(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電チップから給電される消耗電極と母材との間に溶接電圧を印加してアークを発生させて溶融池を形成し、前進角を持たせたフィラーワイヤを前記溶融池の後部に送給しながら溶接する２ワイヤ溶接制御方法において、
溶接中に前記消耗電極と前記フィラーワイヤとのワイヤ接触を検出したときは警報を発し、
前記ワイヤ接触を検出したときは、給電チップ・母材間距離を短くする、又は、前記消耗電極と前記フィラーワイヤとのワイヤ間距離を長くする、
ことを特徴とする２ワイヤ溶接制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電チップから給電される消耗電極と母材との間に溶接電圧を印加してアークを発生させて溶融池を形成し、前進角を持たせたフィラーワイヤを溶融池の後部に送給しながら溶接する２ワイヤ溶接制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消耗電極（以下、溶接ワイヤという）と母材との間にアークを発生させて溶融池を形成すると共に、その溶融池にフィラーワイヤを送給して溶接する２ワイヤ溶接方法（特許文献１参照）が従来から知られている。この２ワイヤ溶接方法では、溶接ワイヤの溶融金属にフィラーワイヤの溶融金属が加わるために、溶融金属量が増加し、高速で高効率な溶接が可能となる。特に、２ワイヤ溶接方法によって高速溶接を行うときには、ハンピングビードになるのを防止するために、フィラーワイヤを消耗電極アークよりも後方から溶融池に短絡させて送給することが重要である。これは、フィラーワイヤを消耗電極アーク中に送給して溶融すると、溶融池はほとんど冷却されず、かつ、フィラーワイヤによって溶融池後半部の盛り上がりを押さえることもできないためにハンピングビードを抑制する効果はないからである。これに対して、フィラーワイヤをアーク周縁部の溶融池の後部に短絡させて送給し、溶融池の熱によって溶融するようにすれば溶融池が冷却され、かつ、フィラーワイヤによって溶融池後半部が抑えられてハンピングビードの形成を抑制することができる。したがって、従来技術の２ワイヤ溶接方法では、フィラーワイヤには電流を通電せずに冷たい状態で溶融池と短絡させることによって、溶融池を冷却するようにしている。
【０００３】
２ワイヤ溶接方法では、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させる方法として、炭酸ガスアーク溶接法、マグ溶接法、ミグ溶接法、パルスアーク溶接法、交流アーク溶接法等の種々な消耗電極式アーク溶接法を使用することができる。また、フィラーワイヤは基本的にワイヤ先端が溶融池と短絡しており、溶融池からの熱によって溶融する。したがって、フィラーワイヤと溶融池との間にはアークは発生していない。本発明では、上記の消耗電極式アーク溶接法としてパルスアーク溶接法を使用する場合について説明するが、他の溶接法であっても良い。また、以下の説明において、母材と溶融池とは略同じ意味で使用している。
【０００４】
図３は、パルスアーク溶接を使用した２ワイヤ溶接方法における電流・電圧波形図である。同図（Ａ）は溶接ワイヤを通電する溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は溶接ワイヤと母材（溶融池）との間に印加する溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図（Ｃ）はフィラーワイヤの送給速度Ｆｗの時間変化を示す。溶接ワイヤの送給速度は、図示しないが、所定値で一定送給されている。フィラーワイヤと溶融池との間には電圧は印加されておらず、電流も通電していない。フィラーワイヤは、上述したように、溶融池と短絡した状態で送給されている。フィラーワイヤが溶融池と離反しても、電圧が印加されていないので、フィラーワイヤと溶融池との間にはアークは発生しない。以下、同図を参照して説明する。
【０００５】
時刻ｔ１〜ｔ２のピーク期間Ｔｐ中は、同図（Ａ）に示すように、溶接ワイヤから溶滴を移行させるために臨界値以上の大電流値のピーク電流Ｉｐが通電し、同図（Ｂ）に示すように、溶接ワイヤと溶融池との間にアーク長に比例したピーク電圧Ｖｐが印加する。
【０００６】
時刻ｔ２〜ｔ３のベース期間Ｔｂ中は、同図（Ａ）に示すように、溶滴を形成しないようにするために臨界値未満の小電流値のベース電流Ｉｂが通電し、同図（Ｂ）に示すように、ベース電圧Ｖｂが印加する。時刻ｔ１〜ｔ３までの期間を１周期（パルス周期Ｔｆ）として繰り返して溶接が行われる。
【０００７】
同図（Ｃ）に示すように、フィラーワイヤの送給速度Ｆｗは一定値であり、溶融地と短絡した状態で溶融地からの入熱によって安定して溶融する送給速度に設定される。フィラーワイヤの送給速度Ｆｗは、溶接ワイヤの送給速度の２０〜３０％程度の範囲に設定されることが多い。
【０００８】
ところで、良好なパルスアーク溶接を行うためには、アーク長を適正値に維持することが重要である。アーク長を適正値に維持するために以下のような溶接電源の出力制御（アーク長制御）が行われる。アーク長は、同図（Ｂ）で破線で示す平均溶接電圧Ｖavと略比例関係にある。このために、平均溶接電圧Ｖavを検出し、この検出値が適正アーク長に相当する溶接電圧設定値と等しくなるように同図（Ａ）の破線で示す平均溶接電流Ｉavを変化させる出力制御を行う。平均溶接電圧Ｖavが溶接電圧設定値よりも大きいときはアーク長が適正値よりも長いときであるので、平均溶接電流Ｉavを小さくしてワイヤ溶融速度を小さくしアーク長が短くなるようにする。他方、平均溶接電圧Ｖavが溶接電圧設定値よりも小さいときはアーク長が適正値よりも短いときであるので、平均溶接電流Ｉavを大きくしてワイヤ溶融速度を大きくしアーク長が長くなるようにする。上記の平均溶接電圧Ｖavとしては、一般的に溶接電圧Ｖｗをローパスフィルタ（カットオフ周波数１〜１０Ｈｚ程度）に通した値が使用される。また、平均溶接電流Ｉavを変化させる操作量として、ピーク期間Ｔｐ、パルス周期Ｔｆ、ピーク電流Ｉｐ又はベース電流Ｉｂの少なくとも１つを変化させることが行われている。例えば、パルス周期Ｔｆを操作量としてフィードバック制御するときには、ピーク期間Ｔｐ、ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂは所定値に設定される（周波数変調制御方式と呼ばれる）。また、ピーク期間（パルス幅）Ｔｐを操作量としてフィードバック制御するときには、ピーク電流Ｉｐ、ベース電流Ｉｂ及びパルス周期Ｔｆが所定値に設定される（パルス幅変調制御方式と呼ばれる）。溶接ワイヤが直径１．２mmの鉄鋼材であるときは、Ｉｐ＝４５０Ａ、Ｉｂ＝５０Ａ及びＴｐ＝１．２ms程度に設定される。この場合、フィラーワイヤも直径１．２mmの鉄鋼ワイヤが使用されることが多い。
【０００９】
特許文献２に示す２ワイヤ溶接方法では、フィラーワイヤの送給により発生する送給速度、送給抵抗、振動等の特性の一つを検出し、フィラーワイヤの送給速度あるいはフィラーワイヤに印加する予熱用の電流を制御する。このために、母材に対する入熱量を制限したまま、あるいは溶着量や脚長を保ったまま、外乱による溶接条件の変動や溶接条件の設定ミスにより生じるフィラーワイヤ溶け残りの溶接欠陥を防止することができると記載されている。
【００１０】
図４は、２ワイヤ溶接方法において、給電チップ・母材間距離Ｌｔが変動したときに溶接ワイヤ１とフィラーワイヤ６とのワイヤ間距離Ｌｗが変化することを説明するための溶接トーチ先端部の概要図である。同図（Ａ）は給電チップ・母材間距離Ｌｔ＝Ｌt1が設定値の場合であり、同図（Ｂ）は給電チップ・母材間距離Ｌｔ＝Ｌt2が設定値よりも短くなった場合であり、同図（Ｃ）は給電チップ・母材間距離Ｌｔ＝Ｌt3が設定値よりも長くなった場合である。以下、同図を参照して説明する。
【００１１】
同図（Ａ）に示すように、溶接は左方向に進行している。溶接トーチ４内の給電チップ４１から溶接ワイヤ１が母材２に面直に送給されており、アーク３が発生している。このアーク３によって溶融地２１が形成されている。溶接ワイヤ１よりも後方の溶融地２１上にフィラーワイヤ６が短絡状態で送給されている。フィラーワイヤガイド７は溶接トーチ４に固定されており、フィラーワイヤガイド７からフィラーワイヤ６が送給される。フィラーワイヤ６は、前進角を有しており、斜め後方から送給されている。前進角は３５度程度に設定されている。同図（Ａ）では、給電チップ・母材間距離はＬt1［mm］の設定値になっている。Ｌt1は１５mm程度に設定される。溶接ワイヤ１の送給方向と母材２の表面が交差する位置Ｐ１とフィラーワイヤ６が母材２（溶融地２１）と短絡している位置Ｐ２との距離がワイヤ間距離Ｌｗであり、同図（Ａ）ではＬw1［mm］となっている。Ｌw1は３mm程度である。
【００１２】
同図（Ｂ）は、溶接中に給電チップ・母材間距離ＬｔがＬt2に短くなった場合である。したがって、Ｌt2＜Ｌt1である。フィラーワイヤガイド７が溶接トーチ４と一体となっているので、給電チップ・母材間距離Ｌｔが短くなると、フィラーワイヤ６も母材２側に近づくことになる。この結果、ワイヤ間距離ＬｗはＬw2となり、Ｌw1よりも長くなる。すなわち、給電チップ・母材間距離Ｌｔが短くなる方向に変動すると、ワイヤ間距離Ｌｗは長くなる方向に変化する。
【００１３】
同図（Ｃ）は、給電チップ・母材間距離ＬｔがＬt3に長くなった場合である。この場合には、ワイヤ間距離ＬｗはＬw3へと短くなる。同図（Ｃ）は、給電チップ・母材間距離Ｌｔが長くなる方向に大きく変動したために、溶接ワイヤ１とフィラーワイヤ６とが接触した状態になったことを示している。この場合、Ｌw3＝０となる。
【００１４】
ワークの加工精度のばらつき、ワークの固定位置のばらつき、溶接中のワークの熱変形等によって給電チップ・母材間距離Ｌｔは溶接中に変動する。この給電チップ・母材間距離Ｌｔの変動によっってワイヤ間距離Ｌｗが変化する。上述したように、ワイヤ間距離Ｌｗの設定値は３mm程度と小さな値であるので、給電チップ・母材間距離Ｌｔが数mm変動しただけでワイヤ間距離Ｌｗも数mm変化することになる。ワイヤ間距離Ｌｗが変化すると、溶融地２１からのフィラーワイヤ６への入熱量が変化するために、溶融状態が変化する。特に、同図（Ｃ）に示すように、給電チップ・母材間距離Ｌｔが長くなる方向に大きく変動し、溶接ワイヤとフィラーワイヤとの接触が発生すうと、フィラーワイヤへの入熱量が大きく変化するために、ビード形成が阻害されて不良な溶接品質となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１０−１６７４８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
給電チップから給電される消耗電極と母材との間に溶接電圧を印加してアークを発生させて溶融池を形成し、前進角を持たせたフィラーワイヤを前記溶融池の後部に送給しながら溶接する２ワイヤ溶接制御方法において、
溶接中に前記消耗電極と前記フィラーワイヤとのワイヤ接触を検出したときは警報を発し、
前記ワイヤ接触を検出したときは、給電チップ・母材間距離を短くする、又は、前記消耗電極と前記フィラーワイヤとのワイヤ間距離を長くする、
ことを特徴とする２ワイヤ溶接制御方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項３の発明は、前記ワイヤ接触を検出したときは前記消耗電極と前記フィラーワイヤとのワイヤ間距離を長くする、
ことを特徴とする請求項１記載の２ワイヤ溶接制御方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワイヤ接触が発生すると警報が発せられるので、溶接不良が生じたおそれがあることを溶接作業者が認識することができ、給電チップ・母材間距離の変動を抑制する等の対策を実施することができる。このために、本発明では、２ワイヤ溶接方法において、溶接中に溶接ワイヤとフィラーワイヤとの接触が発生しても、フィラーワイヤの溶融状態を安定に保ち、良好な溶接品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る２ワイヤ溶接制御方法を示すタイミングチャートである。
【図２】本発明の実施の形態１に係る２ワイヤ溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。
【図３】従来技術において、パルスアーク溶接を使用した２ワイヤ溶接方法における電流・電圧波形図である。
【図４】２ワイヤ溶接方法において、給電チップ・母材間距離Ｌｔが変動したときに溶接ワイヤ１とフィラーワイヤ６とのワイヤ間距離Ｌｗが変化することを説明するための溶接トーチ先端部の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
［実施の形態１］
実施の形態１の発明は、溶接中に消耗電極とフィラーワイヤとのワイヤ接触を検出したときは、警報を発し、給電チップ・母材間距離を短くし又はワイヤ間距離を長くするものである。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る２ワイヤ溶接制御方法を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）は給電チップ・母材間距離Ｌｔの時間変化を示し、同図（Ｂ）は平均溶接電流Ｉavの時間変化を示し、同図（Ｃ）はフィラーワイヤと母材との間のフィラーワイヤ電圧Ｖｆの時間変化を示し、同図（Ｄ）はワイヤ接触検出信号Ｓｄの時間変化を示し、同図（Ｅ）は給電チップ先端位置設定信号Ｈｒの時間変化を示し、同図（Ｆ）はワイヤ間距離設定信号Ｌwrの時間変化を示す。図３で上述したように、平均溶接電流Ｉavはパルス波形の溶接電流Ｉｗを平均化（平滑）したものである。溶接ワイヤの送給速度及びフィラーワイヤの送給速度Ｆｗは、図示しないが、それぞれ所定の一定値で送給されている。フィラーワイヤと母材との間には電圧は印加されていないのでフィラーワイヤ電圧Ｖｆは通常は０Ｖである。また、フィラーワイヤには電流も通電していない。フィラーワイヤは、上述したように、前進角を有して溶融地の後部と短絡した状態で送給されている。フィラーワイヤが溶融池と離反しても、電圧が印加されていないので、フィラーワイヤと溶融池との間にはアークは発生しない。以下、同図を参照して説明する。
【００２５】
（１）時刻ｔ１〜ｔ２の給電チップ・母材間距離Ｌｔが設定値Ｌt1である期間
時刻ｔ１〜ｔ２の期間中は、同図（Ａ）に示すように、給電チップ・母材間距離Ｌｔは設定値のＬt1となっている。このために、同図（Ｂ）に示すように、平均溶接電流Ｉavは基準電流値Ｉ１となる。フィラーワイヤは溶融地と短絡しているので、同図（Ｃ）に示すように、フィラーワイヤ電圧Ｖｆは略０Ｖである。同図（Ｄ）に示すように、ワイヤ接触検出信号ＳｄはＬｏｗレベル（非接触状態）である。同図（Ｅ）に示すように、給電チップ先端位置設定信号Ｈｒは給電チップ先端位置の高さ（溶接ワイヤの送給方向の高さ）を設定する信号であり、この値が大きくなると溶接トーチが上方向に移動し、小さくなると下方向に移動する。この期間中は給電チップ・母材間距離Ｌｔが設定値Ｌt1であるので、Ｈｒ＝Ｌt1となる。同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ間距離設定信号Ｌwrは設定値Ｌwtrとなっている。すなわち、溶接作業者によって、給電チップ・母材間距離Ｌｔは設定値Ｌt1に、ワイヤ間距離Ｌｗは設定値Ｌw1に、それぞれ設定されている。
【００２６】
（２）時刻ｔ２〜ｔ３の給電チップ・母材間距離ＬｔがＬt2に短くなる方向に変動した期間
時刻ｔ２〜ｔ３の期間中は、同図（Ａ）に示すように、溶接中に給電チップ・母材間距離Ｌｔがワークの熱変形等によって変動してＬt2に短くなった期間である。これに応動して、同図（Ｂ）に示すように、平均溶接電流ＩavはＩ２に増加する。給電チップ・母材間距離ＬｔがＬt2に短くなっているので、上述したように、ワイヤ間距離ＬｗはＬw2に長くなり、フィラーワイヤはアーク発生部から遠ざかる。フィラーワイヤは溶融地と短絡しているので、同図（Ｃ）に示すように、フィラーワイヤ電圧Ｖｆは略０Ｖのままである。このために、同図（Ｄ）に示すワイヤ接触検出信号Ｓｄ、同図（Ｅ）に示す給電チップ先端位置設定信号Ｈｒ及び同図（Ｆ）に示すワイヤ間距離設定信号Ｌwrの各値は、時刻ｔ１〜ｔ２の期間と同一である。
【００２７】
（３）時刻ｔ３〜ｔ４の給電チップ・母材間距離ＬｔがＬt3に長くなり、溶接ワイヤとフィラーワイヤとが接触状態になった期間
時刻ｔ３〜ｔ３１の期間中は、同図（Ａ）に示すように、ワークの熱変形等によって給電チップ・母材間距離ＬｔがＬt3に長くなる方向に大きく変動し、溶接ワイヤとフィラーワイヤとが接触状態になっている。このために、同図（Ｃ）に示すように、フィラーワイヤ電圧Ｖｆは溶接ワイヤと母材との間の溶接電圧Ｖｗを平滑した数十Ｖの電圧値となる。フィラーワイヤ電圧Ｖｆが基準値（１０Ｖ程度）以上になったために、同図（Ｄ）に示すように、ワイヤ接触検出信号Ｓｄは時刻ｔ３にＨｉｇｈレベル（接触状態）に変化する。これに応動して、ワイヤ接触状態が発生したことを示す警報が発せられ、同図（Ｅ）に示すように、給電チップ先端位置設定信号Ｈｒは所定値だけ小さくなり、これ以降の期間中その値を維持する。同時に、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ間距離設定信号Ｌwrは所定値だけ大きくなり、これ以降の期間中この値を維持する。給電チップ先端位置設定信号Ｈｒが小さくなったために、溶接トーチは下方向に移動し、ワイヤ間距離設定信号Ｌwrが大きくなったためにフィラーワイヤの挿入位置は溶接方向の後ろ方向に移動する。この結果、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ３１において給電チップ・母材間距離Ｌｔは短くなり、略Ｌt1となり、溶接ワイヤとフィラーワイヤとの接触状態は解消される。これに応動して、同図（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３１においてフィラーワイヤ電圧Ｖｆは再び略０Ｖとなり、同図（Ｄ）に示すように、ワイヤ接触検出信号ＳｄはＬｏｗレベルに戻る。また、同図（Ｂ）に示すように、平均溶接電流Ｉavは、時刻ｔ３〜ｔ３１の期間中はＩ１よりも減少した値Ｉ３となり、時刻ｔ３１以降の期間中は増加して略Ｉ１と等しくなる。
【００２８】
上述したように、溶接ワイヤとフィラーワイヤとの接触状態が発生したときは、このワイヤ接触状態を検出し、警報が発せられると共に、溶接トーチを下方向に移動させて給電チップ・母材間距離Ｌｔを短くし、フィラーワイヤの挿入位置を後ろ方向に移動させてワイヤ間距離Ｌｗを長くする。これにより、ワイヤ接触状態を解消して、フィラーワイヤが溶融地と短絡する状態に復帰させることができる。この結果、フィラーワイヤの溶融状態を安定に保ち、良好な溶接品質を得ることができる。
【００２９】
上記においては、ワイヤ接触を検出したときに、給電チップ・母材間距離を長くすることと、ワイヤ間距離を長くすることを同時に行っているが、どちらか一方だけ行っても良い。
【００３０】
図２は、上述した本発明の実施の形態１に係る２ワイヤ溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。同図は、出力制御（アーク長制御）が上述した周波数変調制御の場合である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
【００３１】
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、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御によって出力制御を行い、アーク３を発生させるための溶接電圧Ｖｗ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、平滑された直流を上記の駆動信号Ｄｖに従って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３を発生させるために適正な電圧値に降圧する高周波トランス、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を備えている。
【００３２】
溶接ワイヤ１は、溶接ワイヤ送給モータＷＭに結合された溶接ワイヤ送給ロール５の回転によって溶接トーチ４内を送給され、上記の電源主回路ＰＭから給電チップ（図示は省略）を介して給電されて、母材２との間にアーク３が発生する。フィラーワイヤ６は、フィラーワイヤ送給モータＦＭに結合されたフィラーワイヤ送給ロール８の回転によってフィラーワイヤガイド７内を送給され、アーク３によって形成された溶融池２と短絡した状態で溶融される。
【００３３】
溶接トーチ４とフィラーワイヤガイド７とは駆動機構９を介して一体化されている。したがって、溶接トーチ４が上下方向に変化すると、フィラーワイヤガイド７も同様に上下方向に変化する。駆動機構９は、後述するワイヤ間距離設定信号Ｌwrを入力として、フィラーワイヤ６を溶接方向の前後方向に移動させるためのモータを含む機構である。この機構としては、従来から、モータの回転運動を滑子クランク機構により直線運動に変換する機構、モータの回転運動をクランクと揺動梃により揺動運動に変換する機構等が用いられている。
【００３４】
溶接トーチ上下移動機構１０は、後述する給電チップ先端位置設定信号Ｈｒを入力として、この信号に従って溶接トーチ４を溶接ワイヤ１の送給方向（上下方向）に移動させる機構である。この機構には、溶接用ロボット等が相当する。
【００３５】
フィラーワイヤ電圧検出回路ＶＦＤは、フィラーワイヤ６と母材２との間のフィラーワイヤ電圧Ｖｆを検出して、フィラーワイヤ電圧検出信号Ｖfdを出力する。ワイヤ接触検出回路ＳＤは、このフィラーワイヤ電圧検出信号Ｖfdを入力として、この信号の平滑値が基準値以上であるときはＨｉｇｈレベルとなり、未満のときはＬｏｗレベルとなるワイヤ接触検出信号Ｓｄを出力する。
【００３６】
警報回路ＡＲは、上記のワイヤ接触検出信号Ｓｄを入力として、ワイヤ接触検出信号ＳｄがＨｉｇｈレベルに変化すると異常灯の点燈、アラーム音を鳴らす等の警報を発する。
【００３７】
給電チップ先端位置設定回路ＨＲは、上記のワイヤ接触検出信号Ｓｄを入力として、予め定めた初期値からワイヤ接触検出信号ＳｄがＨｉｇｈレベルになるごとに所定値だけ小さくなる給電チップ先端位置設定信号Ｈｒを出力する。
【００３８】
ワイヤ間距離設定回路ＬＷＲは、上記のワイヤ接触検出信号Ｓｄを入力として、予め定めた初期値からワイヤ接触検出信号ＳｄがＨｉｇｈレベルになるごとに所定値だけ大きくなるワイヤ間距離設定信号Ｌwrを出力する。
【００３９】
溶接電圧設定回路ＶＲは、予め定めた溶接電圧設定信号Ｖｒを出力する。溶接電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗを検出して、溶接電圧検出信号Ｖｄを出力する。平均溶接電圧算出回路ＶＡＶは、この溶接電圧検出信号Ｖｄを入力として、平均化（カットオフ周波数１〜１０Ｈｚ程度のローパスフィルタを通す）して、平均溶接電圧信号Ｖavを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒと上記の平均溶接電圧信号Ｖavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。
【００４０】
電圧／周波数変換回路Ｖ／Ｆは、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖの値に比例した周波数の信号に変換して、この周波数（パルス周期）ごとに短時間Ｈｉｇｈレベルになるパルス周期信号Ｔｆを出力する。この電圧／周波数変換回路Ｖ／Ｆによって上述した周波数変調制御を行っている。ピーク期間設定回路ＴＰＲは、予め定めたピーク期間設定信号Ｔprを出力する。ピーク期間タイマ回路ＴＰは、上記のパルス周期信号Ｔｆ及び上記のピーク期間設定信号Ｔprを入力として、パルス周期信号ＴｆがＨｉｇｈレベルに変化した時点からピーク期間設定信号Ｔprによって定まる期間だけＨｉｇｈレベルになるピーク期間信号Ｔｐを出力する。したがって、このピーク期間信号Ｔｐは、その周期がパルス周期となり、ピーク期間の間はＨｉｇｈレベルになり、ベース期間の間はＬｏｗレベルになる信号である。
【００４１】
溶接電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗを検出して、溶接電流検出信号Ｉｄを出力する。ピーク電流設定回路ＩＰＲは、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。溶接電流設定回路ＩＲは、上記のピーク期間信号Ｔｐ、上記のピーク電流設定信号Ｉpr及び上記のベース電流設定信号Ｉbrを入力として、ピーク期間信号ＴｐがＨｉｇｈレベル（ピーク期間）のときはピーク電流設定信号Ｉprを溶接電流設定信号Ｉｒとして出力し、Ｌｏｗレベル（ベース期間）のときはベース電流設定信号Ｉbrを溶接電流設定信号Ｉｒとして出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒと上記の溶接電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。駆動回路ＤＶは、この電流誤差増幅信号Ｅｉを入力として、この信号に基づいてＰＷＭ変調制御を行い、その結果に基づいて上記の電源主回路ＰＭ内のインバータ回路を駆動するための駆動信号Ｄｖを出力する。
【００４２】
溶接ワイヤ送給速度設定回路ＷＲは、予め定めた溶接ワイヤ送給速度設定信号Ｗｒを出力する。溶接ワイヤ送給制御回路ＷＣは、この溶接ワイヤ送給速度設定信号Ｗｒの値に相当する送給速度で溶接ワイヤ１を送給するための溶接ワイヤ送給制御信号Ｗｃを上記の溶接ワイヤ送給モータＷＭに出力する。
【００４３】
フィラーワイヤ送給速度設定回路ＦＲは、予め定めたフィラーワイヤ送給速度設定信号Ｆｒを出力する。フィラーワイヤ送給制御回路ＦＣＴは、上記のフィラーワイヤ送給速度設定信号Ｆｒの値に相当する送給速度でフィラーワイヤ６を送給するためのフィラーワイヤ送給制御信号Ｆctを上記のフィラーワイヤ送給モータＦＭに出力する。
【００４４】
同図においては、ワイヤ接触検出信号Ｓｄによって給電チップ先端位置設定信号Ｈｒ及びワイヤ間距離設定信号Ｌwrが共に変化する場合であるが、どちらか一方だけ変化するようにしても良い。
【００４５】
上述した実施の形態１によれば、溶接中に消耗電極とフィラーワイヤとのワイヤ接触を検出したときは、警報を発し、給電チップ・母材間距離を短くし又はワイヤ間距離を長くする。これにより、本実施の形態では、ワイヤ接触が発生すると警報が発せられるので、溶接不良が生じたおそれがあることを溶接作業者が認識することができ、給電チップ・母材間距離の変動を抑制する等の対策を実施することができる。さらに、本実施の形態では、ワイヤ接触を検出したときは給電チップ・母材間距離を短くする又はワイヤ間距離を長くすることによって、ワイヤ接触状態を解消して、フィラーワイヤが溶融地と短絡する状態に復帰させることができる。このために、本実施の形態では、２ワイヤ溶接方法において、溶接中に溶接ワイヤとフィラーワイヤとの接触が発生しても、フィラーワイヤの溶融状態を安定に保ち、良好な溶接品質を得ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１            溶接ワイヤ
２            母材
２１            溶融地
３            アーク
４            溶接トーチ
４１            給電チップ
５            溶接ワイヤ送給ロール
６            フィラーワイヤ
７            フィラーワイヤガイド
８            フィラーワイヤ送給ロール
９            駆動機構
１０            溶接トーチ上下移動機構
ＡＲ            警報回路
ＤＶ            駆動回路
Ｄｖ            駆動信号
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
ＦＣＴ            フィラーワイヤ送給制御回路
Ｆct            フィラーワイヤ送給制御信号
ＦＭ            フィラーワイヤ送給モータ
ＦＲ            フィラーワイヤ送給速度設定回路
Ｆｒ            フィラーワイヤ送給速度設定信号
Ｆｗ            フィラーワイヤの送給速度
ＨＲ            給電チップ先端位置設定回路
Ｈｒ            給電チップ先端位置設定信号
Ｉ１            基準電流値
Ｉav            平均溶接電流
Ｉｂ            ベース電流
ＩＢＲ            ベース電流設定回路
Ｉbr            ベース電流設定信号
ＩＤ            溶接電流検出回路
Ｉｄ            溶接電流検出信号
Ｉｐ            ピーク電流
ＩＰＲ            ピーク電流設定回路
Ｉpr            ピーク電流設定信号
ＩＲ            溶接電流設定回路
Ｉｒ            溶接電流設定信号
Ｉｗ            溶接電流
Ｌｔ            給電チップ・母材間距離
Ｌｗ            ワイヤ間距離
ＬＷＲ            ワイヤ間距離設定回路
Ｌwr            ワイヤ間距離設定信号
Ｌwtr          ワイヤ間距離設定信号の設定値
Ｐ１、Ｐ２        位置
ＰＭ            電源主回路
ＳＤ            ワイヤ接触検出回路
Ｓｄ            ワイヤ接触検出信号
Ｔｂ            ベース期間
Ｔｆ            パルス周期（信号）
ＴＰ            ピーク期間タイマ回路
Ｔｐ            ピーク期間（信号）
ＴＰＲ            ピーク期間設定回路
Ｔpr            ピーク期間設定信号
ＶＡＶ            平均溶接電圧算出回路
Ｖav            平均溶接電圧）（信号）
Ｖｂ            ベース電圧
ＶＤ            溶接電圧検出回路
Ｖｄ            溶接電圧検出信号
Ｖｆ            フィラーワイヤ電圧
ＶＦＤ            フィラーワイヤ電圧検出回路
Ｖfd            フィラーワイヤ電圧検出信号
Ｖ／Ｆ            電圧／周波数変換回路
Ｖｐ            ピーク電圧
ＶＲ            溶接電圧設定回路
Ｖｒ            溶接電圧設定信号
Ｖｗ            溶接電圧
ＷＣ            溶接ワイヤ送給制御回路
Ｗｃ            溶接ワイヤ送給制御信号
ＷＭ            溶接ワイヤ送給モータ
ＷＲ            溶接ワイヤ送給速度設定回路
Ｗｒ            溶接ワイヤ送給速度設定信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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