CN103418888A - 交流脉冲电弧焊接控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的交流脉冲电弧焊接控制方法的目的在于，在消耗电极交流脉冲电弧焊接中，即使将电极负极性电流比率设定为较大的值，也能够维持稳定的焊接状态。为此，在电极负极性基值期间中对基值电流进行通电，在电极负极性峰值期间(Tpn)中对电极负极性峰值电流(Ipn)进行通电，在电极正极性峰值期间中对峰值电流进行通电，在电极正极性基值期间中对基值电流进行通电。在电极负极性峰值期间(Tpn)中产生短路，当该短路的产生时间点的与熔滴尺寸相关的值小于基准值时使该短路期间中的电流增加，当与熔滴尺寸相关的值为基准值以上时在短路产生时间点切换为电极正极性峰值期间。由此，能够与熔滴尺寸的大小无关地进行顺利的熔滴过渡，因此能够维持稳定的焊接状态。

Description

交流脉冲电弧焊接控制方法

技术领域

本发明涉及即使电极负极性电流比率被设定为较大的值，也能够得到稳定的焊接状态的交流脉冲电弧焊接控制方法。

背景技术

在交流脉冲电弧焊接中，通过将电极正极性期间中的峰值电流以及基值电流的通电、和电极负极性期间中的基值电流的通电作为1个周期来反复进行，来进行焊接。在该交流脉冲电弧焊接中，通过调整电极负极性期间，能够使电极负极性期间的电流在焊接电流的平均值中所占的比率即电极负极性电流比率变化，从而控制向母材的热输入。因此，能够实现低热输入焊接，能够进行高品质的薄板焊接。此外，通过使电极负极性电流比率变化，能够配合工件来优化熔深(depth of fusion)、堆高高度等焊道形状。通常，电极负极性电流比率在0～30％程度的范围内被使用。在此，电极负极性电流比率为0％是指直流脉冲电弧焊接。

根据工件不同，有时需要形成减小熔深部、增大堆高部的稀释率小的焊道形状。例如，在铁钢材料的薄板焊接中，有时会对在焊接接缝部存在较大间隙的工件进行高速焊接。在这种情况下，为了用熔融金属来填埋间隙，并减小熔深，需要稀释率小的焊道形状。为了形成这样的焊道形状，需要将电极负极性电流比率设定为比上述通常范围大的值即30％以上。有时也产生需要设定为超过50％的值的情况。在这种情况下，使用如下交流脉冲电弧焊接方法：将电极正极性期间中的峰值电流以及基值电流的通电、和电极负极性期间中的峰值电流以及基值电流的通电作为1个周期来进行焊接。以下，对该现有技术(参照专利文献1)进行说明。在以下的说明中，电极负极性期间的焊接电流以及焊接电压为负的值，但当记载了值的大小时意味着其绝对值的大小。

图4是表示现有技术中的交流脉冲电弧焊接控制方法的焊接电流Iw的波形图。在该图中，从0A起上侧表示电极正极性EP，下侧表示电极负极性EN。该图是电极负极性电流比率被设定为比通常范围(0～30％程度)大的情况。为了防止极性切换时的断弧，在极性切换时将短时间的高电压施加于焊丝与母材之间。以下，参照该图进行说明。

在时刻t1～t2的电极负极性基值期间Tbn中，对小于临界值的电极负极性基值电流Ibn进行通电。在时刻t2～t3的电极负极性峰值期间Tpn中，对值比电极负极性基值电流Ibn大的电极负极性峰值电流Ipn进行通电。在时刻t3将极性翻转。在时刻t3～t4的电极正极性峰值期间Tp中，对临界值以上的电极正极性峰值电流Ip进行通电。在时刻t4～t5的电极正极性基值期间Tb中，对小于临界值的电极正极性基值电流Ib进行通电。时刻t5～t6再次成为上述的电极负极性基值期间Tbn，时刻t6～t7再次成为上述的电极负极性峰值期间Tpn，时刻t7～t8再次成为上述的电极正极性峰值期间Tp。时刻t1～t5的期间成为1个脉冲周期Tf。此外，时刻t1～t3的期间成为电极负极性期间Ten。也存在删除上述的电极正极性基值期间Tb的情况。在此情况下，反复出现：电极负极性基值期间Tbn→电极负极性峰值期间Tpn→电极正极性峰值期间Tp→电极负极性基值期间Tbn。

上述的电极正极性峰值期间Tp、上述的电极正极性峰值电流Ip、上述的电极负极性峰值期间Tpn、上述的电极负极性峰值电流Ipn、上述的电极负极性基值电流Ibn以及上述的电极正极性基值电流Ib，被预先设定为恰当值。此外，按照焊接电压的绝对值的平均值与预先规定的电压设定值相等的方式来对上述的脉冲周期Tf的长度进行反馈控制(电弧长控制)。由于使该脉冲周期Tf变化，因此上述的电极正极性基值期间Tb或上述的电极负极性基值期间Tbn通过上述的反馈控制而变化。当上述的电极正极性基值期间Tb通过反馈控制而变化时，上述的电极负极性基值期间Tbn被预先设定为恰当值。反之，当上述的电极负极性基值期间Tbn通过反馈控制而变化时，上述的电极正极性基值期间Tb被预先设定为恰当值。在该图中，电极负极性电流比率Ren如下。

Ren＝((Tpn·|Ipn|+Tbn·|Ibn|)/(Tp·Ip+Tpn·|Ipn|+Tbn·|Ibn|+Tb·Ib))×100

在焊丝的材质为铁、保护气体的种类为80％Ar+20％CO2的混合气体的情况下的各参数的设定值，例如如以下所示。Tp＝1.7ms，Ip＝450A，Tpn＝2.0～10.0ms，Ipn＝200～500A，Ib＝60A，Ibn＝60A。并且，在对Tbn进行了反馈控制的情况下，Tb＝0～4.0ms。当Tb＝0时，是不存在电极正极性基值期间的情况。被反馈控制的Tbn的范围是10～1ms程度。

在该图中，示出了上述的电极正极性峰值电流Ip以及上述的电极负极性峰值电流Ipn的上升以及下降急剧且成为矩形波的情况。但是，也可以使这些峰值电流的上升沿以及或下降沿具有规定的倾斜，成为梯形波。在针对铝材的交流脉冲电弧焊接中，通过使这些峰值电流成为梯形波，能够减弱电弧力从而削减溅射的产生。此外，也可以使电极负极性峰值电流Ipn以矩形波、正弦波、三角波状地振动。这样一来，能够将熔滴的形成状态稳定化。

接着，在该图中，对熔滴的形成以及过渡进行说明。在时刻t4的电极正极性峰值期间Tp的结束附近，熔滴过渡。在时刻t4～t5的电极正极性基值期间Tb中，对小于临界值的小电流进行通电，并且，为电极正极性EP，因此只产生很少的焊丝前端的熔融，几乎不形成熔滴。在时刻t5～t6的电极负极性基值期间Tbn，焊丝前端的熔融被促进从而形成较小的熔滴。这是由于按照电极负极性电流比率变大的方式被设定，因此电极负极性基值期间Tbn变长。因此，即使电极负极性基值电流Ibn为小于临界值的小电流值，也会在电极负极性EN促进焊丝前端的熔融因而形成较小的熔滴。在时刻t6～t7的电极负极性峰值期间Tpn中，对大电流值的电极负极性峰值电流Ipn进行通电，因此熔滴逐渐成长变大。在该期间的结束附近虽然会在熔滴中产生缩颈，但由于熔滴的尺寸较大因此还不至于使其过渡。在时刻t7～t8的电极正极性峰值期间Tp中，由于对临界值以上的第电流进行通电，因此较强的电磁收缩力作用在熔滴的缩颈部，缩颈急速发展从而熔滴过渡。该过渡的熔滴尺寸与直流脉冲电弧焊接以及通常的电极负极性电流比率下的交流脉冲电弧焊接的情况相比变大。但是，该较大的尺寸的熔滴，通过大电流值的电极正极性峰值电流Ip所产生的较强的电弧力而被推向熔池，因此将会不怎么产生溅射地进行过渡。如上所述，当电极负极性电流比率被设定为较大的值时，在电极负极性峰值期间Tpn中熔滴将会急速成长，应在峰值期间中过渡的熔滴的尺寸变大。因此，通过设置两个峰值期间，并且，将一个峰值期间设为电极负极性峰值期间Tpn，将另一个峰值期间设为电极正极性峰值期间Tp，从而使较大尺寸的熔滴可靠地过渡。进而，通过改变这两个峰值期间的极性，从而容易将电极负极性电流比率设定为较大的值。在该图中，在上述的电极正极性基值期间Tb通过反馈控制而发生变化的情况下使电极负极性电流比率变化时，通过使上述的电极负极性峰值期间Tpn、电极负极性峰值电流Ipn、电极负极性基值期间Tbn或电极负极性基值电流Ibn中的至少1个以上发生变化来进行。在上述的电极负极性基值期间Tbn通过反馈控制而发生变化的情况下使电极负极性电流比率变化时，通过上述的电极负极性峰值期间Tpn、电极负极性峰值电流Ipn或电极负极性基值电流Ibn中的至少1个以上发生变化来进行。在此，为了将电极负极性电流比率设定为比通常范围大，优选通过调整上述的电极负极性峰值期间Tpn或上述的电极负极性峰值电流Ipn中的至少1个以上来进行。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2010-234441号公报

发明内容

如上所述，在现有技术的交流脉冲电弧焊接中，焊丝前端的熔滴，在电极负极性基值期间Tbn中一点一点地变大，若进入电极负极性峰值期间Tpn则急速地成长变大。并且，若进入电极正极性峰值期间Tp，则熔滴持续成长，并且在熔滴上部急速地形成缩颈，在期间结束附近熔滴顺利地向熔池过渡。当熔滴的成长以及过渡在该循环中进行时，成为1个脉冲周期1个熔滴过渡状态，因此成为溅射产生较少的稳定的焊接状态。

但是，在电极负极性峰值期间Tpn中，产生如下情况：焊丝前端的熔滴和母材有时成为短路状态。这是由于，在电极负极性峰值期间Tpn中熔滴急速变大，与熔池之间的距离变短。若成为电极正极性峰值期间Tp，则熔池由于较强的电弧力而成为凹陷的状态，熔滴与熔池之间的距离变长，因此几乎不再产生短路。若在电极负极性峰值期间Tpn中产生短路，则对处于短路状态的较大尺寸的熔滴通电大电流，因此虽然熔滴向熔池短路过渡，但此时将会使很多的溅射飞散。结果，熔滴过渡状态也变得不稳定，1个脉冲周期1个熔滴过渡的状态也会破坏。因此，当在电极负极性峰值期间Tpn中产生了短路时，需要按照抑制溅射的产生的方式顺利地使熔滴短路过渡从而使其尽早恢复到电弧状态，抑制熔滴过渡状态变得不稳定的情况。

因此，在本发明中，目的在于提供一种当将电极负极性电流比率设定为比通常范围(0～30％)大的值来进行焊接时，即使在电极负极性峰值期间Tpn中产生短路也能够维持稳定的焊接状态的交流脉冲电弧焊接控制方法。

为了解决上述课题，本发明的第1方式，是一种交流脉冲电弧焊接控制方法，以预先规定的进给速度对焊丝进行进给，并且在电极负极性基值期间中对小于临界值的电极负极性基值电流进行通电，接着在电极负极性峰值期间中对值比所述电极负极性基值电流大的电极负极性峰值电流进行通电，接着在电极正极性峰值期间中对临界值以上的电极正极性峰值电流进行通电，将这些焊接电流的通电作为1个周期来反复进行焊接，所述交流脉冲电弧焊接控制方法的特征在于，

在所述电极负极性峰值期间中在所述焊丝与母材之间产生短路，当该短路的产生时间点的与熔滴尺寸相关的值小于基准值时，在该短路期间中对值比电极负极性峰值电流大的焊接电流进行通电，当所述与熔滴尺寸相关的值为所述基准值以上时，在所述短路产生时间点切换为所述电极正极性峰值期间。

本发明的第2方式，是根据第1方式所述的交流脉冲电弧焊接控制方法，其特征在于，所述与熔滴尺寸相关的值是从所述电极负极性峰值期间的开始时间点起的经过时间。

本发明的第3方式，是根据第1方式所述的交流脉冲电弧焊接控制方法，其特征在于，所述与熔滴尺寸相关的值是从所述电极负极性峰值期间的开始时间点起的所述焊接电流的积分值。

本发明的第4方式，是根据第1方式～第3方式中任一项所述的交流脉冲电弧焊接控制方法，其特征在于，接着所述电极正极性峰值期间之后，设置对小于临界值的电极正极性基值电流进行通电的电极正极性基值期间来作为1个周期。

发明效果

根据本发明，当与熔滴尺寸相关的值小于基准值时，是短路在电极负极性峰值期间Tpn的早期产生的情况，因而产生了短路的时间点的熔滴尺寸由于处于成长的早期因此不怎么大。因此，通过使焊接电流增加，能够促进熔滴过渡，能够迅速地使电弧再次产生。因此，短路所伴随的溅射的产生较少，能够维持稳定的焊接状态。另一方，当与熔滴尺寸相关的值为基准值以上时，是短路在电极负极性峰值期间Tpn的中期以后产生的情况，因而产生了短路的时间点的熔滴尺寸由于处于成长急速发展之后因此变大。因此，仅通过使焊接电流增加无法进行顺利的熔滴过渡。因此，通过将极性切换为电极正极性，并且对大电流值的电极正极性峰值电流进行通电，从而促进顺利的熔滴过渡，迅速地使电弧再次产生。因此，能够抑制短路所伴随的溅射的产生，能够维持稳定的焊接状态。

附图说明

图1是仅取出在电极负极性峰值期间Tpn的早期产生了短路时的电极负极性峰值期间Tpn来进行显示的焊接电流以及焊接电压波形图。

图2是仅取出在电极负极性峰值期间Tpn的中期以后产生了短路时的电极负极性峰值期间Tpn来进行显示的焊接电流以及焊接电压波形图。

图3是用于实施本发明的实施方式所涉及的交流脉冲电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图4是现有技术的交流脉冲电弧焊接中的电流波形图。

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。

本发明的实施方式所涉及的交流脉冲电弧焊接控制方法的焊接电流波形，与上述的图4相同。即，存在将电极负极性基值期间Tbn→电极负极性峰值期间Tpn→电极正极性峰值期间Tp→电极正极性基值期间Tb作为1个脉冲周期Tf的情况、和将电极负极性基值期间Tbn→电极负极性峰值期间Tpn→电极正极性峰值期间Tp作为1个脉冲周期Tf的情况。但是，在本实施方式中，在电极负极性峰值期间Tpn中产生了短路时的焊接电流波形与现有技术不同，以下进行说明。

图1是在上述的图4中仅取出在时刻t2～t3的电极负极性峰值期间Tpn中产生了短路时的电极负极性峰值期间Tpn来进行显示的焊接电流以及焊接电压波形图。该图(A)表示焊接电流Iw的波形，该图(B)表示焊接电压Vw的波形。该图是如下情况：在比从电极负极性峰值期间Tpn开始的时刻t2起经过预先规定的基准值的时刻早的时刻t21产生了短路的情况。除此之外的期间的焊接电流波形与上述的图4相同。在该图中，时刻t2以前的期间成为电极负极性基值期间Tbn，时刻t3以后的期间极性翻转从而成为电极正极性峰值期间Tp。以下，参照该图进行说明。

在时刻t2，电极负极性峰值期间Tpn开始后，如该图(A)所示，预先规定的电极负极性峰值电流Ipn通电，如该图(B)所示，施加与电弧长成比例的电极负极性峰值电压值。在时刻t21，若焊丝前端的熔滴与熔池接触从而产生短路，则如该图(B)所示，焊接电压Vw急剧减小为数V的短路电压值。此时，由于电极负极性峰值期间Tpn开始之后的经过时间(t2～t21的时间)比上述基准值短，因此如该图(A)所示，焊接电流Iw从电极负极性峰值电流值Ipn逐渐变大。若焊接电流Iw变大，则作用于熔滴的收缩力变强并形成缩颈，因此熔滴向熔池过渡，在时刻t22再次产生电弧。在时刻t22再次产生电弧后，如该图(B)所示，焊接电压Vw急剧增大为原来的电弧电压值。同时，如该图(A)所示，焊接电流Iw回到电极负极性峰值电流值Ipn。然后，在从时刻t2起规定时间后的时刻t3，极性翻转，被切换为电极正极性峰值期间Tp。

该图是短路在电极负极性峰值期间Tpn的早期产生的情况，因而产生了短路的时间点的熔滴尺寸由于处于成长的早期因此不怎么大。因此，通过使焊接电流增加，能够促进熔滴过渡，能够迅速地使电弧再次产生。因此，短路所伴随的溅射的产生较少，能够维持稳定的焊接状态。

图2是在上述的图4中，仅取出在从时刻t2起的电极负极性峰值期间Tpn中产生了短路时的电极负极性峰值期间Tpn来进行显示的焊接电流以及焊接电压波形图。该图(A)表示焊接电流Iw的波形，该图(B)表示焊接电压Vw的波形。该图是在从电极负极性峰值期间Tpn的开始时间点(时刻t2)经过了上述的基准值以后的时刻t23产生了短路的情况。该图与图1对应。以下，参照该图进行说明。

在时刻t2，电极负极性峰值期间Tpn开始后，如该图(A)所示，上述的电极负极性峰值电流Ipn通电，如该图(B)所示，施加与电弧长成比例的电极负极性峰值电压值。在时刻t23，若焊丝前端的熔滴与熔池接触从而产生短路，则如该图(B)所示，焊接电压Vw急剧减小到数V的短路电压值。此时，由于电极负极性峰值期间Tpn开始之后的经过时间(t2～t23的时间)比上述的基准值长，因此在从该时刻t23起规定时间后的时刻t3使极性翻转，切换为电极正极性峰值期间Tp。该规定时间被设定为0～0.2ms程度。该规定时间是使处理待机到短路状态变得更加可靠为止的时间。由于在该定时切换极性，因此从时刻t2起的电极负极性峰值期间Tpn的时间长度比本来的设定值短。在时刻t3，进入电极正极性峰值期间Tp后，如该图(B)所示，虽然焊接电压Vw的极性翻转(成为正值)，但保持短路电压值不变。同时，如该图(A)所示，焊接电流Iw成为预先规定的电极正极性峰值电流值Ip。因为极性成为电极正极性，且大电流值的电极正极性峰值电流Ip通电，所以作用于熔滴的收缩力变强并形成缩颈，并且，由于将熔滴向熔池方向推出的力起作用，因此熔滴向熔池过渡，在时刻t31再次产生电弧。若在时刻t31再次产生电弧，则如该图(B)所示，焊接电压Vw急剧增大到原来的电弧电压值。然后，电极正极性峰值期间Tp将会持续规定时间。

该图是短路在电极负极性峰值期间Tpn的中期以后产生的情况，因而产生了短路的时间点的熔滴尺寸由于处于成长急速发展之后因此变大。因此，仅通过如图1所示使焊接电流增加无法进行顺利的熔滴过渡。因此，通过将极性切换为电极正极性，并且对大电流值的电极正极性峰值电流Ip进行通电，从而促进顺利的熔滴过渡，迅速地使电弧再次产生。因此，能够抑制短路所伴随的溅射的产生，能够维持稳定的焊接状态。

对上述的图1以及图2的动作整理如下。在电极负极性峰值期间Tpn中产生短路，当此时的熔滴尺寸比基准值小时，如图1所示使焊接电流增加来促进短路的解除，当熔滴尺寸比基准值大时，在短路判别时间点切换为电极正极性峰值期间Tp来促进短路的解除。熔滴尺寸通过与熔滴尺寸相关的值来检测。作为与熔滴尺寸相关的值，使用电极负极性峰值期间Tpn开始之后的经过时间或电极负极性峰值期间Tpn开始之后的焊接电流的积分值。基准值对应于各自而设定为恰当值。与熔滴尺寸相关的值为经过时间时的基准值被设定为例如1ms，与熔滴尺寸相关的值为电流的积分值时的基准值被设定为例如350A·ms。这些处理能够整理如下。

1)电极负极性峰值期间Tpn开始后，开始进行与熔滴尺寸相关的值的计算。

2)对产生了短路的时间点的上述与熔滴尺寸相关的值和预先规定的基准值进行比较。

3)当与熔滴尺寸相关的值小于基准值时，使短路期间中的焊接电流增加。

4)当与熔滴尺寸相关的值为基准值以上时，在该时间点切换为电极正极性峰值期间Tp。

图3是用于实施上述的本发明的实施方式所涉及的交流脉冲电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。该图是上述的电极负极性基值期间Tbn通过反馈控制而变化的情况。在该图中，省略了上述的极性切换时的高电压施加电路。以下，参照该图对各模块进行说明。

逆变器电路INV，将3相200V等的交流商用电源(图示省略)作为输入，对进行整流以及平滑后的直流电压，通过基于后述的电流误差放大信号Ei的脉冲宽度调制控制来进行逆变器控制，输出高频交流。逆变器变压器INT将高频交流电压降压至适合电弧焊接的电压值。2次整流器D2a～D2d将被降压后的高频交流整流为直流。电极正极性晶体管PTR通过后述的电极正极性驱动信号Pd而成为导通(ON)状态，此时焊接电源的输出成为电极正极性EP。电极负极性晶体管NTR通过后述的电极负极性驱动信号Nd而成为导通状态，此时焊接电源的输出成为电极负极性EN。电抗器WL对存在脉动的输出进行平滑。焊丝1通过与焊丝进给电动机WM结合的进给辊5的旋转而在焊炬4内被进给，在与母材2之间产生电弧3。在焊丝1与母材2之间施加焊接电压Vw，焊接电流Iw通电。

电压检测电路VD对上述的焊接电压Vw进行检测，输出电压检测信号Vd。电压平均化电路VAV将该电压检测信号Vd的绝对值平均化，输出电压平均值信号Vav。电压设定电路VR输出预先规定的电压设定信号Vr。电压误差放大电路EV对该电压设定信号Vr与上述的电压平均值信号Vav之间的误差进行放大，输出电压误差放大信号Ev。电压/频率变换电路VF，变换为与该电压误差放大信号Ev成比例的频率的信号，按照每个该频率短时间输出成为High电平的脉冲周期信号Tf。该脉冲周期信号Tf是按照每个脉冲周期短时间成为High电平的触发信号。

电极正极性峰值期间设定电路TPR输出预先规定的电极正极性峰值期间设定信号Tpr。电极负极性峰值期间设定电路TPNR输出预先规定的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr。电极正极性基值期间设定电路TBR输出预先规定的电极正极性基值期间设定信号Tbr。计时器电路TM将上述的脉冲周期信号Tf、上述的电极正极性峰值期间设定信号Tpr、上述的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr、上述的电极正极性基值期间设定信号Tbr以及后述的期间切换信号Tc作为输入，每当上述的脉冲周期信号Tf短时间变化为High电平时，输出计时器信号Tm，该计时器信号Tm在通过上述的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr而规定的期间中其值成为1，但是，当期间切换信号Tc变化为High电平时在中途结束该期间，接下来在通过上述的电极正极性峰值期间设定信号Tpr而规定的期间中其值成为2，接下来在通过上述的电极正极性基值期间设定信号Tbr而规定的期间中其值成为3，在之后的电极负极性基值期间中其值成为4。

电极正极性峰值电流设定电路IPR输出预先规定的电极正极性峰值电流设定信号Ipr。电极负极性峰值电流设定电路IPNR将后述的电流增加信号Tup作为输入，输出电极负极性峰值电流设定信号Ipnr，该电极负极性峰值电流设定信号Ipnr当电流增加信号Tup为Low电平时其值成为规定值，当电流增加信号Tup为High电平时成为从该规定值开始逐渐增加的值。电极负极性基值电流设定电路IBNR输出预先规定的电极负极性基值电流设定信号Ibnr。电极正极性基值电流设定电路IBR输出预先规定的电极正极性基值电流设定信号Ibr。切换电路SW将上述的计时器信号Tm、上述的电极正极性峰值电流设定信号Ipr、上述的电极负极性峰值电流设定信号Ipnr、上述的电极负极性基值电流设定信号Ibnr以及上述的电极正极性基值电流设定信号Ibr作为输入，当上述的计时器信号Tm＝1时将上述的电极负极性峰值电流设定信号Ipnr作为电流设定信号Ir而输出，当计时器信号Tm＝2时将上述的电极正极性峰值电流设定信号Ipr作为电流设定信号Ir而输出，当计时器信号Tm＝3时将上述的电极正极性基值电流设定信号Ibr作为电流设定信号Ir而输出，当计时器信号Tm＝4时将上述的电极负极性基值电流设定信号Ibnr作为电流设定信号Ir而输出。电流检测电路ID对上述的焊接电流Iw的绝对值进行检测，输出电流检测信号Id。电流误差放大电路EI对上述的电流设定信号Ir与上述的电流检测信号Id之间的误差进行放大，输出电流误差放大信号Ei。

驱动电路DV将上述的计时器信号Tm作为输入，当上述的计时器信号Tm＝1或4时输出上述的电极负极性驱动信号Nd，当计时器信号Tm＝2或3时输出上述的电极正极性驱动信号Pd。由此，在电极负极性基值期间以及电极负极性峰值期间成为电极负极性，在电极正极性峰值期间以及电极正极性基值期间成为电极正极性。进给速度设定电路FR输出预先规定的进给速度设定信号Fr。进给控制电路FC将该进给速度设定信号Fr作为输入，将用于以与该值对应的进给速度来进给焊丝1的进给控制信号Fc输出至上述的焊丝进给电动机WM。

短路判别电路SD，将上述的电压检测信号Vd作为输入，当其值小于阈值时输出成为High电平的短路判别信号Sd。该阈值是对短路和电弧进行判别的值，被设定为例如10V程度。熔滴尺寸相关值计算电路TD将上述的计时器信号Tm以及上述的电流检测信号Id作为输入，将从计时器信号Tm变化为1(电极负极性峰值期间)的时间点开始的时间经过或电流检测信号Id的积分值作为熔滴尺寸相关值信号Td而输出。短路处理电路SC将该熔滴尺寸相关值信号Td、上述的计时器信号Tm以及上述的短路判别信号Sd作为输入，当计时器信号Tm＝1，并且，短路判别信号Sd变化为High电平的时间点的熔滴尺寸相关值信号Td的值小于预先规定的基准值时，将短路判别信号Sd直接作为电流增加信号Tup而输出，当熔滴尺寸相关值信号Td的值为上述的基准值以上时，使期间切换信号Tc变化为High电平而输出。

在该图中，当删除电极正极性基值期间Tb时，只要设定为上述的电极正极性基值期间设定信号Tbr＝0即可。

根据上述的实施方式，在电极负极性峰值期间中在焊丝与母材之间产生短路，当该短路的产生时间点的与熔滴尺寸相关的值小于基准值时，在该短路期间中对值比电极负极性峰值电流大的焊接电流进行通电，当与熔滴尺寸相关的值为上述的基准值以上时，在短路产生时间点切换为所述电极正极性峰值期间。上述的与熔滴尺寸相关的值，是从电极负极性峰值期间的开始时间点起的经过时间或从电极负极性峰值期间的开始时间点起的焊接电流的积分值。由此，当与熔滴尺寸相关的值小于基准值时，是短路在电极负极性峰值期间Tpn的早期产生的情况，因而产生了短路的时间点的熔滴尺寸由于处于成长的早期因此不怎么大。因此，通过使焊接电流增加，能够促进熔滴过渡，能够迅速地使电弧再次产生。因此，短路所伴随的溅射的产生较少，能够维持稳定的焊接状态。另一方，当与熔滴尺寸相关的值为基准值以上时，是短路在电极负极性峰值期间Tpn的中期以后产生的情况，因而产生了短路的时间点的熔滴尺寸由于处于成长急速发展之后因此变大。因此，仅通过使焊接电流增加无法进行顺利的熔滴过渡。因此，通过将极性切换为电极正极性，并且对大电流值的电极正极性峰值电流进行通电，从而促进顺利的熔滴过渡，快速地使电弧再次产生。因此，能够抑制短路所伴随的溅射的产生，能够维持稳定的焊接状态。

符号说明

1       焊丝

2       母材

3       电弧

4       焊炬

5       进给辊

DV      驱动电路

EI      电流误差放大电路

Ei      电流误差放大信号

EN      电极负极性

EP      电极正极性

EV      电压误差放大电路

Ev      电压误差放大信号

FC      进给控制电路

Fc      进给控制信号

FR      进给速度设定电路

Fr      进给速度设定信号

Ib      电极正极性基值电流

Ibn     电极负极性基值电流

IBNR    电极负极性基值电流设定电路

Ibnr    电极负极性基值电流设定信号

IBR     电极正极性基值电流设定电路

Ibr     电极正极性基值电流设定信号

ID      电流检测电路

Id      电流检测信号

INT     逆变器变压器

INV     逆变器电路

Ip      电极正极性峰值电流

Ipn     电极负极性峰值电流

IPNR    电极负极性峰值电流设定电路

Ipnr    电极负极性峰值电流设定信号

IPR     电极正极性峰值电流设定电路

Ipr     电极正极性峰值电流设定信号

Ir      电流设定信号

Iw      焊接电流

Nd      电极负极性驱动信号

NTR     电极负极性晶体管

Pd      电极正极性驱动信号

PTR     电极正极性晶体管

Ren     电极负极性电流比率

SC      短路处理电路

SD      短路判别电路

Sd      短路判别信号

SW      切换电路

Tb      电极正极性基值期间

Tbn     电极负极性基值期间

TBR     电极正极性基值期间设定电路

Tbr     电极正极性基值期间设定信号

Tc      期间切换信号

TD      熔滴尺寸相关值计算电路

Td      熔滴尺寸相关值信号

Ten     电极负极性期间

Tf      脉冲周期(信号)

TM      计时器电路

Tm      计时器信号

Tp      电极正极性峰值期间

Tpn     电极负极性峰值期间

TPNR    电极负极性峰值期间设定电路

Tpnr    电极负极性峰值期间设定信号

TPR     电极正极性峰值期间设定电路

Tpr     电极正极性峰值期间设定信号

Tup     电流增加信号

VAV     电压平均化电路

Vav     电压平均值信号

VD      电压检测电路

Vd      电压检测信号

VF      电压/频率变换电路

VR      电压设定电路

Vr      电压设定信号

Vw      焊接电压

WL      电抗器

WM      焊丝进给电动机

Claims (4)

1.一种交流脉冲电弧焊接控制方法，以预先规定的进给速度对焊丝进行进给，并且在电极负极性基值期间中对小于临界值的电极负极性基值电流进行通电，接着在电极负极性峰值期间中对值比所述电极负极性基值电流大的电极负极性峰值电流进行通电，接着在电极正极性峰值期间中对临界值以上的电极正极性峰值电流进行通电，将这些焊接电流的通电作为1个周期来反复进行焊接，所述交流脉冲电弧焊接控制方法的特征在于，

在所述电极负极性峰值期间中在所述焊丝与母材之间产生短路，当该短路的产生时间点的与熔滴尺寸相关的值小于基准值时，在该短路期间中通电值比电极负极性峰值电流大的焊接电流，当所述与熔滴尺寸相关的值为所述基准值以上时，在所述短路产生时间点切换为所述电极正极性峰值期间。

2.根据权利要求1所述的交流脉冲电弧焊接控制方法，其特征在于，

所述与熔滴尺寸相关的值是从所述电极负极性峰值期间的开始时间点起的经过时间。

3.根据权利要求1所述的交流脉冲电弧焊接控制方法，其特征在于，

所述与熔滴尺寸相关的值是从所述电极负极性峰值期间的开始时间点起的所述焊接电流的积分值。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的交流脉冲电弧焊接控制方法，其特征在于，

接着所述电极正极性峰值期间之后，设置对小于临界值的电极正极性基值电流进行通电的电极正极性基值期间来作为1个周期。

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