脈衝電弧焊接控制方法
2023-06-12 19:35:56 1
脈衝電弧焊接控制方法
【專利摘要】本發明提供一種脈衝電弧焊接控制方法，在脈衝電弧焊接中外部電感值大時也可維持穩定的熔滴轉移狀態。該脈衝電弧焊接控制方法通電在峰值升高期間(Tu)中從基礎電流(Ib)向峰值電流(Ip)上升、在峰值期間(Tp)中成為峰值電流(Ip)、在峰值降低期間(Td)中從峰值電流向基礎電流(Ib)下降、在基礎期間(Tb)中成為基礎電流(Ib)的焊接電流(Iw)，檢測峰值升高期間(Tu)中的焊接電流(Iw)的上升速度，在該上升速度為基準速度以上時將峰值電流設為標準峰值電流值(Ips)，而在低於基準速度時，將峰值電流設為具有比標準峰值電流值大的值的增加峰值電流值(Iph)。在外部電感值大時，因峰值電流增加而使得收縮力變強，所以熔滴轉移狀態穩定化。
【專利說明】脈衝電弧焊接控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及即便在焊接線纜所帶來的外部電感值大時也能使熔滴轉移狀態穩定化的脈衝電弧焊接控制方法。
【背景技術】
[0002]圖4是消耗式電極脈衝電弧焊接的一般的電流和電壓波形圖。該圖(A)表示焊接電流設定信號Ir的時間變化，該圖(B)表示焊接電流Iw的時間變化，該圖(C)表示焊接電壓Vw的時間變化。焊接電流設定信號Ir為用於設定焊接電流Iw的信號。焊接電流Iw為通電電弧的電流，焊接電壓Vw為被施加在焊絲與母材之間的電壓。以下，參照該圖來進行說明。
[0003]如該圖(A)所示，關於焊接電流設定信號Ir，在時刻tl?t2的預先規定的峰值升高期間Tu中成為從基礎電流設定值Ibr向峰值電流設定值Ipr上升的值，接下來在時刻t2?t3的峰值期間Tp中成為峰值電流設定值Ipr，接下來在時刻t3?t4的預先規定的峰值降低期間Td中成為從峰值電流設定值Ipr向基礎電流設定值Ibr下降的值,接下來在時刻t4?t5的基礎期間Tb中成為基礎電流設定值Ibr。對應於該焊接電流設定信號Ir的值，如該圖(B)所示，在上述的峰值升高期間Tu中通電從基礎電流Ib向峰值電流Ip上升的過渡電流，接下來在上述的峰值期間Tp中通電峰值電流Ip，接下來在上述的峰值降低期間Td中通電從峰值電流Ip向基礎電流Ib下降的過渡電流，接下來在上述的基礎期間Tb中通電基礎電流lb。對應於這些焊接電流的通電，如該圖(C)所示，在上述的峰值升高期間Tu中施加從基礎電壓Vb向峰值電壓Vp上升的過渡電壓，接下來在上述的峰值期間Tp中施加峰值電壓Vp，接下來在上述的峰值降低期間Td中施加從峰值電壓Vp向基礎電壓Vb下降的過渡電壓，接下來在上述的基礎期間Tb中施加基礎電壓Vb。將上述的時刻tl?t5的期間設為脈衝周期Tf來反覆進行焊接。
[0004]在消耗式電極電弧焊接中，為了獲得良好的焊接質量，重要的是將焊接中的電弧長維持為適當值。電弧長與焊接電壓Vw的平均值成比例關係。因此，為了將電弧長維持為適當值，如該圖(C)所示，上述的脈衝周期Tf被反饋控制(電弧長控制)，以使焊接電壓Vw的平均值變得與預先規定的電壓設定值Vr相等。焊接電壓Vw的平均值是將焊接電壓Vw的檢測值通過低通濾波器(截止頻率為I?IOHz程度)而生成的。
[0005]以下所述的數值例是焊絲的直徑為1.2mm的鋼鐵焊絲的情況。上述的基礎電流Ib被設定為低於臨界值的小電流值即20?70A程度，以使得不會熔融焊絲。為了熔融焊絲，上述的峰值電流Ip被設定為臨界值以上的大電流值即450?550A程度。上述的峰值升高期間Tu以及上述的峰值降低期間Td被設定成:與焊接電流Iw的變化相伴的電弧力的變化被適當化，焊道外觀變得良好。兩個值被設定為0.4?1.0ms程度。上述的峰值期間Tp按如下方式設定，以成為I脈衝周期I熔滴轉移的穩定的熔滴轉移狀態。從峰值升高期間Tu的開始時間點起對焊接電流Iw進行積分，經過峰值升高期間Tu而在峰值期間Tp中，在該積分值Si = / Iw.dt達到了預先規定的基準值St的時間點，結束峰值期間Tp而向峰值降低期間Td轉移。以下，將該控制稱作峰值期間可變控制(參照專利文獻I)。在該積分值Si與基準值St相等時，因為向焊絲輸入的熱輸入量成為恆定值，所以在峰值期間Tp中形成適當尺寸的熔滴，在峰值降低期間Td或基礎期間Tb中熔滴向熔融池轉移。如果將基準值St設定為例如630 (a.ms)，則此時的峰值期間Tp成為1.2ms。在成為I脈衝周期I熔滴轉移狀態的基準值St中存在某種程度的範圍。上述的峰值電流Ip以及上述的基準值St根據焊絲的材質、直徑等而被設定成:熔滴轉移狀態成為I脈衝周期I熔滴轉移狀態。
[0006]根據將對焊接電源的正輸出端子和焊槍進行連接的焊接線纜、與對焊接電源的負輸出端子和母材進行連接的焊接線纜合計起來所得到的往復焊接線纜的長度以及迂迴狀態，決定外部電感值的大小。隨著往復焊接線纜的長度變長，外部電感值變大。此外，如果將往復焊接線纜迂迴成大圓，則外部電感值變大。在脈衝電弧焊接中，由於在外部電感值變大時電流的變化變得緩慢，因此無法維持該圖(B)所示那樣的焊接電流Iw的脈衝波形。SP，峰值升高期間Tu中的焊接電流Iw的上升速度變得緩慢，即便在峰值升高期間Tu結束的時刻t2，焊接電流Iw成為仍未達到峰值電流Ip的狀態。如果峰值期間Tp被設定為規定值，則峰值升高期間Tu以及峰值期間Tp中的上述的積分值Si伴隨著外部電感值變大而變小。其結果，向焊絲輸入的熱輸入量變小，無法充分地形成熔滴，從而無法維持I脈衝周期I熔滴轉移狀態。為了解決該問題，如上所述，按照在上述的積分值Si達到了基準值St的時間點結束峰值期間Tp的方式，進行峰值期間可變控制。
[0007]即便外部電感值為大值，由於進行了峰值期間可變控制，因而焊接質量也不會變得極差。但是，外部電感值小的情形保證能使得焊接質量變得良好。因而，在構築脈衝電弧焊接的焊接裝置時注意使往復焊接線纜的長度要儘量短，且焊接線纜的迂迴所帶來的外部電感值也要小。然而，由於工廠內的配置上的制約，無論如何都會產生外部電感值變大的情況。此外，在工件為大型建築物時，也會產生外部電感值變大的情況。在這樣的情況下，焊接電流Iw的波形無法維持該圖(B)的波形。以下，對處於這種狀態時的電流和電壓波形進行說明。
[0008]圖5是外部電感值大時的消耗式電極脈衝電弧焊接的電流和電壓波形圖。該圖
(A)表示焊接電流設定信號Ir的時間變化，該圖(B)表示焊接電流Iw的時間變化，該圖(C)表示焊接電壓Vw的時間變化。該圖對應於上述的圖4。以下，參照該圖來進行說明。
[0009]在時刻tl?t2的峰值升高期間Tu中，如該圖㈧所示，焊接電流設定信號Ir與圖4同樣地成為從基礎電流設定值Ibr向峰值電流設定值Ipr上升的值。如該圖(B)所示，焊接電流Iw從基礎電流值Ib起以比圖4緩慢的上升速度進行上升，在時刻t2時間點仍未達到峰值電流值Ip。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從基礎電壓值Vb起以比圖4緩慢的上升速度進行上升，在時刻t2時間點仍未達到峰值電壓值Vp。
[0010]如果在時刻t2峰值升高期間Tu結束，則如該圖(A)所示，焊接電流設定信號Ir被維持在峰值電流設定值Ipr。如該圖(B)所示,焊接電流Iw從時刻t2起也持續上升,在時刻t21達到峰值電流值Ip，之後維持峰值電流值Ip。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從時刻t2起也持續上升，在時刻t21達到峰值電壓值Vp，之後維持峰值電壓值Vp。
[0011]在從峰值升高期間Tu的開始時間點(時刻tl)起的焊接電流Iw的積分值Si達到基準值St的時刻t3，峰值期間Tp結束(峰值期間可變控制)。如果在時刻t3峰值期間Tp結束，則在時刻t3?t4的峰值降低期間Td中，如該圖(A)所示，焊接電流設定信號Ir成為從峰值電流設定值Ipr向基礎電流設定值Ibr下降的值。如該圖⑶所示，焊接電流Iw從峰值電流值Ip起以比圖4緩慢的下降速度進行下降，在時刻t4時間點也仍未達到基礎電流值lb。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從峰值電壓值Vp起以比圖4緩慢的下降速度進行下降，在時刻t4時間點仍未達到基礎電壓值Vb。
[0012]如果在時刻t4峰值降低期間Td結束，則如該圖㈧所示，焊接電流設定信號Ir被維持在基礎電流設定值Ibr，直到脈衝周期結束的時刻t5。如該圖(B)所示，焊接電流Iw從時刻t4起也持續下降，在時刻t41達到基礎電流值Ib，之後維持基礎電流值Ib直到時亥Ijt5。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從時刻t4起也持續下降，在時刻t41達到基礎電壓值Vb，之後維持基礎電壓值Vb直到時刻t5。
[0013]因為時刻tl?t2的峰值升高期間Tu以及時刻t3?t4的峰值降低期間Td的時間長度為規定值，所以成為圖4同一值。但是，因為峰值期間可變控制起作用，所以時刻t2?t3的峰值期間Tp的時間長度比圖4長。即便外部電感值發生變化，通過該峰值期間可變控制，向焊絲輸入的熱輸入量也會成為恆定值，所以能夠大致維持I脈衝周期I熔滴轉移狀態。
[0014]專利文獻1:日本特開2003-285163號公報
【發明內容】
[0015]如上所述，在現有技術的峰值期間可變控制中，即便在外部電感值大時，也能將向焊絲輸入的熱輸入量維持為適當值，因此熔滴轉移狀態大致成為I脈衝周期I熔滴轉移狀態。但是，即便進行峰值期間可變控制，外部電感值也會變大，與之相伴常常會產生成為熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的不穩定狀態的情況。由此造成的頻度在外部電感值越大的情況下越高。
[0016]因此，在本發明中，其目的在於提供一種即便外部電感值變大也能降低熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的頻度的脈衝電弧焊接控制方法。
[0017]為了解決上述課題，技術方案I的發明為一種脈衝電弧焊接控制方法，其特徵在於，對焊絲進行進給，並且在峰值升高期間中持續通電從基礎電流向峰值電流上升的過渡電流，在峰值期間中持續通電所述峰值電流，在峰值降低期間中持續通電從所述峰值電流向所述基礎電流下降的過渡電流，在基礎期間中通電所述基礎電流，將這些焊接電流的通電設為脈衝周期來反覆通電，在所述峰值升高期間以及所述峰值期間中的焊接電流的積分值達到了預先規定的基準值的時間點，從所述峰值期間向所述峰值降低期間轉移，對所述峰值升高期間中的焊接電流的上升速度進行檢測，在該上升速度為預先規定的基準速度以上時，將所述峰值電流設定為預先規定的標準峰值電流值，在該上升速度低於所述基準速度時，將所述峰值電流設定為具有比所述標準峰值電流值大的值的預先規定的增加峰值電流值。
[0018]技術方案2的發明在技術方案I所記載的脈衝電弧焊接控制方法中，其特徵在於，所述上升速度為所述焊接電流的微分值。
[0019]技術方案3的發明在技術方案I所記載的脈衝電弧焊接控制方法中，其特徵在於，所述上升速度為所述峰值升高期間結束的時間點的所述焊接電流的值。
[0020]技術方案4的發明在技術方案I?3任一項所記載的脈衝電弧焊接控制方法中，其特徵在於，使所述增加峰值電流值根據所述上升速度而變化。
[0021](發明效果)
[0022]雖然在外部電感值大時電流的上升速度變得緩慢，但是通過峰值期間可變控制而使得向焊絲輸入的熱輸入量成為恆定值。然而，熱輸入過程因電流的上升速度而不同。其原因在於，上升速度變得越緩慢，熔滴的形狀越散亂。其結果，常常會產生熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的情況。此時，如果使峰值電流值增加，則即便熔滴的形狀散亂，收縮力也會變強，所以能夠使熔滴脫離。因而，根據本發明，即便上升速度變得緩慢，也能降低熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的頻度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是表示外部電感值大時的本發明的實施方式所涉及的脈衝電弧焊接控制方法的電流和電壓波形圖。
[0024]圖2是在本發明的實施方式中表示峰值電流相對於基準速度與上升速度之差(Bt-Bd)的增加值Λ Iph的變化的圖。
[0025]圖3是用於實施本發明的實施方式所涉及的脈衝電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。
[0026]圖4是現有技術中的消耗式電極脈衝電弧焊接的一般電流和電壓波形圖。
[0027]圖5是在現有技術中外部電感值大時的消耗式電極脈衝電弧焊接的電流和電壓波形圖。
[0028]符號說明
[0029]I 焊絲
[0030]2 母材
[0031]3 電弧
[0032]4 焊槍
[0033]BD 上升速度檢測電路
[0034]Bd 上升速度(檢測信號)
[0035]Bt 基準速度
[0036]CM 比較電路
[0037]Cm 比較信號
[0038]CT 期間切換電路
[0039]Ct 期間切換信號
[0040]CTP峰值期間可變控制電路
[0041]Ctp峰值期間結束信號
[0042]EI 電流誤差放大電路
[0043]Ei 電流誤差放大信號
[0044]EV 電壓誤差放大電路
[0045]Ev 電壓誤差放大信號
[0046]Ib 基礎電流
[0047]IBR基礎電流設定電路[0048]Ibr基礎電流設定信號
[0049]ID 電流檢測電路
[0050]Id 電流檢測信號
[0051]Ip 峰值電流
[0052]IPH增加峰值電流設定電路
[0053]Iph增加峰值電流設定信號
[0054]IPR峰值電流設定電路
[0055]Ipr峰值電流設定信號
[0056]IPS標準峰值電流設定電路
[0057]Ips標準峰值電流設定信號
[0058]IR 焊接電流設定電路
[0059]Ir 焊接電流設定信號
[0060]Iw 焊接電流
[0061]PM 電源主電路
[0062]Si 積分值
[0063]St 基準值
[0064]Tb 基礎期間
[0065]Td 峰值降低期間
[0066]Tf 脈衝周期
[0067]Tfs脈衝周期信號
[0068]Tp 峰值期間
[0069]Tu 峰值升高期間
[0070]Vav電壓檢測信號
[0071]Vb 基礎電壓
[0072]VD 電壓檢測電路
[0073]VF 電壓/頻率變換電路
[0074]Vp 峰值電壓
[0075]VR 焊接電壓設定電路
[0076]Vr 焊接電壓設定信號
[0077]Vw 焊接電壓
[0078]WF 焊絲進給機
[0079]Δ Iph 增加值
【具體實施方式】
[0080]以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。
[0081]圖1是表示外部電感值大時的本發明的實施方式所涉及的脈衝電弧焊接控制方法的電流和電壓波形圖。該圖(A)表示焊接電流設定信號Ir的時間變化，該圖(B)表示焊接電流Iw的時間變化，該圖(C)表示焊接電壓Vw的時間變化。由於外部電感值大，因此該圖是峰值升高期間Tu中的焊接電流Iw的上升速度Bd低於基準速度Bt的情況。該圖對應於上述的圖5。在該圖中，標準峰值電流設定值Ips與圖4以及圖5的峰值電流設定值Ipr為同一值。以下，參照該圖來進行說明。
[0082]時刻tl~t2的峰值升高期間Tu中的動作與圖5相同。如該圖(A)所示，焊接電流設定信號Ir成為從預先規定的基礎電流設定值Ibr向預先規定的標準峰值電流設定值Ips上升的值。如該圖(B)所示，焊接電流Iw從基礎電流值Ib起以比圖4緩慢的上升速度進行上升，在時刻t2時間點仍未達到與標準峰值電流設定值Ips對應的峰值電流值Ip。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從基礎電壓值Vb起以比圖4緩慢的上升速度進行上升，在時刻t2時間點仍未達到峰值電壓值Vp。在該峰值升高期間Tu中，對焊接電流Iw的上升速度Bd進行檢測。關於該檢測方法，將在後面敘述。
[0083]如果在時刻t2峰值升高期間Tu結束，則將所檢測出的上升速度Bd和預先規定的基準速度Bt進行比較，在Bd ^ Bt時將焊接電流設定信號Ir設定為上述的標準峰值電流設定值Ips,在Bd Ips0關於增加峰值電流設定值Iph的設定方法，將在後面敘述。因為該圖是Bd < Bt的情況，所以如該圖(A)所示，焊接電流設定信號Ir在時刻t2時間點向增加峰值電流設定值Iph進行增加。如該圖(B)所示，焊接電流Iw從時刻t2起也持續上升，因為峰值電流值Ip變大，所以在比圖5時的時刻t21還遲的時刻t22達到與上述的增加峰值電流設定值Iph對應的峰值電流值Ip，之後維持峰值電流值Ip。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從時刻t2起也持續上升，在時刻t22達到峰值電壓值Vp，之後維持峰值電壓值Vp。即，在Bd < Bt時使峰值電流值Ip增加得大於Bd≥Bt時。
[0084]在從峰值升高期間Tu的開始時間點(時刻tl)起的焊接電流Iw的積分值Si達到基準值St的時刻t3，峰值期間Tp結束(峰值期間可變控制)。如果在時刻t3峰值期間Tp結束，則向時刻t3~t4的峰值降低期間Td轉移。該期間中的動作與圖5相同。如該圖
(A)所示，焊接電流設定信號Ir成為從增加峰值電流設定值Iph向基礎電流設定值Ibr下降的值。如該圖(B)所示，焊接電流Iw從峰值電流值Ip起以比圖4緩慢的下降速度進行下降，在時刻t4時間點仍未達到基礎電流值lb。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從峰值電壓值Vp起以比圖4緩慢的下降速度進行下降，在時刻t4時間點仍未達到基礎電壓值Vb。
[0085]如果在時刻t4峰值降低期間Td結束，則向基礎期間Tb轉移。該期間中的動作與圖5相同。如該圖(A)所示，焊接電流設定信號Ir被維持在基礎電流設定值Ibr。如該圖
(B)所示，焊接電流Iw從時刻t4起也持續下降，因為峰值電流值Ip大，所以在比圖5時的時刻t41還遲的時刻t42達到基礎電流值Ib，之後維持基礎電流值lb。如該圖(C)所示，焊接電壓Vw從時刻t4起也持續下降，在時刻t42達到基礎電壓值Vb，之後維持基礎電壓值Vb0
[0086]因為時刻tl~t2的峰值升高期間Tu以及時刻t3~t4的峰值降低期間Td的時間長度為規定值，所以與圖4相同。但是，因為峰值期間可變控制起作用，所以時刻t2~t3的峰值期間Tp的時間長度變得長於圖4。
[0087]外部電感值小而上升速度Bd為基準速度Bt以上時的電流和電壓波形與圖4大致相同。大致相同的原因在於，還包含在峰值升高期間Tu結束的時間點焊接電流Iw只差一點沒有達到峰值電流值Ip的情況。圖4(B)的電流波形為原本想要設定的電流波形。
[0088]上述的峰值升高期間Tu中的焊接電流Iw的上升速度Bd的檢測按如下方式進行。[0089](I)算出焊接電流Iw的微分值，設為上升速度Bd。此時的基準速度Bt，以外部電感值小時的電流波形即圖4(B)作為基準來進行設定。例如，在圖4(B)中，如果設Ib =50A、Ip = 450A、Tu = 0.5ms,則上升速度為80A/100 μ S。以此為基準，設定為基準速度Bt=80X90%= 72Α/100μ S。百分率設定為80?95%程度。
[0090](2)將峰值升高期間Tu結束的時間點的焊接電流Iw的值設為上升速度Bd。此時的基準速度Bt，也以圖4(B)的電流波形作為基準來進行設定。在上述的數值例中，設定為基準速度Bt = 450AX90%= 405A。百分率設定為80?95%程度。
[0091]下面，對增加峰值電流設定值Iph的設定方法進行說明。
[0092](I)將增加峰值電流設定值Iph設定為在標準峰值電流設定值Ips上相加規定值後的值。規定值設為50?100A程度。
[0093](2)將增加峰值電流設定值Iph設定為在標準峰值電流設定值Ips上相加增加值Λ Iph後的值。增加值Λ Iph為和基準速度Bt與上升速度Bd之差(Bt-Bd)成比例的值。在圖2中示出其一例。該圖的橫軸表示(Bt-Bd)，為O?40Α/100 μ s的範圍。縱軸表示增加值Λ Iph，為O?100A的範圍。該圖是上升速度Bd的檢測方法為上述的(I)項的情況。如該圖所示，在(Bt-Bd) = O 時為 Λ Iph = 30Α，在(Bt-Bd) = 30 時為 Λ Iph = 80，在(Bt-Bd)=40時為AIph = 80。在該圖中採用了折線，但是也可曲線狀、階梯狀地變化。
[0094]圖3是用於實施上述的本發明的實施方式所涉及的脈衝電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。在該圖中，省略對焊絲的進給進行控制的塊。以下，參照該圖，對各塊進行說明。
[0095]電源主電路PM將3相200V等的商用電源(省略圖示)作為輸入，按照後述的電流誤差放大信號Ei來進行逆變器控制等的輸出控制，並輸出焊接電壓Vw以及焊接電流Iw。該電源主電路PM具備:對商用電源進行整流的初級整流器；對被整流後的直流進行平滑的平滑電容器；將被平滑後的直流變換成高頻交流的逆變器電路；將高頻交流降壓成適於電弧焊接的電壓值的高頻變壓器；對被降壓後的高頻交流進行整流的次級整流器；對被整流後的直流進行平滑的電抗器；將電流誤差放大信號Ei作為輸入來進行脈衝寬度調製控制的調製電路；基於被脈衝寬度調製後的信號來驅動上述逆變器電路的驅動電路。焊絲進給機WF對被內置的焊絲進給電機進行旋轉驅動來對焊絲進行進給I。焊絲I通過該焊絲進給機WF而在焊槍4內被進行進給，與母材2之間產生電弧3來進行焊接。焊接電流Iw通電於電弧3中，在焊絲I與母材2之間施加焊接電壓Vw。
[0096]電壓檢測電路VD對上述的焊接電壓Vw進行檢測，通過低通濾波器來算出平均值，輸出電壓檢測信號Vav。焊接電壓設定電路VR輸出預先規定的焊接電壓設定信號Vr。電壓誤差放大電路EV對該焊接電壓設定信號Vr與上述的電壓檢測信號Vav之間的誤差進行放大，輸出電壓誤差放大信號Εν。電壓/頻率變換電路VF變換成與該電壓誤差放大信號Ev相應的頻率，在每個脈衝周期Tf內輸出短時間變化為High電平的脈衝周期信號Tfs。
[0097]電流檢測電路ID對上述的焊接電流Iw進行檢測，輸出電流檢測信號Id。峰值期間可變控制電路CTP將該電流檢測信號Id以及後述的期間切換信號Ct作為輸入，從變化為Ct = U峰值升高期間)的時間點起開始進行電流檢測信號Id的積分，在Ct = 2(峰值期間)中積分值達到了預先規定的基準值時，輸出短時間變化為High電平的峰值期間結束信號Ctp，將積分值復位為O。[0098]期間切換電路CT將上述的脈衝周期信號Tfs以及上述的峰值期間結束信號Ctp作為輸入，輸出如下的期間切換信號ct，即:該期間切換信號Ct在脈衝周期信號Tfs變化為High電平的時間點其值成為1，在接下來經過了預先規定的峰值升高期間的時間點其值成為2，在峰值期間結束信號Ctp變化為High電平的時間點其值成為3，在接下來經過了預先規定的峰值降低期間的時間點其值成為4。因此，該期間切換信號Ct是在峰值升高期間中成為1、在峰值期間中成為2、在峰值降低期間中成為3、在基礎期間中成為4的信號。
[0099]上升速度檢測電路BD將上述的電流檢測信號Id以及上述的期間切換信號Ct作為輸入，在Ct = 1(峰值升高期間)時對電流檢測信號Id的上升速度進行檢測，輸出上升速度檢測信號Bd。關於該上升速度的檢測方法，如上所述。比較電路CM將該上升速度檢測信號Bd作為輸入，並將其與預先規定的基準速度Bt進行比較，輸出在Bd < Bt時為High電平、在Bd≥Bt時為Low電平的比較信號Cm。
[0100]標準峰值電流設定電路IPS輸出預先規定的標準峰值電流設定信號Ips。增加峰值電流設定電路IPH將該標準峰值電流設定信號Ips以及上述的上升速度檢測信號Bd作為輸入，輸出根據上述的設定方法所設定的增加峰值電流設定信號Iph。峰值電流設定電路IPR將上述的標準峰值電流設定信號Ips、上述的增加峰值電流設定信號Iph以及上述的比較信號Cm作為輸入，在Cm = Low電平(上升速度為基準速度以上)時將標準峰值電流設定信號Ips作為峰值電流設定信號Ipr來輸出，在Cm = High電平(上升速度低於基準速度)時將增加峰值電流設定信號Iph作為峰值電流設定信號Ipr來輸出。
[0101]基礎電流設定電路IBR輸出預先規定的基礎電流設定信號Ibr。焊接電流設定電路IR將該基礎電流設定信號Ibr、上述的峰值電流設定信號Ipr以及上述的期間切換信號Ct作為輸入，輸出如下的焊接電流設定信號Ir，即:在Ct = 1(峰值升高期間)時成為從基礎電流設定信號Ibr向峰值電流設定信號Ipr上升的值，在Ct = 2 (峰值期間)時成為峰值電流設定信號Ipr的值，在Ct = 3 (峰值降低期間)時成為從峰值電流設定信號Ipr向基礎電流設定信號Ibr下降的值，在Ct = 4 (基礎期間)時成為基礎電流設定信號Ibr的值。
[0102]電流誤差放大電路EI對上述的焊接電流設定信號Ir與上述的電流檢測信號Id之間的誤差進行放大，輸出電流誤差放大信號Ei。通過這些電路塊，通電利用圖1以及圖4在上面敘述的焊接電流Iw。
[0103]根據上述的實施方式，對峰值升高期間中的焊接電流的上升速度進行檢測，在該上升速度為預先規定的基準速度以上時，將峰值電流設定為預先規定的標準峰值電流值，在該上升速度低於上述的基準速度時，將峰值電流設定為具有比標準峰值電流值大的值的預先規定的增加峰值電流值。這樣一來，在由於外部電感值大而上升速度低於基準速度時，峰值電流值增大至增加峰值電流值。雖然在外部電感值大時電流的上升速度變得緩慢，但是通過峰值期間可變控制而使得向焊絲輸入的熱輸入量成為恆定值。然而，熱輸入過程因電流的上升速度而不同。其原因在於，上升速度變得越緩慢，熔滴的形狀越散亂。其結果，常常會產生熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的情況。此時，如果使峰值電流值增加，即便熔滴的形狀散亂，收縮力也會變強，所以能夠使熔滴脫離。因而，即便上升速度變得緩慢，也能降低熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的頻度。另一方面，在外部電感值小而上升速度為基準速度以上時，焊接電流波形會大致如設定的那樣。此時，即便將峰值電流值維持在標準峰值電流值，向焊絲輸入的熱輸入量以及熱輸入過程均成為恆定，所以熔滴轉移狀態從I脈衝周期I熔滴轉移狀態偏離的頻度原本就低。
【權利要求】
1.一種脈衝電弧焊接控制方法，其特徵在於， 對焊絲進行進給，並且在峰值升高期間中持續通電從基礎電流向峰值電流上升的過渡電流，在峰值期間中持續通電所述峰值電流，在峰值降低期間中持續通電從所述峰值電流向所述基礎電流下降的過渡電流，在基礎期間中通電所述基礎電流，將這些焊接電流的通電設為脈衝周期來反覆通電， 在所述峰值升高期間以及所述峰值期間中的焊接電流的積分值達到預先規定的基準值的時間點，從所述峰值期間向所述峰值降低期間轉移， 對所述峰值升高期間中的焊接電流的上升速度進行檢測，在該上升速度為預先規定的基準速度以上時，將所述峰值電流設定為預先規定的標準峰值電流值，在該上升速度低於所述基準速度時，將所述峰值電流設定為具有比所述標準峰值電流值大的值的預先規定的增加峰值電流值。
2.根據權利要求1所述的脈衝電弧焊接控制方法，其特徵在於， 所述上升速度為所述焊接電流的微分值。
3.根據權利要求1所述的脈衝電弧焊接控制方法，其特徵在於， 所述上升速度為所述峰值升高期間結束的時間點的所述焊接電流的值。
4.根據權利要求1?3任一項所述的脈衝電弧焊接控制方法，其特徵在於， 使所述增加峰值電流值根據所述上升速度而變化。
【文檔編號】B23K9/095GK103567604SQ201310285582
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月9日 優先權日:2012年7月25日
【發明者】山田浩貴, 波多曉 申請人:株式會社大亨