專利名稱：控制脈沖輸出的方法和自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及控制焊接輸出的方法，也涉及自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，其中自耗電極(下文稱為焊條(wire))被自動供給，在焊條和焊接基料(下文稱為基料)之間交替地和重復地提供峰值電流和基本電流。


圖10是示出控制自耗電極型脈沖電弧焊接器的輸出的傳統(tǒng)方法。根據(jù)上述傳統(tǒng)方法，通過固定脈沖周期和改變脈沖頻率，控制脈沖電弧焊接器的輸出。該脈沖周期被設定在最合適的值，以便每次輸出峰值電流時在焊條頭上形成熔珠，從而形成的熔珠可以由峰值電流引起的電磁收縮力從焊條頭上分離，并移位到基料。因而，如圖11所示，在單脈沖單珠的輸出條件下，短路的發(fā)生被抑制，在焊接過程中，很少引起飛濺。
接著，參考圖10，下面解釋傳統(tǒng)的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的結(jié)構(gòu)。在圖10中，標號1是三相輸入電源，標號2是第一整流部分，標號3是逆變器電路，標號4是主變壓器，標號5是第二整流部分，標號6是電抗器，標號20是正輸出端，標號21是負輸出端，標號22是基片(chip)，標號23是焊條，標號24是基料，標號12是切換電路部分，標號14是峰值電流設定部分，標號15是基本電流設定部分。在焊接電壓檢測部分7的輸出和焊接電壓設定部分9的輸出之間引起的誤差由誤差放大部分8放大。通過誤差放大部分8的輸出，脈沖頻率計算部分18輸出脈沖頻率信號。通過該脈沖頻率信號和用于設定脈沖周期的脈沖周期設定部分13的輸出，在脈沖輸出設定部分10c中獲得焊接輸出的合適頻率和對應于脈沖周期的信號。
若如上所述設定了單脈沖單珠的最合適周期，則可能抑制飛濺的發(fā)生。然而，近年來，有增加焊接速度的趨勢，從而能夠提高焊接生產(chǎn)率。為了增加焊接速度。必須降低焊接電壓。當焊接電壓降低時，根據(jù)傳統(tǒng)的控制方法不改變脈沖周期，如圖12所示。因而，平均脈沖頻率被降低。然而，要供給的焊條量是恒定的。相應地，盡管設定了單脈沖單珠的最合適周期，因為對要供給的焊條的量來說，脈沖頻率短缺，在熔珠從焊條頭上分離之前會發(fā)生短路。另外，留在焊條頭上的熔珠的大小不一致。因而，短路發(fā)生的頻率變得無規(guī)則。因為上述原因，產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量增加了，這樣產(chǎn)生的飛濺粘到基料和噴嘴，損害了生產(chǎn)率的提高。
本發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，因而本發(fā)明的一個目的是提供一種控制脈沖輸出的方法和一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，其中在每次脈沖處有規(guī)則地引起短路，這樣可以減少發(fā)生的飛濺的數(shù)量。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種控制脈沖輸出的方法和一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，其中在每次脈沖處有規(guī)則地引起短路，這樣當峰值電流降低時可以抑制產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量，這樣在降低焊接電壓的情況下，平均脈沖頻率不改變。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種控制脈沖輸出的方法和一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，其中由于前面的原因，在每次脈沖處，熔珠從焊條頭上有規(guī)則地移位到基料，這樣可以減少所產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量，由于根據(jù)本發(fā)明，當在熔珠剛從焊條頭上分離之前變化的焊接電壓被檢測時，可以預測熔珠的分離，結(jié)束脈沖周期。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種控制脈沖輸出的方法，包括以下步驟通過至少使用焊接輸出電壓、對應于所述焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，設定電流的脈沖周期。當設定了脈沖周期時，通過至少使用焊接輸出電壓、對應于所述焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，也通過使用設定脈沖頻率，設定電流的脈沖周期。關于脈沖周期，至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定電流的脈沖周期的上限和下限。接著，下面解釋應用了控制脈沖輸出的方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，包括焊接電壓檢測部分，用于檢測焊接電壓；焊接電壓設定部分，用于設定焊接電壓；主變壓器，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；整流元件，用于整流所述主變壓器的輸出；誤差放大部分，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是所述焊接電壓檢測部分的輸出或所述整流元件的輸出，另一個輸入是所述焊接電壓設定部分的輸出；脈沖頻率設定部分，用于設定脈沖頻率以計算脈沖周期；脈沖輸出設定部分，用于從焊接電壓檢測部分的輸出或整流元件的輸出、焊接電壓設定部分的輸出、脈沖頻率設定部分的輸出和誤差放大部分的輸出中，輸出對應于焊接輸出的脈沖輸出信號；峰值電流設定部分，用于設定峰值電流；基本電流設定部分，用于設定基本電流；和切換電路部分，用于通過所述脈沖輸出設定部分的輸出選擇所述峰值電流設定部分的輸出或者所述基本電流設定部分的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種控制脈沖輸出的方法，包括以下步驟通過至少使用焊接輸出電壓、對應于所述焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，并且也通過使用設定脈沖頻率，設定峰值電流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，包括焊接電壓檢測部分，用于檢測焊接電壓；焊接電壓設定部分，用于設定焊接電壓；主變壓器，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；整流元件，用于整流所述主變壓器的輸出；誤差放大部分，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是所述焊接電壓檢測部分的輸出或所述整流元件的輸出，另一個輸入是所述焊接電壓設定部分的輸出；脈沖頻率設定部分，用于設定脈沖頻率以計算峰值電流；脈沖周期設定部分，用于設定脈沖周期；峰值電流計算部分，用于設定峰值電流，而焊接電壓檢測部分的輸出、整流元件的輸出和焊接電壓檢測部分的輸出、脈沖周期設定部分的輸出和脈沖頻率設定部分的輸出之一被用作輸入；基本電流設定部分，用于設定基本電流；和切換電路部分，用于通過所述脈沖輸出設定部分的輸出選擇所述峰值電流計算部分的輸出或者所述基本電流設定部分的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種控制脈沖輸出的方法，包括以下步驟通過焊接輸出電壓檢測用于預測熔珠從焊條頭上分離的熔珠分離預測信號；和通過使用該熔珠分離預測信號作為確定脈沖周期結(jié)束的時刻的信號，設定脈沖周期。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，包括焊接電壓檢測部分，用于檢測焊接電壓；比較部分，用于當比較和計算所述焊接電壓檢測部分的輸出和電壓設定部分的輸出時，且所述焊接電壓檢測部分的輸出超過電壓設定部分的輸出時，輸出熔珠分離預測信號；焊接電壓設定部分，用于設定焊接電壓；主變壓器，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；整流元件，用于整流所述主變壓器的輸出；誤差放大部分，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是所述焊接電壓檢測部分的輸出或所述整流元件的輸出，另一個輸入是所述焊接電壓設定部分的輸出；脈沖頻率計算部分，用于當所述誤差放大部分的輸出用作輸入時，設定脈沖頻率；脈沖輸出設定部分，通過使用比較部分的輸出和脈沖頻率計算部分的輸出作為輸入，也通過使用脈沖頻率計算部分的輸出作為峰值周期開始信號和也通過使用比較部分的輸出作為峰值周期結(jié)束信號，用于輸出對應于焊接輸出的脈沖輸出信號；峰值電流設定部分，用于設定峰值電流；基本電流設定部分，用于設定基本電流；和切換電路部分，用于通過所述脈沖輸出設定部分的輸出選擇所述峰值電流設定部分的輸出或者所述基本電流設定部分的輸出。
至少根據(jù)焊條供給量、焊條直徑和焊條材料的設定之一，設定用于設定自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的峰值電流的上述峰值電流設定部分。
圖1是示出應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出的第一方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的實施例的電路圖；圖2是示出應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出的第二方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的實施例的電路圖；圖3是示出應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出的第三方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的實施例的電路圖；圖4是示出應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中的脈沖周期設定部分的實施例的電路圖；圖5是示出應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中的脈沖周期設定部分和脈沖頻率設定部分的實施例的電路圖；圖6是示出應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中的峰值電流設定部分和基本電流設定部分的實施例的電路圖；圖7是示出在減少焊接電壓的條件下，由應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出的第一方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的波形圖；圖8是示出在減少焊接電壓的條件下，由應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出的第二方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的波形圖；圖9是示出熔珠被移位(shift)的狀態(tài)的圖和示出在減少焊接電壓的條件下，由應用了本發(fā)明的控制脈沖輸出的第三方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的波形圖；圖10是示出應用了傳統(tǒng)的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的實施例的電路圖；圖11是在使用傳統(tǒng)的控制脈沖輸出方法和在單脈沖單珠的最合適的條件下進行焊接的情況下，焊接電壓的波形圖；和圖12是示出熔珠被移位的狀態(tài)的圖和示出在減少焊接電壓的條件下，由傳統(tǒng)的控制脈沖輸出方法進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的波形圖。
根據(jù)本發(fā)明，在控制脈沖輸出的方法和自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中，通過至少使用焊接輸出電壓、對應于焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，設定脈沖周期。當脈沖周期被設定時，至少焊接輸出電壓、對應于焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一被使用，設定脈沖頻率也被使用。關于脈沖周期，根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定上限和下限。即，根據(jù)控制脈沖輸出的方法和自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，當降低焊接電壓時，設定脈沖周期，從而不改變平均的脈沖頻率。由于前述的原因，每次降低焊接電壓時引起的短路在每個脈沖處有規(guī)則地產(chǎn)生，這樣可以減少產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量。在脈沖輸出設定部分，提供了限定器設定部分，通過它，可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定脈沖周期的上限和下限。當在脈沖輸出設定部分中提供了該限定器設定部分時，穩(wěn)定化焊接。設定用于計算脈沖周期的脈沖頻率的脈沖頻率設定部分可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一來設定。因而，可以擴展設定的范圍。
同樣，根據(jù)本發(fā)明，在控制脈沖輸出的方法和自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中，通過至少使用焊接輸出電壓、對應于焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，和也通過使用設定脈沖頻率，設定峰值電流。當焊接電壓降低時，峰值電流也降低，從而不改變平均的脈沖頻率。由于前述的原因，短路在每個脈沖處有規(guī)則地產(chǎn)生，這樣可以減少產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量。可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定用于設定脈沖周期的脈沖周期設定部分。設定第二個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的脈沖頻率的脈沖頻率設定部分，可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一來設定。因而，可以擴展設定的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，在控制脈沖輸出的方法和自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中，用于預測熔珠從焊條頭上分離的熔珠分離預測信號，用焊接輸出電壓來檢測，通過使用該熔珠分離預測信號作為確定脈沖周期結(jié)束的時刻的信號，來設定脈沖周期。即，當預測了熔珠從焊條頭上的分離和脈沖周期結(jié)束時，在每個脈沖處，熔珠可以規(guī)則地從焊條頭上移位到基料上，從而可以減少產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量。
根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一來設定第一、第二和第三個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的基本電流設定部分。因而，可以針對供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料的每個進行設定。因而，可以擴展設定的范圍。
根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一來設定第一和第三個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的峰值電流設定部分。因而，可以對供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料的每個進行設定。因而，可以擴展設定的范圍。
現(xiàn)在參照附圖給出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述。
●第一實施例參考圖1和圖7，下面解釋應用了第一發(fā)明的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置。在這方面，使用相同的參考字符指明傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和本實施例的結(jié)構(gòu)中的相同部件，這里省略了其解釋。
第一實施例的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置包括主變壓器4，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；焊接電壓檢測部分7，用于檢測焊接電壓；整流元件30，用于整流主變壓器的輸出；焊接電壓設定部分9，用于設定焊接電壓；和誤差放大部分8，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是焊接電壓檢測部分7的輸出或整流元件30的輸出，另一個輸入是焊接電壓設定部分9的輸出。其中通過至少使用焊接電壓檢測部分7的輸出、整流元件30的輸出和焊接電壓設定部分9的輸出之一獲得的平均焊接電壓VOUT、在從焊接電壓檢測部分7的輸出或整流元件30的輸出中得到的峰值周期中的焊接電壓VP和在基本周期中的焊接電壓VB，由圖中未示出的脈沖輸出設定部分10a中的電壓檢測部分來檢測。從用于設定脈沖頻率的脈沖頻率設定部分11的輸出PF和從VOUT、VP和VB，可以由未示出的脈沖輸出設定部分10a中的脈沖周期計算部分計算脈沖周期，這樣可以不改變平均的脈沖頻率。在該方面，VP和VB可以作為數(shù)據(jù)給出，然而，也可以不使用VP和VB來計算脈沖周期。脈沖周期可以被設定為數(shù)據(jù)表而不進行計算。脈沖輸出設定部分10a輸出對應于焊接輸出的脈沖輸出信號，而由誤差放大部分8的輸出設定的脈沖頻率和脈沖周期彼此結(jié)合。然后，用于設定峰值電流的峰值電流設定部分14的輸出或用于設定基本電流的基本電流設定部分15的輸出在切換電路12中由脈沖輸出設定部分的輸出來切換。
圖7是示出由第一個實施例的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的圖。圖7中所示的焊接電壓的波形示出了在圖11所示的單脈沖單珠的焊接條件下，即沒有短路發(fā)生的焊接條件下，減少設定的焊接電壓的情況下的焊接電壓波形。這些圖是在假定焊接負載相同的情況下作出的。當假定焊接負載變化時，圖7和圖11示出了焊接電壓波形的脈沖頻率降低的情況。
在圖11所示的條件下降低設定焊接電壓的情況下，應該理解，當脈沖周期減少時，脈沖頻率和設定焊接電壓改變之前相同。在該情況下，脈沖周期減少到比單脈沖單珠的最合適值短。因而，不可能提供單脈沖單珠的焊接條件。然而，由于在每個脈沖處在焊條頭上形成恒定量的熔珠，每次脈沖周期結(jié)束時引起短路。因而，恒定量的熔珠從焊條頭上移位到基料。即，在焊接電壓降低的情況下，在焊條頭上的熔珠不分離，然而，已經(jīng)在焊條頭上離開的熔珠的大小變得一致。因而，根據(jù)在脈沖周期的結(jié)束后發(fā)生的短路，熔珠被規(guī)則地從焊條頭上移位到基料。即使當焊接電壓降低時，平均的脈沖頻率不改變。因而，在每個脈沖處從焊條頭上移位到基料的熔珠的量和單脈沖單珠的焊接條件下，即焊接電壓高的焊接條件下的熔珠量一樣。由于前面的原因，產(chǎn)生的飛濺被抑制，可以穩(wěn)定化焊接。如圖4所示，示出了應用本發(fā)明控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中的脈沖周期設定部分的實施例電路簡圖，圖中包括焊條供給量設定部分19，焊條直徑設定部分25，焊條材料設定部分26，限定器設定部分28。在脈沖輸出設定部分10a中，提供了限定器設定部分，通過它，可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定脈沖周期的上限和下限。當在脈沖輸出設定部分中提供了該限定器設定部分時，可以防止設定對焊接不合適的脈沖周期。因而，可以穩(wěn)定化焊接。
●第二實施例參考圖2和圖8，下面解釋應用了第二發(fā)明的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置。在這方面，使用相同的參考字符指明傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實施例1的結(jié)構(gòu)和本實施例的結(jié)構(gòu)中的相同部件，這里省略了其解釋。
第二實施例的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置包括主變壓器4，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；焊接電壓檢測部分7，用于檢測焊接電壓；整流元件30，用于整流主變壓器的輸出；焊接電壓設定部分9，用于設定焊接電壓；和誤差放大部分8，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是焊接電壓檢測部分7的輸出或整流元件30的輸出，另一個輸入是焊接電壓設定部分9的輸出。其中通過使用用于設定脈沖周期的脈沖周期設定部分13，和通過使用用于設定用于峰值電流的計算的脈沖頻率的脈沖頻率設定部分11，和通過至少使用焊接電壓檢測部分7的輸出、整流元件30的輸出和焊接電壓設定部分9的輸出之一獲得的平均焊接電壓VOUT、在從焊接電壓檢測部分7的輸出中得到的峰值周期中的焊接電壓VP和在基本周期中的焊接電壓VB，由圖中未示出的峰值電流計算部分27中的電壓檢測部分來檢測。從用于設定脈沖頻率的脈沖頻率設定部分11的輸出PF和從VOUT、VP和VB，可以由未示出的峰值電流計算部分27中的計算部分計算峰值電流，這樣可以不改變平均的脈沖頻率。在該方面，VP和VB可以不作為檢測值，而可以作為數(shù)據(jù)給出。關于峰值電流的計算，可以不使用VP和VB。峰值電流可以被設定為數(shù)據(jù)表而不進行計算。對應于焊接輸出的脈沖輸出信號從脈沖輸出設定部分10b輸出，而誤差放大部分8的輸出和脈沖周期設定部分13的輸出被輸入脈沖輸出設定部分10b。用于設定峰值電流的峰值電流設定部分27的輸出或用于設定基本電流的基本電流設定部分15的輸出由切換電路12根據(jù)脈沖輸出設定部分10b的輸出來切換。
圖8是示出由第二個實施例的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的圖。圖8中所示的焊接電壓的波形示出了在圖11所示的單脈沖單珠的焊接條件下，即沒有短路發(fā)生的焊接條件下，減少設定的焊接電壓的情況下的焊接電壓波形。這些圖是在假定焊接負載相同的情況下作出的。當假定焊接負載變化時，圖8和圖11示出了焊接電壓波形的脈沖頻率降低的情況。
在圖11所示的條件下降低設定焊接電壓的情況下，應該理解，當脈沖周期減少時，脈沖頻率和設定焊接電壓改變之前相同。在該情況下，脈沖電流減少到比單脈沖單珠的最合適值短。因而，不可能提供單脈沖單珠的焊接條件。然而，由于恒定量的熔珠在每個脈沖處在焊條頭上形成，每次脈沖周期結(jié)束時引起短路。因而，恒定量的熔珠從焊條頭上移位到基料。即，在焊接電壓降低的情況下，在焊條頭上的熔珠不分離，然而，已經(jīng)在焊條頭上離開的熔珠的大小變得一致。因而，根據(jù)在脈沖周期的結(jié)束后發(fā)生的短路，熔珠被規(guī)則地從焊條頭上移位到基料。即使當焊接電壓降低時，平均的脈沖頻率不改變。因而，在每個脈沖處從焊條頭上移位到基料的熔珠的量和單脈沖單珠的焊接條件下，即焊接電壓高的條件下的熔珠量一樣。由于前面的原因，產(chǎn)生的飛濺被抑制，可以穩(wěn)定化焊接。如圖5所示，示出了應用本發(fā)明控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中脈沖周期設定部分和脈沖頻率設定部分實施例的電路簡圖，圖中包括脈沖頻率設定部分11，脈沖周期設定部分13，焊條供給量設定部分19，焊條直徑設定部分25，焊條材料設定部分26?？梢灾辽俑鶕?jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定第一和第二個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的用于設定脈沖周期的脈沖周期設定部分。因而，可以擴展設定的范圍。如圖5所示，可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定第一和第二個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置的用于設定脈沖頻率的脈沖頻率設定部分。因而，可以擴展設定的范圍。
●第三實施例參考圖3和圖9，下面解釋應用了第三發(fā)明的控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置。在這方面，使用相同的參考字符指明傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實施例1的結(jié)構(gòu)、實施例2的結(jié)構(gòu)和本實施例的結(jié)構(gòu)中的相同部件，這里省略了其解釋。
第三個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置包括主變壓器4，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；焊接電壓檢測部分7，用于檢測焊接電壓；整流元件30，用于整流主變壓器的輸出；比較部分16，用于比較焊接電壓檢測部分7的輸出和電壓設定部分17的輸出，比較部分16當焊接電壓檢測部分7的輸出超過電壓設定部分17的輸出時輸出熔珠分離預測信號；焊接電壓設定部分9，用于設定焊接電壓；誤差放大部分8，焊接電壓檢測部分7的輸出或整流元件30的輸出和焊接電壓設定部分9的輸出被輸入其中，誤差放大部分8放大上述兩個輸入之間的差別；脈沖頻率計算部分18，用于設定脈沖頻率，脈沖頻率計算部分18被輸入誤差放大部分8的輸出；脈沖輸出設定部分10c，比較部分16的輸出和脈沖頻率計算部分18的輸出被輸入其中，當脈沖頻率計算部分18的輸出被用作脈沖周期開始信號和比較部分16被用作脈沖周期結(jié)束信號時脈沖輸出設定部分10c設定脈沖周期；峰值電流設定部分14，用于設定峰值電流；基本電流設定部分15，用于設定基本電流；和切換電路部分12，用于通過脈沖輸出設定部分10c的輸出選擇峰值電流設定部分14的輸出或者基本電流設定部分15的輸出。
圖9是示出熔珠的移位的圖，也示出了由第三個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置進行焊接的情況下，焊接電壓的波形的圖。在圖9所示的情況下，與圖11的情況相比，降低了焊接電壓。當從基本周期移到脈沖周期時，在焊條頭上形成的熔珠從(a)長到(b)，如圖9所示。接著，由峰值電流產(chǎn)生的電磁收縮(pinch)力在熔珠中形成狹窄(constricted)部分，這樣熔珠可以從焊條頭上分離。由于在脈沖周期中進行恒電流控制，當在熔珠中形成狹窄部分時，電阻增加。從而，焊接電壓被升高。當焊接電壓的升高和預定電壓相比較時，可以檢測熔珠剛從焊條頭上分離之前的時刻。在此之后，脈沖周期被結(jié)束。即，當在焊條頭上形成恒定量的熔珠時，脈沖周期被結(jié)束。因而，在脈沖周期結(jié)束后，規(guī)則地產(chǎn)生短路，這樣熔珠被移位，如圖9(d)所示。由于前面的原因，在每個脈沖處熔珠可以被規(guī)則地移位，可以減少所產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量。
如圖6所示，示出了應用本發(fā)明控制脈沖輸出方法的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中峰值電流設定部分和基本電流設定部分實施例的電路簡圖，圖中包括峰值電流設定部分14，基本電流設定部分15，焊條供給量設定部分19，焊條直徑設定部分25，焊條材料設定部分26。在第一、第二和第三個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中，可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定基本電流設定部分。因而，可以針對供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料的每個，設定最合適的值。因而，可以擴展設定的范圍。
如圖6所示，在第一、第二和第三個發(fā)明的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置中，可以至少根據(jù)供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料之一，設定峰值電流設定部分。因而，可以針對供給的焊條的量、焊條的直徑和焊條的材料的每個，設定最合適的值。因而，可以擴展設定的范圍。
本發(fā)明的控制脈沖輸出的方法和自耗電極型脈沖電弧焊接裝置提供了以下的優(yōu)點。當焊接電壓降低時，可以使得每個熔珠的大小一致，通過縮短脈沖周期或減少峰值電流可以規(guī)則地產(chǎn)生短路。由于前面的原因，可以抑制飛濺的發(fā)生。當通過預測熔珠從焊條頭上的分離結(jié)束峰值周期時，以相同方式，可以使得每個熔珠的大小一致，可以規(guī)則地產(chǎn)生短路。
權(quán)利要求
1.一種控制脈沖輸出的方法，包括以下步驟在焊接焊條和焊接基料之間供給象脈沖一樣重復的峰值電流和基本電流；和通過至少使用焊接輸出電壓、對應于所述焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，設定所述電流的脈沖周期。
2.如權(quán)利要求1所述的控制脈沖輸出的方法，還包括以下步驟在焊接焊條和焊接基料之間供給象脈沖一樣重復的峰值電流和基本電流；和通過至少使用焊接輸出電壓、對應于所述焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，也通過使用設定脈沖頻率，設定所述電流的脈沖周期。
3.如權(quán)利要求1所述的控制脈沖輸出的方法，還包括以下步驟至少根據(jù)供給的焊條的量、所述焊條的直徑和所述焊條的材料之一，設定電流的脈沖周期的上限和下限。
4.一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，包括焊接電壓檢測部分，用于檢測焊接電壓；焊接電壓設定部分，用于設定焊接電壓；主變壓器，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；整流元件，用于整流所述主變壓器的輸出；誤差放大部分，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是所述焊接電壓檢測部分的輸出或所述整流元件的輸出，另一個輸入是所述焊接電壓設定部分的輸出；脈沖頻率設定部分，用于設定脈沖頻率以計算脈沖周期；脈沖輸出設定部分，用于從焊接電壓檢測部分的輸出或整流元件的輸出、焊接電壓設定部分的輸出、脈沖頻率設定部分的輸出和誤差放大部分的輸出中，輸出對應于焊接輸出的脈沖輸出信號；峰值電流設定部分，用于設定峰值電流；基本電流設定部分，用于設定基本電流；和切換電路部分，用于通過所述脈沖輸出設定部分的輸出選擇所述峰值電流設定部分的輸出或者所述基本電流設定部分的輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，還包括焊條供給量設定部分，用于設定要供給的焊條的量；焊條直徑設定部分，用于設定所述焊條的直徑；焊條材料設定部分，用于設定所述焊條的材料；和脈沖輸出設定部分，包括限定器設定部分，用于至少根據(jù)焊條供給量、焊條直徑和焊條材料之一設定脈沖周期的上限和下限，而所述焊條供給量設定部分的輸出、所述焊條直徑設定部分的輸出和所述焊條材料設定部分的輸出被用作輸入。
6.一種控制脈沖輸出的方法，包括以下步驟在焊接焊條和焊接基料之間供給象脈沖一樣重復的峰值電流和基本電流；和通過至少使用焊接輸出電壓、對應于所述焊接輸出電壓的信號和設定焊接電壓之一，并且也通過使用設定脈沖頻率，設定峰值電流。
7.一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，包括焊接電壓檢測部分，用于檢測焊接電壓；焊接電壓設定部分，用于設定焊接電壓；主變壓器，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；整流元件，用于整流所述主變壓器的輸出；誤差放大部分，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是所述焊接電壓檢測部分的輸出或所述整流元件的輸出，另一個輸入是所述焊接電壓設定部分的輸出；脈沖周期設定部分，用于設定脈沖周期；脈沖頻率設定部分，用于設定脈沖頻率以計算峰值電流；脈沖輸出設定部分，用于輸出對應于焊接輸出的脈沖輸出信號，而誤差放大部分的輸出和脈沖周期設定部分的輸出被用作輸入；峰值電流計算部分，用于設定峰值電流，而焊接電壓設定部分的輸出、焊接電壓檢測部分的輸出或整流元件的輸出、脈沖周期設定部分的輸出和脈沖頻率設定部分的輸出被用作輸入；基本電流設定部分，用于設定基本電流；和切換電路部分，用于通過所述脈沖輸出設定部分的輸出選擇所述峰值電流計算部分的輸出或者所述基本電流設定部分的輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，還包括焊條供給量設定部分，用于設定要供給的焊條的量；焊條直徑設定部分，用于設定所述焊條的直徑；焊條材料設定部分，用于設定所述焊條的材料；和脈沖輸出設定部分，用于至少根據(jù)焊條供給量、焊條直徑和焊條材料之一設定脈沖周期，而所述焊條供給量設定部分的輸出、所述焊條直徑設定部分的輸出和所述焊條材料設定部分的輸出被用作輸入。
9.如權(quán)利要求4或7所述的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，還包括焊條供給量設定部分，用于設定要供給的焊條的量；焊條直徑設定部分，用于設定所述焊條的直徑；焊條材料設定部分，用于設定所述焊條的材料；和脈沖頻率設定部分，用于至少根據(jù)焊條供給量、焊條直徑和焊條材料之一設定脈沖頻率以計算脈沖周期，而所述焊條供給量設定部分的輸出、所述焊條直徑設定部分的輸出和所述焊條材料設定部分的輸出被用作輸入。
10.一種控制脈沖輸出的方法，包括以下步驟在焊接焊條和焊接基料之間供給象脈沖一樣重復的峰值電流和基本電流；檢測用于預測熔珠從焊條頭上分離的熔珠分離預測信號；和通過使用該熔珠分離預測信號作為確定電流的脈沖周期結(jié)束的時刻的信號，設定所述電流的脈沖周期。
11.一種自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，包括焊接電壓檢測部分，用于檢測焊接電壓；比較部分，用于當比較和計算所述焊接電壓檢測部分的輸出和電壓設定部分的輸出，且所述焊接電壓檢測部分的輸出超過電壓設定部分的輸出時，輸出熔珠分離預測信號；焊接電壓設定部分，用于設定焊接電壓；主變壓器，用于將電源提供給焊接負載，在二次側(cè)有輔助線圈；整流元件，用于整流所述主變壓器的輸出；誤差放大部分，用于放大兩個輸入之間的差別，一個輸入是所述焊接電壓檢測部分的輸出或所述整流元件的輸出，另一個輸入是所述焊接電壓設定部分的輸出；脈沖頻率計算部分，用于當所述誤差放大部分的輸出用作輸入時，設定脈沖頻率；脈沖輸出設定部分，通過使用比較部分的輸出和脈沖頻率計算部分的輸出作為輸入，也通過使用脈沖頻率計算部分的輸出作為峰值周期開始信號和通過使用比較部分的輸出作為峰值周期結(jié)束信號，用于輸出對應于焊接輸出的脈沖輸出信號；峰值電流設定部分，用于設定峰值電流；基本電流設定部分，用于設定基本電流；和切換電路部分，用于通過所述脈沖周期設定部分的輸出選擇所述峰值電流設定部分的輸出或者所述基本電流設定部分的輸出。
12.如權(quán)利要求4、7或11所述的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，還包括焊條供給量設定部分，用于設定要供給的焊條的量；焊條直徑設定部分，用于設定所述焊條的直徑；焊條材料設定部分，用于設定所述焊條的材料；和基本電流設定部分，用于至少根據(jù)焊條供給量、焊條直徑和焊條材料之一設定基本電流，而所述焊條供給量設定部分的輸出、所述焊條直徑設定部分的輸出和所述焊條材料設定部分的輸出被用作輸入。
13.如權(quán)利要求4或11所述的自耗電極型脈沖電弧焊接裝置，還包括焊條供給量設定部分，用于設定要供給的焊條的量；焊條直徑設定部分，用于設定所述焊條的直徑；焊條材料設定部分，用于設定所述焊條的材料；和峰值電流設定部分，用于至少根據(jù)焊條供給量、焊條直徑和焊條材料之一設定峰值電流，而所述焊條供給量設定部分的輸出、所述焊條直徑設定部分的輸出和所述焊條材料設定部分的輸出被用作輸入。
全文摘要
當降低焊接電壓時,脈沖周期被縮短或者峰值電流被減少,這樣平均脈沖頻率不改變。因而,短路有規(guī)則地產(chǎn)生,減少了所產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量。當在熔珠剛從焊條頭上分離之前改變焊接電壓時,預測熔珠的分離,結(jié)束脈沖周期。用于前面的原因,在每次脈沖處熔珠有規(guī)則地移位,所產(chǎn)生的飛濺的數(shù)量被減少。
文檔編號B23K9/32GK1245099SQ9910863
公開日2000年2月23日 申請日期1999年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月17日
發(fā)明者川本篤寬, 浜本康司, 田中義朗, 中川晶 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社