JP5351496B2 - Welding condition automatic measurement recording system and welding condition automatic measurement recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接条件自動計測記録システム及び溶接条件自動計測記録方法に関する。 The present invention relates to a welding condition automatic measurement recording system and a welding condition automatic measurement recording method.
溶接作業の品質保証のためには、複数の溶接箇所において、溶接箇所ごとに溶接条件及び入熱量を並行して自動的に計測、演算、及び記録する必要がある。そのための技術として、例えば、特公平6−71657号公報に、溶接条件自動計測記録方法が開示されている。図1は、特公平6−71657号公報の溶接条件自動計測記録方法を実施するために用いられる装置の構成を示す概略図である。この装置では、溶接者104毎に設けられた溶接端末器101が、端末器光ファイバケーブル105を介して、データ集録セル103に接続されている。溶接者104は、溶接抵抗器106に接続された溶接用キャブタイヤケーブル107を用いて対象ワーク108を溶接する。溶接抵抗器106側の溶接用キャブタイヤケーブル107には電流、電圧及びアークタイムを検知するためのセンサユニット102が接続されている。センサユニット102は、センサ光ファイバケーブル109を介してデータ集録セル3に接続されている。センサユニット102からの情報はセンサ光ファイバケーブル109により、また端末器101からの情報は端末器光ファイバケーブル105により、監視室内のデータ集録セル103に送信され、更にコントローラ110に送信される。コントローラ110は、記録媒体であるフロッピー(登録商標)デイスクドライブ111、固定ディスク112及び出力プリンタ113を通常の方式で統括制御する。また、関連して、特公平3−20305号公報及び特公平3−20306号公報に溶接条件自動計測記録方法が、特公平5−9192号公報に溶接条件自動計測記録装置がそれぞれ開示されている。
In order to assure the quality of the welding operation, it is necessary to automatically measure, calculate, and record the welding conditions and the heat input amount in parallel at each of the plurality of welding locations. As a technique for that purpose, for example, Japanese Patent Publication No. 6-71657 discloses a welding condition automatic measurement recording method. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus used for carrying out the welding condition automatic measurement recording method disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-71657. In this apparatus, a
更に、溶接に関連する技術として、実開昭59−165771号公報に溶接条件監視装置が、特開平3−002551号公報に金属管溶接部の溶接入熱推定方法が、特開2001−079683号公報に溶接で入熱された温度を利用し溶接施工を客観的に評価する手法が、それぞれ開示されている。 Further, as a technique related to welding, a welding condition monitoring device is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-165571, a welding heat input estimation method for a welded portion of a metal pipe is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-002551, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-079683. Methods for objectively evaluating welding construction using temperatures input by welding are disclosed in the publications.
上記特公平6−71657号公報の装置では、溶接端末器101とデータ集録セル103(施工溶接条件データを保管する装置)との間が有線(端末器光ファイバケーブル105)式となっている。このため、溶接作業ごとに端末器光ファイバケーブル105を布設する必要がある。各端末器光ファイバケーブル105の長さは数十mになり、作業段取りに非常に手間がかかっている。加えて、非常に長いケーブルを溶接作業毎に作業場で引き回すことになるため、ケーブル途中の不具合の発生による通信エラーも起こる場合がある。そのような場合、修理や調整のため作業が中断し、作業の効率化に悪影響が出る。また、端末器光ファイバケーブル105は光ファイバであるため、端末器光ファイバケーブル105そのもの及びそれに関連する機器に故障などが起きた場合、修理費も多くかかっている。溶接条件自動計測記録を行うとき、段取りの手間を削減することができ、作業を効率的に行うことができ、維持や修理の費用を低減することが可能な技術が望まれる。
In the device disclosed in the above Japanese Patent Publication No. 6-71657, the connection between the
本発明の目的は、段取りの手間を削減することが可能な溶接条件自動計測記録システムを提供することにある。本発明の他の目的は、作業を効率的に行うことが可能な溶接条件自動計測記録システムを提供することにある。本発明の更に他の目的は、維持や修理の費用を低減することが可能な溶接条件自動計測記録システムを提供することにある。 The objective of this invention is providing the welding condition automatic measurement recording system which can reduce the effort of a setup. Another object of the present invention is to provide a welding condition automatic measurement recording system capable of performing work efficiently. Still another object of the present invention is to provide a welding condition automatic measurement recording system capable of reducing maintenance and repair costs.
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the best mode for carrying out the invention. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of the claims and the best mode for carrying out the invention. However, these numbers and symbols should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in the claims.
本発明の溶接条件自動計測記録システムは、溶接作業管理装置(10)と、センサユニット(6)と、溶接者用無線端末(9)とを具備する。溶接作業管理装置(10)は、溶接に関するデータの処理及び管理を行う。センサユニット(6)は、溶接作業管理装置(10)とネットワークを介して双方向通信可能に接続され、溶接に用いる電力の電流及び電圧を計測する。溶接者用無線端末(9)は、溶接作業管理装置(10)と無線ネットワークを介して双方向通信可能に接続され、溶接に関するデータが入出力される。溶接作業管理装置(10)は、センサユニット(6)で計測された電流及び電圧、及び、無線ネットワークを介して溶接者用無線端末(9)から送信される溶接に関するデータに基づいて、溶接の合否を判定する。 The welding condition automatic measurement recording system of the present invention includes a welding work management device (10), a sensor unit (6), and a wireless terminal for welder (9). The welding work management device (10) processes and manages data related to welding. The sensor unit (6) is connected to the welding operation management device (10) via a network so as to be capable of bidirectional communication, and measures the current and voltage of electric power used for welding. The welder wireless terminal (9) is connected to the welding operation management device (10) via a wireless network so that bidirectional communication is possible, and data related to welding is input and output. The welding work management device (10) performs welding based on the current and voltage measured by the sensor unit (6) and the welding-related data transmitted from the wireless terminal for welder (9) via the wireless network. Judge pass / fail.
本発明では、溶接者が溶接作業時に使用する情報端末として、無線ネットワークを介して溶接作業管理装置(10)と接続された溶接者用無線端末(9)を用いている。すなわち、溶接作業場に無線ネットワークを張り巡らせて、溶接作業場内で端末器光ファイバケーブルを布設する必要がないため、作業段取りにかかる手間を大幅に低減することができる。加えて、非常に長いケーブルを作業場で引き回す必要がないため、ケーブル途中の不具合の発生による通信エラーも大幅に低減することができる。それにより、作業の効率化の向上や維持や修理の費用を低減することが可能となる。 In the present invention, a welder wireless terminal (9) connected to a welding work management device (10) via a wireless network is used as an information terminal used by a welder during welding work. That is, since it is not necessary to lay a wireless network around the welding workshop and install a terminal optical fiber cable in the welding workshop, the labor required for work setup can be greatly reduced. In addition, since it is not necessary to route a very long cable at the work place, communication errors due to occurrence of problems in the middle of the cable can be greatly reduced. As a result, it is possible to improve the efficiency of the work and to reduce the maintenance and repair costs.
上記の溶接条件自動計測記録システムにおいて、センサユニット(6)及び溶接者用無線端末(9)はいずれも複数あることが好ましい。複数のセンサユニット(6)の各々及び複数の溶接者用無線端末(9)の各々はいずれも複数の溶接作業の各々に対応して設けられていることが好ましい。溶接作業管理装置(10)は、複数のセンサユニット(6)及び複数の溶接者用無線端末(9)との間で、複数の溶接作業における溶接に関するデータの処理及び管理を行うことが好ましい。 In the above welding condition automatic measurement recording system, it is preferable that there are a plurality of sensor units (6) and a plurality of wireless terminals (9) for welders. Each of the plurality of sensor units (6) and each of the plurality of wireless terminals for welders (9) are preferably provided corresponding to each of the plurality of welding operations. The welding work management device (10) preferably performs processing and management of data related to welding in a plurality of welding operations between the plurality of sensor units (6) and the plurality of wireless terminals for welders (9).
本発明では、複数の溶接作業(センサユニット(6)及び溶接者用無線端末(9))に関するデータ処理及び管理を一台の溶接作業管理装置(10)で制御することできる。このとき、複数の溶接者用無線端末(9))と一台の溶接作業管理装置(10)とは無線ネットワークを介して接続されているので、溶接作業場内で溶接作業ごとに端末器光ファイバケーブルを布設する必要がないため、作業段取りにかかる手間を更に大幅に低減することができる。加えて、非常に長いケーブルを溶接作業毎に作業場で引き回す必要がないため、ケーブル途中の不具合の発生による通信エラーも更に大幅に低減することができる。それにより、作業の効率化や維持や修理の費用を低減することが可能となる。 In the present invention, data processing and management related to a plurality of welding operations (sensor unit (6) and welder wireless terminal (9)) can be controlled by a single welding operation management device (10). At this time, since a plurality of wireless terminals for welders (9)) and one welding work management device (10) are connected via a wireless network, a terminal optical fiber for each welding work in the welding work place. Since there is no need to install a cable, the labor required for work setup can be further greatly reduced. In addition, since it is not necessary to route a very long cable at the work site for each welding operation, it is possible to further greatly reduce a communication error due to occurrence of a failure in the middle of the cable. This makes it possible to improve work efficiency, reduce maintenance costs, and repair costs.
上記の溶接条件自動計測記録システムにおいて、溶接作業管理装置(10)又は溶接者用無線端末(9)は、電流及び電圧に基づいて、溶接電流、溶接電圧及びアークタイムを含む第1溶接条件を算出することが好ましい。溶接作業管理装置(10)又は溶接者用無線端末(9)は、溶接者用無線端末(9)に入力された溶接の溶接長及びパス間温度を含む第2溶接条件と、第1溶接条件とに基づいて、溶接での温度及び入熱量を溶接結果として算出することが好ましい。溶接作業管理装置(10)は、溶接結果に基づいて、溶接での温度及び入熱量の基準値を参照して、溶接の合否を判定することが好ましい。
本発明では、センサユニット(6)が計測した溶接時の電流及び電圧等と、溶接者等が溶接者用無線端末(9)に入力した溶接の溶接長及びパス間温度等とに基づいて、溶接作業管理装置(10)と溶接者用無線端末(9)との無線ネットワークを介した協働により、溶接の合否を判定することができる。
In the above welding condition automatic measurement and recording system, the welding operation management device (10) or the welder wireless terminal (9) sets the first welding conditions including the welding current, the welding voltage, and the arc time based on the current and the voltage. It is preferable to calculate. The welding work management device (10) or the welder wireless terminal (9) includes a second welding condition including a weld length and an interpass temperature input to the welder wireless terminal (9), and a first welding condition. Based on the above, it is preferable to calculate the welding temperature and heat input as the welding result. It is preferable that the welding operation management device (10) determines the success or failure of welding with reference to the reference values of the temperature and heat input during welding based on the welding result.
In the present invention, based on the current and voltage at the time of welding measured by the sensor unit (6), the welding length of the welding and the interpass temperature, etc., input to the wireless terminal for welder (9) by the welder, The success or failure of welding can be determined by the cooperation of the welding operation management device (10) and the wireless terminal for welding (9) via the wireless network.
上記の溶接条件自動計測記録システムにおいて、センサユニット(6)は、交流計測部(47)と、直流計測部(48)と、スイッチ(55)とを備えることが好ましい。交流計測部(47)は、交流である電流及び電圧を計測することが好ましい。直流計測部(48)は、直流である電流及び電圧を計測することが好ましい。スイッチ(55)は、溶接に用いる電力に応じて交流計測部(47)及び直流計測部(48)のいずれか一方を選択することが好ましい。
本発明では、一台のセンサユニット(6)で交流電流・交流電圧及び直流電流・直流電圧の両方を計測できるので、交流による溶接と直流による溶接とでセンサユニット(6)を交換する必要がなく、作業段取りにかかる手間を更に大幅に低減することができる。それにより、作業の効率化や維持や修理の費用を低減することが可能となる。
In the above welding condition automatic measurement recording system, the sensor unit (6) preferably includes an AC measurement unit (47), a DC measurement unit (48), and a switch (55). The AC measuring unit (47) preferably measures an AC current and voltage. The DC measuring unit (48) preferably measures a current and voltage that are DC. It is preferable that the switch (55) selects one of the AC measurement unit (47) and the DC measurement unit (48) according to the electric power used for welding.
In the present invention, since both AC current / AC voltage and DC current / DC voltage can be measured by one sensor unit (6), it is necessary to replace the sensor unit (6) between AC welding and DC welding. Therefore, the labor required for work setup can be further greatly reduced. This makes it possible to improve work efficiency, reduce maintenance costs, and repair costs.
上記の溶接条件自動計測記録システムにおいて、溶接者用無線端末(9)は、予め指定された溶接に関する複数のデータが入力されるとき、複数のデータのうちの一つのデータが入力される毎に、次のデータの入力を促す表示を行う端末制御部(61)を備えることが好ましい。
本発明では、溶接者用無線端末(9)のユーザインターフェースにおける入力作業の容易化により、入力ミスの低減や入力時間の短縮を図ることができる。それにより、作業効率を大幅に改善することができる。
In the welding condition automatic measurement and recording system, the welder wireless terminal (9), when a plurality of data related to welding specified in advance is input, each time one of the plurality of data is input. It is preferable to include a terminal control unit (61) that performs a display prompting the input of the next data.
In the present invention, it is possible to reduce input mistakes and input time by facilitating input work on the user interface of the welder wireless terminal (9). Thereby, the working efficiency can be greatly improved.
上記の溶接条件自動計測記録システムにおいて、溶接作業管理装置(10)は、計測された電流及び電圧に基づいて、溶接電流、溶接電圧及びアークタイムを含む第1溶接条件を算出する第1条件計算部(5)を備えることが好ましい。
本発明では、一つの第1条件計算部(5)が、複数の溶接作業における第1溶接条件を算出するので、設置スペースを低減することができ、維持や修理の費用を低減することができる。
In the welding condition automatic measurement recording system, the welding operation management device (10) calculates a first condition that calculates a first welding condition including a welding current, a welding voltage, and an arc time based on the measured current and voltage. It is preferable to provide a part (5).
In the present invention, since one first condition calculation unit (5) calculates the first welding condition in a plurality of welding operations, the installation space can be reduced, and the maintenance and repair costs can be reduced. .
上記の溶接条件自動計測記録システムにおいて、溶接作業管理装置(10)又は溶接者用無線端末(9)は、溶接の合否を自身の表示装置に表示することが好ましい。
本発明では、溶接の合否を表示するので、監視者が合否を直ちに把握することができる。
In the above welding condition automatic measurement and recording system, it is preferable that the welding work management device (10) or the welder wireless terminal (9) displays the success or failure of welding on its own display device.
In the present invention, since the success / failure of the welding is displayed, the supervisor can immediately grasp the success / failure.
本発明の溶接条件自動計測記録方法は、センサユニット(6)が、溶接に用いる電力の電流及び電圧を計測して出力するステップと、溶接作業管理装置(10)が、ネットワークを介して受信された電流及び電圧に基づいて、溶接電流、溶接電圧及びアークタイムを含む第1溶接条件を算出して出力するステップと、溶接者用無線端末(9)が、入力された溶接の溶接長及びパス間温度を含む第2溶接条件と、無線ネットワークを介して受信された第1溶接条件とに基づいて、溶接での温度及び入熱量を溶接結果として算出して出力するステップと、溶接作業管理装置(10)が、無線ネットワークを介して受信された溶接結果に基づいて、溶接での温度及び入熱量の基準値を参照して、溶接の合否を判定し表示するステップとを具備する。 In the welding condition automatic measurement recording method of the present invention, the step of the sensor unit (6) measuring and outputting the current and voltage of electric power used for welding and the welding operation management device (10) are received via a network. Calculating and outputting a first welding condition including a welding current, a welding voltage and an arc time based on the measured current and voltage, and a welding wireless terminal (9) for inputting the welding length and pass of the welding A step of calculating and outputting the welding temperature and heat input as a welding result based on the second welding condition including the inter-temperature and the first welding condition received via the wireless network, and a welding operation management device (10) comprises a step of determining and displaying the success / failure of the welding with reference to the reference values of the temperature and the amount of heat input in the welding based on the welding result received via the wireless network.
本発明では、センサユニット(6)が計測した溶接時の電流及び電圧等と、溶接者等が溶接者用無線端末(9)に入力した溶接の溶接長及びパス間温度等とに基づいて、溶接作業管理装置(10)と溶接者用無線端末(9)との無線ネットワークを介した協働により、溶接の合否を判定することができる。そのとき、溶接者が溶接作業時に使用する情報端末として、無線ネットワークを介して溶接作業管理装置(10)と接続された溶接者用無線端末(9)を用いている。すなわち、溶接作業場に無線ネットワークを張り巡らせて、溶接作業場内で端末器光ファイバケーブルを布設する必要がないため、作業段取りにかかる手間を大幅に低減することができる。加えて、非常に長いケーブルを作業場で引き回す必要がないため、ケーブル途中の不具合の発生による通信エラーも大幅に低減することができる。それにより、作業の効率化の向上や維持や修理の費用を低減することが可能となる。 In the present invention, based on the current and voltage at the time of welding measured by the sensor unit (6), the welding length of the welding and the interpass temperature, etc., input to the wireless terminal for welder (9) by the welder, The success or failure of welding can be determined by the cooperation of the welding operation management device (10) and the wireless terminal for welding (9) via the wireless network. At this time, the welder wireless terminal (9) connected to the welding work management device (10) via a wireless network is used as an information terminal used by the welder during welding work. That is, since it is not necessary to lay a wireless network around the welding workshop and install a terminal optical fiber cable in the welding workshop, the labor required for work setup can be greatly reduced. In addition, since it is not necessary to route a very long cable at the work place, communication errors due to occurrence of problems in the middle of the cable can be greatly reduced. As a result, it is possible to improve the efficiency of the work and to reduce the maintenance and repair costs.
上記の溶接条件自動計測記録方法において、センサユニット(6)及び溶接者用無線端末(9)はいずれも複数あることが好ましい。複数のセンサユニット(6)の各々及び複数の溶接者用無線端末(9)の各々はいずれも複数の溶接作業の各々に対応して設けられていることが好ましい。溶接作業管理装置(10)は、複数のセンサユニット(6)及び複数の溶接者用無線端末(9)との間で、複数の溶接作業における各ステップを行うことが好ましい。 In the above welding condition automatic measurement recording method, it is preferable that there are a plurality of sensor units (6) and a plurality of wireless terminals (9) for welders. Each of the plurality of sensor units (6) and each of the plurality of wireless terminals for welders (9) are preferably provided corresponding to each of the plurality of welding operations. The welding operation management device (10) preferably performs each step in the plurality of welding operations with the plurality of sensor units (6) and the plurality of wireless terminals for welders (9).
本発明では、複数の溶接作業(センサユニット(6)及び溶接者用無線端末(9))に関するデータ処理及び管理を一台の溶接作業管理装置(10)で制御することできる。このとき、複数の溶接者用無線端末(9))と一台の溶接作業管理装置(10)とは無線ネットワークを介して接続されているので、溶接作業場内で溶接作業ごとに端末器光ファイバケーブルを布設する必要がないため、作業段取りにかかる手間を更に大幅に低減することができる。加えて、非常に長いケーブルを溶接作業毎に作業場で引き回す必要がないため、ケーブル途中の不具合の発生による通信エラーも更に大幅に低減することができる。それにより、作業の効率化や維持や修理の費用を低減することが可能となる。 In the present invention, data processing and management related to a plurality of welding operations (sensor unit (6) and welder wireless terminal (9)) can be controlled by a single welding operation management device (10). At this time, since a plurality of wireless terminals for welders (9)) and one welding work management device (10) are connected via a wireless network, a terminal optical fiber for each welding work in the welding work place. Since there is no need to install a cable, the labor required for work setup can be further greatly reduced. In addition, since it is not necessary to route a very long cable at the work site for each welding operation, it is possible to further greatly reduce a communication error due to occurrence of a failure in the middle of the cable. This makes it possible to improve work efficiency, reduce maintenance costs, and repair costs.
本発明により、段取りの手間を削減することが可能な溶接条件自動計測記録システムを提供することができる。また、本発明により、維持や修理の費用を低減することが可能な溶接条件自動計測記録システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a welding condition automatic measurement recording system capable of reducing the labor of setup. Further, according to the present invention, it is possible to provide a welding condition automatic measurement recording system capable of reducing maintenance and repair costs.
以下、本発明の溶接条件自動計測記録システムの実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a welding condition automatic measurement recording system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図2は、本発明の実施の形態に係る溶接条件自動計測記録システムの構成を示すブロック図である。この溶接条件自動計測記録システム1は、溶接作業において、複数の溶接箇所での各々の各種溶接条件及び入熱量を並行して自動的に計測、演算、記録し、規格値との比較判定を即座に実施し、必要に応じて異常値警報を発する機能を有する。溶接条件自動計測記録システム1は、溶接作業管理装置10と、無線モデム4と、センサユニット6と、溶接機7と、溶接ヘッド8と、無線端末9とを具備する。この図では、一例として、溶接を行う32人の溶接者(図示されず)が、32台の溶接機7−1〜7−32や無線端末9−1〜9−32等を用いて溶接作業を行う場合の溶接条件自動計測記録システムについて説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the welding condition automatic measurement recording system according to the embodiment of the present invention. This welding condition automatic measurement and
溶接作業管理装置10は、32台の溶接機7−1〜7−32や無線端末9−1〜9−32、センサユニット6−1〜6−32等を用いて行われる溶接作業の管理、制御等を行う。溶接作業管理装置10は、制御室に配置され、監視者により操作される。溶接作業管理装置10は、ホストコンピュータ2とPLC(Programmable Logic Controller)盤5を備える。ただし、それらが一体であっても良い。ホストコンピュータ2とPLC盤5とは、ハブ3やLAN(Local Area Network)ケーブル11、13を介したLAN(有線でも無線でも可)により、双方向通信可能に接続されている。
The welding
無線端末9は、溶接作業に関するデータ処理や、溶接作業管理装置10と溶接者との間の溶接作業に関するデータの送受信に用いられる。携帯電話やPHSに例示される。無線端末9は、溶接者(図示されず)ごとに設けられている。この図では、32人の溶接者(図示されず)に対応して、32台の無線端末9−1〜9−32が例示されている。各無線端末9−i(i=1〜32)は、無線モデム4を用いた無線LAN、及び、ハブ3やLANケーブル11、12を介したLAN(有線でも無線でも可)により、溶接作業管理装置10のホストコンピュータ2と接続されている。無線モデム4は複数設けられていても良く、少なくとも溶接作業場内で無線LANがその機能を発揮するように設けられている。すなわち、無線LANは溶接作業場内に張り巡らされている。そのため、無線端末9は、溶接作業場内において無線LANを介した情報通信が可能である。そして、無線端末9−iは、溶接者により入力されたデータを無線LANとLAN経由で、ホストコンピュータ2へ出力することができる。また、無線端末9−iは、ホストコンピュータ2において処理されたデータをLANと無線LAN経由で、ホストコンピュータ2から受信することができる。
The
溶接機7は、溶接に必要な電力を供給する。溶接機7は、溶接対象である対象ワーク21に対応して設けられている。この図では、32台の溶接機7−1〜7−32が例示されている。各溶接機7−iは、溶接用キャブタイヤケーブル15−iに接続され、溶接用キャブタイヤケーブル15−iを介して溶接ヘッド8−iに接続されている。すなわち、溶接機7−iは、対象ワーク21−iの溶接に用いる電力を、溶接用キャブタイヤケーブル15−iを介して溶接ヘッド8−iへ供給する。溶接は、溶接者(図示されず)により溶接ヘッド8−iを用いて行われる。
The
センサユニット6は、溶接時に溶接機7の出力した電圧・電流を計測する。センサユニット6は、溶接機7ごとに設けられ、溶接作業管理装置10のPLC盤5に接続されている。この図では、32台のセンサユニット6−1〜6−32が例示されている。各センサユニット6−iは、溶接用キャブタイヤケーブル15−iの溶接機7−i側の途中に設けられている。更に、センサユニット6−iは、LANケーブル14−iを用いてPLC盤5に接続されている。すなわち、センサユニット6−iは、溶接時に、溶接機7が溶接用キャブタイヤケーブル15−iを介して供給した電圧・電流を計測する。そして、センサユニット6−iは、計測された電圧・電流をLAN経由でPLC盤5へ出力する。
The
PLC盤5は、センサユニット6からの入力に基づいて、溶接時に溶接電圧・溶接電流、溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを算出する。PLC盤5は、LANケーブル14を介してセンサユニット6に、LANケーブル13,11及びハブ3を介してホストコンピュータ2にそれぞれ接続されている。この図では、一例として、LANケーブル14−1〜14−32を介してセンサユニット6−1〜16−32に、LANケーブル13,11及びハブ3を介してホストコンピュータ2にそれぞれ接続されている。すなわち、PLC盤5は、センサユニット6−1〜6−32から出力される複数のアナログの電圧・電流を複数のデジタルの電圧・電流に変換する。それと共に、電圧・電流に基づいて、溶接電圧・溶接電流、溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを算出する。そして、溶接電圧・溶接電流、溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムをホストコンピュータ2へ出力する。
Based on the input from the
ホストコンピュータ2は、パーソナルコンピュータに例示される情報処理装置であり、溶接作業の管理、制御等を行う。ホストコンピュータ2は、PLC盤5からのデータをLAN(LANケーブル14、13、11)を介して、また無線端末9からのデータを無線LAN(無線モデム4)、及びLAN(LANケーブル12、11)を介して、それぞれ受信する。そして、それらのデータを記憶すると共に、それらのデータに基づいて、例えば溶接での入熱量を計算して溶接の合否を判定する等の所定の処理を実行する。
The
上記溶接条件自動計測記録システム1では、特公平6−71657号公報の装置のような端末器光ファイバケーブル105を有さず、無線端末9及び無線モデム4を用いた無線LANを用いている。そのため、従来必要であった溶接作業ごとの端末器光ファイバケーブル105の布設が、本溶接条件自動計測記録システムでは不要である。そのため、溶接作業での作業段取りの手間を大幅に低減することが可能となる。また、作業場で引き回されていた非常に長いケーブルが無く、無線LANになるため、通信エラーの発生を著しく低減させることが出来る。それにより、作業効率を向上させることが出来る。更に、無線端末9の通信経路に光ファイバを用いていないため、修理費を低く抑えることが可能となる。
The welding condition automatic
なお、溶接条件自動計測記録システム1を1セットとして、複数のセットを更に上位のコンピュータシステムで統括するようにしても良い。その場合、各溶接条件自動計測記録システム1は、所定の参照可能な溶接条件値ファイルを生成し、上位コンピュータシステムへのシフト用データを編集作成することができる。なお、本発明は、溶接条件自動計測記録システム1は、32台の機器(セルユニット6、溶接機7、無線端末9など)の場合に限定されるものではなく、多くても少なくても良い。
The welding condition automatic
次に、溶接条件自動計測記録システム1の詳細な構成について説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る溶接条件自動計測記録システムの詳細な構成の一例を示すブロック図である。
Next, a detailed configuration of the welding condition automatic
ホストコンピュータ2は、制御部31、入力部32、出力部33、記憶部34、表示部36、通信制御部37を備える。制御部31は、入力部32、出力部33、記憶部34、表示部36及び通信制御部37の動作を制御しつつ、溶接作業の管理、制御等の情報処理を行う。制御部31は、例えば、CPUと記憶部34から読み出して実行されるプログラムにより実現される。プログラムは、溶接作業者指示カード処理部71、溶接結果判定部72、及びデータ管理部73を含む。溶接作業者指示カード処理部71は、溶接作業者指示カードA(以下、「Aカード」とも言う)に関するデータの生成、表示、保存、編集等のデータ処理を行う。溶接結果判定部72は、溶接結果データに基づいて、溶接の合否の判定等のデータ処理を行う。データ管理部73は、溶接条件実測値データや溶接結果データなどの溶接作業関連のデータについて、生成、集計、表示、保存、編集等のデータ処理を行う。
The
入力部32は、操作者(監視者)により入力操作が行われる機器であり、例えばキーボードやテンキーやマウスにより実現される。出力部33は、データを外部へ出力する機器であり、例えばプリンタにより実現される。記憶部34は、一時記憶装置(RAM、ROM)及び主記憶装置のようなデータを記憶する機器であり、例えば半導体メモリ(DRAM、SRAM、フラッシュメモリ)やハードディスクドライブ(HDD)、記憶媒体(CD−ROM、DVD)とその読み出し/書き込み装置により実現される。表示部36は、データを表示する機器であり、例えばフラットパネルディスプレイ(LCD、PDP)により実現される。通信制御部37は、外部(PLC盤5や無線端末9)とのLANや無線LANを介した情報通信のインターフェースとなる機器であり、例えばネットワークカードにより実現される。
The
PLC盤5は、A/D変換部41、制御部42、表示部43、記憶部44、通信制御部45、46を備える。A/D変換部41は、アナログ信号(データ)をデジタル信号(データ)に変換する(A/D変換する)。制御部42は、A/D変換部41、表示部43、記憶部44、通信制御部45、46の動作を制御しつつ、溶接電圧・溶接電流、溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムの計算の情報処理を行う。制御部42は、例えば、CPUと記憶部44から読み出して実行されるプログラムにより実現される。プログラムは、溶接電圧・電流計測部51、及び溶接時間計測部52を含む。溶接電圧・電流計測部51は、A/D変換後のデジタル信号に基づいて、記憶部44の溶接電圧・溶接電流の基準値を参照して、判断アルゴリズムを用いて溶接電流・溶接電圧を算出する。溶接時間計測部52は、A/D変換後のデジタル信号に基づいて、記憶部44の溶接電圧・溶接電流の基準値を参照して、判断のアルゴリズムを用いて溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを算出する。
The
表示部43は、データを表示する機器であり、例えばパイロットランプやフラットパネルディスプレイ(LCD)により実現される。記憶部44は、一時記憶装置(RAM、ROM)及び主記憶装置のようなデータを記憶する機器であり、例えば半導体メモリ(DRAM、SRAM、フラッシュメモリ)やハードディスクドライブ(HDD)、記憶媒体(CD−ROM、DVD)とその読み出し/書き込み装置により実現される。通信制御部45、46は、外部(センサユニット6やホストコンピュータ2)とのLANを介した情報通信のインターフェースとなる機器であり、例えばネットワークカードにより実現される。
The
PLC盤5は、複数のセンサユニット6に対して1台が設けられている。各センサユニット6から送信されてくるデータは、制御部42の制御により、各センサユニット6ごとにデータ処理され、各センサユニット6に関連付けて記憶部44に格納される。
One
センサユニット6は、交流測定部47、直流測定部48を備える。交流測定部47は、溶接機7による交流電力を用いた溶接のとき、その交流電力における交流電圧及び交流電流を計測する。交流測定部47は、例えば交流電圧計及び交流電流計により実現される。直流測定部48は、溶接機7による直流電力を用いた溶接のとき、その直流電力における直流電圧及び直流電流を計測する。直流測定部48は、例えば直流電圧計及び直流電流計により実現される。
The
無線端末9は、端末制御部61、入力部62、記憶部63、表示部64、通信制御部65、アンテナ66を備える。端末制御部61は、入力部62、記憶部63、表示部64、及び通信制御部65の動作を制御しつつ、溶接作業に関するデータ処理や、溶接作業管理装置10と溶接者との間の溶接作業に関するデータの送受信等を実行する。端末制御部61は、例えば、CPUと記憶部63から読み出して実行されるプログラムにより実現される。プログラムは、メニュー部81、初期設定部82、溶接条件判定部83、温度・入熱量計算部84を含む。メニュー部81は、表示部64における表示画面に、複数の機能をメニュー形式で表示する。初期設定部82は、溶接者による初期値の入力を制御する。溶接条件判定部83は、溶接条件実測値データに基づいて、溶接条件設定値の溶接電圧・溶接電流の規格値を参照して、溶接条件実測値が適切か否かを判定する。温度・入熱量計算部84は、溶接者による溶接の層数、ビート長、パス間温度の入力を制御する。また、入力及び取得された溶接条件実測値データに基づいて、ビート毎の温度及び入熱量と、溶接箇所の平均温度及び平均入熱量とを算出する。
The
入力部62は、操作者(監視者)により入力操作が行われる機器であり、例えば複数のキーやテンキーにより実現される。記憶部63は、一時記憶装置(RAM、ROM)及び主記憶装置のようなデータを記憶する機器であり、例えば半導体メモリ(DRAM、SRAM、フラッシュメモリ)やハードディスクドライブ(HDD)とその読み出し/書き込み装置により実現される。表示部64は、データを表示する機器であり、例えばフラットパネルディスプレイ(LCD)により実現される。通信制御部65は、外部(ホストコンピュータ2)との無線LANを介した情報通信のインターフェースとなる機器であり、例えば携帯電話に搭載されるような通信回路により実現される。アンテナ66は、通信制御部65に接続され、無線モデム4とのデータの送受信に用いられる。
The
次に、本発明の実施の形態に係る無線端末9の構成について説明する。図4は、本発明の実施の形態に係る無線端末の構成の一例を示す外観図である。無線端末9は、表示部64に含まれる液晶表示部64aと、入力部62に含まれる入力操作キー部62aとを備えている。操作者(監視者)は、例えば、液晶表示部64aを参照しながら、入力操作キー部62aの各種キーを用いて入力操作を行う。
Next, the configuration of
図5〜図7は、本発明の実施の形態に係る無線端末の液晶表示部の表示画面の一例を示す外観図である。図5は、メニュー部81を動作させたときの表示画面である。メニュー部81は、この表示画面において、複数の項目(機能)、例えば、初期設定、溶接条件判定、温度・入熱量計算、システム設定、メンテナンス、等をメニュー形式で表示している。操作者(監視者)は、この表示画面を参照しながら、入力操作キー部62aのキーを用いていずれかの項目を選択する入力操作を行う。
5 to 7 are external views showing examples of the display screen of the liquid crystal display unit of the wireless terminal according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a display screen when the
図6は、図5のメニュー部81の表示画面において初期設定が選択され、初期設定部82を動作させたときの表示画面である。初期設定部82は、溶接者による初期値の入力を制御する。すなわち、初期設定部82は、図6(a)の表示画面において、初期設定の複数の項目、例えば、AカードNo.、溶接者No.、対象ワークNo.、溶接法、棒銘柄、等をメニュー形式で表示する。操作者(監視者)は、この表示画面を参照しながら、入力操作キー部62aのキーを用いていずれかの項目を選択する入力操作を行う。
FIG. 6 is a display screen when initial setting is selected on the display screen of the
図6(b)〜図6(d)は、図6(a)のメニュー画面において棒銘柄が選択されたときの表示画面である。棒銘柄の初期設定では、例えば、溶接材料、棒径、ロット番号を設定する必要がある。そのため、図6(a)のメニュー画面において棒銘柄が選択されると、初期設定部82は、まず、溶接材料の設定画面(図6(b))を表示して溶接者による溶接材料の入力を促す。溶接材料は、複数の候補から選択可能になっており、入力が容易になっている。溶接者による溶接材料の入力に応答して、初期設定部82は、棒径の設定画面(図6(c))を表示して溶接者による棒径の入力を促す。棒径も、複数の候補から選択可能になっており、入力が容易になっている。溶接者による棒径の入力に応答して、初期設定部82は、ロット番号の入力画面(図6(d))を表示して溶接者によるロット番号の入力を促す。ロット番号は、溶接者が番号を入力するようになっている。このように、溶接材料、棒径、ロット番号を設定する画面が自動的に順番に表示されるので、溶接者の入力の手間やミスを低減することが出来、入力時間も短縮することが出来る。更に、誤った数値や上限値や下限値を超える入力した場合、その内容に適合したエラーを表示し、再入力を促すようにしても良い。それにより、溶接者のミスをより低減することが出来る。なお、図6(b)〜図6(d)は例えば一画面や連続画面に表示され、一つの入力が終了するごとに他の未入力部分が色変化や点滅して入力を促すようにしても良い。
6 (b) to 6 (d) are display screens when a bar symbol is selected on the menu screen of FIG. 6 (a). In the initial setting of the bar brand, for example, it is necessary to set the welding material, the bar diameter, and the lot number. Therefore, when a bar brand is selected on the menu screen of FIG. 6A, the
図7は、図5のメニュー部81の表示画面において温度・入熱量計算が選択され、温度・入熱量計算部84を動作させたときの表示画面である。温度・入熱量計算部84は、溶接者による溶接の層数、ビート長、パス間温度の入力を制御する。また、入力及び取得されたデータに基づいて、ビート毎の温度及び入熱量と、溶接箇所の平均温度及び平均入熱量とを算出する。すなわち、温度・入熱量計算部84は、まず、図7(a)の表示画面において、温度・入熱量計算部が選択・起動されたことを示している。
FIG. 7 is a display screen when temperature / heat input calculation is selected on the display screen of the
図7(b)〜図7(d)は、溶接の層数、ビート長、パス間温度を入力するための表示画面である。温度・入熱量計算部84が起動されると、温度・入熱量計算部84は、まず、溶接の層数の入力画面(図7(b))を表示して溶接者による溶接の層数の入力を促す。溶接の層数は、溶接者が層数を入力するようになっている。溶接者による溶接の層数の入力に応答して、温度・入熱量計算部84は、ビート長の入力画面(図7(c))を表示して溶接者による層ごとのビート長の入力を促す。ビート長も、溶接者が層ごとにビート長を入力するようになっている。溶接者による層ごとのビート長の入力に応答して、温度・入熱量計算部84は、パス間温度の入力画面(図7(d))を表示して溶接者による層ごとのパス間温度の入力を促す。パス間温度も、溶接者が層ごとにパス間温度を入力するようになっている。このように、溶接の層数、ビート長、パス間温度を入力する画面が自動的に順番に表示されるので、溶接者の入力の手間やミスを低減することが出来、入力時間も短縮することが出来る。なお、図7(b)〜図7(d)は例えば一画面や連続画面に表示され、一つの入力が終了するごとに他の未入力部分が色変化や点滅して入力を促すようにしても良い。
FIGS. 7B to 7D are display screens for inputting the number of weld layers, the beat length, and the interpass temperature. When the temperature / heat
次に、本発明の実施の形態に係るセンサユニット6の構成について説明する。図8は、本発明の実施の形態に係るセンサユニットの構成の一例を示す概略図である。図8(a)はパネル外観であり、図8(b)はブロック図である。センサユニット6は、電圧計測部53、シャント抵抗部54、スイッチ55、交流電圧計56、交流電流計57、直流電圧計58、直流電流計59を備える。
Next, the configuration of the
電圧計測部53の一方の配線は溶接用キャブタイヤケーブル15から引き出され、他方の配線はアース(接地されたセンサユニット6の筐体)から引き出され、それぞれスイッチ55に接続されている。溶接用キャブタイヤケーブル15での電圧の計測用である。シャント抵抗部54は溶接用キャブタイヤケーブル15に直列接続されている。シャント抵抗部54の電圧引き出し配線はいずれもスイッチ55に接続されている。溶接用キャブタイヤケーブル15での電流に対応した電圧の計測用である。スイッチ55は、交流計測と直流計測とを切り換える。交流計測とした場合、電圧計測部53からの配線を交流電圧計56に接続して交流電圧計測可能とし、シャント抵抗部54からの配線を交流電流計57に接続して交流電流計測可能とする。直流計測とした場合、電圧計測部53からの配線を直流電圧計58に接続して直流電圧計測可能とし、シャント抵抗部54からの配線を直流電流計58に接続して直流電流計測可能とする。
One wiring of the
すなわち、交流電圧及び交流電流を計測する交流測定部47は、電圧計測部53、シャント抵抗部54、スイッチ55、交流電圧計56、交流電流計57で実現されている。一方、直流電圧及び直流電流を計測する直流測定部48は、電圧計測部53、シャント抵抗部54、スイッチ55、直流電圧計58、直流電流計59で実現されている。そして、スイッチ55の機能により、一台のセンサユニット6で、交流及び直流の2種類の電力を計測することが出来る。それにより、センサユニット6の台数低減による省スペース化及び低コスト化を図ることが出来る。
That is, the
次に、本発明の実施の形態に係るPLC盤5の構成について説明する。図9は、本発明の実施の形態に係るPLC盤の構成の一例を示す概略図である。PLC盤5は、複数のセンサユニット6に対して1台が設けられている。各センサユニット6から送信されてくるデータは、制御部42の制御により、各センサユニット6ごとにデータ処理される。そして、各センサユニット6から送信されてくるデータや処理されたデータは、制御部42の制御により、各センサユニット6に関連付けて記憶部44に格納される。各センサユニット6の動作状態(例示:動作中・停止中、異常警報)は、例えばセンサユニット6−1〜6−32の各々ごとに、表示部43としてのパイロットランプ43aにより表示される。
Next, the configuration of the
次に、本発明の実施の形態に係るパーソナルコンピュータの構成について説明する。図10は、本発明の実施の形態に係るパーソナルコンピュータの表示画面の一例を示す概略図である。ホストコンピュータ2は、既述のように溶接作業者指示カード処理部71、溶接結果判定部72、及びデータ管理部73などの機能を有している。図においては、データ管理部73による溶接作業関連データの生成、集計、表示、保存、編集等のデータ処理を行う画面を示している。
Next, the configuration of the personal computer according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a display screen of the personal computer according to the embodiment of the present invention. As described above, the
左側の領域91では、例えば、各センサユニット6(図中「ユニットNo」と表示)ごとに、割り当てられたAカード番号(図中「AカードNo」と表示)、温度や入熱量等に関するデータの発信元の無線端末9の番号(図中「温度」、「入熱」などと表示)などがテーブル形式で表示されている。また、右側の領域92では、Aカード(図中「AカードNo」と表示)に基づいて行われた溶接作業に関して、関連するデータ、例えば、溶接状態、使用した棒番号、溶接者の氏名、棒径、LOT番号、層数、パス温度、溶接電流、溶接電圧、ビート長、アークタイム、入熱量(図中、「状態」、棒No」、「溶接者」、「棒径」、「LOT」、「層数」、「パス温」、「電流」、「電圧」、「ビート長」、「時間」、「入熱」などと表示)が棒番号ごとにテーブル形式で表示されている。更に、そのテーブル中の一つの行を選択すると、その内容が表示され、内容の修正や変更などの編集・更新が可能になっている。更に、その他の機能を用いたいときは、下部に表示された対応するメニューボタンを押すことで、その機能を起動することが出来る。
In the
各セルユニット6(Aカード)に対応した溶接作業において、入熱量等に関して溶接異常等が発生すれば、PLC盤5の表示部43aに表示されると共に、例えば、領域91のテーブル内に当該異常を自動表示しても良いし、領域92のテーブルの表示が自動的に当該Aカードに関するデータに切り替わった上で自動表示しても良いし、別のウインドウ等が自動的に開いて自動表示しても良い。以上のように、従来PLC盤5上で表示されていた内容は、本発明においては全てホストコンピュータ2の表示画面において表示させることが出来る。それにより、監視者による監視を効率的に行うことが出来る。
In the welding operation corresponding to each cell unit 6 (A card), if a welding abnormality or the like occurs with respect to the amount of heat input or the like, the abnormality is displayed on the
次に、本発明の実施の形態に係る溶接条件自動計測記録システムの動作について説明する。図11A及び図11Bは、本発明の実施の形態に係る溶接条件自動計測記録システムの動作を示すフロー図である。 Next, the operation of the welding condition automatic measurement recording system according to the embodiment of the present invention will be described. 11A and 11B are flowcharts showing the operation of the welding condition automatic measurement recording system according to the embodiment of the present invention.
溶接作業開始前において、制御室内の監視者は、複数の溶接作業の各々ごとに設定された溶接作業指示カードA(Aカード)を、事前にホストコンピュータ2の記憶部34に予め入力しておく(ステップS00)。ただし、Aカードは、溶接作業の内容等を示す初期設定値や基本属性値などを含んでいる。Aカードには、例えば、Aカード番号、対象ワーク番号、溶接法、棒銘柄、予熱やパス間温度の規格値(上限値と下限値)、及び入熱量の規格値(上限値と下限値)、溶接電圧・溶接電流の規格値(上限値と下限値)が記録されている。
Before starting the welding operation, the supervisor in the control room inputs in advance the welding operation instruction card A (A card) set for each of the plurality of welding operations into the
次に、監視者は、複数の溶接者の各々に対し、複数のAカードのうちの対応するものに基づいて、対象ワーク21(例示:溶接継手)、センサユニット6、溶接機7、溶接ヘッド8及び無線端末9を割り当てる。溶接者は、上記割り当てに基づく対象ワーク21及びセンサユニット6、溶接機7、溶接ヘッド8、無線端末9を確認する。溶接者は、無線端末9に、割り当てられたAカード番号を入力する(ステップS01)。無線端末9は、Aカード番号を無線LAN経由でホストコンピュータ2へ送信する(ステップS02)。
Next, the supervisor, for each of the plurality of welders, based on the corresponding one of the plurality of A cards, the target work 21 (example: weld joint),
ホストコンピュータ2は、受信したAカード番号を記憶部34に格納すると共に表示部36に表示する。ホストコンピュータ2(溶接者業者指示カード処理部71など)は、そのAカード番号に基づいて、そのAカード番号に対応するAカードの内容を記憶部36から抽出して(ステップS03)、表示部34に表示する。そして、Aカードの内容(又はその一部)を示す溶接条件設定値を、溶接条件設定値データとして無線LAN経由で無線端末9へ送信する(ステップS04)。
The
無線端末9は、溶接条件設定値データを表示部64に表示すると共に、記憶部63に格納する。溶接者は、溶接条件設定値を確認して、溶接準備を行う。それと共に、溶接者は、無線端末9に、属性値である溶接者番号や対象ワーク番号(例示:溶接継手の番号)、初期設定値である溶接材料(棒銘柄)、棒径、ロット番号などの初期値を入力する(ステップS05)。これには初期設定部82などを使用する。対象ワーク21によっては溶接者が変わったり、施工途上で作業を停止して再開したりする場合があるので、この作業が必要になる。これらの初期値を示す初期値データは記憶部63に格納される。
The
溶接者は、溶接条件設定値や初期値に基づいて、溶接機7及び溶接ヘッド8を用いてテスト溶接作業を行う。テスト溶接作業の行われている間、センサユニット6(交流測定部47/直流測定部48)は、溶接時の電流・電圧を計測して、計測結果を示すアナログ信号をPLC盤5へ送信する。PLC盤5(A/D変換部41)は、送信された計測結果を、デジタル信号に変換する。そして、PLC盤5(溶接電圧・溶接電流計測部51)は、AD変換された計測結果に基づいて、記憶部44の溶接電圧・溶接電流の基準値を参照して、判断のアルゴリズムを用いて溶接に用いられた溶接電流・溶接電圧を算出する。同時に、PLC盤5(溶接時間計測部52)は、変換された計測結果に基づいて、溶接電圧・溶接電流の基準値を参照して、判断のアルゴリズムを用いて溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを算出する(ステップS06)。このとき、記憶部44に記憶された上限値や下限値などを超える場合、警報を表示部43に表示するようにしても良い。PLC盤5は、溶接電圧・溶接電流、溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを仮溶接条件実測値データとしてホストコンピュータ2及び無線端末9へ出力する(ステップS07)。ホストコンピュータ2は、仮溶接条件実測値データを表示部36に表示すると共に、記憶部34に格納する(ステップS08)。無線端末9は、仮溶接条件実測値データを表示部64に表示すると共に、記憶部63に格納する(ステップS09)。
The welder performs a test welding operation using the
無線端末9(溶接条件判定部83)は、仮溶接条件実測値データに基づいて、記憶部63に格納された溶接条件設定値の溶接電圧・溶接電流の規格値(上限値と下限値)を参照して、仮溶接条件実測値が適切か否かを判定する(ステップS10)。不適切な場合(ステップS10:No)、ステップS06の前のテスト溶接作業に戻り、溶接の条件や方法を改善した上で、再度テスト溶接作業を行う。適切な場合(ステップS10:Yes)、溶接者は、本番の溶接作業を行う。
The wireless terminal 9 (welding condition determination unit 83) determines the standard values (upper limit value and lower limit value) of the welding voltage and welding current of the welding condition set value stored in the
すなわち、溶接者は、テスト溶接と同様に、溶接条件設定値や初期値に基づいて、溶接機7及び溶接ヘッド8を用いて溶接作業を行う。溶接作業の行われている間、センサユニット6(交流測定部47/直流測定部48)は、溶接時の電流・電圧を計測して、計測結果を示すアナログ信号をPLC盤5へ送信する。PLC盤5(A/D変換部41)は、送信された計測結果を、デジタル信号に変換する。そして、PLC盤5(溶接電圧・溶接電流計測部51)は、AD変換された計測結果に基づいて、記憶部44の溶接電圧・溶接電流の基準値を参照して、判断のアルゴリズムを用いて溶接電流・溶接電圧を算出する。同時に、PLC盤5(溶接時間計測部52)は、変換された計測結果に基づいて、溶接電圧・溶接電流の基準値を参照して、判断のアルゴリズムを用いて溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを算出する(ステップS11)。このとき、記憶部44に記憶された上限値や下限値などを超える場合、警報を表示部43に表示するようにしても良い。PLC盤5は、溶接電圧・溶接電流、溶接の開始時間と終了時間、及びアークタイムを第1溶接条件実測値データとしてホストコンピュータ2及び無線端末9へ出力する(ステップS12)。ホストコンピュータ2は、第1溶接条件実測値データを表示部36に表示すると共に、記憶部34に格納する(ステップS13)。無線端末9は、第1溶接条件実測値データを表示部64に表示すると共に、記憶部63に格納する(ステップS14)。溶接者は、溶接時の層数、ビート長、パス間温度を計測する。これら一連の溶接作業は、パス間温度が異常にならなければ、任意本数繰り返すことができる。
That is, the welder performs a welding operation using the
溶接者は、計測された溶接時の層数、ビート長、パス間温度を第2溶接条件実測値データとして無線端末9に入力する。無線端末9は、第2溶接条件実測値データを表示部64に表示すると共に、記憶部63に格納する。無線端末9(温度・入熱量計算部84)は、入力された第1溶接条件実測値データ及び第2溶接条件実測値データに基づいて、ビート毎の温度及び入熱量と、溶接箇所の平均温度及び平均入熱量とを算出する(ステップS15)。無線端末9は、ビート毎の温度及び入熱量と、溶接箇所の平均温度及び平均入熱量とを、記憶部63に格納すると共に、溶接結果データとして無線LAN経由でホストコンピュータ2へ出力する(ステップS16)。
The welder inputs the measured number of layers, beat length, and interpass temperature to the
ホストコンピュータ2は、無線端末9から受信された溶接結果データを表示部36に表示すると共に、記憶部34に格納する(ステップS17)。そして、ホストコンピュータ2(溶接結果判定部72)は、溶接結果データに基づいて、記憶部34に格納された規格値(例示:温度の規格値(上限値と下限値)、及び入熱量の規格値(上限値と下限値))との比較照合により、溶接条件の合否を判定する(ステップS18)。
The
不合格の場合(ステップS18:No)、ホストコンピュータ2(溶接結果判定部72)は、警報信号を表示部32に表示すると共に、記憶部34に格納する。それと同時に、ホストコンピュータ2は、その警報信号を無線LAN経由で無線端末9へ送信する(ステップS19)。無線端末9は、受信された警報信号を表示部64に表示すると共に、記憶部63に格納する。監視者は異常改善の処理チェックを行い、ホストコンピュータ2及び無線端末9を含めた警報の解除を実行する。ホストコンピュータ2は、これらの経緯を記憶部34に記録する。無線端末9は、溶接条件設定値や初期値を表示部64に表示する(ステップS20)。溶接者は、異常改善の処理チェック及び溶接条件設定値や初期値を参照して、溶接をやり直す。
In the case of failure (step S18: No), the host computer 2 (welding result determination unit 72) displays an alarm signal on the
合格の場合(ステップS18:Yes)、ホストコンピュータ2(溶接結果判定部72)は、合格結果を表示部32に表示すると共に、記憶部34に格納する(ステップS21)。それと同時に、ホストコンピュータ2は、その合格結果を示す合格結果データを無線LAN経由で無線端末9へ送信する(ステップS22)。無線端末9は、受信された合格結果データを表示部64に表示すると共に、記憶部63に格納する。ホストコンピュータ2は、これらの経緯を記憶部34に記録する。溶接者は、溶接結果データにおける各ビードの入熱量及び平均入熱量などを無線端末9により確認し、次の施工に反映させる。
When it passes (step S18: Yes), the host computer 2 (welding result determination unit 72) displays the pass result on the
なお、ステップS10、S15(温度及び入熱量等の算出)、S18に関しては、ホストコンピュータ2及び無線端末9のいずれが実行しても良い。
Note that either of the
溶接者及び監視者は、ホストコンピュータ2の記憶部34に記憶されたデータを参照することで、今までに施工した全データ及び平均入熱量等の参考値を随時に呼び出し、表示することができる。これらの溶接作業やビード長入力が施工分の任意ビード本数をまとめても行うことができる。更に、監視者はこれらデータの一部又は全部を随時他の作業、例えば出力作業などと並行しながら出力できる。
By referring to the data stored in the
以上の動作に例示されるようにして、本発明の実施の形態に係る溶接条件自動計測記録システムを動作させることができる。 As exemplified by the above operation, the welding condition automatic measurement recording system according to the embodiment of the present invention can be operated.
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is obvious that the embodiments can be appropriately modified or changed within the scope of the technical idea of the present invention.
1 溶接条件自動計測記録システム
2 ホストコンピュータ
3 ハブ
4 無線モデム
5 PLC(Programmable Logic Controller)盤
6、6−1〜6−32 センサユニット
7、7−1〜7−32 溶接機
8、8−1〜8−32 溶接ヘッド
9、9−1〜9−32 無線端末
10 溶接作業管理装置
11、12、13 LAN(Local Area Network)ケーブル
31 制御部
32 入力部
33 出力部
34 記憶部
36 表示部
37 通信制御部
41 A/D変換部
42 制御部
43 表示部
44 記憶部
45、46 通信制御部
47 交流測定部
48 直流測定部
51 溶接電圧・溶接電流計測部
52 接時間計測部
53 電圧計測部
54 シャント抵抗部
55 スイッチ
56 交流電圧計
57 交流電流計
58 直流電圧計
59 直流電流計
61 端末制御部
62 入力部
62a 入力操作キー部
63 記憶部
64 表示部
64a 液晶表示部
65 通信制御部
66 アンテナ
71 溶接作業者指示カード処理部
72 溶接結果判定部
73 データ管理部
81 メニュー部
82 初期設定部
83 溶接条件判定部
84 温度・入熱量計算部
91、92 領域
101 溶接端末器
102 センサユニット
103 データ集録セル
104 溶接者
105 端末器光ファイバケーブル
106 溶接抵抗器
107 溶接用キャブタイヤケーブル
108 対象ワーク
109 センサ光ファイバケーブル
110 コントローラ
111 フロッピー(登録商標)デイスクドライブ
112 固定ディスク
113 出力プリンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding condition automatic measurement recording system 2 Host computer 3 Hub 4 Wireless modem 5 PLC (Programmable Logic Controller) board 6, 6-1 to 6-32 Sensor unit 7, 7-1 to 7-32 Welding machine 8, 8-1 -8-32 Welding head 9, 9-1 to 9-32 Wireless terminal 10 Welding work management device 11, 12, 13 LAN (Local Area Network) cable 31 Control unit 32 Input unit 33 Output unit 34 Storage unit 36 Display unit 37 Communication control unit 41 A / D conversion unit 42 Control unit 43 Display unit 44 Storage unit 45, 46 Communication control unit 47 AC measurement unit 48 DC measurement unit 51 Welding voltage / welding current measurement unit 52 Contact time measurement unit 53 Voltage measurement unit 54 Shunt resistor 55 Switch 56 AC voltmeter 57 AC ammeter 58 DC Voltometer 59 DC ammeter 61 Terminal control unit 62 Input unit 62a Input operation key unit 63 Storage unit 64 Display unit 64a Liquid crystal display unit 65 Communication control unit 66 Antenna 71 Welding operator instruction card processing unit 72 Welding result determination unit 73 Data management Part 81 menu part 82 initial setting part 83 welding condition determination part 84 temperature / heat input calculation part 91, 92 area 101 welding terminal 102 sensor unit 103 data acquisition cell 104 welder 105 terminal optical fiber cable 106 welding resistor 107 welding Cabtyre cable 108 Target work 109 Sensor optical fiber cable 110 Controller 111 Floppy (registered trademark) disk drive 112 Fixed disk 113 Output printer
Claims (6)
前記溶接作業管理装置とネットワークを介して双方向通信可能に接続され、前記溶接に用いる電力の電流及び電圧を計測するセンサユニットと、
前記溶接作業管理装置と無線ネットワークを介して双方向通信可能に接続され、前記溶接に関するデータが入出力される溶接者用無線端末と
を具備し、
前記溶接作業管理装置は、前記センサユニットで計測された前記電流及び前記電圧、及び、前記無線ネットワークを介して前記溶接者用無線端末から送信される前記溶接に関する前記データに基づいて、前記溶接の合否を判定し、
前記センサユニット及び前記溶接者用無線端末はいずれも複数あり、
前記複数のセンサユニットの各々及び前記複数の溶接者用無線端末の各々はいずれも複数の溶接の各々に対応して設けられ、
前記溶接作業管理装置は、前記複数のセンサユニット及び前記複数の溶接者用無線端末との間で、前記複数の溶接作業における前記溶接に関するデータの処理及び管理を行い、
前記溶接作業管理装置又は前記溶接者用無線端末は、前記電流及び前記電圧に基づいて、溶接電流、溶接電圧及びアークタイムを含む第1溶接条件を算出し、
前記溶接作業管理装置又は前記溶接者用無線端末は、前記溶接者用無線端末に入力された前記溶接の溶接長及びパス間温度を含む第2溶接条件と、前記第1溶接条件とに基づいて、前記溶接での温度及び入熱量を溶接結果として算出し、
前記溶接作業管理装置は、前記溶接結果に基づいて、前記溶接での温度及び入熱量の基準値を参照して、前記溶接の合否を判定する
溶接条件自動計測記録システム。 A welding operation management device for processing and managing data related to welding;
A sensor unit that is connected to the welding operation management device via a network so as to be capable of bidirectional communication, and that measures the current and voltage of power used for the welding,
A wireless terminal for a welder connected to the welding work management device via a wireless network so as to be capable of bidirectional communication, and for inputting and outputting data related to the welding,
The welding work management device is configured to perform the welding based on the current and the voltage measured by the sensor unit, and the data on the welding transmitted from the welding wireless terminal via the wireless network. the acceptance or rejection to determine constant,
There are a plurality of the sensor unit and the wireless terminal for the welder,
Each of the plurality of sensor units and each of the plurality of wireless terminals for welders are provided corresponding to each of a plurality of welds,
The welding operation management device performs processing and management of data related to the welding in the plurality of welding operations between the plurality of sensor units and the plurality of wireless terminals for welders,
The welding work management device or the welder wireless terminal calculates a first welding condition including a welding current, a welding voltage, and an arc time based on the current and the voltage,
The welding work management apparatus or the welder wireless terminal is based on the second welding condition including the welding length and interpass temperature of the welding input to the welder wireless terminal, and the first welding condition. , Calculating the welding temperature and heat input as welding results,
The welding operation management device is a welding condition automatic measurement recording system that determines pass / fail of the welding by referring to a reference value of the temperature and heat input in the welding based on the welding result .
前記センサユニットは、
交流である前記電流及び前記電圧を計測する交流計測部と、
直流である前記電流及び前記電圧を計測する直流計測部と、
前記溶接に用いる前記電力に応じて前記交流計測部及び前記直流計測部のいずれか一
方を選択するスイッチと
を備える
溶接条件自動計測記録システム。 In the welding condition automatic measurement recording system according to claim 1 ,
The sensor unit is
An alternating current measuring unit that measures the current and the voltage that are alternating current; and
A direct current measuring unit for measuring the current and the voltage that are direct current; and
A welding condition automatic measurement recording system comprising: a switch that selects one of the AC measurement unit and the DC measurement unit according to the electric power used for the welding.
前記溶接者用無線端末は、予め指定された前記溶接に関する複数のデータが入力される
とき、前記複数のデータのうちの一つのデータが入力される毎に、次のデータの入力を促
す表示を行う端末制御部を備える
溶接条件自動計測記録システム。 In the welding condition automatic measurement recording system according to claim 2 ,
When a plurality of data relating to the welding designated in advance is input, the welder wireless terminal displays a display prompting input of the next data each time one of the plurality of data is input. Welding condition automatic measurement and recording system with terminal control unit to perform.
前記溶接作業管理装置は、
前記複数のセルユニットで計測された前記電流及び前記電圧に基づいて、溶接電流、溶
接電圧及びアークタイムを含む第1溶接条件を算出する第1条件計算部を備える
溶接条件自動計測記録システム。 In the welding condition automatic measurement recording system according to claim 3 ,
The welding work management device is:
A welding condition automatic measurement recording system comprising: a first condition calculation unit that calculates a first welding condition including a welding current, a welding voltage, and an arc time based on the current and the voltage measured by the plurality of cell units.
前記溶接作業管理装置又は前記溶接者用無線端末は、前記溶接の合否を自身の表示装置
に表示する
溶接条件自動計測記録システム。 In the welding condition automatic measurement recording system according to claim 1,
The welding operation management device or the welder wireless terminal displays the success or failure of the welding on its own display device.
ここで、前記溶接条件自動計測記録システムは、
溶接に関するデータの処理及び管理を行う溶接作業管理装置と、
前記溶接作業管理装置とネットワークを介して双方向通信可能に接続され、前記溶接に用いる電力の電流及び電圧を計測するセンサユニットと、
前記溶接作業管理装置と無線ネットワークを介して双方向通信可能に接続され、前記溶接に関するデータが入出力される溶接者用無線端末と
を具備し、
前記溶接作業管理装置は、前記センサユニットで計測された前記電流及び前記電圧、及び、前記無線ネットワークを介して前記溶接者用無線端末から送信される前記溶接に関する前記データに基づいて、前記溶接の合否を判定し、
前記溶接条件自動計測記録方法は、
前記センサユニットが、溶接に用いる電力の電流及び電圧を計測して出力するステップと、
前記溶接作業管理装置又は前記溶接者用無線端末が、前記電流及び前記電圧に基づいて、溶接電流、溶接電圧及びアークタイムを含む第1溶接条件を算出して出力するステップと、
前記溶接作業管理装置又は前記溶接者用無線端末が、前記溶接者用無線端末に入力された前記溶接の溶接長及びパス間温度を含む第2溶接条件と、前記第1溶接条件とに基づいて、前記溶接での温度及び入熱量を溶接結果として算出して出力するステップと、
前記溶接作業管理装置が、前記溶接結果に基づいて、前記溶接での温度及び入熱量の基準値を参照して、前記溶接の合否を判定し表示するステップと
を具備し、
前記センサユニット及び前記溶接者用無線端末はいずれも複数あり、
前記複数のセンサユニットの各々及び前記複数の溶接者用無線端末の各々はいずれも複数の溶接作業の各々に対応して設けられ、
前記溶接作業管理装置は、前記複数のセンサユニット及び前記複数の溶接者用無線端末との間で、前記複数の溶接作業における前記各ステップを行う
溶接条件自動計測記録方法。 A welding condition automatic measurement recording method using a welding condition automatic measurement recording system,
Here, the welding condition automatic measurement recording system is:
A welding operation management device for processing and managing data related to welding;
A sensor unit that is connected to the welding operation management device via a network so as to be capable of bidirectional communication, and that measures the current and voltage of power used for the welding,
A wireless terminal for a welder connected to the welding operation management device via a wireless network so as to be capable of bidirectional communication, and for inputting and outputting data related to the welding;
Comprising
The welding work management device is configured to perform the welding based on the current and the voltage measured by the sensor unit, and the data on the welding transmitted from the welding wireless terminal via the wireless network. Determine pass or fail,
The welding condition automatic measurement recording method is:
The sensor unit measures and outputs the current and voltage of power used for welding; and
A step wherein the welding management apparatus or a wireless terminal for the welder is based on the previous SL current and the voltage, the welding current, calculates and outputs the first welding condition including a welding voltage and arc-time,
Wireless terminal for the welding management apparatus or the welder is the basis of the second welding condition including a welding length and interpass temperature of the entered welded to the wireless terminal for the welder, in a prior SL first welding condition Calculating and outputting the welding temperature and heat input as a welding result;
The welding management apparatus, based on the previous SL welding results, with reference to the reference value of the temperature and heat input in the welding, and ingredients Bei and displaying determined acceptance of the weld,
There are a plurality of the sensor unit and the wireless terminal for the welder,
Each of the plurality of sensor units and each of the plurality of wireless terminals for welders is provided corresponding to each of a plurality of welding operations,
The welding operation management apparatus is a welding condition automatic measurement recording method in which each step in the plurality of welding operations is performed between the plurality of sensor units and the plurality of wireless terminals for welders.
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