电弧焊接装置的制作方法

文档序号:31656750发布日期:2022-09-27 22:24阅读:80来源:国知局
电弧焊接装置的制作方法

1.本发明涉及电弧焊接装置,进给焊丝,重复短路期间和电弧期间来进行焊接。


背景技术:

2.在一般的自耗电极式电弧焊接中,以固定速度进给作为自耗电极的焊丝,使焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接。在自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。
3.为了提升焊接品质,惯用缩颈检测控制,若在短路期间中检测到熔滴的缩颈,就使焊接电流减少至低等级电流值,并使电弧再产生。缩颈检测控制由于能大幅削减溅射的产生,因此能得到高品质的焊接结果。为了进行该缩颈检测控制,需要根据电弧产生部的电压正确地检测熔滴的缩颈的状态。为此,为了检测电弧产生部的电压,在母材和焊炬布线专用的检测线。但布置该检测线要花费工夫。进而,由于焊炬在焊接中移动,因此有时检测线会断线,从而成为故障。进而,在焊接大型构造物的情况下,难以检测电弧产生部的电压。
4.为了解决上述的问题,在专利文献1的发明中,若从短路开始时间点起经过了预先确定的基准时间,就估计为熔滴的缩颈的形成状态达到基准状态,使焊接电流减少。如此一来,由于不需要检测电弧产生部的电压,因此不需要布线检测线。但在该控制中,将基准时间设定为怎样的值成为问题。熔滴的缩颈的形成状态由于根据焊丝的材质、保护气体的种类、焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接姿态、焊丝突出长度等种种焊接条件而变动,因此难以预先通过实验来设定适合的基准时间。在基准时间比适合值短的情况下,由于在熔滴的形成状态尚不充分的时间点减少焊接电流,因此电弧的再产生定时变迟,焊接状态变得不稳定。反之,在基准时间比适合值长的情况下,会在焊接电流未充分减少的定时再产生电弧,会较多地产生溅射。因此,在现有技术中,将基准时间设定为适合值成为课题。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:jp专利第5974984号公报


技术实现要素:

8.为此,在本发明中,目的在于,提供一种电弧焊接装置,不用检测电弧产生部的电压,就能在种种焊接条件下进行溅射的产生少的高品质的焊接。
9.为了解决上述的课题,技术方案1的发明是电弧焊接装置,进给电动机,其进给焊丝;短路判别部,其判别所述焊丝与母材之间处于短路期间,并输出短路判别信号;电流减少计时器部,其将所述短路判别信号作为输入,若从所述短路期间的开始时间点起经过了基准时间,就输出电流减少信号;和电力控制部,其对所述焊丝与所述母材之间供给焊接电压以及焊接电流,并重复所述短路期间和电弧期间,并且若在所述短路期间中输入所述电流减少信号,就使所述焊接电流减少,并移转到所述电弧期间,在电弧焊接装置中,还具备:平均短路时间算出部,其将所述短路判别信号作为输入,按每个给定周期算出平均短路时
间,并输出平均短路时间算出信号;和基准时间设定部,其基于所述平均短路时间算出信号来设定所述基准时间。
10.技术方案2的发明在技术方案1记载的电弧焊接装置基础上,所述基准时间设定部将从所述平均短路时间算出信号的值减去给定时间而得到的值设定为所述基准时间。
11.技术方案3的发明在技术方案1或2记载的电弧焊接装置基础上,所述进给电动机将所述焊丝在所述电弧期间中进行正向进给,在所述短路期间中进行反向进给。
12.发明的效果
13.根据本发明的电弧焊接装置,不用检测电弧产生部的电压,就能在各种焊接条件下进行溅射的产生少的高品质的焊接。
附图说明
14.图1是本发明的实施方式所涉及的电弧焊接装置的框图。
15.图2是图1的电弧焊接装置中的各信号的时序图。
16.附图标记的说明
17.1 焊丝
18.2 母材
19.3 电弧
20.4 焊炬
21.5 进给辊
22.cm 电流比较电路
23.cm 电流比较信号
24.dr 驱动电路
25.dr 驱动信号
26.e 输出电压
27.ea 误差放大信号
28.ed 输出电压检测电路
29.ed 输出电压检测信号
30.ei 电流误差放大电路
31.ei 电流误差放大信号
32.er 输出电压设定电路
33.er 输出电压设定信号
34.ev 电压误差放大电路
35.ev 电压误差放大信号
36.fc 进给控制电路
37.fc 进给控制信号
38.fr 进给速度设定电路
39.fr 进给速度设定信号
40.fw 进给速度
41.ia1 第1电弧电流
42.ia1r 第1电弧电流设定电路
43.ia1r1第1电弧电流设定信号
44.ia2 第2电弧电流
45.ia3 第3电弧电流
46.ia3r 第3电弧电流设定电路
47.ia3r 第3电弧电流设定信号
48.icr 电流控制设定电路
49.icr 电流控制设定信号
50.id 电流检测电路
51.id 电流检测信号
52.ilr 低等级电流设定电路
53.ilr 低等级电流设定信号
54.iw 焊接电流
55.nd 电流减少计时器电路
56.nd 电流减少信号
57.pm 电力控制部
58.r 减流电阻器
59.sd 短路判别电路
60.sd 短路判别信号
61.sta1 第1电弧期间电路
62.sta1 第1电弧期间信号
63.sta3 第3电弧期间电路
64.sta3 第3电弧期间信号
65.sw 电源特性切换电路
66.tc 延迟期间
67.ta1r 第1电弧期间设定电路
68.ta1r 第1电弧期间设定信号
69.td 电流下降时间
70.tn 基准时间
71.tnr 基准时间设定电路
72.tnr 基准时间设定信号
73.tr 晶体管
74.trd 反向进给减速期间
75.trdr 反向进给减速期间设定电路
76.trdr 反向进给减速期间设定信号
77.trp 反向进给峰值期间
78.tru 反向进给加速期间
79.trur 反向进给加速期间设定电路
80.trur 反向进给加速期间设定信号
81.tsa 平均短路时间算出电路
82.tsa 平均短路时间算出信号
83.tsd 正向进给减速期间
84.tsdr 正向进给减速期间设定电路
85.tsdr 正向进给减速期间设定信号
86.tsp 正向进给峰值期间
87.tsu 正向进给加速期间
88.tsur 正向进给加速期间设定电路
89.tsur 正向进给加速期间设定信号
90.vd 电压检测电路
91.vd 电压检测信号
92.vw 输出端子间电压
93.wl 电抗
94.wm 进给电动机
95.wrp 反向进给峰值
96.wrr 反向进给峰值设定电路
97.wrr 反向进给峰值设定信号
98.wsp 正向进给峰值
99.wsr 正向进给峰值设定电路
100.wsr 正向进给峰值设定信号
具体实施方式
101.以下参考附图来说明本发明的实施方式。
102.图1是本发明的实施方式所涉及的电弧焊接装置的框图。以下参考该图来说明各方块。
103.电力控制部pm将3相200v等商用电源(图示省略)作为输入,按照后述的误差放大信号ea进行基于逆变控制等的输出控制,将输出电压e输出,由此对焊丝1与母材2之间供给输出端子间电压vw以及焊接电流iw。虽省略图示,但该电力控制部pm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通过上述的误差放大信号ea驱动的逆变电路、将高频交流降压成适于焊接的电压值的高频变压器、将降压的高频交流整流成直流的2次整流器。
104.电抗wl将上述的输出电压e平滑。该电抗wl的电感值连丽如是100μh。
105.进给电动机wm将后述的进给控制信号fc作为输入,交替重复正向进给和反向进给,来以进给速度fw进给焊丝1。所谓正向进给,是将焊丝向靠近母材的方向前进进给,所谓反向进给,是向着从母材离开的方向后退进给。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翻转,有将进给电动机wm设置在焊炬4的前端的附近的情况。此外,有使用2个进给电动机wm来做出推拉方式的进给系统的情况。
106.焊丝1通过与上述的进给电动机wm结合的进给辊5的旋转在焊炬4内进给,在与母
材2之间产生电弧3。对焊炬4内的导电嘴(图示省略)与母材2之间施加输出端子间电压vw,通电焊接电流iw。从焊炬4的前端喷出保护气体(图示省略)。
107.输出电压设定电路er输出预先确定的输出电压设定信号er。输出电压检测电路ed检测上述的输出电压e,将其平滑,并输出输出电压检测信号ed。
108.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,并输出电压误差放大信号ev。
109.电流检测电路id检测上述的焊接电流iw,并输出电流检测信号id。电压检测电路vd检测焊接电源的输出端子间电压vw,并输出电压检测信号vd。短路判别电路sd将上述的电压检测信号vd作为输入,输出短路判别信号sd,该短路判别信号sd在电压检测信号vd的值不足预先确定的短路判别值(10v程度)时判别为处于短路期间而成为高电平,在电压检测信号vd的值为确定的短路判别值(10v程度)以上时判别为处于电弧期间而成为低电平。
110.正向进给加速期间设定电路tsur,输出预先确定的正向进给加速期间设定信号tsur。
111.正向进给减速期间设定电路tsdr,输出预先确定的正向进给减速期间设定信号tsdr。
112.反向进给加速期间设定电路trur,输出预先确定的反向进给加速期间设定信号trur。
113.反向进给减速期间设定电路trdr,输出预先确定的反向进给减速期间设定信号trdr。
114.正向进给峰值设定电路wsr,输出预先确定的正向进给峰值设定信号wsr。
115.反向进给峰值设定电路wrr,输出预先确定的反向进给峰值设定信号wrr。
116.进给速度设定电路fr将上述的正向进给加速期间设定信号tsur、上述的正向进给减速期间设定信号tsdr、上述的反向进给加速期间设定信号trur、上述的反向进给减速期间设定信号trdr、上述的正向进给峰值设定信号wsr、上述的反向进给峰值设定信号wrr以及上述的短路判别信号sd作为输入,输出通过以下的处理生成的进给速度图案,作为进给速度设定信号fr。该进给速度设定信号fr为0以上时成为正向进给期间,不足0时成为反向进给期间。
117.1)在由正向进给加速期间设定信号tsur确定的正向进给加速期间tsu中,输出从0加速至由正向进给峰值设定信号wsr确定的正的值的正向进给峰值wsp的进给速度设定信号fr。
118.2)接着,在正向进给峰值期间tsp中,输出维持上述的正向进给峰值wsp的进给速度设定信号fr。
119.3)若短路判别信号sd从低电平(电弧期间)变化为高电平(短路期间),就移转到由正向进给减速期间设定信号tsdr确定的正向进给减速期间tsd,输出从上述的正向进给峰值wsp减速至0的进给速度设定信号fr。
120.4)接着,在由反向进给加速期间设定信号trur确定的反向进给加速期间tru中,输出从0加速至由反向进给峰值设定信号wrr确定的负的值的反向进给峰值wrp的进给速度设定信号fr。
121.5)接着,在反向进给峰值期间trp中,输出维持上述的反向进给峰值wrp的进给速度设定信号fr。
122.6)若短路判别信号sd从高电平(短路期间)变化为低电平(电弧期间),就移转到由反向进给减速期间设定信号trdr确定的反向进给减速期间trd,输出从上述的反向进给峰值wrp减速至0的进给速度设定信号fr。
123.7)通过重复上述的1)~6),来生成正负的梯形波状变化的进给图案的进给速度设定信号fr。
124.进给控制电路fc将上述的进给速度设定信号fr作为输入,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。
125.减流电阻器r被插入上述的电抗wl与焊炬4之间。该减流电阻器r的值被设定为大到短路负载(0.01~0.03ω程度)的50倍以上的值(0.5~3ω程度)。该减流电阻器r被插入通电路,蓄积于电抗wl以及外部线缆的电抗的能量就被急放电。
126.晶体管tr与上述的减流电阻器r并联连接,按照后述的驱动信号dr进行接通或断开控制。
127.平均短路时间算出电路tsa将上述的短路判别信号sd作为输入,短路判别信号sd将是高电平(短路期间)的短路时间跨给定周期进行移动平均,输出平均短路时间算出信号tsa。上述的给定周期是发生短路的周期,被设定为3~10周期程度。因此,每当发生短路,就算出其近前的给定周期的短路时间的平均值。
128.基准时间设定电路tnr将上述的平均短路时间算出信号tsa作为输入,从平均短路时间算出信号tsa的值减去给定时间,来输出基准时间设定信号tnr。上述的给定时间例如设定为1ms程度。在短路结束且比电弧再产生提前给定时间的状态下,缩颈的形成状态成为基准状态。若在该定时使焊接电流减少,则在电弧再产生时间点,焊接电流就成为所期望的低等级电流值。
129.电流减少计时器电路nd,将上述的短路判别信号sd以及上述的基准时间设定信号tnr作为输入,输出电流减少信号nd,其在短路判别信号sd为高电平(短路期间)且变化为高电平的时间点起的经过时间达到由基准时间设定信号tnr确定的基准时间tn时,成为短时间高电平。
130.低等级电流设定电路ilr输出预先确定的低等级电流设定信号ilr。电流比较电路cm将该低等级电流设定信号ilr以及上述的电流检测信号id作为输入,输出电流比较信号cm,其在id<i1r时成为高电平,在id≥ilr时成为低电平。
131.驱动电路dr将上述的电流比较信号cm以及上述的电流减少信号nd作为输入,将驱动信号dr输出到上述的晶体管tr的基极端子,关于该驱动信号dr,若电流减少信号nd变化为高电平就变化为低电平,若之后电流比较信号cm变化为高电平就变化为高电平。因此,若检测到缩颈,该驱动信号dr就成为低电平,晶体管tr成为断开状态,在通电路插入减流电阻器r,因此在短路负载接通的焊接电流iw急减。然后,若急减的焊接电流iw的值减少至低等级电流设定信号ilr的值,驱动信号dr就成为高电平,晶体管tr就成为接通状态,因此减流电阻器r被短路,回到通常的状态。
132.第1电弧期间设定电路ta1r输出预先确定的第1电弧期间设定信号ta1r。
133.第1电弧期间电路sta1将上述的短路判别信号sd以及上述的第1电弧期间设定信号ta1r作为输入,输出第1电弧期间信号stal,该第1电弧期间信号stal在短路判别信号sd变化为低电平(电弧期间)且经过预先确定的延迟期间tc的时间点起由第1电弧期间设定信号ta1r预先确定的第1电弧期间ta1中成为高电平。
134.第1电弧电流设定电路ia1r输出预先确定的第1电弧电流设定信号ia1r。
135.第3电弧期间电路sta3将上述的短路判别信号sd作为输入,输出第3电弧期间信号sta3,该第3电弧期间信号sta3在短路判别信号sd变化为低电平(电弧期间)的时间点起经过了预先确定的电流下降时间td的时间点成为高电平,若之后短路判别信号sd成为高电平(短路期间)则成为低电平。
136.第3电弧电流设定电路ia3r,输出预先确定的第3电弧电流设定信号ia3r。
137.电流控制设定电路icr将上述的短路判别信号sd、上述的低等级电流设定信号ilr、上述的电流减少信号nd、上述的第1电弧期间信号sta1、上述的第3电弧期间信号sta3、上述的第1电弧电流设定信号ia1r以及上述的第3电弧电流设定信号ia3r作为输入,进行以下的处理,输出电流控制设定信号icr。
138.1)在从短路判别信号sd变化为低电平(电弧期间)的时间点到第1电弧期间信号sta1变化为高电平为止的延迟期间中,输出成为低等级电流设定信号ilr的值的电流控制设定信号icr。
139.2)之后,在第1电弧期间信号sta1为高电平(第1电弧期间)时,输出成为第1电弧电流设定信号ia1r的电流控制设定信号icr。
140.3)在从第1电弧期间信号sta1变化为低电平的时间点到第3电弧期间信号sta3变化为低电平为止的期间(第2电弧期间以及第3电弧期间)中,输出成为第3电弧电流设定信号ia3r的电流控制设定信号icr。
141.4)输出电流控制设定信号icr,关于该电流控制设定信号icr,若短路判别信号sd变化为高电平(短路期间),就在预先确定的初始期间中成为预先确定的初始电流设定值,之后以预先确定的短路时倾斜上升至预先确定的短路时峰值设定值,并维持该值。
142.5)若之后电流减少信号nd变化为高电平,就输出成为低等级电流设定信号ilr的值的电流控制设定信号icr。
143.电流误差放大电路ei,将上述的电流控制设定信号icr以及上述的电流检测信号id作为输入,将电流控制设定信号icr(+)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。
144.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、上述的第1电弧期间信号sta1以及上述的第3电弧期间信号sta3作为输入,进行以下的处理,输出误差放大信号ea。
145.1)在第1电弧期间信号sta1变化为低电平、到第3电弧期间信号sta3变化为高电平为止的第2电弧期间ta2中,输出电压误差放大信号ev,作为误差放大信号ea。
146.2)在这以外的期间中,输出电流误差放大信号ei,作为误差放大信号ea。
147.通过该电路,焊接电源的特性在短路期间、延迟期间、第1电弧期间ta1以及第3电弧期间ta3中成为恒电流特性,在第2电弧期间ta2中成为恒电压特性。
148.图2是图1的电弧焊接装置中的各信号的时序图。该图的(a)表示进给速度fw的时
间变化,该图的(b)表示焊接电流iw的时间变化,该图的(c)表示输出端子间电压vw的时间变化,该图的(d)表示短路判别信号sd的时间变化,该图的(e)表示第1电弧期间信号stal的时间变化,该图的(f)表示第3电弧期间信号sta3的时间变化,该图的(g)表示电流减少信号nd的时间变化。以下参考该图来说明各信号的动作。
149.该图的(a)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。进给速度fw由如下期间形成:由图1的正向进给加速期间设定信号tsur确定的正向进给加速期间tsu、持续到产生短路为止的正向进给峰值期间tsp、由图1的正向进给减速期间设定信号tsdr确定的正向进给减速期间tsd、由图1的反向进给加速期间设定信号trur确定的反向进给加速期间tru、持续到产生电弧为止的反向进给峰值期间trp以及由图1的反向进给减速期间设定信号trdr确定的反向进给减速期间trd。进而,正向进给峰值wsp由图1的正向进给峰值设定信号wsr确定,反向进给峰值wrp由图1的反向进给峰值设定信号wrr确定。其结果,进给速度设定信号fr成为正负的大致梯形波波状变化的进给图案。
150.[时刻t1~t4的短路期间的动作]
[0151]
在正向进给峰值期间tsp中的时刻t1发生短路后,如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw急减到数v的短路电压值,因此如该图的(d)所示那样,短路判别信号sd变化为高电平(短路期间)。对此做出响应,移转到时刻t1~t2的预先确定的正向进给减速期间tsd,如该图的(a)所示那样,进给速度fw从上述的正向进给峰值wsp减速至0。例如设定为正向进给减速期间tsd=1ms。
[0152]
如该图的(a)所示那样,进给速度fw进入到时刻t2~t3的预先确定的反向进给加速期间tru,从0加速至上述的反向进给峰值wrp。在该期间中,短路期间持续。例如设定为反向进给加速期间tru=1ms。
[0153]
在时刻t3结束反向进给加速期间tru后,如该图的(a)所示那样,进给速度fw进入到反向进给峰值期间trp,成为上述的反向进给峰值wrp。反向进给峰值期间trp持续到在时刻t4产生电弧为止。因此,时刻t1~t4的期间成为短路期间。反向进给峰值期间trp虽不是给定值,但为3ms程度。此外,例如设定为反向进给峰值wrp=-40m/min。
[0154]
如该图的(b)所示那样,时刻t1~t4的短路期间中的焊接电流iw在预先确定的初始期间中成为预先确定的初始电流值。之后,焊接电流iw以预先确定的短路时倾斜上升,若达到预先确定的短路时峰值,就维持该值。
[0155]
如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw从焊接电流iw成为短路时峰值附近起上升。这是因为,通过基于焊丝1的反向进给以及焊接电流iw的箍缩力的作用,在焊丝1的前端的熔滴逐渐形成缩颈。
[0156]
若时刻t1的短路期间的开始时间点起的经过时间达到基准时间tn,就估计为缩颈的形成状态成为基准状态,在时刻t31,如该图的(g)所示那样,电流减少信号nd变化为短时间高电平。基准时间tn通过图1的基准时间设定信号tnr来设定。进而,基准时间设定信号tnr被设定为从图1的平均短路时间算出信号tsa的值减去给定时间而得到的值。平均短路时间算出信号tsa跨给定周期将短路时间移动平均来算出。例如,若时刻t1起的短路是第m次短路,将给定周期设为3,将给定周期中的短路时间设为ts(m-3)、ts(m-2)、ts(m-1),则第m次短路期间中的基准时间设定信号tsa(m)如以下那样算出。
[0157]
tsa(m)=(ts(m-3)+ts(m-2)+ts(m-1))/3
[0158]
对于各种不同焊接条件,短路时间成为大致固定值。因此,只要算出平均短路时间,就能估计当前的焊接条件下的短路时间。并且,若从该平均短路时间减去给定时间来设定基准时间tm,则在短路结束且比电弧再产生提前给定时间的状态下,能估计为缩颈的形成状态成为基准状态。例如,平均短路时间算出信号tsa的值是5ms程度,给定时间是0.5ms,基准时间tn成为4.5ms程度。如上述那样,能在各种焊接条件下,将基准时间tn自动设定为适合值。
[0159]
在时刻t31,如该图的(g)所示那样,电流减少信号nd成为短时间高电平,对此做出响应,图1的驱动信号dr成为低电平,因此图1的晶体管tr成为断开状态,图1的减流电阻器r被插入通电路。同时,图1的电流控制设定信号icr变小到低等级电流设定信号ilr的值。为此,如该图的(b)所示那样,焊接电流iw从短路时峰值向着低等级电流值急减。然后,若焊接电流iw减少至低等级电流值,驱动信号dr就回到高电平,因此晶体管tr成为接通状态,减流电阻器r被短路。如该图的(b)所示那样,由于是保持电流控制设定信号icr是低等级电流设定信号i1r的状态,因此,焊接电流iw从电弧再产生到经过预先确定的延迟期间tc为止维持低等级电流值。因此,晶体管tr仅在从电流减少信号nd变化为高电平的时间点到焊接电流iw减少到低等级电流值为止的期间成为断开状态。如该图的(c)所示那样,由于焊接电流iw变小,因此输出端子间电压vw在一度减少后急剧上升。上述的各参数例如设定为以下的值。初始电流=40a、初始期间=0.5ms、短路时倾斜=180a/ms、短路时峰值=400a低等级电流值=50a、延迟期间tc=1ms。
[0160]
[时刻t4~t7的电弧期间的动作]
[0161]
在时刻t4通过基于焊丝的反向进给以及焊接电流iw的通电的箍缩力而让缩颈进展从而产生电弧后,如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw急增到数十v的电弧电压值,因此如该图的(d)所示那样,短路判别信号sd变化为低电平(电弧期间)。对此做出响应,移转到时刻t4~t5的预先确定的反向进给减速期间trd,如该图的(a)所示那样,进给速度fw从上述的反向进给峰值wrp减速至0。例如设定为反向进给减速期间trd=1ms。
[0162]
在时刻t5结束反向进给减速期间trd后,移转到时刻t5~t6的预先确定的正向进给加速期间tsu。在该正向进给加速期间tsu中,如该图的(a)所示那样,进给速度fw从0加速至上述的正向进给峰值wsp。在该期间中,电弧期间持续。例如设定为正向进给加速期间tsu=1ms。
[0163]
在时刻t6结束正向进给加速期间tsu后,如该图的(a)所示那样,进给速度fw进入到正向进给峰值期间tsp,成为上述的正向进给峰值wsp。在该期间中,电弧期间也持续。正向进给峰值期间tsp持续到在时刻t7发生短路为止。因此,时刻t4~t7的期间成为电弧期间。并且,若发生短路,就回到时刻t1的动作。正向进给峰值期间tsp虽不是给定值,但为5ms程度。此外,例如设定为正向进给峰值wsp=60m/min。
[0164]
在时刻t4产生电弧后,如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw急增到数十v的电弧电压值。另一方面,如该图的(b)所示那样,焊接电流iw,从时刻t4起在延迟期间tc之间持续低等级电流值。这是因为,若在电弧刚产生后使电流值上升,焊丝的反向进给和基于焊接电流的焊丝的熔融就会相加,电弧长度急速变长,有焊接状态变得不稳定的情况。
[0165]
在正向进给加速期间tsu中的时刻t51,结束延迟期间tc后,如该图的(e)所示那
样,第1电弧期间信号sta1变化为高电平,移转到时刻t51~t61的预先确定的第1电弧期间ta1。在该第1电弧期间ta1中继续进行恒电流控制,如该图的(b)所示那样,接通由图1的第1电弧电流设定信号ia1r确定的给定的第1电弧电流ia1。如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw成为由电流值以及电弧负载确定的值,成为较大的值。例如延迟期间tc是1ms程度,第1电弧期间ta1是1ms程度,第1电弧电流ia1是400a程度。
[0166]
在时刻t62,从电弧产生时间点t4起经过了预先确定的电流下降时间td后,如该图的(f)所示那样,第3电弧期间信号sta3变化为高电平。时刻t61~t62的期间成为第2电弧期间ta2。在该第2电弧期间ta2中进行恒电压控制。如该图的(b)所示那样,第2电弧电流ia2根据电弧负载而变化,成为比第1电弧电流ia1小的值且比第3电弧电流ia3大的值。即,输出控制成ia1>ia2>ia3。如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw通过恒电压控制被控制在给定值,成为第1电弧期间ta1的电压值与第3电弧期间ta3的电压值的中间值。第2电弧期间ta2虽然不是给定值,但为4.5ms程度。
[0167]
在从第3电弧期间信号sta3变化为高电平的时刻t62到产生短路的时刻t7为止的期间成为第3电弧期间ta3。在该第3电弧期间ta3中,进行恒电流控制。如该图的(b)所示那样,接通由图1的第3电弧电流设定信号ia3r确定的给定的第3电弧电流ia3。如该图的(c)所示那样,输出端子间电压vw成为由电流值以及电弧负载确定的值。例如设定为第3电弧电流ia3=60a。第3电弧期间ta3虽然不是给定值,但为0.5ms程度。
[0168]
在上述的实施方式中,说明了将焊丝在电弧期间中进行正向进给、在短路期间中进行反向进给的情况,但也可以在全期间中进行恒速进给。
[0169]
根据上述的本实施方式所涉及的电弧焊接装置,具备:将短路判别信号作为输入、按每个给定周期算出平均短路时间并输出平均短路时间算出信号的平均短路时间算出部;和基于平均短路时间算出信号来设定基准时间的基准时间设定部。在本实施方式中,基于平均短路时间来自动设定决定估计为缩颈的形成状态成为基准状态从而使焊接电流减少的定时的基准时间。为此,能对应于各种焊接条件将基准时间自动设定为适合值。其结果,在本实施方式中,不用检测电弧产生部的电压,就能在各种焊接条件下进行溅射的产生少的高品质的焊接。
[0170]
进而,根据本实施方式,基准时间设定部优选将从平均短路时间算出信号的值减去给定时间而得到的值设定为基准时间。如此一来,由于能在即将电弧再产生时间点前使焊接电流为低等级电流值的状态,因此能减少溅射产生量,且使相电弧期间的移转平稳。
[0171]
进而,根据本实施方式,进给电动机优选将焊丝在电弧期间中进行正向进给,在短路期间中进行反向进给。若进行焊丝的正反向进给控制,则与恒速进给控制时相比,短路时间的偏差变小。为此,基于基准时间的缩颈的形成状态的估计精度得以提升。其结果,能进一步减少溅射的产生量。
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