JP6123069B2 - パルスアーク溶接制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶接ワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流とをパルス状に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法に関するものである。

パルスアーク溶接に関し、様々な手法により、アークの安定化や溶接欠陥の防止や美麗なビード外観を実現するように工夫されている。

パルス電流に同期させて溶接ワイヤの送給速度を変化させ、溶滴の離脱を誘発する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、ピーク電流期間中に溶滴の離脱を誘発している。しかし、ピーク電流期間中はアーク反力も強く、離脱し難い状態であり、ビード止端部が不揃いになってしまう。

特開昭６０−１８０６７５号公報

パルスアーク溶接において、溶滴が離脱する際の短絡を防止するため、アーク長を長く設定する必要がある。この場合、溶滴はスプレー移行するため、短絡は発生しない。しかし、アーク長を長くすると、溶接電圧が高くなる。そのため、母材への入熱が増え、母材の溶け落ちが発生する場合がある。また、アークが広がるため、アンダーカットと呼ばれる溶接欠陥が発生する場合もある。

一方、アーク長を短く設定した場合、溶滴が離脱する際に短絡が発生し、スパッタが多量に発生してしまうという課題がある。

本発明は、パルスアーク溶接において、溶滴の離脱が生じると考えられる溶滴離脱予測期間と、溶滴離脱予測期間以外の期間であるワイヤ予熱期間との２つの期間に分類して考え、ワイヤ予熱期間では、アーク長が極力短くなるように溶接電圧を設定してアンダーカット等の溶接欠陥を防止し、溶滴離脱予測期間では、溶接ワイヤの送給速度を、ワイヤ予熱期間における送給速度よりも低減もしくは溶接ワイヤを引き上げる方向に逆送制御することで、短絡の発生を抑制し、スパッタの発生量を極力低減するパルスアーク溶接制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のパルスアーク溶接制御方法は、溶接ワイヤと溶接対象物との間に溶接電流における、ピーク電流のピーク電流期間とベース電流のベース電流期間とをパルス状に交互に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法であって、前記ピーク電流期間中の第１の時点から前記ベース電流期間中の第２の時点までの所定期間の間は、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とするものである。

上記課題を解決するために、本発明のパルスアーク溶接制御方法は、溶接ワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流とをパルス状に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法であって、
ピーク電流期間中の第１の時点からベース電流期間中の第２の時点までの所定期間の間は、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とし、第２の時点は、ピーク電流の立ち下がり時点から第２の所定時間が経過した時点であり、第２の所定時間中に溶接ワイヤと溶接対象物との短絡を検出すると、前記溶接ワイヤの送給速度を更に減速する、あるいは、前記溶接ワイヤの逆送量を更に大きくするものである。

上記課題を解決するために、本発明のパルスアーク溶接制御方法は、溶接ワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流とをパルス状に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法であって、
ピーク電流期間中の第１の時点からベース電流期間中の第２の時点までの所定期間の間は、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とし、ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度と同じ送給速度で溶接ワイヤを送給しているときに、前記溶接ワイヤと溶接対象物との短絡を検出すると、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とするものである。

本発明によれば、パルスアーク溶接の出力波形制御に加え、ワイヤ送給速度制御を行うことにより、アーク長を極力短く保つことができ、アンダーカット等の溶接欠陥が生じ難く、かつ、スパッタ発生量を低減でき、良好なビード外観を得ることができる。

本発明の実施の形態１におけるパルスアーク溶接機の概略構成を示す図 本発明の実施の形態１における溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャート 本発明の実施の形態２における溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャート 本発明の実施の形態２におけるベース電流期間と第１の所定時間との関係を示す図 本発明の実施の形態３における溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャート 本発明の実施の形態４におけるパルスアーク溶接機の概略構成を示す図 本発明の実施の形態４における溶接電流と溶滴離脱検出信号とワイヤ送給速度のタイムチャート 本発明の実施の形態５におけるパルスアーク溶接機の概略構成を示す図 本発明の実施の形態５における溶接電流と短絡検出信号とワイヤ送給速度のタイムチャート 本発明の実施の形態６におけるパルスアーク溶接機の概略構成を示す図 本発明の実施の形態６における溶接電流と短絡検出信号とワイヤ送給速度のタイムチャート

（実施の形態１）
図１と図２を用いて本実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態１における消耗電極式の直流のパルスアーク溶接機の概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態１におけるパルス溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャートである。

図１に示すパルスアーク溶接機は、３相交流入力１から入力した交流電力を１次側整流器２により全波整流し、平滑コンデンサ３により平滑して直流電力に変換する。スイッチング部４によるインバータ制御により直流電力を交流電力に変換し、溶接トランス５を介してアーク溶接に適した溶接電圧に降圧する。溶接トランス５の出力は、２次側整流器６とリアクトル７により全波整流され、溶接チップ８を介して陽極の消耗電極となる溶接ワイヤ９に通電される。溶接ワイヤ９は、ワイヤ送給モータ１１により送給され、溶接チップ８から給電され、溶接対象物である母材１０との間にアーク２６を発生させてアーク溶接を行う。

なお、溶接チップ８は、図示しない溶接用トーチ内に設けられている。そして、この溶接用トーチは、例えば、図示しない産業用ロボットのマニピュレータに取り付けられ、溶接線に沿って移動される。

アーク溶接では、アーク長を一定に保つ制御を行っている。電圧検出器１２によりフィードバックされたアーク電圧と、電圧設定部１３で予め設定された設定電圧とが、パルス電流パルス時間設定部１４において比較される。また、パルス電流パルス時間設定部１４には、電流検出器１５により検出された電流値もフィードバックされる。パルス電流パルス時間設定部１４は、入力された情報等に基づいて必要なパルス電流やパルス時間等を再設定し、インバータ駆動回路１６を介してスイッチング部４を駆動してインバータ制御を行い、必要な溶接電力を得る。

ワイヤ送給モータ１１は、ワイヤ送給モータ駆動回路１７を介して駆動される。基本的には、ワイヤ送給速度は、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８により設定されたワイヤ送給速度ＷＦ１となっている。溶接ワイヤ９は、母材１０へ向けて送給され、アーク溶接を行う。なお、詳細は後述するが、ワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１には、ワイヤ送給速度ＷＦ１よりも遅いワイヤ送給速度ＷＦ２が設定されている。

上記のように構成されたパルスアーク溶接機によるパルスアーク溶接制御方法について、説明する。なお、本実施の形態１のパルスアーク溶接では、溶滴の離脱が生じると考えられる溶滴離脱予測期間と、溶滴離脱予測期間以外の期間であるワイヤ予熱期間の２つの期間を定義して説明する。本実施の形態１では、この２つの期間に分けて溶接ワイヤ９の送給制御を行う。

ワイヤ予熱期間では、ワイヤ送給速度の設定が、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に設定されており、ワイヤ送給速度ＷＦ１で溶接ワイヤ９を送給しながら、パルス電流パルス時間設定部１４で設定されたピーク電流Ｉｐの出力を開始する。切替制御部２７は、パルス電流パルス時間設定部１４により設定されたピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受け、第１の所定時間設定部１９で設定された第１の所定時間ｔ１が経過すると、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替える。なお、切替制御部２７は、計時機能や、所定の時間が経過したか否かを判断する判断機能等を備えている。また、ワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１に設定されるワイヤ送給速度ＷＦ２は、ワイヤ送給速度ＷＦ１よりも低い値（遅い値）が設定されるか、もしくは、溶接ワイヤ９を母材１０から引き離す方向へ送給する逆送のワイヤ送給速度が設定されている。

パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を開始した後、ピーク電流期間Ｔｐが経過すると、ベース電流Ｉｂを流すベース期間に移行する。切替制御部２７は、パルス電流パルス時間設定部１４からピーク電流Ｉｐの立下りを受け、第２の所定時間設定部２２に設定されている第２の所定時間ｔ２が経過した後、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に切り替える。すなわち、ワイヤ予熱期間における高いワイヤ送給速度側に切り替える。

本実施の形態１のパルスアーク溶接では、溶滴が離脱するタイミング（期間）を予め予測しておき、ピーク電流Ｉｐの立ち上がりから第１の所定時間ｔ１が経過した時点ｔＡから、ピーク電流Ｉｐの立下りから第２の所定時間ｔ２が経過した時点ｔＢまでの所定期間ｔ３の間は、ワイヤ送給速度を低減する、あるいは、ワイヤ送給速度を逆送とし、この状態で溶滴を離脱させ、スパッタの発生量の低減を図る。なお、所定期間ｔ３が溶滴離脱予測期間であり、所定期間ｔ３以外の期間がワイヤ予熱期間である。

以上のように、本実施の形態１のアーク溶接制御方法では、溶滴が離脱することが予測される所定期間ｔ３の間は、ワイヤ送給速度ＷＦを、ピーク電流の立ち上がり時点のワイヤ送給速度であるワイヤ送給速度ＷＦ１よりも低いワイヤ送給速度ＷＦ２、あるいは、溶接ワイヤ９を母材から引き離す方向に送給する逆送であるワイヤ送給速度ＷＦ２とする。このようにすることで、溶滴が離脱しようとする際に、溶接ワイヤ９と母材１０との距離を長い状態に保ち、溶滴と母材１０とが接触することを防ぎ、溶滴が離脱する前に溶滴と母材１０とが接触することにより発生するスパッタを抑制することができる。

なお、所定期間ｔ３は、ピーク電流期間Ｔｐ中の第１の時点（時点ｔＡ）からベース電流期間中の第２の時点（ｔＢ）までの期間である。そして、第１の時点は、ピーク電流Ｉｐの立ち上がり時点から第１の所定時間ｔ１が経過した時点である。また、第２の時点は、ピーク電流Ｉｐの立ち下がり時点から第２の所定時間ｔ２が経過した時点である。

なお、溶滴が離脱することが予測される所定期間ｔ３や、第１の所定時間ｔ１や、第２の所定時間ｔ２等は、例えば、実験等により予め求めておくものである。

また、本実施の形態１では、所定期間ｔ３や、第１の所定時間ｔ１や、第２の所定時間ｔ２を、一定の値とした例を示している。

（実施の形態２）
図１と図３と図４を用いて、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２において、実施の形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図１は、本実施の形態２における消耗電極式の直流のパルスアーク溶接機の概略構成を示す図である。図３は、本実施の形態２におけるパルス溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャートである。図４は、本実施の形態２におけるベース電流期間と第１の所定時間との関係を示す図である。実施の形態１と異なる主な点は、ベース電流期間に応じて第１の所定時間を変更するようにした点である。

図３に示すように、パルスアーク溶接制御において、アーク長一定制御により、ベース電流Ｉｂを流すベース電流期間Ｔｂが変化する場合がある。ベース電流Ｉｂを流すベース電流期間Ｔｂがベース電流期間Ｔｂ１の場合、切替制御部２７は、ピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受けて第１の所定時間設定部１９で設定された第１の所定時間ｔ１が経過した後、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替え、ワイヤ送給速度をワイヤ送給速度ＷＦ１からワイヤ送給速度ＷＦ２に低減する。

しかし、図３に示すように、ベース電流期間Ｔｂ１の次のベース電流期間であるベース電流期間Ｔｂ２が、ベース電流期間Ｔｂ１よりも長くなった場合、第１の所定時間設定部１９で設定されるピーク電流Ｉｐの立ち上がりからワイヤ送給速度をＷＦ２に低減するまでの第１の所定時間ｔ４は、前回のピーク電流Ｉｐの立ち上がりからワイヤ送給速度をＷＦ２に低減するまでの第１の所定時間ｔ１よりも短く設定する。これは、ベース電流Ｉｂを流すベース電流期間Ｔｂ２における溶接ワイヤ９の予熱が大きくなるため、溶滴が離脱するタイミングが早くなることを想定しているためである。なお、第１の所定時間ｔ４は、ベース電流期間に基づいて、第１の所定時間設定部１９において計算される。

逆に、図示していていないが、ベース電流期間Ｔｂ１の次のベース電流期間であるベース電流期間Ｔｂ３が、ベース電流期間Ｔｂ１よりも短くなった場合、第１の所定時間設定部１９で設定される第１の所定時間は、前回のピーク電流Ｉｐの立ち上がりからワイヤ送給速度をＷＦ２に低減するまでの第１の所定時間ｔ１よりも長く設定する。これは、ベース電流Ｉｂを流すベース電流期間Ｔｂ３での溶接ワイヤ９の予熱が小さくなるため、溶滴が離脱するタイミングが遅くなることを想定しているためである。なお、第１の所定時間は、上記と同様、ベース電流期間に基づいて、第１の所定時間設定部１９において計算される。

以上のように、本実施の形態２では、第１の所定時間設定部１９で設定される第１の所定時間を、前回のベース電流期間Ｔｂに基づいて変更可能とし、設定するものである。具体的には、図４に示すような、ベース電流期間Ｔｂと第１の所定時間との関係を第１の所定時間設定部１９に記憶しておき、第１の所定時間設定部１９において、ベース電流期間Ｔｂに基づいて第１の所定時間を決定するものである。このように、第１の所定時間を制御することで、アーク長を短く制御することができる。

（実施の形態３）
図１と図５を用いて、本実施の形態３について説明する。本実施の形態３において、実施の形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図１は、本実施の形態３における消耗電極式の直流のパルスアーク溶接機の概略構成を示す図である。図５は、本実施の形態３におけるパルス溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャートである。

実施の形態１と異なる主な点は、溶滴離脱予測期間である所定期間ｔ３を、実施の形態１で説明したものよりも短くした点である。

溶滴の離脱は、溶接電流をピーク電流Ｉｐからベース電流Ｉｂに低下した後のベース電流期間Ｔｂ、あるいは、溶接電流をピーク電流Ｉｐからベース電流Ｉｂに低下する過渡期を含め、アーク力が低減し、溶滴へのアーク反力が低減した時に主に発生する。よって、図５に示すように、ピーク電流Ｉｐの立下りの極直前からピーク電流Ｉｐの立下りの極直後までの期間Ｔｄの間のみ、ワイヤ送給速度切替部２０を、ワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替える。このようにすることで、必要最小限の溶滴離脱予測期間で、スパッタ抑制等の効果を得ることができる。そして、溶滴離脱予測期間が短いと、送給速度を高めることができる。また、本実施の形態３では、ワイヤ送給速度ＷＦ２の期間Ｔｄは、ピーク電流期間Ｔｐよりも短くなるように制御している。

なお、上述したピーク電流Ｉｐの立下りの極直前とは、ピーク電流の開始を基準とした場合、例えば、ピーク電流期間Ｔｐの８５％から９５％の間の時点である。また、上述したピーク電流Ｉｐの立下りの極直後とは、ベース電流の開始を基準とした場合、例えば、ベース電流期間の５％から１５％の間の時点である。

（実施の形態４）
図６と図７を用いて、本実施の形態４について説明する。本実施の形態４において、実施の形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図６は、本実施の形態４における消耗電極式の直流のパルスアーク溶接機の概略構成を示す図である。図７は、本実施の形態４におけるパルス溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャートである。実施の形態１と異なる主な点は、溶滴離脱検出部２３を設け、溶滴の離脱の検出に基づいてワイヤ送給速度を切り替えるようにした点である。

ワイヤ予熱期間では、ワイヤ送給速度が、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に設定されており、ワイヤ送給速度ＷＦ１で溶接ワイヤ９を送給しながら、パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を開始する。切替制御部２７は、パルス電流パルス時間設定部１４により設定されたピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受け、第１の所定時間設定部１９で設定された第１の所定時間ｔ１が経過すると、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替え、溶滴の離脱を待機する。その後、パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を継続した後、ピーク電流期間Ｔｐが経過すると、ベース電流Ｉｂに移行し、アーク反力が低減したことにより溶滴が離脱する。

ここで、上記の実施の形態１では、溶滴が離脱した後もパルス電流パルス時間設定部１４によりベース電流Ｉｂの出力を継続し、ピーク電流Ｉｐの立下り時点から第２の所定時間ｔ２が経過すると、ワイヤ送給速度を、ワイヤ送給速度ＷＦ２からワイヤ送給速度ＷＦ１へ切り替える。すなわち、定常溶接時の高いワイヤ送給速度側に切り替える。

しかし、本実施の形態４では、切替制御部２７は、溶滴離脱検出部２３から溶滴が離脱したことを意味する溶滴離脱信号Ｒｄ（ＯＮ）を受けた場合、第２の所定時間ｔ２の経過を待たずに、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側、すなわち、ワイヤ予熱期間におけるワイヤ送給速度である高いワイヤ送給速度側に切り替える。これにより、ワイヤ送給速度の低下期間を最小限に抑えることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態５について、図８と図９を用いて説明する。本実施の形態５において、実施の形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図８は、本実施の形態５における消耗電極式の直流のパルスアーク溶接機の概略構成を示す図である。図９は、本実施の形態５におけるパルス溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャートである。実施の形態１と異なる主な点は、短絡検出部２４とワイヤ送給速度ＷＦ３設定部２５とを設け、短絡の検出に基づいてワイヤ送給速度を切り替えるようにした点である。

ワイヤ予熱期間では、切替制御部２７により、ワイヤ送給速度は、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に設定されている。そして、ワイヤ送給速度ＷＦ１で溶接ワイヤ９を送給しながら、パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を開始する。切替制御部２７は、パルス電流パルス時間設定部１４により設定されたピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受け、第１の所定時間設定部１９で設定された第１の所定時間ｔ１の経過後、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替える。ワイヤ送給速度ＷＦ２は、ワイヤ送給速度ＷＦ１よりも低い値が設定される。あるいは、ワイヤ送給速度ＷＦ２は、逆送するワイヤ送給速度が設定される。

その後、パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を継続し、ピーク電流期間Ｔｐが経過すると、ベース電流Ｉｂを出力するベース電流期間Ｔｂに移行し、アーク反力が低減したことにより溶滴が離脱する。

ここで、溶滴離脱時は、スプレー移行することが望ましい。しかし、ピーク電流Ｉｐの立下りを受け、第２の所定時間設定部２２により設定された第２の所定時間ｔ２中に、短絡が発生する場合もある。第２の所定時間ｔ２中に、短絡検出部２４により短絡が発生したことを意味する短絡検出信号Ｓｄ（ＯＮ）が出力された場合は、図９に示すように、切替制御部２７は、ワイヤ送給速度切替部２０を、ワイヤ送給速度がワイヤ送給速度ＷＦ２よりもさらに低減したワイヤ送給速度ＷＦ３設定部２５側に切り替え、ワイヤ送給速度をワイヤ送給速度ＷＦ３へさらに低減し、スパッタ発生量を極少化する。なお、ワイヤ送給速度ＷＦ２が逆送である場合には、短絡検出信号Ｓｄ（ＯＮ）が出力されると、ワイヤ送給の逆送量が多くなるように制御する。

その後、短絡が開放し、短絡検出部２４による短絡検出信号Ｓｄの終了後（短絡検出信号ＳｄがＯＦＦ）は、切替制御部２７は、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に切り替える。これにより、スパッタ発生量を抑制することが可能となる。

（実施の形態６）
本実施の形態６について、図１０と図１１を用いて説明する。本実施の形態６において、実施の形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図１０は、本実施の形態６における消耗電極式の直流のパルスアーク溶接機の概略構成を示す図である。図１１は、本実施の形態６におけるパルス溶接電流とワイヤ送給速度のタイムチャートである。実施の形態１と異なる主な点は、短絡検出部２４を設け、短絡の検出に基づいてワイヤ送給速度を切り替えるようにした点である。

ワイヤ予熱期間では、ワイヤ送給速度は、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に設定されており、ワイヤ送給速度ＷＦ１で溶接ワイヤ９を送給しながら、パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を開始する。切替制御部２７は、パルス電流パルス時間設定部１４により設定されたピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受け、第１の所定時間設定部１９で設定された第１の所定時間ｔ１が経過した後、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替える。ワイヤ送給速度ＷＦ２は、ワイヤ送給速度ＷＦ１よりも低い値が設定される。もしくは、ワイヤ送給速度ＷＦ２は、逆送するワイヤ送給速度が設定される。

その後、パルス電流パルス時間設定部１４によりピーク電流Ｉｐの出力を継続し、ピーク電流期間Ｔｐが経過すると、ベース電流Ｉｂを出力するベース電流期間Ｔｂに移行し、アーク反力が低減したことにより溶滴が離脱する。

ところが、ベース電流期間中に溶滴の離脱が完了しないまま次のピーク電流Ｉｐが出力された場合などは、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に設定された状態で、ワイヤ送給速度ＷＦ１で溶接ワイヤ９を送給している間に短絡が発生してしまう場合がある。

そこで、本実施の形態６では、ワイヤ送給速度切替部２０がワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に切り替わっている間に、短絡検出部２４により短絡が発生したことを意味する短絡検出信号Ｓｄ（ＯＮ）が出力された場合には、切替制御部２７は、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ２設定部２１側に切り替え、短絡をスムーズに開放するものである。

その後、短絡が開放して短絡検出部２４による短絡検出信号Ｓｄの終了後（短絡検出信号ＳｄがＯＦＦ）は、切替制御部２７は、ワイヤ送給速度切替部２０をワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側に切り替え、次回のピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受けるまでは、ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部１８側を継続する。

その後、切替制御部２７は、パルス電流パルス時間設定部１４により設定された次のピーク電流Ｉｐの立ち上がりを受け、第１の所定時間ｔ１が経過するまではワイヤ送給速度ＷＦ１を継続し、第１の所定時間ｔ１が経過するとワイヤ送給速度をワイヤ送給速度ＷＦ２とし、パルス電流パルス時間設定部１４により設定されたピーク電流Ｉｐの立ち下がりを受け、第２の所定時間ｔ２が経過すると、ワイヤ送給速度をワイヤ送給速度ＷＦ２からワイヤ送給速度ＷＦ１に戻す。

以上のように、本実施の形態６によれば、例えば溶滴の離脱の規則性が乱れた場合でも、スパッタ発生量を極少化することが可能となる。

なお、本実施の形態６において、ワイヤ送給速度ＷＦ２は、ピーク電流Ｉｐの立ち上がり時点の送給速度であるワイヤ送給速度ＷＦ１よりも低い速度としても良いし、あるいは、溶接ワイヤ９を母材１０から引き離す方向に送給する逆送としても良い。

なお、上記した本実施の形態１から実施の形態６を、適宜組み合わせて実施するようにしても良い。

本発明は、アーク長を極力短く保つことができ、アンダーカット等の溶接欠陥が生じ難く、かつ、スパッタ発生量を低減でき、良好なビード外観を得ることができるので、溶滴の離脱移行を行うパルスアーク溶接制御方法等として産業上有用である。

１ ３相交流入力
２ １次側整流器
３ 平滑コンデンサ
４ スイッチング部
５ 溶接トランス
６ ２次側整流器
７ リアクトル
８ 溶接チップ
９ 溶接ワイヤ
１０ 母材
１１ ワイヤ送給モータ
１２ 電圧検出器
１３ 電圧設定部
１４ パルス電流パルス時間設定部
１５ 電流検出器
１６ インバータ駆動回路
１７ ワイヤ送給モータ駆動回路
１８ ワイヤ送給速度ＷＦ１設定部
１９ 第１の所定時間設定部
２０ ワイヤ送給速度切替部
２１ ワイヤ送給速度ＷＦ２設定部
２２ 第２の所定時間設定部
２３ 溶滴離脱検出部
２４ 短絡検出部
２５ ワイヤ送給速度ＷＦ３設定部
２６ アーク
２７ 切替制御部

Claims (9)

1. 溶接ワイヤと溶接対象物との間に溶接電流における、ピーク電流のピーク電流期間とベース電流のベース電流期間とをパルス状に交互に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法であって、
   前記ピーク電流期間中の第１の時点から前記ベース電流期間中の第２の時点までの所定期間の間は、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とするパルスアーク溶接制御方法。
   
2. 溶接ワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流とをパルス状に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法であって、
   ピーク電流期間中の第１の時点からベース電流期間中の第２の時点までの所定期間の間は、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とし、第２の時点は、ピーク電流の立ち下がり時点から第２の所定時間が経過した時点であり、第２の所定時間中に溶接ワイヤと溶接対象物との短絡を検出すると、前記溶接ワイヤの送給速度を更に減速する、あるいは、前記溶接ワイヤの逆送量を更に大きくするパルスアーク溶接制御方法。
3. 溶接ワイヤと溶接対象物との間にピーク電流とベース電流とをパルス状に繰り返し供給するパルスアーク溶接制御方法であって、
   ピーク電流期間中の第１の時点からベース電流期間中の第２の時点までの所定期間の間は、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とし、ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度と同じ送給速度で溶接ワイヤを送給しているときに、前記溶接ワイヤと溶接対象物との短絡を検出すると、前記溶接ワイヤの送給速度を、前記ピーク電流の立ち上がり時点の送給速度よりも低くする、あるいは、前記溶接ワイヤを前記溶接対象物から引き離す方向に送給する逆送とするパルスアーク溶接制御方法。
4. 第１の時点は、ピーク電流の立ち上がり時点から第１の所定時間が経過した時点である請求項１から３のいずれかに記載のパルスアーク溶接制御方法。
5. 第１の所定時間は、パルスの周期毎に異なる、あるいは、パルスの周期毎に同一である請求項４記載のパルスアーク溶接制御方法。
6. 第２の時点は、ピーク電流の立ち下がり時点から第２の所定時間が経過した時点である請求項１または３に記載のパルスアーク溶接制御方法。
7. 溶滴の離脱を検出すると、第２の所定時間の経過を待たずに、送給速度を変更前の送給速度に戻す請求項６記載のパルスアーク溶接制御方法。
8. 第２の所定時間中に溶接ワイヤと溶接対象物との短絡を検出すると、前記溶接ワイヤの送給速度を更に減速する、あるいは、前記溶接ワイヤの逆送量を更に大きくする請求項６または７に記載のパルスアーク溶接制御方法。
9. 所定期間は、ピーク電流期間よりも短い期間である請求項１または２に記載のパルスアーク溶接制御方法。
   

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