CN108247178B - 交流脉冲电弧焊接的输出控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供交流脉冲电弧焊接的输出控制方法。在自耗电极交流脉冲电弧焊接中，即使焊炬高度或电压设定值发生变化，也将电弧长度维持在合适值，且将电极负极性电流比率维持在所期望值。在电极负极性峰值期间(Tpn)中通电电极负极性峰值电流(Ipn)，在电极正极性峰值期间(Tp)中通电电极正极性峰值电流(Ip)，在电极正极性基值期间(Tb)中通电电极正极性基值电流(Ib)，在电极负极性基值期间(Tbn)中通电电极负极性基值电流(Ibn)，将这些焊接电流(Iw)的通电作为1周期来重复从而进行焊接，在这样的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法中，并用控制焊接电压(Vw)的电压反馈控制和控制电极负极性电流比率的比率反馈控制。

Description

交流脉冲电弧焊接的输出控制方法

技术领域

本发明涉及交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，在该方法中，进给焊丝，在电极负极性峰值期间中通电电极负极性峰值电流，接着在电极正极性峰值期间中通电电极正极性峰值电流，接着在电极正极性基值期间中通电电极正极性基值电流，接着在电极负极性基值期间中通电电极负极性基值电流，将这些焊接电流的通电作为1周期来重复从而进行焊接。

背景技术

在交流脉冲电弧焊接中，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周期来重复，由此进行焊接。在该交流脉冲电弧焊接中，通过调整焊接电流的波形参数来使电极负极性期间的电流占据焊接电流的平均值的比率即电极负极性电流比率变化，从而能控制给母材的线能量。为此能进行低线能量焊接，能进行高品质的薄板焊接。另外，通过使电极负极性电流比率变化，能使熔深、堆高等焊道形状配合工件而适合化(参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2014-34049号公报

在现有技术的交流脉冲电弧焊接中，为了将电弧长度维持在合适值，进行调制周期的电压反馈控制，以使焊接电压的平均值等于电压设定值。通过该电压反馈控制而让焊接电流的周期时刻发生变化。特别在使焊丝前端-母材间距离(以下称作焊炬高度)发生变化的情况下，或在使电压设定值发生变化的情况下，周期大幅变化。若周期发生变化，则电极负极性电流比率变化。其结果，电极负极性电流比率从所期望值偏离而变动，存在焊道形状变动而焊接品质变差的问题。

发明内容

为此在本发明中，目的在于，提供一种交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，即使焊炬高度、电压设定值等发生变化，也能将电弧长度维持在合适值，且能将电极负极性电流比率维持在期望值。

为了解决上述的课题，技术方案1的发明是一种交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，进给焊丝，在电极负极性峰值期间中通电电极负极性峰值电流，接着在电极正极性峰值期间中通电电极正极性峰值电流，接着在电极正极性基值期间中通电电极正极性基值电流，接着在电极负极性基值期间中通电电极负极性基值电流，将这些焊接电流的通电作为1周期来重复从而进行焊接，该交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的特征在于，进行焊接电源的输出控制，在该输出控制中并用控制焊接电压的电压反馈控制和控制电极负极性电流比率的比率反馈控制。

技术方案2的发明在技术方案1的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的基值上，特征在于，所述电压反馈控制使所述周期变化来控制所述焊接电压。

技术方案3的发明在技术方案1或2记载的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的基值上，特征在于，所述比率反馈控制使所述焊接电流的波形参数的至少1者变化来控制所述电极负极性电流比率。

技术方案4的发明在技术方案3记载的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的基值上，特征在于，所述波形参数是所述电极正极性基值期间以及所述电极负极性基值期间的时间长度。

技术方案5的发明的技术方案3记载的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的基值上，特征在于，所述波形参数是所述电极负极性基值电流。

技术方案6的发明在在技术方案1或2记载的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的基值上，特征在于，根据所述焊接电流的检测信号算出电极负极性电流比率，所述比率反馈控制对所述电极负极性基值电流进行控制，使得算出的所述电极负极性电流比率与预先确定的电极负极性电流比率设定信号相等。

发明的效果

根据本发明，由于即使焊炬高度、电压设定值等发生变化，也能将电弧长度维持在合适值，且将电极负极性电流比率维持在期望值，因此能使焊接品质良好。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的电流-电压波形图。

图2是用于实施本发明的实施方式1所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的焊接电源的框图。

图3是用于实施本发明的实施方式1所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的焊接电源的与图2不同的框图。

图4是用于实施本发明的实施方式2所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的焊接电源的框图。

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

Eh 比率误差放大值

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

Fw 进给速度

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 逆变变压器

INV 逆变电路

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

RF 比率反馈控制电路

RF2 第2比率反馈控制电路

RF3 第3比率反馈控制电路

Rn 电极负极性电流比率

RND 电极负极性电流比率算出电路

Rnd 电极负极性电流比率算出信号

RNR 电极负极性电流比率设定电路

Rnr 电极负极性电流比率设定信号

Sav 给定期间中的电流检测信号(绝对值)的积分值

Sen 仅给定期间中的EN期间的电流检测信号(绝对值)的积分值

SN 电极负极性峰值电流积分电路

Sn 电极负极性峰值电流积分信号

SP 电极正极性峰值电流积分电路

Sp 电极正极性峰值电流积分信号

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

TBNR 电极负极性基值期间设定电路

Tbnr 电极负极性基值期间设定信号

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

Tf 周期信号

TM 定时器电路

Tm 定时器信号

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

VAV 电压平滑电路

Vav 焊接电压平滑信号

VD 电压检测电路

Vd 电压检测信号

VF 电压反馈控制电路

VR 电压设定电路

Er 输出电压设定信号

Vw 焊接电压

WL 电抗器

WM 焊丝进给电动机

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]

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的电流-电压波形图。该图(A)表示焊接电流Iw的时间变化，该图(B)表示焊接电压Vw的时间变化。以下参考该图来进行说明。

在该图中，时刻t1～t2的期间成为电极负极性基值期间Tbn，时刻t2～t3的期间成为电极负极性峰值期间Tpn，时刻t3～t4的期间成为电极正极性峰值期间Tp，时刻t4～t5的期间成为电极正极性基值期间Tb，时刻t5～t6的期间再度成为电极负极性基值期间Tbn。

时刻t2～t3的电极负极性峰值期间Tpn由上升期间、峰值期间和下降期间形成。如该图(A)所示那样，电极负极性峰值电流Ipn在上升期间中从电极负极性基值电流Ibn直线状增加到峰值。在峰值期间中维持峰值。在下降期间中，从峰值曲线状减少，电流变化率的绝对值连续变大地减少到预先确定的极性切换电流值(50A程度)。在时刻t3，电极负极性峰值电流Ipn在极性切换电流值的状态下从电极负极性EN向电极正极性EP切换极性。如该图(B)所示那样，焊接电压Vw成为与电流波形相似的脉冲波形。在极性切换时，为了防止电弧耗尽，数百V的高电压仅短时间重叠在焊接电压Vw上。

峰值期间在电极负极性峰值期间Tpn所占的时间比率被设定得不足20％。由此能缓和作用于熔滴的电弧压力以及从熔池喷出的金属蒸汽所引起的反作用力。其结果，能使电极负极性峰值期间Tpn中的熔滴的生长稳定化，能始终形成期望尺寸的熔滴。若峰值期间的时间比率超过20％，则反作用力变强，熔滴的生长不稳定化。进一步期望峰值期间的时间比率不足10％。如此，反作用力进一步变弱，熔滴的生长进一步稳定化。

进而期望下降期间被设定为比上升期间长2倍以上的期间。如此，给熔滴的线能量的下降速度变得平缓，熔滴的生长更加稳定化。进一步期望下降期间被设定为比上升期间长3倍以上的期间。如此，给熔滴的线能量的下降速度更加平缓，熔滴的生长更进一步稳定化。

时刻t3～t4的电极正极性峰值期间Tp由上升期间、峰值期间和下降期间形成。如该图(A)所示那样，电极正极性峰值电流Ip在上升期间中从上述的极性切换电流值增加到预先确定的峰值，电流变化率的绝对值连续变小。在峰值期间中维持峰值。在下降期间中，从峰值减少到电极正极性基值电流Ib，电流变化率的绝对值连续变小。如该图(B)所示那样，焊接电压Vw成为与电流波形相似的脉冲波形。

峰值期间在电极正极性峰值期间Tp所占的时间比率被设定得不足20％。由此能缓和作用于熔滴的电弧压力。其结果，由于能防止母材是薄板时的烧穿，因此能进行高品质的薄板焊接。特别在母材的材质是不锈钢时，该作用效果变得显著。因此，在进行不锈钢焊接时，期望设为该波形。

若峰值期间的时间比率超过20％，则电弧压力变强，发生烧穿的可能性变高。进一步期望峰值期间的时间比率不足10％。如此，电弧压力进一步变弱，烧穿的发生概率变低。

上升期间中的电极正极性峰值电流Ip变化，电流值越大则变化率的绝对值越小。为此电弧压力的变化更加缓和。进而，下降期间中的电极正极性峰值电流Ip在电流值大时，变化率的绝对值变大。为此电弧的指向性变强，能抑制磁吹等引起的电弧不稳定。且若电流值变小，则变化率的绝对值变小。由此能抑制下冲(undershoot)所引起的电弧耗尽。

在时刻t4～t5的电极正极性基值期间Tb中，通电预先确定的电极正极性基值电流Ib。如该图(B)所示那样，焊接电压Vw成为电弧电压值。

在时刻t5，从电极正极性EP切换到电极负极性EN。在该切换时也为了防止电弧耗尽而仅短时间施加高电压。在时刻t5～t6的电极负极性基值期间Tbn中，通电预先确定的电极负极性基值电流Ibn。如该图(B)所示那样，焊接电压Vw成为电弧电压值。

将时刻t2～t6作为1周期来重复从而进行焊接。焊接电压Vw的绝对值的平均值(平滑值)与电弧长度成正比。因此，检测焊接电压Vw的绝对值的平均值，进行调制周期的电压反馈控制，以使该检测值与预先确定的电压设定值相等，由此能将电弧长度维持在合适值。也可以取代调制周期，将周期设为固定值来调制电极正极性峰值期间Tp的时间长度(脉冲宽度)。电压反馈控制例如如以下那样进行。

1)检测焊接电压Vw的绝对值。

2)通过使检测值穿过低通滤波器来算出焊接电压平滑值Vav。低通滤波器的截止频率为1～5Hz程度。

3)算出焊接电压平滑值Vav与预先确定的电压设定值Vr的电压误差放大值Ev＝G·(Vav-Vr)。在此G为预先确定的放大率。

4)在第n次周期的开始时间点(时刻t2的电极负极性峰值期间Tpn的开始时间点)，通过周期Tf(n)＝Tf(n-1)+Ev来算出第n次周期的时间长度。在此Tf(n)是第n次周期的时间长度，Tf(n-1)是第n-1次周期的时间长度。

接下来说明比率反馈控制，在该控制中，控制成电极负极性电流比率Rn与预先确定的电极负极性电流比率设定值Rnr相等。比率反馈控制例如如以下那样进行。

[例1]调制电极正极性基值期间Tb以及电极负极性基值期间Tbn来进行比率反馈控制的情况

若将Ta以及a定义为Ta＝Tb+Tbn以及a＝Tbn/Ta，则以下成立。

成为Tb＝(1-a)·Ta以及Tbn＝a·Ta。

1)在第n次周期的开始时间点(时刻t2的电极负极性峰值期间Tpn的开始时间点)，通过上述的电压反馈控制算出第n次周期tf(n)的时间长度。

2)算出Ta＝Tf(n)-Tpn-Tp。Tpn以及Tp是给定值。

3)在时刻t2～t3的电极负极性峰值期间Tpn中进行Sn＝∫|Iw|·dt的积分。

4)在时刻t3～t4电极正极性峰值期间Tp中进行Sp＝∫Iw·dt的积分。

5)在时刻t4的电极正极性基值期间Tb的开始时间点进行以下的运算。Ib以及Ibn是给定值(绝对值)。

Rn＝(Sn+Ibn·a·Ta)/(Sn+Sp+Ib·(1-a)·Ta+Ibn·a·Ta)

在上式中，若将Rn置换成Rnr，用a进行整理，则成为下式。Rnr是设定值。

a＝(Rnr·Sn+Rnrnr·Sp+Rnr·Ib·Ta-Sn)/(Ta·(Ibn+Rnr·Ib+Rnr·Ibn))...(1)式

6)算出Tb＝(1-a)·Ta以及Tbn＝a·Ta。

如此，通过电压反馈控制来决定周期，通过比率反馈控制来决定电极正极性基值期间Tb以及电极负极性基值期间Tbn。其结果，在焊炬高度发生变化的情况下，即使是电压设定值Vr发生变化的情况等，也能将电弧长度为止在合适值。并且能将电极负极性电流比率Rn控制在期望值。

[例2]调制电极负极性基值电流Ibn来进行比率反馈控制的情况

1)在第n次周期的开始时间点(时刻t2的电极负极性峰值期间Tpn的开始时间点)，通过上述的电压反馈控制来算出第n次周期tf(n)的时间长度。

2)算出Tbn＝Tf-Tpn-Tp-Tb。Tpn、Tp以及Tb是给定值。

3)在时刻t2～t3的电极负极性峰值期间Tpn中，进行Sn＝∫|Iw|·dt的积分。

4)在时刻t3～t4电极正极性峰值期间Tp中进行Sp＝∫Iw·dt的积分。

5)在时刻t4的电极正极性基值期间Tb的开始时间点进行以下的运算。Ib是给定值。

Rn＝(Sn+Ibn·Tbn)/(Sn+Sp+Ib·Tb+Ibn·Tbn)

在上式中，若将Rn置换成Rnr，用Ibn进行整理，则成为下式。Rnr是设定值。

Ibn＝(Rnr·Sn+rnr·Sp+Rnr·Ib·Tb-Sn)/(Tbn-Rnr·Tbn)...(2)式

如此，通过电压反馈控制决定周期，通过比率反馈控制决定电极负极性基值电流Ibn。其结果，在焊炬高度发生变化的情况下，即使是电压设定值Vr发生变化的情况等，也能将电弧长度为止在合适值。并且能将电极负极性电流比率Rn控制在期望值。

图2是用于实施图1中上述的本发明的实施方式1所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的焊接电源的框图。该图是通过上述的电压反馈控制控制周期、通过上述的比率反馈控制控制电极正极性基值期间Tb以及电极负极性基值期间Tbn的情况。在该图中，省略上述的极性切换时的高电压施加电路。以下参考该图来说明各方块。

逆变电路INV将3相200V等交流商用电源(图示省略)作为输入，对整流以及平滑过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进行逆变控制，输出高频交流。逆变变压器INT将高频交流电压降压到适于电弧焊接的电压值。2次整流器D2a～D2d将降压的高频交流整流成直流。

电极正极性晶体管PTR通过后述的电极正极性驱动信号Pd而成为接通状态，这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成为接通状态，这时焊接电源的输出成为电极负极性EN。

电抗器WL对有波动的输出进行平滑。

焊丝1通过与焊丝进给电动机WM结合的进给辊5的转动而在焊炬4内被进给，并在与母材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，通电焊接电流Iw。

电流检测电路ID检测上述的焊接电流Iw的绝对值并输出电流检测信号Id。

电压检测电路VD检测上述的焊接电压Vw的绝对值，并输出电压检测信号Vd。

电压平滑电路VAV将上述的电压检测信号Vd作为输入，通过使该信号穿过低通滤波器来输出焊接电压平滑信号Vav。

电压设定电路VR输出预先确定的电压设定信号Vr。

电压误差放大电路EV将上述的焊接电压平滑信号Vav与上述的电压设定信号Vr的误差放大，并输出电压误差放大信号Ev＝G·(Vav-Vr)。在此G为预先确定的放大率。

电压反馈控制电路VF将上述的电压误差放大信号Ev以及后述的定时器信号Tm作为输入，在变化成定时器信号Tm＝1的时间点(电极负极性峰值期间Tpn的开始时间点)算出周期信号Tf＝Tf(n-1)+Ev并输出。在此，Tf是第n次周期的时间长度，Tf(n-1)是第n-1次周期的时间长度。

电极负极性峰值期间设定电路TPNR输出预先确定的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr。

电极正极性峰值期间设定电路TPR输出预先确定的电极正极性峰值期间设定信号Tpr。

电极负极性峰值电流设定电路IPNR输出用于形成图1中上述的波形的电极负极性峰值电流设定信号Ipnr。

电极正极性峰值电流设定电路IPR输出用于形成图1中上述的波形的电极正极性峰值电流设定信号Ipr。

电极正极性基值电流设定电路IBR输出预先确定的电极正极性基值电流设定信号Ibr。

电极负极性基值电流设定电路IBNR输出预先确定的电极负极性基值电流设定信号Ibnr。

电极负极性峰值电流积分电路SN，将上述的电流检测电路Id以及后述的定时器信号Tm作为输入，在定时器信号Tm＝1的期间(电极负极性峰值期间Tpn)中进行Sn＝∫Id|·dt的积分，输出电极负极性峰值电流积分信号Sn。

电极正极性峰值电流积分电路SP将上述的电流检测电路Id以及后述的定时器信号Tm作为输入，在定时器信号Tm＝2的期间(电极正极性峰值期间Tp)中进行Sp＝∫Id|·dt的积分，输出电极正极性峰值电流积分信号Sp。

电极负极性电流比率设定电路RNR输出预先确定的电极负极性电流比率设定信号Rnr。

比率反馈控制电路RF将上述的周期信号Tf、上述的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr、上述的电极正极性峰值期间设定信号Tpr、上述的电极正极性基值电流设定信号Ibr、上述的电极负极性基值电流设定信号Ibnr、上述的电极负极性峰值电流积分信号Sn、上述的电极正极性峰值电流积分信号Sp以及上述的电极负极性电流比率设定信号Rnr作为输入，基于上述的(1)式来算出电极负极性基值期间设定信号Tbnr以及电极正极性基值期间设定信号Tbr。

定时器电路TM将上述的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr、上述的电极正极性峰值期间设定信号Tpr、上述的电极正极性基值期间设定信号Tbr以及上述的电极负极性基值期间设定信号Tbnr作为输入，通过重复以下处理来输出定时器信号Tm，在通过电极负极性峰值期间设定信号Tpnr确定的期间中其值成为1，接着在通过电极正极性峰值期间设定信号Tpr确定的期间中其值成为2，接着在通过电极正极性基值期间设定信号Tbr确定的期间中其值成为3，接着在通过电极负极性基值期间设定信号Tbnr确定的期间中其值成为4。

切换电路SW将上述的定时器信号Tm、上述的电极负极性峰值电流设定信号Ipnr、上述的电极正极性峰值电流设定信号Ipr、上述的电极正极性基值电流设定信号Ibr以及上述的电极负极性基值电流设定信号Ibnr作为输入，在定时器信号Tm＝1时输出电极负极性峰值电流设定信号Ipnr作为电流设定信号Ir，在定时器信号Tm＝2时输出电极正极性峰值电流设定信号Ipr作为电流设定信号Ir，在定时器信号Tm＝3时输出电极正极性基值电流设定信号Ibr作为电流设定信号Ir，在定时器信号Tm＝4时输出电极负极性基值电流设定信号Ibnr作为电流设定信号Ir。

电流误差放大电路EI将上述的电流设定信号Ir与上述的电流检测信号Id的误差放大，输出电流误差放大信号Ei。

驱动电路DV将上述的定时器信号Tm作为输入，在定时器信号Tm＝1或4时输出电极负极性驱动信号Nd，在定时器信号Tm＝2或3时输出电极正极性驱动信号Pd。由此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，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输出预先确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Fw进给焊丝1的进给控制信号Fc输出到上述的焊丝进给电动机WM。

图3是用于实施图1中上述的本发明的实施方式1所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的焊接电源的与图2不同的框图。该图在通过上述的电压反馈控制对周期进行控制这点上与图2相同。在该图中，通过上述的比率反馈控制对电极负极性基值电流设定信号Ibnr进行控制这点上与图2不同。在该图中，对与图2相同的方块标注相同标号，不再重复它们的说明。该图删除了图2的电极负极性基值电流设定电路IBNR，在图2中追加了电极正极性基值期间设定电路TBR，在图2中追加了电极负极性基值期间设定电路TBNR，将图2的比率反馈控制电路RF置换成第2比率反馈控制电路RF2。以下参考该图来说明这些方块。

电极正极性基值期间设定电路TBR输出预先确定的电极正极性基值期间设定信号Tbr。

电极负极性基值期间设定电路TBNR将上述的定时器信号Tm、上述的周期信号Tf、上述的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr、上述的电极正极性峰值期间设定信号Tpr以及上述的电极正极性基值期间设定信号Tbr作为输入，在变化成定时器信号Tm＝1的时间点算出电极负极性基值期间设定信号Tbnr＝Tf-Tpnr-Tpr-Tbr。

第2比率反馈控制电路RF2将上述的电极负极性峰值期间设定信号Tpnr、上述的电极正极性峰值期间设定信号Tpr、上述的电极正极性基值期间设定信号Tbr、上述的电极负极性基值期间设定信号Tbnr、上述的电极正极性基值电流设定信号Ibr、上述的电极负极性峰值电流积分信号Sn、上述的电极正极性峰值电流积分信号Sp以及上述的电极负极性电流比率设定信号Rnr作为输入，基于上述的(2)式来算出电极负极性基值电流设定信号Ibnr。

根据上述的实施方式1，进行并用控制焊接电压的电压反馈控制和控制电极负极性电流比率的比率反馈控制的焊接电源的输出控制。通过电压反馈控制对焊接电压进行控制，来将电弧长度维持在合适值。通过比率反馈控制将电极负极性电流比率控制为期望值。为此，在焊炬高度发生变化的情况下或电压设定值Vr发生变化的情况下，也能将电弧长度维持在合适值，并且将电极负极性电流比率控制在期望值。

在实施方式1中，电压反馈控制中也可以使周期变化来控制所述焊接电压。

在实施方式1中，比率反馈控制使焊接电流的波形参数的至少1者变化来控制所述电极负极性电流比率。该波形参数可以是电极正极性基值期间以及电极负极性基值期间。另外，波形参数也可以是电极负极性基值电流。

[实施方式2]

实施方式2的发明中，根据焊接电流的检测信号来算出电极负极性电流比率，比率反馈控制对电极负极性基值电流进行控制，以使算出的电极负极性电流比率与预先确定的电极负极性电流比率设定信号相等。

表示本发明的实施方式2所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的电流-电压波形图与上述的图1相同，因此不再重复说明。但比率反馈控制的方法不同。在实施方式1中，在每个周期基于(1)式或(2)式来决定波形参数，以使电极负极性电流比率Rn与电极负极性电流比率设定信号Rnr相等。与此相对，在实施方式2中，如以下那样进行比率反馈控制。

1)在焊接中，每单位时间或给定周期(以下称作给定期间)，根据实际的焊接电流Iw的检测信号Id算出电极负极性电流比率。

2)每给定期间，算出预先确定的电极负极性电流比率设定信号Rnr(+)与电极负极性电流比率算出信号Rnd(-)的比率误差放大值Eh。

3)每给定期间，将电极负极性基值电流设定信号Ibnr的值修正比率误差放大值Eh(对比率误差放大值Eh进行积分来修正)。

在实施方式1中，电压反馈控制以及比率反馈控制的控制周期是每个脉冲周期，是10ms程度。与此相对，在实施方式2中，电压反馈控制的控制周期虽然是每个脉冲周期，但比率反馈控制的控制周期设定为100～1000ms程度。在实施方式2中，如此设定为长10倍以上，是为了避免并用电压反馈控制和比率反馈控制所引起的反馈控制系统的不稳定。

图4是用于实施本发明的实施方式2所涉及的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的焊接电源的框图。该图与上述的图3对应，对与图3相同的方块标注相同标号，不再重复它们的说明。该图是对图3追加电极负极性电流比率算出电路RND，将图3的第2比率反馈控制电路RF2置换成第3比率反馈控制电路RF3。以下参考该图来说明这些方块。

电极负极性电流比率算出电路RND将上述的电流检测信号Id以及上述的定时器信号Tm作为输入，每给定期间，就算出电流检测信号Id的积分值Sav和定时器信号Tm为1以及4(EN期间)时的电流检测信号Id的积分值Sen，通过Sen/Sav的除法运算来算出电极负极性电流比率算出信号Rnd。

第3比率反馈控制电路RF3将上述的电极负极性电流比率设定信号Rnr以及上述的电极负极性电流比率算出信号Rnd作为输入，算出它们的比率误差放大值Eh并进行积分，输出电极负极性基值电流设定信号Ibnr。

根据上述的实施方式2，根据焊接电流的检测信号来算出电极负极性电流比率，比率反馈控制对电极负极性基值电流进行控制，以使算出的电极负极性电流比率与预先确定的电极负极性电流比率设定信号相等。由此实施方式2起到与实施方式1同样的效果。进而在实施方式2中，由于根据实际的焊接电流的检测信号来算出电极负极性电流比率，因此能正确地控制电极负极性电流比率。进而在实施方式2中，由于能将电压反馈控制的控制周期和比率反馈控制的控制周期设定为不同的值，因此并用两反馈控制也能使控制系稳定化。

Claims (4)

1.一种交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，

进给焊丝，在电极负极性峰值期间中通电电极负极性峰值电流，接着在电极正极性峰值期间中通电电极正极性峰值电流，接着在电极正极性基值期间中通电电极正极性基值电流，接着在电极负极性基值期间中通电电极负极性基值电流，将这些焊接电流的通电作为1个周期重复来进行焊接，

所述交流脉冲电弧焊接的输出控制方法的特征在于，

进行焊接电源的输出控制，在该输出控制中并用控制焊接电压的电压反馈控制和控制电极负极性电流比率的比率反馈控制，

根据所述焊接电流的检测信号算出电极负极性电流比率，

所述比率反馈控制对所述焊接电流的波形参数的至少一个进行控制，使得算出的所述电极负极性电流比率与预先确定的电极负极性电流比率设定信号相等。

2.根据权利要求1所述的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，其特征在于，

所述电压反馈控制通过使所述周期发生变化来控制所述焊接电压。

3.根据权利要求1或2所述的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，其特征在于，

所述波形参数是所述电极正极性基值期间以及所述电极负极性基值期间的时间长度。

4.根据权利要求1或2所述的交流脉冲电弧焊接的输出控制方法，其特征在于，

所述波形参数是所述电极负极性基值电流。

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