CN102922088A - 双丝焊接控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双丝焊接控制方法。在使填充焊丝进给至熔化电极电弧中进行焊接的双丝焊接方法中，可以增大填充焊丝的熔敷量来提高焊接效率。在熔化电极与母材之间产生电弧并形成熔池，在将填充焊丝插入到熔池的后半部的同时进行焊接的双丝焊接控制方法中，使填充焊丝在焊接方向的前后方向上进行横向摆动，使填充焊丝的插入位置的位移量(Lh)以正弦波状进行变化。并且，使填充焊丝的进给速度(Fw)与位移量(Lh)成比例地以正弦波状进行变化。由此，在填充焊丝的插入位置与横向摆动中心位置相比而位于前侧方向之时，促使填充焊丝的熔融，使填充焊丝的进给速度(Fw)高速化，在位于后侧时，冷却了熔池并压制了隆起而抑制了驼峰焊道的形成。

Description

双丝焊接控制方法

技术领域

本发明涉及在熔化电极与母材之间产生电弧并形成熔池，在将填充焊丝插入到熔池的后半部的同时进行焊接的双丝焊接控制方法。

背景技术

以往公知一种：在熔化电极(以下称为焊接焊丝)与母材之间产生电弧并形成熔池，并且将填充焊丝插入到该熔池进行焊接的双丝焊接方法(参照专利文献1)。在该双丝焊接方法中，由于向焊接焊丝的熔融金属施加填充焊丝的熔融金属，因而增加熔融金属量，故可进行高熔敷且高速的焊接。尤其是，在利用双丝焊接方法进行高速焊接之时，为了防止成为驼峰焊道(humping bead)，重要的是使填充焊丝在熔化电极电弧之后与熔池短路地进行进给。这是因为，若将填充焊丝进给至熔化电极电弧中进行熔融，则熔池几乎未冷却、且由于也无法利用填充焊丝压抑熔池后半部的隆起，故达不到抑制驼峰焊道的效果。与之相对，若使填充焊丝与电弧周缘部的熔池的后半部短路地进行进给，并利用熔池的热来进行熔融，则熔池被冷却、且利用填充焊丝抑制了熔池后半部，从而能够抑制驼峰焊道的形成。因而，在现有技术的双丝焊接方法中，通过对填充焊丝不通电电流而以冷却的状态与熔池短路，因而可以冷却熔池。

在双丝焊接方法中，作为在焊接焊丝与母材之间产生电弧的方法，能够使用二氧化碳电弧焊接法、活性气体保护电弧焊接法(metal active gaswelding)、金属惰性气体保护电弧焊接法(metal inert gas welding)、脉冲电弧焊接法、交流电弧焊接法等的各种熔化电极式电弧焊接法。另外，填充焊丝基本上是焊丝前端与熔池短路，利用来自熔池的热来进行熔融的。因此，在填充焊丝与熔池之间未产生电弧。在本发明中，虽然说明使用脉冲电弧焊接法来作为上述的熔化电极式电弧焊接法的情况，但是也可是其他焊接法。另外，在以下的说明中，母材和熔池以大致相同的意思进行使用。

图6是使用了脉冲电弧焊接的双丝焊接方法中的电流·电压波形图。图6(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流Iw的时间变化，图6(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，图6(C)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化。虽然焊接焊丝的进给速度并未图示，但是以规定值进行恒定速度进给。在填充焊丝与熔池之间未施加电压，也未通电电流。填充焊丝如上述那样，在与熔池短路了的状态下进行进给。即便填充焊丝与熔池背离，由于也未施加电压，故在填充焊丝与熔池之间未产生电弧。以下，参照该图进行说明。

在时刻t1～t2的峰值期间Tp中，如图6(A)所示，为了使熔滴过渡而自焊接焊丝通电了临界值以上的大电流值的峰值电流Ip，如图6(B)所示，在焊接焊丝与熔池之间施加了与电弧长度成比例的峰值电压Vp。

在时刻t2～t3的基本期间Tb中，如图6(A)所示，为了不形成熔滴而通电了小于临界值的小电流值的基本电流Ib，如图6(B)所示，施加基本电压Vb。将到时刻t1～t3为止的期间作为1周期(脉冲周期Tf)，来反复进行焊接。上述的峰值电流Ip为450～550A程度，上述的基本电流Ib为30～60A程度。在时刻t3～t4的峰值期间Tp及时刻t4～t5的基本期间Tb中，再次进行与上述同样的动作。

另一方面，如图6(C)所示，填充焊丝的进给速度Fw以固定值的稳定填充焊丝进给速度Fc，在与熔池短路了的状态下进行进给。稳定填充焊丝进给速度Fc，为了稳定地进行熔融而大多数情况被设定在焊接焊丝的进给速度的10～30％程度的范围。

然而，为了进行良好的脉冲电弧焊接，重要的是将电弧长度维持在适当值。为了将电弧长度维持在适当值，需要进行以下这种的焊接装置的输出控制(电弧长度控制)。电弧长度具有与在图6(B)中用虚线示出的焊接电压平均值Vav大致成比例的关系。为此，需要检测焊接电压平均值Vav，以该检测值变得与相当于适当电弧长度的焊接电压设定值的方式进行使图6(A)的虚线示出的焊接电流平均值Iav变化的输出控制。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度长于适当值之时，所以要减小焊接电流平均值Iav以减小焊丝熔融速度、缩短电弧长度。另一方面，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度短于适当值之时，所以要增大焊接电流平均值Iav以增大焊丝熔融速度、加长电弧长度。作为上述的焊接电压平均值Vav，一般使用使焊接电压Vw通过低通滤波器(截止频率为1～10Hz程度)后的值。另外，作为使焊接电流平均值Iav变化的操作量，而进行使峰值期间Tp、脉冲周期Tf、峰值电流Ip或基本电流Ib的至少一个变化的操作。例如，在将脉冲周期Tf作为操作量进行反馈控制之时，峰值期间Tp、峰值电流Ip及基本电流Ib被设定为规定值(称为频率调制控制方式)。另外，在将峰值期间(脉冲宽度)Tp作为操作量进行反馈控制之时，峰值电流Ip、基本电流Ib及脉冲周期Tf被设定为规定值(称为脉冲宽度调制控制方式)。

专利文献2的发明是具有下述特征的气体保护金属电弧焊接方法：在镀锌系钢板的气体保护金属电弧焊接中，利用多个焊丝，仅使先行焊丝产生电弧并形成熔池，使后行焊丝以与先行焊丝相距2mm以上距离的方式插入到该熔池中，以振动数为0.5次/秒以上、振幅为0.3mm以上的条件使之振动并搅拌，并且作为保护气体而使用含有不足7Vol％的氧气的氩气。并且，后行焊丝的振动方向可以是焊接线方向，可以是与焊接线正交的方向，也可以绘制弧线。根据此发明方法，在焊接时产生较多气体的镀锌系钢板的气体保护金属电弧焊接中，防止了坑槽及气孔的产生，能够得到坚实的焊接金属。即、在专利文献2的发明中，在使用了2个焊接焊丝的双丝焊接方法中，在使先行焊丝(熔化电极)产生电弧并形成熔池，使后行焊丝(填充焊丝)不产生电弧的情况下，在焊接线方向上振动(横向摆动，weaving)来搅拌熔池。

专利文献1：日本特开2010-167489号公报

专利文献2：日本特开平6-39554号公报

发明内容

在上述的现有技术的双丝焊接方法中，使填充焊丝以与熔池短路了的状态进行插入，填充焊丝被熔池的热熔融。为此，以与由熔池的热使得填充焊丝熔融的速度(熔融速度)平衡的方式设定填充焊丝的进给速度。因此，填充焊丝的进给速度的最大值采用由来自熔池的热能够使得填充焊丝熔融的值。若填充焊丝的进给速度大于该最大值，则填充焊丝有熔渣(溶け残り)，形成不良的焊道。另一方面，在双丝焊接方法中，为了进一步提高高熔敷化及高速焊接化，需要进一步增大填充焊丝的进给速度。

因此，在本发明中，其目的在于提供一种通过使熔池的后半部冷却来压制隆起从而能够抑制驼峰焊道的形成，并且能够以良好的熔融状态实现填充焊丝的进给速度的高速化、高熔敷化的双丝焊接控制方法。

为了解决上述技术问题，技术方案1的发明为一种双丝焊接控制方法，在熔化电极与母材之间产生电弧并形成熔池，将填充焊丝插入到所述熔池的后半部并进行焊接，其特征在于，

使所述填充焊丝的插入位置在焊接方向的前后方向上进行横向摆动，使所述填充焊丝的进给速度与所述横向摆动同步地变化。

技术方案2的发明在技术方案1所述的双丝焊接控制方法中的特征在于，

将所述插入位置与所述横向摆动的中心位置相比而位移至前侧方向之时的位移量设为正的值，将位移至后侧方向之时的所述位移量设为负的值，使所述填充焊丝的进给速度与所述位移量成比例地变化。

技术方案3的发明在技术方案2所述的双丝焊接控制方法中的特征在于，

在使所述填充焊丝的进给速度与所述位移量成比例地变化之时，在两个信号之间设置规定的延迟时间。

技术方案4的发明在技术方案1所述的双丝焊接控制方法中的特征在于，

使所述插入位置与所述横向摆动的中心位置相比而位移至前侧方向之时的所述填充焊丝的进给速度比位移至后侧方向之时的所述填充焊丝的进给速度快。

发明效果

根据本发明，能够使填充焊丝的插入位置在焊接方向的前后方向上进行横向摆动，使填充焊丝的进给速度与横向摆动同步地变化。由此，在填充焊丝的插入位置位于前侧方向之时，促使填充焊丝的熔融，使填充焊丝的进给速度的平均值高速化，在位于后侧时，冷却了熔池且压制了隆起而抑制了驼峰焊道的形成。其结果，在本发明中，较之现有技术，可以进行高熔敷焊接及高速焊接。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的焊接部的概要图。

图2是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的第1图案的波形图。

图3是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的第2图案的波形图。

图4是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的第3图案的波形图。

图5是用于实施在图1～图4中叙述的上述本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的焊接装置的框图。

图6是在现有技术中使用了脉冲电弧焊接的双丝焊接方法中的电流·电压波形图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的焊接部的概要图。图1是从侧面观看焊接部的图，如箭头所示那样焊接向左方向行进。以下，参照图1进行说明。

由焊炬4进给焊接焊丝1，在焊接焊丝的前端与母材2之间产生电弧3。在这里，在焊炬4的前进角为0°的情况下，焊接焊丝1垂直地进给至母材2。由于该电弧3，而在母材2形成了熔池2a。用一点划线示出表示焊接焊丝1的进给方向的中心线，该中心线与母材2表面相交的点为焊接目标位置a。

填充焊丝6在填充焊丝导杆7内进给，以短路状态被插入到熔池2a的后半部的插入基准位置b0。焊接目标位置a与插入基准位置b0之间的距离为焊丝间距离Lw(mm)。而且，填充焊丝6在焊接方向的前后方向上以规定的振幅Sw(mm)及规定的横向摆动频率f(Hz)进行横向摆动(weaving)。因此，填充焊丝6的插入位置如左方向箭头及右方向箭头所示那样，以插入基准位置b0为横向摆动中心位置，以振幅Sw进行横向摆动，最前方位置为b1点，最后方位置为b2点。b1点与b2点之间的距离为振幅Sw。最前方位置b1被设定在较之焊接目标位置a为后方、且较之电弧产生部位为前方的范围。另外，最后方位置b2被设定在熔池2a的后方端部的前方。例如，焊丝间距离Lw被设定为3～6mm程度，振幅Sw被设定为3～6mm程度，横向摆动频率f被设定为5～50Hz程度。这些值根据焊接焊丝的进给速度、直径、材质、焊接速度、连接器形状等而通过实验被设定为适当值。

将因横向摆动而位移的填充焊丝6的插入位置与插入基准位置(横向摆动中心位置)b0之间的距离定义为位移量Lh(mm)。关于该位移量Lh的符号，将位于插入基准位置b0的前方设为正的值，将位于后方设为负的值。通过这样定义，则有：最前方位置b1为Lh＝Sw/2，插入基准位置(横向摆动中心位置)b0为Lh＝0，最后方位置b2为Lh＝-Sw/2。在这里，位移量Lh如下式那样以正弦波状进行变化。

Lh＝(Sw/2)·sin(2·π·f·t)…(1)式

其中，t为经过时间(秒)。

并且，填充焊丝6的进给速度Fw与该位移量Lh同步地变化。以下，参照图2～图4，对填充焊丝6的进给速度Fw的变化图案进行说明。

图2是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的第1图案的波形图。图2(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流Iw的时间变化，图2(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，图2(C)表示填充焊丝的插入位置的位移量Lh的时间变化，图2(D)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化。虽然焊接焊丝的进给速度并未图示，但是以规定值进行恒定速度进给。在填充焊丝与熔池之间未施加电压，也未通电电流。图2是较之上述的图6而时间轴(横轴)长10倍以上的情况下的波形图。因此，图2(A)所示的焊接电流Iw本来是与图6同样的脉冲波形，但是因为示出了其平均值，所以大致呈直线。同样地，图2(B)所示的焊接电压Vw本来也是脉冲波形，但是因为示出了平均值，所以大致呈直线。以下，参照图2进行说明。

如图2(A)所示，对焊接焊丝通电焊接电流Iw，如图2(B)所示，在焊接焊丝与母材之间施加焊接电压Vw，而产生电弧。如图2(C)所示，位移量Lh如上述(1)式示出的那样，以正弦波状进行变化。因此，在时刻t0，t＝0秒，Lh＝0。在时刻t1，t＝1/(4·f)，位移量Lh＝Sw/2。在时刻t2，t＝1/(2·f)，位移量Lh＝0。在时刻t3，t＝3/(4·f)，位移量Lh＝-Sw/2。在时刻t4，t＝1/f，位移量Lh＝0。以后如此反复。例如，若设f＝10Hz，则时刻t1＝25ms，时刻t2＝50ms，时刻t3＝75ms，时刻t4＝100ms。

如图2(D)所示，填充焊丝的进给速度Fw与位移量Lh成比例地，如下式那样以正弦波状进行变化。

Fw＝(Sf/2)·sin(2·π·f·t)+Fwc...(2)式

其中，Sf(cm/min)为进给速度振幅，f(Hz)为横向摆动频率，t(秒)为经过时间，Fwc(cm/min)为振幅中心进给速度。

在时刻t0，t＝0秒，填充焊丝的进给速度Fw＝Fwc。在时刻t1，t＝1/(4·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝(Sf/2)+Fwc。在时刻t2，t＝1/(2·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝Fwc。在时刻t3，t＝3/(4·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝(-Sf/2)+Fwc。在时刻t4，t＝1/f，填充焊丝的进给速度Fw＝Fwc。以后如此反复。

如图2(C)及(D)所示，填充焊丝的进给速度Fw的变化与填充焊丝的插入位置的位移量Lh成比例。其中，振幅中心进给速度Fwc能够设定为比在图6叙述的上述现有技术中的稳定填充焊丝进给速度Fc更大的值。因为振幅中心进给速度Fwc为进给速度的平均值，所以本实施方式较之现有技术，能够将填充焊丝的进给速度设定得较大。其理由如下。在时刻t0～t2的期间中，由于位移量Lh≥0，填充焊丝的插入位置进入到电弧产生部的内部或者接近电弧产生部，故带给填充焊丝的热输入变大，熔融速度变大。因此，在该期间中，即便增大填充焊丝的进给速度也能够熔融。在时刻t2～t4的期间中，由于位移量Lh＜0，填充焊丝的插入位置远离电弧产生部，故填充焊丝的熔融速度变小，因而填充焊丝的进给速度也成比例地变小。并且，填充焊丝受到来自熔池的热而熔融。因而，如上述那样，起到冷却熔池及压制隆起的作用，故能够抑制驼峰焊道的形成。即、在插入位置位于前侧方向(Lh≥0)之时，促进填充焊丝的熔融，使填充焊丝的进给速度的平均值高速化；在位于后侧方向(Lh＜0)之时，冷却熔池且压制隆起，故抑制了驼峰焊道的形成。其结果，在本实施方式中，较之现有技术，可以进行高熔敷焊接及高速焊接。另外，由于在位于前侧方向之时促进熔融即可，所以无需使填充焊丝处于与熔池短路的状态。与之相比，在填充焊丝的插入位置位于电弧产生的内部之时，为使稳定地熔融，优选处于非短路状态。另一方面，在填充焊丝的插入位置位于后侧方向之时，为了受到来自熔池的热、且压制隆起，处于短路状态成为必须条件。

图3是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的第2图案的波形图。图3(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流Iw的时间变化，图3(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，图3(C)表示填充焊丝的插入位置的位移量Lh的时间变化，图3(D)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化。图3与上述的图2进行对应，除了图2(D)所示的填充焊丝的进给速度Fw以外都相同，所以省略这些说明。以下，参照图3，对填充焊丝的进给速度Fw的变化图案进行说明。

如图3(D)所示，填充焊丝的进给速度Fw对应于该图3(C)所示的填充焊丝的插入位置的位移量Lh的变化，如下式那样以正弦波状进行变化。

Fw＝(Sf/2)·sin(2·π·f·t-α)+Fwc...(3)式

其中，α(秒)是预先规定的延迟时间。即、填充焊丝的进给速度Fw为较之位移量Lh而延迟了延迟时间α的正弦波。被设定为0＜α≤(1/8·f)程度。在f＝10Hz的情况下，α的上限值为1/8·10＝12.5ms。图3(D)的波形为α＝(1/8·f)的情况。因此，如图3(D)所示，在时刻t0与时刻t1的中间，t＝(1/8·f)秒，填充焊丝的进给速度Fw＝Fwc。在时刻t1与时刻t2的中间，t＝(3/8·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝(Sf/2)+Fwc。在时刻t2与时刻t3的中间，t＝(5/8·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝Fwc。在时刻t3与时刻t4的中间，t＝(7/8·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝(-Sf/2)+Fwc。在自时刻t4起经过了(1/8·f)后的时刻，t＝(9/8·f)，填充焊丝的进给速度Fw＝Fwc。以后如此重复。

如图3(C)及(D)所示，填充焊丝的进给速度Fw的变化与填充焊丝的插入位置的位移量Lh同步地变化，并且为延迟了延迟时间α的波形。使之同步的效果与图2相同。而且，通过使之延迟，能够进一步增大振幅中心进给速度Fwc，能够使填充焊丝的进给速度的平均值高速化。由此，能够进一步提高高熔敷化及高速焊接化。其理由在于，从填充焊丝受到来自电弧及熔池的热起到有助于填充焊丝的熔融为止，有时间延迟。因此，若具有相当于该时间延迟的延迟时间α而使填充焊丝的进给速度变化，则能提高熔融效率，能使填充焊丝的进给速度高速化。因此，延迟时间A被设定为相当于热输入与熔融之间的时间延迟，根据焊接焊丝的进给速度、直径、材质、焊接速度等而通过实验被设定为适当值。

图4是表示本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的第3图案的波形图。图4(A)表示对焊接焊丝进行通电的焊接电流Iw的时间变化，图4(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，图4(C)表示填充焊丝的插入位置的位移量Lh的时间变化，图4(D)表示填充焊丝的进给速度Fw的时间变化。图4与上述的图2进行对应，除了图4(D)所示的填充焊丝的进给速度Fw以外都相同，所以省略这些说明。以下，参照图4，对填充焊丝的进给速度Fw的变化图案进行说明。

如图4(D)所示，填充焊丝的进给速度Fw对应于图4(C)所示的填充焊丝的插入位置的位移量Lh的变化，如下式那样以矩形波状进行变化。

在Lh≥0时，Fw＝(Sf/2)+Fwc…(41)式

在Lh＜0时，Fw＝(-Sf/2)+Fwc…(42)式

即、在由于横向摆动而使得填充焊丝的插入位置位于前侧方向(Lh≥0)之时，靠近电弧，热输入变大，所以增大填充焊丝的进给速度Fw。另一方面，在填充焊丝的插入位置位于后侧方向(Lh＜0)之时，远离电弧，热输入变小，所以减小填充焊丝的进给速度Fw。如图4(D)所示，在时刻t0～t2的期间中，位移量Lh≥0，所以填充焊丝的进给速度Fw＝(Sf/2)+Fwc。在时刻t2～t4的期间中，位移量Lh＜0，所以填充焊丝的进给速度Fw＝(-Sf/2)+Fwc。以后反复进行。

如图4(C)及(D)所示，填充焊丝的进给速度Fw与填充焊丝的插入位置的位移量Lh的变化同步地，以矩形波状进行变化。此时的效果与图2相同。但是，因为使填充焊丝的进给速度Fw以矩形波状进行变化，所以较之图2所示那样以正弦波状进行变化的时候，简化了填充焊丝的进给控制电路。

在上述的图2～图4中，说明了由横向摆动引起的填充焊丝的插入位置的位移量Lh以正弦波状进行变化的情况。但是，该位移量Lh也可以三角波、梯形波、矩形波状进行变化。与之对应地，填充焊丝的进给速度Fw也可以三角波、梯形波状进行变化。

图5是用于实施在图1～图4中叙述的上述本发明的实施方式涉及的双丝焊接控制方法的焊接装置的框图。图5是熔化电极电弧焊接为上述的脉冲电弧焊接的情况。以下，参照图5，对各块进行说明。

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，利用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及焊接电流Iw。该电源主电路PM虽然省略了图示，但是由下述部件构成：对商用电源进行整流的1次整流电路、使被整流后的直流平滑化的电容器、根据上述的驱动信号Dv将被平滑后的直流变换成高频交流的逆变器电路、将高频交流降压至用于产生电弧3所需的适当电压值的高频变压器、对被降压后的高频电流进行整流的2次整流电路、以及对被整流后的直流进行平滑化的电抗器。

焊接焊丝1通过与焊接焊丝进给电机WM结合后的焊接焊丝进给辊5的旋转而在焊炬4内进给，自上述的电源主电路PM起经由供电芯片(省略图示)进行供电，而在与母材2之间产生电弧3。填充焊丝6通过与填充焊丝进给电机FM结合后的填充焊丝进给辊8的旋转而在填充焊丝导杆7内被进给，并被插入到由电弧3形成的熔池。横向摆动信号生成电路WS输出成为正弦波的横向摆动信号Ws。其中，Ws＝sin(2·π·f·t)，f为预先规定的横向摆动频率，t为经过时间。横向摆动驱动机构9是包括下述电机的机构：将该横向摆动信号Ws作为输入，用于使填充焊丝6在焊接方向的前后方向上进行横向摆动。作为该机构，以往使用利用滑子曲柄机构将电机的旋转运动变换成直线运动的机构、利用曲柄和摇动杆将电机的旋转运动变换成摇动运动的机构等。利用该横向摆动驱动机构9，使得填充焊丝6的插入位置的位移量Lh如上述的式(1)那样变化。由该横向摆动驱动机构9来设定振幅Sw。

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作为输入来进行平均化(通过截止频率为1～10Hz程度的低通滤波器)，并输出焊接电压平均值信号Vav。电压设定电路VR输出预先确定的焊接电压设定信号Vr。电压误差放大电路EV放大该焊接电压设定信号Vr与上述的焊接电压平均值信号Vav之间的误差，并输出电压误差放大信号Ev。

电压/频率变换电路VF将其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，按每个频率(脉冲周期)输出短时间成为高电平的脉冲周期信号Tf。由该电压/频率变换电路VF来进行上述的频率调制控制。峰值期间设定电路TPR输出预先确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及上述的峰值期间设定信号Tpr作为输入，输出自脉冲周期信号Tf变化为高电平的时间点起在由峰值期间设定信号Tpr确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是周期为脉冲周期，且在峰值期间内变为高电平、在基本期间内变为低电平的信号。

峰值电流设定电路IPR输出预先确定的峰值电流设定信号Ipr。基本电流设定电路IBR输出预先确定的基本电流设定信号Ibr。电流控制设定电路ICR将上述的峰值期间信号Tp、上述的峰值电流设定信号Ipr及上述的基本电流设定信号Ibr作为输入，在峰值期间信号Tp为高电平(峰值期间)之时将峰值电流设定信号Ipr作为电流控制设定信号Icr来输出，在为低电平(基本期间)之时将基本电流设定信号Ibr作为电流控制设定信号Icr来输出。电流检测电路ID检测上述的焊接电流Iw，并输出电流检测信号Id。电流误差放大电路EI放大上述电流控制设定信号Icr与上述电流检测信号Id之间的误差，并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作为输入，基于该信号来进行PWM调制控制，基于其结果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。

焊接焊丝进给速度设定电路WR输出预先确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将用于以与该焊接焊丝进给速度设定信号Wr的值所相当的进给速度来进给焊接焊丝1的焊接焊丝进给控制信号Wc输出至上述焊接焊丝进给电机WM。振幅中心进给速度设定电路FWCR输出预先确定的振幅中心进给速度设定信号Fwcr。进给速度振幅设定电路SFR输出预先确定的进给速度振幅设定信号Sfr。填充焊丝进给速度设定电路FR将上述的振幅中心进给速度设定信号Fwcr及该进给速度振幅设定信号Sfr作为输入，输出基于上述的(2)式变化为限制波状的填充焊丝进给速度设定信号Fr。因为生成上述的横向摆动信号Ws之时的经过时间t、和生成该填充焊丝进给速度设定信号Fr之时的经过时间t为相同值，所以这两个信号同步。如上所述，也可取代(2)式而使用(3)式。而且，也可取代(2)式而使用(41)式及(42)式。填充焊丝进给控制电路FCT将用于以该填充焊丝进给速度设定信号Fr的值所相当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输出至上述填充焊丝进给电机FM。

根据上述的实施方式，能够使填充焊丝的插入位置在焊接方向的前后方向上进行横向摆动，使填充焊丝的进给速度与横向摆动同步地变化。由此，在填充焊丝的插入位置位于前侧方向之时，促使填充焊丝的熔融，使填充焊丝的进给速度的平均值高速化，在位于后侧时，冷却了熔池且压制了隆起而抑制了驼峰焊道的形成。其结果，在本实施方式中，较之现有技术，可以进行高熔敷焊接及高速焊接。

符号说明：

1  焊接焊丝

2  母材

2a  熔池

3  电弧

4  焊炬

5  焊接焊丝进给辊

6  填充焊丝

7  填充焊丝导杆

8  填充焊丝进给辊

9  横向摆动驱动机构

a  焊接目标位置

b0  插入基准位置(横向摆动中心位置)

b1  最前方位置

b2  最后方位置

DV  驱动电路

Dv  驱动信号

EI  电流误差放大电路

Ei  电流误差放大信号

EV  电压误差放大电路

Ev  电压误差放大信号

f  横向摆动频率

Fc  稳定填充焊丝进给速度

FCT  填充焊丝进给控制电路

Fct  填充焊丝进给控制信号

FM  填充焊丝进给电机

FR  填充焊丝进给速度设定电路

Fr  填充焊丝进给速度设定信号

Fw  填充焊丝的进给速度

Fwc  振幅中心进给速度

FWCR  振幅中心进给速度设定电路

Fwcr  振幅中心进给速度设定信号

Iav  焊接电流平均值

Ib  基本电流

IBR  基本电流设定电路

Ibr  基本电流设定信号

ICR  电流控制设定电路

Icr  电流控制设定信号

ID  电流检测电路

Id  电流检测信号

Ip  峰值电流

IPR  峰值电流设定电路

Ipr  峰值电流设定信号

Iw  焊接电流

Lh  填充焊丝的插入位置的位移量

Lw  焊丝间距离

PM  电源主电路

SFR  进给速度振幅设定电路

Sfr  进给速度振幅设定信号

Sw  振幅

t  经过时间

Tb  基本期间

Tf  脉冲周期(信号)

TP  峰值期间计时器电路

Tp  峰值期间(信号)

TPR  峰值期间设定电路

Tpr  峰值期间设定信号

VAV  电压平滑电路

Vav  焊接电压平均值(信号)

Vb  基本电压

VD  电压检测电路

Vd  电压检测信号

VF  电压/频率变换电路

Vp  峰值电压

VR  电压设定电路

Vr  焊接电压设定信号

Vw  焊接电压

WC  焊接焊丝进给控制电路

Wc  焊接焊丝进给控制信号

WM  焊接焊丝进给电机

WR  焊接焊丝进给速度设定电路

Wr  焊接焊丝进给速度设定信号

WS  横向摆动信号生成电路

Ws  横向摆动信号

A  延迟时间

Claims (4)

1.一种双丝焊接控制方法，在熔化电极与母材之间产生电弧并形成熔池，将填充焊丝插入到所述熔池的后半部并进行焊接，该双丝焊接控制方法的特征在于，

使所述填充焊丝的插入位置在焊接方向的前后方向上进行横向摆动，使所述填充焊丝的进给速度与所述横向摆动同步地变化。

2.根据权利要求1所述的双丝焊接控制方法，其特征在于，

将所述插入位置与所述横向摆动的中心位置相比而位移至前侧方向时的位移量设为正的值，将位移至后侧方向时的所述位移量设为负的值，使所述填充焊丝的进给速度与所述位移量成比例地变化。

3.根据权利要求2所述的双丝焊接控制方法，其特征在于，

在使所述填充焊丝的进给速度与所述位移量成比例地变化之时，在两个信号之间设置规定的延迟时间。

4.根据权利要求1所述的双丝焊接控制方法，其特征在于，

使所述插入位置与所述横向摆动的中心位置相比而位移至前侧方向时的所述填充焊丝的进给速度比位移至后侧方向时的所述填充焊丝的进给速度快。

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