JP5943460B2 - 消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、良好なアークスタート性を得ることができる消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法に関するものである。

特許分権１の発明では、アークと短絡とを略周期的に繰り返して溶接する消耗電極アーク溶接において、アーク起動後の数十ｍｓの間は所定のホットスタート電流を通電して溶接ワイヤ先端に形成される溶滴を短絡移行することができる大きさに形成する定電流制御期間と、次の数百ｍｓの間は、定常溶接電圧よりも溶接電圧が数Ｖ高い定電圧制御による溶接電流を通電してアーク長を拡大する定電圧制御高電圧設定期間と、さらに次の数百ｍｓの間は、定常溶接電圧よりも溶接電圧が数Ｖ低い定電圧制御による溶接電流を通電してアーク長を短くすることによってアークと短絡との繰り返し周期を規則的に行わせる定電圧制御低電圧設定期間と、アーク長が短くなりすぎない定常溶接電圧の定電圧制御による溶接電流を通電してアークと短絡との周期を規則的に行わせる定電圧制御定常電圧設定期間とを設けている。この消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法を行うことによって、アークスタート後の過渡期間中に生じる短絡とアークとの不規則な繰り返し状態を抑制することができるので、良好なアークスタート性を得ることができる。

特開平７−２０４８４８号公報

上述した従来技術においては、上記の定電圧制御高電圧設定期間は所定値に設定されている。この定電圧制御高電圧設定期間の作用効果は、定常溶接電圧よりも高い溶接電圧に対応する目標アーク長までアーク長を長くすることである。アーク長を定常期間よりも長くすることによって、溶接ワイヤ及び母材が適当に溶融した状態で短絡が発生するようにしている。このようにすると、短絡とアークとの周期が早期に安定化することになり、良好なアークスタート性を得ることができる。

しかし、アーク長の過渡的な変化は、溶接開始前の溶接ワイヤ先端の溶融球の大きさ、溶融池の状態、継手形状、給電チップ・母材間距離、定常溶接電圧の設定値等の変動要因の影響によって変動する。この結果、所定の定電圧制御高電圧設定期間では、アーク長が目標アーク長に達していない状態で期間が終了することが生じる。逆に、アーク長が急速に変化して早期に目標アーク長に達したために、その状態で定電圧制御高電圧設定期間が終了するまで長く継続することになる。このような状態になると、溶接ワイヤ及び母材への入熱が過小又は過多になり、アークスタート性が悪くなる。

そこで、本発明では、上記の変動要因の影響に関わらず、アークスタート時にアーク長を一旦定常期間よりも長くする期間を適正化することができ、その結果良好なアークスタート性を得ることができる消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、溶接開始に際して、溶接電流が通電を開始すると、第１期間中は電圧設定信号を定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値に設定し、続く定常期間中は前記電圧設定信号を前記定常電圧設定値に設定して定電圧制御によって溶接電流を通電する消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法において、
溶接電圧検出値が増加して前記スタート電圧設定値と等しくなった時点で前記第１期間を終了する、
ことを特徴とする消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法である。

請求項２の発明は、前記溶接電圧検出値が増加して前記スタート電圧設定値と等しくなり、かつ、その時点から予め定めた遅延期間が経過した時点で前記第１期間を終了する、
ことを特徴とする請求項１記載の消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法である。

請求項３の発明は、前記第１期間の前に予め定めたホットスタート期間を設け、このホットスタート期間中は予め定めたホットスタート電流を定電流制御によって通電する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法である。

請求項４の発明は、前記第１期間の後に第２期間を設け、この第２期間は前記第１期間に予め定めた係数を乗じた時間長さに設定し、かつ、この第２期間中は前記電圧設定信号を前記スタート電圧設定値から前記定常電圧設定値へとスロープ状に減少するように設定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法である。

本発明によれば、アーク長と比例する溶接電圧検出値が増加して定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値と等しくなった時点で第１期間を終了する。したがって、溶接開始前の溶接ワイヤ先端の溶融球の大きさ、溶融池の状態、継手形状、給電チップ・母材間距離、定常溶接電圧の設定値等の変動要因の影響によってアーク長の変化速度が変動しても、アーク長（溶接電圧検出値）が必ず目標アーク長（スタート電圧設定値）に到達してから第１期間を終了する。このために、アークが発生した後に、溶接ワイヤ及び母材への適当な入熱が行われることになり、良好なアークスタート性を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係る消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接開始信号Ｓｔを示し、同図（Ｂ）は制御方式切換信号Ｃｓを示し、同図（Ｃ）は溶接ワイヤの送給速度Ｆｗを示し、同図（Ｄ）はアーク長到達信号Ｌｄを示し、同図（Ｅ）は電圧設定信号Ｖｒを示し、同図（Ｆ）は溶接電流Ｉｗを示し、同図（Ｇ）は溶接電圧Ｖｗを示す。同図は、ロボットを使用した溶接の場合を例示している。以下、同図を参照して説明する。

時刻ｔ１において、ロボットが移動して溶接トーチが溶接開始位置に到達すると、ロボット制御装置から溶接電源に対して溶接開始信号Ｓｔが出力される。

（１）時刻ｔ１〜ｔ２のスローダウン送給期間
同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、ロボット制御装置からの溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルになると、溶接電源の出力が開始されるので、同図（Ｇ）に示すように、無負荷電圧が溶接ワイヤと母材との間に印加する。同時に、同図（Ｃ）に示すように、送給速度Ｆｗは１〜２m/min程度の遅いスローダウン送給速度となり、溶接ワイヤは母材へと次第に接近する。同図（Ｂ）に示すように、制御方式切換信号Ｃｓは、時刻ｔ３まではＬｏｗレベル（定電流制御）となり、それ以降はＨｉｇｈレベル（定電圧制御）となる。この制御方式切換信号Ｃｓは、溶接電源の出力制御の方式を定電流制御にするか定電圧制御にするかを切り換える信号である。同図（Ｄ）に示すように、アーク長到達信号Ｌｄは、時刻ｔ３１まではＬｏｗレベルとなり、時刻ｔ３１〜ｔ４の期間中はＨｉｇｈレベルとなり、それ以降はＬｏｗレベルとなる信号である。このアーク長到達信号Ｌｄは、アーク長が目標アーク長に到達するとＨｉｇｈレベルになる信号である。同図（Ｅ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは、時刻ｔ４まではスタート電圧設定値Ｖsrとなり、時刻ｔ４〜ｔ５の期間中はスタート電圧設定値Ｖsrから定常電圧設定値Ｖcrまでスロープ状に減少し、それ以降は定常電圧設定値Ｖcrとなる。スタート電圧設定値Ｖsrは、定常電圧設定値Ｖcrと連動して設定され、定常電圧設定値Ｖsrよりも２〜５Ｖ程度大きな値に設定される。定常電圧設定値Ｖcrは、溶接ワイヤの種類、送給速度等に応じてアーク長が適正値になるように設定される。したがって、スタート電圧設定値Ｖsrのときのアーク長は、定常電圧設定値Ｖcrのときのアーク長よりも長くなり、このアーク長が目標アーク長となる。

（２）時刻ｔ２〜ｔ３のホットスタート期間Ｔｈ
時刻ｔ２において、溶接ワイヤと母材とが接触して導通すると、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、数Ｖ程度の短絡電圧値に急減する。同時に、同図（Ｆ）に示すように、溶接電流Ｉｗの通電が開始されて、時刻ｔ２〜ｔ３の予め定めたホットスタート期間Ｔｈ中は、予め定めたホットスタート電流Ｉｈが通電する。このホットスタート期間Ｔｈ中は、同図（Ｂ）に示すように、制御方式切換信号ＣｓがＬｏｗレベルであるので、定電流制御となる。ホットスタート期間Ｔｈは５〜１５ms程度に設定され、ホットスタート電流Ｉｈは４５０〜６００Ａ程度に設定される。両値ともに、溶接ワイヤの種類、定常送給速度等に応じて適正値に設定される。時刻ｔ２において、溶接電流Ｉｗの通電が開始すると、同図（Ｃ）に示すように、送給速度Ｆｗは予め定めた定常送給速度に切り換えられる。このホットスタート電流Ｉｈは、溶接ワイヤの先端を早急に溶融してアークを発生させるために通電する。したがって、時刻ｔ２から１ms程度の短時間経過後の時刻ｔ２１において、アークが発生する。アークが発生すると、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数十Ｖのアーク電圧値に急増する。時刻ｔ２１〜ｔ３の期間中は、ホットスタート電流Ｉｈによって溶接ワイヤ先端が溶融されるので、アーク長は次第に長くなる。これに応動して、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、時刻ｔ２１〜ｔ３の期間中次第にその値が大きくなる。このホットスタート期間Ｔｈは、絶対に設けなければいけない必須の期間ではない。溶接ワイヤが母材と接触したときから次項で説明する第１期間Ｔ１であっても短絡期間中は大電流値の溶接電流Ｉｗが通電するので、溶接条件によってはアークの発生にそれほどの問題は生じない。

（３）時刻ｔ３〜ｔ４の第１期間Ｔ１
時刻ｔ３においてホットスタート期間Ｔｈが終了すると、同図（Ｂ）に示すように、制御方式切換信号ＣｓがＨｉｇｈレベルに変化するので、定電圧制御に切り換えられる。同図（Ｅ）に示すように、時刻ｔ３時点での電圧設定信号Ｖｒの値はスタート電圧設定値Ｖsrであるので、この設定値によって定電圧制御が行われる。同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、時刻ｔ３時点ではスタート電圧設定値Ｖsrに対応する値よりも小さな値であるので、定電圧制御によってその値は次第に増加する。これに伴い、アーク長も次第に長くなる。そして、時刻ｔ３１において、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗの値はスタート電圧設定値Ｖsrに対応する値と等しくなる。これに応動して、同図（Ｄ）に示すように、アーク長到達信号ＬｄがＨｉｇｈレベルに変化し、時刻ｔ４まで継続する。すなわち、時刻ｔ３１において、アーク長が目標アーク長に到達したことになる。この時刻ｔ３１から予め定めた遅延期間Ｔｄが経過する時刻ｔ４までは、同図（Ｅ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒはスタート電圧設定値Ｖsrのままであるので、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗの値はスタート電圧設定値Ｖsrに対応する値のままであり、アーク長は目標アーク長に維持されたままである。同図（Ｆ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、時刻ｔ３においてホットスタート電流Ｉｈから急減した値となる。遅延期間Ｔｄは０〜１０msの範囲で適正値に設定される。Ｔｄ＝０のときは遅延期間を設けない場合である。この遅延期間Ｔｄは、溶接ワイヤの種類、溶接法、継手形状、溶接速度等に応じて適正値に設定される。時刻ｔ３〜ｔ４の第１期間Ｔ１は、上述したように所定期間ではなく、ホットスタート期間Ｔｈが終了した時点からアーク長が目標アーク長に到達するまでの期間に遅延期間Ｔｄを加算した期間となる。この第１期間Ｔ１は、１０〜５０ms程度となる。したがって、上述した変動要因の影響によってアーク長の変化速度が変動しても、アーク長は必ず目標アーク長に到達してから一定期間維持されて、次の第２期間Ｔ２へと意向することになる。このために、溶接ワイヤ及び母材への適当な入熱が行われることになり、良好なアークスタート性を実現している。

（４）時刻ｔ４〜ｔ５の第２期間Ｔ２
時刻ｔ４において遅延期間Ｔｄ（第１期間Ｔ１）が終了すると、同図（Ｅ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは、時刻ｔ４時点でのスタート電圧設定値Ｖsrから時刻ｔ５時点での定常電圧設定値Ｖcrまでスロープ状に減少する。時刻ｔ４〜ｔ５の期間が第２期間Ｔ２となり、時刻ｔ３〜ｔ４の第１期間Ｔ１に予め定めた係数を乗じた値となる。係数は、０．５〜１．５程度の範囲で設定される。係数＝１．０のときは、Ｔ１＝Ｔ２の場合である。同図はこの場合を示している。係数は、スタート電圧設定値Ｖsrと定常電圧設定値Ｖcrとの差、溶接ワイヤの種類、定常送給速度等に応じて適正値に設定される。この電圧設定信号Ｖｒの変化に応動して、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗはスロープ状に減少する。これに伴い、アーク長も次第に短くなる。同図（Ｆ）に示すように、溶接電流Ｉｗも、第１期間Ｔ１中の値から次第に減少する。この第２期間Ｔ２は、アーク長をより円滑に定常アーク長へと導くために設けられている。したがって、第２期間Ｔ２を必ずしも設ける必要はない。

（５）時刻ｔ５移行の定常期間
時刻ｔ５において第２期間Ｔ２が終了すると、同図（Ｅ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは定常電圧設定値Ｖcrになる。これに応動して、同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗも一定値に収束する。これに伴い、アーク長も定常アーク長に収束する。同様に、同図（Ｆ）に示すように、溶接電流Ｉｗも定常溶接電流値に収束する。定常期間に入ると、時刻ｔ５１〜ｔ５２の短絡期間、時刻ｔ５２〜ｔ５３のアーク期間、時刻ｔ５３〜ｔ５４の短絡期間、時刻ｔ５４〜ｔ５５のアーク期間と周期的な短絡期間とアーク期間とが繰り返されることになる。同図（Ｇ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、短絡期間中は数Ｖの短絡電圧値となり、アーク期間中は数十Ｖのアーク電圧値となる。また、同図（Ｆ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、短絡期間中は次第に増加し、アーク期間中は次第に減少する波形となる。

図２は、上述した本発明の実施の形態に係る消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。

電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源（図示は省略）を入力として、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御等による出力制御を行い、溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。この電源主回路ＰＭは、図示は省略するが、商用電源を整流する１次整流器、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を上記の駆動信号Ｄｖに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧する高周波変圧器、降圧された高周波交流を整流する２次整流器、整流された直流を平滑するリアクトルを備えている。溶接ワイヤ１は、送給モータＷＭに結合された送給ロール５の回転によって溶接トーチ４内を送給されて、母材２との間にアーク３が発生して溶接が行われる。溶接トーチ４は、ロボット（図示は省略）に搭載されている。

溶接電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗを検出して、溶接電圧検出信号Ｖｄを出力する。溶接電圧フィルタ回路ＶＡＶは、この溶接電圧検出信号Ｖｄを入力として、ローパスフィルタによって高周波成分を除去して、溶接電圧フィルタ信号Ｖavを出力する。ローパスフィルタのカットオフ周波数は、０．１〜１ｋＨｚ程度に設定される。この溶接電圧フィルタ信号Ｖavの値とアーク長とは略比例関係にあるので、この溶接電圧フィルタ信号Ｖavによってアーク長を検出していることになる。アーク長を誤検出しないようにするために、この回路によってインバータ回路からの高周波ノイズを除去している。さらに、溶融池からのガスの噴出等による一時的な変動を除去してアーク長の変化をより正確に検出するために、この回路は設けられている。溶接電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗを検出して、溶接電流検出信号Ｉｄを出力する。通電判別回路ＣＤは、この溶接電流検出信号Ｉｄを入力として、この値がしきい値以上のときはＨｉｇｈレベルとなる通電判別信号Ｃｄを出力する。この通電判別信号Ｃｄは、溶接電流Ｉｗが通電するとＨｉｇｈレベルとなる信号である。したがって、しきい値は、５Ａ程度に設定される。

ロボット制御装置ＲＣは、予め教示された作業プログラムを記憶しており、この作業プログラムに従ってロボット（図示は省略）の動作を制御すると共に、溶接電源に対して溶接開始信号Ｓｔを出力する。

ホットスタート期間設定回路ＴＨＲは、予め定めたホットスタート期間設定信号Ｔhrを出力する。定常電圧設定回路ＶＣＲは、予め定めた定常電圧設定信号Ｖcrを出力する。スタート電圧設定回路ＶＳＲは、この定常電圧設定信号Ｖcrを入力として、予め定めた関数によって算出されるスタート電圧設定信号Ｖsrを出力する。この関数は、例えばＶsr＝Ｖcr＋(正の所定値)である。必ず、Ｖsr＞Ｖcrとなるように設定される。アーク長到達判別回路ＬＤは、上記の溶接電圧フィルタ信号Ｖav及び上記のスタート電圧設定信号Ｖsrを入力として、Ｖav≧ＶsrとなったときにＨｉｇｈレベルとなるアーク長到達信号Ｌｄを出力する。遅延期間設定回路ＴＤＲは、予め定めた遅延期間設定信号Ｔdrを出力する。

期間設定回路ＭＳは、上記の溶接開始信号Ｓｔ、上記の通電判別信号Ｃｄ、上記のホットスタート期間設定信号Ｔhr、上記のアーク長到達信号Ｌｄ及び上記の遅延期間設定信号Ｔdrを入力として、以下の処理を行い期間設定信号Ｍｓを出力する。
１）溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（開始）に変化すると、その値が０から１となる期間設定信号Ｍｓを出力する。Ｍｓ＝１の期間は、図１のスローダウン送給期間となる。
２）その後に、通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベル（通電）に変化すると、その値が２となる期間設定信号Ｍｓを出力する。Ｍｓ＝２の期間は、図１のホットスタート期間Ｔｈとなる。
３）その後に、ホットスタート期間設定信号Ｔhrによって定まる期間が経過すると、その値が３となる期間設定信号Ｍｓを出力する。Ｍｓ＝３の期間は、図１の第１期間Ｔ１となる。
４）その後に、アーク長到達信号ＬｄがＨｉｇｈレベル（到達）となってから遅延期間設定信号Ｔdrによって定まる期間が経過すると、その値が４となる期間設定信号Ｍｓを出力する。Ｍｓ＝４の期間は、図１の第２期間Ｔ２となる。
５）その後に、Ｍｓ＝３の期間の長さ（第１期間Ｔ１）に予め定めた係数を乗じた値によって定まる期間が経過すると、その値が５となる期間設定信号Ｍｓを出力する。Ｍｓ＝５の期間は、図１の定常期間となる。

電圧設定回路ＶＲは、上記の定常電圧設定信号Ｖcr、上記のスタート電圧設定信号Ｖsr及び上記の期間設定信号Ｍｓを入力として、Ｍｓ≦３のときはスタート電圧設定信号Ｖsrを電圧設定信号Ｖｒとして出力し、Ｍｓ＝４のときはスタート電圧設定信号Ｖsrの値から定常電圧設定信号Ｖcrの値までスロープ状に減少する電圧設定信号Ｖｒを出力し、Ｍｓ＝５のときは定常電圧設定信号Ｖcrを電圧設定信号Ｖｒとして出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、この電圧設定信号Ｖｒと上記の溶接電圧フィルタ信号Ｖavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。

ホットスタート電流設定回路ＩＨＲは、予め定めたホットスタート電流設定信号Ｉhrを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、このホットスタート電流設定信号Ｉhrと上記の溶接電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。

制御方式切換信号生成回路ＣＳは、上記の期間設定信号Ｍｓを入力として、Ｍｓ＝３〜５のときはＨｉｇｈレベル（定電圧制御）となり、それ以外の期間はＬｏｗレベル（定電流制御）になる制御方式切換信号Ｃｓを出力する。制御切換回路ＳＷは、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖ、上記の電流誤差増幅信号Ｅｉ及び上記の制御方式切換信号Ｃｓを入力として、Ｃｓ＝Ｌｏｗレベル（定電流制御）のときは電流誤差増幅信号Ｅｉを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、Ｃｓ＝Ｈｉｇｈレベル（定電圧制御）のときは電圧誤差増幅信号Ｅｖを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。駆動回路ＤＶは、この誤差増幅信号Ｅａ及び上記の溶接開始信号Ｓｔを入力として、溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルのときは誤差増幅信号Ｅａに基づいてＰＷＭ変調制御を行い、上記の電源主回路ＰＭ内のインバータ回路を駆動するための駆動信号Ｄｖを出力し、溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベルのときは駆動信号Ｄｖの出力を停止する。

送給速度設定回路ＦＲは、上記の期間設定信号Ｍｓを入力として、Ｍｓ＝１のときは予め定めたスローダウン送給速度を送給速度設定信号Ｆｒとして出力し、Ｍｓ≧２のときは予め定めた定常送給速度を送給速度設定信号Ｆｒとして出力する。送給制御回路ＦＣは、この送給速度設定信号Ｆｒ及び上記の溶接開始信号Ｓｔを入力として、溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルのときは溶接ワイヤ１を送給速度設定信号Ｆｒによって定まる速度で送給するための送給制御信号Ｆｃを上記の送給モータＷＭに出力し、溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベルのときは送給を停止するための送給制御信号Ｆｃを上記の送給モータＷＭに出力する。

図１及び図２で上述した本発明の実施の形態において、第１期間Ｔ１が必須の構成要件となる。このときに、遅延期間Ｔｄは０として、必ずしも設ける必要はない。ホットスタート期間Ｔｈ及び第２期間Ｔ２を必ずしも設ける必要はない。遅延期間Ｔｄを設けないときは、遅延期間設定信号Ｔdr＝０に設定すれば良い。また、ホットスタート期間Ｔｈを設けないときは、ホットスタート期間設定信号Ｔhr＝０に設定すれば良い。また、第２期間Ｔ２を設けないときには、係数＝０に設定すれば良い。

（１）上述した実施の形態によれば、アーク長と比例する溶接電圧検出値が増加して定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値と等しくなった時点で第１期間を終了する。したがって、溶接開始前の溶接ワイヤ先端の溶融球の大きさ、溶融池の状態、継手形状、給電チップ・母材間距離、定常溶接電圧の設定値等の変動要因の影響によってアーク長の変化速度が変動しても、アーク長（溶接電圧検出値）が必ず目標アーク長（スタート電圧設定値）に到達してから第１期間を終了する。このために、アークが発生した後に、溶接ワイヤ及び母材への適当な入熱が行われることになり、良好なアークスタート性を得ることができる。
（２）また、溶接電圧検出値が増加してスタート電圧設定値と等しくなり、かつ、その時点から予め定めた遅延期間が経過した時点で第１期間を終了するようにしても良い。このようにすると、アーク長が目標アーク長に到達してから遅延期間の間、その状態を維持することになる。このために、遅延期間の設定値によって、アーク発生直後の溶接ワイヤ及び母材への入熱量を調整することができるので、溶接ワイヤの種類、溶接法、継手形状、溶接速度等に応じてアークスタート性をさらに良好にすることができる。
（３）また、第１期間の前に予め定めたホットスタート期間を設け、このホットスタート期間中は予め定めたホットスタート電流を定電流制御によって通電するようにしても良い。このようにすると、スローダウン送給されている溶接ワイヤが母材と接触したときに、短い短絡を経てアークを早急に発生させることができる。このために、アークスタート性がさらに向上する。
（４）また、第１期間の後に第２期間を設け、この第２期間は第１期間に係数を乗じた時間長さに設定し、かつ、この第２期間中は電圧設定信号をスタート電圧設定値から定常電圧設定値へとスロープ状に減少するように設定するようにしても良い。このようにすると、第１期間中の長いアーク長から定常期間中のそれよりも短い適正なアーク長へと円滑に移行させることができる。このために、アークスタート性がさらに向上する。

１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
５ 送給ロール
ＣＤ 通電判別回路
Ｃｄ 通電判別信号
ＣＳ 制御方式切換信号生成回路
Ｃｓ 制御方式切換信号
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
Ｅａ 誤差増幅信号
ＥＩ 電流誤差増幅回路
Ｅｉ 電流誤差増幅信号
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
ＦＲ 送給速度設定回路
Ｆｒ 送給速度設定信号
Ｆｗ 送給速度
ＩＤ 溶接電流検出回路
Ｉｄ 溶接電流検出信号
Ｉｈ ホットスタート電流
ＩＨＲ ホットスタート電流設定回路
Ｉhr ホットスタート電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＬＤ アーク長到達判別回路
Ｌｄ アーク長到達信号
ＭＳ 期間設定回路
Ｍｓ 期間設定信号
ＰＭ 電源主回路
ＲＣ ロボット制御装置
Ｓｔ 溶接開始信号
ＳＷ 制御切換回路
Ｔ１ 第１期間
Ｔ２ 第２期間
Ｔｄ 遅延期間
ＴＤＲ 遅延期間設定回路
Ｔdr 遅延期間設定信号
Ｔｈ ホットスタート期間
ＴＨＲ ホットスタート期間設定回路
Ｔhr ホットスタート期間設定信号
ＶＡＶ 溶接電圧フィルタ回路
Ｖav 溶接電圧フィルタ信号
ＶＣＲ 定常電圧設定回路
Ｖcr 定常電圧設定（信号／値）
ＶＤ 溶接電圧検出回路
Ｖｄ 溶接電圧検出信号
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
ＶＳＲ スタート電圧設定回路
Ｖsr スタート電圧設定（信号／値）
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＭ 送給モータ

Claims (4)

1. 溶接開始に際して、溶接電流が通電を開始すると、第１期間中は電圧設定信号を定常電圧設定値よりも大きな値のスタート電圧設定値に設定し、続く定常期間中は前記電圧設定信号を前記定常電圧設定値に設定して定電圧制御によって溶接電流を通電する消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法において、
   溶接電圧検出値が増加して前記スタート電圧設定値と等しくなった時点で前記第１期間を終了する、
   ことを特徴とする消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法。
2. 前記溶接電圧検出値が増加して前記スタート電圧設定値と等しくなり、かつ、その時点から予め定めた遅延期間が経過した時点で前記第１期間を終了する、
   ことを特徴とする請求項１記載の消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法。
3. 前記第１期間の前に予め定めたホットスタート期間を設け、このホットスタート期間中は予め定めたホットスタート電流を定電流制御によって通電する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法。
4. 前記第１期間の後に第２期間を設け、この第２期間は前記第１期間に予め定めた係数を乗じた時間長さに設定し、かつ、この第２期間中は前記電圧設定信号を前記スタート電圧設定値から前記定常電圧設定値へとスロープ状に減少するように設定する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の消耗電極アーク溶接のアークスタート制御方法。

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