JP5497072B2 - アーク溶接方法およびアーク溶接のための装置 - Google Patents
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Description
本発明はアーク溶接方法およびアーク溶接、特に多数の溶接棒(electrode)を有する溶接棒アセンブリ(electrode assembly)を備えるサブマージアーク溶接のための装置に関する。
サブマージアーク溶接は、高い生産性および品質を特徴とする十分に機械化された溶接方法で、より厚い材料におけるより長い溶接継目のためにしばしば用いられる。サブマージ溶接の間、連続して配置された一つ以上の溶接棒は、アーク(arc)で溶ける。
本発明の目的は、溶接スピードを増加できる溶接棒アセンブリを提供することである。本発明の他の目的は、十分な溶接品質を得るとともに溶接スピードを増加させる方法を提供することである。本発明の他の目的は、そのような方法を実行するための装置を提供することである。
複数の図面において、同一または類似の複数の要素は、同一の参照番号によって参照される。図面は、単なる概要の表現であり、発明の特定的なパラメータを表現することを意図したものではない。さらに、図面は単に発明の代表的な実施形態を表現することを意図し、そしてそのため発明の範囲の限定としてみなされるべきではない。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
[1]可溶性を有し連続的に供給され、ワーク(10)に複数の電気アークを介して溶融池(12)を生じさせる少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)を具備し、溶接ヘッドジョー(140,142,144,146,148)が、前記少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)のそれぞれに配置され、運転状態にあるとき、前記少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)は溶接方向(30)について連続した順番に配置され、少なくとも一つの後続の前記溶接棒(116)は、先立つ溶接棒(114)の先の一つ以上の溶接棒(110,112)に比して前記先立つ溶接棒(114)から横におよび/または横断的に幾何学的に引き離されたことを特徴とする電気アーク溶接のための溶接棒アセンブリ(100)。
[2]前記後続の溶接棒(116)は、その先の溶接棒(112)から前記先立つ溶接棒(114)までより大きな距離(d1)だけその先立つ溶接棒(114)から引き離されたことを特徴とする[1]に記載の溶接棒アセンブリ。
[3]距離(d0)は、1.5倍、好ましくは2乃至10倍、さらに好ましくは2.5乃至5倍に増やされることを特徴とする[2]に記載の溶接棒アセンブリ。
[4]前記溶接棒(110,112,114,116,118)の間の角度(α)を調整することで前記溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする先のいずれかの請求項に記載の溶接棒アセンブリ。
[5]前記後続の溶接棒(116)は、前記先立つ溶接棒(114)とその先の溶接棒(112)とを結ぶ仮想線からずれることにより、その先立つ溶接棒(114)から引き離されることを特徴とする先のいずれかの請求項に記載の溶接棒アセンブリ。
[6]引き離された前記溶接棒(116)は、溶接工程の間の不安定性の判断に基づいて選ばれたことを特徴とする先のいずれかの請求項に記載の溶接棒アセンブリ。
[7]アクチュエータが溶接の間に前記溶接棒(116)を引き離すために設けられたことを特徴とする先のいずれかの請求項に記載の溶接棒アセンブリ。
[8]五つの溶接棒(110,112,114,116,118)において、四つ目の前記溶接棒(116)は三つ目の前記溶接棒(114)から、続く他の前記溶接棒(110,112,114,118)の間の等距離のスペース(d0)より大きい距離(d1)だけ引き離されたことを特徴とする先のいずれかの請求項に記載の溶接棒アセンブリ。
[9]溶接棒アセンブリ(100)が、可溶性を有し連続的に供給され、ワーク(10)に電気アークを介して溶融池(12)を生じさせる、少なくとも二つの溶接棒(110,112,114,116,118)を具備し、前記少なくとも二つの溶接棒(110,112,114,116,118)は、溶接方向(30)に関して連続した順番に、そして互いに横に引き離されて配置された、電気アーク溶接方法であって、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)のそれぞれの溶接棒(110,112,114,116,118)の少なくとも一つの安定性パラメータ(Stab_par)を監視し、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)の一つの溶接棒(116)が安定性基準(Crit)を違反していないか確認し、
− 一つの前記溶接棒(116)の前記安定性基準(Crit)の違反が検知されたときに、前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(116)を、一つ以上の隣り合う溶接棒(110,112,114,118)から少なくとも一時的に引き離すことを特徴とする電気アーク溶接方法。
[10]前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(116)とその先の溶接棒(114)の間の距離(d0)を増やすことで、前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする[9]に記載の方法。
[11]横方向に前記距離(d0)を増やすことで前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする[9]または[10]に記載の方法。
[12]前記距離(d0)は、1.5倍、好ましくは2乃至10倍、さらに好ましくは2.5乃至5倍に増やされることを特徴とする[10]または[11]に記載の方法。
[13]前記溶接棒(116)を引き離すことは、一つ以上の溶接棒(110,112,114,116,118)を前記溶接方向(30)に対して横断方向に配置することでなされることを特徴とする[9]から[12]のいずれか一つに記載の方法。
[14]前記溶接棒(110,112,114,116,118)の間の角度(α)を調整することで前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする[9]から[13]のいずれか一つに記載の方法。
[15]前記溶接棒(110,112,114,116,118)を保持する複数の溶接ヘッドジョー(140,142,144,146,148)を引き離すことによって、前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする[9]から[14]のいずれか一つに記載の方法。
[16]電流および/または通しの前記溶接棒(110,112,114,116,118)は、安定性パラメータ(Stab_par)として監視されることを特徴とする[9]から[15]のいずれか一つに記載の方法。
[17]前記溶接棒(110,112,114,116,118)に関するアーク電圧は、安定性パラメータ(Stab_par)として監視されることを特徴とする[9]から[16]のいずれか一つに記載の方法。
[18]前記安定性基準の違反は、一つ以上の前記溶接棒(110,112,114,116,118)の前記安定性パラメータ(Stab_par)が5%以上、好ましくは一つ以上の溶接棒(110,112,114,116,118)の前記安定性パラメータ(Stab_par)が10%以上変化したときに検知されることを特徴とする[9]から[17]のいずれか一つに記載の方法。
[19]前記安定性基準の違反は、その先の溶接棒(110,112,114,116,118)と比して、一つ以上の前記溶接棒(110,112,114,116,118)の前記安定性パラメータ(Stab_par)が5%以上、好ましくは一つ以上の前記溶接棒(110,112,114,116,118)の前記安定性パラメータ(Stab_par)が10%以上変化したときに検知されることを特徴とする[9]から[18]のいずれか一つに記載の方法。
[20]前記一つの溶接棒(116)の前記引き離しは、前記溶接棒(110,112,114,116,118)を通って流れる電流が継続している間になされることを特徴とする[9]から[19]のいずれか一つに記載の方法。
[21]溶接棒アセンブリ(100)が、可溶性を有し連続的に供給され、ワーク(10)に電気アークを介して溶融池(12)を生じさせる、少なくとも二つの溶接棒(110,112,114,116,118)を具備し、前記少なくとも二つの溶接棒(110,112,114,116,118)は、溶接方向(30)に関して連続した順番に、そして互いに横に引き離されて配置され、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)のそれぞれの溶接棒(110,112,114,116,118)の少なくとも一つの安定性パラメータ(Stab_par)を監視する監視デバイス(70)と、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)の一つの溶接棒(116)が安定性基準(Crit)を違反していないか確認するユニット(72)と、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)は、前記一つの溶接棒(116)の前記安定性基準(Crit)の違反が検知されたときに、前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(166)を、一つ以上の隣り合う溶接棒(110,112,114,118)から少なくとも一時的に引き離させることを特徴とする電気アーク溶接方法を行うための装置。
[22]前記溶接棒アセンブリ(100)は、横におよび/または横断的に前記ワーク(10)の表面(16)の上で個々の溶接棒(110,112,114,116,118)の位置を調整するための、調整可能な複数の溶接ヘッドジョー(140,142,144,146,148)を備えることを特徴とする[21]に記載の装置。
[23]前記溶接棒アセンブリ(100)は、角度(α)を調整できるように回動可能な複数の溶接ヘッドジョー(140,142,144,146,148)を備えることを特徴とする[21]または[22]に記載の装置。
Claims (20)
- 可溶性を有し連続的に供給され、ワーク(10)に複数の電気アークを介して溶融池(12)を生じさせる少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)を具備し、溶接ヘッドのあご(140,142,144,146,148)が、前記少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)のそれぞれに配置され、運転状態にあるとき、前記少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)は溶接方向(30)について連続した順番に配置され、少なくとも一つの後続の前記溶接棒(116)は、先立つ溶接棒(114)の先の一つ以上の溶接棒(110,112)に比して前記先立つ溶接棒(114)から前記溶接方向(30)に沿っておよび/または前記溶接方向(30)を横切るように引き離され、アクチュエータが、前記少なくとも一つの溶接棒(116)とその先立つ溶接棒(114)との間の距離を増大させることで、溶接の間に前記少なくとも一つの溶接棒(116)をその先立つ溶接棒(114)から引き離すために設けられ、引き離された前記溶接棒(116)は、溶接工程の間の不安定性の判断に基づいて選ばれることを特徴とする電気アーク溶接のための溶接棒アセンブリ(100)。
- 前記後続の溶接棒(116)は、その先の溶接棒(112)から前記先立つ溶接棒(114)までより大きな距離(d1)だけその先立つ溶接棒(114)から引き離されたことを特徴とする請求項1に記載の溶接棒アセンブリ。
- 距離(d0)は、1.5倍以上に増やされることを特徴とする請求項2に記載の溶接棒アセンブリ。
- 前記溶接棒(110,112,114,116,118)の間の角度(α)を調整することで前記溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の溶接棒アセンブリ。
- 前記後続の溶接棒(116)は、前記先立つ溶接棒(114)とその先の溶接棒(112)とを結ぶ仮想線からずれることにより、その先立つ溶接棒(114)から引き離されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の溶接棒アセンブリ。
- 五つの溶接棒(110,112,114,116,118)において、四つ目の前記溶接棒(116)は三つ目の前記溶接棒(114)から、続く他の前記溶接棒(110,112,114,118)の間の等距離のスペース(d0)より大きい距離(d1)だけ引き離されたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の溶接棒アセンブリ。
- 溶接棒アセンブリ(100)が、可溶性を有し連続的に供給され、ワーク(10)に電気アークを介して溶融池(12)を生じさせる、少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)を具備し、前記少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)は、溶接方向(30)に関して連続した順番に、そして互いに前記溶接方向(30)に沿って引き離されて配置された、電気アーク溶接方法であって、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)のそれぞれの溶接棒(110,112,114,116,118)の少なくとも一つの安定性パラメータ(Stab_par)を監視し、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)の一つの溶接棒(116)の安定性パラメータ(Stab_par)が安定性基準(Crit)を違反していないか確認し、
− 一つの前記溶接棒(116)の前記安定性基準(Crit)の違反が検知されたときに、前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(116)とその先立つ溶接棒(114)との間の距離(d0)を増加させることによって、前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(116)を、一つ以上の隣り合う溶接棒(110,112,114,118)から少なくとも一時的に引き離すことを特徴とする電気アーク溶接方法。 - 前記溶接方向(30)に前記距離(d0)を増やすことで前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記距離(d0)は、1.5倍以上に増やされることを特徴とする請求項7または8に記載の方法。
- 前記溶接棒(116)を引き離すことは、一つ以上の溶接棒(110,112,114,116,118)を前記溶接方向(30)を横切るように配置することでなされることを特徴とする請求項7から9のいずれか一つに記載の方法。
- 前記溶接棒(110,112,114,116,118)の間の角度(α)を調整することで前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする請求項7から10のいずれか一つに記載の方法。
- 前記溶接棒(110,112,114,116,118)を保持する複数の溶接ヘッドのあご(140,142,144,146,148)を引き離すことによって、前記一つの溶接棒(116)を引き離すことを特徴とする請求項7から11のいずれか一つに記載の方法。
- 前記溶接棒(110,112,114,116,118)を通る電流は、安定性パラメータ(Stab_par)として監視されることを特徴とする請求項7から12のいずれか一つに記載の方法。
- 前記溶接棒(110,112,114,116,118)に関するアーク電圧は、安定性パラメータ(Stab_par)として監視されることを特徴とする請求項7から13のいずれか一つに記載の方法。
- 前記安定性基準の違反は、一つ以上の前記溶接棒(110,112,114,116,118)の前記安定性パラメータ(Stab_par)が5%以上変化したときに検知されることを特徴とする請求項7から14のいずれか一つに記載の方法。
- 前記安定性基準の違反は、その先の溶接棒(110,112,114,116,118)と比して、一つ以上の前記溶接棒(110,112,114,116,118)の前記安定性パラメータ(Stab_par)が5%以上変化したときに検知されることを特徴とする請求項7から15のいずれか一つに記載の方法。
- 前記一つの溶接棒(116)の前記引き離しは、前記溶接棒(110,112,114,116,118)を通って流れる電流が継続している間になされることを特徴とする請求項7から16のいずれか一つに記載の方法。
- 溶接棒アセンブリ(100)が、可溶性を有し連続的に供給され、ワーク(10)に電気アークを介して溶融池(12)を生じさせる、少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)を具備し、前記少なくとも三つの溶接棒(110,112,114,116,118)は、溶接方向(30)に関して連続した順番に、そして互いに前記溶接方向(30)に沿って引き離されて配置され、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)のそれぞれの溶接棒(110,112,114,116,118)の少なくとも一つの安定性パラメータ(Stab_par)を監視する監視デバイス(70)と、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)の一つの溶接棒(116)の安定性パラメータ(Stab_par)が安定性基準(Crit)を違反していないか確認するユニット(72)と、
− 前記溶接棒アセンブリ(100)は、前記一つの溶接棒(116)の前記安定性基準(Crit)の違反が検知されたときに、前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(116)とその先立つ溶接棒(114)との間の距離(d0)を増加させることによって、前記安定性基準(Crit)に違反した前記一つの溶接棒(166)を、一つ以上の隣り合う溶接棒(110,112,114,118)から少なくとも一時的に引き離させることを特徴とする電気アーク溶接方法を行うための装置。 - 前記溶接棒アセンブリ(100)は、前記溶接方向(30)に沿っておよび/または前記溶接方向(30)を横切るように前記ワーク(10)の表面(16)の上で個々の溶接棒(110,112,114,116,118)の位置を調整するための、調整可能な複数の溶接ヘッドのあご(140,142,144,146,148)を備えることを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 前記溶接棒アセンブリ(100)は、角度(α)を調整できるように回動可能な複数の溶接ヘッドのあご(140,142,144,146,148)を備えることを特徴とする請求項18または19に記載の装置。
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