本发明专利技术提供一种消耗电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，在消耗电极电弧焊接中可提高熔滴的缩颈的检测精度。在通过消耗电极(1)与母材(2)之间的电阻值的变化到达缩颈检测基准值Vtn来检测熔滴的缩颈，若检测到该缩颈现象则按照使焊接电流Iw减少而以低电流值的状态再产生电弧的方式来进行输出控制的方法中，在每次短路中检测从缩颈现象检测时间点至电弧再产生时间点的缩颈检测时间，在该缩颈检测时间为下限时间以下时从计数器值中减1，在缩颈检测时间为上限时间以上时在计数器值上加1，在计数器值到达负基准值时减少缩颈检测基准值Vtn，在计数器值到达正基准值时增加缩颈检测基准值Vtn。由此，能使缩颈检测基准值Vth适当化，提高缩颈的检测精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于检测短路期间中的熔滴的缩颈现象以减少焊接电流来提高焊接品质的。
技术介绍
图5是表示重复短路期间Ts和电弧期间Ta的消耗电极电弧焊接中的电流 电压波形及熔滴过渡的图。图5(A)表示对消耗电极(以下称为焊丝I)进行通电的焊接电流Iw的时间变化，图5⑶表示在焊丝I与母材2之间施加的焊接电压Vw的时间变化，图5 (C) (E)表示熔滴Ia的过渡样态。以下，参照图5进行说明。在时刻tl t3的短路期间Ts中，处于焊丝I前端的熔滴Ia与母材2短路的状态，如图5(A)所示，焊接电流Iw逐渐增加，如图5(B)所示，由于处于短路状态，所以焊接电 压Vw为几V程度的较低的值。如图5(C)所示，在时刻tl，熔滴Ia与母材2接触而进入短路状态。然后，如图5(D)所示，基于对熔滴Ia进行通电的焊接电流Iw引起的电磁收缩力，使得在熔滴Ia上部产生了缩颈lb。并且，该缩颈Ib急速行进，在时刻t3，如图5(E)所示，熔滴Ia从焊丝I向熔池2a过渡，再产生电弧3。当发生上述的缩颈现象时，在几百US程度的短时间之后短路被开放，再产生电弧3。即、该缩颈现象成为短路开放的前兆现象。在产生缩颈Ib时，由于焊接电流Iw的通电路径在缩颈部分变窄，所以缩颈部分的电阻值增大。该电阻值的增大使得缩颈行进，缩颈部分越窄则该电阻值变得越大。因此，通过在短路期间Ts中检测焊丝I与母材2之间的电阻值的变化，能够检测缩颈现象的产生及行进。该电阻值的变化能够通过焊接电压Vw除以焊接电流Iw的除法运算而算出。另外，如图5(A)所示，短的缩颈产生期间中的焊接电流Iw的变化小。为此，也能取代电阻值的变化而根据焊接电压Vw的变化来检测缩颈现象的产生。作为具体的缩颈检测方法有下述方法算出短路期间Ts中的电阻值或焊接电压值Vw的变化率(微分值)，通过该微分值到达预先规定的缩颈检测基准值Vtn，由此进行缩颈检测。另外，作为其他方法有下述方法如图5(B)所示，算出短路期间Ts中的距离缩颈产生前的稳定的短路电压值Vs的电压上升值AV，通过在时刻t2该电压上升值AV到达预先规定的缩颈检测基准值Vth，由此进行缩颈检测。在以下的说明中，针对缩颈检测方法是基于上述的电压上升值AV的方法的情况进行说明，但是也可以是以往种种提议的其他方法。通过判别出焊接电压Vw为短路/电弧判别基准值Vta以上，就能简单地进行时刻t3的电弧再产生的检测。其中，Vw < Vta的期间成为短路期间Ts，Vw ^ Vta的期间成为电弧期间Ta。以下，将从检测时刻t2 t3的缩颈产生到电弧再产生为止的时间称为缩颈检测时间Tn。若在时刻t3再产生电弧，则如图5(A)所示，焊接电流Iw在急速上升之后平缓地减少，如图5(B)所示，焊接电压Vw为几十V程度的电弧电压值。在时刻t3 t4的电弧期间Ta中，焊丝I前端被熔融，形成了熔滴la。以后，重复时刻tl t4期间的动作。在伴有上述的短路的焊接中，若在时刻t3再产生电弧3之时的电弧再产生时电流值Ia为大电流值，则从电弧3向熔池2a的电弧力急剧变大，产生大量的飞溅。S卩、飞溅产生量与电弧再产生时电流值Ia的值大致成比例地增加。因此，为了抑制飞溅的产生，需要减小该电弧再产生时电流值la。作为用于解决该问题的方法，以往有各种关于附加了缩颈检测控制方法的焊接电源的提议，在这样的缩颈检测控制方法中，检测上述的缩颈现象的产生以减少焊接电流Iw来减小电弧再产生时电流值la。以下，对该现有技术进行说明。图6是现有技术的搭载了缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。焊接电源PS是一般的消耗电极电弧焊接用的焊接电源。晶体管TR被串联插入至焊接电源PS的输出，电阻器R与晶体管TR并联地连接。缩颈检测基准值设定电路VTN输出预先规定的缩颈检测基准值信号Vtn。缩颈检测电路ND以该缩颈检测基准值信号Vtn及焊接电压Vw作为输入，并输出缩颈检测信号Nd，该缩颈检测信号Nd如上述那样在短路期间中的电压上升值A V到达了缩颈检测基准值信号Vtn的值的时间点变为高(High)电平，在再产生电弧时变为低(Low)电平。因此，该缩颈检测信号Nd为高电平的期间成为上述的缩颈检测时间Tn。如上述那样，也可在短路期间中的焊接电压Vw的微分值到达了与其对应地设定的缩颈检测基准值信号Vtn的值的时间点，使缩颈检测信号Nd变化成高电平。而且，除了焊接电压Vw之外，还以焊接电流Iw作为输入，通过焊接电压Vw除以焊接电流Iw的除法运算而算出熔滴的电阻值，在该电阻值的微分值到达了与其对应地设定的缩颈检测基准值信号Vth的值的时间点，也可使缩颈检测信号Nd变化成高电平。驱动电路DR在该缩颈检测信号Nd为低电平时(非缩颈检测时)，输出使上述的晶体管TR处于导通(on)状态的驱动信号Dr。因此，在上述的缩颈检测信号Nd为高电平时(缩颈检测时)，上述的晶体管TR处于截止(off)状态。图7是上述的焊接装置的各信号的时序图。图7(A)表示焊接电流Iw的时间变化，图7(B)表示焊接电压Vw的时间变化，图7(C)表示缩颈检测信号Nd的时间变化，图7(D)表示驱动信号Dr的时间变化。以下，参照附图进行说明。在该图7中，时刻t2 t3的缩颈检测时间Tn以外的期间如图7 (C)所示，因为缩颈检测信号Nd为低电平，所以如图7(D)所示，驱动信号Dr为高电平。其结果，因为晶体管TR处于导通状态，所以是与通常的消耗电极电弧焊接用的焊接装置相同的动作。在时刻t2，如图7(B)所示，在短路期间Ts中焊接电压Vw上升，检测电压上升值AV是否为预先规定的缩颈检测基准值Vtn以上，若检测到电压上升值AV为预先规定的缩颈检测基准值Vtn以上，则判别出熔滴产生了缩颈，如图7(C)所示，缩颈检测信号Nd变为高电平。与之相应地，如图7(D)所示，因为驱动信号Dr变为低电平，所以晶体管TR处于截止状态。其结果，电阻器R被插入到焊接电流Iw的通电路径。为使该电阻器R的值设定 成短路负载(几十mQ)的10倍以上大小的值，如图7(A)所示，在焊接电源内的直流电抗器及线缆的电抗器中所蓄积的能量被急速放电，焊接电流Iw急剧减少。在时刻t3，若短路被开放而再产生电弧，则如图7(B)所示，焊接电压Vw变为预先规定的短路/电弧判别基准值Vta以上。若检测到焊接电压Vw变为预先规定的短路/电弧判别基准值Vta以上，则如图7(C)所示，缩颈检测信号Nd变为低电平，如图7(D)所示，驱动信号Dr变为高电平。其结果，晶体管TR处于导通状态，成为通常的消耗电极电弧焊接的控制。根据该动作能够减小电弧再产生时(时刻t3)的电弧再产生时电流值Ia，能够抑制飞溅的产生。按照上述的焊接电流的减少速度变为1000 50000A/ms程度的方式，设定上述的电阻器R的值。在没有插入电阻器R的通常的焊接装置的情况下，该焊接电流的减少速度为lOOA/ms程度。作 为在检测到缩颈之时急速减少焊接电流Iw的方法，上述说明了将电阻器R插入通电路径的方法。作为除此以外的方法也有下述方法经由开关元件在焊接装置的输出端子之间并联连接电容器，在检测到缩颈时使开关元件处于导通状态，由电容器通电放电电流，由此急速减少焊接电流Iw(例如,参照专利文献I)。在上述的缩颈检测控制方法中，为了增大飞溅产生量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种消耗电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，所述消耗电极电弧焊接是在消耗电极与母材之间重复电弧产生状态和短路状态的消耗电极电弧焊接，在该消耗电极电弧焊接的缩颈检测控制方法中，通过消耗电极与母材之间的电压值或电阻值的变化到达缩颈检测基准值来检测从短路状态起再产生电弧的前兆现象、即熔滴的缩颈现象，若检测到该缩颈现象，则按照使对短路负载进行通电的焊接电流减少而以低电流值的状态再产生电弧的方式来进行输出控制，该方法的特征在于，在每次短路时检测从所述缩颈现象检测时间点至电弧再产生时间点为止的缩颈检测时间，在该缩颈检测时间为预先规定的下限时间以下时，从计数器值中减去1，在所述缩颈检测时间为比所述下限时间长的时间、即预先规定的上限时间以上时，在所述计数器值上相加1，在所述计数器值到达了预先规定的负的值、即负基准值时，使所述缩颈检测基准值减少预先规定的减少值，并且将所述计数器值重置为0，在所述计数器值到达了预先规定的正的值、即正基准值时，使所述缩颈检测基准值增加预先规定的增加值，并且将所述计数器值重置为0，在焊接中继续进行所述缩颈检测基准值的修正。
【技术特征摘要】
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【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：
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