用于控制自耗電極型脈沖弧焊電源的設(shè)備制造技術(shù)

在使用ＣＯ↓［２］保護(hù)氣體的自耗電極型脈沖弧焊機(jī)中，將檢測(cè)器（１３）測(cè)得的電壓和電壓設(shè)置電路（１５）的參考電壓輸入比較器（１４）。當(dāng)測(cè)得的電壓超過(guò)參考電壓時(shí)，發(fā)出一熔滴脫離檢測(cè)信號(hào)。然后，輸出調(diào)節(jié)電路（１６）將焊機(jī)的輸出降低至比通常電流Ｉ↓［ｐ］低的電平Ｉ↓［ｒ］。（*該技術(shù)在2015年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的輸出控制設(shè)備，該設(shè)備把二氧化碳?xì)怏w保護(hù)氣體作為其主要成份。至今，關(guān)于自耗電極型脈沖弧焊的方法，一般是使用一種例如氬氣等惰性氣體保護(hù)氣體作為其主要成份。在這種方法中，根據(jù)送絲速度，以某一頻率交替饋以或通以峰值電流和基底電流，其中峰值電流大于某一臨界電流值，高于該臨界值會(huì)產(chǎn)生噴射過(guò)渡，而基底電流低于維持電弧的臨界電流。因此，可以使用比直流電焊法低的平均電流作噴射過(guò)渡，而在基底電流期間作熔滴過(guò)渡，在這種狀態(tài)下，施加在熔滴上的電弧力最小。從而可以大大地減少飛濺。然而，上述脈沖弧焊法對(duì)選擇保護(hù)氣體成份有限制，因?yàn)楫?dāng)保護(hù)氣體中二氧化碳的含量比例超過(guò)30％時(shí)，減少飛濺的效果就會(huì)變?nèi)酢Ｒ虼耍拇罅繗鍤猓⒂纱吮Ｗo(hù)氣體的成本成為脈沖弧焊法運(yùn)行成本高的主要原因。此外，關(guān)于使用以二氧化碳保護(hù)氣體作主要成份的自耗電極型脈沖弧焊的輸出控制方法，在日本專(zhuān)利審決公報(bào)平2—31630(31630/1990號(hào))示出了一般類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。該公報(bào)的已有技術(shù)是這樣的，即通過(guò)交替地通以峰值電流和基底電流來(lái)產(chǎn)生電弧，在峰值電流期間的初始階段用夾緊力使熔滴脫離，接著通過(guò)熔化電極的尖部形成熔化金屬，然后在下一個(gè)峰值電流期間使已形成的熔化金屬脫離。但是，在上述日本專(zhuān)利審決公報(bào)平2—31630中的一個(gè)電源控制方案中，脫離的熔滴有飛濺的危險(xiǎn)，因?yàn)樵诜逯惦娏髌陂g已經(jīng)脫離的熔滴受峰值電流引起的強(qiáng)大的電弧力的影響。本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于，通過(guò)在以二氧化碳?xì)怏w作為其主要成份的保護(hù)氣體中進(jìn)行焊接，來(lái)防止產(chǎn)生飛濺。為了達(dá)到該目的，可根據(jù)與熔滴脫離同步的脫離檢測(cè)信號(hào)來(lái)降低電源輸出，以防止產(chǎn)生飛濺。依照本專(zhuān)利技術(shù)的自耗電極型脈沖弧焊機(jī)用的輸出控制器包括一電壓檢測(cè)器、一比較器、和一輸出調(diào)節(jié)器，其中電壓檢測(cè)器用于檢測(cè)焊接電壓，比較器用于對(duì)被測(cè)電壓和來(lái)自一電壓設(shè)置電路的參考電壓進(jìn)行算術(shù)計(jì)算比較，以便當(dāng)被測(cè)電壓超過(guò)參考電壓時(shí)發(fā)出一檢測(cè)信號(hào)，而輸出調(diào)節(jié)器用于把焊機(jī)輸出降低至比峰值電流更低的電平。除了上述特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，比較器作為其輸入接收初始電壓存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)、電壓檢測(cè)器的測(cè)得信號(hào)和電壓設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)，其中初始電壓存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)峰值電流導(dǎo)通開(kāi)始時(shí)的電壓值，該值是由電壓檢測(cè)器的信號(hào)存儲(chǔ)的，并且當(dāng)電壓檢測(cè)器中的測(cè)得的電壓與初始電壓存儲(chǔ)器中的初始電壓間的差超過(guò)電壓設(shè)置電路設(shè)置的設(shè)定電壓時(shí)，比較器發(fā)出一輸出。除了上述第一個(gè)特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的輸出控制器的另一特性是，當(dāng)用于檢測(cè)由電壓檢測(cè)器被測(cè)得的電壓變化率的微分器中的微分值超過(guò)微分值設(shè)置電路的設(shè)置值時(shí)，比較器發(fā)出其檢測(cè)信號(hào)。除了上述特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，配備了一個(gè)時(shí)段設(shè)置電路，用于在從短路向電弧過(guò)渡時(shí)通過(guò)接收短路電路檢測(cè)器的輸出來(lái)設(shè)置一電壓上升期，其中短路電路檢測(cè)器通過(guò)對(duì)電壓檢測(cè)器測(cè)得的輸出和參考值設(shè)置電路的設(shè)置值之間的比較，來(lái)區(qū)別短路和電弧，并且當(dāng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間小于時(shí)段設(shè)置電路設(shè)置的設(shè)定時(shí)段時(shí)，消除比較器的檢測(cè)信號(hào)。除了上述第一個(gè)特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，比較器從電壓檢測(cè)器接收測(cè)得的電壓值，從用于檢測(cè)焊接電流的電流檢測(cè)器接收測(cè)得的電流值，把這兩個(gè)值作為它的輸入，并且對(duì)由電阻值運(yùn)算器測(cè)得的電阻值和電阻值設(shè)置電路的參考電阻值進(jìn)行算術(shù)計(jì)算比較，其中電阻值運(yùn)算器進(jìn)行一算術(shù)運(yùn)算，以獲得測(cè)得的電阻值，然后當(dāng)測(cè)得的電阻值超過(guò)參考電阻值時(shí)，比較器發(fā)出一檢測(cè)信號(hào)。除了上述第一個(gè)特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，比較器接收電壓檢測(cè)器測(cè)得的電壓值和接收用于檢測(cè)焊接電流的電流檢測(cè)器測(cè)得的電流值，把這兩個(gè)值作為它的輸入，并接收電阻值運(yùn)算器的輸出信號(hào)、初始電阻值存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)以及電阻值設(shè)置電路設(shè)置的設(shè)定信號(hào)，其中電阻值運(yùn)算器進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，以獲得測(cè)得的電阻值，初始電阻值存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)脈沖導(dǎo)通開(kāi)始時(shí)的電阻值，并且當(dāng)電阻值運(yùn)算器測(cè)得的電阻值與初始電阻值存儲(chǔ)器的初始電阻值之間的差超過(guò)電阻值設(shè)置電路的參考電阻值時(shí)，比較器發(fā)出一檢測(cè)信號(hào)。除了上述第一個(gè)特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，比較器接收電壓檢測(cè)器測(cè)得的電壓值和接收用于檢測(cè)焊接電流的電流檢測(cè)器測(cè)得的電流值，把這兩個(gè)值作為它的輸入，并且當(dāng)用于檢測(cè)電阻值運(yùn)算器電阻值信號(hào)之變化率的微分器的微分值超過(guò)微分值設(shè)置電路設(shè)置的設(shè)定值時(shí)，比較器發(fā)出其檢測(cè)信號(hào)，其中電阻值運(yùn)算器進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，以獲得測(cè)得的電阻值。除了上述特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，配備了一個(gè)時(shí)段設(shè)置電路，用于在從短路向電弧過(guò)渡時(shí)通過(guò)接收短路電路檢測(cè)器的輸出來(lái)設(shè)置一電壓上升期，其中短路電路檢測(cè)器通過(guò)對(duì)電壓檢測(cè)器測(cè)得的輸出和參考值設(shè)置電路的設(shè)定值之間的比較，來(lái)區(qū)別短路和電弧，并且當(dāng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間小于時(shí)段設(shè)置電路設(shè)置的設(shè)定時(shí)段時(shí)，消除比較器的檢測(cè)信號(hào)。如上所述，依照上述專(zhuān)利技術(shù)，在焊接操作期間，在熔滴從焊絲尖上脫離至轉(zhuǎn)變成熔滴的時(shí)間間隔里，可把輸出壓低至低電平Ir。由此，可以抑制熔滴轉(zhuǎn)變期間施加在熔滴上的電弧力。從而減少飛濺。依照本專(zhuān)利技術(shù)的自耗電極型脈沖弧焊機(jī)用的輸出控制器包括一電壓檢測(cè)器、一比較器、一下降電流時(shí)間間隔設(shè)置電路、一下降電流設(shè)置電路和一脈沖波形發(fā)生器，其中電壓檢測(cè)器用于檢測(cè)焊接電壓，比較器用于對(duì)電壓檢測(cè)器測(cè)得的電壓和電壓設(shè)置電路的參考電壓進(jìn)行算術(shù)計(jì)算比較，并當(dāng)測(cè)得的電壓超過(guò)參考電壓時(shí)發(fā)出一檢測(cè)信號(hào)，而把上述下降電流時(shí)間間隔設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)、上述下降電流設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)、脈沖時(shí)間間隔設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)、基底電流設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)、峰值電流設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)，還有上述比較器測(cè)得的信號(hào)都輸入至脈沖波形發(fā)生器，并且輸出控制器以上述比較器測(cè)得的信號(hào)作為一時(shí)間起始點(diǎn)，發(fā)出一脈沖，從而把峰值電流電平降至下降電流的電平，下降電流低于峰值電流且在上述下降電流時(shí)間間隔設(shè)置電路設(shè)置的下降電流時(shí)間間隔里由下降電流設(shè)置電路設(shè)置，并且至少持續(xù)到發(fā)生了從熔滴至熔池的完全轉(zhuǎn)變時(shí)刻。另外，依照本專(zhuān)利技術(shù)的上述輸出調(diào)節(jié)電路，在焊接操作的脈沖時(shí)間間隔里通過(guò)把熔滴脫離檢測(cè)信號(hào)設(shè)置為起始點(diǎn)來(lái)檢測(cè)熔滴脫離時(shí)間，檢測(cè)后將峰值電流電平降低至下降電流時(shí)間間隔tM期間內(nèi)的下降電流電平Ir，該時(shí)間間隔至少持續(xù)到發(fā)生從熔滴至熔池的完全轉(zhuǎn)變的時(shí)刻，這樣可以減少飛濺量。除了上述特性外，本專(zhuān)利技術(shù)自耗電極型脈沖弧焊機(jī)的上述輸出控制器的另一特性是，脈沖發(fā)生器接收下降電流時(shí)間間隔調(diào)節(jié)電路的輸出信號(hào)，其中下降電流時(shí)間間隔調(diào)節(jié)電路的輸入是下降電流時(shí)間間隔設(shè)置電路的設(shè)置信號(hào)和電壓檢測(cè)器測(cè)得電壓，它又接收的那些測(cè)得的信號(hào)，它們來(lái)自下降電流設(shè)置電路、脈沖時(shí)間間隔設(shè)置電路、基底電流設(shè)置電路，以及峰值電流設(shè)置電路，它還接收上述比較器所有測(cè)得的信號(hào)。然后，脈沖發(fā)生器把上述比較器測(cè)得的信號(hào)作為一起時(shí)間始點(diǎn)，發(fā)出一脈沖，從而把峰值電流電平降至下降電流電平，其中，下降電流電平低于峰值電流且在下降電流時(shí)間間隔tM＋下降電流調(diào)節(jié)時(shí)間間隔ΔtM內(nèi)由下降電流設(shè)置電路設(shè)置，下降電流調(diào)節(jié)時(shí)間間隔由下降電流時(shí)間間隔調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)并且至少持續(xù)至發(fā)生從熔滴向熔池完全轉(zhuǎn)變的時(shí)刻。另外，依照本專(zhuān)利技術(shù)的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于控制自耗電極型脈沖弧焊電源的設(shè)備，其特征在于，包括： 一電壓檢測(cè)器，用于檢測(cè)焊接電壓； 一比較器，用于在測(cè)得的電壓和來(lái)自一電壓設(shè)置電路的參考電壓之間進(jìn)行算術(shù)計(jì)算比較，并且當(dāng)所述測(cè)得的電壓超過(guò)所述參考電壓時(shí)發(fā)出一檢測(cè)信號(hào)；和 一輸出調(diào)節(jié)器，用于把焊接機(jī)的輸出降低至比一峰值電流更低的電平。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：印南哲，王靜波，井原英樹(shù)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]