JP6077833B2 - 溶接用装置およびアーク溶接システム - Google Patents
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Description
図1〜図5を用いて、本発明の第1実施形態について説明する。
図6〜図9を用いて、本発明の第2実施形態について説明する。
図11を用いて、本発明の第3実施形態について説明する。
11 マニピュレータ
12 トーチ
121 電極
122 溶接ノズル
122a ノズル開口
123 シールドガスノズル
2 動作制御回路
3 パイロットアーク用電源
4 溶接アーク用電源
41 電源回路
421 電流検出回路
422 定常溶接開始判断回路
43 温度予測ユニット
431 温度予測回路
432 第1温度検出機構
433 第2温度検出機構
434 流動要素検出機構
439 基準温度記憶部
44 注意信号生成回路
461 冷却能力情報算出回路
462 復路内冷媒温度検出機構
463 送路内冷媒温度検出機構
464 気温検出機構
47 注意信号生成回路
48 入熱率情報算出回路
491 溶接ガス流量制御回路
492 シールドガス流量制御回路
498 報知部
499 筺体
6 冷媒循環装置
7 冷媒流路
71 送路
72 復路
81 溶接ガス供給装置
82 シールドガス供給装置
A1,A2,A3 アーク溶接システム
Dr 溶接進行方向
Id 電流検出信号
Inf ノズル温度上昇注意情報
Ip1 パイロット電流
Ip2 溶接電流
Ms 動作制御信号
Pa1 パイロットアーク
Pa2 溶接アーク
Pd 流動要素信号
PG 溶接ガス
Qin 入熱率
Qout 冷却能力
Rf 冷媒
Sar ノズル温度上昇注意信号
SG シールドガス
Sin 入熱率情報
Sout 冷却能力情報
Spg 溶接ガス流量制御信号
Ss 定常溶接開始信号
Ssg シールドガス流量制御信号
t11,t12,t13,t14,t15 時刻
t21,t22,t23,t24,t25 時刻
Tan 予測温度信号
Td1 第1温度信号
Td2 第2温度信号
Td6 復路内冷媒温度信号
Td7 送路内冷媒温度信号
Td8 気温信号
Tth 基準温度
Vp 溶接電圧
Vr ロボット移動速度
W 母材
Claims (22)
- 電極を囲む溶接ノズルと、前記溶接ノズルを冷却する冷媒を流す冷媒流路と、前記冷媒流路内にて冷媒を循環させる冷媒循環装置と、を用いるアーク溶接方法のための溶接用装置であって、
前記冷媒流路内の冷媒の温度に基づいて、ノズル温度上昇注意信号を生成する注意信号生成回路と、
前記溶接ノズルに対する前記冷媒の冷却能力に関する冷却能力情報を算出する冷却能力情報算出回路と、
前記電極および母材の間の溶接アークから前記溶接ノズルへの入熱率に関する入熱率情報を算出する入熱率情報算出回路と、を更に備え、
前記冷却能力情報算出回路は、前記冷媒流路内の冷媒の温度に基づいて、前記冷却能力情報を算出し、
前記入熱率情報算出回路は、前記電極および母材との間の溶接電圧の電圧値と、前記電極および前記母材との間に流れる溶接電流の電流値と、に基づいて、前記入熱率情報を算出し、
前記注意信号生成回路は、前記冷却能力情報として算出された単位時間当たりに前記溶接ノズルから前記冷媒に放出可能な熱量が、前記入熱率情報として算出された単位時間あたりに前記溶接ノズルへ溶接アークから入熱する熱量よりも小となったと判断した場合に、前記ノズル温度上昇注意信号を生成する、溶接用装置。 - 前記冷媒流路内の冷媒の温度と、前記冷媒流路内の冷媒の流動要素と、に基づき、前記溶接ノズルの温度を予測する温度予測回路を更に備え、
前記注意信号生成回路は、前記温度予測回路によって予測された溶接ノズルの温度に基づき、前記ノズル温度上昇注意信号を生成する、請求項1に記載の溶接用装置。 - 前記冷媒流路内の冷媒の温度を検出する第1温度検出機構と、
前記冷媒流路内の冷媒の流動要素を検出する流動要素検出機構と、を更に備え、
前記温度予測回路は、前記第1温度検出機構によって検出された温度と、前記流動要素検出機構によって検出された流動要素と、に基づき、前記溶接ノズルの温度を予測する、請求項2に記載の溶接用装置。 - 前記冷媒流路は、前記冷媒循環装置から前記溶接ノズルに向かって冷媒が流れる送路と、前記溶接ノズルから前記冷媒循環装置に向かって冷媒が流れる復路と、を含み、
前記第1温度検出機構は、前記復路内の冷媒の温度を検出する、請求項3に記載の溶接用装置。 - 前記冷媒流路内の冷媒の温度を検出する第2温度検出機構を更に備え、
前記第2温度検出機構は、前記送路内の冷媒の温度を検出し、
前記温度予測回路は、前記第2温度検出機構によって検出された温度に基づき、前記溶接ノズルの温度を予測する、請求項4に記載の溶接用装置。 - 前記電極および母材に溶接電流を流す電源回路を更に備える、請求項2ないし請求項5のいずれかに記載の溶接用装置。
- 前記電源回路は、前記注意信号生成回路から前記ノズル温度上昇注意信号を受けると、前記溶接電流の電流値を減少させる、請求項6に記載の溶接用装置。
- 前記電極の周囲に流れる溶接ガスのガス流量を制御する溶接ガス流量制御回路を更に備え、
前記溶接ガス流量制御回路は、前記注意信号生成回路から前記ノズル温度上昇注意信号を受けると、前記ガス流量を増加させるための信号を生成する、請求項2ないし請求項7のいずれかに記載の溶接用装置。 - 前記注意信号生成回路は、前記温度予測回路によって予測された溶接ノズルの温度が基準温度を超えると、ノズル温度上昇注意信号を生成する、請求項2ないし請求項8のいずれかに記載の溶接用装置。
- 前記冷媒の流動要素とは、前記冷媒の圧力、あるいは、前記冷媒の流速である、請求項2ないし請求項9のいずれかに記載の溶接用装置。
- 前記電源回路を収容する筺体を更に備え、
前記温度予測回路は、前記筺体に支持されている、請求項6に記載の溶接用装置。 - 前記冷媒流路は、前記冷媒循環装置から前記溶接ノズルに向かって冷媒が流れる送路と、前記溶接ノズルから前記冷媒循環装置に向かって冷媒が流れる復路と、を含み、
前記冷却能力情報算出回路は、前記送路内の冷媒の温度に基づいて、前記冷却能力情報を算出する、請求項1に記載の溶接用装置。 - 前記送路内の冷媒の温度を検出する送路内冷媒温度検出機構を更に備え、
前記冷却能力情報算出回路は、前記送路内冷媒温度検出機構によって検出された温度に基づいて、前記冷却能力情報を算出する、請求項12に記載の溶接用装置。 - 前記復路内の冷媒の温度を検出する復路内冷媒温度検出機構を更に備え、
前記冷却能力情報算出回路は、前記復路内冷媒温度検出機構によって検出された温度に基づいて、前記冷却能力情報を算出する、請求項12または請求項13に記載の溶接用装置。 - 冷媒循環装置の配置される環境の気温を検出する気温検出機構を更に備え、
前記冷却能力情報算出回路は、前記気温に基づいて、前記冷却能力情報を算出する、請求項14に記載の溶接用装置。 - 前記電極および母材に溶接電流を流す電源回路を更に備える、請求項1ないし請求項15のいずれかに記載の溶接用装置。
- 前記電源回路は、前記注意信号生成回路から前記ノズル温度上昇注意信号を受けると、前記溶接電流の電流値を減少させる、請求項16に記載の溶接用装置。
- 前記入熱率情報算出回路は、
前記電流値を減少させる前においては、減少させる前の前記溶接電流の電流値に基づいて、前記入熱率情報を算出し、
前記電流値を減少させた後においては、減少させた後の前記溶接電流の電流値に基づいて、前記入熱率情報を算出する、請求項17に記載の溶接用装置。 - 前記電極の周囲に流れる溶接ガスのガス流量を制御する溶接ガス流量制御回路を更に備え、
前記溶接ガス流量制御回路は、前記注意信号生成回路から前記ノズル温度上昇注意信号を受けると、前記ガス流量を増加させるための信号を生成する、請求項1ないし請求項18のいずれかに記載の溶接用装置。 - 前記溶接ノズルの温度が上昇することをユーザに注意するノズル温度上昇注意情報を報知する報知部を更に備え、
前記報知部は、前記ノズル温度上昇注意信号が生成されると、前記ノズル温度上昇注意情報を報知する、請求項1に記載の溶接用装置。 - 前記電源回路を収容する筺体を更に備え、
前記冷却能力情報算出回路は、前記筺体に支持されている、請求項16に記載の溶接用装置。 - 請求項1ないし請求項21のいずれかに記載の溶接用装置と、前記溶接ノズルと、前記冷媒流路と、前記冷媒循環装置と、を備える、アーク溶接システム。
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