焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于在同時(shí)使用多個(gè)焊接電源時(shí)防止縮頸檢測(cè)控制的誤動(dòng)作。因此，本發(fā)明提供一種由多個(gè)焊接電源（PS1、PS2)在共同的工件(2)上分別產(chǎn)生電弧（31、32)來(lái)進(jìn)行焊接、且焊接電源內(nèi)的至少1臺(tái)（PS1)通過(guò)縮頸檢測(cè)控制來(lái)進(jìn)行焊接的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法，該縮頸檢測(cè)控制方法中，焊接電壓檢測(cè)值Vdl包括因流動(dòng)進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig的共同通電路徑的電感值L所產(chǎn)生的電壓值（噪聲），檢測(cè)進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig，計(jì)算出焊接電壓修正值Vfl=Vdl-L?dlg/dt，使用該焊接電壓修正值VH來(lái)進(jìn)行縮頸的檢測(cè)。由此，能夠除去在用于檢測(cè)縮頸的電壓上重疊的噪聲，因此能夠防止縮頸檢測(cè)控制的誤動(dòng)作。
【專利說(shuō)明】焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)多個(gè)焊接電源在共同的工件上分別產(chǎn)生電弧來(lái)進(jìn)行焊接，且這些焊接電源中的至少I(mǎi)臺(tái)檢測(cè)從短路狀態(tài)再次產(chǎn)生電弧的前兆現(xiàn)象、即熔滴的縮頸，若檢測(cè)到該縮頸則減少向短路負(fù)載通電的焊接電流來(lái)再次產(chǎn)生電弧的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I的發(fā)明中，在焊絲與工件之間反復(fù)電弧產(chǎn)生狀態(tài)和短路狀態(tài)的自耗電極電弧焊接中，通過(guò)焊絲與工件之間的電壓值或電阻值的變化到達(dá)了縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值的情況來(lái)檢測(cè)從短路狀態(tài)再次產(chǎn)生電弧的前兆現(xiàn)象、即熔滴的縮頸，若檢測(cè)到該縮頸，則使向短路負(fù)載通電的焊接電流驟減來(lái)進(jìn)行輸出控制(縮頸檢測(cè)控制)，以使在小電流值的狀態(tài)下再次產(chǎn)生電弧。由此，能夠減小再次產(chǎn)生電弧時(shí)的電流值，因此能夠降低濺射物產(chǎn)生量。
[0003]但是，對(duì)具有多個(gè)焊接部位的工件有時(shí)會(huì)使用多個(gè)焊接電源來(lái)同時(shí)進(jìn)行焊接。以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明這種情況下的縮頸檢測(cè)控制。
[0004]圖7是使用2臺(tái)焊接電源同時(shí)焊接I個(gè)工件的2個(gè)焊接部位的焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖。2臺(tái)焊接電源都內(nèi)置了縮頸檢測(cè)控制功能。以下，參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明各構(gòu)成物。
[0005]第I焊接電源PSl輸出第I焊接電壓Vwl以及第I焊接電流Iwl，并且向第I進(jìn)給機(jī)FDl輸出第I進(jìn)給控制信號(hào)Fcl。第I進(jìn)給機(jī)FDl將該第I進(jìn)給控制信號(hào)Fcl作為輸入，使第I焊絲11經(jīng)過(guò)第I焊炬41內(nèi)來(lái)進(jìn)行進(jìn)給。在第I焊絲11與工件2之間產(chǎn)生第I電弧31。在第I焊絲11與工件2之間交替地反復(fù)產(chǎn)生短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)來(lái)進(jìn)行焊接。第I焊炬41由機(jī)器人(省略圖示)把持。工件2被設(shè)置在夾具5上。
[0006]第I焊接電源PSl的正極端子和第I焊炬41內(nèi)的第I供電端61經(jīng)由線纜而連接。此外，第I焊接電源PSl的負(fù)極端子和夾具5經(jīng)由線纜而連接。第I焊接電壓Vwl是施加到第I供電端61與工件2的表面之間的電壓。與第I供電端61連接電壓檢測(cè)線很容易，但是在工件2的表面連接電壓檢測(cè)線卻很難，因此連接在夾具5上。因此，第I焊接電壓檢測(cè)電路VDl檢測(cè)第I供電端61與夾具5之間的電壓，輸出第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl。該第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl被輸入到第I焊接電源PS1。使用該第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl來(lái)檢測(cè)形成在第I焊絲11的熔滴中的縮頸。
[0007]第2焊接電源PS2輸出第2焊接電壓Vw2以及第2焊接電流Iw2，并且向第2進(jìn)給機(jī)FD2輸出第2進(jìn)給控制信號(hào)Fc2。第2進(jìn)給機(jī)FD2將該第2進(jìn)給控制信號(hào)Fc2作為輸入，使第2焊絲12經(jīng)過(guò)第2焊炬42內(nèi)來(lái)進(jìn)行進(jìn)給。在第2焊絲12與工件2之間產(chǎn)生第2電弧32。在第2焊絲12與工件2之間交替地反復(fù)短路狀態(tài)和電弧狀態(tài)來(lái)進(jìn)行焊接。第2焊炬42由機(jī)器人(省略圖示)把持。
[0008]第2焊接電源PS2的正極端子與第2焊炬42內(nèi)的第2供電端62經(jīng)由線纜而連接著。此外，第2焊接電源PS2的負(fù)極端子與夾具5經(jīng)由線纜而連接著。第2焊接電壓Vw2是施加到第2供電端62與工件2的表面之間的電壓。與第2供電端62連接電壓檢測(cè)線很容易，但是在工件2的表面連接電壓檢測(cè)線卻很難，因此連接在夾具5上。因此，第2焊接電壓檢測(cè)電路VD2檢測(cè)第2供電端62與夾具5之間的電壓，輸出第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2。該第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2被輸入到第2焊接電源PS2。使用該第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2來(lái)檢測(cè)形成在第2焊絲12的熔滴中的縮頸。
[0009]以第I焊接電源PSl的正極端子一第I供電端61 —第I焊絲11 —工件2 —夾具5 —第I焊接電源PSl的負(fù)極端子的路徑使第I焊接電流Iwl流動(dòng)。以第2焊接電源PS2的正極端子一第2供電端62 —第2焊絲12 —工件2 —夾具5 —第2焊接電源PS2的負(fù)極端子的路徑使第2焊接電流Iw2流動(dòng)。因此，在工件2以及夾具5中有第I焊接電流Iwl以及第2焊接電流Iw2流動(dòng)。將相加了第I焊接電流Iwl和第2焊接電流Iw2的電流在以下稱作總計(jì)焊接電流Ig。并且，將該總計(jì)焊接電流Ig流過(guò)的工件2以及夾具5稱作為共同通電路徑。該共同通電路徑具有電阻值以及電感值L(yH)。一般電阻值是較小的值，因此可以忽略。因此，共同通電路徑只具有電感值L。
[0010]可用下式表示上述的第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl以及第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2。
[0011]Vdl = VwI+L.dig/dt...(11)式
[0012]Vd2 = Vw2+L.dig/dt...(12)式
[0013]因此，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl是在第I焊接電壓Vwl上重疊了因總計(jì)焊接電流Ig的變化而在共同通電路徑的電感值L上產(chǎn)生的電壓的值。第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2也相同。
[0014]圖8是在圖7的焊接裝置中縮頸檢測(cè)控制正常工作時(shí)的波形圖。圖8(A)表示第I焊接電流Iwl的波形，圖8(B)表示第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl的波形，圖8(C)表示第2焊接電流Iw2的波形，圖8⑶表示第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2的波形。圖8是第I焊絲11和工件2處于短路狀態(tài)的時(shí)刻tl?t3的期間和第2焊絲12和工件2處于短路狀態(tài)的時(shí)刻t5?t6的期間未重疊的情況。由于是這種狀態(tài)，因此，縮頸檢測(cè)控制不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，能夠正常進(jìn)行工作，理由將在后述。以下，參照?qǐng)D8來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0015]第I焊絲11和工件2處于短路狀態(tài)的時(shí)刻tl?t3的期間內(nèi)，第2焊絲12和工件2之間處于電弧狀態(tài)。因此，如圖8(C)所示，由于處于電弧期間內(nèi)，因此第2焊接電流Iw2的電流變化的速度比短路期間中緩慢。
[0016](I)時(shí)刻tl的第I焊絲11的短路產(chǎn)生到時(shí)刻t2的縮頸檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0017]在時(shí)刻tl，若第I焊絲11與工件2接觸，則成為短路狀態(tài)，如圖8(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl急劇減少至幾V左右的短路電壓值。如圖8(A)所示，第I焊接電流Iwl在時(shí)刻tl從電弧期間的焊接電流開(kāi)始減少,在時(shí)刻tl?til的預(yù)先確定的初始期間內(nèi)成為預(yù)先確定的初始電流值，在時(shí)刻til?tl2的期間內(nèi)以預(yù)先確定的短路時(shí)斜率上升，在時(shí)刻tl2?t2的期間內(nèi)成為預(yù)先確定的峰值。如圖8(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl從第I焊接電流Iwl成為峰值的時(shí)刻tl2附近開(kāi)始上升。這是因?yàn)樵谌鄣沃幸来涡纬煽s頸。從時(shí)刻tl2開(kāi)始的期間成為檢測(cè)縮頸的期間。在檢測(cè)該縮頸的期間內(nèi)，如圖8(A)所示，第I焊接電流Iwl是峰值且大致是恒定值。并且，如圖8(C)所示，第2焊接電流Iw2處于電弧期間內(nèi)，因此無(wú)快速的變化。其結(jié)果，在上述的(11)式中，L MIgMt成為較小的值，可以忽略。因此，Vdl =Vwl,所以能夠在無(wú)錯(cuò)誤的動(dòng)作的情況下正常地檢測(cè)熔滴的縮頸。上述的初始期間被設(shè)定為Ims左右，上述的初始電流值被設(shè)定為50A左右，上述的短路時(shí)斜率被設(shè)定為100?300A/ms左右，上述的峰值被設(shè)定為300?400A左右。
[0018](2)時(shí)刻t2的縮頸檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0019]在時(shí)刻t2，如圖8 (B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl急劇上升，從初始期間內(nèi)的電壓值開(kāi)始的電壓上升值A(chǔ)V等于預(yù)先確定的縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值Vtn，從而檢測(cè)縮頸。若檢測(cè)到縮頸，則如圖8(A)所示，第I焊接電流Iwl從峰值開(kāi)始向預(yù)先確定的低電平電流值Il急劇減少，直到時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧為止維持該值。該電流驟減是3000A/ms左右的非?？斓闹怠Ｈ鐖D8(B)所示，由于第I焊接電流Iwl變?yōu)榈碗娖诫娏髦礗I，因此第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl從時(shí)刻t2暫時(shí)減少之后再急劇上升。上述的低電平電流值Il被設(shè)定為30A左右。
[0020](3)時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t4的延遲期間Td的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0021]若在時(shí)刻t3再次產(chǎn)生電弧，則如圖8(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl的值變成短路/電弧判別值Vta以上。如圖8㈧所示，第I焊接電流Iwl從時(shí)刻t3開(kāi)始以預(yù)先確定的電弧時(shí)斜率上升，若到達(dá)預(yù)先確定的高電平電流值，則將其值維持到時(shí)刻t4為止。如圖8(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl在時(shí)刻t3?t4的預(yù)先確定的延遲期間Td內(nèi)處于高電平電壓值的狀態(tài)。該延遲期間Td被設(shè)定為2ms左右。
[0022](4)時(shí)刻t4的延遲期間Td結(jié)束時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t5的下一個(gè)短路發(fā)生為止的電弧期間的動(dòng)作
[0023]在時(shí)刻t4，如圖8(A)所示，第I焊接電流Iwl從高電平電流值開(kāi)始逐漸減少。同樣地，如圖8(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl從高電平電壓值開(kāi)始逐漸減少。
[0024](5)時(shí)刻t5的第2焊絲12的短路發(fā)生到時(shí)刻t6的再次產(chǎn)生電弧為止的動(dòng)作
[0025]圖8(C)所示的第2焊接電流Iw2以及圖8(D)所示的第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2的波形與上述⑴?⑵的波形相同，因此省略說(shuō)明。
[0026]如上所述，在彼此的短路期間未重疊的情況下，因共同通電路徑的電感值L而產(chǎn)生的電壓值小，因此可以忽略，所以能夠正確地檢測(cè)縮頸。
[0027]圖9是在圖7的焊接裝置中縮頸檢測(cè)控制成為誤動(dòng)作時(shí)的波形圖。圖9㈧表示第I焊接電流Iwl的波形，圖9(B)表示第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl的波形，圖9(C)表示第
2焊接電流Iw2的波形，圖9(D)表示第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2的波形。圖9是第I焊絲11和工件2處于短路狀態(tài)的時(shí)刻tl?t3的期間、與第2焊絲12和工件2處于短路狀態(tài)的時(shí)刻t0?tl4的期間有一部分重疊的情況。由于是這種狀態(tài)，因此縮頸檢測(cè)控制會(huì)進(jìn)行誤動(dòng)作，理由將后述。圖9對(duì)應(yīng)于上述的圖8，對(duì)于同一動(dòng)作將不再進(jìn)行反復(fù)說(shuō)明。以下，參照?qǐng)D9進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]在第I焊絲11和工件2處于短路狀態(tài)的時(shí)刻tl?t3的期間內(nèi)，第2焊絲12和工件2之間也處于短路狀態(tài)。因此，如圖9(C)所示，第2焊接電流Iw2產(chǎn)生急劇的變化。
[0029](I)時(shí)刻t0的第2焊絲12產(chǎn)生短路到時(shí)刻tl3的第2焊絲12的縮頸檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0030]在時(shí)刻t0若第2焊絲12與工件2接觸，則變成短路狀態(tài)，如圖9(D)所示，第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2急劇減少為幾V左右的短路電壓值。如圖9 (C)所示，第2焊接電流Iw2在時(shí)刻to從電弧期間的焊接電流開(kāi)始減少，在初始期間內(nèi)變?yōu)槌跏茧娏髦担远搪窌r(shí)斜率上升，之后便為峰值。如圖9(D)所示，第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2的自初始期間內(nèi)的電壓值開(kāi)始的電壓上升值在時(shí)刻tl3到達(dá)縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值。由此，檢測(cè)縮頸。若檢測(cè)到縮頸，則如圖9(C)所示，第2焊接電流Iw2從峰值開(kāi)始急劇向低電平電流值減少。
[0031]另一方面，在時(shí)刻tl若第I焊絲11與工件2接觸，則變成短路狀態(tài)，如圖9 (B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl急劇減少為幾V左右的短路電壓值。如圖9(A)所示，第I焊接電流Iwl在時(shí)刻tl從電弧期間的焊接電流開(kāi)始減少,在時(shí)刻tl?til的初始期間內(nèi)變?yōu)槌跏茧娏髦担跁r(shí)刻til?tl2的期間內(nèi)以短路時(shí)斜率上升，在時(shí)刻tl2開(kāi)始的期間內(nèi)變?yōu)榉逯?。如圖9(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl從第I焊接電流Iwl變?yōu)榉逯档臅r(shí)刻tl2附近開(kāi)始上升。這是因?yàn)樵谌鄣沃幸来涡纬煽s頸。從時(shí)刻tl2開(kāi)始的期間成為檢測(cè)縮頸的期間。在檢測(cè)該縮頸的期間，如圖9(A)所示，第I焊接電流Iwl是峰值且是大致恒定值。但是，如圖9(C)所示，第2焊接電流Iw2如上述那樣在時(shí)刻tl3檢測(cè)到縮頸，因此電流急劇減少。其結(jié)果，在上述的(11)式中，L.dlg/dt = dlwl/dt+dlw2/dt中dlwl/dt是較小的值，dlw2/dt是負(fù)的較大的值。因此，如圖9(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl伴隨著縮頸的形成而從時(shí)刻tl2開(kāi)始依次上升，在該上升到達(dá)縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值Vtn之前的時(shí)刻tl3，伴隨著第2焊接電流Iw2的急劇減少相反地減少，縮頸檢測(cè)失敗。
[0032](2)時(shí)刻tl3的縮頸的誤檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0033]在時(shí)刻tl3，如圖9⑶所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl減少且未到達(dá)縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值Vtn，因此如圖9(A)所示，第I焊接電流Iwl將峰值一直維持到時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生第I電弧31為止。另一方面，在比時(shí)刻t3早的時(shí)刻tl4，產(chǎn)生第2電弧32，因此如圖9(D)所示，第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2上升至電弧電壓值。如圖9(C)所示，第2焊接電流Iw2從時(shí)刻tl4的低電平電流值開(kāi)始以電弧時(shí)斜率上升至高電平電流值。
[0034](3)時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t4的延遲期間Td的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)為止動(dòng)作
[0035]若在時(shí)刻t3再次產(chǎn)生電弧，則如圖9(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl的值變?yōu)槎搪?電弧判別值Vta以上。如圖9(A)所示，第I焊接電流Iwl從時(shí)刻t3的峰值開(kāi)始以電弧時(shí)斜率上升，若到達(dá)高電平電流值，則將其值維持到時(shí)刻t4為止。如圖9(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl在時(shí)刻t3?t4的延遲期間Td內(nèi)處于高電平電壓值的狀態(tài)。
[0036](4)時(shí)刻t4的延遲期間Td結(jié)束時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t5的產(chǎn)生下一個(gè)短路為止的電弧期間的動(dòng)作
[0037]在時(shí)刻t4,如圖9⑷所示,第I焊接電流Iwl從高電平電流值開(kāi)始依次減少。同樣地，如圖9(B)所示，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl從高電平電壓值開(kāi)始依次減少。
[0038]如上所述，在彼此的短路期間重疊的情況下，因共同通電路徑的電感值L產(chǎn)生的電壓值變大，因此誤檢測(cè)縮頸的可能性變高。在圖9中，在檢測(cè)第I焊絲11的縮頸的期間內(nèi)，說(shuō)明了因第2焊接電流Iw2急劇減少而發(fā)生的縮頸的誤檢測(cè)，但是在以短路時(shí)斜率上升的情況下也有可能發(fā)生誤檢測(cè)。另外，在電弧期間內(nèi)來(lái)自熔池的氣體的噴出等而電弧長(zhǎng)度發(fā)生急劇變化，伴隨與此，有時(shí)第2焊接電流Iw2會(huì)快速發(fā)生變化。在這種情況下，也有可能發(fā)生縮頸的誤檢測(cè)。
[0039]在專利文獻(xiàn)2的發(fā)明中，第2焊接電源PS2檢測(cè)縮頸且第2焊接電流Iw2正在變化時(shí)禁止第I焊接電源PSl的縮頸的檢測(cè)。由此，防止了縮頸的誤檢測(cè)。但是，由于禁止縮頸檢測(cè)，因此當(dāng)然不能正常檢測(cè)縮頸。
[0040]專利文獻(xiàn)I JP特開(kāi)2006-281219號(hào)公報(bào)
[0041]專利文獻(xiàn)2 JP專利第4815966號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0042]因此，在本發(fā)明中，目的在于，提供一種由多個(gè)焊接電源使共同的工件分別產(chǎn)生電弧來(lái)進(jìn)行焊接，這些焊接電源內(nèi)的至少I(mǎi)臺(tái)具有縮頸檢測(cè)控制功能，且即使在共同通電路徑內(nèi)流動(dòng)的總計(jì)焊接電流發(fā)生變化，縮頸檢測(cè)也不會(huì)進(jìn)行誤動(dòng)作，能夠正常進(jìn)行動(dòng)作的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法。
[0043]為了解決上述的問(wèn)題，技術(shù)方案I的發(fā)明是一種焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法，由多個(gè)焊接電源在共同的工件上分別產(chǎn)生電弧來(lái)進(jìn)行焊接，所述焊接電源內(nèi)的至少I(mǎi)臺(tái)焊接電源使用焊接電壓檢測(cè)值Vd來(lái)檢測(cè)從短路狀態(tài)再次產(chǎn)生電弧的前兆現(xiàn)象、即熔滴的縮頸，若檢測(cè)到該縮頸則減少在短路負(fù)載中流動(dòng)的焊接電流來(lái)再次產(chǎn)生電弧，該焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法的特征在于，所述焊接電壓檢測(cè)值Vd包括因流動(dòng)進(jìn)行了總計(jì)的焊接電流Ig的共同通電路徑的電感值L所產(chǎn)生的電壓值，檢測(cè)所述進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig，計(jì)算出焊接電壓修正值Vf = Vd-L MIgZ^t,代替所述焊接電壓檢測(cè)值Vd使用該焊接電壓修正值Vf來(lái)進(jìn)行所述縮頸的檢測(cè)。
[0044]技術(shù)方案2的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案I記載的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法中，將η設(shè)為2以上的整數(shù)，檢測(cè)在所述焊接電源中流動(dòng)的各焊接電流Iw (I)…Iw (η)，通過(guò)Ig = Iw(I)+…+Iw(η)計(jì)算出所述進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig。
[0045]技術(shù)方案3的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案I記載的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法中，將m設(shè)為I以上的整數(shù)，檢測(cè)在其他所述焊接電源中流動(dòng)的各焊接電流Iw(I)…Iw(m),通過(guò)Ig= Iw⑴+…+!^⑷計(jì)算出所述進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig。
[0046]技術(shù)方案4的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案I?3的任一方案所述的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法中，在實(shí)施焊接之前測(cè)量并設(shè)定所述共同通電路徑的電感值L。
[0047]發(fā)明效果
[0048]根據(jù)本發(fā)明，焊接電壓修正值Vf能夠消除因在共同通電路徑的電感值L中流動(dòng)的總計(jì)焊接電流Ig的變化而產(chǎn)生的電壓值，因此能夠檢測(cè)真正的焊接電壓。因此，在本發(fā)明中，由多個(gè)焊接電源在共同的工件上分別產(chǎn)生電弧來(lái)進(jìn)行焊接，這些焊接電源內(nèi)的至少I(mǎi)臺(tái)具有縮頸檢測(cè)控制功能，即使在共同通電路徑中流動(dòng)的總計(jì)焊接電流發(fā)生了變化，縮頸檢測(cè)也不會(huì)進(jìn)行誤動(dòng)作，能夠正常工作。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1是用于使用本發(fā)明的實(shí)施方式I的2臺(tái)焊接電源來(lái)同時(shí)焊接I個(gè)工件的2個(gè)焊接部位的焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0050]圖2是構(gòu)成圖1的焊接裝置的第I焊接電源PSl的詳細(xì)框圖。
[0051]圖3是圖2的第I焊接電源PSl的各信號(hào)的時(shí)序圖。
[0052]圖4是用于使用本發(fā)明的實(shí)施方式2的2臺(tái)焊接電源來(lái)同時(shí)焊接I個(gè)工件的2個(gè)焊接部位的焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖5是構(gòu)成圖4的焊接裝置的第I焊接電源PSl的詳細(xì)框圖。
[0054]圖6是實(shí)施方式3的第I焊接電源PSl的詳細(xì)框圖。
[0055]圖7是在現(xiàn)有技術(shù)用于使用2臺(tái)焊接電源來(lái)同時(shí)焊接I個(gè)工件的2個(gè)焊接部位的焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0056]圖8是在圖7的焊接裝置中縮頸檢測(cè)控制正常工作時(shí)的波形圖。
[0057]圖9是在圖7的焊接裝置中縮頸檢測(cè)控制進(jìn)行了誤動(dòng)作時(shí)的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0059]實(shí)施方式I
[0060]圖1是用于使用本發(fā)明的實(shí)施方式I的2臺(tái)焊接電源來(lái)同時(shí)焊接I個(gè)工件的2個(gè)焊接部位的焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖。2臺(tái)焊接電源都內(nèi)置有縮頸檢測(cè)控制功能。圖1對(duì)應(yīng)于上述的圖7，對(duì)同一結(jié)構(gòu)物附加同一符號(hào)，并不再反復(fù)它們的說(shuō)明。圖1在圖7中追加了總計(jì)焊接電流檢測(cè)電路IGD、第I焊接電壓修正電路VFl以及第2焊接電壓修正電路VF2。以下，參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明這些結(jié)構(gòu)物。
[0061]總計(jì)焊接電流檢測(cè)電路IGD檢測(cè)流過(guò)共同通電路徑的總計(jì)焊接電流Ig，輸出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd。
[0062]第I焊接電壓修正電路VFl將第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl以及上述的總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd作為輸入，基于后述的(21)式，運(yùn)算出第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl =Vdl-L.dlgd/dt,輸出給第I焊接電源PSl。該運(yùn)算式的意思將后述。
[0063]第2焊接電壓修正電路VF2將第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vd2以及上述的總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd作為輸入，基于后述的(22)式，運(yùn)算出第2焊接電壓修正信號(hào)Vf2 =Vd2-L.dlgd/dt，輸出給第2焊接電源PS2。該運(yùn)算式的意思將后述。
[0064]如在(11)式中上述的那樣，第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl成為在第I焊接電壓Vwl上疊加了因共同通電路徑的電感值L而產(chǎn)生的電壓的值。原本想測(cè)量的是第I供電端61與工件2的表面之間的電壓、即第I焊接電壓Vwl。因此，根據(jù)第I焊接電壓Vwl整理(11)式的話如下式。
[0065]Vwl = Vdl-dlgd/dt
[0066]其中，若第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl = Vwl，則變成下式。
[0067]Vfl = Vdl-dlgd/dt...(21)式
[0068]該式是在上述的第I焊接電壓修正電路VFl中所使用的運(yùn)算式。
[0069]同樣地，在第2焊接電壓修正電路VF2中使用的運(yùn)算式變成下式。
[0070]Vf2 = Vd2_dlgd/dt…(22)式
[0071]在將焊接裝置設(shè)置于現(xiàn)場(chǎng)并設(shè)為使用狀態(tài)的狀態(tài)下，在實(shí)施焊接前測(cè)量后設(shè)定共同通電路徑的電感值L。作為測(cè)量方法的例，可以使用市場(chǎng)上銷售的LCR表等測(cè)量器來(lái)進(jìn)行。此外，也可以通過(guò)下述的順序進(jìn)行測(cè)量。
[0072]I)將第I供電端61設(shè)為與工件2接觸的狀態(tài)。
[0073]2)從第I焊接電源PSl供給恒定電流Ip。
[0074]3)將此時(shí)的第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl的值設(shè)為Vp。
[0075]4)停止電流Ip的供給，從其減少波形開(kāi)始測(cè)量時(shí)間常數(shù)。從停止的時(shí)刻TO開(kāi)始計(jì)時(shí)，將變成相當(dāng)于時(shí)間常數(shù)的電流減少量的到達(dá)了電流值ΛΙρ( = ΙρΧ36.8% )的時(shí)刻計(jì)時(shí)為T(mén)l。然后，將時(shí)刻TO?Tl之間的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)τ來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
[0076]5)以L = Ve.τ/Ip運(yùn)算出電感值。
[0077]圖2是構(gòu)成圖1的焊接裝置的第I焊接電源PSl的詳細(xì)框圖。以下，參照?qǐng)D2來(lái)說(shuō)明各框圖。
[0078]電源主電路PM將3相200V等商用電源(省略圖示)作為輸入，根據(jù)后述的誤差放大信號(hào)Ea進(jìn)行變換控制等輸出控制，輸出第I焊接電壓Vwl以及第I焊接電流Iwl。雖然省略了圖示，但是該電源主電路PM具備:對(duì)商用電源進(jìn)行整流的I次整流器；對(duì)整流過(guò)的直流進(jìn)行平滑化的平滑電容器；將平滑后的直流變換為高頻交流的變換電路；將高頻交流降壓至適合焊接的電壓值的高頻變壓器；將降壓后的高頻交流整流為直流的2次整流器；對(duì)整流后的直流進(jìn)行平滑化的電抗器；將誤差放大信號(hào)Ea作為輸入來(lái)進(jìn)行脈寬調(diào)制控制的調(diào)制電路；和將脈寬調(diào)制控制信號(hào)作為輸入來(lái)驅(qū)動(dòng)變換電路的開(kāi)關(guān)元件的變換器驅(qū)動(dòng)電路。
[0079]減流電阻器R被插入到上述的電源主電路PM與第I焊炬41之間。將該減流電阻器R的值設(shè)定為短路負(fù)載(0.01?0.03 Ω左右)的10倍以上的大值(0.5?3 Ω左右)。因此，若通過(guò)縮頸檢測(cè)控制而減流電阻器R被插入到通電路徑中，則焊接電源內(nèi)的直流電抗器以及外部線纜的電抗器所蓄積的能量被急劇放電。晶體管TR與減流電阻器R并聯(lián)連接，根據(jù)后述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr進(jìn)行接通或斷開(kāi)控制。
[0080]通過(guò)第I進(jìn)給機(jī)FDl在第I焊炬41內(nèi)進(jìn)給第I焊絲11，在第I焊絲11與工件2之間產(chǎn)生第I電弧31。工件2被設(shè)置在夾具5上。在第I焊炬41內(nèi)的第I供電端(省略圖示)與工件2的表面之間施加第I焊接電壓Vwl，通電第I焊接電流Iwl。然后，使總計(jì)焊接電流Ig流過(guò)工件2以及夾具5等共同通電路徑。
[0081]第I焊接電流檢測(cè)電路IDl檢測(cè)上述的第I焊接電流Iwl，輸出第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl。如圖1所示那樣，設(shè)置于外部的總計(jì)焊接電流檢測(cè)電路IGD檢測(cè)上述的總計(jì)焊接電流Ig，輸出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd。如在圖1中上述的那樣，設(shè)置于外部的第I焊接電壓檢測(cè)電路VDl檢測(cè)第I焊炬41內(nèi)的第I供電端與夾具5之間的電壓，輸出第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl。如在圖1中上述的那樣，設(shè)置于外部的第I焊接電壓修正電路VFl將該第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl以及上述的總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd作為輸入，基于上述的
(21)式來(lái)運(yùn)算出第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl = Vdl-L.dlgd/dt后進(jìn)行輸出。也可以在內(nèi)部設(shè)置上述的第I焊接電壓檢測(cè)電路VDl以及上述的第I焊接電壓修正電路VFl。
[0082]短路判別電路SD將上述的第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl作為輸入，在其值小于預(yù)先確定的短路/電弧判別值時(shí)判定為處于短路狀態(tài)，輸出變成High電平的短路判別信號(hào)Sd，在其值為預(yù)先確定的短路/電弧判別值以上時(shí)判別處于電弧產(chǎn)生狀態(tài)，輸出變成Low電平的短路判別信號(hào)Sd。
[0083]縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值設(shè)定電路VTN輸出預(yù)先確定的縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值信號(hào)Vtn。根據(jù)焊接法、進(jìn)給速度、第I焊絲11的材質(zhì)、直徑等焊接條件，將該縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值信號(hào)Vtn的值設(shè)定為適當(dāng)值?？s頸檢測(cè)電路ND將該縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值信號(hào)Vtn、上述的第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl以及上述的第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl作為輸入，在短路期間中的第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl的電壓上升值到達(dá)了縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值信號(hào)Vtn的值的時(shí)間點(diǎn)判別為形成了縮頸，變成High電平，再次產(chǎn)生電弧，在第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl的值變成了上述的短路/電弧判別值以上的時(shí)間點(diǎn)，輸出變成Low電平的縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd。此外，也可以在短路期間中的第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl的微分值到達(dá)了與其對(duì)應(yīng)的縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值信號(hào)Vtn的值的時(shí)間點(diǎn)，使縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd變化為High電平。另外，也可以第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl的值除以第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl的值來(lái)計(jì)算出熔滴的電阻值，在該電阻值的微分值到達(dá)了與其對(duì)應(yīng)的縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值信號(hào)Vtn的值的時(shí)間點(diǎn)使縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd變化為High電平。
[0084]低電平電流設(shè)定電路ILR輸出預(yù)先確定的低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr。電流比較電路CM將該低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr以及上述的第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl作為輸入，在IdKIlr時(shí)輸出變?yōu)镠igh電平的電流比較信號(hào)Cm，在Idl ^ Ilr時(shí)輸出變?yōu)長(zhǎng)ow電平的電流比較信號(hào)Cm。驅(qū)動(dòng)電路DR將該電流比較信號(hào)Cm以及上述的縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd作為輸入，若縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd變化為High電平，則向上述的晶體管TR的基極端子輸出變化成Low電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr，之后若電流比較信號(hào)Cm變化為High電平，則向上述的晶體管TR的基極端子輸出變化為High電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr。因此，若檢測(cè)到縮頸，則該驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr變成Low電平，晶體管TR處于斷開(kāi)狀態(tài)，在通電路徑中插入減流電阻器R，因此流過(guò)短路負(fù)載的第I焊接電流Iwl急劇減少。并且，若急劇減少的第I焊接電流Iwl的值減少至低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr的值，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr變成High電平，晶體管TR處于接通狀態(tài)，因此使減流電阻器R短路，返回通常的狀態(tài)。
[0085]電流控制設(shè)定電路ICR將上述的短路判別信號(hào)Sd、上述的低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr以及上述的縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd作為輸入，進(jìn)行以下的處理，輸出電流控制設(shè)定信號(hào)Icr。
[0086]I)從短路判別信號(hào)Sd變化為High電平(短路)的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始在預(yù)先確定的初始期間內(nèi)，將預(yù)先確定的初始電流設(shè)定值作為電流控制設(shè)定信號(hào)Icr來(lái)輸出。
[0087]2)之后，將電流控制設(shè)定信號(hào)Icr的值從上述的初始電流設(shè)定值開(kāi)始以預(yù)先確定的短路時(shí)斜率上升至預(yù)先確定的峰值設(shè)定值，并維持該值。
[0088]3)若縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd變化為High電平(縮頸檢測(cè))，則將電流控制設(shè)定信號(hào)Icr的值切換為低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr的值之后維持。
[0089]4)若短路判別信號(hào)Sd變化為L(zhǎng)ow電平(電弧)，則使電流控制設(shè)定信號(hào)Icr以預(yù)先確定的電弧時(shí)斜率上升至預(yù)先確定的高電平電流設(shè)定值，并維持該值。
[0090]延遲斷開(kāi)電路TDS將上述的短路判別信號(hào)Sd作為輸入，將該信號(hào)從High電平變化為L(zhǎng)ow電平的時(shí)間點(diǎn)延遲斷開(kāi)預(yù)先確定的延遲時(shí)間之后輸出延遲信號(hào)Tds。因此，該延遲信號(hào)Tds是，若變成短路期間則變?yōu)镠igh電平，再次產(chǎn)生電弧之后，延遲斷開(kāi)延遲時(shí)間而變?yōu)長(zhǎng)ow電平的信號(hào)。電壓設(shè)定電路VR輸出用于設(shè)定電弧期間內(nèi)的焊接電壓的預(yù)先確定的電壓設(shè)定信號(hào)Vr。電流誤差放大電路EI放大上述的電流控制設(shè)定信號(hào)Icr(+)與上述的第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl (_)之間的誤差，輸出電流誤差放大信號(hào)Ei。電壓誤差放大電路EV放大上述的電壓設(shè)定信號(hào)Vr(+)與上述的第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl (-)之間的誤差，輸出電壓誤差放大信號(hào)Εν?？刂魄袚Q電路SW將上述的電流誤差放大信號(hào)E1、上述的電壓誤差放大信號(hào)Ev以及上述的延遲信號(hào)Tds作為輸入，在延遲信號(hào)Tds為High電平(從短路開(kāi)始到再次產(chǎn)生電弧后經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間為止的期間)時(shí)將電流誤差放大信號(hào)Ei作為誤差放大信號(hào)Ea來(lái)輸出，在變?yōu)長(zhǎng)ow電平(電弧)時(shí)將電壓誤差放大信號(hào)Ev作為誤差放大信號(hào)Ea來(lái)輸出。通過(guò)該電路，短路期間+延遲期間內(nèi)變成恒流控制，除此之外的電弧期間內(nèi)變成恒壓控制。
[0091]進(jìn)給速度設(shè)定電路FR輸出預(yù)先確定的進(jìn)給速度設(shè)定信號(hào)Fr。第I進(jìn)給控制電路FCl將該進(jìn)給速度設(shè)定信號(hào)Fr作為輸入，向上述的第I進(jìn)給機(jī)FDl輸出用于以相當(dāng)于該設(shè)定值的進(jìn)給速度進(jìn)給第I焊絲11的第I進(jìn)給控制信號(hào)Fcl。
[0092]圖3是圖2的第I焊接電源PSl中的各信號(hào)的時(shí)序圖。圖3⑷表示第I焊接電流Iwl的時(shí)間變化，圖3(B)表示第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl的時(shí)間變化，圖3(C)表示縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd的時(shí)間變化，圖3 (D)表示驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr的時(shí)間變化，圖3 (E)表示延遲信號(hào)Tds的時(shí)間變化，圖3(F)表示電流控制設(shè)定信號(hào)Icr的時(shí)間變化，圖3(G)表示第2焊接電流Iw2的時(shí)間變化。圖3對(duì)應(yīng)于上述的圖9，是第I焊絲11的短路期間和第2焊絲12的短路期間重疊的情況。圖3(G)所示的第2焊接電流Iw2的波形與圖9(C)所示的波形相同。S卩，是第I焊絲11處于短路狀態(tài)，在想要正確地檢測(cè)縮頸的期間第2焊接電流Iw2急劇減少的情況。以下，參照?qǐng)D3來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0093](I)時(shí)刻tl的產(chǎn)生短路到時(shí)刻t2的縮頸檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0094]在時(shí)刻tl，若第I焊絲11與工件2接觸，則變成短路狀態(tài)，如圖3(B)所示，第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl急劇減少至幾V左右的短路電壓值。判別該第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl小于短路/電弧判別值Vta的情況，如圖3 (E)所示，延遲信號(hào)Tds從Low電平變化為High電平。伴隨與此，如圖3(F)所示，電流控制設(shè)定信號(hào)Icr在時(shí)刻tl從預(yù)先確定的高電平電流設(shè)定值變化為較小的值、即預(yù)先確定的初始電流設(shè)定值。在時(shí)刻tl?til的預(yù)先確定的初始期間內(nèi)變成上述的初始電流設(shè)定值，在時(shí)刻til?tl2的期間內(nèi)以預(yù)先確定的短路時(shí)斜率上升，在時(shí)刻tl2?t2的期間內(nèi)變成預(yù)先確定的峰值設(shè)定值。在短路期間內(nèi)，如上所述那樣進(jìn)行恒流控制，因此第I焊接電流Iwl被控制為相當(dāng)于電流控制設(shè)定信號(hào)Icr的值。因此，如圖3(A)所示，第I焊接電流Iwl在時(shí)刻tl從電弧期間的焊接電流急劇減少，在時(shí)刻tl?til的初始期間內(nèi)變?yōu)槌跏茧娏髦?，在時(shí)刻til?tl2的期間內(nèi)以短路時(shí)斜率上升，在時(shí)刻tl2?t2的期間內(nèi)變成峰值。如圖3(C)所示，縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd在后述的時(shí)刻t2?t3的期間變?yōu)镠igh電平，在除此之外的期間變?yōu)長(zhǎng)ow電平。如圖3(D)所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr在后述的時(shí)刻t2?t21的期間變?yōu)長(zhǎng)ow電平，在除此之外的期間變?yōu)镠igh電平。因此，在圖3中，在時(shí)刻t2以前的期間內(nèi)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr變?yōu)镠igh電平，圖2的晶體管TR變成接通狀態(tài)，因此減流電阻器R被短路，變成與通常的自耗電極電弧焊接電源相同的狀態(tài)。
[0095]如圖3(B)所示，第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl從第I焊接電流Iwl變?yōu)榉逯档臅r(shí)刻tl2附近開(kāi)始上升。這是因?yàn)樵谌鄣沃幸来涡纬煽s頸。時(shí)刻tl2開(kāi)始的期間成為檢測(cè)縮頸的期間。在檢測(cè)該縮頸的期間內(nèi)，如圖3(A)所示，第I焊接電流Iwl是峰值且是大致恒定值。但是，如圖3(G)所示，由于在時(shí)刻tl3檢測(cè)到了縮頸，因此第2焊接電流Iw2的電流急劇減少。其結(jié)果，在上述的(11)式中，L.dlg/dt = dlwl/dt+dlw2/dt中的dlwl/dt是較小的值，dlw2/dt是負(fù)的大的值。在此,通過(guò)上述的(21)式,變成Vfl = Vdl-L.dlg/dt =(Vwl+L.dig/dt) -dig/dt = Vw2,能夠消除因共同通電路徑的電感值L產(chǎn)生的電壓。因此，如圖3 (B)所示，第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl伴隨著縮頸的形成而從時(shí)刻tl2開(kāi)始依次上升，消除了在時(shí)刻tl3伴隨著第2焊接電流Iw2的急劇減少而產(chǎn)生的電壓，因此持續(xù)上升。
[0096](2)時(shí)刻t2的縮頸檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0097]在時(shí)刻t2，如圖3(B)所示，若通過(guò)第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl急劇上升而從初始期間中的電壓值開(kāi)始的電壓上升值A(chǔ)V等于預(yù)先確定的縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值Vtn的情況來(lái)檢測(cè)縮頸，則如圖3(C)所示，縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd變化為High電平。伴隨與此，如圖3(D)所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr變化為L(zhǎng)ow電平，因此圖2的晶體管TR變成斷開(kāi)狀態(tài)，減流電阻器R被插入到通電路徑中。同時(shí)，如圖3(F)所示，電流控制設(shè)定信號(hào)Icr向低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr的值變小。因此，如圖3(A)所示，第I焊接電流Iwl從峰值開(kāi)始急劇向低電平電流值Il減少。并且，若在時(shí)刻t21第I焊接電流Iwl減少至低電平電流值II，則如圖3(D)所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dr回到High電平，因此圖2的晶體管TR變成接通狀態(tài)，減流電阻器R被短路。如圖3(A)所示，由于電流控制設(shè)定信號(hào)Icr維持低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr，因此直到時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧為止第I焊接電流Iwl維持低電平電流值II。因此，晶體管TR僅在時(shí)刻t2檢測(cè)縮頸之后在時(shí)刻t21第I焊接電流Iwl減少至低電平電流值Il為止的期間內(nèi)處于斷開(kāi)狀態(tài)。如圖3(B)所示，由于第I焊接電流Iwl變小，因此第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl從時(shí)刻t2開(kāi)始暫時(shí)減少之后急劇上升。
[0098](3)時(shí)刻t3的再次產(chǎn)生電弧時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t4的延遲期間Td的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)為止的動(dòng)作
[0099]在時(shí)刻t3，若再次產(chǎn)生第I電弧31，則如圖3 (B)所示，第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl的值變成短路/電弧判別值Vta以上。伴隨與此，如圖3(F)所示，電流控制設(shè)定信號(hào)Icr的值從低電平電流設(shè)定信號(hào)Ilr的值開(kāi)始以預(yù)先確定的電弧時(shí)斜率上升，若到達(dá)上述的高電平電流設(shè)定值，則維持其值。如圖3(E)所示，從時(shí)刻t3再次產(chǎn)生電弧到經(jīng)過(guò)預(yù)先確定的延遲期間Td的時(shí)刻t4為止，延遲信號(hào)Tds維持High電平。因此，直到時(shí)刻t4為止，焊接電源進(jìn)行恒流控制，因此如圖3(A)所示，第I焊接電流Iwl從時(shí)刻t3開(kāi)始以電弧時(shí)斜率上升，若到達(dá)高電平電流值，則將其值維持到時(shí)刻t4為止。如圖3(B)所示，第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl在時(shí)刻t3?t4的延遲期間Td內(nèi)處于高電平電壓值的狀態(tài)。如圖3(C)所示，縮頸檢測(cè)信號(hào)Nd在時(shí)刻t3再次產(chǎn)生電弧，因此變化為L(zhǎng)ow電平。
[0100](4)從時(shí)刻t4的延遲期間Td結(jié)束時(shí)間點(diǎn)到時(shí)刻t5的產(chǎn)生下一次短路為止的電弧期間的動(dòng)作
[0101]如圖3(E)所示，延遲信號(hào)Tds變化為L(zhǎng)ow電平。其結(jié)果，焊接電源從恒流控制切換到恒壓控制。因此，如圖3(A)所示，第I焊接電流Iwl從高電平電流值依次減少。同樣地，如圖3(B)所示，第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl從高電平電壓值依次減少。
[0102]由此，在縮頸檢測(cè)控制中，若在時(shí)刻t2檢測(cè)縮頸，則通過(guò)在通電路徑中插入減流電阻器來(lái)使第I焊接電流Iwl急劇減少，能夠?qū)⒃跁r(shí)刻t3再次產(chǎn)生了第I電弧31的時(shí)間點(diǎn)的電流值控制為較小的值。因此，能夠大幅降低濺射物產(chǎn)生量。
[0103]根據(jù)上述的實(shí)施方式1，焊接電壓檢測(cè)值Vd包括因流過(guò)總計(jì)后的焊接電流Ig的共同通電路徑的電感值L而產(chǎn)生的電壓值，檢測(cè)總計(jì)后的焊接電流Ig，計(jì)算出焊接電壓修正值Vf = Vd-L MIgAlt,代替焊接電壓檢測(cè)值Vd使用該焊接電壓修正值Vf來(lái)進(jìn)行縮頸的檢測(cè)。該焊接電壓修正值Vf能夠消除因流過(guò)共同通電路徑的電感值L的總計(jì)焊接電流Ig的變化而產(chǎn)生的電壓值，因此能夠檢測(cè)真正的焊接電壓。因此，在本實(shí)施方式中，由多個(gè)焊接電源分別在共同的工件上產(chǎn)生電弧來(lái)進(jìn)行焊接，這些焊接電源內(nèi)的至少I(mǎi)臺(tái)具有縮頸檢測(cè)控制功能，即使流過(guò)共同通電路徑的總計(jì)焊接電流Ig發(fā)生了變化，縮頸檢測(cè)也不會(huì)進(jìn)行誤動(dòng)作，能夠正常工作。其結(jié)果，能夠進(jìn)行濺射物產(chǎn)生量少的高品質(zhì)的焊接。
[0104]實(shí)施方式2
[0105]實(shí)施方式2的發(fā)明將η設(shè)為2以上的整數(shù)，檢測(cè)流過(guò)焊接電源的各焊接電流Iw(I)…Iw(η),通過(guò)Ig = Iw(I)+…+Iw(η)計(jì)算出實(shí)施方式I中的總計(jì)后的焊接電流Ig。即，檢測(cè)所有焊接電源的各焊接電流作為其總計(jì)值來(lái)計(jì)算出實(shí)施方式I中的總計(jì)焊接電流Ig0
[0106]圖4是用于使用本發(fā)明的實(shí)施方式2的2臺(tái)焊接電源來(lái)同時(shí)焊接I個(gè)工件的2個(gè)焊接部位的焊接裝置的結(jié)構(gòu)圖。2臺(tái)焊接電源都內(nèi)置有縮頸檢測(cè)控制功能。圖4對(duì)應(yīng)于上述的圖1，對(duì)同一結(jié)構(gòu)物附加同一符號(hào)，不再反復(fù)其說(shuō)明。圖4刪除了圖1的總計(jì)焊接電流檢測(cè)電路IGD、第I焊接電壓修正電路VFl、第2焊接電壓修正電路VF2、第I焊接電壓檢測(cè)電路VDl以及第2焊接電壓檢測(cè)電路VD2。以下，參照?qǐng)D4，說(shuō)明不同點(diǎn)。
[0107]將第I供電端61與夾具5之間的電壓輸入到第I焊接電源PSl，將第2供電端62與夾具5之間的電壓輸入到第2焊接電源PS2。將來(lái)自第2焊接電源PS2的第2焊接電流檢測(cè)信號(hào)Id2輸入到第I焊接電源PSl。此外，將來(lái)自第I焊接電源PSl的第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl輸入到第2焊接電源PS2。
[0108]圖5是構(gòu)成圖4的焊接裝置的第I焊接電源PSl的詳細(xì)框圖。圖5對(duì)應(yīng)于上述的圖2，對(duì)同一模塊附加同一符號(hào)，不再反復(fù)其說(shuō)明。圖5將圖2的第I焊接電壓檢測(cè)電路VDl置換為了新第I焊接電壓檢測(cè)電路VND1，以使將來(lái)自圖2的第I焊接電流檢測(cè)電路IDl的第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl輸出到第2焊接電源PS2，并將圖2的第I焊接電壓修正電路VFl置換為新第I焊接電壓修正電路VNF1，追加了焊接電流總計(jì)電路AD。以下，參照?qǐng)D5來(lái)說(shuō)明這些模塊。
[0109]第I焊接電流檢測(cè)電路IDl檢測(cè)第I焊接電流Iwl，輸出第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl。如在圖4中上述的那樣，還向第2焊接電源PS2輸出該第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl。與圖1不同地設(shè)置在內(nèi)部的新第I焊接電壓檢測(cè)電路VNDl檢測(cè)第I焊炬41內(nèi)的第I供電端與夾具5之間的電壓，并輸出第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl。
[0110]焊接電流總計(jì)電路AD將來(lái)自圖4的第2焊接電源PS2的第2焊接電流檢測(cè)信號(hào)Id2以及上述的第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)Idl作為輸入，相加這些信號(hào)后輸出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào) Igd = Idl+Id2。
[0111]圖5是2臺(tái)焊接電源的情況，若是η (2以上的整數(shù))臺(tái)焊接電源，則按照以下所述那樣進(jìn)行即可。檢測(cè)流過(guò)η臺(tái)焊接電源的各焊接電流Id⑴"dcKn),通過(guò)Igd = Id⑴+...+Id(η)來(lái)計(jì)算出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd。
[0112]與圖1不同地設(shè)置在內(nèi)部的新第I焊接電壓修正電路VNFl將上述的第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)Vdl以及上述的總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd作為輸入，基于上述的(21)式運(yùn)算出第I焊接電壓修正信號(hào)Vfl = Vdl-L.dlgd/dt后進(jìn)行輸出。
[0113]圖5的第I焊接電源PSl中的各信號(hào)的時(shí)序圖與圖3相同，因此不再反復(fù)說(shuō)明。
[0114]在上述的實(shí)施方式2中，利用不同于實(shí)施方式I的方法計(jì)算出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd，因此不需要在共同通電路徑中設(shè)置總計(jì)焊接電流檢測(cè)電路IGD。因此，能夠減少設(shè)置部件數(shù)。在各焊接電源中為了控制原來(lái)的輸出而內(nèi)置有焊接電流檢測(cè)電路。因此，實(shí)施方式2中，能夠有效利用該內(nèi)置的焊接電流檢測(cè)電路。由此，實(shí)施方式2能夠起到與實(shí)施方式I相同的效果。
[0115]實(shí)施方式3
[0116]實(shí)施方式3的發(fā)明將m設(shè)為I以上的整數(shù)，檢測(cè)流過(guò)其他焊接電源的各焊接電流Iw(I)…Iw(m),通過(guò)Ig = Iw⑴+."+Iw(Iii)來(lái)計(jì)算出實(shí)施方式I中相加的焊接電流Ig。即，檢測(cè)其他焊接電源的各焊接電流并作為其相加值來(lái)計(jì)算出實(shí)施方式I中的總計(jì)焊接電流Ig0在實(shí)施方式2中相加了所有焊接電源的焊接電流，但是在實(shí)施方式3中不同的是相加除本裝置以外的其他焊接電源的焊接電流。
[0117]實(shí)施方式3的焊接裝置的結(jié)構(gòu)與上述的圖4相同，因此不再反復(fù)說(shuō)明。
[0118]圖6是實(shí)施方式3的第I焊接電源PSl的詳細(xì)框圖。圖6對(duì)應(yīng)于上述的圖5，對(duì)同一模塊附加同一符號(hào)，不再反復(fù)其說(shuō)明。圖6將圖5的焊接電流總計(jì)電路AD置換為新焊接電流總計(jì)電路NAD。以下，參照?qǐng)D6來(lái)說(shuō)明該模塊。
[0119]新焊接電流總計(jì)電路NAD將來(lái)自第2焊接電源PS2的第2焊接電流檢測(cè)信號(hào)Id2作為輸入，輸出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd = Id2。
[0120]圖6是焊接電源為2臺(tái)的情況(其他焊接電源為I臺(tái)時(shí)m = I的情況)，但是在其他焊接電源為m(l以上的整數(shù))臺(tái)的情況下按照以下方法進(jìn)行即可。檢測(cè)流過(guò)其他焊接電源m臺(tái)中的各焊接電流Id⑴…Id(m),通過(guò)Igd = Id(I) +…+Id(m)計(jì)算出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd。
[0121]圖6的第I焊接電源PSl中的各信號(hào)的時(shí)序圖與圖3相同，因此不再反復(fù)說(shuō)明。
[0122]在上述的實(shí)施方式3中，與實(shí)施方式2不同地計(jì)算出總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)Igd，因此相加除了自身焊接電流以外的流過(guò)其他焊接電源的焊接電流。由此，能夠減少焊接電流總計(jì)電路的輸入信號(hào)，因此電路變得簡(jiǎn)單。在檢測(cè)縮頸的期間，自身的焊接電流大多是峰值且恒定，因此即便剔除了該焊接電流，消除因共同通電路徑的電感值L產(chǎn)生的電壓值的效果也不會(huì)有很大的差異。因此，實(shí)施方式3能夠起到與實(shí)施方式2相同的效果。
[0123]在上述的實(shí)施方式I?3中，例示了焊接電源為2臺(tái)的情況，即使是3臺(tái)以上也是同樣的。此外，在實(shí)施方式I?3中，例示了 2臺(tái)焊接電源都具有縮頸檢測(cè)控制功能的情況，但是只要多個(gè)焊接電源中的至少I(mǎi)臺(tái)具有縮頸檢測(cè)控制功能就能夠?qū)哂锌s頸檢測(cè)控制功能的焊接電源應(yīng)用本發(fā)明。
[0124]符號(hào)說(shuō)明
[0125]11第I焊絲
[0126]12第2焊絲
[0127]2 工件
[0128]31第I電弧
[0129]32第2電弧
[0130]41第I焊炬
[0131]42第2焊炬
[0132]5 夾具
[0133]61第I供電端
[0134]62第2供電端
[0135]AD焊接電流總計(jì)電路
[0136]CM電流比較電路
[0137]Cm電流比較信號(hào)
[0138]DR驅(qū)動(dòng)電路
[0139]Dr驅(qū)動(dòng)信號(hào)
[0140]Ea誤差放大信號(hào)
[0141]EI電流誤差放大電路
[0142]Ei電流誤差放大信號(hào)
[0143]EV電壓誤差放大電路
[0144]Ev電壓誤差放大信號(hào)
[0145]FCl第I進(jìn)給控制電路
[0146]Fcl第I進(jìn)給控制信號(hào)
[0147]Fc2第2進(jìn)給控制信號(hào)
[0148]FDl第I進(jìn)給機(jī)
[0149]FD2第2進(jìn)給機(jī)
[0150]FR進(jìn)給速度設(shè)定電路
[0151]Fr進(jìn)給速度設(shè)定信號(hào)
[0152]ICR電流控制設(shè)定電路
[0153]Icr電流控制設(shè)定信號(hào)
[0154]IDl第I焊接電流檢測(cè)電路
[0155]Idl第I焊接電流檢測(cè)信號(hào)
[0156]Id2第2焊接電流檢測(cè)信號(hào)
[0157]Ig總計(jì)焊接電流
[0158]I⑶總計(jì)焊接電流檢測(cè)電路
[0159]Igd總計(jì)焊接電流檢測(cè)信號(hào)
[0160]Il低電平電流值
[0161]ILR低電平電流設(shè)定電路
[0162]Ilr低電平電流設(shè)定信號(hào)
[0163]Ip恒定電流
[0164]Iwl第I焊接電流
[0165]Iw2第2焊接電流
[0166]L共同通電路徑的電感值
[0167]m、n 整數(shù)
[0168]NAD新焊接電流總計(jì)電路
[0169]ND縮頸檢測(cè)電路
[0170]Nd縮頸檢測(cè)信號(hào)
[0171]PM電源主電路
[0172]PSl第I焊接電源
[0173]PS2第2焊接電源
[0174]R減流電阻器
[0175]SD短路判別電路
[0176]Sd短路判別信號(hào)
[0177]Sff控制切換電路
[0178]Td延遲期間
[0179]TDS延遲斷開(kāi)電路
[0180]Tds延遲信號(hào)
[0181]TR晶體管
[0182]Vd焊接電壓檢測(cè)值
[0183]VDI第I焊接電壓檢測(cè)電路
[0184]Vdl第I焊接電壓檢測(cè)信號(hào)
[0185]VD2第2焊接電壓檢測(cè)電路
[0186]Vd2第2焊接電壓檢測(cè)信號(hào)
[0187]Vf焊接電壓修正值
[0188]VFl第I焊接電壓修正電路
[0189]Vfl第I焊接電壓修正信號(hào)
[0190]VF2第2焊接電壓修正電路[0191 ]Vf2第2焊接電壓修正信號(hào)
[0192]VNDl新第I焊接電壓檢測(cè)電路
[0193]VNFl新第I焊接電壓修正電路
[0194]Vp流過(guò)恒定電流時(shí)的電壓值
[0195]VR電壓設(shè)定電路
[0196]Vr電壓設(shè)定信號(hào)
[0197]Vta短路/電弧判別值
[0198]VTN縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)值設(shè)定電路
[0199]Vtn縮頸檢測(cè)基準(zhǔn)(值/信號(hào))
[0200]Vwl第I焊接電壓
[0201]Vw2第2焊接電壓
[0202]Δ Ip成為相當(dāng)于時(shí)間常數(shù)的電流減少量的電流值
[0203]Δ V電壓上升值
[0204]τ時(shí)間常數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法，由多個(gè)焊接電源在共同的工件上分別產(chǎn)生電弧來(lái)進(jìn)行焊接，所述焊接電源內(nèi)的至少I(mǎi)臺(tái)焊接電源使用焊接電壓檢測(cè)值Vd來(lái)檢測(cè)從短路狀態(tài)再次產(chǎn)生電弧的前兆現(xiàn)象、即熔滴的縮頸，若檢測(cè)到該縮頸則減少在短路負(fù)載中流動(dòng)的焊接電流來(lái)再次產(chǎn)生電弧，該焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法的特征在于， 所述焊接電壓檢測(cè)值Vd包括因流動(dòng)進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig的共同通電路徑的電感值L所產(chǎn)生的電壓值， 檢測(cè)所述進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig，計(jì)算出焊接電壓修正值Vf = Vd-L.dig/dt，代替所述焊接電壓檢測(cè)值Vd而使用該焊接電壓修正值Vf來(lái)進(jìn)行所述縮頸的檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法，其特征在于， 將η設(shè)為2以上的整數(shù)，檢測(cè)在所述焊接電源中流動(dòng)的各焊接電流Iw⑴…Iw(n)，通過(guò)Ig = Iw(I)+…+Iw(η)計(jì)算出所述進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法，其特征在于， 將m設(shè)為I以上的整數(shù)，檢測(cè)在其他所述焊接電源中流動(dòng)的各焊接電流Iw(Ih-1wOii),通過(guò)Ig = Iw⑴+...+]:￥(m)計(jì)算出所述進(jìn)行了總計(jì)所得到的焊接電流Ig。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的焊接電源的縮頸檢測(cè)控制方法，其特征在于， 在實(shí)施焊接之前測(cè)量并設(shè)定所述共同通電路徑的電感值L。
【文檔編號(hào)】B23K9/073GK104209630SQ201410216350
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】井手章博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大亨