电弧焊接控制方法与流程

文档序号:11526897阅读:383来源:国知局
电弧焊接控制方法与流程

本发明涉及电弧焊接方法,进行将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制来使短路期间和电弧期间产生,从而进行焊接。



背景技术:

在一般的消耗电极式电弧焊接中,将作为消耗电极的焊丝以恒定速度进给,使焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接。在消耗电极式电弧焊接中,焊丝和母材多成为交替重复短路期间和电弧期间的焊接状态。

为了进一步提升焊接品质,提出周期性重复焊丝正向进给和反向进给来进行焊接的方法(例如,参考专利文献1、2等)。

在专利文献1的发明中,设定与焊接电流设定值相应的进给速度的平均值,将焊丝的正向进给和反向进给的频率以及振幅设为与焊接电流设定值相应的值。

在专利文献2的发明中,在稳态焊接时将焊丝进给速度设为给定的恒定速度,从指示焊接的结束的时间点起,将焊丝进给速度从给定的恒定速度切换为重复正向进给和反向进给的进给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5201266号公报

专利文献2:wo2013/136643号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

如上述那样,在现有技术中,通过在稳态焊接期间中进行将进给速度交替切换为给定的正向进给期间和给定的反向进给期间的正反向进给控制,能进行稳定的焊接。但在现有技术中,在结束焊接时,有在从正反向进给控制到使进给停止为止的过渡期间即所谓的防粘(anti-stick)期间中,焊接状态变得不稳定这样的问题。

为此在本发明中,目的在于,提供在交替切换进给速度的正向进给期间和反向进给期间的焊接中,能使防粘期间中的焊接状态稳定化的电弧焊接控制方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题,本发明的电弧焊接控制方法通过将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制,使其产生短路期间和电弧期间来进行焊接,该电弧焊接控制方法的特征在于,在输入了焊接结束指令之后,将所述进给速度从所述正反向进给控制切换为反向进给控制来结束焊接。

本发明的电弧焊接控制方法特征在于,在输入了所述焊接结束指令之后,在从所述短路期间移转到所述电弧期间之后再进行向所述反向进给控制的切换。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,在将所述反向进给控制持续了给定期间继续的时间点停止进给,从而结束所述反向进给控制。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,在所述反向进给控制中焊接电流不再通电的时间点停止进给,从而结束所述反向进给控制。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,独立设定所述反向进给控制的结束时间点和停止焊接电压的输出的时间点。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,在所述反向进给控制结束的时间点停止焊接电压的输出。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,在切换为所述反向进给控制后对焊接电源进行恒电流控制。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,在所述反向进给控制中将所述进给速度设定为恒定速度。

本发明的电弧焊接控制方法的特征在于,在所述反向进给控制中将所述进给速度设定为逐渐减速。

发明的效果

根据本发明,由于在切换到反向进给控制以后的防粘期间中对焊丝进行反向进给控制,因此电弧状态得以持续,成为稳定的焊接状态。为此在本发明中,在焊接结束时,焊丝前端与焊道的距离成为适合距离,因此能防止焊丝与焊道熔敷。进而在本发明中,能使焊丝前端粒的大小适合化,能使下次的起弧性良好。

附图说明

图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的图1的焊接电源中的焊接结束时的各信号的时序图。

图3是用于实施本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图4是用于实施本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图5是用于实施本发明的实施方式4所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

具体实施方式

以下参考附图来说明本发明的实施方式。

[实施方式1]

图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。以下参考图1来说明各方块。

电源主电路pm将3相200v等商用电源(图示省略)作为输入,按照后述的驱动信号dv进行基于逆变器控制等的输出控制,将输出电压e输出。该电源主电路pm虽图示省略,但具备对商用电源进行整流的1次整流器、将整流过的直流平滑的平滑电容器、将平滑过的直流变换成高频交流的由上述的驱动信号dv驱动的逆变器电路、将高频交流降压到适于焊接的电压值的高频变压器、和将降压的高频交流整流成直流的2次整流器。

电抗器wl对上述的输出电压e进行平滑。该电抗器wl的电感值例如为200μh。

进给电动机wm将后述的进给控制信号fc作为输入,在稳态焊接期间中周期性重复正向进给和反向进给来将焊丝1以进给速度fw进给。作为进给电动机wm使用过渡响应性快的电动机。为了加快焊丝1的进给速度fw的变化率以及进给方向的反转,有进给电动机wm设置在焊炬4的前端的附近的情况。另外,还有使用2个进给电动机wm而做出推挽方式的进给系统的情况。

焊丝1通过与上述的进给电动机wm结合的进给辊5的旋转而在焊炬4内被进给,在与母材2之间产生电弧3。在焊炬4内的供电嘴(图示省略)与母材2之间施加焊接电压vw,通电焊接电流iw。

电压检测电路vd检测上述的焊接电压vw,输出电压检测信号vd。短路判别电路sd将上述的电压检测信号vd作为输入,在该值不足短路判别值(10v程度)时,判别为是短路期间而输出成为高电平的短路判别信号sd,在该值为上述短路判别值以上时,判别为是电弧期间而输出成为低电平的短路判别信号sd。

焊接开始电路st输出焊接开始信号st,其在焊接开始指令时成为高电平,在焊接结束指令时成为低电平。该焊接开始电路st相当于焊炬4的启动开关、控制焊接工序的plc、机器人控制装置等。

反向进给控制期间判别电路stk将上述的焊接开始信号st以及上述的短路判别信号sd作为输入,输出反向进给控制期间信号stk,其在焊接开始信号st从高电平变化到低电平(焊接结束指令)后,在短路判别信号sd从高电平变化到低电平(电弧)的时间点被置位成高电平,之后在经过预先确定的反向进给控制期间tk的时间点被重置成低电平。

防粘电压输出期间判别电路stb,将上述的反向进给控制期间信号stk作为输入,输出防粘电压输出期间信号stb,其在反向进给控制期间信号stk变化到高电平的时间点被置位成高电平,之后在经过预先确定的防粘电压输出期间tb的时间点被重置成低电平。

平均进给速度设定电路far输出预先确定的平均进给速度设定信号far。周期设定电路tfr输出预先确定的周期设定信号tfr。振幅设定电路wfr输出预先确定的振幅设定信号wfr。

稳态焊接期间进给速度设定电路fcr将上述的平均进给速度设定信号far、上述的周期设定信号tfr以及上述的振幅设定信号wfr作为输入,输出稳态焊接期间进给速度设定信号fcr,其成为使以根据振幅设定信号wfr确定的振幅wf以及根据周期设定信号tfr确定的周期tf而正负对称形状地变化的预先确定的梯形波向正向进给侧移位平均进给速度设定信号far的值的波形。关于该稳态焊接期间进给速度设定信号fcr,在图2中详述。

反向进给进给速度设定电路fkr输出预先确定的反向进给进给速度设定信号fkr。fkr由于是反向进给,因此成为负的值。

进给速度设定电路fr将上述的稳态焊接期间进给速度设定信号fcr、上述的反向进给进给速度设定信号fkr以及上述的反向进给控制期间信号stk作为输入,在反向进给控制期间信号stk为低电平时,输出稳态焊接期间进给速度设定信号fcr作为进给速度设定信号fr,在stk=高电平时,输出反向进给进给速度设定信号fkr作为进给速度设定信号fr。

进给控制电路fc将上述的焊接开始信号st、上述的反向进给控制期间信号stk以及上述的进给速度设定信号fr作为输入,若焊接开始信号st变化到高电平(焊接开始指令),则将用于以相当于进给速度设定信号fr的值的进给速度fw进给焊丝1的进给控制信号fc输出到上述的进给电动机wm,在反向进给控制期间信号stk变化到低电平的时间点将用于停止进给的进给控制信号fc输出到上述的进给电动机wm。

稳态输出电压设定电路ecr输出预先确定的稳态输出电压设定信号ecr。防粘输出电压设定电路ebr输出预先确定的防粘输出电压设定信号ebr。

输出电压设定电路er将上述的稳态输出电压设定信号ecr、上述的防粘输出电压设定信号ebr以及防粘电压输出期间信号stb作为输入,在防粘电压输出期间信号stb为低电平时,输出稳态输出电压设定信号ecr作为输出电压设定信号er,在stb=高电平时,输出防粘输出电压设定信号ebr作为输出电压设定信号er。

输出电压检测电路ed检测上述的输出电压e,进行平滑,输出输出电压检测信号ed。

电压误差放大电路ev将上述的输出电压设定信号er以及上述的输出电压检测信号ed作为输入,将输出电压设定信号er(+)与输出电压检测信号ed(-)的误差放大,输出电压误差放大信号ev。通过该电路对焊接电源进行恒电压控制。

驱动电路dv将上述的电压误差放大信号ev、上述的焊接开始信号st以及上述的防粘电压输出期间信号stb作为输入,若焊接开始信号st变化到高电平(焊接开始指令),则基于电压误差放大信号ev进行pwm调制控制,输出用于驱动上述的电源主电路pm内的逆变器电路的驱动信号dv,若防粘电压输出期间信号stb变化到低电平,则停止驱动信号dv的输出。即,焊接电源从焊接开始信号变化到高电平的时间点到防粘电压输出期间信号stb变化到低电平的时间点为止被启动,输出焊接电压vw。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的图1的焊接电源中的焊接结束时的各信号的时序图。图2(a)表示焊接开始信号st的时间变化,图2(b)表示进给速度fw的时间变化,图2(c)表示焊接电流iw的时间变化,图2(d)表示焊接电压vw的时间变化,图2(e)表示短路判别信号sd的时间变化,图2(f)表示反向进给控制期间信号stk的时间变化,图2(g)表示防粘电压输出期间信号stb的时间变化。以下参考图2来说明焊接结束时的各信号的动作。

如图2所示那样,到时刻t14为止的期间成为稳态焊接期间,时刻t14~t15的期间成为防粘期间。然后,时刻t14~t15的期间成为反向进给控制期间tk,时刻t14~t15的期间成为防粘电压输出期间tb。如后述那样,防粘期间、反向进给控制期间tk以及防粘电压输出期间tb的各开始时间点是同一时刻t14,在焊接开始信号st变化到低电平(焊接结束指令)的时间点t11之后从短路期间移转到电弧期间的时间点t14。另外,反向进给控制期间tk以及防粘电压输出期间tb的结束时间点分别独立设定,但在图2中例示了结束时间点是同一时刻的情况。

图2(b)所示的进给速度fw被控制在从图1的进给速度设定电路fr输出的进给速度设定信号fr的值。稳态焊接期间中的进给速度设定信号fr(稳态焊接期间进给速度设定信号fcr),成为使以由振幅设定信号wfr确定的振幅wf以及由周期设定信号tfr确定的周期tf正负对称形状变化的预先确定的梯形波向正向进给侧移位了平均进给速度设定信号far的值而得到的波形。为此如2(b)所示那样,稳态焊接期间中的进给速度fw将成为根据平均进给速度设定信号far确定的以虚线示出的平均进给速度fa作为基准线而上下成为对称的以振幅wf以及周期tf预先确定的梯形波状的进给速度图案。即,从基准线起上侧的振幅和下侧的振幅成为相同值,基准线的上侧的期间和下侧的期间成为相同值。

在此,若以0为基准线来观察稳态焊接期间中的进给速度fw的梯形波,则如图2(b)所示那样,时刻t1~t5的稳态焊接期间反向进给期间分别由给定的稳态焊接期间反向进给加速期间、稳态焊接期间反向进给峰顶期间、稳态焊接期间反向进给峰值以及稳态焊接期间反向进给减速期间形成,时刻t5~t9的稳态焊接期间正向进给期间分别由给定的稳态焊接期间正向进给加速期间、稳态焊接期间正向进给峰顶期间、稳态焊接期间正向进给峰值以及稳态焊接期间正向进给减速期间形成。

[时刻t1~t5的稳态焊接期间反向进给期间的动作]

如图2(a)所示那样,焊接开始信号st成为高电平(焊接开始指令)。如图2(b)所示那样,进给速度fw进入到时刻t1~t2的稳态焊接期间反向进给加速期间,从0加速到上述的稳态焊接期间反向进给峰值。在该期间中由于短路状态持续,因此如图2(e)所示那样,短路判别信号sd成为高电平(短路)。

若在时刻t2结束稳态焊接期间反向进给加速期间,则如图2(b)所示那样,进给速度fw进入到时刻t2~t4的稳态焊接期间反向进给峰顶期间,成为上述的稳态焊接期间反向进给峰值。在该期间中的时刻t3,因反向进给以及焊接电流iw的通电所引起的收缩力而重产生电弧3。对此做出响应,如图2(d)所示那样,焊接电压vw急增到数十v的电弧电压值,如图2(e)所示那样,短路判别信号sd变化为低电平(电弧)。如图2(c)所示那样,焊接电流iw在这以后的电弧期间中逐渐减少。

若在时刻t4结束稳态焊接期间反向进给峰顶期间,则如图2(b)所示那样进入到时刻t4~t5的稳态焊接期间反向进给减速期间,从上述的稳态焊接期间反向进给峰值减速到0。

[时刻t5~t9的稳态焊接期间正向进给期间的动作]

如图2(b)所示那样,进给速度fw进入到时刻t5~t6的稳态焊接期间正向进给加速期间,从0加速到上述的稳态焊接期间正向进给峰值。该期间中保持电弧期间不变。

若在时刻t6结束稳态焊接期间正向进给加速期间,则如图2(b)所示那样,进给速度fw进入到时刻t6~t8的稳态焊接期间正向进给峰顶期间,成为上述的稳态焊接期间正向进给峰值。在该期间中的时刻t7因正向进给而发生短路。对此做出响应,如图2(d)所示那样,焊接电压vw急减到数v的短路电压值,如图2(e)所示那样,短路判别信号sd变化到高电平(短路)。如图2(c)所示那样,焊接电流iw在这以后的短路期间中逐渐增加。

在时刻t8稳态焊接期间正向进给峰顶期间结束后,如图2(b)所示那样进入到时刻t8~t9的稳态焊接期间正向进给减速期间,从上述的稳态焊接期间正向进给峰值减速到0。

时刻t9~t10的稳态焊接期间反向进给期间中重复上述的动作。因此,在稳态焊接期间反向进给峰顶期间中产生电弧。

从时刻t10起进入到稳态焊接期间正向进给期间,在时刻t10~t12的稳态焊接期间正向进给加速期间中的时刻t11中,如图2(a)所示那样,焊接开始信号st变化到低电平(焊接结束指令)。因此焊接开始信号st在电弧期间中变化到低电平。在焊接开始信号st变化到低电平后,直到最初从短路期间变化到电弧期间的时间点(图2中为时刻t14)为止都成为稳态焊接期间。因此,在时刻t10~t13的稳态焊接期间正向进给期间中,重复与上述同样的动作。由此在稳态焊接期间正向进给峰顶期间中产生短路。焊接开始信号st成为低电平的定时是进给速度fw的任意的定时,是电弧期间中还是短路期间中也是任意的。

[时刻t14~t15的防粘期间中的动作]

从时刻t13起进入到稳态焊接期间反向进给期间,在稳态焊接期间反向进给峰顶期间中的时刻t14产生电弧。从该时刻t14起进入到防粘期间。在时刻t14产生电弧后,如图2(d)所示那样,焊接电压vw急增到数十v的电弧电压值。对此做出响应,如图2(e)所示那样,短路判别信号sd变化到低电平(电弧)。对此做出响应,如图2(f)所示那样,反向进给控制期间信号stk变化到高电平,在经过预先确定的反向进给控制期间tk后的时刻t15回到低电平。同时如图2(g)所示那样,防粘电压输出期间信号stb也变化到高电平,在经过预先确定的防粘电压输出期间tb后回到低电平。若反向进给控制期间信号stk变化到高电平,则如图2(b)所示那样,进给速度fw具有坡度地减速到预先确定的反向进给进给速度fk。该反向进给进给速度fk通过图1的反向进给进给速度设定信号fkr设定。时刻t14~t15的期间成为预先确定的反向进给控制期间tk以及预先确定的防粘电压输出期间tb。由于如上述那样独立设定tk和tb,因此也可以tk≠tb。如图2(b)所示那样,进给速度fw在反向进给控制期间tk中成为反向进给进给速度fk,在时刻t15由于停止进给,因此成为0。如图2(d)所示那样,焊接电压vw的输出在防粘电压输出期间tb中持续,并在时刻t15成为0。焊接电源在全期间中被恒电压控制,在稳态焊接期间中基于稳态输出电压设定信号ecr被恒电压控制,在防粘期间中基于防粘输出电压设定信号ebr被恒电压控制。设定为ebr<ecr。

如图2(c)所示那样,焊接电流iw从时刻t14起减少,持续数十a的状态直到防粘电压输出期间tb结束的时刻t15。由于输出被恒电压控制,因此焊接电流iw的值根据电弧负荷而发生变化。

在时刻t14~t15的防粘期间中,电弧期间继续,焊丝一边被反向进给一边因电弧热而熔融。然后设定上述的反向进给进给速度fk以及反向进给控制期间tk,使得在时刻t15,在焊接结束的时间点,焊丝的前端与焊道的距离以及焊丝前端粒的大小变得适合。两值按照焊丝的直径、材质、接缝形状、焊接姿态等焊接条件通过实验设定为适合值。例如反向进给进给速度fk被设定为-3~-10m/min程度,反向进给控制期间tk被设定为1~50ms程度。切换为反向进给进给速度fk时的坡度例如设定为0~5ms程度。成为0时是不设坡度的情况。

以下示出稳态焊接期间中的进给速度fw的梯形波的数值例。

若设定为周期tf=10ms、振幅wf=60m/min、平均进给速度fa=5m/min、半周期的各倾斜期间=1.2ms、峰顶期间=2.6ms、峰值=30m/min的梯形波,则成为使该梯形波向正向进给侧移位了平均进给速度fa=5m/min的波形。平均焊接电流成为约250a。该情况下的各波形参数成为以下那样。

稳态焊接期间反向进给期间=4.6ms、稳态焊接期间反向进给加速期间=1.0ms、稳态焊接期间反向进给峰顶期间=2.6ms、稳态焊接期间反向进给峰值=-25m/min、稳态焊接期间反向进给减速期间=1.0ms。

稳态焊接期间正向进给期间=5.4ms、稳态焊接期间正向进给加速期间=1.4ms、稳态焊接期间正向进给峰顶期间=2.6ms、稳态焊接期间正向进给峰值=35m/min、稳态焊接期间正向进给减速期间=1.4ms。

根据上述的实施方式1,若被输入焊接结束指令,则将进给速度从正反向进给控制切换到反向进给控制,并结束焊接。在防粘期间中,由于焊丝被反向进给控制,因此电弧状态持续,成为稳定的焊接状态。为此,由于在焊接结束时焊丝前端与焊道的距离成为适合距离,因此能防止焊丝与焊道熔敷。进而焊丝前端粒的大小被适合化,能使下次的起弧性良好。

进而根据上述的实施方式1,在被输入焊接结束指令后从短路期间移转到电弧期间之后再进行向反向进给控制的切换。由此从稳态焊接期间向防粘期间的移转变得平稳,能使防粘期间中的焊接状态更加稳定化。

[实施方式2]

实施方式2的发明中,在切换到反向进给控制之后对焊接电源进行恒电流控制。在实施方式1的发明中,在稳态焊接期间以及切换到反向进给控制后的防粘期间中进行恒电压控制。与此相对,在实施方式2的发明中,在稳态焊接期间中进行恒电压控制,在防粘期间中进行恒电流控制。

图3是用于实施实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图3与上述的图1对应,对同一方块标注同一标号,不再重复它们的说明。图3在图1基础上追加了防粘电流设定电路ibr、电流检测电路id、电流误差放大电路ei以及电源特性切换电路sw,将图1的驱动电路dv置换为第2驱动电路dv2。以下参考图3来说明这些方块。

防粘电流设定电路ibr输出预先确定的防粘电流设定信号ibr。防粘电流设定信号ibr例如被设定为30~100a程度。电流检测电路id检测上述的焊接电流iw,输出电流检测信号id。

电流误差放大电路ei将上述的防粘电流设定信号ibr以及上述的电流检测信号id作为输入,将防粘电流设定信号ibr(+)与电流检测信号id(-)的误差放大并输出电流误差放大信号ei。通过该电路,防粘期间中焊接电源被实施恒电流控制。

电源特性切换电路sw将上述的电流误差放大信号ei、上述的电压误差放大信号ev以及上述的防粘电压输出期间信号stb作为输入,在防粘电压输出期间信号stb为低电平(稳态焊接期间)时,输出电压误差放大信号ev作为误差放大信号ea,在stb=高电平(防粘期间)时,输出电流误差放大信号ei作为误差放大信号ea。

第2驱动电路dv2将上述的误差放大信号ea、上述的焊接开始信号st以及上述的防粘电压输出期间信号stb作为输入,若焊接开始信号st变化到高电平(焊接开始指令),则基于误差放大信号ea进行pwm调制控制,输出用于驱动上述的电源主电路pm内的逆变器电路的驱动信号dv,若防粘电压输出期间信号stb变化到低电平,则停止驱动信号dv的输出。即,焊接电源从焊接开始信号变化到高电平的时间点到防粘电压输出期间信号stb变化到低电平的时间点为止被启动,输出焊接电压vw以及焊接电流iw。

表示本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的图3的焊接电源中的焊接结束时的各信号的时序图由于与上述的图2相同,因此不再重复说明。但在时刻t14以后的防粘期间中,由于成为恒电流控制,因此图(c)所示的焊接电流iw成为通过防粘电流设定信号ibr确定的恒定的电流值,在这点上不同。

根据上述的实施方式2,在切换到反向进给控制后对焊接电源进行恒电流控制。由此,由于防粘期间中的焊接电流iw的值成为给定值,因此能精密控制防粘期间中对焊丝的热输入量。由此,除了实施方式1的效果以外,还能更精密地将焊接结束时的焊丝前端与焊道的距离以及焊丝前端粒的大小控制在适合值。

[实施方式3]

实施方式3的发明中,在反向进给控制中焊接电流不再通电的时间点停止进给,从而结束反向进给控制。在实施方式1以及2的发明中,反向进给控制期间是给定值。与此相对,在实施方式3的发明中,在焊接电流不再通电的时间点(电弧消失的时间点)结束反向进给控制期间。

图4是用于实施实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图4与上述的图1对应,对同一方块标注同一标号,不再重复它们的说明。图4在图1的基础上追加了电流检测电路id以及电流通电判别电路cd,将图1的反向进给控制期间判别电路stk置换为第2反向进给控制期间判别电路stk2,将图1的防粘电压输出期间判别电路stb置换为第2防粘电压输出期间判别电路stb2。以下参考图4来说明这些方块。

电流检测电路id检测上述的焊接电流iw,输出电流检测信号id。

电流通电判别电路cd将上述的电流检测信号id作为输入,在该值为阈值(10a程度)以上时判别为焊接电流iw通电,输出成为高电平的电流通电判别信号cd。

第2反向进给控制期间判别电路stk2将上述的焊接开始信号st、上述的短路判别信号sd以及上述的电流通电判别信号cd作为输入,输出反向进给控制期间信号stk,其在焊接开始信号st从高电平变化到低电平(焊接结束指令)后,在短路判别信号sd从高电平变化到低电平(电弧)的时间点被置位成高电平,之后在电流通电判别信号cd变化到低电平(非通电)的时间点被重置成低电平。

第2防粘电压输出期间判别电路stb2将上述的反向进给控制期间信号stk作为输入,输出防粘电压输出期间信号stb,其在反向进给控制期间信号stk变化到高电平的时间点被置位成高电平,在反向进给控制期间信号stk变化到低电平的时间点或从该时间点延迟的时间点被重置成低电平。

表示本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的图4的焊接电源中的焊接结束时的各信号的时序图由于与上述的图2相同,因此不再重复说明。但在以下点上不同。在图2中,通过时刻t14起的反向进给控制而电弧长度逐渐变长,在时刻t15不再能维持电弧,电弧消失。若电弧消失,则图(c)所示的焊接电流iw不再通电。对此做出响应,图(f)所示的反向进给控制期间信号stk变化到低电平,因此图(b)所示的进给速度fw成为0,进给停止。同样地,若在时刻t15焊接电流iw不再通电,则图(g)所示的防粘电压输出期间信号stb也变化到低电平,因此图(d)所示的焊接电压vw成为0,输出停止。

实施方式3是以实施方式1为基础的情况,但以实施方式2为基础的情况也同样。

根据上述的实施方式3,在反向进给控制中,在焊接电流不再通电的时间点停止进给来结束反向进给控制。由此在实施方式3中,除了实施方式1以及2的效果以外,还起到以下的效果。在实施方式1以及2中,需要通过实验预先设定反向进给控制期间,使其在每个焊接条件下都成为适合值。与此相对,在实施方式3中,在电弧消失而焊接电流不再通电的时间点自动结束反向进给控制期间,因此不需要设定,作业效率得到提升。

[实施方式4]

实施方式4的发明中,在反向进给控制中将进给速度设定得逐渐减速。在实施方式1~3的发明中,在反向进给控制中将进给速度设定为恒定速度。

图5是用于实施实施方式4所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图5与上述的图1对应,对同一方块标注同一标号,不再重复它们的说明。图5将图1的反向进给进给速度设定电路fkr置换为第2反向进给进给速度设定电路fkr2。以下参考图5来说明该方块。

第2反向进给进给速度设定电路fkr2将上述的反向进给控制期间信号stk作为输入,输出反向进给进给速度设定信号fkr,其型式为在反向进给控制期间信号stk变化到高电平(反向进给控制期间)的时间点具有坡度地减速到预先确定的初始值,之后伴随时间经过而逐渐减速。fkr由于是反向进给而是负的值,由于进行减速因此其绝对值是与时间经过一起变小的值。

表示本发明的实施方式4所涉及的电弧焊接控制方法的图5的焊接电源中的焊接结束时的各信号的时序图由于与上述的图2相同,因此不再重复说明。但在以下点上不同。在图2中,在时刻t14~t15的反向进给控制期间tk中,如图(b)所示那样,进给速度fw具有坡度地减速到预先确定的反向进给进给速度fk的初始值,之后伴随时间经过而逐渐减速直到反向进给控制期间tk结束。

实施方式4是以实施方式1为基础的情况,但以实施方式2以及3为基础的情况也同样。

根据上述的实施方式4,在反向进给控制中设定进给速度,使其逐渐减速。由此在实施方式4中,除了实施方式1~3的效果以外,还起到以下的效果。在实施方式4中,在反向进给控制期间中,进给速度逐渐减速而接近于0,因此焊接结束后的熔滴尺寸的偏差变小。为此,下次的起弧性更加良好。

产业上的利用可能性

根据本发明,在交替切换进给速度的正向进给期间和反向进给期间的焊接中,能提供能使防粘期间中的焊接状态稳定化的电弧焊接控制方法。

以上通过特定的实施方式说明了本发明,但本发明并不限定于该实施方式,能在不脱离公开的发明的技术思想的范围内进行种种变更。本申请基于2015年1月19日申请的日本专利申请(特愿2015-007972),将其内容引入于此。

标号的说明

1焊丝

2母材

3电弧

4焊炬

5进给辊

cd电流通电判别电路

cd电流通电判别信号

dv驱动电路

dv驱动信号

dv2第2驱动电路

e输出电压

ea误差放大信号

ebr防粘输出电压设定电路

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