特表 2023-553715 複式溶接方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-25

(54)【発明の名称】複式溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/173 20060101AFI20231218BHJP

   B23K 9/073 20060101ALI20231218BHJP

   B23K 9/12 20060101ALI20231218BHJP

   B23K 9/10 20060101ALI20231218BHJP

   B23K 9/09 20060101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

B23K9/173 E

B23K9/073 545

B23K9/12 305

B23K9/10 Z

B23K9/09

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023536928

(86)(22)【出願日】2021-12-15

(85)【翻訳文提出日】2023-08-02

(86)【国際出願番号】 EP2021085815

(87)【国際公開番号】W WO2022129122

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】20214930.8

(32)【優先日】2020-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

(71)【出願人】

【識別番号】504380611

【氏名又は名称】フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＦＲＯＮＩＵＳ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】ゼリンガー・ドミニク

【テーマコード（参考）】

4E001

4E082

【Ｆターム（参考）】

4E001AA03

4E001BB08

4E001DB01

4E001DD02

4E001DD04

4E001DE02

4E001DE04

4E082AA03

4E082AA04

4E082AB01

4E082BA01

4E082BA04

(57)【要約】

少なくとも２つの溶融電極３Ａ，３Ｂでの安定した溶接工程と、複式インパルス溶接方法に比べて小さい母材６中への入熱量とを可能にする複式溶接方法をこれらの溶融電極３Ａ，３Ｂによって提供するため、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１とこの短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１に比べて高い当該母材６中への入熱量を呈する熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２とを有するそれぞれ１つの溶接工程が、当該少なくとも２つの電極３Ａ，３Ｂで実行され、当該短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１と当該熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２とは周期的に交互し、当該少なくとも２つの電極３Ａ，３Ｂのこれらの溶接工程の当該短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１ごとの決定された少なくとも１つの第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１に基づいて時間同期されることが本発明にしたがって提唱されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの溶融電極（３Ａ，３Ｂ）によって母材（６）に対して複式溶接方法を実行するための方法であって、
それぞれの電極（３Ａ，３Ｂ）で、前記電極（３Ａ，３Ｂ）と前記母材（６）との間のアークの点弧後に、１つの溶接工程が実行され、
少なくとも２つの電極（３Ａ，３Ｂ）のこれらの溶接工程が時間同期される当該方法において、
短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）とこの短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）に比べて高い前記母材（６）中への入熱量を呈する熱溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）とを有するそれぞれ１つの溶接工程が、前記少なくとも２つの電極（３Ａ，３Ｂ）で実行され、
前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）と前記熱溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）とは周期的に交互し、
前記少なくとも２つの電極（３Ａ，３Ｂ）のこれらの溶接工程の少なくとも前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）が、短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）ごとに決定された少なくとも１つの第１同期イベント（ＳＥＡ１，ＳＥＢ１）に基づいて時間同期されることを特徴とする方法。

【請求項2】

第１位相シフト（φ１）が、複数の前記第１同期イベント（ＳＥＡ１，ＳＥＢ１）との間に提供されることによって、複数の前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）が時間同期されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

第１同期イベント（ＳＥＡ１，ＳＥＢ１）として、前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）中の短絡の発生の時点、又は短絡を発生させるために実行される送給速度（ｖＡ，ｖＢ）の上昇の時点、又は短絡を発生させるために実行される溶接電流（ＩＡ，ＩＢ）の減少の時点が使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

少なくとも１つの短絡サイクル（ＺＫＡ，ＺＫＢ）が、短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）中に実行され、当該短絡サイクル（ＺＫＡ，ＺＫＢ）中に、短絡が発生するまで、それぞれの前記電極（３Ａ，３Ｂ）が、前記母材（６）の方向に移動され、前記短絡の発生後に前記母材（６）から離れるように反対方向に移動され、特に２～１０個の短絡サイクル（ＺＫＡ，ＺＫＢ）が、前記短絡溶接フェーズごとに実行されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

熱溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）として、インパルス溶接フェーズ又は溶射アーク溶接フェーズが使用され、
前記インパルス溶接フェーズでは、インパルス周波数（ｆＡ，ｆＢ）によって連続する複数のインパルスサイクル（ＺＰＡ，ＺＰＢ）が実行され、これらのインパルスサイクル（ＺＰＡ，ＺＰＢ）では、接地電流（ＩＧＡ，ＩＧＢ）を有する接地電流フェーズと、前記接地電流（ＩＧＡ，ＩＧＢ）に比べて高いインパルス電流（ＩＰＡ，ＩＰＢ）を有するインパルス電流フェーズとがそれぞれ交互することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記少なくとも２つの電極（３Ａ，３Ｂ）の溶接工程の前記インパルス溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）が、インパルス溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）ごとの決定された少なくとも１つの第２同期イベント（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）に基づいて時間同期されることを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項7】

第２位相シフト（φ２）が、前記第２同期イベント（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）間で提供されることによって、前記インパルス溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）が時間同期されることを特徴とする請求項６に記載の方法。

【請求項8】

第２同期イベント（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）として、前記インパルス溶接フェーズ（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）中の特徴時点が使用され、特に溶接パラメータ（Ｕ，Ｉ，ｖ）の変化の時点又は前記電極（３Ａ，３Ｂ）からの溶滴の切断の時点が使用されることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。

【請求項9】

複式溶接方法を実行するための設備（１）であって、
前記設備内には、少なくとも２つの溶接装置（Ａ，Ｂ）が、それぞれ１つの溶接工程を１つの溶融電極（３Ａ，３Ｂ）によって１つの母材（６）に対して実行するために設けられていて、
それぞれの溶接装置（Ａ，Ｂ）が、それぞれの前記溶接工程を制御するために１つの制御部（９Ａ，９Ｂ）を有し、
複数の前記溶接工程を時間同期させるため、少なくとも２つの前記溶接装置（Ａ，Ｂ）の複数の前記制御部（９Ａ，９Ｂ）が、通信リンク（１１）を介して接続されている当該設備において、
複数の前記制御部（９Ａ，９Ｂ）は、周期的に交互する短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）とこの短絡溶接フェーズに比べて高い前記母材（６）中への入熱量を呈する熱溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）とを有するそれぞれ１つの溶接工程を実行するように構成されていて、
少なくとも第１の前記溶接装置（Ａ）の制御部（９Ａ）は、第１の前記溶接装置（Ａ）によって実行された溶接工程の短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１）の決定された第１同期イベント（ＳＥＡ１）に関する少なくとも１つの同期情報（Ｙ）を、前記通信リンク（１１）を介して少なくとも１つの第２の前記溶接装置（Ｂ）の制御部（９Ｂ）に送信するように構成されていて、少なくとも１つの第２の前記溶接装置（Ｂ）の制御部（９Ｂ）は、第２の前記溶接装置（Ｂ）によって実行される溶接工程を、受信した前記同期情報（Ｙ）を用いて、第２の前記溶接装置（Ｂ）によって実行された溶接工程の短絡溶接フェーズ（ＳＰＢ１）の決定された第１同期イベント（ＳＥＢ１）に基づいて、第１の前記溶接装置（Ａ）の溶接工程に時間同期させるように構成されていることを特徴とする設備。

【請求項10】

前記同期情報（Ｙ）は、複数の前記第１同期イベント（ＳＥＡ１，ＳＥＢ１）間の少なくとも１つの第１位相シフト（φ１）を含むことを特徴とする請求項９に記載の設備。

【請求項11】

第１同期イベント（ＳＥＡ１，ＳＥＢ１）として、前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）中の短絡の発生の時点、又は短絡を発生させるために実行される送給速度（ｖＡ，ｖＢ）の上昇の時点、又は短絡を発生させるために実行される溶接電流（ＩＡ，ＩＢ）の減少の時点が提供されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の設備。

【請求項12】

それぞれの溶接装置（Ａ，Ｂ）は、前記制御部（９Ａ，９Ｂ）によって制御可能である溶接ワイヤ送給部（１４Ａ，１４Ｂ）を有し、
前記制御部（９Ａ，９Ｂ）は、少なくとも１つの短絡サイクル（ＺＫＡ，ＺＫＢ）を前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）中に実行するように構成されていて、当該短絡サイクル（ＺＫＡ，ＺＫＢ）中に、短絡が発生するまで、前記溶接ワイヤ送給部（１４Ａ，１４Ｂ）が、前記電極（３Ａ，３Ｂ）を前記母材（６）の方向に移動させ、前記短絡の発生後に前記母材（６）から離れるように反対方向に移動させ、
特に２～１０個の短絡サイクル（ＺＫＡ，ＺＫＢ）が、前記短絡溶接フェーズ（ＳＰＡ１，ＳＰＢ１）ごとに実行可能であることを特徴とする請求項１１に記載の設備。

【請求項13】

複数の前記制御部（９Ａ，９Ｂ）は、熱溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）として、インパルス周波数（ｆＡ，ｆＢ）によって連続する複数のインパルスサイクル（ＺＰＡ，ＺＰＢ）を有するインパルス溶接フェーズを実行するように構成されていて、これらのインパルスサイクル（ＺＰＡ，ＺＰＢ）では、接地電流（ＩＧＡ，ＩＧＢ）を有する接地電流フェーズと、前記接地電流（ＩＧＡ，ＩＧＢ）に比べて高いインパルス電流（ＩＰＡ，ＩＰＢ）を有するインパルス電流フェーズとがそれぞれ交互すること、又は
複数の前記制御部（９Ａ，９Ｂ）は、熱溶接フェーズ（ＳＰＡ２，ＳＰＢ２）として、一定の溶接電流を有する溶射アーク溶接フェーズを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の設備。

【請求項14】

少なくとも第１の前記溶接装置（Ａ）の制御部（９Ａ）は、第１の前記溶接装置（Ａ）によって実行された溶接工程のインパルス溶接フェーズ（ＳＰＡ２）の決定された第２同期イベント（ＳＥＡ２）に関する１つの同期情報（Ｙ）を、前記通信リンク（１１）を介して少なくとも１つの第２の前記溶接装置（Ｂ）の制御部（９Ｂ）に送信するように構成されていて、少なくとも１つの第２の前記溶接装置（Ｂ）の制御部（９Ｂ）は、第２の前記溶接装置（Ｂ）によって実行される溶接工程を、受信した前記同期情報（Ｙ）を用いて、第２の前記溶接装置（Ｂ）によって実行された溶接工程のインパルス溶接フェーズ（ＳＰＢ２）の決定された第２同期イベント（ＳＥＢ２）に基づいて、第１の前記溶接装置（Ａ）の溶接工程に時間同期させるように構成されていることを特徴とする請求項１０～１３のいずれか１項に記載の設備。

【請求項15】

前記同期情報（Ｙ）は、複数の前記第２同期イベント（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）間の少なくとも１つの位相シフト（φ２）を含み、
第２同期イベント（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）として、特に、前記インパルス溶接フェーズ（ＳＥＡ２，ＳＥＢ２）中の特徴時点が提供されていて、特に好ましくは前記電極（３Ａ，３Ｂ）からの溶滴の切断の時点又は溶接パラメータ（Ｕ，Ｉ，ｖ）の変化の時点が提供されていることを特徴とする請求項１４に記載の設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも２つの溶融電極によって母材に対して複式溶接方法（Ｍｅｈｒｆａｃｈ－Ｓｃｈｗｅｉｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）を実行するための方法に関する。この場合、それぞれの電極で、当該電極と当該母材との間のアークの点弧後に、１つの溶接工程が実行される。この場合、少なくとも２つの電極のこれらの溶接工程が時間同期される。さらに、本発明は、複式溶接方法を実行するための設備に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスメタルアーク溶接方法（ＭＳＧ）は、従来の技術において長年にわたって公知である。例えば、金属不活性ガス（ＭＩＧ）方法又は金属活性ガス（ＭＡＧ）方法が、ガスメタルアーク（ＭＳＧ）溶接に属する。当該ガスメタルアーク（ＭＳＧ）溶接の場合、金属の電極材料から成る溶融電極が、いわゆるシールドガスによって包囲される。一般に、ガスメタルアーク溶接方法は、溶接継目を母材上に溶着するために使用されるか（肉盛溶接）又は２つの母材を接合するために使用される（接合溶接）。双方の場合、溶接電圧又は当該溶接電圧から発生する溶接電流によって、当該電極と当該電極を包囲する当該母材の領域とを溶融するアークが、当該電極と当該母材との間で点弧される。これにより、強固な接合が達成される。一般に、母材用の材料と同じ材料又は類似の材料が、電極材料として使用される。当該電極は、所定の送給速度によって溶接個所に送給される。この場合、当該送給速度は、例えば手作業による手動の溶接時に又は溶接装置での設定によって予め設定され得るか、又は別のパラメータ、例えば当該電極が当該母材に対して相対移動されるときの溶接速度に依存し得るか、又は電流等に依存する。

【0003】

溶接性能を向上させるため、少なくとも２つの電極によって同時に溶接される複式溶接方法も公知である。例えば、２つのインパルス溶接工程が同時に実施されるいわゆるタンデムインパルス溶接方法が、当該複式溶接方法に属する。この場合、溶接ワイヤとしての少なくとも２つの電極が、共通の１つの溶融池内で溶融するか又はそれぞれ１つの別の溶融池で溶融する。このため、一般に、個別の１つの溶接装置が、それぞれのインパルス溶接工程ごとに使用される。すなわち、１つの電源、１つの溶接ワイヤ、１つの制御部及び必要に応じて１つの溶接ワイヤ送給部がそれぞれ使用される。それぞれの制御部が、溶接パラメータ、すなわち、特に溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給及び場合によってはシールドガス量を適切に制御又は調整することによって、インパルス溶接工程が、それぞれの溶接装置を用いて実行される。（溶接の品質を低下させ得る）同時に進行するインパルス溶接工程同士の起こり得る相互の悪影響を回避するため、両インパルス溶接工程が時間同期され得ることも公知である。この場合、例えば、それぞれ別の溶接装置に追従するインパルス周波数が、１つの溶接装置で予め設定される。したがって、両溶接工程は、互いに同期されていて、同じインパルス周波数によって溶接を実行する。その結果、溶滴が、両電極で安定に切断される。同期した溶接工程によるタンデム溶接工程は、例えば独国特許出願公開第１１２０１４００１４４１号明細書及び米国特許第８，９４６，５９６号明細書に開示されている。

【0004】

ただ１つの溶融電極による単式溶接方法の場合、近頃では、例えば欧州特許第１６７７９４０号明細書に開示されているように、いわゆるＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程も公知である。この場合、溶接ワイヤが反転移動する、母材中への比較的小さい入熱量を呈する短絡溶接フェーズと、この短絡に比べて高い入熱量を呈するインパルス溶接フェーズとが交互する。従来の方法（例えば、単純なインパルス溶接）と比較したこの方法の利点は、制御された電流供給と、材料の送給時のワイヤの移動の支援作用とによって、母材中に侵入する熱量が非常に小さくて済むことにある。それ故に、ＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接方法は、特に金属と合金とを接合するために、例えば鋼とアルミニウムとを接合するために使用され得る。しかしながら、従来では、ＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程が両電極で実行され得る複式溶接方法は知られていない。何故なら、溶接工程が不安定になり得るからである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】独国特許出願公開第１１２０１４００１４４１号明細書

【特許文献2】米国特許第８，９４６，５９６号明細書

【特許文献3】欧州特許第１６７７９４０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

それ故に、本発明の課題は、両電極での安定な溶接工程と、複式インパルス溶接方法に比べて小さい母材中への入熱量とを可能にする複式溶接方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、この課題は、短絡溶接フェーズとこの短絡溶接フェーズに比べて高い当該母材中への入熱量を呈する熱溶接フェーズとを有するそれぞれ１つの溶接工程が、当該少なくとも２つの電極で実行され、当該短絡溶接フェーズと当該熱溶接フェーズとは周期的に交互し、当該少なくとも２つの電極のこれらの溶接工程の少なくとも当該短絡溶接フェーズが、短絡溶接フェーズごとに決定された少なくとも１つの第１同期イベントに基づいて時間同期されることによって解決される。これにより、当該複式溶接方法のこれらの電極で実行されたこれらの短絡溶接フェーズが、特定の時間関係にある。このため、これらの溶接工程の相互の悪影響が回避され得る。

【0008】

この場合、特に、第１位相シフトが、複数の当該第１同期イベントとの間に提供されることによって、複数の当該短絡溶接フェーズが時間同期される。この場合、例えば、第１同期イベントとして、当該短絡溶接フェーズ中の短絡の発生の時点、又は短絡を発生させるために実行される送給速度の上昇の時点が使用され得る。これにより、これらの短絡溶接フェーズ間の一定の時間関係が簡単に設定され得る。この場合、当該位相シフトは、例えば位相角又は位相時間として決定され得る。

【0009】

特に少なくとも１つの短絡サイクルが、短絡溶接フェーズ中に実行され、当該短絡サイクル中に、短絡が発生するまで、それぞれの当該電極が、当該母材の方向に移動され、当該短絡の発生後に当該母材から離れるように反対方向に移動され、特に２～１０個の短絡サイクルが、当該短絡溶接フェーズごとに実行される。当該反転するワイヤ送給によって、当該電極からの溶滴の切断が改良され得る。当該短絡サイクルの個数を決定することによって、母材中への入熱量が変更され得る。

【0010】

特に、熱溶接フェーズとして、一定の溶接電圧を有する溶射アーク溶接フェーズが使用されるか、又はインパルス周波数によって連続する複数のインパルスサイクルを有するインパルス溶接フェーズが実行される。これらのインパルスサイクルでは、接地電流を有する接地電流フェーズと、当該接地電流に比べて高いインパルス電流を有するインパルス電流フェーズとがそれぞれ交互する。したがって、インパルス溶接フェーズを使用した場合、公知のＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程が、複式溶接方法の複数の電極で有益に実行され得る。

【0011】

当該少なくとも２つの電極の溶接工程の当該インパルス溶接フェーズが、インパルス溶接フェーズごとに決定された少なくとも１つの第２同期イベントに基づいて時間同期されることが有益である。これにより、これらのインパルス溶接フェーズが、決定された時間関係にあり、当該両（又は複数の）溶接工程が互いに悪影響を及ぼし合うことなしに、それぞれ１つのＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程が、当該複式溶接方法の両（又は複数の）電極で実行され得る。

【0012】

特に、第２位相シフトが、当該第２同期イベント間で提供されることによって、当該インパルス溶接フェーズが時間同期される。この場合、特に、第２同期イベントとして、当該インパルス溶接フェーズ中の特徴時点が使用され、例えば溶接パラメータの変化の時点又は当該電極からの溶滴の切断の時点が使用される。これにより、特定の時間関係が簡単に決定され得る。

【0013】

さらに、本発明の課題は、上記の設備を用いることで、複数の当該制御部が周期的に交互する短絡溶接フェーズとこの短絡溶接フェーズに比べて高い当該母材中への入熱量を呈する熱溶接フェーズとを有するそれぞれ１つの溶接工程を実行するように構成されていて、少なくとも第１の当該溶接装置の制御部が第１の当該溶接装置によって実行された溶接工程の短絡溶接フェーズの決定された第１同期イベントに関する少なくとも１つの同期情報を、当該通信リンクを介して少なくとも１つの第２の当該溶接装置の制御部に送信するように構成されていて、少なくとも１つの第２の当該溶接装置の制御部が第２の当該溶接装置によって実行される溶接工程を、受信した当該同期情報を用いて、第２の当該溶接装置によって実行された溶接工程の短絡溶接フェーズの決定された第１同期イベントに基づいて、第１の当該溶接装置の溶接工程に時間同期させるように構成されていることによって解決される。

【0014】

当該設備の好適な構成は、従属請求項１０～１５に記載されている。

【0015】

以下に、本発明を、例示的に、概略的に且つ限定しないで本発明の好適な構成を示す図１～５を参照して詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】複式溶接方法を実行するための設備の構成を示す。

【図2】本発明の好適な第１の実施の形態による複式溶接方法の複数溶接パラメータの時間推移を示す。

【図3】本発明の好適な第２の実施の形態による複式溶接方法の複数溶接パラメータの時間推移を示す。

【図4】本発明の好適な第３の実施の形態による複式溶接方法の複数溶接パラメータの時間推移を示す。

【図5】本発明の好適な第４の実施の形態による複式溶接方法の複数溶接パラメータの時間推移を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１には、少なくとも２つの溶融電極３Ａ，３Ｂによって複式溶接方法（例えば、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接）を実行するための設備１が概略的に示されている。ここでは、設備１は、互いに独立した２つの溶接装置Ａ，Ｂを有する。それぞれ１つの所定の溶接工程が、溶接装置Ａ，Ｂによって金属母材６から成る１つの共通のワーク６で実行され得る。当然に、３つ以上の溶接装置Ａ，Ｂが設けられてもよい。しかしながら、本発明を理解するためには、２つの溶接装置Ａ，Ｂの配置だけで十分である。溶接装置Ａ，Ｂは、必ずしも独立した装置として構成される必要はなくて、２つ（又は複数）の溶接装置Ａ，Ｂが、例えば共通の１つのハウジング内に配置されていることも考えられる。しかし、これは、それぞれの溶接装置Ａ，Ｂがそれぞれの溶接工程を実行するための固有の溶接回路ごとに構成されていることとは違う。

【0018】

知られているように、溶接装置Ａ，Ｂ（ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接装置）はそれぞれ、１つの溶接電源２Ａ，２Ｂ、１つの溶接ワイヤ送給部１４Ａ，１４Ｂ及び１つの溶接トーチ４Ａ，４Ｂを有し得る。溶接電源２Ａ，２Ｂはそれぞれ、溶接電極３Ａ，３Ｂとしての溶接ワイヤにそれぞれ印加される必要な溶接電圧ＵＡ，ＵＢを供給する。当該溶接ワイヤは、溶接ワイヤ送給部１４Ａ，１４Ｂによってそれぞれの溶接工程によって予め設定される所定の送給速度ｖＡ，ｖＢでそれぞれの溶接トーチ４Ａ，４Ｂに供給される。当該供給は、例えばホースパケット５Ａ，５Ｂの内側又はその外側で実行され得る。溶接ワイヤ送給部１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ、溶接装置Ａ，Ｂ内に組み込まれ得るが、図１に示されているように独立した装置でもよい。例えばワイヤロール１６Ａ，１６Ｂが、溶接ワイヤ送給部１４Ａ，１４Ｂ内に設けられ得る。溶接ワイヤが、ワイヤロール１６Ａ，１６Ｂに巻き付けられている。しかし、例えば、当該溶接ワイヤは、例えばドラムのような容器内に配置され、当該ドラムから溶接トーチ４Ａ，４Ｂに供給されてもよい。さらに、当該溶接ワイヤを当該溶接ワイヤ１６Ａ，１６Ｂ又は当該容器から引き出し、送給速度ｖＡ，ｖＢで溶接トーチ４Ａ，４Ｂに供給するため、制御部９Ａ，９Ｂによって駆動される適切な駆動部１７Ａ，１７Ｂが設けられ得る。

【0019】

さらに、同様に対応する制御部９Ａ，９Ｂによって制御され得る適切な駆動部１８Ａ，１８Ｂが、送給速度ｖＡ，ｖＢを生成するために溶接トーチ４Ａ，４Ｂ内に設けられてもよい。一般に、駆動部１７Ａ，１７Ｂ；１８Ａ，１８Ｂは、例えば、溶接ワイヤがロール同士間で搬送される駆動ロール対として構成され得る。溶接装置Ａ，Ｂが、１つの駆動部１７Ａ，１７Ｂだけを当該溶接トーチの外側に有する場合は、いわゆる「プッシュ方式」と呼ばれる。この場合、当該溶接ワイヤは、ほぼ溶接トーチ４Ａ，４Ｂの方向に押される。さらに図示された駆動部１８Ａ，１８Ｂも溶接トーチ４Ａ，４Ｂ内に設けられている場合は、「プッシュプル方式」と呼ばれる。この場合、当該溶接ワイヤは、駆動部１７Ａ，１７Ｂから溶接トーチ４Ａ，４Ｂの方向に押され得るだけではなくて、駆動部１８Ａ，１８Ｂから溶接トーチ４Ａ，４Ｂの方向に引かれ得る。

【0020】

「プッシュプル方式」は、特に、例えばＣＭＴ溶接工程時のように、送給速度ｖＡ，ｖＢと、必要に応じて送給方向とが、比較的急激に変化し得る溶接工程で使用される。「プッシュプル方式」の場合、必要に応じて、適切なワイヤバッファが、例えば公知のワイヤ貯蔵装置として設けられてもよい。当該ワイヤバッファは、溶接トーチ４Ａ，４Ｂの外側に存在する（プッシュ方式の）駆動部１７Ａ，１７Ｂと溶接トーチ４Ａ，４Ｂ内に設けられている（プル方式の）駆動部１８Ａ，１８Ｂとの間に配置され得る。

【0021】

溶接工程を実行するため、ここでは稲妻のような矢印によって表記されているように、それぞれ１つのアークが、電極３Ａ，３Ｂ又は溶接ワイヤと母材６（＝ワーク）との間に点弧される。アークによって、一方では母材６の材料が局所的に溶融され、いわゆる溶融池１５が生成される。他方では、溶融電極３Ａ，３Ｂの材料をワーク６上に融着するため、当該溶接ワイヤは、所定の送給速度ｖＡ，ｖＢによって溶融池１５に供給され、アークによって溶融される。これにより、ワーク６に対する溶接トーチ４Ａ，４Ｂの相対移動時に、（図１では、図面に対して法線方向に）溶接継目が形成され得る。

【0022】

それぞれのホースパケット５Ａ，５Ｂごとに、必要に応じて、別のケーブル（例えば、図示されていない制御ケーブル又は冷却水管）が、溶接装置Ａ，Ｂとそれぞれの溶接トーチ４Ａ，４Ｂとの間に設けられてもよい。溶融池１５を大気から保護するため、特に大気中に含まれる酸素からシールドして、酸化を回避するため、シールドガスが使用されてもよい。この場合、一般に、適切なシールドガス管１２Ａ，１２Ｂと、同様にホースパケット５Ａ，５Ｂとを介して溶接トーチ４Ａ，４Ｂに供給され得る不活性ガス（例えば、アルゴン）、活性ガス（ＣＯ_２）又はこれらのガスの混合物が使用される。一般に、当該シールドガスは、独立した（圧力）タンク７Ａ，７Ｂ内に貯蔵されている。当該シールドガスは、例えば適切な配管を介して溶接装置Ａ，Ｂに（又は溶接トーチ４Ａ，４Ｂに直接に）供給され得る。同じシールドガスを使用する場合、共通の１つのタンクが、双方の（全ての）溶接装置Ａ，Ｂに対して設けられてもよい。ホースパケット５Ａ，５Ｂは、例えば適切な連結部を介して溶接装置Ａ，Ｂの溶接トーチ４Ａ，４Ｂに連結され得る。

【0023】

溶接装置Ａ，Ｂのそれぞれ１つの溶接回路を構成するため、溶接電源２Ａ，２Ｂがそれぞれ、接地ケーブル８Ａ，８Ｂによって母材６に接続され得る。溶接電源２Ａ，２Ｂの一方の電極、一般にマイナス極は、接地ケーブル８Ａ，８Ｂに接続されている。溶接電源２Ａ，２Ｂの他方の電極、一般にプラス電極は、適切な電流ケーブル１３Ａ，１３Ｂを介して溶接電極３Ａ，３Ｂに接続されている。又は、溶接電源２Ａ，２Ｂの一方の電極、一般にマイナス極は、適切な電流ケーブル１３Ａ，１３Ｂを介して溶接電極３Ａ，３Ｂに接続されている。溶接電源２Ａ，２Ｂの他方の電極、一般にプラス電極は、接地ケーブル８Ａ，８Ｂに接続されている。したがって、それぞれの溶接工程ごとに、溶接回路が、アークと母材６とを介して構成される。それぞれの溶接ワイヤの送給を含むそれぞれの溶接工程を制御し監視するそれぞれ１つの制御部９Ａ，９Ｂが、溶接装置Ａ，Ｂ内に設けられてもよい。このため、例えば送給速度ｖＡ，ｖＢ、溶接電流ＩＡ，ＩＢ，溶接電圧ＵＡ，ＵＢ、インパルス周波数ｆＡ，ｆＢ等のような当該溶接工程に必要な溶接パラメータが、制御部９Ａ，９Ｂ内に予め設定されているか又は設定可能である。それぞれの溶接工程を制御するため、制御部９Ａ，９Ｂが、溶接電源２Ａ，２Ｂと溶接ワイヤ送給部１４Ａ，１４Ｂ（例えば、特に駆動部１７Ａ，１７Ｂ）とに接続されている。特定の溶接パラメータ又は溶接状態を入力又は表示するため、制御部９Ａ，９Ｂに接続されているユーザインターフェース１０Ａ，１０Ｂが設けられてもよい。

【0024】

さらに、溶接装置Ａ，Ｂが全ての複式溶接方法を制御できる上位の制御部に接続され得る適切な（図示されていない）インターフェースが、溶接装置Ａ，Ｂに設けられてもよい。例えば、両溶接装置Ａ，Ｂ（又は複数の溶接装置Ａ，Ｂ）に接続されていて、当該溶接装置Ａ，Ｂを制御できる（図示されていない）中央制御部が設けられてもよい。当然に、説明されている溶接装置Ａ，Ｂは、周知であるので、これに関してはもはや詳しく説明しない。

【0025】

これらの電極又は溶接ワイヤ３Ａ，３Ｂが、分離された２つの溶融池の代わりに、図１に示されているようにワーク６にある共通の１つの溶融池１５内で作動するように、両溶接トーチ４Ａ，４Ｂが、互いに近接して相対配置され得る。しかし、当該配置は可変でもよい。当該可変の配置では、例えば、それぞれ１つの溶接トーチ４Ａ，４Ｂが、１つの溶接ロボットによって操縦される。１つの溶接ロボットの代わりに、当然に、別の適切な操縦装置が設けられてもよい。例えば、特に、複数軸方向、特に３軸方向の移動を可能にするポータルクレーン方式のものでもよい。しかし、図１に破線で示されているように、共通の１つの溶接トーチが、両電極３Ａ，３Ｂに対して設けられてもよい。この場合、これらの溶接トーチ４Ａ，４Ｂによって、接合溶接若しくは肉盛溶接又は他の溶接方法が実行されるのか否かは重要でない。当然に、例えば、１つ又は複数の溶接トーチ４Ａ，４Ｂが、手動で操縦されることによって、複式溶接方法の手動による実行も基本的に可能である。

【0026】

複数の溶接装置Ａ，Ｂの複数の制御部９Ａ，９Ｂが、通信リンク１１によってリンクされ得る。同期情報Ｙが、通信リンク１１を介して送信及び／又は受信され得る。両溶接工程が、同期情報Ｙによって時間同期され得る。特に、図１に二重矢印によって示されているように、同期情報Ｙが、制御部９Ａ，９Ｂ同士で相互に交換され得るように、溶接装置Ａ，Ｂは構成されている。これにより、両溶接装置Ａ，Ｂは、「主」としても「従」としても使用され得る。「従」溶接装置Ａ又はＢによって実行された溶接工程を「主」溶接装置Ａ又はＢに同期させるため、「主」溶接装置Ａ又はＢは、同期情報Ｙを送信でき、「従」溶接装置Ａ又はＢは、同期情報Ｙを使用できる。通信リンク１１は、例えば、制御部９Ａ，９Ｂ間又はユーザインターフェース１０Ａ，１０Ｂ間の有線リンク又は無線リンク、例えば周知のデータバスでもよい。

【0027】

最も簡単な場合では、同期情報Ｙは、例えば、一方の送信側の溶接装置Ａ又はＢから通信リンク１１を介してそれぞれ少なくとも１つの他方の（受信側の）溶接装置Ａ又はＢに送信される同期シングルパルスであり得る。この場合、当該同期パルスは、例えば電流パルス又は電圧パルスとして両溶接装置Ａ，Ｂ間の有線通信リンク１１上で送信され得る。しかし、通信リンク１１をバス情報が送信されるデータバスとして構成することも可能である。この場合、同期パルスが、バス情報として送信され得る。当該送信は、有線（ケーブル、光ファイバ等）としても有線（ＷｉＦｉ、ブルートゥース等）としても実行され得る。受信側の溶接装置Ａ又はＢでは、それぞれ実行された溶接工程が、受信側の同期パルスによって送信側の溶接装置Ａ又はＢの溶接工程に同期され得る。

【0028】

本発明によれば、制御部９Ａ，９Ｂは、周期的に交互する短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１と当該短絡溶接フェーズに比べて高い母材６中への入熱量を呈する熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２とを有するそれぞれ１つの溶接工程を実行するように構成されていることが提唱されている（図２－５参照）。さらに、第１溶接装置Ａの少なくとも制御部９Ａが、第１溶接装置Ａによって実行された溶接工程の短絡溶接フェーズＳＰ１の決定された第１同期イベントＳＥＡ１に関する同期情報Ｙを、通信リンク１１を介して少なくとも１つの第２溶接装置Ｂの制御部９Ｂに送信する（図２－図５）ように構成されていることが提唱されている。少なくとも１つの第２溶接装置Ｂの制御部９Ｂは、第２溶接装置Ｂによって実行された溶接工程を、取得した同期情報Ｙによって、第２溶接装置Ｂによって実行された溶接工程の短絡溶接フェーズＳＰＢ１の決定された第１同期イベントＳＥＢ１に基づいて、第１溶接装置Ａの溶接工程に時間同期させるように構成されている。したがって、第１溶接装置Ａは、「主」溶接装置として機能し、第２溶接装置Ｂは、「従」溶接装置として機能する。

【0029】

同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１としては、例えば、それぞれ実行された溶接工程ごとの短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１中の既知又は可能な限り簡単に検出可能である特徴時点が使用され得る。例えば急激な変化、例えば溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｕ又は送給速度ｖのような、例えば溶接パラメータの時間推移中の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジが、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として使用され得る。この場合、同期情報Ｙは、例えば、第１溶接装置Ａの溶接工程中の第１同期イベントＳＥＡ１と第２溶接装置Ｂの溶接工程中の第１同期イベントＳＥＢ１との間の第１位相シフトφ１を含んでもよい。この場合、位相シフトφ１として、以下で図２～５に基づいてさらに詳しく説明するように、例えば、周期的に繰り返される溶接サイクル又は期間に対する０－３６０°の角度が使用され得る。

【0030】

知られているように、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１は、それぞれの電極３Ａ，３Ｂが母材６に接触するときに、短絡が発生することを特徴とする。それ故に、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１に対する当該短絡の発生のこの特徴時点は、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として提供され得る。当該短絡の発生の時点は、図２－図５に基づいて以下でさらに詳しく説明されるように、溶接電流Ｉ又は溶接電圧Ｕの推移に基づいて確認され得る。しかし、当該実際の短絡の発生の時点の代わりに、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として、例えば、当該短絡をほぼ強制的に発生させるために意図的に実行される送給速度ｖの上昇の既知の時点が使用されてもよい。代わりに、当該短絡をほぼ強制的に発生させるために意図的に実行される溶接電流ＩＡ，ＩＢの減少の既知の時点が、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として使用されてもよい。短絡が発生されるように、アークのアークエネルギーが、溶接電流ＩＡ，ＩＢの当該意図的な減少によって減少され得る。上記の送給速度ｖの上昇と、上記の溶接電流ＩＡ，ＩＢの減少とは、例えば時間をずらして実行されてもよい。この場合、送給速度ｖの上昇の時点又は溶接電流ＩＡ，ＩＢの減少の時点が、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として使用され得る。しかし、共通の時点が、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として使用され得るように、送給速度ｖの上昇と、電流ＩＡ，ＩＢの減少とが同時に実行されてもよい。

【0031】

短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１中の溶滴の切断を改良するため、少なくとも１つの短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１中に実行されることが有益であり得る。当該短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢ中に、短絡が発生するまで、電極３Ａ，３Ｂが、母材６の方向に移動し、当該短絡の発生後に母材６から離れるように反対方向に移動される。それぞれの溶接ワイヤ送給部１４Ａ，１４Ｂが、それぞれの制御部９Ａ，９Ｂによって制御されることによって、当該移動は公知のように実行される。この場合、例えば、所定数の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが予め設定されることによって、例えば、２～１０個の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１ごとに設定されることによって、（熱溶接に比べて低い母材６中への入熱量を呈する）短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の期間が、フレキシブルに決定され得る。この場合、特にそれぞれの短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢごとに、可逆なワイヤ送給、すなわち短絡の発生までの母材６の方向の移動と、当該短絡後の母材６から離れる移動とが実行される。当然に、可逆なワイヤ送給、すなわち送給速度ｖＡ，ｖＢの方向の反転はオプションにすぎない。短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１は、例えば、溶接ワイヤの移動方向が変わることなしに、可変な送給速度ｖだけによって実行されてもよい。

【0032】

熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２として、例えば既知のインパルス溶接フェーズ（図２－図５）が使用され得る。これにより、上記のＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程が、２つの溶接装置Ａ，Ｂによって並行にそれぞれ実行され得る。当該ＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程の場合、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１と、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２とが周期的に交互する。この場合、当該インパルス溶接フェーズでは、一般に、所定のインパルス周波数ｆＡ，ｆＢによって連続する複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢが実行される。当該複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢでは、接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢを有する１つの接地電流フェーズと、接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢに比べて高いインパルス電流ＩＰＡ，ＩＰＢを有する１つのインパルス電流フェーズとがそれぞれ交互する。しかし、熱溶接として、例えば、公知の（図示されていない）ほぼ一定の溶接電流ＩＡ，ＩＢを有する溶射アーク溶接フェーズが使用されてもよい。

【0033】

特に、両溶接装置Ａ，Ｂの制御部９Ａ，９Ｂが、予め設定されているか又は予め設定可能な同じ溶接パラメータ（Ｕ，Ｉ，ｖ）ｆ等を調整することによって、同じ溶接工程が、両電極３Ａ，３Ｂで並行して実行される。例えば、１つのインパルス溶接フェーズが、熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２として両溶接装置Ａ，Ｂによって実行される場合、同じインパルス周波数ｆＡ，ｆＢが、両インパルス溶接フェーズで使用されることが有益である。しかし、一方の溶接装置Ａ，Ｂのインパルス溶接フェーズ中のインパルス周波数ｆＡ，ｆＢが、それぞれ他方の溶接装置Ａ，Ｂのインパルス周波数ｆＡ，ｆＢの整数倍であってもよい。

【0034】

それぞれ１つのインパルス溶接フェーズが、熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２として提供されている場合（ＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程）、少なくとも２つの溶接装置Ａ，Ｂによって少なくとも２つの電極３Ａ，３Ｂで実行される溶接工程が、決定された少なくとも１つの第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２に基づいてインパルス溶接フェーズごとに時間同期されることが有益である。これにより、以下で図２－図５に基づいてさらに詳しく説明するように、両短絡溶接フェーズと両インパルス溶接フェーズとが相互に、決定された或る時間関係にあるように、並行して実行される少なくとも２つの溶接工程（ＣＭＴ－Ｍｉｘ）が時間同期され得る。

【0035】

第２位相シフトφ２が、例えば位相角又は期間として、決定された第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２間で提供されることによって、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２が、短絡溶接フェーズと同様に例えば同期され得る。第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２として、同様に、１つの特徴時点、例えば溶滴がそれぞれの電極３Ａ，３Ｂから切断される時点がインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２で使用され得るか、又は溶接パラメータ、例えば溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｕ又は送給速度ｖの時間推移中の例えば立ち上がりエッジ若しくは立ち下がりエッジが急激に変化する時点が、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２で使用され得る。

【0036】

したがって、本発明による両（特にＣＭＴ－Ｍｉｘ）溶接工程の時間同期によって、（少なくとも）２つの溶接工程が、安定に且つ可能な限り小さい相互作用で実行され得ることが可能である。何故なら、これらの溶接工程は、決定された時間比で互いに進行するからである。短絡の発生のそれぞれの時点（又は短絡を開始するために実行される送給速度の上昇の時点又は当該短絡の開始に対して引き起こされる溶接電流の減少の時点）及び／又は溶滴の切断の時点が、例えばそれぞれの制御部９Ａ，９Ｂによって検出され得る。または、例えば、既定の溶接工程が、既知の溶接パラメータ（溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｕ、送給速度ｖ等の既知の時間推移）によって使用される場合は、これらの時点は既知であり得る。

【0037】

例えば所定の溶接電流ＩＡ、溶接電圧ＵＡ及び所定の送給速度ｖＡのような所定の溶接パラメータが、制御部９Ａによって設定されることによって、例えば、第１溶接装置Ａのこの制御部９Ａが、第１溶接工程（例えば、短絡溶接フェーズＳＰＡ１と熱溶接フェーズＳＰＡ２としてのインパルス溶接フェーズとを有する予め設定されているＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程）を実行できる。同様に、例えば所定の溶接電流ＩＢ、溶接電圧ＵＢ及び所定の送給速度ｖＢのような所定の溶接パラメータが、制御部９Ｂによって設定されることによって、例えば、第２溶接装置Ｂのこの制御部９Ｂが、第２溶接工程（例えば、同様に短絡溶接フェーズと熱溶接フェーズＳＰＢ２としてのインパルス溶接フェーズとを有する予め設定されているＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程）を実行できる。

【0038】

この場合、第１溶接装置Ａ（「主」）の制御部９Ａが、第１溶接工程の短絡溶接フェーズＳＰＡ１の少なくとも１つの第１同期イベントＳＥＡ１に関する同期情報Ｙ（例えば、短絡の発生の時点）と、（オプションである）第１溶接工程のインパルス溶接フェーズＳＰＡ２の少なくとも１つの第２同期イベントＳＥＡ２に関する情報（例えば、電極３Ａからの溶滴の切断の時点）とを、例えば同期パルス又はバス情報として通信リンク１１を介して第２制御部Ｂの制御部９Ｂに送信できる。第２溶接装置Ｂの制御部９Ｂ（「従」）は、実行される第２（ＣＭＴ－Ｍｉｘ）溶接工程を第１溶接装置Ａの第１（ＣＭＴ－Ｍｉｘ）溶接工程に同期させるように、受信した同期情報Ｙを使用できる。特に、第２溶接装置Ｂの制御部９Ｂは、同期情報Ｙによって短絡溶接フェーズＳＰＢ１を第１同期イベントＳＥＢ１（例えば、短絡の発生の時点）に基づいて第１溶接装置Ａの短絡溶接フェーズＳＰＡ１に時間同期させ得る。さらに、必要に応じて、第２溶接装置Ｂの制御部９Ｂは、同期情報Ｙによってインパルス溶接フェーズＳＰＢ２を第２同期イベントＳＥＢ２（例えば、電極３Ｂからの溶滴の切断の時点）に基づいて第１溶接装置Ａのインパルス溶接フェーズＳＰＡ２に時間同期させ得る。

【0039】

例えば、同期情報Ｙは、所定の第１位相シフトφ１を含み得る。短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１が、当該第１位相シフトφ１によって互いに時間をずらせて実行される。第１位相シフトφ１は、予め設定され得るが、（例えば、ユーザインターフェース１０Ａ及び／又は１０Ｂによって）調整可能でもよい。同様に、同期情報Ｙは、所定の第２位相シフトφ２を含み得る。短絡溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２が、当該第２位相シフトφ２によって互いに時間をずらせて実行される。図３に示されているように、これらの短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１が、同期して、すなわち第１位相シフトφ１＝０で実行されることが考えられ、またインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２が、同期して、すなわち第２位相シフトφ２＝０で実行されることが考えられる。しかし、当然に、別の時間同期が選択されてもよい。例えば、φ１＝０、φ２≠０（図２）又はφ≠０、φ２＝０（図５）又はφ１＝φ２≠０（図４）（ここで、φ１＜φ２、φ１＞φ２又はφ１＝φ２である）が選択されてもよい。

【0040】

以下に、図２－図５に基づいて本発明の同期の好適な実施の形態を説明する。この場合、（ここでは２つの）電極３Ａ，３Ｂで並行して実行された複数の溶接工程に対して、時間ｔに対する溶接電流ＩＡ，ＩＢの推移と溶接電圧ＵＡ，ＵＢの推移と送給速度ｖＡ，ｖＢの推移がそれぞれ、上側と中央と下側に示されている。この場合、実線は、例えば第１溶接装置Ａによって第１電極３Ａで実行された第１溶接工程に関し、破線は、第２溶接装置Ｂによって第２電極３Ｂで実行された複式溶接方法の第２溶接工程に関する。例えば、ここでは２つのＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程が、第１溶接工程及び第２溶接工程として示されている。短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１とインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２とがそれぞれ周期的に交互する。基本的に、ＣＭＴ－Ｍｉｘ溶接工程は、１つの電極による単式溶接方法（Ｅｉｎｆａｃｈ－Ｓｃｈｗｅｉｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）で公知であるので、ここでは本発明に重要な観点だけを詳しく説明する。しかし、上記のように、インパルス溶接フェーズの代わりの熱溶接フェーズとして、ほぼ一定の溶接電流ＩＡ，ＩＢを有する溶射アーク溶接フェーズが使用されてもよい。この場合は、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の同期だけで十分である。

【0041】

知られているように、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２では、予め設定されているか又は設定可能なインパルス周波数ｆＰＡ，ｆＰＢで連続する複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢが実行され得る。この場合、図２に第２（インパルス）溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２のそれぞれ１つのインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢに基づいて例示されているように、インパルス周波数ｆＰＡ，ｆＰＢは、インパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢの周期ＴＺＰＡ，ＴＺＰＢの逆数に相当する。それぞれのインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢごとに、一般に、接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢを有する接地電流フェーズと、当該接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢに比べて高いインパルス電流ＩＰＡ，ＩＰＢを有するインパルス電流フェーズとが交互する。インパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢごとにこのような電流インパルスを生成することによって、溶滴が、それぞれの電極３Ａ，３Ｂから目的通りに切断される。以下でさらに詳しく説明するように、両インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２を互に時間同期させるため、この溶滴の切断の時点が、特徴的な第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２として、例えばインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２のために本発明の範囲内で使用され得る。

【0042】

この場合、インパルス周波数ｆＰＡ，ｆＰＢ、接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢ及びインパルス電流ＩＰＡ，ＩＰＢは、同じ大きさに選択され得るが、相違してもよい。中央のグラフにそれぞれ示された溶接電圧ＵＡ，ＵＢの時間推移は、溶接電流ＩＡ，ＩＢの推移に定量的にほぼ一致するので、ここでは詳しく説明しない。一般に、溶接工程中の電圧Ｕは、アークでの電圧降下と溶接ワイヤのワイヤ自由端部での電圧降下とから発生する。電極３Ａ，３Ｂの送給速度ｖＡ，ｖＢは、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２中はほぼ一定であり、それぞれの短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１からの移行時又はそれぞれの短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１への移行時にそれぞれ変化する。しかし、当然に、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２中の一定でない送給速度ｖＡ，ｖＢも考えられる。（複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢとこれらのインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢの周期ＴＺＰＡ，ＴＺＰＢとから得られる）インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２の全体の期間は、例えば、１つの期間を予め設定することによって設定され得るか、又は複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢとこれらのインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢの周期ＴＺＰＡ，ＴＺＰＢとを予め設定することによって設定され得る。

【0043】

図２－図５に示された例では、第２電極３Ｂの溶接電流ＩＢ、溶接電圧ＵＢ及び送給速度ｖＢの大きさは、第１電極３Ａの溶接電流ＩＡ、溶接電圧ＵＡ及び送給速度ｖＡの大きさよりも若干小さい。これは、第１電極３Ａが主電極として設定されていて、第２電極３Ｂが従電極として設定されていることに起因する。当該主電極は、溶接方向に（溶接継目を生成するための溶接トーチ４Ａ，４Ｂの移動方向に）従電極に先行する。これは、当該従電極が当該主電極によって既に生成された溶融池内で作動するので、若干より少ない溶接エネルギーで済むことを意味する。当然に、これは、例示にすぎず、同じ溶接パラメータが、両溶接工程で使用されてもよい。

【0044】

知られているように、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１では、少なくとも１つの短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが実行される。下側のグラフの送給速度ｖＡ，ｖＢから明らかなように、当該短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢでは、短絡が形成されるまで、それぞれの電極３Ａ，３Ｂが、母材の方向に移動され、さらに当該短絡後に当該母材６から離れるように反対方向に移動される。当該短絡の発生の時点が、溶接電流ＩＡ，ＩＢの上昇によって、又は特に溶接電圧ＵＡ，ＵＢの同時の降下によって認識可能である。以下でさらに説明するように、両短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１を互に時間同期させ得るようにするため、当該短絡の発生の時点は、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の特徴的な第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として本発明の範囲内で有益に使用され得る。しかし、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の特徴的な第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１としての実際の短絡の発生の時点の代わりに、例えば、送給速度ｖＡ，ｖＢの（図５に例示されている）短期間の上昇の時点が使用されてもよい。当該短期間の上昇は、当該短絡の発生を誘発させるために実際の短絡の発生の時点の直前に実行される。

【0045】

図示された例では、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１ごとの単一の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢだけがそれぞれ示されているが、当然に、複数の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが実行されてもよい。例えば、２～１０個の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１ごとに実行されてもよい。短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢの個数を予め設定することによって、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の期間が決定され得て、したがって（熱溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２又はインパルス溶接フェーズに比べて）小さい熱量が母材６中に入力しなければならない期間が決定され得る。短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢでは、溶接電流ＩＡ，ＩＢが変更されてもよく、特に溶接電流ＩＡ，ＩＢの所定の推移が、それぞれの制御部９Ａ，９Ｂによって制御され得る。溶滴の切断を支援するため、例えば、溶接電流ＩＡ，ＩＢは、短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢ中にワイヤ送給速度ｖＡ，ｖＢとは反対に（インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２の接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢに等しくてもよく又は異なってもよい）接地電流から当該接地電流に比べて高く（且つインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２のインパルス電流ＩＰＡ，ＩＰＢに比べて低い）ブースト電流に上昇でき、さらに当該設置できるに低下され得る。

【0046】

図２による例では、複数の短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１は、第１位相シフトφ１＝０によって時間同期されている。すなわち、電極３Ａ，３Ｂで並行して実行される両溶接工程が同時に実行される。既に説明したように、当該同期は、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１ごとのそれぞれ少なくとも１つの第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１に基づいて実行される。この場合、ここでは、短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢ中の短絡の発生の時点が、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１として提供されている。図示された例では、溶接電流ＩＡ，ＩＢと溶接電圧ＵＡ，ＵＢとに基づいて認識可能であるように、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２は、第２位相シフトφ２＝１８０°によって時間同期されている。すなわち、複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢが互いに時間をずらして実行されている。同様に、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２の同期が、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２ごとのそれぞれ少なくとも１つの第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２に基づいて実行される。この場合、ここでは、溶滴の切断の時点、すなわち接地電流ＩＧＡ，ＩＧＢからインパルス電流ＩＰＡ，ＩＰＢへの上昇が、第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２として提供されている。図２において明らかであるように、複数のインパルス周波数ｆＡ，ｆＢは、特に同じ大きさである。しかし、これらのインパルス周波数は、異なる大きさでもよい。この場合、それぞれのより高いインパルス周波数ｆＡ，ｆＢは、それぞれのより低いインパルス周波数ｆＡ，ｆＢの整数倍である。

【0047】

図３よる例では、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１は、位相シフトφ１＝０によって時間同期されていて、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２も、同様に位相シフトφ２＝０によって時間同期されている。すなわち、溶接電流ＩＡ，ＩＢと溶接電圧ＵＡ，ＵＢとに基づいて認識可能であるように、複数の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢも、複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢも時間同期される。同様に、当該同期は、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１としての短絡の発生の時点に基づいて実行され、且つインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２の第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２としての溶滴の切断に基づいて実行される。図４による例では、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１は、位相シフトφ１＝１８０°によって時間同期されていて、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２も、同様に位相シフトφ２＝１８０°によって時間同期されている。これは、溶接電流ＩＡ，ＩＢと溶接電圧ＵＡ，ＵＢとに基づいて認識可能であるように、そして短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１に対しては送給速度ｖＡ，ｖＢにも基づいて認識可能であるように、短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢもインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢも時間をずらして実行されることを意味する。同様に、当該同期も、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１としての短絡の発生の時点に基づいて実行され、且つインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２の第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２としての溶滴の切断に基づいて実行される。当然に、別の特徴的な時点が、第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１及ぶ第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２として提供されてもよい。

【0048】

最後に、図５による例では、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１は、位相シフトφ１＝１８０°によって時間同期されていて、インパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２は、位相シフトφ＝０°によって時間同期されている。これは、溶接電流ＩＡ，ＩＢと溶接電圧ＵＡ，ＵＢとに基づいて認識可能であるように、そして短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１に対しては送給速度ｖＡ，ｖＢにも基づいて認識可能であるように、複数の短絡サイクルＺＫＡ，ＺＫＢが時間をずらして実行され、複数のインパルスサイクルＺＰＡ，ＺＰＢが同期して実行されることを意味する。同様に、当該同期も、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の第１同期イベントＳＥＡ１，ＳＥＢ１としての短絡の発生の時点に基づいて実行され、且つインパルス溶接フェーズＳＰＡ２，ＳＰＢ２の第２同期イベントＳＥＡ２，ＳＥＢ２としての溶滴の切断に基づいて実行される。

【0049】

完全を期すため、図５の下側のグラフには、既に説明した送給速度ｖＡ，ｖＢの短期間の増大が、短絡溶接フェーズＳＰＡ１，ＳＰＢ１の代わりの同期イベントＳＥＡ１′，ＳＥＢ１′としてさらに（点線で）示されている。この場合、短絡を発生させるため、送給速度ｖＡ，ｖＢは、決定された時点に対して意図的に短期間で増大される。当該送給速度の増大は、図５に不規則なパルス状に示されている。しかし、当然に、当該送給速度の増大は規則的であってもよい。この場合、当然に、当該時点は、実行される既知の溶接工程に起因して溶接パラメータの既知の時間推移によって同様に既知である。

【0050】

並行して実行される複式溶接方法の複数の溶接工程が、本発明の時間同期によって希望通りに連続して調整され得る。その結果、２つ（又は３つ以上）の溶接工程同士が影響を及ぼし合うことが可能な限りほとんどない。最後に、説明されている実施の形態は、例示にすぎず、本発明を限定するものではなく、具体的な構成は、当業者によって任意に実現される点に言及する。

【符号の説明】

【0051】

１ 設備
２Ａ，２Ｂ 溶接電源
３Ａ，３Ｂ 溶融電極
４Ａ，４Ｂ 溶接トーチ
５Ａ，５Ｂ ホースパケット
６ ワーク、金属母材
７Ａ，７Ｂ （圧力）タンク
８Ａ，８Ｂ 接地ケーブルル
９Ａ，９Ｂ 制御部
１０Ａ，１０Ｂ ユーザインターフェース
１１ 通信リンク
１２Ａ，１２Ｂ シールドガス管
１３Ａ，１３Ｂ 電流ケーブル
１４Ａ，１４Ｂ 溶接ワイヤ送給部
１５ 溶融池
１６Ａ，１６Ｂ ワイヤロール
１７Ａ，１７Ｂ 駆動部
１８Ａ，１８Ｂ 駆動部
Ａ，Ｂ 溶接装置
ＵＡ，ＵＢ 溶接電圧
ＩＡ，ＩＢ 溶接電流
ｖＡ，ｖＢ 送給速度
ｆＡ，ｆＢ インパルス周波数
Ｙ 同期情報
ｖＡ，ｖＢ 送給速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】