專利名稱：電弧點(diǎn)焊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在對(duì)重疊了多塊被焊接材料的工件進(jìn)行電弧點(diǎn)焊時(shí)，能夠
自動(dòng)化設(shè)定用于使得工件的背面熔核(皿gget)直徑適當(dāng)化的焊接電流以 及焊接時(shí)間的電弧點(diǎn)焊裝置。
背景技術(shù)：
TIG焊接、等離子體焊接等非熔化電極電弧所引起的電弧點(diǎn)焊中，對(duì) 于重疊了多塊被焊接材料的工件按壓焊接噴槍前端的噴嘴，通電規(guī)定焊接 時(shí)間Tw的規(guī)定焊接電流Iw，產(chǎn)生電弧，對(duì)工件進(jìn)行焊接。
圖12是一般的電弧點(diǎn)焊裝置的結(jié)構(gòu)圖。焊接電源PS輸出用于產(chǎn)生非 熔化電極電弧3的焊接電流Iw以及焊接電壓Vw。該焊接電源PS由于具 有恒定電流特性，因此通電所設(shè)定的焊接電流Iw，焊接電壓Vw成為與工 件長大致成比例的值。由于進(jìn)行電弧點(diǎn)焊，因此在焊接電源PS中設(shè)定焊 接電流Iw和作為該通電時(shí)間的焊接時(shí)間Tw。
在焊接噴槍4的前端安裝鎢電極等非熔化電極1 (有時(shí)簡單記作電 極)，在其外側(cè)設(shè)置噴嘴5。在該噴嘴5的內(nèi)側(cè)流過氬氣等防護(hù)氣體。工件 2形成為重疊了多塊被焊接材料。
電弧點(diǎn)焊在向工件2按壓上述噴嘴5的狀態(tài)下，通電規(guī)定焊接時(shí)間Tw 的規(guī)定焊接電流Iw，產(chǎn)生電弧3，焊接工件2。
圖13是示出進(jìn)行上述電弧點(diǎn)焊的工件2的焊接部的圖。該圖(A)表 示橫斷面圖，該圖(B)表示工件2的背面。如同圖(A)所示，按照貫 通2塊被焊接材料而形成焊接金屬的方式來接合。此外，如同圖(B)所 示，在背面形成直徑D (以下稱為背面熔核直徑D)的熔融部。該背面熔 核直徑D對(duì)接合強(qiáng)度有較大影響。因此，為了得到所希望的接合強(qiáng)度，必 須形成適當(dāng)?shù)谋趁嫒酆酥睆紻。因此，必須將電弧點(diǎn)焊的焊接電流Iw以 及焊接時(shí)間Tw設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?作為現(xiàn)有技術(shù)，例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。專利文獻(xiàn)l: JP特開平7—251266號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2: JP特開平5 —169262號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如上述，為了得到所希望的接合強(qiáng)度，必須形成適當(dāng)?shù)谋趁嫒酆酥睆?D。因此，必須將焊接電流Iw以及焊接時(shí)間Tw設(shè)定為適當(dāng)值。但是，為 了得到適當(dāng)?shù)谋趁嫒酆酥睆紻，必須在按被焊接材料的材質(zhì)、板厚、重疊 塊數(shù)等每個(gè)焊接條件來調(diào)整焊接電流Iw以及焊接時(shí)間Tw的同時(shí)，反復(fù)多 次進(jìn)行焊接，來尋找適當(dāng)?shù)臈l件。因此，在生產(chǎn)準(zhǔn)備中耗費(fèi)時(shí)間，生產(chǎn)效 率降低。更進(jìn)一步地，考慮到不熟練工，該條件設(shè)定是特別復(fù)雜的作業(yè)。
因此，本發(fā)明目的在于，提供一種能夠使得用于形成適當(dāng)?shù)谋趁嫒酆?直徑的焊接電流以及焊接時(shí)間的設(shè)定變得容易的電弧點(diǎn)焊裝置。
為了解決上述課題，第1發(fā)明是一種電弧點(diǎn)焊裝置，在重疊多塊被焊 接材料而形成的工件和電極之間產(chǎn)生電弧，通電規(guī)定焊接時(shí)間的規(guī)定焊接 電流來對(duì)該工件進(jìn)行焊接，該電弧點(diǎn)焊裝置包括
板厚設(shè)定部，其設(shè)定上述被焊接材料的板厚；
背面烙核直徑設(shè)定部，其設(shè)定上述工件的背面熔核直徑；
條件表格，其預(yù)先設(shè)定了上述板厚以及上述背面熔核直徑與上述焊接 電流值以及上述焊接時(shí)間之間的關(guān)系；以及
條件設(shè)定部，其將上述設(shè)定的板厚以及上述設(shè)定的背面熔核直徑作為 輸入，根據(jù)上述條件表格自動(dòng)地設(shè)定上述焊接電流值以及上述焊接時(shí)間。
第2發(fā)明是第1發(fā)明所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于，上述板厚是 形成上述工件的上述被焊接材料的各自的板厚的合計(jì)值。
第3發(fā)明是第2發(fā)明所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于，上述條件設(shè) 定部將上述設(shè)定的板厚以及上述設(shè)定的背面熔核直徑作為輸入，根據(jù)上述 條件表格輸出上述焊接電流值以及上述焊接時(shí)間，將這兩個(gè)值乘以與形成 上述工件的被焊接材料的塊數(shù)相對(duì)應(yīng)的系數(shù)，對(duì)上述焊接電流以及上述焊 接時(shí)間進(jìn)行修正來設(shè)定。
第4發(fā)明是第1 第3發(fā)明中任一項(xiàng)所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在 于，還包括電極.工件間距離設(shè)定部，其設(shè)定上述電極和上述工件之間的距離；以
及
修正部，其將由上述條件設(shè)定部所設(shè)定的上述焊接時(shí)間乘以與上述設(shè) 定的電極，工件間距離相對(duì)應(yīng)的系數(shù)來進(jìn)行修正。
第5發(fā)明是第1 第3發(fā)明中任一項(xiàng)所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在
于，包括
電極*工件間距離設(shè)定部，其設(shè)定上述電極和上述工件之間的距離；以
及
修正部，其將由上述條件設(shè)定部所設(shè)定的上述焊接電流值乘以與上述 設(shè)定的電極，工件間距離相對(duì)應(yīng)的系數(shù)來進(jìn)行修正。
第6發(fā)明是第4發(fā)明或第5發(fā)明所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于， 包括電壓檢測部，其檢測焊接電壓并輸出焊接電壓檢測值， 上述電極*工件間距離設(shè)定部根據(jù)上述焊接電壓檢測值來計(jì)算電極*工 件間距離并自動(dòng)地進(jìn)行設(shè)定。
根據(jù)上述第1發(fā)明，將被焊接材料的板厚以及工件的背面熔核直徑作 為輸入，能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定了板厚以及背面熔核直徑與焊接電流值以及焊 接時(shí)間之間的關(guān)系的條件表格，輸出焊接電流以及焊接時(shí)間。因此，能夠 自動(dòng)地設(shè)定得到所希望的背面熔核直徑的電弧點(diǎn)焊中的焊接電流以及焊 接時(shí)間，削減條件設(shè)定所必須的工時(shí)，并提高生產(chǎn)效率。更進(jìn)一步地，即 使是不熟練工，條件設(shè)定也變得容易，電弧點(diǎn)焊裝置的操作性也提高。
根據(jù)上述第2發(fā)明，通過將條件表格中的板厚設(shè)置為板厚合計(jì)值，從 而在工件由板厚不同的被焊接材料形成的情況下，也能夠根據(jù)1個(gè)條件表 格來自動(dòng)地設(shè)定焊接電流以及焊接時(shí)間。因此，能夠削減應(yīng)預(yù)先設(shè)定的條 件表格的數(shù)目，縮短條件表格制作時(shí)間。更進(jìn)一步地，即使在進(jìn)行板厚不 同的工件的條件設(shè)定的情況下，也可以只設(shè)定板厚合計(jì)值，而不必設(shè)定各 個(gè)板厚，提高條件設(shè)定的操作性。
根據(jù)上述第3發(fā)明，根據(jù)條件表格輸出焊接電流值以及焊接時(shí)間，在 這兩值上乘以與形成工件的被焊接材料的塊數(shù)相對(duì)應(yīng)的系數(shù)，來修正并設(shè) 定焊接電流以及焊接時(shí)間。因此，即使像2塊、3塊重疊等那樣重疊的塊 數(shù)不同，也能夠使用相同條件表格，來將背面熔核直徑設(shè)置為所希望的值。因此，能夠削減應(yīng)預(yù)先設(shè)定的條件表格的數(shù)目，縮短條件表格制作時(shí)間。
根據(jù)上述第4發(fā)明，即使電極，工件間距離發(fā)生變化，通過對(duì)由第1 第3發(fā)明的方法設(shè)定的焊接時(shí)間進(jìn)行修正，也能夠形成所希望的背面熔核直徑。
根據(jù)上述第5發(fā)明，即使電極，工件間距離發(fā)生變化，通過對(duì)由第1
第3發(fā)明的方法設(shè)定的焊接電流值進(jìn)行修正，也能夠形成所希望的背面熔
核直徑。
根據(jù)上述第6發(fā)明，能夠根據(jù)焊接電壓檢測值自動(dòng)地設(shè)定電極，工件間 距離。因此，在第4發(fā)明以及第5發(fā)明中，不必手動(dòng)輸入電極，工件間距離，
提高操作性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。 圖2是示出圖1中的條件設(shè)定電路CS中內(nèi)置的條件表格的一例的圖。 圖3是示出圖1中的條件設(shè)定電路CS中內(nèi)置的條件表格的與圖2不 同的一例的圖。
圖4是示出本發(fā)明實(shí)施方式2涉及的電弧點(diǎn)焊裝置中的條件表格的一 例的圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。 圖7是例示圖6的時(shí)間修正電路THC中內(nèi)置的電極，工件間距離設(shè)定
信號(hào)Lr與時(shí)間修正系數(shù)Kt之間的關(guān)系的圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。
圖9是例示圖8的電流修正電路IHC中內(nèi)置的電極，工件間距離設(shè)定
信號(hào)Lr與電流修正系數(shù)Ki之間的關(guān)系的圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。
圖ll是例示圖10的第2電極，工件間距離設(shè)定電路LR2中內(nèi)置的電
壓距離轉(zhuǎn)換函數(shù)的圖。
圖12是現(xiàn)有技術(shù)的電弧點(diǎn)焊裝置的結(jié)構(gòu)圖。 圖13是示出電弧點(diǎn)焊的焊接部的圖。符號(hào)說明
1非熔化電極
2工件
3電弧
4焊接噴槍
5噴嘴
AS板厚設(shè)定電路
As板厚設(shè)定信號(hào)
CS條件設(shè)定電路
D背面熔核直徑
DS背面熔核直徑設(shè)定電路
DS背面熔核直徑設(shè)定信號(hào)
DV驅(qū)動(dòng)電路
Dv驅(qū)動(dòng)信號(hào)
EI電流誤差放大電路
Ei電流誤差放大信號(hào)
HC修正電路
I1 I3焊接電流
ID焊接電流檢測電路
Id焊接電流檢測信號(hào)
IHC電流修正電路
Ihr焊接電流修正設(shè)定信號(hào)
Ir焊接電流設(shè)定信號(hào)
Iw焊接電流
K系數(shù)
Ki電流修正系數(shù)
Kt時(shí)間修正系數(shù)
電極，工件間距離設(shè)定電路
電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)LR2第2電極，工件間距離設(shè)定電路
MS材質(zhì)設(shè)定電路
Ms材質(zhì)設(shè)定信號(hào)
NS塊數(shù)設(shè)定電路
Ns塊數(shù)設(shè)定信號(hào)
ON啟動(dòng)電路
On啟動(dòng)信號(hào)
PM電源主電路
PS焊接電源
St焊接開始信號(hào)
T1 T3焊接時(shí)間
THC時(shí)間修正電路
Thr焊接時(shí)間修正設(shè)定信號(hào)
Tr焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)
Tw焊接時(shí)間
VD焊接電壓檢測電路
Vd焊接電壓檢測信號(hào)
Vw焊接電壓
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。 [實(shí)施方式1]
圖i是本發(fā)明的實(shí)施方式r涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。以下，參 照該圖說明各模塊。
電源主電路PM將3相200V等的商用電源作為輸入，按照后述的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Dv進(jìn)行逆變器控制等輸出控制，輸出用于產(chǎn)生電弧3的焊接電流 Iw以及焊接電壓Vw。該電源主電路PM由以下構(gòu)成對(duì)商用電源進(jìn)行整 流的l次整流器；對(duì)整流后的直流進(jìn)行平滑的電容器；將平滑后的直流轉(zhuǎn) 換為高頻交流的逆變器電路；將高頻交流降壓到適于電弧焊接的電壓值的 高頻變壓器；對(duì)降壓后的高頻交流進(jìn)行整流的2次整流器；以及對(duì)整流后的直流進(jìn)行平滑的電抗器。
在安裝于焊接噴槍4的前端的非熔化電極1與工件2之間產(chǎn)生電弧3。 噴嘴5包圍在非熔化電極1的外側(cè)，噴嘴5為向工件2按壓的狀態(tài)。
材質(zhì)設(shè)定電路MS輸出用于設(shè)定形成工件2的被焊接材料的材質(zhì)的材 質(zhì)設(shè)定信號(hào)Ms。例如，材質(zhì)設(shè)定信號(hào)Ms是在不銹鋼時(shí)成為High電平、 在鐵鋼時(shí)成為Low電平的信號(hào)。板厚設(shè)定電路AS輸出用于設(shè)定形成工件 2的被焊接材料的板厚的板厚設(shè)定信號(hào)As。例如，板厚設(shè)定信號(hào)As的值 是表示0.8、 1.0、 1.2、 1.4等板厚(mm)的數(shù)字。背面熔核直徑設(shè)定電路 DS輸出用于設(shè)定所希望的背面熔核直徑的背面熔核直徑設(shè)定信號(hào)Ds。例 如，背面熔核直徑設(shè)定信號(hào)Ds的值是表示1、 2、 3等直徑(mm)的數(shù)字。
條件設(shè)定電路CS內(nèi)置條件表格，將上述材質(zhì)設(shè)定信號(hào)Ms、板厚設(shè)定 信號(hào)As以及背面熔核直徑設(shè)定信號(hào)Ds作為輸入，根據(jù)條件表格來提取焊 接電流設(shè)定值以及焊接時(shí)間設(shè)定值，輸出焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir以及焊接時(shí) 間設(shè)定信號(hào)Tr。針對(duì)該條件表格的詳細(xì)情況以后敘述。
焊接電流檢測電路ID檢測焊接電流Iw，輸出焊接電流檢測信號(hào)Id。 電流誤差放大電路EI放大上述焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir和上述焊接電流檢測 信號(hào)Id之間的誤差，輸出電流誤差放大信號(hào)Ei。
啟動(dòng)電路ON將上述焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr作為輸入，輸入來自設(shè)置 在焊接噴槍4等上的啟動(dòng)開關(guān)(省略圖示)的焊接開始信號(hào)St時(shí)，輸出在 由焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr決定的時(shí)間成為High電平的啟動(dòng)信號(hào)On。驅(qū)動(dòng) 電路DV在該啟動(dòng)信號(hào)On為High電平的期間，以上述電流誤差放大信號(hào) Ei作為輸入，進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制控制，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dv。
圖2是上述條件表格的一例。同圖是工件2的材質(zhì)為不銹鋼的情況。 該圖是重疊2塊相同板厚的被焊接材料的情況。表格中，第1列的0.8 1.4mm表示形成工件2的被焊接材料的板厚。此外，第1行的1 3mm表 示背面熔核直徑。當(dāng)上述材質(zhì)設(shè)定信號(hào)Ms為High電平(不銹鋼)、上述 板厚設(shè)定信號(hào)As為l.Omm、上述背面熔核直徑設(shè)定信號(hào)Ds為2mm時(shí)， 根據(jù)該條件表格，焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir的值為100A，焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào) Tr的值為1.5秒。這樣地，能夠自動(dòng)地設(shè)定得到所希望的背面熔核直徑的 焊接電流以及焊接時(shí)間。圖3是與上述條件表格的圖2不同的一例。該圖是工件2的材質(zhì)為鐵 鋼的情況。同圖是重疊2塊相同板厚的被焊接材料的情況。表中，第l列
的0.8 1.6mm表示形成工件2的被焊接材料的板厚。此外，第1行的l 3mm表示背面熔核直徑。當(dāng)上述材質(zhì)設(shè)定信號(hào)Ms為Low電平(鐵鋼)、 上述板厚設(shè)定信號(hào)As為l.Omm，上述背面熔核直徑設(shè)定信號(hào)Ds為2mm 時(shí)，根據(jù)該條件設(shè)定表，焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir的值為120A，焊接時(shí)間設(shè) 定信號(hào)Tr的值為1.5秒。這樣地，能夠自動(dòng)地設(shè)定得到所希望的背面熔核 直徑的焊接電流以及焊接時(shí)間。
上述中，在工件2的材質(zhì)為不銹鋼或鐵鋼以外的情況下，預(yù)先設(shè)定與 該材質(zhì)對(duì)應(yīng)的條件表格。更進(jìn)一步地，在工件2是2塊被焊接材料重疊以 外的、例如3塊重疊的情況下，預(yù)先設(shè)定與此對(duì)應(yīng)的條件表格。在所希望 的熔核直徑為表格的中間值時(shí)，由其前后的值進(jìn)行內(nèi)插計(jì)算來設(shè)定焊接電 流以及焊接時(shí)間。內(nèi)插計(jì)算如以下進(jìn)行。在板厚為Almm、背面熔核直徑 為dlmm時(shí)，根據(jù)表格，設(shè)焊接電流為Il、焊接時(shí)間為T1。此外，板厚 為Almm、背面熔核直徑為D2mm時(shí)，根據(jù)表格，焊接電流為II、焊接 時(shí)間為T2。此時(shí)，為了計(jì)算簡單，將板厚為Almm、熔核直徑為D3 (D1<D3<D2)時(shí)的焊接電流I3設(shè)定為13= (11+12) /2，將焊接時(shí)間T3 設(shè)定為T3二 (Tl+T2) /2。進(jìn)行更精密的內(nèi)插計(jì)算時(shí)，也可以進(jìn)行線性 內(nèi)插(linearinterpolation),按比例分配來計(jì)算焊接電流以及焊接時(shí)間。
根據(jù)上述的實(shí)施方式1，以被焊接材料的板厚以及工件的背面熔核直 徑作為輸入，能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定了板厚以及背面熔核直徑與焊接電流值以 及焊接時(shí)間之間的關(guān)系的條件表格，輸出焊接電流以及焊接時(shí)間。因此， 能夠自動(dòng)地設(shè)定得到所希望的背面熔核直徑的龜弧點(diǎn)焊中的焊接電流以 及焊接時(shí)間，削減條件設(shè)定所必須的工時(shí)，提高生產(chǎn)效率。更進(jìn)一步地， 即使是不熟練工，條件設(shè)定也變得容易，電弧點(diǎn)焊裝置的操作性也提高。
本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的電弧點(diǎn)焊裝置，上述的條件表格的結(jié)構(gòu)不 同。因此，模塊圖與上述圖l相同。但是，條件設(shè)定電流CS中內(nèi)置的條 件表格的結(jié)構(gòu)不同。此外，本實(shí)施方式中，板厚設(shè)定電路AS中設(shè)定的是 形成工件2的多個(gè)被焊接材料的板厚的合計(jì)值。g卩，板厚設(shè)定信號(hào)As設(shè)定板厚合計(jì)值。
圖4是示出本實(shí)施方式涉及的條件表格的一例的圖。該圖與圖2相對(duì) 應(yīng)。該圖是被焊接材料的材質(zhì)為不銹鋼的情況。
該條件表格中，第l列表示板厚合計(jì)值，由1.6、 2.0、 2.4、 2.8mm構(gòu) 成。此外，第1行表示背面熔核直徑，由1、 2、 3mm構(gòu)成。例如，考慮 工件2為l.Omm的被焊接材料的2塊重疊、背面熔核直徑為2mm時(shí)。該 情況下，由于板厚合計(jì)值為2.0mm，因此根據(jù)條件表格，焊接電流為IOOA， 焊接時(shí)間為1.5秒。這些值作為焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir以及焊接時(shí)間設(shè)定信 號(hào)Tr被輸出。
通過以板厚合計(jì)值來構(gòu)成條件表格，從而也能與板厚不同的工件2對(duì) 應(yīng)。例如，在工件2由0.8mm的被焊接材料和1.2mm的被焊接材料形成 的情況下，板厚合計(jì)值為2.0mm。在背面熔核直徑為2mm時(shí)，根據(jù)條件 表格，焊接電流為IOOA，焊接時(shí)間為1.5秒。這樣地，即使在由板厚不同 的被焊接材料來形成工件2的情況下，也能夠采用l個(gè)條件表格來對(duì)應(yīng)， 能夠減少預(yù)先設(shè)定的條件表格的數(shù)目。
根據(jù)上述實(shí)施方式2，通過將條件表格中的板厚設(shè)置為板厚合計(jì)值， 從而即使在工件由板厚不同的被焊接材料形成的情況下，也能夠根據(jù)一個(gè) 條件表格來自動(dòng)設(shè)定焊接電流以及焊接時(shí)間。因此，能夠削減應(yīng)預(yù)先設(shè)定 的條件表格的數(shù)目，縮短條件表格制作時(shí)間。更進(jìn)一步地，即使在進(jìn)行板 厚不同的工件的條件設(shè)定的情況下，只設(shè)定板厚合計(jì)值即可，不必設(shè)定各 自的板厚，提高條件設(shè)定中的操作性。
圖5是本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。該圖與上述 圖1對(duì)應(yīng)，相同的模塊附加相同符號(hào)，省略其說明。該圖追加用虛線表示 的塊數(shù)設(shè)定電路NS以及修正電路HC。以下，參照該圖針對(duì)與圖1不同 點(diǎn)進(jìn)行說明。
板厚設(shè)定電路AS與上述實(shí)施方式2相同，輸出用于設(shè)定板厚合計(jì)值 的板厚設(shè)定信號(hào)As。條件設(shè)定電路CS中內(nèi)置的條件表格與上述圖3相同， 焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir以及焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr被輸入修正電路HC。塊數(shù) 設(shè)定電路NS輸出用于設(shè)定形成工件2的被焊接材料的重疊塊數(shù)的塊數(shù)設(shè)定信號(hào)Ns。修正電路HC將上述焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir、焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào) Tr以及塊數(shù)設(shè)定信號(hào)Ns作為輸入，在焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir的值以及焊接 時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr的值上乘以按照塊數(shù)設(shè)定信號(hào)Ns的值來決定的系數(shù)K, 來進(jìn)行修正，輸出焊接電流修正設(shè)定信號(hào)Ihr以及焊接時(shí)間修正設(shè)定信號(hào) Thr。該焊接電流修正設(shè)定信號(hào)Ihr被輸入到電流誤差放大電路EI，焊接時(shí) 間修正設(shè)定信號(hào)Thr被輸入到啟動(dòng)電路ON。 g卩，Ihr=K.Ir， Thr二K.Tr。 系數(shù)K根據(jù)塊數(shù)設(shè)定信號(hào)Ns的值而不同。例如，塊數(shù)設(shè)定信號(hào)Ns=2 (重 疊2塊)時(shí)，系數(shù)K二l.O，塊數(shù)設(shè)定信號(hào)Ns二3 (重疊3塊)時(shí)，系數(shù)K =0.9。修正的理由如下。即，即使板厚合計(jì)值為2.4mm，重疊2塊時(shí)重疊 1.2mm的被焊接材料，重疊3塊時(shí)重疊3塊0.8mm的被焊接材料。即使 板厚合計(jì)值為相同值，如果重疊塊數(shù)越多焊接電流以及焊接時(shí)間越不減 小，則背面熔核直徑必須相同。因此，根據(jù)與重疊塊數(shù)相對(duì)應(yīng)的系數(shù)K來 進(jìn)行該修正。也可以按照焊接電流和焊接時(shí)間將系數(shù)K設(shè)定為不同的值。
根據(jù)上述實(shí)施方式3，根據(jù)條件表格輸出焊接電流值以及焊接時(shí)間， 在這兩個(gè)值上乘以與形成工件的被焊接材料的塊數(shù)相對(duì)應(yīng)的系數(shù)，來修正 并設(shè)定焊接電流以及焊接時(shí)間。因此，即使像2塊重疊、3塊重疊這樣重 疊的塊數(shù)不同，使用相同的條件表格也能夠?qū)⒈趁嫒酆酥睆皆O(shè)定為所希望 的值。因此，能夠削減應(yīng)預(yù)先設(shè)定的條件表格的數(shù)目，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。
圖6是本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。該圖與上述 圖1對(duì)應(yīng)，相同的模塊附加相同符號(hào)，省略其說明。同圖追加用虛線表示 的電極，工件間距離設(shè)定電路LR以及用虛線表示的時(shí)間修正電路THC。 以下，參照該圖針對(duì)與圖1不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
電極，工件間距離設(shè)定電路LR設(shè)定非熔化電極1與工件2之間的距 離，輸出電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr。時(shí)間修正電路THC將該電極，工 件間距離設(shè)定信號(hào)Lr以及焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr作為輸入，將按照上述電 極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr的值來決定的時(shí)間修正系數(shù)Kr ( % )與上述焊 接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr的值相乘，將焊接時(shí)間修正設(shè)定信號(hào)Thr輸出至啟動(dòng) 電路0N。電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr的值與時(shí)間修正系數(shù)Kt之間的關(guān) 系在圖7中例示。另一方面，從條件設(shè)定電路CS輸出的焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir未經(jīng)修正而被直接輸入到電流誤差放大電路EI。
圖7是例示上述電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr與時(shí)間修正系數(shù)Kt之間 的關(guān)系的圖。同圖的橫軸表示電極vT件間距離設(shè)定信號(hào)Lr (mm)，縱軸 表示時(shí)間修正系數(shù)Kt (%)。如同圖所示，Lr=2mm時(shí)，Kt=100%， Lr 二1.5mm時(shí)，Kt=75%。將該時(shí)間修正系數(shù)Kt乘以焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr， 來計(jì)算焊接時(shí)間修正設(shè)定信號(hào)Thr。
上述中，修正焊接時(shí)間的理由如下。目卩，如果電極*工件間距離發(fā)生變 化，則用于形成相同的背面烙核直徑的焊接時(shí)間也發(fā)生變化。實(shí)施方式4 雖然是以實(shí)施方式1為基礎(chǔ)的情況，但是以實(shí)施方式2以及3為基礎(chǔ)也同 樣。以實(shí)施方式3為基礎(chǔ)的情況下，將圖5的修正電路HC的輸出信號(hào)輸 入至圖6的時(shí)間修正電路THC。
根據(jù)上述實(shí)施方式4，即使電極*工件間距離發(fā)生變化，通過對(duì)按照實(shí) 施方式1 3的方法設(shè)定的焊接時(shí)間進(jìn)行修正，從而能夠形成所希望的背 面熔核直徑。
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。該圖與上述 圖6對(duì)應(yīng)，相同的模塊附加相同符號(hào)，省略其說明。該圖將圖6的時(shí)間修 正電路THC置換為用虛線表示的電流修正電路IHC。以下，參照該圖針 對(duì)與圖6不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
電流修正電路IHC以電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr以及焊接電流設(shè)定 信號(hào)Ir作為輸入，將按照上述電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr的值來決定的 時(shí)間修正系數(shù)Ki (%)與上述焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir的值相乘，將焊接電 流修正設(shè)定信號(hào)Ihr輸出至電流誤差放大電路EI。電極，工件間距離設(shè)定信 號(hào)Lr的值與電流修正系數(shù)Ki之間的關(guān)系在圖9中例示。另一方面，從條 件設(shè)定電路CS輸出的焊接時(shí)間設(shè)定信號(hào)Tr未經(jīng)修正而被直接輸入到啟動(dòng) 電路ON。
圖9是例示上述電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr與電流修正系數(shù)Ki之間 的關(guān)系的圖。該圖的橫軸表示電極*工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr (mm)，縱軸 表示電流修正系數(shù)Ki 如該圖所示，Lr=2mm時(shí)，Ki=100%， Lr
二1.5mm時(shí)，Ki = 75%。將該電流修正系數(shù)Ki乘以焊接電流設(shè)定信號(hào)Ir，計(jì)算焊接電流修正設(shè)定信號(hào)Ihr。
上述中，修正焊接電流的理由如下。即，如果電極"工件間距離發(fā)生變
化，則用于形成相同的背面熔核直徑的焊接電流也發(fā)生變化。實(shí)施方式5 雖然是以實(shí)施方式1為基礎(chǔ)的情況，但是以實(shí)施方式2以及3為基礎(chǔ)也同 樣。以實(shí)施方式3為基礎(chǔ)的情況下，將圖5的修正電路HC的輸出信號(hào)輸 入至圖8的電流修正電路IHC。
根據(jù)上述實(shí)施方式5，即使電極*工件間距離發(fā)生變化，通過對(duì)按照實(shí) 施方式1 3的方法設(shè)定的焊接電流進(jìn)行修正，從而能夠形成所希望的背 面熔核直徑。
圖10是本發(fā)明實(shí)施方式6涉及的電弧點(diǎn)焊裝置的模塊圖。該圖與上 述圖6對(duì)應(yīng)，相同的模塊附加相同符號(hào)，省略其說明。該圖將圖6的電極 .工件間距離設(shè)定電路LR置換為用虛線表示的第2電極，工件間距離設(shè)定 電路LR2，追加用虛線表示的焊接電壓檢測電路VD。以下，參照該圖針 對(duì)與圖6不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
焊接電壓檢測電路VD檢測非熔化電極1與母材2之間的焊接電壓， 輸出焊接電壓檢測信號(hào)Vd。圖ll中如后所述，由于該焊接電壓檢測信號(hào) Vd的值與電極，工件間距離(電弧長)之間具有相關(guān)關(guān)系，因此能夠根據(jù) 焊接電壓檢測信號(hào)Vd的值來檢測電極，工件間距離。第2電極*工件間距 離設(shè)定電路LR2將該焊接電壓檢測信號(hào)Vd作為輸入，按照預(yù)先決定的電 壓距離轉(zhuǎn)換函數(shù)來計(jì)算電極*工件間距離，輸出電極*工件間距離設(shè)定信號(hào) Lr。
圖11是例示上述電壓距離轉(zhuǎn)換函數(shù)的圖。該圖的橫軸表示焊接電壓 檢測信號(hào)Vd (V)，縱軸表示電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr (mm)。從該圖 計(jì)算與焊接電壓檢測信號(hào)Vd的值相對(duì)應(yīng)的電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr的值。
上述中，雖然以實(shí)施方式4為基礎(chǔ)，其中對(duì)按照焊接電壓檢測信號(hào) Vd來設(shè)定電極，工件間距離設(shè)定信號(hào)Lr的情況進(jìn)行了說明，但是以實(shí)施方 式5為基礎(chǔ)也同樣。
根據(jù)上述實(shí)施方式6，能夠根據(jù)焊接電壓檢測值來自動(dòng)設(shè)定電極，工件間距離。因此，實(shí)施方式4以及實(shí)施方式5中，不必手動(dòng)輸入電極，工件間 距離，提高操作性。
權(quán)利要求
1. 一種電弧點(diǎn)焊裝置，在重疊多塊被焊接材料而形成的工件和電極之間產(chǎn)生電弧，通電規(guī)定焊接時(shí)間的規(guī)定焊接電流來對(duì)該工件進(jìn)行焊接，該電弧點(diǎn)焊裝置包括板厚設(shè)定部，其設(shè)定上述被焊接材料的板厚；背面熔核直徑設(shè)定部，其設(shè)定上述工件的背面熔核直徑；條件表格，其預(yù)先設(shè)定了上述板厚以及上述背面熔核直徑與上述焊接電流值以及上述焊接時(shí)間之間的關(guān)系；以及條件設(shè)定部，其將上述設(shè)定的板厚以及上述設(shè)定的背面熔核直徑作為輸入，根據(jù)上述條件表格自動(dòng)地設(shè)定上述焊接電流值以及上述焊接時(shí)間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于， 上述板厚是形成上述工件的上述被焊接材料的各自的板厚的合計(jì)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于， 上述條件設(shè)定部將上述設(shè)定的板厚以及上述設(shè)定的背面熔核直徑作為輸入，根據(jù)上述條件表格輸出上述焊接電流值以及上述焊接時(shí)間，將這 兩個(gè)值乘以與形成上述工件的被焊接材料的塊數(shù)相對(duì)應(yīng)的系數(shù)，對(duì)上述焊 接電流以及上述焊接時(shí)間進(jìn)行修正來設(shè)定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于， 還包括電極*工件間距離設(shè)定部，其設(shè)定上述電極和上述工件之間的距離；以及修正部，其將由上述條件設(shè)定部所設(shè)定的上述焊接時(shí)間乘以與上述設(shè) 定的電極，工件間距離相對(duì)應(yīng)的系數(shù)來進(jìn)行修正。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于， 包括電極*工件間距離設(shè)定部，其設(shè)定上述電極和上述工件之間的距離；以及修正部，其將由上述條件設(shè)定部所設(shè)定的上述焊接電流值乘以與上述 設(shè)定的電極，工件間距離相對(duì)應(yīng)的系數(shù)來進(jìn)行修正。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的電弧點(diǎn)焊裝置，其特征在于，包括電壓檢測部，其檢測焊接電壓并輸出焊接電壓檢測值， 上述電極*工件間距離設(shè)定部根據(jù)上述焊接電壓檢測值來計(jì)算電極*工件間距離并自動(dòng)地進(jìn)行設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠自動(dòng)設(shè)定用于形成得到所希望的接合強(qiáng)度的工件背面熔核直徑(Ds)的焊接電流值(Ir)以及焊接時(shí)間(Tr)的電弧點(diǎn)焊裝置。在通電規(guī)定焊接時(shí)間的規(guī)定焊接電流來對(duì)重疊多塊被焊接材料而形成的工件(2)進(jìn)行電弧焊接的電弧點(diǎn)焊裝置中，包括設(shè)定被焊接材料的板厚(As)的板厚設(shè)定部(AS)；設(shè)定工件(2)的背面熔核直徑(Ds)的背面熔核直徑設(shè)定部(DS)；預(yù)先設(shè)定了板厚(As)以及背面熔核直徑(Ds)與焊接電流值(Ir)以及焊接時(shí)間(Tr)之間的關(guān)系的條件表格；以及將所設(shè)定的板厚(As)以及所設(shè)定的背面熔核直徑(Ds)作為輸入，根據(jù)條件表格來自動(dòng)地設(shè)定焊接電流值(Ir)以及焊接時(shí)間(Tr)的條件設(shè)定部(CS)。
文檔編號(hào)B23K11/10GK101543931SQ20091012893
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者藤井督士 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大亨