(57)【要約】【課題】試行錯誤的な溶接実験による調整工数を低減するとともに、溶接条件に応じた制御ゲインの最適化を達成する。【解決手段】アーク倣い溶接方法は、溶接ワイヤの溶融特性式Ｖｆ＝Ａ・Ｉ＋Ｂ・Ｌ・Ｉ２をＬで微分したｄＩ／ｄＬ＝（−Ｂ・Ｉ２）／（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）の定数Ａおよび定数Ｂを試験溶接を行うことにより同定する試験溶接ステップと、実際の溶接において、溶接電流Ｉを検出して目標電流からの電流変化量ΔＩを算出して、ｄＩ／ｄＬの式に算出した電流変化量ΔＩを代入することによりトーチから溶接対象母材までの目標距離からの距離変化量ΔＬｔを算出して、算出した距離変化量ΔＬｔが減少するようにトーチの先端位置をΔＸ＝ΔＬｔ／２だけ位置修正する制御ステップとを含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接方向に対してトーチを揺動させるウィビング機能を備えた消耗電極型の溶接装置におけるアーク倣い溶接方法であって、
溶接ワイヤの溶融特性式から得られる関係式であって、電流変化量ΔＩと前記トーチから溶接対象母材までの距離Ｌの変化量である距離変化量ΔＬとの関係式を、試験溶接を行うことにより同定する試験溶接ステップと、
実際の溶接において、溶接電流Ｉを検出して目標電流からの電流変化量ΔＩを算出して、前記関係式に前記算出した電流変化量ΔＩを代入することにより前記トーチから溶接対象母材までの目標距離からの距離変化量ΔＬを算出して、前記算出した距離変化量ΔＬが減少するように前記トーチの先端位置をフィードバック制御する制御ステップと、
を含んで構成されていることを特徴とするアーク倣い溶接方法。
【請求項２】
前記溶融特性式は、ワイヤ送給速度Ｖｆが溶接電流Ｉと距離Ｌとで表される関数であって、
前記関係式は、前記溶融特性式を微分した式で表される関数であることを特徴とする請求項１に記載のアーク倣い溶接方法。
【請求項３】
前記溶融特性式は、Ｖｆ＝Ａ・Ｉ＋Ｂ・Ｌ・Ｉ２（Ａ、Ｂは定数）で表され、
前記関係式は、ｄＩ／ｄＬ＝（−Ｂ・Ｉ２）／（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）で表されることを特徴とする請求項２に記載のアーク倣い溶接方法。
【請求項４】
前記試験溶接ステップは、溶接対象母材を平板として、距離Ｌおよびアーク長Ｌａが略一定となるように、一定速度で直線動作させた試験溶接において、溶接電流または溶接電圧を所望のパターンで時系列的に変化させて溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖおよび送給速度Ｖｆを計測して、これらの計測結果に基づいて定数Ａおよび定数Ｂを同定することを特徴とする請求項３に記載のアーク倣い溶接方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のアーク倣い溶接方法を実現する制御部を備えることを特徴とする溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、自動溶接装置または溶接ロボットを用いたアーク溶接技術に関し、特に、高い位置精度でアーク倣い溶接を可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接においては、溶接電流・溶接電圧等の電気的変化に基づいて、溶接すべき継手位置とワイヤ先端位置とのズレ量を検出し、これを補正することによって溶接線を自動追従する「アーク倣い」が良く用いられている。これは、対象ワークの設置誤差、加工誤差、加工中の変形等によって発生する加工具(溶接トーチ)の狙い位置のズレを検出して補正することにより、溶接欠陥を防止し、自動化率を向上させることが目的である。
【０００３】
このようなアーク倣いの原理は、溶接ワイヤの突き出し長さ（正確に言えば、トーチ給電箇所〜母材間の距離Ｌ）の変化に応じて、溶接電流(あるいは溶接電圧)が変化することを利用して、ウィビング動作時のアーク電流波形またはアーク電圧波形の非対称性から、トーチの狙い位置のズレを検出して、これを自動溶接装置あるいは溶接ロボットシステムにフィードバックして、トーチ先端位置のズレがなくなる方向に修正することにより、溶接線を自動追従する。なお、溶接電源として定電圧電源を用いるＭＩＧ・ＭＡＧの場合には、アーク電流波形を用い、ＴＩＧ等の定電流電源または垂下特性電源を用いる場合には、アーク電圧波形を用いる。
【０００４】
このようなアーク倣い制御として、特開２０１０−１２００４２号公報（特許文献１）に開示された「ロボット用アークセンサの倣いパラメータの設定方法およびロボット用アークセンサの倣いパラメータの設定方法」がある。
この特許文献１は、シフト量が異なる複数の区間で区切られた教示線上に沿って溶接トーチを溶接させながら移動させる際、前記区間毎に定められているシフト量に応じて前記溶接トーチをシフトさせて移動させる移動工程と、前記区間毎に移動中の溶接トーチに供給されてサンプリングされた電気量を、該サンプリングする周期よりも長い所定周期毎に平均化する平均化工程と、該平均化した値と基準値との差分値を算出する差分値算出工程と、前記区間毎の前記差分値の平均差分値を算出する平均差分値算出工程と、前記区間毎の前記差分値の平均差分値に基づいて回帰直線および該回帰直線と前記平均差分値との相関係数を求める回帰直線および相関係数取得工程と、前記回帰直線の傾き、および切片に関係する倣いに関するパラメータを前記相関係数に基づいて評価して、該パラメータを倣いパラメータとして設定する評価工程を含むことを特徴とするロボット用アークセンサの倣いパラメータの設定方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、アーク倣いは溶接電流(または溶接電圧)の変化量に応じ、トーチ先端動作軌跡を溶接線に対して直角に位置修正するフィードバック制御であり、そのフィードバックゲインが小さすぎると、溶接線ズレに対する追従性が悪くなり、誤差の大きなワークに追従できなくなる。また、そのフィードバックゲインが大きすぎると、オーバーシュートが発生したり、ノイズによる誤検出が発生したりして、蛇行または溶接線からの逸脱が発生することになり、適正な値に調整する必要がある。
【０００７】
特許文献１に開示された技術は、このフィードバックゲイン（倣いゲイン）を決定するため、電流差ｙと修正量ｘとの関係を単純な一次式（ｙ＝ａ・ｘ＋ｂ）として定義し、既知のズレｘ［ｍｍ］を与えた時の、計測した実溶接電流差ｙ［Ａ］から一次式における定数ａ、ｂを求めることを前提とし、その調整方法を自動化することを特徴としている。
すなわち、従来、これらの調整作業は、試験溶接にてオペレータが倣いの追従状態を目視しながら、パラメータを微調整するという極めて繊細で、スキルが必要な作業であった
。特許文献１はこの調整作業の属人性を排除することを目的として、
（１）ズレ量が定められた特定試験用動作パターンを溶接ロボット／自動溶接装置で動作させ、
（２）動作中の溶接電流をサンプリングし、
（３）ズレ量と電流・電圧データとを元に回帰直線を求め、定数ａ，ｂを自動算出
することにより、誰でも簡単に調整が可能となることを特徴としている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、以下のような問題点がある。
（問題点１）溶接機器・対象開先等の組み合わせ毎に多大な調整実験が必要とされる。
例えば、ウィビング時の電流変化は、シールドガスの種類（ＣＯ２、Ａｒ＋ＣＯ２）、ワイヤ径（１．０、１．２、１．４、１．６ｍｍφ）、ワイヤ突出し長さ（２０〜２５ｍｍ程度）、開先種別(Ｖ、Ｌ、レ、重ね)および開先角度により変化し、倣いゲインおよびオフセットの最適値も、一般的にはこれら条件毎に異なり、特許文献１が開示する調整方法では、これら条件の組み合わせ分の膨大な実験が必要であり、網羅的に実行するのは極めて困難である。
【０００９】
（問題点２）低電流〜高電流まで、本来の倣い性能を発揮できない。
倣いゲインの最適値は、電流値によって変化し、一般に電流が高いほど倣い感度が高くなるため、逆にゲインは低くする必要がある。しかしながら、この調整方法では、倣い感度ａを「定数」としているため、低電流域〜高電流域のすべての領域において追従性能を発揮できる最適値は選択できず、適用範囲を特定の電流域に限定したり、低電流域での追従性能を落として使用したりせざるを得ない。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、試行錯誤的な溶接実験による調整工数を低減するとともに、溶接条件に応じた制御ゲインの最適化を達成することができる、アーク倣い溶接方法および溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係るアーク倣い溶接方法および溶接装置は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のある局面に係るアーク倣い溶接方法は、溶接方向に対してトーチを揺動させるウィビング機能を備えた消耗電極型の溶接装置におけるアーク倣い溶接方法である。このアーク倣い溶接方法は、溶接ワイヤの溶融特性式から得られる関係式であって、電流変化量ΔＩと前記トーチから溶接対象母材までの距離Ｌの変化量である距離変化量ΔＬとの関係式を、試験溶接を行うことにより同定する試験溶接ステップと、実際の溶接において、溶接電流Ｉを検出して目標電流からの電流変化量ΔＩを算出して、前記関係式に前記算出した電流変化量ΔＩを代入することにより前記トーチから溶接対象母材までの目標距離からの距離変化量ΔＬを算出して、前記算出した距離変化量ΔＬが減少するように前記トーチの先端位置をフィードバック制御する制御ステップと、を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記溶融特性式は、ワイヤ送給速度Ｖｆが溶接電流Ｉと距離Ｌとで表される関数であって、前記関係式は、前記溶融特性式を微分した式で表される関数であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記溶融特性式は、Ｖｆ＝Ａ・Ｉ＋Ｂ・Ｌ・Ｉ２（Ａ、Ｂは定数）で表され、前記関係式は、ｄＩ／ｄＬ＝（−Ｂ・Ｉ２）／（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）で表されるように構成することができる。
【００１３】
さらに好ましくは、前記試験溶接ステップは、溶接対象母材を平板として、距離Ｌおよびアーク長Ｌａが略一定となるように、一定速度で直線動作させた試験溶接において、溶接電流または溶接電圧を所望のパターンで時系列的に変化させて溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖおよび送給速度Ｖｆを計測して、これらの計測結果に基づいて定数Ａおよび定数Ｂを同定するように構成することができる。
【００１４】
また、本発明の別の局面に係るアーク倣い溶接装置は、上述したいずれかのアーク倣い溶接方法を実現する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るアーク倣い溶接方法および溶接装置を用いることにより、試行錯誤的な溶接実験による調整工数を低減するとともに、溶接条件に応じた制御ゲインの最適化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るアーク倣い溶接方法が適用される溶接ロボットの全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るアーク倣い溶接方法における試験溶接ステップを説明するための図である。
【図３】図２に示す試験溶接ステップにおける指令電流と指令電圧の時間的変化を示す図である。
【図４】図２に示す試験溶接ステップにおいて計測された電流波形を示す図である。
【図５】図２に示す試験溶接ステップにおける溶融特性式の同定方法を示す図である。
【図６】電流と電流変化率ｄＩ／ｄＬｔとの関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るアーク倣い溶接方法における制御ステップを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係るアーク倣い溶接方法およびその方法を実現する制御部を備えた溶接装置を、図面に基づき詳しく説明する。なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。また、以下においては、溶接動作を行う機器を、溶接トーチを傾動動作（ウィビング動作）させる多関節の溶接ロボットとして説明するがこれは一例に過ぎず、汎用のロボットではなく、専用の自動溶接装置であっても構わない。
【００１８】
まず、本実施の形態に係るアーク倣い溶接方法が適用される垂直多関節型のロボットシステム１の概要について説明する。
図１に示すように、このロボットシステム１は、溶接ロボット２と、教示ペンダント３を備えた制御装置４と、パソコン５（パーソナルコンピュータ）とを含む。溶接ロボット２は垂直多関節型の６軸の産業用ロボットであり、その先端に溶接トーチなどから構成される溶接ツールが設けられている。この溶接ロボット２はそれ自体を移動させるスライダ（図示せず）に搭載されていてもよい。
【００１９】
制御装置４は、溶接ロボット２を、予め教示したプログラムに従って制御する。このプログラムは、制御装置４に接続された教示ペンダント３を使用して作成する場合や、パソコン５を利用したオフライン教示システムを使用して作成する場合がある。いずれの場合であっても、このプログラムは、実際の動作の前に予め作成される。パソコン５により作成されたプログラムは、記憶媒体等を介して制御装置４に受渡しされたり、データ通信により制御装置４に転送されたりする。
【００２０】
パソコン５、すなわちオフライフ教示システムは、表示装置としてグラフィック表示可能なディスプレイを備え、入力装置としてキーボードまたはマウスを備える。また、ワークのＣＡＤ情報を取込むために、記憶装置または通信装置が設けられている。
ところで、本実施の形態に係るアーク倣い溶接方法は、制御装置４内に設けられた制御部により実行され、試行錯誤的な溶接実験による調整工数を低減するとともに、溶接条件に応じた制御ゲインの最適化を達成することができる。
【００２１】
このアーク倣い溶接方法は、溶接方向に対してトーチを揺動させるウィビング機能を備えた消耗電極型の溶接ロボット２におけるアーク倣い溶接方法である。このアーク倣い溶接方法は、以下の試験溶接ステップと制御ステップとで構成される。
試験溶接ステップにおいては、溶接ワイヤの溶融特性式（電流−送給速度特性）である関数、
Ｖｆ＝Ａ・Ｉ＋Ｂ・Ｌ・Ｉ２          (1)
Ｖｆ：ワイヤ送給速度、
Ｉ：溶接電流、
Ｌ：トーチから溶接対象母材までの距離、
Ａ：定数、
Ｂ：定数）
を用いるようにしている。
【００２２】
詳しくは、Ｖｆ＝一定として式（１）を微分することで、式（２）の関係式を求める。
ｄＩ／ｄＬ＝（−Ｂ・Ｉ２）／（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）      (2)
その上で、試験溶接を行うことにより、定数Ａおよび定数Ｂを同定して算出する。
制御ステップにおいては、実際の溶接において、溶接電流Ｉを検出して目標電流からの電流変化量ΔＩを算出して、関係式に算出した電流変化量ΔＩを代入することによりトーチから溶接対象母材までの目標距離からの距離変化量ΔＬを算出して、算出した距離変化量ΔＬが減少するようにトーチの先端位置をフィードバック制御する。
【００２３】
なお、シールドガス種類およびワイヤ種類はそれぞれ１種類に固定されており、溶接電源はＭＩＧ／ＭＡＧで一般的な定電圧特性のものであり、溶接電圧は各電流設定値毎に、調整済みであることが前提とする。
以下において、試験溶接ステップと制御ステップとに分けて詳しく説明する。
試験溶接ステップは、溶接対象母材を平板として、距離Ｌおよびアーク長Ｌａが略一定となるように、一定速度で直線動作させて行われる。このとき、溶接電流または溶接電圧を所望のパターンで時系列的に変化させて溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖおよび送給速度Ｖｆを計測して、これらの計測結果に基づいて式（２）における定数Ａおよび定数Ｂを同定する。
【００２４】
図２に示すように、この試験溶接ステップにおいては、ビードオンプレート溶接が行われる。
この試験溶接ステップにおいては、トーチの給電チップ〜平板間距離Ｌが一定（Ｌ０）のまま、Ｐ１からＰ２まで一定速度で直線動作するように溶接ロボット２はプログラムされている。Ｐ１でアークを発生させ溶接を行いＰ２で溶接を終了する。この際、ウィビングは行わなず、開先加工も不要な単なる「平板」上で直線溶接するだけの単純なビードオンプレート溶接が行われるだけで良い。また、給電チップ〜平板間距離Ｌ０は、事前に定められた「標準トーチ高さ」であり、ワイヤ径１．２ｍｍφの場合、１５〜２２ｍｍが用いられる。
【００２５】
図３に、この試験溶接ステップにおける指令電流および指令電圧の時間的変化を示す。
図３に示すように、溶接条件はＰ１からＰ２までの間において、設定電圧は一定で、設定電流はＰ１からＰ２に向かって、図３のように区間１、区間２、区間３、・・・、区間Ｎと、ステップ状に上昇させる。指令電圧が一定で、溶接電源が定電圧特性である場合、溶接電圧とアーク長Ｌａはほぼ比例することから、本実施の形態ではアーク長Ｌａはほぼ一定値(Ｌａ０)とみなすことができる。通常、アーク長は２〜４ｍｍとなるように電圧は設定される。
【００２６】
なお、試験溶接ステップ（調整時）においては、溶接電源および送給装置に、溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖ、ワイヤ送給速度Ｖｆを計測するセンサが装着されており、溶接ロボット２の制御部は、これらの計測データを一定周期毎にサンプリングし、メモリに記録している。
図４を参照しつつ、このように計測された記録される溶接電流・電圧波形について、説明する。
【００２７】
Ｐ１からＰ２まで移動させて、記録された溶接電流・電圧波形は、図４に示すように、高周波ノイズ成分を含んでいる。このため、これらを平滑化することにより、ノイズを除去する。
次に、これらの計測データに基づいて、各区間毎の「溶接電流平均値Ｉ」と「送給速度平均値Ｖｆ」とを求め、これら（Ｉ、Ｖｆ）のデータ群を作成する。
【００２８】
次に、公知の溶接ワイヤの溶融特性式である式（１）、すなわち、Ｖｆ＝Ａ・Ｉ＋Ｂ・Ｌ・Ｉ２のパラメータである定数Ａおよび定数Ｂを求める。
ここで、図５に示すように、ワイヤ突き出し長さＬ＝標準トーチ高さＬ０−アーク長Ｌａ０とし、実験データ群（Ｉ、Ｖｆ）に基づいて、公知の２次多項式の曲線回帰手法を用いて、パラメータである定数Ａおよび定数Ｂを同定する。
【００２９】
溶接ワイヤの溶融特性式Ｖｆ＝Ａ・Ｉ＋Ｂ・Ｌ・Ｉ２（式（１））を、ワイヤ突出し長さＬで微分すると、電流変化率ｄＩ／ｄＬ［Ａ／ｍｍ］＝（−Ｂ・Ｉ２）／（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）（式（２））となる。この電流変化率が、上述した倣い感度に相当し、この値が大きいほど、ズレに対する電流変化量は大きく、ズレ量検出の分解能が高いことを意味する。
【００３０】
ここで、溶接電源が定電圧特性、かつ、溶接電圧Ｖが一定であることから、アーク長Ｌａはほぼ一定であり、ワイヤ突き出し長さの変化ｄＬ≒トーチ〜母材間距離の変化ｄＬｔであるので、ｄＩ／ｄＬ≒ｄＩ／ｄＬｔとみなしてよい。
したがって、式（２）すなわち電流変化率ｄＩ／ｄＬの式に同定した定数Ａおよび定数Ｂを代入することにより、トーチ〜母材間距離Ｌｔが変化した際の電流変化率ｄＩ／ｄＬｔ［Ａ／ｍｍ］を求めることができる。
【００３１】
参考までに、定数Ａおよび定数Ｂの値は、Ａ＝０．１〜０．４［ｍｍ／ｓ・Ａ］、Ｂ＝１０−４〜１０−５［ｍｍ／ｓ・Ａ２］である。たとえば、図５に示す場合には、Ａ＝０．１８６［ｍｍ／ｓ・Ａ］、Ｂ＝０．００００８２２［ｍｍ／ｓ・Ａ２］となる。なお、特許文献１によると、Ａ＝０．３３［ｍｍ／ｓ・Ａ］、Ｂ＝０．００００４６５［ｍｍ／ｓ・Ａ２］である。
【００３２】
図６に示すように、電流変化率の式により、電流変化率ｄＩ／ｄＬｔ［Ａ／ｍｍ］は、電流値が大きいほど大きくなる。これは、大電流ほど倣いが高感度になることを意味しており、溶接電流が大きいほど、電流変化量からズレ量への換算係数Ｋは小さくする、すなわちゲインを小さくする必要があることを意味している。
以下、試験溶接ステップの後に実行される制御ステップ（試験溶接ステップで調整したパラメータを用いた倣い制御ステップ）について説明する。
【００３３】
以下においては、図７に示すように、開先角度９０度の下向き隅肉（Ｖ開先）であり、トーチは溶接線に対して対称に振幅Ｗでウィビング動作する場合の倣い制御について説明する。
＜ステップ１＞
開先形状を設定し、トーチ高さ方向のズレΔＬｔと左右方向のズレΔＸとの関係を求める。図７に示すような場合（９０度の下向きＶ開先の場合）には、ΔＬｔ＝２ΔＸとなる。
【００３４】
なお、ΔＬｔとΔＸとの関係は、開先形状が既知であれは決定できる。たとえば、Ｖ開先で開先角度がθの場合には、ΔＬｔ＝２ｔａｎ（θ／２）となる。図７は、θ＝９０度の場合を示している。
＜ステップ２＞
ウィビング動作しながら溶接を開始して倣い制御も開始する。このとき、フィードバックゲインＫを電流Ｉの関数Ｋ（Ｉ）として、電流変化率ｄＩ／ｄＬの逆数を用いる。このときの電流Ｉはウィビング中心での平均電流とする。
【００３５】
つまり、フィードバックゲインＫ（Ｉ）は、
Ｋ（Ｉ）＝ｄＬ／ｄＩ＝（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）／（−Ｂ・Ｉ２）      (3)
で表される。
＜ステップ３＞
左端および右端における溶接電流ＩＬ、ＩＲを計測して、電流変化分をΔＩ＝ＩＬ−ＩＲにより算出して、式（３）で示されるフィードバックゲインＫ（Ｉ）を用いてトーチ高さの変化ΔＬｔを求める。このとき、ΔＬｔ＝Ｋ（Ｉ）・ΔＩとなる。
【００３６】
＜ステップ４＞
上述したように、ΔＬｔ＝２ΔＸであるこから、トーチを左方向にΔＸ＝ΔＬｔ／２だけ位置修正する。
なお、対象開先が変更された場合、たとえば開先角度が変更された場合であっても、上
述したステップ１における「トーチ高さ方向のズレΔＬｔと左右方向のズレΔＸとの関係」を変更するだけで、倣い制御を適用することができる。
【００３７】
以上のようにして、本実施の形態に係るアーク倣い溶接方法によると、従来の倣い制御が「ゲイン・オフセット」による単純なフィードバック制御であったのに対して、倣い制御にワイヤ溶融特性という「物理モデル」を用いることを特徴としており、物理モデル導入により、試行錯誤的な溶接実験による調整工数低減と、溶接条件に応じた制御ゲインの最適化を達成することができる。具体的には、以下の作用効果を発現する。
【００３８】
（効果１）倣い調整工数が大幅に低減でき、調整済みパラメータの流用性が高い。
本実施の形態に係るアーク倣い溶接方法における溶接ワイヤの溶融特性式は、使用するワイヤの材質・径およびシールドガスの種類で決定される。当然、本実施の形態に係るアーク溶接方法を用いても条件毎に、試験溶接ステップは必要であるが、一旦調整で求めたパラメータは、条件が一致すれば、新規装置であっても改めて調整する必要はなく、調整済みパラメータの流用性が極めて高い。また、上述した溶接ワイヤの溶融特性の調整時（試験溶接ステップ）においては、平板鋼板等の単純なワークでよく、従来のような開先加工されたものは不要であり、結果として調整工数を大幅に低減できる。
【００３９】
（効果２）開先形状の変更に柔軟に対応できる。
本実施の形態に係るアーク倣い溶接方法において、電流の変化量ΔＩ［Ａ］ が定量的なトーチ〜母材間距離ΔＬ［ｍｍ］に換算できるので、開先形状が変更されても、形状に応じたズレがない場合の「トーチ〜母材間距離Ｌ」を計算することにより倣い調整が簡単に行え、変更にも迅速に対応することができる。
【００４０】
（効果３）低電流〜高電流域まで最適な制御ゲインとなり追従性能が向上する。
本実施の形態に係るアーク倣い溶接方法において、「ワイヤ溶融速度が電流によって変化する現象」を利用し、溶接電流を考慮したズレ量ΔＬを算出している。これは、倣い制御のフィードバックゲインを固定でなく、電流によって最適な値にしていることを意味しており、低電流〜高電流の広範囲で最大限の追従性能を発揮することができる。
【００４１】
ここで、実際のＭＩＧ／ＭＡＧ溶接においては、短絡、溶融池振動、溶滴移行の影響で、電流波形にノイズが重畳され、計測電流値がばらつくことがある。この対策として、倣い感度をあえて鈍らす（ゲインを下げる）必要があり、式（３）で示されるＫ（Ｉ）に、定数α（０〜１）を乗算することで得られる式（３）’を用いるようにするとよい。
Ｋ（Ｉ）＝ｄＬ／ｄＩ＝α・（（Ａ＋２Ｂ・Ｌ・Ｉ）／（−Ｂ・Ｉ２））    (3)'
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１    ロボットシステム
２    溶接ロボット
３    教示ペンダント
４    制御装置
５    パソコン
【図３】
2014030841.tif 000003
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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