特許 6974915 非消耗電極式アーク溶接方法

(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】6974915

(24)【登録日】2021年11月9日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】非消耗電極式アーク溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/167 20060101AFI20211118BHJP

   B23K 9/095 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/167 A

   B23K9/095 501A

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-211925(P2017-211925)

(22)【出願日】2017年11月1日

(65)【公開番号】特開2019-84537(P2019-84537A)

(43)【公開日】2019年6月6日

【審査請求日】2020年10月2日

(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】藤堂 道隆

(72)【発明者】

【氏名】大家 正寿

(72)【発明者】

【氏名】田中 利幸

(72)【発明者】

【氏名】梅澤 一郎

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２４３７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０８６６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０９４９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−１５９４４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ９／１６７

Ｂ２３Ｋ ９／０９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

起動信号の状態に従って、溶接機が溶接電流を出力、又は停止する非消耗電極式アーク溶接方法において、
動作モード指示信号が通常モードを示すとき、前記起動信号の状態に従って溶接機が溶接電流を出力、又は停止し、
動作モード指示信号がインターバルモードを示すとき、前記起動信号が入力されると、溶接機は溶接電流出力期間に溶接電流を出力し、溶接電流休止期間に溶接電流の出力を休止することを繰り返す
ことを特徴とする非消耗電極式アーク溶接方法。

【請求項2】

前記溶接電流出力期間と前記溶接電流休止期間は、予め設定された値である
ことを特徴とする請求項１に記載の非消耗電極式アーク溶接方法。

【請求項3】

前記溶接電流出力期間と前記溶接電流休止期間の繰り返した回数を計数し、繰り返した回数が予め設定した溶接電流出力回数に達したとき、溶接電流の出力を停止し、前記起動信号が入力から非入力に変化すると繰り返した回数を０にする
ことを特徴とする請求項２に記載の非消耗電極式アーク溶接方法。

【請求項4】

前記起動信号が入力されてから、予め設定した起動期間を経過したとき、溶接電流の出力を停止し、前記起動信号が入力から非入力に変化すると起動時間の測定を停止し０にする
ことを特徴とする請求項２に記載の非消耗電極式アーク溶接方法。

【請求項5】

前記起動信号が非入力から入力になると、溶接機は前記溶接電流出力期間に溶接電流を出力し、前記溶接電流休止期間に溶接電流の出力を休止することを繰り返し、前記起動信号が入力から非入力になっても繰り返しを継続し、前記起動信号が再度非入力から入力になると、溶接電流の出力を停止する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の非消耗電極式アーク溶接方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、起動信号の状態に従って、溶接機が溶接電流を出力、又は停止する非消耗電極式アーク溶接方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

非消耗電極式アーク溶接方法は、電極にタングステンなどの融点の高い金属を用い、シールドガスにアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスを用いることで、電極を消耗させず母材を溶融させるアーク溶接方法である。非消耗電極式アーク溶接方法には、ＴＩＧ溶接やプラズマ溶接などがあり、主に品質を要求する部位の溶接に用いられる溶接方法である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−９１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

品質を要求する部位の溶接において、歪みが大きくなる、溶け落ちるといった不良を避けるため、母材入熱をできる限り低くすることが求められる。

【0005】

特許文献１において、相対的に高い電流値であるピーク電流と、相対的に低いベース電流を周期的に出力するパルスＴＩＧ溶接において、相対的に低い平均電流値である高周波パルス電流をベース電流の代わりに出力するパルスＴＩＧ溶接方法が提案されている。

【0006】

特許文献１によると、平均電流が７０Ａ以下で行われるパルスＴＩＧ溶接において、ベース電流を２０Ａ以下にする場合が生じ、ベース電流を出力している間にアークが不安定になると示されている。特許文献１では、ベース電流の代わりに高周波パルス電流を出力することで、アークが安定すると示されている。

【0007】

特許文献１に示される方法を用いても、ベース電流を出力することには変わりなく、母材入熱を低くするには限界がある。

【0008】

そこで、本発明では、簡便な方法で母材入熱をできる限り低くする非消耗電極式アーク溶接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】

【0009】

上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、起動信号の状態に従って、溶接機が溶接電流を出力、又は停止する非消耗電極式アーク溶接方法において、動作モード指示信号が通常モードを示すとき、前記起動信号の状態に従って溶接機が溶接電流を出力、又は停止し、動作モード指示信号がインターバルモードを示すとき、前記起動信号が入力されると、溶接機は溶接電流出力期間に溶接電流を出力し、溶接電流休止期間に溶接電流の出力を休止することを繰り返すことを特徴とする非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0010】

請求項２の発明は、前記溶接電流出力期間と前記溶接電流休止期間は、予め設定された値であることを特徴とする請求項１に記載の非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0011】

請求項３の発明は、前記溶接電流出力期間と前記溶接電流休止期間の繰り返した回数を計数し、繰り返した回数が予め設定した溶接電流出力回数に達したとき、溶接電流の出力を停止し、前記起動信号が入力から非入力に変化すると繰り返した回数を０にすることを特徴とする請求項２に記載の非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0012】

請求項４の発明は、前記起動信号が入力されてから、予め設定した起動期間を経過したとき、溶接電流の出力を停止し、前記起動信号が入力から非入力に変化すると起動時間の測定を停止し０にすることを特徴とする請求項２に記載の非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0013】

請求項５の発明は、前記起動信号が非入力から入力になると、溶接機は前記溶接電流出力期間に溶接電流を出力し、前記溶接電流休止期間に溶接電流の出力を休止することを繰り返し、前記起動信号が入力から非入力になっても繰り返しを継続し、前記起動信号が再度非入力から入力になると、溶接電流の出力を停止することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の非消耗電極式アーク溶接方法である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、簡便な方法で母材入熱をできる限り低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態１に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施するための溶接機のブロック図である。

【図2】本発明の実施の形態１における非消耗電極式アーク溶接方法の動作モード指示信号がインターバルモードのときのタイミングチャートである。

【図3】本発明の実施の形態２に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施するための溶接機のブロック図である。

【図4】本発明の実施の形態２における非消耗電極式アーク溶接方法のタイミングチャートである。

【図5】本発明の実施の形態３に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施するための溶接機のブロック図である。

【図6】本発明の実施の形態４に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施するための溶接機ブロック図である。

【図7】本発明の実施の形態４における非消耗電極式アーク溶接方法のタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

［実施の形態１］
実施の形態１の発明は、前記動作モード指示信号がインターバルモードを示すとき、前記起動信号が入力されると、溶接機は前記溶接電流出力期間に溶接電流を出力し、前記溶接電流休止期間に溶接電流の出力を休止することを繰り返す非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0018】

図１は、本発明の実施の形態１に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施するための溶接機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。

【0019】

溶接機ＷＭは、インバータ回路ＩＮＶ、変圧器ＩＮＴ、整流ダイオードＤ２ａ〜ｄ、極性切替回路ＰＴＲ、ＮＴＲ、駆動回路ＤＲ、直流リアクトルＷＬ、溶接条件設定回路ＩＳ、電流検出回路ＩＤ、制御回路ＣＮＴを有し、溶接トーチ４に内蔵される電極１と母材２との間に溶接電流Ｉｗを出力する。前記溶接機ＷＭは、交流ＴＩＧ溶接機の基本的な回路構成を模しているが、適用される非消耗電極式アーク溶接方法に合わせて回路構成は変更される。例えば、前記溶接機ＷＭが直流ＴＩＧ溶接機であれば、前記極性切替回路ＰＴＲ、ＮＴＲは省略される。

【0020】

前記溶接条件設定回路ＩＳは、溶接条件設定信号Ｉｓを出力する。前記溶接条件設定信号Ｉｓには、設定電流Ｉset、溶接モード設定信号、パルス周波数、パルスピーク電流、パルスベース電流、極性切替周波数等の前記溶接機ＷＭの動作を定義する上で必要な情報が含まれる。

【0021】

前記電流検出回路ＩＤは、前記溶接電流Ｉｗを検出して電流検出信号Ｉｄを出力する。前記制御回路ＣＮＴは、前記溶接条件設定信号Ｉｓ、前記電流検出信号Ｉｄ、後述する溶接出力信号Ａｏを入力として、駆動信号Ｄｒ、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。前記制御回路ＣＮＴは、後述する溶接出力信号Ａｏが入力されると、前記電流検出信号Ｉｄを元に、前記溶接電流Ｉｗが前記溶接条件設定信号Ｉｓに定める所定の値になるように、前記駆動信号Ｄｒと電流誤差増幅信号Ｅｉを制御する。後述する溶接出力信号Ａｏが非入力になると、前記溶接条件設定信号Ｉｓに従って、前記溶接電流Ｉｗの出力を止めるように電流誤差増幅信号Ｅｉを制御する。

【0022】

前記インバータ回路ＩＮＶは、３相２００Ｖ等の商用電源ＡＣと前記電流誤差増幅信号Ｅｉを入力として、前記電流誤差増幅信号Ｅｉに従って前記商用電源ＡＣを高周波交流に変換し、前記変圧器ＩＮＴへ出力する。前記高周波交流は、前記変圧器ＩＮＴと前記整流ダイオードＤ２ａ〜ｄにて、前記溶接電流Ｉｗに変換され、前記極性切替回路ＰＴＲ、ＮＴＲへ出力される。

【0023】

前記駆動回路ＤＲ、及び前記極性切替回路ＰＴＲ、ＮＴＲは、前記駆動信号Ｄｒを入力として、前記駆動信号Ｄｒに従って何れかの前記極性切替回路を励起する。前記極性切替回路ＰＴＲ、ＮＴＲは、入力された前記溶接電流Ｉｗの極性を変換して、直流リアクトルＷＬに出力する。前記溶接電流Ｉｗは、前記直流リアクトルＷＬにて平滑され、前記溶接トーチ４へ出力される。

【0024】

前記溶接トーチ４は、図示しないが内部に前記電極１に対し前記溶接電流Ｉｗを給電する機構と、前記電極１を把持する機構と、前記電極１と前記母材２の間にシールドガスを供給する機構を有する。シールドガスを供給した状態で前記溶接電流Ｉｗを通電させると、前記電極１と前記母材２との間にアーク３が発生する。

【0025】

上述の通り、前記溶接機ＷＭは、後述する溶接出力信号Ａｏを入力として、前記溶接電流Ｉｗを、前記溶接トーチ４に出力する回路であると見做すことができる。以下において前記溶接機ＷＭは、後述する溶接出力信号Ａｏが入力されると前記溶接電流Ｉｗを出力し、後述する溶接出力信号Ａｏが未入力であると前記溶接電流Ｉｗを出力しない、という挙動を示す回路とする。

【0026】

起動信号設定回路ＴＳは、予め定められた起動信号Ｔｓを出力する。前記起動信号Ｔｓは、少なくともを出力されている状態と、出力されていない状態を示す。

【0027】

動作モード設定回路ＭＳは、予め定められた動作モード指示信号Ｍｓを出力する。前記動作モード指示信号Ｍｓは、少なくとも通常モードとインターバルモードの２つの状態を指示する信号である。

【0028】

溶接電流出力期間設定回路ＯＳは、予め定められた溶接電流出力期間信号Ｏｓを出力する。溶接電流休止期間設定回路ＦＳは、予め定められた溶接電流休止期間信号Ｆｓを出力する。前記溶接電流出力期間信号Ｏｓ、及び前記溶接電流休止期間信号Ｆｓは、例えば、０．０５ｓ以上９．９９ｓ以下の時間を示す。

【0029】

第１溶接出力設定回路ＴＭ１は、前記起動信号Ｔｓ、前記動作モード指示信号Ｍｓ、前記溶接電流出力期間信号Ｏｓ、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓを入力とし、溶接出力信号Ａｏを出力する。前記溶接出力信号Ａｏは、少なくともを出力されている状態と、出力されていない状態の２つの状態を持つ。前記溶接出力信号Ａｏを受け取る側からみると、出力されている状態は入力状態であり、出力されていない状態は未入力状態である。入力状態をＨｉｇｈレベル、未入力状態をＬｏｗレベルと例示する。前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１は、電磁リレーやスイッチング素子等の、少なくとも２つのスイッチング回路から構成され、各入力信号を元にそれぞれのスイッチング回路を切り替えて、前記溶接出力信号Ａｏを生成する。

【0030】

前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１は、前記動作モード指示信号Ｍｓが前記通常モードを示すとき、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１は、前記動作モード指示信号Ｍｓが前記インターバルモードを示すとき、次に示す動作をする。
（１）前記起動信号Ｔｓが未入力のとき、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏはＬｏｗレベルである。
（２）前記起動信号Ｔｓが入力されると、前記溶接電流出力期間信号Ｏｓの示す期間の間、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏはＨｉｇｈレベルである。
（３）前記溶接電流出力期間信号Ｏｓの示す期間を経過すると、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓの示す期間の間、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗレベルにする。
（４）前記溶接電流休止期間信号Ｆｓの示す期間を経過すると、（２）に戻る。
（５）前記起動信号Ｔｓが入力から未入力に変化すると、（２）〜（４）の繰り返しを終了する。前記起動信号Ｔｓをそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏはＬｏｗレベルである。

【0031】

図２は、実施の形態１における非消耗電極式アーク溶接方法のタイミングチャートである。同図（Ａ）は、前記溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は、前記起動信号Ｔｓの時間変化を示し、同図（Ｃ）は、前記溶接出力信号Ａｏの時間変化を示す。各々の横軸は時刻を示す。以下、同図を用いて、実施の形態１の動作を説明する。

【0032】

同図（Ｂ）において、前記起動信号Ｔｓは出力されていない状態を示すＯＦＦと、出力されている状態を示すＯＮの２つの状態を示す。信号を受け取る側からみると、ＯＦＦが未入力を、ＯＮが入力を示す。

【0033】

時刻ｔ１以前は、前記起動信号ＴｓはＯＦＦすなわち未入力であるため、前記溶接出力信号Ａｏは前記起動信号Ｔｓをそのまま出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏはＬｏｗレベルであり、前記溶接機ＷＭは前記溶接電流Ｉｗの出力をしない。

【0034】

前記時刻ｔ１において、前記起動信号ＴｓはＯＮすなわち入力される。前記溶接出力信号Ａｏは前記起動信号Ｔｓをそのまま出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏはＨｉｇｈレベルであるため、前記溶接機ＷＭは前記溶接電流Ｉｗを出力する。同図（Ａ）前記溶接電流Ｉｗにおいて、実際には平均電流が前記設定電流Ｉsetになる交流波形が出力されるが、簡略して前記設定電流Ｉsetが出力されると表記する。

【0035】

前記時刻ｔ１から前記溶接電流出力期間Ｏｓが経過した時刻ｔ２の間、前記溶接出力信号ＡｏはＨｉｇｈレベルであるため、前記溶接機ＷＭが前記溶接電流Ｉｗを出力する。

【0036】

前記時刻ｔ２において、前記溶接出力信号ＡｏはＬｏｗになる。前記溶接機ＷＭは前記溶接電流Ｉｗの出力を休止する。

【0037】

前記時刻ｔ２から前記溶接電流休止期間Ｆｓが経過した時刻ｔ３の間、前記溶接出力信号ＡｏはＬｏｗを維持する。したがって、前記溶接機ＷＭは、前記溶接電流Ｉｗの出力を休止し続ける。

【0038】

前記時刻ｔ３において、前記溶接出力信号ＡｏはＨｉｇｈになり、前記溶接出力信号Ａｏは前記起動信号Ｔｓをそのまま出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏはＨｉｇｈレベルであるため、前記溶接機ＷＭが前記溶接電流Ｉｗを出力する。

【0039】

前記時刻ｔ３以降は、前記起動信号ＴｓがＯＦＦになるまで、前記時刻ｔ１から前記時刻ｔ３の間に示す処理を繰り返す。そして、前記起動信号ＴｓがＯＦＦになる時刻ｔｅにおいて、処理の繰り返しを終了し、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。前記溶接機ＷＭは、前記溶接電流Ｉｗの出力を停止する。

【0040】

次に、上述した本発明の実施の形態１に係る非消耗電極式アーク溶接方法の作用効果について説明する。一般的にはアークを維持することが困難である電流の平均電流２０Ａで溶接する場合、例えば前記設定電流Ｉsetを８０Ａ、前記溶接電流出力期間Ｏｓを０．１ｓ、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓを０．３ｓとすると、アークを維持することに十分な電流を出力しつつ、休止期間を設けることで平均電流が下げられるため、平均電流２０Ａで溶接することができる。このように、前記溶接機ＷＭの処理に関知することなく、設定電流、出力期間、休止期間を適切に設定することで、容易に低い溶接電流を得ることができる。

【0041】

しかるに、本発明の実施の形態１に係る非消耗電極式アーク溶接方法は、低い溶接電流を出力するために特別な機能を有する溶接機を用いる必要がないため、簡便な方法で母材入熱をできる限り低くすることができる。

【0042】

本発明の実施の形態１に係る非消耗電極式アーク溶接方法は、品質を要求する部位の溶接に用いられることから、作業者が母材の溶融状態を目視で確認しつつ調整しながら溶接する手動溶接において用いられることが望ましい。また、非消耗電極式アーク溶接方法の中で、アークのエネルギー密度が低く手動溶接に向くＴＩＧ溶接に用いられることが望ましい。

【0043】

［実施の形態２］
実施の形態２の発明は、前記溶接電流出力期間と前記溶接電流休止期間の繰り返した回数を計数し、繰り返した回数が予め設定した溶接電流出力回数に達したとき、溶接電流の出力を停止する非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0044】

図３は本発明の実施の形態２に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施する溶接機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。同図において、図１と同一のブロックには同一符号を付して、それらの説明は省略する。同図は、図１に繰り返し回数設定回路ＣＳを追加し、前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１を第２溶接出力設定回路ＴＭ２に置換したものである。

【0045】

前記繰り返し回数設定回路ＣＳは、予め定められた繰り返し回数設定信号Ｃｓを出力する。前記繰り返し回数設定信号Ｃｓは、例えば１〜９９９回の範囲を持つ。

【0046】

前記第２溶接出力設定回路ＴＭ２は、前記起動信号Ｔｓ、前記動作モード指示信号Ｍｓ、前記溶接電流出力期間信号Ｏｓ、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓ、前記繰り返し回数設定信号Ｃｓを入力とし、溶接出力信号Ａｏを出力する。

【0047】

前記第２溶接出力設定回路ＴＭ２は、前記動作モード指示信号Ｍｓが前記通常モードを示すとき、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。前記第２溶接出力設定回路ＴＭ２は、前記動作モード指示信号Ｍｓが前記インターバルモードを示すとき、次に示す動作をする。
（１）前記起動信号Ｔｓが未入力のとき、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにし、繰り返し回数を０にする。
（２）前記起動信号Ｔｓが入力されると、前記溶接電流出力期間信号Ｏｓの示す期間の間、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏをＨｉｇｈにする。
（３）前記溶接電流出力期間信号Ｏｓの示す期間を経過すると、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓの示す期間の間、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。
（４）前記溶接電流休止期間信号Ｆｓの示す期間を経過すると、繰り返し回数をカウントアップし、（２）に戻る。
（５）（２）〜（４）の繰り返し回数が前記繰り返し回数設定信号Ｃｓ以上になると、（２）〜（４）の繰り返しを終了し、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。
（６）前記起動信号Ｔｓが入力から未入力に変化すると、（２）〜（４）の繰り返しを終了し、繰り返し回数を０にする。同時に前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。

【0048】

図４は、実施の形態２における非消耗電極式アーク溶接方法のタイミングチャートである。同図（Ａ）は、前記溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は、前記起動信号Ｔｓの時間変化を示し、同図（Ｃ）は、前記溶接出力信号Ａｏの時間変化を示す。各々の横軸は時刻を示す。以下、同図を用いて、実施の形態２の動作を説明する。同図において、図２と同一の信号及び時刻には同一符号を付して、それらの説明は省略する。

【0049】

図４の時刻ｔ３からｔ４の間、繰り返し回数が前記繰り返し回数設定信号Ｃｓ以上になるまで、前記時刻ｔ１から前記時刻ｔ３の間に示す処理を繰り返す。時刻ｔ４において、繰り返し回数が前記繰り返し回数設定信号Ｃｓに達する。したがって、繰り返しを終了し、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。

【0050】

次に、上述した本発明の実施の形態２に係る非消耗電極式アーク溶接方法の作用効果について説明する。品質を要求する部位の溶接において、母材入熱を管理する観点から溶接時間を管理する必要がある。特に手動溶接において、作業者はアークを目視しながら溶接することから、時間を知る術がなく時間管理がおろそかになる。そのため、予め繰り返し回数を指定することで、溶接時間の管理を容易にする。

【0051】

［実施の形態３］
実施の形態３の発明は、前記起動信号が入力されてから、予め設定した起動期間を経過したとき、溶接電流の出力を停止する非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0052】

図５は本発明の実施の形態３に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施する溶接機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。同図において、図１及び図３と同一のブロックには同一符号を付して、それらの説明は省略する。同図は、図３の前記繰り返し回数設定回路ＣＳを起動時間設定回路ＴＣに、前記第２溶接出力設定回路ＴＭ２を第３溶接出力設定回路ＴＭ３に置換したものである。

【0053】

前記起動時間設定回路ＴＣは、予め定められた起動時間設定信号Ｔｃを出力する。前記起動時間設定信号Ｔｃは、例えば０．１秒以上である。

【0054】

前記第３溶接出力設定回路ＴＭ３は、前記起動信号Ｔｓ、前記動作モード指示信号Ｍｓ、前記溶接電流出力期間信号Ｏｓ、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓ、前記起動時間設定信号Ｔｃを入力とし、溶接出力信号Ａｏを出力する。

【0055】

前記第３溶接出力設定回路ＴＭ３は、前記動作モード指示信号Ｍｓが前記通常モードを示すとき、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。前記第３溶接出力設定回路ＴＭ３は、前記動作モード指示信号Ｍｓが前記インターバルモードを示すとき、次に示す動作をする。
（１）前記起動信号Ｔｓが未入力のとき、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにし、起動時間を０にする。
（２）前記起動信号Ｔｓが入力されると同時に起動時間の測定を開始する。
（３）前記溶接電流出力期間信号Ｏｓの示す期間の間、前記溶接出力信号ＡｏをＨｉｇｈにし、前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏをＨｉｇｈにする。
（４）前記溶接電流出力期間信号Ｏｓの示す期間を経過すると、前記溶接電流休止期間信号Ｆｓの示す期間の間、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。
（５）前記溶接電流休止期間信号Ｆｓの示す期間を経過すると（３）に戻る。
（６）起動時間が前記起動時間設定信号Ｔｃ以上になると、（３）〜（５）の繰り返しを終了し、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。同時に溶接時間の測定を停止する。
（７）前記起動信号Ｔｓが入力から未入力に変化すると、（３）〜（５）の繰り返しを終了し、起動時間の測定を停止し０にする。同時に前記起動信号Ｔｓの状態をそのまま前記溶接出力信号Ａｏに出力する。すなわち、前記溶接出力信号ＡｏをＬｏｗにする。

【0056】

実施の形態３は、実施の形態２に示す繰り返し回数ではなく、起動時間をそのままを指定する形態である。実施の形態３のタイミングチャートは、起動時間が図２の時刻ｔ１から時刻ｔ４であるため、図２と同様になる。ただし、前記起動時間設定信号Ｔｃによっては、時刻ｔ４は溶接電流出力期間に重なることが在り得る。実施の形態３は起動時間を指定することから、より溶接時間の管理が容易になる。

【0057】

［実施の形態４］
実施の形態４の発明は、前記起動信号が非入力から入力になると、溶接機は前記溶接電流出力期間に溶接電流を出力し、前記溶接電流休止期間に溶接電流の出力を休止することを繰り返し、前記起動信号が再度非入力から入力になると、溶接電流の出力を停止する非消耗電極式アーク溶接方法である。

【0058】

図６は本発明の実施の形態４に係る非消耗電極式アーク溶接方法を実施する溶接機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。同図において、図１と同一のブロックには同一符号を付して、それらの説明は省略する。同図は、図１の前記起動信号設定回路ＴＳと前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１の間に、自己保持回路ＳＫを挿入し、前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１の入力信号の１つである前記起動信号Ｔｓを、第２起動信号Ｔｓ２に置換したものである。

【0059】

前記自己保持回路ＳＫは、前記起動信号Ｔｓを入力とし、第２起動信号Ｔｓ２を出力する。第２起動信号Ｔｓ２は、出力されている状態と、出力されていない状態を示す。前記自己保持回路ＳＫは、前記起動信号Ｔｓが非入力から入力に変化したときのみ、第２起動信号Ｔｓ２の状態を切り替える。

【0060】

図７は、実施の形態４における非消耗電極式アーク溶接方法のタイミングチャートである。同図（Ａ）は、前記溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は、前記起動信号Ｔｓの時間変化を示し、同図（Ｂ′）は、前記第２起動信号Ｔｓ２の時間変化を示し、同図（Ｃ）は、前記溶接出力信号Ａｏの時間変化を示す。各々の横軸は時刻を示す。以下、同図を用いて、実施の形態４の動作を説明する。同図において、図２と同一の信号及び時刻には同一符号を付して、それらの説明は省略する。

【0061】

同図（Ｂ′）において、前記第２起動信号Ｔｓ２は、出力されていない状態を示すＯＦＦと出力されている状態を示すＯＮの２つの状態を示す。信号を受け取る側からみると、ＯＦＦが未入力を、ＯＮが入力を示す。

【0062】

時刻ｔ１にて、前記起動信号ＴｓがＯＦＦからＯＮに変化したため、前記第２起動信号Ｔｓ２はＯＦＦからＯＮに変化する。よって、前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１が、実施の形態１と同様の動作を行い、溶接電流Ｉｗが出力される。

【0063】

時刻ｔ１以降、いずれかの時刻で、前記起動信号ＴｓはＯＮからＯＦＦに変化する。しかし、前記第２起動信号Ｔｓ２はＯＮのまま変化しない。したがって、前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１は、実施の形態１と同様の動作を続ける。

【0064】

時刻ｔｅにて、前記起動信号ＴｓがＯＦＦからＯＮに変化したため、前記第２起動信号Ｔｓ２はＯＮからＯＦＦに変化する。よって、前記第１溶接出力設定回路ＴＭ１が、実施の形態１と同様の動作を行い、溶接電流の出力を停止する。

【0065】

実施の形態４は、実施の形態１の前記起動信号Ｔｓの状態を自己保持し、実施の形態１の前記起動信号Ｔｓが未入力でも溶接電流出力期間と溶接電流休止期間を繰り返すことができる形態である。手動溶接において、起動信号設定回路に相当する部品であるトーチスイッチを押し続けて溶接することは、作業者の苦痛になり作業性の低下につながる。したがって、実施の形態４は、実施の形態１より手動溶接における作業性が向上する。

【0066】

また実施の形態４は、起動信号周辺を置換すれば実施できることから、実施の形態２及び実施の形態３と組み合わせて実施することが可能である。

【符号の説明】

【0067】

ＡＣ 商用電源
Ａｏ 溶接出力信号
ＣＮＴ 制御回路
ＣＳ 繰り返し回数設定回路
Ｃｓ 繰り返し回数設定信号
Ｄ２ａ〜ｄ 整流ダイオード
ＤＲ 駆動回路
Ｄｒ 駆動信号
Ｅｉ 電流誤差増幅信号
ＦＳ 溶接電流休止期間設定回路
Ｆｓ 溶接電流休止期間信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
ＩＮＴ 変圧器
ＩＮＶ インバータ回路
ＩＳ 溶接条件設定回路
Ｉｓ 溶接条件設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＭＳ 動作モード設定回路
Ｍｓ 動作モード指示信号
ＮＴＲ、ＰＴＲ 極性切替回路
ＯＳ 溶接電流出力期間設定回路
Ｏｓ 溶接電流出力期間信号
ＳＫ 自己保持回路
ＴＣ 起動時間設定回路
Ｔｃ 起動時間設定信号
ＴＭ１ 第１溶接出力設定回路
ＴＭ２ 第２溶接出力設定回路
ＴＭ３ 第３溶接出力設定回路
ＴＳ 起動信号設定回路
Ｔｓ 起動信号
Ｔｓ２ 第２起動信号
ＷＬ 直流リアクトル
ＷＭ 溶接機
１ 電極
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】