CN117957084A - 焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊接方法以及附加制造方法 - Google Patents

焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊接方法以及附加制造方法 Download PDF

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Abstract

在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。如下那样进行控制：将使正向进给期间(TP)和反向进给期间(TN)合起来的期间设为一个周期，将其频率(f)设为50～150Hz，将电流非抑制期间(TIP)的平均电流(IP‑AVE)与电流抑制期间(TIB)的平均电流(IB‑AVE)的关系设为0.65≤IP‑AVE/(IP‑AVE+IB‑AVE)≤0.90，将最上端以及最下端间的焊丝的前端位置的变化幅度即波高(Wh)相对于焊丝的嘴‑母材间距离设为14～35％，将任意的电流非抑制期间(TIP)与紧接其后的电流抑制期间(TIB)的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将正向进给期间(TP)与反向进给期间(TN)的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将电流非抑制期间(TIP)、电流抑制期间(TIB)、正向进给期间(TP)以及反向进给期间(TN)的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，电流非抑制期间TIP占据正向进给期间(TP)的2/3以上的期间。

Description

焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊 接方法以及附加制造方法
技术领域
本发明涉及焊丝的进给交替地周期性重复进行正向进给和反向进给的电弧焊接方式中的、焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊接方法以及附加制造方法。
背景技术
在钢架、工程机械等行业中主要的厚板的焊接中，要求确保一定的熔深深度。此外，在汽车等行业中应用的镀锌钢板的焊接中，要求防止气孔缺陷。这样的熔深深度的确保、气孔缺陷的防止能够通过增大电弧的热能来解决。因此，一直以来，进行采用了使用二氧化碳等电位梯度高的保护气体来提高电弧的电流密度、或者提高焊接电流本身这样的应对的、气体金属电弧焊接(GMAW：Gas-shielded Metal Arc Welding)。然而，电位梯度高的保护气体的应用、高焊接电流的应用成为溅射增加的要因，主要以溅射为主要原因的焊接操作性的降低成为问题。
针对上述问题，在专利文献1中公开了如下内容：在通过将作为自耗电极的焊丝(以下，也称为“丝”。)的进给交替地周期性重复进行正向进给和反向进给而进行电弧焊接的情况下，以即使在丝中流过大电流也能够抑制溅射的产生为课题，在丝的前端伴随被正向进给的期间和反向进给的期间的周期性的切换而向母材进给的情况下，通过使用根据周期性变动的丝的前端位置使焊接电流变化的控制单元，在成为能够以高的热输入进行高效的焊接的高电流域、即成为短路过渡以外的过渡形态的电流域的情况下也能够实现溅射的减少。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-49506号公报
发明内容
-发明所要解决的课题-
如上所述，在专利文献1中，公开了能够在能以高的热输入高效地进行焊接的高电流域中实现溅射的减少的方法，但没有特别提及熔深深度。即，在专利文献1中没有任何提及能够确保稳定的熔深深度、防止气孔缺陷的效果。
专利文献1在周期性重复进行正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，与以往的短路过渡方式不同，进行控制以使得不进行短路，但由于工件条件、焊接姿态这样的施工条件的不同、焊接中的干扰，会在焊接控制中产生短路、熔滴的脱离定时错开，从而有可能得不到稳定的熔深深度、溅射的产生量增加。因此，根据怎样的焊接环境，都要求能够得到兼顾稳定的熔深深度和溅射减少效果的、精度更高的焊接控制。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊接方法以及附加制造方法，在焊丝的进给交替地周期性重复进行正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
-用于解决课题的手段-
因此，本发明的上述目的通过焊接控制方法所涉及的下述[1]的结构来实现。
[1]一种焊接控制方法，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，所述焊接控制方法如下那样进行控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
此外，本发明的上述目的通过焊接控制装置所涉及的下述[2]的结构来实现。
[2]一种焊接控制装置，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，所述焊接控制装置具有如下那样进行控制的功能：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
此外，本发明的上述目的通过焊接电源所涉及的下述[3]的结构来实现。
[3]具备[2]所述的焊接控制装置的焊接电源。
此外，本发明的上述目的通过焊接系统所涉及的下述[4]的结构来实现。
[4]一种焊接系统，具备[2]所述的焊接控制装置或者[3]所述的焊接电源。
此外，本发明的上述目的通过程序所涉及的下述[5]的结构来实现。
[5]一种程序，使至少具备焊接控制装置的焊接系统的计算机执行功能，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，所述焊接控制装置一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，在所述功能中，所述焊接控制装置如下那样进行控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
此外，本发明的上述目的通过焊接方法所涉及的下述[6]的结构来实现。
[6]一种焊接方法，进行焊接控制的同时，进行所述气体金属电弧焊接，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，所述焊接控制一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，如下那样进行所述焊接控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
此外，本发明的上述目的通过附加制造方法所涉及的下述[7]的结构来实现。
[7]一种附加制造方法，进行焊接控制的同时，进行所述附加制造，在应用了向焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接的所述附加制造中，所述焊接控制一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，如下那样进行所述焊接控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}＞{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
-发明效果-
根据本发明的焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊接方法以及附加制造方法，在焊丝的进给交替地周期性重复进行正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的焊接系统的结构例的概略图。
图2是表示焊接电源中的电源控制部的概要结构的框图。
图3是说明丝进给速度FW的时间变化的波形图。
图4是说明焊丝的前端位置的时间变化的波形图。
图5是说明本实施方式中的焊接电流的基本控制的例子的流程图。
图6是表示指定焊接电流的电流值的电流设定信号Ir的控制例的图。
图7是表示以往的短路过渡方式中的焊接的进展状态的一例的高速相机的连续照片，是针对后述的参考例的试验No.24的每经过时间的附图代用照片。
图8是表示本实施方式中的焊接的进展状态的一例的高速相机的连续照片，是针对后述的实施例的试验No.8的每经过时间的附图代用照片。
图9A是用于说明焊接电流设定值IP1的末端位置以及焊接电流设定值IP2的末端位置的设定的、表示丝进给速度FW、丝前端位置以及焊接电流设定值的关系的图。
图9B是用于说明电流抑制期间TIB的末端位置的设定的、表示丝进给速度FW、丝前端位置以及焊接电流设定值的关系的图。
图10是用于表示短路次数与熔深深度的关系图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本发明所涉及的焊接控制方法、焊接控制装置、焊接电源、焊接系统、程序、焊接方法以及附加制造方法的实施方式。
另外，本实施方式是使用了焊接机器人的情况的一例，本发明所涉及的焊接控制方法并不限定于本实施方式的结构。例如，可以将本发明的焊接控制方法应用于使用了台车的自动焊接装置，也可以将本发明的焊接控制方法应用于可移动型的小型焊接机器人。此外，在本实施方式中，使用利用了脉冲波形的气体金属电弧焊接方法。
进而，在本实施方式中，对应用了本发明所涉及的焊接控制方法的气体金属电弧焊接方法进行说明，但本发明所涉及的焊接控制方法也同样能够应用于应用了气体金属电弧焊接的附加制造方法。
此外，测量本发明所涉及的焊接行为的方法不仅在焊接中有用，在活用了GMAW的附加制造技术、具体而言金属层叠造型技术(WAAM：Wire and Arc AdditiveManufacturing)中也是有用的。另外，附加制造这一术语广义上有时以层叠造型或者快速原型的术语使用，但在本发明中，统一使用附加制造的术语。在将本发明所涉及的方法活用于附加制造技术的情况下，将“焊接”改称为“熔敷”、“附加制造”或者“层叠造型”等。例如，在作为焊接进行处理的情况下成为“焊接行为”，但在作为附加制造而活用本申请发明的情况下，改称为“熔敷行为”，在作为焊接进行处理的情况下成为“焊接系统”，但在作为附加制造而活用本发明的情况下，能够改称为“附加制造系统”。
<焊接系统的概要>
图1是表示本实施方式所涉及的焊接系统的结构例的概略图。焊接系统50具备焊接机器人110、焊接控制装置120、进给焊丝100的未图示的进给装置、焊接电源140以及控制器150。
焊接电源140经由未图示的正的电力电缆与焊接机器人110连接，以使得能够对作为消耗式电极的焊丝100通电，经由未图示的负的电力电缆与工件(以下，也称为“母材”。)200连接。该连接是以相反极性进行焊接的情况，在以正极性进行焊接的情况下，焊接电源140使极性相反即可。
此外，焊接电源140和用于进给焊丝100的进给装置分别通过信号丝连接，能够控制焊丝的进给速度。
焊接机器人110具备焊炬111作为末端执行器。焊炬111具有使焊丝100通电的通电机构、即焊接嘴。焊丝100通过来自焊接嘴的通电而从前端产生电弧，利用该热量对作为焊接对象的工件200进行焊接。另外，焊接嘴通常有时也称为导电嘴。
进而，焊炬111具备成为喷出保护气体的机构的保护气体喷嘴。保护气体只要是在本实施方式中使用的控制的特性上采取熔滴过渡的方式的气体组成即可，具体而言，优选包含电位梯度高的二氧化碳、氮气、氢气、氧气中的至少一种气体。此外，从通用性的观点出发，更优选以二氧化碳单体使用，在与氩气(以下也称为“Ar气体”)的混合气体的情况下，包含二氧化碳、氮气、氢气、氧气中的至少一种气体，更优选Ar气体以外的气体合计混合为5～50体积％的体系。另外，保护气体从未图示的保护气体供给装置供给。
本实施方式中使用的焊丝100没有特别限制，例如可以使用不包括焊剂的实芯丝和包括焊剂的带焊剂丝中的任一种。此外，焊丝100的材质也没有限制，例如，材质可以是软钢，也可以是不锈钢、铝、钛，丝表面也可以存在Cu等的镀敷。进而，焊丝100的直径也没有特别限定。在本实施方式的情况下，优选将直径的上限设为1.6mm，将下限设为0.8mm。
此外，在本实施方式中，工件200的具体结构没有特别限定，接缝形状、焊接姿态、坡口形状等施工条件也没有特别限定。
焊接控制装置120主要控制焊接机器人110的动作。焊接控制装置120预先保持决了定焊接机器人110的动作模式、焊接开始位置、焊接结束位置、焊接条件、摆动动作等的示教数据，对焊接机器人110指示这些来控制焊接机器人110的动作。此外，焊接控制装置120按照示教数据，将焊接作业中的焊接电流、焊接电压、进给速度等焊接条件给到焊接电源140。
另外，如图1所示，本实施方式的焊接系统50设为焊接控制装置120与焊接电源140独立的结构，但也可以是在焊接电源140中具备焊接控制装置120的结构。
控制器150与焊接控制装置120连接，进行用于使焊接机器人110动作的程序制作或者显示、示教数据的输入等，并给到焊接控制装置120。此外，控制器150还具有进行焊接机器人110的手动操作的功能。另外，控制器150与焊接控制装置120的连接可以是有线或者无线的种类。
焊接电源140根据来自焊接控制装置120的指令，向焊丝100以及工件200供给电力，由此在焊丝100与工件200之间产生电弧。此外，焊接电源140根据来自焊接控制装置120的指令，向未图示的进给装置输出用于控制进给焊丝100的速度的信号。
<焊接电源的功能结构>
接下来，参照图2对本实施方式所涉及的焊接电源140的功能结构进行详细说明。图2是表示焊接电源140中的电源控制部的概略结构的框图。
焊接电源140的控制系统部分例如通过焊接控制装置120或者未图示的计算机执行程序来执行。
焊接电源140的控制系统部分包括电流设定部36。本实施方式中的电流设定部36除了具有设定规定在焊丝100中流动的焊接电流的各种电流值的功能之外，还具有由电流抑制期间设定部36A设定焊接电流的电流值被抑制的期间开始的时间和结束的时间的功能、以及通过丝前端位置变换部36B求出焊丝100的前端位置的信息的功能。
另外，后述的电流非抑制期间TIP的各种条件设定、例如上升区间TU、下降区间TD中的电流设定点等包括在电流设定部36中设定规定焊接电流的各种电流值的功能中。
在本实施方式的情况下，焊接电流表示交替地重复电流非抑制期间TIP和电流抑制期间TIB的焊接电流的脉冲波形。此外，电流设定部36设定电流非抑制期间TIP的设定电流值Ip(以下也称为“峰值电流Ip”)和电流抑制期间TIB的设定电流值Ib(以下也称为“基值电流Ib”)。另外，也可以设定后述的熔滴脱离定时的复位控制用的稳定电流Ia。此外，在本实施方式的情况下，焊接电流基本上由峰值电流Ip和基值电流Ib这2个值来控制。因此，电流值被抑制的期间开始的时间t1表示基值电流Ib开始的时间、即基值电流开始时间。此外，电流值被抑制的期间结束的时间t2表示基值电流Ib结束的时间、即基值电流结束时间。另外，电流非抑制期间TIP开始的时间表示为峰值电流开始时间，电流非抑制期间TIP结束的时间也可以表示为峰值电流结束时间。
焊接电源140的电源主电路由三相交流电源(以下也称为“交流电源”)1、初级侧整流器2、平滑电容器3、开关元件4、变压器5、次级侧整流器6以及电抗器7构成。
从交流电源1输入的交流电力被初级侧整流器2进行全波整流，进而被平滑电容器3平滑而变换为直流电力。接下来，直流电力在通过开关元件4的逆变器控制变换为高频的交流电力之后，经由变压器5变换为次级侧电力。变压器5的交流输出被次级侧整流器6全波整流，进而被电抗器7平滑。电抗器7的输出电流作为来自电源主电路的输出而给到焊接嘴8，向作为自耗电极的焊丝100通电。
焊丝100由进给电动机24以及进给装置130进给，在与母材200之间产生电弧9。在本实施方式的情况下，进给电动机24进给焊丝100，以使得使焊丝100的前端朝向母材200移动的正向进给期间TP和使焊丝100的前端向与母材200所在的方向相反方向移动的反向进给期间TN周期性的切换。
另外，在此所说的“焊丝的前端”通常是指忽略在丝前端垂下的熔滴的存在的情况下的丝前端。即，通过电弧熔融的丝视为向即时母材过渡。如后所述，其位置由丝进给速度与丝的熔融速度的速度差决定。
进给电动机24对焊丝100的进给由来自进给驱动部23的控制信号Fc控制。另外，进给速度的平均值与熔融速度大致相同。在本实施方式的情况下，由进给电动机24进行的焊丝100的进给也由焊接电源140控制。
从电压设定部34向电流设定部36赋予作为施加于焊接嘴8与母材200之间的电压的目标值的电压设定信号Vr。在此的电压设定信号Vr也被给到电压比较部35，与由电压检测部32检测出的电压检测信号Vo进行比较。另外，电压检测信号Vo是实测值。电压比较部35放大电压设定信号Vr与电压检测信号Vo的差分，作为电压误差放大信号Va输出到电流设定部36。电流设定部36控制焊接电流，以使得电弧9的长度(以下也称为“电弧长度”)恒定。即，电流设定部36通过焊接电流的控制来执行恒压控制。
电流设定部36基于电压设定信号Vr和电压误差放大信号Va，来再设定峰值电流Ip的值、基值电流Ib的值、给出峰值电流Ip的期间、或者峰值电流Ip的值、基值电流Ib的值的大小，将与再设定的期间或者值的大小对应的电流设定信号Ir输出到电流误差放大部37。
电流误差放大部37对作为目标值而给出的电流设定信号Ir与由电流检测部31检测出的电流检测信号Io的差分进行放大，作为电流误差放大信号Ed向逆变器驱动部30输出。逆变器驱动部30通过电流误差放大信号Ed对开关元件4的驱动信号Ec进行校正。
电流设定部36还被输入成为探测熔滴从焊丝100的前端脱离的信号的脱离检测信号Drl。脱离检测信号Drl从脱离检测部33输出。脱离检测部33监视电压检测部32输出的电压检测信号Vo的变化，根据该变化来探测熔滴从焊丝100的脱离。脱离检测部33是检测单元的一例。
在此的脱离检测部33例如通过将对电压检测信号Vo进行微分或者二阶微分而得到的值与检测用的阈值进行比较，来检测熔滴的脱离。检测用的阈值预先存储于未图示的存储部。另外，脱离检测部33也可以基于根据作为实测值的电压检测信号Vo和电流检测信号Io计算出的电阻值的变化，来生成脱离检测信号Drl。
向电流设定部36还赋予被进给的焊丝100的平均进给速度Fave。平均进给速度Fave基于平均进给速度设定部20存储于未图示的存储部的示教数据而输出。即，平均进给速度Fave也可以换言之为进给速度的设定值(指令值)。
电流设定部36基于所给出的平均进给速度Fave，来决定峰值电流Ip、基值电流Ib、基值电流Ib开始的时间t1、基值电流Ib结束的时间t2的值。
在本实施方式中，如图2所示，将平均进给速度Fave输入到电流设定部36，但输入到电流设定部36的信号也可以将与平均进给速度Fave相关的值作为设定值，置换为平均进给速度Fave来使用。例如，在未图示的存储部中存储有平均进给速度Fave和能够针对该平均进给速度Fave进行最佳焊接的平均电流值的数据库的情况下，也可以将平均电流值作为设定值，置换为平均进给速度Fave来使用。
平均进给速度Fave也给到振幅进给速度设定部21和进给速度指令设定部22。在此的振幅进给速度设定部21基于输入的平均进给速度Fave，来决定振幅Wf和周期Tf的值。振幅进给是指进给速度比平均进给速度Fave大的期间即正向进给期间和进给速度相对于平均进给速度Fave小的期间即反向进给期间交替出现的进给方式。另外，进给速度相对于平均进给速度Fave小的期间是指小于平均进给速度Fave，包括负的进给速度、即丝前端向与母材200所在的位置相反的方向移动的速度。振幅Wf给出相对于平均进给速度Fave的变化幅度，周期Tf给出作为重复单位的振幅变化的时间。振幅进给速度设定部21生成并输出与所决定的振幅Wf和周期Tf或者频率f的值相应的振幅进给速度Ff。
进给速度指令设定部22基于振幅进给速度Ff和平均进给速度Fave，输出进给速度指令信号Fw。在本实施方式的情况下，进给速度指令信号Fw由下式表示。
Fw＝Ff+Fave···式(1)
但是，由式(1)表示的进给速度指令信号Fw限于在设想熔滴从焊丝100的前端脱离的期间内探测到的情况。在设想的期间内未检测出熔滴的脱离的情况下，进给速度指令设定部22也可以将进给速度指令信号Fw切换为基于恒定速度的进给控制。例如，进给速度指令设定部22将进给速度指令信号Fw切换为基于平均进给速度Fave的进给。从基于平均进给速度Fave的进给向由式(1)表示的进给控制的切换根据探测熔滴的脱离的定时来决定。另外，关于具体的控制例后述。
进给速度指令设定部22根据从脱离检测部33赋予的脱离检测信号Drl，来探测在振幅进给的哪个相位发生了脱离。
进给速度指令信号Fw被输出到相位偏移检测部26、进给误差放大部28以及电流设定部36。
进给误差放大部28对作为目标速度的进给速度指令信号Fw与实测进给电动机24对焊丝100的进给速度的进给速度检测信号Fo的差分进行放大，将对误差量进行校正后的速度误差放大信号Fd向进给驱动部23输出。
进给驱动部23基于速度误差放大信号Fd生成控制信号Fc，并给到进给电动机24。在此的进给速度变换部25将进给电动机24的旋转量等变换为焊丝100的进给速度检测信号Fo。
本实施方式中的相位偏移检测部26将进给速度指令信号Fw与作为测定值的进给速度检测信号Fo进行比较，输出相位偏移时间Tθd。另外，相位偏移检测部26也可以测定使规定振幅进给的参数例如周期Tf、振幅Wf、平均进给速度Fave等可变的情况下的进给电动机24的进给动作，来求出相位偏移时间Tθd。
相位偏移时间Tθd被给到电流设定部36的丝前端位置变换部36B。丝前端位置变换部36B基于进给速度指令信号Fw和相位偏移时间Tθd，来计算以母材200为基准面的焊丝100的前端位置，将计算出的前端位置的信息给到电流抑制期间设定部36A。在此，电流抑制期间设定部36A基于焊丝100的前端位置的信息，或者基于焊丝100的前端位置的信息和进给速度指令信号Fw，来设定抑制焊接电流的期间、即将电流设定信号Ir控制为基值电流Ib的期间。
在此的电流设定部36是根据焊丝100的前端位置使焊接电流变化的控制单元的一例。
<基于焊丝的前端位置的信息或者进给速度指令信号Fw的焊接电流的基本控制>
以下，对基于焊丝100的前端位置的信息或者进给速度指令信号Fw的、焊接电源140的焊接电流的控制例进行说明。
焊接电流的控制通过构成焊接电源140的电流设定部36来实现。如上所述，本实施方式中的电流设定部36通过执行程序来实现控制。
本实施方式中的电流设定部36基于焊丝100的前端位置的信息和焊丝100的进给速度指令信号Fw，来控制焊接电流的电流值的切换。因此，在说明焊接电流的控制之前，对进给速度指令信号Fw的时间变化和焊丝100的前端位置的时间变化进行说明。
图3是说明进给速度指令信号Fw的时间变化的波形图。横轴是时间(相位)，纵轴是丝进给速度。纵轴的单位是米每分钟或者转速。在图3中，将比平均进给速度Fave大的速度表示为“正向进给”，将比平均进给速度Fave小的速度表示为“反向进给”。在本实施方式的情况下，进给速度指令信号Fw以由周期Tf和振幅Wf规定的正弦波形状变化。以下，将进给速度比平均进给速度Fave大的期间称为正向进给期间TP，相反地将进给速度比平均进给速度Fave小的期间称为反向进给期间TN。此外，为了便于说明，将各进给期间的前半称为“前期”，将后半称为“后期”。
在此，平均进给速度Fave能够视为丝熔融速度Fm。以下，如图3所示，有时将周期性重复正向进给期间TP和反向进给期间TN的振幅进给称为“初始条件”。
图4是说明焊丝100的前端位置(以下也称为“丝前端位置”)的时间变化的波形图。横轴为时间(相位)，纵轴表示从母材200的表面向法线方向上方的距离(高度)。
但是，在图4中，将焊丝100以最大的进给速度或者最小的进给速度进给的情况下的位置(高度)作为基准距离，将比基准距离大的距离用正值表示，将比基准距离小的距离用负值表示。
在图4中，用T0、T4表示与焊丝100的前端位置最接近母材表面的位置(以下也称为“最下端”)对应的时间点，用T2表示与焊丝100的前端位置最远离母材表面的位置(以下也称为“最上端”)对应的时间点。在此的顶点是最上端的一例。
如图4所示，焊丝100的前端位置随着时间的经过而接近母材表面的期间、具体而言是焊丝100的前端位置从最上端向最下端移动的期间为“正向进给期间TP”，焊丝100的前端位置随着时间的经过而远离母材表面的期间、具体而言是焊丝100的前端位置从最下端向最上端移动的期间为“反向进给期间TN”。
此外，将与基准距离对应的时间点设为T1、T3。T1是从成为焊丝100的前端位置最接近母材表面的位置的最下端去往成为最远的位置的最上端的中间的时间点。另一方面，T3是从最上端去往最下端的中间的时间点。如图4所示，从基准距离到最上端的变化幅度、或者从基准距离到最下端的变化幅度是“振幅Wf”，从最上端到最下端的变化幅度是“波高Wh”。
另外，一并参照图3以及图4可知，将焊丝100的前端位于最上端或者最下端时的焊丝100的进给速度设为预先确定的平均进给速度Fave的值。由此，即使丝进给速度周期性变化，丝的熔融速度和丝的进给速度也平衡，电弧长度大致恒定，能够持续稳定的焊接。
图5是说明本实施方式中的焊接电流的基本控制的例子的流程图。图5所示的控制在图2中说明的电流设定部36中执行。另外，图中的符号S表示步骤。图5所示的控制与焊丝100的前端位置的一个周期的变化对应。因此，在图5中，将时间T为时间点T0的状态作为步骤1。本实施方式中的电流设定部36为了控制电流设定信号Ir而计算焊丝100的前端位置。平均进给速度Fave与丝熔融速度Fm同等。因此，若对进给速度指令信号Fw与丝熔融速度Fm(≈Fave)的差分进行积分，则能够求出焊丝100的前端位置。因此，电流设定部36基于下式来设定焊丝100的前端位置。
丝前端位置＝∫(Fw-Fave)·dt···式(2)
另外，由式(2)计算出的前端位置的变化与图4对应。
但是，在焊丝100的进给中使用在图2中说明的进给电动机24的情况下，有时在指令与实际的进给速度、即进给速度检测信号Fo之间产生相位偏移。因此，电流设定部36根据从相位偏移检测部26给出的相位偏移时间Tθd，对基值电流开始时间t1进行校正，其中该基值电流开始时间t1对应于焊丝100的前端位置而计算出，该焊丝100的前端位置根据平均进给速度Fave以及进给速度指令信号Fw而计算出。具体而言，如下式所示，再设定基值电流开始时间t1的值。
t1＝t1+Tθd···式(3)
同样地，电流设定部36根据相位偏移时间Tθd，对根据平均进给速度Fave以及进给速度指令信号Fw计算出的基值电流结束时间t2进行校正。
t2＝t2+Tθd···式(4)
在此，对从进给速度的观点出发而控制基值电流开始时间t1和基值电流结束时间t2的情况进行了说明，但从位置控制的观点出发也是同样的。
图6是表示指定焊接电流的电流值的电流设定信号Ir的控制例的图。横轴为时间，纵轴为电流检测信号Io。图中的时间点T0、T1、T2、T3、T4分别对应于图4的时间点T0、T1、T2、T3、T4。在此的时间点T0、T1、T2、T3、T4根据焊丝100的前端位置来决定，其中该焊丝100的前端位置平均进给速度Fave以及进给速度指令信号Fw而计算出。
如图6所示，基值电流开始时间t1表现从焊丝100的前端位于最下端的时间点T0、即从正向进给期间TP切换为反向进给期间TN的时间点延迟的相位。另外，在图6中，用t1’表示基值电流开始时间t1的最大值。
在此，返回图5的说明。如步骤2所示，若焊丝100的前端位置成为最下端即成为时间点T0，则电流设定部36判定从时间点T0开始测量的时间T是否为基值电流开始时间t1以上。在步骤2的判定结果为否定(False)的期间，如步骤3所示，电流设定部36继续输出峰值电流Ip作为电流设定信号Ir。该期间对应于图6中的电流非抑制期间TIP。
接下来，如图5所示，当步骤2的判定结果为肯定(True)时，如步骤4所示，电流设定部36开始输出基值电流Ib作为电流设定信号Ir。如上所述，在向基值电流Ib的切换开始的时间点，焊丝100的进给已经切换为反向进给期间TN，焊丝100的前端开始向远离母材表面的方向移动。
焊丝100的前端位于最下端的时间点T0附近的熔滴位于熔融池附近，因此电弧长度变短。此外，在时间点T0以后，切换为反向进给期间TN。即，焊丝100的前端进行移动以使得被提升。在生长的熔滴整体作用有向正向进给方向、即接近母材200的方向的惯性力，与此相对，焊丝100向相反方向、即远离母材200的方向移动，因此熔滴进一步向悬垂形状变化，进一步促进脱离。
而且，通过在预测脱离的期间将焊接电流的电流值切换为基值电流Ib，与供给峰值电流Ip的期间相比，能够使电弧反作用力降低。其结果，抬升熔滴的力进一步变弱，熔滴成为更容易成为悬垂形状的状况。这样，通过在抑制焊接电流的期间即电流抑制期间TIB中使熔滴从焊丝100的前端脱离，能够期待溅射的减少。
再次返回图5的说明。如步骤5所示，将电流设定信号Ir切换为基值电流Ib的电流设定部36判定时间T是否为基值电流结束时间t2以上。在图6中，用t2’表示基值电流结束时间t2的最大值。在步骤5的判定结果为否定(False)的期间，如步骤4所示，电流设定部36输出基值电流Ib作为电流设定信号Ir。在开始基值电流Ib的供给之后，焊丝100的前端进行移动，以使得随着熔滴的脱离而被提升到顶点、即前端最远离母材200的位置。
在熔滴脱离后，为了使焊丝100熔融而形成熔滴，需要结束基值电流Ib的供给期间、即电流抑制期间TIB，切换为供给峰值电流Ip的期间、即电流非抑制期间TIP。因此，优选基值电流Ib的供给在时间点T1～T2期间结束。
当步骤5的判定结果为肯定(True)时，如步骤6所示，电流设定部36开始输出峰值电流Ip作为电流设定信号Ir。接下来，如步骤7所示，电流设定部36判定从时间点T0开始测量的时间T是否成为时间点T4。在步骤7的判定结果为否定(False)的期间，如步骤6所示，电流设定部36输出峰值电流Ip作为电流设定信号Ir。另一方面，若步骤7的判定结果成为肯定(True)，则电流设定部36返回步骤1。通过以上的控制，电流设定信号Ir成为周期性重复峰值电流Ip和基值电流Ib的脉冲波形。
<熔滴脱离的控制方法>
以上为止的说明成为基于焊丝100的前端位置的信息或者进给速度指令信号Fw的、焊接电源140的焊接电流的基本控制。在实际的焊接中，在施工状况、干扰这样的焊接环境中，有可能不会产生如设想那样的脱离。
在本实施方式中，通过在以下详细说明的条件下分别对频率f的值、峰值电流Ip即电流非抑制期间TIP的设定电流、基值电流Ib即电流抑制期间TIB的设定电流、电流非抑制期间TIP(也可以称为“峰值电流期间”。)、电流抑制期间TIB(也可以称为“基值电流期间”。)、正向进给期间TP、反向进给期间TN进行控制，能够更高精度地进行熔滴脱离控制。
另外，电流非抑制期间TIP的设定电流、或者电流抑制期间TIB的设定电流不限于固定的电流值，也可以在各期间内变更设定值。因此，作为表示电流非抑制期间TiP整体或者电流抑制期间TIB整体的热能的指标，用电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB的平均电流来表示，将电流非抑制期间TIP的平均电流表示为“IP-AVE”，将电流抑制期间TIB的平均电流表示为“IB-AVF”。
以下，对各控制要素进行详细地说明。
(频率f：50～150Hz)
将使正向进给期间TP与反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，其频率f以通过使形成于焊丝前端的熔滴稳定地脱离或者滴下来抑制短路为目的，进行控制。该频率f作为后述的条件、即维持熔深深度并形成最佳的熔滴尺寸的条件，设为50～150Hz的范围。
在频率f低于50Hz的情况下，虽然在丝前端形成过大的熔滴，但作用于熔滴的惯性力不足，因此形成的大的熔滴容易与熔融池接触，该熔滴难以脱离。其结果，短路增加，进而溅射增加，并且得不到稳定的熔深深度。
另一方面，若频率f超过150Hz，则形成于丝前端的熔滴的尺寸未完全生长至最佳尺寸，惯性力也不足，因此在电流抑制期间TIB中无法进行稳定的脱离。因此，熔滴在非预期的定时脱离，产生短路或者产生溅射。
因此，频率f在50～150Hz的范围内规定，优选为60～130Hz，更优选为70～120Hz。
另外，适合于上述频率f的熔滴尺寸以平均体积计优选为1.7～5.0mm3。在此所说的熔滴尺寸是指即将脱离之前的熔滴的尺寸，例如可举出根据熔融速度Fm计算体积的方法、从一个方向或者多个方向通过视觉传感器进行拍摄并基于得到的二维图像来计算体积的方法等。若脱离前的平均体积为1.7～5.0mm3的范围，则能够更有效地抑制短路，能够有效地得到溅射的减少以及稳定的熔深深度。
(0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90)
IP-AVE相对于电流非抑制期间TIP的平均电流和电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE之和的比例，即，IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)为0.65～0.90的范围。
若上述的比例低于0.65，则在电流非抑制期间TIP中，作用于熔滴的电磁箍缩力变小，在电流抑制期间TIB中仅通过惯性力难以熔滴脱离，因此脱离的定时偏移，容易产生短路。而且，由于该短路，引起溅射的产生，也得不到稳定的熔深深度。此外，在电流非抑制期间TIP中，存在热能变小的倾向，因此熔深深度特别浅。
另一方面，若上述的比例超过0.90，则在电流非抑制期间TIP中，熔滴尺寸变得过大，并且施加于熔滴的电弧压力(以下，在指对于熔滴的电弧压力的情况下也称为“电弧反作用力”。)过大，引起被上推的熔滴向与熔融池不同的方向脱离的现象，因此容易产生大粒的溅射。此外，也容易产生电弧耗尽和长期短路，因此引起溅射的产生，无法得到稳定的熔深深度。
因此，IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)在0.65～0.90的范围内规定，优选为0.70～0.85。
(波高Wh：相对于嘴-母材间距离为14～35％)
如图4所示，作为最上端与最下端之间的焊丝100的前端位置的变化幅度的波高Wh相对于嘴-母材间距离为14～35％的范围。例如，在嘴-母材间距离为25mm的情况下，成为应设定3.75mm～8.75mm的波高Wh的范围。
若上述波高Wh相对于嘴-母材间距离在14～35％的范围外，则无法防止短路。另外，成为波高Wh、振幅Wf的基准位置的“基准距离”任意设定即可。
(0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60)
相对于任意的电流非抑制期间TIP与紧接其后的电流抑制期间TIB之和的该电流抑制期间TIE的比例，即，TIE/(TIP+TIB)为0.30～0.60的范围。
若上述的比例低于0.30，则在电流抑制期间TIB中，形成于丝前端的熔滴未完全脱离，容易受到电流非抑制期间TIP的电弧反作用力的同时脱离，短路也增加，溅射增加，并且得不到稳定的熔深深度。
另一方面，若上述比例超过0.60，则电磁箍缩力不足，因此在电流抑制期间TIB中无法进行稳定的脱离。因此，熔滴在非预期的定时脱离，产生短路或者产生溅射。
因此，TIB/(TIP+TIB)在0.30～0.60的范围内规定，优选为0.31～0.58，更优选为0.31～0.52。
(0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70)
相对于正向进给期间TP与反向进给期间TN之和的该反向进给期间TN的比例，即TN/(TP+TN)为0.40～0.70的范围。
若上述的比例低于0.40，则无法得到熔滴脱离所需的充分的时间，在电流抑制期间TIB中无法进行稳定的脱离。因此，熔滴在非预期的定时脱离，产生短路或者产生溅射。
另一方面，若上述比例超过0.70，则形成于丝前端的熔滴细地延伸，在反向进给期间TN开始之前，容易产生短路。因此，TN/(TP+TN)以0.40～0.70的范围进行规定。
{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}
相对于正向进给期间Tp与反向进给期间TN之和的该反向进给期间TN的比例即{TN/(TP+TN)}、和相对于电流非抑制期间TIP与电流抑制期间TIB之和的该电流抑制期间TIB的比例即{TIB/(TIP+TIB)}的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}。
若{TN/(TP+TN)}的值为{TIB/(TIP+TIB)}的值以下，则产生反向进给之前的丝的前端接近熔融池的定时的电弧力变得不充分，熔深深度变浅。
即，在丝前端位于最下端前后具有充分的电弧压力的情况下，即使假设平均的电弧长度短，通过成为无短路的埋弧状态也能够得到充分的熔深深度，但如上所述，若丝前端位于最下端前后的定时为电流抑制期间TIB，则无法得到充分的电弧压力，因此熔滴容易与熔融池接触短路，结果无法得到充分的熔深深度。
另外，埋弧是指由于较强的电弧压力而丝钻进熔融池内而产生电弧的状态，一般而言，焊接电流越高，电弧压力越强。
(电流非抑制期间TIP占据正向进给期间TP的2/3以上的期间)
需要电流非抑制期间TIP占据焊丝100的前端从最上端向最下端移动的期间的2/3以上的期间。在此，丝前端位置从最上端向最下端移动的期间如上所述是指正向进给期间TP。
在此，参照图7以及图8进行说明。图7是将以往的短路过渡方式中的焊接的进展状态的一例与焊丝的前进或者后退、电流非抑制期间以及电流抑制期间一起表示的高速相机的连续照片，是针对后述的参考例的试验No.24的每经过时间的附图代用照片。此外，图8是将本实施方式中的焊接的进展状态的一个例子与焊丝的前进或者后退、电流非抑制期间以及电流抑制期间一起示出的高速相机的连续照片，是针对后述的实施例即试验No.8的每经过时间的附图代用照片。
如图7所示，在以往的短路过渡方式的丝进给控制中，图中“前进”所示的正向进给期间TP为从0ms到8.4ms左右的大致8.4ms，与此相对，正向进给期间TP中的电流非抑制期间TIP为从0ms到2.4ms左右的大致2.4ms，由此可知，正向进给期间TP中的电流非抑制期间TIP所占的比例小于1/2。
这样，在以往的短路过渡方式的丝进给控制中，通过将正向进给期间TP中的电流非抑制期间TIP的比例控制为小于1/2，能够进行低溅射焊接，其结果，电弧压力不作用于熔融池，因此熔深深度变浅。
另一方面，如图8所示，可知在本实施方式所涉及的丝进给控制中，正向进给期间TP为0ms至8.4ms左右的大致8.4ms，与此相对，正向进给期间TP中的电流非抑制期间TIP为0ms至7.2ms左右的大致7.2ms，正向进给期间TP中的电流非抑制期间TIP所占的比例为2/3以上。
这样，在本实施方式所涉及的丝进给控制中，通过将正向进给期间TP中的电流非抑制期间TIP的比例控制为2/3以上，在丝前端向熔融池接近的过程中，充分的电弧压力深挖熔融池，因此熔深深度变深。
接下来，对本实施方式中的优选条件进行详细说明。
如图9A所示，电流非抑制期间TIP优选分为如下区间来进行电流控制：从基值电流变化到预先确定的电流值的、紧接电流抑制期间TIB之后的上升区间TU；从预先确定的电流值变化到基值电流的、紧挨电流抑制期间TIB之前的下降区间TD；以及上升区间TU以及下降区间TD以外的电流控制区间TC。
该上升区间TU以熔滴尺寸的调整或者熔滴脱离的促进为目的，优选相对于电流非抑制期间TIP的比例，即“(上升区间TU/电流非抑制期间TIP)×100％”的值为20％以下。另外，上升区间TU中的焊接电流值的上升方式也可以是图9A所示那样的急剧的变化，换言之，上升区间TU相对于电流非抑制期间TIP的比例无限接近0％。
此外，下降区间TD以进行反向进给之前的熔滴尺寸的调整为目的，优选相对于电流非抑制期间TIP的比例、即“(下降区间TD/电流非抑制期间TIP)×100％”的值为20％以下。另外，下降区间TD中的焊接电流值的下降方式也可以是图9A所示的急剧的变化，换言之，下降区间TD相对于电流非抑制期间TIP的比例无限接近0％。
另外，上升区间TU、下降区间TD可以分别以直线状、曲线状或者阶梯状的任一者变化，此外也可以是它们的组合。
接下来，如图9A所示，优选在电流控制区间TC中设置至少两个焊接电流设定值。在此，将两个焊接电流设定值设为第一焊接电流设定值IP1以及第二焊接电流设定值IP2。
而且，在以焊丝100的最上端位置为基准设为0deg的情况下，作为设置第一焊接电流设定值IP1的定时，优选将第一焊接电流设定值IP1的范围的末端位置设定在20deg以下的范围。通过将第一焊接电流设定值IP1的范围的末端位置设定在20deg以下的范围，能够抑制开始形成的熔滴的摇动，能够维持更稳定的脱离。
此外，在以焊丝100的最上端位置为基准设为0deg的情况下，作为设置第二焊接电流设定值IP2的定时，优选将第二焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设定在135～220deg的范围。通过将第二焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设定在135～220deg的范围，能够使电弧压力有效地作用于熔融池，能够得到稳定的熔深深度。
进而，如图9B所示，在将焊接电流设定值IP2的范围的末端设为电流控制区间Tc的末端、将焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设为Xdeg的情况下，优选将电流抑制期间TIB的末端位置设定在(X+100)～(X+220)deg的范围。通过将电流抑制期间TIB的末端位置设定在(X+100)～(X+220)deg的范围，在电流抑制期间TIB内包括惯性力最起作用的定时，因此从熔滴脱离的稳定化的观点出发是优选的。
以第一焊接电流设定值IP1设定的焊接电流优选为250～600A的范围，以第二焊接电流设定值IP2设定的焊接电流优选为300～650A的范围。通过将第一焊接电流设定值IP1以及第二焊接电流设定值IP2的设定电流分别设定为上述范围，能够进一步提高通过设置上述的第一焊接电流设定值IP1以及第二焊接电流设定值IP2而得到的效果。
另外，以第二焊接电流设定值IP2设定的焊接电流成为始终比以第一焊接电流设定值IP1设定的焊接电流大的值。
优选在电流控制区间TC，详细而言在第一焊接电流设定值IP1和第二焊接电流设定值IP2的期间内，设置焊接电源的外部特性。更具体而言，通过将焊接电源的外部特性设定在0.05V～20V/100A的范围内，即使在焊接中突出长度变化的情况下等，也通过焊接电流变化而控制为电弧长度大致恒定。
从熔滴尺寸的调整的观点出发，优选电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE为300～650A的范围，此外，电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE为80～150A的范围。此外，从熔滴尺寸的调整的观点出发，优选电流非抑制期间TIP为3.0～12.0ms的范围，此外，电流抑制期间TIB为2.0～9.0ms的范围。
另外，正向进给期间TP以及反向进给期间TN的优选的范围是根据上述的频率f和{TN/(TP+TN)}各自的规定范围计算出的期间。
实施例
以下，列举实施例对本发明进行更具体的说明。本发明并不限定于这些实施例，能够在能够符合本发明的主旨的范围内施加变更来实施，它们均包括在本发明的技术范围内。
[1.预备试验]
首先，在以下所示的正式试验之前，进行关于短路次数与熔深深度的关系的预备试验。
图10是用于表示短路次数与熔深深度的关系的图。图10中的上层的照片是在焊接电流309A、焊接电压36.7V、焊接速度50cm/min的焊接条件下进行、此时的短路次数为97.7次/秒的情况下的焊接部的截面照片。此外，图10中的下层的照片是在焊接电流307A、焊接电压36.8V、焊接速度50cm/min的焊接条件下进行、此时的短路次数为9.6次/秒的情况下的焊接部的截面照片。
由这些截面照片可知，短路次数与熔深深度存在相关关系，在短路次数大幅少的下层的试验例中，焊接部的熔深较深。此外，通过目视确认到短路次数越少，溅射的产生越少。即，认为若短路次数少，则能够实现稳定的熔深深度和溅射的减少。根据以上内容，在以下的正式试验中，根据短路次数的结果，来判断是否实现了稳定的熔深和溅射的减少。
[2.正式试验]
接下来，作为用于确认本发明所涉及的焊接控制方法的效果的试验，进行了以下所示的实施例比较例的各试验。
<共用的焊接条件>
共用的焊接条件如下。
焊丝：软钢实芯丝
母材：SS400(一般构造用轧制钢材JIS G 3101：2004)
焊丝的焊接速度：40cm/min
焊接方法：平板堆焊
<评价方法>
如上述[1.预备试验]中说明的那样，认为短路次数的结果与是否实现了稳定的熔深深度和溅射的减少相关，因此以短路次数为基准，评价了稳定的熔深深度和溅射的减少。在正式试验中，将短路次数为5.0次/秒以下的设为A评价(优良)，将短路次数超过5.0次/秒且为10.0次/秒以下的设为B评价(良)，将短路次数超过10.0次/秒的设为C评价(不合格)。
将试验结果与共用的试验条件以外的焊接条件一起示于表1以及表2。
[表1]
[表2]
如表1以及表2所示，试验No.1～No.10是全部满足本发明的要件的实施例，得到短路次数非常少的结果。因此，示出了熔深深度深且溅射产生量少。另一方面，试验No.11～No.23是不满足本发明的要件的至少一部分的比较例，均得到短路次数非常多的结果。因此，示出了熔深深度浅且溅射产生量多。
另外，在表1中，在“频率f(Hz)”、“(波高Wh/嘴-母材间距离)×100(％)”、“IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)”、“TIB/(TIP+TIB)”、“TN+(TP+TN)”、“{TN/(TP+TN)}＞{TIB/(TIP+TIB)}”中，在不满足本发明的范围的情况下，对数值划出下划线来表示。
此外，表1中的试验No.24是使用图8在上述说明的基于以往的短路过渡方式的进给过程的参考例，是不满足电流非抑制期间TIP占据的正向进给期间TP的2/3以上的期间的条件的例子。
以下，对每个试验进行详细地考察。
作为实施例的试验No.1满足本发明的全部要件，特别是频率f为60Hz，满足50～150Hz的范围，因此惯性力作用于丝前端，短路次数少，成为B评价。
作为实施例的试验No.2满足本发明的全部要件，特别是频率f为130Hz，满足50～150Hz的范围，因此惯性力作用于丝前端，短路次数少，成为A评价。
作为实施例的试验No.3满足本发明的全部要件，特别是{(波高Wh/嘴-母材间距离)×100}为15％，满足14～35％的范围，因此惯性力作用于丝前端，短路次数少，成为B评价。
作为实施例的试验No.4满足本发明的全部要件，特别是{(波高Wh/嘴-母材间距离)×100}为32％，满足14～35％的范围，因此惯性力作用于丝前端，短路次数少，成为A评价。
作为实施例的试验No.5满足本发明的全部要件，特别是{IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)}为0.67，满足0.65～0.90的范围，因此熔滴尺寸适当，电磁箍缩力也有效地发挥作用，短路次数少，成为B评价。
作为实施例的试验No.6满足本发明的全部要件，特别是{IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)}为0.88，满足0.65～0.90的范围，因此熔滴尺寸适当，电磁箍缩力也有效地发挥作用，短路次数少，成为B评价。
作为实施例的试验No.7满足本发明的全部要件，特别是{TIB/(TIP+TIB)}为0.31，满足0.30～0.60的范围，因此熔滴尺寸适当，电磁箍缩力也有效地发挥作用，短路次数少，成为A评价。
作为实施例的试验No.8满足本发明的全部要件，特别是{TIB/(TIP+TIB)}为0.58，满足0.30～0.60的范围，因此熔滴尺寸适当，电磁箍缩力也有效地发挥作用，短路次数少，成为B评价。
作为实施例的试验No.9满足本发明的全部要件，特别是{TN+(TP+TN)}为0.40，满足0.40～0.70的范围，因此惯性力有效地作用于丝前端，短路次数少，成为A评价。
作为实施例的试验No.10满足本发明的全部要件，特别是{TN+(TP+TN)}为0.70，满足0.40～0.70的范围，因此惯性力有效地作用于丝前端，短路次数少，成为A评价。
另一方面，作为比较例的试验No.11的频率f为45Hz，小于本发明中规定的范围，因此作用于丝前端的惯性力不足，熔滴无法脱离，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.12的频率f为155Hz，超过本发明中规定的范围，因此熔滴尺寸过小，作用于丝前端的惯性力不足，熔滴无法脱离，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.13的{(波高Wh/端头-母材间距离)×100}为13％，小于本发明中规定的范围，因此作用于丝前端的惯性力不足，熔滴无法脱离，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.14的{(波高Wh/嘴-母材间距离)×100}为38％，超过本发明中规定的范围，因此即使是通常的电弧长，短路也增加，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.15的{(波高Wh/嘴-母材间距离)×100}为13％，小于本发明中规定的范围，因此作用于丝前端的惯性力不足，熔滴无法脱离，此外，由于{TIB/(TIP+TIB)}为0.22，小于本发明中规定的范围，因此在电流抑制期间TIB中，形成于丝前端的熔滴未完全脱离，容易受到电流非抑制期间TIP的电弧反作用力的同时脱离，短路也增加，溅射增加并且得不到稳定的熔深深度，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.16的{(波高Wh/嘴-母材间距离)×100}为40％，超过本发明中规定的范围，因此即使是通常的电弧长，短路也增加，此外，{TIB/(TIP+TIB)}为0.14，小于本发明中规定的范围，因此在电流抑制期间TIB中，形成于丝前端的熔滴未完全脱离，容易受到电流非抑制期间TIP的电弧反作用力的同时脱离，短路也增加，溅射增加并且得不到稳定的熔深深度，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.17的{IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)}为0.60，小于本发明中规定的范围，因此作用于熔滴的电磁箍缩力也小，此外，{TN/(TP+TN)}<{TIB/(TIP+TIB)}，由于不满足本发明中规定的条件，因此产生反向进给之前的丝的前端接近熔融池的定时的电弧力变得不充分，容易产生短路，熔深深度变浅，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.18的{IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)}为0.91，超过本发明中规定的范围，因此熔滴尺寸大，熔滴由于电弧反作用力而排斥脱离，产生电弧耗尽和长期短路，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.19的{TIB/(TIP+TIB)}为0.29，小于本发明中规定的范围，因此在电流抑制期间TIB中，在丝前端形成的熔滴未完全脱离，容易受到电流非抑制期间TIP的电弧反作用力的同时脱离，短路也增加，溅射增加并且得不到稳定的熔深深度，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.20的{TIB/(TIP+TIB)}为0.64，超过本发明中规定的范围，因此电磁箍缩力不足，在电流抑制期间TIB中无法稳定地脱离，熔滴在非预期的定时脱离，产生短路，或者产生了溅射，此外，由于{TN/(TP+TN)}<{TIB/(TIP+TIB)}，不满足本发明中规定的条件，因此产生反向送给前的丝的前端接近熔融池的定时的电弧力变得不充分，容易产生短路，熔深深度变浅，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.21的{TN+(TP+TN)}为0.35，小于本发明中规定的范围，因此无法得到熔滴脱离所需的充分的时间，在电流抑制期间TIB中无法稳定的脱离，熔滴在非预期的定时脱离，产生短路，或者产生了溅射，此外，{TN/(TP+TN)}<{TIB/(TIP+TIB)}，不满足本发明中规定的条件，因此产生反向送给前的丝的前端接近熔融池的定时的电弧力变得不充分，容易产生短路，熔深深度变浅，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.22的{TN+(TP+TN)}为0.75，超过本发明中规定的范围，因此在丝前端形成的熔滴细地延伸，在反向进给的期间开始前，容易产生短路，熔深也变浅，因此短路次数多，成为C评价。
作为比较例的试验No.23是{TN/(TP+TN)}<{TIB/(TIP+TIB)}，不满足本发明中规定的条件，因此产生反向进给之前的丝的前端接近熔融池的定时的电弧力变得不充分，容易产生短路，熔深深度变浅，因此短路次数多，成为C评价。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式以及实施例，能够适当地进行变形、改良等。
如上所述，在本说明书中公开了以下事项。
(1)一种焊接控制方法，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，所述焊接控制方法如下那样进行控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤Ip-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为PTN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
(2)根据(1)所述的焊接控制方法，其中，所述焊丝的前端位于所述最上端或者所述最下端时的所述焊丝的进给速度为预先确定的平均进给速度的值。
根据该结构，即使丝进给速度周期性变化，丝的熔融速度和丝的进给速度也平衡，电弧长度大致恒定，能够持续稳定的焊接。
(3)根据(1)或者(2)所述的焊接控制方法，其中，所述电流非抑制期间TIP由紧接所述电流抑制期间TIB之后的上升区间、紧挨所述电流抑制期间TIB之前的下降区间、以及所述上升区间以及所述下降区间以外的电流控制区间TC构成，所述上升区间相对于所述电流非抑制期间TIP为20％以下，所述下降区间相对于所述电流非抑制期间TOP为20％以下。
根据该结构，在上升区间TU中，能够实现熔滴尺寸的调整或者熔滴脱离的促进，在下降区间TD中，能够实现进行反向进给之前的熔滴尺寸的调整。
(4)根据(3)所述的焊接控制方法，其中，在所述电流控制区间TC中具有至少两个焊接电流设定值IP1、IP2，在以所述焊丝的所述最上端位置为基准设为0deg的情况下，将所述焊接电流设定值IP1的范围的末端位置设定在20deg以下的范围，将所述焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设定在135～220deg的范围。
根据该结构，通过将第一焊接电流设定值IP1的范围的末端位置设定在20deg以下的范围，能够抑制开始形成的熔滴的摇动，能够维持更稳定的脱离。此外，通过将第二焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设定在135～220deg的范围，能够使电弧压力有效地作用于熔融池，能够得到稳定的熔深深度。
(5)根据(4)所述的焊接控制方法，其中，将所述焊接电流设定值IP2的范围的末端设为所述电流控制区间TC的末端，在将所述焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设为Xdeg的情况下，将所述电流抑制期间TIB的末端位置设定在(X+100)～(X+220)deg的范围。
根据该结构，由于在电流抑制期间TIB内包括惯性力最起作用的定时，因此能够实现熔滴脱离的稳定化。
(6)根据(4)或者(5)所述的焊接控制方法，其中，将所述焊接电流设定值IP1的设定电流设为250～600A，将所述焊接电流设定值IP2的设定电流设为300～650A。
根据该结构，能够进一步提高通过设置第一焊接电流设定值IP1以及第二焊接电流设定值IP2而得到的效果。
(7)根据(4)～(6)的任一项所述的焊接控制方法，其中，在所述电流控制区间TC中，设置焊接电源的外部特性。
根据该结构，即使在焊接中突出长度变化的情况下等，也能够通过焊接电流变化来控制为电弧长度大致恒定。
(8)根据(1)～(7)的任一项所述的焊接控制方法，其中，从所述焊丝的前端脱离的熔滴的平均体积为1.7～5.0mm3。
根据该结构，能够更有效地抑制短路，能够减少溅射并且较高地得到稳定的熔深深度。
(9)一种焊接控制装置，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，所述焊接控制装置具有如下那样进行控制的功能：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIPIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
(10)一种焊接电源，具备(9)所述的焊接控制装置。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
(11)一种焊接系统，具备(9)所述的焊接控制装置或者(10)所述的焊接电源。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
(12)一种程序，使至少具备焊接控制装置的焊接系统的计算机执行功能，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，所述焊接控制装置一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换控制为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，在所述功能中，所述焊接控制装置如下那样进行控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
(13)一种焊接方法，进行焊接控制的同时，进行气体金属电弧焊接，在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，在所述焊接控制中，一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，如下那样进行所述焊接控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
(14)一种附加制造方法，在进行焊接控制的同时进行所述附加制造，在应用了向焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接的所述附加制造中，在所述焊接控制中，一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，如下那样进行所述焊接控制：将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，并且，将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
根据该结构，在周期性重复进行丝的前端的正向进给和反向进给的电弧焊接方式的附加制造方法中，能够兼顾稳定的熔深深度和溅射的减少。
以上，参照附图对各种实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于该例。本领域技术人员应当理解，在权利要求书所记载的范围内，能够想到各种变更例或者修正例，对于它们当然也属于本发明的技术范围。此外，也可以在不脱离发明的主旨的范围内，任意地组合上述实施方式中的各结构要素。
另外，本申请基于2021年9月17日申请的日本专利申请(日本特愿2021-152554)，其内容作为参照引用于本申请中。
-附图标记说明-
50 焊接系统
100 焊丝
110 焊接机器人
111 焊炬
120 焊接控制装置
140 焊接电源
150 控制器
200 工件(母材)
f 频率
Fave 平均进给速度
Fw 进给速度指令信号(进给速度信号)
IB-AVE 电流抑制期间TIB的平均电流
IP-AVE 电流非抑制期间TIP的平均电流
IP1 第一焊接电流设定值
IP2 第二焊接电流设定值
TC 电流控制区间
TD 下降区间
TIB 电流抑制期间
TIP 电流非抑制期间
TN 反向进给期间
TP 正向进给期间
TU 上升区间
Wh 波高。

Claims (18)

1.一种焊接控制方法，
在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，
一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，
一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，
将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，
所述焊接控制方法的特征在于，如下那样进行控制：
将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，
将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，
将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，
将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，
将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，
并且，
将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，
所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
2.根据权利要求1所述的焊接控制方法，其中，
所述焊丝的前端位于所述最上端或者所述最下端时的所述焊丝的进给速度设为预先确定的平均进给速度的值。
3.根据权利要求1或者2所述的焊接控制方法，其中，
所述电流非抑制期间TIP由紧接所述电流抑制期间TIB后的上升区间TU、紧挨所述电流抑制期间TIB之前的下降区间TD、以及所述上升区间TU以及所述下降区间TD以外的电流控制区间TC构成，
所述上升区间TU相对于所述电流非抑制期间TIP为20％以下，所述下降区间TD相对于所述电流非抑制期间TIP为20％以下。
4.根据权利要求3所述的焊接控制方法，其中，
在所述电流控制区间TC中具有至少两个焊接电流设定值IP1、IP2，
在以所述焊丝的所述最上端位置为基准设为0deg的情况下，
将所述焊接电流设定值IP1的范围的末端位置设定在20deg以下的范围，
所述焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设定在135～220deg的范围。
5.根据权利要求4所述的焊接控制方法，其中，
将所述焊接电流设定值IP2的范围的末端设为所述电流控制区间Tc的末端，
在将所述焊接电流设定值IP2的范围的末端位置设为Xdeg的情况下，
将所述电流抑制期间TIB的末端位置设定在(X+100)～(X+220)deg的范围。
6.根据权利要求4所述的焊接控制方法，其中，
将所述焊接电流设定值IP1的设定电流设为250～600A，
将所述焊接电流设定值IP2的设定电流设为300～650A。
7.根据权利要求5所述的焊接控制方法，其中，
将所述焊接电流设定值IP1的设定电流设为250～600A，
将所述焊接电流设定值IP2的设定电流设为300～650A。
8.根据权利要求4所述的焊接控制方法，其中，
在所述电流控制区间TC中，设置焊接电源的外部特性。
9.根据权利要求5所述的焊接控制方法，其中，
在所述电流控制区间TC中，设置焊接电源的外部特性。
10.根据权利要求6所述的焊接控制方法，其中，
在所述电流控制区间TC中，设置焊接电源的外部特性。
11.根据权利要求7所述的焊接控制方法，其中，
在所述电流控制区间TC中，设置焊接电源的外部特性。
12.根据权利要求1或者2所述的焊接控制方法，其中，
从所述焊丝的前端脱离的熔滴的平均体积为1.7～5.0mm3。
13.一种焊接控制装置，
在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，
一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，
一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，
将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，
所述焊接控制装置的特征在于，具有如下那样进行控制的功能：
将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，
将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，
将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，
将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，
将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，
并且，
将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，
所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
14.一种焊接电源，具备权利要求13所述的焊接控制装置。
15.一种焊接系统，具备权利要求13所述的焊接控制装置或者权利要求14所述的焊接电源。
16.一种程序，使至少具备焊接控制装置的焊接系统计算机执行功能，
在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，
所述焊接控制装置一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，
一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，
将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，
所述程序的特征在于，在所述功能中，所述焊接控制装置如下那样进行控制：
将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，
将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，
将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，
将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，
将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，
并且，
将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}＞{TIB/(TIP+TIB)}，并且，
所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
17.一种焊接方法，进行焊接控制的同时，进行气体金属电弧焊接，
在对焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接中，
所述焊接控制一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，
一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，
将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，
所述焊接方法的特征在于，如下那样进行所述焊接控制：
将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，
将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，
将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，
将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(T1P+TIB)≤0.60，
将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，
并且，
将所述电流非抑制期间TIP、所述电流抑制期间TIB、所述正向进给期间TP以及所述反向进给期间TN的关系设为{TN/(TP+TN)}>{TIB/(TIP+TIB)}，并且，
所述电流非抑制期间TIP占据所述正向进给期间TP的2/3以上的期间。
18.一种附加制造方法，在进行焊接控制的同时进行附加制造，
在应用了向焊丝供给焊接电流的气体金属电弧焊接的所述附加制造中，
所述焊接控制一边控制所述焊丝的进给速度，以使得所述焊丝的前端伴随从最远离母材的位置即最上端向最接近所述母材的位置即最下端移动的期间即正向进给期间TP、和从所述最下端向所述最上端移动的期间即反向进给期间TN的周期性的切换的同时，向所述母材进给，
一边至少基于所述焊丝的前端位置或者所述焊丝的进给速度信号，
将所述焊接电流切换为电流非抑制期间TIP或者电流抑制期间TIB进行控制，
所述附加制造方法的特征在于，如下那样进行所述焊接控制：
将使所述正向进给期间TP和所述反向进给期间TN合起来的期间设为一个周期，将其频率f设为50～150Hz，
将所述电流非抑制期间TIP的平均电流IP-AVE与所述电流抑制期间TIB的平均电流IB-AVE的关系设为0.65≤IP-AVE/(IP-AVE+IB-AVE)≤0.90，
将所述最上端以及所述最下端间的所述焊丝的前端位置的变化幅度即波高Wh相对于所述焊丝的嘴-母材间距离设为14～35％，
将任意的所述电流非抑制期间TIP与紧接其后的所述电流抑制期间TIB的关系设为0.30≤TIB/(TIP+TIB)≤0.60，
将所述正向进给期间TP与所述反向进给期间TN的关系设为0.40≤TN/(TP+TN)≤0.70，
并且，
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