本發(fā)明涉及電弧焊接方法，進行將焊絲的進給速度交替切換為正向進給期間和反向進給期間的正反向進給控制來使短路期間和電弧期間產(chǎn)生，從而進行焊接。

背景技術(shù)：

在一般的消耗電極式電弧焊接中，將作為消耗電極的焊絲以固定速度進給，使焊絲與母材之間產(chǎn)生電弧來進行焊接。在消耗電極式電弧焊接中，焊絲和母材多成為交替重復(fù)短路期間和電弧期間的焊接狀態(tài)。

為了進一步提升焊接品質(zhì)，提出周期性重復(fù)焊絲正向進給和反向進給來進行焊接的方法(例如，參考專利文獻1等)。

在專利文獻1的發(fā)明中，設(shè)定與焊接電流設(shè)定值相應(yīng)的進給速度的平均值，將焊絲的正向進給和反向進給的頻率以及振幅設(shè)為與焊接電流設(shè)定值相應(yīng)的值。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5201266號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在現(xiàn)有技術(shù)中，進行將焊絲的進給速度以給定的頻率交替切換成正向進給期間和反向進給期間的正反向進給控制來進行焊接。在該正反向進給控制中，在熔滴過渡形態(tài)為短路過渡形態(tài)時，由于同步于正向進給期間產(chǎn)生短路，同步于反向進給期間產(chǎn)生電弧，因此成為良好的焊接狀態(tài)。

另一方面，若熔滴過渡形態(tài)成為粗滴過渡(globuletransfer)形態(tài)，則由于從電弧對熔滴作用大的抬升力，因此阻礙短路的產(chǎn)生，從而成為不規(guī)則產(chǎn)生短路的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，每1秒的短路次數(shù)不足40次。受此影響，在現(xiàn)有技術(shù)中將正反向進給控制的頻率也設(shè)定得不足40hz。但即便如此，也由于維持了易于不規(guī)則產(chǎn)生短路的狀態(tài)，因而偶爾會陷入不同步于正向進給期間產(chǎn)生短路的非同步狀態(tài)。其結(jié)果，在現(xiàn)有技術(shù)中，有出現(xiàn)成為較多產(chǎn)生焊渣的不穩(wěn)定的焊接狀態(tài)的情況的問題。

為此在本發(fā)明，目的在于，提供能在基于正反向進給控制的電弧焊接中在粗滴過渡形態(tài)時成為良好的焊接狀態(tài)的電弧焊接控制方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述的課題，本發(fā)明的電弧焊接控制方法進行將焊絲的進給速度交替切換為正向進給期間和反向進給期間的正反向進給控制來使短路期間和電弧期間產(chǎn)生，從而進行焊接，所述電弧焊接控制方法的特征在于，在熔滴過渡形態(tài)是粗滴過渡形態(tài)時，設(shè)定所述進給速度的波形參數(shù)，使得將所述進給速度切換為所述正向進給期間和所述反向進給期間的頻率成為70～120hz的范圍。

另外，本發(fā)明的電弧焊接控制方法的特征在于，在保護氣體是二氧化碳、焊絲的材質(zhì)是鐵、焊絲的直徑是1.2mm時，所述粗滴過渡形態(tài)是平均焊接電流200a以上的范圍。

另外，本發(fā)明的電弧焊接控制方法的特征在于，算出所述正反向進給控制中的同步短路比率，自動調(diào)整所述波形參數(shù)，以使該同步短路比率成為最大值，所述同步短路比率是單位時間中所述正向進給期間中產(chǎn)生的短路的次數(shù)占所述正向進給期間的次數(shù)的比率。

另外，本發(fā)明的電弧焊接控制方法的特征在于，若在所述正向進給期間中成為所述短路期間，則開始向所述反向進給期間的移轉(zhuǎn)，若在所述反向進給期間中成為所述電弧期間，則開始向所述正向進給期間的移轉(zhuǎn)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，在粗滴過渡焊接中，成為同步于進給速度的頻率而產(chǎn)生短路期間以及電弧期間的大致完全的同步狀態(tài)。由此，能進行焊渣產(chǎn)生量少、焊道外觀漂亮的高品質(zhì)焊接。

附圖說明

圖1是用于實施本發(fā)明的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的圖1的焊接電源中的各信號的時序圖。

圖3是表示粗滴過渡形態(tài)下進行電弧焊接時進給速度fw的頻率sf的適合范圍的圖。

圖4是用于實施本發(fā)明的實施方式2所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。

圖5是用于實施本發(fā)明的實施方式3所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。

圖6是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的電弧焊接控制方法的圖5的焊接電源中的各信號的時序圖。

具體實施方式

以下參考附圖來說明本發(fā)明的實施方式。

[實施方式1]

在實施方式1的發(fā)明中，在熔滴過渡形態(tài)是粗滴過渡形態(tài)時，設(shè)定進給速度的波形參數(shù)，使得將進給速度切換為正向進給期間和反向進給期間的頻率成為70～120hz的范圍。在實施方式1的發(fā)明中，是上述的波形參數(shù)為頻率的情況。因此在實施方式1的發(fā)明中，將頻率設(shè)定信號sfr設(shè)定在上述的頻率范圍。

圖1是用于實施本發(fā)明的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。以下參考圖1來說明各方塊。

電源主電路pm將3相200v等商用電源(圖示省略)作為輸入，按照后述的驅(qū)動信號dv進行基于逆變器控制等的輸出控制，將輸出電壓e輸出。該電源主電路pm雖圖示省略，但具備對商用電源進行整流的1次整流器、將整流過的直流平滑的平滑電容器、將平滑過的直流變換成高頻交流的由上述的驅(qū)動信號dv驅(qū)動的逆變器電路、將高頻交流降壓到適于焊接的電壓值的高頻變壓器、和將降壓的高頻交流整流成直流的2次整流器。

電抗器wl對上述的輸出電壓e進行平滑。該電抗器wl的電感值例如為200μh。

進給電動機wm將后述的進給控制信號fc作為輸入，周期性重復(fù)正向進給和反向進給來將焊絲1以進給速度fw進給。在進給電動機wm中使用過渡響應(yīng)性快的電動機。為了加快焊絲1的進給速度fw的變化率以及進給方向的反轉(zhuǎn)，有進給電動機wm設(shè)置在焊炬4的前端的附近的情況。另外，還有使用2個進給電動機wm而做出推挽方式的進給系統(tǒng)的情況。

焊絲1通過與上述的進給電動機wm結(jié)合的進給輥5的旋轉(zhuǎn)而在焊炬4內(nèi)被進給，在與母材2之間產(chǎn)生電弧3。在焊炬4內(nèi)的供電嘴(圖示省略)與母材2之間施加焊接電壓vw，通電焊接電流iw。

平均進給速度設(shè)定電路far輸出預(yù)先確定的平均進給速度設(shè)定信號far。頻率設(shè)定電路sfr輸出預(yù)先確定的頻率設(shè)定信號sfr。振幅設(shè)定電路wfr輸出預(yù)先確定的振幅設(shè)定信號wfr。

進給速設(shè)定電路fr將上述的平均進給速度設(shè)定信號far、上述的頻率設(shè)定信號sfr以及上述的振幅設(shè)定信號wfr作為輸入，輸出進給速度設(shè)定信號fr，其成為使以通過振幅設(shè)定信號wfr確定的振幅wf以及通過頻率設(shè)定信號sfr的倒數(shù)即周期設(shè)定值確定的周期tf正負(fù)對稱形狀變化的預(yù)先確定的梯形波向正向進給側(cè)移位平均進給速度設(shè)定信號far的值的波形。關(guān)于該進給速度設(shè)定信號fr，在圖2詳述。

進給控制電路fc將上述的進給速度設(shè)定信號fr作為輸入，將用于以相當(dāng)于進給速度設(shè)定信號fr的值的進給速度fw進給焊絲1的進給控制信號fc輸出到上述的進給電動機wm。

輸出電壓設(shè)定電路er輸出預(yù)先確定的輸出電壓設(shè)定信號er。輸出電壓檢測電路ed檢測上述的輸出電壓e，進行平滑，將輸出電壓檢測信號ed輸出。

電壓誤差放大電路ev將上述的輸出電壓設(shè)定信號er以及上述的輸出電壓檢測信號ed作為輸入，將輸出電壓設(shè)定信號er(+)與輸出電壓檢測信號ed(-)的誤差放大，輸出電壓誤差放大信號ev。通過該電路對焊接電源進行恒電壓控制。

驅(qū)動電路dv將上述的電壓誤差放大信號ev作為輸入，基于電壓誤差放大信號ev進行pwm調(diào)制控制，輸出用于驅(qū)動上述的電源主電路pm內(nèi)的逆變器控制的驅(qū)動信號dv。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的圖1的焊接電源中的各信號的時序圖。圖2(a)表示進給速度fw的時間變化，圖2(b)表示焊接電流iw的時間變化，圖2(c)表示焊接電壓vw的時間變化。以下參考圖2來說明各信號的動作。

圖2(a)所示的進給速度fw被控制成從圖1的進給速設(shè)定電路fr輸出的進給速度設(shè)定信號fr的值。進給速度設(shè)定信號fr成為使以通過振幅設(shè)定信號wfr確定的振幅wf以及通過頻率設(shè)定信號sfr確定的頻率sf的倒數(shù)即周期tf＝1/sf正負(fù)對稱形狀變化的預(yù)先確定的梯形波向正向進給側(cè)移位平均進給速度設(shè)定信號far的值的波形。由此如圖2(a)所示那樣，進給速度fw成為如下進給速度圖案：以將通過平均進給速度設(shè)定信號far確定的虛線所示的平均進給速度fa作為基準(zhǔn)線上下對稱的振幅wf以及周期tf預(yù)先確定的梯形波狀。即，從基準(zhǔn)線起上側(cè)的振幅和下側(cè)的振幅成為相同值，基準(zhǔn)線的上側(cè)的期間和下側(cè)的期間成為相同值。

在此，若將0作為基準(zhǔn)線來看進給速度fw的梯形波，則如圖2(a)所示那樣，時刻t1～t5的反向進給期間分別由給定的反向進給加速期間、反向進給峰頂期間、反向進給峰值以及反向進給減速期間形成，時刻t5～t9的正向進給期間分別由給定的正向進給加速期間、正向進給峰頂期間、正向進給峰值以及正向進給減速期間形成。

[時刻t1～t5的反向進給期間的動作]

如圖2(a)所示那樣，進給速度fw進入到時刻t1～t2的反向進給加速期間，從0加速到上述的反向進給峰值。該期間中繼續(xù)短路狀態(tài)。

若在時刻t2結(jié)束反向進給加速期間，則如圖2(a)所示那樣，進給速度fw進入到時刻t2～t4的反向進給峰頂期間，成為上述的反向進給峰值。在該期間中的時刻t3，通過反向進給以及焊接電流iw的通電所引起的收縮力產(chǎn)生電弧。對此做出響應(yīng)，如圖2(c)所示那樣，焊接電壓vw急增到數(shù)十v的電弧電壓值，如圖2(b)所示那樣，焊接電流iw在這以后的電弧期間中逐漸減少。

若在時刻t4結(jié)束反向進給峰頂期間，則如圖2(a)所示那樣，進入到時刻t4～t5的反向進給減速期間，從上述的反向進給峰值向0減速。該期間中電弧期間持續(xù)。

[時刻t5～t9的正向進給期間的動作]

如圖2(a)所示那樣，進給速度fw進入到時刻t5～t6的正向進給加速期間，從0加速到上述的正向進給峰值。該期間中保持電弧期間不變。

若在時刻t6結(jié)束正向進給加速期間，則如圖2(a)所示那樣，進給速度fw進入到時刻t6～t8的正向進給峰頂期間，成為上述的正向進給峰值。在該期間中的時刻t7因正向進給而發(fā)生短路。對此做出響應(yīng)，如圖2(c)所示那樣，焊接電壓vw急減到數(shù)v的短路電壓值，如圖2(b)所示那樣，焊接電流iw在這以后的短路期間中逐漸增加。

若在時刻t8結(jié)束正向進給峰頂期間，則如圖2(a)所示那樣，進入到時刻t8～t9的正向進給減速期間，從上述的正向進給峰值向0減速。該期間中持續(xù)短路期間。

這以后重復(fù)上述的反向進給期間以及上述的正向進給期間的動作。

在以下示出進給速度fw的梯形波的數(shù)值例。

若設(shè)定為頻率sf＝100hz(周期tf＝10ms)、振幅wf＝60m/min、平均進給速度fa＝5m/min、半周期的各傾斜期間＝1.2ms、峰頂期間＝2.6ms、峰值＝30m/min的梯形波，則成為使該梯形波向正向進給側(cè)移位平均進給速度fa＝5m/min的波形。平均焊接電流成為約250a。該情況下的各波形參數(shù)成為以下那樣。

反向進給期間＝4.6ms、反向進給加速期間＝1.0ms、反向進給峰頂期間＝2.6ms、反向進給峰值＝-25m/min、反向進給減速期間＝1.0ms

正向進給期間＝5.4ms、正向進給加速期間＝1.4ms、正向進給峰頂期間＝2.6ms、正向進給峰值＝35m/min、正向進給減速期間＝1.4ms

圖3是表示在粗滴過渡形態(tài)下進行電弧焊接時的進給速度fw的頻率sf的適合范圍的圖。橫軸表示頻率sf[hz]，縱軸表示同步短路比率rd[％]。以下參考圖3進行說明。

同步短路比率rd是在單位時間中正向進給期間的次數(shù)中正向進給期間中產(chǎn)生的短路的次數(shù)所占的比率。在rd＝100％時，是在全部正向進給期間中產(chǎn)生短路的狀態(tài)。rd＝90％時表示在正向進給期間中未產(chǎn)生短路的非同步狀態(tài)是10％。單位時間例如設(shè)定為5秒。

圖3的焊接條件是在保護氣體中使用二氧化碳、在焊絲中使用直徑1.2mm的軟鋼焊絲的情況。在該焊接條件下，在平均焊接電流值200a以上成為粗滴過渡形態(tài)。焊絲的材質(zhì)并不限于軟鋼，只要是鐵，平均焊接電流值成為200a以上的狀態(tài)就會成為粗滴過渡形態(tài)。

如圖3所示那樣，50hz時成為82％，60hz時成為89％，65hz時成為91％，70hz時成為99.5％，75hz時成為99.5％，80hz時成為99.9％，90hz時成為99.9％，100hz時成為99.9％，110hz時成為99.9％，115hz時成為99.5％，120hz時成為99.5％，125hz時成為89％，130hz時成為82％，140hz時成為82％。

在頻率sf為70～120hz的范圍內(nèi)成為同步短路比率rd＞99％，成為在進給速度fw的每1周期產(chǎn)生短路期間以及電弧期間的大致完整的同步狀態(tài)。由此在粗滴過渡焊接中，能進行焊渣產(chǎn)生量少、焊道外觀漂亮的高品質(zhì)的焊接。若頻率sf成為該范圍外，則變得易于較多產(chǎn)生非同步短路，焊接狀態(tài)變得易于陷入不穩(wěn)定狀態(tài)，因此焊渣產(chǎn)生量變多，焊道外觀也變差。

進而在頻率sf為80～110hz的范圍內(nèi)，同步短路比率更加變高，焊接狀態(tài)的穩(wěn)定性進一步變得良好。因此在粗滴過渡焊接中，進給速度fw的頻率sf的適合范圍成為70～120hz的范圍，期望成為80～110hz的范圍。

在頻率sf成為低于上述的適合范圍的情況下，由于電弧期間變長，熔滴變得過大，作用于熔滴的抬升力較強，因此會阻礙短路的產(chǎn)生而多發(fā)非同步短路。在頻率sf高于上述的適合范圍的情況下，電弧期間變短，熔滴變得過小，變得易于產(chǎn)生非同步短路。在頻率sf處于適合范圍的情況下，由于電弧期間中所形成的熔滴成為適合尺寸，因此產(chǎn)生同步短路。頻率sf的適合范圍成為現(xiàn)有技術(shù)中的不足40hz的約2～3倍的范圍。

根據(jù)上述的實施方式1，在基于正反向進給控制的電弧焊接中，在熔滴過渡形態(tài)為粗滴過渡形態(tài)時，將進給速度的頻率設(shè)定在70～120hz的范圍。由此成為同步于頻率來產(chǎn)生短路期間以及電弧期間的大致完整的同步狀態(tài)。由此，能進行焊渣產(chǎn)生量少、焊道外觀漂亮的高品質(zhì)焊接。

[實施方式2]

實施方式2的發(fā)明中，算出正反向進給控制中的同步短路比率rd，自動調(diào)整進給速度的頻率，以使該同步短路比率rd成為最大值。

圖4是用于實施實施方式2所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。圖4與上述的圖1對應(yīng)，對同一方塊標(biāo)注同一標(biāo)號，不再重復(fù)它們的說明。圖4在圖1的基礎(chǔ)上追加了電壓檢測電路vd、短路判別電路sd以及同步短路比率運算電路rd，將圖1的頻率設(shè)定電路sfr置換為第2頻率設(shè)定電路sfr2。以下參考圖4來說明這些方塊。

電壓檢測電路vd檢測上述的焊接電壓vw，輸出電壓檢測信號vd。短路判別電路sd將上述的電壓檢測信號vd作為輸入，在該值不足短路判別值(10v程度)時，判別為是短路期間而輸出成為高電平的短路判別信號sd，在該值為上述短路判別值以上時，判別為是電弧期間而輸出成為低電平的短路判別信號sd。

同步短路比率運算電路rd將上述的進給速度設(shè)定信號fr以及上述的短路判別信號sd作為輸入，根據(jù)進給速度設(shè)定信號fr對單位時間中的正向進給期間的次數(shù)ns進行計數(shù)，同時對正向進給期間中短路判別信號sd從低電平變化到高電平(短路)的次數(shù)nd進行計數(shù)，運算(nd/ns)·100并將其作為同步短路比率信號rd輸出。

第2頻率設(shè)定電路sfr2輸出在給定范圍內(nèi)變化的頻率設(shè)定信號sfr，對變化的每個頻率設(shè)定信號sfr的同步短路比率信號rd進行比較，在比較后輸出同步短路比率信號rd成為最大值的值的頻率設(shè)定信號sfr。以下說明詳細的處理次序。

1)給定范圍在圖3是上述的適合范圍的70～120hz的范圍。使頻率設(shè)定信號sfr的值從70hz起以5hz的單位變化到120hz而輸出。

2)每當(dāng)頻率設(shè)定信號sfr的值發(fā)生變化就存儲同步短路比率信號rd的值。

3)將存儲的同步短路比率信號rd的值進行比較，固定在成為最大值的頻率設(shè)定信號sfr的值來輸出。

表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的電弧焊接控制方法的圖4的焊接電源中的各信號的時序圖與上述的圖2同樣。但在自動調(diào)整進給速度fw的頻率sf這點上不同。

根據(jù)上述的實施方式2，算出正反向進給控制中的同步短路比率，自動調(diào)整頻率，以使該同步短路比率成為最大值，同步短路比率是在單位時間中正向進給期間中產(chǎn)生的短路的次數(shù)在正向進給期間的次數(shù)中所占的比率。由此在本實施方式中，在粗滴過渡焊接成為良好的焊接狀態(tài)的頻率的適合范圍內(nèi)，焊接狀態(tài)能自動調(diào)整到最穩(wěn)定的頻率。通過同步短路比率成為最大值來判別焊接狀態(tài)成為最穩(wěn)定。在同步短路比率為最大值時，是與進給速度的頻率大致完全同步來產(chǎn)生短路以及電弧的狀態(tài)時，焊渣產(chǎn)生量變得最少。

[實施方式3]

在實施方式3的發(fā)明中，若在正向進給期間中成為短路期間，則開始向反向進給期間的移轉(zhuǎn)，若在反向進給期間中成為電弧期間，則開始向正向進給期間的移轉(zhuǎn)。在實施方式3的發(fā)明中，是波形參數(shù)為正向進給加速期間、正向進給減速期間、反向進給加速期間、反向進給減速期間、正向進給峰值或反向進給峰值的至少1者的情況。在實施方式3的發(fā)明中，在粗滴過渡形態(tài)時，調(diào)整上述的波形參數(shù)以使進給速度的頻率的平均值成為所期望范圍。即，在實施方式3的發(fā)明中，由于進給速度的頻率并不固定，因此調(diào)整波形參數(shù)，以使其平均值成為所期望范圍。

圖5是用于實施本發(fā)明的實施方式3所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。圖5與上述的圖1對應(yīng)，對同一方塊標(biāo)注同一標(biāo)號，不再重復(fù)它們的說明。圖5刪除了圖1的平均進給速設(shè)定電路far、頻率設(shè)定電路sfr以及振幅設(shè)定電路wfr。然后追加正向進給加速期間設(shè)定電路tsur、正向進給減速期間設(shè)定電路tsdr、反向進給加速期間設(shè)定電路trur、反向進給減速期間設(shè)定電路trdr、正向進給振幅設(shè)定電路wsr、反向進給振幅設(shè)定電路wrr、電壓檢測電路vd以及短路判別電路sd。進而將圖1的進給速設(shè)定電路fr置換為第2進給速設(shè)定電路fr2。以下參考圖5來說明這些方塊。

正向進給加速期間設(shè)定電路tsur輸出預(yù)先確定的正向進給加速期間設(shè)定信號tsur。正向進給減速期間設(shè)定電路tsdr輸出預(yù)先確定的正向進給減速期間設(shè)定信號tsdr。反向進給加速期間設(shè)定電路trur輸出預(yù)先確定的反向進給加速期間設(shè)定信號trur。反向進給減速期間設(shè)定電路trdr輸出預(yù)先確定的反向進給減速期間設(shè)定信號trdr。

正向進給振幅設(shè)定電路wsr輸出預(yù)先確定的正向進給振幅設(shè)定信號wsr。反向進給振幅設(shè)定電路wrr輸出預(yù)先確定的反向進給振幅設(shè)定信號wrr。

電壓檢測電路vd檢測焊接電壓vw并輸出電壓檢測信號vd。短路判別電路sd將該電壓檢測信號vd作為輸入，輸出短路判別信號sd，其在判別為電壓檢測信號vd不足短路判別值(10v程度)時判別為處于短路期間而成為高電平，在短路判別值以上時判別為處于電弧期間而成為低電平。

第2進給速設(shè)定電路fr2將上述的正向進給加速期間設(shè)定信號tsur、上述的正向進給減速期間設(shè)定信號tsdr、上述的反向進給加速期間設(shè)定信號trur、上述的反向進給減速期間設(shè)定信號trdr、上述的正向進給振幅設(shè)定信號wsr、上述的反向進給振幅設(shè)定信號wrr以及上述的短路判別信號sd作為輸入，輸出通過以下的處理生成的進給速度圖案作為進給速度設(shè)定信號fr。在該進給速度設(shè)定信號fr成為0以上時成為正向進給期間，不足0時成為反向進給期間。

1)在通過正向進給加速期間設(shè)定信號tsur確定的正向進給加速期間tsu中，輸出從0直線狀加速到通過正向進給振幅設(shè)定信號wsr確定的正的值的正向進給峰值wsp的進給速度設(shè)定信號fr。

2)接下來在正向進給峰頂期間tsp中，輸出維持上述的正向進給峰值wsp的進給速度設(shè)定信號fr。

3)若短路判別信號sd從低電平(電弧期間)變化到高電平(短路期間)，則移轉(zhuǎn)到通過正向進給減速期間設(shè)定信號tsdr確定的正向進給減速期間tsd，輸出從上述的正向進給峰值wsp直線狀減速到0的進給速度設(shè)定信號fr。

4)接下來，在通過反向進給加速期間設(shè)定信號trur確定的反向進給加速期間tru中，輸出從0直線狀加速到通過反向進給振幅設(shè)定信號wrr確定的負(fù)的值的反向進給峰值wrp的進給速度設(shè)定信號fr。

5)接下來，在反向進給峰頂期間trp中，輸出維持上述的反向進給峰值wrp的進給速度設(shè)定信號fr。

6)若短路判別信號sd從高電平(短路期間)變化到低電平(電弧期間)，則移轉(zhuǎn)到通過反向進給減速期間設(shè)定信號trdr確定的反向進給減速期間trd，輸出從上述的反向進給峰值wrp直線狀減速到0的進給速度設(shè)定信號fr。

7)通過重復(fù)上述的1)～6)來生成正負(fù)的梯形波狀變化的進給圖案的進給速度設(shè)定信號fr。

圖6是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的電弧焊接控制方法的圖5的焊接電源中的各信號的時序圖。圖6(a)表示進給速度fw的時間變化，圖6(b)表示焊接電流iw的時間變化，圖6(c)表示焊接電壓vw的時間變化，圖6(d)表示短路判別信號sd的時間變化。以下參考圖6來說明各信號的動作。

圖6(a)所示的進給速度fw被控制在從圖5的第2進給速設(shè)定電路fr2輸出的進給速度設(shè)定信號fr的值。進給速度設(shè)定信號fr由通過圖5的正向進給加速期間設(shè)定信號tsur確定的正向進給加速期間tsu、持續(xù)到發(fā)生短路為止的正向進給峰頂期間tsp、通過圖5的正向進給減速期間設(shè)定信號tsdr確定的正向進給減速期間tsd、通過圖5的反向進給加速期間設(shè)定信號trur確定的反向進給加速期間tru、持續(xù)到產(chǎn)生電弧為止的反向進給峰頂期間trp以及通過圖5的反向進給減速期間設(shè)定信號trdr確定的反向進給減速期間trd形成。進而，正向進給峰值wsp通過圖5的正向進給振幅設(shè)定信號wsr確定，反向進給峰值wrp通過圖5的反向進給振幅設(shè)定信號wrr確定。其結(jié)果，進給速度設(shè)定信號fr成為正負(fù)的梯形波波狀變化的進給圖案。

[時刻t1～t4的反向進給期間的動作]

如圖6(a)所示那樣，進給速度fw進入到時刻t1～t2的預(yù)先確定的反向進給加速期間tru，從0加速到上述的反向進給峰值wrp。該期間中短路期間持續(xù)。

若在時刻t2結(jié)束反向進給加速期間tru，則如圖6(a)所示那樣，進給速度fw進入到反向進給峰頂期間trp，成為上述的反向進給峰值wrp。該期間中短路期間也持續(xù)。

若在時刻t3產(chǎn)生電弧，則如圖6(d)所示那樣，短路判別信號sd變化到低電平(電弧期間)。對此做出響應(yīng)而移轉(zhuǎn)到時刻t3～t4的預(yù)先確定的反向進給減速期間trd，如圖6(a)所示那樣，進給速度fw從上述的反向進給峰值wrp減速到0。同時如圖6(c)所示那樣，焊接電壓vw急增到數(shù)十v的電弧電壓值，如圖6(b)所示那樣，焊接電流iw在電弧期間中逐漸減少。

[時刻t4～t7的正向進給期間的動作]

若在時刻t4結(jié)束反向進給減速期間trd，則移轉(zhuǎn)到時刻t4～t5的預(yù)先確定的正向進給加速期間tsu。在該正向進給加速期間tsu中，如圖6(a)所示那樣，進給速度fw從0加速到上述的正向進給峰值wsp。在該期間中電弧期間持續(xù)。

若在時刻t5結(jié)束正向進給加速期間tsu，則如圖6(a)所示那樣，進給速度fw進入到正向進給峰頂期間tsp，成為上述的正向進給峰值wsp。該期間中電弧期間也持續(xù)。

若在時刻t6產(chǎn)生短路，則如圖6(d)所示那樣，短路判別信號sd變化到高電平(短路期間)。對此做出響應(yīng)而移轉(zhuǎn)到時刻t6～t7的預(yù)先確定的正向進給減速期間tsd，如圖6(a)所示那樣，進給速度fw從上述的正向進給峰值wsp減速到0。同時如圖6(c)所示那樣，焊接電壓vw急減到數(shù)v的短路電壓值，如圖6(b)所示那樣，焊接電流iw在短路期間中逐漸增加。

在實施方式3中，由于正向進給峰頂期間tsp以及反向進給峰頂期間trp響應(yīng)于短路或電弧產(chǎn)生而結(jié)束期間，因此不是固定值。為此不能將進給速度fw的周期直接設(shè)定為給定值。但每單位時間(0.1～1秒)的正向進給峰頂期間tsp的平均值以及反向進給峰頂期間trp的平均值成為大致固定值。因此，通過調(diào)整進給作為速度fw的波形參數(shù)的正向進給加速期間tsu、正向進給減速期間tsd、反向進給加速期間tru、反向進給減速期間trd、正向進給峰值wsp或反向進給峰值wrp的至少1個值，能將每單位時間的進給速度fw的周期的平均值設(shè)定為給定范圍。即，在實施方式3中，在熔滴過渡形態(tài)是粗滴過渡形態(tài)時，通過使作為進給速度的波形參數(shù)的正向進給加速期間tsu、正向進給減速期間tsd、反向進給加速期間tru、反向進給減速期間trd、正向進給峰值wsp或反向進給峰值wrp的至少1個值變化，能將每單位時間的進給速度fw的周期的平均值設(shè)定為適合范圍。在實施方式3中，圖3的橫軸表示每單位時間的頻率的平均值?？v軸的同步短路比率rd表示在正向進給峰頂期間tsp達到預(yù)先確定的正向進給基準(zhǔn)值前發(fā)生短路的比率。這是因為，正向進給峰頂期間tsp超過正向進給基準(zhǔn)值而產(chǎn)生短路的狀態(tài)中，進給速度與電弧狀態(tài)的同步狀態(tài)并不良好。因此在實施方式3中，在熔滴過渡狀態(tài)是粗滴過渡形態(tài)時，調(diào)整進給速度的波形參數(shù)來使每單位時間的頻率的平均值進入到圖3所示的適合范圍即可。上述的正向進給基準(zhǔn)值例如是7ms。

根據(jù)上述的實施方式3，若在正向進給期間中成為短路期間。則開始向反向進給期間的移轉(zhuǎn)，若在反向進給期間中成為電弧期間，則開始向正向進給期間的移轉(zhuǎn)。在該情況下也能起到與實施方式1同樣的效果。

在上述的實施方式1～3中是進給速度梯形波狀變化的情況，但正弦波狀、三角波狀等變化的情況也同樣。

產(chǎn)業(yè)上的利用可能性

根據(jù)本發(fā)明，能提供在基于正反向進給控制的電弧焊接中在粗滴過渡形態(tài)時成為良好的焊接狀態(tài)的電弧焊接控制方法。

以上通過特定的實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于該實施方式，能在不脫離公開的發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進行種種變更。本申請基于2015年2月2日申請的日本專利申請(特愿2015-018359)，將其內(nèi)容引入于此。

標(biāo)號的說明

1焊絲

2母材

3電弧

4焊炬

5進給輥

dv驅(qū)動電路

dv驅(qū)動信號

e輸出電壓

ed輸出電壓檢測電路

ed輸出電壓檢測信號

er輸出電壓設(shè)定電路

er輸出電壓設(shè)定信號

ev電壓誤差放大電路

ev電壓誤差放大信號

fa平均進給速度

far平均進給速度設(shè)定電路

far平均進給速度設(shè)定信號

fc進給控制電路

fc進給控制信號

fr進給速度設(shè)定電路

fr進給速度設(shè)定信號

fr2第2進給速度設(shè)定電路

fw進給速度

iw焊接電流

nd正向進給期間中產(chǎn)生的短路的次數(shù)

ns正向進給期間的次數(shù)

pm電源主電路

rd同步短路比率運算電路

rd同步短路比率(信號)

sd短路判別電路

sd短路判別信號

sf頻率

sfr頻率設(shè)定電路

sfr頻率設(shè)定信號

tf周期

tfr周期設(shè)定信號

trd反向進給減速期間

trdr反向進給減速期間設(shè)定電路

trdr反向進給減速期間設(shè)定信號

trp反向進給峰頂期間

tru反向進給加速期間

trur反向進給加速期間設(shè)定電路

trur反向進給加速期間設(shè)定信號

tsd正向進給減速期間

tsdr正向進給減速期間設(shè)定電路

tsdr正向進給減速期間設(shè)定信號

tsp正向進給峰頂期間

tsu正向進給加速期間

tsur正向進給加速期間設(shè)定電路

tsur正向進給加速期間設(shè)定信號

vd電壓檢測電路

vd電壓檢測信號

vw焊接電壓

wf振幅

wfr振幅設(shè)定電路

wfr振幅設(shè)定信號

wl電抗器

wm進給電動機

wrp反向進給峰值

wrr反向進給振幅設(shè)定電路

wrr反向進給振幅設(shè)定信號

wsp正向進給峰值

wsr正向進給振幅設(shè)定電路

wsr正向進給振幅設(shè)定信號