双焊丝焊接控制方法
【专利摘要】本发明提供一种双焊丝焊接控制方法。在双焊丝焊接中抑制填充焊丝(6)因进给变动而与母材(2)处于非短路状态的情况。在熔化电极(1)与母材(2)之间产生电弧(3)来形成熔池(2)，填充焊丝(6)与熔池(2)成短路状态地进给来焊接的双焊丝焊接控制方法中，在焊接中判别填充焊丝(6)和熔池(2)已处于非短路状态，在该非短路状态持续了第1基准值(Tt1)以上时(时刻t4～t5的期间)，使填充焊丝(6)的进给速度(Fw)从稳定填充焊丝进给速度(Fc)加速至加速填充焊丝进给速度(Fh)。由此，即便因进给变动而填充焊丝(6)变为非短路状态，也能够迅速地恢复成短路状态。
【专利说明】双焊丝焊接控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在熔化电极与母材之间产生电弧来形成熔池，且填充焊丝与熔池成短路状态地进给来焊接的双焊丝焊接控制方法。
【背景技术】
[0002]以往已知一种在熔化电极(以下称作焊接焊丝)与母材之间产生电弧来形成熔池，并且与该熔池成短路状态地进给填充焊丝来焊接的双焊丝焊接方法(参照专利文献I)。在该双焊丝焊接方法中，由于在焊接焊丝的熔融金属中加入了填充焊丝的熔融金属，因此熔融金属量增加，高速且高效率的焊接成为可能。尤其是，当通过双焊丝焊接方法来进行高速焊接时，为了防止成为凹凸不平焊道，使填充焊丝从熔化电极电弧的后方与熔池短路地进给尤为重要。其原因在于，若将填充焊丝进给到熔化电极电弧中来熔融，则熔池几乎不被冷却，且也无法通过填充焊丝来按压熔池后半部的凸起，因此没有抑制凹凸不平焊道的效果。与之相对，如果使填充焊丝与电弧周缘部的熔池的后部短路来进给，因熔池的热而熔融，则熔池被冷却，且通过填充焊丝可压住熔池后半部，从而能够抑制凹凸不平焊道的形成。因此，在现有技术的双焊丝焊接方法中，不通电使填充焊丝过热这样的电流而在凉的状态下与熔池短路，从而来冷却熔池。
[0003]在双焊丝焊接方法中，作为在焊接焊丝与母材之间产生电弧的方法，能够使用二氧化碳气体电弧焊接法、MAG (熔化极活性气体保护)焊接法、MIG (熔化极惰性气体保护)焊接法、脉冲电弧焊接法、交流电弧焊接法等各种熔化电极式电弧焊接法。此外，填充焊丝基本上是焊丝前端与熔池短路，因来自熔池的热而熔融。因此，在填充焊丝与熔池之间不会产生电弧。在本发明中，虽然说明使用脉冲电弧焊接法作为上述熔化电极式电弧焊接法的情况，但是也可以为其他焊接法。此外，在以下的说明中，以大致相同的意思来使用母材和熔池。
[0004]图7是使用了脉冲电弧焊接的双焊丝焊接方法中的电流.电压波形图。该图(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流Iw的时间变化，该图(B)表示在焊接焊丝与母材(熔池)之间施加的焊接电压Vw的时间变化，该图(C)表示填充焊丝的进给速度Fw。焊接焊丝的进给速度虽然未图示，但是以规定值而被恒速进给。在填充焊丝与熔池之间未施加电压，也不通电电流。填充焊丝如上所述以与熔池短路的状态来进给。因为纵使填充焊丝远离熔池也不施加电压，所以在填充焊丝与熔池之间不会产生电弧。以下，参照该图来进行说明。
[0005]在时刻tl?t2的峰值期间Tp中，如该图(A)所示，为使熔滴从焊接焊丝过渡，而通电临界值以上的大电流值的峰值电流Ip，如该图(B)所示，在焊接焊丝与熔池之间施加与电弧长成比例的峰值电压Vp。
[0006]在时刻t2?t3的基值期间Tb中，如该图(A)所示，为使不形成熔滴，而通电不足临界值的小电流值的基准电流Ib，如该图(B)所示，施加基准电压Vb。将直至时刻tl?t3为止的期间作为I周期(脉冲周期Tf)来重复焊接。时刻t3?t4的峰值期间Tp以及时刻t4?t5的基值期间Tb再次重复与上述相同的动作。
[0007]另一方面，如该图(C)所示，填充焊丝的进给速度Fw以恒定值的稳定填充焊丝进给速度Fe与熔池短路的状态来进给。为了稳定地熔融，稳定填充焊丝进给速度Fe大多情况被设定在焊接焊丝的进给速度的10?30%程度的范围内。
[0008]然而，为了进行良好的脉冲电弧焊接，将电弧长维持在恰当值尤为重要。为了将电弧长维持在恰当值，进行以下那样的焊接电源的输出控制(电弧长控制)。电弧长存在与在该图⑶中用虚线所示的焊接电压平均值Vav大致呈比例的关系。为此，检测焊接电压平均值Vav，进行使该图(A)的虚线所示的焊接电流平均值Iav发生变化以使该检测值等于与恰当电弧长相当的焊接电压设定值这样的输出控制。因为焊接电压平均值Vav大于焊接电压设定值之时是电弧长比恰当值长的时候，所以减小焊接电流平均值Iav以减小焊丝熔融速度，使得电弧长变短。相反地，因为焊接电压平均值Vav小于焊接电压设定值之时是电弧长比恰当值短的时候，所以增大焊接电流平均值Iav以增大焊丝熔融速度，使得电弧长变长。作为上述的焊接电压平均值Vav，一般使用将焊接电压Vw通过低通滤波器(截止频率I?1Hz程度)之后的值。此外，作为使焊接电流平均值Iav发生变化的操作量，进行使峰值期间Tp、脉冲周期Tf、峰值电流Ip或者基准电流Ib的至少一者发生变化的动作。例如，在将脉冲周期Tf作为操作量来进行反馈控制时，峰值期间Tp、峰值电流Ip以及基准电流Ib被设定为规定值(被称作频率调制控制方式)。此外，在将峰值期间(脉冲宽度)Tp作为操作量来进行反馈控制时，峰值电流Ip、基准电流Ib以及脉冲周期Tf被设定为规定值(被称作脉冲宽度调制控制方式)。
[0009]在专利文献2所示的TIG填充焊接中，在填充焊丝与母材之间施加微小电压(非短路检测电压)，在填充焊丝与母材之间不通电电流，由此来判别填充焊丝用尽，以发出警报。即，如果在填充焊丝与母材之间施加不产生电弧的几V的非短路检测电压，则在填充焊丝和母材处于短路状态时通电电流，在处于远离状态(非短路状态)时不通电电流。通过该电流的通电，来判别填充焊丝是处于短路状态还是处于非短路状态。而且，在判断为处于非短路状态时，填充焊丝的余量变为0，判别成为填充焊丝用尽。
[0010]在上述中，虽然通过电流的通电来判别短路状态或者非短路状态，但是也能够如下那样由电压值来进行判别。即，如果在填充焊丝与母材之间施加不产生电弧的几V(例如5V)的非短路检测电压，则在填充焊丝与母材处于短路状态时，填充焊丝与母材之间的电压(填充焊丝电压)变为0V，在处于非短路状态时变为5V。因此，能够根据该填充焊丝电压的值来判别短路状态或者非短路状态。
[0011]此外，在上述的填充焊丝和母材处于短路状态时所通电的电流值被设定在0.05?1.0A程度的范围内以不使填充焊丝过热。由此一来，不会降低上述的抑制凹凸不平焊道的效果。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2012-170958号公报
[0015]专利文献2:日本特开平5-305441号公报
【发明内容】
[0016]如果在长时间的期间内反复进行焊接，则在填充焊丝的进给路(导向器)内部不断蓄积填充焊丝被切削的残渣，进给的变动不断变大。其结果，在焊接中时时产生填充焊丝的非短路状态。在该非短路状态比固定期间短的情况下，不太会出现对焊道的影响。但是，如果该非短路状态超过固定期间，则焊道会恶化。
[0017]因而，在本发明中，其目的在于提供一种即便起因于填充焊丝的进给的变动而产生非短路状态，也能够抑制焊道变差的双焊丝焊接控制方法。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为了解决上述的课题，技术方案I的发明为一种双焊丝焊接控制方法，其特征在于，在熔化电极与母材之间产生电弧来形成熔池，按照填充焊丝与上述熔池处于短路状态的方式进给填充焊丝来焊接，该双焊丝焊接控制方法的特征在于，在上述焊接中判别上述填充焊丝和上述熔池已成为非短路状态，当该非短路状态持续了预定的第I基准值以上时，使上述填充焊丝的进给速度从预定的稳定填充焊丝进给速度加速至预定的加速填充焊丝进给速度。
[0020]技术方案2的发明为技术方案I所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于，通过在上述填充焊丝与上述熔池之间施加非短路判别电压，来进行上述填充焊丝与上述熔池之间处于上述短路状态或者上述非短路状态的判别。
[0021]技术方案3的发明为技术方案I或2所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于，上述加速填充焊丝进给速度按照该加速填充焊丝进给速度的值伴随着时间的推移而变大的方式发生变化。
[0022]技术方案4的发明为技术方案I?3中任一项所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于，当判别出上述填充焊丝与上述熔池之间从上述第I基准值以上的上述非短路状态恢复成上述短路状态时，将上述填充焊丝的进给速度复原为上述稳定填充焊丝进给速度。
[0023]技术方案5的发明为一种技术方案I?3中任一项所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于，当判别出上述填充焊丝与上述熔池之间从上述第I基准值以上的上述非短路状态恢复成上述短路状态时，将上述填充焊丝的进给速度维持为上述加速填充焊丝进给速度，直至上述焊接结束为止。
[0024]技术方案6的发明为技术方案I?5中任一项所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于，当上述非短路状态的持续时间达到值比上述第I基准值大的预定的第2基准值时，停止上述焊接。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明，能够使非短路状态迅速地恢复成短路状态。因而，在本发明中，即便起因于填充焊丝的进给的变动而产生非短路状态，也能够抑制焊道变差。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的双焊丝焊接控制方法的电流.电压波形图。
[0028]图2是用于实施本发明的实施方式I所涉及的双焊丝焊接控制方法的焊接装置的框图。
[0029]图3是表示本发明的实施方式2所涉及的双焊丝焊接控制方法的电流.电压波形图。
[0030]图4是用于实施本发明的实施方式2所涉及的双焊丝焊接控制方法的焊接装置的框图。
[0031]图5是表示本发明的实施方式3所涉及的双焊丝焊接控制方法的电流.电压波形图。
[0032]图6是用于实施本发明的实施方式3所涉及的双焊丝焊接控制方法的焊接装置的框图。
[0033]图7是在现有技术中使用了脉冲电弧焊接的双焊丝焊接方法当中的电流.电压波形图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0035][实施方式I]
[0036]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的双焊丝焊接控制方法的电流.电压波形图。该图(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流的平均值Iav的时间变化，该图(B)表示在焊接焊丝与母材(熔池)之间施加的焊接电压的平均值Vav的时间变化，该图(C)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化，该图⑶表示在填充焊丝与母材(熔池)之间施加的填充焊丝电压Vf的时间变化。焊接焊丝的进给速度虽然未图示，但是以规定值而被恒速进给。该图(A)所示的焊接电流平均值Iav以及该图(B)所示的焊接电压平均值Vav是使上述的图7所示的脉冲波形平均化而得的值，大致为恒定值。以下，参照该图来进行说明。
[0037]该图(C)所示的填充焊丝的进给速度Fw被设定成稳定填充焊丝进给速度Fe以使填充焊丝与熔池处于短路状态。在填充焊丝与熔池之间施加例如5V的非短路检测电压，该图(D)所示的填充焊丝电压Vf在填充焊丝处于非短路状态时成为5V，在处于短路状态时成为0V。
[0038]时刻tl?t2的期间以及时刻t3?t5的期间如上所述那样是填充焊丝的导向器消耗而产生进给的变动，从而填充焊丝变为非短路状态的期间。除此之外的期间，填充焊丝处于短路状态。时刻tl?t2的非短路期间是不足预定的第I基准值Ttl (秒)的时间长度的情况，时刻t3?t5的非短路期间是超过第I基准值Ttl的时间长度的情况。该第I基准值Ttl被设定为即便填充焊丝变为非短路状态也几乎不会给焊道造成影响的时间长度。第I基准值Ttl被设定为例如0.05?0.2秒程度。
[0039]如该图(A)所示，焊接电流平均值Iav在整个期间中大致成为恒定值。如该图(B)所示，焊接电压平均值Vav也在整个期间中大致成为恒定值。如该图(D)所示，填充焊丝电压Vf在时刻tl?t2的期间以及时刻t3?t5的期间中成为5V，在除此之外的期间中成为OV0
[0040]如该图(C)所示，填充焊丝的进给速度Fw在除了时刻tl?t2的期间以及时刻t3?t5的期间以外的期间中成为预定的稳定填充焊丝进给速度Fe。因为时刻tl?t2的非短路状态不足第I基准值Ttl，所以填充焊丝的进给速度Fw保持稳定填充焊丝进给速度Fe不变。因为时刻t3?t4的期间为非短路状态不足第I基准值Ttl的期间，所以填充焊丝的进给速度Fw保持稳定填充焊丝进给速度Fe不变。如果在时刻t4非短路状态的持续时间达到第I基准值Ttl，则填充焊丝的进给速度呈阶梯状地加速成预定的加速填充焊丝进给速度Fh。如果在时刻t5填充焊丝恢复成短路状态，则填充焊丝的进给速度Fw复原为稳定填充焊丝进给速度Fe。因此，仅在填充焊丝的非短路状态的持续时间变为第I基准值Ttl以上的时刻t4?t5的期间中，填充焊丝的进给速度Fw变为加速填充焊丝进给速度Fh。为使非短路状态迅速地恢复成短路状态，该加速填充焊丝进给速度Fh被设定成比稳定填充焊丝进给速度Fe快30?100%的速度。如果加速填充焊丝进给速度Fh过快，则当恢复成短路状态时填充焊丝的熔融不充分而变得不稳定。
[0041]在上述中，如该图(C)所示，示出了时刻t4?t5的期间中的加速填充焊丝进给速度Fh为恒定值的情况，但是也可以按照伴随时间的经过而变快直至其值达到规定值为止的方式变化。即，也可从时刻t4起具有倾斜度地变快，并收敛于规定值。这样一来，因为越是非短路状态长时间持续则加速填充焊丝进给速度Fh的值变得越快，所以恢复成短路状态的作用变强。相反地，当非短路状态提前恢复成短路状态时，因为加速填充焊丝进给速度Fh的值并没有变得那么快，所以恢复成短路状态后的填充焊丝的熔融急速地稳定化。
[0042]当填充焊丝的进给已稳定时，焊接中几乎不会产生非短路状态。因此，当如该图那样产生非短路状态时，可以说成存在填充焊丝的进给的变动的情况。尤其是，在产生第I基准值Ttl以上的非短路状态的情况下，表示其变动大。因而，在有焊接中的非短路状态的产生时，基于其频度及其持续时间来发出警报。在发生警报的情况下，焊接作业者结束作业的焊接，然后进行将填充焊丝用的导向器更换成新产品等的进给系统的维护。
[0043]图2是用于实施上述的本发明的实施方式I所涉及的双焊丝焊接控制方法的焊接装置的框图。该图是通过熔化电极式脉冲电弧焊接而产生焊接焊丝I与熔池2之间的电弧3的情况，输出控制(电弧长控制)是上述的频率调制控制的情况。以下，参照该图来说明各块。
[0044]电源主电路PM将3相200V等的商用电源(省略图示)作为输入,根据后述的驱动信号Dv并通过逆变器控制来进行输出控制，输出用于产生电弧3的焊接电压Vw以及焊接电流Iw。虽然省略图示，但是该电源主电路PM具备:对商用电源进行整流的初级整流电路、对被整流的直流进行平滑的电容器、根据上述的驱动信号Dv而将被平滑的直流变换成高频交流的逆变器电路、为了产生电弧3而将高频交流降压成恰当的电压值的高频变压器、对被降压的高频交流进行整流的次级整流电路、以及对被整流的直流进行平滑的电抗器。
[0045]非短路检测电压施加电路VS是恒压源(省略图示)和电阻器(省略图示)成为串联的构成，连接在填充焊丝6与熔池2之间。该恒压源的值成为上述的非短路检测电压Vs0该非短路检测电压Vs被设定成即便填充焊丝6变为非短路状态也不产生电弧的值，被设定成I?8V程度。例如，设定成非短路检测电压Vs = 5V以及电阻器=50Ω。如果将填充焊丝6与熔池2之间的电压标记为填充焊丝电压Vf，则当填充焊丝6和熔池2处于非短路状态时成为填充焊丝电压Vf = 5V，当处于短路状态时成为Vf = 0V。当处于短路状态时，对填充焊丝6通电0.1A的电流。
[0046]焊接焊丝I通过与焊接焊丝进给电动机WM结合的焊接焊丝进给辊5的旋转而被进给到焊炬4内，从上述的电源主电路PM经由供电端(省略图示)来供电，从而在与母材(熔池)2之间产生电弧3。
[0047]填充焊丝6通过与填充焊丝进给电动机FM结合的填充焊丝进给棍8的旋转而被进给到填充焊丝用导向器7内，从上述的非短路检测电压施加电路VS经由供电端(省略图示)来供电非短路检测电压Vs，在与由电弧3形成的熔池2发生短路的状态下熔融。在该图中，虽然示出焊炬4和填充焊丝用导向器7是不同的构成的情况，但是也可以从一个焊炬进给两个焊丝(焊接焊丝I以及填充焊丝6)。
[0048]紧急停止电路ST输出在紧急停止时成为高电平(High电平)的紧急停止信号St。
[0049]电压检测电路VD检测上述的焊接电压Vw，并输出电压检测信号Vd。电压平滑电路VAV将该电压检测信号Vd作为输入，使之平均化(通过截止频率I?1Hz程度的低通滤波器)，输出焊接电压平均值信号Vav。电压设定电路VR输出预定的焊接电压设定信号Vr。电压误差放大电路EV将该焊接电压设定信号Vr和上述的焊接电压平均值信号Vav的误差放大，输出电压误差放大信号Ev。
[0050]电压/频率变换电路VFC变换成与上述的电压误差放大信号Ev的值成比例的频率的信号，按照每个频率(脉冲周期)来输出短时间内成为高电平的脉冲周期信号Tf。由该电压/频率变换电路VFC来进行上述的频率调制控制。峰值期间设定电路TPR输出预定的峰值期间设定信号Tpr。峰值期间计时器电路TP将上述的脉冲周期信号Tf以及上述的峰值期间设定信号Tpr作为输入，输出从脉冲周期信号Tf变为高电平的时间点起仅在由峰值期间设定信号Tpr规定的期间内变为高电平的峰值期间信号Tp。因此，该峰值期间信号Tp是其周期为脉冲周期、峰值期间的期间内变为高电平、基准期间的期间内变为低电平(Low电平)的信号。
[0051]峰值电流设定电路IPR输出预定的峰值电流设定信号Ipr。基准电流设定电路IBR输出预定的基值电流设定信号Ibr。电流设定切换电路SI将上述的峰值期间信号Tp、上述的峰值电流设定信号Ipr以及上述的基值电流设定信号Ibr作为输入，在峰值期间信号Tp为高电平(峰值期间)时将峰值电流设定信号Ipr作为电流设定信号Ir来输出，在低电平(基值期间)时将基值电流设定信号Ibr作为电流设定信号Ir来输出。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对上述的电流设定信号Ir和上述的电流检测信号Id的误差进行放大，输出电流误差放大信号Ei。驱动电路DV将该电流误差放大信号Ei以及上述的紧急停止信号St作为输入，在紧急停止信号St为低电平时，基于电流误差放大信号Ei来进行PWM调制控制，并基于其结果来输出用于驱动上述电源主电路PM内的逆变器电路的驱动信号Dv，在紧急停止信号St为高电平时不输出驱动信号Dv。
[0052]焊接焊丝进给速度设定电路WR输出预定的焊接焊丝进给速度设定信号Wr。焊接焊丝进给控制电路WC将该焊接焊丝进给速度设定信号Wr以及上述的紧急停止信号St作为输入，在紧急停止信号St为低电平时，向上述的焊接焊丝进给电动机WM输出用于以相当于焊接焊丝进给速度设定信号Wr的值的进给速度来进给焊接焊丝I的焊接焊丝进给控制信号Wc，在紧急停止信号St为高电平时，不输出焊接焊丝进给控制信号Wc。
[0053]填充焊丝电压检测电路VFD检测上述的填充焊丝电压Vf，输出填充焊丝电压检测信号Vfd。非短路判别电路SD将该填充焊丝电压检测信号Vfd作为输入，输出如下的非短路判别信号Sd，S卩:在该值不足预定的短路判别基准值(2.5V)时判别为处于短路状态而成为低电平，在该值为预定的短路判别基准值(2.5V)以上时判别为处于非短路状态而成为高电平。第I基准值设定电路TTl输出预定的第I基准值设定信号Ttl。非短路后期判别电路SDD将上述的非短路判别信号Sd以及该第I基准值设定信号Ttl作为输入，输出使非短路判别信号Sd仅接通延迟(On delay) 了由第I基准值设定信号Ttl规定的期间后的非短路后期判别信号Sdd。该非短路后期判别信号Sdd是仅在非短路状态的持续时间变得比第I基准值设定信号Ttl的值长的期间(图1的时刻t4?t5的期间)内成为高电平的信号。
[0054]稳定填充焊丝进给速度设定电路FCR输出预定的稳定填充焊丝进给速度设定信号Fcr。加速填充焊丝进给速度设定电路FHR输出预定的加速填充焊丝进给速度设定信号Fhr。填充焊丝进给速度设定切换电路SF将上述的稳定填充焊丝进给速度设定信号Fcr、上述的加速填充焊丝进给速度设定信号Fhr以及上述的非短路后期判别信号Sdd作为输入，在非短路后期判别信号Sdd为高电平时，将加速填充焊丝进给速度设定信号Fhr作为填充焊丝进给速度设定信号Fr来输出，在低电平时将稳定填充焊丝进给速度设定信号Fcr作为填充焊丝进给速度设定信号Fr来输出。填充焊丝进给控制电路FCT将该填充焊丝进给速度设定信号Fr以及上述的紧急停止信号St作为输入，在紧急停止信号St为低电平时，向上述的填充焊丝进给电动机FM输出用于以相当于填充焊丝进给速度设定信号Fr的值的进给速度来进给填充焊丝6的填充焊丝进给控制信号Fct，在紧急停止信号St为高电平时，不输出填充焊丝进给控制信号Fct。
[0055]在该图中，为使加速填充焊丝进给速度Fh伴随着时间经过而不断变大，只要按如下方式变更上述的加速填充焊丝进给速度设定电路FHR即可。即，加速填充焊丝进给速度设定电路FHR将上述的非短路后期判别信号Sdd作为输入，输出伴随着从非短路后期判别信号Sdd变为高电平的时间点起的时间经过而不断变大的加速填充焊丝进给速度设定信号Fhr。虽然该图是通过频率调制控制来进行电弧长控制的情况，但是也可以使用脉冲宽度调制控制等其他调制控制。
[0056]根据上述的实施方式1，在焊接中判别填充焊丝和熔池已成为非短路状态，当该非短路状态持续了预定的第I基准值以上时，使填充焊丝的进给速度从预定的稳定填充焊丝进给速度加速至预定的加速填充焊丝进给速度。由此，能够使非短路状态迅速地恢复成短路状态。因而，在本实施方式中，即便起因于填充焊丝的进给的变动而产生非短路状态，也能够抑制焊道变差。
[0057]在上述的实施方式I中，虽然说明了通过脉冲电弧焊接来产生电弧的情况，但是能够使用所有熔化电极式电弧焊接。
[0058][实施方式2]
[0059]本发明的实施方式2，在填充焊丝与熔池之间从第I基准值以上的非短路状态恢复成短路状态时，将填充焊丝的进给速度维持在加速填充焊丝进给速度，直至焊接结束为止。在上述的实施方式I中，如果恢复成短路状态，则复原为稳定填充焊丝进给速度，但是在实施方式2中原样维持加速填充焊丝进给速度。
[0060]图3是表示本发明的实施方式2所涉及的双焊丝焊接控制方法的电流.电压波形图。该图(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流的平均值Iav的时间变化，该图(B)表示在焊接焊丝与母材(熔池)之间施加的焊接电压的平均值Vav的时间变化，该图(C)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化，该图(D)表示填充焊丝与母材(熔池)之间的填充焊丝电压Vf的时间变化。焊接焊丝的进给速度虽然未图示，但是以规定值而被恒速进给。该图与上述的图1相对应，仅时刻t5以后的动作不同。以下，参照该图来说明时刻t5以后的动作。
[0061]因为时刻t3?t4的期间是非短路状态不足第I基准值Ttl的期间，所以填充焊丝的进给速度Fw保持稳定填充焊丝进给速度Fe不变。如果在时刻t4非短路状态的持续时间达到第I基准值Ttl，则填充焊丝的进给速度呈阶梯状加速成加速填充焊丝进给速度Fh。即便在时刻t5填充焊丝恢复成短路状态，填充焊丝的进给速度Fw也维持加速填充焊丝进给速度Fh直至该工件的焊接结束为止。因此，在从填充焊丝的非短路状态的持续时间成为第I基准值Ttl以上的时刻t4至焊接结束为止的期间中，填充焊丝的进给速度Fw成为加速填充焊丝进给速度Fh。
[0062]在上述中，如该图(C)所示，示出了时刻t4以后的加速填充焊丝进给速度Fh为恒定值的情况，但是也可以与实施方式I同样地，按照伴随时间的经过而变快直至其值达到规定值为止的方式变化。即，也可从时刻t4起具有倾斜度地变快，并收敛于规定值。
[0063]图4是用于实施上述的本发明的实施方式2所涉及的双焊丝焊接控制方法的焊接装置的框图。该图与上述的图2相对应，针对同一块赋予同一标号，并省略它们的说明。该图是将图2的非短路后期判别电路SDD置换成第2非短路后期判别电路SDD2的图。以下，参照该图来说明该块。
[0064]第2非短路后期判别电路SDD2将非短路判别信号Sd以及第I基准值设定信号Ttl作为输入，输出如下的非短路后期判别信号SddjP:在从非短路判别信号Sd变为高电平的时间点起仅经过了由第I基准值设定信号Ttl规定的期间之时被置为高电平，如果焊接结束则被复位为低电平。该非短路后期判别信号Sdd是非短路状态的持续时间达到第I基准值设定信号Ttl的值的时间点以后的期间(图3的时刻t4以后的期间)成为高电平的信号。
[0065]根据上述的实施方式2，当判别出填充焊丝与熔池之间从第I基准值以上的非短路状态恢复成短路状态时，将填充焊丝的进给速度维持在加速填充焊丝进给速度，直至焊接结束为止。产生第I基准值以上的非短路状态这样的情况是填充焊丝的进给有较大变动的情况。因此，在这样的情况下，即便在短路状态也加速填充焊丝的进给速度，从而抑制了再次产生非短路状态。
[0066][实施方式3]
[0067]在本发明的实施方式3中，当非短路状态的持续时间达到值比第I基准值大的预定的第2基准值时，施以紧急停止来停止焊接。
[0068]图5是表示本发明的实施方式3所涉及的双焊丝焊接控制方法的电流.电压波形图。该图(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流的平均值Iav的时间变化，该图(B)表示在焊接焊丝与母材(熔池)之间施加的焊接电压的平均值Vav的时间变化，该图(C)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化，该图(D)表示填充焊丝与母材(熔池)之间的填充焊丝电压Vf的时间变化。焊接焊丝的进给速度虽然未图示，但是以规定值被恒速进给。该图与上述的图1相对应，仅时刻t5以后的动作不同。以下，参照该图来说明时刻t5以后的动作。
[0069]如该图(C)所示，因为时刻t3?t4的期间是非短路状态不足第I基准值Ttl的期间，所以填充焊丝的进给速度Fw保持稳定填充焊丝进给速度Fe不变。如果在时刻t4非短路状态的持续时间达到第I基准值Ttl，则填充焊丝的进给速度呈阶梯状加速成加速填充焊丝进给速度Fh。之后，如果在时刻t5非短路状态的持续时间达到比第I基准值大的值即预定的第2基准值Tt2，则施以紧急停止来停止焊接。所谓焊接的停止，是指停止焊接电压Vw以及焊接电流Iw的输出，停止焊接焊丝I的进给，停止填充焊丝6的进给。因此，在时刻t5，如该图(A)所示焊接电流平均值Iav变为0A，如该图(B)所示焊接电压平均值Vav变为0V，如该图(C)所示填充焊丝的进给速度Fw变为O，如该图(D)所示填充焊丝电压Vf变为OV。
[0070]上述的第2基准值Tt2被设定为当非短路状态持续了该时间长度以上时成为焊接缺陷的值。其设定范围为0.3?1.0秒程度。
[0071]图6是用于实施上述的本发明的实施方式3所涉及的双焊丝焊接控制方法的焊接装置的框图。该图与上述的图2相对应，针对同一块赋予同一标号，并省略它们的说明。该图是将图2的紧急停止电路ST置换成第2紧急停止电路ST2的图。以下，参照该图来说明该块。
[0072]第2紧急停止电路ST2将非短路判别信号Sd作为输入，当从非短路判别信号Sd变为高电平的时间点起的经过时间达到预定的第2基准值Tt2之时，输出成为高电平的紧急停止信号St。
[0073]根据上述的实施方式3，当填充焊丝的非短路状态的持续时间达到比第I基准值大的值即预定的第2基准值时，停止焊接。由此，在已能判别出焊道变得不良之时，能够停止焊接。因而，无需进行不必要的焊接，能够在实施填充焊丝的导向器等的进给系统的维护的基础上提前进行焊接的重新开始。
[0074]实施方式3虽然以实施方式I为基础来追加紧急停止功能，但是也可以实施方式2为基础来追加。
[0075]标号说明
[0076]I 焊接焊丝
[0077]2 母材、熔池
[0078]3 电弧
[0079]4 焊炬
[0080]5 焊接焊丝进给辊
[0081]6 填充焊丝
[0082]7 填充焊丝用导向器
[0083]8 填充焊丝进给辊
[0084]DV 驱动电路
[0085]Dv 驱动信号
[0086]EI 电流误差放大电路
[0087]Ei 电流误差放大信号
[0088]EV 电压误差放大电路
[0089]Ev 电压误差放大信号
[0090]Fe 稳定填充焊丝进给速度
[0091]FCR 稳定填充焊丝进给速度设定电路
[0092]Fcr稳定填充焊丝进给速度设定信号
[0093]FCT填充焊丝进给控制电路
[0094]Fct填充焊丝进给控制信号
[0095]Fh加速填充焊丝进给速度
[0096]FHR加速填充焊丝进给速度设定电路
[0097]Fhr加速填充焊丝进给速度设定信号
[0098]FM填充焊丝进给电动机
[0099]Fr填充焊丝进给速度设定信号
[0100]Fw进给速度
[0101]Iav焊接电流平均值
[0102]Ib基准电流
[0103]IBR基准电流设定电路
[0104]Ibr基准电流设定信号
[0105]ID电流检测电路
[0106]Id电流检测信号
[0107]Ip峰值电流
[0108]IPR峰值电流设定电路
[0109]Ipr峰值电流设定信号
[0110]Ir电流设定信号
[0111]Iw焊接电流
[0112]PM电源主电路
[0113]SD非短路判别电路
[0114]Sd非短路判别信号
[0115]SDD非短路后期判别电路
[0116]Sdd非短路后期判别信号
[0117]SDD2第2非短路后期判别电路
[0118]SF填充焊丝进给速度设定切换电路
[0119]SI电流设定切换电路
[0120]ST紧急停止电路
[0121]St紧急停止/[目号
[0122]ST2第2紧急停止电路
[0123]Tb基值期间
[0124]Tf脉冲周期(信号)
[0125]TP峰值期间计时器电路
[0126]Tp峰值期间(信号)
[0127]TPR峰值期间设定电路
[0128]Tpr峰值期间设定信号
[0129]TTl第I基准值设定电路
[0130]Ttl第I基准值(设定信号)
[0131]Tt2第2基准值
[0132]VAV电压平滑电路
[0133]Vav焊接电压平均值(信号)
[0134]Vb基值电压
[0135]VD电压检测电路
[0136]Vd电压检测信号
[0137]Vf填充焊丝电压
[0138]VFC电压/频率变换电路
[0139]VFD填充焊丝电压检测电路
[0140]Vfd填充焊丝电压检测信号
[0141]Vp峰值电压
[0142]VR电压设定电路
[0143]Vr焊接电压设定信号
[0144]VS非短路检测电压施加电路
[0145]Vs非短路检测电压
[0146]Vw焊接电压
[0147]WC焊接焊丝进给控制电路
[0148]Wc焊接焊丝进给控制信号
[0149]丽焊接焊丝进给电动机
[0150]WR焊接焊丝进给速度设定电路
[0151]Wr焊接焊丝进给速度设定信号
【权利要求】
1.一种双焊丝焊接控制方法，在熔化电极与母材之间产生电弧来形成熔池，按照填充焊丝与上述熔池处于短路状态的方式进给填充焊丝来焊接，该双焊丝焊接控制方法的特征在于， 在上述焊接中判别上述填充焊丝和上述熔池已处于非短路状态，当该非短路状态持续了预定的第I基准值以上时，使上述填充焊丝的进给速度从预定的稳定填充焊丝进给速度加速至预定的加速填充焊丝进给速度。
2.根据权利要求1所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于， 通过在上述填充焊丝与上述熔池之间施加非短路判别电压，来进行上述填充焊丝与上述熔池之间处于上述短路状态或者上述非短路状态的判别。
3.根据权利要求1或2所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于， 上述加速填充焊丝进给速度按照该加速填充焊丝进给速度的值伴随着时间的推移而变大的方式发生变化。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于， 当判别出上述填充焊丝与上述熔池之间从上述第I基准值以上的上述非短路状态恢复成上述短路状态时，将上述填充焊丝的进给速度复原为上述稳定填充焊丝进给速度。
5.根据权利要求1?3中任一项所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于， 当判别出上述填充焊丝与上述熔池之间从上述第I基准值以上的上述非短路状态恢复成上述短路状态时，将上述填充焊丝的进给速度维持为上述加速填充焊丝进给速度直至上述焊接结束为止。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的双焊丝焊接控制方法，其特征在于， 当上述非短路状态的持续时间达到值比上述第I基准值大的预定的第2基准值时，停止上述焊接。
【文档编号】B23K9/00GK104289790SQ201410327768
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】盐崎秀男, 中俣利昭 申请人:株式会社大亨