JP4791030B2 - アーク溶接の極性制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、トーチスイッチの操作によって出力極性を変化させるためのアーク溶接の極性制御方法に関するものである。

ティグ溶接、消耗電極ガスシールドアーク溶接等のアーク溶接では、溶接トーチにトーチスイッチが設けられており、このトーチスイッチの操作によって溶接開始、溶接終了、溶接電流値の切り換えを行っている。例えば、トーチスイッチをオンにすると溶接開始信号が溶接電源に入力されて溶接電流の通電が開始する。トーチスイッチをオフにすると溶接終了信号が溶接電源に入力されて溶接電流の通電が停止する。また、溶接電源のフロントパネルで「自己保持モード」を選択した場合、トーチスイッチのオンで溶接電流の通電が開始し、オフにしてもそのまま溶接電流の通電を継続して自己保持し、その後にオンしてオフ（以下、オン／オフと表記する）にすると溶接電流の通電を停止する。自己保持の後に溶接トーチを引き上げてアーク切れを起こさせることで溶接電流の通電を停止させる方法もある。

特許文献１に記載する従来技術１では、トーチスイッチの第１回目のオンから第２回目のオンまでの第１の期間中は第１の溶接電流を通電し、第２回目のオンから次のオンまでの第２の期間中は第２の溶接電流を通電し、以後トーチスイッチのオン操作ごとに上記の第１の期間と上記の第２の期間とを交互に繰り返し、トーチスイッチを所定時間内にオン／オフ／オン／オフするダブルクリック操作を行ったときは溶接電流の通電を停止する。

特許文献２に記載する従来技術２では、溶接トーチにトーチスイッチ以外に可変抵抗器等の溶接電流調整器を設け、溶接作業者が溶接を行いながらこの溶接電流調整器を調整することによって電流値を所望値に変化させることができる。一般的に、溶接電源に接続されるリモートコントロールボックスによって溶接電流値は設定される。このために、溶接作業者が溶接しながら溶接電流値を調整するのは困難であった。従来技術２はこの問題を改善するものである。

特開２０００−２１８３６７号公報 実用新案登録第３０３０９５３号公報

図１０は、被溶接物２に一定値の溶接電流Ｉｗを通電して溶接したときの溶接ビード２ａの外観および溶接電流Ｉｗの時間変化を示す図である。同図から明らかなように、溶接後半部分では被溶接物２の温度が溶接によって上昇しているために、溶接ビード２ａのビード幅Ｗが溶接進行に伴って広くなっている。同時に溶け込みも次第に深くなっている。このために、ビード幅Ｗ及び溶け込みを一定値に保ち良好な溶接品質を得るためには、溶接進行に伴って溶接電流値Ｉｗを適正値に変化させる必要がある。溶接作業者による手動溶接では、溶接作業者が溶接を行いながらビード幅Ｗを目視して溶接電流値Ｉｗを調整することになる。上述した従来技術２によれば溶接を行いながら溶接電流Ｉｗを調整することができる。しかしながら、溶接作業者は溶接トーチを微妙に操作しながらトーチスイッチを操作しさらに上記の溶接電流調整器までを同時に調整しなければならず、溶接作業者への負担が重くなる。さらに、ビード幅Ｗを一定値に保つためには溶接電流値Ｉｗを微細に調整する必要があるが、可変抵抗器等の溶接電流調整器では微細な調整を再現性よく行うのは困難である。さらに、従来技術２では、溶接トーチに溶接電流調整器を追加して設ける必要があり、溶接トーチの価格が高価になるという問題もある。

そこで、本発明では、溶接が進行してもビード幅及び溶け込みを一定値に保つことができるトーチスイッチ操作によるアーク溶接の極性制御方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、溶接トーチに取り付けられたトーチスイッチをオンにすると溶接ワイヤの送給及び溶接電流の通電を開始し、その後にトーチスイッチをオフにしても溶接ワイヤの送給及び溶接電流の通電を継続すると共に、予め定めた極性切換信号に応じて溶接中に電極プラス極性と電極マイナス極性とを切り換えて溶接するアーク溶接の極性制御方法において、
トーチスイッチがオフ状態で溶接電流が通電しているときにトーチスイッチを所定時間内にオン／オフするクリック操作をしたときは前記極性切換信号を変化させて極性を切り換えることを特徴とするアーク溶接の極性制御方法である。

本発明によれば、トーチスイッチのクリック操作によって溶接中に簡単に電極プラス極性と電極マイナス極性とを切り換えることができる。電極プラス極性と電極マイナス極性とでは溶接ワイヤの送給速度が同一であってもビード幅、溶込み等を変化させることができる。このために、本発明は、従来技術の課題を溶接電流値を直接制御する代わりに溶接進行状態又は溶接個所に応じて出力極性を切り換えることによって、溶接ビード、溶込み等が良好な溶接を行うことができる。さらに、本発明では一般的な溶接トーチをそのまま使用することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態１〜４は、本発明の参考となる実施の形態である。実施の形態５が、本発明に対応している。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るアーク溶接の電流制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図はティグ溶接用の溶接電源の例である。以下、同図を参照して説明する。

電源主回路ＭＣは、商用交流電源（３相２００Ｖ等）を入力として、後述する起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルのときは後述する誤差増幅信号Ｅａに従ってインバータ制御、サイリスタ位相制御等の出力制御を行い、アーク３を発生させるための溶接電流Ｉｗを出力する。溶接トーチ４の先端に取り付けられた非消耗電極１と被溶接物２との間に溶接電流Ｉｗが通電するアーク３が発生する。

トーチスイッチＴＳは、溶接トーチ４に取り付けられており、トーチスイッチＴＳをオンにするとＨｉｇｈレベルになりオフにするとＬｏｗレベルになるトーチスイッチ信号Ｔｓを出力する。起動回路ＯＮは、このトーチスイッチ信号Ｔｓが第１回目にＨｉｇｈレベルになるとＨｉｇｈレベルになり、その後は溶接電流Ｉｗが通電しなくなるまでその状態を維持する起動信号Ｏｎを出力する。タイマ回路ＴＭは、上記のトーチスイッチ信号ＴｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化した時点から所定時間だけＨｉｇｈレベルとなるタイマ信号Ｔｍを出力する。電流増減回路ＵＤは、上記のタイマ信号ＴｍがＨｉｇｈレベルの間にトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルと変化した（クリック操作）ときは予め定めた減少値Δｄだけマイナス値となり、上記のタイマ信号ＴｍがＨｉｇｈレベルの間にトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベル／Ｈｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルと変化した（ダブルクリック操作）ときは予め定めた増加値Δｕだけプラス値となる電流増減信号ΔＩを出力する。すなわち、トーチスイッチＴＳがクリック操作されると電流増減信号ΔＩ＝Δｄ（マイナス値）となり、ダブルクリック操作されると電流増減信号ΔＩ＝Δｕ（プラス値）となる。

溶接電流設定回路ＩＲは、予め定めた溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。加算回路ＡＤは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒに上記の電流増減信号ΔＩが変化するごとに加算して電流制御設定信号Ｉrcを出力する。すなわち、Ｉrc＝Ｉｒ＋ΔＩ(1)＋ΔＩ(2)＋…＋ΔＩ(n)となる。したがって、電流制御設定信号Ｉrcは、溶接電流設定信号Ｉｒを初期の値としてトーチスイッチＴＳがクリック操作されると上記のΔｄだけ減少し、ダブルクリック操作されると上記のΔｕだけ増加する。電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗを検出して電流検出信号Ｉｄを出力する。誤差増幅回路ＥＡは、上記の電流制御設定信号Ｉrcと上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して誤差増幅信号Ｅａを出力する。これにより、電流制御設定信号Ｉrcに相当する溶接電流Ｉｗが通電する。

図２は、上述した溶接電源ＰＳの各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの。同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）はタイマ信号Ｔｍの、同図（Ｄ）は電流増減信号ΔＩの、同図（Ｅ）は電流制御設定信号Ｉrc（溶接電流Ｉｗ）の時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。

（１）時刻ｔ１〜ｔ３の期間
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチがオンされてトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになると、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになり、同図（Ｅ）に示すように、アークが発生して溶接電流設定信号Ｉｒによって定まる溶接電流Ｉｗが通電を開始する。時刻ｔ２において、トーチスイッチがオフされてトーチスイッチ信号ＴｓがＬｏｗレベルになっても上記の溶接電流Ｉｗの通電は維持される。同図（Ｃ）に示すタイマ信号Ｔｍは、同図（Ａ）に示すトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルに変化した時点から所定時間だけＨｉｇｈレベルになる。同図では時刻ｔ１〜ｔ２の期間が上記の所定時間よりも長いためにクリック操作とはならないので、同図（Ｄ）に示す電流増減信号ΔＩ＝０のままである。

（２）時刻ｔ３〜ｔ７の期間
時刻ｔ３において、トーチスイッチがオンされると、同図（Ｃ）に示すように、タイマ信号Ｔｍが時刻ｔ４までの所定時間Ｈｉｇｈレベルとなる。この所定時間内にトーチスイッチがオフされてトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルになるとクリック操作したと判別して、同図（Ｄ）に示すように、電流増減信号ΔＩは時刻ｔ４においてΔｄ（マイナス値）になる。この結果、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流ＩｗはＩｒ＋Δｄに減少する。同様に、時刻ｔ５〜ｔ６のトーチスイッチのクリック操作によって、同図（Ｄ）に示す電流増減信号ΔＩ＝Δｄとなり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流ＩｗはＩｒ＋Δｄ＋Δｄとなりさらに減少する。

（３）時刻ｔ７以降の期間
時刻ｔ７においてトーチスイッチがオンされると、同図（Ｃ）に示すように、タイマ信号Ｔｍが時刻ｔ８までの所定時間Ｈｉｇｈレベルとなる。この所定時間内にトーチスイッチがダブルクリック操作されるとトーチスイッチ信号ＴｓはＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベル／Ｈｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルになり、同図（Ｄ）に示すように、電流増減信号ΔＩは時刻ｔ８においてΔｕ（プラス値）になる。この結果、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流ＩｗはＩｒ＋Δｄ＋Δｄ＋Δｕとなり増加する。以後、上記の動作を繰り返し、トーチスイッチがクリック操作されると溶接電流ＩｗはΔｄだけ減少し、ダブルクリック操作されると溶接電流ＩｗはΔｕだけ増加する。

［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係る上述した図２に対応するタイミングチャートである。以下、図２とは異なる点について説明する。図２ではトーチスイッチがクリック操作されると溶接電流ＩｗがΔｄだけ減少したが、同図ではΔｕだけ増加する。同様に、図２ではトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電流ＩｗがΔｕだけ増加したが、同図ではΔｄだけ減少する。すなわち、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ３〜ｔ４の所定時間中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると、同図（Ｄ）に示すように、電流増減信号ΔＩ＝Δｄとなり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流ＩｗはΔｄだけ減少する。また、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ７〜ｔ８の所定時間中にトーチスイッチがクリック操作されると、同図（Ｄ）に示すように、電流増減信号ΔＩ＝Δｕとなり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流ＩｗはΔｕだけ増加する。これ以外は図２の動作と同一である。

［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係るアーク溶接の電流制御方法は、実施の形態１におけるアーク溶接がパルスアーク溶接である場合である。図４は、パルスアーク溶接における溶接電流Ｉｗの波形図である。予め定めたピーク期間Ｔｐ中は予め定めたピーク電流Ｉｐを通電し、予め定めたベース期間Ｔｂ中は予め定めたベース電流Ｉｂを通電する。パルス周期Ｔｆはピーク期間Ｔｐ及びベース期間Ｔｂからなる。したがって、パルスアーク溶接の溶接電流Ｉｗは、ピーク電流Ｉｐの通電及びベース電流Ｉｂの通電をパルス周期Ｔｆごとに繰り返して通電するパルス波形溶接電流である。

上述した図２では、トーチスイッチをクリック操作すると溶接電流値Ｉｗが予め定めた減少値Δｄだけ減少し、ダブルクリック操作すると予め定めた増加値Δｕだけ増加した。実施の形態３では、トーチスイッチをクリック操作するとピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂが予め定めた減少値Δｄだけ減少して溶接電流Ｉｗが減少し、ダブルクリック操作するとピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂが予め定めた増加値Δｕだけ増加して溶接電流Ｉｗが増加する。

上述した実施の形態３を実施するための溶接電源ＰＳは、上述した図１において電流設定回路ＩＲを図５に示す電流設定回路ＩＲに置換したブロック図となる。以下、図５の電流設定回路ＩＲについて説明する。

ピーク電流設定回路ＩＰＲは、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。パルス周期タイマ回路ＴＦは、予め定めたピーク期間設定値Ｔprによって定まる期間はＨｉｇｈレベルになり、続く予め定めたベース期間設定値Ｔbrによって定まる期間はＬｏｗレベルになり、以後この動作を繰り返すパルス周期タイマ信号Ｔｆを出力する。切換回路ＳＷは、上記のパルス周期タイマ信号ＴｆがＨｉｇｈレベルのときはａ側に切り換わり上記のピーク電流設定信号Ｉprを電流設定信号Ｉｒとして出力し、Ｌｏｗレベルのときはｂ側に切り換わり上記のベース電流設定信号Ｉbrを電流設定信号Ｉｒとして出力する。

図６は、実施の形態３に係る上述した図２に対応するタイミングチャートである。以下、図２とは異なる点について説明する。同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ１においてトーチスイッチがオンされると、予め定めたピーク電流設定信号Ｉpr及びベース電流設定信号Ｉbrに相当するパルス波形溶接電流Ｉｗが通電する。同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ３〜ｔ４の所定時間中にトーチスイッチがクリック操作されると、同図（Ｄ）に示すように、電流増減信号ΔＩ＝Δｄとなり、同図（Ｅ）に示すように、ピーク電流及びベース電流からなる溶接電流ＩｗはΔｄだけ減少する。また、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ７〜ｔ８の所定時間中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると、同図（Ｄ）に示すように、電流増減信号ΔＩ＝Δｕとなり、同図（Ｅ）に示すように、ピーク電流及びベース電流からなる溶接電流ＩｗはΔｕだけ増加する。これ以外は図２の動作と同一である。上記においては、ピーク電流及びベース電流を共に増減させる場合について説明したが、ピーク電流又はベース電流の片方だけを増減させても良い。また、ピーク電流とベース電流とでそれぞれ異なる減少値Δｄ及び増加値Δｕを設定しても良い。

［実施の形態４］
上述した図３では、トーチスイッチをダブルクリック操作すると溶接電流値Ｉｗが予め定めた減少値Δｄだけ減少し、クリック操作すると予め定めた増加値Δｕだけ増加した。実施の形態４では、上述した実施の形態３と同様にパルスアーク溶接において、トーチスイッチをダブルクリック操作するとピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂが予め定めた減少値Δｄだけ減少して溶接電流Ｉｗが減少し、クリック操作するとピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂが予め定めた増加値Δｕだけ増加して溶接電流Ｉｗが増加する。これ以外は実施の形態３と同様である。

上述した実施の形態３及び４では、トーチスイッチのクリック操作又はダブルクリック操作によってピーク電流Ｉｐ及び／又はベース電流Ｉｂを増減させている。これに加えて、ピーク期間Ｔｐ、ベース期間Ｔｂ、ピーク電流の立上りの時間、立下りの時間等の電流波形パラメータを同時に増減しても良い。これによって、アークの指向性、アークの広がり、アークの感触等を溶接電流値の増減に応じて適正化することができる。

［実施の形態５］
本発明の実施の形態５は、上述したトーチスイッチのクリック操作によって電極プラス極性と電極マイナス極性とを溶接中に切り換えて溶接するアーク溶接の極性制御方法である。以下、図面を参照して説明する。

図７は、本発明の実施の形態５に係るアーク溶接の極性制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図は、溶接中に出力極性を切り換える機能を有する消耗電極アーク溶接電源の場合である。同図において上述した図１と同一のブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。また、消耗電極である溶接ワイヤ１は、通常と同様に定速送給されており、この送給制御に関するブロックについては慣用技術であるので図面への記載は省略する。以下、図１とは異なる点線で示すブロックについて同図を参照して説明する。

第２電源主回路ＭＣ２は、商用交流電源（３相２００Ｖ等）を入力として、後述する起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルのときは後述する誤差増幅信号Ｅａに従ってインバータ制御による出力制御を行うと共に、後述する極性切換信号Ｓａの値に応じて極性切換用スイッチング素子によって出力極性を切り換えて、アーク３を発生させるための溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。ここで、上記の極性切換信号Ｓａ＝Ｈｉｇｈレベルのときは溶接ワイヤ１が陽極となり被溶接物２が陰極となる電極プラス極性ＥＰとなり、Ｓａ＝Ｌｏｗレベルのときは溶接ワイヤ１が陰極となり被溶接物２が陽極となる電極マイナス極性ＥＮとなる。溶接ワイヤ１は図示していないワイヤ送給装置の送給ロールによって溶接トーチ４内を通って送給され、被溶接物２との間にアーク３が発生する。

極性切換信号生成回路ＳＡは、タイマ信号ＴｍがＨｉｇｈレベルの間にトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルと変化（クリック操作）したときは、タイマ信号ＴｍがＬｏｗレベルに変化した時点でその値が変化する極性切換信号Ｓａを出力する。すなわち、トーチスイッチＴＳのクリック操作が行われるごとに、この極性切換信号Ｓａの値はＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル又はその逆へと変化する。上述したように、極性切換信号Ｓａ＝Ｈｉｇｈレベルのときは電極プラス極性ＥＰとなり、Ｓａ＝Ｌｏｗレベルのときは電極マイナス極性ＥＮとなる。

電圧設定回路ＶＲは、予め定めた電圧設定信号Ｖｒを出力する。電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出して電圧検出信号Ｖｄを出力する。第２誤差増幅回路ＥＡは、上記の電圧設定信号Ｖｒと上記の電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して誤差増幅信号Ｅａを出力する。消耗電極アーク溶接には定電圧特性の溶接電源が使用されるので、この第２誤差増幅回路ＥＡ２によって定電圧特性を形成する。

図８は、上述した溶接電源ＰＳの各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）はタイマ信号Ｔｍの、同図（Ｄ）は極性切換信号Ｓａの、同図（Ｅ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。

（１）時刻ｔ１〜ｔ３の期間
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチがオンされてトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになると、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになり、溶接ワイヤの送給及び溶接電源の出力が開始し、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流Ｉｗが通電してアークが発生する。このときに、同図（Ｄ）に示す極性切換信号ＳａはＨｉｇｈレベルであるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流Ｉｗの極性は電極プラス極性ＥＰとなる。時刻ｔ２において、トーチスイッチがオフされてトーチスイッチ信号ＴｓがＬｏｗレベルになっても、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎはＨｉｇｈレベルのままであるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流Ｉｗの通電は継続する。同図（Ｃ）に示すタイマ信号Ｔｍは、同図（Ａ）に示すトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルに変化した時点から所定時間だけＨｉｇｈレベルになる。同図では時刻ｔ１〜ｔ２の期間がこの所定時間よりも長いためにクリック操作とはならないので、同図（Ｄ）に示す極性切換信号Ｓａは変化しない。

（２）時刻ｔ３以降の期間
時刻ｔ３において、トーチスイッチがオンされると、同図（Ｃ）に示すように、タイマ信号Ｔｍが時刻ｔ４までの所定時間Ｈｉｇｈレベルとなる。この所定時間内にトーチスイッチがオフされてトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルになるとクリック操作したと判別して、同図（Ｄ）に示すように、タイマ信号ＴｍがＬｏｗレベルに変化する時刻ｔ４において極性切換信号ＳａはＬｏｗレベルに変化する。これに応動して、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流Ｉｗの極性は電極マイナス極性ＥＮに切り換わる。時刻ｔ５においても同様にトーチスイッチがクリック操作されると、同図（Ｄ）に示すように、極性切換信号ＳａはＨｉｇｈレベルに変化する。これに応動して、同図（Ｅ）に示すように、溶接電流Ｉｗの極性は電極プラス極性ＥＰに切り換わる。上述したように、トーチスイッチのクリック操作を行うごとに、溶接電流Ｉｗの極性が切り換わる。これによって、溶接作業者は、溶接を行いながらトーチスイッチの操作によって溶接個所に応じた出力極性を間単に選択することができ良好な溶接品質を得ることができる。

［効果］
図９は、本発明の効果の一例を示す上述した図１０に対応する溶接ビード２ａの外観及び溶接電流Ｉｗの時間変化を示す図である。溶接作業者は溶接を行いながらビード幅Ｗを監視してビード幅Ｗが広くなってきたときはトーチスイッチをクリック操作して溶接電流Ｉｗを減少させる。逆に、ビード幅Ｗが狭くなってきたときにはトーチスイッチをダブルクリック操作して溶接電流Ｉｗを増加させる。溶接中に上記の操作を繰り返すことによって、溶接電流Ｉｗの通電値を制御することができ、ビード幅Ｗを一定値に保つことができる。ビード幅Ｗが一定値であればほぼ溶け込みも一定値になる。

本発明において、トーチスイッチのクリック操作及びダブルクリック操作を判別する所定時間としては０．２〜１．０秒程度が適当である。この値はトーチスイッチの種類によってスイッチの操作具合が異なるので適正値に設定すれば良い。また、電流を増減させる減少値Δｄ、増加値Δｕは同一値であっても良く、その値は被溶接物によって異なるが数Ａ〜数十Ａ程度である。また、実施の形態１〜４においてはティグ溶接の場合について説明したが、消耗電極ガスシールドアーク溶接の場合も同様である。ただし、消耗電極ガスシールドアーク溶接の場合には、溶接電流値はワイヤ送給速度によって制御されるので、トーチスイッチのクリック操作又はダブルクリック操作によってワイヤ送給速度を所定値だけ増減すれば良い。

本発明の実施の形態１に係る溶接電源ＰＳのブロック図である。 図１に示す溶接電源の各信号のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に係る図２に対応するタイミングチャートである。 パルスアーク溶接の電流波形図である。 本発明の実施の形態３に係る電流設定回路ＩＲのブロック図である。 実施の形態３に係る溶接電源の各信号のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態５に係る溶接電源ＰＳのブロック図である。 図７に示す溶接電源の各信号のタイミングチャートである。 本発明の効果の一例を示す溶接ビード２ａの外観及び溶接電流Ｉｗの時間変化を示す図である。 従来技術の課題を説明するための溶接ビード２ａの外観及び溶接電流Ｉｗの時間変化を示す図である。

符号の説明

１ 非消耗電極／消耗電極
２ 被溶接物
２ａ 溶接ビード
３ アーク
４ 溶接トーチ
ＡＤ 加算回路
ＥＡ 誤差増幅回路
ＥＡ２ 第２誤差増幅回路
Ｅａ 誤差増幅信号
ＥＮ 電極マイナス極性
ＥＰ 電極プラス極性
Ｉｂ ベース電流
ＩＢＲ ベース電流設定回路
Ｉbr ベース電流設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
Ｉｐ ピーク電流
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
ＩＲ 溶接電流設定回路
Ｉｒ 溶接電流設定信号
Ｉrc 電流制御設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＭＣ 電源主回路
ＭＣ２ 第２電源主回路
ＯＮ 起動回路
Ｏｎ 起動信号
ＰＳ 溶接電源
ＳＡ 極性切換信号生成回路
Ｓａ 極性切換信号
ＳＷ 切換回路
Ｔｂ ベース期間
Ｔbr ベース期間設定値
ＴＦ パルス周期タイマ回路
Ｔｆ パルス周期（タイマ信号）
ＴＭ タイマ回路
Ｔｍ タイマ信号
Ｔｐ ピーク期間
Ｔpr ピーク期間設定値
ＴＳ トーチスイッチ
Ｔｓ トーチスイッチ信号
ＵＤ 電流増減回路
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
Ｗ ビード幅
Δｄ 減少値
ΔＩ 電流増減信号
Δｕ 増加値

Claims (1)

1. 溶接トーチに取り付けられたトーチスイッチをオンにすると溶接ワイヤの送給及び溶接電流の通電を開始し、その後にトーチスイッチをオフにしても溶接ワイヤの送給及び溶接電流の通電を継続すると共に、予め定めた極性切換信号に応じて溶接中に電極プラス極性と電極マイナス極性とを切り換えて溶接するアーク溶接の極性制御方法において、
   トーチスイッチがオフ状態で溶接電流が通電しているときにトーチスイッチを所定時間内にオン／オフするクリック操作をしたときは前記極性切換信号を変化させて極性を切り換えることを特徴とするアーク溶接の極性制御方法。

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