電弧焊接控制方法技術

電弧焊接控制方法，將焊絲(1)的進給速度(Fw)交替切換為正向進給期間(Tas)和反向進給期間(Tar)，重復短路期間和電弧期間，使焊接電流(Iw)通電來進行焊接，在該電弧焊接控制方法中，檢測所述焊接電流(Iw)的平滑值，通過對所述進給速度(Fw)的波形參數進行反饋控制，以使焊接電流平滑值和預先確定的電流設定值相等，從而即使供電嘴?母材間距離變動也能將焊接電流平滑值保持恒定，能使焊透深度均勻化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電弧焊接控制方法
本專利技術涉及電弧焊接控制方法，將焊絲的進給速度交替切換為正向進給期間和反向進給期間，重復短路期間和電弧期間，使焊接電流通電來進行焊接。
技術介紹
在一般的消耗電極式電弧焊接中，將消耗電極即焊絲以恒定速度進給。使焊絲與母材之間產生電弧來進行焊接。在消耗電極式電弧焊接中，焊絲和母材多成為交替重復短路期間和電弧期間的焊接狀態。為了進一步提升焊接品質，提出周期性重復焊絲的正向進給和反向進給來進行焊接的方法。在專利文獻1的專利技術中，算出與焊接電流設定值相應的進給速度的平均值，將焊絲的正向進給和反向進給的頻率以及振幅設為與焊接電流設定值相應的值。在重復焊絲的正向進給和反向進給的焊接方法中，由于能將恒速進給的現有技術中不可能的短路和電弧的重復的周期設定為所期望值，因此能謀求焊渣產生量的削減、焊道外觀的改善等焊接品質的提升。在專利文獻2的專利技術中，將焊絲正向進給，對焊絲的進給速度進行反饋控制以使焊接電流和預先確定的電流設定值相等，來進行進給速度可變控制。在通常的消耗電極電弧焊接中，焊接中的進給速度是恒定值。與此相對，在專利文獻2的專利技術中，對進給速度進行可變控制，使得即使供電嘴-母材間距離發生變化，焊接電流值也成為恒定。由于母材的焊透深度與焊接電流值大致成比例，因此若焊接電流值成為恒定則焊透深度均勻化。在通常的電弧焊接中，將供電嘴-母材間距離保持為恒定來進行焊接。但在深的坡口的焊接、多層堆焊焊接等的情況下，雖然將供電嘴-母材間距離保持在恒定值，但由于焊炬與母材的干涉的問題等而出現難以實現的情況。在如此供電嘴-母材間距離發生變動的焊接中，在專利文獻2的專利技術中，由于對進給速度進行可變控制來將焊接電流值維持恒定，因此抑制了重要的焊接品質之一即焊透深度的變動，從而能實現均勻化。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利第5201266號公報專利文獻2：日本特開平7-51854號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題在本專利技術中，目的在于，提供一種電弧焊接控制方法，在交替切換進給速度的正向進給期間和反向進給期間的焊接中，即使供電嘴-母材間距離變動也能使焊透深度均勻化。用于解決課題的手段為了解決上述的課題，本專利技術的電弧焊接控制方法將焊絲的進給速度交替切換為正向進給期間和反向進給期間，重復短路期間和電弧期間，使焊接電流通電來進行焊接，所述電弧焊接控制方法的特征在于，檢測所述焊接電流的平滑值，對所述進給速度的波形參數進行反饋控制，以使該焊接電流平滑值和預先確定的電流設定值相等。本專利技術的電弧焊接控制方法的特征在于，所述波形參數是振幅以及/或者正向進給側移位量。本專利技術的電弧焊接控制方法的特征在于，所述波形參數是正向進給加速期間、正向進給減速期間、反向進給加速期間、反向進給減速期間、正向進給振幅或反向進給振幅的至少一者。本專利技術的電弧焊接控制方法的特征在于，僅在所述電流設定值為預先確定的基準電流值以上時進行所述反饋控制。本專利技術的電弧焊接控制方法的特征在于，被所述反饋控制的所述波形參數與所述短路期間中的特定定時同步而變化。專利技術的效果根據本專利技術，在交替切換進給速度的正向進給期間和反向進給期間的焊接中，由于即使供電嘴-母材間距離變動也能將焊接電流平滑值保持恒定，因此能使焊透深度均勻化。附圖說明圖1是用于實施本專利技術的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。圖2是表示本專利技術的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的圖1的焊接電源中的各信號的時序圖。圖3是在本專利技術的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法中表示進給速度可變控制的動作的圖1的焊接電源中的各信號的時序圖。圖4是用于實施本專利技術的實施方式2所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。圖5是用于實施本專利技術的實施方式3所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。圖6是表示本專利技術的實施方式3所涉及的電弧焊接控制方法的圖5的焊接電源中的各信號的時序圖。圖7是用于實施本專利技術的實施方式4所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。圖8是表示本專利技術的實施方式4所涉及的電弧焊接控制方法的圖7的焊接電源中的各信號的時序圖。圖9是在本專利技術的實施方式4所涉及的電弧焊接控制方法中表示進給速度可變控制的動作的圖7的焊接電源中的各信號的時序圖。具體實施方式以下參考附圖來說明本專利技術的實施方式。[實施方式1]實施方式1的專利技術對進給速度的波形參數即振幅以及/或者正向進給側移位量進行反饋控制，以使焊接電流的平滑值和預先確定的電流設定值成為相等。圖1是用于實施本專利技術的實施方式1所涉及的電弧焊接控制方法的焊接電源的框圖。以下參考圖1來說明各方塊。電源主電路PM將3相200V等商用電源(圖示省略)作為輸入，按照后述的驅動信號Dv進行基于逆變器控制等的輸出控制，輸出輸出電壓E。雖然圖示省略，但該電源主電路PM具備：對商用電源進行整流的1次整流器；對整流過的直流進行平滑的平滑電容器；將平滑過的直流變換成高頻交流、通過上述的驅動信號Dv驅動的逆變器電路；將高頻交流降壓到適于焊接的電壓值的高頻變壓器；將降壓的高頻交流整流成直流的2次整流器。電抗器WL對上述的輸出電壓E進行平滑。該電抗器WL的電感值例如為200μH。進給電動機WM將后述的進給控制信號Fc作為輸入，周期性重復正向進給和反向進給來將焊絲1以進給速度Fw進給。在進給電動機WM中使用過渡響應性快的電動機。為了加快焊絲1的進給速度Fw的變化率以及進給方向的反轉而有進給電動機WM靠近焊炬4的前端設置的情況。另外，也有使用2個進給電動機WM來做出推挽的進給系統的情況。焊絲1通過與上述的進給電動機WM結合的進給輥5的旋轉而在焊炬4內被進給，在與母材2之間產生電弧3。在焊炬4內的供電嘴(圖示省略)與母材2之間施加焊接電壓Vw，通電焊接電流Iw。輸出電壓設定電路ER輸出預先確定的輸出電壓設定信號Er。輸出電壓檢測電路ED檢測上述的輸出電壓E并進行平滑，輸出輸出電壓檢測信號Ed。電壓誤差放大電路EA將上述的輸出電壓設定信號Er以及上述的輸出電壓檢測信號Ed作為輸入，將輸出電壓設定信號Er(+)與輸出電壓檢測信號Ed(-)的誤差放大，并輸出電壓誤差放大信號Ea。由該電路對焊接電源進行恒電壓控制。驅動電路DV將上述的電壓誤差放大信號Ea作為輸入，基于電壓誤差放大信號Ea進行PWM調制控制，輸出用于驅動上述的電源主電路PM內的逆變器電路的驅動信號Dv。電流檢測電路ID檢測上述的焊接電流Iw，并輸出電流檢測信號Id。電流平滑電路IAV將該電流檢測信號Id作為輸入來進行平滑，輸出焊接電流平滑信號Iav。該平滑使用由電阻和電容器構成的平滑電路、低通濾波器等來進行。在使用低通濾波器的情況下，平滑的時間常數能通過設定截止頻率(1～10Hz程度)來進行。電流設定電路IR輸出成為進給速度可變控制中的目標電流值的預先確定的電流設定信號Ir。進給誤差放大電路EF將該電流設定信號Ir(+)與上述的焊接電流平滑信號Iav(-)的誤差放大，并輸出進給誤差放大信號Ef。周期設定電路TFR輸出預先確定的周期設定信號Tfr。振幅設定電路WFR將上述的進給誤差放大信號Ef作為輸入，對進給誤差放大信號Ef進行焊接中積分而輸出振幅設定信號Wfr。積分能表征為Wfr＝Wf0+∫Ef·dt。在此Wf0是預先確定的初始值。通過該電路，對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電弧焊接控制方法，將焊絲的進給速度交替切換為正向進給期間和反向進給期間，重復短路期間和電弧期間，使焊接電流通電來進行焊接，所述電弧焊接控制方法的特征在于，檢測所述焊接電流的平滑值，對所述進給速度的波形參數進行反饋控制，以使該焊接電流平滑值與預先確定的電流設定值相等。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.18 JP 2014-165777;2015.01.20 JP 2015-008191.一種電弧焊接控制方法，將焊絲的進給速度交替切換為正向進給期間和反向進給期間，重復短路期間和電弧期間，使焊接電流通電來進行焊接，所述電弧焊接控制方法的特征在于，檢測所述焊接電流的平滑值，對所述進給速度的波形參數進行反饋控制，以使該焊接電流平滑值與預先確定的電流設定值相等。2.根據權利要求1所述的電弧焊接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高田賢人，井手章博，
申請(專利權)人：株式會社達誼恒，
類型：發明
國別省市：日本,JP