(57)【要約】  溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返して行うアーク溶接の安定性を向上させる。  送給速度Ｆｗの正送期間と逆送期間とを周期的に繰り返し、溶接電源の出力が電圧目標値Ｅｃｒと等しくなるように定電圧制御し、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、アーク期間中の正送期間Ｔａｓ中は、電圧目標値Ｅｃｒを時間経過に伴って減少させる。これにより、アーク期間中の正送期間Ｔａｓ中は、アーク長が短くなり溶接電圧Ｖｗが減少しても、溶接電流Ｉｗを減少させることができるので、短絡発生タイミングを一定にすることができ、溶接状態の安定性を向上させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材に対する電極の送給速度の正送期間と逆送期間とを周期的に繰り返し、溶接電源の出力が電圧目標値と等しくなるように定電圧制御し、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記アーク期間中の前記正送期間中は、前記電圧目標値を時間経過に伴って減少させる、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。
【請求項２】
前記電圧目標値の前記減少を、前記アーク期間中の前記正送期間の開始時点から行う、
ことを特徴とする請求項１記載のアーク溶接制御方法。
【請求項３】
前記電圧目標値の前記減少を、前記アーク期間中の前記正送期間の開始から所定期間が経過した時点から行う、
ことを特徴とする請求項１記載のアーク溶接制御方法。
【請求項４】
前記電圧目標値の前記減少を、前記アーク期間中の前記正送期間の前記送給速度が予め定めた基準値に達した時点から行う、
ことを特徴とする請求項１記載のアーク溶接制御方法。
【請求項５】
前記電圧目標値の前記減少の変化率を、前記送給速度の特定の値に応じて変化させる、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアーク溶接制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送給速度の正送期間と逆送期間とを周期的に繰り返し、溶接電源の出力が電圧目標値の値と等しくなるように定電圧制御し、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な消耗電極式アーク溶接では、消耗電極である溶接ワイヤを一定速度で送給し、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接が行なわれる。消耗電極式アーク溶接では、溶接ワイヤと母材とが短絡期間とアーク期間とを交互に繰り返す溶接状態になることが多い。【０００３】
溶接品質をさらに向上させるために、溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返して溶接する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。以下、この溶接方法について説明する。【０００４】
図３は、送給速度の正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接方法における波形図である。同図（Ａ）は送給速度Ｆｗの波形を示し、同図（Ｂ）は溶接電流Ｉｗの波形を示し、同図（Ｃ）は溶接電圧Ｖｗの波形を示し、同図（Ｄ）は定電圧制御の電圧目標値である出力電圧設定信号Ｅｒの波形を示す。以下、同図を参照して説明する。【０００５】
同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは、０以上が正送期間となり、０未満が逆送期間となる。正送とは溶接ワイヤを母材に近づける方向に送給することであり、逆送とは母材から離反する方向に送給することである。送給速度Ｆｗは、正弦波状に変化しており、正送側にシフトした波形となっている。このために、送給速度Ｆｗの平均値は正の値となり、溶接ワイヤは平均的には正送されている。【０００６】
同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは、時刻ｔ１時点では０であり、時刻ｔ１〜ｔ２の期間は正送加速期間となり、時刻ｔ２で正送の最大値となり、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は正送減速期間となり、時刻ｔ３で０となり、時刻ｔ３〜ｔ４の期間は逆送加速期間となり、時刻ｔ４で逆送の最大値となり、時刻ｔ４〜ｔ５の期間は逆送減速期間となる。そして、時刻ｔ５〜ｔ６の期間は再び正送加速期間となり、時刻ｔ６〜ｔ７の期間は再び正送減速期間となる。【０００７】
消耗電極式アーク溶接には定電圧制御の溶接電源が使用される。この定電圧制御は、溶接電源の出力電圧が予め定めた出力電圧設定信号Ｅｒと等しくなるようにフィードバック制御されることによって行なわれる。同図（Ｄ）に示すように、出力電圧設定信号Ｅｒは溶接中は一定値であるので、定電圧制御によって一定の出力電圧が出力される。【０００８】
溶接ワイヤと母材との短絡は、時刻ｔ２の正送最大値の前後で発生することが多い。同図は、正送の最大値の後の正送減速期間中の時刻ｔ２１で短絡が発生した場合を示している。時刻ｔ２１において短絡が発生すると、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数Ｖの短絡電圧値に急減し、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に増加する。【０００９】
同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは、時刻ｔ３からは逆送期間になるので、溶接ワイヤは逆送される。この逆送によって短絡が解除されて、時刻ｔ３１においてアークが再発生する。アークの再発生は、時刻ｔ４の逆送の最大値の前後で発生することが多い。同図は、逆送の最大値の前の逆送加速期間中の時刻ｔ３１でアークが再発生した場合を示している。したがって、時刻ｔ２１〜ｔ３１の期間が短絡期間となる。【００１０】
時刻ｔ３１においてアークが再発生すると、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数十Ｖのアーク電圧値に急増する。同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、短絡期間中の最大値の状態から変化を開始する。【００１１】
時刻ｔ３１〜ｔ５の期間中は、同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは逆送状態であるので、溶接ワイヤは引き上げられてアーク長は次第に長くなる。アーク長が長くなると、溶接電圧Ｖｗは大きくなり、定電圧制御されているので溶接電流Ｉｗは小さくなる。したがって、時刻ｔ３１〜ｔ５のアーク期間逆送期間Ｔａｒ中は、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは次第に大きくなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に小さくなる。【００１２】
そして、次の短絡が、時刻ｔ６〜ｔ７の正送減速期間中の時刻ｔ６１に発生する。但し、時刻ｔ６１に発生した短絡は、時刻ｔ２１に発生した短絡よりも正送の最大値からの時間（位相）が遅くなっている。時刻ｔ３１〜ｔ６１の期間がアーク期間となる。時刻ｔ５〜ｔ６１の期間中は、同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは正送状態であるので、溶接ワイヤは正送されてアーク長は次第に短くなる。アーク長が短くなると、溶接電圧Ｖｗは小さくなり、定電圧制御されているので溶接電流Ｉｗは大きくなる。したがって、時刻ｔ５〜ｔ６１のアーク期間正送期間Ｔａｓ中は、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは次第に小さくなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に大きくなる。【００１３】
上述したように、溶接ワイヤの正送と逆送とを繰り返す溶接方法では、定速送給の従来技術では不可能であった短絡とアークとの繰り返しの周期を所望値に設定することができるので、スパッタ発生量の削減、ビード外観の改善等の溶接品質の向上を図ることができる。【００１４】
しかし、上述したように、時刻ｔ５〜ｔ６１のアーク期間正送期間Ｔａｓ中は、アーク長が短くなるのに伴い溶接電流Ｉｗが次第に大きくなるために、溶接ワイヤ先端の溶滴に作用する持ち上げ力が次第に大きくなる。この結果、短絡の発生タイミングがばらつくことになる。短絡発生タイミングのばらつきが大きくなると、短絡とアークとの周期と正送と逆送との周期とが同期しなくなり、短絡とアークとの周期がばらつくことになる。この同期ズレ状態を元の同期状態に戻すための方法が、特許文献１に開示されている。【００１５】
特許文献１の発明では、溶接ワイヤの正送中で送給速度の減速中に、送給速度が所定の送給速度になるまでに短絡が発生しない場合には、周期的な変化を中止して送給速度を第１の送給速度に一定制御し、第１の送給速度による正送中に短絡が発生すると第１の送給速度から減速を開始して周期的な変化を再開して溶接を行うものである。これにより、同期ズレ状態を同期状態に戻そうとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】日本国特許第４８０７４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特許文献１の発明では、短絡が適正なタイミングで発生しないときは、送給速度を正送の一定速度に切り換え、短絡が発生すると送給速度を元の周期的な変化に戻している。しかし、この制御では、短絡とアークとの周期が送給速度の正送と逆送との周期と同期ズレ状態に陥った後に処置することになり、溶接状態が不安定になりやすいという問題がある。【００１８】
そこで、本発明では、短絡とアークとの周期と送給速度の正送と逆送との周期とが同期ズレ状態になることを抑制し、安定した溶接を行うことができるアーク溶接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】
【００１９】
上述した課題を解決するために、本発明のアーク溶接制御方法は、
母材に対する電極の送給速度の正送期間と逆送期間とを周期的に繰り返し、溶接電源の出力が電圧目標値と等しくなるように定電圧制御し、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法において、
前記アーク期間中の前記正送期間中は、前記電圧目標値を時間経過に伴って減少させる、
ことを特徴とする。【００２０】
本発明のアーク溶接制御方法は、前記電圧目標値の前記減少を、前記アーク期間中の前記正送期間の開始時点から行う、
ことを特徴とする。【００２１】
本発明のアーク溶接制御方法は、前記電圧目標値の前記減少を、前記アーク期間中の前記正送期間の開始から所定期間が経過した時点から行う、
ことを特徴とする。【００２２】
本発明のアーク溶接制御方法は、前記電圧目標値の前記減少を、前記アーク期間中の前記正送期間の前記送給速度が予め定めた基準値に達した時点から行う、
ことを特徴とする。【００２３】
本発明のアーク溶接制御方法は、前記電圧目標値の前記減少の変化率を、前記送給速度の特定の値に応じて変化させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、アーク期間中の正送期間中にアーク長が次第に短くなり、溶接電圧が次第に小さくなっても、溶接電流が小さくなるので、溶滴が持ち上げられることを防止することができる。この結果、短絡が発生するタイミングのばらつきを抑制することができる。このために、本発明では、短絡とアークとの周期と送給速度の正送と逆送との周期とが同期ズレ状態になることを抑制し、安定した溶接を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るアーク溶接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】本発明の実施の形態１に係るアーク溶接制御方法を説明するための図１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。
【図３】従来技術において、送給速度の正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接方法における波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るアーク溶接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。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
【００２８】
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による出力制御を行い、出力電圧Ｅ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次整流器、整流された直流を平滑する平滑コンデンサ、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、高周波交流を溶接に適した電圧値に降圧する高周波変圧器、降圧された高周波交流を直流に整流する２次整流器、上記の誤差増幅信号Ｅａを入力としてパルス幅変調制御を行う変調回路、パルス幅変調制御信号を入力としてインバータ回路のスイッチング素子を駆動するインバータ駆動回路を備えている。
【００２９】
リアクトルＷＬは、上記の出力電圧Ｅを平滑する。このリアクトルＷＬのインダクタンス値は、例えば２００μＨである。
【００３０】
送給モータＷＭは、後述する送給制御信号Ｆｃを入力として、正送と逆送とを周期的に繰り返して溶接ワイヤ１を送給速度Ｆｗで送給する。この送給モータＷＭには、過渡応答性の速いモータが使用される。溶接ワイヤ１の送給速度Ｆｗの変化率及び送給方向の反転を速くするために、送給モータＷＭは溶接トーチ４の先端の近くに設置される場合がある。また、送給モータＷＭを２個使用して、プッシュプル方式の送給系とする場合もある。
【００３１】
溶接ワイヤ１は、上記の送給モータ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、溶接ワイヤ１と母材２との間にアーク３が発生する。溶接トーチ４内の給電チップ（図示は省略）と母材２との間には溶接電圧Ｖｗが印加され、溶接電流Ｉｗが通電する。
【００３２】
電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗを検出して、電圧検出信号ｖｄを出力する。短絡判別回路ＳＤは、この電圧検出信号ｖｄを入力として、この値が予め定めた短絡判別値未満のときは短絡期間であると判別してＨｉｇｈレベルとなり、電圧検出信号ｖｄが予め定めた短絡判別値以上のときはアーク期間であると判別してＬｏｗレベルとなる短絡判別信号Ｓｄを出力する。この短絡判別値は、１５Ｖ程度に設定される。
【００３３】
送給速度設定回路ＦＲは、図２（Ａ）で詳述するように、正送と逆送とが周期的に繰り返される予め定めたパターンの送給速度設定信号Ｆｒを出力する。この送給速度設定信号Ｆｒが０以上のときは正送期間となり、０未満のときは逆送期間となる。
【００３４】
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、この設定値に相当する送給速度Ｆｗ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。
【００３５】
出力電圧設定回路ＥＲは、予め定めた出力電圧設定信号Ｅｒを出力する。出力電圧検出回路ＥＤは、上記の出力電圧Ｅを検出し平滑して、出力電圧検出信号Ｅｄを出力する。
【００３６】
出力電圧制御設定回路ＥＣＲは、上記の出力電圧設定信号Ｅｒ、上記の短絡判別信号Ｓｄ及び上記の送給速度設定信号Ｆｒを入力として、短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベル（アーク期間）であるときに、送給速度設定信号Ｆｒが０以上（正送期間）になった時点から短絡判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベル（短絡期間）になるまでの第一の期間中は、出力電圧設定信号Ｅｒの値を基点として時間経過に伴って減少する出力電圧制御設定信号Ｅｃｒを出力する。出力電圧制御設定回路ＥＣＲは、アーク期間の第一の期間以外の期間中は、出力電圧設定信号Ｅｒの値をそのまま出力電圧制御設定信号Ｅｃｒとして出力する。本実施の形態では、この出力電圧制御設定信号Ｅｃｒが、定電圧制御の電圧目標値となる。
【００３７】
誤差増幅回路ＥＡは、上記の出力電圧制御設定信号Ｅｃｒ及び上記の出力電圧検出信号Ｅｄを入力として、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒ（＋）と出力電圧検出信号Ｅｄ（−）との誤差を増幅して、誤差増幅信号Ｅａを出力する。この回路によって、溶接電源は定電圧制御される。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態１に係るアーク溶接制御方法を説明するための図１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。同図（Ａ）は送給速度Ｆｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｃ）は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図（Ｄ）は定電圧制御の電圧目標値である出力電圧制御設定信号Ｅｃｒの時間変化を示す。同図は上述した図３と対応しており、時刻ｔ５〜ｔ６１のアーク期間正送期間Ｔａｓ中の動作が異なる。以下、同図を参照して説明する。
【００３９】
同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは、０以上が正送期間となり、０未満が逆送期間となる。送給速度Ｆｗは、正弦波状に変化しており、正送側にシフトした波形となっている。このために、送給速度Ｆｗの平均値は正の値となり、溶接ワイヤは平均的には正送されている。送給速度Ｆｗの変化パターンは、三角波状又は台形波状でも良い。
【００４０】
同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは、時刻ｔ１時点では０であり、時刻ｔ１〜ｔ２の期間は正送加速期間となり、時刻ｔ２で正送の最大値となり、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は正送減速期間となり、時刻ｔ３で０となり、時刻ｔ３〜ｔ４の期間は逆送加速期間となり、時刻ｔ４で逆送の最大値となり、時刻ｔ４〜ｔ５の期間は逆送減速期間となる。そして、時刻ｔ５〜ｔ６の期間は再び正送加速期間となり、時刻ｔ６〜ｔ７の期間は再び正送減速期間となる。この正送と逆送との繰り返し周期は、所定値に設定されている。例えば、時刻ｔ１〜ｔ２の正送加速期間は２．７ｍｓであり、時刻ｔ２〜ｔ３の正送減速期間は２．７ｍｓであり、時刻ｔ３〜ｔ４の逆送加速期間は２．３ｍｓであり、時刻ｔ４〜ｔ５の逆送減速期間は２．３ｍｓである。また、正送の最大値は５０ｍ／ｍｉｎであり、逆送の最大値は−５０ｍ／ｍｉｎである。この場合は、正送と逆送との繰り返し周期は１０ｍｓとなり、送給速度Ｆｗの平均値は約４ｍ／ｍｉｎ（平均溶接電流は約１５０Ａ）となる。
【００４１】
溶接ワイヤと母材との短絡は、時刻ｔ２の正送の最大値の前後で発生することが多い。同図では、正送の最大値の後の正送減速期間中の時刻ｔ２１で短絡が発生した場合を示している。時刻ｔ２１において短絡が発生すると、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数Ｖの短絡電圧値に急減し、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に増加する。
【００４２】
同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは、時刻ｔ３からは逆送期間になるので、溶接ワイヤは逆送される。この逆送によって短絡が解除されて、時刻ｔ３１においてアークが再発生する。アークの再発生は、時刻ｔ４の逆送の最大値の前後で発生することが多い。同図では、逆送の最大値の前の逆送加速期間中の時刻ｔ３１でアークが発生した場合を示している。したがって、時刻ｔ２１〜ｔ３１の期間が短絡期間となる。この短絡期間中は、同図（Ｄ）に示すように、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは予め定めた一定の値となっている。この点は、従来技術と同一である。
【００４３】
時刻ｔ３１においてアークが再発生すると、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数十Ｖのアーク電圧値に急増する。同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、短絡期間中の最大値の状態から変化を開始する。
【００４４】
時刻ｔ３１〜ｔ５の期間中は、同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは逆送状態であるので、溶接ワイヤは引き上げられてアーク長は次第に長くなる。アーク長が長くなると、溶接電圧Ｖｗは大きくなり、定電圧制御されているので溶接電流Ｉｗは小さくなる。したがって、時刻ｔ３１〜ｔ５のアーク期間逆送期間Ｔａｒ中は、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは次第に大きくなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に小さくなる。このアーク期間逆送期間Ｔａｒ中は、同図（Ｄ）に示すように、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは一定の値のままである。この期間の動作は従来技術と同一である。
【００４５】
そして、次の短絡が、時刻ｔ６〜ｔ７の正送減速期間中の時刻ｔ６１に発生する。但し、図３とは異なり、時刻ｔ６１に発生した短絡と時刻ｔ２１に発生した短絡とは正送の最大値からの時間（位相）が略一致している。時刻ｔ３１〜ｔ６１の期間がアーク期間となる。時刻ｔ５〜ｔ６１の期間中は、同図（Ａ）に示すように、送給速度Ｆｗは正送状態であるので、溶接ワイヤは正送されてアーク長は次第に短くなる。このアーク期間正送期間Ｔａｓ中は、同図（Ｄ）に示すように、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは時間経過に伴い次第に減少する。アーク長が短くなると、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは小さくなる。ここで、同図（Ｄ）に示すように、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒが減少するために、溶接電圧Ｖｗの減少率は図３の従来技術のときよりも大きくなる。この結果、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、従来技術とは異なり、次第に小さくなる。したがって、時刻ｔ５〜ｔ６１のアーク期間正送期間Ｔａｓ中は、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは大きな減少率で次第に小さくなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗも次第に小さくなる。
【００４６】
同図（Ｄ）に示すように、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは、アーク期間正送期間Ｔａｓ以外の期間中は一定値となり、アーク期間正送期間Ｔａｓ中は時間経過に伴って減少する。この減少の方法は、以下のようにして行う。
１）同図（Ｄ）に示すように、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは、時刻ｔ５のアーク期間正送期間Ｔａｓの開始時点から減少を開始し、時刻ｔ６１の短絡期間まで継続する。この場合の出力電圧制御設定回路ＥＣＲは図１の通りである。
【００４７】
２）出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは、時刻ｔ５のアーク期間正送期間Ｔａｓの開始から所定期間が経過した時点から減少を開始し、時刻ｔ６１の短絡期間まで継続するようにしても良い。この場合の出力電圧制御設定回路ＥＣＲは、出力電圧設定信号Ｅｒ、短絡判別信号Ｓｄ及び送給速度設定信号Ｆｒを入力として、短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベル（アーク期間）であるときに、送給速度設定信号Ｆｒが０以上（正送期間）になってから所定期間が経過した時点から短絡判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベル（短絡期間）になるまでの第二の期間中は、出力電圧設定信号Ｅｒの値を基点として時間経過に伴って減少する出力電圧制御設定信号Ｅｃｒを出力する。出力電圧制御設定回路ＥＣＲは、アーク期間の第二の期間以外の期間中は、出力電圧設定信号Ｅｒの値をそのまま出力電圧制御設定信号Ｅｃｒとして出力する。
【００４８】
３）出力電圧制御設定信号Ｅｃｒは、アーク期間正送期間Ｔａｓ中の送給速度Ｆｗが予め定めた基準値に達した時点から減少を開始し、時刻ｔ６１の短絡期間まで継続するようにしても良い。この場合の出力電圧制御設定回路ＥＣＲは、出力電圧設定信号Ｅｒ、短絡判別信号Ｓｄ及び送給速度設定信号Ｆｒを入力として、短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベル（アーク期間）であるときに、送給速度設定信号Ｆｒが予め定めた正の値の基準値に達した時点から短絡判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベル（短絡期間）になるまでの第三の期間中は、出力電圧設定信号Ｅｒの値を基点として時間経過に伴って減少する出力電圧制御設定信号Ｅｃｒを出力する。出力電圧制御設定回路ＥＣＲは、アーク期間の第三の期間以外の期間中は、出力電圧設定信号Ｅｒの値をそのまま出力電圧制御設定信号Ｅｃｒとして出力する。
【００４９】
４）上記の１）〜３）において、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒの減少の変化率を、送給速度Ｆｗの特定の値に応じて変化させるようにしても良い。送給速度Ｆｗの特定の値とは、送給速度Ｆｗの平均値、正送の最大値又はアーク期間正送期間Ｔａｓ中の送給速度Ｆｗの変化率である。
５）上記の１）〜４）において、減少中の出力電圧制御設定信号Ｅｃｒが予め定めた下限値に達したら、減少を停止するようにしても良い。
６）上記の１）〜５）において、出力電圧制御設定信号Ｅｃｒの減少は、直線状又は曲線状であっても良い。
【００５０】
上述した実施の形態１によれば、アーク期間中の正送期間（アーク期間正送期間Ｔａｓ）中は、電圧目標値（出力電圧制御設定信号Ｅｃｒ）を時間経過に伴って減少させている。これにより、実施の形態１では、アーク期間中の正送期間中にアーク長が次第に短くなり、溶接電圧が次第に小さくなっても、溶接電流が小さくなるので、溶滴が持ち上げられることを防止することができる。この結果、短絡が発生するタイミングのばらつきを抑制することができる。このために、本実施の形態では、短絡とアークとの周期と送給速度の正送と逆送との周期とが同期ズレ状態になることを抑制し、安定した溶接を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、送給速度の正送期間と逆送期間とを周期的に繰り返し、溶接電源の出力が電圧目標値の値と等しくなるように定電圧制御し、短絡期間とアーク期間とを繰り返して溶接するアーク溶接制御方法を提供することができる。【００５２】
以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、２０１３年１２月２５日出願の日本特許出願（特願２０１３−２６６７６８）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１     溶接ワイヤ
２     母材
３     アーク
４     溶接トーチ
５     送給ロール
ＥＡ   誤差増幅回路
Ｅａ   誤差増幅信号
ＥＣＲ 出力電圧制御設定回路
Ｅｃｒ 出力電圧制御設定信号
ＥＤ   出力電圧検出回路
Ｅｄ   出力電圧検出信号
ＥＲ   出力電圧設定回路
Ｅｒ   出力電圧設定信号
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
Ｆｗ   送給速度
Ｉｗ   溶接電流
ＰＭ   電源主回路
ＳＤ   短絡判別回路
Ｓｄ   短絡判別信号
Ｔａｒ アーク期間逆送期間
Ｔａｓ アーク期間正送期間
ＶＤ   電圧検出回路
ｖｄ   電圧検出信号
Ｖｗ   溶接電圧
ＷＬ   リアクトル
ＷＭ   送給モータ
【図１】
2015098409.tif 000003
【図２】
2015098409.tif 000004
【図３】
2015098409.tif 000005
【国際調査報告】
2015098409.tif 000006
2015098409.tif 000007