一種焊接裝置，通過將二氧化碳用作保護氣體，交替反復短路狀態與電弧狀態的二氧化碳電弧焊接方法進行焊接。控制電源電路，從而在短路期間后續的電弧期間的初期的第一電弧期間(Ta1)中輸出高電平電流，在電弧期間的后期的第二電弧期間(Ta2)中輸出與進行了恒壓控制的焊接電壓相對應的電弧電流。與供給焊絲的速度的速度設定值在指定范圍(X2)外的情況相比，在速度設定值在指定范圍(X2)內的情況下，增加重疊到高電平基值電流上的以指定周期增減的波形的振幅。據此，在短路轉移區域中和在珠滴轉移區域中都能夠進行穩定的焊接。
【技術實現步驟摘要】
該專利技術涉及焊接裝置，尤其涉及進行二氧化碳電弧焊接的焊接裝置。
技術介紹
JP特公平4-4074號公報(專利文獻I)中公開了在消耗電極與母材之間反復進行短路與電弧產生的消耗電極式電弧焊接方法。該消耗電極式電弧焊接方法反復執行熔滴的形成過程與熔滴向母材的轉移過程。圖16是用于說明反復進行短路與電弧產生的消耗電極式電弧焊接方法的圖。參照圖16，在反復進行短路與電弧產生的消耗電極式電弧焊接方法中，以下說明的(a) (f)的過程依次反復執行。(a)熔滴與熔融池接觸的短路初始狀態；(b)熔滴與熔 融池的接觸變得可靠，熔滴向熔融池轉移的短路中期狀態；(C)熔滴向熔融池側轉移，焊絲與熔融池之間的熔滴產生了縮頸的短路后期狀態；(d)短路斷開，產生了電弧的狀態；(e)焊絲的前端熔融，熔滴生長的電弧產生狀態；以及(f)熔滴生長，即將與熔融池短路的電弧產生狀態。專利文獻I JP特公平4-4074號公報在特公平4-4074號公報中示出的以往的短路轉移焊接中，規則地產生電弧與短路。但是，在以較大的電流(> 200A)通過二氧化碳電弧焊接法進行焊接的情況下，在與短路相伴隨的珠滴(globule)轉移中，由于電弧反作用力，熔滴向焊絲上部上壓，電弧時間延長，周期性的短路產生變得困難，不規則地產生電弧與短路。如上所述，若短路與電弧的周期不規則地變動，則短路時的熔滴尺寸變得不穩定，焊縫的焊趾的一致性變差。另外，較高的電流對熔融池在不規則的位置處施加過大的電弧力作用，因而使熔融池較大且不規則地振動，特別是將熔融池向與焊接方向相反側推出，從而容易產生凹凸不平焊道。特別是，為了提高生產性，需要使焊接速度為高速，在高速焊接中由于上述間題的影響導致的焊接質量劣化變得顯著。此外，為了使焊接速度為高速，需要加快送絲速度以爭取單位焊接量。存在著與此相伴焊接電流變高的關系。但是，由于焊接速度、送絲速度、焊接電流根據焊接對象進行各種選擇，所以焊接裝置在發生伴隨上述短路的珠滴轉移的焊接速度區域、送絲速度區域或者焊接電流區域(以下稱為珠滴轉移區域)以外的區域(例如短路轉移區域)中也被使用。因此，要求焊接裝置在珠滴轉移區域內外進行穩定的焊接。特別是，在與珠滴轉移的區域相比焊絲前端的熔滴尺寸較小，熔融池也較小的短路轉移區域(低碳鋼實芯，焊絲直徑I. 2_，大致焊接電流100A以下)中，或者即使處于珠滴轉移區域中但處于較高的電流域中，若焊接裝置的控制與珠滴轉移區域的較低的電流域進行同樣的控制，則熔融池、焊絲前端的熔滴容易變得不規則，損壞焊縫外觀。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能夠在珠滴轉移區域內外進行穩定焊接的焊接裝置。對本專利技術進行概括，本專利技術是一種焊接裝置，通過將二氧化碳用作保護氣體，交替反復短路狀態與電弧狀態的二氧化碳電弧焊接方法進行焊接，包括電源電路，用于在焊槍與母材之間提供電壓；以及控制部，控制電源電路的電壓。控制部控制電源電路，從而在短路期間后續的電弧期間的初期的第一電弧期間中輸出高電平電流，在電弧期間的后期的第二電弧期間中輸出與進行了恒壓控制的焊接電壓相對應的電弧電流。此外，控制部控制電源電路，從而將以指定周期增減的波形重疊到高電平基值電流上并產生高電平電流。此外，與焊接電流的電流設定值或者對焊槍供給焊絲的速度的速度設定值在指定范圍外的情況相比，在電流設定值或者速度設定值在指定范圍內的情況下，控制部增加波形的振幅。較為理想的是，電源電路構成為能夠在控制部的控制下可變地控制對焊槍供給電流的供給路徑的電感值，控制部在電流設定值或者速度設定值比指定范圍小的情況下，與電流設定值或者速度設定值在指定范圍內的情況相比，減少第二電弧期間中的電源電路的 電感值。較為理想的是，波形是三角波或正弦波。較為理想的是，控制部在短路期間中檢測出熔滴的縮頸的情況下進行減少短路電流的縮頸檢出控制。專利技術效果根據本專利技術，在發生短路轉移的電流域中使重疊到高電平基值電流上的三角波的振幅變小或者為零，在發生珠滴轉移的電流域中使三角波的振幅達到最大振幅。據此，在發生短路轉移的電流域中和在發生珠滴轉移的電流域中都能夠減少熔滴的飛散，進行飛濺較少的焊接。附圖說明圖I是實施方式I所涉及的焊接裝置的模塊圖。圖2是表示圖I的振幅設定電路WH以及電感設定電路LR中存儲的函數的一例的圖。圖3是一般的焊接裝置的等效電路圖。圖4是表示對應于式(5)的等效電路的圖。圖5是表示用實施方式I所涉及的焊接裝置在發生珠滴轉移的電流域中的低電流域中進行焊接時的焊接電壓以及焊接電流的動作波形圖。圖6是表示圖5的點Pa處的焊接部分的狀態的圖。圖7是表示圖5的點Pb處的焊接部分的狀態的圖。圖8是表示圖5的點Pc處的焊接部分的狀態的圖。圖9是表示圖5的點Pd處的焊接部分的狀態的圖。圖10是表示用實施方式I所涉及的焊接裝置在發生短路轉移的電流域中進行焊接時的焊接電流的動作波形圖。圖11是表示用實施方式I所涉及的焊接裝置在珠滴轉移區域中的較高的電流域中進行焊接時的焊接電流的動作波形圖。圖12是表示實施方式2所涉及的焊接裝置100A的結構的模塊圖。圖13是表示用實施方式2所涉及的焊接裝置進行焊接時的焊接電壓以及焊接電流與控制信號的動作波形圖。圖14是表示用實施方式2所涉及的焊接裝置在發生短路轉移的電流域中進行焊接時的焊接電流的動作波形圖。圖15是表示用實施方式2所涉及的焊接裝置在珠滴轉移區域中的較高的電流域中進行焊接時的焊接電流的動作波形圖。圖16是用于說明反復進行短路與電弧產生的消耗電極式電弧焊接方法的圖。具體實施例方式以下，參照附圖詳細地說明本專利技術的實施方式。此外，對圖中相同或相應的部分標注相同符號，不重復進行其說明。此外，本實施方式中說明的焊接方法是反復短路狀態與電弧狀態的焊接方法，與脈沖電弧焊接方法不同。實施方式I圖I是實施方式I所涉及的焊接裝置的模塊圖。參照圖1，焊接裝置100包括電源電路102、電源控制裝置104、送絲裝置106、以及焊槍4。電源控制裝置104控制電源電路102，控制使得對焊槍4輸出的焊接電流Iw以及焊接電壓Vw成為適合于焊接的值。送絲裝置106對焊槍4供給焊絲I。以二氧化碳為主要成分的保護氣體從焊槍4的前端部分放出。在從焊槍4的前端突出的焊絲I與母材2之間產生電弧3，焊絲I熔融并焊接母材。送絲裝置106包括供給速度設定電路FR、供給控制電路FC、供給電動機WM、以及供給棍5。電源電路102包括電源主電路PM、電阻值Rio、電抗器DCL、電壓檢測電路VD、以及電流檢測電路ID。電源主電路PM以三相200V等商業電源(未圖示)為輸入，按照后述的電流誤差放大信號Ei進行基于逆變器控制的輸出控制，輸出輸出電壓E以及焊接電流Iw。雖然未圖示，但電源主電路PM例如包括如下部件而構成對商業電源進行整流的一次整流器、對整流了的直流進行平滑的電容器、將平滑了的直流轉換為高頻交流的逆變器電路、將高頻交流降壓至適合于電弧焊接的電壓值的高頻變壓器、對降壓了的高頻交流進行整流的二次整流器、以及以電流誤差放大信號Ei為輸入進行脈沖寬度調制控制，基于其結果驅動上述逆變器電路的驅動電路。電抗器DCL對電源主電路PM的輸出進行平滑。供給速度設定電路FR輸出相當于預先確定的供給速度設定值的供給速度設定信號Fr。供給控制本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種焊接裝置，通過將二氧化碳用作保護氣體，交替反復短路狀態與電弧狀態的二氧化碳電弧焊接方法進行焊接，其特征在于包括：電源電路，用于在焊槍與母材之間提供電壓；以及控制部，控制所述電源電路的電壓，其中，所述控制部控制所述電源電路，從而在短路期間后續的電弧期間的初期的第一電弧期間中輸出高電平電流，在所述電弧期間的后期的第二電弧期間中輸出與進行了恒壓控制的焊接電壓相對應的電弧電流，所述控制部控制所述電源電路，從而將以指定周期增減的波形重疊到高電平基值電流上來產生所述高電平電流，與焊接電流的電流設定值或者對所述焊槍供給焊絲的速度的速度設定值在指定范圍外的情況相比，在所述電流設定值或者所述速度設定值在所述指定范圍內的情況下，所述控制部增加所述波形的振幅。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：井手章博，惠良哲生，
申請(專利權)人：株式會社大亨，
類型：發明
國別省市：
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