电弧焊接方法以及电弧焊接装置与流程

本发明涉及在作为自耗电极即焊丝的进给而反复进行正向进给和反向进给的同时，使短路状态和电弧状态交替产生来进行焊接的电弧焊接方法以及电弧焊接装置。

背景技术：

近年来，在焊接行业中，为了提高生产率，对焊接的高速化以及降低飞溅的要求不断提高。这是因为，使焊接速度高速化能够使每单位时间的生产数增加，此外，降低飞溅能够减少除去附着在工件上的飞溅物的后续处理工序，因此能够提高焊接生产率。

在现有的脉冲焊接输出控制中，以焊接电流中的脉冲电流的输出开始时为时间起点，若在经过比作为基本脉冲周期的第1时限小的给定的第2时限后焊丝与作为被焊接物的母材没有短路而产生电弧，则根据所述基本脉冲周期输出下一个脉冲电流。

另一方面，若在经过所述第2时限后由焊丝引起了与母材的短路，则在焊接电流中，输出比脉冲电流的上升速度小的值的电流，若短路开路，则将比脉冲电流小且比基值电流大的值的电流输出给定时间。然后，开始下一个脉冲电流的输出。已知这样减少飞溅的技术(例如，参照专利文献1)。

以下，使用图7，对上述现有的脉冲电弧焊接装置中的脉冲焊接输出控制进行说明。图7表示在现有的脉冲电弧焊接装置中的现有的输出控制中进行焊接时的电流波形。在图7中，101表示基本脉冲周期，102表示焊丝与母材短路的短路期间，103表示为了在短路开路后的下一个熔滴过渡而在焊丝的前端形成熔融块用的电弧初始时间(期间)。

在现有的脉冲电弧焊接装置中，在产生了短路时，将脉冲波形电路部的脉冲控制设为待机状态，优先进行基于谷波形电路部的短路控制来进行波形控制。而且，在图7所示的电流波形的例子中，在第二个基本脉冲周期101的脉冲开始定时106所示的时刻，焊接状态仍处于短路中，因此到短路开路为止的短路期间102的期间继续进行短路控制。

而且，在短路解除后，为了形成下一个熔滴过渡用的焊丝的熔融块，在电弧初始时间103的期间输出比脉冲电流的峰值电流105小且比基值电流104大的值的电流。然后，在经过电弧初始时间103后施加脉冲电流。由此减少飞溅。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-266966号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

若为了焊接速度的高速化而提高焊接电流，则有时在焊接部位产生不良情况，为了消除该情况，此外在被焊接物为薄板的情况下为了抑制烧穿，有时降低焊接电压。于是，短路时间(从短路开始到短路开路的时间)变长，并且短路开路时的电流变高。结果，短路开路时的飞溅增加。

本发明的目的在于，提供一种针对薄板的被焊接物能够实现焊接速度的高速化且能够抑制被焊接物的烧穿的电弧焊接控制方法以及电弧焊接装置。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式所涉及的电弧焊接方法是反复进行短路和电弧的焊接中的电弧焊接方法，若在短路期间检测出短路的开路，则在电弧期间中供给峰值比短路开路时的电流值大的第1电流、和比第1电流小且峰值比短路开路时的电流值小的第2电流，在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间，在第1电弧期间与第2电弧期间之间产生短路，电弧期间是具有第1电弧期间和第2电弧期间的复合电弧期间。

此外，本发明的电弧焊接方法是反复进行短路和电弧的焊接中的电弧焊接方法，若在短路期间检测出短路的开路的预兆，则降低焊接电流而使得成为比检测出预兆的时刻的电流值低的电流，若在短路期间检测出短路的开路，则在电弧期间中供给第1电流和第2电流，所述第1电流的峰值比检测出预兆的时刻的电流值大，所述第2电流比第1电流小、比检测出短路开路的预兆的时刻的焊接电流小、且峰值比检测出短路开路的预兆而降低的焊接电流大，在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间中，在第1电弧期间与第2电弧期间之间产生短路，电弧期间是具有第1电弧期间和第2电弧期间的复合电弧期间。

此外，在上述方案的基础上也可以是，在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间产生了短路时，在产生了短路的短路期间，不使电流波形与短路相关地发生急剧的变化，在第2电流的期间维持第2电流。

此外，在上述方案的基础上也可以是，在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间产生了短路时，从检测出短路时至检测出短路的开路为止使短路电流以给定的斜率逐渐增加。

此外，在上述方案的基础上也可以是，若在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间检测出短路的开路的预兆，则降低焊接电流而使得成为比检测出预兆的时刻的电流值低的电流，若在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间检测出短路的开路，则在第2电弧期间中供给恒定的第2电流。

此外，在上述方案的基础上也可以是，通过反复进行正向进给和反向进给的焊丝进给来进行焊丝的进给。

此外，在上述方案的基础上也可以是，以给定的周期和给定的振幅周期性地反复进行焊丝进给的正向进给和反向进给。

此外，本发明的电弧焊接方法在上述方案的基础上也可以是，不是周期性地反复进行焊丝进给的正向进给和反向进给，而是若检测出焊接状态为短路状态则进行反向进给，若检测出焊接状态为电弧状态则进行正向进给。

此外，也可以是，在第1电弧期间与第2电弧期间之间产生短路的短路期间，焊丝进给为正向进给。

此外，本发明的一个方式的电弧焊接装置是反复进行短路和电弧来进行焊接的电弧焊接装置，具备：1次整流部，对输入的电力进行整流；开关部，将1次整流部的输出变换为交流；变压器，对开关部的输出进行变压；2次整流部，对变压器的输出进行整流；驱动部，用于控制开关部；焊接电压检测部，对焊接电压进行检测；短路/电弧检测部，基于焊接电压检测部的输出，判定焊接状态是短路状态还是电弧状态；短路控制部，用于在短路状态时进行焊接输出的控制；以及电弧控制部，用于在电弧状态时进行焊接输出的控制，若检测出从短路状态成为电弧状态，则在电弧期间中供给峰值比短路的开路时的电流值大的第1电流、和比第1电流小且峰值比短路的开路时的电流值小的第2电流，在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间，在第1电弧期间与第2电弧期间之间产生短路，电弧期间是具有第1电弧期间和第2电弧期间的复合电弧期间。

此外，本发明的一个方式的电弧焊接装置是反复进行短路和电弧来进行焊接的电弧焊接装置，具备：1次整流部，对输入的电力进行整流；开关部，将所述1次整流部的输出变换为交流；变压器，对所述开关部的输出进行变压；2次整流部，对所述变压器的输出进行整流；驱动部，用于控制所述开关部；焊接电压检测部，对焊接电压进行检测；短路/电弧检测部，具有基于所述焊接电压检测部的输出判定焊接状态是短路状态还是电弧状态的功能、和基于所述焊接电压检测部的输出检测从所述短路状态成为电弧状态的预兆的功能；短路控制部，用于在所述短路状态时进行焊接输出的控制；以及电弧控制部，用于在所述电弧状态时进行焊接输出的控制，若检测出短路的开路的预兆，则降低焊接电流而使得成为比检测出预兆的时刻的电流值低的电流，若检测出短路的开路，则在电弧期间中供给第1电流和第2电流，所述第1电流的峰值比检测出所述预兆的时刻的电流值大，所述第2电流比第1电流小、比检测出短路开路的预兆的时刻的焊接电流小、且峰值比检测出短路开路的预兆而降低后的焊接电流大，在包含从第1电流向第2电流下降的下降期间以及第2电流的期间在内的期间，在第1电弧期间与第2电弧期间之间产生短路，电弧期间是具有第1电弧期间和第2电弧期间的复合电弧期间。

此外，在上述方案的基础上也可以是，具备控制焊丝的进给的焊丝进给控制部，通过反复进行正向进给和反向进给的焊丝进给来进行焊丝的进给。

发明效果

如上所述，根据本发明的一个方式，在使短路状态和电弧状态交替地产生的电弧焊接控制方法中，在电弧期间产生短路。由此，除了通常的短路次数之外，通过在电弧期间产生短路，能够使短路次数为通常的2倍以上。因此，成为针对薄板的被焊接物能够实现焊接速度的高速化的电弧焊接，并且能够抑制被焊接物的烧穿。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的焊丝进给速度(周期性的正弦波状的正向进给/反向进给)、焊接电压和焊接电流的波形的图。

图2是表示本发明的实施方式1中的电弧焊接装置的概要结构的图。

图3是表示本发明的实施方式1中的焊丝进给速度(周期性的梯形波状的正向进给/反向进给)、焊接电压和焊接电流的波形的图。

图4是表示本发明的实施方式1中的焊丝进给速度(基于短路/电弧判定的矩形波状的正向进给/反向进给)、焊接电压和焊接电流的波形的图。

图5是表示本发明的实施方式2中的焊丝进给速度(周期性的正弦波状的正向进给/反向进给)、焊接电压和焊接电流的波形的图。

图6是表示本发明的实施方式2中的焊丝进给速度(周期性的正弦波状的正向进给/反向进给)、焊接电压和焊接电流的波形的图。

图7是表示现有的电弧焊接方法中的焊接电流的波形的图。

具体实施方式

以下，使用附图，对本发明的实施方式中的自耗电极式的电弧焊接方法以及电弧焊接装置进行说明。

(实施方式1)

在本实施方式中，首先，对电弧焊接方法进行说明，然后，对进行电弧焊接方法的电弧焊接装置进行说明。

图1是表示交替地反复短路状态和电弧状态的自耗电极式的电弧焊接中的焊丝进给速度wf、焊接电压vw和焊接电流aw的时间变化的波形的图。

首先，使用图1，对本实施方式中的焊丝的焊丝进给控制进行说明。在图1中，以给定的焊丝进给速度wf1为基准，以具有给定的周期twf、给定的频率(1/twf)和给定的速度振幅wv的波形作为基本波形，示出进行正弦波状地周期性地反复正向进给和反向进给的焊丝进给控制的例子。

即，与焊接状态是短路状态还是电弧状态无关，正弦波状地周期性地反复进行正向进给和反向进给。然后，在正向进给侧的峰值时，在时刻p1的周边产生短路，在反向进给侧的峰值时，在时刻p2的周边产生电弧。此外，在时刻p2后的正向进给的峰值时，在时刻p5的周边产生短路。

从时刻p1到时刻p5为控制的一个周期。从时刻p1到时刻p2为短路期间。从时刻p2到时刻p5为电弧期间。反复这些期间来进行焊接。然后，在焊丝进给速度wf为正向进给的情况下促进短路，在反向进给的情况下促进短路开路。这样，短路状态、电弧状态的产生基本上取决于周期性地反复进行焊丝进给速度的正向进给和反向进给的焊丝进给控制。

接下来，使用图1，对本实施方式中的焊接控制进行说明。

时刻p1表示短路开始的时刻。从时刻p1起输出给定时间的短路初始电流sa。然后，以短路电流的第1级的增加斜率di1/dt(每单位时间的电流的增加量)使短路电流增加。接下来，以斜率比第1级的增加斜率di1/dt(每单位时间的电流的增加量)平缓的短路电流的第2级的增加斜率di2/dt(每单位时间的电流的增加量)使短路电流增加。

然后，在时刻p2之前，随着接近短路的开路，检测在形成于被焊接物25的熔池与焊丝20的前端之间形成的焊丝20的前端的熔滴的缩颈。若检测出作为短路开路的预兆的缩颈，则为了抑制短路开路时的飞溅，使焊接电流瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的电流ia低的电流即缩颈电流na。

在时刻p2，熔滴的缩颈从焊丝20的前端离开，熔滴过渡到被焊接物25而短路开路，表示短路状态结束而产生了电弧状态的时刻。在从时刻p2起的电弧期间中，在短路开路后即刚刚产生电弧后，在第1电流期间tp的期间输出峰值比短路开路时的电流值大的第1电流pp的焊接电流。然后，从第1电流pp向第2电流pb过渡，第2电流pb比第1电流pp小，比检测出从短路状态成为电弧状态的预兆即缩颈的时刻的电流值ia小，比检测出缩颈而降低后的缩颈电流na大。将该从第1电流pp减少而向第2电流pb切换的切换点作为时刻p3。

在此，从时刻p2到时刻p5为电弧期间。电弧期间是具有第1电弧期间和第2电弧期间的复合电弧期间。从时刻p2到时刻p3是第1电弧期间。从时刻p3到时刻p4是在电弧期间中产生了短路的短路期间。从时刻p4到时刻p5是第2电弧期间。

在该复合电弧期间中的时刻p3进一步产生短路，从第1电弧期间过渡到复合电弧期间中的短路期间。然后，在时刻p4短路开路，从复合电弧期间中的短路期间过渡到第2电弧期间。为了在时刻p3有规律地产生短路，重要的是通过第1电流pp和第1电流期间tp使最佳的熔滴在焊丝20的前端生长。根据焊丝20的材质、保护气体的种类而适当值不同。

另外，在复合电弧期间中的短路期间以及第2电弧期间，使第2电流pb继续。由于通过第1电流pp和第1电流期间tp而生长了最佳的熔滴，因此，熔滴在即将从焊丝20的前端脱离而过渡到被焊接物25的滴落之前成为泪滴那样的形状的熔滴形状。这样，即使发生短路，熔滴也以被熔池的表面张力吸取的方式过渡，能够马上短路开路。因此，不需要流过促使短路开路的高的短路电流，能够抑制熔滴过渡时的飞溅。

此外，在第2电流期间tb，也有使电流以脉冲状上下移动等使熔滴的成长加速来促进下一个短路产生的方法。在该方法中，存在由于熔滴的成长偏差而短路周期被破坏的可能性。因此，如果重视焊接稳定性，则使第2电流pb继续保持恒定为好。

从时刻p4到时刻p5，进一步继续第2电流pb。换言之，从第1电流pp过渡到第2电流pb后，在包括从时刻p3到时刻p5的第2电流期间tb的期间，保持第2电流pb。因此，在从产生短路的时刻p3到时刻p4和之后的短路开路的时刻p4到时刻p5之间也继续，在第2电流期间tb之间维持第2电流pb。换言之，在电弧产生后，即使在从第一电流pp变化为第2电流pb时产生短路，也维持电流波形，在产生了短路的短路期间，不使电流波形与短路相关地发生急剧的变化。即，短路后的电流的变化率实质上与短路前的电流的变化率相同。然后，在时刻p5，从复合电弧期间向短路期间过渡。即使在复合电弧期间中产生短路，也维持电流波形，抑制相对于产生短路的变动，除了通常的短路次数之外，通过在电弧期间中产生短路，能够使短路次数为通常的2倍以上。由此，成为针对薄板的被焊接物能够实现焊接速度的高速化的电弧焊接，并且能够抑制烧穿。另外，时刻p5表示发生了时刻p1的下一个短路的时刻，是与时刻p1的短路相同的状态，这样反复短路和电弧来进行焊接。

另外，在时刻p2之前，若作为短路开路的预兆检测出熔滴的缩颈，则为了抑制短路开路时的飞溅，瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的电流ia低的电流即缩颈电流na。然而，本实施方式的主要目的在于使短路次数提高到通常的2倍以上。如果飞溅产生没有间题，则也可以没有缩颈检测。即，也可以在时刻p2之前不使电流降低。

另外，在焊丝20为铝、铜合金的焊丝材质的情况下，即使不瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的电流ia低的电流即缩颈电流na，也不会大幅影响飞溅减少，因此也可以不进行缩颈检测。

在这样的情况下，若在从时刻p1到时刻p2的短路期间检测出短路的开路，则在电弧期间(复合电弧期间)中，也可以供给峰值比短路的开路时的电流值大的第1电流pp、和比第1电流pp小且峰值比短路的开路时的电流值小的第2电流pb。

另外，复合电弧期间中的短路优选在包含从第1电流pp向第2电流pb下降的下降期间td以及第2电流期间tb的期间实施。在本实施方式中，在第2电流期间tb产生短路，但不限于此。也可以在下降期间td产生短路。

接下来，使用图2，对本实施方式的进行电弧焊接控制的电弧焊接装置进行说明。图2是表示本实施方式中的电弧焊接装置的概要结构的图。

电弧焊接装置主要具备焊接电源装置15、机械手18、控制机械手18的机器人控制装置16、安装于机械手18并具有输送焊丝20的进给辊21和焊嘴23的焊炬22。

在图2中，焊接电源装置15具备：1次整流部2，整流从输入电源1输入的电力；开关部3，将1次整流部2的输出变换为交流；变压器4，对开关部3的输出进行降压；对变压器4的输出进行整流的2次整流部5以及作为电感器的dcl6；以及驱动部7，用于控制开关部3。

进而，焊接电源装置15具备：焊接电压检测部8，连接在焊接电源装置15的输出端子间，检测焊接电压；焊接电流检测部9，检测焊接输出电流；以及短路/电弧检测部10，基于来自焊接电压检测部8的信号判定是焊丝20与被焊接物25短路的短路状态还是在焊丝20与被焊接物25之间产生了电弧的电弧状态。

此外，进一步地，焊接电源装置15具备：短路控制部11，从短路/电弧检测部10接收表示处于短路状态的信号而在短路期间进行短路电流的控制；电弧控制部13，从短路/电弧检测部10接收表示处于电弧状态的信号而在复合电弧期间进行电弧电压的控制；缩颈控制部12，设置于短路控制部11内；以及焊丝进给控制部14，控制焊丝20的进给。另外，短路/电弧检测部10具有基于焊接电压检测部8的输出来检测从短路状态成为电弧状态的预兆即缩颈的功能。

此外，焊接电源装置15的输出被施加在从焊丝保存部19引出并通过焊嘴23的焊丝20与被焊接物25之间。由此，在焊丝20和被焊接物25之间产生电弧24。

机器人控制装置16具备用于对设定电流即平均焊接电流进行设定的设定电流设定部17。并且，设定电流设定部17的输出被输入到焊丝进给控制部14。

另外，短路/电弧检测部10也可以基于来自焊接电流检测部9的信号来判定是短路状态还是电弧状态，或者，基于来自焊接电压检测部8的信号以及来自焊接电流检测部9的双方的信号来判定是短路状态还是电弧状态。

短路控制部11在从短路/电弧检测部10输入了表示是短路期间的信号的情况下，控制驱动部7进行短路期间的焊接输出控制。

电弧控制部13在从短路/电弧检测部10输入了表示是电弧期间的信号的情况下，控制驱动部7进行复合电弧期间的焊接输出控制。

设置在短路控制部11内的缩颈控制部12在时刻p2之前，检测随着接近短路的开路而在形成于被焊接物25的熔池与焊丝20的前端之间形成的焊丝20的前端的熔滴的缩颈。缩颈控制部12在检测出作为短路开路的预兆的缩颈时，为了使焊接电流瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的电流ia低的电流即缩颈电流na来抑制短路开路时的飞溅，决定适合于由设定电流设定部17设定的每个设定电流的缩颈检测参数，由此进行控制。

通过这样的结构，本实施方式的电弧焊接装置若检测出从短路状态变为电弧状态，则在复合电弧期间中，供给峰值比短路开路时的电流值大的第1电流pp、和比第1电流pp小且峰值比短路开路时的电流值小的第2电流pb，在包含从第1电流pp向第2电流pb下降的下降期间td以及第2电流期间tb的期间产生短路。

此外，通过这样的结构，本实施方式的电弧焊接装置若检测出作为短路的开路的预兆即缩颈，则降低焊接电流而使得成为比检测出预兆的时刻的电流值ia低的缩颈电流na，若检测出短路的开路，则在复合电弧期间中供给：峰值比检测出预兆的时刻的电流值ia大的第1电流pp；和比第1电流pp小、比检测出预兆的时刻的电流值ia小、峰值比短路开路时的电流值大、且比检测出短路开路的预兆而降低后的缩颈电流na大的第2电流pb，在包含从第1电流pp向第2电流pb下降的下降期间td以及第2电流期间tb的期间产生短路。

此外，在包含下降期间td以及第2电流期间tb的期间产生短路，使熔滴过渡的情况的焊丝进给速度wf的区域，在焊丝进给速度wf的控制波形为图1所示的正弦波状的情况下，优选为从反向进给朝向正向进给的从反向进给的焊丝进给速度wf3向作为基准的平均焊丝进给速度的给定的焊丝进给速度wf1的区域。

进而，如图1所示，在第1电弧期间与第2电弧期间之间的短路期间，焊丝进给优选为正向进给。

此外，在焊丝进给速度wf的控制波形为如图3所示的梯形波状以及如图4所示的矩形波状的情况下，优选正向进给的焊丝进给速度wfa的区域的中间附近。这些是在焊丝前端成长的泪滴那样的形状的熔滴与被焊接物25的熔池接触的定时，是能够顺利地进行熔滴向熔池的短路过渡的定时的焊丝进给速度wf的区域。

此外，在上述说明中，示出了焊丝进给速度的变化如图1所示为正弦波状的情况的例子。但是，如图3所示，即使在焊丝进给速度的变化为梯形波状的情况下也能够得到同样的效果。

此外，也可以不是周期性的进给控制，而是如图4所示根据短路和短路开路的现象的定时来切换焊丝进给的非周期性的进给控制。

具体地说，若检测出焊接状态为短路状态，则将焊丝进给速度wf变更为反向进给的焊丝进给速度wfs。之后，在短路期间进行反向进给。此外，若检测出焊接状态为电弧状态，则将焊丝进给速度wf变更为正向进给的焊丝进给速度wfa。之后，在复合电弧期间的第1电流pp的上升期间tc、第1电流期间tp和第2电流期间tb进行正向进给。在图4所示的进给控制中，在复合电弧期间中的短路期间，焊接状态为短路状态，但焊丝进给速度wf维持了正向进给的焊丝进给速度wfa。这样，即使在复合电弧期间的从第1电流pp向第2电流pb下降的下降期间td以及在复合电弧期间的第2电流期间tb产生短路的短路期间采取进行正向进给的进给控制，也能够得到同样的效果。另外，在复合电弧期间中的短路期间，也可以响应于检测出焊接状态为短路状态而将焊丝进给速度wf变更为反向进给的焊丝进给速度wfs。

通过采用以上那样的电弧焊接控制方法以及焊接装置，提供一种焊接法，与脉冲焊接不同，即使为了以高的焊接电流针对薄板的被焊接物25实现焊接速度的高速化而使焊接电压降低，也能够使电弧稳定，交替地产生短路状态和电弧状态来进行焊接。

在使用图7说明的专利文献1所记载的现有的电弧焊接方法中，若以例如200～300a(安培)这样的高焊接电流使焊接速度高速化(例如，焊接速度为1.5m/min以上)，则会发生咬边、凹凸不平现象等，因此必须将焊接电压设定得更低。但是，如果为了抑制板厚t1.6mm以下的薄板的被焊接物中的烧穿而降低焊接电压，则短路时间(从短路开始到短路开路的时间)变长，并且短路开路时的电流变高，因此短路开路时的飞溅增加。此外，例如设定电流为300a(安培)这样设定的焊接电流越高，脉冲波形的频率越上升，基础期间越变短，因此尽管作为基本脉冲周期101而在高的电流区域，短路开路也难以进行，短路时间变长。于是，由于下一个脉冲开始定时延迟，因此具有与所设定的焊接电流对应地进给的焊丝不能充分熔融，电弧不稳定的课题。本实施方式的电弧焊接控制方法以及焊接装置用于解决上述课题。

(实施方式2)

使用图5～图6对本实施方式2进行说明。在本实施方式2中，对与实施方式1相同的部位标注相同的符号并省略详细的说明。

在实施方式2中，与实施方式1同样，在复合电弧期间中，在包含从第1电流pp向比第一电流pp的峰值小的第2电流pb下降的下降期间td以及第2电流期间tb的期间产生短路。与实施方式1的不同之处在于，在该复合电弧期间中的短路期间中，若检测出短路的开路的预兆，即作为从短路状态成为电弧状态的预兆的缩颈，则降低焊接电流而使得成为比检测出预兆的时刻的电流值(ia2(参照图5)、ia3(参照图6))低的缩颈电流(na2(参照图5)、na3(参照图6))。然后，若检测出短路的开路，则在复合电弧期间中供给比缩颈电流(na2、na3)大的第2电流pb。

另外，即将到达时刻p2时的缩颈电流na、图5所示的时刻p3的缩颈电流na2与图6所示的时刻p4的缩颈电流na3也可以是相同的值。

使用图5对该电弧焊接控制方法进行说明。

时刻p1表示开始了短路的时刻。从时刻p1起输出给定时间的短路初始电流sa。之后，以短路电流的第1级的增加斜率di1/dt(每单位时间的电流的增加量)使短路电流增加。接下来，以斜率比第1级的增加斜率di1/dt(每单位时间的电流的增加量)平缓的短路电流的第2级的增加斜率di2/dt(每单位时间的电流的增加量)使短路电流增加。

然后，在时刻p2之前，随着接近短路的开路，检测在形成于被焊接物25的熔池与焊丝20的前端之间形成的焊丝20的前端的熔滴的缩颈。若检测出作为短路开路的预兆的缩颈，则为了抑制短路开路时的飞溅，使焊接电流瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的电流ia低的电流的缩颈电流na。

在时刻p2，熔滴的缩颈从焊丝20的前端离开，熔滴过渡到被焊接物25而短路开路，表示短路状态结束而电弧状态产生的时刻。在作为从时刻p2起的电弧期间的复合电弧期间，在短路刚刚开路后即刚刚产生电弧后，在第1电流期间tp的期间输出第1电流pp的焊接电流。之后，从第1电流pp向第2电流pb过渡，将该切换点作为时刻p3。在复合电弧期间中的该时刻p3进一步产生短路，在时刻p4使短路开路。为了在时刻p3有规律地产生短路，重要的是通过第1电流pp和第1电流期间tp使最佳的熔滴在焊丝20的前端生长。根据焊丝20的材质、保护气体的种类而适当值不同。

另外，第2电流pb是小于第1电流pp、比在时刻p2之前检测出预兆的时刻的电流值ia小、峰值比短路的开路时的电流值大、且比检测出短路开路的预兆而降低后的缩颈电流na大的值。

另外，在复合电弧期间中，若在产生短路的、时刻p4之前的时刻p3，进一步检测出作为短路开路的预兆的缩颈，则为了抑制短路开路时的飞溅，瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的短路电流ia2低的电流即缩颈电流na2。

另外，第2电流pb设为小于第1电流pp、比在时刻p2之前检测出预兆的时刻的电流值ia小、峰值比短路的开路时的电流值大、且比检测出短路开路的预兆而降低后的比缩颈电流na大的值。在此基础上，或者代替于此，第2电流pb也可以比检测出预兆的时刻的电流值ia小、比缩颈电流na2大。

对于时刻p2之前以及时刻p4之前的、短路在一周期中的两次短路，通过分别瞬间降低到缩颈电流na和缩颈电流na2，既能够使短路次数提高到通常的2倍以上，又能够兼顾降低飞溅。在实施方式1中，在复合电弧期间中发生了短路的短路期间，不使电流波形与短路相关地发生急剧的变化。在实施方式1中，设定电流是超过200a那样的中电流区域至高电流区域，在第2电流pb超过100a的情况下，存在飞溅增加的可能性。在实施方式2中，在复合电弧期间中的短路期间，使缩颈电流na2降低到100a以下。由此，能够实现减少飞溅的效果。

另外，也考虑通过不进行缩颈的检测的方法降低至与缩颈电流na相同的电流的方法，但不能可靠地定时良好地降低到与缩颈电流na相同的电流。

另外，还存在需要进一步促进缩颈的状态的情况，如图6所示，在时刻p3～p4之间，使短路电流以给定的斜率di3/dt增加，通过短路使熔滴由被焊接物25的熔池的表面张力吸取。

例如，在设定电流为100a以下那样的低电流区域中，由于第2电流pb为50a以下，因此存在难以短路开路的情况。在这样的情况下，通过使短路电流以给定的斜率di3/dt增加，短路开路变得容易。

具体地说，在需要大幅降低焊接电压的情况下，缩颈的促进是有用的。例如，通过第1电流pp和第1电流期间tp使最佳的熔滴生长，成为在成长为焊丝20的直径以上的熔滴向熔池过渡的熔滴过渡(滴落过渡)之前形成泪滴那样的形状的熔滴形状。但是，即使这样使液滴适当地生长，有时也不是通过短路而熔滴由被焊接物25的熔池的表面张力吸取的状态。在这种情况下，为了抑制飞溅，有时会大幅降低焊接电压。

在这样的情况下，在包含下降期间td和第2电流期间tb的期间产生了短路时，优选供给从检测出短路时的电流id起至进行短路开路为止以给定的斜率di3/dt逐渐增加的短路电流，使得短路开路变得顺畅。

之后，若检测出短路的开路的预兆，则瞬间降低焊接电流而使得成为比检测出预兆的时刻的电流值ia3低的电流即缩颈电流na3。然后，若检测出短路的开路，则在复合电弧期间中，供给比第1电流pp小、比检测出预兆的时刻的电流值ia3小、比检测出短路开路的预兆而降低后的缩颈电流na3大的第2电流pb。

另外，在此基础上，或者代替于此，第2电流pb也可以比检测出预兆的时刻的电流值ia小、比缩颈电流na大。

另外，时刻p5表示发生了时刻p1的下一个短路的时刻，是与时刻p1相同的状态。这样反复短路和电弧来进行焊接。

接下来，关于进行本实施方式的电弧焊接控制的电弧焊接装置，与实施方式1不同的主要之处在于，设置于短路控制部11内的缩颈控制部12，除了在时刻p2之前之外，在时刻p4之前，随着接近短路的开路，也检测在形成于被焊接物25的熔池与焊丝20的前端之间形成的熔滴的缩颈(参照图5、图6)。当检测出作为短路开路的预兆即缩颈时，为了使焊接电流瞬间降低到比检测出缩颈的时刻的电流(ia2、ia3)低的电流即缩颈电流(na2、na3)来抑制短路开路时的飞溅，决定适合于由设定电流设定部17设定的每个设定电流的缩颈检测参数，由此进行控制。

另外，在时刻p2之前(第1电弧期间之前)和时刻p4之前(第2电弧期间之前)检测出短路开路的预兆即缩颈的时刻的电流ia和电流ia2、ia3可以控制为分别不同，也可以控制为相同。此外，第1电弧期间之前的缩颈电流na和第2电弧期间之前的缩颈电流na2、na3的电流值可以控制为分别不同，也可以控制为相同。在复合电弧期间之前和复合电弧期间的中途(第1电弧期间与第2电弧期间之间)，以使缩颈电流不同的方式，从设定电流的低电流区域到高电流区域分开使用缩颈电流，由此除了通常的短路次数之外，通过在复合电弧期间产生短路，使短路次数为通常的2倍以上，从而能够实现针对薄板的被焊接物使焊接速度高速化的电弧焊接。

通过设为以上那样的电弧焊接控制方法以及焊接装置，能够为客户提供一种如下的焊接方法，即，与为了高速化而使焊接电压降低来通过短路使熔滴过渡的脉冲焊接不同，即使为了以高焊接电流针对薄板的被焊接物实现焊接速度的高速化而使焊接电压降低，电弧也稳定，交替地产生能够减少飞溅产生量的短路状态和电弧状态来进行焊接。

产业上的可利用性

根据本发明，在使短路状态和电弧状态交替地产生的电弧焊接控制方法中，通过在电弧期间产生短路，除了通常的短路次数之外，还能够通过在电弧期间产生短路而使短路次数为通常的2倍以上，从而作为能够针对薄板的被焊接物实现焊接速度的高速化的电弧焊接方法以及电弧焊接装置在产业上是有用的。

符号说明

1输入电源

21次整流部

3开关部

4变压器

52次整流部

6dcl

7驱动部

8焊接电压检测部

9焊接电流检测部

10短路/电弧检测部

11短路控制部

12缩颈控制部

13电弧控制部

14焊丝进给控制部

15焊接电源装置

16机器人控制装置

17设定电流设定部

18机械手

19焊丝保存部

20焊丝

21焊炬

22进给辊

23焊嘴

24电弧

25被焊接物