TW457164B - Short circuit welder - Google Patents

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457164 Α7 ____ Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 本應用係先前應用S.TSi. 09/004,707領域（1998年1月9曰 歸檔）的部份延績。 本發明係關於使用一個電派之焊接技藝，更特別言之， 則係關於一種短路焊接（特別是對於兩塊鋼板，諸如兩個 管狀部’的谭接）的改良方法與裝置。 以參考方式並入 本發明係關於美國文件專利編號4}972,〇64所述一般型式 飛激（spatter)控制系統及熱量控制系統的一種改良。該份 先前所發表之專利併入本文作為說明背景資料之參考，並 用以討論本發明如何應用於飛濺控制领域之觀念，飛濺控 制領域係本發明所特別重视之領域β . 本發明亦參考美國文件專利編號5}676,857。該扮先前所 發表之專利併入本文作為背景資料之參考並用以討論如何. 焊接管子。 發明背景.，· 本發明係關於使用一個自耗性電極捧的電弧焊接，特別 Τ之，則係關於使用.一個蕊心電極棒而將兩塊鋼板（例如 兩個管狀部）以短路電弧焊接方式相互焊接的一種改良裝 置與方法。 在谭接大直徑管子末端之技藝中’傳統方式皆以機器處 理每個管子的末端以提供一種外部斜角以及一塊狹窄平坦 的地面；並將機器處理過的末端與該地.面以一種接近但卻 具有間隙的關係如輪軸般對準以便形成一個熔接溝槽（該 溝槽包括管子兩個末端之間的一個間隙）。—旦管子位在 -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本·κ)

C 訂- -線· 衣紙張尺度適用争國囤家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） 457164 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 正確的位置，一個或更多的焊接頭在管子四周移動以便形 成一個360 °焊接。該種焊接通常以數項步驟完成。首 先’先製作一個基部焊道（root pass )，其中，至少管子的 内郅邊緣或地面被溶解而地面間的間隙則由焊接金屬所填 滿。之後，數個填充物焊道被形成，其中由斜角所形成的 空間將被填滿，以便焊接金屬至少可由管子的外部表面所 泛ί監。 就在根部烊道之前以及根部焊道期間，管子末端彼此之 間必須精密對準以便在兩個管子末端之間形成一個品質焊 接。根部焊道在焊接過程中是相當重要的部份。一互完成 根部焊道’則可保證管子已經對準，並可開始沿著線的下 一個接點的焊接。因此，在根部焊道期間，便必須鋪設一 個1 00%完好的熔接滴珠^.所謂熔接滴珠之完好彳生係意.謂 著清潔直透管子内部表面的地面之完全融合以及地面之間 的間隙由焊接金屬所完全充填。將焊接金屬沉積於間隙是 一項困難的任務，因爲焊接任務必須將焊接頭在管子四周 移動方可達成，如此才可使根部焊道在管子四周形成之 時’焊接位置可在平焊（垂直向上或向下焊接）以及仰焊之 間變動°在根部焊道期間，管狀部必須在根部焊道維持對 準狀態以便形成一個品質焊接^ _般而言，管子被夹鉗在 —起以便在焊接期Γ間得以維持管子對準的狀態。除了焊接 位置的複雜與管子對準的課題之外，在根部焊道所形成的 焊接金屬應充填管狀部之間的間隙，但焊接金屬卻不應該 被允許通過間隙並累積於管子的内部表面β溶接滴珠應形 -5- 本紙法尺度逍用中國國冬標準（CNS ) Α4規格（2丨〇 X；297公瘦） f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

457164 Α7 Β7 五、發明説明（ 目對平滑的表面（相對於管子的内部而言），管子内 :1私極f數(如果有任何突出物的話)向管子内部突出的 尺_ s子内的熔接滴珠的過度突出可能：1)對管子内 邵執灯Ί貞測管子系統之完好性的裝置造成問題，並且 當流體好子時，造成意外的液U合以及不 穩定。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 .爲求克服熔接滴珠突出至管子内部的問題，—般實務方 式皆由管子内部製作—個根部焊道β這種焊接方法可確保 落接调珠㈣面在根部焊道期間可被控制讀止意外突出 至，線内部。無論如何，這—種焊接方法需要特別設計並 且昴貴的設備n這種焊接方法相當耗時且由於成本 之故，在多種應用上皆有其限制。再者，這種.烊接方法僅 適用於大直徑管子。較小直徑_管子内部則無法容納焊接裝 置。另一種防止熔接滴珠突出至管子内部的焊接方法則爲 使用放置於管子内部以及管狀部之間的間隙之上的背板或 備用靴。背板防止熔接滴珠在熔接滴珠的根部焊道期間突. 出至管狀部内部。無論如何，使用背板同樣相當費時並且 僅可用於相對大直徑的管子。另外，背板在許多情況下焊 接至管狀部的内部（在根部焊道的鋪置期間）。因此，稍後 必須移除背板’其成本可能筇貴而於移除焊接板之時，對 於熔接滴珠也可能造成負面損害。 美國文件專利編號5,676,857中揭示一種足以克服以往管 子焊接方法所帶來的許多問題的焊接裝置。該專利揭示焊 接兩個管狀部末端的一種改進方式.，該專利使用一個具有 本紙張尺度逋用中国國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 4571 64 Α7 !----Β7 五、發明説明（4) 兩個焊接鍵（在管子周圍的—個軌道連續移動）的焊接裝 置。焊接裝置包含一個特別短路電源以應用管子兩端之間 的-個基部焊珠。該專利揭巾：若以適當的烊接鍵速度以 及焊接線速度使用該烊接系統’則在斜角的每個邊緣只有 少量燃燒發生，而且僅有小平坦焊接形成於管子内部，並 因此而消除自管子内部執行—個初始根部焊道或者在管子 内部使用其他種設備（例如一塊背板）的需要ό雖然美國

Letters專利編號5,676,857所揭示的焊接方法足以克服數種 伴随著將管狀部焊接在一起所衍生的問題，與基部焊珠的 焊接金屬之合金组成相關的問題以及如何避免基部焊珠 (基邵评珠）的焊接金屬受到大氣的負面影響則仍然構成問 題。 短路電力源被設計與一個固體線電極棒一併使用，在焊 接期間，焊接金屬由於使用數種遮蔽氣體以及遮蔽氣體之 各種混合而得以避免受到大氣的侵害。雖然使用—條固體 線以及遮蔽氣體得以在許多環境中產生—種優B熔接滴. 珠，然而，短路焊接方法在將管狀部焊接在—起時仍有數 種限制。由於使用固體線電極棒之故，熔接滴珠之組成被 限制於可得的電極棒合金組成（以便用於短路焊接）。焯接 金屬之組成應與金屬管的組成極爲符合，以形成一種堅固 並且可容忍的熔接滴珠β由於管子的組成將因管子的應用 領域而有所變動，問題可能因爲如何取得一個固體線電極 棒（形成一個將管狀邵限制於最佳特性的悍接金屬）而產 生。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS Μ4規格（210Χ297公疫） (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457164 A7 B7 五、發明説明（5 ) 短路焊接過程的其他限制爲：必須使用一種遮蔽氣體以. 保護熔接滴珠避免受到環境的負面影響。焊接裝置必須包 含一種儲存遮蔽氣體並將之導入焊接區域的安排方式。這 種安排必需包含如何架設遮蔽氣體，調變器，流量表，橡 皮管以及其他種必須用於將遮蔽氣體導入焊接區域之材料 的一種安排。遮蔽氣體避免氧氣，氮氣，氫氣以及其他大 .氣中的組成與已經融化的金屬互相反應以及/或者陷入已 融化的金屬之中。這些无素可導致熔接滴珠的多孔性，緣 接滴珠的龜裂，焊接金屬的飛賤等現象，這些情沉都可能 嚴重危害熔接滴珠的強度以及品質。將遮蔽氣體使用於— 個受控制的室内環境可有效防止熔接滴珠受到環境的負面 影響；無論如何，將遮蔽氣體使用於宣外環境中，則對於 焊接過程中是否得以有效防止風所帶來的效應則是相當可 疑的。爲求將這些效應降至最低，必須在電極棒周邊s立 特別遮蔽物以便將遮蔽氣體在遮蔽期間與風互相隔離。使 用這種遮蔽或其他遮蔽组態（以便將大氣對於熔接滴珠的 效應降至最低）的成本相當昂貴並將使焊接裝置安排大幅 複雜化。 經濟部智慧財產局員工消免合作社印製 檢視管狀郅在不同種環境下關於焊接所產生的問題，並 且爲求得以產生一種高品質熔接滴珠（其組成在本質、上相 似於即將焊接在一起的管子的组成），因此便必須有一種 在管子焊接期間得以克服此種問題的焊接方法與裝置。. 發明總結 本發明係關於將兩塊鋼板以短路電弧焊接方式焊接在— _8_ ΐ紙張尺度·中( CNS「罐2獻297公疫~—----- 457164 A7 —________B7五、發明説明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 起（最好是在鋼板的·面）的—種方法與裝置。短路電孤焊 接的方法錄置被用於將管狀部焊接在—起並於兩個管狀 部之間形成一個基部焊珠；無論如何，本發明具有更廣泛 的應用並可被用於在多種環境下以多種方式將多種金屬物 件庳接在一起。 依據本發明的較佳具體實施例，該實施例提供兩個放置 在一起的管狀部（兩個管狀部的末端之間形成槽溝），—個 放置於兩個管狀部所形成的槽溝四周的焊接臺架，一個自 耗性蕊心電極棒，-個具有正極與負極的電源供應，一個 烊接電流電路（應用-個焊接電流，該電流具有—個通過 管狀部與自耗性.蕊心電極棒之間的槽溝的特定時間基輪 心。管狀部最好使用Μ加以對準。㈣將管狀部維持 在一起至少直到一個基部焊珠被應用至管狀部之間的槽 溝。管狀部最好相互對準以便由兩個管狀部所形成的槽^ 僅形成一個小間隙。焊接臺架最好於槽溝四周延伸至少 180° (最好在槽溝四周的36〇。）β烊接臺架被設計沿著— 個軌道移動（當它在槽溝四周移動之時），其中的軌道在管 子周邊是安全的。焊接臺架包含—個驅動馬達，該馬達鱼 滚筒或其他形式的滑動軸承結合而允許焊接臺架沿著槽溝 四周的軌道以預期的速度移動。焊接臺架包含—個在焊接 過程中可控制地將自耗性蕊心電轉向槽溝移動的機制。 控制蕊心電極棒移動的機制可於焊接期間可控制地與臺架 在槽溝附近移動之機制互相整合或分離β焊接電流電路包 含-個用於控制短路情況（其中位於自耗性蕊心電極棒末 -9- 本紙張尺度適用尹國國家插準（CNS ) Α4規格（210X297公趁） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 打.~~~I--J----- 線'" 457164 A7 _______B7 五、發明説明（7) 端之焊接金屬主要由表面張力作用而被轉移至槽溝之内的 融化金屬池）期間電流流量的第一電路。轉移電户包本— 個通過短路焊接金屬（協助促進融化金屬自電至 焊接池）的高電流夾斷（pinch)脈衝。焊接電流電路亦包含 一個用以產生融化電流的第二電路。融化電流係—種焊二 電弧（最好具有一個預先選擇的能量或瓦數，用於當電極 棒與焊接池相隔離之.時，融化一個位於自耗性蕊心電極棒 末端之相對固定的金屬體積）的高電流脈衝。 依據本發明的另一種觀點而言，蕊心電極棒包含一個焊 劑系統於蕊心電極棒之内以便於焊接過程期間提供—種遮 蔽氣體。 ~ 再依據本發明的另一種觀點而言，自耗性蕊心電極棒於 详劑之内包含合金金屬以便取得一種溶接滴珠组吟，該級 成在本質上與已經焊接在一起的管子组成相似。具有與管 狀部之组成極爲相符的一個溶接滴珠形成一個堅固，可容 忍的南品質熔接滴珠。許多蕊心電極棒需要遮蔽氣體，尤. 其是用於合轉之時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再依據本發明的另一種觀點而言，焊接電流電路的第二 電路在電弧狀況的初始部份期間提供一種高能量增強。高 電流增強最好具有一個預先選擇的I(t)能量區域用於焊接 —個相對固定的焊接體積於自耗性焊線的末端（當焊線與 焊接池相隔離之時）^在電漿增強期間所產生的能量最好 足以產生一個周邊金屬球，金屬球的直徑不大於焊接線直 徑的兩倍。最好在初始高電流電漿增強電流期間，高電流 -10-

本ϋϊ適用中iij家標準（CNS) Α4^·^297公P 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457164 A7 !------ B7 五、發明說明（8) 維持一段預先選擇的時間周期’其後便在一段時間周期内 自然衰變直到所期望的能量或瓦數被應用至電極棒（以便 焊接所希望的電極棒體積）為止。 再依據本發明的另一種觀點而言，焊接電流電路限制導 .向電流的能量以防止管狀部末端不必要的焊接（在應.用熔 接滴珠的期間）並且/或者在焊接期間維持一個熔接滴珠的 過熱以避免想:化金屬通過管狀部末端之間的間隙並至管狀 部的内部。 再依據本發明的另—種觀點而言，焊接電流電路包括一 個產生背景電流的電路。背景電流是一個低永平電路，僅 維持在足以支持一個電篆的水平之上（在—個短路狀態終 止之後）。背景電流最好維持在整個焊接循環期間以確保 電孤不至於在焊接期間無意中熄減β· 再依據本發明的另一種觀點而言，焊接機包括—個控制 器用於在焊接過程中在極性之間移動以取得所希望的焊接 金屬池熱量。 經由使用林肯電力公司的S τ τ焊接機或者本發明與一個 蕊心電極棒所實現的STT短路焊接過程，可獲得一種無氣 體焊接過程。此舉使得管子焊接得以在世界的遠端區域完 成。當使用一種自我遮蔽蕊心電極棒之時，在正常情沉 下，極性為負β當使用STT焊接機的電極棒負過程之時，' 工件金屬池是熱的，而且金屬池的冷卻需要允許焊珠拉回 的時間。因此，STT過程包含：降低背景電流以降低金屬 池的熱量。此項修正降低總焊接過程中的熱量。藉由將 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁)

457164 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9) S T T焊接機的極性反轉至一個電極棒正狀態，工件金屬池 便可過冷9依據本發明的一種觀點而言，STT焊接機或過 程在總焊接過程中在標準電極棒負極性與電極棒正電極棒 之間移動。本發明應用該方式控制熱量而不至於改變背景 電流的水平。金屬池的溫度經由調整負電極棒與正電極棒 焊接的比率而得以被控制在一個'選定的溫度。 本發明之主要目的為提供一種短路電弧焊接之系統與方 法，該裝置與方法在兩個金屬板之間形成—種高品質的熔 搂滴珠 本發明之另一項目的為提供一種在兩個金屬板的焊接期 間精確追蹤一個期望的電流截面的短路電弧焊接系統。 本發明還有另一項目的為提供一種沿，著兩個管狀部之末 釦的溝槽形成一種高品質基部焊珠的短路電弧焊接系統。 本發明尚有另一項目的則為提供一種短路電弧焊接系統 與方法，用於將一個受控制的能量應用至電極棒以便在位 於兩個管狀部之間的槽溝内形成—個熔接滴珠而不至於使 融化金屬通過槽溝而到達管子内部D 太再者’本發明之另—項目的則為挺供„種不需外部遮蔽 氣體便可形成一個熔接滴珠的系統與方法^ 再者，本發明之另一項目的則為提供一種如上所定義之 系統與方法，該裝置與方法產生一個溶接滴珠， 本質上與焊接的管子之组成相似。 本發明還有另-項目的為使用_個蕊‘心電極棒於—個短 路焊接裝置以形成一個高品質熔接滴珠。 -12- 本紙張尺度適用t國國家標4MCNS)A4規格（210 X 297公爱）. (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -· % -BE- τι T— H ίί 訂· ..線. 457164 A7 B7 五、發明說明（10) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、再者，本發明之另—項目的則為提供一種短路之裝置與 方法，m裝置與方法包含在焊接過程中，改變焊接電流的 極性。 本發明之另一項目的則為提供一種裝置與方法’該裝置 與方法藉由調整電極棒正電流與電極棒.負冑流之比例而加 以控制¥接金屬池的熱量，無論是在_個循環期間或者由 一個循環到下一個循環之時。 本發月尚有另-項目的則為在不需—種遮蔽氣體以及採 用極)生比例調整之方式控制焊接金屬池溫度之情沉下操作 一部STT焊接機《 其他目的及優點可因下述說明以及所附簡圖而楚。.附圖簡述 圖“系-個用以說明本發明的焊接控制電路之廣義觀點 的佈線圖。 ^係兩個管狀部末端之間的槽溝以及槽溝中形成基部 焊珠的電極棒位置之部份圖。 圖3為電極棒噴嘴以及其中的蕊心電極棒之斷面圖β 圖4為-個用以說明—個單—烊接循環（本發明所使用之 J統或方法所採用之坪接循環)的一種示意式曲線輪廓 成’其中义電極棒為一種正接觸而工件則為一種負 觸； 、 圖5為-個.相似於圖4所示的單—焊接循環關轉曲 轱廓，其中之電極棒為負而工件則為正； -13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 (請先閱讀背面之生意事項再填寫本K > 線. 之 接 線 457164 A7 B7 五、發明説明（11 經濟部智慈財產局員工消资合作社印製 =爲-㈣接機的佈線圖，該焊接機係心在焊接過 程中使用短路程序而實料擇焊接循環之㈣的方法； 圖7爲具有垂直極性的焊接電流之囷； 圖8爲具有一個反.轉極性的焊接電流之圖； 圖9爲使用於本發明之具體實施例的極性選㈣的 方塊圖； 圖10爲顯示一個較佳之具體實施說明例之修正版 圖。 " 圖1 1周使用於焊接循環期間從一個極性移動到另—個 極性的極性選擇器的—個方塊器。 本發明之較佳具體實施例 現在請參考附圖，其中之示例僅用於説明本發明之較佳 具體實施例之用，並不用於限制其應用，圖i説明—個連 接至一個DC電源輸出之短路電弧焊接系統。短路焊接之 較佳形式爲表面張力轉移或者STT烊接形式。這種焊接形 式的坪接電路以及控制安排揭示於美國文件專利編號' 4,972,064，該專利結合於本文中加以討論。因此，下文中 僅將討論焊接電路的一般性討論。 電源供應是一種D.C.電源供應，最好由—個馬達1〇所組 成（例如一個氣體馬達），該馬達對發電機1 2供應電力並 因而產生一個A C電流1 3 »之後，A C電流1 3由整流器i 4 所整流並因而形成一個D C電流2 0。一個相控制器1 6控制 整流器1 4以產生一個本質.上一定之d c電流2 0。之後， D C電流2 0便被導入一個具有調變器3 0的脈衝。脈衝的形 nil I— Fl· ---I— u - _ντ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1訂 ——線 ftn —I— HH * -14·- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 457164 A7 ____B7 五、發明説明（12)~^ ~— — 狀由電路32的塑形而達成，並藉以產生一個預期的脈衝 以及經過輸出端34，36之DC電流20 〇如吾人之所可'口 者，電源供應不需是一個濾波輸出但卻可以是任何其L、商 當的D C源。 、、 從脈衝寬度調變器30而來的DC電流被導向通過—個焊 接區域’該區包含一個自耗性蕊心電極棒（峨嶋 cored electrode )50 以及工件 60。 參照工件6 0的焊接，電極棒5 〇在一個短路狀骞（此時， 電極棒50佔用工件60)以及一個電弧狀態（此時，電極棒 50與工件60相分離）之間交替。在電‘弧狀態期間，一個電 弧在工件6 0以及電極棒5 〇之間產生以便用於焊接並當電 極棒之末端被送入工件用於後續短路狀態之時，使之維持 在融化狀態。這種形式的焊接循環以圖形方式於罔4以及 圖5中説明。如圖4與圖5所示，焊接循環在一個短路狀態 以及一個電漿狀態之間交替。 在電漿狀態期間，爲使焊接得以平順有效地完成，必須. 產生電派並使之維持在所有時間内。並且必須精確控制每 秒重複數次的焊接循環以降低焊接循環内不同時間的飛 濺。脈衝寬度調變器3 0以高頻操作。在較佳的具體實施 例中’脈衝寬度調變器控制器3 〇的操作頻率爲2〇 (具 有由形狀控制器3 2之線3 3的電壓所決定的連績電流脈衝 寬度）。當回饋控制系統在焊接循環期間要求更多電流之 時’ 一個出現在線3 3的較高電壓在下一脈衝（來自脈衝寬 度調變器3 0 )期間導致一個較寬脈衝。因此，焊接循環所 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨〇ϋ97公釐 ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 -線： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457164 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（13) 要求^電流每秒鐘改變220,00()次β由於焊接循環的最高 f率一般皆在每秒】0 〇到4 〇 〇循環附近，許多更新脈衝被 提供在每個焊接循環期間。依據已知之實務，焊接電流電 路包括一個具有一個輸出線4 〇 (用於控制開關4 2 )的預感 電路。 坪接電路依照脈衝寬度調變器控制器3 〇之操作而將電 机導向工作電路直到dr/dt(其中r爲電接棒電阻），di/dt 或dv/dt指示每個夾斷循環期間一個即將產生的融化爲 止。當這項偵測發生時，線4 0上的邏輯改變極性以打開 開關4 2。這將電阻器或缓衝器3 9.與主抗流器3 8以串聯方 式放置在一起。由於主抗流器具有—個小感應電阻，焊接 電流電路中僅儲存極少的能量。因此，在電極棒與工件之 間因爲焊接電路所產生的電流流量而立即掉落至缓衝器 3 9所決定的一個水平之下。 依據本發明，在焊接電流電路中已加入一個一般平行背 景電流電路。背景電流電路繼續提供五到七安培的電流通 過工件，而不論焊接電路的操作狀況<»因此，背景電流確 保在焊接循環的任何時候都至少有五至七安培的電流通過 電極棒與工件之間，藉以防止在洋接循環的任一相期間， 位於電極棒與工件之間的電弧的熄減。 請參照圖2與圖3，管子邊緣7 0説明每個具有斜切式表 面7 2 (在管子邊緣形成一個槽溝）β管子邊緣互相分開以 便一個間隙7 4存在於管子邊緣之間。依照所知的實務經 驗，管子邊緣被放置並固定在一起.，最好由夾錯夹住直到 -16- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莧}

^57164 Α7 Β7 五、發明説明（14 ) 至 >、基部焊珠被應用至管子邊 朗脒^ 这緣义間的槽溝，並藉以充續 間隙7 4。一個管子地面7 8佔 、 答； 子以元成電極棒5 0以及 管子炙間的電弧電路。電極棒 個管子末端之間的槽溝。在焊接：二極棒噴嘴8°導入兩 .极4 &焊㈣環_，Ί：極棒經由電 極棒嘴嘴8〇而被镇入以便 5與工士山 頌使將％極棒末端的融化金屬轉移 θ子末鳊的心間的槽溝以形成—個基部焊珠。 請參照圖3，電極棒5G是自耗性蕊心電極棒，包含一個 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1卜=^ 52以及m棒核心54。金屬電極棒輯52 ，好由碳鋼，不鏽綱或某種其他種類金屬或金屬合金所措 '。金屬稍的组成最好選擇#管狀部的基底金屬元素相 似。電極棒核心54最好包含流動煤介以及/或者合金與全 屬。焊劑煤介可包含混合物以便在榕接滴珠產生—個燒逢 '濩溶接滴珠直至炫接滴珠凝固爲止，並將橡接滴珠保 持在位置上直至凝固以及/或者在熔接滴珠的形成期間對 =接金屬提供遮蔽。焊劑也可包括產生一個遮蔽氣體的成 分，以保護基部焊珠不受環境的不利影響。焊劑成分最好. ^含氟化物以及/或者碳酸鹽以便在焊接期間產生遮蔽氣 體並消除焊接期間外部遮蔽氣體之需求。此種電極棒之使 用大幅簡化焊接裝置。外部遮蔽氣體的來源以及安排之需 求已被消除。另外，由於遮蔽氣體在熔接滴珠形成並保護 溶接滴珠不受任何環境的影響，因此亦可消除使用特殊遮 敵以保護培接滴珠不受環境影響的需求。形成於熔接滴珠 的您逢尚可遮蔽熔接滴珠免受環境的影響，並因此得以形 成品質據接滴珠。至今，一個焊劑芯心金屬電極棒並未用 -17- Α4^ (2ΐ〇ί^¥Τ 457164 A7 B7 五、發明説明（15) 於此種形式的短路焊接。令人驚許的是，焊劑芯心金屬電 極棒在短路烊接機中運作得很好並形成—個遮蔽氣體以及 溶邊；’充分地保護熔接滴珠免受環境的有害影響。合金煤 介最好也被包含於電極棒核心54之中。合金煤介的選擇 最好是使得合金煤介與金屬電極棒鞘5 2的組成相結合以 形成一、個熔接滴珠，而該滴珠之组成在本質上.則與金屬板 的金屬組成相似。焊劑芯心金屬電極棒提供對焊接方法與 裝置提供多用途，其多種用途表現在：電極棒不需外部遮 蔽氣體便可在焊接期間對熔接滴珠提供充分保護並可使用 與管子金屬相同或近乎相同的组成（並使用多種管子金屬 組成）而形成一個熔接滴珠，藉以在各種環境條件下形成 一個1¾品質的懷接滴珠。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現在請參照圖4與圖5，本發明的較佳具體實施例之作 業方式將以圖形説明。圖4表示一個預期用以產生低飛賤 並防止熔接滴珠通過間隙74進入管子系统内部的電流輪 廓。該電流輪廓被分爲一個夾斷部份，—個電漿増強部 份，一個電漿部份以及一個維持電弧的背景部份。在圖4 尸斤π I電流輪廓中，夾斷部份t〗〇包括一個中斷點〗丨2以 及一個預先電路作業點114。電流輪廓的電漿増強部份 1 2 0包括個衰變部份1 2 2 (被表示爲電漿部份）。電漿增 強部份（對於飛濺控制系統之作業極爲重要）係衰變部伶之 前的固定電流部汾；無論如何，衰變部份122可被視爲電 衆增強部份的終;&或者錢部份的起點。纟衰變部份122 之後，電流控制電路移動到維持電衆或電孤的背景電流水 -18- 本紙張尺度適财_家;^TcNS M4規格（加㈣7公着 457 1 64 A7 B7 五、發明説明（16) 平 1 00 〇 2本發明，线控制電路料―㈣先選擇的背景電 措以防止通過電派的電流水平偶而掉落至預先選 擇的毛流低電流永平並使電弧熄減。 2控制電路被設計用於在焊接循環的電漿增強以及電 m伤期間產生魏棒的所有融化。由於需要用於融化電 經濟部智慧財產局W3C工消費合作社印製 棒的仪不可經由-個電弧而取得(僅由背景電流所取 得），當背景電流100發生時，電極棒50的進一步融化並 不發生1此，背景電流僅料將電m融化金屬球維 持在$化狀態。在電極棒50(由電漿増強以及電漿所形成） 疋末端的融化金屬之量被選擇用於融化—個預先選擇的融 化金屬（在電極棒的末端）之體積，而—旦獲得預先選擇之 體積，則電流的電漿部份便被降低到背景電流。電漿增強 .以及電漿部份期間也被選擇用於防止不必要的金屬（在管 子末端70的間隙74)熔化。金屬的這種過度熔化可導致焊 接金屬滲進管狀部的間隙β在熔化金屬球形成於電極棒 (在電流的電漿部份期間）末端期間，高電流的噴射力將熔 化金屬自焊接池驅除直到預先選擇的熔化金屬量已經在電 極棒末端熔化爲止^ —旦電流被降低，熔化金屬被允許形 成一個球且槽溝中的熔化金屬池也得以穩定，藉以允許本 質爲球面的球以及qUelled焊接金屬池之間的一種平順接 觸。在電極棒末端的預期熔化金屬量經由在焊接循環的電 漿部份將預先選擇的能量或瓦數導入電極棒而加以控制。 在所有時期’熔化金屬球形成於電極棒末端，核心成分釋 -19- 本紙法尺度適用中國固家標準（〇阳）戍4^格（210乂297公褒） 457164

經濟部智慧財產局員工消費合作社印M A7 B7 五、發明說明（17) 放出遮蔽氣體以遮蔽熔化球以及間隙74之内的焊接金屬 免受大氣的影響。遮蔽氣體繼續直至熔化金屬被轉移到間 隙7 4之内的熔化金屬為止。 一旦熔化金屬球在焊接循環的電漿增強以及電漿部分期 .間形成，熔化金屬被強迫經由將電極棒饋入池内而進入熔 化池’藉以形成一種短路狀態。當熔化金屬球佔周熔化金 屬池之時，它由表面張力轉移進入池内。這項動作導致熔 化金屬（延伸在池子以及電極棒的線之間的金屬）的—種最 終頸縮，之後，金屬球便從線決裂並分離。由於在分離期 間僅有低背景電流，如果飛濺發生，則只有少量電流。最 好’電流控制電路監视熔化金屬球的頸口現象以便在頸口 因為電井而快速降低其直徑時，在夾斷曲線11〇期間的電 流流動更為平穩增加直到偵測到一個逼近的熔線為止。一 旦偵測到逼近的熔線，電流被降低到背景電流直到電極棒 末端的熔化金屬轉移到焊接池為止β '圖4與圖5顯示一個標準STT短路焊接循環，而圖4的循 環將正末端應用到前進線5〇 ^由於這種極性，焊接金屬 金屬池與圖5(其中電極棒為負的）所示的標準STT焊階循 環相比之下相對較冷。利用標準負極权（或者圖5所示的 電極棒負狀態）的短路焊接過程具有一種增加熔化金屬溫 度的傾向。這種狀態正常可由降低STT焊接機的背景電流 而加以緩解。經由採用本發明的另一觀點，熔化金屬金屬 池的狐度由焊接機2〇〇(其操作方式依據本發明並示於圖6 心中）所控制。當電極棒或線往工件6 〇移動之時，焊接機 -20^ <諳先閲讀背面之生意事項再填寫本X)

157164 A7 B7 五、發明說明（18) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 2 0 0將一個焊接脈衝應用經過先進cor<j金屬電極棒5 〇。本 發明的主要觀點為cord電極棒的使用。本發明的顧外觀點 可使用一種固態線（wire )電極棒9焊接機2〇〇包括一種切 換種類電源202 ’以一個具有切換脈衝（由脈衝寬度調變 器204所控制’連續電流脈衝的寬度則由誤差放大器206 輸出的電恩所決定）的反向器的形式出現。該放大器由電 .流分流器2 0 8接收一個正比於實際電弧電流的電壓。輸入 線210將電流電壓導入放大器，而線（une ) 2〗2的預期電 流訊號則來自標準控制器220。控制器220產生線2 12的 電壓，該電壓設定個別快速發生之電流脈衝（在反向器或 者電源202的輸出）之寬度。反向器2〇2的輸出級23〇包括 一個變壓器2 3 2 (具有連接到一個正整流器2 3 6以及一個 負整流器2 3 8的中心抽頭23 4)。當電源的輸出將有一個 正極性時，在控制器2 2 0的一個電極棒選擇器在輸出2 4 〇. 提供一個邏輯，而當電源將移動到負極性之時，便在輸出 線242提供一個邏輯。開關Qi ’ Q〆每個都具有一個標準 缓衝器244)被用於控制電感！^(具有—個由開_Qi所控 制的正極性部份2 5 0以及一個由開關q2所控制的負極性 部份2 5 2)的電流。在線24〇的一個邏輯關閉開關將導 致電流流過電感部份2 5 〇。在線2 4 2的—個邏輯改變極性 將造成電感L 1的負極性部份2 5 2的電流流動^只要極性 由於線240的遝輯而為正，則STT焊接機產生正電流脈衝 以便給圖7所示的正極性電流循環。烊接插環3 〇 〇以正循 環表示，其中所有電流都具有正極性。循環3 0 0在t i有〜 -21 - 本紙張尺度剌中國(CNS)A4規格〈210 x 297公爱〉 457164 A7 -----_B7 五、發明説^ ( 19 J ^ ^ -- 個開始點，該點是短路發生的時間。背景電流被降低往零 的万向。之後，夾斷電流3 〇2造成短路金屬球由於張力轉 移以及—個電氣夾斷而轉移，此過程一直到頸口被產生爲 止，如3 04之所示。電流再次被沉入（如部份3〇6之所示） 以降低飛濺。在金屬因爲electric夾斷動作而被轉移之 後，電衆狀態由-個據有i大電孤電流的t漿增強脈衝 310而被重新建立。電漿增強脈衝31〇之區域決定在前進 線電極棒50末端的熔化金屬球的—般尺寸◊在增強脈衝 之後，電流有一個時間常數脱尾3 i 2 (終止在背景電流 314)下/入短路發生在316。只要一個邏輯1出現在輸出 貝J 速產生的電流脈衝便具有一個正極性，如圖7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所示。當輸出線2 4 2收到一個邏輯一之時，焊接作業的極 性便被反轉。一個相反或負極性循環3 2〇被產生，如圖8 之所示。依據本發明的此項觀點而言，正極性電流循環 3 0 0以及負極性電流循環3 2 〇的數目被控制以便在焊接作 業的熔化金屬金屬池得到預期的熱量。如果金屬池太冷，. 負極性循環3 2 0的數目被增加，關於正電流循環3 〇 〇的數 目而s。預期之比例由控制器2 2 〇中適當的選擇器電路而 得到’控制器之中的選擇器電路以圖示方式於圖9中説 叼’其中的暫存器電路是一個正反器350，以軟體方式實 現’具有一個非反向輸出24〇以及一個反向輸出242。輸 出由反一致電路352所選擇，該電路具有由一個數位解碼 器3 5 4所控制的一條設定輸入線3 5 2 a以及_條重設輸入 4· 3 5 2 b。輸出3 6 0在時間t i接收—個輸入初始脈衝，，當 -22 - 本紙张尺度逋用中國國家標準（CNS )人4現格（2Ι〇χ297公釐） 457164 Α7 Β7 五、發明説明（20) (请先閱讀背面之注意事項再填寫本育) 時一個循環由一個短路所開始。解碼器3 5 4的調整輸入 3 62，3 64設定輪入3 6 2的正電流循環數目與輸入3 64的 負電流循環數目二間的比例。經甴調整這兩個輸入，正電 流循環3 0 0的比例，兩個負電流循環3 2 〇被選擇用於控制 焊接過程的熱量《要改變熱量，該比例因爲改變輸入 以及3 6 4的資料而操作。 經濟部智慧財產局員工消"合作社印製 雖然本發明的較佳具體實施例包含在焊接過程期間正電 流循環3 0 0以及負電流循環3 2 〇之間比例的選擇，另—種 控制觀念已被建議，其中每個循環3〇2被初始化爲—個標 準負極性循環，之後，並被移動到一個正極性循環（位在 循環中一個預先選擇之點）。本發明的此種觀點示於圖 之中，其中電流猶環400開始爲一個負極性循環，其中之 夾斷電；瓦部份4 0 2之後跟隨著一個標準電漿增強雩流部份 404 ^依據本發明的此項觀點，快速產生電流脈衝之極二 被移動到電漿增強部份4 〇 4的終結4 1 〇之後。在點χ的移 動是在時間延遲TD之後.。因此，脱尾部份42〇被分爲一. 個負部份422以及一個正部份424以及點χ的極性的瞬間 移動。其後，電流循環是正極性直到循環的末端43〇。正 反器3 5 0移動邏輯狀態以等待後緣偵測器4 5 4 (如圖丨^的 選擇器S ’所示）的下一輸出。在電漿增強部份的末端，偵 測器454讀出輸入4 52的後緣以開始時間延遲4 5 6 (在輸入 460具有一個手動調整時間）^焊接金屬池的叙量以此方 式而由時間延遲的選擇所決定並用以將焊接循環4〇〇的極 性顚倒。其他修正可用於在—個正極性以及—個負極性之 23- 本^用+_家操準（CNS ) ( 21()χ297公疫） 157164 A7 B7 21 五、發明説明（ 間交替（爲來自S T T焊接機的電流脈衝而交替）以控制焊接 作業的熱量。 本發明的各方面以參考較佳以及另一種具體實施例加以 説明。其他修正是明顯是在本發明的範圍之内。 (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐）

Claims (1)

1. 457164 第088116609號專利申請案 中文申請阜利範圍倏正太(90年 六、申請專利範圍 1. 一種使用一焊接键將一第一工件末端短路電弧焊接到— 第二工件末端f方法，該焊接鍵具有一焊劑蕊心金屬電 極棒供應饋入器及一驅動該焊接鍵沿該工件外部周邊軌 道移動之機制，該方法包含： a .在弹接期間沿著軌道連續移動該焊接鍵； b.應用相始焊接谭道到該第一與第二工件的臨近末 使遠第一與第一工件之間形成一個間隙，並 且移動一焊劑蕊心金屬電極棒沿著該間隙而向該 工件； c·藉著包含一短路轉移部份與—受控制的焊接部份 之一電波而溶化該電極棒； d. 控制該電波之該炫化邵份之電源或能量以便沿著 形成該間隙之該工件之間之~長形通道而橋接該 間隙施加一電焊；以及 e. 在該初始焊道期間，變動該燁接鍵的速度及/或該 電極棒的饋入速率而不需停止焊择鍵，此時，該 焊接鍵在工件的軌道邊連續移動使該電極棒的末 _端維持在焊接金屬池之前。 2. 如專利争請範圍第1項之方法，其中在初始焊道之後應 用額外的烊道。 3. 如專利申請範圍第2項之方法’其中該焊劑芯心金屬電 極棒是一種自我遮蔽電極棒。 4. 如專利申請範圍第3項之方法，其中該焊劑芯心金屬電 極棒在其核心包含合金成分以形成基部焊珠，該基部焊 ---------私^~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 經濟部中央標车局貝工消費合作社印製 干 - r r i - 457164 ABCD 六、申請專利範圍 珠的組成在本質上與兩個工件的組成相似。 5. 如專利申請範園第丨項之方法，其中該受控制的焊接部 分具有一個預先選擇的I(t)區域，用以每一焊接循環時 焊接該電極棒的一個相對固定的體積。 6. 如專利申請範圍第5項之方法，其中該電波的焊接部分 包含一個預先選擇的啟始高電流部分以及一個衰變電流 末端部分。 7. 如專利申請範園第5或第6項之方法，其中該電波限制 傳送到該焊劑蕊心電極棒的能量以防止熔化金屬通過該 間隙。 8-如專利申請範園第5或第6項之方法，其中該電波之轉 移部分包括一個在短路狀態末端的高電流脈衝，並應用 該末端直到該短路狀態的一預定終端之前為止。 9.如專利申請範圍第5或第6項之方法，其中之電波包括 一個背景電流，該電流具有—個高感應成分以及一個低 水平，該水平在短路狀態（維持在每個焊接循環期間）的 終點之後並僅在足以維持電弧所需的水平之上。 H).如專利申請範圍第5或第6項之方法，其中電波的極性 在懷接滴珠的置入期間加以控制D - 如專利中請範圍第10项之方法，其中該電波的極性至 少在該焊接部分的一部分經由該電極棒而維持為正極。 12.如專利中請範圍第」“貝之方法，其中該電波的極性至 少在孩坪接邵分的-部分經由該電極棒而維持為負電極 棒。 -— --I H— . .(請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) ,.取'-:-卜------訂----- 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 457164 AS B8 C8 D8 六、申請專利範園 13‘如專利申請範圍第1 〇項之方法，其中該電波包含一系 列的小寬度電流脈衝，每個都有—個該電極棒的已知電 氣極性（對該處之兩 個工件而言）。 14.如專利申請範.圍第10項之方法，其中該電波的極性在 焊接循環開始時，在該第—電極棒與第二電極棒之間移 動。 15’如專利申請範圍第丨4項之方法，其中該電波的極性由 一第一數目連續焊接循環所選擇，而該電波的另一個極 性則由一第二數目的連續循瓖所選擇。 16.如專利申請範圍第〗5項之方法，其中該第一數目連績 焊接循環與第二數目的連續焊接循環不同。 17‘如專利中請範圍第項之方法，其中該電流脈衝具有 一個約大於10kHz的頻率。 18‘如專利申請範圍第〗〇項之方法，其中該控制該焊接部 伤之電源或能量之步驟係由一電源供應所實瑪’該電源 供應包含一個中心抽頭式電感，該電感具有一個產生該 第一極性的第一部分以及一個產生該第二電極的第二部 分’該第一部分_由關閉一第一開關連接到該電極棒與 工件，孩第二部分則藉由關閉一第二開關連接到該電極 ^ · — · 棒與工件，該第一開關及/或贫第二開關則在—個特定 的焊接循環之選定位置關閉< 19,如專利申請範園第！ 8項之方法，其中該選定位置位於 該特定焊接循環的起始處。 20‘如專利申請範圍第1 〇項之方法，其中該電波的極性被 -3 - 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4规格（_2i〇x297公旋） -Ϊ— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,菸今-----1T------一 經濟部中夫樣準局貝工消費合作社印製 457164 經濟部中央橾準局另工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 A、申請專利範圍 又替作為累積能量的函數，該累積能量以一種極性施加 於該電極棒及該焊接金屬池，而該累積能量亦以另一種 極性施加於該電極棒與該焊接池。 21‘如專利申請範圍第丨、第5或第6項之方法，其中控制該 烊接部份之電源或能量之步驟係由一電源供應所實現， 該電源是一個具有一驅動調變器之輸出變壓器的變流 器。 22·如專利申請範圍第2 1項之方法，其中該電波是利用一 表面張力轉換（STT)電源供應而做成。 23. 如專利申請範圍第1、第5或第6項之方法，其中該電極 棒的末端與該焊接池做相關之觀察。 24. 如專利申請範圍第23項之方法，包含當該焊接鍵在該 周邊附近移動時隨著對該焊接池之觀察，改變動該焊接 鍵之速度及/或該電極棒的馈入率。 25. 如專利申請範圍第2 4項之方法，其中由一電極棒饋入 器釋出之電極棒的速度是變動的，而且該焊接鍵的速度 也是變動的。 26. 如專利申請範圍第2 5項之方法，其中由電極棒饋入器 釋出之電極棒的速度是在圍繞軌道之焊接鍵的速度的函 數。 27-如專利申請範圍第2 6項之方法，其中該焊接鍵的速度 可於遠端變動。 28‘如專利申請範圍第1、第5或第6項之方法，其中該烊接 鍵包含一焊接頭，且該焊接頭在該第一與第二工件端之 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------’衣 “ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 d 經濟‘部中央標李局舅工消費合作社印裝 457164 AS B8 C8 D8 $、申請專利範国 ^----- 間震靈。 29·如專利申請範 以調整。 弟28員（万去，其中該震盪之寬度可 鍵範園第1、第1或第2項之方法，其中該焊接 舌一烊接頭，且來自¥第—與工件端之焊接頭 高度可以調整。 … 專利_清範圏第1、第1或第6,之方法，其中該焊接 鍵包含-焊接頭，且與該第一與第二工件端之'焊接頭的 角度可以調整。 種用以鈕路電弧焊接在一第—工件與—第二工件間形 成I纟形通道而其限定其間之—間隙之裝置，該裝置 包含： a · —個置於緊臨該間隙上的焊接車； b . 一個連接到該電動車的電源供應； c _ 一個焊接鍵，包含一烊劑蕊心金屬電極棒饋入 器，一焊接頭，一焊劑蕊心金屬電極棒及一將該 焊接鍵導入該工件周邊的機制； 一個連接器，用以將焊接键的焊接頭連接到電 源； 一個速度控制器，用以在一熔接滴珠形成期間， 使該焊接鍵繞該工件連續移動，該缚—度控制器係 用以在焊接形成期間，控制焊接鍵的速度；以及 一焊接電流電路，其供應電流至該電棒捧，該焊 接電路包括建立一轉移電流之一第一.電路以及建 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) --------------------tr----------〆 1 2 1紙張尺度適用中國國家揉準（仁阳）八4規格（2丨0><2令公釐） 7 5 經濟部t央標牟局貝工消费合作社印SL 16 4 as BS C8 ____DS 六、申請專利範圍 互一焊接電流之一第二電路，該第二電路供應一 足量之電流至該電極棒以於該通道形成一基部焊 珠。 33.如專利申請範園第3 2項之裝置，其中該電極棒餽入器 控制著該電極棒向該間隙的移動。 34_如專利.申請範圍第3 3項之裝置，其中該焊劑蕊心電極 棒是一種自我遮蓋電極棒。 35. 如專利申請範圍第3 3項或第3 4項之裝置，其中該焊劑 蕊心電極棒在其核心包含合▲成分以形成熔接滴珠，該 熔接滴珠的組成在本質上與工件的組成相似。 36. 如專利申請|&園第3 2項之裝置，其中該第二電路將— 預先選擇的能源量導入該電極棒以便在每一焊接循環内 溶化一個相對固定的電極棒體積。 37. 如專利申請範圍第3 6項之裝置，其中該焊接電路限制 導入電極棒的能源量以使熔化金屬不至於通過該間隙^ 38. 如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7項之裝置，其中該 第一電路在該電極棒古冬熔化金屬與間隙形成一短路狀 態之前，降低進入該電極棒之電流量。 39. 如專利申請範園第36或第37項之裝置，其中該第二電 路產生一種衰變式電路形狀。 观如專利申請範園第38項之裝置，其中該第—電路引導 一短路狀態末端的高電流脈衝並應用該脈衝直到該短路 狀態的一個預定結束以前。 41.如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7項之裝置，其中該 -6 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~~~ --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • *-ιτ .Γ 457164 A8 B8 C8 D8 申請專利範固 經濟部中央樣隼局貝工消費合作社印鼕 括：個極性控制器’該植性控制器在至少該烊接 施的一部分經由該電極棒而維持一正極。 42. 如專利中請㈣$32 I% 银装置’其中該 源〇括—個極性控制器，該 雪嗉从^ 似低投刺器在至少該焊接 電流的一部分經由該電極棒而維持一自極。 43. =專利申請範圍第32、第36或第37項之裝置，其中該 電源屋生U的小寬度電流脈衝，該電流脈衝構成一 個？接循環’其中有一個短路轉移部分以及一個電漿電 弧知接部分’孩循環電流脈衝的每—個皆具有前進電極 棒（關於兩個工件的前進電極棒）的一個特定電氣極性， 並b括個用以選擇該循環脈衝極性（在電極棒中為正 極性的第一極性與電極棒中為負極性的第二極性之間） 的極性選擇器。 44. 如專利申請範圍第43項之裝置，其中該極性選擇器包 括在第一與第二極性之間的移動（在—個焊接循環的起 始處）。 45. 如專利申請範圍第4 3項之裝置，其中該極性選擇器包 括一個解碼器’該解碼器具有一第一狀態（用於選擇第 一數目的連續焊接循環的第一或第二極性其中之一）以 及一第二狀態（用於選擇第二數目的連績循環的另一個 極性）’該解碼器並包含一種用於烊接作業期間在第一 與第二狀態之間交替的方法。 46. 如專利申請範圍第4 5項之裝置，其中該第一數目與第 二數目不同。 请 先 聞 面 之 注 I t 訂 -7- 本紙張尺及適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 457 1 64 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 47. 如專利申請範圍第4 3項之裝置’其中該循環的每一個 皆具有一預定電孤·電流並包含一個分流器用，以感應實 際電孤電流，並包含一個.誤差放大器用以比較實際電旅 電流與預期電弧電流之間的誤差以控制該電流脈衝的寬 度。 48. 如專利.申請範圍第4 3項之裝置，其中該電源包括一個 脈衝寬度調變器以便以大於大约1 0 k Η z的頻率產生電流 脈衝。 49. 如專利申請範圍第.4 3項之裝置’其中該電源包括一個 中心抽頭式電感，該電感之第一部分產生該第一極性， 而第一部分則產生該筚二極性；及一第一開關用以連接 該電感在之第一部份於該電極棒與該工件之間；以及一 第二開關用以連接該電感之第二部份於羊電極棒與該工 件之間，而該選擇器裝置則包括用以於一設定焊接循環 時關閉第一開關或該第二開關之裝置。 50. 如專利中請範圍第49項之裝置，其中該關閉動作發生 於一焊接循環的開始處。 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 51. 如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7項之裝置，其中該 電源是具有驅動一整流器輸出變壓器的反向器。 52·如專利申請範圍第51項之裝置，其中該電源供應是一 個S Τ Τ電源供應。 53·如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7 ,之裝置，包括— 種當該焊接鍵在該工件周圍移動時，用以使該焊接鍵的 速度及/或電極棒的馈入率改變的機制。 -8 本紙張尺度ϋ中®^國家標準]CNS ) Α规( 21CTX297公兹)" -- ί!*57 1 64 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範園 54.如專利申請範圍第53項之裝置，其中該焊接鍵的速度 是遠端改變。 55·如專利申請範圍第53項之裝置，其中該電極棒饋入器 將電極棒送進電極棒饋入器的速度有所變動。 56. 如專利申請範圍第55項之裝置，其中該電極棒由電極 棒馈入器釋出的速度是焊接鍵在軌道周圍的速度的函 數。 57. 如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7項之裝置，包含一 種將該焊接頭在該第一與該第二工件端之間震盪的 制。 58. 如專利申請範圍第5 7項之裝置’其中該震蓋的寬度可 調整。 59·如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7項之裝置，包括一 碉整該焊接頭與該第一及第二工件端之間高度的機制。 60.如專利申請範圍第3 2、第3 6或第3 7项之裝置，包括— 調整該焊接頭與該第一及第二工件端之間角度的機制.。 61‘如專利申請範圍第60項之裝置，包括一調整該焊接頭 與該第一及第二工件端之間高度的機制。 62. 如申請專利範圍第3 2、第3 6或第3 7項之裝置，其中梦 第一與第二電路具有一高感應成份，足夠維持一背景電 流於一低水平’正好高於每個焊接循環期間所維持^一 短路狀態的終點之後足以維持一電旅之水平。 63. 如申請專利範圍第32、第36或第37項之裝¥，甘Α，， 且 具·宁該 焊劑蕊心金屬電極棒為一焊接線所取代’且該焊劑蕊心 本紙浪尺度適用中固國家樣牟（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準爲員工消费合作社印^. 4571 64 Λδ Β8 C8 ------------_ 六、申請專利範園 金屬電極棒饋入器為一焊接線饋入器所取代。 6今如申請專利範圍第丨、第5或第6項之方法，其中一電極 棒焊接線與一焊接線饋入器可分別為烊劑蕊心電極棒與 電極棒饋入器所取代。 5.如申叫專利範圍第1、第5或第6項之方法，其中工作為 管子’且一單一焊接鍵實現管子之一外接焊接。 於·如申請專利範園第32、第36或第37項之裝置，其中該 工作為管子’且該焊接键基部焊珠外接此管子。 I 1JH —--I i I^"i ---I --订 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 -10- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS )八4见格（210X297公釐）