JPH04210872A - 消耗電極アーク溶接制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、溶接電流を通電して溶
接した後に、アンチスチック電流を通電するとともに溶
接終了時の消耗電極（以下、ワイヤという）の先端に付
着する溶融球を小さくして次のアークスタートを良好に
するために、溶接電流とアンチスチック電流とを切換え
る消耗電極アーク溶接制御方法に関するものである。 ［０００２］ 【従来の技術】従来技術の一つ（以下、従来技術１とい
う）を図１を参照して説明する。一般に、消耗電極アー
ク溶接制御方法においては、溶接終了時に、溶接開始終
了スイッチを押して、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ
ｆにおいて溶接動作指令信号Ｔｓを停止して、同図（Ｂ
）に示すように、ワイヤ送給電動機（以下、ワイヤ送給
モータという）への送給電圧Ｗｃを停止しても、ブレー
キ付き電動機であっても、電動機及び送給機構の慣性に
よってワイヤが過渡的に若干量送給されて、同図（Ｃ）
に示すように、徐々にワイヤ送給速度Ｗｆが小さくなっ
て、時刻ｔｌ乃至ｔ３において停止する。このワイヤ送
給モータへの送給電圧Ｗｃを停止してから、ワイヤ送給
速度が零になって完全にワイヤ送給が停止するまでの過
渡的なワイヤ送給量は、ワイヤ送給モータ及び送給機構
が同一であっても、溶接時のワイヤ送給速度の大小、ワ
イヤの材質、ワイヤの直径、ワイヤガイドの曲率及び摩
擦状態等の多くの因子によって変化する。この過渡的な
ワイヤ送給量によって、ワイヤ先端１ａが、被溶接物２
の溶融池２ａに突込み、溶接欠陥が発生したり、ワイヤ
先端が溶融池に突立ち溶着する、いわゆるスチックして
しまって、次回のアークスタートが不能になったりする
。そこで、従来から、同図（Ｂ）に示すワイヤ送給モー
タへの送給電圧Ｗｅを停止した時刻ｔｆから同図（Ｄ）
に示すように、タイマなどによって時間遅れ（以下、ア
ンチスチック期間という）Ｔｒｉ乃至Ｔｒ３を持たせて
、溶接電源の出力電圧（以下、溶接出力電圧という）Ｅ
ｔ　を停止して、この過渡的なワイヤ送給量を溶融する
アンチスチックが行われている。また、炭酸ガスアーク
溶接、ＭＡＧ溶接等の定電圧特性の溶接電源を使用する
場合においては、アンチスチック期間を多い目にしてお
けば、ワイヤの停止後もワイヤが溶融してアーク長が大
になり、いわゆるアークの燃え上がりによってアーク電
圧が過渡的に大になって、溶接＠源の無負荷電圧に近づ
いてアークが自動消滅する。したがって、定電圧特性の
溶接電源を使用する場合には、アークの燃え上がりによ
って、電極チップ先端４ａと短くなったワイヤ先端１ａ
とが溶着する、いわゆるバーンバックの発生という問題
は起らないが、アークの燃え上がりによって、ワイヤ先
端に溶融球が発生し、この溶融球が大きくなると、次の
アークスタートが良好にできない。このように従来技術
１、すなわち溶接動作指令信号の停止時刻ｔｆ以後、同
図（Ｅ）に示すように、一定値の出力電流又は漸減する
出力電流又は階段的に減少する出力電流を通電して終了
させる方式では、アークの燃え上がり高さが大となり、
ワイヤ先端の溶融球が大になる問題点があった。そこで
、定電圧特性の電源において、粒径を小さくするために
、アンチスチック期間にパルス電流を重畳する方法（以
下、従来技術２という）が提案されている。 ［０００３］

【発明が解決しようとする課題】アンチスチック時に、
図２の（Ｅ）に示すように、パルス電流Ｉｒを重畳する
従来技術２においては、特に、アルミニウムのＭＩＧア
ク溶接方法においては、スティールにくらべて比熱及び
比重が小さく溶融しやすいために、小電流を使用して溶
接した場合には、溶融球が大きくなりやすく、又溶接電
流にパルス電流を重畳しているためにアンチスチック電
流Ｉｒの平均値が溶接電流値Ｉａよりも高くなるので、
溶接終端部分の溶接ビード幅すなわちクレータが大きく
なり、クレータ部分の凝固割れが発生しやすく、また、
薄板の溶接においては、溶接終端部分の溶は落ちも発生
しやすい。すなわち、従来技術２は、溶接電流値とアン
チスチック電流とが対応する一元制御が行われていない
ために、溶接電流値を定めた溶接条件に対応する適正な
アンチスチック電流、すなわち、まず第１に、ワイヤが
スチック及びバーンバックしないだけでなくバラツキの
少ない適正な突出長が残り、第２に、溶融球が大きくな
らないで、第３に、溶接終端部分に凝固割れ及び薄板の
溶接における溶接終端部分の溶は落ちを発生しないアン
チスチック電流を得ることができない問題点があった。 ［０００４］

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の問題点
を解決するために次の手段により構成される。請求項１
の発明は、略定電圧特性又は定電流特性の溶接電流を供
給して消耗電極を予め設定された略一定の速度で送給し
て溶接するか又は略定電流特性の溶接電源から溶接電流
を供給して消耗電極をアーク電圧が略一定値になるよう
な速度で送給した後（−アンチスチック電流を通電して
溶接を終了する消耗電極アーク溶接制御方法において、
溶接動作指令信号Ｔｓの停止により、ワイヤ送給モータ
の送給電圧ＷＣを停止し、溶接電流から溶接電流値に対
応したアンチスチック電流に切換えて通電した後に、そ
の通電を終了する溶接方法である。請求項２の発明は、
請求項１と同じ溶接制御方法において、溶接動作指令信
号Ｔｓの停止により、ワイヤ送給モータの送給電圧Ｗｃ
を停止し、溶接電流から、アンチスチック電流のパルス
電流値又はベース電流値又はパルス幅又はパルス周波数
又はベース電流値又はこれらの２以上が溶接電流値と対
応した電流に切換えることにより、溶接電流とアンチス
チック電流とを一元制御する溶接制御方法である。請求
項３の発明は、溶接電流から、請求項２のアンチスチッ
ク電流が１パルス１溶滴移行をさせる電流に切換えるこ
とにより、溶接電流とアンチスチック電流とを一元制御
する溶接制御方法である。請求項４の発明は、溶接電流
値が大のときは、アンチスチック電流の通電終了までの
間に、アンチスチック電流の平均値を大から小に切換え
る（アンチスチック電流がパルス電流のときは、パルス
電流値、パルス幅、パルス周波数及びベース電流値の１
つ以上を切換える）ことにより、溶接電流とアンチスチ
ック電流とを一元制御する溶接制御方法である。請求項
５の発明は、アンチスチック電流が送給電圧ＷＣを停止
した後の溶接出力電圧設定値又は溶接電圧検出値に対応
した電流（アンチスチック電流がパルス電流のときは、
パルス電流値、パルス幅、パルス周波数及びベース電流
値の１つ以上が溶接出力電圧設定値又は溶接電圧検出値
に対応した電流）に切換えることにより、溶接電流とア
ンチスチック電流とを一元制御する溶接制御方法である
。請求項６の発明は、溶接電流から、請求項２のアンチ
スチック電流のパルス電流値、パルス幅及びベース電流
値と対応した電流であり、かつ送給電圧の停止した後の
溶接電圧設定値又は溶接電圧検出値に対応したパルス周
波数の電流に切換えることにより、溶接電流とアンチス
チック電流とを一元制御する溶接電流制御方法である。 請求項７の発明は、溶接電流から、請求項２のアンチス
チック電流のパルス電流値、パルス周波数及びベス電流
値の１つ以上と溶接電流値と対応した電流であり、かつ
送給電圧の停止した後の溶接電圧設定値又は溶接電圧検
出値に対応したパルス幅の電流に切換えることにより、
溶接電流とアンチスチック電流とを一元制御する溶接電
流制御方法である。 ［０００５］

【実施例】　（図３の説明） 図３（Ａ）乃至（Ｅ）は、請求項２及び請求項３の溶接
制御方法を実施したときの動作説明図である。同図（Ａ
）は、時刻ｔ＝ｔｆ　　（横軸）において、溶接動作指
令信号Ｔｓ　　（縦軸）を停止したときの説明図である
。同図（Ｂ）は、溶接動作指令信号Ｔｓが停止になった
ときに、ワイヤ送給モータへの送給電圧Ｗｃ　　（縦軸
）が停止したときの説明図である。同図（Ｃ）は、時刻
ｔ＝ｔｆにおいて送給電圧Ｗｅが停止になったとき、電
動機及び送給機構の慣性によってワイヤが過渡的に若干
量送給されて、徐々にワイヤ送給速度Ｗｆ　　（縦軸）
が小さくなって、時刻ｔｌ乃至ｔ３おいて停止する説明
図である。同図（Ｄ）は、時刻ｔ＝ｔｒにおいて、溶接
動作指令信号Ｔｓを停止するとともに、溶接出力電圧Ｅ
ｔ　　（縦軸）を溶接電圧平均値Ｅａ２からアンチスチ
ック電圧平均値Ｅｒ２に切換えた説明図である。同図（
Ｅ）は、時刻ｔ＝ｔｒにおいて、溶接電圧平均値Ｅａ２
からアンチスチック電圧平均値Ｅｒ２に切換えたことに
よって、溶接出力電流Ｉ（縦軸）が溶接電流値Ｉａ２か
らアンチスチック電流Ｉｒ２に切換えられた説明図であ
る。このアンチスチック電流Ｉｒ２は、請求項１に示す
ように、溶接電流値Ｉａ２に対応して一元制御される。 例えば、アンチスチック電流Ｉｒ２が請求項２に示すよ
うにパルス電流であるときは、アンチスチック電流Ｉｒ
２のパルス電流値Ｉｐ２又はパルス幅Ｔｐ２又はパルス
周波数ｆ２＝１／Ｄ２又はベース電流値Ｉｂ２又はこれ
らの２以上と溶接電流値Ｉａ２とは対応し、例えば、溶
接電流値Ｉａ２が大になると、パルス電流値Ｉｐ２及び
パルス幅Ｔｐ２の積も大になる。また、アンチスチック
電流Ｉｒ２は請求項３に示すように、１パルス１溶滴移
行をさせる電流とすれば、アンチスチック電流１゛ｒ２
の間に溶滴移行がパルス電流と同期するようになり、ア
ンチスチック期間終了時においては、移行する溶滴波の
太きさが均一となるために、ワイヤ先端１ａの溶融球１
ｂが、図５（Ｚ）に示す従来技術１のように大粒になら
ないで、図５　（Ａ）に示すように略ワイヤの直径程度
になり、かつ溶融球の大きさのバラツキも小さいために
、溶接チップ先端４ａとワイヤ先端１ａ又は１ｂとのワ
イヤ突き出し長さＬｍもバラツキが小さくなり、次回の
アークスタートが極めて良好となる。 ［０００６］　　（図４の説明） 図４（Ａ）乃至（Ｅ）は、図４の溶接電流値Ｉａｌが図
３のＩａ２のときよりも相対的に犬であるときに、請求
項２乃至請求項４の溶接制御方法を実施したときの動作
説明図である。同図（Ａ）乃至（Ｃ）は図３と同じなの
で説明は省略する。同図（Ｄ）は、時刻ｔ＝ｔｒにおい
て、溶接動作指令信号Ｔｓを停止するとともに、溶接出
力電圧Ｅｔ　　（縦軸）を溶接電圧平均値Ｅａｌからア
ンチスチック電圧平均値Ｅｒｌに切換え、さらに第１ア
ンチスチック期間Ｔｒａが経過したときに、第１のアン
チスチック電圧平均値Ｅｒｌよりも低い第２のアンチス
チック電圧平均値Ｅｒ２に切換えた説明図である。同図
（Ｅ）は、時刻ｔ＝ｔｆにおいて、溶接電圧平均値Ｅａ
ｌから第１のアンチスチック電圧平均値Ｅｒ２に切換え
ることによって、溶接出力電流（縦軸）が溶接電流値Ｉ
ａｌから第１のアンチスチック電流Ｉｒｌに切換えられ
、さらに第１アンチスチツク期間Ｔｒａが経過したとき
に、第１のアンチスチック電流Ｉｒｌから第２のアンチ
スチック＠流Ｉｒ２に切換えられた説明図である。第１
又は第２又は両方のアンチスチック電流Ｉｒｌ及びＩｒ
２は、請求項１に示すように、溶接電流値１ａｌに対応
し、かつ、請求項４に示すように、平均値が大の第１の
アンチスチック電流Ｉｒｌから平均値が小の第２のアン
チスチック電流Ｉｒ２に切換えられている。例えば、第
１及び第２のアンチスチック電流Ｉｒｌ及びＩｒ２が請
求項２に示すようにパルス電流であるときは、第１のア
ンチスチック電流Ｉｒｌのパルス電流値Ｉｐｌ又はパル
ス幅Ｔｐｌ又はパルス周波数ｆｌ＝４／Ｄ１又はベース
電流値Ｉｂｌ又はこれらの２以上と溶接電流値Ｉａｌと
は対応し、例えば、溶接電流値Ｉａｌが大になると、パ
ルス電流値Ｉｐｌとパルス幅Ｔｐ２との積も大になる。 また、第２のアンチスチック電流Ｉｒ２は、前述した図
３の説明と同じなので省略する。なお、同図において、
Ｔｒｂは第２アンチスチツクの通電期間であり、Ｉｒ３
は時刻ｔ＝ｔｆのアンチスチック＠流通電開始時刻から
時刻ｔ＝ｔｈのアンチスチック電流通電終了時刻までを
示す。 ［０００７］　　（図６の説明） 図６は、溶接終了時の制御方法が次回の溶接開始時のア
ークスタートに及ぼす影響について調べた結果であって
、溶接電流値Ｉａ　　［Ａ］　　（横軸）とスパッタ発
生量［ｇｒ／ｓｏ回アーク発生回数１との関係を、従来
技術１と従来技術２と本発明の制御方法とについて対比
したグラフである。アークスタートの試験条件は、アー
ク起動後３秒間アーク発生可能の状態にした後、１０秒
間出力電圧を停止し、これを５０回繰り返したときであ
る。このときの溶接電流値６０乃至２５０　［Ａ］にお
けるスパッタ発生量の総量［ｇｒ］は、曲線Ｚ１に示す
従来技術１の方が、曲線Ｚ２に示す従来技術２及び曲線
Ａに示す本発明の制御方法よりも多い。従来技術１は本
発明の制御方法よりも溶接終了時の溶融球が大粒になっ
ているため次回の溶接開始時のアークスタートが困難に
なっていることを表わしている。 ［０００８］　　（図７の説明） 図７は、溶接終了時の制御方法が溶接終端部分（以下、
クレータという）の割れの発生に及ぼす影響について調
べた結果であって、溶接電流値Ｉａ　　［Ａ］　　（横
軸）とクレータ割れ率ＣＲ［％］との関係を、従来技術
２と本発明の制御方法とについて対比したグラフである
。このクレータ割れ率ＣＲは、　（クレータ割れの生じ
たビード数）　／　（２０本の試験溶接ビード数）　Ｘ
　１００　［％１である。クレータ割れ率の試験条件は
、板厚６　［ｍｍｌ　、幅ＳＯ［ｍｍｌ　、長さ３００
　［ｍｍｌのアルミニウム材Ａ　５０５２材を被溶接物
として、溶接ビード幅が５　［ｍｍｌの略一定値になる
よう（−すなわち溶接入熱が一定になるように、溶接速
度を調整している。このとき、溶接＠流値１００　、２
００及び３００　［Ａ］の各電流値に対して溶接ビード
を各２０本ずつ作成し、各２０本毎の溶接ビードに対し
てクレータ割れを生じた数を、クレータ割れ率の評価に
している。同図に示すように、曲線Ｚ２に示す従来技術
２においては、溶接電流にパルス電流を重畳しているた
めに、溶接電流値の増加に伴って、クレータの入熱が増
大して割れ率が増加している。これに対して、曲線Ａに
示す本発明の制御方法においては、溶接電流値に対応さ
せてアンチスチック電流を一元制御して自動的に適正な
アンチスチック電流が得られているために、クレータ割
れ率は、溶接電流値の広範囲にわたって零であり、従来
技術２とは顕著な効果の差異がある。 ［０００９］　　（図８の説明） 図８（Ｚ）及び（Ａ）は、それぞれ従来技術２及び本発
明の制御方法において、溶接＠流値Ｉａ　　［Ａ］　　
（横軸）と板厚ＰＴ　［ｍｍｌ　　（縦軸）とに対して
、白丸印で示す溶は落ちなしの良好な溶接結果の得られ
る範囲とＸ印で示す溶は落ちが発生した不良な溶接結果
の得られる範囲とを示すグラフである。従来技術２の同
図（Ｚ）に示すグラフにおいては、溶接電流値が５０　
［Ａ］では板厚２．５［ｍｍ１以上でないと溶は落ちが
発生してしまうのに対して、同図（Ａ）に示すように、
本発明の制御方法においては、溶接電流値５０　［Ａ］
では板厚１．０　［ｍｍｌまで溶は落ちを発生しないで
良好な溶接結果が得られている。本発明の溶接制御方法
は、板厚１．０　［ｍｍｌの薄板の溶接において、溶接
終端部分の溶は落ちのない良好な溶接が可能である。 ［００１０］　　（図９の説明） 図９は、請求項１乃至請求項６の溶接制御方法を実施す
る溶接装置の実施例のブロック図である。 ［００１１１（構成の説明） 同図において、商用電源ＡＣを入力として溶接電流及び
アンチスチック電流を、溶接出力制御回路ＰＳから消耗
電極１の電極チップ４と被溶接物２との間に供給してア
ーク３を発生させる。消耗電極１はワイヤ送給モータＷ
Ｍにより回転するワイヤ送給ローラＷＲにより供給され
る。溶接電流設定回路ＩＭは、ワイヤ送給モータＷＭの
ワイヤ送給速度により定まる溶接電流の平均値Ｉａを設
定するための溶接電流設定信号Ｉｍを出力する。ワイヤ
送給制御回路ＷＣは、信号Ｉｍを入力としてワイヤ送給
モータＷＭに送給電圧Ｗｃを出力する。送給電圧開閉回
路ＳＷ６は、溶接開始のために、溶接動作指令回路ＴＳ
から溶接動作指令信号Ｔｓが入力されたときに、接点ａ
側に接続されて、送給電圧Ｗｃをワイヤ送給モータＷＭ
に供給し、次に溶接終了のために、溶接動作指令信号を
停止したときに送給電圧が停止する。送給速度比較回路
ＣＭＩは、ワイヤ送給モータＷＭの速度検出器ＷＤから
出力された速度検出電圧Ｗｄを、溶接電流設定回路ＩＭ
で設定された溶接電流設定信号Ｉｍと比較して、その差
の送給速度比較信号Ｃｍｌを出力する。溶接電流大小判
別回路ＣＰＩは、溶接電流設定信号Ｉｍが入力したとき
に、予め定めた電流値よりも大のとき、アンチスチック
（以下ＡＳという）タイマ切換信号Ｃｐｌを出力する。 ＡＳ開始回路Ｎ０Ｔ１は、溶接動作指令信号Ｔｓを入力
して、信号Ｔｓが停止したときに、ＡＳ開始信号ＮＩＬ
を出力する。ＡＳタイマ切換回路ＳＷＩは、ＡＳ開始信
号Ｎ１１を、切換ＡＳ大電流タイマ信号Ｓｌａ又は切換
ＡＳ小電流タイマ信号Ｓｌｂとして出力する回路であっ
て、ＡＳタイマ切換信号Ｃｐｌが入力されたときにａ接
点に切換わる。ＡＳ小電流タイマＴＭＬは、信号Ｓｌｂ
が入力されたときに時限のカウントを開始して、時限の
カウント終了後に、ＡＳ小電流通電信号Ｔｍｌを出力す
る。ＡＳ大電流タイマＴＭＨは、切換ＡＳ大電流タイマ
切換回路ＴＭＨは、切換ＡＳ大電流タイマ信号Ｓｌａが
入力されたとき時限のカウントを開始して、時限のカウ
ント終了後に、ＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈを出力する。 ＡＳ切換小電流タイマＴＭＪは、信号Ｔｍｈが入力され
たときに時限のカウントを開始して、時限のカウント終
了後に、ＡＳ切換小電流通電信号Ｔｍｊを出力する。Ａ
Ｓ切換信号出力回路○Ｒ２は、ＡＳ小電流通電信号Ｔｍ
！又はＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈ又はＡＳ切換小電流通
電信号Ｔｍｊのいずれかが入力されたときにＡＳｔｆ作
信号○ｒ２を出力する。溶接電圧設定回路ＶＳＩは、溶
接電圧設定信号ＶＳＩを出力する。ＡＳ高電圧設定回路
ＡＳＨは、ＡＳ高電圧設定信号Ａｓｈを出力する。ＡＳ
低電圧設定回路ＡＳＬは、ＡＳ低電圧設定信号Ａｓｌを
出力する。ＡＳ設定電圧切換回路ＳＷ２は、ｂ接点のＡ
Ｓ低電圧設定信号Ａｓｌとａ接点のＡＳ高電圧設定信号
Ａｓｈとを切換えた切換ＡＳ＠圧信号ｓ２を出力する回
路であって、ＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈが入力されたと
きにａ接点に切換わる。設定電圧切換回路ＳＷ３は、ｂ
接点の溶接電圧設定信号Ｖｓｌとａ接点の切換ＡＳ＠圧
信号Ｓ２とを切換えて切換電圧設定信号Ｓ３を出力する
回路であって、ＡＳ動作信号○ｒ２が入力されたときに
ａ接点に切換わる。ＡＳ電流を形成するパルス電流値設
定回路ＩＰＩは、溶接電流設定信号Ｉｍを入力として、
その信号Ｉｍに対応したパルス電流値信号Ｉｐｌを出力
する。ベース電流設定回路ＩＢＩは、溶接電流設定信号
Ｉｍを入力として、その信号Ｉｍに対応したベース電流
設定信号Ｉｂｌを出力する。パルス電流設定信号Ｉｐｌ
、ベース電流設定信号Ｉｂｌ、後述するパルス周波数信
号Ｖｆ１及びパルス幅周波数制御信号Ｄｆｌのパルス幅
を、図示していない固定又は半固定又は可変調整器によ
って、１パルス１溶滴移行を行える値に設定することが
できる。 出力電圧比較回路ＣＭ２は、出力電圧検出回路ＶＤの出
力電圧検出信号Ｖｄと設定出力切換回路ＳＷ３の切換出
力設定信号Ｓ３とを比較して、その差の出力制御信号Ｃ
ｍ２を出力する。ＡＳｆｉ流を制御するパルス周波数変
換回路ＶＦＩは、出力制御信号Ｃｍ２に対応してパルス
周期に相当するパルス周波数信号ＶＨを出力する。パル
ス幅周波数信号発生回路ＤＰＩは、溶接電流設定信号Ｉ
ｍとパルス周波数信号Ｖｆｌとが入力されたときに、パ
ルス幅周波数制御信号Ｄｆｌを出力する。パルス・ベー
ス信号切換回路ＳＷ５は、パルス幅周波数制御信号Ｄｆ
’ｌが入力されるごとに、ベース電流設定回路ＩＢＩて
設定されたベス電流信号１ｂｌと、パルス電流値設定回
路ＩＰＩで設定されたパルス電流値信号Ｉｐｌとを切換
えてＡＳ出力制御信号Ｓ５を出力する。溶接・ＡＳ出力
切換回路Ｓ〜ｖ４は、ｂ接点の出力制御信号Ｃ［［１２
とａ接点のＡＳ出力制御信号Ｓ５とを切換えて、切換出
力制御信号Ｓ４を出力する回路であって、ＡＳ動作信号
○「２が入力されたときにａ接点に切換わる。出力指令
回路○Ｉり１（ま、溶接動作指令信号Ｔｓ又はＡＳ動作
信号○「２が入力されたときに、出力指令信号○ｒ１を
溶接出力制御回路ＰＳに入力する。 ［００１２］　　（溶接開始時から溶接中の動作説明）
図９を参照して本発明の制御方法を実施する溶接装置の
溶接開始時から溶接中の動作について説明する。同図に
おいて、各切換回路ＳＷＩ乃至ＳＷ５及び開閉回路ＳＷ
６は、各切換又は開閉回路に切換信号が入力されていな
いときは、各接点はｂ側に接続されている。溶接動作指
令回路ＴＳから溶接動作指令信号Ｔｓが出力されると、
送給電圧開閉回路ＳＷ６がａ接点に接縫され、送給電圧
Ｗｃが送給モータＷＭに供給されてワイヤ１が送給され
る。溶接動作指令信号Ｔｓが出力されているときは、Ａ
Ｓ開始回路Ｎ０Ｔ１は、ＡＳ開始信号Ｎｆｌを出力しな
いので、ＡＳ動作信号○ｒ２も出力されない。したがっ
て、溶接電圧設定信号Ｖｓｌが、設定電圧切換回路Ｓ〜
■３のｂ接点を通じて出力電圧比較回路ＣＭ２に入力さ
れる。他方、溶接・ＡＳ出力切換回路ＳＷ４は、ＡＳＩ
’］作信号○ｒ２が出力されていないのでｂ接点に接続
されている。したがって、出力制御信号Ｃｍ２は溶接出
力制御回路ＰＳに入力される。また、溶接動作指令信号
Ｔｓは、出力指令回路○Ｒ１を通じて、出力指令信号Ｏ
ｒｌが溶接出力制御回路ＰＳに入力されるので、回路Ｐ
Ｓは、溶接電圧設定信号Ｖｓｌに対応した図３（Ｄ）の
出力電圧Ｅａ２を出力し、同図（Ｅ）の出力電流Ｉａ２
を通電して溶接作業が行われる。 ［００１３］　　（溶接電流小のときの溶接終了動作の
説明） 図９において、溶接電流が小のときは、溶接電流大小判
別回路ＣＰ１は、ＡＳタイマ切換信号Ｃｐｌを出力しな
いので、ＡＳタイマ切換回路ＳＷ１はｂ接点に接続され
たままである。溶接を終了するために、図３（Ａ）の時
刻ｔ＝ｔｒにおいて溶接動作指令信号Ｔｓを停止すると
、送給電圧開閉回路ＳＷ６はｂ接点に復帰するために、
同図（Ｂ）に示すように、送給電圧〜ｖｃが送給モータ
ＷＭに供給されなくなるので、同図（Ｃ）に示すように
、ワイヤ送給速度Ｗｆは送給モータＷＭの慣性により速
度が低下する。他方、溶接動作指令信号Ｔｓが停止する
と、ＡＳ開始回路Ｎ０Ｔ１は、ＡＳ開始信号Ｎｉｌを出
力し、ＡＳタイマ切換回路ＳＷＩのｂ接点を通じてＡＳ
小電流タイマＴＭＬに入力される。このタイマＴＭＬは
、ＡＳ小電流通電信号Ｔｍｌを出力し、ＡＳ切換信号出
力回路ＯＲ２はＡＳ動作信号Ｏｒ２を出力する。設定電
圧切換回路ＳＷ３は、この信号Ｏｒ２によってａ接点に
切換えられる。また、ＡＳ大電流タイマＴＭＨには入力
信号がないので、ＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈが出力され
ていないために、ＡＳ設定電圧切換回路ＳＷ２は、ｂ接
点に接続されたままである。したがって、ＡＳ低電圧設
定回路ＡＳＬのＡＳ低電圧設定信号Ａｓｌが、ＡＳ設定
電圧切換回路ＳＷ２及び設定電圧切換回路ＳＷ３及び出
力電圧比較回路ＣＭ２を通じて、パルス周波数変換回路
ＶＦＩに入力される。パルス電流値設定回路ＩＰＩ及び
ベース電流設定回路ＩＢＩは、溶接電流設定信号Ｉｍに
それぞれ対応したパルス電流値信号Ｉｐｌ及びベース電
流信号Ｉｂｌをパルスベース信号切換回路ＳＷ５に入力
する。パルス幅周波数信号発生回路ＤＰＩは、パルス周
波数信号Ｖｆｌと溶接電流設定信号１ｍとに対応したパ
ルス周波数及びパルス幅のパルス幅周波数制御信号Ｄｆ
ｌを出力する。パルス・ベース信号切換回路ＳＷ５は、
パルス電流値信号Ｉｐｌとベース電流信号Ｉｂｌとをパ
ルス幅周波数制御信号Ｄｆｌで定まるパルス周波数で切
換えて、図３（Ｅ）の波形を形成するＡＳ出力制御信号
Ｓ５を出力する。溶接・ＡＳ出力切換回路ＳＷ４は、Ａ
Ｓ動作信号Ｏｒ２が入力されてａ接点に接続されている
ので、ＡＳ出力制御信号Ｓ５は、溶接出力制御回路ＰＳ
に入力される。また、出力指令回路ＯＲＩは、溶接動作
指令信号Ｔｓが停止されているが、ＡＳ動作信号Ｏｒ２
が入力されているので、出力指令信号Ｏｒｌを出力する
。この信号０「１が溶接出力制御回路ＰＳに入力される
ので、回路ＰＳは、ＡＳ出力制御信号Ｓ５に対応した図
３（Ｅ）のＡＳ＠Ｓ電流Ｉｒ２電して、クレータの縮小
及びワイヤ先端の溶融球の大粒化防止を行う。前述した
ＡＳ小電流タイマＴＭＬの時限のカウントが終了すると
、ＡＳ小電流通電信号Ｔｍｌが停止する。 信号Ｔｍｌの停止によって、ＡＳ動作信号Ｏｒ２が停止
し、出力指令信号Ｏｒｌが停止するので、ＡＳ電流Ｉｒ
２が停止して全動作が終了し、溶接開始の待期状態に戻
る。 ［００１４］　　（溶接電流大のときの溶接終了動作の
説明） 図９において、溶接電流が大のときは、溶接電流大小判
別回路ＣＰＩは、ＡＳタイマ切換信号Ｃｐｌを出力する
ので、ＡＳタイマ切換回路ＳＷＩをａ接点に切換える。 溶接を終了するために、図４（Ａ）の時刻ｔ＝ｔｆにお
いて、溶接動作指令信号Ｔｓを停止すると、図３におい
て説明したように、送給電圧Ｗｃが停止するとともに、
ＡＳ開始信号ＮｉｌがＡＳタイマ切換回路ＳＷ１のａ接
点を通じてＡ、Ｓ大電流タイマＴＭＨに入力される。こ
のタイマＴＭＨは、ＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈを出力し
、ＡＳ切換信号出力回路ＯＲ２はＡＳ動作信号○［２を
出力する。 設定電圧切換回路ＳＷ３は、この信号○ｒ２によってａ
接点に切換えられる。また、ＡＳ設定電圧切換回路ＳＷ
２は、ＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈによってａ接点に切換
わる。したがって、ＡＳ高電圧設定回路ＡＳＨのＡＳ高
電圧設定信号Ａｓｈが、ＡＳ設定電圧切換回路Ｓ〜■２
及び設定電圧切換回路ＳＷ３及び出力電圧比較回路ＣＭ
２を通じて、パルス周波数変換回路ＶＦＩに入力される
。以下、前述した溶接電流が小のときと同じ動作順序で
、ＡＳ出力制御信号Ｓ５を発生するが、溶接電流が大の
ときは、ＡＳ出力電圧の設定信号が、ＡＳ高電圧設定信
号Ａｓｈであるために、ＡＳ動作時の出力制御信号Ｃｍ
２は、溶接電流大のときの方が溶接電流小のときよりも
大であるので、パルス周波数信号Ｖｆｌの周波数が高く
なり、その結果、ＡＳＷ流のパルス周波数が、小電流の
図３（Ｅ）のＡＳ＠Ｓ電流Ｉｒ２ルス周波数よりも、大
電流の図４（Ｅ）のＡＳ電流Ｉｒｌのパルス周波数の方
が高くなり、したがってＤ２＞Ｄｉになっている。次に
、ＡＳ大電流タイマＴＭＨの時限のカウントが終了する
と、ＡＳ大電流通電信号Ｔｍｈの停止によって、ＡＳ設
定電圧切換回路ＳＷ２がｂ接点に復帰してＡＳ高電圧設
定信号ＡｓｈからＡＳ低電圧設定信号Ａｓｈに切換わっ
た切換電圧設定信号Ｓ３を、出力電圧比較回路ＣＭ２を
通じてパルス周波数変換回路ＶＦＩに入力する。なお、
このとき、ＡＳ大電流タイマ信号Ｔｍｈが停止した時刻
ｔ＝ｔｇからＡＳ切換小電流タイマＴＭＪが時限のカウ
ントを開始するが、時限のカウントを終了するまでは、
ＡＳ切換小電流通電信号Ｔｍｊを、ＡＳ切換信号出力回
路○Ｒ２に出力しているので、ＡＳ動作信号Ｏｒ２は継
続して出力されている。上記のパルス周波数変換回路Ｖ
ＦＩは、ＡＳ低電圧設定信号Ａｓｌに対応したパルス周
波数信号Ｖｆｌを、パルス幅周波数信号発生回路ＤＰＩ
に入力する。したがって、ＡＳ出力制御信号Ｓ５は、図
３（Ｅ）に示すＡＳ＠Ｓ電流Ｉｒ２様の周波数のパルス
信号に切換えられ、図４（Ｅ）のＡＳ＠流がＩｒｌから
Ｉｒ２に切換わる。その切換によって、図４（Ｅ）のＡ
Ｓ＠Ｓ電流Ｉｒ２電してワイヤ先端溶融球の大粒化の防
止を行った後に、前述したＡＳ切換小電流タイマＴＭＪ
の時限のカウントが終了すると、ＡＳ切換小電流通電信
号Ｔｍｊの停止によってＡＳ動作信信号「２が停止し、
出力指令信号Ｏｒｌが停止するので、ＡＳ電流Ｉｒ２が
停止して全動作が終了し、溶接開始の待期状態に戻る。 以上の図９の実施例においては、請求項１乃至請求項６
の溶接制御方法のすべてを実施することができるように
したが、この図９の実施例から一部の構成を削除又は固
定化又は兼用等の変化を行うことによって、請求項１乃
至請求項６の構成の１つ又は２つ以上を実施することが
できる。 （００１５１（図１０の説明） 図１０は、請求項１乃至請求項５及び請求項７を実施す
ることができる溶接装置の実施例のブロック図である。 図９の制御方法は、出力制御信号Ｃｍ２をパルス周波数
変換回路ＶＦＩに入力して、ＡＳ高電圧設定信号Ａｓｈ
のＡＳ期間ＴｒａとＡＳ低電圧設定信号ＡＳｈのＡＳ期
期間ｒｂとによって、パルス周波数信号Ｖｆｌの周波数
を切換えて、例えば、図４（Ｅ）のＡＳＳ電流Ｉｒ色Ｉ
ｒ２とを切換える構成になっている。これに対して図１
０の制御方法は、溶接電流設定信号Ｉ［０をパルス周波
数変換回路ＶＦＩに入力しているので、パルス周波数信
号ＶＩＩは、ＡＳ高電圧設定信号ＡｓｈとのＡＳ期間Ｔ
ｒａとＡＳ低電圧設定信号ＡｓｌのＡＳ期間Ｔｒｂとに
よって切換えていない。図１０の制御方法は、出力制御
信号Ｃｍ２及びパルス周波数信号Ｖｆｌを、パルス幅周
波数信号発生回路ＤＰＩに入力して、ＡＳ高電圧設定信
号ＡｓｈのＡＳ期間ＴｒａとＡＳ低電圧設定信号Ａｓｌ
のＡＳ期期間ｒａとによって、パルス幅を切換えて、例
えば、図１１（Ｅ）のＡＳ＠Ｓ電流Ｉｒ３Ｉｒ２に切換
える構成になっている。 ［００１６］

【発明の効果】本発明の制御方法によると、溶接電流値
とアンチスチック電流とが対応する一元制御が行われて
いるので、溶接電流値を定めた溶接条件に対応する適正
なアンチスチック電流を通電させることによって、まず
第１にワイヤがスチック及びバーンバックしないことは
もちろん、バラツキの小さい適正な突出長がアーク消滅
後に得られ、第２に、溶融球が大粒にならないで略ワイ
ヤの直径程度のバラツキの少ない大きさとなり、第３に
、溶接終端部分に凝固割れの発生がないという以上の３
つの重要な改善を同時に行うことができ、それによって
、次回の溶接開始時のアークスタートを瞬時に行うこと
ができるために、溶接開始時の入熱不足による溶融不良
、スパッタの発生等がない。また、年々重要性を増して
いる薄板溶接における溶接終端部分の溶は落ちの発生を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（Ａ）乃至（Ｅ）は、従来技術１の制御
方法におけるそれぞれ溶接動作指令信号Ｔｓ、送給電圧
Ｗｃ、ワイヤ送給速度Ｗｆ　、溶接出力電圧Ｅｔ及び溶
接出力電流■の時間的経過を示す図である。

【図２】図２の（Ａ）乃至（Ｃ）及び（Ｅ）は、従来技
術２の制御方法における図１の（Ａ）乃至（Ｃ）及び（
Ｅ）と同様の時間的経過を示す図である。

【図３】図３の（Ａ）乃至（Ｅ）は、本発明の制御方法
における設定溶接＠流が小電流のときの図１の（、Ａ）
乃至（Ｅ）と同様の時間的経過を示す図である。

【図４】図４の（Ａ）乃至（Ｅ）は、本発明の制御方法
における設定溶接電流が大電流のときの図１の（Ａ）乃
至（Ｅ）と同様の時間的経過を示す図である。

【図５】図５の（Ｚ）は、従来技術のワイヤ先端に大粒
の溶融球が付着することを示す説明図であり、図５の（
Ａ）は、本発明の制御方法における小粒の溶融球が付着
することを示す説明図である。

【図６】図６は、溶接電流値Ｉａとスパッタ発生量ＳＰ
との関係を、従来技術１と従来技術２と本発明の制御方
法とについて対比したグラフである。

【図７】図７は、溶接電流値Ｉａとクレータ割れ率ＣＲ
との関係を、従来技術２と本発明の制御方法とについて
対比したグラフである。

【図８】図８の（Ｚ）及び（Ａ）は、それぞれ従来技術
２及び本発明の制御方法において、溶接電流値■と板厚
ＰＴとに対して、溶は落ちの発生した範囲と発生しない
範囲とを示すグラフである。

【図９】図９は、本発明の制御方法を実施する溶接装置
の実施例のブロック図である。

【図１０】図１０は、本発明の制御方法を実施する溶接
装置の他の実施例のブロック図である。

【図１１】図１１は、図１０の溶接装置によって、本発
明の制御方法を実施したときの図３の（Ｅ）に相当する
出力電流Ｉの時間的経過を示す図である。

【符号の説明】

（図３及び図４の符号） Ｔｓ　　溶接動作指令信号 Ｗｃ　　送給電圧 ｗｒ　　ワイヤ送給速度 Ｅｌ　溶接出力電圧 ■　溶接出力電流 Ｉ　ａｔ、　　Ｉ　ａ２　　溶接電流値Ｉ　ｒＬ、　　
Ｉ　ｒ２．　　Ｉ　ｒ３　　アンチスチック電流ｔｒ　
　溶接動作指令信号を停止した時刻（溶接終了時）Ｉｐ
ｌ、　　Ｉｐ２　　パルス電流値 Ｔｐｌ、　Ｔｐ２　　パルス幅 Ｉｂｌ、　　Ｉｂ２　　ベース電流値 Ｄｉ、Ｄ２　　パルス周期（ＤＩ　＝１／ｆｌ　、Ｄ２
＝１／ｆ２でｆｌ及びｆ２はパルス周波数） Ｅａｌ。 Ｅ　ｒｌ。 ａ２ ｒ２ 溶接電圧平均値 アンチスチック電圧平均値 ｒｌ Ｔ　ｒ２゜ ｒ３ アンチスチック期間

【手続補正書】

【提出日】平成３年７月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】図２は、従来技術２の制御方法における図１の
（Ａ）乃至（Ｃ）及び（Ｅ）と同様の時間的経過を示す
図である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】図５は、従来技術のワイヤ先端に大粒の溶融球
が付着することを示す説明図及び本発明の制御方法にお
ける小粒の溶融球が付着することを示す説明図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】図８は、従来技術２及び本発明の制御方法にお
いて、溶接電流値■と板厚ＰＴとに対して、溶は落ちの
発生した範囲と発生しない範囲とを示すグラフである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消耗電極送給電動機に送給電圧を供給して
   送給する消耗電極に、溶接電流を通電して溶接した後に
   、前記送給電圧の停止後の慣性による消耗電極の送給量
   を溶融するアンチスチック電流を通電して溶接を終了す
   る消耗電極アーク溶接制御方法において、溶接終了時の
   動作指令信号の停止によって消耗電極送給電動機の前記
   送給電圧を停止し、前記溶接電流から前記溶接電流値に
   対応したアンチスチック電流に切換えることにより前記
   溶接電流と前記アンチスチック電流とを一元制御する消
   耗電極アーク溶接制御方法。
2. 【請求項２】溶接電流値に対応したアンチスチック電流
   が、パルス電流値、パルス幅、パルス周波数及びベース
   電流値の１つ以上と前記溶接電流値とが対応した電流で
   ある請求項１の消耗電極アーク溶接制御方法。
3. 【請求項３】溶接電流値に対応したアンチスチック電流
   が、１パルス１溶滴移行をさせる電流である請求項２の
   消耗電極アーク溶接制御方法。
4. 【請求項４】溶接電流値に対応したアンチスチック電流
   が、前記溶接電流値が大のとき、前記送給電圧の停止か
   らアンチスチック電流の通電終了までの間に、アンチス
   チック電流の平均値を大から小に切換えた電流である請
   求項１の消耗電極アーク溶接制御方法。
5. 【請求項５】溶接電流値に対応したアンチスチック電流
   が、送給電圧の停止した後の溶接出力電圧値に対応した
   電流である請求項１の消耗電極アーク溶接制御方法。
6. 【請求項６】溶接電流値に対応したアンチスチック電流
   が、パルス電流値、パルス幅及びベース電流値の１つ以
   上と溶接電流値とが対応した電流であり、かつ、送給電
   圧の停止した後の溶接電圧出力値に対応したパルス周波
   数の電流である請求項２の消耗電極アーク溶接制御方法
   。
7. 【請求項７】溶接電流値に対応したアンチスチック電流
   が、パルス電流値、パルス周波数及びベース電流値の１
   つ以上と溶接電流値とが対応した電流であり、かつ、送
   給電圧の停止した後の溶接電圧出力値に対応したパルス
   幅の電流である請求項２の消耗電極アーク溶接制御方法
   。