专利名称：电弧焊装置的控制方法和电弧焊装置的制作方法
技术领域：
本发明有关电弧焊装置的控制方法和电弧焊装置。
背景技术：
电弧焊是在焊条和焊接母材间使电弧产生来进行焊接的。消耗电极式电弧焊装置(下面称为焊接装置)，为了抑制飞溅的发生，预测短路的断开，在短路即将断开之前使焊接电流下降。这就是所谓的颈部检测控制。而且，在电弧再度产生的瞬间使焊接电流下降以抑制电弧力(arc force)。
现有的焊接装置中，一旦处于短路状态，控制焊接输出的控制电路为了使短路断开，便按照规定的斜率使电流增加。而且，随着该电流的增加，短路部分的焊条发生熔融，该熔融金属移动至母材一侧，在焊条和母材一侧熔融部分之间产生缩颈(所谓的颈部，下面称为颈部)。该颈部部位由于截面积变小，所以电阻值增加。因此，一旦颈部产生，尽管靠短路控制使电流增加固定不变，但焊接电压的变化量还是变大。于是，通过检测这一电压变化量，来检测颈部的发生，使处理过渡为颈部检测控制。
现有的焊接装置中，如下面所述为了得到适于焊接的输出，设置用于对交流电源经过整流得到的输出进行开关动作的开关元件。而且，由于该开关元件的影响，焊接电压叠加有与开关元件的开关动作同步的波纹电压，有时因该波纹电压的存在致使颈部检测几率降低。因此，日本特開平10-180443号公报披露了消除波纹电压等噪声的方案。
图8中示出现有焊接装置的概要构成。该装置具有下列构成对交流电源进行整流的第1整流元件81；对第1整流元件81的输出进行开关的第1开关元件82；对焊接负载供电并设置次级侧辅助线圈的主变压器83；对主变压器83的输出进行整流的第2整流元件84；对主变压器83的辅助线圈的输出进行整流的第3整流元件85；设置于第2整流元件84和输出端子间的第2开关元件86；电流检测器87；电压检测器88；运算电压检测器88的输出和第3整流元件85的输出两者之差的差分放大电路89；以及于是通过控制第1开关元件82和第2开关元件86来控制焊接输出的焊接控制电路810。
下面说明装置的动作。来自交流电源的供电由第1整流元件81变换为直流电。变换为直流电的电力由第1开关元件82根据焊接状态设定为所需电力输入至主变压器83。自主变压器83输出侧得到的大电流由第2整流元件84变换为直流，并通过第2开关元件86对焊接负载供电。流至焊接负载的焊接电流由电流检测器87检测，反馈至控制电路。另外，加到焊接负载上的焊接电压由电压检测器88检测。这里，由电压检测器88检测出的焊接电压包含第1开关元件82所产生的波纹分量。又，第3整流元件85的输出也包含第1开关元件82的波纹分量。因而，可通过由差分放大器89对第3整流元件85的输出和电压检测器88的输出两者进行差分运算，来消除焊接电压中所含的波纹分量。这样，消除了波纹分量的焊接电压便可输入焊接控制电路810，用于正确地检测颈部、进行焊接输出控制。
如上所述，现有的焊接装置能够消除构成焊接装置本身的开关元件所造成的波纹分量的影响来进行焊接输出的控制等。但对于焊接装置本身所发出的其他噪声、或其他设备影响所产生的噪声等来说，存在无法充分消除上述噪声这种问题。至于其他设备影响所产生的噪声，举例来说，包含如图9所示利用多个焊接装置对同一工件进行焊接、由于其中一个焊接装置1其输出控制用的开关动作而对其他焊接装置2的焊接电压产生噪声这种情形。图9中，标号A、B、C示出焊接装置1的开关动作对焊接装置2的电压波形所造成的噪声。同样，标号D、E、F示出焊接装置2的开关动作对焊接装置1的电压波形所造成的噪声。而无法消除噪声的情况下，则有颈部的误检测发生。其结果，存在这样的问题，即由于该颈部误检测，尽管原本没有颈部但还是会进行颈部检测控制，因此难以抑制飞溅的发生、或获得良好的焊接结果。另外，随噪声等状况有时还会误检测短路断开。
发明内容
本发明提供一种电弧焊装置的控制方法，该控制方法包括检测焊接电压的步骤；计算焊接电压的变化量的步骤；以及根据焊接电压的变化量和第2阈值对熔滴进行颈部检测的步骤，根据焊接电压的变化量和第1阈值的比较结果，禁止根据焊接电压的变化量和第2阈值对熔滴进行的颈部检测规定期间。
另外，本发明提供一种电弧焊装置，包括检测焊接电压的焊接电压检测部；计算焊接电压检测部检测出的焊接电压的变化量的电压变化量检测部；以及对第1阈值和/或第2阈值和电压变化量检测部的运算结果进行比较的比较部，根据第1阈值和电压变化量检测部的运算结果两者间的比较结果，禁止根据第2阈值和电压变化量检测部的运算结果对熔滴进行的颈部检测规定期间。于是，上述本发明的电弧焊装置的控制方法和电弧焊装置可通过根据焊接电压的变化量禁止颈部检测，来防止错误地进行颈部检测，正确地进行颈部判定。
再有，本发明提供一种电弧焊装置的控制方法，该控制方法包括检测焊接电压的步骤；计算焊接电压的变化量的步骤；根据焊接电压的变化量和熔滴的颈部判定阈值对熔滴进行缩颈判定的步骤；在判定为缩颈的情况下存储此时的短路处理状态的步骤；以及在判定为颈部后根据焊接电压判定是电弧期间还是短路期间，并在从判定为颈部起经过规定期间后判定为短路期间的情况下，根据所存储的短路处理状态进行短路处理的步骤。
另外，本发明提供一种电弧焊装置，包括根据焊接电压的变化量和缩颈判定阈值对熔滴进行颈部判定的颈部判定部；在判定为颈部的情况下存储此时的短路处理状态的控制状态存储部；在判定为颈部后根据焊接电压判定是电弧期间还是短路期间的电弧/短路判定部；以及在从判定为颈部起经过规定期间后判定为短路期间的情况下，根据控制状态存储部所存储的短路处理状态进行短路处理的焊接输出控制部。这样，上述本发明的电弧焊装置的控制方法和电弧焊装置即便是焊接电压变动时错误检测出颈部状态的情况下，仍可以通过返回至短路控制，来抑制由于颈部误检测而产生的飞溅。
再有，本发明提供一种电弧焊装置的控制方法，该控制方法包括根据焊接电压和短路断开判定阈值对短路断开进行判定的步骤；在判定为短路断开的情况下存储此时的短路处理状态的步骤；在判定为短路断开后根据焊接电压判定是电弧期间还是短路期间的步骤；以及在从判定为短路断开起规定期间内判定为短路期间的情况下，根据所存储的短路处理状态进行短路处理的步骤。
另外，本申请提供一种电弧焊装置，包括根据焊接电压和短路断开判定阈值对短路断开进行判定的电弧/短路判定部；在判定为短路断开的情况下存储此时的短路处理状态的控制状态存储部；在判定为短路断开后根据焊接电压判定是电弧期间还是短路期间的电弧/短路判定部；以及在从判定为短路断开起规定期间内判定为短路期间的情况下，根据控制状态存储部所存储的短路处理状态进行短路处理的焊接输出控制部。这样，上述本发明的电弧焊装置的控制方法和采用该方法的电弧焊装置即便是焊接电压变动时错误检测出短路断开的情况下，仍可以通过返回至短路控制，来抑制由于短路断开误检测而产生的飞溅。
图1为示出本发明实施方式1～3中电弧焊装置概要构成的框图。
图2示出的为本发明实施方式1中短路焊接时焊接电流和焊接电压的波形。
图3示出的为本发明实施方式1中短路焊接时焊接电流、焊接电压、和焊接电压变化量的波形。
图4示出的为本发明实施方式1中短路焊接时的焊接电流、焊接电压、和焊接电压变化量的波形以及A/S信号的状态。
图5示出的为本发明实施方式2中检测出颈部时基于颈部检测控制的焊接电流和焊接电压的波形。
图6示出的为本发明实施方式2中短路焊接时焊接电流和焊接电压的波形。
图7示出的为本发明实施方式3中从短路状态过渡至电弧状态时受到控制的焊接电流和焊接电压的波形。
图8为示出现有电弧焊装置概要构成的框图。
图9示出的为一例其中一个焊接装置的开关动作对其他焊接装置的电压波形造成影响的情形。
标号说明1 交流电源2 第1整流元件3 第1开关元件4 主变压器5 第2整流元件6 第2开关元件7 电阻8 电抗器9 电流检测器10电压检测器11电压变化量检测部12颈部判定部13颈部检测禁止部14A/S判定部(电弧/短路判定部)15焊接输出控制部16控制状态存储部17定时部19颈部检测装置20焊接控制装置
具体实施例方式
下面参照图1～图7说明本发明一例实施方式。另外，各图均为示意图。而且，图2～图7和图9的横轴表示时间。还有，本发明不限于本实施方式。
(实施方式1)图1为示出本实施方式中电弧焊装置(下面称为焊接装置)概要构成的框图。图1中，焊接装置包括供电的交流电源1；对交流电源1的输出进行整流的第1整流元件2；为了得到适于焊接的输出对第1整流元件2的输出进行开关动作的第1开关元件3；对焊接负载供电的主变压器4；对主变压器4的输出进行整流的第2整流元件5；其中一端与第2整流元件5连接的第2开关元件6；与第2开关元件6并联连接的电阻7；与第2开关元件6串联连接并使焊接电流输出稳定用的电抗器8；检测焊接电流的输出量的电流检测器9；以及检测焊接电压的电压检测器10。又，对焊接时焊条部产生的缩颈(下面称为颈部)进行检测的颈部检测装置19包括下列构成根据电压检测器10的输出求出电压变化量的电压变化量检测部11；根据电压变化量检测部11的输出对焊接中从短路状态过渡至电弧状态时所产生的颈部进行检测判定的颈部判定部12；以及禁止颈部判定部12的判定处理的颈部检测禁止部13。另外，所谓熔滴(droplet)系指从焊条的前端熔化转移至母材的金属液滴。
此外，电弧/短路判定部(下面称为A/S判定部)14根据电压检测器10的输出检测焊接状态中的电弧状态或短路状态。焊接控制装置20具有焊接输出控制部15、控制状态存储部16、以及定时部17。另外，焊接输出控制部15根据电流检测器9的输出、电压检测器10的输出、颈部检测装置19的输出、以及A/S判定部14的输出，控制第1开关元件3和第2开关元件6，由此控制焊接输出。控制状态存储部16是暂存焊接输出控制部15的焊接控制状态的部分。定时部17则根据来自焊接输出控制部15的指令来计时。下面对如上所述构成的电弧焊装置说明其动作。
来自交流电源1的供电由第1整流元件2变换为直流电，作为直流电源提供给第1开关元件3。第1开关元件3受到焊接输出控制部15的开/关控制，由此可控制对主变压器4的供电。而且，对主变压器4的供电又由第2整流元件5变换为直流电，提供给焊接负载。
通常焊接时，第2开关元件6处于导通状态，通过电抗器8将焊接电流提供给焊接负载。另外，需要使流过焊接负载的焊接电流急剧降低的情况下(例如从电弧状态变为短路状态这种情况或检测出颈部这种情况下)，焊接输出控制部15使第2开关元件6截止以切断低阻抗的焊接电流供给流路。而且，通过与第2开关元件6并联连接的电阻7来消耗主变压器4所累积的能量。
另外，电流检测器9对提供给焊接负载的焊接电流进行检测作为焊接电流Ia输出。电压检测器10对加于焊接负载的焊接电压进行检测作为焊接电压Va输出。
下面参照图2说明A/S判定部14的基本动作。图2示出短路焊接时焊接电流(Ia)和焊接电压(Va)的波形。A/S判定部14对电压检测器10检测出的焊接电压Va和为了进行短路判定而设定的、存储部(未图示)所存储的短路判定电平Vs0进行比较。Va为Vs0或以下的情况下(图2中的标号T1)，则判定焊接处于短路状态，输出表示短路状态的A/S信号。焊接输出控制部15一旦从A/S判定部14接收到表示短路状态的A/S信号，便使第2开关元件6截止(图2中的t1)。这样便控制使得，防止焊接电流因发生短路而急剧增加，同时使焊接电流Ia降低至预设的短路初始电流Is0。此后，焊接输出控制部15使第2开关元件导通(图中的t2)，以使得电流从短路初始电流Is0开始以规定的增加量增加，并控制第1开关元件3，进行短路电流控制以进行顺畅的短路断开。
另外，A/S判定部14判定为短路状态后，对焊接电压Va和为了进行短路断开判定而设定的、存储部(未图示)所存储的短路断开判定电平Varc进行比较。Va为Varc或以上的情况下(图2中的T2)，判断焊接状态为电弧状态，输出表示电弧状态的A/S信号。下面参照图3说明颈部检测装置19的颈部检测动作。图3示出的为短路焊接时的焊接电流(Ia)、焊接电压(Va)、以及焊接电压变化量(dv/dt)的波形。构成颈部检测装置19的电压变化量检测部11检测每一规定时间的焊接电压Va的变化量dv/dt。由A/S判定部14对颈部检测装置19输入表示短路状态的信号的情况下，颈部判定部12对电压变化量检测部11的输出即电压变化量dv/dt和存储部(未图示)预设的颈部检测电平值dVn进行比较。电压变化量dv/dt大于颈部检测电平值dVn且后面述及的颈部检测禁止部13未禁止颈部检测的情况下，作为颈部已产生的情况而输出表示产生颈部的颈部检测信号Sn(图3中的T3)。另外，图3中的t3表示颈部检测。而图3中的t4和t5分别表示第2开关元件截止和第2开关元件导通。标号Z表示颈部检测动作区间。
另外，短路初始状态(例如焊接电流Ia低的状态)下，有时焊接电压Va值为波动值。此时，电压变化量dv/dt变大，有时也发生颈部误判定。因此，作为颈部判定部12进行颈部判定的条件，希望增加焊接电流Ia为预设的颈部电流水平In或以上这种条件进行颈部判定。
下面参照图1和图4说明上述颈部检测禁止部13的动作。另外，颈部检测禁止部13的动作是用以防止颈部误检测的部分，是本实施方式重点的部分。
图4示出的为短路焊接时的焊接电流(Ia)、焊接电压(Va)、和焊接电压变化量(dv/dt)的波形以及A/S信号的状态。图4中示出一例有的部位因噪声或外部干扰致使焊接电压Va波形呈波状变动的情形。另外，作为这一变动的重要原因有焊接装置内所产生的噪声或来自外部设备的噪声、外部干扰。举例来说，可举出利用本实施方式所示的焊接装置和其他焊接装置对同一焊接构件进行焊接的情况下因其他焊接装置中输出控制用途的开关动作等而造成本实施方式的焊接装置的焊接电压有噪声产生等情形。
短路焊接时，由于短路控制时焊接电流Ia渐渐地增加，所以焊接电压Va显示出单调增加的倾向。但由于噪声或外部干扰的影响，有时如图4所示焊接电压Va会有一度降低后升高又再度降低这种波状变动产生。这种情况下，有时尽管颈部未产生但会误检测出颈部产生。下面说明用以防止在因这种噪声等而有电压变动产生的情况下的误检测颈部的动作。
因噪声等影响而变动(一度降低后升高又再度降低返回原处)的焊接电压Va，由于电压一度降低，所以电压变化量检测部11的输出即dv/dt为负值。而该值与存储部(未图示)中预先存储的防止颈部误检测用的阈值dVe(为负值的阈值)相比为较小的值(就绝对值而言较大)。颈部检测禁止部13将该电压变化量检测部11的输出作为输入，与dVe(为负值的阈值)相比较。另外，颈部检测禁止部13中包含比较部。而且，dv/dt小于dVe(为负值的阈值)的情况下，从该时刻开始在规定时间期间对颈部判定部12输出颈部检测禁止信号，禁止颈部判定部12进行颈部判定。这里，作为禁止颈部判定的方法来说，可以在规定时间期间不由颈部判定部12进行dv/dt和dVn两者间的比较，也可是虽进行比较但即便是dv/dt大于dVn的情况下也不输出颈部检测信号Sn。
如上所述，即便是因噪声、外部干扰而造成焊接电压Va有变动产生的情况下，也可防止错误进行颈部判定的情形。也就是说，可通过得以正确地进行颈部判定来减少飞溅的发生。
另外，颈部检测禁止部13输出颈部检测禁止信号的时序，虽设定为dv/dt变得小于dVe(为负值的阈值)时，但也可设定为dv/dt变得小于dVe后又变得大于dVe的时刻。而且，可以设法从该时刻开始输出颈部检测禁止信号规定时间。
而且，禁止颈部检测的规定时间，举例来说也可以设法考虑到为噪声主要原因的开关元件等的开关时间等进行设定，或根据试验等来确定。
另外，也可做成，在颈部禁止期间中也由颈部检测禁止部13进行dv/dt和dVe的比较，从dv/dt再度小于dVe的时刻或从dv/dt大于dVe的时刻开始禁止颈部检测规定时间。另外，图4中的t6表示颈部检测。图4中的标号Z表示颈部检测动作区间。
(实施方式2)
本实施方式中，对于与实施方式1相同的部位标注同一标号，其详细说明从略。另外，对图1所示的焊接装置的构成和动作的说明也有省略的部分，但本实施方式中未示出的内容基本上与实施方式1相同。本实施方式中，参照图1和图5说明因噪声或外部干扰而造成焊接电压Va波形变动的情况下用以减小颈部误检测影响的控制。与实施方式1不同之处在于，因噪声等影响而造成的焊接电压的变动，不是实施方式1中所示那样的一度降低后升高又再度降低返回原处这种电压变动(噪声)，而是升高后降低这种凸状的电压变动(噪声)。
具体来说，叙述dv/dt不小于dVe的情况下减小颈部误检测影响的控制。再稍作详细说明的话，由于dv/dt不小于dVe，所以无法基于前面所述的dv/dt和dVe两者间的比较进行颈部检测禁止处理。其结果是，即便是因噪声、焊接环境的变化(举例来说，保护气体/焊条进给状态的混乱、因油膜等而造成的焊接母材表面状态的变化等)所造成的电压变动，也会进行颈部检测。下面叙述会对因噪声等所造成的电压变动进行颈部检测的情况下用以减小对焊接性能带来的影响的控制。
另外，上升后降低返回通常状态的电压变动(噪声)在图5中虽未明示，但为凸状变动。
这里，首先说明没有颈部误检测的情况即进行颈部检测并在其后的规定时间内过渡为电弧的正常过渡情况下的处理。
参照图1和图5说明由颈部检测装置19检测出颈部情况下的焊接输出控制部15的动作。图5示出的为检测出颈部的情况下颈部检测控制的焊接电流(Ia)和焊接电压(Va)的波形。焊接输出控制部15从颈部判定部12一旦接收颈部检测信号Sn时，使第2开关元件6截止来使焊接电流Ia降低至In0，使得焊接电流Ia迅速成为预设的颈部控制电流In0。然后，焊接输出控制部15使第2开关元件6导通的同时还控制第1开关元件3，并控制为焊接电流Ia在规定时间期间或成为电弧状态之前期间为In0，等待来自A/S判定部14的电弧状态判定输出。
另外，焊接输出控制部15将检测出颈部的时刻(图5中的t7)的控制状态(举例来说，电流值、电流的增加量、短路开始起所经过时间等)存储于控制状态存储部16，同时对定时部17输出计时开始指令，开始定时部17的计时。焊接输出控制部15在定时部17所计时的预设时间Tn内从A/S判定部14一旦接收表示电弧状态的A/S信号，便进行电弧时的焊接输出控制使得电弧长保持为适当值(为图5中实线所示波形的控制)。
下面说明颈部误检测的情况，即根据因噪声、焊接环境变化等而产生的电压变动进行颈部检测、在此后的规定时间内未过渡至电弧的情况下的处理。
上述定时部17的计时开始后的处理如下。在定时部17计时的预设的Tn时间内没有来自A/S判定部14的、处于电弧状态的信号输入的情况下，焊接输出控制部15使定时部17的动作停止，同时还按照控制状态存储部16预先存储的控制状态，再次开始再度短路时的焊接电流控制，等待来自A/S判定部14的表示电弧状态的A/S信号(为图5中虚线所示波形的控制)。另外，这种情况下，所输入的A/S信号为表示电弧状态的信号以前的期间，设法忽略颈部判定部14所输出的颈部检测信号Sn。图5中的标号H表示颈部检测无效的状态。这样便可以通过按照控制状态存储部16中预先存储的控制状态使再度短路时的焊接电流控制再次开始的影响，即便是焊接电压变动也防止错误判定为颈部检测。另外，时间Tn可以通过对颈部检测至短路断开的时间进行试验性计时来确定。还有，图5中的标号t7、t8分别表示颈部检测、短路断开。
如上所述，在焊接电压Va变动时错误检测出颈部状态的情况下，也可以通过并非进行强制性短路断开而是返回短路控制，来抑制因颈部误检测而造成飞溅的产生，同时可以实现适合于焊接状态的焊接控制，所以可获得良好的焊接结果。
接下来，在规定时间Tn内未过渡到电弧状态的情况下(图5中的标号G)，如上所述使再度短路时的焊接电流控制再次开始(图5中的标号t9)，也就是说，从颈部电流控制过渡到短路控制。现参照图6说明焊接电压受到该颈部电流控制过渡到短路控制这种情况的影响而变动，由此不会错误检测短路断开用的控制。
检测出颈部(图6中的t12)后，在Tn时间内没有处于电弧状态的信号从A/S判定部14输入的情况下，焊接输出控制部15使定时部17的动作停止，同时还按照控制状态存储部16中预先存储的控制状态使再度短路时的焊接电流控制再次开始(图6中的t10)，使定时部17动作(进行Ts计时)，同时还将A/S判定设定为无效。然后，该状态下焊接输出控制部15将焊接状态作为短路状态进行强制性处理。
这样便可在焊接电压的电平相对较大(接近Varc)的状态下从颈部电流控制过渡至短路控制。即便是焊接电压受到该过渡的影响而变动进而成为超过Varc的大小，也由于将A/S判定设定为无效Ts时间，所以不会判定为短路断开，也就是说，不会错误检测短路断开，而可以进行稳定的焊接。而定时部17的数值经过规定的Ts时间后，焊接输出控制部15将来自A/S判定部14的A/S信号设定为有效，进而成为可判定短路断开的状态，并持续进行短路处理直至焊接状态为电弧状态为止。
另外，焊接输出控制部15在颈部电流控制过渡到短路控制的时刻、即开始Ts计时的时刻起至输入表示处于电弧状态的A/S信号的期间，不考虑颈部判定部12所输出的颈部检测信号Sn。这样，即便是焊接电压受到颈部电流控制过渡到短路控制这种情况的影响而变动，变成会判定为颈部检测的电压变动量，也由于不会错误地进行颈部控制，因而可以进行稳定的焊接。另外，图6中的标号I示出规定时间内无法过渡到电弧状态的情形。标号K示出与A/S判定无关继续进行短路处理的状态。标号J示出颈部检测无效。标号t11表示再次开始A/S判定。标号t12、t13分别表示颈部检测、短路断开。
(实施方式3)本实施方式中，对于与实施方式1或2相同的部位标注同一标号，其详细说明从略。另外，对图1所示的焊接装置的构成和动作的说明也有省略的部分，但本实施方式中未示出的内容基本上与实施方式1相同。与实施方式1或2不同之处在于，焊接电压Va的波形因噪声或外部干扰而变动，发生短路断开误检测的情况下，可以实现适合焊接状态的焊接控制来得到良好的焊接结果。现参照图1和图7说明本实施方式中从短路状态过渡到电弧状态时焊接输出控制部15的控制。
图7示出从短路状态过渡到电弧状态时受到控制的焊接电流(Ia)和焊接电压(Va)的波形。而且，如图7所示，电压波形有虽为短时间但超过短路断开判定电平Varc的电压变动产生，这是因噪声或外部干扰而产生的。
下面给出本实施方式中焊接装置的控制。
根据上述噪声等所造成的较大电压变动，A/S判定部14输出表示电弧状态的信号。焊接输出控制部15一旦接收该信号，便使此前进行的控制状态存储于控制状态存储部16，同时对定时部17发出计时开始指令由定时部17开始计时。此后，焊接输出控制部15在定时部17计时的规定时间Ta内一旦从A/S判定部14接收表示短路状态的A/S信号(即焊接电压返回至短路状态)，则使定时部17的动作停止，同时按照控制状态存储部16预先存储的控制状态，再次开始短路时的焊接电流控制。如上文所述，即便是由于噪声等影响所造成的电压变动因而错误判定短路断开的情况下，此后也可以返回至短路时的电流控制，因而可以抑制短路断开误检测的影响，并进行稳定的焊接。
下面说明正常检测颈部进行颈部检测、并在此后正常进行短路断开后的控制。在正常地使短路断开的时刻开始定时部17对时间Ta的计时。时间Ta期间使电弧状态继续，在定时部17的计时超过预设的规定时间Ta的状态下，一旦从A/S判定部14接收到表示电弧状态的A/S信号，焊接输出控制部15便停止定时部17的动作。然后，放弃处于前一次电弧状态时控制状态存储部16预先存储的控制状态(图7中的t16)，并进行电弧状态下的焊接控制。另外，此后再次从A/S判定部14接收到表示短路状态的A/S信号的情况下，设定为处于短路状态利用短路初期的控制进行短路时的处理。还有，图7中的t14、t15、t16分别表示电弧判定、从当前的短路处理状态起继续。再有，标号M表示Ta时间电弧状态继续。
如上所述，可以在一度判定为电弧状态后使电弧状态发生固定时间，从而可通过抑制电弧不稳定的状况来降低飞溅的发生。而且，即便是针对因噪声等而造成对电弧状态的误判定，也能适当进行焊接控制，可以获得良好的焊接结果。
另外，至于实施方式1至3中所用的关于电流、电压的数值、Is0、Varc、Vs0、In0、In可以根据试验等来确定。
工业实用性本发明的电弧焊装置的控制方法和采用该方法的电弧焊装置，根据焊接电压的变化量来禁止颈部检测。其结果是，即便是焊接电压因噪声等而变动的情况下，也可以防止错误地进行颈部检测以进行正确的颈部判定，举例来说，即便是噪声等影响严重的场所也能使用。
权利要求
1.一种电弧焊装置的控制方法，包括检测焊接电压的步骤；计算所述焊接电压的变化量的步骤；以及根据所述焊接电压的变化量和第2阈值对熔滴进行颈部检测的步骤，根据所述焊接电压的变化量和第1阈值的比较结果，禁止根据所述焊接电压的变化量和所述第2阈值对所述熔滴进行的颈部检测规定期间。
2.如权利要求1所述的电弧焊装置的控制方法，其特征在于，所述第1阈值为防止熔滴的颈部误检测所用的负的阈值，所述第2阈值为检测熔滴的颈部所用的正的阈值，所述焊接电压的变化量小于所述第1阈值的情况下，禁止根据所述第2阈值和所述焊接电压的变化量对所述熔滴进行的颈部检测规定期间。
3.如权利要求2所述的电弧焊装置的控制方法，其特征在于，禁止所述颈部检测的规定期间中，焊接电压的变化量再度小于所述第1阈值的情况下，从该时刻起禁止根据所述第2阈值和焊接电压的变化量对熔滴进行的颈部检测规定期间。
4.一种电弧焊装置的控制方法，包括检测焊接电压的步骤；计算所述焊接电压的变化量的步骤；根据所述焊接电压的变化量和熔滴的颈部判定阈值对熔滴进行颈部判定的步骤；在判定为颈部的情况下存储此时的短路处理状态的步骤；以及在判定为颈部后根据所述焊接电压判定是电弧期间和短路期间其中之一，并在从判定为颈部起经过规定期间后判定为短路期间的情况下，根据所述所存储的短路处理状态进行短路处理的步骤。
5.如权利要求4所述的电弧焊装置的控制方法，其特征在于，还包括从根据所述所存储的短路处理状态进行短路处理的时刻起规定期间内禁止进行是电弧期间和短路期间其中之一这种判定的步骤。
6.一种电弧焊装置的控制方法，包括根据焊接电压和短路断开判定阈值对短路断开进行判定的步骤；在判定为短路断开的情况下存储此时的短路处理状态的步骤；在判定为短路断开后根据焊接电压判定是电弧期间还是短路期间的步骤；以及在从判定为短路断开起规定期间内判定为短路期间的情况下，根据所述所存储的短路处理状态进行短路处理的步骤。
7.如权利要求6所述的电弧焊装置的控制方法，其特征在于，在从判定为短路断开起规定期间内未判定为短路期间的情况下，放弃所存储的短路处理状态进行电弧处理。
8.一种电弧焊装置，包括检测焊接电压的电压检测器；计算所述电压检测器检测出的焊接电压的变化量的电压变化量检测部；以及对第1阈值和/或第2阈值和所述电压变化量检测部的运算结果进行比较的比较部，根据所述第1阈值和所述电压变化量检测部的运算结果之间的比较结果，禁止根据所述第2阈值和所述电压变化量检测部的运算结果对熔滴进行的颈部检测规定期间。
9.如权利要求8所述的电弧焊装置，其特征在于所述第1阈值为防止熔滴的颈部误检测所用的负的阈值，所述第2阈值为检测熔滴的颈部所用的正的阈值，所述电压变化量检测部的运算结果小于所述第1阈值的情况下，禁止根据所述第2阈值和所述电压变化量检测部的运算结果进行的颈部检测规定期间。
10.如权利要求9所述的电弧焊装置，其特征在于，禁止所述颈部检测的规定期间中，所述电压变化量检测部的运算结果再度小于所述第1阈值的情况下，从该时刻起禁止根据所述第2阈值和所述电压变化量检测部的运算结果对熔滴进行的颈部检测规定期间。
11.一种电弧焊装置，包括根据焊接电压的变化量和颈部判定阈值对熔滴进行颈部判定的颈部判定部；在判定为颈部的情况下存储此时的短路处理状态的控制状态存储部；在判定为颈部后根据焊接电压判定是电弧期间还是短路期间的电弧/短路判定部；以及在从判定为颈部起经过规定期间后判定为短路期间的情况下，根据所述控制状态存储部所存储的短路处理状态进行短路处理的焊接输出控制部。
12.如权利要求11所述的电弧焊装置，其特征在于，还包括从开始所述短路处理的时刻起在规定期间内禁止进行是电弧期间和短路期间其中之一这种判定的焊接输出控制部。
13.一种电弧焊装置，其特征在于，包括根据焊接电压和短路断开判定阈值对短路断开进行判定的电弧/短路判定部；在判定为短路断开的情况下存储此时的短路处理状态的控制状态存储部；在判定为短路断开后根据焊接电压判定是电弧期间和短路期间其中之一的电弧/短路判定部；以及在从判定为短路断开起规定期间内判定为短路期间的情况下，根据所述控制状态存储部所存储的短路处理状态进行短路处理的焊接输出控制部。
14.如权利要求13所述的电弧焊装置，其特征在于，在从判定为短路断开起规定期间内未判定为短路期间的情况下，放弃所述控制状态存储部所存储的短路处理状态进行电弧处理。
全文摘要
本发明提供一种具有根据焊接电压的变化量禁止颈部检测的功能的电弧焊装置的控制方法和采用该方法的电弧焊装置。这样便可防止错误地进行颈部检测，从而进行正确的颈部判定，所以能够减少飞溅的发生。
文档编号H02M9/00GK1921978SQ20058000172
公开日2007年2月28日 申请日期2005年12月9日 优先权日2005年2月28日
发明者相见圭, 大山英俊, 川本笃宽, 古和将 申请人:松下电器产业株式会社