JP3543219B2 - アーク溶接方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、溶接方法、特に、溶接ワイヤーを用いるアーク溶接方法に関する。
背景技術
金属製のワークに対して溶接を施すための方法として、アーク溶接方法が知られている。この溶接方法では、溶接ワイヤーとワークとの間に電圧を印加しながら溶接ワイヤーをワークに接触させ、この際の通電により溶融する溶接ワイヤーの先端部をワークに溶着させる。そして、溶接ワイヤーの先端部が溶融している状態の間に溶接ワイヤーをワークから離してワーク上の次の溶接部と対向させ、当該次の溶接部に対して引き続き同様の溶接を施す。
上述のアーク溶接方法においては、一連の溶接工程中、溶接ワイヤーに対して継続的に電圧を印加しているため、溶接ワイヤーがワークから離れた瞬間にその先端部分が破裂する場合がある。破裂した溶接ワイヤーの先端部は、溶滴となってワーク上に飛び散り、ワーク上にスパッタを発生させて溶接部付近の見栄えや仕上がり感を損なうおそれがある。
ところで、上述のようなスパッタの発生は、通常、溶接部位に炭酸ガスや炭酸ガスとアルゴンガスとの混合ガスなどの各種のガスを供給すると有効に抑制できることが知られている。しかし、このようなガスの利用は溶接コストを高める原因になり、また、利用するガスの種類によっては、環境保護の観点から、その使用量が今後規制される可能性も予想される。
本発明の目的は、アーク溶接方法において、溶接部位へ供給するガスの使用量を抑制しながらスパッタの発生を抑制することにある。
発明の開示
本発明に係るアーク溶接方法は、溶接ワイヤーを用いてワークに対して溶接を施すための方法である。この溶接方法は、溶接ワイヤーとワークとの間に電圧を印加しながら溶接ワイヤーをワークに接触させ、この際に溶融する溶接ワイヤーの端部をワークに溶着させるための工程と、溶接ワイヤーとワークとの接触中における溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値を求め、当該電気抵抗値の最小値を検出するための工程と、前記抵抗値の最小値を検出した後に、溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止するための工程と、を含んでいる。
ここで、溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値は、例えば、溶接ワイヤーとワークとの間の電圧値と電流値とを計測し、この電圧値および電流値に基づいて求めている。
また、溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止するのは、例えば、上述の電気抵抗値の最小値を検出した時点から所定時間が経過したときである。ここでの所定時間は、例えば、溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値が、予め求められた、溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値の最大値と、上述の最小値との差の１０％以上９８％以下の電気抵抗値を上述の最小値に加えた電気抵抗値に到達するのに要する時間である。または、所定時間は、例えば０．５ｍｓである。
或いは、溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止するのは、例えば、上述の電気抵抗値の最小値を検出した時点から、溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値が上昇して所定の電気抵抗値に到達したときである。ここでの所定の電気抵抗値は、例えば、予め求められた、溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値の最大値と、上述の最小値との差の１０％以上９８％以下の電気抵抗値を上述の最小値に加えた電気抵抗値である。
なお、溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止する時間は、例えば０．２５ｍｓである。
このような本発明のアーク溶接方法では、アークに対して溶着する溶接ワイヤーの端部により、ワークに対して所要の溶接が施される。このような溶接過程において、溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値の最小値を検出した後に溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止すると、溶接ワイヤーは先端部での破裂を起こしにくくなる。このため、ワーク上には溶接ワイヤーからの溶滴が飛散しにくくなり、ワーク上におけるスパッタの発生が効果的に抑制される。
また、本発明に係るアーク溶接装置は、溶接ワイヤーを用いてワークに対して溶接を施すためのものである。このアーク溶接装置は、溶接ワイヤーとワークとの間に電圧を印加するための手段と、溶接ワイヤーをワークに接触するよう移動させるための手段と、溶接ワイヤーとワークとの接触中における溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値を求め、当該電気抵抗値の最小値を検出するための手段と、電気抵抗値の最小値を検出した後に、溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止するための手段とを備えている。
このような本発明のアーク溶接装置は、溶接ワイヤーを移動させてワークに接触させる。この結果、溶接ワイヤーとワークとの間に印加されている電圧により溶接ワイヤーが溶融し、ワークに対して所要の溶接が施される。このような溶接ワイヤーとワークとの接触中において、電気抵抗値の最小値を検出した後に溶接ワイヤーとワークとの間への電圧の印加を一時的に停止すると、溶接ワイヤーは先端部での破裂を起こしにくくなる。このため、ワーク上には溶接ワイヤーからの溶滴が飛散しにくくなり、ワーク上におけるスパッタの発生が効果的に抑制される。
本発明の他の目的および効果は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施の一形態に係るガスメタルアーク溶接装置の概略図である。第２図は、このガスメタルアーク溶接装置に採用された制御装置の概略構成を示す図である。第３図は、このガスメタルアーク溶接装置の制御フローチャートの一部である。第４図は、このガスメタルアーク溶接装置の制御フローチャートの一部である。第５図は、このガスメタルアーク溶接装置の制御フローチャートの一部である。第６図は、このガスメタルアーク溶接装置の制御フローチャートの一部である。第７図は、このガスメタルアーク溶接装置による溶接過程を示す図である。第８図は、この溶接過程における溶接ワイヤーとワークとの間の電気抵抗値の変化を示す図である。第９図は、本発明の変形例に係るガスメタルアーク溶接装置の制御フローチャートの一部である。
発明の詳細な説明
第１図を参照して、本発明の実施の一形態に係るガスメタルアーク溶接方法を実施するための溶接装置を説明する。図において、ガスメタルアーク溶接装置１は、キャリヤー２、トーチ３、ワイヤーフィーダー４、電源装置５、炭酸ガスボンベ６および制御装置７を主に備えている。
キャリヤー２は、溶接を施す対象となるワークＷを載置するためのものであり、図示しない移動装置により、図の左方向に一定速度で移動し得るように構成されている。
トーチ３は、キャリヤー２の上方に配置されており、ワークＷに対して溶接を施すための溶接ワイヤー８を保持している。トーチ３に保持された溶接ワイヤー８は、図の下方、すなわちキャリヤー２方向に延びており、キャリヤー２上のワークＷと対向している。なお、溶接ワイヤー８は、一般に市販されている溶接用の金属製のワイヤーである。
このようなトーチ３は、モーター９を備えている。このモーター９は、トーチ３を上下方向に移動させるためのものであり、正転したときにトーチ３を下方に移動させ、逆転したときにトーチ３を上方に移動させるように設定されている。
また、トーチ３は、ワークＷ方向に延びる溶接ワイヤー８の出口付近に図示しないガス噴出口を有している。このガス噴出口は、トーチ３から突出する溶接ワイヤー８の周りを覆い包むようにかつワークＷ方向に吹き付けるようにガス（炭酸ガス）を噴出できるように設定されている。
ワイヤーフィーダー４は、トーチ３に向けて溶接ワイヤー８を供給するためのものであり、一定の速度で溶接ワイヤー８を送り出すことができるように設定されている。
電源装置５は、キャリヤー２上に載置されたワークＷとトーチ３に保持された溶接ワイヤー８との間に電圧を印加するためのものであり、正極がトーチ３を介して溶接ワイヤー８に接続されており、負極がワークＷに接続されている。なお、この電源装置５は、例えば電子制御によりＯＮ／ＯＦＦが可能なものが用いられる。
炭酸ガスボンベ６は、トーチ３に接続されており、トーチ３のガス噴出口から噴出させる炭酸ガスを供給するためのものである。
制御装置７は、ガスメタルアーク溶接装置１の動作を制御するためのものであり、第２図に示すように、制御を司るための中央処理装置（ＣＰＵ）１０、各種のデータを記憶するためのランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）１１、制御プログラムが記録された読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）１２および入出力ポート１３を備えている。入出力ポート１３の入力側には、電圧用Ａ／Ｄ変換器１４および電流用Ａ／Ｄ変換器１５の他、オペレーターが所定の情報や処理命令等を入力するためのキーボード等のその他の入力装置が接続されている。また、入出力ポート１３の出力側には、電源装置５、モーター９およびワイヤーフィーダー４やキャリヤー２などのその他の装置が接続されている。
電圧用Ａ／Ｄ変換器１４は、溶接ワイヤー８とワークＷとが導通したときの電圧値を測定するための電圧測定回路１６（第１図）に接続されている。この電圧測定回路１６は、電源装置５とトーチ３とを接続する電源回路１７に一端が接続されており、また、他端がワークＷと電源装置５とを接続する電源回路１８に接続されている。したがって、電圧測定回路１６は、結果的に両電源回路１７，１８からなる一連の電源回路に対して並列に接続されている。
一方、電流用Ａ／Ｄ変換器１５は、溶接ワイヤー８とワークＷとが導通したときの電流値を測定するための電流測定回路１９（第１図）に接続されている。この電流測定回路１９は、電源回路１８に設けられたシャント抵抗２０から分岐して設けられており、結果的に電源回路１８に対して直列に接続されている。
次に、上述のガスメタルアーク溶接装置１を用いたアーク溶接方法について説明する。ここでは、第３図〜第６図に示す制御フローチャートを参照して、上述のガスメタルアーク溶接装置１による溶接動作を説明する。
オペレーターがガスメタルアーク溶接装置１の電源をＯＮにすると、制御プログラムは、先ずステップＳ１において、キャリヤー２を初期位置に設定したり、電源装置５を作動させるなどの初期設定を行う。この際、炭酸ガスボンベ６からトーチ３への炭酸ガスの供給も開始される。
次に、ステップＳ２において、プログラムは、オペレーターが所定値を入力するのを待つ。ここで、所定値とは、溶接ワイヤー８の断面積Ｓや材料定数Ｃなどである。因に、材料定数Ｃは、溶接ワイヤー８を構成する金属材料に固有の定数である。オペレーターが必要な所定値を入力すると、プログラムはステップＳ２からステップＳ３に移行し、入力された各種の所定値をＲＡＭ１１に記録する。
ステップＳ３の後、プログラムは、ステップＳ４において、オペレーターが溶接ワイヤー８とワークＷ上の被溶接部との間の最適距離Ｄ（第１図参照）を入力するのを待つ。なお、最適距離Ｄは、溶接ワイヤー８やワークＷの種類などにより異なり、オペレーターが適宜設定することができる。オペレーターが最適距離Ｄを入力すると、ステップＳ５において当該最適距離ＤがＲＡＭ１１に記録される。
次に、ステップＳ６において、プログラムは、オペレーターが溶接開始命令を入力するのを待つ。オペレーターが溶接開始命令を入力すると、プログラムはステップＳ７に移行し、そこでモーター９を正転させる。これにより、溶接ワイヤー８を保持したトーチ３が第１図の下方に向けて、即ち、ワークＷ方向に向けて移動する。トーチ３の移動により溶接ワイヤー８の先端部がワークＷ上の被溶接部に接触すると、溶接ワイヤー８とワークＷとが導通し、プログラムは、これによる電気信号を受けてステップＳ８において導通状態を確認すると共にモーター９を停止させ、次のステップＳ９に移行する。
このように溶接ワイヤー８とワークＷとが接触して導通すると、電源装置５からの電流が溶接ワイヤー８からワークＷに流れ、ワークＷ上の被溶接部に溶接が施される。
第７図を参照して、このような溶接時の状況をより詳細に説明する。先ず、第７図の（ａ）に示すように、溶接ワイヤー８がワークＷの被溶接部Ｗ１に接触すると、電源装置５により溶接ワイヤー８とワークＷとの間に電流が流れ、両者間に電圧が印加される。この結果、溶接ワイヤー８の先端部が温められ、第７図の（ｂ）に示すように溶接ワイヤー８の先端部が溶解して被溶接部Ｗ１上で表面張力によりすそ拡がりの状態となり、当該被溶接部Ｗ１に溶着し始める。この状態が進行すると、第７図の（ｃ）に示すように溶接ワイヤー８がネッキングし、やがて第７図の（ｄ）に示すように溶接ワイヤー８が途切れてワークＷから離れる。これにより、被溶接部Ｗ１には、溶着した溶接ワイヤー８の先端部による溶接が施されることになる。なお、ワークＷから離れた溶接ワイヤー８の先端部は、第７図の（ｅ）に示すように、キャリヤー２が第１図の左方向に徐々に移動しているためにワークＷ上の次の被溶接部Ｗ２の上方に配置される。
上述のような一連の溶接過程において、プログラムは、溶接ワイヤー８とワークＷとの接触当初から、溶接ワイヤー８とワークＷとの間に流れる電流の電圧値および電流値の測定を開始する（ステップＳ９）。ここで、電圧値は、電圧測定回路１６における電圧値を電圧用Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル信号化することに測定され、また、電流値は、電流測定回路１９を流れる電流値を電流用Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル信号化することにより測定される。
次に、ステップＳ１０において、測定された電圧値と電流値とに基づいて、溶接ワイヤー８とワークＷとの間の電気抵抗値Ｒを計算する。そして、ステップＳ１１において計算した電気抵抗値Ｒを記録し、さらにステップＳ１２において電気抵抗値Ｒを時間で微分する。次のステップＳ１３では、電気抵抗値Ｒの微分値が０またはそれ以上（すなわち、正の値）になったか否かを判断する。ステップＳ１３において、“Ｎｏ”と判断した場合、プログラムはステップＳ９に戻り、ステップＳ１３において“Ｙｅｓ”と判断するまでステップＳ９からステップＳ１３を繰り返す。このような繰り返し動作では、溶接ワイヤー８とワークＷとの間の電気抵抗値Ｒが連続的に計測され、最新の電気抵抗値Ｒがステップ１１において記録されることになる。
ここで、電気抵抗値Ｒの変化の様子を説明する。第８図に示すように、電気抵抗値Ｒは、溶接ワイヤー８とワークＷとの接触当初（即ち、第７図の（ａ）の時点）から徐々に小さくなり、溶接ワイヤー８がネッキングすることなく溶融してワークＷとの接触面積が最も広くなった時点（即ち、第７図の（ｂ）の時点）で最も小さくなる。そして、溶接ワイヤー８がネッキングし始めると（例えば、第７図の（ｃ）の時点）、電気抵抗値Ｒは徐々に大きくなり始め、溶接ワイヤー８の先端部がワークＷから離れる直前が最大値Ｒｍａｘになる。したがって、ステップＳ１３において“Ｙｅｓ”と判断されるのは、電気抵抗値Ｒが減少から増加に転じる時点、すなわち電気抵抗値Ｒの最小値Ｒｍｉｎの時点になる。この最小値Ｒｍｉｎは、ステップＳ１１においてＲＡＭ１１に記録される。
次のステップＳ１４では、ステップＳ１３で“Ｙｅｓ”と判断した時点の時間（ｔ）を制御装置７の内部タイマーで０に設定する。すなわち、ｔ＝０に設定されるのは、電気抵抗値Ｒが最小値Ｒｍｉｎになった時点になる。次に、ステップＳ１５において、ｔ＝０に設定してからの経過時間がｔ１に達したか否かを判断する。ここで、経過時間ｔ１は、例えば、電気抵抗値Ｒが最小値Ｒｍｉｎと最大値Ｒｍａｘとの差の１０％以上９８％以下、好ましくは５０％以上９７％以下、より好ましくは７５％以上９５％以下の電気抵抗値分最小値Ｒｍｉｎから増加するのに要する時間を想定した時間であり（第８図参照）、通常は最小値Ｒｍｉｎの時点から０．５ｍｓ程度である。なお、最大値Ｒｍａｘは、上述のように溶接ワイヤー８がワークＷから離れる直前、すなわち、電気抵抗値Ｒが無限大となる直前の電気抵抗値であり、予め実験的に求めて制御装置７に記憶させておくことができる。
ステップＳ１５において、“Ｙｅｓ”と判断した場合は、次のステップＳ１６において電源装置５をＯＦＦにする。これにより、溶接ワイヤー８とワークＷとの間に電圧が印加されるのが停止され、溶接ワイヤー８がワークＷから離れたとき（即ち、第７図の（ｄ）のとき）に溶接ワイヤー８の先端部が破裂するのが防止される。この結果、ワークＷ上には、溶接ワイヤーからの溶滴が飛散しにくくなり、スパッタの生成が起こりにくくなる。なお、上述のように電源装置５をＯＦＦにした場合であっても、溶接ワイヤー８の先端部は、余熱による溶融状態にあり、キャリヤー２によるワークＷの移動に従ってワークＷから自然に離れることができる。
次に、ステップＳ１７において、時間ｔがさらにα時間経過したか否か、すなわち、時間ｔがｔ１＋αになったか否かを判断する。ここで、αは、通常、０．２５ｍｓ程度の時間である。ステップＳ１７において“Ｙｅｓ”と判断した場合、プログラムはステップＳ１８に移行し、再び電源装置５をＯＮにする。これにより、再び溶接ワイヤー８とワークＷとの間に電圧が印加され、溶接が可能な状態に設定される。
次のステップＳ１９において、プログラムは、下記の数式（１）に従って、溶接ワイヤー８とワークＷとの最適距離Ｄを達成するために必要な補正値Ｌを計算する。なお、数式（１）において、ＲｍｉｎはステップＳ１１で記録された抵抗値Ｒの上述の最小値であり、また、ＣおよびＳは、ステップＳ３で記録された、それぞれ溶接ワイヤー８の材料定数および断面積である。

ステップＳ２０では、ステップＳ５において記録された最適距離Ｄ値からステップＳ１９で得られた補正値Ｌを引き、差Ｘを算出する。そして、次のステップＳ２１において、差Ｘが０であるか否かを判断する。ステップＳ２１において“Ｙｅｓ”と判断した場合は、第７図の（ｅ）において溶接ワイヤー８の先端部とワークＷの次の被溶接部Ｗ２との距離ｄが既に最適距離Ｄになっているため、プログラムはステップＳ７に戻り、被溶接部Ｗ２に対してステップＳ７以下の溶接動作を繰り返す。
一方、ステップＳ２１において“Ｎｏ”と判断した場合、プログラムはステップＳ２２に移行し、そこで差Ｘが０よりも大きいか否かを判断する。ステップＳ２２において“Ｙｅｓ”と判断した場合、プログラムはステップＳ２３に移行し、モーター９を逆転させる。これにより、トーチ３が第１図の上方に移動する。次のステップＳ２４では、トーチ３が差Ｘ相当分だけ移動したか否かを判断する。なお、この移動量は、モーター９の作動量に置き換えて判断することができる。
トーチ３の移動量が差Ｘ相当分になると、プログラムはステップＳ２４からステップＳ２５に移行し、モーター９を停止する。この結果、溶接ワイヤー８の先端部とワークＷの次の被溶接部Ｗ２との間の距離ｄ（第７図の（ｅ）参照）は最適距離Ｄに設定される。ステップＳ２５の終了後、プログラムはステップＳ７に戻り、被溶接部Ｗ２に対してステップＳ７以下の溶接動作を繰り返す。
ステップＳ２２において“Ｎｏ”と判断した場合、プログラムはステップＳ２６に移行し、モーター９を正転させる。これにより、トーチ３が第１図の下方に移動する。次のステップＳ２７では、トーチ３が差Ｘの絶対値相当分だけ移動したか否かを判断する。なお、この移動量は、上述の通りモーター９の作動量に置き換えて判断することができる。
トーチ３の移動量が差Ｘの絶対値相当分になると、プログラムはステップＳ２７からステップＳ２８に移行し、モーター９を停止する。この結果、溶接ワイヤー８の先端部とワークＷの次の被溶接部Ｗ２との間の距離ｄ（第７図の（ｅ）参照）は最適距離Ｄに設定される。ステップＳ２８の終了後、プログラムはステップＳ７に戻り、被溶接部Ｗ２に対してステップＳ７以下の溶接動作を繰り返す。
上述のように、本実施の形態では、ステップＳ１６において一時的に電源装置５をＯＦＦにしているため、溶接ワイヤー８の先端部がワークＷから離れたときに破裂しにくく、結果的にワークＷ上にはスパッタが発生しにくい。従って、この実施の形態では、従来のアーク溶接方法の場合のようにワークＷに向けて吹き付ける炭酸ガス中にスパッタを抑制するための高価なアルゴンガスを混入しなくても、或いは、そのような炭酸ガスの使用量（吹き付け量）そのものを減少させた場合であっても、仕上がり感が良好な溶接を安価に実現することができる。
また、この実施の形態では、溶接ワイヤー８とワークＷとの接触中の電気抵抗値Ｒの最小値Ｒｍｉｎに基づいて補正値Ｌを算出し、これに従って溶接ワイヤー８とワークＷ上の被溶接部との最適距離Ｄが達成されるようにトーチ３を移動させている。ここで、電気抵抗値Ｒは、溶接ワイヤー８とワークＷとの接触中における電圧値や電流値に比べて安定した状態で得られるので、その最小値Ｒｍｉｎを正確に得ることができる。このため、トーチ３は、最適距離Ｄが達成されるように、溶接ワイヤー８を正確に上下方向に移動させることができる。従って、上述のガスメタルアーク溶接装置１によれば、ワークＷの被溶接部の形状（例えば起伏等）に沿って最適距離Ｄが確保されるよう溶接ワイヤー８を自動的に移動させることができ、ワークＷに対して仕上がりの良好な溶接を安定に施すことができる。
なお、上述の実施の形態では、ステップＳ１５で判断する経過時間ｔ１を上述のように設定したが、本発明はこれに限定されない。この経過時間ｔ１は、電気抵抗値Ｒの最小値Ｒｍｉｎが検出された時点から溶接ワイヤー８がワークＷから離れる直前（すなわち、溶接ワイヤー８のネッキングが十分に生じた時点）までに要する時間の範囲で任意に設定されていてもよい。
また、上述の実施の形態では、溶接ワイヤー８とワークＷとの間への電圧の印加を一時的に停止するタイミングを最小値Ｒｍｉｎが検出された時点からの経過時間（例えば、上述の経過時間ｔ１）に基づいて決定するようにしているが、このタイミングは、他の基準に従って決定してもよい。例えば、最小値Ｒｍｉｎを検出後も溶接ワイヤー８とワークＷとの間の電気抵抗値Ｒの計測（算出）を継続し、その電気抵抗値Ｒが上昇して所定の電気抵抗値、すなわち、最小値Ｒｍｉｎと予め実験的に求められて記憶された最大値Ｒｍａｘとの間の所定の電気抵抗値になったときに、電圧の印加を一時的に停止するようにしてもよい。
なお、ここでいう所定の電気抵抗値は、通常、最小値Ｒｍｉｎと最大値Ｒｍａｘとの差の１０％以上９８％以下、好ましくは５０％以上９７％以下、より好ましくは７５％以上９５％以下の電気抵抗値分を最小値Ｒｍｉｎに加えた電気抵抗値に設定するのが好ましい。このような所定の電気抵抗値に到達する前に電圧の印加を一時的に停止すると、溶接ワイヤー８がワークＷから滑らかに離れにくくなる可能性があり、スパッタの発生は抑制されるものの、結果的に溶接の仕上がり感が損なわれるおそれがある。
第９図を参照して、上述のような所定の電気抵抗値を基準として電圧の印加を一時的に停止する場合の動作を具体的に示す。この変形例では、上述の実施の形態の場合の制御フローチャートの一部、すなわち、ステップＳ８からステップＳ１８の間が第９図に示すステップＳ２９からステップＳ４１のように変更されている。以下、この変形例の動作を第９図に基づいて説明する。なお、ここでは、制御装置７において、上述のような所定の電気抵抗値（以下、電気抵抗値Ｒ１と称す）が予め記憶されているものとする。
プログラムは、上述の実施の形態の場合と同様に動作してステップＳ８に到達し、そこで溶接ワイヤー８とワークＷとの導通を確認すると、次のステップＳ２９において溶接ワイヤー８とワークＷとの間に流れる電流の電圧値および電流値の測定を開始する。ここで、電圧値および電流値は、上述の実施の形態の場合と同様に測定される。
次に、ステップＳ３０において、測定された電圧値と電流値とに基づいて、溶接ワイヤー８とワークＷとの間の電気抵抗値Ｒを計算する。そして、次のステップＳ３１において、計算された電気抵抗値Ｒが所定の電気抵抗値Ｒ１以上であるか否かを判断する。電気抵抗値Ｒが所定の電気抵抗値Ｒ１よりも大きい場合、プログラムはステップＳ３２に移行し、そこでＣＰＵ１０内の特定のフラグがＯＮになっているか否かを判断する。フラグがＯＮになっていなければ、プログラムはステップＳ３０において計算した電気抵抗値Ｒを記録し（ステップＳ３３）、さらにステップＳ３４において電気抵抗値Ｒを時間で微分する。次のステップＳ３５では、電気抵抗値Ｒの微分値が０またはそれ以上（すなわち、正の値）になったか否かを判断する。ステップＳ３５において、“Ｎｏ”と判断した場合、プログラムはステップＳ２９に戻り、ステップＳ３５において“Ｙｅｓ”と判断するまでステップＳ２９からステップＳ３５を繰り返す。このような繰り返し動作では、溶接ワイヤー８とワークＷとの間の電気抵抗値Ｒが連続的に求められ、最初の電気抵抗値Ｒがステップ３３において記録されることになる。なお、ここでの電気抵抗値Ｒの変化の様子は上述の実施の形態において説明した通りである。
ステップＳ３５において“Ｙｅｓ”と判断した場合、すなわち、電気抵抗値Ｒの最小値Ｒｍｉｎが検出されると（なお、この最小値ＲｍｉｎはステップＳ３３においてＲＡＭ１１に記録されているが、消去されないようＲＡＭ１１内において別途保存される）、プログラムはステップＳ３６に移行し、そこで上述の特定のフラグがＯＮになっているか否かを判断する。フラグがＯＮになっている場合、プログラムはステップＳ２９に戻り、ステップＳ２９からステップＳ３６までの同じ動作を繰り返す。一方、フラグがＯＮになっていない場合、プログラムは、ステップＳ３７においてＣＰＵ１０内の特定のフラグ（これは、ステップＳ３２およびステップＳ３６において判断の対象となるフラグである）をＯＮに設定し、その後ステップＳ２９に戻る。
このような一連の動作において、電気抵抗値Ｒが最小値Ｒｍｉｎを経過後に上昇し、上述の所定の電気抵抗値Ｒ１に達すると、プログラムは、ステップＳ３２において“Ｙｅｓ”と判断し、ステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８では、そのときの時間（ｔ）を制御装置７の内部タイマーで０に設定する。次に、ステップＳ３９において、電源装置５をＯＦＦにする。これにより、溶接ワイヤー８とワークＷとの間に電圧が印加されるのが停止され、溶接ワイヤー８がワークＷから離れたとき（即ち、第７図の（ｄ）のとき）に溶接ワイヤー８の先端部が破裂するのが防止される。この結果、ワークＷ上には、溶接ワイヤーからの溶滴が飛散しにくくなるので、スパッタの生成が起こりにくくなる。なお、上述のように電源装置５をＯＦＦにした場合であっても、溶接ワイヤー８の先端部は、余熱による溶融状態にあり、キャリヤー２によるワークＷの移動に従ってワークＷから自然に離れることができる。
ステップＳ３９の後、プログラムは、ステップＳ４０において上述の特定のフラグをＯＦＦに設定し、続いて、ステップＳ３８において内部タイマーを０に設定してからα時間経過したか否か、すなわち、時間ｔがαになったか否かをステップＳ４１で判断する。ここで、αは、通常、０．２５ｍｓ程度の時間である。ステップＳ４１において“Ｙｅｓ”と判断した場合、プログラムは上述の実施の形態の場合と同じくステップＳ１８に移行して再び電源装置５をＯＮにし、その後上述の実施の形態の場合と同様に動作する。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

Claims (9)

1. 溶接ワイヤーを用いてワークに対して溶接を施すためのアーク溶接方法であって、
   前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間に電圧を印加しながら前記溶接ワイヤーを前記ワークに接触させ、この際に溶融する前記溶接ワイヤーの端部を前記ワークに溶着させるための工程と、
   前記溶接ワイヤーと前記ワークとの接触中における前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の電気抵抗値を求め、前記電気抵抗値の最小値を検出するための工程と、
   前記電気抵抗値の前記最小値を検出した後に、前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間への電圧の印加を一時的に停止するための工程と、
   を含むアーク溶接方法。
2. 前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の電圧値と電流値とを計測し、前記電圧値および前記電流値に基づいて前記電気抵抗値を求める、請求項１に記載のアーク溶接方法。
3. 前記最小値を検出した時点から所定時間が経過したときに前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間への電圧の印加を一時的に停止する、請求項２に記載のアーク溶接方法。
4. 前記所定時間は、前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の前記電気抵抗値が、予め求められた、前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の電気抵抗値の最大値と、前記最小値との差の１０％以上９８％以下の電気抵抗値を前記最小値に加えた電気抵抗値に到達するのに要する時間である、請求項３に記載のアーク溶接方法。
5. 前記所定時間が０．５ｍｓである、請求項３に記載のアーク溶接方法。
6. 前記最小値を検出した時点から、前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の前記電気抵抗値が上昇して所定の電気抵抗値に到達したときに前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間への電圧の印加を一時的に停止する、請求項２に記載のアーク溶接方法。
7. 前記所定の電気抵抗値が、予め求められた、前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の電気抵抗値の最大値と、前記最小値との差の１０％以上９８％以下の電気抵抗値を前記最小値に加えた電気抵抗値である、請求項６に記載のアーク溶接方法。
8. 前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間への電圧の印加を一時的に停止する時間が０．２５ｍｓである、請求項１に記載のアーク溶接方法。
9. 溶接ワイヤーを用いてワークに対して溶接を施すためのアーク溶接装置であって、
   前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間に電圧を印加するための手段と、
   前記溶接ワイヤーを前記ワークに接触するよう移動させるための手段と、
   前記溶接ワイヤーと前記ワークとの接触中における前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間の電気抵抗値を求め、前記電気抵抗値の最小値を検出するための手段と、
   前記電気抵抗値の前記最小値を検出した後に、前記溶接ワイヤーと前記ワークとの間への電圧の印加を一時的に停止するための手段と、
   を備えたアーク溶接装置。

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