JP2005270995A - レーザハイブリッドアーク溶接機とレーザハイブリッドアーク溶接システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 施工状態を監視するための施工状態検出器3と溶滴移行中におけるレーザ出力を適正に制御するレーザ出力制御部1とアーク長が短くなった場合にアーク長を適正に制御するアーク出力を制御するアーク出力制御部2とアーク電源部4を備えたレーザハイブリッドアーク溶接機9を用いたレーザハイブリッドアーク溶接システムを提供する。
【選択図】 図1
Description
を示す。
を示す。
(実施の形態1)
図1のように構成されたレーザハイブリッドアーク溶接システムについて、その動作を説明する。
レーザ出力制御部3は、図4に示すように、溶滴の離脱を検知した時点E1より、所定の第1のレーザ出力の値L1にレーザ出力を変化させるレーザ出力制御信号を出力する。もしくは、図2、図5に示すように、アーク電源部4からパルスベース制御開始時点E4の信号を受けることにより、所定の第1のレーザ出力の値L1にレーザ出力を変化させるレーザ出力制御信号を出力する。所定の第1のレーザ出力の値L1は、本溶接中のレーザ出力である所定の第2のレーザ出力の値L2に比べ、十分低い値もしくは0(レーザ発振オフ)である必要がある。レーザ発振機5は前記信号に応じた出力を行う。
(実施の形態2)
図2のように構成されたレーザハイブリッドアーク溶接システムについて、その動作を説明する。
(実施の形態3)
図3のように構成されたレーザハイブリッドアーク溶接システムについて、その動作を説明する。
図9のように構成されたレーザハイブリッドアーク溶接システムについて、その動作を説明する。
(実施の形態5)
図10のように構成されたレーザハイブリッドアーク溶接システムについて、その動作を説明する。
(実施の形態6)
図11のように構成されたレーザハイブリッドアーク溶接システムについて、その動作を説明する。
図11は、施工状態検出器3とレーザ出力制御部1とアーク出力制御部2とレーザ出力制御信号に応じたレーザ出力動作をするレーザ発振機を備えたレーザハイブリッドアーク溶接用レーザ発振機11と前記レーザハイブリッドアーク溶接用レーザ発振機が出力するアーク出力制御信号に応じたアーク出力動作をするアーク電源部4と溶接トーチ7とレーザヘッド6を備えたレーザハイブリッドアーク溶接システムの例である。
2 アーク出力制御部
3 施工状態検出器
4 アーク電源部
5 レーザ発振機
5’ 第2のレーザ発振機
6 レーザヘッド
6’ 第2のレーザヘッド
7 溶接トーチ
7’ 第2の溶接トーチ
8 ワーク
8’ 第2のワーク
9 レーザハイブリッドアーク溶接機
9’ 第2のレーザハイブリッドアーク溶接機
10 レーザ出力切替機
11 レーザハイブリッドアーク溶接用レーザ発振機
T1 所定の第1の時間
L1 所定の第1のレーザ出力の値
L2 所定の第2のレーザ出力の値
E1 溶滴の離脱を検知した時点
E2 溶滴の溶融池への移行を検知した時点
E3 所定の第1のレーザ出力の値L1にレーザ出力を変化させてから所定の第1の時間T1経過した時点
E4 パルスベース制御開始時点
F1 所定の第1の関数
F2 所定の第2の関数
H1 所定の第1のパルス周波数の値
P1 所定の第1のパルスピークの値
B1 所定の第1のパルスベースの値
H2 所定の第2のパルス周波数の値
P2 所定の第2のパルスピークの値
B2 所定の第2のパルスベースの値
VE1 アーク長が短くなったことを検知した時点
VE2 アーク長が適正になった時点
Claims (17)
- アーク電流、アーク電圧、アーク電力、ワークの溶融状態、溶接ワイヤ突き出し長、アーク長、溶接ワイヤ溶滴移行状況の少なくとも1つ以上の施工状態を監視する施工状態検出器と、前記施工状態検出器からの信号を入力し、レーザ出力を制御するレーザ出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、前記施工状態検出器からの信号を入力し、アーク出力を制御するアーク出力制御信号を出力するアーク出力制御部と、前記アーク出力制御信号に応じた出力動作をするアーク電源部を設けたレーザハイブリッドアーク溶接機。
- 請求項1記載のレーザハイブリッドアーク溶接機と前記レーザハイブリッドアーク溶接機のアーク出力をワークに印加する溶接トーチと前記レーザハイブリッドアーク溶接機が出力するレーザ出力制御信号に応じたレーザ出力動作をするレーザ発振機と前記レーザ発振機のレーザ出力をワークに照射するレーザヘッドを設けたレーザハイブリッドアーク溶接システム。
- 1つ以上のレーザ発振機を設け、前記レーザ発振機のレーザ出力を1つ以上の出力先へ切り替えるレーザ出力切替機を設けた請求項2記載のレーザハイブリッドアーク溶接システム。
- レーザ出力切替機が、1つ以上のレーザ発振機のレーザ出力を重畳して1つ以上の出力先へ出力する請求項3記載のレーザハイブリッドアーク溶接システム。
- レーザ出力切替機が、1つ以上のレーザ発振機のレーザ出力を1つ以上の出力先へ分割して出力する請求項3または4記載のレーザハイブリッドアーク溶接システム。
- レーザ出力制御部が、溶接ワイヤから溶滴が離脱したことを検知し、所定の第1のレーザ出力の値にレーザ出力を変化させるレーザ出力制御信号を出力する請求項1記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- レーザ出力制御部が、パルスベース制御が開始された時点で所定の第1のレーザ出力の値にレーザ出力を変化させるレーザ出力制御信号を出力する請求項1記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- レーザ出力制御部が、溶滴の溶融池への移行を検知した後、所定の第2のレーザ出力の値にレーザ出力を変化させるレーザ出力制御信号を出力する請求項1、6、7の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- レーザ出力制御部が、所定の第1のレーザ出力の値にレーザ出力を変化させてから所定の第1の時間の後、所定の第2のレーザ出力の値にレーザ出力を変化させるレーザ出力制御信号を出力する請求項1、6、7の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- レーザ出力制御部が、所定の第2のレーザ出力の値への出力移行の際は、所定の第1の関数に倣ったレーザ出力を行うレーザ出力制御信号を出力する請求項8又は9記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- レーザ出力制御部が、所定の第1のレーザ出力の値への出力移行の際は、所定の第2の関数に倣ったレーザ出力を行うレーザ出力制御信号を出力する請求項6から10の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- レーザ出力制御部が、所定の第1のレーザ出力の値と所定の第2のレーザ出力の値と所定の第1の時間と所定の第1の関数と所定の第2の関数を設定電流、設定電圧、ワイヤ送給速度、シールドガス種類、ワイヤ種類、ワイヤ径、ワーク材質、溶接速度、アーク電流、アーク電圧、アーク長のいずれか1つ以上の関数として設定する請求項6〜11の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- アーク出力制御部が、アーク長が短くなったことを検知し、パルスピークの値、パルスベースの値、パルス周波数の値の少なくとも1つ以上の値を所定の第1のパルスピークの値、所定の第1のパルスベースの値、所定の第1のパルス周波数の値に変化させるアーク出力制御信号を出力する請求項1または6〜12の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- アーク出力制御部が、アーク長が適正になったことを検知し、パルスピークの値、パルスベースの値、パルス周波数の値の少なくとも1つ以上の値を所定の第2のパルスピークの値、所定の第2のパルスベースの値、所定の第2のパルス周波数の値に変化させるアーク出力制御信号を出力する請求項1または6〜13の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- アーク出力制御部が、所定の第1のパルスピークの値と所定の第2のパルスピークの値と所定の第1のパルスベースの値と所定の第2のパルスベースの値と所定の第1のパルス周波数の値と所定の第2のパルス周波数の値を、設定電流、設定電圧、ワイヤ送給速度、シールドガス種類、ワイヤ種類、ワイヤ径、ワーク材質、溶接速度、アーク電流、アーク電圧、アーク長のいずれか1つ以上の関数として設定する請求項13または14記載のレーザハイブリッドアーク溶接機。
- 請求項6から15の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接機を用いる請求項2から5の何れかに記載のレーザハイブリッドアーク溶接システム。
- アーク電源部が消耗電極式パルスCO2/MAG/MIG溶接機、消耗電極式CO2/MAG/MIG溶接機、消耗電極式交流パルスCO2/MAG/MIG溶接機のいずれか1つ以上の組み合わせで、レーザ発振機が半導体レーザ、YAGレーザ、CO2レーザのいずれか1つ以上の組み合わせである請求項2から5の何れかまたは16に記載のレーザハイブリッドアーク溶接システム。
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