JP3284222B2 - 消耗電極式アーク溶接における短絡・アーク判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、短絡を伴う消耗電極式
アーク溶接における短絡とアークとを判別する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】消耗電極式アーク溶接においては、ワイ
ヤ先端が短絡状態およびアーク状態の何れであるかを判
別し、短絡状態およびアーク状態に応じた電流レベルお
よび電圧レベルに最適制御することによりスパッタを減
少させるようになっている。従来、この短絡状態とアー
ク状態との判別は、特公平６−３２８５９号公報に開示
されているように、溶接電源の出力電圧を検出して出力
電圧信号を形成し、この出力電圧信号と基準値とを比較
し、出力電圧信号が基準値を越えたときに短絡状態にな
ったと判断する方法により行われるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の判別方法では、出力電圧信号が溶接電源の外部のケ
ーブル状態やノイズ等により大きく変動することがある
ため、信頼性が低いという問題がある。

【０００４】即ち、 図５は、溶接電源の出力回路とこ
の回路から給電される回路からなる溶接回路の等価回路
図であり、Ｑはトランジスタ等のスイッチング素子、Ｌ
０は電源内部に設けられた平滑用リアクタのインダクタ
ンス、Ｌ１およびＲ０ は給電用ケーブル全体のインダ
クタンスおよび抵抗、Ｒａはワイヤ突出部の抵抗、Ｅａ
はアーク電圧、Ｅ０は電源内部の出力電圧である。ま
た、ＶＭ１は給電チップと母材間の検出電圧、ＶＭ２は
溶接電源の出力端子間における検出電圧である。

【０００５】上記の等価回路の回路方程式は、下記のよ
うに表される。 Ｅ₀ ＝（Ｌ₁ ＋Ｌ₀ ）ｄＩ／ｄｔ ＋（Ｒ ₀ ＋Ｒ_a ）Ｉ＋Ｅ_a …（１） 上記の（１）式において、短絡時はＥ_a ＝０となる。従
って、短絡時におけるそれぞれの検出電圧は、（２）式
および（３）式のようになる。 ＶＭ１＝ＲａＩ …（２） ＶＭ２＝Ｌ₁ ｄＩ／ｄｔ＋（Ｒ ₀₁ ＋Ｒａ）Ｉ ……（３）

【０００６】これにより、溶接電源の外部に存在するケ
ーブルの状態により給電用ケーブルのインダクタンスＬ
１および抵抗Ｒ ₀ が変化すると、基準値を越える程度に
まで出力電圧信号が大きく変動する場合が生じることに
なる。従って、従来の判別方法では、出力電圧信号が基
準値を越えた原因がケーブル状態やノイズ等に起因して
いるのか、短絡に起因しているのかを判断できないた
め、短絡状態とアーク状態との判別の信頼性が低下した
ものになっている。

【０００７】そこで、溶接ケーブルの他に電圧検出用ケ
ーブルを設けた場合には、給電チップと母材間の正確な
溶接電圧を検出することが可能になって判別の信頼性を
向上させることが可能になるが、この場合には、電圧検
出用ケーブルが操作上の障害になるという問題がある。

【０００８】従って、本発明は、溶接電源の出力電圧を
基にした短絡状態とアーク状態との判別を高速に且つ高
い信頼性でもって行うことができる短絡・アーク判別方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項１の発明は、高い周波数帯域のローパスフィ
ルタを有した第１電圧検出手段により溶接電源の出力電
圧を検出することによって、第１出力電圧信号を形成
し、上記第１出力電圧信号と第１基準電圧信号とを比較
することにより短絡状態であると判定したときに溶接電
源を停止し、溶接電流が０になるまでの時間よりも十分
に短い所定時間後に、低い周波数帯域のローパスフィル
タを有した第２電圧検出手段により溶接電源の出力電圧
を検出することによって、第２出力電圧信号を形成し、
上記第２出力電圧信号と第２基準電圧信号とを比較する
ことにより短絡状態の有無を判定することを特徴として
いる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の消耗
電極式アーク溶接における短絡・アーク判別方法であっ
て、上記第２出力電圧信号と第２基準電圧信号とを比較
した結果、短絡状態でないと判定した場合には、溶接電
源の停止を解除し、短絡状態であると判定した場合に
は、溶接電源の停止を継続したり、溶接電源から小さい
値の溶接電流を出力し、一定時間の経過後に、溶接電源
の溶接電流を上昇させて溶接ワイヤ先端の溶滴を母材に
移行させ、第１出力電圧信号＞第１基準電圧信号および
第２出力電圧信号＞第２１基準電圧信号の関係を満たす
か否かの判定でアークの発生を確認することを特徴とし
ている。

【００１１】また、請求項３の発明は、請求項１または
２に記載の消耗電極式アーク溶接における短絡・アーク
判別方法であって、上記の第１基準電圧信号および第２
基準電圧信号をそれぞれＶ_S1およびＶ_S2としたとき、こ
れら第１基準電圧信号Ｖ_S1および第２基準電圧信号Ｖ_S2
は、溶接電流Ｉ、比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂ 、定数ｋ₁ ・ｋ₂
を用いて、Ｖ_S1＝ｋ₁ ＋Ｒ₁ ×Ｉ、Ｖ_S2＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×
Ｉの関係を満たすように設定されていることを特徴とし
ている。

【００１２】

【作用】請求項１または２の構成によれば、回路時定数
の異なる第１電圧検出手段および第２電圧検出手段によ
り出力電圧を検出し、出力電圧中から周波数成分の異な
る第１出力電圧信号および第２出力電圧信号を形成し、
これら両信号を用いて短絡状態の有無を判定するように
なっているため、ケーブル状態やノイズ等により出力電
圧中の特定域の周波数成分が大きく変動して一方の出力
電圧信号が短絡状態を示すことになっても、他方の出力
電圧信号により短絡状態の原因がケーブル状態やノイズ
等によるものであることを確認することが可能になって
いる。従って、短絡状態とアーク状態とを高速に、かつ
高い信頼性でもって判別することが可能になっている。

【００１３】さらに、請求項３の構成によれば、第１基
準電圧信号および第２基準電圧信号が比例要素や溶接電
流に応じて変更されるようになっているため、短絡状態
とアーク状態との判別を低電流域から高電流域まで高い
信頼性でもって行うことが可能になっている。

【００１４】

【実施例】〔実施例１〕 本発明の一実施例を図１および図２ 図２を用いて説明
する。本実施例に係る短絡・アーク判別方法は、図１に
示すように、消耗電極式アーク溶接の溶接回路に接続さ
れた短絡・アーク判別回路において実施されるようにな
っている。この短絡・アーク判別回路は、溶接電源１を
有しており、溶接電源１は、給電線２・３を介して給電
チップ４と溶接母材６とに接続されている。給電チップ
４には、溶接ワイヤ５が送給されるようになっており、
溶接ワイヤ５および溶接母材６間には、溶接電源１から
溶接電圧が印加されたときにアークが発生するようにな
っている。

【００１５】上記の溶接電源１は、給電チップ４に接続
された＋側出力端子１ａと、溶接母材６に接続された−
側出力端子１ｂとを有している。両出力端子１ａ・１ｂ
は、第１電圧検出器７および第２電圧検出器８に接続さ
れており、これらの第１電圧検出器７と第２電圧検出器
８とは、溶接電源１の出力電圧を検出して第１出力電圧
信号Ｖ_W1と第２出力電圧信号Ｖ_W2とをそれぞれ出力する
ようになっている。また、第１電圧検出器７および第２
電圧検出器８には、図示しないローパスフィルタがそれ
ぞれ設けられており、第１電圧検出器７のローパスフィ
ルタは、第２電圧検出器８のローパスフィルタよりも速
い回路時定数に設定されている。これにより、第１電圧
検出器７は、出力電圧中の高い周波数成分を第１出力電
圧信号Ｖ_W1として形成するようになっている一方、第２
電圧検出器８は、出力電圧中の低い周波数成分を第２出
力電圧信号Ｖ_W2として形成するようになっている。

【００１６】上記の第１電圧検出器７および第２電圧検
出器８は、第１比較器１０および第２比較器１１にそれ
ぞれ接続されており、第１比較器１０および第２比較器
１１には、後述の基準電圧演算器１３から第１基準電圧
信号Ｖ_S1および第２基準電圧信号Ｖ_S2がそれぞれ入力さ
れるようになっている。そして、第１および第２比較器
１０・１１は、第１および第２出力電圧信号Ｖ_W1・Ｖ_W2
と第１および第２基準電圧信号Ｖ_S1・Ｖ_S2とを比較した
第１および第２比較信号Ｈ１・Ｈ２を短絡アーク判別器
１２に出力するようになっている。

【００１７】上記の短絡アーク判別器１２は、溶接電源
１に接続されており、第１比較信号Ｈ１による短絡・ア
ーク判別を行った後、一度、停止命令信号Ｓ１および動
作命令信号Ａｒを出力し、所定時間Ｔｓの経過後に第２
比較信号Ｈ２による短絡・アーク判別を行った後、溶接
電源１に対して停止命令信号Ｓ１および動作命令信号Ａ
ｒを出力するようになっている。尚、上記の所定時間Ｔ
ｓは、溶接電源１のインバータがオフ（ＯＦＦ）状態と
なってから溶接電流が０になるまでの時間よりも十分に
短い時間に設定されている。

【００１８】また、基準電圧演算器１３には、ワイヤ
種、ガス種、ワイヤ径、溶接電流等に対応した比例要素
Ｒ₁ ・Ｒ₂ を出力する比例要素設定器１４と、予め設定
された定数ｋ₁ ・ｋ₂ を出力する定数設定器１５と、溶
接電流Ｉを検出する電流検出器９とが接続されている。
そして、基準電圧演算器１３は、上記の比例要素Ｒ₁ ・
Ｒ₂ と溶接電流Ｉとの積算値に定数ｋ₁ ・ｋ₂ を加算す
ることによって、第１基準電圧信号Ｖ_S1（＝ｋ₁ ＋Ｒ₁
×Ｉ）および第２基準電圧信号Ｖ_S2（＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×
Ｉ）を求めて第１および第２比較器１０・１１にそれぞ
れ出力するようになっている。

【００１９】上記の構成において、短絡・アーク判別方
法について説明する。溶接電源１が作動されると、電流
検出器９により検出された溶接電流Ｉが基準電圧演算器
１３に入力されることになり、基準電圧演算器１３は、
比例要素設定器１４からの比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂ と、定数
設定器１５からの定数ｋ₁ ・ｋ₂ とを用いて第１基準電
圧信号Ｖ_S1（＝ｋ₁ ＋Ｒ₁ ×Ｉ）および第２基準電圧信
号Ｖ_S2（＝ｋ₂ ＋Ｒ₂×Ｉ）を求めて第１比較器１０お
よび第２比較器１１にそれぞれ出力することになる。

【００２０】また、溶接電源１が作動されると、溶接電
源１の出力電圧が第１電圧検出器７および第２電圧検出
器８により検出され、第１出力電圧信号Ｖ_W1および第２
出力電圧信号Ｖ_W2として第１比較器１０および第２比較
器１１にそれぞれ出力されることになる。そして、第１
および第２比較器１０・１１において、第１および第２
出力電圧信号Ｖ_W1・Ｖ_W2が上述の第１および第２基準電
圧信号Ｖ_S1・Ｖ_S2と比較されることになり、比較結果で
ある第１および第２比較信号Ｈ１・Ｈ２が短絡アーク判
別器１２に出力されることになる。

【００２１】上記の短絡アーク判別器１２に入力された
第１および第２比較信号Ｈ１・Ｈ２は、溶接ワイヤ５お
よび溶接母材６間が短絡状態およびアーク状態の何れで
あるかの判定に用いられることになる。即ち、図２に示
すように、第１比較信号Ｈ１を基にして第１出力電圧信
号Ｖ_W1が第１基準電圧信号Ｖ_S1よりも小さいか否かが判
定されることになり、第１出力電圧信号Ｖ_W1が第１基準
電圧信号Ｖ_S1以上であると判定された場合には、溶接ワ
イヤ５および溶接母材６間にアークが発生していると判
断され、インバータがＯＮされることになると共に、第
１比較信号Ｈ１の監視が継続されることになる。

【００２２】一方、第１出力電圧信号Ｖ_W1が第１基準電
圧信号Ｖ_S1よりも小さいと判定された場合には、溶接ワ
イヤ５および溶接母材６間が短絡していると判断され、
溶接電源１を停止させるように、溶接電源１に対して停
止命令信号Ｓ１が出力されることになる。これにより、
溶接電源１のインバータが停止されることによって、イ
ンバータによるリップル電圧の除去された静的な出力電
圧が第１電圧検出器７および第２電圧検出器８により検
出されることになる。

【００２３】この後、所定時間Ｔｓの経過後に、第２比
較信号Ｈ２を基にして第２出力電圧信号Ｖ_W2が第２基準
電圧信号Ｖ_S2よりも小さいか否かが判定されることにな
る。第２出力電圧信号Ｖ_W2が第２基準電圧信号Ｖ_S2以上
であると判定された場合には、上述の第１比較信号Ｈ１
を基にした短絡状態の検出が微小短絡やケーブル状態、
ノイズ等を原因とした誤検出であると判断されることに
なり、溶接電源１に対して動作命令信号Ａｒが出力され
ることによって、溶接電源１が再び作動されて溶接が継
続されることになる。

【００２４】一方、第２出力電圧信号Ｖ_W2が第２基準電
圧信号Ｖ_S2よりも小さいと判定された場合には、第１比
較信号Ｈ１を基にした短絡状態の検出が正しいものであ
ったと判断され、引き続き溶接電源１に対して停止命令
信号Ｓ１が出力されてインバータがＯＦＦされることに
なる。あるいは停止命令信号Ｓ１の代わりに図示しない
信号により、溶接電源１が小さい値の例えば１００Ａ以
下の電流を出力するようにする。この後、一定時間Ｔｓ
ｓの経過後に、短絡処理が実施されることになる。具体
的には、短絡アーク判別器１２から動作命令信号Ａｒが
溶接電源１に出力され、溶接電流を上昇させることによ
って、溶接ワイヤ５先端の溶滴を母材に移行させ、アー
クを発生させることになる。そして、短絡アーク判別器
１２が第１比較信号Ｈ１および第２比較信号Ｈ２を基
に、第１出力電圧信号Ｖ_W1＞第１基準電圧信号Ｖ_S1、第
２出力電圧信号Ｖ_W2＞第２基準電圧信号Ｖ_S2の関係を満
たすか否かを判定し、溶接ワイヤ５および溶接母材６間
のアークの発生を確認することになる。

【００２５】〔実施例２〕 本発明の他の実施例を図３および図４を用いて説明す
る。尚、実施例１と同一の部材には同一の符号を付記し
てその説明を省略する。

【００２６】本実施例に係る短絡・アーク判別方法は、
図３に示すように、消耗電極式アーク溶接の溶接回路に
接続された短絡・アーク判別回路において実施されるよ
うになっている。この短絡・アーク判別回路は、動作命
令信号Ａｒおよび停止命令信号Ｓ１の他、設定信号Ｓ２
を出力する短絡アーク判別器２２を有している。短絡ア
ーク判別器２２は、溶接電源１および基準電圧演算器２
３に接続されており、基準電圧演算器２３に対して設定
信号Ｓ２を出力するようになっている。

【００２７】また、基準電圧演算器２３は、比例要素設
定器１４からの比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂と溶接電流Ｉとの積
算値に定数ｋ₁ ・ｋ₂ を加算することによって、第１基
準電圧信号Ｖ_S1（＝ｋ₁ ＋Ｒ₁ ×Ｉ）および第２基準電
圧信号Ｖ_S2（＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×Ｉ）を求め、短絡アーク判
別器１２からの設定信号Ｓ２により短絡判別用、微小短
絡時の再アーク判別用およびアーク判定用からなる３段
階の電圧レベルの第１基準電圧信号Ｖ_S1・Ｖ_SA1 ・Ｖ_A1
および第２基準電圧信号Ｖ_S2・Ｖ_SA2 ・Ｖ_A2を形成する
ようになっている。その他の構成は、実施例１と同一で
ある。

【００２８】上記の構成において、短絡・アーク判別方
法について説明する。

【００２９】溶接電源１が作動されると、電流検出器９
により検出された溶接電流Ｉが基準電圧演算器２３に入
力されることになり、基準電圧演算器２３は、比例要素
設定器１４からの比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂ と、定数設定器１
５からの予め設定された定数ｋ₁ ・ｋ₂ とを用いて第１
基準電圧信号Ｖ_S1（＝ｋ₁ ＋Ｒ₁ ×Ｉ）および第２基準
電圧信号Ｖ_S2（＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×Ｉ）を求めることにな
る。この後、短絡アーク判別器２２からの設定信号Ｓ２
を基に、短絡判別用の第１基準電圧信号Ｖ_S1および第２
基準電圧信号Ｖ_S2が形成されて第１比較器１０および第
２比較器１１にそれぞれ出力されることになる。

【００３０】次に、図４に示すように、実施例１と同一
の動作によって、短絡アーク判別器２２が第１比較信号
Ｈ１により短絡状態であると判定すると、設定信号Ｓ２
の内容が変更されることになり、基準電圧演算器２３
は、短絡判別用よりも低い電圧レベルとなる微小短絡時
の再アーク判別用の第１および第２基準電圧信号Ｖ_SA1
・Ｖ_SA2 を形成して第１および第２比較器１０・１１に
出力することになる。これにより、第１および第２比較
器１０・１１は、第１および第２基準電圧信号Ｖ_SA1 ・
Ｖ_SA2 と第１および第２出力電圧信号Ｖ_W1・Ｖ_W2との比
較結果である第１および第２比較信号Ｈ１・Ｈ２を短絡
アーク判別器２２に出力することになる。

【００３１】この後、所定時間Ｔｓの経過後に、第２比
較信号Ｈ２に基づいて第２出力電圧信号Ｖ_W2が第２基準
電圧信号Ｖ_SA2 よりも小さいと判定された場合には、実
施例１と同様にインバータがＯＦＦされることになる。
この際、第２比較信号Ｈ２は、短絡判別用よりも低い電
圧レベルの再アーク判別用の第２基準電圧信号Ｖ_SA2と
第２出力電圧信号Ｖ_W2との比較結果であるため、短絡判
別用の電圧レベルの第２基準電圧信号Ｖ_S2を用いた場合
よりも、より正確に短絡状態になっているか否かの確認
を行うことが可能になっている。また、Ｔｓｓ期間中の
再アークがより速く検出可能なため、動作命令信号Ａｒ
が出力されるタイミングが速くなり、再アーク直後のア
ーク切れを防止することができる。

【００３２】この後、短絡状態が継続した場合は、一定
時間Ｔｓｓの経過後に、短絡処理が実施されることにな
ると共に、正確にアーク状態になったことを確認できる
ように、設定信号Ｓ２の内容が変更されることになる。
そして、最も高い電圧レベルであるアーク判定用の第１
および第２基準電圧信号Ｖ_A1・Ｖ_A2と第１および第２出
力電圧信号Ｖ_W1・Ｖ_W2との比較結果である第１および第
２比較信号Ｈ１・Ｈ２を用いて短絡処理の終了（アーク
の発生）が確認されることになる。

【００３３】以上のように、本実施例１・２の短絡・ア
ーク判別方法は、回路時定数の異なるローパスフィルタ
を有した第１電圧検出手段（第１電圧検出器７）および
第２電圧検出手段（第２電圧検出器８）により溶接電源
（溶接電源１）の出力電圧を検出することによって、第
１出力電圧信号および第２出力電圧信号をそれぞれ形成
し、第１出力電圧信号と第１基準電圧信号とを比較する
と共に、第２出力電圧信号と第２基準電圧信号とを比較
することにより短絡状態の有無を判定するようになって
いる。

【００３４】これにより、回路時定数の異なる第１電圧
検出手段および第２電圧検出手段により出力電圧を検出
し、出力電圧中から周波数成分の異なる第１出力電圧信
号および第２出力電圧信号を形成し、これら両信号を用
いて短絡状態の有無を判定するようになっているため、
ケーブル状態やノイズ等により出力電圧中の特定域の周
波数成分が大きく変動して一方の出力電圧信号が短絡状
態を示すことになっても、他方の出力電圧信号により短
絡状態の原因がケーブル状態やノイズ等によるものであ
ることを確認することが可能になっている。従って、短
絡状態とアーク状態とを高速に、かつ高い信頼性でもっ
て判別することが可能になっている。

【００３５】また、上記の第１基準電圧信号および第２
基準電圧信号をそれぞれＶ_S1およびＶ_S2としたとき、こ
れら第１基準電圧信号Ｖ_S1および第２基準電圧信号Ｖ_S2
は、溶接電流Ｉ、比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂ 、定数ｋ₁ ・ｋ₂
を用いて、Ｖ_S1＝ｋ₁ ＋Ｒ₁×Ｉ、Ｖ_S2＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×
Ｉの関係を満たすように設定されている。これにより、
第１基準電圧信号および第２基準電圧信号が比例要素や
溶接電流に応じて変更されるようになっているため、短
絡状態とアーク状態との判別を低電流域から高電流域ま
で高い信頼性でもって行うことが可能になっている。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明は、以上のように、請求
項１の発明は、高い周波数帯域のローパスフィルタを有
した第１電圧検出手段により溶接電源の出力電圧を検出
することによって、第１出力電圧信号を形成し、上記第
１出力電圧信号と第１基準電圧信号とを比較することに
より短絡状態であると判定したときに溶接電源を停止
し、溶接電流が０になるまでの時間よりも十分に短い所
定時間後に、低い周波数帯域のローパスフィルタを有し
た第２電圧検出手段により溶接電源の出力電圧を検出す
ることによって、第２出力電圧信号を形成し、上記第２
出力電圧信号と第２基準電圧信号とを比較することによ
り短絡状態の有無を判定する構成である。

【００３７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の消耗電極式アーク溶接における短絡・アーク判別方法
であって、上記第２出力電圧信号と第２基準電圧信号と
を比較した結果、短絡状態でないと判定した場合には、
溶接電源の停止を解除し、短絡状態であると判定した場
合には、溶接電源の停止を継続したり、溶接電源から 小
さい値の溶接電流を出力し、一定時間の経過後に、溶接
電源の溶接電流を上昇させて溶接ワイヤ先端の溶滴を母
材に移行させ、第１出力電圧信号＞第１基準電圧信号お
よび第２出力電圧信号＞第２１基準電圧信号の関係を満
たすか否かの判定でアークの発生を確認する構成であ
る。

【００３８】これにより、回路時定数の異なる第１電圧
検出手段および第２電圧検出手段により出力電圧を検出
し、出力電圧中から周波数成分の異なる第１出力電圧信
号および第２出力電圧信号を形成し、これら両信号を用
いて短絡状態の有無を判定するようになっているため、
ケーブル状態やノイズ等により出力電圧中の特定域の周
波数成分が大きく変動して一方の出力電圧信号が短絡状
態を示すことになっても、他方の出力電圧信号により短
絡状態の原因がケーブル状態やノイズ等によるものであ
ることを確認することが可能であることから、短絡状態
とアーク状態とを高い信頼性でもって判別することが可
能であるという効果を奏する。

【００３９】また、請求項３の発明は、以上のように、
請求項１または２の第１基準電圧信号および第２基準電
圧信号をそれぞれＶ_S1およびＶ_S2としたとき、これら第
１基準電圧信号Ｖ_S1および第２基準電圧信号Ｖ_S2は、溶
接電流Ｉ、比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂ 、定数ｋ₁ ・ｋ₂ を用い
て、Ｖ_S1＝ｋ₁ ＋Ｒ₁ ×Ｉ、Ｖ_S2＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×Ｉの関
係を満たすように設定されている構成である。

【００４０】これにより、第１基準電圧信号および第２
基準電圧信号が比例要素や溶接電流に応じて変更される
ようになっているため、短絡状態とアーク状態との判別
を低電流域から高電流域まで高い信頼性でもって行うこ
とが可能であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】短絡・アーク判別回路の回路図である。

【図２】短絡・アーク判別回路内の信号状態を示す説明
図である。

【図３】短絡・アーク判別回路の回路図である。

【図４】短絡・アーク判別回路内の信号状態を示す説明
図である。

【図５】溶接回路の等価回路図である。

【符号の説明】

１ 溶接電源 ２ 給電線 ３ 給電線 ４ 給電チップ ５ 溶接ワイヤ ６ 溶接母材 ７ 第１電圧検出器 ８ 第２電圧検出器 ９ 電流検出器 １０ 第１比較器 １１ 第２比較器 １２ 短絡アーク判別器 １３ 基準電圧演算器 １４ 比例要素設定器 １５ 定数設定器 ２２ 短絡アーク判別器 ２３ 基準電圧演算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋田 幸雄 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所 豊橋ＦＡ・ロボット センター内 (72)発明者 岡田 雅志 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所 豊橋ＦＡ・ロボット センター内 (72)発明者 本間 正浩 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所 豊橋ＦＡ・ロボット センター内 (72)発明者 佐藤 英市 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所 豊橋ＦＡ・ロボット センター内 (72)発明者 井上 芳英 愛知県豊橋市三弥町字中原１番地２ 株 式会社神戸製鋼所 豊橋ＦＡ・ロボット センター内 (56)参考文献 特開 昭61−3674（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3000317（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/10 B23K 9/073

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高い周波数帯域のローパスフィルタを有
   した第１電圧検出手段により溶接電源の出力電圧を検出
   することによって、第１出力電圧信号を形成し、 上記第１出力電圧信号と第１基準電圧信号とを比較する
   ことにより短絡状態であると判定したときに溶接電源を
   停止し、 溶接電流が０になるまでの時間よりも十分に短い所定時
   間後に、低い周波数帯域のローパスフィルタを有した第
   ２電圧検出手段により溶接電源の出力電圧を検出するこ
   とによって、第２出力電圧信号を形成し、 上記第２出力電圧信号と第２基準電圧信号とを比較する
   ことにより短絡状態の有無を判定することを特徴とする
   消耗電極式アーク溶接における短絡・アーク判別方法。
2. 【請求項２】 上記第２出力電圧信号と第２基準電圧信
   号とを比較した結果、 短絡状態でないと判定した場合には、溶接電源の停止を
   解除し、 短絡状態であると判定した場合には、溶接電源の停止を
   継続したり、溶接電源から小さい値の溶接電流を出力
   し、一定時間の経過後に、溶接電源の溶接電流を上昇さ
   せて溶接ワイヤ先端の溶滴を母材に移行させ、第１出力
   電圧信号＞第１基準電圧信号および第２出力電圧信号＞
   第２基準電圧信号の関係を満たすか否かの判定でアーク
   の発生を確認することを特徴とする請求項１に記載の消
   耗電極式アーク溶接における短絡・アーク判別方法。
3. 【請求項３】 上記の第１基準電圧信号および第２基準
   電圧信号をそれぞれＶ_S1およびＶ_S2としたとき、これら
   第１基準電圧信号Ｖ_S1および第２基準電圧信号Ｖ_S2は、
   溶接電流Ｉ、比例要素Ｒ₁ ・Ｒ₂ 、定数ｋ₁ ・ｋ₂ を用
   いて、 Ｖ_S1＝ｋ₁ ＋Ｒ₁ ×Ｉ、Ｖ_S2＝ｋ₂ ＋Ｒ₂ ×Ｉ の関係を満たすように設定されていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の消耗電極式アーク溶接におけ
   る短絡・アーク判別方法。