消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法
【課題】 溶接電圧ｖに基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、アーク陰極点の形成位置のふらつきに起因して溶接電圧に異常電圧が重畳して溶接状態が不安定になるのを抑制する。
【解決手段】 本発明は、溶接電流ｉの全通電範囲を多数の電流領域ＣＺに細分化し、これらの電流領域ＣＺごとに基準溶接電圧値Ｖｃを設定し、溶接電流ｉ及び溶接電圧ｖを微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値によって適合する前記電流領域ＣＺを選択し、この選択された電流領域ＣＺの前記基準溶接電圧値Ｖｃを中心値として変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃを算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値ｖｆを算出し、この溶接電圧制限値ｖｆに基づいて溶接電源の出力を制御する、消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【解決手段】 本発明は、溶接電流ｉの全通電範囲を多数の電流領域ＣＺに細分化し、これらの電流領域ＣＺごとに基準溶接電圧値Ｖｃを設定し、溶接電流ｉ及び溶接電圧ｖを微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値によって適合する前記電流領域ＣＺを選択し、この選択された電流領域ＣＺの前記基準溶接電圧値Ｖｃを中心値として変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃを算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値ｖｆを算出し、この溶接電圧制限値ｖｆに基づいて溶接電源の出力を制御する、消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接電圧に重畳した異常電圧を除去しこの溶接電圧に基づいて溶接電源を出力制御して溶接状態を安定化させるための消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消耗電極アーク溶接においては、消耗電極（以下、溶接ワイヤという）の先端と母材との最短距離である見かけのアーク長（以下、単にアーク長という）を適正値に維持することが、良好な溶接品質を得るためには重要である。このために、消耗電極アーク溶接電源は定電圧制御される。これは、アーク長と溶接電圧とが比例関係にあることを利用して、アーク長を溶接電圧で検出し、この溶接電圧検出値が適正アーク長に相当する電圧設定値と等しくなるように出力制御することでアーク長を適正値に維持するためである。このアーク長制御の安定化のためには、溶接電圧によってアーク長を高精度に検出する必要がある。
【０００３】
消耗電極アーク溶接は電極プラス極性ＥＰで行うのが通常であるので、溶接ワイヤ先端部に陽極点が形成され、母材表面に陰極点が形成されて、陽極点と陰極点との間にアークが点弧する。陽極点はワイヤ先端部付近に形成された状態でほとんど移動しない。これに対して、陰極点は、母材表面の酸化皮膜のある部分を目指してふらふらと移動する。さらに、陰極点は、母材表面の汚れ、溶融池の運動状態、溶融池からのガス放出等によってもふらつく。瞬間的に陰極点の形成位置が変化しても見かけのアーク長は変化しない。これは、見かけのアーク長はワイヤ送給速度とワイヤ溶融速度との差によって変化するために十数ms以下の瞬間的では微小にしか変化できない。しかし、上述した種々の原因によって陰極点がふらつくと溶接電圧に異常電圧が重畳する。この異常電圧は見かけのアーク長とは何ら比例しない電圧である。このために、この異常電圧が重畳した溶接電圧に基づいて出力制御を行うと、アーク長制御系が不安定になり、溶接品質が悪くなる。異常電圧の発生は、シールドガスに不活性ガス（アルゴンガス、ヘリウムガス等）が混合されるミグ溶接及びマグ溶接では多くなる。したがって、アーク長制御を安定化するためには、溶接電圧から異常電圧を除去する必要がある。以下、消耗電極パルスアーク溶接において異常電圧を除去するための従来技術について説明する（特許文献１、２参照）。
【０００４】
図１５は、消耗電極パルスアーク溶接における電圧・電流波形図である。同図（Ａ）は溶接電圧ｖの、同図（Ｂ）は溶接電流ｉの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００５】
時刻ｔ１〜ｔ２の予め定めたピーク立上り期間Ｔup中は、同図（Ｂ）に示すように、ベース電流からピーク電流へと上昇する遷移電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ベース電圧からピーク電圧へと上昇する遷移電圧が溶接ワイヤ・母材間に印加する。時刻ｔ２〜ｔ３の予め定めたピーク期間Ｔｐ中は、同図（Ｂ）に示すように、予め定めたピーク電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ピーク電圧が印加する。時刻ｔ３〜ｔ４の予め定めたピーク立下り期間Ｔdw中は、同図（Ｂ）に示すように、ピーク電流からベース電流へと下降する遷移電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ピーク電圧からベース電圧へと下降する遷移電圧が印加する。時刻ｔ４〜ｔ５のベース期間Ｔｂ中は、同図（Ｂ）に示すように、予め定めたベース電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ベース電圧が印加する。
【０００６】
同図（Ａ）に示すように、ベース期間Ｔｂ中に通常値よりも大きな値の異常電圧がベース電圧に重畳している。パルスアーク溶接では、溶接電圧ｖの平均値が電圧設定値と等しくなるように、上記のベース期間Ｔｂの長さが可変制御される。このために、溶接電圧ｖに異常電圧が重畳していると溶接電圧平均値によるアーク長の検出に誤差が含まれることになり、アーク長制御が不安定になる。
【０００７】
図１６は、異常電圧を除去するための基準電圧波形の設定方法を示す図である。まず、溶接ワイヤの種類、送給速度等の溶接条件に応じて、基準ピーク電圧値Ｖpc、基準ベース電圧値Ｖbc及び変動範囲ΔＶｃを、実験等によって予め設定する。そして、同図に示すように、ピーク立上り期間Ｔupの開始時点を０［ｓ］とする経過時間ｔによって、下式のように基準電圧波形を定義する。
（11）０≦ｔ＜Ｔup
Ｖｃ＝（（Ｖpc−Ｖbc）／Ｔup）・ｔ＋Ｖbc （11）式
（12）Ｔup≦ｔ＜Ｔup＋Ｔｐ
Ｖｃ＝Ｖpc （12）式
（13）Ｔup＋Ｔｐ≦ｔ＜Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdw
Ｖｃ＝（（Ｖbc−Ｖpc）／Ｔdw）・（ｔ−Ｔup−Ｔｐ）＋Ｖpc （13）式
（14）Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdw≦ｔ＜Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdw＋Ｔｂ
Ｖｃ＝Ｖbc （14）式
【０００８】
例えば、同図に示すように、経過時間ｔａにおける溶接電圧検出値ｖd1［Ｖ］であったとする。経過時間ｔａは、Ｔup＋Ｔｐ≦ｔａ＜Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdwのときであるので、上記（13）式に代入して、基準電圧波形の中心電圧値Ｖc1［Ｖ］は以下となる。
Ｖｃ1＝（（Ｖbc−Ｖpc）／Ｔdw）・（ｔａ−Ｔup−Ｔｐ）＋Ｖpc
したがって、経過時間ｔａのときの溶接電圧検出値ｖd1は、変動範囲Ｖc1±ΔＶｃ内に制限される。すなわち、ｖd1≧Ｖc1＋ΔＶｃのときにはｖd1＝Ｖｃ＋ΔＶｃに制限され、ｖd1≦Ｖc1−ΔＶｃのときにはｖd1＝Ｖｃ−ΔＶｃに制限される。このようにして算出された溶接電圧制限値ｖｆに基づいて溶接電源の出力制御が行われる。
【０００９】
図１７は、上述した基準電圧波形を使用した異常電圧の除去の様子を示す波形図である。同図（Ａ）は図１５で上述した異常電圧が重畳した溶接電圧ｖの波形であり、同図（Ｂ）は溶接電圧制限値ｖｆの波形である。同図において時刻ｔ１〜ｔ２の異常電圧発生期間を除く期間では、溶接電圧ｖは基準電圧波形からの変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃ内にあるため、溶接電圧制限値ｖｆ＝ｖとなる。他方、時刻ｔ１〜ｔ２の期間では、基準電圧波形からの変動範囲の上限値Ｖｃ＋ΔＶｃを超える溶接電圧値ｖは上限値に制限されて、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧制限値ｖｆ＝Ｖｃ＋ΔＶとなる。このようにして、溶接電圧ｖに重畳した異常電圧を除去し、アーク長と比例関係にある電圧だけを抽出して出力制御に使用することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１１４０９号公報
【特許文献２】特開２００５−０３４８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した従来技術では、パルスアーク溶接において溶接電圧ｖに重畳した異常電圧を除去することができた。しかし、パルスアーク溶接だけでなく非パルスの消耗電極アーク溶接においても溶接電圧ｖに異常電圧は重畳する。以下、この場合について説明する。
【００１２】
図１８は、消耗電極アーク溶接の電圧・電流波形図である。同図（Ａ）は溶接電圧ｖの、同図（Ｂ）は溶接電流ｉの時間変化を示す。時刻ｔ１〜ｔ２の短絡期間Ｔｓ中は、同図（Ａ）に示すように、溶接電圧ｖは数Ｖ程度の短絡電圧値となり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは次第に増加する。この短絡期間Ｔｓ中にはアークが発生しておらず陰極点も形成されないので異常電圧の発生はない。次に、時刻ｔ２〜ｔ３のアーク期間Ｔａ中は、溶接電圧ｖはアーク電圧値となり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは次第に減少する。このアーク期間Ｔａ中に、時刻ｔ４〜ｔ５に示すように、異常電圧が発生する。異常電圧が発生して電圧が急増すると、溶接電源が定電圧制御されているので、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは急減する。この電流変化によってアーク状態が不安定になる起因となる。異常電圧が発生する原因は、上述したパルスアーク溶接の場合と同様である。
【００１３】
上述した消耗電極アーク溶接における異常電圧には、従来技術のパルスアーク溶接における異常電圧除去方法を適用することができない。この理由は、以下のとおりである。すなわち、パルスアーク溶接では、ピーク期間及びベース期間の溶接電圧の通常値を基準ピーク電圧値Ｖpc及び基準ベース電圧値Ｖbcとして設定することが可能であった。このために、両値を使って基準電圧波形を定義することができた。しかし、消耗電極アーク溶接では、アーク期間Ｔａ中の溶接電圧ｖはアーク負荷によってその時間変化は多様に変化する。このために、図１６で上述したパルスアーク溶接のように時間経過に伴う基準電圧波形を設定することはできない。したがって、従来技術によっては消耗電極アーク溶接の溶接電圧に重畳した異常電圧を除去することはできなかった。
【００１４】
そこで、本発明では、消耗電極アーク溶接において溶接電圧に重畳する異常電圧を除去することができ安定したアーク長制御を行うことができる消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
溶接電流の全通電範囲を多数の電流領域に細分化し、これらの電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値によって適合する前記電流領域を選択し、この選択された電流領域の前記基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１６】
また、第２の発明は、前記電流領域ごとに前記溶接電圧制限値を移動平均して前記電流領域ごとの前記基準溶接電圧値を算出する、ことを特徴とする第１の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１７】
また、第３の発明は、予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
アーク発生中の溶接電流と溶接電圧との関係を示すアーク特性曲線の基準特性を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値に対応する前記基準特性上の基準溶接電圧値を算出し、この基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１８】
また、第４の発明は、前記微小周期ごとの前記溶接電流検出値とそれに対応する前記溶接電圧制限値とから形成される動作点データによって近似曲線を溶接中の予め定めた算出周期ごとに算出し、この近似曲線を前記基準特性として設定する、ことを特徴とする第３の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１９】
また、第５の発明は、溶接電源内の出力経路に設けられたリアクトルを通る前の電圧値である出力電圧を検出し、前記溶接電圧検出値と前記溶接電圧制限値との偏差を算出し、この偏差を前記電圧設定値に加算して電圧制御設定値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧制御設定値と前記出力電圧検出値とによって算出する、ことを特徴とする第１〜第４の発明のいずれか１項に記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００２０】
また、第６の発明は、前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて全ての電流領域の前記基準溶接電圧値を修正する、ことを特徴とする第１又は第２の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００２１】
また、第７の発明は、前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて前記基準特性を溶接電圧軸方向に修正する、ことを特徴とする第３又は第４の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００２２】
また、第８の発明は、複数の溶接箇所ごとに異なった前記基準特性を設定する、ことを特徴とする第３、第４又は第７の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【発明の効果】
【００２３】
上記第１の発明によれば、複数の電流領域を設け、電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定して変動範囲を定義することによって、消耗電極アーク溶接の溶接電圧に重畳する異常電圧を除去することができる。この異常電圧が除去された溶接電圧制限値に基づいて溶接電源の出力制御を行うことで、安定したアーク長制御を行うことができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００２４】
さらに、上記第２の発明によれば、電流領域ごとの基準溶接電圧値を溶接中に溶接電圧制限値を移動平均することによって算出し自動設定することができる。このために、基準溶接電圧値を予め実験等で設定する手間が省ける。また、溶接条件に最適な基準溶接電圧値を常に算出できるので、アーク長制御の安定性がさらに向上する。
【００２５】
上記第３の発明によれば、アーク特性の基準特性を近似曲線として設定し、この近似曲線から基準溶接電圧値を算出して変動範囲を定義することによって、消耗電極アーク溶接の溶接電圧に重畳する異常電圧を除去することができる。この異常電圧が除去された溶接電圧制限値に基づいて溶接電源の出力制御を行うことで、安定したアーク長制御を行うことができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００２６】
さらに、上記第４の発明によれば、上記の近似曲線を、溶接中に算出周期ごとに検出される多数の動作点データを用いて算出して自動設定することができる。このために、近似曲線を予め実験等で設定する手間が省ける。また、溶接条件に最適な近似曲線を常に算出できるので、アーク長制御の安定性がさらに向上する。
【００２７】
上記第５の発明によれば、電圧設定値を溶接電圧と溶接電圧制限値との偏差によって修正して電圧制御設値を算出し、溶接電源内のリアクトルを通る前の電圧値である出力電圧と上記の電圧制御設定値との誤差増幅値によって溶接電源の出力制御を行う。このために、異常電圧が重畳してもそれに応じて出力電圧が補償制御されるので、溶接電流の急変を抑制して溶接安定性を良好に保つことができる。
【００２８】
上記第６及び第７の発明によれば、電圧設定値の変化に追従して基準溶接電圧値又は基準特性を即時に適正値に修正することができる。このために、電圧設定津の変化に対して応答性よく、異常電圧を除去することができる。
【００２９】
上記第８の発明によれば、複数の溶接箇所に異なった基準特性を設定することによって、各溶接箇所の溶接条件に適した基準特性を設定することができる。このために、各溶接箇所の溶接において、異常電圧を正確に除去した溶接電圧値に基づいて安定した出力制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
［実施の形態１］
図１は、本発明における異常電圧の除去方法の原理を説明するための電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧ｖを示す。同図は、図１８で上述した電圧・電流波形を微小時間（数十μｓ〜数百μｓ）ごとにサンプリングして各動作点を丸印で表示したものである。以下、同図を参照して説明する。
【００３２】
短絡期間Ｔｓ中の動作点の軌跡は、曲線Ｌ１になる。動作点は時間の経過に伴って、この曲線上を左から右へと移動する。アーク期間Ｔａに移行すると、動作点の軌跡は、曲線Ｌ２となる。アーク期間Ｔａ中の動作点は、時間経過に伴って右から左へと移動する。そして、再び短絡期間Ｔｓに移行し、上記の動作を繰り返す。アーク期間Ｔａ中に異常電圧が発生すると、この異常電圧発生期間中の動作点の軌跡は曲線Ｌ３になる。異常電圧が発生していないときの通常のアーク期間Ｔａは曲線Ｌ２であるので、異常電圧発生時の動作点とは明らかに識別することができる。そこで、通常のアーク期間Ｔａの動作点の軌跡をｘ１−ｘ２（以下、基準動作点軌跡という）を設定し、この基準動作点軌跡から予め定めた変動範囲以上外れた動作点を異常電圧発生時として制限することで異常電圧を除去することができる。この基準動作点軌跡は、溶接条件ごとに実験等によって算出する。
【００３３】
図２は、上記の基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２から基準溶接電圧値Ｖｃを段出する方法を示す電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧ｖを示す。同図に示す基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２は、図１で上述したものと同一のものである。同図に示すように、溶接電流ｉの全通電範囲を複数の電流領域ＣＺ（ｎ）に細分化する。例えば、５００Ａの電流容量の溶接電源において、２５Ａ刻みに細分化すると、２０個の電流領域ＣＺ（１）〜ＣＺ（２０）が作られる。同図に示すように、電流領域ＣＺ（ｎ）ごとに基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２上の基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）を設定する。すなわち、微小時間ごとの溶接電流値ｉ（ｎ）の検出値に応じて電流領域ＣＺ（ｎ）が選択され、この電流領域ＣＺ（ｎ）の基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）が決まる。この基準溶接電圧値からの変動範囲Ｖｃ（ｎ）±ΔＶｃ内に溶接電圧ｖ（ｎ）を制限することで異常電圧を除去することができる。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る異常電圧の除去方法を示す電流・電圧波形図である。同図（Ａ）はアーク期間Ｔａ中の溶接電流ｉの波形であり、同図（Ｂ）は点線で示す溶接電圧ｖ及び実線で示す溶接電圧制限値ｖｆの波形である。説明を分かりやすくするために、同図（Ａ）に示す電流領域はＣＺ（１）〜ＣＺ（４）の４個に細分化した場合である。また、各電流領域の基準溶接電圧値は、図１及び２で上述した方法でＶｃ（１）〜Ｖｃ（４）に設定されている。変動範囲は、電流領域ごとに異なった値ても良いが、ここでは±ΔＶｃ一定とする。同図（Ｂ）に示すように、各電流領域において点線は基準溶接電圧値を示し、１点鎖線は変動範囲の上限値及び下限値を示す。微小時間ごとに溶接電流ｉ及び溶接電圧ｖを検出する。
【００３５】
同図に示すように、溶接電流ｉ（ｎ）及び溶接電圧ｖ（ｎ）が検出されると、溶接電流ｉ（ｎ）の値から電流領域ＣＺ（３）が選択される。電流領域ＣＺ（３）が選択されると、基準溶接電圧値Ｖｃ（３）が決まり、変動範囲Ｖｃ（３）±ΔＶｃが決まる。この場合、溶接電圧ｖ（ｎ）は変動範囲内にあるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｎ）＝ｖ（ｎ）となる。
【００３６】
次に、同図に示すように、溶接電流ｉ（ｍ）及び溶接電圧ｖ（ｍ）が検出されると、この溶接電流ｉ（ｍ）の値にから電流領域ＣＺ（２）が選択される。この電流領域ＣＺ（ｍ）に応じて、基準溶接電圧値Ｖｃ（２）が決まり、変動範囲Ｖｃ（２）±ΔＶｃが決まる。この場合、異常電圧が重畳しており、溶接電圧ｖ（ｍ）＞Ｖｃ（２）＋ΔＶｃとなるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｍ）＝Ｖｃ（２）＋ΔＶｃに制限される。例えば、異常電圧発生期間が５ms、微小時間のサンプリング周期が０．１msの場合、５０点のサンプリングデータから異常電圧が除去される。
【００３７】
図４は、上述した異常電圧除去方法を図１８の電圧・電流波形に適用したときの波形図である。同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ４〜ｔ５の期間に異常電圧が発生している。図示していないが、上述した方法によって異常電圧が除去されて、溶接電圧制限値ｖｆが生成される。この溶接電圧制限値ｖｆに基づいて溶接電源は出力制御するために、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは通常と略同じ変化となる。この結果、アーク長制御が安定に行われ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００３８】
図５は、実施の形態１に係る消耗電極アーク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。
【００３９】
電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源を入力として、後述する電圧誤差増幅信号Ｅｖに従ってインバータ制御、サイリスタ位相制御等の出力制御を行い、溶接電流ｉ及び溶接電圧ｖを出力する。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給装置の送給ロール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が発生して溶接が行われる。
【００４０】
電流検出回路ＩＤは、溶接電流ｉを微小時間ごとにサンプリングして、電流検出信号ｉｄを出力する。基準溶接電圧値設定回路ＶＣは、図１及び２で上述したように複数個に細分化した電流領域ごとの基準溶接電圧値が記憶されており、上記の電流検出信号ｉｄに対応した電流領域の基準溶接電圧値を選択して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧ｖを上記の溶接電流ｉと同時にサンプリングして、電圧検出信号ｖｄを出力する。変動範囲設定回路ΔＶＣは、予め定めた変動範囲設定信号ΔＶｃを出力する。フィルタ回路ＦＴは、図３で上記したように、上記の電圧検出信号ｖｄの値を基準溶接電圧値からの変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃ内に制限して、溶接電圧制限値信号ｖｆを出力する。
【００４１】
電圧設定回路ＶＲは、所望の電圧設定信号Ｖｒを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｒと溶接電圧制限値信号ｖｆとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。このように、電圧誤差増幅回路ＥＶによるフィードバック制御（アーク長制御）において異常電圧が除去された溶接電圧制限値信号ｖｆを使用することによって、安定したアーク長制御が可能となる。
【００４２】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る電流領域ごとの基準溶接電圧値を溶接中に移動平均によって算出する方法を示す図である。同図において、電流領域はＣＺ（１）〜ＣＺ（４）の４つに細分化されている場合である。微小時間ごとに溶接電流ｉ（ｎ）及び溶接電圧ｖ（ｎ）を検出し、溶接電流ｉ（ｎ）に対応する電流領域がＣＺ（ｐ）が選択され、溶接電圧制限値がｖｆ（ｎ）にななる。この関係をｖｆ（ｐ，ｎ）と表記することにする。ｖｆ（ｐ，ｎ）は第ｎ回目の溶接電圧制限値Ｖｆ（ｎ）が電流領域ＣＺ（ｐ）に属していることを表している。
【００４３】
同図に示すように、短絡期間を間に挟む３回の連続するアーク期間Ｔａ（ｍ−２）〜Ｔａ（ｍ）中の溶接電圧制限値がｖｆ（４，１）〜ｖｆ（２，２７）であったと仮定する。ｖｆ（４，２０）が算出された時点での電流領域ＣＺ（４）の基準溶接電圧値Ｖｃ（４）は過去のデータを移動平均して下式で算出される。
Ｖｃ（４）＝（ｖｆ（４，２０）＋…＋ｖｆ（４，１））／８
ここでは過去８個のデータを移動平均する例である。移動平均は同一電流領域の溶接電圧制限値のみによって行う。この算出された基準溶接電圧値Ｖｃ（４）によって次のｖ（２１）が制限されてｖｆ（４，２１）が算出される。
【００４４】
同様に、ｖｆ（３，２３）が算出された時点での電流領域ＣＺ（３）の基準溶接電圧値Ｖｃ（３）は下式で算出される。
Ｖｃ（３）＝（ｖｆ（３，２３）＋…＋ｖｆ（３，４））／８
さらに、ｖｆ（２，２６）が算出された時点での電流領域ＣＺ（２）の基準溶接電圧値Ｖｃ（２）は下式で算出される。
Ｖｃ（２）＝（ｖｆ（２，２６）＋…＋ｖｆ（２，６））／８
【００４５】
上述したように、電流領域ごとに溶接電圧制限値ｖｆを移動平均することによって、各電流領域における基準溶接電圧値Ｖｃを自動的に算出することができる。移動平均を行う期間は、過去数十ms〜数百ms程度である。
【００４６】
図７は、実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００４７】
基準溶接電圧値算出回路ＶＣＡは、電流検出信号ｉｄ及び溶接電圧制限値信号ｖｆを入力として、図６で上述したように、溶接電圧制限値信号ｖｆを同時に検出した電流検出信号ｉｄの値に応じて電流領域ごとに分類し、電流領域ごとの移動平均値を算出して、電流領域ごとの基準溶接電圧値算出信号Ｖcaを出力する。第２基準溶接電圧値設定回路ＶＣ２は、電流領域ごとの上記の基準溶接電圧値算出信号Ｖcaを入力として記憶し、電流検出信号ｉｄに対応した電流領域の基準溶接電圧値を選択して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。
【００４８】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３において、図１で上述した基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２から基準溶接電圧値Ｖｃを段出する方法を示す電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧ｖ及び基準溶接電圧値Ｖｃを示す。同図に示す基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２は、図１で上述したものと同一である。同図に示すように、基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２は、アーク発生中の溶接電流ｉと溶接電圧ｖとの関係を示すアーク特性曲線である。この基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２を近似曲線Ｌａによって基準特性として設定する。同図は、１次近似（直線近似）の場合であり、近似曲線ＬａはＶｃ＝ａ×ｉ＋ｂとなる。ここで、ａ及びｂは定数である。したがって、溶接電流ｉが決まれば、それに対応する基準溶接電圧値Ｖｃが定まる。例えば、溶接電流ｉ＝ｉ１のときの基準溶接電圧値はＶc1＝ａ×ｉ１＋ｂとなる。近似曲線Ｌａは、基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２の２次以上の近似でも良い。
【００４９】
図９は、本発明の実施の形態３に係る異常電圧の除去方法を示す電流・電圧波形図である。同図（Ａ）はアーク期間Ｔａ中の溶接電流ｉの波形であり、同図（Ｂ）は点線で示す溶接電圧ｖ及び実線で示す溶接電圧制限値ｖｆの波形である。また、同図（Ｂ）において、一点鎖線は図８で上述した近似曲線Ｌａ（Ｖｃ＝ａ×ｉ＋ｂ）を示し、その上下の一点鎖線は変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃを示す。
【００５０】
同図に示すように、溶接電流ｉ（ｎ）及び溶接電圧ｖ（ｎ）が検出されると、溶接電流ｉ（ｎ）の値から基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）＝ａ×ｉ（ｎ）＋ｂが算出され、変動範囲Ｖｃ（ｎ）±ΔＶｃが決まる。この場合、溶接電圧ｖ（ｎ）は変動範囲内にあるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｎ）＝ｖ（ｎ）となる。
【００５１】
次に、同図に示すように、溶接電流ｉ（ｍ）及び溶接電圧ｖ（ｍ）が検出されると、この溶接電流ｉ（ｍ）の値から基準溶接電圧値Ｖｃ（ｍ）＝ａ×ｉ（ｍ）＋ｂが算出され、変動範囲Ｖｃ（ｍ）±ΔＶｃが決まる。この場合、異常電圧が重畳しており、溶接電圧ｖ（ｍ）＞Ｖｃ（ｍ）＋ΔＶｃとなるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｍ）＝Ｖｃ（ｍ）＋ΔＶｃに制限される。例えば、異常電圧発生期間が５ms、微小時間のサンプリング周期が０．１msの場合、５０点のサンプリングデータから異常電圧が除去される。
【００５２】
図１０は、実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００５３】
第３基準溶接電圧値設定回路ＶＣ３は、図８で上述した基準動作点軌跡の近似曲線Ｌａが記憶されており、電流検出信号ｉｄを入力としてこの近似曲線Ｌａ上の基準溶接電圧値を算出して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。
【００５４】
上述した実施の形態３では、基準動作点軌跡の近似曲線Ｌａを設定して基準溶接電圧値の変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃを算出し、溶接電圧検出値ｖｄをこの変動範囲内に制限することによって異常電圧を除去することができる。
【００５５】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の形態４において、図８で上述した基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２の近似曲線Ｌａを溶接中に刻々と算出して更新する方法を示す電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧制限値ｖｆ及び基準溶接電圧値Ｖｃを示す。同図に示す丸印は、予め定めた算出周期ごとに、この算出周期中のアーク期間における溶接電流ｉと溶接電圧制限値ｖｆとの動作点をプロットしたものである。この動作点は、微小周期ごとに、溶接電流ｉと溶接電圧制限値ｖｆとの組み合わせとして算出される。算出周期は、例えば数十ms〜数sの範囲で設定される。この算出周期ごとに、検出された多数の動作点データを入力として近似曲線Ｌａを算出する。近似曲線Ｌａが１次近似でありＶｃ＝ａ×ｉ＋ｂで表せる場合、算出周期ごとにａ及びｂが再算出されて更新される。
【００５６】
図１２は、実施の形態４に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００５７】
近似曲線算出回路ＬＡは、電流検出信号ｉｄ及び溶接電圧制限値信号ｖｆを入力として、予め定めた算出周期ごろにこの算出周期中のアーク期間の動作点から近似曲線を算出し、近似曲線設定信号Ｌａを出力する。この近似曲線設定信号Ｌａは、１次近似の場合、定数ａ及びｂから形成される信号である。第４基準溶接電圧値設定回路ＶＣ４は、この近似曲線設定信号Ｌａを入力として、電流検出信号ｉｄの値に対応する近似曲線上の基準溶接電圧値を算出して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。
【００５８】
上述した実施の形態４では、実施の形態３における近似曲線Ｌａを溶接中に刻々と算出して更新することができる。このために、溶接条件ごとに予め実験等によって近似曲線を設定する必要がなく、設定時間を削減することができる。さらに、溶接中の溶接状態の変化に応じて近似曲線を最適化することができるので、異常電圧を正確に除去することができ、良好な溶接を行うことができる。
【００５９】
［実施の形態５］
図１３は、本発明の実施の形態５に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。上述した実施の形態１〜４に係る溶接電源は、電源主回路ＰＭに含まれる図示していないリアクトルを通った電圧値である溶接電圧ｖを出力制御のためにフィードバックしている。すなわち、溶接電圧ｖは、溶接電源の出力端子間電圧であり、溶接ワイヤ・母材間電圧でもある。したがって、実施の形態１〜４では、溶接電圧ｖから異常電圧を除去した溶接電圧制限値ｖｆをフィードバックして溶接安定性を向上させる。これに対して、実施の形態５では、リアクトルを通る前の電圧値である出力電圧ｅをフィードバック制御するタイプの溶接電源において、本発明を適用した場合である。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて同図を参照して説明する。
【００６０】
第２電源主回路ＰＭ２は、図５の電源主回路ＰＭに含まれていたリアクトルＷＬをブロックの外に出しただけであり、動作は同様である。すなわち、電圧誤差増幅信号Ｅｖに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、出力電圧ｅを出力する。リアクトルＷＬは、この出力電圧ｅを平滑して溶接ワイヤ１・母材２間に出力する。第２電源主回路ＰＭ２のインバータ制御周波数が高周波になると、平滑用のリアクトルＷＬのインダクランス値は小さくても良い。したがって、溶接電源内の出力経路の配線によって生じるインダクランス値でも平滑用として十分な場合もあり、このような場合では等価的に配線がリアクトルＷＬとなる。請求項で記載するリアクトルという表記には、鉄芯にケーブルを巻いたリアクトルがなく出力経路の配線によるリアクトルのみがある場合も意味している。
【００６１】
偏差算出回路ＳＢは、電圧検出信号ｖｄ（溶接電圧ｖ）と溶接電圧制限値信号ｖｆとの偏差を算出して、偏差信号ΔＶｒ＝Ｋ・（ｖｄ−ｖｆ）を出力する。ここで、Ｋは予め定めた係数である。加算回路ＡＤは、予め定めた電圧設定信号Ｖｒにこの偏差信号ΔＶｒを加算して、電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖｒ＋ΔＶｒを出力する。出力電圧検出回路ＥＤは、上記の出力電圧ｅを検出して、出力電圧検出信号ｅｄを出力する。出力電圧誤差増幅回路ＥＡは、上記の電圧制御設定信号Ｖcrと上記の出力電圧検出信号ｅｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。同図において溶接電圧ｖに重畳した異常電圧を除去して溶接電圧制限値信号ｖｆを生成する方法は、図５と同一である。
【００６２】
図１４は、上述した溶接電源の動作を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接電圧ｖを示し、同図（Ｂ）は溶接電流ｉを示し、同図（Ｃ）は電圧制御設定信号Ｖcrを示す。同図は上述した図４に対応している。以下、同図を参照して説明する。
【００６３】
時刻ｔ４〜ｔ５以外の期間は異常電圧が発生していないので、溶接電圧ｖと溶接電圧制限値ｖｆとは等しくなる。このために、同図（Ｃ）に示すように、電圧制御設定信号Ｖcrは電圧設定信号Ｖｒと等しくなる。したがって、この期間中は、出力電圧ｅは電圧設定信号Ｖｒの値に定電圧制御される。
【００６４】
次に、時刻ｔ４〜ｔ５の期間中は、同図（Ａ）に示すように、異常電圧が重畳している。このために、偏差信号ΔＶｒ＝Ｋ・（ｖｄ−ｖｆ）＞０となり、同図（Ｃ）に示すように、電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖｒ＋ΔＶｒは異常電圧分だけ増加する。この結果、この期間中は出力電圧ｅが増大するので、同図（Ｂ）に示すように、異常電圧が発生しても従来技術のように溶接電流ｉが急変することなく円滑に変化し、溶接安定性も良好である。
【００６５】
上記においては、溶接電圧制限値信号ｖｆを生成する方法として実施の形態１（図５）の場合を例示したが、実施の形態２〜４の方法でも良い。
【００６６】
上述した、実施の形態５によれば、電圧設定値を溶接電圧と溶接電圧制限値との偏差によって修正して電圧制御設値を算出し、溶接電源内のリアクトルを通す前の電圧値である出力電圧と上記の電圧制御設定値との誤差増幅値によって出力制御を行う。このために、異常電圧が重畳してもそれに応じて出力電圧が制御されるので、溶接電流の急変を抑制して溶接安定性を良好に保つことができる。
【００６７】
［実施の形態６］
上述した実施の形態１、２において、電圧設定値Ｖｒ＝Ｖr1のときの各電流領域における基準溶接電圧値は、以下のとおりである。
Ｖc(0)、Ｖc(2)、…Ｖc(n)…、Ｖc(20)
電圧設定値ＶｒがＶr1からＶr2にΔＶｒ変化したときは、上記の基準溶接電圧値を以下のように修正する。
Ｖc(0)＋Ｋ・ΔＶｒ、Ｖc(2) ＋Ｋ・ΔＶｒ、…Ｖc(n) ＋Ｋ・ΔＶｒ…、Ｖc(20) ＋Ｋ・ΔＶｒ
但し係数Ｋは０．１〜３．０程度の定数である。
【００６８】
上述したように、実施の形態６によれば、電圧設定値Ｖｒの変化に即応して基準溶接電圧値Ｖｃを修正することによって、基準溶接電圧値Ｖｃを適正値近傍に設定することができ、異常電圧を正確に除去することができる。
【００６９】
［実施の形態７］
上述した実施の形態３、４において、電圧設定値Ｖｒ＝Ｖr1のときの基準特性は、以下のとおりである。
Ｖｃ＝ａ×ｉ＋ｂ
電圧設定値ＶｒがＶr1からＶr2にΔＶｒ変化したときは、上記の基準特性を以下のように修正する。
Ｖｃ＝ａ×ｉ＋ｂ＋Ｋ・ΔＶｒ
但し係数Ｋは０．１〜３．０程度の定数である。
【００７０】
上述したように、実施の形態７によれば、電圧設定値Ｖｒの変化に即応して基準特性を修正することによって、基準特性を適正値近傍に設定することができ、異常電圧を正確に除去することができる。
【００７１】
［実施の形態８］
複数の溶接箇所を溶接する場合において、各溶接箇所の溶接条件が異なっているときは、上述した実施の形態３、４、７における基準特性を溶接箇所ごとに異なる特性に設定した方が良い。例えば、溶接箇所１の基準特性をＶｃ＝a10×ｉ＋b10とし、溶接箇所２の基準特性をＶｃ＝a20×ｉ＋b20とし、溶接箇所３の基準特性をＶｃ＝a3×ｉ＋b3として設定する。実施の形態４で上述したように、基準特性が溶接中に近似曲線によって更新される場合には、溶接箇所ごとの基準特性が更新される。例えば、第１回目の溶接箇所１の溶接中に基準特性がＶｃ＝a11×ｉ＋b11に更新され、第１回目の溶接箇所２の溶接中に基準特性がＶｃ＝a21×ｉ＋b21に更新された場合、第２回目の溶接箇所１の溶接開始時の基準特性は更新値を引き継いでＶｃ＝a11×ｉ＋b11になり、第２回目の溶接箇所２の溶接開始時の基準特性は更新値を引き継いでＶｃ＝a21×ｉ＋b21になる。
【００７２】
上述した実施の形態１〜８では、短絡アーク溶接の場合を例示したが、グロビュール移行アーク溶接、スプレー移行アーク溶接、消耗電極交流アーク溶接等にも適用することができる。さらに、本発明は消耗電極パルスアーク溶接にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の異常電圧除去方法の原理を示す電流−電圧関係図である。
【図２】本発明の実施の形態１における基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２から電流領域ごとの基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）を算出する方法を示す電流−電圧関係図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法を示す電流・電圧波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１による異常電圧の除去の様子を示す電圧・電流波形図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る電流領域ごとの基準溶接電圧値を移動平均によって算出する方法を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態３における基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２の近似曲線Ｌａから基準溶接電圧値Ｖｃを算出する方法を示す電流−電圧関係図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法を示す電流−電圧波形図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における図８の近似曲線Ｌａを算出する方法を示す電流−電圧関係図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図１４】図１３の溶接電源の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】従来技術においてパルスアーク溶接の溶接電圧に異常電圧が重畳したときの電圧・電流波形図である。
【図１６】従来技術におけるパルスアーク溶接の基準電圧波形の設定方法を示す波形図である。
【図１７】従来技術によるパルスアーク溶接の溶接電圧から異常電圧を除去する様子を示す電圧波形図である。
【図１８】課題を説明するための消耗電極アーク溶接の異常電圧発生を示す電圧・電流波形図である。
【符号の説明】
【００７４】
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
ａ 定数
ＡＤ 加算回路
ｂ 定数
ＣＺ 電流領域
ｅ 出力電圧
ＥＡ 出力電圧誤差増幅信号
ＥＤ 出力電圧検出回路
ｅｄ 出力電圧検出信号
ＥＰ 電極プラス極性
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＦＴ フィルタ回路
ｉ 溶接電流
ＩＤ 電流検出回路
ｉｄ 電流検出信号
Ｌ１ 曲線
Ｌ２ 曲線
Ｌ３ 曲線
ＬＡ 近似曲線算出回路
Ｌａ 近似曲線（設定信号）
ＰＭ 電源主回路
ＳＢ 偏差算出回路
Ｔａ アーク期間
Ｔｂ ベース期間
Ｔdw ピーク立下り期間
Ｔｐ ピーク期間
Ｔｓ 短絡期間
Ｔup ピーク立上り期間
ｖ 溶接電圧
Ｖbc 基準ベース電圧値
Ｖｃ 基準溶接電圧値（信号）
ＶＣ 基準溶接電圧値設定回路
ＶＣ２ 第２基準溶接電圧値設定回路
ＶＣ３ 第３基準溶接電圧値設定回路
ＶＣ４ 第４基準溶接電圧値設定回路
ＶＣＡ 基準溶接電圧値算出回路
Ｖca 基準溶接電圧値算出信号
Ｖcr 電圧制御設定信号
ＶＤ 電圧検出回路
ｖｄ 電圧検出信号
ｖｆ 溶接電圧制限値（信号）
Ｖpc 基準ピーク電圧値
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
ＷＬ リアクトル
ｘ１−ｘ２ 基準動作点軌跡
ΔＶＣ 変動範囲設定回路
ΔＶｃ 変動範囲（設定信号）
ΔＶｒ 偏差信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接電圧に重畳した異常電圧を除去しこの溶接電圧に基づいて溶接電源を出力制御して溶接状態を安定化させるための消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消耗電極アーク溶接においては、消耗電極（以下、溶接ワイヤという）の先端と母材との最短距離である見かけのアーク長（以下、単にアーク長という）を適正値に維持することが、良好な溶接品質を得るためには重要である。このために、消耗電極アーク溶接電源は定電圧制御される。これは、アーク長と溶接電圧とが比例関係にあることを利用して、アーク長を溶接電圧で検出し、この溶接電圧検出値が適正アーク長に相当する電圧設定値と等しくなるように出力制御することでアーク長を適正値に維持するためである。このアーク長制御の安定化のためには、溶接電圧によってアーク長を高精度に検出する必要がある。
【０００３】
消耗電極アーク溶接は電極プラス極性ＥＰで行うのが通常であるので、溶接ワイヤ先端部に陽極点が形成され、母材表面に陰極点が形成されて、陽極点と陰極点との間にアークが点弧する。陽極点はワイヤ先端部付近に形成された状態でほとんど移動しない。これに対して、陰極点は、母材表面の酸化皮膜のある部分を目指してふらふらと移動する。さらに、陰極点は、母材表面の汚れ、溶融池の運動状態、溶融池からのガス放出等によってもふらつく。瞬間的に陰極点の形成位置が変化しても見かけのアーク長は変化しない。これは、見かけのアーク長はワイヤ送給速度とワイヤ溶融速度との差によって変化するために十数ms以下の瞬間的では微小にしか変化できない。しかし、上述した種々の原因によって陰極点がふらつくと溶接電圧に異常電圧が重畳する。この異常電圧は見かけのアーク長とは何ら比例しない電圧である。このために、この異常電圧が重畳した溶接電圧に基づいて出力制御を行うと、アーク長制御系が不安定になり、溶接品質が悪くなる。異常電圧の発生は、シールドガスに不活性ガス（アルゴンガス、ヘリウムガス等）が混合されるミグ溶接及びマグ溶接では多くなる。したがって、アーク長制御を安定化するためには、溶接電圧から異常電圧を除去する必要がある。以下、消耗電極パルスアーク溶接において異常電圧を除去するための従来技術について説明する（特許文献１、２参照）。
【０００４】
図１５は、消耗電極パルスアーク溶接における電圧・電流波形図である。同図（Ａ）は溶接電圧ｖの、同図（Ｂ）は溶接電流ｉの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。
【０００５】
時刻ｔ１〜ｔ２の予め定めたピーク立上り期間Ｔup中は、同図（Ｂ）に示すように、ベース電流からピーク電流へと上昇する遷移電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ベース電圧からピーク電圧へと上昇する遷移電圧が溶接ワイヤ・母材間に印加する。時刻ｔ２〜ｔ３の予め定めたピーク期間Ｔｐ中は、同図（Ｂ）に示すように、予め定めたピーク電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ピーク電圧が印加する。時刻ｔ３〜ｔ４の予め定めたピーク立下り期間Ｔdw中は、同図（Ｂ）に示すように、ピーク電流からベース電流へと下降する遷移電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ピーク電圧からベース電圧へと下降する遷移電圧が印加する。時刻ｔ４〜ｔ５のベース期間Ｔｂ中は、同図（Ｂ）に示すように、予め定めたベース電流が通電し、同図（Ａ）に示すように、ベース電圧が印加する。
【０００６】
同図（Ａ）に示すように、ベース期間Ｔｂ中に通常値よりも大きな値の異常電圧がベース電圧に重畳している。パルスアーク溶接では、溶接電圧ｖの平均値が電圧設定値と等しくなるように、上記のベース期間Ｔｂの長さが可変制御される。このために、溶接電圧ｖに異常電圧が重畳していると溶接電圧平均値によるアーク長の検出に誤差が含まれることになり、アーク長制御が不安定になる。
【０００７】
図１６は、異常電圧を除去するための基準電圧波形の設定方法を示す図である。まず、溶接ワイヤの種類、送給速度等の溶接条件に応じて、基準ピーク電圧値Ｖpc、基準ベース電圧値Ｖbc及び変動範囲ΔＶｃを、実験等によって予め設定する。そして、同図に示すように、ピーク立上り期間Ｔupの開始時点を０［ｓ］とする経過時間ｔによって、下式のように基準電圧波形を定義する。
（11）０≦ｔ＜Ｔup
Ｖｃ＝（（Ｖpc−Ｖbc）／Ｔup）・ｔ＋Ｖbc （11）式
（12）Ｔup≦ｔ＜Ｔup＋Ｔｐ
Ｖｃ＝Ｖpc （12）式
（13）Ｔup＋Ｔｐ≦ｔ＜Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdw
Ｖｃ＝（（Ｖbc−Ｖpc）／Ｔdw）・（ｔ−Ｔup−Ｔｐ）＋Ｖpc （13）式
（14）Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdw≦ｔ＜Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdw＋Ｔｂ
Ｖｃ＝Ｖbc （14）式
【０００８】
例えば、同図に示すように、経過時間ｔａにおける溶接電圧検出値ｖd1［Ｖ］であったとする。経過時間ｔａは、Ｔup＋Ｔｐ≦ｔａ＜Ｔup＋Ｔｐ＋Ｔdwのときであるので、上記（13）式に代入して、基準電圧波形の中心電圧値Ｖc1［Ｖ］は以下となる。
Ｖｃ1＝（（Ｖbc−Ｖpc）／Ｔdw）・（ｔａ−Ｔup−Ｔｐ）＋Ｖpc
したがって、経過時間ｔａのときの溶接電圧検出値ｖd1は、変動範囲Ｖc1±ΔＶｃ内に制限される。すなわち、ｖd1≧Ｖc1＋ΔＶｃのときにはｖd1＝Ｖｃ＋ΔＶｃに制限され、ｖd1≦Ｖc1−ΔＶｃのときにはｖd1＝Ｖｃ−ΔＶｃに制限される。このようにして算出された溶接電圧制限値ｖｆに基づいて溶接電源の出力制御が行われる。
【０００９】
図１７は、上述した基準電圧波形を使用した異常電圧の除去の様子を示す波形図である。同図（Ａ）は図１５で上述した異常電圧が重畳した溶接電圧ｖの波形であり、同図（Ｂ）は溶接電圧制限値ｖｆの波形である。同図において時刻ｔ１〜ｔ２の異常電圧発生期間を除く期間では、溶接電圧ｖは基準電圧波形からの変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃ内にあるため、溶接電圧制限値ｖｆ＝ｖとなる。他方、時刻ｔ１〜ｔ２の期間では、基準電圧波形からの変動範囲の上限値Ｖｃ＋ΔＶｃを超える溶接電圧値ｖは上限値に制限されて、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧制限値ｖｆ＝Ｖｃ＋ΔＶとなる。このようにして、溶接電圧ｖに重畳した異常電圧を除去し、アーク長と比例関係にある電圧だけを抽出して出力制御に使用することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１１４０９号公報
【特許文献２】特開２００５−０３４８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した従来技術では、パルスアーク溶接において溶接電圧ｖに重畳した異常電圧を除去することができた。しかし、パルスアーク溶接だけでなく非パルスの消耗電極アーク溶接においても溶接電圧ｖに異常電圧は重畳する。以下、この場合について説明する。
【００１２】
図１８は、消耗電極アーク溶接の電圧・電流波形図である。同図（Ａ）は溶接電圧ｖの、同図（Ｂ）は溶接電流ｉの時間変化を示す。時刻ｔ１〜ｔ２の短絡期間Ｔｓ中は、同図（Ａ）に示すように、溶接電圧ｖは数Ｖ程度の短絡電圧値となり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは次第に増加する。この短絡期間Ｔｓ中にはアークが発生しておらず陰極点も形成されないので異常電圧の発生はない。次に、時刻ｔ２〜ｔ３のアーク期間Ｔａ中は、溶接電圧ｖはアーク電圧値となり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは次第に減少する。このアーク期間Ｔａ中に、時刻ｔ４〜ｔ５に示すように、異常電圧が発生する。異常電圧が発生して電圧が急増すると、溶接電源が定電圧制御されているので、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは急減する。この電流変化によってアーク状態が不安定になる起因となる。異常電圧が発生する原因は、上述したパルスアーク溶接の場合と同様である。
【００１３】
上述した消耗電極アーク溶接における異常電圧には、従来技術のパルスアーク溶接における異常電圧除去方法を適用することができない。この理由は、以下のとおりである。すなわち、パルスアーク溶接では、ピーク期間及びベース期間の溶接電圧の通常値を基準ピーク電圧値Ｖpc及び基準ベース電圧値Ｖbcとして設定することが可能であった。このために、両値を使って基準電圧波形を定義することができた。しかし、消耗電極アーク溶接では、アーク期間Ｔａ中の溶接電圧ｖはアーク負荷によってその時間変化は多様に変化する。このために、図１６で上述したパルスアーク溶接のように時間経過に伴う基準電圧波形を設定することはできない。したがって、従来技術によっては消耗電極アーク溶接の溶接電圧に重畳した異常電圧を除去することはできなかった。
【００１４】
そこで、本発明では、消耗電極アーク溶接において溶接電圧に重畳する異常電圧を除去することができ安定したアーク長制御を行うことができる消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
溶接電流の全通電範囲を多数の電流領域に細分化し、これらの電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値によって適合する前記電流領域を選択し、この選択された電流領域の前記基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１６】
また、第２の発明は、前記電流領域ごとに前記溶接電圧制限値を移動平均して前記電流領域ごとの前記基準溶接電圧値を算出する、ことを特徴とする第１の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１７】
また、第３の発明は、予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
アーク発生中の溶接電流と溶接電圧との関係を示すアーク特性曲線の基準特性を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値に対応する前記基準特性上の基準溶接電圧値を算出し、この基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１８】
また、第４の発明は、前記微小周期ごとの前記溶接電流検出値とそれに対応する前記溶接電圧制限値とから形成される動作点データによって近似曲線を溶接中の予め定めた算出周期ごとに算出し、この近似曲線を前記基準特性として設定する、ことを特徴とする第３の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００１９】
また、第５の発明は、溶接電源内の出力経路に設けられたリアクトルを通る前の電圧値である出力電圧を検出し、前記溶接電圧検出値と前記溶接電圧制限値との偏差を算出し、この偏差を前記電圧設定値に加算して電圧制御設定値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧制御設定値と前記出力電圧検出値とによって算出する、ことを特徴とする第１〜第４の発明のいずれか１項に記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００２０】
また、第６の発明は、前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて全ての電流領域の前記基準溶接電圧値を修正する、ことを特徴とする第１又は第２の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００２１】
また、第７の発明は、前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて前記基準特性を溶接電圧軸方向に修正する、ことを特徴とする第３又は第４の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【００２２】
また、第８の発明は、複数の溶接箇所ごとに異なった前記基準特性を設定する、ことを特徴とする第３、第４又は第７の発明記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法である。
【発明の効果】
【００２３】
上記第１の発明によれば、複数の電流領域を設け、電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定して変動範囲を定義することによって、消耗電極アーク溶接の溶接電圧に重畳する異常電圧を除去することができる。この異常電圧が除去された溶接電圧制限値に基づいて溶接電源の出力制御を行うことで、安定したアーク長制御を行うことができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００２４】
さらに、上記第２の発明によれば、電流領域ごとの基準溶接電圧値を溶接中に溶接電圧制限値を移動平均することによって算出し自動設定することができる。このために、基準溶接電圧値を予め実験等で設定する手間が省ける。また、溶接条件に最適な基準溶接電圧値を常に算出できるので、アーク長制御の安定性がさらに向上する。
【００２５】
上記第３の発明によれば、アーク特性の基準特性を近似曲線として設定し、この近似曲線から基準溶接電圧値を算出して変動範囲を定義することによって、消耗電極アーク溶接の溶接電圧に重畳する異常電圧を除去することができる。この異常電圧が除去された溶接電圧制限値に基づいて溶接電源の出力制御を行うことで、安定したアーク長制御を行うことができ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００２６】
さらに、上記第４の発明によれば、上記の近似曲線を、溶接中に算出周期ごとに検出される多数の動作点データを用いて算出して自動設定することができる。このために、近似曲線を予め実験等で設定する手間が省ける。また、溶接条件に最適な近似曲線を常に算出できるので、アーク長制御の安定性がさらに向上する。
【００２７】
上記第５の発明によれば、電圧設定値を溶接電圧と溶接電圧制限値との偏差によって修正して電圧制御設値を算出し、溶接電源内のリアクトルを通る前の電圧値である出力電圧と上記の電圧制御設定値との誤差増幅値によって溶接電源の出力制御を行う。このために、異常電圧が重畳してもそれに応じて出力電圧が補償制御されるので、溶接電流の急変を抑制して溶接安定性を良好に保つことができる。
【００２８】
上記第６及び第７の発明によれば、電圧設定値の変化に追従して基準溶接電圧値又は基準特性を即時に適正値に修正することができる。このために、電圧設定津の変化に対して応答性よく、異常電圧を除去することができる。
【００２９】
上記第８の発明によれば、複数の溶接箇所に異なった基準特性を設定することによって、各溶接箇所の溶接条件に適した基準特性を設定することができる。このために、各溶接箇所の溶接において、異常電圧を正確に除去した溶接電圧値に基づいて安定した出力制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
［実施の形態１］
図１は、本発明における異常電圧の除去方法の原理を説明するための電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧ｖを示す。同図は、図１８で上述した電圧・電流波形を微小時間（数十μｓ〜数百μｓ）ごとにサンプリングして各動作点を丸印で表示したものである。以下、同図を参照して説明する。
【００３２】
短絡期間Ｔｓ中の動作点の軌跡は、曲線Ｌ１になる。動作点は時間の経過に伴って、この曲線上を左から右へと移動する。アーク期間Ｔａに移行すると、動作点の軌跡は、曲線Ｌ２となる。アーク期間Ｔａ中の動作点は、時間経過に伴って右から左へと移動する。そして、再び短絡期間Ｔｓに移行し、上記の動作を繰り返す。アーク期間Ｔａ中に異常電圧が発生すると、この異常電圧発生期間中の動作点の軌跡は曲線Ｌ３になる。異常電圧が発生していないときの通常のアーク期間Ｔａは曲線Ｌ２であるので、異常電圧発生時の動作点とは明らかに識別することができる。そこで、通常のアーク期間Ｔａの動作点の軌跡をｘ１−ｘ２（以下、基準動作点軌跡という）を設定し、この基準動作点軌跡から予め定めた変動範囲以上外れた動作点を異常電圧発生時として制限することで異常電圧を除去することができる。この基準動作点軌跡は、溶接条件ごとに実験等によって算出する。
【００３３】
図２は、上記の基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２から基準溶接電圧値Ｖｃを段出する方法を示す電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧ｖを示す。同図に示す基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２は、図１で上述したものと同一のものである。同図に示すように、溶接電流ｉの全通電範囲を複数の電流領域ＣＺ（ｎ）に細分化する。例えば、５００Ａの電流容量の溶接電源において、２５Ａ刻みに細分化すると、２０個の電流領域ＣＺ（１）〜ＣＺ（２０）が作られる。同図に示すように、電流領域ＣＺ（ｎ）ごとに基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２上の基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）を設定する。すなわち、微小時間ごとの溶接電流値ｉ（ｎ）の検出値に応じて電流領域ＣＺ（ｎ）が選択され、この電流領域ＣＺ（ｎ）の基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）が決まる。この基準溶接電圧値からの変動範囲Ｖｃ（ｎ）±ΔＶｃ内に溶接電圧ｖ（ｎ）を制限することで異常電圧を除去することができる。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る異常電圧の除去方法を示す電流・電圧波形図である。同図（Ａ）はアーク期間Ｔａ中の溶接電流ｉの波形であり、同図（Ｂ）は点線で示す溶接電圧ｖ及び実線で示す溶接電圧制限値ｖｆの波形である。説明を分かりやすくするために、同図（Ａ）に示す電流領域はＣＺ（１）〜ＣＺ（４）の４個に細分化した場合である。また、各電流領域の基準溶接電圧値は、図１及び２で上述した方法でＶｃ（１）〜Ｖｃ（４）に設定されている。変動範囲は、電流領域ごとに異なった値ても良いが、ここでは±ΔＶｃ一定とする。同図（Ｂ）に示すように、各電流領域において点線は基準溶接電圧値を示し、１点鎖線は変動範囲の上限値及び下限値を示す。微小時間ごとに溶接電流ｉ及び溶接電圧ｖを検出する。
【００３５】
同図に示すように、溶接電流ｉ（ｎ）及び溶接電圧ｖ（ｎ）が検出されると、溶接電流ｉ（ｎ）の値から電流領域ＣＺ（３）が選択される。電流領域ＣＺ（３）が選択されると、基準溶接電圧値Ｖｃ（３）が決まり、変動範囲Ｖｃ（３）±ΔＶｃが決まる。この場合、溶接電圧ｖ（ｎ）は変動範囲内にあるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｎ）＝ｖ（ｎ）となる。
【００３６】
次に、同図に示すように、溶接電流ｉ（ｍ）及び溶接電圧ｖ（ｍ）が検出されると、この溶接電流ｉ（ｍ）の値にから電流領域ＣＺ（２）が選択される。この電流領域ＣＺ（ｍ）に応じて、基準溶接電圧値Ｖｃ（２）が決まり、変動範囲Ｖｃ（２）±ΔＶｃが決まる。この場合、異常電圧が重畳しており、溶接電圧ｖ（ｍ）＞Ｖｃ（２）＋ΔＶｃとなるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｍ）＝Ｖｃ（２）＋ΔＶｃに制限される。例えば、異常電圧発生期間が５ms、微小時間のサンプリング周期が０．１msの場合、５０点のサンプリングデータから異常電圧が除去される。
【００３７】
図４は、上述した異常電圧除去方法を図１８の電圧・電流波形に適用したときの波形図である。同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ４〜ｔ５の期間に異常電圧が発生している。図示していないが、上述した方法によって異常電圧が除去されて、溶接電圧制限値ｖｆが生成される。この溶接電圧制限値ｖｆに基づいて溶接電源は出力制御するために、同図（Ｂ）に示すように、溶接電流ｉは通常と略同じ変化となる。この結果、アーク長制御が安定に行われ、良好な溶接品質を得ることができる。
【００３８】
図５は、実施の形態１に係る消耗電極アーク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。
【００３９】
電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源を入力として、後述する電圧誤差増幅信号Ｅｖに従ってインバータ制御、サイリスタ位相制御等の出力制御を行い、溶接電流ｉ及び溶接電圧ｖを出力する。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給装置の送給ロール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が発生して溶接が行われる。
【００４０】
電流検出回路ＩＤは、溶接電流ｉを微小時間ごとにサンプリングして、電流検出信号ｉｄを出力する。基準溶接電圧値設定回路ＶＣは、図１及び２で上述したように複数個に細分化した電流領域ごとの基準溶接電圧値が記憶されており、上記の電流検出信号ｉｄに対応した電流領域の基準溶接電圧値を選択して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧ｖを上記の溶接電流ｉと同時にサンプリングして、電圧検出信号ｖｄを出力する。変動範囲設定回路ΔＶＣは、予め定めた変動範囲設定信号ΔＶｃを出力する。フィルタ回路ＦＴは、図３で上記したように、上記の電圧検出信号ｖｄの値を基準溶接電圧値からの変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃ内に制限して、溶接電圧制限値信号ｖｆを出力する。
【００４１】
電圧設定回路ＶＲは、所望の電圧設定信号Ｖｒを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｒと溶接電圧制限値信号ｖｆとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。このように、電圧誤差増幅回路ＥＶによるフィードバック制御（アーク長制御）において異常電圧が除去された溶接電圧制限値信号ｖｆを使用することによって、安定したアーク長制御が可能となる。
【００４２】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る電流領域ごとの基準溶接電圧値を溶接中に移動平均によって算出する方法を示す図である。同図において、電流領域はＣＺ（１）〜ＣＺ（４）の４つに細分化されている場合である。微小時間ごとに溶接電流ｉ（ｎ）及び溶接電圧ｖ（ｎ）を検出し、溶接電流ｉ（ｎ）に対応する電流領域がＣＺ（ｐ）が選択され、溶接電圧制限値がｖｆ（ｎ）にななる。この関係をｖｆ（ｐ，ｎ）と表記することにする。ｖｆ（ｐ，ｎ）は第ｎ回目の溶接電圧制限値Ｖｆ（ｎ）が電流領域ＣＺ（ｐ）に属していることを表している。
【００４３】
同図に示すように、短絡期間を間に挟む３回の連続するアーク期間Ｔａ（ｍ−２）〜Ｔａ（ｍ）中の溶接電圧制限値がｖｆ（４，１）〜ｖｆ（２，２７）であったと仮定する。ｖｆ（４，２０）が算出された時点での電流領域ＣＺ（４）の基準溶接電圧値Ｖｃ（４）は過去のデータを移動平均して下式で算出される。
Ｖｃ（４）＝（ｖｆ（４，２０）＋…＋ｖｆ（４，１））／８
ここでは過去８個のデータを移動平均する例である。移動平均は同一電流領域の溶接電圧制限値のみによって行う。この算出された基準溶接電圧値Ｖｃ（４）によって次のｖ（２１）が制限されてｖｆ（４，２１）が算出される。
【００４４】
同様に、ｖｆ（３，２３）が算出された時点での電流領域ＣＺ（３）の基準溶接電圧値Ｖｃ（３）は下式で算出される。
Ｖｃ（３）＝（ｖｆ（３，２３）＋…＋ｖｆ（３，４））／８
さらに、ｖｆ（２，２６）が算出された時点での電流領域ＣＺ（２）の基準溶接電圧値Ｖｃ（２）は下式で算出される。
Ｖｃ（２）＝（ｖｆ（２，２６）＋…＋ｖｆ（２，６））／８
【００４５】
上述したように、電流領域ごとに溶接電圧制限値ｖｆを移動平均することによって、各電流領域における基準溶接電圧値Ｖｃを自動的に算出することができる。移動平均を行う期間は、過去数十ms〜数百ms程度である。
【００４６】
図７は、実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００４７】
基準溶接電圧値算出回路ＶＣＡは、電流検出信号ｉｄ及び溶接電圧制限値信号ｖｆを入力として、図６で上述したように、溶接電圧制限値信号ｖｆを同時に検出した電流検出信号ｉｄの値に応じて電流領域ごとに分類し、電流領域ごとの移動平均値を算出して、電流領域ごとの基準溶接電圧値算出信号Ｖcaを出力する。第２基準溶接電圧値設定回路ＶＣ２は、電流領域ごとの上記の基準溶接電圧値算出信号Ｖcaを入力として記憶し、電流検出信号ｉｄに対応した電流領域の基準溶接電圧値を選択して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。
【００４８】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３において、図１で上述した基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２から基準溶接電圧値Ｖｃを段出する方法を示す電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧ｖ及び基準溶接電圧値Ｖｃを示す。同図に示す基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２は、図１で上述したものと同一である。同図に示すように、基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２は、アーク発生中の溶接電流ｉと溶接電圧ｖとの関係を示すアーク特性曲線である。この基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２を近似曲線Ｌａによって基準特性として設定する。同図は、１次近似（直線近似）の場合であり、近似曲線ＬａはＶｃ＝ａ×ｉ＋ｂとなる。ここで、ａ及びｂは定数である。したがって、溶接電流ｉが決まれば、それに対応する基準溶接電圧値Ｖｃが定まる。例えば、溶接電流ｉ＝ｉ１のときの基準溶接電圧値はＶc1＝ａ×ｉ１＋ｂとなる。近似曲線Ｌａは、基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２の２次以上の近似でも良い。
【００４９】
図９は、本発明の実施の形態３に係る異常電圧の除去方法を示す電流・電圧波形図である。同図（Ａ）はアーク期間Ｔａ中の溶接電流ｉの波形であり、同図（Ｂ）は点線で示す溶接電圧ｖ及び実線で示す溶接電圧制限値ｖｆの波形である。また、同図（Ｂ）において、一点鎖線は図８で上述した近似曲線Ｌａ（Ｖｃ＝ａ×ｉ＋ｂ）を示し、その上下の一点鎖線は変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃを示す。
【００５０】
同図に示すように、溶接電流ｉ（ｎ）及び溶接電圧ｖ（ｎ）が検出されると、溶接電流ｉ（ｎ）の値から基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）＝ａ×ｉ（ｎ）＋ｂが算出され、変動範囲Ｖｃ（ｎ）±ΔＶｃが決まる。この場合、溶接電圧ｖ（ｎ）は変動範囲内にあるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｎ）＝ｖ（ｎ）となる。
【００５１】
次に、同図に示すように、溶接電流ｉ（ｍ）及び溶接電圧ｖ（ｍ）が検出されると、この溶接電流ｉ（ｍ）の値から基準溶接電圧値Ｖｃ（ｍ）＝ａ×ｉ（ｍ）＋ｂが算出され、変動範囲Ｖｃ（ｍ）±ΔＶｃが決まる。この場合、異常電圧が重畳しており、溶接電圧ｖ（ｍ）＞Ｖｃ（ｍ）＋ΔＶｃとなるので、溶接電圧制限値ｖｆ（ｍ）＝Ｖｃ（ｍ）＋ΔＶｃに制限される。例えば、異常電圧発生期間が５ms、微小時間のサンプリング周期が０．１msの場合、５０点のサンプリングデータから異常電圧が除去される。
【００５２】
図１０は、実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００５３】
第３基準溶接電圧値設定回路ＶＣ３は、図８で上述した基準動作点軌跡の近似曲線Ｌａが記憶されており、電流検出信号ｉｄを入力としてこの近似曲線Ｌａ上の基準溶接電圧値を算出して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。
【００５４】
上述した実施の形態３では、基準動作点軌跡の近似曲線Ｌａを設定して基準溶接電圧値の変動範囲Ｖｃ±ΔＶｃを算出し、溶接電圧検出値ｖｄをこの変動範囲内に制限することによって異常電圧を除去することができる。
【００５５】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の形態４において、図８で上述した基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２の近似曲線Ｌａを溶接中に刻々と算出して更新する方法を示す電流−電圧関係図である。同図の横軸は溶接電流ｉを示し、縦軸は溶接電圧制限値ｖｆ及び基準溶接電圧値Ｖｃを示す。同図に示す丸印は、予め定めた算出周期ごとに、この算出周期中のアーク期間における溶接電流ｉと溶接電圧制限値ｖｆとの動作点をプロットしたものである。この動作点は、微小周期ごとに、溶接電流ｉと溶接電圧制限値ｖｆとの組み合わせとして算出される。算出周期は、例えば数十ms〜数sの範囲で設定される。この算出周期ごとに、検出された多数の動作点データを入力として近似曲線Ｌａを算出する。近似曲線Ｌａが１次近似でありＶｃ＝ａ×ｉ＋ｂで表せる場合、算出周期ごとにａ及びｂが再算出されて更新される。
【００５６】
図１２は、実施の形態４に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００５７】
近似曲線算出回路ＬＡは、電流検出信号ｉｄ及び溶接電圧制限値信号ｖｆを入力として、予め定めた算出周期ごろにこの算出周期中のアーク期間の動作点から近似曲線を算出し、近似曲線設定信号Ｌａを出力する。この近似曲線設定信号Ｌａは、１次近似の場合、定数ａ及びｂから形成される信号である。第４基準溶接電圧値設定回路ＶＣ４は、この近似曲線設定信号Ｌａを入力として、電流検出信号ｉｄの値に対応する近似曲線上の基準溶接電圧値を算出して、基準溶接電圧値信号Ｖｃを出力する。
【００５８】
上述した実施の形態４では、実施の形態３における近似曲線Ｌａを溶接中に刻々と算出して更新することができる。このために、溶接条件ごとに予め実験等によって近似曲線を設定する必要がなく、設定時間を削減することができる。さらに、溶接中の溶接状態の変化に応じて近似曲線を最適化することができるので、異常電圧を正確に除去することができ、良好な溶接を行うことができる。
【００５９】
［実施の形態５］
図１３は、本発明の実施の形態５に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。同図において上述した図５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。上述した実施の形態１〜４に係る溶接電源は、電源主回路ＰＭに含まれる図示していないリアクトルを通った電圧値である溶接電圧ｖを出力制御のためにフィードバックしている。すなわち、溶接電圧ｖは、溶接電源の出力端子間電圧であり、溶接ワイヤ・母材間電圧でもある。したがって、実施の形態１〜４では、溶接電圧ｖから異常電圧を除去した溶接電圧制限値ｖｆをフィードバックして溶接安定性を向上させる。これに対して、実施の形態５では、リアクトルを通る前の電圧値である出力電圧ｅをフィードバック制御するタイプの溶接電源において、本発明を適用した場合である。以下、図５とは異なる点線で示すブロックについて同図を参照して説明する。
【００６０】
第２電源主回路ＰＭ２は、図５の電源主回路ＰＭに含まれていたリアクトルＷＬをブロックの外に出しただけであり、動作は同様である。すなわち、電圧誤差増幅信号Ｅｖに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、出力電圧ｅを出力する。リアクトルＷＬは、この出力電圧ｅを平滑して溶接ワイヤ１・母材２間に出力する。第２電源主回路ＰＭ２のインバータ制御周波数が高周波になると、平滑用のリアクトルＷＬのインダクランス値は小さくても良い。したがって、溶接電源内の出力経路の配線によって生じるインダクランス値でも平滑用として十分な場合もあり、このような場合では等価的に配線がリアクトルＷＬとなる。請求項で記載するリアクトルという表記には、鉄芯にケーブルを巻いたリアクトルがなく出力経路の配線によるリアクトルのみがある場合も意味している。
【００６１】
偏差算出回路ＳＢは、電圧検出信号ｖｄ（溶接電圧ｖ）と溶接電圧制限値信号ｖｆとの偏差を算出して、偏差信号ΔＶｒ＝Ｋ・（ｖｄ−ｖｆ）を出力する。ここで、Ｋは予め定めた係数である。加算回路ＡＤは、予め定めた電圧設定信号Ｖｒにこの偏差信号ΔＶｒを加算して、電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖｒ＋ΔＶｒを出力する。出力電圧検出回路ＥＤは、上記の出力電圧ｅを検出して、出力電圧検出信号ｅｄを出力する。出力電圧誤差増幅回路ＥＡは、上記の電圧制御設定信号Ｖcrと上記の出力電圧検出信号ｅｄとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。同図において溶接電圧ｖに重畳した異常電圧を除去して溶接電圧制限値信号ｖｆを生成する方法は、図５と同一である。
【００６２】
図１４は、上述した溶接電源の動作を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接電圧ｖを示し、同図（Ｂ）は溶接電流ｉを示し、同図（Ｃ）は電圧制御設定信号Ｖcrを示す。同図は上述した図４に対応している。以下、同図を参照して説明する。
【００６３】
時刻ｔ４〜ｔ５以外の期間は異常電圧が発生していないので、溶接電圧ｖと溶接電圧制限値ｖｆとは等しくなる。このために、同図（Ｃ）に示すように、電圧制御設定信号Ｖcrは電圧設定信号Ｖｒと等しくなる。したがって、この期間中は、出力電圧ｅは電圧設定信号Ｖｒの値に定電圧制御される。
【００６４】
次に、時刻ｔ４〜ｔ５の期間中は、同図（Ａ）に示すように、異常電圧が重畳している。このために、偏差信号ΔＶｒ＝Ｋ・（ｖｄ−ｖｆ）＞０となり、同図（Ｃ）に示すように、電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖｒ＋ΔＶｒは異常電圧分だけ増加する。この結果、この期間中は出力電圧ｅが増大するので、同図（Ｂ）に示すように、異常電圧が発生しても従来技術のように溶接電流ｉが急変することなく円滑に変化し、溶接安定性も良好である。
【００６５】
上記においては、溶接電圧制限値信号ｖｆを生成する方法として実施の形態１（図５）の場合を例示したが、実施の形態２〜４の方法でも良い。
【００６６】
上述した、実施の形態５によれば、電圧設定値を溶接電圧と溶接電圧制限値との偏差によって修正して電圧制御設値を算出し、溶接電源内のリアクトルを通す前の電圧値である出力電圧と上記の電圧制御設定値との誤差増幅値によって出力制御を行う。このために、異常電圧が重畳してもそれに応じて出力電圧が制御されるので、溶接電流の急変を抑制して溶接安定性を良好に保つことができる。
【００６７】
［実施の形態６］
上述した実施の形態１、２において、電圧設定値Ｖｒ＝Ｖr1のときの各電流領域における基準溶接電圧値は、以下のとおりである。
Ｖc(0)、Ｖc(2)、…Ｖc(n)…、Ｖc(20)
電圧設定値ＶｒがＶr1からＶr2にΔＶｒ変化したときは、上記の基準溶接電圧値を以下のように修正する。
Ｖc(0)＋Ｋ・ΔＶｒ、Ｖc(2) ＋Ｋ・ΔＶｒ、…Ｖc(n) ＋Ｋ・ΔＶｒ…、Ｖc(20) ＋Ｋ・ΔＶｒ
但し係数Ｋは０．１〜３．０程度の定数である。
【００６８】
上述したように、実施の形態６によれば、電圧設定値Ｖｒの変化に即応して基準溶接電圧値Ｖｃを修正することによって、基準溶接電圧値Ｖｃを適正値近傍に設定することができ、異常電圧を正確に除去することができる。
【００６９】
［実施の形態７］
上述した実施の形態３、４において、電圧設定値Ｖｒ＝Ｖr1のときの基準特性は、以下のとおりである。
Ｖｃ＝ａ×ｉ＋ｂ
電圧設定値ＶｒがＶr1からＶr2にΔＶｒ変化したときは、上記の基準特性を以下のように修正する。
Ｖｃ＝ａ×ｉ＋ｂ＋Ｋ・ΔＶｒ
但し係数Ｋは０．１〜３．０程度の定数である。
【００７０】
上述したように、実施の形態７によれば、電圧設定値Ｖｒの変化に即応して基準特性を修正することによって、基準特性を適正値近傍に設定することができ、異常電圧を正確に除去することができる。
【００７１】
［実施の形態８］
複数の溶接箇所を溶接する場合において、各溶接箇所の溶接条件が異なっているときは、上述した実施の形態３、４、７における基準特性を溶接箇所ごとに異なる特性に設定した方が良い。例えば、溶接箇所１の基準特性をＶｃ＝a10×ｉ＋b10とし、溶接箇所２の基準特性をＶｃ＝a20×ｉ＋b20とし、溶接箇所３の基準特性をＶｃ＝a3×ｉ＋b3として設定する。実施の形態４で上述したように、基準特性が溶接中に近似曲線によって更新される場合には、溶接箇所ごとの基準特性が更新される。例えば、第１回目の溶接箇所１の溶接中に基準特性がＶｃ＝a11×ｉ＋b11に更新され、第１回目の溶接箇所２の溶接中に基準特性がＶｃ＝a21×ｉ＋b21に更新された場合、第２回目の溶接箇所１の溶接開始時の基準特性は更新値を引き継いでＶｃ＝a11×ｉ＋b11になり、第２回目の溶接箇所２の溶接開始時の基準特性は更新値を引き継いでＶｃ＝a21×ｉ＋b21になる。
【００７２】
上述した実施の形態１〜８では、短絡アーク溶接の場合を例示したが、グロビュール移行アーク溶接、スプレー移行アーク溶接、消耗電極交流アーク溶接等にも適用することができる。さらに、本発明は消耗電極パルスアーク溶接にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の異常電圧除去方法の原理を示す電流−電圧関係図である。
【図２】本発明の実施の形態１における基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２から電流領域ごとの基準溶接電圧値Ｖｃ（ｎ）を算出する方法を示す電流−電圧関係図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法を示す電流・電圧波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１による異常電圧の除去の様子を示す電圧・電流波形図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る電流領域ごとの基準溶接電圧値を移動平均によって算出する方法を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態３における基準動作点軌跡ｘ１−ｘ２の近似曲線Ｌａから基準溶接電圧値Ｖｃを算出する方法を示す電流−電圧関係図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法を示す電流−電圧波形図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における図８の近似曲線Ｌａを算出する方法を示す電流−電圧関係図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る消耗電極アーク溶接電源のブロック図である。
【図１４】図１３の溶接電源の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】従来技術においてパルスアーク溶接の溶接電圧に異常電圧が重畳したときの電圧・電流波形図である。
【図１６】従来技術におけるパルスアーク溶接の基準電圧波形の設定方法を示す波形図である。
【図１７】従来技術によるパルスアーク溶接の溶接電圧から異常電圧を除去する様子を示す電圧波形図である。
【図１８】課題を説明するための消耗電極アーク溶接の異常電圧発生を示す電圧・電流波形図である。
【符号の説明】
【００７４】
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
ａ 定数
ＡＤ 加算回路
ｂ 定数
ＣＺ 電流領域
ｅ 出力電圧
ＥＡ 出力電圧誤差増幅信号
ＥＤ 出力電圧検出回路
ｅｄ 出力電圧検出信号
ＥＰ 電極プラス極性
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＦＴ フィルタ回路
ｉ 溶接電流
ＩＤ 電流検出回路
ｉｄ 電流検出信号
Ｌ１ 曲線
Ｌ２ 曲線
Ｌ３ 曲線
ＬＡ 近似曲線算出回路
Ｌａ 近似曲線（設定信号）
ＰＭ 電源主回路
ＳＢ 偏差算出回路
Ｔａ アーク期間
Ｔｂ ベース期間
Ｔdw ピーク立下り期間
Ｔｐ ピーク期間
Ｔｓ 短絡期間
Ｔup ピーク立上り期間
ｖ 溶接電圧
Ｖbc 基準ベース電圧値
Ｖｃ 基準溶接電圧値（信号）
ＶＣ 基準溶接電圧値設定回路
ＶＣ２ 第２基準溶接電圧値設定回路
ＶＣ３ 第３基準溶接電圧値設定回路
ＶＣ４ 第４基準溶接電圧値設定回路
ＶＣＡ 基準溶接電圧値算出回路
Ｖca 基準溶接電圧値算出信号
Ｖcr 電圧制御設定信号
ＶＤ 電圧検出回路
ｖｄ 電圧検出信号
ｖｆ 溶接電圧制限値（信号）
Ｖpc 基準ピーク電圧値
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
ＷＬ リアクトル
ｘ１−ｘ２ 基準動作点軌跡
ΔＶＣ 変動範囲設定回路
ΔＶｃ 変動範囲（設定信号）
ΔＶｒ 偏差信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
溶接電流の全通電範囲を多数の電流領域に細分化し、これらの電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値によって適合する前記電流領域を選択し、この選択された電流領域の前記基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項２】
前記電流領域ごとに前記溶接電圧制限値を移動平均して前記電流領域ごとの前記基準溶接電圧値を算出する、ことを特徴とする請求項１記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項３】
予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
アーク発生中の溶接電流と溶接電圧との関係を示すアーク特性曲線の基準特性を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値に対応する前記基準特性上の基準溶接電圧値を算出し、この基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項４】
前記微小周期ごとの前記溶接電流検出値とそれに対応する前記溶接電圧制限値とから形成される動作点データによって近似曲線を溶接中の予め定めた算出周期ごとに算出し、この近似曲線を前記基準特性として設定する、ことを特徴とする請求項３記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項５】
溶接電源内の出力経路に設けられたリアクトルを通る前の電圧値である出力電圧を検出し、前記溶接電圧検出値と前記溶接電圧制限値との偏差を算出し、この偏差を前記電圧設定値に加算して電圧制御設定値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧制御設定値と前記出力電圧検出値とによって算出する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項６】
前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて全ての電流領域の前記基準溶接電圧値を修正する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項７】
前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて前記基準特性を溶接電圧軸方向に修正する、ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項８】
複数の溶接箇所ごとに異なった前記基準特性を設定する、ことを特徴とする請求項３、請求項４又は請求項７記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項１】
予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
溶接電流の全通電範囲を多数の電流領域に細分化し、これらの電流領域ごとに基準溶接電圧値を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値によって適合する前記電流領域を選択し、この選択された電流領域の前記基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項２】
前記電流領域ごとに前記溶接電圧制限値を移動平均して前記電流領域ごとの前記基準溶接電圧値を算出する、ことを特徴とする請求項１記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項３】
予め定めた電圧設定値と溶接電圧との誤差増幅値に基づいて溶接電源の出力を制御する消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法において、
アーク発生中の溶接電流と溶接電圧との関係を示すアーク特性曲線の基準特性を設定し、溶接電流及び溶接電圧を微小周期ごとに検出し、この溶接電流検出値に対応する前記基準特性上の基準溶接電圧値を算出し、この基準溶接電圧値を中心値として変動範囲を算出し、前記溶接電圧検出値をこの変動範囲内に制限して溶接電圧制限値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧設定値と前記溶接電圧制限値とによって算出する、ことを特徴とする消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項４】
前記微小周期ごとの前記溶接電流検出値とそれに対応する前記溶接電圧制限値とから形成される動作点データによって近似曲線を溶接中の予め定めた算出周期ごとに算出し、この近似曲線を前記基準特性として設定する、ことを特徴とする請求項３記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項５】
溶接電源内の出力経路に設けられたリアクトルを通る前の電圧値である出力電圧を検出し、前記溶接電圧検出値と前記溶接電圧制限値との偏差を算出し、この偏差を前記電圧設定値に加算して電圧制御設定値を算出し、前記誤差増幅値を前記電圧制御設定値と前記出力電圧検出値とによって算出する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項６】
前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて全ての電流領域の前記基準溶接電圧値を修正する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項７】
前記電圧設定値が変化したときは、その変化量に応じて前記基準特性を溶接電圧軸方向に修正する、ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【請求項８】
複数の溶接箇所ごとに異なった前記基準特性を設定する、ことを特徴とする請求項３、請求項４又は請求項７記載の消耗電極アーク溶接電源の出力制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２８３３９７（Ｐ２００７−２８３３９７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７６３０９（Ｐ２００６−１７６３０９）
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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