防粘絲控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用了摻有焊劑的焊絲的電弧焊接的防粘絲控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]將二氧化碳用作保護(hù)氣體并使用摻有焊劑的焊絲的電弧焊接、不使用保護(hù)氣體而是使用自保護(hù)(self-shielded)用摻有焊劑的焊絲的自保護(hù)電弧焊接(self-shielded arcwelding)等中的熔滴過渡方式是噴射過渡方式。噴射過渡方式中，通過電弧熱，焊絲前端被熔融而成為微粒后轉(zhuǎn)移至熔池。噴射過渡方式中，熔滴并不是短路過渡，而是通過自由降落而過渡。
[0003]使用了摻有焊劑的焊絲的電弧焊接(以下，稱作摻有焊劑的焊絲焊接)中使用恒壓特性的焊接電源，以恒定速度進(jìn)給焊絲。摻有焊劑的焊絲焊接具有濺射物的產(chǎn)生量少且焊縫外觀也良好的特征。
[0004]另一方面，在摻有焊劑的焊絲焊接中，存在大多情況下無法得到良好的起弧性的問題。這是因?yàn)?，摻有焊劑的焊絲與實(shí)芯焊絲相比包含更多的熔渣成分，防粘絲控制后焊接結(jié)束時(shí)在焊絲前端會(huì)蓄積熔融后的熔渣，其凝固成絕緣物。若在焊絲的前端附著有熔渣的狀態(tài)下開始焊接，則即使焊絲與母材接觸，由于隔著熔渣，因此電弧的引弧失敗。以下，參照附圖來說明摻有焊劑的焊絲焊接中的現(xiàn)有技術(shù)的防粘絲控制方法。
[0005]圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)中的摻有焊劑的焊絲焊接的防粘絲控制方法的時(shí)序圖。該圖㈧表示焊接開始信號(hào)St的時(shí)間變化，該圖⑶表示用于設(shè)定焊接電源的恒壓特性的輸出值的電壓設(shè)定信號(hào)Er的時(shí)間變化，該圖(C)表示焊絲的進(jìn)給速度Fw的時(shí)間變化，該圖(D)表示在焊絲與母材之間施加的焊接電壓Vw的時(shí)間變化，該圖(E)表示對(duì)電弧進(jìn)行通電的焊接電流Iw的時(shí)間變化。以下，參照該圖來進(jìn)行說明。
[0006]從焊接電源的外部輸入焊接開始信號(hào)St，若變成High (高)電平則變成開始指令，若變成Low(低)電平則變成結(jié)束指令。在該圖中，時(shí)刻tl?t2的期間成為恒定焊接期間，時(shí)刻t2?t5的期間成為防粘絲控制期間Ta。
[0007]在時(shí)刻tl?t2的恒定焊接期間中，如該圖(A)所示，焊接開始信號(hào)St變成High電平(開始指令)。如該圖(B)所示，電壓設(shè)定信號(hào)Er變成恒定值的預(yù)先確定的恒壓設(shè)定值Ecr。如該圖(C)所示，進(jìn)給速度Fw變成恒定值。如該圖(D)所示，焊接電壓Vw多少有上下變動(dòng)，但是大致為恒定值。如該圖(E)所示，焊接電流Iw也多少有上下變動(dòng)，但是大致為恒定值。焊接電壓Vw的瞬間值是根據(jù)電壓設(shè)定信號(hào)Er來設(shè)定的。焊接電流Iw的平均值是根據(jù)焊絲的進(jìn)給速度Fw來設(shè)定的。
[0008]在時(shí)刻t2，如該圖(A)所示，若焊接開始信號(hào)St變成Low電平(結(jié)束指令)，則向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)輸出停止指令，因此如該圖(C)所示，進(jìn)給速度Fw因?yàn)閼T性而逐漸減速，在時(shí)刻t3變成O而停止。同時(shí)，如該圖⑶所示，電壓設(shè)定信號(hào)Er在時(shí)刻t2從恒壓設(shè)定值Ecr起降低至防粘絲電壓設(shè)定值Ear。在時(shí)刻t2?t5的預(yù)先確定的防粘絲控制期間Ta期間，持續(xù)焊接電源的輸出。
[0009]如該圖⑶所示，由于電壓設(shè)定信號(hào)Er的值是比恒定焊接期間小的值、即防粘絲電壓設(shè)定值Ear，因此焊接電壓Vw變成比恒定焊接期間小的值。同樣地，如該圖(E)所示，由于進(jìn)給速度Fw減速，因此焊接電流Iw變成比恒定焊接期間的值小的值。然后，在時(shí)刻t2?t3的期間中，發(fā)生兩次短路。在時(shí)刻t21?t22以及時(shí)刻t23?t24的短路期間中，如該圖⑶所示，焊接電壓Vw變成幾V的短路電壓值，如該圖(E)所示，焊接電流Iw增加。
[0010]若在時(shí)刻t3進(jìn)給速度Fw變成0，則電弧長(zhǎng)度因逐漸燃起而變長(zhǎng)，在時(shí)刻t4消弧。與此聯(lián)動(dòng)地，如該圖⑶所示，焊接電壓Vw從時(shí)刻t3開始逐漸增加，在時(shí)刻t4急劇增加至無負(fù)載電壓值，維持至?xí)r刻t5。如該圖(E)所示，焊接電流Iw—直通電至電弧熄滅的時(shí)刻t4為止，之后變成O。
[0011]在防粘絲控制期間Ta結(jié)束后的時(shí)刻t5，焊絲的前端與熔池相背離，在焊絲的前端形成粒。成為在該焊絲的前端粒附著有熔渣的狀態(tài)。
[0012]在專利文獻(xiàn)I的發(fā)明中，焊接電流Iw在恒定焊接期間中是非脈沖波形，在防粘絲控制期間Ta中是脈沖波形。由此，能夠減少防粘絲控制期間Ta中的濺射產(chǎn)生。
[0013]專利文獻(xiàn)1:JP特開2007-313513號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此，在本發(fā)明中，目的在于提供一種在摻有焊劑的焊絲焊接中能夠抑制在焊接結(jié)束時(shí)的焊絲的前端附著熔渣的情況來良好地保證起弧性的防粘絲控制方法。
[0015]為了解決上述課題，技術(shù)方案I的發(fā)明是防粘絲控制方法，
[0016]進(jìn)給摻有焊劑的焊絲，并基于電壓設(shè)定信號(hào)進(jìn)行恒壓控制來輸出焊接電壓以及焊接電流，由此進(jìn)行焊接，若焊接開始信號(hào)變成結(jié)束指令，則向進(jìn)給電動(dòng)機(jī)輸出停止指令，并且將所述電壓設(shè)定信號(hào)從恒壓設(shè)定值切換為防粘絲電壓設(shè)定值，從而結(jié)束焊接，該防粘絲控制方法的特征在于，
[0017]通過將所述防粘絲電壓設(shè)定值設(shè)為振動(dòng)波形，從而將所述焊接電流設(shè)為三角波狀或正弦波狀的振動(dòng)波形，將所述防粘絲電壓設(shè)定值設(shè)定為在所述防粘絲控制的期間中不會(huì)產(chǎn)生短路的值。
[0018]技術(shù)方案2的發(fā)明是技術(shù)方案I記載的防粘絲控制方法，其特征在于，根據(jù)所述摻有焊劑的焊絲的種類來改變所述防粘絲電壓設(shè)定值的振動(dòng)波形的振幅和/或周期。
[0019]技術(shù)方案3的發(fā)明是技術(shù)方案I或2所述的防粘絲控制方法，其特征在于，將從所述電壓設(shè)定信號(hào)被切換到所述防粘絲電壓設(shè)定值的時(shí)間點(diǎn)開始經(jīng)過給定期間之后的所述防粘絲電壓設(shè)定值的所述振幅和/或所述周期設(shè)定為比經(jīng)過所述給定期間之前還大的值。
[0020]技術(shù)方案4的發(fā)明是技術(shù)方案I或2所述的防粘絲控制方法，其特征在于，將從所述電壓設(shè)定信號(hào)被切換到所述防粘絲電壓設(shè)定值的時(shí)間點(diǎn)開始經(jīng)過給定周期之后的所述防粘絲電壓設(shè)定值的所述振幅和/或所述周期設(shè)定為比經(jīng)過所述給定期間之前還大的值。
[0021]技術(shù)方案5的發(fā)明是技術(shù)方案I?4中任一個(gè)所述的防粘絲控制方法，其特征在于，本次焊接結(jié)束到下一次焊接開始為止的停止時(shí)間為基準(zhǔn)時(shí)間以上時(shí)，將本次的所述防粘絲電壓設(shè)定值設(shè)為振動(dòng)波形，在所述停止時(shí)間小于所述基準(zhǔn)時(shí)間時(shí)，將本次的所述防粘絲電壓設(shè)定值設(shè)為恒定值。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，通過將焊接電流設(shè)為振動(dòng)波形，從而能夠反復(fù)產(chǎn)生焊絲內(nèi)側(cè)的焊劑成分氣化為使外側(cè)的金屬成分露出的狀態(tài)、和將露出的金屬成分熔融的狀態(tài)，能夠在熔渣未附著于焊絲前端部的狀態(tài)下結(jié)束焊接。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過將焊接電流的振動(dòng)波形設(shè)為三角波狀或正弦波狀，從而能夠平穩(wěn)地改變電弧力，能夠減少濺射的產(chǎn)生，可使焊縫外觀良好。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過防止防粘絲控制期間中的短路，能夠防止伴隨短路而在焊絲的前端部附著來自熔池的熔渣的情況。通過這些作用效果，在本發(fā)明中，在摻有焊劑的焊絲焊接中能夠抑制焊接結(jié)束時(shí)在焊絲前端附著熔渣的情況，能夠使起弧性變得良好。
【附圖說明】
[0024]圖1是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式I的防粘絲控制方法的焊接電源的框圖。
[0025]圖2是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的防粘絲控制方法的圖1的焊接電源中的各信號(hào)的時(shí)序圖。
[0026]圖3是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的防粘絲控制方法的焊接電源的框圖。
[0027]圖4是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的防粘絲控制方法的圖3的焊接電源中的各信號(hào)的時(shí)序圖。
[0028]圖5是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式3的防粘絲控制方法的焊接電源的框圖。
[0029]圖6是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的防粘絲控制方法的圖5的焊接電源中的各信號(hào)的時(shí)序圖。
[0030]圖7是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式4的防粘絲控制方法的焊接電源的框圖。
[0031]圖8是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式5的防粘絲控制方法的使用了機(jī)器人的焊接裝置的框圖。
[0032]圖9是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式5的防粘絲控制方法的、停止時(shí)間Td為基準(zhǔn)時(shí)間以上時(shí)的圖8的焊接裝置中的各信號(hào)的時(shí)序圖。
[0033]圖10是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式5的防粘絲控制方法的、停止時(shí)間Td小于基準(zhǔn)時(shí)間時(shí)的圖8的焊接裝置中的各信號(hào)的時(shí)序圖。
[0034]圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)中的摻有焊劑的焊絲焊接的防粘絲控制方法的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0036][實(shí)施方式I]
[0037]圖1是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方