JP5446340B2 - 複合溶接装置と複合溶接方法 - Google Patents

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Description

本発明は、溶接ワイヤと被溶接物の溶接位置との間にアークを発生させ、さらにレーザ光も用いる複合溶接装置と複合溶接方法に関するものである。
レーザ溶接とアーク溶接との複合溶接方法は、レーザ溶接の高速性とアーク溶接のギャップ裕度とを同時に得ることのできる方法として使用されている。
実際の溶接では、溶接開始時と溶接終了時との溶接品質を向上させねばならないことがしばしばある。
複合溶接の溶接開始と溶接終了時の制御方法としては、特許文献１〜特許文献４に開示されたものがある。
特許文献１に開示された方法によれば、レーザ照射を開始した後または開始すると同時にアーク放電を行い、且つ、アーク放電を停止した後または停止すると同時にレーザ照射を停止することが有効である。
特許文献２に開示された方法によれば、レーザを予め定めた先行照射時間だけ照射した後に、溶接ワイヤの送給及び溶接電圧の出力を開始することが有効である。
特許文献３と特許文献４に開示された方法によれば、溶接終了位置ではレーザの出力を停止あるいは所定値に低下させた後、主にアーク溶接をもって溶接終了処理を行う、または、溶接終了位置の手前でレーザの出力を停止させた後、更に少し溶接を前進させてから主にアーク溶接をもって溶接終了処理を行う、ことが有効である。
特開２００１−２７６９８８号公報 特開２００２−２４８５７１号公報 特開２００４−３２２１５９号公報 特開２００４−３３７９３４号公報
しかし、上記技術にはそれぞれ課題があった。
特許文献１に開示された方法では、溶接終了時のレーザ照射がアーク放電より長くなりすぎると、溶接終了時のクレータサイズが大きくなりすぎる可能性があり、溶落ちが発生したり、材料によってはクレータ割れが発生したりする恐れがあった。
特許文献２に開示された方法では、アーク放電が開始する前にレーザによる先行照射を必要とするため、溶接点数の多い自動溶接ではタクトタイムが長くなってしまう恐れがあった。
特許文献３と特許文献４に開示された方法では、いずれもクレータ処理は主にアーク溶接で行われるため、クレータの凹みあるいはその過大成長を防ぐことが可能であるものの、レーザ出力の急停止によって溶接終了部の溶込みが十分に成長しない恐れがあった。
上記課題を解決するために、本発明に係る発明は、レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、前記ワイヤ送給手段と前記溶接電源装置と前記レーザ装置とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、溶接開始時には前記ワイヤ送給手段と前記溶接電源装置とを制御することによってアークを発生させ、溶接電流が流れたことを示す電流検知信号を前記溶接電源装置から受けると、直ちに前記レーザ光を出力するよう前記レーザ装置を制御し、溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記ワイヤ送給手段を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによってレーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させるものである。
このように、複合溶接の終了時に先ずアーク溶接を終了し、このアーク溶接時に発生するクレータの処理をレーザ光とワイヤ送給によって行い、その際にパルス状にレーザ光を出力するので、キーホールをつくることもなく、確実にクレータ処理を行うことが出来る。
以上のように本発明は、溶接開始時には溶接ワイヤと被溶接物の溶接位置との間にアークを発生させ、溶接電流が流れたことを検知してから直ちにレーザ光を出力するが、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、所定時間だけ、レーザ光をパルス状に照射すると共に、溶接ワイヤをパルス状に送給した後、レーザ光と溶接ワイヤとを停止させることによって、複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。
図において、レーザ溶接手段となるレーザ装置１は、レーザ発振器２とレーザ伝送手段３と集光光学系４とからなり、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に照射する。レーザ伝送手段３は、光ファイバーであってもよく、レンズより組み合わせた伝送系であってもよい。集光光学系４は、単数あるいは複数のレンズより構成されてもよい。
また、ワイヤ送給手段７は、溶接用のトーチ８を通して前記被溶接物６の溶接位置に溶接ワイヤ９を送るようにしている。
アーク溶接手段となる溶接電源装置１０は、前記溶接ワイヤ９と前記被溶接物６の溶接位置との間に溶接アーク１１を発生させ、それを維持するための溶接電力（溶接電流と溶接電圧と）を供給するようにしている。
また、制御手段１２には、溶接起動手段１３からの溶接起動信号Ｗｓと時間設定手段１４からの時間信号Ｔｃと、第１時間設定手段１５からの時間信号Ｔｐ１と第２時間設定手段１６からの時間信号Ｔｐ２と前記溶接電源装置１０からの電流検知信号Ｓｄとを入力し、溶接出力信号Ｉａを前記溶接電源装置１０に、ワイヤ送給速度信号Ｗｆを前記ワイヤ送給手段７に、レーザ出力信号Ｐｗを前記レーザ装置１に出力し、これらを制御するようにしている。
この制御手段１２には第１パルス条件設定手段１７からのレーザ出力信号Ｐｗ１と、第２パルス条件設定手段１８からのレーザ出力信号Ｐｗ２を入力するようにしている。
また、図２と図３は、本発明の実施の形態１の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図であり、図２は溶接開始時に溶接ワイヤ９と被溶接物６とが接触していない場合、図３は溶接開始時に溶接ワイヤ９と被溶接物６とが既に接触している場合の動作を示す。
以下に、本発明の実施の形態１の動作について、図２と図３を用いて説明する。
まず、溶接起動手段１３が操作され、溶接開始を選択する時の動作について説明する。
はじめに、溶接開始時に溶接ワイヤ９と被溶接物６とが接触していない場合について、図２を用いて説明する。
溶接開始ｔ１時点において、制御手段１２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＮタイミングをもって溶接出力信号Ｉａを溶接電源装置１０に出力し、溶接ワイヤ９への溶接電力の供給を開始させると共に、ワイヤ送給速度信号Ｗｆ０をワイヤ送給手段７に出力し、被溶接物６に向かって溶接ワイヤ９を送給するよう制御する。
ｔ２時点において、前記溶接ワイヤ９が前記被溶接物６に接触すると、溶接電流が流れアークが発生するので、前記溶接電源装置１０は、前記溶接電流が流れたことを検知し、電流検知信号Ｓｄを前記制御手段１２に出力する。前記制御手段１２は、前記電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもって直ちにレーザ出力信号Ｐｗをレーザ装置１に出力し、レーザ光５を出力するよう制御すると共に、前記溶接出力信号Ｉａに見合ったワイヤ送給速度信号Ｗｆ１をワイヤ送給手段７に出力し、複合溶接を行う。
ｔ１時点からｔ２時点までの時間Ｔｓは、溶接ワイヤ９が被溶接物６に接触するまでの時間であり、溶接電流が流れないが、無負荷電圧と呼ばれる電圧が前記溶接ワイヤ９と前記被溶接物６との間に印加される無負荷電圧時間である。前記無負荷電圧時間Ｔｓは、ｔ１時点における溶接ワイヤ９と被溶接物６との間の距離とワイヤ送給速度信号Ｗｆ０とによって変わる。前記ワイヤ送給速度信号Ｗｆ０を溶接電流が流れてからのワイヤ送給速度信号Ｗｆ１より低くしているが、これは、溶接ワイヤ９が被溶接物６に急激に接触することに起因して、アークスタートが悪くならないようにするためである。
ｔ２時点から溶接電流が流れ、複合溶接が始まるが、溶接出力Ｉａ相当の溶接電流が溶接アーク１１に流れ、前記溶接アーク１１を安定に維持するための溶接電圧が溶接ワイヤ９と被溶接物６との間に印加される。以上の複合溶接は、溶接起動手段１３が操作され、溶接終了が選択されるｔ３時点まで続けられる。
次に、溶接開始時に溶接ワイヤ９と被溶接物６とが既に接触している場合について、図３を用いて説明する。なお、図２に示す動作と同様の内容の説明を省略する。
溶接開始ｔ１時点において、溶接起動信号ＷｓのＯＮタイミングをもって制御手段１２は、溶接出力信号Ｉａを溶接電源装置１０に、ワイヤ送給速度信号Ｗｆをワイヤ送給手段７に出力し、被溶接物６に向かって溶接ワイヤ９を送給するよう制御する。前記溶接ワイヤ９と前記被溶接物６とが既に接触しているため、この動作が開始すると同時に制御手段１２は、溶接電源装置１０から電流検知信号Ｓｄを受け取るので、直ちにレーザ出力信号Ｐｗをレーザ装置１に出力し複合溶接に移ると共に、ワイヤ送給速度信号Ｗｆ１をもってワイヤ送給手段７を制御する。その後の動作は、図２に示すものと同様なので、その説明を省略する。
以上の構成と動作によれば、溶接開始時に発生した直後の溶接アーク１１がレーザ照射の助けによって安定化される。その原理について、図４を用いて説明する。
図４において、（ａ）は従来アーク溶接の安定したアーク形態、（ｂ）は従来アーク溶接開始時の不安定したアーク形態、（ｃ）は本実施の形態における溶接開始時の安定したアーク形態、を模式的に示したものである。
溶接が開始し、溶接ワイヤ９が被溶接物６に接触した瞬間、接触部に高い電流密度の電流が流れ、溶接ワイヤ９の先端が極短い時間に溶融し、溶接アーク１１に移行していく。
安定した溶接アーク１１は、ほぼ溶接ワイヤ９の延長線上に広がった円錐状の形態を呈する（図４（ａ））。しかし、溶接が開始した直後に発生した溶接アーク１１は安定状態になるまでの過渡状態のものであり、必ずしも最初から図４（ａ）のような、安定したものとは限らない。図４（ｂ）に示すような、溶接ワイヤ９の延長線上から大きく外れた場合もある。この状態が更に続くと、アークが切れてしまう。本実施の形態では、溶接アーク１１はレーザ誘起プラズマの作用によって安定化される。
その理由について、図４（ｃ）を用いて説明する。
レーザ照射によって被溶接物６の表面の局部の温度が急激に上昇し、金属の沸点に達すると、激しい蒸発が発生して金属蒸気が形成される。金属蒸気が更にエネルギーを吸収して電離すると、レーザ誘起プラズマが形成される。前記レーザ誘起プラズマ付近の導電性が増加することによって、短絡から移行した直後の溶接アーク１１はその領域を通して放電しやすくなり、安定化される。
なお、図１において、溶接電流が流れたことを検知するのに溶接電源装置１０では、溶接ワイヤ９に供給する溶接電流の有無を直接に検知してもよく、前記溶接ワイヤ９と被溶接物６との間に供給する溶接電圧をもって間接に検知してもよい。溶接電流を直接に検知する手段として、ＣＴ（カレント・トランス）あるいはホール素子などを使用して構成してもよい。
溶接電圧を検知することによって溶接電流を間接に検知する方法について、図５を参照しつつ説明する。図５は、溶接開始時の溶接ワイヤ９と被溶接物６との間に発生する電圧及びそのタイミング図を示したものである。（ａ）と（ｂ）とは、それぞれ図２と図３との状態に対応している。Ｖｎｏｌは無負荷電圧、Ｖａは溶接電圧、Ｖｓは溶接ワイヤ９が被溶接物６に接触した時の、極わずかな短絡電圧である。Ｖｔｈ１は無負荷電圧Ｖｎｏｌと溶接電圧Ｖａとの中間電圧であり、Ｖｔｈ２は溶接電圧Ｖａと短絡電圧Ｖｓとの中間電圧である。これらの電圧を使用して溶接電流の有無を検知する方法について説明する。
溶接ワイヤ９と被溶接物６が接触して電流が流れると、（ａ）では電圧が無負荷電圧Ｖｎｏｌから中間電圧Ｖｔｈ１を経由して溶接電圧Ｖａに、（ｂ）では電圧が短絡電圧Ｖｓから中間電圧Ｖｔｈ２を経由して溶接電圧Ｖａに変わっていく。したがって、（ａ）では電圧が無負荷電圧Ｖｎｏｌから中間電圧Ｖｔｈ１を経過した時点、（ｂ）では短絡電圧Ｖｓから中間電圧Ｖｔｈ２を経過した時点を検知して、それを溶接電流が流れたタイミングと見なすことができる。
そして次に、溶接起動手段１３が操作され、溶接終了を選択する時の動作について、図２を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段１２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが達するｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に供給し続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段１２は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、図６に示すように、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態では、溶接開始時には溶接ワイヤと被溶接物の溶接位置との間にアークを発生させ、溶接電流が流れたことを検知してから直ちにレーザ光を出力するが、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、溶接ワイヤを所定時間だけ送給すると共に、レーザ光をパルス状に出力した後、レーザ光と溶接ワイヤとを停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。また、図８は、本発明の実施の形態２の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図である。
本発明の実施の形態２は、図１に示す実施の形態１の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間はレーザ光５をパルス状に照射しているのを、第１時間設定手段１９で設定した第１所定時間Ｔｃ１の期間は溶接ワイヤ９を供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射し、続く第２時間設定手段２０で設定した第２所定時間Ｔｃ２の期間は溶接ワイヤ９の供給を停止し、レーザ光５をパルス状に照射するようにしたもので、実施の形態１と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態２で実施の形態１と異なる部分について、図７および図８を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、第１所定時間設定手段１９で設定した所定時間Ｔｃ１が達するｔ５時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に供給し続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ５時点において、制御手段２２は、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止し、さらに、第２所定時間設定手段２０で設定した所定時間Ｔｃ２が達するｔ４時点まで、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５をパルス状の出力を続け、ｔ４時点において、制御手段２２は、レーザ装置１を制御することによって、レーザ光５の出力を停止するように動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃ１におけるワイヤ送給速度を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２におけるワイヤ送給速度の各設定値を所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２の経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態２では、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、第１所定時間は溶接ワイヤを送給すると共に、レーザ光をパルス状に照射し、第２所定時間経過後、レーザ光を停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図であり、この実施の形態３に用いる構成は、実施の形態２の図７のブロック図と同様のものを用いる。
本発明の実施の形態３は、図８に示す実施の形態２の第１所定時間設定手段１９で設定した第１所定時間Ｔｃ１の間は、レーザ光５の出力をパルス状の出力としないもので、実施の形態２と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態３で実施の形態２と異なる部分について、図７および図９を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、第１所定時間設定手段１９で設定した所定時間Ｔｃ１が達するｔ５時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に供給し続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ５時点において、制御手段２２は、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止し、さらに、第２所定時間設定手段２０で設定した所定時間Ｔｃ２が達するｔ４時点まで、レーザ装置１を制御することによって、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続け、ｔ４時点において、制御手段２２は、レーザ装置１を制御することによって、レーザ光５の出力を停止するように動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２ワイヤ送給速度の各設定値を所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２の経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態３では、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、第１所定時間は溶接ワイヤ送給すると共に、レーザ光を照射し、第２所定時間はレーザ光をパルス状に照射し、第２所定時間経過後、レーザ光を停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４における複合溶接装置を示すブロック図である。
なお、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図は、実施の形態１の図２と同様である。
本発明の実施の形態４は、図１に示す実施の形態１の溶接ワイヤ９の送給動作としてワイヤ送給手段７を制御手段１２で制御しているのを、ワイヤ送給手段７を溶接電源装置２１で制御し、溶接電源装置２１を制御手段２２で制御するようにしたものであり、実施の形態１と同様の構成、同様の動作タイミング及び、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態４で実施の形態１と異なる部分について、その動作を、図２および図１０を用いて説明する。
まず、ｔ１時点において、制御手段２２は、溶接起動信号ＷｓのＯＮタイミングをもって溶接出力信号Ｉａを溶接電源装置２１に出力する。溶接電源装置２１は、溶接出力信号Ｉａを受けると、溶接ワイヤ９への溶接電力を供給すると共に、ワイヤ送給速度信号Ｗｆ０をもってワイヤ送給手段７を制御し、被溶接物６に向かって溶接ワイヤ９を送給する。
次に、ｔ２時点において、溶接電源装置２１は、溶接電流が流れたことを示す電流検知信号Ｓｄを制御手段２２に出力すると共に、電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもってワイヤ送給速度信号Ｗｆ１でワイヤ送給手段７を制御する。制御手段２２は、電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもって直ちにレーザ出力信号Ｐｗをレーザ装置１に出力し、レーザ光５を被溶接物６に照射することによって複合溶接を行う。
さらに、ｔ３時点において、制御手段２２は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接電源装置２１への溶接出力信号ＩａをＯＦＦにする。溶接電源装置２１は溶接出力信号ＩａのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止し、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが経過したｔ４時点まで、被溶接物６へ溶接ワイヤ９を送給し続ける。
また、制御手段２２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２２は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、実施の形態１と同様に、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態４では、図１０に示す構成を使用することによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態５）
図１１は本発明の実施の形態５における複合溶接装置を示すブロック図である。
図１２は、本発明の実施の形態５の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図である。
本発明の実施の形態５は、図１に示す実施の形態１の溶接電流が流れたことを示す電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもって溶接ワイヤ９の送給を開始し、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９の送給を停止するように制御手段１２で制御しているのを、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９の送給を停止するように制御手段２３で制御するようにしたものであり、実施の形態１と同様の構成、同様の動作タイミング及び、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態５について、図１１および図１２を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２３は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、所定時間Ｔｃが達するｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に送給し続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２３は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態５では、図１１に示す構成を使用することによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態６）
図１３は本発明の実施の形態６における複合溶接装置を示すブロック図である。
なお、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図は、実施の形態５の図１２と同様である。
本発明の実施の形態６は、図１１に示す実施の形態５の溶接ワイヤ９の送給動作を、ワイヤ送給手段７を制御手段２３で制御しているのを、ワイヤ送給手段７を溶接電源装置２１で制御し、溶接電源装置２１を制御手段２４で制御するようにしたものであり、実施の形態５と同様の構成、同様の動作タイミング及び、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態６で実施の形態５と異なる部分について、図１３および図１２を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２４は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接電源装置２１への溶接出力信号ＩａをＯＦＦにする。溶接電源装置２１は溶接出力信号ＩａのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止し、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが経過したｔ４時点まで、被溶接物６へ溶接ワイヤ９を送給し続ける。
また、制御手段２４は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２４は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃにおけるワイヤ送給速度の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態６では、図１３に示す構成を使用することによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図であり、その構成は、実施の形態１の構成と同様のものを用いる。
本発明の実施の形態７は、図１および図２に示す実施の形態１の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９を供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射するようにしているのを、所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給すると共に、レーザ光５を照射し続けるようにしたもので、実施の形態１と同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態７で実施の形態１と異なる部分について、その動作を、図１および図１４を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段１２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが達するｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ１で供給し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ２で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段１２は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるレーザ出力を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２におけるレーザ出力の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態７では、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、溶接ワイヤを所定時間だけパルス状に送給すると共に、レーザ光を出力した後、レーザ光と溶接ワイヤとを停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態８）
図１５は、本発明の実施の形態８における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図であり、その構成は、実施の形態２の構成と同様なものを用いる。
本発明の実施の形態８は、図７および図８に示す実施の形態２の第１時間設定手段１９で設定した第１所定時間Ｔｃ１の期間は溶接ワイヤ９を供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射し、続く第２時間設定手段２０で設定した第２所定時間Ｔｃ２の期間は溶接ワイヤ９の供給を停止し、レーザ光５をパルス状に照射しているのを、第１所定時間Ｔｃ１の期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給すると共に、レーザ光５を照射し続け、続く第２所定時間Ｔｃ２の期間は溶接ワイヤ９の供給を停止し、レーザ光５を照射するようにしたもので、実施の形態２と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態８で実施の形態２と異なる部分について、図７および図１５を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、第１所定時間設定手段１９で設定した所定時間Ｔｃ１が達するｔ５時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ１で供給し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ２で供給することを繰り返すパルス状に供給するようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ５時点において、制御手段２２は、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止し、さらに、第２所定時間設定手段２０で設定した所定時間Ｔｃ２が達するｔ４時点まで、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を照射し続け、ｔ４時点において、制御手段２２は、レーザ装置１を制御することによって、レーザ光５の出力を停止するように動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２におけるレーザ出力を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃ１、Ｔｃ２におけるレーザ出力の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本実施の形態８では、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、第１所定時間は溶接ワイヤをパルス状に送給すると共に、レーザ光を照射し、第２所定時間経過後、レーザ光を停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９における構成は、実施の形態４と同様なものを用い、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図は、実施の形態８の図１４と同様である。
本発明の実施の形態９は、図１０および図１４に示す実施の形態４の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９を供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射しているのを、所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給すると共に、レーザ光５を照射し続けるようにしたもので、実施の形態４と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態９で実施の形態４と異なる部分について、図１０および図１４を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２２は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接電源装置２１への溶接出力信号ＩａをＯＦＦにする。溶接電源装置２１は溶接出力信号ＩａのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止し、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが経過したｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ１で供給し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ２で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御する。
また、制御手段２２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、レーザ光５を照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２２は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるレーザ出力を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間におけるレーザ出力の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態９では、図１０と図１４に示す構成と動作とすることによって、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態１０）
図１６は、本発明の実施の形態１０における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図であり、その構成は、実施の形態５と同様のものを用いる。
本発明の実施の形態９は、図１１に示す実施の形態５の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９を供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射しているのを、所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給すると共に、レーザ光５を照射し続けるようにしたもので、実施の形態５と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態１０で実施の形態５と異なる部分について、図１１および図１６を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２３は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが達するｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ１で供給し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ２で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２３は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるレーザ出力を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃにおけるレーザ出力の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態１０では、図１１と図１６に示す構成と動作とすることによって、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１におけるその構成は、実施の形態６と同様のものを用い、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図は、実施の形態１０の図１６と同様である。
本発明の実施の形態１１は、図１３および図１２に示す実施の形態６の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９を供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射しているのを、所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給すると共に、レーザ光５を照射し続けるようにしたもので、実施の形態６と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態１１で実施の形態６と異なる部分について、図１３および図１６を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２４は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接電源装置２１への溶接出力信号ＩａをＯＦＦにする。溶接電源装置２１は溶接出力信号ＩａのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止し、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが経過したｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ１で供給し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ２で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御する。
また、制御手段２４は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、レーザ光５を照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２４は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８の設定および、所定時間Ｔｃにおけるレーザ出力を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図６に示す実施の形態１と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６は、周波数設定手段３０とパルス比率設定手段３１とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、周波数設定手段３０、パルス比率設定手段３１、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、所定時間Ｔｃにおけるレーザ出力の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態１０では、図１３と図１６に示す構成と動作とすることによって、実施の形態６と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態１２）
図１７は、本発明の実施の形態１２における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。また、図１８は、本発明の実施の形態１２の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図である。
本発明の実施の形態１２は、図１および図２に示す実施の形態１および、図１４に示す実施の形態７の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給するか、レーザ光５をパルス状に照射するように制御手段１２で制御しているのを、所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給すると共に、レーザ光５をパルス状に照射するように制御手段２９で制御するようにしたものであり、実施の形態１および実施の形態７と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態７で実施の形態１と異なる部分について、その動作を、図１７および図１８を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段２９は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが達するｔ４時点まで、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御すると共に、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第３時間設定手段２５で設定した時間Ｔｐ３は、第３パルス条件設定手段２７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ３で供給し、第４時間設定手段２６で設定した時間Ｔｐ４は、第４パルス条件設定手段２８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ４で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段２９は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７および第３パルス条件設定手段２７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８および第４パルス条件設定手段２８の設定を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図１９に示すように、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６を、第１周波数設定手段３６と第１パルス比率設定手段３７とし、第３時間設定手段２５と第４時間設定手段２６を、第２周波数設定手段３８と第２パルス比率設定手段３９とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第１周波数設定手段３６、第２周波数設定手段３８、第１パルス比率設定手段３７、第２パルス比率設定手段３９、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
また、図２６に示すように、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第１周波数設定手段３６、第１パルス比率設定手段３７、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８の各設定値と、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第２周波数設定手段３８、第２パルス比率設定手段３９、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値のいずれかが同期するように設定してもよい。
このように、本発明の実施の形態１２では、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、溶接ワイヤを所定時間だけパルス状に送給すると共に、レーザ光をパルス状に出力した後、レーザ光と溶接ワイヤとを停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態１３）
図２０は、本発明の実施の形態１３における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。また、図２１は、本発明の実施の形態１３の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図である。
本発明の実施の形態１３は、図１７および図１８に示す実施の形態１２の時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃの期間は溶接ワイヤ９をパルス状に供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射するように制御手段２９で制御しているのを、第１所定時間設定手段１９で設定した所定時間Ｔｃ１の期間は、溶接ワイヤ９をパルス状に供給し続けると共に、レーザ光５をパルス状に照射し、所定時間Ｔｃ１経過後、溶接ワイヤ９の供給を停止し、第２所定時間設定手段２０で設定した所定時間Ｔｃ２の期間は、レーザ光５をパルス状に照射するよう制御手段３２で制御するようにしたものであり、実施の形態１２と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態１３で実施の形態１２と異なる部分について、その動作を、図２０および図２１を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段３２は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、第１所定時間設定手段１９で設定した所定時間Ｔｃ１が達するｔ５時点まで、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御すると共に、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第３時間設定手段２５で設定した時間Ｔｐ３は、第３パルス条件設定手段２７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ３で供給し、第４時間設定手段２６で設定した時間Ｔｐ４は、第４パルス条件設定手段２８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ４で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御する。
そして、ｔ５時点において、制御手段３２は、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９の供給を停止し、さらに、第２所定時間設定手段２０で設定した所定時間Ｔｃ２が達するｔ４時点まで、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５をパルス状に照射し続け、ｔ４時点において、制御手段３２は、レーザ装置１を制御することによって、レーザ光５の出力を停止するように動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７および第３パルス条件設定手段２７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８および第４パルス条件設定手段２８の設定を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図１９に示す実施の形態１２と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６を、第１周波数設定手段３６と第１パルス比率設定手段３７とし、第３時間設定手段２５と第４時間設定手段２６を、第２周波数設定手段３８と第２パルス比率設定手段３９とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第１周波数設定手段３６、第２周波数設定手段３８、第１パルス比率設定手段３７、第２パルス比率設定手段３９、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
また、図２６に示す実施の形態１２と同様に、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第１周波数設定手段３６、第１パルス比率設定手段３７、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８の各設定値と、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第２周波数設定手段３８、第２パルス比率設定手段３９、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値のいずれかが同期するように設定してもよい。
このように、本実施の形態１３では、溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を止め、第１所定時間は溶接ワイヤをパルス状に送給すると共に、レーザ光をパルス状に照射し、第２所定時間経過後、レーザ光を停止させることによって複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができる。
（実施の形態１４）
図２２は、本発明の実施の形態１４における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。また、本発明の実施の形態１４の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図は、実施の形態１２の図１８と同様である。
本発明の実施の形態１４は、図１７および図１８に示す実施の形態１２の溶接ワイヤ９の送給動作において、ワイヤ送給手段７を制御手段２９で制御しているのを、ワイヤ送給手段７を溶接電源装置２１で制御し、溶接電源装置２１を制御手段３３で制御するようにしたものであり、実施の形態１２と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態１４で実施の形態１２と異なる部分について、その動作を、図２２および図１８を用いて説明する。
まず、ｔ１時点において、制御手段３３は、溶接起動信号ＷｓのＯＮタイミングをもって溶接出力信号Ｉａを溶接電源装置２１に出力する。溶接電源装置２１は、溶接出力信号Ｉａを受けると、溶接ワイヤ９への溶接電力を供給すると共に、ワイヤ送給速度信号Ｗｆ０をもってワイヤ送給手段７を制御し、被溶接物６に向かって溶接ワイヤ９を送給する。
次に、ｔ２時点において、溶接電源装置２１は、溶接電流が流れたことを示す電流検知信号Ｓｄを制御手段３５に出力すると共に、電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもってワイヤ送給速度信号Ｗｆ１でワイヤ送給手段７を制御する。制御手段３３は、電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもって直ちにレーザ出力信号Ｐｗをレーザ装置１に出力し、レーザ光５を被溶接物６に照射することによって複合溶接を行う。
さらに、ｔ３時点において、制御手段３３は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接電源装置２１への溶接出力信号ＩａをＯＦＦにする。溶接電源装置２１は溶接出力信号ＩａのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止し、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが経過したｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第３時間設定手段２５で設定した時間Ｔｐ３は、第３パルス条件設定手段２７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ３で供給し、第４時間設定手段２６で設定した時間Ｔｐ４は、第４パルス条件設定手段２８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ４で供給することを繰り返すパルス状の供給を続ける。
また、制御手段３３は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段３３は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７および第３パルス条件設定手段２７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８および第４パルス条件設定手段２８の設定を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図１９に示す実施の形態１２と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６を、第１周波数設定手段３６と第１パルス比率設定手段３７とし、第３時間設定手段２５と第４時間設定手段２６を、第２周波数設定手段３８と第２パルス比率設定手段３９とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第１周波数設定手段３６、第２周波数設定手段３８、第１パルス比率設定手段３７、第２パルス比率設定手段３９、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
また、図２６に示すように、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第１周波数設定手段３６、第１パルス比率設定手段３７、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８の各設定値と、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第２周波数設定手段３８、第２パルス比率設定手段３９、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値のいずれかが同期するように設定してもよい。
このように、本発明の実施の形態１４では、図２２に示す構成を使用することによって、実施の形態１２と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態１５）
図２３は、本発明の実施の形態１５における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。また、図２４は、本発明の実施の形態１５の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図である。
本発明の実施の形態１５は、図１７に示す実施の形態１２の溶接電流が流れたことを示す電流検知信号ＳｄのＯＮタイミングをもって溶接ワイヤ９の送給を開始し、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９の送給を停止するように制御手段２９で制御しているのを、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９の送給を停止するように制御手段３４で制御するようにしたものであり、実施の形態１２と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態１５について、その動作を、図２３および図２４を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段３４は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止するよう溶接電源装置１０を制御する。その後、所定時間Ｔｃが達するｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ１で供給し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ２で供給することを繰り返すパルス状の供給を続けるようワイヤ送給手段７を制御すると共に、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に照射し続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段３４は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７および第３パルス条件設定手段２７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８および第４パルス条件設定手段２８の設定を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図１９に示す実施の形態１２と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６を、第１周波数設定手段３６と第１パルス比率設定手段３７とし、第３時間設定手段２５と第４時間設定手段２６を、第２周波数設定手段３８と第２パルス比率設定手段３９とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第１周波数設定手段３６、第２周波数設定手段３８、第１パルス比率設定手段３７、第２パルス比率設定手段３９、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
また、図２６に示す実施の形態１４と同様に、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第１周波数設定手段３６、第１パルス比率設定手段３７、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８の各設定値と、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第２周波数設定手段３８、第２パルス比率設定手段３９、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値のいずれかが同期するように設定してもよい。
このように、本発明の実施の形態１５では、図２３に示す構成を使用することによって、実施の形態１２と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態１６）
図２５は、本発明の実施の形態１６における複合溶接装置の構成を示すブロック図である。また、本発明の実施の形態１６の構成における、溶接起動信号Ｗｓとワイヤ送給速度信号Ｗｆと溶接出力信号Ｉａと電流検知信号Ｓｄとレーザ出力信号Ｐｗとを示すタイミング図は、実施の形態１５の図２４と同様である。
本発明の実施の形態１６は、図１７および図１８に示す実施の形態１５の溶接ワイヤ９の送給動作において、ワイヤ送給手段７を制御手段２９で制御しているのを、ワイヤ送給手段７を溶接電源装置２１で制御し、溶接電源装置２１を制御手段３５で制御するようにしたものであり、実施の形態１５と同様の構成、同様の動作を示すタイミング、また、同様の作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に、本発明の実施の形態１６で実施の形態１５と異なる部分について、その動作を、図２５および図２４を用いて説明する。
ｔ３時点において、制御手段３５は、溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって溶接電源装置２１への溶接出力信号ＩａをＯＦＦにする。溶接電源装置２１は溶接出力信号ＩａのＯＦＦタイミングをもって溶接ワイヤ９に供給する電力を停止し、時間設定手段１４で設定した所定時間Ｔｃが経過したｔ４時点まで、溶接ワイヤ９を被溶接物６に、第３時間設定手段２５で設定した時間Ｔｐ３は、第３パルス条件設定手段２７で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ３で供給し、第４時間設定手段２６で設定した時間Ｔｐ４は、第４パルス条件設定手段２８で設定したワイヤ送給速度Ｐｗ４で供給することを繰り返すパルス状の供給を続ける。
また、制御手段３５は、溶接起動手段１３からの溶接起動信号ＷｓのＯＦＦタイミングをもって、レーザ光５を被溶接物６の溶接位置に、第１時間設定手段１５で設定した時間Ｔｐ１は、第１パルス条件設定手段１７で設定したレーザ出力Ｐｗ１で照射し、第２時間設定手段１６で設定した時間Ｔｐ２は、第２パルス条件設定手段１８で設定したレーザ出力Ｐｗ２で照射することを繰り返すパルス状の出力を続けるようレーザ装置１を制御する。
そして、ｔ４時点において、制御手段３５は、レーザ装置１を制御することによってレーザ光５を、ワイヤ制御手段７を制御することによって溶接ワイヤ９を停止するよう動作する。
なお、第１パルス条件設定手段１７および第３パルス条件設定手段２７の設定を０としても、また、第２パルス条件設定手段１８および第４パルス条件設定手段２８の設定を電力供給停止前の設定値以下としても同様の結果が得られる。
また、図１９に示す実施の形態１２と同様に、第１時間設定手段１５と第２時間設定手段１６を、第１周波数設定手段３６と第１パルス比率設定手段３７とし、第３時間設定手段２５と第４時間設定手段２６を、第２周波数設定手段３８と第２パルス比率設定手段３９とし、パルス状の出力の設定を行うようにしても同様の結果が得られる。
さらに、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第１周波数設定手段３６、第２周波数設定手段３８、第１パルス比率設定手段３７、第２パルス比率設定手段３９、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値を所定時間Ｔｃの経過とともに変化するようにしてもよい。
また、図２６に示す実施の形態１４と同様に、第１時間設定手段１５、第２時間設定手段１６、第１周波数設定手段３６、第１パルス比率設定手段３７、第１パルス条件設定手段１７、第２パルス設定手段１８の各設定値と、第３時間設定手段２５、第４時間設定手段２６、第２周波数設定手段３８、第２パルス比率設定手段３９、第３パルス条件設定手段２７、第４パルス条件設定手段２８の各設定値のいずれかが同期するように設定してもよい。
このように、本発明の実施の形態１６では、図２５に示す構成を使用することによって、実施の形態１５と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は、レーザ装置として、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、ファイバレーザ、ディスクレーザなどの固体レーザ装置またはＣＯ２レーザなどのガスレーザ装置を使用してもよい。また、固体レーザまたはガスレーザの出力は、パルス状の出力であってもよい。
また、本発明は、溶接電源装置として、ＭＡＧ溶接電源装置またはＭＩＧ溶接電源装置を使用してもよく、ＭＡＧ溶接装置のシールドガスとしては、ＣＯ２あるいはＣＯ２とアルゴンの混合ガスを使用し、ＭＩＧ溶接装置のシールドガスとしては、アルゴンガスあるいは少量のＣＯ２、Ｏ２を添加したアルゴン混合ガスを使用してもよい。また、ＭＡＧ溶接装置あるいはＭＩＧ溶接装置の出力は、パルス状の出力であってもよい。そして、溶接アークに対するレーザの照射位置については、溶接ワイヤが被溶接物に当たる位置付近とし、アーク発生手段で生じた溶融池の溶接方向の前方付近としてもよい。
さらに、本発明は、制御手段として、多関節マニピュレータを備えた溶接ロボット装置を使用してもよい。
以上のように本発明に係る複合溶接装置と複合溶接方法は、複合溶接の溶接開始時には安定した溶接品質を得ると共に、溶接終了時にはクレータの凹みと過大成長を防ぎ十分な溶込みを確保することができ、複合溶接装置と複合溶接方法として有用である。
本発明の実施の形態１および実施の形態７における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１および実施の形態４における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態１における動作を示すタイミング図 （ａ）従来アーク溶接の安定したアーク形態を示す模式図、（ｂ）従来アーク溶接開始時の不安定したアーク形態を示す模式図、（ｃ）同実施の形態１における溶接開始時の安定したアーク形態を示す模式図 本発明の実施の形態１おける溶接電圧を示すタイミング図 本発明の実施の形態１における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態２、実施の形態３および実施の形態８における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態２における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態３における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態４および実施の形態９における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態５および実施の形態１０における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態５および実施の形態６における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態６および実施の形態１１における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態７および実施の形態９における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態８における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態１０および実施の形態１１における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態１２における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１２および実施の形態１４における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態１２における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１３における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１３における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態１４における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１５における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１５および実施の形態１６における動作を示すタイミング図 本発明の実施の形態１６における複合溶接装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１２における動作を示すタイミング図
１ レーザ発生手段
２ レーザ発振器
３ レーザ伝送手段
４ 集光光学系
５ レーザ光
６ 被溶接物
７ ワイヤ送給手段
８ トーチ
９ 溶接ワイヤ
１０ 溶接電源装置
１１ 溶接アーク
１２ 制御手段
１３ 溶接起動手段
１４ 時間設定手段
１５ 第１時間設定手段
１６ 第２時間設定手段
１７ 第１パルス条件設定手段
１８ 第２パルス条件設定手段
１９ 第１所定時間設定手段
２０ 第２所定時間設定手段
２１、２２、２３、２４、２９、３２、３３、３４、３５ 制御手段
２５ 第３時間設定手段
２６ 第４時間設定手段
２７ 第３パルス条件設定手段
２８ 第４パルス条件設定手段
３０ 周波数設定手段
３１ パルス比率設定手段
３６ 第１周波数設定手段
３７ 第１パルス比率設定手段
３８ 第２周波数設定手段
３９ 第２パルス比率設定手段
Ｗｓ 溶接起動信号
Ｗｆ、Ｗｆ０、Ｗｆ１ ワイヤ送給速度信号
Ｉａ 溶接出力信号
Ｓｄ 電流検知信号
Ｐｗ レーザ出力信号
Ｐｗ１、Ｐｗ２ レーザ出力またはワイヤ送給速度
Ｐｗ３、Ｐｗ４ ワイヤ送給速度
Ｔｓ 無負荷電圧時間
Ｔｂ、Ｔｃ 所定時間
Ｔｃ１ 第１所定時間
Ｔｃ２ 第２所定時間
Ｔｐ１ 第１期間
Ｔｐ２ 第２期間
Ｔｐ３ 第３期間
Ｔｐ４ 第４期間
Ｔｉ 空走時間
Ｖｎｏｌ 無負荷電圧
Ｖａ 溶接電圧
Ｖｓ 短絡電圧
Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２ 中間電圧

Claims (23)

  1. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、
    溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、
    前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、
    レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、
    前記ワイヤ送給手段と前記溶接電源装置と前記レーザ装置とを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    溶接開始時には前記ワイヤ送給手段と前記溶接電源装置とを制御することによってアークを発生させ、溶接電流が流れたことを示す電流検知信号を前記溶接電源装置から受けると、直ちに前記レーザ光を出力するよう前記レーザ装置を制御し、
    溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記ワイヤ送給手段を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによってレーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接装置。
  2. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、
    溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段を制御し、前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、
    レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、
    前記レーザ装置と前記溶接電源装置とを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    溶接開始時には前記溶接電源装置を制御することによりアークを発生させ、溶接電流が流れたことを示す電流検知信号を前記溶接電源装置から受けると、直ちに前記レーザ光を出力するよう前記レーザ装置を制御し、
    溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによってレーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接装置。
  3. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、
    溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、
    前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、
    レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、
    前記ワイヤ送給手段と前記溶接電源装置と前記レーザ装置とを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記ワイヤ送給手段を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによってレーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接装置。
  4. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、
    溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段を制御し、前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、
    レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、
    前記レーザ装置と前記溶接電源装置とを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによってレーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接装置。
  5. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、
    溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段と、
    前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、
    レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、
    前記ワイヤ送給手段と前記溶接電源装置と前記レーザ装置とを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、第１所定時間は、前記ワイヤ送給手段を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによって前記レーザ光を出力し、前記第１所定時間経過後は、前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接装置。
  6. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接装置において、
    溶接ワイヤを送給するワイヤ送給手段を制御し、前記溶接ワイヤと溶接位置との間にアークを発生させる溶接電源装置と、
    レーザ光を発生して溶接位置に照射するレーザ装置と、
    前記レーザ装置と前記溶接電源装置とを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    溶接終了時には前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤに供給する電力を停止し、第１所定時間は、前記溶接電源装置を制御することによって前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ装置を制御することによって前記レーザ光を出力し、前記第１所定時間経過後は、前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接装置。
  7. 前記制御手段は、溶接終了時には前記溶接ワイヤへの電力供給を停止した後、前記第１所定時間の前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給速度と、前記第１所定時間と第２所定時間の前記レーザ光の出力との少なくとも１つ以上を前記溶接ワイヤへの電力供給停止前と異なった値とすることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の複合溶接装置。
  8. 前記制御手段は、前記レーザ光のパルス状の出力に、所定のレーザ光を出力する第１期間と、０または前記第１期間より低いレーザ光を出力する第２期間とを繰り返し出力するように制御することを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の複合溶接装置。
  9. 前記制御手段は、前記レーザ光のパルス状の出力の周波数とパルス比率とレーザ出力の少なくとも１つ以上を、前記第１所定時間または前記第２所定時間の経過とともに変化するように制御することを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の複合溶接装置。
  10. さらに前記第１所定時間は、前記ワイヤ送給手段を制御することによって前記溶接ワイヤをパルス状に送給する請求項１から請求項９の何れかに記載の複合溶接装置。
  11. 前記制御手段は、
    前記レーザ光のパルス状の出力に、所定のレーザ光を出力する第３期間と、０または前記第３期間より低いレーザ光を出力する第４期間とを繰り返し出力するように制御し、
    前記溶接ワイヤのパルス状の送給に、所定の送給速度で前記溶接ワイヤを送給する第５期間と、０または前記第５期間より低い送給速度で前記溶接ワイヤを送給する第６期間とを繰り返し出力するように制御する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の複合溶接装置。
  12. 前記制御手段は、前記レーザ光のパルス状の出力と前記溶接ワイヤのパルス状の送給の周波数とパルス比率と送給速度の少なくとも１つ以上を、前記第１所定時間または前記第２所定時間の経過とともに変化するように制御することを特徴とする請求項１０または１１記載の複合溶接装置。
  13. 前記制御手段は、前記第３期間と前記第５期間または、前記第４期間と前記第６期間とを同期させて制御することを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の複合溶接装置。
  14. レーザ装置として、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、ファイバレーザ、ディスクレーザなどの固体レーザ装置またはＣＯ ２ レーザなどのガスレーザ装置を使用する請求項１から請求項１３の何れかに記載の複合溶接装置。
  15. 溶接電源装置として、ＣＯ ２ 溶接電源装置、ＭＡＧ溶接電源装置またはＭＩＧ溶接電源装置などの消耗電極式溶接電源装置を使用する請求項１から請求項１４の何れかに記載の複合溶接装置。
  16. 制御手段として、多関節マニピュレータを備えた溶接ロボット装置を使用する請求項１から請求項１５の何れかに記載の複合溶接装置。
  17. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接方法において、
    溶接開始時にはアークが発生したことを検知してから直ちにレーザ光を出力するが、
    溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は、前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、前記レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接方法。
  18. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接方法において、
    溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記溶接ワイヤを送給すると共に、レーザ光をパルス状に出力し、前記第１所定時間経過後は、前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、前記レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接方法。
  19. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接方法において、
    溶接開始時にはアークが発生したことを検知してから直ちにレーザ光を出力するが、
    溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ光を出力し、前記第１所定時間経過後は、前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、前記レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接方法。
  20. レーザ溶接手段と、アーク溶接手段を有し、被溶接物の溶接位置を同時に溶接する複合溶接方法において、
    溶接終了時には溶接ワイヤに供給する電力を停止し、さらに第１所定時間は、前記溶接ワイヤを送給すると共に、前記レーザ光を出力し、前記第１所定時間経過後は、前記溶接ワイヤの送給を停止し、さらに第２所定時間は、前記レーザ光をパルス状に出力した後、前記レーザ光の出力を停止させる複合溶接方法。
  21. 前記第１所定時間の前記溶接ワイヤを送給するワイヤ送給速度と、前記第１所定時間と第２所定時間の前記レーザ光の出力との少なくとも１つ以上を前記溶接ワイヤへの電力供給停止前と異なった値とすることを特徴とする請求項１７から請求項２０の何れかに記載の複合溶接方法。
  22. 前記レーザ光のパルス状の出力は、所定のレーザ光を出力する第１期間と、０または前記第１期間より低いレーザ光を出力する第２期間とを繰り返し出力することを特徴とする請求項１７から請求項２１の何れかに記載の複合溶接方法。
  23. 前記レーザ光のパルス状の出力の周波数とパルス比率とレーザ出力の少なくとも１つ以上が、前記第１所定時間または第２所定時間の経過とともに変化することを特徴とする請求項１７から請求項２２の何れかに記載の複合溶接方法。
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