專(zhuān)利名稱(chēng)：交流電弧焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交替地重復(fù)逆極性與正極性來(lái)進(jìn)行電弧焊接的交流電弧焊接裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，從對(duì)環(huán)境的關(guān)注方面考慮，在建筑物、車(chē)輛等中大多利用質(zhì)輕且再循環(huán)性?xún)?yōu)越的鋁材料或鎂材料，在其接合中大多利用交流電弧焊接裝置。交流電弧焊接裝置是交替地重復(fù)逆極性與正極性來(lái)進(jìn)行電弧焊接的裝置(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。尤其是，在生產(chǎn)大型建筑物的工作現(xiàn)場(chǎng)，因?yàn)樵诤附庸ぷ鳜F(xiàn)場(chǎng)的附近無(wú)法配置焊接裝置，需要延長(zhǎng)焊炬或母材線纜。延長(zhǎng)焊炬或母材線纜會(huì)導(dǎo)致存在以下問(wèn)題焊接負(fù)載側(cè)的電感增加，交流焊接的極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓引起構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損。因此，一直以來(lái)為了保護(hù)半導(dǎo)體而實(shí)施以下對(duì)策在發(fā)生極性反轉(zhuǎn)前，在通過(guò)了低電流(例如100A以下)之后進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換，將所產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低。利用圖6 圖8，對(duì)一直以來(lái)慣用的交流電弧焊接裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示現(xiàn)有的交流電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖7A、圖7B是表示現(xiàn)有的交流電弧焊接裝置中的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖，圖8A、圖8B是表示在現(xiàn)有的交流電弧焊接裝置上連接了焊炬的狀態(tài)的圖。對(duì)于圖6那樣構(gòu)成的交流電弧焊接裝置而言，利用圖7A、圖7B對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。以下，以采用了交替重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接的非消耗電極式的交流電弧焊接裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。在圖6與圖8A、圖8B中，交流電弧焊接裝置1包括焊接輸出部2、焊接控制部3、 計(jì)算部4、交流頻率設(shè)定部7、逆極性期間設(shè)定部8和存儲(chǔ)部16。而且，交流電弧焊接裝置1 通過(guò)經(jīng)由線纜Ia驅(qū)動(dòng)第一焊炬10或第二焊炬13，從而從電極9對(duì)母材12生成電弧11來(lái)進(jìn)行焊接。其中，圖8A示出在交流電弧焊接裝置1上連接了第一焊炬10的例子。圖8B示出將具備長(zhǎng)度比圖8a所示的第一焊炬10的線纜Ia長(zhǎng)的線纜Ia的第二焊炬13連接到交流電弧焊接裝置1的例子。再有，在圖7A、圖7B中，Tl是交流頻率Fl的周期，REN是逆極性期間，R5是正極性基本(base)期間，R6是逆極性基本期間，IENP是正極性峰值電流，IEPP是逆極性峰值電流，IENB是正極性基本電流，IEPB是逆極性基本電流，IEN3是極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流(連接第二焊炬13時(shí)的正極性期間內(nèi)的極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流)，IEP3是極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流(連接第二焊炬13時(shí)的逆極性期間內(nèi)的極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流)。在圖6中，交流電弧焊接裝置1的焊接輸出部2將從外部供電的工業(yè)電源(例如 3相200V等)作為輸入，基于來(lái)自焊接控制部3的輸出進(jìn)行初級(jí)逆變器動(dòng)作與次級(jí)逆變器動(dòng)作，適當(dāng)?shù)厍袚Q正極性與逆極性，輸出適于實(shí)際進(jìn)行的焊接的焊接電壓或焊接電流。初級(jí)逆變器通常由通過(guò)PWM(Pulse Wide Modulation)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)且未圖示的 IGBTdnsulated Gate Bipolar Transistor)或初級(jí)整流二極管或平滑用電解電容器或功率轉(zhuǎn)換用變壓器等構(gòu)成。
32/15 頁(yè)再有，次級(jí)逆變器通常由采用了未圖示的IGBT的半橋或全橋電路構(gòu)成，切換輸出極性。在此，所謂正極性是指電弧等離子體中的電子的移動(dòng)方向?yàn)閺碾姌O9向母材12 移動(dòng)的現(xiàn)象，是電極9為負(fù)、母材為正的情況。另外，逆極性是指電弧等離子體中的電子的移動(dòng)方向?yàn)閺哪覆?2向電極9移動(dòng)的現(xiàn)象，是電極9為正、母材12為負(fù)的情況。由CPU等構(gòu)成的交流頻率設(shè)定部7是用于設(shè)定交流頻率Fl (例如70Hz)的部件， 向計(jì)算部4輸出交流頻率Fl。由CPU等構(gòu)成的逆極性期間設(shè)定部8是用于設(shè)定逆極性期間的部件，向計(jì)算部4輸出逆極性期間。逆極性期間一般也被稱(chēng)為清除期間，例如設(shè)定作為逆極性期間相對(duì)于交流周期整個(gè)期間的比率的逆極性比率(例如30%等)，基于該逆極性比率來(lái)決定逆極性期間。由CPU等構(gòu)成的存儲(chǔ)部16存儲(chǔ)正極性基本比率和逆極性基本比率的組合，并向計(jì)算部4輸出所存儲(chǔ)的內(nèi)容。在此，正極性基本比率是在正極性期間內(nèi)的極性反轉(zhuǎn)之前，通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于正極性期間的比率。再有，逆極性基本比率是在逆極性期間內(nèi)的極性反轉(zhuǎn)之前，通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于逆極性期間的比率。由CPU等構(gòu)成的計(jì)算部4利用交流頻率F1、逆極性期間、正極性基本比率和逆極性基本比率，計(jì)算正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間和逆極性基本期間，并向焊接控制部3輸出。在此，交流頻率Fl是由交流頻率設(shè)定部7輸出的。逆極性期間是由逆極性期間設(shè)定部8輸出的。正極性基本比率與逆極性基本比率是由組合存儲(chǔ)部16輸出的。焊接控制部3基于計(jì)算部4輸出的各期間將輸出指令信號(hào)輸出到焊接輸出部2，使得在正極性峰值期間內(nèi)輸出正極性峰值電流，在正極性基本期間內(nèi)輸出比正極性峰值電流低的正極性基本電流。另外，焊接控制部3基于計(jì)算部4輸出的各期間將輸出指令信號(hào)輸出到焊接輸出部2，使得在逆極性峰值期間內(nèi)輸出逆極性峰值電流，在逆極性基本期間內(nèi)輸出比逆極性峰值電流低的逆極性基本電流。焊接輸出部2基于該輸出指令信號(hào)進(jìn)行輸出控制。焊接輸出部2通過(guò)次級(jí)逆變器的動(dòng)作，在正極性期間內(nèi)作為正極性期間動(dòng)作，將輸出極性切換到電子從電極9向母材12 移動(dòng)的方向。再有，在逆極性期間內(nèi)作為逆極性期間動(dòng)作，將輸出極性切換到電子從母材12 向電極9移動(dòng)的方向。另外，焊接輸出部2通過(guò)初級(jí)逆變器的動(dòng)作，在正極性峰值期間內(nèi)輸出正極性峰值電流(例如400A)，在正極性基本期間內(nèi)輸出正極性基本電流(例如100A)。 還有，焊接輸出部2通過(guò)初級(jí)逆變器的動(dòng)作，在逆極性峰值期間內(nèi)輸出逆極性峰值電流(例如-400A)，在逆極性基本期間內(nèi)輸出逆極性基本電流(例如-100A)。焊接輸出部2輸出的焊接電流或焊接電壓被提供給第一焊炬10或第二焊炬13，在由鎢等構(gòu)成的電極9的前端和鋁材料等的母材12之間產(chǎn)生電弧11，進(jìn)行交流電弧焊接。接著，利用圖7A，對(duì)連接了第一焊炬10時(shí)的焊接電流波形的時(shí)間變化進(jìn)行說(shuō)明。計(jì)算部4使用交流頻率Fl (例如70Hz)的周期Tl、逆極性期間REN(逆極性比率例如為30% )、正極性基本比率Rl (例如為5% )、逆極性基本比率R2 (例如為11 % )，計(jì)算正極性峰值期間(例如為9. 5msec)、正極性基本期間(例如為0. 5msec)、逆極性峰值期間 (例如為3. 81msec)以及逆極性基本期間(例如為0. 47msec)。
如圖7A所示，在正極性期間內(nèi)，考慮正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間之時(shí)。此時(shí)，焊接電流的電流值從正極性峰值電流IENP(例如400A)降低到正極性基本電流IENB(例如100A)。而且，若正極性基本期間結(jié)束，則焊接電流波形轉(zhuǎn)變到逆極性期間。再有，在逆極性期間內(nèi)，考慮逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間之時(shí)。此時(shí)，焊接電流從逆極性峰值電流IEPP(例如-400A)降低到逆極性基本電流IEPB(例如-100A)。而且，若逆極性基本期間結(jié)束，則焊接電流波形轉(zhuǎn)變到正極性期間。如上所述，在極性反轉(zhuǎn)之前，焊接電流從正極性峰值電流IENP降低到正極性基本電流IENB，或在極性反轉(zhuǎn)之前，焊接電流從逆極性峰值電流IEPP降低到逆極性基本電流 IEPB。通過(guò)該焊接電流的降低，可將極性反轉(zhuǎn)時(shí)次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低(例如300V左右)。由此不會(huì)造成構(gòu)成焊接輸出部2的次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損。接著，利用圖7B，對(duì)連接了具備長(zhǎng)度比圖8B所示的第一長(zhǎng)度的線纜Ia還要長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度(例如40m)的線纜Ia的第二焊接用焊炬13時(shí)的焊接電流波形進(jìn)行說(shuō)明。如圖7B所示，在正極性期間內(nèi)，考慮正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間之時(shí)。此時(shí)，即使按照成為正極性基本電流IENB的方式輸出控制信號(hào)，焊接電流也不會(huì)從正極性峰值電流IENP (例如400A)降低到正極性基本電流IENB (例如100A)。而且，焊接電流僅降低到比正極性基本電流IENB更大的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEN3 (例如300A)就轉(zhuǎn)變到逆極性期間。其理由在后面敘述。再有，在逆極性期間內(nèi)，考慮逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間之時(shí)。 此時(shí)，即使按照成為逆極性基本電流IEPB的方式輸出控制信號(hào)，焊接電流也不會(huì)從逆極性峰值電流IEPP (例如-400A)降低到逆極性基本電流IEPB (例如-100A)。而且，焊接電流僅降低到比逆極性基本電流IEPB更大的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEP3 (例如-300A)就轉(zhuǎn)變到正極性期間。其理由如下所述。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于與焊炬連接的焊接線纜變長(zhǎng)，導(dǎo)致焊接負(fù)載側(cè)的電感增加，無(wú)法通過(guò)焊接線纜所保持的電磁能量使焊接電流急劇地降低。因此，極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流無(wú)法降低到目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB。而且，在成為比作為目標(biāo)值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB更大的電流、即極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEN3或極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEP3的狀態(tài)下，發(fā)生極性反轉(zhuǎn)。因此，由次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓升高(例如600V左右)，存在構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損的問(wèn)題。還有，現(xiàn)有的交流焊接裝置在連接了具備電感較大的線纜的焊接用焊炬的情況下，在極性反轉(zhuǎn)前焊接電流不能充分降低的狀態(tài)下進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。因此，因次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓升高，會(huì)造成構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平2-235574號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的交流電弧焊接裝置即使連接具備電感較大的線纜的焊接用焊炬，也可以選擇比通常的正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間。由此，提供一種能夠?qū)⒁驑O性反轉(zhuǎn)時(shí)的半導(dǎo)體元件的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪 涌電壓抑制得較低、半導(dǎo)體元件不會(huì)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置。本發(fā)明的交流電弧焊接裝置交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接，包 括交流頻率設(shè)定部，其設(shè)定交流頻率；逆極性期間設(shè)定部，其設(shè)定逆極性期間；存儲(chǔ)部，其 存儲(chǔ)正極性基本比率與逆極性基本比率的多個(gè)組合，其中正極性基本比率是在上述正極性 期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于上述正極性期間的比率， 逆極性基本比率是在上述逆極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期 間相對(duì)于所述上極性期間的比率；和選擇部，其用于從上述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的多個(gè)上述組合 中選擇1個(gè)組合，該交流電弧焊接裝置基于上述選擇部選出的上述1個(gè)組合來(lái)進(jìn)行焊接。根據(jù)該構(gòu)成，即使連接具備電感較大的線纜的焊接用焊炬，也能夠選擇比通常的 正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間 來(lái)進(jìn)行焊接。由此，能夠?qū)⒁驑O性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，從而能 夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體元件不會(huì)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置。再有，本發(fā)明的交流電弧焊接裝置交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊 接，包括存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間與逆極性基本期 間的多個(gè)組合，正極性峰值期間是在上述正極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間，正極性基本 期間是在上述正極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比上述峰值電流低的基本電流的期間，逆極 性峰值期間是在上述逆極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間，逆極性基本期間是在上述逆極性 期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比上述峰值電流低的基本電流的期間；和選擇部，其用于從上述 存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的多個(gè)上述組合中選擇1個(gè)組合，該交流電弧焊接裝置基于由上述選擇部選 出的上述1個(gè)組合來(lái)進(jìn)行焊接。根據(jù)該構(gòu)成，即使連接具備電感較大的線纜的焊接用焊炬，也能夠選擇比通常的 正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間 來(lái)進(jìn)行焊接。由此，能夠?qū)⒁驑O性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，能夠?qū)?現(xiàn)半導(dǎo)體元件不會(huì)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的交流電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖2B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖2C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖3A是表示在本發(fā)明的交流電弧焊接裝置上連接了第一焊炬的狀態(tài)的圖。圖加是表示在本發(fā)明的交流電弧焊接裝置上連接了第二焊炬的狀態(tài)的圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的交流電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖5A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖5B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖5C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖6是表示現(xiàn)有的交流電弧焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖7A是表示現(xiàn)有的交流電弧焊接裝置的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。
圖7B是表示現(xiàn)有的交流電弧焊接裝置的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖8A是表示在現(xiàn)有的交流焊接裝置上連接了第一焊炬的狀態(tài)的圖。圖8B是表示在現(xiàn)有的交流焊接裝置上連接了第二焊炬的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的附圖中，因?yàn)閷?duì)于相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)記，所以有時(shí)會(huì)省略說(shuō)明。(實(shí)施方式1)利用圖1 圖3對(duì)本實(shí)施方式1進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的交流電弧焊接裝置21的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖2A、圖2B、圖2C分別是表示本發(fā)明的實(shí)施方式 1的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖3A是表示在本發(fā)明的交流電弧焊接裝置21上連接了第一焊炬的狀態(tài)的圖，圖:3B是表示在本發(fā)明的交流電弧焊接裝置21上連接了第二焊炬 13的狀態(tài)的圖。利用圖2與圖3，對(duì)如圖1所示那樣構(gòu)成的交流電弧焊接裝置21的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。 以下，對(duì)采用了交替重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接的非消耗電極式的交流電弧焊接裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖1與圖3所示，交流電弧焊接裝置21包括焊接輸出部2、焊接控制部3、計(jì)算部4、選擇部5、存儲(chǔ)部6、交流頻率設(shè)定部7和逆極性期間設(shè)定部8。其中，存儲(chǔ)部6包括第一存儲(chǔ)部14與第二存儲(chǔ)部15。再有，如圖3A所示，交流電弧焊接裝置21上連接著具有線纜Ia與電極9的第一焊炬10，通過(guò)向電極9與母材12之間提供焊接輸出，從而在電極9與母材12之間產(chǎn)生電弧 11。另外，如圖:3B所示，示出交流電弧焊接裝置21上連接了第二焊炬13的狀態(tài)。而且，第二焊炬13的線纜Ia比第一焊炬10的線纜Ia長(zhǎng)。還有，如圖2A、圖2B、圖2C所示，Tl表示交流頻率Fl對(duì)應(yīng)的周期，REN表示逆極性期間。TBl表示正極性基本期間，基于正極性期間和第一組合時(shí)的正極性基本比率Rl來(lái)決定TBI。TB2表示逆極性基本期間，基于逆極性期間REN和第一組合時(shí)的逆極性基本比率R2 來(lái)決定TB2。TB3表示正極性基本期間，基于正極性期間和第二組合時(shí)的正極性基本比率R3 來(lái)決定TB3。TB4表示逆極性基本期間，基于逆極性期間REN和第二組合時(shí)的逆極性基本比率R4來(lái)決定TB4。IENP表示正極性峰值電流，IEPP表示逆極性峰值電流。IENB表示正極性基本電流，IEPB表示逆極性基本電流。IEm是極性反轉(zhuǎn)前焊接電流，是連接第二焊炬并選擇第一組合時(shí)的正極性期間內(nèi)的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流。IEPl是極性反轉(zhuǎn)前焊接電流，是連接第二焊炬并選擇第一組合時(shí)的逆極性期間內(nèi)的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流。如圖1所示，交流電弧焊接裝置21的焊接輸出部2將從外部供電的工業(yè)電源(例如3相200V等)作為輸入，基于來(lái)自焊接控制部3的輸出來(lái)進(jìn)行初級(jí)逆變器動(dòng)作及次級(jí)逆變器動(dòng)作。焊接輸出部2適當(dāng)?shù)厍袚Q正極性與逆極性，以輸出適于焊接的焊接電壓或焊接電流。初級(jí)逆變器通常由通過(guò)PWM (Pulse Wide Modulation)動(dòng)作或相位移動(dòng)動(dòng)作而被驅(qū)動(dòng)的未圖示的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)、未圖示的MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、未圖示的初級(jí)整流二極管、平滑用電解電容器或者功率轉(zhuǎn)換用變壓器等構(gòu)成。另外，次級(jí)逆變器通常使用未圖示的IGBT由半橋或全橋電路構(gòu)成，切換輸出極性。在此，所謂正極性是指電弧等離子體中的電子的移動(dòng)方向?yàn)閺碾姌O9朝向母材12 的方向，是電極9為負(fù)、母材為正的情況。另外，逆極性是指電弧等離子體中的電子的移動(dòng)方向?yàn)閺哪覆?2朝向電極9的方向，是電極9為正、母材12為負(fù)的情況。再有，由CPU等構(gòu)成的交流頻率設(shè)定部7是用于設(shè)定交流頻率Fl (例如70Hz)的部件，將所設(shè)定的值輸出到計(jì)算部4。由CPU等構(gòu)成的逆極性期間設(shè)定部8是用于設(shè)定逆極性期間的部件，將所設(shè)定的值輸出到計(jì)算部4。其中，逆極性期間一般被稱(chēng)為清除期間，例如是基于逆極性期間相對(duì)于交流周期的整個(gè)期間的比率(例如30%)等來(lái)決定的。由CPU等構(gòu)成的存儲(chǔ)部6存儲(chǔ)有正極性基本比率與逆極性基本比率的多個(gè)組合， 并將所存儲(chǔ)的信息輸出到選擇部5。在此，正極性基本比率是正極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于正極性期間的比率。逆極性基本比率是逆極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于逆極性期間的比率。第一存儲(chǔ)部14包含于存儲(chǔ)部6內(nèi)，存儲(chǔ)有正極性基本比率Rl與逆極性基本比率 R2的多個(gè)組合中的第一組合。再有，第二存儲(chǔ)部15包含于存儲(chǔ)部6內(nèi)，存儲(chǔ)有正極性基本比率R3與逆極性基本比率R4的組合、即第二組合。在此，正極性基本比率R3比存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)部14中的第一組合的正極性基本比率Rl大。逆極性基本比率R4比存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)部14中的第一組合的逆極性基本比率R2大。由CPU等構(gòu)成的選擇部5從來(lái)自存儲(chǔ)部6的多個(gè)輸出中選擇1個(gè)，向計(jì)算部4輸出。其中，關(guān)于選擇部5進(jìn)行選擇的方法將在后面敘述。而且，在連接圖3A所示的具備第一長(zhǎng)度的線纜Ia (例如4m)的第一焊炬10而進(jìn)行焊接的情況下，選擇存儲(chǔ)有第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出。再有，在連接圖:3B所示的具備長(zhǎng)度比圖3A所示的第一長(zhǎng)度的線纜Ia 還長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度的線纜Ia (例如40m)的第二焊炬13并進(jìn)行焊接的情況下，選擇存儲(chǔ)有第二組合的第二存儲(chǔ)部15的輸出。由CPU等構(gòu)成的計(jì)算部4利用交流頻率設(shè)定部7輸出的交流頻率F1、逆極性期間設(shè)定部8輸出的逆極性期間以及選擇部5輸出的正極性基本比率與逆極性基本比率，計(jì)算正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間以及逆極性基本期間，并向焊接控制部 3輸出。焊接控制部3基于計(jì)算部4所輸出的各期間，向焊接輸出部2輸出以下輸出指令信號(hào)，該輸出指令信號(hào)使得在正極性峰值期間內(nèi)輸出正極性峰值電流，在正極性基本期間內(nèi)輸出比正極性峰值電流低的正極性基本電流。再有，焊接控制部3向焊接輸出部2輸出以下輸出指令信號(hào)，該輸出指令信號(hào)使得在逆極性峰值期間內(nèi)輸出逆極性峰值電流，在逆極性基本期間內(nèi)輸出比逆極性峰值電流低(絕對(duì)值小)的逆極性基本電流。焊接輸出部2基于來(lái)自焊接控制部3的輸出指令信號(hào)，通過(guò)次級(jí)逆變器的動(dòng)作，在正極性期間內(nèi)作為正極性期間動(dòng)作，將輸出極性切換到電子從電極9向母材12移動(dòng)的方向。在逆極性期間內(nèi)作為逆極性期間動(dòng)作，焊接輸出部2將輸出極性切換到電子從母材12 向電極9移動(dòng)的方向。另外，焊接輸出部2通過(guò)初級(jí)逆變器的動(dòng)作，在正極性峰值期間內(nèi)輸出正極性峰值電流(例如400A)，在正極性基本期間內(nèi)輸出正極性基本電流(例如100A)， 在逆極性峰值期間內(nèi)輸出逆極性峰值電流(例如-400A)，在逆極性基本期間內(nèi)輸出逆極性基本電流(例如-100A)。焊接輸出部2輸出的焊接電流或焊接電壓被提供給所連接的第一焊炬10或第二焊炬13，在由鎢等構(gòu)成的電極9的前端和鋁材料等的母材12之間產(chǎn)生電弧11，進(jìn)行交流電弧焊接。接著，利用圖2A，對(duì)在交流電弧焊接裝置21上連接了第一焊炬10時(shí)，選擇部5選擇了存儲(chǔ)有第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出的情況下的動(dòng)作以及焊接電流波形進(jìn)行說(shuō)明。在將具備第一長(zhǎng)度的線纜(例如4m)的第一焊炬10連接到交流電弧焊接裝置21 來(lái)進(jìn)行焊接的情況下，選擇部5選擇第一存儲(chǔ)部14的輸出。而且，計(jì)算部4利用由交流頻率設(shè)定部7設(shè)定的交流頻率Fl (例如70Hz)、由逆極性期間設(shè)定部8設(shè)定的逆極性期間REN(例如逆極性比率30% )、以及第一存儲(chǔ)部14所存儲(chǔ)的第一組合的正極性基本比率Rl (例如 5%)與第一組合的逆極性基本比率R2(例如11% )，計(jì)算正極性峰值期間(例如9. 5msec)、 正極性基本期間(例如0.5msec)、逆極性峰值期間(例如3. 81msec)以及逆極性基本期間 (例如 0. 47msec)。如圖2A所示，在正極性期間內(nèi)，在正極性峰值期間結(jié)束而轉(zhuǎn)變到正極性基本期間之際，焊接電流從正極性峰值電流IENP (例如400A)降低到正極性基本電流IENB (例如 100A)。若正極性基本期間結(jié)束，則焊接電流轉(zhuǎn)變到逆極性期間。再有，在逆極性期間內(nèi)，在逆極性峰值期間結(jié)束而轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間之時(shí)，焊接電流從逆極性峰值電流IEPP (例如-400A)降低到逆極性基本電流IEPB (例如-100A)。 若逆極性基本期間結(jié)束，則焊接電流轉(zhuǎn)變到正極性期間。這樣，在極性反轉(zhuǎn)之前，焊接電流降低到作為目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB 或者逆極性基本電流IEPB。由此，可以將極性反轉(zhuǎn)時(shí)次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低(例如300V左右)。結(jié)果，不會(huì)造成構(gòu)成焊接輸出部2的次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損。接下來(lái)，考慮將圖IBB所示的具備長(zhǎng)度比第一長(zhǎng)度的線纜還長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度(例如 40m)的線纜Ia的第二焊炬13連接到交流電弧焊接裝置21的狀態(tài)。利用圖2B對(duì)在該狀態(tài)下選擇部5選擇了存儲(chǔ)有第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出時(shí)的焊接電流波形進(jìn)行說(shuō)明。選擇部5選擇存儲(chǔ)有第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出并向計(jì)算部4輸出。計(jì)算部4利用由交流頻率設(shè)定部7設(shè)定的交流頻率Fl (例如70Hz)、由逆極性期間設(shè)定部8設(shè)定的逆極性期間REN(例如逆極性比率30% )、以及存儲(chǔ)部6所存儲(chǔ)的第一組合的正極性基本比率Rl (例如5% )與第一組合的逆極性基本比率R2 (例如11 % )，計(jì)算正極性峰值期間 (例如9. 5msec)、正極性基本期間(例如0. 5msec)、逆極性峰值期間(例如3. 81msec)以及逆極性基本期間(例如0. 47msec)。如圖2B所示，在正極性期間內(nèi)，按照在正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間之際使焊接電流成為正極性基本電流IENB的方式發(fā)出指令。但是，焊接電流不會(huì)從正極性峰值電流IENP (例如400A)降低到正極性基本電流IENB (例如100A)。結(jié)果，焊接電流僅降低到比正極性基本電流IENB大的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEm (例如300A)，然后就轉(zhuǎn)變到逆極性期間。其理由將在后面敘述。再有，在逆極性期間內(nèi)，按照在逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間之際使焊接電流成為逆極性基本電流IEPB的方式發(fā)出指令。但是，焊接電流不會(huì)從逆極性峰值電流IEPP (例如-400A)降低到逆極性基本電流IEPB (例如-100A)。結(jié)果，焊接電流僅降低到比逆極性基本電流IEPB大的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEPl (例如-300A)，然后就轉(zhuǎn)變到正極性期間。其理由如下所述。由于如圖:3B所示的第二焊炬13那樣增長(zhǎng)焊接線纜，焊接負(fù)載側(cè)的電感增加。于是，焊接線纜所保持的電磁能量增加，由此焊接電流無(wú)法急劇地降低。而且，極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)法降低到目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流 IEPB0這樣，在成為比作為目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB高的電流、即極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEm或極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEPl的狀態(tài)下，發(fā)生極性反轉(zhuǎn)。 由此，因次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓升高(例如600V左右)，有可能導(dǎo)致構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損。接著，利用圖2C對(duì)在交流電弧焊接裝置21上連接第二焊炬13時(shí)選擇部5選擇了存儲(chǔ)有第二組合的第二存儲(chǔ)部15的輸出的情況下的焊接電流波形的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在連接具備第二長(zhǎng)度的線纜(例如40m)的第二焊炬13來(lái)進(jìn)行焊接的情況下，選擇部5選擇存儲(chǔ)有第二組合的第二存儲(chǔ)部15的輸出后輸出到計(jì)算部4。計(jì)算部4利用由交流頻率設(shè)定部7設(shè)定的交流頻率Fl (例如70Hz)、由逆極性期間設(shè)定部8設(shè)定的逆極性期間REN(例如逆極性比率30% )、以及第二組合的正極性基本比率R3 (例如20% )與第二組合的逆極性基本比率R4(例如44% )，計(jì)算以下期間。在此，第二組合的正極性基本比率R3比第一存儲(chǔ)部14所存儲(chǔ)的第一組合中的正極性基本比率與逆極性基本比率大，并被存儲(chǔ)于第二存儲(chǔ)部15中。而且，計(jì)算部4計(jì)算正極性峰值期間(例如8. Omsec)、正極性基本期間(例如 2. Omsec)、逆極性峰值期間(例如2. 4msec)以及逆極性基本期間(例如1. 9msec)。這樣， 基于第二組合，可以計(jì)算出正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間以及逆極性基本期間。由此，與基于第一組合進(jìn)行計(jì)算的情況相比，正極性基本期間與逆極性基本期間變長(zhǎng)。而且，正極性峰值期間與逆極性峰值期間縮短。如圖2C所示，在正極性期間內(nèi)，正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間之際，焊接電流從正極性峰值電流IENP(例如400A)降低到作為焊接電流指令值的正極性基本電流IENB (例如100A)，然后轉(zhuǎn)變到逆極性期間。再者，在逆極性期間內(nèi)，逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間之際，焊接電流從逆極性峰值電流IEPP(例如-400A)降到作為焊接電流指令值的逆極性基本電流 IEPB (例如-100A)，然后轉(zhuǎn)變到正極性期間。由于增長(zhǎng)焊接線纜而導(dǎo)致焊接負(fù)載側(cè)的電感增加，焊接線纜所保持的電磁能量增加，由此焊接電流無(wú)法急劇地降低。然而，第二組合的正極性基本比率R3可以設(shè)定為在所計(jì)算出的正極性基本期間內(nèi)能夠降低到正極性基本電流IENB為止的足夠大小。再有，第二組合的逆極性基本比率R4可以設(shè)定為在所計(jì)算出的逆極性基本期間內(nèi)能夠降低到逆極性基本電流IEPB為止的足夠大小。因此，極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流降低到目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB。其中，正極性基本比率R3或逆極性基本比率R4例
10如可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)或施工等收集數(shù)據(jù)而預(yù)先求出，將該結(jié)果預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部6中。如上所述，若采用本發(fā)明，則在極性反轉(zhuǎn)前能夠?qū)⒑附与娏鹘档偷阶鳛槟繕?biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB。由此，能夠?qū)O性反轉(zhuǎn)之際的次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致的浪涌電壓抑制得較低(例如300V左右)，構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件不會(huì)破損。如上所述，即使在連接具備電感比第一焊炬10所具備的線纜大的第二長(zhǎng)度(例如 40m)的線纜的第二焊炬13來(lái)進(jìn)行交流電弧焊接的情況下，交流電弧焊接裝置21所搭載的半導(dǎo)體元件也不會(huì)破損。其原因在于通過(guò)選擇比第一組合中的正極性基本比率及逆極性基本比率大的第二組合的正極性基本比率及逆極性基本比率，從而可以在極性反轉(zhuǎn)之前使焊接電流充分降低。結(jié)果，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的半導(dǎo)體元件的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而引起的浪涌電壓抑制得較低。S卩，本發(fā)明的交流電弧焊接裝置21是交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接的交流電弧焊接裝置，包括交流頻率設(shè)定部7、逆極性期間設(shè)定部8、存儲(chǔ)部6和選擇部5，采取基于選擇部5選擇出的一個(gè)組合來(lái)進(jìn)行焊接的構(gòu)成。在此，交流頻率設(shè)定部7設(shè)定交流頻率，逆極性期間設(shè)定部8設(shè)定逆極性期間。存儲(chǔ)部6存儲(chǔ)正極性基本比率與逆極性基本比率的多個(gè)組合。其中，正極性基本比率是正極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于正極性期間的比率。逆極性基本比率是逆極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于逆極性期間的比率。根據(jù)該構(gòu)成，即使連接了具備電感較大的線纜Ia的第二焊炬13，也可以選擇比通常的正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間來(lái)進(jìn)行焊接。由此，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體元件無(wú)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置21。再有，也可以采取以下構(gòu)成存儲(chǔ)部6存儲(chǔ)有正極性基本比率與逆極性基本比率的至少2個(gè)組合，第一組合中的正極性基本比率與逆極性基本比率比第二組合中的正極性基本比率與逆極性基本比率小，根據(jù)焊接條件選擇該組合來(lái)進(jìn)行焊接。在此，所謂根據(jù)焊接條件進(jìn)行焊接是指例如在連接具備第一長(zhǎng)度的線纜Ia的第一焊炬10進(jìn)行焊接的情況下， 由選擇部5選擇第一組合進(jìn)行焊接。另外，同樣也是指在連接具備長(zhǎng)度比第一長(zhǎng)度的線纜 Ia長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度的線纜Ia的第二焊炬13而進(jìn)行焊接的情況下，由選擇部5選擇第二組合進(jìn)行焊接。根據(jù)該構(gòu)成，即使對(duì)于焊接條件不同的各種情況而言，焊接電流都會(huì)充分地降低到正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB的電流值的水平之后進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。由此， 可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體元件無(wú)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置21。其中，通過(guò)選擇第二組合，由于基本期間增長(zhǎng)，有時(shí)焊接電流的實(shí)際的輸出值會(huì)下降、或者正極性期間的熱量輸入與逆極性期間的熱量輸入的平衡發(fā)生變化這樣的焊接施工條件改變。在這種情況下，例如也考慮與使峰值電流增加的控制一起進(jìn)行等根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行輸出調(diào)整。還有，在本實(shí)施方式1中，在連接了第二焊炬13之際選擇第二組合。不限于該情況，在焊接負(fù)載側(cè)的電感比通常時(shí)大幅度增加的狀態(tài)下進(jìn)行使用時(shí)，同樣也可以選擇第二組合。這種電感的增加狀態(tài)例如認(rèn)為在雖然使用線纜Ia較短的第一焊炬10但連接了較長(zhǎng)的母材側(cè)線纜(例如40m)的情況、或者以纏繞的狀態(tài)(例如纏繞10圈)連接焊接線纜的情況下產(chǎn)生。另外，正極性峰值電流及逆極性峰值電流在圖2A、圖2B、圖2C中作為任意的固定值進(jìn)行了說(shuō)明，但是也可以是在正極性峰值期間內(nèi)變動(dòng)的波形。進(jìn)而，選擇部5進(jìn)行的選擇既可以是手動(dòng)進(jìn)行切換，還可以在交流電弧焊接裝置 21中設(shè)置自動(dòng)測(cè)量焊接負(fù)載側(cè)的電感的自動(dòng)測(cè)量部17，基于該自動(dòng)測(cè)量部17的測(cè)量結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行選擇并進(jìn)行切換。其中，自動(dòng)測(cè)量部17具有用于進(jìn)行選擇的閾值，在電感小于閾值的情況下選擇第一組合，在電感為閾值以上的情況下選擇第二組合。此外，在手動(dòng)進(jìn)行切換的情況下，例如也可以在交流電弧焊接裝置21中另外設(shè)置用于切換兩種模式的模式切換按鈕18，基于該模式切換按鈕18的狀態(tài)，選擇部5進(jìn)行選擇。 這樣，對(duì)于交流電弧焊接裝置21的動(dòng)作而言，可以進(jìn)行操作者的選擇。再有，在本實(shí)施方式1中，雖然對(duì)交流電弧焊接進(jìn)行了說(shuō)明，但是即使在消耗電極式的交流電弧焊接中也是同樣的。(實(shí)施方式2)利用圖3 圖5，對(duì)本實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示本實(shí)施方式2中的交流電弧焊接裝置31的示意結(jié)構(gòu)的圖。圖5A、圖5B、圖5C分別是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的焊接電流波形的時(shí)間變化的圖。圖3A是表示在本發(fā)明的交流電弧焊接裝置31上連接了第一焊炬10的狀態(tài)的圖，圖:3B是表示在本發(fā)明的交流電弧焊接裝置31上連接了第二焊炬 13的狀態(tài)的圖。利用圖3A、圖;3B以及圖5A、圖5B、圖5C，對(duì)如圖4所示那樣構(gòu)成的交流電弧焊接裝置31的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式2與實(shí)施方式1的主要不同之處在于正極性基本期間或逆極性基本期間的決定方法。即，在實(shí)施方式1中，示出了基于交流頻率、逆極性期間、正極性基本比率及逆極性基本比率來(lái)計(jì)算正極性基本期間及逆極性基本期間的例子。另一方面，在本實(shí)施方式2中，將正極性基本期間、逆極性基本期間、正極性峰值期間及逆極性峰值期間的多個(gè)組合，作為各個(gè)不同的組合而區(qū)分地預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部中，從這多個(gè)組合中進(jìn)行選擇。以下，對(duì)采用了交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接的非消耗電極式的交流電弧焊接裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖5A所示，TPl表示第一組合中的正極性峰值期間，TBl表示第一組合中的正極性基本期間，TP2表示第一組合中的逆極性峰值期間，TB2表示第一組合中的逆極性基本期間。再有，如圖5C所示，TP3表示第二組合中的正極性峰值期間，TB3表示第二組合中的正極性基本期間，TP4表示第二組合中的逆極性峰值期間，TB4表示第二組合中的逆極性基本期間。還有，如圖5B所示，IEN2表示連接了第二焊炬13時(shí)的第一組合中的正極性期間的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流。IEP2表示連接了第二焊炬13時(shí)的第一組合中的逆極性期間的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流。如圖4所示，由CPU等構(gòu)成的存儲(chǔ)部6存儲(chǔ)有了正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間與逆極性基本期間的多個(gè)組合，并將由選擇部5選出的組合輸出到選擇部5。在此，正極性峰值期間是正極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間。正極性基本期間是正極性期間內(nèi)在極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間。逆極性峰值期間是逆極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間。逆極性基本期間是逆極性期間內(nèi)在極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低(絕對(duì)值小)的基本電流的期間。第一存儲(chǔ)部14包含于存儲(chǔ)部6內(nèi)，存儲(chǔ)正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間與逆極性基本期間的第一組合。再有，第二存儲(chǔ)部15包含于存儲(chǔ)部6內(nèi)，存儲(chǔ)正極性峰值期間、比第一組合的正極性基本期間長(zhǎng)的正極性基本期間、逆極性峰值期間、比第一組合的逆極性基本期間長(zhǎng)的逆極性基本期間的第二組合。由CPU等構(gòu)成的選擇部5從來(lái)自存儲(chǔ)部6的多個(gè)組合的輸出中選擇1個(gè)，并向焊接控制部3輸出?？紤]連接具備圖3A所示的第一長(zhǎng)度的線纜Ia(例如4m)的第一焊炬10 并進(jìn)行焊接的情況。該情況下，選擇部5選擇存儲(chǔ)第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出后輸出到焊接控制部3。另一方面，考慮連接具備長(zhǎng)度比第一長(zhǎng)度的線纜Ia長(zhǎng)的、圖:3B所示的第二長(zhǎng)度的線纜Ia(例如40m)的第二焊炬13并進(jìn)行焊接的情況。該情況下，選擇部5選擇存儲(chǔ)第二組合的第二存儲(chǔ)部15的輸出。焊接控制部3基于選擇部5輸出的各期間，向焊接輸出部2輸出以下輸出指令信號(hào)在正極性峰值期間內(nèi)輸出正極性峰值電流，在正極性基本期間內(nèi)輸出比正極性峰值電流低的正極性基本電流。而且，焊接控制部3基于選擇部5輸出的各期間，向焊接輸出部2 輸出以下輸出指令信號(hào)在逆極性峰值期間內(nèi)輸出逆極性峰值電流，在逆極性基本期間內(nèi)輸出比逆極性峰值電流低的逆極性基本電流。焊接輸出部2基于來(lái)自焊接控制部3的輸出指令信號(hào)，通過(guò)次級(jí)逆變器的動(dòng)作，在正極性期間內(nèi)作為正極性期間動(dòng)作，將輸出極性切換到電子從電極9向母材12移動(dòng)的方向。另外，焊接輸出部2基于來(lái)自焊接控制部3的輸出指令信號(hào)，在逆極性期間內(nèi)作為逆極性期間動(dòng)作，將輸出極性切換到電子從母材12向電極9移動(dòng)的方向。此外，焊接輸出部2通過(guò)初級(jí)逆變器的動(dòng)作，在正極性峰值期間內(nèi)輸出正極性峰值電流(例如400A)，在正極性基本期間內(nèi)輸出正極性基本電流(例如100A)。并且，焊接輸出部2在逆極性峰值期間內(nèi)輸出逆極性峰值電流(例如-400A)，在逆極性基本期間內(nèi)輸出逆極性基本電流(例如-100A)。焊接輸出部2輸出的焊接電流或焊接電壓被提供給連接在交流電弧焊接裝置31 上的第一焊炬10或第二焊炬13。于是，在由鎢等構(gòu)成的電極9的前端和鋁材料等的母材 12之間產(chǎn)生電弧11，交流電弧焊接裝置31進(jìn)行交流電弧焊接。接著，利用圖5A，對(duì)在交流電弧焊接裝置31上連接了第一焊炬10，選擇部5選擇了存儲(chǔ)有第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出的情況下的焊接電流波形的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在將具備第一長(zhǎng)度的線纜Ia (例如4m)的第一焊炬10連接到交流電弧焊接裝置 31并進(jìn)行焊接的情況下，選擇部5選擇存儲(chǔ)了第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出。而且， 選擇部5將第一組合的正極性峰值期間TPl (例如9. 5msec)、第一組合的正極性基本期間 TBI (例如0. 5msec)、第一組合的逆極性峰值期間TP2 (例如3. 81msec)以及第一組合的逆極性基本期間TB2 (例如0. 47msec)輸出到焊接控制部3。如圖5A所示，考慮在正極性期間內(nèi)正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間的情況。此時(shí)，焊接電流在正極性基本期間TBl內(nèi)從正極性峰值電流IENP(例如400A) 降低到作為焊接電流指令值的正極性基本電流IENB(例如100A)，然后轉(zhuǎn)變到逆極性期間。再有，考慮在逆極性期間內(nèi)逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間的情況。此時(shí)，焊接電流在逆極性基本期間TB2內(nèi)從逆極性峰值電流IEPP(例如-400A)降低到作為焊接電流指令值的逆極性基本電流IEPB(例如-100A)，然后轉(zhuǎn)變到正極性期間。這樣，在極性反轉(zhuǎn)前，焊接電流降低到作為目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB為止。由此，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低(例如300V左右)。結(jié)果，構(gòu)成焊接輸出部2的次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件不會(huì)破損。接著，利用圖5B，考慮將具備比第一長(zhǎng)度的線纜Ia長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度(例如40m)的線纜Ia的第二焊炬13連接到交流電弧焊接裝置31來(lái)進(jìn)行焊接的情況。對(duì)該情況下選擇部 5選擇了第一存儲(chǔ)部14的輸出時(shí)的焊接電流波形的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。選擇部5選擇存儲(chǔ)有第一組合的第一存儲(chǔ)部14的輸出，將第一組合的正極性峰值期間TPl (例如9. 5msec)、第一組合的正極性基本期間TBI (例如0. 5msec)、第一組合的逆極性峰值期間TP2 (例如3. 81msec)以及第一組合的逆極性基本期間TB2 (例如0. 47msec) 輸出到焊接控制部3。如圖5B所示，在正極性期間內(nèi)，在正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間之際，焊接電流在正極性基本期間TBl內(nèi)無(wú)法從正極性峰值電流IENP(例如400A)降低到作為焊接電流指令值的正極性基本電流IENB(例如100A)。即，焊接電流僅降低到比正極性基本電流IENB大的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEN2(例如300A)，然后就轉(zhuǎn)變到逆極性期間。其理由將在后面敘述。再有，在逆極性期間內(nèi)，在逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間之際，焊接電流在逆極性基本期間TB2內(nèi)，無(wú)法從逆極性峰值電流IEPP(例如-400A)降低到作為焊接電流指令值的逆極性基本電流IEPB(例如-100A)。即，焊接電流僅降低到比逆極性基本電流IEPB大的極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEP2 (例如-300A)，然后就轉(zhuǎn)變到正極性期間。其理由如下所述。由于增長(zhǎng)焊接線纜，焊接負(fù)載側(cè)的電感增加，于是焊接線纜所保持的電磁能量增加，由此焊接電流無(wú)法急劇地降低。極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流無(wú)法降低到目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB，在成為比目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB高的電流、即極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEN2或極性反轉(zhuǎn)前焊接電流IEP2 的狀態(tài)下發(fā)生極性反轉(zhuǎn)。由此，因次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓升高(例如 600V左右)，有可能導(dǎo)致構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件破損。接著，利用圖5C對(duì)在交流電弧焊接裝置31上連接第二焊炬13時(shí)選擇部5選擇了存儲(chǔ)有第二組合的第二存儲(chǔ)部15的輸出的情況下的焊接電流波形的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在將具備第二長(zhǎng)度的線纜Ia(例如40m)的第二焊炬13連接到交流電弧焊接裝置31并進(jìn)行焊接的情況下，選擇部5選擇存儲(chǔ)有第二組合的第二存儲(chǔ)部15的輸出。而且， 選擇部5將第二組合的正極性峰值期間TP3(例如8. Omsec)、第二組合的正極性基本期間 ΤΒ3 (例如2. Omsec)、第二組合的逆極性峰值期間ΤΡ4 (例如2. 4msec)以及第二組合的逆極性基本期間TB4(例如1. 9msec)輸出到焊接控制部3。如圖5C所示，考慮在正極性期間內(nèi)正極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到正極性基本期間的情況。此時(shí)，焊接電流在正極性基本期間TB3內(nèi)從正極性峰值電流IENP(例如400A) 降低到作為焊接電流指令值的正極性基本電流IENB(例如100A)，然后轉(zhuǎn)變到逆極性期間。再有，考慮在逆極性期間內(nèi)逆極性峰值期間結(jié)束后轉(zhuǎn)變到逆極性基本期間的情況。此時(shí)，焊接電流在逆極性基本期間TB4內(nèi)從逆極性峰值電流IEPP(例如-400A)降低到作為焊接電流指令值的逆極性基本電流IEPB(例如-100A)，然后轉(zhuǎn)變到正極性期間。由于增長(zhǎng)焊接線纜而導(dǎo)致焊接負(fù)載側(cè)的電感增加，焊接線纜所保持的電磁能量增加，由此焊接電流無(wú)法急劇地降低。然而，第二組合的正極性基本期間TB3可以設(shè)定為在正極性基本期間TB3內(nèi)能夠降低到正極性基本電流IENB為止的足夠大小。再有，第二組合的逆極性基本期間TB4可以設(shè)定為在逆極性基本期間TB4內(nèi)能夠降低到逆極性基本電流IEPB 為止的足夠大小。通過(guò)這些設(shè)定，極性反轉(zhuǎn)前的焊接電流能夠降低到目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB。在極性反轉(zhuǎn)前，焊接電流降低到作為目標(biāo)指令值的正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB。由此，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的次級(jí)逆變器的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低(例如300V左右)，構(gòu)成次級(jí)逆變器的半導(dǎo)體元件不會(huì)破損。如上所述，在將具備電感較大的第二長(zhǎng)度Ia(例如40m)的線纜的第二焊炬13連接到交流電弧焊接裝置31并進(jìn)行交流電弧焊接時(shí)，選擇如下所示的組合。即，選擇比第一組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間。由此，可以在極性反轉(zhuǎn)前使焊接電流充分降低，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，因此半導(dǎo)體元件不會(huì)破損。S卩，本發(fā)明的交流電弧焊接裝置31是交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接的交流電弧焊接裝置，具備存儲(chǔ)部6與選擇部5，采取基于選擇部5選出的1個(gè)組合進(jìn)行焊接的構(gòu)成。在此，存儲(chǔ)部6存儲(chǔ)正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間以及逆極性基本期間的多個(gè)組合。其中，正極性峰值期間是正極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間。正極性基本期間是正極性期間內(nèi)在極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間。逆極性峰值期間是逆極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間。逆極性基本期間是逆極性期間內(nèi)在極性反轉(zhuǎn)前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間。再有，選擇部5從存儲(chǔ)部6所存儲(chǔ)的多個(gè)組合中選擇1個(gè)組合。根據(jù)該構(gòu)成，即使連接具備電感較大的線纜Ia的第二焊炬13，也可以選擇比通常的正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間來(lái)進(jìn)行焊接。由此，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體元件無(wú)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置31。再有，也可采取以下構(gòu)成存儲(chǔ)部6存儲(chǔ)有正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間及逆極性基本期間的至少2個(gè)組合，第一組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間比第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間短，根據(jù)焊接條件選擇該組合來(lái)進(jìn)行焊接。在此，所謂根據(jù)焊接條件進(jìn)行焊接是指例如在連接具備第一長(zhǎng)度的線纜Ia 的第一焊炬10進(jìn)行焊接的情況下，由選擇部5選擇第一組合進(jìn)行焊接。另外，同樣也是指在連接具備長(zhǎng)度比第一長(zhǎng)度的線纜Ia長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度的線纜Ia的第二焊炬13而進(jìn)行焊接的情況下，由選擇部5選擇第二組合進(jìn)行焊接。根據(jù)該構(gòu)成，即使對(duì)于焊接條件不同的各種情況而言，焊接電流都會(huì)充分地降低到正極性基本電流IENB或逆極性基本電流IEPB的電流值的水平之后進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。由此， 可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體元件無(wú)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置31。
其中，由于選擇第二組合而基本期間增長(zhǎng)，因此有時(shí)焊接電流的實(shí)際的輸出值下降、或者正極性期間的熱量輸入與逆極性期間的熱量輸入的平衡變化這樣的焊接施工條件發(fā)生改變。在這種情況下，例如也考慮與使峰值電流增加的控制一起進(jìn)行等，根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行輸出調(diào)整。還有，在本實(shí)施方式2中，在將第二焊炬13連接到交流電弧焊接裝置31之際選擇了第二組合。不限于該情況，在焊接負(fù)載側(cè)的電感比通常時(shí)大幅度增加的狀態(tài)下進(jìn)行使用時(shí)，同樣也可以選擇第二組合。這種電感的增加狀態(tài)例如認(rèn)為在雖然使用線纜Ia較短的第一焊炬10但連接了較長(zhǎng)的母材側(cè)線纜(例如40m)的情況、或者以纏繞的狀態(tài)(例如纏繞 10圈)連接焊接線纜的情況下產(chǎn)生。另外，正極性峰值電流及逆極性峰值電流在圖5A、圖5B、圖5C中作為任意的固定值進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以是在正極性峰值期間內(nèi)變動(dòng)的波形。進(jìn)而，選擇部5進(jìn)行的選擇既可以是手動(dòng)進(jìn)行切換，還可以在交流電弧焊接裝置 31中設(shè)置自動(dòng)測(cè)量焊接負(fù)載側(cè)的電感的自動(dòng)測(cè)量部17，基于該自動(dòng)測(cè)量部17的測(cè)量結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行選擇并進(jìn)行切換。其中，自動(dòng)測(cè)量部17具有用于進(jìn)行選擇的閾值，在電感小于閾值的情況下選擇第一組合，在電感為閾值以上的情況下選擇第二組合。此外，在手動(dòng)進(jìn)行切換的情況下，例如也可以在交流電弧焊接裝置31中另外設(shè)置用于切換兩種模式的模式切換按鈕18，基于該模式切換按鈕18的狀態(tài)，選擇部5進(jìn)行選擇。 這樣，對(duì)于交流電弧焊接裝置31的動(dòng)作而言，可以進(jìn)行操作者的選擇。再有，在本實(shí)施方式2中，雖然對(duì)交流電弧焊接進(jìn)行了說(shuō)明，但是即使在消耗電極式的交流電弧焊接中也是同樣的。還有，正極性基本期間TBI、逆極性基本期間TB2、正極性基本電流IENB及逆極性基本電流IEPB等例如可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)或施工等收集數(shù)據(jù)來(lái)求出，并將該結(jié)果預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部6中。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)如上所述，本申請(qǐng)的發(fā)明即使連接具備電感較大的線纜的焊接用焊炬，也可以選擇比通常的第一組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間。由此，能夠?qū)⒁驑O性反轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，半導(dǎo)體元件不會(huì)破損。因此，本發(fā)明的交流電弧焊接裝置作為進(jìn)行交流電弧焊接施工的例如汽車(chē)產(chǎn)業(yè)或建筑產(chǎn)業(yè)等尤其是采用鋁材料或鎂材料進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)中的交流電弧焊接裝置，在產(chǎn)業(yè)上是非常有用的。符號(hào)說(shuō)明Ia 線纜2焊接輸出部3焊接控制部4計(jì)算部5選擇部6、16 存儲(chǔ)部7交流頻率設(shè)定部8逆極性期間設(shè)定部
9電極
10第一焊炬
11電弧
12母材
13第二焊炬
14第一存儲(chǔ)部
15第二存儲(chǔ)部
17自動(dòng)測(cè)量部
18模式切換按鈕
21、31交流電弧焊接裝置
權(quán)利要求
1.一種交流電弧焊接裝置，交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接，該交流電弧焊接裝置包括交流頻率設(shè)定部，其設(shè)定交流頻率； 逆極性期間設(shè)定部，其設(shè)定逆極性期間；存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)正極性基本比率與逆極性基本比率的多個(gè)組合，其中，所述正極性基本比率是在所述正極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于所述正極性期間的比率，所述逆極性基本比率是在所述逆極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比峰值電流低的基本電流的期間相對(duì)于所述逆極性期間的比率；和選擇部，其用于從所述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的多個(gè)所述組合中選擇1個(gè)組合， 所述交流電弧焊接裝置基于由所述選擇部選出的所述1個(gè)組合來(lái)進(jìn)行焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電弧焊接裝置，其中，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)有所述正極性基本比率與所述逆極性基本比率的至少2個(gè)組合，第一組合中的正極性基本比率與逆極性基本比率比第二組合中的正極性基本比率與逆極性基本比率小，在連接具備第一長(zhǎng)度的線纜的第一焊接用焊炬來(lái)進(jìn)行焊接的情況下，通過(guò)選擇部選擇所述第一組合來(lái)進(jìn)行焊接，在連接具備比所述第一長(zhǎng)度的線纜長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度的線纜的第二焊接用焊炬來(lái)進(jìn)行焊接的情況下，通過(guò)所述選擇部選擇所述第二組合來(lái)進(jìn)行焊接。
3.一種交流電弧焊接裝置，交替地重復(fù)逆極性期間和正極性期間來(lái)進(jìn)行焊接，該交流電弧焊接裝置包括存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)正極性峰值期間、正極性基本期間、逆極性峰值期間與逆極性基本期間的多個(gè)組合，其中，所述正極性峰值期間是在所述正極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間，所述正極性基本期間是在所述正極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比所述峰值電流低的基本電流的期間，所述逆極性峰值期間是在所述逆極性期間內(nèi)通過(guò)峰值電流的期間，所述逆極性基本期間是在所述逆極性期間內(nèi)極性反轉(zhuǎn)之前通過(guò)比所述峰值電流低的基本電流的期間；和選擇部，其用于從所述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的多個(gè)所述組合中選擇1個(gè)組合， 所述交流電弧輝接裝置基于由所述選擇部選出的所述1個(gè)組合來(lái)進(jìn)行焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流電弧焊接裝置，其中，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)有所述正極性峰值期間、所述正極性基本期間、所述逆極性峰值期間與所述逆極性基本期間的至少2個(gè)組合，第一組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間比第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間短，在連接具備第一長(zhǎng)度的線纜的第一焊接用焊炬來(lái)進(jìn)行焊接的情況下，通過(guò)選擇部選擇所述第一組合來(lái)進(jìn)行焊接，在連接具備比所述第一長(zhǎng)度的線纜長(zhǎng)的第二長(zhǎng)度的線纜的第二焊接用焊炬來(lái)進(jìn)行焊接的情況下，通過(guò)所述選擇部選擇所述第二組合來(lái)進(jìn)行焊接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種交流電弧焊接裝置，在連接了具備電感較大的線纜的焊接用焊炬時(shí)，選擇比通常的正極性基本期間與逆極性基本期間長(zhǎng)的第二組合中的正極性基本期間與逆極性基本期間。由此，可以將因極性反轉(zhuǎn)時(shí)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的浪涌電壓抑制得較低，從而能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體元件不會(huì)破損的高品質(zhì)的交流電弧焊接裝置。
文檔編號(hào)B23K9/09GK102448652SQ20118000228
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者井原英樹(shù), 小林直樹(shù), 島林信介, 森川徹也, 永野元泰, 田中義朗, 竹村香介 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社