CN110961767B - 焊接装置以及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为焊接装置以及焊接方法,焊接装置(10)具有:焊接电源(20),其向消耗电极与工件(W)之间输出电流;以及交流脉冲控制部(111),其以使以工件(W)为正极输出峰值电流的正极峰值期间(P10)和以工件(W)为负极输出峰值电流的负极峰值期间(P20)隔着输出基础电流的基础期间(P30)交替地重复的方式对焊接电源(20)进行控制,并且交流脉冲控制部(111)以使在正极峰值期间(P10)之后依次经过以工件(W)为正极输出基础电流的正极基础期间(P31)和以工件(W)为负极输出基础电流的负极基础期间(P32)而转移到负极峰值期间(P20)的方式对焊接电源(20)进行控制。
Description
技术领域
本公开涉及焊接装置以及焊接方法。
背景技术
在日本特开2009-285701号公报中,公开了在消耗电极与焊接对象物之间交替地施加正极性电流和相反极性电流的交流脉冲电弧焊接装置。该装置具有控制单元,该控制单元执行以相反极性输出脉冲电流的第1步骤,然后执行以相反极性输出基础电流而产生短接的第2步骤,然后执行以正极性输出脉冲电流的第3步骤,然后执行以正极性输出基础电流的第4步骤。
发明内容
本公开提供有效地提高焊接品质的焊接装置。
本公开的一个方面的焊接装置具有:焊接电源,其向消耗电极与焊接对象物之间输出电流;以及交流脉冲控制部,其以使以焊接对象物为正极输出峰值电流的正极峰值期间和以焊接对象物为负极输出峰值电流的负极峰值期间隔着输出基础电流的基础期间交替地重复的方式对焊接电源进行控制,并且该交流脉冲控制部以使在正极峰值期间之后依次经过正极基础期间和负极基础期间而转移到负极峰值期间的方式对焊接电源进行控制,其中,在该正极基础期间中以焊接对象物为正极来输出基础电流,在该负极基础期间中以焊接对象物为负极来输出基础电流。
本公开的其他方面的焊接方法包括:通过焊接电源向消耗电极与焊接对象物之间输出电流;以使正极峰值期间和负极峰值期间隔着输出基础电流的基础期间交替地重复的方式对焊接电源进行控制,其中,该正极峰值期间是在消耗电极与焊接对象物之间以焊接对象物为正极输出峰值电流的期间,该负极峰值期间是在消耗电极与焊接对象物之间以焊接对象物为负极输出峰值电流的期间,并且以使在正极峰值期间之后依次经过正极基础期间和负极基础期间而转移到负极峰值期间的方式对焊接电源进行控制,其中,正极基础期间是以焊接对象物为正极输出基础电流的期间,负极基础期间是以焊接对象物为负极输出基础电流的期间。
根据本公开,能够提供有效地提高焊接品质的焊接装置。
附图说明
图1是例示焊接系统的结构的示意图。
图2是例示焊接装置的结构的示意图。
图3是例示焊接控制器的功能结构的框图。
图4是例示电流波形的线图。
图5是示出电流波形的变形例的线图。
图6是例示机器人控制器和焊接控制器的硬件结构的框图。
图7是例示焊接的详细条件的设定过程的流程图。
图8是例示焊接电源的控制过程的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行详细说明。在说明中,对具有相同要素或相同功能的要素标注相同的标号,省略重复的说明。
〔焊接系统〕
图1所示的焊接系统1是用于自动执行焊接对象物(以下,称为“工件W”。)的电弧焊接作业的至少一部分的系统。焊接系统1具有焊接装置10和机器人系统30。
机器人系统30具有机器人40和对机器人40进行控制的机器人控制器200。机器人40在焊接对象位置配置焊接用的工具(例如焊枪11)。机器人40例如是6轴垂直多关节机器人,具有基部41、工具保持部42以及多关节臂50。基部41在机器人40的作业区域中例如设置在地面上。另外,基部41有时也设置于台车等可动部。
多关节臂50连接基部41和工具保持部42,变更工具保持部42相对于基部41的位置和姿势。多关节臂50例如是串联连杆型,具有旋转部51、第一臂52、第二臂53、手腕部54、致动器71、72、73、74、75、76。
旋转部51以能够绕铅垂的轴线Ax1进行旋转的方式设置于基部41的上部。即,多关节臂50具有能够使旋转部51绕轴线Ax1进行旋转的关节61。第一臂52以能够绕与轴线Ax1交叉(例如垂直)的轴线Ax2进行摆动的方式与基部41连接。即,多关节臂50具有能够使第一臂52绕轴线Ax2摆动的关节62。另外,这里的交叉还包括如所谓的立体交叉那样处于互相扭绞在一起的关系的情况。以下也同样如此。第二臂53以能够绕与轴线Ax1交叉的轴线Ax3进行摆动的方式与第一臂52的端部连接。即,多关节臂50具有能够使第二臂53绕轴线Ax3进行摆动的关节63。轴线Ax3也可以与轴线Ax2平行。
手腕部54具有旋转臂55和摆动臂56。旋转臂55沿着第二臂53的中心从第二臂53的端部延伸出,能够绕沿着第二臂53的中心的轴线Ax4进行旋转。即,多关节臂50具有能够使旋转臂55绕轴线Ax4进行旋转的关节64。摆动臂56以能够绕与轴线Ax4交叉(例如垂直)的轴线Ax5进行摆动的方式与旋转臂55的端部连接。即,多关节臂50具有能够使摆动臂56绕轴线Ax5进行摆动的关节65。
工具保持部42以能够绕沿着摆动臂56的中心的轴线Ax6进行旋转的方式与摆动臂56的端部连接。即,多关节臂50具有能够使工具保持部42绕轴线Ax6进行旋转的关节66。
致动器71、72、73、74、75、76例如以电动马达为动力源,对多关节臂50的多个关节61、62、63、64、65、66分别进行驱动。例如,致动器71使旋转部51绕轴线Ax1进行旋转,致动器72使第一臂52绕轴线Ax2进行摆动,致动器73使第二臂53绕轴线Ax3进行摆动,致动器74使旋转臂55绕轴线Ax4进行旋转,致动器75使摆动臂56绕轴线Ax5进行摆动,致动器76使工具保持部42绕轴线Ax6进行旋转。
上述机器人40的结构只不过是一个例子。只要机器人40通过多关节臂50来变更工具保持部42相对于基部41的位置和姿势,则任何结构都可以。例如,机器人40也可以是在上述6轴垂直多关节机器人上追加了冗余轴的7轴机器人。
焊接装置10是向焊接部位供给消耗电极并向消耗电极与工件W之间供给焊接用的电力的装置。消耗电极是作为焊接材料而熔融、消耗的电极。例如,焊接装置10具有焊枪11、桶装焊丝12、气瓶13、进给装置14、焊接电源20以及对焊接电源20进行控制的焊接控制器100。另外,在附图中,焊接控制器100与焊接电源20是分开的,但焊接控制器100也可以内置于焊接电源20。
焊枪11如上述那样通过工具保持部42来保持,将消耗电极(例如焊丝16)引导至焊接部位。桶装焊丝12向焊枪11供给焊丝16。例如,桶装焊丝12收纳卷绕成线圈状的焊丝16,经由管道线缆15而与焊枪11连接。
气瓶13向焊枪11供给保护气体。作为保护气体,列举了二氧化碳、氩气或它们的混合气体等。例如,气瓶13经由气体软管17与焊枪11连接。
进给装置14将供给到焊枪11的焊丝16向工件W侧输送。例如,进给装置14设置于焊枪11,以伺服电动机等致动器为动力源,来进行焊丝16的正向进给和反向进给。正向进给是指以使焊丝16的末端接近工件W的方式使焊丝16前进。反向进给是指以使焊丝16的末端远离工件W的方式使焊丝16后退。
焊接电源20向焊丝16与工件W之间输出电流。如图2所示,例如,焊接电源20具有一次整流电路21、逆变器电路22、变压器23、二次整流电路24、极性切换部28、电抗器25、电流传感器26以及电压传感器27。
一次整流电路21对商用电源PS的交流电力进行直流化。逆变器电路22将被一次整流电路21直流化后的直流电力转换为依照控制指令的振幅/频率的交流电力。变压器23一边使一次侧(逆变器电路22侧)和二次侧绝缘,一边变更一次侧的电压和电流并向二次侧输出。二次整流电路24对变压器23的二次侧的交流电力进行直流化并输出到焊丝16与工件W之间。极性切换部28切换从二次整流电路24输出的电力的极性。具体来说,极性切换部28对工件W为正极的正极性输出和工件W为负极的负极性输出进行切换。电抗器25对来自二次整流电路24的输出电力(例如从二次整流电路24向极性切换部28输出的输出电力)进行平滑化。电流传感器26检测来自二次整流电路24的输出电流。电压传感器27检测来自二次整流电路24的输出电压。另外,极性切换部28也可以不必内置于焊接电源20。极性切换部28可以作为与焊接电源20分开的单元来构成,介于焊接电源20与焊丝16、工件W之间。
(焊接控制器)
焊接控制器100根据预先设定的焊接条件,对进给装置14和焊接电源20进行控制,以进行焊丝16的供给和针对焊丝16的电力输出(向焊丝16与工件W之间输出电力)。例如,焊接控制器100以使正极峰值期间和负极峰值期间隔着输出基础电流的基础期间交替地重复的方式对焊接电源20进行控制,其中,正极峰值期间是以工件W为正极输出峰值电流(正极峰值电流)的期间,负极峰值期间是以工件W为负极输出峰值电流(负极峰值电流)的期间,并且以使在正极峰值期间之后依次经过正极基础期间(第一基础期间)和负极基础期间(第二基础期间)而转移到负极峰值期间的方式对焊接电源20进行控制,其中,正极基础期间是以工件W为正极输出基础电流(正极基础电流)的期间,负极基础期间是以工件W为负极输出基础电流(负极基础电流)的期间。例如,焊接控制器100对焊接电源20进行控制以重复如下流程。流程包括:在正极峰值期间从工件W向焊丝16输出正极峰值电流;在第一基础期间从工件W向焊丝16输出具有比正极峰值电流小的绝对值的正极基础电流,然后从焊丝16向工件W输出具有比正极峰值电流小的绝对值的负极基础电流;以及在第一基础期间之后的负极峰值期间从焊丝16向工件W输出具有比正极基础电流和负极基础电流的绝对值大的绝对值的负极峰值电流。
峰值电流被设定为例如通过发热使焊丝1熔融的大小。基础电流被设定为比峰值电流小,例如设定为不使焊丝16熔融但维持焊丝16与工件W之间的电弧的大小。焊接控制器100也可以以使在负极峰值期间之后依次经过负极基础期间和正极基础期间而转移到正极峰值期间的方式对焊接电源20进行控制。例如,上述流程还包括:在负极峰值期间之后的第二基础期间输出负极基础电流;然后输出正极基础电流。
如图3所示,例如,作为功能上的结构(以下,称为“功能模块”。),焊接控制器100具有交流脉冲控制部111、焊接指令取得部112、期间设定部113、切换时刻设定部114以及进给控制部115。
交流脉冲控制部111以使上述正极峰值期间和上述负极峰值期间隔着基础期间交替地重复的方式对焊接电源20进行控制。图4是例示焊接电源20根据交流脉冲控制部111的控制而输出的电流的波形的线图。图4的横轴表示经过时间。图4的纵轴表示以从焊丝16向工件W侧的方向为正的电流值。因此,在图4中,正极峰值期间P10被图示在负侧,负极峰值期间P20被图示在正侧。
如图4所示,交流脉冲控制部111以使正极峰值期间P10和负极峰值期间P20隔着基础期间P30交替地重复的方式对焊接电源20进行控制。更具体来说,交流脉冲控制部111对逆变器电路22进行控制,以使电流值(例如由电流传感器26检测的电流值)追随正极峰值期间P10和负极峰值期间P20隔着基础期间P30交替地重复的模式。交替地重复是指,除了一个正极峰值期间P10和一个负极峰值期间P20交替地重复的情况之外,还包括多个正极峰值期间P10和多个负极峰值期间P20交替地重复的情况。
交流脉冲控制部111以使在正极峰值期间P10之后依次经过正极基础期间P31和负极基础期间P32而转移到负极峰值期间P20的方式对焊接电源20进行控制,并且以使在负极峰值期间P20之后依次经过负极基础期间P32和正极基础期间P31而转移到正极峰值期间P10的方式对焊接电源20进行控制。另外,在负极峰值期间P20之后依次经过负极基础期间P32和正极基础期间P31而转移到正极峰值期间P10并不是必须的。交流脉冲控制部111可以以使在负极峰值期间P20之后仅经过负极基础期间P32便转移到正极峰值期间P10的方式对焊接电源20进行控制,也可以以使在负极峰值期间P20之后仅经过正极基础期间P31便转移到正极峰值期间P10的方式对焊接电源20进行控制,还可以依次经过正极基础期间P31和负极基础期间P32而转移到正极峰值期间P10。
焊接指令取得部112从其他控制器(例如机器人控制器200)取得焊接指令。焊接指令取得部112也可以根据用户向操作面板等的输入来取得焊接指令,来代替来自机器人控制器200取得指令。焊接指令包括焊接的开始和结束的指令以及焊接条件。焊接条件包括目标焊道宽度、目标熔入深度、工件的厚度、目标电流、目标电压以及焊丝16的目标进给速度中的至少一个。目标电流例如是对于电流的大小的平均值的目标。目标电压例如是对于电压的大小的平均值的目标。
期间设定部113根据目标电流至少设定基础期间P30(第一基础期间和第二基础期间)的长度。例如,期间设定部113以使焊接电源20所输出的电流的大小的平均值与目标电流一致的方式设定基础期间P30的长度。期间设定部113可以将正极峰值期间P10和负极峰值期间P20的长度固定而变更基础期间P30的长度,也可以变更正极峰值期间P10、负极峰值期间P20的长度以及基础期间P30的长度的双方。
切换时刻设定部114以使在从负极峰值期间P20结束起到正极峰值期间P10开始的期间(第二基础期间)内负极基础期间P32比正极基础期间P31长(使输出负极基础电流的时间比输出正极基础电流的时间长)的方式设定极性的切换时刻。切换时刻设定部114以使在从正极峰值期间P10结束起到负极峰值期间P20开始的期间(第一基础期间)内正极基础期间P31比负极基础期间P32长(使输出正极基础电流的时间比输出负极基础电流的时间长)的方式设定极性的切换时刻。
例如,切换时刻设定部114将从期间设定部113所设定的基础期间P30完成时起的规定时间(以下,称为“偏移时间”。)之前的时刻设为切换时刻。偏移时间预先被设定为小于期间设定部113设定的基础期间P30的可变范围内的最短期间的一半。切换时刻设定部114也可以以使在期间设定部113所设定的基础期间P30内极性切换的前后期间的比例为规定值的方式设定切换时刻。
进给控制部115以使焊丝16按照目标进给速度向工件W侧进给的方式对进给装置14进行控制。另外,在进给装置14的控制中需要用于对进给装置14的致动器进行驱动的驱动电路。作为该驱动电路,例如可以使用机器人控制器200的外部轴用驱动电路(机器人40的致动器71、72、73、74、75、76以外的致动器用的驱动电路)。在该情况下,进给控制部115经由机器人控制器200对进给装置14进行控制。
焊接控制器100还可以具有目标热输入设定部116和次数设定部117。目标热输入设定部116根据目标焊道宽度、目标熔入深度、工件的厚度、目标电流、目标电压以及目标进给速度中的至少一个来计算目标热输入。热输入是每单位时间施加给焊接部的平均热量。例如,目标热输入设定部116根据目标焊道宽度、目标熔入深度或工件的厚度变大的情况来增大目标热输入。
次数设定部117根据目标热输入来设定隔着正极基础期间重复正极峰值期间的正极次数以及隔着负极基础期间重复负极峰值期间的负极次数。例如,正极次数是在交流脉冲控制部对正极峰值期间的正极峰值电流和具有比正极峰值电流小的绝对值的第一基础电流的输出进行切换的次数。例如,负极次数是交流脉冲控制部对在负极峰值期间的负极峰值电流和具有比负极峰值电流的绝对值小的绝对值的第二基础电流的输出进行切换的次数。例如,次数设定部117以与目标热输入的变大相对应地使负极期间相对于正极期间的比例变大的方式设定正极次数和负极次数。
在焊接控制器100具有目标热输入设定部116和次数设定部117的情况下,交流脉冲控制部111也可以对焊接电源20进行控制,使得如图5所示的那样隔着基础期间P30交替地重复正极期间P1和负极期间P2,其中,在该正极期间P1中隔着正极基础期间P31重复正极次数的正极峰值期间P10,在该负极期间P2中隔着负极基础期间P32重复负极次数的负极峰值期间P20。
(控制器的硬件结构)
图6是例示机器人控制器和焊接控制器的硬件结构的框图。焊接控制器100包含电路120。电路120包含至少一个处理器121、内存122、储存器123、输入输出端口124、驱动电路126以及通信端口125。储存器123是计算机可读取的非易失性存储介质(例如闪存)。例如,储存器123存储用于使焊接控制器100执行如下动作的程序:以使正极峰值期间和负极峰值期间隔着基础期间交替地重复的方式对焊接电源20进行控制,并且以使在正极峰值期间之后依次经过正极基础期间和负极基础期间而转移到负极峰值期间的方式对焊接电源20进行控制。作为一例,储存器123在焊接控制器100内存储用于构成上述各种功能模块的程序。
内存122临时存储从储存器123下载的程序和处理器121的运算结果等。处理器121与内存122协同动作而执行上述程序,从而构成焊接控制器100的各功能模块。驱动电路126根据来自处理器121的指令,对进给装置14的致动器进行驱动。输入输出端口124根据来自处理器121的指令,在其与逆变器电路22、电流传感器26、电压传感器27及极性切换部28之间进行电信号的输入输出。通信端口125根据来自处理器121的指令,在其与机器人控制器200之间进行网络通信。例如,通信端口125被用于上述焊接指令取得部112取得焊接指令。
机器人控制器200具有控制器主体201、显示设备202以及输入设备203。显示设备202和输入设备203作为机器人控制器200的用户界面来发挥功能。显示设备202例如包含液晶显示器等,用于针对用户显示信息。输入设备203例如是脚踏开关或键盘等,取得用户的输入信息。显示设备202和输入设备203也可以一体化成所谓的触摸面板。显示设备202和输入设备203被用于针对机器人40的输入操作。显示设备202和输入设备203也被用于用户对焊接条件的输入。
控制器主体201包含电路220。电路220包含至少一个处理器221、内存222、储存器223、输入输出端口224、多个驱动电路225以及通信端口227。储存器223是计算机可读取的非易失性存储介质(例如闪存)。例如,储存器223存储用于使机器人控制器200执行机器人40的控制的程序。
内存222临时存储从储存器223下载的程序和处理器221的运算结果等。处理器221通过与内存222协同动作而执行上述程序,从而执行机器人40的控制。多个驱动电路225根据来自处理器221的指令,对机器人40的致动器71、72、73、74、75、76分别进行驱动。输入输出端口224根据来自处理器221的指令,在其与显示设备202和输入设备203之间进行电信号的输入输出。通信端口227根据来自处理器221的指令,在其与焊接控制器100之间进行网络通信。
〔焊接方法〕
接着,作为焊接方法的一例,例示了由焊接系统1执行的焊接过程。该焊接过程包括:通过焊接电源20向焊丝16与工件W之间输出电流;以使正极峰值期间和负极峰值期间隔着基础期间交替地重复的方式对焊接电源20进行控制,并且以使在正极峰值期间之后依次经过正极基础期间和负极基础期间而转移到负极峰值期间的方式对焊接电源20进行控制。以下,将焊接过程分成焊接的详细条件的设定过程和焊接电源的控制过程而具体地进行例示。
(焊接的详细条件的设定过程)
如图7所示,首先,焊接控制器100执行步骤S01、S02、S03。在步骤S01中,焊接指令取得部112从机器人控制器200取得上述焊接条件。在步骤S02中,期间设定部113根据目标电流来设定正极峰值期间P10、负极峰值期间P20以及基础期间P30的长度。在步骤S03中,切换时刻设定部114设定工件W和焊丝16的极性的切换时刻。切换时刻设定部114以使在从负极峰值期间P20结束起到正极峰值期间P10开始的期间内负极基础期间P32比正极基础期间P31长的方式设定极性的切换时刻。切换时刻设定部114也可以以使在从正极峰值期间P10结束起到负极峰值期间P20开始的期间内正极基础期间P31比负极基础期间P32长的方式设定极性的切换时刻。
接着,焊接控制器100执行步骤S04、S05。在步骤S04中,目标热输入设定部116根据目标焊道宽度、目标熔入深度、工件W的厚度、目标电流、目标电压以及目标进给速度中的至少一个,计算目标热输入。例如,目标热输入设定部116与目标焊道宽度、目标熔入深度或工件的厚度变大相对应地增大目标热输入。在步骤S05中,次数设定部117根据目标热输入来设定隔着正极基础期间重复正极峰值期间的正极次数和隔着负极基础期间重复负极峰值期间的负极次数。以上,焊接的详细条件的设定过程完成。另外,步骤S02~S05的执行顺序可以适当变更。例如也可以在步骤S04、S05之后执行步骤S02、S03。
(焊接电源的控制过程)
如图8所示,首先,焊接控制器100执行步骤S11、S12、S13。在步骤S11中,焊接指令取得部112等待从机器人控制器200取得焊接开始指令。在步骤S12中,交流脉冲控制部111以使以工件W为正极或负极而开始峰值电流输出的方式对焊接电源20进行控制。在步骤S13中,交流脉冲控制部111等待峰值期间(正极峰值期间或负极峰值期间)的经过。
接着,焊接控制器100执行步骤S14、S15。在步骤S14中,交流脉冲控制部111以使以与前一个峰值期间相同的极性来开始输出基础电流的方式对焊接电源20进行控制。在步骤S15中,交流脉冲控制部111判定是否需要切换极性。交流脉冲控制部111在下一个峰值期间的极性与前一个峰值期间的极性不同的情况下判定为需要切换极性,在下一个峰值期间的极性与前一个峰值期间的极性相同的情况下判定为不需要切换极性。
当在步骤S15中判定为需要切换极性的情况下,焊接控制器100执行步骤S16、S17。在步骤S16中,交流脉冲控制部111等待极性的切换时刻。在步骤S17中,交流脉冲控制部111切换工件W的极性。换言之,交流脉冲控制部111使工件W和焊丝16的极性反转。
接着,焊接控制器100执行步骤S18、S19。当在步骤S15中判定为不需要切换极性的情况下,焊接控制器100不执行步骤S16、S17,而执行步骤S18、S19。在步骤S18中,交流脉冲控制部111等待从开始输出基础电流起经过基础期间。在步骤S19中,焊接指令取得部112确认有无来自机器人控制器200的焊接停止指令。
当在步骤S19中判定为没有焊接停止指令的情况下,焊接控制器100使处理返回到步骤S12。之后,在从机器人控制器200取得焊接停止指令之前,一边切换极性一边反复输出峰值电流和基础电流。
当在步骤S19中判定为存在焊接停止指令的情况下,焊接控制器100执行步骤S21。在步骤S21中,交流脉冲控制部111以停止峰值电流和基础电流的输出的方式对焊接电源20进行控制。以上,焊接电源20的控制过程完成。
〔本实施方式的效果〕
如以上说明的那样,焊接装置10具有:焊接电源20,其向消耗电极与工件W之间输出电流;以及交流脉冲控制部111,其以使以工件W为正极输出峰值电流的正极峰值期间P10和以工件W为负极输出峰值电流的负极峰值期间P20隔着输出基础电流的基础期间P30交替地重复的方式对焊接电源20进行控制,并且该交流脉冲控制部111以使在正极峰值期间P10之后依次经过以工件W为正极输出基础电流的正极基础期间P31和以工件W为负极输出基础电流的负极基础期间P32而转移到负极峰值期间P20的方式对焊接电源20进行控制。
通过使以工件W侧为正极的基础期间(以下,称为“正极基础期间P31”。)和以工件W侧为负极的基础期间(以下,称为“负极基础期间P32”。)的这两个阶段的转移期间介于从正极峰值期间P10结束起到负极峰值期间P20开始的期间,能够抑制在正极峰值期间P10成长的熔滴的飞散。因此,有效地提高焊接品质。
交流脉冲控制部111也可以以使在负极峰值期间P20之后依次经过负极基础期间P32和正极基础期间P31而转移到正极峰值期间的方式对焊接电源20进行控制。在该情况下,通过使正极基础期间P31介于从负极基础期间P32结束起到正极峰值期间P10开始的期间,能够抑制在负极基础期间P32结束时残留于消耗电极的熔滴的飞散。因此,更有效地提高焊接品质。
焊接装置10还可以具有切换时刻设定部114,该切换时刻设定部114以使在从负极峰值期间P20结束起到正极峰值期间P10开始的期间内负极基础期间P32比正极基础期间P31长的方式设定极性的切换时刻。在该情况下,通过在从负极峰值期间P20结束起到正极峰值期间P10开始的期间内使负极基础期间P32比正极基础期间P31长,能够在负极基础期间P32的期间内使熔滴可靠地从消耗电极转移到工件W。由此,能够更可靠地抑制从负极基础期间P32向正极基础期间P31转移时的熔滴的飞散。因此,更有效地提高焊接品质。
切换时刻设定部114也可以以使在从正极峰值期间P10结束起到负极峰值期间P20开始的期间内使正极基础期间P31比负极基础期间P32长的方式设定极性的切换时刻。在该情况下,能够更可靠地抑制在正极峰值期间P10成长的熔滴的飞散。因此,更有效地提高焊接品质。
焊接装置10还可以具有期间设定部113,该期间设定部113根据目标电流来设定基础期间P30的长度。在该情况下,能够同时实现对目标电流的追随和熔滴飞散的抑制。因此,更有效地提高焊接品质。
焊接装置10还可以具有次数设定部117,该次数设定部117根据目标热输入来设定隔着基础期间P30重复正极峰值期间P10的正极次数和隔着基础期间P30重复负极峰值期间P20的负极次数,交流脉冲控制部111以使正极期间和负极期间隔着基础期间P30交替地重复的方式对焊接电源20进行控制,其中,在该正极期间内隔着正极基础期间P31重复正极次数的正极峰值期间P10,在该负极期间中隔着负极基础期间P32重复负极次数的负极峰值期间P20。在该情况下,能够同时实现对目标热输入的追随和熔滴飞散的抑制。因此,更有效地提高焊接品质。
以上,对实施方式进行了说明,但本发明未必限定于上述方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
关于上述实施方式,付记如下。
(付记1)
一种焊接装置,该焊接装置具有:
焊接电源,其向消耗电极与焊接对象物之间输出电流;以及
交流脉冲控制部,其以重复流程的方式对所述焊接电源进行控制,
所述流程包括:
在正极峰值期间从所述焊接对象物向所述消耗电极输出正极峰值电流;
在第一基础期间从所述焊接对象物向所述消耗电极输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的正极基础电流,之后从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的负极基础电流;
在所述第一基础期间之后的负极峰值期间从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极基础电流和所述负极基础电流的绝对值大的绝对值的负极峰值电流。
(付记2)
根据付记1所述的焊接装置,其中,
所述流程还包括:在所述负极峰值期间之后的第二基础期间输出所述负极基础电流;之后输出所述正极基础电流。
(付记3)
根据付记2所述的焊接装置,其中,
该焊接装置还具有切换时刻设定部,该切换时刻设定部以使在所述第二基础期间内输出所述负极基础电流的时间比输出所述正极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
(付记4)
根据付记3所述的焊接装置,其中,
所述切换时刻设定部以使在所述第一基础期间内输出所述正极基础电流的时间比输出所述负极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
(付记5)
根据付记1~4中的任意一项所述的焊接装置,其中,
该焊接装置还具有期间设定部,该期间设定部根据目标电流来设定所述第一基础期间和所述第二基础期间的长度。
(付记6)
根据付记1~5中的任意一项所述的焊接装置,其中,
该焊接装置还具有次数设定部,该次数设定部根据目标热输入来设定正极次数和负极次数,其中,该正极次数是所述交流脉冲控制部对所述正极峰值期间的所述正极峰值电流和具有比所述正极峰值电流小的绝对值的第一基础电流的输出进行切换的次数,该负极次数是所述交流脉冲控制部对所述负极峰值期间的所述负极峰值电流和具有比所述负极峰值电流的绝对值小的绝对值的第二基础电流的输出进行切换的次数。
(付记7)
根据付记6所述的焊接装置,其中,
所述第一基础电流是所述正极基础电流,所述第二基础电流是所述负极基础电流。
(付记8)
一种焊接方法,其包括:
通过焊接电源向消耗电极和焊接对象物之间输出电流;
以重复流程的方式对所述焊接电源进行控制,
所述流程包括:
在正极峰值期间从所述焊接对象物向所述消耗电极输出正极峰值电流;
在第一基础期间从所述焊接对象物向所述消耗电极输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的正极基础电流,之后从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的负极基础电流;
在所述第一基础期间之后的负极峰值期间从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极基础电流和所述负极基础电流的绝对值大的绝对值的负极峰值电流。
(付记9)
根据付记8所述的焊接方法,其中,
所述流程还包括:在所述负极峰值期间之后的第二基础期间输出所述负极基础电流;之后输出所述正极基础电流。
(付记10)
根据付记9所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:以使在所述第二基础期间内输出所述负极基础电流的时间比输出所述正极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
(付记11)
根据付记10所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:以使在所述第一基础期间内输出所述正极基础电流的时间比输出所述负极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
(付记12)
根据付记8~11中的任意一项所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:根据目标电流来设定所述第一基础期间以及所述第二基础期间的长度。
(付记13)
根据付记8~12中的任意一项所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:根据目标热输入来设定正极次数和负极次数,其中,该正极次数是对所述正极峰值期间的所述正极峰值电流和具有比所述正极峰值电流小的绝对值的第一基础电流的输出进行切换的次数,该负极次数是对所述负极峰值期间的所述负极峰值电流和具有比所述负极峰值电流的绝对值小的绝对值的第二基础电流的输出进行切换的次数。
(付记14)
根据付记13所述的焊接方法,其中,
所述第一基础电流是所述正极基础电流,所述第二基础电流是所述负极基础电流。
Claims (10)
1.一种焊接装置,该焊接装置具有:
焊接电源,其向消耗电极与焊接对象物之间输出电流;
交流脉冲控制部,其以重复如下流程的方式对所述焊接电源进行控制,其中,所述流程用于生成交流的电流波形,且包括:
在正极峰值期间从所述焊接对象物向所述消耗电极输出正极峰值电流,在所述消耗电极生成熔滴;
在第一基础期间,从所述焊接对象物向所述消耗电极输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的正极基础电流,之后从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的负极基础电流;
在所述第一基础期间之后的负极峰值期间从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极基础电流以及所述负极基础电流的绝对值大的绝对值的负极峰值电流;以及
在所述负极峰值期间之后的第二基础期间,输出所述负极基础电流,使所述熔滴从所述消耗电极向所述焊接对象物转移,之后输出所述正极基础电流,
所述焊接装置还包括切换时刻设定部,所述切换时刻设定部以使在所述第二基础期间内输出所述负极基础电流的时间比输出所述正极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
2.根据权利要求1所述的焊接装置,其中,
所述切换时刻设定部以使在所述第一基础期间内输出所述正极基础电流的时间比输出所述负极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
3.根据权利要求1或2所述的焊接装置,其中,
所述焊接装置还具有期间设定部,该期间设定部根据目标电流来设定所述第一基础期间以及所述第二基础期间的长度。
4.根据权利要求1或2所述的焊接装置,其中,
所述焊接装置还具有次数设定部,该次数设定部根据目标热输入来设定正极次数和负极次数,其中,该正极次数是所述交流脉冲控制部对所述正极峰值期间的所述正极峰值电流和具有比所述正极峰值电流小的绝对值的第一基础电流的输出进行切换的次数,该负极次数是所述交流脉冲控制部对所述负极峰值期间的所述负极峰值电流和具有比所述负极峰值电流的绝对值小的绝对值的第二基础电流的输出进行切换的次数。
5.根据权利要求4所述的焊接装置,其中,
所述第一基础电流是所述正极基础电流,所述第二基础电流是所述负极基础电流。
6.一种焊接方法,该焊接方法包括:
通过焊接电源向消耗电极和焊接对象物输出电流;
重复用于生成交流的电流波形的流程,所述流程包括:
在正极峰值期间从所述焊接对象物向所述消耗电极输出正极峰值电流,在所述消耗电极生成熔滴;
在第一基础期间,从所述焊接对象物向所述消耗电极输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的正极基础电流,之后从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极峰值电流小的绝对值的负极基础电流;
在所述第一基础期间之后的负极峰值期间从所述消耗电极向所述焊接对象物输出具有比所述正极基础电流以及所述负极基础电流的绝对值大的绝对值的负极峰值电流;以及
在所述负极峰值期间之后的第二基础期间,输出所述负极基础电流,使所述熔滴从所述消耗电极向所述焊接对象物转移,之后输出所述正极基础电流;
所述焊接方法还包括:以使在所述第二基础期间内输出所述负极基础电流的时间比输出所述正极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
7.根据权利要求6所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:以使在所述第一基础期间内输出所述正极基础电流的时间比输出所述负极基础电流的时间长的方式设定极性的切换时刻。
8.根据权利要求6或7所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:根据目标电流来设定所述第一基础期间以及所述第二基础期间的长度。
9.根据权利要求6或7所述的焊接方法,其中,
所述焊接方法还包括:根据目标热输入来设定正极次数和负极次数,其中,该正极次数是在所述正极峰值期间对所述正极峰值电流和具有比所述正极峰值电流小的绝对值的第一基础电流的输出进行切换的次数,该负极次数是在所述负极峰值期间对所述负极峰值电流和具有比所述负极峰值电流的绝对值小的绝对值的第二基础电流的输出进行切换的次数。
10.根据权利要求9所述的焊接方法,其中,
所述第一基础电流是所述正极基础电流,所述第二基础电流是所述负极基础电流。
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