專利名稱：焊接電源的保護(hù)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在超過(guò)額定使用率地進(jìn)行了焊接時(shí)保護(hù)焊接電源的焊接電源的保護(hù)控制方法。
背景技術(shù)：
在消耗電極電弧焊接、非消耗電極電弧焊接、等離子電弧焊接等的電弧焊接用的焊接電源中，已規(guī)定了額定使用率。例如，在相對(duì)于額定焊接電流為350A的焊接電源而規(guī)定了 60%的額定使用率的情況下，需要以10分鐘作為I個(gè)周期，進(jìn)行合計(jì)6分鐘的350A的焊接，剩余的4分鐘中止焊接。如果焊接電流變?yōu)?00A，則容許使用率=(350/300)2X60= 82%。如果焊接電流變?yōu)?71A，則容許使用率變?yōu)?00%，從而可連續(xù)焊接。焊接電源規(guī)定額定使用率的理由在于，如果設(shè)置于焊接電源內(nèi)部的晶體管、二極管等半導(dǎo)體元件、變壓器以及電抗器超過(guò)額定使用率則這些元件會(huì)被加熱，從而產(chǎn)生燒損或者降低耐久性。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止超過(guò)使用率，在過(guò)去10分鐘期間的焊接電流的平方的平均值超過(guò)了額定焊接電 流的平方與額定使用率之積時(shí)(焊接電源內(nèi)部的溫度上升值超過(guò)了以額定使用率被使用時(shí)的溫度上升值之時(shí))，切斷焊接電流的流通以停止焊接從而保護(hù)焊接電源。以下，將防止超過(guò)使用率的控制稱作保護(hù)控制(例如，參照專利文獻(xiàn)I等)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平11-259149號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在利用了機(jī)器人的焊接中，為了不超過(guò)額定使用率而設(shè)定了焊接電流以及焊接時(shí)間。但是，在消耗電極電弧焊接中，有時(shí)由于工件的加工精度、設(shè)置偏差、供電焊嘴(tip)的供電點(diǎn)的變動(dòng)等而供電焊嘴.母材間距離會(huì)變動(dòng)，如果供電焊嘴.母材間距離變動(dòng)而比設(shè)定值還短，則焊接電流值會(huì)變大。如果處于這種狀態(tài)，則會(huì)產(chǎn)生超過(guò)額定使用率的情況，從而如上述那樣為了保護(hù)焊接電源而需要強(qiáng)制性中斷焊接。焊接在中途被中斷的工件會(huì)廢棄、或者從中斷之處重新開(kāi)始焊接。無(wú)論在哪個(gè)情況下，都需要工時(shí)，從而降低生產(chǎn)效率。因此，在本發(fā)明中，其目的在于提供一種在機(jī)器人焊接中在超過(guò)了額定使用率時(shí)既能謀求焊接電源的保護(hù)也能使生產(chǎn)效率降低的焊接電源的保護(hù)控制方法。為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，技術(shù)方案I的發(fā)明為一種焊接電源的保護(hù)控制方法，時(shí)時(shí)刻刻地算出過(guò)去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si，并基于該平均值Si來(lái)切斷焊接電流的流通，其特征在于，在所述平均值Si達(dá)到了預(yù)先規(guī)定的第I基準(zhǔn)值時(shí)，推定將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止時(shí)的所述平均值Si，并將該推定平均值Ss和值比所述第I基準(zhǔn)值大的第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較，在Ss < Sh時(shí)將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止，在Ss ^ Sh時(shí)切斷所述焊接電流的流通以停止焊接。
技術(shù)方案2的發(fā)明為技術(shù)方案I所述的焊接電源的保護(hù)控制方法，其特征在于，在假定所述平均值Si達(dá)到了所述第I基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn)下的所述焊接電流流通到焊接結(jié)束為止的情況下，算出所述推定平均值Ss。技術(shù)方案3的發(fā)明為技術(shù)方案I或2所述的焊接電源的保護(hù)控制方法，其特征在于，將所述第I基準(zhǔn)值設(shè)定為預(yù)先規(guī)定的額定焊接電流的平方與預(yù)先規(guī)定的額定使用率之積。技術(shù)方案4的發(fā)明為技術(shù)方案I 3任一項(xiàng)所述的焊接電源的保護(hù)控制方法，其特征在于，在因?yàn)樗鐾贫ㄆ骄礢s低于所述第2基準(zhǔn)值Sh所以繼續(xù)進(jìn)行焊接的情況下，在所述平均值Si達(dá)到了所述第2基準(zhǔn)值Sh時(shí)切斷所述焊接電流的流通并停止焊接。根據(jù)本發(fā)明，在平均值Si達(dá)到了第I基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn)，在推定出收斂于比即便將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止也不會(huì)給焊接電源造成不良影響的第2基準(zhǔn)值小時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行焊接。因而，由于在焊接中途被中斷的工件無(wú)需重新開(kāi)始，故能夠抑制生產(chǎn)效率的降低。另一方面，在推定出未收斂于比將焊接進(jìn)行到結(jié)束時(shí)不會(huì)給焊接電源造成不良影響的第2基準(zhǔn)值小時(shí)，通過(guò)切斷通電并停止焊接，從而保護(hù)了焊接電源。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法的、因?yàn)橥贫ㄆ骄礢s低于第2基準(zhǔn)值Sh所以將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止時(shí)的時(shí)序圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法的、因?yàn)橥贫ㄆ骄礢s在第2基準(zhǔn)值Sh以上所以切斷通電時(shí)的時(shí)序圖。圖3是用于將本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法加以實(shí)施的焊接電源的框圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法的、平均值Si達(dá)到了第2基準(zhǔn)值Sh時(shí)的時(shí)序圖。圖5是用于將本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法加以實(shí)施的焊接電源的框圖。符號(hào)說(shuō)明:I 焊絲2 母材3 電弧4 焊炬5進(jìn)給輥As通電切斷信號(hào)AT到達(dá)判別電路At到達(dá)信號(hào)CM比較電路CM2第2比較電路
DCL直流電抗器DV驅(qū)動(dòng)電路Dv驅(qū)動(dòng)信號(hào)E輸出電壓EA誤差放大電路Ea誤差放大信號(hào)ED輸出電壓檢測(cè)電路Ed輸出電壓檢測(cè)信號(hào)ER輸出電壓設(shè)定電路Er輸出電壓設(shè)定信號(hào)FC進(jìn)給控制電路Fe進(jìn)給控制信號(hào)FR進(jìn)給速度設(shè)定電路Fr進(jìn)給速度設(shè)定信號(hào)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(hào))It額定焊接電流Iw焊接電流IffD焊接電流檢測(cè)電路Iwd焊接電流檢測(cè)信號(hào)klO分種期間被采樣的數(shù)據(jù)數(shù)m剩余時(shí)間中被采樣時(shí)的數(shù)據(jù)數(shù)On焊接開(kāi)始信號(hào)PM電源主電路RC機(jī)器人控制裝置Sh第2基準(zhǔn)值Shr第2基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)SilO分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值/平均值SIC平均值運(yùn)算電路Sic平均值運(yùn)算/[目號(hào)SR基準(zhǔn)值設(shè)定電路Ss推定平均值SSC推定平均值運(yùn)算電路Ssc推定平均值運(yùn)算信號(hào)St第I基準(zhǔn)值Str第I基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)T周期(10分鐘)Td剩余時(shí)間
Tds剩余時(shí)間通知信號(hào)Ts采樣周期Vw焊接電壓麗進(jìn)給電動(dòng)機(jī)α額定使用率Δ α相加使用率
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。[實(shí)施方式I]以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法的原理。設(shè)定額定焊接電流It(A)以及額定使用率α (%)，設(shè)定相加使用率Λ α (%)。并且，用下式來(lái)定義第I基準(zhǔn)值St以及第2基準(zhǔn)值Sh。St = (It)2.α...(I)式Sh = (It)2.( α + Λ α )...⑵式其中，第I基準(zhǔn)值St是與使額定焊接電流It以額定使用率α流通并進(jìn)行了焊接時(shí)的焊接電源內(nèi)部的溫度上升值相關(guān)的值。另外，第2基準(zhǔn)值Sh是與使額定焊接電流It以使用率α+Λ α流通并進(jìn)行了焊接時(shí)的焊接電源內(nèi)部的溫度上升值相關(guān)的值。相加使用率Λ α例如被設(shè)定為3 10%左右。因此，必然為St < Sh。相加使用率Λ α被設(shè)定為由于使用率的暫時(shí)性超過(guò)也不會(huì)產(chǎn)生焊接電源的燒損以及降低耐久性的范圍。也可將上述的α的值設(shè)定為比額定使用率小規(guī)定值。設(shè)定作為常數(shù)的周期T = 600秒(10分鐘)，對(duì)焊接電流Iw(A)進(jìn)行檢測(cè)，用下式來(lái)算出過(guò)去10分鐘期間的焊接電流的平方的平均值Si。Si = (1/Τ)./ (Iw)2.dt...(3)式積分在從當(dāng)前時(shí)點(diǎn)起過(guò)去600秒(10分鐘)的期間內(nèi)進(jìn)行。在此，如果按規(guī)定的采樣周期Ts (秒)對(duì)焊接電流Iw進(jìn)行采樣之后進(jìn)行Α/D變換從而作為焊接電流數(shù)字值Id(n)來(lái)檢測(cè)，則上式與下式等價(jià)。Si (n) = (D (n-k_l) + …+D (n))/k...(4)式其中,D(n) = Id(η).Id(η), k為在10分鐘期間被采樣的數(shù)據(jù)數(shù)，k = 600/Ts。根據(jù)該式，能夠按采樣周期Ts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例如被設(shè)定為I秒。此時(shí)，k = 600。如果使采樣周期Ts快速化到100 μ S左右，則能夠正確地檢測(cè)焊接電流波形。但是，此時(shí)，因?yàn)槿绻麛?shù)據(jù)數(shù)k = 600萬(wàn)則成為龐大的數(shù)，所以必須使用可進(jìn)行快速運(yùn)算處理的CPU，從而變?yōu)楦邇r(jià)。為了防止該情況的發(fā)生，使焊接電流Iw通過(guò)低通濾波器(截止頻率為I IOHz左右)之后進(jìn)行檢測(cè)并平滑化，由此即便采樣周期Ts延遲I秒左右也能夠正確地進(jìn)行上式的運(yùn)算。本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法利用以下的步驟進(jìn)行。步驟1:設(shè)定額定焊接電流It、額定使用率α以及相加使用率Λ α，利用上述(I)式運(yùn)算并設(shè)定第I基準(zhǔn)值St，并且利用上述(2)式運(yùn)算并設(shè)定第2基準(zhǔn)值Sh。步驟2:按采樣周期Ts對(duì)焊接電流Iw進(jìn)行采樣之后作為數(shù)字值來(lái)檢測(cè)。將第η次的焊接電流數(shù)字值設(shè)為Id (η)。步驟3:利用上述(4)式運(yùn)算第η次的10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si(η)ο步驟4:在焊接中，如果平均值Si達(dá)到第I基準(zhǔn)值St (Si彡St)，則運(yùn)算將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止時(shí)的推定平均值Ss。該推定是在假定第η次的焊接電流數(shù)字值Id (η)通電至焊接結(jié)束為止的情況下利用下式運(yùn)算的。如果將從平均值Si達(dá)到了使用率基準(zhǔn)值St的時(shí)點(diǎn)起到工件的焊接結(jié)束為止的剩余時(shí)間設(shè)為Td (秒)，則在該時(shí)間Td中被采樣的數(shù)據(jù)數(shù)m=Td/Ts0Ss = (D (n-k+m) + …+D (n)+D (n).m)/k...(5)式步驟5:對(duì)推定平均值Ss和第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較，在Ss < Sh時(shí)將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止，在Ss ^ Sh時(shí)切斷焊接電流Iw的流通并停止焊接。圖1以及圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法的時(shí)序圖。該圖(A)表示焊接電流Iw，該圖(B)表示10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si，該圖(C)表示到達(dá)信號(hào)At，該圖⑶表示通電切斷信號(hào)As。圖1是在上述的步驟5之中Ss
<Sh的情況，圖2是Ss彡Sh的情況。以下，參照這兩幅圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1以及圖2 (A)所示，時(shí)刻tl t2的期間為流通焊接電流Il的焊接期間，時(shí)刻t2 t3的期間為沒(méi)有流通焊接電流Iw的休止期間，時(shí)刻t3 t4的期間為流通焊接電流Il的焊接期間，時(shí)刻t4 t5的期間為休止期間，時(shí)刻t5 t6的期間為流通焊接電流12或13的焊接期間，時(shí)刻t6 t7的期間為休止期間。其中，Il < 12 < 13。焊接電流發(fā)生變化的理由在于，如上述那樣，在消耗電極電弧焊接中，即便焊絲的進(jìn)給速度為固定，有時(shí)由于工件的加工精度、設(shè)置偏差、供電焊嘴的供電點(diǎn)的變動(dòng)等而供電焊嘴 母材間距離也會(huì)變動(dòng)，如果供電焊 嘴 母材間距離變動(dòng)而比設(shè)定值還短，則焊接電流值會(huì)變大。各焊接期間以及各休止期間分別為同一時(shí)間長(zhǎng)度。并且，焊接期間與休止期間的合計(jì)值為10分種。(圖1的說(shuō)明)如該圖⑶所示，在時(shí)刻t5以前的期間，因?yàn)楹附与娏鱅l以同一使用率進(jìn)行流通，所以平均值Si成為固定值Sil。Sil根據(jù)上述(3)式或(4)式而成為Sil = Il.11 (使用率)。該Sil低于用虛線示出的第I基準(zhǔn)值St。因而，如該圖(C)所示，到達(dá)信號(hào)At保持低電平不變，如該圖(D)所示，通電切斷信號(hào)As也保持低電平不變。如該圖(A)所示，從時(shí)刻t5起的焊接電流從Il增加至12。因而，如該圖⑶所示，平均值Si從時(shí)刻t5起逐漸增加。然后，在比焊接結(jié)束的時(shí)刻t6更靠前的時(shí)刻t52，平均值Si達(dá)到用虛線示出的第I基準(zhǔn)值St (Si彡St)。與此響應(yīng)，如該圖(C)所示，到達(dá)信號(hào)At變化為高電平。因此，進(jìn)行上述的步驟4的處理，直到焊接結(jié)束為止的剩余時(shí)間Td(時(shí)刻t52 t6)以及時(shí)刻t52時(shí)間點(diǎn)下的焊接電流數(shù)字值Id(n) = 12被代入至上述(5)式中，由此運(yùn)算出推定平均值Ss。接下來(lái)，進(jìn)行步驟5的處理，將推定平均值Ss和第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較。因?yàn)閳D1是Ss < Sh的情況，所以如該圖⑶所示，通電切斷信號(hào)As保持低電平不變，時(shí)刻t52以后也繼續(xù)進(jìn)行焊接，在時(shí)刻t6結(jié)束焊接。如該圖(B)所示，平均值Si也從時(shí)刻t52以后繼續(xù)增加到時(shí)刻t6為止，在時(shí)刻t6 t7的休止期間中維持該值。時(shí)刻t6時(shí)間點(diǎn)下的平均值Si = Si2成為比用單點(diǎn)劃線示出的第2基準(zhǔn)值Sh小的值。S卩、Sil
<St < Ss( = Si2) < Sh 的關(guān)系成立。
(圖2的說(shuō)明)關(guān)于直到時(shí)刻t5為止的動(dòng)作，由于與圖1相同，因而省略其說(shuō)明。如圖2 (A)所示，從時(shí)刻t5起的焊接電流從Il增加至13。因而，如圖2(B)所示，平均值Si從時(shí)刻t5起以比圖1時(shí)更陡峭的傾斜度逐漸增加。然后，在比焊接結(jié)束的時(shí)刻t6更靠前的時(shí)刻t51，平均值Si到達(dá)用虛線示出的第I基準(zhǔn)值St(Si彡St) ο因?yàn)?3 > 12，所以時(shí)刻t51比圖1的時(shí)刻t52更靠前。與此響應(yīng)，如該圖(C)所示，到達(dá)信號(hào)At變化為高電平。因而，進(jìn)行上述的步驟4的處理，直到焊接結(jié)束為止的剩余時(shí)間Td(時(shí)刻t51 t6)以及時(shí)刻t51時(shí)間點(diǎn)下的焊接電流數(shù)字值Id(η) = 13被代入至上述(5)式中，由此運(yùn)算出推定平均值Ss。接下來(lái)，進(jìn)行步驟5的處理，將推定平均值Ss和第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較。因?yàn)閳D2是Ss > Sh的情況，所以如該圖⑶所示，在時(shí)刻t51，通電切斷信號(hào)As變化為高電平。與此響應(yīng)，如該圖㈧所示，焊接電流Iw的流通被切斷，從而焊接停止。如該圖⑶所示，平均值Si從時(shí)刻t51以后逐漸減少。在該圖(C)所示的到達(dá)信號(hào)At變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，也可以利用顯示燈、蜂鳴器、外部信號(hào)等發(fā)出警報(bào)。另外，在該圖(D)所示的通電切斷信號(hào)As變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，也可以發(fā)出其他警報(bào)。而且，在通電切斷信號(hào)As暫時(shí)變化為高電平時(shí)，也可以只要沒(méi)有利用復(fù)位信號(hào)進(jìn)行解除，就維持該狀態(tài)。如此一來(lái)，如果并非是去除通電切斷信號(hào)As變?yōu)楦唠娖降脑蚨鴱?fù)位之后，則能夠使得無(wú)法再次開(kāi)始焊接。圖3是用于將上述的本發(fā)明的實(shí)施方式I涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法加以實(shí)施的焊接電源的框圖。該圖是利用了機(jī)器人的焊接的情況，是電弧焊接法為消耗電極電弧焊接法的情況。以下，參照該圖，對(duì)各塊進(jìn)行說(shuō)明。電源主電路PM將3相200V等商用電源(省略圖示)作為輸入，按照后述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dv來(lái)進(jìn)行逆變器控 制等輸出控制，并將輸出電壓E以及焊接電流Iw輸出。雖然省略圖示，但是該電源主電路PM具備:對(duì)商用電源進(jìn)行整流的初級(jí)整流電路、對(duì)被整流后的具有脈動(dòng)的直流進(jìn)行平滑的電容器、由上述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dv進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并將被平滑后的直流變換為高頻交流的逆變器電路、將高頻交流降壓成適于電弧焊接的電壓值的高頻變壓器、以及對(duì)被降壓后的高頻交流進(jìn)行整流的次級(jí)整流電路。直流電抗器DCL對(duì)上述的輸出電壓E進(jìn)行平滑。焊絲I根據(jù)與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)WM耦合的進(jìn)給輥5的旋轉(zhuǎn)而通過(guò)焊炬4內(nèi)來(lái)進(jìn)給，并在與母材2之間發(fā)生電弧3。焊炬4被機(jī)器人(省略圖示)把持。在焊絲I與母材2之間施加焊接電壓Vw,流通焊接電流Iw。機(jī)器人控制裝置RC輸出在開(kāi)始焊接時(shí)成為高電平的焊接開(kāi)始信號(hào)On、以及通知從焊接中的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)到工件的焊接結(jié)束為止的剩余時(shí)間的剩余時(shí)間通知信號(hào)Tds。因?yàn)闄C(jī)器人控制裝置RC存儲(chǔ)了作業(yè)程序，所以能夠識(shí)別出當(dāng)前正焊接工件的什么位置。因此，機(jī)器人控制裝置RC能夠運(yùn)算從當(dāng)前正焊接的位置焊接到終端為止所需的剩余時(shí)間?；鶞?zhǔn)值設(shè)定電路SR將預(yù)先規(guī)定的額定焊接電流值It、預(yù)先規(guī)定的額定使用率α以及預(yù)先規(guī)定的相加使用率△ α輸入至上述的(I)式以及(2)式中，輸出第I基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)Str以及第2基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)Shr。該電路進(jìn)行了上述的步驟I的處理。焊接電流檢測(cè)電路IWD對(duì)上述的焊接電流Iw進(jìn)行檢測(cè)之后通過(guò)低通濾波器而輸出焊接電流檢測(cè)信號(hào)Iwd。電流A/D變換電路ID按預(yù)先規(guī)定的采樣周期Ts對(duì)該焊接電流檢測(cè)信號(hào)Iwd進(jìn)行Α/D變換而輸出焊接電流數(shù)字信號(hào)Id。該電路進(jìn)行了上述的步驟2的處理。平均值運(yùn)算電路SIC將上述的焊接電流數(shù)字信號(hào)Id作為輸入，按上述的采樣周期Ts利用上述的(4)式來(lái)運(yùn)算10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值，然后作為平均值運(yùn)算信號(hào)Sic輸出。該電路進(jìn)行了上述的步驟3的處理。到達(dá)判別電路AT將上述的平均值運(yùn)算信號(hào)Sic以及上述的第I基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)Str作為輸入，輸出在平均值運(yùn)算信號(hào)Sic的值到達(dá)了第I基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)Str的值(Sic ^ Str)的時(shí)間點(diǎn)下成為高電平的到達(dá)信號(hào)At。推定平均值運(yùn)算電路SSC將該到達(dá)信號(hào)At、上述的焊接電流數(shù)字信號(hào)Id以及剩余時(shí)間通知信號(hào)Tds作為輸入，在到達(dá)信號(hào)At變化為高電平的時(shí)間點(diǎn)，利用上述的(5)式來(lái)運(yùn)算推定平均值，并輸出推定平均值運(yùn)算信號(hào)Ssc0這些電路進(jìn)行了上述的步驟4的處理。比較電路CM將上述的推定平均值運(yùn)算信號(hào)Ssc以及上述的第2基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)Shr作為輸入，將兩個(gè)值進(jìn)行比較，在Ssc ^ Shr時(shí)輸出變?yōu)楦唠娖降耐娗袛嘈盘?hào)As。該電路進(jìn)行了上述的步驟5的處理。輸出電壓設(shè)定電路ER輸出預(yù)先規(guī)定的輸出電壓設(shè)定信號(hào)Er。輸出電壓檢測(cè)電路ED檢測(cè)對(duì)高頻變壓器的次級(jí)側(cè)輸出 進(jìn)行了整流之后的脈沖狀電壓、即輸出電壓E(通過(guò)直流電抗器DCL之前的電壓)，然后將該檢測(cè)值通過(guò)低通濾波器(截止頻率I IOHz左右)而作為輸出電壓檢測(cè)信號(hào)Ed輸出。誤差放大電路EA將上述的輸出電壓設(shè)定信號(hào)Er與該輸出電壓檢測(cè)信號(hào)Ed的誤差進(jìn)行放大,輸出誤差放大信號(hào)Ea。由于該誤差放大電路EA而成為恒定電壓特性的電源。驅(qū)動(dòng)電路DV將該誤差放大信號(hào)Ea、上述的焊接開(kāi)始信號(hào)On以及上述的通電切斷信號(hào)As作為輸入，在焊接開(kāi)始信號(hào)On為高電平、且通電切斷信號(hào)As為低電平時(shí)，按誤差放大信號(hào)Ea進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制控制，基于該結(jié)果而輸出用于對(duì)上述的電源主電路PM內(nèi)的逆變器電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dv，在焊接開(kāi)始信號(hào)On為低電平、或者通電切斷信號(hào)As為高電平時(shí)，不輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dv。該電路進(jìn)行了上述的步驟5的一部分處理。如果通電切斷信號(hào)As變?yōu)楦唠娖?，則由該電路停止焊接電源的輸出，所以焊接電流的流通被切斷。進(jìn)給速度設(shè)定電路FR輸出預(yù)先規(guī)定的進(jìn)給速度設(shè)定信號(hào)Fr。進(jìn)給控制電路FC將該進(jìn)給速度設(shè)定信號(hào)Fr、上述的焊接開(kāi)始信號(hào)On以及上述的通電切斷信號(hào)As作為輸入，在焊接開(kāi)始信號(hào)On為高電平、且通電切斷信號(hào)As為低電平時(shí)，向上述的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)WM輸出用于以與該設(shè)定值相當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度進(jìn)給焊絲I的進(jìn)給控制信號(hào)Fe，在焊接開(kāi)始信號(hào)On為低電平、或通電切斷信號(hào)As為高電平時(shí)，輸出用于停止進(jìn)給的進(jìn)給控制信號(hào)Fe。該電路進(jìn)行了上述的步驟5的一部分處理。在通電切斷信號(hào)As為高電平時(shí)，由該電路停止焊絲I的進(jìn)
5口 O根據(jù)上述的實(shí)施方式1，在過(guò)去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si達(dá)到了預(yù)先規(guī)定的第I基準(zhǔn)值時(shí)，推定將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止時(shí)的平均值Si，并將該推定平均值Ss和值比第I基準(zhǔn)值大的第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較，在Ss < Sh時(shí)將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止，在Ss > Sh時(shí)切斷焊接電流的流通并停止焊接。在此，第I基準(zhǔn)值是基于與使額定焊接電流以額定使用率流通并進(jìn)行了焊接時(shí)的焊接電源內(nèi)部的溫度上升值相關(guān)的值而設(shè)定的。另夕卜，第2基準(zhǔn)值是基于與使額定焊接電流以在額定使用率上相加了相加使用率所得到的使用率流通并進(jìn)行了焊接時(shí)的焊接電源內(nèi)部的溫度上升值相關(guān)的值而設(shè)定的。該相加使用率被設(shè)定為由于暫時(shí)性超過(guò)額定使用率也不會(huì)產(chǎn)生焊接電源的燒損以及降低耐久性的范圍。如此一來(lái)，在上述的平均值Si達(dá)到了第I基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn)，在推定出收斂于比即便將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止也不會(huì)給焊接電源造成不良影響的第2基準(zhǔn)值小時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行焊接。因而，由于在焊接中途被中斷的工件無(wú)需重新開(kāi)始，故能夠抑制生產(chǎn)效率的降低。另一方面，在推定出未收斂于比將焊接進(jìn)行到結(jié)束時(shí)不會(huì)給焊接電源造成不良影響的第2基準(zhǔn)值小時(shí)，通過(guò)切斷通電以停止焊接，從而保護(hù)了焊接電源。[實(shí)施方式2]在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，在上述的實(shí)施方式I之中假設(shè):在因?yàn)橥贫ㄆ骄礢s低于第2基準(zhǔn)值Sh所以繼續(xù)進(jìn)行焊接的情況下，在平均值Si達(dá)到了第2基準(zhǔn)值Sh時(shí)，切斷焊接電流的流通并停止焊接。以下，參照附圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式2中的處理，直到步驟I 4都與實(shí)施方式I相同，故將步驟5置換成以下那樣的步驟51。步驟51:對(duì)推定平均值Ss和第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較，在Ss < Sh時(shí)將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止，在繼續(xù)中平均值Si到達(dá)了第2基準(zhǔn)值Sh (Si彡Sh)時(shí)、或者Ss彡Sh時(shí)，切斷焊接電流Iw的流通并停止焊接。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式 2涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法的時(shí)序圖。該圖(A)表示焊接電流Iw，該圖⑶表示10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值Si，該圖(C)表示到達(dá)信號(hào)At，該圖(D)表示通電切斷信號(hào)As。該圖與上述的圖1同樣地是推定平均值Ss<第2基準(zhǔn)值Sh的情況。因此，該圖的直到時(shí)刻t52為止的動(dòng)作與圖1相同，所以省略這些期間的說(shuō)明。以下，參照該圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。如該圖(A)所示，從時(shí)刻t5起的焊接電流從Il增加至12。因而，如該圖⑶所示，平均值Si從時(shí)刻t5起逐漸增加。然后，在比焊接結(jié)束的時(shí)刻t6更靠前的時(shí)刻t52，平均值Si到達(dá)用虛線示出的第I基準(zhǔn)值St (Si彡St)。與此響應(yīng)，如該圖(C)所示，到達(dá)信號(hào)At變化為高電平。因而，進(jìn)行上述的步驟4的處理，直到焊接結(jié)束為止的剩余時(shí)間Td(時(shí)刻t52 t6)以及時(shí)刻t52時(shí)間點(diǎn)下的焊接電流數(shù)字值Id(n) = 12被代入至上述(5)式中，由此運(yùn)算出推定平均值Ss。接下來(lái)，進(jìn)行步驟51的處理，將推定平均值Ss和第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較。因?yàn)樵搱D是Ss < Sh的情況，所以如該圖⑶所示，通電切斷信號(hào)As保持低電平不變，時(shí)刻t52以后也繼續(xù)進(jìn)行焊接。這些動(dòng)作與上述的圖1同樣。并且，這之后的動(dòng)作與圖1不同。在比焊接結(jié)束的時(shí)刻t6更靠前的時(shí)刻t53，如果由于上述的主要原因而導(dǎo)致供電焊嘴.母材間距離變動(dòng)從而進(jìn)一步變短，則如該圖(A)所示，焊接電流從12增加至14。在此是Il < 12 < 13 < 14的情況。因而，如該圖⑶所示，平均值Si從時(shí)刻t53起上升的傾斜度變得陡峭，在時(shí)刻t54到達(dá)用單點(diǎn)劃線示出的第2基準(zhǔn)值Sh(Si ^ Sh)。與此響應(yīng)，如該圖(D)所示，在時(shí)刻t54，通電切斷信號(hào)As變化為高電平，如該圖(A)所示，焊接電流Iw的流通被切斷從而停止焊接。如該圖(B)所示，平均值Si從時(shí)刻t54以后逐漸減少。圖5是用于將上述的本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的焊接電源的保護(hù)控制方法加以實(shí)施的焊接電源的框圖。該圖是利用了機(jī)器人的焊接的情況，是電弧焊接法為消耗電極電弧焊接法的情況。該圖與上述的圖3相對(duì)應(yīng)，針對(duì)同一塊賦予同一符號(hào)，并省略這些塊的說(shuō)明。該圖是將圖3的比較電路CM置換成第2比較電路CM2的圖。以下，參照該圖，對(duì)與圖3不同的塊進(jìn)行說(shuō)明。第2比較電路CM2將推定平均值運(yùn)算信號(hào)Ssc、第2基準(zhǔn)值設(shè)定信號(hào)Shr以及平均值運(yùn)算信號(hào)Sic作為輸入，在Ssc彡Shr或Sic彡Shr時(shí)輸出變?yōu)楦唠娖降耐娗袛嘈盘?hào)As。該電路進(jìn)行了上述的步驟51的處理。根據(jù)上述的實(shí)施方式2，在因?yàn)橥贫ㄆ骄礢s低于第2基準(zhǔn)值Sh所以繼續(xù)進(jìn)行焊接的情況下，在平均值Si達(dá)到了第2基準(zhǔn)值Sh時(shí)切斷焊接電流的流通以停止焊接。即、將焊接結(jié)束時(shí)的推定平均值Ss收斂于比第2基準(zhǔn)值Sh小作為前提，無(wú)論是否繼續(xù)進(jìn)行焊接，都在由于焊接電流的預(yù)料之外的變動(dòng)而使得平均值Si達(dá)到了第2基準(zhǔn)值Sh時(shí)切斷通電。因而，因?yàn)椴粫?huì)在平均值 Si超過(guò)第2基準(zhǔn)值Sh的情況下繼續(xù)進(jìn)行焊接，故能夠更可靠地進(jìn)行焊接電源的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種焊接電源的保護(hù)控制方法，每時(shí)每刻地算出過(guò)去10分鐘期間的焊接電流的平方的平均值Si，并基于該平均值Si來(lái)切斷焊接電流的流通，該焊接電源的保護(hù)控制方法的特征在于， 在所述平均值Si達(dá)到了預(yù)先規(guī)定的第I基準(zhǔn)值時(shí)，推定繼續(xù)焊接直到結(jié)束為止時(shí)的所述平均值Si，并將該推定平均值Ss和值比所述第I基準(zhǔn)值大的第2基準(zhǔn)值Sh進(jìn)行比較，在Ss < Sh時(shí)繼續(xù)焊接直到結(jié)束為止，在Ss ^ Sh時(shí)切斷所述焊接電流的流通并停止焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接電源的保護(hù)控制方法，其特征在于， 在假定為所述平均值Si達(dá)到了所述第I基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn)下的所述焊接電流流通直到焊接結(jié)束為止的情況下，算出所述推定平均值Ss。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊接電源的保護(hù)控制方法，其特征在于， 將所述第I基準(zhǔn)值設(shè)定為預(yù)先規(guī)定的額定焊接電流的平方與預(yù)先規(guī)定的額定使用率之積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的焊接電源的保護(hù)控制方法，其特征在于， 在由于所述推定平均值Ss小于所述第2基準(zhǔn)值Sh而繼續(xù)進(jìn)行焊接時(shí)，在所述平均值Si達(dá)到了所述第2基準(zhǔn) 值Sh時(shí)切斷所述焊接電流的流通并停止焊接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊接電源的保護(hù)控制方法，通過(guò)使焊接電源的使用率保護(hù)控制進(jìn)行動(dòng)作，從而能夠抑制焊接被中斷而生產(chǎn)效率降低。該焊接電源的保護(hù)控制方法，時(shí)時(shí)刻刻地算出過(guò)去10分鐘內(nèi)的焊接電流的平方的平均值(Si)，并基于該平均值(Si)來(lái)切斷焊接電流的流通，在平均值(Si)達(dá)到了預(yù)先規(guī)定的第1基準(zhǔn)值(St)時(shí)，推定將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止時(shí)的平均值(Si)，并將該推定平均值(Ss)和值比第1基準(zhǔn)值(St)大的第2基準(zhǔn)值(Sh)進(jìn)行比較，在Ss＜Sh時(shí)將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止，在Ss≥Sh時(shí)切斷焊接電流的流通以停止焊接。由此，在推定出收斂于比即便將焊接繼續(xù)到結(jié)束為止也不會(huì)給焊接電源造成不良影響的第2基準(zhǔn)值(Sh)小時(shí)，因?yàn)槔^續(xù)進(jìn)行焊接，所以能夠抑制生產(chǎn)效率的降低。
文檔編號(hào)B23K9/10GK103203525SQ201310004978
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者小野貢平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大亨