电弧焊接控制方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电弧焊接控制方法
本专利技术涉及电弧焊接方法，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。
技术介绍
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的专利技术中，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
技术实现思路
专利技术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(globuletransfer)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。为此在本专利技术，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，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。专利技术的效果根据本专利技术，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是用于实施本专利技术的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图2是表示本专利技术的实施方式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是用于实施本专利技术的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图5是用于实施本专利技术的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图6是表示本专利技术的实施方式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专利技术的实施方式。[实施方式1]在实施方式1的专利技术中，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的专利技术中，是上述的波形参数为频率的情况。因此在实施方式1的专利技术中，将频率设定信号Sfr设定在上述的频率范围。图1是用于实施本专利技术的实施方式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是表示本专利技术的实施方式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F本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.02 JP 2015-0183591.一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。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：井手章博，
申请(专利权)人：株式会社达谊恒，
类型：发明
国别省市：日本,JP