(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接台車に搭載された多数の電極を用いて被溶接材をアーク溶接し、前記電極が送給されるワイヤーである多電極片面溶接装置のアークスタート方法であって、
先行電極となる第１電極にアーク発生補助剤をセットする第１工程と、
前記第１電極に前記被溶接材の上でアークを発生させ、その直後に前記溶接台車を走行させる第２工程と、
前記第１電極の後行電極となる第２電極に、前記第１電極で前記被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プールの上でアークを発生させ、かつ、前記第２電極となるワイヤーの送給を、アークが発生する前で前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触するまでは通常速度より遅いスローダウン速度で前記被溶接材の方向へ送給する第１段階と、前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触した直後からアークが発生するまでは送給を停止する第２段階と、アーク発生後は前記ワイヤーの電圧値の上昇に伴って送給速度を速くする前記通常速度で前記被溶接材の方向へ送給する第３段階とによる３段階で制御する第３工程と、
前記第２電極の後行電極となる第３電極以降の電極に、前記第３電極以降の電極の１つ前に先行する電極で前記被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プール上でアークを発生させ、かつ、前記第３電極以降の電極となるワイヤーの送給を前記第１〜第３段階の３段階で制御する第４工程とを行うことを特徴とする多電極片面溶接装置のアークスタート方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアークスタート方法で被溶接材をアーク溶接する多電極片面溶接装置であって、
多数の電極と、
前記電極に電源を供給する電極電源部と、
前記電極となるワイヤーを送給するワイヤー送給部と、
前記電極を搭載する溶接台車と、
前記被溶接材の溶接線に沿って前記溶接台車を移動させる台車移動手段と、
前記電極に供給される電源を制御する溶接電源処理部と、前記ワイヤーの送給速度を制御するワイヤー送給処理部と、前記溶接台車の移動を制御する台車走行処理部とを有する制御部とを備え、
前記ワイヤー送給処理部は、先行する前記電極で前記被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プールの上で先行する次の電極にアークを発生させ、かつ、先行する次の電極となるワイヤーの送給を、アークが発生する前で前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触するまでは通常速度より遅いスローダウン速度で前記被溶接材の方向へ送給する第１段階と、前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触した直後からアークが発生するまでは送給を停止する第２段階と、アーク発生後は前記ワイヤーの電圧値の上昇に伴って送給速度を速くする前記通常速度で前記被溶接材の方向へ送給する第３段階とによる３段階で制御することを特徴とする多電極片面溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造船所における船体ブロック製造ラインの板継ぎ工程等の大板継ぎアーク溶接に使用される多電極片面溶接装置のアークスタート方法およびそのアークスタート方法でアーク溶接を開始する多電極片面溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
造船所の大板継ぎアーク溶接等では、高能率溶接方法として主に多電極を用いた片面アーク溶接が採用されている。近年、造船業界では溶接作業の効率化を目的に、溶接工程の自動化が図られており、特にアークスタートの自動化が強く要望されている。
【０００３】
従来、アークスタート方法としては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されているようなアークスタート方法が採用されている。
特許文献１には、３電極片面溶接装置のアークスタート方法が記載されている。具体的には、第１、第２電極でアークを発生させ、その直後に第１、第２電極を搭載した溶接台車の走行を開始させ、第３電極でのアーク発生は第１、第２電極で被溶接材に形成された溶融プール上で発生させる、いわゆる、ランニングスタート方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、アーク発生補助剤を用いた４電極片面溶接装置のアークスタート方法が記載されている。具体的には、アーク発生補助剤を用いながら少なくとも第３電極単独先行または第３電極と第４電極を同時先行でアークを発生させ、かつ、その直後に残りの電極でアークを発生させると共に、溶接台車が走行を開始する静止スタート方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３０９４７１号公報
【特許文献２】特開平８−５２５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたアークスタート方法では、第２〜第３電極間の距離が比較的大きい場合には、第１、第２電極で形成された溶融プールが凝固して半凝固状態となるため、第３電極となるワイヤーを通常速度で送給すると、アーク発生前にワイヤーが半凝固状態の溶融プールと衝突する。そのため、第１〜第３電極を搭載した溶接台車の移動が停止し、結果的に第３電極でアークを発生させることができないという問題がある。
【０００７】
また、第１、第２電極においても、アーク発生補助剤を用いていないためにアーク発生に時間がかかり、第１、第２電極として送給されるワイヤーが被溶接材と衝突し、溶接台車の移動停止によって第１、第２電極においてもアークを発生させることができないという問題もある。さらに、ワイヤーの衝突によって、ワイヤー、すなわち、電極を搭載した溶接台車が持ち上げられる等の現象が発生し、溶接装置に与える負担も大きいという問題もある。したがって、アークスタートの自動化方法としては不十分であった。
【０００８】
そして、特許文献２に記載されたアークスタート方法では、アーク発生補助剤を用いているが、後行電極である第３電極以降にセットされ、先行電極である第１電極にはセットされない。そのため、先行電極である第１電極でのアーク発生時間を短縮できないため、第１電極となるワイヤーの被溶接材との衝突を防止できず、第１電極でアークを発生できないとうい問題がある。
【０００９】
また、実際の溶接においては、第３電極だけでなく第４電極においてもアーク発生補助剤をセットする必要があり、アーク発生補助剤の使用量が多くなり経済的ではなく、作業効率も低下するという問題もある。さらに、溶接開始部には溶接残しをなくすために、溶接線の延長線上にタブ板が設けられているが、溶接開始時に全ての電極でアークを発生させるため、タブ板が長くなり経済的でないという問題もある。したがって、アークスタートの自動化方法としては不十分であった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような問題を解決すべく創案されたもので、各電極でのアーク発生を確実なものとしてアークスタートを自動化でき、アーク発生補助剤の使用量を低減することによって経済的、作業効率においても優れた多電極片面溶接装置のアークスタート方法および多電極片面溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法は、溶接台車に搭載された多数の電極を用いて被溶接材をアーク溶接し、前記電極が送給されるワイヤーである多電極片面溶接装置のアークスタート方法であって、先行電極となる第１電極にアーク発生補助剤をセットする第１工程と、前記第１電極に前記被溶接材の上でアークを発生させ、その直後に前記溶接台車を走行させる第２工程と、前記第１電極の後行電極となる第２電極に、前記第１電極で前記被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プールの上でアークを発生させ、かつ、前記第２電極となるワイヤーの送給を、アークが発生する前で前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触するまでは通常速度より遅いスローダウン速度で前記被溶接材の方向へ送給する第１段階と、前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触した直後からアークが発生するまでは送給を停止する第２段階と、アーク発生後は前記ワイヤーの電圧値の上昇に伴って送給速度を速くする前記通常速度で前記被溶接材の方向へ送給する第３段階とによる３段階で制御する第３工程と、前記第２電極の後行電極となる第３電極以降の電極に、前記第３電極以降の電極の１つ前に先行する電極で前記被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プール上でアークを発生させ、かつ、前記第３電極以降の電極となるワイヤーの送給を前記第１〜第３段階の３段階で制御する第４工程とを行うことを特徴とする。
【００１２】
前記手順によれば、第１電極にアーク発生補助剤をセットする第１工程を行うため、第２工程における第１電極でのアーク発生にかかる時間を短縮でき、第１電極として送給されるワイヤーの被溶接材との衝突を防止することができると共に、第１電極にのみアーク発生補助剤を用いるため、使用量が低減し、作業効率も向上する。そして、溶接開始時には先行電極となる第１電極でのみアークを発生させるため、溶接開始部に設けられたタブ板を短くできる。また、第３工程および第４工程において、第２電極以降の電極となるワイヤーの送給速度を３段階で制御するため、具体的には、アークが発生するまでは通常速度より遅いスローダウン速度でワイヤーを送給する第１段階と、ワイヤーが半凝固状態の溶融プールと接触した時点では送給を停止する第２段階とでワイヤーの送給を制御するため、ワイヤーが半凝固状態の溶融プールと衝突することを防止できる。そのため、半凝固状態の溶融プール上でもアークが発生する。
【００１３】
本発明に係る多電極片面溶接装置は、前記アークスタート方法で被溶接材をアーク溶接する多電極片面溶接装置であって、多数の電極と、前記電極に電源を供給する電極電源部と、前記電極となるワイヤーを送給するワイヤー送給部と、前記電極を搭載する溶接台車と、前記被溶接材の溶接線に沿って前記溶接台車を移動させる台車移動手段と、前記電極に供給される電源を制御する溶接電源処理部と、前記ワイヤーの送給速度を制御するワイヤー送給処理部と、前記溶接台車の移動を制御する台車走行処理部とを有する制御部とを備え、前記ワイヤー送給処理部は、先行する前記電極で前記被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プールの上で先行する次の電極にアークを発生させ、かつ、先行する次の電極となるワイヤーの送給を、アークが発生する前で前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触するまでは通常速度より遅いスローダウン速度で前記被溶接材の方向へ送給する第１段階と、前記ワイヤーが前記半凝固状態の溶融プールに接触した直後からアークが発生するまでは送給を停止する第２段階と、アーク発生後は前記ワイヤーの電圧値の上昇に伴って送給速度を速くする前記通常速度で前記被溶接材の方向へ送給する第３段階とによる３段階で制御することを特徴とする。
【００１４】
前記構成によれば、電極に供給される電源を制御する溶接電源処理部と、電極となるワイヤーの送給速度を制御するワイヤー送給処理部と、溶接台車の移動を制御する台車走行処理部とを有する制御部とを備え、かつ、ワイヤー送給処理部は、先行する次の電極すなわち第２電極以降の電極となるワイヤーの送給を３段階で制御するため、アーク発生補助剤の使用量が低減し、作業効率も向上すると共に、電極となるワイヤーの衝突を防止でき、半凝固状態の溶融プール上でもアークが発生する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法および多電極片面溶接装置によれば、各電極でのアーク発生を確実なものとしてアークスタートを自動化でき、アーク発生補助剤の使用量を低減することによって経済的、作業効率においても優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法の手順を示すフローである。
【図２】本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法におけるタイムチャートである。
【図３】本発明に係る多電極片面溶接装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る多電極片面溶接装置における制御部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法およびそのアークスタート方法でアーク溶接を開始する多電極片面溶接装置について、図面を参照して説明する。
まず、多電極片面溶接装置について、図３、図４を参照して説明する。また、必要に応じて図２を参照する。
【００１８】
図３に示すように、多電極片面溶接装置（以下、溶接装置と称する場合がある）１は、溶接台車４に搭載された多数の電極２（第１電極２ａ、第２電極２ｂ、第３電極２ｃ）を用いて被溶接材Ｗをアーク溶接するもので、電極２が送給されるワイヤーである。そして、溶接の際には、制御部９で台車移動手段５を制御することによって、溶接台車４を突き合わされた被溶接材Ｗの溶接線（開先線）Ｖに沿って移動させ、かつ、制御部９でワイヤー送給部３を制御することによって、電極２となるワイヤーの送給速度が制御される。
【００１９】
また、溶接装置１は、特に、多電極片面サブマージアーク溶接装置である。多電極片面サブマージアーク溶接装置は、突き合わされた被溶接材Ｗの溶接線Ｖの裏面側から図示しない銅板等の上に散布された裏当フラックスをエアーホース等の押上機構により溶接線Ｖの裏面側に押圧し、同時に溶接線Ｖの表面側から複数の電極（ワイヤー）２、フラックス供給器７から供給されるフラックスを用いてアーク溶接するものである。
【００２０】
溶接装置１は、多数の電極２と、電極電源部１０と、ワイヤー送給部３と、溶接台車４と、台車移動手段５と、制御部９とを備える。以下、溶接装置１の電極２が３つの電極から構成される場合を例にとって、各構成について説明する。
【００２１】
（電極）
多数の電極２は、溶接台車４に搭載され被溶接材Ｗに向けて直列に垂下するもので、溶接台車４の移動によって、突き合わされた被溶接材Ｗの溶接線Ｖに沿って移動する。そして、電極２は、後記するワイヤー送給部３から送給されるワイヤーであって、そのワイヤーに電極電源部１０から電源が投入されることによって、被溶接材Ｗとの間にアーク放電を発生させ、溶接線Ｖを溶接する。具体的には、電極２は、第１電極２ａと、第２電極２ｂと、第３電極２ｃとから構成される。
【００２２】
（電極電源部）
電極電源部１０は、電極２となるワイヤーに電源を供給するもので、溶接装置１においては多数の電極２の各々に対応して備えられている。具体的には、電極電源部１０は、第１電極２ａに電源を供給するものとして電極電源部（第１電極）１０ａと、第２電極２ｂに電源を供給するものとして電極電源部（第２電極）１０ｂと、第３電極２ｃに電源を供給するものとして電極電源部（第３電極）１０ｃとから構成される。
【００２３】
（ワイヤー送給部）
ワイヤー送給部３は、電極２となるワイヤーを送給するもので、溶接装置１においては多数の電極２の各々に対応して備えられている。具体的には、ワイヤー送給部３は、第１電極２ａとなるワイヤーを送給するものとしてワイヤー送給部（第１電極）３ａと、第２電極２ｂとなるワイヤーを送給するものとしてワイヤー送給部（第２電極）３ｂと、第３電極２ｃとなるワイヤーを送給するものとしてワイヤー送給部（第３電極）３ｃとから構成される。
【００２４】
（溶接台車）
溶接台車４は、電極２を搭載して溶接線Ｖに沿って移動するもので、電極２を支持する支持台座４ａと、支持台座４ａから垂下された前支持腕４ｂおよび後支持腕４ｃと、前支持腕４ｂと後支持腕４ｃとの間に横架された架橋部材４ｄとを備える。また、溶接台車４では、支持台座４ａに溶接線Ｖにフラックスを散布、供給するフラックス供給器７が支持され、後支持腕４ｃに溶接終了後に残余のフラックスを回収するフラックス回収器８が支持されていてもよい。
【００２５】
（台車移動手段）
台車移動手段５は、溶接台車４を懸架して、溶接線Ｖの長手方向に沿って架設された走行レール１１を架設方向ＸＬに移動することによって、溶接台車４を溶接線Ｖに沿って移動させるものである。台車移動手段５は、走行レール１１の架設方向ＸＬに直交する横断方向ＹＬに移動自在に懸架する懸架部材５ａと、懸架部材５ａを走行レール１１の架設方向ＸＬに移動させるように駆動するモータ５ｂと、そのモータ５ｂの駆動量を検知するエンコーダ等の位置検知器５ｃとを備える。位置検知器５ｃで検知されたモータ５ｂの駆動量は、記憶部９Ａに伝達され、電極２の架設方向ＸＬの位置座標として記憶される。
【００２６】
（制御部）
制御部９は、電極２に供給される電源を制御する共に、電極２となるワイヤーの送給速度を制御し、かつ、溶接台車４の移動を制御するもので、記憶部９Ａと、溶接電源処理部９Ｂと、ワイヤー送給処理部９Ｃと、台車走行処理部９Ｄとを備える。
【００２７】
記憶部９Ａは、電極電源部１０での電圧値、具体的には、溶接装置１のスタート時に電極２に供給される初期電圧値、アーク発生の判断に用いられるアーク発生電圧値、ワイヤーと半凝固状態の溶融プールとの接触の判断に用いられるワイヤー接触電圧値等を記憶するものである。また、記憶部９Ａは、ワイヤー送給部３でのワイヤー送給速度、具体的には、アーク発生後すなわち溶接の際の通常速度、アーク発生前の通常速度より遅いスローダウン速度等を記憶するものである。また、記憶部９Ａは、溶接の際の溶接台車４の移動速度等を記憶するものである。さらに、記憶部９Ａは、電極位置座標および溶融プール位置座標等を記憶するものである。そして、溶融プール位置座標は、第１〜第２電極間距離、第１〜第３電極間距離等に相当するものである。
【００２８】
そして、初期電圧値、アーク発生電圧値およびワイヤー接触電圧値は、記憶部９Ａに予め入力されるもので、溶接電源処理部９Ｂ、ワイヤー送給処理部９Ｃおよび台車走行処理部９Ｄに伝達される。また、ワイヤーの通常速度およびスローダウン速度は、記憶部９Ａに予め入力されるもので、ワイヤー送給処理部９Ｃに伝達される。さらに、溶接台車４の移動速度、電極２の電極位置座標および溶融プール位置座標は、記憶部９Ａに予め入力されるもので、溶接電源処理部９Ｂおよび台車走行処理部９Ｄに伝達される。そして、電極２の電極位置座標は、台車移動手段５から伝達される位置検知器５ｃで検知されたモータ５ｂの駆動量によって、書き換えられる。
【００２９】
溶接電源処理部９Ｂは、電極２に供給される電源を制御すなわち電極電源部１０のＯＮ−ＯＦＦ状態を制御するものである（図２参照）。具体的には、溶接電源処理部９Ｂは、記憶部９Ａから伝達される電極位置座標および溶融プール位置座標に基づいて、記憶部９Ａから伝達される初期電圧値を電極電源部１０に伝達して、電極電源部１０をＯＦＦ状態からＯＮ状態にするものである。そして、先行電極である第１電極２ａの電極位置座標が、溶接装置１のスタート時点すなわち「ゼロ」の時に、第１電極２ａの電極電源部１０ａをＯＮ状態にする。また、後行電極である第２電極２ｂ、第３電極２ｃの各々の電極位置座標が、１つ前に先行する電極すなわち第１電極２ａ、第２電極２ｂで形成された溶融プールの溶融プール位置座標に達した時に、第２電極以降の電極の電極電源部１０ｂ、１０ｃをＯＦＦ状態からＯＮ状態にする。なお、溶接電源処理部９Ｂは、溶接装置１のスタート後の電極２での電極電圧値をワイヤー送給処理部９Ｃに伝達するものである。
【００３０】
ワイヤー送給処理部９Ｃは、電極２となるワイヤーの送給速度を制御すなわちワイヤー送給部３の送給速度を制御して、先行する電極で被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プールの上で先行する次の電極にアークを発生させるものである。具体的には、第１電極２ａで被溶接材に形成された半凝固状態の溶融プールの上で第２電極２ｂにアークを発生させ、第２電極２ｂで形成された半凝固状態の溶融プールの上で第３電極２ｃにアークを発生させる（図２参照）。そして、ワイヤー送給処理部９Ｃにおける送給速度の制御は、溶接電源処理部９Ｂから伝達される電極電圧値と、記憶部９Ａから伝達される初期電圧値、ワイヤー接触電圧値およびアーク発生電圧値とを比較判断して、記憶部９Ａから伝達されるワイヤー送給速度を選択し、選択されたワイヤー送給速度をワイヤー送給部３に伝達して、ワイヤー送給部３の送給速度を制御するものである。そして、ワイヤー送給処理部９Ｃは、電極電圧値が初期電圧値に等しい場合にはスローダウン速度、電極電圧値がワイヤー接触電圧値に等しい場合には送給停止命令、電極電圧値がアーク発生電圧値に等しい場合には通常速度をワイヤー送給部３に伝達する。
【００３１】
ここで、スローダウン速度は、被溶接材Ｗの厚さ等によって異なるが、通常速度の１／１０〜１／２である。また、通常速度は、被溶接材Ｗの溶接の際に使用される速度であって、被溶接材Ｗの厚さ等によって異なるが、０．５〜３ｍ／分である。そして、通常速度は、電極電源部（第２電極）１０ｂでの電圧値、すなわち、第２電極２ｂであるワイヤーの電圧値が一定となるように、電圧値の変動に応じて可変する。具体的には、電圧値の上昇に伴って、送給速度を速くする。
【００３２】
台車走行処理部９Ｄは、溶接台車４の移動を制御すなわち台車移動手段５のＯＮ−ＯＦＦ状態を制御するものである（図２参照）。具体的には、台車走行処理部９Ｄは、溶接電源処理部９Ｂから伝達される第１電極２ａの電極電圧値と、記憶部９Ａから伝達される第１電極２ａのアーク発生電圧値とを比較判断する。そして、電極電圧値がアーク発生電圧値に等しい場合に、記憶部９Ａから伝達される移動速度を台車移動手段５に伝達して、台車移動手段５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に制御する。なお、台車移動手段５では、伝達された移動速度に基づいてモータ５ｂが駆動して溶接台車４が移動する。
【００３３】
この制御部９において、記憶部９Ａは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ（ハードディスク）等の記録媒体で構成することができる。また、溶接電源処理部９Ｂ、ワイヤー送給処理部９Ｃおよび台車走行処理部９Ｄは、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ等の処理・演算装置で構成できる。
【００３４】
本発明に係る多電極片面溶接装置は、前記構成に加えて、電極２の溶接線Ｖからの横断方向ＹＬへのズレを制御するスライダ６を備えていてもよい。このスライダ６は、溶接台車４を横断方向ＹＬに移動させるもので、溶接台車４の支持台座４ａに取り付けられたスライダ台６ａと、スライダ台６ａを横断方向ＹＬに移動させるモータおよびそのモータの駆動量を検知するエンコーダ等の位置検知器を備えるスライダ駆動部６ｂとから構成されている。そして、位置検知器によって検知されたモータの駆動量は、記憶部９Ａに伝達され、電極２の横断方向ＹＬの位置座標として記憶される。また、多電極片面溶接装置は、電極２が４つ以上の電極から構成されていてもよい（図示せず）。
【００３５】
＜多電極片面溶接装置のアークスタート方法＞
次に、本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法について、図１、図２を参照して説明する。
本発明に係る多電極片面溶接装置のアークスタート方法は、以下の第１工程〜第４工程とを行う。以下では、多電極片面溶接装置が３つの電極を備える場合を例にとって、各工程を説明する。なお、多電極片面溶接装置の各構成については、図３、図４を参照する。
【００３６】
（第１工程：工程Ｓ１）
第１工程では、先行電極となる第１電極２ａにアーク発生補助剤をセットする工程Ｓ１を行う。また、アーク発生補助剤のセットは、手動または自動のいずれで行ってもよい。そして、アーク発生補助剤をセットすることによって、第１電極２ａでのアーク発生が確実なものとなる。
【００３７】
工程Ｓ１において、アーク発生補助剤を手動でセットする場合には、例えば、アーク発生補助剤としてスチールウール等を用い、スチールウール等を必要量に引き裂いた後、ある程度押圧して形を整えてから第１電極２ａと被溶接材Ｗとの間に挟み込む。その後、溶接装置１の溶接開始ボタンを押下げ、溶接装置１を起動する。
【００３８】
工程Ｓ１において、アーク発生補助剤を自動でセットする場合には、例えば、アーク発生補助剤としてカットワイヤーまたは鉄粉等を用い、溶接装置１への電源投入によって、第１電極２ａの近傍に供えられたアーク発生補助剤供給器（図示せず）から、第１電極２ａと被溶接材Ｗとの間にアーク発生補助剤が供給される。なお、アーク発生補助剤の供給量は、制御部９によって制御する。
【００３９】
（第２工程：工程Ｓ２〜Ｓ５）
第２工程では、第１電極２ａに被溶接材Ｗの上でアークを発生させ、その直後に溶接台車４を走行させる。具体的には、第２工程では、第１電極２ａの電源をＯＮにする工程Ｓ２と、ワイヤー（第１電極２ａ）の送給を開始する工程Ｓ３と、第１電極２ａでのアーク発生を判断する工程Ｓ４と、溶接台車４の走行を開始する工程Ｓ５とを行う。
【００４０】
工程Ｓ２では、前記工程Ｓ１での溶接装置１への電源投入によって、電極電源部（第１電極）１０ａで第１電極２ａに初期電圧を負荷する。ここで、第１電極２ａの初期電圧値は、記憶部９Ａに予め記憶され、溶接電源処理部９Ｂから電極電源部（第１電極）１０ａに伝達される。
【００４１】
工程Ｓ３では、前記工程Ｓ２で第１電極２ａに初期電圧が負荷されたら、ワイヤー送給部（第１電極）３ａで第１電極２ａとなるワイヤーを所定速度で送給する。ここで、ワイヤー送給速度は、記憶部９Ａに予め記憶され、ワイヤー送給処理部９Ｃからワイヤー送給部（第１電極）３ａに伝達される。
【００４２】
第１電極２ａでのワイヤー送給速度は、後記する第２電極２ｂ、第３電極２ｃにおけるワイヤー送給速度に比べて速い、通常速度で送給される。これは、前記した第１工程において第１電極２ａ近傍にアーク発生補助剤がセットされ、アーク発生にかかる時間が短く、ワイヤーが通常速度で送給されても被溶接材Ｗと衝突することがないためである。しかしながら、第２電極２ｂ、第３電極２ｃと同様に、第１電極２ａでのワイヤー送給をスローダウン速度、停止、通常速度の順に制御してもよい。ここで、スローダワン速度、通常速度については、以下で説明するが、通常速度とは、被溶接材Ｗの溶接時に送給されるワイヤーの速度を意味する。
【００４３】
工程Ｓ４では、第１電極２ａでのアーク発生の有無を判断し、有（Ｙｅｓ）の場合には次工程に移行し、無（Ｎｏ）の場合には第１電極２ａでのアーク発生の判断を繰り返す。具体的には、この判断は、電極電源部（第１電極）１０ａにおける第１電極２ａでの電極電圧値と、記憶部９Ａに予め記憶されたアーク発生電圧値とを台車走行処理部９Ｄに伝達し、台車走行処理部９Ｄで両者を比較判断することによって行われる。そして、電極電圧値がアーク発生電圧値に等しい場合を有（Ｙｅｓ）と判断する。ここで、アーク発生電圧値は、被溶接材Ｗの厚さ等によって異なるが、２０〜６０Ｖである。また、この判断は、電圧値を用いることに限定されず、アーク発生を判断できる特性値、例えば、電流値を用いて行ってもよい。
【００４４】
工程Ｓ５では、台車移動手段５で溶接台車４を所定の移動速度で溶接線Ｖに沿って移動させる。ここで、溶接台車４の移動速度は、記憶部９Ａに予め記憶され、台車走行処理部９Ｄから台車移動手段５に伝達される。
【００４５】
（第３工程：工程Ｓ６〜Ｓ１２）
第３工程では、第１電極２ａの後行電極となる第２電極２ｂに、第１電極２ａで被溶接材Ｗに形成された半凝固状態の溶融プール上で、アークを発生させる。
【００４６】
具体的には、第３工程では、第２電極２ｂの位置を判断する工程Ｓ６と、第２電極２ｂの電源をＯＮにする工程Ｓ７と、第２電極２ｂでのワイヤーの送給を開始する工程Ｓ８と、ワイヤーの被溶接材Ｗすなわち溶融プールとの接触を判断する工程Ｓ９と、第２電極２ｂでのワイヤーの送給を停止する工程Ｓ１０と、第２電極２ｂでのアーク発生を判断する工程Ｓ１１と、第２電極２ｂでのワイヤーの送給を開始する工程Ｓ１２とを行う。
【００４７】
工程Ｓ６では、第２電極２ｂが第１電極２ａで形成された半凝固状態の溶融プール上の位置に到達したかどうかを判断し、達した（Ｙｅｓ）の場合には次工程に移行し、達しない（Ｎｏ）の場合には第２電極２ｂの位置判断を繰り返す。具体的には、この判断は、位置検知器５ｃで検知されたモータ５ｂの駆動量すなわち溶接台車４の移動量によって書き換えられた記憶部９Ａの電極位置座標と、記憶部９Ａに予め記憶された溶融プール位置座標とをワイヤー送給処理部９Ｃに伝達し、ワイヤー送給処理部９Ｃで両者を比較判断することによって行われる。そして、電極位置座標が溶融プール位置座標に等しい場合を達した（Ｙｅｓ）と判断する。
【００４８】
工程Ｓ７では、電極電源部（第２電極）１０ｂで第２電極２ｂに初期電圧を負荷する。ここで、第２電極２ｂの初期電圧値は、記憶部９Ａに予め記憶され、溶接電源処理部９Ｂから電極電源部（第２電極）１０ｂに伝達される。
【００４９】
工程Ｓ８では、ワイヤー送給部（第２電極）３ｂで第２電極２ｂとなるワイヤーを通常速度より遅い送給速度、スローダウン速度で送給する。そして、スローダウン速度は、被溶接材Ｗの厚さ等によって異なるが、通常速度の１／１０〜１／２である。また、通常速度は、被溶接材Ｗの溶接の際に使用される速度であって、被溶接材Ｗの厚さ等によって異なるが、０．５〜３ｍ／分である。ここで、ワイヤーのスローダウン速度は、記憶部９Ａに予め記憶され、ワイヤー送給処理部９Ｃからワイヤー送給部（第２電極）３ｂに伝達される。
【００５０】
工程Ｓ９では、前工程Ｓ８で送給が開始されたワイヤーが、第１電極２ａで形成された半凝固状態の溶融プールへ接触したかどうかを判断し、接触（Ｙｅｓ）の場合には次工程に移行し、非接触（Ｎｏ）の場合には第２電極２ｂの接触判断を繰り返す。具体的には、この判断は、電極電源部（第２電極）１０ｂにおける第２電極２ｂでの電極電圧値と、記憶部９Ａに予め記憶されたワイヤー接触電圧値とをワイヤー送給処理部９Ｃに伝達し、ワイヤー送給処理部９Ｃで両者を比較することによって行われる。そして、電極電圧値がワイヤー接触電圧値に等しい場合を接触（Ｙｅｓ）と判断する。ここで、ワイヤー接触電圧値は、ワイヤーが半凝固状態の溶融プールと接触するため、電圧値＝０Ｖである。
【００５１】
工程Ｓ１０では、ワイヤー送給部（第２電極）３ｂによる第２電極２ｂとなるワイヤーの送給を停止する。ここで、ワイヤー送給の停止命令は、ワイヤー送給処理部９Ｃからワイヤー送給部（第２電極）３ｂに伝達される。
【００５２】
工程Ｓ１１では、第２電極２ｂでのアーク発生の有無を判断し、有（Ｙｅｓ）の場合には次工程に移行し、無（Ｎｏ）の場合には第２電極２ｂでのアーク発生の判断を繰り返す。具体的には、この判断は、電極電源部（第２電極）１０ｂにおける第２電極２ｂでの電極電圧値と、記憶部９Ａに予め記憶されたアーク発生電圧値とをワイヤー送給処理部９Ｃに伝達し、ワイヤー送給処理部９Ｃで両者を比較することによって行われる。ここで、アーク発生電圧値は、被溶接材Ｗの厚さ等によって異なるが、２０〜６０Ｖである。また、この判断は、電圧値を用いることに限定されず、アーク発生を判断できる特性値、例えば、電流値を用いて行ってもよい。
【００５３】
工程Ｓ１２では、ワイヤー送給部（第２電極）３ｂで第２電極２ｂとなるワイヤーを通常速度で送給する。そして、通常速度は、電極電源部（第２電極）１０ｂでの電圧値、すなわち、第２電極２ｂであるワイヤーの電圧値が一定となるように、電圧値の変動に応じて可変する。具体的には、電圧値の上昇に伴って、送給速度を速くする。ここで、ワイヤーの通常速度は、記憶部９Ａに予め記憶され、ワイヤー送給処理部９Ｃからワイヤー送給部（第２電極）３ｂに伝達される。
【００５４】
前記した工程Ｓ６〜Ｓ１２を行うことによって、送給されるワイヤーの送給速度が以下の３段階で制御されることとなる。それによって、第２電極２ｂでのアーク発生が、半凝固状態の溶融プール上でも確実なものとなる。
（第１段階）：アークが発生する前でワイヤーが被溶接材Ｗすなわち半凝固状態の溶融プールに接触するまでは、スローダウン速度でワイヤーを送給する。
（第２段階）：ワイヤーが溶融プールに接触した直後からアークが発生するまでは、ワイヤーの送給を停止する。
（第３段階）：アーク発生後は、ワイヤーの電圧値の変動に応じて可変する通常速度でワイヤーを送給する。
【００５５】
（第４工程：工程Ｓ１３〜Ｓ１９）
第４工程では、第２電極２ｂの後行電極となる第３電極２ｃに、第２電極２ｂで被溶接材Ｗに形成された半凝固状態の溶融プール上で、アークを発生させる。
【００５６】
具体的には、第４工程では、第３電極２ｃの位置を判断する工程Ｓ１３と、第３電極２ｃの電源をＯＮにする工程Ｓ１４と、第３電極２ｃでのワイヤーの送給を開始する工程Ｓ１５と、ワイヤーの溶融プールとの接触を判断する工程Ｓ１６と、第３電極２ｃでのワイヤーの送給を停止する工程Ｓ１７と、第３電極２ｃでのアーク発生を判断する工程Ｓ１８と、第３電極２ｃでのワイヤーの送給を開始する工程Ｓ１９とを行う。
【００５７】
工程Ｓ１３〜Ｓ１９は、前記した第２電極２ｂで行った工程Ｓ６〜Ｓ１２と同一の工程を第３電極２ｃで行うものであるので、説明は省略する。なお、工程Ｓ１３〜Ｓ１９では、電極電源部は電極電源部（第３電極）１０ｃ、ワイヤー送給部はワイヤー送給部（第３電極）３ｃ、溶融プールは第２電極２ｂで形成されたものである。
【００５８】
前記した工程Ｓ６〜Ｓ１９を行うことによって、送給されるワイヤーの送給速度が前記した３段階で制御されることとなる。それによって、第３電極２ｃアーク発生が、半凝固状態の溶融プール上でも確実なものとなる。
【００５９】
前記では、３つの電極を備える溶接装置のアークスタート方法について説明したが、４つ以上の電極を備える溶接装置においても前記したアークスタート方法を用いることができる。具体的には、前記した第４工程において、工程Ｓ１３〜Ｓ１９の後に、第４電極以降の電極で工程Ｓ１３〜Ｓ１９と同様の工程を行う（図示せず）。
【符号の説明】
【００６０】
１      多電極片面溶接装置（溶接装置）
２      電極
３      ワイヤー送給部
４      溶接台車
５      台車移動手段
９      制御部
１０    電極電源部
【図１】
0005489274.tif 000002
【図２】
0005489274.tif 000003
【図３】
0005489274.tif 000004
【図４】
0005489274.tif 000005