[发明专利]电弧熔接的控制方法及熔接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种进给焊丝的同时使短路期间和电弧期间交替地重复的电弧熔接的控制方法及熔接装置。

背景技术

图9表示现有的电弧熔接的控制。熔接电压Vw、熔接电流Iw、焊丝的进给速度设定信号Fr、焊丝前端的进给速度Fs，分别如图所示随时间变化。在时刻t1～t2的短路期间Ts中，Ts比预定的时间Tt短，因此信号Fr保持设定焊丝前进的Ffr的状态，而使焊丝以速度Ffs进给。而在接下来的时刻t2～t3的电弧期间Ta中，焊丝也以速度Ffs进给。

在从时刻t3开始的短路期间中，从时刻t3到经过时间Tt后的时刻t4为止，信号Fr保持Ffr而焊丝以速度Ffs进给。在时刻t4，信号Fr切换成设定焊丝后退的Frr，焊丝进给速度Fs因由惯性产生的缓降而减少。同时，熔接电流Iw减少为较低值。

焊丝进给速度Fs减少到小于0即为后退。在时刻t5，焊丝前端从母材脱离以解除短路而使电弧再次发生。同时，信号Fr切换成Ffr，焊丝进给速度Fs朝着Ffs增加。并且，熔接电流Iw成为对应于焊丝进给速度Ffs的值，该焊丝进给速度Ffs由熔接电压Vw的恒压特性和电弧负载决定。

上述现有的电弧熔接的控制中，由于存在时刻t1～t2的通常短路期间和时刻t3～时刻t5的比通常长得多的短路期间，因此在电弧稳定性上存在问题。关于上述现有的电弧熔接的控制，例如公布在日本专利申请特开2004-298924号公报中。

发明内容

本发明是进给焊丝的同时使短路期间和电弧期间交替地重复的电弧熔接的控制方法。短路期间中，将焊丝进给速度设为低于基本进给速度的速度；电弧期间中，将焊丝进给速度设为基本进给速度。在电弧期间中，从电弧发生时到第1规定时间为止，通过电流控制将熔接电流增加到规定的峰值电流；从第1规定时间到第2规定时间为止，通过恒压控制后的熔接电压输出熔接电流；从第2规定时间到电弧期间结束为止，通过电流控制将熔接电流减少到低于峰值电流的规定基础电流。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电弧熔接控制方法的图。

图2是图1部分变更、变更焊丝进给速度WS波形的图。

图3是图1部分变更、变更焊丝进给速度WS波形的图。

图4是表示焊丝进给量的补偿的图。

图5是表示焊丝进给量的补偿的图。

图6是本发明的实施方式1～3的电弧熔接装置的构成图。

图7是表示本发明的实施方式2的电弧熔接控制方法的图。

图8是表示本发明的实施方式3的电弧熔接控制方法的图。

图9是表示现有的电弧熔接控制方法的图。

图中，I-熔接电流，V-熔接电压，WS-焊丝进给速度，IP-峰值电流，IB-基础电流，3-开关元件，7-驱动部，8-熔接电压检测器，9-熔接电流检测器，10-短路/电弧检测器，11-短路控制器，12-电弧控制器，13-第1计时器，14-电弧恒流控制器，15-电弧恒压控制器，16-焊丝进给电机控制器，17-焊丝进给速度控制器，18-第2计时器，19-电机ON/OFF控制器，20-电机极性控制器，21-焊丝进给电机，22-焊丝，24-电弧，25-被熔接物，26-运算部。

实施发明的最佳方式

以下，关于本发明的实施方式，利用图1～图8进行说明。

(实施方式1)

图1表示本发明的实施方式1的电弧熔接控制方法。熔接电流I、熔接电压V、焊丝进给速度WS、指示焊丝进给电机接通/断开(ON/OFF)的电机ON/OFF信号N、指示焊丝进给电机的旋转方向的电机极性信号K，分别如图所示随时间变化。

在时刻t1～t2的短路期间中，通过电流控制使熔接电流I以规定的斜率上升。另外，焊丝进给速度WS从基本进给速度WS1减速到WS2。在刚要到达短路期间的终端之前，检测出熔融焊丝的缩颈(tapering)而使熔接电流I急剧降低。

在时刻t2～t3的电弧期间中，通过电流控制，使熔接电流I以规定的斜率上升到达另行设定值的峰值电流IP为止。熔接电流I到达峰值电流IP后维持峰值电流IP直到时刻r3为止。另外，焊丝进给速度WS从WS2返回到WS1。

峰值电流IP的值为200A以上，但是优选实验确定适宜于熔接对象的值。峰值电流IP的值当太低时容易发生导致飞溅原因的微小短路而当太高时加深熔池，因此必须准确地对熔接电流I进行电流控制。

时刻t2即电弧刚发生后，由于焊丝进给速度WS还处于接近WS2的低速，因此即使电流IP没有升得过高，电弧也能够燃起，以抑制微短路。