(57)【要約】      （修正有）【課題】正送と逆送とを周期的に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤを送給することが可能なアーク溶接装置を提供する。【解決手段】ワイヤ送給手段５は、溶接ワイヤ１に対して正送方向と逆送方向との双方に向かう駆動力を付与する第１ワイヤ送給部５０Ａと、第１ワイヤ送給部５０Ａよりも逆送方向に位置し、且つ送給ワイヤ１に対して正送方向に向かう駆動力を付与する第２ワイヤ送給部５０Ｂと、第１ワイヤ送給部５０Ａと第２ワイヤ送給部５０Ｂとの間において第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度との差に応じたワイヤの湾曲状態量を検出する湾曲状態量検出部５５３とを含み、制御手段は湾曲状態量検出部５５３の検出結果に基づき、第１ワイヤ送給部５０Ａおよび第２ワイヤ送給部５０Ｂの少なくともいずれかの送給速度を変更する。【選択図】図１
2017094380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ワイヤおよび溶接対象材を含む経路に溶接電力を出力する溶接電力出力手段と、
前記溶接対象材に向かう方向である正送方向および前記溶接対象材から離間する方向である逆送方向に前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、
各々が、前記溶接ワイヤが前記溶接対象材と短絡する短絡工程と前記溶接ワイヤと前記溶接対象材との間にアークが発生するアーク工程とを有する複数の単位溶接工程を生じさせるように、前記溶接電力出力手段および前記ワイヤ送給手段を制御する、制御手段と、を備え、
前記ワイヤ送給手段は、前記溶接ワイヤに対して前記正送方向と前記逆送方向との双方に向かう駆動力を付与する第１ワイヤ送給部と、前記第１ワイヤ送給部よりも前記逆送方向に位置し、且つ前記溶接ワイヤに対して前記正送方向に向かう駆動力を付与する第２ワイヤ送給部と、前記第１ワイヤ送給部と前記第２ワイヤ送給部との間において前記第１ワイヤ送給部の平均送給速度と前記第２ワイヤ送給部の平均送給速度との差に応じた前記溶接ワイヤの湾曲状態量を検出する湾曲状態量検出部と、を含み、
前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第１ワイヤ送給部および前記第２ワイヤ送給部の少なくともいずれかの送給速度を変更する、アーク溶接装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第１ワイヤ送給部の送給速度を変更する、請求項１に記載のアーク溶接装置。
【請求項３】
前記ワイヤ送給手段は、前記第１ワイヤ送給部と前記第２ワイヤ送給部との間に位置し、且つ前記溶接ワイヤが１の円弧からなるアーチ状に湾曲することを許容する湾曲許容空間を含み、
前記湾曲状態量検出部は、前記湾曲許容空間における前記溶接ワイヤの湾曲状態量に応じて揺動する揺動部材と、当該揺動部材の揺動状態量を検出する揺動状態量検出センサと、を含む、請求項１または２に記載のアーク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接装置に関する。
【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）。
【０００４】
正送と逆送とを周期的に繰り返す消耗電極式アーク溶接において、より高い平均溶接電流で溶接を行う場合、正送と逆送とをより早く切替えることが望ましい。このような要望に応える方策として、２つのワイヤ送給部を備える構成が挙げられる。一方のワイヤ送給部は、溶接ワイヤを平均送給速度で正送方向に送給する。他方のワイヤ送給部は、正送方向と逆送方向とに向けて交互に溶接ワイヤを送給する。しかしながら、これらの２つのワイヤ送給部の平均送給速度に意図しない誤差が生じると、これらのワイヤ送給部の間において、溶接ワイヤが不当に弛んだり突っ張ったりするといった不具合が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２０１２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、正送と逆送とを周期的に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤを送給することが可能なアーク溶接装置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】
【０００７】
本発明によって提供されるアーク溶接装置は、溶接ワイヤおよび溶接対象材を含む経路に溶接電力を出力する溶接電力出力手段と、前記溶接対象材に向かう方向である正送方向および前記溶接対象材から離間する方向である逆送方向に前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、各々が、前記溶接ワイヤが前記溶接対象材と短絡する短絡工程と前記溶接ワイヤと前記溶接対象材との間にアークが発生するアーク工程とを有する複数の単位溶接工程を生じさせるように、前記溶接電力出力手段および前記ワイヤ送給手段を制御する、制御手段と、を備え、前記ワイヤ送給手段は、前記溶接ワイヤに対して前記正送方向と前記逆送方向との双方に向かう駆動力を付与する第１ワイヤ送給部と、前記第１ワイヤ送給部よりも前記逆送方向に位置し、且つ前記送給ワイヤに対して前記正送方向に向かう駆動力を付与する第２ワイヤ送給部と、前記第１ワイヤ送給部と前記第２ワイヤ送給部との間において前記第１ワイヤ送給部の平均送給速度と前記第２ワイヤ送給部の平均送給速度との差に応じた前記ワイヤの湾曲状態量を検出する湾曲状態量検出部と、を含み、前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第１ワイヤ送給部および前記第２ワイヤ送給部の少なくともいずれかの送給速度を変更する。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記湾曲状態量検出部の検出結果に基づき、前記第１ワイヤ送給部の送給速度を変更する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ワイヤ送給手段は、前記第１ワイヤ送給部と前記第２ワイヤ送給部との間に位置し、且つ前記溶接ワイヤが１の円弧からなるアーチ状に湾曲することを許容する湾曲許容空間を含み、前記湾曲状態量検出部は、前記湾曲許容空間における前記溶接ワイヤの湾曲状態量に応じて揺動する揺動部材と、当該揺動部材の揺動状態量を検出する揺動状態量検出センサと、を含む。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記ワイヤ送給手段によって、前記溶接ワイヤの送給速度が、前記アーク工程において前記正送方向における最大速度である最大正送速度をとった後に、前記短絡工程において前記逆送方向における最大速度である最大逆送速度をとるまでの遷移期間を設定し、且つ前記正送方向を正、前記逆送方向を負とした場合に、平均加速度が負である遷移前半領域、当該遷移前半領域よりも後に設定され且つ平均加速度が負である遷移後半領域、および前記遷移前半領域と前記遷移後半領域との間に設定され且つ平均加速度の絶対値が前記遷移前半領域および前記遷移後半領域のいずれの平均加速度の絶対値よりも小である遷移緩和領域を、前記遷移期間が含むように設定する。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記遷移緩和領域は、前記溶接ワイヤの送給速度が正である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、短絡の発生を検出する短絡検出手段を備え、前記制御手段は、前記短絡検出手段からの短絡発生信号を受けると、前記ワイヤ送給手段によって、前記遷移緩和領域から前記遷移後半領域へと移行させる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記遷移緩和領域においては、前記ワイヤ送給手段によって、前記送給速度を一定とする。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、すべての前記単位溶接工程に、前記遷移緩和領域を設定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記溶接ワイヤの湾曲状態量を前記湾曲状態量検出部によって検出する。これにより、前記第１ワイヤ送給部の平均送給速度と前記第２ワイヤ送給部の平均送給速度に過大な差が生じたことを検出可能である。そして、前記溶接ワイヤの湾曲状態量に応じて、前記ワイヤ送給手段の送給状態が調整される。したがって、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で前記溶接ワイヤを送給することができる。
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。
【図２】図１のアーク溶接装置を示す概略構成図である。
【図３】図１のアーク溶接装置のバッファ部を示す断面図である。
【図４】図１のアーク溶接装置を用いたアーク溶接方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】図１のアーク溶接装置における湾曲状態量信号と送給速度補正信号との関係の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。
【図８】図７のアーク溶接装置を用いたアーク溶接方法の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。本実施形態のアーク溶接装置Ａ１は、電源主回路ＰＭ、出力電圧検出回路ＥＤ、電圧検出回路ＶＤ、出力電圧設定回路ＥＲ、電圧誤差増幅回路ＥＶ、短絡判別回路ＳＤ、駆動回路ＤＶ、溶接開始回路ＳＴ、最大正送速度設定回路ＦＨ、最大逆送速度設定回路ＦＬ、平均送給速度設定回路ＦＡＲ、第１送給速度設定回路ＦＲ、第２送給速度設定回路ＦＲ２、第１送給制御回路ＦＣ、第２送給制御回路ＦＣ２および送給速度補正回路ＶＣを備え、溶接トーチ４およびワイヤ送給手段５を有する。また、図２に示すように、アーク溶接装置Ａ１は、たとえば溶接トーチ４を所望の経路に沿って移動させるためのロボットＲＢを備えてもよい。
【００２０】
本実施形態においては、出力電圧設定回路ＥＲ、電圧誤差増幅回路ＥＶ、短絡判別回路ＳＤ、駆動回路ＤＶ、溶接開始回路ＳＴ、最大正送速度設定回路ＦＨ、最大逆送速度設定回路ＦＬ、平均送給速度設定回路ＦＡＲ、第１送給速度設定回路ＦＲ、第２送給速度設定回路ＦＲ２および送給速度補正回路ＶＣが、本発明で言う制御手段を構成している。
【００２１】
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上記の駆動信号Ｄｖによって駆動されるインバータ回路、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次整流器を備えている。なお、電源主回路ＰＭは、本発明で言う溶接電力出力手段の一例に相当する。
【００２２】
なお、本発明に係るアーク溶接装置においては、溶接電力出力手段と制御手段として、それぞれが果たすべき機能を有する構成要素を備える構成であればよい。たとえば、溶接電力出力手段および制御手段として機能する構成要素が、１つのユニットに統合されていてもよい。あるいは、制御手段の機能をになう複数の構成要素が、互いに異なるユニットに別々に設けられていてもよい。
【００２３】
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。
【００２４】
ワイヤ送給手段５は、溶接ワイヤ１を溶接トーチ４へと送給する手段である。図１および図２に示すように、ワイヤ送給手段５は、第１ワイヤ送給部５０Ａ、第２ワイヤ送給部５０Ｂおよびバッファ部５５を有する。
【００２５】
第１ワイヤ送給部５０Ａは、溶接ワイヤ１を正送方向および逆送方向に送給するものである。本実施形態の第１ワイヤ送給部５０Ａは、第１送給モータ５１Ａおよび第１送給ローラ５２Ａを有する。第１ワイヤ送給部５０Ａは、相対的に正送方向に設けられており、具体的には、第１送給ローラ５２Ａが、たとえば溶接トーチ４に隣接する位置に設けられている。第１送給ローラ５２Ａは、第１送給モータ５１Ａによって駆動される。
【００２６】
第２ワイヤ送給部５０Ｂは、溶接ワイヤ１を正送方向にのみ送給するものである。本実施形態の第２ワイヤ送給部５０Ｂは、第２送給モータ５１Ｂおよび第２送給ローラ５２Ｂを有する。第２ワイヤ送給部５０Ｂは、第１ワイヤ送給部５０Ａに対して逆送方向に設けられており、具体的には、第２送給ローラ５２Ｂが、たとえばワイヤリール１０に近い位置に設けられている。ワイヤリール１０は、所定長さの溶接ワイヤ１が巻き取られたものである。
【００２７】
このような構成とされたワイヤ送給手段５は、第１ワイヤ送給部５０Ａおよび第２ワイヤ送給部５０Ｂを用いて、いわゆるプッシュプル方式のワイヤ送給手段が構築されている。
【００２８】
バッファ部５５は、溶接ワイヤ１の送給経路において、第１ワイヤ送給部５０Ａと第２ワイヤ送給部５０Ｂとの間に設けられており、第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度との差に応じて溶接ワイヤ１が湾曲状態となることを許容するものである。バッファ部５５の前後には、たとえば第１チューブ６Ａおよび第２チューブ６Ｂが設けられている。第１チューブ６Ａは、第１ワイヤ送給部５０Ａとバッファ部５５との間において溶接ワイヤ１の送給経路を構成している。第２チューブ６Ｂは、第２ワイヤ送給部５０Ｂとバッファ部５５との間において溶接ワイヤ１の送給経路を構成している。
【００２９】
図３は、溶接ワイヤ１の送給経路を含む平面におけるバッファ部５５を示す断面図である。同図に示すように、本実施形態のバッファ部５５は、ケース５５１、湾曲許容空間５５２および湾曲状態量検出部５５３を有する。
【００３０】
ケース５５１は、バッファ部５５の外観をなすものであり、円弧形状の空間が内在する中空構造部材である。ケース５５１は、たとえば絶縁性材料からなる。ケース５５１の内部空間は、湾曲許容空間５５２とされている。湾曲許容空間５５２は、溶接ワイヤ１が通過する空間であり、円弧形状である。本実施形態においては、湾曲許容空間５５２は、中心角が９０度程度の円弧形状である。
【００３１】
湾曲状態量検出部５５３は、湾曲許容空間５５２における溶接ワイヤ１の湾曲状態量を検出し、その検出結果を信号として出力するためものである。溶接ワイヤ１の湾曲状態量を検出可能なものであれば、湾曲状態量検出部５５３の具体的構成は特に限定されず、機械的原理、電気的原理、光学的原理、磁気的原理、あるいはこれらの原理の組合せによって、溶接ワイヤ１の湾曲状態量を検出できればよい。
【００３２】
図示された例においては、湾曲状態量検出部５５３は、揺動部材５５４および揺動状態量検出センサ５５５を有する。揺動部材５５４は、揺動可能に揺動状態量検出センサ５５５に連結されており、溶接ワイヤ１の湾曲状態に応じて揺動する部材である。揺動状態量検出センサ５５５は、揺動部材５５４の揺動量を検出するセンサであり、たとえばロータリーエンコーダ等である。揺動状態量検出センサ５５５からの検出信号は、湾曲状態量検出部５５３からの湾曲状態量検出信号Ｗｃとして出力される。湾曲状態量検出信号Ｗｃは、溶接ワイヤ１の湾曲状態量を情報として含む。たとえば、湾曲状態量検出信号Ｗｃは、溶接ワイヤ１が湾曲の発生によって設定された経路から、外側（図３における時計回りに揺動部材５５４が揺動する側、以降正側という）もしくは内側（図３における反時計回りに揺動部材５５４が揺動する側、以降負側という）にどの程度湾曲しているかという情報を含む。
【００３３】
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、出力電圧Ｅを検出するとともにこれを平滑して、出力電圧検出信号Ｅｄを出力する。
【００３４】
電圧誤差増幅回路ＥＶは、出力電圧設定信号Ｅｒおよび出力電圧検出信号Ｅｄが入力される。電圧誤差増幅回路ＥＶは、出力電圧設定信号Ｅｒと出力電圧検出信号Ｅｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。この電圧誤差増幅回路ＥＶは、電源主回路ＰＭを定電圧制御する回路である。
【００３５】
電圧検出回路ＶＤは、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、電圧検出信号Ｖｄを入力として、短絡判別信号Ｓｄを出力する。短絡判別回路ＳＤは、電圧検出信号Ｖｄの値が短絡判別値（たとえば１０Ｖ程度）未満のときは短絡期間（短絡工程）であると判別して、短絡判別信号ＳｄをＨｉｇｈレベルとし、前記短絡判別値以上のときはアーク期間（アーク工程）であると判別して、短絡判別信号ＳｄをＬｏｗレベルとする。
【００３６】
溶接開始回路ＳＴは、溶接開始信号Ｓｔを出力する。溶接開始回路ＳＴは、溶接電源を起動するときに溶接開始信号ＳｔをＨｉｇｈレベルとする。この溶接開始回路ＳＴの具体的構成は特に限定されず、たとえば、溶接トーチ４の起動スイッチ、本発明で言う制御手段を構成する一回路、あるいはロボットＲＢの制御装置等を構成する一回路が相当する。
【００３７】
駆動回路ＤＶは、電圧誤差増幅信号Ｅｖおよび溶接開始信号Ｓｔを入力として、駆動信号Ｄｖを出力する。駆動回路ＤＶは、溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（溶接開始）のときは、電圧誤差増幅信号Ｅｖに基づいてＰＷＭ変調制御を行う旨の駆動信号Ｄｖを出力する。この駆動信号Ｄｖにより、電源主回路ＰＭ内のインバータ回路が駆動される。
【００３８】
送給速度補正回路ＶＣは、湾曲状態量検出信号Ｗｃを入力として、送給速度補正信号Ｖｃを出力する。送給速度補正回路ＶＣは、湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる情報に基いてワイヤ送給手段５の送給状態を調節するための信号である。本実施形態においては、送給速度補正回路ＶＣは、第１送給モータ５１Ａの送給速度を増速または減速させる補正量算出処理を行った後に、その結果を送給速度補正信号Ｖｃとして出力する。
【００３９】
平均送給速度設定回路ＦＡＲは、予め定めた平均送給速度設定信号Ｆａｒを出力する。
【００４０】
最大正送速度設定回路ＦＨは、送給速度Ｆｗの正送方向における最大速度を規定するための最大正送速度設定信号Ｆｈを出力する。たとえば、最大正送速度設定信号Ｆｈは、送給速度Ｆｗの正送方向における最大速度と平均送給速度設定信号Ｆａｒによる平均速度との差に相当する速度を指示する。
【００４１】
最大逆送速度設定回路ＦＬは、送給速度Ｆｗの逆送方向における最大速度を規定するための最大逆送速度設定信号Ｆｌを出力する。たとえば、最大逆送速度設定信号Ｆｌは、送給速度Ｆｗの逆送方向における最大速度と平均送給速度設定信号Ｆａｒによる平均速度との差に相当する速度を指示する。
【００４２】
第１送給速度設定回路ＦＲは、平均送給速度設定信号Ｆａｒ、最大正送速度設定信号Ｆｈ、最大逆送速度設定信号Ｆｌ、送給速度補正信号Ｖｃを入力として、第１送給速度設定信号Ｆｒを出力する。第１送給速度設定信号Ｆｒによって設定される第１送給モータ５１Ａの駆動波形は特に限定されない。本実施形態においては、図２を参照して後述するように、第１送給速度設定信号Ｆｒは、プル側に配置された第１送給モータ５１Ａを正逆交互に駆動させる、台形波を基本とした波形の指令信号とされる。
【００４３】
第２送給速度設定回路ＦＲ２は、平均送給速度設定信号Ｆａｒを入力として、第２送給速度設定信号Ｆｒ２を出力する。第２送給速度設定信号Ｆｒ２によって設定される第２送給モータ５１Ｂの駆動波形は特に限定されない。本実施形態においては、図２を参照して後述するように、第２送給速度設定信号Ｆｒ２は、プッシュ側に配置された第２送給モータ５１Ｂを、平均送給速度設定信号Ｆａｒによって指示される平均速度に相当する回転数で駆動させる指令信号とされる。
【００４４】
第１送給制御回路ＦＣは、第１送給速度設定信号Ｆｒを入力として、第１送給制御信号Ｆｃを第１送給モータ５１Ａに出力する。第１送給制御信号Ｆｃは、第１送給速度設定信号Ｆｒによって指示された速度で溶接ワイヤ１を送給しうるように、第１送給モータ５１Ａを回転させる。
【００４５】
第２送給制御回路ＦＣ２は、第２送給速度設定信号Ｆｒ２を入力として、第２送給制御信号Ｆｃ２を第２送給モータ５１Ｂに出力する。第２送給制御信号Ｆｃ２は、第２送給速度設定信号Ｆｒ２によって指示された速度で溶接ワイヤ１を送給しうるように、第２送給モータ５１Ｂを回転させる。
【００４６】
溶接ワイヤ１が溶接トーチ４から実際に送給される送給速度Ｆｗは、第１送給モータ５１Ａによる駆動力と第２送給モータ５１Ｂによる駆動力とが、溶接ワイヤ１に加えられた結果として生じる速度となる。
【００４７】
図４は、アーク溶接装置Ａ１を用いたアーク溶接方法を示す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、短絡判別信号Ｓｄの時間変化を示す。以下に、本実施形態のアーク溶接方法について説明する。
【００４８】
同図（ａ）に示す送給速度Ｆｗは、図１の第１送給速度設定回路ＦＲから出力される第１送給速度設定信号Ｆｒおよび第２送給速度設定回路ＦＲ２から出力される第２送給速度設定信号Ｆｒ２によって決定される。本実施形態においては、第２送給速度設定回路ＦＲ２からの第２送給速度設定信号Ｆｒ２は、平均送給速度設定回路ＦＡＲからの平均送給速度設定信号Ｆａｒにしたがって、溶接ワイヤ１を設定された平均速度に相当する一定速度で送給するように、第２送給モータ５１Ｂを駆動させる。一方、第１送給速度設定回路ＦＲからの第１送給速度設定信号Ｆｒは、最大正送速度設定信号Ｆｈ、最大逆送速度設定信号Ｆｌ、平均送給速度設定信号Ｆａｒおよび送給速度補正信号Ｖｃにしたがって、溶接ワイヤ１を台形波に類似の波形となる速度で送給するように、第１送給モータ５１Ａを駆動させる。この結果、送給速度Ｆｗは、平均送給速度設定信号Ｆａｒの値だけ正送側にシフトした台形波に類似の波形となる。本実施形態においては、最大正送速度設定信号Ｆｈによる正送側の振幅と、最大逆送速度設定信号Ｆｌによる逆送側の振幅は、同じ大きさである。
【００４９】
ここで、０を基準線として送給速度Ｆｗの波形を見ると、同図（ａ）に示すように、正送期間と逆送期間とが交互に設定されている。時刻ｔ２から時刻ｔ７が正送期間であり、時刻ｔ７〜時刻ｔ１２が逆送区間である。また、後述するように、時刻ｔ１から時刻ｔ６がアーク期間であり、時刻ｔ６から時刻ｔ１１が短絡期間である。互いに連続する１つのアーク期間と１つの短絡期間とが、１つの単位溶接工程を構成している。本実施形態のアーク溶接方法においては、複数の単位溶接工程が繰り返し実施される。
【００５０】
同図のタイミングチャートは、いわゆる定常溶接期間におけるアーク溶接装置Ａ１を用いたアーク溶接方法を示している。この定常溶接期間の前後に、非定常の溶接期間を設定してもよい。たとえば、定常溶接期間の前に、アークをスムーズに発生させるためのアークスタート期間を設定してもよい。あるいは、定常溶接期間の後に、溶接を適切に終了させるための溶接終了期間を設定してもよい。
【００５１】
時刻ｔ１の直前においては、送給速度Ｆｗは、逆送最大送給速度Ｆｗｌとなっており、短絡した状態である。そして、時刻ｔ１において、短絡状態が解除され、アーク３が発生する。これに応動して、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し、同図（ｄ）に示すように、短絡判別信号ＳｄはＬｏｗレベル（アーク）に変化する。同図（ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗはこれ以降次第に減少する。短絡判別信号ＳｄがＬｏｗレベルに設定されると、第１送給速度設定回路ＦＲは、最大正送速度設定回路ＦＨからの最大正送速度設定信号Ｆｈによって設定される正送最大送給速度Ｆｗｈに向けて、送給速度Ｆｗを加速させるように、第１送給速度設定信号Ｆｒを出力する。なお、本実施形態においては、第２送給速度設定回路ＦＲ２は、平均送給速度設定信号Ｆａｒの指示により、溶接ワイヤ１を平均送給速度Ｆｗａで送給する一定の駆動力を生じさせるように、第２送給モータ５１Ｂを制御する。
【００５２】
次いで、時刻ｔ２において送給速度Ｆｗが０となり、正送期間が始まる。そして、時刻ｔ３において送給速度Ｆｗが正送最大送給速度Ｆｗｈに到達する。
【００５３】
次いで、時刻ｔ６において、溶接ワイヤ１の正送方向への送給により、溶接ワイヤ１が母材２に短絡し、アーク期間から短絡期間に移行する。これに応動して、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（ｄ）に示すように、短絡判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベル（短絡）に変化する。同図（ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗはこれ以降次第に増加する。時刻ｔ６に短絡判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベルに設定されると、第１送給速度設定回路ＦＲは、送給速度Ｆｗが０となる時刻ｔ７を経て、逆送最大送給速度Ｆｗｌとなる時刻ｔ８まで、第１送給速度設定信号Ｆｒを変化させる。
【００５４】
時刻ｔ８において送給速度Ｆｗが逆送最大送給速度Ｆｗｌとなると、第１送給速度設定回路ＦＲは、最大逆送速度設定信号Ｆｌによる逆送最大送給速度Ｆｗｌとなるように、第１送給速度設定信号Ｆｒを出力する。
【００５５】
この後は、時刻ｔ６に開始した短絡期間が継続している間、時刻ｔ８以降は、送給速度Ｆｗが逆送最大送給速度Ｆｗｌに維持される。そして、時刻ｔ１１において短絡期間からアーク期間に移行すると、時刻ｔ１１から時刻ｔ１８は、時刻ｔ１から時刻８までと同様の制御がなされる。この制御が周期的に繰り返されることにより、短絡期間とアーク期間とが交互に生じるアーク溶接が実現される。
【００５６】
以上に述べたアーク溶接方法が実行されている間、図３に示すように、バッファ部５５の湾曲許容空間５５２においては、溶接ワイヤ１が湾曲を許容されつつ送給される。第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度とがほとんど同じ速さに維持されている場合、溶接ワイヤ１は、図中の実線で示された経路を送給される。
【００５７】
しかし、本アーク溶接方法においては、溶接ワイヤ１の短絡状態およびアーク状態に基いた、第１ワイヤ送給部５０Ａおよび第２ワイヤ送給部５０Ｂを用いたプッシュプル方式の送給形態が採用されている。このため、第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度に差が生じうる可能性がある。この差に応じて、溶接ワイヤ１の湾曲状態量が変化する。
【００５８】
たとえば、第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度に対して第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度が遅い場合、溶接ワイヤ１は、図中外側（正側）に湾曲する。この際、揺動部材５５４は、図中時計回りに揺動する。一方、第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度に対して第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度が速い場合、溶接ワイヤ１は、図中内側（負側）に湾曲する。この際、揺動部材５５４は、図中反時計回りに揺動する。揺動部材５５４の揺動量を揺動状態量検出センサ５５５によって定量的に検出することにより、溶接ワイヤ１の湾曲状態量が定量的に検出される。この湾曲状態量は、湾曲状態量検出部５５３（揺動状態量検出センサ５５５）からの湾曲状態量検出信号Ｗｃとして出力され、送給速度補正回路ＶＣに入力される。
【００５９】
図５は、送給速度補正回路ＶＣにおける送給速度補正信号Ｖｃの設定を説明するためのグラフであり、湾曲状態量検出信号Ｗｃと送給速度補正信号Ｖｃとの関係を示している。横軸は、湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる溶接ワイヤ１の湾曲状態量であり、縦軸は、送給速度補正信号Ｖｃに含まれる第１送給速度設定回路ＦＲへの第１送給モータ５１Ａの設定速度の補正量である。
【００６０】
図示された例においては、たとえば、許容湾曲量Ｗｃ１が設定されている。第２ワイヤ送給部５０Ｂが略一定の送給速度で溶接ワイヤ１を送給するのに対し、第１ワイヤ送給部５０Ａは、正送方向への送給と逆双方向への送給とを繰り返す。このため、第１ワイヤ送給部５０Ａの送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの送給速度とは、瞬間的には互いに差を有している。しかし、想定された周期で想定された正送最大送給速度Ｆｗｈと逆送最大送給速度Ｆｗｌとの間を送給速度が変動するにおいては、溶接ワイヤ１の湾曲状態量は、所定の範囲に収まる。湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる湾曲状態量が、この所定の範囲にある場合、送給速度補正回路ＶＣは、送給速度の補正を行う必要が無い。そこで、湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる湾曲状態量が所定の湾曲状態量である許容湾曲量Ｗｃ１以下である場合は、送給速度補正信号Ｖｃに含まれる補正量は０に設定される。
【００６１】
湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる湾曲状態量が、正側に許容湾曲量Ｗｃ１を超えた場合、溶接ワイヤ１が正側に過大に湾曲していることを意味する。このため、送給速度補正回路ＶＣは、この湾曲を縮小させるべく、第１ワイヤ送給部５０Ａを増速させる（正送方向側に速度をシフトさせる）ように送給速度補正信号Ｖｃによる補正量を設定する。一方、湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる湾曲状態量が、負側に許容湾曲量Ｗｃ１を超えた場合、溶接ワイヤ１が負側に過大に湾曲していることを意味する。このため、送給速度補正回路ＶＣは、この湾曲を縮小させるべく、第１ワイヤ送給部５０Ａを減速させる（逆送方向側に速度をシフトさせる）ように送給速度補正信号Ｖｃによる補正量を設定する。送給速度補正信号Ｖｃによる補正量の大きさは、図示された例においては、湾曲状態量検出信号Ｗｃに含まれる湾曲状態量の増大に応じて大きく設定されるが、その具体的な設定手法は何ら限定されない。
【００６２】
第１送給速度設定回路ＦＲは、最大正送速度設定信号Ｆｈ、最大逆送速度設定信号Ｆｌおよび平均送給速度設定信号Ｆａｒによって決定される送給速度に対して、送給速度補正信号Ｖｃによって司令される補正量だけ送給速度を補正する。この補正された送給速度が、第１送給速度設定信号Ｆｒとして第１送給制御回路ＦＣに出力され、補正された送給速度で第１送給モータ５１Ａが駆動される。
【００６３】
本実施形態のアーク溶接方法における各数値の一例を以下に示す。１つの単位溶接工程の時間は、通常８ｍｓ〜２０ｍｓであり、本実施形態においては、たとえば１０ｍｓ程度である。１つの短絡期間の時間は、通常２ｍｓ〜１０ｍｓであり、本実施形態においては、たとえば４ｍｓ程度である。１つのアーク期間の時間は、通常３ｍｓ〜１５ｍｓであり、本実施形態においては、たとえば６ｍｓ程度である。正送最大送給速度Ｆｗｈは、通常３０ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば８０ｍ／ｍｉｎ程度である。逆送最大送給速度Ｆｗｌは、通常−３０ｍ／ｍｉｎ〜−１００ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば−７０ｍ／ｍｉｎ程度である。平均送給速度Ｆｗａは、通常１ｍ／ｍｉｎ〜１５ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば１０ｍ／ｍｉｎ程度である。溶接電流Ｉｗの時間平均値である平均溶接電流は、通常３０Ａ〜３５０Ａであり、本実施形態においては、たとえば２５０Ａ程度である。
【００６４】
次に、アーク溶接装置Ａ１の作用について説明する。
【００６５】
本実施形態によれば、バッファ部５５における溶接ワイヤ１の湾曲状態量を湾曲状態量検出部５５３によって検出する。これにより、第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度に過大な差が生じたことを検出可能である。そして、溶接ワイヤ１の湾曲状態量に応じて、ワイヤ送給手段５の送給状態が調整される。したがって、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤ１を送給することができる。平均送給速度の高速化は、より大きな平均溶接電流によるアーク溶接を行うのに好ましい。
【００６６】
本実施形態においては、溶接ワイヤ１の湾曲状態量に基いて送給速度補正信号Ｖｃが設定され、この送給速度補正信号Ｖｃによって第１ワイヤ送給部５０Ａの送給速度が補正される。第１ワイヤ送給部５０Ａは、正送と逆送とを繰り返すものであり、第２ワイヤ送給部５０Ｂと比べて頻繁に送給速度の変更がなされる。この第１ワイヤ送給部５０Ａの送給速度を補正することにより、より迅速に溶接ワイヤ１の湾曲状態量を適正な大きさに修正することができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、湾曲許容空間５５２における溶接ワイヤ１の湾曲状態量を、揺動部材５５４の揺動量に置き換え、この揺動量を揺動状態量検出センサ５５５によって検出する。溶接ワイヤ１の湾曲状態量を揺動部材５５４の揺動量に置き換えるには、揺動可能な揺動部材５５４を湾曲許容空間５５２内において溶接ワイヤ１に当接させるだけでよい。たとえば、溶接ワイヤ１の張力状態によって第１ワイヤ送給部５０Ａの平均送給速度と第２ワイヤ送給部５０Ｂの平均送給速度との差を検出する場合、溶接ワイヤ１の送給を妨げうる力を溶接ワイヤ１に負荷されることが懸念される。しかし、本実施形態によれば、湾曲状態量検出部５５３からは、溶接ワイヤ１の送給方向にほとんど力が負荷されない。これは、溶接ワイヤ１のスムーズな送給に適している。
【００６８】
図６〜図８は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００６９】
図６は、本発明の第２実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。本実施形態のアーク溶接装置Ａ２においては、送給速度補正回路ＶＣからの送給速度補正信号Ｖｃが、第２送給速度設定回路ＦＲ２に入力される。第２送給速度設定回路ＦＲ２は、平均送給速度設定信号Ｆａｒおよび送給速度補正信号Ｖｃに基いて、補正された送給速度を含む第２送給速度設定信号Ｆｒ２を出力する。これにより、第２ワイヤ送給部５０Ｂの送給速度が補正され、溶接ワイヤ１の湾曲状態量が是正される。なお、本実施形態の場合、図５に示す湾曲状態量検出信号Ｗｃと送給速度補正信号Ｖｃの関係は、たとえば、同一の湾曲状態量検出信号Ｗｃに対応する送給速度補正信号Ｖｃの値が図５とは正負が逆となる関係とされる。
【００７０】
このような実施形態によっても、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤ１を送給することができる。
【００７１】
図７は、本発明の第３実施形態に基づくアーク溶接装置を示すブロック図である。本実施形態のアーク溶接装置Ａ３は、遷移前半加速度設定回路ＦＡ１、遷移緩和加速度設定回路ＦＡ２および遷移後半加速度設定回路ＦＡ３を備えている。また、送給速度補正回路ＶＣからの送給速度補正信号Ｖｃは、第１送給速度設定回路ＦＲおよび第２送給速度設定回路ＦＲ２のいずれに入力されてもよく、図示された例においては、第１送給速度設定回路ＦＲに入力されている。
【００７２】
本実施形態においては、出力電圧設定回路ＥＲ、電圧誤差増幅回路ＥＶ、短絡判別回路ＳＤ、駆動回路ＤＶ、溶接開始回路ＳＴ、最大正送速度設定回路ＦＨ、最大逆送速度設定回路ＦＬ、遷移前半加速度設定回路ＦＡ１、遷移緩和加速度設定回路ＦＡ２、遷移後半加速度設定回路ＦＡ３、平均送給速度設定回路ＦＡＲ、第１送給速度設定回路ＦＲ、第２送給速度設定回路ＦＲ２、送給速度補正回路ＶＣが、本発明で言う制御手段を構成している。
【００７３】
遷移前半加速度設定回路ＦＡ１は、後述する遷移期間における遷移前半領域での送給速度Ｆｗの加速度を規定するための遷移前半加速度設定信号Ｆａ１を出力する。遷移緩和加速度設定回路ＦＡ２は、後述する遷移期間における遷移緩和領域での送給速度Ｆｗの加速度を規定するための遷移緩和加速度設定信号Ｆａ２を出力する。遷移後半加速度設定回路ＦＡ３は、後述する遷移期間における遷移後半領域での送給速度Ｆｗの加速度を規定するための遷移後半加速度設定信号Ｆａ３を出力する。
【００７４】
第１送給速度設定回路ＦＲには、短絡判別信号Ｓｄ、最大正送速度設定信号Ｆｈ、最大逆送速度設定信号Ｆｌ、遷移前半加速度設定信号Ｆａ１、遷移緩和加速度設定信号Ｆａ２、遷移後半加速度設定信号Ｆａ３、平均送給速度設定信号Ｆａｒおよび送給速度補正信号Ｖｃが入力される。
【００７５】
図８は、アーク溶接装置Ａ３を用いたアーク溶接方法を示すタイミングチャートである。
【００７６】
同図において、時刻ｔ１から時刻ｔ４においては、上述したアーク溶接装置Ａ１を用いたアーク溶接方法における溶接制御を同様の溶接制御が行われる。時刻ｔ４において、第１送給速度設定回路ＦＲは、遷移期間を開始する。時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけては、第１送給速度設定回路ＦＲは、遷移前半加速度設定信号Ｆａ１による加速度で、送給速度Ｆｗを減速させる。時刻ｔ４から時刻ｔ５は、本発明で言う遷移前半領域に相当する。この遷移前半領域においては、送給速度Ｆｗの加速度は、正送方向を正、逆送方向を負とした場合、負の値である。第１送給速度設定回路ＦＲは、送給速度Ｆｗが予めさだめた速度となる時刻ｔ５まで、遷移前半領域を継続させる。
【００７７】
次いで、時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけては、第１送給速度設定回路ＦＲは、遷移緩和加速度設定信号Ｆａ２による加速度で、送給速度Ｆｗを制御する。この時刻ｔ５から時刻ｔ６は、本発明で言う遷移緩和領域に相当する。遷移緩和領域における送給速度Ｆｗの加速度は、その絶対値が遷移前半領域における加速度の絶対値よりも小である。本実施形態においては、遷移緩和加速度設定信号Ｆａ２にしたがい、遷移緩和領域の加速度は、０に設定されており、送給速度Ｆｗが一定である。また、遷移緩和領域における送給速度Ｆｗは、正送方向であり、図示された例においては、平均送給速度Ｆｗａよりも大である。
【００７８】
次いで、時刻ｔ６において、溶接ワイヤ１の正送方向への送給により、溶接ワイヤ１が母材２に短絡し、アーク期間から短絡期間に移行する。これに応動して、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（ｄ）に示すように、短絡判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベル（短絡）に変化する。同図（ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗはこれ以降次第に増加する。時刻ｔ６に短絡判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベルに設定されると、第１送給速度設定回路ＦＲは、本発明で言う遷移後半領域に移行する。遷移後半領域においては、第１送給速度設定回路ＦＲは、遷移後半加速度設定信号Ｆａ３による加速度で、送給速度Ｆｗを減速させる。この遷移後半領域においては、送給速度Ｆｗの加速度は、負の値であり、その絶対値は、上述した遷移緩和領域における加速度の絶対値よりも大である。第１送給速度設定回路ＦＲは、送給速度Ｆｗが０となる時刻ｔ７を経て、逆送最大送給速度Ｆｗｌとなる時刻ｔ８まで、遷移後半領域を継続させる。
【００７９】
時刻ｔ８以降は、時刻ｔ１１まで、上述したアーク溶接装置Ａ１を用いたアーク溶接方法と同様の溶接制御を行う。そして、時刻ｔ１４および時刻ｔ１５を含む時刻ｔ１１から時刻ｔ１８までは、上述した時刻ｔ１から時刻ｔ８までの溶接制御が実行される。
【００８０】
本実施形態のアーク溶接方法における各数値の一例を以下に示す。１つの単位溶接工程の時間は、通常８ｍｓ〜２０ｍｓであり、本実施形態においては、たとえば１０ｍｓ程度である。１つの短絡期間の時間は、通常２ｍｓ〜１０ｍｓであり、本実施形態においては、たとえば４ｍｓ程度である。１つのアーク期間の時間は、通常３ｍｓ〜１５ｍｓであり、本実施形態においては、たとえば６ｍｓ程度である。正送最大送給速度Ｆｗｈは、通常３０ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば８０ｍ／ｍｉｎ程度である。逆送最大送給速度Ｆｗｌは、通常−３０ｍ／ｍｉｎ〜−１００ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば−７０ｍ／ｍｉｎ程度である。平均送給速度Ｆｗａは、通常１ｍ／ｍｉｎ〜１５ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば１０ｍ／ｍｉｎ程度である。遷移前半領域におけるワイヤ送給の加速度は、通常−２Ｘ１０6ｍ／ｍｉｎ2〜−１５Ｘ１０6ｍ／ｍｉｎ2である。本実施形態においては、当該加速度は、たとえば−６Ｘ１０6ｍ／ｍｉｎ2程度であり、これは、１ｍｓの間に１００ｍ／ｍｉｎの速度変化が生じる加速度である。遷移後半領域におけるワイヤ送給の加速度は、通常−２Ｘ１０6ｍ／ｍｉｎ2〜−１５Ｘ１０6ｍ／ｍｉｎ2である。本実施形態においては、当該加速度は、たとえば−６Ｘ１０6ｍ／ｍｉｎ2程度であり、これは、１ｍｓの間に１００ｍ／ｍｉｎの速度変化が生じる加速度である。遷移緩和領域における送給速度は、通常０ｍ／ｍｉｎ〜５０ｍ／ｍｉｎであり、本実施形態においては、たとえば３０ｍ／ｍｉｎ程度である。また、遷移緩和領域におけるワイヤ送給の加速度は、遷移前半領域または遷移後半領域におけるワイヤ送給の加速度の、通常−３０％〜３０％、好ましくは−１０％〜１０％であり、本実施形態においては、たとえば５％程度である。また溶接電流Ｉｗの時間平均値である平均溶接電流は、通常３０Ａ〜３５０Ａであり、本実施形態においては、たとえば２５０Ａ程度である。
【００８１】
本実施形態によっても、正送方向と逆送方向とを交互に繰り返しつつ、より速い平均送給速度で溶接ワイヤ１を送給することができる。本実施形態によれば、アーク期間において正送最大送給速度Ｆｗｈをとった後に、短絡期間が始まるに先立ち、遷移前半領域を経て遷移緩和領域へと移行する。遷移前半領域を経ることにより、送給速度Ｆｗは、正送最大送給速度Ｆｗｈから減速される。ただし、遷移前半領域における遷移前半加速度設定信号Ｆａ１による加速度を維持してしまうと、短絡が生じる前に、送給速度Ｆｗが逆送最大送給速度Ｆｗｌに到達してしまうおそれがある。本実施形態では、遷移前半領域の後であって短絡期間の開始前に、遷移緩和領域に移行する。遷移緩和領域における遷移緩和加速度設定信号Ｆａ２による加速度は、遷移前半領域における加速度よりも絶対値が小である。すなわち、遷移前半領域を経て送給速度Ｆｗが正送最大送給速度Ｆｗｈよりも減速された状態が、より長い時間維持される。そして、短絡が生じると、第１送給速度設定回路ＦＲは、遷移後半領域に移行させる。すなわち、短絡が生じたことをトリガーとして、溶接ワイヤ１の送給速度を逆送最大送給速度Ｆｗｌへと速やかに向かわせる。
【００８２】
これらの遷移前半領域、遷移緩和領域および遷移後半領域を設定することにより、正送最大送給速度Ｆｗｈをより速い速度としつつ、短絡が生じた時点（時刻ｔ６）から逆送最大送給速度Ｆｗｌとなる時点（時刻ｔ８）までに要する時間を短縮することが可能である。正送最大送給速度Ｆｗｈを速くするほど、平均送給速度Ｆｗａを高速化するのに有利である。平均送給速度Ｆｗａの高速化に伴い、溶接電流Ｉｗの平均値である平均溶接電流を高めることが可能である。また、平均送給速度Ｆｗａの高速化は、送給速度Ｆｗの加速度の絶対値が大きくなることを意味する。このような場合、第１送給モータ５１Ａや第２送給モータ５１Ｂへの負荷が高くなる。本実施形態では、遷移緩和領域を設けることにより、特に第１送給モータ５１Ａの加減速に起因する負荷を軽減することができる。
【００８３】
遷移緩和領域における送給速度Ｆｗは、正の値である。このため、遷移緩和領域においては、溶接ワイヤ１は、正送最大送給速度Ｆｗｈよりも低い速度で正送方向に送給されている。したがって、短絡が発生する時点（時刻ｔ６）までの間に、溶接ワイヤ１が母材２から不当に離間してしまい、短絡が適切に生じなくなってしまうことを回避することができる。
【００８４】
遷移緩和領域において、遷移緩和加速度設定信号Ｆａ２による加速度を０とすることにより、送給速度Ｆｗは、一定速度に保たれる。短絡の発生時は、溶接電圧Ｖｗおよび溶接電流Ｉｗに顕著な変化が生じる状態である。このような、比較的不安定となる状態を、一定速度の送給速度Ｆｗで迎える構成は、短絡をより安定した状態で、且つ意図したタイミングで生じさせるのに有利である。
【００８５】
本発明に係るアーク溶接装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るアーク溶接装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００８６】
Ａ１〜Ａ３：アーク溶接装置
１      ：溶接ワイヤ
２      ：母材
３      ：アーク
４      ：溶接トーチ
５      ：ワイヤ送給手段
６Ａ    ：第１チューブ
６Ｂ    ：第２チューブ
１０    ：ワイヤリール
５０Ａ  ：第１ワイヤ送給部
５０Ｂ  ：第２ワイヤ送給部
５１Ａ  ：第１送給モータ
５１Ｂ  ：第２送給モータ
５２Ａ  ：第１送給ローラ
５２Ｂ  ：第２送給ローラ
５５    ：バッファ部
５５１  ：ケース
５５２  ：湾曲許容空間
５５３  ：湾曲状態量検出部
５５４  ：揺動部材
５５５  ：揺動状態量検出センサ
ＤＶ    ：駆動回路
Ｄｖ    ：駆動信号
Ｅ      ：出力電圧
ＥＤ    ：出力電圧検出回路
ＥＲ    ：出力電圧設定回路
ＥＶ    ：電圧誤差増幅回路
Ｅｄ    ：出力電圧検出信号
Ｅｒ    ：出力電圧設定信号
Ｅｖ    ：電圧誤差増幅信号
ＦＡ１  ：遷移前半加速度設定回路
ＦＡ２  ：遷移緩和加速度設定回路
ＦＡ３  ：遷移後半加速度設定回路
ＦＡＲ  ：平均送給速度設定回路
ＦＣ    ：第１送給制御回路
ＦＣ２  ：第２送給制御回路
ＦＨ    ：最大正送速度設定回路
ＦＬ    ：最大逆送速度設定回路
ＦＲ    ：第１送給速度設定回路
ＦＲ２  ：第２送給速度設定回路
Ｆａ１  ：遷移前半加速度設定信号
Ｆａ２  ：遷移緩和加速度設定信号
Ｆａ３  ：遷移後半加速度設定信号
Ｆａｒ  ：平均送給速度設定信号
Ｆｃ    ：第１送給制御信号
Ｆｃ２  ：第２送給制御信号
Ｆｈ    ：最大正送速度設定信号
Ｆｌ    ：最大逆送速度設定信号
Ｆｒ    ：第１送給速度設定信号
Ｆｒ２  ：第２送給速度設定信号
Ｆｗ    ：送給速度
Ｆｗａ  ：平均送給速度
Ｆｗｈ  ：正送最大送給速度
Ｆｗｌ  ：逆送最大送給速度
Ｉｗ    ：溶接電流
ＰＭ    ：電源主回路
ＲＢ    ：ロボット
ＳＤ    ：短絡判別回路
ＳＴ    ：溶接開始回路
Ｓｄ    ：短絡判別信号
Ｓｔ    ：溶接開始信号
ＶＣ    ：送給速度補正回路
ＶＤ    ：電圧検出回路
Ｖｃ    ：送給速度補正信号
Ｖｄ    ：電圧検出信号
Ｖｗ    ：溶接電圧
ＷＬ    ：リアクトル
Ｗｃ    ：湾曲状態量検出信号
Ｗｃ１  ：許容湾曲量
【図１】
2017094380.tif 000003
【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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