JP3123211B2 - Ｇｍａ溶接のアーク長制御方法 - Google Patents
Ｇｍａ溶接のアーク長制御方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶
接する消耗電極ガスシ−ルドア−ク溶接（以後ＧＭＡ溶
接という）方法において、溶接中に消耗電極先端が被溶
接物の溶融池に短時間短絡するときの短絡時間率を検出
してア−ク長を制御してア−クの安定を図ることにより
良好な溶接品質を得るＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法に
関するものである。
するシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶
接する消耗電極ガスシ−ルドア−ク溶接（以後ＧＭＡ溶
接という）方法において、溶接中に消耗電極先端が被溶
接物の溶融池に短時間短絡するときの短絡時間率を検出
してア−ク長を制御してア−クの安定を図ることにより
良好な溶接品質を得るＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、不活性ガスを主成分とするシ−ル
ドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶接するＧＭ
Ａア−ク溶接方法においては、消耗性電極１の先端（以
下、ワイヤ先端という）１ａと被溶接物２の表面との間
に発生するア−ク長Ｌの変化とア−ク電圧値Ｖａとは、
図４３（Ａ）ないし（Ｄ）に示す関係がある。図４３
（Ａ）に示すように、ア−ク３がワイヤ先端１ａから被
溶接物２の表面の２ａの最短距離に飛んだときは、この
最短距離（以下、見かけのア−ク長という）Ｌ1 と実際
のア−ク長Ｌa1とは一致して、同図（Ｄ）に示すア−ク
長Ｌa （横軸）とア−ク電圧値Ｖa （縦軸）との関係を
示すア−ク特性直線ＬＶの動作点は、（Ａ）に示す位置
にあり、ア−ク電圧値はＶa1である。図４３（Ｂ）に示
すように、ア−ク３が表面の汚れ、酸化物等のア−クの
陰極点が生じやすい位置２ｂに飛んだときは、見かけの
ア−ク長は、図４３（Ａ）と同じＬ1 であるにもかかわ
らず、実際のア−ク長はＬa2であって、同図（Ｄ）のア
−ク特性直線ＬＶの動作点は、（Ｂ）に示す位置にあ
り、ア−ク電圧値Ｖa2になってしまう。このことは、ア
−ク電圧値がＶa2であると、同図（Ｃ）に示すように、
実際のア−ク長Ｌa2と最短距離になっている見かけのア
−ク長がＬ２になったことと同価になる。
ドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶接するＧＭ
Ａア−ク溶接方法においては、消耗性電極１の先端（以
下、ワイヤ先端という）１ａと被溶接物２の表面との間
に発生するア−ク長Ｌの変化とア−ク電圧値Ｖａとは、
図４３（Ａ）ないし（Ｄ）に示す関係がある。図４３
（Ａ）に示すように、ア−ク３がワイヤ先端１ａから被
溶接物２の表面の２ａの最短距離に飛んだときは、この
最短距離（以下、見かけのア−ク長という）Ｌ1 と実際
のア−ク長Ｌa1とは一致して、同図（Ｄ）に示すア−ク
長Ｌa （横軸）とア−ク電圧値Ｖa （縦軸）との関係を
示すア−ク特性直線ＬＶの動作点は、（Ａ）に示す位置
にあり、ア−ク電圧値はＶa1である。図４３（Ｂ）に示
すように、ア−ク３が表面の汚れ、酸化物等のア−クの
陰極点が生じやすい位置２ｂに飛んだときは、見かけの
ア−ク長は、図４３（Ａ）と同じＬ1 であるにもかかわ
らず、実際のア−ク長はＬa2であって、同図（Ｄ）のア
−ク特性直線ＬＶの動作点は、（Ｂ）に示す位置にあ
り、ア−ク電圧値Ｖa2になってしまう。このことは、ア
−ク電圧値がＶa2であると、同図（Ｃ）に示すように、
実際のア−ク長Ｌa2と最短距離になっている見かけのア
−ク長がＬ２になったことと同価になる。
【０００３】そこで、見かけのア−ク長（Ｌ１，Ｌ２）
の変化をア−ク電圧値（Ｖa1，Ｖa2）の変化で検出しよ
うとしても、見かけのア−ク長が同じＬ１であるにもか
かわらず、ア−ク電圧値Ｖa は、実際のア−ク長Ｌa1ま
たはＬa2に左右されて、Ｖa1またはＶa2になってしまう
ので、ア−ク電圧値を検出して正確にア−ク長を一定値
に制御することはできない。すなわち、実際のア−ク長
が、図４３（Ａ）の状態から図４３（Ｂ）の状態に変化
してア−ク電圧値がＶa1からＶa2に増加したとき、見か
けのア−ク長Ｌ１が変化していないにもかかわらず、
（図４３（Ｃ）のような見かけのア−ク長がＬ２に増加
したためにア−ク電圧値がＶa2になったとき、見かけの
ア−ク長をＬ２から元のＬ１に戻そうとする制御と同様
に、）見かけのア−ク長をＬ１よりもさらに短い方向に
誤制御してしまう。
の変化をア−ク電圧値（Ｖa1，Ｖa2）の変化で検出しよ
うとしても、見かけのア−ク長が同じＬ１であるにもか
かわらず、ア−ク電圧値Ｖa は、実際のア−ク長Ｌa1ま
たはＬa2に左右されて、Ｖa1またはＶa2になってしまう
ので、ア−ク電圧値を検出して正確にア−ク長を一定値
に制御することはできない。すなわち、実際のア−ク長
が、図４３（Ａ）の状態から図４３（Ｂ）の状態に変化
してア−ク電圧値がＶa1からＶa2に増加したとき、見か
けのア−ク長Ｌ１が変化していないにもかかわらず、
（図４３（Ｃ）のような見かけのア−ク長がＬ２に増加
したためにア−ク電圧値がＶa2になったとき、見かけの
ア−ク長をＬ２から元のＬ１に戻そうとする制御と同様
に、）見かけのア−ク長をＬ１よりもさらに短い方向に
誤制御してしまう。
【０００４】このような誤制御によって、最近のように
見かけのア−ク長を短くして良好な溶接結果を得ようと
する高速度溶接においては、頻繁に短絡を生じて、ア−
ク不安定になって溶接欠陥が発生したり、過大なスパッ
タが発生する。また、見かけのア−ク長Ｌと実際のア−
ク長Ｌa とが一致しない現象は、酸化皮膜の発生しやす
いアルミニウム、マグネシウム等の金属に生じやすく、
溶接電源の出力端子のマイナス極性を被溶接物に接続し
たときの逆極性のときに、酸化皮膜上にア−クの陰極点
が発生しやすく、新しい酸化皮膜上に陰極点が移動する
ために、実際のア−ク長が見かけのア−ク長よりも大に
なりやすい。従来から、見かけのア−ク長の変動を速に
修正して見かけのア−ク長をできるだけ一定値に制御す
る提案が行われているが、ア−ク電圧の検出では、前述
したように誤制御をするし、また見かけのア−ク長その
ものの検出も、強力なア−ク光のために容易ではない。
見かけのア−ク長を短くして良好な溶接結果を得ようと
する高速度溶接においては、頻繁に短絡を生じて、ア−
ク不安定になって溶接欠陥が発生したり、過大なスパッ
タが発生する。また、見かけのア−ク長Ｌと実際のア−
ク長Ｌa とが一致しない現象は、酸化皮膜の発生しやす
いアルミニウム、マグネシウム等の金属に生じやすく、
溶接電源の出力端子のマイナス極性を被溶接物に接続し
たときの逆極性のときに、酸化皮膜上にア−クの陰極点
が発生しやすく、新しい酸化皮膜上に陰極点が移動する
ために、実際のア−ク長が見かけのア−ク長よりも大に
なりやすい。従来から、見かけのア−ク長の変動を速に
修正して見かけのア−ク長をできるだけ一定値に制御す
る提案が行われているが、ア−ク電圧の検出では、前述
したように誤制御をするし、また見かけのア−ク長その
ものの検出も、強力なア−ク光のために容易ではない。
【０００５】他方、見かけのア−ク長が短くなってくる
と、ワイヤ先端１a と被溶接物２の表面との短絡回数が
増加し、逆に、見かけのア−ク長が長くなると短絡が生
じなくなり、見かけのア−ク長Ｌと単位時間当りの短絡
時間率Ｒとは、ある範囲では、比例関係にある。そこで
従来から、単位時間当りの短絡時間率を検出してフィ−
ドバックして溶接電源の出力電圧値を制御することによ
って、ア−ク長を制御する方法（以下、公知技術とい
う）がある。この公知技術では、予め定めた一定の単位
時間当りの短絡時間率Ｒをフィ−ドバックし、この短絡
時間率Ｒが単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruと一致す
るように、溶接電圧設定値またはワイヤ送給速度を制御
している。この公知技術においては、適正なア−ク長を
短絡時間率から検出しようとする原理から、ア−クの定
常的な安定性を確保するための予め定めた一定の溶接電
圧値制御周期を、数秒程度の長い周期にする必要があ
り、ア−ク長変動に対する過渡応答時間Ｔtrが大である
という大きな欠点があった。
と、ワイヤ先端１a と被溶接物２の表面との短絡回数が
増加し、逆に、見かけのア−ク長が長くなると短絡が生
じなくなり、見かけのア−ク長Ｌと単位時間当りの短絡
時間率Ｒとは、ある範囲では、比例関係にある。そこで
従来から、単位時間当りの短絡時間率を検出してフィ−
ドバックして溶接電源の出力電圧値を制御することによ
って、ア−ク長を制御する方法（以下、公知技術とい
う）がある。この公知技術では、予め定めた一定の単位
時間当りの短絡時間率Ｒをフィ−ドバックし、この短絡
時間率Ｒが単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruと一致す
るように、溶接電圧設定値またはワイヤ送給速度を制御
している。この公知技術においては、適正なア−ク長を
短絡時間率から検出しようとする原理から、ア−クの定
常的な安定性を確保するための予め定めた一定の溶接電
圧値制御周期を、数秒程度の長い周期にする必要があ
り、ア−ク長変動に対する過渡応答時間Ｔtrが大である
という大きな欠点があった。
【０００６】そこで、この問題を解決する提案として、
短絡時間率を制御してア−ク長を適正範囲に制御しよう
とする公知技術に加えて、ア−ク長の変動に対する過渡
応答時間を短くするために、平均溶接電流の変化率に対
応させて、溶接電圧修正量または溶接電圧値制御期間の
長さを変化させる技術（以下、従来技術という）があ
り、平均溶接電流の変化率が大きいときは、１回の溶接
出力設定値による制御期間の長さを短くし、平均溶接電
流の変化率が小さいときは、この周期を長くすることに
よって、ア−クの定常安定性を得ようとするものであ
る。
短絡時間率を制御してア−ク長を適正範囲に制御しよう
とする公知技術に加えて、ア−ク長の変動に対する過渡
応答時間を短くするために、平均溶接電流の変化率に対
応させて、溶接電圧修正量または溶接電圧値制御期間の
長さを変化させる技術（以下、従来技術という）があ
り、平均溶接電流の変化率が大きいときは、１回の溶接
出力設定値による制御期間の長さを短くし、平均溶接電
流の変化率が小さいときは、この周期を長くすることに
よって、ア−クの定常安定性を得ようとするものであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
技術においては、平均溶接電流が変動しないときまたは
変動が大にならないときは、溶接電圧修正量または溶接
出力値制御期間の長さを増減させることができないかま
たはこれらの値が小さすぎるために、所定のア−ク長に
制御する時間を短縮することができないために、この従
来技術の効果を発揮させることができない。
技術においては、平均溶接電流が変動しないときまたは
変動が大にならないときは、溶接電圧修正量または溶接
出力値制御期間の長さを増減させることができないかま
たはこれらの値が小さすぎるために、所定のア−ク長に
制御する時間を短縮することができないために、この従
来技術の効果を発揮させることができない。
【０００８】（図４４の説明）この従来技術の効果を発
揮させることができない第１の例は、この従来技術をア
ルミニウムＭＩＧア−ク溶接方法に適用した場合であっ
て、図４４を参照してその理由を説明する。図４４にお
いて、直径１．２（mm）のアルミニウム合金ワイヤＡ５
１８３をアルゴンガスでシ−ルドして、ワイヤ送給速度
Ｗ5 ＝５００（cm/min）およびＷ7＝７００（cm/min）
で送給したときの溶接電流の平均値Ｉa （Ａ）と溶接電
圧の平均値Ｖa （Ｖ）またはア−ク長Ｌa （mm）との関
係を示す図である。ワイヤ送給速度がＷ5 のとき、溶接
電流の平均値を８８．５（Ａ）に設定し見かけのア−ク
長Ｌ11を３（mm）にしたときの溶接電圧の平均値が１
７．０（Ｖ）の動作点Ｒ11にあったときに、溶接電流の
設定値をそのままにしておいて、溶接電源の出力電圧を
変化させて見かけのア−ク長Ｌa ＝９（mm）にしたと
き、動作点はＲ12になり、溶接電圧の平均値は１９．５
（Ｖ）まで変化するが溶接電流の平均値は９１．５
（Ａ）であって見かけのア−ク長の変化量Ｌt1＝６（m
m）であるのに溶接電流の変化量ΔＩa ＝０である。ま
た、ワイヤ送給速度Ｗ7 のとき、溶接電流の平均値を１
２０（Ａ）に設定し見かけのア−ク長Ｌ21を３（mm）に
したときの溶接電圧の平均値が１９．３（Ｖ）の動作点
Ｒ21にあったときに、溶接電流の設定値をそのままにし
ておいて、溶接電源の出力電圧を変化させて見かけのア
−ク長Ｌa ＝９（mm）にしたとき、動作点Ｒ22になり、
溶接電圧の平均値は２２（Ｖ）まで変化するが、溶接電
流の平均値は１３２（Ａ）であって見かけのア−ク長の
変化量Ｌt2＝６（mm）であるのに対して溶接電流の変化
量は１２（Ａ）で、変化率は１０（％）程度である。
揮させることができない第１の例は、この従来技術をア
ルミニウムＭＩＧア−ク溶接方法に適用した場合であっ
て、図４４を参照してその理由を説明する。図４４にお
いて、直径１．２（mm）のアルミニウム合金ワイヤＡ５
１８３をアルゴンガスでシ−ルドして、ワイヤ送給速度
Ｗ5 ＝５００（cm/min）およびＷ7＝７００（cm/min）
で送給したときの溶接電流の平均値Ｉa （Ａ）と溶接電
圧の平均値Ｖa （Ｖ）またはア−ク長Ｌa （mm）との関
係を示す図である。ワイヤ送給速度がＷ5 のとき、溶接
電流の平均値を８８．５（Ａ）に設定し見かけのア−ク
長Ｌ11を３（mm）にしたときの溶接電圧の平均値が１
７．０（Ｖ）の動作点Ｒ11にあったときに、溶接電流の
設定値をそのままにしておいて、溶接電源の出力電圧を
変化させて見かけのア−ク長Ｌa ＝９（mm）にしたと
き、動作点はＲ12になり、溶接電圧の平均値は１９．５
（Ｖ）まで変化するが溶接電流の平均値は９１．５
（Ａ）であって見かけのア−ク長の変化量Ｌt1＝６（m
m）であるのに溶接電流の変化量ΔＩa ＝０である。ま
た、ワイヤ送給速度Ｗ7 のとき、溶接電流の平均値を１
２０（Ａ）に設定し見かけのア−ク長Ｌ21を３（mm）に
したときの溶接電圧の平均値が１９．３（Ｖ）の動作点
Ｒ21にあったときに、溶接電流の設定値をそのままにし
ておいて、溶接電源の出力電圧を変化させて見かけのア
−ク長Ｌa ＝９（mm）にしたとき、動作点Ｒ22になり、
溶接電圧の平均値は２２（Ｖ）まで変化するが、溶接電
流の平均値は１３２（Ａ）であって見かけのア−ク長の
変化量Ｌt2＝６（mm）であるのに対して溶接電流の変化
量は１２（Ａ）で、変化率は１０（％）程度である。
【０００９】このように、アルミニウムのＭＩＧア−ク
溶接においては、ア−ク長が大きく変化しても、平均溶
接電流の変化率は小さいので、従来技術を適用しても、
適正なア−ク長に制御する時間を短縮することができな
い。
溶接においては、ア−ク長が大きく変化しても、平均溶
接電流の変化率は小さいので、従来技術を適用しても、
適正なア−ク長に制御する時間を短縮することができな
い。
【００１０】（図５１の説明）アルミニウムのＭＩＧア
−ク溶接において、従来技術を適用して粗設定した溶接
電圧値が予め定めた適正な溶接電圧値に達する時間を測
定した。図５１は、従来技術を使用して直径１．６（m
m）のアルミニウム合金ワイヤＡ５１８３を、アルゴン
ガスでシ−ルドしてアルミニウム材Ａ５０８３をＭＩＧ
ア−ク溶接したときの溶接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値
Ｖ（Ｖ）および単位時間当りの短絡時間率（％）（縦
軸）の時間的経過ｔ（秒）（横軸）を示す図である。同
図において、溶接電圧の設定値を粗設定してア−クスタ
−ト直後の電圧値が２０（Ｖ）で、溶接電流値が２００
（Ａ）で単位時間当りの短絡時間率Ｒ＝４（％）であっ
たとき、溶接電圧の平均値を溶接電流の平均値２００
（Ａ）に対する予め定めた適正値２２（Ｖ）まで、従来
技術によって自動的に増加させるには約７（秒）を要し
ていた。なお、単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruを
０．５（％）とした。このように時間がかかるのは、図
４４で説明したように平均溶接電流の変化量が小さいた
めである。
−ク溶接において、従来技術を適用して粗設定した溶接
電圧値が予め定めた適正な溶接電圧値に達する時間を測
定した。図５１は、従来技術を使用して直径１．６（m
m）のアルミニウム合金ワイヤＡ５１８３を、アルゴン
ガスでシ−ルドしてアルミニウム材Ａ５０８３をＭＩＧ
ア−ク溶接したときの溶接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値
Ｖ（Ｖ）および単位時間当りの短絡時間率（％）（縦
軸）の時間的経過ｔ（秒）（横軸）を示す図である。同
図において、溶接電圧の設定値を粗設定してア−クスタ
−ト直後の電圧値が２０（Ｖ）で、溶接電流値が２００
（Ａ）で単位時間当りの短絡時間率Ｒ＝４（％）であっ
たとき、溶接電圧の平均値を溶接電流の平均値２００
（Ａ）に対する予め定めた適正値２２（Ｖ）まで、従来
技術によって自動的に増加させるには約７（秒）を要し
ていた。なお、単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruを
０．５（％）とした。このように時間がかかるのは、図
４４で説明したように平均溶接電流の変化量が小さいた
めである。
【００１１】（図５２の説明）図５２は、図５１のアル
ミニウムの代りに軟鋼のＭＡＧア−ク溶接方法に、従来
技術を適用して、予め定めた適正な溶接電圧値に達する
時間を測定した。同図の測定条件は、直径１．２（mm）
の軟鋼ワイヤＹＧＷ１５を、炭酸ガス２０％とアルゴン
ガス８０％との混合ガスでシ−ルドして軟鋼をＭＡＧア
−ク溶接するための条件である。同図において、溶接電
圧の設定値を粗設定してア−クスタ−トとした直後の溶
接電圧値が２８（Ｖ）で、溶接電流値が３００（Ａ）に
対する予め定めた適正値３２（Ｖ）まで、従来技術によ
って自動的に増加させるには約５（秒）かかっている。
なお、溶接電流値は、前述した図５１のアルミニウムの
場合にくらべて１０（Ａ）の変化は見られるが、溶接電
流の変化量が小さく適正溶接電圧値に達するまでに時間
がかかっている。
ミニウムの代りに軟鋼のＭＡＧア−ク溶接方法に、従来
技術を適用して、予め定めた適正な溶接電圧値に達する
時間を測定した。同図の測定条件は、直径１．２（mm）
の軟鋼ワイヤＹＧＷ１５を、炭酸ガス２０％とアルゴン
ガス８０％との混合ガスでシ−ルドして軟鋼をＭＡＧア
−ク溶接するための条件である。同図において、溶接電
圧の設定値を粗設定してア−クスタ−トとした直後の溶
接電圧値が２８（Ｖ）で、溶接電流値が３００（Ａ）に
対する予め定めた適正値３２（Ｖ）まで、従来技術によ
って自動的に増加させるには約５（秒）かかっている。
なお、溶接電流値は、前述した図５１のアルミニウムの
場合にくらべて１０（Ａ）の変化は見られるが、溶接電
流の変化量が小さく適正溶接電圧値に達するまでに時間
がかかっている。
【００１２】（図５３の説明）また、溶接中に被溶接物
の表面状態の変化、ワイヤ送給速度および溶接電流値の
変動によってア−ク長が変化し被溶接物の入熱の変動等
の外乱によって、ア−クの陰極点がア−クの発生容易な
酸化膜が残された位置へ不規則に移動し、そのために、
見かけのア−ク長だけでなく、実際のア−ク長が変動す
る。このような外乱により、陰極点が不規則に移動して
ア−ク長が変動する場合に、適正な単位時間当りの短絡
時間率Ｒruに対応する見かけのア−ク長になるように制
御する必要があるが、そのときの過渡応答速度Ｔtr
（秒）を速くする必要がある。
の表面状態の変化、ワイヤ送給速度および溶接電流値の
変動によってア−ク長が変化し被溶接物の入熱の変動等
の外乱によって、ア−クの陰極点がア−クの発生容易な
酸化膜が残された位置へ不規則に移動し、そのために、
見かけのア−ク長だけでなく、実際のア−ク長が変動す
る。このような外乱により、陰極点が不規則に移動して
ア−ク長が変動する場合に、適正な単位時間当りの短絡
時間率Ｒruに対応する見かけのア−ク長になるように制
御する必要があるが、そのときの過渡応答速度Ｔtr
（秒）を速くする必要がある。
【００１３】ところで、不規則な外乱に対して、上記の
過渡応答速度Ｔtrが遅いか速いかを実測することは非常
に困難である。そこで、外乱による不規則な陰極点の移
動を下記の条件に置きかえて過渡応答速度Ｔtrを実測す
ることにした。すなわち、ア−クの陰極点はシ−ルドガ
スでシ−ルドされている範囲内にしか発生しないことが
知られている。このことは、ア−クの陰極点の移動によ
り酸化皮膜を除去する、いわゆるクリ−ニング現象は、
シ−ルドガス流量によって変化することを意味してい
る。したがって、この過渡応答速度の実測を、シ−ルド
ガスの流量を溶接中に強制的に切りかえることによって
ア−クの陰極点を強制的に移動させて実際のア−ク長を
変化させることによって行った。
過渡応答速度Ｔtrが遅いか速いかを実測することは非常
に困難である。そこで、外乱による不規則な陰極点の移
動を下記の条件に置きかえて過渡応答速度Ｔtrを実測す
ることにした。すなわち、ア−クの陰極点はシ−ルドガ
スでシ−ルドされている範囲内にしか発生しないことが
知られている。このことは、ア−クの陰極点の移動によ
り酸化皮膜を除去する、いわゆるクリ−ニング現象は、
シ−ルドガス流量によって変化することを意味してい
る。したがって、この過渡応答速度の実測を、シ−ルド
ガスの流量を溶接中に強制的に切りかえることによって
ア−クの陰極点を強制的に移動させて実際のア−ク長を
変化させることによって行った。
【００１４】図５３は、直径１．６（mm）のアルミニウ
ム合金ワイヤＡ５１８３をアルゴンガスでシ−ルドして
定速度で送給し、従来技術を用いてＭＩＧア−ク溶接し
たときの溶接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）およ
び単位時間当りの短絡時間率Ｒtu（回／秒）（縦軸）の
時間的経過を示す図である。同図において、単位時間当
りの目標短絡時間率Ｒruを５（回／秒）で、シ−ルドガ
ス流量を１５（リットル／分）で、溶接電圧値Ｖが溶接
電流値Ｉ＝２００（Ｖ）に対する適正値の２１（Ｖ）で
あって、安定した溶接中に、シ−ルドガスの流量を３０
（リットル／分）に強制的に切り換えると、シ−ルドガ
スのシ−ルド範囲が増加して陰極点が遠方まで移動可能
となってクリ−ニング幅が増大し、それにつれて実際の
ア−ク長も大となり溶接電流値も若干減少するので、単
位時間当りの短絡時間率Ｒtuが２（％）程度まで大幅に
増加する。
ム合金ワイヤＡ５１８３をアルゴンガスでシ−ルドして
定速度で送給し、従来技術を用いてＭＩＧア−ク溶接し
たときの溶接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）およ
び単位時間当りの短絡時間率Ｒtu（回／秒）（縦軸）の
時間的経過を示す図である。同図において、単位時間当
りの目標短絡時間率Ｒruを５（回／秒）で、シ−ルドガ
ス流量を１５（リットル／分）で、溶接電圧値Ｖが溶接
電流値Ｉ＝２００（Ｖ）に対する適正値の２１（Ｖ）で
あって、安定した溶接中に、シ−ルドガスの流量を３０
（リットル／分）に強制的に切り換えると、シ−ルドガ
スのシ−ルド範囲が増加して陰極点が遠方まで移動可能
となってクリ−ニング幅が増大し、それにつれて実際の
ア−ク長も大となり溶接電流値も若干減少するので、単
位時間当りの短絡時間率Ｒtuが２（％）程度まで大幅に
増加する。
【００１５】しかし、この従来技術では、平均溶接電流
の変化率によって、溶接電圧値または溶接出力値制御周
期を変化させようとするものであるために、上記のよう
な平均溶接電流の変化が小さい場合にはア−ク長を単位
時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝０．５（％）に相当す
る値に復帰させるための過渡応答時間Ｔtrが約５（秒）
を要している。
の変化率によって、溶接電圧値または溶接出力値制御周
期を変化させようとするものであるために、上記のよう
な平均溶接電流の変化が小さい場合にはア−ク長を単位
時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝０．５（％）に相当す
る値に復帰させるための過渡応答時間Ｔtrが約５（秒）
を要している。
【００１６】以上の図５１ないし図５３の実測例に示す
ように、従来技術の平均溶接電流の変化率によって溶接
電圧値または溶接出力値制御周期を変化させようとする
方式では、平均溶接電流の変化率が小さいときには、過
渡応答速度が遅いという問題点が残されていた。
ように、従来技術の平均溶接電流の変化率によって溶接
電圧値または溶接出力値制御周期を変化させようとする
方式では、平均溶接電流の変化率が小さいときには、過
渡応答速度が遅いという問題点が残されていた。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、不活
性ガスを主成分とするシ−ルドガスを使用し消耗電極を
送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法
において、ｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を
積算し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記溶接出力値制
御期間の長さＴn で除算して単位時間当りの短絡時間率
Ｒtuを演算し、前記短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目
標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応したｎ＋１回
目の溶接出力値制御期間における溶接出力修正量ΔＰn+
1 を演算し、前記短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率
Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒtu−Ｒru）から、次のｎ＋１回
目の溶接出力値制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶
接出力修正量ΔＰn+1 とｎ回目の溶接出力値制御周期Ｔ
n 中における溶接出力設定値Ｐn とを加算して、Ｐn+1
＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を出力設定値としてｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間における溶接出力値を制御するととも
に、ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間の積
算を開始し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧ
ＭＡ溶接のア−ク長制御方法である。
性ガスを主成分とするシ−ルドガスを使用し消耗電極を
送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法
において、ｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を
積算し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記溶接出力値制
御期間の長さＴn で除算して単位時間当りの短絡時間率
Ｒtuを演算し、前記短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目
標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応したｎ＋１回
目の溶接出力値制御期間における溶接出力修正量ΔＰn+
1 を演算し、前記短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率
Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒtu−Ｒru）から、次のｎ＋１回
目の溶接出力値制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶
接出力修正量ΔＰn+1 とｎ回目の溶接出力値制御周期Ｔ
n 中における溶接出力設定値Ｐn とを加算して、Ｐn+1
＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を出力設定値としてｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間における溶接出力値を制御するととも
に、ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間の積
算を開始し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧ
ＭＡ溶接のア−ク長制御方法である。
【００１８】請求項２の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔ
m 中の短絡時間の積算値Ｓtmを、前記移動平均周期Ｔm
で除算して、短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔmを
演算し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡
時間率Ｒruとの差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶
接出力値制御期間における溶接出力修正量ΔＰn+1 を演
算し、前記平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差の関
数ｆ（Ｒmu−Ｒru）に対応した次のｎ＋１回目の溶接出
力値制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶接出力修正
量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間における溶接出力設
定値Ｐnとを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出
力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御周期Ｔn+1
における溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間Ｔn+1 中の短絡時間の積算を開始
し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接
のア−ク長制御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔ
m 中の短絡時間の積算値Ｓtmを、前記移動平均周期Ｔm
で除算して、短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔmを
演算し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡
時間率Ｒruとの差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶
接出力値制御期間における溶接出力修正量ΔＰn+1 を演
算し、前記平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差の関
数ｆ（Ｒmu−Ｒru）に対応した次のｎ＋１回目の溶接出
力値制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶接出力修正
量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間における溶接出力設
定値Ｐnとを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出
力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御周期Ｔn+1
における溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間Ｔn+1 中の短絡時間の積算を開始
し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接
のア−ク長制御方法である。
【００１９】請求項３の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了直前の移動平均周期Ｔm
中の短絡時間の積算値Ｓtmを、前記移動平均周期Ｔm で
除算して前記移動平均周期Ｔm 中の短絡時間率移動平均
値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、ｎ回目の溶接出力値制御
期間中の短絡時間を積算し、前記短絡時間の積算値Ｓtn
を前記ｎ回目の制御期間の長さＴn で除算して単位時間
当りの短絡時間率Ｒtu＝Ｓtn／Ｔn を演算し、前記短絡
時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差
Ｒtu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力修正量ΔＰ
n+1 を演算し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間
率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−Ｒru）に対応した次のｎ
＋１回目の溶接出力値制御期間の長さＴn+1 を演算し、
前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間Ｔ
nにおける溶接出力設定値Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn
＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値としてｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間における溶接出力値を制御するととも
に、ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 中の短絡時
間の積算を開始し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り
返すＭＡＧア−ク溶接ア−ク長制御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了直前の移動平均周期Ｔm
中の短絡時間の積算値Ｓtmを、前記移動平均周期Ｔm で
除算して前記移動平均周期Ｔm 中の短絡時間率移動平均
値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、ｎ回目の溶接出力値制御
期間中の短絡時間を積算し、前記短絡時間の積算値Ｓtn
を前記ｎ回目の制御期間の長さＴn で除算して単位時間
当りの短絡時間率Ｒtu＝Ｓtn／Ｔn を演算し、前記短絡
時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差
Ｒtu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力修正量ΔＰ
n+1 を演算し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間
率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−Ｒru）に対応した次のｎ
＋１回目の溶接出力値制御期間の長さＴn+1 を演算し、
前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間Ｔ
nにおける溶接出力設定値Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn
＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値としてｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間における溶接出力値を制御するととも
に、ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 中の短絡時
間の積算を開始し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り
返すＭＡＧア−ク溶接ア−ク長制御方法である。
【００２０】請求項４の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶
接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回目
の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記短絡
時間の積算値Ｓtnを前記溶接出力値制御期間の長さＴn
で除算して単位時間当りの短絡時間率Ｒtuを演算し、前
記短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru
との差Ｒtu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間における溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記
短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲt
＝Ｒtu−Ｒruと変化率ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu−１とを入力
条件としてファジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出
力値制御期間の長さＴn+1 を決定し、前記溶接出力修正
量ΔＰn+1 とｎ回目の溶接出力値制御期間における溶接
出力設定値Ｐn とを加算して、Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1
を溶接出力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期
間における溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目
の溶接出力値制御期間中の短絡時間の積算を開始し、以
後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−
ク長制御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶
接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回目
の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記短絡
時間の積算値Ｓtnを前記溶接出力値制御期間の長さＴn
で除算して単位時間当りの短絡時間率Ｒtuを演算し、前
記短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru
との差Ｒtu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間における溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記
短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲt
＝Ｒtu−Ｒruと変化率ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu−１とを入力
条件としてファジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出
力値制御期間の長さＴn+1 を決定し、前記溶接出力修正
量ΔＰn+1 とｎ回目の溶接出力値制御期間における溶接
出力設定値Ｐn とを加算して、Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1
を溶接出力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期
間における溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目
の溶接出力値制御期間中の短絡時間の積算を開始し、以
後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−
ク長制御方法である。
【００２１】請求項５の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔ
m 中の短絡時間の積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で
除算して短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算
し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡時間
率Ｒruとの差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出
力値制御期間における溶接出力修正量ΔＰn+1を演算
し、前記平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm
＝Ｒmu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmuとを入力条件
としてファジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出力値
制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶接出力修正量Δ
Ｐn+1 と前記ｎ回目の制御期間における溶接出力設定値
Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設
定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶
接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接出力値
制御期間Ｔn+1 中の短絡時間の積算を開始し、以後、溶
接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制
御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔ
m 中の短絡時間の積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で
除算して短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算
し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡時間
率Ｒruとの差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出
力値制御期間における溶接出力修正量ΔＰn+1を演算
し、前記平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm
＝Ｒmu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmuとを入力条件
としてファジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出力値
制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶接出力修正量Δ
Ｐn+1 と前記ｎ回目の制御期間における溶接出力設定値
Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設
定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶
接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接出力値
制御期間Ｔn+1 中の短絡時間の積算を開始し、以後、溶
接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制
御方法である。
【００２２】請求項６の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔ
m 中の短絡時間の積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で
除算して前記移動平均周期Ｔm 中の短絡時間率移動平均
値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、ｎ回目の溶接出力値制御
期間Ｔn 中の短絡時間を積算し、前記短絡時間の積算値
Ｓtnを前記制御期間の長さＴn で除算して単位時間当り
の短絡時間率Ｒtu＝Ｓtn／Ｔn を演算し、前記短絡時間
率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu
−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力修正量ΔＰn+1
を演算し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率Ｒ
ruとの差ΔＲm ＝Ｒru−Ｒmuと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒ
mu-1とを入力条件としてファジィ推論により次のｎ＋１
回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 の長さを決定し、前記
溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間におけ
る溶接出力設定値Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰ
n+1 を溶接出力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間における溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１
回目の溶接出力制御期間Ｔn+1 中の短絡時間の積算を開
始し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、ｎ回
目の溶接出力値制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔ
m 中の短絡時間の積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で
除算して前記移動平均周期Ｔm 中の短絡時間率移動平均
値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、ｎ回目の溶接出力値制御
期間Ｔn 中の短絡時間を積算し、前記短絡時間の積算値
Ｓtnを前記制御期間の長さＴn で除算して単位時間当り
の短絡時間率Ｒtu＝Ｓtn／Ｔn を演算し、前記短絡時間
率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu
−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力修正量ΔＰn+1
を演算し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率Ｒ
ruとの差ΔＲm ＝Ｒru−Ｒmuと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒ
mu-1とを入力条件としてファジィ推論により次のｎ＋１
回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 の長さを決定し、前記
溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間におけ
る溶接出力設定値Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰ
n+1 を溶接出力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間における溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１
回目の溶接出力制御期間Ｔn+1 中の短絡時間の積算を開
始し、以後、溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法である。
【００２３】請求項７の発明は、請求項２，３，５およ
び６において演算する短絡時間率移動平均値Ｒmuとし
て、移動平均周期Ｔm 中の各抽出単位周期ΔＴにおける
短絡時間の積算値Ｓt の合計をＴm 中の抽出回数ｉ（ｉ
＝Ｔm ／ΔＴ）で除算した値 Ｒmu＝（Ｓt1＋Ｓt2＋……Ｓti）／ｉ＝Ｓtm／ｉ （但しＳt1，Ｓt2……ＳtiはＴm 中の１回目からｉ回目
までの各抽出単位ΔＴの間の短絡時間とし、ΔＴおよび
Ｔm は予め定めた一定値）によって代用することによっ
て演算をより簡素化したものである。
び６において演算する短絡時間率移動平均値Ｒmuとし
て、移動平均周期Ｔm 中の各抽出単位周期ΔＴにおける
短絡時間の積算値Ｓt の合計をＴm 中の抽出回数ｉ（ｉ
＝Ｔm ／ΔＴ）で除算した値 Ｒmu＝（Ｓt1＋Ｓt2＋……Ｓti）／ｉ＝Ｓtm／ｉ （但しＳt1，Ｓt2……ＳtiはＴm 中の１回目からｉ回目
までの各抽出単位ΔＴの間の短絡時間とし、ΔＴおよび
Ｔm は予め定めた一定値）によって代用することによっ
て演算をより簡素化したものである。
【００２４】請求項８の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶
接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長さＴ
n のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算
し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始
期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴ
の経過回数）で除算してそれまでの期間における単位時
間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時
間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の
関数ｆ（Ｒtu−Ｒru）から溶接出力値制御期間の最適長
さＴc を演算し、前記算出値Ｔc が所定の長さＴo より
も短くなるかまたは前記経過時間Ｎ・ΔＴが溶接出力値
制御期間の長さＴn に等しくなつた時に前記ｎ回目の溶
接出力値制御期間を終了し、前記平均短絡時間率Ｒtuと
前記目標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−Ｒru）に対応し
た溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力修正
量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の溶接出力値制御期間中におけ
る溶接出力設定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1を
出力設定値とし、前記算出値Ｔc を溶接出力値制御期間
の長さＴn+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を
開始し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク溶
接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長さＴ
n のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算
し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始
期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴ
の経過回数）で除算してそれまでの期間における単位時
間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時
間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の
関数ｆ（Ｒtu−Ｒru）から溶接出力値制御期間の最適長
さＴc を演算し、前記算出値Ｔc が所定の長さＴo より
も短くなるかまたは前記経過時間Ｎ・ΔＴが溶接出力値
制御期間の長さＴn に等しくなつた時に前記ｎ回目の溶
接出力値制御期間を終了し、前記平均短絡時間率Ｒtuと
前記目標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−Ｒru）に対応し
た溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力修正
量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の溶接出力値制御期間中におけ
る溶接出力設定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1を
出力設定値とし、前記算出値Ｔc を溶接出力値制御期間
の長さＴn+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を
開始し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法である。
【００２５】請求項９の発明は、不活性ガスを主成分と
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長さ
Ｔnのｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算
し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移動
平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前記
移動平均周期Ｔm と算出値Ｒmnとから短絡時間率移動平
均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔmを演算し、前記平均値Ｒmuと単位
時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−
Ｒru）に対応した溶接出力値制御期間の最適長さＴc を
演算し、前記算出値Ｔc が所定の長さＴo よりも短くな
るかまたは前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始期から
の経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの経過
回数）が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の
長さＴn に達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制御期
間を終了し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率
Ｒruとの差（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接出力修正量Δ
Ｐn+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ
回目の溶接出力値制御期間中における溶接出力設定値Ｐ
n との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値と
し、前記算出値Ｔc を溶接出力値制御期間の長さＴn+1
としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始し、以後
溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長
制御方法である。
するシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長さ
Ｔnのｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算
し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移動
平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前記
移動平均周期Ｔm と算出値Ｒmnとから短絡時間率移動平
均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔmを演算し、前記平均値Ｒmuと単位
時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−
Ｒru）に対応した溶接出力値制御期間の最適長さＴc を
演算し、前記算出値Ｔc が所定の長さＴo よりも短くな
るかまたは前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始期から
の経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの経過
回数）が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の
長さＴn に達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制御期
間を終了し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率
Ｒruとの差（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接出力修正量Δ
Ｐn+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ
回目の溶接出力値制御期間中における溶接出力設定値Ｐ
n との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値と
し、前記算出値Ｔc を溶接出力値制御期間の長さＴn+1
としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始し、以後
溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長
制御方法である。
【００２６】請求項１０の発明は、不活性ガスを主成分
とするシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−
ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長
さＴn のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積
算し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前
記移動平均周期Ｔm と算出値Ｓtmとから短絡時間率移動
平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均値Ｒmu
と単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ
（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接出力値制御期間の最適長
さＴc を演算し、前記算出値Ｔc が所定の長さＴo より
も短くなるかまたは前記ｎ回目の制御期間の始期からの
経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの回数）
が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の長さＴ
n に達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間を終
了し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記経過時間Ｎ・Δ
Ｔで除算して単位時間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算
し、前記平均短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率Ｒru
との差（Ｒtu−Ｒru）に対応した溶接出力修正量ΔＰn+
1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目
の制御期間中における溶接出力設定値Ｐn との和Ｐn+1
＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値とし、前記算出値Ｔ
c を溶接出力値制御期間の長さＴn+1 としてｎ＋１回目
の溶接出力値制御期間を開始し、以後溶接電流の通電終
了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法である。
とするシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−
ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長
さＴn のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積
算し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前
記移動平均周期Ｔm と算出値Ｓtmとから短絡時間率移動
平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均値Ｒmu
と単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ
（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接出力値制御期間の最適長
さＴc を演算し、前記算出値Ｔc が所定の長さＴo より
も短くなるかまたは前記ｎ回目の制御期間の始期からの
経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの回数）
が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の長さＴ
n に達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間を終
了し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記経過時間Ｎ・Δ
Ｔで除算して単位時間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算
し、前記平均短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率Ｒru
との差（Ｒtu−Ｒru）に対応した溶接出力修正量ΔＰn+
1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目
の制御期間中における溶接出力設定値Ｐn との和Ｐn+1
＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値とし、前記算出値Ｔ
c を溶接出力値制御期間の長さＴn+1 としてｎ＋１回目
の溶接出力値制御期間を開始し、以後溶接電流の通電終
了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法である。
【００２７】請求項１１の発明は、不活性ガスを主成分
とするシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長さ
Ｔnのｎ回目の溶接出力値制御周期中の短絡時間を積算
し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始
期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴ
の経過回数）で除算してそれまでの期間における単位時
間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時
間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Δ
Ｒt ＝Ｒtu−Ｒruと平均短絡時間率Ｒtuの変化率ｄＲtu
＝Ｒtu−Ｒtu-1とを入力条件としてファジィ推論により
次のｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の最適長さＴc を
決定し、前記決定値Ｔc が所定の長さＴo よりも短くな
るかまたは前記経過時間Ｎ・ΔＴが前記ｎ回目の溶接出
力値制御期間の長さＴn に等しくなつた時に前記ｎ回目
の溶接出力値制御期間を終了し、前記平均短絡時間率Ｒ
tuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−Ｒru）に対
応した溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力
修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の溶接出力値制御期間にお
ける溶接出力設定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1
を溶接出力設定値とし、前記決定値Ｔc を溶接出力値制
御期間の長さＴn+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御
期間を開始し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧ
ＭＡ溶接のア−ク長制御方法である。
とするシ−ルドガスを使用し消耗電極を送給してア−ク
溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長さ
Ｔnのｎ回目の溶接出力値制御周期中の短絡時間を積算
し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始
期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴ
の経過回数）で除算してそれまでの期間における単位時
間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時
間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Δ
Ｒt ＝Ｒtu−Ｒruと平均短絡時間率Ｒtuの変化率ｄＲtu
＝Ｒtu−Ｒtu-1とを入力条件としてファジィ推論により
次のｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の最適長さＴc を
決定し、前記決定値Ｔc が所定の長さＴo よりも短くな
るかまたは前記経過時間Ｎ・ΔＴが前記ｎ回目の溶接出
力値制御期間の長さＴn に等しくなつた時に前記ｎ回目
の溶接出力値制御期間を終了し、前記平均短絡時間率Ｒ
tuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−Ｒru）に対
応した溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力
修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回目の溶接出力値制御期間にお
ける溶接出力設定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1
を溶接出力設定値とし、前記決定値Ｔc を溶接出力値制
御期間の長さＴn+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御
期間を開始し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧ
ＭＡ溶接のア−ク長制御方法である。
【００２８】請求項１２の発明は、不活性ガスを主成分
とするシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−
ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長
さＴn のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積
算し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前
記移動平均周期Ｔm と算出値Ｓtmとから短絡時間率移動
平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均値Ｒmu
と単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝Ｒ
mu−Ｒruと前記移動平均値Ｒmuの変化率ｄＲmu＝Ｒmu−
Ｒmu-1とを入力条件としてファジィ推論により溶接出力
値制御期間の最適長さＴc を決定し、前記決定値Ｔc が
所定の長さＴo よりも短くなるかまたは前記ｎ回目の制
御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単
位時間ΔＴの回数）が設定された前記ｎ回目の溶接出力
値制御期間の長さＴn に達したときに前記ｎ回目の溶接
出力値制御期間を終了し、前記移動平均値Ｒmuと前記目
標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接
出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰ
n+1 と前記前記ｎ回目の制御期間Ｔn における溶接出力
設定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設
定値とし、前記決定値Ｔc を溶接出力値制御期間の長さ
Ｔn+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始
し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接の
ア−ク長制御方法である。
とするシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−
ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長
さＴn のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積
算し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前
記移動平均周期Ｔm と算出値Ｓtmとから短絡時間率移動
平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均値Ｒmu
と単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝Ｒ
mu−Ｒruと前記移動平均値Ｒmuの変化率ｄＲmu＝Ｒmu−
Ｒmu-1とを入力条件としてファジィ推論により溶接出力
値制御期間の最適長さＴc を決定し、前記決定値Ｔc が
所定の長さＴo よりも短くなるかまたは前記ｎ回目の制
御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単
位時間ΔＴの回数）が設定された前記ｎ回目の溶接出力
値制御期間の長さＴn に達したときに前記ｎ回目の溶接
出力値制御期間を終了し、前記移動平均値Ｒmuと前記目
標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接
出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰ
n+1 と前記前記ｎ回目の制御期間Ｔn における溶接出力
設定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設
定値とし、前記決定値Ｔc を溶接出力値制御期間の長さ
Ｔn+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始
し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接の
ア−ク長制御方法である。
【００２９】請求項１３の発明は、不活性ガスを主成分
とするシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−
ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長
さＴn のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積
算し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前
記移動平均周期Ｔm と算出値Ｓtmとから短絡時間率移動
平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均値Ｒmu
と単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝Ｒ
mu−Ｒruと前記移動平均値Ｒmuの変化率ｄＲmu＝Ｒmu−
Ｒmu-1とを入力条件としてファジィ推論により溶接出力
値制御期間の最適長さＴc を決定し、前記決定値Ｔc が
所定の長さＴo よりも短くなるかまたは前記ｎ回目の制
御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単
位時間ΔＴの経過回数）が設定された前記ｎ回目の溶接
出力値制御期間の長さＴn に達したときに前記ｎ回目の
溶接出力値制御期間を終了し、前記短絡時間の積算値Ｓ
tnを前記経過時間Ｎ・ΔＴで除算して単位時間当りの平
均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時間率Ｒtuと
前記目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応した溶
接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力修正量Δ
Ｐn+1 と前記ｎ回目の制御期間Ｔn における溶接出力設
定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定
値とし、前記決定値Ｔc を溶接出力値制御期間の長さＴ
n+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始し、
以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−
ク長制御方法である。
とするシ−ルドガスを使用し消耗性電極を送給してア−
ク溶接するＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法において、長
さＴn のｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を積
算し、短絡抽出単位時間ΔＴが経過するごとに直前の移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを演算し、前
記移動平均周期Ｔm と算出値Ｓtmとから短絡時間率移動
平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均値Ｒmu
と単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝Ｒ
mu−Ｒruと前記移動平均値Ｒmuの変化率ｄＲmu＝Ｒmu−
Ｒmu-1とを入力条件としてファジィ推論により溶接出力
値制御期間の最適長さＴc を決定し、前記決定値Ｔc が
所定の長さＴo よりも短くなるかまたは前記ｎ回目の制
御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単
位時間ΔＴの経過回数）が設定された前記ｎ回目の溶接
出力値制御期間の長さＴn に達したときに前記ｎ回目の
溶接出力値制御期間を終了し、前記短絡時間の積算値Ｓ
tnを前記経過時間Ｎ・ΔＴで除算して単位時間当りの平
均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時間率Ｒtuと
前記目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応した溶
接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記溶接出力修正量Δ
Ｐn+1 と前記ｎ回目の制御期間Ｔn における溶接出力設
定値Ｐn との和Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定
値とし、前記決定値Ｔc を溶接出力値制御期間の長さＴ
n+1 としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始し、
以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−
ク長制御方法である。
【００３０】請求項１４の発明は、請求項９，１０，１
２および１３において演算する移動平均値Ｒmuとして、
移動平均周期Ｔm 中の各抽出単位周期ΔＴにおける短絡
時間Ｓt の合計をＴm 中の抽出回数ｉ（ｉ＝Ｔm ／Δ
Ｔ）で除算した値 Ｒmu＝（Ｓt1＋Ｓt2＋……Ｓti）／ｉ （但しＳt1，Ｓt2……ＳtiはＴm 中の１回目からｉ回目
までの各抽出単位ΔＴの間の短絡時間の積算値とし、Δ
ＴおよびＴm は予め定めた一定値）によって代用するこ
とによって演算をより簡素化したものである。
２および１３において演算する移動平均値Ｒmuとして、
移動平均周期Ｔm 中の各抽出単位周期ΔＴにおける短絡
時間Ｓt の合計をＴm 中の抽出回数ｉ（ｉ＝Ｔm ／Δ
Ｔ）で除算した値 Ｒmu＝（Ｓt1＋Ｓt2＋……Ｓti）／ｉ （但しＳt1，Ｓt2……ＳtiはＴm 中の１回目からｉ回目
までの各抽出単位ΔＴの間の短絡時間の積算値とし、Δ
ＴおよびＴm は予め定めた一定値）によって代用するこ
とによって演算をより簡素化したものである。
【００３１】
（実施例１）図８及び図１２は、図１の請求項１の対応
図に示す制御方法の第１の実施例であって、以下、図
７、図８及び図１２を参照して請求項１の制御方法につ
いて説明する。
図に示す制御方法の第１の実施例であって、以下、図
７、図８及び図１２を参照して請求項１の制御方法につ
いて説明する。
【００３２】（図７の説明）図７は、本発明のアーク長
制御方法を直流アーク溶接制御装置に適用したときのブ
ロック図である。同図において、商用電源ＡＣを入力と
して溶接電流を溶接電源回路ＰＳから消耗電極１の電極
チップ４と被溶接物２との間に供給してアーク３を発生
させる。消耗電極１はワイヤ送給モータＷＭにより回転
するワイヤ送給ローラＷＲにより送給される。平均溶接
電流設定回路ＩＲは、ワイヤ送給モータＷＭのワイヤ送
給速度により定まる溶接電流の平均値Ｉa を設定するた
めの平均溶接電流設定信号Ｉr を出力する。ワイヤ送給
制御回路ＷＣは、信号Ｉr を入力としてワイヤ送給モー
タＷＭに電圧Ｗc を出力する。溶接電圧検出回路ＶＤ
は、溶接電圧の瞬時値を検出して短絡時間積算回路ＳＴ
及び溶接電圧比較回路ＣＭ１に溶接電圧検出信号Ｖd を
出力する。溶接電流検出回路ＩＤは、溶接電流瞬時値を
検出して後述する入出力信号変換回路Ｉ／Ｏに出力電流
通電開始信号及び出力電流通電終了信号を含む溶接電流
検出信号Ｉd を出力する。短絡時間積算回路ＳＴは、溶
接電圧検出信号Ｖd を入力として短絡時間を積算し、短
絡積算値Ｓtnを出力する。この短絡時間積算回路ＳＴ
は、ア−ク発生中と短絡中との中間の溶接電圧に相当す
る値に定めた基準電圧ｅr と溶接電圧検出器ＶＤの出力
Ｖd とを比較し、Ｖd ＜ｅr の期間中は一定の波高値の
電圧を出力する比較器と、この比較器の出力を積分する
積分回路とを組合せたものによって構成することがで
き、積分値のリセットは積分器をリセットすることによ
り行なえばよく、これらは演算増幅器を用いた公知の回
路を組合せることによって簡単に実現できる。短絡抽出
単位クロックタイマＴＭは、短絡の抽出（サンプリン
グ）周期を定めるタイマであって、例えば、短絡抽出単
位時間ΔＴ＝１００（ms）毎に抽出単位時間信号（クロ
ック信号）Ｃｋを出力する。以下の本発明の実施例にお
いては、１回の溶接出力値制御期間の長さＴn （秒）
は、この短絡抽出単位時間ΔＴの１ないし１０倍の整数
値が選定されるので、０．１ないし１．０（秒）であ
る。この整数値が、後述する１回の溶接出力値制御期間
中の短絡抽出単位の回数Ｎt を示している。
制御方法を直流アーク溶接制御装置に適用したときのブ
ロック図である。同図において、商用電源ＡＣを入力と
して溶接電流を溶接電源回路ＰＳから消耗電極１の電極
チップ４と被溶接物２との間に供給してアーク３を発生
させる。消耗電極１はワイヤ送給モータＷＭにより回転
するワイヤ送給ローラＷＲにより送給される。平均溶接
電流設定回路ＩＲは、ワイヤ送給モータＷＭのワイヤ送
給速度により定まる溶接電流の平均値Ｉa を設定するた
めの平均溶接電流設定信号Ｉr を出力する。ワイヤ送給
制御回路ＷＣは、信号Ｉr を入力としてワイヤ送給モー
タＷＭに電圧Ｗc を出力する。溶接電圧検出回路ＶＤ
は、溶接電圧の瞬時値を検出して短絡時間積算回路ＳＴ
及び溶接電圧比較回路ＣＭ１に溶接電圧検出信号Ｖd を
出力する。溶接電流検出回路ＩＤは、溶接電流瞬時値を
検出して後述する入出力信号変換回路Ｉ／Ｏに出力電流
通電開始信号及び出力電流通電終了信号を含む溶接電流
検出信号Ｉd を出力する。短絡時間積算回路ＳＴは、溶
接電圧検出信号Ｖd を入力として短絡時間を積算し、短
絡積算値Ｓtnを出力する。この短絡時間積算回路ＳＴ
は、ア−ク発生中と短絡中との中間の溶接電圧に相当す
る値に定めた基準電圧ｅr と溶接電圧検出器ＶＤの出力
Ｖd とを比較し、Ｖd ＜ｅr の期間中は一定の波高値の
電圧を出力する比較器と、この比較器の出力を積分する
積分回路とを組合せたものによって構成することがで
き、積分値のリセットは積分器をリセットすることによ
り行なえばよく、これらは演算増幅器を用いた公知の回
路を組合せることによって簡単に実現できる。短絡抽出
単位クロックタイマＴＭは、短絡の抽出（サンプリン
グ）周期を定めるタイマであって、例えば、短絡抽出単
位時間ΔＴ＝１００（ms）毎に抽出単位時間信号（クロ
ック信号）Ｃｋを出力する。以下の本発明の実施例にお
いては、１回の溶接出力値制御期間の長さＴn （秒）
は、この短絡抽出単位時間ΔＴの１ないし１０倍の整数
値が選定されるので、０．１ないし１．０（秒）であ
る。この整数値が、後述する１回の溶接出力値制御期間
中の短絡抽出単位の回数Ｎt を示している。
【００３３】ＲＯＭは、読み出し専用記憶回路であっ
て、予め定めた設定値の設定信号、例えば、平均溶接電
流設定信号Ｉr に対応した溶接電圧設定信号Ｖr 、単位
時間当りの目標短絡時間率Ｒruなどの各定数が読み出さ
れる。ＲＡＭは、書き込み・読み出し記憶回路であっ
て、平均溶接電流設定信号Ｉr、出力値制御期間Ｔn 中
の短絡抽出単位の回数Ｎt 、短絡時間の積算値Ｓt 、各
設定値、各演算値等の書き込み及び読み出しが行われ
る。
て、予め定めた設定値の設定信号、例えば、平均溶接電
流設定信号Ｉr に対応した溶接電圧設定信号Ｖr 、単位
時間当りの目標短絡時間率Ｒruなどの各定数が読み出さ
れる。ＲＡＭは、書き込み・読み出し記憶回路であっ
て、平均溶接電流設定信号Ｉr、出力値制御期間Ｔn 中
の短絡抽出単位の回数Ｎt 、短絡時間の積算値Ｓt 、各
設定値、各演算値等の書き込み及び読み出しが行われ
る。
【００３４】アナログ・ディジタル変換回路Ａ／Ｄは、
平均溶接電流設定信号Ｉr および短絡時間の積算値Ｓt
をディジタル値に変換して入出力信号変換回路Ｉ／Ｏに
出力する。この回路Ｉ／Ｏはさらに、ＣＰＵの出力信号
をディジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａに伝達する。中
央演算処理回路ＣＰＵは、短絡抽出単位クロックタイマ
ＴＭ、入出力信号変換回路Ｉ／Ｏ、読み出し専用記憶回
路ＲＯＭ及び書き込み・読み出し記憶回路ＲＡＭと接続
されており、これらの回路は後述する図８及び図１２の
１回の溶接出力値制御期間及び溶接電圧設定値を制御す
るルーチンのフローチャートに示す機能を有している。
平均溶接電流設定信号Ｉr および短絡時間の積算値Ｓt
をディジタル値に変換して入出力信号変換回路Ｉ／Ｏに
出力する。この回路Ｉ／Ｏはさらに、ＣＰＵの出力信号
をディジタル・アナログ変換回路Ｄ／Ａに伝達する。中
央演算処理回路ＣＰＵは、短絡抽出単位クロックタイマ
ＴＭ、入出力信号変換回路Ｉ／Ｏ、読み出し専用記憶回
路ＲＯＭ及び書き込み・読み出し記憶回路ＲＡＭと接続
されており、これらの回路は後述する図８及び図１２の
１回の溶接出力値制御期間及び溶接電圧設定値を制御す
るルーチンのフローチャートに示す機能を有している。
【００３５】ＣＭ１は、溶接電圧検出信号Ｖd と中央演
算処理回路ＣＰＵが演算した（ｎ回目の）溶接出力値制
御期間（長さＴn ）における溶接電圧設定信号Ｖn とを
入力とし、その差の溶接出力値制御信号Ｐs を溶接出力
値制御回路を含む溶接電源回路ＰＳに出力して、アーク
電圧を略設定値に等しくなるように制御する。図８及び
図１２を参照して実施例１の溶接出力値制御期間の長さ
及び溶接電圧設定値の制御方法を説明する。
算処理回路ＣＰＵが演算した（ｎ回目の）溶接出力値制
御期間（長さＴn ）における溶接電圧設定信号Ｖn とを
入力とし、その差の溶接出力値制御信号Ｐs を溶接出力
値制御回路を含む溶接電源回路ＰＳに出力して、アーク
電圧を略設定値に等しくなるように制御する。図８及び
図１２を参照して実施例１の溶接出力値制御期間の長さ
及び溶接電圧設定値の制御方法を説明する。
【００３６】（図８の説明）ブロック３１ （ＳＴのリセット） 短絡時間積算回路ＳＴの積算値Ｓt を零にリセットす
る。
る。
【００３７】ブロック３２Ａ （Ｔn に対応したＮt の初期化） 溶接出力値制御期間の長さＴn を初期化する。この制御
期間の長さＴn として予め定めた短絡抽出単位時間ΔＴ
の回数Ｎt （＝Ｔn ／ΔＴ）を使用し、そのＮt の初期
値を１とする。すなわち、短絡抽出単位クロックタイマ
ＴＭは、短絡回数の計数を予め定めた単位時間、例え
ば、１００（ms）の間行うように、この短絡抽出単位時
間ΔＴ毎に、抽出単位時間信号（クロック信号）Ｃｋを
出力する。また、溶接出力値制御期間は、この期間内で
は単一の溶接出力値に制御する。この制御期間の長さ
は、上記の短絡抽出単位時間ΔＴの整数倍、例えば、１
ないし１０が選定されるので、この制御期間の長さＴn
の代りに、この制御期間中の短絡抽出単位の回数Ｎt
（回）を使用することができ、この置換をすることによ
ってディジタル処理が簡素化される。
期間の長さＴn として予め定めた短絡抽出単位時間ΔＴ
の回数Ｎt （＝Ｔn ／ΔＴ）を使用し、そのＮt の初期
値を１とする。すなわち、短絡抽出単位クロックタイマ
ＴＭは、短絡回数の計数を予め定めた単位時間、例え
ば、１００（ms）の間行うように、この短絡抽出単位時
間ΔＴ毎に、抽出単位時間信号（クロック信号）Ｃｋを
出力する。また、溶接出力値制御期間は、この期間内で
は単一の溶接出力値に制御する。この制御期間の長さ
は、上記の短絡抽出単位時間ΔＴの整数倍、例えば、１
ないし１０が選定されるので、この制御期間の長さＴn
の代りに、この制御期間中の短絡抽出単位の回数Ｎt
（回）を使用することができ、この置換をすることによ
ってディジタル処理が簡素化される。
【００３８】ブロック３３（Ｉr ） 平均溶接電流設定信号Ｉr をＡ／ＤからＲＡＭに読み込
む。ブロック３４ （Ｒru） 予めＲＯＭに記憶されている単位時間当りの目標短絡時
間率（例えば、０．５）設定信号ＲruをＲＯＭからＣＰ
Ｕに読み込む。ブロック３５ （Ｉr に対応したＶr の初期化） 予めＲＯＭに記憶されている溶接電圧設定信号Ｖr の初
期値Ｖｏを読み出してＤ／Ａから溶接電圧比較回路ＣＭ
１に読み出す。ブロック３６ （Ｉd ） 溶接電流検出信号Ｉd に含まれる出力電流通電開始信号
が無であれば待機し、有であればブロック３７に進む。ブロック３７ （ＴＭ） 溶接作業が開始されて、出力電流通電開始信号が有にな
ったときは、短絡抽出単位クロックタイマＴＭが計数を
開始する。
む。ブロック３４ （Ｒru） 予めＲＯＭに記憶されている単位時間当りの目標短絡時
間率（例えば、０．５）設定信号ＲruをＲＯＭからＣＰ
Ｕに読み込む。ブロック３５ （Ｉr に対応したＶr の初期化） 予めＲＯＭに記憶されている溶接電圧設定信号Ｖr の初
期値Ｖｏを読み出してＤ／Ａから溶接電圧比較回路ＣＭ
１に読み出す。ブロック３６ （Ｉd ） 溶接電流検出信号Ｉd に含まれる出力電流通電開始信号
が無であれば待機し、有であればブロック３７に進む。ブロック３７ （ＴＭ） 溶接作業が開始されて、出力電流通電開始信号が有にな
ったときは、短絡抽出単位クロックタイマＴＭが計数を
開始する。
【００３９】ブロック３８ないし４０（Ｓtn） クロックタイマＴＭの１単位（短絡抽出単位時間ΔＴ、
例えば１００ms）内の間は、タイマの割り込みがないの
で、短絡時間積算回路ＳＴは計数を続ける。
例えば１００ms）内の間は、タイマの割り込みがないの
で、短絡時間積算回路ＳＴは計数を続ける。
【００４０】ブロック４１（Ｎt ） 上述したブロック３８ないし４０のループを繰り返して
短絡抽出単位時間ΔＴに達したとき、制御期間Ｔn 時間
内の短絡抽出単位の回数Ｎt から１が減算される。ブロック４２ （Ｎt ＝０） 短絡抽出単位の回数Ｎt が０でないときは、クロックタ
イマＴＭの次の短絡抽出単位時間ΔＴに達するまで、前
述したループ３７ないし４０および４１のループを繰り
返し、短絡時間の積算を続ける。Ｎt ＝０に達したとき
に、ブロック４３Ａ（図１２のフローチャート）のルー
チンに入る。ブロック４４ （Ｓtn→０） ４３Ａ（図１２のフローチャート）のルーチンが終了す
ると、短絡時間積算回路の計数値Ｓtnがリセットされ、
ブロック３７に戻り、ブロック３８の出力電流通電終了
信号が入力されるまで、ブロック３７からブロック４２
までのループとブロック４３Ａ即ち、後述する図１２の
ブロック５１ないしブロック５７のループとを繰り返
す。ブロック４５ （終了） ブロック３８において出力電流通電終了信号が入力され
るまではブロック３９に進み、入力があるとブロック４
５で終了となる。
短絡抽出単位時間ΔＴに達したとき、制御期間Ｔn 時間
内の短絡抽出単位の回数Ｎt から１が減算される。ブロック４２ （Ｎt ＝０） 短絡抽出単位の回数Ｎt が０でないときは、クロックタ
イマＴＭの次の短絡抽出単位時間ΔＴに達するまで、前
述したループ３７ないし４０および４１のループを繰り
返し、短絡時間の積算を続ける。Ｎt ＝０に達したとき
に、ブロック４３Ａ（図１２のフローチャート）のルー
チンに入る。ブロック４４ （Ｓtn→０） ４３Ａ（図１２のフローチャート）のルーチンが終了す
ると、短絡時間積算回路の計数値Ｓtnがリセットされ、
ブロック３７に戻り、ブロック３８の出力電流通電終了
信号が入力されるまで、ブロック３７からブロック４２
までのループとブロック４３Ａ即ち、後述する図１２の
ブロック５１ないしブロック５７のループとを繰り返
す。ブロック４５ （終了） ブロック３８において出力電流通電終了信号が入力され
るまではブロック３９に進み、入力があるとブロック４
５で終了となる。
【００４１】（図１２の説明）以下の説明においては、
ｎ回目の溶接出力値制御期間の時間Ｔn 内に計数した短
絡時間の積算値Ｓtnから、次回のn+1 回目の溶接出力値
制御期間における溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 を得
て溶接出力値を修正して制御する場合について説明す
る。
ｎ回目の溶接出力値制御期間の時間Ｔn 内に計数した短
絡時間の積算値Ｓtnから、次回のn+1 回目の溶接出力値
制御期間における溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 を得
て溶接出力値を修正して制御する場合について説明す
る。
【００４２】ブロック５１Ａ（Ｓtnの記憶） 前述した図８のフローチャートのブロック４２の短絡抽
出単位の回数Ｎt が０に達したとき、ブロック３９の短
絡時間積算回路ＳＴで計数した短絡回数時間の積算値Ｓ
tn（ｎ回目の制御期間中の全短絡時間の和）をＲＡＭに
記憶する。
出単位の回数Ｎt が０に達したとき、ブロック３９の短
絡時間積算回路ＳＴで計数した短絡回数時間の積算値Ｓ
tn（ｎ回目の制御期間中の全短絡時間の和）をＲＡＭに
記憶する。
【００４３】ブロック５２Ａ（Ｎt の演算） ｎ回目の制御期間中の短絡時間の積算値Ｓtnを、ｎ回目
の制御期間の長さＴnのときの短絡抽出単位の回数Ｎn
（Ｎn ＝Ｔn ／ΔＴ）で除算して、単位時間当りの短絡
時間率Ｒtu＝Ｓtn／Ｔn ＝Ｓtn／Ｎn を得る。ブロック５３Ａ （ΔＶn+1 の演算） 上記単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目
標短絡時間率Ｒruとの差によって次のｎ＋１回目の溶接
電圧設定値の修正量ΔＶn+1 ＝Ｋ１（Ｒtu−Ｒru）を演
算する。ブロック５４Ａ （Ｔn+1 の演算） 上記単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目
標短絡時間率Ｒruとの差の関数から、次のｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間の長さＴn+1 ＝ｆ（Ｒtu−Ｒru）を
演算する。ブロック５５ 上記溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 と制御期間Ｔn に
おける溶接出力設定値Ｖn とを加算して、ｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 ＝Ｖ
n ＋ΔＶn+1 を演算する。ブロック５６ ブロック５４Ａで演算した次の制御期間における短絡抽
出単位の回数Ｎt+1 ＝Ｔn+1 ／ΔＴをＮt にセットす
る。
の制御期間の長さＴnのときの短絡抽出単位の回数Ｎn
（Ｎn ＝Ｔn ／ΔＴ）で除算して、単位時間当りの短絡
時間率Ｒtu＝Ｓtn／Ｔn ＝Ｓtn／Ｎn を得る。ブロック５３Ａ （ΔＶn+1 の演算） 上記単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目
標短絡時間率Ｒruとの差によって次のｎ＋１回目の溶接
電圧設定値の修正量ΔＶn+1 ＝Ｋ１（Ｒtu−Ｒru）を演
算する。ブロック５４Ａ （Ｔn+1 の演算） 上記単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目
標短絡時間率Ｒruとの差の関数から、次のｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間の長さＴn+1 ＝ｆ（Ｒtu−Ｒru）を
演算する。ブロック５５ 上記溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 と制御期間Ｔn に
おける溶接出力設定値Ｖn とを加算して、ｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 ＝Ｖ
n ＋ΔＶn+1 を演算する。ブロック５６ ブロック５４Ａで演算した次の制御期間における短絡抽
出単位の回数Ｎt+1 ＝Ｔn+1 ／ΔＴをＮt にセットす
る。
【００４４】ブロック５７ 溶接電圧設定値Ｖn+1 をＤ／Ａから出力する。上記の図
１２のブロック５７において説明したｎ＋１回目の制御
期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 は、図７の制御装置
の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出力されて、図７で説明し
たように、アーク電圧を制御する。このブロック５７の
動作が終了すると、前述した図８のブロック４４で短絡
時間率積算回路ＳＴをリセットした後に、ブロック３７
に戻り、ブロック３７ないしブロック４２とブロック４
３Ａ即ち、上記図１２のブロック５１ないし５７のルー
プを繰り返す。図８のブロック３８の出力電流通電終了
信号が入力されたとき、ブロック４５で終了となる。
１２のブロック５７において説明したｎ＋１回目の制御
期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 は、図７の制御装置
の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出力されて、図７で説明し
たように、アーク電圧を制御する。このブロック５７の
動作が終了すると、前述した図８のブロック４４で短絡
時間率積算回路ＳＴをリセットした後に、ブロック３７
に戻り、ブロック３７ないしブロック４２とブロック４
３Ａ即ち、上記図１２のブロック５１ないし５７のルー
プを繰り返す。図８のブロック３８の出力電流通電終了
信号が入力されたとき、ブロック４５で終了となる。
【００４５】（実施例２）図９及び図１３は、図２の請
求項２の対応図に示す制御方法の第２の実施例であっ
て、以下、図９及び図１３を参照して請求項２の制御方
法について説明する。なお、請求項２の制御方法が適用
される制御装置は、実施例１と同様に図７に示す装置で
ある。図８及び図１２で説明した請求項１の制御方法
は、１回の溶接出力値制御期間の長さＴn が、単位時間
当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率
Ｒruとの差によって変化するものであった。例えば、実
施例１では０．１から１．０（秒）まで１０段階で変化
するので、制御期間の長さＴn が０．１（秒）で短いと
きは、溶接電圧設定値の修正量ΔＶによって、直ちに溶
接出力値を制御することができるので応答速度は大であ
る。しかし、制御期間の長さＴn が０．１（秒）のよう
に短い時には、１回の制御期間内のデータ数が少ないに
もかかわらず、制御期間の長さも直ちに応答し、さらに
前回の溶接電圧の修正量も応答し、これらを繰り返して
不安定現象が発生することがある。そこで、図２の請求
項２の対応図に示す制御方法は、サンプリング期間を予
め定めた一定の移動平均周期Ｔm を設定して、短絡時間
率移動平均値Ｒmuを変数にすることによって、次の制御
期間の長さＴn+1 を定めて、上記のように制御期間の長
さが短くなったときにもデータ数の減少を防止して不安
定現象の発生を防止している。
求項２の対応図に示す制御方法の第２の実施例であっ
て、以下、図９及び図１３を参照して請求項２の制御方
法について説明する。なお、請求項２の制御方法が適用
される制御装置は、実施例１と同様に図７に示す装置で
ある。図８及び図１２で説明した請求項１の制御方法
は、１回の溶接出力値制御期間の長さＴn が、単位時間
当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率
Ｒruとの差によって変化するものであった。例えば、実
施例１では０．１から１．０（秒）まで１０段階で変化
するので、制御期間の長さＴn が０．１（秒）で短いと
きは、溶接電圧設定値の修正量ΔＶによって、直ちに溶
接出力値を制御することができるので応答速度は大であ
る。しかし、制御期間の長さＴn が０．１（秒）のよう
に短い時には、１回の制御期間内のデータ数が少ないに
もかかわらず、制御期間の長さも直ちに応答し、さらに
前回の溶接電圧の修正量も応答し、これらを繰り返して
不安定現象が発生することがある。そこで、図２の請求
項２の対応図に示す制御方法は、サンプリング期間を予
め定めた一定の移動平均周期Ｔm を設定して、短絡時間
率移動平均値Ｒmuを変数にすることによって、次の制御
期間の長さＴn+1 を定めて、上記のように制御期間の長
さが短くなったときにもデータ数の減少を防止して不安
定現象の発生を防止している。
【００４６】（図９の説明）図９において図８と同一の
機能を有するブロックは、図８と同一の符号を付し、説
明を省略する。
機能を有するブロックは、図８と同一の符号を付し、説
明を省略する。
【００４７】ブロック４６Ａ 短絡抽出期間ΔＴの間の短絡時間の積算値Ｓt を、ＲＡ
Ｍ内のＦＩＦ０メモリのＳt1に格納する。このときＦ１
Ｆ０メモリは、１段シフトされてＳt1の内容が放棄され
てＳt2の内容がＳt1に移され、同様にしてＳt3〜Ｓti-1
がそれぞれ１段前に移されて、最新のｉ個のデータＳt1
〜Ｓtiが格納される。ブロック４７Ａ （Ｒmuの演算） ＦＩＦ０メモリからＳt1〜Ｓtiを読み出して移動平均周
期Ｔｍ中の短絡時間の合計Ｓtm＝Ｓt1＋Ｓt2＋…＋Ｓt
i、（但しｉ＝Ｔm ／ΔＴ）を、短絡抽出単位時間の経
過毎に演算する。ブロック４ ８（積算値のリセット） ブロック４７Ａの合計値Ｓtmの演算終了毎に、短絡時間
積算回路ＳＴの積算値Ｓt をリセットする。
Ｍ内のＦＩＦ０メモリのＳt1に格納する。このときＦ１
Ｆ０メモリは、１段シフトされてＳt1の内容が放棄され
てＳt2の内容がＳt1に移され、同様にしてＳt3〜Ｓti-1
がそれぞれ１段前に移されて、最新のｉ個のデータＳt1
〜Ｓtiが格納される。ブロック４７Ａ （Ｒmuの演算） ＦＩＦ０メモリからＳt1〜Ｓtiを読み出して移動平均周
期Ｔｍ中の短絡時間の合計Ｓtm＝Ｓt1＋Ｓt2＋…＋Ｓt
i、（但しｉ＝Ｔm ／ΔＴ）を、短絡抽出単位時間の経
過毎に演算する。ブロック４ ８（積算値のリセット） ブロック４７Ａの合計値Ｓtmの演算終了毎に、短絡時間
積算回路ＳＴの積算値Ｓt をリセットする。
【００４８】ブロック４２ ブロック３７ないし４２のル−チンがくりかえされ、ブ
ロック４２でＮt ＝０になるとブロック４３Ｂに移り、
図１３のル−チンが実行される。
ロック４２でＮt ＝０になるとブロック４３Ｂに移り、
図１３のル−チンが実行される。
【００４９】（図１３の説明）以下の説明においては、
ｎ回目の制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔm の時
間内に計数した短絡時間率移動平均値Ｒmuから、次回の
ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の長さＴn+1 及びその
期間における溶接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算し
て、この値によって溶接出力設定値を修正して制御する
場合について説明する。図１３において、図１２と同一
の機能を有するブロックは、図１２と同一の符号を付
し、説明を省略する。
ｎ回目の制御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔm の時
間内に計数した短絡時間率移動平均値Ｒmuから、次回の
ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の長さＴn+1 及びその
期間における溶接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算し
て、この値によって溶接出力設定値を修正して制御する
場合について説明する。図１３において、図１２と同一
の機能を有するブロックは、図１２と同一の符号を付
し、説明を省略する。
【００５０】ブロック５１Ｂ（Ｓtmの読み込み） 図９のブロック４７Ａで演算したＴm 中の短絡時間演算
値の合計Ｓtmを読み込む。
値の合計Ｓtmを読み込む。
【００５１】ブロック５２Ｂ（短絡時間率移動平均値Ｒ
muの演算） 短絡時間の演算値ＳtmをＴm で除算してＴm における短
絡時間移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算する。
muの演算） 短絡時間の演算値ＳtmをＴm で除算してＴm における短
絡時間移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算する。
【００５２】ブロック５３Ｂ（ΔＶn+1 の演算） 移動平均周期Ｔm 内における単位時間当りの短絡時間率
移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruと
の差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接電圧設定値
修正量ΔＶn+1 ＝Ｋ１（Ｒmu−Ｒru）を演算する。ブロック５４Ｂ （Ｔn+1 の演算） 上記短絡時間率移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短
絡時間率Ｒruとの差の関数から、次のｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間の長さＴn+1 ＝ｆ（Ｒmu−Ｒru）を演算
する。
移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruと
の差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接電圧設定値
修正量ΔＶn+1 ＝Ｋ１（Ｒmu−Ｒru）を演算する。ブロック５４Ｂ （Ｔn+1 の演算） 上記短絡時間率移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短
絡時間率Ｒruとの差の関数から、次のｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間の長さＴn+1 ＝ｆ（Ｒmu−Ｒru）を演算
する。
【００５３】上記の図１３のブロック５７において出力
されるｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図１２で説明した順序でアーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、図１２で説
明したのと同様にブロック３７ないし４２およびブロッ
ク５１Ｂないし５７のループを繰り返し、さらに溶接電
流終了によりブロック４５で終了となる。
されるｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図１２で説明した順序でアーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、図１２で説
明したのと同様にブロック３７ないし４２およびブロッ
ク５１Ｂないし５７のループを繰り返し、さらに溶接電
流終了によりブロック４５で終了となる。
【００５４】（実施例３）図１０及び図１４は、図３の
請求項３の対応図に示す制御方法の第３の実施例であ
る。図１０は、実施例２で説明した図９において、１回
の制御期間中における全短絡時間Ｓtnを累積記憶する行
程を４６Ａと４７Ａとの間に４９として追加したもので
あり、その他は図９と全く同じである。
請求項３の対応図に示す制御方法の第３の実施例であ
る。図１０は、実施例２で説明した図９において、１回
の制御期間中における全短絡時間Ｓtnを累積記憶する行
程を４６Ａと４７Ａとの間に４９として追加したもので
あり、その他は図９と全く同じである。
【００５５】図１０及び図１４を参照して請求項３の制
御方法について説明する。なお、請求項３の制御方法が
適用される制御装置は、実施例１と同様に、図７に示す
装置である。図９及び図１３で説明した請求項２の制御
方法は、溶接出力値制御期間の長さ及び溶接電圧設定値
の修正量ΔＶr の変数値は、ともに移動平均周期Ｔm に
おける短絡時間率移動平均値Ｒmuであった。制御期間の
長さＴn を決定する変数値は、移動平均周期Ｔm におけ
る短絡時間率移動平均値Ｒmuであるので、周期Ｔm を適
当に選定するときは常に充分なデータ数が確保でき、実
施例１の動作よりも、安定性が改善されている。しか
し、実施例２においては、溶接電圧設定値の修正量ΔＶ
の変数値も、短絡時間率移動平均値Ｒmuによって定まる
ために、変動した短絡時間率が移動平均周期Ｔm 内で平
滑化されてしまって、溶接電圧設定値の修正量ΔＶが小
さい値になってしまい、結局、実施例１に比較して安定
性は改善されるが、応答速度が遅くなる可能性がある。
御方法について説明する。なお、請求項３の制御方法が
適用される制御装置は、実施例１と同様に、図７に示す
装置である。図９及び図１３で説明した請求項２の制御
方法は、溶接出力値制御期間の長さ及び溶接電圧設定値
の修正量ΔＶr の変数値は、ともに移動平均周期Ｔm に
おける短絡時間率移動平均値Ｒmuであった。制御期間の
長さＴn を決定する変数値は、移動平均周期Ｔm におけ
る短絡時間率移動平均値Ｒmuであるので、周期Ｔm を適
当に選定するときは常に充分なデータ数が確保でき、実
施例１の動作よりも、安定性が改善されている。しか
し、実施例２においては、溶接電圧設定値の修正量ΔＶ
の変数値も、短絡時間率移動平均値Ｒmuによって定まる
ために、変動した短絡時間率が移動平均周期Ｔm 内で平
滑化されてしまって、溶接電圧設定値の修正量ΔＶが小
さい値になってしまい、結局、実施例１に比較して安定
性は改善されるが、応答速度が遅くなる可能性がある。
【００５６】そこで、図３の請求項３の対応図に示す制
御方法は、請求項２と同様に、予め定めた一定の短絡抽
出回数Ｎm 、すなわち移動平均周期Ｔm を設定して、こ
の期間の短絡時間率移動平均値Ｒmuを変数値にすること
によって、次の制御期間の長さを定めるようにして、制
御期間の長さが短くなってもその繰り返しから生じる不
安定現象の発生を防止するとともに、溶接電圧設定値の
修正量ΔＶの変数値を、図１２の実施例１の制御方法と
同様に、１回の制御期間中Ｔn の短絡時間の合計の単位
時間当りの平均値、即ちＴn 中の短絡時間率Ｒtuを採用
することによって、応答速度が遅くなることを防止して
いる。
御方法は、請求項２と同様に、予め定めた一定の短絡抽
出回数Ｎm 、すなわち移動平均周期Ｔm を設定して、こ
の期間の短絡時間率移動平均値Ｒmuを変数値にすること
によって、次の制御期間の長さを定めるようにして、制
御期間の長さが短くなってもその繰り返しから生じる不
安定現象の発生を防止するとともに、溶接電圧設定値の
修正量ΔＶの変数値を、図１２の実施例１の制御方法と
同様に、１回の制御期間中Ｔn の短絡時間の合計の単位
時間当りの平均値、即ちＴn 中の短絡時間率Ｒtuを採用
することによって、応答速度が遅くなることを防止して
いる。
【００５７】（図１４の説明）図１４においては、図１
３の説明と同様に、ｎ回目の溶接出力値制御期間の終了
の直前の移動平均周期Ｔm の時間内に計数した短絡時間
率移動平均値Ｒmuから、次回のｎ＋１回目の溶接出力値
制御期間の長さＴn+1 を演算するとともに、ｎ回目の制
御期間Ｔn 中の全短絡時間Ｓtnからこの期間中の短絡時
間率Ｒtuから次の制御期間における溶接電圧設定値の修
正量ΔＶn+1 を演算して、この値によって溶接出力値を
修正して制御する場合について示している。図１４にお
いて、図１２または図１３と同一の機能を有するブロッ
クは、図１２または図１３と同一の符号を付すと、すべ
ていずれかに属するので説明を省略する。
３の説明と同様に、ｎ回目の溶接出力値制御期間の終了
の直前の移動平均周期Ｔm の時間内に計数した短絡時間
率移動平均値Ｒmuから、次回のｎ＋１回目の溶接出力値
制御期間の長さＴn+1 を演算するとともに、ｎ回目の制
御期間Ｔn 中の全短絡時間Ｓtnからこの期間中の短絡時
間率Ｒtuから次の制御期間における溶接電圧設定値の修
正量ΔＶn+1 を演算して、この値によって溶接出力値を
修正して制御する場合について示している。図１４にお
いて、図１２または図１３と同一の機能を有するブロッ
クは、図１２または図１３と同一の符号を付すと、すべ
ていずれかに属するので説明を省略する。
【００５８】上記の各実施例においては、溶接出力設定
値及び溶接出力値制御期間の長さの決定をともに目標と
する短絡時間率との差を変数として、予め定められた関
数によって求めていた。本発明の第４ないし第６番目の
発明は、制御をより確実にするために溶接出力設定値
は、先の実施例と同様に短絡時間率の目標からの偏差に
よって求め、溶接出力値制御期間の長さは短絡時間率の
偏差と変化率とを入力条件としてファジイ推論によって
決定するようにしたものである。以下において、溶接出
力値制御期間の長さを決定する方法のみが前述の各実施
例と異なるのでこの部分のフロー図を示して説明する。
値及び溶接出力値制御期間の長さの決定をともに目標と
する短絡時間率との差を変数として、予め定められた関
数によって求めていた。本発明の第４ないし第６番目の
発明は、制御をより確実にするために溶接出力設定値
は、先の実施例と同様に短絡時間率の目標からの偏差に
よって求め、溶接出力値制御期間の長さは短絡時間率の
偏差と変化率とを入力条件としてファジイ推論によって
決定するようにしたものである。以下において、溶接出
力値制御期間の長さを決定する方法のみが前述の各実施
例と異なるのでこの部分のフロー図を示して説明する。
【００５９】（実施例４）図１５は、図４の請求項４の
対応図に示す制御方法の実施例のうち溶接出力値制御期
間の長さと溶接出力値設定値とを求める部分のルーチン
のフローチャートであり、請求項１の動作を説明する図
８のフローチャートのうちのブロック４３Ａに相当する
部分である。その他のフローチャートは図８のフローチ
ャートと同様である。それ故、請求項４の発明は、図８
のフローチャートのブロック４３Ａを図１２から図１５
に置きかえたものに相当するので、図１２と同じ部分は
説明を省略し、図１５において特有の部分のみについて
説明する。
対応図に示す制御方法の実施例のうち溶接出力値制御期
間の長さと溶接出力値設定値とを求める部分のルーチン
のフローチャートであり、請求項１の動作を説明する図
８のフローチャートのうちのブロック４３Ａに相当する
部分である。その他のフローチャートは図８のフローチ
ャートと同様である。それ故、請求項４の発明は、図８
のフローチャートのブロック４３Ａを図１２から図１５
に置きかえたものに相当するので、図１２と同じ部分は
説明を省略し、図１５において特有の部分のみについて
説明する。
【００６０】ブロック５４Ｃ（ファジイ推論によるＴn+
1 の決定） 単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと目標短絡時間率Ｒruと
の差ΔＲt ＝Ｒtu−Ｒruと変化率ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu-1
（但しＲtu-1は前回、即ち（ｎ−１）回目の制御期間Ｔ
n-1 における短絡時間率）とを入力条件として、ファジ
イ推論により（ｎ＋１）回目の制御期間の長さＴn+1 を
決定する。なお、ファジイ推論の例については後に説明
する。
1 の決定） 単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと目標短絡時間率Ｒruと
の差ΔＲt ＝Ｒtu−Ｒruと変化率ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu-1
（但しＲtu-1は前回、即ち（ｎ−１）回目の制御期間Ｔ
n-1 における短絡時間率）とを入力条件として、ファジ
イ推論により（ｎ＋１）回目の制御期間の長さＴn+1 を
決定する。なお、ファジイ推論の例については後に説明
する。
【００６１】上記の図１５のブロック５７において出力
されたｎ＋１回目の制御期間のための溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図７の制御装置の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出
力されて、図７で説明したように、アーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、前述した図
８のブロック４４で短絡時間の積算値Ｓtnをリセットし
た後に、図８のブロック３７に戻り、ブロック３７ない
しブロック４３Ａと上記図１５のブロック５１Ａないし
５７のループとを繰り返す。図８のブロック３８の出力
電流通電終了信号が入力されたとき、ブロック４５で終
了となる。
されたｎ＋１回目の制御期間のための溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図７の制御装置の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出
力されて、図７で説明したように、アーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、前述した図
８のブロック４４で短絡時間の積算値Ｓtnをリセットし
た後に、図８のブロック３７に戻り、ブロック３７ない
しブロック４３Ａと上記図１５のブロック５１Ａないし
５７のループとを繰り返す。図８のブロック３８の出力
電流通電終了信号が入力されたとき、ブロック４５で終
了となる。
【００６２】（実施例５）図１６は、図５の請求項５の
対応図に示す制御方法の実施例のうち溶接出力値制御期
間の長さの決定部分のフローチャートを主に示したもの
であり、前述の請求項２の動作を説明する図９のフロー
チャートのうちブロック４３Ｂに相当するものである。
その他のフローチャートについては、図９のフローチャ
ートと同様である。それ故、請求項５の発明の動作は図
９のフローチャートのブロック４３Ｂの部分を図１３か
ら図１６に置きかえたものに相当する。
対応図に示す制御方法の実施例のうち溶接出力値制御期
間の長さの決定部分のフローチャートを主に示したもの
であり、前述の請求項２の動作を説明する図９のフロー
チャートのうちブロック４３Ｂに相当するものである。
その他のフローチャートについては、図９のフローチャ
ートと同様である。それ故、請求項５の発明の動作は図
９のフローチャートのブロック４３Ｂの部分を図１３か
ら図１６に置きかえたものに相当する。
【００６３】図１６において、図１３と同じ部分は図１
３と同一の符号を付して、説明を省略し、図１６におい
て特有の部分にみについて説明する。ブロック５４Ｄ （ファジイ推論によるＴn+1 の演算） ｎ回目の溶接出力値制御期間の終了直前における短絡時
間率の移動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲ
m ＝Ｒmu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu−１（但し
Ｒmu−１はＲmuを演算した直前の回の移動平均値）とを
入力条件としてファジイ推論により（ｎ＋１）回目の制
御期間の長さＴn+1 を決定する。
３と同一の符号を付して、説明を省略し、図１６におい
て特有の部分にみについて説明する。ブロック５４Ｄ （ファジイ推論によるＴn+1 の演算） ｎ回目の溶接出力値制御期間の終了直前における短絡時
間率の移動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲ
m ＝Ｒmu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu−１（但し
Ｒmu−１はＲmuを演算した直前の回の移動平均値）とを
入力条件としてファジイ推論により（ｎ＋１）回目の制
御期間の長さＴn+1 を決定する。
【００６４】上記の図１６のブロック５７において出力
されたｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図７で説明したようにアーク電圧を制御する。
このブロック５７の動作が終了すると、図９で説明した
順序でブロック３７ないし４２とブロック４３Ｂ即ち、
図１６のブロック５１Ｂないし５７のループを繰り返
し、さらにブロック４５で終了となる。
されたｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図７で説明したようにアーク電圧を制御する。
このブロック５７の動作が終了すると、図９で説明した
順序でブロック３７ないし４２とブロック４３Ｂ即ち、
図１６のブロック５１Ｂないし５７のループを繰り返
し、さらにブロック４５で終了となる。
【００６５】（実施例６）図１７は、図６の請求項６の
対応図に示す制御方法の実施例のうち、溶接出力値制御
期間の決定部分のフローチャートを主に示したものであ
り、前述の請求項３の動作を説明する図１０のフローチ
ャートのうちブロック４３Ｃに相当するものである。そ
の他のフローチャートは図１０のフローチャートと同様
である。それ故、請求項６の発明の動作は図１０のフロ
ーチャートのブロック４３Ｃを図１４から図１７に置き
かえたものに相当する。図１７においては、図１４の制
御期間を決定するブロック５４Ｂを図１６のファジイ推
論により決定するブロック５４Ｄに置き換えたものであ
り、ｎ回目の溶接出力値制御期間の終了する直前の移動
平均周期Ｔm の時間内に計数した短絡時間率移動平均値
Ｒmuから、ファジイ推論によって次回のｎ＋１回目の溶
接出力値制御期間の長さＴn+1 を決定するとともに、ｎ
回目の制御期間中の短絡時間率Ｒtuから次の制御期間に
おける溶接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算して、この
値によって溶接出力値を修正して制御する場合について
示している。図１７において、各ブロックは図１２，図
１４および図１６の各図符号をつけたブロックと同様で
あるので詳細な説明は省略する。
対応図に示す制御方法の実施例のうち、溶接出力値制御
期間の決定部分のフローチャートを主に示したものであ
り、前述の請求項３の動作を説明する図１０のフローチ
ャートのうちブロック４３Ｃに相当するものである。そ
の他のフローチャートは図１０のフローチャートと同様
である。それ故、請求項６の発明の動作は図１０のフロ
ーチャートのブロック４３Ｃを図１４から図１７に置き
かえたものに相当する。図１７においては、図１４の制
御期間を決定するブロック５４Ｂを図１６のファジイ推
論により決定するブロック５４Ｄに置き換えたものであ
り、ｎ回目の溶接出力値制御期間の終了する直前の移動
平均周期Ｔm の時間内に計数した短絡時間率移動平均値
Ｒmuから、ファジイ推論によって次回のｎ＋１回目の溶
接出力値制御期間の長さＴn+1 を決定するとともに、ｎ
回目の制御期間中の短絡時間率Ｒtuから次の制御期間に
おける溶接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算して、この
値によって溶接出力値を修正して制御する場合について
示している。図１７において、各ブロックは図１２，図
１４および図１６の各図符号をつけたブロックと同様で
あるので詳細な説明は省略する。
【００６６】なお、図９及び図１０において、移動平均
周期Ｔm 内の短絡時間の合計Ｓtmの演算を行うブロック
４７Ａは、各抽出単位時間ΔＴの経過する毎に行った
が、この演算は１回の制御期間Ｔn の終了時、即ちブロ
ック４２でＮt ＝０と判断されてブロック４３Ｂ（４３
Ｃ）に分岐するまでの間に行われればよい。さらに詳細
には、図９のブロック４３Ｂに相当する図１３のブロッ
ク５３Ｂまたは図１０のブロック４３Ｃに相当する図１
４のブロック５４Ｂの直前までに行うようにブロック４
７Ａの挿入位置を変更してもよい。
周期Ｔm 内の短絡時間の合計Ｓtmの演算を行うブロック
４７Ａは、各抽出単位時間ΔＴの経過する毎に行った
が、この演算は１回の制御期間Ｔn の終了時、即ちブロ
ック４２でＮt ＝０と判断されてブロック４３Ｂ（４３
Ｃ）に分岐するまでの間に行われればよい。さらに詳細
には、図９のブロック４３Ｂに相当する図１３のブロッ
ク５３Ｂまたは図１０のブロック４３Ｃに相当する図１
４のブロック５４Ｂの直前までに行うようにブロック４
７Ａの挿入位置を変更してもよい。
【００６７】同様に図１６及び図１７においても短絡時
間率移動平均値Ｒmuの演算は、遅くとも図１６のブロッ
ク５３Ｂまたは図１７のブロック５４Ｄの直前までに行
うようにすればよい。また短絡時間の積算値Ｓt のリセ
ットは、図９及び図１０においてそれぞれブロック４６
Ａの次からブロック４１の次までの間に行うようにその
挿入位置を変更してもよい。
間率移動平均値Ｒmuの演算は、遅くとも図１６のブロッ
ク５３Ｂまたは図１７のブロック５４Ｄの直前までに行
うようにすればよい。また短絡時間の積算値Ｓt のリセ
ットは、図９及び図１０においてそれぞれブロック４６
Ａの次からブロック４１の次までの間に行うようにその
挿入位置を変更してもよい。
【００６８】（制御期間の長さＴn+1 のファジイ推論の
例）次に請求項４ないし６において実施する制御期間の
長さＴn+1 を決定するためのファジイ推論の例について
説明する。表１は本発明で用いる制御ルールの例であ
り、入力条件を短絡時間率の目標値からの偏差ΔＲと偏
差の変化率ｄＲとし、結論部に制御期間の長さＴn+1 を
得るものを示している。ここで偏差の変化率ｄＲ＝ΔＲ
／ｄｔは、 ｄＲ＝（ΔＲn −ΔＲn-1 ）／ｄｔ ＝｛（Ｒn −Ｒru）−（Ｒn-1 −Ｒru）｝／ｄｔ ＝（Ｒn −Ｒn-1 ）／ｄｔ ここで、（今回の短絡時間率をＲtu）、（前回の短絡時
間率をＲtu-1）とし、また、ΔＲn ，ΔＲn-1 をＲtu，
Ｒtu-1，Ｒruで表わしたときは、ｄｔ＝１となるのでｄ
Ｒ＝Ｒtu−Ｒtu-1となり各請求項４ないし６におけるΔ
Ｒ及びｄＲは表２の通りの値を採用する。
例）次に請求項４ないし６において実施する制御期間の
長さＴn+1 を決定するためのファジイ推論の例について
説明する。表１は本発明で用いる制御ルールの例であ
り、入力条件を短絡時間率の目標値からの偏差ΔＲと偏
差の変化率ｄＲとし、結論部に制御期間の長さＴn+1 を
得るものを示している。ここで偏差の変化率ｄＲ＝ΔＲ
／ｄｔは、 ｄＲ＝（ΔＲn −ΔＲn-1 ）／ｄｔ ＝｛（Ｒn −Ｒru）−（Ｒn-1 −Ｒru）｝／ｄｔ ＝（Ｒn −Ｒn-1 ）／ｄｔ ここで、（今回の短絡時間率をＲtu）、（前回の短絡時
間率をＲtu-1）とし、また、ΔＲn ，ΔＲn-1 をＲtu，
Ｒtu-1，Ｒruで表わしたときは、ｄｔ＝１となるのでｄ
Ｒ＝Ｒtu−Ｒtu-1となり各請求項４ないし６におけるΔ
Ｒ及びｄＲは表２の通りの値を採用する。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【００７１】制御ルールを表１のように定めた理由は次
の通りである。但し、表１においてＺは零、Ｎは Negat
ive ，即ちΔＲ＜０，ｄＲ＜０，ＰはPositive，即ちΔ
Ｒ＞０，ｄＲ＞０を示す。 （１）ΔＲ＝Ｚ，ｄＲ＝Ｚのとき 偏差ΔＲも変化率ｄＲもともに零（Ｚ）のときには、目
標通りの短絡時間率でかつ落ちついている状態であるか
ら、制御期間の長さＴn+1 は長く（Ｌ）する。 （２）ΔＲ＝Ｎ，ｄＲ＝Ｎのとき ΔＲがＮ（Negative，ΔＲtu＜ΔＲru）、即ち短絡時間
率が目標値より少なく、かつ変化率ｄＲもＮ（Negative
…減少）であるので、さらに短絡時間率が減少する方向
にあるために、変化は急であり、制御期間の長さＴn+1
は短く（Ｓ）する。 （３）ΔＲ＝Ｐ，ｄＲ＝Ｐ ΔＲがＰ（Positive，ΔＲtu＞ΔＲru）でかつｄＲもＰ
であるときは、上記と逆に短絡回数が多く、かつさらに
増加しつつあるのでＴn+1 はＳとする。 （４）ΔＲ＝Ｎ，ｄＲ＝ＺまたはΔＲ＝Ｐ，ｄＲ＝Ｚの
とき、この場合は、短絡時間率は目標からずれている
が、その変化率は零であるので、目標からずれた状態で
落ちついていることを示している。この場合は、ΔＲ≠
０のために次の制御期間における、出力設定値Ｐn+1 は
このΔＲに対応してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 に修正され
るために、当然状態は変化し、短絡時間率も変化するの
で、この変化を早く検出するためにＴn+1 はＳとする。 （５）ΔＲ＝Ｚ，ｄＲ＝ＮまたはΔＲ＝Ｚ，ｄＲ＝Ｐの
とき、この場合には、目標との偏差が零であるが変化率
が零ではないので、変化の途中で短絡時間率が目標値と
一致したことを示している。これは修正動作により目標
に近づいたことを示しており、Ｔn+1 はＭ（中間）とす
る。 （６）ΔＲ＝Ｐ，ｄＲ＝ＮまたはΔＲ＝ＮでｄＲ＝Ｐの
とき、偏差とその変化率との符号が逆であるので短絡時
間率が目標に近づきつつあり、修正動作の収束方向であ
るのでＴn+1 ＝Ｍとする。
の通りである。但し、表１においてＺは零、Ｎは Negat
ive ，即ちΔＲ＜０，ｄＲ＜０，ＰはPositive，即ちΔ
Ｒ＞０，ｄＲ＞０を示す。 （１）ΔＲ＝Ｚ，ｄＲ＝Ｚのとき 偏差ΔＲも変化率ｄＲもともに零（Ｚ）のときには、目
標通りの短絡時間率でかつ落ちついている状態であるか
ら、制御期間の長さＴn+1 は長く（Ｌ）する。 （２）ΔＲ＝Ｎ，ｄＲ＝Ｎのとき ΔＲがＮ（Negative，ΔＲtu＜ΔＲru）、即ち短絡時間
率が目標値より少なく、かつ変化率ｄＲもＮ（Negative
…減少）であるので、さらに短絡時間率が減少する方向
にあるために、変化は急であり、制御期間の長さＴn+1
は短く（Ｓ）する。 （３）ΔＲ＝Ｐ，ｄＲ＝Ｐ ΔＲがＰ（Positive，ΔＲtu＞ΔＲru）でかつｄＲもＰ
であるときは、上記と逆に短絡回数が多く、かつさらに
増加しつつあるのでＴn+1 はＳとする。 （４）ΔＲ＝Ｎ，ｄＲ＝ＺまたはΔＲ＝Ｐ，ｄＲ＝Ｚの
とき、この場合は、短絡時間率は目標からずれている
が、その変化率は零であるので、目標からずれた状態で
落ちついていることを示している。この場合は、ΔＲ≠
０のために次の制御期間における、出力設定値Ｐn+1 は
このΔＲに対応してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 に修正され
るために、当然状態は変化し、短絡時間率も変化するの
で、この変化を早く検出するためにＴn+1 はＳとする。 （５）ΔＲ＝Ｚ，ｄＲ＝ＮまたはΔＲ＝Ｚ，ｄＲ＝Ｐの
とき、この場合には、目標との偏差が零であるが変化率
が零ではないので、変化の途中で短絡時間率が目標値と
一致したことを示している。これは修正動作により目標
に近づいたことを示しており、Ｔn+1 はＭ（中間）とす
る。 （６）ΔＲ＝Ｐ，ｄＲ＝ＮまたはΔＲ＝ＮでｄＲ＝Ｐの
とき、偏差とその変化率との符号が逆であるので短絡時
間率が目標に近づきつつあり、修正動作の収束方向であ
るのでＴn+1 ＝Ｍとする。
【００７２】また図１８は、ラベルを三つとした三角形
のメンバーシップ関数の例を示す。同図において、
（ａ）は短絡時間率の目標値との偏差ΔＲ（ΔＲt ，Δ
Ｒm ）、（ｂ）は変化率ｄＲ（ｄＲtu，ｄＲmu）、
（ｃ）はこれらからルール表１を適用して得られる制御
期間の長さＴn+1 の各グレード変化を示している。な
お、制御期間の長さＴn+1 のメンバーシップ関数は、過
渡応答性を良くするために若干左寄りに設定してある
が、これは他の装置の応答性に応じて実験により適宜定
めればよい。
のメンバーシップ関数の例を示す。同図において、
（ａ）は短絡時間率の目標値との偏差ΔＲ（ΔＲt ，Δ
Ｒm ）、（ｂ）は変化率ｄＲ（ｄＲtu，ｄＲmu）、
（ｃ）はこれらからルール表１を適用して得られる制御
期間の長さＴn+1 の各グレード変化を示している。な
お、制御期間の長さＴn+1 のメンバーシップ関数は、過
渡応答性を良くするために若干左寄りに設定してある
が、これは他の装置の応答性に応じて実験により適宜定
めればよい。
【００７３】次に表１及び図１８を用いて制御期間の長
さＴn+1 を決定するファジイ推論の手順について、図２
０ないし図２５とともに説明する。いま、短絡時間率の
偏差ΔＲが＋２（目標値より２％多い）であり、変化率
ｄＲが＋５（５％増加している）であるときを考える。
図１８のメンバーシップ関数に入力条件ΔＲ＝＋２，ｄ
Ｒ＝＋５を記入した図１９から、ΔＲはＺ＝０．６とＰ
＝０．１とで重なり、ｄＲはＺ＝０．２とＰ＝０．４と
で重なっている。それ故、上述の表１のルール表からΔ
ＲとｄＲの各ＺとＰに相当するルール（１）ないし
（４）が当てはまる。そこでファジイ推論は図２０ない
し２３に示すように ルール（１）：（ａ）ΔＲ（Ｚ）＝０．６，（ｂ）ｄＲ
（Ｚ）＝０．２であるので両者の論理積（ＭＩＮ）を取
り（ｃ）Ｔn+1 （Ｌ）は０．２以下を採用する。同様に
して、 ルール（２）：（ａ）ΔＲ（Ｚ）＝０．６，（ｂ）ｄＲ
（Ｐ）＝０．４から（ｃ）Ｔn+1 （Ｍ）＝０．４以下、 ルール（３）：（ａ）ΔＲ（Ｐ）＝０．１，（ｂ）ｄＲ
（Ｚ）＝０．２から（ｃ）Ｔn+1 （Ｓ）＝０．１以下、 ルール（４）：（ａ）ΔＲ（Ｐ）＝０．１，（ｂ）ｄＲ
（Ｐ）＝０．４から（ｃ）Ｔn+1 （Ｓ）＝０．１以下、 となり、結論部は図２０ないし図２３の各（ｃ）の斜線
部に示す通りＴn+1 （Ｌ）＝０．２，Ｔn+1 （Ｍ）＝
０．４，Ｔn+1 （Ｓ）＝０．１となる。次に各ルール毎
の推論結果の結論部の論理和（ＭＡＸ）を取ると図２４
のようになる。図２４の斜線部の重心を演算し（ディフ
ァジファイア処理）て、制御期間の長さＴn+1 を得る。
この長さＴn+1 を次の制御期間の長さとして出力する。
さＴn+1 を決定するファジイ推論の手順について、図２
０ないし図２５とともに説明する。いま、短絡時間率の
偏差ΔＲが＋２（目標値より２％多い）であり、変化率
ｄＲが＋５（５％増加している）であるときを考える。
図１８のメンバーシップ関数に入力条件ΔＲ＝＋２，ｄ
Ｒ＝＋５を記入した図１９から、ΔＲはＺ＝０．６とＰ
＝０．１とで重なり、ｄＲはＺ＝０．２とＰ＝０．４と
で重なっている。それ故、上述の表１のルール表からΔ
ＲとｄＲの各ＺとＰに相当するルール（１）ないし
（４）が当てはまる。そこでファジイ推論は図２０ない
し２３に示すように ルール（１）：（ａ）ΔＲ（Ｚ）＝０．６，（ｂ）ｄＲ
（Ｚ）＝０．２であるので両者の論理積（ＭＩＮ）を取
り（ｃ）Ｔn+1 （Ｌ）は０．２以下を採用する。同様に
して、 ルール（２）：（ａ）ΔＲ（Ｚ）＝０．６，（ｂ）ｄＲ
（Ｐ）＝０．４から（ｃ）Ｔn+1 （Ｍ）＝０．４以下、 ルール（３）：（ａ）ΔＲ（Ｐ）＝０．１，（ｂ）ｄＲ
（Ｚ）＝０．２から（ｃ）Ｔn+1 （Ｓ）＝０．１以下、 ルール（４）：（ａ）ΔＲ（Ｐ）＝０．１，（ｂ）ｄＲ
（Ｐ）＝０．４から（ｃ）Ｔn+1 （Ｓ）＝０．１以下、 となり、結論部は図２０ないし図２３の各（ｃ）の斜線
部に示す通りＴn+1 （Ｌ）＝０．２，Ｔn+1 （Ｍ）＝
０．４，Ｔn+1 （Ｓ）＝０．１となる。次に各ルール毎
の推論結果の結論部の論理和（ＭＡＸ）を取ると図２４
のようになる。図２４の斜線部の重心を演算し（ディフ
ァジファイア処理）て、制御期間の長さＴn+1 を得る。
この長さＴn+1 を次の制御期間の長さとして出力する。
【００７４】同様にして、もし入力条件がΔＲ＝−３，
ｄＲ＝＋５なら、図１８においてΔＲはＮ（０．６），
Ｚ（０．１），ｄＲはＺ（０．２），Ｐ（０．４）とで
重なるから表１のルール表においてルール（１）、
（２）、（５）、（６）が適用されることになり、Ｔn+
1 （Ｌ）＝０．１，Ｔn+1 （Ｍ）＝０．４，Ｔn+1
（Ｓ）＝０．２となって推論結果は図２５に示すように
なる。上記の結果から次回の制御期間の長さＴn+1 を得
て、この期間の間は出力設定値Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1
によって溶接出力が制御される。
ｄＲ＝＋５なら、図１８においてΔＲはＮ（０．６），
Ｚ（０．１），ｄＲはＺ（０．２），Ｐ（０．４）とで
重なるから表１のルール表においてルール（１）、
（２）、（５）、（６）が適用されることになり、Ｔn+
1 （Ｌ）＝０．１，Ｔn+1 （Ｍ）＝０．４，Ｔn+1
（Ｓ）＝０．２となって推論結果は図２５に示すように
なる。上記の結果から次回の制御期間の長さＴn+1 を得
て、この期間の間は出力設定値Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1
によって溶接出力が制御される。
【００７５】（図１１の説明）図１１は、アルミニウム
のＭＩＧ溶接において、図１２のブロック５４Ａで演算
したｎ＋１回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 （縦軸）
（秒）と単位時間当りの短絡時間率Ｒtuから、単位時間
当りの目標短絡時間率Ｒruを減算した値の絶対値（横
軸）との関係を示す制御期間の関数図である。なお、本
実施例における制御期間の長さＴn+1 は次のとおりであ
る。 ｜Ｒtu−Ｒru｜≦１０のとき、 Ｔn+1 ＝１．０−０．０９×（｜Ｒtu−Ｒru｜） ｜Ｒtu−Ｒru｜＞１０のとき、 Ｔn+1 ＝０．１
のＭＩＧ溶接において、図１２のブロック５４Ａで演算
したｎ＋１回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 （縦軸）
（秒）と単位時間当りの短絡時間率Ｒtuから、単位時間
当りの目標短絡時間率Ｒruを減算した値の絶対値（横
軸）との関係を示す制御期間の関数図である。なお、本
実施例における制御期間の長さＴn+1 は次のとおりであ
る。 ｜Ｒtu−Ｒru｜≦１０のとき、 Ｔn+1 ＝１．０−０．０９×（｜Ｒtu−Ｒru｜） ｜Ｒtu−Ｒru｜＞１０のとき、 Ｔn+1 ＝０．１
【００７６】（実施例７）図２６は請求項８の対応図で
あり、図７，図３２および図３５は請求項８の制御方法
を実施する第７の実施例であって、以下、図７、図３２
及び図３５を参照して請求項８の制御方法について説明
する。なお、請求項８の制御方法が適用される制御装置
は、実施例１と同様に図７に示す装置である。
あり、図７，図３２および図３５は請求項８の制御方法
を実施する第７の実施例であって、以下、図７、図３２
及び図３５を参照して請求項８の制御方法について説明
する。なお、請求項８の制御方法が適用される制御装置
は、実施例１と同様に図７に示す装置である。
【００７７】（図３２の説明）図３２において、ブロッ
ク３１ないし４５はすべて図８の各ブロックと同様であ
るので、同機能のものに同符号を付して説明を省略す
る。即ち、図３２は図８のフロ−チャ−トのブロック４
２がブロック４３Ｄの中に組込まれたものであり、他は
全く同じフロ−を示している。それ故、図８と異なるブ
ロック４３Ｄの部分のみについて説明する。
ク３１ないし４５はすべて図８の各ブロックと同様であ
るので、同機能のものに同符号を付して説明を省略す
る。即ち、図３２は図８のフロ−チャ−トのブロック４
２がブロック４３Ｄの中に組込まれたものであり、他は
全く同じフロ−を示している。それ故、図８と異なるブ
ロック４３Ｄの部分のみについて説明する。
【００７８】（図３５の説明）以下の説明においては、
Ｎ回目の短絡抽出単位時間ΔＴの終了によりｎ回目の溶
接出力値制御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ内に計
数した短絡時間の積算値Ｓtnから、最適な溶接出力値制
御期間の長さＴc を演算し、算出された長さＴc が所定
時間Ｔo よりも短いかまたは期間Ｔn が経過したときに
ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶接電圧設定
値の修正量ΔＶn+1 を得て溶接出力値を修正して制御す
る場合について説明する。
Ｎ回目の短絡抽出単位時間ΔＴの終了によりｎ回目の溶
接出力値制御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ内に計
数した短絡時間の積算値Ｓtnから、最適な溶接出力値制
御期間の長さＴc を演算し、算出された長さＴc が所定
時間Ｔo よりも短いかまたは期間Ｔn が経過したときに
ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶接電圧設定
値の修正量ΔＶn+1 を得て溶接出力値を修正して制御す
る場合について説明する。
【００７９】ブロック５１Ａ（Ｓtnの記憶） 前述した図３２のフローチャートのブロック４０のクロ
ックタイマＴＭの割り込みがあったとき、ブロック３９
の短絡時間積算値Ｓtn（ｎ回目の制御期間の始期からの
短絡時間の積算値Ｓtn）をＲＡＭに記憶する。
ックタイマＴＭの割り込みがあったとき、ブロック３９
の短絡時間積算値Ｓtn（ｎ回目の制御期間の始期からの
短絡時間の積算値Ｓtn）をＲＡＭに記憶する。
【００８０】ブロック５２Ｃ（Ｒtuの演算） 短絡時間の積算値Ｓtnを、ｎ回目の制御期間のそれまで
の長さＮ・ΔＴ＝Ｔn−Ｎt ・ΔＴで除算して、単位時
間当りの短絡時間率Ｒtu＝Ｓtn／（Ｔn −Ｎt・ΔＴ）
を得る。ブロック５４Ｅ （Ｔc の演算） 上記単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと目標短絡時間率Ｒ
ruとの差の関数から、最適な溶接出力値制御期間の長さ
Ｔc ＝ｆ（Ｒtu−Ｒru）を演算する。ブロック５８ないし５９ （Ｔc の判断およびＴn 経過の
判断） ブロック５４Ｅで算出したＴc が予め定められた一定時
間Ｔo よりも短いか、または経過時間Ｎ・ΔＴがｎ回目
の溶接出力制御期間の長さＴn に達したとき、ｎ回目の
溶接出力制御期間を終了し、ブロック５３Ａに進む。Ｔ
c ＞Ｔo でＮ・ΔＴ＜Ｔn のときは図３２のブロック３
７に戻り短絡時間の積算を続ける。ブロック５３Ａ （ΔＶn+1 の演算） 上記算出した短絡時間率Ｒtuと目標短絡時間率Ｒruとの
差によって次のｎ＋１回目の溶接電圧設定値の修正量Δ
Ｖn+1 ＝Ｋ１（Ｒtu−Ｒru）を演算する。ブロック５５ 上記溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 と制御期間Ｔn に
おける溶接出力設定値Ｖn とを加算して、ｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 ＝Ｖ
n ＋ΔＶn+1 を演算する。ブロック５６Ａ ブロック５４Ｅで演算したＴc を次の制御期間における
溶接出力制御期間の長さＴn+1 にセットし（Ｔn+1 ＝Ｔ
c ）、これから短絡抽出単位の回数Ｎt+1 ＝Ｔc ／ΔＴ
を演算してＮt+1 にセットする。
の長さＮ・ΔＴ＝Ｔn−Ｎt ・ΔＴで除算して、単位時
間当りの短絡時間率Ｒtu＝Ｓtn／（Ｔn −Ｎt・ΔＴ）
を得る。ブロック５４Ｅ （Ｔc の演算） 上記単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと目標短絡時間率Ｒ
ruとの差の関数から、最適な溶接出力値制御期間の長さ
Ｔc ＝ｆ（Ｒtu−Ｒru）を演算する。ブロック５８ないし５９ （Ｔc の判断およびＴn 経過の
判断） ブロック５４Ｅで算出したＴc が予め定められた一定時
間Ｔo よりも短いか、または経過時間Ｎ・ΔＴがｎ回目
の溶接出力制御期間の長さＴn に達したとき、ｎ回目の
溶接出力制御期間を終了し、ブロック５３Ａに進む。Ｔ
c ＞Ｔo でＮ・ΔＴ＜Ｔn のときは図３２のブロック３
７に戻り短絡時間の積算を続ける。ブロック５３Ａ （ΔＶn+1 の演算） 上記算出した短絡時間率Ｒtuと目標短絡時間率Ｒruとの
差によって次のｎ＋１回目の溶接電圧設定値の修正量Δ
Ｖn+1 ＝Ｋ１（Ｒtu−Ｒru）を演算する。ブロック５５ 上記溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 と制御期間Ｔn に
おける溶接出力設定値Ｖn とを加算して、ｎ＋１回目の
溶接出力値制御期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 ＝Ｖ
n ＋ΔＶn+1 を演算する。ブロック５６Ａ ブロック５４Ｅで演算したＴc を次の制御期間における
溶接出力制御期間の長さＴn+1 にセットし（Ｔn+1 ＝Ｔ
c ）、これから短絡抽出単位の回数Ｎt+1 ＝Ｔc ／ΔＴ
を演算してＮt+1 にセットする。
【００８１】ブロック５７ 溶接電圧設定値Ｖn+1 をＤ／Ａから出力する。上記の図
３５のブロック５７において説明したｎ＋１回目の制御
期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 は、図７の制御装置
の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出力されて、図７で説明し
たように、アーク電圧を制御する。このブロック５７の
動作が終了すると、前述した図３２のブロック４４で短
絡時間積算回路ＳＴの計数値Ｓtnをリセットした後に、
ブロック３７に戻り、ブロック３７ないしブロック４３
Ｄと上記図３５のブロック５１Ａないし５７のループを
繰り返す。図３２のブロック３８で出力電流通電終了信
号が入力されたとき、ブロック４５で終了となる。
３５のブロック５７において説明したｎ＋１回目の制御
期間における溶接電圧設定値Ｖn+1 は、図７の制御装置
の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出力されて、図７で説明し
たように、アーク電圧を制御する。このブロック５７の
動作が終了すると、前述した図３２のブロック４４で短
絡時間積算回路ＳＴの計数値Ｓtnをリセットした後に、
ブロック３７に戻り、ブロック３７ないしブロック４３
Ｄと上記図３５のブロック５１Ａないし５７のループを
繰り返す。図３２のブロック３８で出力電流通電終了信
号が入力されたとき、ブロック４５で終了となる。
【００８２】（実施例８）図２７は請求項９の対応図で
あり、図３３および図３６は請求項９の制御方法を実施
する第８の実施例であって、以下、図３３及び図３６を
参照して請求項９の制御方法について説明する。なお、
請求項９の制御方法が適用される制御装置は、実施例７
と同様に図７に示す装置である。図３２及び図３５で説
明した請求項８の制御方法は、１回の溶接出力値制御期
間の長さＴc が、単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと目標
短絡時間率Ｒruとの差によって変化するものであった。
例えば、実施例７では０．１から１．０（秒）まで１０
段階で変化するので、制御期間の長さＴc が０．１
（秒）で短いときは、溶接電圧設定値の修正量ΔＶによ
って、直ちに溶接出力値を制御することができるので応
答速度は大である。しかし、制御期間の長さＴc が０．
１（秒）のように短い時には、１回の制御期間内のデー
タ数が少ないにもかかわらず、制御期間の長さＴc も直
ちに応答し、さらに前回の溶接電圧の修正量も応答し、
これらを繰り返して不安定現象が発生することがある。
そこで、図２７の請求項９の対応図に示す制御方法は、
サンプリング期間を予め定めた一定の移動平均周期Ｔm
を設定して、短絡時間率移動平均値Ｒmuを変数にするこ
とによって、次の制御期間の長さＴc を定めて、上記の
ように制御期間の長さＴc が短くなったときにもデータ
数の減少を防止して不安定現象の発生を防止している。
あり、図３３および図３６は請求項９の制御方法を実施
する第８の実施例であって、以下、図３３及び図３６を
参照して請求項９の制御方法について説明する。なお、
請求項９の制御方法が適用される制御装置は、実施例７
と同様に図７に示す装置である。図３２及び図３５で説
明した請求項８の制御方法は、１回の溶接出力値制御期
間の長さＴc が、単位時間当りの短絡時間率Ｒtuと目標
短絡時間率Ｒruとの差によって変化するものであった。
例えば、実施例７では０．１から１．０（秒）まで１０
段階で変化するので、制御期間の長さＴc が０．１
（秒）で短いときは、溶接電圧設定値の修正量ΔＶによ
って、直ちに溶接出力値を制御することができるので応
答速度は大である。しかし、制御期間の長さＴc が０．
１（秒）のように短い時には、１回の制御期間内のデー
タ数が少ないにもかかわらず、制御期間の長さＴc も直
ちに応答し、さらに前回の溶接電圧の修正量も応答し、
これらを繰り返して不安定現象が発生することがある。
そこで、図２７の請求項９の対応図に示す制御方法は、
サンプリング期間を予め定めた一定の移動平均周期Ｔm
を設定して、短絡時間率移動平均値Ｒmuを変数にするこ
とによって、次の制御期間の長さＴc を定めて、上記の
ように制御期間の長さＴc が短くなったときにもデータ
数の減少を防止して不安定現象の発生を防止している。
【００８３】（図３３の説明）図３３において図３２と
同一の機能を有するブロックは、図３２と同一の符号を
付し、説明を省略する。
同一の機能を有するブロックは、図３２と同一の符号を
付し、説明を省略する。
【００８４】ブロック４６Ａ １回の抽出単位時間ΔＴの間の短絡時間Ｓt を積算し、
ＲＡＭ内のＦＩＦ０メモリのＳtiに格納する。このとき
Ｆ１Ｆ０メモリは、１段シフトされてＳtiの内容が放棄
されてＳt2の内容がＳt1に移され、同様にしてＳt3〜Ｓ
ti-1がそれぞれ１段前に移されて、最新のｉ個のデータ
Ｓt1〜Ｓtiが格納される。ブロック４７Ａ （Ｓtmの演算） ＦＩＦ０メモリからＳt1〜Ｓtiを読み出して移動平均周
期Ｔm 中の短絡時間Ｓtm＝Ｓt1＋Ｓt2＋…＋Ｓti、（但
しｉ＝Ｔm ／ΔＴ）を演算する。ブロック４８ （Ｓtn＝０） ブロック４７Ａの短絡時間の合計積算値Ｓtmの演算終了
毎に、短絡時間積算値Ｓt をリセットする。
ＲＡＭ内のＦＩＦ０メモリのＳtiに格納する。このとき
Ｆ１Ｆ０メモリは、１段シフトされてＳtiの内容が放棄
されてＳt2の内容がＳt1に移され、同様にしてＳt3〜Ｓ
ti-1がそれぞれ１段前に移されて、最新のｉ個のデータ
Ｓt1〜Ｓtiが格納される。ブロック４７Ａ （Ｓtmの演算） ＦＩＦ０メモリからＳt1〜Ｓtiを読み出して移動平均周
期Ｔm 中の短絡時間Ｓtm＝Ｓt1＋Ｓt2＋…＋Ｓti、（但
しｉ＝Ｔm ／ΔＴ）を演算する。ブロック４８ （Ｓtn＝０） ブロック４７Ａの短絡時間の合計積算値Ｓtmの演算終了
毎に、短絡時間積算値Ｓt をリセットする。
【００８５】（図３６の説明）以下の説明においては、
Ｎ回目の短絡抽出単位時間の終了により直前の移動平均
周期Ｔm の時間内に計数した短絡時間率移動平均値Ｒmu
から、最適な溶接出力値制御期間の長さＴc を演算し、
算出された長さＴc が所定時間Ｔo よりも短いかまたは
期間Ｔn が経過したときに移動平均値Ｒmuと目標値Ｒru
との差からｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶
接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算して、この値によっ
て溶接出力設定値を修正して制御する場合について説明
する。図３６において、図１３および図３５と同一の機
能を有するブロックは、図１３および図３５と同一の符
号を付し、説明を省略する。
Ｎ回目の短絡抽出単位時間の終了により直前の移動平均
周期Ｔm の時間内に計数した短絡時間率移動平均値Ｒmu
から、最適な溶接出力値制御期間の長さＴc を演算し、
算出された長さＴc が所定時間Ｔo よりも短いかまたは
期間Ｔn が経過したときに移動平均値Ｒmuと目標値Ｒru
との差からｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶
接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算して、この値によっ
て溶接出力設定値を修正して制御する場合について説明
する。図３６において、図１３および図３５と同一の機
能を有するブロックは、図１３および図３５と同一の符
号を付し、説明を省略する。
【００８６】ブロック５４Ｆ（Ｔc の演算） ブロック５１Ｂ，５２Ｂにて得られた短絡時間率移動平
均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差の関数から、最適
な溶接出力値制御期間の長さＴc ＝ｆ（Ｒmu−Ｒru）を
演算する。ブロック５３Ｂ （ΔＶn+1 の演算） 移動平均周期Ｔm 内における単位時間当りの短絡時間率
移動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲ＝Ｒmu
−Ｒruに対応したｎ＋１回目の設定溶接電圧修正量ΔＶ
n+1 ＝Ｋ１（Ｒmu−Ｒru）を演算する。
均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差の関数から、最適
な溶接出力値制御期間の長さＴc ＝ｆ（Ｒmu−Ｒru）を
演算する。ブロック５３Ｂ （ΔＶn+1 の演算） 移動平均周期Ｔm 内における単位時間当りの短絡時間率
移動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲ＝Ｒmu
−Ｒruに対応したｎ＋１回目の設定溶接電圧修正量ΔＶ
n+1 ＝Ｋ１（Ｒmu−Ｒru）を演算する。
【００８７】上記の図３６のブロック５７において出力
されたｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図３５で説明したのと同様にアーク電圧を制御
する。このブロック５７の動作が終了すると、図３２で
説明したのと同様の順序で図３３のブロック３７ないし
４３Ｅおよび図３６のブロック５１Ｂないし５７のルー
プを繰り返し、さらに溶接電流通電終了指令信号が入力
されるとブロック４５で終了となる。
されたｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図３５で説明したのと同様にアーク電圧を制御
する。このブロック５７の動作が終了すると、図３２で
説明したのと同様の順序で図３３のブロック３７ないし
４３Ｅおよび図３６のブロック５１Ｂないし５７のルー
プを繰り返し、さらに溶接電流通電終了指令信号が入力
されるとブロック４５で終了となる。
【００８８】（実施例９）図２８は請求項１０の対応図
であり、図３４及び図３７は請求項１０の制御方法を実
施する第９の実施例である。図３４は、実施例８で説明
した図３３において、１回の制御期間中における全短絡
時間の積算値を記憶する行程をブロック４６Ａとブロッ
ク４７Ａとの間にブロック４９として追加し、さらにブ
ロック４３Ｆの次に短絡時間の積算値Ｓt をリセットす
るブロック４４を挿入したものであり、その他は図３３
と全く同じである。
であり、図３４及び図３７は請求項１０の制御方法を実
施する第９の実施例である。図３４は、実施例８で説明
した図３３において、１回の制御期間中における全短絡
時間の積算値を記憶する行程をブロック４６Ａとブロッ
ク４７Ａとの間にブロック４９として追加し、さらにブ
ロック４３Ｆの次に短絡時間の積算値Ｓt をリセットす
るブロック４４を挿入したものであり、その他は図３３
と全く同じである。
【００８９】図３４及び図３７を参照して請求項１０の
制御方法について説明する。なお、請求項１０の制御方
法が適用される制御装置は、実施例７と同様に、図７に
示す装置である。請求項９の制御方法においては、制御
期間の長さＴc を決定する変数値は、移動平均周期Ｔm
における短絡時間率移動平均値Ｒmuであるので、周期Ｔ
m を適当に選定するときは常に充分なデータ数が確保で
き、実施例７の動作よりも、安定性が改善されている。
しかし、第８の実施例においては、溶接電圧設定値の修
正量ΔＶの変数値も、短絡時間率移動平均値Ｒmuによっ
て定まるために、変動した短絡時間率が移動平均周期Ｔ
m 内で平滑化されてしまって、溶接電圧設定値の修正量
ΔＶが小さい値になってしまい、結局、実施例７に比較
して安定性は改善されるが、応答速度が遅くなる可能性
がある。
制御方法について説明する。なお、請求項１０の制御方
法が適用される制御装置は、実施例７と同様に、図７に
示す装置である。請求項９の制御方法においては、制御
期間の長さＴc を決定する変数値は、移動平均周期Ｔm
における短絡時間率移動平均値Ｒmuであるので、周期Ｔ
m を適当に選定するときは常に充分なデータ数が確保で
き、実施例７の動作よりも、安定性が改善されている。
しかし、第８の実施例においては、溶接電圧設定値の修
正量ΔＶの変数値も、短絡時間率移動平均値Ｒmuによっ
て定まるために、変動した短絡時間率が移動平均周期Ｔ
m 内で平滑化されてしまって、溶接電圧設定値の修正量
ΔＶが小さい値になってしまい、結局、実施例７に比較
して安定性は改善されるが、応答速度が遅くなる可能性
がある。
【００９０】そこで、図２８の請求項１０の対応図に示
す制御方法は、請求項９と同様に、予め定めた一定の短
絡抽出回数Ｎm 、すなわち移動平均周期Ｔm を設定し
て、この期間の短絡時間率移動平均値Ｒmuを変数値にす
ることによって、制御期間の長さを定めるようにして、
制御期間の長さが短くなってもその繰り返しから生じる
不安定現象の発生を防止するとともに、溶接電圧設定値
の修正量ΔＶの変数値を、図３５の実施例７の制御方法
と同様に、１回の制御期間中の短絡時間の合計から得ら
れる短絡時間率Ｒtuを採用することによって、応答速度
が遅くなることを防止している。
す制御方法は、請求項９と同様に、予め定めた一定の短
絡抽出回数Ｎm 、すなわち移動平均周期Ｔm を設定し
て、この期間の短絡時間率移動平均値Ｒmuを変数値にす
ることによって、制御期間の長さを定めるようにして、
制御期間の長さが短くなってもその繰り返しから生じる
不安定現象の発生を防止するとともに、溶接電圧設定値
の修正量ΔＶの変数値を、図３５の実施例７の制御方法
と同様に、１回の制御期間中の短絡時間の合計から得ら
れる短絡時間率Ｒtuを採用することによって、応答速度
が遅くなることを防止している。
【００９１】（図３７の説明）図３７においては、図３
６の説明と同様に、Ｎ回目の短絡抽出単位時間ΔＴの終
了時に直前の移動平均周期Ｔm の時間内に計数した短絡
時間率移動平均値Ｒmuから、最適な溶接出力値制御期間
の長さＴc を演算するとともに、この算出した長さＴc
が所定値Ｔo より短かくなるか期間Ｔn が経過したとき
にｎ回目の制御期間Ｔn を終了し、この期間中の短絡時
間率のＲtuを演算し、この値から次の制御期間における
溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 を演算して、この値に
よって溶接出力値を修正して制御する場合について示し
ている。図３７において、図３５または図３６と同一の
機能を有するブロックは、図３５または図３６と同一の
符号を付すと、すべていずれかに属するので説明を省略
する。
６の説明と同様に、Ｎ回目の短絡抽出単位時間ΔＴの終
了時に直前の移動平均周期Ｔm の時間内に計数した短絡
時間率移動平均値Ｒmuから、最適な溶接出力値制御期間
の長さＴc を演算するとともに、この算出した長さＴc
が所定値Ｔo より短かくなるか期間Ｔn が経過したとき
にｎ回目の制御期間Ｔn を終了し、この期間中の短絡時
間率のＲtuを演算し、この値から次の制御期間における
溶接電圧設定値の修正量ΔＶn+1 を演算して、この値に
よって溶接出力値を修正して制御する場合について示し
ている。図３７において、図３５または図３６と同一の
機能を有するブロックは、図３５または図３６と同一の
符号を付すと、すべていずれかに属するので説明を省略
する。
【００９２】上記第７ないし第９の各実施例において
も、短絡時間率ＲtuまたはＲmuから単位時間当りの目標
短絡時間率Ｒruを減算した値の絶対値に対する溶接出力
値制御期間の長さＴc との関係は、図１１に示したもの
が用いられる。
も、短絡時間率ＲtuまたはＲmuから単位時間当りの目標
短絡時間率Ｒruを減算した値の絶対値に対する溶接出力
値制御期間の長さＴc との関係は、図１１に示したもの
が用いられる。
【００９３】本発明の第１１ないし第１３番目の発明
は、本発明の第４ないし第６の発明と同様に制御をより
確実にするために溶接出力設定値は、先の実施例と同様
に短絡時間率の目標からの偏差によって求め、溶接出力
値制御期間の長さは短絡時間率の偏差と変化率とを入力
条件としてファジイ推論によって決定するようにしたも
のである。以下において、溶接出力値制御期間の長さを
決定する方法のみが前述の各実施例と異なるのでこの部
分のフロー図を示して説明する。
は、本発明の第４ないし第６の発明と同様に制御をより
確実にするために溶接出力設定値は、先の実施例と同様
に短絡時間率の目標からの偏差によって求め、溶接出力
値制御期間の長さは短絡時間率の偏差と変化率とを入力
条件としてファジイ推論によって決定するようにしたも
のである。以下において、溶接出力値制御期間の長さを
決定する方法のみが前述の各実施例と異なるのでこの部
分のフロー図を示して説明する。
【００９４】（実施例１０）図２９は請求項１１の対応
図であり、図３８は図２９に示す制御方法の実施例のう
ち溶接出力値制御期間の長さと溶接出力値設定値とを求
める部分のルーチンのフローチャートであり、請求項８
の動作を説明する図３２のフローチャートのうちのブロ
ック４３Ｄに相当する部分である。その他のフローチャ
ートは図３２のフローチャートと同様である。それ故、
請求項１１の発明は、図３２のフローチャートのブロッ
ク４３Ｄを図３５から図３８に置きかえたものに相当す
るので、図３５と同じ部分は説明を省略し、図３８にお
いて特有の部分のみについて説明する。
図であり、図３８は図２９に示す制御方法の実施例のう
ち溶接出力値制御期間の長さと溶接出力値設定値とを求
める部分のルーチンのフローチャートであり、請求項８
の動作を説明する図３２のフローチャートのうちのブロ
ック４３Ｄに相当する部分である。その他のフローチャ
ートは図３２のフローチャートと同様である。それ故、
請求項１１の発明は、図３２のフローチャートのブロッ
ク４３Ｄを図３５から図３８に置きかえたものに相当す
るので、図３５と同じ部分は説明を省略し、図３８にお
いて特有の部分のみについて説明する。
【００９５】ブロック５４Ｇ（ファジイ推論によるＴc
の決定） 短絡抽出単位時間ΔＴが経過する毎にその始期からの単
位時間当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡
時間率Ｒruとの差ΔＲt ＝Ｒtu−Ｒruと変化率ｄＲtu＝
Ｒtu−Ｒtu-1（但しＲtu-1はＲtuを演算した直前の回に
おける短絡時間率）とを入力条件として、ファジイ推論
により最適な制御期間の長さＴc を決定する。なお、フ
ァジイ推論の例については後に説明する。
の決定） 短絡抽出単位時間ΔＴが経過する毎にその始期からの単
位時間当りの短絡時間率Ｒtuと単位時間当りの目標短絡
時間率Ｒruとの差ΔＲt ＝Ｒtu−Ｒruと変化率ｄＲtu＝
Ｒtu−Ｒtu-1（但しＲtu-1はＲtuを演算した直前の回に
おける短絡時間率）とを入力条件として、ファジイ推論
により最適な制御期間の長さＴc を決定する。なお、フ
ァジイ推論の例については後に説明する。
【００９６】上記の図３８のブロック５７において出力
されたｎ＋１回目の制御期間のための溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図７の制御装置の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出
力されて、図７で説明したように、アーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、前述した図
３２のブロック４４で短絡時間の積算値Ｓtnをリセット
した後に、図３２のブロック３７に戻り、ブロック３７
ないしブロック４３Ｄのループと上記図３８のブロック
５１Ａないし５７のループとを繰り返す。図３２のブロ
ック３８で出力電流通電終了信号が入力されたとき、ブ
ロック４５で終了となる。
されたｎ＋１回目の制御期間のための溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図７の制御装置の溶接電圧比較回路ＣＭ１に出
力されて、図７で説明したように、アーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、前述した図
３２のブロック４４で短絡時間の積算値Ｓtnをリセット
した後に、図３２のブロック３７に戻り、ブロック３７
ないしブロック４３Ｄのループと上記図３８のブロック
５１Ａないし５７のループとを繰り返す。図３２のブロ
ック３８で出力電流通電終了信号が入力されたとき、ブ
ロック４５で終了となる。
【００９７】（実施例１１）図３０は請求項１２の対応
図であり、図３９は図３０に示す制御方法の実施例のう
ち溶接出力値制御期間の長さの決定部分のフローチャー
トを主に示したものであり、前述の請求項９の動作を説
明する図３３のフローチャートのうちブロック４３Ｅに
相当するものである。その他のフローチャートについて
は、図３３のフローチャートと同様である。それ故、請
求項１２の発明の動作は図３３のフローチャートのブロ
ック４３Ｅの部分を図３６から図３９に置きかえたもの
に相当する。
図であり、図３９は図３０に示す制御方法の実施例のう
ち溶接出力値制御期間の長さの決定部分のフローチャー
トを主に示したものであり、前述の請求項９の動作を説
明する図３３のフローチャートのうちブロック４３Ｅに
相当するものである。その他のフローチャートについて
は、図３３のフローチャートと同様である。それ故、請
求項１２の発明の動作は図３３のフローチャートのブロ
ック４３Ｅの部分を図３６から図３９に置きかえたもの
に相当する。
【００９８】図３９において、図３６と同一の機能を有
するブロックには、図３６と同一の符号を付し、説明を
省略する。ブロック５４Ｈ （ファジイ推論によるＴc の演算） 短絡抽出単位時間ΔＴの経過する毎に直前の短絡時間率
の移動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝
Ｒmu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu−１（但しＲmu
−１はＲmuを演算した直前の回の移動平均値）とを入力
条件としてファジイ推論により最適な制御期間の長さＴ
c を決定する。
するブロックには、図３６と同一の符号を付し、説明を
省略する。ブロック５４Ｈ （ファジイ推論によるＴc の演算） 短絡抽出単位時間ΔＴの経過する毎に直前の短絡時間率
の移動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝
Ｒmu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu−１（但しＲmu
−１はＲmuを演算した直前の回の移動平均値）とを入力
条件としてファジイ推論により最適な制御期間の長さＴ
c を決定する。
【００９９】上記の図３９のブロック５７において出力
されたｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図３５で説明した順序でアーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、図３３のブ
ロック３７に戻り、以後ブロック３７ないし４３Ｅと図
３９のブロック５１Ｂないし５７のループを繰り返し、
さらにブロック４５で終了となる。
されたｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値Ｖ
n+1 は、図３５で説明した順序でアーク電圧を制御す
る。このブロック５７の動作が終了すると、図３３のブ
ロック３７に戻り、以後ブロック３７ないし４３Ｅと図
３９のブロック５１Ｂないし５７のループを繰り返し、
さらにブロック４５で終了となる。
【０１００】（実施例１２）図３１は請求項１３の対応
図であり、図４０は図３１に示す制御方法の実施例のう
ち、溶接出力値制御期間の決定部分のフローチャートを
主に示したものであり、前述の請求項１０の動作を説明
する図３４のフローチャートのうちブロック４３Ｆに相
当するものである。その他のフローチャートは図３４の
フローチャートと同様である。それ故、請求項１３の発
明の動作は図３４のフローチャートのブロック４３Ｆを
図３７から図４０に置きかえたものに相当する。
図であり、図４０は図３１に示す制御方法の実施例のう
ち、溶接出力値制御期間の決定部分のフローチャートを
主に示したものであり、前述の請求項１０の動作を説明
する図３４のフローチャートのうちブロック４３Ｆに相
当するものである。その他のフローチャートは図３４の
フローチャートと同様である。それ故、請求項１３の発
明の動作は図３４のフローチャートのブロック４３Ｆを
図３７から図４０に置きかえたものに相当する。
【０１０１】図４０においては、図３７と同様にＮ回目
の短絡抽出単位時間ΔＴの終了する直前の移動平均周期
Ｔm の時間内の短絡時間率移動平均値Ｒmuから、ファジ
イ推論によって最適な溶接出力値制御期間の長さＴc を
決定するとともに、算出された長さＴc が所定時間Ｔo
より短かいかまたは期間Ｔn が経過したときにｎ回目の
制御期間中の単位時間当りの短絡時間率Ｒtuから次の制
御期間における溶接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算し
て、この値によって溶接出力値を修正して制御する場合
について示している。図４０において、各ブロックは図
３５，図３９と同機能のものに同符号を付すとこれらに
すべて含まれるので詳細な説明は省略する。
の短絡抽出単位時間ΔＴの終了する直前の移動平均周期
Ｔm の時間内の短絡時間率移動平均値Ｒmuから、ファジ
イ推論によって最適な溶接出力値制御期間の長さＴc を
決定するとともに、算出された長さＴc が所定時間Ｔo
より短かいかまたは期間Ｔn が経過したときにｎ回目の
制御期間中の単位時間当りの短絡時間率Ｒtuから次の制
御期間における溶接電圧設定値の修正量ΔＶn を演算し
て、この値によって溶接出力値を修正して制御する場合
について示している。図４０において、各ブロックは図
３５，図３９と同機能のものに同符号を付すとこれらに
すべて含まれるので詳細な説明は省略する。
【０１０２】（制御期間の長さＴc のファジイ推論の
例）次に請求項１１ないし１３において実施する最適な
制御期間の長さＴc を決定するためのファジイ推論の例
について説明する。請求項１１ないし１３の発明におい
て用いる制御ルールとして、さきの請求項４ないし６に
おいて用いた表１の制御ルールを用い、また短絡時間率
の目標値からの偏差ΔＲおよびその変化率ｄＲも表２の
値を採用するものとする。また、表１の制御ル−ルを用
いるときのメンバーシップ関数も、図１８のものを採用
する。
例）次に請求項１１ないし１３において実施する最適な
制御期間の長さＴc を決定するためのファジイ推論の例
について説明する。請求項１１ないし１３の発明におい
て用いる制御ルールとして、さきの請求項４ないし６に
おいて用いた表１の制御ルールを用い、また短絡時間率
の目標値からの偏差ΔＲおよびその変化率ｄＲも表２の
値を採用するものとする。また、表１の制御ル−ルを用
いるときのメンバーシップ関数も、図１８のものを採用
する。
【０１０３】表１及び図１８を用るときには制御期間の
長さＴc を決定するファジイ推論の手順は、先の第４な
いし第６の発明において図１９ないし図２５によって説
明した手順と同様にして推論が行われる。
長さＴc を決定するファジイ推論の手順は、先の第４な
いし第６の発明において図１９ないし図２５によって説
明した手順と同様にして推論が行われる。
【０１０４】（実施例１３）図４１は、本発明のアーク
長制御方法を、パルスＭＡＧアーク溶接制御装置に適用
したときのブロック図である。図７の制御回路において
は、溶接電圧検出信号Ｖd と溶接電圧設定信号Ｖr とを
溶接電圧比較回路ＣＭ１で比較して、その差の溶接出力
（電圧）値制御信号Ｐs によって溶接出力値の制御を含
む溶接電源制御回路ＰＳを制御したので、溶接出力電圧
値Ｖを直接に制御する定電圧特性の溶接制御回路であっ
た。これに対して、図４１の制御回路においては、後述
するように、パルス電圧値Ｖｐ及びベース電圧値Ｖb は
ともに一定値のままで、パルス周波数ｆを制御すること
によって、パルス電流の平均値を変化させ、ワイヤ溶融
速度を変化させてアーク長を略一定にするように制御し
ている。図４１において、図７の制御回路と同一の機能
を有する構成要素は同一の符号を使用して説明を省略
し、以下、追加された構成要素について説明する。パル
ス電流値設定回路ＩＰ１は、パルス電流値を設定しパル
ス電流値信号Ｉp1を出力する。ベース電流設定回路ＩＢ
１は、ベース電流を設定しベース電流設定信号Ｉb1を出
力する。パルス幅設定回路ＴＰ１はパルス幅を設定しパ
ルス幅設定信号Ｔp1を出力する。溶接電圧比較回路ＣＭ
１は、図７と同様に溶接電圧検出信号Ｖd と溶接電圧設
定信号Ｖr との差の溶接電圧制御信号Ｃm1を出力する。
パルス周波数制御回路ＶＦは、溶接電圧制御信号Ｃm1を
入力として、アーク長が大になり短絡時間率が減少した
ときは、この信号Ｃm1が大となり、回路ＶＦから出力さ
れるパルス周波数制御信号Ｖf は大となり、逆に、アー
ク長が小になり短絡時間率が増加したときは、この信号
Ｃm1が小となり、回路ＶＦから出力されるパルス周波数
制御信号Ｖf は小となる。
長制御方法を、パルスＭＡＧアーク溶接制御装置に適用
したときのブロック図である。図７の制御回路において
は、溶接電圧検出信号Ｖd と溶接電圧設定信号Ｖr とを
溶接電圧比較回路ＣＭ１で比較して、その差の溶接出力
（電圧）値制御信号Ｐs によって溶接出力値の制御を含
む溶接電源制御回路ＰＳを制御したので、溶接出力電圧
値Ｖを直接に制御する定電圧特性の溶接制御回路であっ
た。これに対して、図４１の制御回路においては、後述
するように、パルス電圧値Ｖｐ及びベース電圧値Ｖb は
ともに一定値のままで、パルス周波数ｆを制御すること
によって、パルス電流の平均値を変化させ、ワイヤ溶融
速度を変化させてアーク長を略一定にするように制御し
ている。図４１において、図７の制御回路と同一の機能
を有する構成要素は同一の符号を使用して説明を省略
し、以下、追加された構成要素について説明する。パル
ス電流値設定回路ＩＰ１は、パルス電流値を設定しパル
ス電流値信号Ｉp1を出力する。ベース電流設定回路ＩＢ
１は、ベース電流を設定しベース電流設定信号Ｉb1を出
力する。パルス幅設定回路ＴＰ１はパルス幅を設定しパ
ルス幅設定信号Ｔp1を出力する。溶接電圧比較回路ＣＭ
１は、図７と同様に溶接電圧検出信号Ｖd と溶接電圧設
定信号Ｖr との差の溶接電圧制御信号Ｃm1を出力する。
パルス周波数制御回路ＶＦは、溶接電圧制御信号Ｃm1を
入力として、アーク長が大になり短絡時間率が減少した
ときは、この信号Ｃm1が大となり、回路ＶＦから出力さ
れるパルス周波数制御信号Ｖf は大となり、逆に、アー
ク長が小になり短絡時間率が増加したときは、この信号
Ｃm1が小となり、回路ＶＦから出力されるパルス周波数
制御信号Ｖf は小となる。
【０１０５】パルス幅周波数制御回路ＤＦは、パルス周
波数制御信号Ｖf 及びパルス幅設定信号Ｔp1を入力とす
る単安定マルチ回路を構成要素とする回路であって、パ
ルス周波数ｆと同一周波数のパルス幅設定信号Ｔp1のパ
ルス幅のパルス幅周波数制御信号Ｄf を出力する。パル
スベース電流切換回路ＳＷ１は、パルス電流値設定信号
Ｉp1で定まる尖頭値と、パルス幅周波数制御信号Ｄf で
定まるパルス幅とのパルス溶接電流に相当する信号と、
ベース電流設定信号Ｉb1に相当する信号とをパルス周波
数制御信号Ｖf のパルス周波数ｆで切り換えて、パルス
制御信号Ｐf を出力する。溶接電流比較回路ＣＭ２は、
溶接電流検出信号Ｉd の瞬時値とパルス制御信号Ｐf と
を比較し、その差の溶接出力値制御信号Ｐs を溶接出力
値の制御を含む溶接電源制御回路ＰＳに出力する。
波数制御信号Ｖf 及びパルス幅設定信号Ｔp1を入力とす
る単安定マルチ回路を構成要素とする回路であって、パ
ルス周波数ｆと同一周波数のパルス幅設定信号Ｔp1のパ
ルス幅のパルス幅周波数制御信号Ｄf を出力する。パル
スベース電流切換回路ＳＷ１は、パルス電流値設定信号
Ｉp1で定まる尖頭値と、パルス幅周波数制御信号Ｄf で
定まるパルス幅とのパルス溶接電流に相当する信号と、
ベース電流設定信号Ｉb1に相当する信号とをパルス周波
数制御信号Ｖf のパルス周波数ｆで切り換えて、パルス
制御信号Ｐf を出力する。溶接電流比較回路ＣＭ２は、
溶接電流検出信号Ｉd の瞬時値とパルス制御信号Ｐf と
を比較し、その差の溶接出力値制御信号Ｐs を溶接出力
値の制御を含む溶接電源制御回路ＰＳに出力する。
【０１０６】図４１においては、溶接電圧制御信号Ｃm1
によってパルス周波数ｆを制御することによってパルス
電流の平均値を変化させ、ワイヤ溶融速度を変化させて
アーク長を略一定値に制御するようにしたが、信号Ｃm1
によってパルス幅ＴＰまたはパルス電流値ＩＰを変化さ
せるかまたはｆとＴＰとＩＰとのいずれか２つまたはこ
れら３つを同時に制御することによってパルス電流の平
均値を変化させ、ワイヤ溶融速度を変化させてアーク長
を略一定値に制御するようにしてもよい。また、ベース
電流値Ｉb を制御してワイヤ溶融速度を変化させるか、
さらに、溶接出力値を制御してワイヤ溶融速度を変化さ
せる代りに、ワイヤ送給速度を変化させることによって
アーク長を略一定値に制御するようにしてもよい。
によってパルス周波数ｆを制御することによってパルス
電流の平均値を変化させ、ワイヤ溶融速度を変化させて
アーク長を略一定値に制御するようにしたが、信号Ｃm1
によってパルス幅ＴＰまたはパルス電流値ＩＰを変化さ
せるかまたはｆとＴＰとＩＰとのいずれか２つまたはこ
れら３つを同時に制御することによってパルス電流の平
均値を変化させ、ワイヤ溶融速度を変化させてアーク長
を略一定値に制御するようにしてもよい。また、ベース
電流値Ｉb を制御してワイヤ溶融速度を変化させるか、
さらに、溶接出力値を制御してワイヤ溶融速度を変化さ
せる代りに、ワイヤ送給速度を変化させることによって
アーク長を略一定値に制御するようにしてもよい。
【０１０７】（実施例１４）図４２は、本発明のアーク
長制御方法を、ワイヤ送給速度制御回路ＷＳを制御して
ワイヤ送給速度を制御することによって、アーク長を制
御する制御装置に適用したときのブロック図である。図
７の実施例１及び図４１の実施例１３は、ワイヤ送給速
度は予め定めた略一定値で送給しておき、溶接電源の出
力電圧値または出力電流の平均値を制御してワイヤ溶融
速度を増減させることによってアーク長略一定値に制御
する方式であるのに対して、図４２の制御方法は、ワイ
ヤ溶融速度のみを制御することなく、ワイヤ送給速度を
制御することによってアーク長を略一定値に制御する方
式である。
長制御方法を、ワイヤ送給速度制御回路ＷＳを制御して
ワイヤ送給速度を制御することによって、アーク長を制
御する制御装置に適用したときのブロック図である。図
７の実施例１及び図４１の実施例１３は、ワイヤ送給速
度は予め定めた略一定値で送給しておき、溶接電源の出
力電圧値または出力電流の平均値を制御してワイヤ溶融
速度を増減させることによってアーク長略一定値に制御
する方式であるのに対して、図４２の制御方法は、ワイ
ヤ溶融速度のみを制御することなく、ワイヤ送給速度を
制御することによってアーク長を略一定値に制御する方
式である。
【０１０８】図４２において、図７と同一の機能を有す
る構成要素は同一の符号を使用して説明を省略し、以
下、変更された構成要素について説明する。図７のワイ
ヤ送給制御回路ＷＣの代りに、図４２においては、ワイ
ヤ送給速度制御回路ＷＳが使用され、この制御回路ＷＳ
には、図１２ないし図１７および図３５ないし図４０の
ブロック５５から出力される溶接電圧設定信号Ｖr が入
力され、その制御回路ＷＳからワイヤ送給モータＷＭに
ワイヤ送給速度信号Ｗs が供給されて、アーク長が略一
定値になるようにワイヤ送給速度が制御される。
る構成要素は同一の符号を使用して説明を省略し、以
下、変更された構成要素について説明する。図７のワイ
ヤ送給制御回路ＷＣの代りに、図４２においては、ワイ
ヤ送給速度制御回路ＷＳが使用され、この制御回路ＷＳ
には、図１２ないし図１７および図３５ないし図４０の
ブロック５５から出力される溶接電圧設定信号Ｖr が入
力され、その制御回路ＷＳからワイヤ送給モータＷＭに
ワイヤ送給速度信号Ｗs が供給されて、アーク長が略一
定値になるようにワイヤ送給速度が制御される。
【０１０９】また、図７の溶接電圧比較回路ＣＭ１の代
りに、図４２においても、溶接電流比較回路ＣＭ２が使
用され、平均溶接電流設定信号Ｉr と溶接電流検出信号
Ｉdとが比較され、溶接出力値制御信号Ｐs が溶接電源
制御回路ＰＳに入力されて、溶接出力電流値を略一定値
になるように制御している。
りに、図４２においても、溶接電流比較回路ＣＭ２が使
用され、平均溶接電流設定信号Ｉr と溶接電流検出信号
Ｉdとが比較され、溶接出力値制御信号Ｐs が溶接電源
制御回路ＰＳに入力されて、溶接出力電流値を略一定値
になるように制御している。
【０１１０】（請求項の構成要素と実施例の構成要素と
の関係）各請求項の溶接出力設定値の修正量ΔＰn+1 及
び溶接出力設定値Ｐn またはＰn+1 は、各実施例におい
ては次のとおりとなる。図７の実施例のような溶接電源
制御回路の溶接出力電圧値を制御するときは、それぞれ
設定溶接電圧の修正量ΔＶn+1 及び溶接電圧設定値Ｖn
またはＶn+1 となる。図４１の実施例のようなパルスＭ
ＡＧアーク溶接制御装置のパルス周波数、パルス幅、パ
ルス電流値またはベース電流値を制御するときは、それ
ぞれの設定値となりこれらの設定値によって平均溶接電
流が変化するので、設定溶接電流の修正量ΔＩn+1 及び
溶接電流設定値Ｉn またはＩn+1 となる。さらに、図４
２の実施例のようなワイヤ送給速度制御装置を制御する
ときは、それぞれ設定ワイヤ送給速度の修正量ΔＦn+1
及びワイヤ送給速度設定値Ｆn またはＦn+1 となる。
の関係）各請求項の溶接出力設定値の修正量ΔＰn+1 及
び溶接出力設定値Ｐn またはＰn+1 は、各実施例におい
ては次のとおりとなる。図７の実施例のような溶接電源
制御回路の溶接出力電圧値を制御するときは、それぞれ
設定溶接電圧の修正量ΔＶn+1 及び溶接電圧設定値Ｖn
またはＶn+1 となる。図４１の実施例のようなパルスＭ
ＡＧアーク溶接制御装置のパルス周波数、パルス幅、パ
ルス電流値またはベース電流値を制御するときは、それ
ぞれの設定値となりこれらの設定値によって平均溶接電
流が変化するので、設定溶接電流の修正量ΔＩn+1 及び
溶接電流設定値Ｉn またはＩn+1 となる。さらに、図４
２の実施例のようなワイヤ送給速度制御装置を制御する
ときは、それぞれ設定ワイヤ送給速度の修正量ΔＦn+1
及びワイヤ送給速度設定値Ｆn またはＦn+1 となる。
【０１１１】
【発明の効果】 （図４５の説明）図４５は、従来技術の図５１と同一の
溶接条件として本発明の第１ないし第６の発明の方法を
実施したときの実測結果を示す図である。すなわち、測
定条件は、直径１．６（mm）のアルミニウム合金ワイヤ
Ａ５１８３をアルゴンガスでシールドしてアルミニウム
材Ａ５０８３をＭＩＧアーク溶接したときの溶接電流値
Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）及び単位時間当りの短絡
時間率Ｒtu（％）（縦軸）の時間的経過ｔ（秒）（横
軸）を示す図である。同図において、溶接電圧の設定値
を粗設定してアークスタート直後の溶接電圧値が２０
（Ｖ）であって、溶接電流値が２００（Ａ）で、単位時
間当りの短絡時間率Ｒtu＝４．０（％）であったとき、
溶接電圧の平均値を、溶接電流の平均値２００（Ａ）に
対する予め定めた適正値２２（Ｖ）まで、自動的に増加
するまでの過渡応答時間Ｔtrは約１（秒）に短縮され
た。図４５のアルミニウムのＭＩＧ溶接においては、図
５１の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝７（秒）に比較し
て、本発明の第１ないし第６の発明の制御方法の過渡応
答時間はＴtr＝１（秒）と極めて大きな短縮を実現する
ことができた。
溶接条件として本発明の第１ないし第６の発明の方法を
実施したときの実測結果を示す図である。すなわち、測
定条件は、直径１．６（mm）のアルミニウム合金ワイヤ
Ａ５１８３をアルゴンガスでシールドしてアルミニウム
材Ａ５０８３をＭＩＧアーク溶接したときの溶接電流値
Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）及び単位時間当りの短絡
時間率Ｒtu（％）（縦軸）の時間的経過ｔ（秒）（横
軸）を示す図である。同図において、溶接電圧の設定値
を粗設定してアークスタート直後の溶接電圧値が２０
（Ｖ）であって、溶接電流値が２００（Ａ）で、単位時
間当りの短絡時間率Ｒtu＝４．０（％）であったとき、
溶接電圧の平均値を、溶接電流の平均値２００（Ａ）に
対する予め定めた適正値２２（Ｖ）まで、自動的に増加
するまでの過渡応答時間Ｔtrは約１（秒）に短縮され
た。図４５のアルミニウムのＭＩＧ溶接においては、図
５１の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝７（秒）に比較し
て、本発明の第１ないし第６の発明の制御方法の過渡応
答時間はＴtr＝１（秒）と極めて大きな短縮を実現する
ことができた。
【０１１２】（図４６の説明）図４６は、従来技術の図
５２と同一の溶接条件として本発明の第１ないし第６の
発明の方法を実施したときの実測結果を示す図である。
すなわち、溶接条件は、直径１．２（mm）の軟鋼ワイヤ
ＹＧＷを、炭酸ガス２０％とアルゴンガス８０％との混
合ガスでシールドして軟鋼材をＭＡＧ溶接したときの溶
接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）及び単位時間当
りの短絡時間率Ｒtu（％）（縦軸）の時間的経過ｔ
（秒）（横軸）を示す図である。同図において、溶接電
圧の設定値を粗設定してアークスタートした直後の溶接
電圧値が２８（Ｖ）で溶接電流値が３００（Ａ）で、単
位時間当りの短絡時間率Ｒtu＝２．０（％）であったと
き、溶接電圧の平均値を、溶接電流の平均値３００
（Ａ）に対する予め定めた適正値３２（Ｖ）まで、自動
的に増加したときの過渡応答時間Ｔtrは約１（秒）に短
縮された。このように軟鋼のＭＡＧ溶接においても、図
５２の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝５（秒）に比較し
て、図４６の本発明の本発明の第１ないし第６の発明の
制御方法の過渡応答時間はＴtr＝１（秒）と極めて大き
な短縮を実現することができた。
５２と同一の溶接条件として本発明の第１ないし第６の
発明の方法を実施したときの実測結果を示す図である。
すなわち、溶接条件は、直径１．２（mm）の軟鋼ワイヤ
ＹＧＷを、炭酸ガス２０％とアルゴンガス８０％との混
合ガスでシールドして軟鋼材をＭＡＧ溶接したときの溶
接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）及び単位時間当
りの短絡時間率Ｒtu（％）（縦軸）の時間的経過ｔ
（秒）（横軸）を示す図である。同図において、溶接電
圧の設定値を粗設定してアークスタートした直後の溶接
電圧値が２８（Ｖ）で溶接電流値が３００（Ａ）で、単
位時間当りの短絡時間率Ｒtu＝２．０（％）であったと
き、溶接電圧の平均値を、溶接電流の平均値３００
（Ａ）に対する予め定めた適正値３２（Ｖ）まで、自動
的に増加したときの過渡応答時間Ｔtrは約１（秒）に短
縮された。このように軟鋼のＭＡＧ溶接においても、図
５２の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝５（秒）に比較し
て、図４６の本発明の本発明の第１ないし第６の発明の
制御方法の過渡応答時間はＴtr＝１（秒）と極めて大き
な短縮を実現することができた。
【０１１３】（図４７の説明）図４７は、従来技術の図
５３と同一の溶接条件として本発明の第１ないし第６の
発明の方法を実施したときの実測結果を示す図である。
すなわち、溶接条件は、直径１．６（mm）のアルミニウ
ム合金ワイヤＡ５１８３をアルゴンガスでシールドして
定速度で送給し、本発明の制御方法を用いてＭＩＧ溶接
したときの溶接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）及
び単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝０．５（％）
で、シールドガス流量を１５（リットル／分）で、溶接
電圧値Ｖが溶接電流値Ｉ＝２００（Ａ）に対する適正値
の２１（Ｖ）で安定した溶接中に、シールドガス流量を
３０（リットル／分）に強制的に切り換えると、図５３
で説明した理由によって、単位時間当りの短絡時間率Ｒ
tuが２．０（％）程度まで大幅に増加するが、アーク長
が目標短絡時間率Ｒru＝０．５（％）に相当する値に復
帰するまでの過渡応答時間Ｔtrは約１（秒）に短縮され
た。このように、前述した外乱に対しても、図５３の従
来技術の過渡応答時間Ｔtr＝４（秒）に比較して、図４
７の本発明の第１ないし第６の制御方法の過渡応答時間
はＴtr＝１（秒）と大きな短縮を実現することができ
た。
５３と同一の溶接条件として本発明の第１ないし第６の
発明の方法を実施したときの実測結果を示す図である。
すなわち、溶接条件は、直径１．６（mm）のアルミニウ
ム合金ワイヤＡ５１８３をアルゴンガスでシールドして
定速度で送給し、本発明の制御方法を用いてＭＩＧ溶接
したときの溶接電流値Ｉ（Ａ）、溶接電圧値Ｖ（Ｖ）及
び単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝０．５（％）
で、シールドガス流量を１５（リットル／分）で、溶接
電圧値Ｖが溶接電流値Ｉ＝２００（Ａ）に対する適正値
の２１（Ｖ）で安定した溶接中に、シールドガス流量を
３０（リットル／分）に強制的に切り換えると、図５３
で説明した理由によって、単位時間当りの短絡時間率Ｒ
tuが２．０（％）程度まで大幅に増加するが、アーク長
が目標短絡時間率Ｒru＝０．５（％）に相当する値に復
帰するまでの過渡応答時間Ｔtrは約１（秒）に短縮され
た。このように、前述した外乱に対しても、図５３の従
来技術の過渡応答時間Ｔtr＝４（秒）に比較して、図４
７の本発明の第１ないし第６の制御方法の過渡応答時間
はＴtr＝１（秒）と大きな短縮を実現することができ
た。
【０１１４】（図４８の説明）図４８は、従来技術の図
５１と同一の溶接条件として本発明の第８ないし第１３
の発明の制御方法を実施したときの実測結果を示す図で
ある。すなわち、同図において、溶接電圧の設定値を粗
設定してアークスタートし、直後の溶接電圧値が２０
（Ｖ）、溶接電流値が２００（Ａ）、単位時間当りの短
絡時間率Ｒtu＝４．０（％）であったとき、溶接電圧の
平均値が溶接電流の平均値２００（Ａ）に対する適正値
２２（Ｖ）まで自動的に増加するまでの応答時間を示す
している。なおこの場合、制御期間の終了を判断するた
めの一定時間としてＴo ＝０．２秒とした。同図から判
るように、図５１の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝７
（秒）に比較して、本発明の第８ないし第１３の発明の
方法によるときの過渡応答時間はＴtr＝０．７（秒）と
極めて大きな短縮を実現することができた。
５１と同一の溶接条件として本発明の第８ないし第１３
の発明の制御方法を実施したときの実測結果を示す図で
ある。すなわち、同図において、溶接電圧の設定値を粗
設定してアークスタートし、直後の溶接電圧値が２０
（Ｖ）、溶接電流値が２００（Ａ）、単位時間当りの短
絡時間率Ｒtu＝４．０（％）であったとき、溶接電圧の
平均値が溶接電流の平均値２００（Ａ）に対する適正値
２２（Ｖ）まで自動的に増加するまでの応答時間を示す
している。なおこの場合、制御期間の終了を判断するた
めの一定時間としてＴo ＝０．２秒とした。同図から判
るように、図５１の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝７
（秒）に比較して、本発明の第８ないし第１３の発明の
方法によるときの過渡応答時間はＴtr＝０．７（秒）と
極めて大きな短縮を実現することができた。
【０１１５】（図４９の説明）図４９は、従来技術の図
５２と同一の溶接条件として本発明の第８ないし第１３
の発明の制御方法を実施したときの実測結果を示す図で
ある。すなわち、同図において、溶接電圧の設定値を粗
設定してアークスタートし、直後の溶接電圧値が２８
（Ｖ）、溶接電流値が３００（Ａ）、単位時間当りの短
絡時間率Ｒtu＝２．０（％）であったとき、溶接電圧の
平均値が溶接電流の平均値３００（Ａ）に対する適正値
３２（Ｖ）になるまでの様子を示したものである。この
場合も図４８と同様にＴo ＝０．２秒とした。同図から
判るように軟鋼のＭＡＧ溶接においても、図５２の従来
技術の過渡応答時間Ｔtr＝５（秒）に比較して、本発明
の第８ないし第１３の方法の過渡応答時間はＴtr＝０．
７（秒）と極めて大きな短縮を実現することができた。
５２と同一の溶接条件として本発明の第８ないし第１３
の発明の制御方法を実施したときの実測結果を示す図で
ある。すなわち、同図において、溶接電圧の設定値を粗
設定してアークスタートし、直後の溶接電圧値が２８
（Ｖ）、溶接電流値が３００（Ａ）、単位時間当りの短
絡時間率Ｒtu＝２．０（％）であったとき、溶接電圧の
平均値が溶接電流の平均値３００（Ａ）に対する適正値
３２（Ｖ）になるまでの様子を示したものである。この
場合も図４８と同様にＴo ＝０．２秒とした。同図から
判るように軟鋼のＭＡＧ溶接においても、図５２の従来
技術の過渡応答時間Ｔtr＝５（秒）に比較して、本発明
の第８ないし第１３の方法の過渡応答時間はＴtr＝０．
７（秒）と極めて大きな短縮を実現することができた。
【０１１６】（図５０の説明）図５０は、従来技術の図
５３と同一の溶接条件として本発明の第８ないし第１３
の発明の制御方法を実施したときの実測結果を示す図で
ある。すなわち、単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝
０．５（％）、制御期間の終了を判定する所定時間Ｔo
＝０．２秒、シールドガス流量を１５（リットル／
分）、溶接電圧値Ｖが溶接電流値Ｉ＝２００（Ａ）に対
する適正値の２１（Ｖ）で安定した溶接中に、シールド
ガス流量を３０（リットル／分）に強制的に切り換えた
場合の変化であって、図３２で説明した理由によって、
短絡時間率Ｒtuが２．０（％）程度まで増加するが、ア
ーク長を単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝０．５
（％）に相当する値に復帰させたときの様子を示したも
のである。同図から判るように前述した外乱に対して
も、図５３の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝４（秒）に
比較して、本発明の第８ないし第１３の発明の制御方法
の過渡応答時間はＴtr＝０．７（秒）と大きな短縮を実
現することができた。
５３と同一の溶接条件として本発明の第８ないし第１３
の発明の制御方法を実施したときの実測結果を示す図で
ある。すなわち、単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝
０．５（％）、制御期間の終了を判定する所定時間Ｔo
＝０．２秒、シールドガス流量を１５（リットル／
分）、溶接電圧値Ｖが溶接電流値Ｉ＝２００（Ａ）に対
する適正値の２１（Ｖ）で安定した溶接中に、シールド
ガス流量を３０（リットル／分）に強制的に切り換えた
場合の変化であって、図３２で説明した理由によって、
短絡時間率Ｒtuが２．０（％）程度まで増加するが、ア
ーク長を単位時間当りの目標短絡時間率Ｒru＝０．５
（％）に相当する値に復帰させたときの様子を示したも
のである。同図から判るように前述した外乱に対して
も、図５３の従来技術の過渡応答時間Ｔtr＝４（秒）に
比較して、本発明の第８ないし第１３の発明の制御方法
の過渡応答時間はＴtr＝０．７（秒）と大きな短縮を実
現することができた。
【０１１７】（その他の効果）本発明の制御方法におい
て、従来技術の効果である手振れ現象、すなわち半自動
溶接中に溶接用トーチが上下方向に動いて、電極チップ
４と被溶接物２との距離が急変したときにおいても、短
絡時間率が大きく急変するので、急変した短絡時間率と
目標短絡時間率とを比較して、溶接出力設定値の修正量
ΔＰまたは溶接出力値制御期間Ｔc またはその両者を変
化させることによって、適正アーク長に制御する過渡応
答時間Ｔtrを従来技術と同様に短縮する効果をも備えて
いる。本発明のアーク長制御方法によれば、アークスタ
ート直後に適正なアーク長に制御する過渡応答時間が、
前述したように、従来技術の７（秒）ないし４（秒）か
ら１（秒）ないし０．７（秒）に大きく短縮することが
できたので、溶接開始位置におけるワイヤ先端の突立
ち、ワイヤ先端の飛散、バーンバック、スパッタの発
生、溶け込み過大、溶け込み不足等を改善することがで
きた。
て、従来技術の効果である手振れ現象、すなわち半自動
溶接中に溶接用トーチが上下方向に動いて、電極チップ
４と被溶接物２との距離が急変したときにおいても、短
絡時間率が大きく急変するので、急変した短絡時間率と
目標短絡時間率とを比較して、溶接出力設定値の修正量
ΔＰまたは溶接出力値制御期間Ｔc またはその両者を変
化させることによって、適正アーク長に制御する過渡応
答時間Ｔtrを従来技術と同様に短縮する効果をも備えて
いる。本発明のアーク長制御方法によれば、アークスタ
ート直後に適正なアーク長に制御する過渡応答時間が、
前述したように、従来技術の７（秒）ないし４（秒）か
ら１（秒）ないし０．７（秒）に大きく短縮することが
できたので、溶接開始位置におけるワイヤ先端の突立
ち、ワイヤ先端の飛散、バーンバック、スパッタの発
生、溶け込み過大、溶け込み不足等を改善することがで
きた。
【０１１８】本発明のアーク長制御方法は、強硬な酸化
皮膜の発生しやすいアルミニウムまたはマグネシウムま
たはそれらの合金のＭＩＧアーク溶接に対して特に効果
が大である。すなわち、前述したように、アルミニウム
のＭＩＧ溶接をする場合、逆極性のときにアークの陰極
点が酸化皮膜を求めて移動するために、実際のアーク長
が頻繁に変動しても、見かけのアーク長が変化しないで
単位時間内の短絡時間率が変化しないときは、溶接出力
値制御期間が長いために、溶接出力値制御が長い期間で
制御され、したがってハンチング現象が生じず、安定し
たアークが継続する。逆に、見かけのアーク長が変動し
たとき、溶接出力制御が短い期間で制御されるので、過
渡応答性がよく、したがってワイヤ送給速度の変動、ワ
イヤ突き出し長さの変動等の外乱に対して、速に制御す
ることができ、その結果、溶接ビードの外観が良好で、
溶け込み深さも略一定値となる。
皮膜の発生しやすいアルミニウムまたはマグネシウムま
たはそれらの合金のＭＩＧアーク溶接に対して特に効果
が大である。すなわち、前述したように、アルミニウム
のＭＩＧ溶接をする場合、逆極性のときにアークの陰極
点が酸化皮膜を求めて移動するために、実際のアーク長
が頻繁に変動しても、見かけのアーク長が変化しないで
単位時間内の短絡時間率が変化しないときは、溶接出力
値制御期間が長いために、溶接出力値制御が長い期間で
制御され、したがってハンチング現象が生じず、安定し
たアークが継続する。逆に、見かけのアーク長が変動し
たとき、溶接出力制御が短い期間で制御されるので、過
渡応答性がよく、したがってワイヤ送給速度の変動、ワ
イヤ突き出し長さの変動等の外乱に対して、速に制御す
ることができ、その結果、溶接ビードの外観が良好で、
溶け込み深さも略一定値となる。
【０１１９】さらに、本発明のアーク長制御方法は、溶
接電流値を設定するだけで溶接電圧値を自動的に予め定
めた適正値に制御する一元調整方式を採用しているの
で、溶接条件の設定が短時間に容易にできる。その他、
最近急速に普及している鋼、ステンレス鋼等の薄板の高
速度溶接においては、アーク長を短くして溶接するの
で、アーク長の許容値が狭くなるために、アーク長制御
の過渡応答性がすぐれていないと短絡が頻繁に発生して
スパッタが多く発生しやすいのに対して、本発明のアー
ク長制御方法では、過渡応答性にすぐれ、また安定性も
すぐれているため、アーク長の変動を極めて小さくする
ことができるので、短絡時間が長くなったり短絡時間率
が増加しすぎてスパッタが増加することを防ぐことがで
きる。
接電流値を設定するだけで溶接電圧値を自動的に予め定
めた適正値に制御する一元調整方式を採用しているの
で、溶接条件の設定が短時間に容易にできる。その他、
最近急速に普及している鋼、ステンレス鋼等の薄板の高
速度溶接においては、アーク長を短くして溶接するの
で、アーク長の許容値が狭くなるために、アーク長制御
の過渡応答性がすぐれていないと短絡が頻繁に発生して
スパッタが多く発生しやすいのに対して、本発明のアー
ク長制御方法では、過渡応答性にすぐれ、また安定性も
すぐれているため、アーク長の変動を極めて小さくする
ことができるので、短絡時間が長くなったり短絡時間率
が増加しすぎてスパッタが増加することを防ぐことがで
きる。
【図１】請求項１の対応図。
【図２】請求項２の対応図。
【図３】請求項３の対応図。
【図４】請求項４の対応図。
【図５】請求項５の対応図。
【図６】請求項６の対応図。
【図７】本発明のア−ク長制御方法を直流ア−ク溶接制
御装置に適用したときのブロック図。
御装置に適用したときのブロック図。
【図８】請求項１及び請求項４の制御方法のフロ−チャ
−トの１／２。
−トの１／２。
【図９】請求項２及び請求項５のフロ−チャ−トの１／
２。
２。
【図１０】請求項３及び請求項６のフロ−チャ−トの１
／２。
／２。
【図１１】本発明をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接の
ア−ク長制御方法に実施したときにおける溶接出力値制
御期間中の短絡時間率ＲtuまたはＲmuと目標短絡時間率
Ｒruとの差（横軸）と、次回の溶接出力値制御期間の長
さＴn+1 またはＴc （縦軸）との関係を示す制御期間関
数図。
ア−ク長制御方法に実施したときにおける溶接出力値制
御期間中の短絡時間率ＲtuまたはＲmuと目標短絡時間率
Ｒruとの差（横軸）と、次回の溶接出力値制御期間の長
さＴn+1 またはＴc （縦軸）との関係を示す制御期間関
数図。
【図１２】請求項１の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図１３】請求項２の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図１４】請求項３の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図１５】請求項４の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図１６】請求項５の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図１７】請求項６の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図１８】本発明の請求項４ないし６および請求項１１
ないし１３において用いるファジィ推論において適用す
るメンバ−シップ関数の例を示す図。
ないし１３において用いるファジィ推論において適用す
るメンバ−シップ関数の例を示す図。
【図１９】図１８のメンバ−シップ関数において入力条
件ΔＲ＝＋２ ｄＲ＝＋５としたときの重なりを求める
図。
件ΔＲ＝＋２ ｄＲ＝＋５としたときの重なりを求める
図。
【図２０】表１のル−ル（１）におけるファジィ推論の
過程を説明するための図。
過程を説明するための図。
【図２１】表１のル−ル（２）におけるファジィ推論の
過程を説明するための図。
過程を説明するための図。
【図２２】表１のル−ル（３）におけるファジィ推論の
過程を説明するための図。
過程を説明するための図。
【図２３】表１のル−ル（４）におけるファジィ推論の
過程を説明するための図。
過程を説明するための図。
【図２４】ル−ル（１）からル−ル（４）の結果の論理
和（ＭＡＸ）を取った結果を示す図。
和（ＭＡＸ）を取った結果を示す図。
【図２５】入力条件ΔＲ＝−３ ｄＲ＝＋５のときのフ
ァジィ推論の結果を示す図。
ァジィ推論の結果を示す図。
【図２６】請求項８の対応図。
【図２７】請求項９の対応図。
【図２８】請求項１０の対応図。
【図２９】請求項１１の対応図。
【図３０】請求項１２の対応図。
【図３１】請求項１３の対応図。
【図３２】請求項８及び請求項１１の制御方法のフロ−
チャ−トの１／２。
チャ−トの１／２。
【図３３】請求項９及び請求項１２のフロ−チャ−トの
１／２。
１／２。
【図３４】請求項１０及び請求項１３のフロ−チャ−ト
の１／２。
の１／２。
【図３５】請求項８の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図３６】請求項９の制御方法のフロ−チャ−トの２／
２。
２。
【図３７】請求項１０の制御方法のフロ−チャ−トの２
／２。
／２。
【図３８】請求項１１の制御方法のフロ−チャ−トの２
／２。
／２。
【図３９】請求項１２の制御方法のフロ−チャ−トの２
／２。
／２。
【図４０】請求項１３の制御方法のフロ−チャ−トの２
／２。
／２。
【図４１】本発明のア−ク長制御方法をパルスＭＡＧア
−ク溶接制御装置に適用したときのブロック図。
−ク溶接制御装置に適用したときのブロック図。
【図４２】本発明のア−ク長制御方法をワイヤ送給速度
制御装置に適用したときのブロック図。
制御装置に適用したときのブロック図。
【図４３】ア−ク長変化の説明図。
【図４４】アルミニウムＭＩＧ溶接のア−クの外部特性
図。
図。
【図４５】本発明の第１ないし第６の発明のア−ク長制
御方法をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した場
合おいて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な
溶接電圧値に達するまでの変化を示す図。
御方法をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した場
合おいて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な
溶接電圧値に達するまでの変化を示す図。
【図４６】本発明の第１ないし第６の発明のア−ク長制
御方法を軟鋼のＭＡＧア−ク溶接に適用した場合におい
て、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な溶接電
圧値に達するまでの変化を示す図。
御方法を軟鋼のＭＡＧア−ク溶接に適用した場合におい
て、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な溶接電
圧値に達するまでの変化を示す図。
【図４７】本発明の第１ないし第６のア−ク長制御方法
をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した場合にお
いて、クリ−ニング幅が変化してア−ク長が変化したと
きから短絡時間率が目標短絡時間率Ｒruに復帰するまで
の変化を示す図。
をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した場合にお
いて、クリ−ニング幅が変化してア−ク長が変化したと
きから短絡時間率が目標短絡時間率Ｒruに復帰するまで
の変化を示す図。
【図４８】本発明の第８ないし第１３の発明のア−ク長
制御方法をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した
場合おいて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正
な溶接電圧値に達するまでの変化を示す図。
制御方法をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した
場合おいて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正
な溶接電圧値に達するまでの変化を示す図。
【図４９】本発明の第８ないし第１３の発明のア−ク長
制御方法を軟鋼のＭＡＧア−ク溶接に適用した場合にお
いて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な溶接
電圧値に達するまでの変化を示す図。
制御方法を軟鋼のＭＡＧア−ク溶接に適用した場合にお
いて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な溶接
電圧値に達するまでの変化を示す図。
【図５０】本発明の第８ないし第１３の発明のア−ク長
制御方法をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した
場合において、クリ−ニング幅が変化してア−ク長が変
化したときから、短絡時間率が目標短絡時間率Ｒruに復
帰するまでの変化を示す図。
制御方法をアルミニウムのＭＩＧア−ク溶接に適用した
場合において、クリ−ニング幅が変化してア−ク長が変
化したときから、短絡時間率が目標短絡時間率Ｒruに復
帰するまでの変化を示す図。
【図５１】従来技術を用いたアルミニウムのＭＩＧア−
ク溶接において、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から
適正な溶接電圧値に達するまでの変化を示す図。
ク溶接において、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から
適正な溶接電圧値に達するまでの変化を示す図。
【図５２】従来技術を用いた軟鋼のＭＡＧア−ク溶接に
おいて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な溶
接電圧値に達するまでの変化を示す図。
おいて、ア−クスタ−ト直後の溶接電圧値から適正な溶
接電圧値に達するまでの変化を示す図。
【図５３】従来技術を用いたアルミニウムのＭＩＧア−
ク溶接において、クリ−ニング幅が変化してア−ク長が
変化したときから短絡時間率が目標短絡時間率Ｒruに復
帰するまでの変化を示す図。
ク溶接において、クリ−ニング幅が変化してア−ク長が
変化したときから短絡時間率が目標短絡時間率Ｒruに復
帰するまでの変化を示す図。
１ 消耗電極 １ａ 消耗電極の先端（ワイヤ先端） ２ 被溶接物 ４ 電極チップ ＡＣ 商用電源 ＰＳ （溶接出力値の制御を含む）溶接電源回路 ＷＭ ワイヤ送給モ−タ ＷＣ ワイヤ送給制御回路 ＷＳ ワイヤ送給速度制御回路 ＩＲ 平均溶接電流設定回路 ＶＤ 溶接電圧検出回路 ＩＤ 溶接電流検出回路 ＳＴ 短絡時間積算回路 ＣＭ１ 溶接電圧比較回路 ＣＭ２ 溶接電流比較回路 ＷＫ 短絡割り込み回路 ＣＰＵ 中央演算処理回路 ＴＭ 短絡抽出単位クロックタイマ ＲＯＭ 読み出し専用記憶回路 ＲＡＭ 書き込み読み出し記憶回路 ΔＴ 短絡抽出単位時間 Ｔn ｎ回目の溶接出力値制御期間の長さ Ｔn+1 ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の長さ Ｔm 移動平均周期 Ｔc 最適な溶接出力値制御期間の長さ Ｒtu 短絡時間率 Ｒmu 短絡時間率移動平均値 Ｒru 目標短絡時間率 ΔＲt 短絡時間率の目標値からの偏差（ΔＲt ＝Ｒtu
−Ｒru） ΔＲm 移動平均時間内の短絡時間率の目標値からの偏
差（ΔＲmu＝Ｒmu−Ｒru） ｄＲtu 短絡時間率の変化率（ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu-1） ｄＲmu 移動平均時間内の短絡時間率の変化率（ｄＲmu
＝Ｒmu−Ｒmu-1） ｉ 移動平均周期Ｔm 中の短絡抽出単位の回数（ｉ
＝Ｔm ／ΔＴ） Ｎ ｎ回目の制御期間の始期からの短絡抽出単位時
間の経過回数 Ｎt １回の制御期間中の短絡抽出単位の回数（Ｎt
＝Ｔn ／ΔＴ） Ｐn ｎ回目の制御期間における溶接出力設定値 Ｐn+1 ｎ＋１回目の制御期間における溶接出力設定値 ΔＰn+1 ｎ＋１回目の制御期間に対する溶接出力設定
値の修正量 Ｖｒ 溶接電圧設定値 Ｖｏ 溶接電圧設定値の初期値 Ｖn ｎ回目の制御期間における溶接電圧設定値 Ｖn+1 ｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値 ΔＶn+1 ｎ＋１回目の制御期間Ｔn+1 における溶接電
圧の設定値修正量 Ｔtr 過渡応答時間 Ｓtn ｎ回目の溶接出力制御期間における短絡時間
の積算値 Ｓtm 移動平均周期Ｔm 中における短絡時間の積算
値 Ｓti ｉ番目の抽出単位時間ΔＴ中における短絡時
間の積算値
−Ｒru） ΔＲm 移動平均時間内の短絡時間率の目標値からの偏
差（ΔＲmu＝Ｒmu−Ｒru） ｄＲtu 短絡時間率の変化率（ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu-1） ｄＲmu 移動平均時間内の短絡時間率の変化率（ｄＲmu
＝Ｒmu−Ｒmu-1） ｉ 移動平均周期Ｔm 中の短絡抽出単位の回数（ｉ
＝Ｔm ／ΔＴ） Ｎ ｎ回目の制御期間の始期からの短絡抽出単位時
間の経過回数 Ｎt １回の制御期間中の短絡抽出単位の回数（Ｎt
＝Ｔn ／ΔＴ） Ｐn ｎ回目の制御期間における溶接出力設定値 Ｐn+1 ｎ＋１回目の制御期間における溶接出力設定値 ΔＰn+1 ｎ＋１回目の制御期間に対する溶接出力設定
値の修正量 Ｖｒ 溶接電圧設定値 Ｖｏ 溶接電圧設定値の初期値 Ｖn ｎ回目の制御期間における溶接電圧設定値 Ｖn+1 ｎ＋１回目の制御期間における溶接電圧設定値 ΔＶn+1 ｎ＋１回目の制御期間Ｔn+1 における溶接電
圧の設定値修正量 Ｔtr 過渡応答時間 Ｓtn ｎ回目の溶接出力制御期間における短絡時間
の積算値 Ｓtm 移動平均周期Ｔm 中における短絡時間の積算
値 Ｓti ｉ番目の抽出単位時間ΔＴ中における短絡時
間の積算値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−38856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−1051（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−156076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−234663（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/172 B23K 9/12 G05B 19/18 B23K 9/073
Claims (14)
- 【請求項１】 不活性ガスを主成分とするシ−ルドガス
を使用し消耗電極を送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶接
のア−ク長制御方法において、ｎ回目の溶接出力値制御
期間Ｔn 中の短絡時間を積算し、前記短絡時間の積算値
Ｓtnを前記溶接出力値制御期間の長さＴn で除算して単
位時間当りの短絡時間率Ｒtuを演算し、前記短絡時間率
Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−
Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力値制御期間におけ
る溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記短絡時間率Ｒ
tuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒtu−Ｒ
ru）から次のｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の長さＴ
n+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 とｎ回目の
溶接出力値制御周期Ｔn 中における溶接出力設定値Ｐn
とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を出力設定値とし
てｎ＋１回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 における溶接
出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間中の短絡時間の積算を開始し、以後溶接電流の通
電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法。 - 【請求項２】 不活性ガスを主成分とするシ−ルドガス
を使用し消耗性電極を送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法において、ｎ回目の溶接出力値制
御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔm 中の短絡時間の
積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で除算して短絡時間
率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記移動平均
値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒmu
−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力値制御期間にお
ける溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記平均値Ｒmu
と目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−Ｒru）に
対応した次のｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の長さＴ
n+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と前記ｎ回
目の制御期間における溶接出力設定値Ｐn とを加算して
Ｐn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値としてｎ＋１
回目の溶接出力値制御期間における溶接出力値を制御す
るとともに、ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間Ｔn+1 中
の短絡時間の積算を開始し、以後溶接電流の通電終了ま
で繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法。 - 【請求項３】 不活性ガスを主成分とするシ−ルドガス
を使用し消耗性電極を送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法において、ｎ回目の溶接出力値制
御期間の終了直前の移動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積
算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で除算して前記移動平
均周期Ｔm 中の短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm
を演算し、ｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時間を
積算し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記ｎ回目の制御
期間の長さＴn で除算して単位時間当りの短絡時間率Ｒ
tu＝Ｓtn／Ｔn を演算し、前記短絡時間率Ｒtuと単位時
間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応し
たｎ＋１回目の溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記
移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差の関数
ｆ（Ｒmu−Ｒru）に対応した次のｎ＋１回目の溶接出力
値制御期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶接出力修正量
ΔＰn+1 と前記ｎ回目の制御期間Ｔn における溶接出力
設定値Ｐn とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接
出力設定値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間にお
ける溶接出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接
出力値制御期間中の短絡時間の積算を開始し、以後溶接
電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御
方法。 - 【請求項４】 不活性ガスを主成分とするシ−ルドガス
を使用し消耗電極を送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶接
のア−ク長制御方法において、ｎ回目の溶接出力値制御
周期Ｔn 中の短絡時間を積算し、前記短絡時間の積算値
Ｓtnを前記溶接出力値制御期間の長さＴn で除算して単
位時間当りの短絡時間率Ｒtuを演算し、前記短絡時間率
Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−
Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力値制御期間におけ
る溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記短絡時間率Ｒ
tuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲt ＝Ｒtu−Ｒru
と変化率ｄＲtu＝Ｒtu−Ｒtu−１とを入力条件としてフ
ァジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出力値制御期間
の長さＴn+1 を決定し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1 と
ｎ回目の溶接出力値制御期間における溶接出力設定値Ｐ
n とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定
値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶接
出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間中の短絡時間の積算を開始し、以後溶接電流の通
電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法。 - 【請求項５】 不活性ガスを主成分とするシ−ルドガス
を使用し消耗性電極を送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法において、ｎ回目の溶接出力値制
御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔm 中の短絡時間の
積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で除算して抽出周期
短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／Ｔm を演算し、前記
移動平均値Ｒmuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruと
の差Ｒmu−Ｒruに対応したｎ＋１回目の溶接出力値制御
期間における溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記移
動平均値Ｒmuと目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝Ｒmu
−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu-1とを入力条件とし
てファジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出力値制御
期間の長さＴn+1 を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+
1 と前記ｎ回目の制御期間における溶接出力設定値Ｐn
とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定値
としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶接出
力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接出力値制御
期間Ｔn+1中の短絡時間の積算を開始し、以後溶接電流
の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方
法。 - 【請求項６】 不活性ガスを主成分とするシ−ルドガス
を使用し消耗性電極を送給してア−ク溶接するＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法において、ｎ回目の溶接出力値制
御期間の終了の直前の移動平均周期Ｔm 中の短絡時間の
積算値Ｓtmを前記移動平均周期Ｔm で除算して、前記移
動平均周期Ｔm 中の短絡時間率移動平均値Ｒmu＝Ｓtm／
Ｔm を演算し、ｎ回目の溶接出力値制御期間中の短絡時
間を積算し、前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記制御期間
の長さＴn で除算して単位時間当りの短絡時間率Ｒtu＝
Ｓtn／Ｔn を演算し、前記短絡時間率Ｒtuと単位時間当
りの目標短絡時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応したｎ
＋１回目の溶接出力修正量ΔＰn+1 を演算し、前記移動
平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm ＝Ｒ
mu−Ｒruと変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu-1とを入力条件と
してファジィ推論により次のｎ＋１回目の溶接出力値制
御期間の長さＴn+1 を決定し、前記溶接出力修正量ΔＰ
n+1 と前記ｎ回目の制御期間における溶接出力設定値Ｐ
n とを加算してＰn+1 ＝Ｐn ＋ΔＰn+1 を溶接出力設定
値としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における溶接
出力値を制御するとともに、ｎ＋１回目の溶接出力制御
期間中の短絡時間の積算を開始し、以後溶接電流の通電
終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のア−ク長制御方法。 - 【請求項７】 前記移動平均値Ｒmuは、移動平均周期Ｔ
m 中の各抽出単位周期ΔＴにおける短絡時間の積算値Ｓ
t の合計Ｓtmを周期Ｔm 中の抽出回数ｉ（ｉ＝Ｔm ／Δ
Ｔ）で除算した値 Ｒmu＝（Ｓt1＋Ｓt2＋……Ｓti）／ｉ＝Ｓtm／ｉ （但しＳt1，Ｓt2……ＳtiはＴm 中の１回目からｉ回目
までの各抽出単位時間ΔＴの間の短絡回数とし、ΔＴお
よびＴm は予め定めた一定値）によって代用する請求項
２，３，５および６のいずれかに記載のＧＭＡ溶接のア
−ク長制御方法。 - 【請求項８】 不活性ガスを主成分とするシールドガス
を使用し消耗電極を送給してアーク溶接するＧＭＡ溶接
のアーク長制御方法において、長さＴnのｎ回目の溶接
出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記ｎ回目の溶
接出力値制御期間の始期から短絡抽出単位時間ΔＴが経
過するごとに、前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始期
からの前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記ｎ回目の溶接出
力値制御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡
抽出単位時間ΔＴの経過回数）で除算して単位時間当り
の平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時間率Ｒ
tuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ
（Ｒtu−Ｒru）から溶接出力値制御期間の最適長さＴc
を演算し、前記算出値Ｔcが所定の長さＴoよりも短くな
るかまたは前記経過時間Ｎ・ΔＴが溶接出力値制御期間
の長さＴnに等しくなつた時に前記ｎ回目の溶接出力値
制御期間を終了し、前記平均短絡時間率Ｒtuと前記目標
短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−Ｒru）に対応した溶接出
力修正量ΔＰn+1を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1
と前記ｎ回目の溶接出力値制御期間中における溶接出力
設定値Ｐnとの和Ｐn+1＝Ｐn＋ΔＰn+1を出力設定値と
し、前記算出値Ｔcを溶接出力値制御期間の長さＴn+1と
してｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始するととも
にｎ＋１回目の溶接出力値制御期間における短絡時間の
積算を開始し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧ
ＭＡ溶接のアーク長制御方法。 - 【請求項９】 不活性ガスを主成分とするシールドガス
を使用し消耗性電極を送給してアーク溶接するＧＭＡ溶
接のアーク長制御方法において、長さＴnのｎ回目の溶
接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記ｎ回目の
溶接出力値制御期間の始期から短絡抽出単位時間ΔＴが
経過するごとに、各短絡抽出単位時間ΔＴ経過時点の直
前の移動平均周期Ｔm中の短絡時間の積算値Ｓtmを前記
移動平均周期Ｔmで除算して短絡時間率移動平均値Ｒmu
＝Ｓtm／Ｔmを演算し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間
当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−Ｒr
u）に対応した溶接出力値制御期間の最適長さＴcを演算
し、前記算出値Ｔcが所定の長さＴoよりも短くなるかま
たは前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始期からの経過
時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの経過回数）
が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の長さＴ
nに達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制御期間を終
了し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率Ｒruと
の差（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接出力修正量ΔＰn+1
を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1と前記ｎ回目の
溶接出力値制御期間中における溶接出力設定値Ｐnとの
和Ｐn+1＝Ｐn＋ΔＰn+1を溶接出力設定値とし、前記算
出値Ｔcを溶接出力値制御期間の長さＴn+1としてｎ＋１
回目の溶接出力値制御期間を開始し、以後溶接電流の通
電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のアーク長制御方法。 - 【請求項１０】 不活性ガスを主成分とするシールドガ
スを使用し消耗性電極を送給してアーク溶接するＧＭＡ
溶接のアーク長制御方法において、長さＴnのｎ回目の
溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記ｎ回目
の溶接出力値制御期間の始期から短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに、各短絡抽出単位時間ΔＴ経過時点の
直前の移動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを前
記移動平均周期Ｔmで除算して短絡時間率移動平均値Ｒm
u＝Ｓtm／Ｔmを演算し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間
当りの目標短絡時間率Ｒruとの差の関数ｆ（Ｒmu−Ｒr
u）に対応した溶接出力値制御期間の最適長さＴcを演算
し、前記算出値Ｔcが所定の長さＴoよりも短くなるかま
たは前記ｎ回目の制御期間の始期からの経過時間Ｎ・Δ
Ｔ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの回数）が設定された前
記ｎ回目の溶接出力値制御期間の長さＴnに達したとき
に前記ｎ回目の溶接出力値制御期間を終了し、前記ｎ回
目の溶接出力値制御期間の始期から終期までの前記短絡
時間の積算値Ｓtnを前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の
始期から終期までの前記経過時間Ｎ・ΔＴで除算して単
位時間当りの平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短
絡時間率Ｒtuと前記目標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−
Ｒru）に対応した溶接出力修正量ΔＰn+1を演算し、前
記溶接出力修正量ΔＰn+1と前記ｎ回目の制御期間中に
おける溶接出力設定値Ｐnとの和Ｐn+1＝Ｐn＋ΔＰn+1を
溶接出力設定値とし、前記算出値Ｔcを溶接出力値制御
期間の長さＴn+1としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期
間を開始し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭ
Ａ溶接のアーク長制御方法。 - 【請求項１１】 不活性ガスを主成分とするシールドガ
スを使用し消耗電極を送給してアーク溶接するＧＭＡ溶
接のアーク長制御方法において、長さＴnのｎ回目の溶
接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記ｎ回目の
溶接出力値制御期間の始期から短絡抽出単位時間ΔＴが
経過するごとに、前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始
期からの前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記ｎ回目の溶接
出力値制御期間の始期からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短
絡抽出単位時間ΔＴの経過回数）で除算して単位時間当
りの平均短絡時間率Ｒtuを演算し、前記平均短絡時間率
Ｒtuと単位時間当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲt
＝Ｒtu−Ｒruと平均短絡時間率Ｒtuの変化率ｄＲtu＝Ｒ
tu−Ｒtu-1とを入力条件としてファジィ推論により次の
ｎ＋１回目の溶接出力値制御期間の最適長さＴcを決定
し、前記決定値Ｔcが所定の長さＴoよりも短くなるかま
たは前記経過時間Ｎ・ΔＴが前記ｎ回目の溶接出力値制
御期間の長さＴnに等しくなつた時に前記ｎ回目の溶接
出力値制御期間を終了し、前記平均短絡時間率Ｒtuと前
記目標短絡時間率Ｒruとの差（Ｒtu−Ｒru）に対応した
溶接出力修正量ΔＰn+1を演算し、前記溶接出力修正量
ΔＰn+1と前記ｎ回目の溶接出力値制御期間における溶
接出力設定値Ｐnとの和Ｐn+1＝Ｐn＋ΔＰn+1を溶接出力
設定値とし、前記決定値Ｔcを溶接出力値制御期間の長
さＴn+1としてｎ＋１回目の溶接出力値制御期間を開始
し、以後溶接電流の通電終了まで繰り返すＧＭＡ溶接の
アーク長制御方法。 - 【請求項１２】 不活性ガスを主成分とするシールドガ
スを使用し消耗性電極を送給してアーク溶接するＧＭＡ
溶接のアーク長制御方法において、長さＴnのｎ回目の
溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記ｎ回目
の溶接出力値制御期間の始期から短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに、各短絡抽出単位時間ΔＴ経過時点の
直前の移動平均周期Ｔm 中の短絡時間の積算値Ｓtmを前
記移動平均周期Ｔmで除算して短絡時間率移動平均値Ｒm
u＝Ｓtm／Ｔmを演算し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間
当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm＝Ｒmu−Ｒruと
前記移動平均値Ｒmuの変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu-1とを
入力条件としてファジィ推論により溶接出力値制御期間
の最適長さＴcを決定し、前記決定値Ｔcが所定の長さＴ
oよりも短くなるかまたは前記ｎ回目の制御期間の始期
からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの
回数）が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の
長さＴnに達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制御期
間を終了し、前記移動平均値Ｒmuと前記目標短絡時間率
Ｒruとの差（Ｒmu−Ｒru）に対応した溶接出力修正量Δ
Ｐn+1を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1と前記前記
ｎ回目の制御期間Ｔnにおける溶接出力設定値Ｐnとの和
Ｐn+1＝Ｐn＋ΔＰn+1を溶接出力設定値とし、前記決定
値Ｔcを溶接出力値制御期間の長さＴn+1としてｎ＋１回
目の溶接出力値制御期間を開始し、以後溶接電流の通電
終了まで繰り返すＧＭＡ溶接のアーク長制御方法。 - 【請求項１３】 不活性ガスを主成分とするシールドガ
スを使用し消耗性電極を送給してアーク溶接するＧＭＡ
溶接のアーク長制御方法において、長さＴnのｎ回目の
溶接出力値制御期間中の短絡時間を積算し、前記ｎ回目
の溶接出力値制御期間の始期から短絡抽出単位時間ΔＴ
が経過するごとに、各短絡抽出単位時間ΔＴ経過時点の
直前の移動平均周期Ｔm中の短絡時間の積算値Ｓtmを前
記移動平均周期Ｔmで除算して短絡時間率移動平均値Ｒm
u＝Ｓtm／Ｔmを演算し、前記移動平均値Ｒmuと単位時間
当りの目標短絡時間率Ｒruとの差ΔＲm＝Ｒmu−Ｒruと
前記移動平均値Ｒmuの変化率ｄＲmu＝Ｒmu−Ｒmu-1とを
入力条件としてファジィ推論により溶接出力値制御期間
の最適長さＴcを決定し、前記決定値Ｔcが所定の長さＴ
oよりも短くなるかまたは前記ｎ回目の制御期間の始期
からの経過時間Ｎ・ΔＴ（Ｎは短絡抽出単位時間ΔＴの
経過回数）が設定された前記ｎ回目の溶接出力値制御期
間の長さＴnに達したときに前記ｎ回目の溶接出力値制
御期間を終了し、前記ｎ回目の溶接出力値制御期間の始
期から終期までの前記短絡時間の積算値Ｓtnを前記ｎ回
目の溶接出力値制御期間の始期から終期までの前記経過
時間Ｎ・ΔＴで除算して単位時間当りの平均短絡時間率
Ｒtuを演算し、前記平均短絡時間率Ｒtuと前記目標短絡
時間率Ｒruとの差Ｒtu−Ｒruに対応した溶接出力修正量
ΔＰn+1を演算し、前記溶接出力修正量ΔＰn+1と前記ｎ
回目の制御期間Ｔnにおける溶接出力設定値Ｐnとの和Ｐ
n+1＝Ｐn＋ΔＰn+1を溶接出力設定値とし、前記決定値
Ｔcを溶接出力値制御期間の長さＴn+1としてｎ＋１回目
の溶接出力値制御期間を開始し、以後溶接電流の通電終
了まで繰り返すＧＭＡ溶接のアーク長制御方法。 - 【請求項１４】 前記移動平均値Ｒmuは、移動平均周期
Ｔm 中の各抽出単位時間ΔＴにおける短絡時間の各積算
値Ｓt の合計Ｓtmを周期Ｔm 中の短絡抽出単位時間ΔＴ
の回数ｉ（ｉ＝Ｔm ／ΔＴ）で除算した値 Ｒmu＝（Ｓt1＋Ｓt2＋……Ｓti）／ｉ＝Ｓtm／ｉ （但しＳt1，Ｓt2……ＳtiはＴm 中の１回目からｉ回目
までの各抽出単位時間ΔＴの間の短絡時間とし、ΔＴお
よびＴm は予め定めた一定値）によって代用する請求項
９，１０，１２および１３のいずれかに記載のＧＭＡ溶
接のア−ク長制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04118047A JP3123211B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Ｇｍａ溶接のアーク長制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04118047A JP3123211B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Ｇｍａ溶接のアーク長制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285661A JPH05285661A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3123211B2 true JP3123211B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=14726714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04118047A Expired - Fee Related JP3123211B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Ｇｍａ溶接のアーク長制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123211B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2622134C (en) * | 2005-09-12 | 2013-12-24 | Esab Ab | Control method for mig/mag-welding and welding equipment applying this method |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP04118047A patent/JP3123211B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05285661A (ja) | 1993-11-02 |
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