專利名稱：電弧焊接方法及電弧焊接裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及進給作為消耗電極的焊絲的同時在作為消耗電極的焊接用焊絲和作為焊接對象物的母材之間產(chǎn)生電弧來進行焊接的消耗電極式電弧焊接方法及電弧焊接裝置。
背景技術：
近年來，在焊接界，為了提高生產(chǎn)性，用于焊接時間的縮短以及焊接結(jié)果的高質(zhì)量化的引弧(arc start)性能的提高的要求變得越來越高。作為焊接時間的縮短的方法之一， 具有焊接結(jié)束處理時間的縮短的方法。此外，作為引弧性能提高的方法之一，具有焊接結(jié)束時的焊絲前端形狀的合理化的方法。這些方法都與焊接結(jié)束時的控制有關。圖4是表示現(xiàn)有的電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。初級側(cè)整流元件3對從輸入電源1輸入的電力進行整流。開關元件4進行開關控制，以使初級側(cè)整流元件3的輸出成為適合焊接的輸出。主變壓器2將開關元件4的輸出變換為適合焊接的輸出。次級側(cè)整流元件6對主變壓器2的輸出進行整流。電抗器5將次級側(cè)整流元件6的輸出平滑化為適合焊接的電流。焊接電流檢測部8檢測焊接電流。焊接電壓檢測部9檢測焊接電壓。短路/ 電弧檢測部10根據(jù)焊接電壓檢測信號，判定焊接狀態(tài)是焊絲16和母材15相接觸而短路的短路狀態(tài)、還是短路變開路而產(chǎn)生電弧的電弧狀態(tài)。焊接啟動指示部35從焊接電源14的外部輸入焊接啟動和焊接結(jié)束信號。焊接結(jié)束判定部；34根據(jù)來自焊接啟動指示部35的輸入，判定焊接結(jié)束時刻。累計部30以焊接結(jié)束部的短路變開路之后為時間起點，累計焊接電流。閾值設定部31設定用于與焊接電流的累計值進行比較的閾值。比較部32比較焊接電流的累計值和閾值。輸出控制部36輸出焊接輸出控制用的信號。驅(qū)動部33為了控制焊接輸出，輸出用于驅(qū)動開關元件4的信號。焊接電壓檢測部9連接在焊接電源14的輸出端子之間，輸出對應于檢測出的電壓的信號。短路/電弧檢測部10基于來自焊接電壓檢測部9的信號，判定焊接輸出電壓是一定值以上還是小于一定值。并且，短路/電弧檢測部10根據(jù)該判定結(jié)果，判定是焊絲16接觸到作為被焊接物的母材15而短路的短路狀態(tài)、還是以非接觸狀態(tài)成為電弧狀態(tài)，之后輸出判定信號。圖5是表示現(xiàn)有的電弧焊接中的焊絲進給速度Wf、焊接電流Aw以及焊接電壓Vw 的波形的圖。使用圖4和圖5，說明以往的電弧焊接控制。若由焊接啟動指示部35在時刻Tl輸入焊接結(jié)束信號，則在焊接結(jié)束判定部；34中檢測開始焊接結(jié)束控制的時刻。然后，焊絲進給速度向著停止以規(guī)定的斜率進行減速。在時刻T2，檢測從短路/電弧檢測部10的短路判定切換為電弧判定的時刻，作為焊絲16的前端的熔滴向母材15的過渡時刻。在累計部30 中，以時刻T2為時間起點，開始輸出電流的累計，并由比較部32比較該累計值和在閾值設定部31中設定的閾值。從累計值達到了閾值的時刻起，在規(guī)定時間tl的期間內(nèi)，輸出由輸出控制部36預先設定的規(guī)定的電流值，在焊絲16的前端部形成熔滴并停止焊接輸出(例如，參照專利文獻1)。由此，在焊接結(jié)束時，能夠?qū)⒑附z前端部的形狀控制為無偏差且均勻的大小，在下一詞引弧時，能夠抑制濺射的影響來實現(xiàn)良好的引弧。根據(jù)上述的現(xiàn)有的焊接控制方法，能夠?qū)⒑附z前端部的形狀控制為無偏差且均勻的大小。但是，若想要將在焊絲16的前端形成的珠子的大小控制得較小(例如，焊絲直徑的1. 1 1.3倍左右)，則產(chǎn)生因熔池的振動等而引起焊條(stick)或者熔滴被熔池吸收的情況，存在難以形成期望大小的熔滴的情況。專利文獻1 日本特開2002-292464號公報

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的電弧焊接方法中，若在電弧途中輸入焊接結(jié)束信號，則使焊接用焊絲加速而產(chǎn)生焊接用焊絲與母材之間的短路，之后，若使焊接用焊絲反向傳送而達到規(guī)定的焊絲反向傳送速度，則將焊絲進給速度恒定控制為規(guī)定的焊絲反向傳送速度而反向傳送規(guī)定時間之后，停止焊接用焊絲的進給，以在焊接用焊絲的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定焊接時間之后，停止焊接輸出。其結(jié)果，為了獲得良好的引弧性，能夠無偏差地得到適當大小的焊絲前端形狀，能夠形成期望大小的熔滴。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示該電弧焊接裝置的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式2中的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。圖4是表示現(xiàn)有的電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示該現(xiàn)有的電弧焊接裝置的電弧焊接中的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。符號說明1-輸入電源；2-主變壓器；3-初級側(cè)整流元件；4-開關元件；5-電抗器；6-次級側(cè)整流元件；8-焊接電流檢測部；9-焊接電壓檢測部；10-短路/電弧檢測部； 11-輸出控制部；12-焊接啟動指示部；13-焊絲進給速度控制部；14-焊接電源；15-母材； 16-焊絲；17-電??；18-焊炬；19-焊絲進給部；20-焊嘴；21-存儲部；22-焊絲進給速度決定部；23-焊接條件設定部。
具體實施例方式以下，使用

本發(fā)明的實施方式。(實施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖，圖2是表示該電弧焊接裝置的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。在圖1中，初級側(cè)整流元件3對從輸入電源1輸入的電力進行整流。開關元件4將初級側(cè)整流元件3的輸出控制成適合焊接的輸出。主變壓器2將開關元件4的輸出變換為適合焊接的輸出。次級側(cè)整流元件6對主變壓器2的輸出進行整流。電抗器5將次級側(cè)整流元件6的輸出平滑化為適合焊接的電流。焊接電流檢測部8檢測焊接電流。焊接電壓檢測部9檢測焊接電壓。短路/電弧檢測部10根據(jù)焊接電壓檢測信號、即焊接電壓檢測部 9的輸出，判定焊接狀態(tài)是焊絲16和母材15相接觸而短路的短路狀態(tài)、還是短路變開路而產(chǎn)生電弧17的電弧狀態(tài)。這里，焊絲16意味著作為消耗電極的焊接用焊絲。此外，母材15 是被焊接物。輸出控制部11控制焊接輸出。焊接啟動指示部12指示焊接輸出的啟動或者停止。 焊絲進給速度控制部13控制焊絲進給速度。焊嘴(tip) 20安裝在焊炬(torch) 18上。操作者通過焊接條件設定部23設定焊接電流或者焊接電壓等焊接條件。即，輸出控制部11 控制開關元件4，以使基于在焊接條件設定部23中設定的設定電流和短路/電弧檢測部10 的輸出而成為預先確定的電流波形或者電壓波形。另外，作為焊接啟動指示部12的例子，可例舉連接到焊接電源14的遙控器或者焊炬18的焊炬開關(torch switch)等。在使用焊接機器人的情況下，可例舉存儲了機器人的動作程序的機器人控制裝置等。此外，作為焊接條件設定部23的例子，可例舉連接到焊接電源14的遙控器等。在使用焊接機器人的情況下，可例舉存儲了機器人的動作程序的機器人控制裝置或者連接到機器人控制裝置的示教器(teaching pendant)等。此外，圖2是利用波形表示焊絲進給速度Wf、作為焊接輸出電壓的焊接電壓Vw以及作為焊接輸出電流的焊接電流Aw的時間變化的圖。圖2所示的時刻Tl是輸入由焊接啟動指示部12停止焊接輸出的信號的時刻，焊絲進給速度Wf、焊接電流Aw以及焊接電壓Vw開始焊接結(jié)束處理用的控制。焊絲進給速度 Wf以規(guī)定的振幅和周期(頻率)來加速，之后減速。由此，實施從正向傳送控制到反向傳送控制，若達到規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wf 1，則使該規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wfl持續(xù)規(guī)定的反向傳送時間t4，若經(jīng)過反向傳送時間t4，則停止進給。這樣通過進行正向傳送來強制性地產(chǎn)生短路，之后通過反向傳送來強制性地產(chǎn)生短路變開路(時刻T6)，從而從母材15 抬起焊絲16來使其脫離。這里，規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wfl大致是lm/min 20m/min， 規(guī)定的反向傳送時間t4大致是IOmsec 30msec。此外，焊絲進給速度Wf的規(guī)定的振幅大致是2m/min 25m/min，規(guī)定的周期大致是每1秒40次 100次。S卩，頻率大致是40Hz IOOHz,因此，周期大致是IOms至25ms。由于反向傳送中的短路變開路的時刻就在焊絲16的前端部的熔滴過渡至熔池之后，所以焊絲16的前端部是最小的波形，沒有偏差。因此，以時刻T6為時間起點，在規(guī)定焊接電流時間t2的期間內(nèi)，輸出恒定的規(guī)定焊接電流Al，從而將焊絲16的前端部的形狀控制為期望的大小。用于使焊絲16熔融的規(guī)定焊接電流Al大致為30A 100A，規(guī)定焊接電流時間t2例如為IOmsec 30msec。規(guī)定焊接電流Al和規(guī)定焊接電流時間t2隨著焊絲16 的直徑等而不同。焊絲前端部-母材間距離被設定為在通過反向傳送而抬起的距離上相加焊絲16的熔融量的大致3mm 8mm。并且，由于在抬起焊絲16的狀態(tài)下使焊絲16熔融， 所以即使在將焊絲16的前端形狀設置得較小的情況下，也能夠確保焊絲前端部-母材間距離。因此，能夠防止在焊條和焊接輸出停止之后，焊絲16的前端與熔池相接觸，由此熔滴過渡至熔池。另外，在本實施方式1中，記載了焊絲進給速度的停止時刻和焊接輸出停止時刻不一致，焊接輸出停止時刻比焊絲進給速度停止時刻更晚。但是，這兩者也可以一致，也可以設定成焊接輸出停止時刻更快，這兩者的關系隨著焊絲16的直徑等而不同。此外，在本實施方式1中，為了容易控制焊絲16的前端的形狀，從短路開放的時刻 T6開始在短時間內(nèi)(約aiisec左右)急劇降低了焊接電流。因此，從時刻T6開始計時規(guī)定焊接電流時間t2。在這里，使用圖1說明用于進行如上所述的消耗電極式的電弧焊接控制的電弧焊接裝置。在圖1中，停止焊接輸出的焊接結(jié)束信號從焊接啟動指示部12輸入到輸出控制部 11和焊絲進給速度控制部13。焊絲進給速度控制部13以規(guī)定的周期和振幅來加速焊絲進給速度，之后減速。并且，在規(guī)定的反向傳送時間t4的期間內(nèi)，以規(guī)定的焊絲反向傳送速度 Wfl反向傳送焊絲16，從而停止焊絲16的進給。另外，焊絲進給速度控制部13將控制焊絲進給速度的信號輸出到焊絲進給部19， 從而控制焊絲進給速度。另外，該焊絲進給速度的波形形狀例如既可以由圖2所示的預先設定的周期和振幅以正弦波狀變化，也可以以梯形波狀變化。焊絲進給速度控制部13包括存儲部21和焊絲進給速度決定部22。這里，存儲部 21存儲關系式或者表格，這些關系式或表格與設定電流、焊絲進給速度的平均焊絲進給速度、焊絲進給速度的周期(頻率)、焊絲進給速度的振幅以及反向傳送時間t4等參數(shù)相關聯(lián)。焊絲進給速度決定部22基于由焊接條件設定部23設定的設定電流，從存儲部21決定焊絲進給速度的平均焊絲進給速度、頻率以及振幅。焊絲進給速度控制部13輸入短路/電弧檢測部10的輸出和焊絲進給速度決定部22的輸出，從而控制成使焊絲進給速度周期性地重復正向傳送和反向傳送。另一方面，焊接電流和焊接電壓的焊接輸出控制如下。輸出控制部11根據(jù)基于在焊接條件設定部23中設定的焊接設定電流和焊接設定電壓所選定的焊接波形參數(shù)，在處于短路期間時，使用適合短路期間的參數(shù)，輸出控制焊接電流或者焊接電壓的信號。此外， 在處于電弧期間時，使用適合電弧期間的參數(shù)，輸出控制焊接電流或者焊接電壓的信號。并且，通過向開關元件4輸入該輸出信號，從而控制焊接輸出。此外，若從焊接啟動指示部12 向輸出控制部11輸入了停止焊接啟動的焊接結(jié)束信號，則在短路變開路時，在時刻T6，從短路/電弧檢測部10輸出短路變開路的信號。在輸出控制部11中，控制為以時刻T6為時間起點、在規(guī)定焊接電流時間t2的期間內(nèi)輸出恒定的規(guī)定焊接電流Al，從而控制焊絲16的前端部的大小。由此，本發(fā)明的實施方式1的電弧焊接裝置是在作為消耗電極的焊接用的焊絲16 和作為被焊接物的母材15之間產(chǎn)生電弧17來進行焊接的消耗電極式裝置。并且，電弧焊接裝置包括焊接條件設定部23、開關元件4、焊接電壓檢測部9、焊接啟動指示部12、短路/ 電弧檢測部10、輸出控制部11、存儲部21、焊絲進給速度決定部22以及焊絲進給速度控制部13。并且，電弧焊接裝置的焊絲進給速度控制部13若在已產(chǎn)生電弧17的期間內(nèi)輸入焊接結(jié)束信號，則根據(jù)規(guī)定的周期和振幅加速焊絲16來產(chǎn)生焊絲16和母材15之間的短路。 并且，若根據(jù)規(guī)定的周期和振幅反向傳送焊絲16而達到規(guī)定的焊絲反向傳送速度，則將焊絲進給速度恒定控制為規(guī)定的焊絲反向傳送速度，進行規(guī)定時間的反向傳送。之后，停止焊絲16的進給，輸出控制部11以在焊絲16的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路時為時間起點， 將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定焊接時間之后停止焊接輸出。由此，即使焊絲16的前端為小的形狀，也能夠確保焊絲前端部-母材間距離，防止粘連，從而在焊接輸出停止之后也不會與熔池接觸。因此，能夠無偏差地得到焊絲16的前端形狀，能夠獲得可防止焊絲16的前端部和母材15的粘附的足夠的焊絲前端部-母材間距離，能夠防止生產(chǎn)動作停止。此外，本發(fā)明的實施方式1的電弧焊接裝置的焊絲16的加速是根據(jù)規(guī)定的周期和振幅進行的，且焊接用的焊絲16的反向傳送也是根據(jù)規(guī)定的周期和振幅來進行的。因此， 由于在焊接途中的短路發(fā)生狀態(tài)不規(guī)則且短路次數(shù)為每分鐘大約80次以下的200A以上的電流域中，焊絲前端和熔池的平均距離為大約Imm以上，比較長，所以通過焊絲16的加速， 能夠可靠地產(chǎn)生短路，能夠盡早實施之后的焊絲16的反向傳送，且能夠在短時間內(nèi)獲得焊絲前端部-母材間距離。此外，作為結(jié)束焊接所花費的時間，例如雖然在背景技術中敘述的現(xiàn)有技術的控制中花費了 100msec 200msec的結(jié)束時間，但是在本實施方式中可通過一次短路來完成結(jié)束處理。因此，能夠?qū)⒔Y(jié)束焊接所需的時間大致縮短為30msec 50msec，能夠縮短生產(chǎn)步伐，且能夠提高生產(chǎn)性。另外，在本實施方式1中，示出了在電弧期間內(nèi)輸入了焊接結(jié)束信號時周期性地進給焊絲16來加速的例子。但是，在短路中輸入了焊接結(jié)束信號的情況下，焊絲進給速度控制部13在短路變開路之前不進行焊絲16的加速。焊絲進給速度控制部13也可以在短路變開路之后，根據(jù)規(guī)定的周期和振幅周期性地進給焊絲16來加速，從而使焊絲16和母材 15短路。因此，由于在焊接途中的短路發(fā)生狀態(tài)規(guī)則且次數(shù)在每分鐘大約為80 100次左右這樣較多的200A以下的電流域中，焊絲前端和熔池的平均距離為大約在Imm以下，比較短，所以若輸入焊接結(jié)束信號而加速焊絲16來產(chǎn)生短路，則焊絲16反而會撞進熔池，短路變開路需要較長時間。因此，即使不進行焊絲16的加速，也會在早期產(chǎn)生短路，所以通過在不進行焊絲16的加速的狀態(tài)下產(chǎn)生短路，從而能夠盡早實施之后的焊絲16的反向傳送，能夠在短時間內(nèi)獲得焊絲前端部-母材間距離。此外，在本實施方式1中，表示了根據(jù)規(guī)定的周期(頻率)和振幅周期性(也有小于1周期的情況)地進行輸入了焊接結(jié)束信號之后的焊絲16的進給的例子。但是，并不限定于周期性的進給，也可以控制焊絲16的進給，以使在輸入了焊接結(jié)束信號之后使焊絲16 加速，從而使焊絲16和母材15短路，并在短路之后對焊絲16進行反向傳送而使焊絲16和母材15的短路變開路。(實施方式2)在本實施方式2中，對于與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)元素賦予相同的符號并省略詳細的說明，僅說明不同點。與實施方式1的不同點主要在于，從輸入了停止焊接輸出的信號的時刻開始，以規(guī)定的斜率使焊絲進給速度減速。不同點在于，從輸入了停止焊接輸出的信號、即焊接結(jié)束信號之后，在產(chǎn)生初次短路時，反向傳送焊絲16，并將該反向傳送維持規(guī)定時間之后，使短路變開路，抬起焊絲16來結(jié)束焊接。另外，也可以采用以下的方法來代替從輸入了停止焊接輸出的信號的時刻開始以規(guī)定的斜率使焊絲進給速度減速的方法。即，不減速，而是維持至此為止的正向傳送的焊絲進給速度，并在輸入了停止焊接輸出的信號之后，在產(chǎn)生初次短路時，反向傳送焊絲16。圖3是表示本發(fā)明的實施方式2的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。圖3所示的時刻Tl是輸入了停止(Off)焊接輸出的信號的時刻，對焊絲進給速度 Wf、焊接電流Aw以及焊接電壓Vw開始焊接結(jié)束處理用的控制。焊絲進給速度Wf以規(guī)定的斜率來減速，直到產(chǎn)生初次短路為止朝向焊接速度0減速。若從輸入了停止焊接輸出的信號之后在時刻T5產(chǎn)生初次短路，則開始焊絲進給速度的反向傳送。并且，在規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wf2中，在規(guī)定時間t3的期間，以恒定速度反向傳送，之后停止焊絲16的進給，充分確保焊絲前端部-母材間距離(約為3mm 8mm)。這里，規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wf2大致是lm/min 20m/min，規(guī)定時間t3大致是IOmsec 30msec ο另外，由于在該反向傳送期間內(nèi)，在時刻T6短路變開路，所以以時刻T6為時間起點，在規(guī)定焊接電流時間t2的期間內(nèi)，輸出用于使焊絲16熔融的規(guī)定焊接電流Al (大致為 30A 100A)，控制在焊絲16的前端部形成的熔滴的大小。通過使焊接電流流過，從而使焊絲16的前端部熔融，所以焊絲前端部-母材間距離變長。因此，成為反向傳送了焊絲16的距離以上的焊絲前端部-母材間距離，焊絲前端部-母材間距離大于3mm 8mm。另外，在本實施方式2中，記載了焊絲進給速度的停止時刻和焊接輸出停止時刻不一致，焊接輸出停止時刻比焊絲進給速度停止時刻更晚。但是，這兩者也可以一致，也可以是焊接輸出停止時刻更快。此外，在本實施方式2中，為了容易控制焊絲16的前端的形狀，從時刻T6開始在短時間內(nèi)(約ansec左右)急劇降低了焊接電流，所以從時刻T6開始計時規(guī)定時間t2。在這里，使用圖1說明用于進行如上所述的消耗電極式的電弧焊接控制的電弧焊接裝置。在圖1中，從焊接啟動指示部12向輸出控制部11和焊絲進給速度控制部13輸入停止焊接啟動的焊接結(jié)束信號。焊絲進給速度控制部13以規(guī)定的減速的斜率，直到發(fā)生輸入了停止焊接啟動的焊接結(jié)束信號之后的初次短路為止，朝向焊接速度0使焊絲進給速度減速。這里，焊絲進給速度的規(guī)定的減速的斜率大致為0.5m/秒2 2m/秒2。若從短路/ 電弧檢測部10輸入焊接結(jié)束信號輸入之后的初次短路發(fā)生，則焊絲進給速度控制部13開始以規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wf2進行反向傳送。并且，在將規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wf2 維持規(guī)定的反向傳送時間t3的期間來進行反向傳送之后，停止焊絲16的進給。焊絲進給速度控制部13將控制焊絲進給速度的信號輸出到焊絲進給部19，從而控制焊絲進給速度。 焊絲進給的波形形狀，例如既可以如圖2所示的規(guī)定的焊絲反向傳送速度Wfl那樣急劇地變化，也可以如正弦波的半周期那樣變化，也可以以梯形波狀變化。另外，焊絲進給速度控制部13包括存儲部21和焊絲進給速度決定部22。這里，存儲部21存儲關系式或者表格，這些關系式或者表格與設定電流或者平均焊絲進給速度、輸入了焊接結(jié)束信號之后的焊絲進給速度的減速的斜率、規(guī)定焊接電流時間t2以及反向傳送時間t3等參數(shù)相關聯(lián)。焊絲進給速度決定部22基于在焊接條件設定部23中設定的設定電流，從存儲部21決定輸入了焊接結(jié)束信號之后的焊絲進給速度的減速的斜率、規(guī)定焊接電流時間t2以及反向傳送時間t3等參數(shù)。另一方面，對焊接電流和焊接電壓的焊接輸出控制如下。輸出控制部11根據(jù)基于在焊接條件設定部23中設定的焊接設定電流和焊接設定電壓所選定的焊接波形參數(shù)，若是處于短路期間，則使用適合短路期間的參數(shù)，輸出控制焊接電流或者焊接電壓的信號。此外，若是處于電弧期間，則使用適合電弧期間的參數(shù)，輸出控制焊接電流或者焊接電壓的信號。并且，通過將該輸出信號輸入到開關元件4，從而控制焊接輸出。并且，若從焊接啟動指示部12向輸出控制部11輸入停止焊接啟動的焊接結(jié)束信號，由此初次短路變開路，則從短路/電弧檢測部10輸出短路變開路的信號。由此，輸出控制部11為了控制焊絲16的前端部的大小，控制為在短路變開路之后的規(guī)定焊接電流時間 t2的期間內(nèi)輸出規(guī)定焊接電流Al。由此，本發(fā)明的實施方式2的電弧焊接裝置是在作為消耗電極的焊接用焊絲16和作為被焊接物的母材15之間產(chǎn)生電弧17來進行焊接的消耗電極式裝置。并且，電弧焊接裝置包括焊接條件設定部23、開關元件4、焊接電壓檢測部9、焊接啟動指示部12、短路/電弧檢測部10、輸出控制部11、存儲部21、焊絲進給速度決定部22以及焊絲進給速度控制部 13。并且，在電弧17中輸入了焊接結(jié)束信號之后的、焊絲16和母材15的初次短路產(chǎn)生之前，電弧焊接裝置的焊絲進給速度控制部13依然將焊絲16的進給設為至此為止的正向傳送速度?；蛘?，使焊絲16的進給從至此為止的正向傳送速度起以規(guī)定的減速降速。并且， 若發(fā)生輸入了焊接結(jié)束信號之后的初次短路，則焊絲進給速度控制部13開始焊絲16的反向傳送，從而以規(guī)定的焊絲反向傳送速度反向傳送規(guī)定時間。之后，焊絲進給速度控制部13 停止焊絲I6的進給。輸出控制部11以在焊絲16的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定焊接時間之后，停止焊接輸出。由此，能夠無偏差地得到適當大小的焊絲16的前端形狀，且能夠獲得防止焊絲16 的前端部和母材15間的粘附的足夠的焊絲前端部-母材間距離，能夠防止生產(chǎn)動作停止。 此外，作為結(jié)束焊接所花費的時間，例如雖然在背景技術中敘述的現(xiàn)有技術的控制中花費了 100msec 200msec的結(jié)束時間，但是在本發(fā)明中能夠通過一次短路來完成結(jié)束處理。因此，能夠?qū)⒔Y(jié)束焊接所需的時間大致縮短為30msec 50msec，能夠縮短生產(chǎn)步伐，能夠提高生產(chǎn)性。另外，在本實施方式2中，說明了在電弧期間內(nèi)輸入了焊接結(jié)束信號的情況，但是，在短路中途輸入了焊接結(jié)束信號的情況下，也可以從輸入的時刻起反向傳送焊絲16的進給。因此，由于在輸入的時刻的短路中途進行反向傳送，所以能夠在短時間內(nèi)獲得焊絲前端部-母材間距離。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)根據(jù)本發(fā)明，作為連續(xù)地進給作為消耗電極的焊絲的同時進行電弧焊接的方法和裝置，在產(chǎn)業(yè)上很有用。
權利要求
1.一種電弧焊接方法，其特征在于，若在電弧中途輸入焊接結(jié)束信號，則使焊接用焊絲加速而產(chǎn)生所述焊接用焊絲和母材之間的短路，之后，若反向傳送所述焊接用焊絲而達到規(guī)定的焊絲反向傳送速度，則將焊絲進給速度恒定控制為規(guī)定的所述焊絲反向傳送速度，從而反向傳送規(guī)定時間之后停止所述焊接用焊絲的進給，并以在所述焊接用焊絲的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定焊接時間之后，停止焊接輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的電弧焊接方法，其特征在于，所述焊接用焊絲的加速是根據(jù)規(guī)定的周期和振幅進行的，所述焊接用焊絲的反向傳送也是根據(jù)所述規(guī)定的周期和振幅進行的。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電弧焊接方法，其特征在于，在所述短路中途輸入了所述焊接結(jié)束信號的情況下，直到所述短路變開路為止不進行所述焊接用焊絲的加速，所述短路變開路之后使所述焊接用焊絲加速，從而產(chǎn)生所述短路。
4.一種電弧焊接方法，其特征在于，直到在電弧中途輸入了焊接結(jié)束信號之后的、焊接用焊絲和母材之間的初次短路發(fā)生為止，依然將所述焊接用焊絲的進給設為到輸入所述焊接結(jié)束信號為止的正向傳送速度， 或者將所述焊接用焊絲的進給以規(guī)定的減速從到輸入所述焊接結(jié)束信號為止的正向傳送速度起降低，若發(fā)生所述短路，則開始所述焊接用焊絲的反向傳送，以規(guī)定的焊絲反向傳送速度反向傳送規(guī)定時間之后，停止所述焊接用焊絲的進給，以在所述焊接用焊絲的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定焊接時間之后， 停止焊接輸出。
5.根據(jù)權利要求4所述的電弧焊接方法，其特征在于，在所述短路中途輸入了所述焊接結(jié)束信號的情況下，從輸入了所述焊接結(jié)束信號的時刻起，開始所述焊接用焊絲的反向傳送。
6.一種電弧焊接裝置，該裝置是在作為消耗電極的焊接用焊絲和作為被焊接物的母材之間產(chǎn)生電弧來進行焊接的消耗電極式電弧輝接裝置，該電弧焊接裝置的特征在于，包括焊接條件設定部，其用于設定焊接條件； 開關元件，其控制焊接輸出； 焊接電壓檢測部，其檢測焊接電壓；焊接啟動指示部，其用于指示所述焊接輸出的啟動或者停止； 短路/電弧檢測部，其基于所述焊接電壓檢測部的輸出，檢測所述焊接用焊絲和所述母材之間的焊接狀態(tài)是短路狀態(tài)還是電弧狀態(tài)；輸出控制部，其基于在所述焊接條件設定部中設定的設定電流、和所述短路/電弧檢測部的輸出，控制所述開關元件，以便成為預先確定的電流波形或者電壓波形；存儲部，其將所述設定電流、焊絲進給速度的頻率、所述焊絲進給速度的振幅、以及所述焊絲進給速度的平均焊絲進給速度相關聯(lián)地存儲；焊絲進給速度決定部，其基于所述設定電流，從所述存儲部決定所述平均焊絲進給速度、所述頻率以及所述振幅；以及焊絲進給速度控制部，其輸入所述短路/電弧檢測部的輸出和所述焊絲進給速度決定部的輸出，從而以正向傳送和反向傳送周期性地重復控制所述焊絲進給速度，若在所述電弧中途輸入焊接結(jié)束信號，則所述焊絲進給速度控制部根據(jù)規(guī)定的周期和振幅來使所述焊接用焊絲加速，從而產(chǎn)生所述焊接用焊絲和所述母材之間的短路，之后，若根據(jù)所述規(guī)定的周期和振幅使所述焊接用焊絲反向傳送而使其達到規(guī)定的焊絲反向傳送速度，則將所述焊絲進給速度恒定控制為規(guī)定的所述焊絲反向傳送速度，從而反向傳送規(guī)定時間之后，停止所述焊接用焊絲的進給，所述輸出控制部以在所述焊接用焊絲的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定時間之后，停止所述焊接輸出。
7.根據(jù)權利要求6所述的電弧焊接裝置，其特征在于，在所述短路中途輸入了所述焊接結(jié)束信號的情況下，所述焊絲進給速度控制部到所述短路變開路為止不進行所述焊接用焊絲的加速，在所述短路變開路之后，根據(jù)規(guī)定的周期和振幅使所述輝接用焊絲加速，從而產(chǎn)生所述焊接用焊絲和所述母材之間的短路。
8.一種電弧焊接裝置，該裝置是在作為消耗電極的焊接用焊絲和作為被焊接物的母材之間產(chǎn)生電弧來進行焊接的消耗電極式電弧焊接裝置，該電弧焊接裝置的特征在于，包括焊接條件設定部，其用于設定焊接條件； 開關元件，其控制焊接輸出； 焊接電壓檢測部，其檢測焊接電壓；焊接啟動指示部，其用于指示所述焊接輸出的啟動或者停止； 短路/電弧檢測部，其基于所述焊接電壓檢測部的輸出，檢測所述焊接用焊絲和所述母材之間的焊接狀態(tài)是短路狀態(tài)還是電弧狀態(tài)；輸出控制部，其基于在所述焊接條件設定部中設定的設定電流和所述短路/電弧檢測部的輸出，控制所述開關元件，以便成為預先確定的電流波形或者電壓波形；存儲部，其將所述設定電流和輸入了焊接結(jié)束信號之后的所述焊接用焊絲的焊絲進給速度相關聯(lián)地存儲；焊絲進給速度決定部，其基于所述設定電流，從所述存儲部決定所述焊絲進給速度；以及焊絲進給速度控制部，其輸入所述短路/電弧檢測部的輸出和所述焊絲進給速度決定部的輸出，從而控制所述焊絲進給速度，直到在所述電弧中途輸入了所述焊接結(jié)束信號之后的、所述焊接用焊絲和所述母材之間的初次所述短路發(fā)生為止，所述焊絲進給速度控制部依然將所述焊接用焊絲的進給設為至此為止的正向傳送速度，或者將所述焊接用焊絲的進給以規(guī)定的減速從至此為止的正向傳送速度起降低，若發(fā)生輸入了所述焊接結(jié)束信號之后的初次所述短路，則開始所述焊接用焊絲的反向傳送，從而以規(guī)定的焊絲反向傳送速度反向傳送規(guī)定時間之后，停止所述焊接用焊絲的進給，所述輸出控制部以在所述焊接用焊絲的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定時間之后，停止所述焊接輸出。
9.根據(jù)權利要求8所述的電弧焊接裝置，其特征在于，在所述短路中途輸入了所述焊接結(jié)束信號的情況下，所述焊絲進給速度控制部從輸入了所述焊接結(jié)束信號的時刻起，開始所述焊接用焊絲的反向傳送。
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，若在電弧中途輸入焊接結(jié)束信號，則使焊接用焊絲加速而產(chǎn)生焊接用焊絲和母材之間的短路，之后，若反向傳送所述焊接用焊絲而達到規(guī)定的焊絲反向傳送速度，則將焊絲進給速度恒定控制為規(guī)定的焊絲反向傳送速度，從而反向傳送規(guī)定時間之后停止焊接用焊絲的進給，以在焊接用焊絲的反向傳送中產(chǎn)生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規(guī)定焊接電流輸出規(guī)定焊接時間之后，停止焊接輸出。
文檔編號B23K9/00GK102341207SQ20108001045
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權日2009年8月28日
發(fā)明者古和將, 向井康士, 川本篤寬, 藤原潤司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社