WO2021205837A1 - Method for controlling welding machine - Google Patents
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- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
Definitions
- the present disclosure relates to a method for controlling a welding machine, particularly a method for controlling a welding machine having a welding torch of a type manually operated by a welding operator.
- the welding machine may operate at an unintended timing due to an erroneous operation of the welding torch, etc., and welding output may be generated. In such a case, not only the welding operation becomes unsafe, but also welding failure and deterioration of welding quality may occur.
- the acceleration sensor 310 detects the acceleration of the welding torch 60 at predetermined time intervals.
- the welding control unit 430 limits the operation of the welding machine 10 by disabling the operation of the torch switch 64. do. As a result, it is possible to prevent the generation of welding output at an unintended timing, improve the work safety of the welding operator, and prevent the occurrence of welding defects.
- FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a functional block of a power supply device and a welding torch according to a modified example.
- a communication unit 630 is provided in the welding torch 60, and the signal is transmitted from the communication unit 630 to the welding control unit 430 of the control unit 400. It is sent as an isolated signal.
- the acceleration and the angular velocity in each axial direction of the welding torch 60 can be accurately calculated.
- the welding torch 60 is provided with a calculation unit 610, a determination unit 620, and a storage unit 500 to eliminate signal bluntness in the control cable 50 and reduce the acceleration and angular velocity of the welding torch 60 in each axial direction. It can be calculated accurately.
- the so-called consumable electrode type arc welder 10 using the welding wire 70 has been described as an example, but the arc welder 10 is used as a non-consumable electrode type arc welder such as TIG. May be good.
- the wire feeding device 30 since the wire feeding device 30 is not required, power is supplied directly from the power supply device 20 to the welding torch 60 via the power cable 40. Further, a welding rod or a filler metal feeding device may be arranged instead of the wire feeding device 30. Further, the welding torch 60 is directly connected to the power supply device 20 by the control cable 50.
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Abstract
The present invention comprises: a first step for detecting, at a prescribed time interval, an acceleration in an X-axis direction of a welding torch (60) to which an acceleration sensor (310) is mounted; a second step for using the acceleration detected in the first step to calculate a moving average of the acceleration in a period; and a third step for comparing the detection count of the acceleration in the period with a count E in a case where the absolute value of a difference between the acceleration and the moving average in the period exceeds a threshold, and for restricting the operation of the welding machine having the welding torch (60) if the ratio between the detection count and the count (=count/detection count) is below a prescribed value.
Description
本開示は、溶接機の制御方法、特に溶接作業者が手動で操作するタイプの溶接トーチを有する溶接機の制御方法に関する。
The present disclosure relates to a method for controlling a welding machine, particularly a method for controlling a welding machine having a welding torch of a type manually operated by a welding operator.
従来、溶接作業者が手動で操作する溶接トーチに加速度センサ等のセンサを取り付けて、センサからの出力信号に基づいてアーク溶接を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
Conventionally, there is known a technique of attaching a sensor such as an acceleration sensor to a welding torch manually operated by a welding operator and controlling arc welding based on an output signal from the sensor (see, for example, Patent Documents 1 to 3). ).
ところで、手動で溶接トーチを操作するアーク溶接においては、溶接トーチの誤操作等により、意図しないタイミングで溶接機が動作し、溶接出力が発生することがある。このような場合は、溶接作業が不安全になるだけでなく、溶接不良や溶接品質の低下を招くことがある。
By the way, in arc welding in which the welding torch is manually operated, the welding machine may operate at an unintended timing due to an erroneous operation of the welding torch, etc., and welding output may be generated. In such a case, not only the welding operation becomes unsafe, but also welding failure and deterioration of welding quality may occur.
しかし、特許文献１，２に開示された従来の構成には、意図しないタイミングで溶接機が動作することを防止する技術は開示されていない。
However, the conventional configurations disclosed in Patent Documents 1 and 2 do not disclose a technique for preventing the welding machine from operating at an unintended timing.
一方、特許文献３には、溶接トーチに流れる電流が所定値以下で、かつ溶接トーチの先端が所定の期間動いていないと加速度センサ及び角速度センサによって検出された場合は、溶接トーチに設けられたトーチスイッチの操作を無効することが開示されている。
On the other hand, in Patent Document 3, when the current flowing through the welding torch is equal to or less than a predetermined value and the tip of the welding torch is detected by the acceleration sensor and the angular velocity sensor that the tip of the welding torch has not moved for a predetermined period, the welding torch is provided. It is disclosed that the operation of the torch switch is invalidated.
しかし、特許文献３に開示された構成では、検出すべき項目が複数に亘り、信号処理や制御が複雑になる。
However, in the configuration disclosed in Patent Document 3, there are a plurality of items to be detected, and signal processing and control become complicated.
本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、意図しないタイミングで溶接機が動作するのを簡便に防止できる溶接機の制御方法を提供することにある。
The present disclosure has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a welding machine control method that can easily prevent the welding machine from operating at an unintended timing.
上記目的を達成するため、本開示に係る溶接機の制御方法は、加速度センサが取り付けられた溶接トーチを有する溶接機の制御方法であって、前記溶接トーチの加速度を所定の時間間隔毎に検出する第１ステップと、前記第１ステップで検出された前記加速度を用いて、所定の期間における前記加速度の移動平均値を算出する第２ステップと、前記所定の期間における前記加速度の検出回数と、前記所定の期間における前記加速度と前記移動平均値との差分の絶対値が所定のしきい値を超えた場合の回数とを比較して、前記検出回数と前記回数との比が所定値未満である場合は、前記溶接機の動作を制限する第３ステップと、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the welding machine control method according to the present disclosure is a method for controlling a welding machine having a welding torch to which an acceleration sensor is attached, and detects the acceleration of the welding torch at predetermined time intervals. The first step, the second step of calculating the moving average value of the acceleration in a predetermined period using the acceleration detected in the first step, the number of times the acceleration is detected in the predetermined period, and the number of times the acceleration is detected in the predetermined period. When the ratio of the number of detections to the number of times is less than the predetermined value by comparing the number of times when the absolute value of the difference between the acceleration and the moving average value in the predetermined period exceeds the predetermined threshold value. In some cases, it is characterized by comprising a third step of limiting the operation of the welder.
本開示によれば、意図しないタイミングでの溶接機の動作を簡便に防止できる。また、溶接作業者の作業安全性を向上できる。
According to the present disclosure, it is possible to easily prevent the operation of the welding machine at an unintended timing. In addition, the work safety of the welder can be improved.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary and is not intended to limit the disclosure, its application or its use at all.
（実施形態）
［アーク溶接機の構成及び溶接トーチの構成］
図１は、本実施形態に係るアーク溶接機の構成の模式図を示す。図２は、溶接トーチの外観の模式図を、図３は、溶接トーチの内部構造の模式図をそれぞれ示す。 (Embodiment)
[Construction of arc welder and composition of welding torch]
FIG. 1 shows a schematic view of the configuration of an arc welder according to the present embodiment. FIG. 2 shows a schematic view of the appearance of the welding torch, and FIG. 3 shows a schematic view of the internal structure of the welding torch.
［アーク溶接機の構成及び溶接トーチの構成］
図１は、本実施形態に係るアーク溶接機の構成の模式図を示す。図２は、溶接トーチの外観の模式図を、図３は、溶接トーチの内部構造の模式図をそれぞれ示す。 (Embodiment)
[Construction of arc welder and composition of welding torch]
FIG. 1 shows a schematic view of the configuration of an arc welder according to the present embodiment. FIG. 2 shows a schematic view of the appearance of the welding torch, and FIG. 3 shows a schematic view of the internal structure of the welding torch.
図１に示すように、アーク溶接機１０（以下、単に溶接機１０と呼ぶことがある）は、電源装置２０とワイヤ送給装置３０と溶接トーチ６０とを備えている。また、ガスボンベ８０からガスホース８１及びワイヤ送給装置３０を介してシールドガス、例えば、ＣＯ２ガスが溶接トーチ６０に供給されている。なお、シールドガスの圧力及び流量が所定の値になるように、図示しない流量調整器で調整され、シールドガスが供給される。なお、ガスホース８１はトーチケーブル４１の内部に収容されており、後述する電力ケーブル４０と制御ケーブル５０も同様にトーチケーブル４１の内部に収容されている。
As shown in FIG. 1, the arc welder 10 (hereinafter, may be simply referred to as a welder 10) includes a power supply device 20, a wire feeding device 30, and a welding torch 60. Further, shield gas, for example, CO 2 gas is supplied from the gas cylinder 80 to the welding torch 60 via the gas hose 81 and the wire feeding device 30. The shield gas is supplied by adjusting the pressure and flow rate of the shield gas with a flow rate regulator (not shown) so as to have predetermined values. The gas hose 81 is housed inside the torch cable 41, and the power cable 40 and the control cable 50, which will be described later, are also housed inside the torch cable 41.
電源装置２０は、出力端子２１の一方に電力ケーブル４０が、他方にワークケーブル４２がそれぞれ接続されており、電力ケーブル４０から溶接トーチ６０に溶接用の電力が供給される。具体的には、トーチケーブル４１内に収容されて溶接トーチ６０に接続された電力ケーブル４０及び図示しない溶接用チップを介して溶接トーチ６０内を通る溶接ワイヤ７０に溶接電流が供給される。また、電源装置２０は、ワイヤ送給装置３０に対してワイヤ送給速度や溶接ワイヤ７０を流れる溶接電流を制御するための制御信号を送るように構成されている。電源装置２０の機能及び内部の機能ブロック構成については後で述べる。
In the power supply device 20, a power cable 40 is connected to one of the output terminals 21 and a work cable 42 is connected to the other, and power for welding is supplied from the power cable 40 to the welding torch 60. Specifically, a welding current is supplied to the welding wire 70 that is housed in the torch cable 41 and is connected to the welding torch 60 and passes through the welding torch 60 via a welding tip (not shown). Further, the power supply device 20 is configured to send a control signal for controlling the wire feeding speed and the welding current flowing through the welding wire 70 to the wire feeding device 30. The function of the power supply device 20 and the internal functional block configuration will be described later.
ワイヤ送給装置３０は、ワイヤ送給機構（図示せず）とワイヤ送給機構を駆動するモータ３１とで構成され、電源装置２０からの制御信号に応じて、溶接ワイヤ７０を所定の速度でワーク（溶接対象物）Ｗに向けて送給する。また、ガスボンベ８０から供給されたシールドガスを溶接トーチ６０に供給する。なお、シールドガスは、流量調整器を介して溶接トーチ６０に直接供給されるようにしてもよい。
The wire feeding device 30 includes a wire feeding mechanism (not shown) and a motor 31 for driving the wire feeding mechanism, and causes the welding wire 70 to move at a predetermined speed in response to a control signal from the power supply device 20. It is fed toward the work (welding object) W. Further, the shield gas supplied from the gas cylinder 80 is supplied to the welding torch 60. The shield gas may be directly supplied to the welding torch 60 via the flow rate regulator.
制御ケーブル５０は、電源装置２０とワイヤ送給装置３０とに接続され、前述したように、溶接ワイヤ７０のワイヤ送給速度を制御する制御信号を送るとともに、溶接トーチ６０に設けられた各種デバイスと電源装置２０との間で各種信号の授受を行うように構成されている。また、制御ケーブル５０を介して、溶接トーチ６０に設けられた各種デバイスの駆動電力が供給される。また、制御ケーブル５０は、溶接の開始／停止を決定するトーチスイッチ６４の操作信号を電源装置２０に送るように構成されている。
The control cable 50 is connected to the power supply device 20 and the wire feeding device 30, and as described above, sends a control signal for controlling the wire feeding speed of the welding wire 70, and various devices provided on the welding torch 60. It is configured to send and receive various signals between the power supply device 20 and the power supply device 20. Further, the driving power of various devices provided on the welding torch 60 is supplied via the control cable 50. Further, the control cable 50 is configured to send an operation signal of the torch switch 64 that determines the start / stop of welding to the power supply device 20.
図２，３に示すように、溶接トーチ６０は、トーチ本体６１とトーチホルダ６３とトーチスイッチ６４とヘッド６２とを有している。また、溶接トーチ６０は、内部に溶接ワイヤ７０を保持しており、溶接ワイヤ７０は、ヘッド６２の先端からワークＷに向けて送給される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the welding torch 60 has a torch body 61, a torch holder 63, a torch switch 64, and a head 62. Further, the welding torch 60 holds the welding wire 70 inside, and the welding wire 70 is fed from the tip of the head 62 toward the work W.
図２に示すように、トーチホルダ６３には、表示部１００と操作部２００とが配置されており、表示部１００は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスで構成される。表示部１００は、溶接条件等の各種表示を行う。操作部２００は、例えば、操作ボタン（図示せず）等のデバイスで構成され、溶接作業者の操作により、溶接トーチ６０に設けられた各種デバイス、または電源装置２０に操作信号を出力する。例えば、表示部１００の表示／非表示を操作部２００の操作により切り替えることができる。なお、表示部１００がタッチパネルである場合は、操作部２００の機能は表示部１００に集約でき、操作部２００を省略できる。
As shown in FIG. 2, a display unit 100 and an operation unit 200 are arranged on the torch holder 63, and the display unit 100 is composed of a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, for example. The display unit 100 displays various indications such as welding conditions. The operation unit 200 is composed of devices such as operation buttons (not shown), and outputs operation signals to various devices provided on the welding torch 60 or a power supply device 20 by the operation of a welding operator. For example, the display / non-display of the display unit 100 can be switched by the operation of the operation unit 200. When the display unit 100 is a touch panel, the functions of the operation unit 200 can be integrated into the display unit 100, and the operation unit 200 can be omitted.
また、図３に示すように、トーチホルダ６３の内部にはセンサ部３００が取り付けられており、配線６５を介してトーチケーブル４１内を通る制御ケーブル５０に電気的に接続されている。また、トーチホルダ６３には、トーチスイッチ６４が取り付けられており、トーチスイッチ６４も配線６６を介してトーチケーブル４１内を通る制御ケーブル５０に電気的に接続されている。トーチスイッチ６４を操作する、つまり、トーチスイッチ６４を押すことで、溶接開始状態、つまり、ワイヤ送給装置３０が作動し、溶接ワイヤ７０に溶接電流が流れるＯＮ状態と、溶接停止状態、つまり、溶接電流の供給が停止し、ワイヤ送給装置３０も停止するＯＦＦ状態とが切替えられる。ただし、後で述べるように、センサ部３００での検出結果に基づいて、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていると判定できた場合のみ、トーチスイッチ６４の操作が有効となる。
Further, as shown in FIG. 3, a sensor unit 300 is attached to the inside of the torch holder 63, and is electrically connected to a control cable 50 passing through the torch cable 41 via wiring 65. A torch switch 64 is attached to the torch holder 63, and the torch switch 64 is also electrically connected to the control cable 50 passing through the torch cable 41 via the wiring 66. By operating the torch switch 64, that is, pressing the torch switch 64, the welding start state, that is, the wire feeding device 30, the ON state in which the welding current flows through the welding wire 70, and the welding stop state, that is, The OFF state is switched in which the supply of the welding current is stopped and the wire feeding device 30 is also stopped. However, as will be described later, the operation of the torch switch 64 is effective only when it can be determined that the welding operator holds the welding torch 60 based on the detection result of the sensor unit 300.
［電源装置及び溶接トーチの機能ブロック構成］
図４は、電源装置と溶接トーチの機能ブロックの概略構成図を、図５は、溶接トーチのＸ軸方向の加速度の時間変化の一例をそれぞれ示す。なお、図示しないが、前述したように、制御ケーブル５０は、ワイヤ送給装置３０を介して、電源装置２０と溶接トーチ６０とに接続されている。 [Functional block configuration of power supply and welding torch]
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a functional block of a power supply device and a welding torch, and FIG. 5 shows an example of a time change in acceleration of the welding torch in the X-axis direction. Although not shown, as described above, thecontrol cable 50 is connected to the power supply device 20 and the welding torch 60 via the wire feeding device 30.
図４は、電源装置と溶接トーチの機能ブロックの概略構成図を、図５は、溶接トーチのＸ軸方向の加速度の時間変化の一例をそれぞれ示す。なお、図示しないが、前述したように、制御ケーブル５０は、ワイヤ送給装置３０を介して、電源装置２０と溶接トーチ６０とに接続されている。 [Functional block configuration of power supply and welding torch]
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a functional block of a power supply device and a welding torch, and FIG. 5 shows an example of a time change in acceleration of the welding torch in the X-axis direction. Although not shown, as described above, the
図２～４に示すように、溶接トーチ６０には、表示部１００と操作部２００とセンサ部３００とが設けられている。表示部１００と操作部２００の機能は前述した通りである。
As shown in FIGS. 2 to 4, the welding torch 60 is provided with a display unit 100, an operation unit 200, and a sensor unit 300. The functions of the display unit 100 and the operation unit 200 are as described above.
図４に示すように、センサ部３００は、加速度センサ３１０と角速度センサ３２０とこれら加速度センサ３１０，角速度センサ３２０の出力を信号処理する信号処理部３３０とで構成されるともに、これらが１つのパッケージ内に集積されたデバイスである。なお、加速度センサ３１０と角速度センサ３２０とは、三次元空間の互いに直交する３軸（図２に示すＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度または角速度の変化をそれぞれ検出するセンサである。つまり、センサ部３００は、いわゆる６軸センサである。また、信号処理部３３０は、ＩＣまたはＬＳＩで構成されている。センサ部３００は、溶接トーチ６０における各軸方向の加速度及び角速度やそれらの変化を検出する。これらの値は所定の時間間隔毎に検出される。また、各軸方向の加速度及び角速度の変化と、予め定められたセンサ部３００と溶接トーチ６０の先端であるヘッド６２の先端との位置の差とから溶接トーチ６０の先端の移動速度や動きや検出する。
As shown in FIG. 4, the sensor unit 300 is composed of an acceleration sensor 310, an angular velocity sensor 320, and a signal processing unit 330 that processes the outputs of the acceleration sensor 310 and the angular velocity sensor 320, and these are one package. It is a device integrated inside. The acceleration sensor 310 and the angular velocity sensor 320 are sensors that detect changes in acceleration or angular velocity in three axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis shown in FIG. 2) orthogonal to each other in the three-dimensional space. That is, the sensor unit 300 is a so-called 6-axis sensor. Further, the signal processing unit 330 is composed of an IC or an LSI. The sensor unit 300 detects the acceleration and angular velocity in each axial direction of the welding torch 60 and their changes. These values are detected at predetermined time intervals. Further, the movement speed and movement of the tip of the welding torch 60 are determined by the change in acceleration and angular velocity in each axial direction and the difference in position between the predetermined sensor unit 300 and the tip of the head 62 which is the tip of the welding torch 60. To detect.
また、信号処理部３３０は、加速度センサ３１０及び角速度センサ３２０のアナログ出力信号を受け取って、ノイズのフィルタリングや信号増幅あるいはアナログ出力信号のデジタル化処理を行ったりする。なお、本実施形態では、加速度センサ３１０と角速度センサ３２０と信号処理部３３０とを１つのパッケージ内に集積しているが、それぞれを別個に準備してプリント基板に実装するようにしてもよい。センサ部３００のうち、加速度センサ３１０の検出信号は、後で述べるトーチスイッチ６４の操作の有効／無効判定に用いられる。
Further, the signal processing unit 330 receives the analog output signals of the acceleration sensor 310 and the angular velocity sensor 320, and performs noise filtering, signal amplification, or digitization processing of the analog output signal. In the present embodiment, the acceleration sensor 310, the angular velocity sensor 320, and the signal processing unit 330 are integrated in one package, but each may be separately prepared and mounted on the printed circuit board. Of the sensor unit 300, the detection signal of the acceleration sensor 310 is used for valid / invalid determination of the operation of the torch switch 64, which will be described later.
一方、電源装置２０には、制御部４００と記憶部５００とが設けられており、制御部４００は、演算部４１０と判定部４２０と溶接制御部４３０とを少なくとも有している。
On the other hand, the power supply device 20 is provided with a control unit 400 and a storage unit 500, and the control unit 400 has at least a calculation unit 410, a determination unit 420, and a welding control unit 430.
なお、制御部４００は、マイクロコンピュータやＬＳＩ上で所定のソフトウェアを実行して実現される機能ブロックであり、これに含まれる演算部４１０、判定部４２０、溶接制御部４３０も同様である。なお、演算部４１０と判定部４２０と溶接制御部４３０とが、それぞれ別のＬＳＩ上に実装されていてもよい。
The control unit 400 is a functional block realized by executing predetermined software on a microcomputer or LSI, and the same applies to the calculation unit 410, the determination unit 420, and the welding control unit 430 included in the control unit 400. The calculation unit 410, the determination unit 420, and the welding control unit 430 may be mounted on different LSIs.
制御部４００のうち、溶接制御部４３０は、ワイヤ送給装置３０から送給される溶接ワイヤ７０のワイヤ送給速度を制御する。また、溶接制御部４３０は、溶接出力、つまり、溶接ワイヤ７０に流れる溶接電流や溶接電圧を制御する。
Of the control units 400, the welding control unit 430 controls the wire feeding speed of the welding wire 70 fed from the wire feeding device 30. Further, the welding control unit 430 controls the welding output, that is, the welding current and the welding voltage flowing through the welding wire 70.
演算部４１０は、センサ部３００の信号処理部３３０から出力された信号、つまり、加速度センサ３１０や角速度センサ３２０での検出値に基づいて、各種演算処理を実行する。例えば、溶接トーチ６０の先端の速度や振れ幅や溶接トーチ６０の姿勢等を算出する。
The calculation unit 410 executes various calculation processes based on the signal output from the signal processing unit 330 of the sensor unit 300, that is, the value detected by the acceleration sensor 310 and the angular velocity sensor 320. For example, the speed and runout width of the tip of the welding torch 60, the posture of the welding torch 60, and the like are calculated.
記憶部５００は、溶接条件、例えば、設定電圧や設定電流、またこれに対応するワイヤ送給速度を保存する。また、記憶部５００は、所定の時間間隔毎に加速度センサ３１０で検出された溶接トーチ６０の加速度を順次保存する。以降の説明では、主にＸ軸方向の加速度ＡＸ（以下、単に加速度ＡＸという）について述べる。演算部４１０は、記憶部５００に保存された加速度ＡＸに基づいて、加速度ＡＸの移動平均値ＭＡＸ（以下、単に移動平均値ＭＡＸという）を算出する。ここで、移動平均値とは、予め設定された一定期間毎の平均値を、区間をずらしながら求めた値である。本実施形態において、この一定期間は、図５に示す期間Ｔである。
The storage unit 500 stores welding conditions, for example, a set voltage and a set current, and a wire feeding speed corresponding thereto. Further, the storage unit 500 sequentially stores the acceleration of the welding torch 60 detected by the acceleration sensor 310 at predetermined time intervals. In the following description, mainly the acceleration A X of the X-axis direction (hereinafter, simply referred to as acceleration A X) described. Calculation unit 410, based on the acceleration A X stored in the storage unit 500, the acceleration A X moving average MA X (hereinafter, simply referred to as the moving average value MA X) is calculated. Here, the moving average value is a value obtained by calculating a preset average value for each fixed period while shifting the interval. In the present embodiment, this fixed period is the period T shown in FIG.
判定部４２０は、期間Ｔにおいて、加速度ＡＸが、移動平均値ＭＡＸ±しきい値Ｋを超えた場合の回数Ｅ、言い換えると、加速度ＡＸと移動平均値ＭＡＸとの差分の絶対値がしきい値Ｋを超えた場合の回数Ｅをカウントする。ここで、しきい値Ｋは正の値である。
Determination unit 420, in the period T, the acceleration A X is the number of Exceeding the moving average MA X ± threshold K E, in other words, the absolute value of the difference between the acceleration A X and the moving average MA X Counts the number of times E when the threshold value K is exceeded. Here, the threshold value K is a positive value.
図５に示すように、加速度ＡＸは、時間的に大きく変動することがある。例えば、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っている場合、手振れの影響で、溶接トーチ６０は、不規則に、時に大きく動く。この動きが加速度ＡＸに反映され、図５に示すように、所定の期間Ｔにおいて、加速度ＡＸが、移動平均値ＭＡＸ±しきい値Ｋを超えることが発生しうる。なお、しきい値Ｋの値は、手振れに起因した加速度センサ３１０の出力信号のレンジに応じて、適宜設定される。よって、溶接トーチ６０のサイズや重量も、しきい値Ｋの設定に影響する。
As shown in FIG. 5, the acceleration A X may vary temporally increased. For example, when a welding operator holds a welding torch 60 in his hand, the welding torch 60 moves irregularly and sometimes greatly due to the influence of camera shake. This movement is reflected in the acceleration A X, as shown in FIG. 5, the predetermined time period T, the acceleration A X is, it may occur that exceeds the moving average MA X ± threshold K. The value of the threshold value K is appropriately set according to the range of the output signal of the acceleration sensor 310 due to camera shake. Therefore, the size and weight of the welding torch 60 also affect the setting of the threshold value K.
また、判定部４２０は、所定の期間Ｔにおける加速度ＡＸの検出回数Ｎと前述の回数Ｅとを比較して、検出回数Ｎと回数Ｅとの比（＝Ｅ／Ｎ）が所定値未満である場合は、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定し、所定値以上であれば、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていると判定する。本実施形態では、この所定値を０．５としているが、特にこれに限定されず、適宜他の値を取りうる。また、検出回数Ｎは１００個であるが、これも特に限定されず、適宜他の値を取りうる。
The determination unit 420 compares the acceleration A X of the detection number N and the above-mentioned number E in a given time period T, the ratio between the detected number N and the number of E (= E / N) is less than a predetermined value In some cases, it is determined that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand, and if it is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the welding operator has the welding torch 60 in his hand. In the present embodiment, this predetermined value is set to 0.5, but the present invention is not particularly limited to this, and other values can be taken as appropriate. Further, the number of detections N is 100, but this is also not particularly limited, and other values can be taken as appropriate.
溶接制御部４３０は、判定部４２０で溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定された場合、トーチスイッチ６４の操作を無効にする。したがって、この状態で、トーチスイッチ６４を押しても、ワイヤ送給装置３０は作動せず、溶接ワイヤ７０に溶接電流は流れない。つまり、アーク溶接機１０の動作が制限される。
The welding control unit 430 invalidates the operation of the torch switch 64 when the determination unit 420 determines that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand. Therefore, even if the torch switch 64 is pressed in this state, the wire feeding device 30 does not operate and the welding current does not flow through the welding wire 70. That is, the operation of the arc welder 10 is limited.
一方、溶接制御部４３０は、判定部４２０で溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていると判定された場合、トーチスイッチ６４の操作を有効にする。したがって、アーク溶接機１０の動作制限が解除される。この状態で、トーチスイッチ６４を押すと、ワイヤ送給装置３０が作動し、溶接ワイヤ７０に所定の溶接電流が流れる溶接開始状態となる。
On the other hand, the welding control unit 430 enables the operation of the torch switch 64 when the determination unit 420 determines that the welding operator holds the welding torch 60 in his hand. Therefore, the operation restriction of the arc welder 10 is released. When the torch switch 64 is pressed in this state, the wire feeding device 30 operates, and the welding start state in which a predetermined welding current flows through the welding wire 70 is reached.
［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係る溶接機の制御方法は、加速度センサ３１０が取り付けられた溶接トーチ６０を有する溶接機１０の制御方法である。 [Effects, etc.]
As described above, the method of controlling the welding machine according to the present embodiment is the method of controlling thewelding machine 10 having the welding torch 60 to which the acceleration sensor 310 is attached.
以上説明したように、本実施形態に係る溶接機の制御方法は、加速度センサ３１０が取り付けられた溶接トーチ６０を有する溶接機１０の制御方法である。 [Effects, etc.]
As described above, the method of controlling the welding machine according to the present embodiment is the method of controlling the
この制御方法は、溶接トーチ６０の加速度ＡＸを所定の時間間隔毎に検出する第１ステップと、第１ステップで検出された加速度ＡＸを用いて加速度ＡＸの移動平均値ＭＡＸを算出する第２ステップと、を備えている。
The control method includes calculating a first step of detecting the acceleration A X of the welding torch 60 at predetermined time intervals, the moving average MA X acceleration A X using the detected acceleration A X in the first step It has a second step to do.
また、所定の期間Ｔにおける加速度ＡＸの検出回数Ｎと、所定の期間Ｔにおいて、加速度ＡＸと移動平均値ＭＡＸとの差分の絶対値がしきい値Ｋを超えた場合の回数Ｅとを比較して、検出回数Ｎと回数Ｅとの比（＝Ｅ／Ｎ）が所定値未満である場合は、アーク溶接機１０の動作を制限する第３ステップと、を備えている。
Further, a detection number N of the acceleration A X in a given time period T, in a predetermined time period T, the number E of the absolute value of the difference between the acceleration A X and the moving average MA X has exceeded the threshold value K When the ratio (= E / N) of the number of detections N to the number of times E is less than a predetermined value, a third step of limiting the operation of the arc welder 10 is provided.
本実施形態によれば、溶接トーチ６０の加速度ＡＸ及びその移動平均値ＭＡＸに基づいて、溶接機１０の動作を制限することで、トーチスイッチ６４の誤動作等により、意図しないタイミングで溶接出力が発生するのを簡便に防止できる。このことにより、溶接作業者の作業安全性を向上できる。また、ワークＷに対し、意図しない箇所に溶接を行う等の溶接不良の発生を防止できる。
According to this embodiment, based on the acceleration A X and the moving average MA X of the welding torch 60, to limit the operation of the welder 10, a malfunction of the torch switch 64, welding output at unintentional timing Can be easily prevented from occurring. This makes it possible to improve the work safety of the welder. In addition, it is possible to prevent the occurrence of welding defects such as welding to an unintended portion of the work W.
また、特許文献３に開示された構成とは異なり、溶接機１０の動作制限の判定にあたって、検出すべき項目が、加速度ＡＸのみでよいため、判定のための演算処理が簡略化される。
Also, unlike the configuration disclosed in Patent Document 3, when the determination of operation limits of the welder 10, items to be detected, because it is only the acceleration A X, arithmetic processing for determination is simplified.
さらに、溶接機１０の動作制限の判定にあたって、加速度ＡＸを直接用いるのではなく、その移動平均値ＭＡＸを用いることで、判定精度を高めることができる。これについてさらに説明する。
Further, when the determination of operation limits of the welder 10, instead of using the acceleration A X directly, by using the moving average MA X, it is possible to improve the determination accuracy. This will be described further.
従来知られているように、加速度センサ３１０の出力信号は、温度によって変動する温度依存性を有している。このため、周辺環境の温度が変動すると、加速度センサ３１０で検出される加速度も変動してしまう。また、加速度センサ３１０には個体差があるため、この個体差によって、異なる溶接機１０の間で、加速度センサ３１０で検出される加速度にばらつきを生じる。また、加速度センサ３１０を図示しない実装基板に実装するときの実装誤差、あるいはセンサ部３００をトーチホルダ６３に取り付けるときの取り付け誤差によっても、加速度センサ３１０で検出される加速度にばらつきを生じる。
As is conventionally known, the output signal of the acceleration sensor 310 has a temperature dependence that fluctuates depending on the temperature. Therefore, when the temperature of the surrounding environment fluctuates, the acceleration detected by the acceleration sensor 310 also fluctuates. Further, since the acceleration sensor 310 has individual differences, the individual differences cause variations in the acceleration detected by the acceleration sensor 310 among different welding machines 10. Further, the acceleration detected by the acceleration sensor 310 also varies depending on the mounting error when the acceleration sensor 310 is mounted on a mounting board (not shown) or the mounting error when the sensor unit 300 is mounted on the torch holder 63.
このように、加速度センサ３１０の出力信号、言い換えると、加速度センサ３１０で検出される加速度には数多くの変動要因がある。したがって、加速度ＡＸを直接用いて、溶接機１０の動作制限の判定を行うと、加速度ＡＸの検出ばらつきに起因して、溶接機１０の動作制限の判定精度が低下するおそれがある。
As described above, there are many fluctuation factors in the output signal of the acceleration sensor 310, in other words, the acceleration detected by the acceleration sensor 310. Thus, by using the acceleration A X directly, when the determination operation limits of the welder 10, due to the detection variation of the acceleration A X, the determination accuracy of the operation restriction of the welder 10 may be reduced.
一方、本実施形態によれば、移動平均値ＭＡＸを用いることで、前述の変動要因の影響が緩和されるため、溶接機１０の動作制限の要否を高精度で判定することができる。
On the other hand, according to this embodiment, by using the moving average value MA X, since the influence of the factors of the variation described above is alleviated, it is possible to determine the necessity of the operation limit of the welder 10 with high accuracy.
なお、判定部４２０が、回数Ｅに代えて、以下の回数Ｆをカウントするようにしてもよい。回数Ｆは、所定の期間Ｔにおける加速度ＡＸと、所定の期間Ｔにおける加速度ＡＸと加速度ＡＸの標準偏差ＳＤＸ（以下、単に標準偏差ＳＤＸという）との差分の絶対値がしきい値Ｋ１を超えた場合の回数である。この場合は、第３ステップにおいて、所定の期間Ｔにおける加速度ＡＸの検出回数Ｎと、所定の期間Ｔにおいて、加速度ＡＸと標準偏差ＳＤＸとの差分の絶対値が、しきい値Ｋ１を超えた場合の回数Ｆとを比較して、検出回数Ｎと回数Ｆとの比（＝Ｆ／Ｎ）が所定値未満である場合は、溶接機１０の動作を制限する。
The determination unit 420 may count the following number of times F instead of the number of times E. Number F is the acceleration A X in a given time period T, the standard deviation SD X acceleration A X and the acceleration A X at a predetermined period T (hereinafter, simply the standard deviation of SD X) Absolute value threshold of the difference between This is the number of times when the value K1 is exceeded. In this case, in the third step, the detection number N of the acceleration A X in a given time period T, in a predetermined time period T, the absolute value of the difference between the acceleration A X and the standard deviation SD X is, the threshold value K1 When the ratio (= F / N) of the number of detections N to the number F is less than a predetermined value, the operation of the welding machine 10 is restricted.
このようにしても、回数Ｅを用いる場合と同様に、意図しないタイミングで溶接出力が発生するのを簡便に防止できる。また、溶接作業者の作業安全性の向上と溶接不良の発生の防止が図れることは言うまでもない。なお、しきい値Ｋ１は、しきい値Ｋと異なる値である。ただし、同じ値であってもよい。
Even in this way, it is possible to easily prevent the welding output from being generated at an unintended timing, as in the case of using the number of times E. Needless to say, it is possible to improve the work safety of welding workers and prevent the occurrence of welding defects. The threshold value K1 is a value different from the threshold value K. However, they may have the same value.
また、これとは別の方法で溶接機１０の動作を制限してもよい。例えば、所定の期間Ｔにおける標準偏差ＳＤＸが、所定のしきい値以下である場合、判定部４２０は、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定し、溶接機１０の動作を制限するようにしてもよい。
Further, the operation of the welding machine 10 may be restricted by another method. For example, when the standard deviation SD X in the predetermined period T is equal to or less than the predetermined threshold value, the determination unit 420 determines that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand, and operates the welding machine 10. May be restricted.
第３ステップにおいて、検出回数Ｎと回数Ｅまたは回数Ｆとの比が所定値未満である場合に、溶接トーチ６０に設けられたトーチスイッチ６４の操作を無効にする。
In the third step, when the ratio of the number of detections N to the number of times E or the number of times F is less than a predetermined value, the operation of the torch switch 64 provided on the welding torch 60 is invalidated.
このようにすることで、トーチスイッチ６４を操作しても、溶接開始状態とはならず、溶接機１０の動作を確実に制限することができる。このことにより、意図しないタイミングでの溶接出力の発生の防止、また、溶接作業者の作業安全性の向上と溶接不良の発生の防止が確実に図れることは言うまでもない。
By doing so, even if the torch switch 64 is operated, the welding start state is not reached, and the operation of the welding machine 10 can be reliably restricted. Needless to say, this makes it possible to prevent the generation of welding output at an unintended timing, improve the work safety of the welding operator, and prevent the occurrence of welding defects.
また、本実施形態では、溶接トーチ６０のＸ軸方向の加速度ＡＸ及びその移動平均値ＭＡＸを用いて、溶接機１０の動作を制限する方法を示したが、特にこれに限定されるものでなく、例えば、Ｙ軸方向の加速度ＡＹやＺ軸方向の加速度ＡＺやそれらの移動平均値を用いるようにしてもよい。また、各軸方向の加速度ＡＸ，ＡＹ，ＡＺのそれぞれの２乗の和の平方根を用いてもよい。
Also, those in the present embodiment, by using the acceleration A X and the moving average MA X in the X-axis direction of the welding torch 60, the method of restricting the operation of the welder 10, is not particularly limited to this not, for example, may be used acceleration a Z and their moving average values of the acceleration a Y and Z-axis direction of the Y-axis direction. The acceleration A X of the axial direction, A Y, may be used the square root of each of the square of the sum of A Z.
なお、手振れによる溶接トーチ６０の動きは、Ｚ軸方向よりも溶接トーチ６０の長手方向であるＹ軸方向を含む平面内で起こりやすい。よって、Ｘ軸方向の加速度ＡＸまたはＹ軸方向の加速度ＡＹを用いることで、手振れ、ひいては、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っているか否かを高精度に判定でき、溶接機１０の動作制限の判定精度が高められる。
The movement of the welding torch 60 due to camera shake is more likely to occur in a plane including the Y-axis direction, which is the longitudinal direction of the welding torch 60, rather than the Z-axis direction. Therefore, by using the acceleration A X or Y-axis direction of the acceleration A Y of the X-axis direction, camera shake, therefore, the welding operator can determine whether or not his hand welding torch 60 with high accuracy, welder The determination accuracy of the operation limit of 10 is improved.
また、本実施形態では、検出回数Ｎと回数Ｅまたは回数Ｆとの比が所定値未満である場合に、溶接機１０の動作を制限する例を示したが、例えば、溶接機１０の溶接条件の変更を禁止するようにしてもよい。つまり、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定された場合は、溶接機１０の溶接条件の変更を禁止するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, an example of limiting the operation of the welding machine 10 when the ratio of the number of detections N to the number of times E or the number of times F is less than a predetermined value is shown. You may want to prohibit the change of. That is, if it is determined that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand, the change of the welding conditions of the welding machine 10 may be prohibited.
このようにすることで、意図しない溶接条件の変更を防止できる。このことにより、溶接不良の発生が防止できる。また、溶接作業者の作業安全性の向上が図れる。
By doing so, it is possible to prevent unintentional changes in welding conditions. This makes it possible to prevent the occurrence of welding defects. In addition, the work safety of welders can be improved.
また、本実施形態に係る溶接機１０は、加速度センサ３１０が取り付けられた溶接トーチ６０と、溶接トーチ６０と電気的に接続され、溶接トーチ６０に溶接用の電力を供給する電源装置２０とを少なくとも備えている。
Further, the welding machine 10 according to the present embodiment includes a welding torch 60 to which the acceleration sensor 310 is attached and a power supply device 20 that is electrically connected to the welding torch 60 and supplies electric power for welding to the welding torch 60. At least I have.
電源装置２０は、制御部４００と記憶部５００とを有し、制御部４００は、演算部４１０と判定部４２０と溶接制御部４３０とを少なくとも有している。
The power supply device 20 has a control unit 400 and a storage unit 500, and the control unit 400 has at least a calculation unit 410, a determination unit 420, and a welding control unit 430.
加速度センサ３１０は、所定の時間間隔毎に溶接トーチ６０の加速度を検出する。
The acceleration sensor 310 detects the acceleration of the welding torch 60 at predetermined time intervals.
記憶部５００は、加速度センサ３１０で検出された溶接トーチ６０の各軸方向の加速度を順次保存する。
The storage unit 500 sequentially stores the acceleration in each axial direction of the welding torch 60 detected by the acceleration sensor 310.
演算部４１０は、記憶部５００に保存された加速度ＡＸに基づいて、その移動平均値ＭＡＸを算出する。
Calculation unit 410, based on the acceleration A X stored in the storage unit 500, and calculates the moving average value MA X.
判定部４２０は、所定の期間Ｔにおいて、加速度ＡＸと移動平均値ＭＡＸとの差分の絶対値がしきい値Ｋを超えた場合の回数Ｅをカウントする。また、判定部４２０は、所定の期間Ｔにおいて、加速度ＡＸの検出回数Ｎと、加速度ＡＸと移動平均値ＭＡＸとの差分の絶対値がしきい値Ｋを超えた場合の回数Ｅとを比較して、検出回数Ｎと回数Ｅとの比（＝Ｅ／Ｎ）が所定値未満である場合は、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定する。
Judging unit 420, the predetermined time period T, it counts the number E of the absolute value of the difference between the acceleration A X and the moving average MA X exceeds the threshold K. The determination unit 420, in a predetermined time period T, the detected number N of acceleration A X, and the number E of the absolute value of the difference between the acceleration A X and the moving average MA X has exceeded the threshold value K If the ratio (= E / N) of the number of detections N to the number of times E is less than a predetermined value, it is determined that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand.
溶接制御部４３０は、判定部４２０で溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定された場合、溶接機１０の動作を制限する。
The welding control unit 430 limits the operation of the welding machine 10 when the determination unit 420 determines that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand.
本実施形態の溶接機１０によれば、前述した通り、トーチスイッチ６４の誤動作等により、意図しないタイミングで溶接出力が発生するのを簡便に防止できる。このことにより、溶接作業者の作業安全性を向上できる。また、ワークＷに対し、意図しない箇所に溶接を行う等の溶接不良の発生を防止できる。
According to the welding machine 10 of the present embodiment, as described above, it is possible to easily prevent the welding output from being generated at an unintended timing due to a malfunction of the torch switch 64 or the like. This makes it possible to improve the work safety of the welder. In addition, it is possible to prevent the occurrence of welding defects such as welding to an unintended portion of the work W.
また、溶接制御部４３０は、判定部４２０で溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定された場合、トーチスイッチ６４の操作を無効にすることで、溶接機１０の動作を制限する。このことにより、意図しないタイミングでの溶接出力の発生の防止、また、溶接作業者の作業安全性の向上と溶接不良の発生の防止が確実に図れる。
Further, when the welding operator determines in the determination unit 420 that the welding operator does not have the welding torch 60 in his / her hand, the welding control unit 430 limits the operation of the welding machine 10 by disabling the operation of the torch switch 64. do. As a result, it is possible to prevent the generation of welding output at an unintended timing, improve the work safety of the welding operator, and prevent the occurrence of welding defects.
なお、演算部４１０が、記憶部５００に保存された加速度ＡＸに基づいて、期間Ｔにおける加速度ＡＸの標準偏差ＳＤＸを算出し、判定部４２０は、期間Ｔにおいて、加速度ＡＸと標準偏差ＳＤＸとの差分の絶対値がしきい値Ｋ１を超えた場合の回数Ｆをカウントするようにしてもよい。また、判定部４２０が、期間Ｔにおいて、加速度ＡＸの検出回数Ｎと、加速度ＡＸと標準偏差ＳＤＸとの差分の絶対値がしきい値Ｋ１を超えた場合の回数Ｆとを比較して、検出回数Ｎと回数Ｆとの比（＝Ｆ／Ｎ）が所定値未満である場合は、溶接作業者が溶接トーチ６０を手に持っていないと判定するようにしてもよい。
The calculation unit 410, based on the acceleration A X stored in the storage unit 500, calculates the standard deviation SD X acceleration A X in the period T, the determination unit 420, in the period T, and the acceleration A X standard The number of times F when the absolute value of the difference from the deviation SD X exceeds the threshold value K1 may be counted. The determination unit 420, in the period T, compare the accelerations A X of the detection number N, and the number F of the absolute value of the difference between the acceleration A X and the standard deviation SD X exceeds a threshold value K1 If the ratio (= F / N) of the number of detections N to the number of times F is less than a predetermined value, it may be determined that the welding operator does not have the welding torch 60 in his hand.
＜変形例＞
図６は、変形例に係る電源装置と溶接トーチの機能ブロックの概略構成図を示す。 <Modification example>
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a functional block of a power supply device and a welding torch according to a modified example.
図６は、変形例に係る電源装置と溶接トーチの機能ブロックの概略構成図を示す。 <Modification example>
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a functional block of a power supply device and a welding torch according to a modified example.
図６に示す構成は、溶接トーチ６０に演算部６１０や判定部６２０や記憶部５００を設けられている点で、図４に示す構成と異なる。なお、演算部６１０や判定部６２０の機能は、図４に示す演算部４１０や判定部４２０の機能と同じである。
The configuration shown in FIG. 6 is different from the configuration shown in FIG. 4 in that the welding torch 60 is provided with a calculation unit 610, a determination unit 620, and a storage unit 500. The functions of the calculation unit 610 and the determination unit 620 are the same as the functions of the calculation unit 410 and the determination unit 420 shown in FIG.
また、センサ部３００の出力信号を電源装置２０に設けられた制御部４００に送るにあたって、溶接トーチ６０に通信部６３０が設けられ、通信部６３０から制御部４００の溶接制御部４３０に当該信号が絶縁信号として送られる。
Further, when sending the output signal of the sensor unit 300 to the control unit 400 provided in the power supply device 20, a communication unit 630 is provided in the welding torch 60, and the signal is transmitted from the communication unit 630 to the welding control unit 430 of the control unit 400. It is sent as an isolated signal.
本変形例によれば、実施形態に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、意図しないタイミングでの溶接出力の発生の防止、また、溶接作業者の作業安全性の向上と溶接不良の発生の防止が図れる。また、意図しない溶接条件の変更の防止、また、溶接不良の発生の防止と溶接作業者の作業安全性の向上が図れる。
According to this modification, it is possible to obtain the same effect as that of the configuration shown in the embodiment. That is, it is possible to prevent the generation of welding output at an unintended timing, improve the work safety of the welding operator, and prevent the occurrence of welding defects. In addition, it is possible to prevent unintentional changes in welding conditions, prevent the occurrence of welding defects, and improve the work safety of welding workers.
さらに、本変形例によれば、溶接トーチ６０の各軸方向の加速度や角速度を正確に算出することができる。制御ケーブル５０を含むトーチケーブル４１が非常に長くなる場合、センサ部３００の出力信号が小さいと、制御ケーブル５０を伝搬して制御部４００に入力される信号のなまりが大きくなり、溶接トーチ６０の各軸方向の加速度や角速度を正確に算出することが難しくなることがある。このような場合に、溶接トーチ６０に、演算部６１０や判定部６２０や記憶部５００を設けることで、制御ケーブル５０での信号のなまりを無くし、溶接トーチ６０の各軸方向の加速度や角速度を正確に算出することができる。
Further, according to this modification, the acceleration and the angular velocity in each axial direction of the welding torch 60 can be accurately calculated. When the torch cable 41 including the control cable 50 is very long, if the output signal of the sensor unit 300 is small, the signal propagating through the control cable 50 and input to the control unit 400 becomes blunt, and the welding torch 60 has a large roundness. It may be difficult to accurately calculate the acceleration and angular velocity in each axial direction. In such a case, the welding torch 60 is provided with a calculation unit 610, a determination unit 620, and a storage unit 500 to eliminate signal bluntness in the control cable 50 and reduce the acceleration and angular velocity of the welding torch 60 in each axial direction. It can be calculated accurately.
なお、信号処理部３３０に演算部４１０や判定部４２０を組み込んで一体化してもよい。また、通信部６３０を無線信号を送受信する機能ブロックとしてもよい。その場合は、電源装置２０に図示しない無線通信部を設けて、通信部６３０とこの無線通信部との間で信号の授受が行われる。
Note that the signal processing unit 330 may be integrated with the calculation unit 410 and the determination unit 420. Further, the communication unit 630 may be used as a functional block for transmitting and receiving wireless signals. In that case, a wireless communication unit (not shown) is provided in the power supply device 20, and a signal is exchanged between the communication unit 630 and the wireless communication unit.
なお、本願明細書において、溶接ワイヤ７０を用いた、いわゆる消耗電極式のアーク溶接機１０を例に取って説明したが、アーク溶接機１０を、ＴＩＧ等の非消耗電極式のアーク溶接機としてもよい。ただし、その場合は、ワイヤ送給装置３０は不要となるので、電源装置２０から電力ケーブル４０を介して直接、溶接トーチ６０に電力が供給される。また、ワイヤ送給装置３０の代わりに溶接棒または溶加材送給装置を配置してもよい。また、溶接トーチ６０は、制御ケーブル５０により、電源装置２０と直接に接続される。
In the specification of the present application, the so-called consumable electrode type arc welder 10 using the welding wire 70 has been described as an example, but the arc welder 10 is used as a non-consumable electrode type arc welder such as TIG. May be good. However, in that case, since the wire feeding device 30 is not required, power is supplied directly from the power supply device 20 to the welding torch 60 via the power cable 40. Further, a welding rod or a filler metal feeding device may be arranged instead of the wire feeding device 30. Further, the welding torch 60 is directly connected to the power supply device 20 by the control cable 50.
本開示の溶接機の制御方法は、溶接トーチの加速度に基づいて、意図しないタイミングでの溶接出力の発生を簡便に防止でき、有用である。
The welding machine control method of the present disclosure is useful because it can easily prevent the generation of welding output at an unintended timing based on the acceleration of the welding torch.
１０ アーク溶接機（溶接機）
２０ 電源装置
３０ ワイヤ送給装置
３１ モータ
４０ 電力ケーブル
４１ トーチケーブル
４２ ワークケーブル
５０ 制御ケーブル
６０ 溶接トーチ
６１ トーチ本体
６２ ヘッド
６３ トーチホルダ
６４ トーチスイッチ
７０ 溶接ワイヤ
８０ ガスボンベ
８１ ガスホース
１００ 表示部
２００ 操作部
３００ センサ部
３１０ 加速度センサ
３２０ 角速度センサ
３３０ 信号処理部
４００ 制御部
４１０，６１０ 演算部
４２０，６２０ 判定部
４３０ 溶接制御部
５００ 記憶部
６３０ 通信部
Ｗ ワーク（溶接対象物） 10 Arc welder (welder)
20Power supply device 30 Wire feeder 31 Motor 40 Power cable 41 Torch cable 42 Work cable 50 Control cable 60 Welding torch 61 Torch body 62 Head 63 Torch holder 64 Torch switch 70 Welding wire 80 Gas cylinder 81 Gas hose 100 Display 200 Operation unit 300 Sensor Unit 310 Acceleration sensor 320 Angle speed sensor 330 Signal processing unit 400 Control unit 410,610 Calculation unit 420,620 Judgment unit 430 Welding control unit 500 Storage unit 630 Communication unit W work (welding object)
２０ 電源装置
３０ ワイヤ送給装置
３１ モータ
４０ 電力ケーブル
４１ トーチケーブル
４２ ワークケーブル
５０ 制御ケーブル
６０ 溶接トーチ
６１ トーチ本体
６２ ヘッド
６３ トーチホルダ
６４ トーチスイッチ
７０ 溶接ワイヤ
８０ ガスボンベ
８１ ガスホース
１００ 表示部
２００ 操作部
３００ センサ部
３１０ 加速度センサ
３２０ 角速度センサ
３３０ 信号処理部
４００ 制御部
４１０，６１０ 演算部
４２０，６２０ 判定部
４３０ 溶接制御部
５００ 記憶部
６３０ 通信部
Ｗ ワーク（溶接対象物） 10 Arc welder (welder)
20
Claims (4)
- 加速度センサが取り付けられた溶接トーチを有する溶接機の制御方法であって、
前記溶接トーチの加速度を所定の時間間隔毎に検出する第１ステップと、
前記第１ステップで検出された前記加速度を用いて、所定の期間における前記加速度の移動平均値を算出する第２ステップと、
前記所定の期間における前記加速度の検出回数と、前記所定の期間において、前記加速度と前記移動平均値との差分の絶対値が所定のしきい値を超えた場合の回数とを比較して、前記検出回数と前記回数との比が所定値未満である場合は、前記溶接機の動作を制限する第３ステップと、
を備えたことを特徴とする溶接機の制御方法。 A method of controlling a welding machine having a welding torch equipped with an accelerometer.
The first step of detecting the acceleration of the welding torch at predetermined time intervals, and
Using the acceleration detected in the first step, the second step of calculating the moving average value of the acceleration in a predetermined period, and
The number of times the acceleration is detected in the predetermined period is compared with the number of times when the absolute value of the difference between the acceleration and the moving average value exceeds a predetermined threshold value in the predetermined period. When the ratio of the number of detections to the number of times is less than a predetermined value, the third step of limiting the operation of the welding machine and
A welding machine control method characterized by being equipped with. - 加速度センサが取り付けられた溶接トーチを有する溶接機の制御方法であって、
前記溶接トーチの加速度を所定の時間間隔毎に検出する第１ステップと、
前記第１ステップで検出された前記加速度を用いて、所定の期間における前記加速度の標準偏差を算出する第２ステップと、
前記所定の期間における前記加速度の検出回数と、前記所定の期間において、前記加速度と前記標準偏差との差分の絶対値が所定のしきい値を超えた場合の回数とを比較して、前記検出回数と前記回数との比が所定値未満である場合は、前記溶接機の動作を制限する第３ステップと、
を備えたことを特徴とする溶接機の制御方法。 A method of controlling a welding machine having a welding torch equipped with an accelerometer.
The first step of detecting the acceleration of the welding torch at predetermined time intervals, and
Using the acceleration detected in the first step, the second step of calculating the standard deviation of the acceleration in a predetermined period, and
The detection is performed by comparing the number of times the acceleration is detected in the predetermined period with the number of times when the absolute value of the difference between the acceleration and the standard deviation exceeds a predetermined threshold value in the predetermined period. When the ratio of the number of times to the number of times is less than a predetermined value, the third step of limiting the operation of the welding machine and
A welding machine control method characterized by being equipped with. - 請求項１または２に記載の溶接機の制御方法において、
前記第３ステップでは、前記検出回数と前記回数との比が所定値未満である場合に、前記溶接トーチに設けられたトーチスイッチの操作を無効にすることを特徴とする溶接機の制御方法。 In the method for controlling a welding machine according to claim 1 or 2.
The third step is a method for controlling a welding machine, characterized in that the operation of a torch switch provided on the welding torch is invalidated when the ratio of the number of detections to the number of times is less than a predetermined value. - 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の溶接機の制御方法において、
前記加速度は、前記溶接トーチの長手方向を含む平面内での前記溶接トーチの動きに関する加速度であることを特徴とする溶接機の制御方法。 In the method for controlling a welding machine according to any one of claims 1 to 3,
A method for controlling a welding machine, wherein the acceleration is an acceleration related to the movement of the welding torch in a plane including a longitudinal direction of the welding torch.
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