(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消耗電極を予め定めた送給速度で送給すると共に、前記消耗電極と母材との間でアーク発生状態と短絡状態とを繰り返す消耗電極アーク溶接にあって、前記短絡状態からアークが再発生する前兆現象である溶滴のくびれを検出し、このくびれを検出すると短絡負荷に通電する溶接電流を減少させ、前記アークが再発生した時点から予め定めた遅延期間が経過した時点で前記溶接電流を増加させてアーク負荷に通電する消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法において、
溶接速度が予め定めた基準速度未満のときは前記遅延期間を前記溶接速度の値によらず一定とし、前記溶接速度が前記基準速度以上のときは前記遅延期間を前記溶接速度の値に応じて変化させる、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法。
【請求項２】
前記送給速度が予め定めた基準送給速度未満のときは、前記溶接速度の値によらず前記遅延期間を一定とする、
ことを特徴とする請求項１記載の消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短絡期間中に溶滴のくびれを検出してアーク再発生直前に溶接電流を減少させてスパッタの発生を低減する消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、短絡期間Ｔｓとアーク期間Ｔａとを繰り返す消耗電極アーク溶接における電流・電圧波形図及び溶滴移行図である。同図（Ａ）は消耗電極（以下、溶接ワイヤ１という）を通電する溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は溶接ワイヤ１と母材２との間に印加する溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図（Ｃ）〜（Ｅ）は溶滴１ａの移行の様子を示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００３】
時刻ｔ１〜ｔ３の短絡期間Ｔｓ中は溶接ワイヤ１先端の溶滴１ａが母材２と短絡した状態にあり、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に増加し、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは短絡状態にあるために数Ｖ程度の低い値となる。また、同図（Ｃ）に示すように、時刻ｔ１において溶滴１ａが母材２と接触して短絡状態に入る。その後、同図（Ｄ）に示すように、溶滴１ａを通電する溶接電流Ｉｗによる電磁的ピンチ力によって溶滴１ａ上部にくびれ１ｂが発生する。そしてこのくびれ１ｂが急速に進行して、時刻ｔ３において同図（Ｅ）に示すように、溶滴１ａは溶接ワイヤ１から溶融池２ａへと離脱しアーク３が再発生する。
【０００４】
溶滴１ａにくびれ１ｂが発生すると、数百μｓ程度の短い時間後に短絡が開放されてアーク３が再発生する。すなわち、このくびれ１ｂは短絡開放の前兆現象となる。くびれ１ｂが発生すると、溶接電流Ｉｗの通電路がくびれ部分で狭くなるために、くびれ部分の抵抗値が増大する。この抵抗値の増大は、くびれ１ｂが進行してくびれ部分がより狭くなるほど大きくなる。したがって、短絡期間Ｔｓ中において溶接ワイヤ１・母材２間の抵抗値の変化を検出することでくびれ１ｂの発生を検出することができる。この抵抗値の変化は、溶接電圧Ｖｗを溶接電流Ｉｗで除算することによって算出することができる。また、くびれ発生期間中の溶接電流Ｉｗの変化は、溶接電圧Ｖｗの変化に比べて小さい。このために、抵抗値の変化に代えて溶接電圧Ｖｗの変化によってもくびれ１ｂの発生を検出することができる。具体的なくびれ検出方法としては、短絡期間Ｔｓ中の抵抗値又は溶接電圧値Ｖｗの変化率（微分値）を算出し、この変化率がそれに対応する予め定めたくびれ検出基準値に達したことを判別することによってくびれ検出を行う。また、第２の方法としては、同図（Ｂ）に示すように、短絡期間Ｔｓ中のくびれ発生前の安定した短絡電圧値Ｖｓからの電圧上昇値ΔＶを算出し、時刻ｔ２においてこの電圧上昇値ΔＶが予め定めたくびれ検出基準値Ｖtnに達したことを判別することによってくびれ検出を行う。以下の説明では、くびれ検出方法がこの第２の方法の場合について説明するが、第１の方法、その他の方法であっても良い。時刻ｔ３のアーク再発生の検出は、溶接電圧Ｖｗがアーク判別値Ｖta以上になったことを判別して簡単に行うことができる。すなわち、Ｖｗ＜Ｖtaの期間が短絡期間Ｔｓとなり、Ｖｗ≧Ｖtaの期間がアーク期間Ｔａとなる。時刻ｔ２〜ｔ３のくびれ発生を検出してからアーク再発生までの期間を、以下くびれ検出期間Ｔｎと呼ぶことにする。
【０００５】
次に、時刻ｔ３においてアークが再発生すると、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に減少し、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数十Ｖ程度のアーク電圧値に変化する。このアーク期間Ｔａ中は、アーク熱等によって溶接ワイヤ１の先端を溶融して溶滴１ａを形成すると共に、母材２を溶融する。一般的に、消耗電極アーク溶接には、定電圧特性の溶接電源が使用される。短絡を伴う消耗電極アーク溶接では、溶接電流平均値（送給速度）が低いときには溶滴移行形態は短絡移行形態となり、高いときはグロビュール移行形態又はスプレー移行形態となる。
【０００６】
短絡を伴う消耗電極アーク溶接では、時刻ｔ３においてアーク３が再発生したときの電流値Ｉａが大きいときは、アーク３から溶融池２ａへの圧力（アーク力）が非常に大きくなり、大量のスパッタが発生する。すなわち、アーク再発生時の溶接電流値Ｉａに略比例してスパッタ発生量が増加する。したがって、スパッタの発生を抑制するためには、アーク再発生時の溶接電流値Ｉａを小さくする必要がある。このための方法として、上記のくびれの発生を検出して溶接電流Ｉｗを減少させてアーク再発生時の溶接電流値Ｉａを小さくするくびれ検出時電流制御方法が従来から種々提案されている。以下、これら従来技術について説明する。
【０００７】
図５は、従来技術のくびれ検出時電流制御方法を搭載した溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
【０００８】
電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源（図示は省略）を入力として、後述する誤差増幅信号Ｅａに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、出力電圧Ｖｏ及び溶接電流Ｉｗを出力する。この電源主回路ＰＭは、図示は省略するが、商用電源を整流する１次整流回路、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧する変圧器、降圧された高周波交流を整流する２次整流回路、整流された直流を平滑するリアクトル、上記の誤差増幅信号Ｅａに基づいてインバータ回路をＰＷＭ変調制御する変調回路、を備えている。トランジスタＴＲ及び抵抗器Ｒの並列回路は通電路に挿入されて、後述するように、くびれ検出時にトランジスタＴＲがオフ状態になり抵抗器Ｒを通って通電することによって溶接電流Ｉｗを急減させる。溶接ワイヤ１は送給モータＷＭに結合された送給ロール５の回転によって溶接トーチ４内を送給されて、母材２との間にアーク３が発生する。溶接ワイヤ１と母材２との間には溶接電圧Ｖｗが印加し、溶接電流Ｉｗが通電する。
【０００９】
くびれ検出回路ＮＤは、溶接電圧Ｖｗを入力として、上述したくびれ検出方法によってくびれを検出しくびれ検出期間Ｔｎ中Ｌｏｗレベルになるくびれ検出信号Ｎｄを出力する。駆動回路ＤＲは、このくびれ検出信号ＮｄがＬｏｗレベルのときにのみトランジスタＴＲをオフ状態にする駆動信号Ｄｒを出力する。すなわち、くびれ検出期間Ｔｎ中は抵抗器Ｒが通電路に挿入されるために通電路抵抗値が十倍以上となり、溶接電流Ｉｗは急減する。くびれ検出期間Ｔｎ以外の期間中はトランジスタＴＲはオン状態になるために、抵抗器Ｒは短絡されて通常の溶接電源と同一の構成となる。
【００１０】
遅延期間設定回路ＴＤＲは、予め定めた遅延期間設定信号Ｔdrを出力する。上昇期間設定回路ＴＵＲは、予め定めた上昇期間設定信号Ｔurを出力する。低くびれ電流設定回路ＩＭＲは、予め定めた低くびれ電流設定信号Ｉmrを出力する。高アーク電流設定回路ＩＨＲは、予め定めた高アーク電流設定信号Ｉhrを出力する。くびれ検出時電流制御回路ＮＩＣは、上記の各設定信号Ｔdr、Ｔur、Ｉmr、Ｉhr及び上記のくびれ検出信号Ｎｄを入力として、図６で後述する電源特性切換信号Ｓｗ及び電流設定信号Ｉｒを出力する。
【００１１】
電圧設定回路ＶＲは、予め定めた電圧設定信号Ｖｒを出力する。電流検出回路ＩＤは、溶接電流Ｉｗを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。電圧検出回路ＶＤは、出力電圧Ｖｏを検出して、電圧検出信号Ｖｄを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｒと上記の電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の電流設定信号Ｉｒと上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。電源特性切換回路ＳＷは、上記の電源特性切換信号Ｓｗを入力として、図６で後述するくびれ検出期間Ｔｎ＋遅延期間Ｔｄ＋上昇期間Ｔｕ中はｂ側に切り換わり上記の電流誤差増幅信号Ｅｉを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、それ以外の期間中はａ側に切り換わり上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。したがって、ａ側に切り換わっている期間は定電流特性期間となり、ｂ側に切り換わっている期間は定電圧特性期間となる。
【００１２】
送給速度設定回路ＦＲは、予め定めた送給速度設定信号Ｆｒを出力する。送給制御回路ＦＣは、この送給速度設定信号Ｆｒを入力として、この値に相当する送給速度で溶接ワイヤ１を送給するための送給制御信号Ｆｃを上記の送給モータＷＭに出力する。
【００１３】
図６は、上述した溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの、同図（Ｃ）はくびれ検出信号Ｎｄの、同図（Ｄ）は電源特性切換信号Ｓｗの、同図（Ｅ）は電流設定信号Ｉｒの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。
【００１４】
同図において、時刻ｔ２〜ｔ５の定電流特性期間以外の期間は、上述したように、定電圧特性となり、またトランジスタＴＲはオン状態になるので、図４で上述した通常の電流・電圧波形と同一になる。
【００１５】
時刻ｔ２において、同図（Ｂ）に示すように、電圧上昇値ΔＶがくびれ検出基準値Ｖtnに達すると、同図（Ｃ）に示すように、くびれ検出信号ＮｄはＬｏｗレベルに変化する。これに応動して、同図（Ｄ）に示すように、電源特性切換信号ＳｗはＬｏｗレベルに変化し電源特性は定電流特性に切り換わる。同時に、トランジスタＴＲはオフ状態になるために、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは急減して低くびれ電流値Ｉｍに維持される。時刻ｔ３においてアークが再発生すると、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗがアーク判別値Ｖtaに達するので、同図（Ｃ）に示すように、くびれ検出信号ＮｄがＨｉｇｈレベルに変化する。この時刻ｔ３の時点から時刻ｔ４までの予め定めた遅延期間Ｔｄ中は９、同図（Ｅ）に示すように、電流設定信号Ｉｒは低くびれ電流設定信号Ｉmrによって定まる値を維持する。このために、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは低くびれ電流値Ｉｍを維持する。時刻ｔ３においてアークが再発生したときに、溶接電流値は低くびれ電流値Ｉｍであるために溶滴離脱時のアーク力が弱くなり、スパッタの発生が抑制される。さらに、時刻ｔ３でアークが再発生した時点から時刻ｔ４までの予め定めた遅延期間Ｔｄを設け、この遅延期間Ｔｄ中は同図（Ｅ）に示すように電流設定信号Ｉｒ＝Ｉmrに維持する。これによって溶滴が溶融池に移行した影響による溶融池の振動が収まるのを待つことになる。溶融池の振動が収まってから溶接電流Ｉｗを上昇するので、電流変化によるアーク力の変化と溶融池の振動とが共振してスパッタを発生させることもない。この遅延期間Ｔｄは、母材の材質、送給速度等に応じて適正値に設定され、０．１〜２ms程度に設定される。
【００１６】
時刻ｔ４において遅延期間Ｔｄが終了すると、同図（Ｅ）に示すように、電流設定信号Ｉｒは予め定めた上昇期間Ｔｕ中高アーク電流設定信号Ｉhrによって定まる値に変化する。同図（Ｄ）に示すように、時刻ｔ５までは電源特性切換信号ＳｗがＬｏｗレベルであるので電源特性は定電流特性となる。このために、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは急激に上昇して高アーク電流値Ｉｈに到達する。時刻ｔ５において、同図（Ｄ）に示すように、電源特性切換信号ＳｗがＨｉｇｈレベルに変化すると、電源特性は定電圧特性に切り換わる。これ以降の動作は上述した図５と同一であるので説明は省略する。（上述した従来技術については、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００６−２４７７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述した従来技術においては、アークが再発生した時点からの遅延期間Ｔｄ中は、溶接電流Ｉｗを小電流値である低くびれ電流値Ｉｍに維持している。これは、溶滴移行に伴う溶融池の振動が収まるのを待つためである。溶滴移行に伴う溶融池の振動が収まる前に、溶接電流Ｉｗを増加させると、アーク力の増大によって振動が激しくなり、スパッタの発生を招くことになる。他方、この遅延期間Ｔｄが必要以上に長くなると、アークから母材への入熱量が減少することになり、溶接状態が不安定になりやすくなる。
【００１９】
溶接速度が５０cm/min程度未満の比較的遅い場合には、遅延期間Ｔｄが長くなっても溶接状態への悪影響は少ない。このために、溶滴移行に伴う溶融池の振動が充分に収まるように、遅延期間Ｔｄを設定すれば良い。溶接速度が５０cm/min以上となり、特に８０cm/min程度以上と比較的早くなった場合には、遅延期間Ｔｄが必要以上に長くなると溶接状態が不安定になりやすくなる。この場合には、溶滴移行に伴う溶融池の振動が収まる最小限の遅延期間Ｔｄに設定する必要がある。このように遅延期間Ｔｄを設定しないと、スパッタの発生を抑制し、かつ、溶接状態が不安定になることを抑制することができない。
【００２０】
そこで、本発明では、溶接速度が速くなっても、アーク再発生時のスパッタの発生を抑制し、かつ、溶接状態が不安定になることを抑制することができる消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法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】
【００２１】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、消耗電極を予め定めた送給速度で送給すると共に、前記消耗電極と母材との間でアーク発生状態と短絡状態とを繰り返す消耗電極アーク溶接にあって、前記短絡状態からアークが再発生する前兆現象である溶滴のくびれを検出し、このくびれを検出すると短絡負荷に通電する溶接電流を減少させ、前記アークが再発生した時点から予め定めた遅延期間が経過した時点で前記溶接電流を増加させてアーク負荷に通電する消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法において、
溶接速度が予め定めた基準速度未満のときは前記遅延期間を前記溶接速度の値によらず一定とし、前記溶接速度が前記基準速度以上のときは前記遅延期間を前記溶接速度の値に応じて変化させる、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法である。
【００２２】
請求項２の発明は、前記送給速度が予め定めた基準送給速度未満のときは、前記溶接速度の値によらず前記遅延期間を一定とする、
ことを特徴とする請求項１記載の消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、遅延期間が溶接速度に応じて自動的に適正化されるので、溶接速度が速くなっても、アーク再発生時のスパッタの発生を抑制し、かつ、溶接状態が不安定になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。
【図２】図１の第２遅延期間設定回路ＴＤＲ２に内蔵されている遅延期間設定関数の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。
【図４】従来技術において、短絡期間Ｔｓとアーク期間Ｔａとを繰り返す消耗電極アーク溶接における電流・電圧波形図及び溶滴移行図である。
【図５】従来技術のくびれ検出時電流制御方法を搭載した溶接電源のブロック図である。
【図６】図５の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、上述した図５に、溶接速度設定回路ＷＳを追加し、図５の遅延期間設定回路ＴＤＲを第２遅延期間設定回路ＴＤＲ２に置換したものである。同図において、図５と同一のブロックについては、同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、同図を参照して、この異なるブロックについて説明する。
【００２７】
溶接速度設定回路ＷＳは、予め定めた溶接速度設定信号Ｗｓを出力する。ロボットを使用した溶接装置においては、溶接速度はロボット制御装置（図示は省略）に設定されるので、ロボット制御装置からこの溶接速度設定回路ＷＳに溶接速度に関する情報が送られることになる。そして、この溶接速度設定回路ＷＳは、送られてきた溶接速度に関する情報に基づいて溶接速度設定信号Ｗｓを出力することになる。
【００２８】
第２遅延期間設定回路ＴＤＲ２は、上記の溶接速度設定信号Ｗｓを入力として、予め定めた遅延期間設定関数によって遅延期間を算出して、遅延期間設定信号Ｔdrを出力する。この遅延期間設定関数については、図２で後述するが、この回路によって遅延期間設定信号Ｔdrは以下のように変化する値となる。
１）  溶接速度設定信号Ｗｓの値が予め定めた基準速度Ｗｔ未満のときは、遅延期間設定信号Ｔdrの値を溶接速度設定信号Ｗｓの値によらず一定とする。
２）  溶接速度設定信号Ｗｓの値が上記の基準速度Ｗｔ以上のときは、遅延期間設定信号Ｔdrの値を溶接速度設定信号Ｗｓの値に応じて変化させる。変化は、溶接速度設定信号Ｗｓの値が大きくなるのに伴い、遅延期間設定信号Ｔdrの値は小さくなるようにする。すなわち、溶接速度が速くなるほど、遅延期間が短くなるように変化する。このときに遅延期間に下限値を設けても良い。もちろん、遅延期間は０未満にはならない。
【００２９】
図２は、上述した第２遅延期間設定回路ＴＤＲ２に内蔵されている遅延期間設定関数の一例を示す図である。同図の横軸は溶接速度設定信号Ｗｓ（cm/min）を示し、その範囲は０〜３００cm/minである。縦軸は遅延期間設定信号Ｔdr（ms）を示し、その範囲は０〜３msである。同図は、シールドガスが炭酸ガス１００％であり、母材の材質が鉄鋼であり、溶接ワイヤの直径が１．２mmであり、送給速度が８５０cm/min（溶接電流平均値２５０Ａ）の場合である。以下同図を参照して説明する。
【００３０】
同図においては、基準速度Ｗｔ＝５０cm/minに設定されている。同図に示す関数では、溶接速度設定信号Ｗｓの値がこの基準速度未満のときは、遅延期間設定信号Ｔdrは予め定めた遅延期間初期値Ｔdi＝０．６msと一定値となっている。溶接速度設定信号Ｗｓの値が基準速度以上のときは、その値に反比例して遅延期間設定信号Ｔdrの値は右肩下がりの直線状に変化している。そして、溶接速度設定信号Ｗｓ＝３００cm/minのときに、Ｔdr＝０．１msとなっている。この溶接条件においては、溶接速度が３００cm/min程度が溶接可能範囲の上限速度となる。
【００３１】
同図では、Ｗｓ≧Ｗｔであるときの変化を直線としたが、曲線状であっても良い。その場合には、例えば下式のように関数を定義すれば良い。
Ｗｓ≧ＷｔのときはＴdr＝（Ｔdi・Ｗｔ）／Ｗｓ
この式によれば、Ｗｓ＝Ｗｔ＝５０cm/minのときはＴdr＝０．６msとなり、Ｗｓ＝３００cm/minのときはＴdr＝０．１msとなり、この両値は同図と同一となる。
【００３２】
上記の基準速度Ｗｔ、遅延期間初期値Ｔdi及びＷｓ≧Ｗｔのときの遅延期間設定信号Ｔdrの変化パターンは、シールドガスの種類、母材の材質、溶接ワイヤの直径、送給速度等に応じて、実験によって適正値に設定される。
【００３３】
同図における各信号のタイミングチャートは、上述した図６と同一であるので、説明は省略する。但し、図６の遅延期間Ｔｄが、溶接速度によって変化することになる。
【００３４】
次に、上述した実施の形態１の作用効果について説明する。溶接速度が基準速度Ｗｔ未満である比較的遅い速度のときは、従来技術と同様に、溶滴移行に伴う溶融池の振動が充分に収まる時間長さに遅延期間を設定すれば良い。溶接速度がこの範囲で変化するときには、遅延期間が一定値（遅延期間初期値Ｔdi）であっても溶接状態は不安定になることはない。この範囲において、溶接速度が遅くなるのに伴い遅延期間を長くなるように変化させると、ビード外観が悪くなる問題が生じる。したがって、この範囲では、遅延期間は一定値である方が良い。溶接速度が基準速度Ｗｔ以上になると、溶接速度に反比例して遅延期間が短くなる。これにより、溶接状態が不安定になることを抑制した上で、溶滴移行に伴う溶融池の振動がほぼ収まるように遅延期間を設定することができるので、スパッタの発生も抑制することができる。この理由は、溶接速度が速くなると、単位長さ当たりの溶融池の体積が小さくなるために、振動が収まる時間が短くなるからである。したがって、実施の形態１によれば、遅延期間が溶接速度に応じて自動的に適正化されるので、溶接速度が速くなっても、アーク再発生時のスパッタの発生を抑制し、かつ、溶接状態が不安定になることを抑制することができる。
【００３５】
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、上述した図１と対応しており、同一のブロックには同一符号を付して、それらの説明は省略する。同図は、図１の第２遅延期間設定回路ＴＤＲ２を第３遅延期間設定回路ＴＤＲ３に置換したものである。以下、同図を参照して、この異なるブロックについて説明する。
【００３６】
第３遅延期間設定回路ＴＤＲ３は、送給速度設定信号Ｆｒ及び溶接速度設定信号Ｗｓを入力として、送給速度設定信号Ｆｒの値が予め定めた基準送給速度Ｆｔ未満のときは予め定めた低送給速度時遅延期間ＬＴｄを遅延期間設定信号Ｔdrとして出力し、送給速度設定信号Ｆｒの値が上記の基準送給速度Ｆｔ以上のときは予め定めた遅延期間設定関数によって遅延期間を算出して、遅延期間設定信号Ｔdrを出力する。この遅延期間設定関数は、実施の形態１と同様である。この回路によって遅延期間設定信号Ｔdrは以下のように変化する値となる。
１）  送給速度設定信号Ｆｒの値が予め定めた基準送給速度Ｆｔ未満のときは、予め定めた低送給速度時遅延期間ＬＴｄを遅延期間設定信号Ｔdrとして出力する。
２）  Ｆｒ≧Ｆｔのときは、以下のようになる。
２１）  溶接速度設定信号Ｗｓの値が予め定めた基準速度Ｗｔ未満のときは、遅延期間設定信号Ｔdrの値を溶接速度設定信号Ｗｓの値によらず一定とする。
２２）  溶接速度設定信号Ｗｓの値が上記の基準速度Ｗｔ以上のときは、遅延期間設定信号Ｔdrの値を溶接速度設定信号Ｗｓの値に応じて変化させる。変化は、溶接速度設定信号Ｗｓの値が大きくなるのに伴い、遅延期間設定信号Ｔdrの値は小さくなるようにする。すなわち、溶接速度が速くなるほど、遅延期間が短くなるように変化する。
【００３７】
実施の形態２と実施の形態１との相違点は、送給速度が基準送給速度Ｆｔ未満のときの遅延期間を一定値（低送給速度時遅延期間ＬＴｄ）としたことである。炭酸ガスアーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接等の代表的な消耗電極アーク溶接においては、送給速度が遅いときは溶滴移行形態が短絡移行形態となり、送給速度が速くなるとグロビュール移行形態又はスプレー移行形態となる。グロビュール移行形態又はスプレー移行形態であっても、溶接欠陥の発生を防止するために、短絡を伴うようにアーク長（溶接電圧）を設定する。上記の基準送給速度Ｆｔは、溶滴移行形態がこの短絡移行形態である送給速度の略上限値になるように設定される。例えば、炭酸ガスアーク溶接において、溶接ワイヤの直径が１．２mmであるときは、基準送給速度Ｆｔ＝５m/min（溶接電流平均値１８０Ａ程度）に設定される。上記の低送給速度時遅延期間ＬＴｄは、送給速度が基準送給速度Ｆｔよりも少し速いときの、上述した遅延期間設定関数における遅延期間初期値Ｔdiと同一値又はそれよりも大きな値に設定される。基準送給速度Ｆｔ及び低送給速度時遅延期間ＬＴｄは、シールドガスの種類（溶接法）、母材の材質、溶接ワイヤの直径等に応じて、実験によって適正値に設定される。
【００３８】
同図における各信号のタイミングチャートは、上述した図６と同一であるので、説明は省略する。但し、図６の遅延期間Ｔｄが、送給速度及び溶接速度によって変化することになる。
【００３９】
次に、上述した実施の形態２の作用効果について説明する。送給速度が基準送給速度Ｆｔ以上のときの作用効果については、上述した実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。送給速度が基準送給速度Ｆｔ未満のときは、上述したように、溶滴移行形態は短絡移行形態となる。短絡移行形態では、アーク期間と短絡期間とが規則正しく繰り返されており、溶滴移行も安定している。このために、溶接速度が変化したときの遅延期間が一定値であっても、溶接状態が不安定になることはない。短絡移行形態においては、遅延期間を変化させない方が、ビード外観がさらに良好になる。したがって、送給速度が基準送給速度Ｆｔ未満のときは溶接速度が変化しても遅延期間を一定値に維持することによって、スパッタの発生及び溶接状態の不安定を抑制した上で、ビード外観がさらに良好になる。
【符号の説明】
【００４０】
１            溶接ワイヤ
１ａ            溶滴
１ｂ            くびれ
２            母材
２ａ            溶融池
３            アーク
４            溶接トーチ
５            送給ロール
Ｄｒ            駆動信号
Ｅａ            誤差増幅信号
ＥＩ            電流誤差増幅回路
Ｅｉ            電流誤差増幅信号
ＥＶ            電圧誤差増幅回路
Ｅｖ            電圧誤差増幅信号
ＦＣ            送給制御回路
Ｆｃ            送給制御信号
ＦＲ            送給速度設定回路
Ｆｒ            送給速度設定信号
Ｆｔ            基準送給速度
Ｉａ            アーク再発生時の電流値
ＩＤ            電流検出回路
Ｉｄ            電流検出信号
Ｉｈ            高アーク電流値
ＩＨＲ            高アーク電流設定回路
Ｉhr            高アーク電流設定信号
Ｉｍ            低くびれ電流値
ＩＭＲ            低くびれ電流設定回路
Ｉmr            低くびれ電流設定信号
Ｉｒ            電流設定信号
Ｉｗ            溶接電流
ＬＴｄ            低送給速度時遅延期間
ＮＤ            くびれ検出回路
Ｎｄ            くびれ検出信号
ＮＩＣ            くびれ検出時電流制御回路
ＰＭ            電源主回路
Ｒ            抵抗器
ＳＷ            電源特性切換回路
Ｓｗ            電源特性切換信号
Ｔａ            アーク期間
Ｔｄ            遅延期間
Ｔdi            遅延期間初期値
ＴＤＲ            遅延期間設定回路
Ｔdr            遅延期間設定信号
ＴＤＲ２          第２遅延期間設定回路
ＴＤＲ３          第３遅延期間設定回路
Ｔｎ            くびれ検出期間
ＴＲ            トランジスタ
Ｔｓ            短絡期間
Ｔｕ            上昇期間
ＴＵＲ            上昇期間設定回路
Ｔur            上昇期間設定信号
ＶＤ            電圧検出回路
Ｖｄ            電圧検出信号
Ｖｏ            出力電圧
ＶＲ            電圧設定回路
Ｖｒ            電圧設定信号
Ｖｓ            短絡電圧値
Ｖta            アーク判別値
Ｖtn            くびれ検出基準値
Ｖｗ            溶接電圧
ＷＭ            送給モータ
ＷＳ            溶接速度設定回路
Ｗｓ            溶接速度設定信号
Ｗｔ            基準速度
ΔＶ            電圧上昇値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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