[发明专利]包覆电弧焊接的输出控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及伴随包覆电弧焊接的输出缆线的长度变动的输出控制方法。

背景技术

近年来，在包覆电弧焊接中，通过使用逆变器电路使直流电抗器变得小型化，在延长焊接机的输出缆线来进行包覆电弧焊接时，无法忽视伴随输出缆线的延长而产生的电感值的增加，在标准设定的反馈的增益中响应性会产生延迟，当将包覆焊条从被加工物撤离来产生电弧时，因反馈的响应性的延迟导致引弧经常失败。为了抑制该引弧的失败，将反馈的增益设定为大规定值从而改善了响应性的延迟。

图7是现有技术的电弧焊接机的电连接图，该图所示的电源主电路INV，将3相200V等的商用电源作为输入，基于后述的误差放大信号Go对电源主电路INV进行输出控制。直流电抗器DCL具有规定的电感值Li，使输出电流Ii平滑。

在图7所示的焊把4中安装的包覆焊条1与被加工物2之间产生电弧3，流通输出电流Ii。输出电流检测电路ID对输出电流Ii进行检测并作为输出电流检测信号Id输出。

输出电流设定电路IR将所期望的输出电流设定值作为输出电流设定信号Ir而输出。误差检测电路EIR对输出电流设定信号Ir与输出电流检测信号Id之间的误差进行检测并输出误差检测信号Eir。放大电路GO，具有预先规定的基准放大率，对误差检测信号Eir进行放大并作为误差放大信号Go输出。电源主电路INV，将该误差放大信号Go作为输入来进行脉宽调制，并对输出电流Ii进行恒流控制。

图8是说明将反馈的增益作为标准值且焊接电源的输出缆线5较长时(例如，5m至10m)的动作的时序图。在图8中，该图(A)表示输出电压Ev，该图(B)表示输出电流信号Id。以下，参照图7以及图8对现有技术的包覆电弧焊接的动作进行说明。

在包覆电弧焊接中，在图8所示的时刻t＝t1时，若包覆焊条1与被加工物2短路，则图8(B)所示的输出电流信号Id中产生微小的脉动。在时刻t＝t2时，当将包覆焊条从被加工物撤离来产生电弧时，因输出缆线5的电感值的增加，导致反馈控制的响应性产生延迟，该延迟导致从短路向电弧过渡时的输出电流信号Id瞬间减少，产生电弧中断。为了抑制该引弧时的电弧中断，将反馈的增益设定得较大来改善响应性，抑制了从短路向电弧过渡时的输出电流信号Id的减少。

图9是说明将反馈的增益设定为比标准值大规定值，且焊接电源的输出缆线5较短时(例如，5m至1m)的动作的时序图。

在图9中，该图(A)表示输出电压Ev，该图(B)表示输出电流信号Id。以下，参照图7以及图9针对现有的包覆电弧焊接的动作进行说明。

在包覆电弧焊接中，在图9所示的时刻t＝t1时，若包覆焊条1与被加工物2短路，则因输出缆线5的电感值的减少，导致图9(B)所示的输出电流信号Id中产生较大的脉动电流。在时刻t＝t2时，当将包覆焊条从被加工物撤离来产生电弧时，因输出缆线5的电感值的减少，且将反馈的增益设定得较大，从而反馈的响应性变快，因该高速化导致在输出电流中产生振荡(hunting)从而电弧产生后的脉动电流的收敛需要时间，电弧变得不稳定，在时刻t＝t3时，产生电弧中断的问题。

根据上述情况，若焊接电源的输出缆线长度发生变化，则反馈的增益的协调性破坏，产生引弧性变差的不良状况。

在专利文献1中对脉动的大小与电感值之间的关系进行了记载。

(专利文献)

专利文献1：日本特开2007-21560号公报

(发明要解决的课题)

在包覆电弧焊接中，近年来使用逆变器电路来实现直流电抗器的小型化，使焊接机变小。但是，当将焊接机的输出缆线例如以标准5m为中心在3m～8m的范围内进行包覆电弧焊接时，若输出缆线处于8m左右，则无法忽略外部电感值的增加，在标准设定的反馈的增益中，反馈控制的响应性产生些许延迟，当将包覆焊条从被加工物撤离来产生电弧时，因其响应性的延迟，导致从短路电流向电弧电流过渡时，存在输出电流产生瞬间下降从而引弧失败的情况。为了抑制该引弧时的电弧中断，在现有技术中，将反馈的增益设定为比标准值大一些来加快响应性，抑制了电弧发生时的输出电流的下降。

但是，在将焊接机的输出缆线进一步延长，以10m以上来进行包覆电弧焊接时，以出厂时设定的增益无法应对输出缆线的延长所伴随的外部电感值的增加，当产生电弧时，因反馈控制的响应性的延迟，导致在从短路电流向电弧电流过渡时，输出电流产生下降从而引弧失败。为了解决该不良状况，需要现场由操作者对反馈的增益进行重新调整，该作业是非常麻烦的作业。

发明内容