焊接电源的保护控制方法技术

本发明专利技术提供一种焊接电源的保护控制方法，通过使焊接电源的使用率保护控制进行动作，从而能够抑制焊接被中断而生产效率降低。该焊接电源的保护控制方法，时时刻刻地算出过去10分钟内的焊接电流的平方的平均值(Si)，并基于该平均值(Si)来切断焊接电流的流通，在平均值(Si)达到了预先规定的第1基准值(St)时，推定将焊接继续到结束为止时的平均值(Si)，并将该推定平均值(Ss)和值比第1基准值(St)大的第2基准值(Sh)进行比较，在Ss＜Sh时将焊接继续到结束为止，在Ss≥Sh时切断焊接电流的流通以停止焊接。由此，在推定出收敛于比即便将焊接继续到结束为止也不会给焊接电源造成不良影响的第2基准值(Sh)小时，因为继续进行焊接，所以能够抑制生产效率的降低。

Protection control method for welding power supply

The invention provides a protection control method of welding power supply, which can prevent the welding from being interrupted and the production efficiency is reduced by using the control of the welding power supply. The control method of the welding power supply protection, constantly calculate the past 10 minutes, the average value of the square of the welding current (Si), and based on the average value (Si) to cut off the welding current flow in average (Si) reached a predetermined reference value (first St), presumption the average value to continue to the end of the welding when (Si), and the average value (Ss) and the presumption of value than the first reference value (St) of the second reference value (Sh) were compared in Ss < Sh will continue to the end of welding, welding current cut off circulation to stop welding in Ss is not less than Sh. Thus, in the estimated convergence than even to the end of the welding to welding power will not give the adverse effects of the second reference value (Sh) for hours, to the welding, so it can inhibit the production efficiency reduce.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在超过额定使用率地进行了焊接时保护焊接电源的。
技术介绍
在消耗电极电弧焊接、非消耗电极电弧焊接、等离子电弧焊接等的电弧焊接用的焊接电源中，已规定了额定使用率。例如，在相对于额定焊接电流为350A的焊接电源而规定了 60%的额定使用率的情况下，需要以10分钟作为I个周期，进行合计6分钟的350A的焊接，剩余的4分钟中止焊接。如果焊接电流变为300A，则容许使用率=(350/300)2X60= 82%。如果焊接电流变为271A，则容许使用率变为100%，从而可连续焊接。焊接电源规定额定使用率的理由在于，如果设置于焊接电源内部的晶体管、二极管等半导体元件、变压器以及电抗器超过额定使用率则这些元件会被加热，从而产生烧损或者降低耐久性。在现有技术中，为了防止超过使用率，在过去10分钟期间的焊接电流的平方的平均值超过了额定焊接电 流的平方与额定使用率之积时(焊接电源内部的温度上升值超过了以额定使用率被使用时的温度上升值之时)，切断焊接电流的流通以停止焊接从而保护焊接电源。以下，将防止超过使用率的控制称作保护控制(例如，参照专利文献I等)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平11-259149号公报
技术实现思路
在利用了机器人的焊接中，为了不超过额定使用率而设定了焊接电流以及焊接时间。但是，在消耗电极电弧焊接中，有时由于工件的加工精度、设置偏差、供电焊嘴(tip)的供电点的变动等而供电焊嘴.母材间距离会变动，如果供电焊嘴.母材间距离变动而比设定值还短，则焊接电流值会变大。如果处于这种状态，则会产生超过额定使用率的情况，从而如上述那样为了保护焊接电源而需要强制性中断焊接。焊接在中途被中断的工件会废弃、或者从中断之处重新开始焊接。无论在哪个情况下，都需要工时，从而降低生产效率。因此，在本专利技术中，其目的在于提供一种在机器人焊接中在超过了额定使用率时既能谋求焊接电源的保护也能使生产效率降低的。为了解决上述的技术问题，技术方案I的专利技术为一种，时时刻刻地算出过去10分钟内的焊接电流的平方的平均值Si，并基于该平均值Si来切断焊接电流的流通，其特征在于，在所述平均值Si达到了预先规定的第I基准值时，推定将焊接继续到结束为止时的所述平均值Si，并将该推定平均值Ss和值比所述第I基准值大的第2基准值Sh进行比较，在Ss < Sh时将焊接继续到结束为止，在Ss ^ Sh时切断所述焊接电流的流通以停止焊接。技术方案2的专利技术为技术方案I所述的，其特征在于，在假定所述平均值Si达到了所述第I基准值的时间点下的所述焊接电流流通到焊接结束为止的情况下，算出所述推定平均值Ss。技术方案3的专利技术为技术方案I或2所述的，其特征在于，将所述第I基准值设定为预先规定的额定焊接电流的平方与预先规定的额定使用率之积。技术方案4的专利技术为技术方案I 3任一项所述的，其特征在于，在因为所述推定平均值Ss低于所述第2基准值Sh所以继续进行焊接的情况下，在所述平均值Si达到了所述第2基准值Sh时切断所述焊接电流的流通并停止焊接。根据本专利技术，在平均值Si达到了第I基准值的时间点，在推定出收敛于比即便将焊接继续到结束为止也不会给焊接电源造成不良影响的第2基准值小时，继续进行焊接。因而，由于在焊接中途被中断的工件无需重新开始，故能够抑制生产效率的降低。另一方面，在推定出未收敛于比将焊接进行到结束时不会给焊接电源造成不良影响的第2基准值小时，通过切断通电并停止焊接，从而保护了焊接电源。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式I涉及的的、因为推定平均值Ss低于第2基准值Sh所以将焊接继续到结束为止时的时序图。图2是表示本专利技术的实施方式I涉及的的、因为推定平均值Ss在第2基准值Sh以上所以切断通电时的时序图。图3是用于将本专利技术的实施方式I涉及的加以实施的焊接电源的框图。图4是表示本专利技术的实施方式2涉及的的、平均值Si达到了第2基准值Sh时的时序图。图5是用于将本专利技术的实施方式2涉及的加以实施的焊接电源的框图。符号说明:I 焊丝2 母材3 电弧4 焊炬5进给辊As通电切断信号AT到达判别电路At到达信号CM比较电路CM2第2比较电路DCL直流电抗器DV驱动电路Dv驱动信号E输出电压EA误差放大电路Ea误差放大信号ED输出电压检测电路Ed输出电压检测信号ER输出电压设定电路Er输出电压设定信号FC进给控制电路Fe进给控制信号FR进给速度设定电路Fr进给速度设定信号Il 14焊接电流值ID电流A/D变换电路Id焊接电流数字(值/信号)It额定焊接电流Iw焊接电流IffD焊接电流检测电路Iwd焊接电流检测信号klO分种期间被采样的数据数m剩余时间中被采样时的数据数On焊接开始信号PM电源主电路RC机器人控制装置Sh第2基准值Shr第2基准值设定信号SilO分钟内的焊接电流的平方的平均值/平均值SIC平均值运算电路Sic平均值运算/[目号SR基准值设定电路Ss推定平均值SSC推定平均值运算电路Ssc推定平均值运算信号St第I基准值Str第I基准值设定信号T周期(10分钟)Td剩余时间Tds剩余时间通知信号Ts采样周期Vw焊接电压丽进给电动机α额定使用率Δ α相加使用率具体实施例方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。以下，说明本专利技术的实施方式I涉及的的原理。设定额定焊接电流It(A)以及额定使用率α (%)，设定相加使用率Λ α (%)。并且，用下式来定义第I基准值St以及第2基准值Sh。St = (It)2.α...(I)式Sh = (It)2.( α + Λ α )...⑵式其中，第I基准值St是与使额定焊接电流It以额定使用率α流通并进行了焊接时的焊接电源内部的温度上升值相关的值。另外，第2基准值Sh是与使额定焊接电流It以使用率α+Λ α流通并进行了焊接时的焊接电源内部的温度上升值相关的值。相加使用率Λ α例如被设定为3 10%左右。因此，必然为St < Sh。相加使用率Λ α被设定为由于使用率的暂时性超过也不会产生焊接电源的烧损以及降低耐久性的范围。也可将上述的α的值设定为比额定使用率小规定值。设定作为常数的周期T = 600秒(10分钟)，对焊接电流Iw(A)进行检测，用下式来算出过去10分钟期间的焊接电流的平方的平均值Si。Si = (1/Τ)./ (Iw)2.dt...(3)式积分在从当前时点起过去600秒(10分钟)的期间内进行。在此，如果按规定的采样周期Ts (秒)对焊接电流Iw进行采样之后进行Α/D变换从而作为焊接电流数字值Id(n)来检测，则上式与下式等价。Si (n) = (D (n-k_l) + …+D (n))/k...(4)式其中,D(n) = Id(η).Id(η), k为在10分钟期间被采样的数据数，k = 600/Ts。根据该式，能够按采样周期Ts算出10分钟内的焊接电流的平方的平均值Si。采样周期Ts例如被设定为I秒。此时，k = 600。如果使采样周期Ts快速化到100 μ S左右，则能够正确地检测焊接电流波形。但是，此时，因为如果数据数k = 600万则成为庞大的数，所以必须使用可进行快速运算处理的CPU，从而变为高价。为了防止该情况的发生，使焊接电流Iw通过低通滤波器(截止频率为I IOHz左右本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接电源的保护控制方法，每时每刻地算出过去10分钟期间的焊接电流的平方的平均值Si，并基于该平均值Si来切断焊接电流的流通，该焊接电源的保护控制方法的特征在于，在所述平均值Si达到了预先规定的第1基准值时，推定继续焊接直到结束为止时的所述平均值Si，并将该推定平均值Ss和值比所述第1基准值大的第2基准值Sh进行比较，在Ss＜Sh时继续焊接直到结束为止，在Ss≥Sh时切断所述焊接电流的流通并停止焊接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小野贡平，
申请(专利权)人：株式会社大亨，
类型：发明
国别省市：