JP5990784B2 - アーク溶接方法およびアーク溶接装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1におけるTIG溶接システムの概略構成を示す図である。図2は、本発明の実施の形態1における溶接トーチ112の概要を示す正面図である。図3は、本発明の実施の形態1における動作パラメータの設定画面の例を示す図である。図4は、本発明の実施の形態1における溶接パラメータの設定画面の例を示す図である。図5A、図5B、図5Cは、本発明の実施の形態1における溶接トーチの退避方向を説明するための正面図である。
図14A、図14Bは、本発明の実施の形態2におけるアーク溶接方法に関するフローチャートを示している。図15は、本発明の実施の形態2における各パラメータ(ピッチ方向の移動距離、退避方向の移動距離、溶接電流の電流値および溶加材送給速度など)の時間変化を示したタイムチャートを示している。
実施の形態1と実施の形態2では、非消耗性電極を用いて溶接を行うアーク溶接装置について説明した。本発明の実施の形態3では、消耗性電極を用いて溶接を行うアーク溶接装置について説明する。
112,504 溶接トーチ
113 溶加材
121,501 溶接電源装置
131 溶加材送給装置
132 送給速度制御部
133 送給モータ
136 溶加材ピーク送給速度設定部
137 溶加材ベース送給速度設定部
141 制御装置
142 通信部
143 演算部
144 教示データ記憶部
145 マニピュレータ制御部
146 溶接条件指令部
147 送給速度指令部
151 ティーチペンダント
152 通信部
153 データ表示部
154 データ設定部
211,601 ガスノズル
212 非消耗性電極
213 溶加材送給ガイド
301,701 動作パラメータ設定部
310 退避条件設定部
311 退避移動距離設定部
312 退避方向設定部
313 退避時間設定部
320 移動条件設定部
321 溶接速度設定部
322 ピッチ移動距離設定部
401,801 溶接条件パラメータ設定部
410 ピーク電流設定部
411 ベース電流設定部
420 第1の設定部
421 第2の設定部
422 ピーク電圧設定部
423 ベース電圧設定部
502 溶接ワイヤ送給装置
503 溶接ワイヤ
602 コンタクトチップ
Claims (33)
- 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記第1のステップの間は、前記溶接用電極と前記溶接対象物との間にピーク電流を供給し、前記第2のステップの間は、前記溶接用電極と前記溶接対象物との間に前記ピーク電流よりも低いベース電流を供給するアーク溶接方法。 - 前記第1のステップの終了時の位置で前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接用電極の位置を所定時間だけ維持する第3のステップを、前記第1のステップと前記第2のステップとの間に備えた請求項1記載のアーク溶接方法。
- 前記第3のステップの間は、前記溶接用電極と前記溶接対象物との間にピーク電流を供給する請求項2記載のアーク溶接方法。
- 前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記溶加材の送給は、ピーク送給速度と前記ピーク送給速度よりも遅いベース送給速度とを交互に繰り返して行い、前記ピーク送給速度での送給は、前記ピーク電流の開始タイミングとは異なるタイミングで開始され、前記ベース送給速度での送給は、前記ベース電流の開始タイミングとは異なるタイミングで開始される請求項1から3のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記第1のステップの終了時の位置で前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接用電極の位置を所定時間だけ維持する第3のステップを、前記第1のステップと前記第2のステップとの間に備え、
前記第3のステップの間は、前記溶接用電極と前記溶接対象物との間にピーク電流を供給するアーク溶接方法。 - 前記第1のステップにおいて、前記溶接用電極を、前記溶接用電極の前記溶接線上の位置は変化させずに溶接対象物から離れる方向に移動させる、前記溶接用電極を、溶接進行方向に対して戻る方向に移動させながら前記溶接対象物から離れる方向に移動させる、または、前記溶接用電極を、前記溶接進行方向に移動させながら前記溶接対象物から離れる方向に移動させる請求項1から5のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの時に前記溶加材の送給が逆送となるように前記溶加材の送給を制御する請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの開始時から第1の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第1の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止する請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの開始前のある時点から前記第2のステップの開始後のある時点までの第2の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第2の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止する請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの開始前のある時点から前記第2のステップの開始時までの第3の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第3の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止する請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記溶接用電極は消耗性電極であり、前記消耗性電極の送給は、ピーク送給速度と前記ピーク送給速度よりも遅いベース送給速度とを交互に繰り返して行い、前記ピーク送給速度は、前記ピーク電流と同期するように制御され、前記ベース送給速度は、ベース電流に同期するように制御される請求項1から3のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 非消耗性電極と溶接対象物との間に電力を供給する溶接電源装置と、
前記非消耗性電極を保持する溶接トーチを備えたマニピュレータと、
前記マニピュレータと前記溶接電源装置を制御する制御装置と、
溶加材を送給するために前記溶接トーチに取り付けられた溶加材送給ガイドと、を備えたアーク溶接装置であって、
前記溶加材を送給する溶加材送給装置と、
前記非消耗性電極と前記溶接対象物との間に供給するピーク電流の電流値と時間を設定するためのピーク電流設定部と、
前記ピーク電流よりも小さいベース電流の電流値と時間とを設定するためのベース電流設定部と、
前記溶加材のピーク送給速度と適用する時間を設定するための溶加材ピーク送給速度設定部と、
前記溶加材の前記ピーク送給速度よりも小さいベース送給速度と前記ベース送給速度を適用する時間を設定するための溶加材ベース送給速度設定部と、
前記溶接対象物から離れる条件を設定する退避条件設定部と、
溶接進行方向に移動する移動条件を設定する移動条件設定部と、
を備え、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記非消耗性電極を移動させる第1のステップと、前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ前記溶接進行方向に前記非消耗性電極を移動させる第2のステップと、を交互に繰り返して溶接を行うアーク溶接装置。 - 前記退避条件設定部は、
前記溶接対象物から離れる移動距離である退避移動距離を設定するための退避移動距離設定部と、
前記溶接対象物から離れる方向である退避方向を設定するための退避方向設定部と、
前記退避方向設定部で設定された方向に前記退避移動距離設定部で設定された距離を移動する時間である退避時間を設定するための退避時間設定部と、を有し、
前記移動条件設定部は、
前記溶接進行方向に移動する速度である溶接速度を設定するための溶接速度設定部と、
前記溶接進行方向に移動する距離であるピッチ移動距離を設定するためのピッチ移動距離設定部と、を有し、
前記第1のステップでは、前記退避方向設定部で設定した方向に、前記退避移動距離設定部で設定した距離を、前記退避時間設定部で設定した時間で、前記非消耗性電極を前記溶接対象物から離れる方向に移動させ、前記第2のステップでは、前記第1のステップの完了により前記非消耗性電極が移動した位置から、前記第1のステップの開始時の前記非消耗性電極の位置から前記溶接進行方向に前記ピッチ移動距離設定部で設定した距離だけ進んだ位置を前記非消耗性電極の移動目標位置として、前記ピッチ移動距離設定部で設定した距離を前記溶接速度設定部で設定した溶接速度で除して求められる時間の間に移動させることにより、前記溶接対象物に近づく方向かつ前記溶接進行方向に前記非消耗性電極を移動させる請求項12記載のアーク溶接装置。 - 前記第1のステップの終了時の位置で前記アークを発生させたままの状態で、前記非消耗性電極の位置を所定時間だけ維持する第3のステップを、第1のステップと第2のステップとの間に行う請求項12または13のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 前記第1のステップの間は、非消耗性電極と溶接対象物との間にピーク電流を供給し、前記第2のステップの間は、前記非消耗性電極と前記溶接対象物との間に前記ピーク電流よりも低いベース電流を供給する請求項12から14のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 前記第3のステップの間は、前記非消耗性電極と溶接対象物との間にピーク電流を供給する請求項14記載のアーク溶接装置。
- 前記溶加材の送給は、ピーク送給速度と前記ピーク送給速度よりも遅いベース送給速度とを交互に繰り返して行い、前記ピーク送給速度での送給は、前記ピーク電流の開始タイミングとは異なるタイミングで開始され、前記ベース送給速度での送給は、前記ベース電流の開始タイミングとは異なるタイミングで開始される請求項12から16のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 前記第2のステップの時に前記溶加材の送給が逆送となるように前記溶加材の送給を制御する請求項12から17のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 前記第2のステップの開始時から第1の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第1の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止する請求項12から17のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 前記第2のステップの開始前のある時点から前記第2のステップの開始後のある時点までの第2の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第2の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止する請求項12から17のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 前記第2のステップの開始前のある時点から前記第2のステップの開始時までの第3の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第3の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止する請求項12から17のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 消耗性電極と溶接対象物との間に電力を供給する溶接電源装置と、
溶接トーチを備えたマニピュレータと、
前記マニピュレータと前記溶接電源装置を制御する制御装置と、
を備えたアーク溶接装置であって、
前記消耗性電極を送給する溶接ワイヤ送給装置と、
前記消耗性電極と前記溶接対象物との間に供給するピーク電流の電流値と時間、または、前記消耗性電極のピーク送給速度と適用する時間を設定するための第1の設定部と、
前記ピーク電流よりも小さいベース電流の電流値と時間、または、前記ピーク送給速度より遅いベース送給速度と適用する時間を設定するための第2の設定部と、
前記消耗性電極と前記溶接対象物との間に印加するピーク電圧の電圧値を設定するためのピーク電圧設定部と、
前記ピーク電圧よりも小さいベース電圧の電圧値を設定するためのベース電圧設定部と、
前記溶接対象物から離れる条件を設定する退避条件設定部と、
溶接進行方向に移動する移動条件を設定する移動条件設定部と、
を備え、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記消耗性電極を移動させる第1のステップと、前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ前記溶接進行方向に前記消耗性電極を移動させる第2のステップと、を交互に繰り返して溶接を行い、
前記消耗性電極の送給は、ピーク送給速度と前記ピーク送給速度よりも遅いベース送給速度とを交互に繰り返して行い、前記ピーク送給速度での送給は、前記ピーク電流の供給と同期するように制御され、前記ベース送給速度での送給は、前記ベース電流の供給と同期するように制御されるアーク溶接装置。 - 前記退避条件設定部は、
前記溶接対象物から離れる移動距離である退避移動距離を設定するための退避移動距離設定部と、
前記溶接対象物から離れる方向である退避方向を設定するための退避方向設定部と、
前記退避方向設定部で設定された方向に前記退避移動距離設定部で設定された距離を移動する時間である退避時間を設定するための退避時間設定部と、を有し、
前記移動条件設定部は、
前記溶接進行方向に移動する速度である溶接速度を設定するための溶接速度設定部と、
前記溶接進行方向に移動する距離であるピッチ移動距離を設定するためのピッチ移動距離設定部と、を有し、
前記第1のステップでは、前記退避方向設定部で設定した方向に、前記退避移動距離設定部で設定した距離を、前記退避時間設定部で設定した時間で、前記消耗性電極を前記溶接対象物から離れる方向に移動させ、前記第2のステップでは、前記第1のステップの完了により前記消耗性電極が移動した位置から、前記第1のステップの開始時の前記消耗性電極の位置から前記溶接進行方向に前記ピッチ移動距離設定部で設定した距離だけ進んだ位置を前記消耗性電極の移動目標位置として、前記ピッチ移動距離設定部で設定した距離を前記溶接速度設定部で設定した溶接速度で除して求められる時間の間に移動させることにより、前記溶接対象物に近づく方向かつ前記溶接進行方向に前記消耗性電極を移動させる請求項22記載のアーク溶接装置。 - 前記溶接電源装置を前記制御装置内に設けた請求項12から23のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
- 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記溶加材の送給は、ピーク送給速度と前記ピーク送給速度よりも遅いベース送給速度とを交互に繰り返して行い、前記ピーク送給速度での送給は、前記ピーク電流の開始タイミングとは異なるタイミングで開始され、前記ベース送給速度での送給は、前記ベース電流の開始タイミングとは異なるタイミングで開始されるアーク溶接方法。 - 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの時に前記溶加材の送給が逆送となるように前記溶加材の送給を制御するアーク溶接方法。 - 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの開始時から第1の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第1の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止するアーク溶接方法。 - 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの開始前のある時点から前記第2のステップの開始後のある時点までの第2の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第2の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止するアーク溶接方法。 - 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記溶接用電極は非消耗性電極であり、溶加材を供給しながらアーク溶接を行い、前記第2のステップの開始前のある時点から前記第2のステップの開始時までの第3の所定時間の間は、前記溶加材の送給が逆送となるように制御し、前記第3の所定時間の経過後は、前記溶加材の送給を停止するアーク溶接方法。 - 溶接用電極と溶接対象物との間にアークを発生させて溶接を行うアーク溶接方法であって、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物から離れる方向に前記溶接用電極を移動させる第1のステップと、
前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接対象物に近づく方向かつ溶接線方向に前記溶接用電極を移動させる第2のステップと、を備え、
前記第1のステップと前記第2のステップとを交互に繰り返して溶接を行い、
前記溶接用電極は消耗性電極であり、前記消耗性電極の送給は、ピーク送給速度と前記ピーク送給速度よりも遅いベース送給速度とを交互に繰り返して行い、前記ピーク送給速度は、前記ピーク電流と同期するように制御され、前記ベース送給速度は、ベース電流に同期するように制御されるアーク溶接方法。 - 前記第1のステップの終了時の位置で前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接用電極の位置を所定時間だけ維持する第3のステップを、前記第1のステップと前記第2のステップとの間に備えた請求項25〜30のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記第1のステップにおいて、前記溶接用電極を、前記溶接用電極の前記溶接線上の位置は変化させずに溶接対象物から離れる方向に移動させる、前記溶接用電極を、溶接進行方向に対して戻る方向に移動させながら前記溶接対象物から離れる方向に移動させる、または、前記溶接用電極を、前記溶接進行方向に移動させながら前記溶接対象物から離れる方向に移動させる請求項25〜31のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
- 前記第1のステップの終了時の位置で前記アークを発生させたままの状態で、前記溶接用電極の位置を所定時間だけ維持する第3のステップを、前記第1のステップと前記第2のステップとの間に備え、
前記第3のステップの間は、前記溶接用電極と前記溶接対象物との間にピーク電流を供給する請求項30に記載のアーク溶接方法。
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