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交流脉冲电弧焊接控制方法
    技术领域 本发明涉及一种能够在将电极负极性电流比率设定为较大的值时， 得到稳定的焊 接状态的交流脉冲电弧焊接控制方法。
     背景技术 在一般的交流脉冲电弧焊接中， 将焊丝以恒定速度进行送给的同时， 通过将在电 极正极性期间中的峰值电流及基础电流的通电、 和在电极负极性期间中的基础电流的通电 作为一周期进行反复， 来进行焊接。在该交流脉冲电弧焊接中， 能够通过调整电极负极性 期间并改变电极负极性电流比率， 来调整对母材的热量输入。因此， 低热量输入焊接成为 可能， 从而能够进行高品质的薄板焊接。另外， 通过改变电极负极性电流比率， 能够配合工 件 (work) 而使熔入深度、 余高高度等的焊道 (Bead) 形状恰当。电极负极性电流比率被定 义为 ： 电极负极性基础电流的绝对值相对于作为交流的焊接电流的绝对值的平均值所占的 百分率。在此， 焊接焊道的截面由熔入部、 余高部来形成。于是， 将作为表示焊道形状的一 个指标的稀释率定义为 ： 稀释率 (％ ) ＝ (( 熔入部的面积 )/( 熔入部的面积 + 余高部的面 积 ))×100。即， 表示出稀释率越小， 熔入部的面积所占的比例越小。在交流脉冲电弧焊接 中， 电极负极性电流比率越大， 稀释率越小。 在一般的交流脉冲电弧焊接中， 通常， 电极负极 性电流比率设定在 0 ～ 30％的范围内， 以获得期望的稀释率的焊道形状。 在此， 电极负极性 电流比率＝ 0 时， 意味着是直流的脉冲电弧焊接。
     但是， 根据工件的不同， 有时需要形成为减小了熔入部并增大了余高部的稀释率 非常小的焊道形状。 例如， 在钢铁材料的薄板焊接中， 存在有针对焊接结合部有较大缝隙的 工件进行高速焊接的情况。在这种情况下， 需要对缝隙以熔融金属来填埋， 而且， 为了减小 熔入， 而需要成为稀释率非常小的焊道形状。 为了形成这样的焊道形状， 需要将电极负极性 电流比率设定为比上述通常范围更大的值即 30％以上。有时也可能发生需要设定为超过 50％的值的情况。 这样， 在将电极负极性电流比率设定为比通常范围更大的值的情况下， 在 一般的交流脉冲电弧焊接中， 由于焊接状态不稳定， 从而不能进行良好焊接。 为解决该技术 问题， 提出了以下所示的现有技术 ( 例如， 参照专利文献 1)。在该现有技术中， 通过跨电极 正极性与电极负极性这两极性来进行峰值电流的通电， 从而即使在电极负极性电流比率被 设定为较大的值的情况下， 也能够获得稳定的焊接状态。以下， 对该现有技术进行说明。
     图 4 是将电极负极性电流比率设定为比通常范围要大的值并使用的交流脉冲电 弧焊接方法中的焊接电流 Iw 的波形图。在图 4 中， 从 0A 起， 其上侧表示电极正极性 EP， 下 侧表示电极负极性 EN。图 4 是将电极负极性电流比率设定为比通常范围 (0 ～ 30％左右 ) 大的情况。在图 4 中， 为了防止极性切换时的电弧消失， 在极性切换时， 将短时间的期间高 电压施加在焊丝与母材之间。以下， 参照图 4 进行说明。
     在以下的说明中所利用的术语 “临界值” 是指， 焊丝的熔滴过渡状态成为雾化过渡 状态的焊接电流值 ( 绝对值 )， 其值因焊丝的材质、 直径、 保护气体的种类等而不同。在交 流脉冲电弧焊接中经常使用直径 1.6mm 的铝线丝 ( 保护气体是氩气 ) 的情况下， 临界值为
     350A 左右。另外， 在直径 1.2mm 的钢铁线丝 ( 保护气体为氩气 80％ + 二氧化碳气体 20％ ) 的情况下， 临界值为 450A 左右。
     在时刻 t1 ～ t2 的电极负极性基础期间 Tbn 中， 进行小于临界值的电极负极性基 础电流 Ibn 的通电。在时刻 t2 ～ t3 的电极负极性峰值期间 Tpn 中， 进行比上述电极负极 性基础电流 Ibn 的值大的电极负极性峰值电流 Ipn 的通电。在时刻 t3， 反转极性。在时刻 t3 ～ t4 的电极正极性峰值期间 Tp 中， 进行临界值以上的电极正极性峰值电流 Ip 的通电。 在时刻 t4 ～ t5 的电极正极性基础期间 Tb 中， 进行小于临界值的电极正极性基础电流 Ib 的 通电。在时刻 t5 ～ t6 再次成为上述电极负极性基础期间 Tbn， 在时刻 t6 ～ t7 再次成为上 述电极负极性峰值期间 Tpn， 在时刻 t7 ～ t8 再次成为上述电极正极性峰值期间 Tp。时刻 t1 ～ t5 的期间成为 1 脉冲周期 Tf。另外， 时刻 t1 ～ t3 的期间成为电极负极性期间 Ten。
     上述电极负极性基础电流 Ibn、 上述电极负极性峰值期间 Tpn、 上述电极负极性峰 值电流 Ipn、 上述电极正极性峰值期间 Tp、 上述电极正极性峰值电流 Ip、 上述电极正极性基 础期间 Tb 以及上述电极正极性基础电流 Ib 均被预先设定为恰当值。另外， 虽省略了图示， 但以使作为交流的焊接电压的绝对值的平均值与预先确定的电压设定值相等的方式来对 上述电极负极性基础期间 Tbn 进行反馈控制， 由此来改变脉冲周期 Tf。 这样， 按照将电弧长 度维持为恰当值的方式来进行电弧长度控制 ( 焊接电源的输出控制 )。该控制方式被称为 频率调制控制。 上述电极负极性基础电流 Ibn 处于 80 ～ 150A 左右的范围， 且基于送给速度并通 过实验而被设定为恰当值。上述电极负极性峰值期间 Tpn 处于 1 ～ 5ms 的范围， 且基于送 给速度以及电极负极性电流比率并通过实验而被设定为恰当值。 上述电极负极性峰值电流 Ipn 处于 200 ～ 500A 的范围， 且基于送给速度以及电极负极性电流比率并通过实验而被设 定为恰当值。因此， 该电极负极性峰值电流 Ipn 被设定为从小于临界值的值至临界值以上 的值。上述电极正极性峰值期间 Tp 以及电极正极性峰值电流 Ip 按照成为 1 脉冲周期 1 熔 滴过渡状态的方式， 基于焊丝的材质、 直径、 保护气体的种类等并通过实验而被设定为恰当 值。因此， 电极正极性峰值电流 Ip 被设定为临界值以上。例如， 在直径 1.2mm 的钢铁线丝 的情况下， Tp ＝ 1.6ms 以及 Ip ＝ 460A。上述电极正极性基础期间 Tb 处于 2 ～ 6ms 的范 围， 且基于电极负极性电流比率并通过实验而被设定为恰当值。上述电极正极性基础电流 Ib 处于 40 ～ 70A 的范围， 且基于送给速度并通过实验而被设定为恰当值。
     在图 4 中， 电极负极性电流比率 Ren 能够定义为下式。
     Ren ＝ ((Tpn· |Ipn|+Tbn· |Ibn|)/(Tp· Ip+Tpn· |Ipn|+Tbn· |Ibn|+Tb· Ib))×10 0
     ...(1) 式
     其次， 在图 4 中， 对熔滴的形成以及过渡进行说明。 在时刻 t4 的电极正极性峰值期 间 Tp 的结束时刻， 熔滴的缩颈急速推进， 在时刻 t4 ～ t5 的电极正极性基础期间 Tb 中， 熔滴 过渡至熔融池。另外， 在该电极正极性基础期间 Tb 中， 进行小于临界值的小电流进行通电， 且为电极正极性 EP， 所以， 过渡后， 也仅产生焊丝前端部的稍许熔融， 几乎不形成熔滴。 在时 刻 t5 ～ t6 的电极负极性基础期间 Tbn 中， 形成熔滴。由于将电极负极性电流比率设定为 变大， 而导致电极负极性基础期间 Tbn 变长， 使电极负极性基础电流 Ibn 也成为比电极正极 性基础电流 Ib 大的值。而且， 较之于电极正极性 EP， 在电极负极性 EN 中， 即使是相同电流
     值， 也会促进焊丝前端部的熔融， 所以， 形成熔滴。在时刻 t6 ～ t7 的电极负极性峰值期间 Tpn 中， 由于电极负极性基础电流 Ibn 以上的大电流进行通电， 所以熔滴进一步变大。在该 期间的结束附近虽在熔滴中发生缩颈， 但熔滴的尺寸较大还不至于使之过渡。在时刻 t7 ～ t8 的电极正极性峰值期间 Tp 中， 由于临界值以上的大电流进行通电， 所以对熔滴的缩颈部 会作用较强的电磁性收缩力， 急速推进缩颈， 在下一电极正极性基础期间 Tb 中， 熔滴过渡。 该进行过渡的熔滴尺寸与以直流脉冲电弧焊接以及以通常的电极负电流比率进行的交流 脉冲电弧焊接的情况相比变大。 如上所述， 当电极负极性电流比率设定为较大的值时， 在电 极负极性基础期间 Tbn 中也形成熔滴， 在峰值期间中应过渡的熔滴的尺寸变大。因此， 通过 设置 2 个峰值期间， 且将一方设为电极负极性峰值期间 Tpn， 将另一方设为电极正极性峰值 期间 Tp， 从而能够可靠地向大尺寸的熔滴过渡。而且， 通过改变该 2 个峰值期间的极性， 能 够将电极负极性电流比率设定为较大的值。
     在图 4 中， 在要将电极负极性电流比率调整为期望值时， 可通过改变上述电极负 极性基础期间 Tbn、 上述电极负极性基础电流 Ibn、 上述电极负极性峰值期间 Tpn 以及上述 电极负极性峰值电流 Ipn 来进行。
     专利文献 1 ： JP 特开 2010-75983 号公报
     如上所述， 在现有技术的交流脉冲电弧焊接中， 以使熔滴在电极正极性基础期间 Tb 中进行过渡的方式， 来设定各参数。 这是因为在电极正极性基础期间 Tb 中熔滴进行过渡 会使溅射成为最少。在电极正极性峰值期间 Tp 中， 熔滴进行过渡时， 通过大电流值的电极 正极性峰值电流 Ip 的通电， 会对熔滴作用较强的电弧力， 因此易于发生溅射。另外， 从电极 正极性基础期间 Tb 至电极负极性基础期间 Tbn 的极性切换时， 在熔滴尚未进行过渡的情况 下， 会发生由极性切换时电弧力的复杂变化所引起的溅射。因此， 为了减少溅射的发生， 在 电极正极性基础期间 Tb 中， 熔滴进行过渡是重要的。
     如上所述， 随着增大电极负极性电流比率的设定， 也将电极正极性基础期间 Tb 设 定得较长。 这是因为电极负极性电流比率越变大， 熔滴的尺寸也越变大， 过渡定时会随之延 迟。即， 由于在电极正极性峰值期间 Tp 中， 在熔滴中会形成缩颈， 在进入电极正极性基础期 间 Tb 后直至该熔滴进行过渡为止所需的时间会变长。通过这样做， 从而即使电极负极性电 流比率的设定变大， 熔滴尺寸变大， 也能够可靠地在电极正极性基础期间 Tb 中进行过渡。
     但是， 由于在电极负极性电流比率的设定变大时， 熔滴尺寸会变大， 所以， 在电极 正极性基础期间 Tb 中使之过渡也会发生溅射。这是由于在电极正极性基础期间 Tb 中， 50A 左右的电极正极性基础电流 Ib 进行了通电， 从而通过基于该通电的电弧力而在熔滴过渡 时会发生溅射的缘故。为了减小该溅射， 只要减小电极正极性基础电流 Ib 即可。但是， 在 减小电极正极性基础电流 Ib 时， 易于发生电弧消失， 从而使焊接状态易于成为不稳定。 发明内容 在此， 本发明的目的在于提供一种减少伴随在电极正极性基础期间中的熔滴过渡 的溅射的发生且在电极正极性基础期间中不发生因电弧消失造成的焊接不稳定的交流脉 冲电弧焊接控制方法。
     为解决上述技术问题， 技术方案 1 的发明是一种交流脉冲电弧焊接控制方法， 在 送给焊丝的同时以下列这些通电作为一周期而进行反复来进行焊接， 所述这些通电为 ： 在
     电极负极性基础期间中进行小于临界值的电极负极性基础电流的通电 ； 接着在电极负极性 峰值期间中进行比所述电极负极性基础电流的值大的电极负极性峰值电流的通电 ； 接着在 电极正极性峰值期间中进行临界值以上的电极正极性峰值电流的通电 ； 接着在电极正极 性基础期间中进行小于临界值的电极正极性基础电流的通电， 所述交流脉冲电弧焊接控制 方法的特征在于， 所述电极正极性基础电流具有绝对值随着时间经过而变小的倾斜 ( 倾斜 度 )。
     技术方案 2 的发明是基于技术方案 1 的交流脉冲电弧焊接控制方法， 其特征在于， 所述电极负极性基础电流在绝对值随着时间经过而变大的倾斜之后， 收敛于恒定值。
     根据技术方案 1 的发明， 电极正极性基础电流具有绝对值随着时间经过而变小的 倾斜。因此， 由于在电弧消失易发生的前半部分的电流值较大， 所以能够抑制电弧消失。并 且， 在进行熔滴过渡的后半部分的电流值较小， 所以能够减小溅射的发生。
     根据技术方案 2 的发明， 除上述效果外， 电极负极性基础电流在绝对值随着时间 经过而变大的倾斜之后会收敛于恒定值。 因此， 能够减小在刚极性切换之后的电流值， 从而 能够减少溅射的发生。 附图说明 图 1 是表示本发明的实施方式 1 所涉及的交流脉冲电弧焊接控制方法的焊接电流 波形图。
     图 2 是本发明的实施方式 1 所涉及的焊接电源的方框图。
     图 3 是图 2 的焊接电源中的各信号的时序图。
     图 4 是现有技术的交流脉冲电弧焊接中的焊接电流波形图。
     附图标号的说明 ：
     1 焊丝
     2 母材
     3 电弧
     4 焊炬
     5 送给辊
     D2a ～ D2d 次级整流器
     DV 驱动电路
     EI 电流误差放大电路
     Ei 电流误差放大信号
     EN 电极负极性
     EP 电极正极性
     EV 电压误差放大电路
     Ev 电压误差放大信号
     FC 送给控制电路
     Fc 送给控制信号
     FR 送给速度设定电路
     Fr 送给速度设定信号
     Ib Ibc IBCR Ibcr Ibe IBER Iber Ibn IBNR Ibnr IBR Ibr Ibs IBSR Ibsr ID Id INT INV Ip Ipn IPNR Ipnr IPR Ipr Ir Iw Nd NTR Pd PTR Ren RNR Rnr S SW Tb Tbn TBR电极正极性基础电流 恒定基础值 恒定基础值设定电路 恒定基础值设定信号 终端基础值 终端基础值设定电路 终端基础值设定信号 电极负极性基础电流 电极负极性基础电流设定电路 电极负极性基础电流设定信号 电极正极性基础电流设定电路 电极正极性基础电流设定信号 起始基础值 起始基础值设定电路 起始基础值设定信号 电流检测电路 电流检测信号 变频变压器 变频器电路 电极正极性峰值电流 电极负极性峰值电流 电极负极性峰值电流设定电路 电极负极性峰值电流设定信号 电极正极性峰值电流设定电路 电极正极性峰值电流设定信号 电流设定信号 焊接电流 电极负极性驱动信号 电极负极性晶体管 电极正极性驱动信号 电极正极性晶体管 电极负极性电流比率 电极负极性电流比率设定电路 电极负极性电流比率设定信号 倾斜 切换电路 电极正极性基础期间 电极负极性基础期间 电极正极性基础期间设定电路Tbr Ten Tf TM Tm Tp Tpn TPNR Tpnr TPR Tpr VAV Vav VD Vd VF VR Vr Vw WL WM电极正极性基础期间设定信号 电极负极性期间 脉冲周期 ( 信号 ) 计时器电路 计时器信号 电极正极性峰值期间 电极负极性峰值期间 电极负极性峰值期间设定电路 电极负极性峰值期间设定信号 电极正极性峰值期间设定电路 电极正极性峰值期间设定信号 电压均衡电路 电压平均值信号 电压检测电路 电压检测信号 电压 / 频率转换电路 电压设定电路 电压设定信号 焊接电压 电抗器 线丝送给电动机具体实施方式
     以下， 参照图面， 对本发明的实施方式进行说明。
     实施方式 1
     图 1 是表示本发明的实施方式 1 所涉及的交流脉冲电弧焊接控制方法的焊接电流 Iw 的波形图。在图 1 中， 从 0A 起， 其上侧表示电极正极性 EP， 下侧表示电极负极性 EN。图 1 是表示电极负极性电流比率设定为比通常范围 (0 ～ 30％左右 ) 大的情况。在图 1 中， 为 了防止极性切换时的电弧消失， 在极性切换时， 将短时间的期间高电压施加至焊丝与母材 之间。图 1 与上述图 4 对应， 且除电极正极性基础期间 Tb 以及电极负极性基础期间 Tbn 的 动作以外是相同的， 所以省略其说明。以下， 参照图 1 进行说明。
     (1) 电极正极性基础期间 Tb 的动作
     在时刻 t4 ～ t5 的电极正极性基础期间 Tb 中， 进行具有随着从起始基础值 Ibs 至 终端基础值 Ibe 的时间经过而变小的倾斜的电极正极性基础电流 Ib 的通电。预先设定了 起始基础值 Ibs 以及终端基础值 Ibe。例如， 起始基础值 Ibs 为 50 ～ 80A 左右， 终端基础 值 Ibe 为 10 ～ 30A 左右。这些值与送给速度变大成比例， 且在上述范围内设定成较大的 值。如在现有技术的事项所说明的那样， 电极正极性基础期间 Tb 与电极负极性电流比率变 大成比例， 且在 2 ～ 6ms 左右的范围内变长。在此， 将电极正极性基础期间 Tb 的起始时刻 ( 时刻 t4) 设为 0ms， 将其后的经过时间设为 t(ms) 时， 在 Tb ＝ 2ms 的情况下， t ＝ 0ms 时Ib ＝ Ibs， t ＝ 2ms 时 Ib ＝ Ibe。相同地， 在 Tb ＝ 6ms 的情况下， t ＝ 0ms 时 Ib ＝ Ibs， t ＝ 6ms 时 Ib ＝ Ibe。即，
     Ib ＝ ((Ibe-Ibs)/Tb)·t+Ibs
     ...(1) 式
     在此， Ibs ＞ Ibe。 因此， 右侧下降的倾斜 S(A/ms) ＝ (Ibe-Ibs)/Tb， 随着电极正极 性基础期间 Tb 的长度而成为不同的值。如上所述， 使电极正极性基础电流 Ib 具有随着时 间经过而变小的倾斜的理由为如下所述。即， 电弧消失易于发生在电极正极性基础期间 Tb 的前半部分。尤其是， 在电极正极性基础期间 Tb 的起始部分易于发生。这是因为在从大电 流值的电极正极性峰值电流 Ip 切换为小电流值的电极正极性基础电流 Ib 时， 由于电弧状 态成为过渡性状态， 从而易于发生电弧消失的缘故。在此， 通过将起始基础值 Ibs 设为较大 的值而将电极正极性基础电流 Ib 的前半部分设定得比后半部分要大， 从而防止了电弧消 失。另一方面， 熔滴过渡是在电极正极性基础期间 Tb 的后半部分进行的。尤其是在电极正 极性基础期间 Tb 的最后阶段进行的情形较多。为了将电极负极性电流比率设定为较大的 值， 而优选该电极正极性基础期间 Tb 较短。其反面， 需将电极正极性基础期间 Tb 设定为在 该期间中进行熔滴过渡。为了满足这些条件， 将电极正极性基础期间 Tb 设定为在该期间中 进行熔滴过渡的最短时间。其结果是， 熔滴过渡的定时成为电极正极性基础期间 Tb 的后半 部分。因此， 通过将终端基础值 Ibe 设定为较小的值， 从而将电极正极性基础电流 Ib 的后 半部分的值设定得较小。这样， 熔滴过渡时的电流值变小， 所以能够减少溅射的发生。
     另外， 也可以按照以下这样地设定电极正极性基础电流 Ib。若设定了倾斜 S(A/ ms) 以及终端基础值 Ibe， 则电极正极性基础电流 Ib 能够设定为下式。
     Ib ＝ S·t+(Ibe-S·Tb)
     ...(2) 式
     在此， 设定为 S ＝ -10A/ms 左右， Ibe ＝ 10 ～ 30A 左右。以与送给速度成比例变大 的方式， 来设定终端基础值 Ibe。例如， 若设定为 S ＝ -10A/ms 以及 Ibe ＝ 20A， 则在 Tb ＝ 2ms 时 Ibs ＝ 40A， 在 Tb ＝ 6ms 时 Ibs ＝ 80A。
     (2) 电极负极性基础期间 Tbn 的动作
     在时刻 t1 ～ t2 以及时刻 t5 ～ t6 的电极负极性基础期间 Tbn 中， 极性切换后的本 期间起始时， 其绝对值成为上述终端基础值 Ibe， 且进行电极负极性基础电流 Ibn 的通电， 该电极负极性基础电流 Ibn 具有随着时间的经过而绝对值变大的倾斜且收敛于恒定基础 值 Ibc 的负的值。恒定基础值 Ibc 相当于图 4 的电极负极性基础电流值 Ibn， 且如上所述， 被设定为 80 ～ 150A 左右的范围。与现有技术相同地， 该恒定基础值 Ibc 被设定为与送给 速度成比例地变大。倾斜的期间被设定在 1 ～ 3ms 左右的范围内。这样地减小极性切换后 的电流值的理由如下所述。如上所述， 熔滴过渡是在电极正极性基础期间 Tb 中进行的。但 是， 即使在熔滴过渡进行后， 也成为在焊丝前端部留下有少量的残留熔滴的状态。 在这样的 状态下， 在极性切换时， 将发生溅射。 该溅射的发生量是与极性切换后的电极负极性基础电 流值 Ibn 成比例的。因此， 若在电极负极性基础电流 Ibn 的起始时， 使其从绝对值小的值起 具有倾斜且向恒定基础值 Ibc 收敛， 则能够减少溅射的发生量。
     也可仅实施对上述 (1) 项的电极正极性基础电流 Ib 的倾斜控制。而且， 也可以附 加地实施上述 (2) 项的电极负极性基础电流 Ibn 的倾斜控制。图 2 表示用于实施图 1 中上述本发明的实施方式 1 所涉及的交流脉冲电弧焊接控 制方法的焊接电源的方框图。在图 2 中， 为了防止极性切换时电弧消失， 将数百 V 的高电压 施加在焊丝 1 与母材 2 之间， 在此省略了该高电压施加电路。 以下， 参照图 2， 对各方框进行 说明。
     变频器电路 INV 将 3 相 200V 等的交流商用电源 AC 作为输入， 并对整流以及平滑后 得到的直流电压， 通过基于后述的电流误差放大信号 Ei 进行的脉冲幅宽调制控制来进行 变频器控制， 以输出高频交流。变频变压器 INT 将高频交流电压降压为适合于电弧焊接的 电压值。次级整流器 D2a ～ D2d 对降压后的高频交流整流成直流。电极正极性晶体管 PTR 通过后述的电极正极性驱动信号 Pd 而成为导通状态， 此时， 焊接电源的输出成为电极正极 性 EP。电极负极性晶体管 NTR 通过后述的电极负极性驱动信号 Nd 而成为导通状态， 此时， 焊接电源的输出成为电极负极性 EN。电抗器 WL 对有脉动的输出进行平滑处理。焊丝 1 通 过与线丝送给电动机 WM 结合的送给辊 5 的旋转而被送给至焊炬 4 内， 在与母材 2 之间发生 电弧 3。
     电压检测电路 VD 对焊接电压 Vw 进行检测， 并输出电压检测信号 Vd。 电压均衡电路 VAV 对该电压检测信号 Vd 的绝对值进行均衡化 ( 平滑化、 进行通过低通滤波器的处理等 )， 并输出电压平均值信号 Vav。电压设定电路 VR 输出已预先确定的电压设定信号 Vr。电压 误差放大电路 EV 对上述电压设定信号 Vr 与电压平均值信号 Vav 的误差进行放大， 并输出 电压误差放大信号 Ev。电压 / 频率转换电路 VF 将该电压误差放大信号 Ev 转换成与该电压 误差放大信号 Ev 成比例的频率的信号， 按照每一该频率而输出仅短时间成为 High( 高 ) 电 平的脉冲周期信号 Tf。 送给速度设定电路 FR 输出已预先确定的送给速度设定信号 Fr。送给控制电路 FC 将该送给速度设定信号 Fr 作为输入， 并将用于以对应于该值的送给速度来送给焊丝 1 的送 给控制信号 Fc 输出给上述线丝送给电动机 WM。电极负极性电流比率设定电路 RNR 输出已 预先确定的电极负极性电流比率设定信号 Rnr。电极正极性峰值期间设定电路 TPR 输出已 预先确定的电极正极性峰值期间设定信号 Tpr。电极正极性基础期间设定电路 TBR 将上述 电极负极性电流比率设定信号 Rnr 作为输入， 并输出与该值对应的电极正极性基础期间设 定信号 Tbr。例如， 针对 Rnr ＝ 30 ～ 80％的设定， 在 Tbr ＝ 2 ～ 6ms 的范围， 作为比例关系 而进行设定。电极负极性峰值期间设定电路 TPNR 将上述送给速度设定信号 Fr 以及上述 电极负极性电流比率设定信号 Rnr 作为输入， 并基于后述预先确定的电极负极性峰值期间 设定函数来输出电极负极性峰值期间设定信号 Tpnr。计时器电路 TM 将上述脉冲周期信号 Tf、 上述电极正极性峰值期间设定信号 Tpr、 上述电极负极性峰值期间设定信号 Tpnr 以及 上述电极正极性基础期间设定信号 Tbr 作为输入， 而输出计时器信号 Tm， 该计时器信号 Tm 为： 每当脉冲周期信号 Tf 改变为短时间的高电平时， 在通过电极负极性峰值期间设定信号 Tpnr 而确定的期间中， 其值成为 2 ； 接着在通过电极正极性峰值期间设定信号 Tpr 而确定的 期间中， 其值成为 3 ； 接着在通过电极正极性基础期间设定信号 Tbr 而确定的期间中， 其值 成为 4 ； 接着在至下一脉冲周期信号 Tf 成为高电平为止的电极负极性基础期间中， 其值成 为 1。
     电极正极性峰值电流设定电路 IPR 输出已预先确定的电极正极性峰值电流设定 信号 Ipr。电极负极性峰值电流设定电路 IPNR 将上述送给速度设定信号 Fr 以及上述电极
     负极性电流比率设定信号 Rnr 作为输入， 并基于后述的预先确定的电极负极性峰值电流设 定函数来输出电极负极性峰值电流设定信号 Ipnr。起始基础值设定电路 IBSR 将上述送给 速度设定信号 Fr 作为输入， 而输出与该值对应的起始基础值设定信号 Ibsr。 终端基础值设 定电路 IBER 将上述送给速度设定信号 Fr 作为输入， 而输出与该值对应的终端基础值设定 信号 Iber。电极正极性基础电流设定电路 IBR 将上述计时器信号 Tm、 上述电极正极性基础 期间设定信号 Tbr、 上述起始基础值设定信号 Ibsr 以及上述终端基础值设定信号 Iber 作为 输入， 测量从计时器信号 Tm 的值改变为 4( 电极正极性基础期间 ) 的时刻起的经过时间 t， 并输出基于上述 (1) 式而算出的电极正极性基础电流设定信号 Ibr。在此， 取代 (1) 式， 也 可以使用上述 (2) 式。恒定基础值设定电路 IBCR 将上述送给速度设定信号 Fr 作为输入， 而输出与该值对应的恒定基础值设定信号 Ibcr。电极负极性基础电流设定电路 IBNR 将上 述计时器信号 Tm、 上述终端基础值设定信号 Iber 以及上述恒定基础值设定信号 Ibcr 作为 输入， 而输出电极负极性基础电流设定信号 Ibnr， 该电极负极性基础电流设定信号 Ibnr， 在计时器信号 Tm 的值改变为 1( 电极负极性基础期间 ) 的时刻， 成为终端基础值设定信号 Iber 的值， 在其后的规定时间， 直至恒定基础值设定信号 Ibcr 的值为止具有倾斜而变大， 其以后， 成为恒定基础值设定信号 Ibcr 的值。 切换电路 SW 将上述计时器信号 Tm、 上述电极正极性峰值电流设定信号 Ipr、 上述 电极负极性峰值电流设定信号 Ipnr、 上述电极负极性基础电流设定信号 Ibnr 以及上述电 极正极性基础电流设定信号 Ibr 作为输入， 并在计时器信号 Tm ＝ 1 时将电极负极性基础电 流设定信号 Ibnr 作为电流设定信号 Ir 而输出， 在计时器信号 Tm ＝ 2 时将电极负极性峰值 电流设定信号 Ipnr 作为电流设定信号 Ir 而输出， 在计时器信号 Tm ＝ 3 时将电极正极性峰 值电流设定信号 Ipr 作为电流设定信号 Ir 而输出， 在计时器信号 Tm ＝ 4 时将电极正极性 基础电流设定信号 Ibr 作为电流设定信号 Ir 而输出。电流检测电路 ID 对焊接电流 Iw 的 绝对值进行检测， 并输出电流检测信号 Id。电流误差放大电路 EI 放大上述电流设定信号 Ir 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 将上述计时器信号 Tm 作为输入， 在计时器信号 Tm ＝ 1 或者 2 时输出 上述电极负极性驱动信号 Nd， 在计时器信号 Tm ＝ 3 或者 4 时输出上述电极正极性驱动信号 Pd。 由此， 电极负极性基础期间以及电极负极性峰值期间成为电极负极性， 电极正极性峰值 期间以及电极正极性基础期间成为电极正极性。
     其次， 对上述电极负极性峰值期间设定函数以及电极负极性峰值电流设定函数的 求取方法进行说明。如上所述， 电极负极性电流比率 Ren 为下式。
     Ren ＝ ((Tpn· |Ipn|+Tbn· |Ibn|)/(Tp· Ip+Tpn· |Ipn|+Tbn· |Ibn|+Tb· Ib))×10 0
     在上式中， 若确定了焊丝的材质、 直径以及保护气体的种类， 则电极正极性峰值期 间 Tp 以及电极正极性峰值电流 Ip 成为规定值。另外， 若设定了送给速度 ( 送给速度设定 信号 Fr)， 则电极正极性基础电流 Ib 以及电极负极性基础电流 Ibn 成为规定值。 而且， 若设 定了电极负极性电流比率 Ren， 则电极正极性基础期间 Tb 成为规定值。 在该状态下， 设定送 给速度 ( 送给速度设定信号 Fr 的值 ) 并进行焊接， 以使电弧长度成为恰当的长度的方式， 来调整电压设定信号 Vr 的值。电极负极性基础期间 Tbn 以使焊接电压的平均值与电压设 定信号 Vr 的值相等的方式来进行反馈控制。因此， 在上式中， 电极负极性电流比率 Ren 成
     为由电极负极性峰值期间 Tpn 以及电极负极性峰值电流 Ipn 来设定。
     基于上述， 一边设定送给速度并进行焊接， 一边以使得电极负极性电流比率 Ren 成为诸如 10％、 20％、 ...、 80％、 90％来调整电极负极性峰值期间 Tpn 以及电极负极性峰值 电流 Ipn， 并对这些值进行记录。而且， 使送给速度改变为诸如 3、 5、 ...、 13、 15、 17m/min， 且与上述相同地， 对各电极负极性电流比率 Ren 设定时的电极负极性峰值期间 Tpn 以及电 极负极性峰值电流 Ipn 进行记录。于是， 能基于这些记录数据， 来求取以送给速度设定信号 Fr 以及电极负极性电流比率设定信号 Rnr 作为输入的电极负极性峰值期间设定函数以及 电极负极性峰值电流设定函数。
     图 3 是图 2 的上述焊接电源中的各信号的时序图。图 3(A) 表示焊接电流 Iw ； 图 3(B) 表示脉冲周期信号 Tf ； 图 3(C) 表示计时器信号 Tm ； 图 3(D) 表示电流设定信号 Ir ； 图 4(E) 表示电极正极性驱动信号 Pd ； 图 3(F) 表示电极负极性驱动信号 Nd。 以下， 参照图 3 进 行说明。
     如图 3(B) 所示， 脉冲周期信号 Tf 仅在时刻 t2 以及 t6 处短时间成为高电平。因 此， 1 脉冲周期为时刻 t2 ～ t6 的期间。成为这样的理由在于， 电极负极性基础期间 Tbn 通 过反馈控制来确定， 所以， 成为一周期的最后的期间。时刻 t5 ～ t6 的电极负极性基础期间 Tbn 中的各信号的动作与时刻 t1 ～ t2 的动作相同。 如图 3(A) 所示， 时刻 t1 之前成为电极正极性基础期间 Tb ； 时刻 t1 ～ t2 成为电 极负极性基础期间 Tbn ； 时刻 t2 ～ t3 成为电极负极性峰值期间 Tpn ； 时刻 t3 ～ t4 成为电 极正极性峰值期间 Tp ； 时刻 t4 ～ t5 成为电极正极性基础期间 Tb ； 时刻 t5 ～ t6 成为电极 负极性基础期间 Tbn ； 时刻 t6 以后成为电极负极性峰值期间 Tpn。如图 3(B) 所示， 脉冲周 期信号 Tf， 如上所述那样， 是在时刻 t2 以及时刻 t6 处短时间成为高电平的触发信号。该 时刻 t2 ～ t6 的周期成为脉冲周期。如图 3(C) 所示， 计时器信号 Tm， 在时刻 t2， 从上述脉 冲周期信号 Tf 成为高电平的时刻起， 通过图 2 的电极负极性峰值期间设定信号 Tpnr 而确 定的期间 ( 时刻 t2 ～ t3 的期间 )， 其值为 2 ； 从时刻 t3 起， 通过图 2 的电极正极性峰值期 间设定信号 Tp 而确定的期间 ( 时刻 t3 ～ t4 的期间 )， 其值为 3 ； 从时刻 t4 起， 通过图 2 的 电极正极性基础期间设定信号 Tbr 而确定的期间 ( 时刻 t4 ～ t5 的期间 )， 其值为 4 ； 从时 刻 t5 起， 至上述脉冲周期信号 Tf 成为高电平的时刻 t6 为止的期间， 其值为 1 ； 在时刻 t6， 其值返回至 2。因此， 时刻 t1 ～ t2 的电极负极性基础期间中， 其值为 1 ； 在时刻 t1 之前的 电极正极性基础期间， 其值为 4。在图 3 中， 呈阶段状地表示出计时器信号 Tm 的值的变化。
     如图 3(D) 所示， 电流设定信号 Ir 随着上述计时器信号 Tm 的值而变化， 时刻 t1 之 前， 成为电极正极性基础电流设定信号 Ibr 的值 ； 时刻 t1 ～ t2 的期间， 成为电极负极性基 础电流设定信号 Ibnr 的值 ； 时刻 t2 ～ t3 的期间， 成为电极负极性峰值电流设定信号 Ipnr 的值 ； 时刻 t3 ～ t4 的期间， 成为电极正极性峰值电流设定信号 Ipr 的值 ； 时刻 t4 ～ t5 的期 间， 成为电极正极性基础电流设定信号 Ibr 的值 ； 时刻 t5 ～ t6 的期间， 成为电极负极性基 础电流设定信号 Ibnr 的值 ； 时刻 t6 以后的期间， 成为电极负极性峰值电流设定信号 Ipnr 的值。所有电流设定信号 Ir 的值为正的值。时刻 t4 ～ t5 的电极正极性基础电流设定信 号 Ibr 成为随着从图 2 的起始基础值设定信号 Ibsr 的值变化为终端基础值设定信号 Iber 的值的时间经过而变小的右侧下降的直线波形。另外， 时刻 t5 ～ t6 的电极负极性基础电 流 Ibnr 成为在规定期间的期间具有随着从上述终端基础值设定信号 Iber 的值变化为恒定
     基础值设定信号 Ibcr 的值的倾斜的波形。在此， Ibcr ＞ Ibsr ＞ Iber。
     如图 3(E) 所示， 电极正极性驱动信号 Pd 在时刻 t1 之前的期间以及时刻 t3 ～ t5 的期间中被输出， 且将图 2 的电极正极性晶体管 PTR 设为导通状态。如图 3(F) 所示， 电极 负极性驱动信号 Nd 在时刻 t1 ～ t3 的期间以及时刻 t5 以后的期间中被输出， 且将图 2 的 电极负极性晶体管 NTR 设为导通状态。
     在上述实施方式 1 中， 电极正极性基础电流具有其绝对值随着时间经过而变小的 倾斜。 因此， 由于电弧消失易发生的前半部分的电流值较大， 从而能够抑制电弧消失。 并且， 由于进行熔滴过渡的后半部分的电流值较小， 从而能够减少溅射的发生。
     而且， 在上述实施方式 1 中， 电极负极性基础电流的绝对值随着时间经过而变大 的倾斜之后， 会收敛于恒定值。因此， 能够减小刚极性切换之后的电流值， 所以能够进一步 减少溅射的发生。