JP2000079479A

JP2000079479A - 消耗電極ガスシールドアーク溶接電流波形制御方法及び溶接装置

Info

Publication number: JP2000079479A
Application number: JP10250535A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Uesono; 敏郎上園; Toshiaki Nakamata; 利昭中俣; Takanori Onishi; 孝典大西
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】消耗電極ガスシールドアーク溶接において、
溶接用ワイヤの送給速度の変動、溶融池の不規則な振動
等の外乱によって、アーク長が長くなったり短くなった
り変化するために、アーク期間中に形成される溶滴の形
状が不均一になり、その結果スパッタの大量発生、ビー
ド外観の不揃い、溶け込みの不均一等の不安定な溶接状
態が生じる。【解決手段】本発明は、図７及び図８に示すように、
短絡期間とアーク期間とを判別して、短絡期間になると
予め設定された第１の短絡電流値通電時間Ｔｓの間は第
１の短絡電流Ｉ１を通電し、それ以降の短絡期間中は第
２の短絡電流Ｉ２を通電して、アーク期間になると予め
設定されたアーク長検出時間Ｔａの間、予め設定された
アーク長検出電流Ｉ４を通電すると共にアーク電圧値Ｖ
ａを積分して、そのアーク電圧積分値の大小に応じてそ
れ以降のアーク期間中の溶接電流Ｉａを制御して外乱に
よる不安定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制御方法
及びアーク溶接装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の外乱によっ
て生じる溶接状態の不安定状態を抑制できる消耗電極ガ
スシールドアーク溶接電流波形制御方法及び溶接装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼、ステンレス、アルミニウム又はア
ルミニウム合金等の消耗電極ガスシールドアーク溶接で
は、所定の速度で送給される溶接用ワイヤと被溶接材と
の間に発生するアーク熱によって溶接用ワイヤの先端が
溶融して溶滴が形成される。さらに溶接用ワイヤが送給
されて溶滴が被溶接材と短絡状態になると、表面張力及
び重力によって溶滴が被溶接材へと移行する短絡移行溶
接が広く産業界で使用されている。

【０００３】短絡移行溶接は、前述したアーク期間と短
絡期間とがほぼ一定周期で繰り返されることによって円
滑な溶滴移行が行われて安定した溶接状態を維持するこ
とができる。しかし実際には、溶接用ワイヤの送給の変
動、被溶接材の溶融部分（以下、溶融池という）の不規
則な振動、ワイヤ突き出し長さの変動等の種々な外乱に
よって、アーク期間及び短絡期間は不規則になり円滑な
溶滴移行が阻害されて、スパッタの大量発生、ビード外
観の不揃い、溶け込みの不均一等の不安定な溶接状態に
なることがある。

【０００４】図１は、従来技術の溶接電流波形制御方法
における波形・溶滴移行対応図であり、同図（Ａ）はア
ーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともな
う変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）
の各時刻における溶滴の形成状態及び溶融池への移行状
態を示す溶滴移行図である。

【０００５】同図（Ａ）に示す時刻ｔ１において、同図
（Ｂ）の溶滴移行図のａに示すように、溶接用ワイヤ１
の先端に形成された溶滴１ａと被溶接材２の溶融池２ａ
とが短絡状態になったことを判別して、溶接電流値Ｉａ
を数十［Ａ］程度の低い値である第１の短絡電流値Ｉ１
に減少させる。この減少させる理由は、短絡発生直後に
大電流が流れていると溶滴１ａと溶融池２ａとの間にア
ークが再発生することがあり、そのときに多くのスパッ
タが発生して溶接状態が不安定になることを防止するた
めである。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの予め設定された
数［ms］の第１の短絡電流値通電時間Ｔｓの間、第１の
短絡電流値Ｉ１を通電することによって溶滴移行図のｂ
に示すように溶滴１ａは表面張力及び重力によって溶融
池２ａと安定した短絡状態となり溶滴の移行を開始す
る。

【０００６】時刻ｔ２において溶接電流値Ｉａを数百
［Ａ］程度の大電流値である第２の短絡電流値Ｉ２に上
昇させる。この上昇させる理由は、溶滴移行図のｃに示
すように大電流値を通電することによって溶滴の上部に
生じる電磁ピンチ力が溶滴の移行及び離脱を促進させ
て、一定時間で円滑に短絡状態からアーク再発生へと導
くためである。

【０００７】時刻ｔ３の溶滴移行図のｄに示すように、
アークが再発生したことを判別して、予め設定されたア
ーク電流値Ｉ３を通電する。その後の時間の経過と共に
アーク熱によって溶滴移行図のｅに示すように溶滴１ａ
が徐々に形成されて、時刻ｔ４の溶滴移行図のｆに示す
ように適度な大きさに成長した溶滴１ａが溶融池２ａと
再び短絡状態になる。

【０００８】このように上記の時刻ｔ１乃至時刻ｔ４
（溶滴移行図のａ乃至ｆ）を周期的に繰り返して安定し
た消耗電極ガスシールドアーク溶接を行う。

【０００９】図２は、図１に示した従来技術の溶接電流
波形制御方法に基づくアーク溶接装置のブロック図であ
る。以下、各ブロックの動作説明を行う。

【００１０】ワイヤ送給モータ制御回路ＷＳは、ワイヤ
送給モータ制御信号Ｗｓを出力して所定のワイヤ送給速
度になるようにワイヤ送給モータＷＭを制御する。

【００１１】出力電圧検出回路ＶＤは、出力電圧値を検
出して出力電圧検出値Ｖｄを出力する。短絡・アーク判
別レベル設定回路ＶＴＨは、短絡状態とアーク状態とを
判別する閾値となる短絡・アーク判別レベル信号Ｖthを
出力する。短絡・アーク判別回路ＳＡＤは、出力電圧検
出値Ｖｄと短絡・アーク判別レベル信号Ｖthとを入力と
して、上記の２つの信号を比較して短絡期間はＨ信号に
アーク期間はＬ信号になる短絡・アーク判別信号Ｓadを
出力する。単安定マルチバイブレータＭＴは、短絡・ア
ーク判別信号ＳadがＬ信号（アーク期間）からＨ信号
（短絡期間）に変化したときに、予め設定された一定時
間Ｈ信号となる単安定マルチバイブレータ出力信号Ｍｔ
を出力する。

【００１２】電流設定値切換回路ＳＷ１は、短絡・アー
ク判別信号ＳadがＨ信号（短絡期間）のときにａ側に接
続され、Ｌ信号（アーク期間）のときにｂ側に接続され
る電流設定値Ｓw1を出力する。アーク電流値設定回路Ｉ
Ｓ３は、予め設定されたアーク電流設定値Ｉs3を電流設
定値切換回路ＳＷ１のｂ側に出力する。短絡電流値切換
回路ＳＷ２は、単安定マルチバイブレータ出力信号Ｍｔ
がＨ信号のときにａ側に接続され、Ｌ信号のときにｂ側
に接続される短絡電流設定値Ｓw2を出力する。第１の短
絡電流値設定回路ＩＳ１は、予め設定された第１の短絡
電流設定値Ｉs1を出力し、第２の短絡電流値設定回路Ｉ
Ｓ２は、予め設定された第２の短絡電流設定値Ｉs2を出
力する。

【００１３】溶接電流値検出回路ＩＤは、溶接電流値に
比例した溶接電流検出値Ｉｄを出力する。誤差増幅回路
ＥＡは、電流設定値Ｓw1と溶接電流検出値Ｉｄとを比較
して、その誤差を増幅した誤差増幅信号Ｅａを出力す
る。溶接電源ＰＳは、商用電源ＡＣを入力とし、誤差増
幅信号Ｅａを制御信号として、所定の溶接電流値に制御
する。直流リアクトルＤＣＬは、溶接電源ＰＳの溶接電
流値を平滑する。

【００１４】図３は、横軸が時間で縦軸が図２で示した
各信号のタイムチャートである。同図（Ａ）は出力電圧
検出値Ｖｄの時間経過を、同図（Ｂ）は溶接電流検出値
Ｉｄの時間経過を、同図（Ｃ）は短絡・アーク判別信号
Ｓadの時間経過を、同図（Ｄ）は単安定マルチバイブレ
ータ出力信号Ｍｔの時間経過を、同図（Ｅ）は電流設定
値Ｓw1の時間経過を示すタイムチャートである。以下、
各信号の動作を説明する。

【００１５】同図（Ｃ）に示す短絡・アーク判別信号Ｓ
adは、同図（Ａ）に示す出力電圧検出値Ｖｄと短絡・ア
ーク判別レベル信号Ｖthを比較して、出力電圧検出値Ｖ
ｄの方が小さいときはＨ信号（短絡期間）となり、大き
いときはＬ信号（アーク期間）となる。時刻ｔ１におい
て、短絡・アーク判別信号ＳadがＬ信号からＨ信号に変
化すると、前述したように電流設定値切換回路ＳＷ１は
ａ側に接続され、また同図（Ｄ）に示す単安定マルチバ
イブレータ出力信号Ｍｔは予め設定された第１の短絡電
流値通電時間Ｔｓの間Ｈ信号を出力する。

【００１６】単安定マルチバイブレータ出力信号Ｍｔが
Ｈ信号の間、前述したように短絡電流値切換回路ＳＷ２
はａ側に接続されるので、電流設定値Ｓw1は第１の短絡
電流設定値Ｉs1となる。時刻ｔ２において、単安定マル
チバイブレータ出力信号ＭｔがＬ信号に変化すると、短
絡電流設定値切換回路ＳＷ２はｂ側に接続されるので電
流設定値Ｓw1は第２の短絡電流設定値Ｉs2となる。

【００１７】時刻ｔ３において、アークが再発生する
と、短絡・アーク判別信号ＳadがＨ信号からＬ信号に変
化して、電流設定値切換回路ＳＷ１はｂ側に接続され、
電流設定値Ｓw1はアーク電流設定値Ｉs3となる。溶接電
源ＰＳは、上記の電流設定値Ｓw1に対応した溶接電流値
が通電するように出力を制御する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前述した図１乃至図３
で示した従来技術の消耗電極ガスシールドアーク溶接電
流波形制御方法では、以下の問題がある。消耗電極ガス
シールドアーク溶接での短絡移行溶接において、安定し
た溶接状態を維持するためには、溶滴の形成を行うアー
ク期間と溶滴の溶融池への移行を行う短絡期間とが周期
的に繰り返されて円滑な溶滴移行が行われることが必要
である。

【００１９】しかし、ワイヤ送給モータの回転ムラ、溶
接用トーチ内部の摩擦力の変動等の機械的な外乱によっ
て、本来は所定の一定速度で送給されるべき溶接用ワイ
ヤの送給に不規則な変動が生じることがある。また、ア
ーク力、溶融金属の熱対流等の現象的な外乱によっても
溶融池の不規則な振動が生じる。

【００２０】上記のようなワイヤ送給及び溶融池の不規
則な変動によって、アーク長が長くなったり短くなった
りするために、アーク期間中に形成される溶滴が過小に
なったり過大になったり不均一な溶滴形状となる。また
短絡期間においては、前述した溶融池の不規則な振動に
よって溶滴移行に要する時間が長くなったり短くなった
りして、一定時間での円滑な溶滴移行ができない。これ
らの結果、スパッタの大量発生、ビード外観の不揃い、
溶け込みの不均一等の不安定な溶接状態となる。

【００２１】図４は、前述したような外乱によって短絡
期間が長くなったときの溶滴移行状態を説明する波形・
溶滴移行対応図であって、同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖ
ａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともなう変化を示す
波形図であり、同図（Ｂ）は溶滴の形成状態及び移行状
態を示す溶滴移行図である。前述した図１と同じ説明は
省略する。

【００２２】同図（Ａ）に示す時刻ｔ１において、同図
（Ｂ）の溶滴移行図のａに示すように、溶滴１ａが溶融
池２ａに短絡したことを判別して第１の短絡電流値Ｉ１
を通電する。時刻ｔ２において、第２の短絡電流値Ｉ２
を通電し、溶滴移行図のｂに示すように溶滴の移行が進
行する。時刻ｔ２以降において、前述したようなワイヤ
送給速度の変動又は溶融池の不規則な振動によって溶滴
移行に要する時間（短絡期間）が長くなると、短絡電流
値の通電時間が長くなり溶接用ワイヤ１へのジュール熱
による入熱が増大するために、溶滴移行図のｃに示すよ
うにワイヤ先端の溶融量が多くなる。時刻ｔ３の溶滴移
行図のｄに示すように、アーク長Ｌ２は短絡期間中のワ
イヤ溶融量が多量であったために、図１（Ｂ）に示す通
常のアーク長Ｌ１に比べて長くなる。通常のアーク長Ｌ
１よりも長いアーク長Ｌ２の距離を一定のワイヤ速度で
ワイヤ送給するには時間がかかるために、図１（Ａ）に
示す通常のアーク期間Ｔ１よりも長いアーク期間Ｔ２と
なる。アーク期間中のアーク電流値Ｉ３は一定値である
のでワイヤ溶融速度も一定となり、溶滴移行図のｅ及び
ｆに示すように時間の経過と共に溶滴１ａは成長し過大
な大きさとなる。

【００２３】時刻ｔ４に短絡状態となると、溶滴移行図
のｇに示すように過大な溶滴１ａが溶融池２ａと接触す
るために多量のスパッタが発生しビード横に付着して不
良なビード外観となる。

【００２４】図５は、前述したような外乱によって短絡
期間が短くなったときの溶滴移行状態を説明する波形・
溶滴移行対応図であって、同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖ
ａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともなう変化を示す
波形図であり、同図（Ｂ）は溶滴の形成状態及び移行状
態を示す溶滴移行図である。前述した図４と同じ説明は
省略する。

【００２５】時刻ｔ２以降において、前述したようなワ
イヤ送給速度の変動又は溶融池の不規則な振動によって
溶滴移行に要する時間（短絡期間）が短くなると、短絡
電流値の通電時間が短くなり溶接用ワイヤ１へのジュー
ル熱による入熱が減少するために、溶滴移行図のｃに示
すようにワイヤ先端の溶融量が少なくなる。時刻ｔ３の
溶滴移行図のｄに示すように、アーク長Ｌ３は短絡期間
中のワイヤ溶融量が少量であったために、図１（Ｂ）に
示す通常のアーク長Ｌ１に比べて短くなる。通常のアー
ク長Ｌ１よりも短いアーク長Ｌ３の距離を一定のワイヤ
速度でワイヤ送給するには時間が短くなるために、図１
（Ａ）に示す通常のアーク期間Ｔ１よりも短いアーク期
間Ｔ３となる。アーク期間中のアーク電流値Ｉ３は一定
値であるためにワイヤ溶融速度が一定なので、短いアー
ク期間ではまだ溶滴１ａは適度な大きさまで成長しな
い。

【００２６】時刻ｔ４に短絡状態となると、溶滴移行図
のｅに示すように過小な溶滴１ａが溶融池２ａと接触す
るために、溶滴移行図のｆに示すように溶融していない
溶接用ワイヤの先端が溶融池２ａと短絡状態となる。こ
のような状態になると、通常よりもかなり長い短絡期間
が継続する。時刻ｔ５の溶滴移行図のｇに示すように、
溶接用ワイヤは折れ曲がるように吹き飛んで分離し、ア
ーク切れが発生する。このために、ビードが途切れたり
細くなったりする不良なビード外観となる。

【００２７】図６は、従来技術によって消耗電極ガスシ
ールドアーク溶接を行った場合の溶接ビード外観図であ
る。溶接条件としては、軟鋼の被溶接材２に、直径１．
２［mmΦ］の軟鋼の溶接用ワイヤを使用して、平均溶接
電流値１５０［Ａ］、平均アーク電圧値２０［Ｖ］で溶
接を行った。同図に示すように、ビード幅Ｗが不均一で
あり、しかもビード横に大粒のスパッタが多量に付着し
ている。

【００２８】上記のように、従来技術ではワイヤ送給速
度の変動、溶融池の不規則な振動等の外乱に起因する溶
接状態の不安定を抑制することができない。

【００２９】そこで、本発明の目的は、種々な外乱に起
因する溶接状態の不安定状態を抑制できる溶接電流波形
制御方法及びアーク溶接装置を提供する。

【００３０】

【課題を解決するための手段】出願時の請求項１の溶接
電流波形制御方法は、図７及び図８に示すように、アー
ク再発生時のアーク長を検出して、検出した上記アーク
長に応じてアーク期間中の溶接電流Ｉａを制御して外乱
による不安定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制御方
法である。

【００３１】出願時の請求項２の溶接電流波形制御方法
は、図７及び図８に示すように、アーク再発生直後のア
ーク電圧値Ｖａの大小に応じてそれ以降のアーク期間中
の溶接電流Ｉａを制御して外乱による不安定な溶接状態
を抑制する溶接電流波形制御方法である。

【００３２】出願時の請求項３の溶接電流波形制御方法
は、図７及び図８に示すように、短絡期間とアーク期間
とを判別して、短絡期間になると予め設定された第１の
短絡電流値通電時間Ｔｓの間は第１の短絡電流Ｉ１を通
電し、それ以降の短絡期間中は第２の短絡電流Ｉ２を通
電して、アーク期間になるとアーク再発生直後のアーク
電圧値Ｖａの大小に応じてそれ以降のアーク期間中の溶
接電流Ｉａを制御して外乱による不安定な溶接状態を抑
制する溶接電流波形制御方法である。

【００３３】出願時の請求項４の溶接電流波形制御方法
は、図７及び図８に示すように、アーク再発生を判別し
て予め設定されたアーク長検出時間Ｔａの間、予め設定
されたアーク長検出電流Ｉ４を通電すると共にアーク電
圧値Ｖａを積分して、そのアーク電圧積分値の大小に応
じてそれ以降のアーク期間中の溶接電流Ｉａを制御して
外乱による不安定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制
御方法である。

【００３４】出願時の請求項５の溶接電流波形制御方法
は、図７及び図８に示すように、短絡期間とアーク期間
とを判別して、短絡期間になると予め設定された第１の
短絡電流値通電時間Ｔｓの間は第１の短絡電流Ｉ１を通
電し、それ以降の短絡期間中は第２の短絡電流Ｉ２を通
電して、アーク期間になると予め設定されたアーク長検
出時間Ｔａの間、予め設定されたアーク長検出電流Ｉ４
を通電すると共にアーク電圧値Ｖａを積分して、そのア
ーク電圧積分値の大小に応じてそれ以降のアーク期間中
の溶接電流Ｉａを制御して外乱による不安定な溶接状態
を抑制する溶接電流波形制御方法である。

【００３５】出願時の請求項６の溶接電流波形を制御す
るアーク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧を
検出して出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検出
回路ＶＤと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として短
絡・アーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別回
路ＳＡＤと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク期
間に変化したときの上記出力電圧検出値Ｖｄを入力とし
て溶接電流Ｉａを制御する溶接電源ＰＳから成るアーク
溶接装置である。

【００３６】出願時の請求項７の溶接電流波形を制御す
るアーク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧を
検出して出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検出
回路ＶＤと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として短
絡・アーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別回
路ＳＡＤと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク期
間に変化したときの上記出力電圧検出値Ｖｄを入力とし
てアーク電流設定信号Ｉｓ32を出力するアーク電流値設
定回路ＩＳ３２と、上記アーク電流設定信号Ｉｓ32と溶
接電流検出信号Ｉdとの誤差信号によって溶接電源ＰＳ
のアーク期間中の溶接電流Ｉａを制御して外乱による不
安定な溶接状態を抑制するアーク溶接装置である。

【００３７】出願時の請求項８の溶接電流波形を制御す
るアーク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧を
検出して出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検出
回路ＶＤと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として短
絡・アーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別回
路ＳＡＤと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadが短絡期間
に変化した時点から予め設定された第１の短絡電流値通
電時間Ｔｓの間は予め設定された第1の短絡電流設定信
号Ｉs1となる短絡電流設定信号Ｓw2を出力し、それ以降
の短絡期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号
Ｉs2となる上記短絡電流設定信号Ｓw2を出力する短絡電
流値切換回路ＳＷ２と、上記短絡・アーク判別信号Ｓad
がアーク期間に変化したときの上記出力電圧検出値Ｖｄ
を入力としてアーク電流設定信号Ｉｓ32を出力するアー
ク電流値設定回路ＩＳ３２と、上記短絡・アーク判別信
号Ｓadが短絡期間のときは上記短絡電流設定信号Ｓw2と
なる電流設定信号Ｓw1を入力として、上記短絡・アーク
判別信号Ｓadがアーク期間のときは上記アーク電流設定
信号Ｉｓ32となる上記電流設定信号Ｓw1を入力として、
溶接電流Ｉａを制御する溶接電源ＰＳから成るアーク溶
接装置である。

【００３８】出願時の請求項９の溶接電流波形を制御す
るアーク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧を
検出して出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検出
回路ＶＤと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として短
絡・アーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別回
路ＳＡＤと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadが短絡期間
に変化した時点から予め設定された第１の短絡電流値通
電時間Ｔｓの間は予め設定された第1の短絡電流設定信
号Ｉs1となる短絡電流設定信号Ｓw2を出力し、それ以降
の短絡期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号
Ｉs2となる短絡電流設定信号Ｓw2を出力する短絡電流値
切換回路ＳＷ２と、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがア
ーク期間に変化したときの上記出力電圧検出値Ｖｄを入
力としてアーク電流設定信号Ｉｓ32を出力するアーク電
流値設定回路ＩＳ３２と、上記短絡・アーク判別信号Ｓ
adが短絡期間のときは上記短絡電流設定信号Ｓw2となる
電流設定信号Ｓw1を出力し、上記短絡・アーク判別信号
Ｓadがアーク期間のときはアーク電流設定信号Ｉｓ32と
なる電流設定信号Ｓw1を出力する電流設定値切換回路Ｓ
Ｗ１と、上記電流設定信号Ｓw1と溶接電流検出信号Ｉd
との誤差信号によって溶接電源ＰＳの溶接電流Ｉａを制
御して外乱による不安定な溶接状態を抑制するアーク溶
接装置である。

【００３９】出願時の請求項１０の溶接電流波形を制御
するアーク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧
を検出して出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検
出回路ＶＤと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として
短絡・アーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別
回路ＳＡＤと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク
期間に変化した時点から予め設定されたアーク長検出時
間Ｔａの間、予め設定されたアーク長検出電流設定信号
Ｉｓ31を出力するアーク長検出電流値設定回路ＩＳ３１
と、同時に上記アーク長検出時間Ｔａの間、上記出力電
圧検出値Ｖｄを積分してアーク電圧値積分信号Ｖｉを出
力するアーク電圧値積分回路ＶＩと、上記アーク電圧値
積分信号Ｖｉを入力としてアーク電流設定信号Ｉｓ32を
出力するアーク電流値設定回路ＩＳ３２と、上記短絡・
アーク判別信号Ｓadがアーク期間に変化した時点から上
記アーク長検出時間Ｔａの間、上記アーク長検出電流設
定信号Ｉｓ31となるアーク電流値出力信号Ｓw3を入力と
し、それ以降のアーク期間中は上記アーク電流設定信号
Ｉｓ32となるアーク電流値出力信号Ｓw3を入力として、
溶接電流Ｉａを制御する溶接電源ＰＳから成るアーク溶
接装置である。

【００４０】出願時の請求項１１の溶接電流波形を制御
するアーク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧
を検出して出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検
出回路ＶＤと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として
短絡・アーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別
回路ＳＡＤと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク
期間に変化した時点から予め設定されたアーク長検出時
間Ｔａの間、予め設定されたアーク長検出電流設定信号
Ｉｓ31を出力するアーク長検出電流値設定回路ＩＳ３１
と、同時に上記アーク長検出時間Ｔａの間、上記出力電
圧検出値Ｖｄを積分してアーク電圧値積分信号Ｖｉを出
力するアーク電圧値積分回路ＶＩと、上記アーク電圧値
積分信号Ｖｉを入力としてアーク電流設定信号Ｉｓ32を
出力するアーク電流値設定回路ＩＳ３２と、上記短絡・
アーク判別信号Ｓadがアーク期間に変化した時点から上
記アーク長検出時間Ｔａの間、上記アーク長検出電流設
定信号Ｉｓ31となるアーク電流値出力信号Ｓw3を出力
し、それ以降のアーク期間中は上記アーク電流設定信号
Ｉｓ32となる上記アーク電流値出力信号Ｓw3を出力する
アーク電流値切換回路ＳＷ３と、上記アーク電流値出力
信号Ｓw3と溶接電流検出信号Ｉdとの誤差信号によって
溶接電源ＰＳのアーク期間中の溶接電流Ｉａを制御して
外乱による不安定な溶接状態を抑制するアーク溶接装置
である。

【００４１】請求項１２の溶接電流波形を制御するアー
ク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧を検出し
て出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検出回路Ｖ
Ｄと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として短絡・ア
ーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別回路ＳＡ
Ｄと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadが短絡期間に変化
した時点から予め設定された第１の短絡電流値通電時間
Ｔｓの間は予め設定された第1の短絡電流設定信号Ｉs1
となる短絡電流設定信号Ｓw2を出力し、それ以降の短絡
期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号Ｉs2と
なる短絡電流設定信号Ｓw2を出力する短絡電流値切換回
路ＳＷ２と、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク期
間に変化した時点から予め設定されたアーク長検出時間
Ｔａの間、予め設定されたアーク長検出電流設定信号Ｉ
ｓ31を出力するアーク長検出電流値設定回路ＩＳ３１
と、同時に上記アーク長検出時間Ｔａの間、上記出力電
圧検出値Ｖｄを積分してアーク電圧値積分信号Ｖｉを出
力するアーク電圧値積分回路ＶＩと、上記アーク電圧値
積分信号Ｖｉを入力としてアーク電流設定信号Ｉｓ32を
出力するアーク電流値設定回路ＩＳ３２と、上記短絡・
アーク判別信号Ｓadがアーク期間に変化した時点から上
記アーク長検出時間Ｔａの間、上記のアーク長検出電流
設定信号Ｉｓ31となるアーク電流値出力信号Ｓw3を出力
し、それ以降のアーク期間中は上記アーク電流設定信号
Ｉｓ32となるアーク電流値出力信号Ｓw3を出力するアー
ク電流値切換回路ＳＷ３と、上記短絡・アーク判別信号
Ｓadが短絡期間のときは上記短絡電流設定信号Ｓw2とな
る電流設定信号Ｓw1を入力とし、上記短絡・アーク判別
信号Ｓadがアーク期間のときはアーク電流値出力信号Ｓ
w3となる電流設定信号Ｓw1を入力として、溶接電流Ｉａ
を制御する溶接電源ＰＳから成るアーク溶接装置であ
る。

【００４２】請求項１３の溶接電流波形を制御するアー
ク溶接装置は、図９に示すように、アーク電圧を検出し
て出力電圧検出信号Ｖｄを出力する出力電圧検出回路Ｖ
Ｄと、上記出力電圧検出信号Ｖｄを入力として短絡・ア
ーク判別信号Ｓadを出力する短絡・アーク判別回路ＳＡ
Ｄと、上記短絡・アーク判別信号Ｓadが短絡期間に変化
した時点から予め設定された第１の短絡電流値通電時間
Ｔｓの間は予め設定された第1の短絡電流設定信号Ｉs1
となる短絡電流設定信号Ｓw2を出力し、それ以降の短絡
期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号Ｉs2と
なる短絡電流設定信号Ｓw2を出力する短絡電流値切換回
路ＳＷ２と、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク期
間に変化した時点から予め設定されたアーク長検出時間
Ｔａの間、予め設定されたアーク長検出電流設定信号Ｉ
ｓ31を出力するアーク長検出電流値設定回路ＩＳ３１
と、同時に上記アーク長検出時間Ｔａの間、上記出力電
圧検出値Ｖｄを積分してアーク電圧値積分信号Ｖｉを出
力するアーク電圧値積分回路ＶＩと、上記アーク電圧値
積分信号Ｖｉを入力としてアーク電流設定信号Ｉｓ32を
出力するアーク電流値設定回路ＩＳ３２と、上記短絡・
アーク判別信号Ｓadがアーク期間に変化した時点から上
記アーク長検出時間Ｔａの間、上記アーク長検出電流設
定信号Ｉｓ31となるアーク電流値出力信号Ｓw3を出力
し、それ以降のアーク期間中は上記アーク電流設定信号
Ｉｓ32となる上記アーク電流値出力信号Ｓw3を出力する
アーク電流値切換回路ＳＷ３と、上記短絡・アーク判別
信号Ｓadが短絡期間のときは上記短絡電流設定信号Ｓw2
となる電流設定信号Ｓw1を出力し、上記短絡・アーク判
別信号Ｓadがアーク期間のときは上記アーク電流値出力
信号Ｓw3となる上記電流設定信号Ｓw1を出力する電流設
定値切換回路ＳＷ１と、上記電流設定信号Ｓw1と溶接電
流検出信号Ｉdとの誤差信号によって溶接電源ＰＳのア
ーク期間中の溶接電流Ｉａを制御して外乱による不安定
な溶接状態を抑制するアーク溶接装置である。

【００４３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、図９に示
すように、アーク電圧を検出して出力電圧検出信号Ｖｄ
を出力する出力電圧検出回路ＶＤと、上記出力電圧検出
信号Ｖｄを入力として短絡・アーク判別信号Ｓadを出力
する短絡・アーク判別回路ＳＡＤと、上記短絡・アーク
判別信号Ｓadが短絡期間に変化した時点から予め設定さ
れた第１の短絡電流値通電時間Ｔｓの間は予め設定され
た第1の短絡電流設定信号Ｉs1となる短絡電流設定信号
Ｓw2を出力し、それ以降の短絡期間中は予め設定された
第２の短絡電流設定信号Ｉs2となる短絡電流設定信号Ｓ
w2を出力する短絡電流値切換回路ＳＷ２と、上記短絡・
アーク判別信号Ｓadがアーク期間に変化した時点から予
め設定されたアーク長検出時間Ｔａの間、予め設定され
たアーク長検出電流設定信号Ｉｓ31を出力するアーク長
検出電流値設定回路ＩＳ３１と、同時に上記アーク長検
出時間Ｔａの間、上記出力電圧検出値Ｖｄを積分してア
ーク電圧値積分信号Ｖｉを出力するアーク電圧値積分回
路ＶＩと、上記アーク電圧値積分信号Ｖｉを入力として
アーク電流設定信号Ｉｓ32を出力するアーク電流値設定
回路ＩＳ３２と、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアー
ク期間に変化した時点から上記アーク長検出時間Ｔａの
間、上記アーク長検出電流設定信号Ｉｓ31となるアーク
電流値出力信号Ｓw3を出力し、それ以降のアーク期間中
は上記アーク電流設定信号Ｉｓ32となる上記アーク電流
値出力信号Ｓw3を出力するアーク電流値切換回路ＳＷ３
と、上記短絡・アーク判別信号Ｓadが短絡期間のときは
上記短絡電流設定信号Ｓw2となる電流設定信号Ｓw1を出
力し、上記短絡・アーク判別信号Ｓadがアーク期間のと
きは上記アーク電流値出力信号Ｓw3となる上記電流設定
信号Ｓw1を出力する電流設定値切換回路ＳＷ１と、上記
電流設定信号Ｓw1と溶接電流検出信号Ｉdとの誤差信号
によって溶接電源ＰＳのアーク期間中の溶接電流Ｉａを
制御して外乱による不安定な溶接状態を抑制するアーク
溶接装置である。

【００４４】

【実施例】前述した従来技術では、アーク再発生時のア
ーク長に無関係にアーク期間中の電流値が一定値である
ために、アーク期間の長さが変化すると形成される溶滴
の大きさも変化して溶接状態の不安定状態を抑制するこ
とができなかった。それに対して本発明は、アーク再発
生時のアーク長を検出して、そのアーク長に応じてアー
ク期間中の電流値を制御することで外乱による不安定な
溶接状態を抑制することができる溶接電流波形制御方法
である。

【００４５】図７は、本発明の溶接電流波形制御方法に
おける波形・溶滴移行対応図であって、同図（Ａ）はア
ーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともな
う変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は溶滴の形成状
態及び移行状態を示す溶滴移行図である。時刻ｔ１から
時刻ｔ３までは、前述した図４と同じであるので説明は
省略する。

【００４６】時刻ｔ３において、アークが再発性したこ
とを判別して予め設定されたアーク長検出時間Ｔａの
間、予め設定されたアーク長検出電流値Ｉ４を通電す
る。また同時に、アーク長検出時間Ｔａの間、アーク電
圧値Ｖａを積分する。アーク長とアーク電圧値Ｖａとは
比例し、アーク再発生時のアーク長Ｌ２が図１（Ａ）に
示すような通常のアーク長Ｌ１よりも長いために、アー
ク電圧積分値は大きくなる。アーク長の検出を一定電流
値（アーク長検出電流値Ｉ４）にして、しかも一定時間
（アーク長検出時間Ｔａ）にしているのは、アーク長を
より正確に測定するためである。

【００４７】時刻ｔ４において、アーク電圧積分値の大
きさに対応させて、時刻ｔ４以降のアーク長対応アーク
電流値Ｉ５を算出して通電する。アーク長対応アーク電
流値Ｉ５は、アーク電圧積分値の大小と逆になるように
制御される。アーク電圧積分値が基準値よりも大きけれ
ばアーク長対応アーク電流値Ｉ５は基準のアーク電流値
Ｉ３よりも小さな値となり、アーク電圧積分値が基準値
よりも小さければアーク長対応アーク電流値Ｉ５は基準
のアーク電流値Ｉ３よりも大きな値となる。図７の場合
は、アーク電圧積分値は基準値よりも大きいので、時刻
ｔ４以降のアーク長対応アーク電流値Ｉ５は基準のアー
ク電流値Ｉ３よりも小さな電流値となる。

【００４８】溶滴移行図のｄに示すように、アーク長Ｌ
２（＞Ｌ１）でアークが再発生し、このアーク長Ｌ２を
アーク電圧積分値で検出する。次に溶滴移行図のｅに示
すように、アーク長対応アーク電流値Ｉ５は基準のアー
ク電流値Ｉ３よりも小さいので、溶滴１ａの成長は図４
の場合に比べて遅い速度で進行する。また、ワイヤ溶融
速度も遅くなるので、溶接用ワイヤの先端の溶融部分と
溶融していない部分との境が溶融池２ａ側に近づき、次
の短絡が早く発生する。つまり、アーク期間はＴ２−Δ
Ｔ２となり、図４の場合のＴ２に比べて短くなり図１に
示す基準のアーク期間Ｔ１に近づくことになる。溶滴移
行図のｆに示すように、時刻ｔ５において短絡が発生す
る時点での溶滴１ａは過大になることなく適度な大きさ
であり、円滑な短絡状態となる。

【００４９】このように、本発明の溶接電流波形制御方
法はアーク再発生時のアーク長が長くなっても従来技術
の図４の場合のように不安定状態は発生しない。

【００５０】図８は、図５に対応する本発明の溶接電流
波形制御方法における波形・溶滴移行対応図であって、
同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時
間経過にともなう変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）
は溶滴の形成状態及び移行状態を示す溶滴移行図であ
る。時刻ｔ１から時刻ｔ３までは、前述した図５と同じ
であるので説明は省略する。

【００５１】時刻ｔ３において、アークが再発性したこ
とを判別して予め設定されたアーク長検出時間Ｔａの
間、予め設定されたアーク長検出電流値Ｉ４を通電す
る。また同時に、アーク長検出時間Ｔａの間、アーク電
圧値Ｖａを積分する。アーク長とアーク電圧値Ｖａとは
比例し、アーク再発生時のアーク長Ｌ３が図１（Ａ）で
示すような通常のアーク長Ｌ１よりも短いのでアーク電
圧積分値は基準値よりも小さくなる。

【００５２】時刻ｔ４において、アーク電圧積分値は基
準値よりも小さいので、時刻ｔ４以降のアーク長対応ア
ーク電流値Ｉ６は基準のアーク電流値Ｉ３よりも大きな
電流値となる。溶滴移行図のｄに示すように、アーク長
Ｌ３（＜Ｌ１）でアークが再発生し、このアーク長Ｌ３
をアーク電圧積分値で検出する。溶滴移行図のｅに示す
ように、アーク長対応アーク電流値Ｉ６は基準のアーク
電流値Ｉ３よりも大きいので、溶滴１ａの成長は図４の
場合に比べて速い速度で進行する。また、ワイヤ溶融速
度も速くなるので、溶接用ワイヤの先端の溶融部分と溶
融していない部分との境が溶融池２ａ側から上方向にあ
り、次の短絡までの時間が長くなる。つまり、アーク期
間はＴ３＋ΔＴ３となり、図５の場合のＴ３に比べて長
くなり図１に示す基準のアーク期間Ｔ１に近づくことに
なる。溶滴移行図のｆに示すように、時刻ｔ５において
短絡が発生するまでに溶滴１ａは過小になることなく適
度な大きさであり、円滑な短絡状態となる。

【００５３】このように、本発明の溶接電流波形制御方
法はアーク再発生時のアーク長が短くなっても従来技術
の図５の場合のように不安定状態は発生しない。

【００５４】図９は、本発明のアーク溶接装置のブロッ
ク図である。従来技術のアーク溶接装置のブロック図を
示す図２と同じ回路ブロックは同一の符号を付けてお
り、説明を省略する。

【００５５】論理反転回路ＮＯＴは、短絡・アーク判別
信号Ｓadを入力としてその論理を反転した論理反転信号
Ｎotを出力する。論理反転信号Ｎotは、短絡期間はＬ信
号に、アーク期間はＨ信号になる。

【００５６】アーク長検出時間タイマ回路ＡＴは、論理
反転信号ＮotがＬ信号（短絡期間）からＨ信号（アーク
期間）に変化すると、予め設定されたアーク長検出時間
Ｔａの間Ｈ信号となるアーク長検出時間タイマ信号Ａｔ
を出力する。アーク電圧値積分回路ＶＩは、アーク長検
出時間タイマ信号ＡｔがＨ信号の間、出力電圧検出値Ｖ
ｄをマイナス側に積分し、単安定マルチバイブレータ出
力信号ＭｔがＬ信号（アーク期間）の間その値を保持
し、単安定マルチバイブレータ出力信号ＭｔがＨ信号
（短絡期間）に変化すると積分値は０Ｖにリセットされ
るアーク電圧値積分信号Ｖｉを出力する。

【００５７】アーク長検出電流値設定回路ＩＳ３１は、
アーク再発生直後のアーク長を検出するための予め設定
されたアーク長検出電流設定値Ｉｓ31を出力する。基準
電圧値設定回路ＶＳＴは、アーク電圧値積分信号Ｖｉの
基準値となる基準電圧値Ｖstを出力する。アーク電流値
設定回路ＩＳ３２は、マイナス電圧値であるアーク電圧
値積分信号Ｖｉとプラス電圧値である基準電圧値Ｖstと
が加算されたアーク電流設定値Ｉｓ32を出力する。従っ
て、アーク再発生時のアーク長が長くてアーク電圧値積
分信号Ｖｉの絶対値が大きいときはＶst−｜Ｖｉ｜は小
さくなるので、アーク電流設定値Ｉｓ32は小さくなる。
逆に、アーク再発生時のアーク長が短いときは、アーク
電流設定値Ｉｓ32は大きくなる。

【００５８】アーク電流値切換回路ＳＷ３は、アーク長
検出時間タイマ信号ＡｔがＨ信号のときにａ側に接続さ
れ、Ｌ信号のときにｂ側に接続される。つまり、アーク
長検出時間タイマ信号ＡｔがＨ信号のときアーク長検出
電流設定値Ｉｓ31となり、Ｌ信号のときはアーク電流設
定値Ｉｓ32となるアーク電流値出力信号Ｓw3を出力す
る。

【００５９】図１０は、図９に示した本発明のアーク溶
接装置のブロック図の各信号のタイムチャートである。
同図（Ａ）は出力電圧検出値Ｖｄの時間経過を、同図
（Ｂ）は溶接電流検出値Ｉｄの時間経過を、同図（Ｃ）
は短絡・アーク判別信号Ｓadの時間経過を、同図（Ｄ）
は単安定マルチバイブレータ出力信号Ｍｔの時間経過
を、同図（Ｅ）は論理反転信号Ｎotの時間経過を、同図
（Ｆ）はアーク長検出時間タイマ信号Ａｔの時間経過
を、同図（Ｇ）はアーク電圧値積分信号Ｖｉの時間経過
を、同図（Ｈ）はアーク電流設定値Ｉｓ32の時間経過
を、同図（Ｉ）は電流設定値Ｓw1の時間経過を示すタイ
ムチャートである。従来技術のアーク溶接装置のタイム
チャートを示す図３と同一信号の説明は省略する。

【００６０】同図（Ｅ）に示す論理反転信号Ｎotは、同
図（Ｃ）に示す短絡・アーク判別信号Ｓadの論理を反転
した信号であり、短絡期間にＬ信号になり、アーク期間
にＨ信号になる。時刻ｔ３において、論理反転信号Ｎot
がＬ信号からＨ信号に変化すると同図（Ｆ）に示すアー
ク長検出時間タイマ信号Ａｔは予め設定された時刻ｔ４
までのアーク長検出時間Ｔａの間Ｈ信号となる。

【００６１】同図（Ｇ）に示すアーク電圧値積分信号Ｖ
ｉは、時刻ｔ３から時刻ｔ４（アーク長検出時間Ｔａ）
の間、同図（Ａ）に示す出力電圧検出値Ｖｄをマイナス
側に積分し、短絡・アーク判別信号ＳadがＬ信号（アー
ク期間）の間保持される信号である。同図（Ｈ）に示す
アーク電流設定値Ｉｓ32は、プラス電圧値である基準電
圧値Ｖstとマイナス電圧値であるアーク電圧値積分信号
Ｖｉとの加算信号である。最終的には図（Ｉ）に示す電
流設定値Ｓw1は、短絡・アーク判別信号ＳadがＨ信号
（短絡期間）に変化した時点から予め設定された第１の
短絡電流値通電時間Ｔｓの間は第1の短絡電流設定値Ｉs
1となり、それ以降の短絡期間中は第２の短絡電流設定
値Ｉs2となり、短絡・アーク判別信号ＳadがＬ院号（ア
ーク期間）に変化した時点から予め設定されたアーク長
検出時間Ｔａの間はアーク長検出電流設定値Ｉｓ31とな
り、それ以降のアーク期間中はアーク電流設定値Ｉｓ32
となる。

【００６２】図１１は、前述したアーク電圧値積分回路
ＶＩ、アーク電流値設定回路ＩＳ３２及び基準電圧値設
定回路ＶＳＴの具体的な回路例を示す回路図である。ア
ーク電圧値積分回路ＶＩは、演算増幅器ＡＭＰ１、抵抗
器Ｒ１乃至Ｒ２、コンデンサＣ及びアナログスイッチＡ
Ｓ１乃至ＡＳ２から構成されている。出力電圧検出値Ｖ
ｄは、アーク長検出時間タイマ信号ＡｔがＨ信号のとき
に第１のアナログスイッチＡＳ１がオン状態になり出力
はマイナス電圧値に積分される。抵抗器Ｒ２は、第１の
アナログスイッチＡＳ１がオフ状態の時に積分回路への
入力を０Ｖにする。短絡・アーク判別信号ＳadがＨ信号
（短絡期間）になると、第２のアナログスイッチＡＳ２
はオン状態となりアーク電圧値積分信号Ｖｉは０Ｖにリ
セットされる。アーク電流値設定回路ＩＳ３２に含まれ
る演算増幅器ＡＭＰ２及び抵抗器Ｒ３乃至Ｒ５は加算回
路を構成しており、基準電圧値Ｖstとアーク電圧値積分
信号Ｖｉとの加算を行う。アーク電流値設定回路ＩＳ３
２に含まれる演算増幅器ＡＭＰ３及び抵抗器Ｒ６乃至Ｒ
７は反転増幅器を構成しており、マイナス電圧値である
加算回路の出力を反転させてプラス電圧値のアーク電流
設定値Ｉｓ32を出力する。

【００６３】図１２は、本発明の溶接電流波形制御方法
によって、平均溶接電流値が約２００［Ａ］以上の消耗
電極ガスシールドアーク溶接を行った場合の波形・溶滴
移行対応図であって、同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及
び溶接電流値Ｉａの時間経過にともなう変化を示す波形
図であり、同図（Ｂ）は溶滴の形成状態及び移行状態を
示す溶滴移行図である。消耗電極ガスシールドアーク溶
接では、平均溶接電流値が約２００［Ａ］未満では前述
したような短絡移行溶接となり、約２００［Ａ］以上で
は重力及び電磁ピンチ力によって溶滴が離脱してアーク
中を落下するグロビュール移行溶接又はスプレー移行溶
接となる。しかし、グロビュール移行溶接及びスプレー
移行溶接においても短絡が発生する低い平均アーク電圧
値に設定するのが一般的である。この理由は、平均アー
ク電圧値を高く設定して短絡が発生しない溶接条件にす
ると、ブローホール、アンダーカット等の溶接欠陥が溶
接ビードに生じるからである。以下、図１２の各時刻で
の波形変化及び溶滴移行を説明する。

【００６４】時刻ｔ１の溶滴移行図のａに示すように、
溶接用ワイヤ１の先端に形成された溶滴１ａが重力及び
電磁ピンチ力によって垂れ下がり被溶接材２の溶融池２
ａと短絡状態になったことを判別して、溶接電流値Ｉａ
を数十［Ａ］程度の低い値である第１の短絡電流値Ｉ１
に減少させる。グロビュール移行溶接及びスプレー移行
溶接では、短絡状態になる以前から重力及び電磁ピンチ
力によって溶滴の離脱が進行しているので、第１の短絡
電流値通電時間Ｔｓよりも短い時間内で溶融池２ａへの
溶滴１ａの移行が終了する。

【００６５】時刻ｔ２において、アークが再発性したこ
とを判別して、予め設定されたアーク長検出時間Ｔａの
間、予め設定されたアーク長検出電流値Ｉ４を通電す
る。また同時に、アーク長検出時間Ｔａの間、アーク電
圧値Ｖａを積分する。時刻ｔ３において、アーク電圧積
分値の大きさに対応させて、時刻ｔ３以降のアーク長対
応アーク電流値Ｉ７を算出して通電する。アーク長対応
アーク電流値Ｉ７は、アーク電圧積分値の大小と逆にな
るように制御される。同図の場合は、アーク再発生時の
アーク長Ｌ４が基準のアーク長Ｌ１よりも長いのでアー
ク電圧積分値は基準値よりも大きくなり、時刻ｔ３以降
のアーク長対応アーク電流値Ｉ７は基準のアーク電流値
Ｉ３よりも小さな電流値となる。

【００６６】溶滴移行図のｃに示すように、アーク長Ｌ
４でアークが再発生し、このアーク長Ｌ４をアーク電圧
積分値で検出する。次に溶滴移行図のｄに示すように、
アーク長対応アーク電流値Ｉ７は基準のアーク電流値Ｉ
３よりも小さいので、溶滴１ａの成長は遅い速度で進行
する。また、ワイヤ溶融速度も遅くなるので、溶接用ワ
イヤの先端の溶融部分と溶融していない部分との境が溶
融池２ａ側に近づき、次の短絡が早く発生する。つま
り、時候ｔ２から時刻ｔ４までのアーク期間は基準のア
ーク電流値Ｉ３を通電した場合に比べて短くなり、溶滴
の成長と離脱が進行する。溶滴移行図のｅに示すよう
に、時刻ｔ４において短絡が発生する時点での溶滴１ａ
は過大になることなく適度な大きさであり、円滑な溶滴
の移行状態となる。

【００６７】このように、本発明の方法及び装置は、短
絡移行溶接に限定されることなくグロビュール移行溶接
及びスプレー移行溶接においてアーク再発生時のアーク
長が長くなっても不安定状態は発生しない。

【００６８】図１３は、図１２においてアーク再発生時
のアーク長が短かった場合の波形・溶滴移行対応図であ
って、同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉ
ａの時間経過にともなう変化を示す波形図であり、同図
（Ｂ）は溶滴の形成状態及び移行状態を示す溶滴移行図
である。以下、図１２と同じ説明は省略する。

【００６９】時刻ｔ２において、アークが再発性したこ
とを判別して予め設定されたアーク長検出時間Ｔａの
間、予め設定されたアーク長検出電流値Ｉ４を通電す
る。また同時に、アーク長検出時間Ｔａの間、アーク電
圧値Ｖａを積分する。時刻ｔ３において、アーク電圧積
分値の大きさに対応させて、時刻ｔ３以降のアーク長対
応アーク電流値Ｉ８を算出して通電する。アーク長対応
アーク電流値Ｉ８は、アーク電圧積分値の大小と逆にな
るように制御される。同図の場合は、アーク再発生時の
アーク長Ｌ５が基準のアーク長Ｌ１よりも短いのでアー
ク電圧積分値は基準値よりも小さくなり、時刻ｔ３以降
のアーク長対応アーク電流値Ｉ８は基準のアーク電流値
Ｉ３よりも大きな電流値となる。

【００７０】溶滴移行図のｃに示すように、アーク長Ｌ
５でアークが再発生し、このアーク長Ｌ５をアーク電圧
積分値で検出する。次に溶滴移行図のｄに示すように、
アーク長対応アーク電流値Ｉ８は基準のアーク電流値Ｉ
３よりも大きいので、溶滴１ａの成長は速い速度で進行
する。また、ワイヤ溶融速度も速くなるので、溶接用ワ
イヤ１の先端の溶融部分と溶融していない部分との境が
溶融池２ａ側から上方向にあり、次の短絡が遅く発生す
る。つまり、時候ｔ２から時刻ｔ４までのアーク期間は
基準のアーク電流値Ｉ３を通電した場合に比べて長くな
り、溶滴の成長と離脱が進行する。溶滴移行図のｅに示
すように、時刻ｔ４において短絡が発生する時点での溶
滴１ａは過小になることなく適度な大きさであり、円滑
な溶滴の移行状態となる。

【００７１】このように、本発明の方法及び装置は、短
絡移行溶接に限定されることなくグロビュール移行溶接
及びスプレー移行溶接においてアーク再発生時のアーク
長が短くなっても不安定状態は発生しない。

【００７２】図１４は、本発明の溶接電流波形制御方法
で消耗電極ガスシールドアーク溶接を行った場合の溶接
ビード外観図である。同図は、従来技術で溶接した溶接
ビード外観を示す図６と同一の溶接条件で行っている。
軟鋼の被溶接材２に、直径１．２［mmΦ］の軟鋼の溶接
用ワイヤを使用して、平均溶接電流値１５０［Ａ］、平
均アーク電圧値２０［Ｖ］で炭酸ガスアーク溶接を行っ
ている。

【００７３】図１５は、本発明の方法と従来技術の方法
とで溶接中に発生するスパッタ量を比較したスパッタ発
生量比較図である。軟鋼の被溶接材に、直径１．２［mm
Φ］の軟鋼の溶接用ワイヤを使用して、平均溶接電流値
及び平均アーク電圧値を１００［Ａ］及び１８［Ｖ］、
２００［Ａ］及び２３［Ｖ］並びに３００［Ａ］及び３
２［Ｖ］と変化させて炭酸ガスアーク溶接を行い、その
ときのスパッタ発生量を測定した。

【００７４】

【本発明の効果】前述した図１４に示すように、本発明
の溶接電流波形制御方法は従来技術の方法での図６に比
べて、ビード幅Ｗがほぼ同一でありビード端部が揃って
いる。また、ビードに付着していうスパッタ４も小粒で
数量も少ない。また、前述した図１５に示すように、本
発明の溶接電流波形制御方法では従来技術の方法に比べ
て各電流値でのスパッタ発生量が約半減している。

【００７５】上記のように本発明の溶接電流波形制御方
法及びアーク溶接装置は、種々な外乱によって生じる溶
接状態の不安定状態を抑制する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来技術の溶接電流波形制御方法にお
ける波形・溶滴移行対応図であり、同図（Ａ）はアーク
電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともなう変
化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の各
時刻における溶滴の形成状態及び溶融池への移行状態を
示す溶滴移行図である。

【図２】図２は、従来技術の溶接電流波形制御方法に基
づくアーク溶接装置のブロック図である。

【図３】図３は、横軸が時間で縦軸が図２で示した各信
号のタイムチャートであり、同図（Ａ）は出力電圧検出
値Ｖｄの時間経過を、同図（Ｂ）は溶接電流検出値Ｉｄ
の時間経過を、同図（Ｃ）は短絡・アーク判別信号Ｓad
の時間経過を、同図（Ｄ）は単安定マルチバイブレータ
出力信号Ｍｔの時間経過を、同図（Ｅ）は電流設定値Ｓ
w1の時間経過を示すタイムチャートである。

【図４】図４は、種々な外乱によって短絡期間が長くな
り、不安定な溶接状態になったときの溶滴移行状態を説
明する波形・溶滴移行対応図であって、同図（Ａ）はア
ーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともな
う変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は溶滴の形成状
態及び移行状態を示す溶滴移行図である。

【図５】図５は、種々な外乱によって短絡期間が短くな
り、不安定な溶接状態になったときの溶滴移行状態を説
明する波形・溶滴移行対応図であって、同図（Ａ）はア
ーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経過にともな
う変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は溶滴の形成状
態及び移行状態を示す溶滴移行図である。

【図６】図６は、従来技術によって消耗電極ガスシール
ドアーク溶接を行った場合の溶接ビード外観図である。

【図７】図７は、図４に対応する本発明の溶接電流波形
制御方法における波形・溶滴移行対応図であって、同図
（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経
過にともなう変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は溶
滴の形成状態及び移行状態を示す溶滴移行図である。

【図８】図８は、図５に対応する本発明の溶接電流波形
制御方法における波形・溶滴移行対応図であって、同図
（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａの時間経
過にともなう変化を示す波形図であり、同図（Ｂ）は溶
滴の形成状態及び移行状態を示す溶滴移行図である。

【図９】図９は、本発明の溶接電流波形制御方法に基づ
くアーク溶接装置のブロック図である。

【図１０】図１０は、図９に示す本発明のアーク溶接装
置のブロック図の各信号のタイムチャートである。同図
（Ａ）は出力電圧検出値Ｖｄの時間経過を、同図（Ｂ）
は溶接電流検出値Ｉｄの時間経過を、同図（Ｃ）は短絡
・アーク判別信号Ｓadの時間経過を、同図（Ｄ）は単安
定マルチバイブレータ出力信号Ｍｔの時間経過を、同図
（Ｅ）は論理反転信号Ｎotの時間経過を、同図（Ｆ）は
アーク長検出時間タイマ信号Ａｔの時間経過を、同図
（Ｇ）はアーク電圧値積分信号Ｖｉの時間経過を、同図
（Ｈ）はアーク電流設定値Ｉｓ32の時間経過を、同図
（Ｉ）は電流設定値Ｓw1の時間経過を示すタイムチャー
トである。

【図１１】図１１は、図９に示す本発明のアーク溶接装
置の回路ブロックであるアーク電圧値積分回路ＶＩ、ア
ーク電流値設定回路ＩＳ３２及び基準電圧値設定回路Ｖ
ＳＴの具体的な回路例を示す回路図である。

【図１２】図１２は、本発明の溶接電流波形制御方法に
よって、平均溶接電流値が約２００［Ａ］以上の消耗電
極ガスシールドアーク溶接を行った場合においてアーク
再発生時のアーク長が長かったときの波形・溶滴移行対
応図であって、同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及び溶接
電流値Ｉａの時間経過にともなう変化を示す波形図であ
り、同図（Ｂ）は溶滴の形成状態及び移行状態を示す溶
滴移行図である。

【図１３】図１３は、図１２においてアーク再発生時の
アーク長が短かったときの波形・溶滴移行対応図であっ
て、同図（Ａ）はアーク電圧値Ｖａ及び溶接電流値Ｉａ
の時間経過にともなう変化を示す波形図であり、同図
（Ｂ）は溶滴の形成状態及び移行状態を示す溶滴移行図
である。

【図１４】図１４は、本発明の溶接電流波形制御方法で
消耗電極ガスシールドアーク溶接を行った場合の溶接ビ
ード外観図である。

【図１５】図１５は、本発明の方法と従来技術の方法と
で溶接中に発生するスパッタ量を比較したスパッタ発生
量比較図である。

【符号の説明】

１…溶接用ワイヤ１ａ…溶滴２…被溶接材２ａ…溶融池３…アーク４…溶接用トーチ５…スパッタＡＣ…商用電源ＡＭＰ１乃至ＡＭＰ３…演算増幅器ＡＳ１、ＡＳ２…アナロゴスイッチＡＴ…アーク長検出時間タイマ回路Ａｔ…アーク長検出時間タイマ信号Ｃ…コンデンサＤＣＬ…直流リアクトルＥＡ…誤差増幅回路Ｅａ…誤差増幅信号Ｉ１…第１の短絡電流／第１の短絡電流値Ｉ２…第２の短絡電流／第２の短絡電流値Ｉ３…アーク電流値Ｉ４…アーク長検出電流／アーク長検出電流値Ｉ５乃至Ｉ８…アーク長対応アーク電流値Ｉａ…溶接電流／溶接電流値ＩＤ…溶接電流値検出回路Ｉｄ…溶接電流検出値／溶接電流検出信号ＩＳ１…第１の短絡電流値設定回路Ｉs1…第１の短絡電流設定値／第１の短絡電流設定信号ＩＳ２…第２の短絡電流値設定回路Ｉs2…第２の短絡電流設定値／第２の短絡電流設定信号ＩＳ３、ＩＳ３２…アーク電流値設定回路Ｉs3、Ｉｓ32…アーク電流設定値／アーク電流設定信号ＩＳ３１…アーク長検出電流値設定回路Ｉｓ31…アーク長検出電流設定値／アーク長検出電流設
定信号Ｌ１乃至Ｌ５…アーク長ＭＴ…単安定マルチバイブレータＭｔ…単安定マルチバイブレータ出力信号ＮＯＴ…論理反転回路Ｎot…論理反転信号ＰＳ…溶接電源Ｒ１乃至Ｒ７…抵抗器ＳＡＤ…短絡・アーク判別回路Ｓad…短絡・アーク判別信号ＳＷ１…電流設定値切換回路Ｓw1…電流設定値／電流設定信号ＳＷ２…短絡電流設定値切換回路Ｓw2…短絡電流設定値／短絡電流設定信号ＳＷ３…アーク電流値切換回路Ｓw3…アーク電流値出力信号Ｔ１乃至Ｔ３、Ｔ２−ΔＴ２、Ｔ３＋ΔＴ３…アーク期
間Ｔａ…アーク長検出時間Ｔｓ…第１の短絡電流値通電時間Ｖａ…アーク電圧値ＶＤ…出力電圧検出回路Ｖｄ…出力電圧検出値／出力電圧検出信号ＶＩ…アーク電圧値積分回路Ｖｉ…アーク電圧値積分信号ＶＲ…可変抵抗器ＶＳＴ…基準電圧値設定回路Ｖst…基準電圧値ＶＴＨ…短絡・アーク判別レベル設定回路Ｖth…短絡・アーク判別レベル信号ＷＭ…ワイや送給モータＷＳ…ワイヤ送給モータ制御回路Ｗｓ…ワイヤ送給モータ制御信号

フロントページの続き (72)発明者大西孝典大阪市淀川区田川２丁目１番11号株式会社ダイヘン内Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB08 BB09 BB10 EA01 QA01 4E082 AA01 AB01 EA01 EA06 EA11 EB01 EB11 EC03 EC13 EC15 EF02 EF07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給して溶接する消耗電極ガスシールド
アーク溶接の溶接電流波形制御方法において、アーク再
発生時のアーク長を検出して、検出した前記アーク長に
応じてアーク期間中の溶接電流を制御して外乱による不
安定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制御方法。
【請求項２】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給して溶接する消耗電極ガスシールド
アーク溶接の溶接電流波形制御方法において、アーク再
発生直後のアーク電圧値の大小に応じてそれ以降のアー
ク期間中の溶接電流を制御して外乱による不安定な溶接
状態を抑制する溶接電流波形制御方法。
【請求項３】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給して溶接する消耗電極ガスシールド
アーク溶接の溶接電流波形制御方法において、短絡期間
とアーク期間とを判別して、短絡期間になると予め設定
された第１の短絡電流値通電時間の間は予め設定された
第１の短絡電流を通電し、それ以降の短絡期間中は予め
設定された第２の短絡電流を通電して、アーク期間にな
るとアーク再発生直後のアーク電圧値の大小に応じてそ
れ以降のアーク期間中の溶接電流を制御して外乱による
不安定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制御方法。
【請求項４】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給して溶接する消耗電極ガスシールド
アーク溶接の溶接電流波形制御方法において、アーク再
発生を判別して予め設定されたアーク長検出時間の間、
予め設定されたアーク長検出電流を通電すると共にアー
ク電圧値を積分して、そのアーク電圧積分値の大小に応
じてそれ以降のアーク期間中の溶接電流を制御して外乱
による不安定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制御方
法。
【請求項５】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給して溶接する消耗電極ガスシールド
アーク溶接の溶接電流波形制御方法において、短絡期間
とアーク期間とを判別して、短絡期間になると予め設定
された第１の短絡電流値通電時間の間は予め設定された
第１の短絡電流を通電し、それ以降の短絡期間中は予め
設定された第２の短絡電流を通電して、アーク期間にな
ると予め設定されたアーク長検出時間の間、予め設定さ
れたアーク長検出電流を通電すると共にアーク電圧値を
積分して、そのアーク電圧積分値の大小に応じてそれ以
降のアーク期間中の溶接電流を制御して外乱による不安
定な溶接状態を抑制する溶接電流波形制御方法。
【請求項６】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接する
アーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力電
圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力電
圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力す
る短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信号
がアーク期間に変化したときの前記出力電圧検出値を入
力として溶接電流を制御する溶接電源から成るアーク溶
接装置。
【請求項７】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接する
アーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力電
圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力電
圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力す
る短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信号
がアーク期間に変化したときの前記出力電圧検出値を入
力としてアーク電流設定信号を出力するアーク電流値設
定回路と、前記アーク電流設定信号と溶接電流検出信号
との誤差信号によって溶接電源のアーク期間中の溶接電
流を制御して外乱による不安定な溶接状態を抑制するア
ーク溶接装置。
【請求項８】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接する
アーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力電
圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力電
圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力す
る短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信号
が短絡期間に変化した時点から予め設定された第１の短
絡電流値通電時間の間は予め設定された第1の短絡電流
設定信号となる短絡電流設定信号を出力し、それ以降の
短絡期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号と
なる前記短絡電流設定信号を出力する短絡電流値切換回
路と、前記短絡・アーク判別信号がアーク期間に変化し
たときの前記出力電圧検出値を入力としてアーク電流設
定信号を出力するアーク電流値設定回路と、前記短絡・
アーク判別信号が短絡期間のときは前記短絡電流設定信
号となる電流設定信号を入力として、前記短絡・アーク
判別信号がアーク期間のときは前記アーク電流設定信号
となる前記電流設定信号を入力として、溶接電流を制御
する溶接電源から成るアーク溶接装置。
【請求項９】消耗電極を予め設定された一定の送給速
度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接する
アーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力電
圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力電
圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力す
る短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信号
が短絡期間に変化した時点から予め設定された第１の短
絡電流値通電時間の間は予め設定された第1の短絡電流
設定信号となる短絡電流設定信号を出力し、それ以降の
短絡期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号と
なる前記短絡電流設定信号を出力する短絡電流値切換回
路と、前記短絡・アーク判別信号がアーク期間に変化し
たときの前記出力電圧検出値を入力としてアーク電流設
定信号を出力するアーク電流値設定回路と、前記短絡・
アーク判別信号が短絡期間のときは前記短絡電流設定信
号となる電流設定信号を出力し、前記短絡・アーク判別
信号がアーク期間のときはアーク電流設定信号となる前
記電流設定信号を出力する電流設定値切換回路と、前記
電流設定信号と溶接電流検出信号との誤差信号によって
溶接電源の溶接電流を制御して外乱による不安定な溶接
状態を抑制するアーク溶接装置。
【請求項１０】消耗電極を予め設定された一定の送給
速度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接す
るアーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力
電圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力
電圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力
する短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信
号がアーク期間に変化した時点から予め設定されたアー
ク長検出時間の間、予め設定されたアーク長検出電流設
定信号を出力するアーク長検出電流値設定回路と、同時
に前記アーク長検出時間の間、前記出力電圧検出値を積
分してアーク電圧値積分信号を出力するアーク電圧値積
分回路と、前記アーク電圧値積分信号を入力としてアー
ク電流設定信号を出力するアーク電流値設定回路と、前
記短絡・アーク判別信号がアーク期間に変化した時点か
ら前記アーク長検出時間の間、前記アーク長検出電流設
定信号となるアーク電流値出力信号を入力とし、それ以
降のアーク期間中は前記アーク電流設定信号となる前記
アーク電流値出力信号を入力として、溶接電流を制御す
る溶接電源から成るアーク溶接装置。
【請求項１１】消耗電極を予め設定された一定の送給
速度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接す
るアーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力
電圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力
電圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力
する短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信
号がアーク期間に変化した時点から予め設定されたアー
ク長検出時間の間、予め設定されたアーク長検出電流設
定信号を出力するアーク長検出電流値設定回路と、同時
に前記アーク長検出時間の間、前記出力電圧検出値を積
分してアーク電圧値積分信号を出力するアーク電圧値積
分回路と、前記アーク電圧値積分信号を入力としてアー
ク電流設定信号を出力するアーク電流値設定回路と、前
記短絡・アーク判別信号がアーク期間に変化した時点か
ら前記アーク長検出時間の間、前記アーク長検出電流設
定信号となるアーク電流値出力信号を出力し、それ以降
のアーク期間中は前記アーク電流設定信号となる前記ア
ーク電流値出力信号を出力するアーク電流値切換回路
と、前記アーク電流値出力信号と溶接電流検出信号との
誤差信号によって溶接電源のアーク期間中の溶接電流を
制御して外乱による不安定な溶接状態を抑制するアーク
溶接装置。
【請求項１２】消耗電極を予め設定された一定の送給
速度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接す
るアーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力
電圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力
電圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力
する短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信
号が短絡期間に変化した時点から予め設定された第１の
短絡電流値通電時間の間は予め設定された第1の短絡電
流設定信号となる短絡電流設定信号を出力し、それ以降
の短絡期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号
となる短絡電流設定信号を出力する短絡電流値切換回路
と、前記短絡・アーク判別信号がアーク期間に変化した
時点から予め設定されたアーク長検出時間の間、予め設
定されたアーク長検出電流設定信号を出力するアーク長
検出電流値設定回路と、同時に前記アーク長検出時間の
間、前記出力電圧検出値を積分してアーク電圧値積分信
号を出力するアーク電圧値積分回路と、前記アーク電圧
値積分信号を入力としてアーク電流設定信号を出力する
アーク電流値設定回路と、前記短絡・アーク判別信号が
アーク期間に変化した時点から前記アーク長検出時間の
間、前記アーク長検出電流設定信号となるアーク電流値
出力信号を出力し、それ以降のアーク期間中は前記アー
ク電流設定信号となる前記アーク電流値出力信号を出力
するアーク電流値切換回路と、前記短絡・アーク判別信
号が短絡期間のときは前記短絡電流設定信号となる電流
設定信号を入力とし、前記短絡・アーク判別信号がアー
ク期間のときは前記アーク電流値出力信号となる前記電
流設定信号を入力として、溶接電流を制御する溶接電源
から成るアーク溶接装置。
【請求項１３】消耗電極を予め設定された一定の送給
速度で被溶接材に送給し溶接電流波形を制御して溶接す
るアーク溶接装置において、アーク電圧を検出して出力
電圧検出信号を出力する出力電圧検出回路と、前記出力
電圧検出信号を入力として短絡・アーク判別信号を出力
する短絡・アーク判別回路と、前記短絡・アーク判別信
号が短絡期間に変化した時点から予め設定された第１の
短絡電流値通電時間の間は予め設定された第1の短絡電
流設定信号となる短絡電流設定信号を出力し、それ以降
の短絡期間中は予め設定された第２の短絡電流設定信号
となる前記短絡電流設定信号を出力する短絡電流値切換
回路と、前記短絡・アーク判別信号がアーク期間に変化
した時点から予め設定されたアーク長検出時間の間、予
め設定されたアーク長検出電流設定信号を出力するアー
ク長検出電流値設定回路と、同時に前記アーク長検出時
間の間、前記出力電圧検出値を積分してアーク電圧値積
分信号を出力するアーク電圧値積分回路と、前記アーク
電圧値積分信号を入力としてアーク電流設定信号を出力
するアーク電流値設定回路と、前記短絡・アーク判別信
号がアーク期間に変化した時点から前記アーク長検出時
間の間、前記アーク長検出電流設定信号となるアーク電
流値出力信号を出力し、それ以降のアーク期間中は前記
アーク電流設定信号となるアーク電流値出力信号を出力
するアーク電流値切換回路と、前記短絡・アーク判別信
号が短絡期間のときは前記短絡電流設定信号となる電流
設定信号を出力し、前記短絡・アーク判別信号がアーク
期間のときは前記アーク電流値出力信号となる電流設定
信号を出力する電流設定値切換回路と、前記電流設定信
号と溶接電流検出信号との誤差信号によって溶接電源の
アーク期間中の溶接電流を制御して外乱による不安定な
溶接状態を抑制するアーク溶接装置。