[发明专利]消耗电极电弧焊接的起弧控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消耗电极电弧焊接的起弧控制方法，具备：拉回(retract)起弧控制，使焊丝前进移动，一旦接触到母材后就拉开，通过该拉开产生初始电弧后，向着稳定电弧转移；以及通常起弧控制，使上述焊丝进行上述前进移动来与母材接触或接近，产生稳定电弧，并切换这两种起弧控制来开始焊接。

背景技术

图6是用于进行消耗电极电弧焊接的焊接装置的一般性的构成图。以下，参照同图来说明各构成物。

焊接电源PS若被输入来自设于外部的焊接开始电路AS的焊接开始信号As，则起动而输出焊接电压Vw以及焊接电流Iw，而且还将用于进给焊丝1的进给控制信号Wc输出到进给电动机WM。焊炬中所安装的焊炬开关、用于控制焊接工序的PLC(可编程逻辑控制器)、机器人控制装置等对应上述焊接开始电路AS。焊丝1通过与进给电动机WM结合的进给辊5的旋转而在焊炬4内穿过来被进给。且从焊炬4的前端所安装的供电芯片4a来对焊丝1供电。在焊丝1和母材2之间产生电弧来进行焊接。

若上述的进给辊5正转，则焊丝1向着靠近母材2的方向被前进进给，反之，若进给辊5反转，则焊丝1向着远离母材2的方向被后退进给。进给速度Fw(m/min)在对焊丝1前进进给时成为正的值，而在后退进给时成为负的值，在停止时成为0。焊丝前端与母材间距离Lw(mm)表示焊丝1的前端和母材2之间的距离，在电弧产生状态下与电弧长度大致相等。在后述的通常起弧控制中，仅对焊丝1进行前进进给，在后述的拉回起弧控制中，对焊丝1进行前进进给以及后退进给的两者。

作为消耗电极电弧焊接的起弧控制，以下说明的通常起弧控制是最常使用的。在通常起弧控制中，若将焊接开始信号As输入到焊接电源PS，则以慢的慢速进给速度来对焊丝进行前进进给。若焊丝1的前端通过该前进进给与母材2接触或非常接近，则通焊接电流Iw并产生电弧。若通焊接电流Iw，则将焊丝1的进给速度切换为稳定进给速度，向着稳定电弧转移。由此，完成起弧。

另一方面，当焊丝的材质是铝或不锈钢时起弧性不好，这是公知的。另外，即使是钢铁丝，在使用1.0mm以下的细径丝的情况下，起弧性也不好，这是公知的。若使用这些焊丝1来进行上述的通常起弧控制，则即使焊丝1与母材2接触，该短路状态持续数十ms以上的情况也会时常发生。若成为这样的状态，则飞溅较多产生地产生电弧，从而成为不合格的起弧。为了改善该起弧性，使用了以下说明的拉回起弧控制(参照专利文献1、2等)。

在拉回起弧控制中，若将焊接开始信号As输入到焊接电源PS，则以慢的慢速进给速度对焊丝1进行前进进给。若通过该前进进给而焊丝1的前端与母材2接触，则通不产生电弧那样的数十A以下的小电流，维持短路状态。同时，开始焊丝1的后退进给，进行将焊丝1的前端从母材2拉开的动作。若通过该后退进给而焊丝1的前端从母材2被拉开，则产生通述小电流值的初始电弧。一边维持产生了该初始电弧的状态，一边持续后退进给规定期间，使电弧长度逐渐变长。经过上述的规定期间后，将焊丝1切换到稳定进给速度下的再前进进给，从初始电弧向稳定电弧转移。由此，完成起弧。在该拉回起弧控制中，由于在通小电流的状态下将焊丝1拉开来产生初始电弧，因此能与焊丝1的材质或直径无关地实现飞溅产生非常少的可靠的起弧。

专利文献

专利文献1：JP特开2007-216303号公报

专利文献2：JP特开2006-263822号公报

使用了直径1.2mm的钢铁丝的消耗电极电弧焊接是应用得最多的焊接方法。在该焊接方法中，能通过上述的通常起弧控制来得到大体良好的起弧性。然而，即使是该焊接方法，若成为焊丝和母材从一开始起就处于短路状态的所谓的接触启动状态，则短路状态长时间持续从而成为飞溅产生得多的不合格的起弧的情况多。该接触启动状态按以下方式产生。在机器人焊接中，在机器人移动到焊接结束位置而结束焊接时，为了使焊丝的前端不熔接于熔池，进行称为抗粘(antistick)控制的焊接结束处理。该焊接结束处理是使焊丝的前端由电弧引燃来使焊丝的前端和母材之间的距离成为5mm左右的处理。该焊接结束处理的另一个目的是为了在机器人移动到下一个焊接开始位置时，焊丝的前端与母材不接触。这是因为，若在开始焊接的时间点焊丝的前端和母材相接触，则如上所述成为接触启动状态，从而成为不合格的起弧的概率变高。