(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッドを引き上げ及び押し込む移動軸の端部に取り付けた保持具にスタッドを保持して溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、スタッドの引き上げ距離及び押し込み距離をプリセットし、溶接開始前に、溶接ガンに取り付けた移動軸を移動させて移動量を検出し、前記移動量検出値と移動量設定値とを比較して、前記比較値が予め設定した移動許容値の範囲を越えると、異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止し、前記移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接開始動作をするスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２】
請求項１の移動量検出値と移動量設定値との比較値が、移動量設定値の上限値から移動量設定値の下限値までの設定移動量と移動量検出値の上限値から移動量検出値の下限値までの検出移動量との差の移動量設定検出値差であり、請求項１の移動許容値が、前記移動量設定検出値差と比較する移動量許容値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３】
請求項１の移動量検出値と移動量設定値との比較値が、移動量設定値の上限値と移動量検出値の上限値との差の上限移動量設定検出値差及び移動量設定値の下限値と移動量検出値の下限値との差の下限移動量設定検出値差であり、請求項１の移動許容値が、前記上限移動量設定検出値差と比較する移動量上限許容値及び下限移動量設定検出値差と比較する移動量下限許容値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４】
請求項１の移動量検出値と移動量設定値との比較値が、移動中の任意の時点の移動量設定信号と移動中の任意の時点の移動量検出信号との差の移動量比較値の絶対値であり、請求項１の移動許容値が、前記移動量比較値の絶対値と比較する移動量差許容値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項５】
請求項１の移動量検出値と移動量設定値との比較値が、移動量設定値の上限値から移動量設定値の下限値までの設定移動量と移動量検出値の上限値から移動量検出値の下限値までの検出移動量との差の移動量設定検出値差であると共に、移動中の任意の時点の移動量設定信号と移動中の任意の時点の移動量検出信号との差の移動量比較値の絶対値であり、請求項１の移動許容値が、前記移動量設定検出値差と比較する移動量許容値であると共に、前記移動量比較値の絶対値と比較する移動量差許容値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項６】
請求項１の移動量検出値と移動量設定値との比較値が、移動量設定値の上限値と移動量検出値の上限値との差の上限移動量設定検出値差及び移動量設定値の下限値と移動量検出値の下限値との差の下限移動量設定検出値差であると共に、移動中の任意の時点の移動量設定信号と移動中の任意の時点の移動量検出信号との差の移動量比較値の絶対値であり、請求項１の移動許容値が、前記上限移動量設定検出値差と比較する移動量上限許容値及び下限移動量設定検出値差と比較する移動量下限許容値であると共に、前記移動量比較値の絶対値と比較する移動量差許容値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項７】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、主ア−ク電圧検出間隔平均値から算出した主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項８】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間積算電圧値が、予め設定した主アーク期間標準入熱量から算出した主アーク電圧標準値に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項９】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、検出期間主アーク電圧平均値から算出した主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１０】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、溶接開始前に、正常な溶接時の主アーク期間標準入熱量を予め設定しておき、主アーク電流・電圧検出開始時点から、主ア−ク電圧検出間隔平均値を測定し、前記主ア−ク電圧検出間隔平均値と検出期間中の溶接電流平均値との積の主アーク入熱量検出間隔平均値を積算して主アーク期間積算入熱量を算出し、前記主アーク期間積算入熱量が、前記主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１１】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、溶接開始前に、正常な溶接時の主アーク期間標準入熱量を予め設定しておき、主アーク電流・電圧検出開始時点から、主ア−ク電圧検出間隔平均値を測定し、前記主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算して主アーク期間積算電圧値を算出し、前記主アーク期間積算電圧値が、前記主アーク期間標準入熱量を検出期間中の溶接電流平均値で除算した主アーク電圧標準値に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１２】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、溶接開始前に、正常な溶接時の主アーク期間標準入熱量を予め設定しておき、主アーク電流・電圧検出開始時点から、主ア−ク電圧検出間隔平均値を測定し、前記主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算して主アーク期間積算電圧値を算出し、前記主アーク期間積算電圧値を検出回数で除算して検出期間主アーク電圧平均値を算出し、前記検出期間主アーク電圧平均値と検出期間中の溶接電流平均値と主アーク積算値検出期間との積の主アーク期間積算入熱量を算出し、前記主アーク期間積算入熱量が、前記主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１３】
請求項１０又は請求項１１又は請求項１２の方法において、溶接開始前に、溶接部の欠陥になる可能性のある微小短絡の一回の発生時間よりも短い検出間隔及び短絡が発生しないときのアーク入熱量検出間隔標準値及び主アーク期間標準入熱量を確保する標準入熱許容短絡回数を予め設定しておき、主アーク電流・電圧検出開始時点から、主ア−ク電圧検出間隔平均値を測定して、主ア−ク電圧検出間隔平均値と検出期間中の溶接電流平均値との積の主アーク入熱量検出間隔平均値を算出し、前記主アーク入熱量検出間隔平均値が前記アーク入熱量検出間隔標準値よりも低下した短絡回数を計数して、前記短絡回数が前記標準入熱許容短絡回数以上になると溶接不良を表示するか又はさらに予め設定した時間だけ主アーク電流の通電時間を追加するか又は前記溶接不良を表示すると共に通電時間を追加するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１４】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、引き上げ期間の後半に、主アーク電流を増加させる主電流切換スタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１５】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、押し込み短絡電圧検出間隔平均値から算出した短絡期間積算入熱量が、予め設定した短絡期間標準入熱量に達した時点で押し込み短絡電流を遮断するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１６】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、短絡期間積算電圧値が、予め設定した短絡期間標準入熱量から算出した短絡電圧標準値に達した時点で押し込み短絡電流を遮断するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１７】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、検出期間短絡電圧平均値から算出した短絡期間積算入熱量が、予め設定した短絡期間標準入熱量に達した時点で押し込み短絡電流を遮断するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１８】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、溶接開始前に、短絡電圧検出開始時点までに押し込み短絡が開始するときの短絡期間標準入熱量を予め設定しておき、短絡電圧検出開始時点から、押し込み短絡電圧検出間隔平均値を測定し、前記押し込み短絡電圧検出間隔平均値と検出期間中の押し込み短絡電流平均値との積の押し込み短絡入熱量検出間隔平均値を積算して短絡期間積算入熱量を算出し、前記短絡期間積算入熱量が、前記短絡期間標準入熱量に達した時点で押し込み短絡電流を遮断するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項１９】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、溶接開始前に、短絡電圧検出開始時点までに押し込み短絡が開始するときの短絡期間標準入熱量を予め設定しておき、短絡電圧検出開始時点から、押し込み短絡電圧検出間隔平均値を測定し、前記押し込み短絡電圧検出間隔平均値を積算して短絡期間積算電圧値を算出し、前記短絡期間積算電圧値が、前記短絡期間標準入熱量を検出期間中の押し込み短絡電流平均値で除算した短絡電圧標準値に達した時点で押し込み短絡電流を遮断するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２０】
被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、溶接開始前に、短絡電圧検出開始時点までに押し込み短絡が開始するときの短絡期間標準入熱量を予め設定しておき、短絡電圧検出開始時点から、押し込み短絡電圧検出間隔平均値を測定し、前記押し込み短絡電圧検出間隔平均値を積算して短絡期間積算電圧値を算出し、前記短絡期間積算電圧値を検出回数で除算して検出期間短絡電圧平均値を算出し、前記検出期間短絡電圧平均値と検出期間中の押し込み短絡電流平均値と押し込み短絡検出期間との積の短絡期間積算入熱量を算出し、前記短絡期間積算入熱量が、前記短絡期間標準入熱量に達した時点で押し込み短絡電流を遮断するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２１】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、主ア−ク電圧検出間隔平均値から溶接回路電圧降下を減算して算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を基に積算した主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２２】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、主ア−ク電圧検出間隔平均値から溶接回路電圧降下を減算して算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間入熱積算電圧値が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に対応する主アーク電圧標準値に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２３】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、主ア−ク電圧検出間隔平均値から溶接回路電圧降下を減算して算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間入熱積算電圧値を主アーク積算値検出期間で除算した検出期間入熱電圧平均値を算出すると共に、主ア−ク電流検出間隔平均値を積算した主アーク期間積算電流値を主アーク積算値検出期間で除算した検出期間中の溶接電流平均値を算出し、前記検出期間入熱電圧平均値と前記検出期間中の溶接電流平均値と主アーク積算値検出期間との積の主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込みを開始するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２４】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値から予め設定した溶接回路電圧降下を減算して設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込んで押し込み短絡電圧平均値を検出し、２回目以後の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値から今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値に対応した溶接回路電圧降下を減算して押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間積算入熱量が、前記主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値を検出し、以後、前記２回目以後の溶接の工程を繰り返すスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２５】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値から予め設定した溶接回路電圧降下を減算して設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間入熱積算電圧値が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に対応する主アーク電圧標準値に達した時点で押し込んで押し込み短絡電圧平均値を検出し、２回目以後の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値から今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値に対応した溶接回路電圧降下を減算して押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間入熱積算電圧値が、前記主アーク電圧標準値に達した時点で押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値を検出し、以後、前記２回目以後の溶接の工程を繰り返すスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２６】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させた後にスタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接において、初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値から予め設定した溶接回路電圧降下を減算して設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間入熱積算電圧値を主アーク積算値検出期間で除算した検出期間入熱電圧平均値を算出すると共に、主ア−ク電流検出間隔平均値を積算した主アーク期間積算電流値を主アーク積算値検出期間で除算した検出期間中の溶接電流平均値を算出し、前記検出期間入熱電圧平均値と前記検出期間中の溶接電流平均値と主アーク積算値検出期間との積の主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込んで押し込み短絡電圧平均値を検出し、２回目以後の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値から今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値に対応した溶接回路電圧降下を減算して押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を算出し、前記押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値を積算した主アーク期間入熱積算電圧値を主アーク積算値検出期間で除算した検出期間入熱電圧平均値を算出すると共に、主ア−ク電流検出間隔平均値を積算した主アーク期間積算電流値を主アーク積算値検出期間で除算した検出期間中の溶接電流平均値を算出し、前記検出期間入熱電圧平均値と前記検出期間中の溶接電流平均値と主アーク積算値検出期間との積の主アーク期間積算入熱量が、前記主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値を検出し、以後、前記２回目以後の溶接の工程を繰り返すスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２７】
請求項２４又は請求項２５又は請求項２６の予め設定した溶接回路電圧降下が、予め入力した２次ケーブルの断面積及び長さから算出した設定抵抗値と主ア−ク電流値との積であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２８】
請求項２４又は請求項２５又は請求項２６の予め設定した溶接回路電圧降下が、溶接回路の電圧降下に相当する予め設定した設定電圧降下Ｖ5sであるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項２９】
請求項２４又は請求項２５又は請求項２６の押し込み短絡電圧平均値に対応した溶接回路電圧降下が、押し込み短絡電圧平均値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３０】
請求項２４又は請求項２５又は請求項２６の押し込み短絡電圧平均値に対応した溶接回路電圧降下が、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値に、今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値又は検出期間中の溶接電流平均値と今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電流平均値との比を乗算した電圧値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３１】
請求項２４又は請求項２５又は請求項２６の押し込み短絡電圧平均値に対応した溶接回路電圧降下が、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値を、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電流平均値で除算して算出抵抗値を算出し、この算出抵抗値と今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値又は検出期間中の溶接電流平均値との積の電圧値であるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３２】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させ、スタッド及び被溶接材が溶融した後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置が前記入力値に対応した所要の入熱と溶接ガンの移動量とを算出又は選定して、溶接電源装置及び溶接ガンが前記溶接機器設定値に従って動作するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３３】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させ、スタッド及び被溶接材が溶融した後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業者がスタッドの直径と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置が前記入力値に対応した所要の入熱を供給する溶接電流値と溶接時間と溶接ガンの移動量とを算出又は選定して、溶接電源装置及び溶接ガンが前記溶接機器設定値に従って動作するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３４】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させ、スタッド及び被溶接材が溶融した後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置が前記入力値に対応した所要の入熱と溶接ガンの移動量とを含む第１の溶接機器設定値を算出又は選定し、さらに作業者が追加入力した溶接条件と前記第１の溶接機器設定値とから第２の溶接機器設定値を算出し、溶接電源装置及び溶接ガンが前記第１及び第２の溶接機器設定値に従って動作するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３５】
スタッドを被溶接材から引き上げてアークを発生させ、スタッド及び被溶接材が溶融した後に、スタッドを被溶接材に所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件と溶接機器設定値との関係を、溶接制御装置の記憶回路に記憶するスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作と、作業者がスタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件を入力するスタッド溶接条件選定動作と、作業者が溶接を開始すると、溶接制御装置が前記作業者の入力した値に応じた前記溶接機器設定値を選定し、溶接電源装置及び溶接ガンが前記選定した溶接機器設定値に従って動作する溶接機器自動動作とからなるスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３６】
２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加電圧降下許容値を予め定めておき、作業開始時の初回の溶接時に、スタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、初回の押し込み短絡電圧平均値を測定し、次に、Ｎ回目にスタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、Ｎ回目の押し込み短絡電圧平均値を測定して、前記Ｎ回目の押し込み短絡電圧平均値と前記初回の押し込み短絡電圧平均値との差のＮ回目の押し込み短絡電圧増加分を算出し、前記Ｎ回目の押し込み短絡電圧増加分と前記抵抗増加電圧降下許容値とを比較して、前記Ｎ回目の押し込み短絡電圧増加分が前記抵抗増加電圧降下許容値を越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とするスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３７】
２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加許容値を予め定めておき、作業開始時の初回の溶接時に、スタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、押し込み短絡電圧平均値と押し込み短絡電流平均値とを検出して初期抵抗値を算出し、次に、Ｎ回目にスタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、押し込み短絡電圧平均値と押し込み短絡電流平均値とを検出してＮ回目抵抗値を算出して、前記Ｎ回目抵抗値と前記初期抵抗値との差のＮ回目抵抗値増加分を算出し、前記Ｎ回目抵抗値増加分と前記抵抗増加許容値とを比較して、前記Ｎ回目抵抗値増加分が前記抵抗増加許容値を越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とするスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３８】
２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加許容値を予め定めておき、作業開始時の初回の溶接時に短絡電流を通電して、初回の押し込み短絡検出期間の間、押し込み短絡電圧瞬時値及び押し込み短絡電流瞬時値を検出し、押し込み短絡電圧瞬時値を押し込み短絡電流瞬時値で除算して瞬時抵抗値を算出して前記瞬時抵抗値を累積して、初回の押し込み短絡検出期間の初期抵抗値を算出し、次に、Ｎ回目の溶接時に短絡電流を通電してＮ回目の押し込み短絡検出期間の間、押し込み短絡電圧瞬時値及び押し込み短絡電流瞬時値を検出し、押し込み短絡電圧瞬時値を押し込み短絡電流瞬時値で除算して瞬時抵抗値を算出して、前記瞬時抵抗値を累積して、Ｎ回目の押し込み短絡検出期間内の累積抵抗値を算出し、前記押し込み短絡電圧瞬時値及び押し込み短絡電流瞬時値の検出ごとに、前記累積抵抗値と前記初期抵抗値との差のＮ回目溶接時の累積抵抗値増加分を算出し、前記累積抵抗値増加分と前記抵抗増加許容値とを比較して、前記累積抵抗値増加分が前記抵抗増加許容値を越えたときに、溶接電流を遮断するか、又は２次ケーブルの交換時期である表示をするスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項３９】
２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、２次ケーブルの劣化チェックの保守点検時又は任意の溶接作業開始時に、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値を予め測定又は算出すると共に、新品の２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗値変化許容値を予め定めておき、新品でない２次ケ−ブルの初期抵抗値を算出して前記判定基準抵抗値と比較し、前記差の絶対値が予め定めた抵抗値変化許容値を越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とするスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４０】
２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、溶接開始後に算出した２次ケーブルの算出抵抗値のばらつきを検出して、前記算出抵抗値のばらつきが予め定めた算出抵抗変動許容値を超えた時点を、２次ケーブルの交換時期とするスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４１】
スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接するスタッド溶接の不良原因表示方法において、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、前記検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、前記想定した複数の原因を表示するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４２】
スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接するスタッド溶接の不良原因表示方法において、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で溶接不良となるおそれがある現象を検出し、前記検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、前記想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４３】
スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接するスタッド溶接の不良原因表示方法において、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法を実行させ、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、前記検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、前記想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４４】
スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接するスタッド溶接の不良原因表示方法において、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法を実行させ、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、前記検出した時点で、スタッド溶接機器の次の動作を停止すると共に、前記検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、前記想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【請求項４５】
スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接するスタッド溶接の不良原因表示方法において、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある頻度の高い発生原因を除去する方法を実行させ、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、前記検出した時点で、スタッド溶接機器の次の動作を停止すると共に、前記検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、前記想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示するスタッド溶接の不良原因除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接するスタッド溶接の溶接不良となるおそれがある発生原因を除去し、さらに溶接不良が発生したときは、不良の原因を表示するスタッド溶接の不良原因除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スタッド溶接は、材質、直径、形状等のスタッドの種類と下向き姿勢、横向姿勢等の溶接姿勢と被溶接材直接溶接、上板貫通溶接等の被溶接材状態（以下、スタッド及び被溶接材の種類という）によって、溶接電流値、溶接時間、切換溶接電流値、溶接ガンの移動量（引き上げ距離、押し込み距離、押し込み速度切換）等の設定（以下、溶接機器動作設定という）をしてから、スタッド溶接のスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接している。
【０００４】
従来の溶接継手の良否の判定は、溶接終了後に行っていた。従来の溶接終了後の溶接継手の良否の判定方法は、溶接終了後に、余盛り量及び余盛り均一性の外観を目視によって全数良否判定する外観目視検査、押し込み距離の適否を判別する仕上がり高さの測定、ハンマーで打撃する曲げ試験等の物理的試験によって、溶接継手の良否を判定してきた。
【０００６】
しかし、外観検査だけでは溶接継手の良否を正確に判定することができない、又はハンマーで溶接したスタッドを打撃する曲げ試験は、過大な労力を要するだけでなく破壊試験であるためにスタッドが無駄になる。これらを改良する従来技術として、近年、入熱量（正確に表現すると、溶接電流値と溶接電源装置の出力端子電圧値と溶接時間との積の溶接電源装置の供給電力量）の算出、引き上げ距離及び押し込み距離の電気測定によって、溶接継手の良否を判定する方法が提案されている。
【０００８】
［従来技術１］
特開昭６１−２４２７６６の技術は、電磁オシログラフを使用して溶接電流及び溶接電圧、特に溶接終了時の押込み中の短絡電流を測定記録して、品質判定を行っている。
［従来技術２］
特開平１−１５４８７７の技術は、スタッドの移動量とガンコイルの電圧及び溶接電流の各波形とを検出して、押込み開始点、ガンコイルの電圧の出力停止点及び溶接電流短絡時のサージ電流のピーク点の３点の内のいずれか２つの時間的位置関係から溶接結果の合否を判定してきた。
【００１０】
［従来技術３］
実公平２−３５４０９の技術は、可動部に検出回路を取付けて、引き上げ距離を測定してデジタル表示をし、正確にスタッドが引き上げられているかどうかをチェックしている。この従来技術では、引き上げ距離しか測定していないために、押し込み距離と押し込み動作とが正常であるかどうかの品質判定をするみとができない。
［従来技術４］
特公平３−７２３８８の技術は、スタッドの移動量（押込量）を検出して、スタッド押し込み距離を標準値と比較することによって品質判定を行っている。
【００１２】
［従来技術５］
特開平７−１４４２７５の技術は、アーク電圧値とスタッドの移動状態とを検出してモニタリングし、押し込み開始前０.３秒以内のアーク電圧値を測定し、短絡が発生してアーク電圧値が低下したときに、融合不良欠陥であると判定している。
【００１４】
［従来技術６］
さらに、入熱を算出する方法として、特許出願公表昭５８−５００２７９の技術は、マイクロプロセッサを使用して溶接電流を制御し、溶接電流平均値、溶接電圧平均値、溶接電流通電時間の各々を計算し、これら３つの値を乗算して入熱量を計算し、溶接電流平均値、溶接電圧平均値、溶接電流通電時間、入熱量の記憶及び表示をしている。
また、溶接時間Ｔａの終わりで、溶接電流の設定値と実際値とを比較して設定値に満たない場合は、溶接時間Ｔａを延長して必要な入熱量Ｑｒを確保するように制御している。
この方法では、溶接サイクル終了時点でエネルギー量を算出しているために、終了時点でエネルギー量が過大であることが判明しても、エネルギー量を制御することができないので、必要な入熱量Ｑｒを正確に供給することができない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
（１）発明が解決しようとする第１の課題は、従来技術では、溶接終了後に溶接不良を判定しても、手直し、追加溶接等に労力を要し、作業効率を低下させていた。
（２）発明が解決しようとする第２の課題は、従来技術では、溶接継手の良否を判定して不良と判定したときは、その不良の原因について、溶接機器からガイドがなかったので、作業者の経験に基づいてその不良の原因を究明しなければならなかった。
【００２２】
上記の第１の課題の溶接不良となる主な原因は、下記のとおりである。
［Ａ１］接ガンの移動が円滑でない（以下、不良原因Ａ１という）。
スタッド溶接は、０.５秒から１.５秒程度の短時間の間に、機械的にスタッドを被溶接材から引き上げて、大電流を通電して、先端がアーク熱によって溶融したスタッドを被溶接材の溶融池に押し込む動作を完了してしまう。したがって、スタッド溶接は、機構的に、かなり高度の溶接であり、わずかの設定条件、周囲条件等の違いが、溶接結果に大きく影響する。
【００２４】
スタッド溶接において、通常、スタッドの引き上げ距離は、スタッドの直径、材質、溶接条件等に応じて適当な値に調整する必要があり、実際に行われた溶接条件、特に引き上げ距離が、設定値のとおりにならなかった場合、良好な溶接結果を得ることができない。また、スタッドの押し込み距離も、溶接結果に重要な影響を与える。
【００２６】
溶接したスタッド（以下、溶接スタッドという）が溶接不良となる原因は、スタッドの押し込み距離が適正でないか、又は押し込み時に引っかかりが生じて、押し込み距離が過小になると溶接強度が不足し、また押し込み距離が過大になっても、溶融金属が飛散して溶接強度が不足する。
【００２８】
近年、電磁コイル及び可動鉄心によって引き上げる動作と圧縮バネによって押し込む動作とに代わって、サ−ボモ−タを使用して正確に位置制御をすることによって、設定値のとおりの引き上げ距離及び押し込み距離を確保することができるようになった。
【００３０】
図１は、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２を測定して測定結果を記録するための位置検出手段ＧＮ３を備えた従来方式の溶接ガン（以下、従来技術Ａという）を示す図である。
【００３２】
この図１の溶接ガンＧＮは、溶接ガン本体ＧＮ１に、電磁石ＧＮ６を配設し、圧縮バネＧＮ７によって被溶接材Ｗ側に付勢される可動鉄心ＧＮ５に、移動軸ＧＮ８の端部に取り付けた保持具ＧＮ９にスタッドＳを保持している。また、Ｚ１又はＺ２方向に位置調整自在なストッパ金具ＧＮ１１を設けて、可動鉄心ＧＮ５のＺ１方向の移動量を制限している。さらに、Ｚ１又はＺ２方向の設定長さが調整自在な当接部材ＧＮ２を溶接ガン本体ＧＮ１に支持している。
【００３４】
位置検出手段ＧＮ３は、例えば、ポテンショメ−タＧＮ３ａであって溶接ガン本体ＧＮ１に取り付けられている。このポテンショメ−タの軸ＧＮ３ｂは連結板ＧＮ４を介して移動軸ＧＮ８に連結されている。
ガン移動量測定回路３２は、位置検出手段ＧＮ３によって測定した移動量を、波形モニタ−、デジタル表示器等のガン移動量表示器３１に表示する。
【００３６】
溶接ガンＧＮは、上記の溶接ガン本体ＧＮ１と当接部材ＧＮ２と位置検出手段ＧＮ３と連結板ＧＮ４と可動鉄心ＧＮ５と電磁石ＧＮ６と圧縮バネＧＮ７と移動軸ＧＮ８と保持具ＧＮ９とストッパ金具ＧＮ１１とから構成される。この溶接ガンＧＮとガン移動量表示器３１とガン移動量測定回路３２と図示していない溶接電源装置と溶接制御装置とによってスタッド溶接機が構成される。
【００３８】
位置検出手段ＧＮ３として、全移動範囲を有するポテンショメ−タＧＮ３ａが使用される。このポテンショメ−タの軸ＧＮ３ｂは、引き上げ動作及び押し込み動作に応じてスライドする。しかし、１日に１０００本のスタッドを溶接するために、ポテンショメ−タの軸ＧＮ３ｂが摩耗しやすく、また連結板ＧＮ４のゆるみ等で正確に位置測定ができない場合もある。
【００４０】
このような従来技術Ａは、各スタッドを溶接するごとに、溶接中の移動量を測定した移動量測定値と適正な溶接を行うめの移動量標準値とを比較して、その差が許容値内であるか否かによって、各溶接継手の良否を判定している。しかし、この従来技術の判定方法は、溶接した後の判定であるために、溶接不良と判定された溶接スタッドを切り取って溶接し直すか追加のスタッドを溶接しなければならない。したがって、溶接ガンの移動量が不足したり、円滑な移動がされなかったことが原因で、溶接不良を発生してしまうことがあった。
そこで、溶接作業前に、溶接ガンが正常に動作するかどうかをチェックする必要がある。
【００４２】
また、図１に示す電磁石ＧＮ６ではなく、溶接ガン可動部を駆動させるサ−ボモ−タ等を使用した場合、サ−ボモ−タ及びそのモ−タを駆動させる駆動回路が異常動作したときも、溶接結果が不良になる。
【００５０】
［Ｂ１］アーク期間の短絡発生によって入熱が不足している（以下、不良原因Ｂ１という）。
スタッドを被溶接材から引き上げ、次に所定の押し込み距離Ｌ２だけ押し込んで溶接して、その溶接継手が良好であるためには、前述したように、必要な入熱量Ｑｒを得ることが重要である。
入熱等の溶接条件が適正でなく、必要な入熱量Ｑｒを得ることができない場合は、引き上げ期間中にスタッドの溶融面が被溶接材の溶融プールに接触して短絡が発生する。この短絡が発生すると、適正なア−ク電圧値が十分に継続しないために入熱不足となって、所要の押し込み距離Ｌ２だけ押し込むことができなくなり溶接不良となる。このような従来技術を、以下、従来技術Ｂという。
【００５２】
この従来技術Ｂにおいて、溶接時間Ｔａに短絡が発生して適正なア−ク電圧値Ｖａが十分に継続しないために入熱不足となるときには、必要な入熱量Ｑｒを得るために、作業者が、主ア−ク電流値Ｉａ又は溶接時間Ｔａを増加させなければならない。しかし、入熱が過大になると、溶融金属が過大になって移動して不均一になるために、押し込み後の余盛り形状が不均一になり溶接強度が低下する。
【００５４】
したがって、従来技術Ｂにおいては、入熱不足とならないように、作業者が、主ア−ク電流値Ｉａ又は溶接時間Ｔａを判断して、適正値を設定しなければならない。
【００６０】
［Ｃ１］横向き溶接の溶融金属の垂れ下がりによる短絡が発生している（以下、不良原因Ｃ１という）。
【００６２】
図２は、横向き溶接中のフェルール内の溶融金属Ｗｍの状態を示す図である。同図において、被溶接材ＷとスタッドＳとの間に図示されていないアークを発生させて被溶接材Ｗを溶融させるが、この溶融した溶融金属Ｗｍが重力によってフェル−ルＦの内面下部に溜まるために、スタッドの上方に溶接後のフラッシュ（以下、余盛りという）を必要量だけ形成することができない。
【００６４】
図３は、従来の溶接動作において、主アーク期間Ｔａの後半で短絡が発生したときの波形を示す図で、同図（Ａ）は溶接電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す出力端子電圧波形図であり、同図（Ｃ）はスタッド先端の移動量Ｍを示すスタッド先端移動図である。
【００６６】
太径のスタッドを横向き姿勢で溶接する場合、溶接時間Ｔａの後半において、図２に示したように、スタッド先端部の溶融金属及び被溶接材表面の溶融金属Ｗｍが、重力によってフェルールＦの内面下部に集中してフェル−ル内の溶融金属Ｗｍが片寄るために、図３（Ｂ）に示すように、溶接時間Ｔａの後半において、ア−ク長が短くなり短絡が頻繁に発生する。このような従来技術を、以下、従来技術Ｃという。
【００６８】
この従来技術Ｃにおいては、必要な入熱量Ｑｒを得るために、作業者が、溶融金属Ｗｍの垂れ下がりによって発生する短絡を少なくする主ア−ク電流値Ｉａ又は溶接時間Ｔａ（以下、主アーク期間Ｔａという）を判断して設定しなければならない。
【００７０】
なお、図３（Ｃ）において、Ｔｍは押し込み期間であり、符号Ｄｄ及びＤd0はそれぞれ、後述する上板貫通溶接の設定値どおりの押し込み距離及び押し込み不足のときの実際の押し込み距離である。
【００８０】
［Ｄ１］上板貫通溶接の押し込み距離が不足している（以下、不良原因Ｄ１という）。
スタッド溶接の用途として、建築工事、建設工事等において、Ｈ型鋼、Ｉ型鋼等の鉄骨を組み立てた構築物に鋼板を配設し、鉄骨上に鋼板（デッキプレート）をスタッド溶接によって固定する上板貫通溶接がある。
【００８２】
図４は、鉄骨上に鋼板を配設したときに、鋼板が波打ち、鉄骨と鋼板との間に隙間（クリアランス）が生じている状態を示す鉄骨・鋼板位置関係図である。
同図において、鉄骨Ｗａ上に鋼板Ｗｂを配設したときに、鋼板の板厚Ｄｐが例えば、１.２［mm］のような薄板のときは、鋼板Ｗｂが波打ち、鉄骨Ｗａと鋼板Ｗｂとの間に隙間（クリアランス）Ｄｃが生じる。
【００８４】
図５は、鉄骨と鋼板との間に隙間があるときの鋼板とスタッド先端との位置関係を示す鋼板・スタッド位置関係図である。
同図（Ａ）は、スタッド溶接開始直後のスタッドＳの先端が鋼板Ｗｂに接触した状態を示す溶接開始位置関係図であって、スタッドＳの先端が鋼板Ｗｂに接触した位置を基準点Ｐとする。
同図（Ｂ）は、スタッド先端を引き上げてアークを発生させている状態を示すアーク発生位置関係図であって、スタッド先端は同図（Ａ）の基準点Ｐから引き上げ距離Ｄupだけ引き上げられた位置にある。
【００８６】
同図（Ｃ）は、溶接開始時から予め設定した時間が経過した後に、スタッドＳを押し込む指令を出して、スタッド先端を押し込んで短絡させた状態を示す短絡位置関係図であって、スタッド先端は同図（Ａ）の基準点Ｐから押し込み距離Ｄｄだけ押し込まれた位置にある。
【００８８】
同図（Ｄ）は、溶接開始時から溶接終了時までのスタッドＳの先端位置の時間的経過を示す図であって、縦軸がスタッド先端の移動量Ｍを示し、符号▲１▼は同図（Ａ）のスタッド先端の▲１▼の位置を示し、符号▲２▼は同図（Ｂ）のスタッド先端の▲２▼の位置を示し、符号▲３▼は同図（Ｃ）のスタッド先端の▲３▼の位置を示し、符号Ｄｄは同図（Ａ）の基準点Ｐからの押し込み距離を示す。
【００９０】
同図（Ｅ）は、溶接開始時から溶接終了時までの出力端子電圧Ｖｄの時間的経過を示す図である。同図（Ｅ）において、時刻ｔs0は、上板貫通溶接でない通常の溶接（以下、直接溶接という）のときの押し込み時短絡開始時点であり、時刻ｔs1は、上板貫通溶接のときの押し込み時短絡時点であり、同図（Ｃ）に示すように、溶融したスタッド先端が鋼板の板厚Ｄｐ及び隙間（クリアランス）Ｄｃだけ移動する時間であって、時刻ｔs0よりも遅れる。
さらに、時刻ｔs2は、上板貫通溶接のときに溶融したスタッド先端が鉄骨に接触した押し込み開始時点であり、鉄骨Ｗａと鋼板Ｗｂとの間の隙間Ｄｃが不定であるために時刻ｔs0から時刻ｔs2までの遅れ時間がばらつく。この押し込み開始時点が遅れると、押し込み短絡期間Ｔｓ中にアークによる入熱が含まれるために押し込み短絡期間Ｔｓ中の入熱が過大となる。
【００９２】
上記の隙間Ｄｃが不定であるために、同図（Ｂ）に示すように、アーク長Ｄａは、Ｄup＋（Ｄｐ＋Ｄｃ）となり、直接溶接のときよりも、（Ｄｐ＋Ｄｃ）だけ増加すると共に、このＤｃのばらつきによってアーク長Ｄａが変動する。
さらに、上板貫通溶接のときは、同図（Ｃ）に示すように、スタッド先端が鉄骨Ｗａに押し込まれる鉄骨表面からの押し込み距離Ｄｅは、Ｄｄ−（Ｄｐ＋Ｄｃ）となり、直接溶接のときよりも、（Ｄｐ＋Ｄｃ）だけ減少するだけでなく、このＤｃのばらつきによって鉄骨表面からの押し込み距離Ｄｅも変動する。このような従来技術を、以下、従来技術Ｄという。
【００９４】
後述する図１４に示すように、主アーク期間Ｔａ中の短絡発生時点ｔasにおいて短絡が発する状態で、スタッドＳを被溶接材Ｗに押し込むと、同図（Ｃ）に示すように、実際の押し込み距離はＤd0となり、設定値どおりの押し込み距離Ｄｄまで押し込むことができないために、押し込み不足となる。その結果、余盛りの片寄りによる融合不良等の溶接欠陥が生じる。
【００９６】
この従来技術Ｄにおいて、押し込み不足が生じないようにするために、作業者が、押し込み距離Ｌ２及び溶接時間Ｔａを判断して設定しなければならない。
【００９８】
溶接不良の発生を防止するためには、所要の入熱を得ることが重要である。スタッド溶接の入熱は、スタッドを被溶接材から引き上げてアーク発生中の溶接電圧値と溶接電流値との時間積分値と、スタッドを被溶接材に押し込んで短絡電流通電中の溶接電圧値と溶接電流値との時間積分値との和である。
【０１００】
もし溶接条件が適正でなく所要の入熱を得ることができない場合、例えば、溶接電流が適正値よりも大きい場合、引き上げ距離が短い場合又は溶接姿勢が不良の場合は、スタッドの先端の溶融面が、アーク発生中に、被溶接材の溶融プールに接触して短絡が発生する。
この短絡が頻繁に発生すると、ア−クが十分に継続しないために入熱不足となって、押し込み中に所要の押し込み距離だけ押し込むことができなくなり溶接不良となる。
【０１０２】
アーク発生中に短絡が発生しなくて、アーク発生中の入熱が適切な場合であっても、上記のような上板貫通溶接、溶接ガンの押し込み時の引っかかり等によって、スタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻（以下、短絡電圧検出開始時点という）ｔ91よりも遅れて短絡したときは、前述したように、押し込み短絡期間Ｔｓ中の入熱が過大となり溶融金属Ｗｍが過大となって余盛り不足となり溶接強度が低下する。
【０１１０】
［Ｅ１］溶接回路の電圧降下が大である（以下、不良原因Ｅ１という）
現場作業では、通常、溶接電源装置１が重量物であるために移動が困難であるので、溶接電源装置を頻繁に移動させないで、ある位置に設置して「＋」出力端子を溶接電源装置付近の被溶接材Ｗに接続し、「−」出力端子を、溶接ケーブル１７及び後述する本体ケーブル１７ａとから成る２次ケーブルに接続する。この２次ケーブルを電圧降下が許容する範囲の溶接位置まで延長する。したがって、２次ケーブル、被溶接材等の溶接回路の抵抗値が溶接場所によって変化するために、２次ケーブル、被溶接材等の抵抗による電圧降下も変化する。
【０１１２】
溶接電源装置の出力端子間で出力電圧を検出する場合、２次ケーブル長が短いときは、検出した出力端子電圧値Ｖｄとアーク電圧値Ｖａとの誤差は少ないが、１６φ、１９φ等の太径のスタッド溶接のときは、１０００〜２０００［Ａ］程度の大電流を通電するので、検出した出力端子電圧値Ｖｄとアーク電圧値Ｖａとの誤差が大になる。このような従来技術を、以下、従来技術Ｅという。
【０１１４】
また、２次ケーブル長を溶接箇所まで総延長１００［ｍ］延長して溶接することが可能である溶接電源装置も市販されている。このような溶接電源装置往復を使用して、２次ケーブル長を１００［ｍ］まで延長して溶接すると、２次ケーブル、被溶接材等の電圧降下（以下、溶接回路電圧降下という）Ｖ５は数十［Ｖ］になる。この溶接回路電圧降下Ｖ５は、溶接電源装置１から溶接箇所までの距離に関係する２次ケーブルの長さ、２次ケーブルの直径、被溶接材の抵抗値等の違いによって大きく変化する。
【０１１６】
この従来技術Ｅにおいて、作業者が、溶接回路電圧降下Ｖ５による電圧降下消費電力Ｐ５を補償して必要な入熱Ｑｒを得るために、主ア−ク電流値Ｉａ又は溶接時間Ｔａを判断して、適正値に設定しなければならない。
【０１２０】
［Ｆ１］溶接機器の設定値の組み合わせが適切でない（以下、不良原因Ｆ１という）。
従来、スタッド溶接は、スタッドの直径と下向き姿勢、横向き姿勢等の溶接姿勢と被溶接材直接溶接、上板貫通溶接等の被溶接材配置とによって、溶接電流値と溶接時間、溶接ガンの移動量（引き上げ距離と押し込み距離）、押し込み速度切換等の設定（以下、溶接機器動作設定という）をしてから、溶接を開始してスタッドを引き上げてアークを発生させ、所定時間後にスタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接している。
【０１２２】
上記の溶接機器動作設定時には、取扱説明書、ガイドブック等を手元に持参して参照し、スタッドの直径、溶接姿勢及び被溶接材配置の組み合わせを見つけなければならない。組み合わせが見つからないときは、過去のデータが必要となり、過去のデータがないときは試し打ちをして最良の溶接結果を見つけなければならない。そのために、作業者は、労力を必要とし、作業効率を低下させるだけでなく、適切な溶接機器設定値の組み合わせを見つけることが困難なために、最良の溶接結果をうることができない場合も生じる。このような従来技術を、以下、従来技術Ｆという。
【０１２４】
この従来技術Ｆにおいて、必要な入熱量Ｑｒを得るために、作業者が、主アーク期間Ｔａに短絡が発生して適正なア−ク電圧値Ｖａが十分に継続しないために入熱不足となるときには、主ア−ク電流値Ｉａ又は溶接時間Ｔａを増加させなければならない。しかし、入熱が過大になると、溶融金属が過大になって流出するために、押し込み後の余盛り形状が不均一になり、溶接強度が低下する。
【０１２６】
したがって、作業者は、スタッドの直径、溶接姿勢及び被溶接材配置の組み合わせに応じて、適切な溶接機器設定値を記載した取扱説明書、ガイドブック等を参照して又は試し打ち、経験等も含めて、複数の適切な溶接機器動作設定（主ア−ク電流値Ｉａ又は溶接時間Ｔａ）をどの程度にしなければならないかを判断して、適正値を設定しなければならない。
【０１３０】
［Ｇ１］溶接用の２次ケーブル素線の断線が進行している（以下、不良原因Ｇ１という）。
図６は、通常のスタッド溶接をするときの２次ケ−ブルの接続状態を示す図である。
通常、溶接ガンＧＮの本体ケ−ブル１７ａの一端は、スタッドＳを保持する保持具ＧＮ９を移動させる移動軸ＧＮ８に取り付けられた本体ケーブル接続金具ＧＮ１２に接続されている。
【０１３２】
通常のスタッド溶接をするときは、溶接ガンＧＮの本体ケ−ブル１７ａの他端を溶接電源装置１の一方の出力端子に接続し、溶接ケ−ブル１７を被溶接材Ｗと溶接電源装置１の他方の出力端子間に接続する。
【０１３４】
本体ケ−ブル１７ａ及び溶接用ケーブル１７（以下、２次ケーブルという）は、通常の固定配線されたケーブルに比べて、第１に、溶接箇所まで頻繁に引き回され、屈曲と延伸との繰り返し回数（以下、屈曲回数という）及び２次ケーブルの捻れが多いために、ケーブル素線が断線（以下、部分断線という）することが多い。第２に、本体ケ−ブルは可撓性をよくするために、通常のケーブルよりも細い素線を使用しているので素線が断線しやすい。第３に、溶接箇所まで頻繁に移動させ、大電流を通電するので、固定配線されたケーブルに比べて、断面積の小さいケーブルを使用するために、電圧降下による発熱が大となり、素線の一部が断線すると残りの素線の断線が急速に進行する。したがつて、通常の固定配線されたケーブルの劣化が、電圧降下による発熱によって絶縁が低下して使用不能になるのに対して、２次ケーブルの劣化は、素線の断線が進行して異常発熱して使用不能になる。このような従来技術を、以下、従来技術Ｇという。
【０１３６】
特に、溶接箇所が建築物等の大形構造物であるときは、溶接箇所まで溶接ケーブルを本体ケ−ブルに接続延長して、総延長が１００［ｍ］に及ぶ場合もある。この２次ケ−ブルは、溶接箇所まで頻繁に引き回され、特に、本体ケ−ブルは、屈曲回数が多く、使用を繰り返すと部分断線し、しかもその部分断線数の進行が速い。
【０１３８】
さらに、スタッド溶接は、１０００［Ａ］以上の大電流を通電するために、２次ケーブルが発熱する。特に、屈曲回数が多い部分では、溶接作業中に、急速に部分断線数が進行して、部分断線した部分にア−クが発生することがあり危険である。この２次ケーブルの屈曲回数が多い部分は、溶接作業者近傍の位置にあるために、実際に火傷事故が発生したことがある。
そこで、定期的に又は溶接作業の開始前に、溶接ケーブル素線の断線及びその部分断線数の進行をチェック（以下、断線チェックという）する必要がある。
【０１４０】
本出願人は、スタッド溶接において、実際に発生した事故に対する対策（２次ケ−ブルの断線チェック）として、２次ケ−ブル自体に定電流を通電して、断線チェックしたい部分の温度上昇を確認する方法を検討した。以下、この２次ケ−ブルの検討済断線チェック方法を説明する。
【０１４２】
図７は、本出願人の従来方法のスタッド溶接の２次ケ−ブルの劣化状態をチェックするときの２次ケ−ブルの接続状態を示す図である。
この断線チェック方法は、２次ケーブル素線数の１／２が断線した場合を、２次ケ−ブルの寿命と定める。同図において、通常のスタッド用溶接電源装置１を使用して、２次ケ−ブル１７に定電流を通電する。
本体ケ−ブル１７ａの劣化状態をチェックするときは、図６の状態から、本体ケーブル接続金具ＧＮ１２に接続されている本体ケーブル１７ａを取り外し、溶接電源装置１の一方の出力端子に接続されている溶接ケーブル１７に接続する。この断線チェックしたい本体ケーブル１７ａの断線チェック部分１７ｂの温度上昇値を、熱電対３４等を使用した温度上昇値測定器３３を使用して予め測定しておき、この初回の温度上昇値を判定温度上昇値Ｔrsとする。
【０１４４】
次に、実際に、スタッド溶接電流に相当する１秒間通電と５秒間休止とを１サイクルとする約１５００［Ａ］の電流を通電する。２０サイクル及び１００サイクル（以下、Ｎ回目という）の通電中に、温度上昇値測定器３３を使用して断線チェック部分１７ｂの温度上昇値を測定し、このＮ回目の測定温度上昇値Ｔrnと判定温度上昇値Ｔrsとを比較して、寿命を推定する。
【０１４６】
この本出願人の従来方法は、断線の発生しやすい屈曲部分、例えば、図７の断線チェック部分１７ｂを特定しておき、その特定した断線チェック部分１７ｂの温度上昇値を熱電対３４等を用いて測定しなければならないために、かなりの労力を必要とする。特に、建築現場での作業では、断線の発生しやすい屈曲部分が多数あるために、多数の屈曲部分の温度上昇値を熱電対３４等を用いて測定することは実用的でない。さらに、特定した箇所の温度測定時に、誤差及びバラツキが生じるために、この検討済断線チェック方法は、常に、２次ケ−ブルの被覆外観チェックと併用する必要がある。
【０１５０】
［Ｈ１］溶接機器から不良の原因についてガイドがなかった（以下、第２の課題Ｈ１という）。
第２の課題の「溶接機器から不良の原因についてガイドがなかった」従来技術（以下、従来技術Ｈという）について説明する。
作業者が、仕上がり高さの測定の代わりに、溶接電流値、溶接電源装置の出力端子電圧値、溶接時間、引き上げ距離、押し込み距離等の電気測定値によって、溶接継手の良否を判定する方法では、溶接電流値、溶接時間、溶接ガンの移動量（引き上げ距離及び押し込み距離）等の実際の測定値が、溶接機器動作設定値のとおりであったかどうかをチェックして、溶接継手の良否を判定する。不良と判定したときは、その不良の原因について、従来技術Ｈでは、溶接機器からガイドがなかったので、作業者の経験に基づいてその不良の原因を究明しなければならない。
【０１５２】
前述したように、不良発生の原因が多数あるために、作業者が、不良が発生したことを表示、警報等によって知っても、その原因の究明が容易でなく、その原因の究明に多大な労力を要し、作業効率を低下させていた。
【０１５４】
したがって、第２の課題を解決する目的は、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、作業者が過大な労力を要しない方法で、早い段階で、溶接不良となる原因を除去し、又は作業者が対処しやすいように溶接不良となる原因を表示することにある。
【０１６０】
【課題を解決するための手段】
第１の課題の不良原因（不良原因Ａ１乃至不良原因Ｇ１）を除去する方法及び第２の課題Ｈ１の解決手段は、次のとおりである。
［Ａ２］不良原因Ａ１を除去する方法
【０１６１】
不良原因Ａ１を除去する第１の方法は、スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットし、溶接開始前に、溶接ガンＧＮに取り付けた移動軸ＧＮ８を移動させて移動量を検出し、この移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、その比較値が予め設定した移動許容値の範囲を越えると、異常表示又は警報し、また溶接開始動作を停止し、上記の移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接開始動作をする方法である。
【０１６２】
不良原因Ａ１を除去する第２の方法は、上記第１の方法の移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとの比較値が、後述する図９に示すように、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmから移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0までの設定移動量Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）と移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmから移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0までの検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）との差の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）であり、予め設定した移動許容値が、上記の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）と比較する移動量許容値γである方法である。
【０１６３】
不良原因Ａ１を除去する第３の方法は、上記第１の方法の移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとの比較値が、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmとの差の上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）及び移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0と移動量検出値の下限値ｅf0との差の下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）であり、予め設定した移動許容値が、上記の上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）と比較する移動量上限許容値γ１及び下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）と比較する移動量下限許容値γ２である方法である。
【０１６４】
不良原因Ａ１を除去する第４の方法は、上記第１の方法の移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとの比較値が、後述する図１０に示すように、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜であり、予め設定した移動許容値が、上記の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜と比較する移動量差許容値δである方法である。
【０１６５】
不良原因Ａ１を除去する第５の方法は、上記第１の方法の移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとの比較値が、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmから移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0までの設定移動量Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）と移動量検出値ｅｆの上限値から移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0までの検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）との差の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）であると共に、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜であり、予め設定した移動許容値が、上記の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）と比較する移動量許容値γであると共に、上記の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜と比較する移動量差許容値δである方法である。
【０１６６】
不良原因Ａ１を除去する第６の方法は、上記第１の方法の移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとの比較値が、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmとの差の上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）及び移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0と移動量検出値の下限値ｅf0との差の下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）であると共に、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜であり、予め設定した移動許容値が、上記の上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）と比較する移動量上限許容値γ１及び下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）と比較する移動量下限許容値γ２であると共に、上記の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜と比較する移動量差許容値δである方法である。
【０１７５】
前述した請求項で使用した短縮用語及び以下の説明で使用する短縮用語の意味は次のとおりである。
○主アーク期間標準入熱量Ｑst38とは、主アーク検出主アーク期間標準入熱量Ｑst38をいう。
○短絡期間標準入熱量Ｑst9sとは、押し込み短絡検出期間全体の標準入熱量Ｑst9sをいう。
○主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavとは、検出間隔ごとの主ア−ク入熱量の平均値ΔＱavをいう。
○主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)とは、検出間隔ごとの主ア−ク電圧の平均値Ｖav(Δt)をいう。
【０１７６】
○算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３とは、検出間隔ごとの算出平均アーク電圧Ｖ３をいう。
○押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pとは、検出間隔ごとの主ア−ク電圧の平均値Ｖav(Δt)から、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した検出間隔ごとのアーク電圧の平均値Ｖ3pをいう。
○設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sとは、検出間隔ごとの主ア−ク電圧の平均値Ｖav(Δt)から、予め設定した設定電圧降下Ｖ5sの溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した検出間隔ごとのアーク電圧の平均値Ｖ3sをいう。
【０１７７】
○検出期間入熱電圧平均値Ｖqaとは、出力端子電圧Ｖｄから、溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した実際の入熱となる検出期間中の電圧平均値Ｖqaをいう。
○主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nとは、上記押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3p又は上記設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを主アーク期間の間に積算した入熱電圧値Ｖqt3nをいう。
○主アーク電圧標準値Ｖst38とは、主アーク検出期間全体の主アーク電圧標準値Ｖst38をいう。
【０１７９】
○押し込み短絡電流検出間隔平均値Ｉｓ(Δt)とは、検出間隔ごとの押し込み短絡電流平均値Ｉｓ(Δt)をいう。
○押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)とは、検出間隔ごとの押し込み短絡電圧の平均値Ｖｓ(Δt)をいう。
○短絡電圧標準値Ｖst9sとは、押し込み短絡検出期間全体の短絡電圧の標準値Ｖst9sをいう。
○検出期間短絡電圧平均値Ｖｓ9nとは、押し込み短絡検出期間全体の短絡電圧の平均値Ｖｓ9nをいう。
【０１８１】
［Ｂ２］不良原因Ｂ１を除去する方法
不良原因Ｂ１を除去する第１の方法は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８２】
不良原因Ｂ１を除去する第２の方法は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を積算した主アーク期間積算電圧値Ｖta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38から算出した主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８３】
不良原因Ｂ１を除去する第３の方法は、検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nから算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８４】
不良原因Ｂ１を除去する第４の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第１の方法において、溶接開始前に、主アーク期間Ｔａ中に短絡が発生しないで良好な溶接結果が得られる（以下、「正常な溶接時の」という）主アーク期間標準入熱量Ｑst38を予め設定しておき、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定し、この主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)と検出期間中の溶接電流平均値Ｉavとの積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを積算して主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを算出し、この主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８５】
不良原因Ｂ１を除去する第５の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第２の方法において、溶接開始前に、正常な溶接時の主アーク期間標準入熱量Ｑst38を予め設定して主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定し、この主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を積算して主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを算出し、この主アーク期間積算電圧値Ｖta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38を検出期間中の溶接電流平均値Ｉavで除算した主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８６】
不良原因Ｂ１を除去する第６の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第３の方法において、溶接開始前に、正常な溶接時の主アーク期間標準入熱量Ｑst38を予め設定して主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定し、この主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を積算して主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを算出し、この主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを検出回数ｎで除算して検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3n＝Ｖta3n／ｎを算出し、この検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nと検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとの積の主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを算出し、この主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８７】
不良原因Ｂ１を除去する第７の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nと補助アーク期間積算入熱量Ｑta12との和の引き上げ期間（以下、補助・主ア−ク期間という）積算入熱量Ｑta1nが、予め設定した補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法であって、溶接開始前に、正常な溶接時の補助ア−ク期間Ｔｐ及び補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18を予め設定しておき、補助アーク電流・電圧検出開始時点ｔ１から、補助ア−ク電圧平均値Ｖav12を測定して、この補助ア−ク電圧平均値Ｖav12と補助ア−ク電流値Ｉｐと補助ア−ク検出期間Ｔ12との積の補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を算出し、次に補助ア−ク電流Ｉｐから主ア−ク電流Ｉａに切り換えて、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定し、この主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)と検出期間中の溶接電流平均値Ｉavとの積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを、検出回数ｎ回まで積算して主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを算出し、補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12と主アーク期間積算入熱量Ｑta3nとの和の補助・主アーク期間の積算入熱量Ｑta1nが、上記補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８８】
不良原因Ｂ１を除去する第８の方法は、予め設定した補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18から補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を減算して主アーク期間標準入熱量Ｑst38を算出し、不良原因Ｂ１を除去する第５の主アーク期間積算電圧値Ｖta3nが、この主アーク期間標準入熱量Ｑst38から算出した主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法であって、溶接開始前に、正常な溶接時の補助ア−ク期間Ｔｐ及び補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18を予め設定しておき、補助ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ１から、補助ア−ク電圧平均値Ｖav12を測定して、この補助ア−ク電圧平均値Ｖav12と補助ア−ク電流値Ｉｐと補助ア−ク検出期間Ｔ12との積の補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を算出し、上記補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18から補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を減算して主ア−ク期間積算入熱量Ｑta3nを算出しておき、次に補助ア−ク電流Ｉｐから主ア−ク電流Ｉａに切り換えて、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定し、この主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を積算して主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを算出し、この主アーク期間積算電圧値Ｖta3nが、先に算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを検出期間中の溶接電流平均値Ｉavで除算した主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１８９】
不良原因Ｂ１を除去する第９の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第６の検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nから算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nと補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12との和の補助・主アーク期間の積算入熱量Ｑta1nが、予め設定した補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法であって、溶接開始前に、正常な溶接時の補助ア−ク期間Ｔｐ及び補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18を予め設定しておき、補助ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ１から、補助ア−ク電圧平均値Ｖav12を測定して、この補助ア−ク電圧平均値Ｖav12と補助ア−ク電流値Ｉｐと補助ア−ク検出期間Ｔ12との積の補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を算出し、次に補助ア−ク電流Ｉｐから主ア−ク電流Ｉａに切り換えて、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定し、この主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を積算して主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを算出し、この主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを検出回数ｎで除算して検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3n＝Ｖta3n／ｎを算出し、この検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nと検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとの積の主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを算出し、補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12と主アーク期間積算入熱量Ｑta3nとの和の補助・主アーク期間の積算入熱量Ｑta1nが、上記補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量Ｑst18に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０１９０】
不良原因Ｂ１を除去する第１０の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４又は第５又は第６又は第７又は第８又は第９の方法において、溶接開始前に、溶接部の欠陥になる可能性のある微小短絡の一回の発生時間よりも短い数［mSec］の検出間隔Δｔ及び短絡が発生しないときの検出間隔Δｔごとの入熱量標準値（以下、主アーク入熱量検出間隔標準値という）ΔＱar及び主アーク期間標準入熱量Ｑst38を確保する標準入熱許容短絡回数Ｎstを予め設定しておき、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定して、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)と検出期間中の溶接電流平均値Ｉavとの積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを算出し、この主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavが主アーク入熱量検出間隔標準値ΔＱarよりも低下した短絡回数Ｎｓを計数して、この短絡回数Ｎｓが上記標準入熱許容短絡回数Ｎst以上になると溶接不良を表示するか又は予め設定した時間だけ主アーク電流Ｉａの通電時間を追加するか又は溶接不良を表示すると共に上記通電時間を追加する方法である。
【０１９１】
不良原因Ｂ１を除去する第１１の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４又は第５又は第６又は第７又は第８又は第９又は第１０の検出期間中の溶接電流平均値Ｉavが、定電流出力特性の溶接電源装置に設定した主ア−ク電流設定値である方法である。
【０１９２】
不良原因Ｂ１を除去する第１２の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４又は第５又は第６又は第７又は第８又は第９又は第１０の検出期間中の溶接電流平均値Ｉavが、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から後で測定した定電流出力特性の溶接電源装置から出力する主ア−ク電流測定値である方法である。
【０１９３】
不良原因Ｂ１を除去する第１３の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４又は第５又は第６又は第７又は第８又は第９又は第１０の検出期間中の溶接電流平均値Ｉavが、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔Δｔごとに算出した主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を検出回数１回からｎ回まで積算して算出した値である方法である。
【０１９４】
不良原因Ｂ１を除去する第１４の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第７又は第８又は第９の補助ア−ク電流値Ｉｐが、定電流出力特性の溶接電源装置に設定した補助ア−ク電流設定値である方法である。
【０１９５】
不良原因Ｂ１を除去する第１５の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第７又は第８又は第９の補助ア−ク電流値Ｉｐが補助ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ１から測定した定電流出力特性の溶接電源装置から出力する補助ア−ク電流測定値である方法である。
【０２０１】
［Ｃ２］不良原因Ｃ１を除去する方法
不良原因Ｃ１を除去する第１の方法は、被溶接材からスタッドを引き上げてアークを発生させ、引き上げ期間の終了後に、被溶接材にスタッドを所定の押し込み距離だけ押し込んで溶接するスタッド溶接の不良原因除去方法において、引き上げ期間の後半に、主アーク電流を増加させる方法である。
【０２０２】
不良原因Ｃ１を除去する第２の方法は、引き上げ期間の後半に、主アーク電流を増加させてアーク力を増大させ、溶接電源装置の過負荷時間を短くして、被溶接材の溶融を確実にする方法である。
【０２０３】
不良原因Ｃ１を除去する第３の方法は、上板貫通スタッド溶接の不良原因除去方法において、引き上げ期間の後半に、主アーク電流を増加させてアーク力を増大させ、鉄骨の溶融を確実にする方法である。
【０２０４】
不良原因Ｃ１を除去する第４の方法は、横向きスタッド溶接の不良原因除去方法において、引き上げ期間の後半に、短時間だけ主アーク電流を増加させてアーク力を増大させ、被溶接材の溶融金属を溶融プールに押しつけて、被溶接材の溶融金属とスタッド先端の溶融金属とを離し短絡を防止する方法である。
【０２１１】
［Ｄ２］不良原因Ｄ１を除去する方法
不良原因Ｄ１を除去する第１の方法は、押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)から算出した短絡期間積算入熱量Ｑta9nが、予め設定した短絡期間標準入熱量Ｑst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流を遮断する方法である。
【０２１２】
不良原因Ｄ１を除去する第２の方法は、短絡期間積算電圧値Ｖta9nが、予め設定した短絡期間標準入熱量Ｑst9sから算出した短絡電圧標準値Ｖst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流を遮断する方法である。
【０２１３】
不良原因Ｄ１を除去する第３の方法は、検出期間短絡電圧平均値Ｖｓ9nから算出した短絡期間積算入熱量Ｑta9nが、予め設定した短絡期間標準入熱量Ｑst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流を遮断する方法である。
【０２１４】
不良原因Ｄ１を除去する第４の方法は、不良原因Ｄ１を除去する第１の方法において、図１８に示すように、溶接開始前に、短絡電圧検出開始時点ｔ91までに押し込み短絡が開始するときの短絡期間標準入熱量Ｑst9sを予め設定しておき、短絡電圧検出開始時点ｔ91から、押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を測定し、この押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)と検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓとの積の押し込み短絡入熱量検出間隔平均値ΔＱstを積算して短絡期間積算入熱量Ｑta9nを算出し、この短絡期間積算入熱量Ｑta9nが、上記短絡期間標準入熱量Ｑst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流を遮断する方法である。
【０２１５】
不良原因Ｄ１を除去する第５の方法は、不良原因Ｄ１を除去する第２の方法において、溶接開始前に、短絡電圧検出開始時点ｔ91までに押し込み短絡が開始するときの短絡期間標準入熱量Ｑst9sを予め設定しておき、短絡電圧検出開始時点ｔ91から、押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を測定し、この押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を積算して短絡期間積算電圧値Ｖta9nを算出し、この短絡期間積算電圧値Ｖta9nが、上記短絡期間標準入熱量Ｑst9sを検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓで除算した短絡電圧標準値Ｖst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流を遮断する方法である。
【０２１６】
不良原因Ｄ１を除去する第６の方法は、不良原因Ｄ１を除去する第３の方法において、溶接開始前に、短絡電圧検出開始時点ｔ91までに押し込み短絡が開始するときの短絡期間標準入熱量Ｑst9sを予め設定しておき、短絡電圧検出開始時点ｔ91から、押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を測定し、この押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を積算して短絡期間積算電圧値Ｖta9nを算出し、この短絡期間積算電圧値Ｖta9nを検出回数ｎで除算して検出期間短絡電圧平均値Ｖｓ9n＝Ｖta9n／ｎを算出し、この検出期間短絡電圧平均値Ｖｓ9nと検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓと押し込み短絡検出期間Ｔsdとの積の短絡期間積算入熱量Ｑta9nを算出し、この短絡期間積算入熱量Ｑta9nが、上記短絡期間標準入熱量Ｑst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流を遮断する方法である。
【０２１７】
不良原因Ｄ１を除去する第７の方法は、不良原因Ｄ１を除去する第４又は第６の検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓが、定電流出力特性の溶接電源装置に設定した短絡電流設定値である方法である。
【０２１８】
不良原因Ｄ１を除去する第８の方法は、不良原因Ｄ１を除去する第４又は第６の検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓが、短絡電圧検出開始時点ｔ91から後で測定した定電流出力特性の溶接電源装置から出力する短絡電流測定値である方法である。
【０２１９】
不良原因Ｄ１を除去する第９の方法は、不良原因Ｄ１を除去する第４又は第６の検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓが、短絡電圧検出開始時点ｔ91から、検出間隔Δｔごとに算出した短絡電流検出間隔平均値Ｉｓ(Δt)を検出回数１回からｎ回まで積算して算出した値である方法である。
【０２４１】
［Ｅ２］不良原因Ｅ１を除去する方法
不良原因Ｅ１を除去する第１の方法は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を算出し、この算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を基に算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
上記の構成要件の１例を式で示すと、次のとおりである。
Ｖ３＝（Ｖav(Δt)−Ｖ５）
Ｑta3n＝Σ［Ｖ３・Ｉav(Δt)］・Δt＝Σ［Ｖ３・Ｉav］・Δt
ただし、Ｉav(Δt)は、主ア−ク電流検出間隔平均値、Ｉavは検出期間中の溶接電流平均値
【０２４２】
不良原因Ｅ１を除去する第２の方法は、第１の方法に記載の算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に対応する主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
上記の構成要件の１例を式で示すと、次のとおりである。
Ｖ３＝（Ｖav(Δt)−Ｖ５）
Ｖqt3n＝ΣＶ３・Δt
Ｖst38＝Ｑst38／Ｉav
ただし、Ｉavは検出期間中の溶接電流平均値
【０２４３】
不良原因Ｅ１を除去する第３の方法は、第１の方法に記載の算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算し、この積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを主アーク積算値検出期間Ｔ3nで除算した検出期間入熱電圧平均値Ｖqaと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を積算した主アーク期間積算電流値Ｉta3nを主アーク積算値検出期間Ｔ3nで除算した検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとの積の主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
上記の構成要件の１例を式で示すと、次のとおりである。
Ｖ３＝（Ｖav(Δt)−Ｖ５）
Ｖqt3n＝ΣＶ３・Δt
Ｖqa＝Ｖqt3n／Ｔ3n
Ｉta3n＝ΣＩav(Δt)・Δt
Ｉav＝Ｉta3n／Ｔ3n
Ｑta3n＝Ｖqa・Ｉav・Ｔ3n
ただし、Ｔ3nは主アーク積算値検出期間
【０２４４】
不良原因Ｅ１を除去する第４の方法は、初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から予め設定した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを算出し、この設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを積算した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、２回目以後の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出し、この押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを積算した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、以後、上記２回目以後の溶接の工程を繰り返す方法である。
【０２４５】
不良原因Ｅ１を除去する第５の方法は、初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から予め設定した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを算出し、この設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に対応する主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、２回目以後の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出し、この押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、上記主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、以後、上記２回目以後の溶接の工程を繰り返す方法である。
【０２４６】
不良原因Ｅ１を除去する第６の方法は、初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から予め設定した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを算出し、この設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを主アーク積算値検出期間Ｔ3nで除算した検出期間入熱電圧平均値Ｖqaを算出すると共に、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を積算した主アーク期間積算電流値Ｉta3nを主アーク積算値検出期間Ｔ3nで除算した検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを算出し、上記検出期間入熱電圧平均値Ｖqaと上記検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとの積の主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、２回目以後の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５を減算して押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出し、この押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを主アーク積算値検出期間Ｔ3nで除算した検出期間入熱電圧平均値Ｖqaを算出すると共に、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を積算した主アーク期間積算電流値Ｉta3nを主アーク積算値検出期間Ｔ3nで除算した検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを算出し、上記検出期間入熱電圧平均値Ｖqaと上記検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとの積の主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、以後、上記２回目以後の溶接の工程を繰り返す方法である。
【０２４７】
不良原因Ｅ１を除去する第７の方法は、不良原因Ｅ１を除去する第４から第６までのいずれか１の予め設定した溶接回路電圧降下Ｖ５が、予め入力した２次ケーブルの断面積及び長さから算出した設定抵抗値Ｒｓと主ア−ク電流値Ｉａとの積である方法である。
【０２４８】
不良原因Ｅ１を除去する第８の方法は、不良原因Ｅ１を除去する第４から第６までのいずれか１の予め設定した溶接回路電圧降下Ｖ５が、溶接回路の電圧降下に相当する予め設定した設定電圧降下Ｖ5sである方法である。
【０２４９】
不良原因Ｅ１を除去する第９の方法は、不良原因Ｅ１を除去する第４から第６までのいずれか１の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５が、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aである方法である。
【０２５０】
不良原因Ｅ１を除去する第１０の方法は、不良原因Ｅ１を除去する第４から第６までのいずれか１の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５が、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに、今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)又は検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとの比Ｉav(Δt)／Ｉ2a又はＩav／Ｉ2aを乗算した電圧値である方法である。
【０２５１】
不良原因Ｅ１を除去する第１１の方法は、不良原因Ｅ１を除去する第４から第６までのいずれか１の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５が、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電流平均値Ｉ2aで除算して算出抵抗値Ｒａ＝Ｖ2a／Ｉ2aを算出し、この算出抵抗値Ｒａと今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)又は検出期間中の溶接電流平均値Ｉavとの積の電圧値である方法である。
【０２５２】
不良原因Ｅ１を除去する第１２の方法は、溶接回路電圧降下Ｖ５又は今回以前の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2mから、今回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nを減算した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたときに、今回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2nを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aとする不良原因Ｅ１を除去する第９の方法である。
【０２５３】
不良原因Ｅ１を除去する第１３の方法は、溶接回路電圧降下Ｖ５又は今回以前の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2mに今回以前の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)と押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとの比Ｉav(Δt)／Ｉ2aを乗算した溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5mから、今回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nに今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)と押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとの比Ｉav(Δt)／Ｉ2aを乗算した溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5nを減算した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたときに、今回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2nを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aとする不良原因Ｅ１を除去する第１０の方法である。
【０２５４】
不良原因Ｅ１を除去する第１４の方法は、溶接回路電圧降下Ｖ５又は今回以前の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａ＝Ｒamと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5mから、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａ＝Ｒanと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5nを減算した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたときに、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒanを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの算出抵抗値Ｒａとする不良原因Ｅ１を除去する第１１の方法である。
【０３６１】
［Ｆ２］不良原因Ｆ１を除去する方法
不良原因Ｆ１を除去する第１の方法は、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作する方法である。
【０３６２】
不良原因Ｆ１を除去する第２の方法は、作業者がスタッドの直径と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒを供給する溶接電流値Ｉａと溶接時間Ｔａと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作する方法である。
【０３６３】
不良原因Ｆ１を除去する第３の方法は、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒと溶接ガンＧＮの移動量とを含む第１の溶接機器設定値を算出又は選定し、さらに作業者が追加入力した溶接条件と上記第１の溶接機器設定値とから第２の溶接機器設定値を算出し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記第１及び第２の溶接機器設定値に従って動作する方法である。
【０３６４】
不良原因Ｆ１を除去する第４の方法は、作業者がスタッドの直径と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒを供給する溶接電流値Ｉａと溶接時間Ｔａと溶接ガンＧＮの移動量とからなる第１の溶接機器設定値を算出又は選定し、さらに作業者が追加入力した溶接条件と上記第１の溶接機器設定値とから第２の溶接機器設定値を算出し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記第１及び第２の溶接機器設定値に従って動作する方法である。
【０３６５】
不良原因Ｆ１を除去する第５の方法は、作業者がスタッドの直径及び横向き姿勢を入力し、さらに横向き姿勢を選択したことによって入力指示される切換後の主ア−ク電流値Ｉｂと（切換前の）主ア−ク電流値Ｉａとの比の切換溶接電流値比率α＝Ｉｂ／Ｉａ及び切換後通電期間Ｔbnと溶接時間Ｔａとの比の切換通電期間比率τ＝Ｔbn／Ｔａを追加入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒを供給する切換前の主ア−ク電流値Ｉａと溶接時間Ｔａと溶接ガンＧＮの移動量とからなる第１の溶接機器設定値を算出又は選定し、さらに第１の溶接機器設定値の主ア−ク電流値Ｉａと溶接時間Ｔａとから第２の溶接機器設定値の切換後の主ア−ク電流値Ｉｂと切換前通電期間Ｔ3b及び切換後通電期間Ｔbnとを算出し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記第１及び第２の溶接機器設定値に従って動作して、主アーク期間Ｔａの後半に主アーク電流値Ｉａを増加させる方法である。
【０３６６】
不良原因Ｆ１を除去する第６の方法は、作業者がスタッドの直径及び上板貫通溶接を入力し、さらに上板貫通溶接を選択したことによって入力指示される切換後の主ア−ク電流値Ｉｂと（切換前の）主ア−ク電流値Ｉａとの比の切換溶接電流値比率α＝Ｉｂ／Ｉａ及び切換後通電期間Ｔbnと溶接時間Ｔａとの比の切換通電期間比率τ＝Ｔbn／Ｔａを追加入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒを供給する切換前の主ア−ク電流値Ｉａと溶接時間Ｔａと溶接ガンＧＮの移動量とからなる第１の溶接機器設定値を算出又は選定し、さらに第１の溶接機器設定値の主ア−ク電流値Ｉａ及び溶接時間Ｔａと上記追加入力値とから第２の溶接機器設定値の切換後の主ア−ク電流値Ｉｂと切換前通電期間Ｔ3b及び切換後通電期間Ｔbnとを算出し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記第１及び第２の溶接機器設定値に従って動作して、主アーク期間Ｔａの後半に主アーク電流値Ｉａを増加させる方法である。
【０３６７】
不良原因Ｆ１を除去する第７の方法は、作業者がスタッドの直径及び上板貫通溶接を入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒを供給する溶接電流値Ｉａと溶接時間Ｔａと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作し、主アーク期間Ｔａの後半に主アーク電流値Ｉａを増加させると共に、スタッドの押し込みが開始したとき、スタッドが溶融プ−ルに接触する（突っ込む）までは、比較的速い速度でスタッドを移動し、スタッドが溶融プ−ルに接触した後は、比較的遅い速度でスタッドを移動する方法である。
【０３６８】
不良原因Ｆ１を除去する第８の方法は、作業者がスタッドの直径及び溶接電源装置１から溶接箇所までの距離に関係する２次ケーブルの長さ及び直径、被溶接材の抵抗値等の違いによって変化する「溶接回路電圧降下を補償する」を選択して溶接回路電圧降下Ｖ５を入力すると、溶接制御装置３が、出力端子電圧値Ｖｄから溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を算出して、算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３と主ア−ク電流値Ｉａと溶接時間Ｔａとの積の（溶接回路電圧降下による消費電力Ｐ５を含まない）上記入力値に対応した所要の入熱Ｑｒ供給する溶接電流値Ｉａ及び溶接時間Ｔａと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作する方法である。
【０３６９】
不良原因Ｆ１を除去する第９の方法は、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件と溶接機器設定値との関係を、図２６に示すブロック図の溶接制御装置３の記憶回路１１に記憶するスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作と、作業者が溶接制御装置３の表示に従って、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件を入力するスタッド溶接条件選定動作と、作業者が溶接を開始すると、溶接制御装置３が上記作業者の入力した値に応じた上記溶接機器設定値を選定し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作する溶接機器自動動作とからなる方法である。
【０３７０】
不良原因Ｆ１を除去する第１０の方法は、作業者がスタッドの直径と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応したアーク期間全体の標準入熱量Ｑstと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作し、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から算出したアーク期間積算入熱量Ｑtaが、上記主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込み動作を開始する方法である。
【０３７１】
不良原因Ｆ１を除去する第１１の方法は、作業者がスタッドの直径及び横向き姿勢又は上板貫通溶接を入力し、さらに上記横向き姿勢又は上板貫通溶接を選択したことによって入力指示される切換後の主ア−ク電流値Ｉｂと（切換前の）主ア−ク電流値Ｉａとの比の切換溶接電流値比率α＝Ｉｂ／Ｉａ及び切換後標準入熱量Ｑstb8と主アーク期間標準入熱量Ｑst38との比の切換標準入熱量比率β＝Ｑstb8／Ｑst38を追加入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstと溶接ガンＧＮの移動量とを含む第１の溶接機器設定値を算出又は選定し、さらに、第１の溶接機器設定値の主ア−ク電流値Ｉａ及び主アーク期間標準入熱量Ｑst38と上記追加入力値とから第２の溶接機器設定値の切換後の主ア−ク電流値Ｉｂと切換前標準入熱量Ｑst3b及び切換後標準入熱量Ｑstb8とを算出し、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記第１及び第２の溶接機器設定値に従って動作し、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から算出した主アーク期間の積算入熱量Ｑtaが、上記算出した切換前標準入熱量Ｑst3bに達した主アーク電流値切換時点ｔｂで、主アーク電流値Ｉａから切換後の主ア−ク電流値Ｉｂに切換えて通電を続け、上記主アーク期間の積算入熱量Ｑtaが、上記主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込み動作を開始する方法である。
【０３７２】
不良原因Ｆ１を除去する第１２の方法は、作業者がスタッドの直径及び溶接電源装置１から溶接箇所までの距離に関係する２次ケーブルの長さ及び直径、被溶接材の抵抗値等の違いによって変化する「溶接回路電圧降下を補償する」を選択して溶接回路電圧降下Ｖ５を入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定すると共に、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作し、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を基に算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０３７３】
不良原因Ｆ１を除去する第１３の方法は、不良原因Ｆ１を除去する第８又は第１２の溶接回路電圧降下Ｖ５が、作業者が入力した２次ケーブルの断面積及び長さから算出した設定抵抗値Ｒｓと主ア−ク電流値Ｉａとの積である方法である。
【０３７４】
不良原因Ｆ１を除去する第１４の方法は、不良原因Ｆ１を除去する第８又は第１２の溶接回路電圧降下Ｖ５が、作業者が入力した設定電圧降下Ｖ5sである方法である。
【０３７５】
不良原因Ｆ１を除去する第１５の方法は、不良原因Ｆ１を除去する第８又は第１２の溶接回路電圧降下Ｖ５が、押し込み短絡期間Ｔｓに測定した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aである方法である。
【０３７６】
不良原因Ｆ１を除去する第１６の方法は、溶接開始前に、下向き姿勢及び横向き姿勢で、被溶接材直接溶接及び上板貫通溶接をする場合の各スタッドの呼び径に対応させた「主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１、押し込み距離Ｌ２」の適正値を、溶接条件・機器設定値対応表に書き込むと共に、図１２に示すように、後述する数１乃至数３によって算出した正常な溶接時の主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstを、溶接条件・機器設定値対応表に書き込むスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作と、
作業者が、スタッドの呼び径、溶接姿勢（下向き姿勢、横向き姿勢）及び被溶接材配置（被溶接材直接溶接、上板貫通溶接）を選択すると共に、上記溶接条件・機器設定値対応表の中から読み出された溶接機器設定値を選定してＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込むスタッド溶接条件選定動作と、
溶接を開始すると、ＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込まれた溶接機器設定値に従って、スタッドＳを被溶接材Ｗから引き上げて溶接を開始し、後述する図１３に示すように、主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から測定した主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)と検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを、後述する数４乃至数７によって算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する溶接機器自動動作とを実行する方法である。
【０３７７】
不良原因Ｆ１を除去する第１７の方法は、溶接開始前に、下向き姿勢及び横向き姿勢で、被溶接材直接溶接及び上板貫通溶接をする場合の各スタッドの呼び径に対応させた「主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１、押し込み距離Ｌ２」の適正値を、後述する溶接条件・機器設定値対応表に書き込むステップと、数１乃至数３によって算出した主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstを、後述する溶接条件・機器設定値対応表に書き込むステップとからなるスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作と、
作業者がスタッドの呼び径、溶接姿勢（下向き姿勢、横向き姿勢）及び被溶接材配置（被溶接材直接溶接、上板貫通溶接）を選択するステップと、
上記溶接機器設定値（主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１、押し込み距離Ｌ２及び標準入熱量Ｑst）を、上記溶接条件・機器設定値対応表の中から読み出すステップと、
読み出された溶接機器設定値を作業者が選定して、ＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込むステップとからなるスタッド溶接条件選定動作と、
溶接を開始すると、ＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込まれた溶接機器設定値に従って、スタッドＳを被溶接材Ｗから引き上げて補助ア−クを発生させ、補助ア−ク期間Ｔｐが経過した主ア−ク電流通電開始時点ｔ２で、補助ア−ク電流Ｉｐから主ア−ク電流Ｉａに切り換えて、数４乃至数７によって算出した主アーク期間積算入熱量Ｑtaを算出するステップと、上記主アーク期間積算入熱量Ｑtaが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始するステップとからなる溶接機器自動動作とを実行する方法である。
【０３８１】
［Ｇ２］不良原因Ｇ１を除去する方法
不良原因Ｇ１を除去する第１の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加電圧降下許容値ΔＶｒを予め定めておき、作業開始時の初回の溶接時に、スタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、初回の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ21を測定し、次に、溶接毎、例えばＮ回目にスタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、Ｎ回目の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nを測定して、このＮ回目の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nと上記初回の押
し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ21との差のＮ回目の押し込み短絡電圧増加分ΔＶ2n＝Ｖ2n−Ｖ21を算出し、このＮ回目の押し込み短絡電圧増加分ΔＶ2nと上記抵抗増加電圧降下許容値ΔＶｒとを比較して、上記Ｎ回目の押し込み短絡電圧増加分ΔＶ2nが上記抵抗増加電圧降下許容値ΔＶｒを越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０３８５】
不良原因Ｇ１を除去する第２の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加許容値ΔＲｒを予め定めておき、作業開始時の初回の溶接時に、スタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ21と押し込み短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ21とを検出して初期抵抗値Ｒ１＝Ｖ21／Ｉ21を算出し、次に、溶接毎、例えばＮ回目にスタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nと押し込み短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ2nとを検出してＮ回目抵抗値Ｒｎ＝Ｖ2n／Ｉ2nを算出して、このＮ回目抵抗値Ｒｎと上記初期抵抗値Ｒ１との差のＮ回目抵抗値増加分ΔＲｎ＝Ｒｎ−Ｒ１を算出し、このＮ回目抵抗値増加分ΔＲｎと上記抵抗増加許容値ΔＲｒとを比較して、上記Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎが上記抵抗増加許容値ΔＲｒを越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０３８７】
不良原因Ｇ１を除去する第３の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加許容値ΔＲｒを予め定めておき、作業開始時の初回の溶接時に、スタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流の通電中の押し込み短絡検出期間Ｔsdの間、時刻ｔの押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を検出して、押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）を押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）で除算して瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）＝  Ｖ（ｔ）／Ｉ（ｔ）を算出して、この瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）を累積して、初回の押し込み短絡検出期間Ｔsdの初期抵抗値Ｒ１を算出し、次に、溶接毎、例えばＮ回目にスタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流の通電中の押し込み短絡検出期間Ｔsdの間、時刻ｔの押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を検出して、押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）を押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）で除算して瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）＝  Ｖ（ｔ）／Ｉ（ｔ）を算出して、この瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）を累積して、Ｎ回目の押し込み短絡検出期間Ｔsd内の累積抵抗値Ｒntを算出し、上記押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）の検出ごとに、上記累積抵抗値Ｒntと上記初期抵抗値Ｒ１との差のＮ回目溶接時の累積抵抗値増加分ΔＲnt＝Ｒnt−Ｒ１を算出し、この累積抵抗値増加分ΔＲntと上記抵抗増加許容値ΔＲｒとを比較して、上記累積抵抗値Ｒntが上記抵抗増加許容値ΔＲｒを越えたときに、溶接電流を遮断するか、又は２次ケーブルの交換時期である表示をする方法である。
【０３９０】
不良原因Ｇ１を除去する第４の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、２次ケーブルの劣化チェックの保守点検時又は任意の溶接作業開始時に、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈを予め測定又は算出すると共に、新品の２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗値変化許容値δＲを予め定めておき、新品でない２次ケ−ブルを使用して、スタッドを被溶接材に押し込んだ後の短絡電流通電中に、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ21と押し込み短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ21とを検出して初期抵抗値Ｒ１＝Ｖ21／Ｉ21を算出し、上記判定基準抵抗値Ｒｈと比較し、この差の絶対値｜Ｒ１−Ｒｈ｜が上記抵抗値変化許容値δＲを越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０３９３】
不良原因Ｇ１を除去する第５の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、２次ケーブルの劣化チェックの保守点検時又は任意の溶接作業開始時に、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈを予め測定又は算出すると共に、新品の２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗値変化許容値δＲを予め定めておき、新品でない２次ケ−ブルを使用して、スタッドを被溶接材に押し込んだ溶接毎、例えばＮ回目の短絡電流通電中に、Ｎ回目の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nと押し込み短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ2nとを検出してＮ回目抵抗値Ｒｎ＝Ｖ2n／Ｉ2nを算出し、上記判定基準抵抗値Ｒｈと比較し、この差の絶対値｜Ｒｎ−Ｒｈ｜が上記抵抗値変化許容値δＲを越えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０３９６】
不良原因Ｇ１を除去する第６の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、溶接開始後に算出した２次ケーブルの算出抵抗値Ｒａのばらつきを検出して、この算出抵抗値Ｒａのばらつきが予め定めた算出抵抗変動許容値ΔＲｍを超えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０３９７】
不良原因Ｇ１を除去する第７の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの算出抵抗変動許容値ΔＲｍを予め定めておき、溶接開始後の算出抵抗最大値Ｒmaと算出抵抗最小値Ｒmiとの差の算出抵抗最大変動値（Ｒma−Ｒmi）が、算出抵抗変動許容値ΔＲｍを超えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０３９８】
不良原因Ｇ１を除去する第８の方法は、２次ケーブルの劣化をチェックして交換するスタッド溶接の不良原因除去方法において、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの算出抵抗変動許容値ΔＲｍを予め定めておき、溶接毎、例えばＮ回目の溶接時に短絡電流を通電してＮ回目短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nと短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ2nとを検出してＮ回目抵抗値Ｒｎ＝Ｖ2n／Ｉ2nを算出して、Ｎ回目抵抗値Ｒｎが（Ｎ−１）回目までの算出抵抗最大値Ｒma又は算出抵抗最小値Ｒmiをこえたときは、このＮ回目抵抗値Ｒｎを（Ｎ−１）回目までの算出抵抗最大値Ｒma又は算出抵抗最小値Ｒmiとし、溶接開始後のＮ回目算出抵抗最大値Ｒmaと算出抵抗最小値Ｒmiとの差の算出抵抗最大変動値（Ｒma−Ｒmi）が、算出抵抗変動許容値ΔＲｍを超えた時点を、２次ケーブルの交換時期とする方法である。
【０４０１】
［Ｈ２］第２の課題解決手段
第２の課題解決手段の第１の方法は、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因を表示する方法である。
【０４０２】
第２の課題解決手段の第２の方法は、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示する方法である。
【０４０３】
第２の課題解決手段の第３の方法は、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法を実行させ、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示する方法である。
【０４０４】
第２の課題解決手段の第４の方法は、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法を実行させ、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出した時点で、スタッド溶接機器の次の動作を停止すると共に、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示する方法である。
【０４０５】
第２の課題解決手段の第５の方法は、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある頻度の高い発生原因を除去する方法を実行させ、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出した時点で、スタッド溶接機器の次の動作を停止すると共に、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示する方法である。
【０４０６】
第２の課題解決手段の第６の方法は、第２の課題解決手段の第５の方法の溶接不良となるおそれがある頻度の高い発生原因を除去する方法が、入熱不足が発生しないように、主ア−ク電圧検出間隔平均値から算出した主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込み動作を開始する方法である。
【０４０７】
第２の課題解決手段の第７の方法は、第２の課題解決手段の第５の方法の溶接不良となるおそれがある頻度の高い発生原因を除去する方法が、スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットし、溶接開始前に、溶接ガンＧＮに取り付けた移動軸ＧＮ８を移動させて移動量を検出し、この移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、予め設定した移動許容値の範囲を越えると、異常表示又は警報し、また溶接開始動作を停止し、上記の移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接開始の動作をする方法である。
【０４０８】
第２の課題解決手段の第８の方法は、第２の課題解決手段の第５の方法の溶接不良となるおそれがある頻度の高い発生原因を除去する方法が、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した必要な入熱Ｑｒと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作する方法である。
【０４０９】
第２の課題解決手段の第９の方法は、第２の課題解決手段の第５の方法の溶接不良となるおそれがある第１の発生原因を除去する方法及び第２の発生原因を除去する方法を実行し、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、第１及び第２以外の残りの溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示する方法である。
【０４１０】
第２の課題解決手段の第１０の方法は、第２の課題解決手段の第４の方法の溶接不良となるおそれがある複数の発生原因を除去する方法を実行し、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、実行した複数の発生原因を除去する方法以外の残りの溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示する方法である。
【０４２０】
【発明の実施の形態】
第１の課題を解決するために、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となる原因を除去すると共に、第２の課題を解決するために、溶接不良が発生するおそれがあるときは、下記のとおり、「不良原因表示」をする。
【０４２２】
（１）保守点検時又は溶接開始前に、次のとおり、溶接不良が発生しないようにし、溶接不良が発生するおそれがあるときは「不良原因表示」をする。
▲１▼保守点検時又は溶接開始前に、不良原因Ｇ１を除去する方法に記載した２次ケーブル素線の断線による抵抗値増加分が設定値を越えたときは、「２次ケーブル素線の断線が進行している」不良原因表示をする。
【０４２４】
▲２▼溶接開始前に、不良原因Ｆ１を除去する方法に記載した「作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが溶接機器設定値に従って動作する溶接機器動作の自動設定」をし、「不良原因表示」の代わりに、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力するための表示に従って、選択するための「設定手順表示」をする。
【０４２６】
（２）アークを発生して溶接を開始する前に、次のとおり、溶接不良が発生するおそれがないかどうかの確認をして、溶接不良が発生するおそれがあるときは「不良原因表示」をする。
▲１▼アーク発生前に、不良原因Ａ１を除去する方法に記載した移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、予め設定した移動許容値の範囲を越えると、「溶接ガン円滑移動異常表示」又は警報し、また溶接開始動作を停止する。
【０４２８】
（３）アークを発生して溶接を開始してから押し込み動作までに、次のとおり、溶接不良が発生する原因を除去する。
▲１▼初回溶接直後に、不良原因Ｇ１を除去する方法に記載した２次ケーブル素線の断線による抵抗値増加分が設定値を越えたときは、「２次ケーブル素線の断線が進行している」不良原因表示をする。
【０４３０】
▲２▼前述した溶接開始前に自動設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38になるまで通電させることによって、アークを発生してから押し込み動作までの入熱過不足による溶接不良の発生を除去することができる。
▲３▼溶接中に、不良原因Ｅ１を除去する方法に記載した「スタッド溶接のケーブル電圧降下補償方法」を実施すると、アークを発生してから押し込み動作までの溶接回路電圧降下による溶接不良の発生を除去することができる。
【０４３２】
▲４▼溶接中に、不良原因Ｇ１を除去する方法に記載した２次ケーブル素線の断線が設定値を越えたときは、「２次ケーブル素線の断線が進行している」不良原因表示をする。
【０４４０】
（４）アーク発生中に、不良発生のおそれが生じたときは、溶接電流を遮断し押し込み動作を中止して、次のとおり、「不良発生表示」をする。
▲１▼不良原因Ｇ１を除去する方法において、累積抵抗値増加分ΔＲntが、抵抗増加許容値ΔＲｒを越えたときに、溶接電流を遮断し押し込み動作を中止して「不良発生表示」をする。
【０４４２】
（５）押し込み動作をして溶接を終了した後に、溶接ガンの押し込み距離が設定値の範囲を超えていたときは、溶接不良の発生の有無を判別して、溶接不良が発生したと考えられる「不良発生原因」を表示する。
【０４５０】
【実施例】
［３］溶接不良となる原因を除去する方法
前述した不良原因Ａ１乃至不良原因Ｇ１に記載した溶接不良が発生しないようにするために、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となる原因を除去する方法は、次のとおりである。
【０４６０】
［Ａ３］不良原因Ａ１の除去「スタッド溶接ガン円滑移動確認」の実施例
不良原因Ａ１を除去する方法は、前述したように、スタッド溶接のアーク発生前に、溶接ガンが設定値のとおりに、円滑かつ正確に動作することを、作業性を損なわずに自動的にチェックする方法であって、スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットし、溶接開始前に、溶接ガンＧＮに取り付けた移動軸ＧＮ８を移動させて移動量を検出し、この移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、予め設定した移動許容値の範囲を越えると、異常表示又は警報し、また溶接開始動作を停止し、上記の移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接開始動作をする方法である。
【０４６１】
不良原因Ａ１を除去する第１の方法を実施するガン移動確認制御装置４は、溶接ガンＧＮに取り付けて移動軸ＧＮ８の移動量を検出する移動量検出回路ＭＣと、スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットする引き上げ距離及び押し込み距離設定回路（以下、移動量設定回路という）１０と、溶接開始前に上記の移動軸ＧＮ８を確認移動させる移動量設定値ｅｒを設定する確認移動設定回路３７と、溶接開始前に上記の移動軸ＧＮ８を移動させて移動量検出回路ＭＣによって検出した移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、予め設定した移動許容値の範囲を越えると、異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止する回路とを備え、上記の移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接開始動作をする装置である。
【０４６２】
不良原因Ａ１を除去する第２の方法を実施するガン移動確認制御装置４は、予め設定した移動許容値として移動量許容値γを設定する確認移動設定回路３７と、移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して比較信号を出力する比較回路４４と、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）と移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmと移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）との差の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）を算出して、この移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）が移動量許容値γを越えると、異常信号を出力する移動上下限異常判定回路４５とを備え、この異常信号の出力によって異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止し、異常信号の出力がなかったときは、溶接開始動作をする装置である。
【０４６３】
不良原因Ａ１を除去する第３の方法を実施するガン移動確認制御装置４は、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0と予め設定した移動許容値として移動量上限許容値γ１と移動量下限許容値γ２とを設定する確認移動設定回路３７と、移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して比較信号を出力する比較回路４４と、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmとの差の上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）を算出して、この上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）が上記の移動量上限許容値γ１を越えると異常信号を出力し、移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0と移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との差の下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）を算出して、この下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）が上記の移動量下限許容値γ２を越えると異常信号を出力する移動上下限異常判定回路４５とを備え、この異常信号の出力によって異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止し、この異常信号の出力がなかったときは、溶接開始動作をする装置である。
【０４６４】
不良原因Ａ１を除去する第４の方法を実施するガン移動確認制御装置４は、移動量差許容値δを設定する確認移動設定回路３７と、移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して比較信号を出力する比較回路４４と、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜を算出して、この移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜が上記の移動量差許容値δを越えると異常信号を出力する移動量比較異常判定回路４６とを備え、この異常信号の出力によって異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止し、この異常信号の出力がなかったときは、溶接開始動作をする装置である。
【０４６５】
不良原因Ａ１を除去する第５の方法を実施するガン移動確認制御装置４は、予め設定した移動許容値として移動量許容値γ及び移動量差許容値δを設定する確認移動設定回路３７と、移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して比較信号を出力する比較回路４４と、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）と移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmと移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）との差の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）を算出して、この移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）が移動量許容値γを越えると、異常信号を出力する移動上下限異常判定回路４５と、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜を算出して、この移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜が上記の移動量差許容値δを越えると異常信号を出力する移動量比較異常判定回路４６とを備え、これらいずれかの異常信号の出力によって異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止し、異常信号の出力がなかったときは、溶接開始動作をする装置である。
【０４６６】
不良原因Ａ１を除去する第６の方法を実施するガン移動確認制御装置４は、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0及び予め設定した移動許容値として移動量上限許容値γ１と移動量下限許容値γ２及び移動量差許容値δを設定する確認移動設定回路３７と、移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して比較信号を出力する比較回路４４と、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmとの差の上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）を算出して、この上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）が上記の移動量上限許容値γ１を越えると異常信号を出力し、移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0と移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との差の下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）を算出して、この下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）が上記の移動量下限許容値γ２を越えると異常信号を出力する移動上下限異常判定回路４５と、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜を算出して、この移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜が上記の移動量差許容値δを越えると異常信号を出力する移動量比較異常判定回路４６とを備え、これらいずれかの異常信号の出力によって異常表示又は警報し、または溶接開始動作を停止し、この異常信号の出力がなかったときは、溶接開始動作をする装置である。
【０４７０】
図８は、アナログ信号によって、移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとを比較するスタッド溶接ガン移動装置を示す図である。以下、不良原因Ａ１を除去する方法の実施例を図８を参照して説明する。
この図８に、溶接電源装置１と溶接制御装置３と不良原因Ａ１を除去する方法の確認移動設定回路３７及びガン移動確認制御装置４を含むスタッド溶接ガン移動装置とが記載されている。
【０４７２】
不良原因Ａ１を除去する方法は、図８に示すように、溶接電源装置１と溶接制御装置３と不良原因Ａ１を除去する方法を実施するスタッド溶接ガン移動装置とによって実施する。
不良原因Ａ１を除去する方法を実施する制御回路は、通常の溶接制御装置３及びガン移動確認制御装置４から成る。このガン移動確認制御装置４は、通常の溶接中の溶接ガンの移動量を設定する移動量設定回路１０及び不良原因Ａ１を除去する方法の溶接作業開始前に溶接ガンの正常移動を確認する値を設定する確認移動設定回路３７等及び不良原因Ａ１を除去する方法の溶接作業開始前に溶接ガンの正常・異常移動を判定する後述する回路３７及び回路４３乃至４８から成る。
【０４７４】
通常の溶接中の溶接ガンの移動量を設定する移動量設定回路１０は、スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットして、溶接中の溶接ガンの移動量を移動指令回路４３に記憶する。
【０４７６】
不良原因Ａ１を除去する方法の確認移動設定回路３７は、全移動範囲又は全移動範囲から正常移動を確認したい範囲（以下、確認移動範囲という）及び移動量許容値γ及び移動量上下限許容値γ12及び移動量差許容値δの少なくとも１つの移動許容値を設定して、移動指令回路４３に記憶する。
【０４７８】
不良原因Ａ１を除去する方法のガン移動確認制御装置４は、スタッドＳを保持する移動軸ＧＮ８の移動量を検出する移動量検出回路ＭＣを溶接ガンＧＮに設けると共に、この移動量検出回路ＭＣによって検出した確認移動範囲の移動量検出値ｅｆと確認移動範囲の移動量設定値ｅｒとから、上記の設定した移動量許容値γ及び移動量上下限許容値γ12及び移動量差許容値δの範囲内にあるかどうかを判定する。
【０４８０】
上記のいずれか１以上の移動許容値の範囲を越えると、移動上下限異常判定回路４５又は移動量比較異常判定回路４６によって、溶接ガンＧＮ及び制御装置が正常動作をしていないこと検出して、表示回又は警報回路（以下、表示回路という）１２が異常表示又は警報し、また溶接動作禁止回路１８が溶接開始動作を停止する。
【０４８２】
溶接ガン及び制御装置が正常動作をしていない異常表示又は警報がなかったときは、溶接開始動作が停止にならないので、通常の溶接作業の制御回路によってスタッド溶接をする。
通常の溶接作業は、溶接作業を開始するために、溶接ガンに保持したスタッドＳの端部及びフェル−ルＦを被溶接材Ｗに当接させ、溶接開始終了スイッチ１３を押して、通電開始信号を出力してサ−ボモ−タ２４を動作させるためのモ−タ駆動回路２６を起動すると共に、溶接電源装置１を起動させて、スタッドＳと被溶接材Ｗとに所定の時間、溶接出力を供給する。
【０４８４】
最初に、図８を参照して、通常の移動量設定回路、不良原因Ａ１を除去する方法のガン移動確認制御装置４及び通常の溶接作業の制御回路について、順次に説明する。
【０４８６】
［通常の移動量設定回路］
通常の溶接中の溶接ガンの移動量を設定する移動量設定回路１０は、スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットして、溶接中の溶接ガンの移動量を移動指令回路４３に記憶する。
したがって、移動量は、プリセットした引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２から定まる。
【０４９０】
［不良原因Ａ１を除去する方法の確認移動設定回路］
不良原因Ａ１を除去する方法の確認移動設定回路３７は、全移動範囲又は確認移動範囲と、移動量許容値γ及び移動量上下限許容値γ12及び移動量差許容値δの少なくとも１つの移動許容値と、確認する頻度とをプリセットして、移動指令回路４３に記憶する。
【０４９２】
（１）確認移動範囲の設定
本来、設定した移動量だけ正常に移動すれば、設定した移動量の範囲内で、溶接ガンの移動量が不足したり、円滑な移動がされなかったことが原因で、溶接不良を発生してしまうことはない。しかし、設定した移動量の範囲内で、正常に移動することを確認した場合、潜在している異常状態を前もって、発見して未然に不良の溶接スタッドの発生を阻止する可能性が低くなる。
そこで、設定した移動量よりも大の正常移動を確認したい範囲（確認移動範囲）について、正常に移動することを確認すると、それだけ潜在している異常状態を、前もって発見して未然に不良の溶接スタッドの発生を阻止する可能性が高くなる。
【０４９４】
最も、望ましい確認移動範囲は全移動範囲であるが、全移動範囲について正常移動する確認をするまでもないとき、又は移動させることができないときは、確認移動範囲を、確認移動設定回路３７に設定する。
全移動範囲を正常移動しないことが分かっているが、確認移動範囲又は設定した移動量の正常動作だけを、高頻度で慎重に確認してもよい。最小限必要な確認移動範囲は、設定した移動量の範囲である。
【０４９６】
確認移動設定回路３７に、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量をΔｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）として、例えば、全移動範囲１５［mm］を設定したときに、後述する移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmと移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）を検出したとき、移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）と比較する移動量許容値γ、例えば２［mm］を設定する。
また、例えば、８［mm］の確認移動範囲の移動を確認するときに、移動量許容値γ、例えば１［mm］を確認移動設定回路３７に設定する。
【０４９８】
確認移動範囲の設定は、設計上、上記の全移動範囲、設定した移動量よりも大の正常移動を確認したい範囲又は設定した移動量のいずれか１つを固定したり、作業者が選択しないときは、いずれか１つをデフォルトにしたりすることもできる。
【０５００】
（２）移動許容値の設定
移動量許容値γ又は移動量上下限許容値γ12又は移動量差許容値δの移動許容値の設定について説明する。
【０５０２】
▲１▼移動量許容値γの設定
上記の確認移動設定回路３７に、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量をΔｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）として、例えば、全移動範囲１５［mm］を設定したときに、後述する移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmと移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）を検出したとき、移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）と比較する移動量許容値γ、例えば２［mm］を設定する。このとき、検出移動量Δｅｆが１３［mm］であれば、移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）＝２［mm］となる。
【０５０４】
▲２▼移動量上下限許容値γ12の設定
例えば、全移動範囲１５［mm］の移動を確認するときに、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmとして１５［mm］を、確認移動設定回路３７に設定し、移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0として０［mm］を設定する。次に、後述する移動量検出値ｅｆの上限値がｅfmであり、移動量検出値ｅｆの下限値がｅf0であったとき、上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）と比較する移動量上限許容値γ１として、例えば２［mm］を設定し、また下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）と比較する移動量下限許容値γ２として、例えば１［mm］を設定する。
このとき、測定した移動量検出値ｅｆのｅfmが１４［mm］であり、移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0が１［mm］であったとき、上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）は１［mm］となり、下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）は１［mm］となる。
【０５０６】
▲３▼移動量差許容値δの設定
上記の確認移動設定回路３７に、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量をΔｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）として、例えば、全移動範囲１５［mm］を設定したときに、後述する移動中の任意の時点ｔm1において、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜として、移動量差許容値δ、例えば、０.５［mm］を設定する。
このとき、検出間隔Δｔごとに測定しているときの移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜が、０.５［mm］を越えないかどうかを判定する。
【０５０８】
（３）確認する頻度の設定
確認移動の実施は、溶接ガンにスタッドを保持させるごとに行う必要はなく、予め設定した回数ごと又は作業休止後の最初の溶接開始直前又はこれら両者で行えばよい。この確認移動の実施は、移動指令回路４３等から、「確認移動の実施」をするように、表示回路１２等に信号を出力させてもよい。作業者は、この表示又は警報があったときに、移動範囲確認スイッチ１９を押して正常移動をするかどうかの確認動作を実行する。
【０５１０】
［不良原因Ａ１を除去する方法のガン移動確認制御装置４］
移動範囲確認スイッチ１９を押すと、サ−ボモ−タ２４によって、モ−タ可動部２５がＺ１方向に、確認移動範囲の設定値だけ移動する。
【０５１２】
図９（Ａ）は移動量設定値ｅｒの時間経過を示す図であり、同図（Ｂ）は移動量検出値ｅｆが移動量設定値ｅｒに追従している移動量検出信号ｅｆの時間経過を示す図である。
同図を参照して、移動範囲確認スイッチ１９を押して正常移動をするかどうかの確認動作について説明する。
【０５１４】
（１）設定移動量及び移動量許容値を設定した場合
設定移動量Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）、例えば、全移動範囲１５［mm］を、確認移動設定回路３７に設定して、検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）を検出したときに、この移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）と移動量許容値γ、例えば２［mm］と比較する。このとき、検出移動量Δｅｆが１３［mm］であれば、移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）＝２［mm］となり、移動量許容値γ＝２［mm］となる。
【０５１６】
上記の例では、確認移動範囲内での移動が正常に動作すれば、移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとの差の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）＝２［mm］は、移動量許容値γ＝２［mm］を越えていないので、正常移動と判定する。
この範囲を越えると、溶接動作禁止回路１８によって溶接開始動作を停止して、表示回路１２によって作業者に知らせる。
【０５１８】
ここで、さらに、上記の移動量許容値γについて詳細に説明する。移動範囲確認スイッチ１９を押して、設定移動量Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）を移動指令回路４３から呼び出して、この呼び出した移動量設定信号ｅｒを出力する。
この移動量設定信号ｅｒによって、確認移動中の溶接ガンは移動して、移動量検出回路ＭＣが出力する移動量検出信号Ｍｃ＝ｅｆを出力する。
【０５２０】
移動量検出値ｅｆの上限値ｅfmと移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0との検出移動量Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）を検出する。この検出した検出移動量Δｅｆと設定移動量をΔｅｒとを比較回路４４によって比較して、その差の移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）を移動上下限異常判定回路４５に出力する。
【０５２２】
移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）が予め設定した移動量許容値γを越えたとき、移動上下限異常判定回路４５は移動上下限異常信号Ｓ45を出力する。ＯＲ回路４７は、移動上下限異常信号Ｓ45が入力されたときに、異常信号Ｓ47を出力する。
【０５２４】
この異常信号Ｓ47を、表示回路１２に出力して異常を作業者に知らせる。また、この異常信号Ｓ47を、ＮＯＴ回路４８を通じて溶接動作禁止回路１８に出力して、次の溶接動作の開始を停止させる。
【０５２６】
移動量設定検出値差（Δｅｒ−Δｅｆ）が、移動量許容値γを越えていないときは、後述するように、作業者が溶接開始終了スイッチ１３を押すことによって、記憶した移動指令回路４３から、所定の溶接作業を行うための引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２の設定値を呼び出し、通常のスタッド溶接を開始することができる。
【０５２８】
この設定移動量及び移動量許容値を設定した場合には、ポテンショメ−タ自体又は取り付けの不良、フィードバック系回路の不良、溶接ガンの機械的な引っかかり、制御ケーブルの接続不良等を発見することができる。
【０５３０】
この設定移動量及び移動量許容値を設定した場合は、設定が簡単であるが、異常移動が発生したとき、移動量検出値の上限値ｅfm側に原因があるのか、移動量検出値の下限値ｅf0側に原因があるのか、移動量設定値の上限値ｅrm側に原因があるのか、移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0側に原因があるのかが不明であって、別の方法で調べなければならない。
次に、異常移動が発生したとき、上記４つのいずれの側のどこに原因があるのかも同時に判定する方法について説明する。
【０５４０】
（２）移動量設定値の上限値と移動量設定値の下限値及び移動量上下限許容値を設定した場合
例えば、全移動範囲１５［mm］の移動を確認するときに、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmとして１５［mm］を、確認移動設定回路３７に設定し、移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0として０［mm］を設定する。次に、移動量検出値ｅｆの上限値がｅfであり、移動量検出値ｅｆの下限値がｅf0であったとき、上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）と比較する移動量上限許容値γ１として、例えば２［mm］を設定し、また下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）と比較する移動量下限許容値γ２として、例えば１［mm］を設定する。
このときに、測定した移動量検出値ｅｆのｅfmが１４［mm］であり、移動量検出値ｅｆの下限値ｅf0が１［mm］であったとき、上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）は１［mm］となり、下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅf0）は１［mm］となる。
【０５４２】
上限移動量設定検出値差（ｅrm−ｅfm）が移動量上限許容値γ１を越えるか、下限移動量設定検出値差（ｅr0−ｅfO）が移動量下限許容値γ２を越えたとき、移動上下限異常判定回路４５は移動上下限異常信号Ｓ45を出力する。ＯＲ回路４７は移動上下限異常信号Ｓ45が入力されたときに、異常信号Ｓ47を出力する。
【０５４４】
上記のように、異常信号Ｓ47を出力する場合として、ポテンショメ−タＧＮ３ａの設置位置がずれたり、ポテンショメ−タＧＮ３ａから溶接制御装置３までの信号線の断線等が生じると、移動量検出値の下限値ｅf0から移動量検出値の上限値ｅfmまでの範囲を越える。
移動上下限異常判定回路４５は、例えばウインドコンパレ−タ等で構成され、ポテンショメ−タＧＮ３ａによって測定した移動量検出値ｅｆが、ｅf0≦ｅｆ≦ｅfmのとき正常である。この範囲を越えると溶接動作禁止回路１８によって溶接開始動作が停止して、表示回路１２によって作業者に知らせる。
【０５４６】
この設定移動量及び移動量許容値を設定した場合には、ポテンショメ−タ自体又は取り付けの不良、フィードバック系回路の不良、溶接ガンの機械的な引っかかり、制御ケーブルの接続不良等を発見することができる。
【０５４８】
前述した（１）及び（２）に記載した「設定移動量及び移動量許容値を設定した場合」及び「移動量設定値の上限値と移動量設定値の下限値及び移動量上下限許容値を設定した場合」は、いずれも、前述した（１）及び（２）に記載した効果を有しているが、溶接ガンの移動が円滑に行われなく、部分的に機械的な引っかかりがあっても、確認範囲の最終位置において、移動量許容値又は移動量上下限許容値を越えていなければ正常移動と判別される。しかし、溶接ガンの移動中に部分的に機械的な引っかかりがあって、円滑に移動しないときは、スタッドが短絡したり、傾斜して片溶けを生じたりして、溶接スタッドが不良になることがある。
次に、そのような部分的に機械的な引っかかりがあったときでも、異常移動であると判定する方法について説明する。
【０５５０】
（３）設定移動量及び移動量差許容値を設定した場合
溶接ガン可動部が、移動量検出値の下限値ｅf0から移動量検出値の上限値ｅfmまでの確認移動範囲を円滑に移動し、その全移動範囲の移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとが、移動量差許容値δの範囲内にあるかどうかをマニュアル操作又は自動操作で確認しなければならない。
【０５５２】
図１０は、移動量設定信号ｅｒと移動量検出信号ｅｆとの差の移動量比較値（ｅｒ−ｅｆ）の絶対値が、移動量差許容値δよりも大のときの移動量設定信号ｅｒ及び移動量検出信号ｅｆの時間経過を示す図である。
【０５５４】
移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量をΔｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）として、例えば、全移動範囲１５［mm］を、確認移動設定回路３７に設定したときに、図１０に示すように、移動中の任意の時点ｔm1において、移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜として移動量差許容値δ、例えば、０.５［mm］を設定する。このとき、検出間隔Δｔごとに測定しているときの移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜が、０.５［mm］を越えないかどうかを判定する。
【０５５６】
前述した検出間隔Δｔごとに測定しているときの移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号ｅr1と移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号ｅf1との差の移動量比較値の絶対値｜ｅr1−ｅf1｜が、移動量差許容値δの範囲を越えると、図８に示す移動量比較異常判定回路４６は、移動量比較異常信号Ｓ46を出力する。ＯＲ回路４７は、移動量比較異常信号Ｓ46が入力されたときに、異常信号Ｓ47を出力する。
この異常状態を検出した場合は、サ−ボモ−タ２４、サ−ボドライバ、移動量検出回路ＭＣ等の異常である。この異常を検出したとき、溶接動作禁止回路１８は、溶接動作禁止信号Ｓ18を出力して、溶接開始動作を停止し、同時に作業者に異常を知らせるための表示回路１２に出力する。
【０５５８】
上記の説明では、ＯＲ回路４７は、移動量比較異常判定回路４６から移動量比較異常信号Ｓ46が入力されるか、又は移動上下限異常判定回路４５から移動量上下限異常信号Ｓ45が入力されるかのいずれか一方について説明したが、前述した（１）の設定移動量及び移動量許容値を設定した場合及び（２）の移動量設定値の上限値と移動量設定値の下限値及び移動量上下限許容値を設定した場合及び（３）の設定移動量及び移動量差許容値を設定した場合及び（１）乃至（３）の２つ又は３つを同時に採用したときには、移動上下限異常信号Ｓ45又は移動量比較異常信号Ｓ46のいずれか一方又は両方がＯＲ回路４７に入力されたときに、異常信号Ｓ47を出力する。
【０５６０】
［通常の溶接作業の制御回路］
図８において、溶接電源装置１は、３相交流電源Ａから交流電力を入力して整流し、スタッド溶接に適した特性の直流電力に変換して出力する。溶接制御装置３は、溶接電源装置１を制御して、スタッドＳ及び被溶接材Ｗに溶接に適した出力電流及び出力電圧を供給する。
【０５６１】
通常の溶接作業は、溶接ガンの溶接開始終了スイッチ１３を押して、通電開始信号を出力してサ−ボモ−タ２４を動作させるためのモ−タ駆動回路２６を起動すると共に、溶接電源装置１を起動させて、スタッドＳと被溶接材Ｗとに所定の時間、溶接出力を供給する。
【０５６２】
上記モ−タ駆動回路２６が起動すると、サ−ボモ−タ２４によって、モ−タ可動部２５がＺ１方向に予め設定した引き上げ距離Ｌ１だけ移動して、スタッドＳが、Ｚ１軸方向に引き上げ距離Ｌ１だけ引き上げられ、この引き上げ直前に、溶接電流を通電してア−クを発生させる。
【０５６３】
設定時間が経過した後、スタッドＳをＺ２方向に移動させて、スタッドＳを押し込み距離Ｌ２だけ押し込んでスタッド溶接を終了する。
このとき、スタッドＳを設定値のとおりに正常な押し込み距離Ｌ２だけ押し込むことができないときは、適正な溶接結果を得ることはできない。
【０５６４】
図１１は、マイクロプロセッサを用いてデジタル信号によって移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとを比較する溶接ガン移動装置を示す図である。
前述した図８は、アナログ信号によって移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとを比較する溶接ガン移動装置であったが、図１１は、マイクロプロセッサを用いてデジタル信号で比較する溶接ガン移動装置である。
【０５６５】
図１１において、図８と異なる回路は次のとおりである。図１１の溶接ガン移動装置は、図８の移動指令回路４３、比較回路４４、移動上下限異常判定回路４５、移動量比較異常判定回路４６、ＯＲ回路４７及びＮＯＴ回路４８の機能も備えたマイクロプロセッサ５０を使用すると共に、Ａ／Ｄ変換回路５１及びＤ／Ａ変換回路５２を使用している。
このマイクロプロセッサ５０を使用した図１１の溶接ガン移動装置の動作は、図８の移動指令回路４３乃至ＮＯＴ回路４８の機能と同一であるので説明を省略する。
【０５６６】
また、図８又は図１１において、移動量検出回路ＭＣの入力信号として、ポテンショメ−タ等のアナログ出力信号の代わりに、ロ−タリエンコ−ダ等のデジタル出力信号を用いてもよい。図１１の場合は、Ａ／Ｄ変換回路５１は不要になり、図８の場合は、Ｄ／Ａ変換回路５２が必要になる。
【０５７０】
［Ｂ３］主アーク期間中の短絡発生による入熱不足の補償
不良原因Ｂ１を除去する方法は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を基に算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法である。
【０５７１】
［図１２の説明］
図１２（Ａ）は、正常な溶接時の検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、正常な溶接時の検出間隔Δｔごとに主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)を算出する説明図であり、同図（Ｃ）は正常な溶接時のスタッド先端の移動量Ｍを示す図である。
【０５７２】
同図（Ａ）に示すように、補助ア−ク電流通電開始時点ｔ０において、溶接開始終了スイッチ１３を押して補助ア−ク電流Ｉｐの通電を開始すると共に、スタッドＳを被溶接材Ｗから引き上げて補助ア−クを発生させる。（以下、溶接開始終了スイッチ１３を押して補助ア−クを発生させる。という）
次に、主ア−ク電流通電開始時点ｔ２において、補助ア−ク電流Ｉｐから主ア−ク電流Ｉａに切り換える。前述した主ア−ク電流通電開始時点ｔ２直後の主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔ８までの主アーク入熱標準値設定期間Ｔ38に、各時刻ｔの溶接電圧値Ｖ（ｔ）を検出して、短絡が発生しないときの主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav（Δｔ）を算出する。同様に、各時刻ｔの溶接電流値Ｉ（ｔ）を検出して、短絡が発生しないときの主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt）を算出する。
【０５７３】
［数１の乃至数３の説明］
図１２において、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔ８までの間、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav（Δｔ）及び主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt）を算出して、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを数１によって算出する。
【０５７４】
【数１】
0004112665.tif 000002
【０５７５】
図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔ８までの正常な溶接時の検出期間全体の標準入熱量Ｑstを算出する式について説明する。
数２の右辺の１番目の式によって、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔ８まで積算して検出期間全体の標準入熱量Ｑstを算出する。
【０５７６】
【数２】
0004112665.tif 000003
【０５７７】
図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上記の主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ01であり、主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔ８の検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ0nである。したがって、１回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ01から検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ0nまでの検出期間全体の標準入熱量Ｑstを、数２の右辺の２番目の式によって算出してもよい。
【０５７８】
また、検出期間全体の標準入熱量Ｑstを上記の数２によって算出する代わりに、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の１回目の検出間隔Δｔから主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔ８の検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔまでの検出期間全体の標準入熱量Ｑstを、数３によって算出してもよい。この標準入熱量Ｑstが前述した「数１乃至数３算出の標準入熱量」である。
【０５７９】
【数３】
0004112665.tif 000004
【０５８０】
［図１３の説明］
図１３（Ａ）は、各溶接中の検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、各溶接中の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)を算出する説明図である。
【０５８１】
溶接電源装置として、サイリスタ等の半導体スイッチング素子を用いた略定電流制御方式の電源装置を使用た場合、主アーク電流通電開始時点ｔ２から短絡電流通電終了時点ｔ10までの間、溶接電流値Ｉｏが略一定に制御された定電流が流れる。
【０５８２】
主ア−ク期間終了時点、即ち短絡期間開始時点ｔ９で、押し込み動作を開始して短絡させると、図１３（Ａ）に示すように、正常に短絡した瞬間に急峻な電流が流れる。この急峻な電流の増加分は、主アーク電流Ｉａの平均値と比較して無視することができる範囲である。そこで、主アーク期間Ｔａの溶接電流値Ｉｏは、アーク発生時も瞬時的な短絡時も略一定値であるので、下記の数６及び数７に示すように、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を測定しないで、数４及び数５に示すように検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを測定してもよい。
【０５８３】
次に、図１３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出期間全体の標準入熱量Ｑstに達した主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎまでの積算入熱量Ｑtaを算出する式について説明する。
【０５８４】
［数４乃至数７の説明］
▲１▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)及び検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを測定して、数１と同様に、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを算出する。
▲２▼数４の右辺の１番目の式によって、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎまで、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを積算して、積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０５８５】
【数４】
0004112665.tif 000005
【０５８６】
上記の主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ01であり、主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ0nである。したがって、１回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ01から検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ0nまでの積算入熱量Ｑtaを、数４の右辺の２番目の式によって算出してもよい。
【０５８７】
また、積算入熱量Ｑtaを上記の数４によって算出する代わりに、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の１回目の検出間隔Δｔから主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを、数５によって算出してもよい。
【０５８８】
【数５】
0004112665.tif 000006
【０５８９】
▲１▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)及び主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を測定して、数１と同様に、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを算出する。
▲２▼積算入熱量Ｑtaは、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎまで、数６の右辺の１番目の式によって算出する。
【０５９０】
【数６】
0004112665.tif 000007
【０５９１】
上記の主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ01であり、主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ0nである。したがって、１回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ01から検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ0nまでの積算入熱量Ｑtaを、数６の右辺の２番目の式によって算出してもよい。
【０５９２】
また、積算入熱量Ｑtaを上記の数４によって算出する代わりに、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の１回目の検出間隔Δｔから主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを数７によって算出してもよい。
【０５９３】
【数７】
0004112665.tif 000008
【０６００】
［数８乃至数１２の説明］
図１３（Ａ）及び（Ｂ）において下記のように、検出期間中の溶接電流平均値Ｉav及び検出期間中の溶接電圧平均値Ｖavを算出し、主アーク積算値検出期間Ｔ3nを乗算して積算入熱量Ｑtaを算出してもよい。
【０６０１】
主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を、検出回数１回からｎ回まで積算して、主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを、数８によって算出する。
【０６０２】
【数８】
0004112665.tif 000009
【０６０３】
主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を、検出回数１回からｎ回まで積算して、主アーク期間積算電流値Ｉta3nを、数９によって算出する。
【０６０４】
【数９】
0004112665.tif 000010
【０６０５】
数８によって算出した主アーク期間積算電圧値Ｖta3nを検出回数ｎで除算して検出期間中の溶接電圧平均値Ｖavを、数１０によて算出する。
【０６０６】
【数１０】
0004112665.tif 000011
【０６０７】
数９によって算出した主アーク期間積算電流値Ｉta3nを検出回数ｎで除算して検出期間中の溶接電流の平均値Ｉavを、数１１によって算出する。
【０６０８】
【数１１】
0004112665.tif 000012
【０６０９】
上記数１０によって算出した検出期間中の溶接電圧平均値Ｖavと数１１によって算出した検出期間中の溶接電流の平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとを乗算してから、数１２によって、積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０６１０】
【数１２】
0004112665.tif 000013
【０６１５】
通常のスタッド溶接においては、前述した図１３に示した補助ア−ク期間Ｔｐは０.１〜０.２［秒］であり、主アーク期間Ｔａは０.４〜１.５［秒］であり、短絡期間Ｔｓは０.２［秒］位であって、補助ア−ク期間Ｔｐは主アーク期間Ｔａに比べて１／１０程度の通電時間であり、しかも補助ア−ク電流値Ｉｐは主ア−ク電流値Ｉａよりも小であるので、制御回路を簡単にするために、補助アーク入熱標準値設定期間Ｔ12の補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12の算出を省略している。
【０６１６】
しかし、溶接条件によって、補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を主アーク期間の積算入熱量Ｑta3nに対して無視することができない場合は、補助ア−ク電流平均値Ｉｐと補助ア−ク電圧平均値と補助ア−ク期間Ｔｐとから補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を算出する。
補助ア−ク期間Ｔｐは前述したとおり、主アーク期間Ｔａに比べて短時間であるので、補助ア−ク電流平均値Ｉｐと補助ア−ク電圧平均値とは、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)及び主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)のように、検出間隔Δｔごとに算出する必要はなく、補助ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ１から、補助ア−ク電圧平均値Ｖav12を測定して、この補助ア−ク電圧平均値Ｖav12と補助ア−ク電流値Ｉｐとから、補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を算出すればよい。
【０６１７】
補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12は、下記の式に示すとおり、補助ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ１から、補助ア−ク電圧平均値Ｖav12を測定して、この補助ア−ク電圧平均値Ｖav12と補助ア−ク電流値Ｉｐと補助ア−ク検出期間Ｔ12との積から算出する。
補助・主アーク期間の積算入熱量Ｑta1nは、下記の式に示すとおり、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nと補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12との和となる。
Ｑta12＝Ｖav12・Ｉｐ・Ｔ12
Ｑta1n＝Ｑta12＋Ｑta3n
【０６４０】
［図１４の説明］
図１４は、主アーク期間Ｔａ中に、引き上げ不良、異常アーク現象による片溶け等によって、スタッドＳが、一時的に、溶融プールに短絡した場合の溶接電圧波形及び溶接電流波形を示す図である。
【０６４２】
主アーク期間Ｔａ中に、引き上げ不良、異常アーク現象、例えば磁気吹きによる片溶け等によってスタッドＳが、一時的に、溶融プールに短絡した場合、検出間隔ごとの短絡発生時の入熱量平均値ΔＱasが低くなるために、主アーク期間Ｔａ中に短絡が多く発生して積算入熱量Ｑtaは減少する。
【０６４６】
主アーク期間Ｔａ中に短絡が発生した場合の出力端子電圧Ｖｄは、検出間隔ごとの短絡発生時の出力端子電圧平均値Ｖas(Δｔ)となるので、検出期間中の溶接電圧平均値Ｖavは減少する。
また、このときの出力電流Ｉｏは、検出間隔ごとの短絡発生時の出力電流平均値Ｉas(Δｔ)となるが、溶接電源装置の出力特性が定電流特性の場合は、検出期間中の溶接電流平均値Ｉavはほとんど変化することがなく、また溶接電源装置の出力特性が垂下特性のような定電流特性でない場合は、検出期間中の溶接電流平均値Ｉavは多少増加する。
【０６５０】
［図１５の説明］
図１５（Ａ）は、主アーク期間Ｔａ中に微小短絡が発生した場合の出力電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は、主アーク期間Ｔａ中に短絡が発生した場合の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す図である。
【０６５２】
上記の図１５に示すように、前述した実施例では、太径スタッド溶接のように溶接時間が長くなったとき、上板貫通溶接のとき、横向き溶接のとき等で微小短絡が頻繁に発生しても、積算入熱量Ｑtaはほとんど減少しない。しかし、これらの微少短絡が頻繁に発生すると、溶接部の欠陥になる可能性が大きい。
【０６５４】
この場合は、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを算出する検出間隔Δｔを、溶接部の欠陥になる可能性のある微小短絡の一回の発生時間よりも小さい数［mSec］程度に定める。
次に、正常な溶接動作が行われた場合の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavの適正値を、溶接スタッドの直径及び被溶接材の条件及び溶接姿勢（下向き、横向き等）に応じて主アーク入熱量検出間隔標準値ΔＱarとして定める。
この予め設定した主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを、検出間隔Δｔごとに、主アーク入熱量検出間隔標準値ΔＱarと比較する。
この主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavが主アーク入熱量検出間隔標準値ΔＱarよりも低下した短絡回数Ｎｓを計数して、この短絡回数Ｎｓが上記標準入熱許容短絡回数Ｎst以上になると溶接不良と判定する。
【０６５６】
上記の判定結果を使用して、数４乃至数１２によって算出する方法の積算入熱量Ｑtaで溶接したスタッド溶接終了時に、微小短絡回数が許容範囲を越えたことを表示したり、さらに入熱を加算したりする。
【０６６０】
［Ｃ３］横向き溶接の溶融金属の垂れ下がりによる短絡の発生防止
不良原因Ｃ１を除去する方法は、主アーク期間Ｔａの後半に、主アーク電流値Ｉａを増加させる方法である。
しかし、この不良原因Ｃ１を除去する方法であっても、作業者が、主アーク期間Ｔａの後半のどの時点で、どれだけの主アーク電流値Ｉａを増加させるかを判断して設定しなければならない。
【０６６２】
図１６は、本発明の主電流切換スタッド溶接の不良原因除去方法を実施するスタッド溶接装置の出力波形図であり、同図（Ａ）は出力電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す出力端子電圧波形図であり、同図（Ｃ）はスタッド先端の移動量Ｍを示すスタッド先端移動図である。
図１６において、下記のように、切換前の主ア−ク電流値Ｉａを通電して切換前標準入熱量Ｑst3bに達した主アーク電流値切換時点ｔｂで、切換後の主ア−ク電流値Ｉｂに切り換えて通電して、切換後標準入熱量Ｑstb8に達した時点ｔｎで押し込みを開始する。
【０６６４】
後述する図２６の溶接開始終了スイッチ１３をＯＮにして補助アークを発生させ、補助アーク期間Ｔｐ経過後、補助アークから主アークに移行させる。
その後、切換前通電期間Ｔ3bの経過後に、切換後の主ア−ク電流Ｉｂを出力電流指令回路５に出力する。
【０６６８】
上記の既知の主ア−ク電流値Ｉａ、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38、切換溶接電流値比率α及び切換標準入熱量比率βから、下記の順序で、切換前標準入熱量Ｑst3b及び切換後標準入熱量Ｑstb8を算出して、主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、切換前標準入熱量Ｑst3bに達した主ア−ク電流値切換時点ｔｂで、（切換前の）主ア−ク電流値Ｉａから切換後の主ア−ク電流Ｉｂに切り換え、さらに切換後標準入熱量Ｑstb8に達した時点ｔｎで押し込みを開始する。
【０６７０】
Ｉｂ＝α・Ｉａ            …（式１）
Ｑstb8＝β・Ｑst38        …（式２）
Ｑst3b＋Ｑstb8＝Ｑst38    …（式３）
Ｑst3b＝ｋ・Ｉａ・Ｔ3b    …（式４）
式２及び式４を式３に代入すると、
ｋ・Ｉａ・Ｔ3b＝（１−β）Ｑst38  …（式５）
▲１▼この式５から切換前通電期間Ｔ3bが定まる。この切換前通電期間Ｔ3bが定まると、式４から切換前標準入熱量Ｑst3bが定まる。
▲２▼この切換前標準入熱量Ｑst3bが定まると、式３から切換後標準入熱量Ｑstb8が定まる。
【０６７２】
ここで、切換後の主ア−ク電流Ｉｂは、切換前の主ア−ク電流値Ｉａよりも約１０％増加させた電流であり、また切換後通電期間Ｔbnは、切換前通電期間Ｔ3bの約１０％のときに、適正な溶接結果が得られることが実験の結果から確認されている。
【０６７４】
図１６（Ａ）及び同（Ｂ）において、Ｔb8は切換後標準入熱量Ｑstb8を算出する切換後通電期間であり、Ｔbnは切換後主ア−ク期間積算入熱量Ｑtab8を算出する切換後通電期間であり、Ｖａは切換前の主ア−ク電流値Ｉａのときの切換前の主アーク電圧値であり、Ｖa2は切換後の主ア−ク電流値Ｉｂのときの切換後の主アーク電圧値である。
また、図１６（Ｃ）において、Ｔｍは押し込み期間である。なお、符号Ｄup及びＤｄは、それぞれ、前述した上板貫通溶接時の引き上げ距離及び設定値どおりの押し込み距離である。
【０６７６】
切換後通電期間Ｔbnの経過後に、予め設定した押し込みパタ−ンによって、スタッドＳを被溶接材Ｗの溶融プール内に押し込む。
ここで予め設定した押し込みパタ−ンとは、溶接ガンＧＮで調整又は後述する図２６の溶接条件設定回路２７で設定するスタッドＳの引き上げ距離、押し込み距離、押し込み速度、押し込み速度切換等である。
【０６７８】
切換後の主ア−ク電流Ｉｂを通電することによって、第１に、主アークの広がりを拡大させると共に、アーク圧力も増大させて、フェルールＦの下部に溜まっている溶融金属Ｗｍを被溶接材Ｗ側に押しつけて短絡を防止する。第２に、押し込みパタ−ン、被溶接材Ｗの溶接条件の違いによって、短絡電流Ｉｓに切り換わる押し込み時短絡開始時点ｔs0がばらついても、この押し込み時短絡開始時点ｔs0でア−クが継続し、余盛りを均一に仕上げることができる。
【０６８０】
図１７は横向き溶接終了後の余盛り形状を示す図であって、同図の符号（Ａ）は従来の溶接方法で溶接した余盛りが適切に形成されていないために溶接強度が不足する例を示す図であり、同図の符号（Ｂ）は本発明の溶接方法で溶接した余盛りが適切に形成されているので溶接強度が確保される例を示す図である。
【０６８２】
スタッドの直径が大のとき、入熱量が大になるので、被溶接材が薄板であってさらに溶接姿勢が横向きである場合は、余盛りが溶接後のスタッド周囲の上部に残りにくく溶接不良となりやすい。
【０６８４】
しかし、本発明によって、スタッドを押し込む前に、主アーク電流値を連続的又は断続的に増加させてアーク圧力を増大させ、短絡を引き起こす溶融金属を被溶接部側へ押しつけて短絡を防止すると共に、特に、横向き溶接において、増加させた主アーク電流によって溶融金属を追加形成した後、スタッドを被溶接材へ押し込むことによって、スタッド上部に溶融金属を残して溶接後のスタッド周囲の上部に余盛りを形成する。
【０６９０】
［Ｄ３］上板貫通溶接の押し込み距離不足の防止
不良原因Ｄ１を除去する方法は、上記の横向き溶接の溶融金属の垂れ下がりによる短絡の発生を解決した不良原因Ｃ１を除去する方法と同じ方法の他に、次の方法も採用すると、不良原因Ｄ１を除去する効果が相乗される。
【０６９２】
図１８（Ａ）は、基準にするスタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから短絡電圧検出開始時点ｔ91までに短絡したときの押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの押し込み短絡電流平均値Ｉｓを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、そのときの押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を算出する説明図である。
【０６９４】
同図（Ａ）に示すように、主ア−ク期間終了時点又は押し込み短絡期間開始時点ｔ９において、押し込み指令信号を出力して押し込みを開始する。押し込み指令信号を出力してからスタッドＳの溶融先端が被溶接材Ｗの溶融金属Ｗｍに接触するまでの正常時の短絡開始時間遅れはΔＴ91である。
【０６９６】
後述する図２６に示す溶接電流検出回路ＩＣ及び溶接電圧検出回路ＶＣによって、短絡電圧検出開始時点ｔ91から短絡電圧検出終了時点ｔ9sまでの押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssに、各時刻ｔの押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）を検出して、短絡が発生しないときの押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を算出する。同様に、各時刻ｔの押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を検出して、短絡電圧検出開始時点ｔ91までに押し込み短絡が開始するときの押し込み短絡電流検出間隔平均値Ｉｓ(Δt）を算出する。
【０７００】
［数１３乃至数１５の説明］
図１８において、押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの間、検出期間全体の押し込み短絡電流平均値Ｉｓ又は押し込み短絡電流検出間隔平均値Ｉｓ(Δt）と押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)とを算出して、押し込み短絡入熱量検出間隔平均値ΔＱstを数１３によって算出する。
【０７０２】
【数１３】
0004112665.tif 000014
【０７０４】
数１４によって、押し込み短絡入熱量検出間隔平均値ΔＱstを短絡電圧検出開始時点ｔ91から短絡電圧検出終了時点ｔ9sまで積算して検出期間全体の標準入熱量Ｑstを算出する。
【０７０６】
【数１４】
0004112665.tif 000015
【０７０８】
また、数１５によって、短絡電圧検出開始時点ｔ91の１番目の検出間隔Δｔから短絡電圧検出終了時点ｔ9sの検出回数ｓ番目の検出間隔Δｔまでの検出期間全体の標準入熱量Ｑstを、算出してもよい。
【０７１０】
【数１５】
0004112665.tif 000016
【０７２０】
［図１９の説明］
図１９（Ａ）は、判定したいスタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから短絡電圧検出開始時点ｔ91よりも遅れて短絡したときの押し込み短絡検出期間Ｔsdの押し込み短絡電流平均値Ｉｓを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、そのときの押し込み短絡検出期間Ｔsdの押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を算出する説明図である。
同図のΔＴ93は、押し込み指令信号を出力してからスタッドＳの溶融先端が被溶接材Ｗの溶融金属Ｗｍに接触するまでの異常時の短絡開始時間遅れである。
【０７２２】
後述する図２６の溶接電源装置１として、サイリスタ等の半導体スイッチング素子を用いた略定電流制御方式の電源装置を使用した場合、押し込み短絡期間開始時点ｔ９から押し込み短絡電流通電終了時点ｔ10までの間、溶接電流値Ｉｏが略一定に制御された定電流が流れる。
【０７２４】
上記の略定電流制御方式の電源装置を使用し、主アーク期間終了時点ｔ９で、押し込み指令信号を出力して押し込みを開始し、スタッドＳの溶融先端が被溶接材Ｗの溶融金属Ｗｍに接触した瞬間に、図１９（Ａ）に示すように、急峻な電流が流れる。
この急峻な電流の増加分は、押し込み短絡電流Ｉｓの平均値と比較して無視することができる範囲である。そこで、押し込み短絡期間Ｔｓの溶接電流値Ｉｏは略一定値であるので、数１６及び数１７に示すように、検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓを測定して積算入熱量Ｑtaを算出してもよい。
【０７３０】
［数１６乃至の数１９の説明］
押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)及び検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓを測定して、数１６によって、短絡電圧検出開始時点ｔ91から短絡電圧検出終了時点ｔ9nまでの積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０７３２】
【数１６】
0004112665.tif 000017
【０７３４】
押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)及び検出期間中の押し込み短絡電流平均値Ｉｓを測定して、短絡電圧検出開始時点ｔ91の１番目の検出間隔Δｔから短絡電圧検出終了時点ｔ9nの検出回数ｎ番目の検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを、数１７によって算出してもよい。
【０７３６】
【数１７】
0004112665.tif 000018
【０７３８】
押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)及び押し込み短絡電流検出間隔平均値Ｉｓ(Δt)を測定して、積算入熱量Ｑtaを、短絡電圧検出開始時点ｔ91の検出間隔Δｔから短絡電圧検出終了時点ｔ9nの検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを、数１８によって算出してもよい。
【０７４０】
【数１８】
0004112665.tif 000019
【０７４２】
押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)及び押し込み短絡電流検出間隔平均値Ｉｓ(Δt)を測定して、短絡電圧検出開始時点ｔ91の１番目の検出間隔Δｔから短絡電圧検出終了時点ｔ9nの検出回数ｎ番目の検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを、数１９によって算出してもよい。
【０７４４】
【数１９】
0004112665.tif 000020
【０７５０】
［数２０の説明］
溶接電源装置の出力特性が略定電流特性であるときは、各溶接中の溶接電流値Ｉｏが一定値であるので、押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)だけを、検出回数１回からｎ回まで積算して、短絡期間積算電圧値Ｖta9nを、数２０によって算出する。
【０７５２】
【数２０】
0004112665.tif 000021
【０７５４】
図１８の押し込み短絡検出期間Ｔsdの短絡期間積算電圧値Ｖta9nを上記の数２０によって算出し、短絡期間積算電圧値Ｖta9nが、図１９の押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの短絡電圧標準値Ｖst9sになった時点で押し込み短絡電流を遮断する。
【０７５６】
前述した図１８において、短絡電圧検出開始時点ｔ91までに押し込み短絡が開始するときの押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの短絡電圧標準値Ｖst9sは、同図において、符号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３及びＧ４で囲まれた積算値となる。
同様に、前述した図１９において、短絡電圧検出開始時点ｔ91よりも遅れて押し込み短絡が開始したときの押し込み短絡検出期間Ｔsdの短絡期間積算電圧値Ｖta9nは、同図において、符号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５及びＨ６で囲まれた積算値となる。
【０７５８】
前述した数１３乃至数２０を使用して、短絡期間積算入熱量Ｑta9n又は短絡期間積算電圧値Ｖta9nが、予め設定した短絡期間標準入熱量又は短絡電圧標準値Ｖst9sに達した時点で押し込み短絡電流を遮断する方法は、「課題を解決するための手段」の項で説明したので省略する。
【０７６０】
［Ｅ３］溶接回路の電圧降下補償
不良原因Ｅ１を除去する方法は、第１が、積算入熱量Ｑtaが検出期間全体の標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込みを開始させて、短絡が発生しても、必要な入熱量Ｑｒを確保することであり、第２が、２次ケーブルによる電圧降下が変動したときでも、溶接電源装置の出力端子電圧Ｖｄからスタッド近傍のアーク負荷電圧値を算出して溶接回路の電圧降下の変動を補償することである。この溶接回路の電圧降下の変動は、下記の周囲条件によって異なる。
【０７６１】
（１）周囲条件１
２次ケーブルの電圧降下の算出のために、２次ケーブルの断面積及び長さの比較的正確な値を入力するときと、入力しないときとで、溶接電源装置の出力端子から溶接位置までの電圧降下の修正が必要か必要でないかが異なる。
【０７６２】
上記の溶接電源装置の出力端子から溶接位置までの電圧降下は、「−」出力端子から溶接位置の溶接ガンまでを接続した２次ケーブルの電圧降下の他に、「＋」出力端子から溶接位置付近の被溶接材までを接続した２次ケーブルの電圧降下又は「＋」出力端子を溶接電源装置付近の被溶接物に接続したときの溶接電源装置付近から溶接位置までの被溶接材の電圧降下及び各接続部分の接触抵抗電圧降下（以下、溶接回路電圧降下（符号Ｖ５で示す）という）も含まれる。
【０７６３】
▲１▼溶接電源装置の「−」出力端子から溶接位置の溶接ガンまで及び「＋」出力端子から溶接位置付近の被溶接材までを２次ケーブルで接続して、２次ケーブルの断面積及び長さの比較的正確な値を入力するときは、２次ケーブルの電圧降下を修正する必要がないが、溶接位置が被溶接物上で移動していくときは、被溶接物の抵抗値が変化していくので、２次ケーブルの電圧降下を修正する必要がある。▲２▼また、比較的正確な値を入力しないときは、２次ケーブルの長さを変更しないで継続して溶接する場合でも、２次ケーブルの電圧降下を正確な値に修正する必要がある。
【０７６４】
（２）周囲条件２
溶接電源装置の出力特性が定電流特性である場合と、定電流特性でないと場合とで、溶接回路電圧降下Ｖ５の算出方法が異なる。
▲１▼定電流特性でない場合は、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出したときの押し込み短絡電流値Ｉ2aと溶接回路電圧降下Ｖ５を補償するときの主アーク電流値Ｉａとが異なるので、検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aと検出した押し込み短絡電流値Ｉ2aとから算出抵抗値Ｒａ算出して、溶接回路電圧降下Ｖ５を補償しなければならない。
【０７６５】
▲２▼しかし、定電流特性であって溶接するスタッドの直径が同じで溶接電流値を変更しないで、溶接位置が被溶接物上で移動しない場合は、必ずしも、上記の算出抵抗値を算出する必要がなく、検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aをそのまま溶接回路電圧降下Ｖ５の補償に使用することができる。
【０７６６】
溶接回路電圧降下Ｖ５の補償方法は次のとおりである。
▲１▼主アーク期間積算供給電力量Ｐtaから溶接回路電圧降下Ｖ５による電圧降下消費電力量Ｐ５を減算した積算入熱量Ｑtaと予め設定した検出期間全体の標準入熱量Ｑstとを比較する方法。Ｑta−Ｑst＝（Ｐta−Ｐ５）−Ｑst
▲２▼積算電力量Ｐtaと予め設定した検出期間全体の標準入熱量Ｑstに溶接回路電圧降下Ｖ５による電圧降下消費電力量Ｐ５を加算した標準供給電力量Ｐstとを比較する方法。Ｐta−Ｐst＝Ｐta−（Ｑst＋Ｐ５）
【０７６７】
この主アーク期間積算供給電力量Ｐtaの算出方法として、
▲１▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を基に算出する方法と、
▲２▼定電流特性であって、溶接するスタッドの直径が同じで溶接電流値を変更しないで、溶接位置が被溶接物上で移動しない場合は、主アーク電流値が一定であるので、主アーク期間積算供給電力量Ｐtaの代わりに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から算出した主アーク期間積算供給電圧値Ｖpt3nを基に算出する方法と、
▲３▼検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nを基に算出する方法とがある。
【０７６８】
上記の周囲条件、溶接回路電圧降下Ｖ５の算出方法等を組み合わせた溶接回路の電圧降下補償方法を［課題を解決するための手段］の項で列挙した。以下、列挙した溶接回路の電圧降下補償方法について説明する。
【０７７０】
前述した［課題を解決するための手段］の項で列挙した溶接回路の電圧降下補償方法の第４の方法において、溶接位置が被溶接物上で移動しない場合は、２回目以後の溶接の溶接回路電圧降下Ｖ５を、初回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５にすればよい。
従って、この第４の方法の「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」は、「初回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」となると共に、この第４の方法の「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」は、「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込み、」となる。上記第４の方法を、以下、第４のＡの方法という。
【０７７１】
次に、この第４の方法において、溶接位置が被溶接物上で移動する場合は、２回目以後の溶接の溶接回路電圧降下Ｖ５は、初回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５は一定値ではなく溶接位置の移動に伴って変化する。
従って、この第４の方法の「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」は、そのままの「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」となると共に、この第４の方法の「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」は、「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」となる。上記第４の方法を、以下、第４のＢの方法という。
【０７７２】
また、第５の方法において、第４の方法と同様に、溶接位置が被溶接物上で移動しない場合は、この第５の方法の「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」は、「初回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」となると共に、この第５の方法の「主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、上記主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」は、「主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込み、」となる。上記第５の方法を、以下、第５のＡの方法という。
【０７７３】
次に、この第５の方法において、第４の方法と同様に、溶接位置が被溶接物上で移動する場合は、この第５の方法の「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」は、そのままの「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」となると共に、この第４の方法の「主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、上記主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」は、「主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nが、上記主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」となる。上記第５の方法を、以下、第５のＢの方法という。
【０７７４】
この第６の方法において、第４の方法と同様に、溶接位置が被溶接物上で移動しない場合は、この第６の方法の「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」は、「初回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」となると共に、この第５の方法の「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」は、「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込み、」となる。上記第６の方法を、以下、第６のＡの方法という。
【０７７５】
次に、この第６の方法において、第４の方法と同様に、溶接位置が被溶接物上で移動する場合は、この第６の方法の「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」は、そのままの「今回の溶接以前に検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a」となると共に、この第４の方法の「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込むか、又は押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」は、「主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、上記主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込んで押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出し、」となる。上記第６の方法を、以下、第６のＢの方法という。
【０７７６】
前述した第４のＡの方法において、さらに、上記の第９の方法を組み合わせると、第４のＡの方法の「押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５」が、「押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aの溶接回路電圧降下Ｖ５」となる。上記第４のＡの方法を、以下、第４のＡの▲１▼の方法という。以下同様に、第４のＢの▲１▼の方法、第５のＡの▲１▼の方法、第５のＢの▲１▼の方法、第６のＡの▲１▼の方法及び第６のＢの▲１▼の方法となる。
【０７７７】
前述した第４のＡの方法において、さらに、上記の第１０の方法を組み合わせると、第４のＡの方法の「押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５」が、「今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに、今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)又は検出期間中の溶接電流平均値Ｉavと今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとの比Ｉav(Δt)／Ｉ2a又はＩav／Ｉ2aを乗算した溶接回路電圧降下Ｖ５」となる。上記第４のＡの方法を、以下、第４のＡの▲２▼の方法という。以下同様に、第４のＢの▲２▼の方法、第５のＡの▲２▼の方法、第５のＢの▲２▼の方法、第６のＡの▲２▼の方法及び第６のＢの▲２▼の方法となる。
【０７７８】
前述した第４のＡの方法において、さらに、上記の第１１の方法を組み合わせると、第４のＡの方法の「押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに対応した溶接回路電圧降下Ｖ５」が、「今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを、今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電流平均値Ｉ2aで除算して算出抵抗値Ｒａ＝Ｖ2a／Ｉ2aを算出し、この算出抵抗値Ｒａと今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)又は検出期間中の溶接電流平均値Ｉavとの積の溶接回路電圧降下Ｖ５」となる。上記第４のＡの方法を、以下、第４のＡの▲３▼の方法という。以下同様に、第４のＢの▲３▼の方法、第５のＡの▲３▼の方法、第５のＢの▲３▼の方法、第６のＡの▲３▼の方法及び第６のＢの▲３▼の方法となる。
【０７７９】
このように、第４の方法はＡ又はＢの２つの方法を含み、さらに、各Ａ及びＢの方法は▲１▼乃至▲３▼の３つの方法になるので、第４の方法は６つの方法になる。
同様に、第５の方法及び第６の方法も、それぞれ６つの方法になる。
【０７８０】
前述した不良原因Ｅ１を除去する方法において、２次ケーブル長を変更するときは、溶接電源装置の電力供給用のスイッチを遮断するので、再度、電力供給用のスイッチを投入して溶接電源装置に電力を供給した後の最初の溶接を、初回の溶接であると自動的に判別するので、溶接作業者は制御装置の「初回の溶接操作」をしなくてもよい。
【０７８１】
また、不良原因Ｅ１を除去する方法において、２次ケーブル長を変更するときの通電休止時間は、通常の前回のスタッド溶接と今回のスタッド溶接との間の通電休止時間よりもかなり大になるので、前回のスタッド溶接と今回のスタッド溶接との間の通電休止時間が予め設定した時間を経過した後の最初の溶接を、初回の溶接であると自動的に判別するので、溶接作業者は制御装置の「初回の溶接操作」をしなくてもよい。
【０７８２】
さらに、不良原因Ｅ１を除去する方法において、スタッドの直径を変更するときは溶接電流の設定値を変更するので、溶接電流設定値等の予め定めた溶接条件設定値を変更した最初の溶接を、初回の溶接であると自動的に判別するので、溶接作業者は制御装置の「初回の溶接操作」をしなくてもよい。
【０７８３】
以下、前述した不良原因Ｅ１を除去する第１４の方法に記載した溶接回路の電圧降下補償方法について詳述する。
この第１４の方法は第１１の方法を引用し、さらに第１１の方法は第４から第６の方法を引用している。ここで、第４から第６の方法として、上記第４のＢの▲３▼の方法について説明する。この第４のＢの▲３▼の方法に記載した溶接回路の電圧降下補償方法の概要は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する方法であって、下記の手順のとおりである。
【０７８４】
（Ａ）標準入熱量設定ステップＳＴ１
前述した図１２に示すように、数１乃至数３によって、算出した正常な溶接時の主アーク期間標準入熱量Ｑst38を予め設定しておく。
（Ｂ）溶接回路電圧降下設定ステップＳＴ２
溶接回路の電圧降下に相当する予め設定した設定電圧降下Ｖ5sと電圧降下誤差許容値ΔＶ５とを、予め設定しておく。
（Ｃ）初回主ア−ク電圧検出ステップＳＴ３
初回の溶接でスタッドを被溶接材から引き上げて主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)及び主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を検出する。
【０７８５】
（Ｄ）初回平均アーク電圧修正ステップＳＴ４
初回の溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路の電圧降下に相当する予め設定した設定電圧降下Ｖ5sを減算した設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sを算出する。
（Ｅ）初回主アーク期間積算入熱量算出ステップＳＴ５
この設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sと検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱav＝Ｖ3s×Ｉav(ｔΔ)×Δｔを積算して主アーク期間の積算入熱量Ｑta3nを算出する。
（Ｆ）初回押し込みステップＳＴ６
積算した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する。
【０７８６】
（Ｇ）初回押し込み溶接電圧検出ステップＳＴ７
押し込み短絡検出期間Ｔsd中の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aと押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとを検出する。
（Ｈ）初回抵抗値算出ステップＳＴ８
上記の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを押し込み短絡電流平均値Ｉ2aで除算して２次ケ−ブルの算出抵抗値Ｒａ＝Ｖ2a／Ｉ2aを算出して記憶する。
（Ｉ）初回算出抵抗値修正ステップＳＴ９
初回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａ＝Ｒamと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5mから、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａ＝Ｒanと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5nを減算した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたときに、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒanを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの算出抵抗値Ｒａとする。
【０７８７】
（Ｊ）継続主ア−ク電圧検出ステップＳＴ１３
後述する図２０に示すように、数２１から数２４のいずれかによって、その後のＮ回目の継続溶接の主アーク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、検出間隔ごとに、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)及び主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定する。
（Ｋ）継続平均アーク電圧算出ステップＳＴ１４
継続溶接の主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)と算出抵抗値修正ステップで算出した算出抵抗値Ｒａとの積の溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出する。
（Ｌ）継続主アーク期間積算入熱量算出ステップＳＴ１５
この押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pと検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱav＝Ｖ3p×Ｉav(ｔΔ)×Δｔ又はΔＱav＝Ｖ3p×Ｉav×Δｔを積算して主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを算出する。
【０７８８】
（Ｍ）継続押し込みステップＳＴ１６
この継続主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始する。
（Ｎ）継続押し込み溶接電圧検出ステップＳＴ１７
押し込み短絡検出期間Ｔsd中の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aと押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとを検出する。
（Ｏ）継続抵抗値算出ステップＳＴ１８
上記の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを押し込み短絡電流平均値Ｉ2aで除算して算出抵抗値Ｒａ＝Ｖ2a／Ｉ2aを算出して記憶する。
【０７８９】
（Ｐ）継続算出抵抗値修正ステップＳＴ１９
今回以前の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａ＝Ｒamと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5mから、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａ＝Ｒanと主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の溶接回路電圧降下Ｖ５＝Ｖ5nを減算した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたときに、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒanを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの算出抵抗値Ｒａとする。
（Ｑ）以後、溶接終了まで継続主ア−ク電圧検出ステップＳＴ１３から継続算出抵抗値修正ステップＳＴ１９までを繰り返す方法である。
【０７９０】
［図２０の説明］
図２０（Ａ）は、各溶接中の溶接電流値Ｉｏから検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を検出する説明図であり、同図（Ｂ）は、各溶接中の出力端子電圧Ｖｄから、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)を検出する説明図である。
【０７９１】
［数２１乃至数２４の説明］
数２１の右辺の１番目の式によって、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎまで、次の順序で、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを積算して、積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０７９２】
▲１▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)及び検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを測定する。
▲２▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を算出する。
Ｖ３＝Ｖav(Δｔ)−Ｖ５
上記の溶接回路電圧降下Ｖ５は、初回の溶接ではＶ５＝Ｖ5sとなり、２回目以後の溶接ではＶ５＝Ｒａ×Ｉavとなるので、算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３は、初回の溶接ではＶ３＝Ｖ3sとなり、２回目以後の溶接ではＶ３＝Ｖ3pとなる。ただし、Ｖ5sは設定電圧降下であり、Ｒａは算出抵抗値であり、Ｉavは検出期間中の溶接電流平均値であり、Ｖ3sは設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値であり、Ｖ3pは押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値である。
【０７９３】
▲３▼算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３と検出期間中の溶接電流平均値Ｉavとの積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを算出する。
ΔＱav＝Ｖ３×Ｉav×Δｔ
▲４▼主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを、数２１によって積算して、積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０７９４】
【数２１】
0004112665.tif 000022
【０７９５】
上記の主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ01であり、主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ0nである。したがって、１回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ01から検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ0nまでの積算入熱量Ｑtaを、数２１の右辺の２番目の式によって算出してもよい。
【０７９６】
また、積算入熱量Ｑtaを上記の数２１によって算出する代わりに、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の１回目の検出間隔Δｔから主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを、数２２によって算出してもよい。
【０７９７】
【数２２】
0004112665.tif 000023
【０７９８】
さらに、積算入熱量Ｑtaを上記の数２２によって算出する代わりに、数２３の右辺の１番目の式によって、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎまで、次の順序で、主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを積算して、積算入熱量Ｑtaを算出してもよい。
▲１▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)及び主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を測定する。
▲２▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を算出する。
Ｖ３＝Ｖav(Δｔ)−Ｖ５
【０７９９】
上記の溶接回路電圧降下Ｖ５は、初回の溶接ではＶ５＝Ｖ5sとなり、２回目以後の溶接ではＶ５＝Ｒａ×Ｉav(Δｔ)となるので、算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３は、初回の溶接ではＶ３＝Ｖ3sとなり、２回目以後の溶接ではＶ３＝Ｖ3pとなる。ただし、Ｖ5sは設定電圧降下であり、Ｒａは算出抵抗値であり、Ｉav(Δｔ)は主ア−ク電圧検出間隔平均値であり、Ｖ3sは設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値であり、Ｖ3pは押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値である。
【０８００】
▲３▼算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３と主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)との積の主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを算出する。
ΔＱav＝Ｖ３×Ｉav(Δt)×Δt
▲４▼主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavを、数２３によって積算して、積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０８０１】
【数２３】
0004112665.tif 000024
【０８０２】
上記の主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ01であり、主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出間隔Δｔの検出開始時点はｔ0nである。したがって、１回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ01から検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔの検出開始時点ｔ0nまでの積算入熱量Ｑtaを、数２３の右辺の２番目の式によって算出してもよい。
【０８０３】
また、積算入熱量Ｑtaを上記の数２３によって算出する代わりに、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３の１回目の検出間隔Δｔから主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎの検出回数ｎ回目の検出間隔Δｔまでの積算入熱量Ｑtaを、数２４によって算出してもよい。
【０８０４】
【数２４】
0004112665.tif 000025
【０８２０】
［図２１の説明］
前述した「主アーク期間積算供給電力量Ｐtaの「▲２▼主アーク期間積算供給電圧値Ｖpt3nを基に算出する方法」について説明する。
この方法は、溶接電源装置の出力特性が定電流特性であって、溶接するスタッドの直径が同じで溶接電流値を変更しないで、溶接位置が被溶接物上で移動しない場合は、主アーク電流値が一定であるので、主アーク期間積算供給電力量Ｐtaの代わりに、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を基に算出した主アーク期間積算供給電圧値Ｖpt3nから算出する方法である。
【０８２１】
図２１（Ａ）は、各溶接中の出力電流Ｉｏが、定電流特性であって一定値Ｉavであることを示す図であり、同図（Ｂ）は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを算出する説明図である。
【０８２２】
［数２５の説明］
主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nは、下記の手順で、主ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ３から、予め設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38に対応する主アーク電圧標準値Ｖst38に達する主ア−ク電流・電圧検出終了時点ｔｎまで、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)に相当する電圧を積算して算出する。
【０８２４】
▲１▼主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nは、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を算出する。
Ｖ３＝Ｖav(Δｔ)−Ｖ５
▲２▼上記の算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を、検出回数１回からｎ回まで積算して、主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを、数２５によって算出する。
【０８２６】
【数２５】
0004112665.tif 000026
【０８２８】
上記の溶接回路電圧降下Ｖ５は、初回の溶接では、溶接回路の電圧降下に相当する予め設定した設定電圧降下Ｖ5sであり、２回目以後の溶接では、溶接電源装置が定電流特性であるので、溶接回路の電圧降下に相当する押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを適用することができる。
したがって、算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３は、初回の溶接では、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から、溶接回路の電圧降下に相当する予め設定した設定電圧降下Ｖ5sを減算した設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3sとなり、２回目以後の溶接では、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路の電圧降下に相当する押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを減算した押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pとなる。
上記の設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3s及び押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを、検出回数１回からｎ回まで積算して、主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを、前述した数２５によって算出する。
【０８３０】
上記の数２５によって算出する主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを算出する式は、初回の溶接では、Ｖqt3n＝ΣＶ3s・Δt＝Σ［Ｖav(Δt)−Ｖ5s］・Δtとなり、２回目以後の溶接では、Ｖqt3n＝ΣＶ3p・Δt＝Σ［Ｖav(Δt)−Ｖ2a］・Δtとなる。
【０８４０】
なお、この主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを、次式のように、主アーク期間積算供給電圧値Ｖpt3nから主アーク期間積算溶接回路電圧降下Ｖ５（ｔｎ−ｔ３）を減算することによって算出することもできる。
Ｖqt3n＝Ｖpt3n−Ｖ５（ｔｎ−ｔ３）
【０８５０】
［図２２の説明］
次に、前述した主アーク期間積算供給電力量Ｐtaを「検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nを基に算出する方法」について説明する。
図２２（Ａ）は、各溶接中の出力電流Ｉｏから検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを算出する説明図である。
【０８５２】
同図（Ａ）及び（Ｂ）の右端の符号Ｉav及びＶqaに示すように、検出期間中の溶接電流平均値Ｉav及び検出期間中の供給電圧平均値Ｖpa（主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)）から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した検出期間入熱電圧平均値Ｖqa（算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３）を積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを算出し、主アーク積算値検出期間Ｔ3nを乗算して積算入熱量Ｑtaを算出してもよい。
【０８６０】
［数２６乃至数２９の説明］
主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を、検出回数１回からｎ回まで積算して、主アーク期間積算電流値Ｉta3nを、数２６によって算出する。
【０８６２】
【数２６】
0004112665.tif 000027
【０８６４】
数２５によって算出した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを検出回数ｎで除算して、検出期間入熱電圧平均値Ｖqaを、数２７によって算出する。
【０８６５】
【数２７】
0004112665.tif 000028
【０８６６】
数２６によって算出した主アーク期間積算電流値Ｉta3nを検出回数ｎで除算して、検出期間中の溶接電流の平均値Ｉavを、数２８によって算出する。
【０８６８】
【数２８】
0004112665.tif 000029
【０８７０】
前述した数２７によって算出した検出期間入熱電圧平均値Ｖqaと数２８によって算出した検出期間中の溶接電流の平均値Ｉavと主アーク積算値検出期間Ｔ3nとを乗算してから、数２９によって、積算入熱量Ｑtaを算出する。
【０８７２】
【数２９】
0004112665.tif 000030
【０８７５】
図２３は、主アーク期間Ｔａ中に、引き上げ不良、異常アーク現象による片溶け等によって、スタッドＳが、一時的に、溶融プールに短絡した場合の溶接電圧波形及び溶接電流波形を示す図である。
【０８７６】
主アーク期間Ｔａ中に、引き上げ不良、異常アーク現象、例えば磁気吹きによる片溶け等によってスタッドが、一時的に、溶融プールに短絡した場合、検出間隔ごとの短絡発生時の入熱が略ゼロになるために、主アーク期間Ｔａ中に短絡が多く発生して積算入熱量Ｑtaは減少する。このような場合も、前述した数２１乃至数２９によって算出した積算入熱量Ｑtaが標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込みを開始する。
【０８８０】
［Ｆ３］溶接機器動作自動設定
不良原因Ｆ１を除去する方法は、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が上記入力値に対応した必要な入熱Ｑｒと溶接ガンＧＮの移動量とを含む溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが上記溶接機器設定値に従って動作する。
【０８８２】
［スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件］
スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件は、下記のとおりである。
Ａ．スタッド・被溶接材条件
（１）スタッドの種類（材質、直径、形状等）
（２）溶接姿勢（下向き姿勢、横向き姿勢）
（３）被溶接材配置（被溶接材直接溶接、上板貫通溶接）
（４）被溶接材の種類（材質、板厚、形状等）
【０８８４】
Ｂ．周囲設置条件
（１）溶接回路電圧降下（２次ケーブルの断面積、長さ）
（２）溶接位置の移動の有無
（３）溶接電源装置の外部特性（定電流特性、それ以外）
【０８８６】
不良原因Ｆ１を除去する方法は、作業者が、上記のスタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件を、溶接制御装置に入力するか選択する（以下、入力するという）ことによって、自動的に、下記の溶接電源装置１の出力及び溶接ガンＧＮの移動量（溶接機器設定値）の動作を開始し、スタッドを引き上げてアークを発生させて所要の入熱Ｑｒ又は標準入熱量Ｑstを供給した後に、スタッドを被溶接材に押しつけて短絡させて溶接する。
なお、上記の所要の入熱Ｑｒとは溶接時間Ｔａを設定する従来技術の入熱をいい、標準入熱量Ｑstとは本出願人が発明したスタッド溶接機器設定値を使用した実施例において、溶接時間Ｔａを設定しないで、検出間隔ごとに積算した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nと比較する入熱をいう。
【０８９０】
Ａ．第１の溶接機器設定値
第１の溶接機器設定値とは、作業者が、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件を、溶接制御装置に入力した条件によって、溶接条件・機器設定値対応表から読み出された下記に例示する溶接機器設定値をいう。
（１）主ア−ク電流値Ｉａ
（２）引き上げ距離Ｌ１
（３）押し込み距離Ｌ２
（４）押し込み速度切換
（５）溶接時間Ｔａ又は標準入熱量Ｑst
従来技術では、溶接時間Ｔａを設定し、本出願人が発明したスタッド溶接機器設定値を使用した実施例においては、溶接時間Ｔａを設定しないで標準入熱量Ｑstを設定する。
【０８９１】
Ｂ．第２の溶接機器設定値
第２の溶接機器設定値とは、作業者が、上記以外の追加入力した溶接条件に従って、溶接制御装置が作業者の追加入力した溶接条件と上記の第１の溶接機器設定値とを使用して、自動的に算出する下記に例示する溶接機器設定値をいう。
（１）切換後の主ア−ク電流値Ｉｂ
作業者が、追加入力した切換溶接電流値比率α＝Ｉｂ／Ｉａに従って、溶接制御装置が（切換前の）主ア−ク電流値Ｉａを使用して、切換後の主ア−ク電流値Ｉｂを自動的に算出する。
（２）切換前通電期間Ｔ3b及び切換後通電期間Ｔbn
作業者が、追加入力した切換通電期間比率τ＝Ｔbn／Ｔａに従って、溶接制御装置が（切換前の）溶接時間（主アーク期間）Ｔａを使用して、切換後通電期間Ｔbn及び切換前通電期間Ｔ3bを自動的に算出する。
（３）切換前標準入熱量Ｑst3b及び切換後標準入熱量Ｑstb8
作業者が、追加入力した切換標準入熱量比率β＝Ｑstb8／Ｑst38に従って、溶接制御装置が標準入熱量Ｑst38を使用して、切換後標準入熱量Ｑstb8及び切換前標準入熱量Ｑst3bを自動的に算出する。
【０８９３】
不良原因Ｆ１を除去する方法の溶接機器の動作を自動設定するスタッド溶接の不良原因除去方法は、（Ａ）スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件と溶接機器設定値との関係を、後述する図２６に示すブロック図の溶接制御装置３の記憶回路１１に記憶するスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作と、
（Ｂ）溶接装置に商用電源を供給すると、表示回路１２にスタッド・被溶接材条件が表示され、作業者がその表示に従って、条件設定回路２７によってスタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件の選択をするスタッド溶接条件選定動作と、
（Ｃ）作業者が溶接開始終了スイッチ１３を押して溶接を開始し、選定した溶接機器設定値に従って溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作する溶接機器自動動作とからなる。
【０８９４】
上記のスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作は次のステップを実行する。
（１）溶接開始前に、下向き姿勢及び横向き姿勢で、被溶接材直接溶接及び上板貫通溶接をする場合の各スタッドの呼び径に対応させた「主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１、押し込み距離Ｌ２」の適正値を、後述する溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
（２）前述した数１乃至数３算出の標準入熱量Ｑstを、後述する溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
【０８９５】
上記のスタッド溶接条件選定動作は、次のステップを実行する。
溶接装置に商用電源を供給すると、図２６の表示回路１２にスタッド・被溶接材条件が表示されるので、作業者がその表示に従って、条件設定回路２７によって下記の選択をする。
（１）スタッドの呼び径、溶接姿勢（下向き姿勢、横向き姿勢）及び被溶接材配置（被溶接材直接溶接、上板貫通溶接）が順次に表示されるので、その中から１つを選択する。
【０８９６】
（２）演算処理回路ＣＰＵは、スタッドの呼び径、溶接姿勢及び被溶接材配置に該当する溶接機器設定値（主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１、押し込み距離Ｌ２及び標準入熱量Ｑst）を、記憶回路１１に予め記憶しておいた溶接条件・機器設定値対応表（例えば、後述する図２５に示す「下向き姿勢・被溶接材直接溶接」の溶接条件・機器設定値対応表）の中から読み出して、表示回路１２に表示する。
【０８９８】
なお、図２５は、下向き姿勢・被溶接材直接溶接の溶接条件・機器設定値対応表である。
【０９００】
（３）作業者が表示された溶接機器設定値を選定すると、その選定した溶接機器設定値が、ＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込まれる。
【０９０２】
溶接開始終了スイッチ１３を押して溶接を開始すると、ＣＰＵ内部の主記憶領域から読み出した溶接機器設定値に従って溶接機器は自動動作をする。この溶接機器自動動作は、前述した［Ｂ３］主アーク期間中の短絡発生による入熱不足の補償の実施例の説明と同じであるので省略する。
【０９１０】
［図２６の説明］
図２６は、本発明の不良原因Ａ１からＨ１を除去する方法を実施するスタッド溶接装置のブロック図である。
図２６において、３相交流電源Ａの商用電力を入力として出力端子電圧値Ｖｄで溶接電流値Ｉｏの溶接電力を出力する溶接電源装置１と溶接ガンＧＮと溶接制御装置３とからなる。溶接ガンＧＮは、スタッドＳを移動させるためのサ−ボモ−タ２４、スタッドＳの移動量を検出するポテンショメ−タ等の移動量検出回路ＭＣ、当接部材ＧＮ２等から形成される。
【０９１２】
溶接電源装置１は、溶接ガンＧＮに供給される溶接電流値Ｉｏを検出して溶接電流検出信号Ｉｃを出力する溶接電流検出回路ＩＣと、
溶接電源装置１の出力端子電圧値Ｖｄを検出して溶接電圧検出信号Ｖｃを出力する溶接電圧検出回路ＶＣと、
予め設定された出力電流指令信号に応じて溶接電流値Ｉｏを制御するためのサイリスタ等の半導体スイッチング素子からなる溶接電流調整回路１５とから形成される。
【０９１４】
溶接制御装置３は、演算処理回路ＣＰＵと、演算処理回路ＣＰＵから出力された予め設定された「溶接電流値Ｉｏに対応するディジタル信号」をアナログ信号の予め設定された出力電流指令信号に変換するＤ／Ａ変換回路６と、
上記の変換された出力電流指令信号を上記の溶接電流調整回路１５に出力する出力電流指令回路５と、
検出した溶接電流検出信号Ｉｃを演算処理回路ＣＰＵに供給するＡ／Ｄ変換回路７と、
検出した溶接電圧検出信号Ｖｃを演算処理回路ＣＰＵに供給するＡ／Ｄ変換回路８と、
演算処理回路ＣＰＵから出力された所定のスタッドの移動量Ｍに対応するディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路２１と、
変換されたスタッドの移動量Ｍに対応するアナログ信号に応じてサ−ボモ−タ２４を駆動するモ−タ駆動回路２６と、
検出した移動量検出信号Ｍｃを演算処理回路ＣＰＵに供給するＡ／Ｄ変換回路２０と、
主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１、押し込み距離Ｌ２等のプリセット条件を設定及び作業者がスタッド・被溶接材条件の表示に従って、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件の選択をする条件設定回路２７と、
上記プリセット条件、溶接結果デ−タ等を記憶する記憶回路１１と、
プリセット条件及び溶接結果を表示するディジタルパネル等の表示回路又は作業者に異常を知らせる警報回路からなる表示回路１２とから形成される。
【０９１６】
以下、図２６の実施例のスタッド溶接装置の動作について説明する。溶接ガンＧＮに保持させたスタッド先端を被溶接材Ｗに当接する位置まで押し当て、溶接ガンＧＮに配設されている溶接開始終了スイッチ１３を押すと、当接位置にあったスタッドＳは、予め設定された引き上げ距離Ｌ１だけ引き上げられると同時に、補助アーク電流Ｉpを通電する。
【０９２０】
［実施例Ｆ１］
作業者が、厚板の鋼板上に予め定めた直径のスタッドを下向き姿勢で被溶接材直接溶接をする最も簡単な場合の本発明の溶接方法について説明する。
【０９２２】
第１に、前述した「発明の実施の形態」において「（Ａ）スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件と溶接機器設定値との関係を溶接制御装置の記憶回路１１に記憶するスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作」について説明する。
上記のスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作は次のステップを実行する。
（１）下向き姿勢で、被溶接材直接溶接をする場合、溶接開始前に、各スタッドの呼び径に対応させた「主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２」を予め設定して、図２５に示す「下向き姿勢・被溶接材直接溶接」の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
（２）数１乃至数３の主アーク期間標準入熱量Ｑst38をＣＰＵ内部の主記憶領域の図２５に示す溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
【０９２４】
第２に、前述した「（Ｂ）溶接装置に商用電源を供給すると、ブロック図の表示回路１２にスタッド・被溶接材条件が表示され、作業者がその表示に従って、条件設定回路２７によってスタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件の選択をするスタッド溶接条件選定動作」について説明する。
【０９２６】
図２６に示す溶接電源装置１に商用電源を供給すると、同図の表示回路１２にスタッド・被溶接材条件が表示されるので、作業者はその表示に従って、条件設定回路２７によって下記の選択をする。
（１）スタッドの直径の呼び径（Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ８，Ｍ１０，Ｍ１２，Ｍ１６，Ｍ１８，Ｍ２０，Ｍ２２，φ１３，φ１６，φ１９，φ２２）が表示されるので、例えば、Ｍ２０を選択する。
（２）溶接姿勢（下向き姿勢、横向き姿勢）が表示されるので、下向き姿勢を選択する。
（３）被溶接材配置（被溶接材直接溶接、上板貫通溶接）が表示されるので、被溶接材直接溶接を選択する。
【０９２８】
ブロック図において、ＣＰＵは、記憶回路１１に予め記憶しておいた図２５に示す下向き姿勢・被溶接材直接溶接の溶接条件・機器設定値対応表から、主ア−ク電流値Ｉａ＝1350［Ａ］、主アーク期間標準入熱量Ｑst38＝40.50［KJ］、引き上げ距離Ｌ１＝2.5［mm］及び押し込み距離Ｌ２＝5.0［mm］を読み出して、表示回路１２に表示する。
【０９３０】
このとき、今回の溶接以前に同じスタッド・被溶接材条件で溶接して適正値が記憶されているときは、各溶接機器設定値の最小値、平均値、最大値等も同時に表示される。作業者は、これらの表示されたいずれかの値を選択するか、これらの表示されたいずれかの値を参考にして微調整又は作業者が希望する値を入力すると、ＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込まれる。最も簡単な選択は、作業者が実行キーを押せば上記の図２５に示す標準値（デフォルト）がそのまま、ＣＰＵ内部の主記憶領域に書き込まれる。
【０９３２】
第３に、前述した「（Ｃ）作業者が溶接開始終了スイッチ１３を押して溶接を開始し、選定した値に従って溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作する溶接機器自動動作」は、前述した［Ｂ３］主アーク期間中の短絡発生による入熱不足の補償の実施例の説明と同じであるので省略する。
【０９４０】
［実施例Ｆ２］
次に、作業者が、厚板の鋼板上に予め定めた直径のスタッドを横向き姿勢で溶接する場合の不良原因Ｆ１を除去する方法について説明する。
【０９４２】
第１に、スタッド溶接条件・機器設定値記憶動作について説明する。
上記のスタッド溶接条件・機器設定値記憶動作は次のステップを実行する。
（１）横向き姿勢で、被溶接材直接溶接をする場合、溶接開始前に、各スタッドの呼び径に対応させた「主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２」を、条件設定回路２７によって予め設定して、記憶回路１１の横向き姿勢・被溶接材直接溶接（以下、横向き溶接という）の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
（２）数１乃至数３算出の主アーク期間標準入熱量Ｑst38を記憶回路１１の横向き溶接の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
【０９４４】
（３）切換溶接電流値比率α＝Ｉｂ／Ｉａ（例えば、α＝１.１）及び切換標準入熱量比率β＝Ｑstb8／Ｑst38（例えば、β＝０.１）を、条件設定回路２７によって予め設定して、記憶回路１１の横向き溶接の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
ただし、Ｉｂは切換後の主ア−ク電流値であり、Ｑstb8は切換後標準入熱量であり、Ｑst38は標準入熱量である。
【０９４６】
第２に、前述したスタッド溶接条件選定動作について説明する。
作業者は表示に従って、条件設定回路２７によって、例えば、Ｍ２０を選択する。
（２）溶接姿勢（下向き姿勢、横向き姿勢）が表示されるので、横向き姿勢を選択する。
（３）被溶接材配置（被溶接材直接溶接、上板貫通溶接）が表示されるので、被溶接材直接溶接を選択する。
【０９５０】
（４）図２６において、ＣＰＵは、記憶回路１１に予め記憶しておいた横向き溶接の溶接条件・機器設定値対応表から、主ア−ク電流値Ｉａ、主アーク期間全体の標準入熱量Ｑst、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２を読み出して、表示回路１２に表示する。
【０９５２】
（５）上記の（２）で、横向き姿勢を選択したので、切換溶接電流値比率α＝Ｉｂ／Ｉａ＝１.１，１.１５，１.２等が表示される。このとき、作業者は、例えば、１.１を選択する。続いて、切換標準入熱量比率β＝Ｑstb8／Ｑst38＝０.１，０.１５，０.２等が表示されるので、作業者は、例えば、０.１を選択する。
【０９５４】
第３に、溶接機器自動動作は、前述した［Ｂ３］主アーク期間中の短絡発生による入熱不足の補償の実施例の説明と同じであるので省略する。
【０９６０】
［実施例Ｆ３］
作業者が、定電流特性でない特性の溶接電源装置を使用して、２次ケーブルを溶接位置まで延長して、溶接位置を被溶接物上で移動して、厚板の鋼板上に予め定めた直径のスタッドを下向き姿勢で被溶接材直接溶接をするときに、溶接回路の電圧降下補償をする場合の本発明の溶接方法について説明する。
【０９６２】
（１）２次ケーブルを溶接位置まで延長して、下向き姿勢で、被溶接材直接溶接をする場合、溶接開始前に、各スタッドの呼び径に対応させた「主ア−ク電流値Ｉａ、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２」を予め設定して、「下向き姿勢・被溶接材直接溶接・定電流特性以外の特性・電圧降下補償（以下、電圧降下補償という）」の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
（２）数１乃至数３算出の主アーク期間標準入熱量Ｑst38をＣＰＵ内部の主記憶領域の電圧降下補償の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
【０９６４】
（３） 溶接回路電圧降下Ｖ５を設定して、ＣＰＵ内部の主記憶領域の電圧降下補償の溶接条件・機器設定値対応表に書き込む。
【０９７０】
第２に、スタッド溶接条件選定動作について説明する。
作業者は表示に従って、条件設定回路２７によって下記の選択をする。ステップ（１）乃至（３）は、実施例Ｆ１と同様になるので説明を省略する。
（４）溶接回路電圧降下（補償する、補償しない）が表示されるので、補償するを選択する。
補償するを選択すると、溶接回路電圧降下の補償方法（２次ケーブルの断面積及び長さ、設定電圧降下）が表示されるので、設定電圧降下Ｖ5sを選択する。
【０９７２】
（５）溶接電源装置の特性（定電流特性か、それ以外か）が表示されるので、それ以外の特性を選択する。
（６）溶接位置が被溶接物上で（移動する、移動しない）が表示されるので、移動するを選択する。
【０９７４】
ＣＰＵは、記憶回路１１に予め記憶した電圧降下補償の溶接条件・機器設定値対応表から、主ア−ク電流値Ｉａ、主アーク期間全体の標準入熱量Ｑst、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２を読み出して、表示回路１２に表示する。
【０９７６】
第３に、前述した「（Ｃ）作業者が溶接開始終了スイッチ１３を押して溶接を開始し、選定した値に従って溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作する溶接機器自動動作」は、前述した［Ｂ３］主アーク期間中の短絡発生による入熱不足の補償の実施例の説明と同じであるので省略する。
【０９８０】
［Ｇ３］溶接用の２次ケーブル素線の断線進行予測
不良原因Ｇ１を除去する方法について説明する。
前述した図２６において、スタッドが引き上げられてアークが発生すると、予め設定した時間後にパイロット電流Ｉｐを主ア−ク電流Ｉａに切り換える。パイロット電流Ｉｐ又は主ア−ク電流Ｉａの通電開始から所要の溶接電流値に達した後に、予め設定された主ア−ク期間Ｔａが経過すると、スタッドＳを被溶接材Ｗに向かって押し込む。その途中で、スタッドＳが被溶接材Ｗに対して短絡し、押し込み短絡期間Ｔｓだけ短絡電流Ｉｓが流れる。この一連の溶接動作のうちで、後述する押し込み短絡期間Ｔｓのサンプリング時間（押し込み短絡検出期間）Ｔsdの間、演算処理回路ＣＰＵによって、押し込み短絡電流平均値Ｉ2a及び押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出する。これらの手順を下記の図２７に示す。
【０９８２】
図２７（Ａ）は、溶接電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力端子で検出した出力端子電圧Ｖｄの波形を示す図であり、同図（Ｃ）はスタッド先端の移動量Ｍを示す図である。
押し込み短絡電圧検出開始時点ｔ91から押し込み短絡電圧検出終了時点ｔ9nまでの押し込み短絡検出期間Ｔsdに、押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）を累積して、数３０によって押し込み短絡検出期間Ｔsdで除算して押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを算出する。
【０９８４】
【数３０】
0004112665.tif 000031
【０９８６】
同様に、押し込み短絡検出期間Ｔsdに、押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を累積して、数３１によって押し込み短絡検出期間Ｔsdで除算して押し込み短絡電流平均値Ｉ2aを算出する。
【０９８８】
【数３１】
0004112665.tif 000032
【０９９０】
上記数３０によって算出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aは、溶接電源装置から溶接箇所までの距離に関係する２次ケーブルの長さ及び直径、被溶接材の抵抗値等の違いによって変化する溶接回路電圧降下である。なお、本発明の目的を達成するためには、被溶接材の電圧降下が２次ケーブルの電圧降下よりも小であるほど、断線チェック精度が高くなる。
【０９９２】
次に、上記算出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを押し込み短絡電流平均値Ｉ2aで除算して、押し込み短絡検出期間Ｔsdの２次ケ−ブルの抵抗値Ｒａを算出する。
Ｒａ＝Ｖ2a／Ｉ2a  …（式６）
【０９９４】
作業開始時の初回の溶接で算出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aをＶ21とし、押し込み短絡電流平均値Ｉ2aをＩ21とし、式６によって算出した作業開始時の初回の算出抵抗値Ｒａを初期抵抗値Ｒ１とすると、初期抵抗値Ｒ１は式７のとおりとなる。
Ｒ１＝Ｖ21／Ｉ21  …（式７）
この初期抵抗値Ｒ１を、２次ケ−ブルの抵抗値の基準値とする。
【０９９６】
次に、溶接作業開始して、同じ２次ケ−ブルを使用しているとき、Ｎ回目溶接時の算出抵抗値ＲａをＮ回目抵抗値Ｒｎとすると、Ｎ回目抵抗値Ｒｎは式８のとおりとなる。
Ｒｎ＝Ｖ2n／Ｉ2n  …（式８）
このとき、Ｒｎは、溶接電流通電による温度上昇のため抵抗値が増加し、Ｒ１よりも大になる。
【０９９８】
Ｎ回目抵抗値Ｒｎと初期抵抗値Ｒ１との差をＮ回目抵抗値増加分ΔＲｎとすると、Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎは式９のとおりとなる。
ΔＲｎ＝Ｒｎ−Ｒ１  …（式９）
【１０００】
ケ−ブル長さ及び直径によって２次ケ−ブルの抵抗値が異なり、２次ケ−ブルの温度上昇値が異なる。頭付きスタッド溶接（φ１６〜２２）において使用する２次ケ−ブルの直径は、８０［mm2］又は１００［mm2］であり、現場作業では、２次ケ−ブルの温度上昇値が１５０℃に達する場合もある。
そこで、ケ−ブル長さ及び直径に応じて、抵抗増加許容値をΔＲrと定めておく。例えば１００［ｍ］の２次ケ−ブル長であれば、Ｒr100とし予め設定しておく。このΔＲr＝Ｒr100と上記Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎとを比較する。
【１００２】
Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎが、抵抗増加許容値ΔＲrよりも小のときは、通常の使用範囲における発熱が発生していると考えられる。しかし、Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎが抵抗増加許容値ΔＲｒよりも大のときは異常発熱していると考えられる。この異常発熱は、通常の直径よりも細径の２次ケ−ブルを使用しているか、又は前述した屈曲部分が部分断線しているか、コネクタ等の接続不良が生じている場合である。このときは、溶接動作を停止し、作業者に２次ケ−ブル異常を知らせる。
【１００４】
前述した図２６の演算処理回路ＣＰＵは、後述する図２８のフロチャ−トに示す機能を、ディジタル信号によって実行する演算処理回路であって、基準にする押し込み短絡検出期間Ｔsdに検出したディジタル溶接電圧検出信号Ｖddとディジタル溶接電流検出信号Ｉddとを入力して、押し込み短絡検出期間Ｔsdのスタッドを被溶接材に押し込んで短絡させる。
押し込み短絡検出期間Ｔsdのディジタル溶接電圧検出信号Ｖddとディジタル溶接電流検出信号Ｉddとを入力して、押し込み短絡検出期間Ｔsdの押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aと押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとを検出した後で、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを押し込み短絡電流平均値Ｉ2aで除算して算出抵抗値Ｒａを算出し、記憶回路１１に記憶する。また、この算出抵抗値Ｒａと予め定めておいた抵抗増加許容値ΔＲrとを比較する。
【１００６】
図２８は、溶接用の２次ケーブル素線の断線進行を予測するための溶接毎の２次ケ−ブルの抵抗増加分をチェックする手順を示すフローチャートである。
（１）ステップＳＴ１は、接続している２次ケ−ブル（以下、判定基準２次ケ−ブルという）の断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損して全部断線にまで及ぶ危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加許容値ΔＲrを設定する抵抗増加許容値設定ステップである。
（２）ステップＳＴ２は、判定基準２次ケ−ブルを使用して、スタッドを被溶接材に押し込んで短絡させ、短絡通電中に、押し込み短絡電圧平均値Ｖ21と押し込み短絡電流平均値Ｉ21とを検出する初期短絡電圧電流検出ステップである。
（３）ステップＳＴ３は、短絡電流通電中に検出した初回の押し込み短絡電圧平均値Ｖ21を初回の押し込み短絡電流平均値Ｉ21で除算して初期抵抗値Ｒ１を算出する初期抵抗値算出ステップである。
（４）ステップＳＴ４は、判定するスタッド溶接時の２次ケ−ブルにおいて、スタッドを被溶接材に押し込んで短絡させ、短絡電流通電中に、Ｎ回目の押し込み短絡電圧平均値Ｖ2nとＮ回目の押し込み短絡電流平均値Ｉ2nとを検出するＮ回目短絡電圧電流検出ステップである。
【１００８】
（５）ステップＳＴ５は、上記押し込み短絡電圧平均値Ｖ2nを押し込み短絡電流平均値Ｉ2nで除算して判定したいＮ回目抵抗値Ｒｎを算出するＮ回目抵抗値算出ステップである。
（６）ステップＳＴ６は、Ｎ回目抵抗値Ｒｎから、初期抵抗値Ｒ１を減算して判定したいＮ回目抵抗値増加分ΔＲｎ＝Ｒｎ−Ｒ１を算出する抵抗値増加算出ステップである。
（７）ステップＳＴ７は、Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎと抵抗増加許容値ΔＲrとを比較して、２次ケーブル素線の断線進行を予測する判定抵抗値比較ステップである。
この判定するＮ回目抵抗値増加分ΔＲｎと抵抗増加許容値ΔＲrとを比較した信号によって、表示、警報等を行うことができる。
【１０１０】
次に、押し込み短絡検出期間Ｔsdの間、時刻ｔの押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を検出して、累積抵抗値Ｒntを算出し、この算出した累積抵抗値Ｒntと初期抵抗値Ｒ１との差のＮ回目溶接時の累積抵抗値増加分ΔＲnt＝Ｒnt−Ｒ１を算出し、この累積抵抗値増加分ΔＲntが抵抗増加許容値ΔＲｒを越えたときに、溶接電流を遮断する方法について説明する。
【１０１２】
この方法の手順は次のとおりである。
（１）最初に、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗増加許容値ΔＲｒを予め定めておく。
（２）次に、作業開始時の初回の溶接時に短絡電流を通電して、初回の押し込み短絡検出期間Ｔsdの間、時刻ｔの押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を検出する。
（３）上記押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）を押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）で除算した瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）を式１０によって算出する。
Ｒ（ｔ）＝  Ｖ（ｔ）／Ｉ（ｔ）  …（式１０）
【１０１４】
（４）この瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）を累積して、初回の押し込み短絡検出期間Ｔsdの初期抵抗値Ｒ１を算出する。
（５）次に、溶接毎、例えばＮ回目の溶接時に短絡電流を通電してＮ回目の押し込み短絡検出期間Ｔsdの間、時刻ｔの押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）を検出する。
（６）押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）を押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）で除算して瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）＝  Ｖ（ｔ）／Ｉ（ｔ）を算出する。
（７）この瞬時抵抗値Ｒ（ｔ）を累積して、短絡電圧検出開始時点ｔ91から短絡電圧検出終了時点ｔ9nまでのＮ回目の押し込み短絡検出期間Ｔsd内の累積抵抗値Ｒntを算出する。この押し込み短絡検出期間Ｔsdの累積抵抗値Ｒntは、演算処理回路ＣＰＵが、数３２によって算出する。
【１０１６】
【数３２】
0004112665.tif 000033
【１０１８】
（８）上記押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）の検出ごとに、累積抵抗値Ｒntと初期抵抗値Ｒ１との差のＮ回目溶接時の累積抵抗値増加分ΔＲnt＝Ｒnt−Ｒ１を算出する。
（９）この累積抵抗値増加分ΔＲntと抵抗増加許容値ΔＲｒとを比較して、累積抵抗値増加分ΔＲntが抵抗増加許容値ΔＲｒを越えたときに、溶接電流を遮断するか、又は２次ケーブルの交換時期である表示をする。
【１０２０】
本発明の溶接用の２次ケーブル素線の断線進行予測方法では、溶接作業前に、条件設定回路２７に、初回の溶接時に算出する初期抵抗値Ｒ１又は新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈが、２回目以後の各溶接毎、例えばＮ回目の溶接時に短絡電流を通電して算出するＮ回目抵抗値Ｒｎと比較するための基準値とするための設定をする。
また２次ケ−ブル長さに変更があれば、条件設定回路２７によって、プリセットされた値（２次ケ−ブル長さ、抵抗増加許容値ΔＲr等）を選択して、抵抗増加許容値ΔＲrを設定している。
これらの両者とも、最初に新品の２次ケ−ブルを使用して、経年変化等でその抵抗値が増加する場合を想定しているが、経年変化等で抵抗値が減少する場合は適用できない。
【１０２１】
以下、上記の新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈを適用する方法を説明する。
第１の方法は、新品でない２次ケ−ブルの初期抵抗値Ｒ１を新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈに修正変更しておき、２次ケ−ブルが新品でないときの任意の溶接作業開始時の初期抵抗値Ｒ１を算出した後、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈと比較し、その差の絶対値が、式１１に示す予め定めた抵抗値変化許容値δＲを越えた場合、抵抗値が大きく変化していることを表している。
δＲ＜｜Ｒ１−Ｒｈ｜  …（式１１）
その差の絶対値｜Ｒ１−Ｒｈ｜が、抵抗値変化許容値δＲを越えて変化したときに、表示回路１２で作業者に知らせる方法である。
【１０２２】
第２の方法は、第１の方法において、２次ケーブルの劣化チェックの定期点検時又は任意の溶接作業開始時の短絡電流通電中に、短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ21と短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ21とを検出して初期抵抗値Ｒ１＝Ｖ21／Ｉ21を算出する方法である。
【１０２３】
第３の方法は、第１の方法において、溶接毎、例えばＮ回目抵抗値Ｒｎを算出して上記判定基準抵抗値Ｒｈと比較し、この差の絶対値｜Ｒｎ−Ｒｈ｜が予め定めた抵抗値変化許容値δＲを越えた時点を、作業者に知らせる方法である。
【１０２４】
前述した新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈは、２次ケ−ブルの直径Ｄｓと２次ケ−ブルの合計長さＬｓとから算出した抵抗値又は２次ケ−ブルの直径Ｄｓ及び２次ケ−ブルの合計長さＬｓから算出した合計ケーブル抵抗値と１接続箇所の接触抵抗値と接続箇所数との積の合計接触抵抗値との和である。
【１０２６】
図２８は、溶接用の２次ケーブル素線の断線進行を予測するための溶接毎の２次ケ−ブルの抵抗増加分をチェックする手順を示すフローチャートである。
２次ケ−ブルで部分断線が生じた場合、素線断線部が図２９（Ａ）のように接触している場合の抵抗値は、正常時と変わらないために、２次ケ−ブルの異常を判定できない。そこで、引き回し等の状態によっては図２９（Ｂ）のような状態になり、このとき算出抵抗値Ｒａがばらつくために、このばらつきを検出して断線進行予測をしてもよい。
【１０３０】
この方法は、作業開始前に接続している２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの算出抵抗変動許容値ΔＲｍを予め定めておき、溶接開始後の算出抵抗最大値Ｒmaと算出抵抗最小値Ｒmiとの差の算出抵抗最大変動値（Ｒma−Ｒmi）が、算出抵抗変動許容値ΔＲｍを超えた時点を、作業者に知らせる方法である。
【１０３２】
上記の方法を具体化すると、算出抵抗変動許容値ΔＲｍを予め定めておき、溶接毎、例えばＮ回目の溶接時に短絡電流を通電してＮ回目短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nと短絡電流平均値Ｉ2a＝Ｉ2nとを検出してＮ回目抵抗値Ｒｎ＝Ｖ2n／Ｉ2nを算出して、Ｎ回目抵抗値Ｒｎが（Ｎ−１）回目までの算出抵抗最大値Ｒma又は算出抵抗最小値Ｒmiをこえたときは、このＮ回目抵抗値Ｒｎを（Ｎ−１）回目までの算出抵抗最大値Ｒma又は算出抵抗最小値Ｒmiとし、溶接開始後のＮ回目算出抵抗最大値Ｒmaと算出抵抗最小値Ｒmiとの差の算出抵抗最大変動値（Ｒma−Ｒmi）が、算出抵抗変動許容値ΔＲｍを超えた時点を、作業者に知らせる方法である。
【１０４０】
［Ｈ３］第２の課題の解決手段
前述した第２の課題の解決手段について説明する。
溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となる原因を除去する方法は、下記のとおりである。
（１）保守点検時又は溶接開始前に、次のとおり、溶接不良が発生するおそれがないようにする。なお、溶接不良が発生するおそれがあるときは「不良原因表示」もする。
▲１▼保守点検時又は溶接開始前に、不良原因Ｇ１を除去する方法に記載した２次ケーブル素線の断線による抵抗値増加分が設定値を越えたときは、「２次ケーブル素線の断線が進行している」不良原因表示をする。
【１０４２】
▲２▼溶接開始前に、不良原因Ｆ１を除去する方法に記載した「作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力すると、溶接制御装置３が溶接機器設定値を算出又は選定して、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが溶接機器設定値に従って動作する溶接機器動作の自動設定」をする。
主アーク期間標準入熱量Ｑst38を自動設定してその値になるまで通電させることによって、アークを発生してから押し込み動作までの溶接不良の発生を除去することができる。
この場合の表示は、「不良原因表示」の代わりに、作業者がスタッドの種類と溶接姿勢と被溶接材配置とを入力するための表示に従って、選択するための「設定手順表示」をする。
【１０５０】
（２）アークを発生して溶接を開始する前（以下、アーク発生前という）に、次のとおり、溶接不良が発生するおそれがないかどうかの確認をして、溶接不良が発生するおそれがあるときは「不良原因表示」をする。
▲１▼アーク発生前に、不良原因Ａ１を除去する方法に記載した「スタッドの引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２をプリセットし、空間で、溶接ガンＧＮに取り付けた移動軸ＧＮ８を移動させて移動量を検出し、この移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、予め設定した移動許容値の範囲を越える」と、「溶接ガン円滑移動異常表示」又は警報し、また溶接開始動作を停止する。
なお、上記の移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接を開始することができる。
【１０６０】
（３）アークを発生して溶接を開始してから押し込み動作まで（以下、アーク発生中という）に、次のとおり、溶接不良が発生する原因を除去する。
▲１▼初回溶接直後に、不良原因Ｇ１を除去する方法に記載した２次ケーブル素線の断線による抵抗値増加分が設定値を越えたときは、「２次ケーブル素線の断線が進行している」不良原因表示をする。
▲２▼前述した溶接開始前に自動設定した主アーク期間標準入熱量Ｑst38になるまで通電させることによって、アークを発生してから押し込み動作までの溶接不良の発生を除去することができる。
【１０６２】
▲３▼溶接中に、不良原因Ｅ１を除去する方法に記載した「スタッド溶接のケーブル電圧降下補償方法」を実施すると、アークを発生してから押し込み動作までの溶接不良の発生を除去することができる。
▲４▼溶接中に、不良原因Ｇ１を除去する方法に記載した２次ケーブル素線の断線が設定値を越えたときは、「２次ケーブル素線の断線が進行している」不良原因表示をする。
【１０７０】
（４）アーク発生中に、不良発生のおそれが生じたときは、溶接電流を遮断し押し込み動作を中止して、次のとおり、「不良発生表示」をする。
▲１▼不良原因Ｇ１を除去する方法において、累積抵抗値増加分ΔＲntが、抵抗増加許容値ΔＲｒを越えたときに、溶接電流を遮断し押し込み動作を中止して「不良発生表示」をする。
【１０８０】
（５）押し込み動作をして溶接を終了した後（以下、溶接終了後という）に、溶接ガンの押し込み距離が設定値の範囲を超えていたときは、溶接不良の発生の有無を判別して、溶接不良が発生したと考えられる「不良発生原因」を表示する。
【１０８２】
不良発生の原因は多数あるために、作業者が不良が発生したことを表示、警報等によって知っても、その原因の究明が容易でない。
本発明において、頻度の高い不良の第１の発生原因を予め除去しておき、残りの原因によって不良が発生したときは、作業者が不良の発生原因を容易に究明することができるようにガイドする不良発生原因を表示する方法を実施すると、効果が大である。
【１０８４】
上記の頻度の高い不良の発生原因は、入熱不足であるので、入熱不足が発生しないように、主ア−ク電圧検出間隔平均値から算出した主アーク期間積算入熱量が、予め設定した主アーク期間標準入熱量に達した時点で押し込み動作を開始する方法を実施すると、効果が大である。
【１０８６】
上記の入熱不足の次に、頻度の高い不良の第２の発生原因を予め除去しておき、第１及び第２以外の残りの原因によって不良が発生したときは、作業者が不良の発生原因を容易に究明することができるようにガイドする不良発生原因を表示する。
【１０８８】
以下、同様に、第３及び第４以外の残りの原因によって不良が発生したときは、作業者が不良の発生原因を容易に究明することができるようにガイドする不良発生原因を表示する。
【１０９０】
上記の第１乃至第４の不良の発生原因を除去する方法を実施したときは、それらに関するガイドする不良発生原因の表示をスキッブすると、作業者が不良の発生原因を究明する労力を軽減することができる。
【１１００】
以下、頻度の高い不良の発生原因を予め除去したときのスタッド溶接の不良原因除去方法の具体例について説明する。
［実施例Ｈ１］
実施例Ｈ１は、不良原因Ｂ１を除去する方法を実施したときの不良原因表示を示す。
厚板の鋼板上に予め定めた直径のスタッドを下向き姿勢で被溶接材直接溶接（以下、下向き直接溶接という）をする最も簡単な場合に、この不良原因Ｂ１を除去する方法を実施したときは、短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができ、良好な溶接継手を得ることができる。
【１１０２】
したがって、この不良原因Ｂ１を除去する方法を実施した下向き直接溶接においては、短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができるので、入熱量の過不足で不良が発生することはない。
この下向き直接溶接において、溶接終了後に、溶接不良の発生の有無、例えば、押し込み距離Ｌ２の過不足を判別して、溶接不良が発生したときは、溶接不良発生原因は、入熱量の過不足ではなく、それ以外の残りの原因であるので、「不良発生原因表示」は、入熱量の過不足を除いた残りの原因の内、発生頻度が高いと考えられる「不良発生原因」を下記の順序で表示する。
【１１１０】
（１）「溶接ガンが円滑に移動しているかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（２）「溶接回路の電圧降下が、（例えば、３０［Ｖ］を越えていないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
【１１１２】
（３）「溶接用の２次ケーブル素線の断線が進行していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（４）「溶接機器設定値の組み合わせが適切かどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
【１１１４】
（５）「磁気吹きが発生していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（６）「スタッド・被溶接材の表面の付着物、変形等が発生していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、「上記の他の原因を確認してください」。
【１１２０】
上記の実施例Ｈ１は、下向き直接溶接をする最も簡単な場合であるので、熟練者でなくても、適切なスタッドの直径によって、溶接電流値、溶接ガンの引き上げ距離及び押し込み距離を設定することができる。
【１１２２】
しかし、厚板の鋼板上に予め定めた直径のスタッドを横向き溶接する場合又は厚板の鋼板上に予め定めた直径のスタッドを上板貫通溶接（以下、上板貫通溶接という）する場合には、前述した不良原因Ｄ１の理由によって、主アーク期間標準入熱量Ｑst38だけを適正値に設定しても、溶接終了後の押し込み距離が設定値の範囲を超えていたときは、溶接不良と判定して「不良発生原因」を表示する。
【１１２４】
このように、主アーク期間標準入熱量Ｑst38だけを適正値に設定しても、不良原因Ｂ１を除去する方法だけでは溶接不良の発生を防ぐことができない場合が生じる。以下、このような場合に、溶接不良の発生を防ぐことができる方法を実施したときの不良原因表示について説明する。
【１１２６】
特に、横向き溶接又は上板貫通溶接においては、不良原因Ｂ１を除去する方法に加えて、横向き溶接の溶融金属の垂れ下がりによる短絡の発生防止のために、不良原因Ｂ１を除去する方法をも実施して、主アーク期間Ｔａの後半に、主アーク電流値Ｉａを増加させると、溶接不良の発生を防ぐことができる。
【１１３０】
［実施例Ｈ２］
実施例Ｈ２は、横向き溶接又は上板貫通溶接においては、不良原因Ｂ１を除去する方法に加えて、不良原因Ｃ１を除去する方法を実施したときの不良原因表示を示す。
【１１３２】
この不良原因Ｂ１を除去する方法及び不良原因Ｃ１を除去する方法を実施した横向き溶接又は上板貫通溶接においては、短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができるので、入熱量の過不足で不良が発生することはない。
この横向き溶接又は上板貫通溶接において、溶接終了後に、溶接不良の発生の有無を判別して、溶接不良が発生したときは、溶接不良発生原因は、入熱量の過不足ではなく、それ以外の残りの原因であるので、「不良発生原因表示」は、入熱量の過不足を除いた残りの原因の内、発生頻度が高いと考えられる「不良発生原因」を下記の順序で表示する。
【１１３４】
（１）「溶接ガンが円滑に移動しているかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（２）「溶接機器設定値の組み合わせが適切かどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（３）「溶接回路の電圧降下が、（例えば、３０［Ｖ］を越えていないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
【１１３６】
（４）「溶接用の２次ケーブル素線の断線が進行していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。以下、実施例Ｈ１の（５）乃至（７）と同じなので省略する。
【１１４０】
［実施例Ｈ３］
実施例Ｈ３は、不良原因Ｂ１を除去する方法に加えて、不良原因Ｆ１を除去する方法を実施したときの不良原因表示を示す。
【１１４２】
この不良原因Ｂ１を除去する方法及び不良原因Ｆ１を除去する方法を実施した溶接においては、溶接機器設定値の組み合わせの不適切によって又は短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができるので、入熱量の過不足によって不良が発生することはない。
この溶接において、溶接終了後に、溶接不良の発生の有無を判別して、溶接不良が発生したときは、溶接不良発生原因は、入熱量の過不足及び溶接機器設定値の組み合わせの不適切ではなく、それ以外の残りの原因であるので、「不良発生原因表示」は、入熱量の過不足及び溶接機器設定値の組み合わせの不適切を除いた残りの原因の内、発生頻度が高いと考えられる「不良発生原因」を下記の順序で表示する。
【１１４４】
（１）「溶接ガンが円滑に移動しているかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（２）「溶接回路の電圧降下が、（例えば、３０［Ｖ］を越えていないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
【１１４６】
（３）「溶接用の２次ケーブル素線の断線が進行していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。以下、実施例Ｈ１の（５）乃至（７）と同じなので省略する。
【１１５０】
［実施例Ｈ４］
実施例Ｈ４は、実施例Ｈ３の▲１▼不良原因Ｂ１を除去する方法及び▲２▼不良原因Ｆ１を除去する方法に加えて、▲３▼不良原因Ａ１を除去する方法を実施したときの不良原因表示を示す。
【１１５２】
この不良原因Ｂ１を除去する方法を実施した溶接においては、短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができるので、入熱量の過不足で不良が発生することはない。
この実施例Ｈ４の溶接不良発生原因は、▲１▼入熱量の過不足、▲２▼溶接機器設定値の組み合わせの不適切及び▲３▼溶接ガンの移動の異常ではなく、それ以外の残りの原因であるので、「不良発生原因表示」は、入熱量の過不足及び溶接機器設定値の組み合わせの不適切及び溶接ガンの移動の異常を除いた残りの原因の内、発生頻度が高いと考えられる「不良発生原因」を下記の順序で表示する。
【１１５４】
（１）溶接回路の電圧降下が、（例えば、３０［Ｖ］を越えていないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。
（２）「溶接用の２次ケーブル素線の断線が進行していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。以下、実施例Ｈ１の（５）乃至（７）と同じなので省略する。
【１１６０】
［実施例Ｈ５］
実施例Ｈ５は、実施例Ｈ４の▲１▼不良原因Ｂ１を除去する方法、▲２▼不良原因Ｆ１を除去する方法及び▲３▼不良原因Ａ１を除去する方法に加えて、▲４▼不良原因Ｅ１を除去する方法を実施したときの不良原因表示を示す。
【１１６２】
この実施例Ｈ５の溶接不良発生原因は、▲１▼入熱量の過不足、▲２▼溶接機器設定値の組み合わせの不適切、▲３▼溶接ガンの移動の異常及び▲４▼溶接回路電圧降下の過大ではなく、それ以外の残りの原因であるので、「不良発生原因表示」は、上記▲１▼乃至▲４▼を除いた残りの原因の内、発生頻度が高いと考えられる「不良発生原因」を下記の順序で表示する。
【１１６４】
（１）「溶接用の２次ケーブル素線の断線が進行していないかどうかを確認してください」。確認結果、異常がなければ、次の「不良発生原因」を表示させる。以下、実施例Ｈ１の（５）乃至（７）と同じなので省略する。
【１１７０】
［実施例Ｈ６］
実施例Ｈ６は、実施例Ｈ５の▲１▼不良原因Ｂ１を除去する方法、▲２▼不良原因Ｆ１を除去する方法、▲３▼不良原因Ａ１を除去する方法及び▲４▼不良原因Ｅ１を除去する方法に加えて、▲５▼不良原因Ｇ１を除去する方法を実施したときの不良原因表示を示す。
【１１７２】
この実施例Ｈ６の溶接不良発生原因は、▲１▼入熱量の過不足、▲２▼溶接機器設定値の組み合わせの不適切、▲３▼溶接ガンの移動の異常、▲４▼溶接回路電圧降下の過大及び▲５▼溶接用の２次ケーブル素線の断線進行による電圧降下ではなく、それ以外の残りの原因であるので、「不良発生原因表示」は、上記▲１▼乃至▲５▼を除いた残りの原因の内、発生頻度が高いと考えられる「不良発生原因」を下記の順序で表示する。以下、実施例Ｈ１の（５）乃至（７）と同じなので省略する。
【１１８０】
上記の実施例Ｈ１乃至実施例Ｈ６で説明したように、溶接機器が、溶接不良となるおそれがある現象を検出して、溶接不良となるおそれがある原因を除去する構成を増加させるにしたがって、溶接不良と判定される比率を減少させ、手直し溶接、追加溶接の無駄を排除することができると共に、溶接不良と判定されたときも、溶接不良となるおそれがある原因が少なくなり、しかも、表示されるガイドに従って作業者が容易に対処することができる。
【１１８２】
溶接機器が、溶接不良となるおそれがある現象を検出して、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法は、前述した実施例に限定されることなく、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件等に対応させて、任意に組み合わせ又は追加することができる。
【２００１】
【発明の効果】
従来技術では、溶接終了後に溶接不良を判定しているために、溶接不良が既に発生してしまっているので、手直し、追加溶接等に労力を要し、作業効率を低下させていた。
本発明の共通の効果は、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となる原因を新規な方法で除去することによって溶接不良の発生を最小限にし、また溶接不良の発生のおそれが生じたときは、溶接機器が溶接動作を中止又は作業者に表示して、手直し又は追加溶接の労力を軽減して作業効率の向上を図ることができる。
【２０１０】
［不良原因Ａ１を除去する方法の効果］
（１）不良原因Ａ１を除去する方法は、溶接開始前に、溶接ガンＧＮに取り付けた移動軸ＧＮ８を移動させて移動量を検出し、この移動量検出値ｅｆと移動量設定値ｅｒとを比較して、予め設定した移動許容値の範囲を越えると、異常表示又は警報し、また溶接開始動作を停止し、移動許容値の範囲を越えなかったときは、溶接開始動作をする。
したがって、不良原因Ａ１を除去する方法は、従来方式のように、各スタッドを溶接するごとに、溶接中の移動量を測定した検出値と適正な溶接を行うめの標準値とを比較して、その差が許容値内であるか否かによって、その各溶接スタッドの品質の合否判定する方法のように、溶接不良と判定された溶接スタッドは切り取って溶接し直すか追加のスタッドを溶接しなければならない労力を削減して、作業能率の向上を図ることができる。
【２０１１】
（２）不良原因Ａ１を除去する方法は、ポテンショメ−タ自体又は取り付けの不良、フィードバック系回路の不良、溶接ガンの機械的な引っかかり、制御ケーブルの接続不良等を発見することができる。
（３）不良原因Ａ１を除去する方法は、溶接電流通電前の簡単な動作チェックなので、現場作業において作業性を損なうことはない。
【２０１２】
（４）不良原因Ａ１を除去する第２の方法は、確認移動設定回路３７に、移動量設定値ｅｒの上限値ｅrmと移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0との設定移動量をΔｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）の１つだけ設定又はデフォルト値の使用だけすればよいので、設定及び正常移動の確認が簡単である。
【２０１３】
（５）上記不良原因Ａ１を除去する第２の方法は、異常移動が発生したとき、移動量検出値の上限値ｅfm側、移動量検出値の下限値ｅf0側、移動量設定値の上限値ｅrm側又は移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0側のどこに不良原因があるのかが不明であって、別の方法で調べなければならない。
それに対して、不良原因Ａ１を除去する第３の方法は、異常移動が発生したとき、移動量検出値の上限値ｅfm側、移動量検出値の下限値ｅf0側、移動量設定値の上限値ｅrm側又は移動量設定値ｅｒの下限値ｅr0側のどこに原因があるのかも同時に判定することができる。
【２０１４】
（６）不良原因Ａ１を除去する第４の方法は、溶接ガンの移動が円滑に行われなく、部分的に機械的な引っかかりがあっても、確認範囲の最終位置において、移動量許容値又は移動量上下限許容値を越えていなければ正常移動と判別される。しかし、溶接ガンの移動中に部分的に機械的な引っかかりがあり、円滑に移動しないときは、スタッドが短絡したり、傾斜して片溶けを生じたりして、溶接スタッドが不良になることがある。
それに対して、不良原因Ａ１を除去する第４の方法は、そのような部分的に機械的な引っかかりがあったときでも、異常移動であると判定することができる。
【２０１５】
（７）不良原因Ａ１を除去する第５の方法は、不良原因Ａ１を除去する第２の方法の効果と不良原因Ａ１を除去する第４の方法の効果との両方の効果を有している。
【２０１６】
（８）不良原因Ａ１を除去する第６の方法は、不良原因Ａ１を除去する第３の方法の効果と、不良原因Ａ１を除去する第４の方法の効果との両方の効果を有している。
【２０２０】
［不良原因Ｂ１を除去する方法の効果］
不良原因Ｂ１を除去する方法の共通の効果は、積算入熱量Ｑtaと標準入熱量Ｑstとを検出するごとに比較し、積算入熱量Ｑtaが標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込みを開始するので、短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができ、良好な溶接品質を得ることができる。
また、不良原因Ｂ１を除去する方法は、良好な溶接品質を得ると共に、各スタッドの溶接ごとに得られたデータは各スタッドの溶接ごとに記憶させておき、このデータを演算処理装置ＣＰＵ又は外部記憶装置（例えばメモリカード、フロッピーディスク等）又は直接にパソコン等に出力することによって、パソコン等で各スタッドの溶接作業の溶接品質を容易に確認することができる。また、この各スタッドの溶接ごとに得られたデ−タを集計して統計処理等を行って溶接品質の管理を行うことができる。
【２０２１】
不良原因Ｂ１を除去する第４乃至第６の方法は、▲１▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)又は検出期間主アーク電圧平均値Ｖav3nから算出した主アーク期間積算入熱量Ｑta3nが、主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点ｔｎ又は▲２▼主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を積算した主アーク電圧積算値Ｖst38が、主アーク電圧標準値Ｖst38に達した時点ｔｎで押し込みを開始するので、短絡が発生しても、適切な入熱量を確保することができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【２０２２】
不良原因Ｂ１を除去する第７乃至第９の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４乃至第６のそれぞれの方法の効果に加えて、補助ア−ク期間Ｔｐの補助ア−ク電流・電圧検出開始時点ｔ１から補助ア−ク電流値Ｉｐを測定すると共に、補助ア−ク電圧平均値Ｖav12を測定して補助ア−ク期間積算入熱量Ｑta12を算出するので、入熱の測定精度が向上する。
【２０２３】
不良原因Ｂ１を除去する第１０の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第４乃至第９のそれぞれの方法の効果に加えて、溶接部の欠陥になる可能性のある微小短絡の一回の発生時間よりも短い数［mSec］の検出間隔Δｔごとに算出した主アーク入熱量検出間隔平均値ΔＱavが、主アーク入熱量検出間隔標準値ΔＱarよりも低下する短絡回数Ｎｓを計数して、この短絡回数Ｎｓが予め設定した標準入熱許容短絡回数Ｎst以上になると、溶接不良を表示するか又は予め設定した時間だけ主アーク電流Ｉａの通電時間を追加するか又は溶接不良を表示すると共に上記通電時間を追加することによって、溶接不良を防止する効果を有している。
【２０２４】
不良原因Ｂ１を除去する第１１の方法は、信号検出用のリード線を接続して主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)だけを測定すればよいので、大電流の検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを測定する溶接電流検出器が不要である。溶接電源装置に故障が発生したときは、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)に異常が発生するので、この異常を表示させるか又は溶接電源装置の動作を停止させることもできる。
【２０２５】
不良原因Ｂ１を除去する第１２の方法は、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を測定する必要がなく、主アーク安定後に検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを少なくとも１回測定すればよいので、回路が簡単になる。
【２０２６】
不良原因Ｂ１を除去する第１３の方法は、溶接電源装置の出力特性が定電流特性でない場合であっても、検出間隔Δｔごとに、主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)及び主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)を測定して主アーク期間積算入熱量Ｑta3nを算出することによって、小容量のエンジン発電機等の溶接電源装置に供給する容量が小さい電源装置を用いて、大電流を必要とする太径のスタッドを溶接する場合等で、溶接電源の入力電力の不足によって溶接電源の出力電圧及び出力電流が低下する場合でも、良好な溶接結果を得ることができる。
【２０２７】
不良原因Ｂ１を除去する第１４の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第７又は第８又は第９の方法において、不良原因Ｂ１を除去する第１１の方法と同様に、信号検出用のリード線を接続して補助ア−ク電圧平均値Ｖav12だけを測定すればよいので、補助ア−ク電流値Ｉｐを測定する溶接電流検出器が不要である。溶接電源装置に故障が発生したときは、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)に異常が発生するので、この異常を表示させるか又は溶接電源装置の動作を停止させることもできる。
【２０２８】
不良原因Ｂ１を除去する第１５の方法は、不良原因Ｂ１を除去する第７又は第８又は第９の方法において不良原因Ｂ１を除去する第１２の方法と同様に、検出間隔Δｔごとに、補助ア−ク電流平均値Ｉav(Δt)を測定する必要がなく、補助ア−ク安定後に補助ア−ク電流値Ｉｐを少なくとも１回測定すればよいので、回路が簡単になる。
【２０３０】
［不良原因Ｃ１を除去する方法の効果］
不良原因Ｃ１を除去する方法は、下記の効果がある
（１）アーク電流を増加させてアーク力を増大させ、被溶接材の溶け込み深さを大きくする。
（２）アーク電流を増加させてアークの広がりを拡大させて、被溶接材の溶け込み範囲を大きくする。
（３）アーク電流を増加させてアーク力を増大させ、被溶接材の溶融金属を被溶接材側に押しつけて短絡の発生を防止する。
（４）溶け込みに大きく影響する入熱は、引き上げ期間中の後半に必要とするので、この必要とする大きい入熱を引き上げ期間中の後半にだけ供給して、全入熱量を少なくして電力量を節減する。
【２０３１】
（５）必要とする大きい入熱を引き上げ期間中の後半にだけ供給して、溶接電源装置の過負荷時間を短くすることによって、溶接電源装置の出力容量に余裕がないときであっも、引き上げ期間よりも十分に短い短時間であれば、エンジン発電機又はスタッド溶接電源装置が過負荷に耐えて、増加させたアーク電流を通電することができる。
（６）必要とする大きい入熱を引き上げ期間中の後半にだけ供給して、溶接電源装置の過負荷時間を短くすることによって、溶接電源装置の出力容量に余裕がなく、溶接ケーブルを延長して溶接ケーブルの電圧降下によって主アーク電流値が制限を受けるときに、引き上げ期間よりも十分に短い短時間であれば、エンジン発電機又はスタッド溶接電源装置が過負荷に耐えて、増加させたアーク電流を通電することができる。
【２０３２】
不良原因Ｃ１を除去する第４の方法は、横向きスタッド溶接において、引き上げ期間の後半に、短時間だけアーク電流を増加させてアーク力を増大させ、溶融金属を被溶接材側に押しつけてスタッド先端の溶融金属から離して短絡を防止する効果がある。
【２０４０】
［不良原因Ｄ１を除去する方法の効果］
引き上げ期間の後半に、短時間だけアーク電流を増加させる第１の不良原因Ｄ１を除去する方法は、上記不良原因Ｃ１を除去する方法の効果（１）乃至（６）の他に、引き上げ期間中の後半に引き上げ距離を増加させる方法に比べて、アーク長が過大にならないので、アークが安定しており、アンダーカット等の溶接不良が発生しにくい効果がある。
【２０４３】
不良原因Ｄ１を除去する第３の方法は、上板貫通スタッド溶接において、引き上げ期間の後半に、アーク電流を増加させてアーク力を増大させ、鉄骨の溶け込み深さ及び範囲を大きくする効果がある。
この上板貫通溶接では、直接溶接よりも多くの入熱量を必要とするので、主アーク電流通電時間を長く設定する必要がある。したがって、この上板貫通溶接では、引き上げ期間の後半に短絡が頻繁に発生するために、押し込む前に、主アーク電流を増加することによって短絡を防止することができる。
【２０４４】
アーク発生中に短絡が発生しなくて、アーク発生中の入熱が適切な場合であっても、スタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから予め定めた時刻ｔ91よりも遅れて短絡したときは、入熱が過大となるが、短絡期間積算入熱量Ｑta9nが、予め設定した短絡期間標準入熱量Ｑst9sに達した時点ｔ9nで押し込み短絡電流Ｉｓを遮断する第２の不良原因Ｄ１を除去する方法は、入熱が過大となって溶接不良を発生することがない。
【２０５０】
［不良原因Ｅ１を除去する方法の効果］
不良原因Ｅ１を除去する方法の共通の効果は、２次ケーブルによる電圧降下が変動したときでも、溶接電源装置の出力端子電圧値Ｖｄからスタッド近傍のアーク負荷電圧値を算出して溶接回路の電圧降下の変動を補償すると共に、溶接回路の電圧降下の変動を補償した正確な積算入熱量Ｑtaが検出期間全体の標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込みを開始させて、短絡が発生しても、必要な入熱量Ｑｒを確保することである。
【２０５１】
不良原因Ｅ１を除去する第１乃至第３の溶接方法の効果は、初回の溶接で正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５を設定し、２回目以後の溶接電流値が変化しない場合は、２回目以後の溶接においても、溶接回路電圧降下Ｖ５を修正する必要がない。
【２０５２】
不良原因Ｅ１を除去する第４乃至第６の方法の効果は、周囲条件によって下記のとおりである。
（１）初回の溶接で正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５を設定しないで、２回目以後の溶接において溶接電流値が変化しない場合は、２回目の溶接において溶接回路電圧降下Ｖ５を修正すればよい。
（２）２回目以後の溶接において溶接電流値が変化する場合であっても、２回目以後の溶接において、溶接回路電圧降下Ｖ５を修正することができる。
【２０５４】
（３）初回の溶接で正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５を設定しない場合であっても、初回の溶接又は今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを検出して自動的に正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５に修正することができる。
【２０５５】
不良原因Ｅ１を除去する第９の方法の効果は、溶接電源装置が定電流特性である場合、初回の溶接又は今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aを、正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５とすることができ、制御回路が単純なる。
【２０５６】
不良原因Ｅ１を除去する第１０の方法の効果は、溶接電源装置が定電流特性でない場合でも、初回の溶接又は今回以前の溶接で記憶した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aに、今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)と今回以前の押し込み短絡電流平均値Ｉ2aとの比Ｉav(Δt)／Ｉ2aを乗算した値を、溶接回路電圧降下Ｖ５とすることができる。
【２０５７】
不良原因Ｅ１を除去する第１１の方法の効果は、溶接電源装置が定電流特性でない場合で、しかも溶接位置が被溶接物上で移動する等によって２回目以後の溶接において溶接電流値が変化する場合でも、今回の溶接の主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)と初回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒａとの積を、溶接回路電圧降下Ｖ５とすることができる。
【２０５８】
この不良原因Ｅ１を除去する第７の方法の効果は、不良原因Ｅ１を除去する第１から不良原因Ｅ１を除去する第６までの溶接回路電圧降下Ｖ５を、溶接作業者が、２次ケーブルの断面積と接続長さとだけを認識して、溶接制御装置に入力すれば、溶接制御装置が設定抵抗値Ｒｓを算出するので、初回の溶接から比較的正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５を設定することができる。
また、この方法の効果は、溶接電源装置が定電流特性であって、溶接するスタッドの直径が同じで溶接電流値を変更しないで、溶接位置が被溶接物上で移動しない等の２回目以後の溶接において溶接電流値が変化しない場合は、２回目以後の溶接においても、２次ケーブルの電圧降下を修正する必要がない。
さらに、この方法の効果は、溶接電源装置が定電流特性でないか、溶接するスタッドの直径を変更して溶接電流値を変更するか、溶接位置が被溶接物上で移動する等の２回目以後の溶接において溶接電流値が変化する場合であっても、初回の溶接から比較的正確な値の溶接回路電圧降下Ｖ５を設定することができると共に、２回目以後の溶接においても、溶接回路電圧降下Ｖ５を修正することができる。
【２０５９】
不良原因Ｅ１を除去する第１２の方法の効果は、前述した第１２の方法によって算出した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたとき、今回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aとする方法で、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aの頻繁な微小変動の攪乱を回避することができる。
【２０６０】
不良原因Ｅ１を除去する第１３の方法の効果は、前述した第１３の方法によって算出した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたとき、今回の溶接で検出した押し込み短絡電圧平均値Ｖ2a＝Ｖ2nを、Ｎ回目の溶接の押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ3pを算出するときの押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aとする方法で、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aの頻繁な微小変動の攪乱を回避することができる。
【２０６１】
不良原因Ｅ１を除去する第１４の方法の効果は、前述した第１４の方法によって算出した絶対値が、予め設定した電圧降下誤差許容値ΔＶ５を越えたときに、今回の溶接で算出した算出抵抗値Ｒanを、Ｎ回目の溶接の溶接回路電圧降下Ｖ５を算出するときの算出抵抗値Ｒａとする方法で、押し込み短絡電圧平均値Ｖ2aの頻繁な微小変動の攪乱を回避することができる。
【２０７０】
［不良原因Ｆ１を除去する方法の効果］
不良原因Ｅ１を除去する方法の共通の効果は、スタッドの種類、溶接姿勢及び被溶接材配置の組み合わせに応じた適切な溶接機器設定値を記載した取扱説明書、ガイドブック等を手元に持参して参照する必要がないので、作業効率を低下させることがない。
【２０７１】
溶接機器動作設定時には、取扱説明書、ガイドブック等にスタッド及び被溶接材の種類の組み合わせの溶接機器設定値を見つけることがてきないような場合であっても、試し打ちを繰り返して、最良の溶接結果を見つけ出す労力を軽減し作業効率を向上させることができる。
【２０７２】
スタッドの種類、溶接姿勢及び被溶接材配置の組み合わせに応じて複数の適切な溶接機器動作設定をしなければならないときでも、豊富な経験熟練者でなくても、短時間に、適切な溶接機器動作設定をすることができる。
また、豊富な経験及び試し打ちの繰り返しによる労力を必要としないで、短時間に、適切な溶接機器設定値の組み合わせを設定することができ、最良の溶接結果をうることができる。
【２０７４】
不良原因Ｆ１を除去する第３乃至第６及び第１１の方法は、本発明の共通の効果に加えて、作業者が、スタッド・被溶接材条件及び周囲設置条件を溶接制御装置に入力すると、溶接制御装置が、その入力した条件によって、第１の溶接機器設定値を溶接条件・機器設定値対応表から読み出し、さらに、作業者が、上記以外の追加入力した溶接条件を溶接制御装置に入力すると、溶接制御装置が、この上記以外の追加入力した溶接条件と上記の第１の溶接機器設定値とを使用して第２の溶接機器設定値を自動的に算出して設定するので、作業者は、第１の溶接機器設定値を設定してその設定値に応じて第２の溶接機器設定値を設定する必要がなく、短時間に、適正値に溶接機器設定値を設定することができる。
【２０７５】
不良原因Ｆ１を除去する第１０乃至第１２及び第１６及び第１７の方法は、本発明の共通の効果に加えて、作業者がスタッドの直径、溶接姿勢及び被溶接材配置の組み合わせを選定するだけで、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作して、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)から算出したアーク期間積算入熱量Ｑtaが、算出又は選定した主アーク期間全体の標準入熱量Ｑstに達した時点ｔｎで押し込み動作を開始するので、引き上げ期間中にスタッドの溶融面が被溶接材の溶融プールに接触して短絡が発生しても、入熱不足となって押し込み距離Ｌ２が不足して溶接不良となることがない。
【２０７６】
不良原因Ｆ１を除去する第５及び第１１の方法は、本発明の共通の効果に加えて、作業者がスタッドの直径及び横向き姿勢の組み合わせを選定するだけで、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作して、主アーク期間Ｔａの後半に、主アーク電流値Ｉａを増加させるので、主アーク期間Ｔａの後半において、スタッド先端部の溶融金属及び被溶接材表面の溶融金属が、重力によってフェルール内の下部に集中するために、短絡が頻繁に発生して入熱不足になったり、この被溶接材の溶融金属はフェル−ルＦ内の下部に溜まって、この重力によってスタッド上部の余盛り不足になることを防止することができる。
【２０７７】
従来の方法は、鋼板が波打ち、鉄骨と鋼板との間に隙間Ｄｃが不定であるために、直接溶接のときの短絡時点ｔs0から上板貫通溶接のときのスタッド先端が鉄骨に押しまれる短絡時点ｔs2までの遅れ時間がばらつき、直接溶接よりも多くの入熱量を必要とするので、主アーク期間Ｔａを長く設定するために、引き上げ期間の後半に短絡が頻繁に発生して入熱不足となって押し込み距離Ｌ２が不足して溶接不良となる。
不良原因Ｆ１を除去する第６及び第７及び第１１の方法は、作業者がスタッドの直径及び上板貫通溶接の組み合わせを選定するだけで、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作して、主アーク期間Ｔａの後半に、主アーク電流値Ｉａを増加させると共に、スタッドが溶融プ−ルに接触する（突っ込む）までは、比較的速い速度でスタッドを移動（クイックダウン）し、スタッドが溶融プ−ルに接触した後は、比較的遅い速度でスタッドを移動（スロ−ダウン）するので、従来の方法のような上記溶接不良となることがない。
【２０７８】
不良原因Ｆ１を除去する第８及び第１２の方法は、本発明の共通の効果に加えて、作業者がスタッドの直径及び溶接回路電圧降下を「補償する」を選定して２次ケーブルの断面積及び長さ又は設定電圧降下を入力するだけで、溶接電源装置１及び溶接ガンＧＮが動作して、溶接電源装置から溶接箇所までの距離に関係する２次ケーブルの長さ、２次ケーブルの直径、被溶接材の抵抗値等の違いによって大きく変化する溶接回路電圧降下による消費電力Ｐ５を補償して必要な入熱Ｑｒを得ることができる。
【２０８０】
［不良原因Ｇ１を除去する方法の効果］
不良原因Ｇ１を除去する方法の共通の効果は、以下のとおりである。
（１）２次ケーブルは、通常の固定配線されたケーブルに比べて、部分断線することが多く、また、本体ケ−ブルの可撓性をよくするために通常のケーブルよりも細い素線を使用しているので素線が断線しやすく、さらに、溶接箇所まで頻繁に移動させ、大電流を通電するので、固定配線されたケーブルに比べて、断面積の小さいケーブルを使用するために、発熱が大となり、素線の一部が断線すると残りの素線の断線が急速に進行し、異常発熱して危険である。特に、建築物等の大形構造物の溶接作業は、溶接箇所まで延長して頻繁に移動させ、特に、本体ケ−ブルは、屈曲回数が多く、使用を繰り返すと部分断線が急速に進行する。
それに対して、不良原因Ｇ１を除去する方法は、許容値を超えた時点で、２次ケーブルを交換することによって、上記の課題を解決することができる。
【２０８１】
（２）不良原因Ｇ１を除去する方法においては、Ｎ回目抵抗値増加分ΔＲｎが予め定められた抵抗増加許容値ΔＲｒを越える時点で表示、警報等が出力されるので、２次ケーブル又はコネクタが劣化しているかどうかを確認することができ、早期の交換等の対策が可能になる。また、使用可能なケーブル長を越えたときでも認識することができる。
【２０８２】
（３）不良原因Ｇ１を除去する方法においては、初期抵抗値Ｒ１が予め定められた抵抗値、例えば判定基準抵抗値Ｒｈを越えると表示されるので、使用可能なケーブル長を越えていることを知ることができる。
【２０８３】
（４）不良原因Ｇ１を除去する第１の方法は、溶接電源装置の外部出力特性が定電流特性であるときは、前述した不良原因Ｇ１を除去する方法の共通の効果に加えて、短絡電圧平均値を算出して、この短絡電圧平均値の変化を自動的に監視するので、簡単な装置で、溶接用の２次ケーブル素線の断線の進行を予測することができる。
【２０８４】
（５）さらに、不良原因Ｇ１を除去する方法は、溶接回路電圧降下を測定する目的で短絡電流Ｉｓを通電する必要がなく、通常のスタッド溶接中に、溶接回路電圧降下を測定することができるので、溶接ガンと被溶接材の溶接すべき箇所付近との間を短絡して溶接回路電圧降下を測定する労力を省くことができる。
【２０８５】
（６）不良原因Ｇ１を除去する第２の方法は、不良原因Ｇ１を除去する方法の共通の効果の他に、溶接電源装置の外部出力特性が定電流特性でないときであっても、精度よく、適用することができる。
【２０８８】
（７）不良原因Ｇ１を除去する第３の方法は、押し込み短絡電圧瞬時値Ｖ（ｔ）及び押し込み短絡電流瞬時値Ｉ（ｔ）の検出ごとに、累積抵抗値Ｒntと初期抵抗値Ｒ１との差のＮ回目溶接時の累積抵抗値増加分ΔＲnt＝Ｒnt−Ｒ１を算出し、この累積抵抗値増加分ΔＲntが抵抗増加許容値ΔＲｒを越えたときに、溶接電流を遮断することによって、２次ケーブルの過熱焼損を余裕をもって防止することができる。
【２０９０】
（８）不良原因Ｇ１を除去する第４の方法は、新品でない２次ケ−ブルの初期抵抗値Ｒ１を算出して新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈと比較し、この差の絶対値｜Ｒ１−Ｒｈ｜が、新品の２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗値変化許容値δＲを越えた時点で、２次ケーブルを交換することによって、第１に、新品でない２次ケ−ブルの初期抵抗値Ｒ１を、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈと比較するので、常に一定した判定基準に基づく結果（２次ケーブルの交換時期）を予測することができ、第２に、２次ケーブルの劣化チェックの保守点検時又は任意の溶接作業開始時にも、２次ケーブルの交換時期の予測をすることができる。
【２０９３】
（９）不良原因Ｇ１を除去する第５の方法は、新品でない２次ケ−ブルを使用して、Ｎ回目抵抗値Ｒｎを算出して、溶接作業開始時に、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈと比較し、この差の絶対値｜Ｒｎ−Ｒｈ｜が、新品の２次ケ−ブルの断面及び長さにおける抵抗値から過熱焼損の危険を生ずる抵抗値までの抵抗値変化許容値δＲを越えた時点で、２次ケーブルを交換することによって、２次ケーブルの劣化チェックの保守点検時又は任意の溶接作業開始時だけでなく、新品でない２次ケ−ブルのＮ回目溶接時のＮ回目抵抗値Ｒｎを、新品の２次ケ−ブルの判定基準抵抗値Ｒｈと比較するので、常に一定した判定基準に基づく結果（２次ケーブルの交換時期）を予測することができる。
【２０９６】
（１０）不良原因Ｇ１を除去する第６乃至第８の方法は、２次ケ−ブルで部分断線が生じた場合、素線断線部が図２９（Ａ）のように接触している場合は、正常時の抵抗値となるために、２次ケ−ブルの部分断線の進行を判定することができない。そこで、引き回し等の状態によっては図６（Ｂ）のような状態になり、このとき算出抵抗値Ｒａがばらつくので、このばらつきを算出して、溶接用の２次ケーブル素線の断線の進行を予測することができる。
【２１００】
［第２の課題Ｈ１の効果］
第２の課題解決手段の共通の効果は、溶接機器が自動で溶接不良となるおそれがある現象を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定して、この想定した複数の原因を表示するので、作業者がこの溶接機器が表示するガイドに従って、不良の発生原因を容易に究明することができる。
【２１０２】
第２の課題解決手段の第２の方法の効果は、第２の課題解決手段の共通の効果に加えて、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、作業者が過大な労力を要しない方法で、早い段階で、溶接不良となる原因を除去し、又は作業者が対処することができる。
スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法を実行することによって、この実行した不良原因除去方法に対応する「溶接不良となるおそれがある現象」は発生しなくなる。
【２１０３】
第２の課題解決手段の第３の方法の効果は、第２の課題解決手段の第２の方法の効果に加えて、スタッド溶接機器に、溶接不良となるおそれがある原因を除去する方法を実行させ、この実行した不良原因除去方法以外の「溶接不良となるおそれがある現象」を検出し、この検出値に対応した溶接不良となるおそれがある複数の原因を予め想定し、この想定した複数の原因のうち、頻度が高いと予想される原因の順に不良原因を表示することによって、溶接不良を少なくすると共に、残りの原因によって不良が発生したときは、溶接不良となる原因の項目が少なくなり、作業者が不良の発生原因を究明して対処する労力を少なくすることができる。
【２１０４】
第２の課題解決手段の第４の方法の効果は、第２の課題解決手段の第３の方法の効果に加えて、溶接開始前の段階から溶接中及び溶接後までのいずれかの段階又は複数の段階で、溶接不良となるおそれがある現象を検出した時点で、スタッド溶接機器の次の動作を停止するので、手直しを少なくして作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、引き上げ距離Ｌ１及び押し込み距離Ｌ２を測定して測定結果を記録するための位置検出手段ＧＮ３を備えた従来方式の溶接ガンを示す図である。
【図２】図２は、横向き溶接中のフェルール内の溶融金属の状態を示す図である。
【図３】図３は、従来の溶接動作において、主アーク期間Ｔａの後半で短絡が発生したときの波形を示す図で、同図（Ａ）は溶接電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す出力端子電圧波形図であり、同図（Ｃ）はスタッド先端の移動量Ｍを示すスタッド先端移動図である。
【図４】図４は、鉄骨上に鋼板を配設したときに、鋼板が波打ち、鉄骨と鋼板との間に隙間（クリアランス）が生じている状態を示す鉄骨・鋼板位置関係図である。
【図５】図５は、鉄骨と鋼板との間に隙間があるときの鋼板とスタッド先端との位置関係を示す鋼板・スタッド位置関係図である。
【図６】図６は、通常のスタッド溶接をするときの２次ケ−ブルの接続状態を示す図である。
【図７】図７は、本出願人の従来方法のスタッド溶接の２次ケ−ブルの劣化状態をチェックするときの２次ケ−ブルの接続状態を示す図である。
【図８】図８は、アナログ信号によって、移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとを比較する溶接ガン移動装置を示す図である。
【図９】図９（Ａ）は移動量設定値ｅｒの時間経過を示す図であり、同図（Ｂ）は移動量検出値ｅｆが移動量設定値ｅｒに追従している移動量検出信号ｅｆの時間経過を示す図である。
【図１０】図１０は、移動量設定信号ｅｒと移動量検出信号ｅｆとの差の移動量比較値の絶対値が、移動量差許容値δよりも大のときの移動量設定信号ｅｒ及び移動量検出信号ｅｆの時間経過を示す図である。
【図１１】図１１は、マイクロプロセッサを用いてデジタル信号によって移動量設定値ｅｒと移動量検出値ｅｆとを比較する溶接ガン移動装置を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、正常な溶接時の検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、正常な溶接時の検出間隔Δｔごとに主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)を算出する説明図であり、同図（Ｃ）は正常な溶接時のスタッド先端の移動量Ｍを示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、各溶接中の検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、各溶接中の検出間隔Δｔごとに主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)を算出する説明図である。
【図１４】図１４は、主アーク期間Ｔａ中に、引き上げ不良、異常アーク現象による片溶け等によって、スタッドＳが、一時的に、溶融プールに短絡した場合の溶接電圧波形及び溶接電流波形を示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、主アーク期間Ｔａ中に微小短絡が発生した場合の出力電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は、主アーク期間Ｔａ中に短絡が発生した場合の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の主電流切換スタッド溶接の不良原因除去方法を実施するスタッド溶接装置の出力波形図であり、同図（Ａ）は出力電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す出力端子電圧波形図であり、同図（Ｃ）はスタッド先端の移動量Ｍを示すスタッド先端移動図である。
【図１７】図１７は横向き溶接終了後の余盛り形状を示す図であって、同図の符号（Ａ）は従来の溶接方法で溶接した余盛りが適切に形成されていないために溶接強度が不足する例を示す図であり、同図の符号（Ｂ）は本発明の溶接方法で溶接した余盛りが適切に形成されているので溶接強度が確保される例を示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、基準にするスタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから短絡電圧検出開始時点ｔ91までに短絡したときの押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの押し込み短絡電流平均値Ｉｓを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、そのときの押し込み短絡入熱標準値設定期間Ｔssの押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を算出する説明図であり、同図（Ｃ）はそのときのスタッド先端の移動量Ｍを示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、判定したいスタッドを被溶接材に押し込む指令をしてから短絡電圧検出開始時点ｔ91よりも遅れて短絡したときの押し込み短絡検出期間Ｔsdの押し込み短絡電流平均値Ｉｓを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、そのときの押し込み短絡検出期間Ｔsdの押し込み短絡電圧検出間隔平均値Ｖｓ(Δt)を算出する説明図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、各溶接中の溶接電流値Ｉｏから検出期間中の溶接電流平均値Ｉav又は主ア−ク電流検出間隔平均値Ｉav(Δt)を検出する説明図であり、同図（Ｂ）は、各溶接中の出力端子電圧Ｖｄから、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δｔ)を検出する説明図である。
【図２１】図２１（Ａ）は、各溶接中の出力電流Ｉｏが、定電流特性であって一定値Ｉavであることを示す図であり、同図（Ｂ）は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを算出する説明図である。
【図２２】図２２（Ａ）は、各溶接中の出力電流Ｉｏから検出期間中の溶接電流平均値Ｉavを算出する説明図であり、同図（Ｂ）は、主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖav(Δt)から溶接回路電圧降下Ｖ５を減算した算出主ア−ク電圧検出間隔平均値Ｖ３を積算した主アーク期間入熱積算電圧値Ｖqt3nを算出する説明図である。
【図２３】図２３は、主アーク期間Ｔａ中に、引き上げ不良、異常アーク現象による片溶け等によって、スタッドＳが、一時的に、溶融プールに短絡した場合の溶接電圧波形及び溶接電流波形を示す図である。
【図２４】図２４（Ａ）は、主アーク期間Ｔａ中に微小短絡が発生した場合の出力電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は、主アーク期間Ｔａ中に短絡が発生した場合の出力端子電圧Ｖｄの波形を示す図である。
【図２５】図２５は、下向き姿勢・被溶接材直接溶接の溶接条件・機器設定値対応表である。
【図２６】図２６は、本発明のスタッド溶接の不良原因除去方法を実施するスタッド溶接装置のブロック図である。
【図２７】図２７（Ａ）は、溶接電流Ｉｏの波形を示す溶接電流波形図であり、同図（Ｂ）は溶接電源装置の出力端子で検出した出力端子電圧Ｖｄの波形を示す図であり、同図（Ｃ）はスタッド先端の移動量Ｍを示す図である。
【図２８】図２８は、溶接用の２次ケーブル素線の断線進行を予測するための溶接毎の２次ケ−ブルの抵抗増加分をチェックする手順を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は（Ａ）は、２次ケ−ブルの断線部が接触している場合の状態を示す図であり、同図（Ｂ）は、断線部の素線が離れている状態を示す図である。
【符号の説明】
１  …溶接電源装置
３  …溶接制御装置
４  …ガン移動確認制御装置
５  …出力電流指令回路
６、２１…Ｄ／Ａ変換回路
７、８、２０…Ａ／Ｄ変換回路
１０…移動量設定回路
１１…記憶回路
１２…表示回路
１３…溶接開始終了スイッチ
１５…溶接電流調整回路
１７…２次ケーブル／溶接ケーブル
１７ａ…本体ケ−ブル／断線チェックしたい２次ケーブル
１７ｂ…断線チェック部分
１８…溶接動作禁止回路
１９…移動範囲確認スイッチ
２３…当接部材
２４…サ−ボモ−タ
２５…モ−タ可動部
２６…モ−タ駆動回路
２７…条件設定回路
３１…ガン移動量表示器
３２…ガン移動量測定回路
３３…温度上昇値測定器
３４…熱電対
３７…確認移動設定回路
４３…移動指令回路
４４…比較回路
４５…移動上下限異常判定回路
４６…移動量比較異常判定回路
４７…ＯＲ回路
４８…ＮＯＴ回路
５０…マイクロプロセッサ
５１…Ａ／Ｄ変換回路
５２…Ｄ／Ａ変換回路
Ａ  …３相交流電源
ＣＰＵ…演算処理回路
Ｄａ…アーク長
Ｄｃ…隙間（クリアランス）
Ｄｄ…基準点Ｐからの押し込み距離／設定値どおりの押し込み距離
Ｄd0…（押し込み不足のときの）実際の押し込み距離
Ｄｅ…鉄骨表面からの押し込み距離
Ｄｐ…板厚
Ｄup…引き上げ距離
ｅｆ…移動量検出信号／移動量検出値
ｅf0…移動量検出値の下限値
ｅf1…移動中の任意の時点ｔm1の移動量検出信号／移動量検出値
ｅfm…移動量検出値の上限値
ｅｒ…移動量設定信号／移動量設定値
ｅrm…移動量設定値の上限値
ｅr1…移動中の任意の時点ｔm1の移動量設定信号
（ｅｒ−ｅｆ）…移動量比較値
（ｅrm−ｅfm）…上限移動量設定検出値差
（ｅr0−ｅf0）…下限移動量設定検出値差
Δｅｒ＝（ｅrm−ｅr0）…設定移動量
Δｅｆ＝（ｅfm−ｅf0）…検出移動量
（Δｅｒ−Δｅｆ）…移動量設定検出値差
｜ｅr1−ｅf1｜…移動量比較値の絶対値
Ｆ  …フェル−ル
ＧＮ…溶接ガン
ＧＮ１…溶接ガン本体
ＧＮ２…当接部材
ＧＮ３…位置検出手段
ＧＮ３ａ…ポテンショメ−タ
ＧＮ３ｂ…ポテンショメ−タの軸
ＧＮ４…連結板
ＧＮ５…可動鉄心
ＧＮ６…電磁石
ＧＮ７…圧縮バネ
ＧＮ８…移動軸
ＧＮ９…保持具
ＧＮ１１…ストッパ金具
ＧＮ１２…本体ケーブル接続金具
Ｉ（ｔ）…各時刻ｔの溶接電流値
Ｉ21…初回溶接時の短絡電流平均値／初回の押し込み短絡電流平均値
Ｉ2a…押し込み短絡電流平均値／短絡電流平均値
Ｉ2n…Ｎ回目溶接時の短絡電流平均値／Ｎ回目の押し込み短絡電流平均値
Ｉａ…主ア−ク電流／（切換前の）主ア−ク電流値
Ｉav…検出期間中の溶接電流平均値
Ｉav(Δt)…主ア−ク電流検出間隔平均値
Ｉｂ…切換後の主ア−ク電流／切換後の主ア−ク電流値
ＩＣ…溶接電流検出回路
Ｉｃ…溶接電流検出信号
Ｉｏ…溶接電流／溶接電流値
Ｉｐ…補助ア−ク電流
Ｉｓ…押し込み短絡電流／（検出期間全体又は検出期間中の）押し込み短絡電流平均値
Ｉｓ(Δt）…押し込み短絡電流検出間隔平均値
Ｉta3n…主アーク期間積算電流値
Ｉ（ｔ）…押し込み短絡電流瞬時値
Ｌ１…引き上げ距離
Ｌ２…押し込み距離
Ｍ  …スタッド先端の移動量
ＭＣ…移動量検出回路
Ｍｃ…移動量検出信号
ｎ  …（検出間隔Δｔの）検出回数
Ｎｓ…短絡回数
Ｎst…標準入熱許容短絡回数
Ｐ  …基準点
Ｐ５…電圧降下消費電力
Ｐst…標準供給電力量
Ｐta…主アーク期間積算供給電力量
Ｑｒ…必要な入熱量
Ｑst…標準入熱量
Ｑst18…（予め設定した）補助・主アーク検出期間全体の標準入熱量
Ｑst38…主アーク期間標準入熱量
Ｑst3b…切換前標準入熱量
Ｑstb8…切換後標準入熱量
Ｑst9s…短絡期間標準入熱量
Ｑta  …（主アーク期間）積算入熱量／（短絡期間）標準入熱量
Ｑta12…補助ア−ク期間積算入熱量
Ｑta1n…補助・主アーク期間積算入熱量
Ｑta3n…主アーク期間積算入熱量
Ｑtab8…切換後主ア−ク期間積算入熱量
Ｑta9n…短絡期間積算入熱量
ΔＱar…主アーク入熱量検出間隔標準値
ΔＱas…検出間隔ごとの短絡発生時の入熱量平均値
ΔＱav…主アーク入熱量検出間隔平均値
ΔＱst…押し込み短絡入熱量検出間隔標準値
Ｒ１  …初期抵抗値［Ｖ21／Ｉ21］
Ｒａ  …算出抵抗値［Ｖ2a／Ｉ2a］
Ｒｈ  …（新品の２次ケ−ブルの）判定基準抵抗値
Ｒma  …算出抵抗最大値
Ｒmi  …算出抵抗最小値
（Ｒma−Ｒmi）…算出抵抗最大変動値
｜Ｒ１−Ｒｈ｜…初期抵抗値と判定基準抵抗値との差の絶対値
｜Ｒｎ−Ｒｈ｜…Ｎ回目抵抗値と判定基準抵抗値との差の絶対値
Ｒｎ…Ｎ回目抵抗値［Ｖ2n／Ｉ2n］
Ｒnt…累積抵抗値
Ｒｓ…設定抵抗値
Ｒ（ｔ）…瞬時抵抗値
ΔＲｍ…算出抵抗変動許容値
ΔＲｎ…Ｎ回目抵抗値増加分［Ｒｎ−Ｒ１］
ΔＲnt…（Ｎ回目溶接時の）累積抵抗値増加分［Ｒnt−Ｒ１］
ΔＲr…抵抗増加許容値
Ｓ  …スタッド
Ｓ18…溶接動作禁止信号
Ｓ45…移動上下限異常信号
Ｓ46…移動量比較異常信号
Ｓ47…異常信号
ｔ０…補助ア−ク電流通電開始時点
ｔ01乃至ｔ0n…各検出間隔Δｔの検出開始時点
ｔ１…補助ア−ク電流・電圧検出開始時点
Ｔ12…補助アーク入熱標準値設定期間／補助アーク検出期間
ｔ２…主ア−ク電流通電開始時点
ｔ３…主アーク電流・電圧検出開始時点
Ｔ38…主アーク入熱標準値設定期間
Ｔ3b…切換前通電期間
Ｔ3n…主アーク積算値検出期間
ｔ８…主ア−ク電流・電圧検出終了時点
ｔ９…主ア−ク期間終了時点／短絡期間開始時点／（押し込み）短絡開始時点
ｔ91…（押し込み）短絡電圧検出開始時点
ｔ91乃至ｔ9n…各検出間隔Δｔの検出開始時点
ｔ93…短絡電圧検出開始時点ｔ91よりも遅れて短絡した時点
ｔ9s…短絡電圧検出終了時点
ｔ9n…短絡期間標準入熱量Ｑst9sに達した時点／短絡電圧標準値Ｖst9sに達した時点／（押し込み）短絡電圧検出終了時点
ｔ10…出力電流通電終了時点／短絡電流通電終了時点／（押し込み）短絡電流通電終了時点
Ｔａ…溶接時間／主アーク期間
ｔas…主アーク期間Ｔａ中の短絡発生時点
ｔｂ…主ア−ク電流値切換時点
Ｔb8…切換後通電期間
Ｔbn…切換後通電期間
Ｔｐ…補助ア−ク期間
Ｔｍ…押し込み期間
ｔm1…移動中の任意の時点
ｔｎ…主アーク期間標準入熱量Ｑst38に達した時点／切換後標準入熱量Ｑstb8に達した時点
Ｔrn…Ｎ回目の測定温度上昇値
Ｔrs…判定温度上昇値
Ｔｓ…押し込み短絡期間
ｔs0…直接溶接のときの押し込み時短絡開始時点
ｔs1…上板貫通溶接のときの押し込み時短絡開始時点
ｔs2…押し込み開始時点
Ｔsd…押し込み短絡検出期間
Ｔss…押し込み短絡入熱標準値設定期間
ΔＴ91…正常時の短絡開始時間遅れ
ΔＴ93…異常時の短絡開始時間遅れ
Δｔ…検出間隔
Ｖ（ｔ）…各時刻ｔの溶接電圧値
Ｖ21…初回の押し込み短絡電圧平均値
Ｖ2n…Ｎ回目の押し込み短絡電圧平均値
Ｖ2a…押し込み短絡電圧平均値／短絡電圧平均値
Ｖ３…算出主ア−ク電圧検出間隔平均値
Ｖ3p…押し込み算出主ア−ク電圧検出間隔平均値
Ｖ3s…設定算出主ア−ク電圧検出間隔平均値
Ｖ５…溶接回路電圧降下
Ｖ5s…設定電圧降下
Ｖａ…ア−ク電圧値／切換前の主アーク電圧値
Ｖa1…切換前の主アーク電圧値
Ｖa2…切換後の主アーク電圧値
Ｖas(Δｔ)…検出間隔ごとの短絡発生時の出力端子電圧平均値
Ｖav12…補助ア−ク電圧平均値
Ｖav3n…検出期間主アーク電圧平均値
Ｖav(Δｔ)…主ア−ク電圧検出間隔平均値
ＶＣ…溶接電圧検出回路
Ｖｃ…溶接電圧検出信号
Ｖｄ…出力端子電圧／出力端子電圧値
Ｖpt3n…主アーク期間積算供給電圧値
Ｖqa…検出期間入熱電圧平均値
Ｖqt3n…主アーク期間入熱積算電圧値
Ｖｓ(Δt)…押し込み短絡電圧検出間隔平均値
Ｖｓ9n…検出期間短絡電圧平均値
Ｖst38…主アーク電圧標準値
Ｖst9s…短絡電圧標準値
Ｖta3n…主アーク期間積算電圧値
Ｖta9n…短絡期間積算電圧値
Ｖ（ｔ）…押し込み短絡電圧瞬時値
ΔＶ2n…Ｎ回目短絡電圧増加分［Ｖ2n−Ｖ21］
ΔＶ５…電圧降下誤差許容値
ΔＶｒ…抵抗増加電圧降下許容値
Ｗ    …被溶接材
Ｗａ…鉄骨
Ｗｂ…鋼板
Ｗｍ…溶融金属
Ｗｒ…余盛り
α  …切換溶接電流値比率［Ｉｂ／Ｉａ］
β  …切換標準入熱量比率［Ｑstb8／Ｑst38］
γ  …移動量許容値
γ１…移動量上限許容値
γ12…移動量上下限許容値
γ２…移動量下限許容値
δ  …移動量差許容値
δＲ…２次ケ−ブルの過熱焼損の危険を生ずる抵抗値変化許容値
τ  …切換通電期間比率
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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