JP7039301B2 - ワイヤ送給装置、アーク溶接装置及びワイヤ送給方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶接トーチへ溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置、アーク溶接装置及びワイヤ送給方法に関する。

消耗電極式のアーク溶接システムは、溶接ワイヤを、ワイヤリール、パックワイヤ等のワイヤ供給源から溶接トーチへ送給するワイヤ送給装置と、電源装置とを備える。プッシュプル方式のワイヤ送給装置は、ワイヤ供給源から溶接ワイヤを溶接トーチ側へ押し出すプッシュフィーダと、溶接ロボットのアーム等に設けられており、プッシュフィーダによって押し出された溶接ワイヤを引き込み、溶接トーチへ送給するプルフィーダとを備える（例えば、特許文献１）。通常、プッシュフィーダはトルク制御、プルフィーダは速度制御される。
特許文献２には、プッシュフィーダ及びプルフィーダ間に、ワイヤバッファを設け、規定量以上の溶接ワイヤをバッファリングすることにより、溶接ワイヤを安定的に供給することができるワイヤ送給装置が開示されている。

ところが、上記特許文献１及び特許文献２においても、プッシュフィーダ又はプルフィーダのローラのスリップ等によりプッシュフィーダ及びプルフィーダ間のワイヤが極端に弛んだり張ったりする事がある。溶接ワイヤのバッファ量が極端に増減すると、溶接性に影響する可能性がある。溶接ワイヤのバッファ量に異常が発生すると、溶接ワイヤの送給は異常停止する。
また、溶接ワイヤの高速送給時においては、プッシュフィーダ及びプルフィーダ間のモータの回転開始及び停止のわずかなタイミングのずれが溶接ワイヤのバッファ量に大きく影響する可能性があり、バッファ量に異常が発生すると、溶接ワイヤの送給は異常停止する。

特開２００３－３９１６９号公報 特開２０１５－５８４６９号公報

バッファ量の異常により、溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、手動で溶接ワイヤの巻取りなどを行い、プッシュフィーダ及びプルフィーダ間のバッファ量を適正値に戻す必要がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワイヤ供給源及び溶接トーチ間に配された中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量異常により、溶接ワイヤの送給が異常停止した際、溶接ワイヤの収容量の増減指示を与えるのみで、異常停止した装置を復旧させることができるワイヤ送給装置、アーク溶接装置及びワイヤ送給方法に関する。

本発明に係るワイヤ送給装置は、溶接ワイヤをワイヤ供給源から溶接トーチへ送給するワイヤ送給装置であって、前記ワイヤ供給源及び前記溶接トーチの間に配され、前記ワイヤ供給源から供給される溶接ワイヤを一時的に収容し、収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ供給する中間ワイヤ供給源と、前記ワイヤ供給源の溶接ワイヤを前記中間ワイヤ供給源へ送給する第１送給部と、前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ送給する第２送給部と、前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤの収容量を検出する検出部と、該検出部の検出結果に基づいて、所定量の溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源に収容されるように前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御する送給制御部と、溶接ワイヤの収容量が前記所定量より大きい正常上限値超である場合、又は溶接ワイヤの収容量が前記所定量より小さい正常下限値未満である場合、溶接ワイヤの送給を停止させる異常停止制御部と、溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤの収容量を増減させる増減指示を受け付ける受付部とを備え、前記送給制御部は、前記受付部が前記増減指示を受け付けた場合、前記第１送給部及び前記第２送給部における送給速度に差分を発生させ、溶接ワイヤの収容量が正常下限値以上、前記正常上限値以下となるように、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を速度制御する。

本発明にあっては、ワイヤ送給装置は、ワイヤ供給源及び溶接トーチ間に配される中間ワイヤ供給源を備える。中間ワイヤ供給源は、所定量の溶接ワイヤを一時的に収容しており、収容された溶接ワイヤを溶接トーチへ供給する。
具体的には、第１送給部はワイヤ供給源の溶接ワイヤを中間ワイヤ供給源へ送給する。第２送給部は、中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤを溶接トーチへ送給する。送給制御部は、中間ワイヤ供給源に収容されている溶接ワイヤの収容量を検出部にて検出し、溶接ワイヤの収容量が所定量となるように、第１送給部及び第２送給部を速度制御する。
かかる中間ワイヤ供給源を備えることにより、溶接ワイヤをワイヤ供給源から直接、溶接トーチへ供給する場合に比べて、安定的に溶接ワイヤを供給することができる。
一方、何らかの異常により、中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤの収容量が正常上限値を超えた場合、又は正常下限値を下回った場合、溶接ワイヤの送給は異常停止する。溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、受付部は溶接ワイヤの収容量の増減指示を受け付ける。送給制御部は、受付部が増減指示を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が正常下限値以上、正常上限値以下となるように、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を速度制御する。
従って、使用者は、受付部に増減指示を与えるのみで、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量を調整することができる。
なお、収容量を増減する際、第１送給部及び第２送給部の一方を動作させても良いし、第１送給部及び第２送給部の双方を動作させても良い。

本発明に係るワイヤ送給装置は、前記送給制御部は、溶接ワイヤの送給が異常停止し、前記受付部が前記増減指示を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が前記正常下限値未満であるとき、前記第２送給部を停止させ、溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源へ送給されるように前記第１送給部による送給を制御し、溶接ワイヤの送給が異常停止し、前記受付部が前記増減指示を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が前記正常上限値超であるとき、前記第２送給部を停止させ、溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源から前記ワイヤ供給源側へ戻されるように前記第１送給部による送給を制御する。

本発明にあっては、溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤの収容量が正常下限値未満である場合、送給制御部は、第２送給部を停止させたまま、溶接ワイヤが中間ワイヤ供給源へ送給されるように第１送給部による送給を制御する。従って、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量は増加する。
溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤの収容量が正常上限値超である場合、送給制御部は、第２送給部を停止させたまま、溶接ワイヤが中間ワイヤ供給源からワイヤ供給源側へ送給されるように第１送給部による送給を制御する。従って、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量は減少する。
また、第２送給部を停止させることにより、ワイヤ突き出し長さが変化する等、第２送給部から溶接トーチ側における溶接ワイヤの状態が変化することを防ぐことができる。

本発明に係るワイヤ送給装置は、前記受付部は、前記増減指示を連続的に受け付けており、前記送給制御部は、溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、前記受付部が前記増減指示を受け付けている間、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を制御し、前記受付部が前記増減指示を受け付けていないとき、前記第１送給部及び前記第２送給部を停止させる。

本発明にあっては、受付部は増減指示を連続的に受け付ける。送給制御部は、受付部が増減指示を受け付けている間だけ、中間ワイヤ供給源の収容量を増減させる制御を行う。受付部が増減指示を受け付けていない場合、第１送給部及び第２送給部は停止する。

本発明に係るワイヤ送給装置は、前記送給制御部は、溶接ワイヤの送給が異常停止した後、溶接ワイヤの収容量が、前記正常下限値以上、前記正常上限値以下の第２所定量になった場合、前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を停止させる。

本発明にあっては、溶接ワイヤの収容量を増減させた結果、収容量が第２所定量に達した場合、第１送給部及び第２送給部による溶接ワイヤの送給を停止させる。つまり、溶接ワイヤの収容量の調整を終える。第２所定量は、異常停止したワイヤ送給装置を復旧させ、溶接ワイヤの送給を正常に再開することが可能な溶接ワイヤの収容量である。

本発明に係るワイヤ送給装置は、異常停止の解除を受け付ける解除受付部と、該解除受付部にて解除を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が、前記正常下限値以上、前記正常上限値以下の第２所定量であるとき、前記異常停止制御部による停止状態を解除する解除制御部とを備える。

本発明にあっては、溶接ワイヤの収容量を増減させた結果、収容量が第２所定量に達した場合、解除受付部が異常停止の解除を受け付けた場合、異常停止状態が解除される。

本発明に係るワイヤ送給装置は、溶接ワイヤの送給が異常停止した後、溶接ワイヤの収容量が、前記正常下限値以上、前記正常上限値以下の第２所定量になった場合、異常の解消を通知する異常解消通知部を備える。

本発明にあっては、溶接ワイヤの収容量を増減させた結果、収容量が第２所定量に達した場合、異常解消通知部は、異常の解消を通知する。使用者は、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量が適正値になったことを認知することができる。

本発明に係るワイヤ送給装置は、前記第２所定量は、前記所定量の下限値以上、前記所定量の上限値以下である。

本発明にあっては、第２所定量は所定量の範囲内である。つまり、第２所定量は、正常動作時における中間ワイヤ供給源に収容されるべき収容量の範囲内である。従って、異常停止したワイヤ送給装置を安定的に復旧させることができる。第２所定量は上記指定量と同一であっても良い。

本発明に係るワイヤ送給装置は、溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤの収容量を通知する収容量通知部を備える。

本発明にあっては、溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、収容量通知部は、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量を通知する。使用者は、収容量を確認しながら、中間ワイヤ供給源の収容量を調整することができる。

本発明に係るアーク溶接装置は、上記のいずれか一つに記載のワイヤ送給装置と、該ワイヤ送給装置によって母材へ送給される溶接ワイヤに溶接電流を供給する電源装置とを備え、溶接ワイヤの先端部及び被溶接部間にアークを発生させて前記母材を溶接する。

本発明にあっては、アーク溶接装置を構成するワイヤ送給装置が異常停止した場合、使用者は、受付部に増減指示を与えるのみで、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量を調整することができる。

本発明に係るアーク溶接装置は、前記電源装置は、並列接続される第１電源及び第２電源を備え、前記送給制御部は、前記第１電源に設けられており、前記第１送給部による送給を速度制御する第１制御部と、前記第２電源に設けられており、前記第２送給部による送給を速度制御する第２制御部とを備え、前記第１電源及び前記第２電源は、通信を行い前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を速度制御する。

本発明にあっては、電源装置は、並列接続された少なくとも２つの電源、即ち第１電源及び第２電源を備え、第１電源に設けられた第１制御部は第１送給部を速度制御し、第２電源に設けられた第２制御部は第２送給部を速度制御する。第１電源及び第２電源は、通信を行い第１送給部及び第２送給部を速度制御する。
従って、第１送給部又は第２送給部へ速度指令を出力するポートが各電源に一つしか設けられていない構成であっても、第１送給部及び第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御することができる。

本発明に係るワイヤ送給方法は、溶接ワイヤをワイヤ供給源から溶接トーチへ送給するワイヤ送給方法であって、前記ワイヤ供給源及び前記溶接トーチの間に配され、前記ワイヤ供給源から供給される溶接ワイヤを一時的に収容し、収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ供給する中間ワイヤ供給源、前記ワイヤ供給源の溶接ワイヤを前記中間ワイヤ供給源へ送給する第１送給部と、前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ送給する第２送給部とを用意し、前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤの収容量を検出し、検出結果に基づいて、所定量の溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源に収容されるように、前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御し、溶接ワイヤの収容量が前記所定量より大きい正常上限値超である場合、又は溶接ワイヤの収容量が前記所定量より小さい正常下限値未満である場合、溶接ワイヤの送給を停止させ、溶接ワイヤの送給が停止した場合、溶接ワイヤの収容量を増減させる増減指示を受け付け、前記増減指示を受け付けた場合、前記第１送給部及び前記第２送給部における送給速度に差分が生ずるように、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御する。

本発明にあっては、ワイヤ送給が異常停止した場合、使用者は増減指示を与えるのみで、中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量を調整することができる。

本発明によれば、ワイヤ供給源及び溶接トーチ間に配された中間ワイヤ供給源における溶接ワイヤの収容量異常により、溶接ワイヤの送給が異常停止した際、溶接ワイヤの収容量の増減指示を与えるのみで、異常停止した装置を復旧させることができる。

実施形態１に係るアーク溶接システムの一構成例を示す模式図である。 実施形態１に係る中間ワイヤ供給源及び電源装置の一構成例を示す模式図である。 送給速度の補正方法を示す模式図である。 収容量検出部にて検出される棒部材の回転角度と、送給速度の補正量との関係を示すグラフである。 収容量検出部にて検出される棒部材の回転角度の変化率と、送給速度の補正量との関係を示すグラフである。 実施形態１に係る送給制御部の処理手順を示すフローチャートである。 送給速度の補正に係る処理手順を示すフローチャートである。 溶接ワイヤの収容量の調整に係る処理手順を示すフローチャートである。 異常解消の通知例を示す模式図である。 実施形態２に係るアーク溶接システムの一構成例を示す模式図である。 実施形態２に係る第１制御部及び第２制御部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係る第１制御部及び第２制御部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係る第１制御部及び第２制御部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態３に係るアーク溶接システムの一構成例を示す模式図である。

以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るアーク溶接システムの一構成例を示す模式図である。本実施形態に係るアーク溶接システムは、消耗電極式のガスシールドアーク溶接機であり、溶接ロボット１と、ロボット制御装置２と、ワイヤ供給源３と、ワイヤ送給装置４と、電源装置５とを備える。

溶接ロボット１は、母材Ａのアーク溶接を自動で行うものである。溶接ロボット１は、床面の適宜箇所に固定される基部１１を備える。基部１１には、複数のアーム１２が図示しない軸部を介して回転可能に連結している。先端側に連結されたアーム１２の先端部には、溶接トーチ１３が保持されている。アーム１２の連結部分にはモータが設けられており、モータの回転駆動力によって軸部を中心に各アーム１２が回転する。モータの回転はロボット制御装置２によって制御されている。ロボット制御装置２は、各アーム１２を回転させることによって、母材Ａに対して溶接トーチ１３を上下前後左右に移動させることができる。また、各アーム１２の連結部分には、アーム１２の回転位置を示す信号をロボット制御装置２へ出力するエンコーダが設けられており、ロボット制御装置２は、エンコーダから出力された信号に基づいて、溶接トーチ１３の位置を認識する。

溶接トーチ１３は、銅合金等の導電性材料からなり、溶接対象の母材Ａへ溶接ワイヤＷを案内すると共に、アークの発生に必要な溶接電流を供給する円筒形状のコンタクトチップを有する。コンタクトチップは、その内部を挿通する溶接ワイヤＷに接触し、溶接電流を溶接ワイヤＷに供給する。また、溶接トーチ１３は、コンタクトチップを囲繞する中空円筒形状をなし、先端の開口から母材Ａへシールドガスを噴射するノズルを有する。シールドガスは、アークによって溶融した母材Ａ及び溶接ワイヤＷの酸化を防止するためのものである。シールドガスは、例えば炭酸ガス、炭酸ガス及びアルゴンガスの混合ガス、アルゴン等の不活性ガス等である。

ワイヤ供給源３は、溶接トーチ１３へ溶接ワイヤＷを繰り出し可能に収容している。溶接ワイヤＷは、例えばソリッドワイヤであり、その直径は０．８ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であり、消耗電極として機能する。ワイヤ供給源３は、螺旋状に巻かれた状態でペールパックに収容されたパックワイヤ、あるいはワイヤリールに巻回されたリールワイヤである。

ワイヤ送給装置４は、ワイヤ供給源３及び溶接トーチ１３の間に配され、ワイヤ供給源３から供給される溶接ワイヤＷを一時的に収容し、収容された溶接ワイヤＷを溶接トーチ１３へ供給する中間ワイヤ供給源４１を備える。

図２は、実施形態１に係る中間ワイヤ供給源４１及び電源装置５の一構成例を示す模式図である。中間ワイヤ供給源４１は、送給経路内における各部のワイヤ送給速度の相違を吸収すると共に、溶接トーチ１３側における溶接ワイヤＷの送給負荷を低減させるものである。中間ワイヤ供給源４１は、溶接ワイヤＷを収容する中空略直方体の筐体４１ａを有する。筐体４１ａの側面には、ワイヤ供給源３から供給された溶接ワイヤＷが導入される入口部４１ｂが形成され、筐体４１ａの上面部には、筐体４１ａの内部に収容された溶接ワイヤＷを送出する出口部４１ｃが形成されている。筐体４１ａに引き込まれた溶接ワイヤＷは入口部４１ｂ及び出口部４１ｃの間で弧状に湾曲した状態で収容される。
ワイヤ供給源３と、中間ワイヤ供給源４１の入口部４１ｂとは、溶接ワイヤＷが挿通する第１コンジットケーブル４ａによって接続されている。筐体４１ａ内部の入口部４１ｂには、ワイヤ供給源３から溶接ワイヤＷを引き出し、入口部４１ｂを介して筐体４１ａ内に溶接ワイヤＷを押し出す第１送給部４１ｄが設けられている。第１送給部４１ｄは、入口部４１ｂから導入された溶接ワイヤＷを挟むことが可能な位置で対向する１対のローラを有する。少なくとも一方のローラは速度制御可能な第１モータ４１ｅによって回転駆動される。
第１送給部４１ｄは、例えば３０ｍ／分～１００ｍ／分以上の速度で溶接ワイヤＷの送給を行うことができる。中間ワイヤ供給源４１は、電源装置５から出力された速度指令信号が入力される入力ポート４１ｆが設けられており、第１モータ４１ｅは、入力ポート４１ｆに入力された速度指令信号に応じた速度でローラを回転させる。第１モータ４１ｅは、例えば図示しないエンコーダによってローラの回転速度を検出し、ローラの回転速度が、速度指令信号に応じた回転速度で回転するように動作する。

第１コンジットケーブル４ａから入口部４１ｂを介して筐体４１ａ内部へ引き込まれた溶接ワイヤＷは、任意形状に湾曲し、第１所定量の溶接ワイヤＷが筐体４１ａ内に収容される。図２に示す例では、溶接ワイヤＷは、弧状に湾曲して収容されている。筐体４１ａ内部には、溶接ワイヤＷが所定の空間領域内に絡まらずに収容されるように、溶接ワイヤＷを案内する部材を設けると良い。例えば、筐体４１ａ内部の入口部４１ｂ及び出口部４１ｃにはガイドローラ４１ｇがそれぞれ設けられている。より具体的には、入口部４１ｂ側のガイドローラ４１ｇは、第１送給部４１ｄの出側に配されており、溶接ワイヤＷを挟み、入口部４１ｂから筐体４１ａ内部へ案内可能な位置で対向する１対のローラを有する。出口部４１ｃ側のガイドローラ４１ｇは、溶接ワイヤＷを挟み、筐体４１ａ内部から出口部４１ｃへ案内可能な位置で対向する１対のローラを有する。なお、ガイドローラ４１ｇは、第１モータ４１ｅに同期して回転するモータによって回転駆動される構成であっても良いし、受動的に回転するものであっても良い。

また、ワイヤ送給装置４は、中間ワイヤ供給源４１から溶接ワイヤＷを引き出し、引き出された溶接ワイヤＷを溶接トーチ１３へ送給する第２送給部４２を備える。第２送給部４２は、例えば図１に示すように溶接ロボット１のアーム１２に設けられている。第２送給部４２は、溶接ワイヤＷが挿通する第２コンジットケーブル４ｂによって中間ワイヤ供給源４１の出口部４１ｃに接続され、第３コンジットケーブル４ｃによって溶接トーチ１３に接続されている。中間ワイヤ供給源４１は、溶接ロボット１の近傍に並置されている。第２送給部４２は、溶接ワイヤＷを挟むことが可能な位置で対向する１対のローラを有し、各ローラを回転させることによって、中間ワイヤ供給源４１から溶接ワイヤＷを引き出し、引き出された溶接ワイヤＷを溶接トーチ１３へ送給する。少なくとも一方のローラは速度制御可能な第２モータ４２ａによって回転駆動される。第２送給部４２は、例えば３０ｍ／分～１００ｍ／分以上の速度で溶接ワイヤＷの送給を行うことができる。第２送給部４２は、電源装置５から出力される速度指令信号によってローラを回転させる。第２モータ４２ａは、例えば図示しないエンコーダによってローラの回転速度を検出し、ローラの回転速度が、速度指令信号に応じた回転速度で回転するように動作する。

更に、中間ワイヤ供給源４１は、溶接ワイヤＷの収容量を検出する収容量検出部４１ｈを備える。収容量検出部４１ｈは、一端部が回転可能に固定された棒部材４１ｉを備える。棒部材４１ｉの他端部には、溶接ワイヤＷの湾曲部分を挟む１対の曲率検出ローラ４１ｊが回転可能に支持されている。溶接ワイヤＷの収容量が増減すると、図２中二点鎖線で示すように筐体４１ａ内に収容された溶接ワイヤＷの曲率が変化し、棒部材４１ｉが上記一端部を支点にして回転する。収容量検出部４１ｈは、棒部材４１ｉの回転位置を検出する回転位置センサであり、収容量検出部４１ｈは、棒部材４１ｉの回転位置を検出することによって、溶接ワイヤＷの収容量を検出することができ、収容量を示す検出信号を、出力ポート４１ｋを介して電源装置５へ出力する。
なお、回転位置センサを備えた収容量検出部４１ｈは一例であり、溶接ワイヤＷの収容量を、赤外線センサ等を用いて光学的に検出しても良い。また、収容された溶接ワイヤＷに当接し、当該溶接ワイヤＷの収容量に応じてオンオフするリミットスイッチを用いて収容量検出部４１ｈを構成しても良い。

電源装置５は、給電ケーブルを介して、溶接トーチ１３のコンタクトチップ及び母材Ａに接続され、溶接電流を供給する給電部５ａと、溶接ワイヤＷの送給速度を制御する送給制御部５ｂと、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へそれぞれ速度指令信号を出力する第１速度指令出力部５ｃ及び第２速度指令出力部５ｄとを備える。

給電部５ａは、絶縁型のスイッチング電源であり、交流を所要の直流にＡＣ／ＤＣ変換し、交直変換された直流を負荷へ供給する。具体的には、給電部５ａは、ＰＷＭ制御された直流電流を出力する電源回路、電源回路の動作を制御する信号処理部、電圧検出部、電流検出部等を備える。電圧検出部は、溶接トーチ１３及び母材Ａに印加される電圧を検出し、検出した電圧値を示す電圧値信号を信号処理部へ出力する。電流検出部は、例えば、電源装置５から溶接トーチ１３を介して溶接ワイヤＷへ供給され、アークを流れる溶接電流を検出し、検出した電流値を示す電流値信号を信号処理部へ出力する。信号処理部は、電圧値信号、電流値信号、溶接条件の設定値等に基づいて、電源回路をＰＷＭ制御するための信号を電源回路へ出力する。電源回路は、商用交流を交直変換するＡＣ－ＤＣコンバータ、交直変換された直流をスイッチングにより所要の交流に変換するインバータ回路、変換された交流を整流する整流回路等を備える。電源回路は、信号処理部から出力される信号に従ってインバータ回路をＰＷＭ制御し、所定の溶接電流及び電圧を溶接ワイヤＷへ出力する。例えば、母材Ａ及び溶接ワイヤＷ間には、周期的に変動する溶接電圧が印加され、溶接電流が通電する。なお、電源装置５には、制御通信線を介してロボット制御装置２から出力指示信号が入力されるように構成されており、給電部５ａは、出力指示信号をトリガにして、電源回路に溶接電流の供給を開始させる。

送給制御部５ｂは、給電部５ａが溶接電流の供給を開始した場合、溶接条件に応じた送給速度を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部５ｃ及び第２速度指令出力部５ｄから、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へそれぞれ出力させる。溶接が行われる正常動作状態においては、第１送給部４１ｄへ出力される速度指令信号及び第２送給部４２へ出力される速度指令信号は略同一であり、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２は略同一速度で溶接ワイヤＷを送給する。なお、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２を構成するローラの径の差異等が存在するため、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へ出力される速度指令信号は必ずしも完全同一では無い。略同一の各速度指令信号には、溶接ワイヤＷの滑り、座屈等の問題が発生せず、第１所定量の溶接ワイヤＷが中間ワイヤ供給源４１に収容される範囲において互いに異なるものも含まれる。

また、後述するように、中間ワイヤ供給源４１に収容される溶接ワイヤＷの収容量に異常が発生し、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２が停止する。溶接ワイヤＷの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤＷの収容量を調整する際は、第１送給部４１ｄへ出力される速度指令信号と、第２送給部４２へ出力される速度指令信号とは異なるものであり、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２は異なる速度で溶接ワイヤＷを送給する。上記収容量を調整する方法としては、第１送給部４１ｄを停止させ、第２送給部４２を動作させる方法と、第２送給部４２を停止させ、第１送給部４１ｄを動作させる方法と、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２を異なる送給速度で動作させる方法とがある。以下、本実施形態１においては、第２送給部４２を停止させ、第１送給部４１ｄのみを動作させる例を説明する。

更に、電源装置５は、中間ワイヤ供給源４１から出力された検出信号が入力される信号入力部５ｅと、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量等を表示する表示部５ｆと、収容量の増減指示、異常停止状態の解除指示等を受け付けるための操作部５ｇとを備える。操作部５ｇは、例えばタッチパネルである。
電源装置５は、正常動作状態において、信号入力部５ｅに入力された検出信号に基づいて、第１送給部４１ｄへの速度指令が示す送給速度を補正し、補正後の速度指令信号を第１送給部４１ｄへ出力する。
また、電源装置５は、異常停止状態において、信号入力部５ｅに入力された検出信号に基づいて、中間ワイヤ供給源４１に収容されている溶接ワイヤＷの収容量を検知し、速度指令信号を第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へ出力することによって、収容量の調整を行う。

＜溶接ワイヤの収容量を所定量に近づける偏差制御＞
図３は、送給速度の補正方法を示す模式図、図４は、収容量検出部４１ｈにて検出される棒部材４１ｉの回転角度と、送給速度の補正量との関係を示すグラフである。図４に示すグラフの横軸は、棒部材４１ｉの回転角度を示し、縦軸は速度指令の補正量を示す。
図３に示すように棒部材４１ｉの回転角度は、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量に応じて増減する。棒部材４１ｉの回転角度は、溶接ワイヤＷの収容用が増加すると小さくなり（図２及び図３中、時計回りに回転）、溶接ワイヤＷの収容量が減少すると大きくなる（図２及び図３中、反時計回りに回転）。中間ワイヤ供給源４１には第１所定量の溶接ワイヤＷが収容される。第１所定量は、中間ワイヤ供給源４１に収容されるべき溶接ワイヤＷの収容量であり、下限値及び上限値を有する。つまり、第１所定量は一定の幅を有する。溶接ワイヤＷの収容量が上限値と下限値との中間値であるときの棒部材４１ｉの回転角度を０度とする。図３に示す目標角度範囲は、第１所定量に対応する棒部材４１ｉの回転角度である。上限値に対応する棒部材４１ｉの回転角度は、例えば－５度、下限値に対応する棒部材４１ｉの回転角度は５度である。

送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量が下限値より小さい場合、例えば棒部材４１ｉの回転角度が５度以上である場合、第１送給部４１ｄによる送給速度を増加させる。つまり、第１送給部４１ｄのローラの回転数を増加させる。具体的には、送給制御部５ｂは、収容量検出部４１ｈにて検出された棒部材４１ｉの回転角度と、下限値に対応する角度との差分に比例する補正量（％）を算出する。そして、送給制御部５ｂは、補正前の送給速度、つまり、第２送給部４２の送給速度に、補正量（％）を乗算して得た値を、当該送給速度に加算することによって、第１送給部４１ｄの送給速度を補正する。送給制御部５ｂは、補正後の送給速度を示す速度指令信号を第１送給部４１ｄへ出力する。

同様に、送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量が上限値より大きい場合、例えば棒部材４１ｉの回転角度が－５度以下である場合、第１送給部４１ｄの送給速度を減少させる。つまり、第１送給部４１ｄのローラの回転数を減少させる。具体的には、送給制御部５ｂは、収容量検出部４１ｈにて検出された棒部材４１ｉの回転角度と、下限値に対応する角度との差分に比例する補正量（％）を算出する。そして、送給制御部５ｂは、補正前の送給速度、つまり、第２送給部４２の送給速度に負の補正量（％）を乗算し、乗算して得た値を、当該送給速度に加算することによって、第１送給部４１ｄの送給速度を補正する。送給制御部５ｂは、補正後の送給速度を示す速度指令信号を第１送給部４１ｄへ出力する。

送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量が下限値以上、上限値以下である場合、つまり、棒部材４１ｉの回転角度が目標角度範囲内にある場合、送給制御部５ｂは、当該回転角度に応じた送給速度の補正を行わない。言い換えると、送給制御部５ｂは、棒部材４１ｉの回転角度と、目標となる角度、例えば０度との差分に基づく偏差制御を行わない。

＜異常停止制御＞
図３に示す正常下限値及び正常上限値は、中間ワイヤ供給源４１に収容される溶接ワイヤＷの収容量であって、溶接に支障を来すおそれが無い範囲を示すものである。中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が正常下限値を下回った場合、正常上限値を越えた場合、溶接性に悪影響が及ぶ可能性があるため、送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの送給を異常停止させる。

＜棒部材の回転角度の変化率に基づく安定化制御＞
図５は、収容量検出部４１ｈにて検出される棒部材４１ｉの回転角度の変化率と、送給速度の補正量との関係を示すグラフである。図５に示すグラフの横軸は、棒部材４１ｉの回転角度の変化率を示し、縦軸は速度指令の補正量を示す。送給制御部５ｂは、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲内にある場合、収容量の変化率に応じて、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給速度を補正する。具体的には、棒部材４１ｉの回転角度の変化率に正比例する補正量を算出する。そして、送給制御部５ｂは、補正前の送給速度、つまり第１送給部４１ｄの送給速度に補正量（％）を乗算して得た値を、当該送給速度に加算することによって、第１送給部４１ｄの送給速度を補正する。送給制御部５ｂは、補正後の送給速度を示す速度指令信号を第１送給部４１ｄへ出力する。

＜処理手順＞
次に、溶接ワイヤＷの送給速度制御、並びに異常停止及び復旧に係る処理手順を説明する。
図６は、送給制御部５ｂの処理手順を示すフローチャートである。送給制御部５ｂは、溶接条件に応じた送給速度を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部５ｃ及び第２速度指令出力部５ｄを介して、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へそれぞれ出力させることにより、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２による送給を速度制御する（ステップＳ１１）。送給制御部５ｂは、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２における溶接ワイヤＷの送給速度が等速になるように速度制御する。次いで、送給制御部５ｂは、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲内になるように、送給速度の補正処理を実行する（ステップＳ１２）。

図７は、送給速度の補正に係る処理手順を示すフローチャートである。送給制御部５ｂは、ステップＳ１２において以下の処理を実行する。送給制御部５ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ３１）、検出された収容量が第１所定量の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲内であると判定した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、図５に示すように収容量の変化率に応じて、溶接条件に応じた送給速度を補正する（ステップＳ３３）。収容量が第１所定量の範囲外であると判定した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、送給制御部５ｂは、図４に示すように第１所定量の上限値又は下限値と、収容量との差分に応じて、溶接条件に応じた送給速度を補正する（ステップＳ３４）。ステップＳ３３又はステップＳ３４の処理を終えた送給制御部５ｂは、補正された送給速度を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部５ｃを介して第１送給部４１ｄへ出力する（ステップＳ３５）。次いで、送給制御部５ｂは、溶接条件に応じた送給速度を示す速度指令信号を、第２速度指令出力部５ｄを介して第２送給部４２へ出力し（ステップＳ３６）、サブルーチンの処理を終える。

以上の通り、送給制御部５ｂは、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲外にある場合、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給速度を比例制御し、当該第１所定量の範囲内にある場合、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給速度を微分制御する。

図６に戻り、ステップＳ１２以下の処理手順を説明する。ステップＳ１２の処理を終えた送給制御部５ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ１３）、検出された収容量が正常範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。正常範囲は、図３に示すように第１所定量の上限値よりも大きい正常上限値と、第２所定値の下限値よりも小さい正常下限値を有する。
溶接ワイヤＷの収容量が正常範囲内であると判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、送給制御部５ｂは処理をステップＳ１１へ戻し、送給制御を継続する。溶接ワイヤＷの収容量が正常範囲外であると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２による溶接ワイヤＷの送給を異常停止させる（ステップＳ１５）。具体的には、送給制御部５ｂは、送給の停止を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部５ｃ及び第２速度指令出力部５ｄから、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へそれぞれ出力させる。なお、ステップＳ１５の処理を実行する送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量が所定量より大きい正常上限値超である場合、又は溶接ワイヤＷの収容量が所定量より小さい正常下限値未満である場合、溶接ワイヤＷの送給を停止させる異常停止制御部として機能する。
そして、送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量の調整処理を実行する（ステップＳ１６）。

図８は、溶接ワイヤＷの収容量の調整に係る処理手順を示すフローチャートである。送給制御部５ｂは、ステップＳ１６において以下の処理を実行する。送給制御部５ｂは操作部５ｇにて、溶接ワイヤＷの収容量を増減させるための増減指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ５１）。なお、ステップＳ５１の処理を実行する送給制御部５ｂ及び操作部５ｇは、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤＷの収容量を増減させる増減指示を受け付ける受付部として機能する。
溶接ワイヤＷの送給が異常停止した状態において、送給制御部５ｂは、操作部５ｇにて増減指示を連続的に受け付けている。例えば、使用者は、操作部５ｇのタッチパネルを指で押圧したままの状態を維持することによって、連続的ないし継続的に増減指示を送給制御部５ｂに与えることができる。使用者の指が、操作部５ｇのタッチパネルから離れると、送給制御部５ｂは、増減指示を受け付けていない状態になる。

ステップＳ５１において、増減指示を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、送給制御部５ｂは、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２を停止させ（ステップＳ５２）、サブルーチンの処理を終える。

増減指示を受け付けていると判定した場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ５３）、検出された溶接ワイヤＷの収容量を表示部５ｆにて表示させることによって、現時点における当該収容量を通知する（ステップＳ５４）。なお、ステップＳ５４の処理を実行する送給制御部５ｂ及び表示部５ｆは、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤＷの収容量を通知する収容量通知部として機能する。

そして、送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量が第２所定量超であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。第２所定量は、異常停止したワイヤ送給装置４を復旧させ、溶接ワイヤＷの送給を正常に再開することが可能な溶接ワイヤＷの収容量である。第２所定量は、例えば第１所定量と同じ収容量の範囲である。また、より安定的に異常状態から復旧させるために、第２所定量を第１所定量に含まれる範囲として設定しても良い。
収容量が第２所定量超であると判定した場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、第２送給部４２を停止させ、第１送給部４１ｄを逆回転させ（ステップＳ５６）、サブルーチンの処理を終える。当該制御により、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が減少する。

収容量が第２所定量超で無いと判定した場合（ステップＳ５５：ＮＯ）、送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量が第２所定量未満であるか否かを判定する（ステップＳ５７）。収容量が第２所定量未満であると判定した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、第２送給部４２を停止させ、第１送給部４１ｄを正回転させ（ステップＳ５８）、サブルーチンの処理を終える。当該制御により、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が増加する。

収容量が第２所定量未満で無いと判定した場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、つまり、収容量が第２所定量の範囲内であると判定した場合、送給制御部５ｂは、異常が解消した旨を表示部５ｆに表示させることによって、異常解消を通知し（ステップＳ５９）、サブルーチンの処理を終える。なお、ステップＳ５９の処理を実行する送給制御部５ｂ及び表示部５ｆは、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した後、溶接ワイヤＷの収容量が、正常下限値以上、正常上限値以下の第２所定量になった場合、異常の解消を通知する異常解消通知部として機能する。

図９は、異常解消の通知例を示す模式図である。表示部５ｆは、図９に示すように複数の７セグメントディスプレイを備える。例えば、表示部５ｆは、３桁の数字を示す３つの７セグメントディスプレイからなる第１ディスプレイと、同様の構成である第２ディスプレイとを有する。異常が解消した場合、送給制御部５ｂは、図９に示すように、「ｂｕＦ」及び「Ｅｎｄ」の文字を表示することによって、溶接ワイヤＷの収容量に係る異常が解消したことを使用者に通知する。なお、かかる表示方法は、異常解消の表示方法ないし通知方法の一例であり、特に限定されるものでは無い。音声によって、異常が解消した旨を通知しても良い。

図６に戻り、ステップＳ１６の処理を終えた送給制御部５ｂは、操作部５ｇにて解除操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１７の処理を実行する送給制御部５ｂ及び操作部５ｇは、異常停止の解除を受け付ける解除受付部として機能する。
解除操作を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、送給制御部５ｂは、処理をステップＳ１６へ戻す。解除操作を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ１８）、収容量が第２所定量の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。収容量が第２所定量の範囲内であると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、異常停止状態を解除し（ステップＳ２０）、処理を終える。なお、説明の便宜上、処理を終えるものとして説明したが、処理をステップＳ１１へ戻し、溶接ワイヤＷの送給を直ちに再開するものとしても良い。また、ステップＳ２０の処理を実行する送給制御部５ｂは、解除受付部にて解除を受け付けた場合、溶接ワイヤＷの収容量が、正常下限値以上、正常上限値以下の第２所定量であるとき、異常停止制御部による停止状態を解除する解除制御部として機能する。
収容量が第２所定量の範囲外であると判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、送給制御部５ｂは、処理をステップＳ１６へ戻す。

以上の通り、本実施形態１に係るワイヤ送給装置４、アーク溶接装置及びワイヤ送給方法によれば、溶接ワイヤＷの収容量の異常により、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した際、使用者は、操作部５ｇを用いて当該収容量の増減操作を行うのみで、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量を適正値に戻し、異常停止したワイヤ送給装置４を復旧させることができる。

また、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した場合、第２送給部４２を停止した状態で、第１送給部４１ｄを駆動するように構成しているため、第２送給部４２から溶接トーチ１３側における溶接ワイヤＷの状態が変化することを防ぐことができる。

更に、使用者が操作部５ｇを用いて収容量の増減操作を行っている間だけ、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２を駆動する構成であるため、安全に溶接ワイヤＷの収容量を調整することができる。

更にまた、溶接ワイヤＷの収容量が第２所定量に達した場合、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２の駆動を停止させることができる。

更にまた、異常解除操作を受け付けた場合であっても、溶接ワイヤＷの収容量が第２所定量に達したことを確認した上で、異常停止状態を解除する構成であるため、溶接ワイヤＷの送給を安全に再開させることができる。

更にまた、溶接ワイヤＷの収容量が第２所定量に達した場合、その旨を表示部５ｆに表示させることによって、使用者は中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が適正値になったことを認知することができる。

更にまた、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤＷの収容量を表示部５ｆに表示させることによって、使用者は収容量を確認しながら、収容量を調整することができる。

更にまた、中間ワイヤ供給源４１を用いた溶接ワイヤＷの送給に関して、本実施形態１に係るワイヤ送給装置４、アーク溶接装置及びワイヤ送給方法は、以下の作用効果を奏する。
電源装置５の送給制御部５ｂは、溶接条件に応じた略同一の速度指令信号を第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へ出力し、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２、４２による溶接ワイヤＷの送給を速度制御する。第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２は、電源装置５から出力された速度指令信号に従ってローラを回転させ、溶接ワイヤＷを所要の速度で送給する。
従って、トルク制御で問題となる送給速度の追従遅れは発生せず、ワイヤ送給の高応答性を実現することができる。また、中間ワイヤ供給源４１を備えるため、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２、４２による溶接ワイヤＷを高精度に同期させる必要は無く、所要の速度で溶接ワイヤＷを安定的に溶接トーチ１３へ送給することができる。

更にまた、溶接ワイヤＷが入口部４１ｂ及び出口部４１ｃの間で弧状に湾曲した状態で中間ワイヤ供給源４１に収容される。従って、ループ状等、溶接ワイヤＷを大きく曲げて筐体４１ａ内に収容する場合に比べて、送給負荷を低減することができる。また収容する溶接ワイヤＷをループ状にして収容する場合に比べて、筐体４１ａの内部構造を簡単化することができる。

更にまた、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２、４２を速度制御することによって、送給速度の差異を最小限に抑えることができ、筐体４１ａを小型化することができる。

更に、ワイヤ供給源３及び中間ワイヤ供給源４１間における溶接ワイヤＷの送給負荷が大きい場合であっても、中間ワイヤ供給源４１から安定的に溶接トーチ１３へ溶接ワイヤＷを送給することができる。例えば、ワイヤ供給源３が溶接ロボット１から離れた位置に配され、第１コンジットケーブル４ａが長いときも、溶接トーチ１３へ安定的に溶接ワイヤＷを送給することができる。

更にまた、筐体４１ａ内に収容された溶接ワイヤＷの収容量を監視し、中間ワイヤ供給源４１に第１所定量の溶接ワイヤＷを収容するようにしているため、中間ワイヤ供給源４１から安定的に溶接トーチ１３へ溶接ワイヤＷを送給することができる。

具体的には、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲外にある場合、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給速度を比例制御する。つまり、溶接ワイヤＷの収容量が上限値より大きくなった場合、第１送給部４１ｄによる送給速度が小さくなるように補正することによって、収容量を減少させる。逆に溶接ワイヤＷの収容量が下限値より小さくなった場合、第１送給部４１ｄによる送給速度が大きくなるように補正し、収容量を増大させる。従って、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２による溶接ワイヤＷの送給速度に差異が生じても、中間ワイヤ供給源４１に第１所定量の溶接ワイヤＷが確保され、溶接ワイヤＷを安定的に溶接トーチ１３へ供給することができる。

更にまた、中間ワイヤ供給源４１に収容すべき第１所定量に幅を持たせることによって、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給速度が不必要に変動することを防ぐことができる。つまり、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容状態を安定化させることができる。

更にまた、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲内にある場合、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給速度を微分制御する。従って、中間ワイヤ供給源４１に収容された溶接ワイヤＷの収容量が第１所定量の範囲内にある場合、現在の収容量から変動しないように、第１送給部４１ｄによる送給を速度制御し、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容状態を安定化させることができる。

なお、実施形態１では、第１送給部４１ｄを、中間ワイヤ供給源４１の筐体４１ａ内部に設ける例を説明したが、第１送給部４１ｄと、中間ワイヤ供給源４１とを別体で構成しても良い。別体の第１送給部４１ｄの設置箇所は必ずしも限定されるものでは無く、ワイヤ供給源３に設けても良い。
また、中間ワイヤ供給源４１を溶接ロボット１に並べ置く例を説明したが、中間ワイヤ供給源４１の設置箇所は特に限定されるものでは無く、溶接ロボット１のアーム１２に設けても良い。

また、本実施形態では、ワイヤ送給装置４に一組の中間ワイヤ供給源４１及び第１送給部４１ｄを備える構成を説明したが、複数組みの中間ワイヤ供給源４１及び第１送給部４１ｄを備えても良い。

更に、本実施形態では、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した際に、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量を調整する例を説明したが、正常動作時においても、収容量の増減を受け付け、自動で収容量を調整するように構成しても良い。

更にまた、本実施形態では、溶接ワイヤＷの送給が異常停止した際、操作部５ｇにて増減指示を受け付けて、収容量を調整する例を説明したが、異常停止した場合に送給制御部５ｂが自動的に収容量の調整を開始するように構成しても良い。

更にまた、本実施形態では、第２送給部４２を停止させ、第１送給部４１ｄのローラを正回転又は逆回転させることにより、収容量を調整する例を説明したが、第１送給部４１ｄを停止させ、第２送給部４２を駆動させることにより、溶接ワイヤＷの収容量を調整するように構成しても良い。
また、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２の双方を駆動させることにより、溶接ワイヤＷの収容量を調整するように構成しても良い。

（実施形態２）
実施形態２に係るアーク溶接装置及びワイヤ送給装置４は、電源装置２０５の構成が実施形態１と異なるため、以下では主に上記相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１０は、実施形態２に係るアーク溶接システムの一構成例を示す模式図である。本実施形態２に係る電源装置２０５は、アーク溶接に係る共通の負荷に並列接続され、当該負荷に対して給電を行う第１電源２５１及び第２電源２５２を備えており、大電流を出力することができる。第１電源２５１及び第２電源２５２は通信線によって接続されている。

第２電源２５２は、通信線を介して第１電源２５１へＰＷＭ制御情報を送信することにより、第１及び第２電源２５１、２５２の出力を制御するマスタ電源として機能する。第１電源２５１は当該第２電源２５２から送信されたＰＷＭ制御情報を受信し、受信したＰＷＭ制御情報に基づいて出力を制御するスレーブ電源として機能する。

第２電源２５２は、第２給電部２５２ａ、第２制御部２５２ｂ、第２速度指令出力部２５２ｃ、第２信号入出力部２５２ｄ、第２通信部２５２ｅ、第２表示部２５２ｆ及び第２操作部２５２ｇを備える。第２給電部２５２ａ、第２制御部２５２ｂ、第２速度指令出力部２５２ｃ、第２表示部２５２ｆ及び第２操作部２５２ｇの構成は、実施形態１で説明した電源装置５の構成と同様である。第２制御部２５２ｂは、速度指令信号を第２速度指令出力部２５２ｃから第２送給部４２へ出力させ、第２送給部４２による溶接ワイヤＷの送給を速度制御する。

第２信号入出力部２５２ｄは、外部装置が接続される端子であり、信号が入出力される。当該端子には、例えばアーク溶接装置を操作するための操作装置が接続される。

第２通信部２５２ｅは、第１電源２５１と各種情報を送受信するための通信回路である。第２通信部２５２ｅは、例えばＨＣＩ（Host Control Interface）通信規格に従って情報を送受信する。
動作モードがマスタ電源モードである第２電源２５２は、第２通信部２５２ｅを介して、自装置の第２給電部２５２ａにて算出したＰＷＭ制御情報及び第２送給部４２の速度情報を、スレーブ電源モードで動作している第１電源２５１へ送信する。

第１電源２５１は、第２電源２５２と同様の構成であり、第１給電部２５１ａ、第１制御部２５１ｂ、第１速度指令出力部２５１ｃ、第１信号入出力部２５１ｄ、第１通信部２５１ｅ、第１表示部２５１ｆ及び第１操作部２５１ｇを備える。第１電源２５１は、マスタ電源モードで動作している第２電源２５２から送信されたＰＷＭ制御情報及び速度情報を第１通信部２５１ｅにて受信する。第１給電部２５１ａは、受信したＰＷＭ制御情報に基づいて溶接電流を出力する。

第１信号入出力部２５１ｄには、収容量検出部４１ｈが接続されており、収容量検出部４１ｈによる検出結果を示す信号が入力される。なお、第１信号入出力部２５１ｄの構成は、第２信号入出力部２５２ｄと同様であり、第１電源２５１をマスタ電源として使用する場合、第１信号入出力部２５１ｄに外部装置、例えばアーク溶接装置を操作するための操作装置が接続しても良い。

第１制御部２５１ｂは、第１通信部２５１ｅにて受信した速度情報を、第１信号入出力部２５１ｄに入力した信号に基づいて補正し、補正された速度情報を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部２５１ｃから第１送給部４１ｄへ出力する。第１送給部４１ｄによる送給速度の補正方法は、実施形態１で説明した通りであり、第１制御部２５１ｂは、速度指令信号を第１速度指令出力部２５１ｃから第１送給部４１ｄへ出力させ、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給を速度制御する。

次に、溶接ワイヤＷの送給速度制御、並びに異常停止及び復旧に係る処理手順を説明する。
図１１乃至図１３は、実施形態２に係る第１制御部２５１ｂ及び第２制御部２５２ｂの処理手順を示すフローチャートである。まず、第２電源２５２の第２制御部２５２ｂは、溶接条件に応じた送給速度を示す速度指令信号を、第２速度指令出力部２５２ｃを介して第２送給部４２へ出力し、第２送給部４２による送給を速度制御する（ステップＳ２１１）。次いで、第２制御部２５２ｂは、第２送給部４２の送給速度を示す速度情報を第２通信部２５２ｅにて第１電源２５１へ送信する（ステップＳ２１２）。

第１電源２５１の第１制御部２５１ｂは、第２電源２５２から送信された速度情報を第１通信部２５１ｅにて受信する（ステップＳ２１３）。次いで、第１制御部２５１ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ２１４）、収容量が第１所定量の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。収容量が第１所定量の範囲内であると判定した場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、第１制御部２５１ｂは、図５に示すように収容量の変化率に応じて、受信した速度情報が示す送給速度を補正する（ステップＳ２１６）。収容量が第１所定量の範囲外であると判定した場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）、第１制御部２５１ｂは、図４に示すように第１所定量の上限値又は下限値と、収容量との差分に応じて、受信した速度情報が示す送給速度を補正する（ステップＳ２１７）。ステップＳ２１６又はステップＳ２１７の処理を終えた第１制御部２５１ｂは、補正された送給速度を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部２５１ｃを介して第１送給部４１ｄへ出力する（ステップＳ２１８）。

次いで、第１電源２５１の第１制御部２５１ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ２１９）、検出された収容量が正常範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。溶接ワイヤＷの収容量が正常範囲内であると判定した場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、第１制御部２５１ｂは処理をステップＳ２１３へ戻し、送給制御を継続する。

溶接ワイヤＷの収容量が正常範囲外であると判定した場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、第１制御部２５１ｂは、第１送給部４１ｄによる溶接ワイヤＷの送給を異常停止させる（ステップＳ２２１）。具体的には、第１制御部２５１ｂは、送給の停止を示す速度指令信号を、第１速度指令出力部２５１ｃから、第１送給部４１ｄへ出力させる。

次いで、第１制御部２５１ｂは、溶接ワイヤＷの収容量に異常があることを示す収容量異常情報を第１通信部２５１ｅにて第２電源２５２へ送信する（ステップＳ２２２）。第２電源２５２の第２制御部２５２ｂは、第１電源２５１から送信された収容量異常情報を第２通信部２５２ｅにて受信する（ステップＳ２２３）。当該情報を受信した第２制御部２５２ｂは、第２送給部４２による溶接ワイヤＷの送給を異常停止させる（ステップＳ２２４）。具体的には、第２制御部２５２ｂは、送給の停止を示す速度指令信号を、第２速度指令出力部２５２ｃから、第２送給部４２へ出力させる。

次いで、第２制御部２５２ｂは、第２操作部２５２ｇにて、溶接ワイヤＷの収容量を増減させるための増減指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２２５）。増減指示を受け付けていると判定した場合（ステップＳ２２５：ＹＥＳ）、送給制御部５ｂは、溶接ワイヤＷの収容量を増減させることを指示する増減指示情報を第２通信部２５２ｅにて第１電源２５１へ送信する（ステップＳ２２６）。

第１電源２５１の第１制御部２５１ｂは、第２電源２５２から送信された増減指示情報を第１通信部２５１ｅにて受信する（ステップＳ２２７）。増減指示情報を受信した第１制御部２５１ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ２２８）、検出された溶接ワイヤＷの収容量を第１表示部２５１ｆ又は第２表示部２５２ｆにて表示させることによって、現時点における当該収容量を通知する（ステップＳ２２９）。第２表示部２５２ｆに収容量を表示させる場合、第１制御部２５１ｂは、収容量を示す情報を第１通信部２５１ｅにて第２電源２５２へ送信することによって、収容量を第２電源２５２側に表示させる。

次いで、第１制御部２５１ｂは、実施形態１におけるステップＳ５５～ステップＳ５９と同様の処理を実行することにより、第１送給部４１ｄを駆動し、中間ワイヤ供給源４１における溶接ワイヤＷの収容量を増減させる（ステップＳ２３０）。

一方、ステップＳ２２５において増減指示を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２２５：ＮＯ）、又はステップＳ２２６を終えた第２電源２５２の第２制御部２５２ｂは、第２操作部２５２ｇにて解除操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２３１）。解除操作を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２３１：ＮＯ）、第１制御部２５１ｂは、処理をステップＳ２２５へ戻す。解除操作を受け付けたと判定した場合（ステップＳ２３１：ＹＥＳ）、第２制御部２５２ｂは、解除指示を示す解除指示情報を第２通信部２５２ｅにて第１電源２５１へ送信する（ステップＳ２３２）。

第１電源２５１の第１制御部２５１ｂは、解除指示情報を第１通信部２５１ｅにて受信する（ステップＳ２３３）。解除指示情報を受信した第１制御部２５１ｂは、収容量検出部４１ｈにて溶接ワイヤＷの収容量を検出し（ステップＳ２３４）、収容量が第２所定量の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２３５）。収容量が第２所定量の範囲内であると判定した場合（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）、第１制御部２５１ｂは、異常停止状態を解除し（ステップＳ２３６）、異常の解除を指示する異常解除情報を第１通信部２５１ｅにて第２電源２５２へ送信する（ステップＳ２３７）。

第２電源２５２の第２制御部２５２ｂは、第１電源２５１から送信された異常解除情報を受信する（ステップＳ２３８）。異常解除情報を受信した第１電源２５１は、異常停止状態を解除し（ステップＳ２３９）、処理を終える。

ステップＳ２３５において、収容量が第２所定量の範囲外であると判定した場合（ステップＳ２３５：ＮＯ）、第１制御部２５１ｂは、解除不能であることを示す解除不可情報を第１通信部２５１ｅにて第２電源２５２へ送信する（ステップＳ２４０）。

第２電源２５２の第２制御部２５２ｂは、第１電源２５１から送信された解除不可情報を受信する（ステップＳ２４１）。解除不可情報を受信した第２制御部２５２ｂは、処理をステップＳ２２５へ戻す。

このように構成された本実施形態２に係るワイヤ送給装置４及びアーク溶接装置によれば、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２へ速度指令を出力するポート、即ち第１速度指令出力部２５１ｃ及び第２速度指令出力部２５２ｃが第１電源２５１及び第２電源２５２にそれぞれ一つしか設けられていない構成であっても、第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２による溶接ワイヤＷの送給をそれぞれ速度制御することができる。

なお、本実施形態２では、第１電源２５１及び第２電源２５２がそれぞれ第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２を速度制御する構成を説明したが、３つ以上の電源を並列接続させても良い。この場合、更に複数組みの中間ワイヤ供給源及び第１送給部４１ｄを備え、複数の電源が、複数の第１送給部４１ｄ及び第２送給部４２による溶接ワイヤＷの送給を速度制御するように構成しても良い。

また、本実施形態２では、スレーブ電源として機能している第１電源２５１が第１送給部４１ｄの送給を制御し、マスタ電源として機能している第２電源２５２が第２送給部４２の送給を制御する構成を説明したが、逆にマスタ電源の第２電源２５２が第１送給部４１ｄの送給を制御し、スレーブ電源の第１電源２５１が第２送給部４２の送給を制御しても良い。

（実施形態３）
実施形態３に係るアーク溶接装置及びワイヤ送給装置３０４は、ワイヤ供給源３に第３送給部３４３を更に備える点が実施形態１と異なるため、以下では主に上記相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１４は、実施形態３に係るアーク溶接システムの一構成例を示す模式図である。実施形態３に係るワイヤ送給装置３０４は、ワイヤ供給源３から溶接ワイヤＷを引き出して、中間ワイヤ供給源４１へ押し出す第３送給部３４３を備える。第３送給部３４３は例えばトルク制御されるローラを備え、第３送給部３４３による溶接ワイヤＷの送給は電源装置５によって制御される。

実施形態３によれば、第３送給部３４３を備えることによって、より安定的に溶接ワイヤＷを溶接トーチ１３へ送給することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 溶接ロボット
２ ロボット制御装置
３ ワイヤ供給源
４、３０４ ワイヤ送給装置
４ａ 第１コンジットケーブル
４ｂ 第２コンジットケーブル
４ｃ 第３コンジットケーブル
５、２０５ 電源装置
５ａ 給電部
５ｂ 送給制御部
５ｃ、２５１ｃ 第１速度指令出力部
５ｄ、２５２ｃ 第２速度指令出力部
５ｅ 信号入力部
５ｆ 表示部
５ｇ 操作部（受付部、解除受付部）
１１ 基部
１２ アーム
１３ 溶接トーチ
４１ 中間ワイヤ供給源
４１ａ 筐体
４１ｂ 入口部
４１ｃ 出口部
４１ｄ 第１送給部
４１ｅ 第１モータ
４１ｆ 入力ポート
４１ｇ ガイドローラ
４２ 第２送給部
４２ａ 第２モータ
４１ｈ 収容量検出部
４１ｉ 棒部材
４１ｊ 曲率検出ローラ
４１ｋ 出力ポート
２５１ 第１電源
２５１ａ 第１給電部
２５１ｂ 第１制御部
２５１ｄ 第１信号入出力部
２５１ｅ 第１通信部
２５１ｆ 第１表示部
２５１ｇ 第１操作部
２５２ 第２電源
２５２ａ 第２給電部
２５２ｂ 第２制御部
２５２ｄ 第２信号入出力部
２５２ｅ 第２通信部
２５２ｆ 第２表示部
２５２ｇ 第２操作部
３４３ 第３送給部
Ａ 母材
Ｗ 溶接ワイヤ

Claims (7)

1. 溶接ワイヤをワイヤ供給源から溶接トーチへ送給するワイヤ送給装置であって、
   前記ワイヤ供給源及び前記溶接トーチの間に配され、前記ワイヤ供給源から供給される溶接ワイヤを一時的に収容し、収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ供給する中間ワイヤ供給源と、
   前記ワイヤ供給源の溶接ワイヤを前記中間ワイヤ供給源へ送給する第１送給部と、
   前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ送給する第２送給部と、
   前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤの収容量を検出する検出部と、
   該検出部の検出結果に基づいて、所定量の溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源に収容されるように前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御する送給制御部と、
   溶接ワイヤの収容量が前記所定量より大きい正常上限値超である場合、又は溶接ワイヤの収容量が前記所定量より小さい正常下限値未満である場合、溶接ワイヤの送給を停止させる異常停止制御部と、
   溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤの収容量を増減させる増減指示を受け付ける受付部と
   を備え、
   前記送給制御部は、
   前記受付部が前記増減指示を受け付けた場合、前記第１送給部及び前記第２送給部における送給速度に差分を発生させ、溶接ワイヤの収容量が前記所定量の下限値以上、前記所定量の上限値以下である第２所定量となるように、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を速度制御し、
   溶接ワイヤの送給が異常停止した後、溶接ワイヤの収容量が前記第２所定量になった場合、前記受付部が前記増減指示を受け付けることによる溶接ワイヤの送給を停止させるようにしてあり、
   更に、
   溶接ワイヤの送給が異常停止した後、溶接ワイヤの収容量が、前記第２所定量になった場合、異常の解消を通知する異常解消通知部と、
   
   異常停止の解除を受け付ける解除受付部と、
   該解除受付部にて解除を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が前記第２所定量であるとき、前記異常停止制御部による停止状態を解除する解除制御部と
   を備えるワイヤ送給装置。
2. 前記送給制御部は、
   溶接ワイヤの送給が異常停止し、前記受付部が前記増減指示を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が前記正常下限値未満であるとき、前記第２送給部を停止させ、溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源へ送給されるように前記第１送給部による送給を制御し、
   溶接ワイヤの送給が異常停止し、前記受付部が前記増減指示を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が前記正常上限値超であるとき、前記第２送給部を停止させ、溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源から前記ワイヤ供給源側へ戻されるように前記第１送給部による送給を制御する
   請求項１に記載のワイヤ送給装置。
3. 前記受付部は、
   前記増減指示を連続的に受け付けており、
   前記送給制御部は、
   溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、前記受付部が前記増減指示を受け付けている間、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を制御し、前記受付部が前記増減指示を受け付けていないとき、前記第１送給部及び前記第２送給部を停止させる
   請求項１又は請求項２に記載のワイヤ送給装置。
4. 溶接ワイヤの送給が異常停止した場合、溶接ワイヤの収容量を通知する収容量通知部を備える
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤ送給装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤ送給装置と、
   該ワイヤ送給装置によって母材へ送給される溶接ワイヤに溶接電流を供給する電源装置と
   を備え、
   溶接ワイヤの先端部及び被溶接部間にアークを発生させて前記母材を溶接する消耗電極式のアーク溶接装置。
6. 前記電源装置は、
   並列接続される第１電源及び第２電源を備え、
   前記送給制御部は、
   前記第１電源に設けられており、前記第１送給部による送給を速度制御する第１制御部と、
   前記第２電源に設けられており、前記第２送給部による送給を速度制御する第２制御部と
   を備え、
   前記第１電源及び前記第２電源は、通信を行い前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給を速度制御する
   請求項５に記載のアーク溶接装置。
7. 溶接ワイヤをワイヤ供給源から溶接トーチへ送給するワイヤ送給方法であって、
   前記ワイヤ供給源及び前記溶接トーチの間に配され、前記ワイヤ供給源から供給される溶接ワイヤを一時的に収容し、収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ供給する中間ワイヤ供給源、前記ワイヤ供給源の溶接ワイヤを前記中間ワイヤ供給源へ送給する第１送給部と、前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤを前記溶接トーチへ送給する第２送給部とを用意し、
   前記中間ワイヤ供給源に収容された溶接ワイヤの収容量を検出し、
   検出結果に基づいて、所定量の溶接ワイヤが前記中間ワイヤ供給源に収容されるように、前記第１送給部及び前記第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御し、
   溶接ワイヤの収容量が前記所定量より大きい正常上限値超である場合、又は溶接ワイヤの収容量が前記所定量より小さい正常下限値未満である場合、溶接ワイヤの送給を停止させ、
   溶接ワイヤの送給が停止した場合、溶接ワイヤの収容量を増減させる増減指示を受け付け、
   前記増減指示を受け付けた場合、前記第１送給部及び前記第２送給部における送給速度に差分を発生させ、溶接ワイヤの収容量が前記所定量の下限値以上、前記所定量の上限値以下である第２所定量となるように、前記第１送給部又は前記第２送給部による溶接ワイヤの送給をそれぞれ速度制御し、
   溶接ワイヤの送給が異常停止した後、溶接ワイヤの収容量が前記第２所定量になった場合、前記増減指示を受け付けることによる溶接ワイヤの送給を停止させ、
   溶接ワイヤの送給が異常停止した後、溶接ワイヤの収容量が前記第２所定量になった場合、異常の解消を通知し、
   異常停止の解除を受け付け、
   異常停止の解除を受け付けた場合、溶接ワイヤの収容量が前記第２所定量であるとき、溶接ワイヤの送給が異常停止した停止状態を解除する
   ワイヤ送給方法。

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