JP2024067691A - Welding system and welding method using the same - Google Patents

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Abstract

【課題】溶接中に、溶接作業者が所望の溶接条件を間違うことなく簡単に呼び出して設定可能な溶接システムを提供する。【解決手段】溶接システム70は、溶接電源2と遠隔制御装置1とトーチ4とを備えている。遠隔制御装置1は、遠隔制御装置1に加わる加速度を測定する測定部13と、測定部13の出力値に基づいて、重力方向を基準とした遠隔制御装置1の姿勢を判断する制御部14と、を有している。溶接電源2には、遠隔制御装置1における異なる姿勢と溶接電源2の異なる溶接条件とがそれぞれ関連付けて条件テーブルとして保存される。遠隔制御装置1の姿勢を一の姿勢から他の姿勢に変更した場合、溶接電源2に読み出される溶接条件が、一の姿勢に関連付けられた一の溶接条件から他の姿勢に関連付けられた他の溶接条件に変更される。【選択図】図1[Problem] To provide a welding system that allows a welding operator to easily call up and set desired welding conditions without making a mistake during welding. [Solution] A welding system 70 includes a welding power source 2, a remote control device 1, and a torch 4. The remote control device 1 has a measurement unit 13 that measures the acceleration applied to the remote control device 1, and a control unit 14 that determines the attitude of the remote control device 1 with respect to the direction of gravity based on the output value of the measurement unit 13. In the welding power source 2, different attitudes of the remote control device 1 and different welding conditions of the welding power source 2 are stored as a condition table in association with each other. When the attitude of the remote control device 1 is changed from one attitude to another, the welding conditions read out by the welding power source 2 are changed from one welding condition associated with one attitude to another welding condition associated with the other attitude. [Selected Figure] FIG. 1

Description

本開示は、溶接システム及びそれを用いた溶接方法に関する。 This disclosure relates to a welding system and a welding method using the same.

従来、溶接電源において溶接する対象物(以下、ワークと呼ぶことがある。)の材質や溶接姿勢、目的等の変化により溶接パラメータの調整を行う際には、溶接電源の操作部での調整や遠隔制御装置を用いて調整を行う。特にワークが大型の場合、溶接電源を移動させず、溶接作業者のみが移動することがある。したがって、溶接作業者と溶接電源が離れてしまう場合がある。そこで、溶接作業者がパラメータの調整を行う際における移動時間短縮を目的として、遠隔制御装置を溶接作業者の手元に置き、パラメータの調整を行うことができる技術が開示されている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, when adjusting welding parameters in a welding power source due to changes in the material, welding posture, purpose, etc. of the object to be welded (hereinafter sometimes referred to as the work), adjustments are made on the operation unit of the welding power source or using a remote control device. In particular, when the work is large, the welding operator may move alone without moving the welding power source. As a result, the welding operator may be separated from the welding power source. Therefore, in order to reduce the movement time required for the welding operator to adjust parameters, a technology has been disclosed that allows the welding operator to adjust parameters using a remote control device placed at hand (see, for example, Patent Document 1).

しかし、特許文献1が示すような無線式の遠隔制御装置を用いる場合、溶接作業者は溶接前に遠隔制御装置の操作部や表示部を見ながら溶接パラメータの調整を行い、溶接作業を行う。溶接作業中は溶接作業者が遮光のために溶接用保護面(以下、単に保護面と呼ぶ。)を着用しているために、遠隔制御装置の操作部や表示部を見ることができず、調整を行うことが困難である。 However, when using a wireless remote control device such as that shown in Patent Document 1, the welding operator adjusts the welding parameters while looking at the operation unit and display unit of the remote control device before welding, and then performs the welding work. During welding work, the welding operator wears a welding protective mask (hereinafter simply referred to as a protective mask) to block light, so he or she cannot see the operation unit and display unit of the remote control device, making it difficult to make adjustments.

そこで、例えば、遠隔制御装置の特定の姿勢を溶接電流のスイッチモードまたは溶接電圧のスイッチモードに対応させて、予め記憶しておき、遠隔制御装置の姿勢が対応するスイッチモードになったとき、溶接電流または溶接電圧を変更可能とすることができる技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, a technology has been proposed in which a specific position of the remote control device is stored in advance in correspondence with a welding current switch mode or a welding voltage switch mode, and when the position of the remote control device becomes the corresponding switch mode, the welding current or welding voltage can be changed (see, for example, Patent Document 2).

また、特許文献3には、溶接トーチ(以下、単にトーチと言う。)に、自身の傾き情報を検出するセンサ部、具体的には加速度センサを設けるとともに、傾き情報と溶接情報、例えば、予め設定された常設条件の登録番号とを関連付けて記憶する構成が開示されている。溶接作業中に、センサ部がトーチの傾き情報を検出し、対応する溶接情報を呼び出して溶接作業者が自身で入力することなく所望の条件で溶接を行うことができる。 Patent Document 3 also discloses a configuration in which a welding torch (hereinafter simply referred to as a torch) is provided with a sensor unit, specifically an acceleration sensor, that detects its own tilt information, and the tilt information is stored in association with welding information, for example, a registration number for preset permanent conditions. During welding work, the sensor unit detects the tilt information of the torch, calls up the corresponding welding information, and the welding operator can perform welding under the desired conditions without having to input it himself.

特開平10-305366号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-305366 国際公開第2017/043058号International Publication No. 2017/043058 国際公開第2019/009012号International Publication No. 2019/009012

しかし、前述したように、溶接作業中は溶接作業者が保護面を着用しているために、遠隔制御装置の操作部や表示部を見ることができない。また、溶接中に、トーチで保持される溶接ワイヤには高電流が流れる。作業の安全性を確保するため、溶接作業者は厚手の手袋を着用していることが多い。このため、特許文献2に開示された構成において、遠隔制御装置の姿勢を変化させて、溶接電流や溶接電圧を変更可能な状態にしても、遠隔制御回路に設けられたボリュームまたはスイッチを操作することが難しい場合があった。 However, as mentioned above, since the welding operator wears a protective face mask during welding, the operation section and display section of the remote control device cannot be seen. In addition, a high current flows through the welding wire held by the torch during welding. To ensure work safety, welding operators often wear thick gloves. For this reason, in the configuration disclosed in Patent Document 2, even if the position of the remote control device is changed to make it possible to change the welding current or welding voltage, it can be difficult to operate the volume or switch provided in the remote control circuit.

また、ワークの形状やサイズによっては、溶接作業中にトーチの姿勢を複数回、また色々な方向に変化させる場合がある。このような場合、トーチの姿勢と溶接条件とを1対1に関連付ける特許文献3に開示された構成では、誤った溶接条件を呼び出すおそれがあった。また、所望の溶接条件を呼び出すために、溶接を中断してトーチの姿勢を変化させる必要があった。このため、ワークを連続的に溶接するのに不向きな場合があった。 Depending on the shape and size of the workpiece, the torch position may be changed multiple times or in various directions during welding. In such cases, the configuration disclosed in Patent Document 3, which associates the torch position with the welding conditions on a one-to-one basis, may call up the wrong welding conditions. Also, in order to call up the desired welding conditions, it was necessary to interrupt welding and change the torch position. For this reason, it may not be suitable for continuous welding of workpieces.

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、溶接中に、溶接作業者が所望の溶接条件を間違うことなく簡単に呼び出して設定可能な溶接システム及びそれを用いた溶接方法を提供することにある。 The present disclosure has been made in consideration of these points, and its purpose is to provide a welding system and a welding method using the same that allow a welding operator to easily call up and set the desired welding conditions without making mistakes while welding.

上記目的を達成するため、本開示に係る溶接システムは、溶接電源と、前記溶接電源と通信可能に構成された遠隔制御装置と、前記溶接電源に電気的に接続されたトーチと、を少なくとも備えた溶接システムであって、前記遠隔制御装置は、前記遠隔制御装置に加わる加速度を測定する測定部を少なくとも有し、重力方向を基準とした前記遠隔制御装置の姿勢を判断する制御部が、前記溶接電源及び前記遠隔制御装置の少なくとも一方に設けられており、前記遠隔制御装置における異なる姿勢と前記溶接電源の異なる溶接条件とがそれぞれ関連付けて保存されており、前記遠隔制御装置の姿勢を一の姿勢から他の姿勢に変更した場合に、前記溶接電源に読み出される溶接条件が、前記一の姿勢に関連付けられた一の溶接条件から前記他の姿勢に関連付けられた他の溶接条件に変更されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the welding system according to the present disclosure is a welding system including at least a welding power source, a remote control device configured to be able to communicate with the welding power source, and a torch electrically connected to the welding power source, wherein the remote control device has at least a measurement unit that measures acceleration applied to the remote control device, a control unit that determines the attitude of the remote control device based on the direction of gravity is provided in at least one of the welding power source and the remote control device, different attitudes of the remote control device and different welding conditions of the welding power source are stored in association with each other, and when the attitude of the remote control device is changed from one attitude to another, the welding conditions read out to the welding power source are changed from one welding condition associated with the one attitude to another welding condition associated with the other attitude.

本開示によれば、溶接中に、溶接作業者が間違うことなく所望の溶接条件を簡単に呼び出して溶接電源に設定することができる。このことにより、ワークに対して、シームレスに溶接を続行することができる。 According to the present disclosure, during welding, the welding operator can easily recall the desired welding conditions and set them in the welding power source without making a mistake. This allows welding to continue seamlessly on the workpiece.

実施形態に係る溶接システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a welding system according to an embodiment. 遠隔制御装置の外観を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the appearance of a remote control device. 実施形態に係る溶接方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a welding method according to an embodiment. 遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity. FIG. 遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示す別の模式図である。13 is another schematic diagram showing the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity. FIG. 遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示すさらなる別の模式図である。13 is yet another schematic diagram showing the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity. FIG. 遠隔制御装置の姿勢と溶接条件とが関連付けられた条件テーブルの一例である。13 is an example of a condition table in which the attitude of the remote control device and welding conditions are associated with each other. 姿勢変更後の遠隔制御装置の表示部を示す一例である。13 is an example showing a display unit of the remote control device after changing its attitude. 遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示す図である。4A and 4B are diagrams illustrating the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity. 遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示す別の図である。13 is another diagram showing the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity. FIG.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the following description of the preferred embodiments is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present disclosure, its applications, or its uses.

(実施形態)
[溶接システムの構成]
図1は、実施形態に係る溶接システムの概略構成図を示し、図2は、遠隔制御装置の外観の模式図を示す。なお、以降の説明において、重力が作用する方向を重力方向という。
(Embodiment)
[Welding system configuration]
Fig. 1 shows a schematic configuration diagram of a welding system according to an embodiment, and Fig. 2 shows a schematic diagram of the appearance of a remote control device. In the following description, the direction in which gravity acts is referred to as the gravity direction.

図1に示すように、溶接システム70は、溶接電源2と送給装置3とトーチ4とを有する。溶接電源2と送給装置3が、パワーケーブル51で接続され、溶接電源2とトーチ4が、パワーケーブル52で接続されている。さらに、無線方式等で溶接電源2を遠隔操作できる遠隔制御装置1は溶接電源2から離れた位置に配置される。 As shown in FIG. 1, the welding system 70 has a welding power source 2, a wire feeder 3, and a torch 4. The welding power source 2 and the wire feeder 3 are connected by a power cable 51, and the welding power source 2 and the torch 4 are connected by a power cable 52. Furthermore, a remote control device 1 that can remotely control the welding power source 2 by a wireless method or the like is placed in a position away from the welding power source 2.

溶接電源2は溶接のために必要な電力を変換しトーチ4に供給する。溶接電源2は、操作部21と記憶部22と制御部24と無線通信部26と出力部28とを有する。 The welding power source 2 converts the power required for welding and supplies it to the torch 4. The welding power source 2 has an operation unit 21, a memory unit 22, a control unit 24, a wireless communication unit 26, and an output unit 28.

操作部21は、図示しないボタンやスイッチ付ロータリエンコーダを有している。溶接作業者は、操作部21に設けられたボタンやスイッチ付ロータリエンコーダ等を操作することで、記憶部22に保存された溶接条件を制御部24に読み出し、所望の溶接処理を実行することができる。また、溶接条件における各パラメータの値を変更、修正することができる。なお、入力された溶接条件や溶接パラメータを溶接作業者が確認するために、溶接電源2に表示部が設けられてもよい。 The operation unit 21 has buttons and a rotary encoder with a switch (not shown). By operating the buttons and rotary encoder with a switch provided on the operation unit 21, the welding operator can read the welding conditions stored in the memory unit 22 into the control unit 24 and perform the desired welding process. In addition, the values of each parameter in the welding conditions can be changed and modified. Note that a display unit may be provided on the welding power source 2 so that the welding operator can check the input welding conditions and welding parameters.

制御部24は、1または複数のCPU(Central Processing Unit)で構成され、溶接作業で使用される溶接条件を記憶部22等から読み込んで溶接電源2に設定する。また、制御部24は、溶接条件を決定する複数のパラメータを制御する。 The control unit 24 is composed of one or more CPUs (Central Processing Units), and reads the welding conditions used in the welding operation from the memory unit 22, etc., and sets them in the welding power source 2. The control unit 24 also controls multiple parameters that determine the welding conditions.

記憶部22は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の半導体メモリで構成され、前述の溶接条件や各溶接条件におけるパラメータ等を保存する。なお、記憶部22は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等で構成されてもよい。また、記憶部22は、CPUの1つの機能ブロック、つまり、CPUに内蔵されたROMやRAMであってもよい。また、記憶部22は、溶接条件を遠隔制御装置1の姿勢とを関連付けて保存する。この点については後で詳述する。 The storage unit 22 is composed of semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory), and stores the above-mentioned welding conditions and parameters for each welding condition. The storage unit 22 may be composed of an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), etc. The storage unit 22 may also be a functional block of the CPU, that is, a ROM or RAM built into the CPU. The storage unit 22 also stores the welding conditions in association with the position of the remote control device 1. This will be described in detail later.

無線通信部26は無線通信用のアンテナ27を介して遠隔制御装置1との送受信を行う。出力部28は制御部24の設定に対応する電力及び制御信号を送給装置3及びトーチ4に出力する。 The wireless communication unit 26 transmits and receives data to and from the remote control device 1 via a wireless communication antenna 27. The output unit 28 outputs power and control signals corresponding to the settings of the control unit 24 to the feed device 3 and the torch 4.

また、遠隔制御装置1は、操作部11と記憶部12と測定部13と制御部14と表示部15と無線通信部16とアンテナ17とを有する。なお、制御部14や記憶部12のハードウェア構成は、制御部24や記憶部22のハードウェア構成とそれぞれ同様である。 The remote control device 1 also has an operation unit 11, a memory unit 12, a measurement unit 13, a control unit 14, a display unit 15, a wireless communication unit 16, and an antenna 17. The hardware configurations of the control unit 14 and the memory unit 12 are similar to the hardware configurations of the control unit 24 and the memory unit 22, respectively.

操作部11は、ボタンやスイッチ付ロータリエンコーダを有している。溶接作業者は、操作部11のボタンやスイッチ付ロータリエンコーダ等を操作することで、溶接電源2を所望の溶接条件溶接条件における各パラメータの値を変更、修正することができる。 The operation unit 11 has buttons and a rotary encoder with a switch. By operating the buttons and rotary encoder with a switch of the operation unit 11, the welding operator can change and modify the values of each parameter of the welding power source 2 under the desired welding conditions.

図2に示すように、操作部11は、HOMEボタン11aと操作ボタン11b~11eとスイッチ付ロータリエンコーダ11f,11gとで構成され、溶接作業者からの操作内容を受け付ける。例えば、溶接作業者がHOMEボタン11aを操作することで、表示部15を初期画面に切り替えることができる。 As shown in FIG. 2, the operation unit 11 is composed of a HOME button 11a, operation buttons 11b to 11e, and switch-equipped rotary encoders 11f and 11g, and receives operation contents from a welding operator. For example, the welding operator can switch the display unit 15 to the initial screen by operating the HOME button 11a.

操作ボタン11b~11eは、溶接条件の読み出し及び決定操作、さらに、変更対象となる溶接パラメータの選択操作に対応している。スイッチ付ロータリエンコーダ11f,11gは、選択された溶接パラメータの具体的な数値変更操作に対応している。なお、操作部11を操作して選択した項目や入力した値は、リアルタイムで表示部15に表示されるように構成されている。このようにすることで、溶接作業者が入力内容を確認しながら、所望の溶接条件を読み出せるとともに、溶接条件の変更等を行うことができる。 Operation buttons 11b to 11e correspond to operations for reading and deciding welding conditions, and for selecting welding parameters to be changed. Switched rotary encoders 11f and 11g correspond to operations for changing the specific values of selected welding parameters. The items selected and values entered by operating operation unit 11 are configured to be displayed in real time on display unit 15. This allows the welding operator to read out the desired welding conditions while checking the input contents, and to change the welding conditions, etc.

また、後で述べるように、溶接作業者が遠隔制御装置1の姿勢を変更することによっても、溶接条件を変更することができる。この場合、HOMEボタン11a及び操作ボタン11b~11e及びスイッチ付ロータリエンコーダ11f,11gの少なくとも1つを操作することで、遠隔制御装置1の姿勢変更により、変更された溶接条件を確定させたり、溶接条件における溶接パラメータ、例えば、溶接電流や溶接電圧の設定値を変更可能にしたりすることもできる。 As will be described later, the welding conditions can also be changed by the welding operator changing the position of the remote control device 1. In this case, by operating at least one of the HOME button 11a, the operation buttons 11b to 11e, and the switch-equipped rotary encoders 11f and 11g, the position of the remote control device 1 can be changed to confirm the changed welding conditions, or to make it possible to change the set values of the welding parameters in the welding conditions, such as the welding current and welding voltage.

記憶部12には、溶接パラメータ情報と通信パラメータ情報が記憶される。 The memory unit 12 stores welding parameter information and communication parameter information.

測定部13は、加速度センサ18を有しており、遠隔制御装置1に加わる加速度を測定することができる。加速度センサ18は、公知の3軸(X軸、Y軸、Z軸)の加速度センサで構成される。加速度センサ18は、遠隔制御装置1の姿勢が変化する場合に遠隔制御装置1に加わる加速度を3軸方向のそれぞれに対して検出する。なお、3軸方向のうちの1方向は重力方向であり、その他の2方向は重力方向とそれぞれ直交する方向であり、当該2方向は互いに直交する方向である。なお、加速度センサ18は、所定のサンプリング周波数で加速度を検出し、検出された値を制御部14に出力する。 The measurement unit 13 has an acceleration sensor 18 and can measure the acceleration applied to the remote control device 1. The acceleration sensor 18 is composed of a known three-axis (X-axis, Y-axis, Z-axis) acceleration sensor. The acceleration sensor 18 detects the acceleration applied to the remote control device 1 in each of the three axial directions when the attitude of the remote control device 1 changes. Note that one of the three axial directions is the direction of gravity, and the other two directions are each perpendicular to the direction of gravity, and the two directions are perpendicular to each other. Note that the acceleration sensor 18 detects acceleration at a predetermined sampling frequency and outputs the detected value to the control unit 14.

なお、加速度センサ18の種類は、前述したものに特に限定されない。重力方向及びそれに基づいた遠隔制御装置1の姿勢を判断できる情報が検出できればよい。例えば、ジャイロセンサや加速度センサとジャイロセンサとが集積されたセンサであってもよい。 The type of acceleration sensor 18 is not limited to those described above. It is sufficient if it can detect information that can determine the direction of gravity and the attitude of the remote control device 1 based on that direction. For example, it may be a gyro sensor or a sensor that integrates an acceleration sensor and a gyro sensor.

制御部14は、加速度センサ18の出力値を用いて、遠隔制御装置1の姿勢を判断するための演算を行う。 The control unit 14 uses the output value of the acceleration sensor 18 to perform calculations to determine the attitude of the remote control device 1.

なお、遠隔制御装置1の姿勢を判断するための演算は、溶接電源2の制御部24で実行されてもよい。この場合は、遠隔制御装置1の無線通信部16及びアンテナ17を介して、加速度センサ18の出力値が、溶接電源2に送信される。この出力値を受け取って、制御部14が遠隔制御装置1の姿勢を判断するための演算を行う。 The calculation for determining the attitude of the remote control device 1 may be performed by the control unit 24 of the welding power source 2. In this case, the output value of the acceleration sensor 18 is transmitted to the welding power source 2 via the wireless communication unit 16 and antenna 17 of the remote control device 1. The control unit 14 receives this output value and performs a calculation for determining the attitude of the remote control device 1.

表示部15は、例えば、液晶ディスプレイで構成される。表示部15が入力機能を有するタッチパネルであってもよい。表示部15には、制御部14からの信号により表示される。また、表示部15には、後で述べるように、遠隔制御装置1の姿勢に応じて選択される溶接条件No、または当該溶接条件No.における溶接パラメータの値が表示される。 The display unit 15 is configured, for example, with a liquid crystal display. The display unit 15 may be a touch panel with an input function. The display unit 15 displays information based on a signal from the control unit 14. As described later, the display unit 15 also displays the welding condition number selected according to the attitude of the remote control device 1, or the values of the welding parameters for that welding condition number.

溶接電源2と遠隔制御装置1との間では、無線信号を送受信する。遠隔制御装置1においては、無線通信部16及びアンテナ17で、無線信号の送受信が行われる。制御部14が無線通信部16及びアンテナ17による無線信号の送受信を制御する。なお、本実施形態では、遠隔制御装置1と溶接電源2と間の通信方式は無線方式で行っているが、比較的近距離で操作し、配線を気にしなくてよい場合は、遠隔制御装置1と溶接電源2との間の通信方式は有線方式で行ってもよい。 Wireless signals are sent and received between the welding power source 2 and the remote control device 1. In the remote control device 1, wireless signals are sent and received by the wireless communication unit 16 and antenna 17. The control unit 14 controls the sending and receiving of wireless signals by the wireless communication unit 16 and antenna 17. Note that in this embodiment, the communication method between the remote control device 1 and the welding power source 2 is wireless, but if operations are performed at a relatively close distance and wiring is not a concern, the communication method between the remote control device 1 and the welding power source 2 may be wired.

送給装置3は、溶接ワイヤを保持するとともに、設定された送給量(送給速度)で溶接ワイヤをワーク60に対して正送または逆送可能に構成されている。この送給量は、溶接条件で設定された溶接電流の移動平均値に対応して定められている。 The feeder 3 is configured to hold the welding wire and feed the welding wire forward or backward to the workpiece 60 at a set feed amount (feed speed). This feed amount is determined according to the moving average value of the welding current set in the welding conditions.

トーチ4は、溶接ワイヤを保持し、溶接ワイヤに対し溶接電源2の出力部28から出力された電力を溶接ワイヤに供給する。電力が供給された溶接ワイヤの先端とワーク60の溶接面との間でアークが発生して、ワーク60が溶接される。なお、トーチ4には、スイッチ4aが設けられており、これを操作することで、溶接電源2から溶接ワイヤに溶接用の電力を供給するか、または当該電力の供給を停止するように構成されている。 The torch 4 holds the welding wire and supplies the power output from the output section 28 of the welding power source 2 to the welding wire. An arc is generated between the tip of the welding wire to which power has been supplied and the welding surface of the workpiece 60, and the workpiece 60 is welded. The torch 4 is provided with a switch 4a, which, when operated, is configured to supply welding power from the welding power source 2 to the welding wire or to stop the supply of power.

また、トーチ4には、図示しないガス配管が設けられており、溶接中に、アークが照射されるワーク60の溶接面に対して、アルゴン等の不活性ガスがシールドガスとして吹き付けられるか、または、二酸化炭素を数%~数十%程度含むガスが吹き付けられるように構成されている。 The torch 4 is also provided with gas piping (not shown), and is configured so that during welding, an inert gas such as argon is sprayed as a shielding gas onto the welding surface of the workpiece 60 onto which the arc is irradiated, or a gas containing several percent to several tens of percent carbon dioxide is sprayed onto the welding surface.

溶接作業者は、溶接電源2と、溶接電源2に対する無線通信を確立させた遠隔制御装置1と、を使用する。溶接作業者は、トーチ4を持たない方の手に遠隔制御装置1を持ち、遠隔制御装置1を持つ手に遠隔制御装置1を持って、ワーク60に対して溶接を行う。溶接を行うにあたって、溶接条件を変更する場合は、遠隔制御装置1を後で述べる方法で操作する。また、溶接条件における溶接パラメータを変更する場合は、遠隔制御装置1の操作部11を操作して行う。 The welding operator uses a welding power source 2 and a remote control device 1 that has established wireless communication with the welding power source 2. The welding operator holds the remote control device 1 in the hand not holding the torch 4, and in the hand holding the remote control device 1, and performs welding on the workpiece 60. When welding, if the welding conditions need to be changed, the remote control device 1 is operated in a manner described later. Also, if the welding parameters in the welding conditions need to be changed, the operation unit 11 of the remote control device 1 is operated.

[溶接方法]
前述したように、遠隔制御装置1は、自身に内蔵された加速度センサ18の出力値に基づいて、自身の姿勢を判断する。
[Welding method]
As described above, the remote control device 1 determines its own attitude based on the output value of the acceleration sensor 18 built into the remote control device 1 itself.

本実施形態に示す溶接システム70では、このことを利用して、溶接作業者が溶接中に溶接条件を簡便かつ確実に変更することができる。以下、図3を用いてさらに説明する。 The welding system 70 shown in this embodiment utilizes this to allow the welding operator to easily and reliably change the welding conditions during welding. This is further explained below with reference to Figure 3.

図3は、実施形態に係る溶接方法を示すフローチャートである。図4A~4Cは、遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示す模式図である。 Figure 3 is a flowchart showing a welding method according to an embodiment. Figures 4A to 4C are schematic diagrams showing the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity.

図5は、遠隔制御装置の姿勢と溶接条件とが関連付けられた条件テーブルの一例である。図6は、姿勢変更後の遠隔制御装置の表示部を示す一例である。 Figure 5 is an example of a condition table that associates the position of the remote control device with welding conditions. Figure 6 is an example showing the display of the remote control device after changing the position.

なお、以降の説明において、遠隔制御装置1の操作部11及び表示部15が設けられた面を第1面1aと呼び、遠隔制御装置1の長手方向の側面を第2面1bと呼び、短手方向の側面を第3面1cと呼ぶ。第2面1bに沿った方向を第1方向と呼び、第3面1cに沿った方向を第2方向と呼ぶ。なお、図4A~4Cに示す遠隔制御装置1において、第2面1bは、第2方向に対向した2つの側面のそれぞれであり、第3面1cは、第1方向に対向した2つの側面のそれぞれである。ただし、特にこれに限定されず、例えば、2つの第2面1bの一方を第2面1b1とし、他方を第2面1b2として、これらを区別してもよい。後で述べるように、遠隔制御装置1の姿勢を特定するにあたって、基準面をどの面とするかにより、これらの区別の仕方は異なってくる。 In the following description, the surface on which the operation unit 11 and the display unit 15 of the remote control device 1 are provided is called the first surface 1a, the side surface in the longitudinal direction of the remote control device 1 is called the second surface 1b, and the side surface in the lateral direction is called the third surface 1c. The direction along the second surface 1b is called the first direction, and the direction along the third surface 1c is called the second direction. In the remote control device 1 shown in Figures 4A to 4C, the second surface 1b is each of the two side surfaces facing in the second direction, and the third surface 1c is each of the two side surfaces facing in the first direction. However, this is not particularly limited, and for example, one of the two second surfaces 1b may be called the second surface 1b1 and the other may be called the second surface 1b2 to distinguish them. As will be described later, the way in which these are distinguished will differ depending on which surface is used as the reference surface when identifying the posture of the remote control device 1.

まず、溶接電源2に複数個の溶接条件を登録する。その際、溶接条件と遠隔制御装置1の姿勢とを関連付けた状態で溶接条件を登録する(ステップS1)。 First, multiple welding conditions are registered in the welding power source 2. At that time, the welding conditions are registered in a state in which they are associated with the posture of the remote control device 1 (step S1).

具体的には、操作部21を操作して溶接条件を入力し、入力内容を記憶部22に保存する。または、無線通信部16とアンテナ17とを介して外部から溶接条件を入力し、入力内容を記憶部22に保存する。この際、異なる溶接条件に対してそれぞれ番号を付与する。 Specifically, the welding conditions are input by operating the operation unit 21, and the input contents are stored in the memory unit 22. Alternatively, the welding conditions are input from outside via the wireless communication unit 16 and the antenna 17, and the input contents are stored in the memory unit 22. At this time, a number is assigned to each different welding condition.

さらに、制御部24は、所定の番号が付与された溶接条件と遠隔制御装置1の特定の姿勢とを関連付けて条件テーブルに編集し、編集内容(図5参照)を記憶部22に保存する。 Furthermore, the control unit 24 edits the welding conditions, which are assigned a specific number, in a condition table by associating them with a specific posture of the remote control device 1, and stores the edited contents (see FIG. 5) in the memory unit 22.

例えば、図4Aに示すように、遠隔制御装置1の第1面1aが重力方向と交差するように配置された姿勢を第1の姿勢Aとし、第1の姿勢Aに対応する加速度センサ18の出力値と溶接条件1とを関連付けて条件テーブルに編集する。なお、本実施形態において、溶接条件1は、図1に示すように、ワーク60の被溶接面が上向きになっている場合(以下、下向溶接と呼ぶことがある。)に、溶接電流、溶接電圧及び溶接ワイヤ(図示せず)の送給量等が予め設定されて構成されたものである。 For example, as shown in FIG. 4A, the position in which the first surface 1a of the remote control device 1 is arranged to intersect with the direction of gravity is defined as the first position A, and the output value of the acceleration sensor 18 corresponding to the first position A is associated with welding condition 1 and edited in the condition table. In this embodiment, welding condition 1 is configured by presetting the welding current, welding voltage, and feed amount of welding wire (not shown) when the welded surface of the workpiece 60 faces upward as shown in FIG. 1 (hereinafter, sometimes referred to as downward welding).

また、図4Aに示すように、第1の姿勢Aにおいて、第1方向と第2方向と重力方向とは互いに直交している。なお、第1の姿勢Aは、さらに2通りに分けられ、遠隔制御装置1の第1面1aが重力方向と交差するように上向きで配置される場合(図4Aに重力方向を実線で図示)と、下向きで配置される場合(図4Aに重力方向を破線で図示)とがある。 As shown in FIG. 4A, in the first position A, the first direction, the second direction, and the direction of gravity are mutually perpendicular. Note that the first position A can be further divided into two cases, where the first surface 1a of the remote control device 1 is positioned facing upward so as to intersect with the direction of gravity (the direction of gravity is shown by a solid line in FIG. 4A), and where it is positioned facing downward (the direction of gravity is shown by a dashed line in FIG. 4A).

なお、本願明細書において、「直交」または「平行」あるいは「同じ」とは、溶接システム70やこれを構成する各部品の製造公差や組立公差を含んで、直交または平行あるいは同じという意味であり、比較対象同士が厳密な意味で直交または平行あるいは同じであることを意味するものではない。 In this specification, "orthogonal," "parallel," or "same" means orthogonal, parallel, or the same, including the manufacturing tolerances and assembly tolerances of the welding system 70 and each of the components that make up the system, and does not mean that the objects being compared are orthogonal, parallel, or the same in the strict sense.

また、図4Bに示すように、第1方向が重力方向と平行となるように遠隔制御装置1が配置された姿勢を第2の姿勢Bとし、第2の姿勢Bに対応する加速度センサ18の出力値と溶接条件2とを関連付けて条件テーブルに編集する。なお、本実施形態において、溶接条件2は、ワーク60の被溶接面が重力方向と平行になっている場合(以下、立向溶接と呼ぶことがある。)に、溶接電流、溶接電圧及び溶接ワイヤ(図示せず)の送給量等が予め設定されて構成されたものである。なお、第2の姿勢Bは、さらに2通りに分けられ、図4Bに重力方向を実線及び破線でそれぞれ図示している。 As shown in FIG. 4B, the position in which the remote control device 1 is placed so that the first direction is parallel to the direction of gravity is defined as the second position B, and the output value of the acceleration sensor 18 corresponding to the second position B is associated with the welding condition 2 and edited in the condition table. In this embodiment, the welding condition 2 is configured by presetting the welding current, welding voltage, and feed amount of the welding wire (not shown) when the welded surface of the workpiece 60 is parallel to the direction of gravity (hereinafter sometimes referred to as vertical welding). The second position B is further divided into two types, and the direction of gravity is shown in FIG. 4B by a solid line and a dashed line, respectively.

また、図4Cに示すように、第2方向が重力方向と平行となるように遠隔制御装置1が配置された姿勢を第3の姿勢Cとし、第3の姿勢Cに対応する加速度センサ18の出力値と溶接条件3とを関連付けて条件テーブルに編集する。なお、本実施形態において、溶接条件3は、ワーク60の被溶接面が重力方向と平行である一方、トーチ4を動かす方向が、重力方向と交差している場合(以下、横向溶接と呼ぶことがある。)に、溶接電流、溶接電圧及び溶接ワイヤ(図示せず)の送給量等が予め設定されて構成されたものである。なお、第3の姿勢Cは、さらに2通りに分けられ、図4Cに重力方向を実線及び破線でそれぞれ図示している。 As shown in FIG. 4C, the position where the remote control device 1 is placed so that the second direction is parallel to the direction of gravity is defined as the third position C, and the output value of the acceleration sensor 18 corresponding to the third position C is associated with the welding condition 3 and edited in the condition table. In this embodiment, the welding condition 3 is configured by presetting the welding current, welding voltage, and feed amount of the welding wire (not shown) when the welded surface of the workpiece 60 is parallel to the direction of gravity, while the direction in which the torch 4 is moved intersects with the direction of gravity (hereinafter sometimes referred to as horizontal welding). The third position C is further divided into two types, and the direction of gravity is illustrated in FIG. 4C by a solid line and a dashed line, respectively.

なお、遠隔制御装置1の姿勢と溶接条件との関係は、図4A~4Cに示したものに特に限定されない。例えば、溶接条件1を下向溶接かつ突合せ溶接時の溶接条件とする一方、溶接条件2を立向溶接かつ突合せ溶接時の溶接条件とし、溶接条件3を下向溶接かつ隅肉溶接時の溶接条件としてもよい。 The relationship between the position of the remote control device 1 and the welding conditions is not particularly limited to those shown in Figures 4A to 4C. For example, welding condition 1 may be the welding condition for flat welding and butt welding, while welding condition 2 may be the welding condition for vertical welding and butt welding, and welding condition 3 may be the welding condition for flat welding and fillet welding.

また、溶接条件は6つ以上登録されていてもよい。その場合、遠隔制御装置1の姿勢と溶接条件との関係がさらに細かく規定される。例えば、重力方向に対して遠隔制御装置1の第1面1aの法線、または第1方向、あるいは第2方向が、後で述べる角度ずれを超える範囲で傾いているとする。この場合の遠隔制御装置1の姿勢と別の溶接条件、例えば、T字継手の隅肉溶接の場合の条件とを関連付けて条件テーブルに編集してもよい。あるいは、別の溶接条件を、ワーク60の被溶接面が重力方向に対して所定の角度θ(0°<θ<90°)で傾いている場合の溶接条件としてもよい。 Six or more welding conditions may be registered. In this case, the relationship between the attitude of the remote control device 1 and the welding conditions is specified in more detail. For example, the normal to the first surface 1a of the remote control device 1, or the first direction, or the second direction is inclined relative to the direction of gravity by a range exceeding the angle deviation described later. The attitude of the remote control device 1 in this case may be associated with another welding condition, for example, a condition for fillet welding of a T-joint, and edited in the condition table. Alternatively, the other welding condition may be the welding condition when the welded surface of the workpiece 60 is inclined at a predetermined angle θ (0°<θ<90°) relative to the direction of gravity.

なお、遠隔制御装置1の姿勢を変更する場合、保護面を着用したままで、溶接作業者が各姿勢を明確に区別できるのが好ましい。このため、溶接作業者が触って遠隔制御装置1の姿勢を認識できるよう、遠隔制御装置1の構造に点対称とならないような特徴を持たせることが望ましい。例えば、第1面1aにおいて、操作ボタン11b~11e及びスイッチ付ロータリエンコーダ11f,11g等を点対称にならないよう配置するようにしてもよい。あるいは、第2面1bの第1方向に沿った長さと第3面1cの第2方向に沿った長さが変え、点対称とならないように設定してもよい。 When changing the position of the remote control device 1, it is preferable that the welding worker can clearly distinguish between the different positions while wearing the protective mask. For this reason, it is desirable to give the structure of the remote control device 1 a feature that is not point symmetric so that the welding worker can recognize the position of the remote control device 1 by touch. For example, on the first surface 1a, the operation buttons 11b to 11e and the switch-equipped rotary encoders 11f, 11g, etc. may be arranged so as not to be point symmetric. Alternatively, the length of the second surface 1b along the first direction and the length of the third surface 1c along the second direction may be changed to set them so as not to be point symmetric.

次に、溶接作業者が遠隔制御装置1とトーチ4とを手に持って、ワーク60に近づく。準備が整うと、溶接作業者は、遠隔制御装置1の操作部11を操作して、溶接電源2を遠隔操作可能な制御モード(再生モード)に設定する。なお、再生モードが設定された時点では、溶接パラメータの変更は禁止されている。 Next, the welding operator approaches the workpiece 60 holding the remote control device 1 and the torch 4. Once preparations are complete, the welding operator operates the operation unit 11 of the remote control device 1 to set the welding power source 2 to a control mode (playback mode) that allows remote operation. Note that once the playback mode is set, changes to the welding parameters are prohibited.

続けて、溶接作業者は、遠隔制御装置1の操作部11を操作して、所望の溶接条件を溶接電源2の制御部24に設定する。また、必要に応じて、当該溶接条件における溶接パラメータの値を変更する(ステップS2)。なお、溶接パラメータを変更する場合、操作ボタン11b~11e及びスイッチ付ロータリエンコーダ11f,11gの少なくとも1つを操作する。ステップS2の実行時点では、まだ、溶接は開始されていないため、溶接作業者は、保護面(図示せず)を外して、遠隔制御装置1の表示部15を目視で確認できる。 The welding operator then operates the operation unit 11 of the remote control device 1 to set the desired welding conditions in the control unit 24 of the welding power source 2. If necessary, the welding operator changes the values of the welding parameters for the welding conditions (step S2). When changing the welding parameters, at least one of the operation buttons 11b to 11e and the switch-equipped rotary encoders 11f and 11g is operated. Since welding has not yet started when step S2 is executed, the welding operator can remove the protective mask (not shown) and visually check the display unit 15 of the remote control device 1.

ステップS2の実行後、溶接作業者は、遠隔制御装置1を操作して、溶接電源2を動作させる。保護面を着用して、トーチ4をワーク60の被溶接面に近づけ、さらにトーチ4に設けられたスイッチ4aを操作してアークを発生させ、溶接を開始する(ステップS3)。ワーク60の被溶接面における所定の溶接線(図示せず)に沿って、トーチ4を動かして溶接を進める。 After performing step S2, the welding operator operates the remote control device 1 to operate the welding power source 2. Putting on a protective face mask, the welding operator brings the torch 4 close to the surface to be welded of the workpiece 60, and operates the switch 4a provided on the torch 4 to generate an arc and start welding (step S3). The torch 4 is moved along a predetermined weld line (not shown) on the surface to be welded of the workpiece 60 to proceed with the welding.

次に、溶接の途中で溶接条件を変更する必要があるか否かを溶接作業者が判断する(ステップS4)。ステップS4の判断結果が否定的な場合、つまり、溶接条件を変更する必要が無い場合は、そのまま溶接を続け、溶接線の終端までトーチ4を動かした後、トーチ4に設けられたスイッチ4aを操作して、トーチを消弧し、溶接を終了する(ステップS8)。さらに、溶接電源2を停止させ、全体の工程を終了する。 Next, the welding operator judges whether or not it is necessary to change the welding conditions during welding (step S4). If the judgment result in step S4 is negative, that is, if there is no need to change the welding conditions, the welding is continued as is, and after moving the torch 4 to the end of the weld line, the switch 4a provided on the torch 4 is operated to extinguish the torch and end the welding (step S8). Furthermore, the welding power source 2 is stopped, and the entire process is completed.

なお、溶接条件を変更する必要がある場合とは、例えば、ワーク60の形状が途中で変化して、下向溶接から立向溶接に変わる場合やあるいはその逆の場合である。また、溶接線の方向が変化して、立向溶接から横向溶接に変わる場合やあるいはその逆の場合である。勿論、これら以外にも溶接条件を変更する場合はありうる。例えば、ワーク60が複合材で、溶接線の途中で材質が変化する場合等が挙げられる。 The welding conditions may need to be changed, for example, when the shape of the workpiece 60 changes midway, causing flat welding to change to vertical welding, or vice versa. Also, the direction of the weld line may change, causing vertical welding to change to horizontal welding, or vice versa. Of course, there may be other cases where the welding conditions need to be changed. For example, this may include a case where the workpiece 60 is a composite material and the material changes midway along the weld line.

一方、ステップS4の判断結果が肯定的な場合、つまり、溶接条件を変更する必要がある場合は、ステップS5に進む。溶接作業者は、遠隔制御装置1を動かして、遠隔制御装置1の姿勢を所望の姿勢に変更する。このようにすることで、溶接電源2の記憶部22に保存された条件テーブルから当該姿勢と関連付けられた溶接条件が制御部24に読み出される(ステップS5)。ただし、ステップS5の実行後に、直ちに溶接条件は変更されず、後で述べるステップS6の実行後に、読み出された溶接条件への変更が確定する。 On the other hand, if the determination result in step S4 is positive, that is, if the welding conditions need to be changed, the process proceeds to step S5. The welding operator moves the remote control device 1 to change the position of the remote control device 1 to the desired position. In this way, the welding conditions associated with that position are read out from the condition table stored in the memory unit 22 of the welding power source 2 by the control unit 24 (step S5). However, after step S5 is executed, the welding conditions are not changed immediately, and the change to the read welding conditions is finalized after step S6, which will be described later, is executed.

ワーク60に対して連続して溶接を行っていると、溶接作業者が保護面を着用したまま、ステップS5が実行される。図4A~図4Cに示す例では、保護面を着用したままでも、溶接作業者が遠隔制御装置1の姿勢を認識しうる。つまり、溶接条件が変更されたことを確実に認識できる。 When welding is being performed continuously on the workpiece 60, step S5 is executed while the welding operator is still wearing the protective mask. In the example shown in Figures 4A to 4C, the welding operator can recognize the position of the remote control device 1 even while wearing the protective mask. In other words, the welding operator can reliably recognize that the welding conditions have been changed.

しかし、3つを超える溶接条件のそれぞれが遠隔制御装置1の異なる姿勢と関連付けられている場合、保護面を着用したままでは、溶接作業者が遠隔制御装置1の姿勢が変化したか否かを判断できない場合がある。 However, if more than three welding conditions are associated with different positions of the remote control device 1, the welding operator may not be able to determine whether the position of the remote control device 1 has changed while wearing the protective face mask.

このような場合は、別の手法で溶接作業者に溶接条件が変更されることを知らせることが必要である。例えば、遠隔制御装置1に図示しない音声通知部を設け、溶接条件が変更されることを溶接作業者に通知してもよい。または、遠隔制御装置1に図示しないバイブレータを設け、溶接条件の変更に連動して、バイブレータが振動し、溶接条件が変更されることを溶接作業者に通知してもよい。これら以外の方法で、溶接条件が変更されることを溶接作業者に通知してもよい。 In such a case, it is necessary to inform the welding operator that the welding conditions will be changed by another method. For example, the remote control device 1 may be provided with a voice notification unit (not shown) to notify the welding operator that the welding conditions will be changed. Alternatively, the remote control device 1 may be provided with a vibrator (not shown) that vibrates in conjunction with the change in the welding conditions to notify the welding operator that the welding conditions will be changed. The welding operator may be notified that the welding conditions will be changed by a method other than these.

なお、図6に示すように、表示部15には、変更後の溶接条件No.と主要な溶接パラメータとが表示される。トーチ4に設けられたスイッチ4aを操作して、一時的にアークを消弧させてもよい場合は、溶接作業者は、保護面を取り外して、表示部15に表示された溶接条件No.等を目視で確認することができる。 As shown in FIG. 6, the display unit 15 displays the changed welding condition number and the main welding parameters. If it is acceptable to temporarily extinguish the arc by operating the switch 4a provided on the torch 4, the welding operator can remove the protective mask and visually check the welding condition number and other information displayed on the display unit 15.

また、ステップS5に続けて、前述したように、溶接作業者は、HOMEボタン11a及び操作ボタン11b~11e及びスイッチ付ロータリエンコーダ11f、11gの少なくとも1つを操作することで、変更された溶接条件を確定させる(ステップS6)。この際に、操作ボタン11b~11eの少なくとも1つを操作し、さらにスイッチ付ロータリエンコーダ11f、11gのいずれかを操作することで、溶接パラメータの設定値を変更してもよい。 Following step S5, as described above, the welding operator operates at least one of the HOME button 11a, the operation buttons 11b to 11e, and the rotary encoders with switches 11f and 11g to finalize the changed welding conditions (step S6). At this time, the welding parameter setting may be changed by operating at least one of the operation buttons 11b to 11e and further operating one of the rotary encoders with switches 11f and 11g.

また、前述したように、表示部15がタッチパネルである場合、表示部15を操作部11の一部とみなすことができる。この場合、ステップS6において、表示部15をタッチすることで、変更された溶接条件を確定させてもよい。 As described above, if the display unit 15 is a touch panel, the display unit 15 can be considered as part of the operation unit 11. In this case, in step S6, the changed welding conditions may be confirmed by touching the display unit 15.

ステップS6の実行後、溶接作業者は、変更後の溶接条件で溶接を再開する(ステップS7)。さらに、ステップS4に戻って、ステップS4の判断結果が否定的になるまで、ステップS4~ステップS8までの一連の処理を繰り返し実行する。 After step S6 is performed, the welding operator resumes welding under the changed welding conditions (step S7). Then, the process returns to step S4, and the series of steps S4 to S8 are repeatedly performed until the determination result of step S4 becomes negative.

[遠隔制御装置の姿勢判断の許容範囲]
図7A、7Bは、それぞれ、遠隔制御装置の姿勢と重力方向との関係を示す図である。図7Aでは、第1方向が重力方向に対し角度θ1で傾いている場合を示し、図7Bでは、第2方向が重力方向に対し角度θ2で傾いている場合を示している。
[Tolerance of remote control device attitude judgment]
7A and 7B are diagrams showing the relationship between the attitude of the remote control device and the direction of gravity, respectively. Fig. 7A shows a case where the first direction is inclined at an angle θ1 with respect to the direction of gravity, and Fig. 7B shows a case where the second direction is inclined at an angle θ2 with respect to the direction of gravity.

溶接作業者が遠隔制御装置1を手に持ってその姿勢を変化させる場合、例えば、図4A~4Cに示す姿勢に完全に一致させるのは困難である。このため、遠隔制御装置1の制御部14が加速度センサ18の出力値に基づいて、遠隔制御装置1の姿勢を判断するにあたって、姿勢が設定された位置から所定の範囲でずれることが許容される。本実施形態では、この位置ずれを重力方向からの角度ずれで表現している。 When a welding operator holds the remote control device 1 in his/her hand and changes its posture, it is difficult to make it completely match the postures shown in, for example, Figures 4A to 4C. For this reason, when the control unit 14 of the remote control device 1 determines the posture of the remote control device 1 based on the output value of the acceleration sensor 18, the posture is allowed to deviate from the set position within a certain range. In this embodiment, this position deviation is expressed as an angle deviation from the direction of gravity.

図7Aに示す例では、第2の姿勢Bから遠隔制御装置1の第1方向が重力方向に対し角度θ1で傾いている。この角度θ1が、予め設定されたしきい値θth1以下である場合、制御部14は、遠隔制御装置1の姿勢が第2の姿勢Bであると判断するように設定されている。 In the example shown in FIG. 7A, the first direction of the remote control device 1 is tilted at an angle θ1 with respect to the direction of gravity from the second attitude B. If this angle θ1 is equal to or smaller than a preset threshold value θth1, the control unit 14 is configured to determine that the attitude of the remote control device 1 is the second attitude B.

一方、角度θ1がしきい値θth1を超えた場合、制御部14は、遠隔制御装置1の姿勢が第2の姿勢Bではないと判断するように設定されている。この場合、角度θ1の値によっては、制御部14が、遠隔制御装置1の姿勢は第3の姿勢Cであると判断することがある。 On the other hand, if the angle θ1 exceeds the threshold value θth1, the control unit 14 is configured to determine that the attitude of the remote control device 1 is not the second attitude B. In this case, depending on the value of the angle θ1, the control unit 14 may determine that the attitude of the remote control device 1 is the third attitude C.

また、図7Bに示す例では、第3の姿勢Cから遠隔制御装置1の第2方向が重力方向に対し角度θ2で傾いている。この角度θ2が、予め設定されたしきい値θth2以下である場合、制御部14は、遠隔制御装置1の姿勢が第3の姿勢Cであると判断するように設定されている。 In the example shown in FIG. 7B, the second direction of the remote control device 1 is tilted at an angle θ2 with respect to the direction of gravity from the third attitude C. If this angle θ2 is equal to or smaller than a preset threshold value θth2, the control unit 14 is configured to determine that the attitude of the remote control device 1 is the third attitude C.

一方、角度θ2がしきい値θth2を超えた場合、制御部14は、遠隔制御装置1の姿勢が第3の姿勢Cではないと判断するように設定されている。この場合、角度θ2の値によっては、制御部14が、遠隔制御装置1の姿勢は第2の姿勢Bであると判断することがある。 On the other hand, if the angle θ2 exceeds the threshold value θth2, the control unit 14 is configured to determine that the attitude of the remote control device 1 is not the third attitude C. In this case, depending on the value of the angle θ2, the control unit 14 may determine that the attitude of the remote control device 1 is the second attitude B.

なお、しきい値θth1またはしきい値θth2を45度よりも大きい値に設定すると、制御部14が、遠隔制御装置1の姿勢を第2の姿勢Bであるか、または第3の姿勢Cであるか、あるいは、これら以外の姿勢、例えば、溶接条件に関連付けられていない姿勢であるかを判断できない。よって、本実施形態において、しきい値θth1,θth2をそれぞれ30度に設定している。ただし、これに限定されず、例えば、しきい値θth1,θth2をそれぞれ30度以上、40度以下に設定してもよい。 If the threshold value θth1 or the threshold value θth2 is set to a value greater than 45 degrees, the control unit 14 cannot determine whether the attitude of the remote control device 1 is the second attitude B, the third attitude C, or another attitude, for example, an attitude not associated with the welding conditions. Therefore, in this embodiment, the threshold values θth1 and θth2 are each set to 30 degrees. However, this is not limited, and for example, the threshold values θth1 and θth2 may be set to 30 degrees or more and 40 degrees or less, respectively.

また、しきい値θth1,θth2の下限は、加速度センサ18の性能や溶接作業者の手振れ等に応じて適宜設定される。例えば、当該下限を10度とすることができる。 The lower limits of the thresholds θth1 and θth2 are set appropriately depending on the performance of the acceleration sensor 18 and the hand shake of the welding operator. For example, the lower limit can be set to 10 degrees.

また、遠隔制御装置1の形状、特に第2面1bの第1方向に沿った長さや第3面1cの第2方向に沿った長さによっては、しきい値θth1,θth2をそれぞれ別の値としてもよい。 In addition, depending on the shape of the remote control device 1, particularly the length of the second surface 1b along the first direction and the length of the third surface 1c along the second direction, the threshold values θth1 and θth2 may each be set to a different value.

また、第1面1aの法線と重力方向とがなす角度に関しても、同様に角度ずれの許容範囲及びしきい値が設定されていることは言うまでもない。 It goes without saying that a similar tolerance and threshold value for the angle between the normal to the first surface 1a and the direction of gravity are also set.

なお、溶接作業者が遠隔制御装置1の操作を行わない場合は、誤動作を防ぐため、HOMEボタン11a及び操作ボタン11b~11e及びスイッチ付ロータリエンコーダ11f、11gの操作を受け付けないようにロックスイッチ(図示せず)またはロックコマンド等(図示せず)により各操作の設定画面をロックするようにしてもよい。 In addition, when the welding operator is not operating the remote control device 1, in order to prevent malfunction, the setting screens for each operation may be locked using a lock switch (not shown) or a lock command (not shown) so that operation of the HOME button 11a, operation buttons 11b to 11e, and switch-equipped rotary encoders 11f and 11g is not accepted.

[効果等]
以上説明したように、本実施形態に係る溶接システム70は、溶接電源2と、溶接電源2と通信可能に構成された遠隔制御装置1と、溶接電源2に電気的に接続されたトーチ4と、を少なくとも備えている。
[Effects, etc.]
As described above, the welding system 70 according to this embodiment includes at least a welding power source 2, a remote control device 1 configured to be able to communicate with the welding power source 2, and a torch 4 electrically connected to the welding power source 2.

遠隔制御装置1は、遠隔制御装置1に加わる加速度を測定する測定部13と、制御部14とを少なくとも有している。 The remote control device 1 has at least a measurement unit 13 that measures the acceleration applied to the remote control device 1, and a control unit 14.

制御部14は、測定部13の出力値に基づいて、重力方向を基準とした遠隔制御装置1の姿勢を判断する。ただし、溶接電源2に設けられた制御部24が、測定部13の出力値に基づいて、重力方向を基準とした遠隔制御装置1の姿勢を判断してもよい。この場合は、遠隔制御装置1から送信された測定部13の出力値を溶接電源2が受信し、当該出力値に基づいて、制御部24が重力方向を基準とした遠隔制御装置1の姿勢を判断する。遠隔制御装置1の姿勢判断のための演算機能は、制御部14及び制御部24の少なくとも一方が有していればよい。つまり、いずれ一方が当該演算機能を有していてもよいし、制御部14及び制御部24の両方ともが当該演算機能を有していてもよい。 The control unit 14 determines the posture of the remote control device 1 with respect to the direction of gravity based on the output value of the measurement unit 13. However, the control unit 24 provided in the welding power source 2 may determine the posture of the remote control device 1 with respect to the direction of gravity based on the output value of the measurement unit 13. In this case, the welding power source 2 receives the output value of the measurement unit 13 transmitted from the remote control device 1, and the control unit 24 determines the posture of the remote control device 1 with respect to the direction of gravity based on the output value. At least one of the control unit 14 and the control unit 24 needs to have a calculation function for determining the posture of the remote control device 1. In other words, either one of them may have the calculation function, or both the control unit 14 and the control unit 24 may have the calculation function.

溶接電源2の記憶部22には、遠隔制御装置1における異なる姿勢と溶接電源2の異なる溶接条件とがそれぞれ関連付けて条件テーブルとして保存されている。 In the memory unit 22 of the welding power source 2, different positions of the remote control device 1 are associated with different welding conditions of the welding power source 2 and stored as a condition table.

遠隔制御装置1の姿勢を一の姿勢から一の姿勢と異なる他の姿勢に変更した場合に、溶接電源2の制御部24に読み出される溶接条件が、一の姿勢に関連付けられた一の溶接条件から他の姿勢に関連付けられた他の溶接条件に変更される。 When the position of the remote control device 1 is changed from one position to another position different from the one position, the welding conditions read by the control unit 24 of the welding power source 2 are changed from one welding condition associated with the one position to another welding condition associated with the other position.

溶接システム70をこのように構成することで、溶接中に、溶接作業者が間違うことなく所望の溶接条件を簡単に呼び出して溶接電源2に設定することができる。特に、溶接作業者が保護面や手袋を着用していても、遠隔制御装置1の姿勢を変更すると言う簡便な作業を行うのみで、溶接中に溶接条件を簡単に変更し、溶接電源2に設定することができる。このことにより、ワーク60に対して、シームレスに溶接を続行することができる。 By configuring the welding system 70 in this manner, the welding operator can easily call up the desired welding conditions and set them in the welding power source 2 without making a mistake while welding. In particular, even if the welding operator is wearing a protective mask or gloves, the welding conditions can be easily changed during welding and set in the welding power source 2 simply by performing the simple task of changing the position of the remote control device 1. This allows welding of the workpiece 60 to continue seamlessly.

また、本実施形態によれば、溶接条件と遠隔制御装置1の姿勢とが関連付けられて溶接電源2の記憶部22に保存されているため、溶接条件を変更した後、再度、変更前の条件に戻すことも、遠隔制御装置1の姿勢を変更するだけで容易に行うことができる。 In addition, according to this embodiment, the welding conditions and the attitude of the remote control device 1 are associated and stored in the memory unit 22 of the welding power source 2, so after changing the welding conditions, it is easy to return to the conditions before the change simply by changing the attitude of the remote control device 1.

遠隔制御装置1は、操作部11をさらに有している。一の溶接条件が他の溶接条件に変更された後に、操作部11を操作することで、溶接電源2の動作条件が他の溶接条件に確定される。 The remote control device 1 further includes an operation unit 11. After one welding condition is changed to another welding condition, the operating conditions of the welding power source 2 are fixed to the other welding condition by operating the operation unit 11.

このようにすることで、溶接作業者が意図しないで、遠隔制御装置1の姿勢を変更し、その結果、溶接電源2に設定された溶接条件が変更されたとしても、溶接作業者が意図的に操作部11を操作しない限り、実際の溶接電源2の動作条件は変更されない。 In this way, even if the welding operator unintentionally changes the position of the remote control device 1 and as a result the welding conditions set in the welding power source 2 change, the actual operating conditions of the welding power source 2 will not change unless the welding operator intentionally operates the operation unit 11.

このように意図しない溶接条件の変更を防止することで、所望の溶接を行えるとともに溶接作業者の安全を確保できる。 By preventing unintended changes to welding conditions in this way, desired welding can be performed while ensuring the safety of the welding operator.

遠隔制御装置1は、通知部をさらに有していてもよい。その場合、遠隔制御装置1の姿勢が一の姿勢から他の姿勢に変更されると、通知部は、溶接電源2の動作条件が一の溶接条件から他の溶接条件に変更される旨を溶接作業者に通知する。 The remote control device 1 may further include a notification unit. In this case, when the position of the remote control device 1 is changed from one position to another position, the notification unit notifies the welding operator that the operating conditions of the welding power source 2 are changed from one welding condition to another welding condition.

このようにすることで、溶接作業者が保護面や手袋を着用していても、溶接条件が変更されることを確実に認識でき、溶接条件の変更し忘れを防止できる。 This allows the welding operator to be aware that the welding conditions will be changed even if he or she is wearing protective gear or gloves, and prevents forgetting to change the welding conditions.

本実施形態に係る溶接方法は、溶接システム70を用いており、以下に示すステップを備えている。 The welding method according to this embodiment uses a welding system 70 and includes the steps shown below.

この溶接方法は、溶接電源2に一の溶接条件を設定する第1のステップ(図3のステップS2)と、一の溶接条件で溶接電源2を動作させ、ワーク60を溶接する第2のステップ(図3のステップS3)と、遠隔制御装置1の姿勢を一の姿勢から他の姿勢に変更することで、溶接電源2の動作条件を一の溶接条件から他の溶接条件に変更する第3のステップ(図3のステップS5)と、を少なくとも備えている。 This welding method includes at least a first step (step S2 in FIG. 3) of setting one welding condition in the welding power source 2, a second step (step S3 in FIG. 3) of operating the welding power source 2 under the one welding condition and welding the workpiece 60, and a third step (step S5 in FIG. 3) of changing the position of the remote control device 1 from one position to another position to change the operating condition of the welding power source 2 from one welding condition to another welding condition.

また、この溶接方法は、第3のステップの実行後に、他の溶接条件で溶接電源2を動作させ、ワーク60を溶接する第5のステップ(図3のステップS7)を備えている。 This welding method also includes a fifth step (step S7 in FIG. 3) in which, after the third step, the welding power source 2 is operated under other welding conditions to weld the workpiece 60.

このようにすることで、溶接中に、溶接作業者が間違うことなく所望の溶接条件を簡単に呼び出して溶接電源2に設定することができる。特に、溶接作業者が保護面や手袋を着用していても、遠隔制御装置1の姿勢を変更すると言う簡便な作業を行うのみで、溶接中に溶接条件を簡単に変更し、溶接電源2に設定することができる。このことにより、ワーク60に対して、シームレスに溶接を続行することができる。 In this way, the welding operator can easily call up the desired welding conditions and set them in the welding power source 2 without making a mistake during welding. In particular, even if the welding operator is wearing a protective mask or gloves, the welding conditions can be easily changed during welding and set in the welding power source 2 simply by performing the simple task of changing the position of the remote control device 1. This allows welding to continue seamlessly on the workpiece 60.

また、第3のステップの実行後であって、第5のステップの実行前に、溶接電源2の動作条件を他の溶接条件に確定させる第4のステップ(図3のステップS6)をさらに備えることが好ましい。 It is also preferable to further include a fourth step (step S6 in FIG. 3) of determining the operating conditions of the welding power source 2 to be other welding conditions after the third step and before the fifth step.

このようにすることで、溶接作業者が意図しないで、遠隔制御装置1の姿勢を変更し、その結果、溶接電源2に設定された溶接条件が変更されたとしても、溶接作業者が意図的に操作部11を操作しない限り、実際の溶接電源2の動作条件は変更されない。 In this way, even if the welding operator unintentionally changes the position of the remote control device 1 and as a result the welding conditions set in the welding power source 2 change, the actual operating conditions of the welding power source 2 will not change unless the welding operator intentionally operates the operation unit 11.

このように意図しない溶接条件の変更を防止することで、所望の溶接を行えるとともに溶接作業者の安全を確保できる。 By preventing unintended changes to welding conditions in this way, desired welding can be performed while ensuring the safety of the welding operator.

(その他の実施形態)
実施形態では、溶接ワイヤを用いた消耗電極方式のアーク溶接を行う溶接システム70について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、トーチ4に非消耗電極が保持され、非消耗電極とワーク60との間でアークを発生させる非消耗電極方式のアーク溶接を行う溶接システム70であってもよい。
Other Embodiments
In the embodiment, the welding system 70 that performs consumable electrode type arc welding using a welding wire has been described, but the present invention is not particularly limited to this. For example, the welding system 70 may be a non-consumable electrode type arc welding in which a non-consumable electrode is held by the torch 4 and an arc is generated between the non-consumable electrode and the workpiece 60.

また、消耗電極方式か非消耗電極方式かに限らず、溶接作業者が遠隔制御装置1とトーチ4とをそれぞれ手に持って溶接を行う、いわゆる手溶接を行う溶接システムにおいて、本開示の溶接システム70及びそれを用いた溶接方法が適用できることは言うまでもない。 Furthermore, it goes without saying that the welding system 70 and the welding method using the same disclosed herein can be applied to welding systems that perform so-called manual welding, in which a welding operator holds the remote control device 1 and the torch 4 in each hand, regardless of whether the system is a consumable electrode system or a non-consumable electrode system.

本開示の溶接システムは、溶接中に、溶接作業者が間違うことなく所望の溶接条件を簡単に呼び出して溶接電源に設定することができ、ワークに対してシームレスに溶接を行う場合等において有用である。 The welding system disclosed herein allows the welding operator to easily recall the desired welding conditions and set them in the welding power source without making mistakes while welding, making it useful in situations such as when performing seamless welding on a workpiece.

1 遠隔制御装置
2 溶接電源
3 送給装置
4 トーチ
11 操作部
12 記憶部
13 測定部
14 制御部
15 表示部
16 無線通信部
17 アンテナ
21 操作部
22 記憶部
24 制御部
26 無線通信部
27 アンテナ
28 出力部
51,52 パワーケーブル
60 ワーク
70 溶接システム
Reference Signs List 1 Remote control device 2 Welding power source 3 Welding feeder 4 Torch 11 Operation unit 12 Memory unit 13 Measurement unit 14 Control unit 15 Display unit 16 Wireless communication unit 17 Antenna 21 Operation unit 22 Memory unit 24 Control unit 26 Wireless communication unit 27 Antenna 28 Output unit 51, 52 Power cable 60 Workpiece 70 Welding system

Claims (5)

溶接電源と、前記溶接電源と通信可能に構成された遠隔制御装置と、前記溶接電源に電気的に接続されたトーチと、を少なくとも備えた溶接システムであって、
前記遠隔制御装置は、前記遠隔制御装置に加わる加速度を測定する測定部を少なくとも有し、
重力方向を基準とした前記遠隔制御装置の姿勢を判断する制御部が、前記溶接電源及び前記遠隔制御装置の少なくとも一方に設けられており、
前記遠隔制御装置における異なる姿勢と前記溶接電源の異なる溶接条件とがそれぞれ関連付けて保存されており、
前記遠隔制御装置の姿勢を一の姿勢から他の姿勢に変更した場合に、前記溶接電源に読み出される溶接条件が、前記一の姿勢に関連付けられた一の溶接条件から前記他の姿勢に関連付けられた他の溶接条件に変更されることを特徴とする溶接システム。
A welding system including at least a welding power source, a remote control device configured to be able to communicate with the welding power source, and a torch electrically connected to the welding power source,
The remote control device has at least a measurement unit that measures an acceleration applied to the remote control device,
a control unit that determines an attitude of the remote control device with respect to a gravity direction is provided in at least one of the welding power source and the remote control device,
different postures of the remote control device and different welding conditions of the welding power source are stored in association with each other,
A welding system characterized in that, when the position of the remote control device is changed from one position to another position, the welding conditions read out to the welding power source are changed from one welding condition associated with the one position to another welding condition associated with the other position.
請求項1に記載の溶接システムにおいて、
前記遠隔制御装置は、操作部をさらに有し、
前記一の溶接条件が前記他の溶接条件に変更された後に、前記操作部を操作することで、
前記溶接電源の動作条件が前記他の溶接条件に確定されることを特徴とする溶接システム。
2. The welding system of claim 1,
The remote control device further includes an operation unit,
After the one welding condition is changed to the other welding condition, the operation unit is operated,
A welding system, characterized in that the operating conditions of the welding power source are determined to be the other welding conditions.
請求項1に記載の溶接システムにおいて、
前記遠隔制御装置は、通知部をさらに有し、
前記遠隔制御装置の姿勢が前記一の姿勢から前記他の姿勢に変更されたとき、
前記通知部は、前記溶接電源の動作条件が前記一の溶接条件から前記他の溶接条件に変更される旨を溶接作業者に通知することを特徴とする溶接システム。
2. The welding system of claim 1,
The remote control device further includes a notification unit,
When the attitude of the remote control device is changed from the one attitude to the other attitude,
The welding system according to claim 1, wherein the notification unit notifies a welding operator that the operating condition of the welding power source will be changed from the one welding condition to the other welding condition.
請求項1に記載の溶接システムを用いた溶接方法であって、
前記溶接電源に前記一の溶接条件を設定する第1のステップと、
前記一の溶接条件で前記溶接電源を動作させ、ワークを溶接する第2のステップと、
前記遠隔制御装置の姿勢を前記一の姿勢から前記他の姿勢に変更することで、前記溶接電源の動作条件を前記一の溶接条件から前記他の溶接条件に変更する第3のステップと、
前記第3のステップの実行後に、前記他の溶接条件で前記溶接電源を動作させ、前記ワークを溶接する第5のステップと、を少なくとも備えたことを特徴とする溶接方法。
A welding method using the welding system according to claim 1,
a first step of setting the one welding condition in the welding power source;
a second step of operating the welding power source under the one welding condition to weld a workpiece;
a third step of changing an operating condition of the welding power source from the one welding condition to the other welding condition by changing a posture of the remote control device from the one posture to the other posture;
and a fifth step of operating the welding power source under the other welding condition and welding the workpiece after the third step is performed.
請求項4に記載の溶接方法において、
前記第3のステップの実行後であって、前記第5のステップの実行前に、
前記溶接電源の動作条件を前記他の溶接条件に確定させる第4のステップをさらに備えたことを特徴とする溶接方法。
The welding method according to claim 4,
After the third step is performed and before the fifth step is performed,
The welding method further comprises a fourth step of determining operating conditions of the welding power source to be the other welding conditions.
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