【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年5月13日(2011.5.13)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気アーク段階（３６）と短絡段階（３９）とを周期的に交互に実施する溶接方法であって、
前記電気アーク段階（３６）の期間は、溶接ワイヤ（１３）がワークピース（１６）に向かってこのワークピース（１６）と接触するまで移動し、続いて、短絡形成後、短絡段階（３９）の期間は、溶接ワイヤ（１３）は逆転し、ワークピース（１６）から離れる方向に移動し、
溶接電流（Ｉ）及び溶接電圧（Ｕ）のいずれかは、前記電気アーク段階（３６）の期間、溶接ワイヤ（１３）が溶融して溶滴を形成し、前記短絡段階（３９）の期間、短絡が開放されるのを溶接電流（Ｉ）によって阻止できるように、制御され、
複数の溶接パラメータが、溶接方法を決定するために設定される、溶接方法において、
制御要素を介して、複数の前記溶接パラメータの一つとして、秒当たりの前記電気アーク段階（３６）及び前記短絡段階（３９）の回数を決定する溶接ワイヤ（１３）の移動周波数と、少なくとも一つの追加の溶接パラメータが設定され、そして、予め設定された移動周波数（４０）を得るために必要な総ての他の溶接パラメータが、制御装置（４）によって決定され、設定され、制御される、ことを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
前記移動周波数（４０）に加えて材料厚みが設定される、ことを特徴とする請求項１記載の溶接方法。
【請求項３】
前記移動周波数（４０）に加えて前記溶接ワイヤ（１３）の直径が設定される、ことを特徴とする、請求項１に記載の溶接方法。
【請求項４】
前記移動周波数（４０）に加えて前記溶接ワイヤ（１３）の溶融速度が設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項５】
前記溶接パラメータとしての前記溶接電流（Ｉ）及びワイヤ供給速度（Ｖ）は、前記溶接ワイヤ（１３）に前記溶滴（３７）を形成するための時間に亘り、前記ワークピース（１６）に対する前記溶接ワイヤ（１３）の一定距離（３３）が、一定の前記ワイヤ供給速度（Ｖ）で達成されるように制御され、
前記一定距離（３３）は、前記溶接ワイヤ（１３）と前記ワークピース（１６）との間の電気アーク（１５）の長さに対応している、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項６】
前記電気アーク段階（３６）の期間、前記短絡段階（３９）を開始するために、前記溶接ワイヤ（１３）のさらなる溶融の無い溶融状態で前記溶接ワイヤ（１３）の前記溶滴（３７）を維持すべく、前記溶接電流（Ｉ）が低下される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項７】
前記電気アーク段階（３６）の期間、前記短絡段階（３９）を開始するために、溶接電流（Ｉ）が低下している間又は低下した後、短絡が生じるまで、前記溶接ワイヤ（１３）と前記ワークピース（１６）との間の電気アーク（１５）の長さを短縮するように、前記ワイヤ供給速度（Ｖ）が増加される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項８】
前記短絡段階（３９）の期間中において、次の電気アーク段階（３６）が設定された前記移動周波数（４０）で開始するように、前記短絡段階（３９）の期間を変化させるべく前記溶接パラメータが制御される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項９】
前記移動周波数（４０）に加えて、前記ワークピース（１６）への熱入力が設定され、そして、前記電気アーク段階（３６）の期間に対する前記短絡段階（３９）の期間の比率及び溶接電流（Ｉ）のプロファイルのいずれかが、設定熱入力の関数として固定される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項１０】
前記移動周波数（４０）は、１Ｈｚと１５０Ｈｚの間で設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項１１】
溶融バス振動の周波数は、前記溶接ワイヤ（１３）の移動周波数（４０）を介して影響を受ける、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項１２】
前記溶接パラメータは、電気アーク（１５）の長さ及び溶接電圧（Ｕ）のいずれかの定義されたプロファイルの関数として決定され、設定され、制御される、ことを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
【請求項１３】
溶接装置（１）と、操作データ及びプログラムの少なくともいずれかを含む少なくとも一つの制御装置（４）と、電流源（２）と、溶接ワイヤ（１３）を移送するためのワイヤフィーダ（１１）と、溶接装置（１）に接続可能な溶接トーチ（１０）と、溶接パラメータを設定するための少なくとも二つの制御要素を有する入出力装置（２２）と、を備えた溶接設備において、
秒当たりの電気アーク段階（３６）と短絡段階（３９）の回数を定義するための移動周波数（４）を設定するための制御要素は、入出力装置（２２）上に配置されている、ことを特徴とする溶接設備。
【請求項１４】
前記移動周波数（４０）を設定するための制御要素は、回転ノブ（６８）であって、この回転ノブ（６８）の傍又は上には、目盛りが配置されている、ことを特徴とする請求項１３に記載の溶接設備。
【請求項１５】
ワークピース（１６）の材料及び材料厚みを設定するための制御要素は、入出力装置（２２）上に配置されている、ことを特徴とする請求項１３に記載の溶接設備。
【請求項１６】
前記ワークピース（１６）の材料及び材料厚みを設定するための制御要素は、回転ノブ（６９）であって、この回転ノブ（６９）の傍又は上に配置されると共に、材料及び材料厚みを標示する目盛りが配置されている、ことを特徴とする請求項１５に記載の溶接設備。
【請求項１７】
ワークピース（１６）への熱入力の値を設定するための制御要素は、入出力装置（２２）上に配置されている、ことを特徴とする請求項１３に記載の溶接設備。
【請求項１８】
前記ワークピース（１６）への熱入力の値を設定するための制御要素は、回転ノブ（７３）であって、この回転ノブ（７３）の傍又は上に配置されると共に、熱入力を標示する目盛りが配置されている、ことを特徴とする請求項１７に記載の溶接設備。
【請求項１９】
少なくとも一つの制御要素は、入力分野を有するディスプレイで構成されている、ことを特徴とする請求項１３に記載の溶接設備。
【請求項２０】
少なくとも一つの制御要素は、タッチスクリーンで構成されている、ことを特徴とする請求項１９に記載の溶接設備。
【請求項２１】
溶接パラメータとしての移動周波数（４０）及び熱入力のための値を設定するための遠隔コントローラを、溶接トーチ（１０）上に配置する、ことを特徴とする請求項１３に記載の溶接設備。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】溶接方法及び溶接設備
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接方法に関する。以下、この溶接方法をＣＭＴ方法と記載する。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、電気アーク段階と短絡段階とを周期的に交互に繰り返すことよって定義付けられる溶接方法（コールドメタルトランスファ溶接（ＣＭＴ溶接）を開発しており、この溶接方法は、電気アーク段階の期間中、溶接ワイヤは、ワークピースに当接するまでワークピース側に向けて移動され、続いて、短絡開始後、短絡段階の期間中は、ワイヤの動きが逆転し、溶接ワイヤはワークピースから離れる方向に移動する。電気アーク段階の期間中に溶接ワイヤが溶融されて溶滴を形成し、かつ、短絡段階の期間中に短絡の開放が溶接電流によって防がれるように、電流及び電圧の少なくともいずれかが制御され、そして、溶接プロセスを決定するための溶接パラメータが設定される。
【０００３】
前記溶接方法において、溶接ワイヤは、短絡段階の後、通常は、短絡が開放されるまで、あるいは、ワークピースから定義された距離だけ離れるまで、あるいは、定義された時間だけ、ワークピースから離れる方向に移動する。
【０００４】
本発明は、さらに溶接設備に関し、該溶接設備は、溶接装置と、操作データ又は操作プログラム用のメモリを内蔵する少なくとも一つの制御装置と、電流源と、溶接ワイヤを移動するためのワイヤフィーダと、溶接装置に接続可能な溶接トーチと、溶接パラメータを設定するための少なくとも二つの制御要素を含む入力又は出力装置と、を備えている。
【０００５】
ＥＰ１３８４５４７Ａ２には、良く知られた溶接電流制御方法が開示されており、この方法では、溶接電流の波形は、少なくとも電気アーク部分と短絡部分と、から構成されている。この溶接方法において、短絡段階は、溶接ワイヤをワークピースに接触させるまで移動させることによって開始し、一方、電気アーク段階は溶接ワイヤを逆向きに移動させることにより開始する。溶接電流の短絡部分は、電気アークを形成するためにワークピースから溶接ワイヤが上昇する前の短絡段階の期間中、適用されている。
【０００６】
短絡部分は、短絡段階の期間中に、高電流が溶接ワイヤ及びワークピースを通過するような溶接電流の期間において電流値を最大にする。溶接電流の低量電気アーク部分は、電気アークを形成しつつ溶接ワイヤが逆向きに移動する時に適用される。溶接電流の波形と溶接ワイヤの戻り側への移動は、異なった幾つかの段階を備えているが、それぞれ調節されている。その場合、周期的に交互に繰り返す電気アーク段階と短絡段階の継続時間は、溶接装置で直接に設定することができないが、溶接電流のような溶接パラメータを介して間接的に設定することはできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＥＰ１９７３８７８５Ａ１には、電気アーク段階と短絡段階が周期的に交互に繰り返される溶接方法における電気溶接エネルギー源が記載されている。しかし、溶接プロセスを定義するための溶接パラメータの新しい設定方法は、比較的複雑であり、殆どの場合、オペレータの適切な知識が必要となる。
【０００８】
ＵＳ２００２／０１５３３６３には、溶接ワイヤの溶融範囲が制御可能な溶接方法が開示されている。しかし、他の従来の溶接方法のように、溶接方法の定義は、溶接装置において、非常に多くの溶接パラメータと、オペレータの適切な知識を必要とする。
【０００９】
本発明の目的は、可能な限り溶接装置での設定数を少なくしつつ、最適な溶接結果と最適な溶接品質を得られる個々の溶接パラメータ間の複雑な相互関係の使用が可能となる、上記定義された溶接方法及び溶接設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
溶接方法における本発明の目的を達成するために、制御要素を経由して、複数の溶接パラメータの一つとして、秒当たりの電気アーク段階及び短絡段階の回数を決定する溶接ワイヤの移動周波数と、少なくとも一つの追加の溶接パラメータとが設定され、そして、予め設定された移動周波数を得るために必要な総ての他の溶接パラメータが、制御装置により、決定され、設定され、制御される。故に、移動周波数は、電気アーク段階と短絡段階によってそれぞれ形成される毎秒の期間数を表す。ユーザーは、前記移動周波数と、少なくともさらに一つの溶接パラメータとを設定し、その結果、これらデータに基づいて、制御装置は、自動的に、総ての他の必要なパラメータ、たとえば溶接電流及びワイヤ供給速度等のパラメータを決定し、設定し、制御するであろう。前記設定された移動周波数は、溶接作業中、維持されるであろう。ユーザーには、如何なる特別の溶接技術が要求されることはない。そして、また、非常に迅速で、かつ、ユーザーにとって使い勝手の良いように調整された設備を提供することができる。同時に、溶融バス内へのフィラー材の画一的な導入が安全に行え、そして、それ故、改良されたワークピースの接続構造が達成される。溶接作業中、たとえば電気アークの長さの変化時における各種障害にも拘わらず、一定の移動周波数、及びそれによる一定の溶接品質、そして、特に、一定の溶接幅が獲得できるであろう。関連するパラメータは、さらに、溶接電流及びワイヤ供給速度を含んでいる。
【００１１】
移動周波数に加え、材料厚み、溶接ワイヤの直径、又は溶融速度も、設定してもよい。
【００１２】
好ましくは、たとえば、溶接電流やワイヤ供給速度のような溶接パラメータは、溶接ワイヤに溶滴を形成するために必要な継続時間に亘る電気アーク段階の期間、ワークピースに対する溶接ワイヤの一定間隔が一定のワイヤ供給速度で達成されるように制御される。前記一定間隔は、溶接ワイヤとワークピースとの間の電気アークの長さに対応している。次の短絡時が、設定された移動周波数によって検知できるとともに、前者が溶接装置の制御装置によって簡単に開始できるので、溶接電流を適宜に調節し制御するための単純な方法のみで足りるのである。
【００１３】
もし、電気アーク段階の期間、短絡段階を開始するために、溶接ワイヤのさらなる溶融の無い溶融状態で溶接ワイヤの溶滴を維持すべく、溶接電流が低下されると、短絡段階は溶接スパッターを回避しつつ選択的に開始することができる。短絡段階の開始の前に溶接電流を意図的に低下させると、溶接ワイヤがワークピースと接触した状態で、継続的な遷移を確保しつつ、溶滴が溶融されている材料から引き離されるのを阻止されるように、材料電気アークの圧力の低下が生じる。
【００１４】
もし、電気アーク段階の期間、短絡を開始するために、特に溶接電流が低下している間又は低下した後、短絡が生じるまで、溶接ワイヤとワークピースとの間の電気アークの長さを短縮するために、ワイヤ供給速度が増加すると、短絡の形成までの時間を短縮することができる。これは、電気アーク段階のための時間の増加を許容し、それ故、より多量のフィラー材を溶融することができる。
【００１５】
もし、溶接ワイヤとワークピースとの間の電気アークの長さが、電気アーク段階の期間、監視されるとすれば、そして、もし、電気アークの長さの変化が溶接パラメータ、特にワイヤ供給速度及び溶接電流によって、設定移動周波数で短絡段階を生じさせるように、制御されるとすれば、陥没又は隆起のようなワークピース表面の障害が認識され、補正され、そして、短絡段階の早すぎる始動は回避されるであろう。
【００１６】
短絡段階の期間中、溶接パラメータは、設定移動周波数で次の電気アーク段階が生じるように、短絡段階の期間を変化させることを目的として制御することができる。溶融バスの温度と、それによる溶け込みの制御は、好ましい方法によって実現可能である。
【００１７】
もし、移動周波数に加えて、ワークピースへの熱入力が設定され、そして、電気アーク段階の期間に対する短絡段階の期間の比率や溶接電流のプロファイルが、設定熱入力の関数として固定されるとすれば、たとえば、熱入力の関数としての材料歪みは減少されるであろう。さらに、溶融バスの温度及び溶け込みは、それに伴って調節されるであろう。
【００１８】
好ましい手段において、移動周波数は、１Ｈｚと１５０Ｈｚの間、好ましくは、３０Ｈｚと７０Ｈｚの間で設定される。これは、特にユーザーフレンドリーな取り扱いを保証する。たとえば、チャートを用いる時、ユーザーは、ワークピースそれぞれが処理されるべき最適な移動周波数を素早く見つけることができるであろう。溶融バス振動の周波数は、溶接ワイヤの移動周波数を介して選択的に操ることができる。低移動周波数を選択することによって、溶融バスの固有振動は、溶接スパッターを回避するように単純な方法において、強く減少させることができる。同様に、移動周波数を増加させると、溶融バスの固有振動数の増加を導き、そして、それ故、好ましい方法におけるギャップ架橋性能を向上させることができる。このように、移動周波数を調節することによって、溶融バスの振動の選択的な励起が可能となる。
【００１９】
本発明のさらに別の特徴によると、溶接パラメータは、電気アークの長さや溶接電圧の定義されたプロファイルの関数として、決定され、設定され、そして制御される。これにより、たとえば、より高い溶融率を提供することができるであろう。
【００２０】
本発明の目的は、上記のように特定された溶接設備によって達成されるものであり、前記設備には、秒当たりの電気アーク段階と短絡段階の発生回数を決定する移動周波数を設定するための制御要素が、入出力装置に配置され、そして、コールドメタルトランスファ溶接方法を実施するための制御装置が、上述の特徴に従って形成されている。ＣＭＴ溶接用の移動周波数を設定するための制御要素は、必要な多くの残りの溶接パラメータの制御及び調節を可能とする。
【００２１】
移動周波数を設定するための制御要素は、回転ノブとして設計することができる。たとえば、１Ｈｚから１５０Ｈｚまでの範囲を簡単に設定及び変更できるように、それらの目盛を、ノブの傍あるいはノブの上に表示する。回転ノブを適切な形状及び寸法にすることにより、たとえ、溶接工が溶接用手袋を装着していても、簡単に操作できるであろう。
【００２２】
制御要素は、また、材料及び材料厚さを設定するための回転ノブとして形成することも可能であり、選択的に、材料及び材料厚さを表示する目盛範囲が回転ノブの傍に配設される。好ましい方法において、溶接パラメータは、回転ノブの単一の位置によって設定される。
【００２３】
ワークピース内への熱入力の値を設定するための制御要素を、入出力装置に配置することができ、これによって、ワークピース内への熱入力と該熱入力に関連する溶融バス温度を簡単に設定できる。
【００２４】
ワークピース内への熱入力の値を設定するための制御要素は、回転ノブとして形成することができ、選択的に、材料及び材料厚さを表示する目盛範囲が回転ノブの傍に配設される。上記目盛範囲は、たとえば、１から１００で表示される。
【００２５】
少なくとも一つの制御要素は、入力分野、特にタッチセンサーを備えたディスプレイで構成することも可能である。移動周波数と、ソフトウエアにおいて少なくともさらに一つの溶接パラメータと、熱入力用の値とを設定するための要素は、入力分野やグラフィックサポートによって、全体的又は部分的に形成することができる。これにより、各溶接パラメータの正確な数値の設定が可能となる。
【００２６】
好ましくは、遠隔コントローラは、溶接トーチ上に配置され、上記遠隔コントローラは、溶接パラメータ、特に移動周波数と、熱入力のための数値を設定する。これ故に、各溶接パラメータは、溶接作業の間、変化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接又はＷＩＧ／ＴＩＧ溶接のような各種溶接方法若しくは手順、又は電気溶接方法、二重ワイヤ／タンデム溶接方法、プラズマ若しくはろう付け方法のための溶接装置を示している。
【００２８】
溶接装置１は、電力要素３と、制御装置４と、これら電力要素３及び制御装置４にそれぞれ連結されたスイッチ部材５と、を含む電力源２を備えている。スイッチ部材５と制御装置４は制御弁６に接続されており、該制御弁６は、ガスタンク９と溶接トーチ１０との間のガス８用の供給ライン７内に配置されると共に、前記ガス８として、たとえば二酸化炭素、ヘリウム又はアルゴンなどの保護ガスを供給する。
【００２９】
さらに、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接で常に使用されるワイヤフィーダ１１を備えている。該ワイヤフィーダ１１は制御装置４によって制御することができ、それにより、フィラー材又は溶接ワイヤ１３は、供給ドラム１４又はワイヤコイルから供給ライン１２を経て溶接トーチ１０の領域に供給される。勿論、ワイヤフィーダ１１を溶接装置１１に一体化することも可能である。特に、図１に記載されたような付属装置として設計するよりも、従来知られているように、基礎ハウジングに一体化することができる。
【００３０】
また、溶接トーチ１０以外の適宜の工程箇所に溶接ワイヤ１３又はフィラー材を供給するようにワイヤフィーダ１１を構成することも可能である。溶接トーチ１０内の端部にはＷＩＧ／ＴＩＧ溶接の場合のように、好ましくは非消耗電極が配置されている。
【００３１】
非消耗電極（図示せず）とワークピースとの間の電気アーク１５、特に有効な電気アークを発生させるために必要な電力は、電力源２の電力要素３から、溶接ライン１７を通って、溶接トーチ１０に、特に、電極に供給される。一方、溶接されるワークピース１６、好ましくは幾つかの部品からなるワークピース１６は、別の溶接ライン１８を介して、同様に溶接装置１及び特に電力源２に連結されており、電気アーク１５を発生させ、又はプラズマジェットを形成するための溶接作業用の電力回路を形成することができるようになっている。
【００３２】
溶接トーチ１０を冷却するために、溶接トーチ１０は、流量制御部２０を有する冷却回路１０によって、流体タンクに、特に水タンク２１に接続することができる。水タンク２１から供給される冷却媒体によって溶接トーチ１０を効果的に冷却するために、流量制御部２０は、冷却回路１９、特に水タンク２１内に貯留された流体用の使用される流体ポンプが、溶接トーチ１０の作動開始と共に冷却を開始すべく冷却回路１９を起動する。
【００３３】
溶接装置１は、さらに入出力装置２２を備えており、該入出力装置２２を介して、溶接装置１の多く溶接パラメータ、操作モード又は溶接プログラムを、それぞれ設定し、呼び出すことができる。その際、入出力装置２２により設定された溶接パラメータ、操作モード又は溶接プログラムは、制御装置４に伝達され、その後、制御装置４は、溶接システム又は溶接装置１の個々の構成部品を制御したり、各制御のための基準値を予め決定したりする。図示した実施形態において、溶接トーチ１０は、さらに、ホースパック２３を介して溶接装置１又は溶接システムに接続することができる。このホースパック２３は、溶接装置１から溶接トーチ１０に至る個々のラインを収納している。また、ホースパック２３は、結合機構２４を介して溶接トーチ１０に接続され、一方、ホースパック２３内に配置された個々のラインは、溶接装置１の個々の接点に、接続ソケット又はプラグイン接続器を介して接続されている。ホースパック２３の張力緩和のために、ホースパック２３は、ハウジング２６に、特に溶接装置１の基礎ハウジングに、張力緩和手段２５を介して接続されている。勿論、溶接装置１への接続部分として、結合機構２４を利用することも可能である。
【００３４】
前述のすべての構成部品が、たとえば、ＷＩＧ装置もしくはＭＩＧ／ＭＡＧ装置又はプラズマ装置のような各種溶接方法又は溶接装置１に利用され、又は使用されるものとは限らない。すなわち、空気冷却式溶接トーチ１０のような溶接トーチ１０を装備することも可能である。
【００３５】
図２は、本発明による様々な溶接方法の一例であり、ダイヤグラム２７乃至３０は、それぞれ、溶接電圧Ｕ、溶接電流Ｉ、ワイヤ供給速度Ｖ及びワークピース１６に対する溶接ワイヤ１３の出口側先端の移動及び位置を示す図である。
【００３６】
溶接装置１又は溶接電流源を制御あるいは調節するための図示された溶接方法において、消耗電極又は溶接ワイヤ１３が使用されている。その際、ワークピース１６と溶接ワイヤ１３の溶融は、溶接ワイヤ１３とワークピース１６上の電気対極との間で発生する電離プラズマ柱又は電気アーク１３によって生じる。
【００３７】
電気アーク１５の着火は、たとえば、従来知られたリフトアーク方式等、いかなる所望の方式でも行うことができる。前記リフトアーク方式においては、着火段階３１の間、溶接ワイヤ１３にアイドル電圧を付加する。この後、溶接ワイヤ１３は、ワークピース１６に接触するまでワークピース１６側に向けて移送され、接触後、直ぐに、溶接ワイヤ１３の送給方向を逆転させることにより、短絡段階において生じる短絡が消滅する。これにより、ワークピース１６から溶接ワイヤ１３が戻ると共に、電気アーク１５が形成される。この電気アーク１５の形成は、所定距離３３あるいは所定時間に達する上死点３２に至るまで実施される。一つ又は幾つかのステップにおける着火段階３１の電流は、溶接ワイヤ１３が溶融しないように制限される。
【００３８】
高周波着火と呼ばれる電気アーク１５の最初の着火を、高周波電圧信号（図示せず）によって生じさせることもできる。
【００３９】
電気アーク１５の着火後、又は電気アーク１５が所定距離３３に達した時、上昇した熱入力（図中に破線で示す）を伴う第１の短期安定段階３４を実施することができる。短期安定段階３４は、溶接方法が適切に始まる前に所定時間に亘って実施され、その後、溶接方法が実施される。該溶接方法は、周期的に繰り返される複数の溶接工程段階により構成されている。高熱入力による短期安定段階３４は、電気アーク１５、ワークピース１６又は溶融バスの加熱の安定性をそれぞれもたらすという効果を得ることができる。さらに、溶接ワイヤ１３は、次の溶接段階が、予加熱された溶接ワイヤ１３の状態で開始できるように、短期安定段階３４によって加熱される。これによって、溶接品質が実質的に向上するであろう。
【００４０】
着火段階３１及び選択的に採用される安定段階３４の後、時点３５において、溶接方法が適切に開始され、本発明に従った以下に述べるコールドメタルトランスファー溶接方法が実施される。このＣＭＴ方法において、溶接ワイヤ１３は、電気アーク段階３６としてここに記載する工程段階において、ワークピース１６に接触するまで前進させられる。この電気アーク段階３６において、溶接ワイヤ１３の初期溶融が生じ、それにより、溶接ワイヤの先端部で溶滴３７が形成され始める。その際、電気アーク段階３６における溶接電流や溶接電圧が、いかなる溶滴の剥離も生じないように制御され、そして、短絡段階３９が開始する時点３８で短絡が生じる。短絡段階３９において、ワイヤの送給は逆転し、それによって、溶接ワイヤ１３は短絡が開放されるまで、すなわち、電気アーク１５が形成されるまで、あるいは所定距離３３や所定時間の達するまで、ワークピース１６から逆戻りする。これによって、新たな別の電気アーク段階３６が時点３５で生じ、溶接ワイヤ１３の移動の方向が上死点３２でさらに逆転し、ワークピース１６の方向に溶接ワイヤ１３を移動する。
【００４１】
溶接ワイヤ１３は、このように、溶接方法の間、ワークピース１６へ向かう移動とワークピース１６から離れる移動とを交互に実施する。そして、ワイヤフィーダ１１は次のような方法で制御される。すなわち、短絡段階３９の期間は負の信号又は溶接ワイヤ１３の後退移動が生じると共に直ぐに電気アーク１５が形成され、そして、電気アーク段階３６の間は、正の信号又はワークピース１６の方向への溶接ワイヤ１３の前進移動が生じると共に、前記電気アーク段階３６においては、溶滴形成が始まるように溶接ワイヤ１３の加熱又は溶融が影響を受けるように制御される。しかし、溶接ワイヤ１３の移動方向の制御は、必ずしも電気アーク段階３６又は短絡段階３９の発生にそれぞれ関連付けられるものではない。その理由は、電気アーク段階３６は、たとえば溶接ワイヤ１３の後退移動中に、選択的な熱入力によって溶接回路中の電流位の制御を介して、既に発生しているかも知れないからである。既に存在する電気アーク１５で、所定時間又は所定距離まで溶接ワイヤ１３をワークピース１６から離れるように移動し続けることは実現可能である。
【００４２】
溶滴離脱（切断）は、死点３２に到達後、溶接ワイヤ１３がワークピース１６に接触するまで前進することによって達成される。他の知られた物理的作用と同様に、溶接ワイヤ１３上及び溶融バス内での溶滴３７の表面張力によって、溶滴は溶接ワイヤ１３から分離する。溶接ワイヤ１３の後退移動によって、電気アーク１５の再着火が促進される。溶滴離脱を促進させるために、溶接電流Ｉの増加、特にパルス状の増加を、短絡段階３９の間で行うことができる（図示せず）。図示された実施形態において、電気アーク段階３６は、ＣＭＴ方法の継続期間中は、短絡段階３９と周期的に交互に生じる。
【００４３】
ＣＭＴ方法のさらに詳細な手順については、ここでは述べない。その理由は、後者は、溶接ワイヤ１３とワークピース１６に流れる電流が一定と変化との両極性を有すプロセスとして、従来既に知られた技術だからである。溶接方法における選択肢を広げるために、本発明においては、秒当たりの短絡又は短絡段階３９の回数を定義できるように、複数の短絡段階３９と複数の電気アーク段階３６とが発生する移動周波数４０を、好ましくは、１Ｈｚと１５０Ｈｚの間、特に３０Ｈｚと７０Ｈｚの間に設定すると共に、少なくとも溶接装置１上の一つの追加の溶接パラメータとして、たとえば、材料厚さを設定する。
【００４４】
周期的な電気アーク段階３６及び短絡段階３９の期間は、設定移動周波数４０に基づいて決定することができる。以下に述べる実施の形態において、移動周波数４０に対応する期間は、概略的に記載される。
【００４５】
圧Ｕ、又は電流Ｉは、時点３５を経過すると、第１レベルに上昇する。選択的に、この第１レベルは、全電気アーク段階３６及び短絡段階３９若しくは続く溶接工程の段階の間、常時維持される操作レベルとして固定することができる。ダイアグラム２８によると、溶接電流Ｉは、動作電流４１からなる第１部分と、基礎電流４２からなる少なくとも一の追加部分を備えており、該基礎電流４２は、電気アーク１５の確実な再着火を保障している。好ましくは、基礎電流４２は動作電流４１よりも比較的小さくなっており、たとえば、動作電流４１の電流強さは、基礎電流４２の電流強さの１．５倍から１０倍、特に、４倍から８倍にすることができる。基礎電流４２は、たとえば、５Ａから５０Ａ、特に、１０Ａから３０Ａとすることができ、それに従うと、動作電流４１は、たとえば、５０Ａから５００Ａとすることができる。
【００４６】
本発明によると、秒当たりの短絡数は、設定移動周波数４０によって定義される。移動周波数４０が、たとえば５０ＨＺとすると、秒当たりの短絡数は５０となる。これに従って、継続期間４３を決定することができる。この継続期間４３は、蓄積された数値データに基づいて、制御装置４により、あるいは蓄積された計算モジュールにより、電気アーク段階３６のための時間４４と、短絡段階３９のための時間４５と、に分割される。前記時間４４と時間４５は、略一定に保つことができる。溶接作業の間、時間４４と４５は、実際の溶接作業条件に基づき、それに応じて再設定することができる。それにより、それぞれの短絡数は常に一秒以内に達成され、若しくは一つの短絡は継続期間４３内の定義された時点３８で達成されるであろう。
【００４７】
溶接方法を実施することを可能とするために、ユーザーは、移動周波数４０に加えて、少なくとも一つの更なる溶接パラメータを設定しなければならない。それによって、制御装置４は、溶接電流Ｉ，ワイヤ速度Ｖ等に加え、少なくともこれら二つのパラメータに基づいて、残りの更なる溶接パラメータを決定できると共に、短絡又は短絡段階３９が設定移動周波数４０により達成されるように溶接方法を制御することができる。ユーザーにとって、たとえば、移動周波数４０に加え、溶接されるワークピース１６の材料や材料厚さを設定することは可能である。
【００４８】
図２の例において、ワークピース１６に対する溶接ワイヤ１３の距離３３、又は電気アーク１５の長さは、電気アーク段階３６の期間、次のように一定に保たれる。すなわち、電気アーク段階３６の期間、特に、少なくとも電気アーク段階３６の時間４４の大部分を超える間、ワイヤ供給速度Ｖが溶滴形成のための溶接ワイヤ１３の溶融率に適応するように、前記距離３３等が一定に保たれる。
【００４９】
この目的を達成するために、好ましくは一定のワイヤ供給速度Ｖが選択されると共に、それにより、一定長さの電気アーク１５若しくはワークピース１６からの溶接ワイヤ１３の一定距離３３が結果として生じるように、溶接電流Ｉが制御される。他のパラメータ、特に、溶接電流Ｉもまた、それに伴うさらに別のパラメータと共に、一定なものとして使用することができることはいうまでも無い。この結果、電気アーク段階３６の時間４４の一部となる時間４６がもたらされる。この時間４６にわたって、溶接ワイヤ１３の初期溶融が生じると共に距離３３が一定に保たれる。その溶接パラメータ、特に、動作電流Ｉやワイヤ供給速度Ｖは、制御装置４によって従属的に制御されるであろう。動作電流Ｉとワイヤ供給速度Ｖの制御は、次のようになされる。すなわち、動作電流Ｉが溶滴３７の寸法に適応され、または溶滴３７の寸法に応じて制御されると共に、フィラー材の量が、移動周波数４０に加えて設定されたパラメータに適応され、または該パラメータに応じて制御される。そこで、ワイヤ供給速度Ｖは、時間４６の間、溶接ワイヤ１３の溶融速度に適応して決定された一定の値に維持される。時間４４において、溶接パラメータを常に再調節する必要はなく、これにより、制御を簡素化できると共に制御装置、特にマイクロプロセッサーの利用を低減することができる。さらに、周期的に一定の継続期間４３は、そこでは熱入力も一定であるが、一定のフィラー材入力を提供し、その結果として、溶接の定義された外観のために、改良された光学をもたらす。時間４６の最後において、好ましくは、短絡の定義された開始のために電気アーク段階３６における時間４７内でワイヤ供給速度を増加させる。それにより、ワークピース１６に対する溶接ワイヤ１３の距離３３は、短絡が生じるまで減少する。同時に、溶接ワイヤ供給速度Ｖの増加と共に、溶接電流Ｉ若しく動作電流４１は、制御されない手段によって溶融バス内に溶滴の移動を生じさせるというよりも、溶接ワイヤ１３上に時間４６の間に形成された溶滴を残すために、微小値又は０まで低下する。これにより、電極若しくは溶接ワイヤ１３とワークピース１６との距離が減少し続けると共に、電気アーク圧力が最小まで減少する。それにより、有利な方法が確保される。すなわち、溶滴３７、若しくは溶融された材料が、ワークピース１６に溶接ワイヤ１３が接触したときに、吹き飛ばされず、電気アーク段階３６から短絡段階３９への継続的な移行と、もし避けられない場合には、溶接スパッターの効率的な減少を達成することができる。ワイヤ供給速度Ｖの増加と動作電流４１の減少は、まさに時点３８、すなわち電気アーク段階３６の最後において、短絡を発生させる。前記電気アーク段階３６の最後は、設定された移動周波数４０によって決定される。しかし、時間４６内において、電気アーク段階３６のワイヤ供給速度Ｖと、単に低くなった溶接電流Ｉ又は動作電流４１とを、維持することも可能である。しかし、その際、より長い時間４７が短絡を形成するために必要となる。このモードの方法は、非常に低い移動周波数４０が設定された場合や、溶融される材料が非常に少ない場合に、時間４６を減少させるために可能となる。
【００５０】
時点３８で短絡が生じた後、溶接ワイヤ１３が、短絡段階３８で後退することによって、時点３５において短絡が開放される（解除される）。このようにして、継続期間４３による期間は完成される。ワークピース１６から溶接ワイヤ１３が上昇している間に、新しく電気アーク１５が着火することにより、新しい継続期間４３が開始する。
【００５１】
図３は、電気アーク１５を、距離３３と比較して監視するという、さらに別の方法の変形例を示している。電気アーク１５の長さを監視（測定）することによって、たとえば、よく知られたパラメータ、溶接電流Ｉ及び溶接電圧Ｕを評価することによって、制御装置４により、ワークピース１６の表面上の不規則性を認識することができるであろう。溶接電流Ｉあるいは溶接ワイヤ供給速度Ｖのような溶接パラメータを制御することによって、不明確な短絡は、時点３８の前後で回避することができるであろう。
【００５２】
制御装置４によるカウンターリアクションが無くとも、ワークピース１６の表面に存在する上昇部分、又は上昇するように異形化されたワークピース１６の形状によって、時点４９において、定義外の早過ぎる短絡が生じる。この場合、距離３３又は電気アーク長さは、前記上昇部分４８によって短くなり、そして、溶接ワイヤ１３がワークピース１６側へ移送されている期間４７が、予想外に短くなる。電気アーク１５の長さを継続的に監視することによって、時点５０で開始する電気アーク１５が、制御装置４で予想した長さよりも短くなることを認識できるであろう。しかし、仮に、上昇部分４８が制御装置４あるいは他の制御装置によって認識されるとしても、時点５０の場合と同様に、カウンターリアクションは定義された距離３３を回復するために開始されるであろう。この目的のために、ワイヤ供給速度Ｖは、たとえば、電気アーク１５の定義された長さが再び達成されるまで（時点５１）、減速される。この後、若しくは時点５１において、ワイヤ供給速度Ｖは、制御装置４によって予め設定された元の一定の値にまで再び上昇される。短絡段階３９は、このように、正しい時点３８で開始し、監視されている移動周波数４０によって定義された継続期間４３の間、実行されるであろう。
【００５３】
一方、時点５２で明確に現れているように、電気アーク１５の長さの監視（測定）における電気アーク１５の長さの延長によって、ワークピース１６の表面上の下降、若しくは下降するように異形化されたワークピース１６の下降が、明らかにされる。制御装置４のカウンターリアクションが無い場合に、短絡は、設定移動周波数４０に従って定義された時点３８よりも後の時点５４で発生する。これを避けるために、ワイヤ供給速度Ｖは、電気アーク１５の定義された長さ又は距離３３に再び達する（時点５５）まで、下降５３を認識することにより、増加するであろう。この後、又は時点５５において、ワイヤ供給速度Ｖは、制御装置４により予め設定された元の一定の値まで、再び低下し、短絡が開始されるまで一定に維持される。
【００５４】
これらの方法は、電気アーク段階３６の期間、電気アークの長さを再度節することにより、短絡が予め設定された時点３８で生じ、そして、設定周波数４０が遵守されることを確保するであろう。
【００５５】
溶接ワイヤ供給に代えて、又は加えて、電気アークの長さの補正が溶接トーチを介して、為されるであろう。電気アーク１５の望ましい長さを実現できるように、ワークピース１６の表面の上昇を認識して溶接トーチ１０をワークピース１６から離れるように移動することによって、上記補正が為されるであろう。
【００５６】
このような電気アーク長さの監視（測定）作業は、たとえば、図２又は、以下に示す図４から図１１に示す他の実施形態においても追加的に実施可能である。
【００５７】
図４乃至図７は、予め設定されて移動周波数４０を考慮しつつ溶接パラメータの変化により、ＣＭＴ方法の実施の形態を示している。
【００５８】
電気アーク段階３６の期間、移動周波数４０を得るために、溶接パラメータを一定に維持するのではなくて、むしろ、たとえば、予め与えられたプロフィルにしたがって、経路（コース）の増減を提供することも実現可能である。その際、溶接ワイヤ１３の先端部からワークピース１６に至る電気アーク１５の長さ、又は距離３３が、電気アーク段階３６の期間中、変化する。図４によると、先に説明した各図とは反対に、ワイヤ供給速度Ｖは、ランプ関数の増加後、若しくは倣い制御を増加させることにより、時点３８で短絡に達するまで短絡電気アーク段階３６の期間中に増大させられ、これにより、溶接ワイヤ１３の端部が継続的にワークピース１６に向けて移動させられる。ワイヤ供給速度Ｖの増加と同時に、溶接電流Ｉ又は動作電流４１は、ランプ関数が落ち込んだ後、若しくは倣い制御の減少によって、電気アーク段階の期間中、時点３８で短絡が発生するまで、低い値又は０に落ちる。時間４７に対応する短絡の開始は、電気アーク段階の開始時点において既に開始しており、その理由は、距離３３が一定に保たれる時間４６が、溶接ワイヤ１３が継続的にワークピース１６に近付くことに起因して省略されるからである。この結果、継続期間４３における電気アーク段階３６の時間４４は、時間４７と一致する。
【００５９】
同様に、図５によると、時間４６の期間、ランプ関数が増加し、若しくは倣い制御が増加することによって、動作電流４１は、電気アーク段階３６の期間中、進展することができ、そして、時間４７の期間中の短絡の開始のために低い値又は０に低下する。この目的のために、ワイヤ供給速度Ｖは、ランプ関数の増加に従い、若しくは倣い制御の増加によって、時点３８で短絡に至るまで、同様に増加する。結果として、距離３３は時間４６の期間中、短絡の開始まで、略一定に維持される。その理由は、動作電流４１の増加に基づく溶接ワイヤ１３の溶融率の増加によって、ワイヤ供給速度Ｖの増加が補償されるからである。
【００６０】
図６によると、ある時間５６、溶接電流Ｉは、動作電流４１のレベルで一定に保つことができ、これと共に、ワイヤ供給速度Ｖは、短絡の時点３８まで、ランプ関数の増加により、若しくは倣い制御の増加によって、増進する。これにより、溶接ワイヤ１３は継続的にワークピース１６に接近し、それと共に、増加され又は決定された溶接ワイヤ１３の溶融が時間５６の期間中に行われ、距離３３は、時間４６の期間中は略一定に保たれる。時間５６の期間が終了した時には、短絡の早過ぎる開始が生じ、その場合、それにより、既に知られているように、時間４７の期間中に、動作電流４１が低下する。その結果、単に低い溶融率が時間４７の期間中に提供され、そして溶滴３７が溶融状態で保持される。動作電流４１が一定に保たれている期間を延長することにより、より大量のフィラー材料を溶かすことができるように、溶接ワイヤ１３の溶融が延長され、増加又は決定される。
【００６１】
図７は、電気アーク段階３６の期間中における、溶接電流Ｉ、又は動作電流４１及びワイヤ供給速度Ｖの三角形状経路と、動作電流４１の階段状の増加及び減少を示している。動作電流４１とワイヤ供給速度Ｖは、時間４６の期間中は増加し、その間、距離３３又は溶接アーク１５の長さは、一定に保たれる。この後、時間４７の期間中に、短絡の段階的な開始が生じ、短絡は決定された時点３８で発生する。
【００６２】
手動溶接分野において、電気アークの長さの関数としての制御は、特に有効に適応される。その理由は、溶接工の揺れ動きが制御装置４によって自動的に補正されるからである。ＣＭＴ方法は、このように、手動溶接でさえも、設定移動周波数４０において実施することができる。
【００６３】
図８及び図９はワークピース１６内への熱入力を変化させるための異なる方法の変形の経時変化を示している。設定移動周波数４０又は継続期間４３を監視しつつ、短絡段階３９に対する電気アーク段階３６の比率を制御することによって、溶融バスの温度とフィラー材料の量を制御することが実現可能となる。これは、たとえば、溶接装置１で設定可能な熱入力によって実施される。熱入力は、特に、電気アーク段階３６の期間を固定する。その理由は、フィラー材料量とワークピース１６内への熱入力は、次回の電気アーク１５の長さ又は時間に基づいて決定されるからである。図１３によると、熱入力用の１乃至１００の目盛を確立することが可能であり、目盛５０の熱入力は、電気アーク段階３６の期間と短絡段階３９の期間とが同じであることを意味している。もし、熱入力が、目盛５０より大きい値に選択されれば、電気アーク段階３６の期間は短絡段階３９の期間よりも長くなるであろう。反対に、熱入力が、目盛５０より小さい値に選択されれば、電気アーク段階３６の期間は減少し、短絡段階３９の期間は増加するであろう。
【００６４】
図８は、短絡段階３９に対する電気アーク段階３６の比率を、概略的に簡単に図示したものであり、該図８において、ワークピース１６内への熱入力の各種値は、個々のダイヤフラムにより選ばれる。ダイヤグラム５７では、熱入力として５０の値が選択され、ダイヤグラム５８では、熱入力として７５の値が選択され、ダイヤグラム５９では、熱入力として２５の値が選択されており、電気アーク段階３６と短絡段階３９のための各期間は、結果的にそれらダイヤグラムに従って決定される。
【００６５】
図９は、方法の変形例を概略的に示しており、溶接装置１において手動で設定される熱入力が、制御装置４によって、ワークピース１６の材料に自動的に対応するように制御される方法である。従って、移動周波数４０の個々の継続期間４３において、電気アーク段階３６に対する短絡段階３９の比率は、結果として異なったものとなっている。電気アーク段階３６と短絡段階３９のためのそれぞれの異なった時間４４及び４５は、それぞれ、変化しない状態で残っている前記継続期間４３内に存在することになる。これにより、たとえば、ワークピース１６の温度は、誤って設定された熱入力値を補償するよう、監視されることになる。継続期間４３を伴う着火段階３１の後、溶接方法は、たとえば、熱入力の設定値７５と、これにより決定される短絡段階３９に対する電気アーク段階３６の比率に基づいて、開始する。その際、ワークピース１６の温度が、たとえば、温度センサー又は熱感カメラの助けにより検出され、それに続き、制御装置４は、溶接作業の間、熱入力値と電気アーク段階３６と時間４４とを、それぞれ増減するであろう。このようにして、新しい短絡段階３９に対する電気アーク段階３６の比率が調節される。時点６０で明らかなように、ワークピース１６への熱入力は、一つあるいは幾つかの継続期間４３に亘って、短くなった電気アーク段階３６により、減少する。もし、ワークピース１６の温度が、制御装置４内にワークピース１６の材料の関数として蓄積されている閾値より低くなった場合には、熱入力の値は、制御装置４により自動的に前記温度変化に対応するように制御される。これにより、たとえば、溶接装置１において手動で設定された熱入力の値が、制御装置４によって調節され、図示された時点６１のように再度増加する。さらに、制御装置４は、特に、設定された短絡段階３９に対する電気アーク段階３６の比率の関数として、溶接パラメータ、特に、溶接電流Ｉ及びワイヤ供給速度Ｖに適応している。
【００６６】
勿論、制御装置４は、短絡段階３９の期間に対する電気アーク段階３６の期間の比率を、任意の有る値、たとえば、短絡段階３９に対する電気アーク段階３９の比率を、１／３：２／３に決定すると同時に、目盛を５０に合わせることが可能であり、それにより、数値調節時に上記比率に変更することができる。熱入力及び移動周波数４０、又は継続期間４３の制御に関係なく、電気アーク段階３６と短絡段階３９の適用に関する適切な制御は、溶接プロセス中の所定の条件の下、実現可能である。たとえば、予期しない短絡の発生時、調節された移動周波数４０に到達させると共に予め決定された継続期間４３にＣＭＴプロセスを再設定するように、制御することが可能である。
【００６７】
ワークピース１６への熱入力は溶接電流Ｉ又は作動電流４１を介して制御することも可能である。もし、たとえば、ワークピース１６内への熱入力を増加させることが必要な場合には、変化せずに残存する電気アーク段階３６のための時間４４を伴う電気アーク段階３６に対応する時間４６の期間の動作電流４１を、増加させることが可能である。これに対応して、電気アーク段階３６における時間４４の期間の動作電流４１は、ワークピース１６内への熱入力を減少に導くであろう。
【００６８】
図１０及び図１１は、所定の条件下におけるＣＭ溶接の電気アーク段階３６と短絡段階３９の制御の例を示している。
【００６９】
図１０は、たとえば、手動溶接作業中における溶融バスの移動や揺動によって生じるような非定義の短絡が、電気アーク段階３６（時点６２）で発生する場合の溶接方法の実施の形態を示している。時点６２で非定義の短絡が発生することによって、電気アーク段階３６は中断し、そのために時間４４は短くなるであろう。すなわち、定義された短絡が時点３８では発生しなくなるであろう。時点６２での非定義の短絡により、動作電流４１はベース電流４２まで急落すると共にワイヤ供給速度Ｖは逆転し、そうして、溶接ワイヤ１３はワークピース１６から引き離されるが、それらは制御装置４によって認識される。さらに、次の短絡段階３９は、制御装置４によって、時点６２で開始し、たとえば、ベース電流４２及び一定のワイヤ供給速度Ｖのような溶接パラメータに基づいて、予め決定された時間４５だけ継続するであろう。設定移動周波数４０によって規定された継続期間４３は、このようにして、短縮される。
【００７０】
設定移動周波数４０によって最初に定義された時点３８で再び短絡を開始するために、制御装置４は、各時間４４を伴う延長された電気アーク段階３６を計算し、溶接パラメータに適応させ、特に、溶接電流Ｉとワイヤ供給速度Ｖに適用させる。このようにして、短絡段階３９の後、延長された電気アーク段階３６は、より長い時間４４を伴って時点６３で発生する。この際、動作電流４１とワイヤ供給速度Ｖは、時点６２での非定義の短絡の前に、制御装置４によって予め設定された一定の電気アーク段階３６の場合と同様な、フィラー材料量と熱入力に達するように、より低い値で一定に保たれる。延長された電気アーク段階３６において、次の短絡は、距離３３が一定に維持されている延長された時間４６に続く次の時間４７において、選択的に開始するであろう。これは、既に知られた方法で実施されるものであり、動作電流４１を低下させると共にワイヤ供給速度Ｖを増加させることによって、次の短絡と該短絡に続く複数の短絡が再び溶接方法の初期に定義された時点３８で生じるように制御する方法である。
【００７１】
図１１は、手動溶接作業中において、揺動によって継続期間４３及び時間４５が延長されるかも知れない場合の溶接方法の実施の形態を示している。すなわち、溶接作業中、時点６４で開始する時間４５内に図示しているように、電気アーク段階３６の直後の短絡段階において、溶滴の離脱が都合悪く遅延するかも知れない。これは、結果として継続期間４３を延長することになる。続く電気アーク段階３６と短絡段階３９は、制御装置４によって予め定義された時間４４及び４５を伴って発生し、延長された短絡段階３９によって継続期間４３が一時的に引き延ばされる。したがって、電気アーク段階で開始する短絡は、移動周波数４０によって溶接方法の最初に設定された定義された時点３８では発生せず、遅れた時点６５で発生する。次の短絡を溶接方法の最初に定義された時点３８で再び発生させるために、制御装置４で演算されて短くなった電気アーク段階３６もしくは時間４４は、その後、時点６６で開始するであろう。溶接パラメータ、特に溶接電流又は動作電流４１及びワイヤ供給速度は増加し、フィラー材料量及び熱入力は予め決定された時間４４及び４６を伴う電気アーク段階３６と比較して短くなった時間４６において、変化せずに残るであろう。短くなった時間４６の後、既に知られている定義された短絡の開始は、定義された時点３８で短絡を発生させるように、電気アーク段階３６の期間中に、生じるであろう。定義された短絡は、このようにして、移動周波数４０によって定義された継続期間４３を伴って再び時点３８で実施されるであろう。
【００７２】
一般に、図１０及び図１１に関連して次のことを留意すべきである。電気アーク段階３６及び短絡段階３９の自動制御は幾つかの継続期間４３を含んでおり、この継続期間４３は、この継続期間４３内において、移動周波数４０によって定義されると共に短絡グリッドが生じる短絡時点の回数に及ぶものである。設定移動周波数４０の結果として生じる継続期間４３は、このように扱い難い継続期間４３である。同様に、図１０及び図１１で説明したような過大な短絡グリッドは、制御装置によって演算された短絡グリッド及び溶接方法のプロファイルを再始動し、たとえば最設定することにより、補正することができる。これは、たとえば、継続期間４３の終了後、電気アーク段階３６の初期において、または、非定義の短絡が発生した直後に、実施されるかも知れない。
【００７３】
各実施の形態で説明したように、熱入力又は溶融バス温度及びフィラー材料量が、好ましい方法によって制御されるので、移動周波数４０の監視の自動制御は、好ましくは、電気アーク段階３６において実施される。勿論、変化した時間４４又は４５は、続く時間４４若しくは４５又は工程段階によって補正することが可能となるが、それらの後において、より高いプロセッサー出力とより高い制御技術費用が必要となるであろう。
【００７４】
短絡又は短絡段階３９を始動する電気アーク段階３６において溶接電流又は動作電流を選択的に減少することにより、溶接スパッターを回避することができる。
【００７５】
移動周波数を制御することによる基本的な利点は、溶融バスの振動を抑制することと、特に、そのような振動を補償又は増加させることとを、選択できることにある。たとえば、低移動周波数４０では、溶融バスの固有振動は、溶接スパッターが殆どない静かな溶融バスを提供するように低く維持される。反対に、移動周波数４０の増加は、溶融バスの固有振動を増加させ、それにより、確実にギャップブリッジングを増進させる。
【００７６】
一般に、溶接方法では、複数の溶接パラメータが必要になり、これらの溶接パラメータのいずれかは溶接装置１に直接設定され、または、制御装置４によって直接計算され、制御される。前記各実施の形態で説明したように、少なくとも２つの溶接パラメータ、たとえば移動周波数４０と材料のような少なくとも一つの追加のパラメータとは、オペレータによって直接に溶接装置１に設定されるものである。その他のすべての溶接パラメータは、検出され、制御装置４によって計算され、制御される。
【００７７】
溶接パラメータを入力するための入出力装置２２は図１２に記載されており、設定溶接パラメータは溶接装置１の制御装置４に伝達され、それらにより各溶接作業を制御することが可能となる。図示された実施の形態においては、二つの回転ノブ６８，６９が入出力装置２２上に配置されており、移動周波数４０は一方の回転ノブ６８によって設定することができ、材料及びその厚みは他方の回転ノブ６９によって設定することができる。ノブ６８は、０Ｈｚから１５０Ｈｚの目盛範囲で溶接ワイヤ１３の移動周波数４０を設定するために利用され、この移動周波数４０は、秒当りの短絡数を定義する。さらに、入出力装置にはディスプレイ７０が配置されており、このディスプレイ７０は、溶接電流、ワイヤ供給速度等のような、制御装置４により計算された溶接パラメータを表示する。入出力装置２２上に配列された複数のキー７１の一つは、ディスプレイ７０上に標示されるべき溶接パラメータを切り替える機能を有している。この目的のために、溶接パラメータ用の発光ダイオード７２と記号、たとえば溶接電流用の記号Ａが、上記入出力装置２２のディスプレイ７０の下側に配置されている。したがって、発光ダイオード７２は、ディスプレイ７０にその数値が表示されている溶接パラメータを標示することになる。両回転ノブ６８及び６９による設定の組み合わせに基づいて、制御装置４は、電気アーク段階３６及び短絡段階３９のためのそれぞれの時間を計算すると共に、時間に至るための他の溶接パラメータも同様に自動的に計算する。
【００７８】
さらに、制御装置４によって計算される溶接方法のプロファイルを生み出す溶接パラメータを、ユーザーが設定することも可能である。その目的のために、図１３に示すように、追加の回転ノブ７３を配置することができる。この回転ノブ７３は、入出力装置２２上で、ワークピース１６への熱入力を設定する機能を有している。この回転ノブ７３は、たとえば、１から１００の熱入力値を標示するための目盛りを備えることができる。前記値は、たとえば、電気アーク段階３６のための時間と溶接電流の高さを決定するものである。移動周波数４０に結び付けられる電気アーク段階３６と短絡段階３９の比率はこのようにして決定される。
【００７９】
ユーザーが、幾つかの溶接パラメータと、特に、溶接電流Ｉ、ワイヤ供給速度Ｖ、溶接電流Ｖ等、を、予め設定することができるのはいうまでもない。これらのパラメータから、制御装置４により、溶接方法のプロファイルを計算することができるであろう。これらの設定は、たとえば、キー７１の一つにより記憶され保存される。また、ユーザーは、いつでも、ディスプレイ７０に標示される溶接パラメータの値を変更することができ、それにより、制御装置４は設定移動周波数４０に再び達するために他の溶接パラメータを補正する。さらに、従来知られたタッチスクリーン又は他の如何なる入出力装置２２を、図示された入出力装置の代わりに使用することも可能である。
【００８０】
溶接パラメータ用に個々に示される値を固定するために、各種特性が溶接装置１内のデータベースに蓄積することができ、又は、個々の値は適当な計算方法によって計算することができる。
【００８１】
溶接パラメータ、特に、移動周波数４０とワークピース１６内への熱入力は、溶接トーチ１０内に一体に形成された遠隔コントローラにより設定又は変更することもできる。これは、手動溶接方法において有利に使用される。その理由は、特に、溶接作業の間、これらが制御装置４によって自動的に制御されない場合に、溶接パラメータの迅速な適用が可能となるからである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】溶接装置の典型的な例を示す図である。
【図２】本発明による様々な溶接方法の一例であり、定義された移動周波数による溶接ワイヤの移動図とともに、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図３】本発明による様々な溶接方法の一例であり、定義された移動周波数による溶接ワイヤの移動図とともに、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図４】本発明による様々な溶接方法の一例であり、定義された移動周波数による溶接ワイヤの移動図とともに、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図５】本発明による様々な溶接方法の一例であり、定義された移動周波数による溶接ワイヤの移動図とともに、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図６】本発明による様々な溶接方法の一例であり、定義された移動周波数による溶接ワイヤの移動図とともに、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図７】本発明による様々な溶接方法の一例であり、定義された移動周波数による溶接ワイヤの移動図とともに、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図８】本発明の溶接方法による作業の間、予め決定された期間内で、ワークピースへの熱導入の様々な設定を示す図である。
【図９】本発明の溶接方法による作業の間、予め決定された期間内で、ワークピースの材料の関数としての熱入力の制御を示す図である。
【図１０】本発明の溶接方法による作業の間、非定義の短絡によって並びに延長された短絡工程が生じた場合における、溶接ワイヤの移動図と共に、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図１１】本発明の溶接方法による作業の間、非定義の短絡によって並びに延長された短絡工程が生じた場合における、溶接ワイヤの移動図と共に、溶接電圧、溶接電流及びワイヤ供給速度の経時的変化を示す図である。
【図１２】本発明による溶接設備の入力や出力装置の実施形態を示す図である。
【図１３】本発明による溶接設備の入力や出力装置の実施形態を示す図である。