JP2012030281A - プラズマミグ溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマミグ溶接において、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの変更による溶接不良の発生を防止する。
【解決手段】溶接ワイヤと母材との間にピーク期間Ｔｐ中のピーク電流Ｉｐ及びベース期間Ｔｂ中のベース電流Ｉｂを１パルス周期Ｔｆとするミグ溶接電流Ｉｗｍを通電することによってミグアークを発生させると共に、溶接ワイヤを囲むように配置されたプラズマ電極と母材との間に直流のプラズマ溶接電流Ｉｗｐを通電することによってプラズマアークを発生させ、パルス周期Ｔｆの特定期間（ピーク期間Ｔｐ及びベース期間Ｔｂ）中のプラズマ溶接電圧Ｖｗｐ（誘起ピーク電圧Ｖｐｐ及び誘起ベース電圧Ｖｂｂ）をパルス周期Ｔｆごとに検出し、この検出値が増加した状態又は減少した状態が所定期間以上継続したことによってプラズマアークの偏向を判別し、警報を発すると共に溶接を中断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、１つの溶接トーチを用いてミグアークとプラズマアークとを同時に発生させて溶接を行うプラズマミグ溶接方法に関するものである。

従来から、プラズマ溶接方法とミグ溶接方法とを組み合わせたプラズマミグ溶接方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このプラズマミグ溶接方法においては、溶接トーチを通して送給される溶接ワイヤと母材との間にミグ溶接電流を通電することによってミグアークを発生させる。そして、溶接ワイヤを囲むように中空形状のプラズマ電極が配置されており、アルゴンなどのガスを供給し、このガスを介してプラズマ電極と母材との間にプラズマ溶接電流を通電することによってプラズマアークを発生させる。ミグアークは、溶接トーチの軸心を送給される溶接ワイヤと母材との間に発生し、このミグアークを囲むようにプラズマアークが発生している。したがって、ミグアークは、プラズマアークに包まれた状態になる。溶接ワイヤは、ミグアークを発生させる電極として機能すると共に、その先端が溶融することにより溶滴となって母材の接合を補助する。したがって、プラズマミグ溶接方法は、厚板の高効率溶接、薄板の高速溶接等に使用されることが多い。

上記のミグ溶接電流は、スパッタの発生を抑制し、かつ、溶滴を安定して供給するために、一般的にパルス波形が使用される。したがって、ミグ溶接方法は、一般的なミグパルス溶接方法である。ミグパルス溶接方法を含む消耗電極式アーク溶接方法では、溶接中のアーク長を適正値に維持することが重要であるために、アーク長制御が行われる。他方、上記のプラズマ溶接電流には、一定値の直流が使用されることが多い。これ以降の説明において、単にアーク長と記載したときはミグアークのアーク長を意味している。以下、上述したプラズマミグ溶接方法について説明する。

図８は、従来技術のプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図（Ａ）はミグ溶接電流Ｉwmを示し、同図（Ｂ）はミグ溶接電圧Ｖwmを示し、同図（Ｃ）はプラズマ溶接電流Ｉwpを示し、同図（Ｄ）はプラズマ溶接電圧Ｖwpを示す。以下、同図を参照して説明する。

同図において、時刻ｔ１〜ｔ３の期間が第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)を示し、時刻ｔ３〜ｔ５の期間が第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)を示す。第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)は、時刻ｔ１〜ｔ２の第ｎ−１回目のピーク期間Ｔｐ(n-1)及び時刻ｔ２〜ｔ３の第ｎ−１回目のベース期間Ｔｂ(n-1)から形成されている。第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)は、時刻ｔ３〜ｔ４の第ｎ回目のピーク期間Ｔｐ(n)及び時刻ｔ４〜ｔ５の第ｎ回目のベース期間Ｔｂ(n)から形成されている。

同図（Ａ）に示すように、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)においては、時刻ｔ１〜ｔ２のピーク期間Ｔｐ(n-1)中は予め定めたピーク電流Ｉｐが通電し、時刻ｔ２〜ｔ３のベース期間Ｔｂ(n-1)中は予め定めたベース電流Ｉｂが通電する。したがって、ミグ溶接電流Ｉwmはピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂから形成される。そして、同図（Ｂ）に示すように、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)において、ピーク期間Ｔｐ(n-1)中はアーク長に比例したピーク電圧Ｖｐ(n-1)が溶接ワイヤと母材との間に印加し、ベース期間Ｔｂ(n-1)中はアーク長に比例したベース電圧Ｖｂ(n-1)が印加する。したがって、ミグ溶接電圧Ｖwmは、ピーク電圧Ｖｐ及びベース電圧Ｖｂから形成される。第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)についても同様である。ここで、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)におけるピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂは、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)におけるピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂとそれぞれ同一値に制御される。他方、アーク発生状態が安定している状態においては、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)におけるピーク電圧Ｖｐ(n-1)及びベース電圧Ｖｂ(n-1)は、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)におけるピーク電圧Ｖｐ(n)及びベース電圧Ｖｂ(n)とそれぞれ略等しい値となる。

ミグ溶接では、良好な溶接品質を得るためにアーク長を適正値に維持するアーク長制御が行われる。通常、このアーク長制御は、ミグ溶接電圧Ｖwmがアーク長と略比例関係にあることを利用して、ミグ溶接電圧Ｖwmの平均値が予め定めた電圧設定値と等しくなるようにパルス周期Ｔｆが制御される。ミグ溶接電圧Ｖwmの平均値は、ミグ溶接電圧Ｖwmをローパスフィルタに通すことによって生成される。このアーク長制御の方式は、周波数変調方式と呼ばれる。この場合、ピーク期間Ｔｐ、ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂは所定値に設定され、パルスパラメータとなる。ピーク電流Ｉｐは臨界値以上に設定され、ピーク期間Ｔｐと組み合わせてユニットパルス条件と呼ばれる。このユニットパルス条件は、１パルス周期１溶滴移行になるように設定される。ベース電流Ｉｂは、臨界値未満の数十Ａ程度の小電流値に設定される。ユニットパルス条件及びベース電流Ｉｂは、溶接ワイヤの材質、直径、送給速度等に応じて適正値に設定される。

アーク長制御の方式として周波数変調制御以外にもパルス幅変調制御が使用される場合もある。このパルス幅変調制御では、パルス周期Ｔｆ、ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂが所定値に設定されてパルスパラメータとなる。そして、ミグ溶接電圧Ｖwmの平均値が電圧設定値と等しくなるようにピーク期間Ｔｐ（パルス幅）が制御される。

他方、同図（Ｃ）に示すように、プラズマ溶接電流Ｉwpは、定電流制御されており、予め定めた一定値の直流波形となる。したがって、プラズマアークは、一定値のプラズマ溶接電流Ｉwpの通電によって発生している。そして、同図（Ｄ）に示すように、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)において、ピーク期間Ｔｐ(n-1)中はミグアークの影響によって電圧値が高くなった誘起ピーク電圧Ｖpp(n-1)がプラズマ電極と母材との間に印加し、ベース期間Ｔｂ(n-1)中はミグアークの影響によって電圧値が低くなった誘起ベース電圧Ｖbb(n-1)が印加する。したがって、ミグ溶接電圧Ｖwmは、誘起ピーク電圧Ｖpp及び誘起ベース電圧Ｖbbから形成される。プラズマ溶接電流Ｉwpが一定値の直流であるので、本来、プラズマ溶接電圧Ｖwpはアーク長に略比例した略一定値となるはずである。それにも関わらず、プラズマ溶接電圧Ｖwpが、ミグアークのピーク期間Ｔｐとベース期間Ｔｂに同期してパルス状の波形となる理由は、以下のとおりである。ミグアークは、大電流値のピーク電流Ｉｐが通電するピーク期間Ｔｐ中は広がった形状となり、小電流値のベース電流Ｉｂが通電するベース期間Ｔｂ中は収縮した形状となる。上述したように、プラズマアークはミグアークを包むように発生している。このために、ミグアークの形状の変化に影響されて、プラズマアークの形状も変化することになる。このプラズマアークの変化によってプラズマ溶接電圧Ｖwpがパルス状に変化することになる。したがって、ミグアークの変化に誘発されてプラズマ溶接電圧Ｖwpが変化するので、誘起ピーク電圧Ｖpp及び誘起ベース電圧Ｖbbという表現を使用している。第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)についても同様である。アーク発生状態が安定している状態においては、第ｎ−１回目のパルス周期Ｔｆ(n-1)における誘起ピーク電圧Ｖpp(n-1)及び誘起ベース電圧Ｖbb(n-1)は、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)における誘起ピーク電圧Ｖpp(n)及び誘起ベース電圧Ｖbb(n)とそれぞれ略等しい値となる。

特開２００８−２２９６４１号公報

上述したようにプラズマミグ溶接では、非消耗電極であるプラズマ電極と母材との間にプラズマアークが発生する。このために、溶接を多数回繰り返して行い溶接時間が長くなると、プラズマ電極の先端は次第に消耗して、先端の形状が変形していく。このプラズマ電極の先端形状の変形が比較的均等に進行して、先端形状の対称性が保持される場合には、プラズマアークの発生状態は急激には変化しない。しかし、プラズマ電極の先端が歪な形状に変形する場合がある。このような歪な変形が進行すると、プラズマアークが突然に偏向して発生する状態となる。プラズマアークが偏向すると、プラズマアークに内包されているミグアークの発生状態も変化するために、ビード外観が不均一となる。さらに、プラズマアークが偏向すると、溶接箇所への狙い位置にズレが生じるので、溶接不良となる場合も生じる。

そこで、本発明では、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの偏向を判別し、このプラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を防止することができるプラズマミグ溶接方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、溶接トーチを通して送給される溶接ワイヤと母材との間にピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流を１パルス周期とするミグ溶接電流を通電することによってミグアークを発生させると共に、前記溶接ワイヤを囲むように配置されているプラズマ電極と前記母材との間に直流のプラズマ溶接電流を通電することによってプラズマアークを発生させるプラズマミグ溶接方法において、
前記パルス周期の特定期間中の前記プラズマ溶接電圧を前記パルス周期ごとに検出し、この検出値が増減した状態が所定期間以上継続したことによって前記プラズマアークの偏向を判別し、前記プラズマアークの偏向を判別すると警報を発する、
ことを特徴とするプラズマミグ溶接方法である。

請求項２の発明は、前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ピーク期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマミグ溶接方法である。

請求項３の発明は、前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ベース期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマミグ溶接方法である。

請求項４の発明は、前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ピーク期間中の前記プラズマ溶接電圧及び前記ベース期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマミグ溶接方法である。

請求項５の発明は、前記プラズマアークの偏向を判別すると、前記プラズマ溶接電流を増加させてプラズマアークの偏向を修正する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラズマミグ溶接方法である。

請求項６の発明は、前記プラズマ溶接電流の増加を予め定めた増加期間行う、
ことを特徴とする請求項５記載のプラズマミグ溶接方法である。

請求項７の発明は、前記プラズマ溶接電流の増加を前記プラズマアークの偏向が修正されるまで行う、
ことを特徴とする請求項５記載のプラズマミグ溶接方法である。

本発明によれば、プラズマ溶接電圧の変動から、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの偏向を判別することができる。そして、プラズマアークの偏向を判別すると警報を発することによって、プラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態１に係るプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。 本発明の実施の形態１に係るプラズマミグ溶接方法を示す図１とは異なる波形図である。 本発明の実施の形態１に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成図である。 図３の溶接装置を構成するミグ溶接電源ＰＳＭのブロック図である。 図３の溶接装置を構成するプラズマ溶接電源ＰＳＰのブロック図である。 本発明の実施の形態２に係るプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。 実施の形態２に係るプラズマ溶接電源ＰＳＰのブロック図である。 従来技術のプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。

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。

［実施の形態１］
実施の形態１に係る発明は、パルス周期の特定期間中の前記プラズマ溶接電圧をパルス周期ごとに検出し、この検出値が増減した状態が所定期間以上継続したことによってプラズマアークの偏向を判別し、プラズマアークの偏向を判別すると警報を発するものである。以下、この実施の形態１について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係るプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図（Ａ）はミグ溶接電流Ｉwmを示し、同図（Ｂ）はミグ溶接電圧Ｖwmを示し、同図（Ｃ）はプラズマ溶接電流Ｉwpを示し、同図（Ｄ）はプラズマ溶接電圧Ｖwpを示す。以下、同図を参照して説明する。

同図は、第ｎ−３回目のパルス周期Ｔｆ(n-3)〜第ｎ＋１回目のパルス周期Ｔｆ(n+1)の５周期分の波形を示している。第ｎ−３回目のパルス周期Ｔｆ(n-3)は、第ｎ−３回目のピーク期間Ｔｐ(n-3)とベース期間Ｔｂ(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。同図では、プラズマ電極の歪な変形によるプラズマアークの偏向が、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)において発生した場合である。同図における現時点は、時刻ｔｎで示す第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)の終了時点である。

同図（Ａ）に示すように、ミグ溶接電流Ｉwmは、各周期共に、ピーク期間中の予め定めたピーク電流Ｉｐ及びベース期間中の予め定めたベース電流Ｉｂから形成される。ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂは、定電流制御されているので、各周期共に同一値である。ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂの設定方法は、従来技術と同様である。また、ピーク期間Ｔｐ及びベース期間Ｔｂの設定方法についても従来技術と同様である。すなわち、溶接電源の出力制御（アーク長制御）が周波数変調制御であるときは、ピーク期間Ｔｐが所定値となり、ベース期間Ｔｂはフィードバック制御によって刻々と変化する。他方、パルス幅変調制御では、パルス周期Ｔｆが所定値となり、ピーク期間Ｔｐがフィードバック制御によって刻々と変化する。

同図（Ｂ）に示すように、第ｎ−３回目のパルス周期Ｔｆ(n-3)におけるミグ溶接電圧Ｖwmは、第ｎ−３回目のピーク期間Ｔｐ(n-3)中のピーク電圧Ｖｐ(n-3)及び第ｎ−３回目のベース期間Ｔｂ(n-3)中のベース電圧Ｖｂ(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。各周期におけるピーク電圧及びベース電圧は、ミグアークのアーク長（アーク発生状態）に対応する値となるので、各値ともに異なった値となる。但し、ミグアークの発生状態が安定した定常状態にあるときには、各周期のピーク電圧及びベース電圧は、それぞれ略同一値となる。上述したように第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)においてプラズマアークの偏向が発生すると、それ以降のピーク電圧Ｖｐ(n)、Ｖｐ(n+1)…及びベース電圧Ｖｂ(n)、Ｖｂ(n+1)…に対しても影響を与えるが、その変動は小さい。

同図（Ｃ）に示すように、プラズマ溶接電流Ｉwpは、予め定めた一定値の直流電流波形となる。プラズマ溶接電流Ｉwpは、定電流制御される。プラズマ溶接電流Ｉwpは、母材の材質、板厚、溶接速度等に応じて適正値に設定される。

同図（Ｄ）に示すように、第ｎ−３回目のパルス周期Ｔｆ(n-3)におけるプラズマ溶接電圧Ｖwpは、第ｎ−３回目のピーク期間Ｔｐ(n-3)中の誘起ピーク電圧Ｖpp(n-3)及び第ｎ−３回目のベース期間Ｔｂ(n-3)中の誘起ベース電圧Ｖbb(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。各周期における誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧は、上述したように、ミグアークの形状の変化に同期してパルス状に変化する電圧である。すなわち、ミグアークは、大電流値のピーク電流Ｉｐの通電によって広がった形状となり、小電流値のベース電流の通電によって収縮した形状となる。このミグアークの形状の周期的な変化に誘発されて、プラズマ溶接電圧Ｖwpはパルス状に変化する。したがって、ミグアーク及びプラズマアークが安定した定常状態にあるときには、誘起ピーク電圧Ｖpp及び誘起ベース電圧Ｖbbは、それぞれ略同一値となる。上述したように第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)においてプラズマアークの偏向が発生すると、それ以降の誘起ピーク電圧Ｖpp(n)、Ｖpp(n+1)…及び誘起ベース電圧Ｖbb(n)、Ｖbb(n+1)…は共に増加する。すなわち、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)以降のプラズマ溶接電圧Ｖwpは増加方向にシフトした波形となる。このようになる理由は、以下のとおりである。プラズマアークは、通常溶接トーチの中心軸方向に対称形状で発生している。プラズマアークが偏向すると、その形状は、中心軸方向からずれて非対称となる。この結果、プラズマアークのアーク長が長くなるために、プラズマ溶接電圧Ｖwpが増加する方向にシフトすることになる。これが、プラズマアークの偏向の第１パターンである。第２パターンについては、図２で後述する。一度プラズマアークの偏向が発生すると、少なくとも数百ms以上は偏向状態が維持されることが多い。また、プラズマアークの偏向がそのまま解消されないこともある。

図２は、本発明の実施の形態１に係るプラズマミグ溶接方法を示す図１とは異なる波形図である。同図（Ａ）はミグ溶接電流Ｉwmを示し、同図（Ｂ）はミグ溶接電圧Ｖwmを示し、同図（Ｃ）はプラズマ溶接電流Ｉwpを示し、同図（Ｄ）はプラズマ溶接電圧Ｖwpを示す。同図は、上述した図１と対応しており、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)以降のプラズマ溶接電圧Ｖwpのみが異なっているので、その他の点についての説明は省略する。以下、同図を参照してこの異なる点について説明する。

同図は、図１と同様に、第ｎ−３回目のパルス周期Ｔｆ(n-3)〜第ｎ＋１回目のパルス周期Ｔｆ(n+1)の５周期分の波形を示している。同図では、図１と同様に、プラズマ電極の歪な変形によるプラズマアークの偏向が、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)において発生した場合である。同図における現時点は、時刻ｔｎで示す第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)の終了時点である。

同図（Ｄ）に示すように、第ｎ−３回目のパルス周期Ｔｆ(n-3)におけるプラズマ溶接電圧Ｖwpは、第ｎ−３回目のピーク期間Ｔｐ(n-3)中の誘起ピーク電圧Ｖpp(n-3)及び第ｎ−３回目のベース期間Ｔｂ(n-3)中の誘起ベース電圧Ｖbb(n-3)から形成される。他の周期についても同様である。各周期における誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧は、上述したように、ミグアークの形状の変化に同期してパルス状に変化する電圧である。第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)においてプラズマアークの偏向が発生すると、それ以降の誘起ピーク電圧Ｖpp(n)、Ｖpp(n+1)…及び誘起ベース電圧Ｖbb(n)、Ｖbb(n+1)…は共に、図１とは異なり減少する。すなわち、第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)以降のプラズマ溶接電圧Ｖwpは、図１とは異なり減少方向にシフトした波形となる。このようになる理由は、以下のとおりである。プラズマアークは、通常、中空形状であるプラズマ電極の円周全体から平均的に発生している。しかし、プラズマ電極先端の一部分の消耗が顕著になりプラズマアーク発生源に偏りが生じると、プラズマアークが収縮した状態になり、プラズマ溶接電圧Ｖwpが減少方向にシフトすることになる。これが、プラズマアークの偏向の第２パターンである。

上述した図１及び図２から、プラズマアークの偏向が発生すると、プラズマ溶接電圧Ｖwpが増加又は減少する方向にシフトすることが分かる。したがって、この知見に基づいて、本実施の形態では、プラズマアークの偏向を以下の３つの方法で判別する。そして、プラズマアークの偏向を判別したときは、溶接不良が発生するおそれがあるので、警報を発する。警報としては、表示灯の点灯、警報音の発声、警報信号の外部機器への出力等がある。

（１） 第１の偏向判別方法
第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)における特定期間中のプラズマ溶接電圧を検出する。特定期間のプラズマ溶接電圧としては、ピーク期間中の誘起ピーク電圧Ｖpp(n)及びベース期間中の誘起ベース電圧Ｖbb(n)とする。誘起ピーク電圧Ｖpp(n)は、ピーク期間中の定常値又は平均値とする。誘起ベース電圧Ｖbb(n)についても同様である。そして、上記の検出値の移動平均値は、一つ前の周期Ｔｆ(n-1)から複数周期前Ｔｆ(n-m)までの複数ｍの検出値の移動平均値となる。したがって、誘起ピーク電圧の移動平均値Ｖppa及び誘起ベース電圧の移動平均値Ｖbbaは、下式によって算出することができる。
Ｖppa＝（Ｖpp(n-m)＋…＋Ｖpp(n-1)）／ｍ …（１）式
Ｖbba＝（Ｖbb(n-m)＋…＋Ｖbb(n-1)）／ｍ …（２）式
ここで、ｍは１以上の整数である。
そして、｜Ｖpp(n)−Ｖppa｜≧Ｖｔかつ｜Ｖbb(n)−Ｖbba｜≧Ｖｔが成立したときは、プラズマ溶接電圧が増減状態（増加した状態又は減少した状態）になったと判別し、この判別状態が予め定めた判定期間Ｔｔ以上継続したときは、プラズマアークの偏向が発生したと判別する。その後に、上記が不成立になったときは、増減状態が元の状態に戻り、プラズマアークの変更が解消されたと判別する。ここで、判定値Ｖｔは正の値に予め定めた値である。したがって、判定値Ｖｔは、しきい値となる。この判定値Ｖｔは、実験によって適正値に設定される。例えば、判定値Ｖｔは、１〜５Ｖ程度に設定される。判定値は、誘起ピーク電圧のときと誘起ベース電圧のときとで、異なった値に設定しても良い。判定期間Ｔｔは、例えば５０〜２００ms程度に設定される。移動平均の回数ｍは、移動平均を行う機関が判定期間Ｔｔの５〜１０倍程度になるように、例えば５０〜４００程度に設定される。上記の判定値Ｖｔ、判定期間Ｔｔ及び移動平均の回数ｍは、溶接ワイヤの材質、直径、送給速度、ガスの種類等に応じて実験によって適正値に設定される。

（２） 第２の偏向判別方法
第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)における特定期間中のプラズマ溶接電圧を検出する。特定期間のプラズマ溶接電圧としては、ピーク期間中の誘起ピーク電圧Ｖpp(n)とする。誘起ピーク電圧Ｖpp(n)は、ピーク期間中の定常値又は平均値とする。そして、｜Ｖpp(n)−Ｖppa｜≧Ｖｔが成立したときは、プラズマ溶接電圧が増減状態（増加した状態又は減少した状態）になったと判別し、この判別状態が上記の判定期間Ｔｔ以上継続したときは、プラズマアークの偏向が発生したと判別する。その後に、上記が不成立になったときは、増減状態が元の状態に戻り、プラズマアークの変更が解消されたと判別する。誘起ピーク電圧の移動平均値Ｖppaは、上述した（１）式によって算出される。また、判定値Ｖｔ、判定期間Ｔｔ及び移動平均の回数ｍの設定については、上記と同様である。

（３） 第３の偏向判別方法
第ｎ回目のパルス周期Ｔｆ(n)における特定期間中のプラズマ溶接電圧を検出する。特定期間のプラズマ溶接電圧としては、ベース期間中の誘起ベース電圧Ｖbb(n)とする。誘起ベース電圧Ｖbb(n)は、ベース期間中の定常値又は平均値とする。そして、｜Ｖbb(n)−Ｖbba｜≧Ｖｔが成立したときは、プラズマ溶接電圧が増減状態（増加した状態又は減少した状態）になったと判別し、この判別状態が上記の判定期間Ｔｔ以上継続したときは、プラズマアークの偏向が発生したと判別する。その後に、上記が不成立になったときは、増減状態が元の状態に戻り、プラズマアークの変更が解消されたと判別する。誘起ベース電圧の移動平均値Ｖbbaは、上述した（２）式によって算出される。また、判定値Ｖｔ、判定期間Ｔｔ及び移動平均の回数ｍの設定については、上記と同様である。

上記の偏向判別方法においては、パルス周期の特定期間のプラズマ溶接電圧をパルス周期ごとに検出し、それらの時系列データの変動からプラズマ溶接電圧が増加した状態又は減少した状態にあるかを判別している。パルス周期の特定期間の電圧値を検出している理由は、プラズマ溶接電圧がパルス状に変化する波形であるので、同一期間の電圧を時系列データとして処理して比較する必要があるためである。検出値としてプラズマ溶接電圧の平均値（溶接電圧のローパスフィルタ処理値、平滑値等）を使用することも考えられる。しかし、パルス周期を形成するピーク期間とベース期間との比率は、ミグアークに対する周波数変調制御によって刻々と変化する。すなわち、プラズマアークの偏向とは関係なしに、ミグアークのアーク長を適正値に維持するためにこの比率が変化する。この結果、プラズマ溶接電圧の平均値が、プラズマアークの偏向とは関係なしに変動することになる。したがって、このプラズマ溶接電圧の平均値によってプラズマアークの偏向を判別することは難しい。

図３は、本発明の実施の形態１に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して、各構成物について説明する。

本溶接装置は、破線で囲まれた溶接トーチＷＴ、ミグ溶接電源ＰＳＭ及びプラズマ溶接電源ＰＳＰを備えている。溶接トーチＷＴは、シールドガスノズル５２内に、プラズマノズル５１、プラズマ電極１ｂ及び給電チップ４が同心軸上に配置された構造となっている。シールドガスノズル５２とプラズマノズル５１との隙間からは、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のシールドガス６３が供給される。プラズマノズル５１とプラズマ電極１ｂとの間には、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のプラズマガス６２が供給される。プラズマ電極１ｂと給電チップ４との間には、たとえばアルゴンガス、アルゴンガスと炭酸ガスとの混合ガス等のセンターガス６１が供給される。これらの３系統のガスをまとめて単にガスと表現する場合がある。

給電チップ４に設けられた貫通孔からは、溶接ワイヤ１ａが送給される。給電チップ４は、溶接ワイヤ１ａに対して導通している。溶接ワイヤ１ａは、送給モータＷＭを駆動源とする送給ロール７の回転によって送給される。プラズマ電極１ｂは、たとえば銅又は銅合金からなり、図外の経路を通る冷却水によって間接的に水冷されている。プラズマノズル５１は、たとえば銅又は銅合金からなり、冷却水を通す流路が形成されていることにより、直接冷却されている。溶接トーチＷＴは、通常ロボット（図示は省略）によって保持された状態で、母材２に対して移動させられる。溶接ワイヤ１ａの先端と母材２との間には、ミグアーク３ａが発生する。プラズマ電極１ｂと母材２との間には、プラズマガス６２によって熱的に拘束されたプラズマアーク３ｂが発生する。したがって、ミグアーク３ａは、プラズマアーク３ｂに包まれた状態になっている。このために、プラズマアーク３ｂは、ミグアーク３ａの形状が広がるのを拘束する作用がある。

ミグ溶接電源ＰＳＭは、給電チップ４を介して溶接ワイヤ１ａと母材２との間に、ミグ溶接電圧Ｖwmを印加することにより、ミグ溶接電流Ｉwmを通電するための電源である。このミグ溶接電流Ｉwmは、図１（Ａ）に示すように、ピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流から形成される。ミグ溶接電源ＰＳＭからは、送給モータＷＭに対して送給制御信号Ｆｃが送られ、溶接ワイヤ１ａの送給速度が制御される。ミグ溶接電源ＰＳＭからミグ溶接電圧Ｖwmが印加されるときは、溶接ワイヤ１ａが＋側とされる。ミグ溶接電源ＰＳＭは、定電圧特性の電源であり、ミグ溶接電圧Ｖwmが予め定めた電圧設定信号Ｖｒ（図示は省略）の値と等しくなるように制御される。また、ミグ溶接電流Ｉwmの平均値は、溶接ワイヤ１ａの送給速度によってその値が定まる。さらに、ミグ溶接電源ＰＳＭは、図４で後述するように、ピーク期間中はＨｉｇｈレベルになりベース機関中はＬｏｗレベルになるピーク期間信号Ｔｐをプラズマ溶接電源ＰＳＰに出力する。

プラズマ溶接電源ＰＳＰは、プラズマ電極１ｂと母材２との間にプラズマ溶接電圧Ｖwpを印加することによりプラズマ溶接電流Ｉwpを通電するための電源である。プラズマ溶接電源ＰＳＰからプラズマ溶接電圧Ｖwpが印加されるときは、プラズマ電極１ｂが＋側とされる。プラズマ溶接電源ＰＳＰは、定電流特性の電源であり、プラズマ溶接電流Ｉwpが所定値になるように制御される。プラズマ溶接電源ＰＳＰには、図５で後述するように、プラズマアークの偏向の発生を判別するための回路が内蔵されており、偏向判別信号が出力されると警報を発する。

図４は、上述した図３の溶接装置を構成するミグ溶接電源ＰＳＭのブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。

電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源（図示は省略）を入力として、後述する電流誤差増幅信号Ｅｉに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、ミグ溶接電圧Ｖwm及びミグ溶接電流Ｉwmを出力する。この電源主回路ＰＭは、図示は省略するが、商用電源を整流する１次整流回路と、整流された直流を平滑するコンデンサと、平滑された直流を高周波交流に変換するインバータ回路と、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランスと、降圧された高周波交流を整流する２次整流回路と、整流された直流を平滑するリアクトルと、後述する電流誤差増幅信号Ｅｉに従ってＰＷＭ変調制御を行ないその結果に基づいてインバータ回路を駆動する駆動回路と、から構成される。溶接ワイヤ１ａは、送給モータＷＭに結合された送給ロール７によって給電チップ４内を通って送給され、母材２との間にミグアーク３ａが発生する。溶接トーチの構造は図３のとおりであり、ここでは簡略化して図示している。

電圧検出回路ＶＤは、ミグ溶接電圧Ｖwmを検出して、電圧検出信号Ｖｄを出力する。電圧平均値算出回路ＶＡＶは、この電圧検出信号Ｖｄの平均値を算出して、電圧平均値信号Ｖavを出力する。

送給制御回路ＦＣは、予め定めた送給速度設定値で溶接ワイヤ１ａを送給するための送給制御信号Ｆｃを送給モータＷＭに出力する。電圧設定回路ＶＲは、予め定めた電圧設定信号Ｖｒを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、この電圧設定信号Ｖｒと上記の電圧平均値信号Ｖavとの誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。電圧／周波数変換回路ＶＦは、この電圧誤差増幅信号Ｅｖの値に応じた周波数を有するパルス周期信号Ｔｆを出力する。このパルス周期信号Ｔｆは、パルス周期ごとに短時間だけＨｉｇｈレベルになるトリガ信号である。

ピーク期間設定回路ＴＰＲは、予め定めたピーク期間設定信号Ｔprを出力する。ピーク期間タイマ回路ＴＰは、上記のパルス周期信号ＴｆがＨｉｇｈレベルになると上記のピーク期間設定信号Ｔprの値によって定まる期間だけＨｉｇｈレベルになるピーク期間信号Ｔｐを、電流設定制御回路ＩＲＣ及びプラズマ溶接電源ＰＳＰに出力する。このピーク期間信号ＴｐがＨｉｇｈレベルのときがピーク期間となり、Ｌｏｗレベルのときがベース期間となる。

ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。ピーク電流設定回路ＩＰＲは、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。電流設定制御回路ＩＲＣは、上記のピーク期間信号ＴｐがＬｏｗレベルのときは上記のベース電流設定信号Ｉbrを電流設定制御信号Ｉrcとして出力し、Ｈｉｇｈレベルのときは上記のピーク電流設定信号Ｉprを電流設定制御信号Ｉrcとして出力する。

電流検出回路ＩＤは、ミグ溶接電流Ｉwmを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の電流設定制御信号Ｉrcと上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。この電流誤差増幅信号Ｅｉに従って溶接電源の出力制御が行われることによって図１及び図２で上述したミグ溶接電流Ｉwmが通電する。上述したミグ溶接電源ＰＳＭは、ミグ溶接電圧Ｖwmの平均値が電圧設定信号Ｖｒの値と等しくなるようにパルス周期が変化して出力制御（周波数変調制御）されるので、定電圧特性の電源となる。上述したように、ミグ溶接電圧Ｖwmの平均値が電圧設定信号Ｖｒの値と等しくなるようにパルス幅変調制御によって出力制御しても良い。

図５は、上述した図３の溶接装置を構成するプラズマ溶接電源ＰＳＰのブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。

電源主回路ＰＭは、３相２００Ｖ等の商用電源（図示は省略）を入力として、後述する電流誤差増幅信号Ｅｉに従ってインバータ制御等の出力制御を行いプラズマ溶接電流Ｉwp及びプラズマ溶接電圧Ｖwpを出力する。このプラズマ溶接電流Ｉwpは、プラズマ電極１ｂ、プラズマアーク３ｂ、母材２を通って通電する。溶接トーチの構造は上述した図３のとおりであるが、ここでは簡略化して図示している。

プラズマ溶接電流設定回路ＩＷＰＲは、予め定めた定常値のプラズマ溶接電流設定信号Ｉwprを出力する。プラズマ溶接電流検出回路ＩＤＰは、上記のプラズマ溶接電流Ｉwpを検出して、プラズマ溶接電流検出信号Ｉdpを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記のプラズマ溶接電流設定信号Ｉwprと上記のプラズマ溶接電流検出信号Ｉdpとの誤差を増幅して電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。この電流誤差増幅信号Ｅｉに従って溶接電源の出力制御が行われることによって、図１及び図２で上述したように、一定値（定常値）のプラズマ溶接電流Ｉwpが通電する。したがって、プラズマ溶接電源ＰＳＰは、プラズマ溶接電流Ｉwpがプラズマ溶接電流設定信号Ｉwprの値と等しくなるように出力制御されるので、定電流特性の電源となる。

プラズマ溶接電圧検出回路ＶＤＰは、上記のプラズマ溶接電圧Ｖwpを検出して、プラズマ溶接電圧検出信号Ｖdpを出力する。電圧移動平均算出回路ＶＲＡは、このプラズマ溶接電圧検出信号Ｖdp及びミグ溶接電源ＰＳＭからのピーク期間信号Ｔｐを入力として、上述した（１）式及び（２）式に基づいて、誘起ピーク電圧移動平均信号Ｖppa及び誘起ベース電圧移動平均信号Ｖbbaを算出して出力する。偏向判別回路ＡＲは、上記のプラズマ溶接電圧検出信号Ｖdp、上記の誘起ピーク電圧移動平均信号Ｖppa及び上記の誘起ベース電圧移動平均信号Ｖbbaを入力として、上述した第１〜第３の偏向判別方法から１つを選択してプラズマアークの偏向を判別してＨｉｇｈレベルになる偏向判別信号Ａｒを出力する。したがって、この偏向判別信号Ａｒは、プラズマアークが偏向しているときはＨｉｇｈレベルになり、偏向していないときはＬｏｗレベルになる信号である。警報回路ＫＨは、この偏向判別信号Ａｒを入力として、偏向判別信号ＡｒがＨｉｇｈレベルのときは表示灯を点灯させる。表示灯はプラズマ溶接電源ＰＳＰのフロントパネルに設ける。また、偏向判別信号ＡｒがＨｉｇｈレベルのときは、ブザー等を使用して警報音を発声するようにしても良い。また、偏向判別信号Ａｒを溶接電源の外部に出力するようにしても良い。ロボット溶接装置を使用している場合には、この偏向判別信号Ａｒをロボット制御装置に入力するようにして、偏向判別信号ＡｒがＨｉｇｈレベルになると溶接を中断するようにしても良い。このようにすれば、プラズマアークの偏向による溶接不良が発生する前に溶接を停止することができる。

上述した実施の形態１によれば、プラズマ溶接電圧の変動から、プラズマ電極の消耗に伴うプラズマアークの偏向を判別することができる。そして、プラズマアークの偏向を判別すると警報を発することによって、プラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を未然に防止することができる。

［実施の形態２］
実施の形態２に係る発明は、実施の形態１の方法によってプラズマアークの偏向を判別すると、プラズマ溶接電流ｉWPを増加させてプラズマアークの偏向を修正するものである。プラズマ溶接電流ｉWPの増加は、予め定めた増加期間又はプラズマアークの偏向が修正されるまで行う。以下、この実施の形態２について説明する。

図６は、本発明の実施の形態２に係るプラズマミグ溶接方法を示す波形図である。同図（Ａ）はミグ溶接電流Ｉwmを示し、同図（Ｂ）はミグ溶接電圧Ｖwmを示し、同図（Ｃ）はプラズマ溶接電流Ｉwpを示し、同図（Ｄ）はプラズマ溶接電圧Ｖwpを示し、同図（Ｅ）はプラズマアークの偏向判別信号Ａｒを示す。同図は、上述した図１と基本的には同じ波形であるが、横軸の時間目盛りが図１よりも数倍以上長い場合である。同図は、図１と同様に、プラズマ電極の消耗に伴う変形に起因するプラズマアークの偏向が発生してプラズマ溶接電圧Ｖwpが増加する方向にシフトした場合である。以下、同図を参照して説明する。

同図は、時刻ｔ１において、プラズマアークの偏向が発生して、プラズマ溶接電圧Ｖwpが増加する方向にシフトした場合である。時刻ｔ１以前の定常期間中は、同図（Ａ）に示すように、ミグ溶接電流Ｉwmは、ピーク電流及びベース電流から形成されるパルス波形となる。同様に同図（Ｂ）に示すように、ミグ溶接電圧Ｖwmは、ピーク電圧及びベース電圧から形成されるパルス波形となる。同図（Ｃ）に示すように、プラズマ溶接電流Ｉwpは、一定の定常値の直流波形となる。同図（Ｄ）に示すように、プラズマ溶接電圧Ｖwpは、誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧から形成されるパルス波形となる。同図（Ｅ）に示すように、偏向判別信号Ａｒは、Ｌｏｗレベルのままである。

時刻ｔ１において、プラズマアークの偏向が発生すると、同図（Ｄ）に示すように、プラズマ溶接電圧Ｖwp（誘起ピーク電圧及び誘起ベース電圧）は増加する方向にシフトした波形となる。上述した第１〜第３の偏向判別方法から選択された１つの偏向判別方法によって、時刻ｔ１以前からプラズマ溶接電圧Ｖwpの増減を監視している。選択された偏向判別方法によって、時刻ｔ１において、プラズマ溶接電圧Ｖwpが増加方向にシフトしたことを判別する。同図（Ｄ）に示すように、このプラズマ溶接電圧Ｖwpの増加状態が、時刻ｔ１〜ｔ２の判定期間Ｔｔ以上継続しているので、同図（Ｅ）に示すように、偏向判別信号Ａｒは、時刻ｔ２においてＨｉｇｈレベルに変化する。これに応動して、同図（Ｃ）に示すように、プラズマ溶接電流Ｉwpが定常値から増加値ΔＩだけ増加する。

プラズマ溶接電流Ｉwpが増加すると、プラズマアークの偏向は、時刻ｔ３において正常状態へと修正される。これは、プラズマアークを通電する電流値が大きくなると、アークの硬直性が高くなるために、偏向状態が修正されるからである。また、増加したプラズマ溶接電流Ｉwpが通電することによって、プラズマ電極の歪な変形も修正されることになる。時刻ｔ３において、選択された偏向判別方法によってプラズマ溶接電圧Ｖwpの増加状態が解消されて時刻ｔ１以前と同様の定常状態に戻ったことを判別すると、同図（Ｅ）に示すように、偏向判別信号ＡｒはＬｏｗレベルに変化する。これに応動して、同図（Ｃ）に示すように、プラズマ溶接電流Ｉwpは、時刻ｔ２以前の定常値に戻る。プラズマ溶接電流Ｉwpの値が元の値に戻っても、上述したように、プラズマ電極の歪な変形は修正されているので、プラズマアークが再び偏向するおそれはない。

同図は、上述した図１と同様に、プラズマアークの偏向によってプラズマ溶接電圧Ｖwpが増加方向にシフトした場合であるが、上述した図２と同様に、減少方向にシフトする場合についても、同様である。また、プラズマアークの偏向の判別方法については、上述した第１〜第３の偏向判別方法から１つを選択することができる。上記の増加値ΔＩは、１００〜２００Ａ程度である。この値が小さいとプラズマアークの偏向を修正することができず、大きいと溶接状態が不安定になる。この値は、プラズマ溶接電流Ｉwpの定常値、プラズマ電極の形状等に応じて実験によって適正値に設定される。

上記においては、同図（Ｃ）に示すように、プラズマ溶接電流Ｉwpは、偏向判別信号ＡｒがＨｉｇｈレベルになる時刻ｔ２から増加し、Ｌｏｗレベルになる時刻ｔ３において元の値に戻る。プラズマ溶接電流Ｉwpを元の値に戻すタイミングを、時刻ｔ２から予め定めた増加期間経過後としても良い。増加期間は、１０〜７０ms程度に設定される。この増加期間は、プラズマアークの偏向が修正される時間よりも少し長い時間として設定される。この増加期間は、プラズマ溶接電流Ｉwpの定常置、増加値ΔＩ、プラズマ電極の形状等に応じて実験によって適正値に設定される。

実施の形態２に係るプラズマミグ溶接方法を実施するための溶接装置の構成は、上述した図３と同一である。但し、溶接装置を構成するプラズマ溶接電源ＰＳＰのブロック図が、上述した図５とは一部異なっている。ミグ溶接電源ＰＳＭのブロック図については、上述した図４と同一である。以下、実施の形態２に係るプラズマ溶接電源ＰＳＰのブロック図について説明する。

図７は、実施の形態２に係るプラズマ溶接電源ＰＳＰのブロック図である。同図において、上述した図５と同一のブロックについては同一符号を付して、それらの説明は省略する。同図は、図５のプラズマ溶接電流設定回路ＩＷＰＲを破線で示す第２プラズマ溶接電流設定回路ＩＷＰＲ２に置換したものである。以下、このブロックについて、同図を参照して説明する。

第２プラズマ溶接電流設定回路ＩＷＰＲ２は、偏向判別信号Ａｒを入力として、偏向判別信号ＡｒがＬｏｗレベル（正常時）のときは予め定めた定常値となり、Ｈｉｇｈレベル（偏向時）のときは定常値に予め定めた増加値ΔＩを加算した値となるプラズマ溶接電流設定信号Ｉwprを出力する。又は、第２プラズマ溶接電流設定回路ＩＷＰＲ２は、偏向判別信号Ａｒを入力として、偏向判別信号ＡｒがＨｉｇｈレベル（偏向時）に変化した時点から予め定めた増加期間の間は予め定めた定常値に予め定めた増加値ΔＩを加算した値となり、それ以外の期間中は定常値となるプラズマ溶接電流設定信号Ｉwprを出力する。

上述した実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、プラズマアークの変更を判別すると、プラズマ溶接電流を増加させる。これにより、プラズマアークの偏向を元の正常状態に修正することができる。このために、プラズマアークの偏向に起因する溶接不良の発生を防止することができる。

１ａ 溶接ワイヤ
１ｂ プラズマ電極
2 母材
３ａ ミグアーク
３ｂ プラズマアーク
4 給電チップ
51 プラズマノズル
52 シールドガスノズル
61 センターガス
62 プラズマガス
63 シールドガス
7 送給ロール
ＡＲ 偏向判別回路
Ａｒ 偏向判別信号
ＥＩ 電流誤差増幅回路
Ｅｉ 電流誤差増幅信号
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
ＫＨ 警報回路
Ｉｂ ベース電流
ＩＢＲ ベース電流設定回路
Ｉbr ベース電流設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
ＩＤＰ プラズマ溶接電流検出回路
Ｉdp プラズマ溶接電流検出信号
Ｉｐ ピーク電流
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
ＩＲＣ 電流設定制御回路
Ｉrc 電流設定制御信号
Ｉwm ミグ溶接電流
Ｉwp プラズマ溶接電流
ＩＷＰＲ プラズマ溶接電流設定回路
Ｉwpr プラズマ溶接電流設定信号
ＩＷＰＲ２ 第２プラズマ溶接電流設定回路
ｍ 移動平均の回数
ＰＭ 電源主回路
ＰＳＭ ミグ溶接電源
ＰＳＰ プラズマ溶接電源
Ｔｂ ベース期間
Ｔｆ パルス周期（信号）
ｔｎ 現時点
ＴＰ ピーク期間タイマ回路
Ｔｐ ピーク期間（信号）
ＴＰＲ ピーク期間設定回路
Ｔpr ピーク期間設定信号
Ｔｔ 判定期間
ＶＡＶ 電圧平均値算出回路
Ｖav 電圧平均値信号
Ｖｂ ベース電圧
Ｖbb 誘起ベース電圧
Ｖbba 誘起ベース電圧移動平均信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
ＶＤＰ プラズマ溶接電圧検出回路
Ｖdp プラズマ溶接電圧検出信号
ＶＦ 電圧／周波数変換回路
Ｖｐ ピーク電圧
Ｖpp 誘起ピーク電圧
Ｖppa 誘起ピーク電圧移動平均信号
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
ＶＲＡ 電圧移動平均算出回路
Ｖｔ 判定値
Ｖwm ミグ溶接電圧
Ｖwp プラズマ溶接電圧
ＷＭ 送給モータ
ＷＴ 溶接トーチ
ΔＩ 増加値

Claims (7)

1. 溶接トーチを通して送給される溶接ワイヤと母材との間にピーク期間中のピーク電流及びベース期間中のベース電流を１パルス周期とするミグ溶接電流を通電することによってミグアークを発生させると共に、前記溶接ワイヤを囲むように配置されているプラズマ電極と前記母材との間に直流のプラズマ溶接電流を通電することによってプラズマアークを発生させるプラズマミグ溶接方法において、
   前記パルス周期の特定期間中の前記プラズマ溶接電圧を前記パルス周期ごとに検出し、この検出値が増減した状態が所定期間以上継続したことによって前記プラズマアークの偏向を判別し、前記プラズマアークの偏向を判別すると警報を発する、
   ことを特徴とするプラズマミグ溶接方法。
2. 前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ピーク期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
   ことを特徴とする請求項１記載のプラズマミグ溶接方法。
3. 前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ベース期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
   ことを特徴とする請求項１記載のプラズマミグ溶接方法。
4. 前記パルス周期の特定期間における前記プラズマ溶接電圧が、前記ピーク期間中の前記プラズマ溶接電圧及び前記ベース期間中の前記プラズマ溶接電圧である、
   ことを特徴とする請求項１記載のプラズマミグ溶接方法。
5. 前記プラズマアークの偏向を判別すると、前記プラズマ溶接電流を増加させてプラズマアークの偏向を修正する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラズマミグ溶接方法。
6. 前記プラズマ溶接電流の増加を予め定めた増加期間行う、
   ことを特徴とする請求項５記載のプラズマミグ溶接方法。
7. 前記プラズマ溶接電流の増加を前記プラズマアークの偏向が修正されるまで行う、
   ことを特徴とする請求項５記載のプラズマミグ溶接方法。

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