JP3846704B2 - スタッドの溶接方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブマージアークプレス溶接法（ＳＡＰ溶接法と略す）やアークスタッド溶接法等のスタッドを母材に溶植する場合の溶接方法に関する。より詳しくは、電源装置として高価な溶接機を用いることなく、既存の溶接機によっても安価に良質の溶接状態が得られるように改良したスタッドの溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６はスタッドの溶接に使用されている従来の溶接装置の全体を例示した構成概念図である。図中、１は交流又は直流の溶接機であり、一般的にＳＡＰ溶接法の場合には交流溶接機、アークスタッド溶接法の場合には直流溶接機が用いられる。図示のように、溶接機１には、制御装置２を介して溶接銃３に接続された溶接用ケーブル４，５と、母材６に接続された接地側ケーブル７とが接続され、これらによって溶接電流供給回路を構成している。なお、直流溶接機を用いる場合には、プラス側を母材６に接続される接地側ケーブル７に、マイナス側を溶接銃３に接続される溶接用ケーブル４，５に接続する。また、前記制御装置２は、制御用ケーブル８を介して溶接機１に、制御用ケーブル９を介して溶接銃３に、制御用ケーブル１０を介して操作部１１に接続されている。操作部１１には溶接開始ボタンや緊急停止ボタン等が設置されており、制御装置２は、その操作部１１からの動作指令に基づいて溶接銃３の動作を制御するように構成されている。しかして、操作部１１の溶接開始ボタンが押されると、前記溶接電流供給回路を通じて溶接銃３に対する溶接電流の供給が開始され、溶接銃３に保持されたスタッド１２と母材６との間でアーク溶接が開始されることになる。その間、制御装置２において経過時間が計時され、設定時間が経過した時点でスタッド１２を母材６側の溶融金属中に押込み、溶接電流の供給を停止して当該スタッドの溶接工程が終了することになる。なお、制御装置２には溶接時間変更ダイヤルが設置されており、溶接時間を調整できるように構成されている。
【０００３】
図７はＳＡＰ溶接法に一般的に使用される溶接機の外部特性を例示した外部特性図である。また、図８はアークスタッド溶接法に一般的に使用される溶接機の外部特性を例示した外部特性図である。それぞれ縦軸に出力電圧、横軸に出力電流をとって外部特性を例示したものである。図中、特性曲線Ａ〜ＣあるいはＤ〜Ｆは、それぞれの溶接機において外部特性を調整した場合の特性に関する変化の状態を例示したものである。溶接機側の出力電流値を調整する際には、以上の外部特性を調整することによって行うことになる。例えば、同じアーク電圧値を一定に維持しながら溶接電流値を大きくする場合には、溶接機の外部特性を特性曲線Ａ，ＤからＣ，Ｆの側へ移行することによって可能である。なお、この溶接機側の出力電流値に関する調整作業は、外観的には前記溶接機１に備えられた出力電流値の設定部においてその設定電流値を調整することによって行われる作業形態が一般的であるが、実質的にみれば、以上の溶接機の外部特性の調整を介して出力電流値の調整が行われていることにほかならない。
【０００４】
ところで、一般的に溶接機の外部特性、とりわけ図７に例示した外部特性の場合は、理想的な定電流特性から相当ずれた垂下特性を有するため、外部の抵抗やインピーダンスの値が変化すると、出力電流値すなわち溶接電流値が大きく変動してしまうことになる。したがって、図６に示した溶接銃３に供給される溶接電流値は、制御装置２を介して溶接銃３に接続された溶接用ケーブル４，５と、母材６に接続された接地側ケーブル７とから構成される前記溶接電流供給回路の抵抗値やインピーダンス値の変動により大きな影響を受ける。すなわち、溶接用ケーブル４，５の長さや、溶接電流による溶接用ケーブル４，５自体の発熱ないし外気温度の影響による抵抗値の変化、あるいは溶接用ケーブル４，５の途中にできるＵ字状ないしループ状のたるみ等によるインダクタンスの影響などにより溶接電流が大きく変動し、実際の溶接電流値が溶接機１側の設定電流値と大きく異なってしまうことになる。
【０００５】
因みに、例えば直径が３０ｍｍ前後の鉄筋からなるスタッドを交流溶接機を使用してＳＡＰ溶接した場合に、当該溶接機の垂下特性にもよるが、数百アンペア程度の変動が生じることもめずらしくないことが実験的に確認されている。同様に、直流溶接機を使用してアークスタッド溶接を行った場合にも、数十アンペア程度の変動が生じることがめずらしくないことも実験的に確認されている。以上のような実際上の溶接電流値に関する変動は溶接結果にも影響し、溶接電流の過不足により良好なアーク状態が得られなくなり、溶接品質の低下を招く原因にもなっていた。ところが実際の溶接電流値を簡便に測定できる手段が備えられていなかったこともあり、現場における溶接作業に際して、作業者が溶接電流値を実測して溶接品質の改善のために用いるということはなかった。現場においては、溶接品質の低下を回避するため、専ら作業者の経験上の感によって溶接結果を観察しながら溶接機１側の出力電流値を調整するという手法が行われている。しかしながら、このような経験的な手法では、実際の溶接電流値を的確に調整することはきわめて困難であり、また作業者による個人差も増長されることから、良質の溶接状態を安定的に維持することは技術的に困難であった。
【０００６】
そこで、以上の溶接電流値に関する変動を解消する技術手段として、溶接電流の変動をフィードバック制御することにより溶接電流値を常に一定に保持する制御装置を備えた電源装置も開発されている（特開昭６３−２９９８８０号公報、特開平１１−２９１０３６号公報）。しかしながら、この種のフィードバック制御装置を備えた溶接機は高価なものになり、また買換えのためのコストも無視できないのが実情である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の技術状況に鑑みて発明したものであり、高価な溶接機を用いず、また現在使用している溶接機を買換えることなく、良質の溶接状態が安定的かつ安価に得られるようにスタッドの溶接方法を改良することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１の発明では、スタッドを母材に溶植するに際して、溶接銃又はその近傍にて溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測し、その溶接電流値Ｉａ，Ｉｂ［Ａ］が予めスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて定めた範囲外にある場合には、溶接機の外部特性を手動にて再設定するとい技術手段を採用した。本発明によれば、溶接銃又はその近傍にて溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測するようにしたので、溶接位置が溶接機から離れた場合でも手元において簡便かつ速やかに溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを測定することができ、そのときどきの溶接電流供給回路の置かれた状態に基づく溶接電流値Ｉａ，Ｉｂの変動に対して迅速かつ的確に対応することができる。しかも、その溶接電流値Ｉａ，Ｉｂ［Ａ］が予めスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて定めた範囲外にある場合に、溶接機の外部特性を手動にて再設定するという技術手段を採用したので、作業者による個人差が大幅に低減され、良質の溶接結果をより安定的に維持することができる。なお、溶接電流値Ｉａ，Ｉｂは、スタッドを溶植するたびに毎回実測してもよいが、必ずしもその必要はなく実測のタイミングは必要に応じて任意に設定し得ることはいうまでもない。
【０００９】
ＳＡＰ溶接法による場合には、スタッドを母材に溶植するに際して実測した溶接電流値Ｉａ［Ａ］がスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて２６Ｄ〜３０Ｄの範囲外にある場合に、前記溶接機の外部特性に関する再設定を実施するようにすれば、前記溶接電流供給回路の抵抗値やインピーダンス値による通常の変動をカバーしながら良好な溶接状態を安定的に維持することが可能である（請求項２）。その溶接機の外部特性に関する再設定において、溶接電流値がＩａ＝２８Ｄを満たすように設定すれば、再設定作業の頻度の少ない、より効率的な調整作業が可能である（請求項３）。
【００１０】
アークスタッド溶接法による場合には、スタッドを母材に溶植するに際して実測した溶接電流値Ｉｂ［Ａ］がスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて７２Ｄ〜８４Ｄの範囲外にある場合に、前記溶接機の外部特性に関する再設定を実施するようにすれば、前記溶接電流供給回路の抵抗値やインピーダンス値に関する通常の変動をカバーしながら良好な溶接状態を安定的に維持することが可能である（請求項４）。その溶接機の外部特性に関する再設定において、溶接電流値がＩｂ＝７８Ｄを満たすように設定すれば、再設定作業の頻度の少ない、より効率的な調整作業が可能である（請求項５）。
【００１１】
前記溶接機の外部特性の再設定に際して、溶接機側の設定電流値から溶接銃又はその近傍にて実測した前記溶接電流値Ｉａ又はＩｂを引いた差分を２８Ｄ又は７８Ｄに加えるとともに、更に前記差分を前記設定電流値で除した設定電流値１［Ａ］当りの変動率を前記差分に乗じた結果を上乗せして再設定電流値を求め、その再設定電流値に基づいて溶接機側の出力電流値を再設定するようにすれば、溶接機側の設定電流値に関する目盛を基準にした、より的確な外部特性の再設定が可能である（請求項６）。なお、溶接機側の設定電流値と実測電流値との差分に対応する溶接機に対する再設定電流値を予め図表にして備えておけば、作業者の手動による再設定作業を更に標準化することができ、より簡便に的確な溶接電流値が得られる（請求項７）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、ＳＡＰ溶接法やアークスタッド溶接法等のスタッド溶接方法として広く適用することが可能である。溶接銃又はその近傍において溶接電流値を実測するには、溶接銃やその近傍に組込んだ形態の電流計や、溶接銃やその近傍の溶接電流値の実測に適合し得る携帯型の電流計等が使用される。なお、実測した溶接銃又はその近傍の溶接電流値に基づいて溶接機側の出力電流値を調整する場合には、理論的には前述の特性曲線Ａ〜ＣあるいはＤ〜Ｆで示したように、溶接機の外部特性を調整することによって行うことになるが、具体的には、溶接機に備えられた出力電流設定用の目盛を備えた設定部を介して、出力電流値を調整することによって行われるのが一般的な形態である。因みに、この一般的な形態による調整作業は、外観的には溶接機側に備えられた出力電流値の設定部において設定電流値を調整することによって行われるが、前述のように実質的には溶接機の外部特性の調整を介して出力電流値の調整が行われていることにほかならない。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明に使用される溶接装置の全体を例示した構成概念図である。図示のように、本装置の特徴は、溶接用ケーブル５の溶接銃３の近傍に電流計１３を配設して、溶接銃３の近傍にて溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測できるように構成した点にある。これ以外の構成においては、前述の図６に示した従来の溶接装置と格別異なるところはない。なお、前述のように電流計１３に代えて、電流計を溶接銃２に組込んでもよいし、携帯型の電流計を使用するようにしてもよい。要は、溶接銃又はその近傍において溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測できるものであればよい。本装置によれば、溶接位置が溶接機１から遠く離れた場合でも、手元で簡便かつ速やかに溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測することが可能である。したがって、溶接機１と溶接銃３との間の溶接用ケーブル４，５や接地側ケーブル７が長くなり、それらのケーブル自体の抵抗値の変化や、途中にできるＵ字状ないしループ状のたるみ等によるインダクタンスの影響などによる、そのときどきの状態により生じる溶接電流値Ｉａ，Ｉｂの変動に対して迅速かつ的確に対応することができる。
【００１４】
因みに、図中、１は交流又は直流の溶接機であり、一般的にＳＡＰ溶接法の場合には交流溶接機、アークスタッド溶接法の場合には直流溶接機が用いられる。溶接機１には、制御装置２を介して溶接銃３に接続された溶接用ケーブル４，５と、母材６に接続された接地側ケーブル７とが接続され、これらによって溶接電流供給回路を構成している。従来の場合と同様に、直流溶接機を用いる場合には、プラス側を母材６に接続される接地側ケーブル７に、マイナス側を溶接銃３に接続される溶接用ケーブル４，５に接続する。また、前記制御装置２は、制御用ケーブル８を介して溶接機１に、制御用ケーブル９を介して溶接銃３に、制御用ケーブル１０を介して操作部１１に接続されている。操作部１１には溶接開始ボタンや緊急停止ボタン等が設置されており、制御装置２は、その操作部１１からの動作指令に基づいて溶接銃３の動作を制御するように構成されている。また、制御装置２には溶接時間変更ダイヤルが設置されており、溶接時間を調整できるように構成されている。操作部１１の溶接開始ボタンが押されると、前記溶接電流供給回路を通じて溶接銃３に対する溶接電流の供給が開始され、溶接銃３に保持されたスタッド１２と母材６との間でアーク溶接が開始されることになる。その間、制御装置２において経過時間が計時され、制御装置２に設定された前記溶接時間が経過した時点でスタッド１２を母材６側の溶融金属中に押込み、溶接電流の供給を停止して当該スタッドの溶接工程が終了することになる。
【００１５】
ところで、幾多の実験を繰返し研究を進めた結果、スタッドの直径Ｄと溶接時に実際に流れる溶接電流値Ｉａ，Ｉｂとの間には、良質の溶接結果が安定的に得られるかに関して、図２及び図３に示した相関関係があることが明らかになった。すなわち、図２はＳＡＰ溶接法の場合を実験結果を基に示したものであり、Ｉａ＝２０Ｄ（なお、ＩａはＳＡＰ溶接法における溶接電流値をアンペア単位で表した数値、Ｄはスタッドの直径をｍｍ単位で表した数値である。）で示される下限許容溶接電流値ラインＧａと、Ｉａ＝３２Ｄで示される上限許容溶接電流値ラインＨａとの間は、スタッドの直径Ｄに応じて良質の溶接結果が安定的に得られるＳＡＰ溶接法における溶接電流値Ｉａの許容範囲Ｊａを示している。因みに、溶接電流値Ｉａがその許容範囲Ｊａの範囲外の場合には、溶接時間等をいくら調整しても安定的に良質の溶接結果を得ることは困難であった。すなわち、溶接電流値Ｉａが下限許容溶接電流値ラインＧａより低い場合には、当該スタッドの直径Ｄに必要なアーク状態が得られないため、良質の溶接結果を安定的に得ることはできなかった。逆に、溶接電流値Ｉａが上限許容溶接電流値ラインＨａより高い場合には、当該スタッドの直径Ｄに対して過大なアーク状態になってしまい、同様に良質の溶接結果を安定的に得ることはできなかった。
【００１６】
また、図３はアークスタッド溶接法の場合を実験結果を基に示したものであり、Ｉｂ＝５４Ｄ（なお、Ｉｂはアークスタッド溶接法における溶接電流値をアンペア単位で表した数値である。）で示される下限許容溶接電流値ラインＧｂと、Ｉｂ＝９０Ｄで示される上限許容溶接電流値ラインＨｂとの間が、スタッドの直径Ｄに応じて良質の溶接結果が安定的に得られるアークスタッド溶接法における溶接電流値Ｉｂの許容範囲Ｊｂを示している。
【００１７】
しかして、溶接作業に際して溶接銃３の近傍に配設した前記電流計１３によって測定した溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが前記許容範囲Ｊａ，Ｊｂ内にあれば、良質の溶接結果が安定的に得られる。これに対して、実測した溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが許容範囲Ｊａ，Ｊｂの範囲外にある場合には、良質の溶接結果が安定的に得られないことから、溶接機１の外部特性を再設定する必要がある。この点に着目して、電流計１３によって測定した溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが、ＳＡＰ溶接法の場合にはＩａ＝２０Ｄで示される下限許容溶接電流値ラインＧａとＩａ＝３２Ｄで示される上限許容溶接電流値ラインＨａとの間に入るか否かにより、またアークスタッド溶接法の場合にはＩｂ＝５４Ｄで示される下限許容溶接電流値ラインＧｂとＩｂ＝９０Ｄで示される上限許容溶接電流値ラインＨｂとの間に入るか否かによって、溶接機１の外部特性に関する再設定の必要性を画一的に判断することも可能である。これにより作業者による個人差を解消して、良質の溶接状態を安定的に維持することできる。
【００１８】
次に、溶接機１の外部特性に関する再設定について説明する。実測した溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが前記許容範囲Ｊａ，Ｊｂの範囲外に出てしまった場合には、溶接機１の外部特性に関する再設定が必要となる。この再設定のために許容範囲Ｊａ，Ｊｂ中に、溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを設定する際の設定目標電流値をスタッドの直径Ｄに応じて定めておくと、設定作業にきわめて有効である。図２及び図３中のＫａ，Ｋｂは、その設定目標電流値ラインを示したものである。この設定目標電流値ラインＫａ，Ｋｂは、設定後の溶接電流値Ｉａ，Ｉｂの変動の傾向を考慮して、再設定の頻度が最も少なくなるように、最適の設定値を選定して定めたものである。因みに、図２のＳＡＰ溶接法の場合では、Ｉａ＝２８Ｄを設定目標電流値ラインＫａとした。また、図３のアークスタッド溶接法の場合では、Ｉｂ＝７８Ｄを設定目標電流値ラインＫｂとした。
【００１９】
溶接機１の外部特性に関する再設定においては、実測された溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが設定目標電流値ラインＫａ，Ｋｂで示された当該スタッドの直径Ｄに対応した設定目標電流値と一致するように溶接機１の外部特性を調整することにより行われる。なお、溶接機１に備えられた出力電流値の設定部に表示された電流値と実際の溶接電流値Ｉａ，Ｉｂとが大きく異なることは普通に起ることである。したがって、溶接機１の電流設定部の表示自体に依存して再設定を実施することはできない。そこで、再設定作業に際しては、例えば、溶接機１側に表示されたそれまでの設定電流値から実測された溶接電流値Ｉａ又はＩｂを引いて差分を求め、その差分を設定目標電流値である２８Ｄ又は７８Ｄに加えるとともに、前記差分を前記設定電流値で除して求めた設定電流１アンペア当りの変動率を同差分に乗じた結果を上乗せして再設定電流値を求め、その再設定電流値に基づいて溶接機１側の出力電流値を再設定することにより、溶接機１の外部特性に関するほぼ的確な再設定が可能である。なお、以上の溶接機１側の設定電流値と実測電流値との差分に対応する溶接機に対する再設定電流値を予め図表にして備えておけば、溶接機１の外部特性に関する再設定作業の標準化及び効率化にきわめて有効である。
【００２０】
さらに、図２及び図３に示したように、前記許容範囲Ｊａ，Ｊｂを更に再設定要否区分ラインＬａとＭａあるいはＬｂとＭｂとにより、それらの両ラインＬａとＭａとの間あるいはＬｂとＭｂとの間の再設定の必要のない再設定不要領域Ｎａ，Ｎｂと、それ以外の再設定が必要な再設定領域Ｐａ，Ｐｂに区分することも、再設定作業の要否判断にきわめて有効である。これらの再設定要否区分ラインＬａとＭａあるいはＬｂとＭｂは、前述の溶接電流供給回路の抵抗値やインピーダンス値の変動による溶接電流値Ｉａ，Ｉｂに関する通常の変動幅を考慮して設定したものであり、溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが再設定不要領域Ｎａ，Ｎｂ内にあれば、通常の変動が生じても許容範囲Ｊａ，Ｊｂ内に納るように設定したものである。すなわち、溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが許容範囲Ｊａ，Ｊｂ内であっても、再設定領域Ｐａ，Ｐｂに該当する場合には再設定を実施することにより、通常の変動が生じても許容範囲Ｊａ，Ｊｂ内に納るようにカバーしたものであり、結果的には溶接電流値Ｉａ，Ｉｂの実測の頻度を減らすことも可能である。因みに、図２のＳＡＰ溶接法の場合では、Ｉａ＝２６Ｄを下方再設定要否区分ラインＬａ、Ｉａ＝３０Ｄを上方再設定要否区分ラインＭａとした。図３のアークスタッド溶接法の場合では、Ｉｂ＝７２Ｄを下方再設定要否区分ラインＬｂ、Ｉｂ＝８４Ｄを上方再設定要否区分ラインＭｂとした。しかして、溶接電流値Ｉａ，Ｉｂに関する変動が再設定不要領域Ｎａ，Ｎｂ内に納る場合には再設定の必要性はなく、それを越えて再設定領域Ｐａ，Ｐｂに至る変動があった場合に再設定を実施すればよいことになる。
【００２１】
なお、図４はスタッドとしての鉄筋をＳＡＰ溶接法により溶接を行う場合の鉄筋の直径Ｄと溶接電流値Ｉａ及び溶接時間Ｔａとの概略的な対応関係を示した概略対応関係表である。例えば、鉄筋の直径Ｄが２５ｍｍの場合には、許容範囲Ｊａの範囲内の５００〜８００アンペアのうちの当該溶接電流値Ｉａに応じて２５〜１７秒から対応する溶接時間Ｔａを選定してＳＡＰ溶接を実施すれば、良質の溶接結果を安定して得ることができることを示したものである。また、図５はスタッドとしてのスタッドジベルをアークスタッド溶接法により溶接を行う場合のスタッドジベルの直径φと溶接電流値Ｉｂ及び溶接時間Ｔｂとの概略的な対応関係を示した概略対応関係表である。同様に例えば、スタッドジベルの直径φが１３ｍｍの場合には、許容範囲Ｊｂの範囲内の７１０〜１１７０アンペアのうちの当該溶接電流値Ｉｂに応じて１．４〜０．９秒から対応する溶接時間Ｔｂを選定してアークスタッド溶接を実施すれば、良質の溶接結果を安定して得ることができることを示したものである。なお、以上の対応関係表においては、中間の溶接電流値Ｉａ，Ｉｂと溶接時間Ｔａ，Ｔｂとの対応関係に関しては省略して示したが、それらの中間の対応関係についてもきめ細かく対応関係を表示しておけば、手動による溶接電流値Ｉａ，Ｉｂ及び溶接時間Ｔａ，Ｔｂに関する設定作業の標準化や効率化にきわめて有効である。溶接時間Ｔａ，Ｔｂの設定は、例えば前記制御装置２に設置された溶接時間変更ダイヤルにより行われる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）溶接銃又はその近傍にて溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測するようにしたことから、溶接位置が溶接機から離れた場合でも手元において簡便かつ速やかに溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを測定することができ、そのときどきの溶接電流供給回路の置かれた状態に基づく溶接電流値Ｉａ，Ｉｂの変動に対して迅速かつ的確に対応することができる。
（２）しかも、溶接電流値Ｉａ，Ｉｂが予めスタッドの直径Ｄに応じて定めた範囲外にある場合に、溶接機の外部特性を再設定するという技術手段を採用したことから、作業者による個人差が大幅に低減され、良質の溶接結果をより安定的に維持することができる。
（３）したがって、フィードバック制御等の高価な自動制御システムを使用しない溶接機でも良質の溶接状態が得られ、また既存の溶接機を買換えずに済むことから、設備コストを抑えることが可能である。
（４）ＳＡＰ溶接法による場合には、スタッドを母材に溶植するに際して実測した溶接電流値Ｉａ［Ａ］がスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて２６Ｄ〜３０Ｄの範囲外にある場合に溶接機の外部特性を再設定するようにすれば、前記溶接電流供給回路の抵抗値やインピーダンス値に関する通常の変動をカバーしながら良好な溶接状態を安定的に維持することが可能である（請求項２）
（５）ＳＡＰ溶接法における溶接機の外部特性に関する再設定において、溶接電流値がＩａ＝２８Ｄを満たすように設定すれば、再設定作業の頻度の少ない、より効率的な調整状態が得られる（請求項３）。
（６）アークスタッド溶接法による場合には、スタッドを母材に溶植するに際して実測した溶接電流値Ｉｂ［Ａ］がスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて７２Ｄ〜８４Ｄの範囲外にある場合に溶接機の外部特性を再設定するようにすれば、前記溶接電流供給回路の抵抗値やインピーダンス値に関する通常の変動をカバーしながら良好な溶接状態を安定的に維持することが可能である（請求項４）。
（７）アークスタッド溶接法における溶接機の外部特性に関する再設定において、溶接電流値がＩｂ＝７８Ｄを満たすように設定すれば、再設定作業の頻度の少ない、より効率的な調整状態が得られる（請求項５）。
（８）溶接機の外部特性の再設定に際して、溶接機側の設定電流値から溶接銃又はその近傍において実測した前記溶接電流値Ｉａ又はＩｂを引いた差分を２８Ｄ又は７８Ｄに加えるとともに、更に前記差分を前記設定電流値で除した設定電流値１［Ａ］当りの変動率を前記差分に乗じた結果を上乗せして再設定電流値を求め、その再設定電流値に基づいて溶接機側の出力電流値を再設定するようにすれば、溶接機側の設定電流値に関する目盛を基準にした、より的確な外部特性の再設定が可能である（請求項６）。
（９）溶接機側の設定電流値と実測電流値との差分に対応する溶接機に対する再設定電流値を予め図表にして備えておけば、手動による再設定作業の標準化及び効率化に更に有効であり、より簡便に的確な溶接電流値が得られる（請求項７）。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に使用される溶接装置全体を示した構成概念図である。
【図２】 ＳＡＰ溶接法の場合におけるスタッドの直径Ｄと溶接電流値Ｉａとの相関関係を示した関係図である。
【図３】 アークスタッド溶接法の場合におけるスタッドの直径Ｄと溶接電流値Ｉｂとの相関関係を示した関係図である。
【図４】 ＳＡＰ溶接法の場合における鉄筋の直径Ｄと溶接電流値Ｉａ及び溶接時間Ｔａとの対応関係を示した概略対応関係表である。
【図５】 アークスタッド溶接法の場合におけるスタッドジベルの直径φと溶接電流値Ｉｂ及び溶接時間Ｔｂとの対応関係を示した概略対応関係表である。
【図６】 スタッドの溶接に使用される従来の溶接装置の全体を例示した構成概念図である。
【図７】 ＳＡＰ溶接法に一般的に使用される溶接機の外部特性を例示した外部特性図である。
【図８】 アークスタッド溶接法に一般的に使用される溶接機の外部特性を例示した外部特性図である。
【符号の説明】
１…溶接機、２…制御装置、３…溶接銃、４，５…溶接用ケーブル、６…母材、７…接地側ケーブル、８〜１０…制御用ケーブル、１１…操作部、１２…スタッド、１３…電流計、Ａ〜Ｆ…特性曲線、Ｇａ，Ｇｂ…下限許容溶接電流値ライン、Ｈａ，Ｈｂ…上限許容溶接電流値ライン、Ｉａ，Ｉｂ…溶接時に流れる溶接電流値、Ｊａ，Ｊｂ…許容範囲、Ｋａ，Ｋｂ…設定目標電流値ライン、Ｌａ，Ｌｂ…下方再設定要否区分ライン、Ｍａ，Ｍｂ…上方再設定要否区分ライン、Ｎａ，Ｎｂ…再設定不要領域、Ｐａ，Ｐｂ…再設定領域

Claims (7)

1. スタッドを母材に溶植するに際して、溶接銃又はその近傍にて溶接電流値Ｉａ，Ｉｂを実測し、その溶接電流値Ｉａ，Ｉｂ［Ａ］が予めスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて定めた範囲外にある場合には、溶接機の外部特性を手動にて再設定するようにしたことを特徴とするスタッドの溶接方法。
2. ＳＡＰ溶接法によりスタッドを母材に溶植するに際して実測した溶接電流値Ｉａ［Ａ］がスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて２６Ｄ〜３０Ｄの範囲外にある場合に、前記溶接機の外部特性を再設定することを特徴とする請求項１に記載のスタッドの溶接方法。
3. 前記溶接機の外部特性に関する再設定において、前記溶接電流値がＩａ＝２８Ｄを満たすように設定することを特徴とする請求項２に記載のスタッドの溶接方法。
4. アークスタッド溶接法によりスタッドを母材に溶植するに際して実測した溶接電流値Ｉｂ［Ａ］がスタッドの直径Ｄ［ｍｍ］に応じて７２Ｄ〜８４Ｄの範囲外にある場合に、前記溶接機の外部特性を再設定することを特徴とする請求項１に記載のスタッドの溶接方法。
5. 前記溶接機の外部特性に関する再設定において、前記溶接電流値がＩｂ＝７８Ｄを満たすように設定することを特徴とする請求項４に記載のスタッドの溶接方法。
6. 前記溶接機の外部特性の再設定に際して、溶接機側の設定電流値から溶接銃又はその近傍にて実測した前記溶接電流値Ｉａ又はＩｂを引いた差分を２８Ｄ又は７８Ｄに加えるとともに、更に前記差分を前記設定電流値で除した設定電流値１［Ａ］当りの変動率を前記差分に乗じた結果を上乗せして再設定電流値を求め、その再設定電流値に基づいて溶接機側の出力電流値を再設定するようにしたことを特徴とする請求項３又は５に記載のスタッドの溶接方法。
7. 前記溶接機側の設定電流値と実測電流値との差分に対応する溶接機に対する再設定電流値を予め図表にして備えることを特徴とする請求項６に記載のスタッドの溶接方法。

Images