本申請是申請日為2013年1月17日、申請?zhí)枮?01380003930.6、發(fā)明名稱為“電弧焊接控制方法及電弧焊接裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及在將作為自耗電極的焊絲連續(xù)地進(jìn)給的同時進(jìn)行焊接的電弧焊接中結(jié)束焊接時的電弧焊接控制方法及電弧焊接裝置。

背景技術(shù)：

在自耗電極式電弧焊接中，通過停止焊接輸出電壓的供給與焊絲的進(jìn)給而使焊接結(jié)束。

圖10是表示現(xiàn)有的焊接控制方法的一例的圖。圖10是對作為電弧焊接機(jī)控制的一例、尤其是自耗電極式脈沖電弧焊接進(jìn)行說明的圖。圖10中，ts是啟動信號。s是焊接用絲進(jìn)給速度、s1是穩(wěn)態(tài)焊接時的焊接用絲進(jìn)給速度、s2是規(guī)定的焊接用絲進(jìn)給速度。t1是第1焊接結(jié)束控制時間、t2是第2焊接結(jié)束控制時間、t3是峰值電流輸出禁止時間、t4是焊接輸出電壓供給停止時間、t5是規(guī)定的時間。va是焊接輸出電壓、va1是穩(wěn)態(tài)焊接時的焊接輸出電壓、va2是規(guī)定的焊接輸出電壓。i是焊接輸出電流。圖10自上開始按順序表示啟動信號ts、焊接用絲進(jìn)給速度、焊接輸出電壓va及焊接輸出電流i的時間波形。

在結(jié)束焊接之際若使啟動信號ts關(guān)斷(turnedoff)，則焊接用絲進(jìn)給速度s衰減。例如可以利用非接觸光學(xué)式速度檢測器來檢測焊接用絲進(jìn)給速度s。再有，可以檢測焊接用絲進(jìn)給用電動機(jī)的轉(zhuǎn)速并將焊接用絲進(jìn)給速度s作為其函數(shù)來設(shè)定。焊接用絲進(jìn)給用電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可以利用編碼器、接觸式轉(zhuǎn)速表及非接觸光學(xué)式速度檢測器之中的至少任一個來檢測。還有，可以檢測焊接用絲進(jìn)給用電動機(jī)的反向電壓(reversevoltage)并將焊接用絲進(jìn)給用電動機(jī)的轉(zhuǎn)速作為其函數(shù)來設(shè)定。焊接輸出電壓va被設(shè)定為焊接用絲進(jìn)給速度s的函數(shù)。該函數(shù)利用伴隨于焊接用絲進(jìn)給速度s的衰減而單調(diào)減少的函數(shù)。

另外，所設(shè)定的焊接輸出電壓va也可以供給焊接用絲進(jìn)給速度s在穩(wěn)態(tài)焊接中最穩(wěn)定的焊接輸出電壓。這樣，在結(jié)束焊接時可以供給與焊接用絲進(jìn)給速度s相應(yīng)的焊接輸出電壓va。因此，即便因?yàn)楹附佑媒z進(jìn)給用電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的偏差等而使焊接用絲進(jìn)給速度s的衰減率產(chǎn)生偏差，也可以保持適當(dāng)?shù)暮附咏Y(jié)束狀態(tài)(以上參照專利文獻(xiàn)1)。

如上，現(xiàn)有的焊接結(jié)束時的電弧焊接控制方法可以穩(wěn)定焊接結(jié)束時的焊絲前端的熔滴并控制成適當(dāng)?shù)拇笮?，可以使焊接結(jié)束時的濺射減少，提高焊接結(jié)束時的焊接品質(zhì)。再有，使下一次的焊接開始時的電弧起動性提高，防止焊絲與被焊接物(也稱為母材)的粘附或焊嘴熔敷。由此，可以提高焊接操作性。

上述現(xiàn)有的電弧焊接控制方法，可以將焊接結(jié)束時的焊絲前端的熔滴控制成適當(dāng)?shù)拇笮。部墒瓜乱淮魏附娱_始時的電弧起動性提高。然而，若利用脈沖焊接來結(jié)束焊接，則進(jìn)入被焊接物的熱量高，因此焊接結(jié)束部(以下稱為「弧坑部(craterportion)」。)的大小較大，殘留下大的凹陷成為問題。而且，存在不實(shí)施針對該大的凹陷的修改操作、即后處理，就在凹陷殘留下來的狀態(tài)下作為產(chǎn)品流出的情況。如此一來，也存在因應(yīng)力集中而引發(fā)裂紋等，顯著地?fù)p傷產(chǎn)品價(jià)值的情況。

因而，為了縮小弧坑部的大小并消除大的凹陷，存在著于降低焊接電壓并減少進(jìn)入被焊接物的熱量的方向上進(jìn)行調(diào)整的方法。然而，在過度降低了焊接電壓的情況下，即便在脈沖焊接中也會發(fā)生短路，焊接電壓越降低，則越易于發(fā)生短路。由此，發(fā)生濺射的發(fā)生量增加等不同的問題。

因此，在脈沖焊接中，對于焊接的結(jié)束來說，實(shí)現(xiàn)低濺射、弧坑部的大小較小、弧坑部沒有凹陷的狀態(tài)等全部情形是非常困難的。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：jp特開2007-275995號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供低濺射、弧坑部的大小較小且可形成沒有凹陷的弧坑部的電弧焊接控制方法及電弧焊接裝置。

本發(fā)明的電弧焊接控制方法是在作為自耗電極的焊絲與被焊接物之間產(chǎn)生電弧來進(jìn)行焊接的電弧焊接控制方法。而且，本發(fā)明的電弧焊接控制方法在穩(wěn)態(tài)焊接時將焊絲進(jìn)給速度(wirefeedspeed)設(shè)為規(guī)定的定速，自指示了焊接的結(jié)束的時間點(diǎn)起將所述焊絲進(jìn)給速度從所述規(guī)定的定速切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給?；蛘撸景l(fā)明的電弧焊接控制方法從所述規(guī)定的定速起隨著時間的經(jīng)過進(jìn)行減速，自指示所述焊接的結(jié)束后經(jīng)過了規(guī)定的時間的時間點(diǎn)起將所述焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。

根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大凹陷的修改操作、即后處理。再有，可抑制使大凹陷殘留下來的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

再有，本發(fā)明的電弧焊接控制方法是在作為自耗電極的焊絲與被焊接物之間產(chǎn)生電弧來進(jìn)行焊接的電弧焊接控制方法。而且，本發(fā)明的電弧焊接控制方法在穩(wěn)態(tài)焊接時將焊絲進(jìn)給速度設(shè)為規(guī)定的定速。本發(fā)明的電弧焊接控制方法自指示了以比所述穩(wěn)態(tài)焊接時低的焊接電流進(jìn)行焊接的弧坑處理的時間點(diǎn)起，將所述焊絲進(jìn)給速度從規(guī)定的定速切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給?；蛘?，本發(fā)明的電弧焊接控制方法自指示了所述弧坑處理后經(jīng)過了規(guī)定的時間的時間點(diǎn)起，將所述焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。

根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大凹陷的修改操作、即后處理。再有，可抑制使大凹陷殘留下來的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

還有，本發(fā)明的電弧焊接裝置是在作為自耗電極的焊絲與被焊接物之間反復(fù)電弧的產(chǎn)生與短路來進(jìn)行焊接的電弧焊接裝置。而且，本發(fā)明的電弧焊接裝置具備控制焊接輸出的開關(guān)部、控制開關(guān)部的驅(qū)動部、檢測焊接電流的焊接電流檢測部和檢測焊接電壓的焊接電壓檢測部。還具備短路/電弧檢測部、短路控制部、電弧控制部、焊絲進(jìn)給速度控制部、焊接條件設(shè)定部、焊接結(jié)束指示部和弧坑處理指示部。在此，短路/電弧檢測部基于焊接電壓檢測部的輸出及焊接電流檢測部的輸出之中的至少任一個來檢測焊接狀態(tài)是短路狀態(tài)還是電弧狀態(tài)(arcstate)。短路控制部從短路/電弧檢測部接受表示是短路狀態(tài)的信號，將短路時的焊接輸出控制信號輸出至驅(qū)動部。電弧控制部從短路/電弧檢測部接受表示是電弧狀態(tài)的信號，將電弧時的焊接輸出控制信號輸出至驅(qū)動部。焊絲進(jìn)給速度控制部基于短路/電弧檢測部的輸出來控制焊絲進(jìn)給速度。焊接條件設(shè)定部對包含設(shè)定電流與設(shè)定電壓在內(nèi)的焊接條件進(jìn)行設(shè)定。焊接結(jié)束指示部指示焊接的結(jié)束?；】犹幚碇甘静恐甘竞附拥幕】犹幚?。而且，焊絲進(jìn)給速度控制部在穩(wěn)態(tài)焊接時進(jìn)行控制使得焊絲進(jìn)給速度成為規(guī)定的定速，自指示了焊接的結(jié)束的時間點(diǎn)或指示了弧坑處理的時間點(diǎn)起將焊絲進(jìn)給速度從規(guī)定的定速切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。或者，焊絲進(jìn)給速度控制部進(jìn)行控制，使得自指示了焊接的結(jié)束的時間點(diǎn)起使焊絲進(jìn)給速度從規(guī)定的定速起隨著時間的經(jīng)過進(jìn)行減速，自指示了焊接的結(jié)束后經(jīng)過了規(guī)定的時間的時間點(diǎn)起將焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。

根據(jù)該構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大凹陷的修改操作、即后處理。再有，可抑制使大凹陷殘留下來的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

因此，基于本發(fā)明，在生產(chǎn)現(xiàn)場中可抑制弧坑部的焊接不良的發(fā)生且可以提高生產(chǎn)效率與焊接品質(zhì)。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖。

圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖。

圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的弧坑處理時與焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖10是表示現(xiàn)有的焊接控制方法的一例的圖。

符號的說明：

1輸入電源

2初級整流部

3開關(guān)部

4變壓器

5次級整流部

6dcl

7驅(qū)動部

8焊接電壓檢測部

9焊接電流檢測部

10短路/電弧檢測部

11短路控制部

12電弧控制部

13焊絲進(jìn)給速度控制部

14焊接電源裝置

15焊接結(jié)束指示部

16弧坑處理指示部

17焊接條件設(shè)定部

18、118機(jī)器人控制裝置

19機(jī)械手

20焊絲保存部

21焊絲

22焊絲進(jìn)給電動機(jī)

23焊嘴

24焊接電弧

25被焊接物

26焊接用焊炬

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的附圖中，對相同的構(gòu)成要素賦以相同的符號，因此有時省略說明。

(實(shí)施方式1)

圖1、圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成的圖。利用圖1對本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置的概略構(gòu)成進(jìn)行說明。

如圖1所示，本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置具備初級整流部2、開關(guān)部3、變壓器4、次級整流部5及dcl6、驅(qū)動部7、焊接電壓檢測部8、焊接電流檢測部9、短路/電弧檢測部10、短路控制部11、電弧控制部12和焊絲進(jìn)給速度控制部13。在此，初級整流部2對從輸入電源1輸入的電力進(jìn)行整流。開關(guān)部3將初級整流部2的輸出變換為交流。變壓器4對開關(guān)部3的輸出進(jìn)行變壓。次級整流部5及dcl6對變壓器4的輸出進(jìn)行整流。驅(qū)動部7對開關(guān)部3進(jìn)行控制。焊接電壓檢測部8檢測焊接電壓。焊接電流檢測部9檢測焊接電流。短路/電弧檢測部10基于焊接電壓檢測部8的輸出及焊接電流檢測部9的輸出的至少任一個來檢測焊接狀態(tài)是短路狀態(tài)還是電弧狀態(tài)。短路控制部11進(jìn)行為短路狀態(tài)時的焊接輸出的控制。電弧控制部12進(jìn)行為電弧狀態(tài)時的焊接輸出的控制。焊絲進(jìn)給速度控制部13控制與設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度。

再有，焊絲保存部20所收納的自耗電極、即焊接用的焊絲21由焊絲進(jìn)給電動機(jī)22來進(jìn)給。經(jīng)由設(shè)置于焊接用焊炬26的焊嘴23向焊絲21供給電力。而且，在焊絲21與被焊接物25之間產(chǎn)生焊接電弧24來進(jìn)行焊接。另外，焊接用焊炬26例如被安裝在構(gòu)成工業(yè)用機(jī)器人的機(jī)械手19上來進(jìn)行移動。

本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置除了被配置在焊接電源裝置14等的一般性構(gòu)成以外，還具備構(gòu)成工業(yè)用機(jī)器人的機(jī)械手19和進(jìn)行機(jī)械手19的控制等的機(jī)器人控制裝置18。與來自位于機(jī)器人控制裝置18內(nèi)的焊接條件設(shè)定部17的設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度作為速度信號，從焊絲進(jìn)給速度控制部13被送往焊絲進(jìn)給電動機(jī)22。再有，從焊絲進(jìn)給速度控制部13輸出的焊絲進(jìn)給速度作為速度信號被發(fā)送至短路控制部11或者電弧控制部12，由此進(jìn)行短路狀態(tài)或者電弧狀態(tài)中的焊接輸出控制。另外，焊接條件設(shè)定部17用于對設(shè)定電流或設(shè)定電壓等焊接涉及的條件進(jìn)行設(shè)定。

在短路控制部11中，接受來自短路/電弧檢測部10的短路判定信號并輸出短路電流，使焊絲21的前端熔融，進(jìn)行促進(jìn)短路開放的控制。再有，在電弧控制部12中進(jìn)行以下控制：為了在爭取電弧長的同時在焊絲21的前端形成熔滴，在短路開放之后立即輸出高的電流，然后按照易于短路的方式通過電流控制或電壓控制向低電流推移。

再有，從設(shè)置于機(jī)器人控制裝置18內(nèi)的焊接結(jié)束指示部15、或者、弧坑處理指示部16送出指示焊接結(jié)束的信號或指示弧坑處理的信號。由此，進(jìn)行直到焊絲21的進(jìn)給停止為止進(jìn)行焊接輸出的焊接結(jié)束控制或掩埋弧坑的處理、即弧坑處理控制。

本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置借助上述構(gòu)成，在焊接結(jié)束期間或者弧坑處理期間中從穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度。

另外，構(gòu)成圖1所示的電弧焊接裝置的各構(gòu)成部也可以各自單獨(dú)地構(gòu)成，也可以將多個構(gòu)成部復(fù)合而構(gòu)成。

即，本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置是在作為自耗電極的焊絲21與被焊接物25之間重復(fù)電弧的發(fā)生與短路而進(jìn)行焊接的電弧焊接裝置。而且，本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置具備：控制焊接輸出的開關(guān)部3、控制開關(guān)部3的驅(qū)動部7、檢測焊接電流的焊接電流檢測部9和檢測焊接電壓的焊接電壓檢測部8。還有，短路/電弧檢測部10具備短路控制部11、電弧控制部12、焊絲進(jìn)給速度控制部13、焊接條件設(shè)定部17、焊接結(jié)束指示部15和弧坑處理指示部16。在此，短路/電弧檢測部10基于焊接電壓檢測部8的輸出及焊接電流檢測部9的輸出之中的至少任一個來檢測焊接狀態(tài)是短路狀態(tài)還是電弧狀態(tài)。短路控制部11從短路/電弧檢測部10接受表示是短路狀態(tài)的信號，將短路時的焊接輸出控制信號輸出至驅(qū)動部7。電弧控制部12從短路/電弧檢測部10接受表示是電弧狀態(tài)的信號，將電弧時的焊接輸出控制信號輸出至驅(qū)動部7。焊絲進(jìn)給速度控制部13基于短路/電弧檢測部10的輸出來控制焊絲進(jìn)給速度。焊接條件設(shè)定部17對包含設(shè)定電流與設(shè)定電壓在內(nèi)的焊接條件進(jìn)行設(shè)定。焊接結(jié)束指示部15指示焊接的結(jié)束。弧坑處理指示部16指示焊接的弧坑處理。而且，焊絲進(jìn)給速度控制部13進(jìn)行控制，使得在穩(wěn)態(tài)焊接時，焊絲進(jìn)給速度成為規(guī)定的定速，從指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)起、或者從指示了弧坑處理的時間點(diǎn)起，將焊絲進(jìn)給速度從規(guī)定的定速切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給?；蛘?，焊絲進(jìn)給速度控制部13自指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)起，將焊絲進(jìn)給速度控制成隨著時間的經(jīng)過從規(guī)定的定速減速，自指示焊接結(jié)束后經(jīng)過了規(guī)定的時間的時間點(diǎn)起切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。

根據(jù)該構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大的凹陷的修改操作、即后處理。再有，可抑制使殘留下來大的凹陷的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

再有，本實(shí)施方式1的電弧焊接裝置還具備：包含機(jī)械手19與對機(jī)械手19的動作進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置18的工業(yè)用機(jī)器人；以及焊接電源裝置14。而且，工業(yè)用機(jī)器人包括焊接條件設(shè)定部17、焊接結(jié)束指示部15和弧坑處理指示部16。再有，焊接電源裝置14也可以設(shè)為包括開關(guān)部3、驅(qū)動部7、焊接電流檢測部9、焊接電壓檢測部8、短路/電弧檢測部10、短路控制部11、電弧控制部12和焊絲進(jìn)給速度控制部13的構(gòu)成。

根據(jù)該構(gòu)成，電弧焊接裝置可以緊湊地歸結(jié)為工業(yè)用機(jī)器人與焊接電源裝置14，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

再有，如圖2所示，也可以將焊接電源裝置14設(shè)為設(shè)置于機(jī)器人控制裝置118內(nèi)的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，電弧焊接裝置可以歸結(jié)得更緊湊。

接著，以下說明在焊接結(jié)束期間中從作為穩(wěn)態(tài)焊接時的定速的焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度的控制方法的幾個例子。

圖3～圖6分別是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。首先，利用圖3對接受指示焊接結(jié)束的信號并從作為穩(wěn)態(tài)焊接時的定速的焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度的情況進(jìn)行說明。

圖3表示焊絲進(jìn)給速度wf、焊接電壓vw、焊接電流aw的時間波形。在到指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)、即時間點(diǎn)p1為止的穩(wěn)態(tài)焊接期間t1內(nèi)，輸出基于定速的焊絲進(jìn)給速度wf1的脈沖焊接波形。而且，在自指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1到使焊接輸出關(guān)斷的時間點(diǎn)p2為止的焊接結(jié)束期間te內(nèi)，輸出基于反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw和平均進(jìn)給速度wfe的短路焊接波形，以便成為與設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度的平均進(jìn)給速度wfe。

另外，作為反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw，有根據(jù)與預(yù)先確定的設(shè)定電流相應(yīng)的規(guī)定的周期及規(guī)定的速度振幅而周期性地進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度。與此同時，有不是周期性的而是在短路判定時進(jìn)行反送且在電弧判定時進(jìn)行正送的、即進(jìn)行與焊接現(xiàn)象相應(yīng)的正送與反送的焊絲進(jìn)給速度。也可以利用這些焊絲進(jìn)給速度之中的任何控制方法。再有，周期性的焊絲進(jìn)給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，設(shè)定電流和指令平均焊絲進(jìn)給速度存在對應(yīng)關(guān)系。因此，也可說規(guī)定的周期及規(guī)定的速度振幅的至少任一個根據(jù)預(yù)先設(shè)定的指令平均焊絲進(jìn)給速度而變化。

在反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的上述任何控制方法中，都將與設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度的平均進(jìn)給速度wfe有關(guān)的各參數(shù)保存于焊絲進(jìn)給速度控制部13中。另外，焊絲進(jìn)給速度控制部13作為數(shù)據(jù)庫而具備具有多個將與設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度及各參數(shù)建立對應(yīng)的組的表格或關(guān)系式。

圖3表示在從到指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1為止的穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的時間點(diǎn)p1，焊接狀態(tài)為短路判定時的例子。正送與反送的反復(fù)波形表示從正送的減速向反送而開始的焊絲進(jìn)給速度wfw。

圖4表示在從到指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1為止的穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的時間點(diǎn)p1，焊接狀態(tài)為電弧判定時的例子。正送與反送的反復(fù)波形表示從正送的加速而開始的焊絲進(jìn)給速度wfw。

另外，若在焊接狀態(tài)為短路判定時使焊絲21正送，則短路開放變得困難。再有，若在焊接狀態(tài)為電弧判定時使焊絲21反送，則電弧長變長而無法發(fā)生短路，焊接電弧24的穩(wěn)定性變差。因此，需要根據(jù)指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1的焊接狀態(tài)，將反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw分開從正送的加速開始還是從正送的減速開始來加以使用。

圖5表示將從穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的時間點(diǎn)設(shè)為指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1之后的某個時間點(diǎn)p3時的例子。此外，在從指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1到指示了焊接結(jié)束后的某一時間點(diǎn)p3為止的期間，進(jìn)行控制使得成為自穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1起隨著時間的經(jīng)過而進(jìn)行減速的焊絲進(jìn)給速度wf2。然后，從時間點(diǎn)p3到使焊接輸出關(guān)斷的時間點(diǎn)、即時間點(diǎn)p2為止，進(jìn)行控制使得成為反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。

在此，指示了焊接結(jié)束后的某一時間點(diǎn)p3指的是：自指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1起經(jīng)過了指示焊接結(jié)束后的某一焊接結(jié)束期間t2的時間點(diǎn)；或自指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1的焊絲進(jìn)給速度起隨著時間經(jīng)過而進(jìn)行了減速的焊絲進(jìn)給速度低于規(guī)定的焊絲進(jìn)給速度的閾值wfs的時間點(diǎn)。

作為進(jìn)行圖5所示的控制方法的情況，是設(shè)定了高電流區(qū)域(例如為300a以上)的設(shè)定電流的情況，例如大多在穩(wěn)態(tài)焊接時的焊絲進(jìn)給速度wf1為10m/min以上的快的焊絲進(jìn)給速度的情況下使用。在為快的焊絲進(jìn)給速度的情況下，若設(shè)為反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度，則有時會對焊絲進(jìn)給裝置造成影響或者焊接狀態(tài)難以穩(wěn)定。為此，也存在在為快的焊絲進(jìn)給速度的情況下，例如可以根據(jù)焊接法或焊絲直徑等使用圖5所示的控制方法的情況。

另外，作為數(shù)據(jù)庫，焊絲進(jìn)給速度控制部13具備具有多個組的表格或關(guān)系式，所述組是將與設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度、和指示了焊接結(jié)束后的某一焊接結(jié)束期間t2或規(guī)定的焊絲進(jìn)給速度的閾值wfs建立對應(yīng)而得的。

圖6表示到指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1為止的穩(wěn)態(tài)焊接時的焊接法為短路焊接的情況。與脈沖焊接的情況同樣，在時間點(diǎn)p1為短路判定的情況下表示從正送的減速開始的反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。在此，時間點(diǎn)p1如上述是從到指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1為止的穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的時間點(diǎn)。另外，雖然并未圖示，但在進(jìn)行切換的時間點(diǎn)的焊接狀態(tài)為電弧判定的情況下，也能自正送的加速開始。再有，與圖5的情況同樣，也能從指示焊接結(jié)束后經(jīng)過了焊接結(jié)束期間t2的時間點(diǎn)或者焊絲進(jìn)給速度低于規(guī)定的焊絲進(jìn)給速度的閾值wfs的時間點(diǎn)開始，切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。

即，本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法是在作為自耗電極的焊絲21與被焊接物25之間使電弧發(fā)生并進(jìn)行焊接的電弧焊接控制方法。而且，本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法，在穩(wěn)態(tài)焊接時將焊絲進(jìn)給速度設(shè)為規(guī)定的定速，自指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)起將焊絲進(jìn)給速度從規(guī)定的定速切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。或者，本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法是以下方法：隨著時間的經(jīng)過從規(guī)定的定速開始減速，自指示焊接結(jié)束后經(jīng)過了規(guī)定時間的時間點(diǎn)起將焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。

根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大的凹陷的修改操作、即后處理。再有，可抑制使大的凹陷殘留下來的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

再有，在將焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給的時間點(diǎn)，在焊接狀態(tài)為短路狀態(tài)的情況下從反送開始反復(fù)進(jìn)行所述正送與反送的進(jìn)給?；蛘撸部梢詾橄率龇椒ǎ簭恼偷臏p速開始反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給，在所述焊接狀態(tài)為電弧狀態(tài)的情況下從正送的加速開始反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

還有，也可以設(shè)為周期性地進(jìn)行反復(fù)焊絲進(jìn)給速度的正送與反送的進(jìn)給的方法。根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

再者，也可以設(shè)為在基于規(guī)定周期與規(guī)定振幅的周期性反復(fù)進(jìn)行焊絲進(jìn)給速度的正送與反送的進(jìn)給中使規(guī)定周期及規(guī)定振幅的至少任一個根據(jù)預(yù)先設(shè)定的指令平均焊絲進(jìn)給速度而變化的方法。根據(jù)該方法，可以實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

進(jìn)而，也可以設(shè)為反復(fù)進(jìn)行焊絲進(jìn)給速度的正送與反送的進(jìn)給不是周期性的，而是在檢測到焊接狀態(tài)為短路狀態(tài)時進(jìn)行反送的進(jìn)給且在檢測到焊接狀態(tài)為電弧狀態(tài)時進(jìn)行正送的進(jìn)給的方法。根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

另外，也可以設(shè)為在穩(wěn)態(tài)焊接時進(jìn)行脈沖焊接的方法。根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

此外，也可以設(shè)為在穩(wěn)態(tài)焊接時進(jìn)行短路焊接的方法。根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。

圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的弧坑處理時與焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。圖8、圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的焊接結(jié)束時的焊接電流、焊接電壓及焊絲進(jìn)給速度的時間波形的圖。

圖7是將從穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的時間點(diǎn)設(shè)為指示了弧坑處理的時間點(diǎn)p4時的例子。

而且，從時間點(diǎn)p4到指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1為止是設(shè)定為弧坑處理的弧坑處理期間tc。在弧坑處理期間tc內(nèi)，基于由弧坑處理設(shè)定的設(shè)定電流所對應(yīng)的焊絲進(jìn)給控制的平均進(jìn)給速度wfc進(jìn)行反復(fù)正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。自經(jīng)過了弧坑處理期間tc的時間點(diǎn)且指示焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1起，與上述說明同樣地如圖7所示基于與設(shè)定電流相應(yīng)的焊絲進(jìn)給速度的平均進(jìn)給速度wfe而進(jìn)行反復(fù)正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。

再有，與指示焊接結(jié)束的情況同樣，在指示弧坑處理的情況下，也是在自穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw時的焊接狀態(tài)為短路判定的情況下，從正送的減速開始的反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。還有，在電弧判定的情況下也能設(shè)為自正送的加速開始的反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。

另外，雖然并未圖示，但與圖5的情況同樣，也能采用以下控制方法：切換成自指示了弧坑處理后的某一時間點(diǎn)或者焊絲進(jìn)給速度低于規(guī)定的焊絲進(jìn)給速度的閾值的時間點(diǎn)起反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw。

此外，與在指示了焊接結(jié)束的時間點(diǎn)p1，自穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度相比，自指示了弧坑處理的時間點(diǎn)起開始進(jìn)行切換的方式更加能夠延長輸入熱低的短路焊接的焊接時間。由此，弧坑部的大小縮小且容易消除凹陷。

在本實(shí)施方式1中，對自指示了焊接結(jié)束時的時間點(diǎn)p1或者指示了弧坑處理的時間點(diǎn)p4起，將焊絲進(jìn)給速度從穩(wěn)態(tài)焊接時的定速、即焊絲進(jìn)給速度wf1切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給速度wfw的控制進(jìn)行了說明。但是，即便在一般性的定速的焊絲進(jìn)給速度下，通過從脈沖焊接切換為短路焊接，從而也可縮小弧坑部的大小，消除凹陷。然而，無法避免濺射發(fā)生量增加。其理由為：僅僅進(jìn)行短路焊接，是無法順利地進(jìn)行短路開放的，存在無法使短路周期穩(wěn)定的情況。

另一方面，在本實(shí)施方式1中，通過利用短路期間進(jìn)行反送、電弧期間進(jìn)行正送的焊絲進(jìn)給速度，從而在短路期間進(jìn)行反送，由此可以機(jī)械性地進(jìn)行短路開放(open)。由此，可以順利地進(jìn)行短路開放，可以使短路周期穩(wěn)定。再有，由于可縮小用于使短路開放的短路電流，故在焊絲前端可以不形成多余的熔融金屬。因此，可以減少發(fā)生濺射的要因，可以降低濺射的發(fā)生量。

即，本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法是在作為自耗電極的焊絲21與被焊接物25之間使電弧發(fā)生來進(jìn)行焊接的電弧焊接控制方法。而且，本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法在穩(wěn)態(tài)焊接時將焊絲進(jìn)給速度設(shè)為規(guī)定的定速。本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法自指示了以比穩(wěn)態(tài)焊接時低的焊接電流進(jìn)行焊接的弧坑處理的時間點(diǎn)起將焊絲進(jìn)給速度從規(guī)定的定速切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給?；蛘?，本實(shí)施方式1的電弧焊接控制方法設(shè)為以下方法：自指示了弧坑處理后經(jīng)過了規(guī)定時間的時間點(diǎn)起，將焊絲進(jìn)給速度切換成反復(fù)進(jìn)行正送與反送的進(jìn)給。

根據(jù)該方法，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大的凹陷的修改操作、即后處理。再有，可抑制使大的凹陷殘留下來的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

另外，本實(shí)施方式1也能適用于軟鋼mag焊接或不銹鋼mig焊接、氧化鋁mig焊接等所有焊接法中。

此外，在本實(shí)施方式1中，利用圖1～圖7，作為反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給控制，示出以規(guī)定周期與規(guī)定振幅周期性地進(jìn)給的例子。但是，未限于此，作為反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給控制，也可以不是周期性的，而是如圖8所示根據(jù)焊接狀態(tài)進(jìn)行正送與反送，并反復(fù)進(jìn)行正送與反送，使得如果焊接狀態(tài)變成短路狀態(tài)則進(jìn)行反送，如果焊接狀態(tài)變成電弧狀態(tài)則進(jìn)行正送。

再者，在本實(shí)施方式1中，利用圖1～圖7，作為周期性地反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給控制，示出在開始反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給的時間點(diǎn)，如果焊接狀態(tài)不是短路狀態(tài)就自正送的減速開始周期性的進(jìn)給的例子。但是，未限于此，也可以在開始反復(fù)進(jìn)行正送與反送的焊絲進(jìn)給的時間點(diǎn)不是從正送的減速開始，而是如圖9所示自反送方向開始周期性的進(jìn)給。

如上，根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)低濺射、可形成弧坑部的大小較小且沒有凹陷的弧坑部。由此，消除或減少大凹陷的修改操作、即后處理，還可以抑制使大凹陷殘留下來的狀態(tài)的產(chǎn)品流出的事態(tài)。

因此，在生產(chǎn)現(xiàn)場可抑制弧坑部的焊接不良的發(fā)生，可以提高生產(chǎn)效率與焊接品質(zhì)。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明，在生產(chǎn)現(xiàn)場中可抑制焊接不良的發(fā)生且可以提高生產(chǎn)效率與焊接品質(zhì)，因此作為在連續(xù)地進(jìn)給作為自耗電極的焊絲的同時進(jìn)行焊接的電弧焊接控制方法及電弧焊接裝置來說在工業(yè)上是有用的。