(57)【要約】【課題】溶接開始信号Ｓｔが入力されるとシールドガスＧｃの噴出を開始し、プリフロー時間Ｔｐが経過すると溶接ワイヤの前進送給Ｆｓｉを開始し、溶接ワイヤが母材に接触すると後退送給Ｆｓｒを開始し、溶接ワイヤが母材から離れて初期アークが発生すると溶接ワイヤの再前進送給Ｆｓｃを開始するリトラクトアークスタート制御方法において、初期アークが発生するまでの時間（ｔ１〜ｔ４）が長くかかり生産効率が悪くなる。【解決手段】本発明では、溶接開始信号Ｓｔが入力されるとシールドガスＧｃの噴出を開始すると共に前進送給Ｆｓｉ及び溶接電源装置の出力Ｖｗを開始し、この前進送給によって溶接ワイヤが母材に接触すると初期電流Ｉｉを通電すると共にプリフロー時間Ｔｐが経過するまでは送給を一時停止し、プリフロー時間Ｔｐが経過すると後退送給Ｆｓｒを開始する。【選択図】  図１
2005028380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電源装置に溶接開始信号が入力されるとシールドガスの噴出を開始し、予め定めたプリフロー時間が経過すると溶接ワイヤの母材への前進送給を開始すると共に前記溶接電源装置の出力を開始し、この前進送給によって溶接ワイヤが母材に接触すると溶接ワイヤの母材からの後退送給を開始すると共に小電流値の初期電流を通電し、この後退送給によって溶接ワイヤが母材から離れて初期アークが発生した後に溶接ワイヤの再前進送給を開始すると共に定常の溶接電流を通電して初期アーク発生状態から定常のアーク発生状態へと移行させる消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法において、
前記溶接開始信号が入力されるとシールドガスの噴出を開始すると共に前記前進送給及び前記溶接電源装置の出力を開始し、この前進送給によって溶接ワイヤが母材に接触すると前記初期電流を通電すると共に前記プリフロー時間が経過するまでは送給を一時停止し、前記プリフロー時間が経過すると前記後退送給を開始することを特徴とする消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法。
【請求項２】
送給を一時停止している間は溶接電源装置の出力を一時停止する請求項１記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法。
【請求項３】
後退送給を、後退送給の開始から溶接ワイヤが母材から離れるのに要する時間に相当するように予め定めた接触時間だけ、プリフロー時間の経過時点よりも前の時点から開始する請求項１又は請求項２記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正逆回転が可能なワイヤ送給モータによって、溶接ワイヤを母材へ前進送給及び後退送給してアークスタートさせる消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、消耗電極アーク溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して説明する。
【０００３】
溶接電源装置ＰＳは、外部に設けられた溶接開始回路ＳＴから溶接開始信号Ｓｔが入力されると、アークを発生させるための溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力すると共に、溶接ワイヤ１の送給を制御するための送給制御信号Ｆｃ及びシールドガス６の噴出／遮断を制御するためのガス制御信号Ｇｃを出力する。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータＷＭと直結された送給ロール５の回転によって溶接トーチ４内を通って送給されると共に、給電チップ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。ワイヤ送給モータＷＭが正回転すると溶接ワイヤ１は母材２へ近づく方向に前進送給し、逆回転すると溶接ワイヤ１は母材２から離れる方向に後退送給する。
【０００４】
ガス電磁弁ＧＢは、上記のガス制御信号Ｇｃによって開閉されて、シールドガス６は溶接トーチ４のノズルから噴出されて溶接部をシールドする。通常、アーク発生時点のシールド状態を確実にするために、予め定めたプリフロー時間先行してシールドガス６を噴出し、その後にアークを発生させる。このプリフロー時間は、溶接条件によって異なるが通常３００ｍｓ程度である。
【０００５】
溶接ワイヤ１と母材２との間が接触（短絡）状態又はアーク発生状態であるときは溶接電流Ｉｗが通電する。他方、溶接ワイヤ１と母材２とが離れていてアーク３も発生していない無負荷状態のときは溶接電圧Ｖｗは最大値の無負荷電圧となり、溶接電流Ｉｗは通電しない。また、溶接ワイヤ１の先端と母材２との距離がワイヤ先端・母材間距離Ｌｗ［ｍｍ］となる。したがって、アーク発生中のワイヤ先端・母材間距離Ｌｗはアーク長と略等しくなる。
【０００６】
図８は、上述した図７の溶接装置によって従来技術のリトラクトアークスタート制御方法を行ったときのタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接開始信号Ｓｔの、同図（Ｂ）はガス制御信号Ｇｃの、同図（Ｃ）は送給制御信号Ｆｃの、同図（Ｄ）は溶接電圧Ｖｗの、同図（Ｅ）は溶接電流Ｉｗの、同図（Ｆ）はワイヤ先端・母材間距離Ｌｗの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００７】
（１）時刻ｔ１〜ｔ２のプリフロー時間Ｔｐ
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、溶接開始信号Ｓｔが入力（Ｈｉｇｈレベル）されると、同図（Ｂ）に示すように、ガス制御信号Ｇｃが出力（Ｈｉｇｈレベル）されガス電磁弁が開状態となってシールドガスの噴出が開始される。このときのワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは、同図（Ｆ）に示すように、初期ワイヤ先端・母材間距離Ｌｐとなる。この初期ワイヤ先端・母材間距離Ｌｐは、前回の溶接終了時のワイヤ先端高さと略等しくなる。溶接終了時のワイヤ先端高さは、溶接終了時にワイヤ先端が母材と溶着しない適正な高さ（４ｍｍ程度）になるように制御される。したがって、上記の初期ワイヤ先端・母材間距離Ｌｐは、ほぼ４ｍｍとなることが多い。
【０００８】
（２）時刻ｔ２〜ｔ３の初期送給時間Ｔｆ
時刻ｔ２において予め定めたプリフロー時間Ｔｐが経過すると、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は初期送給速度設定値Ｆｓｉとなり、溶接ワイヤの前進送給が開始される。この初期送給速度設定値Ｆｓｉは、通常１〜２ｍ／ｍｉｎ程度の遅い速度に設定される。これは、一般的に、初期送給速度が速くなるとアークスタート性が悪くなるためである。同時に、溶接電源装置の出力が開始されるので、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗが印加する。時刻ｔ２時点では無負荷状態であるので、溶接電圧Ｖｗは無負荷電圧Ｖｎｌとなる。時刻ｔ２以降、溶接ワイヤは前進送給されるので、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは次第に短くなる。
【０００９】
（３）時刻ｔ３〜ｔ４の接触時間Ｔｓ
時刻ｔ３において、ワイヤ先端が母材に接触すると、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは零となり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数Ｖ程度の短絡電圧値に変化し、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流Ｉｗは数十Ａの小電流値の初期電流Ｉｉとなる。このときに、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗが予め定めた基準電圧値Ｖｔｈ以下に変化したことを検出して溶接ワイヤと母材との接触を判別し、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は負の値の後退送給速度設定値Ｆｓｒとなり後退送給が開始される。しかし、時刻ｔ３〜ｔ４の接触時間Ｔｓ中は、ワイヤ送給モータが正回転から逆回転に反転する遅れ時間及び溶接トーチ内の溶接ワイヤの遊び分を後退送給するのに必要な遅れ時間によって、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端は母材と接触したままである。この接触時間Ｔｓは、ワイヤ送給モータの種類、溶接トーチの長さ等によって変化すが、通常は５０ｍｓ程度である。
【００１０】
（４）時刻ｔ４〜ｔ５の遅延時間Ｔｄ
時刻ｔ４において、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端が母材から離れると、上記の初期電流Ｉｉが通電する初期アークが発生する。初期アークが発生すると、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数十Ｖのアーク電圧値となり上記の基準電圧値Ｖｔｈを超える値となる。この時点から予め定めた遅延時間Ｔｄの間（時刻ｔ４〜ｔ５）は、同図（Ｃ）に示すように、後退送給を継続する。これは、初期アーク発生直後に後退送給から再前進送給に切り換えると、アーク長が非常に短いために再び接触状態になるおそれがあるためにこれを防止するためである。
【００１１】
（５）時刻ｔ５以降の期間
時刻ｔ５において、上記の遅延時間Ｔｄが経過すると、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は定常送給速度設定値Ｆｓｃとなり、再前進送給が開始される。同時に、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは予め定めた電圧設定値Ｖｓに一致するように定電圧制御され、同図（Ｅ）に示すように、定常送給速度に応じた定常の溶接電流Ｉｃが通電する。そして、同図（Ｆ）に示すように、初期アーク発生状態から定常アーク長Ｌｃの定常アーク状態へと円滑に移行する。
【００１２】
上記において、初期アークが発生するまでにシールドガスを先行して噴出する先行シールドガス噴出時間は時刻ｔ１〜ｔ４の時間となる。したがって、プリフロー時間Ｔｐよりも長い時間、先行してシールドガスを噴出していることになる。初期アークが発生するまでにシールド状態を完全にするたには、の先行シールドガス噴出時間が上述したように３００ｍｓ程度であればよい。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−１７８１４５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術では、プリフロー時間Ｔｐが経過した後に、前進送給及び溶接電源装置の出力を開始する。このために、溶接開始信号Ｓｔが入力される時刻ｔ１から初期アークが発生する時刻ｔ４までの期間中、シールドガスが先行して噴出している。時刻ｔ１〜ｔ４の時間は、時刻ｔ１〜ｔ２のプリフロー時間Ｔｐと時刻ｔ２〜ｔ３の初期送給時間Ｔｆと時刻ｔ３〜ｔ４の接触時間Ｔｓとの加算値となる。プリフロー時間Ｔｐを通常値の３００ｍｓとする。初期ワイヤ先端・母材間距離Ｌｐ＝４ｍｍとし、初期送給速度Ｆｓｉ＝１．２ｍ／ｍｉｎとすると、上記の初期送給時間Ｔｆ＝２００ｍｓとなる。また、接触時間Ｔｓは上述したように５０ｍｓ程度である。これらの数値例の結果、時刻ｔ１〜ｔ４の初期アークが発生するまでの時間は、５５０ｍｓとなる。初期アークが発生するまでのシールドガスの噴出時間（先行シールドガス噴出時間）は、プリフロー時間Ｔｐの３００ｍｓで十分なシールド性を確保することができる時間である。それにもかかわらず、時刻ｔ１〜ｔ４の初期アーク発生までの時間は５５０ｍｓと大幅に長くなっている。この時間が長くなることは、シールド性の観点からは問題はない。しかし、短い周期で溶接と停止を繰り返す溶接においては生産効率の低下となる。これは、溶接時間はアーク発生時間として設定されるために、初期アークが発生するまでの時間が３００ｍｓから５５０ｍｓへと長くなると、それだけ１回当りの溶接に要する時間が長くなり、生産効率が低下するためである。
【００１５】
そこで、本発明では、消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法において、必要な先行シールドガス噴出時間を確保した上で、初期アークが発生するまでの時間を短縮して生産効率を高めることができるリトラクトアークスタート制御方法を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、溶接電源装置に溶接開始信号が入力されるとシールドガスの噴出を開始し、予め定めたプリフロー時間が経過すると溶接ワイヤの母材への前進送給を開始すると共に前記溶接電源装置の出力を開始し、この前進送給によって溶接ワイヤが母材に接触すると溶接ワイヤの母材からの後退送給を開始すると共に小電流値の初期電流を通電し、この後退送給によって溶接ワイヤが母材から離れて初期アークが発生した後に溶接ワイヤの再前進送給を開始すると共に定常の溶接電流を通電して初期アーク発生状態から定常のアーク発生状態へと移行させる消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法において、
前記溶接開始信号が入力されるとシールドガスの噴出を開始すると共に前記前進送給及び前記溶接電源装置の出力を開始し、この前進送給によって溶接ワイヤが母材に接触すると前記初期電流を通電すると共に前記プリフロー時間が経過するまでは送給を一時停止し、前記プリフロー時間が経過すると前記後退送給を開始することを特徴とする消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法である。
【００１７】
請求項２の発明は、送給を一時停止している間は溶接電源装置の出力を一時停止する請求項１記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法である。
【００１８】
請求項３の発明は、後退送給を、後退送給の開始から溶接ワイヤが母材から離れるのに要する時間に相当するように予め定めた接触時間だけ、プリフロー時間の経過時点よりも前の時点から開始する請求項１又は請求項２記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接のリトラクト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。同図（Ａ）は溶接開始信号Ｓｔの、同図（Ｂ）はガス制御信号Ｇｃの、同図（Ｃ）は送給制御信号Ｆｃの、同図（Ｄ）は溶接電圧Ｖｗの、同図（Ｅ）は溶接電流Ｉｗの、同図（Ｆ）はワイヤ先端・母材間距離Ｌｗの時間変化を示す。同図における時刻ｔ４以降の動作は、上述した図８と同一であるので説明は省略する。以下、同図を参照して説明する。
【００２１】
（１）時刻ｔ１〜ｔ２の初期送給時間Ｔｆ
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、溶接開始信号Ｓｔが入力（Ｈｉｇｈレベル）されると、同図（Ｂ）に示すように、ガス制御信号Ｇｃが出力（Ｈｉｇｈレベル）されてシールドガスの噴出が開始される。同時に、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は初期送給速度設定値Ｆｓｉになり前進送給が開始され、同図（Ｄ）に示すように、溶接電源装置の出力も開始されて溶接電圧Ｖｗが印加する。時刻ｔ１〜ｔ２の初期送給時間Ｔｆ中のワイヤ先端・母材間距離Ｌｗは、同図（Ｆ）に示すように、前進送給によって次第に短くなる。
【００２２】
（２）時刻ｔ２〜ｔ３の送給一時停止時間Ｔａ
時刻ｔ２において、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端が母材に接触すると、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは短絡電圧値となり、同図（Ｅ）に示すように、初期電流Ｉｉが通電する。同時に、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値を零になり送給を一時停止する。この送給の一時停止は、プリフロー時間Ｔｐが経過する時刻ｔ３まで行われる。
【００２３】
（３）時刻ｔ３〜ｔ４の接触時間Ｔｓ
時刻ｔ３において、時刻ｔ１からのプリフロー時間Ｔｐが経過すると、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は後退送給速度設定値Ｆｓｒになり後退送給が開始される。時刻ｔ４において、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端が母材から離れると初期アークが発生する。
【００２４】
上記においては、時刻ｔ１〜ｔ４の初期アークが発生するまでの時間は、時刻ｔ１〜ｔ３のプリフロー時間Ｔｐと、時刻ｔ３〜ｔ４の接触時間Ｔｓとの加算値となる。初期送給時間Ｔｆは、プリフロー時間Ｔｐと同時進行する。上述したように、Ｔｐ＝３００ｍｓ、Ｔｓ＝５０ｍｓとすると、初期アーク発生までの時間は、３５０ｍｓとなり、従来技術の５５０ｍｓよりも大幅に短縮される。また、先行シールドガス噴出時間は３５０ｍｓとなり、３００ｍｓ以上であるので完全なシールド状態を確保することができる。
【００２５】
上記において、初期ワイヤ先端・母材間距離Ｌｐ＝０となる始めからワイヤ先端が母材と接触している場合、プリフロー時間Ｔｐが経過するまでは後退送給されないので、初期アーク発生までの時間及び先行シールドガス噴出時間は同様に３５０ｍｓとなる。このように、始めから接触しているアークスタートの場合でも、完全なシールド状態を確保することができる。また、初期ワイヤ先端・母材間距離Ｌｐが通常値よりも長い場合、初期送給時間Ｔｆがプリフロー時間Ｔｐよりも長くなる稀なケースが生じる。この場合には、後退送給は、プリフロー時間Ｔｐが経過し初期送給時間Ｔｆも経過した後に開始される。
【００２６】
図２は、上述した実施の形態１に係る溶接電源装置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。
【００２７】
電源主回路ＰＭは、交流商用電源（３相２００Ｖ等）を入力し、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、溶接に適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力する。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータＷＭに直結された送給ロール５の回転によって溶接トーチ４を通って送給されて、母材２との間にアーク３が発生する。
【００２８】
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、溶接ワイヤ１と母材２とが短絡状態にあるかを上記の電圧検出信号Ｖｄの値によって判別し、短絡判別信号Ｓｄを出力する。遅延時間タイマ回路ＴＴＤは、上記の短絡判別信号Ｓｄをオフディレイして、短絡遅延信号Ｔｔｄを出力する。この短絡遅延信号Ｔｔｄは、上述した図１の時刻ｔ２〜ｔ５の間Ｈｉｇｈレベルとなる。
【００２９】
ガス制御回路ＧＣは、溶接開始信号Ｓｔが入力（Ｈｉｇｈレベル）されると、ガス制御信号Ｇｃ（Ｈｉｇｈレベル）を出力する。このガス制御信号Ｇｃが出力されるとガス電磁弁ＧＢが開状態になり、シールドガスが噴出される。プリフロー時間タイマ回路ＴＴＰは、溶接開始信号Ｓｔが入力（Ｈｉｇｈレベル）されると、予め定めたプリフロー時間Ｔｐの間Ｈｉｇｈレベルとなるプリフロー時間信号Ｔｔｐを出力する。このプリフロー時間信号Ｔｔｐは、上述した図１の時刻ｔ１〜ｔ３の間Ｈｉｇｈレベルとなる。送給制御回路ＦＣは、上記の短絡遅延信号Ｔｔｄ及び上記のプリフロー時間信号Ｔｔｐを入力して、上述した図１（Ｃ）に示すような送給制御信号Ｆｃを出力する。
【００３０】
初期電流設定回路ＩＳＩは、予め定めた初期電流設定信号Ｉｓｉを出力する。電圧設定回路ＶＳは、予め定めた電圧設定信号Ｖｓを出力する。電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の初期電流設定信号Ｉｓｉと上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｓと上記の電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。外部特性切換回路ＳＰは、上記の短絡遅延信号Ｔｔｄを入力して、Ｈｉｇｈレベル（時刻ｔ１〜ｔ５）のときは上記の電流誤差増幅信号Ｅｉを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、Ｌｏｗレベル（時刻ｔ５以降）のときは電圧誤差増幅信号Ｅｖを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。駆動回路ＤＶは、上記の誤差増幅信号Ｅａを入力して、溶接開始信号Ｓｔが入力されると、駆動信号Ｄｖを出力する。
【００３１】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２は、上述した実施の形態１において、送給一時停止時間Ｔａ中は溶接電源装置の出力も一時停止するものである。これは、送給一時停止時間Ｔａ中の初期電流Ｉｉの通電によって不必要なワイヤ先端の溶融による溶着のおそれを防止するためである。以下、図面を参照して説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接のリトラクト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。同図（Ａ）〜（Ｆ）の各信号は上述した図１と同様である。同図において、時刻ｔ２〜ｔ３の送給一時停止時間Ｔａ中の動作以外は上述した図１と同一であるので説明は省略する。以下、同図を参照して送給一時停止時間Ｔａの動作について説明する。
【００３３】
時刻ｔ２において、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端が母材と接触すると、上述した図１と同様に同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値を零にして送給を一時停止する。同時に、上述した図１とは異なり同図（Ｄ）に示すように、溶接電源装置の出力を一時停止するので、溶接電圧Ｖｗは零になる。したがって、同図（Ｅ）に示すように、溶接電源装置の出力が停止しているので、溶接電流Ｉｗは通電しない。
【００３４】
時刻ｔ３において、プリフロー時間Ｔｐが経過すると、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は後退送給速度設定値Ｆｓｒになり後退送給が開始される。同時に、同図（Ｄ）に示すように、溶接電源装置の出力も再開されて、溶接電圧Ｖｗは短絡電圧値となる。そして、同図（Ｅ）に示すように、初期電流Ｉｉが通電を開始する。以降の動作は上述した図１と同一である。
【００３５】
図４は、上述した実施の形態２に係る溶接電源装置のブロック図である。同図において、上述した図２と同一のブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図２とは異なる点線で示すブロックについて同図を参照して説明する。
【００３６】
第２送給制御回路ＦＣ２は、上述した図２の送給制御回路ＦＣと同一の動作を行うと共に、送給一時停止時間Ｔａ中のみＨｉｇｈレベルとなる送給一時停止時間信号Ｔｔａを追加して出力する。起動回路ＯＮは、溶接開始信号Ｓｔが入力されており、かつ、上記の送給一時停止時間信号ＴｔａがＬｏｗレベルのときにＨｉｇｈレベルとなる起動信号Ｏｎを駆動回路ＤＶに出力する。すなわち、起動信号Ｏｎは、上述した図３において、時刻ｔ１〜ｔ２及び時刻ｔ３以降の期間Ｈｉｇｈレベルになり、この期間中は溶接電源装置の出力が行われる。
【００３７】
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３は、上述した実施の形態１又は２において、後退送給の開始から溶接ワイヤが母材から離れるのに要する時間に相当するように予め定めた接触時間Ｔｓだけ、プリフロー時間Ｔｐの経過時点よりも前の時点から後退送給を開始するものである。以下、図面を参照して説明する。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接のリトラクト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。同図（Ａ）〜（Ｆ）の各信号は上述した図１と同様である。同図において、後退送給を開始する時刻ｔ３のタイミングが上述した図１とは異なり、それ以外の動作は同一である。以下、同図を参照してこの異なる動作について説明する。
【００３９】
時刻ｔ２において、同図（Ｆ）に示すように、ワイヤ先端が母材に接触すると、同図（Ｃ）に示すように、送給を一時停止する。時刻ｔ３において、時刻ｔ１からの経過時間が（プリフロー時間Ｔｐ−接触時間Ｔａ）と等しくなると、同図（Ｃ）に示すように、送給制御信号Ｆｃの値は後退送給速度設定値Ｆｓｒとなり後退送給を開始する。このようにすると、時刻ｔ２〜ｔ３の送給一時停止時間Ｔａを短くすることができ、初期アークが発生まする時刻ｔ４までの先行シールドガス噴出時間は、プリフロー時間Ｔｐと一致させることができる。上述したように、Ｔｐ＝３００ｍｓとすると、初期アーク発生までの時間は３００ｍｓになる。したがって、完全なシールド状態を確保した上で、生産効率をさらに高めることができる。
【００４０】
上記の接触時間Ｔｓは、上述したように、ワイヤ送給モータ及び溶接トーチの長さ等の溶接装置が決めればほぼ所定値に定まる。したがって、使用する溶接装置において接触時間Ｔｓを予め測定し、実際の溶接時にはこの測定値を使用して上述した実施の形態３のリトラクトアークスタート制御方法を行うことができる。
【００４１】
図６は、上述した実施の形態３に係る溶接電源装置のブロック図である。同図において、上述した図２と同一のブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図２とは異なる点線で示す第２プリフロー時間タイマ回路ＴＴＰ２について説明する。
【００４２】
第２プリフロー時間タイマ回路ＴＴＰ２は、溶接開始信号Ｓｔが入力されると、予め定めたプリフロー時間Ｔｐから予め定めた接触時間Ｔｓを減算した時間中Ｈｉｇｈレベルとなる第２プリフロー時間信号Ｔｔｐ２を出力する。この第２プリフロー時間信号Ｔｔｐ２は、上述した図５の時刻ｔ１〜ｔ３の間Ｈｉｇｈレベルとなる。
【００４３】
上記の説明は、実施の形態１に実施の形態３を付加した場合であるが、図３及び４の実施の形態２に実施の形態３を付加する場合も同様である。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法によれば、初期送給時間とプリフロー時間とを同時進行させてプリフロー時間が経過した時点から後退送給を開始することによって、必要な先行シールドガス噴出時間を確保した上で初期アーク発生までの時間を大幅に短縮することができ、シールド状態を良好に保持しつつ生産効率を高めることができる。
【００４５】
請求項２記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法によれば、送給一時停止時間中の溶接電源装置の出力を一時停止することによって、上記の効果に加えて、この送給一時停止時間中の初期電流の通電による不必要な溶着を防止することができる。
【００４６】
請求項３記載の消耗電極アーク溶接のリトラクトアークスタート制御方法によれば、後退送給をプリフロー時間が経過する時点よりも接触時間だけ前の時点から開始することによって、初期アーク発生までの時間をさらに短縮することができるので、さらに生産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接のリトラクト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。
【図２】本発明の実施の形態１に係る溶接電源装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接のリトラクト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。
【図４】本発明の実施の形態２に係る溶接電源装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接のリトラクト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。
【図６】本発明の実施の形態３に係る溶接電源装置のブロック図である。
【図７】従来技術の消耗電極アーク溶接装置の構成図である。
【図８】従来技術の消耗電極アーク溶接のリトラクト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。
【符号の説明】
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
６            シールドガス
ＤＶ            駆動回路
Ｄｖ            駆動信号
Ｅａ            誤差増幅信号
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
ＦＣ            送給制御回路
Ｆｃ            送給制御信号
ＦＣ２            第２送給制御回路
Ｆｓｃ            定常送給速度設定値
Ｆｓｉ            初期送給速度設定値
Ｆｓｒ            後退送給速度設定値
ＧＢ            ガス電磁弁
ＧＣ            ガス制御回路
Ｇｃ            ガス制御信号
Ｉｃ            定常の溶接電流
ＩＤ            電流検出回路
Ｉｄ            電流検出信号
Ｉｉ            初期電流
ＩＳＩ            初期電流設定回路
Ｉｓｉ            初期電流設定信号
Ｉｗ            溶接電流
Ｌｃ            定常アーク長
Ｌｐ            初期ワイヤ先端・母材間距離
Ｌｗ            ワイヤ先端・母材間距離
ＯＮ            起動回路
Ｏｎ            起動信号
ＰＭ            電源主回路
ＰＳ            溶接電源装置
ＳＤ            短絡判別回路
Ｓｄ            短絡判別信号
ＳＰ            外部特性切換回路
ＳＴ            溶接開始回路
Ｓｔ            溶接開始信号
Ｔａ            送給一時停止時間
Ｔｄ            遅延時間
Ｔｆ            初期送給時間
Ｔｐ            プリフロー時間
Ｔｓ            接触時間
Ｔｔａ            送給一時停止時間信号
ＴＴＤ            遅延時間タイマ回路
Ｔｔｄ            短絡遅延信号
ＴＴＰ            プリフロー時間タイマ回路
Ｔｔｐ            プリフロー時間信号
ＴＴＰ２          第２プリフロー時間タイマ回路
Ｔｔｐ２          第２プリフロー時間信号
ＶＤ            電圧検出回路
Ｖｄ            電圧検出信号
Ｖｎｌ            無負荷電圧
ＶＳ            電圧設定回路
Ｖｓ            電圧設定（値／信号）
Ｖｔｈ            基準電圧値
Ｖｗ            溶接電圧
ＷＭ            ワイヤ送給モータ
【図１】
2005028380.tif 000003
【図２】
2005028380.tif 000004
【図３】
2005028380.tif 000005
【図４】
2005028380.tif 000006
【図５】
2005028380.tif 000007
【図６】
2005028380.tif 000008
【図７】
2005028380.tif 000009
【図８】
2005028380.tif 000010