焊接电源的缩颈检测控制方法技术

本发明专利技术的目的在于在同时使用多个焊接电源时防止缩颈检测控制的误动作。因此，本发明专利技术提供一种由多个焊接电源(PS1、PS2)在共同的工件(2)上分别产生电弧(31、32)来进行焊接、且焊接电源内的至少1台(PS1)通过缩颈检测控制来进行焊接的焊接电源的缩颈检测控制方法，该缩颈检测控制方法中，焊接电压检测值Vd1包括因流动进行了总计所得到的焊接电流Ig的共同通电路径的电感值L所产生的电压值(噪声)，检测进行了总计所得到的焊接电流Ig，计算出焊接电压修正值Vf1＝Vd1-L·dIg/dt，使用该焊接电压修正值Vf1来进行缩颈的检测。由此，能够除去在用于检测缩颈的电压上重叠的噪声，因此能够防止缩颈检测控制的误动作。

【技术实现步骤摘要】
焊接电源的缩颈检测控制方法
本专利技术涉及通过多个焊接电源在共同的工件上分别产生电弧来进行焊接，且这些焊接电源中的至少1台检测从短路状态再次产生电弧的前兆现象、即熔滴的缩颈，若检测到该缩颈则减少向短路负载通电的焊接电流来再次产生电弧的焊接电源的缩颈检测控制方法。
技术介绍
专利文献1的专利技术中，在焊丝与工件之间反复电弧产生状态和短路状态的自耗电极电弧焊接中，通过焊丝与工件之间的电压值或电阻值的变化到达了缩颈检测基准值的情况来检测从短路状态再次产生电弧的前兆现象、即熔滴的缩颈，若检测到该缩颈，则使向短路负载通电的焊接电流骤减来进行输出控制(缩颈检测控制)，以使在小电流值的状态下再次产生电弧。由此，能够减小再次产生电弧时的电流值，因此能够降低溅射物产生量。但是，对具有多个焊接部位的工件有时会使用多个焊接电源来同时进行焊接。以下，参照附图来说明这种情况下的缩颈检测控制。图7是使用2台焊接电源同时焊接1个工件的2个焊接部位的焊接装置的结构图。2台焊接电源都内置了缩颈检测控制功能。以下，参照图7来说明各构成物。第1焊接电源PS1输出第1焊接电压Vw1以及第1焊接电流Iw1，并且向第1进给机FD1输出第1进给控制信号Fc1。第1进给机FD1将该第1进给控制信号Fc1作为输入，使第1焊丝11经过第1焊炬41内来进行进给。在第1焊丝11与工件2之间产生第1电弧31。在第1焊丝11与工件2之间交替地反复产生短路状态和电弧状态来进行焊接。第1焊炬41由机器人(省略图示)把持。工件2被设置在夹具5上。第1焊接电源PS1的正极端子和第1焊炬41内的第1供电端61经由线缆而连接。此外，第1焊接电源PS1的负极端子和夹具5经由线缆而连接。第1焊接电压Vw1是施加到第1供电端61与工件2的表面之间的电压。与第1供电端61连接电压检测线很容易，但是在工件2的表面连接电压检测线却很难，因此连接在夹具5上。因此，第1焊接电压检测电路VD1检测第1供电端61与夹具5之间的电压，输出第1焊接电压检测信号Vd1。该第1焊接电压检测信号Vd1被输入到第1焊接电源PS1。使用该第1焊接电压检测信号Vd1来检测形成在第1焊丝11的熔滴中的缩颈。第2焊接电源PS2输出第2焊接电压Vw2以及第2焊接电流Iw2，并且向第2进给机FD2输出第2进给控制信号Fc2。第2进给机FD2将该第2进给控制信号Fc2作为输入，使第2焊丝12经过第2焊炬42内来进行进给。在第2焊丝12与工件2之间产生第2电弧32。在第2焊丝12与工件2之间交替地反复短路状态和电弧状态来进行焊接。第2焊炬42由机器人(省略图示)把持。第2焊接电源PS2的正极端子与第2焊炬42内的第2供电端62经由线缆而连接着。此外，第2焊接电源PS2的负极端子与夹具5经由线缆而连接着。第2焊接电压Vw2是施加到第2供电端62与工件2的表面之间的电压。与第2供电端62连接电压检测线很容易，但是在工件2的表面连接电压检测线却很难，因此连接在夹具5上。因此，第2焊接电压检测电路VD2检测第2供电端62与夹具5之间的电压，输出第2焊接电压检测信号Vd2。该第2焊接电压检测信号Vd2被输入到第2焊接电源PS2。使用该第2焊接电压检测信号Vd2来检测形成在第2焊丝12的熔滴中的缩颈。以第1焊接电源PS1的正极端子→第1供电端61→第1焊丝11→工件2→夹具5→第1焊接电源PS1的负极端子的路径使第1焊接电流Iw1流动。以第2焊接电源PS2的正极端子→第2供电端62→第2焊丝12→工件2→夹具5→第2焊接电源PS2的负极端子的路径使第2焊接电流Iw2流动。因此，在工件2以及夹具5中有第1焊接电流Iw1以及第2焊接电流Iw2流动。将相加了第1焊接电流Iw1和第2焊接电流Iw2的电流在以下称作总计焊接电流Ig。并且，将该总计焊接电流Ig流过的工件2以及夹具5称作为共同通电路径。该共同通电路径具有电阻值以及电感值L(μH)。一般电阻值是较小的值，因此可以忽略。因此，共同通电路径只具有电感值L。可用下式表示上述的第1焊接电压检测信号Vd1以及第2焊接电压检测信号Vd2。Vd1＝Vw1+L·dIg/dt…(11)式Vd2＝Vw2+L·dIg/dt…(12)式因此，第1焊接电压检测信号Vd1是在第1焊接电压Vw1上重叠了因总计焊接电流Ig的变化而在共同通电路径的电感值L上产生的电压的值。第2焊接电压检测信号Vd2也相同。图8是在图7的焊接装置中缩颈检测控制正常工作时的波形图。图8(A)表示第1焊接电流Iw1的波形，图8(B)表示第1焊接电压检测信号Vd1的波形，图8(C)表示第2焊接电流Iw2的波形，图8(D)表示第2焊接电压检测信号Vd2的波形。图8是第1焊丝11和工件2处于短路状态的时刻t1～t3的期间和第2焊丝12和工件2处于短路状态的时刻t5～t6的期间未重叠的情况。由于是这种状态，因此，缩颈检测控制不会产生误动作，能够正常进行工作，理由将在后述。以下，参照图8来进行说明。第1焊丝11和工件2处于短路状态的时刻t1～t3的期间内，第2焊丝12和工件2之间处于电弧状态。因此，如图8(C)所示，由于处于电弧期间内，因此第2焊接电流Iw2的电流变化的速度比短路期间中缓慢。(1)时刻t1的第1焊丝11的短路产生到时刻t2的缩颈检测时间点为止的动作在时刻t1，若第1焊丝11与工件2接触，则成为短路状态，如图8(B)所示，第1焊接电压检测信号Vd1急剧减少至几V左右的短路电压值。如图8(A)所示，第1焊接电流Iw1在时刻t1从电弧期间的焊接电流开始减少，在时刻t1～t11的预先确定的初始期间内成为预先确定的初始电流值，在时刻t11～t12的期间内以预先确定的短路时斜率上升，在时刻t12～t2的期间内成为预先确定的峰值。如图8(B)所示，第1焊接电压检测信号Vd1从第1焊接电流Iw1成为峰值的时刻t12附近开始上升。这是因为在熔滴中依次形成缩颈。从时刻t12开始的期间成为检测缩颈的期间。在检测该缩颈的期间内，如图8(A)所示，第1焊接电流Iw1是峰值且大致是恒定值。并且，如图8(C)所示，第2焊接电流Iw2处于电弧期间内，因此无快速的变化。其结果，在上述的(11)式中，L·dIg/dt成为较小的值，可以忽略。因此，Vd1＝Vw1，所以能够在无错误的动作的情况下正常地检测熔滴的缩颈。上述的初始期间被设定为1ms左右，上述的初始电流值被设定为50A左右，上述的短路时斜率被设定为100～300A/ms左右，上述的峰值被设定为300～400A左右。(2)时刻t2的缩颈检测时间点到时刻t3的再次产生电弧时间点为止的动作在时刻t2，如图8(B)所示，第1焊接电压检测信号Vd1急剧上升，从初始期间内的电压值开始的电压上升值ΔV等于预先确定的缩颈检测基准值Vtn，从而检测缩颈。若检测到缩颈，则如图8(A)所示，第1焊接电流Iw1从峰值开始向预先确定的低电平电流值Il急剧减少，直到时刻t3的再次产生电弧为止维持该值。该电流骤减是3000A/ms左右的非常快的值。如图8(B)所示，由于第1焊接电流Iw1变为低电平电流值Il，因此第1焊接电压检测信号Vd1从时刻t2暂时减少之后再急剧上升。上述的低电平电流值Il被设定为30A左右。(3)时刻t3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接电源的缩颈检测控制方法，由多个焊接电源在共同的工件上分别产生电弧来进行焊接，所述焊接电源内的至少1台焊接电源使用焊接电压检测值Vd来检测从短路状态再次产生电弧的前兆现象、即熔滴的缩颈，若检测到该缩颈则减少在短路负载中流动的焊接电流来再次产生电弧，该焊接电源的缩颈检测控制方法的特征在于，所述焊接电压检测值Vd包括因流动进行了总计所得到的焊接电流Ig的共同通电路径的电感值L所产生的电压值，检测所述进行了总计所得到的焊接电流Ig，计算出焊接电压修正值Vf＝Vd‑L·dIg/dt，代替所述焊接电压检测值Vd而使用该焊接电压修正值Vf来进行所述缩颈的检测。

【技术特征摘要】
2013.05.30 JP 2013-1139311.一种焊接电源的缩颈检测控制方法，由多个焊接电源在共同的工件上分别产生电弧来进行焊接，多个所述焊接电源内的至少1台焊接电源使用焊接电压检测值Vd来检测从短路状态再次产生电弧的前兆现象、即熔滴的缩颈，若检测到该缩颈则减少在短路负载中流动的焊接电流来再次产生电弧，该焊接电源的缩颈检测控制方法的特征在于，所述焊接电压检测值Vd包括因流动进行了总计所得到的焊接电流Ig的共同通电路径的电感值L所产生的电压值，检测所述进行了总计所得到的焊接电流Ig，计算出焊接电压修正值Vf＝Vd-L·dIg/dt，代替所述焊接电压检测值Vd而使用该焊接电压修正值Vf来进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：井手章博，
申请(专利权)人：株式会社大亨，
类型：发明
国别省市：日本;JP