CN106794541A - 电弧焊接控制方法 - Google Patents

电弧焊接控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106794541A
CN106794541A CN201580054971.7A CN201580054971A CN106794541A CN 106794541 A CN106794541 A CN 106794541A CN 201580054971 A CN201580054971 A CN 201580054971A CN 106794541 A CN106794541 A CN 106794541A
Authority
CN
China
Prior art keywords
during
welding
short circuit
feeding
stable state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580054971.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106794541B (zh
Inventor
高田贤人
中俣利昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Publication of CN106794541A publication Critical patent/CN106794541A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106794541B publication Critical patent/CN106794541B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
    • B23K9/125—Feeding of electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067—Starting the arc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073—Stabilising the arc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/092—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/093—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits the frequency of the pulses produced being modulatable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006—Power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

进行将焊丝的进给速度(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，在这样的电弧焊接控制方法中，在焊接开始时将焊丝(1)正向进给，在从焊丝(1)与母材(2)接触而焊接电流(Iw)开始通电的时间点(t2)到收敛至稳态焊接期间为止的过渡焊接期间(Tk)中使正向进给持续，在过渡焊接期间(Tk)在短路期间结束，在过渡焊接期间(Tk)的结束后从反向进给期间开始正反向进给控制，由此能在稳定的状态下形成熔池，若形成熔池，就在短路期间中从反向进给期间开始正反向进给控制，因此能平滑地移转到稳态焊接期间。

Description

电弧焊接控制方法
技术领域
本发明涉及电弧焊接方法，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。
背景技术
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恒定速度进给，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(参考专利文献1、2)。
在专利文献1的发明中，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。
专利文献2的发明是一种电弧焊接控制方法，从指示焊接开始而焊接电流开始通电的时间点起以给定的频率和振幅在周期性重复正向进给和反向进给的焊丝进给速度下进行焊丝的进给，之后将焊丝进给速度切换成恒定速度来进行焊接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5201266号公报
专利文献2：日本专利第4807479号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上述那样，在稳态焊接期间中，通过在给定的正向进给期间和给定的反向进给期间交替切换进给速度来进行焊接，能进行稳定的焊接。但在从焊接开始时到收敛至稳态焊接期间的过渡焊接期间中，若进行与稳态焊接期间相同的正反向进给控制，就会有焊接状态变得不稳定的问题。
为此在本发明中，目的在于，提供能在交替切换进给速度的正向进给期间和反向进给期间的焊接中使从焊接开始时到收敛至稳态焊接期间的过渡焊接期间中的焊接状态稳定化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，本发明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，该电弧焊接控制方法的特征在于，在焊接开始时将焊丝正向进给，在从焊丝与母材接触而焊接电流开始通电的时间点到收敛至稳态焊接期间为止的过渡焊接期间中使所述正向进给持续，所述过渡焊接期间在所述短路期间结束，在所述过渡焊接期间的结束后，从所述反向进给期间开始所述正反向进给控制。
本发明的电弧焊接控制方法特征在于，将所述过渡焊接期间设为从所述焊接电流开始通电的时间点到经过给定期间后的最初的所述短路期间中的时间点为止的期间。
本发明的电弧焊接控制方法特征在于，将所述过渡焊接期间设为从所述焊接电流开始通电的时间点到给定次数的所述短路期间结束后的最初的所述短路期间中的时间点为止的期间。
本发明的电弧焊接控制方法特征在于，将所述过渡焊接期间设为从所述焊接电流开始通电的时间点到焊炬开始移动后的最初的所述短路期间中的时间点为止的期间。
发明的效果
根据本发明，在过渡焊接期间中，能通过将焊丝正向进给来在稳定的状态下形成熔池。由于若形成熔池，就在短路期间中从反向进给期间开始正反向进给控制，因此能平滑移转到稳态焊接期间。
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的焊接电源中的焊接开始时的各信号的时序图。
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翻转，存在进给电动机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***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。
焊炬移动装置MD搭载焊炬4并使其移动，输出焊炬移动信号Md，其在移动中成为高电平，在停止中成为低电平。该焊炬移动装置MD是机器人装置、自动平板车等。
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。
热起动电流设定电路IHR输出预先确定的热起动电流设定信号Ihr。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。
电流误差放大电路EI将上述的热起动电流设定信号Ihr以及上述的电流检测信号Id作为输入，将热起动电流设定信号Ihr(+)与电流检测信号Id(-)的误差放大，输出电流误差放大信号Ei。通过该电路，在热起动电流通电的期间(热起动期间)中，焊接电源被进行恒电流控制。
电流通电判别电路CD将上述的电流检测信号Id作为输入，在该值为阈值(10A程度)以上时判别为焊接电流Iw通电，输出成为高电平的电流通电判别信号Cd。
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以及上述的电流通电判别信号Cd作为输入，从电流通电判别信号Cd变化为高电平(通电)的时间点起在预先确定的热起动期间中，输出电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea，在这以外的期间中，输出电压误差放大信号Ev作为误差放大信号Ea。
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，在该值不足短路判别值(10V程度)时，判别为是短路期间而输出成为高电平的短路判别信号Sd，在该值为上述短路判别值以上时，判别为是电弧期间而输出成为低电平的短路判别信号Sd。
焊接开始电路ST在启动焊接电源时输出成为高电平的焊接开始信号St。该焊接开始电路ST相当于焊炬4的启动开关、控制焊接工序的PLC、机器人控制装置等。
驱动电路DV将上述的误差放大信号Ea以及上述的焊接开始信号St作为输入，在焊接开始信号St为高电平(焊接开始)时，基于误差放大信号Ea进行PWM调制控制，输出用于驱动上述的电源主电路PM内的逆变器电路的驱动信号Dv。
过渡焊接期间计时器电路STK，将上述的电流通电判别信号Cd、上述的短路判别信号Sd以及上述的焊炬移动信号Md作为输入，从以下的1)～3)中选择1个进行处理，输出过渡焊接期间计时器信号Stk。
1)输出过渡焊接期间计时器信号Stk，其在电流通电判别信号Cd变化为高电平(通电)的时间点被置位成高电平，在这以后经过给定期间的时间点被重置成低电平。
2)输出过渡焊接期间计时器信号Stk，其在电流通电判别信号Cd变化为高电平(通电)的时间点被置位成高电平，在这以后短路判别信号Sd为给定次数的高电平(短路)的期间结束的时间点被重置成低电平。
3)输出过渡焊接期间计时器信号Stk，其在电流通电判别信号Cd变化为高电平(通电)的时间点被置位成高电平，在这以后焊炬移动信号Md变化为高电平(移动)的时间点被重置成低电平。
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。周期设定电路TFR输出预先确定的周期设定信号Tfr。振幅设定电路WFR输出预先确定的振幅设定信号Wfr。
稳态焊接期间进给速度设定电路FCR将上述的平均进给速度设定信号Far、上述的周期设定信号Tfr以及上述的振幅设定信号Wfr作为输入，输出稳态焊接期间进给速度设定信号Fcr，其成为使以根据振幅设定信号Wfr确定的振幅Wf以及根据周期设定信号Tfr确定的周期Tf按照正负对称形状地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。关于该稳态焊接期间进给速度设定信号Fcr的详细，在图2中后述。
进给速度设定电路FR将上述的平均进给速度设定信号Far、上述的稳态焊接期间进给速度设定信号Fcr、上述的焊接开始信号St、上述的电流通电判别信号Cd、上述的过渡焊接期间计时器信号Stk以及上述的短路判别信号Sd作为输入，进行以下的处理，输出进给速度设定信号Fr。
1)若焊接开始信号St成为高电平(焊接开始)，则输出从0切换到预先确定的减速速度的进给速度设定信号Fr。在Fr＝0时停止焊丝1的进给。
2)若电流通电判别信号Cd成为高电平(通电)，则输出进给速度设定信号Fr，其从上述的减速速度起在预先确定的加速期间中加速，若达到平均进给速度设定信号Far则维持该值。
3)若过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平，之后短路判别信号Sd成为高电平(短路)，则输出从反向进给期间开始的稳态焊接期间进给速度设定信号Fcr作为进给速度设定信号Fr。在此，上述的加速期间是过渡焊接期间计时器信号Stk为高电平的期间以下的期间。另外，从电流通电判别信号Cd变化为高电平的时间点到过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平、之后短路判别信号Sd变化为高电平的时间点的期间成为过渡焊接期间Tk。
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。
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的焊接电源中的焊接开始时的各信号的时序图。图2(A)表示焊接开始信号St的时间变化，图2(B)表示进给速度Fw的时间变化，图2(C)表示焊接电流Iw的时间变化，图2(D)表示焊接电压Vw的时间变化，图2(E)表示电流通电判别信号Cd的时间变化，图2(F)表示短路判别信号Sd的时间变化，图2(G)表示过渡焊接期间计时器信号Stk的时间变化。以下参考图2来说明焊接开始时的各信号的动作。
如图2(B)所示那样，进给速度Fw的0的上侧成为正向进给期间，下侧成为反向进给期间。所谓正向进给，是指将焊丝1向靠近母材2的方向进给，所谓反向进给，是指将焊丝1向从母材2背离的方向进给。稳态焊接期间中的进给速度Fw成为梯形波状地变化、向正向进给侧移位的波形。为此，进给速度Fw的平均值成为正的值，焊丝1平均进行正向进给。
图2(B)所示的进给速度Fw被控制在从图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。稳态焊接期间中的进给速度设定信号Fr成为：使以根据振幅设定信号Wfr确定的振幅Wf以及根据周期设定信号Tfr确定的周期Tf正负对称形状地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。为此如2(B)所示那样，稳态焊接期间中的进给速度Fw成为：以根据平均进给速度设定信号Far确定的以虚线示出的平均进给速度Fa作为基准线，上下成为对称的以振幅Wf以及周期Tf预先确定的梯形波状的进给速度图案。即，从基准线起上侧的振幅和下侧的振幅成为相同值，基准线的上侧的期间和下侧的期间成为相同值。
在此，若以0为基准线来观察稳态焊接期间中的进给速度Fw的梯形波，则如图2(B)所示那样，时刻t8～t12的稳态焊接期间反向进给期间，分别由给定的稳态焊接期间反向进给加速期间、稳态焊接期间反向进给峰顶期间、稳态焊接期间反向进给峰值以及稳态焊接期间反向进给减速期间形成，时刻t12～t16的稳态焊接期间正向进给期间分别由给定的稳态焊接期间正向进给加速期间、稳态焊接期间正向进给峰顶期间、稳态焊接期间正向进给峰值以及稳态焊接期间正向进给减速期间形成。
若在时刻t1焊接开始信号St变化为高电平(焊接开始)，则如图2(B)所示那样，进给速度Fw从0变化到预先确定的正的值的减速速度，焊丝1被正向进给。该减速速度被设定为1m/min程度的小的值。同时，由于在时刻t1启动焊接电源，因此如图2(D)所示那样，焊接电压Vw成为最大输出电压值的无负载电压值。
若在时刻t2因上述的正向进给而焊丝1与母材2接触(短路)，则如图2(D)所示那样，焊接电压Vw急减到数V的短路电压值，焊接电压Vw的值变得不足预先确定的短路判别值(10V程度)，因此如图2(F)所示那样短路判别信号Sd变化为高电平(短路)。同时，在时刻t2，如图2(C)所示那样，预先确定的热起动电流值(200～500A程度)的焊接电流Iw开始通电，如图2(E)所示那样，电流通电判别信号Cd变化为高电平(通电)。对此做出响应，如图2(G)所示那样，过渡焊接期间计时器信号Stk变化为高电平，如后述那样在时刻t7回到低电平。然后如后述那样，到过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平后最初发生短路为止的时刻t2～t8的期间成为过渡焊接期间Tk。上述的热起动电流在时刻t2～t4的预先确定的热起动期间中通电。
如图2(B)所示那样，进给速度Fw从时刻t2起在预先确定的加速期间中加速，若在时刻t61达到平均进给速度设定信号Far的值，则维持该值直到过渡焊接期间Tk结束的时刻t8为止。
若在时刻t3因上述的热起动电流的通电而产生电弧3，则如图2(D)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，对此做出响应，如图2(F)所示那样，短路判别信号Sd变化为低电平(电弧)。若在时刻t3起的电弧期间中的时刻t4结束上述的热起动期间，则如图2(C)所示那样，焊接电流Iw从热起动电流减少到按照电弧负荷确定的电流。
若在时刻t5发生短路，则如图2(D)所示那样，焊接电压Vw急减到数V的短路电压值，对此做出响应，如图2(F)所示那样，短路判别信号Sd变化为高电平(短路)。如图2(C)所示那样，焊接电流Iw在短路期间中逐渐增加。
若在时刻t6产生电弧，则如图2(D)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，对此做出响应，如图2(F)所示那样，短路判别信号Sd变化为低电平(电弧)。如图2(C)所示那样，焊接电流Iw在时刻t6～t8的电弧期间中逐渐减少。
在时刻t7，如图2(G)所示那样，过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平。过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平的定时如上述那样，是从在时刻t2电流通电判别信号Cd变化为高电平(通电)的时间点起经过给定期间的时间点的时刻t7。另外，也可以将过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平的定时设为短路判别信号Sd为给定次数的高电平(短路)的期间结束的时间点。进而，也可以将过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平的定时设为焊炬移动信号Md变化为高电平(移动)的时间点。
在时刻t7过渡焊接期间计时器信号Stk变化为低电平后的最初的短路在时刻t8发生。时刻t2～t8的期间成为过渡焊接期间Tk。也可以将过渡焊接期间Tk的结束定时设为从在时刻t8发生短路起经过预先确定的延迟期间的短路期间中的时间点。该延迟期间是直到短路状态成为稳定的状态为止的期间，被设定为0.5～3ms程度。
上述的过渡焊接期间Tk，被设定为直到形成与稳态焊接期间相同程度的尺寸的熔池为止的期间。根据焊接电流Iw的通电开始起经过了给定期间、给定次数的短路期间结束或焊炬开始移动，来判别形成了与稳态焊接期间相同程度的尺寸的熔池。过渡焊接期间Tk成为50～1000ms程度的范围。在图2中，描绘了在过渡焊接期间Tk中发生2次短路的情况，但实际上发生5～100次短路。
若在时刻t8结束过渡焊接期间Tk而进入到稳态焊接期间，则开始焊丝1的正反向进给控制。
[时刻t8～t12的第1次稳态焊接期间反向进给期间的动作]
在时刻t8，如2(B)所示那样，进给速度Fw从平均进给速度Fa下的正向进给状态切换到反向进给状态。时刻t8～t9的期间成为稳态焊接期间反向进给加速期间，从0加速到稳态焊接期间反向进给峰值。由于该期间中是短路期间中，因此如图2(F)所示那样，短路判别信号Sd成为高电平(短路)。
若在时刻t9结束稳态焊接期间反向进给加速期间，则如图2(B)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t9～t11的稳态焊接期间反向进给峰顶期间，成为上述的稳态焊接期间反向进给峰值。在该期间中的时刻t10，因反向进给以及焊接电流Iw的通电所引起的收缩力而再次产生电弧3。对此做出响应，如图2(D)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，如图2(F)所示那样，短路判别信号Sd变化为低电平(电弧)。如图2(C)所示那样，焊接电流Iw在这以后逐渐减少。
若在时刻t11结束稳态焊接期间反向进给峰顶期间，则如图2(B)所示那样进入到时刻t11～t12的稳态焊接期间反向进给减速期间，从上述的稳态焊接期间反向进给峰值减速到0。
[时刻t12～t16的第1次稳态焊接期间正向进给期间的动作]
如图2(B)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t12～t13的稳态焊接期间正向进给加速期间，从0加速到稳态焊接期间正向进给峰值。该期间中保持电弧期间不变。
若在时刻t13结束稳态焊接期间正向进给加速期间，则如图2(B)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t13～t15的稳态焊接期间正向进给峰顶期间，成为上述的稳态焊接期间正向进给峰值。在该期间中的时刻t14因正向进给而发生短路。对此做出响应，如图2(D)所示那样，焊接电压Vw急减到数V的短路电压值，如图2(F)所示那样，短路判别信号Sd变化到高电平(短路)。如图2(C)所示那样，焊接电流Iw在这以后逐渐增加。
若在时刻t15结束稳态焊接期间正向进给峰顶期间，则如图2(B)所示那样进入到时刻t15～t16的稳态焊接期间正向进给减速期间，从上述的稳态焊接期间正向进给峰值减速到0。
这以后的稳态焊接期间中重复上述的稳态焊接期间反向进给期间以及上述的稳态焊接期间正向进给期间的动作。若如上述那样进入到稳态焊接期间，则短路在稳态焊接期间正向进给峰顶期间中发生，电弧在稳态焊接期间反向进给峰顶期间中产生。其结果，短路期间和电弧期间的周期、与进给速度Fw的正向进给期间和反向进给期间的周期成为同步状态。即，能通过设定进给速度Fw的周期Tf来将短路期间和电弧期间的周期控制在所期望值，能进行稳定的焊接。
以下示出稳态焊接期间中的进给速度Fw的梯形波的数值例。
若设定为周期Tf＝10ms、振幅Wf＝60m/min、平均进给速度Fa＝5m/min、半周期的各倾斜期间＝1.2ms、峰顶期间＝2.6ms、峰值＝30m/min的梯形波，则成为使该梯形波向正向进给侧移位了平均进给速度Fa＝5m/min的波形。平均焊接电流成为约250A。该情况下的各波形参数成为以下那样。
稳态焊接期间反向进给期间＝4.6ms、稳态焊接期间反向进给加速期间＝1.0ms、稳态焊接期间反向进给峰顶期间＝2.6ms、稳态焊接期间反向进给峰值＝-25m/min、稳态焊接期间反向进给减速期间＝1.0ms
稳态焊接期间正向进给期间＝5.4ms、稳态焊接期间正向进给加速期间＝1.4ms、稳态焊接期间正向进给峰顶期间＝2.6ms、稳态焊接期间正向进给峰值＝35m/min、稳态焊接期间正向进给减速期间＝1.4ms
在上述中说明了稳态焊接期间中的进给速度Fw的波形为梯形波的情况，但只要是正弦波、三角波等周期性重复的波形即可。
在上述的实施方式1中，在到收敛至稳态焊接期间为止的过渡焊接期间中，将进给速度与通常焊接同样地设为正向进给状态，在稳态焊接期间中，对进给速度进行交替切换为给定的正向进给期间和给定的反向进给期间的正反向进给控制。若在未充分形成熔池的过渡焊接期间中如稳态焊接期间那样交替切换给定的正向进给期间和给定的反向进给期间，则焊接状态易于变得不稳定。为此在本实施方式中，在到形成熔池为止的过渡焊接期间中，将进给速度设为正向进给状态，在形成熔池后切换到正反向进给控制，由此能使焊接开始时的过渡焊接期间中的焊接状态稳定化。
在上述的实施方式1中，通过在短路期间中开始反向进给期间起的正反向进给控制，来进行从过渡焊接期间向稳态焊接期间的进给控制的切换。若在电弧期间中开始正反向进给控制，则焊接状态易于变得不稳定。为此在本实施方式中，通过在短路期间中从反向进给期间开始正反向进给控制，能平滑地进行切换。
根据上述的实施方式1，在焊接开始时将焊丝正向进给，在从焊丝与母材接触而焊接电流开始通电的时间点到收敛至稳态焊接期间的过渡焊接期间中使正向进给持续，过渡焊接期间在短路期间结束，在过渡焊接期间的结束后从反向进给期间开始所述正反向进给控制。由此在本实施方式中，在过渡焊接期间中，能通过将焊丝正向进给来在稳定的状态下形成熔池。由于若形成熔池，就在短路期间中从反向进给期间开始正反向进给控制，因此能平滑移转到稳态焊接期间。
产业上的利用可能性
根据本发明，在交替切换进给速度的正向进给期间和反向进给期间的焊接中，能使从焊接开始时到收敛到稳态焊接期间的过渡焊接期间中的焊接状态稳定化。
以上通过特定的实施方式说明了本发明，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2014年11月18日申请的日本专利申请(特愿2014-233234)，将其内容引入于此。
标号的说明
1 焊丝
2 母材
3 电弧
4 焊炬
5 进给辊
CD 电流通电判别电路
Cd 电流通电判别信号
DV 驱动电路
Dv 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
Fa 平均进给速度
FAR 平均进给速度设定电路
Far 平均进给速度设定信号
FC 进给控制电路
Fc 进给控制信号
FCR 稳态焊接期间进给速度设定电路
Fcr 稳态焊接期间进给速度设定信号
FR 进给速度设定电路
Fr 进给速度设定信号
Fw 进给速度
ID 电流检测电路
Id 电流检测信号
IHR 热起动电流设定电路
Ihr 热起动电流设定信号
Iw 焊接电流
MD 焊炬移动装置
Md 焊炬移动信号
PM 电源主电路
SD 短路判别电路
Sd 短路判别信号
ST 焊接开始电路
St 焊接开始信号
STK 过渡焊接期间计时器电路
Stk 过渡焊接期间计时器信号
SW 电源特性切换电路
Tf 周期
TFR 周期设定电路
Tfr 周期设定信号
Tk 过渡焊接期间
VD 电压检测电路
Vd 电压检测信号
Vw 焊接电压
Wf 振幅
WFR 振幅设定电路
Wfr 振幅设定信号
WL 电抗器
WM 进给电动机

Claims (4)

1.一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，
在焊接开始时将焊丝正向进给，在从焊丝与母材接触而焊接电流开始通电的时间点到收敛至稳态焊接期间为止的过渡焊接期间中使所述正向进给持续，所述过渡焊接期间在所述短路期间结束，在所述过渡焊接期间的结束后，从所述反向进给期间开始所述正反向进给控制。
2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，
将所述过渡焊接期间设为从所述焊接电流开始通电的时间点到经过给定期间后的最初的所述短路期间中的时间点为止的期间。
3.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，
将所述过渡焊接期间设为从所述焊接电流开始通电的时间点到给定次数的所述短路期间结束后的最初的所述短路期间中的时间点为止的期间。
4.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，
将所述过渡焊接期间设为从所述焊接电流开始通电的时间点到焊炬开始移动后的最初的所述短路期间中的时间点为止的期间。
CN201580054971.7A 2014-11-18 2015-10-28 电弧焊接控制方法 Active CN106794541B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014233234 2014-11-18
JP2014-233234 2014-11-18
PCT/JP2015/080439 WO2016080166A1 (ja) 2014-11-18 2015-10-28 アーク溶接制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106794541A true CN106794541A (zh) 2017-05-31
CN106794541B CN106794541B (zh) 2019-11-12

Family

ID=56013721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580054971.7A Active CN106794541B (zh) 2014-11-18 2015-10-28 电弧焊接控制方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10413988B2 (zh)
EP (1) EP3222382B1 (zh)
JP (1) JP6532140B2 (zh)
KR (1) KR102245586B1 (zh)
CN (1) CN106794541B (zh)
WO (1) WO2016080166A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107775150A (zh) * 2017-09-22 2018-03-09 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法
CN110405322A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 株式会社神户制钢所 焊接电源以及焊接电源的控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3222382B1 (en) * 2014-11-18 2019-04-24 Daihen Corporation Arc welding control method
EP3569340B1 (en) * 2017-01-16 2024-03-13 Daihen Corporation Arc start control method for forward and reverse feeding arc welding
KR20220168928A (ko) 2021-06-17 2022-12-26 조재윤 스마트 밸런스 테이블

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090026188A1 (en) * 2005-05-24 2009-01-29 Fronius International Gmbh Cold-Metal-Transfer Welding Process and Welding Installation
CN102264500A (zh) * 2009-07-10 2011-11-30 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法以及电弧焊接装置
CN102361722A (zh) * 2009-07-29 2012-02-22 松下电器产业株式会社 电弧焊接方法及电弧焊接装置
CN102448651A (zh) * 2009-11-25 2012-05-09 松下电器产业株式会社 焊接方法及焊接装置
CN102596475A (zh) * 2010-09-10 2012-07-18 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法
CN102933343A (zh) * 2011-06-03 2013-02-13 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法及电弧焊接装置
JP2013169555A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Panasonic Corp アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP2014140869A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Panasonic Corp アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
CN104057180A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 株式会社大亨 电弧焊接用电源装置及电弧焊接用电源装置的控制方法
US20140319112A1 (en) * 2012-01-17 2014-10-30 Lincoln Global, Inc. Systems and methods to feed a wire within a welder

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT282707B (de) 1967-07-18 1970-07-10 Philips Nv Elektronenstrahlröhre mit einer Elektronenstrahlquelle zum Erzeugen mehrerer Elektronenbündel
JPS487479Y1 (zh) 1970-10-26 1973-02-26
IT1038966B (it) 1975-06-12 1979-11-30 Itw Fastex Italia Spa Madrevite in materiale plastico funzionante da tassello
JPH05201266A (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 Nippondenso Co Ltd 油圧供給装置
US20040074884A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-22 Ssco Manufacturing, Inc., A California Corporation Method and apparatus for improved lift-start welding
WO2009072407A1 (ja) * 2007-12-03 2009-06-11 Daihen Corporation アークスタート制御方法
CN102652045B (zh) * 2010-10-07 2015-04-22 松下电器产业株式会社 电弧焊接方法和电弧焊接装置
EP3222382B1 (en) * 2014-11-18 2019-04-24 Daihen Corporation Arc welding control method
JPWO2016125540A1 (ja) * 2015-02-02 2017-11-09 株式会社ダイヘン アーク溶接制御方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090026188A1 (en) * 2005-05-24 2009-01-29 Fronius International Gmbh Cold-Metal-Transfer Welding Process and Welding Installation
CN102264500A (zh) * 2009-07-10 2011-11-30 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法以及电弧焊接装置
CN102361722A (zh) * 2009-07-29 2012-02-22 松下电器产业株式会社 电弧焊接方法及电弧焊接装置
CN102448651A (zh) * 2009-11-25 2012-05-09 松下电器产业株式会社 焊接方法及焊接装置
CN102596475A (zh) * 2010-09-10 2012-07-18 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法
CN102933343A (zh) * 2011-06-03 2013-02-13 松下电器产业株式会社 电弧焊接控制方法及电弧焊接装置
US20140319112A1 (en) * 2012-01-17 2014-10-30 Lincoln Global, Inc. Systems and methods to feed a wire within a welder
JP2013169555A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Panasonic Corp アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
JP2014140869A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Panasonic Corp アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置
CN104057180A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 株式会社大亨 电弧焊接用电源装置及电弧焊接用电源装置的控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107775150A (zh) * 2017-09-22 2018-03-09 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法
CN107775150B (zh) * 2017-09-22 2019-06-21 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法
CN110405322A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 株式会社神户制钢所 焊接电源以及焊接电源的控制方法
CN110405322B (zh) * 2018-04-26 2021-07-13 株式会社神户制钢所 焊接电源以及焊接电源的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3222382B1 (en) 2019-04-24
EP3222382A4 (en) 2018-08-22
JP6532140B2 (ja) 2019-06-19
KR20170086490A (ko) 2017-07-26
CN106794541B (zh) 2019-11-12
US20170225256A1 (en) 2017-08-10
JPWO2016080166A1 (ja) 2017-08-31
US10413988B2 (en) 2019-09-17
EP3222382A1 (en) 2017-09-27
WO2016080166A1 (ja) 2016-05-26
KR102245586B1 (ko) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106794541A (zh) 电弧焊接控制方法
CN105829007B (zh) 电弧焊接控制方法
CN106488823B (zh) 电弧焊接控制方法
CN105792974B (zh) 电弧焊接电源
CN107538103A (zh) 电弧焊接控制方法
CN101842183A (zh) 引弧控制方法
CN107617805A (zh) 电弧焊接电源的输出控制方法
CN103286419B (zh) 消耗电极电弧焊接控制方法
CN105829006B (zh) 电弧焊接控制方法
CN105992666B (zh) 电弧焊接控制方法
CN106457445B (zh) 电弧焊接控制方法
CN107107241A (zh) 电弧焊接控制方法
CN107073631B (zh) 电弧焊接控制方法
CN110049842A (zh) 正反向进给电弧焊接的起弧控制方法
CN106552984A (zh) 正反进给交流电弧焊接方法
CN105682844B (zh) 电弧焊接控制方法
CN105939811A (zh) 电弧焊接控制方法
CN106925863A (zh) 电弧焊接控制方法
CN106660155A (zh) 电弧焊接控制方法
JP6460821B2 (ja) アーク溶接制御方法
JP2016150350A (ja) アーク溶接制御方法
CN116638175A (zh) 电弧焊接控制方法
CN116571846A (zh) 电弧焊接控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant