專利名稱：電弧焊接方法及電弧焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在進給作為消耗電極的焊絲(welding wire)的同時，交替產(chǎn)生短路狀 態(tài)和電弧狀態(tài)來進行焊接的電弧焊接方法及電弧焊接裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為針對焊接速度、突出長度的變化等干擾的應(yīng)對方案，公知有一種通過對 適當?shù)暮附硬ㄐ蔚幕静ㄐ沃械亩搪冯娏鞯男甭?、短路電流的轉(zhuǎn)折點進行變更，由此在短 路期間控制短路電流的方法。例如，如圖9所示，在焊絲與被焊接物短路的短路期間、和再次產(chǎn)生電弧來進行電 弧放電的電弧期間交替重復(fù)，對被焊接物進行焊接的電弧焊接控制方法中，有一種對短路 電流的基本波形的斜率進行2階段控制的方法，這在專利文獻1中已經(jīng)公知。在圖9中， 短路電流It具有第1段的斜率Jl和第2段的斜率J2。以往，通過對斜率調(diào)整用旋鈕的可 變電阻進行調(diào)整，將第2段的增加斜率J2從中間的增加斜率J2向“加強(hard) ”K方向或 “減弱(soft) ”L方向調(diào)整。而且，通過調(diào)整電流設(shè)定器、轉(zhuǎn)折點調(diào)整用旋鈕，將第1段和第 2段的轉(zhuǎn)折點的短路電流的It從中間點的Λ調(diào)整成未圖示的比其大的Ia或比其小的Ic。 并且，通過將它們組合，自由地控制了焊接電流。其中，“減弱”和“加強”是將基本波形的短 路電流It的斜率小的情況稱為“減弱”、將斜率大的情況稱為“加強”。如果將短路電流的斜率調(diào)整用旋鈕設(shè)為“減弱”、將轉(zhuǎn)折點調(diào)整用旋鈕調(diào)節(jié)為 “大”，則由于電弧穩(wěn)定、濺射發(fā)生量比較少，所以能夠?qū)﹀冧\鋼板等進行穩(wěn)定的焊接。另外， 如果將短路電流的斜率調(diào)整用旋鈕設(shè)為“減弱”、將轉(zhuǎn)折點調(diào)整用旋鈕調(diào)節(jié)為“小”，則雖然 針對外伸變動變?nèi)?，但濺射的發(fā)生量最少，適合高速焊接。而且，如果將短路電流的斜率調(diào) 整用旋鈕設(shè)為“加強”、將轉(zhuǎn)折點調(diào)整用旋鈕調(diào)節(jié)為“大”，則雖然濺射的發(fā)生量多、成為疊珠 焊縫，但電弧針對干擾變得最穩(wěn)定。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過作業(yè)者對短路電流的斜率第2段調(diào)整用旋鈕及短 路電流的轉(zhuǎn)折點調(diào)整用旋鈕進行操作，進行了如此的調(diào)整。近年來，在焊接領(lǐng)域，為了提高生產(chǎn)率，針對焊接速度的高速化及突出長度的變 化、被焊接物間的間隙等干擾的應(yīng)對要求不斷提高。如果使焊接速度高速化，則單位時間的 生產(chǎn)數(shù)增加，即使在突出長度發(fā)生變化、產(chǎn)生了間隙的情況下，也能夠不排斥焊絲，并且不 存在因電弧不穩(wěn)定引起的焊珠缺陷、濺射增加、燒穿地進行焊接。由此，具有能夠提高被焊 接物的成品率、削減修正工時的優(yōu)點?！愣裕谔岣吆附铀俣葧r，由于增加了短路次數(shù)，所以大多將設(shè)定電壓在比通 常的適當電壓(以下稱為一元電壓)小幾V的方向上設(shè)定。其中，一元電壓是指與作業(yè)者 設(shè)定的設(shè)定電流對應(yīng)的適合于焊接的電壓。而且，在焊接速度快的情況下，與焊接速度慢的 情況相比，難以在電弧正下方形成熔融池。因此，為了使熔融池的追隨性良好，增加了短路 次數(shù)。但是，反過來由于電弧期間變短，所以焊絲前端的熔滴變小，導(dǎo)致下次短路時焊絲難 以熔融，使得短路開放變難。
結(jié)果，在最差的情況下，具有焊絲不能完全熔融、焊絲被排斥等電弧成為不穩(wěn)定的 狀態(tài)，由此發(fā)生焊珠缺陷、濺射增加、焊透度不良等問題的課題。鑒于此，在上述的現(xiàn)有技術(shù) 中，通過對短路電流的斜率、短路電流的轉(zhuǎn)折點進行調(diào)整來實施應(yīng)對。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，焊接作業(yè)者必須操作旋鈕，在對設(shè)定電壓進行調(diào)整的同時， 調(diào)整短路電流的增加斜率及短路電流的轉(zhuǎn)折點，存在作業(yè)者難以進行這樣的調(diào)整的課題。專利文獻1 特開平9-38773號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種在調(diào)整設(shè)定電壓的同時進行短路電流的增加斜率的 調(diào)整或短路電流的轉(zhuǎn)折點調(diào)整時，無需焊接作業(yè)者操作旋鈕，能夠自動地調(diào)整短路電流的 增加斜率或短路電流的轉(zhuǎn)折點的電弧焊接方法及電弧焊接裝置。而且，本發(fā)明提供一種無 需焊接作業(yè)者操作旋鈕，能夠自動地變更短路初始電流值和短路初始時間來進行短路電流 的控制的電弧焊接方法及電弧焊接裝置。本發(fā)明的電弧焊接方法是設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的適當電壓和短路電流的增加斜 率，并進給消耗電極焊絲，使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替發(fā)生來進行焊接的消耗電極式電弧 焊接方法，具有在設(shè)定電壓與所述適當電壓不同的情況下，根據(jù)設(shè)定電壓與適當電壓之差 變更短路電流的增加斜率來進行短路電流的控制的構(gòu)成。而且，本發(fā)明的電弧焊接方法是設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的適當電壓、從短路開始時 起作為規(guī)定期間的短路初始時間、和在短路初始時間中流過的電流即短路初始電流值，并 進給消耗電極焊絲，使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替發(fā)生來進行焊接的消耗電極式電弧焊接方 法，具有在設(shè)定電壓與適當電壓不同的情況下，根據(jù)設(shè)定電壓與適當電壓之差變更短路初 始電流值與短路初始時間來進行短路電流的控制的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，即使在針對焊接速度的高速化及突出長度的變化、被焊接物間的間 隙等干擾，將設(shè)定電壓在比通常的適當電壓小幾V的方向上設(shè)定的情況下，也能夠不借助 焊接作業(yè)者之手而自動地調(diào)節(jié)短路電流的增加斜率、成為短路電流的轉(zhuǎn)折點的電流值、短 路初始電流、短路初始時間。由此，通過促進焊絲的熔融，能夠不排斥焊絲地將因電弧不穩(wěn)定引起的焊珠缺陷、 濺射增加、焊透度不良等問題限制為最小限度。因此，可提高被焊接物的成品率、削減修正 工時，從而能夠提高高速焊接的焊接質(zhì)量。而且，還可以抑制對生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境的不良影響。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1中的電弧焊接方法的焊接電流波形的圖。圖2是表示該實施方式中的電弧焊接方法的設(shè)定電壓與短路電流的增加斜率的 關(guān)系的圖。圖3是表示該實施方式中的電弧焊接方法的設(shè)定電壓與短路電流的轉(zhuǎn)折點的關(guān) 系的圖。圖4是表示該實施方式中的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式2中的電弧焊接方法的焊接電流波形的圖。
圖6是表示該實施方式中的電弧焊接方法的設(shè)定電壓與短路初始電流的關(guān)系的 圖。圖7是表示該實施方式中的電弧焊接方法的設(shè)定電壓與短路初始時間的關(guān)系的 圖。圖8是表示該實施方式中的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖。圖9是表示以往的電弧焊接中的焊接電流波形的一例的圖。
具體實施例方式下面，利用附圖，對本發(fā)明的實施方式中的消耗電極式電弧焊接方法及電弧焊接 裝置進行說明。其中，在以下的實施方式中，如上所述，將與作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電流對應(yīng)的 適合于焊接的適當電壓記作一元電壓來進行說明。(實施方式1)在本實施方式中，首先，對電弧焊接方法進行說明，然后對電弧焊接裝置進行說 明。圖1表示了短路狀態(tài)與電弧狀態(tài)交替重復(fù)的消耗電極式電弧焊接中的焊接電流 的波形。在圖1中，用短路期間S表示了短路狀態(tài)的時間，用電弧期間A表示了電弧狀態(tài)的 時間。在圖1中，時刻Pl表示開始短路的時間點，而且還是短路初始時間開始的時間點。 時刻P2表示短路初始時間的結(jié)束時間點，而且還是短路電流的增加斜率di/dt的輸出開始 的時間點。而時刻P3是成為短路電流的第1段的增加斜率di/dt與第2段的增加斜率di/ dt的轉(zhuǎn)折點B(黑圓點)的時間點。另外，時刻P4表示短路電流的第2段的增加斜率di/ dt的輸出結(jié)束的時間點，而且還是短路期間S結(jié)束、產(chǎn)生了電弧的時間點。此外，時刻P5表 示了發(fā)生下一次短路的時間點。并且，圖1表示了設(shè)定電壓被設(shè)定得比一元電壓大或小時的短路電流的增加斜率 di/dt、及短路電流的第1段的增加斜率di/dt與短路電流的第2段的增加斜率di/dt的轉(zhuǎn) 折點B的變更例。其中，在圖1中，用實線Ml表示了設(shè)定電壓與一元電壓對應(yīng)的電流波形。用虛線 M2表示了從一元電壓開始減小了電壓時、即設(shè)定電壓比一元電壓小時的電流波形。用單點 劃線M3表示了從一元電壓開始增大電壓時、即設(shè)定電壓比一元電壓大時的電流波形。其 中，短路電流的增加斜率di/dt用于表示單位時間的短路電流值的變化量。首先，針對圖1所示的從時刻Pl到時刻P5的期間、即短路1個周期量進行以下說 明。在時刻Pl的時間點，焊絲與被焊接物接觸，發(fā)生短路。在從時刻Pl到時刻P2的短路 初始時間，輸出比短路發(fā)生時的電流低的短路初始電流。這里，針對將從時刻Pl到時刻P2的短路初始時間設(shè)為低電流的目的進行說明。如 果在發(fā)生短路之后立即朝向高電流增加短路電流，則短路會立即開放，并在之后立即再度 發(fā)生短路，導(dǎo)致短路的周期性被破壞。鑒于此，通過設(shè)置在短路發(fā)生之后立即輸出低電流的 期間，能夠進行在充分確保短路的狀態(tài)之后，朝向高電流增加短路電流的控制。其中，短路 初始時間、短路初始電流值通過實驗驗證等導(dǎo)出并采用。這些短路初始時間、短路初始電流 值在未圖示的存儲部中作為表(例如使短路初始時間、短路初始電流值等各參數(shù)與電流值
8等建立關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)構(gòu)成表)等被存儲。接著，在時刻P2的時間點，從焊絲與被焊接物充分短路的狀態(tài)開始，設(shè)定短路電 流的第1段的增加斜率di/dt。實際的短路電流沿著該短路電流的第1段的增加斜率di/ dt上升。當上升后的短路電流達到時刻P3的時間點處的短路電流的作為轉(zhuǎn)折點B的電流 值時，實際的短路電流沿著設(shè)定的短路電流的第2階段的增加斜率di/dt增加。這里，對于從時刻P2到時刻P3的短路電流的第1段的增加斜率di/dt、從時刻P3 到時刻P4的短路電流的第2段的增加斜率di/dt、和時刻P3處的成為短路電流的轉(zhuǎn)折點B 的電流值的基本設(shè)定值而言，通過實驗驗證導(dǎo)出并采用了即使在以某一焊接速度(在本實 施例中設(shè)為lm/min)焊接時稍微使電壓變化，也能夠進行穩(wěn)定的焊接的適當值。這些短路 初始時間、短路初始電流值在未圖示的存儲部中作為表或數(shù)學(xué)式(例如將短路初始時間、 短路初始電流值等各參數(shù)與電流值等建立關(guān)聯(lián)后的數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)式化而得到的數(shù)學(xué)式) 等被存儲。接著，若在時刻P4短路開放、產(chǎn)生電弧，則輸出通過恒壓控制運算出的焊接電流， 持續(xù)到發(fā)生下一次短路的時間點、即時刻P5為止。如上所述，將時刻Pl到時刻P5的控制 作為1個周期，反復(fù)重復(fù)該周期來進行焊接。這里，相對于如上所述以lm/min的焊接速度導(dǎo)出的從時刻P2到時刻P3的短路電 流的第1段的增加斜率di/dt、從時刻P3到時刻P4的短路電流的第2段的增加斜率di/dt、 和時刻P3的時間點處的成為短路電流的轉(zhuǎn)折點B的電流值而言，以往例如在由焊接作業(yè)者 將焊接速度設(shè)定為1. 5m/min、將設(shè)定電壓設(shè)定為一元電壓-5V的情況下，由于在焊接速度 為lm/min的適當值時，熔融池的追隨性差、焊絲難以熔融，所以容易發(fā)生焊絲難以從被焊 接物短路開放的狀態(tài)，導(dǎo)致焊絲被排斥而使得電弧產(chǎn)生不穩(wěn)定的狀態(tài)。鑒于此，在本實施方式中，當設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向時，根據(jù)設(shè)定 電壓與一元電壓的差、即電壓差量值，按照使從時刻P2到時刻P3的短路電流的第1段的增 加斜率di/dt、從時刻P3到時刻P4的短路電流的第2段的增加斜率di/dt、和時刻P3的時 間點處的成為短路電流的轉(zhuǎn)折點B的電流值變大的方式，自動進行變更。其中，作為自動進行變更的例子，可以將電壓差量值、和第1段及第2段的增加斜 率di/dt及轉(zhuǎn)折點B對應(yīng)地預(yù)先存儲到未圖示的存儲部中，根據(jù)電壓差量值來決定增加斜 率di/dt、轉(zhuǎn)折點B。另外，也可以將電壓差量值、與增加斜率di/dt及轉(zhuǎn)折點B建立對應(yīng)關(guān) 系的數(shù)學(xué)式預(yù)先存儲到未圖示的存儲部中，根據(jù)電壓差量值來決定增加斜率di/dt、轉(zhuǎn)折點 B0在本實施方式中，由圖1可知，在設(shè)定電壓比一元電壓小的情況下，按照比設(shè)定電 壓與一元電壓相同時的短路電流的增加斜率di/dt陡峭的方式，對短路電流的增加斜率 di/dt進行變更，在設(shè)定電壓比一元電壓大的情況下，按照比設(shè)定電壓與一元電壓相同時的 短路電流的增加斜率di/dt緩和的方式，對短路電流的增加斜率di/dt進行變更，來進行短 路電流的控制。而且，在本實施方式中，由圖1可知，進行了短路電流的第1段的增加斜率di/dt、 與短路電流的第2段的增加斜率di/dt為不同的斜率的控制。并且，在本實施方式中，進行 了短路電流的第1段的增加斜率di/dt比短路電流的第2段的增加斜率di/dt陡峭的控制。接著，利用圖2，說明對短路電流的增加斜率di/dt進行變更的例子。需要說明的是，圖2是表示設(shè)定電壓與短路電流的第1段的增加斜率di/dt的關(guān)系的一例的圖。另外， 設(shè)定電壓與短路電流的第2段的增加斜率di/dt的關(guān)系還通過類似的圖表示。根據(jù)各參 數(shù)，第1段的增加斜率di/dt與第2段的增加斜率di/dt都有多種，存在第1段的增加斜率 di/dt與第2段的增加斜率di/dt相同的情況，也存在不同的情況。其中，通常情況下是第 2段比第1段平緩的斜率。圖1表示了與第1段相比，使第2段的斜率平緩變更的情況。例如，在由焊接作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電壓與一元電壓相同的情況下，如圖2的線M4 所示，短路電流的第1段的增加斜率di/dt為150A/ms。以后將此時的短路電流的增加斜率 di/dt、即與一元電壓對應(yīng)的短路電流的增加斜率di/dt稱為一元值。短路電流的第1段的 增加斜率di/dt為150A/ms時的焊接電流波形是圖1所示的實線Mil。但是，在設(shè)定電壓被 設(shè)定為一元電壓-5V的情況、即設(shè)定電壓被設(shè)定為比一元電壓小5V的情況下，短路電流的 第1段的增加斜率di/dt成為對作為一元值的150A/ms增加50A/ms的200A/ms。短路電流 的第1段的增加斜率di/dt為200A/ms時的焊接電流波形是圖1所示的虛線M21。另外，在 設(shè)定電壓被設(shè)定為一元電壓+5V的情況、即設(shè)定電壓被設(shè)定為比一元電壓大5V的情況下， 短路電流的第1段的增加斜率di/dt成為從作為一元值的150A/ms減少50A/ms的100A/ ms。短路電流的第1段的增加斜率di/dt為lOOA/ms時的焊接電流波形是圖1所示的單點 劃線M31。其中，關(guān)于短路電流的增加斜率di/dt的變更，可以在第1段和第2段中增大或減 小相同值來進行變更，也可以個別地進行變更。例如，可以僅在第1段中增大或減小而在第 2段中不變更。虛線M2是第1段和第2段的增加斜率di/dt雙方都大幅變更的圖，是第2 段的增加斜率di/dt比第1段平緩時的例子。而且，在圖2中，舉出了設(shè)定電壓與一元電壓每差士 IV，短路電流的增加斜率為 士 lOA/ms的作為絕對值方式的例子。即，舉出了根據(jù)設(shè)定電壓與一元電壓之差所對應(yīng)的絕 對量進行變更的例子。但是，也可以根據(jù)基于與設(shè)定電壓和一元電壓之差相應(yīng)的變化率的 量進行變更。例如，按照設(shè)定電壓與一元電壓每差士 IV則變動士5% /ms的方式來作為變 動率方式。另外，在圖2中表示了設(shè)定電壓與短路電流的增加斜率di/dt的關(guān)系是一次曲線 的例子，但并不限定于此，例如也可以是2次曲線等1次曲線以外的曲線。這里，由于設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向而使得短路次數(shù)增加，所以電 弧期間A變短，結(jié)果，焊絲前端的熔滴變小。因此，在下次短路時焊絲難以熔融，導(dǎo)致短路開 放變難。但是，通過進行本實施方式的控制，當設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向時， 將短路電流的增加斜率di/dt向增大的方向變更。因此，可以促進焊絲的熔融，能夠比較順 暢地進行短路開放。接著，利用圖3，對第1段的短路電流的增加斜率di/dt、與第2段的短路電流的增 加斜率di/dt的轉(zhuǎn)折點B的變更進行說明。其中，圖3是表示設(shè)定電壓與短路電流的轉(zhuǎn)折 點B (短路電流轉(zhuǎn)折電流值)的關(guān)系的一例的圖。例如，在作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電壓與一元電壓相同的情況下，如圖3的線M5所示，短 路電流的作為轉(zhuǎn)折點B的電流值是作為一元值的200A。但是，在設(shè)定電壓被設(shè)定為一元電 壓-5V的情況、即設(shè)定電壓被設(shè)定為比一元電壓小5V的情況下，短路電流的作為轉(zhuǎn)折點B 的電流值成為對作為一元值的200A增加了 50A的250A。
另外，在圖3中舉出了每士 IV便士 IOA的作為絕對值方式的例子，但也可以是每 士 IV便士5%的變動率方式。即，與短路電流的增加斜率di/dt的變更中說明的情況同樣， 轉(zhuǎn)折點B的變更也可以根據(jù)設(shè)定電壓與一元電壓的差所對應(yīng)的絕對量進行變更，還可以根 據(jù)基于設(shè)定電壓與一元電壓之差所對應(yīng)的變化率的量進行變更。而且，在圖3中，設(shè)定電壓與短路電流轉(zhuǎn)折點的關(guān)系是一次曲線，但例如也可以是 2次曲線等1次曲線以外的曲線。這里，由于設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向而使得短路次數(shù)增加，所以電 弧期間變短。結(jié)果，焊絲前端的熔滴變小。因此，下一次短路時焊絲難以熔融，短路開放變 難。但是，通過進行本實施方式的控制，當設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向時，將短 路電流的作為轉(zhuǎn)折點B的電流值向增大的方向變更。因此，可以促進焊絲的熔融，能夠比較 順暢地進行短路開放。另外，在本實施方式中，如圖2和圖3所示，在設(shè)定電壓相對于一元電壓被設(shè)定為 增大或減小的值時，根據(jù)該設(shè)定，使從時刻P2到時刻P3的短路電流的增加斜率di/dt、從時 刻P3到時刻P4的短路電流的增加斜率di/dt、和時刻P3時間點的成為短路電流的轉(zhuǎn)折點 B的電流值變化。即，在本實施方式中，對短路電流的增加斜率由短路電流的第1段的增加 斜率di/dt、及緊接著短路電流的第1段的增加斜率di/dt之后的短路電流的第2段的增加 斜率di/dt構(gòu)成的情況進行了說明。但是，本發(fā)明在短路電流的增加斜率只具有短路電流的第1段的增加斜率di/dt， 通過設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的一元電壓及短路電流的增加斜率，對消耗電極焊絲進行進給， 并交替產(chǎn)生短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)來進行焊接的消耗電極式電弧焊接方法中也能夠應(yīng)用。而且，在本實施方式中，如圖2或圖3所示，對短路電流的增加斜率di/dt、成為轉(zhuǎn) 折點B的電流值還設(shè)置了上下限值。由此，可防止過度的調(diào)整。即，通過設(shè)置上下限值，能 夠防止短路電流的增加斜率di/dt、短路電流的轉(zhuǎn)折點B向變太的方向過度變動，從而防止 濺射大幅增加、電弧變得不穩(wěn)定。其中，從時刻P2到時刻P3的短路電流的第1段的增加斜率di/dt、從時刻P3到時 刻P4的短路電流的第2段的增加斜率di/dt、和時刻P3的成為短路電流的轉(zhuǎn)折點B的電流 值，除了設(shè)定電壓與一元電壓的差量值之外，還可以根據(jù)進給的消耗電極焊絲的焊絲直徑、 焊絲種類、焊絲突出長度、供給的保護氣體、以及焊接電流的設(shè)定電流域中的至少1個來設(shè)定。如上所述，通過進行本實施方式所示的自動調(diào)整來控制短路電流，能夠在發(fā)生短 路之后盡快使焊絲熔融。因此，即使在焊接速度快、設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向 的情況下，也能夠在焊絲不被排斥的情況下防止電弧變得不穩(wěn)定。另外，由于在焊接速度慢至lm/min以下、設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓大的方向 的情況下，從時刻P2到時刻P3的短路電流的增加斜率di/dt、從時刻P3到時刻P4的短路 電流的增加斜率di/dt、和時刻P3的成為短路電流的轉(zhuǎn)折點的電流值，能夠自動向變小的 方向調(diào)整，所以可以降低短路開放電流，能夠獲得濺射降低的效果。接著，說明進行本實施方式的控制的電弧焊接裝置。圖4是表示本實施方式中的 電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖，其構(gòu)成如下。在本實施方式的電弧焊接裝置中，來自輸入電源1的電力被1次整流部2整流，并
11被開關(guān)元件3轉(zhuǎn)換成交流，然后由變壓器4降壓，進而被2次整流部5及電感器6整流，最 后被施加到焊絲25與被焊接物觀之間。而且，本實施方式的電弧焊接裝置具備用于控制 開關(guān)元件3的驅(qū)動部7、連接在焊接用電源輸出端子8a、8b間的焊接電壓檢測部8、檢測焊 接輸出電流的焊接電流檢測部9、和根據(jù)來自焊接電壓檢測部8的信號對是否發(fā)生了短路 或電弧進行判定的短路/電弧檢測部10。并且，本實施方式的電弧焊接裝置具備接收來自 短路/電弧檢測部10的電弧的信號，在電弧期間A進行電弧電壓的控制的電弧控制部11 ； 從短路/電弧檢測部10接收短路的信號，在短路期間S進行短路電流的控制的短路控制部 12 ；和焊接作業(yè)者用于對設(shè)定電流進行設(shè)定的設(shè)定電流設(shè)定部四。進而，本實施方式的電 弧焊接裝置具備用于根據(jù)由作業(yè)者對設(shè)定電流設(shè)定部四設(shè)定的設(shè)定電流，來設(shè)定一元電 壓的一元電壓設(shè)定部21 ；用于對設(shè)定電壓進行設(shè)定的設(shè)定電壓設(shè)定部22 ；和求出由一元電 壓設(shè)定部21設(shè)定的一元設(shè)定電壓與對設(shè)定電壓設(shè)定部22設(shè)定的設(shè)定電壓之間的差的一元 /設(shè)定電壓差量計算部23。短路控制部12具備根據(jù)作業(yè)者利用設(shè)定電流設(shè)定部四設(shè)定的設(shè)定電流，來設(shè)定 短路電流的第1段的增加斜率di/dt、和短路電流的第2段的增加斜率di/dt的短路電流 的增加斜率di/dt基本設(shè)定部13。而且，具備根據(jù)一元/設(shè)定電壓差量計算部23的計算 結(jié)果，對利用短路電流的增加斜率di/dt基本設(shè)定部13設(shè)定的短路電流的增加斜率di/dt 進行變更的短路電流的增加斜率di/dt控制部14。并且，短路控制部12具備根據(jù)作業(yè)者利 用設(shè)定電流設(shè)定部四設(shè)定的設(shè)定電流，對斜率從短路電流的第1段的增加斜率di/dt向短 路電流的第2段的增加斜率di/dt變化的轉(zhuǎn)折點B進行設(shè)定的短路電流的轉(zhuǎn)折點基本設(shè)定 部15。而且，具備根據(jù)一元/設(shè)定電壓差量計算部23的計算結(jié)果，對作為轉(zhuǎn)折點B的電流 值進行變更的短路電流的轉(zhuǎn)折點控制部16。其中，對應(yīng)于設(shè)定電流的一元電壓、與短路電流 的第1段的增加斜率di/dt、短路電流的第2段的增加斜率di/dt、以及轉(zhuǎn)折點B的關(guān)系，例 如在未圖示的存儲部中作為表或數(shù)學(xué)式被存儲，根據(jù)設(shè)定電流來決定。焊接電壓檢測部8連接在焊接用電源輸出端子8a、8b之間，向短路/電弧檢測部 10輸出與檢測出的電壓對應(yīng)的信號。短路/電弧檢測部10根據(jù)來自焊接電壓檢測部8的 信號，判定焊接輸出電壓是否為一定值以上或小于一定值，基于該判定結(jié)果對焊絲25是否 與被焊接物觀接觸短路、或者以非接觸狀態(tài)發(fā)生了焊接電弧進行判定，并輸出判定信號。接著，對短路/電弧檢測部10判定后的短路控制進行說明。短路控制部12如上 所述，由短路電流的增加斜率di/dt基本設(shè)定部13、短路電流的增加斜率di/dt控制部14、 短路電流的轉(zhuǎn)折點基本設(shè)定部15、和短路電流的轉(zhuǎn)折點控制部16構(gòu)成。由一元/設(shè)定電 壓差量計算部23監(jiān)視一元電壓設(shè)定部21與設(shè)定電壓設(shè)定部22之差，短路控制部12接收 來自一元/設(shè)定電壓差量計算部23的電壓差量值。短路電流的增加斜率di/dt控制部14 和短路電流的轉(zhuǎn)折點控制部16向驅(qū)動部7輸出針對來自短路電流的增加斜率di/dt基本 設(shè)定部13和短路電流的轉(zhuǎn)折點基本設(shè)定部15的值進行變更后的值。由此，如在圖1 圖 3中說明那樣，短路電流的增加斜率di/dt及短路電流的轉(zhuǎn)折點B受到控制，從而可控制短 路電流。通過利用以上那樣的電弧焊接裝置，對短路電流的增加斜率di/dt及短路電流的 成為轉(zhuǎn)折點B的電流值進行自動調(diào)整，能夠在焊接速度快、且設(shè)定電壓與一元電壓不同的 情況下，將電弧變得不穩(wěn)定而引起的焊珠缺陷、濺射增力Π、焊透度不良等問題抑制為最小限度。因此，能夠抑制對生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境的不良影響。其中，構(gòu)成圖4所示的電弧焊接裝置的各構(gòu)成部可以分別單獨構(gòu)成，也可以將多 個構(gòu)成部組合來構(gòu)成。(實施方式2)在本實施方式中，對與實施方式1同樣的部分賦予同一符號并省略詳細的說明。 與實施方式1不同的主要方面在于，在設(shè)定電壓與一元電壓不同的情況下，使短路初始電 流值和短路初始時間變動。但是，本發(fā)明不需要使短路初始電流值和短路初始時間雙方變 動。即，只要使短路初始電流值與短路初始時間中的至少任一方變動即可。在本實施方式 中，針對使短路初始電流值和短路初始時間變動的情況進行說明。圖5表示了與實施方式1同樣，短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替重復(fù)的消耗電極式電弧 焊接中的焊接電流波形。在圖5中，用實線m表示了設(shè)定電壓為一元電壓時所對應(yīng)的電流 波形。用虛線N2表示了從一元電壓開始減小電壓時、即設(shè)定電壓比一元電壓小時的電流波 形。用單點劃線N3表示了從一元電壓開始增大電壓時、即設(shè)定電壓比一元電壓大時的電流 波形。與實施方式1同樣，相對于焊接速度為lm/min時的從時刻Pl到時刻P2的短路初 始電流值和短路初始時間，以往例如在焊接作業(yè)者將焊接速度設(shè)為1. 5m/min、將設(shè)定電壓 設(shè)定為一元電壓_5V(比一元電壓小5V)的情況下，由于在焊接速度為lm/min的適當值時， 熔融池的追隨性差、焊絲難以熔融，所以容易發(fā)生焊絲難以從母材短路開放的狀態(tài)，導(dǎo)致焊 絲被排斥而發(fā)生電弧不穩(wěn)定的狀態(tài)。鑒于此，在本實施方式中，當設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向時、即設(shè)定電 壓被設(shè)定為比一元電壓低時，從時刻Pl到時刻P2的短路初始電流值向增大的方向變更， 即相比于設(shè)定電壓與一元電壓相同時的短路初始電流值，短路初始電流值向增大的方向變 更。并且，從時刻Pl到時刻P2的短路初始時間向變短的方向變更，即相比于設(shè)定電壓與一 元電壓相同時的短路初始時間，短路初始時間向變短的方向變更。接著，利用圖6，對變更短路初始電流值的一例進行以下說明。其中，圖6是表示設(shè) 定電壓與短路初始電流值的關(guān)系的一例的圖。例如，在作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電壓與一元電壓 相同的情況下，如圖6的線N4所示，短路初始電流值是作為一元值的100A。此時的焊接電 流波形是圖5的實線N 1。但是，在設(shè)定電壓被設(shè)定為一元電壓-5V時、即設(shè)定電壓被設(shè)定 成比一元電壓小5V時，短路初始電流值成為對作為一元值的100A增加25A的125A。此時 的焊接電流波形是圖5的虛線N2。相反，在設(shè)定電壓被設(shè)定為一元電壓+5V時、即設(shè)定電 壓被設(shè)定為比一元電壓大5V時，如單點劃線N3所示，短路初始電流值成為從作為一元值的 100A減少25A的75A。此時的焊接電流波形是圖5的單點劃線N3。另外，在圖6中，舉出了每士 IV便變化士 5A的作為絕對值方式的例子，但也可以 是每士 IV便士 5%的變動率方式。即，短路初始電流值可以根據(jù)適當電壓與設(shè)定電壓之差 所對應(yīng)的絕對量進行變更，也可以根據(jù)基于適當電壓與設(shè)定電壓之差所對應(yīng)的變化率的量 進行變更。而且，在圖6中，設(shè)定電壓與短路初始電流值的關(guān)系是一次曲線，但也可以例如是 2次曲線等1次曲線以外的曲線。這里，由于設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓小的方向使得短路次數(shù)增加，所以電弧期間變短，焊絲前端的熔滴變小。結(jié)果，在下一次短路時，焊絲難以熔融，短路開放變難。但 是，通過進行本實施方式的控制，將短路初始電流值向變大的方向變更，能夠使焊絲與被焊 接物充分短路的狀態(tài)稍微緩和。由此，能夠促進焊絲的熔融，可以使短路開放比較順暢。接著，利用圖7，對短路初始時間的控制進行說明。其中，圖7是表示設(shè)定電壓與 短路初始時間值的關(guān)系的一例的圖。例如，在作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電壓與一元電壓相同的情 況下，如圖7的線N5所示，短路初始時間值是作為一元值的500μ s(參照圖5的焊接電流 波形的實線Ni)。但是，在設(shè)定電壓被設(shè)定為一元電壓-5V時、即設(shè)定電壓被設(shè)定成比一元 電壓小5V時，短路初始時間值成為對作為一元值的500 μ s減少250 μ s的250 μ s (參照 圖5的焊接電流波形的虛線N2)。相反，在設(shè)定電壓被設(shè)定為一元電壓+5V時、即設(shè)定電壓 被設(shè)定成比一元電壓大5V時，短路初始時間值成為對作為一元值的500 μ s增加250 μ s的 750 μ s (參照圖5的焊接電流波形的單點劃線Ν3)。另外，在圖7中舉出了每士 IV便士 50 ys的作為絕對值方式的例子，但也可以是 每士 IV便士 10%的變動率方式。即，短路初始時間也可以根據(jù)適當電壓與設(shè)定電壓之差所 對應(yīng)的絕對量進行變更，還可以根據(jù)基于適當電壓與設(shè)定電壓之差所對應(yīng)的變化率的量進 行變更。而且，在圖7中，設(shè)定電壓與短路初始時間值的關(guān)系是一次曲線，但也可以是例如 2次曲線等1次曲線以外的曲線。這里，由于將設(shè)定電壓在比一元電壓小的方向設(shè)定使得短路次數(shù)增加，所以電弧 期間變短，結(jié)果，焊絲前端的熔滴變小。因此，在下次短路時焊絲難以熔融，導(dǎo)致短路開放變 難。但是，通過進行本實施方式的控制，將短路初始時間設(shè)在變短的方向，能夠使焊絲與被 焊接物充分短路的狀態(tài)稍微緩和。由此，可以促進焊絲的熔融，能夠比較順暢地進行短路開 放。其中，如圖6和圖7所示，在設(shè)定電壓被設(shè)定為比一元電壓大或小的值的情況下， 根據(jù)該設(shè)定使從時刻Pl到時刻P2的短路初始電流值和短路初始時間變化。此時，可以如 圖6或圖7所示，對短路初始電流值和短路初始時間設(shè)置上下限值，由此能夠防止過度的調(diào) 整。即，通過設(shè)置上下限，能夠防止短路初始電流向變大的方向過度變動，而且可防止短路 初始時間向變短的方向過度變動，使得在短路之后立即發(fā)生短路開放等狀態(tài)。因此，能夠防 止短路周期性被破壞。另外，從時刻Pl到時刻P2的短路初始電流值和短路初始時間，除了設(shè)定電壓與 一元電壓的差量值之外，可以根據(jù)進給的消耗電極焊絲的焊絲直徑、焊絲種類、焊絲突出長 度、供給的保護氣體、以及焊接電流的設(shè)定電流域中至少1個進行設(shè)定。如上所述，通過利用本實施方式的控制方法進行自動調(diào)整，對短路初始電流值、短 路初始時間進行控制，可以在發(fā)生短路之后盡快使焊絲熔融。因此，即使在焊接速度被設(shè)定 的快、設(shè)定電壓在比一元電壓小的方向設(shè)定的情況下，也能夠不排斥焊絲地抑制電弧變得 不穩(wěn)定。另外，在焊接速度慢至lm/min以下、設(shè)定電壓被設(shè)定在比一元電壓大的方向的情 況下，從時刻Pl到時刻P2的短路初始電流值在變小的方向上被自動調(diào)整，短路初始時間在 變長的方向被自動調(diào)整。因此，能夠確保更可靠的短路狀態(tài)。從而，可防止在短路之后立即 發(fā)生的再次短路，能夠使短路周期穩(wěn)定。
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接著，利用圖8，說明進行本實施方式的控制的焊接裝置。其中，在本實施方式的電 弧焊接裝置中，針對與實施方式1中說明的電弧裝置同樣的部分賦予同一符號，并省略詳 細的說明。與實施方式1的電弧焊接裝置的構(gòu)成不同的主要方面是短路控制部12的構(gòu)成。如圖8所示，短路控制部12由輸出短路電流的短路初始電流基本設(shè)定部17、短路 初始電流控制部18、短路初始時間基本設(shè)定部19、和短路初始時間控制部20構(gòu)成。焊接電壓檢測部8連接在焊接用電源輸出端子8a、8b之間，向短路/電弧檢測部 10輸出與檢測出的電壓對應(yīng)的信號。短路/電弧檢測部10根據(jù)來自焊接電壓檢測部8的信 號，判定焊接輸出電壓是否為一定值以上或小于一定值，并根據(jù)該判定結(jié)果對焊絲25是否 與被焊接物觀接觸短路、或以非接觸狀態(tài)發(fā)生了焊接電弧進行判定，然后輸出判定信號。接著，對短路/電弧檢測部10判定后的短路控制進行說明。短路控制部12由根據(jù) 作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電流，對從短路開始時起在規(guī)定期間流過的電流、即短路初始電流值進 行設(shè)定的短路初始電流基本設(shè)定部17 ；和根據(jù)一元/設(shè)定電壓差量計算部23的計算結(jié)果， 對由短路初始電流基本設(shè)定部17設(shè)定的短路初始電流進行變更的短路初始電流控制部18 構(gòu)成。并且，短路控制部12由根據(jù)作業(yè)者設(shè)定的設(shè)定電流，對流過短路初始電流值的期間、 即短路初始時間進行設(shè)定的短路初始時間基本設(shè)定部19 ；和根據(jù)一元/設(shè)定電壓差量計算 部23的計算結(jié)果，對由短路初始時間基本設(shè)定部設(shè)定的短路初始時間進行變更的短路初 始時間控制部20構(gòu)成。其中，對應(yīng)于設(shè)定電流的一元電壓、與短路初始電流及短路初始時間的關(guān)系，例如 在未圖示的存儲部中作為表或者數(shù)學(xué)式被預(yù)先存儲，根據(jù)設(shè)定電流來決定。而且，由一元/ 設(shè)定電壓差量計算部23監(jiān)視著一元電壓設(shè)定部21的一元電壓與設(shè)定電壓設(shè)定部22的設(shè) 定電壓之差。短路控制部12接收來自一元/設(shè)定電壓差量計算部23的電壓差量值，如圖5 圖7所說明那樣控制短路電流。即，短路初始電流控制部18和短路初始時間控制部20分 別對來自短路初始電流基本設(shè)定部17和短路初始時間基本設(shè)定部19的值進行變更，并將 變更后的值輸出給驅(qū)動部7，對短路電流進行控制。通過利用以上那樣的電弧焊接裝置對短路初始電流值和短路初始時間進行自動 調(diào)整，能夠與實施方式1同樣，將焊接速度快、且設(shè)定電壓與一元電壓不同的情況下因電弧 不穩(wěn)定引起的焊珠缺陷、濺射增加、焊透度不良等問題限制為最小限度。因此，可以抑制對 生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境的不良影響。(實施方式3)本實施方式是將實施方式1的控制與實施方式2的控制合并進行的方式。即，將 實施方式1中的、圖1所示的使從時刻P2到時刻P3的短路電流的第1段的增加斜率di/ dt、從時刻P3到時刻P4的短路電流的第2段的增加斜率di/dt、和時刻P3處的成為短路電 流的轉(zhuǎn)折點B的電流值變動的控制；與實施方式2中的、圖5所示的使從時刻Pl到時刻P2 的短路初始電流和短路初始時間變動的控制組合。由此，即使在焊接速度較快、設(shè)定電壓在 比一元電壓小的方向設(shè)定的情況下，也能夠不排斥焊絲地進行穩(wěn)定的焊接，可以進一步提 高焊接速度及電壓下限寬裕度。其中，本實施方式的電弧焊接裝置的構(gòu)成，可以通過將實施方式1與實施方式2的 圖4及圖8所示的短路控制部12內(nèi)的構(gòu)成組合來實現(xiàn)。
如上所述，本實施方式與單獨控制實施方式1、實施方式2的情況相比，能夠?qū)⒃?焊接速度較快、且設(shè)定電壓在比一元電壓小的方向設(shè)定時發(fā)生的因電弧不穩(wěn)定引起的焊珠 缺陷、濺射增加、焊透度不良等問題抑制為最小限度，可以抑制對生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境的不 良影響。如以上說明那樣，本發(fā)明的消耗電極式電弧焊接方法是設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的適 當電壓和短路電流的增加斜率，通過進給消耗電極焊絲，并交替產(chǎn)生短路狀態(tài)和電弧狀態(tài) 來進行焊接的消耗電極式電弧焊接方法，具有在設(shè)定電壓與適當電壓不同的情況下，根據(jù) 設(shè)定電壓與適當電壓之差來變更短路電流的增加斜率，進行短路電流的控制的構(gòu)成。而且，本發(fā)明的消耗電極式電弧焊接方法，是設(shè)定與電流對應(yīng)的適當電壓、從短路 開始時起在作為規(guī)定期間的短路初始時間和在短路初始時間流過的電流即短路初始電流 值，并進給消耗電極焊絲，使短路狀態(tài)與電弧狀態(tài)交替發(fā)生來進行焊接的消耗電極式電弧 焊接方法，具有在設(shè)定電壓與適當電壓不同的情況下，根據(jù)設(shè)定電壓與適當電壓之差，變更 短路初始電流值和短路初始時間，進行短路電流的控制的構(gòu)成。并且，本發(fā)明的消耗電極式電弧焊接裝置，是在作為消耗電極的焊絲與被焊接物 之間重復(fù)電弧狀態(tài)和短路狀態(tài)，來進行焊接的電弧焊接裝置，由以下的構(gòu)成形成。具備控 制焊接輸出的開關(guān)元件；檢測焊接電壓的焊接電壓檢測部；根據(jù)焊接電壓檢測部的輸出， 檢測是處于短路狀態(tài)還是處于電弧狀態(tài)的短路/電弧檢測部；接收來自短路/電弧檢測部 的短路的信號，在短路狀態(tài)的期間進行短路電流的控制的短路控制部；接收來自短路/電 弧檢測部的電弧的信號，在電弧狀態(tài)的期間進行電弧電壓的控制的電弧控制部；根據(jù)短路 控制部及電弧控制部的輸出，驅(qū)動開關(guān)元件的驅(qū)動部；用于對設(shè)定電流進行設(shè)定的設(shè)定電 流設(shè)定部；根據(jù)由設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的設(shè)定電流，設(shè)定適當電壓的適當電壓設(shè)定部；用 于對設(shè)定電壓進行設(shè)定的設(shè)定電壓設(shè)定部；和計算出適當電壓與設(shè)定電壓之差的適當/設(shè) 定電壓差量計算部。短路控制部具備根據(jù)由設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的設(shè)定電流，設(shè)定短路電 流的增加斜率的增加斜率基本設(shè)定部；和根據(jù)適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對 由增加斜率基本設(shè)定部設(shè)定的短路電流的增加斜率進行變更的增加斜率控制部。并且，本發(fā)明的消耗電極式電弧焊接裝置是在作為消耗電極的焊絲與被焊接物之 間重復(fù)電弧狀態(tài)和短路狀態(tài)，來進行焊接的電弧焊接裝置，其由以下的構(gòu)成形成。具備控 制焊接輸出的開關(guān)元件；檢測焊接電壓的焊接電壓檢測部；根據(jù)焊接電壓檢測部的輸出， 檢測是處于短路狀態(tài)還是處于電弧狀態(tài)的短路/電弧檢測部；接收來自短路/電弧檢測部 的短路的信號，在短路狀態(tài)的期間進行短路電流的控制的短路控制部；接收來自短路/電 弧檢測部的電弧的信號，在電弧狀態(tài)的期間進行電弧電壓的控制的電弧控制部；根據(jù)短路 控制部及電弧控制部的輸出，驅(qū)動開關(guān)元件的驅(qū)動部；用于對設(shè)定電流進行設(shè)定的設(shè)定電 流設(shè)定部；根據(jù)由設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的設(shè)定電流，設(shè)定適當電壓的適當電壓設(shè)定部；用 于對設(shè)定電壓進行設(shè)定的設(shè)定電壓設(shè)定部；和計算出適當電壓與設(shè)定電壓之差的適當/設(shè) 定電壓差量計算部。短路控制部具備根據(jù)由設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的設(shè)定電流，對從短路開 始時起在作為規(guī)定期間的短路初始時間中流過的電流、即短路初始電流值進行設(shè)定的短路 初始電流基本設(shè)定部；根據(jù)適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對由短路初始電流基 本設(shè)定部設(shè)定的短路初始電流值進行變更的短路初始電流控制部；根據(jù)由設(shè)定電流設(shè)定部 設(shè)定的設(shè)定電流，設(shè)定短路初始時間的短路初始時間基本設(shè)定部；和根據(jù)適當/設(shè)定電壓
16差量計算部的計算結(jié)果，對由短路初始時間基本設(shè)定部設(shè)定的短路初始時間進行變更的短 路初始時間控制部。短路控制部具有根據(jù)適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對短路 初始電流值和短路初始時間進行變更的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，即使在針對焊接速度的高速化及突出長度的變化、被焊接物間的間 隙等干擾，將設(shè)定電壓在比通常的適當電壓小幾V的方向設(shè)定的情況下，也能夠不借助焊 接作業(yè)者之手而自動地調(diào)節(jié)短路電流的增加斜率、成為短路電流的轉(zhuǎn)折點的電流值、短路 初始電流、短路初始時間。由此，通過促進焊絲的熔融，能夠不排斥焊絲地將因電弧不穩(wěn)定引起的焊珠缺陷、 濺射增加、焊透度不良等問題限制為最小限度。因此，可提高被焊接物的成品率、削減修正 工時，從而能夠提高高速焊接的焊接質(zhì)量。而且，還可以抑制對生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境的不良影響。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)本發(fā)明能夠?qū)⒁螂娀〉牟环€(wěn)定引起的焊珠缺陷、濺射增加、焊透度不良等問題限 制為最小限度，可抑制對生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境的不良影響。因此，例如在以進行消耗電極 式電弧焊接施工的汽車等的薄板上的高速焊接為主的領(lǐng)域能夠廣泛利用，在產(chǎn)業(yè)上是有用 的。符號說明1-輸入電源；2-1次整流部；3-開關(guān)元件；4-變壓器；5-2次整流部；6_電感器； 7-驅(qū)動部；8-焊接電壓檢測部；9-焊接電流檢測部；10-短路/電弧檢測部；11-電弧控制 部；12-短路控制部；13-短路電流的增加斜率di/dt基本設(shè)定部；14-短路電流的增加斜率 di/dt控制部；15-短路電流的轉(zhuǎn)折點基本設(shè)定部；16-短路電流的轉(zhuǎn)折點控制部；17-短路 初始電流基本設(shè)定部；18-短路初始電流控制部；19-短路初始時間基本設(shè)定部；20-短路 初始時間控制部；21-—元電壓設(shè)定部(適當電壓設(shè)定部)；22-設(shè)定電壓設(shè)定部；23-—元 /設(shè)定電壓差量計算部(適當/設(shè)定電壓差量計算部)；24-焊絲進給馬達；25-焊絲；26-芯 片；27-焊接電??；28-被焊接物；29-設(shè)定電流設(shè)定部。
1權(quán)利要求
1.一種消耗電極式電弧焊接方法，是設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的適當電壓和短路電流的增 加斜率，并進給消耗電極焊絲，使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替發(fā)生來進行焊接的消耗電極式 電弧焊接方法，其特征在于，在設(shè)定電壓與所述適當電壓不同的情況下，根據(jù)所述設(shè)定電壓與所述適當電壓之差， 對所述短路電流的增加斜率進行變更，來進行所述短路電流的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，在所述設(shè)定電壓比所述適當電壓小的情況下，將所述短路電流的增加斜率變更成比所 述設(shè)定電壓與所述適當電壓相同時的所述短路電流的增加斜率陡峭，在所述設(shè)定電壓比所 述適當電壓大的情況下，將所述短路電流的增加斜率變更成比所述設(shè)定電壓與所述適當電 壓相同時的所述短路電流的增加斜率平緩，來進行所述短路電流的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，所述短路電流的增加斜率由短路電流的第1段的增加斜率、以及緊接在所述短路電流 的第1段的增加斜率之后的短路電流的第2段的增加斜率構(gòu)成，在所述設(shè)定電壓與所述適 當電壓不同的情況下，根據(jù)所述設(shè)定電壓與所述適當電壓之差，變更所述短路電流的第1 段的增加斜率和所述短路電流的第2段的增加斜率，來進行所述短路電流的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，所述短路電流的第1段的增加斜率與所述短路電流的第2段的增加斜率是不同的斜率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，所述短路電流的第1段的增加斜率比所述短路電流的第2段的增加斜率陡峭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，根據(jù)與所述適當電壓和所述設(shè)定電壓之差對應(yīng)的絕對量來變更所述短路電流的增加 斜率，或者，根據(jù)基于與所述適當電壓和所述設(shè)定電壓之差相應(yīng)的變化率的量來變更所述 短路電流的增加斜率。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，在所述設(shè)定電壓與所述適當電壓不同的情況下，根據(jù)所述設(shè)定電壓與所述適當電壓之 差，對成為斜率從所述短路電流的第1段的增加斜率向所述短路電流的第2段的增加斜率 改變的轉(zhuǎn)折點的電流值進行變更，來進行所述短路電流的控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，在所述設(shè)定電壓比所述適當電壓小的情況下，將成為所述轉(zhuǎn)折點的電流值變更成比所 述設(shè)定電壓與所述適當電壓相同時的成為所述轉(zhuǎn)折點的電流值大，在所述設(shè)定電壓比所述 適當電壓大的情況下，將成為所述轉(zhuǎn)折點的電流值變更成比所述設(shè)定電壓與所述適當電壓 相同時的成為所述轉(zhuǎn)折點的電流值小，來進行短路電流的控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，根據(jù)與所述適當電壓和所述設(shè)定電壓之差對應(yīng)的絕對量來變更成為所述轉(zhuǎn)折點的電 流值，或者，根據(jù)基于與所述適當電壓和所述設(shè)定電壓之差相應(yīng)的變化率的量來變更成為 所述轉(zhuǎn)折點的電流值。
10.一種消耗電極式電弧焊接方法，是設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的適當電壓、從短路開始 時起作為規(guī)定期間的短路初始時間、和在所述短路初始時間中流過的電流即短路初始電流值，并進給消耗電極焊絲，使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替發(fā)生來進行焊接的消耗電極式電弧 焊接方法，其特征在于，在設(shè)定電壓與所述適當電壓不同的情況下，根據(jù)所述設(shè)定電壓與所述適當電壓之差， 變更所述短路初始電流值與所述短路初始時間，來進行所述短路電流的控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，在所述設(shè)定電壓比所述適當電壓小的情況下，將所述短路初始電流值變更成比所述設(shè) 定電壓與所述適當電壓相同時的所述短路初始電流值大，在所述設(shè)定電壓比所述適當電壓 大的情況下，將所述短路初始電流值變更成比所述設(shè)定電壓與所述適當電壓相同時的所述 短路初始電流值小，來進行所述短路電流的控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，在所述設(shè)定電壓比所述適當電壓小的情況下，將所述短路初始時間變更成比所述設(shè)定 電壓與所述適當電壓相同時的所述短路初始時間短，在所述設(shè)定電壓比所述適當電壓大的 情況下，將所述短路初始時間變更成比所述設(shè)定電壓與所述適當電壓相同時的所述短路初 始時間長，來進行所述短路電流的控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消耗電極式電弧焊接方法，其特征在于，根據(jù)與所述適當電壓和所述設(shè)定電壓之差對應(yīng)的絕對量來變更所述短路初始電流值 和所述短路初始時間，或者，根據(jù)基于與所述適當電壓和所述設(shè)定電壓之差相應(yīng)的變化率 的量來變更所述短路初始電流值和所述短路初始時間。
14.一種電弧焊接裝置，是在作為消耗電極的焊絲與被焊接物之間重復(fù)電弧狀態(tài)和短 路狀態(tài)來進行焊接的電弧焊接裝置，其特征在于，具備開關(guān)元件，其對焊接輸出進行控制； 焊接電壓檢測部，其對焊接電壓進行檢測；短路/電弧檢測部，其根據(jù)所述焊接電壓檢測部的輸出，檢測是處于所述短路狀態(tài)還 是處于所述電弧狀態(tài)；短路控制部，其接收來自所述短路/電弧檢測部的短路的信號，在所述短路狀態(tài)的期 間進行短路電流的控制；電弧控制部，其接收來自所述短路/電弧檢測部的電弧的信號，在所述電弧狀態(tài)的期 間進行電弧電壓的控制；驅(qū)動部，其根據(jù)所述短路控制部及所述電弧控制部的輸出，驅(qū)動所述開關(guān)元件； 設(shè)定電流設(shè)定部，其用于對設(shè)定電流進行設(shè)定；適當電壓設(shè)定部，其設(shè)定基于由所述設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的所述設(shè)定電流的適當電壓；設(shè)定電壓設(shè)定部，其用于對設(shè)定電壓進行設(shè)定；和適當/設(shè)定電壓差量計算部，其計算出所述適當電壓與所述設(shè)定電壓之差； 所述短路控制部具備增加斜率基本設(shè)定部，其根據(jù)由所述設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的所述設(shè)定電流，設(shè)定所述 短路電流的增加斜率；和增加斜率控制部，其根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對由所述增加 斜率基本設(shè)定部設(shè)定的所述短路電流的增加斜率進行變更。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電弧焊接裝置，其特征在于，所述短路電流的增加斜率由短路電流的第1段的增加斜率、以及緊接著所述短路電流 的第1段的增加斜率之后的短路電流的第2段的增加斜率構(gòu)成，所述增加斜率基本設(shè)定部設(shè)定所述短路電流的第1段的增加斜率及所述短路電流的 第2段的增加斜率，所述增加斜率控制部根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，變更由所述增 加斜率基本設(shè)定部設(shè)定的所述短路電流的第1段的增加斜率或所述短路電流的第2段的增 加斜率中的至少一方，所述電弧焊接裝置還具備轉(zhuǎn)折點基本設(shè)定部，其根據(jù)所述設(shè)定電流，設(shè)定斜率從所述 短路電流的第1段的增加斜率向所述短路電流的第2段的增加斜率改變的轉(zhuǎn)折點；和轉(zhuǎn)折點控制部，其根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，變更由所述轉(zhuǎn)折 點基本設(shè)定部設(shè)定的所述轉(zhuǎn)折點；所述短路控制部根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對所述短路電流的 第1段的增加斜率或所述短路電流的第2段的增加斜率中的至少一方、和所述轉(zhuǎn)折點進行 變更。
16.一種電弧焊接裝置，是在作為消耗電極的焊絲與被焊接物之間重復(fù)電弧狀態(tài)和短 路狀態(tài)來進行焊接的電弧焊接裝置，其特征在于，具備開關(guān)元件，其對焊接輸出進行控制； 焊接電壓檢測部，其對焊接電壓進行檢測；短路/電弧檢測部，其根據(jù)所述焊接電壓檢測部的輸出，檢測是處于所述短路狀態(tài)還 是處于所述電弧狀態(tài)；短路控制部，其接收來自所述短路/電弧檢測部的短路的信號，在所述短路狀態(tài)的期 間進行短路電流的控制；電弧控制部，其接收來自所述短路/電弧檢測部的電弧的信號，在所述電弧狀態(tài)的期 間進行電弧電壓的控制；驅(qū)動部，其根據(jù)所述短路控制部及所述電弧控制部的輸出，驅(qū)動所述開關(guān)元件； 設(shè)定電流設(shè)定部，其用于對設(shè)定電流進行設(shè)定；適當電壓設(shè)定部，其設(shè)定基于由所述設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的所述設(shè)定電流的適當電壓；設(shè)定電壓設(shè)定部，其用于對設(shè)定電壓進行設(shè)定；和適當/設(shè)定電壓差量計算部，其計算出所述適當電壓與所述設(shè)定電壓之差； 所述短路控制部具備短路初始電流基本設(shè)定部，其根據(jù)由所述設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的所述設(shè)定電流，設(shè)定 從短路開始時起在作為規(guī)定期間的短路初始時間中流過的電流即短路初始電流值；短路初始電流控制部，其根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對由所述 短路初始電流基本設(shè)定部設(shè)定的所述短路初始電流值進行變更；短路初始時間基本設(shè)定部，其根據(jù)由所述設(shè)定電流設(shè)定部設(shè)定的所述設(shè)定電流，設(shè)定 所述短路初始時間；和短路初始時間控制部，其根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，對由所述短路初始時間基本設(shè)定部設(shè)定的所述短路初始時間進行變更；所述短路控制部根據(jù)所述適當/設(shè)定電壓差量計算部的計算結(jié)果，變更所述短路初始 電流值和所述短路初始時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電弧焊接方法及電弧焊接裝置，其中，電弧焊接方法是設(shè)定與設(shè)定電流對應(yīng)的適當電壓和短路電流的增加斜率，并進給消耗電極焊絲，使短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)交替發(fā)生來進行焊接的消耗電極式電弧焊接方法，在設(shè)定電壓與所述適當電壓不同的情況下，根據(jù)設(shè)定電壓與適當電壓之差，變更短路電流的增加斜率，來進行短路電流的控制，由此，使短路電流的增加斜率和短路電流的作為轉(zhuǎn)折點的電流值自動變動。
文檔編號B23K9/173GK102123812SQ20108000230
公開日2011年7月13日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者藤原潤司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社