熔化极型脉冲电弧焊机制造技术

溶化极型脉冲电弧焊机中设有控制焊机输出的装置，以及具有以下电路的控制装置，即，检测在焊接期间预定时间间隔内发生在电焊丝与金属焊丝之间的短路次数ｎ的检测电路，为计算ｎｄ＝ｎｓ－ｎ的处理单元，其中ｎｓ为预定的短路次数；还设有控制焊机的焊接输出并使焊接电弧电压按照ｎｄ＞０的大小来下降，而按照当ｎｄ＜０时随┃ｎｄ┃的大小而上升．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种熔化极脉冲电弧焊机，在焊接中以含有惰性气体为主要成分的气体对焊件进行保护，并且对焊件连续馈送可熔化电焊丝(以下简称焊丝)，其中对焊机输出的焊接电压进行控制以使焊丝在脉冲焊接电流的条件下以喷射的形式过渡到焊件上，这种方法以下简称“MIG(惰性气体保护金属)脉冲焊接法”。 在常规的MIG脉冲焊接中利用脉冲电流将焊丝金属熔化而保证在喷射状态下过渡到金属焊件上，所以与利用恒定的直流进行的所谓普通的MIG弧焊法具有许多不同的特点。其最大的不同之一即为，当焊接电流较低时，在普通的MIG焊接法中，短路和发弧交替地起作用，而在MIG脉冲焊接法中，熔融的焊丝金属可以在喷射的形式下过渡到金属焊件上，喷射过渡与短路过渡相比较在所产生的飞溅方面有很大的不同，即与正常短路过渡的弧焊相比，在喷射过渡的形态中飞溅被显著地降低，这是MIG焊接方法中极大的特点之一。同时，在MIG脉冲弧焊法中，短路发生在焊丝与金属焊件之间，这时弧电压被整定到低电平以降低弧长，但是，如果在这种情况下弧电压整定的过低，则短路将更频繁地发生，于是所不期望的飞溅即将增加到常规的MIG焊接法所产生的同样程度，另一方面，如果弧电压整定到较高电平以便增加弧长，则在焊丝与金属焊件间发生的短路就被减少，但是，电弧将可能不稳定，因此，在所期望的位置上将无电弧产生，不能获得满意的焊接。 图1曲线表示当送丝速率为6.3M/mm，(焊丝直径为1.2mm)时的焊接电弧电压和短路频率之间的关系，从曲线可看出短路频率随着电弧电压的下降而急速增大，而且在弧电压为24V或高于此值时将无短路发生。 图2曲线表明在如图1所说的同样焊接条件下的焊接弧电压与发生的飞溅量间的关系，从图可见所发生的飞溅量随焊接弧电压的下降而增大，也即，随短路频率的增加而增加，并在焊接弧电压为24V及以上时没有短路发生也就几乎不产生飞溅。详细试验结果证实，当焊接弧电压上升到24V或更高时，所不期望的焊接缺陷(例如咬边)，将随焊接速度的增大而出现。另一方面，当焊接弧电压处于较低电平时，甚至在较高的焊接速度下也不致发生任何咬边现象，但是飞溅却不期望地增加了，因此也发现当电弧电压处于23±0.5V范围内时，如图1所示，短路次数不大于20次/Sec，而且所产生的飞溅量较小，由此而有可能得到最满意的焊接，在这种情况下的电弧长度约为4mm。 如上所述，在MIG脉冲焊接的条件下证明出它的特性是十分有限的，从图1和2所说明的例子来看，焊接弧电压只有约1V的容限。再者，合适的电压值在很大程度上决定于焊接位置、连接形式、气体种类以及其它焊接工作条件;至于焊接形式，例如对轮廓焊接其最佳电压值就比对接平焊约低0.5V。 如上所述可见MIG脉冲焊接方法事实上不仅是合适的电压受一定条件的限制，而有效焊接条件也依赖于焊接的工作情况，所以在进行焊接工作中遇到极大的困难，而且在现场焊接操作中就更成问题了。 本专利技术试图解决上述问题，其中目的之一便是提供一个装置，它能使电弧长度永远被调整到一个合适的数值。 按照本专利技术做成的熔化极型脉冲弧焊机，其在规定的时间间隔(以下称之为规范时间)内把在焊接运行中发生在电焊丝与金属焊件之间的短路次数检测出来，并依据此短路检测的结果信号去调节焊接弧电压，由此控制焊接输出，而当nd＝(ns-n)＞0成立时，则焊接弧电压即随此差值nd而减小;且当n-ns＞0成立时，焊接弧电压即随差值nd而增大，并由此去控制焊接输出。式中ns代表予整定的短路次数，n为在规范时间内检测出的短路次数，nd为两者间的差值。 下面将结合附图对本专利技术的上述各目的、特性和优点进行详细说明。 图1曲线表明焊接电弧电压与短路频率间的关系; 图2曲线表明焊接电弧电压与飞溅产生量间的关系; 图3为说明本专利技术的焊机运行的流程图; 图4方框图表明本专利技术焊机的一个实施例的方框图; 图5为图4的电路所产生的输出电压波形图; 图6方框图表明典型化的电路结构，其中，把在图4中放大控制电路14代之以升降放大控制电路26，该电路的放大倍数根据弧隙电压的上升或下降而改变; 图7方框图说明本专利技术焊机中包括一台微型计算机的实施例构造; 为了解释本专利技术焊机的运行，在图3中列出了一个流程图，下面即参照它来说明其运行过程。 短路检测电平调节电路使焊接电弧电压输入，并切除焊接电弧电压上高于予定的产生短路波形的电平部分，然后将此短路波形整形得到一个短路(检测)脉冲。计数在规范时间Ts内的该短路脉冲数目n，然后得到n与予定脉冲ns之间的差值nd;若n-ns＞0成立，代表脉冲差值的nd进入到上行计数器，同时，若ns-n＞0成立，则代表脉冲差值的nd进入到下行计数器，计数器的数字输出通过D/A转换器转换成模拟值，对模拟值进行调整，调整后的模拟输出与输出指令信号比较，以便对焊机产生一个偏移输出信号，由此去控制焊机的输出。 图4所示的方框图表示本专利技术焊机的结构实例，标号1指示短路检测器电路，标号2为短路检测电平调节电路，标号3为波形整形电路，标号4为下行计数器，标号5为上行计数器，标号6为予定值ns整定电路，标号7为规范时间整定电路，标号8、9为锁存电路，标号10为比较器，标号11为脉冲发生器，标号12为上-下行计数器，标号13为D/A转换器，标号14为放大控制电路，标号15为偏移输出电路，标号16为输出指令电压电路，标号17为锁存电路的控制信号发生器电路，标号18、19分别为反相器电路，标号20、21分别为“与”电路，以及22为时间调节电路。 图5为图4电路产生的输出电压波形。在图5中，(a)指示焊接电弧电压波形，(b)为短路检测器电路1的输出波形，(c)指示电路(检测)脉冲，(d)为整定规范时间的脉冲，(e)指示锁存电路的控制信号发生器电路17的输出波形，(f)指示锁存电路的检测信号发生器电路17输出波形的反相，以及Va表示焊接电弧电压。 下面参照图4和图5解释本专利技术焊机的电路结构和运行。 该短路检测电路1包括有电阻器R1，R3和一个齐纳二极管ZD1;如图5所示的电压波形Va输入到此电路即被齐纳二极管ZD1切成(A)电平变成(b)所示的波形。 该焊接弧电压Va的信号在正常时是一个出现在焊炬与被焊金属件之间的电压信号;在没发生电弧时，出现的是空载电压，其值与焊接弧电压相比甚高，齐纳二极管ZD1即工作于防止本专利技术的控制电路受过电压而损坏。短路检测电平调节电路2包括有电阻器R3、R4和R5，可变电阻器VR1，以及运算放大器Ic1、调节可变电阻器VR1即能调整短路检测电平，这一操作可用图5(b)中(B)所示的检测电平的调节来代表，当(b)中检测电平B以下的电压波形加到图4中的波形形成电路3中时，就取得如图5(C)所示的具有恒定脉冲周期和电压的输出脉冲波。 这样一来，凡是短路发生的部分，每段焊接电弧电压Va都是一个脉冲方波，此方波加到下行计数器4，予定值ns整定电路6将予定值ns送到下行计数器，规范时间整定电路7将规范时间Ts送到下行计数器，为了整定如图5(d)所示的规范时间Ts，即以脉冲之间的间隔Ts代表该规范时间，在把图5(C)所示的短路脉冲加到下行计数器4时，下行计数器的输出即响应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔化极型脉冲电弧焊机，其中在焊接工况中发生在电焊丝与金属焊件之间的短路次数在规定的时间间隔内被检测出来，用此短路检测信号去调节焊接电弧电压，并由此控制焊接输出，所述的电焊机的特征为，包括有控制焊接输出的装置，利用在予定的短路次数ｎｓ与在每个规定时间间隔内所检测出来的短路次数ｎ之间的差值，去控制焊接弧电压；当此差值关系为ｎｓ－ｎ＞０时，控制使焊接弧电压下降；当关系为ｎ－ｎｓ＞０时，按照该差值ｎｄ控制使焊接弧电压上升。

【技术特征摘要】
JP 1985-4-10 75653/851、一种熔化极型脉冲电弧焊机，其中在焊接工况中发生在电焊丝与金属焊件之间的短路次数在规定的时间间隔内被检测出来，用此短路检测信号去调节焊接电弧电压，并由此控制焊接输出，所述的电焊机的特征为，包括有控制焊接输出的装置，利用在予定的短路次数ns与在每个规定时间间隔内所检测出来的短路次数n之间的差值，去控制焊接弧电压；当此差值关系为ns-n＞0时，控制使焊接弧电压下降；当关系为n-ns＞0时，按照该差值nd控制使焊接弧电压上升。2、按照权利要求1所述的熔化极型脉冲电弧焊机，其中焊接电弧电压按差值nd条件调节的下降值大于按同一大小差值nd条件调节的焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：平泽一成，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]