[发明专利]消耗电极式脉冲电弧焊接的控制装置及该弧长控制方法以及具备该焊接控制装置的焊接系统

权利要求书

1.一种消耗电极式脉冲电弧焊接的焊接控制装置，其特征在于，使 用碳酸气体或以碳酸气体为主成分的混合气体作为保护气体，由如下的装 置构成：

电流检测器，其检测焊接电源的焊接电流；

电压检测器，其检测所述焊接电源的焊接电压；

缩颈检测部，其根据所述检测到的焊接电流及焊接电压的至少一个， 检测所述熔滴的缩颈；

波形生成器，其在由包括第一脉冲波形的峰值期间及基值期间的第一 脉冲期间、和包括第二脉冲波形的峰值期间及基值期间的第二脉冲期间构 成的脉冲周期的1个周期内，作为脉冲峰值电流及脉冲宽度的至少一个不 同的二种脉冲波形，根据预先设定的波形参数，交替生成所述二种脉冲波 形，并向所述焊接电源输出，以通过按顺序输出用于使来自焊丝前端的熔 滴脱离的所述第一脉冲波形及用于对所述熔滴进行整形的所述第二脉冲 波形，从而进行1个熔滴到下一个熔滴的过渡，所述波形生成器在检测到 所述熔滴的缩颈时，立即将所述第一脉冲的电流值转换为比检测时的电流 值低的规定值；

积分器，作为下述式(1)所示的参数，接受预先设定的焊接电源的 外部特性斜率Ks、所述第二脉冲期间的焊接电流设定值Is2、及所述第二 脉冲期间的焊接电压设定值Vs2各信息的输入，并且，接受在所述第二脉 冲期间检测到的焊接电流的瞬时值Io2及在所述第二脉冲期间检测到的焊 接电压的瞬时值Vo2各信息的输入，从所述脉冲周期中所述第一脉冲期间 结束而所述第二脉冲期间开始的时刻起，开始运算用下述式(1)表示的 电压误差积分值Sv2，在运算结果等于0的时刻完成运算；及

比较器，其比较所述运算结果即所述电压误差积分值Sv2的值是否等 于0，

在此，所述波形生成器在每个所述脉冲周期，在所述电压误差积分值 Sv2的值等于0的时刻，完成该脉冲周期而开始下个脉冲周期，

Sv2＝∫{Ks(Io2-Is2)+Vs2-Vo2}dt  …式(1)。

2.如权利要求1所述的焊接控制装置，其特征在于，

所述波形生成器根据下述式(2)运算所述预先设定的波形参数当中 使所述第二脉冲期间的峰值期间的值相对设定值增减的增减值，生成所述 第二脉冲波形，

作为下述式(2)所示的参数，接受预先设定的所述第二脉冲期间的 基值期间的基准值Tb2ref、及所述第二脉冲期间的峰值期间的变化增益 Kstp各信息的输入，使用所述接受的各信息和表示前次的第(n-1)次脉 冲周期的所述第二脉冲期间的基值期间的实测值Tb2(n-1)，运算用下 述式(2)表示的表示本次的第n次脉冲周期的所述第二脉冲期间的峰值 期间的增减值ΔTp2(n)，

ΔTp2(n)＝Kstp{Tb2ref-Tb2(n-1)}…式(2)。

3.如权利要求2所述的焊接控制装置，其特征在于，

所述波形生成器比较预先设定的使得所述第二脉冲期间的峰值期间 的值成为适当值的增减值ΔTp2(n)的增加幅度的最大值及减少幅度的最 大值和所述第二脉冲期间的峰值期间的增减值ΔTp2(n)的运算结果，在 所述运算结果的绝对值超过所述增加幅度的最大值或所述减少幅度的最 大值时，将使所述第二脉冲期间的峰值期间的值相对设定值增减的增减值 作为所述增加幅度的最大值或所述减少幅度的最大值，生成所述第二脉冲 波形。

4.如权利要求1所述的焊接控制装置，其特征在于，

所述波形生成器根据下述式(3)运算所述预先设定的波形参数当中 使所述第二脉冲期间的峰值电流的值相对设定值增减的增减值，生成所述 第二脉冲波形，

作为下述式(3)所示的参数，接受预先设定的所述第二脉冲期间的 基值期间的基准值Tb2ref、及所述第二脉冲期间的峰值电流的变化增益 Ksip各信息的输入，使用所述接受的各信息和表示前次的第(n-1)次脉 冲周期的所述第二脉冲期间的基值期间的实测值Tb2(n-1)，运算用下述 式(3)表示的表示本次的第n次脉冲周期的所述第二脉冲期间的峰值电 流的增减值ΔIp2(n)，

ΔIp2(n)＝Ksip{Tb2ref-Tb2(n-1)}…式(3)。