專利名稱：焊接電源的保護控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在超過額定使用率進行焊接時用于保護焊接電源的焊接電源的保護控制方法。
背景技術：
對于進行消耗電極電弧焊接、非消耗電極電弧焊接、等離子電弧焊接等電弧焊接用的焊接電源規(guī)定了額定使用率。例如，在對額定焊接電流為350A的焊接電源規(guī)定了 60%的額定使用率時，以10分鐘為I周期，進行350A的焊接共計在6分鐘內(nèi)，剩余的4分鐘需要停止焊接。若焊接電流成為300A，則允許使用率=(350/300)2X60 = 82%。若焊接電流成為271A，則允許使用率為100%，可進行連續(xù)焊接。焊接電源規(guī)定額定使用率的理由在于，設置于焊接電源內(nèi)部的晶體管、二極管等半導體元件、變壓器及電抗器在超過額定使用率時被加熱，會產(chǎn)生燒損或耐久性的降低。在現(xiàn)有技術中，為了防止超過使用率，當過去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值超過額定焊接電流的平方與額定使用率之積時(焊接電源內(nèi)部的溫度上升值超過了以額定使用率使用時的溫度上升值時)，切斷焊接電流的通電來停止焊接，由此保護焊接電源(參照專利文獻I)。此外，在半導體元件、變壓器、電抗器等的成為高溫的部分的幾處安裝溫度傳感器，當溫度傳感器的溫度檢測值超過了溫度基準值時切斷焊接電流的通電來停止焊接，由此保護焊接電源(參照專利文獻2)。此時，可保證焊接電源以額定使用率進行焊接，因此按照以額定使用率進行焊接時溫度傳感器的溫度檢測值不會達到溫度基準值的方式進行焊接電源的熱設計。專利文獻1:日本特開平11-259149號公報專利文獻2:日本特開2008-229644號公報

在利用了機器人的焊接中，按照不會超過額定使用率的方式設定焊接電流及焊接時間。但是，在消耗電極電弧焊接中，有時因工件的加工精度、設置偏差、供電芯片的供電點的變動等，供電芯片-母材間距離會變動，若供電芯片-母材間距離變動而變得比設定值還短，則焊接電流值會變大。若變?yōu)檫@種狀態(tài)，則會產(chǎn)生超過額定使用率的情況，如上述那樣，為了保護焊接電源，焊接會被強制中斷。焊接在中途被中斷的工件會被廢棄或者從中斷部位開始重新焊接。無論是哪種情況，都會耗費工時，會降低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在機器人焊接中超過了額定使用率時能夠在實現(xiàn)焊接電源的保護的同時抑制生產(chǎn)效率降低的焊接電源的保護控制方法。為了解決上述課題，技術方案I的發(fā)明是焊接電源的保護控制方法，時刻計算出過去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值，并基于該平均值來切斷焊接電流的通電，其特征在于，通過溫度傳感器來檢測焊接電源內(nèi)部的溫度，當所述平均值達到了預先確定的使用率基準值時，推測繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止時的所述溫度傳感器的溫度檢測值，比較該溫度推測值Hs和預先確定的溫度基準值Ht，當Hs < Ht時繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止，當Hs > Ht時切斷所述焊接電流的通電來停止焊接。技術方案2的發(fā)明在技術方案I的焊接電源的保護控制方法中，基于所述平均值達到所述使用率基準值的時間點的所述溫度檢測值的變化率，計算出所述溫度推測值Hs。技術方案3的發(fā)明在技術方案I或2的焊接電源的保護控制方法中，將所述使用率基準值設定為預先確定的額定焊接電流的平方與預先確定的額定使用率之積。技術方案4的發(fā)明在技術方案I 3任一項的焊接電源的保護控制方法中，在因為所述溫度推測值Hs小于所述溫度基準值Ht而繼續(xù)進行焊接的過程中，當所述溫度檢測值達到了所述溫度基準值Ht時切斷所述焊接電流的通電來停止焊接。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，在平均值達到了使用率基準值的時間點，當推測為即使進行焊接直到結束為止溫度傳感器的溫度檢測值也小于不會對焊接電源帶來不良影響的溫度基準值時，繼續(xù)進行焊接。因此，不需要進行焊接途中被中斷的工件的重做，所以能夠抑制生產(chǎn)效率降低。另一方面，在推測為進行焊接直到結束為止時溫度傳感器的溫度檢測值不小于不會對焊接電源帶來不良影響的溫度基準值的情況下，通過切斷通電來停止焊接，由此保護焊接電源。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法的、由于溫度推測值Hs小于溫度基準值Ht因此繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止時的時序圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法的、由于溫度推測值Hs在溫度基準值Ht以上因此切斷通電時的時序圖。

圖3是用于實施本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法的焊接電源的框圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的焊接電源的保護控制方法的、溫度檢測值Hd達到了溫度基準值Ht時的時序圖。圖5是用于實施本發(fā)明的實施方式2涉及的焊接電源的保護控制方法的焊接電源的框圖。符號說明:I 焊絲2 母材3 電弧4 焊炬5進給輥As通電切斷信號AT達到判斷電路At達到信號CM 比較電路CM2第2比較電路
DCL直流電抗器DV驅(qū)動電路Dv驅(qū)動信號E輸出電壓EA誤差放大電路Ea誤差放大信號ED輸出電壓檢測電路Ed輸出電壓檢測信號ER輸出電壓設定電路Er輸出電壓設定信號FC進給控制電路Fe進給控制信號FR進給速度設定電路Fr進給速度設定信號

HD溫度檢測電路Hd溫度檢測(值/信號)HDD溫度A/D變換電路Hdd溫度檢測數(shù)字(值/信號)Hs溫度推測值HSC溫度推測值運算電路Hsc溫度推測值運算信號Ht溫度基準值HTR溫度基準值設定電路Htr溫度基準值設定信號Il 14焊接電流值ID電流A/D變換電路Id焊接電流數(shù)字(值/信號)It額定焊接電流Iw焊接電流IffD焊接電流檢測電路Iwd焊接電流檢測信號k、p數(shù)據(jù)數(shù)On焊接開始信號PM電源主電路RC機器人控制裝置Si(過去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方)平均值SIC平均值運算電路Sic平均值運算信號SR基準值設定電路
St使用率基準值Str使用率基準值設定信號T周期Td剩余時間Tds剩余時間通知信號Ts采樣周期Vw焊接電壓麗進給電動機a額定使用率AHd( 溫度檢測值的)變化率
具體實施例方式以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。[實施方式I]以下，說明本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法的原理。設定額定焊接電流It(A)及額定使用率a (% )。并且根據(jù)下式定義使用率基準值St。St = (It)2 a...(I)式在此，使用率基準值St是與以額定使用率a通入額定焊接電流It來進行焊接時的焊接電源內(nèi)部的溫度上升值相關的值。為了保護半導體元件、變壓器、電抗器等使這些部件不受到因加熱帶來的燒損，在這些部件的主體或附近設置多個溫度傳感器。在此，設想在安裝有特別需要進行溫度保護的半導體元件的散熱裝置上設置了 I個溫度傳感器的情況。溫度傳感器使用熱敏電阻等。并且，設定使溫度保護運行的溫度基準值Ht (°C)。該溫度基準值Ht被設定為大于以額定使用率使用焊接電源時的溫度傳感器的溫度檢測值Hd的值。這是為了在以額定使用率使用焊接電源時不運行溫度保護。在此基礎上，溫度基準值Ht被設定為能夠防止因超過使用率而引起的燒損或耐久性降低的值。溫度傳感器的溫度檢測值Hd達到了溫度基準值Ht (Hd彡Ht)時，切斷焊接電流的通電來停止焊接。設定作為常數(shù)的周期T = 600秒(10分鐘)，檢測焊接電流Iw(A)，利用下式計算出過去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si。Si = (1/T) / (Iw)2 dt...(2)式積分在從當前時間點起到過去600秒(10分鐘)的期間內(nèi)進行。在此，按預定的每個采樣周期Ts (秒)采樣焊接電流Iw后進行A/D變換，從而作為焊接電流數(shù)字值Id(n)來檢測，則上式與下式是等效的。Si (n) = (D (n-k_l) + …+D (n))/k...(3)式其中，D(n) = Id(n) Id(n), k是10分鐘內(nèi)采樣的數(shù)據(jù)數(shù)，k = 600/Ts。根據(jù)該式，能夠按每個采樣周期Ts計算出10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si。采樣周期Ts例如設定為I秒。此時，k = 600。若將采樣周期Ts高速化為100 U s左右，則能夠正確檢測焊接電流波形。但是，此時數(shù)據(jù)數(shù)成為k = 600萬這樣龐大的數(shù)量，需要使用可進行高速運算處理的CPU，會比較昂貴。為了防止這種現(xiàn)象，使焊接電流Iw通過低通濾波器(截止頻率I IOHz左右)后進行檢測來使其平滑化，從而即使采樣周期Ts為I秒左右這樣比較慢的周期，也能夠正確地進行上式運算。本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法是通過以下的步驟進行的。步驟1:設定額定焊接電流It、額定使用率a及溫度基準值Ht。并且，根據(jù)上述
(I)式運算出使用率基準值St來進行設定。步驟2:按每個采樣周期Ts采樣焊接電流Iw及來自溫度傳感器的溫度檢測值Hd，從而作為數(shù)字值進行檢測。設第n次焊接電流數(shù)字值為Id (n)，設第n次溫度檢測數(shù)字值為Hdd (n)。步驟3:通過上述(3)式，運算第n次的10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si(n)o步驟4:在焊接過程中，若平均值Si達到使用率基準值St (Si ^ St)，則運算出繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止時的溫度傳感器的溫度、即溫度推測值Hs。該推測是計算出平均值Si達到使用率基準值St的時間點的溫度傳感器的溫度檢測數(shù)字值Hdd(m)及其變化率AHdCC /秒)來進行的。若將從平均值Si達到使用率基準值St的時間點開始直到結束工件焊接為止的剩余時間設為Td (秒)，則根據(jù)下式運算溫度推測值Hs。Hs = Hdd (m) + A Hd Td...(4)式其中，AHd=(Hdd(m)-Hdd(m_l))/Ts。此夕卜，也可以根據(jù) Hdd (m)...Hdd (m_p)的過去P個數(shù)據(jù)求出I次近似式，從而運算變化率AHcL步驟5:比較溫度推測值Hs和溫度基準值Ht，Hs < Ht時繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止，Hs ^ Ht時，切斷焊接電流I`w的通電來停止焊接。圖1及圖2是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法的時序圖。其中，圖(A)表示焊接電流Iw，圖⑶表示10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si，圖(C)表示達到信號At，圖⑶表示溫度檢測值Hd，圖(E)表示通電切斷信號As。圖1是上述的步驟5中Hs < Ht的情況，圖2是Hs彡Ht的情況。以下，參照圖1和圖2進行說明。如圖1及圖2的(A)所示，時刻tl t2的期間是使焊接電流Il通電(接通)的焊接期間，時刻t2 t3的期間是不使焊接電流Iw通電的停止期間，時刻t3 t4的期間是使焊接電流Il通電的焊接期間，時刻t4 t5的期間是停止期間，時刻t5 t6的期間是使焊接電流12或13通電的焊接期間，時刻t6 t7的期間是停止期間。在此，Il < 12<13。焊接電流變化是因為，如上所述，在消耗電極電弧焊接中，即使焊絲的進給速度恒定，因工件的加工精度、設置偏差、供電芯片的供電點的變動等，有時供電芯片-母材間距離會變動，若供電芯片-母材間距離變動而變成比設定值短，則焊接電流值就會變大。各焊接期間及各停止期間是分別相同的時間長度。并且，焊接期間和停止期間的合計值是10分鐘。(圖1的說明)如圖1(B)所示，在時刻t5以前的期間，使焊接電流Il以同一使用率通電，因此平均值Si成為恒定值Sil。根據(jù)上述⑵式或(3)式，Sil變成Sil = Il Il (使用率)。該Sil小于虛線所示的使用率基準值St。因此，如圖1 (C)所示，達到信號At保持Low(低)電平不變。如圖1(D)所示，溫度檢測值Hd在時刻tl t2的焊接期間內(nèi)逐漸上升，在時刻t2 t3的停止期間內(nèi)逐漸下降，在時刻t3 t4的焊接期間內(nèi)逐漸上升，在時刻t4 t5的停止期間內(nèi)逐漸下降。時刻t5以前的溫度檢測值Hd的最大值是在時刻t2及t4。該最大值小于單點劃線所示的溫度基準值Ht。因此，如圖1(E)所示，通電切斷信號As保持Low電平不變。如圖1 (A)所示，時刻t5開始的焊接電流從Il增大至IJ 12。因此，如圖1 (B)所示，平均值Si從時刻t5開始逐漸增加。之后，在焊接結束的時刻t6之前的時刻t52，平均值Si達到虛線所示的使用率基準值St (Si彡St)。響應于此，如圖1 (C)所示，達到信號At變化成High (高)電平。因此，進行上述的步驟4的處理，將直到焊接結束為止的剩余時間Td (時刻t52 t6)、時刻t52時間點的溫度檢測數(shù)字值Hdd (m)及變化率AHd代入上述(4)式，運算溫度推測值Hs。接著進行步驟5的處理，比較溫度推測值Hs和溫度基準值Ht。圖1是Hs < Ht的情況，因此如圖1 (E)所示，通電切斷信號As保持Low電平不變，在時刻t52以后也繼續(xù)進行焊接，在時刻t6結束焊接。如圖1(B)所示，平均值Si在時刻t52以后一直增加到時刻t6，在時刻t6 t7的停止期間內(nèi)維持該值。如圖1 (D)所示，溫度檢測值Hd在時刻t5開始的焊接期間內(nèi)逐漸上升，在時刻t6成為比時刻t5以前的最大值還大的值Hdl，在時刻t6 t7的停止期間內(nèi)逐漸下降。時刻t6這一時間點的溫度檢測值Hdl成為比單點劃線所示的溫度基準值Ht小的值。即，Sil<St及Hs( = Hdl) <Ht的關系成立。(圖2的說明)由于一直到時刻t5的動作與圖1相同，因此省略說明。如圖2(A)所示，時刻t5開始的焊接電流從Il增加至13。因此，如圖2(B)所示，平均值Si從時刻t5開始以比圖1更陡的斜率逐漸增加。并且，在焊接結束的時刻t6之前的時刻t51，平均值Si達到虛線所示的使用率基準值St (Si彡St)。由于13 > 12，因此時刻t51在圖1的時刻t52之前。響應于此，如圖2(C)所示，達到信號At變化成High電平。因此，進行上述的步驟4的處理，將直到焊接結束為止的剩余時間Td(時刻t51 t6)、時刻t51這一時間點的溫度檢測數(shù)字值Hdd(m)及變化率AHd代入上述(4)式，運算溫度推測值Hs。接著，進行步驟5的處理，比較溫度推測值Hs和溫度基準值Ht。圖2是Hs > Ht的情況，因此，如圖2(E)所示，在時刻t51,通電切斷信號As變化成High電平。響應于此,如圖2⑷所示,切斷焊接電流Iw的通電，停止焊接。如圖2(B)所示 ，平均值Si在時刻t51以后逐漸減少。如圖2(D)所示，溫度檢測值Hd從時刻t5開始逐漸上升，在時刻t51以后逐漸下降。圖2 (C)所示的達到信號At成為High電平時，可以通過顯示燈、蜂鳴器、外部信號等發(fā)出警報。此外，圖2(E)所示的通電切斷信號As成為High電平時，可以發(fā)出其他警報。并且，可以是:在通電切斷信號As—旦變化成High電平時，只要不通過復位信號進行解除，就維持其狀態(tài)。這樣，若不是在消除通電切斷信號As成為High電平的原因而進行復位以后，則不能再次開始焊接。圖3是用于實施上述的本發(fā)明的實施方式I涉及的焊接電源的保護控制方法的焊接電源的框圖。圖3是利用了機器人的焊接情形，是電弧焊接法為消耗電極電弧焊接法的情況。以下，參照圖3說明各模塊。電源主電路PM以3相200V等商用電源(省略圖示)作為輸入,根據(jù)后述的驅(qū)動信號Dv進行逆變器控制等輸出控制，將輸出電壓E和焊接電流Iw輸出。雖然省略了圖示，但是該電源主電路PM具備:對商用電源進行整流的I次整流電路、對整流后的具有波動的直流進行平滑化的電容器、由上述的驅(qū)動信號Dv驅(qū)動且將平滑化后的直流變換為高頻交流的逆變器電路、將高頻交流降壓至適合電弧焊接的電壓值的高頻變壓器、對降壓后的高頻交流進行整流的2次整流電路。直流電抗器DCL對上述的輸出電壓E進行平滑化。焊絲I通過與進給電動機WM結合的進給輥5的旋轉而貫穿焊炬4內(nèi)來進給，在與母材2之間產(chǎn)生電弧3。焊炬4是由機器人(省略圖示)把持的。向焊絲I與母材2之間施加焊接電壓Vw,使焊接電流Iw通電。機器人控制裝置RC輸出開始焊接時成為High電平的焊接開始信號On、及通知從焊接中的當前時間點到結束工件焊接為止的剩余時間的剩余時間通知信號Tds。由于機器人控制裝置RC存儲了作業(yè)程序，因此能夠識別當前正在焊接工件的哪個位置。因此，機器人控制裝置RC能夠運算從當前正在焊接的位置焊接到終端為止所需的剩余時間。基準值設定電路SR向上述的(I)式輸入預先確定的額定焊接電流值It和預先確定的額定使用率a，輸出使用率基準值設定信號Str。溫度基準值設定電路HTR輸出預先確定的溫度基準值設定信號Htr。這些電路進行上述的步驟I的處理。焊接電流檢測電路IWD檢測上述的焊接電流Iw并使其通過低通濾波器，從而輸出焊接電流檢測信號Iwd。電流A/D變換電路ID按每個預先確定的采樣周期Ts對該焊接電流檢測信號Iwd進行A/D變換，輸出焊接電流數(shù)字信號Id。溫度檢測電路HD包括溫度傳感器，輸出溫度檢測信號Hd。溫度A/D變換電路HDD按每個上述的采樣周期Ts對該溫度檢測信號Hd進行A/D變換，輸出溫度檢測數(shù)字信號Hdd。這些電路進行上述的步驟2的處理。平均值運算電路SIC將上述的焊接電流數(shù)字信號Id作為輸入，按每個上述的采樣周期Ts，根據(jù)上述的(3)式，運算10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值，并作為平均值運算信號Sic來輸出。該電路進行上述的步驟3的處理。達到判斷電路AT將上述的平均值運算信號Sic和上述的使用率基準值設定信號Str作為輸入，輸出在平均值運算信號Sic的值達到了使用率基準值設定信號Str的值(Sic彡Str)的時間點成為High電平的達到信號At。溫度推測值運算電路HSC將該達到信號At、上述的溫度檢測數(shù)字信號Hdd和剩余時間通知信號Tds作為輸入，在達到信號At變化成High電平的 時間點，根據(jù)上述的(4)式運算溫度推測值，輸出溫度推測值運算信號Hsc0這些電路進行上述的步驟4的處理。比較電路CM將上述的溫度推測值運算信號Hsc和上述的溫度基準值設定信號Htr作為輸入，比較兩個值，在Hsc SHtr時輸出成為High電平的通電切斷信號As。該電路進行上述的步驟5的處理。輸出電壓設定電路ER輸出預先確定的輸出電壓設定信號Er。輸出電壓檢測電路ED檢測對高頻變壓器的次級側輸出進行了整流后的脈沖狀電壓即輸出電壓E (經(jīng)過直流電抗器DCL之前的電壓)，使該檢測值經(jīng)過低通濾波器(截止頻率為I IOHz左右)，并作為輸出電壓檢測信號Ed進行輸出。誤差放大電路EA對上述的輸出電壓設定信號Er與該輸出電壓檢測信號Ed之間的誤差進行放大，輸出誤差放大信號Ea。通過該誤差放大電路EA，成為具有恒壓特性的電源。驅(qū)動電路DV將該誤差放大信號Ea、上述的焊接開始信號On和上述的通電切斷信號As作為輸入，在焊接開始信號On為High電平、且通電切斷信號As為Low電平時，根據(jù)誤差放大信號Ea進行脈寬調(diào)制控制，并基于該結果輸出用于驅(qū)動上述的電源主電路PM內(nèi)的逆變器電路的驅(qū)動信號Dv，在焊接開始信號On為Low電平、或者通電切斷信號As為High電平時，不輸出驅(qū)動信號Dv。該電路進行上述的步驟5的處理的一部分。通過該電路，若通電切斷信號As成為High電平，則焊接電源的輸出停止，因此切斷焊接電流的通電。進給速度設定電路FR輸出預先確定的進給速度設定信號Fr。進給控制電路FC將該進給速度設定信號Fr、上述的焊接開始信號On和上述的通電切斷信號As作為輸入，在焊接開始信號On為High電平、且通電切斷信號As為Low電平時，向上述的進給電動機麗輸出用于以相當于該設定值的進給速度進給焊絲I的進給控制信號Fe，在焊接開始信號On為Low電平、或者通電切斷信號As為High電平時，輸出用于停止進給的進給控制信號Fe。該電路進行上述的步驟5的處理的一部分。通過該電路，在通電切斷信號As為High電平時，停止焊絲I的進給。根據(jù)上述的實施方式1，在過去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si達到了預先確定的使用率基準值時，推測繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止時的溫度傳感器的溫度檢測值，比較該溫度推測值Hs和預先確定的溫度基準值Ht，當Hs < Ht時繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止，當Hs ^ Ht時，切斷焊接電流的通電來停止焊接。在此，使用率基準值是基于與以額定使用率使額定焊接電流通電來進行焊接時的焊接電源內(nèi)部的溫度上升值相關的值而設定的。而且，溫度基準值被設定為比以額定使用率使額定焊接電流通電來進行焊接時的溫度傳感器的溫度檢測值大的值。這是為了在以額定使用率使用焊接電源時不進行溫度保護。在此基礎上，溫度基準值被設定為能夠防止因超過使用率而引起的燒損或耐久性降低的值。這樣，在上述的平均值Si達到了使用率基準值的時間點，當推測為即使進行焊接直到結束為止溫度傳感器的溫度檢測值也小于不會對焊接電源帶來不良影響的溫度基準值時，繼續(xù)進行焊接。因此，由于不需要進行焊接途中被中斷的工件的重做，所以能夠抑制生產(chǎn)效率的降低。另一方面，在推測為進行焊接直到結束為止時溫度傳感器的溫度檢測值不小于不會對焊接電源帶來不良影響的溫度基準值的情況下，通過切斷通電來停止焊接，由此保護焊接電源。[實施方式2]在本發(fā)明的實施方式2中，在上述的實施方式I中因溫度推測值Hs小于溫度基準值Ht而繼續(xù)進行焊接時，當溫度傳感器的溫度檢測值Hd達到了溫度基準值Ht時切斷焊接電流的通電來停止焊接。 以下，參照附圖來進行說明。本發(fā)明的實施方式2中的處理中，步驟I 4與實施方式I相同，將步驟5替換成了如下的步驟51。步驟51:比較溫度推測值Hs和溫度基準值Ht，Hs < Ht時繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止，在繼續(xù)進行焊接的過程中，溫度檢測值Hd達到了溫度基準值Ht (Hd ^ Ht)時或者Hs > Ht時，切斷焊接電流Iw的通電來停止焊接。圖4是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的焊接電源的保護控制方法的時序圖。圖4⑷表示焊接電流Iw，圖4(B)表示10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si，圖4(C)表示達到信號At，圖4(D)表示溫度檢測值Hd，圖4(E)表示通電切斷信號As。圖4與上述的圖1同樣是溫度推測值Hs <溫度基準值Ht的情況。因此，圖4的直到時刻t52為止的動作與圖1相同，所以省略這些期間的說明。以下，參照附圖，說明不同的動作的期間。如圖4⑷所示，時刻t5開始的焊接電流從Il增加至12。因此，如圖4(B)所示，平均值Si從時刻t5開始逐漸增加。并且，在焊接結束的時刻t6之前的時刻t52，平均值Si達到虛線所示的使用率基準值St (Si ^ St)。響應于此，如圖4(C)所示，達到信號At變化成High電平。因此，進行上述的步驟4的處理，將焊接結束為止的剩余時間Td (時刻t52 t6)、時刻t52這一時間點的溫度檢測數(shù)字值Hdd(m)和變化率AHd代入上述(4)式，運算溫度推測值Hs。接著，進行步驟51的處理，比較溫度推測值Hs和溫度基準值Ht。圖4是Hs < Ht的情況，因此如圖4(E)所示，通電切斷信號As保持Low電平不變，時刻t52以后也繼續(xù)進行焊接。如圖4(D)所示，溫度檢測值Hd從時刻t5開始逐漸上升。這些動作與上述的圖1相同。并且，這以后的動作不同于圖1。在焊接結束的時刻t6之前的時刻t53，若因上述的因素引起供電芯片-母材間距離變動而進一步變短，則如圖4(A)所示，焊接電流從12增加至14。在此，是Il < 12 < 13< 14的情況。因此，如圖4(D)所示，溫度檢測值Hd從時刻t53開始其上升斜率變陡，在時刻t54達到單點劃線所示的溫度基準值Ht (Hd彡Ht)。響應于此，如圖4(E)所示，在時刻t54，通電切斷信號As變化成High電平，如圖4 (A)所示，切斷焊接電流Iw的通電來停止焊接。如圖4(B)所示，平均值Si從時刻t53開始其上升斜率變陡，在時刻t54以后逐漸減少。如圖4(D)所示，溫度檢測值Hd在時刻t54以后逐漸下降。圖5是用于實施上述的本發(fā)明的實施方式2涉及的焊接電源的保護控制方法的焊接電源的框圖。圖5是利用了機器人的焊接情形，是電弧焊接法為消耗電極電弧焊接法的情況。圖5對應于上述的圖3，向同一模塊附加同一符號，省略它們的說明。圖5將圖3的比較電路CM替換成了第2比較電路CM2。以下，參照附圖，說明不同于圖3的模塊。第2比較電路CM2將溫度推測值運算信號Hsc、溫度基準值設定信號Htr及溫度檢測數(shù)字信號Hdd作為輸入，在Hsc彡Htr或Hdd彡Htr時輸出成為High電平的通電切斷信號As。該電路進行上述的步驟51的處理。根據(jù)上述的實施方式2，由于溫度推測值Hs小于溫度基準值Ht而繼續(xù)進行焊接時，當溫度檢測值Hd達到了溫度基準值Ht時切斷焊接電流的通電來停止焊接。即，盡管以焊接結束時的溫度推測值Hs小于溫 度基準值Ht的值作為前提而繼續(xù)進行了焊接，但在由于焊接電流的預想外的變動而溫度檢測值Hd達到了溫度基準值Ht時切斷通電。因此，不會在溫度檢測值Hd超過溫度基準值Ht時繼續(xù)焊接，所以能夠更可靠地進行焊接電源的保護。在上述的實施方式I 2中，說明了溫度傳感器為I個的情況，但也可以是多個。此時，設為在各溫度傳感器的溫度推測值均小于各溫度基準值時繼續(xù)進行焊接即可。而且，設為只要有一個溫度傳感器的溫度檢測值達到了與其相對應的溫度基準值就切斷通電來停止焊接即可。
權利要求
1.一種焊接電源的保護控制方法，時刻計算出過去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值，并基于該平均值來切斷焊接電流的通電， 所述焊接電源的保護控制方法的特征在于， 通過溫度傳感器來檢測焊接電源內(nèi)部的溫度，當所述平均值達到了預先確定的使用率基準值時，推測繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止時的所述溫度傳感器的溫度檢測值，比較該溫度推測值Hs和預先確定的溫度基準值Ht，當Hs < Ht時繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止，當Hs > Ht時切斷所述焊接電流的通電來停止焊接。
2.根據(jù)權利要求1所述的焊接電源的保護控制方法，其特征在于， 基于所述平均值達到所述使用率基準值的時間點的所述溫度檢測值的變化率，計算出所述溫度推測值Hs。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的焊接電源的保護控制方法，其特征在于， 將所述使用率基準值設定為預先確定的額定焊接電流的平方與預先確定的額定使用率之積。
4.根據(jù)權利要求1 3的任一項所述的焊接電源的保護控制方法，其特征在于， 在由于所述溫度推測值Hs小于所述溫度基準值Ht而繼續(xù)進行焊接的過程中，當所述溫度檢測值達到了所述溫度 基準值Ht時切斷所述焊接電流的通電來停止焊接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊接電源的保護控制方法，使焊接電源的使用率保護控制運行來抑制焊接中斷導致生產(chǎn)效率降低的情況。在時刻算出過去十分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si，基于該平均值Si切斷焊接電流的通電的焊接電源的保護控制方法中，當平均值Si達到了使用率基準值St時，推測繼續(xù)進行焊接直到結束為止時在焊接電源內(nèi)部設置的溫度傳感器的溫度檢測值Hd，比較該溫度推測值Hs和溫度基準值Ht，Hs＜Ht時繼續(xù)進行焊接直到結束焊接為止，當Hs≥Ht時切斷所述焊接電流Iw的通電來停止焊接。由此，在推測為即使繼續(xù)進行焊接直到結束為止溫度傳感器的溫度檢測值Hd也小于不會對焊接電源帶來不良影響的溫度基準值Ht時繼續(xù)進行焊接，因此能夠抑制生產(chǎn)效率降低。
文檔編號B23K9/00GK103223542SQ20131001534
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權日2012年1月26日
發(fā)明者小野貢平 申請人:株式會社大亨