CN101444868B - 熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法通过熔化电极/母材间的电压值(Vw)的变化达到缩颈检测基准值V(tn)来检测熔滴的缩颈现象，使焊接电流(Iw)骤减而在低电流值的状态下再次发生电弧。前进角设定信号(θr)变大时，减小上述缩颈检测基准值(Vtn)的值。由此，由于缩颈检测灵敏度变高，因此能够快速检测缩颈。其结果由于能够增长检测缩颈到电弧再次发生为止的时间，因此在电弧再次发生之后熔滴过渡几乎结束，能够抑制溅射的发生。从而在熔化电极电弧焊接中能够通过检测熔滴的缩颈并使焊接电流骤减来抑制溅射的发生。即使前进角大时也能实现该溅射低減效果。

Description

熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法

技术领域

本发明涉及用于检测短路期间中的熔滴的缩颈现象并使焊接电流骤减而使焊接质量提高的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法。

背景技术

图8为表示反复短路期间Ts与电弧期间Ta的熔化电极电弧焊接中的电流/电压波形以及熔滴过渡的图。该图(A)表示熔化电极(以下称作焊丝1)通电的焊接电流Iw的时间变化，该图(B)表示施加在焊丝1/母材2间的焊接电压Vw的时间变化，该图(C)～(E)表示熔滴1a的过渡的样子。以下参照该图进行说明。

时刻t1～t3的短路期间Ts中，焊丝1前端的熔滴1a处于与母材2短路的状态，如该图(A)所示，短路负载通电的焊接电流(短路电流)Iw逐渐地增加，如图(B)所示，焊接电压Vw处于短路状态，从而为数V程度的低值。该短路电流的增加斜率以及峰值被控制为适当值。如图(C)所示，在时刻t1熔滴1a与母材2相接触而进入短路状态。之后，如图(D)所示，通过熔滴1a通电的焊接电流Iw所产生的电磁的夹紧力在熔滴1a上部发生缩颈1b。之后，该缩颈1b急速地推进，在时刻t3如该图(E)所示，熔滴1a从焊丝1向熔化池2a过渡，电弧3再次发生。此时溅射1c发生。

上述缩颈现象发生时，在数百μs程度的极短时间后短路被断开而电弧3再次发生。即该缩颈现象为短路断开的前兆现象。缩颈1b发生时，焊接电流Iw的通电路在缩颈部分变得狭窄，因此缩颈部分的电阻值增大。该电阻值的增大随着缩颈进行缩颈部分越窄而变得越大。因此，在短路期间Ts中通过检测焊丝1/母材2间的电阻值的变化能够检测缩颈现象的发生以及进行。该电阻值的变化能够通过焊接电压Vw/焊接电流Iw而算出。此外，如上所述，由于缩颈发生时间为极短时间，因此如图(A)所示，该期间中的焊接电流Iw的变化变小。由此，通过焊接电压Vw的变化来代替电阻值的变化也能检测缩颈现象的发生。作为具体的缩颈检测方法，有算出短路期间Ts中的电阻值或者焊接电压值Vw的变化率(微分值)，通过该变化率达到预定的缩颈检测基准值来进行缩颈检测的方法。此外，作为其它的方法，如图(B)所示，有算出距短路期间Ts中的缩颈发生前的稳定的短路电压值Vs的电压上升值ΔV，在时刻t2通过该电压上升值ΔV达到预定的缩颈检测基准值Vtn来进行缩颈检测的方法。以下的说明中，对缩颈检测方法为通过上述电压上升值ΔV来进行的情况进行说明，但现有的各种提出的其它的方法也可以。时刻t3的电弧再次发生的检测，能够通过判断焊接电压Vw为短路/电弧判断值Vta以上来简单地进行。即Vw＜Vta的期间成为短路期间Ts，Vw≥Vta的期间成为电弧期间Ta。以下将从检测时刻t2～t3的缩颈发生到电弧再次发生为止的时间称作缩颈检测时间Tn。时刻t3中电弧再次发生时，如图(A)所示，焊接电流Iw急剧上升后缓慢地減少，如图(B)所示，焊接电压Vw成为数十V程度的电弧电压值。时刻t3～t4的电弧期间Ta中，焊丝1前端被熔化而形成熔滴1a。之后反复进行时刻t1～t4的期间的动作。

在伴随上述的短路的焊接中，在时刻t3电弧3再次发生时的电弧再次发生时电流值Ia为大电流值时，从电弧3向熔化池2a的电弧力急剧地变大，大量的溅射1c发生。即溅射1c的发生量与电弧再次发生时电流值Ia的值大致成比例地增加。因此，为了抑制溅射1c的发生，需要减小该电弧再次发生时电流值Ia。作为用于此的方法，以往提出了各种附加有检测上述缩颈现象的发生并使焊接电流Iw骤减来减小电弧再次发生时电流值Ia的缩颈检测控制方法的焊接电源的方案。以下，对该现有技术(例如参照专利文献1)进行说明。

图9为采用现有技术的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。焊接电源PS为一般的熔化电极电弧焊接用的焊接电源，输出输出电压Vo以及焊接电流Iw。晶体管TR在输出中被串联地插入，电阻器与其并联地连接。在焊丝1与母材2之间施加焊接电压Vw，电弧3发生。关于焊丝1的送给机构省略了图示。缩颈检测基准值设定电路VTN输出预定的缩颈检测基准值信号Vtn。缩颈检测控制电路ND将焊接电压Vw作为输入，通过电压上升值ΔV达到缩颈检测基准值信号Vtn的值来检测在短路期间中熔滴中缩颈发生时，输出成为高电平的缩颈检测信号Nd。驱动电路DR，在该缩颈检测信号Nd为低电平时(非缩颈检测时)输出使上述晶体管TR为导通状态的驱动信号Dr。因此，上述晶体管TR在上述缩颈检测信号Nd为高电平时(缩颈检测时)处于截止状态。

图10为上述焊接装置的各信号的时序图。该图(A)表示焊接电流Iw，该图(B)表示焊接电压Vw，该图(C)表示缩颈检测信号Nd，该图(D)表示驱动信号Dr。以下参照该图进行说明。

在该图中，时刻t2～t3的缩颈检测时间Tn以外的期间，如该图(C)所示，缩颈检测信号Nd为低电平，因此如图(D)所示，驱动信号Dr成为高电平。其结果晶体管TR变为导通状态，因此进行与通常的熔化电极电弧焊接用的焊接电源相同的动作。

在时刻t2，如该图(B)所示，在短路期间Ts中焊接电压Vw上升，检测电压上升值ΔV处于缩颈检测基准值信号Vtn的值以上，判断熔滴中发生了缩颈时，如图(C)所示，缩颈检测信号Nd处于高电平。与此对应，如图(D)所示，驱动信号Dr处于低电平，因此晶体管TR处于截止状态。其结果电阻器R被插入到焊接电流Iw的通电路中。该电阻器R的值被设定为短路负载(数十mΩ)的10倍以上的大值，因此如图(A)所示，焊接电源内的直流电抗器以及电缆的电抗器中蓄积的能量被急促放电而焊接电流Iw急剧減少。在时刻t3，短路被断开而电弧再次发生时，如图(B)所示，焊接电压Vw处于预定的短路/电弧判断值Vta以上。对此进行检测，如图(C)所示，缩颈检测信号Nd为低电平，如图(D)所示，驱动信号Dr为高电平。其结果晶体管TR处于导通状态，处于通常的熔化电极电弧焊接的控制。通过该动作能够减小电弧再次发生时(时刻t3)的电弧再次发生时电流值Ia，能够抑制溅射的发生。

专利文献1：特开2006-281219号公报

如上所述，在现有技术的缩颈检测控制方法中，通过检测缩颈现象并使焊接电流骤减来减小电弧再次发生时电流值Ia，从而能够削減溅射的发生。但是，焊枪的前进角变大时，由于电弧再次发生时的溅射发生原理变化，因此仅减小电弧再次发生时电流值Ia不能大幅度削減溅射的发生。以下对前进角变大时的溅射发生原理进行说明。

图11为表示前进角θ较大时的熔滴过渡的样子的图。该图(A)～(D)与上述图10相同。该图(E)～(G)表示各时刻的熔滴1a的过渡状态。以下参照该图进行说明。

在时刻t1，如该图(E)所示，在焊丝1的前端形成的熔滴1a与母材2上的熔化池2a相接触时，处于短路期间Ts。如该图(E)所示，焊枪4处于前进角θ的焊接姿势。处于短路期间Ts时，如该图(A)所示，焊接电流Iw增加，如该图(B)所示，焊接电压Vw处于低值的短路电压值。

如该图(A)所示，随着焊接电流Iw增加而对熔滴1a作用电磁的夹紧力，如该图(F)所示，在熔滴1a的上部形成缩颈1b。由于前进角而短路的熔滴1a产生倾斜，因此该缩颈1b非对称地被形成。如该图(B)所示，通过电压上升值ΔV达到缩颈检测基准值信号Vtn的值来检测该缩颈1b的发生时，如该图(C)所示，缩颈检测信号Nd在时刻t2处于高电平。与此相对应，如图(A)所示，焊接电流Iw骤减而变为低值。

如图(F)所示，由于缩颈1b非对称地进行，因此该进行速度与前进角小时(缩颈1b大致对称地形成时)相比变缓慢。其结果如图(G)所示，在熔滴1a在熔化池2a中大致过渡前，电弧3再次发生，溅射1c发生。即前进角变大时，熔滴1a的过渡所需要的时间变长，因此在缩颈检测时间Tn中熔滴1a没有充分地在熔化池2a中过渡前电弧3再次发生，溅射1c发生。

发明内容

在此，本发明的目的在于提供一种即使在焊枪的前进角大时也能够削減溅射的发生的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法。

为了解决上述课题，第1发明的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，在熔化电极与母材之间反复电弧发生状态与短路状态的熔化电极电弧焊接中，通过熔化电极/母材间的电压值或者电阻值的变化达到缩颈检测基准值来检测从短路状态到电弧再次发生的前兆现象即熔滴的缩颈现象，检测该缩颈现象时，使短路负载中通电的焊接电流骤减而在低电流值的状态下使电弧再次发生，其中，

焊枪的前进角变大时，进行缩颈检测时间控制，以使从上述缩颈现象检测时刻到上述电弧再次发生时刻为止的缩颈检测时间变长。

第2发明根据第1发明所述的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，其特征在于，上述前进角变大时，通过减小上述缩颈检测基准值来进行上述缩颈检测时间控制。

第3发明根据第1发明所述的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，其特征在于，检测上述缩颈检测时间，按照该缩颈检测时间的检测值与缩颈检测时间设定值相等的方式通过反馈控制使上述缩颈检测基准值变化，上述前进角变大时，通过增大上述缩颈检测时间设定值来进行上述缩颈检测时间控制。

第4发明根据第1～3发明中任一项所述的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，其特征在于，随着上述前进角变大，在上述短路负载中通电的焊接电流的峰值按照变小的方式进行变化。

【发明的效果】

通过上述第1发明，由于按照如果前进角变大则缩颈检测时间变长的方式进行控制，因此在电弧再次发生之后熔滴过渡完成。因此，即使前进角变大也能抑制溅射的增加。

通过上述第2发明，通过前进角变大时减小缩颈检测基准值，来延长缩颈检测时间。由此，即使前进角增大，由于电弧再次发生之后熔滴的过渡结束，因此能够削減溅射的发生。

通过上述第3发明，通过前进角变大时增大缩颈检测时间设定值，来延长缩颈检测时间。由此，即使前进角变大，由于电弧再次发生之后熔滴的过渡结束，因此能够削減溅射的发生。

通过上述第4发明，通过随着前进角增大而减小短路负载通电的焊接电流(短路电流)的峰值，从而能够抑制对非对称地进行的缩颈部作用过剩的电磁的夹紧力。因此，能够进一步削減溅射的发生。

附图说明

图1为用于实施本发明的实施方式1相关的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。

图2为用于例示图1中的前进角对应缩颈检测基准值设定函数f(θr)的图。

图3为用于实施本发明的实施方式2相关的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。

图4为用于例示图3中的前进角对应缩颈检测时间设定函数g(θr)的图。

图5为表示本发明的实施方式3相关的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法的短路电流的波形图。

图6为用于实施本发明的实施方式3相关的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。

图7为图6的焊接电源PS的详细的框图。

图8为现有技术的熔化电极电弧焊接的电流/电压波形图。

图9为用于实施现有技术中的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。

图10为图9的焊接装置的各信号的时序图。

图11为表示用于说明课题的前进角大时的熔滴过渡的状态的图。

【符号的说明】

1         焊丝

1a        熔滴

1b        缩颈

1c        溅射

2         母材

2a        熔化池

3         电弧

4         焊枪

DR        驱动电路

Dr        驱动信号

Ea        误差放大信号

EI        电流误差放大电路

Ei        电流误差放大信号

ET        误差放大电路

EV        电压误差放大电路

Ev        电压误差放大信号

f(θr)     前进角对应缩颈检测基准值设定函数

Fθ        前进角对应缩颈检测基准值设定电路

g(θr)     前进角对应缩颈检测时间设定函数

Ia        电弧再次发生时电流值

ID        电流检测电路

Id        电流检测信号

Ip1、Ip2  短路电流的峰值

IPR       峰值设定电路

Ipr       峰值设定信号

Iw        焊接电流

ND        缩颈检测控制电路

Nd        缩颈检测信号

PM        电源主电路

PWM       脉冲宽度调制电路

Pwm       脉冲宽度调制信号

PS        焊接电源

R         电阻器

SD        短路判断电路

Sd        短路判断信号

SP        外部特性切换电路

SDT       误差积分电路

Ta        电弧期间

Tn        缩颈检测时间

TND       缩颈检测时间检测电路

Tnd       缩颈检测时间检测信号

TNR       缩颈检测时间设定电路

Tnr       缩颈检测时间设定信号

TR        晶体管

Ts        短路期间

VD        电压检测电路

Vd        电压检测信号

Vo        输出电压

VR        电压设定电路

Vr        电压设定信号

Vs        短路电压值

Vta       短路/电弧判断值

VTN       缩颈检测基准值设定电路

Vtn       缩颈检测基准值(信号)

Vw        焊接电压

ΔT       时间误差放大信号

ΔV       电压上升值

θ        前进角

θR       前进角设定电路

θr       前进角设定信号

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[实施方式1]

图1为用于实施本发明的实施方式1相关的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。该图与上述的图9相对应，在相同的模块中赋予相同符号并省略它们的说明。以下，参照附图对与图9不同的用虚线表示的模块进行说明。

前进角设定电路θR输出预定的前进角设定信号θr。前进角对应缩颈检测基准值设定电路Fθ将该前进角设定信号θr作为输入，通过预定的前进角对应缩颈检测基准值设定函数f(θr)来算出缩颈检测基准值信号Vtn的值并输出。关于该前进角对应缩颈检测基准值设定函数Vtn＝f(θr)，在图2中后面叙述。按照该被算出的缩颈检测基准值信号Vtn进行缩颈的检测。关于除此之外的模块，与图9的对应的模块相同。

上述前进角设定电路θR在焊接装置的操作面板中设置设定旋钮，焊接操作者也可通过手动来设定。此外，在使用焊接机器人的情况下，也可根据教示操纵台(teach pendant)来设定前进角设定信号θr。进而根据机器人的教示数据算出前进角，也可自动设定前进角设定信号θr。

图2为例示上述前进角对应缩颈检测基准值设定函数Vtn＝f(θr)的图。该图的横轴表示前进角设定信号θr，纵轴表示缩颈检测基准值信号Vtn。以下参照该图进行说明。

如图(A)所示，函数f(θr)的例示1，随着前进角设定信号θr变大，缩颈检测基准值信号Vtn的值变小。此外，如该图(B)所示，函数f(θr)的例示2，在前进角设定信号θr小于规定值θp时，将缩颈检测基准值信号Vtn的值设定为第1规定值，在θp以上时，设定为比第1规定值小的值即第2规定值。此外，如该图(C)所示，函数f(θr)的例示3，随着前进角设定信号θr的值变大，缩颈检测基准值信号Vtn的值变小。进而，变为规定值θp以上时，增大该反比例的斜率。

在该图(B)以及图(C)中，设置θp的理由在于在前进角成为规定值θp以上时溅射的发生越发增加的缘故。θp为例如35～45程度。

如上所述，前进角变大时，由于缩颈的形成为非对称，因此为了熔滴完全地在熔化池中过渡而需要花费时间。在该过渡完成之前，电弧再次发生时，溅射发生。因此，如果按照随着前进角变大，缩颈检测时间Tn变长的方式进行控制(缩颈检测时间控制)，则在电弧再次发生之后，熔滴的过渡大致完成，能够削減溅射的发生。上述的实施方式1中，随着前进角变大来减小缩颈检测基准值，作为该缩颈检测时间控制。由此，由于缩颈检测灵敏度增大，因此能够在更早的阶段检测缩颈的发生。其结果缩颈检测时间变长。

因此，通过上述的实施方式1，通过前进角变大时，减小缩颈检测基准值，来延长缩颈检测时间。由此，即使前进角变大，在电弧再次发生之后熔滴的过渡大致完成，因此能够削減溅射的发生。

[实施方式2]

图3为用于实施本发明的实施方式2相关的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。在该图中对与上述图9相同的模块赋予相同符号并省略它们的说明。以下，对与图9不同的用虚线表示的模块进行说明。

缩颈检测时间检测电路TND将缩颈检测信号Nd作为输入来检测每次短路的缩颈检测时间Tn，算出它们的平均值，输出缩颈检测时间检测信号Tnd。

前进角设定电路θR输出预定的前进角设定信号θr。前进角对应缩颈检测时间设定电路TNR将该前进角设定信号θr作为输入，按照预定的前进角对应缩颈检测时间设定函数g(θr)输出缩颈检测时间设定信号Tnr。误差放大电路ET放大该缩颈检测时间设定信号Tnr与上述缩颈检测时间检测信号Tnd之间的误差，输出时间误差放大信号ΔT。误差积分电路SDT对该时间误差放大信号ΔT进行积分，输出缩颈检测基准值信号Vtn。通过该缩颈检测基准值信号Vtn来检测缩颈进行缩颈检测控制。

通过上述结构，缩颈检测基准值信号Vtn，按照缩颈检测时间检测信号Tnd的值与缩颈检测时间设定信号Tnr的值相等的方式被反馈控制并被自动调整。此外，缩颈检测时间设定信号Tnr的值按照前进角设定信号θr而变化为适当值。即设定为前进角设定信号θr的值变大时，缩颈检测时间设定信号Tnr的值变长。因此，按照随着前进角变大，缩颈检测时间Tn变长的方式来进行缩颈检测时间控制。

图4为用于例示上述前进角对应缩颈检测时间设定函数g(θr)的图。该图的横轴表示前进角设定信号θr，纵轴表示缩颈检测时间设定信号Tnr。以下参照该图进行说明。

如该图(A)所示，函数g(θr)的例示1，随着前进角设定信号θr变大而缩颈检测时间设定信号Tnr的值变大。此外，如该图(B)所示，函数g(θr)的例示2，在前进角设定信号θr小于规定值θp时，将缩颈检测时间设定信号Tnr的值设定为第1规定值，在θp以上时设定为比第1规定值大的值即第2规定值。此外，如该图(C)所示，函数g(θr)的例示3，随着前进角设定信号θr的值变大，缩颈检测时间设定信号Tnr的值变大。进而，成为规定值θp以上时，增大该比例的斜率。

在该图(B)以及图(C)中，设置θp的理由在于前进角为规定值θp以上时，溅射的发生越发增加的缘故。

如上所述，前进角变大时，缩颈的形成为非对称，因此为了熔滴在熔化池中过渡而需要花费时间。在该过渡大致结束之前，电弧再次发生时，溅射发生。因此，如果按照随着前进角变大，缩颈检测时间Tn变长的方式进行控制(缩颈检测时间控制)，则在电弧再次发生之后熔滴的过渡大致结束，能够削減溅射的发生。上述的实施方式2中，作为该缩颈检测时间控制，按照随着前进角变大来增大缩颈检测时间设定信号的值的方式来进行。其结果缩颈检测时间增长。

因此，通过上述的实施方式2，前进角变大时，通过增大缩颈检测时间设定信号的值，从而增大缩颈检测时间。由此，即使前进角变大，由于电弧再次发生之后熔滴的过渡大致结束，因此能够削減溅射的发生。

[实施方式3]

图5为表示本发明的实施方式3相关的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法的短路电流的波形图。该图(A)为焊枪的前进角小时的波形图，该图(B)为前进角大时的波形图。以下参照该图进行说明。

时刻t1中，在焊丝前端形成的熔滴与母材处于短路状态时，短路负载通电的焊接电流即短路电流增加。如该图(A)所示，在时刻t2中检测在熔滴中缩颈已发生时，短路电流骤减。在时刻t3中电弧再次发生时，焊接电流增加。该图(B)的情况也同样。但是，在实施方式1以及2中由于上述的缩颈检测时间控制发挥作用，因此前进角大的该图(B)的情况下，从在时刻t2检测缩颈开始到电弧再次发生的时刻延迟到时刻t4。这是由于前进角变大时，按照时刻t2～t4的缩颈检测时间变长的方式被控制的缘故。

该图(A)时的短路电流的峰值为Ip1，该图(B)时的短路电流的峰值为Ip2。在此，按照Ip1＞Ip2的方式控制短路电流。即按照随着前进角变大，短路电流的峰值变小的方式来控制短路电流。如果前进角大时减小短路电流的峰值，则作用于缩颈的电磁的夹紧力减弱，因此使熔滴变形的力减弱。其结果能够抑制前进角大时的溅射的发生。

图6为用于实施本发明的实施方式3相关的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法的焊接装置的框图。该图与上述的图1相对应，对与图1相同的模块赋予相同的符号并省略它们的说明。与图1不同点在于，前进角设定信号θr被输入到焊接电源PS。除此之外与图1相同。

图7为上述图6的焊接电源PS的详细的框图。如该图所示的焊接电源PS将来自外部的前进角设定信号θr作为输入输出输出电压Vo以及焊接电流Iw。以下参照该图对各模块进行说明。

电源主电路PM将3相200V等的商用电源(图示省略)作为输入，按照后述的脉冲宽度调制信号Pwm进行逆变器控制的输出控制，输出输出电压Vo以及焊接电流Iw。该电源主电路PM由下述部分构成，即对商用电源进行整流的1次整流器、对被整流的直流进行平滑的电容器、将平滑后的直流变换为高频交流的逆变器电路、将高频交流降压到适于电弧焊接的电压值的高频变压器、对被降压的高频交流进行整流的2次整流器、对被整流的直流进行平滑的电抗器、将上述脉冲宽度调制信号Pwm作为输入来驱动逆变器电路的开关元件的逆变器驱动电路。

电流检测电路ID检测焊接电流Iw，输出电流检测信号Id。电压检测电路VD检测输出电压Vo，输出电压检测信号Vd。短路判断信号SD将该电压检测信号Vd作为输入，通过该值来判断短路期间与电弧期间，输出短路期间中处于高电平，电弧期间中处于低电平的短路判断信号Sd。电压设定电路VR输出预定的电压设定信号Vr。该电压设定信号Vr通过设定电弧期间中的电弧电压来设定电弧长。电压误差放大电路EV对上述电压设定信号Vr与上述电压检测信号Vd之间的误差进行放大，输出电压误差放大信号Ev。

峰值设定电路IPR将来自外部的前进角设定信号θr作为输入，输出与该值对应的峰值设定信号Ipr。该峰值设定信号Ipr的值被设定为前进角设定信号θr的值越大则越小。短路电流波形设定电路ISR将该峰值设定信号Ipr作为输入，输出用于形成与该峰值对应的短路电流波形的短路电流波形设定信号Isr。电流误差放大电路EI放大该短路电流波形设定信号Isr与上述电流检测信号Id之间的误差，输出电流误差放大信号Ei。外部特性切换电路SP将上述电压误差放大信号Ev、上述电流误差放大信号Ei以及上述短路判断信号Sd作为输入，输出误差放大信号Ea。该外部特性切换电路SP，在短路判断信号Sd为低电平(电弧期间)时输出电压误差放大信号Ev作为误差放大信号Ea，高电平(短路期间)时输出电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea。因此，焊接电源的外部特性，在电弧期间中为恒电压特性，在短路期间中为恒电流特性。短路期间中处于恒电流特性，因此能够通电与上述短路电流波形设定信号Isr对应的短路电流。其结果短路电流的峰值被控制为由上述峰值设定信号Ipr规定的值。

脉冲宽度调制电路PWM将上述误差放大信号Ea作为输入，进行脉冲宽度调制控制，输出脉冲宽度调制信号Pwm。由此，上述电源主电路PM中所包括的逆变器电路通过脉冲宽度调制控制进行输出控制。在该图中，关于焊丝的送给相关的模块省略图示。

在上述的实施方式3中，对缩颈检测时间控制为实施方式1的方法的情况进行了说明，但对实施方式2的缩颈检测时间控制的方法也同样能够适用。

通过上述实施方式3，通过随着前进角增大而短路负载通电的焊接电流(短路电流)的峰值减小，能够抑制对非对称地进行的缩颈部作用过剩的电磁的夹紧力。由此，能够进一步削減溅射的发生。

上述的函数f(θr)以及g(θr)也可按照焊接法、焊丝的种类、平均焊接电流等来变化。本发明能够适用于所有熔化电极电弧焊接中，因此能够适用于CO2焊接、MAG/MIG焊接、脉冲电弧焊接、交流脉冲电弧焊接等中。

Claims (4)

1.一种熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，在熔化电极与母材之间反复电弧发生状态与短路状态的熔化电极电弧焊接中，通过熔化电极/母材间的电压值产生变化的变化值或者电阻值产生变化的变化值达到缩颈检测基准值来检测从短路状态到电弧再次发生的前兆现象、即熔滴的缩颈现象，检测该缩颈现象时，使短路负载中通电的焊接电流骤减而在低电流值的状态下使电弧再次发生，其中，

焊枪的前进角变大时，进行缩颈检测时间控制，以使从上述缩颈现象的检测时刻到上述电弧再次发生时刻为止的缩颈检测时间变长。

2.根据权利要求1所述的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，其特征在于，

上述前进角变大时，通过减小上述缩颈检测基准值来进行上述缩颈检测时间控制。

3.根据权利要求1所述的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，其特征在于，

检测上述缩颈检测时间，按照该缩颈检测时间的检测值与缩颈检测时间设定值相等的方式通过反馈控制使上述缩颈检测基准值变化，

上述前进角变大时，通过增大上述缩颈检测时间设定值来进行上述缩颈检测时间控制。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的熔化电极电弧焊接的缩颈检测控制方法，其特征在于，

随着上述前进角变大，在上述短路负载中通电的焊接电流的峰值按照变小的方式进行变化。

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