防粘丝控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用了掺有焊剂的焊丝的电弧焊接的防粘丝控制方法。
【背景技术】
[0002]将二氧化碳用作保护气体并使用掺有焊剂的焊丝的电弧焊接、不使用保护气体而是使用自保护(self-shielded)用掺有焊剂的焊丝的自保护电弧焊接(self-shielded arcwelding)等中的熔滴过渡方式是喷射过渡方式。喷射过渡方式中，通过电弧热，焊丝前端被熔融而成为微粒后转移至熔池。喷射过渡方式中，熔滴并不是短路过渡，而是通过自由降落而过渡。
[0003]使用了掺有焊剂的焊丝的电弧焊接(以下，称作掺有焊剂的焊丝焊接)中使用恒压特性的焊接电源，以恒定速度进给焊丝。掺有焊剂的焊丝焊接具有溅射物的产生量少且焊缝外观也良好的特征。
[0004]另一方面，在掺有焊剂的焊丝焊接中，存在大多情况下无法得到良好的起弧性的问题。这是因为，掺有焊剂的焊丝与实芯焊丝相比包含更多的熔渣成分，防粘丝控制后焊接结束时在焊丝前端会蓄积熔融后的熔渣，其凝固成绝缘物。若在焊丝的前端附着有熔渣的状态下开始焊接，则即使焊丝与母材接触，由于隔着熔渣，因此电弧的引弧失败。以下，参照附图来说明掺有焊剂的焊丝焊接中的现有技术的防粘丝控制方法。
[0005]图11是表示现有技术中的掺有焊剂的焊丝焊接的防粘丝控制方法的时序图。该图㈧表示焊接开始信号St的时间变化，该图⑶表示用于设定焊接电源的恒压特性的输出值的电压设定信号Er的时间变化，该图(C)表示焊丝的进给速度Fw的时间变化，该图(D)表示在焊丝与母材之间施加的焊接电压Vw的时间变化，该图(E)表示对电弧进行通电的焊接电流Iw的时间变化。以下，参照该图来进行说明。
[0006]从焊接电源的外部输入焊接开始信号St，若变成High (高)电平则变成开始指令，若变成Low(低)电平则变成结束指令。在该图中，时刻tl?t2的期间成为恒定焊接期间，时刻t2?t5的期间成为防粘丝控制期间Ta。
[0007]在时刻tl?t2的恒定焊接期间中，如该图(A)所示，焊接开始信号St变成High电平(开始指令)。如该图(B)所示，电压设定信号Er变成恒定值的预先确定的恒压设定值Ecr。如该图(C)所示，进给速度Fw变成恒定值。如该图(D)所示，焊接电压Vw多少有上下变动，但是大致为恒定值。如该图(E)所示，焊接电流Iw也多少有上下变动，但是大致为恒定值。焊接电压Vw的瞬间值是根据电压设定信号Er来设定的。焊接电流Iw的平均值是根据焊丝的进给速度Fw来设定的。
[0008]在时刻t2，如该图(A)所示，若焊接开始信号St变成Low电平(结束指令)，则向进给电动机输出停止指令，因此如该图(C)所示，进给速度Fw因为惯性而逐渐减速，在时刻t3变成O而停止。同时，如该图⑶所示，电压设定信号Er在时刻t2从恒压设定值Ecr起降低至防粘丝电压设定值Ear。在时刻t2?t5的预先确定的防粘丝控制期间Ta期间，持续焊接电源的输出。
[0009]如该图⑶所示，由于电压设定信号Er的值是比恒定焊接期间小的值、即防粘丝电压设定值Ear，因此焊接电压Vw变成比恒定焊接期间小的值。同样地，如该图(E)所示，由于进给速度Fw减速，因此焊接电流Iw变成比恒定焊接期间的值小的值。然后，在时刻t2?t3的期间中，发生两次短路。在时刻t21?t22以及时刻t23?t24的短路期间中，如该图⑶所示，焊接电压Vw变成几V的短路电压值，如该图(E)所示，焊接电流Iw增加。
[0010]若在时刻t3进给速度Fw变成0，则电弧长度因逐渐燃起而变长，在时刻t4消弧。与此联动地，如该图⑶所示，焊接电压Vw从时刻t3开始逐渐增加，在时刻t4急剧增加至无负载电压值，维持至时刻t5。如该图(E)所示，焊接电流Iw—直通电至电弧熄灭的时刻t4为止，之后变成O。
[0011]在防粘丝控制期间Ta结束后的时刻t5，焊丝的前端与熔池相背离，在焊丝的前端形成粒。成为在该焊丝的前端粒附着有熔渣的状态。
[0012]在专利文献I的发明中，焊接电流Iw在恒定焊接期间中是非脉冲波形，在防粘丝控制期间Ta中是脉冲波形。由此，能够减少防粘丝控制期间Ta中的溅射产生。
[0013]专利文献1:JP特开2007-313513号公报
【发明内容】
[0014]因此，在本发明中，目的在于提供一种在掺有焊剂的焊丝焊接中能够抑制在焊接结束时的焊丝的前端附着熔渣的情况来良好地保证起弧性的防粘丝控制方法。
[0015]为了解决上述课题，技术方案I的发明是防粘丝控制方法，
[0016]进给掺有焊剂的焊丝，并基于电压设定信号进行恒压控制来输出焊接电压以及焊接电流，由此进行焊接，若焊接开始信号变成结束指令，则向进给电动机输出停止指令，并且将所述电压设定信号从恒压设定值切换为防粘丝电压设定值，从而结束焊接，该防粘丝控制方法的特征在于，
[0017]通过将所述防粘丝电压设定值设为振动波形，从而将所述焊接电流设为三角波状或正弦波状的振动波形，将所述防粘丝电压设定值设定为在所述防粘丝控制的期间中不会产生短路的值。
[0018]技术方案2的发明是技术方案I记载的防粘丝控制方法，其特征在于，根据所述掺有焊剂的焊丝的种类来改变所述防粘丝电压设定值的振动波形的振幅和/或周期。
[0019]技术方案3的发明是技术方案I或2所述的防粘丝控制方法，其特征在于，将从所述电压设定信号被切换到所述防粘丝电压设定值的时间点开始经过给定期间之后的所述防粘丝电压设定值的所述振幅和/或所述周期设定为比经过所述给定期间之前还大的值。
[0020]技术方案4的发明是技术方案I或2所述的防粘丝控制方法，其特征在于，将从所述电压设定信号被切换到所述防粘丝电压设定值的时间点开始经过给定周期之后的所述防粘丝电压设定值的所述振幅和/或所述周期设定为比经过所述给定期间之前还大的值。
[0021]技术方案5的发明是技术方案I?4中任一个所述的防粘丝控制方法，其特征在于，本次焊接结束到下一次焊接开始为止的停止时间为基准时间以上时，将本次的所述防粘丝电压设定值设为振动波形，在所述停止时间小于所述基准时间时，将本次的所述防粘丝电压设定值设为恒定值。
[0022]发明效果
[0023]根据本发明，通过将焊接电流设为振动波形，从而能够反复产生焊丝内侧的焊剂成分气化为使外侧的金属成分露出的状态、和将露出的金属成分熔融的状态，能够在熔渣未附着于焊丝前端部的状态下结束焊接。另外，根据本发明，通过将焊接电流的振动波形设为三角波状或正弦波状，从而能够平稳地改变电弧力，能够减少溅射的产生，可使焊缝外观良好。另外，根据本发明，通过防止防粘丝控制期间中的短路，能够防止伴随短路而在焊丝的前端部附着来自熔池的熔渣的情况。通过这些作用效果，在本发明中，在掺有焊剂的焊丝焊接中能够抑制焊接结束时在焊丝前端附着熔渣的情况，能够使起弧性变得良好。
【附图说明】
[0024]图1是用于实施本发明的实施方式I的防粘丝控制方法的焊接电源的框图。
[0025]图2是用于说明本发明的实施方式I的防粘丝控制方法的图1的焊接电源中的各信号的时序图。
[0026]图3是用于实施本发明的实施方式2的防粘丝控制方法的焊接电源的框图。
[0027]图4是用于说明本发明的实施方式2的防粘丝控制方法的图3的焊接电源中的各信号的时序图。
[0028]图5是用于实施本发明的实施方式3的防粘丝控制方法的焊接电源的框图。
[0029]图6是用于说明本发明的实施方式3的防粘丝控制方法的图5的焊接电源中的各信号的时序图。
[0030]图7是用于实施本发明的实施方式4的防粘丝控制方法的焊接电源的框图。
[0031]图8是用于实施本发明的实施方式5的防粘丝控制方法的使用了机器人的焊接装置的框图。
[0032]图9是用于说明本发明的实施方式5的防粘丝控制方法的、停止时间Td为基准时间以上时的图8的焊接装置中的各信号的时序图。
[0033]图10是用于说明本发明的实施方式5的防粘丝控制方法的、停止时间Td小于基准时间时的图8的焊接装置中的各信号的时序图。
[0034]图11是表示现有技术中的掺有焊剂的焊丝焊接的防粘丝控制方法的时序图。
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0036][实施方式I]
[0037]图1是用于实施本发明的实施方