2024-161637 パルス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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024161637

(43)【公開日】2024-11-20

(54)【発明の名称】パルスアーク溶接制御方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/08 20060101AFI20241113BHJP

   B23K 9/09 20060101ALI20241113BHJP

【ＦＩ】

B23K9/08 D

B23K9/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076430

(22)【出願日】2023-05-08

(71)【出願人】

【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】下新原 春菜

【テーマコード（参考）】

4E082

【Ｆターム（参考）】

4E082AA01

4E082BA04

4E082EA06

4E082EA11

4E082EB11

4E082EC03

4E082ED01

4E082EF14

4E082HA04

(57)【要約】

【課題】磁気吹きの発生を抑制し、かつ、溶接品質を良好に維持すること。
【解決手段】溶接ワイヤを送給すると共に、立上り期間Ｔｕ中はベース電流Ｉｂからピーク電流Ｉｐへと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間Ｔｐ中はピーク電流Ｉｐを通電し、立下り期間Ｔｋ中はピーク電流Ｉｐからベース電流Ｉｂへと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間Ｔｂ中はベース電流Ｉｂを通電し、これらの溶接電流Ｉｗの通電を１パルス周期Ｔｆとして繰り返し、溶接電圧Ｖｗの平均値が溶接電圧設定値と等しくなるようにパルス周期Ｔｆをフィードバック制御して溶接を行うパルスアーク溶接制御方法において、ベース期間Ｔｂ中の溶接電圧Ｖｗの上昇によって時刻ｔ１２に磁気吹きの発生を判別Ａｄしたときは、フィードバック制御によって変化するパルス周期Ｔｆの最大値を制限する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶接ワイヤを送給すると共に、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間中は前記ピーク電流を通電し、立下り期間中は前記ピーク電流から前記ベース電流へと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間中は前記ベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を１パルス周期として繰り返し、
溶接電圧の平均値が溶接電圧設定値と等しくなるように前記パルス周期をフィードバック制御して溶接を行うパルスアーク溶接制御方法において、
前記ベース期間中の溶接電圧の上昇によって磁気吹きの発生を判別したときは、前記フィードバック制御によって変化する前記パルス周期の最大値を制限する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接制御方法。

【請求項2】

前記制限を、前記パルス周期の開始時点から前記磁気吹きの発生を判別した時点までの時間長さに基づいて行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のパルスアーク溶接制御方法。

【請求項3】

前記パルス周期の最大値を制限したときは前記ピーク電流及び／又は前記ピーク期間を減少させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパルス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、磁気吹きによる溶接状態の不安定を抑制することができるパルスアーク溶接制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

消耗電極式パルスアーク溶接は、鉄鋼等の溶接に広く使用されている。このパルスアーク溶接では、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間中はピーク電流を通電し、立下り期間中はピーク電流からベース電流へと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間中はベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を１パルス周期として繰り返して溶接が行われる。また、溶接電圧の平均値が溶接電圧設定値と等しくなるようにパルス周期をフィードバック制御することによってアーク長を適正値に維持している。パルスアーク溶接では、１パルス周期１溶滴移行状態となるので、溶滴移行状態が安定しているために、スパッタの発生が少なく、美しいビード外観を得ることができる。

【0003】

パルスアーク溶接を含む消耗電極式アーク溶接においては、アーク及び母材に通電する溶接電流によってアーク周辺部に磁界が形成されて、この磁界からアークは力を受けて偏向する場合がある。このような状態を、一般的に磁気吹き又はアークブローと呼んでいる。磁気吹きが発生するかは、母材に通電する溶接電流によって形成される磁界の形態によって決まる。溶接している部分が母材の端部から離れているときには、磁界は対称形状に形成されることが多いために、アークは磁界から偏った力を受けることがないので、磁気吹きは発生しにくい。他方、溶接している部分が母材の端部に近いときは、磁界は非対称形状に形成されるために、アークは磁界から偏った力を受けることになり、磁気吹きが発生しやすくなる。したがって、母材の端部の近くとなることが多い溶接開始部分及び溶接終了部分では、磁気吹きが発生しやすい。消耗電極式アークの中でも、短絡移行溶接では磁気吹きは発生しにくく、パルスアーク溶接では発生しやすい。これは、短絡移行溶接では、アーク長がパルスアーク溶接に比べて短いために、磁界からの影響を受けにくいためである。他方、パルスアーク溶接では、大電流値のピーク電流が通電しているときは強い磁界が形成され、小電流値のベース電流が通電しているときは弱い磁界が形成されている。パルスアーク溶接では、この磁界の強さの変化が大きいこと、かつ、ベース電流が小さいので磁界から偏った力を受けると直ぐにアークが偏向すること、が原因となって磁気吹きが発生しやすい。したがって、パルスアーク溶接では、磁気吹きによるアークの偏向は、ベース期間中に発生しやすい。磁気吹きが発生すると、アークが偏向するために溶接品質が悪くなる。さらには、アークの偏向が大きくなると、アーク切れが発生して溶接欠陥となる場合も生じる。したがって、磁気吹き対策は良好な溶接品質を得るためには重要である。

【0004】

従来からパルスアーク溶接において、種々の磁気吹き対策が提案されている。その代表的なものは、磁気吹きを判別すると、ベース電流を増加させてアークの硬直性を強くすることでアークの偏向を抑制する方法である（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４３１９４３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した従来技術の磁気吹き対策では、ベース電流を増加させているために、溶接ワイヤの溶融が促進されて溶滴を形成することになる。この結果、１パルス周期１溶滴移行状態から外れることになり、スパッタの発生、ビード外観等の溶接品質が悪くなるという問題がある。

【0007】

そこで、本発明では、磁気吹きの発生を抑制し、かつ、溶接品質を良好に維持することができ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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
溶接ワイヤを送給すると共に、立上り期間中はベース電流からピーク電流へと上昇する上昇遷移電流を通電し、ピーク期間中は前記ピーク電流を通電し、立下り期間中は前記ピーク電流から前記ベース電流へと下降する下降遷移電流を通電し、ベース期間中は前記ベース電流を通電し、これらの溶接電流の通電を１パルス周期として繰り返し、
溶接電圧の平均値が溶接電圧設定値と等しくなるように前記パルス周期をフィードバック制御して溶接を行うパルスアーク溶接制御方法において、
前記ベース期間中の溶接電圧の上昇によって磁気吹きの発生を判別したときは、前記フィードバック制御によって変化する前記パルス周期の最大値を制限する、
ことを特徴とするパルスアーク溶接制御方法である。

【0009】

請求項２の発明は、
前記制限を、前記パルス周期の開始時点から前記磁気吹きの発生を判別した時点までの時間長さに基づいて行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のパルスアーク溶接制御方法である。

【0010】

請求項３の発明は、
前記パルス周期の最大値を制限したときは前記ピーク電流及び／又は前記ピーク期間を減少させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパルスアーク溶接制御方法である。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るパルスアーク溶接制御方法によれば、磁気吹きの発生を抑制し、かつ、溶接品質を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接制御方法を示す図１の溶接装置における各信号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】

【0013】

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。

【0014】

図１は、本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接制御方法を実施するための溶接装置のブロック図である。溶接装置は、主に破線で囲まれた溶接電源ＰＳ、ロボット制御装置ＲＣ、ロボット（図示は省略）等から構成されている。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。

【0015】

溶接電源ＰＳは、以下の各ブロックから構成されている。電源主回路ＭＣは、３相２００Ｖ等の交流商用電源（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の出力制御を行い、溶接に適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力する。この電源主回路ＭＣは、図示は省略するが、交流商用電源を整流する１次整流回路、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、高周波交流を溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランス、降圧された高周波交流を整流する２次整流回路を備えている。

【0016】

リアクトルＷＬは、上記の電源主回路ＭＣの＋側出力と溶接トーチ４との間に挿入されており、電源主回路ＭＣの出力を平滑する。

【0017】

送給モータＷＭは、後述する送給制御信号Ｆｃによって回転駆動される。溶接ワイヤ１は、上記の送給モータ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内を通って送給速度Ｆｗで送給されて、母材２との間にアーク３が発生する。送給モータＷＭ及び溶接トーチ４は、ロボットに搭載されている。溶接トーチ４内の給電チップ（図示は省略）と母材２との間に溶接電圧Ｖｗが印加し、溶接電流Ｉｗが通電する。

【0018】

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。溶接電圧平均化回路ＶＡＶは、この溶接電圧検出信号Ｖｄを平均化（ローパスフィルタを通す）して、溶接電圧平均値信号Ｖavを出力する。溶接電圧設定回路ＶＲは、予め定めた溶接電圧設定信号Ｖｒを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒ（＋）と上記の溶接電圧平均値信号Ｖav（－）との誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。

【0019】

Ｖ／ＦコンバータＶＦは、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖ及び後述するパルス周期制限値信号Ｔｌを入力として、電圧誤差増幅信号Ｅｖに応じた周期に変換し、周期がパルス周期制限値信号Ｔｌを超過しているときは制限値に置換し、上記の周期ごとに短時間Ｈｉｇｈレベルとなるトリガ信号であるパルス周期信号Ｔｆを出力する。このパルス周期信号Ｔｆが短時間Ｈｉｇｈレベルになる周期が１パルス周期となる。

【0020】

立上り期間設定回路ＴＵＲは、予め定めた立上り期間設定信号Ｔurを出力する。ピーク期間設定回路ＴＰＲは、予め定めたピーク期間設定信号Ｔprを出力する。立下り期間設定回路ＴＫＲは、予め定めた立下り期間設定信号Ｔkrを出力する。

【0021】

ピーク電流設定回路ＩＰＲは、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。

【0022】

溶接電流設定回路ＩＲは、上記のパルス周期信号Ｔｆ、上記の立上り期間設定信号Ｔur、後述するピーク期間修正信号Ｔps、上記の立下り設定信号Ｔkr、後述するピーク電流修正信号Ｉps及び上記のベース電流設定信号Ｉbrを入力として、パルス周期信号Ｔｆが短時間Ｈｉｇｈレベルに変化するごとに、以下の処理を行ない、溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。
１）立上り期間設定信号Ｔurによって定まる期間中は、ベース電流設定信号Ｉbrの値からピーク電流修正信号Ｉpsの値へと上昇する溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。
２）続けて、ピーク期間修正信号Ｔpsによって定まる期間中は、ピーク電流修正信号Ｉpsを溶接電流設定信号Ｉｒとして出力する。
３）続けて、立下り期間設定信号Ｔkrによって定まる期間中は、ピーク電流修正信号Ｉpsの値からベース電流設定信号Ｉbrの値へと下降する溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。
４）続けて、パルス周期信号Ｔｆが再び短時間Ｈｉｇｈレベルになるまでの期間中は、ベース電流設定信号Ｉbrを溶接電流設定信号Ｉｒとして出力する。

【0023】

磁気吹き判別回路ＡＤは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒ、上記のベース電流設定信号Ｉbr及び上記の溶接電圧検出信号Ｖｄを入力として、溶接電流設定信号Ｉｒの値がベース電流設定信号Ｉbrの値と等しい期間（ベース期間Ｔｂ）のときの溶接電圧検出信号Ｖｄの値が予め定めた基準電圧値Ｖｔ以上になると磁気吹きが発生したと判別してＨｉｇｈレベルにセットされ、その後に溶接電流設定信号Ｉｒの値がベース電流設定信号Ｉbrの値よりも大きくなり次のパルス周期が開始されるとＬｏｗレベルにリセットされる磁気吹き判別信号Ａｄを出力する。磁気吹きの発生を、溶接電圧検出信号Ｖｄの上昇率が基準値以上になったことによって判別しても良い。

【0024】

パルス周期制限値設定回路ＴＬは、上記の磁気吹き判別信号Ａｄを入力として、最初は予め定めた初期値となり、その後に、磁気吹き判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルになるとパルス周期の開始時点からの磁気吹き発生期間を検出し、磁気吹き発生期間の所定回数の平均値を算出し、平均値が算出されると平均値から所定期間だけ短い値となるパルス周期制限値信号Ｔｌを出力する。パルス周期は最大でも２０ms以下であるので、初期値は例えば１００msに設定する。すなわち、初期値に設定されているときはフィードバック制御されるパルス周期の時間長さは制限されないことになる。例えば、所定回数は１～１０回程度であり、所定期間は１ms程度である。

【0025】

パルス条件修正回路ＰＣは、上記のピーク電流設定信号Ｉpr、上記のピーク期間設定信号Ｔpr及び上記のパルス周期制限値信号Ｔｌを入力として、以下の処理を行い、ピーク電流修正信号Ｉps及びピーク期間修正信号Ｔpsを出力する。
１）パルス周期制限値信号Ｔｌの値が初期値であるときは、パルス周期に制限がかかっていない状態であると判別して、ピーク電流設定信号Ｉpr及びピーク期間設定信号Ｔprの値をそのままピーク電流修正信号Ｉps及びピーク期間修正信号Ｔpsとして出力する。
２）パルス周期制限値信号Ｔｌが初期値よりも小さな値になると、パルス周期に制限がかかる状態となったと判別して、ピーク電流設定信号Ｉpr及び／又はピーク期間設定信号Ｔprの値を減少値だけ減少させてピーク電流修正信号Ｉps及びピーク期間修正信号Ｔpsとして出力する。減少値は、パルス周期制限値信号Ｔｌの値が短いほど大きな値となる。例えば、ピーク電流設定信号Ｉprの減少値は３０Ａであり、ピーク期間設定信号Ｔprの減少値は０．２msである。

【0026】

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。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の溶接電流設定信号Ｉｒ（＋）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。駆動回路ＤＶは、この電流誤差増幅信号Ｅｉ及び後述するロボット制御装置ＲＣからの起動信号Ｏｎを入力として、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベル（溶接開始）のときは電流誤差増幅信号Ｅｉに基いてＰＷＭ変調制御を行ない上記の電源主回路ＭＣ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、起動信号ＯｎがＬｏｗレベル（溶接停止）のときは駆動信号Ｄｖを出力しない。

【0027】

送給速度設定回路ＦＲは、予め定めた送給速度設定信号Ｆｒを出力する。送給制御回路ＦＣは、この送給速度設定信号Ｆｒ及び後述するロボット制御装置ＲＣからの起動信号Ｏｎを入力として、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベル（溶接開始）のときは溶接ワイヤ１を送給速度設定信号Ｆｒの値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、起動信号Ｏｎ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。

【0028】

ロボット制御装置ＲＣは、予め教示された作業プログラムに従ってロボット（図示は省略）を移動させると共に、溶接開始又は溶接停止を指令する起動信号Ｏｎを出力する。

【0029】

図２は、本発明の実施の形態に係るパルスアーク溶接制御方法を示す図１の溶接装置における各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図（Ｃ）は磁気吹き判別信号Ａｄの時間変化を示し、同図（Ｄ）は溶接ワイヤの送給速度Ｆｗの時間変化を示す。同図は、時刻ｔ１～ｔ２のパルス周期中に磁気吹きが発生している場合である。以下、同図を参照して、磁気吹き対策制御について説明する。

【0030】

同図（Ｄ）に示すように、送給速度Ｆｗは溶接中は予め定めた一定の速度で送給されている。時刻ｔ１～ｔ２のパルス周期Ｔｆにおいて、立上り期間Ｔｕ中は、同図（Ａ）に示すように、ベース電流Ｉｂからピーク電流Ｉｐへと上昇する上昇遷移電流Ｉｕが通電し、同図（Ｂ）に示すように、ベース電圧Ｖｂからピーク電圧Ｖｐへと上昇する上昇遷移電圧が溶接ワイヤと母材との間に印加する。続くピーク期間Ｔｐ中は、同図（Ａ）に示すように、溶接ワイヤから溶滴を移行させるために臨界値以上の大電流値のピーク電流Ｉｐが通電し、同図（Ｂ）に示すように、アーク長に比例したピーク電圧Ｖｐが印加する。続く立下り期間Ｔｋ中は、同図（Ａ）に示すように、ピーク電流Ｉｐからベース電流Ｉｂへと下降する下降遷移電流Ｉｋが通電し、同図（Ｂ）に示すように、ピーク電圧Ｖｐからベース電圧Ｖｂへと下降する下降遷移電圧が印加する。続くベース期間Ｔｂ中は、同図（Ａ）に示すように、溶滴を形成しないようにするために臨界値未満の小電流値のベース電流Ｉｂが通電し、同図（Ｂ）に示すように、アーク長に比例したベース電圧Ｖｂが印加する。アーク長は、ピーク期間Ｔｐ中は長くなり、ベース期間Ｔｂ中は短くなる。

【0031】

本実施の形態においては、図１の溶接電圧平均値信号Ｖavの値が予め定めた図１の溶接電圧設定信号Ｖｒの値と等しくなるようにパルス周期Ｔｆがフィードバック制御（変調制御）される。このために、図１の立上り期間設定信号Ｔurによって定まる立上り期間Ｔｕ、図１のピーク期間設定信号Ｔprによって定まるピーク期間Ｔｐ、図１の立下り期間設定信号Ｔkrによって定まる立下り期間Ｔｋ、図１のピーク電流設定信号Ｉprによって定まるピーク電流Ｉｐ及び図１のベース電流設定信号Ｉbrによって定まるベース電流Ｉｂはそれぞれ所定値に設定され、ベース期間Ｔｂ（パルス周期Ｔｆ）は溶接電圧Ｖｗの平均値が予め定めた溶接電圧設定値と等しくなるようにフィードバック制御によって定まる。時刻ｔ１～ｔ２のパルス周期Ｔｆにおいては、図１のパルス周期制限値信号Ｔｌは初期値の状態であるので、パルス周期Ｔｆの時間長さには制限されないので、フィードバック制御によって定まる時間長さとなっている。例えば、Ｔｕ＝１ms、Ｔｐ＝１．５ms、Ｔｋ＝１ms、Ｉｐ＝４５０Ａ、Ｉｂ＝５０Ａである。Ｔｆは所定値ではないが、４～２０ms程度の範囲で変化する。

【0032】

ベース期間Ｔｂ中の時刻ｔ１１において、磁気吹きが発生してアークが偏向したためにアーク長が長くなり、同図（Ｂ）に示すように、ベース電圧Ｖｂが通常値から上昇して大きくなる。そして、時刻ｔ１２において、ベース電圧Ｖｂの値が、破線で示す予め定めた基準電圧値Ｖｔ以上になる。ベース電圧値Ｖｂが上記の基準電圧値Ｖｔ以上になったことを判別すると、同図（Ｃ）に示すように、磁気吹き判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルに変化する。この磁気吹き判別信号Ａｄは、時刻ｔ１２から次周期の開始時点である時刻ｔ２までＨｉｇｈレベルを維持する。これに応動して、図１のパルス周期制限値設定回路ＴＬによって以下の処理が行われる。
１）時刻ｔ１２に磁気吹き判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルになると、時刻ｔ１のパルス周期の開始時点からの磁気吹き発生期間（時刻ｔ１～ｔ１２の期間）を検出する。
２）磁気吹き発生期間の所定回数の平均値を算出する。所定回数は１～１０回程度である。
３）平均値が算出されると、平均値から所定期間だけ短い値となるパルス周期制限値信号Ｔｌを出力する。所定期間は１ms程度である。
例えば、所定回数が３である場合には、磁気吹き判別信号Ａｄが３回Ｈｉｇｈレベルになったときの磁気吹き発生期間の３回の平均値を算出する。例えば、平均値が７msであったとする。そして、時刻ｔ１～ｔ２のパルス周期Ｔｆが３回目の磁気吹き判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルとなった場合であるとすると、算出された平均値７msから所定期間１msだけ短い値６msとなるパルス周期制限値信号Ｔｌを出力する。

【0033】

時刻ｔ２のパルス周期Ｔｆの開始時点において、図１のパルス条件修正回路ＰＣによって以下の処理が行われる。上述したように前周期において、図１のパルス周期制限値信号Ｔｌの値が初期値よりも小さな値に設定されたために、パルス周期に制限がかかる状態となり、ピーク電流Ｉｐ及び／又はピーク期間Ｔｐの値を減少値だけ減少させる。減少値は、パルス周期制限値信号Ｔｌの値が短いほど大きな値となる。例えば、ピーク電流Ｉｐの減少値が３０Ａであるとすると、ピーク電流値Ｉｐ＝４５０－３０＝４２０Ａに減少する。同様に、ピーク期間Ｔｐの減少値が０．２msであるとすると、ピーク期間Ｔｐ＝１．５－０．２＝１．３msに減少する。減少したピーク電流Ｉｐは図１のピーク電流修正信号Ｉpsによって設定され、減少したピーク期間Ｔｐは図１のピーク期間修正信号Ｔpsによって設定される。

【0034】

時刻ｔ２～ｔ３のパルス周期Ｔｆは、図１の溶接電圧平均値信号Ｖavの値が予め定めた図１の溶接電圧設定信号Ｖｒの値と等しくなるようにフィードバック制御によって決定される。しかし、図１のパルス周期制限値信号Ｔｌが初期値よりも小さな値となっているために、フィードバック制御によって決定されたパルス周期Ｔｆがパルス周期制限値信号Ｔｌの値以上になっている場合には制限される。ここで、上述したようにＴｌ＝６msに設定されているので、パルス周期Ｔｆは最大値が６msに制限されることになる。この結果、ベース期間Ｔｂ中の磁気吹きが発生する時点よりも前にパルス周期Ｔｆが終了するようになるために、磁気吹きの発生を防止することができる。このパルス周期Ｔｆの制限は、溶接が終了するまで継続しても良いし、所定のパルス周期の期間のみ継続するようにしても良い。所定のパルス周期は、例えば１０周期に設定する。

【0035】

以下、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、ベース期間中の溶接電圧の上昇によって磁気吹きの発生を判別したときは、フィードバック制御によって変化するパルス周期の最大値を制限する。磁気吹きはベース期間が長くなるほど発生しやすくなる。そこで、磁気吹きの発生を判別したときは、フィードバック制御によって変化するパルス周期の最大値を制限することによって、ベース期間が短くなるように制御している。この結果、磁気吹きの発生を抑制することができる。さらに、磁気吹きを抑制するために従来技術のようにベース電流を増加させていないので、溶接品質を良好に維持することができる。

【0036】

さらに好ましくは、本実施の形態によれば、制限を、パルス周期の開始時点から磁気吹きの発生を判別した時点までの時間長さに基づいて行う。このようにすると、パルス周期の最大値の制限を、磁気吹きが発生しやすくなる直前の時間長さとして設定することができる。この結果、パルス周期の最大値を過度に制限することがないので、フィードバック制御の過渡応答性を良好に維持することができる。

【0037】

さらに好ましくは、本実施の形態によれば、パルス周期の最大値を制限したときは、ピーク電流及び／又はピーク期間を減少させる。このようにすると、パルス周期が制限されたときに、ピーク電流及び／又はピーク期間が減少するので、パルス周期が短くなっても溶接電流の平均値を略一定に維持することができる。この結果、溶接品質をより良好に維持することができる。

【符号の説明】

【0038】

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
ＡＤ 磁気吹き判別回路
Ａｄ 磁気吹き判別信号
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
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
Ｉｂ ベース電流
ＩＢＲ ベース電流設定回路
Ｉbr ベース電流設定信号
ＩＤ 溶接電流検出回路
Ｉｄ 溶接電流検出信号
Ｉｋ 下降遷移電流
Ｉｐ ピーク電流
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
Ｉps ピーク電流修正信号
ＩＲ 溶接電流設定回路
Ｉｒ 溶接電流設定信号
Ｉｕ 上昇遷移電流
Ｉｗ 溶接電流
ＭＣ 電源主回路
Ｏｎ 起動信号
ＰＣ パルス条件修正回路
ＰＳ 溶接電源
ＲＣ ロボット制御装置
Ｔｂ ベース期間
Ｔｆ パルス周期（信号）
ＴＫＲ 立下り期間設定回路
Ｔkr 立下り期間設定信号
ＴＬ パルス周期制限値設定回路
Ｔｌ パルス周期制限値信号
Ｔｐ ピーク期間
ＴＰＲ ピーク期間設定回路
Ｔpr ピーク期間設定信号
Ｔps ピーク期間修正信号
Ｔｕ 立上り期間
ＴＵＲ 立上り期間設定回路
Ｔur 立上り期間設定信号
ＶＡＶ 溶接電圧平均化回路
Ｖav 溶接電圧平均値信号
Ｖｂ ベース電圧
ＶＤ 溶接電圧検出回路
Ｖｄ 溶接電圧検出信号
ＶＦ Ｖ／Ｆコンバータ
Ｖｐ ピーク電圧
ＶＲ 溶接電圧設定回路
Ｖｒ 溶接電圧設定信号
Ｖｔ 基準電圧値
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＬ リアクトル
ＷＭ 送給モータ

【図1】

【図2】