JP5933947B2 - Arc welding method and arc welding system - Google Patents

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Description

本発明は、アーク溶接方法およびアーク溶接システムに関する。   The present invention relates to an arc welding method and an arc welding system.

従来から、消耗電極を送給しながら、この消耗電極と母材の間にアークを発生させ溶接を行うアーク溶接方法が知られている（たとえば特許文献１参照）。このような溶接方法においては、ワイヤ送給装置の送給モータを正転させることにより、消耗電極を母材に向けて前進送給する。そして、消耗電極と母材とが短絡することにより短絡期間が開始する。消耗電極と母材とが短絡すると、送給モータを逆転させて消耗電極を後退送給する。そして、消耗電極と母材とが離間し、消耗電極と母材との間にアークが発生するアーク発生期間が開始する。アークが発生すると、再び送給モータを正転させる。このようにワイヤ送給装置の送給モータの正転および逆転を繰り返すことにより、溶接を行う。   2. Description of the Related Art Conventionally, an arc welding method is known in which welding is performed by generating an arc between a consumable electrode and a base material while feeding the consumable electrode (see, for example, Patent Document 1). In such a welding method, the consumable electrode is fed forward toward the base material by rotating the feeding motor of the wire feeding device in the normal direction. Then, the short circuit period starts when the consumable electrode and the base material are short-circuited. When the consumable electrode and the base material are short-circuited, the consumable electrode is moved backward by reversing the feeding motor. Then, the consumable electrode and the base material are separated from each other, and an arc generation period in which an arc is generated between the consumable electrode and the base material starts. When the arc is generated, the feeding motor is rotated forward again. Thus, welding is performed by repeating normal rotation and reverse rotation of the feeding motor of the wire feeding device.

当該溶接方法においては、短絡期間とアーク発生期間との繰り返しが比較的高速で行われる。この短絡期間とアーク発生期間との繰り返しが高速になると、送給モータの正転および逆転の繰り返しも高速とする必要がある。そのため、上記送給モータとして高速応答可能なものが必要となる。しかしながら、送給モータとして高速応答可能なものは一般的に普及していない。さらに、消耗電極を送給するための装置がプルトーチ単体である場合には、消耗電極の送給性は溶接ロボット動作時の外乱や、消耗電極を挿通するコンジットケーブル内における送給抵抗などの影響を受けるため、安定した溶接を行うことができない。   In the welding method, the short circuit period and the arc generation period are repeated at a relatively high speed. When the repetition of the short-circuit period and the arc generation period becomes high speed, the forward rotation and reverse rotation of the feeding motor must be repeated at high speed. For this reason, a feed motor that can respond at high speed is required. However, a feed motor that can respond at high speed is not widely used. Furthermore, when the device for feeding the consumable electrode is a single pull torch, the feedability of the consumable electrode is affected by disturbances during operation of the welding robot, feeding resistance in the conduit cable through which the consumable electrode is inserted, etc. Therefore, stable welding cannot be performed.

特開２００６―２４７７１０号公報JP 2006-247710 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、安定した溶接を行うことができるアーク溶接方法およびアーク溶接システムを提供することをその主たる課題とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and its main object is to provide an arc welding method and an arc welding system capable of performing stable welding.

本発明の第１の側面によると、消耗電極のうち溶接トーチに囲まれた部位の、上記溶接トーチから母材へ向かう上記母材に対する速度が正の値である前進送給期間と、上記速度が負の値である後退送給期間と、からなる単位期間を繰り返す定常溶接工程を備えるアーク溶接方法であって、上記定常溶接工程は、上記速度を一周期が上記単位期間である周期関数として、上記消耗電極を送給する工程と、上記各前進送給期間のある時点で、上記消耗電極を上記母材に短絡させる工程と、上記各後退送給期間のある時点で、上記消耗電極と上記母材との短絡を開放する工程と、を含み、上記消耗電極を送給する工程は、ワイヤ送給装置によって、上記消耗電極を上記溶接トーチに向かって送り出す工程と、送給経路長変化装置によって、上記消耗電極のうち、上記消耗電極の軸線方向における上記ワイヤ送給装置から上記溶接トーチに至る長さを、周期的に変化させる工程と、を有し、上記消耗電極と上記母材との間にアークが再発生する時刻のうち、溶接終了信号が生成された後の時刻である再発生時刻の後に、上記送給経路長変化装置の駆動を停止させる第１停止信号を送給経路長制御回路が上記送給経路長変化装置に送る工程と、上記再発生時刻から上記消耗電極と上記母材との間にアンチスティック電圧の印加を開始する工程と、を備え、上記溶接終了信号が生成されると、上記再発生時刻の前に、上記ワイヤ送給装置の駆動を停止させる第２停止信号を送給制御回路が上記ワイヤ送給装置に送る工程を更に備える、アーク溶接方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the forward feeding period in which the speed of the portion surrounded by the welding torch among the consumable electrodes toward the base material from the welding torch is a positive value, and the speed An arc welding method comprising a steady welding process that repeats a unit period consisting of a reverse feeding period in which the negative value is a negative value, wherein the steady welding process uses the speed as a periodic function whose period is the unit period. A step of feeding the consumable electrode; a step of short-circuiting the consumable electrode to the base material at a point in each of the forward feeding periods; and a point of the consumable electrode at a point in each of the backward feeding periods. Opening the short circuit with the base material, the step of feeding the consumable electrode, the step of feeding the consumable electrode toward the welding torch by a wire feeding device, and the change of the feeding path length Depending on the device, the above consumption And periodically changing a length from the wire feeding device to the welding torch in the axial direction of the consumable electrode, and an arc between the consumable electrode and the base material. The feeding path length control circuit outputs a first stop signal for stopping the driving of the feeding path length changing device after the recurrence time that is the time after the welding end signal is generated. And a step of starting application of an anti-stick voltage between the consumable electrode and the base material from the reoccurrence time, and generating the welding end signal. If, prior to the re-occurrence time, feed control circuit a second stop signal for stopping the driving of the wire feeder is further Ru comprising the step of sending to the wire feed device, an arc welding method is provided .

好ましくは、上記送給経路長変化装置に送る工程は、上記ワイヤ送給装置による上記消耗電極の送給が停止したと判断されたときに行う。   Preferably, the step of sending to the feeding path length changing device is performed when it is determined that feeding of the consumable electrode by the wire feeding device has stopped.

好ましくは、上記送給経路長変化装置に送る工程においては、上記消耗電極の軸線方向における上記ワイヤ送給装置から上記溶接トーチに至る長さが最小となるように、上記送給経路長変化装置の駆動を停止させる。   Preferably, in the step of feeding to the feeding path length changing device, the feeding path length changing device is such that the length from the wire feeding device to the welding torch in the axial direction of the consumable electrode is minimized. Stop driving.

本発明の第２の側面によると、消耗電極を溶接トーチに向かって送り出すワイヤ送給装置と、上記消耗電極のうち、上記消耗電極の軸線方向における上記ワイヤ送給装置から上記溶接トーチに至る長さを、周期的に変化させる送給経路長変化装置と、上記消耗電極と母材との間に電圧を印加する電源回路と、溶接を終了すべきと判断すると、溶接終了信号を送る終了判断回路と、上記溶接終了信号を受けると、上記送給経路長変化装置の駆動を停止するための第１停止信号を上記送給経路長変化装置に送る送給経路長制御回路と、を備え、上記送給経路長制御回路は、上記消耗電極と上記母材との間にアークが再発生する時刻のうち、溶接終了信号が生成された後の時刻である再発生時刻の後に、上記第１停止信号を送り、上記電源回路は、上記再発生時刻から、上記消耗電極と上記母材との間にアンチスティック電圧の印加を開始し、上記溶接終了信号を受けると、上記第１停止信号が送られる前に、上記ワイヤ送給装置の駆動を停止するための第２停止信号を上記ワイヤ送給装置に送る送給制御回路を更に備える、アーク溶接システムが提供される。 According to the second aspect of the present invention, a wire feeding device that feeds the consumable electrode toward the welding torch, and of the consumable electrodes, the length from the wire feeding device in the axial direction of the consumable electrode to the welding torch. A feed path length changing device that periodically changes the power supply circuit, a power supply circuit that applies a voltage between the consumable electrode and the base material, and a termination determination that sends a welding end signal when it is determined that the welding should be terminated. A circuit, and a feed path length control circuit that, upon receiving the welding end signal, sends a first stop signal to the feed path length changing device to stop driving the feed path length changing device, The feed path length control circuit includes the first generation time after the reoccurrence time, which is the time after the generation of the welding end signal, among the time when the arc is regenerated between the consumable electrode and the base material. Sending a stop signal, the power supply circuit From serial recurrence time, it starts the application of anti-stick voltage between the consumable electrode and the base material, when subjected to the welding end signal, before the first stop signal is sent, the wire feeder a second stop signal for stopping the driving Ru further comprising a feed control circuit to send to the wire feed device, an arc welding system is provided.

好ましくは、上記ワイヤ送給装置による上記消耗電極の送給が停止したと判断すると、送給停止検知信号を送る送給停止判断回路を更に備え、上記送給経路長制御回路は、上記送給停止検知信号を受けると、上記第１停止信号を送る。   Preferably, when it is determined that the supply of the consumable electrode by the wire feeder is stopped, the feeder further includes a feed stop determination circuit that sends a feed stop detection signal, and the feed path length control circuit includes the feed path length control circuit. When the stop detection signal is received, the first stop signal is sent.

上記構成によれば、溶接電流や溶接電圧の値の変化に依らず、上記速度が一定の周期の周期関数となるように消耗電極を送給する。そして、上記速度に追従するように、短絡期間とアーク発生期間とを繰り返すことができる。そうすると、溶接電流や溶接電圧の変化に基づき上記速度を変化させるのではないから、そもそも、消耗電極の送給の応答遅れといった問題が生じないといったメリットがある。そのため、安定した溶接を行うことができる。   According to the above configuration, the consumable electrode is fed so that the speed becomes a periodic function having a constant period regardless of a change in the value of the welding current or the welding voltage. And a short circuit period and an arc generation period can be repeated so as to follow the speed. Then, since the speed is not changed based on a change in the welding current or the welding voltage, there is an advantage that a problem such as a response delay in the supply of the consumable electrode does not occur in the first place. Therefore, stable welding can be performed.

上記構成においては、溶接終了信号が生成されると、送給経路長制御回路が上記送給経路長変化装置の駆動を停止させる第１停止信号を上記送給経路長変化装置に送る。第１停止信号は、溶接終了信号が生成された後における、消耗電極と母材との間にアークが再発生する再発生時刻の後に送られる。また、上記再発生時刻から消耗電極と母材との間にアンチスティック電圧の印加を開始する。そうすると、アークが再発生する時刻までは、送給経路長変化装置の駆動は停止しないので、消耗電極の前進送給および後退送給を繰り返すことができる。そのため、アーク発生期間および短絡期間のいずれの期間に溶接終了信号が生成されたとしても、溶接終了信号が生成された後にアークを再発生させることが可能となる。したがって、アーク発生期間および短絡期間のいずれの期間に溶接終了信号が生成されたとしても、アンチスティック電圧の印加を、アークの再発生時刻から開始させることができる。アンチスティック電圧の印加をアークの再発生時刻から開始できると、溶接終了時に消耗電極の先端に形成される溶融粒の大きさを所望の大きさにすることが可能となる。溶接終了時に消耗電極の先端に形成される溶融粒の大きさを所望の大きさにできると、次の溶接におけるアークスタートの安定化を図ることができる。   In the above configuration, when the welding end signal is generated, the feed path length control circuit sends a first stop signal for stopping the driving of the feed path length changing device to the feed path length changing device. The first stop signal is sent after a reoccurrence time at which an arc is regenerated between the consumable electrode and the base material after the welding end signal is generated. In addition, application of the anti-stick voltage is started between the consumable electrode and the base material from the above reoccurrence time. Then, the driving of the feeding path length changing device is not stopped until the time when the arc is regenerated, so that the forward feeding and the backward feeding of the consumable electrode can be repeated. Therefore, even if the welding end signal is generated in any period of the arc generation period and the short circuit period, the arc can be regenerated after the welding end signal is generated. Therefore, even if the welding end signal is generated in any period of the arc generation period and the short-circuit period, application of the anti-stick voltage can be started from the arc re-generation time. If the application of the anti-stick voltage can be started from the arc re-generation time, the size of the molten grains formed at the tip of the consumable electrode at the end of welding can be set to a desired size. If the size of the molten grains formed at the tip of the consumable electrode at the end of welding can be set to a desired size, it is possible to stabilize the arc start in the next welding.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明の第１実施形態にかかるアーク溶接システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the arc welding system concerning 1st Embodiment of this invention. 図１に示すアーク溶接システムにおける送給経路長変化装置の近傍の要部拡大図（一部透視化）である。It is a principal part enlarged view (partially see-through | perspective) of the vicinity of the feed path length change apparatus in the arc welding system shown in FIG. 図２の送給経路長変化装置のみを示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing only the feeding path length changing device of FIG. 2. 図２の送給経路長変化装置のカム機構の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the cam mechanism of the feed path length change apparatus of FIG. 溶接トーチとコンジットケーブルとに送給経路長変化装置が固定された状態を模式的に示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows typically the state by which the feed path | route length change apparatus was fixed to the welding torch and the conduit cable. 消耗電極の送給経路長を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the supply path | route length of a consumable electrode. 図１のアーク溶接システムにおけるロボット制御装置と電源装置との詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the robot control apparatus and power supply device in the arc welding system of FIG. 本発明の第１実施形態のアーク溶接方法の定常溶接状態における、各信号等を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows each signal etc. in the steady welding state of the arc welding method of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態のアーク溶接方法の溶接終了時における、各信号等を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows each signal etc. at the time of the end of welding of the arc welding method of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態にかかるアーク溶接システムにおけるロボット制御装置と電源装置との詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the robot control apparatus and power supply device in the arc welding system concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態のアーク溶接方法の溶接終了時における、各信号等を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows each signal etc. at the time of the end of welding of the arc welding method of a 2nd embodiment of the present invention.

図１〜図９を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。   1st Embodiment of this invention is described using FIGS.

［アーク溶接システムＡ１について］
図１に示すアーク溶接システムＡ１は、アーク溶接装置１と、ロボット制御装置２と、電源装置３とを備える。 [About arc welding system A1]
An arc welding system A1 shown in FIG. 1 includes an arc welding device 1, a robot control device 2, and a power supply device 3.

アーク溶接装置１は、溶接ロボットであり、母材Ｗに対してたとえばアーク溶接を自動で行うものである。アーク溶接装置１は、ベース部材１１と、複数のアーム１２と、複数のモータ１３と、溶接トーチ１４と、ワイヤ送給装置１６と、送給経路長変化装置１７と、コンジットケーブル１９と、を含む。   The arc welding apparatus 1 is a welding robot and automatically performs, for example, arc welding on the base material W. The arc welding apparatus 1 includes a base member 11, a plurality of arms 12, a plurality of motors 13, a welding torch 14, a wire feeding device 16, a feeding path length changing device 17, and a conduit cable 19. Including.

ベース部材１１は、フロア等の適当な箇所に固定されている。各アーム１２は、ベース部材１１に軸を介して連結されている。   The base member 11 is fixed to an appropriate location such as a floor. Each arm 12 is connected to the base member 11 via a shaft.

溶接トーチ１４は、アーク溶接装置１の最も先端側に設けられたアーム１２ａの先端部に設けられている。溶接トーチ１４は、消耗電極１５を母材Ｗの近傍の所定の位置に導くものである。図５に模式的に示すように、溶接トーチ１４は、コンタクトチップ１４１と、ノズル１４２とを有する。コンタクトチップ１４１は、たとえばＣｕまたはＣｕ合金製である。コンタクトチップ１４１には、消耗電極１５を挿通するための貫通孔が設けられている。この貫通孔は、内面が消耗電極１５に擦れ合う程度の寸法である。ノズル１４２は、たとえば、ＣｕまたはＣｕ合金製である。ノズル１４２は、適宜、水冷構造を有する。ノズル１４２には開口１４３が形成されている。ノズル１４２とコンタクトチップ１４１との間には、たとえばＡｒなどのシールドガスＳＧが供給される。供給されたシールドガスＳＧは開口１４３から噴出する。このシールドガスＳＧ内に消耗電極１５が送給される。   The welding torch 14 is provided at the distal end portion of the arm 12 a provided on the most distal end side of the arc welding apparatus 1. The welding torch 14 guides the consumable electrode 15 to a predetermined position in the vicinity of the base material W. As schematically shown in FIG. 5, the welding torch 14 has a contact tip 141 and a nozzle 142. The contact chip 141 is made of, for example, Cu or Cu alloy. The contact chip 141 is provided with a through hole for inserting the consumable electrode 15. The through hole has a size such that the inner surface rubs against the consumable electrode 15. The nozzle 142 is made of, for example, Cu or a Cu alloy. The nozzle 142 has a water cooling structure as appropriate. An opening 143 is formed in the nozzle 142. A shield gas SG such as Ar is supplied between the nozzle 142 and the contact chip 141. The supplied shield gas SG is ejected from the opening 143. The consumable electrode 15 is fed into the shield gas SG.

モータ１３は、アーム１２の両端または一端に設けられている（一部図示略）。モータ１３は、ロボット制御装置２により回転駆動する。この回転駆動により、複数のアーム１２の移動が制御され、溶接トーチ１４が上下前後左右に自在に移動できるようになっている。モータ１３には、図示しないエンコーダが設けられている。このエンコーダの出力は、ロボット制御装置２に与えられる。この出力値により、ロボット制御装置２では、溶接トーチ１４の現在位置を認識するようになっている。   The motor 13 is provided at both ends or one end of the arm 12 (partially omitted from illustration). The motor 13 is rotationally driven by the robot control device 2. By this rotational drive, the movement of the plurality of arms 12 is controlled, and the welding torch 14 can move freely up and down, front and rear, and left and right. The motor 13 is provided with an encoder (not shown). The output of this encoder is given to the robot controller 2. Based on this output value, the robot controller 2 recognizes the current position of the welding torch 14.

ワイヤ送給装置１６は、アーク溶接装置１における上部に設けられている。ワイヤ送給装置１６は、溶接トーチ１４に対して、消耗電極１５を送り出すためのものである。ワイヤ送給装置１６は、送給モータ１６１（図１参照）と、ワイヤプッシュ装置１６２（図６参照）とを有する。送給モータ１６１は、ワイヤプッシュ装置１６２を駆動する。ワイヤプッシュ装置１６２は、送給モータ１６１を駆動源として、ワイヤリールＷＬ（図６参照）に巻かれた消耗電極１５を溶接トーチ１４へと送り出す。   The wire feeding device 16 is provided in the upper part of the arc welding device 1. The wire feeding device 16 is for feeding the consumable electrode 15 to the welding torch 14. The wire feeding device 16 includes a feeding motor 161 (see FIG. 1) and a wire push device 162 (see FIG. 6). The feed motor 161 drives the wire push device 162. The wire pusher 162 feeds the consumable electrode 15 wound around the wire reel WL (see FIG. 6) to the welding torch 14 using the feeding motor 161 as a drive source.

コンジットケーブル１９は、消耗電極１５を挿通し、且つ、消耗電極１５をワイヤ送給装置１６から溶接トーチ１４へと導くものである。図１によく表れているように、コンジットケーブル１９は、ワイヤ送給装置１６から溶接トーチ１４に至るまでの中途部分において、湾曲した部位を有する。図５に模式的に示すように、コンジットケーブル１９は、コイルライナ１９１と、被覆チューブ１９２とを有する。   The conduit cable 19 is used to insert the consumable electrode 15 and lead the consumable electrode 15 from the wire feeder 16 to the welding torch 14. As clearly shown in FIG. 1, the conduit cable 19 has a curved portion in the middle portion from the wire feeding device 16 to the welding torch 14. As schematically shown in FIG. 5, the conduit cable 19 includes a coil liner 191 and a covering tube 192.

コイルライナ１９１は、たとえば金属線材をコイル状に形成したものである。コイルライナ１９１には、消耗電極１５が挿通される。上述のようにコンジットケーブル１９は湾曲した部位を有する。そのためこの湾曲した部位において、消耗電極１５がコイルライナ１９１の内壁に擦れながら送給される。被覆チューブ１９２は、チューブ状を呈する。被覆チューブ１９２は、たとえば、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ：ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）よりなる。被覆チューブ１９２はコイルライナ１９１を囲んでいる。上述のようにコンジットケーブル１９は湾曲した部位を有するため、この湾曲した部位において、被覆チューブ１９２はコイルライナ１９１と擦れ合う。   The coil liner 191 is formed, for example, by forming a metal wire into a coil shape. The consumable electrode 15 is inserted through the coil liner 191. As described above, the conduit cable 19 has a curved portion. Therefore, the consumable electrode 15 is fed while being rubbed against the inner wall of the coil liner 191 at the curved portion. The covering tube 192 has a tube shape. The covering tube 192 is made of, for example, chlorinated polyethylene (CPE). The covering tube 192 surrounds the coil liner 191. Since the conduit cable 19 has a curved portion as described above, the covering tube 192 rubs against the coil liner 191 at the curved portion.

図１〜図３に示す送給経路長変化装置１７は、送給経路長Ｌａ（図６参照）を変化させるものである。送給経路長Ｌａは、消耗電極１５のうち、消耗電極１５の軸線方向における、ワイヤプッシュ装置１６２から溶接トーチ１４に至るまでの長さのことを言う。本実施形態においては、送給経路長変化装置１７は、モータ１７１と、偏芯シャフト１７２と、カム機構１７３と、ベアリング１７４ａ，１７４ｂと、マウント１７５と、ブッシュ１７６と、シャフト１７７とを有する。   The feeding path length changing device 17 shown in FIGS. 1 to 3 changes the feeding path length La (see FIG. 6). The feeding path length La refers to the length of the consumable electrode 15 from the wire push device 162 to the welding torch 14 in the axial direction of the consumable electrode 15. In the present embodiment, the feed path length changing device 17 includes a motor 171, an eccentric shaft 172, a cam mechanism 173, bearings 174 a and 174 b, a mount 175, a bush 176, and a shaft 177.

図２に示すように、モータ１７１は、溶接トーチ１４に対し固定されている。すなわちモータ１７１は溶接トーチ１４に対し相対移動しない。モータ１７１は、送給経路長変化装置１７を駆動する。モータ１７１は、図３の左右方向に延びる軸を回転軸としている。モータ１７１には図示しないエンコーダが取り付けられている。偏芯シャフト１７２は、モータ１７１の回転軸に固定されている。偏芯シャフト１７２は、モータ１７１の回転軸に対して偏芯した位置にボルトが設けられている。カム機構１７３は、ドライブカムであり、カム機構１７３には２つの孔が形成されている（図４参照）。カム機構１７３は、これらの２つの孔の一方に設けられたベアリング１７４ａを介して、偏芯シャフト１７２の上記ボルトに連結されている。マウント１７５は、上記２つの孔の他方に設けられたベアリング１７４ｂを介してカム機構１７３に連結されている。マウント１７５は、ブッシュ１７６を介して、シャフト１７７に連結されている。シャフト１７７は、モータ１７１の本体に対して固定されている。マウント１７５は、シャフト１７７に沿って、図２の上下方向に移動できる。図５に示すように、マウント１７５は、コンジットケーブル１９のコイルライナ１９１に固定されている。   As shown in FIG. 2, the motor 171 is fixed to the welding torch 14. That is, the motor 171 does not move relative to the welding torch 14. The motor 171 drives the feeding path length changing device 17. The motor 171 uses a shaft extending in the left-right direction in FIG. An encoder (not shown) is attached to the motor 171. The eccentric shaft 172 is fixed to the rotating shaft of the motor 171. The eccentric shaft 172 is provided with a bolt at a position eccentric with respect to the rotation axis of the motor 171. The cam mechanism 173 is a drive cam, and two holes are formed in the cam mechanism 173 (see FIG. 4). The cam mechanism 173 is connected to the bolt of the eccentric shaft 172 via a bearing 174a provided in one of these two holes. The mount 175 is connected to the cam mechanism 173 via a bearing 174b provided in the other of the two holes. The mount 175 is connected to the shaft 177 via the bush 176. The shaft 177 is fixed to the main body of the motor 171. The mount 175 can move in the vertical direction of FIG. 2 along the shaft 177. As shown in FIG. 5, the mount 175 is fixed to the coil liner 191 of the conduit cable 19.

モータ１７１が回転すると、偏芯シャフト１７２のボルトが偏芯回転する。すると、この偏芯回転に従って、図４に示すように、カム機構１７３が（Ｋ１）から（Ｋ４）まで一連の動作をする。そして図３に示すように、マウント１７５は、シャフト１７７に沿って往復運動をする。これにより、コンジットケーブル１９（本実施形態においてはコイルライナ１９１）が溶接トーチ１４に対し図５の上下に微小に往復運動をする。コイルライナ１９１の往復運動に伴い、コイルライナ１９１と擦れ合う消耗電極１５が往復運動をする。コイルライナ１９１の往復運動によって、送給経路長Ｌａが変化することとなる。なお、送給経路長変化装置１７からは、モータ１７１の回転角θ（ｔ）に関する回転角信号Ｓθが後述の電流制御回路３２に送られる。カム機構１７３が図４の（Ｋ１）に示す状態である場合、回転角θ（ｔ）＝０（ｒａｄ）である。カム機構１７３が同図（Ｋ２）に示す状態である場合、回転角θ（ｔ）＝π／２（ｒａｄ）である。カム機構１７３が同図（Ｋ３）に示す状態である場合、回転角θ（ｔ）＝π（ｒａｄ）である。カム機構１７３が同図（Ｋ４）に示す状態である場合、回転角θ（ｔ）＝３π／２（ｒａｄ）である。   When the motor 171 rotates, the bolt of the eccentric shaft 172 rotates eccentrically. Then, according to the eccentric rotation, as shown in FIG. 4, the cam mechanism 173 performs a series of operations from (K1) to (K4). As shown in FIG. 3, the mount 175 reciprocates along the shaft 177. As a result, the conduit cable 19 (in this embodiment, the coil liner 191) reciprocates slightly up and down in FIG. As the coil liner 191 reciprocates, the consumable electrode 15 that rubs against the coil liner 191 reciprocates. The reciprocating motion of the coil liner 191 changes the feeding path length La. A rotation angle signal Sθ related to the rotation angle θ (t) of the motor 171 is sent from the feed path length changing device 17 to a current control circuit 32 described later. When the cam mechanism 173 is in the state shown in FIG. 4 (K1), the rotation angle θ (t) = 0 (rad). When the cam mechanism 173 is in the state shown in FIG. 10K2, the rotation angle θ (t) = π / 2 (rad). When the cam mechanism 173 is in the state shown in the figure (K3), the rotation angle θ (t) = π (rad). When the cam mechanism 173 is in the state shown in FIG. 4K4, the rotation angle θ (t) = 3π / 2 (rad).

図７は、図１のアーク溶接システムＡ１におけるロボット制御装置２と電源装置３との詳細を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing details of the robot control device 2 and the power supply device 3 in the arc welding system A1 of FIG.

ロボット制御装置２は、動作制御回路２１と、ティーチペンダント２３とを含む。ロボット制御装置２は、アーク溶接装置１の動作を制御するためのものである。   The robot control device 2 includes an operation control circuit 21 and a teach pendant 23. The robot control device 2 is for controlling the operation of the arc welding device 1.

動作制御回路２１は、図示しないマイクロコンピュータおよびメモリを有している。このメモリには、アーク溶接装置１の各種の動作が設定された作業プログラムが記憶されている。また、動作制御回路２１は、後述のロボット移動速度ＶＲを設定する。動作制御回路２１は、上記作業プログラム、上記エンコーダからの座標情報、およびロボット移動速度ＶＲ等に基づき、アーク溶接装置１に対して動作制御信号Ｍｓを送る。アーク溶接装置１は動作制御信号Ｍｓを受け、各モータ１３を回転駆動させる。これにより、溶接トーチ１４が、母材Ｗにおける所定の溶接開始位置に移動したり、母材Ｗの面内方向に沿って移動したりする。   The operation control circuit 21 has a microcomputer and a memory (not shown). In this memory, a work program in which various operations of the arc welding apparatus 1 are set is stored. Further, the operation control circuit 21 sets a robot moving speed VR described later. The operation control circuit 21 sends an operation control signal Ms to the arc welding apparatus 1 based on the work program, the coordinate information from the encoder, the robot moving speed VR, and the like. The arc welding apparatus 1 receives the operation control signal Ms and rotates each motor 13. As a result, the welding torch 14 moves to a predetermined welding start position in the base material W or moves along the in-plane direction of the base material W.

動作制御回路２１は、終了判断回路２１１を有する。終了判断回路２１１は、溶接を終了すべきと判断すると、溶接終了信号Ｗｓを送る。溶接を終了すべきと終了判断回路２１１が判断するのは、たとえば、溶接トーチ１４が母材Ｗの所定の終了位置に到達したことや、溶接開始から所定の時間が経過したことに基づく。もしくは、溶接を終了すべきと終了判断回路２１１が判断するのは、下記のティーチペンダント２３に対しユーザから溶接を終了する旨の入力がされたことに基づいてもよい。   The operation control circuit 21 has an end determination circuit 211. When the end determination circuit 211 determines that welding should be ended, it sends a welding end signal Ws. The reason why the end determination circuit 211 determines that welding should be ended is based on, for example, that the welding torch 14 has reached a predetermined end position of the base material W or that a predetermined time has elapsed since the start of welding. Alternatively, the determination by the end determination circuit 211 that welding should be ended may be based on the input from the user to end welding to the following teach pendant 23.

ティーチペンダント２３は、動作制御回路２１に接続されている。ティーチペンダント２３は、各種動作をアーク溶接システムＡ１のユーザが設定するためのものである。   The teach pendant 23 is connected to the operation control circuit 21. The teach pendant 23 is for the user of the arc welding system A1 to set various operations.

電源装置３は、電源回路３１と、電流制御回路３２と、アーク発生電流値記憶回路３３と、設定時間記憶回路３４と、電圧制御回路３５と、アーク状態検出回路３６と、送給経路長制御回路３７と、送給制御回路３８とを含む。電源装置３は、消耗電極１５と母材Ｗとの間に、溶接電圧Ｖｗを印加し、溶接電流Ｉｗを流すための装置であるとともに、消耗電極１５の送給を行うための装置である。   The power supply device 3 includes a power supply circuit 31, a current control circuit 32, an arc generation current value storage circuit 33, a set time storage circuit 34, a voltage control circuit 35, an arc state detection circuit 36, and a feed path length control. A circuit 37 and a feed control circuit 38 are included. The power supply device 3 is a device for applying the welding voltage Vw between the consumable electrode 15 and the base material W and causing the welding current Iw to flow, and for supplying the consumable electrode 15.

電源回路３１は、電力発生回路ＭＣと、電源特性切替回路ＳＷと、電流誤差計算回路ＥＩと、電圧誤差計算回路ＥＶと、電流検出回路ＩＤと、電圧検出回路ＶＤとを有する。電源回路３１は、消耗電極１５と母材Ｗとの間に指示された値で溶接電圧Ｖｗを印加し、もしくは、消耗電極１５から母材Ｗに指示された値で溶接電流Ｉｗを流すためのものである。   The power supply circuit 31 includes a power generation circuit MC, a power supply characteristic switching circuit SW, a current error calculation circuit EI, a voltage error calculation circuit EV, a current detection circuit ID, and a voltage detection circuit VD. The power supply circuit 31 applies a welding voltage Vw with a value instructed between the consumable electrode 15 and the base material W, or allows a welding current Iw to flow at a value instructed from the consumable electrode 15 to the base material W. Is.

電力発生回路ＭＣは、たとえば３相２００Ｖ等の商用電源を入力として、後述の誤差信号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、溶接電圧Ｖｗおよび溶接電流Ｉｗを出力する。   The power generation circuit MC receives, for example, a commercial power supply such as a three-phase 200V as input, performs output control such as inverter control and thyristor phase control according to an error signal Ea described later, and outputs a welding voltage Vw and a welding current Iw.

電流検出回路ＩＤは、消耗電極１５と母材Ｗとの間に流れる溶接電流Ｉｗの値を検出するためのものである。電流検出回路ＩＤは、溶接電流Ｉｗに対応する電流検出信号Ｉｄを送る。電流誤差計算回路ＥＩは、実際に流れている溶接電流Ｉｗの値と、設定された溶接電流の値との差ΔＩｗを計算するためのものである。具体的には、電流誤差計算回路ＥＩは、電流検出信号Ｉｄと、設定された溶接電流の値に対応する後述の電流設定信号Ｉｒとを受け、差ΔＩｗに対応する電流誤差信号Ｅｉを送る。なお、電流誤差計算回路ＥＩは、電流誤差信号Ｅｉとして、差ΔＩｗを増幅した値に対応するものを送ってもよい。   The current detection circuit ID is for detecting the value of the welding current Iw flowing between the consumable electrode 15 and the base material W. The current detection circuit ID sends a current detection signal Id corresponding to the welding current Iw. The current error calculation circuit EI is for calculating a difference ΔIw between the value of the welding current Iw that is actually flowing and the set value of the welding current. Specifically, the current error calculation circuit EI receives a current detection signal Id and a current setting signal Ir described later corresponding to the set welding current value, and sends a current error signal Ei corresponding to the difference ΔIw. The current error calculation circuit EI may send a current error signal Ei corresponding to a value obtained by amplifying the difference ΔIw.

電圧検出回路ＶＤは、消耗電極１５と母材Ｗとの間に印加される溶接電圧Ｖｗの値を検出するためのものである。電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗに対応する電圧検出信号Ｖｄを送る。電圧誤差計算回路ＥＶは、実際に印加されている溶接電圧Ｖｗの値と、設定された溶接電圧の値との差ΔＶｗを計算するためのものである。具体的には、電圧誤差計算回路ＥＶは、電圧検出信号Ｖｄと、設定された溶接電圧の値に対応する後述の電圧設定信号Ｖｒとを受け、差ΔＶｗに対応する電圧誤差信号Ｅｖを送る。なお、電圧誤差計算回路ＥＶは、電圧誤差信号Ｅｖとして、差ΔＶｗを増幅した値に対応するものを送ってもよい。   The voltage detection circuit VD is for detecting the value of the welding voltage Vw applied between the consumable electrode 15 and the base material W. The voltage detection circuit VD sends a voltage detection signal Vd corresponding to the welding voltage Vw. The voltage error calculation circuit EV is for calculating a difference ΔVw between the value of the welding voltage Vw actually applied and the value of the set welding voltage. Specifically, the voltage error calculation circuit EV receives a voltage detection signal Vd and a voltage setting signal Vr described later corresponding to the set welding voltage value, and sends a voltage error signal Ev corresponding to the difference ΔVw. The voltage error calculation circuit EV may send a voltage error signal Ev corresponding to a value obtained by amplifying the difference ΔVw.

電源特性切替回路ＳＷは、電源回路３１の電源特性（定電流特性もしくは定電圧特性）を切り替えるものである。電源回路３１の電源特性が定電流特性である場合には、溶接電流Ｉｗの値が設定された値となるように、電源回路３１において出力が制御される。一方、電源回路３１の電源特性が定電圧特性である場合には、電源回路３１は溶接電圧Ｖｗの値が設定された値となるように、電源回路３１において出力が制御される。より具体的には、電源特性切替回路ＳＷは、後述の電源特性切替信号Ｓｗと、電流誤差信号Ｅｉと、電圧誤差信号Ｅｖとを受ける。電源特性切替回路ＳＷの受ける電源特性切替信号ＳｗがＨｉｇｈレベルである場合には、電源特性切替回路ＳＷにおけるスイッチは、図７のａ側に接続される。この場合、電源回路３１の電源特性は定電圧特性であり、電源特性切替回路ＳＷは、電圧誤差信号Ｅｖを誤差信号Ｅａとして電力発生回路ＭＣに送る。このとき、電力発生回路ＭＣは、溶接電圧Ｖｗの値が設定された値となる（すなわち上述の差ΔＶｗがゼロとなる）ような制御を行う。一方、電源特性切替回路ＳＷの受けた電源特性切替信号ＳｗがＬｏｗレベルである場合には、電源特性切替回路ＳＷにおけるスイッチは、図７のｂ側に接続される。この場合、電源回路３１の電源特性は定電流特性であり、電源特性切替回路ＳＷは、電流誤差信号Ｅｉを誤差信号Ｅａとして電力発生回路ＭＣに送る。このとき、電力発生回路ＭＣは、溶接電流Ｉｗの値が設定された値となる（すなわち上述の差ΔＩｗがゼロとなる）ような制御を行う。   The power supply characteristic switching circuit SW switches the power supply characteristic (constant current characteristic or constant voltage characteristic) of the power supply circuit 31. When the power supply characteristic of the power supply circuit 31 is a constant current characteristic, the output is controlled in the power supply circuit 31 so that the value of the welding current Iw becomes a set value. On the other hand, when the power supply characteristic of the power supply circuit 31 is a constant voltage characteristic, the output of the power supply circuit 31 is controlled so that the value of the welding voltage Vw becomes a set value. More specifically, the power supply characteristic switching circuit SW receives a power supply characteristic switching signal Sw described later, a current error signal Ei, and a voltage error signal Ev. When the power supply characteristic switching signal Sw received by the power supply characteristic switching circuit SW is at a high level, the switch in the power supply characteristic switching circuit SW is connected to the a side in FIG. In this case, the power supply characteristic of the power supply circuit 31 is a constant voltage characteristic, and the power supply characteristic switching circuit SW sends the voltage error signal Ev to the power generation circuit MC as the error signal Ea. At this time, the power generation circuit MC performs control such that the value of the welding voltage Vw becomes a set value (that is, the above difference ΔVw becomes zero). On the other hand, when the power supply characteristic switching signal Sw received by the power supply characteristic switching circuit SW is at the low level, the switch in the power supply characteristic switching circuit SW is connected to the b side in FIG. In this case, the power supply characteristic of the power supply circuit 31 is a constant current characteristic, and the power supply characteristic switching circuit SW sends the current error signal Ei to the power generation circuit MC as the error signal Ea. At this time, the power generation circuit MC performs control such that the value of the welding current Iw becomes a set value (that is, the above-described difference ΔIw becomes zero).

アーク発生電流値記憶回路３３は、アーク発生電流値ｉｒ１の値を記憶する。設定時間記憶回路３４は、第１設定時間たる設定時間Ｔｄの値を記憶する。アーク発生電流値ｉｒ１および設定時間Ｔｄの各値は、たとえばティーチペンダント２３から入力され動作制御回路２１を経由して、各記憶回路に記憶される。   The arc generation current value storage circuit 33 stores the arc generation current value ir1. The set time storage circuit 34 stores the value of the set time Td as the first set time. Each value of the arc generation current value ir1 and the set time Td is input from the teach pendant 23, for example, and stored in each storage circuit via the operation control circuit 21.

電流制御回路３２は、消耗電極１５と母材Ｗとの間に流れる溶接電流Ｉｗの値を設定するためのものである。電流制御回路３２は、各記憶回路に記憶された、アーク発生電流値ｉｒ１および設定時間Ｔｄの少なくともいずれかに基づき、溶接電流Ｉｗの値を指示するための電流設定信号Ｉｒを生成する。そして電流制御回路３２は、生成した電流設定信号Ｉｒを電源回路３１に送る。また電流制御回路３２は、アーク状態信号Ａｓｄと、回転角信号Ｓθとを受ける。電流制御回路３２は、電源特性切替回路ＳＷに電源特性切替信号Ｓｗを送る。   The current control circuit 32 is for setting the value of the welding current Iw flowing between the consumable electrode 15 and the base material W. The current control circuit 32 generates a current setting signal Ir for indicating the value of the welding current Iw based on at least one of the arc generation current value ir1 and the set time Td stored in each storage circuit. Then, the current control circuit 32 sends the generated current setting signal Ir to the power supply circuit 31. Current control circuit 32 receives arc state signal Asd and rotation angle signal Sθ. The current control circuit 32 sends a power supply characteristic switching signal Sw to the power supply characteristic switching circuit SW.

電圧制御回路３５は、消耗電極１５と母材Ｗとの間に印加する溶接電圧Ｖｗの値を設定するためのものである。電圧制御回路３５は、図示しない記憶部に記憶された設定電圧値に基づき、溶接電圧Ｖｗの値を指示するための電圧設定信号Ｖｒを電源回路３１に送る。   The voltage control circuit 35 is for setting the value of the welding voltage Vw applied between the consumable electrode 15 and the base material W. The voltage control circuit 35 sends a voltage setting signal Vr for instructing the value of the welding voltage Vw to the power supply circuit 31 based on the set voltage value stored in a storage unit (not shown).

アーク状態検出回路３６は、消耗電極１５と母材Ｗとの間のアークａ１が発生しているか消滅しているかを検出する。本実施形態においては、アーク状態検出回路３６は、電圧検出信号Ｖｄを受ける。アーク状態検出回路３６は、溶接電圧Ｖｗの値に基づき、アークａ１の発生の有無を判断する。アーク状態検出回路３６は、溶接電圧Ｖｗがあるしきい値を下回っているときは、アークａ１が消滅していると判断する。またアーク状態検出回路３６は、溶接電圧Ｖｗが当該しきい値を上回っているときは、アークａ１が発生していると判断する。アーク状態検出回路３６は、アークａ１の発生の有無に関するアーク状態信号Ａｓｄを、電流制御回路３２に送る。   The arc state detection circuit 36 detects whether the arc a1 between the consumable electrode 15 and the base material W is generated or disappears. In the present embodiment, the arc state detection circuit 36 receives the voltage detection signal Vd. The arc state detection circuit 36 determines whether or not the arc a1 is generated based on the value of the welding voltage Vw. The arc state detection circuit 36 determines that the arc a1 has disappeared when the welding voltage Vw is below a certain threshold value. The arc state detection circuit 36 determines that the arc a1 is generated when the welding voltage Vw exceeds the threshold value. The arc state detection circuit 36 sends an arc state signal Asd regarding whether or not the arc a1 is generated to the current control circuit 32.

送給経路長制御回路３７は、上述の送給経路長Ｌａの値を制御するためのものである。本実施形態においては、送給経路長制御回路３７は、回転速度信号Ｗｃを送給経路長変化装置１７に送る。回転速度信号Ｗｃは、送給経路長変化装置１７におけるモータ１７１の回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔを指示するものである。   The feed path length control circuit 37 is for controlling the value of the feed path length La described above. In the present embodiment, the feed path length control circuit 37 sends the rotation speed signal Wc to the feed path length changing device 17. The rotation speed signal Wc indicates the rotation speed dθ (t) / dt of the motor 171 in the feed path length changing device 17.

送給制御回路３８は、ワイヤ送給装置１６が消耗電極１５を送り出す速度（送給速度Ｖｆ）を制御するためのものである。送給制御回路３８は、送給速度Ｖｆを指示するための送給速度制御信号Ｆｃをワイヤ送給装置１６に送る。   The feed control circuit 38 is for controlling the speed (feed speed Vf) at which the wire feeding device 16 feeds the consumable electrode 15. The feed control circuit 38 sends a feed speed control signal Fc for instructing the feed speed Vf to the wire feeder 16.

［アーク溶接システムＡ１を用いたアーク溶接方法について］
次に、図８をさらに用いて、アーク溶接システムＡ１を用いたアーク溶接方法について説明する。図８は、本実施形態のアーク溶接方法の定常溶接状態における、各信号等を示すタイミングチャートである。 [Arc welding method using arc welding system A1]
Next, an arc welding method using the arc welding system A1 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart showing each signal and the like in the steady welding state of the arc welding method of the present embodiment.

図８（ａ）はモータ１７１の回転角θ（ｔ）、（ｂ）は送給経路長Ｌａの変化量Ｖ１（ｔ）、（ｃ）は溶接トーチ１４に囲まれた部位（図５のＲａ）の消耗電極１５の溶接トーチ１４から母材Ｗへ向かう母材Ｗに対する相対的な速度Ｖ２（ｔ）、（ｄ）は溶接電圧Ｖｗ、（ｅ）は電流設定信号Ｉｒ、（ｆ）は溶接電流Ｉｗ、（ｇ）は電源特性切替信号Ｓｗ、の変化状態をそれぞれ示す。なお、変化量Ｖ１（ｔ）、速度Ｖ２（ｔ）、および送給速度Ｖｆなどは、溶接トーチ１４から母材Ｗへ向かう方向を正とする。なお、速度Ｖ２（ｔ）は、消耗電極１５のうち溶接トーチ１４の先端における部位の速度と同一である。   8A shows the rotation angle θ (t) of the motor 171, FIG. 8B shows the amount of change V1 (t) of the feed path length La, and FIG. 8C shows the part surrounded by the welding torch 14 (Ra in FIG. 5). ) Of the consumable electrode 15 relative to the base material W from the welding torch 14 to the base material W, (d) is the welding voltage Vw, (e) is the current setting signal Ir, and (f) is the welding. Currents Iw and (g) indicate the change state of the power supply characteristic switching signal Sw. Note that the amount of change V1 (t), speed V2 (t), feed speed Vf, and the like is positive in the direction from the welding torch 14 toward the base material W. The speed V2 (t) is the same as the speed of the portion of the consumable electrode 15 at the tip of the welding torch 14.

本実施形態の定常溶接状態では、送給経路長制御回路３７は、モータ１７１の回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔを一定の値２π／ＴWに指示する回転速度信号Ｗｃを、送給経路長変化装置１７に送る（ＴWはたとえば、１０〜２０ｍｓである）。これにより、モータ１７１は、値２π／ＴWの回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔで回転する。そして、図８（ａ）に示すモータ１７１の回転角θ（ｔ）は、下記（１）式により表わされる。

θ（ｔ）＝（２π／Ｔw）・（ｔ−（ｎ−１）Ｔw）
（（ｎ−１）Ｔw≦ｔ＜ｎＴw） （ｎは整数） ・・・・（１）
In the steady welding state of the present embodiment, the feed path length control circuit 37 sends a rotation speed signal Wc for instructing the rotation speed dθ (t) / dt of the motor 171 to a constant value 2π / T W. Send to change device 17 (T W is, for example, 10-20 ms). Thus, the motor 171 is rotated at a rotational speed dθ (t) / dt value 2π / T W. The rotation angle θ (t) of the motor 171 shown in FIG. 8A is represented by the following equation (1).

θ (t) = (2π / T w ) · (t− (n−1) T w )
((N−1) T w ≦ t <nT w ) (n is an integer) (1)

図８（ａ）に示すように、モータ１７１が回転すると、図８（ｂ）に示すように、送給経路長Ｌａの変化量Ｖ１（ｔ）が変化する。変化量Ｖ１（ｔ）は、下記（２）式により表わされる。

Ｖ１（ｔ）＝Ｖａ・ｃｏｓ（θ（ｔ））・・・・（２）

（２）式においてＶａは振幅であり、一定の値である。このように、変化量Ｖ１（ｔ）は周期的に変化する。 As shown in FIG. 8A, when the motor 171 rotates, the change amount V1 (t) of the feed path length La changes as shown in FIG. 8B. The change amount V1 (t) is expressed by the following equation (2).

V1 (t) = Va · cos (θ (t)) (2)

In the equation (2), Va is an amplitude and is a constant value. Thus, the change amount V1 (t) changes periodically.

一方、本実施形態の定常溶接状態では、送給制御回路３８が、送給速度Ｖｆを指示するための送給速度制御信号Ｆｃをワイヤ送給装置１６に送っている。そのため、消耗電極１５は、ワイヤ送給装置１６からは送給速度Ｖｆで溶接トーチ１４に向かって送り出されている。よって、図８（ｃ）に示すように、溶接トーチ１４に囲まれた部位（図５のＲａ）の速度Ｖ２（ｔ）は、上述のＶ１（ｔ）と送給速度Ｖｆとを加算したものとなる。すなわち、速度Ｖ２（ｔ）は、下記（３）式により表わされる。

Ｖ２（ｔ）＝Ｖｆ＋Ｖａ・ｃｏｓ（θ（ｔ））・・・・（３）
On the other hand, in the steady welding state of the present embodiment, the feed control circuit 38 sends a feed speed control signal Fc for instructing the feed speed Vf to the wire feeder 16. Therefore, the consumable electrode 15 is fed from the wire feeding device 16 toward the welding torch 14 at a feeding speed Vf. Therefore, as shown in FIG. 8C, the speed V2 (t) of the portion surrounded by the welding torch 14 (Ra in FIG. 5) is obtained by adding the above-described V1 (t) and the feeding speed Vf. It becomes. That is, the speed V2 (t) is expressed by the following equation (3).

V2 (t) = Vf + Va · cos (θ (t)) (3)

図８（ｃ）に示すように、本実施形態の定常溶接状態では、消耗電極１５が、速度Ｖ２（ｔ）が単位期間ＴWを一周期とする周期関数となるように、送給される。実際、（１）式および（３）式によると、Ｖ２（ｔ＋Ｔw）＝Ｖ２（ｔ）の関係が満たされている。単位期間Ｔｗは定数である。単位期間Ｔwは、速度Ｖ２（ｔ）が正の値である前進送給期間ＴW１と、速度Ｖ２（ｔ）が負の値である後退送給期間ＴW２とからなる。前進送給期間ＴW１においては、速度Ｖ２（ｔ）が正の値であるから、消耗電極１５は溶接トーチ１４から送り出されている状態（前進送給されている状態）にある。一方、後退送給期間ＴW２においては、速度Ｖ２（ｔ）が負の値であるから、消耗電極１５は溶接トーチ１４から引き上げられている状態（後退送給されている状態）にある。 As shown in FIG. 8 (c), the steady welding state in this embodiment, the consumable electrode 15, so that the speed V2 (t) is a periodic function of the one period of the unit period T W, fed . Actually, according to the equations (1) and (3), the relationship of V2 (t + T w ) = V2 (t) is satisfied. The unit period Tw is a constant. The unit period Tw is composed of a forward feed period T W1 in which the speed V2 (t) is a positive value and a reverse feed period T W2 in which the speed V2 (t) is a negative value. In the forward feeding period T W 1, the speed V2 (t) is a positive value, so the consumable electrode 15 is in a state of being fed from the welding torch 14 (a state of being fed forward). On the other hand, in the reverse feed period T W 2, the speed V2 (t) is a negative value, so the consumable electrode 15 is in a state of being pulled up from the welding torch 14 (in a reverse feed state).

以上のように、本実施形態の定常溶接状態では、溶接電流Ｉｗや溶接電圧Ｖｗの値の変化に依らず、速度Ｖ２（ｔ）が一定の周期の周期関数となるように消耗電極１５が送給される。そして、このように消耗電極１５を送給した状態で、消耗電極１５と母材Ｗとが短絡している短絡期間Ｔｓと、消耗電極１５と母材Ｗとの間にアークａ１が発生しているアーク発生期間Ｔａとを繰り返す。各前進送給期間ＴW１のある時点で、消耗電極１５を母材Ｗに短絡させる。これにより、短絡期間Ｔｓが開始する。また、各後退送給期間ＴW２のある時点で、消耗電極１５を母材Ｗから離間させ、消耗電極１５と母材Ｗとの短絡状態を開放する。これにより、アーク発生期間Ｔａが開始する。以下、溶接開始時からの工程について具体的に説明する。 As described above, in the steady welding state of the present embodiment, the consumable electrode 15 is fed so that the speed V2 (t) becomes a periodic function of a constant period regardless of changes in the values of the welding current Iw and the welding voltage Vw. Be paid. Then, in a state where the consumable electrode 15 is fed in this way, an arc a1 is generated between the consumable electrode 15 and the base material W and a short circuit period Ts in which the consumable electrode 15 and the base material W are short-circuited. The arc generation period Ta is repeated. At some point in each forward feed period T W 1, the consumable electrode 15 is short-circuited to the base material W. Thereby, the short circuit period Ts starts. Further, at a certain point in each backward feeding period T W 2, the consumable electrode 15 is separated from the base material W, and the short-circuit state between the consumable electrode 15 and the base material W is released. Thereby, the arc generation period Ta starts. Hereinafter, the process from the start of welding will be specifically described.

まず、溶接開始時において、溶接トーチ１４と母材Ｗとがある程度離間した状態で、溶接を開始するための溶接開始信号Ｓｔ（図示略）がティーチペンダント２３に入力される。入力された溶接開始信号Ｓｔが、ティーチペンダント２３から動作制御回路２１を経由して、送給経路長制御回路３７と、送給制御回路３８と、電流制御回路３２とに送られる。すると、送給制御回路３８は送給速度制御信号Ｆｃをワイヤ送給装置１６に送り、また、送給経路長制御回路３７は送給経路長変化装置１７に回転速度信号Ｗｃを送り、消耗電極１５が図８（ｃ）に示す速度Ｖ２（ｔ）で送給される。次に、溶接トーチ１４を母材Ｗに接近させてゆき、短絡期間Ｔｓとアーク発生期間Ｔａとが繰り返し発生する定常溶接状態に移行させる。定常溶接状態においては、溶接トーチ１４は、母材Ｗとの距離を一定に保ちつつ、母材Ｗの面内方向における溶接進行方向に沿って、ロボット移動速度ＶＲで移動している。   First, at the start of welding, a welding start signal St (not shown) for starting welding is input to the teach pendant 23 with the welding torch 14 and the base material W separated to some extent. The input welding start signal St is sent from the teach pendant 23 to the feed path length control circuit 37, the feed control circuit 38, and the current control circuit 32 via the operation control circuit 21. Then, the feeding control circuit 38 sends a feeding speed control signal Fc to the wire feeding device 16, and the feeding path length control circuit 37 sends a rotation speed signal Wc to the feeding path length changing device 17, so that the consumable electrode 15 is fed at a speed V2 (t) shown in FIG. Next, the welding torch 14 is moved closer to the base material W to shift to a steady welding state in which the short circuit period Ts and the arc generation period Ta are repeatedly generated. In the steady welding state, the welding torch 14 moves at the robot moving speed VR along the welding progress direction in the in-plane direction of the base material W while keeping the distance from the base material W constant.

（１）アーク発生期間Ｔａ（時刻ｔ０〜時刻ｔ３）
アーク発生期間Ｔａは、アークａ１を発生させ母材Ｗを加熱するための期間である。図８（ｇ）に示すように、アーク発生期間Ｔａのほぼ全期間（時刻ｔ１〜時刻ｔ３）において、電源特性切替信号ＳｗはＨｉｇｈレベルとなっている。そのため、時刻ｔ１〜時刻ｔ３において、電源回路３１の電源特性は定電圧特性となっている。また、同図（ｃ）に示すように、時刻ｔ２において、消耗電極１５が後退送給される状態から前進送給される状態に変化する。 (1) Arc generation period Ta (time t0 to time t3)
The arc generation period Ta is a period for generating the arc a1 and heating the base material W. As shown in FIG. 8G, the power supply characteristic switching signal Sw is at a high level in almost the entire arc generation period Ta (time t1 to time t3). Therefore, from time t1 to time t3, the power supply characteristic of the power supply circuit 31 is a constant voltage characteristic. Further, as shown in FIG. 5C, at time t2, the state where the consumable electrode 15 is fed backward is changed from the state where it is fed forward.

（２）短絡期間Ｔｓ（時刻ｔ３〜時刻ｔ６）
＜時刻ｔ３〜時刻ｔ４＞
短絡期間Ｔｓは、消耗電極１５の先端を母材Ｗに接触させ消耗電極１５の一部を母材Ｗに移行させるための期間である。消耗電極１５が前進送給されることにより、時刻ｔ３において、消耗電極１５と母材Ｗとが接触し消耗電極１５と母材Ｗとが短絡する。これにより、図８（ｄ）に示すように、時刻ｔ３において、溶接電圧Ｖｗの値が急激に低下する。この溶接電圧Ｖｗの値の低下に基づき、アーク状態検出回路３６は、アークａ１が消滅したと判断する。そしてアーク状態検出回路３６は、アークａ１が消滅していることを示すアーク状態信号Ａｓｄを、電流制御回路３２に送る。一方、時刻ｔ３〜時刻ｔ４において、ジュール熱により消耗電極１５が溶融し、消耗電極１５と母材Ｗとの接触面積が徐々に大きくなる。これにより、消耗電極１５から母材Ｗに流れる溶接電流Ｉｗの抵抗値が小さくなり、溶接電流Ｉｗの値が徐々に上昇する。図８（ｃ）に示すように、時刻ｔ３〜時刻ｔ４においては、消耗電極１５は前進送給されている。しかし、時刻ｔ３〜時刻ｔ４においては、消耗電極１５は、上述のように溶融し軟化しているため座屈しにくくなっている。 (2) Short-circuit period Ts (time t3 to time t6)
<Time t3 to Time t4>
The short-circuit period Ts is a period for bringing the tip of the consumable electrode 15 into contact with the base material W and transferring a part of the consumable electrode 15 to the base material W. When the consumable electrode 15 is fed forward, the consumable electrode 15 and the base material W come into contact with each other and the consumable electrode 15 and the base material W are short-circuited at time t3. Thereby, as shown in FIG.8 (d), the value of the welding voltage Vw falls rapidly at the time t3. Based on the decrease in the value of the welding voltage Vw, the arc state detection circuit 36 determines that the arc a1 has disappeared. Then, the arc state detection circuit 36 sends an arc state signal Asd indicating that the arc a1 is extinguished to the current control circuit 32. On the other hand, from time t3 to time t4, the consumable electrode 15 is melted by Joule heat, and the contact area between the consumable electrode 15 and the base material W gradually increases. Thereby, the resistance value of the welding current Iw flowing from the consumable electrode 15 to the base material W decreases, and the value of the welding current Iw gradually increases. As shown in FIG. 8C, the consumable electrode 15 is fed forward from time t3 to time t4. However, from time t3 to time t4, the consumable electrode 15 is difficult to buckle because it is melted and softened as described above.

＜時刻ｔ４〜時刻ｔ６＞
図８（ｇ）に示すように、電流制御回路３２は、時刻ｔ４において、電源特性切替信号ＳｗをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化させる。これにより、電源回路３１の電源特性が定電流特性に変化する。一方、同図（ｅ）に示すように、電流制御回路３２は、溶接電流Ｉｗを比較的小さなアーク発生電流値ｉｒ１で通電させるための電流設定信号Ｉｒを電源回路３１（本実施形態においては、電流誤差計算回路ＥＩ）に送っている。そのため、同図（ｆ）に示すように、時刻ｔ４からは、溶接電流Ｉｗがアーク発生電流値ｉｒ１で流れる。アーク発生電流値ｉｒ１は、たとえば３０〜６０Ａであり比較的小さい。なお、時刻ｔ４の決定方法は後述する。そして、同図（ｃ）に示すように、時刻ｔ５において、消耗電極１５が前進送給される状態から後退送給される状態に変化する。 <Time t4 to Time t6>
As shown in FIG. 8G, the current control circuit 32 changes the power supply characteristic switching signal Sw from High level to Low level at time t4. Thereby, the power supply characteristic of the power supply circuit 31 changes to a constant current characteristic. On the other hand, as shown in FIG. 5E, the current control circuit 32 generates a current setting signal Ir for energizing the welding current Iw with a relatively small arc generation current value ir1 in the power supply circuit 31 (in this embodiment, Current error calculation circuit EI). Therefore, as shown in FIG. 5F, the welding current Iw flows at the arc generation current value ir1 from time t4. Arc generation current value ir1 is, for example, 30 to 60 A and is relatively small. The method for determining time t4 will be described later. Then, as shown in FIG. 5C, at time t5, the consumable electrode 15 changes from the forward feed state to the reverse feed state.

（３）アーク発生期間Ｔａ（時刻ｔ６〜）
時刻ｔ６において、消耗電極１５と母材Ｗとが離間し、アークａ１が発生する。時刻ｔ６において溶接電流Ｉｗは、比較的小さいアーク発生電流値ｉｒ１で流れているから、アークａ１の発生時に生じうるスパッタの発生を抑制できる。図８（ｄ）に示すように、時刻ｔ６において、アークａ１の発生により溶接電圧Ｖｗの値が急激に上昇する。この溶接電圧Ｖｗの上昇に基づき、アーク状態検出回路３６は、アークａ１が発生したと判断する。そしてアーク状態検出回路３６は、アークａ１が発生していることを示すアーク状態信号Ａｓｄを、電流制御回路３２に送る。電流制御回路３２は、アークａ１が発生していることを示すアーク状態信号Ａｓｄを受けた時刻からある一定時間が経過した時刻ｔ７において、電源特性切替信号ＳｗをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化させる。これにより、電源回路３１の電源特性が定電圧特性へと変化する。すると、同図（ｆ）に示すように、溶接電流Ｉｗが母材Ｗを熱するのに十分な値にまで上昇し、上述と同様の工程が再び行われる。 (3) Arc generation period Ta (from time t6)
At time t6, the consumable electrode 15 and the base material W are separated from each other, and an arc a1 is generated. Since welding current Iw flows at a relatively small arc generation current value ir1 at time t6, it is possible to suppress the occurrence of spatter that may occur when arc a1 occurs. As shown in FIG. 8D, at time t6, the value of the welding voltage Vw increases rapidly due to the generation of the arc a1. Based on the increase in the welding voltage Vw, the arc state detection circuit 36 determines that the arc a1 has occurred. Then, the arc state detection circuit 36 sends an arc state signal Asd indicating that the arc a1 is generated to the current control circuit 32. The current control circuit 32 changes the power supply characteristic switching signal Sw from the Low level to the High level at a time t7 when a certain time has elapsed from the time when the arc state signal Asd indicating that the arc a1 is generated is received. Thereby, the power supply characteristic of the power supply circuit 31 changes to a constant voltage characteristic. Then, as shown in FIG. 5F, the welding current Iw rises to a value sufficient to heat the base material W, and the same process as described above is performed again.

以上の工程において、時刻ｔ４は、電流制御回路３２において決定される。時刻ｔ４の決定方法の一例は次のとおりである。   In the above steps, the time t4 is determined by the current control circuit 32. An example of a method for determining time t4 is as follows.

まず、電流制御回路３２は、短絡の開放が生じた第１短絡開放時刻（本実施形態では時刻ｔ０）に関する第１短絡開放時情報に基づき、時刻ｔ０の後における、短絡の開放が生じる第２短絡開放時刻（本実施形態では時刻ｔ６）に関する第２短絡開放時情報を求める。第１短絡開放時情報は、たとえば、短絡の開放が生じた時刻ｔ０や、時刻ｔ０における回転角θ（ｔ）や、時刻ｔ０における変化量Ｖ１（ｔ）や、時刻ｔ０における速度Ｖ２（ｔ）の値などである。本実施形態においては、第１短絡開放時情報は時刻ｔ０における回転角θ（ｔ）である。同様に、第２短絡開放時情報は、たとえば、短絡の開放が生じる時刻ｔ６や、時刻ｔ６における回転角θ（ｔ）や、時刻ｔ６における変化量Ｖ１（ｔ）や、時刻ｔ６における速度Ｖ２（ｔ）の値などである。本実施形態においては、第２短絡開放時情報は時刻ｔ６における回転角θ（ｔ）である。すなわち、電流制御回路３２は、時刻ｔ０において短絡が解消しアークａ１が生じると、アークａ１が発生していることを示すアーク状態信号Ａｓｄをアーク状態検出回路３６から受ける。すると、電流制御回路３２は、送給経路長変化装置１７から送られている回転角信号Ｓθに基づき、第１短絡開放時情報たる、時刻ｔ０における回転角θ（ｔ）がθ３であると認識する。本実施形態では、速度Ｖ２（ｔ）が周期的に変化する。そのため、電流制御回路３２は、再び短絡が開放しアークａ１が発生する時刻における回転角θ（ｔ）（第２短絡開放時情報）がθ３であると予測する。   First, the current control circuit 32 generates the second short circuit opening after the time t0 based on the first short circuit opening time information regarding the first short circuit opening time (time t0 in this embodiment) when the short circuit is opened. The second short-circuit opening time information related to the short-circuit opening time (time t6 in this embodiment) is obtained. The first short circuit opening time information includes, for example, the time t0 when the short circuit is opened, the rotation angle θ (t) at the time t0, the change amount V1 (t) at the time t0, and the speed V2 (t) at the time t0. The value of. In the present embodiment, the first short circuit opening time information is the rotation angle θ (t) at time t0. Similarly, the second short-circuit opening time information includes, for example, the time t6 when the short-circuit opening occurs, the rotation angle θ (t) at the time t6, the change amount V1 (t) at the time t6, and the speed V2 ( The value of t). In the present embodiment, the second short-circuit opening time information is the rotation angle θ (t) at time t6. That is, when the short circuit is eliminated and the arc a1 is generated at time t0, the current control circuit 32 receives the arc state signal Asd indicating that the arc a1 is generated from the arc state detection circuit 36. Then, the current control circuit 32 recognizes that the rotation angle θ (t) at time t0, which is information at the time of opening the first short circuit, is θ3 based on the rotation angle signal Sθ sent from the feeding path length changing device 17. To do. In the present embodiment, the speed V2 (t) changes periodically. Therefore, the current control circuit 32 predicts that the rotation angle θ (t) (second short-circuit open time information) at the time when the short circuit is opened again and the arc a1 is generated is θ3.

次に、電流制御回路３２は、第２短絡開放時情報たる回転角θ（ｔ）がθ３であると予測したことに基づき、時刻ｔ０の後における、短絡の開放が生じアークａ１が発生する時刻が時刻ｔ６であると予測する。そして、電流制御回路３２は、時刻ｔ６より設定時間Ｔｄ前の時刻を、時刻ｔ４として決定する。設定時間Ｔｄは、たとえば、１００〜５００μｓである。   Next, the current control circuit 32 predicts that the rotation angle θ (t), which is the second short-circuit opening time information, is θ3, and then the time when the short circuit is opened and the arc a1 is generated after time t0. Is predicted to be time t6. Then, the current control circuit 32 determines the time before the set time Td from the time t6 as the time t4. The set time Td is, for example, 100 to 500 μs.

次に、図９をさらに用いて、アーク溶接システムＡ１を用いたアーク溶接方法の終了方法について説明する。図９は、本実施形態のアーク溶接方法の終了時における、各信号等を示すタイミングチャートである。同図（ａ）〜（ｇ）は、図８（ａ）〜（ｇ）における信号とそれぞれ同一である。図９（ｈ）は、溶接終了信号Ｗｓの変化状態を示し、同図（ｉ）は、回転速度信号Ｗｃの変化状態を示す。   Next, the end method of the arc welding method using arc welding system A1 is demonstrated further using FIG. FIG. 9 is a timing chart showing each signal and the like at the end of the arc welding method of the present embodiment. FIGS. 8A to 8G are the same as the signals in FIGS. 8A to 8G, respectively. FIG. 9 (h) shows a change state of the welding end signal Ws, and FIG. 9 (i) shows a change state of the rotation speed signal Wc.

図９の時刻ｔ０〜時刻ｔ７においては、下記に述べる点以外は、図８を参照して説明したのと同様の工程が行われる。   At time t0 to time t7 in FIG. 9, the same processes as described with reference to FIG. 8 are performed except for the points described below.

時刻ｔ２１において、終了判断回路２１１が、溶接を終了すべきと判断し、溶接終了信号Ｗｓを生成する。溶接終了信号Ｗｓが生成された後の時刻ｔ２１〜時刻ｔ７のいずれかの時点において、溶接トーチ１４の溶接進行方向に向かう移動が停止する。溶接終了信号Ｗｓは、終了判断回路２１１から、電流制御回路３２と、送給経路長制御回路３７と、送給制御回路３８とに送られる。送給制御回路３８は、溶接終了信号Ｗｓを受けると、ワイヤ送給装置１６の駆動を停止するための信号（送給速度Ｖｆを０とするための送給速度制御信号Ｆｃ、本発明の第２停止信号の一例に相当する。）をワイヤ送給装置１６に送る。これにより、図９（ｃ）に示すように、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が停止する。なお、ワイヤ送給装置１６が駆動を停止するための信号を受けた時にワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が即座に停止しておらず時刻ｔ２１よりも少し後に消耗電極１５の送給が停止しているのは、送給モータ１６１が慣性によって、時刻ｔ２１からしばらくの間、回転するからである。なお、時刻ｔ２１からワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が停止するまでの時間は、送給モータ１６１の性能に依存し、本実施形態では、１０〜２０ｍｓｅｃ程度である。   At time t21, the end determination circuit 211 determines that welding should be ended, and generates a welding end signal Ws. At any point in time from time t21 to time t7 after the welding end signal Ws is generated, the movement of the welding torch 14 in the welding progress direction stops. The welding end signal Ws is sent from the end determination circuit 211 to the current control circuit 32, the feed path length control circuit 37, and the feed control circuit 38. Upon receiving the welding end signal Ws, the feed control circuit 38 receives a signal for stopping the driving of the wire feed device 16 (a feed speed control signal Fc for setting the feed speed Vf to 0, the first of the present invention). 2 corresponds to an example of a stop signal.) Is sent to the wire feeder 16. Thereby, as shown in FIG.9 (c), the supply of the consumable electrode 15 by the wire feeder 16 stops. When the wire feeding device 16 receives a signal for stopping the driving, the feeding of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 does not stop immediately, and the feeding of the consumable electrode 15 is slightly after time t21. The supply is stopped because the feed motor 161 rotates for a while from time t21 due to inertia. Note that the time from the time t21 until the feeding of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 stops depends on the performance of the feeding motor 161, and is about 10 to 20 msec in this embodiment.

次に、時刻ｔ３において消耗電極１５と母材Ｗとが短絡した後、時刻ｔ６において消耗電極１５と母材Ｗとの短絡が開放される。そして、時刻ｔ６において消耗電極１５と母材Ｗとの間にアークａ１が再発生する。時刻ｔ６は、本発明の再発生時刻の一例に相当する。この再発生時刻は、消耗電極１５と母材Ｗとの間にアークａ１が再発生する時刻のうち、溶接終了信号Ｗｓが生成された後の時刻である。アークａ１が再発生すると、上述したのと同様に、アーク状態検出回路３６は、アークａ１が発生していることを示すアーク状態信号Ａｓｄを、電流制御回路３２と、送給経路長制御回路３７とに送る。   Next, after the consumable electrode 15 and the base material W are short-circuited at time t3, the short-circuit between the consumable electrode 15 and the base material W is opened at time t6. At time t6, the arc a1 is regenerated between the consumable electrode 15 and the base material W. The time t6 corresponds to an example of the reoccurrence time of the present invention. This reoccurrence time is the time after the welding end signal Ws is generated among the times when the arc a1 is regenerated between the consumable electrode 15 and the base material W. When the arc a1 is regenerated, the arc state detection circuit 36 sends the arc state signal Asd indicating that the arc a1 is generated, the current control circuit 32, and the feed path length control circuit 37, as described above. And send to.

アークａ１が再発生すると、電源回路３１は、時刻ｔ６から、消耗電極１５と母材Ｗとの間にアンチスティック電圧Ｖｗａの印加を開始する。すなわち、時刻ｔ６から、アンチスティック制御が開始される。アンチスティック電圧Ｖｗａの印加は、アンチスティック時間Ｔｔａの間継続する。そして、時刻ｔ６からアンチスティック時間Ｔｔａが経過すると、電源回路３１は、出力を停止する。これにより、図９（ｄ）、図９（ｆ）に示すように、時刻ｔ２２において、溶接電圧Ｖｗおよび溶接電流Ｉｗが０となる。   When the arc a1 occurs again, the power supply circuit 31 starts applying the anti-stick voltage Vwa between the consumable electrode 15 and the base material W from time t6. That is, the anti-stick control is started from time t6. Application of the anti-stick voltage Vwa continues for the anti-stick time Tta. When the anti-stick time Tta elapses from time t6, the power supply circuit 31 stops output. Thereby, as shown in FIG. 9D and FIG. 9F, the welding voltage Vw and the welding current Iw become 0 at time t22.

時刻ｔ２１において、送給経路長制御回路３７は、溶接終了信号Ｗｓを受ける。また、時刻ｔ６において、送給経路長制御回路３７は、アーク状態検出回路３６から、アークａ１が発生したことを示すアーク状態信号Ａｓｄを受ける。すると、図９（ｉ）に示すように、時刻ｔ２３において、送給経路長制御回路３７は、送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号（回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔを０とするための回転速度信号Ｗｃ、本発明の第１停止信号の一例に相当する。）を送給経路長変化装置１７に送る。なお、送給経路長制御回路３７が送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号を送る時刻ｔ２３は、溶接終了信号Ｗｓを受けた時刻（時刻ｔ２１）の直後ではなく、時刻ｔ６（再発生時刻）の後である。   At time t21, the feed path length control circuit 37 receives the welding end signal Ws. At time t6, the feed path length control circuit 37 receives an arc state signal Asd indicating that the arc a1 has occurred from the arc state detection circuit 36. Then, as shown in FIG. 9 (i), at time t23, the feeding path length control circuit 37 sets a signal (rotational speed dθ (t) / dt) for stopping driving of the feeding path length changing device 17. The rotation speed signal Wc for setting to 0, which corresponds to an example of the first stop signal of the present invention, is sent to the feed path length changing device 17. The time t23 at which the feed path length control circuit 37 sends a signal for stopping the driving of the feed path length changing device 17 is not immediately after the time (time t21) at which the welding end signal Ws is received, but at time t6. After (reoccurrence time).

時刻ｔ２３において、送給経路長変化装置３７が送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号を受けると、送給経路長変化装置１７の駆動が停止する（回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔが０となる）。そして、図９（ａ）に示すように、回転角θ（ｔ）は一定のままとなる。本実施形態においては、時刻ｔ２３において送給経路長変化装置１７が停止する時には、回転角θ（ｔ）が３π／２（ｒａｄ）となっている。回転角θ（ｔ）が３π／２（ｒａｄ）であるとき、カム機構１７３は図４の（Ｋ４）に示す位置にある。すなわち、カム機構１７３が上死点にある状態で送給経路長変化装置１７の駆動は停止する。換言すれば、送給経路長Ｌａが最小である状態で送給経路長変化装置１７の駆動は停止する。本実施形態においては、モータ１７１は、送給モータ１６１に比べ応答性がよいものを用いているため、図９に示すように、送給経路長変化装置１７が、送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号を受けると即座に、送給経路長変化装置１７の駆動が停止している。   When the feeding path length changing device 37 receives a signal for stopping the driving of the feeding path length changing device 17 at time t23, the driving of the feeding path length changing device 17 stops (rotational speed dθ (t)). / Dt becomes 0). Then, as shown in FIG. 9A, the rotation angle θ (t) remains constant. In the present embodiment, when the feeding path length changing device 17 stops at time t23, the rotation angle θ (t) is 3π / 2 (rad). When the rotation angle θ (t) is 3π / 2 (rad), the cam mechanism 173 is in the position shown in (K4) of FIG. That is, the driving of the feed path length changing device 17 is stopped in a state where the cam mechanism 173 is at the top dead center. In other words, the driving of the feeding path length changing device 17 is stopped in a state where the feeding path length La is the minimum. In the present embodiment, since the motor 171 uses a motor that has better responsiveness than the feed motor 161, the feed path length changing device 17 is replaced by the feed path length changing device 17 as shown in FIG. Immediately upon receiving the signal for stopping the driving of the feeding path length changing device 17, the driving of the feeding path length changing device 17 is stopped.

なお、本実施形態とは異なり、送給経路長変化装置１７の駆動を停止させるのは、アークａ１が再発生する時刻ｔ６以降であればいつでもよく、たとえば、アークａ１が再発生すると即座に送給経路長変化装置１７の駆動を停止してもよい。もしくは、電源回路３１の出力を停止するのと同時に送給経路長変化装置１７の駆動を停止してもよい。送給モータ１６１の応答性が非常に良い場合には、時刻ｔ６以降にワイヤ送給装置１６の駆動を停止させてもよい。   Unlike the present embodiment, the driving of the feeding path length changing device 17 may be stopped at any time after the time t6 when the arc a1 is regenerated, for example, immediately when the arc a1 is regenerated. The driving of the supply path length changing device 17 may be stopped. Alternatively, the driving of the feeding path length changing device 17 may be stopped simultaneously with stopping the output of the power supply circuit 31. When the responsiveness of the feeding motor 161 is very good, the driving of the wire feeding device 16 may be stopped after time t6.

なお、図９に示すように、溶接電圧Ｖｗおよび溶接電流Ｉｗが０となると、アプローチ期間Ｔａａが開始する。アプローチ期間Ｔａａが開始すると、溶接トーチ１４が次の溶接開始地点までの移動を開始する。アプローチ期間Ｔａａは、溶接トーチ１４が次の溶接開始地点まで移動するための期間である。   As shown in FIG. 9, when the welding voltage Vw and the welding current Iw become 0, the approach period Taa starts. When the approach period Taa starts, the welding torch 14 starts moving to the next welding start point. The approach period Taa is a period for the welding torch 14 to move to the next welding start point.

次に、本実施形態の作用効果について説明する。   Next, the effect of this embodiment is demonstrated.

アーク溶接装置１においては、図６に示す送給経路長Ｌａを変化させている。送給経路長Ｌａの変化量Ｖ１（ｔ）は、カム機構１７３を有する送給経路長変化装置１７によって変化させている。そのため、変化量Ｖ１（ｔ）は、モータ１７１を正転させることのみによって、変化させることができる。これにより、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給速度Ｖｆを一定にしたまま、図８（ｃ）に示すように、消耗電極１５の前進送給および後退送給を周期的に繰り返すことができる。そのため、ワイヤ送給装置１６の送給モータ１６１を正転および逆転させることによって消耗電極１５を前進送給および後退送給させる場合に比べ、より応答性よく、消耗電極１５を送給することができる。したがって、消耗電極１５の前進送給と後退送給とを高速で切り換える場合であっても、応答性よく、消耗電極１５を送給することができる。その結果、安定した溶接を行うことができる。   In the arc welding apparatus 1, the feed path length La shown in FIG. 6 is changed. The change amount V1 (t) of the feed path length La is changed by the feed path length changing device 17 having the cam mechanism 173. Therefore, the change amount V1 (t) can be changed only by rotating the motor 171 forward. As a result, the forward feeding and the backward feeding of the consumable electrode 15 are periodically repeated as shown in FIG. 8C while the feeding speed Vf of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 is kept constant. Can do. Therefore, it is possible to feed the consumable electrode 15 with more responsiveness than when the consumable electrode 15 is fed forward and backward by rotating the feed motor 161 of the wire feeder 16 forward and backward. it can. Therefore, even when the forward feeding and the backward feeding of the consumable electrode 15 are switched at high speed, the consumable electrode 15 can be fed with good responsiveness. As a result, stable welding can be performed.

また、アーク溶接装置１においては、送給経路長変化装置１７は、溶接トーチ１４に対しコンジットケーブル１９を直線往復動させている。そのため、アーク溶接装置１においては、定常溶接状態において溶接トーチ１４と母材Ｗとの距離を一定にしたまま、消耗電極１５を前進送給および後退送給させることができる。溶接トーチ１４と母材Ｗとの距離を一定に保つことができると、ノズル１４２における開口１４３と母材Ｗとの距離も一定であるため、定常溶接状態において、シールドガスＳＧの供給状態が変化しにくい。このことは、安定した溶接を行うのに有利である。   Further, in the arc welding apparatus 1, the feeding path length changing device 17 reciprocates the conduit cable 19 with respect to the welding torch 14. Therefore, in the arc welding apparatus 1, the consumable electrode 15 can be fed forward and backward while the distance between the welding torch 14 and the base material W is kept constant in the steady welding state. If the distance between the welding torch 14 and the base material W can be kept constant, the distance between the opening 143 and the base material W in the nozzle 142 is also constant, so that the supply state of the shield gas SG changes in the steady welding state. Hard to do. This is advantageous for stable welding.

本実施形態においては、図８（ｃ）に示したように、本実施形態の定常溶接状態では、溶接電流Ｉｗや溶接電圧Ｖｗの値の変化に依らず、速度Ｖ２（ｔ）が一定の周期の周期関数となるように消耗電極１５を送給している。そして、速度Ｖ２（ｔ）に追従するように、短絡期間Ｔｓとアーク発生期間Ｔａとが繰り返されている。このような構成においては、溶接電流Ｉｗや溶接電圧Ｖｗの変化に基づき速度Ｖ２（ｔ）を変化させるのではないから、そもそも、消耗電極１５の送給の応答遅れといった問題が生じないといったメリットがある。また、速度Ｖ２（ｔ）が一定の周期の周期関数であると、略一定周期で短絡期間Ｔｓとアーク発生期間Ｔａとを繰り返すことも可能となる。そのため、安定した溶接を行うことができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8C, in the steady welding state of the present embodiment, the speed V2 (t) is a constant cycle regardless of changes in the values of the welding current Iw and the welding voltage Vw. The consumable electrode 15 is fed so as to have a periodic function of And the short circuit period Ts and the arc generation period Ta are repeated so as to follow the speed V2 (t). In such a configuration, since the speed V2 (t) is not changed based on the change in the welding current Iw or the welding voltage Vw, there is a merit that the problem of the response delay of the supply of the consumable electrode 15 does not occur in the first place. is there. Further, when the speed V2 (t) is a periodic function having a constant period, the short-circuit period Ts and the arc generation period Ta can be repeated at a substantially constant period. Therefore, stable welding can be performed.

本実施形態においては、速度Ｖ２（ｔ）が一定の周期の周期関数であることを利用して、時刻ｔ０の後における、短絡の開放が生じアークａ１が発生する時刻が時刻ｔ６であると予測している。そして、時刻ｔ６より設定時間Ｔｄ前の時刻ｔ４において、溶接電流Ｉｗを減少させている。溶接電流Ｉｗを減少させる時刻をこのように決定することで、時刻ｔ６において短絡の開放が生じる前に、確実に溶接電流Ｉｗの値を低下させることができる。これは、アークａ１の発生時におけるスパッタの発生を抑制するのに適する。   In the present embodiment, by utilizing the fact that the speed V2 (t) is a periodic function having a constant period, it is predicted that the time at which the short circuit is opened and the arc a1 occurs after the time t0 is the time t6. doing. Then, the welding current Iw is decreased at time t4 before the set time Td from time t6. By determining the time at which the welding current Iw is reduced in this way, the value of the welding current Iw can be reliably reduced before the short circuit is opened at time t6. This is suitable for suppressing the occurrence of spatter when the arc a1 is generated.

なお、上述のように時刻ｔ４を決定して溶接電流Ｉｗの値を低下させなくてもよい。消耗電極１５と母材Ｗとが短絡した後、且つ、時刻ｔ５（消耗電極１５が前進送給する状態から後退送給する状態に変化する時刻）以前に、溶接電流Ｉｗを低下させてもよい。短絡の開放は、消耗電極１５の後退送給が始まってからある程度の時間が経過した後に起こると考えられる。そうすると、時刻ｔ５以前に溶接電流Ｉｗを低下させることによっても、短絡の開放前に、確実に溶接電流Ｉｗの値を低下させることができる。   Note that it is not necessary to determine the time t4 as described above and decrease the value of the welding current Iw. The welding current Iw may be decreased after the consumable electrode 15 and the base material W are short-circuited and before time t5 (time when the consumable electrode 15 changes from the forward feeding state to the backward feeding state). . The opening of the short circuit is considered to occur after a certain period of time has elapsed after the consumable electrode 15 starts to be retracted. Then, also by reducing the welding current Iw before time t5, the value of the welding current Iw can be reliably reduced before the short circuit is opened.

本実施形態においては、消耗電極１５と母材Ｗとの間にアークａ１が再発生する時刻のうち、溶接終了信号Ｗｓが生成された後の時刻である再発生時刻（図９の時刻ｔ６）の後に、送給経路長制御回路３７が送給経路長変化装置１７の駆動を停止させる信号を送給経路長変化装置１７に送る。また、アークａ１の再発生時刻（図９の時刻ｔ６）から消耗電極１５と母材Ｗとの間にアンチスティック電圧Ｖｗａの印加を開始する。このような構成によると、アークａ１が再発生する時刻までは、送給経路長変化装置１７の駆動は停止しないので、消耗電極１５の前進送給および後退送給を繰り返すことができる。そのため、アーク発生期間Ｔａおよび短絡期間Ｔｓのいずれの期間に溶接終了信号Ｗｓが生成されたとしても、溶接終了信号Ｗｓが生成された後にアークａ１を再発生させることが可能となる。したがって、アーク発生期間Ｔａおよび短絡期間Ｔｓのいずれの期間に溶接終了信号Ｗｓが生成されたとしても、アンチスティック電圧Ｖｗａの印加を、アークａ１の再発生時刻から開始させることができる。アンチスティック電圧Ｖｗａの印加をアークａ１の再発生時刻から開始できると、溶接終了時に消耗電極１５の先端に形成される溶融粒の大きさを所望の大きさにすることが可能となる。溶接終了時に消耗電極１５の先端に形成される溶融粒の大きさを所望の大きさにできると、次の溶接におけるアークスタートの安定化を図ることができる。   In the present embodiment, among the times when the arc a1 is regenerated between the consumable electrode 15 and the base material W, the reoccurrence time (time t6 in FIG. 9) that is the time after the welding end signal Ws is generated. After that, the feeding path length control circuit 37 sends a signal for stopping the driving of the feeding path length changing device 17 to the feeding path length changing device 17. In addition, application of the anti-stick voltage Vwa is started between the consumable electrode 15 and the base material W from the reoccurrence time of the arc a1 (time t6 in FIG. 9). According to such a configuration, the driving of the feeding path length changing device 17 is not stopped until the time when the arc a1 is regenerated, and therefore the forward feeding and the backward feeding of the consumable electrode 15 can be repeated. Therefore, even if the welding end signal Ws is generated in any period of the arc generation period Ta and the short circuit period Ts, the arc a1 can be regenerated after the welding end signal Ws is generated. Therefore, even if the welding end signal Ws is generated in any period of the arc generation period Ta and the short-circuit period Ts, the application of the anti-stick voltage Vwa can be started from the reoccurrence time of the arc a1. If the application of the anti-stick voltage Vwa can be started from the time at which the arc a1 is regenerated, the size of the molten grains formed at the tip of the consumable electrode 15 at the end of welding can be set to a desired size. If the size of the molten grains formed at the tip of the consumable electrode 15 at the end of welding can be set to a desired size, it is possible to stabilize the arc start in the next welding.

本実施形態においては、カム機構１７３が上死点にある状態で送給経路長変化装置１７の駆動は停止する。すなわち、送給経路長Ｌａが最小である状態で送給経路長変化装置１７の駆動は停止する。このような構成によると、送給経路長変化装置１７の駆動が停止する時、消耗電極１５と母材Ｗとが最も離間している状態となっている。そのため、アプローチ期間Ｔａａ中に、消耗電極１５と母材Ｗとが接触してしまう不具合を防止できる。   In the present embodiment, the driving of the feed path length changing device 17 is stopped while the cam mechanism 173 is at the top dead center. That is, the driving of the feeding path length changing device 17 is stopped in a state where the feeding path length La is the minimum. According to such a configuration, when the driving of the feeding path length changing device 17 is stopped, the consumable electrode 15 and the base material W are in the most separated state. Therefore, the trouble that the consumable electrode 15 and the base material W contact during the approach period Taa can be prevented.

送給経路長変化装置１７のマウント１７５は、コイルライナ１９１ではなく、被覆チューブ１９２に固定されていてもよい。   The mount 175 of the feeding path length changing device 17 may be fixed to the covering tube 192 instead of the coil liner 191.

次に、図１０、図１１を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１０は、本実施形態にかかるアーク溶接システムにおけるロボット制御装置と電源装置との詳細を示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing details of the robot control device and the power supply device in the arc welding system according to the present embodiment.

本実施形態のアーク溶接システムＡ２は、送給停止判断回路３８１を更に備える点において、上述のアーク溶接システムＡ１と異なる。本実施形態において、送給停止判断回路３８１は、電源装置３の構成であるが、ロボット制御装置２の構成であってもよい。送給停止判断回路３８１は、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が停止したと判断すると、送給停止検知信号Ｓｓｔを送る。送給停止判断回路３８１は、たとえば、送給モータ１６１の回転数がある値より小さくなったときに、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が停止したと判断する。送給停止検知信号Ｓｓｔは、送給停止判断回路３８１から、電流制御回路３２と送給経路長制御回路３７とに送られる。本実施形態では、送給経路長制御回路３７は、送給停止検知信号Ｓｓｔを受けた後に、送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号（回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔを０とするための回転速度信号Ｗｃ、本発明の第１停止信号の一例に相当する）を送給経路長変化装置１７に送る。すなわち、送給経路長制御回路３７は、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が停止したと判断されたときに、送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号を送る。   The arc welding system A2 of this embodiment is different from the arc welding system A1 described above in that it further includes a feed stop determination circuit 381. In the present embodiment, the feed stop determination circuit 381 has the configuration of the power supply device 3, but may have the configuration of the robot control device 2. When the feed stop determination circuit 381 determines that the supply of the consumable electrode 15 by the wire feeder 16 has stopped, it sends a feed stop detection signal Sst. For example, the feed stop determination circuit 381 determines that the feed of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 has stopped when the rotation speed of the feed motor 161 becomes smaller than a certain value. The feed stop detection signal Sst is sent from the feed stop judgment circuit 381 to the current control circuit 32 and the feed path length control circuit 37. In the present embodiment, the feed path length control circuit 37 receives a feed stop detection signal Sst and then sends a signal (rotation speed dθ (t) / dt for stopping the feed path length changing device 17 to drive). A rotation speed signal Wc for setting to 0, which corresponds to an example of the first stop signal of the present invention) is sent to the feed path length changing device 17. That is, the feeding path length control circuit 37 sends a signal for stopping the driving of the feeding path length changing device 17 when it is determined that the feeding of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 has stopped. .

次に、図１１をさらに用いて、アーク溶接システムＡ２を用いたアーク溶接方法の終了方法について説明する。図１１は、本実施形態のアーク溶接方法の終了時における、各信号等を示すタイミングチャートである。図１１の時間のスケールは、図９の時間のスケールよりも非常に大きい。   Next, the end method of the arc welding method using arc welding system A2 is demonstrated further using FIG. FIG. 11 is a timing chart showing each signal and the like at the end of the arc welding method of the present embodiment. The time scale of FIG. 11 is much larger than the time scale of FIG.

本実施形態においても、時刻ｔ２１において、終了判断回路２１１が、溶接を終了すべきと判断し、溶接終了信号Ｗｓを生成する。溶接終了信号Ｗｓは、終了判断回路２１１から、電流制御回路３２と、送給経路長制御回路３７と、送給制御回路３８とに送られる。送給制御回路３８は、溶接終了信号Ｗｓを受けると、ワイヤ送給装置１６の駆動を停止するための信号（送給速度Ｖｆを０とするための送給速度制御信号Ｆｃ）をワイヤ送給装置１６に送る。これにより、送給速度Ｖｆが徐々に減少してゆく。本実施形態では、第１実施形態に示したよりも送給速度Ｖｆの減少割合が小さい。そのため、時刻ｔ２１において溶接終了信号Ｗｓが生成されてから、消耗電極１５と母材Ｗとの短絡およびアークａ１の再発生が複数回繰り返された後に、送給速度Ｖｆが０となる。なお、時刻ｔ２１からワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給が停止するまでの時間は、送給モータ１６１の性能に依存し、本実施形態では、５０〜１００ｍｓｅｃ程度である。   Also in the present embodiment, at time t21, the end determination circuit 211 determines that welding should be ended, and generates a welding end signal Ws. The welding end signal Ws is sent from the end determination circuit 211 to the current control circuit 32, the feed path length control circuit 37, and the feed control circuit 38. Upon receiving the welding end signal Ws, the feed control circuit 38 feeds a signal for stopping the driving of the wire feed device 16 (feed speed control signal Fc for setting the feed speed Vf to 0). Send to device 16. Thereby, the feeding speed Vf gradually decreases. In the present embodiment, the rate of decrease in the feeding speed Vf is smaller than that shown in the first embodiment. Therefore, after the welding end signal Ws is generated at time t21, the short-circuit between the consumable electrode 15 and the base material W and the re-generation of the arc a1 are repeated a plurality of times, and then the feeding speed Vf becomes zero. Note that the time from the time t21 until the supply of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 stops depends on the performance of the feeding motor 161, and is about 50 to 100 msec in this embodiment.

なお、時刻ｔ２１以降、送給速度Ｖｆは減少するがアーク発生期間Ｔａ中の消耗電極１５の溶融量は変化しないため、アーク発生期間Ｔａは徐々に長くなる。一方、時刻ｔ２１以降、短絡期間Ｔｓ中の溶接電流Ｉｗは変化しないため消耗電極１５の溶融量は一定であるが、送給速度Ｖｆの減少により消耗電極１５の供給量が減少するため、徐々に短絡が解消しやすくなる。よって時刻ｔ２１以降、短絡期間Ｔｓは徐々に短くなる。   Note that, after time t21, the feed speed Vf decreases, but the melting amount of the consumable electrode 15 during the arc generation period Ta does not change, so the arc generation period Ta gradually increases. On the other hand, after time t21, since the welding current Iw during the short-circuit period Ts does not change, the amount of melting of the consumable electrode 15 is constant. Short circuit is easy to eliminate. Therefore, after time t21, the short-circuit period Ts gradually decreases.

図１１（ｄ）に示すように、電源回路３１は、時刻ｔ６から、消耗電極１５と母材Ｗとの間にアンチスティック電圧Ｖｗａの印加を開始する。すなわち、時刻ｔ６から、アンチスティック制御が開始される。時刻ｔ６は、送給停止判断回路３８１が送給停止検知信号Ｓｓｔを生成した後の、アークａ１が最初に再発生する時刻である。本実施形態においても、時刻ｔ６は本発明の再発生時刻の一例に相当する。アンチスティック電圧Ｖｗａの印加は、アンチスティック時間Ｔｔａの間継続する。そして、時刻ｔ６からアンチスティック時間Ｔｔａが経過すると、電源回路３１は、出力を停止する。これにより、図１１（ｄ）、図１１（ｆ）に示すように、時刻ｔ２２において、溶接電圧Ｖｗおよび溶接電流Ｉｗが０となる。   As shown in FIG. 11D, the power supply circuit 31 starts applying the anti-stick voltage Vwa between the consumable electrode 15 and the base material W from time t6. That is, the anti-stick control is started from time t6. Time t6 is a time at which the arc a1 is first regenerated after the feed stop determination circuit 381 generates the feed stop detection signal Sst. Also in this embodiment, the time t6 corresponds to an example of the reoccurrence time of the present invention. Application of the anti-stick voltage Vwa continues for the anti-stick time Tta. When the anti-stick time Tta elapses from time t6, the power supply circuit 31 stops output. Thereby, as shown in FIG.11 (d) and FIG.11 (f), the welding voltage Vw and the welding current Iw become 0 at the time t22.

図１１（ｉ）に示すように、時刻ｔ２３において、送給経路長制御回路３７は、送給経路長変化装置１７の駆動を停止するための信号（回転速度ｄθ（ｔ）／ｄｔを０とするための回転速度信号Ｗｃ、本発明の第１停止信号の一例に相当する。）を送給経路長変化装置１７に送る。本実施形態の時刻ｔ２３は、送給停止判断回路３８１からの送給停止検知信号Ｓｓｔを受けた後、且つ、アークａ１が再発生する時刻ｔ６（再発生時刻）の後の時刻である。時刻ｔ２３以降は、第１実施形態と同様に、送給経路長変化装置１７の駆動が停止する。   As shown in FIG. 11 (i), at time t23, the feed path length control circuit 37 sets the signal (rotation speed dθ (t) / dt to 0 to stop driving the feed path length changing device 17 to 0. The rotation speed signal Wc to correspond to an example of the first stop signal of the present invention) is sent to the feed path length changing device 17. The time t23 in this embodiment is a time after the time t6 (regeneration time) at which the arc a1 is regenerated after receiving the feed stop detection signal Sst from the feed stop determination circuit 381. After time t23, as in the first embodiment, the driving of the feeding path length changing device 17 is stopped.

本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   Also according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

本実施形態では、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給がほぼ停止したと判断された後に、送給経路長変化装置１７の駆動を停止させる。そして、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給がほぼ停止したと判断された後に、アンチスティック電圧Ｖｗａの印加を開始する。よって、送給モータ１６１としてあまり応答性の良くないものを用いたとしても、ワイヤ送給装置１６による消耗電極１５の送給がほぼ停止した後に、アンチスティック電圧Ｖｗａの印加を開始することができる。そのため、アンチスティック電圧Ｖｗａの印加を終え、電源回路３１からの出力を停止した後に、消耗電極１５が母材Ｗないし母材Ｗに形成された溶融池に突っ込むことを防止できる。   In the present embodiment, after it is determined that the feeding of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 is substantially stopped, the driving of the feeding path length changing device 17 is stopped. Then, after it is determined that the supply of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 has substantially stopped, application of the anti-stick voltage Vwa is started. Therefore, even if the feeding motor 161 having a poor response is used, the application of the anti-stick voltage Vwa can be started after the feeding of the consumable electrode 15 by the wire feeding device 16 is almost stopped. . Therefore, after the application of the anti-stick voltage Vwa is finished and the output from the power supply circuit 31 is stopped, the consumable electrode 15 can be prevented from plunging into the base material W or the molten pool formed in the base material W.

本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the present invention can be changed in various ways.

Ａ１，Ａ２ アーク溶接システム
１ アーク溶接装置
１１ ベース部材
１２，１２ａ アーム
１３ モータ
１４ 溶接トーチ
１４１ コンタクトチップ
１４２ ノズル
１４３ 開口
１５ 消耗電極
１６ ワイヤ送給装置
１６１ 送給モータ
１６２ ワイヤプッシュ装置
１７ 送給経路長変化装置
１７１ モータ
１７２ 偏芯シャフト
１７３ カム機構
１７４ａ，１７４ｂ ベアリング
１７５ マウント
１７６ ブッシュ
１７７ シャフト
１９ コンジットケーブル
１９１ コイルライナ
１９２ 被覆チューブ
２ ロボット制御装置
２１ 動作制御回路
２１１ 終了判断回路
２３ ティーチペンダント
３ 電源装置
３１ 電源回路
３２ 電流制御回路
３３ アーク発生電流値記憶回路
３４ 設定時間記憶回路
３５ 電圧制御回路
３６ アーク状態検出回路
３７ 送給経路長制御回路
３８ 送給制御回路
３８１ 送給停止判断回路
ａ１ アーク
Ａｓｄ アーク状態信号
Ｅａ 誤差信号
ＥＩ 電流誤差計算回路
Ｅｉ 電流誤差信号
ＥＶ 電圧誤差計算回路
Ｅｖ 電圧誤差信号
Ｆｃ 送給速度制御信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
Ｉｒ 電流設定信号
ｉｒ１ アーク発生電流値
Ｉｗ 溶接電流
Ｌａ 送給経路長
ＭＣ 電力発生回路
Ｍｓ 動作制御信号
ＳＧ シールドガス
ＳＷ 電源特性切替回路
Ｓｗ 電源特性切替信号
Ｓθ 回転角信号
Ｓｔ 溶接開始信号
Ｔｔａ アンチスティック時間
Ｔｄ 設定時間
Ｖ１（ｔ） 変化量
Ｖ２（ｔ） 速度
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
Ｖｆ 送給速度
Ｖｒ 電圧設定信号
ＶＲ ロボット移動速度
Ｖｗ 溶接電圧
Ｖｗａ アンチスティック電圧
Ｗ 母材
Ｗｃ 回転速度信号
Ｗｓ 溶接終了信号
ＷＬ ワイヤリール
θ（ｔ） 回転角 A1, A2 Arc welding system 1 Arc welding device 11 Base member 12, 12a Arm 13 Motor 14 Welding torch 141 Contact tip 142 Nozzle 143 Opening 15 Consumable electrode 16 Wire feed device 161 Feed motor 162 Wire push device 17 Feed path length Change device 171 Motor 172 Eccentric shaft 173 Cam mechanism 174a, 174b Bearing 175 Mount 176 Bush 177 Shaft 19 Conduit cable 191 Coil liner 192 Cover tube 2 Robot control device 21 Operation control circuit 211 End judgment circuit 23 Teach pendant 3 Power supply device 31 Power supply Circuit 32 Current control circuit 33 Arc generation current value storage circuit 34 Set time storage circuit 35 Voltage control circuit 36 Arc state detection circuit 37 Feed path length control circuit 38 Feed control cycle Path 381 Feed stop judgment circuit a1 Arc Asd Arc state signal Ea Error signal EI Current error calculation circuit Ei Current error signal EV Voltage error calculation circuit Ev Voltage error signal Fc Feed speed control signal ID Current detection circuit Id Current detection signal Ir Current Setting signal ir1 Arc generation current value Iw Welding current La Feeding path length MC Power generation circuit Ms Operation control signal SG Shielding gas SW Power supply characteristic switching circuit Sw Power supply characteristic switching signal Sθ Rotation angle signal St Welding start signal Tta Anti-stick time Td setting Time V1 (t) Change amount V2 (t) Speed VD Voltage detection circuit Vd Voltage detection signal Vf Feeding speed Vr Voltage setting signal VR Robot movement speed Vw Welding voltage Vwa Anti-stick voltage W Base material Wc Rotational speed signal Ws Welding end signal WL Wire reel θ (t) Rotation angle

Claims (5)

消耗電極のうち溶接トーチに囲まれた部位の、上記溶接トーチから母材へ向かう上記母材に対する速度が正の値である前進送給期間と、上記速度が負の値である後退送給期間と、からなる単位期間を繰り返す定常溶接工程を備えるアーク溶接方法であって、
上記定常溶接工程は、
上記速度を一周期が上記単位期間である周期関数として、上記消耗電極を送給する工程と、
上記各前進送給期間のある時点で、上記消耗電極を上記母材に短絡させる工程と、
上記各後退送給期間のある時点で、上記消耗電極と上記母材との短絡を開放する工程と、を含み、
上記消耗電極を送給する工程は、
ワイヤ送給装置によって、上記消耗電極を上記溶接トーチに向かって送り出す工程と、
送給経路長変化装置によって、上記消耗電極のうち、上記消耗電極の軸線方向における上記ワイヤ送給装置から上記溶接トーチに至る長さを、周期的に変化させる工程と、を有し、
上記消耗電極と上記母材との間にアークが再発生する時刻のうち、溶接終了信号が生成された後の時刻である再発生時刻の後に、上記送給経路長変化装置の駆動を停止させる第１停止信号を送給経路長制御回路が上記送給経路長変化装置に送る工程と、
上記再発生時刻から上記消耗電極と上記母材との間にアンチスティック電圧の印加を開始する工程と、を備え、
上記溶接終了信号が生成されると、上記再発生時刻の前に、上記ワイヤ送給装置の駆動を停止させる第２停止信号を送給制御回路が上記ワイヤ送給装置に送る工程を更に備える、アーク溶接方法。 A forward feed period in which the speed of the portion of the consumable electrode surrounded by the welding torch toward the base material from the welding torch is positive, and a reverse feed period in which the speed is negative. An arc welding method comprising a steady welding process that repeats a unit period consisting of:
The steady welding process is as follows:
Feeding the consumable electrode as a function of the speed as a periodic function in which one period is the unit period;
A step of short-circuiting the consumable electrode to the base material at a certain point in each of the forward feeding periods;
Opening a short circuit between the consumable electrode and the base material at a certain point in each of the backward feeding periods,
The process of feeding the consumable electrode includes:
A step of feeding the consumable electrode toward the welding torch by a wire feeder;
A step of periodically changing the length from the wire feeding device to the welding torch in the axial direction of the consumable electrode among the consumable electrodes by a feeding path length changing device;
The driving of the feeding path length changing device is stopped after the re-generation time, which is the time after the welding end signal is generated, among the times at which the arc is re-generated between the consumable electrode and the base material. Sending a first stop signal to the feeding path length changing device by the feeding path length control circuit;
A step of starting application of an anti-stick voltage between the consumable electrode and the base material from the reoccurrence time , and
When the welding end signal is generated, prior to said re-occurrence time, further Ru comprises a second stop signal for stopping the driving of the wire feeding device feed control circuit of the step of sending to the wire feeder , Arc welding method. 上記送給経路長変化装置に送る工程は、上記ワイヤ送給装置による上記消耗電極の送給が停止したと判断されたときに行う、請求項１に記載のアーク溶接方法。 The arc welding method according to claim 1 , wherein the step of sending to the feeding path length changing device is performed when it is determined that feeding of the consumable electrode by the wire feeding device has stopped. 上記送給経路長変化装置に送る工程においては、上記消耗電極の軸線方向における上記ワイヤ送給装置から上記溶接トーチに至る長さが最小となるように、上記送給経路長変化装置の駆動を停止させる、請求項１または請求項２に記載のアーク溶接方法。 In the step of feeding to the feeding path length changing device, the feeding path length changing device is driven so that the length from the wire feeding device to the welding torch in the axial direction of the consumable electrode is minimized. stopping, arc welding method according to claim 1 or claim 2. 消耗電極を溶接トーチに向かって送り出すワイヤ送給装置と、
上記消耗電極のうち、上記消耗電極の軸線方向における上記ワイヤ送給装置から上記溶接トーチに至る長さを、周期的に変化させる送給経路長変化装置と、
上記消耗電極と母材との間に電圧を印加する電源回路と、
溶接を終了すべきと判断すると、溶接終了信号を送る終了判断回路と、
上記溶接終了信号を受けると、上記送給経路長変化装置の駆動を停止するための第１停止信号を上記送給経路長変化装置に送る送給経路長制御回路と、を備え、
上記送給経路長制御回路は、上記消耗電極と上記母材との間にアークが再発生する時刻のうち、溶接終了信号が生成された後の時刻である再発生時刻の後に、上記第１停止信号を送り、
上記電源回路は、上記再発生時刻から、上記消耗電極と上記母材との間にアンチスティック電圧の印加を開始し、
上記溶接終了信号を受けると、上記第１停止信号が送られる前に、上記ワイヤ送給装置の駆動を停止するための第２停止信号を上記ワイヤ送給装置に送る送給制御回路を更に備える、アーク溶接システム。 A wire feeding device for feeding the consumable electrode toward the welding torch;
Among the consumable electrodes, a length from the wire feeding device to the welding torch in the axial direction of the consumable electrode, a feeding path length changing device that periodically changes,
A power supply circuit for applying a voltage between the consumable electrode and the base material;
When it is determined that the welding should be terminated, an end determination circuit that sends a welding end signal;
A feed path length control circuit that, upon receiving the welding end signal, sends a first stop signal for stopping driving of the feed path length changing device to the feed path length changing device;
The feed path length control circuit includes the first generation time after the reoccurrence time, which is the time after the generation of the welding end signal, among the time when the arc is regenerated between the consumable electrode and the base material. Send a stop signal,
The power supply circuit starts applying an anti-stick voltage between the consumable electrode and the base material from the reoccurrence time ,
When the welding end signal is received, a feeding control circuit is further provided that sends a second stop signal to the wire feeding device to stop driving the wire feeding device before the first stop signal is sent. Arc welding system. 上記ワイヤ送給装置による上記消耗電極の送給が停止したと判断すると、送給停止検知信号を送る送給停止判断回路を更に備え、
上記送給経路長制御回路は、上記送給停止検知信号を受けると、上記第１停止信号を送る、請求項４に記載のアーク溶接システム。 When it is determined that the supply of the consumable electrode by the wire feeding device has stopped, it further comprises a feed stop judgment circuit for sending a feed stop detection signal,
The arc welding system according to claim 4 , wherein the feed path length control circuit sends the first stop signal when receiving the feed stop detection signal.
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