(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチスイッチの開閉操作によって、予め定めた初期電流を通電し、続けて予め定めた溶接電流を通電し、続けて予め定めたクレータ電流を通電し、続けて再び前記溶接電流を通電し、続けて再び前記クレータ電流を通電し、これ以降も前記トーチスイッチの開閉操作によって前記溶接電流の通電と前記クレータ電流の通電とを交互に繰り返すティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法において、
溶接開始時にトーチスイッチが閉状態になると前記初期電流の通電を開始し、このトーチスイッチの閉状態が予め定めた操作判別時間未満で開状態に変化したときは前記初期電流の通電を継続し、続けて前記トーチスイッチが前記操作判別時間未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは前記溶接電流に切り換え、続けて前記トーチスイッチが前記操作判別時間未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは前記溶接電流から前記クレータ電流又は逆に前記クレータ電流から前記溶接電流へと切り換え、前記初期電流、前記溶接電流又は前記クレータ電流の通電中に前記トーチスイッチが前記操作判別時間以上の間閉状態になった後に開状態に変化したときは電流の通電を停止して溶接を終了するティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載する操作判別時間が、０．２［秒］以上２［秒］以下であるティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ティグ溶接において、トーチスイッチの開閉操作によって初期電流、溶接電流及びクレータ電流へと切り換えて通電する反復動作時の溶接終了制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ティグ溶接の反復動作モードでは、溶接トーチに取り付けられたトーチスイッチを閉状態にすると予め定めた初期電流Ｉｓの通電を開始し、続けてトーチスイッチを開状態にすると予め定めた溶接電流Ｉｗの通電に切り換え、続けてトーチスイッチを閉状態にすると予め定めたクレータ電流Ｉｃの通電に切り換え、続けてトーチスイッチを開状態にすると再び上記の溶接電流Ｉｗの通電に切り換え、続けてトーチスイッチを閉状態にすると再び上記のクレータ電流Ｉｃの通電に切り換え、以後トーチスイッチの開閉操作によって上記の溶接電流Ｉｗの通電と上記のクレータ電流Ｉｃの通電とを交互に繰り返す。この反復動作モードでは、溶接作業者が溶接電流Ｉｗの通電時間及びクレータ電流Ｉｃの通電時間をトーチスイッチの開閉操作によって自在に選定することができるので、被溶接物への入熱を調整することができ高品質の溶接を行うことができる。上記のトーチスイッチは、溶接トーチに取り付けることが多いが、溶接トーチとは別の足踏みスイッチ等を使用するときもある。したがって、以下の説明において、トーチスイッチという用語には足踏みスイッチ等も含まれる。以下、ティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法に関する従来技術について説明する。
【０００３】
［従来技術１］
図１は、従来技術１における反復動作時の出力波形図である。同図（Ａ）はトーチスイッチの開閉信号Ｓｔの時間変化を示し、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力電流Ｉｏの時間変化を示し、同図（Ｃ）は非消耗電極の先端と被溶接物との距離であるアーク長Ｌａの時間変化を示し、同図（Ｄ１）〜（Ｄ６）は各時刻におけるアーク発生部の状態を示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００４】
▲１▼  時刻ｔ１〜ｔ２の期間（初期電流期間）
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチがオンされて閉状態になると、開閉信号ＳｔはＨｉｇｈレベルになるので、同図（Ｂ）に示すように、予め定めた初期電流Ｉｓが通電し、同図（Ｄ１）に示すように、溶接トーチ４の先端部に取り付けられた非消耗電極１（タングステン電極）と被溶接物２との間にアーク３が発生する。このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、溶接作業者によって適正値に維持されている。
【０００５】
▲２▼  時刻ｔ２〜ｔ３の期間（溶接電流期間）
時刻ｔ２において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチがオフされて開状態になると、開閉信号ＳｔはＬｏｗレベルになるので、同図（Ｂ）に示すように、予め定めた溶接電流Ｉｗが通電し、同図（Ｄ２）に示すように、溶接電流Ｉｗが通電するアーク３が発生する。このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、適正値に維持されたままである。
【０００６】
▲３▼  時刻ｔ３〜ｔ４の期間（クレータ電流期間）
時刻ｔ３において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチが再びオンされて閉状態になると、開閉信号ＳｔはＨｉｇｈレベルになるので、同図（Ｂ）に示すように、予め定めたクレータ電流Ｉｃが通電し、同図（Ｄ３）に示すように、クレータ電流Ｉｃが通電するアーク３が発生する。このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、適正値に維持されたままである。
【０００７】
▲４▼  時刻ｔ４〜ｔ５の期間（溶接電流期間）
時刻ｔ４において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチが再びオフされて開状態になると、開閉信号ＳｔはＬｏｗレベルになるので、同図（Ｂ）に示すように、前述した溶接電流Ｉｗが再び通電し、同図（Ｄ４）に示すように、溶接電流Ｉｗが通電するアーク３が発生する。このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、適正値に維持されたままである。
【０００８】
▲５▼  時刻ｔ５〜ｔ６の期間（クレータ電流期間）
時刻ｔ５において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチが再びオンされて閉状態になると、開閉信号ＳｔはＨｉｇｈレベルになるので、同図（Ｂ）に示すように、前述したクレータ電流Ｉｃが再び通電し、このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、適正値に維持されたままである。
【０００９】
▲６▼  時刻ｔ６〜ｔ７の期間（溶接終了のための溶接トーチの操作）
トーチスイッチが閉状態のままである上記▲５▼項に示すクレータ電流Ｉｃが通電する時刻ｔ６において、同図（Ｄ５）に示すように、溶接トーチ４を被溶接物２から引き離すと、同図（Ｃ）に示すように、アーク長Ｌａは急速に長くなる。そして、時刻ｔ７において、アーク長Ｌａが非常に長くなったためにアーク３を維持することができなくなり、同図（Ｄ６）に示すように、アーク切れが発生する。この結果、同図（Ｂ）に示すように、電流の通電が停止して溶接が終了する。
【００１０】
上述したように、従来技術１における反復動作時の溶接終了方法は、溶接トーチを被溶接物から引き離してアーク切れを発生させることによって行う。上述した例のように、通常はクレータ電流期間中に溶接トーチを引き離してアーク切れを起こし溶接を終了させるが、溶接電流期間中に溶接トーチを引き離してアーク切れを起こし溶接を終了させる場合もある。
【００１１】
［従来技術２］
図２は、従来技術２における反復動作時の出力波形図である。前述した図１と同様に、同図（Ａ）はトーチスイッチの開閉信号Ｓｔの時間変化を示し、同図（Ｂ）は出力電流Ｉｏの時間変化を示し、同図（Ｃ）はアーク長Ｌａの時間変化を示し、同図（Ｄ１）〜（Ｄ６）は各時刻におけるアーク発生部の状態を示す。同図において、時刻ｔ１〜ｔ６の期間中の動作は、前述した図１のときと同様であるので、それらの期間の説明は省略する。以下、同図を参照して、時刻ｔ６〜ｔ７の期間の溶接終了動作について説明する。
【００１２】
トーチスイッチが閉状態でありクレータ電流Ｉｃが通電する時刻ｔ６において、トーチスイッチが一旦オフされて開状態になった後に、時刻ｔ６１〜ｔ７の期間中にトーチスイッチが２回オン／オフ操作（以下、ダブルクリック操作という）されて２回閉状態／開状態になると、同図（Ａ）に示すように、開閉信号Ｓｔは、時刻ｔ６〜ｔ６１の間Ｌｏｗレベルになった後に、時刻ｔ６１〜ｔ７の間に２回Ｈｉｇｈレベルになる。この結果、同図（Ｂ）に示すように、時刻ｔ６〜ｔ６１の間は溶接電流Ｉｗが通電した後に、時刻ｔ７においてクレータ電流Ｉｃの通電が停止し溶接が終了する。また、同図（Ｄ５）及び（Ｄ６）に示すように、溶接を終了させるために溶接トーチ４の引き離し操作は不要であるので、同図（Ｃ）に示すように、アーク長Ｌａは適正値のままで溶接を終了することができる。上述したトーチスイッチのダブルクリック操作は、予め定めた短い時間内にトーチスイッチを２回オン／オフすることになる。従来技術２では、このトーチスイッチのダブルクリック操作によって溶接を終了させる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
［従来技術１の解決すべき課題］
前述したように、従来技術１における反復動作時の溶接終了方法は、溶接トーチを被溶接物から引き離すことによってアーク長を非常に長くしアーク切れを発生させて電流の通電を停止する方法である。このために、溶接トーチを引き離してアーク長が非常に長くなったときにシールドガスによるアークの遮蔽状態が不十分になり、溶接ビードのクレータ部は溶接終了時の高温状態のまま直ぐに大気にさらされることになる。その結果、クレータ部は酸化して溶着金属の成分が変化するために、硬化によるクレータ割れの発生、ブローホールの発生等の溶接欠陥が生じやすくなる。
【００１４】
図３は、上述した溶接欠陥の例を示すビード外観図である。同図（Ａ）はクレータ割れが発生したときのビード外観を示し、同図（Ｂ）はブローホールが発生したときのビード外観を示す。
同図（Ａ）に示すように、被溶接物２上に形成された溶接ビード２１のクレータ部にクレータ割れ２２が発生している。また、同図（Ｂ）に示すように、溶接ビード２１のクレータ部にブローホール２３が発生している。
【００１５】
［従来技術２の解決すべき課題］
クレータ電流期間中に溶接を終了させるために、従来技術２では、図２の説明の項で前述したように、トーチスイッチを一旦オフさせて開状態（時刻ｔ６〜ｔ６１）にした後にダブルクリック操作を行う必要がある。このために、前述した図２（Ｂ）の時刻ｔ６〜ｔ６１の期間中に、クレータ電流Ｉｃよりも大きな値の溶接電流Ｉｗが通電し、クレータ部に溶け落ち等の溶接欠陥が発生しやすくなる。
さらに、溶接作業者は厚手の溶接用手袋をした状態でトーチスイッチの操作を行うために、予め定めた短い時間（例えば０．５秒）内にトーチスイッチを正確にダブルクリック操作するのは困難である。このために、ダブルクリック操作のタイミングが遅れて溶接終了位置がズレてしまう場合も発生し、溶接品質が悪くなる。
【００１６】
そこで、本発明では、上述した従来技術１及び従来技術２の課題を解決することができるティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、トーチスイッチの開閉操作によって、予め定めた初期電流を通電し、続けて予め定めた溶接電流を通電し、続けて予め定めたクレータ電流を通電し、続けて再び前記溶接電流を通電し、続けて再び前記クレータ電流を通電し、これ以降も前記トーチスイッチの開閉操作によって前記溶接電流の通電と前記クレータ電流の通電とを交互に繰り返すティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法において、
溶接開始時にトーチスイッチが閉状態になると前記初期電流の通電を開始し、このトーチスイッチの閉状態が予め定めた操作判別時間未満で開状態に変化したときは前記初期電流の通電を継続し、続けて前記トーチスイッチが前記操作判別時間未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは前記溶接電流に切り換え、続けて前記トーチスイッチが前記操作判別時間未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは前記溶接電流から前記クレータ電流又は逆に前記クレータ電流から前記溶接電流へと切り換え、前記初期電流、前記溶接電流又は前記クレータ電流の通電中に前記トーチスイッチが前記操作判別時間以上の間閉状態になった後に開状態に変化したときは電流の通電を停止して溶接を終了するティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法である。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載する操作判別時間が、０．２［秒］以上２［秒］以下であるティグ溶接における反復動作時の溶接終了制御方法である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として実施例１〜２の発明について説明する。
［実施例１］
以下に説明する実施例１の発明は、本発明の参考となる実施例である。実施例１の発明では、反復動作時にトーチスイッチが予め定めた操作判別時間Ｔｄ未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは、溶接電流Ｉｗからクレータ電流Ｉｃ又は逆にクレータ電流Ｉｃから溶接電流Ｉｗへと切り換え、トーチスイッチが上記の操作判別時間Ｔｄ以上の間閉状態になった後に開状態に変化したときは電流の通電を停止して溶接を終了させる。以下、実施例１の発明について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図４は、実施例１における反復動作時の出力波形図である。同図（Ａ）はトーチスイッチの開閉信号Ｓｔの時間変化を示し、同図（Ｂ）は出力電流Ｉｏの時間変化を示し、同図（Ｃ）はアーク長Ｌａの時間変化を示し、同図（Ｄ１）〜（Ｄ６）は各時刻におけるアーク発生部の状態を示す。同図において、時刻ｔ１〜ｔ３の期間中の動作は、前述した図１のときと同様であるので、それらの期間の説明は省略する。以下、時刻ｔ３以降の動作について同図を参照して説明する。
【００２２】
▲１▼  時刻ｔ３〜ｔ４の期間（クレータ電流期間）
同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが、時刻ｔ３の直前の時刻ｔ２１において閉状態（Ｈｉｇｈレベル）になった後に、予め定めた操作判別時間Ｔｄが経過する前の時刻ｔ３において開状態（Ｌｏｗレベル）に変化すると、同図（Ｂ）に示すように、クレータ電流Ｉｃが通電し、同図（Ｄ３）に示すように、クレータ電流Ｉｃが通電するアーク３が発生する。このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、溶接作業者によって適正値に維持されたままである。
【００２３】
▲２▼  時刻ｔ４〜ｔ５の期間（溶接電流期間）
同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが、時刻ｔ４の直前の時刻ｔ３１において閉状態（Ｈｉｇｈレベル）になった後に、操作判別時間Ｔｄが経過する前の時刻ｔ４において開状態（Ｌｏｗレベル）に変化すると、、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗが再び通電し、同図（Ｄ４）に示すように、溶接電流Ｉｗが通電するアーク３が発生する。このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、適正値に維持されたままである。
【００２４】
▲３▼  時刻ｔ５〜ｔ６の期間（クレータ電流期間）
同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが、時刻ｔ５の直前の時刻ｔ４１において閉状態（Ｈｉｇｈレベル）になった後に、操作判別時間Ｔｄが経過する前の時刻ｔ５において開状態（Ｌｏｗレベル）に変化すると、同図（Ｂ）に示すように、クレータ電流Ｉｃが再び通電し、このときのアーク長Ｌａは、同図（Ｃ）に示すように、適正値に維持されたままである。
【００２５】
▲４▼  時刻ｔ６〜ｔ７の期間（溶接終了操作）
上記▲３▼項に示すクレータ電流Ｉｃが通電する時刻ｔ６において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが閉状態（Ｈｉｇｈレベル）になった後に、操作判別時間Ｔｄが経過（時刻ｔ６１）した後の時刻ｔ７において開状態（Ｌｏｗレベル）に変化すると、同図（Ｂ）に示すように、電流の通電を停止して溶接を終了する。このときに、同図（Ｄ５）及び（Ｄ６）に示すように、溶接トーチ４を被溶接物２から引き離す必要はないので、同図（Ｃ）に示すように、アーク長Ｌａは適正値のままで溶接を終了することができる。
【００２６】
図５は、実施例１の発明を実施するための溶接電源装置ＰＳのブロック図である。以下、同図を参照して、各回路ブロックについて説明する。
出力制御回路ＩＮＶは、後述する誤差増幅信号Ｅａを制御信号として、交流商用電源（３相２００［Ｖ］等）をインバータ制御、サイリスタ位相制御等によって出力制御して、アークを発生させるための出力電流Ｉｏを供給する。この出力制御は、後述する出力開始信号ＯｎがＨｉｇｈレベル（出力開始）のときに行われて出力電流Ｉｏが通電し、出力開始信号ＯｎがＬｏｗレベル（出力停止）のときには禁止されて出力電流Ｉｏは通電しない。
【００２７】
トーチスイッチＳＴは、溶接作業者等によって開閉操作されて、オン状態（閉状態）のときにＨｉｇｈレベルとなり、オフ状態（開状態）のときにＬｏｗレベルとなる開閉信号Ｓｔを出力する。シーケンス制御回路ＳＣは、上記の開閉信号Ｓｔを入力として、図６で後述するフローチャートに従って、出力開始信号Ｏｎ及び電流設定切換信号Ｓｉを出力する。初期電流設定回路ＩＳは、予め定めた初期電流設定信号Ｉｓを出力する。溶接電流設定回路ＩＷは、予め定めた溶接電流設定信号Ｉｗを出力する。クレータ電流設定回路ＩＣは、予め定めたクレータ電流設定信号Ｉｃを出力する。電流設定切換回路ＳＩは、上記の電流設定切換信号Ｓｉ＝１のときは１側に切り換わり上記の初期電流設定信号Ｉｓを電流制御設定信号Ｉscとして出力し、電流設定切換信号Ｓｉ＝２のときは２側に切り換わり上記の溶接電流設定信号Ｉｗを電流制御設定信号Ｉscとして出力し、電流設定切換信号Ｓｉ＝３のときは３側に切り換わり上記のクレータ電流設定信号Ｉｃを電流制御設定信号Ｉscとして出力する。
【００２８】
電流検出回路ＩＤは、出力電流Ｉｏを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。誤差増幅回路ＥＡは、上記の電流制御設定信号Ｉscと電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、誤差増幅信号Ｅａを出力する。この誤差増幅回路ＥＡによって、出力電流Ｉｏは上記の電流制御設定信号Ｉscと等しくなるようにフィードバック制御されるので、Ｉsc＝Ｉｓのときは初期電流Ｉｓが通電し、Ｉsc＝Ｉｗのときは溶接電流Ｉｗが通電し、Ｉsc＝Ｉｃのときはクレータ電流Ｉｃが通電する。
【００２９】
図６は、前述したシーケンス制御回路ＳＣの制御アルゴロズムを示すフローチャートである。以下、同図を参照して説明する。
ステップＳＴ１において、溶接停止中であるかを判別して、ＹＥＳのときはステップＳＴ２へ進み、ＮＯのときはステップＳＴ４へ進む。ステップＳＴ２において、トーチスイッチの開閉信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（閉状態）であるかを判別して、ＹＥＳのときはステップＳＴ３へ進み、ＮＯのときはこのステップを繰り返す。このステップＳＴ２の処理によって、図５で前述したトーチスイッチＳＴがオン状態（閉状態）になったことを判別している。ステップＳＴ３において、出力開始信号ＯｎをＨｉｇｈレベル（出力開始）にして出力し、かつ電流設定切換信号Ｓｉ＝１にして出力し、これらの処理によって初期電流Ｉｓの通電が開始する。このステップＳＴ３の処理の後は、上記のステップＳＴ１に戻り、この時点では初期電流Ｉｓが通電して溶接停止中ではないために、ステップＳＴ４へと進むことになる。
【００３０】
ステップＳＴ４において、電流設定切換信号Ｓｉの値を判別することにによって、Ｓｉ＝１のときはステップＳＴ５に進み、Ｓｉ＝２のときはステップＳＴ７に進み、Ｓｉ＝３のときはステップＳＴ９に進む。ステップＳＴ５において、トーチスイッチの開閉信号ＳｔがＬｏｗレベル（開状態）であるかを判別して、ＹＥＳのときはステップＳＴ６に進み、ＮＯのときはこのステップを繰り返す。ステップＳＴ６において、電流設定切換信号Ｓｉ＝２にして出力し、これによって溶接電流Ｉｗの通電に切り換わる。このステップＳＴ６の処理の後は、上記のステップＳＴ１に戻り、溶接停止中ではないために上記のステップＳＴ４に進むことになる。そして、この時点ではＳｉ＝２であるので、ステップＳＴ７へ進むことになる。
【００３１】
ステップＳＴ７において、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが予め定めた操作判別時間Ｔｄ未満の間Ｈｉｇｈレベル（閉状態）になった後にＬｏｗレベル（開状態）に変化したときはステップＳＴ８に進み、開閉信号Ｓｔが操作判別時間Ｔｄ以上の間Ｈｉｇｈレベル（閉状態）になった後にＬｏｗレベル（開状態）に変化したときはステップＳＴ１１に進み、開閉信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（閉状態）に変化しないときはこのステップを繰り返す。ステップＳＴ８において、電流設定切換信号Ｓｉ＝３にして出力し、これによってクレータ電流Ｉｃの通電に切り換わる。このステップＳＴ８の処理の後は、上記のステップＳＴ１に戻り、溶接停止中ではないために上記のステップＳＴ４に進むことになる。そして、この時点ではＳｉ＝３であるので、ステップＳＴ９へ進むことになる。
【００３２】
ステップＳＴ９において、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが操作判別時間Ｔｄ未満の間Ｈｉｇｈレベル（閉状態）になった後にＬｏｗレベル（開状態）に変化したときはステップＳＴ１０に進み、開閉信号Ｓｔが操作判別時間Ｔｄ以上の間Ｈｉｇｈレベル（閉状態）になった後にＬｏｗレベル（開状態）に変化したときはステップＳＴ１１に進み、開閉信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（閉状態）に変化しないときはこのステップを繰り返す。ステップＳＴ１０において、電流設定切換信号Ｓｉ＝２にして出力し、これによって再び溶接電流Ｉｗの通電に切り換わる。このステップＳＴ１０の処理の後は、上記のステップＳＴ１に戻り、溶接停止中ではないために上記のステップＳＴ４に進むことになる。そして、この時点では再びＳｉ＝２であるので、ステップＳＴ７へ進むことになる。これ以降、ステップＳＴ１１に進まない限り、上記の処理を繰り返す。
【００３３】
ステップＳＴ１１において、出力開始信号ＯｎをＬｏｗレベル（出力停止）にして出力する。これによって、図５の説明の項で前述したように、出力電流Ｉｏの通電が停止されるために溶接が終了する。
【００３４】
［実施例２］
実施例２の発明では、反復動作時にトーチスイッチが閉状態に変化したときは初期電流Ｉｓの通電を開始し、続けてトーチスイッチが予め定めた操作判別時間Ｔｄ未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは溶接電流Ｉｗに切り換え、続けてトーチスイッチが上記操作判別時間Ｔｄ未満の間閉状態になった後に開状態に変化したときは溶接電流Ｉｗからクレータ電流Ｉｃ又は逆にクレータ電流Ｉｃから溶接電流Ｉｗへと切り換え、トーチスイッチが上記の操作判別時間Ｔｄ以上の間閉状態になった後に開状態に変化したときは電流の通電を停止して溶接を終了する。
【００３５】
すなわち、実施例１の発明と実施例２の発明との相違点は、下記の２点である。
▲１▼  実施例１の発明では、溶接開始時にトーチスイッチを閉状態にしている間は初期電流Ｉｓが通電する。これに対して、実施例２の発明では、溶接開始時にトーチスイッチを閉状態に変化させたときに初期電流Ｉｓの通電が開始し、その後、トーチスイッチを操作判別時間Ｔｄ未満の間閉状態にした後に開状態にしても上記の初期電流Ｉｓの通電を継続する。ただし、トーチスイッチを操作判別時間Ｔｄ以上の間閉状態にした後に開状態にしたときには電流の通電を停止する。
【００３６】
▲２▼  実施例１の発明では、上記▲１▼項に続けてトーチスイッチを開状態にすると溶接電流Ｉｗに切り換わる。これに対して、実施例２の発明では、トーチスイッチを操作判別時間Ｔｄ未満の間閉状態にした後に開状態にしたときに溶接電流Ｉｗに切り換わり、トーチスイッチを操作判別時間Ｔｄ以上の間閉状態にした後に開状態にしたときは電流の通電を停止する。
以下、実施例２の発明について、図面を参照して説明する。
【００３７】
図７は、実施例２における反復動作時の出力波形図である。同図（Ａ）はトーチスイッチの開閉信号Ｓｔの時間変化を示し、同図（Ｂ）は出力電流Ｉｏの時間変化を示し、同図（Ｃ）はアーク長Ｌａの時間変化を示し、同図（Ｄ１）〜（Ｄ６）は各時刻におけるアーク発生部の状態を示す。同図において、時刻ｔ２１以降の動作は、前述した図４のときと同様であるので、それらの期間の説明は省略する。以下、時刻ｔ１〜ｔ２１の期間中の動作について同図を参照して説明する。
【００３８】
▲１▼  時刻ｔ１〜ｔ２の期間（初期電流期間）
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが閉状態（Ｈｉｇｈレベル）になると、同図（Ｂ）に示すように、初期電流Ｉｓの通電が開始する。時刻ｔ１１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが開状態（Ｌｏｗレベル）になったときに、時刻ｔ１〜ｔ１１の期間が予め定めた操作判別時間Ｔｄ未満であるので、同図（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１１以降も上記の初期電流Ｉｓの通電が継続する。時刻ｔ１〜ｔ１１の期間が操作判別時間Ｔｄ以上である場合には、時刻ｔ１１において電流の通電は停止して溶接が終了する。
【００３９】
▲２▼  時刻ｔ２〜ｔ３の期間（溶接電流期間）
同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが、時刻ｔ２直前の時刻ｔ１２において閉状態（Ｈｉｇｈレベル）になった後に、操作判別時間Ｔｄが経過する前の時刻ｔ２において開状態（Ｌｏｗレベル）に変化すると、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗに切り換わる。時刻ｔ１２〜ｔ２の期間が操作判別時間Ｔｄ以上のときには、時刻ｔ２において電流の通電を停止して溶接が終了する。これ以降の期間中の動作は、前述した図４のときと同様である。
【００４０】
実施例２の発明を実施するための溶接電源装置は、前述した図５においてシーケンス制御回路ＳＣのフローチャートを前述した図６から後述する図８に置換した構成となる。
図８は、実施例２のシーケンス制御回路ＳＣの制御アルゴリズムを示すフローチャートである。同図において、前述した図６のステップＳＴ５をステップＳＴ５１に変更した以外はすべて同一であるので、ステップＳＴ５１以外の説明は省略する。
ステップＳＴ５１において、トーチスイッチの開閉信号Ｓｔが操作判別時間Ｔｄ未満の間Ｈｉｇｈレベル（閉状態）になった後にＬｏｗレベル（開状態）に変化したときはステップＳＴ６に進み、開閉信号Ｓｔが操作判別時間Ｔｄ以上の間Ｈｉｇｈレベル（閉状態）になった後にＬｏｗレベル（開状態）に変化したときはステップＳＴ１１に進み、開閉信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（閉状態）に変化しないときはこのステップを繰り返す。
【００４１】
上上述した実施例２の発明では、図７の説明の項で前述したように、溶接開始時にトーチスイッチが閉状態である時刻ｔ１〜ｔ１１の時間長さが操作判別時間Ｔｄよりも長いときには、電流の通電を停止して溶接を終了する。しかし、初期電流期間中に溶接を終了させるケースは少ないので、上記の時刻ｔ１〜ｔ１１の時間長さが操作判別時間Ｔｄよりも長くても溶接を終了させないようにしてもよい。この場合には、それ以降のトーチスイッチの操作による電流の切り換え及び溶接の終了は、図７のときと同様である。
【００４２】
ところで、前述した操作判別時間Ｔｄの設定は、０．２［秒］以上２［秒］以下程度が適正である。この理由は、操作判別時間Ｔｄが０．２［秒］よりも短い場合には、トーチスイッチの開閉操作をその時間内に行うのが難しくなるためである。また、操作判別時間Ｔｄが２［秒］よりも長い場合には、溶接を終了させる位置に達する２［秒］以上も前にトーチスイッチをオン（閉状態）にする必要があり、そのタイミングのズレによって溶接終了位置にバラツキが生じ溶接品質が悪くなるためである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明では、反復動作時において溶接トーチを被溶接物から引き離してアーク切れを発生させて溶接を終了する必要がないので、溶接終了部にクレータ割れ、ブローホール等の溶接欠陥が発生せず、常に良好な溶接品質を得ることができる。
さらに、本発明では、反復動作での溶接終了時にトーチスイッチをダブルクリック操作する必要がないので、ダブルクリック操作のためにクレータ電流期間中に短時間溶接電流が通電することもない。また、本発明では、溶接終了時又は電流切換時においてトーチスイッチを一回ゆっくりと開閉操作するので、厚手の溶接用手袋をした溶接作業者でも正確にトーチスイッチの開閉操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術１における反復動作時の出力波形図
【図２】従来技術２における反復動作時の出力波形図
【図３】従来技術での溶接欠陥の例を示すビード外観図
【図４】実施例１における反復動作時の出力波形図
【図５】実施例１の溶接電源装置のブロック図
【図６】実施例１のシーケンス制御回路ＳＣのフローチャート
【図７】実施例２における反復動作時の出力波形図
【図８】実施例２のシーケンス制御回路ＳＣのフローチャート
【符号の説明】
１  非消耗電極
２  被溶接物
２１  溶接ビード
２２  クレータ割れ
２３  ブローホール
３  アーク
４  溶接トーチ
ＥＡ  誤差増幅回路
Ｅａ  誤差増幅信号
ＩＣ  クレータ電流設定回路
Ｉｃ  クレータ電流（設定信号）
ＩＤ  電流検出回路
Ｉｄ  電流検出信号
ＩＮＶ  出力制御回路
Ｉｏ  出力電流
ＩＳ  初期電流設定回路
Ｉｓ  初期電流（設定信号）
Ｉsc  電流制御設定信号
ＩＷ  溶接電流設定回路
Ｉｗ  溶接電流（設定信号）
Ｌａ  アーク長
Ｏｎ  出力開始信号
ＰＳ  溶接電源装置
ＳＣ  シーケンス制御回路
ＳＩ  電流設定切換回路
Ｓｉ  電流設定切換信号
ＳＴ  トーチスイッチ
Ｓｔ  トーチスイッチの開閉信号
Ｔｄ  操作判別時間
【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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