CN103974799A - 电弧焊接控制方法及电弧焊接装置 - Google Patents

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Abstract

在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接控制方法中，在稳态焊接时将焊丝进给速度设为规定的定速，自指示了焊接的结束的时间点起将焊丝进给速度从规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，从规定的定速起随着时间的经过进行减速，自指示了焊接的结束后经过了规定的时间的时间点起将焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。由此，可实现低溅射、可形成焊接结束部(弧坑部)的大小较小且没有凹陷的焊接结束部(弧坑部)。

Description

电弧焊接控制方法及电弧焊接装置
技术领域
本发明涉及在将作为自耗电极的焊丝连续地进给的同时进行焊接的电弧焊接中结束焊接时的电弧焊接控制方法及电弧焊接装置。
背景技术
在自耗电极式电弧焊接中，通过停止焊接输出电压的供给与焊丝的进给而使焊接结束。
图10是表示现有的焊接控制方法的一例的图。图10是对作为电弧焊接机控制的一例、尤其是自耗电极式脉冲电弧焊接进行说明的图。图10中，TS是启动信号。S是焊接用丝进给速度、S1是稳态焊接时的焊接用丝进给速度、S2是规定的进给速度。T1是第1焊接结束控制时间、T2是第2焊接结束控制时间、T3是峰值电流输出禁止时间、T4是焊接输出电压供给停止时间、T5是规定的时间。Va是焊接输出电压、Va1是稳态焊接时的焊接输出电压、Va2是规定的焊接输出电压。I是焊接输出电流。图10自上开始按顺序表示启动信号TS、焊接用丝进给速度、焊接输出电压Va及焊接输出电流I的时间波形。
在结束焊接之际若使启动信号TS关断(turned off)，则焊接用丝进给速度S衰减。例如可以利用非接触光学式速度检测器来检测焊接用丝进给速度S。再有，可以检测焊接用丝进给用电动机的转速并将焊接用丝进给速度S作为其函数来设定。焊接用丝进给用电动机的转速可以利用编码器、接触式转速表及非接触光学式速度检测器之中的至少任一个来检测。还有，可以检测焊接用丝进给用电动机的反向电压(reverse voltage)并将焊接用丝进给用电动机的转速作为其函数来设定。焊接输出电压Va被设定为焊接用丝进给速度S的函数。该函数利用伴随于焊接用丝进给速度S的衰减而单调减少的函数。
另外，所设定的焊接输出电压Va也可以供给焊接用丝进给速度S在稳态焊接中最稳定的焊接输出电压。这样，在结束焊接时可以供给与焊接用丝进给速度S相应的焊接输出电压Va。因此，即便因为焊接用丝进给用电动机的偏差等而使焊接用丝进给速度S的衰减率产生偏差，也可以保持适当的焊接结束状态(以上参照专利文献1)。
如上，现有的焊接结束时的电弧焊接控制方法可以稳定焊接结束时的焊丝前端的熔滴并控制成适当的大小，可以使焊接结束时的溅射减少，提高焊接结束时的焊接品质。再有，使下一次的焊接开始时的电弧起动性提高，防止焊丝与被焊接物(也称为母材)的粘附或焊嘴熔敷。由此，可以提高焊接操作性。
上述现有的电弧焊接控制方法，可以将焊接结束时的焊丝前端的熔滴控制成适当的大小，也可使下一次焊接开始时的电弧起动性提高。然而，若利用脉冲焊接来结束焊接，则进入被焊接物的热量高，因此焊接结束部(以下称为「弧坑部(crater portion)」。)的大小较大，残留下大的凹陷成为问题。而且，存在不实施针对该大的凹陷的修改操作、即后处理，就在凹陷残留下来的状态下作为产品流出的情况。如此一来，也存在因应力集中而引发裂纹等，显著地损伤产品价值的情况。
因而，为了缩小弧坑部的大小并消除大的凹陷，存在着于降低焊接电压并减少进入被焊接物的热量的方向上进行调整的方法。然而，在过度降低了焊接电压的情况下，即便在脉冲焊接中也会发生短路，焊接电压越降低，则越易于发生短路。由此，发生溅射的发生量增加等不同的问题。
因此，在脉冲焊接中，对于焊接的结束来说，实现低溅射、弧坑部的大小较小、弧坑部没有凹陷的状态等全部情形是非常困难的。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2007—275995号公报
发明内容
本发明提供低溅射、弧坑部的大小较小且可形成没有凹陷的弧坑部的电弧焊接控制方法及电弧焊接装置。
本发明的电弧焊接控制方法是在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接控制方法。而且，本发明的电弧焊接控制方法在稳态焊接时将焊丝进给速度(wire feed speed)设为规定的定速，自指示了焊接的结束的时间点起将所述焊丝进给速度从所述规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，本发明的电弧焊接控制方法从所述规定的定速起随着时间的经过进行减速，自指示所述焊接的结束后经过了规定的时间的时间点起将所述焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大凹陷的修改操作、即后处理。再有，可抑制使大凹陷残留下来的状态的产品流出的事态。
再有，本发明的电弧焊接控制方法是在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接控制方法。而且，本发明的电弧焊接控制方法在稳态焊接时将焊丝进给速度设为规定的定速。本发明的电弧焊接控制方法自指示了以比所述稳态焊接时低的焊接电流进行焊接的弧坑条件的时间点起，将所述焊丝进给速度从规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，本发明的电弧焊接控制方法自指示了所述弧坑条件后经过了规定的时间的时间点起，将所述焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大凹陷的修改操作、即后处理。再有，可抑制使大凹陷残留下来的状态的产品流出的事态。
还有，本发明的电弧焊接装置是在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间反复电弧的产生与短路来进行焊接的电弧焊接装置。而且，本发明的电弧焊接装置具备控制焊接输出的开关部、控制开关部的驱动部、检测焊接电流的焊接电流检测部和检测焊接电压的焊接电压检测部。还具备短路/电弧检测部、短路控制部、电弧控制部、焊丝进给速度控制部、焊接条件设定部、焊接结束指示部和弧坑条件指示部。在此，短路/电弧检测部基于焊接电压检测部的输出及焊接电流检测部的输出之中的至少任一个来检测焊接状态是短路状态还是电弧状态(arc state)。短路控制部从短路/电弧检测部接受表示是短路状态的信号，将短路时的焊接输出控制信号输出至驱动部。电弧控制部从短路/电弧检测部接受表示是电弧状态的信号，将电弧时的焊接输出控制信号输出至驱动部。焊丝进给速度控制部基于短路/电弧检测部的输出来控制焊丝进给速度。焊接条件设定部对包含设定电流与设定电压在内的焊接条件进行设定。焊接结束指示部指示焊接的结束。弧坑条件指示部指示焊接的弧坑处理。而且，焊丝进给速度控制部在稳态焊接时进行控制使得焊丝进给速度成为规定的定速，自指示了焊接的结束的时间点或指示了弧坑条件的时间点起将焊丝进给速度从规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，焊丝进给速度控制部进行控制，使得自指示了焊接的结束的时间点起使焊丝进给速度从规定的定速起随着时间的经过进行减速，自指示了焊接的结束后经过了规定的时间的时间点起将焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
根据该构成，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大凹陷的修改操作、即后处理。再有，可抑制使大凹陷残留下来的状态的产品流出的事态。
因此，基于本发明，在生产现场中可抑制弧坑部的焊接不良的发生且可以提高生产效率与焊接品质。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1中的电弧焊接装置的概略构成的图。
图2是表示本发明实施方式1中的电弧焊接装置的概略构成的图。
图3是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图4是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图5是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图6是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图7是表示本发明实施方式1中的弧坑条件时与焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图8是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图9是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图10是表示现有的焊接控制方法的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。在以下的附图中，对相同的构成要素赋以相同的符号，因此有时省略说明。
(实施方式1)
图1、图2是表示本发明实施方式1的电弧焊接装置的概略构成的图。利用图1对本实施方式1的电弧焊接装置的概略构成进行说明。
如图1所示，本实施方式1的电弧焊接装置具备初级整流部2、开关部3、变压器4、次级整流部5及DCL6、驱动部7、焊接电压检测部8、焊接电流检测部9、短路电弧判定部10、短路控制部11、电弧控制部12和焊丝进给速度控制部13。在此，初级整流部2对从输入电源1输入的电力进行整流。开关部3将初级整流部2的输出变换为交流。变压器4对开关部3的输出进行变压。次级整流部5及DCL6对变压器4的输出进行整流。驱动部7对开关部3进行控制。焊接电压检测部8检测焊接电压。焊接电流检测部9检测焊接电流。短路电弧判定部10基于焊接电压检测部8的输出及焊接电流检测部9的输出的至少任一个来检测焊接状态是短路状态还是电弧状态。短路控制部11进行为短路状态时的焊接输出的控制。电弧控制部12进行为电弧状态时的焊接输出的控制。焊丝进给速度控制部13控制与设定电流相应的焊丝进给速度。
再有，焊丝保存部20所收纳的自耗电极、即焊接用的焊丝21由焊丝进给电动机22来进给。经由设置于焊接用焊炬26的焊嘴23向焊丝21供给电力。而且，在焊丝21与被焊接物25之间产生焊接电弧24来进行焊接。另外，焊接用焊炬26例如被安装在构成工业用机器人的机械手19上来进行移动。
本实施方式1的电弧焊接装置除了被配置在焊接电源装置14等的一般性构成以外，还具备构成工业用机器人的机械手19和进行机械手19的控制等的机器人控制装置18。与来自位于机器人控制装置18内的焊接条件设定部17的设定电流相应的焊丝进给速度作为速度信号，从焊丝进给速度控制部13被送往焊丝进给电动机22。再有，从焊丝进给速度控制部13输出的焊丝进给速度作为速度信号被发送至短路控制部11或者电弧控制部12，由此进行短路状态或者电弧状态中的焊接输出控制。另外，焊接条件设定部17用于对设定电流或设定电压等焊接涉及的条件进行设定。
在短路控制部11中，接受来自短路电弧判定部10的短路判定信号并输出短路电流，使焊丝21的前端熔融，进行促进短路开放的控制。再有，在电弧控制部12中进行以下控制：为了在争取电弧长的同时在焊丝21的前端形成熔滴，在短路开放之后立即输出高的电流，然后按照易于短路的方式通过电流控制或电压控制向低电流推移。
再有，从设置于机器人控制装置18内的焊接结束指示部15、或者、弧坑条件指示部16送出指示焊接结束的信号或指示弧坑处理的信号。由此，进行直到焊丝21的进给停止为止进行焊接输出的焊接结束控制或掩埋弧坑的处理、即弧坑处理控制。
本实施方式1的电弧焊接装置借助上述构成，在焊接结束期间或者弧坑处理期间中从稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度。
另外，构成图1所示的电弧焊接装置的各构成部也可以各自单独地构成，也可以将多个构成部复合而构成。
即，本实施方式1的电弧焊接装置是在作为自耗电极的焊丝21与被焊接物25之间重复电弧的发生与短路而进行焊接的电弧焊接装置。而且，本实施方式1的电弧焊接装置具备：控制焊接输出的开关部3、控制开关部3的驱动部7、检测焊接电流的焊接电流检测部9和检测焊接电压的焊接电压检测部8。还有，短路/电弧检测部10具备短路控制部11、电弧控制部12、焊丝进给速度控制部13、焊接条件设定部17、焊接结束指示部15和弧坑条件指示部16。在此，短路/电弧检测部10基于焊接电压检测部8的输出及焊接电流检测部9的输出之中的至少任一个来检测焊接状态是短路状态还是电弧状态。短路控制部11从短路/电弧检测部10接受表示是短路状态的信号，将短路时的焊接输出控制信号输出至驱动部7。电弧控制部12从短路/电弧检测部10接受表示是电弧状态的信号，将电弧时的焊接输出控制信号输出至驱动部7。焊丝进给速度控制部13基于短路/电弧检测部10的输出来控制焊丝进给速度。焊接条件设定部17对包含设定电流与设定电压在内的焊接条件进行设定。焊接结束指示部15指示焊接的结束。弧坑条件指示部16指示焊接的弧坑处理。而且，焊丝进给速度控制部13进行控制，使得在稳态焊接时，焊丝进给速度成为规定的定速，从指示了焊接结束的时间点起、或者从指示了弧坑条件的时间点起，将焊丝进给速度从规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，焊丝进给速度控制部13自指示了焊接结束的时间点起，将焊丝进给速度控制成随着时间的经过从规定的定速减速，自指示焊接结束后经过了规定的时间的时间点起切换成反复进行正送与反送的进给。
根据该构成，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大的凹陷的修改操作、即后处理。再有，可抑制使残留下来大的凹陷的状态的产品流出的事态。
再有，本实施方式1的电弧焊接装置还具备：包含机械手19与对机械手19的动作进行控制的机器人控制装置18的工业用机器人；以及焊接电源装置14。而且，工业用机器人包括焊接条件设定部17、焊接结束指示部15和弧坑条件指示部16。再有，焊接电源装置14也可以设为包括开关部3、驱动部7、焊接电流检测部9、焊接电压检测部8、短路/电弧检测部10、短路控制部11、电弧控制部12和焊丝进给速度控制部13的构成。
根据该构成，电弧焊接装置可以紧凑地归结为工业用机器人与焊接电源装置14，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
再有，如图2所示，也可以将焊接电源装置14设为设置于机器人控制装置118内的构成。根据该构成，电弧焊接装置可以归结得更紧凑。
接着，以下说明在焊接结束期间中从作为稳态焊接时的定速的焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度的控制方法的几个例子。
图3～图6分别是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。首先，利用图3对接受指示焊接结束的信号并从作为稳态焊接时的定速的焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度的情况进行说明。
图3表示焊丝进给速度Wf、焊接电压Vw、焊接电流Aw的时间波形。在到指示焊接结束的时间点、即时间点P1为止的稳态焊接期间t1内，输出基于定速的焊丝进给速度Wf1的脉冲焊接波形。而且，在自指示了焊接结束的时间点P1到使焊接输出关断的时间点P2为止的焊接结束期间te内，输出基于反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw和平均进给速度Wfe的短路焊接波形，以便成为与设定电流相应的焊丝进给速度的平均进给速度Wfe。
另外，作为反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw，有根据与预先确定的设定电流相应的规定的周期及规定的速度振幅而周期性地进行正送与反送的焊丝进给速度。与此同时，有不是周期性的而是在短路判定时进行反送且在电弧判定时进行正送的、即进行与焊接现象相应的正送与反送的焊丝进给速度。也可以利用这些焊丝进给速度之中的任何控制方法。再有，周期性的焊丝进给速度的波形也可以是矩形波、梯形波及正弦波等任何波形。此外，设定电流和指令平均焊丝进给速度存在对应关系。因此，也可说规定的周期及规定的速度振幅的至少任一个根据预先设定的指令平均焊丝进给速度而变化。
在反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的上述任何控制方法中，都将与设定电流相应的焊丝进给速度的平均进给速度Wfe有关的各参数保存于焊丝进给速度控制部13中。另外，焊丝进给速度控制部13作为数据库而具备具有多个将与设定电流相应的焊丝进给速度及各参数建立对应的组的表格或关系式。
图3表示在从到指示焊接结束的时间点P1为止的稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的时间点P1，焊接状态为短路判定时的例子。正送与反送的反复波形表示从正送的减速向反送而开始的焊丝进给速度Wfw。
图4表示在从到指示焊接结束的时间点P1为止的稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的时间点P1，焊接状态为电弧判定时的例子。正送与反送的反复波形表示从正送的加速而开始的焊丝进给速度Wfw。
另外，若在焊接状态为短路判定时使焊丝21正送，则短路开放变得困难。再有，若在焊接状态为电弧判定时使焊丝21反送，则电弧长变长而无法发生短路，焊接电弧24的稳定性变差。因此，需要根据指示焊接结束的时间点P1的焊接状态，将反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw分开从正送的加速开始还是从正送的减速开始来加以使用。
图5表示将从稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的时间点设为指示了焊接结束的时间点P1之后的某个时间点P3时的例子。此外，在从指示焊接结束的时间点P1到指示了焊接结束后的某一时间点P3为止的期间，进行控制使得成为自稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1起随着时间的经过而进行减速的焊丝进给速度Wf2。然后，从时间点P3到使焊接输出关断的时间点、即时间点P2为止，进行控制使得成为反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw。
在此，指示了焊接结束后的某一时间点P3指的是：自指示了焊接结束的时间点P1起经过了指示焊接结束后的某一焊接结束期间t2的时间点；或自指示了焊接结束的时间点P1的焊丝进给速度起随着时间经过而进行了减速的焊丝进给速度低于规定的焊丝进给速度的阈值Wfs的时间点。
作为进行图5所示的控制方法的情况，是设定了高电流区域(例如为300A以上)的设定电流的情况，例如大多在稳态焊接时的焊丝进给速度Wf1为10m/min以上的快的焊丝进给速度的情况下使用。在为快的焊丝进给速度的情况下，若设为反复进行正送与反送的焊丝进给速度，则有时会对焊丝进给装置造成影响或者焊接状态难以稳定。为此，也存在在为快的焊丝进给速度的情况下，例如可以根据焊接法或焊丝直径等使用图5所示的控制方法的情况。
另外，作为数据库，焊丝进给速度控制部13具备具有多个组的表格或关系式，所述组是将与设定电流相应的焊丝进给速度、和指示了焊接结束后的某一焊接结束期间t2或规定的焊丝进给速度的阈值Wfs建立对应而得的。
图6表示到指示焊接结束的时间点P1为止的稳态焊接时的焊接法为短路焊接的情况。与脉冲焊接的情况同样，在时间点P1为短路判定的情况下表示从正送的减速开始的反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw。在此，时间点P1如上述是从到指示焊接结束的时间点P1为止的稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的时间点。另外，虽然并未图示，但在进行切换的时间点的焊接状态为电弧判定的情况下，也能自正送的加速开始。再有，与图5的情况同样，也能从指示焊接结束后经过了焊接结束期间t2的时间点或者焊丝进给速度低于规定的焊丝进给速度的阈值Wfs的时间点开始，切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw。
即，本实施方式1的电弧焊接控制方法是在作为自耗电极的焊丝21与被焊接物25之间使电弧发生并进行焊接的电弧焊接控制方法。而且，本实施方式1的电弧焊接控制方法，在稳态焊接时将焊丝进给速度设为规定的定速，自指示了焊接结束的时间点起将焊丝进给速度从规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，本实施方式1的电弧焊接控制方法是以下方法：随着时间的经过从规定的定速开始减速，自指示焊接结束后经过了规定时间的时间点起将焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大的凹陷的修改操作、即后处理。再有，可抑制使大的凹陷残留下来的状态的产品流出的事态。
再有，在将焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给的时间点，在焊接状态为短路状态的情况下从反送开始反复进行所述正送与反送的进给。或者，也可以为下述方法：从正送的减速开始反复进行正送与反送的进给，在所述焊接状态为电弧状态的情况下从正送的加速开始反复进行正送与反送的进给。根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
还有，也可以设为周期性地进行反复焊丝进给速度的正送与反送的进给的方法。根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
再者，也可以设为在基于规定周期与规定振幅的周期性反复进行焊丝进给速度的正送与反送的进给中使规定周期及规定振幅的至少任一个根据预先设定的指令平均焊丝进给速度而变化的方法。根据该方法，可以实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
进而，也可以设为反复进行焊丝进给速度的正送与反送的进给不是周期性的，而是在检测到焊接状态为短路状态时进行反送的进给且在检测到焊接状态为电弧状态时进行正送的进给的方法。根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
另外，也可以设为在稳态焊接时进行脉冲焊接的方法。根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
此外，也可以设为在稳态焊接时进行短路焊接的方法。根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。
图7是表示本发明实施方式1中的弧坑条件时与焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。图8、图9是表示本发明实施方式1中的焊接结束时的焊接电流、焊接电压及焊丝进给速度的时间波形的图。
图7是将从稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的时间点设为指示了弧坑条件的时间点P4时的例子。
而且，从时间点P4到指示焊接结束的时间点P1为止是设定为弧坑条件的弧坑条件期间tc。在弧坑条件期间tc内，基于由弧坑条件设定的设定电流所对应的焊丝进给控制的平均进给速度Wfc进行反复正送与反送的焊丝进给速度Wfw。自经过了弧坑条件期间tc的时间点且指示焊接结束的时间点P1起，与上述说明同样地如图7所示基于与设定电流相应的焊丝进给速度的平均进给速度Wfe而进行反复正送与反送的焊丝进给速度Wfw。
再有，与指示焊接结束的情况同样，在指示弧坑条件的情况下，也是在自稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw时的焊接状态为短路判定的情况下，从正送的减速开始的反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw。还有，在电弧判定的情况下也能设为自正送的加速开始的反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw。
另外，虽然并未图示，但与图5的情况同样，也能采用以下控制方法：切换成自指示了弧坑条件后的某一时间点或者焊丝进给速度低于规定的焊丝进给速度的阈值的时间点起反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw。
此外，与在指示了焊接结束的时间点P1，自稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度相比，自指示了弧坑条件的时间点起开始进行切换的方式更加能够延长输入热低的短路焊接的焊接时间。由此，弧坑部的大小缩小且容易消除凹陷。
在本实施方式1中，对自指示了焊接结束时的时间点P1或者指示了弧坑条件的时间点P4起，将焊丝进给速度从稳态焊接时的定速、即焊丝进给速度Wf1切换成反复进行正送与反送的焊丝进给速度Wfw的控制进行了说明。但是，即便在一般性的定速的焊丝进给速度下，通过从脉冲焊接切换为短路焊接，从而也可缩小弧坑部的大小，消除凹陷。然而，无法避免溅射发生量增加。其理由为：仅仅进行短路焊接，是无法顺利地进行短路开放的，存在无法使短路周期稳定的情况。
另一方面，在本实施方式1中，通过利用短路期间进行反送、电弧期间进行正送的焊丝进给速度，从而在短路期间进行反送，由此可以机械性地进行短路开放(open)。由此，可以顺利地进行短路开放，可以使短路周期稳定。再有，由于可缩小用于使短路开放的短路电流，故在焊丝前端可以不形成多余的熔融金属。因此，可以减少发生溅射的要因，可以降低溅射的发生量。
即，本实施方式1的电弧焊接控制方法是在作为自耗电极的焊丝21与被焊接物25之间使电弧发生来进行焊接的电弧焊接控制方法。而且，本实施方式1的电弧焊接控制方法在稳态焊接时将焊丝进给速度设为规定的定速。本实施方式1的电弧焊接控制方法自指示了以比稳态焊接时低的焊接电流进行焊接的弧坑条件的时间点起将焊丝进给速度从规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给。或者，本实施方式1的电弧焊接控制方法设为以下方法：自指示了弧坑条件后经过了规定时间的时间点起，将焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
根据该方法，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大的凹陷的修改操作、即后处理。再有，可抑制使大的凹陷残留下来的状态的产品流出的事态。
另外，本实施方式1也能适用于软钢MAG焊接或不锈钢MIG焊接、氧化铝MIG焊接等所有焊接法中。
此外，在本实施方式1中，利用图1～图7，作为反复进行正送与反送的焊丝进给控制，示出以规定周期与规定振幅周期性地进给的例子。但是，未限于此，作为反复进行正送与反送的焊丝进给控制，也可以不是周期性的，而是如图8所示根据焊接状态进行正送与反送，并反复进行正送与反送，使得如果焊接状态变成短路状态则进行反送，如果焊接状态变成电弧状态则进行正送。
再者，在本实施方式1中，利用图1～图7，作为周期性地反复进行正送与反送的焊丝进给控制，示出在开始反复进行正送与反送的焊丝进给的时间点，如果焊接状态不是短路状态就自正送的减速开始周期性的进给的例子。但是，未限于此，也可以在开始反复进行正送与反送的焊丝进给的时间点不是从正送的减速开始，而是如图9所示自反送方向开始周期性的进给。
如上，根据本发明，可实现低溅射、可形成弧坑部的大小较小且没有凹陷的弧坑部。由此，消除或减少大凹陷的修改操作、即后处理，还可以抑制使大凹陷残留下来的状态的产品流出的事态。
因此，在生产现场可抑制弧坑部的焊接不良的发生，可以提高生产效率与焊接品质。
工业实用性
根据本发明，在生产现场中可抑制焊接不良的发生且可以提高生产效率与焊接品质，因此作为在连续地进给作为自耗电极的焊丝的同时进行焊接的电弧焊接控制方法及电弧焊接装置来说在工业上是有用的。
符号的说明：
1 输入电源
2 初级整流部
3 开关部
4 变压器
5 次级整流部
6 DCL
7 驱动部
8 焊接电压检测部
9 焊接电流检测部
10 短路/电弧检测部
11 短路控制部
12 电弧控制部
13 焊丝进给速度控制部
14 焊接电源装置
15 焊接结束指示部
16 弧坑条件指示部
17 焊接条件设定部
18、118 机豁人控制装置
19 机械手
20 焊丝保存部
21 焊丝
22 焊丝进给电动机
23 焊嘴
24 焊接电弧
25 被焊接物
26 焊接用焊炬

Claims (11)

1.一种电弧焊接控制方法，在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间产生电弧来进行焊接，其中，
在稳态焊接时将焊丝进给速度设为规定的定速，自指示了焊接的结束的时间点起，将所述焊丝进给速度从所述规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给，或者，从所述规定的定速起随着时间的经过进行减速，自指示了所述焊接的结束后经过了规定的时间的时间点起，将所述焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其中，
在将所述焊丝进给速度切换成反复进行所述正送与反送的进给的时间点，焊接状态为短路状态的情况下，自反送开始反复进行所述正送与反送的进给，或者，自正送的减速开始反复进行所述正送与反送的进给，在所述焊接状态为电弧状态的情况下，自正送的加速开始反复进行所述正送与反送的进给。
3.根据权利要求1或者2所述的电弧焊接控制方法，其中，
周期性地进行反复所述焊丝进给速度的正送与反送的进给。
4.根据权利要求3所述的电弧焊接控制方法，其中，
在基于规定的周期与规定的振幅的周期性反复进行焊丝进给速度的正送与反送的进给中，所述规定的周期及所述规定的振幅的至少任一个根据预先设定的指令平均焊丝进给速度而变化。
5.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其中，
反复进行所述焊丝进给速度的正送与反送的进给并不是周期性的，而是在检测到所述焊接状态为短路状态时进行反送的进给，在检测到所述焊接状态为电弧状态时进行正送的进给。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电弧焊接控制方法，其中，
在所述稳态焊接时进行脉冲焊接。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的电弧焊接控制方法，其中，
在所述稳态焊接时进行短路焊接。
8.一种电弧焊接控制方法，在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间产生电弧来进行焊接，其中，
在稳态焊接时将焊丝进给速度设为规定的定速，自指示了以比所述稳态焊接时低的焊接电流进行焊接的弧坑条件的时间点起，将所述焊丝进给速度从所述规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给，
或者，自指示了所述弧坑条件后经过了规定的时间的时间点起，将所述焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
9.一种电弧焊接装置，在作为自耗电极的焊丝与被焊接物之间反复进行电弧的产生与短路来进行焊接，其具备：
开关部，控制焊接输出；
驱动部，控制所述开关部；
焊接电流检测部，检测焊接电流；
焊接电压检测部，检测焊接电压；
短路/电弧检测部，基于所述焊接电压检测部的输出及所述焊接电流检测部的输出之中的至少任一个，检测焊接状态是短路状态还是电弧状态；
短路控制部，从所述短路/电弧检测部接受表示是短路状态的信号，将短路时的焊接输出控制信号输出至所述驱动部；
电弧控制部，从所述短路/电弧检测部接受表示是电弧状态的信号，将电弧时的焊接输出控制信号输出至所述驱动部；
焊丝进给速度控制部，基于所述短路/电弧检测部的输出来控制所述焊丝进给速度；
焊接条件设定部，用于对包含设定电流与设定电压在内的焊接条件进行设定；
焊接结束指示部，用于指示焊接的结束；和
弧坑条件指示部，用于指示焊接的弧坑处理，
所述焊丝进给速度控制部在稳态焊接时进行控制，使得所述焊丝进给速度成为规定的定速，
自指示了所述焊接的结束的时间点或指示了所述弧坑条件的时间点起，将所述焊丝进给速度从所述规定的定速切换成反复进行正送与反送的进给，
或者进行控制，使得自指示了所述焊接的结束的时间点起，使所述焊丝进给速度从所述规定的定速起随着时间的经过进行减速，自指示了所述焊接的结束后经过了规定的时间的时间点起，将所述焊丝进给速度切换成反复进行正送与反送的进给。
10.根据权利要求9所述的电弧焊接装置，其中，
还具备：
工业用机器人，其包含机械手、及对所述机械手的动作进行控制的机器人控制装置；和
焊接电源装置
所述工业用机器人包括所述焊接条件设定部、所述焊接结束指示部和所述弧坑条件指示部，
所述焊接电源装置包括所述开关部、所述驱动部、所述焊接电流检测部、所述焊接电压检测部、所述短路/电弧检测部、所述短路控制部、所述电弧控制部和所述焊丝进给速度控制部。
11.根据权利要求10所述的电弧焊接装置，其中，
将所述焊接电源装置设置在所述机器人控制装置内。
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