電弧焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一邊進(jìn)給作為自耗電極的焊接焊絲、一邊使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替產(chǎn)生來(lái)進(jìn)行焊接的電弧焊接方法，特別涉及焊絲進(jìn)給速度的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]圖12是表示伴隨短路的現(xiàn)有的電弧焊接控制方法中的(a)焊絲進(jìn)給速度WS、(b)焊接電壓V以及(C)焊接電流I的時(shí)序圖。
[0003]在圖12中，在從時(shí)刻111到時(shí)刻112的短路期間，若在時(shí)刻111產(chǎn)生短路，則焊絲進(jìn)給速度WS從正進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WSl減速到反進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WS2。由此，焊絲的進(jìn)給成為反進(jìn)。另外，在短路期間，焊接電流I通過(guò)電流控制從而伴隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)而增加。
[0004]在從時(shí)刻112到時(shí)刻116的電弧期間，若在時(shí)刻112短路斷開，則焊絲進(jìn)給速度WS從反進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WS2加速到正進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WS1。由此，焊絲的進(jìn)給成為正進(jìn)。另夕卜，在電弧期間的初期，焊接電流I通過(guò)電流控制而增加。
[0005]如上述那樣，通過(guò)在短路期間使焊絲的進(jìn)給成為反進(jìn)，從而使在短路期間進(jìn)給的焊絲的進(jìn)給量減少。由此，與不使焊絲的進(jìn)給成為反進(jìn)的情況相比，能在短時(shí)間內(nèi)使短路狀態(tài)斷開從而使電弧產(chǎn)生。
[0006]另外，在短路的解除后，即電弧期間的開始后，通過(guò)使焊絲的進(jìn)給成為正進(jìn)，并使焊接電流I增加，從而穩(wěn)定地使焊絲燃起而在焊絲的前端形成熔滴。
[0007]通過(guò)上述的控制，能防止持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間短路狀態(tài)所引起的焊絲的飛濺或短路周期的紊亂，能實(shí)現(xiàn)周期上穩(wěn)定的焊接(例如參考專利文獻(xiàn)I)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1: JP特開2007-216268號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]上述的現(xiàn)有的焊絲進(jìn)給控制在產(chǎn)生短路時(shí)立刻使焊絲進(jìn)給速度WS從正進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WSl向反進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WS2減速。另外，現(xiàn)有的焊絲進(jìn)給控制在短路斷開而產(chǎn)生電弧時(shí)立刻使焊絲進(jìn)給速度WS從反進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WS2向正進(jìn)的焊絲進(jìn)給速度WSl加速。即，依賴于焊接狀態(tài)來(lái)控制焊絲進(jìn)給速度WS。
[0012]但現(xiàn)有的焊絲進(jìn)給控制在檢測(cè)到短路或電弧就立刻使焊絲的進(jìn)給反轉(zhuǎn)，例如即使在電弧期間中的微小短路這樣暫時(shí)的異?，F(xiàn)象中，也會(huì)立刻將焊絲的進(jìn)給反轉(zhuǎn)。由此，若在這樣的暫時(shí)的異?，F(xiàn)象中使焊絲的進(jìn)給反轉(zhuǎn)，就不能進(jìn)行有規(guī)則且穩(wěn)定的電弧焊接。
[0013]為了解決上述課題，本公開的電弧焊接方法進(jìn)行往復(fù)焊絲進(jìn)給，在焊接焊絲與焊接對(duì)象物之間使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替產(chǎn)生，其中該往復(fù)焊絲進(jìn)給是指:交替進(jìn)行使焊接焊絲向焊接對(duì)象物的方向進(jìn)給的正進(jìn)、和使焊接焊絲向與正進(jìn)相反的方向進(jìn)給的反進(jìn)。另外，本公開的電弧焊接方法具有:通常電弧焊接工序、通常短路焊接工序、和異常電弧焊接工序。在通常電弧焊接工序中，在將焊接焊絲以往復(fù)焊絲進(jìn)給進(jìn)行進(jìn)給的期間，電弧狀態(tài)繼續(xù)第I判定期間以上。在通常短路焊接工序中，在將焊接焊絲以往復(fù)焊絲進(jìn)給進(jìn)行進(jìn)給的期間，短路狀態(tài)繼續(xù)第2判定期間以上。在異常電弧焊接工序中，在從電弧狀態(tài)開始的第I時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了第2期間之前的第2時(shí)間點(diǎn)，產(chǎn)生短路狀態(tài)。進(jìn)而，在異常電弧焊接工序中，從第2時(shí)間點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)了第I期間的第3時(shí)間點(diǎn)為止繼續(xù)往復(fù)焊絲進(jìn)給。進(jìn)而，在第3時(shí)間點(diǎn)，中斷往復(fù)焊絲進(jìn)給，以結(jié)束異常電弧焊接工序。然后，從第3時(shí)間點(diǎn)起使焊接焊絲減速，以重新開始往復(fù)焊絲進(jìn)給。
[0014]另外，本公開的另外電弧焊接方法進(jìn)行往復(fù)焊絲進(jìn)給，在焊接焊絲與焊接對(duì)象物之間使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替產(chǎn)生，其中該往復(fù)焊絲進(jìn)給是指:交替進(jìn)行使焊接焊絲向焊接對(duì)象物的方向進(jìn)給的正進(jìn)、和使焊接焊絲向與正進(jìn)相反的方向進(jìn)給的反進(jìn)。另外，本公開的電弧焊接方法具有:通常電弧焊接工序、通常短路焊接工序、和異常短路焊接工序。在通常電弧焊接工序中，在將焊接焊絲以往復(fù)焊絲進(jìn)給進(jìn)行進(jìn)給的期間，電弧狀態(tài)繼續(xù)第I期間以上。在通常短路焊接工序中，在將焊接焊絲以往復(fù)焊絲進(jìn)給進(jìn)行進(jìn)給的期間，短路狀態(tài)繼續(xù)第2期間以上。在異常短路焊接工序中，在從使短路狀態(tài)開始的第4時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了第2期間之前的第5時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生電弧狀態(tài)。進(jìn)而，在異常短路焊接工序中，在從第4時(shí)間點(diǎn)起到經(jīng)過(guò)了第2期間的第6時(shí)間點(diǎn)為止繼續(xù)往復(fù)焊絲進(jìn)給。進(jìn)而，在第6時(shí)間點(diǎn)，中斷往復(fù)焊絲進(jìn)給，以結(jié)束異常短路焊接工序。然后，從第6時(shí)間點(diǎn)起使焊接焊絲加速，以重新開始往復(fù)焊絲進(jìn)給。
[0015]如以上那樣，根據(jù)本公開，通過(guò)即使在暫時(shí)的異?，F(xiàn)象中也繼續(xù)一定時(shí)間的焊接焊絲的進(jìn)給，能進(jìn)行穩(wěn)定的電弧焊接。進(jìn)而，由于在經(jīng)過(guò)了一定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)控制焊接焊絲的進(jìn)給，因此能抑制暫時(shí)的異?，F(xiàn)象的再產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是表示實(shí)施方式I和實(shí)施方式2中的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖。
[0017]圖2是表示通常的電弧焊接方法的(a)梯型波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0018]圖3是表示通常的電弧焊接方法的(a)正弦波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0019]圖4是表示實(shí)施方式I中的電弧焊接方法的(a)梯型波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0020]圖5是表示實(shí)施方式I的變形例中的電弧焊接方法的(a)正弦波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0021]圖6是表示實(shí)施方式2中的電弧焊接方法的(a)梯型波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0022]圖7是表示實(shí)施方式2的變形例中的電弧焊接方法的(a)正弦波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0023]圖8是表示實(shí)施方式3中的電弧焊接方法的(a)梯型波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0024]圖9是表示實(shí)施方式3的變形例中的電弧焊接方法的(a)正弦波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0025]圖10是表示實(shí)施方式4中的電弧焊接方法的(a)梯型波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0026]圖11是表示實(shí)施方式4的變形例中的電弧焊接方法的(a)正弦波狀的焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電流以及(C)焊接電壓的時(shí)序圖。
[0027]圖12是表示現(xiàn)有的電弧焊接控制方法的(a)焊絲進(jìn)給速度、(b)焊接電壓以及(C)焊接電流的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，使用圖1到圖11來(lái)說(shuō)明本公開的實(shí)施方式。
[0029](實(shí)施方式I)
[0030]首先，使用圖1來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式I的電弧焊接裝置I。圖1是表示實(shí)施方式I的電弧焊接裝置I的概略構(gòu)成的圖。電弧焊接裝置I在作為自耗電極的焊接焊絲20與被焊接物19(焊接對(duì)象物)之間輸出焊接電流以及焊接電壓，來(lái)反復(fù)電弧狀態(tài)和短路狀態(tài)，由此焊接被焊接物19。
[0031]如圖1所示那樣，電弧焊接裝置I具有:主變壓器2、初級(jí)側(cè)整流部3、開關(guān)部4、電抗器5、次級(jí)側(cè)整流部6、焊接電流檢測(cè)部7、焊接電壓檢測(cè)部8、短路/電弧檢測(cè)部9、輸出控制部10、和焊絲進(jìn)給速度控制部14。
[0032 ]輸出控制部1具有:短路控制部11和電弧控制部12。焊絲進(jìn)給速度控制部14具有:焊絲進(jìn)給速度檢測(cè)部15、運(yùn)算部16、和焊絲進(jìn)給切換控制部17。
[0033]初級(jí)側(cè)整流部3對(duì)從位于電弧焊接裝置I的外部的電源裝置18輸入的交流電壓進(jìn)行整流。開關(guān)部4將來(lái)自初級(jí)側(cè)整流部3的直流電壓變換成交流電壓，并對(duì)電流的大小進(jìn)行控制。主變壓器2將來(lái)自開關(guān)部4的交流電壓變換成適于焊接的交流電壓。次級(jí)側(cè)整流部6對(duì)來(lái)自主變壓器2的交流電壓進(jìn)行整流。電抗器5將來(lái)自次級(jí)側(cè)整流部6的直流電流平滑成適于焊接的電流。焊接電流檢測(cè)部7對(duì)從電弧焊接裝置I輸出的焊接電流進(jìn)行檢測(cè)。焊接電壓檢測(cè)部8對(duì)從電弧焊接裝置I輸出的焊接電壓進(jìn)行檢測(cè)。短路/電弧檢測(cè)部9基于來(lái)自焊接電壓檢測(cè)部8的表示焊接電壓的信號(hào)來(lái)判定焊接焊絲20與被焊接物19之間的焊接狀態(tài)是短路狀態(tài)、還是電弧狀態(tài)。所謂短路狀態(tài)，是焊接焊絲20與被焊接物19短路的狀態(tài)。所謂電弧狀態(tài)，是在焊接焊絲20與被焊接物19之間產(chǎn)生電弧21的狀態(tài)。
[0034]輸出控制部10基于來(lái)自焊接電流檢測(cè)部7的表示焊接電流的信號(hào)、來(lái)自焊接電壓檢測(cè)部8的表示焊接電壓的信號(hào)、和來(lái)自短路/電弧檢測(cè)部9的表示焊接狀態(tài)的信號(hào)，對(duì)開關(guān)部4輸出控制信號(hào)來(lái)控制焊接輸出(焊接電流以及焊接電壓)。具體地，短路控制部11在焊接狀態(tài)為短路狀態(tài)的情況下，進(jìn)行短路期間的焊接電流即短路電流的控制。電弧控制部12在焊接狀態(tài)為電弧狀態(tài)的情況下，進(jìn)行電弧期間的焊接電流即電弧電流的控制。
[0035]焊絲進(jìn)給速度控制部14控制焊絲進(jìn)給部23來(lái)對(duì)焊接焊絲20的進(jìn)給速度進(jìn)行控制。具體地，焊絲進(jìn)給速度檢測(cè)部15對(duì)進(jìn)給焊絲的速度以及方向(正進(jìn)/反進(jìn))進(jìn)行檢測(cè)。另外，將正進(jìn)設(shè)為正、將反進(jìn)設(shè)為負(fù)，將進(jìn)給焊絲的速度以及方向匯總設(shè)為「焊絲進(jìn)給速度」。運(yùn)算部16基于來(lái)自焊絲進(jìn)給速度檢測(cè)部15的表示焊絲進(jìn)給速度的信號(hào)來(lái)運(yùn)算給定時(shí)間、或焊接焊絲20的進(jìn)給量的累積量。焊絲進(jìn)給切換控制部17基于來(lái)自運(yùn)算部16的表示給定時(shí)間、焊接焊絲20的進(jìn)給量的信號(hào)，來(lái)進(jìn)行焊接焊絲20的進(jìn)給控制，使從正進(jìn)向反進(jìn)的切換定時(shí)延遲、或使從反進(jìn)向正進(jìn)的切換定時(shí)延遲。
[0036]在電弧焊接裝置I連接了焊接條件設(shè)定部13、和焊絲進(jìn)給部23。焊接條件設(shè)定部13為了由用戶對(duì)電弧焊接裝置I設(shè)定焊接條件而使用。焊絲進(jìn)給部23基于來(lái)自焊絲進(jìn)給速度控制部14