(57)【要約】【課題】ＴＩＧ溶接方法のメリットとＭＩＧ溶接方法のメリットを得ることができる溶接方法を提供する。【解決手段】それぞれ板厚が異なる２つの被溶接部材（第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂ）に対し、溶接トーチ１０８によってアーク溶接を行う溶接方法であって、板厚に応じて、少なくとも２つの被溶接部材へのアーク並びに２つの被溶接部材に対する溶接トーチ１０８の動作軌道をそれぞれ異ならせて溶接を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ板厚が異なる２つの被溶接部材に対し、溶接トーチによってアーク溶接を行う溶接方法であって、
前記板厚に応じて、少なくとも前記２つの被溶接部材の開先部へのアーク並びに前記２つの被溶接部材の開先部に対する前記溶接トーチの動作軌道をそれぞれ異ならせて溶接を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
請求項１記載の溶接方法において、
前記溶接トーチを通じて供給される溶接ワイヤの径を選定し、
前記２つの被溶接部材の開先部の断面積に応じた前記溶接ワイヤの供給量の設定の幅を広げて、溶接を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の溶接方法において、
前記２つの被溶接部材のうち、板厚の大きい被溶接部材へのアークを大きく、板厚の小さい被溶接部材へのアークを小さくして溶接を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接方法において、
前記２つの被溶接部材の開先部に対する前記溶接トーチの動作軌道は、それぞれ円弧状の動作軌道であって、
前記開先部の中央よりも板厚の大きい被溶接部材寄りの位置を境として、前記板厚の大きい被溶接部材側の動作軌道の振幅が、それ以外の動作軌道の振幅より小さいことを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
請求項４記載の溶接方法において、
板厚の大きい被溶接部材に対する前記動作軌道は、円形状の周の一部（円弧状）に沿った軌道であり、
板厚の小さい被溶接部材に対する前記動作軌道は、楕円形状の周の一部（楕円状と記す）に沿った軌道であることを特徴とする溶接方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接方法において、
前記２つの被溶接部材の開先部の断面積に応じて、少なくとも前記溶接ワイヤの供給量、前記２つの被溶接部材の開先部へのアーク及び前記溶接トーチの動作軌道を設定して溶接を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶接方法において、
前記２つの被溶接部材の継手に機械加工を実施しない状態で、前記２つの被溶接部材の開先部への１層目の溶接で前記アーク溶接を完了させることを特徴とする溶接方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の溶接方法において、
前記溶接ワイヤがＭＩＧ溶接で使用される溶接ワイヤであることを特徴とする溶接方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶接方法において、
前記２つの被溶接部材のうち、基準側の前記被溶接部材のティーチングを基に、前記溶接トーチの動作軌道の中心線を設定することを特徴とする溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接方法に関し、例えばＭＩＧ溶接等のアーク溶接に適用して好適な溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アーク溶接方法として、例えば特許文献１記載のアーク溶接方法がある。この方法は、非消耗電極を溶接進行方向の左右方向にウィービングさせつつ溶加材を送給して行う非消耗電極式アーク溶接方法（ＴＩＧ溶接方法）であって、非消耗電極の上記左右方向への往復移動と、左右に往復移動せずにウィービングの中心線上を溶接進行方向に進行する移動とを繰り返し行う。そして、非消耗電極の上記左右方向への往復移動中に、溶接電流値及び溶加材送給速度のうちの少なくとも一方を増大させるようにしている。なお、トーチのウィービング軌跡としては、特許文献１の図３に示す軌跡や、特許文献２の図７等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８２７６５８号公報
【特許文献２】特開２００４−１４１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載のアーク溶接方法は、いわゆるＴＩＧ溶接方法である。ＴＩＧ溶接方法は、スパッタの発生がほとんどなく、ビード外観がフラットで美しく、内部欠陥もほとんど発生しにくいというメリットがある。
【０００５】
しかし、ＴＩＧ溶接方法は、溶接速度が遅く、溶着効率も低いという問題がある。また、溶接ワイヤの挿入角等、セッティングパラメータが多いため、自動化にコストがかかるという問題もある。
【０００６】
一方、自動送給される溶接ワイヤ（溶接トーチ）と母材との間にアークを発生させて、母材と一緒に溶接ワイヤを溶かして、開先部に溶接ビードを形成するＭＩＧ溶接方法がある。このＭＩＧ溶接方法は、溶接速度が速く、溶着効率が高いというメリットがあり、しかも、セッティングパラメータが少ないため、自動化が容易であるというメリットもある。
【０００７】
しかし、ＭＩＧ溶接方法は、スパッタが発生しやすく、凸状ビードになり易く、内部欠陥が発生し易いという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、ＴＩＧ溶接方法のメリットとＭＩＧ溶接方法のメリットを得ることができる溶接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】
【０００９】
［１］  本発明に係る溶接方法は、それぞれ板厚が異なる２つの被溶接部材に対し、溶接トーチによってアーク溶接を行う溶接方法であって、前記板厚に応じて、少なくとも前記２つの被溶接部材の開先部へのアーク並びに前記２つの被溶接部材の開先部に対する前記溶接トーチの動作軌道をそれぞれ異ならせて溶接を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明は、例えば２つの被溶接部材に対してアーク溶接を行う溶接トーチと、溶接トーチを作動する溶接ロボットと、ワイヤ送給装置と溶接ロボットの動作及び電流と電圧を制御する制御装置とを備えた溶接装置、例えばＭＩＧ溶接装置に適用して好適である。
【００１１】
そして、本発明は、それぞれ板厚が異なる２つの被溶接部材の開先部に対し、溶接トーチによってアーク溶接を行う。この場合、前記板厚に応じて、少なくとも２つの被溶接部材の開先部へのアーク並びに２つの被溶接部材の開先部に対する溶接トーチの動作軌道をそれぞれ異ならせて溶接を行う。
【００１２】
これにより、２つの被溶接部材の開先部の大きさに応じた溶着部材（溶接ビード）の溶着体積を得ることができ、ビード形状の品質の向上、溶接強度の向上を図ることができる。しかも、ＭＩＧ溶接の方式で溶接を行うことができるため、ＭＩＧ溶接のメリット、すなわち、溶接速度が速く、溶込み深さが深く、溶着効率が高く、自動化が容易であるというメリットを享受することができる。
【００１３】
［２］  本発明において、前記溶接トーチを通じて供給される溶接ワイヤの径を選定し、前記２つの被溶接部材の開先部の断面積に応じた前記溶接ワイヤの供給量（送給量）の設定の幅を広げて、溶接を行う。
【００１４】
これにより、２つの被溶接部材の開先部の断面積に応じた溶接ワイヤの最適な送給量を設定することができ、開先部に形成されるビードの形状品質、溶接強度等を向上させることができる。
【００１５】
［３］  本発明において、前記２つの被溶接部材のうち、板厚の大きい被溶接部材へのアークを大きく、板厚の小さい被溶接部材へのアークを小さくして溶接を行うことが好ましい。
【００１６】
２つの被溶接部材へのアークは、溶接ワイヤの送給量の選定にもつながる。板厚の大きい被溶接部材へのアークを大きく、板厚の小さい被溶接部材へのアークを小さくすることで、溶接ワイヤの供給量（送給量）の設定の幅を広げることが可能となり、開先部に形成されるビードの形状品質、溶接強度等を向上させることができる。しかも、２つの被溶接部材に共に大きなアークを流す必要がなくなるため、母材が溶け落ちることがない。
【００１７】
［４］  本発明において、前記２つの被溶接部材の開先部に対する前記溶接トーチの動作軌道は、それぞれ円弧状の動作軌道であって、前記開先部の中央よりも板厚の大きい被溶接部材寄りの位置を境として、前記板厚の大きい被溶接部材側の動作軌道の振幅が、それ以外の動作軌道の振幅より小さいことが好ましい。
【００１８】
板厚の大きい被溶接部材に対する溶接トーチの動作軌道は、大きい板厚に対応した小さい振幅の動作軌道が割り当てられ、板厚の小さい被溶接部材に対する溶接トーチの動作軌道は、小さい板厚に対応した大きい振幅の動作軌道が割り当てられる。
【００１９】
これにより、板厚の大きい被溶接部材に対しては曲率の大きい例えば円弧状の動作軌道が割り当てられ、板厚の小さい被溶接部材に対しては曲率の小さい例えば円弧状の動作軌道が割り当てられる。
【００２０】
その結果、２つの被溶接部材の開先部に対して、外観の良好なうろこ形状のビードを形成することができる。これは、溶接強度の向上につながる。良好な外観とは、（１）各うろこ形状が２／３以上のラップ率であって、且つ、ラップ率がほぼ均等、（２）各うろこ形状のビード幅がほぼ均等、（３）ビードの蛇行幅が１ｍｍ以内等に溶接されたビード形状であれば好ましい。
【００２１】
［５］  この場合、板厚の大きい被溶接部材に対する前記動作軌道は、円形状の周の一部（円弧状）に沿った軌道であり、板厚の小さい被溶接部材に対する前記動作軌道は、楕円形状の周の一部（楕円状と記す）に沿った軌道であることが好ましい。
【００２２】
これにより、板厚の大きい被溶接部材に対してはピッチの小さな円弧状の動作軌道が割り当てられ、板厚の小さい被溶接部材に対してはピッチの大きな楕円状の動作軌道が割り当てられる。その結果、２つの被溶接部材の開先部に対して、外観の良好なうろこ形状のビードを形成することができる。これは、溶接強度の向上につながる。
【００２３】
［６］  本発明において、前記２つの被溶接部材の開先部の断面積に応じて、少なくとも前記溶接ワイヤの供給量、前記２つの被溶接部材の開先部へのアーク及び前記溶接トーチの動作軌道を設定して溶接を行うことが好ましい。
【００２４】
これにより、母材に対して必要以上に大きな電流を供給することなく、開先部に対して溶接に必要な量の溶接ワイヤを供給することができ、しかも、開先部に対して、外観の良好なビードを形成することができる。
【００２５】
［７］  本発明において、前記２つの被溶接部材の継手に機械加工を実施しない状態で、前記２つの被溶接部材の開先部への１層目の溶接で前記アーク溶接を完了させることが好ましい。
【００２６】
これにより、継手に機械加工を実施せず、２層目の溶接を実施しないため、サイクルタイムを大幅に低減することができる。しかも、開先部に対して、外観の良好なビードを形成することができる。
【００２７】
［８］  本発明において、前記溶接ワイヤがＭＩＧ溶接で使用される溶接ワイヤであることが好ましい。
【００２８】
ＭＩＧ溶接の方式で溶接を行うことができるため、ＭＩＧ溶接のメリット、すなわち、溶接速度が速く、溶込み深さが深く、溶着効率が高く、自動化が容易であるというメリットを享受することができる。
【００２９】
［９］  本発明において、前記２つの被溶接部材のうち、基準側の前記被溶接部材のティーチングを基に、前記溶接トーチの動作軌道の中心線を設定することが好ましい。これにより、開先部に対するビードの肉盛りの過不足が発生することなく、外観の良好なビードを形成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る溶接方法によれば、以下のように、ＴＩＧ溶接方法のメリットとＭＩＧ溶接方法のメリットを得ることができる。
（ｉ）  スパッタがほとんど発生しない。
（ｉｉ）  ビードの外観がフラットで美しい。
（ｉｉｉ）  溶接速度が速い。
（ｉｖ）  溶着効率が高い。
（ｖ）  セッティングパラメータが少ないため、自動化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態に係る溶接方法で溶接処理される被溶接部材（ワーク）の一例を示す斜視図である。
【図２】ワークを溶接線に垂直な面（ＹＺ平面）で切断して示す断面図である。
【図３】図３Ａは本実施の形態に係る溶接方法を実現する溶接装置の構成を示すブロック図であり、図３Ｂは溶接によって第１ワーク部分と第２ワーク部分間の開先部にビードを形成した状態を示す断面図である。
【図４】制御部により実行される溶接処理の一部を示すフローチャートである。
【図５】図５Ａは第１ワーク部分を基準側（固定側）、第２ワーク部分を差し込み側（合わせ部品側）とした場合のワークの断面を溶接トーチと共に示す断面図であり、図５Ｂはワークの開先部への溶接トーチの動作軌道の一例を一部省略して示す平面図である。
【図６】図６Ａは第２ワーク部分を基準側（固定側）、第１ワーク部分を差し込み側（合わせ部品側）とした場合のワークの断面を溶接トーチと共に示す断面図であり、図６Ｂはワークの開先部への溶接トーチの動作軌道の一例を一部省略して示す平面図である。
【図７】図７Ａは溶接方向に沿って形成されるうろこ形状のビードの外観形状の一例を示す説明図であり、図７Ｂはビードのラップ率を示す説明図であり、図７Ｃはビードの蛇行幅を示す説明図である。
【図８】図８Ａはワークの開先部への溶接トーチの動作軌道の他の例を一部省略して示す平面図であり、図８Ｂはその断面図である。
【図９】図９Ａはワークのうち、最大の隙間幅を有する開先部を示す断面図であり、図９Ｂはワークのうち、狭い隙間幅の開先部を示す断面図であり、図９Ｃは狭い隙間幅の開先部に基づいて動作軌道を設定した場合の不都合点を示す断面図である。
【図１０】ワークの開先部を溶接方向（Ｘ方向）に直交する平面で切断した形状の面積を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る溶接方法の実施の形態例を図１〜図１０を参照しながら説明する。
【００３３】
先ず、本実施の形態に係る溶接方法は、図１に示すように、それぞれ板厚が異なる２つの被溶接部材（第１被溶接部材１２Ａ及び第２被溶接部材１２Ｂ）に対してアーク溶接を行う。なお、第１被溶接部材１２Ａ及び第２被溶接部材１２Ｂを総称してワーク１０と称し、第１被溶接部材１２Ａを第１ワーク部分１２Ａ、第２被溶接部材１２Ｂを第２ワーク部分１２Ｂと称する場合がある。
【００３４】
ワーク１０は、例えばアルミニウムや鉄等にて構成され、端部同士が相互に溶接される第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂを有する。第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂの相互に隣接する端部に沿った溶接線に沿って幾何学量が測定される。ワーク１０としては、例えばオートバイのフレームが該当する。以下の説明で使用されるＸＹＺ座標系は、溶接方向がＸ軸の正方向であり、Ｙ軸の正方向が溶接方向（正方向）に対して右方向であり、Ｚ軸の正方向がＸ軸及びＹ軸に直交する方向である。なお、Ｚ軸の正方向としては、上下方向、水平方向、斜め方向等、様々な方向が想定される。この明細書では、説明を簡単にするために、Ｚ軸の正方向を上方向としているが、それに限定されない。
【００３５】
図２は、ワーク１０を溶接線に垂直な面（ＹＺ平面）で切断して示す断面図である。ここで、第１ワーク部分１２Ａの平均板厚ｔａは、第２ワーク部分１２Ｂの平均板厚ｔｂよりも大きい（ｔａ＞ｔｂ）。
【００３６】
板厚の大きい第１ワーク部分１２Ａは、図２に示すように、板厚の大きい第１部位１４ａと、該第１部位１４ａの先端に一体に設けられた板厚の小さい第２部位１４ｂとを有する。第２ワーク部分１２Ｂは、厚みがほぼ一定とされた平板状を有する。
【００３７】
そして、板厚の小さい第２ワーク部分１２Ｂが上記第１ワーク部分１２Ａの第２部位１４ｂに重ねられることで、第１ワーク部分１２Ａの第１部位１４ａの側面１６（斜面）、第２部位１４ｂの上面１８及び第２ワーク部分１２Ｂの側面２０（斜面）にて区画された開先部２２が形成される。開先部２２の断面形状は、台形状あるいは三角形状とされている。図２において、開先部２２の寸法としては、例えば上側の隙間Ｗａが５〜１４ｍｍ、下側の隙間Ｗｂが０〜３ｍｍ、高さｈが５ｍｍとされている。これらの寸法はあくまでも一例であり、アーク溶接において好適な種々の寸法を採用することができる。
【００３８】
第１ワーク部分１２Ａの第１部位１４ａの側面１６と第２部位１４ｂの上面１８との境界２４と、第２ワーク部分１２Ｂの端縁２６（第１ワーク部分１２Ａの第１部位１４ａの斜面１６に向かう端縁）との間のＹ軸方向の距離として、第１ギャップＧａが形成されている。第１ギャップＧａは、開先部２２の下側の隙間Ｗｂと同じである。また、第２ワーク部分１２Ｂの下面２８と、第１ワーク部分１２Ａの第２部位１４ｂの上面１８との間のＺ軸方向の距離として、第２ギャップＧｂが形成されている。
【００３９】
そして、本実施の形態に係る溶接方法を実現する溶接装置１００は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、溶接装置１００の各部を制御する制御部１０２と、制御部１０２に指示を与えるための操作部１０４と、ワーク１０に対して溶接を行うための溶接トーチ１０８と、溶接トーチ１０８に溶接ワイヤ１１２を供給するワイヤ供給部１１４と、溶接トーチ１０８にシールドガスを供給するガス供給部１１６と、溶接トーチ１０８を保持して動かす溶接ロボット１１８と、溶接ロボット１１８に溶接電流を供給する溶接電源１１９と、を備える。
【００４０】
溶接ロボット１１８は、ロボット本体１２０（１台）とポジショナー１２２（１台）により構成される。ポジショナー１２２によりワーク１０が直接又は治具を介して保持され、位置決めされる。また、ロボット本体１２０により、溶接トーチ１０８が操作される。すなわち、制御部１０２は、ロボット本体１２０とポジショナー１２２を制御し、協調させて溶接作業を行う。
【００４１】
図４は、制御部１０２により実行される溶接処理の一部を示すフローチャートである。この溶接処理は、ワーク１０の溶接対象部位である開先部２２にＭＩＧ溶接によって溶接ビード１２４（図３Ｂ参照）を形成しながら第１ワーク部分１２Ａと第２ワーク部分１２Ｂとを溶接する。特に、溶接ビード１２４の外観を良好にした状態でＭＩＧ溶接を行う。
【００４２】
すなわち、図４のステップＳ１において、制御部１０２は、溶接対象部位である開先部２２にＭＩＧ溶接を行うための溶接条件を設定する。溶接条件には、溶接トーチ１０８の動作軌道（パス）の設定等が含まれる。そして、ステップＳ２において、設定された溶接条件に従い、開先部２２に対してＭＩＧ溶接を行う。
【００４３】
開先部２２は、基準側（固定側）のワーク部分の開先部２２を基準にティーチングを行って開先部２２の溶接条件を設定する。
【００４４】
例えば図５Ａに示すように、第１ワーク部分１２Ａが基準側（固定側）で、第２ワーク部分１２Ｂが差し込み側（合わせ部品側）であれば、基準側である第１ワーク部分１２Ａの開先部２２を基準としてティーチングを行って、開先部２２の溶接条件を設定する。第１ワーク部分１２Ａの開先部２２を構成する稜線を第１稜線１２６ａという。
【００４５】
また、例えば図６Ａに示すように、第２ワーク部分１２Ｂが基準側（固定側）で、第１ワーク部分１２Ａが差し込み側（合わせ部品側）であれば、基準側である第２ワーク部分１２Ｂの開先部２２を基準としてティーチングを行って、開先部２２の溶接条件を設定する。第２ワーク部分１２Ｂの開先部２２を構成する稜線を第２稜線１２６ｂという。
【００４６】
特に、本実施の形態に係る溶接方法では、ワーク１０の板厚に応じて、少なくとも第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂへのアーク並びに第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂに対する溶接トーチ１０８の動作軌道をそれぞれ異ならせて溶接を行う。
【００４７】
本実施の形態では、具体的に、以下の方式（Ａ）〜（Ｆ）にてＭＩＧ溶接を行う。
【００４８】
（Ａ）  図３Ｂに示すように、溶接トーチ１０８を通じて供給される溶接ワイヤ１１２の径Ｄｗ（直径）を変更し、第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂの開先部２２の断面積に応じた溶接ワイヤ１１２の供給量（送給量）の選択の幅を広げて、溶接を行う。これにより、第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂの開先部２２の断面積に応じた溶接ワイヤ１１２の最適な送給量を設定することができ、開先部２２に形成されるビード１２４の形状品質、溶接強度等を向上させることができる。
【００４９】
（Ｂ）  板厚の大きい第１ワーク部分１２Ａへのアークを大きく、板厚の小さい第２ワーク部分１２Ｂへのアークを小さくして溶接を行う。
【００５０】
第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂへのアークは、溶接ワイヤ１１２の送給量の設定にもつながる。板厚の大きい第１ワーク部分１２Ａへのアークを大きく、板厚の小さい第２ワーク部分１２Ｂへのアークを小さくすることで、溶接ワイヤ１１２の供給量（送給量）の設定の幅を広げることが可能となり、開先部２２に形成されるビード１２４の形状品質、溶接強度等を向上させることができる。しかも、第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂへのアークを共に大きくする必要がなくなるため、ワーク１０の母材が溶け落ちることがない。
【００５１】
（Ｃ）  例えば図５Ｂ及び図６Ｂに示すように、第１ワーク部分１２Ａと第２ワーク部分１２Ｂ間の開先部２２に対する溶接トーチ１０８（図５Ａ及び図６Ａ参照）の動作軌道１２８を、それぞれ円弧状の動作軌道１２８とする。この場合、開先部２２の中央よりも第１ワーク部分１２Ａ寄りの位置Ｐａ（溶接トーチ１０８の動作軌道の中心線）を境として、第１ワーク部分１２Ａ側の第１動作軌道１２８ａの振幅Ａａを、第２ワーク部分１２Ｂ側の第２動作軌道１２８ｂの振幅Ａｂより小さくする。
【００５２】
例えば図５Ａに示すように、第１ワーク部分１２Ａが基準側（固定側）の場合、第１ワーク部分１２Ａの第１稜線１２６ａと第２ワーク部分１２Ｂの第２稜線１２６ｂとの間隔をＬとしたとき、以下の関係を有する位置を位置Ｐａとする。
（ａ）  第１稜線１２６ａから位置Ｐａまでの間隔がＡ×Ｌ
（ｂ）  第２稜線１２６ｂから位置Ｐａまでの間隔がＢ×Ｌ
（ｃ）  Ｂ＞Ａ、Ａ＋Ｂ＝１
（ｄ）  Ａ＝３／１０〜４／１０、Ｂ＝６／１０〜７／１０
好ましくは、Ａ＝４／１０、Ｂ＝６／１０
【００５３】
これにより、図５Ｂに示すように、板厚の大きい第１ワーク部分１２Ａに対しては、大きい板厚に対応した小さい振幅Ａａの第１動作軌道１２８ａが割り当てられ、板厚の小さい第２ワーク部分１２Ｂに対しては、小さい板厚に対応した大きい振幅Ａｂの第２動作軌道１２８ｂが割り当てられる。
【００５４】
また、例えば図６Ａに示すように、第２ワーク部分１２Ｂが基準側（固定側）の場合、第１ワーク部分１２Ａの第１稜線１２６ａと第２ワーク部分１２Ｂの第２稜線１２６ｂとの間隔をＬとしたとき、以下の関係を有する位置を位置Ｐａとする。
（ｅ）  第１稜線１２６ａから位置Ｐａまでの間隔がＣ×Ｌ
（ｆ）  第２稜線１２６ｂから位置Ｐａまでの間隔がＤ×Ｌ
（ｇ）  Ｄ＞Ｃ、Ｃ＋Ｄ＝１
（ｈ）  Ｃ＝３／１０〜４／１０、Ｂ＝６／１０〜７／１０
好ましくは、Ｃ＝４／１０、Ｄ＝６／１０
【００５５】
これにより、図６Ｂに示すように、板厚の大きい第１ワーク部分１２Ａに対しては、大きい板厚に対応した小さい振幅Ａａの第１動作軌道１２８ａが割り当てられ、板厚の小さい第２ワーク部分１２Ｂに対しては、小さい板厚に対応した大きい振幅Ａｂの第２動作軌道１２８ｂが割り当てられる。
【００５６】
換言すれば、開先部２２のうち、該開先部２２の中央よりも第１ワーク部分１２Ａ寄りの位置Ｐａを境として、第１ワーク部分１２Ａの第１部位１４ａ側（図２参照）に対しては曲率の大きい円弧状の動作軌道が割り当てられ、それ以外の部分（第２部位１４ｂの上面１８及び第２ワーク部分１２Ｂの側面２０）に対しては、曲率の小さい円弧状の動作軌道が割り当てられる。
【００５７】
その結果、開先部２２に対して、図７Ａに示すように、多数のうろこ形状１２４ａが溶接方向（例えばＸ方向）にそれぞれ一部が重畳（ラップ）した状態で配列された形状のビード１２４が形成され、特に、開先部２２に対するビード１２４の肉盛りの過不足が発生することなく、外観の良好なビード１２４を形成することができる。これは、溶接強度の向上につながる。良好な外観とは、例えば以下のような条件を満足することをいう。
【００５８】
（１）例えば図７Ｂに示すように、各うろこ形状１２４ａのラップ率（うろこ形状のラップ長Ｌａ／うろこ形状の径Ｄａ）が４／６以上、５／６以下であることが好ましい。
【００５９】
（２）例えば図７Ｃに示すように、ビード１２４の蛇行幅Ｗｔが１ｍｍ以内であることが好ましい。
【００６０】
（Ｄ）  図８Ａ及び図８Ｂに示すように、開先部２２のうち、該開先部２２の中央よりも第１ワーク部分１２Ａ寄りの位置Ｐａを境として、第１ワーク部分１２Ａの第１部位１４ａ側に対する第３動作軌道１２８ｃは、円形状の周の一部（半円状や円弧状）に沿った軌道であり、それ以外の部分の第４動作軌道１２８ｄは、楕円形状の周の一部（半楕円状や楕円弧状）に沿った軌道である。
【００６１】
例えば図８Ｂに示すように、開先部２２のうち、該開先部２２の中央よりも第１ワーク部分１２Ａ寄りの位置Ｐａを境として、第１ワーク部分１２Ａの第１部位１４ａ側に対しては、小さい振幅Ａａの半円状や円弧状の第３動作軌道１２８ｃが割り当てられ、それ以外の部分に対しては、大きい振幅Ａｂの半楕円状や楕円弧状の第４動作軌道１２８ｄが割り当てられる。
【００６２】
そして、溶接トーチ１０８の動作は、例えば図８Ａの（１）→（２）→（３）→（４）→（５）の順番で示すように、第３動作軌道１２８ｃから第４動作軌道１２８ｄへの動作でもよいし、（４）→（３）→（２）→（１）→（５）の順番で示すように、第４動作軌道１２８ｄから第３動作軌道１２８ｃへの動作でもよい。もちろん、その他の順番でもよい。
【００６３】
その結果、開先部２２に対して、上述した外観の良好なうろこ形状のビード１２４を形成することができる。これは、上記（ｃ）と同様に、溶接強度の向上につながる。
【００６４】
（Ｅ）  図９Ａに示すように、上記（Ｃ）及び（Ｄ）に示す動作軌道を、ワーク１０に形成された開先部２２のうち、最大の隙間幅Ｗｍａｘを有する開先部２２に基づいて設定する。
【００６５】
図９Ｂに示すように、狭い隙間幅Ｗｃの開先部２２に基づいて動作軌道を設定した場合、図９Ｃに示すように、それよりも広い隙間幅Ｗｄの開先部２２に対して溶接を行うと、ビード１２４の側部が開先部２２に落ち込む等、ビード１２４の偏り等の不具合が生じるおそれがある。
【００６６】
しかし、上述したように、動作軌道を、ワーク１０に形成された開先部２２のうち、最大の隙間幅Ｗｍａｘを有する開先部２２に基づいて設定することで、狭い隙間幅Ｗｃの開先部２２や最大の隙間幅Ｗｍａｘの開先部２２に関わらず、ビード１２４の側部が落ち込むことなく、ビード１２４の幅を開先部２２の全体にわたってほぼ均等にすることが可能となり、ビード１２４の外観品質を向上させることができる。
【００６７】
（Ｆ）  第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂ間の開先部２２の断面積に応じて、少なくとも溶接ワイヤ１１２（図３Ｂ参照）の供給量、第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂへのアーク及び溶接トーチ１０８の動作軌道を設定して溶接を行う。
【００６８】
ここで、開先部２２の断面積とは、図１０（断面図）に示すように、開先部２２をＹＺ平面、すなわち、溶接方向（Ｘ方向）に直交する平面で切断した形状の面積をいう。図１０の例では、開先部２２の断面形状は上底が下方、下底が上方に配置された台形状である場合を示す。
【００６９】
これにより、ワーク１０の母材に対して必要以上に大きな電流を供給することなく、開先部２２に対して溶接に必要な量の溶接ワイヤ１１２を供給することができ、しかも、開先部２２に対して、外観の良好なビード１２４を形成することができる。
【００７０】
上述した（Ａ）〜（Ｆ）を満足することで、第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂの継手に機械加工を実施しない状態で、第１ワーク部分１２Ａ及び第２ワーク部分１２Ｂ間の開先部２２への１層目の溶接だけでアーク溶接を完了させることができる。
【００７１】
すなわち、事前の継手への機械加工を実施せず、２層目の溶接を実施しないため、サイクルタイムを大幅に低減することができる。しかも、開先部２２に対して、ＴＩＧ溶接で形成したビード１２４と外観品質がほとんど変わらない外観の良好なビード１２４を形成することができる。
【００７２】
しかも、本実施の形態に係る溶接方法では、溶接装置１００を使用して、ＭＩＧ溶接によって上述したアーク溶接を行うようにしたので、ＭＩＧ溶接のメリット、すなわち、溶接速度が速く、溶込み深さが深く、溶着効率が高く、自動化が容易であるというメリットを享受することができる。
【００７３】
このように、本実施の形態に係る溶接方法においては、以下のように、ＴＩＧ溶接方法のメリットとＭＩＧ溶接方法のメリットを得ることができる。
【００７４】
（ｉ）  スパッタがほとんど発生しない。
（ｉｉ）  ビードの外観がフラットで美しい。
（ｉｉｉ）  溶接速度が速い。
（ｉｖ）  溶着効率が高い。
（ｖ）  セッティングパラメータが少ないため、自動化が容易である。
【００７５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…ワーク                            １２Ａ…第１ワーク部分
１２Ｂ…第２ワーク部分                  ２２…開先部
１００…溶接装置                        １０８…溶接トーチ
１１２…溶接ワイヤ                      １１８…溶接ロボット
１２４…ビード                          １２４ａ…うろこ形状
１２８ａ〜１２８ｄ…第１動作軌道〜第４動作軌道
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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