JP2004141939A

JP2004141939A - Welding equipment

Info

Publication number: JP2004141939A
Application number: JP2002310527A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Sakai; 酒井　敏典
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of welding by suppressing welding defects. <P>SOLUTION: The welding equipment is provided with a welding torch for subjecting base metals to arcing, a driving-gear for driving the welding torch, and a controller for controlling the operation of the driving-gear and the state of the arcing, in which the controller controls the welding torch so as to allow the welding torch to perform weaving operation at welding points based on welding operation data indicating the operation loci of the welding torch previously stored in a memory section, thereby joining and welding a plurality of the base metals. The controller controls the state of the weaving operation during joining according to the board thicknesses at the welding points of a plurality of the base metals to be joined and welded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接装置にかかり、特に、溶接トーチがウィービング動作を行うことにより溶接を行う溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶接における溶接トーチの運行法であるウィービング（Ｗｅａｖｉｎｇ）動作は、手溶接、自動溶接共に、実用上不可欠な技術とされており、様々なウィービング動作を実現するための装置、方法などが研究、開発されてきた。このウィービングの形状、寸法、速度などは、母材の溶接箇所の形状、姿勢、材質、寸法などによって経験的に決められることが多く、その溶接箇所に最適なウィービングであるかは、不明確なことが多いのも事実である。図７（ａ）〜（ｄ）に、ウィービング動作の例を示す。この図に示すように、矢印Ａ１００方向に向かって溶接を行うが、それぞれ、溶接線Ｌ１０１〜Ｌ１０４上を挟んで左右に溶接トーチを往復運動させて、溶接箇所をウィービング動作させる。そして、この図に示すように、ウィービング動作の動作軌跡形状は、直線的なものや、略円弧状のものなど様々である（矢印Ａ１０１〜Ａ１０４参照）。
【０００３】
そして、このようなウィービング動作を可能とする溶接装置の一例を、図８に示す。この図に示す溶接装置１０１は、特許文献１に記載されているものである。この図において、符号１０２、１０２’は基台１０３上に左右離間かつ対向して据え付けた１対のワーク取付具で、互いに向き合う側に円板上のワーク取付板１０２ａ、１０２’ａを備えている。符号１０４、１０４’は、ワーク取付具１０２、１０２’の後方において基台１０３上に左右離間して立設した柱で、当該両柱１０４、１０４’間には梁１０５が架設される。符号１０６は、梁１０５に跨って設置され当該梁１０５に沿って左右水平（矢印Ｘ方向）に移動可能とした左右移動体、符号１０７は移動体１０６の上部に嵌め込まれて前後方向（矢印Ｙ方向）に移動可能とした前後移動体、符号１０８は前後移動体１０７の前部に嵌め込まれて垂直方向（矢印Ｚ方向）に上下移動可能とした上下移動体、符号１０９は上下移動体１０８の下端に固定して前方に延びる水平腕、符号１１０は水平腕１０９の前端に取り付けて垂直軸線の回りに回転可能としたトーチ取付具、符号１１１はトーチ取付具１１０の先端に取り付けたトーチ、符号１１２は左側の柱１０４の前面に取り付けたトーチノズル用の清浄装置である。また、符号１１３はトーチ１１１の電極ｗに電圧を印加する電源装置、符号１１４、１１５はそれぞれ電源装置１１３に付設した電極供給ロールと１対の電極送給ローラであり、電極ｗは可とう性チューブ１１６内を通ってトーチ１１１に供給される。符号１１７はガスボンベ１１８に貯蔵されるシールドガスをトーチ１１１に送給するガス管である。符号１１９はワークＫとトーチ１１１の相対位置等を制御する制御手段である。そして、この制御手段１１９にて、符号１０６，１０７，１０８，１１０などの駆動手段を制御して、トーチ１１１の位置を制御することで、図７に示すようなウィービング動作を実現している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２２０５７０号公報（第２図）
【０００５】
さらに、ウィービング動作を実現する溶接装置として、図９に示すものもある。この図に示す溶接装置は（図９（ａ）参照）、トーチ１５１内で、偏心させた先端を有するインサートチップ１５２でプラズマアークＰＡを曲げ、当該インサートチップ１５２をモータ１５３等によって回転させるというものである（矢印Ａ１５１参照）。これにより、トーチ自体をＸＹ面において移動させることなく、図９（ｂ）に示す矢印Ａ１５２、Ａ１５３のように、インサートチップ１５２を回転させることのみによってアークを円運動させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例には以下のような不都合があった。すなわち、母材に対してアーク放電を行って接合溶接する方法では、ウィービングによる溶接を行ってもアーク放電量に偏りが生じ、良好な溶接が困難であるという問題が生じていた。例えば、板厚の異なる母材の突き合わせ溶接の場合には、薄い板と厚い板とでは溶接に必要な熱エネルギー量が異なる。かかる場合に両板に均等に放電を行うと、薄い板の方に加えられる熱量が過剰となり、溶け落ちが発生したり、一方厚い板では熱量が不足する場合も生じ、良好な溶接が困難となる。
【０００７】
また、突き合わせ時の形状すなわち溶接箇所の形状が山型になったり谷型になったり、立体的になっている場合には、母材の溶接箇所とトーチとの距離を一定に保つことが困難であり、トーチからのアークを均一に放出することができないという問題が生じる。また、特に、谷型の場合には、ウィービング動作時にトーチが母材に当接してしまうことがあり、溶接自体が困難となる問題が生じる。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、溶接欠陥を抑制し、溶接の信頼性の向上を図ることができる溶接装置を提供すること、をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、母材に対してアーク放電を行う溶接トーチと、溶接トーチを駆動する駆動装置と、この駆動装置の動作及びアーク放電の状態を制御する制御装置とを備え、この制御装置が、あらかじめ記憶部に記憶された溶接トーチの動作軌跡を表す溶接動作データに基づいて溶接トーチを溶接箇所にてウィービング動作するよう制御して複数の母材を接合溶接する溶接装置において、制御装置が、接合溶接の対象である複数の母材の溶接箇所における板厚に応じて接合時のウィービング動作の状態を制御する、という構成を採っている。
【００１０】
例えば、制御装置が、複数の母材の板厚に応じて溶接トーチにおけるアーク放電時の電流量を制御して溶接を行う。具体的には、制御装置が、溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも電流量を少なくして溶接を行う。
【００１１】
このようにすることにより、板厚の異なる母材を突き合わせて溶接を行う際に、ウィービング動作時にトーチに近接したいずれか一方の母材に対してアーク放電を行うこととなるが、アーク放電の対象となる各母材の板厚に応じて、当該ウィービング動作の状態が制御される。すなわち、この場合はアーク放電時の電流量があらかじめ記憶された溶接動作データに基づいて制御装置にて制御される。従って、従来例のように、母材の板厚を考慮せずにウィービング動作の状態を一定として、例えば、アーク放電時の電流量を変化させずに溶接を行った場合には、薄い母材では溶け落ちが生じたり、厚い母材では溶接不良が生じるが、このような問題が発生することを抑制することができる。すなわち、薄い母材に対してはアーク放電の強さを他の箇所よりも弱くし、厚い母材に対しては強くし、結果として溶接箇所の各母材に適した熱エネルギーを加えることができ、均一な、信頼性の高い溶接を実現することができる。
【００１２】
また、制御装置が、複数の母材の板厚に応じて溶接トーチの移動速度を制御して溶接を行うこととしてもよい。具体的には、溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも移動速度を速くして溶接を行う。このようにしても、アーク放電の対象となる各母材の板厚に応じて、当該ウィービング動作の状態、この場合には、アーク放電を行うトーチの移動速度があらかじめ記憶された溶接動作データに基づいて制御装置にて制御される。従って、薄い母材に対してはアーク放電時のトーチの移動速度を他の母材のときよりも速くし、当該薄い母材に加えられる熱エネルギー量を抑制し、厚い母材に対しては遅くして、当該厚い母材に加えられる熱エネルギー量を多くする。すると、結果として各母材の厚さに適した熱エネルギーを加えることができ、均等な溶接を実現することができる。すなわち、母材の板厚に関わらずウィービング動作の状態を変化させずに、例えば、アーク放電時のトーチの移動速度を変えずに溶接を行った場合には、薄い母材には過大な熱エネルギーが加えられることとなり、溶け落ちが生じたり、厚い母材では逆に熱エネルギーが不足して溶接不良が生じるが、上記同様、このような問題が発生することを抑制することができる。
【００１３】
また、溶接トーチが、プラズマアーク放電を発するトーチである場合には、制御装置が、複数の母材の板厚に応じて溶接トーチにおけるアーク放電時のプラズマガス流量を制御して溶接を行うこととしてもよい。具体的には、溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりもプラズマガス流量を少なくして溶接を行う。これにより、板厚の薄い母材に対しては、プラズマガス流量が少なくされるため、アーク放電により加えられる熱エネルギー量が過剰となることを抑制することができる。従って、各母材の厚さに適した熱エネルギーを加えることができるため、均等な溶接を実現し、溶接状態が良好となる。
【００１４】
また、溶接装置が、制御装置にて動作を制御されることにより溶接箇所に溶加材を供給する溶加材供給ノズルを備えている場合には、制御装置が、複数の母材の板厚に応じて溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を制御して溶接を行うこととしてもよい。具体的には、溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を多くして溶接を行う。これにより、板厚の薄い母材に対してアーク溶接時に溶加材が他の箇所よりも多く供給されるため、溶加材不足による接合不良を抑制することができ、良好な溶接を実現することができる。
【００１５】
さらに、上記構成において、制御装置が、母材の溶接箇所における形状に基づいて溶接トーチが溶接時に立体的なウィービング動作を行うよう制御することとすると望ましい。具体的には、溶接トーチが母材とほぼ同一の距離を保ってウィービング動作を行うことにより、均一な溶接を行うことができ、溶接の信頼性の向上を図ることができる。そして、このとき、溶接動作データは、母材の接合時における溶接線近辺の形状に対応した立体的なウィービング動作の軌跡に関するデータであるとなお望ましい。これにより、三次元軌跡データがあらかじめ記憶されており、溶接時にこれを読み出して当該データに従ってトーチの動作制御が行われる。従って、溶接動作中に複雑な三次元の軌跡を算出する処理が不要となり、円滑にトーチを駆動制御でき、良好な溶接を実現できる。
【００１６】
また、溶接動作データは、溶接線から逸れるウィービング動作の開始時点と終了時点とを溶接線上の同一位置として、ウィービング動作と溶接線上の溶接動作とを繰り返すよう溶接トーチを動作させる、当該溶接トーチの軌跡に関するデータであると望ましい。これにより、溶接トーチを溶接線上を移動させて当該溶接線上を溶接しつつ、溶接線上付近でウィービング動作をも行うことができるため、円滑なウィービング動作が可能となると共に、溶接線上付近も溶接されるため、溶接の信頼性の向上を図ることができる。また、ウィービング動作と直進動作の繰り返しであることから、基本的な動作パターンとなる溶接動作データを記憶するのみでよいため、制御の容易化を図ることができる。
【００１７】
さらに、溶接動作データが、ウィービング動作と溶接線上の溶接動作とを繰り返すよう溶接トーチを動作させるような上記のデータである場合において、溶接動作データは、一回の溶接線上の溶接動作の距離が、一回の溶接線から逸れるウィービング動作において形成される溶接部の溶接線上における距離よりも長くなるよう溶接トーチを動作させる、当該溶接トーチの軌跡に関するデータであるとなお望ましい。これにより、ウィービングにより溶接の信頼性を維持しつつ、ウィービング動作間を長く取ることで溶接の高速化を図ることができる。
【００１８】
また、上述した制御装置によるウィービング動作の制御は、接合溶接の対象である複数の母材の材質に応じて実行してもよい。これにより、溶け落ちやすい材質のものや、熱を吸収しにくい材質の母材に応じて、上記電流量やトーチの移動速度などを制御することで、各母材に適した熱エネルギー量を供給でき、均等な溶接を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施形態〉
以下、本発明の第１の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本実施形態における溶接時の様子を示す模式図である。図２は、ウェービング動作の例を示す説明図である。図３は、溶接時の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
（構成）
本実施形態における溶接装置は、母材Ｍ１，Ｍ２に対してアーク放電を行う溶接トーチ１と、溶接トーチ１を駆動する駆動装置（図示せず）と、この駆動装置の動作及びアーク放電の状態を制御する制御装置（図示せず）とを備えている。そして、この制御装置が、あらかじめ記憶部（図示せず）に記憶された溶接トーチ１の動作軌跡を表す溶接動作データに基づいて溶接トーチ１を溶接箇所にてウィービング動作するよう制御して複数の母材を接合溶接する、というものである。
【００２１】
例えば、本実施形態における溶接装置は、金属材料（母材）と電極との間に電気放電を発生させ、その熱を利用して行うアーク溶接であり、特に、アーク溶接の中でも、母材（ワーク）に溶加材（フィラー）を溶接用トーチの外部から供給して、アーク時の火花の発熱によって溶加材を溶接部にて溶融し、その凝固と共に接合部を接合するプラズマ溶接である。但し、本発明における溶接装置はプラズマ溶接装置に限定されず、例えば、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、被覆溶接棒等の溶接を行う溶接装置であってもよい。
【００２２】
ここで、プラズマ溶接におけるウィービングについて簡単に説明する。上記従来の技術の欄でも説明したように、溶接箇所である溶接線上に沿って溶接トーチを移動させ、当該溶接線上のみを溶接する場合であっても溶接は可能であるが、母材間に隙間があったりする場合には、確実にビードを形成することが困難である場合がある。このような場合に、特にウィービングは有効であり、具体的には、図７に示すようにアーク放電箇所を溶接線（Ｌ１０１〜Ｌ１０４）上付近で左右に揺動させながら進み（矢印Ａ１０１〜Ａ１０４）、ビードを幅の広いものとするからである。これにより、上述した各母材間の隙間を塞ぐことができ、適切な強度を有する溶接を実現することができる。
【００２３】
次に、溶接装置の各構成について詳述する。上述した溶接トーチ１は、高周波発生器を使って、タングステン電極と、水冷された拘束ノズルとの間に低電流のアーク（パイロットアークと呼ぶ）を発生させるものであり、ノズル内にある不活性ガス（動作ガスと呼ばれ、通常、アルゴンを用いる）は、このアーク熱によってイオン化し、アーク電流の良導体となるため、タングステン電極と母材間でエネルギー密度の高いアークを発生させることができる。また、アーク外部から溶接部に対して溶加材（フィラー）を供給する必要があり、この溶加材を供給するための溶加材供給ノズル（図示せず）が溶接トーチに備えられている。なお、溶加材供給ノズルは、一般的な溶接装置に備えられているものを用いるため、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
また、溶接トーチ１は、母材上方空間を自在に移動できるよう、少なくとも三軸からなる駆動装置（図示せず）にて保持されている。例えば、駆動装置は、上述した図８に示すようなＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に駆動可能な駆動装置である。また、必要に応じて、溶接トーチ１を微小な円軌跡にて回転させる駆動部や、さらにトーチ１の微調整を可能とする別の駆動部を備えていてもよい。
【００２５】
そして、上記駆動装置は、コンピュータからなる制御装置にて駆動制御される。すなわち、制御装置から駆動装置には信号線が接続されていて、当該制御装置からの指令が駆動装置に伝達し、かかる指令に基づいて駆動装置は駆動するようになっている。このとき、駆動装置の駆動源は例えばステッピングモータであり、このモータを駆動する信号はパルス信号である。
【００２６】
また、制御装置は、コンピュータであることから、所定の演算処理を行うＣＰＵと、所定の記憶容量を有するメモリとを備えている。メモリには、あらかじめ溶接トーチ１の動作、実際には駆動装置の動作を制御するプログラムが記憶されており、このプログラムがＣＰＵに組み込まれることにより、トーチの動作制御を行うことができる。
【００２７】
さらに、メモリには、溶接動作データが記憶されており、このデータを参照してＣＰＵが駆動装置に指令を発することにより、溶接トーチ１のウィービング動作が実現される。このとき、溶接動作データには、基本的なウィービング動作軌跡に関するデータが記憶されている。例えば、図２（ａ）に示すように、溶接線Ｌ１上のスタート点Ｓから、点Ｐ１から点Ｐ４そしてスタート点Ｓへと溶接トーチ１を移動させ、ウィービングの基本動作となる円運動を行い（矢印Ａ１からＡ２参照）、その後、矢印Ａ５に示すように溶接を行いながら溶接線上を点Ｐ５まで移動させ、再度円運動を行うというように、円運動を繰り返し行いながら進むという、母材の位置に対応した三次元座標によって表される軌跡のデータである。
【００２８】
但し、ウィービング動作は、図２（ａ）のものに限定されず、図２（ｂ）、（ｃ）に示すような軌跡であってもよい。すなわち、溶接線上から逸れる基本的なウィービングが、単純な円軌跡でなく、三日月形状の軌跡（図２（ｂ）参照）や、二重の円形状の軌跡（図２（ｃ）参照）であってもよい。さらに詳述すると、図２（ｂ）に示す軌跡は、点Ｓからウィービングを開始し、矢印Ａｂ１，Ａｂ２，Ａｂ３，Ａｂ４と進み、溶接線上を直線的に矢印Ａｂ５のように進む。そして、再び、矢印Ａｂ６に示すように、ウィービングを開始するとい軌跡である。また、図２（ｃ）に示す軌跡は、点Ｓからウィービングを開始し、矢印Ａｃ１，Ａｃ２，Ａｃ３，Ａｃ４と進み、溶接線上を直線的に矢印Ａｃ５のように進む。そして、再び、矢印Ａｃ６に示すように、ウィービングを開始するという軌跡である。これにより、図２（ｂ）の軌跡では、溶接の重複を抑制することができ、効率よく溶接することができる。また、図２（ｃ）の軌跡では、溶接の信頼性を高めることができる。そして、これらのウィービング軌跡は、溶接する母材間の隙間や板厚などの条件に応じて作業者によって設定される。
【００２９】
ちなみに、ウィービング動作中の溶接トーチ１の母材に対する距離は、ほぼ一定である。そして、本実施形態における母材はほぼ同一平面上にて突き合わせられているので、図２に示すようなトーチのウィービング動作軌跡は、母材と所定の距離を隔てたほぼ同一平面上で行われることとなる。
【００３０】
また、溶接動作データには、溶接時のウィービング動作の軌跡に関する情報のみでなく、当該ウィービング動作時の溶接トーチ１の状態に関する他の情報をも記憶しており、これに基づいてＣＰＵが溶接トーチ１の状態を制御している。例えば、溶接動作データは、アーク放電時の電流量や、トーチの移動速度、プラズマガス流量、溶加材供給ノズルから供給される溶加材供給量に関する制御データを含んでいる。また、溶接対象である母材の板厚に関するデータまでも含んでおり、当該母材の板厚に適した、電流量などのデータが記憶されている。そして、これらのデータは、ユーザが制御装置であるコンピュータに入力することにより、変更可能である。ここで、上記母材の板厚に関するデータとは、本実施形態では、図１に示すように、２枚の母材Ｍ１，Ｍ２を突き合わせた状態にあるものの板厚をいい、特に各母材の板厚が異なる場合に記憶される。ここでは、図１の左側の母材Ｍ１の板厚が薄く、右側の母材Ｍ２の板厚が厚い場合を例示し、かかる板厚に関するデータが溶接動作データ内に記憶されている。
【００３１】
そして、本実施形態における制御装置であるＣＰＵは、特に、溶接動作データ内の接合溶接の対象である複数の母材の溶接箇所における板厚に応じて接合時のウィービング動作の状態を制御する機能を有している。具体的には、上記溶接動作データ内の突き合わせた状態にある母材Ｍ１，Ｍ２の板厚データ及び電流量に関するデータを参照して、溶接トーチ１におけるアーク放電時の電流量を制御して溶接を行う。さらに詳述すると、溶接トーチ１にて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも電流量を少なくして溶接を行う。
【００３２】
また、ＣＰＵは、上記溶接動作データを参照して、母材Ｍ１，Ｍ２の板厚に応じて溶接トーチの移動速度を制御し溶接を行う。具体的には、溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも移動速度を速くして溶接を行う。
【００３３】
さらに、ＣＰＵは、上記同様に溶接動作データを参照して、母材Ｍ１，Ｍ２の板厚に応じて溶接トーチ１におけるアーク放電時のプラズマガス流量を制御し、具体的には、溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりもプラズマガス流量を少なくして溶接を行う。また、母材Ｍ１，Ｍ２の板厚に応じて溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を制御して、具体的には、溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を多くして溶接を行う。
【００３４】
ここで、上述した板厚に応じてその量が制御される対象（電流量、トーチの移動速度、プラズマガス流量、溶加材供給量）は、一つであってもよく、同時に複数の量を調整してもよい。
【００３５】
（動作）
次に、本実施形態における溶接時の動作について、図１の模式図及び図２のウィービングの軌跡図さらには図３のフローチャートを参照して説明する。なお、図３は、溶接装置の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、図１（ａ）に示すように、作業者は、接合溶接する板厚の異なる母材Ｍ１，Ｍ２を突き合わせて溶接装置にほぼ同一平面上に配置する。そして、これら母材Ｍ１，Ｍ２の配置と板厚に関するデータを、溶接装置の制御装置に入力する。すると、これを受け付けた制御装置は（ステップＳ１で肯定判断）、内蔵されている記憶部であるメモリに溶接動作データとして、板厚やその配置を記憶する。例えば、左側の母材が厚さ１ｍｍで、右側の母材が厚さ２ｍｍと、記憶する（ステップＳ２）。その後、溶接開始の指示が作業者から入力されるまで待機する（ステップＳ３）。一方、板厚データの入力がない場合であっても（ステップＳ１で否定判断）、溶接開始の指示の待機状態となる（ステップＳ３）。例えば、前回の溶接時の板厚データが制御装置に記憶された状態になっていて、かかるデータを再度用いる場合にはそのままでもよい。
【００３７】
続いて、溶接開始の指示の待機時に母材の板厚データの入力がある場合には（ステップＳ３で否定判断）、上記ステップＳ１，Ｓ２の処理を繰り返す。そして、溶接開始の指示があったときには（ステップＳ３で肯定判断）、制御装置は記憶部から溶接動作データを読み出す（ステップＳ４）。特に、その中から、ウィービングの軌跡に関するデータや、軌跡上における母材の板厚に関するデータ、さらには、板厚に対応するアーク放電時の電流量に関するデータなど、溶接時に溶接トーチ１の軌跡やアーク放電の強さなどの動作を制御するために必要なデータを選択する。
【００３８】
このようにして溶接準備が整うと、溶接が開始される（ステップＳ５）。すると、制御装置は溶接トーチ１による溶接箇所が、図２（ａ）に示すような軌跡を描くよう、駆動装置の動作を制御すると共に、トーチ１からのアーク放電における電力量や、トーチ１の移動速度を制御する。また、これと同時に溶加材供給ノズルから溶加材Ｆを供給する。図１（ａ）の符号Ｆに示す溶加材は、溶加材供給ノズルから供給されたものである。
【００３９】
そして、溶接が開始されると、制御装置は、今現在、溶接トーチ１はいずれの母材、すなわち、板厚の薄い母材Ｍ１上の溶接を行っているのか、あるいは、板厚の厚い母材Ｍ２上の溶接を行っているのかということを、あらかじめ記憶したウィービング軌跡データや、母材の板厚データ、その配置状況に関するデータを参照して所定のサンプリングタイム毎に判断する（ステップＳ６）。そして、その時の溶接箇所の板厚を認識した後に、あらかじめ記憶されている板厚と電流量との関係を表すデータを参照して、当該板厚に対応した電流量に設定してアーク放電を行う。これにより、板厚が薄い方の母材Ｍ１上である場合には、アーク放電時の電流量を通常の電流量（基準値）よりも小さく設定し（ステップＳ７）、逆に板厚が厚い方の母材Ｍ２上である場合は、電流量を大きく設定する（ステップＳ８）。この溶接状態については後に詳述する。
【００４０】
ちなみに、上記判断は、溶接実行中に逐次実行されてもよいが、あらかじめＣＰＵにて実行されてその処理結果が記憶され、これに基づいて溶接トーチ１の制御が行われてもよい。例えば、処理結果としては、円運動の前半は大きい電流量、後半は小さい電流量でアーク放電を行うという電流値の制御情報や、前半は高速、後半は低速にトーチを移動させるというトーチ移動速度の制御情報である。このようにすることで、円滑な溶接を実現することができる。
【００４１】
そして、溶接処理は、あらかじめ定められた距離の溶接が終了するまで繰り返し行われる（ステップＳ９）。
【００４２】
ここで、図２（ａ）を参照してウィービング動作による溶接を詳述説明する。この図に示すように、まずスタート点から円運動であるウィービング動作をする。このとき、円運動の前半（点Ｐ１及び点Ｐ２が含まれる部分）は、板厚が厚い（大）側であるので、この範囲におけるアーク放電は、通常の電流量（基準値）よりも電流量を大きく設定して行う。一方、円運動の半分が終わり、円運動の後半（点Ｐ３及び点Ｐ４が含まれる部分）に差し掛かると、板厚が薄い（大）側になるので、この範囲におけるアーク放電は、通常の電流量よりも電流量を小さく設定して行う。そして、スタート地点Ｓに戻ると、次の円運動の開始時点である点Ｐ５に、溶接トーチ１を移動する。このとき、直線移動する部分は溶接線Ｌ１上であるので、溶接は実行され続け、例えば、その中間の電流量（通常の電流量）でアーク放電が実行されている。そして、再び、円運動のウィービングが行われ、これが繰り返される。
【００４３】
このようにすることにより、ウィービング動作にて板厚の薄い母材Ｍ１側に対してアーク放電している際には、その電流量が低く設定されるため、この熱容量の少ない薄い母材Ｍ１に過剰な量の熱エネルギーが加えられることが抑制される。従って、例えば、板厚の厚い母材Ｍ２にとって適度な熱エネルギー量のアーク放電をする際の電流量にて薄い母材Ｍ１にもアーク放電した場合には、母材Ｍ１自体が溶け落ちてしまうという問題が生じるが、このような事態を抑制することができる。これは、厚い板と薄い板とでは、溶接に必要な熱エネルギー量が異なり、母材自体の熱容量が異なるためである。逆に、板厚の厚い母材Ｍ２に対しては、電流量を大きくしてアーク放電を行うため、溶接に必要となるだけの十分な熱エネルギーを供給することができ、当該エネルギーの不足による溶接不良の発生を抑制することができる。そして、図１（ｂ）に示すような良好なビードを形成することができ、溶接の信頼性を高めることができる。
【００４４】
ここで、上記動作説明においてアーク放電時の電流量の調整に関してのみ説明したが、同様にアーク放電箇所の板厚に応じて溶接トーチの移動速度を制御して溶接を行うこととしてもよい。例えば、図３のステップＳ６で、溶接箇所の母材の板厚が薄い場合には、一定の距離あるいは一定時間、あらかじめ定めた速度値（基準速度）よりも溶接トーチ１の移動速度を速く設定して溶接を行うよう制御し、これにより結果として板厚が薄い箇所では常に高速で溶接が行われる。逆に板厚が厚い場合には、基準速度よりもトーチ１の移動速度を遅くして溶接を行うよう制御する。ちなみに、溶接線上を溶接する際には、基準速度で移動したり、あるいは、これよりもさらに速い速度で移動しながら溶接を行うよう、あらかじめ移動速度データに記憶しておいてもよい。このようにすることで、薄い母材に対してはトーチの移動速度が速いため、母材の単位面積当たりのアーク放電を受ける時間が短くなり、加えられる熱エネルギー量の抑制を図ることができ、過剰な熱エネルギーによる母材の溶け落ちを抑制することができる。一方、厚い母材に対してはトーチの移動速度が遅いため、当該厚い母材に加えられる熱エネルギー量が多くなり、当該熱エネルギーの不足による溶接不良を抑制することができる。すると、結果として各母材の厚さに適した熱エネルギーを加えることができ、均等な溶接を実現することができる。
【００４５】
また、アーク放電箇所の板厚に応じて、溶接トーチにおけるアーク放電時のプラズマガス流量を制御して溶接を行うこととしてもよい。例えば、図３のステップＳ６で、溶接箇所の母材の板厚が薄い場合には、一定の距離あるいは一定時間、あらかじめ定めたプラズマガスの流量（基準流量）よりも少ない流量で溶接を行い、結果として板厚が薄い箇所では常に低量で溶接を行うよう制御する。逆に板厚が厚い場合には、基準流量よりも多い流量で溶接を行うよう制御する。ちなみに、溶接線上を移動して溶接する際には、基準流量で行ってもよく、その流量の値は限定されない。これにより、板厚の薄い母材に対しては、プラズマガス流量が少なくされるため、アーク放電により加えられる熱エネルギー量が過剰となることを抑制することができ、厚い母材に対して溶接に十分な熱エネルギー量を加えることができる。従って、各母材の厚さに適した熱エネルギーを加えることができるため、均等な溶接を実現し、溶接状態が良好となる。
【００４６】
さらに、アーク放電箇所の板厚に応じて、溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を制御して溶接を行うこととしてもよい。例えば、図３のステップＳ６で、溶接箇所の母材の板厚が薄い場合には、一定の距離あるいは一定時間、あらかじめ定めた溶加材の供給量（基準供給量）よりも多い量の溶加材を供給して溶接を行い、結果として板厚が薄い箇所では常に多量の溶加材が供給される。逆に板厚が厚い場合には、基準供給量よりも少量の溶加材が供給される。ちなみに、溶接線上を移動して溶接する際には、基準供給量で行ってもよく、その流量の値は限定されない。これにより、板厚の薄い母材に対してアーク溶接時に溶加材が他の箇所よりも多く供給されるため、溶加材不足による接合不良を抑制することができ、良好な溶接を実現することができる。
【００４７】
ここで、本実施形態における溶接動作データに含まれる溶接トーチの軌跡に関するデータは、溶接線から逸れるウィービング動作の開始時点と終了時点とを溶接線上の同一位置として、ウィービング動作と溶接線上の溶接動作とを繰り返すよう溶接トーチを動作させる、という軌跡データである。すなわち、かかるデータを参照して図２（ａ）に示すようなウィービング動作軌跡にてトーチ１が作動するよう制御されるが、ウィービング動作である円運動のスタートと、その終了点とが、溶接線上の同一の点Ｓに位置するようになっている。これにより、溶接トーチ１を溶接線Ｌ１上を移動させて当該溶接線上を溶接しつつ、溶接線上付近でウィービング動作をも行うことができるため、円滑なウィービング動作が可能となると共に、溶接線上付近も溶接されるため、溶接の信頼性の向上を図ることができる。そして、このようにすることで、複雑なウィービング動作をさせる場合であっても、ウィービング動作中の誤差の累積等による位置ずれを溶接線上で修正することができ、安定したウィービング動作を実現することができる。また、上記ウィービング動作の開始点であり終了点でもある同一の点（スタート点Ｓ）の間隔を変更するようトーチの動作軌跡データを変更することのみによって、ウィービング動作の基本パターンのデータを変更することなく、ウィービング動作による溶接箇所の間隔を任意に設定することができ、容易にビードの形状を任意に変更することができる。
【００４８】
さらに、溶接トーチの軌跡に関するデータは、一回の溶接線上の溶接動作の距離が一回のウィービング動作において形成される溶接部の溶接線上の距離よりも長くなるよう溶接トーチを動作させる、という軌跡データでもある。すなわち、図２（ａ）のウィービング動作の軌跡に示すよう、溶接線Ｌ１上における溶接処理部分が、ある程度の距離を有することとなる。そして、その距離、すなわち矢印Ａ５に示す距離がさらに長くなってもよい。このようにしても、円軌跡であるウィービング動作時点において確実な溶接が行われているため、ウィービングにより溶接の信頼性を確保しつつ、直線移動距離が増加することにより溶接の高速化を図ることができる。
【００４９】
〈第２の実施形態〉
次に、本発明の第２の実施形態について、図４乃至図６を参照して説明する。図４乃至図５は、第２の実施形態における溶接時の様子を示す模式図である。図６は、ウィービング動作の軌跡を示す図である。
【００５０】
本実施形態における溶接装置は、特に、溶接対象である突き合わされている母材Ｍ３，Ｍ４が、Ｖ字型になっている場合に有効である。例えば、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すようにＶ字型に突き合わされた母材Ｍ３，Ｍ４である。
【００５１】
（構成）
そして、本実施形態における溶接装置の構成は、上述した第１の実施形態における溶接装置とほぼ同一である。但し、本実施形態では、溶接トーチ１が溶接対象である母材の形状に応じて立体的なウィービング動作をする点で異なる。
【００５２】
すなわち、制御装置であるＣＰＵが、母材Ｍ３，Ｍ４の溶接箇所における形状に基づいて溶接トーチ１が溶接時に立体的なウィービング動作を行うよう制御する機能を備えている。このとき、ＣＰＵは、トーチを移動させる各駆動装置にパルス列からなる駆動信号を送信し、これに基づいて、ステッピングモータを駆動源とする各駆動装置が作動し、溶接トーチ１の位置が母材上を移動するよう制御され、溶接が行われる。特に、本実施形態では、溶接トーチ１が母材と常にほぼ同一の距離を保って移動するよう制御され、ウィービング動作中においても同様である。このようにすることで、後述するように均一な溶接処理を実行することができ、溶接の信頼性の向上を図ることができる。
【００５３】
このとき、溶接トーチ１と母材Ｍ３，Ｍ４との間の距離は、制御装置の記憶部にあらかじめ溶接動作データの一部として記憶されており、かかるデータをＣＰＵが読み出して、その距離に溶接トーチ１の動作を制御することで、実現できる。このとき、あらかじめ母材Ｍ３，Ｍ４の溶接時の溶接線付近の形状データ、すなわち、突き合わせ状態に関するデータであって、例えば、板状の２つの母材Ｍ３，Ｍ４がなす角度や、母材の形状を含んだ三次元座標を記憶しており、かかるデータから、制御装置が立体的な円運動となるウィービング動作の軌跡を算出し、当該算出結果に基づいてウィービング動作を実現する。但し、動作中に計算したのでは、制御装置の性能によっては軌跡の算出処理が動作に追いつかないこともあり得るため、本実施形態では、あらかじめ軌跡自体を算出して記憶しておき、この軌跡データを基にトーチを制御する。このように、立体的な軌跡は算出するのに複雑な計算となるが、あらかじめ算出しておき、その結果を参照しながら、すなわち、読み出しながらウィービング動作制御を行うことで、トーチの制御を円滑に行うことができる。
【００５４】
これをさらに詳述すると、三次元のウィービング軌跡の計算は、三角関数等、多くの複雑な計算式を組み合わせて行っている。さらに、軌道計算の後は、駆動装置であるＸ，Ｙ，Ｚ軸モータの動作パルスに変換する必要がある。しかし、溶接時には、溶接トーチを必要とする溶接速度で連続的に溶接のための軌道に沿って動かさなければならない。すると、現実的には、ウィービング軌跡をリアルタイムで計算し、これをＸ，Ｙ，Ｚ軸モータの動作パルスに変換しながら溶接速度調整をすることはほぼ不可能である。このため、上述のように、あらかじめウィービング軌跡を算出しておくことにより、高速な溶接速度にも対応することができ、また、高性能な制御装置を用いる必要もなく、当該制御装置の処理負担の抑制も図ることができる。さらに、溶接中に制御装置に他の制御処理を実行させることができ、上述したトーチの電流量、移動速度、溶加材供給量、プラズマガス供給量などの制御を実現することができる。
【００５５】
ちなみに、上記溶接トーチ１の制御は、当該溶接トーチ１の先端部近傍に備えられた母材までの距離を測定する距離センサを用い、この測定値をＣＰＵにてフィードバックして駆動装置すなわち溶接トーチの位置を制御することで、一定に保つようにしてもよい。
【００５６】
（動作）
次に、本実施形態における溶接装置の動作、特に、溶接トーチ１の動作について説明する。まず図４（ｂ）を参照して、Ｖ字型に突き合わせられた母材Ｍ３，Ｍ４を、谷側から溶接する場合を説明する。
【００５７】
まず、溶接トーチ１は、制御装置のＣＰＵによって制御されて移動されるが、かかる手順及び処理は、上述した第１の実施形態における動作と同様である。従って、母材の溶接時の形状に関するデータを入力し、溶接指示をすることにより、その形状に応じたウィービング動作をしながら、溶接が実行される。
【００５８】
ここで、プラズマ溶接においては、母材Ｍ３，Ｍ４との距離を接触寸前まで近づけて溶接を行うが、図４（ｂ）に示すように、溶接箇所がＶ字型である場合には、溶接トーチ１を一平面上でウィービング動作させると（矢印Ｒ１１，Ｒ１２参照）、トーチ自体が母材Ｍ３，Ｍ４に当接してしまう恐れがあり、その動作を実現できない場合が生じる。また、プラズマアーク放電は、母材に最も近い箇所に放電するため、適切な溶接箇所に放電がされないという問題も生じる。さらには、ウィービング動作時には、トーチと母材との距離が位置により変動するため、均一な溶接を実行することができないという問題もある。
【００５９】
従って、矢印Ｒ２１，Ｒ２２に示すように、溶接トーチ１は母材Ｍ３，Ｍ４の突き合わせ形状に沿って、すなわち、母材との距離を一定に保ちつつウィービング動作を行い、これにより、均一な溶接を実行することができる。
【００６０】
そして、その動作軌跡の斜視図を図４（ａ）に示す。この図に示すように、溶接トーチ１は、溶接線Ｌ２上に位置するスタート時点Ｓから、あらかじめ算出された、ゆがんだ円運動の軌跡を移動する。すなわち、点Ｐ１１から点Ｐ１４を通り、スタート地点に戻る（矢印Ａ１１からＡ１５参照）。そして、その後は溶接線Ｌ２上を点Ｐ１５まで進み（矢印Ａ１６参照）、かかる点Ｐ１５が新たなスタート点Ｓとなって再び円運動のウィービング動作が始まる。ここで、ウィービング動作である円運動は、平面上に形成すると円形状であるものを母材Ｍ３，Ｍ４と同じ角度にて曲折させた形状である。
【００６１】
次に、図５（ｂ）を参照して、Ｖ字型に突き合わせられた母材Ｍ３，Ｍ４を、山側から溶接する場合を説明する。この図に示すように、溶接トーチ１を一平面上にてウィービング動作させた場合には（矢印Ｒ１１，Ｒ１２参照）、上述したようにトーチと母材Ｍ５，Ｍ６との距離が、溶接箇所によって変化してしまうため、均一な溶接を実行することができない。しかし、かかる場合も、矢印Ｒ３１，Ｒ３２に示すように、溶接トーチ１は母材Ｍ５，Ｍ６の突き合わせ形状に沿って、すなわち、母材との距離を一定に保ちつつウィービング動作を行い、これにより、均一な溶接を実行することができる。
【００６２】
そして、その動作軌跡の斜視図を図５（ａ）に示す。上述したのと同様に、溶接トーチ１は、溶接線Ｌ３上に位置するスタート時点Ｓから、あらかじめ算出された、ゆがんだ円運動の軌跡を移動する（矢印Ａ２１からＡ２５参照）。すなわち、このゆがんだ円軌跡は、平面上に形成すると円形状であるものを母材Ｍ５，Ｍ６と同じ角度にて曲折させた形状のものである。そして、その後は溶接線Ｌ３上を点Ｐ２５まで進み（矢印Ａ２６参照）、かかる点Ｐ２５が新たなスタート点Ｓとなって再び円運動のウィービング動作が始まる。
【００６３】
また、本実施形態において、制御装置が溶接トーチ１を立体的に移動させる制御を行うと共に、上記第１の実施形態において説明したアーク放電時の電流量などの制御も行ってもよい。例えば、図４（ｂ）、図５（ｂ）においては、突き合わせられた各母材の板厚がそれぞれ異なるため、上述したように薄い母材Ｍ３，Ｍ５では溶け落ちを抑制し、厚い母材Ｍ４，Ｍ６では溶接不良を抑制すべく、母材の板厚及び配置データをあらかじめ制御装置に記憶し、これらと電流量との関係のデータやウィービング軌跡とに基づいて、溶接時の溶接箇所における電流量等を制御する。具体的に、図４（ａ）の場合に、軌跡中の点Ｐ１１，Ｐ１２が含まれている側が薄い母材Ｍ３上であるとすると、点Ｐ１１と点Ｐ１２との間は通常の電流量（基準値）よりも電流量が少なくなるよう制御され、母材Ｍ３に加えられる熱エネルギー量が少なくなる。また、点Ｐ１３からＰ１４までの間は、電流量を多く設定し、母材Ｍ３に加えられる熱エネルギー量が多くなる。ちなみに、点Ｓから点Ｐ１１まで、点Ｐ１２からＰ１３まで、点Ｐ１４から点ＰＳまで、さらには、点Ｓから点Ｐ１５までの間は、上記各電流量の中間の値（基準値）に設定される。これにより、上記同様の効果を得ることができ、図４（ｃ）、図５（ｃ）に示すように、良好に接合された溶接部材を得ることができる。
【００６４】
ここで、本実施形態におけるトーチの軌跡データは、第１の実施形態においても述べたように、溶接線から逸れるウィービング動作の開始時点と終了時点とを溶接線上の同一位置として、ウィービング動作と溶接線上の溶接動作とを繰り返すよう溶接トーチを動作させる、というデータである。さらに、一回の溶接線上の溶接動作の距離が一回のウィービング動作において形成される溶接部の溶接線上の距離よりも長くなるよう溶接トーチを動作させる、トーチの軌跡に関するデータでもある。これにより、図６に示すように、ウィービング箇所が所定の間隔を設けて形成されると共に、その間（符号Ｄ参照）は溶接線に沿ったビードが形成される。このとき、このウィービング箇所は略円形状であって所定の面積を有しており、加えられる熱エネルギー量が多いことから、ビードが広くかつ深く形成されている。一方、溶接線上のビードは、直線状にしかも高速で溶接を行っているだけであるので、狭く浅い溶接となっている。換言すると、ウィービングと溶接線上の移動を繰り返すので、つまり、母材を深く溶かして溶接する部分と、浅く溶接する部分が繰り返されるので、連続して深く溶かして溶接すると溶け落ちが生じてしまうような事態を抑制でき、深く溶かした溶接が可能となる。このように、ウィービング箇所が所定の間隔毎に形成されていることから、その強度は十分であり、溶け落ちが生じにくく、信頼性の高い溶接を実現できる。そして、溶接線上を直線移動する際に高速移動させることで、溶接の高速化すなわち溶接時間の短縮化を図ることができる。これは、特に重ね溶接をする場合、効果があり、溶接線上の移動速度を早くすると、スポット溶接のような溶接も可能となる。但し、溶接トーチの軌跡は、上記のような軌跡形状であることに限定はされない。
【００６５】
〈第３の実施形態〉
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では、上述した第１及び第２の実施形態とほぼ同一の構成を採っているが、制御装置が、接合溶接の対象である複数の母材の厚さではなく、その材質に応じて接合時のウィービング動作の状態を制御する点で異なる。
【００６６】
すなわち、制御装置内の記憶部に記憶されている動作軌跡データには、母材の材質に関するデータが含まれていると共に、これに対応した上述したアーク放電時における電流量や、トーチの移動速度、プラズマガス流量に関するデータが含まれている。ちなみに、母材の材質に関するデータなどの上記データは、作業者にて制御装置に入力されることにより、更新可能である。
【００６７】
そして、例えば、溶接トーチのアーク放電時の電流量データは、母材の材質が溶融しやすい材質、すなわち熱容量が低い材質である場合には、基準となる通常の電流量よりも小さい値の電流量でアーク放電するよう設定されている。また、移動速度は基準速度よりも速くなるよう設定され、プラズマガス流量は基準流量よりも少なく設定されている。すなわち、板厚が薄い箇所に溶接を行う際のトーチの状態と、ほぼ同一の状態で溶融しやすい材質箇所において溶接が実行されるよう、設定されている。
【００６８】
これにより、ウィービング動作時に、溶融しやすい材質の箇所を溶接するときに、当該箇所に加えられる熱エネルギー量が抑制されるため、かかる箇所での母材の溶け落ちなどが抑制され、信頼性の高い溶接を行うことができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、ウィービング動作時の溶接箇所における母材の板厚に応じて溶接の状態が自動的に制御されるため、特に、板厚の薄い母材側ではアーク放電時の電流量が低く設定され、熱容量の少ない薄い母材に過剰な量の熱エネルギーが加えられることが抑制されるので、母材自体が溶け落ちてしまうという不都合を抑制することができ、一方で、板厚の厚い母材に対しては、電流量を大きくしてアーク放電が行われ、溶接に必要となるだけの十分な熱エネルギーが供給され、当該エネルギーの不足による溶接不良の発生を抑制することができ、これにより、均一な溶接を実現して溶接の信頼性を高めることができる、という従来にない優れた効果を有する。
【００７０】
また、母材の板厚に応じて制御する対象を、トーチの移動速度や、プラズマ溶接におけるプラズマガス流量、さらには、溶加材供給量とすることにより、上記同様に特に板厚の薄い部分における溶け落ちを抑制して、均一で良好なビードを得ることができる。特に、ウィービングにより、溶接線となる母材間に形成された隙間を塞ぐようビードが形成されるため、信頼性の高い溶接を行うことができる。
【００７１】
また、母材の溶接箇所における形状に基づいて溶接トーチが溶接時に立体的なウィービング動作を行うよう制御することとし、特に、溶接トーチが母材とほぼ同一の距離を保ってウィービング動作を行うことにより、母材に対して常に同一の条件で適したアーク放電を行うことができ、安定した溶接を実現することができる。また、母材の溶接箇所の形状によってトーチの動作すなわちウィービング動作が制限されることを回避することができる。
【００７２】
また、上述した溶接トーチの軌跡データを、あらかじめ算出して記憶しておくことで、溶接時にこれを読み出して当該データに従ってトーチの動作制御を行うことができ、溶接動作中に複雑な軌跡を算出する処理が不要となり、円滑にトーチを駆動制御でき、良好な溶接を実現できる。特に、トーチの軌跡が三次元の軌跡である場合には、その効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は、第１の実施形態における溶接時の様子を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、ウェービング動作の例を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態における溶接時の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態における溶接時の様子を示す模式図である。図４（ａ）は、ウィービング動作の軌跡を示し、図４（ｂ），（ｃ）は、溶接時の様子を示す図である。
【図５】第２の実施形態における溶接時の様子を示す模式図である。図５（ａ）は、ウィービング動作の軌跡を示し、図５（ｂ），（ｃ）は、溶接時の様子を示す図である。
【図６】ウィービング動作の例を示す説明図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、ウィービング動作軌跡の例を示す説明図である。
【図８】ウィービング動作を可能とする溶接装置の一例を示す斜視図である。
【図９】図９（ａ）は、従来例における溶接装置の一例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、その動作例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　溶接トーチ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６　母材
Ｆ　溶加材（フィラー）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a welding device, and more particularly to a welding device in which a welding torch performs welding by performing a weaving operation.
[0002]
[Prior art]
Weaving operation, which is a method of operating a welding torch in welding, is considered to be an indispensable technique for both manual welding and automatic welding. Practical equipment and methods for realizing various weaving operations are researched and developed. It has been. The shape, size, speed, etc. of this weaving are often determined empirically depending on the shape, posture, material, dimensions, etc. of the welded part of the base material, and it is not clear whether the optimal weaving for that welded part is It is true that there are many cases. FIGS. 7A to 7D show examples of the weaving operation. As shown in this figure, welding is performed in the direction of arrow A100, and the welding torch is reciprocated left and right across the welding lines L101 to L104, respectively, to perform a weaving operation on the welding location. As shown in this figure, the shape of the movement trajectory of the weaving operation is various, such as a linear shape and a substantially arc shape (see arrows A101 to A104).
[0003]
FIG. 8 shows an example of a welding device capable of performing such a weaving operation. The welding apparatus 101 shown in FIG. 1 is described in Patent Document 1. In this figure, reference numerals 102 and 102 'denote a pair of work mounting fixtures which are installed on a base 103 so as to be spaced apart from each other and opposed to each other, and provided with work mounting plates 102a and 102'a on a disk facing each other. I have. Reference numerals 104 and 104 'denote columns which stand upright on the base 103 at the rear of the work fixtures 102 and 102', and a beam 105 is erected between the columns 104 and 104 '. Reference numeral 106 denotes a left-right moving body which is installed over the beam 105 and is movable in the left-right direction (arrow X direction) along the beam 105. Reference numeral 107 denotes a front-rear direction (arrow Y The reference numeral 108 denotes a vertical moving body which is fitted in the front part of the front / rear moving body 107 and is capable of moving vertically in the vertical direction (arrow Z direction). A horizontal arm fixed to the lower end and extending forward, reference numeral 110 is a torch mount attached to the front end of the horizontal arm 109 and rotatable around a vertical axis, reference numeral 111 is a torch attached to the tip of the torch mount 110, reference numeral Reference numeral 112 denotes a cleaning device for the torch nozzle mounted on the front surface of the left pillar 104. Reference numeral 113 denotes a power supply for applying a voltage to the electrode w of the torch 111, and reference numerals 114 and 115 denote an electrode supply roll and a pair of electrode supply rollers attached to the power supply 113, respectively. It is supplied to the torch 111 through the inside of the tube 116. Reference numeral 117 denotes a gas pipe that supplies the shielding gas stored in the gas cylinder 118 to the torch 111. Reference numeral 119 denotes control means for controlling the relative position and the like of the work K and the torch 111. The control means 119 controls driving means such as reference numerals 106, 107, 108, and 110 to control the position of the torch 111, thereby realizing a weaving operation as shown in FIG.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-220570 (FIG. 2)
[0005]
FIG. 9 shows another welding device for realizing a weaving operation. The welding apparatus shown in this figure (see FIG. 9A) is such that a plasma arc PA is bent by an insert tip 152 having an eccentric tip in a torch 151, and the insert tip 152 is rotated by a motor 153 or the like. (See arrow A151). Thus, the arc can be circularly moved only by rotating the insert tip 152 as indicated by arrows A152 and A153 shown in FIG. 9B without moving the torch itself in the XY plane.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional example has the following disadvantages. That is, in the method of joining and welding by performing arc discharge on the base material, there is a problem that even if welding by weaving is performed, the amount of arc discharge is uneven, and it is difficult to perform good welding. For example, in the case of butt welding of base materials having different plate thicknesses, the amount of heat energy required for welding differs between a thin plate and a thick plate. In such a case, if the two plates are discharged uniformly, the amount of heat applied to the thin plate becomes excessive and burn-through occurs, or the amount of heat may be insufficient for a thick plate, making it difficult to perform good welding. Become.
[0007]
In addition, when the shape at the time of abutting, that is, the shape of the welded portion is mountain-shaped, valley-shaped, or three-dimensional, it is difficult to keep the distance between the base metal welded portion and the torch constant. This causes a problem that the arc from the torch cannot be uniformly discharged. In particular, in the case of the valley type, the torch may come into contact with the base material during the weaving operation, and there is a problem that welding itself becomes difficult.
[0008]
[Object of the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a welding apparatus which can improve the disadvantages of the conventional example described above, and in particular, can suppress welding defects and improve the reliability of welding.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides a welding torch for performing arc discharge on a base material, a driving device for driving the welding torch, and a control device for controlling the operation of the driving device and the state of arc discharge. However, in a welding device for controlling a welding torch to perform a weaving operation at a welding location based on welding operation data representing an operation trajectory of a welding torch stored in a storage unit in advance and joining and welding a plurality of base materials, a control device includes: However, a configuration is adopted in which the state of the weaving operation at the time of joining is controlled in accordance with the thickness of a plurality of base materials to be joined and welded at the welding locations.
[0010]
For example, the control device performs welding by controlling the amount of current at the time of arc discharge in the welding torch in accordance with the thickness of the plurality of base materials. Specifically, when performing arc discharge at a place where the thickness of the welded part is thin with a welding torch, the control unit performs welding with a smaller amount of current than at other places.
[0011]
By doing so, when welding base materials having different plate thicknesses to perform welding, an arc discharge is performed on one of the base materials close to the torch during the weaving operation. The state of the weaving operation is controlled according to the thickness of each target base material. That is, in this case, the current amount at the time of arc discharge is controlled by the control device based on the welding operation data stored in advance. Therefore, as in the conventional example, when welding is performed without changing the amount of current at the time of arc discharge while keeping the state of the weaving operation constant without considering the thickness of the base material, a thin base material is used. In this case, burn-through occurs or welding failure occurs with a thick base material, but the occurrence of such a problem can be suppressed. In other words, it is necessary to make the arc discharge intensity weaker for thin base materials than for other parts, and to increase it for thick base materials. And uniform and highly reliable welding can be realized.
[0012]
Further, the control device may perform the welding by controlling the moving speed of the welding torch according to the thickness of the plurality of base materials. Specifically, when an arc discharge is performed on a portion where the thickness of the welding portion is small with a welding torch, the moving speed is higher than at other portions to perform the welding. Even in this case, the state of the weaving operation, in this case, the moving speed of the torch performing the arc discharge, is stored in the welding operation data stored in advance in accordance with the thickness of each base material to be subjected to the arc discharge. It is controlled by the control device based on this. Therefore, the moving speed of the torch at the time of arc discharge is made faster than that of other base materials for a thin base material, the amount of heat energy applied to the thin base material is suppressed, and for a thick base material, Slowing will increase the amount of thermal energy applied to the thick base material. Then, as a result, heat energy suitable for the thickness of each base material can be applied, and uniform welding can be realized. That is, when welding is performed without changing the state of the weaving operation regardless of the thickness of the base material, for example, without changing the moving speed of the torch during arc discharge, excessive heat is applied to a thin base material. Energy is applied, and burn-through occurs, or in the case of a thick base material, heat energy is insufficient to cause welding failure. However, occurrence of such a problem can be suppressed as described above.
[0013]
When the welding torch is a torch that emits plasma arc discharge, the control device performs welding by controlling a plasma gas flow rate at the time of arc discharge in the welding torch according to the thickness of a plurality of base materials. It may be. Specifically, when an arc discharge is performed on a portion where the plate thickness of the welding portion is thin with a welding torch, the welding is performed with a smaller plasma gas flow rate than at other portions. Thus, the plasma gas flow rate is reduced for a base material having a small thickness, so that an excessive amount of heat energy applied by arc discharge can be suppressed. Therefore, since thermal energy suitable for the thickness of each base material can be applied, uniform welding is realized, and the welding state is improved.
[0014]
When the welding device is provided with a filler material supply nozzle for supplying a filler material to a welding location by controlling the operation of the control device, the control device may control the thickness of the plurality of base materials. The welding may be performed by controlling the supply amount of the filler material from the filler material supply nozzle according to. Specifically, when an arc discharge is performed on a portion where the plate thickness of the welding portion is small with a welding torch, welding is performed with a larger amount of filler material supplied from the filler material supply nozzle than at other portions. As a result, the filler metal is supplied to the thin base material at the time of arc welding more than at other parts, so that it is possible to suppress the joining failure due to the shortage of the filler material and realize good welding. be able to.
[0015]
Further, in the above configuration, it is preferable that the control device controls the welding torch to perform a three-dimensional weaving operation at the time of welding based on the shape of the base material at the welding location. Specifically, by performing the weaving operation while keeping the welding torch at substantially the same distance as the base material, uniform welding can be performed, and the reliability of welding can be improved. At this time, it is more preferable that the welding operation data is data relating to a locus of a three-dimensional weaving operation corresponding to a shape near a welding line at the time of joining the base materials. As a result, the three-dimensional trajectory data is stored in advance, read out during welding, and the operation of the torch is controlled according to the data. Therefore, it is not necessary to perform a process of calculating a complicated three-dimensional trajectory during the welding operation, so that the drive of the torch can be smoothly controlled and good welding can be realized.
[0016]
Further, the welding operation data, the start time and the end time of the weaving operation deviating from the welding line are set to the same position on the welding line, and the welding torch is operated to repeat the weaving operation and the welding operation on the welding line. It is desirable that the data is related to the trajectory. This makes it possible to perform a weaving operation near the welding line while moving the welding torch on the welding line and welding on the welding line, thereby enabling a smooth weaving operation and also welding near the welding line. Therefore, the reliability of welding can be improved. Further, since the weaving operation and the straight-ahead operation are repeated, it is only necessary to store the welding operation data serving as a basic operation pattern, so that control can be facilitated.
[0017]
Further, in the case where the welding operation data is the above data that operates the welding torch so as to repeat the weaving operation and the welding operation on the welding line, the welding operation data indicates that the distance of one welding operation on the welding line is one. It is still more preferable that the data is related to a locus of the welding torch that operates the welding torch so as to be longer than a distance on the welding line of a weld formed in a weaving operation deviating from one welding line. Thereby, while maintaining the reliability of welding by weaving, the welding speed can be increased by taking a long time between weaving operations.
[0018]
Further, the control of the weaving operation by the control device described above may be executed according to the material of the plurality of base materials to be joined and welded. With this, by controlling the amount of current and the moving speed of the torch according to the base material of a material that easily melts down or a material that is difficult to absorb heat, a suitable amount of heat energy is supplied to each base material. And uniform welding can be realized.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a state at the time of welding in the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the waving operation. FIG. 3 is a flowchart showing the operation at the time of welding.
[0020]
(Constitution)
The welding device according to the present embodiment includes a welding torch 1 that performs arc discharge on the base materials M1 and M2, a driving device (not shown) that drives the welding torch 1, an operation of the driving device, and a state of the arc discharge. And a control device (not shown) for controlling the The control device controls the welding torch 1 to perform a weaving operation at a welding location based on welding operation data indicating the operation trajectory of the welding torch 1 stored in a storage unit (not shown) in advance. That is, the base material is joined and welded.
[0021]
For example, the welding apparatus according to the present embodiment is an arc welding that generates an electric discharge between a metal material (base material) and an electrode and uses the heat of the electric discharge. This is plasma welding in which a filler material is supplied to the work from outside the welding torch, the filler material is melted at the welded portion by the heat generated by the spark at the time of arc, and the solidified portion is joined together with the welded portion. . However, the welding device in the present invention is not limited to a plasma welding device, and may be, for example, a welding device that performs welding such as TIG welding, MIG welding, MAG welding, and a coating welding rod.
[0022]
Here, weaving in plasma welding will be briefly described. As described in the section of the prior art, as described above, the welding torch is moved along the welding line, which is a welding location, and welding can be performed even when welding is performed only on the welding line. If there is a gap, it may be difficult to reliably form a bead. In such a case, weaving is particularly effective. Specifically, as shown in FIG. 7, the arc discharge portion advances while swinging left and right near the welding line (L101 to L104) (arrows A101 to A104). ), To make the bead wider. Thereby, the gap between the base materials described above can be closed, and welding having appropriate strength can be realized.
[0023]
Next, each configuration of the welding device will be described in detail. The welding torch 1 described above uses a high-frequency generator to generate a low-current arc (referred to as a pilot arc) between a tungsten electrode and a water-cooled constraining nozzle. The gas (called an operating gas, usually using argon) is ionized by the arc heat and becomes a good conductor of the arc current, so that an arc having a high energy density can be generated between the tungsten electrode and the base material. Also, it is necessary to supply a filler material (filler) to the weld from outside the arc, and a filler material supply nozzle (not shown) for supplying the filler material is provided in the welding torch. . In addition, since the filler material supply nozzle is provided in a general welding device, a detailed description thereof is omitted.
[0024]
The welding torch 1 is held by a drive device (not shown) having at least three axes so that the welding torch 1 can freely move in the space above the base material. For example, the driving device is a driving device that can be driven in the X, Y, and Z axis directions as shown in FIG. If necessary, a drive unit for rotating the welding torch 1 in a minute circular locus, or another drive unit for enabling fine adjustment of the torch 1 may be provided.
[0025]
The driving of the driving device is controlled by a control device including a computer. That is, a signal line is connected from the control device to the drive device, a command from the control device is transmitted to the drive device, and the drive device is driven based on the command. At this time, the drive source of the drive device is, for example, a stepping motor, and the signal for driving this motor is a pulse signal.
[0026]
In addition, since the control device is a computer, the control device includes a CPU that performs predetermined arithmetic processing, and a memory having a predetermined storage capacity. The memory previously stores a program for controlling the operation of the welding torch 1, in fact, the operation of the driving device, and the operation of the torch can be controlled by incorporating this program into the CPU.
[0027]
Further, welding operation data is stored in the memory, and the CPU issues a command to the driving device with reference to this data, whereby the weaving operation of the welding torch 1 is realized. At this time, data relating to a basic weaving operation locus is stored in the welding operation data. For example, as shown in FIG. 2 (a), the welding torch 1 is moved from the start point S on the welding line L1 to the point P4 to the point P4 and then to the start point S to perform a circular motion as a basic weaving operation. (Refer to arrows A1 to A2). Then, as shown by arrow A5, the base material is moved along the welding line to point P5 while performing welding, and proceeds while performing circular motion repeatedly, such as performing circular motion again. This is data of a locus represented by three-dimensional coordinates corresponding to a position.
[0028]
However, the weaving operation is not limited to the one shown in FIG. 2A, and may have a locus as shown in FIGS. 2B and 2C. That is, the basic weaving deviating from the welding line is not a simple circular locus, but a crescent-shaped locus (see FIG. 2 (b)) or a double circular locus (see FIG. 2 (c)). You may. More specifically, the locus shown in FIG. 2B starts the weaving from the point S, proceeds as arrows Ab1, Ab2, Ab3, and Ab4, and proceeds linearly on the welding line as the arrow Ab5. Then, as indicated by the arrow Ab6, the trajectory starts the weaving again. The trajectory shown in FIG. 2 (c) starts weaving from the point S, proceeds along arrows Ac1, Ac2, Ac3, Ac4, and proceeds linearly on the welding line as indicated by arrow Ac5. Then, as shown by the arrow Ac6, the trajectory starts weaving again. Thereby, in the locus of FIG. 2B, overlapping of welding can be suppressed, and welding can be performed efficiently. In the locus of FIG. 2C, the reliability of welding can be improved. These weaving trajectories are set by an operator according to conditions such as a gap between base materials to be welded and a plate thickness.
[0029]
Incidentally, the distance of the welding torch 1 to the base material during the weaving operation is substantially constant. Since the base material in the present embodiment is abutted on substantially the same plane, the weaving operation trajectory of the torch as shown in FIG. 2 is performed on the substantially same plane at a predetermined distance from the base material. It will be.
[0030]
The welding operation data stores not only information on the locus of the weaving operation at the time of welding but also other information on the state of the welding torch 1 at the time of the weaving operation. 1 is controlled. For example, the welding operation data includes control data relating to the amount of current at the time of arc discharge, the moving speed of the torch, the flow rate of the plasma gas, and the supply amount of the filler supplied from the filler supply nozzle. It also includes data on the thickness of the base metal to be welded, and stores data such as the amount of current suitable for the thickness of the base metal. These data can be changed by a user inputting the data to a computer serving as a control device. Here, the data relating to the plate thickness of the base material in the present embodiment refers to the plate thickness of the two base materials M1 and M2 in a butted state as shown in FIG. Are stored when the sheet thicknesses of are different. Here, a case where the thickness of the base material M1 on the left side of FIG. 1 is small and the thickness of the base material M2 on the right side is large is illustrated, and data relating to such a thickness is stored in the welding operation data.
[0031]
The CPU, which is a control device in the present embodiment, has a function of controlling the state of the weaving operation at the time of joining in accordance with the thickness of the plurality of base materials to be welded in the welding operation data in accordance with the thickness of the welded portion. have. Specifically, the welding torch 1 is controlled by controlling the amount of current at the time of arc discharge with reference to the thickness data and the amount of current of the base materials M1 and M2 in the butted state in the welding operation data. I do. More specifically, when arc discharge is performed on a portion where the plate thickness of the welding portion is small with the welding torch 1, the welding is performed with a smaller amount of current than at other portions.
[0032]
Further, the CPU performs welding by controlling the moving speed of the welding torch according to the thickness of the base materials M1 and M2 with reference to the welding operation data. Specifically, when arc discharge is performed on a portion where the thickness of the welding portion is thin, welding is performed at a higher moving speed than other portions.
[0033]
Further, the CPU controls the plasma gas flow rate at the time of arc discharge in the welding torch 1 according to the plate thickness of the base materials M1 and M2 with reference to the welding operation data in the same manner as described above. When arc discharge is performed on a portion having a small thickness, welding is performed with a smaller plasma gas flow rate than at other portions. Further, the amount of filler material supplied from the filler material supply nozzle is controlled in accordance with the thickness of the base materials M1 and M2. Welding is performed by increasing the supply amount of the filler material from the filler supply nozzle compared to other locations.
[0034]
Here, the object (the amount of current, the moving speed of the torch, the flow rate of the plasma gas, the amount of the filler material supplied) whose amount is controlled in accordance with the above-mentioned plate thickness may be one, and a plurality of May be adjusted.
[0035]
(motion)
Next, the operation at the time of welding in this embodiment will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 1, the weaving locus diagram of FIG. 2, and the flowchart of FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control device of the welding device.
[0036]
First, as shown in FIG. 1A, an operator abuts base materials M1 and M2 having different plate thicknesses to be joined and welded and arranges them on a substantially same plane in a welding apparatus. Then, data relating to the arrangement and the plate thickness of the base materials M1 and M2 are input to the control device of the welding device. Then, the control device that has received this (positive determination in step S1) stores the plate thickness and its arrangement as welding operation data in a memory that is a built-in storage unit. For example, the left base material is stored as 1 mm in thickness, and the right base material is stored as 2 mm in thickness (step S2). Thereafter, the process waits until a welding start instruction is input from the operator (step S3). On the other hand, even when there is no input of the thickness data (negative determination in step S1), a standby state for an instruction to start welding is made (step S3). For example, the plate thickness data at the time of the previous welding is stored in the control device, and when such data is used again, it may be left as it is.
[0037]
Subsequently, when the thickness data of the base material is input at the time of waiting for the instruction to start the welding (No at Step S3), the processes at Steps S1 and S2 are repeated. When an instruction to start welding is given (Yes in step S3), the control device reads welding operation data from the storage unit (step S4). In particular, data on the locus of the weaving, data on the thickness of the base material on the locus, and data on the amount of current at the time of arc discharge corresponding to the thickness, such as the locus of the welding torch 1, Data necessary for controlling operations such as the intensity of arc discharge is selected.
[0038]
When the preparation for welding is completed in this way, welding is started (step S5). Then, the control device controls the operation of the driving device so that the welding location by the welding torch 1 draws a locus as shown in FIG. 2A, and also controls the amount of electric power in the arc discharge from the torch 1 and the torch 1. Control the moving speed. At the same time, the filler material F is supplied from the filler supply nozzle. The filler material indicated by reference numeral F in FIG. 1A is supplied from a filler material supply nozzle.
[0039]
When the welding is started, the control device determines whether the welding torch 1 is currently performing welding on the base material, that is, the base material M1 having a small thickness, or the base material having a large thickness. Whether welding is performed on the material M2 is determined for each predetermined sampling time with reference to the weaving locus data, the thickness data of the base material, and the data on the arrangement state stored in advance (step S6). . Then, after recognizing the plate thickness of the welded portion at that time, by referring to data representing the relationship between the plate thickness and the current amount stored in advance, the current amount corresponding to the plate thickness is set, and arc discharge is performed. Do. As a result, when the sheet thickness is on the thinner base material M1, the current amount at the time of arc discharge is set smaller than the normal current amount (reference value) (step S7), and conversely, the sheet thickness is large. If it is on the other base material M2, the current amount is set large (step S8). This welding state will be described later in detail.
[0040]
Incidentally, the above determination may be performed sequentially during the execution of welding, but may be performed in advance by the CPU to store the processing result, and control of the welding torch 1 may be performed based on this. For example, as processing results, control information of a current value for performing arc discharge with a large current amount in the first half of the circular motion and a small current amount in the second half, or a torch moving speed of moving the torch at a high speed in the first half and a low speed in the second half. Is the control information. By doing so, smooth welding can be realized.
[0041]
Then, the welding process is repeatedly performed until welding at a predetermined distance is completed (step S9).
[0042]
Here, the welding by the weaving operation will be described in detail with reference to FIG. As shown in this figure, first, a weaving operation, which is a circular motion, is performed from a start point. At this time, since the first half of the circular motion (the portion including the points P1 and P2) is on the thick (large) side, the arc discharge in this range is smaller than the normal current amount (reference value). Perform with a large amount. On the other hand, when the half of the circular motion is completed and the second half of the circular motion (the portion including the points P3 and P4) is approached, the plate thickness becomes thinner (larger). This is performed by setting the current amount smaller than the current amount. Then, when returning to the start point S, the welding torch 1 is moved to a point P5 where the next circular motion is started. At this time, since the portion that moves linearly is on the welding line L1, welding is continuously performed. For example, arc discharge is performed with an intermediate current amount (normal current amount). Then, weaving of the circular motion is performed again, and this is repeated.
[0043]
In this way, when arc discharge is performed on the side of the base material M1 having a small thickness in the weaving operation, the amount of current is set low. The application of an excessive amount of thermal energy is suppressed. Therefore, for example, when arc discharge is performed on the thin base material M1 with the current amount at the time of arc discharge with an appropriate heat energy amount for the thick base material M2, the base material M1 itself melts down. However, such a situation can be suppressed. This is because the heat energy required for welding differs between the thick plate and the thin plate, and the heat capacity of the base material itself differs. Conversely, for the base material M2 having a large thickness, arc current is performed by increasing the amount of current, so that sufficient heat energy required for welding can be supplied, and the shortage of the energy causes The occurrence of poor welding can be suppressed. Then, a good bead as shown in FIG. 1B can be formed, and the reliability of welding can be improved.
[0044]
Here, in the above description of the operation, only the adjustment of the amount of current at the time of arc discharge has been described. Similarly, welding may be performed by controlling the moving speed of the welding torch according to the thickness of the arc discharge location. For example, in step S6 in FIG. 3, when the thickness of the base material at the welding location is small, the moving speed of the welding torch 1 is set faster than a predetermined speed value (reference speed) for a certain distance or a certain time. As a result, welding is always performed at a high speed in a place where the plate thickness is small. Conversely, when the plate thickness is large, control is performed so that the moving speed of the torch 1 is made slower than the reference speed to perform welding. Incidentally, when welding is performed on the welding line, the moving speed data may be stored in advance so that the welding is performed while moving at the reference speed or moving at a higher speed. In this way, since the moving speed of the torch is high for a thin base material, the time for receiving an arc discharge per unit area of the base material is shortened, and the amount of applied heat energy can be suppressed. In addition, burn-through of the base material due to excessive thermal energy can be suppressed. On the other hand, since the moving speed of the torch is slow with respect to the thick base material, the amount of heat energy applied to the thick base material increases, and welding defects due to the shortage of the heat energy can be suppressed. Then, as a result, heat energy suitable for the thickness of each base material can be applied, and uniform welding can be realized.
[0045]
In addition, welding may be performed by controlling the plasma gas flow rate at the time of arc discharge in the welding torch according to the plate thickness at the arc discharge location. For example, in step S6 of FIG. 3, when the thickness of the base material at the welding location is small, welding is performed at a fixed distance or a fixed time at a flow rate smaller than a predetermined flow rate (reference flow rate) of the plasma gas, As a result, control is performed so that welding is always performed at a small amount in a place where the plate thickness is small. Conversely, when the plate thickness is large, control is performed so that welding is performed at a flow rate larger than the reference flow rate. Incidentally, when the welding is performed while moving on the welding line, the reference flow rate may be used, and the value of the flow rate is not limited. As a result, the plasma gas flow rate is reduced for a thin base material, so that an excessive amount of heat energy applied by arc discharge can be suppressed, and welding to a thick base material can be suppressed. A sufficient amount of heat energy. Therefore, since thermal energy suitable for the thickness of each base material can be applied, uniform welding is realized, and the welding state is improved.
[0046]
Further, welding may be performed by controlling the supply amount of the filler material from the filler material supply nozzle in accordance with the thickness of the arc discharge portion. For example, in step S6 of FIG. 3, if the thickness of the base metal at the welding location is small, a larger amount of molten metal than a predetermined supply amount (reference supply amount) of the filler material for a fixed distance or a fixed time is used. Welding is performed by supplying a filler material, and as a result, a large amount of filler material is always supplied to a portion having a small thickness. Conversely, when the plate thickness is large, a smaller amount of filler material than the reference supply amount is supplied. Incidentally, when the welding is performed while moving on the welding line, the reference supply amount may be used, and the value of the flow rate is not limited. As a result, the filler metal is supplied to the thin base material at the time of arc welding more than at other parts, so that it is possible to suppress the joining failure due to the shortage of the filler material and realize good welding. be able to.
[0047]
Here, the data on the trajectory of the welding torch included in the welding operation data in the present embodiment is based on the assumption that the start point and the end point of the weaving operation deviating from the welding line are the same position on the welding line, and that the weaving operation and the welding operation on the welding line are performed. Is the locus data for operating the welding torch to repeat the above. That is, the torch 1 is controlled so as to operate on the weaving operation locus as shown in FIG. 2A with reference to the data, and the start of the circular motion, which is the weaving operation, and the end point thereof are determined by welding. They are located at the same point S on the line. Thereby, while the welding torch 1 is moved on the welding line L1 and the welding is performed on the welding line, the weaving operation can also be performed near the welding line, so that the smooth weaving operation can be performed and the vicinity of the welding line can be performed. Therefore, the reliability of welding can be improved. By doing so, even when performing a complicated weaving operation, it is possible to correct a position shift due to accumulation of errors during the weaving operation on the welding line, and realize a stable weaving operation. Can be. Further, the data of the basic pattern of the weaving operation is changed only by changing the operation trajectory data of the torch so as to change the interval of the same point (start point S) which is the start point and the end point of the weaving operation. It is possible to arbitrarily set the interval between the welding portions by the weaving operation without any change, and it is possible to easily change the shape of the bead easily.
[0048]
Further, the data regarding the locus of the welding torch indicates that the welding torch is operated such that the distance of the welding operation on one welding line is longer than the distance on the welding line of the weld formed in one weaving operation. It is also data. That is, as shown in the locus of the weaving operation in FIG. 2A, the welding processing portion on the welding line L1 has a certain distance. Then, the distance, that is, the distance indicated by the arrow A5 may be further increased. Even in this case, since the welding is performed reliably at the time of the weaving operation, which is a circular locus, the welding speed is increased by increasing the linear movement distance while ensuring the reliability of welding by weaving. Can be.
[0049]
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 and FIG. 5 are schematic views showing a state at the time of welding in the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the locus of the weaving operation.
[0050]
The welding device according to the present embodiment is particularly effective when the butted base materials M3 and M4 to be welded are V-shaped. For example, as shown in FIG. 4B and FIG. 5B, the base materials M3 and M4 abutted in a V shape.
[0051]
(Constitution)
The configuration of the welding device according to the present embodiment is substantially the same as the welding device according to the above-described first embodiment. However, the present embodiment is different in that the welding torch 1 performs a three-dimensional weaving operation according to the shape of the base material to be welded.
[0052]
That is, the CPU serving as the control device has a function of controlling the welding torch 1 to perform a three-dimensional weaving operation at the time of welding based on the shapes of the base materials M3 and M4 at the welding locations. At this time, the CPU transmits a drive signal composed of a pulse train to each drive device for moving the torch, and based on this, each drive device using a stepping motor as a drive source operates, and the position of the welding torch 1 is changed to the base material. It is controlled to move on and welding is performed. In particular, in the present embodiment, the welding torch 1 is controlled so as to always keep the same distance as the base material, and the same applies during the weaving operation. By doing so, a uniform welding process can be performed as described later, and the reliability of welding can be improved.
[0053]
At this time, the distance between the welding torch 1 and the base materials M3 and M4 is stored in advance in the storage unit of the control device as a part of the welding operation data. This can be realized by controlling the operation of the torch 1. At this time, the shape data near the welding line at the time of welding the base materials M3 and M4, that is, data on the butted state, such as the angle formed by the two plate-shaped base materials M3 and M4, The three-dimensional coordinates including the shape are stored, and from such data, the control device calculates a trajectory of a weaving operation that becomes a three-dimensional circular motion, and implements the weaving operation based on the calculation result. However, if the calculation is performed during the operation, the trajectory calculation process may not be able to catch up with the operation depending on the performance of the control device. Therefore, in the present embodiment, the trajectory itself is calculated and stored in advance, and the trajectory is calculated. Control the torch based on the data. As described above, the three-dimensional trajectory is a complicated calculation to calculate, but it is calculated in advance, and the weaving operation control is performed while referring to the result, that is, while reading, so that the control of the torch is performed smoothly. Can be done.
[0054]
To describe this in more detail, the calculation of the three-dimensional weaving locus is performed by combining many complicated calculation formulas such as trigonometric functions. Further, after the trajectory calculation, it is necessary to convert the trajectory into operation pulses of the X, Y, and Z axis motors that are the driving devices. However, during welding, the welding torch must be moved continuously along the trajectory for welding at the required welding speed. Then, in reality, it is almost impossible to calculate the weaving locus in real time and adjust the welding speed while converting the weaving locus into operation pulses of the X, Y, and Z axis motors. Therefore, by calculating the weaving trajectory in advance as described above, it is possible to cope with a high welding speed, and it is not necessary to use a high-performance control device, and the processing load of the control device is reduced. Can also be suppressed. In addition, the control device can execute other control processing during welding, and control of the above-described torch current amount, moving speed, filler material supply amount, plasma gas supply amount, and the like can be realized.
[0055]
Incidentally, the control of the welding torch 1 is performed by using a distance sensor for measuring the distance to the base material provided near the tip of the welding torch 1, and the measured value is fed back to the CPU by a driving device, that is, the welding torch. May be kept constant by controlling the position of.
[0056]
(motion)
Next, the operation of the welding device in the present embodiment, particularly, the operation of the welding torch 1 will be described. First, with reference to FIG. 4B, a case where base materials M3 and M4 butted in a V-shape are welded from the valley side will be described.
[0057]
First, the welding torch 1 is moved by being controlled by the CPU of the control device. The procedure and processing are the same as the operations in the above-described first embodiment. Therefore, by inputting data relating to the shape of the base material at the time of welding and giving a welding instruction, welding is performed while performing a weaving operation according to the shape.
[0058]
Here, in the plasma welding, the welding is performed by bringing the distance between the base materials M3 and M4 closer to the point of contact, but as shown in FIG. When the torch 1 is subjected to the weaving operation on one plane (see arrows R11 and R12), the torch itself may come into contact with the base materials M3 and M4, and the operation may not be realized. In addition, the plasma arc discharge discharges to a position closest to the base material, and thus causes a problem that discharge is not performed to an appropriate welding position. Furthermore, at the time of the weaving operation, the distance between the torch and the base material varies depending on the position, so that there is a problem that uniform welding cannot be performed.
[0059]
Therefore, as shown by arrows R21 and R22, the welding torch 1 performs a weaving operation along the butted shape of the base materials M3 and M4, that is, while maintaining a constant distance from the base material, thereby achieving uniform welding. Can be performed.
[0060]
FIG. 4A is a perspective view of the operation locus. As shown in this figure, the welding torch 1 moves on a previously calculated trajectory of a distorted circular motion from a start point S located on the welding line L2. That is, the vehicle returns from the point P11 to the start point through the point P14 (see arrows A11 to A15). After that, the welding point advances on the welding line L2 to a point P15 (see the arrow A16), and the point P15 becomes a new start point S, and the weaving operation of the circular motion starts again. Here, the circular motion as the weaving operation is a shape obtained by bending a circular shape when formed on a plane at the same angle as the base materials M3 and M4.
[0061]
Next, a case where the base materials M3 and M4 butted in a V-shape are welded from the mountain side will be described with reference to FIG. As shown in this figure, when the welding torch 1 is subjected to a weaving operation on one plane (see arrows R11 and R12), the distance between the torch and the base materials M5 and M6 depends on the welding location as described above. Therefore, uniform welding cannot be performed. However, even in such a case, as shown by the arrows R31 and R32, the welding torch 1 performs a weaving operation along the butt shape of the base materials M5 and M6, that is, while keeping a constant distance from the base material. , Can perform uniform welding.
[0062]
FIG. 5A is a perspective view of the operation locus. In the same manner as described above, the welding torch 1 moves on a trajectory of a distorted circular motion calculated in advance from a start time point S located on the welding line L3 (see arrows A21 to A25). In other words, this distorted circular locus is a shape obtained by bending a circular shape when formed on a plane at the same angle as the base materials M5 and M6. Then, thereafter, the vehicle moves on the welding line L3 to a point P25 (see the arrow A26), and the point P25 becomes a new start point S, and the weaving operation of the circular motion starts again.
[0063]
Further, in the present embodiment, the control device may control the three-dimensional movement of the welding torch 1 and may also control the amount of current at the time of arc discharge described in the first embodiment. For example, in FIGS. 4 (b) and 5 (b), since the butted base materials have different plate thicknesses, the thin base materials M3 and M5 suppress the burn-through and the thick base material as described above. In M4 and M6, in order to suppress poor welding, the thickness and arrangement data of the base metal are stored in the control device in advance, and based on data relating to these and the amount of current and the weaving locus, the welding position at the welding point during welding is determined. Controls the amount of current and the like. Specifically, in the case of FIG. 4A, assuming that the side including the points P11 and P12 in the trajectory is on the thin base material M3, a normal current amount between the points P11 and P12 ( The amount of current is controlled to be smaller than the reference value, and the amount of heat energy applied to the base material M3 is reduced. Further, between the points P13 and P14, a large amount of current is set, and a large amount of heat energy is applied to the base material M3. By the way, from point S to point P11, from point P12 to P13, from point P14 to point PS, and from point S to point P15, an intermediate value (reference value) of each of the above current amounts is set. You. As a result, the same effect as described above can be obtained, and as shown in FIGS. 4 (c) and 5 (c), a well-welded welding member can be obtained.
[0064]
Here, as described in the first embodiment, the trajectory data of the torch in this embodiment is based on the assumption that the start point and the end point of the weaving operation deviating from the welding line are the same position on the welding line, and The data is that the welding torch is operated so as to repeat the welding operation on the line. Furthermore, it is also data on the trajectory of the torch that operates the welding torch such that the distance of the welding operation on one welding line is longer than the distance of the welding portion formed in one weaving operation on the welding line. As a result, as shown in FIG. 6, the weaving portions are formed at predetermined intervals, and a bead along the welding line is formed between the weaving portions (see reference numeral D). At this time, the weaving portion has a substantially circular shape and a predetermined area, and since the amount of applied heat energy is large, the bead is formed wide and deep. On the other hand, the bead on the welding line is narrow and shallow because the welding is performed only linearly and at a high speed. In other words, because weaving and movement on the welding line are repeated, that is, the part where the base material is deeply melted and welded and the part where it is welded shallowly are repeated, so that if it is continuously melted deeply and welded, burn-through will occur. Situation can be suppressed, and deeply melted welding can be performed. As described above, since the weaving portions are formed at predetermined intervals, the strength is sufficient, the burn-through hardly occurs, and highly reliable welding can be realized. Then, by performing the linear movement on the welding line at a high speed, the welding can be speeded up, that is, the welding time can be shortened. This is particularly effective when lap welding is performed. If the moving speed on the welding line is increased, welding such as spot welding can be performed. However, the locus of the welding torch is not limited to the locus shape as described above.
[0065]
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configuration is substantially the same as in the first and second embodiments described above, but the control device does not depend on the thickness of the plurality of base materials to be joined and welded, but on the material thereof. In that the state of the weaving operation during joining is controlled.
[0066]
That is, the motion trajectory data stored in the storage unit in the control device includes data on the material of the base material, and the current amount at the time of the arc discharge and the moving speed of the torch corresponding to the data. , Data on the plasma gas flow rate. Incidentally, the above data such as data relating to the material of the base material can be updated by being input to the control device by an operator.
[0067]
And, for example, the current amount data at the time of arc discharge of the welding torch indicates that the material of the base material is a material that is easily melted, that is, if the material has a low heat capacity, the current amount is smaller than the normal current amount as a reference. It is set to perform arc discharge by the amount. The moving speed is set to be higher than the reference speed, and the plasma gas flow rate is set to be lower than the reference flow rate. In other words, it is set so that welding is performed at a material location where melting is likely to be performed in substantially the same state as the state of the torch when welding is performed at a location where the plate thickness is small.
[0068]
This suppresses the amount of heat energy applied to a portion of a material that is easily melted during welding during welding, thereby preventing the base material from being burnt off at such a portion and improving reliability. High welding can be performed.
[0069]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, the welding state is automatically controlled according to the thickness of the base material at the welding location during the weaving operation, and in particular, On the thin base material side, the amount of current at the time of arc discharge is set low, and it is suppressed that an excessive amount of heat energy is applied to the thin base material having a small heat capacity. On the other hand, for a base material having a large thickness, arc discharge is performed by increasing the amount of current, and sufficient heat energy required for welding is supplied, and the energy of the energy is reduced. It is possible to suppress the occurrence of poor welding due to shortage, thereby achieving an unprecedented excellent effect that uniform welding can be realized and the reliability of welding can be improved.
[0070]
In addition, by controlling the object to be controlled according to the thickness of the base material to the moving speed of the torch, the flow rate of the plasma gas in plasma welding, and the supply amount of the filler material, the portion having a particularly small thickness as described above is used. And a uniform and good bead can be obtained. In particular, since a bead is formed by weaving so as to close a gap formed between base materials serving as welding lines, highly reliable welding can be performed.
[0071]
In addition, the welding torch is controlled to perform a three-dimensional weaving operation at the time of welding based on the shape of the base material at the welding location, and in particular, the welding torch performs the weaving operation while maintaining substantially the same distance as the base material. Accordingly, a suitable arc discharge can always be performed on the base material under the same conditions, and stable welding can be realized. In addition, it is possible to prevent the operation of the torch, that is, the weaving operation, from being limited by the shape of the welding portion of the base material.
[0072]
Also, by previously calculating and storing the trajectory data of the welding torch, the trajectory data can be read out at the time of welding and the operation of the torch can be controlled according to the data, and a complicated trajectory can be calculated during the welding operation. This eliminates the need for such a process, so that the torch can be driven and controlled smoothly, and good welding can be achieved. In particular, when the trajectory of the torch is a three-dimensional trajectory, the effect is remarkable.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are schematic diagrams showing a state at the time of welding in a first embodiment.
FIGS. 2A to 2C are explanatory diagrams illustrating an example of a waving operation.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the control device during welding according to the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic view showing a state at the time of welding in a second embodiment. FIG. 4A shows the locus of the weaving operation, and FIGS. 4B and 4C show the state at the time of welding.
FIG. 5 is a schematic view showing a state at the time of welding in a second embodiment. FIG. 5A shows the locus of the weaving operation, and FIGS. 5B and 5C show the state at the time of welding.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a weaving operation.
FIGS. 7A to 7D are explanatory diagrams showing examples of weaving operation trajectories. FIGS.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a welding device capable of performing a weaving operation.
FIG. 9A is a cross-sectional view showing an example of a conventional welding device, and FIG. 9B is a perspective view showing an operation example thereof.
[Explanation of symbols]
1 welding torch
M1, M2, M3, M4, M5, M6 Base material
F filler metal (filler)

Claims

母材に対してアーク放電を行う溶接トーチと、前記溶接トーチを駆動する駆動装置と、この駆動装置の動作及び前記アーク放電の状態を制御する制御装置とを備え、この制御装置が、あらかじめ記憶部に記憶された前記溶接トーチの動作軌跡を表す溶接動作データに基づいて前記溶接トーチを溶接箇所にてウィービング動作するよう制御して複数の母材を接合溶接する溶接装置において、
前記制御装置が、接合溶接の対象である複数の母材の溶接箇所における板厚に応じて接合時のウィービング動作の状態を制御することを特徴とする溶接装置。A welding torch for performing an arc discharge on the base material, a driving device for driving the welding torch, and a control device for controlling the operation of the driving device and the state of the arc discharge, wherein the control device is stored in advance. In a welding device for joining and welding a plurality of base metals by controlling the welding torch to perform a weaving operation at a welding location based on welding operation data representing an operation trajectory of the welding torch stored in the section,
A welding device, wherein the control device controls a state of a weaving operation at the time of joining according to a plate thickness of a plurality of base materials to be joined and welded at a welding position.

前記制御装置が、前記複数の母材の板厚に応じて前記溶接トーチにおけるアーク放電時の電流量を制御して溶接を行うことを特徴とする請求項１記載の溶接装置。The welding device according to claim 1, wherein the control device performs welding by controlling a current amount at the time of arc discharge in the welding torch in accordance with the thickness of the plurality of base materials.

前記制御装置が、前記溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも電流量を少なくして溶接を行うことを特徴とする請求項２記載の溶接装置。The welding according to claim 2, wherein the control device performs the welding with a smaller amount of current than at other portions when performing arc discharge at a portion where the plate thickness of the welding portion is thin with the welding torch. apparatus.

前記制御装置が、前記複数の母材の板厚に応じて前記溶接トーチの移動速度を制御して溶接を行うことを特徴とする請求項１，２又は３記載の溶接装置。The welding device according to claim 1, wherein the control device performs welding by controlling a moving speed of the welding torch according to a plate thickness of the plurality of base materials.

前記制御装置が、前記溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも移動速度を速くして溶接を行うことを特徴とする請求項４記載の溶接装置。The welding according to claim 4, wherein the control device performs the welding at a higher moving speed than at other locations when performing arc discharge at a location where the plate thickness of the welding location is thin with the welding torch. apparatus.

前記溶接トーチが、プラズマアーク放電を発するトーチであると共に、
前記制御装置が、前記複数の母材の板厚に応じて前記溶接トーチにおけるアーク放電時のプラズマガス流量を制御して溶接を行うことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の溶接装置。The welding torch is a torch that emits plasma arc discharge,
6. The welding device according to claim 1, wherein the control device performs welding by controlling a plasma gas flow rate at the time of arc discharge in the welding torch in accordance with the thickness of the plurality of base materials. The welding device as described.

前記制御装置が、前記溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりもプラズマガス流量を少なくして溶接を行うことを特徴とする請求項６記載の溶接装置。7. The welding method according to claim 6, wherein the controller performs the welding with a smaller plasma gas flow rate than at other locations when performing arc discharge at a location where the thickness of the welding location is thin with the welding torch. Welding equipment.

前記制御装置にて動作を制御されることにより前記溶接箇所に溶加材を供給する溶加材供給ノズルを備え、
前記制御装置が、前記複数の母材の板厚に応じて前記溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を制御して溶接を行うことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の溶接装置。A filler material supply nozzle that supplies a filler material to the welding location by being controlled by the control device,
5. The welding device according to claim 1, wherein the control unit controls the amount of filler material supplied from the filler material supply nozzle in accordance with the thickness of the plurality of base materials to perform welding. , 5, 6 or 7.

前記制御装置が、前記溶接トーチにて溶接箇所の板厚が薄い箇所にアーク放電を行う際に他の箇所よりも前記溶加材供給ノズルからの溶加材供給量を多くして溶接を行うことを特徴とする請求項８記載の溶接装置。The controller performs welding by increasing the amount of filler material supplied from the filler material supply nozzle from other locations when performing arc discharge at a location where the plate thickness of the welding location is small with the welding torch. 9. The welding apparatus according to claim 8, wherein:

前記制御装置が、母材の溶接箇所における形状に基づいて前記溶接トーチが溶接時に立体的なウィービング動作を行うよう制御することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の溶接装置。The control device controls the welding torch to perform a three-dimensional weaving operation at the time of welding based on a shape of the base material at a welding location. The welding device according to 7, 8, or 9.

前記制御装置が、前記溶接トーチが母材とほぼ同一の距離を保ってウィービング動作を行うことを特徴とする請求項１０記載の溶接装置。The welding device according to claim 10, wherein the control device performs the weaving operation while keeping the welding torch at substantially the same distance as the base material.

前記溶接動作データは、母材の接合時における溶接線近辺の形状に対応した立体的なウィービング動作の軌跡に関するデータであることを特徴とする請求項１０又は１１記載の溶接装置。The welding apparatus according to claim 10, wherein the welding operation data is data relating to a trajectory of a three-dimensional weaving operation corresponding to a shape near a welding line when the base material is joined.

前記溶接動作データは、溶接線から逸れるウィービング動作の開始時点と終了時点とを溶接線上の同一位置として、ウィービング動作と溶接線上の溶接動作とを繰り返すよう前記溶接トーチを動作させる、当該溶接トーチの軌跡に関するデータであることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１又は１２記載の溶接装置。The welding operation data, the start point and the end point of the weaving operation deviating from the welding line are set to the same position on the welding line, and the welding torch is operated to repeat the weaving operation and the welding operation on the welding line. The welding apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12, wherein the data is data relating to a trajectory.

前記溶接動作データは、一回の溶接線上の溶接動作の距離が、一回の溶接線から逸れるウィービング動作において形成される溶接部の溶接線上における距離よりも長くなるよう前記溶接トーチを動作させる、当該溶接トーチの軌跡に関するデータであることを特徴とする請求項１３記載の溶接装置。The welding operation data, operating the welding torch so that the distance of the welding operation on one welding line is longer than the distance on the welding line of the weld formed in the weaving operation deviating from one welding line, The welding apparatus according to claim 13, wherein the data is data relating to a locus of the welding torch.

母材に対してアーク放電を行う溶接トーチと、前記溶接トーチを駆動する駆動装置と、この駆動装置の動作及び前記アーク放電の状態を制御する制御装置とを備え、この制御装置が、あらかじめ記憶部に記憶された前記溶接トーチの動作軌跡を表す溶接動作データに基づいて前記溶接トーチが溶接箇所にてウィービング動作するよう制御して複数の母材を接合溶接する溶接装置において、
前記制御装置が、母材の溶接箇所における形状に基づいて前記溶接トーチが溶接時に立体的なウィービング動作を行うよう制御することを特徴とする溶接装置。A welding torch for performing an arc discharge on the base material, a driving device for driving the welding torch, and a control device for controlling the operation of the driving device and the state of the arc discharge, wherein the control device is stored in advance. In a welding apparatus for joining and welding a plurality of base metals by controlling the welding torch to perform a weaving operation at a welding location based on welding operation data representing an operation trajectory of the welding torch stored in the section,
The welding device, wherein the control device controls the welding torch to perform a three-dimensional weaving operation at the time of welding based on a shape of the base material at a welding location.

母材に対してアーク放電を行う溶接トーチと、前記溶接トーチを駆動する駆動装置と、この駆動装置の動作及び前記アーク放電の状態を制御する制御装置とを備え、この制御装置が、あらかじめ記憶部に記憶された前記溶接トーチの動作軌跡を表す溶接動作データに基づいて前記溶接トーチを溶接箇所にてウィービング動作するよう制御して複数の母材を接合溶接する溶接装置において、
前記制御装置が、接合溶接の対象である複数の母材の材質に応じて接合時のウィービング動作の状態を制御することを特徴とする溶接装置。A welding torch for performing an arc discharge on the base material, a driving device for driving the welding torch, and a control device for controlling the operation of the driving device and the state of the arc discharge, wherein the control device is stored in advance. In a welding device for joining and welding a plurality of base metals by controlling the welding torch to perform a weaving operation at a welding location based on welding operation data representing an operation trajectory of the welding torch stored in the section,
A welding device, wherein the control device controls a state of a weaving operation at the time of joining according to materials of a plurality of base materials to be joined and welded.