JP3120142B2 - 消耗電極式パルスアーク溶接機の出力制御装置 - Google Patents

消耗電極式パルスアーク溶接機の出力制御装置

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JP3120142B2
JP3120142B2 JP08038843A JP3884396A JP3120142B2 JP 3120142 B2 JP3120142 B2 JP 3120142B2 JP 08038843 A JP08038843 A JP 08038843A JP 3884396 A JP3884396 A JP 3884396A JP 3120142 B2 JP3120142 B2 JP 3120142B2
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/092—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸ガスを主成分
とするシールドガスを用いた消耗電極（以下、ワイヤと
称す）を自動送給して溶接する消耗電極式パルスアーク
溶接において、溶接中に発生するスパッタを大幅に低減
させるとともに、溶接を安定化させた消耗電極式パルス
アーク溶接機の出力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、消耗電極式パルスアーク溶接は不
可欠な加工手段となっているが、スパッタの発生量が少
なく、安定な動作が要求される。
【０００３】以下、従来の消耗電極式パルスアーク溶接
機について説明する。従来、炭酸ガスを主成分とするシ
ールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶接機の出
力制御方法としては、例えば、特公平２−３１６３０号
公報が開示している手段が一般的であった。すなわち、
パルス期間ｔp の初期に溶滴をピンチ力によって離脱さ
せ、続いてワイヤ先端を溶融して溶滴を形成し、つぎの
ベース期間ｔb に溶滴の整形をするという手段である。
このような出力制御方法では、パルス期間ｔpに溶滴が
離脱する時、離脱した溶滴がパルス電流から発生する強
いアーク力によって飛散し、スパッタとなる恐れがあっ
た。これを防止するために、本願出願者は、パルス期間
ｔp 中に電流一定制御を行った場合、溶滴が離脱するた
びに溶接電圧波形にスパイクが発生する現象を利用して
溶滴離脱のタイミングを検知し、その時点を開始点とし
て溶滴が完全に溶融池に移行するまでの期間は溶接出力
を低下させることによってアーク力の影響を弱める手段
をすでに提案している。
【０００４】しかし、溶滴離脱を検知してから溶接出力
を低下させる制御を行うと、溶滴が離脱するたびに溶接
出力が減少するので、溶接出力、すなわち溶接の安定化
を図る必要がある。その目的で、前記先願においては、
溶滴離脱を検知して溶接出力を下げたパルス期間長ｔp
を所定延長時間ｔE だけ延長して低下前と同等出力が得
られるようにすることによって溶接出力を補償してい
る。また、ピーク期間中に溶接電流を一定に制御すると
アークの自己調整作用が失われるので、溶接を安定化さ
せる目的で溶接電圧をフィードバックし、その値に応じ
て溶滴離脱を検知したパルス期間ｔp の延長時間ｔE を
調整することも可能である。また、溶接電圧により溶滴
離脱を検出し、溶滴離脱を検知するまでのパルス期間に
電流を一定に制御し、溶滴離脱を検知したタイミングを
開始点とし、少なくとも溶滴が完全に溶融池に移行する
までの期間ｔr の間は電流を低下させる制御を行い、そ
の残りのパルス期間に溶接電圧を一定に制御することに
よって溶接の安定化を強化する手段についてもすでに提
案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の手段
では、フィードバックした溶接電圧に応じてパルス期間
を変更し、さらにパルス期間の一部分を定電圧制御する
ことによって溶接の安定化を図ることができたが、溶滴
離脱を検知したパルス期間ｔp を延長するので、パルス
周期を一定とすれば、図１８に示したように、延長した
パルス直後のベース期間長が短くなる。この短くなった
ベース期間ｔb では、直前のパルス期間に形成された溶
滴の整形が不完全になり、つぎのパルス期間では離脱で
きなくなって大きく成長する場合がある。この過大成長
した溶滴はアーク力の影響を受けてスパッタになり易
い。また、炭酸ガスを主成分とするシールドガスを用い
た消耗電極式パルスアーク溶接は、通常、ドロップ移行
状態で行われるが、溶接施工条件によっては短絡が発生
することがある。溶滴移行を伴う短絡が開放されてアー
クに移行してからのパルス期間では、つぎのパルス期間
で離脱するのに十分に大きな溶滴を形成させねばならな
い。この場合、溶滴移行を伴わない短絡と溶滴移行を伴
う短絡とを区別して対処する必要がある。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するもので、ス
パッタ発生量を低減させ、短絡が発生しても安定に溶接
できる消耗電極式パルスアーク溶接装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に関わる本発明
は、溶接電圧に基づいて溶滴離脱を検出するとともに短
絡を検出し、溶滴離脱検知信号から短絡影響部分を排除
して出力補正信号とし、パルス波形発生手段は、前記出
力補正信号を入力しない時は所定の定常パルス波形を発
生し、前記出力補正信号を入力した時にはその入力時点
を開始点として所定補正時間ｔr の間は電流を低下さ
せ、前記補正時間ｔr を経過した時点から前記定常パル
ス波形を発生する。
【０００８】これにより、短絡による溶滴離脱誤検出を
排除し、溶滴離脱を検出した時には離脱した溶滴をアー
ク力の弱い状態で確実に溶融池に移行させてスパッタ発
生量を大幅に低減させるとともに、溶滴離脱周期を均一
にして溶接を安定化させることができる。
【０００９】請求項２に関わる本発明は、溶接電圧に基
づいて溶滴離脱を検出するとともに短絡を検出し、溶滴
離脱検知信号から短絡影響部分を排除して出力補正信号
とし、パルス波形発生手段は、前記出力補正信号および
短絡検知信号のいずれも入力しない時は所定の定常パル
ス波形を発生し、前記出力補正信号を入力した時にはそ
の入力時点を開始点として所定補正時間ｔr の間は電流
を低下させ、前記補正時間ｔr を経過した時点から前記
定常パルス波形を発生し、また、前記短絡検知信号を入
力した時には、その短絡が開放した時点から前記定常パ
ルス波形を発生する。
【００１０】これにより、短絡による溶滴離脱誤検出を
回避し、溶滴離脱を検出した時には離脱した溶滴をアー
ク力の弱い状態で確実に溶融池に移行させてスパッタ発
生量を大幅に低減させるとともに、短絡した時には短絡
開放後の溶滴形成を促進し、かつ溶滴離脱周期を均一に
して、溶接を安定化させることができる。
【００１１】請求項３に関わる本発明は、溶滴移行を伴
う長時間短絡と溶滴移行を伴わない瞬時短絡とを判別
し、瞬時短絡の時は短絡開放直後に定常パルス波形を出
力しないようにする。
【００１２】これにより、短絡が発生した時には短絡の
長短を判別し、瞬時短絡については溶滴の過大成長を防
止し、長時間短絡については短絡開放後の溶滴形成を促
進し、溶接を安定化させることができる。
【００１３】請求項４に関わる本発明は、溶接電圧に基
づいて溶滴離脱を検出するとともに短絡を検出し、溶滴
離脱検知信号から短絡影響部分を排除して出力補正信号
とし、前記出力補正信号および短絡検知信号のいずれも
入力しない時は所定の定常パルス波形を発生し、前記出
力補正信号を入力した時にはその入力時点を開始点とし
て所定補正時間ｔr の間は電流を低下させ、前記補正時
間ｔr を経過した時点から前記定常パルス波形を発生
し、また前記短絡検知信号を入力した時には、その短絡
が開放した時点から所定保持時間ｔh の間は電流を所定
保持電流Ｉh に低下させ、前記保持時間ｔh を経過した
時点から前記定常パルス波形を発生する。
【００１４】なお、請求項５に関わる本発明は、上記保
持電流Ｉh をベース電流Ｉb と等しく選んだ手段であ
る。
【００１５】これにより、短絡からアークに移行する時
の電流を低減してスパッタの発生をさらに低減するとと
もに、短絡開放後の溶滴形成を促進して、溶接を安定化
することができる。
【００１６】請求項６に関わる本発明は、溶滴離脱時の
補正時間ｔr 直後に出力する定常パルス波形のパルス期
間における溶滴離脱検知信号を除外する。
【００１７】また、請求項７に関わる本発明は、短絡時
の短絡開放直後に出力する定常パルス波形のパルス期間
における溶滴離脱検知信号を除外する。
【００１８】また、請求項８に関わる本発明は、溶滴離
脱時の補正時間ｔr 直後、および短絡開放直後に出力す
る定常パルス波形のパルス期間における溶滴離脱検知信
号を除外する。
【００１９】これらにより、溶接中に受ける外乱の影響
による溶滴離脱の誤検出を防止している。
【００２０】請求項９に関わる本発明は、短絡時に保持
時間ｔh 以内で再短絡がある時、前記保持時間の時間幅
を調整する。
【００２１】また、請求項１０に関わる本発明は、短絡
時に保持時間ｔh 以内で再短絡がある時、保持電流値を
調整する。
【００２２】また、請求項１１に関わる本発明は、短絡
時に保持時間ｔh 以内で再短絡がある時、保持時間幅と
電流値とを調整する。
【００２３】これらにより、少なくとも請求項４ないし
請求項５と同等の効果を得る。請求項１２に関わる本発
明は、定常パルス波形がパルス期間ｔp において、所定
パルス電流Ｉp で設定される波形である時、溶接電圧の
検出電圧を所定電圧と比較して溶滴離脱を検出する。
【００２４】これにより、パルス期間ｔp が定電流制御
のパルス波形の場合に溶滴離脱を検出できる。
【００２５】請求項１３に関わる本発明は、定常パルス
波形がパルス期間ｔp において、所定パルス電圧Ｖp で
設定される波形である時、溶接電圧の検出電圧のパルス
期間ｔp における微分値を所定値と比較して溶滴離脱を
検出する。
【００２６】これにより、パルス期間ｔp が定電圧制御
のパルス波形の場合に溶滴離脱を検出できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】溶滴離脱検出手段は、溶接電圧の
検出電圧に基づいて溶滴離脱を検出する手段であり、パ
ルス期間が定電流制御である定常パルス波形の場合、前
記検出電圧を比較器により電圧設定器の所定電圧と比較
して、前記検出電圧が前記所定電圧を超える時に溶滴離
脱があったとして溶滴離脱検知信号を出力する。また、
パルス期間が定電圧制御である定常パルス波形である場
合は、前記検出電圧のパルス期間における微分値を微分
器で求め、前記微分値を比較器により微分値設定器の所
定値と比較し、前記微分値が前記所定値を超える時に溶
滴離脱があったとして溶滴離脱検知信号を出力する。
【００２８】短絡検出手段は、溶接ワイヤと溶接母材と
の短絡を検出する手段であり、溶接電圧の検出電圧を基
準値設定器の所定基準値と比較して、前記検出電圧が前
記所定基準値以下である時に短絡が発生したとして短絡
検知信号を出力する。
【００２９】出力補正手段は、溶滴離脱検知信号に含ま
れる短絡発生時の誤情報を除去する手段であり、短絡か
らアークに移行するに要する時間として時間設定器で設
定した時間だけ溶滴離脱検知信号をキャンセルする。例
えば、アナログゲートに溶滴離脱検知信号を入力し、前
記設定時間でゲートする。
【００３０】パルス波形発生手段は、溶接のパルス波形
を発生する手段であり、パルス期間ｔp とベース期間ｔ
b とを１周期とする波形を、各期間の電流または電圧で
規定された波形として発生する。本発明においては、パ
ルス期間ｔp で所定パルス電流Ｉp ，ベース期間ｔb で
所定ベース電流Ｉb とする定電流制御の定常パルス波形
と、パルス期間ｔp で所定パルス電圧Ｖp 、ベース期間
ｔb で所定ベース電流Ｉb とする定電圧制御の定常パル
ス波形とを想定している。それらの設定値は、パルス時
間設定器，パルス電流設定器，ベース電流設定器，電圧
レベル設定器で設定される。なお、上記設定による波形
はマイクロコンピュータなどのプログラム処理で生成で
きる。また、溶滴離脱時の補正時間ｔr は補正時間設定
器、補正電流Ｉr は補正レベル設定器、短絡時の保持時
間ｔh は保持時間設定器、保持電流Ｉh はレベル設定器
で設定する。なお、上記の各設定値は、固定値について
はＲＯＭ、可変値についてはレジスタなどの記憶手段で
設定できる。
【００３１】短絡判別手段は、溶滴移行を伴う長時間短
絡と溶滴移行を伴わない瞬時短絡とを判別する手段であ
り、短絡発生から開放してアークに移行するまでの経過
時間をカウンタで計測し、経過時間比較器が前記計測時
間を基準時間設定器の所定基準時間と比較して判別す
る。
【００３２】補正禁止設定手段は、溶滴離脱検出時の波
形補正直後、および短絡検出時の短絡開放直後のパルス
期間における溶滴離脱検知信号を排除するように前記出
力補正手段に指示する手段であり、溶滴離脱検知信号，
短絡検知信号，補正時間ｔr，保持時間ｔh などの信号
からゲート信号を生成し、前記出力補正信号に出力す
る。
【００３３】再短絡検出手段は、短絡発生から保持時間
ｔh 経過以内の短絡再発生を検出する手段であり、保持
時間ｔh で開閉するゲートなどで検出する。
【００３４】以下、本発明の実施例について説明する。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）以下、本発明の実施例１について図面を参
照しながら説明する。図１は本実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、１は出力制御素子、２は出
力制御素子１の出力を溶接に適した電圧に降圧するトラ
ンス、３はダイオードからなる整流部、４はリアクタ、
５はワイヤ送給モータ６により溶接トーチ７を経由して
電極８から母材９の溶接箇所に向って送給されるワイ
ヤ、１０はシャント、１１は溶接電流を制御する出力制
御器、１２はシャント１０の信号を入力して溶接電流を
検出する電流検出器、１３は溶接電圧を検出する電圧検
出器、１５は電圧検出器１３の検出電圧と電圧設定器１
４の基準電圧とを入力し、前記検出電圧が前記基準電圧
を超えた時に溶滴離脱検知信号を出力する比較器、１７
は電圧検出器１３の検出電圧と基準値設定器１６の基準
値とを入力して短絡を検出する短絡検出器、１８は短絡
検出器１７の短絡検知信号に対応して所定の時間を設定
する時間設定器、１９は比較器１５の溶滴離脱検知信号
と時間設定器１８の出力信号とを入力して、短絡が発生
しない場合は溶滴離脱検知信号をそのまま出力し、短絡
が発生した場合は、その短絡開放後の時間設定器１８で
設定された所定時間だけ、比較器１５の溶滴離脱検知信
号をキャンセルして出力する出力補正器、２０は溶接電
流波形のパルス期間ｔp の期間長とベース期間ｔb の期
間長とを設定するパルス時間設定器、２１は溶接電流の
パルス期間ｔp におけるパルス電流Ｉpを設定するパル
ス電流設定器、２２は溶接電流のベース期間ｔb におけ
るベース電流Ｉb を設定するベース電流設定器、２３は
前記パルス電流を前記Ｉp よりも小さい補正電流Ｉr に
補正する時間長を設定する補正時間設定器、２４は補正
電流Ｉr のレベルを設定する補正レベル設定器、２５は
パルス波形を生成するパルス波形発生器であり、パルス
時間設定器２０，パルス電流設定器２１およびベース電
流設定器２２で設定された電流波形（以下、定常パルス
波形と称す）を周期的に出力するとともに、出力補正器
１９の信号入力に対応して、補正時間設定器２３および
補正レベル設定器２４の出力に基づいて前記電流波形を
補正する。
【００３６】上記構成において、パルス波形制御の動作
について説明する。溶接中において、出力補正器１９か
ら出力補正信号を入力するまで、すなわち溶滴離脱を検
出するまでは、パルス波形発生器２５は、パルス時間設
定器２０で設定したパルス期間ｔp およびベース期間ｔ
b と、パルス電流設定器２１で設定したパルス電流Ｉp
およびベース電流設定器２２で設定したベース電流Ｉb
とで設定された前記定常パルス波形を出力制御器１１に
指示出力し、出力制御器１１は溶接電流波形がパルス波
形発生器２５により指示された波形になるように出力制
御素子１を制御する。この定常パルス波形が繰り返され
る過程でワイヤ先端が加熱溶融され、やがて溶滴が離脱
する。この時、比較器１５は、電圧検出器１３の検出電
圧を電圧設定器１４の基準電圧信号と比較演算し、前記
検出電圧が前記基準電圧を超えた時に溶滴離脱検知信号
を出力補正器１９に出力する。
【００３７】ここで、出力補正器１９の動作について説
明する。炭酸ガスを主成分とするシールドガスを用いた
パルスアーク溶接は、通常、ドロップ移行状態で行われ
るが、施工条件などによっては短絡が発生することがあ
り、短絡からアークに移行する時には電圧が急上昇する
ことがある。従って、溶接電圧により溶滴離脱を検出す
る場合、比較器１５の溶滴離脱検知信号中に前記短絡に
よる電圧上昇分が含まれて誤検知する可能性があり、短
絡開放してからの一定時間は比較器１５の溶滴離脱検知
信号をキャンセルする必要がある。この一定時間は時間
設定器１８で設定され、出力制御素子１を含むパワー回
路の時定数などで決まる応答スピードに対応して決めら
れるが、通常１ｍｓ程度とする。出力補正器１９は、短
絡が開放した時点から時間設定器１８で設定した一定時
間以内は比較器１５の溶滴離脱検知信号を除外し、残り
の溶滴離脱検知信号を出力補正信号としてパルス波形発
生器２５に出力する。なお、短絡がない場合は、そのま
ま出力することは言うまでもない。
【００３８】パルス波形発生器２５は、出力補正器１９
から出力補正信号を入力しない時は前記定常パルス波形
を繰り返し出力している。この時、出力補正信号を入力
すると、その入力時点を開始点として、少なくとも溶滴
が溶融池に完全に吸収されるまでの時間として補正時間
設定器２３で設定した補正時間ｔr の間、溶接電流をピ
ーク電流Ｉp よりも低い、補正レベル設定器２４で設定
したレベルの補正電流Ｉr に低下させ、補正時間ｔr を
経過した時点から前記パルス期間ｔp で始まる定常パル
ス波形を出力制御器１１に指示出力する。図２はこの時
の波形を示す波形図である。出力制御器１１は、電流検
出器１２で検出した検出電流波形とパルス波形発生器２
５のパルス波形とを入力し、前記検出電流波形が前記パ
ルス波形と一致するように出力制御素子１を制御する。
【００３９】以上の動作を溶滴離脱検出のたびに行い、
溶滴離脱を検知した時点から、少なくとも溶滴が完全に
溶融池に移行する期間ｔr 中は電流をピーク電流Ｉp よ
り低いレベルの補正電流Ｉr に低下させ、補正時間ｔr
を経過した時点から、ｔp で始まる定常パルス波形を出
力することによって、短絡による溶滴離脱の誤検出を回
避しながら溶滴離脱を検出し、溶滴離脱を検出した時に
は離脱した溶滴をアーク力の弱い状態で確実に溶融池に
移行させてスパッタを低減するとともに、溶滴離脱周期
を均一にできるので溶接を安定化することができる。
【００４０】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。なお、図１において、５０は溶
滴離脱検出手段、５１は短絡検出手段、５２は出力補正
手段、５３はパルス波形発生手段である。
【００４１】（実施例２）以下、本発明の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明する。図３は本実施例の構
成を示すブロック図である。なお、図１に示した実施例
１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を
省略する。本実施例が実施例１と異なる点は、パルス波
形発生器２５は、出力補正器１９の出力補正信号と短絡
検出器１７の短絡検知信号とを入力して波形制御してい
る点にあり、溶滴離脱を検出した場合には実施例１と同
様の動作を行ってスパッタを低減するとともに、短絡が
あった場合には短絡開放時点から定常パルス波形を出力
することにより、つぎのパルス期間で離脱するのに十分
な溶滴を形成するようにしている。
【００４２】以下、上記構成において、その動作を説明
する。溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力
補正器１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡
検知信号のいずれも入力しない時は、実施例１と同様
に、定常パルス波形を出力制御器１１に指示出力する。
この時、出力補正器１９から出力補正信号を入力する
と、パルス波形発生器２５は、実施例１と同様に、出力
補正信号の入力時点を開始点として補正時間設定器２３
で設定された補正時間ｔｒの間は低いレベルの補正電流
Ｉｒとし、補正時間ｔｒを経過した時点からｔｐで始ま
る定常パルス波形を出力制御器１１に指示出力する。一
方、短絡検出器１７の短絡検知信号を入力すると、短絡
からアークに移行したと判明した時点から、パルス期間
ｔｐで始まる定常パルス波形を出力制御器１１に指示出
力する。図４は本実施例における短絡検出時の溶接電流
波形を示す波形図である。
【００４３】以上の動作を溶接中に出力補正信号または
短絡検知信号を入力するごとに行い、溶滴離脱を検出し
た場合は、実施例１と同様に、その時点から少なくとも
溶滴が完全に溶融池に移行するまでの期間中は電流をピ
ーク電流Ｉp より低いレベルの補正電流Ｉr に低下させ
たのちピーク期間ｔp から始まる定常パルス波形を出力
することにより、離脱した溶滴をアーク力の弱い状態で
確実に溶融池に移行させてスパッタを低減するととも
に、短絡を検出した場合は、短絡が解除してアークに移
行した時点からピーク期間ｔp で始まる定常パルス波形
を出力することにより短絡後の溶滴形成を促進し、かつ
溶滴離脱周期を均一にして、溶接を安定化させることが
できる。
【００４４】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。
【００４５】（実施例３） 以下、本発明の実施例３について図面を参照しながら説
明する。図５は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、図３に示した実施例２と同じ構成要素には同
一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が実
施例２と異なる点は、短絡検出器１７の短絡検知信号に
より短絡発生からの経過時間を計測するカウンタ２８
と、基準時間を設定する基準時間設定器２９と、カウン
タの計測時間を基準時間設定器２９で設定した基準時間
と比較演算し、前記計測時間が前記基準時間を超えた時
に信号を出力する経過時間比較器３０からなる短絡判別
手段を備え、パルス波形発生器２５は出力補正信号，短
絡検知信号および前記短絡判別手段の出力信号とを入力
し、長時間短絡と短時間短絡とを区別して対処するよう
にした点にある。
【００４６】まず、短絡について説明する。実施例２の
手段では短絡を一律に扱ったが、溶接中には、溶滴移行
を伴う長時間の短絡と、溶滴移行をほとんど伴わない短
い時間の短絡、すなわち瞬時短絡と称される短絡との２
種類の短絡が発生する。瞬時短絡では、溶滴と溶融池と
の接触部が高密度電流による加熱で極く短時間で開放す
るので、ほとんど溶滴移行が起こらない。この種の瞬時
短絡は電流値の高いパルス期間中に発生することが多い
が、このような場合に短絡開放してアークに移行した直
後に定常パルス波形を出力すると、そのパルス期間中に
ワイヤがさらに溶融されて溶滴になるので、ワイヤ端で
溶滴が非常に大きく成長する。この過大成長した溶滴は
離脱する時にアーク力の影響を受けてスパッタになり易
い。従って、溶滴移行を伴わない瞬時短絡については開
放直後に定常パルスを出力しないようにすればよい。本
実施例では、カウンタ２８と基準時間設定器２９と経過
時間比較器３０とにより短絡の長短を判別し、パルス波
形発生器２５は、短絡検出器１７の検知信号が瞬時短絡
を示す場合は、短絡からアークに移行したと判明して
も、その直後に定常パルス波形を出力せず、元の波形の
ままとし、長時間短絡についてのみ、実施例２と同様
に、短絡開放後に定常パルス波形を出力する。
【００４７】以下、上記構成において、その動作を説明
する。溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力
補正器１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡
検知信号のいずれも入力しない時は定常パルス波形を出
力制御器１１に指示出力する。この時、出力補正器１９
から出力補正信号を入力すると、実施例１と同様に、前
記出力補正信号の入力時点を開始点とし、補正時間設定
器２３で設定した補正時間ｔr の間は低いレベルの補正
電流Ｉr とし、補正時間ｔr を経過した時点からパルス
期間ｔp で始まる定常パルス波形を出力制御器１１に指
示出力する。一方、短絡検出器１７から短絡検知信号が
出力されると、経過時間比較器３０は、短絡からの経過
時間を計測するカウンタ２８の計測時間を基準時間設定
器２９で設定された基準時間と比較演算し、前記経過時
間が前記基準時間を超えた時に長時間短絡であることを
示す信号をパルス波形発生器２５に出力する。パルス波
形発生器２５は、短絡検出器１７の短絡検知信号と経過
時間比較器３０の出力信号とをともに入力した場合、す
なわち長時間短絡である場合は、短絡からアークに移行
したと判明した時点からパルス期間ｔp から始まる定常
パルス波形を出力制御器１１に指示出力する。また、短
絡検知信号のみ入力した場合、すなわち短時間短絡の場
合は、もとの波形のままとする。
【００４８】以上の動作を行うことによって、実施例１
と同様に、スパッタを低減できるとともに、短絡が発生
した場合、長時間短絡と短時間短絡とを判別し、短時間
短絡については溶滴の過大成長を防止し、長時間短絡に
ついては短絡開放後の溶滴形成を促進し、かつ溶滴離脱
周期を均一にして、溶接を安定化させることができる。
【００４９】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉｐとベース電流Ｉｂとによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖｐによる定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。なお、図５において、５４は短
絡判別手段である。
【００５０】（実施例４）以下、本発明の実施例４につ
いて図面を参照しながら説明する。図６は本実施例の構
成を示すブロック図である。なお、実施例２と同じ構成
要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。本
実施例が実施例２と異なる点は、保持時間設定器３２と
レベル設定器３４とを備え、短絡が発生した時、その短
絡が開放した時点で前記保持時間設定器３２で設定した
所定保持時間ｔh の間は前記レベル設定器で設定した保
持電流Ｉh に低減し、前記保持時間ｔh を経過した時点
からｔp で始まる定常パルス波形を出力するようにし
て、短絡開放時の電流を低減するようにしたことにあ
る。
【００５１】上記構成において、その動作を説明する。
溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力補正器
１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡検知信
号のいずれも入力しない時は定常パルス波形を出力制御
器１１に出力する。この時、出力補正器１９から出力補
正信号を入力すると、実施例２と同様に、前記出力補正
信号の入力時点を開始点として補正時間設定器２３で設
定した補正時間ｔr の間は低いレベルの補正電流Ｉr と
し、補正時間ｔr を経過した時点からパルス期間ｔp で
始まる定常パルス波形を出力制御器１１に指示出力す
る。一方、短絡検出器１７の短絡検知信号を入力する
と、前記短絡が開放してアークに移行したと判明した時
点から、保持時間設定器３２で設定した所定の保持時間
ｔh の間はレベル設定器３４で設定した低いレベルの保
持電流Ｉh を出力し、保持時間ｔh を経過した時点から
パルス期間ｔp で始まる定常パルス波形を出力制御器１
１へ指示出力する。
【００５２】図７は本実施例における短絡発生時のパル
ス波形を示す波形図である。上記の動作を溶接中に繰り
返し行うことによって、実施例２と同様に、スパッタを
低減できるとともに、短絡が発生した時には短絡からア
ークに移行する時の電流を低減することによってスパッ
タの発生をさらに低減するとともに、短絡開放後の溶滴
形成を促進して、溶接を安定化することができる。
【００５３】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。
【００５４】（実施例５）以下、本発明の実施例５につ
いて図面を参照しながら説明する。図８は本実施例の構
成を示すブロック図である。なお、図６に示した実施例
４と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を
省略する。本実施例が実施例４と異なる点は、レベル設
定器３４の保持電流Ｉh をベース電流Ｉb にしたことに
あり、図８ではレベル設定器を省略してベース電流設定
器２２の設定値を流用しているが、その限りではない。
【００５５】本実施例の動作はＩh をＩb とする以外は
実施例４と同じであり、説明を省略する。
【００５６】上記の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、少なくとも実施例４と同等の効果を得ることが
できる。
【００５７】なお、この場合、レベル設定器３４をベー
ス電流設定器２２で代え得ることは言うまでもない。
【００５８】また、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。
【００５９】（実施例６）以下、本発明の実施例６につ
いて図面を参照しながら説明する。図９は本実施例の構
成を示すブロック図である。なお、図６に示した実施例
４と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を
省略する。本実施例が実施例４と異なる点は、再短絡検
出器３５と保持時間調整器３６とを追加して設け、再短
絡検出器３５は、短絡検出器１７の短絡検知信号と保持
時間設定器３２の設定信号とを入力して、短絡が開放し
てアークに移行してからの保持時間設定器３２で設定し
た保持時間ｔh 内に再度短絡するか否を検知して再短絡
検知信号を保持時間調整器３６へ出力し、保持時間調整
器３６は、前記再短絡信号を入力して前記保持時間を調
整してパルス波形発生器２５へ出力するようにしたこと
にある。
【００６０】上記構成において、その動作を説明する。
溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力補正器
１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡検知信
号のいずれも入力しない時は、定常パルス波形を出力制
御器１１に指示出力する。この時、出力補正器１９から
出力補正信号を入力すると、実施例１と同様に、出力補
正信号の入力時点を開始点として補正時間設定器２３で
設定した補正時間ｔｒの間は低いレベルの補正電流Ｉｒ
とし、補正時間ｔｒを経過した時点からパルス期間ｔｐ
で始まる定常パルスを出力制御器１１に指示出力する。
一方、短絡検出器１７から短絡検知信号を入力すると、
その短絡が開放してアークに移行したと判明した時点か
ら、保持時間設定器３２で設定した保持時間ｔｈの間は
レベル設定器３４で設定したレベルの保持電流Ｉｈを出
力し、この間において、再短絡検出器３５で再短絡を検
出した時には保持時間調整器３６で、例えば保持時間を
短縮するなどと調整し、調整した保持時間を経過した時
点からパルス期間ｔｐで始まる定常パルス波形を出力制
御器１１へ出力する。
【００６１】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、少なくとも実施例５と同様の効果を得ることが
できる。
【００６２】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。
【００６３】（実施例７）以下、本発明の実施例７につ
いて図面を参照しながら説明する。図１０は本実施例の
構成を示すブロック図である。なお、図９に示した実施
例６と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明
を省略する。本実施例が実施例６と異なる点は、保持時
間調整器３６に代えてレベル調整器３７を備え、再短絡
検出器３５により再短絡を検出した時、レベル設定器３
４で設定されている短絡時の保持電流Ｉh のレベルを調
整してパルス波形発生器２５に出力するようにしたこと
にある。
【００６４】上記構成において、その動作を説明する。
溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力補正器
１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡検知信
号のいずれも入力しない時は、定常パルス波形を出力制
御器１１に指示出力する。この時、出力補正器１９から
出力補正信号を入力すると、実施例１と同様に、前記出
力補正信号の入力時点を開始点として補正時間設定器２
３で設定した補正時間ｔｒの間は低いレベルの補正電流
Ｉｒとし、補正時間ｔｒを経過した時点からパルス期間
ｔｐで始まる定常パルス波形を出力制御器１１に指示出
力する。一方、短絡検出器１７から短絡検知信号を入力
すると、その短絡が開放してアークに移行した時点か
ら、保持時間設定器３２で設定した保持時間ｔｈの間は
レベル設定器３４で設定したレベルの保持電流Ｉｈを出
力し、この間において、再短絡検出器３５で再短絡を検
出した時にはレベル調整器３７で、例えば保持電流レベ
ルを増加させるなどと調整し、保持時間ｔｈを経過した
時点からパルス期間ｔｐで始まる定常パルス波形を出力
制御器１１へ指示出力する。
【００６５】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、少なくとも実施例５と同様の効果を得ることが
できる。
【００６６】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。
【００６７】（実施例８）以下、本発明の実施例８につ
いて図面を参照しながら説明する。図１１は本実施例の
構成を示すブロック図である。なお、図９および図１０
に示した実施例６および実施例７と同じ構成要素には同
一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例は実
施例５ないし実施例７における保持時間設定器３２，レ
ベル設定器３４，再短絡検出器３５，保持時間調整器３
６およびレベル調整器３７を備え、上記実施例の動作を
統合して実現するようにしている。
【００６８】上記構成において、その動作を説明する。
溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力補正器
１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡検知信
号のいずれも入力しない時は、定常パルス波形を出力制
御器１１に指示出力する。この時、出力補正器１９から
出力補正信号を入力すると、実施例１と同様に、前記出
力補正信号の入力時点を開始点として補正時間設定器２
３で設定した補正時間ｔｒの間は低いレベルの補正電流
Ｉｒとし、補正時間ｔｒを経過した時点からパルス期間
ｔｐで始まる定常パルス波形を出力制御器１１に指示出
力する。一方、短絡検出器１７から短絡検知信号を入力
すると、その短絡が開放してアークに移行した時点か
ら、保持時間設定器３２で設定した保持時間ｔｈの間は
レベル設定器３４で設定したレベルの保持電流Ｉｈを出
力し、この間において、再短絡検出器３５で再短絡を検
出した時にはレベル調整器３７で、例えば保持電流を増
加させるなどと調整するとともに、保持時間調整器３６
で、例えば保持時間を短縮するなどと調整し、調整済み
保持時間を経過した時点からパルス期間ｔｐで始まる定
常パルス波形を出力制御器１１へ指示出力する。
【００６９】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、少なくとも実施例５と同様の効果を得ることが
できる。
【００７０】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。
【００７１】（実施例９）以下、本発明の実施例９につ
いて図面を参照しながら説明する。図１２は本実施例の
構成を示すブロック図である。なお、図１に示した実施
例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明
を省略する。本実施例が実施例１と異なる点は、補正禁
止設定器３８を備え、補正禁止設定器３８は、溶滴離脱
時の補正時間ｔr に続く定常パルス波形のパルス期間ｔ
p では補正禁止信号を出力補正器１９に出力し、出力補
正器１９は、時間設定器１８で設定した一定時間内とと
もに補正禁止設定器３８の補正禁止信号が入力された期
間内でも比較器１５の溶滴離脱検知信号をキャンセル
し、それ以外の期間の溶滴離脱検知信号を出力補正信号
としてパルス波形発生器２５に出力するようにしたこと
にある。
【００７２】溶接中において、溶滴離脱を検知して補正
時間ｔr の間を補正電流Ｉr に低下させた直後に出力す
る新たなパルス期間ｔp は、ワイヤ端に再び溶滴を形成
する期間であるが、この期間ではまだアーク長が長いの
で外乱の影響を受け易く、溶滴離脱の誤検知も発生し易
いので、これを防止するために、比較器１５から溶滴離
脱検知信号を入力しても前記直後のパルス期間では出力
補正器１９が溶滴離脱検知信号を補正信号として出力す
るのを禁止している。この禁止期間は、例えばパルス時
間設定器２０で設定されるパルス期間長ｔp とすること
ができる。
【００７３】上記構成において、その動作を説明する。
パルス波形発生器２５は、出力補正器１９の出力補正信
号および短絡検出器１７の短絡検知信号のいずれも入力
しない時、定常パルス波形を出力制御器１１に指示出力
する。この時、出力補正器１９から出力補正信号を入力
すると、前記出力補正信号の入力時点を開始点として補
正時間設定器２３で設定した補正時間ｔr の間は低いレ
ベルの補正電流Ｉr とし、補正時間ｔr を経過した時点
からパルス期間ｔp で始まる定常パルス波形を出力制御
器１１に指示出力する。この補正時間ｔr 経過直後に続
くパルス期間では補正禁止設定器３８により出力補正器
１９は比較器１５の溶滴離脱検知信号をキャンセルして
パルス波形発生器２５には出力補正信号として出力しな
い。なお、短絡検出器１７から短絡検知信号を入力した
場合の動作は実施例２と同じである。図１３は本実施例
における電流波形を示す波形図である。
【００７４】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、実施例１と同様の効果を得るとともに、溶滴離
脱直後の溶滴形成時における外乱による溶滴離脱の誤検
知を防止することができる。
【００７５】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。また、本実施例の手段は前述の
他の手段と組み合わせて用いることもできる。
【００７６】（実施例１０）以下、本発明の実施例１０
について図面を参照しながら説明する。図１４は本実施
例の構成を示すブロック図である。なお、図３に示した
実施例２と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な
説明を省略する。本実施例が実施例２と異なる点は、補
正禁止設定器３８を備え、補正禁止設定器３８は、短絡
検出器１７の短絡検知信号を入力し、短絡が開放してア
ークに移行したと判明した直後に出力する定常パルス波
形のパルス期間ｔp に補正禁止信号を出力補正器１９へ
出力し、出力補正器１９は時間設定器１８の設定期間と
ともに、補正禁止信号の期間は比較器１５の溶滴離脱検
知信号をキャンセルし、それ以外の期間の溶滴離脱検知
信号を出力補正信号としてパルス波形発生器２５に出力
するようにしたことにある。
【００７７】溶接中において、溶滴移行を伴う短絡が開
放してアークに移行した直後に出力されるパルス期間ｔ
p は、ワイヤ端に溶滴を成長させる期間であるが、この
期間ではアークがまだ長くて溶接中に発生する外乱の影
響を受け易く、溶滴離脱を誤検知し易いので、それを防
止するために比較器１５から溶滴離脱検知信号を入力し
ても出力補正器１９から出力補正信号を出力するのを禁
止している。この禁止期間は、例えばパルス時間設定器
２０で設定されるパルス期間長ｔp とすることができ
る。
【００７８】上記構成において、その動作を説明する。
溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力補正器
１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡検知信
号のいずれも入力しない時は、定常パルス波形を出力す
る。この時、短絡検知信号を入力すると、実施例２と同
様に、前記短絡が開放してアークに移行した時点からパ
ルス期間ｔｐで始まる定常パルス波形を出力制御器１１
に指示出力する。この短絡開放に続くパルス期間ｔｐで
は補正禁止設定器３８により出力補正器１９は比較器１
５の溶滴離脱検知信号をキャンセルしてパルス波形発生
器２５には出力補正信号を出力しない。なお、比較器１
５から溶滴離脱検知信号を入力した場合の動作は実施例
２と同じである。図１５は本実施例における電流波形を
示す波形図である。
【００７９】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、実施例２と同じ効果を得るとともに、短絡開放
直後の溶滴形成時における外乱による溶滴離脱の誤検知
を防止することができる。
【００８０】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。また、本実施例の手段は前述の
他の手段と組み合わせて用いることもできる。
【００８１】（実施例１１）以下、本発明の実施例１１
について図面を参照しながら説明する。図１６は本実施
例の構成を示すブロック図である。なお、図１２および
図１４に示した実施例９および実施例１０と同じ構成要
素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実
施例は実施例９の動作と実施例１０の動作とを統合して
行うものであり、補正禁止設定器３８が比較器１５の溶
滴離脱検知信号と短絡検出器１７の短絡検知信号とを入
力し、溶滴離脱検出時の補正時間ｔr 経過直後と、短絡
検出時の短絡開放直後との両方の場合に補正禁止を設定
するようにしている。
【００８２】本実施例の補正時の動作は実施例９と同じ
であり、また、短絡時の動作は実施例１０と同じであ
り、説明を省略する。
【００８３】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
より、実施例９および実施例１０と同じ効果を同時に得
ることができる。
【００８４】なお、本実施例では定常パルス波形をパル
ス電流Ｉp とベース電流Ｉb とによる定電流制御波形と
したが、パルス電圧Ｖp による定電圧制御波形としても
同様の効果が得られる。また、本実施例の手段は前述の
他の手段と組み合わせて用いることもできる。
【００８５】（実施例１２）以下、本発明の実施例１２
について図面を参照しながら説明する。図１７は本実施
例の構成を示すブロック図である。なお、図３に示した
実施例２と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な
説明を省略する。本実施例が実施例２と異なる点は、電
圧レベル設定器４４，ピーク電圧微分器４５および微分
値設定器４６を備え、電圧検出器１３の検知信号を入力
してパルス期間中の電圧のみを微分するピーク電圧微分
器４５の出力と、微分値設定器４６で設定した基準微分
値とを比較器１５で比較して溶滴離脱を検出し、またパ
ルス期間ｔp では電圧一定制御として、その電圧を電圧
レベル設定器４４によりＶp として設定するようにして
いる点にある。また、出力制御器１１は電圧検出器１３
の検出電圧と電流検出器１２の検出電流とがパルス波形
発生器２５が出力する上記パルス波形になるように制御
する。
【００８６】上記構成において、その動作を説明する。
溶接中において、パルス波形発生器２５は、出力補正器
１９の出力補正信号および短絡検出器１７の短絡検知信
号のいずれも入力しない時は、パルス時間設定器２０で
設定したパルス期間ｔp とベース期間ｔb と、電圧レベ
ル設定器４４で設定したパルス電圧Ｖp とベース電流設
定器２２で設定したベース電流Ｉb との設定値からなる
定常パルス波形を出力制御器１１に指示出力する。この
時、出力補正器１９から出力補正信号を入力すると、前
記出力補正信号の入力時点を開始点として補正時間設定
器２３で設定した補正時間ｔr の間は低いレベルの補正
電流Ｉr とし、補正時間ｔr を経過した時点から、パル
ス期間ｔp で始まる上記定常パルス波形を出力制御器１
１に指示出力する。また、短絡検出器１７から短絡検知
信号を入力した時、前記短絡が開放してアークに移行し
た時点から、パルス期間ｔp で始まる上記定常パルス波
形を出力制御器１１に指示出力する。出力制御器１１
は、電圧検出器１３の検出電圧と電流検出器１２の検出
電圧が上記定電圧パルス波形に合致するように制御す
る。
【００８７】つぎに、溶滴離脱検知の動作について説明
する。上記の構成によりピーク期間ｔp では溶接電圧一
定に制御されるので、溶滴が離脱しない場合はピーク電
圧微分器４５の出力はほとんどゼロである。一方、溶滴
が離脱した時にはアーク長が伸びて溶接電圧が電圧レベ
ル設定器４４の設定値より上昇し、出力制御器１１の電
圧制御の制御遅れ期間に上昇した電圧をピーク電圧微分
器４５によって検知し、比較器１５に出力する。比較器
１５は前記微分信号が微分値設定器４６で設定した基準
値を超えた時に溶滴離脱検知信号を出力する。
【００８８】以上の動作を溶接中に繰り返し行うことに
よって、実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、溶接電圧に基づいて溶滴離脱を検出する時、溶滴離
脱検知信号における短絡による誤検出分を除去すること
により、的確に溶滴離脱を検出できる。
【００９０】また、溶滴離脱を検出すると、少なくとも
溶滴が完全に溶融池に移行するまでの間はパルス期間の
電流を低減させるので、離脱した溶滴をアーク力の弱い
状態で確実に溶融池に移行させることができ、スパッタ
の発生を低減できるとともに、溶滴離脱周期を均一にし
て溶接を安定化できる。
【００９１】また、短絡を検出すると、短絡開放してア
ークに移行した時点から定常パルス波形を出力すること
により、溶滴形成を促進して、溶接を安定化させること
ができる。
【００９２】また、溶滴移行を伴う長時間短絡について
のみ、アークに移行した時点から定常パルス波形を出力
することにより、瞬時短絡については溶滴の過大成長を
防止し、長時間短絡については溶滴形成を容易にして、
溶接を安定化できる。
【００９３】また、短絡を検出すると、アークに移行し
た時点から所定時間の間は電流を低減することにより、
スパッタ低減の効果をより高めることができる。
【００９４】また、溶滴離脱検出時の補正直後および短
絡検出時のアーク移行直後に出力するパルス波形のパル
ス期間の溶滴離脱検知信号を除去することにより、溶接
中に受ける外乱の影響を除去して溶接を安定化できる。
【００９５】なお、実施例１ないし実施例１２の手段を
任意に組み合わせて、それぞれの特徴を活用した出力制
御装置を実現できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示すブロック図
【図２】同実施例におけるパルス波形を示す波形図
【図３】本発明の実施例２の構成を示すブロック図
【図４】本発明の同実施例におけるパルス波形を示す波
形図
【図５】本発明の実施例３の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施例４の構成を示すブロック図
【図７】同実施例におけるパルス波形を示す波形図
【図８】本発明の実施例５の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施例６の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施例７の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施例８の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施例９の構成を示すブロック図
【図１３】同実施例におけるパルス波形を示す波形図
【図１４】本発明の実施例１０の構成を示すブロック図
【図１５】同実施例におけるパルス波形を示す波形図
【図１６】本発明の実施例１１の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施例１２の構成を示すブロック図
【図１８】従来の消耗電極式パルスアーク溶接機の出力
制御装置におけるパルス波形例を示す波形図
【符号の説明】
１ 出力制御素子 ２ トランス ３ 整流部 ４ リアクタ ５ ワイヤ ６ ワイヤ送給モータ ７ 溶接トーチ ８ 電極 ９ 母材 １０ シャント １１ 出力制御器 １２ 電流検出器 １３ 電圧検出器（電圧検出手段） １４ 電圧設定器 １５ 比較器 １６ 基準値設定器 １７ 短絡検出器 １８ 時間設定器 １９ 出力補正器 ２０ パルス時間設定器 ２１ パルス電流設定器 ２２ ベース電流設定器 ２３ 補正時間設定器 ２４ 補正レベル設定器 ２５ パルス波形発生器 ２８ カウンタ ２９ 基準時間設定器 ３０ 経過時間比較器 ３２ 保持時間設定器 ３４ レベル設定器 ３５ 再短絡検出器（再短絡検出手段） ３６ 保持時間調整器 ３７ レベル調整器 ３８ 補正禁止設定器（補正禁止設定手段） ４４ 電圧レベル設定器 ４５ ピーク電圧微分器 ４６ 微分値設定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−290270（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−136162（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/09 H02M 9/00

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶接電圧を検出して検出電圧を出力する
    電圧検出手段と、前記検出電圧に基づき溶滴離脱を検出
    して溶滴離脱検知信号を出力する溶滴離脱検出手段と、
    前記検出電圧が所定基準値以下の時に短絡検知信号を出
    力する短絡検出手段と、前記溶滴離脱検知信号と前記短
    絡検知信号とを入力し、短絡からアークに移行した後の
    一定時間を除いた期間における前記溶滴離脱検知信号を
    出力補正信号として出力する出力補正手段と、前記出力
    補正信号を入力するまでは、所定のパルス期間ｔｐと所
    定のベース期間ｔｂと前記パルス期間における所定パル
    ス電流Ｉｐまたは所定パルス電圧Ｖｐのいずれかと前記
    ベース期間における所定ベース電流Ｉｂとで設定された
    定常パルス波形を出力し、前記出力補正信号を入力した
    場合、前記出力補正信号入力時点から所定補正時間ｔｒ
    の間は前記パルス期間の電流よりもレベルの低い所定補
    正電流Ｉｒに低下させ、前記補正時間ｔｒを経過した時
    点から前記パルス期間ｔｐで始まる定常パルス波形を出
    力するパルス波形発生手段とを備えた炭酸ガスを主成分
    とするシールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶
    接機の出力制御装置。
  2. 【請求項２】 パルス波形発生手段が出力補正信号と短
    絡検知信号とを入力し、前記出力補正信号および前記短
    絡検知信号のいずれも入力しない時は定常パルス波形を
    出力し、前記短絡検知信号を入力した場合には、その短
    絡が開放してアークに移行したと判明した時点からパル
    ス期間ｔp で始まる定常パルス波形を発生するようにし
    た請求項１記載の炭酸ガスを主成分とするシールドガス
    を用いた消耗電極式パルスアーク溶接機の出力制御装
    置。
  3. 【請求項３】 溶滴移行を伴う長時間短絡と溶滴移行を
    伴わない瞬時短絡とを短絡発生から開放までの経過時間
    により判別する短絡判別手段を備え、パルス波形発生手
    段は、短絡検知信号が入力した場合において、短絡が前
    記瞬時短絡である時は前記短絡検知信号の入力を無視す
    るようにした請求項２記載の炭酸ガスを主成分とするシ
    ールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶接機の出
    力制御装置。
  4. 【請求項４】 パルス波形発生手段が出力補正信号と短
    絡検知信号とを入力し、前記出力補正信号および前記短
    絡検知信号のいずれも入力しない時、定常パルス波形を
    出力し、前記短絡検知信号を入力した場合には、その短
    絡が開放してアークに移行したと判明した時点から所定
    の保持時間ｔh の間は前記パルス期間の電流よりも低い
    レベルの所定保持電流Ｉh とし、前記保持時間ｔh を経
    過した時点からパルス期間ｔp で始まる定常パルス波形
    を発生するようにした請求項１記載の炭酸ガスを主成分
    とするシールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶
    接機の出力制御装置。
  5. 【請求項５】 短絡検出時における保持電流Ｉh をベー
    ス期間の所定ベース電流Ｉb に等しく設定する請求項４
    記載の炭酸ガスを主成分とするシールドガスを用いた消
    耗電極式パルスアーク溶接機の出力制御装置。
  6. 【請求項６】 補正禁止設定手段を設け、出力補正信号
    が入力して補正時間ｔr が経過した時点直後に出力する
    定常パルス波形のパルス期間ｔp の間は溶滴離脱検知信
    号を排除するように出力補正器に指示する請求項１ない
    し請求項５のいずれかに記載の炭酸ガスを主成分とする
    シールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶接機の
    出力制御装置。
  7. 【請求項７】 補正禁止設定手段を設け、短絡検出器が
    入力して短絡からアークに移行したと判明した直後に出
    力する定常パルス波形のパルス期間ｔp の間は溶滴離脱
    検知信号を排除するように出力補正器に指示する請求項
    ２または請求項３のいずれかに記載の炭酸ガスを主成分
    とするシールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶
    接機の出力制御装置。
  8. 【請求項８】 補正禁止設定手段を設け、出力補正信号
    が入力して補正時間ｔr が経過した時点直後に出力する
    定常パルス波形、および短絡検出器が入力して短絡から
    アークに移行したと判明した直後に出力する定常パルス
    波形のパルス期間ｔp の間は溶滴離脱検知信号を排除す
    るように出力補正器に指示する請求項２または請求項３
    のいずれかに記載の炭酸ガスを主成分とするシールドガ
    スを用いた消耗電極式パルスアーク溶接機の出力制御装
    置。
  9. 【請求項９】 所定保持時間ｔh 以内の再短絡を検出す
    る再短絡検出手段を備え、短絡検知信号を入力した場合
    に再短絡が発生した時、保持時間ｔh の時間幅を調整す
    るようにした請求項４または請求項５のいずれかに記載
    の炭酸ガスを主成分とするシールドガスを用いた消耗電
    極式パルスアーク溶接機の出力制御装置。
  10. 【請求項１０】 所定保持時間ｔh 以内の再短絡を検出
    する再短絡検出手段を備え、短絡検知信号を入力した場
    合に再短絡が発生した時、保持電流Ｉh のレベルを調整
    するようにした請求項４に記載の炭酸ガスを主成分とす
    るシールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク溶接機
    の出力制御装置。
  11. 【請求項１１】 所定保持時間ｔh 以内の再短絡を検出
    する再短絡検出手段を備え、短絡信号を入力した場合に
    再短絡が発生した時、所定保持時間ｔh の時間幅と保持
    電流Ｉh のレベルとを調整するようにした請求項４に記
    載の炭酸ガスを主成分とするシールドガスを用いた消耗
    電極式パルスアーク溶接機の出力制御装置。
  12. 【請求項１２】 パルス期間ｔp で所定パルス電流Ｉp
    とする定常パルス波形を用いる場合、電圧検出手段の検
    出電圧を所定値と比較し、前記検出電圧が前記所定値を
    超えた時に溶滴離脱検知信号を出力する溶滴離脱検出装
    置を備えた請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載
    の炭酸ガスを主成分とするシールドガスを用いた消耗電
    極式パルスアーク溶接機の出力制御装置。
  13. 【請求項１３】 パルス期間ｔp で所定パルス電圧Ｖp
    とする定常パルス波形を用いる場合、電圧検出手段の検
    出電圧のパルス期間ｔp における微分値を所定値と比較
    し、溶滴が離脱した直後に溶接電圧が再び前記パルス電
    圧Ｖp になるまでのパルス波形制御の遅れ期間に上昇し
    た前記検出電圧微分値が前記所定値を超えた時に溶滴離
    脱検知信号を出力する溶滴離脱検出装置を備えた請求項
    １ないし請求項１１のいずれかに記載の炭酸ガスを主成
    分とするシールドガスを用いた消耗電極式パルスアーク
    溶接機の出力制御装置。
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