(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク加工作業のシ−ケンス制御を行うアーク加工制御装置から種々のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介してアーク負荷に適した出力を供給するアーク加工電源装置に連続的に通信するアーク加工条件通信制御方法において、前記アーク加工電源装置で受信した予め選択した同期を取る必要のない前記アーク加工条件パラメータの設定値を出力する出力過程と、受信した予め選択した同期を取る必要のある前記アーク加工条件パラメータの設定値と前回受信したそれらの設定値とが一つでも異なっているかを判定する設定値判定過程と、判定結果がＮＯならば前記出力過程に戻り、判定結果がＹＥＳならば判定時点から予め設定した通信一巡待時間経過した時点で受信している前記同期を取る必要のあるアーク加工条件パラメータの設定値を同時に出力する過程とから構成されて、出力された前記同期を取る必要のないアーク加工条件パラメータ及び前記同期を取る必要のあるアーク加工条件パラメータの設定値に従って出力制御してアーク加工を行うアーク加工条件通信制御方法。
【請求項２】
アーク加工作業のシ−ケンス制御を行うアーク加工制御装置から種々のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介してアーク負荷に適した出力を供給するアーク加工電源装置に連続的に通信するアーク加工条件通信制御方法において、前記アーク加工制御装置から前記アーク加工条件パラメータの各設定値を表わすデータ設定値と前記アーク加工条件パラメータの組み合わせを表わすデータ番号値とから形成されるデータ構造を有する通信データを送信し、アーク加工電源装置で受信した前記通信データのすべてのデータ番号値が一致しているかを判定するデータ番号値判定過程と、判定結果がＮＯならば前記データ番号値判定過程に戻り、判定結果がＹＥＳならば受信したすべての前記通信データのデータ設定値を同時に出力する過程とから構成されて、出力された前記通信データのデータ設定値に従って出力制御してアーク加工を行うアーク加工条件通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アーク加工条件のシーケンス制御を行うアーク加工制御装置からアーク加工電源装置に対して種々のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介して通信するためのアーク加工条件通信制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場内に設置されている最近の工作機械、アーク加工装置等の産業機器は、それぞれの生産工程を制御する制御装置との間で種々の加工条件パラメータを工場自動化用ネットワーク（以下、ＦＡ用ネットワークという）を介して通信する機能を搭載している機種も多くなってきている。このような工場内の産業機器をネットワーク化するためのＦＡ用ネットワークとしては、デバイスネット等の数種類が一般的に使用されている。また、上記の生産工程の制御装置としては、プログラマブル・ロジック・コントローラ（以下、ＰＬＣという）が使用されることが多い。ＰＬＣは、ユーザが作業プログラムを作成することによって産業機器に対する多様な制御を行うことができる。しかもＰＬＣには、上記のＦＡ用ネットワークに対応するための通信ユニットが用意されているので、容易にＦＡ用ネットワークを使用することができる。一方、産業機器は、上記のＦＡ用ネットワークに対応したインターフェース機器を内蔵することによってＦＡ用ネットワークと接続することができ、ＰＬＣとの間で種々のデータを通信することができる。
【０００３】
上述したＦＡ用ネットワークの通信方式として、一般的に以下の２つの方式がある。▲１▼数個の通信データを１組として予め設定した通信周期毎に連続的に循環して通信する。▲２▼値が変化した通信データのみを変化時点において連続的に通信する。以下、▲１▼の通信方式の場合について説明するが、▲２▼の通信方式の場合であっても同様である。
【０００４】
また、アーク加工工程においても、工程を制御するアーク加工制御装置は、被加工物の搬送機器、ポジショナー、アーク加工電源装置等の起動／停止等のシーケンス制御を行っており、さらに上述したようにＦＡ用ネットワークを介してアーク加工電源装置との間で種々のアーク加工条件パラメータの通信を行っている。アーク加工法としては、アーク溶接法、アークプラズマ切断法等がある。以下、上述したＦＡ用ネットワークを介したアーク加工条件通信制御方法についてパルスアーク溶接の場合の例について説明する。また、以下の説明においては、「アーク加工」という表現を「溶接」という表現に置換しており、例えばアーク加工条件通信制御方法、アーク加工制御装置、アーク加工電源装置、アーク加工条件パラメータ等はそれぞれ溶接条件通信制御方法、溶接制御装置、溶接電源装置、溶接条件パラメータ等と表現している。
【０００５】
以下、図１乃至図８を参照して従来技術の溶接条件通信制御方法について説明する。
図１は、ＦＡ用ネットワークを使用した従来技術の溶接条件通信制御方法を説明するための溶接制御装置及び溶接電源装置のブロック図である。
溶接制御装置１は、図示していないが前述したように溶接工程に設置されている被溶接物の搬送機器、ポジショナー等のシーケンス制御を行うと共に、種々の溶接条件パラメータをＦＡ用ネットワーク２を介して溶接電源装置３に通信している。溶接電源装置３は、受信した溶接条件パラメータに従って出力制御を行うと共に、ワイヤ送給装置４を制御して溶接ワイヤ５を送給することで溶接ワイヤ５と被溶接物６との間にアーク７を発生させて溶接を行っている。
【０００６】
溶接制御装置１には一般的に前述したようにＰＬＣが使用されており、回路構成は以下のようになっている。溶接条件制御回路１１には、実施する溶接作業に対応した作業プログラム（ユーザプログラム）が設定されており、ソフトウェアによって溶接作業をシーケンス制御する。このソフトウェアの具体例については図５を参照して後述する。マスタＤＰＲＡＭ１２は、データの書き込み及び読み込みが２つのポートから可能である一般的なデュアルポートＲＡＭであり、溶接条件制御回路１１及び次に説明するマスタ通信回路１３からデータの書き込み及び読み込みができる。マスタ通信回路１３は、使用するＦＡ用ネットワークに対応した通信ユニットであり、後述するスレーブ通信回路２１との間でデータを通信する。データの通信方法の詳細については図３を参照して後述する。
【０００７】
図１に示す溶接電源装置３において、スレーブ通信回路３１、スレーブＤＰＲＡＭ３２及び溶接条件設定回路３３以外の出力制御回路３４は一般的な溶接電源装置の回路構成と同一であって、商用電源を入力として溶接条件パラメータに従って出力制御を行いアーク負荷に適した溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。以下の説明では溶接電源装置３が、消耗電極パルスアーク溶接用の溶接電源装置の場合である。
【０００８】
スレーブ通信回路３１は、使用するＦＡ用ネットワークに対応したＰＬＣの１ユニットとして一般的に提供されており、上記のマスタ通信回路１３との間でデータを通信する。データの通信方法の詳細については図３において後述する。スレーブＤＰＲＡＭ３２は、データの書き込み及び読み込みが２つのポートから可能である一般的なデュアルポートＲＡＭであり、スレーブ通信回路３１及び次に説明する溶接条件設定回路３３からデータの書き込み及び読み込みができる。溶接条件設定回路３３は、図６で後述するソフトウェア処理によって上記のスレーブＤＰＲＡＭ３２からデータを読み込み出力制御回路３４に対して起動信号ＴＳ及び溶接条件パラメータ設定信号Ｗｃを出力する。
【０００９】
図２は、これ以降の説明で使用する消耗電極パルスアーク溶接における代表的な溶接条件パラメータを併記した溶接電流波形図であり、同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示しており、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示している。
図示していない溶接条件パラメータとしては、溶接の開始／停止を制御する起動信号ＴＳ、溶接ワイヤの送給速度を設定するワイヤ送給速度設定値Ｗｓがある。一方、同図（Ａ）に示す溶接電流波形に関する溶接条件パラメータとしては、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄがあり、さらに同図（Ｂ）に示す平均溶接電圧を設定する溶接電圧設定値Ｖｓがある。なお、通常のパルスアーク溶接では、平均溶接電圧の検出値が溶接電圧設定値Ｖｓと等しくなるようにベース電流通電時間Ｔｂを自動調整するフィードバック制御が行われている。
【００１０】
起動信号ＴＳ以外の上記の溶接条件パラメータは、相互に蜜接な関係があり一体として良好な溶接条件となる。したがって、（Ｗs1，Ｖs1，Ｉp1，Ｉb1，Ｔp1，Ｔu1，Ｔd1）又は（Ｗsn，Ｖsn，Ｉpn，Ｉbn，Ｔpn，Ｔun，Ｔdn）が適切な組み合わせのときに良好な溶接条件となっており、例えば（Ｗsn，Ｖs1，Ｉp1，Ｉb1，Ｔp1，Ｔu1，Ｔd1）又は（Ｗsn，Ｖsn，Ｉpn，Ｉb1，Ｔp1，Ｔu1，Ｔd1）等のように一部のパラメータが入れ替わった組み合わせでは溶接状態は不安定になる。通常の溶接においてこの溶接状態の不安定は、上記のような溶接条件パラメータの不適正な組み合わせが約数［ms］以上継続すると発生する可能性が大きくなる。したがって、上記の溶接条件パラメータの設定値を変化させるときには、すべてのパラメータの変化を厳密に同期させる必要がある。
【００１１】
図３は、ＦＡ用ネットワークを介した溶接条件パラメータの通信方法を示す図である。以下、図１で示したブロック図も参照して説明する。前述したように通信は、マスタＤＰＲＡＭ１２及びマスタ通信回路１３とスレーブ通信回路３１及びスレーブＤＰＲＡＭ３２との間で行われている。
【００１２】
図１において説明したマスタ通信回路１３及びスレーブ通信回路３１は、溶接制御装置１及び溶接電源装置３をＦＡ用ネットワーク２に接続する時点での接続初期設定において、マスタＤＰＲＡＭ１２のチャンネルＡ01とスレーブＤＰＲＡＭ３２のチャンネルＢ01とが対応するように予め設定し、同様にチャンネルＡ02〜Ａ08にはチャンネルＢ02〜Ｂ08がそれぞれ対応するように予め設定する。通常、データの通信は１チャンネル又は２チャンネルを１組として通信されることが多いが、ここでは２チャンネルを１組として通信される場合について説明する。したがって、チャンネルＡ01及びＡ02が１組としてチャンネルＢ01及びＢ02に送信されて、同様にチャンネルＡ03及びＡ04、チャンネルＡ05及びＡ06並びにチャンネルＡ07及びＡ08がそれぞれ１組として、チャンネルＢ03及びＢ04、チャンネルＢ05及びＢ06並びにチャンネルＢ07及びＢ08に通信される。そして、チャンネルＡ01及びＡ02の送信→チャンネルＡ03及びＡ04の送信→チャンネルＡ05及びＡ06の送信→チャンネルＡ07及びＡ08の送信→チャンネルＡ01及びＡ02の送信を通信周期ＤＴ［ｓ］毎に循環的に連続して行っている。通常、通信周期ＤＴは十数［ms］乃至数十［ms］程度であり、以下ＤＴ＝１０［ms］として説明する。
【００１３】
図３に示すようにマスタＤＰＲＡＭ１２のチャンネルＡ01には起動信号ＴＳが、チャンネルＡ02にはワイヤ送給速度設定値Ｗｓが、チャンネルＡ03には溶接電圧設定値Ｖｓが、チャンネルＡ04にはピーク電流設定値Ｉｐが、チャンネルＡ05にはベース電流設定値Ｉｂが、チャンネルＡ06にはピーク電流通電時間設定値Ｔｐが、チャンネルＡ07にはピーク電流立上り時間設定値Ｔｕが、チャンネルＡ08にはピーク電流立下り時間設定値Ｔｄがそれぞれ溶接条件制御回路１１によって書き込まれ、前述したようにマスタＤＰＲＡＭ１２の各チャンネルに対応するスレーブＤＰＲＡＭ３２の各チャンネルにデータが通信される。その結果、スレーブＤＰＲＡＭ３２のチャンネルＢ01には起動信号ＴＳが、チャンネルＢ02にはワイヤ送給速度設定値Ｗｓが、チャンネルＢ03には溶接電圧設定値Ｖｓが、チャンネルＢ04にはピーク電流設定値Ｉｐが、チャンネルＢ05にはベース電流設定値Ｉｂが、チャンネルＢ06にはピーク電流通電時間設定値Ｔｐが、チャンネルＢ07にはピーク電流立上り時間設定値Ｔｕが、チャンネルＢ08にはピーク電流立下り時間設定値Ｔｄがそれぞれ通信されて書き込まれる。
【００１４】
以上のことから（ＴＳ，Ｗｓ）→（Ｖｓ，Ｉｐ）→（Ｉｂ，Ｔｐ）→（Ｔｕ，Ｔｄ）の通信を通信周期ＤＴ毎に循環的に連続して行っている。
【００１５】
図４は、上述した１チャンネルのデータ構造の一例を示す図である。１チャンネルはＸ１〜Ｘ４の４バイトから形成されており、各１バイトが数字のアスキーコードによる１バイト文字コードを表わしている。つまり、Ｘ１〜Ｘ４はそれぞれ０〜９の数字を表わすアスキーコードとなっている。したがって、１チャンネルは０〜9999の範囲の数字を表わすことができる。
【００１６】
図５は、図１で示した溶接条件制御回路の作業プログラムの一例を示すフローチャートである。
この作業プログラムでは、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ＝Ｗs1［m/分］、溶接電圧設定値Ｖｓ＝Ｖs1［Ｖ］，ピ−ク電流設定値Ｉｐ＝Ｉp1［Ａ］、ベ−ス電流設定値Ｉｂ＝Ｉb1［Ａ］、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ＝Ｔp1［ms］、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ＝Ｔu1［ms］及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄ＝Ｔd1［ms］である第１の溶接条件パラメータを設定した後に起動信号ＴＳをＴS1（溶接停止）からＴS2（溶接開始）に切り換えることによって溶接を開始する。溶接途中において溶接開始後予め設定したＴ１［ｓ］経過した時点で、Ｗｓ＝Ｗs2［m/分］、Ｖｓ＝Ｖs2［Ｖ］、Ｉｐ＝Ｉp2［Ａ］、Ｉｂ＝Ｉb2［Ａ］、Ｔｐ＝Ｔp2［ms］、Ｔｕ＝Ｔu2［ms］及びＴｄ＝Ｔd2［ms］である第２の溶接条件パラメータに切り換える。
【００１７】
図４で説明したように１チャンネルのデータは、０〜9999の整数である。しかし、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓの設定範囲は約0.0〜50.0［m/分］であり、かつ0.1の分解能が必要であるので、Ｗｓ×１０を行い０〜500として表わしている。溶接電圧設定値Ｖｓの設定範囲は約0.0〜50.0［Ｖ］であり、かつ0.1の分解能が必要であるので、Ｖｓ×１０を行い０〜500として表わしている。
ピーク電流設定値Ｉｐの設定範囲は約0〜800［Ａ］であるので、そのまま０〜800として表わしている。
ベース電流設定値Ｉｂの設定範囲は約0〜300［Ａ］であるので、そのまま０〜300として表わしている。
ピーク電流通電時間設定値Ｔｐの設定範囲は約0.0〜10.0［ms］であり、かつ0.1の分解能が必要であるので、Ｔｐ×１０を行い０〜100として表わしている。
ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕの設定範囲は約0.0〜10.0［ms］であり、かつ0.1の分解能が必要であるので、Ｔｕ×１０を行い０〜100として表わしている。
ピーク電流立下り時間設定値Ｔｄの設定範囲は約0.0〜10.0［ms］であり、かつ0.1の分解能が必要であるので、Ｔｄ×１０を行い０〜100として表わしている。以下、図５のフローチャートを参照して各ステップの処理について説明する。
【００１８】
ステップ101において、ＴS1（溶接停止）をマスタＤＰＲＡＭのチャンネルＡ01に書き込むと共に，前述した第１の溶接条件パラメータであるＷs1×10をチャンネルＡ02に、Ｖs1×10をチャンネルＡ03に，Ｉp1をチャンネルＡ04に、Ｉb1をチャンネルＡ05に、Ｔp1×10をチャンネルＡ06に、Ｔu1×10をチャンネルＡ07に、Ｔd1×10をチャンネルＡ08にそれぞれ書き込む。
【００１９】
ステップ102において、溶接開始かを判定して、ＹＥＳならばステップ103に進み、ＮＯならば溶接開始状態になるまで待機する。この溶接開始の判定は、作業者の手動による溶接開始スイッチの操作信号、被溶接物が所定の箇所にセットされたときに発生する信号等によって行う。
【００２０】
ステップ103において、ＴS2（溶接開始）をマスタＤＰＲＡＭのチャンネルＡ01に書き込む。
ステップ104において、溶接開始後予め設定したＴ１［ｓ］が経過したかを判定して、ＹＥＳならばステップ105に進み、ＮＯならばそのまま待機する。
【００２１】
ステップ105において、前述した第２の溶接条件パラメータであるＷs2×10をマスタＤＰＲＡＭのチャンネルＡ02に、Ｖs2×10をチャンネルＡ03に，Ｉp2をチャンネルＡ04に、Ｉb2をチャンネルＡ05に、Ｔp2×10をチャンネルＡ06に、Ｔu2×10をチャンネルＡ07に、Ｔd2×10をチャンネルＡ08にそれぞれ書き込む。
【００２２】
ステップ106において、溶接終了かを判定して、ＹＥＳならばステップ107に進み、ＮＯならば溶接終了状態になるまで待機する。この溶接終了の判定は、作業者の手動による溶接終了スイッチの操作信号、溶接継続時間の終了信号等によって行う。
ステップ107において、ＴS1（溶接停止）をマスタＤＰＲＡＭのチャンネルＡ01に書き込んで１回の溶接作業が終了する。
ステップ108において、作業終了かを判定して、ＹＥＳならば溶接作業を終了し、ＮＯならばステップ101に戻る。
【００２３】
図６は、図１で示した溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
ステップ201において、スレーブＤＰＲＡＭのチャンネルＢ01から読み込んで起動信号ＴＳに代入し、チャンネルＢ02から読み込んだデータを１０で除算してワイヤ送給速度設定値Ｗｓに代入し、チャンネルＢ03から読み込んだデータを１０で除算して溶接電圧設定値Ｖｓに代入し、チャンネルＢ04から読み込んでピーク電流設定値Ｉｐに代入し、チャンネルＢ05から読み込んでベース電流設定値Ｉｂに代入し、チャンネルＢ06から読み込んだデータを１０で除算してピーク電流通電時間設定値Ｔｐに代入し、チャンネルＢ07から読み込んだデータを１０で除算してピーク電流立上り時間設定値Ｔｕに代入し、チャンネルＢ08から読み込んだデータを１０で除算してピーク電流立下り時間設定値Ｔｄに代入する。
【００２４】
ステップ202において、起動信号ＴＳを出力し、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄから形成される溶接条件パラメータ設定信号Ｗｃを出力する。
【００２５】
ステップ203において、作業終了かを判定して、ＹＥＳならば溶接作業全体を終了し、ＮＯならばステップ201に戻る。
以上の処理により図１で示した出力制御回路は、起動信号ＴＳによって溶接開始／停止が制御されると共に、溶接条件パラメータ設定信号Ｗｃによって出力制御が行われる。
【００２６】
図７は、図５で示した溶接条件制御回路の作業プログラム及び図６で示した溶接条件設定回路のソフトウェア処理を実行して溶接条件パラメータが変化した時点での溶接電流波形の変化の状態を示す図である。同図（Ａ）はワイヤ送給速度Ｗｆ［m/分］の時間変化を示しており、同図（Ｂ）は溶接電流Ｉｗ［Ａ］の時間変化を示している。
前述したように上記の作業プログラムでは、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ＝Ｗs1［m/分］、溶接電圧設定値Ｖｓ＝Ｖs1［Ｖ］，ピ−ク電流設定値Ｉｐ＝Ｉp1［Ａ］、ベ−ス電流設定値Ｉｂ＝Ｉb1［Ａ］、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ＝Ｔp1［ms］、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ＝Ｔu1［ms］及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄ＝Ｔd1［ms］である第１の溶接条件パラメータで溶接を開始し、溶接途中において溶接開始後予め設定したＴ１［ｓ］経過した時点で、Ｗｓ＝Ｗs2［m/分］、Ｖｓ＝Ｖs2［Ｖ］、Ｉｐ＝Ｉp2［Ａ］、Ｉｂ＝Ｉb2［Ａ］、Ｔｐ＝Ｔp2［ms］、Ｔｕ＝Ｔu2［ms］及びＴｄ＝Ｔd2［ms］である第２の溶接条件パラメータに切り換える動作を行う。また同図においては、第１の溶接条件パラメータで溶接する被溶接物の箇所と第２の溶接条件パラメータで溶接する被溶接物の箇所とが、その形状、板厚、溶接継手等において似ているときであり、そのときの第１及び第２の溶接条件パラメータの設定値にはあまり大きな差がない。
【００２７】
同図において点線で示す等間隔の縦線は、通信周期ＤＴ毎の通信タイミングを示しており、図３で前述したように溶接条件パラメータを（ＴＳ，Ｗｓ）→（Ｖｓ，Ｉｐ）→（Ｉｂ，Ｔｐ）→（Ｔｕ，Ｔｄ）の組み合わせで通信タイミング毎に循環的に連続して通信している。
▲１▼時刻ｔ１の通信タイミングにおいて、溶接条件パラメータ（Ｉb1，Ｔp1）が通信されてそれらの設定値が更新され、時刻ｔ２の通信タイミングにおいて溶接条件パラメータ（Ｔu1，Ｔd1）が通信されてそれらの設定値が更新される。
【００２８】
▲２▼同図に示すＴ１経過時刻後の時刻ｔ３の通信タイミングにおいて、第2の溶接条件パラメータ（ＴS2，Ｗs2）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、起動信号ＴS2（溶接開始）は更新前後で変化しないが、ワイヤ送給速度設定値がＷs1→Ｗs2に変化するのでワイヤ送給速度Ｗｆが変化する。したがって、時刻ｔ３〜ｔ４の間はワイヤ送給速度設定値Ｗｓのみが第２の溶接条件パラメータに変化している。但し、前述したようにＷs1とＷs2とは近い値であるので、この期間中に後述する図８に示すようなアーク切れ発生等の溶接状態の不安定が発生することはない。
【００２９】
▲３▼時刻ｔ４の通信タイミングにおいて、第2の溶接条件パラメータ（Ｖs2，Ｉp2）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、溶接電圧設定値がＶs1→Ｖs2に変化し、ピーク電流設定値がＩp1→Ｉp2に変化するので溶接電流波形が変化する。したがって、時刻ｔ４〜ｔ５の間は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ及びピーク電流設定値Ｉｐが第２の溶接条件パラメータに変化している。但し、前述したようにそれらの更新前後の設定値は互いに近い値であるので、この期間中に後述する図８に示すようなアーク切れ発生等の溶接状態の不安定が発生することはない。
【００３０】
▲４▼時刻ｔ５の通信タイミングにおいて、第2の溶接条件パラメータ（Ｉb2，Ｔp2）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、ベース電流設定値がＩb1→Ｉb2に変化し、ピーク電流通電時間設定値がＴp1→Ｔp2に変化するので溶接電流波形が変化する。したがって、時刻ｔ５〜ｔ６の間は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ及びピーク電流通電時間設定値Ｔｐが第２の溶接条件パラメータに変化している。但し、前述したようにそれらの更新前後の設定値は互いに近い値であるので、この期間中に後述する図８に示すようなアーク切れ発生等の溶接状態の不安定が発生することはない。
【００３１】
▲５▼時刻ｔ６の通信タイミングにおいて、第2の溶接条件パラメータ（Ｔu2，Ｔd2）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、ピーク電流立上り時間設定値がＴu1→Ｔu2に変化し、ピーク電流立下り時間設定値がＴd1→Ｔd2に変化するので溶接電流波形が変化する。したがって、時刻ｔ６以降は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピ−ク電流立下り時間設定値Ｔｄのすべての溶接条件パラメータが第２の溶接条件パラメータに変化している。結局、すべての溶接条件パラメータが更新されるには通信周期ＤＴ×３［ｓ］の時間が必要であり、その時間の間は第１及び第２の溶接条件パラメータが混在して設定されている状態となる。前述したように、ＤＴ＝１０［ms］とすると３０［ms］間上記の混在期間が生じることとなる。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、図７において第１の溶接条件パラメータと第２の溶接条件パラメータとの設定値の差が大きい場合における溶接条件パラメータの変化時点での溶接電流波形の変化の状態を示す図である。同図（Ａ）はワイヤ送給速度Ｗｆ［m/分］の時間変化を示しており、同図（Ｂ）は溶接電流Ｉｗ［Ａ］の時間変化を示している。同図において、第１の溶接条件パラメータは図７と同一であるが、第２の溶接条件パラメータは図７とは異なっているために第３の溶接条件パラメータということとする。また同図は、第１の溶接条件パラメータで溶接する被溶接物の箇所と第３の溶接条件パラメータで溶接する被溶接物の箇所とが、その形状、板厚、溶接継手等において大きく異なっているときであり、そのときの第１及び第３の溶接条件パラメータの設定値には大きな差がある。
【００３３】
同図における作業プログラムでは、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ＝Ｗs1［m/分］、溶接電圧設定値Ｖｓ＝Ｖs1［Ｖ］，ピ−ク電流設定値Ｉｐ＝Ｉp1［Ａ］、ベ−ス電流設定値Ｉｂ＝Ｉb1［Ａ］、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ＝Ｔp1［ms］、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ＝Ｔu1［ms］及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄ＝Ｔd1［ms］である図７と同一の第１の溶接条件パラメータで溶接を開始し、溶接開始後予め設定したＴ１［ｓ］経過した時点で、Ｗｓ＝Ｗs3［m/分］、Ｖｓ＝Ｖs3［Ｖ］、Ｉｐ＝Ｉp3［Ａ］、Ｉｂ＝Ｉb3［Ａ］、Ｔｐ＝Ｔp3［ms］、Ｔｕ＝Ｔu3［ms］及びＴｄ＝Ｔd3［ms］である図７とは異なる第３の溶接条件パラメータに切り換える動作を行う。
【００３４】
同図において時刻ｔ２までの動作は図７と同一であるので説明を省略する。
▲１▼同図に示すＴ１経過時刻後の時刻ｔ３の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（ＴS2，Ｗs3）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、起動信号ＴS2（溶接開始）は更新前後で変化しないが、ワイヤ送給速度設定値がＷs1→Ｗs3に大きく変化するのでワイヤ送給速度Ｗｆが大きく変化する。したがって、時刻ｔ３〜ｔ４の間は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓのみが第３の溶接条件パラメータに変化している。このとき、前述したようにＷs1≪Ｗs3であるためにワイヤ送給速度Ｗｆは大きく変化するが、溶接電圧設定値はまだＷs1に対応したＶs1と小さな値のままであり、またその他の溶接条件パラメータもまだＷs1に対応した値のままであるために、Ｗs3によって決まるワイヤ送給速度とその他の溶接条件パラメータによって決まるワイヤ溶融速度とが不均衡となりアーク長が不安定となるために同図に示すようにアーク切れ、大粒のスパッタ等が発生する。
【００３５】
▲２▼時刻ｔ４の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（Ｖs3，Ｉp3）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、溶接電圧設定値がＶs1→Ｖs3に変化し、ピーク電流設定値がＩp1→Ｉp3に変化するので溶接電流波形が変化する。したがって、時刻ｔ４〜ｔ５の間は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ及びピーク電流設定値Ｉｐが第３の溶接条件パラメータに変化している。このとき、前述したようにＷs1≪Ｗs3、Ｖs1≪Ｖs3及びＩp1≪Ｉp3であるためにそれらの設定値は大きく変化するが、その他の溶接条件パラメータはまだ第１の溶接条件パラメータのままであるために、Ｗs3によって決まるワイヤ送給速度とその他の溶接条件パラメータによって決まるワイヤ溶融速度とが不安定になるために同図に示すようにアーク切れ、大粒のスパッタ等が発生する。
【００３６】
▲３▼時刻ｔ５の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（Ｉb3，Ｔp3）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、ベース電流設定値がＩb1→Ｉb3に変化し、ピーク電流通電時間設定値がＴp1→Ｔp3に変化するので溶接電流波形が変化する。したがって、時刻ｔ５〜ｔ６の間は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ及びピーク電流通電時間設定値Ｔｐが第３の溶接条件パラメータに変化している。このとき、前述したようにＷs1≪Ｗs3、Ｖs1≪Ｖs3、Ｉp1≪Ｉp3、Ｉb1≪Ｉb3及びＴp1≪Ｔp3であるためにそれらの設定値は大きく変化するが、その他の溶接条件パラメータはまだ第１の溶接条件パラメータのままであるために、Ｗs3によって決まるワイヤ送給速度とその他の溶接条件パラメータによって決まるワイヤ溶融速度とが不均衡となりアーク長が不安定となるために同図に示すようにアーク切れ、大粒のスパッタ等が発生する。
【００３７】
▲４▼時刻ｔ６の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（Ｔu3，Ｔd3）が通信されてそれらの設定値が更新される。このために、ピーク電流立上り時間設定値がＴu1→Ｔu3に変化し、ピーク電流立下り時間設定値がＴd1→Ｔd3に変化するので溶接電流波形が変化する。したがって、時刻ｔ６以降は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄのすべての溶接条件パラメータが第３の溶接条件パラメータに変化しているので、安定した溶接状態となる。しかし、時刻ｔ３〜ｔ６の間は、アーク切れ、大粒のスパッタ等の発生のために被溶接物は不良な溶接品質となる。
【００３８】
前述したように、一般的に使用されているＦＡ用ネットワークにおいては、時間差なく同時に通信することができる信号の数は数個程度に限定されている。したがって、ＦＡ用ネットワークを介して多数の溶接条件パラメータを通信するときには、時間差なく同時に通信することができるパラメータの数は限定される。そのために、本来は同時に通信されて同時にデータ更新されるべき溶接条件パラメータの設定値の更新に時間差が生じることとなる。溶接条件パラメータのデータ更新において許容できる上記時間差は約１［ms］以下である。しかも、上記では溶接条件パラメータとして代表的な８種類の例について説明したが、実際には１０〜３０種類程度の溶接条件パラメータを通信する場合も多い。このように多くの溶接条件パラメータの通信及びデータ更新を１［ms］以内の時間差で行うことは、上述した従来技術の溶接条件通信制御方法では困難であった。この結果、データ更新の時間差の間、更新前後の溶接条件パラメータの設定値が混在する状態となるために溶接状態は不安定となり不良な溶接品質結果となる。
【００３９】
そこで本発明の目的は、多数のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介して通信する場合において、データ更新のタイミングに厳密な同期を取ることができるアーク加工条件通信制御方法を提供することにある。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
【００４１】
請求項１の発明は、図１及び図９並びに図１０に示すように、
アーク加工作業のシ−ケンス制御を行うアーク加工制御装置１から種々のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワーク３を介してアーク負荷に適した出力を供給するアーク加工電源装置３に連続的に通信するアーク加工条件通信制御方法において、
上記アーク加工電源装置３で受信した予め選択した同期を取る必要のない上記アーク加工条件パラメータの設定値を出力する出力過程と、
受信した予め選択した同期を取る必要のある上記アーク加工条件パラメータの設定値と前回受信したそれらの設定値とが一つでも異なっているかを判定する設定値判定過程と、
判定結果がＮＯならば上記出力過程に戻り、判定結果がＹＥＳならば判定時点から予め設定した通信一巡待時間ＷＴ経過した時点で受信している上記同期を取る必要のあるアーク加工条件パラメータの設定値を同時に出力する過程とから構成されて、
出力された上記同期を取る必要のないアーク加工条件パラメータ及び上記同期を取る必要のあるアーク加工条件パラメータの設定値に従って出力制御してアーク加工を行うアーク加工条件通信制御方法である。
【００４２】
請求項２の発明は、図１及び図１１乃至図１３に示すように、
アーク加工作業のシ−ケンス制御を行うアーク加工制御装置１から種々のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワーク３を介してアーク負荷に適した出力を供給するアーク加工電源装置３に連続的に通信するアーク加工条件通信制御方法において、
上記アーク加工制御装置１から上記アーク加工条件パラメータの各設定値を表わすデータ設定値ｐと上記アーク加工条件パラメータの組み合わせを表わすデータ番号値ｎとから形成されるデータ構造を有する通信データを送信し、
アーク加工電源装置３で受信した上記通信データのすべてのデータ番号値ｎが一致しているかを判定するデータ番号値判定過程と、
判定結果がＮＯならば上記データ番号値判定過程に戻り、判定結果がＹＥＳならば受信したすべての上記通信データのデータ設定値ｐを同時に出力する過程とから構成されて、
出力された上記データ設定値ｐに従って出力制御してアーク加工を行うアーク加工条件通信制御方法である。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、図１及び図１１乃至図１３に示すように、
アーク加工作業のシ−ケンス制御を行うアーク加工制御装置１から種々のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワーク３を介してアーク負荷に適した出力を供給するアーク加工電源装置３に連続的に通信するアーク加工条件通信制御方法において、
上記アーク加工制御装置１から上記アーク加工条件パラメータの各設定値を表わすデータ設定値ｐと上記アーク加工条件パラメータの組み合わせを表わすデータ番号値ｎとから形成されるデータ構造を有する通信データを送信し、
アーク加工電源装置３で受信した上記通信データのすべてのデータ番号値ｎが一致しているかを判定するデータ番号値判定過程と、
判定結果がＮＯならば上記データ番号値判定過程に戻り、判定結果がＹＥＳならば受信したすべての上記通信データのデータ設定値ｐを同時に出力する過程とから構成されて、
出力された上記データ設定値ｐに従って出力制御してアーク加工を行うアーク加工条件通信制御方法である。
【００４４】
【実施例】
（実施例１）
図９及び図１０は、本発明の実施例１を実施するための前述した溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。溶接制御装置及び溶接電源装置のハードウェア構成は図１と同一であり、溶接制御装置内の溶接条件制御回路に設定される作業プログラムは図５と同一の場合であるが、溶接電源装置内の溶接条件設定回路のソフトウェア処理は図６とは異なっている。
【００４５】
本発明の実施例１における上記溶接条件設定回路のソフトウェア処理は以下のように行う。
▲１▼スレーブＤＰＲＡＭからすべての溶接条件パラメータを読み込み、それらの読み込み値と前回の読み込み値とを比較して、その比較値が一つでも異なっているかを判定する。
▲２▼判定結果がＮＯ（すべての比較値が一致）ならば▲１▼の処理に戻る。判定結果がＹＥＳならば予め設定した通信一巡待時間ＷＴ［ｓ］が経過するまで待機する。
▲３▼通信一巡待時間ＷＴ［ｓ］経過後において、スレーブＤＰＲＡＭからすべての溶接条件パラメータを再度読み込み、それらを出力制御回路に出力する。
上記の通信一巡待時間ＷＴは、すべての溶接条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介して通信するのに必要な時間であり、この例においては通信周期ＤＴ×３［ｓ］となる。溶接条件パラメータの少なくとも一つが変化した後に通信一巡待時間ＷＴが経過すると、すべての溶接条件パラメータの通信が一巡するのですべてが新しい設定値に更新されている。
【００４６】
また、上記のソフトウェア処理において、溶接条件パラメータの出力時に同期を取る必要のあるパラメータと同期を取る必要のないパラメータとを区別して処理することで、同期を取る必要のないパラメータについては通信一巡待時間ＷＴ経過を待つことなく出力することができる。このソフトウェア処理について以下に示す。前述した溶接条件パラメータの例では、起動信号ＴＳは他のパラメータと同期を取る必要がなく、それ以外の溶接条件パラメータ設定信号Ｗｃを形成するワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ip、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄについては同期を取る必要がある。
【００４７】
▲１▼スレーブＤＰＲＡＭからすべての溶接条件パラメータを読み込み、それらの中で予め選択した同期を取る必要のあるパラメータ（溶接条件パラメータ設定信号Ｗｃ）の読み込み値と前回の読み込み値とを比較して、その比較値が一つでも異なっているかを判定する。同時に、予め選択した同期を取る必要のないパラメータ（起動信号ＴＳ）については読み込み値をそのまま出力する。
▲２▼判定結果がＮＯ（すべての比較値が一致）ならば▲１▼の処理に戻る。判定結果がＹＥＳならば予め設定した通信一巡待時間ＷＴ［ｓ］が経過するまで待機する。
▲３▼通信一巡待時間ＷＴ［ｓ］経過後において、スレーブＤＰＲＡＭからすべての溶接条件パラメータを再度読み込み、それらを出力制御回路に出力する。
上記のソフトウェア処理の詳細について図９及び図１０のフローチャ−トを参照して以下に説明する。
【００４８】
ステップ301において、図１０で処理を定義する読込・保存・出力処理サブルーチンを呼び出す。以下、先にこのサブルーチン処理を説明する。
ステップ401において、サブルーチン処理に入り、前述した図６のステップ301と同様にスレーブＤＰＲＡＭのチャンネルＢ01から読み込んで起動信号ＴＳに代入し、チャンネルＢ02から読み込んだデータを１０で除算してワイヤ送給速度設定値Ｗｓに代入し、チャンネルＢ03から読み込んだデータを１０で除算して溶接電圧設定値Ｖｓに代入し、チャンネルＢ04から読み込んでピーク電流設定値Ｉｐに代入し、チャンネルＢ05から読み込んでベース電流設定値Ｉｂに代入し、チャンネルＢ06から読み込んだデータを１０で除算してピーク電流通電時間設定値Ｔｐに代入し、チャンネルＢ07から読み込んだデータを１０で除算してピーク電流立上り時間設定値Ｔｕに代入し、チャンネルＢ08から読み込んだデータを１０で除算してピーク電流立下り時間設定値Ｔｄに代入する。
【００４９】
ステップ402において、起動信号ＴＳを出力し、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄから形成される溶接条件パラメータ設定信号Ｗｃを出力する。
【００５０】
ステップ403において、起動信号ＴＳを前回起動信号ＴS0に代入し、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓを前回ワイヤ送給速度設定値Ｗs0に代入し、溶接電圧設定値Ｖｓを前回溶接電圧設定値Ｖs0に代入し、ピーク電流設定値Ｉｐを前回ピーク電流設定値Ｉp0に代入し、ベース電流設定値Ｉｂを前回ベース電流設定値Ｉb0に代入し、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐを前回ピーク電流通電時間設定値Ｔｐに代入し、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕを前回ピーク電流立上り時間設定値Ｔu0に代入し、ピーク電流立下り時間設定値Ｔｄを前回ピーク電流立下り時間設定値Ｔd0に代入してサブルーチン処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【００５１】
ステップ302において、上記のステップ401と同様の処理を行う。
ステップ303において、起動信号ＴＳを出力する。
ステップ304において、｛  （Ｗs≠Ｗs0）  ＯＲ  （Ｖs≠Ｖs0）  ＯＲ  （Ｉp≠Ｉp0）  ＯＲ  （Ｉb≠Ｉb0）  ＯＲ  （Ｔp≠Ｔp0）  ＯＲ  （Ｔu≠Ｔu0）  ＯＲ  （Ｔd≠Ｔd0）  ｝が成立するかを判定して、ＹＥＳならばステップ305に進み、ＮＯならばステップ302に戻る。このステップ304では、同期を取る必要のある上記溶接条件パラメータの読み込み値と前回読み込み値が一つでも異なっているかを判定している。
【００５２】
ステップ305において、通信一巡待時間ＷＴが経過するまで待機する。
ステップ306において、前述したステップ301と同様に図１０で処理を定義する読込・保存・出力処理サブルーチンを呼び出す。
ステップ307において、作業終了かを判定して、ＹＥＳならば溶接作業全体を終了し、ＮＯならばステップ302に戻る。
【００５３】
以上の処理によって、多数の溶接条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介して通信するときに生じるデータ通信の時間差を、データ更新のタイミングを合わせることによって同期を取るこができるので、図８で前述したようなデータ更新の時間差に起因する溶接状態の不安定は発生しない。
【００５４】
（実施例２）
図１１は、本発明の実施例２による溶接条件パラメータのデータ構造を示す図である。前述したようにマスタＤＰＲＡＭ及びスレーブＤＰＲＡＭの１チャンネルは、Ｘ１〜Ｘ４の４バイトによって形成されており、１チャンネルに１つの溶接条件パラメータが保存されている。また、Ｘ１〜Ｘ４はそれぞれ数字の０〜９を表わすアスキーコードである。
【００５５】
同図に示すように本発明の１チャンネルのデータ構造は、Ｘ１〜Ｘ３によってそのチャンネルに対応する溶接条件パラメータのデータ設定値ｐを表わし、Ｘ４によってデータ番号ｎを表わしている。したがって、データ設定値ｐは０〜999までを表わすことができ、データ番号ｎは０〜９を表わすことができる。例示している溶接条件パラメータのデータ設定値ｐについては、前述したようにピーク電流設定値Ｉｐの設定範囲が０〜700と最大であり、上記の０〜999の範囲内である。また、例示した以外の溶接条件パラメータを追加する場合でも、一般的にその設定範囲は０〜999の範囲で十分に対応することがである。
【００５６】
以下に、上記データ構造の溶接条件パラメータを使用した実施例２による溶接条件通信制御方法について示す。以下の説明においても前述した溶接制御装置及び溶接電源装置のハードウェア構成は図１と同一であるが、溶接制御装置内の溶接条件制御回路に設定される作業プログラムは図５と異なっており、また溶接電源装置内の溶接条件設定回路のソフトウェア処理も図６とは異なっている。
【００５７】
溶接条件制御回路の作業プログラムは以下のとおりである。
第１の同期を取る必要のある溶接条件パラメータをマスタＤＰＲＡＭに書き込むときには、まず各溶接条件パラメータの設定値を対応するチャンネルのデータ設定値ｐ（Ｘ１〜Ｘ３）に書き込み、次に１を各チャンネルのデータ番号値ｎ（Ｘ４）に書き込む。同様に、第ｍの同期を取る必要のある溶接条件パラメータをマスタＤＰＲＡＭに書き込むときには、各溶接条件パラメータの設定値を対応するチャンネルのデータ設定値ｐ（Ｘ１〜Ｘ３）に書き込み、次にｍを各チャンネルのデータ番号値ｎ（Ｘ４）に書き込む。
【００５８】
溶接条件設定回路のソフトウェア処理は以下のとおりである。
▲１▼スレーブＤＰＲＡＭからすべての通信データを読み込み、それらの中で同期を取る必要のある通信データのデータ番号値ｎがすべて一致しているかを判定する。同時に、同期を取る必要のない通信データについては読み込み値をそのまま出力する。
▲２▼判定結果がＮＯならば▲１▼の処理に戻り、判定結果がＹＥＳならば同期を取る必要のある通信データの読み込み値を出力制御回路に出力する。
上記のソフトウェア処理の詳細について図１２及び図１３のフローチャ−トを参照して以下に説明する。また上記においては、通信データを同期を取る必要のない通信データと同期を取る必要のある通信データとに区分しているが、区分せずにすべての通信データを上記の同期を取る必要のある通信データとして取り扱うこともできる。
【００５９】
図１２は、本発明の実施例２における溶接条件制御回路の作業プログラムを示すフローチャートである。
この作業プログラムでは図５及び図８と同様に、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ＝Ｗs1［m/分］、溶接電圧設定値Ｖｓ＝Ｖs1［Ｖ］，ピ−ク電流設定値Ｉｐ＝Ｉp1［Ａ］、ベ−ス電流設定値Ｉｂ＝Ｉb1［Ａ］、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ＝Ｔp1［ms］、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ＝Ｔu1［ms］及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄ＝Ｔd1［ms］である第１の溶接条件パラメータを設定した後に、起動信号ＴＳをＴS1（溶接停止）からＴS2（溶接開始）に切り換えることで溶接を開始する。溶接途中において溶接開始後予め設定したＴ１［ｓ］経過した時点で、図８と同様にＷｓ＝Ｗs3［m/分］、Ｖｓ＝Ｖs3［Ｖ］、Ｉｐ＝Ｉp3［Ａ］、Ｉｂ＝Ｉb3［Ａ］、Ｔｐ＝Ｔp3［ms］、Ｔｕ＝Ｔu3［ms］及びＴｄ＝Ｔd3［ms］である第３の溶接条件パラメータに切り換えている。また、前述したように、上記のＷｓ、Ｖｓ、Ｔｐ、Ｔｕ及びＴｄについては設定値を整数にするために設定値×１０のデータを通信している。以下において、チャンネルＡ01のデータ設定値ｐ（Ｘ１〜Ｘ３）をＡ01ｐと表記し、チャンネルＡ01のデータ番号ｎ（Ｘ４）をＡ01ｎと表記する。
【００６０】
図１２において、図５と同一のステップは実線で示し同じ符号を付しており、図５と異なるステップは点線で示している。同一のステップの説明は省略する。ステップ501において、ＴS1（溶接停止）をマスタＤＰＲＡＭのチャンネルＡ01に書き込むと共に，前述した第１の同期を取る必要のある溶接条件パラメータであるＷs1×10をチャンネルＡ02ｐに、データ番号１をチャンネルＡ02ｎに、Ｖs1×10をチャンネルＡ03ｐに，データ番号１をチャンネルＡ03ｎに、Ｉp1をチャンネルＡ04ｐに、データ番号１をチャンネルＡ04ｎに、Ｉb1をチャンネルＡ05ｐに、データ番号１をチャンネルＡ05ｎに、Ｔp1×10をチャンネルＡ06ｐに、データ番号１をチャンネルＡ06ｎに、Ｔu1×10をチャンネルＡ07ｐに、データ番号１をチャンネルＡ07ｎに、Ｔd1×10をチャンネルＡ08ｐに、データ番号１をチャンネルＡ08ｎにそれぞれ書き込む。
【００６１】
ステップ505において、前述した同期を取る必要のある第３の溶接条件パラメータであるＷs3×10をチャンネルＡ02ｐに、データ番号３をチャンネルＡ02ｎに、Ｖs3×10をチャンネルＡ03ｐに，データ番号３をチャンネルＡ03ｎに、Ｉp3をチャンネルＡ04ｐに、データ番号３をチャンネルＡ04ｎに、Ｉb3をチャンネルＡ05ｐに、データ番号３をチャンネルＡ05ｎに、Ｔp3×10をチャンネルＡ06ｐに、データ番号３をチャンネルＡ06ｎに、Ｔu3×10をチャンネルＡ07ｐに、データ番号３をチャンネルＡ07ｎに、Ｔd3×10をチャンネルＡ08ｐに、データ番号３をチャンネルＡ08ｎにそれぞれ書き込む。
【００６２】
図１３は、本発明の実施例２における溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。同図において、図６と同一のステップは実線で示し同じ符号を付しており、図６と異なるステップは点線で示している。同一のステップの説明は省略する。
【００６３】
ステップ601において、スレーブＤＰＲＡＭのチャンネルＢ01から読み込んで起動信号ＴＳに代入し、チャンネルＢ02のデータ番号ｎ（以下、Ｂ01ｎと表記する）から読み込みデータ番号値ｎ２に代入し、チャンネルＢ02のデータ設定値ｐ（以下、Ｂ02ｐと表記する）から読み込んだデータを１０で除算してワイヤ送給速度設定値Ｗｓに代入し、チャンネルＢ03ｎから読み込みデータ番号値ｎ３に代入し、チャンネルＢ03ｐから読み込んだデータを１０で除算して溶接電圧設定値Ｖｓに代入し、チャンネルＢ04ｎから読み込みデータ番号値ｎ４に代入し、チャンネルＢ04ｐから読み込んでピーク電流設定値Ｉｐに代入し、チャンネルＢ05ｎから読み込みデータ番号値ｎ５に代入し、チャンネルＢ05ｐから読み込んでベース電流設定値Ｉｂに代入し、チャンネルＢ06ｎから読み込みデータ番号値ｎ６に代入し、チャンネルＢ06ｐから読み込んだデータを１０で除算してピーク電流通電時間設定値Ｔｐに代入し、チャンネルＢ07ｎから読み込みデータ番号値ｎ７に代入し、チャンネルＢ07ｐから読み込んだデータを１０で除算してピーク電流立上り時間設定値Ｔｕに代入し、チャンネルＢ08ｎから読み込みデータ番号値ｎ８に代入し、チャンネルＢ08ｐから読み込んだデータを１０で除算してピーク電流立下り時間設定値Ｔｄに代入する。
ステップ602において、データ番号値ｎ２〜ｎ８がすべて等しいかを判定し、ＹＥＳならばステップ202に進み、ＮＯならばステップ601に戻る。
【００６４】
上述したように実施例２では、図９及び図１０で示した実施例１と同じ効果に加えて、以下の効果がある。実施例１では、同期を取る必要のある溶接条件パラメータの中で１つのパラメータの設定値だけを更新する場合、その変更されたパラメータが通信されるタイミングは不定であるために通信タイミングによっては、データを更新するのにＷＴ〜ＷＴ×２［ｓ］の時間が必要になる。それに対して実施例２では、設定値を変更するパラメータ以外のパラメータであってもデータ番号値ｎは変更されるのでデータ更新に要する時間はＷＴ［ｓ］以下となり、データ更新の時間を短縮することができる。
【００６５】
図１４は、前述した実施例１及び実施例２の溶接条件通信制御方法を実施したときの溶接条件パラメータの変化時点での溶接電流波形の変化の状態を示す図である。同図（Ａ）はワイヤ送給速度Ｗｆ［m/分］の時間変化を示しており、同図（Ｂ）は溶接電流Ｉｗ［Ａ］の時間変化を示している。
同図における溶接条件制御回の作業プログラムは図８と同様に、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ＝Ｗs1［m/分］、溶接電圧設定値Ｖｓ＝Ｖs1［Ｖ］，ピ−ク電流設定値Ｉｐ＝Ｉp1［Ａ］、ベ−ス電流設定値Ｉｂ＝Ｉb1［Ａ］、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ＝Ｔp1［ms］、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ＝Ｔu1［ms］及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄ＝Ｔd1［ms］である第１の溶接条件パラメータで溶接を開始し、溶接開始後予め設定したＴ１［ｓ］経過した時点で、Ｗｓ＝Ｗs3［m/分］、Ｖｓ＝Ｖs3［Ｖ］、Ｉｐ＝Ｉp3［Ａ］、Ｉｂ＝Ｉb3［Ａ］、Ｔｐ＝Ｔp3［ms］、Ｔｕ＝Ｔu3［ms］及びＴｄ＝Ｔd3［ms］である第３の溶接条件パラメータに切り換える動作を行う。
【００６６】
同図において時刻ｔ２までの動作は、図８と同一であるので説明を省略する。▲１▼同図に示すＴ１経過時刻後の時刻ｔ３の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（ＴS2，Ｗs3）が通信されるが、通信一巡待時間ＷＴがまだ経過していないために（実施例１の場合）又はすべてのデータ番号値ｎが一致していないために（実施例２の場合）、それらの設定値は更新されない。
▲２▼時刻ｔ４の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（Ｖs3，Ｉp3）が通信されるが、通信一巡待時間ＷＴがまだ経過していないために（実施例１の場合）又はすべてのデータ番号値ｎが一致していないために（実施例２の場合）、それらの設定値は更新されない。
▲３▼時刻ｔ５の通信タイミングにおいて第３の溶接条件パラメータ（Ｉb3，Ｔp3）が通信されるが、通信一巡待時間ＷＴがまだ経過していないために（実施例１の場合）又はすべてのデータ番号値ｎが一致していないために（実施例２の場合）、それらの設定値は更新されない。
【００６７】
▲４▼時刻ｔ６の通信タイミングにおいて、第３の溶接条件パラメータ（Ｔu3，Ｔd3）が通信される。この時刻ｔ６において通信一巡待時間ＷＴが経過するために（実施例１の場合）又はすべてのデータ番号値ｎが一致するために（実施例２の場合）、すべての設定値が同時に更新される。したがって、時刻ｔ６以降は、ワイヤ送給速度設定値Ｗｓ、溶接電圧設定値Ｖｓ、ピーク電流設定値Ｉｐ、ベース電流設定値Ｉｂ、ピーク電流通電時間設定値Ｔｐ、ピーク電流立上り時間設定値Ｔｕ及びピーク電流立下り時間設定値Ｔｄのすべての溶接条件パラメータが第３の溶接条件パラメータに変化しているので、安定した溶接状態となる。
【００６８】
上述した例では、アーク加工溶接電源装置としてパルスアーク溶接用電源装置の場合について説明したが、それ以外の消耗電極ガスシールドアーク溶接、非消耗電極ガスシールドアーク溶接、プラズマアーク切断等のアーク加工電源装置の場合についても同様に本発明が使用できる。
また、上述した例では、アーク加工条件パラメータの通信方法として図３に示すように通信周期ＤＴ毎にアーク加工条件パラメータを循環的に連続して通信する通信方式の場合について説明した。これ以外に、設定値が変化したアーク加工条件パラメータのみが通信される通信方式の場合であっても、本発明は実施することができる。
【００６９】
【本発明の効果】
本発明のアーク加工条件通信制御方法では、多数のアーク加工条件パラメータをＦＡ用ネットワークを介して通信するときに生じるデータ更新の時間差をキャンセルして同期を取るこができるので、データ更新の時間差に起因する不安定なアーク加工状態の発生を防止することができる。
【００７０】
さらに、請求項１の発明は、アーク加工条件パラメータを同期を取る必要のあるパラメータと同期を取る必要のないパラメータとに区分することで、同期を取る必要のないパラメータのデータ更新に要する時間を短縮することができる。
【００７１】
請求項１の発明では、同期を取る必要のあるアーク加工条件パラメータの中で１つのパラメータの設定値だけを更新する場合、その変更されたパラメータが通信されるタイミングは不定であるために通信タイミングによっては、データを更新するのに通信一巡待時間ＷＴ〜ＷＴ×２［ｓ］の時間が必要になる。それに対して請求項２の発明では、設定値を変更するパラメータ以外のパラメータであってもデータ番号値ｎは変更されるのでデータ更新に要する時間は通信一巡待時間ＷＴ［ｓ］以下となり、データ更新の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＦＡ用ネットワークを使用した従来技術の溶接条件通信制御方法を説明するための溶接制御装置及び溶接電源装置のブロック図である。
【図２】図２は、消耗電極パルスアーク溶接における代表的な溶接条件パラメータを示す溶接電流波形図である。
【図３】図３は、ＦＡ用ネットワークを介した溶接条件パラメータの通信方法を示す図である。
【図４】図４は、溶接条件パラメータのデータ構造の一例を示す図である。
【図５】図５は、図１で示した溶接条件制御回路の作業プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図１で示した溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図５で示した溶接条件制御回路の作業プログラム及び図６で示した溶接条件設定回路のソフトウェア処理を実行して溶接条件パラメータが変化した時点での溶接電流波形の変化の状態を示す図である。
【図８】図８は、図７において第１の溶接条件パラメータと第２の溶接条件パラメータとの設定値の差が大きい場合における溶接条件パラメータの変化時点での溶接電流波形の変化の状態を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施例１を実施するための溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施例１を実施するための前述した溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施例２による溶接条件パラメータのデータ構造を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例２における溶接条件制御回路の作業プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施例２における溶接条件設定回路のソフトウェア処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例１及び実施例２の溶接条件通信制御方法を実施したときの溶接条件パラメータの変化時点での溶接電流波形の変化の状態を示す図である。
【符号の説明】
１  溶接制御装置
１１  溶接条件制御回路
１２  マスタＤＰＲＡＭ
１３  マスタ通信回路
２  ＦＡ用ネットワーク
３  溶接電源装置
３１  スレーブ通信回路
３２  スレーブＤＰＲＡＭ
３３  溶接条件設定回路
３４  出力制御回路
４  ワイヤ送給装置
５  溶接ワイヤ
６  被溶接物
７  アーク
Ａ01〜Ａ08  マスタＤＰＲＡＭのチャンネル
Ａ01ｎ〜Ａ08ｎ  チャンネルＡ01〜Ａ08のデータ番号値
Ａ01ｐ〜Ａ08ｐ  チャンネルＡ01〜Ａ08のデータ設定値
Ｂ01〜Ｂ08  スレーブＤＰＲＡＭのチャンネル
Ｂ01ｎ〜Ｂ08ｎ  チャンネルＢ01〜Ｂ08のデータ番号値
Ｂ01ｐ〜Ｂ08ｐ  チャンネルＢ01〜Ｂ08のデータ設定値
ＤＴ  通信周期
Ｉｂ、Ｉb1〜Ｉb3  ベース電流設定値
Ｉb0  前回ベース電流設定値
Ｉｐ、Ｉp1〜Ｉp3  ピーク電流設定値
Ｉp0  前回ピーク電流設定値
Ｉｗ  溶接電流
ｎ、ｎ２〜ｎ８  データ番号値
ｐ  データ設定値
ｔ  時間
Ｔ１  溶接条件パラメータを切り換える時間
Ｔｄ、Ｔd1〜Ｔd3  ピーク電流立下り時間設定値
Ｔd0  前回ピーク電流立下り時間設定値
Ｔｐ、Ｔp1〜Ｔp3  ピーク電流通電時間設定値
Ｔp0  前回ピーク電流通電時間設定値
ＴＳ  起動信号
ＴS1  溶接停止の起草信号
ＴS2  溶接開始の起草信号
Ｔｕ、Ｔu1〜Ｔu3  ピーク電流立上り時間設定値
Ｔu0  前回ピーク電流立上り時間設定値
Ｖｓ、Ｖs1〜Ｖs3  溶接電圧設定値
Ｖs0  前回溶接電圧設定値
Ｖｗ  溶接電圧
Ｗｃ  溶接条件パラメータ設定信号
Ｗｆ  ワイヤ送給速度
Ｗｓ、Ｗs1〜Ｗs3  ワイヤ送給速度設定値
Ｗs0  前回ワイヤ送給速度設定値
ＷＴ  通信一巡待時間
Ｘ１〜Ｘ４  溶接条件パラメータのデータ構造の１バイト
【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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