(57)【要約】【課題】アークスタートの期間中におけるワイヤ溶断およびワイヤ溶断に伴うスパッタの発生を抑制する。【解決手段】第１時刻ｔ１において溶接ワイヤを被溶接物に向けて送給し、送給される溶接ワイヤが被溶接物に接触することで溶接ワイヤと被溶接物とに溶接電流Ｉを流し、溶接電流Ｉにてアークを発生させることにより溶接を開始する消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法において、第２時刻ｔ２において溶接ワイヤと被溶接物とが接触した際に、溶接電流Ｉとして初期溶接電流Ｉａを供給し、初期溶接電流Ｉａの供給を開始してから予め決められた設定期間Ｔが経過した後、溶接電流Ｉとして初期溶接電流Ｉａよりも大きい定常溶接電流Ｉｒを供給する。【選択図】図４
2015229187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ワイヤを被溶接物に向けて送給し、送給される当該溶接ワイヤが当該被溶接物に接触することで当該溶接ワイヤと当該被溶接物とに溶接電流を流し、当該溶接電流にてアークを発生させることにより溶接を開始する消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法において、
前記溶接ワイヤと前記被溶接物とが接触した際に、前記溶接電流として初期溶接電流を供給する工程と、
前記初期溶接電流の供給を開始してから予め決められた設定期間が経過した後、前記溶接電流として当該初期溶接電流よりも大きい定常溶接電流を供給する工程と
を有することを特徴とする消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法。
【請求項２】
前記初期溶接電流の大きさが１００（Ａ）以上且つ３００（Ａ）以下となる範囲から選択され、
前記定常溶接電流の大きさが３５０（Ａ）以上且つ５５０（Ａ）以下となる範囲から選択されること
を特徴とする請求項１記載の消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法。
【請求項３】
前記設定期間が２５（ｍｓｅｃ）以上且つ７００（ｍｓｅｃ）未満となる範囲から選択されることを特徴とする請求項１または２記載の消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法。
【請求項４】
前記初期溶接電流を供給する工程と前記定常溶接電流を供給する工程との間に、立ち上がり傾斜を設ける工程を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法。
【請求項５】
前記立ち上がり傾斜を設ける工程では、当該立ち上がり傾斜を１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）以下に設定することを特徴とする請求項４記載の消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法。
【請求項６】
溶接ワイヤを介して被溶接物に溶接電流を供給する電源部と、
前記被溶接物に向けて送給される前記溶接ワイヤが当該被溶接物に接触した際に、前記溶接電流として初期溶接電流を前記電源部から供給させ、当該初期溶接電流の供給を開始してから予め決められた設定期間が経過した後、当該溶接電流として当該初期溶接電流よりも大きい定常溶接電流を当該電源部から供給させる電流制御部と
を含む溶接装置。
【請求項７】
前記被溶接物に対する溶接作業を制御する制御装置と、
前記溶接ワイヤおよび前記被溶接物に前記初期溶接電流が流れたことを検知する判定部と、
前記電源部を駆動する電源駆動部と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記判定部により前記溶接ワイヤおよび前記被溶接物に前記初期溶接電流が流れたと判定され、さらに予め決められた設定時間が経過した後に、前記電源駆動部に対して前記電源部から前記定常溶接電流を供給させる電流設定信号を出力することを特徴とする請求項６記載の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法、溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば消耗電極式を採用したガスシールドアーク溶接では、溶接動作を開始する際に、溶接ワイヤと被溶接物との間に電圧を印加した状態で両者を接触させることによって短絡電流を流し、この短絡電流にて溶接ワイヤを溶断させて両者の間にアークを発生させることで、アークスタートを行う。
【０００３】
公報記載の従来技術として、溶接ワイヤと被溶接物とが接触すると溶接ワイヤの送給を停止すると共に溶接電源装置から予め定めた大電流の初期短絡電流を通電し、初期短絡電流の通電によって溶接ワイヤの先端部が溶断してアークが発生し、このアーク発生時点で溶接ワイヤを予め定めた定常の送給速度で送給を開始すると共に定常の溶接電流を通電するアークスタート制御方法において、初期短絡電流の通電によって溶接ワイヤの先端部が溶断してアークが発生した時点で、予め定めた燃上り抑制期間を設け、燃上り抑制期間中は溶接ワイヤの送給を停止したままで予め定めた小電流の燃上り抑制電流を通電し、燃上り抑制期間終了後に定常の溶接電流を通電するものが存在する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の公報記載の従来技術として、アークスタートから負荷電流が安定して定常状態に至るまでの初期期間において、負荷電流の最大値を４００Ａ以下に抑えるとともに、短絡の発生間隔を５０ｍｓｅｃ以下とする初期制御を行うものが存在する（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、他の公報記載の従来技術として、溶接開始に際して、溶接トーチから送給される溶接ワイヤを被溶接物に接触させて初期電流を通電し、その後に溶接ワイヤを引き離すことによって初期アークを発生させた後に定常アークへと移行させる消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法において、初期電流の立ち上がりに傾斜をつけるものが存在する（特許文献３参照）。
【０００６】
さらにまた、他の公報記載の従来技術として、アークスタート期間において、ワイヤ送給速度と溶接電圧との変化を同期するように連続的に制御し、さらにワイヤ送給速度に対応付けられた溶接電圧を所定時間の長さ印加するものが存在する（特許文献４参照）。
【０００７】
また、他の公報記載の従来技術として、アークスタート時に溶接電流を検出してその検出結果に基づいて溶接ロボットに取り付けられた溶接用トーチを移動させる溶接ロボットのアークスタート制御方法が存在する。この従来技術は、溶接電流が所定時間連続して流れない場合には溶接ロボットの動作による溶接用トーチの溶接線方向への移動を停止したままとなる。一方、溶接電流が所定時間連続して流れた場合には溶接ロボットの動作による溶接用トーチの溶接線方向への移動を開始する（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２５２６５号公報
【特許文献２】特開２００８−１２５８０号公報
【特許文献３】特開２００８−１４９３６１号公報
【特許文献４】特開２００９−１０１３７０号公報
【特許文献５】特開２０１０−１７２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
アークスタートの期間中では、アークが発生した直後から定常の状態に移行するまでの間に、溶接ワイヤに溶接電流が流れすぎると、溶接ワイヤが赤熱し、これに伴って溶接ワイヤが溶断するワイヤ溶断と呼ばれる現象が生じる。そして、このようなワイヤ溶断が生じると、アーク切れに伴うスパッタや、溶断した溶接ワイヤの周辺への飛散などが発生する。
【００１０】
本発明は、アークスタートの期間中におけるワイヤ溶断およびワイヤ溶断に伴うスパッタの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、溶接ワイヤを被溶接物に向けて送給し、送給される当該溶接ワイヤが当該被溶接物に接触することで当該溶接ワイヤと当該被溶接物とに溶接電流を流し、当該溶接電流にてアークを発生させることにより溶接を開始する消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法において、前記溶接ワイヤと前記被溶接物とが接触した際に、前記溶接電流として初期溶接電流を供給する工程と、前記初期溶接電流の供給を開始してから予め決められた設定期間が経過した後、前記溶接電流として当該初期溶接電流よりも大きい定常溶接電流を供給する工程とを有することを特徴としている。
この消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法において、前記初期溶接電流の大きさが１００（Ａ）以上且つ３００（Ａ）以下となる範囲から選択され、前記定常溶接電流の大きさが３５０（Ａ）以上且つ５５０（Ａ）以下となる範囲から選択されることを特徴とすることができる。
また、前記設定期間が２５（ｍｓｅｃ）以上且つ７００（ｍｓｅｃ）未満となる範囲から選択されることを特徴とすることができる。
さらに、前記初期溶接電流を供給する工程と前記定常溶接電流を供給する工程との間に、立ち上がり傾斜を設ける工程を有することを特徴とすることができる。
さらにまた、前記立ち上がり傾斜を設ける工程では、当該立ち上がり傾斜を１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）以下に設定することを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明の溶接装置は、溶接ワイヤを介して被溶接物に溶接電流を供給する電源部と、前記被溶接物に向けて送給される前記溶接ワイヤが当該被溶接物に接触した際に、前記溶接電流として初期溶接電流を前記電源部から供給させ、当該初期溶接電流の供給を開始してから予め決められた設定期間が経過した後、当該溶接電流として当該初期溶接電流よりも大きい定常溶接電流を当該電源部から供給させる電流制御部とを含んでいる。
この溶接装置において、前記被溶接物に対する溶接作業を制御する制御装置と、前記溶接ワイヤおよび前記被溶接物に前記初期溶接電流が流れたことを検知する判定部と、前記電源部を駆動する電源駆動部と、をさらに備え、前記制御装置は、前記判定部により前記溶接ワイヤおよび前記被溶接物に前記初期溶接電流が流れたと判定され、さらに予め決められた設定時間が経過した後に、前記電源駆動部に対して前記電源部から前記定常溶接電流を供給させる電流設定信号を出力することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アークスタートの期間中におけるワイヤ溶断およびワイヤ溶断に伴うスパッタの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶接システムの概略構成を示す図である。
【図２】溶接システムに設けられた電源制御手段の構成を説明するための図である。
【図３】本実施の形態の溶接システムにおけるアークスタートの手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施の形態の溶接システムにおけるアークスタートの手順の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本実施の形態の溶接システムにおけるアークスタートの手順の変形例を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】溶接システムに設けられた電源制御手段の他の構成例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る溶接システム１の概略構成を示す図である。この溶接システム１は、消耗電極式（溶極式）のガスシールドアーク溶接法のうち、炭酸ガスをシールドガスとして用いる炭酸ガスアーク溶接法によって、被溶接物２００の溶接を行うものである。
【００１５】
溶接装置の一例としての溶接システム１は、溶接ワイヤ１００を用いて被溶接物２００を溶接する溶接トーチ１０と、溶接トーチ１０を保持するとともに溶接トーチ１０の位置や姿勢を設定するロボットアーム２０と、溶接トーチ１０に溶接ワイヤ１００を送給するワイヤ送給装置３０と、溶接トーチ１０にシールドガス（ここでは炭酸ガス）を供給するシールドガス供給装置４０と、溶接トーチ１０を介して溶接ワイヤ１００に溶接電流を供給するとともに、溶接電流、送給速度および溶接速度等の制御を行う電源装置５０とを備える。
【００１６】
また、この溶接システム１は、溶接トーチ１０およびロボットアーム２０による被溶接物２００に対する溶接作業を制御する制御装置の一例として、ロボットアーム２０を制御するためのロボット制御装置６０を備える。ロボット制御装置６０により、ロボットアーム２０に設けられた溶接トーチ１０（溶接ワイヤ１００）の移動およびその速度（溶接速度）が制御される。なお、ロボット制御装置６０と電源装置５０とは、データや制御信号の送受信が可能な構成とすることができる。
【００１７】
この溶接システム１で用いる溶接ワイヤ１００としては、フラックスを含まないソリッドワイヤあるいはフラックスを含むフラックス入りワイヤのどちらであってもよい。
また、この溶接システム１で用いる溶接電流としては、直流および交流のどちらであってもよい。
【００１８】
図２は、図１に示す溶接システム１に設けられた電源制御手段の構成を説明するための図である。
電源制御手段としての電源装置５０は、作業者による溶接開始の指示を受け付けるスイッチ５１と、溶接ワイヤ１００に供給する溶接電流を設定する溶接電流設定部５２と、ワイヤ送給装置３０を用いた溶接ワイヤ１００の送給速度を設定する送給速度設定部５３と、溶接電流設定部５２によって設定された溶接電流の設定値を送給速度設定部５３における送給速度の設定値に変換する溶接電流／送給速度変換部５４とを備える。また、電源装置５０は、溶接トーチ１０（溶接ワイヤ１００）と被溶接物２００との間に溶接電流を供給する電源部５５と、溶接電流設定部５２による設定に基づいて電源部５５を駆動する電源駆動部５６と、溶接トーチ１０から溶接ワイヤ１００を介して被溶接物２００に流れる溶接電流を検知する溶接電流検知部５７とを備える。さらに、電源装置５０は、溶接電流検知部５７による溶接電流の検知結果に基づいて溶接電流が流れたことを判定し、その判定結果（電流検知結果）を出力する電流判定部５８と、電流判定部５８による判定結果に基づいて溶接電流が予め決められた時間だけ流れたことを判定し、その判定結果（通電判定結果）を出力する通電判定部５９とを備える。なお、本実施の形態では、溶接電流設定部５２が、電流制御部としての機能を有している。
【００１９】
次に、本実施の形態の溶接システム１を用いた溶接方法におけるアークスタートの手順について説明を行う。
図３は、本実施の形態の溶接システム１におけるアークスタートの手順を説明するためのフローチャートである。また、図４は、本実施の形態の溶接システム１におけるアークスタートの手順の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【００２０】
ここで、図４は、スイッチ５１から溶接電流設定部５２、送給速度設定部５３および電源駆動部５６に入力される溶接開始信号Ｓと、送給速度設定部５３がワイヤ送給装置３０に出力する送給速度設定信号Ｆと、送給速度設定信号Ｆに基づいてワイヤ送給装置３０が送給を行う溶接ワイヤ１００の実際の送給速度Ｖと、溶接電流設定部５２が溶接電流／送給速度変換部５４および電源駆動部５６に出力する溶接電流設定信号Ｃと、溶接電流設定信号Ｃに基づいて溶接ワイヤ１００に実際に流れる溶接電流Ｉと、溶接電流検知部５７による溶接電流Ｉの検知に基づいて電流判定部５８が送給速度設定部５３および通電判定部５９に出力する電流検知信号Ｄと、電流判定部５８による電流検知信号Ｄの出力に基づいて通電判定部５９が溶接電流設定部５２に出力する通電判定信号Ｊとの関係を示している。ここで、溶接開始信号Ｓ、電流検知信号Ｄおよび通電判定信号Ｊは、それぞれローレベル（Ｌ）およびハイレベル（Ｈ）の２状態をとり得る。
【００２１】
なお、アークスタートする前の初期状態において、溶接開始信号Ｓ、電流検知信号Ｄおよび通電判定信号Ｊは「Ｌ」に、送給速度設定信号Ｆおよび溶接電流設定信号Ｃは「０」に、それぞれ設定されているものとする。また、その結果として、送給速度Ｖおよび溶接電流Ｉも、それぞれ「０」となっているものとする。さらに、アークスタートする前の初期状態において、溶接トーチ１０に保持された溶接ワイヤ１００の先端は、被溶接物２００に対し、予め決められた距離だけ離れた位置に配置されているものとする。
【００２２】
では、図３を参照しつつ、アークスタートにおける処理の手順について説明を行う。
まず、スイッチ５１から入力されてくる溶接開始信号Ｓが「Ｌ」か「Ｈ」かの識別を行う（ステップ１０）。ステップ１０において溶接開始信号Ｓが「Ｌ」であった場合（ＮＯ）は、ステップ１０に戻って処理を続行する。
【００２３】
一方、ステップ１０において溶接開始信号Ｓが「Ｈ」であった場合（ＹＥＳ）、溶接電流設定部５２は、溶接電流設定信号Ｃを「０」から「初期溶接電流設定値Ｃａ」に変更する（ステップ２０）。また、送給速度設定部５３は、送給速度設定信号Ｆを「０」から「開始時送給速度設定値Ｆｉ」に変更する（ステップ３０）。
【００２４】
次に、電流判定部５８から入力されてくる電流検知信号Ｄが「Ｌ」か「Ｈ」かの判別を行う（ステップ４０）。ステップ４０において電流検知信号Ｄが「Ｌ」であった場合（ＮＯ）は、ステップ４０に戻って処理を続行する。
【００２５】
一方、ステップ４０において電流検知信号Ｄが「Ｈ」であった場合（ＹＥＳ）、送給速度設定部５３は、送給速度設定信号Ｆを「開始時送給速度設定値Ｆｉ」から「初期送給速度設定値Ｆａ」に変更する（ステップ５０）。
【００２６】
続いて、通電判定部５９から入力されてくる通電判定信号Ｊが「Ｌ」か「Ｈ」かの識別を行う（ステップ６０）。ステップ６０において通電判定信号Ｊが「Ｌ」であった場合（ＮＯ）は、ステップ６０に戻って処理を続行する。
【００２７】
一方、ステップ６０において通電判定信号Ｊが「Ｈ」であった場合（ＹＥＳ）、溶接電流設定部５２は、溶接電流設定信号Ｃを「初期溶接電流設定値Ｃａ」から「定常溶接電流設定値Ｃｒ」に変更する（ステップ７０）。また、送給速度設定部５３は、送給速度設定信号Ｆを「初期送給速度設定値Ｆａ」から「定常送給速度設定値Ｆｒ」に変更する（ステップ８０）。
これにより、アークスタートが完了する。
【００２８】
では、上述したアークスタートの手順を、図４に示すタイミングチャートを参照しながら具体的に説明する。
【００２９】
第１時刻ｔ１において、スイッチ５１が「オフ」から「オン」に切り換えられると、溶接開始信号Ｓが、「Ｌ」から「Ｈ」に変更される（ステップ１０においてＹＥＳ）。溶接開始信号Ｓが「Ｌ」から「Ｈ」に変更されることに伴い、溶接電流設定部５２は、溶接電流設定信号Ｃを「０」から「初期溶接電流設定値Ｃａ」に変更し（ステップ２０：０＜Ｃａ）、且つ、送給速度設定部５３は、送給速度設定信号Ｆを「０」から「開始時送給速度設定値Ｆｉ」に変更する（ステップ３０：０＜Ｆｉ）。
【００３０】
第１時刻ｔ１において、溶接電流設定信号Ｃが初期溶接電流設定値Ｃａに設定される。これに伴い、電源部５５は、初期溶接電流設定値Ｃａに応じた溶接電圧を、溶接ワイヤ１００と被溶接物２００との間に印加する。ただし、この時点では、溶接ワイヤ１００の送給が開始されたばかりであり、被溶接物２００に溶接ワイヤ１００の先端が到達していない。このため、この時点において、溶接電流Ｉは「０」を維持した状態となっており、電流検知信号Ｄおよび通電判定信号Ｊも「Ｌ」のままである。
【００３１】
また、第１時刻ｔ１において、送給速度設定信号Ｆが開始時送給速度設定値Ｆｉに設定されることにより、ワイヤ送給装置３０は、溶接ワイヤ１００の送給を開始する。ただし、送給速度Ｖは、０から、開始時送給速度設定値Ｆｉに応じた開始時送給速度Ｖｉに直ちに到達するのではなく、加速に時間を要するため、若干の遅れ（ラグ）を伴って開始時送給速度Ｖｉに到達する。
【００３２】
次に、第１時刻ｔ１から時間が経過した第２時刻ｔ２にて、送給に伴って溶接ワイヤ１００の先端が被溶接物２００に到達（接触）すると、初期溶接電流設定値Ｃａに応じて設定された溶接電圧により、溶接ワイヤ１００および被溶接物２００に、溶接電流Ｉとして初期溶接電流Ｉａが流れ始める。また、溶接ワイヤ１００に初期溶接電流Ｉａが流れることに伴って溶接ワイヤ１００の先端側が溶融し、溶接ワイヤ１００と被溶接物２００との間にアーク（図示せず）が発生する。
【００３３】
このようにして溶接電流Ｉ（初期溶接電流Ｉａ）が流れ始めたことは、溶接電流検知部５７によって検知され、その検知結果が電流判定部５８に出力される。これを受けた電流判定部５８は、出力する電流検知信号Ｄを「Ｌ」から「Ｈ」に変更する（ステップ４０においてＹＥＳ）。電流検知信号Ｄが「Ｌ」から「Ｈ」に変更されることに伴い、送給速度設定部５３は、送給速度設定信号Ｆを「開始時送給速度設定値Ｆｉ」から「初期送給速度設定値Ｆａ」に変更する（ステップ５０：Ｆｉ＜Ｆａ）。
【００３４】
第２時刻ｔ２において、送給速度設定信号Ｆが初期送給速度設定値Ｆａに設定されることにより、ワイヤ送給装置３０は、溶接ワイヤ１００の送給速度Ｖの変更を開始する。ただし、送給速度Ｖは、開始時送給速度Ｖｉから、初期送給速度設定値Ｆａに応じた初期送給速度Ｖａに直ちに到達するのではなく、加速に時間を要するため、若干の遅れ（ラグ）を伴って初期送給速度Ｖａに到達する。
【００３５】
また、第２時刻ｔ２において電流検知信号Ｄが「Ｌ」から「Ｈ」に変更されることに伴い、通電判定部５９は、計時を開始する。
【００３６】
その後、第２時刻ｔ２から、計時時間が予め決められた設定期間Ｔを経過した第３時刻ｔ３に到達すると、通電判定部５９は、出力する通電判定信号Ｊを「Ｌ」から「Ｈ」に変更する（ステップ６０においてＹＥＳ）。通電判定信号Ｊが「Ｌ」から「Ｈ」に変更されることに伴い、溶接電流設定部５２は、溶接電流設定信号Ｃを「初期溶接電流設定値Ｃａ」から「定常溶接電流設定値Ｃｒ」に変更し（ステップ７０：Ｃａ＜Ｃｒ）、且つ、送給速度設定部５３は、送給速度設定信号Ｆを「初期送給速度設定値Ｆａ」から「定常送給速度設定値Ｆｒ」に変更する（ステップ８０：Ｆａ＜Ｆｒ）。
【００３７】
第３時刻ｔ３において、溶接電流設定信号Ｃが定常溶接電流設定値Ｃｒに設定されることにより、溶接ワイヤ１００に流れる溶接電流Ｉは、初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒに移行する（Ｉａ＜Ｉｒ）。
【００３８】
また、第３時刻ｔ３において、送給速度設定信号Ｆが定常送給速度設定値Ｆｒに設定されることにより、ワイヤ送給装置３０は、溶接ワイヤ１００の送給速度Ｖの変更を開始する。ただし、送給速度Ｖは、初期送給速度Ｖａから、定常送給速度設定値Ｆｒに応じた定常送給速度Ｖｒに直ちに到達するのではなく、加速に時間を要するため、若干の遅れ（ラグ）を伴って定常送給速度Ｖｒに到達する。
これにより、アークスタートが完了する。
【００３９】
なお、図４に示した例では、第３時刻ｔ３において、溶接電流設定信号Ｃを初期溶接電流設定値Ｃａから定常溶接電流設定値Ｃｒに瞬時に切り替えることで、溶接電流Ｉを初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒに瞬時に切り替えるようにした。しかし、溶接電流Ｉを初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒに切り替える際の方式は、これに限られるものではない。
【００４０】
図５は、本実施の形態の溶接システム１におけるアークスタートの手順の変形例を説明するためのタイミングチャートである。
図５に示すように、第３時刻ｔ３において、溶接電流設定信号Ｃを初期溶接電流設定値Ｃａから定常溶接電流設定値Ｃｒに切り替える際の溶接電流設定信号Ｃに傾斜設定値Ｃｓを設け、第３時刻ｔ３から所定の時間が経過した第４時刻ｔ４において、定常溶接電流設定値Ｃｒに到達させるようにしてもよい。この場合には、第３時刻ｔ３において初期溶接電流Ｉａとなっている溶接電流Ｉが、第３時刻ｔ３から第４時刻ｔ４に向けて立ち上がり傾斜Ｉｓにて漸次増加し、第４時刻ｔ４において定常溶接電流Ｉｒに到達することになる。また、この例においては、溶接電流設定信号Ｃに傾斜設定値Ｃｓが設けられることに伴って、送給速度設定信号Ｆにも傾斜設定値Ｆｓが設定されることになり、結果として、送給速度Ｖにも立ち上がり傾斜Ｖｓが設定されることになる。
【００４１】
本実施の形態の溶接システム１では、被溶接物２００と溶接ワイヤ１００とが接触する際に、溶接電流Ｉとして定常溶接電流Ｉｒよりも小さい初期溶接電流Ｉａを流すとともに、初期溶接電流Ｉａを予め決められた設定期間Ｔの間だけ流した後に、初期溶接電流Ｉａを目的とする定常溶接電流Ｉｒに切り替えるようにした。
これにより、アークスタート直後の溶接電流Ｉによって生じる溶接ワイヤ１００の溶断（ワイヤ溶断）、および、ワイヤ溶断に伴うスパッタの増加を抑制することができる。
【００４２】
また、本実施の形態の溶接システム１における図５に示した例では、初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒへの切り替え時に立ち上がり傾斜Ｉｓを設けた。
初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒへの切り替え時においては、溶接ワイヤ１００に供給される電流量が一時的に多くなる。これに伴い、切り替え時においては、溶接ワイヤ１００の赤熱が大きくなることで、溶接ワイヤ１００が軟化しやすくなるとともに、ワイヤ溶断が生じやすくなる。
このため、立ち上がり傾斜Ｉｓを設けることにより、溶接ワイヤ１００の急峻な赤熱を抑制できる。その結果、特に定常溶接電流Ｉｒが高く設定される場合にあっては、ワイヤ溶断およびこれに伴うバーンバックを抑制することが可能となり、スパッタの増加も抑制することが可能になる。
【００４３】
ではここで、本実施の形態の溶接システム１を用いたガスシールドアーク溶接のアークスタート制御方法における各種条件の特徴について、説明を行っておく。
【００４４】
＜初期溶接電流Ｉａ＞
初期溶接電流Ｉａを流す期間は、定常溶接電流Ｉｒに至る前にアークを安定させるために設けられる。溶接電流Ｉが小さいほど、溶接ワイヤ１００に生じるジュール熱が小さく、かつ安定した溶滴移行となるため、下限は規定しない。ただし、溶接電流Ｉが３５０（Ａ）を超えると、溶接ワイヤ１００に発生するジュール熱が高くなってワイヤ溶断が生じやすくなり、更に溶滴移行もワイヤ直下の溶滴が大きくなるグロビュール移行溶接になるため、ワイヤ溶断が発生しやすくなりスパッタも増加しやすくなる。よって、初期溶接電流Ｉａは３００（Ａ）以下とすることが好ましい。加えて、短絡移行は、溶接電流Ｉが１００（Ａ）〜２５０（Ａ）となる範囲内において最もアークが安定することから、初期溶接電流Ｉａのより好ましい範囲は、１００（Ａ）〜２５０（Ａ）となる。なお、初期溶接電流Ｉａは０（Ａ）を含まない。
【００４５】
＜定常溶接電流Ｉｒ＞
初期溶接電流Ｉａから移行する定常溶接電流Ｉｒの値によって、ワイヤ溶断の頻度が変わり、定常溶接電流Ｉｒが高くなるほど、赤熱効果によるワイヤ溶断が生じやすい傾向となる。ここで、定常溶接電流Ｉｒが３５０（Ａ）を下回る場合においては、赤熱が生じ難いため、本発明の効果が現れにくい。一方、定常溶接電流Ｉｒが６００（Ａ）を超える場合には、溶接が安定しない。よって、定常溶接電流Ｉｒの範囲は３５０（Ａ）〜６００（Ａ）と規程する。さらに、安定した溶接を行うには、３５０（Ａ）〜５５０（Ａ）であることがより好ましい。
【００４６】
＜設定期間Ｔ＞
設定期間Ｔを２０（ｍｓｅｃ）以上とした場合、初期溶接電流Ｉａを流している間にアークが安定することから、初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒに移行する際のワイヤ溶断をより抑制することが可能になる。よって、設定期間Ｔは２０（ｍｓｅｃ）以上とすることが好ましく、５０ｍｓｅｃ以上とすると、よりアークが安定するため、より好ましい。ただし、初期溶接電流Ｉａを流す設定期間Ｔを長くしすぎても、効率の低下を招くため、設定期間Ｔについては、７００（ｍｓｅｃ）未満とすることが好ましい。
【００４７】
＜立ち上がり傾斜Ｉｓ＞
定常溶接電流Ｉｒと初期溶接電流Ｉａとに差がある場合は、溶接ワイヤ１００が赤熱しやすくなり、両者の電流差が大きいほど、溶接ワイヤ１００が赤熱によって軟化しやすくなる。これに伴い、初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒに移行する際にワイヤ溶断が発生し易くなるため、初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒへの移行において、１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）以下の立ち上がり傾斜Ｉｓを設けることが好ましい。このような立ち上がり傾斜Ｉｓをつけることにより、急峻なワイヤの赤熱が抑制できるため、５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）以上の傾きを設けることがより好ましい。
なお、立ち上がり傾斜Ｉｓは、図５に示したような直線的で連続した値（時間の一次関数）である必要はなく、曲線状、ステップ状などであってもよい。
【００４８】
なお、上述した説明においては、アークスタートにおける溶接速度の設定については、特に詳述しなかった。ただし、ビード始端部の溶着量を合わせるために、初期溶接電流Ｉａを供給している期間と定常溶接電流Ｉｒを供給している期間とで、溶接速度を変化させる制御を行ってもよい。例えば、初期溶接電流Ｉａを供給している期間の溶接速度を、定常溶接電流Ｉｒを供給している期間の溶接速度（本条件の溶接速度）以下とする。これにより、初期溶接電流Ｉａを供給している期間と定常溶接電流Ｉｒを供給している期間とで溶着量を整合させることが可能となり、スタート部のビード形状が安定することになる。
【００４９】
例として、定常送給速度Ｖｒが２０（ｍｐｍ）且つ初期送給速度Ｖａが１０（ｍｐｍ）の場合に、定常溶接電流Ｉｒを供給している期間の溶接速度（本条件の溶接速度）が０．６（ｍｐｍ）であるとき、初期溶接電流Ｉａを供給している期間の溶接速度は０．３（ｍｐｍ）に制御される。
【００５０】
また、上述した説明においては、定常溶接電流Ｉｒを一定値に制御していたが、これに限られるものではなく、ベース電流に対しピーク電流をある一定の周波数で繰り返し印加するパルス電流としてもかまわない。
【００５１】
次に、本実施の形態における溶接システム１の他の構成例について説明する。
図２に示した構成例では、電源装置５０に設けられた機能により、本実施の形態によるアークスタートの制御を実現した。これに対し、本実施の形態によるアークスタートの制御を実現する機能の一部をロボット制御装置６０にて担う構成とすることもできる。
【００５２】
図６は、本発明の実施の形態に係る溶接システム１に設けられた電源制御手段の他の構成例を説明するための図である。
図６に示す構成例では、図２に示した構成例で電源装置５０に設けられていたスイッチ５１、溶接電流設定部５２および通電判定部５９が、ロボット制御装置６０に設けられている。また、電源装置５０はロボット制御装置６０との間で各種信号の授受を行うための電源装置インタフェース部５０１を備えており、ロボット制御装置６０は電源装置５０との間で各種信号の授受を行うための制御装置インタフェース部６０１を備えている。
【００５３】
ここで、図６に示すロボット制御装置６０に設けられたスイッチ５１、溶接電流設定部５２および通電判定部５９のそれぞれが有する機能は、図２に示す電源装置５０に設けられていたものと基本的に同じであるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。また、図６に示す例においては、電源装置５０とロボット制御装置６０との間で、溶接開始信号Ｓ、溶接電流設定信号Ｃおよび電流検知信号Ｄの授受が行われる。
【００５４】
なお、本実施の形態における溶接電流設定部５２や送給速度設定部５３の機能は、アナログ回路やデジタル回路にて実現することが可能である。ここで、溶接電流設定部５２や送給速度設定部５３をデジタル回路にて実現する場合、例えば、図３および図４に基づいて説明した各タイミングにおける各制御信号の出力の手順を記述したプログラムを溶接電流設定部５２や送給速度設定部５３に設けられるメモリに格納することにより、本実施の形態の機能を実装することができる。そして、溶接電流設定部５２や送給速度設定部５３に設けられるＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、各機能が実現される。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５６】
＜アーク切れ調査＞
本発明者は、図１に示す溶接システム１を用い、溶接条件として、溶接ワイヤ１００の種別、溶接ワイヤ１００の線径、溶接ワイヤ１００に供給する初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒ、設定期間Ｔ、立ち上がり傾斜Ｉｓを種々異ならせて被溶接物２００を溶接する実験を行い、アークスタート時におけるアーク切れの発生状態について評価を行った。
【００５７】
なお、この実験では、溶接ワイヤ１００の種別（ワイヤ種）として、フラックスを含まないソリッドワイヤと、フラックスを含むフラックス入りワイヤとを用いた。
また、この実験では、溶接ワイヤ１００の線径として、φ１．２（ｍｍ）、φ１．４（ｍｍ）のものを用いた。
さらに、この実験では、シールドガスとして炭酸ガス（１００％ＣＯ２）を用いた。
さらにまた、この実験では、溶接対象となる被溶接物２００として、ＪＩＳ  Ｇ３１０６  ＳＭ４９０Ａで規定される鋼板を用いた。
【００５８】
また、この実験では、１００（Ａ）以上５５０（Ａ）以下の範囲から、初期溶接電流Ｉａを選択した。
さらに、この実験では、２５０（Ａ）以上５５０（Ａ）以下の範囲から、定常溶接電流Ｉｒを選択した。
さらにまた、この実験では、０（ｍｅｓｃ）以上８００（ｍｓｅｃ）以下の範囲から、設定期間Ｔを選択した。
そして、この実験では、傾き無しから１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）以下の範囲から、立ち上がり傾斜Ｉｓを選択した。
【００５９】
また、この実験では、各条件について、ビードオンプレートの下向き溶接にて溶接長１０ｃｍの溶接を３０回ずつ行い、３０回中で生じたアーク切れの回数をカウントし、アーク切れ発生率（アーク切れ回数／３０回×１００％）を求めた。そして、アーク切れ発生率が０％となったものを良として評価「◎」とし、アーク切れ発生率が２０％以下となったものを可として評価「○」とし、アーク切れ発生率が２０％超となったものを不可として評価「×」とした。
【００６０】
以下に示す表１〜表１７は、この実験で用いた３３６個（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３３６）の溶接条件と得られた評価結果との関係を示すものである。なお、表１〜表１７においては、ソリッドワイヤを「Ｓｏｌｉｄ」と表記し、フラックス入りワイヤを「Ｃｏｒｅｄ」と表記した。
【００６１】
【表１】
2015229187.tif 000003
【００６２】
【表２】
2015229187.tif 000004
【００６３】
【表３】
2015229187.tif 000005
【００６４】
【表４】
2015229187.tif 000006
【００６５】
【表５】
2015229187.tif 000007
【００６６】
【表６】
2015229187.tif 000008
【００６７】
【表７】
2015229187.tif 000009
【００６８】
【表８】
2015229187.tif 000010
【００６９】
【表９】
2015229187.tif 000011
【００７０】
【表１０】
2015229187.tif 000012
【００７１】
【表１１】
2015229187.tif 000013
【００７２】
【表１２】
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【００７３】
【表１３】
2015229187.tif 000015
【００７４】
【表１４】
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【００７５】
【表１５】
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【００７６】
【表１６】
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【００７７】
【表１７】
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【００７８】
ここで、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５０（表１〜表５）は本発明の比較例を示しており、残りが本発明の実施例を示している。
【００７９】
まず、表１〜表４について説明を行う。
表１は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のソリッドワイヤを用い、従来のアークスタート法である初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒを同じ大きさとした場合（Ｉａ＝Ｉｒ）を示している。なお、このときの初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大きさは、２５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００８０】
また、表２は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のフラックス入りワイヤを用い、従来のアークスタート法である初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒを同じ大きさとした場合（Ｉａ＝Ｉｒ）を示している。なお、このときの初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大きさは、２５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００８１】
さらに、表３は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のソリッドワイヤを用い、従来のアークスタート法である初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒを同じ大きさとした場合（Ｉａ＝Ｉｒ）を示している。なお、このときの初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大きさは、２５０（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【００８２】
さらにまた、表４は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のフラックス入りワイヤを用い、従来のアークスタート法である初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒを同じ大きさとした場合（Ｉａ＝Ｉｒ）を示している。なお、このときの初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大きさは、２５０（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【００８３】
このように、表１と表２とでは、線径が同じであるもののワイヤ種が異なっており、表１と表３とでは、ワイヤ種が同じであるものの線径が異なっている。また、表２と表４とでは、ワイヤ種が同じであるもの線径が異なっており、表３と表４とでは、線径が同じであるもののワイヤ種が異なっている。なお、表１〜表４では、従来のアークスタート法であって、初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒが同じ大きさとなるので、必然的に、設定期間Ｔは「０」となり、立ち上がり傾斜Ｉｓは「無し」となる。
【００８４】
次に、表５について説明を行う。
表５は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくした場合（Ｉａ＜Ｉｒ）を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは５００（Ａ）とし、初期溶接電流Ｉａの大きさは１００（Ａ）とした。
【００８５】
このように、表１と表５とでは、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大小関係が異なっている。なお、表５では、設定期間Ｔを７００（ｍｓｅｃ）〜８００（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。
【００８６】
次いで、表６〜表８について説明を行う。
表６は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを１００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、３５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００８７】
また、表７は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを２００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、３５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００８８】
さらに、表８は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを３００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、３５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００８９】
このように、表１と表６〜８とでは、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大小関係が異なっている。また、表６〜表８では、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａの大きさが異なっている。なお、表６では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜６５０（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを１５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。また、表７では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜３５０（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを１００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１０００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。さらに、表８では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜２５０（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１０００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。
【００９０】
続いて、表９〜表１１について説明を行う。
表９は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のフラックス入りワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを１００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、３５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００９１】
また、表１０は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のフラックス入りワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを２００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、３５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００９２】
さらに、表１１は、溶接ワイヤ１００としてφ１．２のフラックス入りワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを３００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、３５０（Ａ）〜５００（Ａ）とした。
【００９３】
このように、表２と表９〜表１１とでは、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大小関係が異なっている。また、表６〜表８と表９〜表１１とでは、線径が同じであるもののワイヤ種が異なっている。さらに、表９〜表１１では、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａの大きさが異なっている。なお、表９では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜２５０（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。また、表１０では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜３２５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを１００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。さらに、表１１では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜１７５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。
【００９４】
今度は、表１２〜表１４について説明を行う。
表１２は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを１００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、４００（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【００９５】
また、表１３は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを２００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、４００（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【００９６】
さらに、表１４は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のソリッドワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを３００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、４００（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【００９７】
このように、表３と表１２〜表１４とでは、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大小関係が異なっている。また、表６〜表８と表１２〜表１４とでは、ワイヤ種が同じであるものの線径が異なっている。さらに、表１２〜表１４では、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａの大きさが異なっている。なお、表１２では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜２７５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを２５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。また、表１３では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜２２５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを２００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。さらに、表１４では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜２２５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを２００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。
【００９８】
最後に、表１５〜表１７について説明を行う。
表１５は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のフラックス入りワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを１００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、４００（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【００９９】
また、表１６は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のフラックス入りワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを２００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、４００（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【０１００】
さらに、表１７は、溶接ワイヤ１００としてφ１．４のフラックス入りワイヤを用い、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくする（Ｉａ＜Ｉｒ）とともに、初期溶接電流Ｉａを３００（Ａ）に固定した場合を示している。なお、このときの定常溶接電流Ｉｒの大きさは、４００（Ａ）〜５５０（Ａ）とした。
【０１０１】
このように、表４と表１５〜表１７とでは、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒの大小関係が異なっている。また、表９〜表１１と表１５〜表１７とでは、ワイヤ種が同じであるものの線径が異なっている。さらに、表１５〜表１７では、ワイヤ種および線径が同じであるものの、初期溶接電流Ｉａの大きさが異なっている。なお、表１５では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜１７５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを２５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。また、表１６では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜１２５（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを２５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。さらに、表１７では、設定期間Ｔを０（ｍｓｅｃ）〜２００（ｍｓｅｃ）とし、立ち上がり傾斜Ｉｓを１５０（Ａ／１００ｍｓｅｃ）〜１５００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）とした。
【０１０２】
次に、結果について説明を行う。
表１〜表４から明らかなように、定常溶接電流Ｉｒが比較的小さい条件（線径φ１．２の場合にはＩｒ≦３００（Ａ）、線径φ１．４の場合にはＩｒ≦３２５（Ａ））では、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が低下（良化）する。ただし、この範囲は、本発明に係る課題の範囲外となる。一方、定常溶接電流Ｉｒが比較的大きい条件（線径φ１．２の場合にはＩｒ≧３２５（Ａ）、線径φ１．４の場合にはＩｒ≧３５０（Ａ））では、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が上昇（悪化）する。
【０１０３】
表５から明らかなように、定常溶接電流Ｉｒに比べて初期溶接電流Ｉａを小さくした場合であっても、設定期間Ｔが比較的長い条件では、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が上昇（悪化）する。
【０１０４】
表６〜表８から明らかなように、全ての条件において、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が低下（良化）する。
【０１０５】
表９〜表１１から明らかなように、全ての条件において、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が低下（良化）する。
【０１０６】
表１２〜表１４から明らかなように、全ての条件において、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が低下（良化）する。
【０１０７】
表１５〜表１７から明らかなように、全ての条件において、アークスタートにおけるアーク切れ発生率が低下（良化）する。
【０１０８】
＜飛散物調査＞
本発明者は、図１に示す溶接システム１を用い、溶接条件として、溶接ワイヤ１００の種別、溶接ワイヤ１００の線径、溶接ワイヤ１００に供給する初期溶接電流Ｉａおよび定常溶接電流Ｉｒ、設定期間Ｔ、立ち上がり傾斜Ｉｓを種々異ならせて被溶接物２００を溶接する実験を行い、アークスタート時における飛散物の発生状態について評価を行った。ここで、飛散物は、溶接のスタートからエンドまでに発生するスパッタやワイヤ溶断時に飛散する溶接ワイヤ１００のワイヤ片等を指す。
【０１０９】
なお、この実験では、溶接ワイヤ１００の種別（ワイヤ種）として、フラックスを含まないソリッドワイヤを用いた。
また、この実験では、溶接ワイヤ１００の線径として、φ１．２ｍｍのものを用いた。
さらに、この実験では、シールドガスとして炭酸ガス（１００％ＣＯ２）を用いた。
さらにまた、この実験では、溶接対象となる被溶接物２００として、ＪＩＳ  Ｇ３１０６  ＳＭ４９０Ａで規定される鋼板を用いた。
【０１１０】
また、この実験では、２５０（Ａ）以上５００（Ａ）以下の範囲から、初期溶接電流Ｉａを選択した。
さらに、この実験では、３５０（Ａ）以上５００（Ａ）以下の範囲から、定常溶接電流Ｉｒを選択した。
さらにまた、この実験では、０（ｍｅｓｃ）以上５０（ｍｓｅｃ）以下の範囲から、設定期間Ｔを選択した。
そして、この実験では、傾き無しから２００（Ａ／１００ｍｓｅｃ）以下の範囲から、立ち上がり傾斜Ｉｓを選択した。
【０１１１】
そして、この実験では、各条件について、ビードオンプレートの下向き溶接にて溶接長１０ｃｍの溶接を３０回ずつ行い、３０回中で生じたφ０．７２ｍｍ以上の飛散物の数をカウントし、定常溶接電流Ｉｒを同じ大きさに設定した従来のアークスタート法を用いた場合に対する減少率を求めた。そして、減少率が８０％以上となったものを良として評価「◎」とし、減少率が３０％以上となったものを可として評価「○」とし、減少率が３０％未満となったものとを不可として評価「×」とした。
【０１１２】
以下に示す表１８および表１９は、この実験で用いた８個（Ｎｏ．３３７〜Ｎｏ．３４４）の溶接条件と得られた評価結果との関係を示すものである。なお、表１８に示すＮｏ．３３７〜Ｎ０．３４０の溶接条件は、表１に示したＮｏ．５、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９、Ｎｏ．１１のそれぞれに対応している。また、表１９に示すＮｏ．３４１の減少率は表１８に示すＮｏ．３３７の結果に基づいて決まり、表１９に示すＮｏ．３４２の減少率は表１８に示すＮｏ．３３８の結果に基づいて決まり、表１９に示すＮｏ．３４３の減少率は表１８に示すＮｏ．３３９の結果に基づいて決まり、表１９に示すＮｏ．３４４の減少率は表１８に示すＮｏ．３４０の結果に基づいて決まる。
【０１１３】
【表１８】
2015229187.tif 000020
【０１１４】
【表１９】
2015229187.tif 000021
【０１１５】
次に、結果について説明を行う。
表１８および表１９から明らかなように、定常溶接電流Ｉｒよりも初期溶接電流Ｉａを小さく設定し、且つ、初期溶接電流Ｉａから定常溶接電流Ｉｒへの移行において立ち上がり傾斜Ｉｓを設けることにより、アークスタート中における飛散物の量が減少することが理解される。また、定常溶接電流Ｉｒと初期溶接電流Ｉａとの差が大きい場合に、飛散物の減少率がより大きくなることがわかる。
【符号の説明】
【０１１６】
１…溶接システム、１０…溶接トーチ、２０…ロボットアーム、３０…ワイヤ送給装置、４０…シールドガス供給装置、５０…電源装置、５１…スイッチ、５２…溶接電流設定部、５３…送給速度設定部、５４…溶接電流／送給速度変換部、５５…電源部、５６…電源駆動部、５７…溶接電流検知部、５８…電流判定部、５９…通電判定部、６０…ロボット制御装置、１００…溶接ワイヤ、２００…被溶接物
【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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