(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ワイヤを所定速度で送給すると共に、予め定めたピーク期間Ｔｐ中はピーク電流設定値Ｉprに対応するピーク電流を通電し、予め定めたベース期間Ｔｂ中はベース電流設定値Ｉbrに対応するベース電流を通電し、溶接電圧の検出値が予め定めた溶接電圧設定値に等しくなるように前記ピーク電流設定値Ｉprを変化させるパルスアーク溶接の出力制御方法において、
前記ピーク電流設定値Ｉprが予め定めたピーク電流上限値Ｉpu以上であるときはピーク電流補償値Ｉph＝（（Ｉpr−Ｉpu）×Ｔｐ）／Ｔｂを算出し、
前記ピーク電流設定値Ｉprが予め定めたピーク電流下限値Ｉpd以下であるときはピーク電流補償値Ｉph＝（（Ｉpr−Ｉpd）×Ｔｐ）／Ｔｂを算出し、
前記ピーク電流設定値ＩprをＩpd＜Ｉpr＜Ｉpuの範囲に制限してピーク電流制御設定値Ｉpcを算出し前記ピーク電流を制御し、
前記ベース電流設定値Ｉbrと前記ピーク電流補償値Ｉphとを加算してベース電流制御設定値Ｉbcを算出し、このベース電流制御設定値ＩbcをＩbd＜Ｉbc＜Ｉbuの範囲に制限して前記ベース電流を制御する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の出力制御方法。
【請求項２】
前記溶接電圧の検出値が前記溶接電圧設定値に等しくなるように前記ベース電流設定値Ｉbrを変化させ、
前記ベース電流設定値Ｉbrが予め定めたベース電流上限値Ｉbu以上であるときはベース電流補償値Ｉbh＝（（Ｉbr−Ｉbu）×Ｔｂ）／Ｔｐを算出し、
前記ベース電流設定値Ｉbrが予め定めたベース電流下限値Ｉbd以下であるときはベース電流補償値Ｉbh＝（（Ｉbr−Ｉbd）×Ｔｂ）／Ｔｐを算出し、
前記ピーク電流設定値Ｉprと前記ベース電流補償値Ｉbhとを加算してピーク電流制御設定値Ｉpcを算出し、このピーク電流制御設定値ＩpcをＩpd＜Ｉpc＜Ｉpuの範囲に制限して前記ピーク電流を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のパルスアーク溶接の出力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消耗電極パルスアーク溶接において出力制御方法を改善することによって溶接状態の安定化を図るためのパルスアーク溶接の出力制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、消耗電極パルスアーク溶接の電流・電圧波形図の一例である。同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗを示し、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗを示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００３】
時刻ｔ１〜ｔ２のピーク期間Ｔｐ中は、同図（Ａ）に示すように、溶接ワイヤから溶滴を移行させるために臨界電流値以上のピーク電流Ｉｐが通電し、同図（Ｂ）に示すように、溶接ワイヤと母材との間にアーク長に比例したピーク電圧Ｖｐが印加する。
【０００４】
時刻ｔ２〜ｔ３のベース期間Ｔｂ中は、同図（Ａ）に示すように、溶滴を形成しないようにするために定電流値のベース電流Ｉｂが通電し、同図（Ｂ）に示すように、ベース電圧Ｖｂが印加する。時刻ｔ１〜ｔ３までの期間をパルス周期Ｔpbとして繰り返して溶接が行われる。
【０００５】
良好なパルスアーク溶接を行うためには、アーク長を適正値に維持することが重要である。アーク長を適正値に維持するために以下のような出力制御が行われる。アーク長は、同図（Ｂ）で破線で示す溶接電圧平均値Ｖavと略比例関係にある。このために、溶接電圧平均値Ｖavを検出し、この検出値が適正アーク長に相当する溶接電圧設定値と等しくなるように同図（Ａ）の破線で示す溶接電流平均値Ｉavを変化させる出力制御を行う。溶接電圧平均値Ｖavが溶接電圧設定値よりも大きいときはアーク長が適正値よりも長いときであるので、溶接電流平均値Ｉavを小さくしてワイヤ溶融速度を小さくしアーク長が短くなるようにする。他方、溶接電圧平均値Ｖavが溶接電圧設定値よりも小さいときはアーク長が適正値よりも短いときであるので、溶接電流平均値Ｉavを大きくしてワイヤ溶融速度を大きくしアーク長が長くなるようにする。
【０００６】
上記において、溶接電流平均値Ｉavを変化させるために、ピーク期間Ｔｐ、ベース期間Ｔｂ、ピーク電流Ｉｐ又はベース電流Ｉｂを変化させる。特に、ピーク期間Ｔｐ及びベース期間Ｔｂを所定値に設定し、ピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂを変化させることによって溶接電流平均値Ｉavを変化させる電流値変調制御には、以下のような特徴がある。複数の溶接ワイヤを隣接させて同時にアークを発生させながら溶接を行う多電極パルスアーク溶接においては、アーク相互間の干渉による溶接状態の不安定を抑制するために、ピーク電流Ｉｐの通電を同期させることが行われる。この同期を取るためにはピーク期間Ｔｐ及びベース期間Ｔｂが一定値である上記の電流値変調制御である必要がある。
【０００７】
上記の溶接電圧平均値Ｖav及び溶接電流平均値Ｉavは、溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを検出して平滑した値であっても良い。電流値変調制御では、溶接電圧Ｖｗの平滑値が予め定めた溶接電圧設定値と等しくなるようにピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂを変化させるために、両値が適正範囲外になる場合も出てくる。すなわち、ピーク電流Ｉｐが大きくなり過ぎるとアーク力が強くなりビード外観が悪くなる。他方、ピーク電流Ｉｐが小さくなり過ぎると溶滴移行が不安定になり溶接状態が不安定になる。また、ベース電流Ｉｂが大きくなり過ぎるとベース期間Ｔｂ中に溶滴が形成されることになり、安定した溶滴移行ができなくなる。他方、ベース電流Ｉｂが小さくなり過ぎるとアーク切れが生じやすくなる。このために、ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂの各値に対して、上限値及び下限値を設け、適正範囲内で変化するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２３７３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来技術の電流値変調制御では、溶接電圧Ｖｗの平滑値が溶接電圧設定値と等しくなるようにピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂを上限値と下限値との間で変化させている。このために、フィードバック系の過渡応答時に操作量（ピーク電流及びベース電流Ｉｂ）の変化量が制限されていることになり、過渡応答性が悪くなることがある。この過渡応答性が悪くなると、アーク長が外乱によって変化したときに適正値に戻すまでに時間がかかることになる。この結果、溶接状態が一時的に不安定になり、ビード外観も悪くなる。
【００１０】
そこで、本発明では、電流値変調制御によるアーク長制御において、過渡応答性を改善することができるパルスアーク溶接の出力制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、溶接ワイヤを所定速度で送給すると共に、予め定めたピーク期間Ｔｐ中はピーク電流設定値Ｉprに対応するピーク電流を通電し、予め定めたベース期間Ｔｂ中はベース電流設定値Ｉbrに対応するベース電流を通電し、溶接電圧の検出値が予め定めた溶接電圧設定値に等しくなるように前記ピーク電流設定値Ｉprを変化させるパルスアーク溶接の出力制御方法において、
前記ピーク電流設定値Ｉprが予め定めたピーク電流上限値Ｉpu以上であるときはピーク電流補償値Ｉph＝（（Ｉpr−Ｉpu）×Ｔｐ）／Ｔｂを算出し、
前記ピーク電流設定値Ｉprが予め定めたピーク電流下限値Ｉpd以下であるときはピーク電流補償値Ｉph＝（（Ｉpr−Ｉpd）×Ｔｐ）／Ｔｂを算出し、
前記ピーク電流設定値ＩprをＩpd＜Ｉpr＜Ｉpuの範囲に制限してピーク電流制御設定値Ｉpcを算出し前記ピーク電流を制御し、
前記ベース電流設定値Ｉbrと前記ピーク電流補償値Ｉphとを加算してベース電流制御設定値Ｉbcを算出し、このベース電流制御設定値ＩbcをＩbd＜Ｉbc＜Ｉbuの範囲に制限して前記ベース電流を制御する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接の出力制御方法である。
【００１２】
請求項２の発明は、前記溶接電圧の検出値が前記溶接電圧設定値に等しくなるように前記ベース電流設定値Ｉbrを変化させ、
前記ベース電流設定値Ｉbrが予め定めたベース電流上限値Ｉbu以上であるときはベース電流補償値Ｉbh＝（（Ｉbr−Ｉbu）×Ｔｂ）／Ｔｐを算出し、
前記ベース電流設定値Ｉbrが予め定めたベース電流下限値Ｉbd以下であるときはベース電流補償値Ｉbh＝（（Ｉbr−Ｉbd）×Ｔｂ）／Ｔｐを算出し、
前記ピーク電流設定値Ｉprと前記ベース電流補償値Ｉbhとを加算してピーク電流制御設定値Ｉpcを算出し、このピーク電流制御設定値ＩpcをＩpd＜Ｉpc＜Ｉpuの範囲に制限して前記ピーク電流を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のパルスアーク溶接の出力制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、出力制御によって変化するピーク電流が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出すときははみ出す部分をベース電流に移行することによって、溶接電流平均値の変化量が制限されることを抑制することができる。また、出力制御によって変化するベース電流が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出すときははみ出す部分をピーク電流に移行することによって、溶接電流平均値の変化量が制限されることを抑制することができる。このために、パルスアーク溶接の出力制御方法において過渡応答性を改善することができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を示す溶接電流Ｉｗの波形図である。同図は上述した電流値変調制御によってピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂがフィードバック制御されているときの第ｎ回目のパルス周期Ｔpb(n)における波形図である。以下、同図を参照して説明する。
【００１７】
時刻ｔ１において第ｎ回目のパルス周期Ｔpb(n)が開始される。この時点において、以下のような処理が行われる。
（１）溶接電圧平滑値（溶接電圧平均値）Ｖavを検出し、予め定めた溶接電圧設定値Ｖｒとの電圧誤差ΔＶ＝Ｖｒ−Ｖavを算出する。
（２）ここで、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔpb(m-1)におけるピーク電流設定値をＩpr(n-1)とし、ベース電流設定値をＩbr(n-1)とする。そして、第n回目のパルス周期Ｔpb(n)におけるピーク電流設定値Ｉpr(n)＝Ｉpr(n-1)＋Ｇｐ×ΔＶを算出する。同様に、ベース電流設定値Ｉbr(n)＝Ｉbr(n-1)＋Ｇｂ×ΔＶを算出する。但し、Ｇｐ及びＧｂは予め定めた増幅率である。
【００１８】
（３）ピーク電流設定値Ｉpr(n)が予め定めたピーク電流上限値Ｉpu以上であるときはピーク電流補償値Ｉph(n)＝（（Ｉpr(n)−Ｉpu）×Ｔｐ）／Ｔｂを算出する。ここで、ピーク期間Ｔｐ及びベース期間Ｔｂは所定値に設定されている。
（４）ピーク電流設定値Ｉpr(n)が予め定めたピーク電流下限値Ｉpd以下であるときはピーク電流補償値Ｉph(n)＝（（Ｉpr(n)−Ｉpd）×Ｔｐ）／Ｔｂを算出する。
（５）ピーク電流設定値Ｉpr(n)がＩpd＜Ｉpr(n)＜Ｉpdであるときは、ピーク電流補償値Ｉph＝０とする。
（６）ベース電流設定値Ｉbr(n)が予め定めたベース電流上限値Ｉbu以上であるときはベース電流補償値Ｉbh(n)＝（（Ｉbr(n)−Ｉbu）×Ｔｂ）／Ｔｐを算出する。
（７）ベース電流設定値Ｉbr(n)が予め定めたベース電流下限値Ｉbd以下であるときはベース電流補償値Ｉbh(n)＝（（Ｉbr(n)−Ｉbd）×Ｔｂ）／Ｔｐを算出する。
（８）ベース電流設定値Ｉbr(n)がＩbd＜Ｉbr(n)＜Ｉbdであるときは、ベース電流補償値Ｉbh＝０とする。
【００１９】
（９）上記のピーク電流設定値Ｉpr(n)を以下のように修正してピーク電流制御設定値Ｉpc(n)を算出する。まず、Ｉpc(n)＝Ｉpr(n)＋Ｉbh(n)を算出し、この値がピーク電流上限値Ｉpu以上であるときはｉpc(n)＝Ｉpuとし、ピーク電流下限値Ｉpd以下であるときはＩpc(n)＝Ｉpdとする。
（10）上記のベース電流設定値Ｉbr(n)を以下のように修正してベース電流制御設定値Ｉbc(n)を算出する。まず、Ｉbc(n)＝Ｉbr(n)＋Ｉph(n)を算出し、この値がベース電流上限値Ｉbu以上であるときはｉbc(n)＝Ｉbuとし、ベース電流下限値Ｉbd以下であるときはＩbc(n)＝Ｉbdとする。
（11）上記のピーク電流制御設定値Ｉpc(n)に対応したピーク電流Ｉｐを通電し、上記のベース電流制御設定値Ｉbc(n)に対応したベース電流Ｉｂを通電する。
【００２０】
上記（１）〜（11）の動作を同図の波形図によって説明する。時刻ｔ１において第ｎ回目のパルス周期Ｔpb(n)が開始される。このときに上記（１）〜（10）の処理が行われて、ピーク電流設定値がＩp1となり、ピーク電流制御設定値がＩｐ２となったとする。また、ベース電流設定値がＩb1となり、ベース電流制御設定値がＩb2になったとする。同図ではピーク電流設定値Ｉp1がピーク電流上限値Ｉpuを超えているので、斜線で示すピーク電流上限値Ｉpuを超えた部分の面積は（Ｉp1−Ｉpu）×Ｔｐで算出される。この斜線部分をベース期間Ｔｂの斜線部分に移行させる。ピーク期間Ｔｐの斜線部分の面積とベース期間Ｔｂの斜線部分の面積を同一とするので、ベース期間Ｔｂの斜線部分の高さ（ピーク電流補償値Ｉphとなる）は））Ｉp1−Ｉpu）×Ｔｐ）／Ｔｂとなる。したがって、ピーク電流制御設定値Ｉp2＝Ｉpuとなり、ベース電流制御設定値Ｉb2＝Ｉb1＋Ｉphとなる。同図の場合、ベース電流設定値Ｉb1及びベース電流制御設定値Ｉb2がベース電流上限値Ｉbu未満であるときである。
【００２１】
このように、電流値変調制御によってピーク電流設定値Ｉprが算出され、その値が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出しているときは、はみ出した部分をベース電流設定値Ｉbrに移行させる。また、電流値変調制御によってベース電流設定値Ｉbrが算出され、その値が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出しているときは、はみ出した部分をピーク電流設定値Ｉprに移行させる。
【００２２】
図２は、上述した本発明の実施の形態１に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
【００２３】
電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源（図示は省略）を入力として、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御による出力制御を行い、溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。この電源主回路ＰＭは、図示は省略するが、商用電源を整流する１次整流器、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を上記の駆動信号Ｄｖに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧する高周波変圧器、降圧された高周波交流を整流する２次整流器、整流された直流を平滑するリアクトルから構成される。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータＷＭに結合された送給ロール５の回転によって溶接トーチ４内を送給されて、母材２との間にアーク３が発生して溶接が行われる。
【００２４】
溶接電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗを検出して平滑し、溶接電圧検出信号Ｖｄを出力する。溶接電圧設定回路ＶＲは、予め定めた溶接電圧設定信号Ｖｒを出力する。電圧誤差回路ＥＶは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒと上記の溶接電圧検出信号Ｖｄとの電圧誤差信号ΔＶ＝Ｖｒ−Ｖｄを出力する。ピーク電流設定回路ＩＰＲは、前周期におけるピーク電流設定信号Ｉpr(n-1)及び上記の電圧誤差信号ΔＶを入力として、両値を加算してピーク電流設定信号Ｉpr＝Ｉpr(n-1)＋Ｇｐ×ΔＶ（但し、Ｇｐは予め定めた増幅率）を出力する。ベース電流設定回路ＩＢＲは、前周期におけるベース電流設定信号Ｉbr(n-1)及び上記の電圧誤差信号ΔＶを入力として、両値を加算してベース電流設定信号Ｉbr＝Ｉbr(n-1)＋Ｇｂ×ΔＶ（但し、Ｇｂは予め定めた増幅率）を出力する。
【００２５】
ピーク電流補償回路ＩＰＨは、上記のピーク電流設定信号Ｉprを入力として、
Ｉpr≧ＩpuのときはＩph＝（（Ｉpr−Ｉpu）×Ｔｐ／Ｔｂを算出し、
Ｉpd＜Ｉpr＜ＩpuのときはＩph＝０とし、
Ｉpr≦ＩpdのときはＩph＝（（Ｉpr−Ｉpd）×Ｔｐ／Ｔｂを算出し、
ピーク電流補償信号Ｉphを出力する。ここで、Ｉpuは予め定めたピーク電流上限値であり、Ｉpdは予め定めたピーク電流下限値であり、Ｔｐはピーク期間の長さであり、Ｔｂはベース期間の長さである。ベース電流補償回路ＩＢＨは、上記のベース電流設定信号Ｉbrを入力として、
Ｉbr≧ＩbuのときはＩbh＝（（Ｉbr−Ｉbu）×Ｔｂ／Ｔｐを算出し、
Ｉbd＜Ｉbr＜ＩbuのときはＩbh＝０とし、
Ｉbr≦ＩbdのときはＩbh＝（（Ｉbr−Ｉbd）×Ｔｂ／Ｔｐを算出し、
ベース電流補償信号Ｉbhを出力する。ここで、Ｉbuは予め定めたベース電流上限値であり、Ｉbdは予め定めたベース電流下限値であり、Ｔｐはピーク期間の長さであり、Ｔｂはベース期間の長さである。
【００２６】
ピーク電流制御設定回路ＩＰＣは、上記のピーク電流設定信号Ｉpr及び上記のベース電流補償信号Ｉbhを入力として、両値を加算してピーク電流制御設定信号Ｉpcを算出し、このピーク電流制御設定信号ＩpcをＩpd＜Ｉpc＜Ｉpuの範囲に制限して、ピーク電流制御設定信号Ｉpcを切換回路ＳＷに出力する。ベース電流制御設定回路ＩＢＣは、上記のベース電流設定信号Ｉbr及び上記のピーク電流補償信号Ｉphを入力として、両値を加算してベース電流制御設定信号Ｉbcを算出し、このベース電流制御設定信号ＩbcをＩbd＜Ｉbc＜Ｉbuの範囲に制限して、ベース電流制御設定信号Ｉbcを切換回路ＳＷに出力する。
【００２７】
パルス周期タイマ回路ＴＰＢは、予め定めたピーク期間Ｔｐ中はＨｉｇｈレベルになり、予め定めたベース期間Ｔｂ中はＬｏｗレベルになるパルス周期信号Ｔpbを出力する。切換回路ＳＷは、このパルス周期信号Ｔpb、上記のピーク電流制御設定信号Ｉpc及び上記のベース電流制御設定信号Ｉbcを入力として、パルス周期信号ＴpbがＨｉｇｈレベル（ピーク期間Ｔｐ）のときはピーク電流制御設定信号Ｉpcを溶接電流設定信号Ｉｒとして出力し、Ｌｏｗレベル（ベース期間Ｔｂ）中はベース電流制御設定信号Ｉbcを溶接電流設定信号Ｉｒとして出力する。溶接電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗを検出して、溶接電流検出信号Ｉｄを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒと溶接電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。駆動回路ＤＶは、この電流誤差増幅信号Ｅｉを入力として、パルス幅変調制御を行い、この結果に基づいて上記のインバータ回路を駆動するための駆動信号Ｄｖを出力する。上述した構成によって、図１で上述した電流値変調制御が行われる。
【００２８】
上述した実施の形態１によれば、出力制御によって変化するピーク電流が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出すときははみ出す部分をベース電流に移行することによって、溶接電流平均値の変化量が制限されることを抑制することができる。また、出力制御によって変化するベース電流が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出すときははみ出す部分をピーク電流に移行することによって、溶接電流平均値の変化量が制限されることを抑制することができる。このために、パルスアーク溶接の出力制御方法において過渡応答性を改善することができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００２９】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係るパルスアーク溶接の出力制御方法は、電流値変調制御によってピーク電流のみが変化する場合である。この場合は、第ｎ回目のパルス周期Ｔpb(n)の開始時点における実施の形態１で上述した（１）〜（１１）の処理を以下のように変更する。すなわち、上記（２）の処理を以下のように変更し、その他の処理は同一のままである。
（２）ここで、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔpb(m-1)におけるピーク電流設定値をＩpr(n-1)とする。そして、第n回目のパルス周期Ｔpb(n)におけるピーク電流設定値Ｉpr(n)＝Ｉpr(n-1)＋Ｇｐ×ΔＶを算出する。他方、ベース電流はフィードバック制御されていないので所定値Ｉbrのままであり、ベース電流設定値Ｉbr(n)＝Ｉbr)となる。但し、Ｇｐは予め定めた増幅率である。
【００３０】
上記の処理において、ベース電流設定値Ｉbr(n)＝Ｉbr(n-1)＋Ｇｂ×ΔＶとしない理由は、ベース電流は電流値変調制御の対象となっていないからである。すなわち、増幅率Ｇｂ＝０のときと等価である。
【００３１】
図３は、上述した本発明の実施の形態２に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は上述した図２と対応しており、同一ブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図２とは異なる破線で示すブロックについて同図を参照して説明する。
【００３２】
第２ベース電流設定回路ＩＢＲ２は、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。これ以外の動作は同一である。
【００３３】
上述した実施の形態２によれば、出力制御によって変化するピーク電流が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出すときははみ出す部分をベース電流に移行することによって、溶接電流平均値の変化量が制限されることを抑制することができる。このために、パルスアーク溶接の出力制御方法において過渡応答性を改善することができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００３４】
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係るパルスアーク溶接の出力制御方法は、電流値変調制御によってベース電流のみが変化する場合である。この場合は、第ｎ回目のパルス周期Ｔpb(n)の開始時点における実施の形態１で上述した（１）〜（１１）の処理を以下のように変更する。すなわち、上記（２）の処理を以下のように変更し、その他の処理は同一のままである。
（２）ここで、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔpb(m-1)におけるベース電流設定値をＩbr(n-1)とする。ここで、ピーク電流はフィードバック制御されていないので所定値Ｉprとなり、第n回目のパルス周期Ｔpb(n)におけるピーク電流設定値Ｉpr(n)＝Ｉprとなる。他方、ベース電流設定値Ｉbr(n)＝Ｉbr(n-1)＋Ｇｂ×ΔＶを算出する。但し、Ｇｂは予め定めた増幅率である。
【００３５】
上記の処理において、ピーク電流設定値Ｉbr(n)＝Ｉpr(n-1)＋Ｇｐ×ΔＶとしない理由は、ピーク電流は電流値変調制御の対象となっていないからである。すなわち、増幅率Ｇｐ＝０のときと等価である。
【００３６】
図４は、上述した本発明の実施の形態３に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は上述した図２と対応しており、同一ブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図２とは異なる破線で示すブロックについて同図を参照して説明する。
【００３７】
第２ピーク電流設定回路ＩＰＲ２は、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。これ以外の動作は同一である。
【００３８】
上述した実施の形態３によれば、出力制御によって変化するベース電流が上限値と下限値との間の適正範囲からはみ出すときははみ出す部分をピーク電流に移行することによって、溶接電流平均値の変化量が制限されることを抑制することができる。このために、パルスアーク溶接の出力制御方法において過渡応答性を改善することができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るパルスアーク溶接の出力制御方法を示す溶接電流Ｉｗの波形図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る溶接電源のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る溶接電源のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る溶接電源のブロック図である。
【図５】従来技術におけるパルスアーク溶接の電流・電圧波形図である。
【符号の説明】
【００４０】
１            溶接ワイヤ
２            母材
３            アーク
４            溶接トーチ
５            送給ロール
ＤＶ            駆動回路
Ｄｖ            駆動信号
ＥＩ            電流誤差増幅回路
Ｅｉ            電流誤差増幅信号
ＥＶ            電圧誤差回路
Ｇｂ            増幅率
Ｇｐ            増幅率
Ｉav            溶接電流平均値
Ｉｂ            ベース電流
ＩＢＣ            ベース電流制御設定回路
Ｉbc            ベース電流制御設定（値／信号）
Ｉbd            ベース電流下限値
ＩＢＨ            ベース電流補償回路
Ｉbh            ベース電流補償（値／信号）
ＩＢＲ            ベース電流設定回路
ＩＢＲ２          第２ベース電流設定回路
Ｉbr            ベース電流設定（値／信号）
Ｉbu            ベース電流上限値
ＩＤ            溶接電流検出回路
Ｉｄ            溶接電流検出信号
Ｉｐ            ピーク電流
ＩＰＣ            ピーク電流制御設定回路
Ｉpc            ピーク電流制御設定（値／信号）
Ｉpd            ピーク電流下限値
ＩＰＨ            ピーク電流補償回路
Ｉph            ピーク電流補償（値／信号）
ＩＰＲ            ピーク電流設定回路
ＩＰＲ２          第２ピーク電流設定回路
Ｉpr            ピーク電流設定（値／信号）
Ｉpu            ピーク電流上限値
Ｉｒ            溶接電流設定信号
Ｉｗ            溶接電流
ＰＭ            電源主回路
ＳＷ            切換回路
Ｔｂ            ベース期間
Ｔｐ            ピーク期間
ＴＰＢ            パルス周期タイマ回路
Ｔpb            パルス周期（信号）
Ｖav            溶接電圧平均値
Ｖｂ            ベース電圧
ＶＤ            溶接電圧検出回路
Ｖｄ            溶接電圧検出信号
Ｖｐ            ピーク電圧
ＶＲ            溶接電圧設定回路
Ｖｒ            溶接電圧設定（値／信号）
Ｖｗ            溶接電圧
ＷＭ            ワイヤ送給モータ
ΔＶ            電圧誤差信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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