特許 6472387 アーク溶接制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6472387

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】アーク溶接制御方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/12 20060101AFI20190207BHJP

   B23K 9/073 20060101ALI20190207BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/12 305

   B23K9/12 304B

   B23K9/073 545

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-556834(P2015-556834)

(86)(22)【出願日】2015年1月8日

(86)【国際出願番号】JP2015050383

(87)【国際公開番号】WO2015105151

(87)【国際公開日】20150716

【審査請求日】2017年11月29日

(31)【優先権主張番号】特願2014-3217(P2014-3217)

(32)【優先日】2014年1月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(72)【発明者】

【氏名】井手 章博

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１６００５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１６４８３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−２２６７３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ９／１２

Ｂ２３Ｋ ９／０７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プッシュ送給速度設定値で設定された送給速度で正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを周期的に繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、短絡期間とアーク期間とを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法において、
前記プル側送給モータの平均送給速度を検出し、前記プッシュ送給速度設定値をこの検出された前記プル側送給モータの前記平均送給速度に修正する、
ことを特徴とするアーク溶接制御方法。

【請求項2】

溶接終了時に、前記修正された前記プッシュ送給速度設定値を記憶する、
ことを特徴とする請求項１記載のアーク溶接制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プッシュ送給速度設定値で設定された送給速度で正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを周期的に繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、短絡期間とアーク期間とを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的な消耗電極式アーク溶接では、消耗電極である溶接ワイヤを一定速度で送給し、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接が行なわれる。消耗電極式アーク溶接では、溶接ワイヤと母材とが短絡期間とアーク期間とを交互に繰り返す溶接状態になることが多い。

【0003】

溶接品質をさらに向上させるために、溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返して溶接する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

この溶接方法においては、溶接ワイヤの正送状態と逆送状態とを５ｍｓ程度ごとに高速に切り換える必要がある。このために、送給モータを溶接トーチの先端近くに設置して、送給モータから溶接トーチの先端までの送給経路を短くすることが行われる。しかし、溶接トーチの先端近くには設置スペースの問題から小容量の送給モータしか設置することができないために、送給トルクが不足する場合がある。これを解決するために、送給モータを２個使用し、一方の送給モータ（プッシュ側）を送給経路の上流に設置し、もう一方の送給モータ（プル側）を送給経路の下流である溶接トーチの先端近くに設置して、プッシュプル送給制御系を構成するようにしている。このプッシュプル送給制御系では、プッシュ側送給モータは正送状態で定速制御され、プル側送給モータは正送と逆送とを周期的に繰り返す送給制御が行われる。以下、この溶接方法について説明する。

【0005】

図３は、プッシュプル制御系を採用して送給速度の正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接方法における波形図である。同図（Ａ）はプル送給速度設定信号Ｆｒ（実線）及びプル送給速度Ｆｗ（破線）の波形を示し、同図（Ｂ）は溶接電流Ｉｗの波形を示し、同図（Ｃ）は溶接電圧Ｖｗの波形を示し、同図（Ｄ）はプッシュ送給速度Ｐｗの波形を示す。以下、同図を参照して説明する。

【0006】

同図（Ａ）に示すように、プル送給速度設定信号Ｆｒ及びプル送給速度Ｆｗは、０よりも上側が正送期間となり、下側が逆送期間となる。正送とは溶接ワイヤを母材に近づける方向に送給することであり、逆送とは母材から離反する方向に送給することである。プル送給速度設定信号Ｆｒは、正弦波状に変化しており、正送側にシフトした波形となっている。溶接ワイヤの先端は、このプル送給速度Ｆｗで正逆送されている。プル送給速度設定信号Ｆｒの平均値は正の値となっているので、溶接ワイヤは平均的には正送されている。同図（Ｄ）に示すように、プッシュ送給速度Ｐｗは予め定めたプッシュ送給速度設定信号（図示は省略）に基づいて正送状態で定速制御されている。プル送給速度設定信号Ｆｒの平均値とプッシュ送給速度設定信号とは等しくなるように設定されている。

【0007】

同図（Ａ）の実線で示すように、プル送給速度設定信号Ｆｒは、時刻ｔ１時点では０であり、時刻ｔ１〜ｔ２の期間は正送加速期間となり、時刻ｔ２で正送の最大値となり、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は正送減速期間となり、時刻ｔ３で０となり、時刻ｔ３〜ｔ４の期間は逆送加速期間となり、時刻ｔ４で逆送の最大値となり、時刻ｔ４〜ｔ５の期間は逆送減速期間となる。そして、時刻ｔ５〜ｔ６の期間は再び正送加速期間となり、時刻ｔ６〜ｔ７の期間は再び正送減速期間となる。例えば、正送の最大値は５０ｍ／ｍｉｎであり、逆送の最大値は−４０ｍ／ｍｉｎであり、正送の期間は５．４ｍｓであり、逆送の期間は４．６ｍｓである。この場合は、１周期は１０ｍｓとなり、短絡期間とアーク期間とが１００Ｈｚで繰り返されることになる。この場合のプル送給速度Ｆｗの平均値は約４ｍ／ｍｉｎ（溶接電流平均値は約１５０Ａ）となる。

【0008】

同図（Ａ）の破線で示すように、プル送給速度Ｆｗは実際の送給速度であり、プル送給速度設定信号Ｆｒよりも遅れて立ち上がり、遅れて立ち下る正弦波となる。プル送給速度Ｆｗは、時刻ｔ１１時点では０であり、時刻ｔ１１〜ｔ２１の期間は正送加速期間となり、時刻ｔ２１で正送の最大値となり、時刻ｔ２１〜ｔ３１の期間は正送減速期間となり、時刻ｔ３１で０となり、時刻ｔ３１〜ｔ４１の期間は逆送加速期間となり、時刻ｔ４１で逆送の最大値となり、時刻ｔ４１〜ｔ５１の期間は逆送減速期間となる。そして、時刻ｔ５１〜ｔ６１の期間は再び正送加速期間となり、時刻ｔ６１〜ｔ７１の期間は再び正送減速期間となる。このようになるのは、プル送給モータの過渡特性及び送給経路の送給抵抗のためである。

【0009】

消耗電極式アーク溶接には定電圧制御の溶接電源が使用される。溶接ワイヤと母材との短絡は、時刻ｔ２１のプル送給速度Ｆｗの正送最大値の前後で発生することが多い。同図では、正送の最大値の後の正送減速期間中の時刻ｔ２２で発生した場合である。時刻ｔ２２において短絡が発生すると、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数Ｖの短絡電圧値に急減し、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に増加する。

【0010】

同図（Ａ）に示すように、プル送給速度Ｆｗは、時刻ｔ３１からは逆送期間になるので、溶接ワイヤは逆送される。この逆送によって短絡が解除されて、時刻ｔ３２においてアークが再発生する。アークの再発生は、時刻ｔ４１のプル送給速度Ｆｗの逆送の最大値の前後で発生することが多い。同図では、逆送の最大値の前の逆送加速期間中の時刻ｔ３２で発生した場合である。したがって、時刻ｔ２２〜ｔ３２の期間が短絡期間となる。

【0011】

時刻ｔ３２においてアークが再発生すると、同図（Ｃ）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。同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、短絡期間中の最大値の状態から変化を開始する。

【0012】

時刻ｔ３２〜ｔ５１の期間中は、同図（Ａ）に示すように、プル送給速度Ｆｗは逆送状態であるので、溶接ワイヤは引き上げられてアーク長は次第に長くなる。アーク長が長くなると、溶接電圧Ｖｗは大きくなり、定電圧制御されているので溶接電流Ｉｗは小さくなる。したがって、時刻ｔ３２〜ｔ５１のアーク期間中の逆送期間中は、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは次第に大きくなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に小さくなる。

【0013】

そして、次の短絡が、時刻ｔ６１〜ｔ７１のプル送給速度Ｆｗの正送減速期間中の時刻ｔ６２に発生する。時刻ｔ３２〜ｔ６２の期間がアーク期間となる。時刻ｔ５１〜ｔ６２の期間中は、同図（Ａ）に示すように、プル送給速度Ｆｗは正送状態であるので、溶接ワイヤは正送されてアーク長は次第に短くなる。アーク長が短くなると、溶接電圧Ｖｗは小さくなり、定電圧制御されているので溶接電流Ｉｗは大きくなる。したがって、時刻ｔ５１〜ｔ６２のアーク期間中の正送期間中は、同図（Ｃ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは次第に小さくなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流Ｉｗは次第に大きくなる。

【0014】

上述したように、溶接ワイヤの正送と逆送とを繰り返す溶接方法では、定速送給の従来技術では不可能であった短絡とアークとの繰り返しの周期を所望値に設定することができるので、スパッタ発生量の削減、ビード外観の改善等の溶接品質の向上を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】日本国特許第５２０１２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

上述したように、従来技術では、プッシュ側送給モータはプッシュ送給速度設定信号に基づいて定速制御されており、プル側送給モータはプル送給速度設定信号Ｆｒに基づいて正送と逆送とを周期的に繰り返すように送給制御されている。溶接ワイヤの先端は、プル送給速度Ｆｗで正送と逆送とを繰り返している。上述したように、周期的に変化するプル送給速度設定信号Ｆｒの波形とプル送給速度Ｆｗの波形とは、プル側送給モータの過渡特性及び送給経路の送給抵抗（以下、まとめて送給抵抗の変動という）の影響によってずれが生じる。使用するプル側送給モータの種類が異なると過渡特性が異なる。また、使用する溶接トーチの種類が異なると送給経路の送給抵抗が異なる。さらには、溶接を繰り返して行なっていると、次第に送給経路が磨耗して送給抵抗が変化する。これらの送給抵抗の変動に伴ってプル送給速度設定信号Ｆｒの波形とプル送給速度Ｆｗの波形とのずれが変化する。すなわち、プル送給速度設定信号Ｆｒが同一のままで変化していなくても、プル送給速度Ｆｗは送給抵抗の変動に伴って変化することになる。このような状態になると、定速値であるプッシュ送給速度Ｐｗとプル送給速度Ｆｗの平均値とにズレが生じ、溶接ワイヤの送給状態が不安定になり、溶接状態が悪くなる。

【0017】

そこで、本発明では、プッシュプル送給制御によって溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接において、送給抵抗が変動しても、溶接ワイヤの送給状態を安定に維持することができるアーク溶接制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明は、
プッシュ送給速度設定値で設定された送給速度で正送回転するプッシュ側送給モータ及び正送回転と逆送回転とを周期的に繰り返すプル側送給モータによるプッシュプル送給制御によって溶接ワイヤを送給し、短絡期間とアーク期間とを発生させて溶接を行うアーク溶接制御方法において、
前記プル側送給モータの平均送給速度を検出し、前記プッシュ送給速度設定値をこの検出された前記プル側送給モータの前記平均送給速度に修正する、
ことを特徴とするものである。

【0019】

本発明は、溶接終了時に、前記修正された前記プッシュ送給速度設定値を記憶する、
ことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、送給抵抗が変動して、プル側送給モータの平均送給速度が変動しても、これに追従してプッシュ送給速度設定値が修正されるために、プル側送給モータの平均送給速度と等しくなるようにプッシュ側送給モータの送給速度が制御される。この結果、常に、プル側送給モータの平均送給速度とプッシュ側送給モータの送給速度とが等しい状態となり、溶接ワイヤの送給状態は安定になる。このために、本発明では、プッシュプル送給制御によって溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接において、送給抵抗が変動しても、溶接ワイヤの送給状態を安定に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の形態１に係るアーク溶接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。

【図2】本発明の実施の形態１に係るアーク溶接制御方法を説明するための図１の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。

【図3】従来技術において、プッシュプル制御系を採用して送給速度の正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接方法における波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【0023】

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るアーク溶接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。

【0024】

電源主回路ＭＣ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、出力電圧Ｅを出力する。この電源主回路ＭＣ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平滑コンデンサ、平滑された直流を高周波交流に変換する上記の駆動信号Ｄｖによって駆動されるインバータ回路、高周波交流を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直流に整流する２次整流器を備えている。

【0025】

リアクトルＷＬは、上記の出力電圧Ｅを平滑する。このリアクトルＷＬのインダクタンス値は、例えば２００μＨである。

【0026】

プッシュ側送給モータＰＭは、後述するプッシュ送給制御信号Ｐｃを入力として、プッシュ送給速度Ｐｗで定速制御される。プッシュ側送給モータＰＭはエンコーダ（図示は省略）を備えており、このエンコーダからプッシュ送給速度検出信号Ｐｄが出力される。

【0027】

プル側送給モータＷＭは、後述するプル送給制御信号Ｆｃを入力として、正送と逆送とを周期的に繰り返して溶接ワイヤ１をプル送給速度Ｆｗで送給する。プル側送給モータＷＭはエンコーダ（図示は省略）を備えており、このエンコーダからプル送給速度検出信号Ｆｄが出力される。

【0028】

溶接ワイヤ１は、上記のプッシュ側送給モータＰＭに結合されたプッシュ側送給ロール６及び上記のプル側送給モータＷＭに結合されたプル側送給ロール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が発生する。溶接トーチ４内の給電チップ（図示は省略）と母材２との間には溶接電圧Ｖｗが印加し、溶接電流Ｉｗが通電する。

【0029】

出力電圧設定回路ＥＲは、予め定めた出力電圧設定信号Ｅｒを出力する。出力電圧検出回路ＥＤは、上記の出力電圧Ｅを検出し平滑して、出力電圧検出信号Ｅｄを出力する。

【0030】

電圧誤差増幅回路ＥＡは、上記の出力電圧設定信号Ｅｒ及び上記の出力電圧検出信号Ｅｄを入力として、出力電圧設定信号Ｅｒ（＋）と出力電圧検出信号Ｅｄ（−）との誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅａを出力する。この回路によって、溶接電源は定電圧制御される。

【0031】

溶接開始回路ＳＴは、トーチスイッチのオン又はオフに対応してＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルになる溶接開始信号Ｓｔを出力する。この溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルになると溶接が開始され、Ｌｏｗレベルになると停止される。

【0032】

駆動回路ＤＶは、この溶接開始信号Ｓｔ及び上記の電圧誤差増幅信号Ｅａを入力として、溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベルのときは、電圧誤差増幅信号Ｅａに基づいてＰＷＭ変調制御を行い、上記のインバータ回路を駆動するための駆動信号Ｄｖを出力する。

【0033】

平均送給速度設定回路ＦＡＲは、予め定めた平均送給速度設定信号Ｆａｒを出力する。プル平均送給速度検出回路ＦＡＤは、上記のプル送給速度検出信号Ｆｄを入力として、この信号の平均値を算出して、プル平均送給速度検出信号Ｆａｄを出力する。送給誤差増幅回路ＥＦは、このプル平均送給速度検出信号Ｆａｄ及び上記のプッシュ送給速度検出信号Ｐｄを入力として、プル平均送給速度検出信号Ｆａｄ（＋）とプッシュ送給速度検出信号Ｐｄ（−）との誤差を増幅して、送給誤差増幅信号Ｅｆを出力する。

【0034】

プッシュ送給速度設定回路ＰＲは、上記の平均送給速度設定信号Ｆａｒ、後述するプッシュ送給速度修正信号Ｐｓ及び上記の溶接開始信号Ｓｔを入力として、以下の処理を行ない、プッシュ送給速度設定信号Ｐｒを出力する。
１）初期値が平均送給速度設定信号Ｆａｒの値であるプッシュ送給速度設定信号Ｐｒを出力する。
２）溶接開始信号ＳｔがＨｉｇｈレベル（開始）からＬｏｗレベル（停止）に変化したときは、その時点におけるプッシュ送給速度修正信号Ｐｓの値をプッシュ送給速度設定信号Ｐｒに上書き記憶する。

【0035】

プッシュ送給速度修正回路ＰＳは、このプッシュ送給速度設定信号Ｐｒ及び上記の送給誤差増幅信号Ｅｆを入力として、溶接中はＰｓ＝Ｐｒ＋∫Ｅｆ・ｄｔの演算によって修正を行い、プッシュ送給速度修正信号Ｐｓとして出力する。送給誤差増幅信号Ｅｆが正の値のときは、プッシュ送給速度検出信号Ｐｄの値がプル平均送給速度検出信号Ｆａｄの値よりも小さい場合であるので、プッシュ送給速度修正信号Ｐｓは増加するように修正される。逆に、送給誤差増幅信号Ｅｆが負の値のときは、プッシュ送給速度修正信号Ｐｓは減少するように修正される。修正は、下限値と上限値とによって設定された変化範囲内で行なわれる。

【0036】

プッシュ送給制御回路ＰＣは、このプッシュ送給速度修正信号Ｐｓ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（開始）のときはプッシュ送給速度修正信号Ｐｓの値に相当するプッシュ送給速度Ｐｗで溶接ワイヤ１を送給するためのプッシュ送給制御信号Ｐｃを上記のプッシュ側送給モータＰＭに出力し、溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベル（停止）のときは送給停止指令となるプッシュ送給制御信号Ｐｃを出力する。

【0037】

プル送給速度設定回路ＦＲは、上記の平均送給速度設定信号Ｆａｒを入力として、平均送給速度設定信号Ｆａｒに対応して記憶されている正送と逆送とを周期的に繰り返す送給速度パターンのプル送給速度設定信号Ｆｒを出力する。このプル送給速度設定信号Ｆｒが０以上のときは正送期間となり、０未満のときは逆送期間となる。

【0038】

プル送給制御回路ＦＣは、このプル送給速度設定信号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（開始）のときはプル送給速度設定信号Ｆｒの値に相当するプル送給速度Ｆｗで溶接ワイヤ１を送給するためのプル送給制御信号Ｆｃを上記のプル側送給モータＷＭに出力し、溶接開始信号ＳｔがＬｏｗレベル（停止）のときは送給停止指令となるプル送給制御信号Ｆｃを出力する。

【0039】

図２は、本発明の実施の形態１に係るアーク溶接制御方法を説明するための図１の溶接電源における各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）はプル送給速度設定信号Ｆｒの時間変化を示し、同図（Ｂ）はプル送給速度検出信号Ｆｄの時間変化を示し、同図（Ｃ）はプル平均送給速度検出信号Ｆａｄの時間変化を示し、同図（Ｄ）はプッシュ送給速度修正信号Ｐｓの時間変化を示し、同図（Ｅ）はプッシュ送給速度検出信号Ｐｄの時間変化を示す。同図において、溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗの時間変化は図３と同一であるので図示は省略している。以下、同図を参照して説明する。

【0040】

同図（Ａ）に示すように、プル送給速度設定信号Ｆｒは、溶接中の５周期分の波形であり、各周期ともに予め定めた同一の正弦波状の波形である。正の値のときが正送指令となり、負の値のときが逆送指令となる。

【0041】

同図（Ｂ）に示すように、プル送給速度検出信号Ｆｄは、プル送給速度設定信号Ｆｒからずれて正弦波状に変化する波形であり、３周期目以降の波形がそれ以前の波形よりも平均値が小さくなるように変化している。これは、３周期目の開始時点である時刻ｔ１から送給抵抗が変動して大きくなったためである。

【0042】

これに応動して、同図（Ｃ）に示すように、プル平均送給速度検出信号Ｆａｄは、時刻ｔ１までは一定値であり、時刻ｔ１から次第に小さくなり、４周期目が開始される時刻ｔ２以降は時刻ｔ１以前の値よりも小さな値で一定値となる。同図（Ｄ）に示すプッシュ送給速度修正信号Ｐｓ及び同図（Ｅ）に示すプッシュ送給速度検出信号Ｐｄは、時刻ｔ１以前は同図（Ｃ）に示すプル平均送給速度検出信号Ｆａｄと等しくなっている。時刻ｔ１から送給抵抗が大きくなるように変動したために、プル平均送給速度検出信号Ｆａｄは小さくなり、この結果、Ｐｄ＜Ｆａｄの状態となる。このために、図１のプッシュ送給速度修正回路ＰＳによって、同図（Ｅ）に示すプッシュ送給速度修正信号Ｐｓが修正されて小さくなる。これに伴って、同図（Ｄ）に示すように、プッシュ送給速度検出信号Ｐｄも時刻ｔ１から小さくなる。このようにして、同図（Ｅ）に示すように、プッシュ送給速度修正信号Ｐｓは、時刻ｔ１から小さくなり、時刻ｔ２以降は一定値となる。そして、同図（Ｄ）に示すように、プッシュ送給速度検出信号Ｐｄも、時刻ｔ１から小さくなり、時刻ｔ２以降は一定値となる。

【0043】

したがって、送給抵抗が変動して、プル送給速度Ｆｗの平均値が変動しても、これに追従してプッシュ送給速度修正信号Ｐｓが修正されるために、プル送給速度Ｆｗの平均値と等しくなるようにプッシュ送給速度Ｐｗが制御される。この結果、常に、プル送給速度Ｆｗの平均値とプッシュ送給速度Ｐｗとが等しい状態となり、溶接ワイヤの送給状態は安定になる。

【0044】

上記において、プッシュ送給速度修正信号Ｐｓの修正を、プル送給速度設定信号Ｆｒ又はプル送給速度検出信号Ｆｄの周期と同期して行い、所定周期ごとに修正するようにしても良い。また、上記においては、プル送給速度設定信号Ｆｒが正弦波状に変化する場合を例示したが、台形波状、三角波状等に変化するようにしても良い。

【0045】

上述した実施の形態１によれば、プル側送給モータの平均送給速度を検出し、プッシュ送給速度設定値をこの検出されたプル側送給モータの平均送給速度に修正する。これにより、送給抵抗が変動して、プル側送給モータの平均送給速度（プル送給速度Ｆｗの平均値）が変動しても、これに追従してプッシュ送給速度設定値が修正（プッシュ送給速度修正信号Ｐｓ）されるために、プル側送給モータの平均送給速度と等しくなるようにプッシュ送給モータの送給速度（プッシュ送給速度Ｐｗ）が制御される。この結果、常に、プル側送給モータの平均送給速度とプッシュ送給モータの送給速度とが等しい状態となり、溶接ワイヤの送給状態は安定になる。このために、本実施の形態では、プッシュプル送給制御によって溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接において、送給抵抗が変動しても、溶接ワイヤの送給状態を安定に維持することができる。

【0046】

さらに、実施の形態１によれば、溶接終了時に、修正された前記プッシュ送給速度設定値を記憶することができる。すなわち、溶接が終了した時点における最終的に修正されたプッシュ送給速度設定値を記憶することができる。これにより、次の溶接においては、修正済みの適正なプッシュ送給速度設定値で溶接を開始することができるので、溶接品質の安定化をさらに図ることができる。

【0047】

さらに、実施の形態１によれば、プッシュ送給速度設定値の修正値に変化範囲を設けている。すなわち、修正値に上限値と下限値を設定して、変化範囲を制限している。この変化範囲は、溶接状態が安定となる範囲として設定される。これにより、修正によって溶接状態が不安定状態になることを抑制することができる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明によれば、プッシュプル送給制御によって溶接ワイヤの正送と逆送とを周期的に繰り返す溶接において、送給抵抗が変動しても、溶接ワイヤの送給状態を安定に維持することができるアーク溶接制御方法を提供することができる。

【0049】

以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、２０１４年１月１０日出願の日本特許出願（特願２０１４−００３２１７）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。

【符号の説明】

【0050】

１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
５ プル側送給ロール
６ プッシュ側送給ロール
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
Ｅ 出力電圧
ＥＡ 電圧誤差増幅回路
Ｅａ 電圧誤差増幅信号
ＥＤ 出力電圧検出回路
Ｅｄ 出力電圧検出信号
ＥＦ 送給誤差増幅回路
Ｅｆ 送給誤差増幅信号
ＥＲ 出力電圧設定回路
Ｅｒ 出力電圧設定信号
ＦＡＤ プル平均送給速度検出回路
Ｆａｄ プル平均送給速度検出信号
ＦＡＲ 平均送給速度設定回路
Ｆａｒ 平均送給速度設定信号
ＦＣ プル送給制御回路
Ｆｃ プル送給制御信号
Ｆｄ プル送給速度検出信号
ＦＲ プル送給速度設定回路
Ｆｒ プル送給速度設定信号
Ｆｗ プル送給速度
Ｉｗ 溶接電流
ＭＣ 電源主回路
ＰＣ プッシュ送給制御回路
Ｐｃ プッシュ送給制御信号
Ｐｄ プッシュ送給速度検出信号
ＰＭ プッシュ側送給モータ
ＰＲ プッシュ送給速度設定回路
Ｐｒ プッシュ送給速度設定信号
ＰＳ プッシュ送給速度修正回路
Ｐｓ プッシュ送給速度修正信号
Ｐｗ プッシュ送給速度
ＳＴ 溶接開始回路
Ｓｔ 溶接開始信号
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＬ リアクトル
ＷＭ プル側送給モータ

【図1】

【図2】

【図3】