CN109789506B - 电弧焊接控制方法 - Google Patents

Abstract

在将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间的焊接方法中，使母材是镀锌钢板时的焊接状态稳定化。电弧焊接控制方法的母材的材质是镀锌钢板、将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间、重复短路期间和电弧期间来进行焊接，在该电弧焊接控制方法中，在电弧期间中，随时间经过切换接通第1电弧电流(Ia1)的第1电弧期间(Ta1)、接通第2电弧电流(Ia2)的第2电弧期间(Ta2)和接通第3电弧电流(Ia3)的第3电弧期间(Ta3)，控制成Ia1＞Ia2＞Ia3。在第2电弧期间(Ta2)中进行恒电压控制，在第1电弧期间(Ta1)中进行恒电流控制。使第1电弧期间(Ta1)以及/或者第1电弧电流(Ia1)的值对应于母材的每单位面积的锌附着量变化。

Description

电弧焊接控制方法

技术领域

本发明涉及电弧焊接控制方法，母材的材质是镀锌钢板，将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间，重复短路期间和电弧期间来进行焊接。

背景技术

在一般的自耗电极式电弧焊接中，将自耗电极的焊丝以一定速度进给，使焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接。在自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的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)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-531283号公报

发明内容

发明要解决的课题

在镀锌钢板的电弧焊接中，在焊接中母材表面的锌因电弧热而成为蒸汽，从熔池作为气体喷出，出现焊接状态变得不稳定的现象。另外，在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电弧焊接中，与进给速度恒定的通常的电弧焊接相比，该气体喷出现象变得显著。

为此在本发明中，目的在于，提供电弧焊接控制方法，在母材的材质是镀锌钢板、将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间的电弧焊接中，能将焊接状态稳定化，削减溅射产生量。

用于解决课题的手段

本公开的电弧焊接控制方法，母材的材质是镀锌钢板，将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间，重复短路期间和电弧期间来进行焊接，所述电弧焊接控制方法的特征在于，在所述电弧期间中，随时间经过切换接通第1电弧电流Ia1的第1电弧期间、接通第2电弧电流Ia2的第2电弧期间和接通第3电弧电流Ia3的第3电弧期间，控制成Ia1＞Ia2＞Ia3。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，在所述第2电弧期间中进行恒电压控制。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，在所述第1电弧期间中进行恒电流控制。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，所述第1电弧期间以及/或者所述第1电弧电流的值被设定为使锌蒸汽从熔池排出而不残留在熔池内的值。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，使所述第1电弧期间以及/或者所述第1电弧电流Ia1的值对应于所述母材的每单位面积的锌附着量变化。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，设定所述进给速度的波形参数，使得所述正向进给期间与所述反向进给期间的重复频率的平均值成为70Hz以上90Hz以下的范围。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，所述波形参数至少是正向进给峰值以及反向进给峰值。

本公开的电弧焊接控制方法特征在于，设定所述波形参数，使得所述母材的每单位面积的锌附着量越多所述频率的平均值越低。

发明的效果

根据本发明，在母材的材质是镀锌钢板、将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间的电弧焊接中，能使焊接状态稳定化、削减溅射产生量。

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4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。

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。以下参考该图来说明各方块。

电源主电路PM将3相200V等商用电源(图示省略)作为输入，按照后述的误差放大信号Ea进行基于逆变控制等的输出控制，输出输出电压E。虽然图示省略，但该电源主电路PM具备将商用电源整流的1次整流器、将整流的直流平滑的平滑电容器、将平滑的直流变换成高频交流的由上述的误差放大信号Ea驱动的逆变电路、将高频交流降压成适于焊接的电压值的高频变压器、将降压的高频交流整流成直流的2次整流器。

电抗器WL将上述的输出电压E平滑。该电抗器WL的电感值例如是100μH。

进给电动机WM将后述的进给控制信号Fc作为输入，交替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，进给电动机WM有设置在焊枪4的前端的附近的情况。另外，有使用2个进给电动机WM来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的旋转而在焊枪4内被进给，在与母材2之间产生电弧3。对焊枪4内的导电嘴(图示省略)与母材2之间施加焊接电压Vw，接通焊接电流Iw。母材2的材质是镀锌钢板。

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并进行平滑，输出输出电压检测信号Ed。

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。

电流检测电路ID检测上述的焊接电流Iw，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，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，输出短路判别信号Sd，其在电压检测信号Vd的值不足预先确定的短路判别值(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。

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。

正向进给峰值设定电路WSR输出预先确定的正向进给峰值设定信号Wsr。

反向进给峰值设定电路WRR输出预先确定的反向进给峰值设定信号Wrr。

进给速度设定电路FR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、上述的正向进给峰值设定信号Wsr、上述的反向进给峰值设定信号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峰值设定信号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)接着在正向进给峰值期间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)变化为高电平(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)接着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峰值设定信号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)接着在反向进给峰值期间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)变化为低电平(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。

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。

减流电阻器R插入在上述的电抗器WL与焊枪4之间。该减流电阻器R的值被设定为短路负载(0.01～0.03Ω程度)的10倍以上大的值(0.5～3Ω程度)。若该减流电阻器R被插入接通路径，则蓄积在电抗器WL以及外部线缆的电抗器的能量被迅速放电。

晶体管TR与上述的减流电阻器R并联连接，按照后述的驱动信号Dr被接通或断开控制。

缩颈检测电路ND将上述的短路判别信号Sd、上述的电压检测信号Vd以及上述的电流检测信号Id作为输入，输出缩颈检测信号Nd，其在短路判别信号Sd为高电平(短路期间)时的电压检测信号Vd的电压上升值达到基准值的时间点判别为缩颈的形成状态成为基准状态而成为高电平，在短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)时间点成为低电平。另外，可以在短路期间中的电压检测信号Vd的微分值达到与其对应的基准值的时间点使缩颈检测信号Nd变化为高电平。进而，也可以用电压检测信号Vd的值除以电流检测信号Id的值来算出熔滴的电阻值，在该电阻值的微分值达到与其对应的基准值的时间点使缩颈检测信号Nd变化为高电平。

低等级电流设定电路ILR输出预先确定的低等级电流设定信号Ilr。电流比较电路CM将该低等级电流设定信号Ilr以及上述的电流检测信号Id作为输入，输出Id＜Ilr时成为高电平、Id≥Ilr时成为低电平的电流比较信号Cm。

驱动电路DR将上述的电流比较信号Cm以及上述的缩颈检测信号Nd作为输入，将驱动信号Dr输出到上述的晶体管TR的基极端子，关于该驱动信号Dr，若缩颈检测信号Nd变化为高电平则变化为低电平，之后若电流比较信号Cm变化为高电平则变化为高电平。因此，由于若检测到缩颈则该驱动信号Dr成为低电平，晶体管TR成为断开状态，在接通路径插入减流电阻器R，因此在短路负载接通的焊接电流Iw急减。然后，由于若急减的焊接电流Iw的值减少到低等级电流设定信号Ilr的值，则驱动信号Dr成为高电平，晶体管TR成为接通状态，因此减流电阻器R被短路而回到通常的状态。

第1电弧期间设定电路TA1R输出预先确定的第1电弧期间设定信号Ta1r。第1电弧期间电路STA1将上述的短路判别信号Sd以及上述的第1电弧期间设定信号Ta1r作为输入，输出第1电弧期间信号Sta1，其从短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)并经过预先确定的延迟期间Tc经过的时间点起，在通过第1电弧期间设定信号Ta1r预先确定的第1电弧期间Ta1中成为高电平。

第1电弧电流设定电路IA1R输出预先确定的第1电弧电流设定信号Ia1r。

第3电弧期间电路STA3将上述的短路判别信号Sd作为输入，输出第3电弧期间信号Sta3，其在从短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)的时间点经过预先确定的电流下降时间Td的时间点成为高电平，之后若短路判别信号Sd成为高电平(短路期间)则成为低电平。

第3电弧电流设定电路IA3R输出预先确定的第3电弧电流设定信号Ia3r。

电流控制设定电路ICR将上述的短路判别信号Sd、上述的低等级电流设定信号Ilr、上述的缩颈检测信号Nd、上述的第1电弧期间信号Sta1、上述的第3电弧期间信号Sta3、上述的第1电弧电流设定信号Ia1r以及上述的第3电弧电流设定信号Ia3r作为输入，进行以下的处理，输出电流控制设定信号Icr。

1)在从短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)的时间点到第1电弧期间信号Sta1变化为高电平为止的延迟期间中，输出成为低等级电流设定信号Ilr的值的电流控制设定信号Icr。

2)在第1电弧期间信号Sta1为高电平(第1电弧期间)时，输出成为第1电弧电流设定信号Ia1r的电流控制设定信号Icr。

3)在从第1电弧期间信号Sta1变化为低电平的时间点到第3电弧期间信号Sta3变化为低电平为止的期间(第2电弧期间以及第3电弧期间)中，输出成为第3电弧电流设定信号Ia3r的电流控制设定信号Icr。

4)输出电流控制设定信号Icr，其若短路判别信号Sd变化为高电平(短路期间)，就在预先确定的初始期间中成为预先确定的初始电流设定值，之后以预先确定的短路时倾斜上升到预先确定的短路时峰值设定值，并维持该值。

5)之后若缩颈检测信号Nd变化为高电平，则输出成为低等级电流设定信号Ilr的值的电流控制设定信号Icr。

电流误差放大电路EI将上述的电流控制设定信号Icr以及上述的电流检测信号Id作为输入，将电流控制设定信号Icr(+)与电流检测信号Id(-)的误差放大，并输出电流误差放大信号Ei。

电源特性切换电路SW将上述的电流误差放大信号Ei、上述的电压误差放大信号Ev、上述的第1电弧期间信号Sta1以及上述的第3电弧期间信号Sta3作为输入，进行以下的处理，输出误差放大信号Ea。

1)在第1电弧期间信号Sta1变化为低电平、直到第3电弧期间信号Sta3变化为高电平为止的第2电弧期间Ta2中，输出电压误差放大信号Ev作为误差放大信号Ea。

2)在这以外的期间中，输出电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea。

通过该电路，焊接电源的特性在短路期间、延迟期间、第1电弧期间Ta1以及第3电弧期间Ta3中成为恒电流特性，在第2电弧期间Ta2中成为恒电压特性。

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。该图(A)表示进给速度Fw的时间变化，该图(B)表示焊接电流Iw的时间变化，该图(C)表示焊接电压Vw的时间变化，该图(D)表示短路判别信号Sd的时间变化，该图(E)表示第1电弧期间信号Sta1的时间变化，该图(F)表示第3电弧期间信号Sta3的时间变化。以下参考该图来说明各信号的动作。

该图(A)所示的进给速度Fw被控制成从图1的进给速度设定电路FR输出的进给速度设定信号Fr的值。进给速度Fw由如下期间形成：通过图1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、持续到发生短路的正向进给峰值期间Tsp、通过图1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1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、持续到产生电弧的反向进给峰值期间Trp以及通过图1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。进而，正向进给峰值Wsp通过图1的正向进给峰值设定信号Wsr确定，反向进给峰值Wrp通过图1的反向进给峰值设定信号Wrr确定。其结果，进给速度设定信号Fr成为正负的大致梯形波波状地变化的进给图案。

[时刻t1～t4的短路期间的动作]

由于若在正向进给峰值期间Tsp中的时刻t1发生短路，则如该图(C)所示那样，焊接电压Vw急减到数V的短路电压值，因此如该图(D)所示那样，短路判别信号Sd变化为高电平(短路期间)。对此做出响应，移转到时刻t1～t2的预先确定的正向进给减速期间Tsd，如该图(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。例如设定为正向进给减速期间Tsd＝1ms。

如该图(A)所示那样，进给速度Fw进入时刻t2～t3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。在该期间中短路期间持续。例如设定为反向进给加速期间Tru＝1ms。

若在时刻t3反向进给加速期间Tru结束，则如该图(A)所示那样，进给速度Fw进入反向进给峰值期间Trp，成为上述的反向进给峰值Wrp。反向进给峰值期间Trp持续到在时刻t4产生电弧。因此时刻t1～t4的期间成为短路期间。反向进给峰值期间Trp虽然不是给定值，但为4ms程度。另外，例如设定为反向进给峰值Wrp＝-20～-50m/min。

如该图(B)所示那样，时刻t1～t4的短路期间中的焊接电流Iw在预先确定的初始期间中成为预先确定的初始电流值。之后焊接电流Iw以预先确定的短路时倾斜上升，若达到预先确定的短路时峰值则维持该值。

如该图(C)所示那样，焊接电压Vw从焊接电流Iw成为短路时峰值处起上升。这是因为，由于焊丝1的反向进给以及焊接电流Iw引起的箍缩力的作用而在焊丝1的前端的熔滴逐渐形成缩颈。

之后若焊接电压Vw的电压上升值达到基准值，则判别为缩颈的形成状态成为基准状态，图1的缩颈检测信号Nd变化为高电平。

由于对缩颈检测信号Nd成为高电平做出响应，图1的驱动信号Dr成为低电平，因此图1的晶体管TR成为断开状态，图1的减流电阻器R被插入接通路径。同时图1的电流控制设定信号Icr变小到低等级电流设定信号Ilr的值。为此如该图(B)所示那样，焊接电流Iw从短路时峰值向低等级电流值急减。然后由于若焊接电流Iw减少到低等级电流值，则驱动信号Dr回到高电平，因此晶体管TR成为接通状态，减流电阻器R被短路。如该图(B)所示那样，由于电流控制设定信号Icr保持低等级电流设定信号Ilr不变，因此焊接电流Iw从电弧再产生起到经过预先确定的延迟期间Tc为止都维持低等级电流值。因此，晶体管TR仅在从缩颈检测信号Nd变化为高电平的时间点到焊接电流Iw减少到低等级电流值为止的期间成为断开状态。如该图(C)所示那样，焊接电压Vw由于焊接电流Iw变小而在一度减少后急上升。上述的各参数例如设定成以下的值。初始电流＝40A、初始期间＝0.5ms、短路时倾斜＝2ms、短路时峰值＝400A、低等级电流值＝50A、延迟期间Tc＝1ms。

[时刻t4～t7的电弧期间的动作]

由于若在时刻t4，由于焊丝的反向进给以及焊接电流Iw的接通引起的箍缩力而缩颈推进，从而产生电弧，则如该图(C)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，因此如该图(D)所示那样，短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)。对此做出响应，移转到时刻t4～t5的预先确定的反向进给减速期间Trd，如该图(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。

若在时刻t5反向进给减速期间Trd结束，则移转到时刻t5～t6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，如该图(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。例如设定为正向进给加速期间Tsu＝1ms。

若在时刻t6正向进给加速期间Tsu结束，则如该图(A)所示那样，进给速度Fw进入到正向进给峰值期间Tsp，成为上述的正向进给峰值Wsp。该期间中也持续电弧期间。正向进给峰值期间Tsp持续到在时刻t7发生短路为止。因此时刻t4～t7的期间成为电弧期间。然后若发生短路，就回到时刻t1的动作。虽然正向进给峰值期间Tsp不是给定值，但为5ms程度。另外，例如设定为正向进给峰值Wsp＝20～50m/min。

若在时刻t4产生电弧，则如该图(C)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值。另一方面，如该图(B)所示那样，焊接电流Iw在从时刻t4起的延迟期间Tc之间持续低等级电流值。这是因为，若在刚产生电弧后使电流值上升，焊丝的反向进给和焊接电流引起的焊丝的熔融就会叠加，电弧长度急速变长，有焊接状态变得不稳定的情况。

若在在正向进给加速期间Tsu中的时刻t51延迟期间Tc结束，则如该图(E)所示那样，第1电弧期间信号Sta1变化为高电平，移转到时刻t51～t61的预先确定的第1电弧期间Ta1。在该第1电弧期间Ta1中继续恒电流控制，如该图(B)所示那样，接通通过图1的第1电弧电流设定信号Ia1r确定的给定的第1电弧电流Ia1。如该图(C)所示那样，焊接电压Vw成为通过电流值以及电弧负载确定的值，成为大的值。例如设定为第1电弧期间Ta1＝1～2ms程度，设定为第1电弧电流Ia1＝300～500A程度。

若在时刻t62从电弧产生时间点t4起经过预先确定的电流下降时间Td，则如该图(F)所示那样，第3电弧期间信号Sta3变化为高电平。时刻t61～t62的期间成为第2电弧期间Ta2。在该2电弧期间Ta2中进行恒电压控制。如该图(B)所示那样，第2电弧电流Ia2虽因电弧负载而变化，但成为小于第1电弧电流Ia1且大于第3电弧电流Ia3的值。即，被输出控制成为Ia1＞Ia2＞Ia3。如该图(C)所示那样，焊接电压Vw通过恒电压控制被控制在给定值，成为第1电弧期间Ta1的电压值与第3电弧期间Ta3的电压值的中间值。第2电弧期间Ta2虽然不是给定值，但为3～6ms程度。

从第3电弧期间信号Sta3变化为高电平的时刻t62起到发生短路的时刻t7为止的期间成为第3电弧期间Ta3。在该第3电弧期间Ta3中进行恒电流控制。如该图(B)所示那样，接通通过图1的第3电弧电流设定信号Ia3r确定的给定的第3电弧电流Ia3。如该图(C)所示那样，焊接电压Vw成为通过电流值以及电弧负载确定的值。例如被设定为第3电弧电流Ia3＝60A。第3电弧期间Ta3虽然不是给定值，但为1～2ms程度。

以下说明实施方式1的作用效果。根据实施方式1，将电弧期间主要区分为接通第1电弧电流Ia1的第1电弧期间Ta1、接通第2电弧电流Ia2的第2电弧期间Ta2以及接通第3电弧电流Ia3的第3电弧期间Ta3这3个期间来进行输出控制。Ia1＞Ia2＞Ia3。

(1)通过将第1电弧电流Ia1设为大电流值来加大向熔池的热输入，促进锌蒸汽从熔池的排出，且确保坚实的熔深。因此，设定第1电弧期间Ta1以及/或者第1电弧电流Ia1的各值，使得锌蒸汽从熔池排出而不会残留在熔池内。

(2)通过将第2电弧电流Ia2设为小于第1电弧电流Ia1的小电流值，抑制了锌蒸汽从熔池的爆发性的喷出，使焊接状态稳定化。第2电弧电流Ia2成为能缓和锌蒸汽的产生的电流值。

(3)通过将第3电弧电流Ia3设为进一步小电流值来抑制焊丝的熔融，往短路发生诱导。由此使短路期间与电弧期间的重复周期稳定化，谋求焊接状态的稳定化。第3电弧电流Ia3被设定为焊丝不会熔融的程度的小电流值。

进而第2电弧期间Ta2期望进行恒电压控制。通过对该期间进行恒电压控制能将电弧长度维持在合适值，能使焊接状态稳定化。

进而，第1电弧期间Ta1期望进行恒电流控制。若进行恒电流控制，第1电弧电流Ia1的值就不依赖于电弧负载而成为给定值。为此能将该期间中的向熔池的热输入量控制在期望值。其结果，能通过合适的热输入促进锌蒸汽的排出。由于若该期间中的热输入量过大，则第2电弧期间Ta2中的第2电弧电流Ia2的平均值变小，因此焊道外观变差。因此将该期间中的热输入量合适化是重要的。

[实施方式2]

实施方式2的发明使第1电弧期间Ta1以及/或者第1电弧电流Ia1的值对应于母材的每单位面积的锌附着量而变化。

图3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。该图与上述的图1对应，对相同方块标注相同附图标记，不再重复它们的说明。该图在图1中追加锌附着量设定电路ZR，将图1的第1电弧期间设定电路TA1R置换为修正第1电弧期间设定电路TA1R，将图1的第1电弧电流设定电路IA1R置换成修正第1电弧电流设定电路IA1R。以下参考该图来说明这些方块。

锌附着量设定电路ZR输出与母材的每单位面积的锌附着量相关的锌附着量设定信号Zr。例如该锌附着量设定信号Zr是与设于焊接电源的前面板的旋钮的位置对应输出1～5的正数值的信号。标准值为3。在焊接作业者判断为母材的锌附着量多时，调整旋钮设为4或5。反之，在判断为锌附着量少时调整为1或2。

修正第1电弧期间设定电路TA1R将上述的锌附着量设定信号Zr作为输入，锌附着量设定信号Zr的值越大则将第1电弧期间设定信号Ta1r的值输出得越长。

修正第1电弧电流设定电路IA1R，将上述的锌附着量设定信号Zr作为输入，锌附着量设定信号Zr的值越大则越大地输出第1电弧电流设定信号Ia1r的值。

表示本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的时序图由于与上述的图2同样，因此不再重复说明。但在第1电弧期间Ta1以及/或者第1电弧电流Ia1的值对应于锌附着量设定信号Zr的值变化这点上不同。

根据上述的实施方式2，使第1电弧期间以及/或者第1电弧电流Ia1的值对应于母材的每单位面积的锌附着量变化。由此能使第1电弧期间中向熔池的热输入量对应于母材的锌附着量合适化。为此能对应于锌附着量使锌蒸汽的排出效果合适化。

[实施方式3]

实施方式3的发明设定进给速度的波形参数，使得正向进给期间与反向进给期间的重复频率的平均值为70Hz以上90Hz以下的范围。

图4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。该图与上述的图3对应，对相同方块标注相同附图标记，不再重复它们的说明。该图删除了图3的正向进给峰值设定电路WSR以及反向进给峰值设定电路WRR，追加了正向进给反向进给峰值设定电路WR。以下、参考该图来说明该方块。

正向进给反向进给峰值设定电路WR输出通过以上述的锌附着量设定信号Zr为输入的预先确定的函数算出的正向进给峰值设定信号Wsr以及反向进给峰值设定信号Wrr。该函数是锌附着量设定信号Zr的值越大正向进给峰值设定信号Wsr以及反向进给峰值设定信号Wrr的值越小的函数。设定该函数，使得进给速度Fw的正向进给期间与反向进给期间的重复频率的平均值成为70Hz以上90Hz以下的范围。更优选地，设定该函数，使得频率成为75Hz以上85Hz以下的范围。由于锌附着量设定信号Zr的值越大则正向进给峰值设定信号Wsr以及反向进给峰值设定信号Wrr的值越小，因此频率在上述的范围内变化得变低。

表示本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的时序图由于与上述的图2同样，因此不再重复说明。但在以下的点不同。根据实施方式3，设定进给速度的波形参数，使得进给速度的正向进给期间与反向进给期间的重复频率的平均值成为70Hz以上90Hz以下的范围。作为进给速度的波形参数，至少是正向进给峰值以及反向进给峰值。若频率小于70Hz，则电弧期间中向母材的热输入量变得过大，锌蒸汽的喷出变得激烈。其结果，焊接状态不稳定，溅射产生量也变多。若频率超过90Hz，则电弧期间变短，难以确保第3电弧期间。其结果，溅射产生量变多，焊接状态也变差。若频率处于75Hz以上85Hz以下的范围，则焊接状态进一步稳定化，溅射产生量也变少。

进而，设定所述波形参数，使得镀锌钢板的每单位面积的锌附着量越多，使频率的平均值越低。由于母材的锌附着量越多则锌蒸汽的喷出越激烈，因此频率的平均值在上述的范围内设定得低，焊接状态会更稳定。

产业上的可利用性

根据本发明，能提供电弧焊接控制方法，在母材的材质是镀锌钢板、将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间的电弧焊接中，能使焊接状态稳定化，削减溅射产生量。

以上通过特定的实施方式对本发明进行了说明，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2016年10月31日申请的日本专利申请(特愿2016-213269)和2016年11月30日申请的日本专利申请(特愿2016-232039)，将其内容引用于此。

附图标记的说明

1 焊丝

2 母材

3 电弧

4 焊枪

5 进给辊

CM 电流比较电路

Cm 电流比较信号

DR 驱动电路

Dr 驱动信号

E 输出电压

Ea 误差放大信号

ED 输出电压检测电路

Ed 输出电压检测信号

EI 电流误差放大电路

Ei 电流误差放大信号

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

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

Ia1 第1电弧电流

IA1R (修正)第1电弧电流设定电路

Ia1r 第1电弧电流设定信号

Ia2 第2电弧电流

Ia3 第3电弧电流

IA3R 第3电弧电流设定电路

Ia3r 第3电弧电流设定信号

ICR 电流控制设定电路

Icr 电流控制设定信号

ID 电流检测电路

Id 电流检测信号

ILR 低等级电流设定电路

Ilr 低等级电流设定信号

Iw 焊接电流

ND 缩颈检测电路

Nd 缩颈检测信号

PM 电源主电路

R 减流电阻器

SD 短路判别电路

Sd 短路判别信号

STA1 第1电弧期间电路

Sta1 第1电弧期间信号

STA3 第3电弧期间电路

Sta3 第3电弧期间信号

SW 电源特性切换电路

Ta1 第1电弧期间

TA1R (修正)第1电弧期间设定电路

Ta1r 第1电弧期间设定信号

Ta2 第2电弧期间

Ta3 第3电弧期间

Tc 延迟期间

Td 电流下降时间

TR 晶体管

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 反向进给峰值期间

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 正向进给峰值期间

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

WL 电抗器

WM 进给电动机

WR 正向进给反向进给峰值设定电路

Wrp 反向进给峰值

WRR 反向进给峰值设定电路

Wrr 反向进给峰值设定信号

Wsp 正向进给峰值

WSR 正向进给峰值设定电路

Wsr 正向进给峰值设定信号

ZR 锌附着量设定电路

Zr 锌附着量设定信号

Claims (7)

1.一种电弧焊接控制方法，母材的材质是镀锌钢板，将焊丝的进给速度交替切换成正向进给期间和反向进给期间，重复短路期间和电弧期间来进行焊接，

所述电弧焊接控制方法的特征在于，

在所述电弧期间中，随时间经过切换延迟期间、接通第1电弧电流Ia1的第1电弧期间、接通第2电弧电流Ia2的第2电弧期间和接通第3电弧电流Ia3的第3电弧期间，

控制成Ia1＞Ia2＞Ia3，

在所述第2电弧期间中进行恒电压控制，

所述延迟期间中，维持低等级电流值。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

在所述第1电弧期间中进行恒电流控制。

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，

所述第1电弧期间以及/或者所述第1电弧电流的值被设定为使锌蒸汽从熔池排出而不残留在熔池内的值。

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，

使所述第1电弧期间以及/或者所述第1电弧电流Ia1的值对应于所述母材的每单位面积的锌附着量变化。

5.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，

设定所述进给速度的波形参数，使得所述正向进给期间与所述反向进给期间的重复频率的平均值成为70Hz以上且90Hz以下的范围。

6.根据权利要求5所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

所述波形参数至少是正向进给峰值以及反向进给峰值。

7.根据权利要求5所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

设定所述波形参数，使得所述母材的每单位面积的锌附着量越多，所述频率的平均值越低。

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