CN107107241B - 电弧焊接控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电弧焊接控制方法，进行将进给速度(Fw)交替切换为正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制来使短路期间和电弧期间产生，从而进行焊接。在熔滴过渡形态是粗滴过渡形态时，算出上述的正反向进给控制中的同步短路比率，在70～120Hz的范围内自动调整进给速度(Fw)的频率(Sf)，以使该同步短路比率成为最大值。同步短路比率是单位时间中正向进给期间中发生的短路的次数在正向进给期间的次数中所占的比率。

Description

电弧焊接控制方法

技术领域

本发明涉及电弧焊接方法，进行将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制来使短路期间和电弧期间产生，从而进行焊接。

背景技术

在一般的消耗电极式电弧焊接中，将作为消耗电极的焊丝以固定速度进给，使焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接。在消耗电极式电弧焊接中，焊丝和母材多成为交替重复短路期间和电弧期间的焊接状态。

为了进一步提升焊接品质，提出周期性重复焊丝正向进给和反向进给来进行焊接的方法(例如，参考专利文献1等)。

在专利文献1的发明中，设定与焊接电流设定值相应的进给速度的平均值，将焊丝的正向进给和反向进给的频率以及振幅设为与焊接电流设定值相应的值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5201266号公报

发明内容

发明要解决的课题

在现有技术中，进行将焊丝的进给速度以给定的频率交替切换成正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制来进行焊接。在该正反向进给控制中，在熔滴过渡形态为短路过渡形态时，由于同步于正向进给期间产生短路，同步于反向进给期间产生电弧，因此成为良好的焊接状态。

另一方面，若熔滴过渡形态成为粗滴过渡(globule transfer)形态，则由于从电弧对熔滴作用大的抬升力，因此阻碍短路的产生，从而成为不规则产生短路的状态。在该状态下，每1秒的短路次数不足40次。受此影响，在现有技术中将正反向进给控制的频率也设定得不足40Hz。但即便如此，也由于维持了易于不规则产生短路的状态，因而偶尔会陷入不同步于正向进给期间产生短路的非同步状态。其结果，在现有技术中，有出现成为较多产生焊渣的不稳定的焊接状态的情况的问题。

为此在本发明，目的在于，提供能在基于正反向进给控制的电弧焊接中在粗滴过渡形态时成为良好的焊接状态的电弧焊接控制方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题，本发明的电弧焊接控制方法进行将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制来使短路期间和电弧期间产生，从而进行焊接，所述电弧焊接控制方法的特征在于，在熔滴过渡形态是粗滴过渡形态时，设定所述进给速度的波形参数，使得将所述进给速度切换为所述正向进给期间和所述反向进给期间的频率成为70～120Hz的范围。

另外，本发明的电弧焊接控制方法的特征在于，在保护气体是二氧化碳、焊丝的材质是铁、焊丝的直径是1.2mm时，所述粗滴过渡形态是平均焊接电流200A以上的范围。

另外，本发明的电弧焊接控制方法的特征在于，算出所述正反向进给控制中的同步短路比率，自动调整所述波形参数，以使该同步短路比率成为最大值，所述同步短路比率是单位时间中所述正向进给期间中产生的短路的次数占所述正向进给期间的次数的比率。

另外，本发明的电弧焊接控制方法的特征在于，若在所述正向进给期间中成为所述短路期间，则开始向所述反向进给期间的移转，若在所述反向进给期间中成为所述电弧期间，则开始向所述正向进给期间的移转。

发明的效果

根据本发明，在粗滴过渡焊接中，成为同步于进给速度的频率而产生短路期间以及电弧期间的大致完全的同步状态。由此，能进行焊渣产生量少、焊道外观漂亮的高品质焊接。

附图说明

图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的图1的焊接电源中的各信号的时序图。

图3是表示粗滴过渡形态下进行电弧焊接时进给速度Fw的频率Sf的适合范围的图。

图4是用于实施本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图5是用于实施本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图6是表示本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的图5的焊接电源中的各信号的时序图。

具体实施方式

以下参考附图来说明本发明的实施方式。

[实施方式1]

在实施方式1的发明中，在熔滴过渡形态是粗滴过渡形态时，设定进给速度的波形参数，使得将进给速度切换为正向进给期间和反向进给期间的频率成为70～120Hz的范围。在实施方式1的发明中，是上述的波形参数为频率的情况。因此在实施方式1的发明中，将频率设定信号Sfr设定在上述的频率范围。

图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。以下参考图1来说明各方块。

电源主电路PM将3相200V等商用电源(图示省略)作为输入，按照后述的驱动信号Dv进行基于逆变器控制等的输出控制，将输出电压E输出。该电源主电路PM虽图示省略，但具备对商用电源进行整流的1次整流器、将整流过的直流平滑的平滑电容器、将平滑过的直流变换成高频交流的由上述的驱动信号Dv驱动的逆变器电路、将高频交流降压到适于焊接的电压值的高频变压器、和将降压的高频交流整流成直流的2次整流器。

电抗器WL对上述的输出电压E进行平滑。该电抗器WL的电感值例如为200μH。

进给电动机WM将后述的进给控制信号Fc作为输入，周期性重复正向进给和反向进给来将焊丝1以进给速度Fw进给。在进给电动机WM中使用过渡响应性快的电动机。为了加快焊丝1的进给速度Fw的变化率以及进给方向的反转，有进给电动机WM设置在焊炬4的前端的附近的情况。另外，还有使用2个进给电动机WM而做出推挽方式的进给系统的情况。

焊丝1通过与上述的进给电动机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。在焊炬4内的供电嘴(图示省略)与母材2之间施加焊接电压Vw，通电焊接电流Iw。

平均进给速度设定电路FAR输出预先确定的平均进给速度设定信号Far。频率设定电路SFR输出预先确定的频率设定信号Sfr。振幅设定电路WFR输出预先确定的振幅设定信号Wfr。

进给速设定电路FR将上述的平均进给速度设定信号Far、上述的频率设定信号Sfr以及上述的振幅设定信号Wfr作为输入，输出进给速度设定信号Fr，其成为使以通过振幅设定信号Wfr确定的振幅Wf以及通过频率设定信号Sfr的倒数即周期设定值确定的周期Tf正负对称形状变化的预先确定的梯形波向正向进给侧移位平均进给速度设定信号Far的值的波形。关于该进给速度设定信号Fr，在图2详述。

进给控制电路FC将上述的进给速度设定信号Fr作为输入，将用于以相当于进给速度设定信号Fr的值的进给速度Fw进给焊丝1的进给控制信号Fc输出到上述的进给电动机WM。

输出电压设定电路ER输出预先确定的输出电压设定信号Er。输出电压检测电路ED检测上述的输出电压E，进行平滑，将输出电压检测信号Ed输出。

电压误差放大电路EV将上述的输出电压设定信号Er以及上述的输出电压检测信号Ed作为输入，将输出电压设定信号Er(+)与输出电压检测信号Ed(-)的误差放大，输出电压误差放大信号Ev。通过该电路对焊接电源进行恒电压控制。

驱动电路DV将上述的电压误差放大信号Ev作为输入，基于电压误差放大信号Ev进行PWM调制控制，输出用于驱动上述的电源主电路PM内的逆变器控制的驱动信号Dv。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的图1的焊接电源中的各信号的时序图。图2(A)表示进给速度Fw的时间变化，图2(B)表示焊接电流Iw的时间变化，图2(C)表示焊接电压Vw的时间变化。以下参考图2来说明各信号的动作。

图2(A)所示的进给速度Fw被控制成从图1的进给速设定电路FR输出的进给速度设定信号Fr的值。进给速度设定信号Fr成为使以通过振幅设定信号Wfr确定的振幅Wf以及通过频率设定信号Sfr确定的频率Sf的倒数即周期Tf＝1/Sf正负对称形状变化的预先确定的梯形波向正向进给侧移位平均进给速度设定信号Far的值的波形。由此如图2(A)所示那样，进给速度Fw成为如下进给速度图案：以将通过平均进给速度设定信号Far确定的虚线所示的平均进给速度Fa作为基准线上下对称的振幅Wf以及周期Tf预先确定的梯形波状。即，从基准线起上侧的振幅和下侧的振幅成为相同值，基准线的上侧的期间和下侧的期间成为相同值。

在此，若将0作为基准线来看进给速度Fw的梯形波，则如图2(A)所示那样，时刻t1～t5的反向进给期间分别由给定的反向进给加速期间、反向进给峰顶期间、反向进给峰值以及反向进给减速期间形成，时刻t5～t9的正向进给期间分别由给定的正向进给加速期间、正向进给峰顶期间、正向进给峰值以及正向进给减速期间形成。

[时刻t1～t5的反向进给期间的动作]

如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t1～t2的反向进给加速期间，从0加速到上述的反向进给峰值。该期间中继续短路状态。

若在时刻t2结束反向进给加速期间，则如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t2～t4的反向进给峰顶期间，成为上述的反向进给峰值。在该期间中的时刻t3，通过反向进给以及焊接电流Iw的通电所引起的收缩力产生电弧。对此做出响应，如图2(C)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，如图2(B)所示那样，焊接电流Iw在这以后的电弧期间中逐渐减少。

若在时刻t4结束反向进给峰顶期间，则如图2(A)所示那样，进入到时刻t4～t5的反向进给减速期间，从上述的反向进给峰值向0减速。该期间中电弧期间持续。

[时刻t5～t9的正向进给期间的动作]

如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t5～t6的正向进给加速期间，从0加速到上述的正向进给峰值。该期间中保持电弧期间不变。

若在时刻t6结束正向进给加速期间，则如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t6～t8的正向进给峰顶期间，成为上述的正向进给峰值。在该期间中的时刻t7因正向进给而发生短路。对此做出响应，如图2(C)所示那样，焊接电压Vw急减到数V的短路电压值，如图2(B)所示那样，焊接电流Iw在这以后的短路期间中逐渐增加。

若在时刻t8结束正向进给峰顶期间，则如图2(A)所示那样，进入到时刻t8～t9的正向进给减速期间，从上述的正向进给峰值向0减速。该期间中持续短路期间。

这以后重复上述的反向进给期间以及上述的正向进给期间的动作。

在以下示出进给速度Fw的梯形波的数值例。

若设定为频率Sf＝100Hz(周期Tf＝10ms)、振幅Wf＝60m/min、平均进给速度Fa＝5m/min、半周期的各倾斜期间＝1.2ms、峰顶期间＝2.6ms、峰值＝30m/min的梯形波，则成为使该梯形波向正向进给侧移位平均进给速度Fa＝5m/min的波形。平均焊接电流成为约250A。该情况下的各波形参数成为以下那样。

反向进给期间＝4.6ms、反向进给加速期间＝1.0ms、反向进给峰顶期间＝2.6ms、反向进给峰值＝-25m/min、反向进给减速期间＝1.0ms

正向进给期间＝5.4ms、正向进给加速期间＝1.4ms、正向进给峰顶期间＝2.6ms、正向进给峰值＝35m/min、正向进给减速期间＝1.4ms

图3是表示在粗滴过渡形态下进行电弧焊接时的进给速度Fw的频率Sf的适合范围的图。横轴表示频率Sf[Hz]，纵轴表示同步短路比率Rd[％]。以下参考图3进行说明。

同步短路比率Rd是在单位时间中正向进给期间的次数中正向进给期间中产生的短路的次数所占的比率。在Rd＝100％时，是在全部正向进给期间中产生短路的状态。Rd＝90％时表示在正向进给期间中未产生短路的非同步状态是10％。单位时间例如设定为5秒。

图3的焊接条件是在保护气体中使用二氧化碳、在焊丝中使用直径1.2mm的软钢焊丝的情况。在该焊接条件下，在平均焊接电流值200A以上成为粗滴过渡形态。焊丝的材质并不限于软钢，只要是铁，平均焊接电流值成为200A以上的状态就会成为粗滴过渡形态。

如图3所示那样，50Hz时成为82％，60Hz时成为89％，65Hz时成为91％，70Hz时成为99.5％，75Hz时成为99.5％，80Hz时成为99.9％，90Hz时成为99.9％，100Hz时成为99.9％，110Hz时成为99.9％，115Hz时成为99.5％，120Hz时成为99.5％，125Hz时成为89％，130Hz时成为82％，140Hz时成为82％。

在频率Sf为70～120Hz的范围内成为同步短路比率Rd＞99％，成为在进给速度Fw的每1周期产生短路期间以及电弧期间的大致完整的同步状态。由此在粗滴过渡焊接中，能进行焊渣产生量少、焊道外观漂亮的高品质的焊接。若频率Sf成为该范围外，则变得易于较多产生非同步短路，焊接状态变得易于陷入不稳定状态，因此焊渣产生量变多，焊道外观也变差。

进而在频率Sf为80～110Hz的范围内，同步短路比率更加变高，焊接状态的稳定性进一步变得良好。因此在粗滴过渡焊接中，进给速度Fw的频率Sf的适合范围成为70～120Hz的范围，期望成为80～110Hz的范围。

在频率Sf成为低于上述的适合范围的情况下，由于电弧期间变长，熔滴变得过大，作用于熔滴的抬升力较强，因此会阻碍短路的产生而多发非同步短路。在频率Sf高于上述的适合范围的情况下，电弧期间变短，熔滴变得过小，变得易于产生非同步短路。在频率Sf处于适合范围的情况下，由于电弧期间中所形成的熔滴成为适合尺寸，因此产生同步短路。频率Sf的适合范围成为现有技术中的不足40Hz的约2～3倍的范围。

根据上述的实施方式1，在基于正反向进给控制的电弧焊接中，在熔滴过渡形态为粗滴过渡形态时，将进给速度的频率设定在70～120Hz的范围。由此成为同步于频率来产生短路期间以及电弧期间的大致完整的同步状态。由此，能进行焊渣产生量少、焊道外观漂亮的高品质焊接。

[实施方式2]

实施方式2的发明中，算出正反向进给控制中的同步短路比率Rd，自动调整进给速度的频率，以使该同步短路比率Rd成为最大值。

图4是用于实施实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图4与上述的图1对应，对同一方块标注同一标号，不再重复它们的说明。图4在图1的基础上追加了电压检测电路VD、短路判别电路SD以及同步短路比率运算电路RD，将图1的频率设定电路SFR置换为第2频率设定电路SFR2。以下参考图4来说明这些方块。

电压检测电路VD检测上述的焊接电压Vw，输出电压检测信号Vd。短路判别电路SD将上述的电压检测信号Vd作为输入，在该值不足短路判别值(10V程度)时，判别为是短路期间而输出成为高电平的短路判别信号Sd，在该值为上述短路判别值以上时，判别为是电弧期间而输出成为低电平的短路判别信号Sd。

同步短路比率运算电路RD将上述的进给速度设定信号Fr以及上述的短路判别信号Sd作为输入，根据进给速度设定信号Fr对单位时间中的正向进给期间的次数Ns进行计数，同时对正向进给期间中短路判别信号Sd从低电平变化到高电平(短路)的次数Nd进行计数，运算(Nd/Ns)·100并将其作为同步短路比率信号Rd输出。

第2频率设定电路SFR2输出在给定范围内变化的频率设定信号Sfr，对变化的每个频率设定信号Sfr的同步短路比率信号Rd进行比较，在比较后输出同步短路比率信号Rd成为最大值的值的频率设定信号Sfr。以下说明详细的处理次序。

1)给定范围在图3是上述的适合范围的70～120Hz的范围。使频率设定信号Sfr的值从70Hz起以5Hz的单位变化到120Hz而输出。

2)每当频率设定信号Sfr的值发生变化就存储同步短路比率信号Rd的值。

3)将存储的同步短路比率信号Rd的值进行比较，固定在成为最大值的频率设定信号Sfr的值来输出。

表示本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的图4的焊接电源中的各信号的时序图与上述的图2同样。但在自动调整进给速度Fw的频率Sf这点上不同。

根据上述的实施方式2，算出正反向进给控制中的同步短路比率，自动调整频率，以使该同步短路比率成为最大值，同步短路比率是在单位时间中正向进给期间中产生的短路的次数在正向进给期间的次数中所占的比率。由此在本实施方式中，在粗滴过渡焊接成为良好的焊接状态的频率的适合范围内，焊接状态能自动调整到最稳定的频率。通过同步短路比率成为最大值来判别焊接状态成为最稳定。在同步短路比率为最大值时，是与进给速度的频率大致完全同步来产生短路以及电弧的状态时，焊渣产生量变得最少。

[实施方式3]

在实施方式3的发明中，若在正向进给期间中成为短路期间，则开始向反向进给期间的移转，若在反向进给期间中成为电弧期间，则开始向正向进给期间的移转。在实施方式3的发明中，是波形参数为正向进给加速期间、正向进给减速期间、反向进给加速期间、反向进给减速期间、正向进给峰值或反向进给峰值的至少1者的情况。在实施方式3的发明中，在粗滴过渡形态时，调整上述的波形参数以使进给速度的频率的平均值成为所期望范围。即，在实施方式3的发明中，由于进给速度的频率并不固定，因此调整波形参数，以使其平均值成为所期望范围。

图5是用于实施本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图5与上述的图1对应，对同一方块标注同一标号，不再重复它们的说明。图5删除了图1的平均进给速设定电路FAR、频率设定电路SFR以及振幅设定电路WFR。然后追加正向进给加速期间设定电路TSUR、正向进给减速期间设定电路TSDR、反向进给加速期间设定电路TRUR、反向进给减速期间设定电路TRDR、正向进给振幅设定电路WSR、反向进给振幅设定电路WRR、电压检测电路VD以及短路判别电路SD。进而将图1的进给速设定电路FR置换为第2进给速设定电路FR2。以下参考图5来说明这些方块。

正向进给加速期间设定电路TSUR输出预先确定的正向进给加速期间设定信号Tsur。正向进给减速期间设定电路TSDR输出预先确定的正向进给减速期间设定信号Tsdr。反向进给加速期间设定电路TRUR输出预先确定的反向进给加速期间设定信号Trur。反向进给减速期间设定电路TRDR输出预先确定的反向进给减速期间设定信号Trdr。

正向进给振幅设定电路WSR输出预先确定的正向进给振幅设定信号Wsr。反向进给振幅设定电路WRR输出预先确定的反向进给振幅设定信号Wrr。

电压检测电路VD检测焊接电压Vw并输出电压检测信号Vd。短路判别电路SD将该电压检测信号Vd作为输入，输出短路判别信号Sd，其在判别为电压检测信号Vd不足短路判别值(10V程度)时判别为处于短路期间而成为高电平，在短路判别值以上时判别为处于电弧期间而成为低电平。

第2进给速设定电路FR2将上述的正向进给加速期间设定信号Tsur、上述的正向进给减速期间设定信号Tsdr、上述的反向进给加速期间设定信号Trur、上述的反向进给减速期间设定信号Trdr、上述的正向进给振幅设定信号Wsr、上述的反向进给振幅设定信号Wrr以及上述的短路判别信号Sd作为输入，输出通过以下的处理生成的进给速度图案作为进给速度设定信号Fr。在该进给速度设定信号Fr成为0以上时成为正向进给期间，不足0时成为反向进给期间。

1)在通过正向进给加速期间设定信号Tsur确定的正向进给加速期间Tsu中，输出从0直线状加速到通过正向进给振幅设定信号Wsr确定的正的值的正向进给峰值Wsp的进给速度设定信号Fr。

2)接下来在正向进给峰顶期间Tsp中，输出维持上述的正向进给峰值Wsp的进给速度设定信号Fr。

3)若短路判别信号Sd从低电平(电弧期间)变化到高电平(短路期间)，则移转到通过正向进给减速期间设定信号Tsdr确定的正向进给减速期间Tsd，输出从上述的正向进给峰值Wsp直线状减速到0的进给速度设定信号Fr。

4)接下来，在通过反向进给加速期间设定信号Trur确定的反向进给加速期间Tru中，输出从0直线状加速到通过反向进给振幅设定信号Wrr确定的负的值的反向进给峰值Wrp的进给速度设定信号Fr。

5)接下来，在反向进给峰顶期间Trp中，输出维持上述的反向进给峰值Wrp的进给速度设定信号Fr。

6)若短路判别信号Sd从高电平(短路期间)变化到低电平(电弧期间)，则移转到通过反向进给减速期间设定信号Trdr确定的反向进给减速期间Trd，输出从上述的反向进给峰值Wrp直线状减速到0的进给速度设定信号Fr。

7)通过重复上述的1)～6)来生成正负的梯形波状变化的进给图案的进给速度设定信号Fr。

图6是表示本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的图5的焊接电源中的各信号的时序图。图6(A)表示进给速度Fw的时间变化，图6(B)表示焊接电流Iw的时间变化，图6(C)表示焊接电压Vw的时间变化，图6(D)表示短路判别信号Sd的时间变化。以下参考图6来说明各信号的动作。

图6(A)所示的进给速度Fw被控制在从图5的第2进给速设定电路FR2输出的进给速度设定信号Fr的值。进给速度设定信号Fr由通过图5的正向进给加速期间设定信号Tsur确定的正向进给加速期间Tsu、持续到发生短路为止的正向进给峰顶期间Tsp、通过图5的正向进给减速期间设定信号Tsdr确定的正向进给减速期间Tsd、通过图5的反向进给加速期间设定信号Trur确定的反向进给加速期间Tru、持续到产生电弧为止的反向进给峰顶期间Trp以及通过图5的反向进给减速期间设定信号Trdr确定的反向进给减速期间Trd形成。进而，正向进给峰值Wsp通过图5的正向进给振幅设定信号Wsr确定，反向进给峰值Wrp通过图5的反向进给振幅设定信号Wrr确定。其结果，进给速度设定信号Fr成为正负的梯形波波状变化的进给图案。

[时刻t1～t4的反向进给期间的动作]

如图6(A)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t1～t2的预先确定的反向进给加速期间Tru，从0加速到上述的反向进给峰值Wrp。该期间中短路期间持续。

若在时刻t2结束反向进给加速期间Tru，则如图6(A)所示那样，进给速度Fw进入到反向进给峰顶期间Trp，成为上述的反向进给峰值Wrp。该期间中短路期间也持续。

若在时刻t3产生电弧，则如图6(D)所示那样，短路判别信号Sd变化到低电平(电弧期间)。对此做出响应而移转到时刻t3～t4的预先确定的反向进给减速期间Trd，如图6(A)所示那样，进给速度Fw从上述的反向进给峰值Wrp减速到0。同时如图6(C)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，如图6(B)所示那样，焊接电流Iw在电弧期间中逐渐减少。

[时刻t4～t7的正向进给期间的动作]

若在时刻t4结束反向进给减速期间Trd，则移转到时刻t4～t5的预先确定的正向进给加速期间Tsu。在该正向进给加速期间Tsu中，如图6(A)所示那样，进给速度Fw从0加速到上述的正向进给峰值Wsp。在该期间中电弧期间持续。

若在时刻t5结束正向进给加速期间Tsu，则如图6(A)所示那样，进给速度Fw进入到正向进给峰顶期间Tsp，成为上述的正向进给峰值Wsp。该期间中电弧期间也持续。

若在时刻t6产生短路，则如图6(D)所示那样，短路判别信号Sd变化到高电平(短路期间)。对此做出响应而移转到时刻t6～t7的预先确定的正向进给减速期间Tsd，如图6(A)所示那样，进给速度Fw从上述的正向进给峰值Wsp减速到0。同时如图6(C)所示那样，焊接电压Vw急减到数V的短路电压值，如图6(B)所示那样，焊接电流Iw在短路期间中逐渐增加。

在实施方式3中，由于正向进给峰顶期间Tsp以及反向进给峰顶期间Trp响应于短路或电弧产生而结束期间，因此不是固定值。为此不能将进给速度Fw的周期直接设定为给定值。但每单位时间(0.1～1秒)的正向进给峰顶期间Tsp的平均值以及反向进给峰顶期间Trp的平均值成为大致固定值。因此，通过调整进给作为速度Fw的波形参数的正向进给加速期间Tsu、正向进给减速期间Tsd、反向进给加速期间Tru、反向进给减速期间Trd、正向进给峰值Wsp或反向进给峰值Wrp的至少1个值，能将每单位时间的进给速度Fw的周期的平均值设定为给定范围。即，在实施方式3中，在熔滴过渡形态是粗滴过渡形态时，通过使作为进给速度的波形参数的正向进给加速期间Tsu、正向进给减速期间Tsd、反向进给加速期间Tru、反向进给减速期间Trd、正向进给峰值Wsp或反向进给峰值Wrp的至少1个值变化，能将每单位时间的进给速度Fw的周期的平均值设定为适合范围。在实施方式3中，图3的横轴表示每单位时间的频率的平均值。纵轴的同步短路比率Rd表示在正向进给峰顶期间Tsp达到预先确定的正向进给基准值前发生短路的比率。这是因为，正向进给峰顶期间Tsp超过正向进给基准值而产生短路的状态中，进给速度与电弧状态的同步状态并不良好。因此在实施方式3中，在熔滴过渡状态是粗滴过渡形态时，调整进给速度的波形参数来使每单位时间的频率的平均值进入到图3所示的适合范围即可。上述的正向进给基准值例如是7ms。

根据上述的实施方式3，若在正向进给期间中成为短路期间。则开始向反向进给期间的移转，若在反向进给期间中成为电弧期间，则开始向正向进给期间的移转。在该情况下也能起到与实施方式1同样的效果。

在上述的实施方式1～3中是进给速度梯形波状变化的情况，但正弦波状、三角波状等变化的情况也同样。

产业上的利用可能性

根据本发明，能提供在基于正反向进给控制的电弧焊接中在粗滴过渡形态时成为良好的焊接状态的电弧焊接控制方法。

以上通过特定的实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于该实施方式，能在不脱离公开的发明的技术思想的范围内进行种种变更。本申请基于2015年2月2日申请的日本专利申请(特愿2015-018359)，将其内容引入于此。

标号的说明

1 焊丝

2 母材

3 电弧

4 焊炬

5 进给辊

DV 驱动电路

Dv 驱动信号

E 输出电压

ED 输出电压检测电路

Ed 输出电压检测信号

ER 输出电压设定电路

Er 输出电压设定信号

EV 电压误差放大电路

Ev 电压误差放大信号

Fa 平均进给速度

FAR 平均进给速度设定电路

Far 平均进给速度设定信号

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

FR2 第2进给速度设定电路

Fw 进给速度

Iw 焊接电流

Nd 正向进给期间中产生的短路的次数

Ns 正向进给期间的次数

PM 电源主电路

RD 同步短路比率运算电路

Rd 同步短路比率(信号)

SD 短路判别电路

Sd 短路判别信号

Sf 频率

SFR 频率设定电路

Sfr 频率设定信号

Tf 周期

Tfr 周期设定信号

Trd 反向进给减速期间

TRDR 反向进给减速期间设定电路

Trdr 反向进给减速期间设定信号

Trp 反向进给峰顶期间

Tru 反向进给加速期间

TRUR 反向进给加速期间设定电路

Trur 反向进给加速期间设定信号

Tsd 正向进给减速期间

TSDR 正向进给减速期间设定电路

Tsdr 正向进给减速期间设定信号

Tsp 正向进给峰顶期间

Tsu 正向进给加速期间

TSUR 正向进给加速期间设定电路

Tsur 正向进给加速期间设定信号

VD 电压检测电路

Vd 电压检测信号

Vw 焊接电压

Wf 振幅

WFR 振幅设定电路

Wfr 振幅设定信号

WL 电抗器

WM 进给电动机

Wrp 反向进给峰值

WRR 反向进给振幅设定电路

Wrr 反向进给振幅设定信号

Wsp 正向进给峰值

WSR 正向进给振幅设定电路

Wsr 正向进给振幅设定信号

Claims (4)

1.一种电弧焊接控制方法，进行将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的正反向进给控制来使其产生短路期间和电弧期间，从而进行焊接，所述电弧焊接控制方法的特征在于，

在熔滴过渡形态是粗滴过渡形态时，设定进行电弧焊接时的进给速度的波形参数，使得将所述进给速度切换为所述正向进给期间和所述反向进给期间的频率成为70～120Hz的范围。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

在保护气体是二氧化碳、焊丝的材质是铁、焊丝的直径是1.2mm时，所述粗滴过渡形态是平均焊接电流200A以上的范围。

3.根据权利要求1或2所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

算出所述正反向进给控制中的同步短路比率，自动调整所述波形参数，以使该同步短路比率成为最大值，所述同步短路比率是单位时间中所述正向进给期间中发生的短路的次数占所述正向进给期间的次数的比率。

4.根据权利要求1或2所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

若在所述正向进给期间中成为所述短路期间，则开始向所述反向进给期间的移转，若在所述反向进给期间中成为所述电弧期间，则开始向所述正向进给期间的移转。