专利名称：消耗电极式电弧焊机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用焊丝馈送电动机(以下称电机)输送消耗电极(以下称为焊丝)、在焊丝与母材间产生电弧进行焊接的消耗电极式电弧焊机和焊丝馈送电机的驱动方法。
背景技术：
近年来，消耗电极式电弧焊机使用DC电机作为馈送焊丝的电机，其驱动方式是以焊机的输入交流电源的频率(在日本为50Hz或60Hz)或其2倍、3倍频为控制频率，进行PWM控制。
图6表示这种已有技术的消耗电极式电弧焊机。
图中，1为焊丝馈送量设定部，2为PWM控制部，3为焊丝馈送电机的驱动部，4为焊丝馈送电机，5为焊丝，6为基准脉冲振荡部，7为输入交流电源。
焊丝馈送量设定部1使用如可变电阻等，由人根据焊接对象进行设定，根据焊丝馈送量的大、小输出高、低模拟信号。
基准脉冲振荡部6，根据焊机的输入交流电源，周期地输出交流输入频率或其2倍、3倍频率的脉冲信号a(参看图7中(a))。
PWM控制部2，取基准脉冲振荡部6的输出脉冲信号a和焊丝馈送量设定部1的输出信号作为输入，以基准脉冲振荡部6的脉冲信号a的频率为控制频率，重复(周期地)输出脉冲信号，在焊丝馈送量变小的低速时，输出脉冲信号b的脉冲宽度如图7中(b)所示，变窄；在焊丝馈送量变大的高速时，输出脉冲信号b的脉宽如图7中(d)所示，变宽。焊丝馈送量为中速时，如图7中(c)所示，脉冲宽度比低速时要宽，而比高速时要窄，在这范围之间变化。
焊丝馈送电机驱动部3，以PWM控制部2的输出信号为其输入，向焊丝馈送电机4提供对应于脉冲信号b脉宽的电力，使该电机4旋转，馈送焊丝5。
在上述已有技术构成中，由于取焊机输入交流电源的频率(在日本为50Hz或60Hz)或其2倍、3倍频率作为焊丝馈送电机驱动的控制频率，故当焊丝馈送量小时，也即焊丝馈送电机4的转速低时，不能进行大于上述控制频率的高速控制，焊丝5的馈送不稳定，故存在电弧不稳定或发生熄弧等问题。
发明内容
本发明用于解决上述已有技术问题，其目的在于提供一种不管低速还是高速都能稳定地馈送焊丝的消耗电极式电弧焊机和焊丝馈送电机驱动方法。
本发明提供一种消耗电极式电弧焊机，其特征在于，设有焊丝馈送电机；焊丝馈送量设定部；以除输入交流电源的频率或其2倍、3倍频率以外的频率为控制频率的焊丝馈送控制部；按照所述焊丝馈送控制部的输出信号给所述焊丝馈送电机提供电力的焊丝馈送电机驱动部。
上述消耗电极式电弧焊机，其特征在于，所述焊丝馈送控制部，在结构上包含焊丝馈送量小时输出低频率重复脉冲信号、焊丝馈送量大时输出高频率重复脉冲信号的V-F变换部；取所述V-F变换部的输出信号为控制频率、所述焊丝馈送量设定部的输出信号小时脉宽变窄、所述焊丝馈送量设定部的输出信号大时脉宽变宽的PWM控制部。
本发明提供一种消耗电极式电弧焊机的焊丝馈送电机驱动方法，其特征在于，焊丝馈送电机的驱动控制频率，在焊丝馈送量小时变低，焊丝馈送量大时变高，与此同时，在所述驱动控制频率下，焊丝馈送量小时焊丝馈送电机的驱动脉冲宽度变窄，焊丝馈送量大时变宽。
本发明还一种消耗电极式电弧焊机，其特征在于，设有焊丝馈送电机；焊丝馈送量设定部；焊丝馈送量小时控制频率变低、焊丝馈送量大时控制频率变高的焊丝馈送控制部；按照所述焊丝馈送控制部的输出信号给所述焊丝馈送电机提供电力的焊丝馈送电机驱动部。
如上所述的消耗电极式电弧焊机，其特征在于，所述焊丝馈送控制部，在结构上包含焊丝馈送量小时输出高频率重复脉冲信号、焊丝馈送量大时输出低频率重复脉冲信号的V-F变换部；取所述V-F变换部输出信号作为控制频率、所述焊丝馈送量设定部输出信号小时脉宽变窄、所述焊丝馈送量设定部输出信号大时脉宽变宽的PWM控制部。
上述本发明，通过设置以输入电源频率、2倍或3倍频率以外的频率为控制频率的焊丝馈送控制部，或设置焊丝馈送量小时控制频率低、焊丝馈送量大时控制频率高的焊接控制部，或设置焊丝馈送量小时控制频率高、焊丝馈送量大时控制频率低的焊丝馈送部，从而能实现可用高控制频率高速控制焊丝馈送电机、用低控制频率控制高功率焊丝馈送电机、不论是低速还是高速都能稳定馈送的性能优良的消耗电极式电弧焊机。
图1为本发明(第一实施例)的消耗电极式电弧焊机的构成图；图2为上述实施例中V-F变换部的构成图；图3为上述实施例中时序图；图4为本发明(第二实施例)的消耗电极式电弧焊机的构成图；图5为第二实施例中时序图；图6为已有技术的消耗电极式电弧焊机的构成图；图7为上述已有技术的时序图。
具体实施例方式
下面，参照图1～图5说明本发明各实施例。
(第一实施例)图1～图3表示第一实施例。
图1中，焊丝馈送量设定部1与焊丝馈送电机驱动部3之间插接有焊丝馈送控制部8。该焊丝馈送控制部8由PWM控制部2和V-F变换部9构成。图2表示V-F变换部9的具体构成实例，由运算放大器IC1、IC2等构成。9a、9b为输入、输出端。
焊丝馈送量设定部1，使用如可变电阻，根据焊接对象由人设定，焊丝馈送量小时输出低值模拟信号，焊丝馈送量大时输出高值模拟信号。
V-F变换部9，当焊丝馈送量设定部1输出的模拟信号为低值时，也即焊丝馈送量小的低速时，如图3中(a)所示，输出频率低的脉冲振荡信号P1；当焊丝馈送量设定部1输出的模拟信号为高值时，也即焊丝馈送量大的高速时，如图3中(e)所示，输出频率高的脉冲振荡信号P1。焊丝馈送量为中速时，如图3中(c)所示，频率比低速时要高，而比高速时要低。具体而言，焊丝馈送量为低速时的脉冲振荡信号P1的频率为10Hz左右，焊丝馈送量高速时的脉冲振荡信号P1的频率为1KHz左右。
PWM控制部2，取V-F变换部9输出的脉冲振荡信号P1和焊丝馈送量设定部1的输出信号作为输入，取脉冲振荡信号P1的频率为基准控制频率，焊丝馈送量小的低速时，输出图3中(b)所示的输出脉冲信号P2，焊丝馈送量大的高速时，如图3中(f)所示，输出比低速时脉冲宽度要宽的输出脉冲信号P2。焊丝馈送量为中速时，如图3中(d)所示，PWM控制部2将输出比低速时脉冲宽度宽，而比高速时脉冲宽度窄的输出脉冲信号P2。
焊丝馈送电机驱动部3，按照PWM控制部2的输出脉冲信号P2的脉冲宽度向焊丝馈送电机4提供电力，使焊丝馈送电机4旋转，馈送焊丝5。
(第二实施例)图4和图5所示为第二实施例。
图4表示第二实施例的消耗电极式电弧焊机，在第一实施例构成中V-F变换部9的输入侧追加反向部10。
焊丝馈送量设定部1使用如可变电阻，由人根据焊接对象进行设定，焊丝馈送量小时输出低值模拟信号，焊丝馈送量大时输出高值模拟信号。
反向部10，其输出信号的变化方向与焊丝馈送量设定部1的输出相反，焊丝馈送量小时输出高值模拟信号，焊丝馈送量大时，输出低值模拟信号。
V-F变换部9将反向部10的输出信号作为输入，焊丝馈送量小时，也即反向部10的输出信号大的低速时，如图5中(a)所示，输出频率高的脉冲振荡信号P1；焊丝馈送量大时，也即反向部10的输出信号小的高速时，如图5中(e)所示，输出频率低的脉冲振荡信号P1。中速时，输出图5中(c)所示的脉冲振荡信号P1。具体而言，焊丝馈送量低速时的脉冲振荡信号P1的频率约1KHz，焊丝馈送量高速时的脉冲振荡信号P1的频率约10Hz。
PWM控制部2将V-F变换部9的脉冲振荡信号P1和焊丝馈送量设定部1的输出信号作为输入，取脉冲振荡信号P1的频率为基准控制频率。焊丝馈送量小的低速时，如图5中(b)所示，输出脉冲宽度窄的输出脉冲信号P2。焊丝馈送量大的高速时，如图5中(f)所示，PWM控制部2输出脉冲宽度宽的输出脉冲信号P2。中速时，如图5中(d)所示，输出脉冲信号P2的脉冲宽度比低速时要宽、而比高速时要窄。
焊丝馈送电机驱动部3，按照输出脉冲信号P2的脉冲宽度对焊丝馈送电机4供电，使电机4旋转，馈送焊丝5。
在上述第二实施例中，按照焊丝馈送量设定部1在焊丝馈送量小时输出低值模拟信号和在焊丝馈送量大时输出高值模拟信号的情况进行了说明。但是，如果在焊丝馈送量小时使焊丝馈送量设定部1输出高值模拟信号，焊丝馈送量大时使之输出低值模拟信号，只要V-F变换部9的输入为焊丝馈送量设定部1的输出信号，PWM控制部2的输入为反向部10的输出信号，也能获得同样效果。
再有，在第二实施例中，虽就焊丝馈送量小时，焊丝馈送量设定部1输出低值模拟信号，焊丝馈送量大时输出高值模拟信号的情况进行了说明，但如果在焊丝馈送量小时使焊丝馈送量设定部1输出高值模拟信号，焊丝馈送量大时使之输出低值模拟信号，只要V-F变换部9的输入为焊丝馈送量设定部1的输出信号，PWM控制部2的输入为焊丝馈送量设定部1的输出信号，PWM控制部2的输出为反向部10的输入，反向部10的输出为焊丝馈送电机驱动部3的输入，也能获得相同效果。
在上述第一、第二实施例的说明中，设V-F变换部9的输入为焊丝馈送量设定部1的输出信号或反向部10的输出信号，且V-F变换部9输出脉冲振荡信号的频率是可变的。但也可以使V-F变换部9的输入为固定值，从而使其输出脉冲振荡信号的频率不变。
在上述第一、二实施例的说明中，设PWM控制部2的输入为焊丝馈送量设定部1的输出信号，且PWM控制部2的输出脉冲宽度可变。但也可以，使PWM控制部2的输入为固定值，从而使其输出脉冲宽度不变。
如上所述，本发明，由于设置将除输入交流电源的频率或其2倍、3倍频率以外的频率作为控制频率的焊丝馈送控制部；或焊丝馈送量小时取低控制频率、焊丝馈送量大时取高控制频率的焊丝馈送控制部；或焊丝馈送量小时取高控制频率、焊丝馈送量大时取低控制频率的焊丝馈送控制部，故能控制焊丝馈送电机平滑且高速旋转，从而使消耗电极式电弧焊机具有不管是低速还是高速都能稳定馈送焊丝的优良性能。
权利要求
1.一种消耗电极式电弧焊机，其特征在于，设有焊丝馈送电机(4)；焊丝馈送量设定部(1)；以除输入交流电源的频率或其2倍、3倍频率以外的频率为控制频率的焊丝馈送控制部(8)；按照所述焊丝馈送控制部的输出信号给所述焊丝馈送电机提供电力的焊丝馈送电机驱动部(3)。
2.如权利要求1所述的消耗电极式电弧焊机，其特征在于，所述焊丝馈送控制部(8)，在结构上包含焊丝馈送量小时输出低频率重复脉冲信号、焊丝馈送量大时输出高频率重复脉冲信号的V-F变换部(9)；取所述V-F变换部的输出信号为控制频率、所述焊丝馈送量设定部的输出信号小时脉宽变窄、所述焊丝馈送量设定部的输出信号大时脉宽变宽的PWM控制部(2)。
3.一种消耗电极式电弧焊机的焊丝馈送电机驱动方法，其特征在于，焊丝馈送电机的驱动控制频率，在焊丝馈送量小时变低，焊丝馈送量大时变高，与此同时，在所述驱动控制频率下，焊丝馈送量小时焊丝馈送电机的驱动脉冲宽度变窄，焊丝馈送量大时变宽。
4.一种消耗电极式电弧焊机，其特征在于，设有焊丝馈送电机(4)；焊丝馈送量设定部(1)；焊丝馈送量小时控制频率变低、焊丝馈送量大时控制频率变高的焊丝馈送控制部(8)；按照所述焊丝馈送控制部的输出信号给所述焊丝馈送电机提供电力的焊丝馈送电机驱动部(3)。
5.如权利要求4所述的消耗电极式电弧焊机，其特征在于，所述焊丝馈送控制部(8)，在结构上包含焊丝馈送量小时输出高频率重复脉冲信号、焊丝馈送量大时输出低频率重复脉冲信号的V-F变换部(9)；取所述V-F变换部输出信号作为控制频率、所述焊丝馈送量设定部输出信号小时脉宽变窄、所述焊丝馈送量设定部输出信号大时脉宽变宽的PWM控制部(2)。
全文摘要
一种消耗电极式电弧焊机，构成上具有焊丝馈送量设定部；焊丝馈送电机；提供为驱动所述焊丝馈送电机所需电力的焊丝馈送电机驱动部；和以除输入电源频率或其2倍、3倍频率以外的频率为控制频率的焊丝馈送控制部，或焊丝馈送量小时取低控制频率、焊丝馈送量大时取高控制频率的焊丝馈送控制部，或焊丝馈送量小时取高控制频率、焊丝馈送量大时取低控制频率的焊丝馈送控制部。该焊机不管低速或高速都能稳定馈送焊丝。
文档编号B23K9/133GK1532018SQ20041003461
公开日2004年9月29日 申请日期1997年1月22日 优先权日1996年1月22日
发明者大山英俊, 本宫纪典, 滨本康司, 谷本顺三, 三, 典, 司 申请人:松下电器产业株式会社