(57)【要約】      （修正有）【課題】定常溶接状態に迅速に移行するとともに、良好な溶接ビードを形成することが可能な２電極アーク溶接のアークスタート制御方法を提供する。【解決手段】ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを印加した状態で、スローダウン送給速度Ｆｗ１でワイヤＷを溶接母材Ｐに対して接近させるステップと、ワイヤＷを溶接母材Ｐに接触させた後に、アーク成長期送給速度Ｆｗ２でワイヤＷを送給しつつ、ＧＭＡアーク６ａが発生した後にＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを徐々に高くすることにより、ＧＭＡアーク６ａの長さを徐々に長くするステップと、非消耗電極アーク溶接電圧Ｖｗｂによってプラズマアーク６ｂが発生した後に、送給速度Ｆｗを定常送給速度Ｆｗ３とし、かつＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを定常溶接状態における電圧とすることにより、定常溶接を開始するステップと、を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドガスノズル内に配置された消耗電極および非消耗電極を備えた溶接トーチを用い、消耗電極アークおよび非消耗電極アークを発生させることにより溶接する２電極アーク溶接のアークスタート制御方法であって、
上記消耗電極と溶接母材との間に消耗電極アーク溶接電圧を印加した状態で、定常溶接状態における定常速度よりも遅い第１段階速度で上記消耗電極を上記溶接母材に対して接近させるステップと、
上記消耗電極を上記溶接母材に接触させた後に、上記第１段階速度よりも速く上記定常速度よりも遅い第２段階速度で上記消耗電極を上記溶接母材に向けて送給しつつ、上記消耗電極アークが発生した後に上記消耗電極アーク溶接電圧を定常溶接状態における電圧よりも低い電圧から徐々に高くすることにより、上記消耗電極アークの長さを徐々に長くするステップと、
上記非消耗電極と溶接母材との間に印加された非消耗電極アーク溶接電圧によって上記非消耗電極アークが発生した後に、上記消耗電極の送給速度を上記定常速度とし、かつ上記消耗電極アーク溶接電圧を定常溶接状態における電圧とすることにより、定常溶接を開始するステップと、を有することを特徴とする、２電極アーク溶接のアークスタート制御方法。
【請求項２】
少なくとも上記消耗電極アークが発生した以降には、上記溶接トーチを溶接母材に対して溶接方向に移動させるとともに、
少なくとも上記消耗電極アークが発生した後においては、上記溶接トーチの移動速度と上記消耗電極の送給速度との比が、定常溶接状態における比となるように、上記溶接トーチの移動速度および上記消耗電極の送給速度の少なくともいずれかを制御する、請求項１に記載の２電極アーク溶接のアークスタート制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドガスノズル内に配置された消耗電極および非消耗電極を有する溶接トーチを用いて、消耗電極アークおよび非消耗電極アークを発生させる、２電極アーク溶接において、定常溶接状態に迅速に移行するとともに、良好な溶接ビードを形成するための２電極アーク溶接のアークスタート制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の２電極アーク溶接に用いられる溶接装置を表している。同図に示す溶接装置Ｘは、溶接トーチＹ、ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭ、およびプラズマアーク溶接電源ＰＳＰを備えている。溶接トーチＹは、シールドノズル９４内に、プラズマノズル９３、プラズマ電極９２、およびコンタクトチップ９１が同心軸上に配置された構造とされている。コンタクトチップ９１に設けられた貫通孔からは、消耗電極としてのワイヤＷが送給される。コンタクトチップ９１とワイヤＷとは、互いに導通している。ワイヤＷは、モータＭを駆動源とする送給ローラ９５によって送給される。溶接トーチＹは、通常ロボット（図示略）によって保持された状態で、溶接母材Ｐに対して移動させられる。
【０００３】
ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭは、ワイヤＷと溶接母材Ｐとの間に、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを印加することにより、ＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａを流すための電源である。ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭには、電圧設定回路ＶＲから電圧設定信号Ｖｒが送られる。また、ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭには、溶接開始回路ＳＴから溶接開始信号Ｓｔが送られる。ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭからは、モータＭに対して送給制御信号Ｆｃが送られる。ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭからＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａが印加されるときは、ワイヤＷが＋側とされる。
【０００４】
プラズマアーク溶接電源ＰＳＰは、プラズマ電極９２と溶接母材Ｐとの間にプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂを印加することにより、センターガスＧｃおよびプラズマガスＧｐをプラズマ化させ、プラズマアーク溶接電流Ｉｗｂを流すための電源である。プラズマアーク溶接電源ＰＳＰには、溶接開始回路ＳＴから溶接開始信号Ｓｔが送られる。定常溶接状態において、プラズマアーク溶接電源ＰＳＰからプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂが印加されるときは、プラズマ電極９２が＋側とされる。
【０００５】
図４は、溶接装置Ｙを用いた２電極アーク溶接のアークスタート制御方法を示すタイミングチャートである。時刻ｔｐ１において、溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルになると、同図（Ｇｐ１）に示すように、送給速度Ｆｗを非常に遅いスローダウン送給速度とした状態でワイヤＷの送給が開始される。これと同時に、消耗電極アーク溶接電圧Ｖｗａが無負荷電圧に設定され、プラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂとして周波数が数ＭＨｚ程度、電圧が数ｋＶ程度の、高周波放電高電圧が印加される。
【０００６】
次に、時刻ｔｐ２において、ワイヤＷがスローダウン送給速度で溶接母材Ｐに接触すると、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａが数Ｖ程度の短絡電圧値をとり、ＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａが流れる。そして、送給速度Ｆｗが定常溶接における速度に設定される。
【０００７】
時刻ｔｐ３になると、時刻ｔｐ２〜ｔｐ３の短絡期間中の通電によるジュール熱により加熱されたワイヤＷが折れ曲がり、溶断する。これにより、大量のスパッタを発生しながらＧＭＡアーク９６ａが発生する。ＧＭＡアーク９６ａが発生すると、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａは、短絡電圧から電圧設定信号Ｖｒによって指示されたアーク電圧に定電圧制御される。また、ＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａは、定常溶接電流値に低下する。このときのＧＭＡアーク９６ａは、定常溶接状態と比べてアーク長が短い状態である。
【０００８】
また、ＧＭＡアーク９６ａの発生した直後に、同図（Ｇｐ２）に示すように、プラズマアーク９６ｂが発生し、プラズマアーク溶接電流Ｉｗｂが通電する。このとき、プラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂは、無負荷電圧からアーク電圧に低下する。そして、プラズマアーク９６ｂが発生すると、ＧＭＡアーク９６ａの長さが急激に長くなる傾向がある。時刻ｔｐ３から適当な時間が経過すると、同図（Ｇｐ３）に示すように、ＧＭＡアーク９６ａの長さが、送給速度Ｆｗとプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂとがバランスする長さに収れんする。この結果、溶接装置Ｘによる２電極アーク溶接は、定常溶接状態への移行が完了する。
【０００９】
しかしながら、上述した２電極アーク溶接のアークスタート制御方法には、以下のような問題があった。
【００１０】
第１に、定常溶接状態に移行するまでの時間が長くなるという問題がった。すなわち、ＧＭＡアーク９６ａが発生した後は、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａと送給速度Ｆｗとが定常溶接状態と同じ大きさとされる。このため、ＧＭＡアーク９６ａが定常状態となるまでは、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａと送給速度Ｆｗとが適切に釣り合っていない、過渡的な状態となる。この過渡状態においては、ＧＭＡアーク９６ａの長さが不安定となりやすい。このＧＭＡアーク９６ａの長さが、定常溶接状態の長さに収れんするまでは、時刻ｔｐ３の後に相当時間を費やす場合があり、その間定常溶接状態の開始を待たざるを得なかった。
【００１１】
第２に、溶接母材Ｐの溶接開始箇所における溶接ビードを良好とすることが困難であった。すなわち、少なくとも時刻ｔｐ３から所定時間経過した後に定常溶接状態となったときには、上記ロボットによる溶接トーチＹの移動が開始され、良好な溶接ビードが形成される。しかし、ＧＭＡアーク９６ａの発生から定常溶接状態に移行するまでの間においても、ワイヤＷの溶滴が溶接母材Ｐに付着し、また、プラズマアーク９６ｂによる溶接がなされることとなる。この過渡状態において形成される溶接ビードは、定常溶接状態において形成される溶接ビードと比べて、形状が乱れたり、溶け込み深さが不安定となったりするという問題があった。
【００１２】
【特許文献１】特開昭６３−１６８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、定常溶接状態に迅速に移行するとともに、良好な溶接ビードを形成することが可能な２電極アーク溶接のアークスタート制御方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によって提供される２電極アーク溶接のアークスタート制御方法は、シールドガスノズル内に配置された消耗電極および非消耗電極を備えた溶接トーチを用い、消耗電極アークおよび非消耗電極アークを発生させることにより溶接する２電極アーク溶接のアークスタート制御方法であって、上記消耗電極と溶接母材との間に消耗電極アーク溶接電圧を印加した状態で、定常溶接状態における定常速度よりも遅い第１段階速度で上記消耗電極を上記溶接母材に対して接近させるステップと、上記消耗電極を上記溶接母材に接触させた後に、上記第１段階速度よりも速く上記定常速度よりも遅い第２段階速度で上記消耗電極を上記溶接母材に向けて送給しつつ、上記消耗電極アークが発生した後に上記消耗電極アーク溶接電圧を定常溶接状態における電圧よりも低い電圧から徐々に高くすることにより、上記消耗電極アークの長さを徐々に長くするステップと、上記非消耗電極と溶接母材との間に印加された非消耗電極アーク溶接電圧によって上記非消耗電極アークが発生した後に、上記消耗電極の送給速度を上記定常速度とし、かつ上記消耗電極アーク溶接電圧を定常溶接状態における電圧とすることにより、定常溶接を開始するステップと、を有することを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、定常溶接状態への移行を迅速に行うことができる。その理由は、上記消耗電極アークおよび上記非消耗電極アークを安定して発生および成長させることにある。まず、上記消耗電極アークが発生した後は、上記消耗電極を一定速度で送給しつつ、上記消耗電極アーク溶接電圧を徐々に高くする。これにより、上記消耗電極アークの長さを徐々に長くすることができる。このため、上記消耗電極アークの長さが過度に長くなったり短くなったりするといった不安定な状態となることを防止できる。次に、上記消耗電極アークを安定な状態で成長させることにより、上記非消耗電極アークを発生させるのに好適な長さまで上記消耗電極アークを確実に成長させることができる。これにより、上記非消耗電極アークを確実に発生させることができる。そして、上記消耗電極の送給速度および上記消耗電極アーク溶接電圧を所定値とすることにより定常溶接状態に確実に到達することができる。このように、上記消耗電極アークおよび上記非消耗電極アークの発生および成長は、適切に制御された状態で行われるため、不安定な状態が定常状態に収れんするまで相当時間を費やす必要がない。したがって、定常溶接状態への移行を迅速に行うことができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、少なくとも上記消耗電極アークが発生した以降には、上記溶接トーチを溶接母材に対して溶接方向に移動させるとともに、少なくとも上記消耗電極アークが発生した後においては、上記溶接トーチの移動速度と上記消耗電極の送給速度との比が、定常溶接状態における比となるように、上記溶接トーチの移動速度および上記消耗電極の送給速度の少なくともいずれかを制御する。
【００１７】
このような構成によれば、良好な溶接ビードを形成することができる。すなわち、上記消耗電極アークが発生しているときには、上記溶接トーチは溶接方向に移動している状態にある。このため、上記消耗電極の溶滴が上記溶接母材の一箇所に不当に集中して付着することがない。しかも、上記消耗電極アークが発生した後に定常溶接状態に至るまでの全期間において、上記溶接トーチの移動速度と上記消耗電極の送給速度との比は、定常溶接状態における比と同じとなるように制御される。このため、この溶接によって形成される溶接ビードは、その開始点直後から外観、断面形状、溶け込み深さが定常溶接状態に極めて近いものとなる。したがって、良好な溶接ビードを形成することができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る２電極アーク溶接のアークスタート制御方法に用いられる溶接装置の一例を示している。本実施形態の溶接装置Ａは、溶接トーチＢ、ＧＭＡアーク溶接電源（消耗電極アーク溶接電源）ＰＳＭ、およびプラズマアーク溶接電源（非消耗電極アーク溶接電源）ＰＳＰを備えている。溶接トーチＢは、シールドガスノズル４内に、プラズマノズル３、プラズマ電極（非消耗電極）２、およびコンタクトチップ１が同心軸上に配置された構造とされている。シールドガスノズル４とプラズマノズル３との隙間からは、たとえばＡｒなどのシールドガスＧｓが供給される。プラズマノズル３とプラズマ電極２との間には、たとえばＡｒなどのプラズマガスＧｐが供給される。プラズマ電極２とコンタクトチップ１との間には、たとえばＡｒなどのセンターガスＧｃが供給される。
【００２１】
コンタクトチップ１に設けられた貫通孔からは、消耗電極としてのワイヤＷが送給される。コンタクトチップ１は、ワイヤＷに対して導通している。ワイヤＷは、モータＭを駆動源とする送給ローラ５によって送給される。プラズマ電極２は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金からなり、図外の経路を通る冷却水によって間接的に水冷されている。プラズマノズル３は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金からなり、冷却水を通すチャネルが形成されていることにより、直接水冷されている。溶接トーチＢは、通常ロボット（図示略）によって保持された状態で、溶接母材Ｐに対して移動させられる。
【００２２】
ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭは、コンタクトチップ１を介してワイヤＷと溶接母材Ｐとの間に、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを印加することにより、ＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａを流すための電源である。ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭには、電圧設定回路ＶＲから電圧設定信号Ｖｒが送られる。また、ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭには、溶接開始回路ＳＴから溶接開始信号Ｓｔが送られる。ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭからは、モータＭに対して送給制御信号Ｆｃが送られる。ＧＭＡアーク溶接電源ＰＳＭからＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａが印加されるときは、ワイヤＷが＋側とされる。
【００２３】
プラズマアーク溶接電源ＰＳＰは、プラズマ電極２と溶接母材Ｐとの間にプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂを印加することによりプラズマアーク溶接電流Ｉｗｂを流すための電源である。プラズマアーク溶接電源ＰＳＰには、溶接開始回路ＳＴから溶接開始信号Ｓｔが送られる。プラズマアーク溶接電源ＰＳＰからプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂが印加されるときは、プラズマ電極２が＋側とされる。
【００２４】
次に、本発明に係る２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の一例について、図２を参照しつつ以下に説明する。本実施形態の２電極アーク溶接は、定常溶接状態における溶接速度がたとえば１２．５〜１５ｍ／ｍｉｎ程度の高能率溶接に分類されるものである。
【００２５】
まず、時刻ｔ１において溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルになると、同図（Ｇ１）に示すように送給速度Ｆｗをスローダウン送給速度（第１段階速度）Ｆｗ１とした状態でワイヤＷの送給を開始する。このスローダウン送給速度Ｆｗ１は、定常溶接状態における送給速度Ｆｗよりも格段に遅い。また、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａおよびプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂを印加する。それぞれの電圧の大きさは、無負荷電圧としておく。
【００２６】
次に、時刻ｔ２において、同図（Ｇ２）に示すように、ワイヤＷが溶接母材Ｐに接触する。すると、ワイヤＷと溶接母材Ｐとの間にＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａが流れる。これにより、ワイヤＷにジュール熱が生じ始める。また、時刻ｔ２において、送給速度Ｆｗをスローダウン送給速度Ｆｗ１からアーク成長期送給速度（第２段階速度）Ｆｗ２に増速させる。アーク成長期送給速度Ｆｗ２は、定常溶接状態における定常送給速度Ｆｗ３よりも遅い速度である。さらに、時刻ｔ２において、ロボット（図示略）により溶接トーチＢを溶接母材Ｐに対して移動させ始める。このときのアーク成長期移動速度Ｆｔ２は、定常溶接状態における移動速度Ｆｔを定常移動速度Ｆｔ３とすると、アーク成長期移動速度Ｆｔ２とアーク成長期送給速度Ｆｗ２との比が、定常移動速度Ｆｔ３と定常送給速度Ｆｗ３との比と等しくなるように制御される。
【００２７】
ワイヤＷが溶接母材Ｐへの接触した直後には、ワイヤＷがジュール熱によって溶断し、その先端部分が飛び散る。これにより、時刻ｔ３において、同図（Ｇ３）に示すように、ＧＭＡアーク６ａが発生する。ＧＭＡアーク６ａが発生すると、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａが微減し、ＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａが顕著に小さくなる。ワイヤＷと溶接母材Ｐとの隙間が開く速度は、おおむねワイヤＷが溶ける速度からアーク成長期送給速度Ｆｗ２との差となる。
【００２８】
次いで、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけては、送給速度Ｆｗをアーク成長期送給速度Ｆｗ２とした状態で、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを徐々に高くする。本実施形態においては、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを線形的に増加させている。これに伴い、ＧＭＡアーク溶接電流Ｉｗａが増加する。この結果、ワイヤＷに生じるジュール熱とＧＭＡアーク６ａからの熱とが徐々に大きくなることとなる。送給速度Ｆｗが、アーク成長期送給速度Ｆｗ２のまま一定であるため、ジュール熱とＧＭＡアーク６ａからの熱とが増大する分だけ、ワイヤＷと溶接母材Ｐとの隙間が大きくなる。この結果、同図（Ｇ４）に示すように、ＧＭＡアーク６ａの長さが徐々に長くなる。これは、ワイヤＷと溶接母材Ｐとの間に生じるプラズマ雰囲気空間が拡大することを意味する。
【００２９】
ワイヤＷと溶接母材Ｐとの間のプラズマ雰囲気空間の拡大により、プラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂが印加されたプラズマ電極２と溶接母材Ｐとの間に、プラズマアーク６ｂが誘発される。これにより、時刻ｔ４において、同図（Ｇ５）に示すように、プラズマアーク６ｂが発生する。プラズマアーク６ｂが発生すると、プラズマアーク溶接電流Ｉｗｂが流れ始め、プラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂが低下する。
【００３０】
そして、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、送給速度Ｆｗおよび移動速度Ｆｔを徐々に増速する。具体的には、送給速度Ｆｗを時刻ｔ５において定常送給速度Ｆｗ３となるように線形的に増速させる。また、移動速度Ｆｔを時刻ｔ５において定常移動速度Ｆｔ３となるように線形的に増速させる。すなわち、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間においても、送給速度Ｆｗと移動速度Ｆｔとの比は、定常送給速度Ｆｗ３と定常移動速度Ｆｔ３との比と等しいまま保たれる。
【００３１】
一方、本実施形態においては、時刻ｔ４におけるＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａは、定常溶接状態における値よりも若干高い値とされる。したがって、時刻ｔ４におけるＧＭＡアーク６ａの長さは、定常溶接状態における長さよりも長い。これは、プラズマアーク６ｂをより発生しやすくするためである。時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけては、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを徐々に小さくし、時刻ｔ５において定常溶接状態における値とする。これにより、ＧＭＡアーク６ａの長さは、時刻ｔ５において同図（Ｇ６）に示すように、定常溶接状態の長さとなる。
【００３２】
時刻ｔ５以降においては、送給速度Ｆｗを定常送給速度Ｆｗ３、移動速度Ｆｔを定常移動速度Ｆｔ３とし、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａおよびプラズマアーク溶接電圧Ｖｗｂを定常溶接状態にあるべき値とした状態を保つ。これにより、時刻ｔ５以降は、溶接トーチＢによって溶接母材Ｐを定常状態で溶接することが実現される。
【００３３】
次に、本実施形態の２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の作用について説明する。
【００３４】
本実施形態によれば、定常溶接状態への移行を迅速に行うことができる。その理由は、ＧＭＡアーク６ａおよびプラズマアーク６ｂを安定して発生および成長させることにある。まず、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、送給速度Ｆｗをアーク成長期送給速度Ｆｗ２とした状態で、ＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａを徐々に高くする。これにより、ＧＭＡアーク６ａの長さをＧＭＡアーク溶接電圧Ｖｗａの大きさに合わせて徐々に長くすることができる。すなわち、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間においてＧＭＡアーク６ａの長さが過度に長くなったり短くなったりするといった不安定な状態となることを防止できる。次に、ＧＭＡアーク６ａを安定な状態で成長させることにより、時刻ｔ４においては、プラズマアーク６ｂを発生させるのに好適な長さまでＧＭＡアーク６ａを確実に成長させることができる。これにより、時刻ｔ４においてプラズマアーク６ｂを確実に発生させることができる。そして、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、送給速度Ｆｗおよび移動速度Ｆｔを徐々に速くすることにより、時刻ｔ５において定常溶接状態に確実に到達することができる。このように、時刻ｔ３から時刻ｔ５におけるＧＭＡアーク６ａおよびプラズマアーク６ｂの発生および成長は、適切に制御された状態で行われるため、不安定な状態が定常状態に収れんするまでに相当時間を費やす必要がない。したがって、定常溶接状態への移行を迅速に行うことができる。特に、定常溶接状態における溶接速度が１２．５〜１５ｍ／ｍｉｎに達する高能率溶接においては、定常溶接状態に移行するために要する時間が短いほど、溶接作業の効率向上を図るのに好ましい。
【００３５】
また、本実施形態によれば、良好な溶接ビードを形成することができる。その理由は、移動速度Ｆｔと送給速度Ｆｗとの比が一定となるように制御することにある。本実施形態においては、時刻ｔ２においてワイヤＷが溶接母材Ｐに接触したときに、溶接トーチＢの移動を開始する。このため、時刻ｔ３においてＧＭＡアーク６ａが発生したときには、溶接トーチＢは溶接方向に移動している状態にある。これにより、ワイヤＷの溶滴が溶接母材Ｐの一箇所に不当に集中して付着することがない。しかも、時刻ｔ２において溶接トーチＢの移動が開始された後は、時刻ｔ３、時刻ｔ４、時刻ｔ５を経て定常溶接状態に至るまでの全期間において、移動速度Ｆｔと送給速度Ｆｗとの比は、定常溶接状態における定常移動速度Ｆｔ３と定常送給速度Ｆｗ３との比と同じとなるように制御される。このため、この溶接によって形成される溶接ビードは、その開始点直後から外観、断面形状、溶け込み深さが定常溶接状態に極めて近いものとなる。したがって、本実施形態によれば、良好な溶接ビードを形成することができる。
【００３６】
本発明に係る２電極アーク溶接のアークスタート制御方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３７】
本発明に係るアークスタート制御方法において消耗電極アークを成長させるときには、消耗電極アーク溶接電圧を線形増加させるパターンに限定されず、たとえば、非線形増加させたり、細かいステップに分けて増加させたりしてもよい。非消耗電極アークが発生した後に消耗電極の送給速度と溶接トーチの移動速度とを増加させるときには、線形増加させるパターンに限定されず、たとえば、非線形増加させたり、細かいステップに分けて増加させたりしてもよい。また、図２における時刻ｔ４から時刻ｔ５の時間をきわめて短い時間とし、送給速度Ｆｗおよび移動速度Ｆｔを瞬時に定常送給速度Ｆｗ３および定常移動速度Ｆｔ３に移行させてもよい。
【００３８】
非消耗電極の送給速度と溶接トーチの移動速度との比を定常溶接状態における比となるように制御するには、たとえば一方を与えられたパターンに従って変化させながら、他方をこれに追従するように制御する方式とすればよく、両者の具体的な制御形式は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の一例に用いられる溶接装置を示すシステム構成図である。
【図２】本発明に係る２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図３】従来の２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の一例に用いられる溶接装置を示すシステム構成図である。
【図４】従来の２電極アーク溶接のアークスタート制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ      溶接装置
Ｂ      溶接トーチ
Ｆｃ    送給制御信号
Ｆｗ    送給速度
Ｆｗ１  スローダウン送給速度（第１段階速度）
Ｆｗ２  アーク成長期送給速度（第２段階速度）
Ｆｗ３  定常送給速度（定常速度）
Ｆｔ    移動速度
Ｆｔ２  アーク成長期移動速度
Ｆｔ３  定常移動速度
Ｉｗａ  ＧＭＡアーク溶接電流（消耗電極アーク溶接電流）
Ｉｗｂ  プラズマアーク溶接電流（非消耗電極アーク溶接電流）
Ｐ      溶接母材
ＰＳＭ  ＧＭＡアーク溶接電源（消耗電極アーク溶接電源）
ＰＳＰ  プラズマアーク溶接電源（非消耗電極アーク溶接電源）
ＳＴ    溶接開始回路
Ｓｔ    溶接開始信号
Ｖｗａ  ＧＭＡアーク溶接電圧（消耗電極アーク溶接電圧）
Ｖｗｂ  プラズマアーク溶接電圧（非消耗電極アーク溶接電圧）
Ｗ      ワイヤ（消耗電極）
１      コンタクトチップ
２      プラズマ電極（非消耗電極）
３      プラズマノズル
４      シールドノズル
５      送給ローラ
６ａ    ＧＭＡアーク（消耗電極アーク）
６ｂ    プラズマアーク（非消耗電極アーク）
【図１】
2008229704.tif 000003
【図２】
2008229704.tif 000004
【図３】
2008229704.tif 000005
【図４】
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