JP6398079B2

JP6398079B2 - 溶接条件設定方法

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Publication number: JP6398079B2
Application number: JP2014228840A
Authority: JP
Inventors: 善行濱野; 芳行田畑; 海斗松井; 龍之介柴垣
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2034-11-11
Also published as: JP2016087682A

Description

本発明は、溶接条件パラメータを溶接中に調整するための溶接装置の溶接条件設定方法に関するものである。

アーク溶接を行う際に、作業者はアーク溶接中の溶接施工状態及びビード外観等を目視で確認しながら、溶接条件パラメータを調整して、溶接品質を向上させることが多々ある。作業者が主に調整する前記溶接条件パラメータは溶接電流と溶接電圧であるが、溶接品質をより向上させるために、溶接電流と溶接電圧以外の溶接条件パラメータを調整する場合がある。

従来の溶接条件設定方法では、複数の溶接条件パラメータの中から１つを再調整パラメータとして選択し再調整している際には、その他の溶接条件パラメータは再調整ができない、という方法が開示されている（特許文献１）。

特許第５１６５１９８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、溶接電流と溶接電圧等の調整を行う溶接装置において、溶接中に溶接電流と溶接電圧以外の溶接条件パラメータを調整可能な状態から溶接電流または溶接電圧を調整可能な状態にするには、複数の溶接中に調整可能な溶接条件パラメータの中から溶接電流または溶接電圧を前記再調整パラメータとして選択する必要がある。

このような手順が必要な溶接対象物の溶接条件の作り込みや補正には、複数の溶接条件パラメータの中から調整したい溶接条件パラメータを探す必要があるため、時間がかかるといった課題がある。

溶接電流または溶接電圧を調整可能な１つ以上の調整器を備えた溶接装置にて、
予め設定されている溶接中に調整が可能な複数のパラメータの中から少なくとも１つをダイレクト機能のダイレクトパラメータとして選択して、前記調整器の少なくとも１つをダイレクト調整器として割り当て、溶接中に前記ダイレクト調整器にて前記ダイレクトパラメータを調整し、
前記ダイレクト調整器のダイレクト機能を解除する場合は、前記割り当てた前記調整器のダイレクト機能を解除することで、前記ダイレクト調整器は前記溶接電流または、前記溶接電圧を調整可能な前記調整器として復帰する溶接条件設定方法である。

また、さらに溶接電流と溶接電圧の調整器をそれぞれ有するリモートコントロール装置を備える場合は、前記溶接装置の前記調整器の少なくとも１つを前記ダイレクト調整器として割り当てて前記ダイレクトパラメータを溶接中に、調整可能とすると共に、前記リモートコントロール装置にて溶接中に、溶接電流及び溶接電圧の調整が可能な溶接条件設定方法である。

溶接中に溶接電流と溶接電圧以外の溶接条件パラメータを調整可能な状態から溶接電流または溶接電圧を調整可能な状態にする際に、溶接条件パラメータを探す手順を省くことで溶接条件の作り込みや補正にかかる時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態１における溶接装置の概略構成を示す図本発明の実施の形態１と実施の形態２における溶接電源の操作部の一例を示す図ＣＯ２／ＭＡＧ溶接の電流波形を示す図本発明の実施の形態１における本発明の溶接条件設定方法の一例を示す図比較例としての溶接条件設定方法の一例を示す図本発明の実施の形態２における溶接装置の概略構成を示す図本発明の実施の形態２における本発明の溶接条件設定方法の一例を示す図

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図１，２，３，４，５を用いて説明する。

まず、図１の構成について説明する。図１は、本実施の形態１における溶接装置の概略構成を示す図である。

溶接電源１は、作業者が溶接条件パラメータの調整等の操作が可能な操作部２を有しており、溶接条件パラメータの調整値に従い、溶接電極４と溶接対象物５の間の電流と電圧を制御する。尚、トーチ３は、例えば作業者に保持されて溶接が行われる。

次に、図２の構成について説明する。図２は、図１における溶接電源１の操作部２の一例を示す図である。

操作部２は、溶接条件パラメータの選択と溶接条件パラメータの調整が可能な第１の調整器７と第２の調整器８を備えている。また、操作モード選択または解除を行う第１のスイッチ９と選択の決定を行う第２のスイッチ１０を備えている。

尚、第１の調整器７を、溶接電流を調整可能な調整器として、また、第２の調整器８を、溶接電圧を調整可能な調整器として予め初期設定している。

また尚、１つの調整器で溶接電流と溶接電圧の調整を行っても良い。

次に、図１と図２を用いて、本発明の溶接条件設定方法における、溶接中に調整可能な溶接条件パラメータを、直接的に選択してダイレクトパラメータとして調整器に割り当てて、そのダイレクトパラメータを溶接中に調整可能とするダイレクト機能を用いた、溶接条件パラメータの調整方法とダイレクト機能の解除方法について説明する。

まず、ダイレクト機能を用いた溶接中における溶接条件パラメータの調整方法の一例を説明する。

ダイレクト機能を用いた溶接中における溶接条件パラメータの調整方法は以下のような手順となる。

（１）第１のスイッチ９を押下して、ダイレクト機能を有効にする。

（２）第２の調整器８を操作して、予め設定されている溶接中に調整可能な複数の溶接条件パラメータの中から調整したい溶接条件パラメータをダイレクトパラメータとして選択する。

（３）第２のスイッチ１０を押下して、第１の調整器７または第２の調整器８を、前記ダイレクトパラメータのダイレクト調整器として割り当てる。

（４）トーチ３を用いて溶接を行いながら、溶接中に、前記ダイレクト調整器により前記ダイレクトパラメータを調整する。

尚、第１の調整器７、第２の調整器８をダイレクト調整器として異なるダイレクトパラメータをそれぞれ割り当ててもよい。

次に、図２を用いて、本発明の特徴であるダイレクト機能の解除方法の一例を説明する。

ダイレクト機能の解除方法は、第１のスイッチ９を押下することで解除できる。ダイレクト機能を解除すると、前記ダイレクト調整器は溶接電流または溶接電圧を調整可能な第１の調整器７または第２の調整器８として復帰する。

次に、図１と図３と図４を用いて、本発明のダイレクト機能を用いた溶接作業の立向き姿勢の溶接作業例を説明する。立向き姿勢で溶接を行う溶接対象物について、図１の構成で溶接電源１がＣＯ２／ＭＡＧ溶接電源である場合において説明する。

立向き姿勢で溶接を行う際に、溶接品質に及ぼす影響が大きい溶接条件パラメータの電流の増加傾斜について、図３を用いて説明する。

図３は、ＣＯ２／ＭＡＧ溶接の電流波形を示す図である。電流波形はアーク期間と短絡期間を繰り返す。電流の増加傾斜とは、短絡が検出されて短絡解放（アーク）へ向かう電流の傾きのことである。電流の増加傾斜を急になるように調整すると、溶接対象物の入熱量が大きくなり、溶接速度の速い溶接作業に好ましい溶接条件となる。

一般的に、立向き姿勢で溶接を行う場合は溶接対象物に形成される溶融プールが重力による垂れが発生しないように、溶接速度を速くして溶接を行うため、電流の増加傾斜を急になるように調整するための複数の手順が必要となる場合が多い。

立向き姿勢で溶接を行う場合において、以下のような立向き姿勢の（１）〜（３）の順序で溶接条件パラメータを調整する場合がある。

（１）溶接電流と溶接電圧の調整、
（２）電流の増加傾斜の調整、
（３）溶接電流と溶接電圧の微調整、
まず、溶接を行いながら、溶接対象物の板厚や材質に合った溶接電流と溶接電圧に調整し、次に、電流の増加傾斜を急になるように調整して溶融プールの垂れが許容できる程度に溶接が行えるようにし、最後に、溶接電流と溶接電圧を微調整する、といった順序である。

本発明の溶接条件設定方法で、前記順序で溶接条件パラメータを調整する手順について、図２、４を用いて説明する。

図４は、本発明の溶接条件設定方法で、前記順序で溶接条件パラメータを調整する場合の手順とその時間を示す図である。

同図において、作業者が溶接を行っている期間Ｔｗ（Ｔｗ１、Ｔｗ２、Ｔｗ３）、溶接電流と溶接電圧を調整している期間Ｔｅ（Ｔｅ１、Ｔｅ２）、電流の増加傾斜を調整している期間Ｔｓ、電流の増加傾斜を第２の調整器８にダイレクト機能として割り当てるための期間Ｔｄ、ダイレクト機能を解除するための期間Ｔｒを示す。

溶接中において、まず、期間Ｔｗ１で、溶接を行いながら、期間Ｔｅ１で第１の調整器７と第２の調整器８を操作して溶接電流と溶接電圧をそれぞれ調整する。次に、期間Ｔｄで、電流の増加傾斜を第２の調整器８にダイレクトパラメータとして割り当てる。次の溶接を行う期間Ｔｗ２では、期間Ｔｓで、電流の増加傾斜を調整する。そして、期間Ｔｒで第２の調整器８のダイレクト機能を解除して、第２の調整器８を予め設定されている溶接電圧の調整器として復帰させる。そして次の溶接を行う期間Ｔｗ３では、第１の調整器７と第２の調整器８を操作して期間Ｔｅ２で溶接電流と溶接電圧をそれぞれ微調整する。

次に、前記の立向き姿勢の溶接作業例において、比較例として、従来の溶接条件設定方法を用いて溶接条件の作り込みでの手順の一例について、図２、５を用いて説明する。

図５は、比較例としての溶接条件設定方法の一例を示す図で、従来の溶接条件設定方法を用いて、溶接条件パラメータを調整する場合の手順とその時間を示す図である。本発明の図４に示す符号と同一符号については、説明は省略する。

Ｔｃ（Ｔｃ１、Ｔｃ２）は作業者が複数の溶接条件パラメータの中から１つの再調整パラメータとして電流の増加傾斜を選択し、第２の調整器８に割り当てるための期間である。

溶接中において、まず、期間Ｔｗ１で、溶接を行いながら、期間Ｔｅ１で第１の調整器７と第２の調整器８を操作して溶接電流と溶接電圧をそれぞれ調整する。次に、期間Ｔｃ１で、複数の溶接条件パラメータの中から電流の増加傾斜を再調整パラメータとして選択し、電流の増加傾斜を第２の調整器８に割り当てる。次の溶接を行う期間Ｔｗ２では、期間Ｔｓで、電流の増加傾斜を調整する。そして、期間Ｔｃ２で、複数の溶接条件パラメータの中から溶接電圧を再調整パラメータとして選択し、溶接電圧を第２の調整器８に割り当てる。次の溶接を行う期間Ｔｗ３の期間Ｔｅ２で、溶接電流と溶接電圧をそれぞれ微調整する。

次に、図２、４、５を用いて、本発明の効果を説明する。

図４と図５の違いは、１回目と２回目の溶接を行う期間Ｔｗ１、Ｔｗ２の間にある期間（ＴｄとＴｃ１）の手順と２回目と３回目の溶接を行う期間Ｔｗ２、Ｔｗ３の間にある期間（ＴｒとＴｃ２）の手順である。期間Ｔｄと期間Ｔｃは手順が異なるもののかかる時間は略同じである（Ｔｄ＝Ｔｃ）。一方、本発明のＴｒの期間では、ダイレクト機能を解除するために、第１のスイッチ９を押下するのに対して、従来の溶接条件設定方法のＴｃの期間では、再調整パラメータを選択するのに複数の溶接条件パラメータの中から１つの再調整パラメータを探さなければならなく、作業が煩雑である。そのため、かかる時間はＴｒの方がＴｃより短い（Ｔｒ＜Ｔｃ）。

以上詳述したように本発明は、溶接中に溶接電流と溶接電圧以外の溶接条件パラメータを調整可能な状態から溶接電流または溶接電圧を調整可能な状態にする際に、溶接条件パラメータを探す手順を省くことで溶接条件の作り込みや補正にかかる時間を短縮することができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図６、７を用いて説明する。

まず、図６の構成について説明する。図６は、本実施の形態１における溶接装置の概略構成を示す図である。図１に示す同一符号の装置は、同一動作を行うので、説明は省略する。

図６は、図１の構成に加えて溶接中に溶接電流と溶接電療の調整がそれぞれ可能な調整器を備えたリモートコントロール装置１１がケーブル６を介して溶接電源１に接続されている構成となっている。

リモートコントロール装置１１が接続されていることで、ダイレクト機能が有効の状態で溶接中に溶接電流と溶接電圧の調整が可能となる。

次に、図６の構成において、前記の立向き姿勢で溶接を行う場合の溶接作業例について図７を用いて、説明する。

図７は、本発明の溶接条件設定方法で、立向き姿勢で溶接を行う溶接対象物について前記立向き姿勢の（１）〜（３）の順序で溶接条件パラメータを調整する場合の手順とその時間を示す図である。図４に示す符号と同一符号については、説明は省略する。

Ｔａ（Ｔａ１，Ｔａ２）は溶接電流と溶接電圧をリモートコントロール装置１１の調整器で調整している期間である。

ここで、Ｔａ１は、リモートコントロール装置１１の調整器で溶接電流と溶接電圧をそれぞれ調整する期間である。Ｔａ２は、リモートコントロール装置１１の調整器で溶接電流と溶接電圧をそれぞれ微調整する期間である。

リモートコントロール装置１１を接続する効果を、図４、７を用いて説明する。

図４と図７の違いは、ダイレクト機能を解除するための期間Ｔｒがあるかないかである。リモートコントロール装置１１が溶接電源１に接続されている場合はダイレクト機能と併用して、リモートコントロール装置１１で溶接電流と溶接電圧の調整ができるため、溶接電源１のダイレクト機能を解除する必要がない。そのため、リモートコントロール装置１１が接続されている方が溶接条件の作り込みや補正にかかる時間を短縮することができる。

本発明にかかる溶接条件設定方法は、溶接中に主に使用する溶接電流または溶接電圧の調整と、溶接中における溶接電流と溶接電圧以外の溶接条件パラメータのダイレクトパラメータとしての調整の手順がシンプルであり、溶接条件の作り込みや繰り返し補正にかかる時間を短縮することができるため、産業上有用である。

１溶接電源（溶接装置）
２操作部
３トーチ
４溶接電極
５溶接対象物
６ケーブル
７第１の調整器
８第２の調整器
９第１のスイッチ
１０第２のスイッチ
１１リモートコントロール装置

Claims

溶接電流または溶接電圧を調整可能な１つ以上の調整器を備えた溶接装置にて、
予め設定されている溶接中に調整が可能な複数のパラメータの中から少なくとも１つをダイレクト機能のダイレクトパラメータとして選択して、前記調整器の少なくとも１つをダイレクト調整器として割り当て、溶接中に前記ダイレクト調整器にて前記ダイレクトパラメータを調整し、
前記ダイレクト調整器のダイレクト機能を解除する場合は、前記割り当てた前記調整器のダイレクト機能を解除することで、前記ダイレクト調整器は前記溶接電流または、前記溶接電圧を調整可能な前記調整器として復帰する溶接条件設定方法。
さらに溶接電流と溶接電圧の調整器をそれぞれ有するリモートコントロール装置を備える場合は、前記溶接装置の前記調整器の少なくとも１つを前記ダイレクト調整器として割り当てて前記ダイレクトパラメータを溶接中に、調整可能とすると共に、前記リモートコントロール装置にて溶接中に、溶接電流及び溶接電圧の調整が可能な請求項１に記載の溶接条件設定方法。