溶接条件選択制御方法
【課題】溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件から所望の溶接条件を、トーチスイッチ操作によって選択することができるようにすること。
【解決手段】本発明は、溶接電源に複数の溶接条件を予め記憶させ、スイッチ等による溶接条件選択操作によって前記複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、溶接トーチに設けられたトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接条件選択モードに移行させ、この溶接条件選択モード中はトーチスイッチの操作によって複数の溶接条件の中から１つを選択し、前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接モードに移行させ、トーチスイッチの操作によって前記選択された溶接条件で溶接を行う溶接条件選択制御方法である。
【解決手段】本発明は、溶接電源に複数の溶接条件を予め記憶させ、スイッチ等による溶接条件選択操作によって前記複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、溶接トーチに設けられたトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接条件選択モードに移行させ、この溶接条件選択モード中はトーチスイッチの操作によって複数の溶接条件の中から１つを選択し、前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接モードに移行させ、トーチスイッチの操作によって前記選択された溶接条件で溶接を行う溶接条件選択制御方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接電源に複数の溶接条件を予め記憶させ、スイッチ等による溶接条件選択操作によって上記複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行うための溶接条件選択制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接を行う際に、種々のワークに適した溶接条件に設定して溶接を行う必要がある。溶接条件には数多くのパラメータがあるが、その中で溶接電源によって設定されるパラメータも多い。例えば，炭酸ガスアーク溶接では溶接電圧及び溶接電流（ワイヤ送給速度）を、パルスマグ溶接ではそれに加えてパルス幅、パルス電流及びベース電流を設定する必要がある。また、パルスティグ溶接では、パルス電流、ベース電流、周波数及びデューティを設定する必要がある。溶接ロボット等を使用する自動溶接装置においては、数多くのパラメータからなる溶接条件を記憶させておき、ワークに応じて記憶された複数の溶接条件から１つを自動選択して溶接が行われる。他方、溶接作業者が手動で行う溶接においても、溶接電源に予め複数の溶接条件を記憶させておき、ワークに応じて適正な溶接条件を選択することができる溶接電源が販売されている。以下、溶接条件を記憶／選択することができる溶接電源について説明する。
【０００３】
図１１は、溶接電源に予め記憶させておく複数の溶接条件を例示する図である。同図は消耗電極アーク溶接の場合であり、パラメータとしては溶接電流設定値Ｉｒ及び溶接電圧設定値Ｖｒの組合せの場合である。同図では、溶接条件１〜５の５組が記憶されている。
【０００４】
図１２は、溶接電源のパネルに設けられた溶接条件記憶／選択部の一例を示す外観図である。液晶等の表示器１０には、溶接条件番号１１、溶接電流設定値１２及び溶接電圧設定値１３が表示される。選択ボタン２０によって記憶されている複数の溶接条件から１つを選択する。この選択された溶接条件で溶接を行う。溶接電流設定値Ｉｒ及び／又は溶接電圧設定値Ｖｒを微調整したときは、記憶ボタン３０によって新たに溶接条件６以降を追加記憶させることができる。
【０００５】
しかし、手動溶接の場合、溶接電源のパネルで溶接条件を切り換えることは面倒であり、作業効率が悪い。これを改善するために、溶接トーチに溶接条件選択部を設けふ従来技術が多く提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７―１６５１７８号公報
【特許文献２】特開昭５８−４４９７０号公報
【特許文献３】特開２００４−２２３５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な溶接トーチは、電力、溶接ワイヤ及びシールドガスを溶接個所に供給するパワー部と、溶接開始／停止を溶接電源に指令するトーチスイッチと、からなる。トーチスイッチは開接点の単純な構造の押ボタン又はレバースイッチである。溶接トーチは消耗品であるために、定期的に新品に交換される。このために、コストが安価であることが求められる。さらに、溶接トーチは、高温でかつスパッタ等が飛散する悪環境下で使用されるために、この悪環境下でも故障しにくいことが求められる。
【０００８】
上述したように、溶接トーチに溶接条件選択部、溶接条件調整器等を設けると
、溶接作業者は手元で溶接条件を選択することができるので作業効率は向上する。しかし、溶接トーチに溶接条件選択部を設けると、特殊な溶接トーチとなりコストが高くなる。さらに、溶接条件選択部は電子部品から構成されるために、上述した悪環境下では故障が発生しやすい。さらに、溶接条件選択部を設けた溶接トーチは、通常の溶接トーチとの互換性がないために、溶接条件記憶式溶接電源専用の溶接トーチになってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した課題を解決することができる溶接条件選択制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接トーチに設けられたトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接条件選択モードに移行させ、この溶接条件選択モード中はトーチスイッチの操作によって前記複数の溶接条件の中から１つを選択し、
前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接モードに移行させ、トーチスイッチの操作によって前記選択された溶接条件で溶接を行う、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法である。
【００１１】
また、第２の発明は、前記溶接条件選択モード中はトーチスイッチがクリック操作されるごとに前記複数の溶接条件の中から順番に１つが選択される、ことを特徴とする第１の発明記載の溶接条件選択制御方法である。
【００１２】
また、第３の発明は、前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチが所定時間以上オンされているときは前記複数の溶接条件が順番に所定間隔で切り換わり、トーチスイッチがオフされたときの溶接条件が選択される、ことを特徴とする第１の発明記載の溶接条件選択制御方法である。
【００１３】
また、第４の発明は、溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記複数の溶接条件の中から１つを選択する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法である。
【００１４】
また、第５の発明は、溶接条件を形成するパラメータの値を設定して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記パラメータの設定値を増減させて微調整する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、溶接条件の選択又は調整をトーチスイッチ操作又は溶接トーチ先端導電部の接触操作によって行うことができる。また、使用する溶接トーチ及びトーチスイッチは従来と同一の一般的なものである。したがって、溶接トーチは安価であり、かつ、一般的な溶接トーチとの互換性の問題もない。さらに、溶接トーチに電子部品等を取り付けていないので、悪環境下でも故障が発生しやすくなることもない。溶接作業者は手元でのトーチスイッチ操作又は接触操作によって溶接条件の選択又は調整を行うことができるので、作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【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］
図１は、本発明の実施の形態１に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。溶接電源に電源が入力されると、同図のフローチャートの処理が開始され、電源が遮断されるまで処理を継続する。同図において、溶接電源には、溶接モードと溶接条件選択モードとの２つのモードがある。溶接モードは溶接を行うモードであり、溶接条件選択モードは記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択するモードである。記憶されている複数の溶接条件が、上述した図１１である場合とする。以下、同図を参照して説明する。
【００１８】
ステップＳＴ１において、トーチスイッチのオン操作によって選択条件又は初期条件で溶接を行う。溶接電源に電源を入力した初期状態では、溶接電源は溶接モードにある。この初期状態ではまだ溶接条件は選択されていないので、初期条件（例えば溶接条件１）で溶接が行われる。一般的な場合と同様に、トーチスイッチのオンにより溶接が開始し、オフにより溶接は停止する。ステップＳＴ２において、トーチスイッチがダブルクリック操作されたかを判別して、ＮＯならば溶接モードのままでステップＳＴ１に戻り、ＹＥＳならば溶接条件選択モードに移行してステップＳＴ３に進む。ダブルクリック操作とは、所定時間（例えば１秒）以内にトーチスイッチをオン／オフ／オン／オフする操作である。
【００１９】
ステップＳＴ３において、クリック操作によって複数の溶接条件から１つを選択する。トーチスイッチを１回クリック操作すると溶接条件１→２へと切り換わり、さらにクリック操作すると溶接条件２→３へと切り換わる。すなわち、クリック操作によって、溶接条件１→２→３→４→５→１→２…と順番に切り換わる。この選択された溶接条件は、図１２で上述した表示器１０に表示される。ステップＳＴ４において、トーチスイッチがダブルクリック操作されたかを判別して、ＮＯならば溶接条件選択モードのままでステップＳＴ３に戻り、ＹＥＳならば溶接モードに移行してステップＳＴ１に戻る。
【００２０】
図２は、上述した溶接条件選択制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図は、消耗電極アーク溶接電源の場合である。電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源を入力として、後述する起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになると、後述する誤差増幅信号Ｅａ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、溶接に適した溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータＭ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。
【００２１】
電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出して電圧検出信号を出力する。トーチスイッチＴＳは、溶接トーチ４に設けられている。トーチスイッチＴＳをオンすると、Ｈｉｇｈレベルのトーチスイッチ信号Ｔｓが出力される。制御回路ＳＣは、複数の溶接条件を記憶する記憶部ＭＭを有し、トーチスイッチ信号Ｔｓの入力に応じて図１で上述した処理を行い、起動信号Ｏｎ、溶接電圧設定信号Ｖｒ及び溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。これら出力信号については図３で詳述する。誤差増幅回路ＥＡは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒと電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して誤差増幅信号Ｅａを出力する。これにより溶接電源ＰＳは定電圧特性となる。送給制御回路ＦＣは、上記の起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになると、上記の溶接電流設定信号Ｉｒに応じた送給速度になるようにワイヤ送給モータＭを制御するための送給制御信号Ｆｃを出力する。
【００２２】
図３は、図２で上述した溶接電源の各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｄ）は溶接電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。
【００２３】
（１）時刻ｔ２〜ｔ８の溶接条件選択モード期間
時刻ｔ１においてトーチスイッチＴＳがダブルクリック操作されたことを、、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチ信号Ｔｓが所定時間Ｔ内に２回Ｈｉｇｈレベルになったことで判別すると、時刻ｔ２において溶接電源は溶接条件選択モードに移行する。ここで、時刻ｔ２以前は溶接モードにあったものとする。この状態では、溶接条件として図１１で上述した溶接条件１が初期条件として選択されている。このために、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号Ｉｒ＝Ｉ１となり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号Ｖｒ＝Ｖ１となる。
【００２４】
時刻ｔ３においてトーチスイッチＴＳがクリック操作されると、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチ信号Ｔｓが１回Ｈｉｇｈレベルになる。時刻ｔ４において、このトーチスイッチ操作がダブルクリック操作でないことが判別されると、溶接条件は１→２へと切り換わる。このために、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ１→Ｉ２になり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ１→Ｖ２になる。同様に、時刻ｔ５においてトーチスイッチＴＳをクリック操作すると、時刻ｔ６において溶接条件は２→３に切り換わる。このために、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ２→Ｉ３になり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ２→Ｖ３になる。ここでは、クリック操作は所定時間Ｔ以内の場合を例示したが、所定時間Ｔを越えていても良い。この場合には、所定時間Ｔを超えてクリック操作が終了した時点（オフした時点）で溶接条件が切り換わる。このようにして、所望の溶接条件番号を選択する。
【００２５】
（２）時刻ｔ８以降の溶接モード期間
時刻ｔ７において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチＴＳがダブルクリック操作されると、時刻ｔ８において溶接電源は溶接モードに移行する。時刻ｔ９〜ｔ１０の間、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチＴＳがオンされてトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになると、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになり、溶接が行われる。このときの溶接条件は、溶接条件選択モード中に選択された溶接条件３となる。同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ３のままであり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ３のままである。溶接モード中のトーチスイッチ操作による溶接電源の動作は、ダブルクリック操作を除き一般的な溶接電源の動作と同様である。
【００２６】
［実施の形態２］
実施の形態２に係る溶接電源のブロック図は、上述した図２と同一である。ただし、制御回路ＳＣの動作が下記図４のフローチャートの処理に変わる。図４は、実施の形態２に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。同図は上述した図１と対応しており、図１のステップＳＴ３を同図のステップＳＴ３１に置換したもおであり、他のステップは同一である。以下、この点線で示すステップＳＴ３１について説明する。
【００２７】
ステップＳＴ３１において、トーチスイッチが所定時間Ｔ２以上オンされているときは複数の溶接条件が順番に所定間隔Ｔ２で切り換わり、トーチスイッチがオフされたときの溶接条件が選択される。
【００２８】
図５は、ステップＳＴ３１の動作を説明するための上述した図３に対応するタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｄ）は溶接電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。時刻ｔ７以降の動作は、図３と同一である。
【００２９】
（１）時刻ｔ２〜ｔ８の溶接条件選択モード期間
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチがダリダブルクリック操作されると、時刻ｔ２においてダブルクリック操作を判別して溶接電源は溶接条件選択モードに移行する。時刻ｔ３〜ｔ６の間、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチをオンし続けると、所定間隔Ｔ２ごとに溶接条件が順番に切り換わる。すなわち、溶接条件は、時刻ｔ４において１→２に切り換わり、時刻ｔ５において２→３に切り換わる。この結果、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ６においてトーチスイッチがオフされたときには、溶接条件３が選択されることになる。
【００３０】
上記の動作によって、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号Ｉｒは、Ｉ１→Ｉ２→Ｉ３と切り換わる。同様に、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号Ｖｒは、Ｖ１→Ｖ２→Ｖ３と切り換わる。ダブルクリック操作を判別するための所定時間Ｔと上記の所定間隔Ｔ２は、０．３〜２秒程度の範囲で同一値でも違う値でも良い。
【００３１】
［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の形態３に係る溶接条件選択制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図において上述した図２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２とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００３２】
接触判別回路ＳＤは、溶接停止中に、溶接トーチ４の先端導電部が母材２と接触したかを判別し、接触したときはＨｉｇｈレベルになり非接触のときはＬｏｗレベルになる接触判別信号Ｓｄを出力する。この接触判別回路ＳＤの詳細は図７で後述する。上記の溶接トーチ先端導電部とは、溶接ワイヤ、タングステン等の消耗／非消耗電極又は電極への給電部材（給電チップ／コレットボディ）を指している。溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材２に接触させる操作（以下、接触操作という）を行ったことを上記の接触判別信号Ｓｄによって判別する。
【００３３】
第２制御回路ＳＣ２は、図１１で上述した複数の溶接条件を予め記憶した記憶部ＭＭを有し、溶接停止中の接触判別信号Ｓｄに基づいて溶接条件を選択し、選択された溶接条件に対応した溶接電流設定信号Ｉｒ及び溶接電圧設定信号Ｖｒを出力する。さらに、この第２制御回路ＳＣ２は、溶接作業者のトーチスイッチＴＳの操作によるトーチスイッチ信号Ｔｓを入力として起動信号Ｏｎを出力する。これにより、溶接電源ＰＳからの出力が開始されて、溶接が行われる。上記の接触判別信号Ｓｄに基づく溶接条件選択処理の詳細については、図８で後述する。
【００３４】
図７は、上述した接触判別回路ＳＤの詳細ブロック図の一例である。ａ端子は溶接電源の＋端子（溶接トーチ先端導電部側）に接続され、ｂ端子は溶接電源の−端子（母材）に接続される。判別電源Ｅは１５Ｖ程度の電圧を出力する。抵抗器Ｒの値は１ｋΩ程度である。ダイオードＤは、溶接中にａ端子に印加される溶接電圧を阻止するための数百Ｖ耐圧のダイオードである。電圧比較回路ＣＰは、抵抗器Ｒ上部の電圧値が０Ｖに近いときはＨｉｇｈレベルになり、１５Ｖに近いときはＬｏｗレベルになる接触判別信号Ｓｄを出力する。溶接トーチ先端導電部が母時に接触すると、ａ端子とｂ端子とが短絡状態になり、抵抗器Ｒ上部の電圧値は略０Ｖになる。他方、溶接トーチ先端導電部と母材とが非接触状態（開放状態）にあるときは、ａ端子とｂ端子とは開放状態にあり、抵抗器Ｒ上部の電圧値は略１５Ｖになる。
【００３５】
上記では判別電源Ｅを使用する場合を例示したが、以下のような接触判別手段でも良い。上述した図６において、溶接停止中に電源主回路ＰＭから１５Ｖ程度の電圧を出力し、溶接トーチ先端導電部と母材とが接触すると通電する電流値を１Ａ程度以下に制限する。これにより、溶接電源の出力端子間電圧が接触時は略０Ｖになり、開放時は略１５Ｖになる。したがって、この出力端子間電圧の値によって接触判別を行うことができる。接触時の通電電流を１Ａ以下にしているのは、接触／開放時にアークが発生するのを防止するためである。
【００３６】
図８は、図６で上述した溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は接触判別信号Ｓｄの、同図（Ｄ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｅ）は溶接電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。同図において、時刻ｔ５以前の期間は溶接停止期間であり、時刻ｔ５〜ｔ６の期間は溶接期間であり溶接が行われる。以下、同図を参照して説明する。
【００３７】
溶接停止中の時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、図１１で上述した溶接条件が１番から２番に切り換わり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ１→Ｉ２に切り換わり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ１→Ｖ２に切り換わる。時刻ｔ３〜ｔ４の期間中、溶接作業者が再び溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、溶接条件は２番から３番に切り換わり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ２→Ｉ３に切り換わり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ２→Ｖ３に切り換わる。このようにして、溶接トーチ先端導電部が母材に接触す毎に、溶接条件が１→２→３→４→１→２と順番に切り換わり、所望の溶接条件を選択することができる。
【００３８】
時刻ｔ５〜ｔ６の期間中、接作業者によってトーチスイッチがオンされると、同図（Ａ）に示すように、溶トーチスイッチ信号ＴｓはＨｉｇｈレベルになり、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎはＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、溶接電源から溶接電圧及び溶接電流が出力されて溶接が行われる。
【００３９】
上記において、溶接トーチ先端導電部と母材との接触時間によって、溶接条件を昇順又は降順に切り換えるようにしても良い。すなわち、接触時間が所定時間未満のときは溶接条件を昇順（１→２→３）に切り換え、所定時間以上のときは溶接条件を降順（３→２→１）に切り換える。また、接触状態を長く維持すると、溶接条件が所定時間間隔に自動的に切り換わるようにしても良い。さらに、溶接停止中にトーチスイッチをダブルクリック操作したときに溶接条件選択モードに移行し、接触操作による溶接条件の切り換えを可能にし、再びダブルクリック操作によって溶接条件選択モードから出て接触操作による溶接条件の選択を禁止するようにしても良い。このダブルクリック操作をシングルクリック操作に代えても良い。
【００４０】
［実施の形態４］
図９は、本発明の実施の形態４に係る溶接条件選択制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図において上述した図６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６とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００４１】
第３制御回路ＳＣ３は、図１１で上述した複数の溶接条件を予め記憶した記憶部ＭＭを有し、選択された溶接条件に対応した溶接電流設定信号Ｉｒ及び溶接電圧設定信号Ｖｒを出力すると共に、トーチスイッチＴＳの操作によるトーチスイッチ信号Ｔｓに基づいて起動信号Ｏｎを出力する。増減回路ＵＤは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒの値を接触判別信号Ｓｄに基づいて増減して微調整し、溶接電圧制御設定信号Ｖcrを出力する。すなわち、溶接停止中に溶接トーチ先端導電部と母材との接触時間（接触判別信号ＳｄのＨｉｇｈレベル期間の長さ）が所定時間未満のときは、予め定めた増加値だけ溶接電圧設定信号Ｖｒの値を増加させ、接触時間が所定時間以上のときは予め定めた減少値だけ溶接電圧設定信号Ｖｒの値を減少させる。上記において、溶接電流設定信号Ｉｒを増減させても良い。また、これら以外のパラメータを増減させても良い。
【００４２】
図１０は、図９で上述した溶接電源の溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は接触判別信号Ｓｄの、同図（Ｄ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｅ）は溶接電圧制御設定信号Ｖｒの時間変化を示す。同図において、時刻ｔ７以前の期間は溶接停止期間であり、時刻ｔ７〜ｔ８の期間は溶接期間であり溶接が行われる。以下、同図を参照して説明する。
【００４３】
溶接停止中の時刻ｔ１以前の期間において、図１１で上述した溶接条件の１番が選択されているとすると、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流設定信号Ｉｒ＝Ｉ１となり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１となる。時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。この接触時間が所定時間未満であるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕになる。ここで、Δｕは予め定めた増加値である。同様に、時刻ｔ３〜ｔ４の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。この接触時間が所定時間未満であるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕ＋Δｕになる。
【００４４】
さらに、時刻ｔ５〜ｔ６の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。この接触時間が所定時間以上であるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕ＋Δｕ−Δｄになる。ここで、Δｄは予め定めた減少値である。上述した接触操作によって、溶接電圧制御設定信号Ｖcrの値を増減させて微調整することができる。
【００４５】
時刻ｔ７〜ｔ８の期間中、溶接作業者によるトーチスイッチ操作によって、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチ信号ＴｓはＨｉｇｈレベルになり、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎはＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、溶接電源は溶接電流設定信号Ｉｒ＝Ｉ１及び溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕ＋Δｕ−Δｄによって設定された溶接電流及び溶接電圧を出力し、溶接が行われる。
【００４６】
上述した実施の形態では、消耗電極アーク溶接の場合を例示したが、非消耗電極アーク溶接の場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態２に係る溶接電源のブロック図である。
【図３】図２の溶接電源の各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る溶接電源の各信号のタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３に係る溶接電源のブロック図である・
【図７】図６の接触判別回路ＳＤの詳細ブロック図である・
【図８】実施の形態３に係る溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである・
【図９】本発明の実施の形態４に係る溶接電源のブロック図である・
【図１０】実施の形態４に係る溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである・
【図１１】従来技術において溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件を例示する図である。
【図１２】従来技術において溶接電源のパネルに設けられた溶接条件選択／記憶部を示す外観図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
１０ 表示器
１１ 溶接条件番号
１２ 溶接電流設定値
１３ 溶接電圧設定値
２０ 選択ボタン
３０ 記憶ボタン
ＣＰ 電圧比較回路
Ｄ ダイオード
Ｅ 判別電源
ＥＡ 誤差増幅回路
Ｅａ 誤差増幅信号
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
Ｉｒ 溶接電源設定信号
Ｉｗ 溶接電流
Ｍ ワイヤ送給モータ
ＭＭ 記憶部
Ｏｎ 起動信号
ＰＭ 電源主回路
ＰＳ 溶接電源
Ｒ 抵抗器
ＳＣ 制御回路
ＳＣ２ 第２制御回路
ＳＣ３ 第３制御回路
ＳＤ 接触判別回路
Ｓｄ 接触判別信号
Ｔ 所定時間
Ｔ２ 所定間隔
ＴＳ トーチスイッチ
Ｔｓ トーチスイッチ信号
ＵＤ 増減回路
Ｖcr 溶接電圧制御設定信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
Ｖｒ 溶接電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
Δｄ 減少値
Δｕ 増加値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接電源に複数の溶接条件を予め記憶させ、スイッチ等による溶接条件選択操作によって上記複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行うための溶接条件選択制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接を行う際に、種々のワークに適した溶接条件に設定して溶接を行う必要がある。溶接条件には数多くのパラメータがあるが、その中で溶接電源によって設定されるパラメータも多い。例えば，炭酸ガスアーク溶接では溶接電圧及び溶接電流（ワイヤ送給速度）を、パルスマグ溶接ではそれに加えてパルス幅、パルス電流及びベース電流を設定する必要がある。また、パルスティグ溶接では、パルス電流、ベース電流、周波数及びデューティを設定する必要がある。溶接ロボット等を使用する自動溶接装置においては、数多くのパラメータからなる溶接条件を記憶させておき、ワークに応じて記憶された複数の溶接条件から１つを自動選択して溶接が行われる。他方、溶接作業者が手動で行う溶接においても、溶接電源に予め複数の溶接条件を記憶させておき、ワークに応じて適正な溶接条件を選択することができる溶接電源が販売されている。以下、溶接条件を記憶／選択することができる溶接電源について説明する。
【０００３】
図１１は、溶接電源に予め記憶させておく複数の溶接条件を例示する図である。同図は消耗電極アーク溶接の場合であり、パラメータとしては溶接電流設定値Ｉｒ及び溶接電圧設定値Ｖｒの組合せの場合である。同図では、溶接条件１〜５の５組が記憶されている。
【０００４】
図１２は、溶接電源のパネルに設けられた溶接条件記憶／選択部の一例を示す外観図である。液晶等の表示器１０には、溶接条件番号１１、溶接電流設定値１２及び溶接電圧設定値１３が表示される。選択ボタン２０によって記憶されている複数の溶接条件から１つを選択する。この選択された溶接条件で溶接を行う。溶接電流設定値Ｉｒ及び／又は溶接電圧設定値Ｖｒを微調整したときは、記憶ボタン３０によって新たに溶接条件６以降を追加記憶させることができる。
【０００５】
しかし、手動溶接の場合、溶接電源のパネルで溶接条件を切り換えることは面倒であり、作業効率が悪い。これを改善するために、溶接トーチに溶接条件選択部を設けふ従来技術が多く提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７―１６５１７８号公報
【特許文献２】特開昭５８−４４９７０号公報
【特許文献３】特開２００４−２２３５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な溶接トーチは、電力、溶接ワイヤ及びシールドガスを溶接個所に供給するパワー部と、溶接開始／停止を溶接電源に指令するトーチスイッチと、からなる。トーチスイッチは開接点の単純な構造の押ボタン又はレバースイッチである。溶接トーチは消耗品であるために、定期的に新品に交換される。このために、コストが安価であることが求められる。さらに、溶接トーチは、高温でかつスパッタ等が飛散する悪環境下で使用されるために、この悪環境下でも故障しにくいことが求められる。
【０００８】
上述したように、溶接トーチに溶接条件選択部、溶接条件調整器等を設けると
、溶接作業者は手元で溶接条件を選択することができるので作業効率は向上する。しかし、溶接トーチに溶接条件選択部を設けると、特殊な溶接トーチとなりコストが高くなる。さらに、溶接条件選択部は電子部品から構成されるために、上述した悪環境下では故障が発生しやすい。さらに、溶接条件選択部を設けた溶接トーチは、通常の溶接トーチとの互換性がないために、溶接条件記憶式溶接電源専用の溶接トーチになってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した課題を解決することができる溶接条件選択制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接トーチに設けられたトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接条件選択モードに移行させ、この溶接条件選択モード中はトーチスイッチの操作によって前記複数の溶接条件の中から１つを選択し、
前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接モードに移行させ、トーチスイッチの操作によって前記選択された溶接条件で溶接を行う、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法である。
【００１１】
また、第２の発明は、前記溶接条件選択モード中はトーチスイッチがクリック操作されるごとに前記複数の溶接条件の中から順番に１つが選択される、ことを特徴とする第１の発明記載の溶接条件選択制御方法である。
【００１２】
また、第３の発明は、前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチが所定時間以上オンされているときは前記複数の溶接条件が順番に所定間隔で切り換わり、トーチスイッチがオフされたときの溶接条件が選択される、ことを特徴とする第１の発明記載の溶接条件選択制御方法である。
【００１３】
また、第４の発明は、溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記複数の溶接条件の中から１つを選択する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法である。
【００１４】
また、第５の発明は、溶接条件を形成するパラメータの値を設定して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記パラメータの設定値を増減させて微調整する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、溶接条件の選択又は調整をトーチスイッチ操作又は溶接トーチ先端導電部の接触操作によって行うことができる。また、使用する溶接トーチ及びトーチスイッチは従来と同一の一般的なものである。したがって、溶接トーチは安価であり、かつ、一般的な溶接トーチとの互換性の問題もない。さらに、溶接トーチに電子部品等を取り付けていないので、悪環境下でも故障が発生しやすくなることもない。溶接作業者は手元でのトーチスイッチ操作又は接触操作によって溶接条件の選択又は調整を行うことができるので、作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【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］
図１は、本発明の実施の形態１に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。溶接電源に電源が入力されると、同図のフローチャートの処理が開始され、電源が遮断されるまで処理を継続する。同図において、溶接電源には、溶接モードと溶接条件選択モードとの２つのモードがある。溶接モードは溶接を行うモードであり、溶接条件選択モードは記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択するモードである。記憶されている複数の溶接条件が、上述した図１１である場合とする。以下、同図を参照して説明する。
【００１８】
ステップＳＴ１において、トーチスイッチのオン操作によって選択条件又は初期条件で溶接を行う。溶接電源に電源を入力した初期状態では、溶接電源は溶接モードにある。この初期状態ではまだ溶接条件は選択されていないので、初期条件（例えば溶接条件１）で溶接が行われる。一般的な場合と同様に、トーチスイッチのオンにより溶接が開始し、オフにより溶接は停止する。ステップＳＴ２において、トーチスイッチがダブルクリック操作されたかを判別して、ＮＯならば溶接モードのままでステップＳＴ１に戻り、ＹＥＳならば溶接条件選択モードに移行してステップＳＴ３に進む。ダブルクリック操作とは、所定時間（例えば１秒）以内にトーチスイッチをオン／オフ／オン／オフする操作である。
【００１９】
ステップＳＴ３において、クリック操作によって複数の溶接条件から１つを選択する。トーチスイッチを１回クリック操作すると溶接条件１→２へと切り換わり、さらにクリック操作すると溶接条件２→３へと切り換わる。すなわち、クリック操作によって、溶接条件１→２→３→４→５→１→２…と順番に切り換わる。この選択された溶接条件は、図１２で上述した表示器１０に表示される。ステップＳＴ４において、トーチスイッチがダブルクリック操作されたかを判別して、ＮＯならば溶接条件選択モードのままでステップＳＴ３に戻り、ＹＥＳならば溶接モードに移行してステップＳＴ１に戻る。
【００２０】
図２は、上述した溶接条件選択制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図は、消耗電極アーク溶接電源の場合である。電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源を入力として、後述する起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになると、後述する誤差増幅信号Ｅａ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、溶接に適した溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータＭ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。
【００２１】
電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出して電圧検出信号を出力する。トーチスイッチＴＳは、溶接トーチ４に設けられている。トーチスイッチＴＳをオンすると、Ｈｉｇｈレベルのトーチスイッチ信号Ｔｓが出力される。制御回路ＳＣは、複数の溶接条件を記憶する記憶部ＭＭを有し、トーチスイッチ信号Ｔｓの入力に応じて図１で上述した処理を行い、起動信号Ｏｎ、溶接電圧設定信号Ｖｒ及び溶接電流設定信号Ｉｒを出力する。これら出力信号については図３で詳述する。誤差増幅回路ＥＡは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒと電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して誤差増幅信号Ｅａを出力する。これにより溶接電源ＰＳは定電圧特性となる。送給制御回路ＦＣは、上記の起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになると、上記の溶接電流設定信号Ｉｒに応じた送給速度になるようにワイヤ送給モータＭを制御するための送給制御信号Ｆｃを出力する。
【００２２】
図３は、図２で上述した溶接電源の各信号のタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｄ）は溶接電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。以下、同図を参照して説明する。
【００２３】
（１）時刻ｔ２〜ｔ８の溶接条件選択モード期間
時刻ｔ１においてトーチスイッチＴＳがダブルクリック操作されたことを、、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチ信号Ｔｓが所定時間Ｔ内に２回Ｈｉｇｈレベルになったことで判別すると、時刻ｔ２において溶接電源は溶接条件選択モードに移行する。ここで、時刻ｔ２以前は溶接モードにあったものとする。この状態では、溶接条件として図１１で上述した溶接条件１が初期条件として選択されている。このために、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号Ｉｒ＝Ｉ１となり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号Ｖｒ＝Ｖ１となる。
【００２４】
時刻ｔ３においてトーチスイッチＴＳがクリック操作されると、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチ信号Ｔｓが１回Ｈｉｇｈレベルになる。時刻ｔ４において、このトーチスイッチ操作がダブルクリック操作でないことが判別されると、溶接条件は１→２へと切り換わる。このために、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ１→Ｉ２になり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ１→Ｖ２になる。同様に、時刻ｔ５においてトーチスイッチＴＳをクリック操作すると、時刻ｔ６において溶接条件は２→３に切り換わる。このために、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ２→Ｉ３になり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ２→Ｖ３になる。ここでは、クリック操作は所定時間Ｔ以内の場合を例示したが、所定時間Ｔを越えていても良い。この場合には、所定時間Ｔを超えてクリック操作が終了した時点（オフした時点）で溶接条件が切り換わる。このようにして、所望の溶接条件番号を選択する。
【００２５】
（２）時刻ｔ８以降の溶接モード期間
時刻ｔ７において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチＴＳがダブルクリック操作されると、時刻ｔ８において溶接電源は溶接モードに移行する。時刻ｔ９〜ｔ１０の間、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチＴＳがオンされてトーチスイッチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになると、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベルになり、溶接が行われる。このときの溶接条件は、溶接条件選択モード中に選択された溶接条件３となる。同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ３のままであり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ３のままである。溶接モード中のトーチスイッチ操作による溶接電源の動作は、ダブルクリック操作を除き一般的な溶接電源の動作と同様である。
【００２６】
［実施の形態２］
実施の形態２に係る溶接電源のブロック図は、上述した図２と同一である。ただし、制御回路ＳＣの動作が下記図４のフローチャートの処理に変わる。図４は、実施の形態２に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。同図は上述した図１と対応しており、図１のステップＳＴ３を同図のステップＳＴ３１に置換したもおであり、他のステップは同一である。以下、この点線で示すステップＳＴ３１について説明する。
【００２７】
ステップＳＴ３１において、トーチスイッチが所定時間Ｔ２以上オンされているときは複数の溶接条件が順番に所定間隔Ｔ２で切り換わり、トーチスイッチがオフされたときの溶接条件が選択される。
【００２８】
図５は、ステップＳＴ３１の動作を説明するための上述した図３に対応するタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｄ）は溶接電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。時刻ｔ７以降の動作は、図３と同一である。
【００２９】
（１）時刻ｔ２〜ｔ８の溶接条件選択モード期間
時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチがダリダブルクリック操作されると、時刻ｔ２においてダブルクリック操作を判別して溶接電源は溶接条件選択モードに移行する。時刻ｔ３〜ｔ６の間、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチをオンし続けると、所定間隔Ｔ２ごとに溶接条件が順番に切り換わる。すなわち、溶接条件は、時刻ｔ４において１→２に切り換わり、時刻ｔ５において２→３に切り換わる。この結果、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ６においてトーチスイッチがオフされたときには、溶接条件３が選択されることになる。
【００３０】
上記の動作によって、同図（Ｃ）に示すように、溶接電流設定信号Ｉｒは、Ｉ１→Ｉ２→Ｉ３と切り換わる。同様に、同図（Ｄ）に示すように、溶接電圧設定信号Ｖｒは、Ｖ１→Ｖ２→Ｖ３と切り換わる。ダブルクリック操作を判別するための所定時間Ｔと上記の所定間隔Ｔ２は、０．３〜２秒程度の範囲で同一値でも違う値でも良い。
【００３１】
［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の形態３に係る溶接条件選択制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図において上述した図２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２とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００３２】
接触判別回路ＳＤは、溶接停止中に、溶接トーチ４の先端導電部が母材２と接触したかを判別し、接触したときはＨｉｇｈレベルになり非接触のときはＬｏｗレベルになる接触判別信号Ｓｄを出力する。この接触判別回路ＳＤの詳細は図７で後述する。上記の溶接トーチ先端導電部とは、溶接ワイヤ、タングステン等の消耗／非消耗電極又は電極への給電部材（給電チップ／コレットボディ）を指している。溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材２に接触させる操作（以下、接触操作という）を行ったことを上記の接触判別信号Ｓｄによって判別する。
【００３３】
第２制御回路ＳＣ２は、図１１で上述した複数の溶接条件を予め記憶した記憶部ＭＭを有し、溶接停止中の接触判別信号Ｓｄに基づいて溶接条件を選択し、選択された溶接条件に対応した溶接電流設定信号Ｉｒ及び溶接電圧設定信号Ｖｒを出力する。さらに、この第２制御回路ＳＣ２は、溶接作業者のトーチスイッチＴＳの操作によるトーチスイッチ信号Ｔｓを入力として起動信号Ｏｎを出力する。これにより、溶接電源ＰＳからの出力が開始されて、溶接が行われる。上記の接触判別信号Ｓｄに基づく溶接条件選択処理の詳細については、図８で後述する。
【００３４】
図７は、上述した接触判別回路ＳＤの詳細ブロック図の一例である。ａ端子は溶接電源の＋端子（溶接トーチ先端導電部側）に接続され、ｂ端子は溶接電源の−端子（母材）に接続される。判別電源Ｅは１５Ｖ程度の電圧を出力する。抵抗器Ｒの値は１ｋΩ程度である。ダイオードＤは、溶接中にａ端子に印加される溶接電圧を阻止するための数百Ｖ耐圧のダイオードである。電圧比較回路ＣＰは、抵抗器Ｒ上部の電圧値が０Ｖに近いときはＨｉｇｈレベルになり、１５Ｖに近いときはＬｏｗレベルになる接触判別信号Ｓｄを出力する。溶接トーチ先端導電部が母時に接触すると、ａ端子とｂ端子とが短絡状態になり、抵抗器Ｒ上部の電圧値は略０Ｖになる。他方、溶接トーチ先端導電部と母材とが非接触状態（開放状態）にあるときは、ａ端子とｂ端子とは開放状態にあり、抵抗器Ｒ上部の電圧値は略１５Ｖになる。
【００３５】
上記では判別電源Ｅを使用する場合を例示したが、以下のような接触判別手段でも良い。上述した図６において、溶接停止中に電源主回路ＰＭから１５Ｖ程度の電圧を出力し、溶接トーチ先端導電部と母材とが接触すると通電する電流値を１Ａ程度以下に制限する。これにより、溶接電源の出力端子間電圧が接触時は略０Ｖになり、開放時は略１５Ｖになる。したがって、この出力端子間電圧の値によって接触判別を行うことができる。接触時の通電電流を１Ａ以下にしているのは、接触／開放時にアークが発生するのを防止するためである。
【００３６】
図８は、図６で上述した溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は接触判別信号Ｓｄの、同図（Ｄ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｅ）は溶接電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。同図において、時刻ｔ５以前の期間は溶接停止期間であり、時刻ｔ５〜ｔ６の期間は溶接期間であり溶接が行われる。以下、同図を参照して説明する。
【００３７】
溶接停止中の時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄがＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、図１１で上述した溶接条件が１番から２番に切り換わり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ１→Ｉ２に切り換わり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ１→Ｖ２に切り換わる。時刻ｔ３〜ｔ４の期間中、溶接作業者が再び溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、溶接条件は２番から３番に切り換わり、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流設定信号ＩｒはＩ２→Ｉ３に切り換わり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧設定信号ＶｒはＶ２→Ｖ３に切り換わる。このようにして、溶接トーチ先端導電部が母材に接触す毎に、溶接条件が１→２→３→４→１→２と順番に切り換わり、所望の溶接条件を選択することができる。
【００３８】
時刻ｔ５〜ｔ６の期間中、接作業者によってトーチスイッチがオンされると、同図（Ａ）に示すように、溶トーチスイッチ信号ＴｓはＨｉｇｈレベルになり、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎはＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、溶接電源から溶接電圧及び溶接電流が出力されて溶接が行われる。
【００３９】
上記において、溶接トーチ先端導電部と母材との接触時間によって、溶接条件を昇順又は降順に切り換えるようにしても良い。すなわち、接触時間が所定時間未満のときは溶接条件を昇順（１→２→３）に切り換え、所定時間以上のときは溶接条件を降順（３→２→１）に切り換える。また、接触状態を長く維持すると、溶接条件が所定時間間隔に自動的に切り換わるようにしても良い。さらに、溶接停止中にトーチスイッチをダブルクリック操作したときに溶接条件選択モードに移行し、接触操作による溶接条件の切り換えを可能にし、再びダブルクリック操作によって溶接条件選択モードから出て接触操作による溶接条件の選択を禁止するようにしても良い。このダブルクリック操作をシングルクリック操作に代えても良い。
【００４０】
［実施の形態４］
図９は、本発明の実施の形態４に係る溶接条件選択制御方法を実施するための溶接電源ＰＳのブロック図である。同図において上述した図６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６とは異なる点線で示すブロックについて説明する。
【００４１】
第３制御回路ＳＣ３は、図１１で上述した複数の溶接条件を予め記憶した記憶部ＭＭを有し、選択された溶接条件に対応した溶接電流設定信号Ｉｒ及び溶接電圧設定信号Ｖｒを出力すると共に、トーチスイッチＴＳの操作によるトーチスイッチ信号Ｔｓに基づいて起動信号Ｏｎを出力する。増減回路ＵＤは、上記の溶接電圧設定信号Ｖｒの値を接触判別信号Ｓｄに基づいて増減して微調整し、溶接電圧制御設定信号Ｖcrを出力する。すなわち、溶接停止中に溶接トーチ先端導電部と母材との接触時間（接触判別信号ＳｄのＨｉｇｈレベル期間の長さ）が所定時間未満のときは、予め定めた増加値だけ溶接電圧設定信号Ｖｒの値を増加させ、接触時間が所定時間以上のときは予め定めた減少値だけ溶接電圧設定信号Ｖｒの値を減少させる。上記において、溶接電流設定信号Ｉｒを増減させても良い。また、これら以外のパラメータを増減させても良い。
【００４２】
図１０は、図９で上述した溶接電源の溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである。同図（Ａ）はトーチスイッチ信号Ｔｓの、同図（Ｂ）は起動信号Ｏｎの、同図（Ｃ）は接触判別信号Ｓｄの、同図（Ｄ）は溶接電流設定信号Ｉｒの、同図（Ｅ）は溶接電圧制御設定信号Ｖｒの時間変化を示す。同図において、時刻ｔ７以前の期間は溶接停止期間であり、時刻ｔ７〜ｔ８の期間は溶接期間であり溶接が行われる。以下、同図を参照して説明する。
【００４３】
溶接停止中の時刻ｔ１以前の期間において、図１１で上述した溶接条件の１番が選択されているとすると、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流設定信号Ｉｒ＝Ｉ１となり、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１となる。時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。この接触時間が所定時間未満であるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕになる。ここで、Δｕは予め定めた増加値である。同様に、時刻ｔ３〜ｔ４の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。この接触時間が所定時間未満であるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕ＋Δｕになる。
【００４４】
さらに、時刻ｔ５〜ｔ６の期間中、溶接作業者が溶接トーチ先端導電部を母材に接触させると、同図（Ｃ）に示すように、接触判別信号ＳｄはＨｉｇｈレベルになる。この接触時間が所定時間以上であるので、同図（Ｅ）に示すように、溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕ＋Δｕ−Δｄになる。ここで、Δｄは予め定めた減少値である。上述した接触操作によって、溶接電圧制御設定信号Ｖcrの値を増減させて微調整することができる。
【００４５】
時刻ｔ７〜ｔ８の期間中、溶接作業者によるトーチスイッチ操作によって、同図（Ａ）に示すように、トーチスイッチ信号ＴｓはＨｉｇｈレベルになり、同図（Ｂ）に示すように、起動信号ＯｎはＨｉｇｈレベルになる。これに応動して、溶接電源は溶接電流設定信号Ｉｒ＝Ｉ１及び溶接電圧制御設定信号Ｖcr＝Ｖ１＋Δｕ＋Δｕ−Δｄによって設定された溶接電流及び溶接電圧を出力し、溶接が行われる。
【００４６】
上述した実施の形態では、消耗電極アーク溶接の場合を例示したが、非消耗電極アーク溶接の場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態２に係る溶接電源のブロック図である。
【図３】図２の溶接電源の各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る溶接条件選択制御方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る溶接電源の各信号のタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３に係る溶接電源のブロック図である・
【図７】図６の接触判別回路ＳＤの詳細ブロック図である・
【図８】実施の形態３に係る溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである・
【図９】本発明の実施の形態４に係る溶接電源のブロック図である・
【図１０】実施の形態４に係る溶接条件選択制御方法を示すタイミングチャートである・
【図１１】従来技術において溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件を例示する図である。
【図１２】従来技術において溶接電源のパネルに設けられた溶接条件選択／記憶部を示す外観図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
１０ 表示器
１１ 溶接条件番号
１２ 溶接電流設定値
１３ 溶接電圧設定値
２０ 選択ボタン
３０ 記憶ボタン
ＣＰ 電圧比較回路
Ｄ ダイオード
Ｅ 判別電源
ＥＡ 誤差増幅回路
Ｅａ 誤差増幅信号
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
Ｉｒ 溶接電源設定信号
Ｉｗ 溶接電流
Ｍ ワイヤ送給モータ
ＭＭ 記憶部
Ｏｎ 起動信号
ＰＭ 電源主回路
ＰＳ 溶接電源
Ｒ 抵抗器
ＳＣ 制御回路
ＳＣ２ 第２制御回路
ＳＣ３ 第３制御回路
ＳＤ 接触判別回路
Ｓｄ 接触判別信号
Ｔ 所定時間
Ｔ２ 所定間隔
ＴＳ トーチスイッチ
Ｔｓ トーチスイッチ信号
ＵＤ 増減回路
Ｖcr 溶接電圧制御設定信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
Ｖｒ 溶接電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
Δｄ 減少値
Δｕ 増加値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接トーチに設けられたトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接条件選択モードに移行させ、この溶接条件選択モード中はトーチスイッチの操作によって前記複数の溶接条件の中から１つを選択し、
前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接モードに移行させ、トーチスイッチの操作によって前記選択された溶接条件で溶接を行う、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法。
【請求項２】
前記溶接条件選択モード中はトーチスイッチがクリック操作されるごとに前記複数の溶接条件の中から順番に１つが選択される、ことを特徴とする請求項１記載の溶接条件選択制御方法。
【請求項３】
前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチが所定時間以上オンされているときは前記複数の溶接条件が順番に所定間隔で切り換わり、トーチスイッチがオフされたときの溶接条件が選択される、ことを特徴とする請求項１記載の溶接条件選択制御方法。
【請求項４】
溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記複数の溶接条件の中から１つを選択する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法。
【請求項５】
溶接条件を形成するパラメータの値を設定して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記パラメータの設定値を増減させて微調整する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法。
【請求項１】
溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接トーチに設けられたトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接条件選択モードに移行させ、この溶接条件選択モード中はトーチスイッチの操作によって前記複数の溶接条件の中から１つを選択し、
前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチがダブルクリック操作されると溶接電源を溶接モードに移行させ、トーチスイッチの操作によって前記選択された溶接条件で溶接を行う、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法。
【請求項２】
前記溶接条件選択モード中はトーチスイッチがクリック操作されるごとに前記複数の溶接条件の中から順番に１つが選択される、ことを特徴とする請求項１記載の溶接条件選択制御方法。
【請求項３】
前記溶接条件選択モード中にトーチスイッチが所定時間以上オンされているときは前記複数の溶接条件が順番に所定間隔で切り換わり、トーチスイッチがオフされたときの溶接条件が選択される、ことを特徴とする請求項１記載の溶接条件選択制御方法。
【請求項４】
溶接電源に予め記憶された複数の溶接条件の中から１つを選択して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記複数の溶接条件の中から１つを選択する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法。
【請求項５】
溶接条件を形成するパラメータの値を設定して溶接を行う溶接条件選択制御方法において、
溶接停止中は、溶接トーチ先端導電部の接触操作によって溶接トーチ先端導電部と母材とが接触したことを接触判別手段によって判別して接触判別信号を出力し、この接触判別信号に基づいて前記パラメータの設定値を増減させて微調整する、ことを特徴とする溶接条件選択制御方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３８２９０（Ｐ２００７−３８２９０Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４４９０８（Ｐ２００５−３４４９０８）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【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２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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