JP2013223879A - アーク溶接装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶接トーチ4に設けられた3軸加速度センサDSと、アーク3が点弧されると3軸加速度センサDSからの各軸の加速度信号Dx〜Dzを積分しこれらの積分信号を合成して溶接トーチの移動速度信号Stを算出する移動速度算出部STと、定常状態における移動速度信号Stの値が適正範囲外にあるときは警報Kh1を発生させる警報発生部KH1とを備える。これにより、溶接トーチの移動速度が適正範囲外にあるときは、警報音等の警報が発せられる。溶接作業者はこの警報にガイドされて、溶接トーチの移動速度を適正範囲に操作することができる。
【選択図】 図1
Description
前記溶接トーチに設けられた3軸加速度センサと、前記アークが点弧されると前記3軸加速度センサからの各軸の加速度信号を積分しこれらの積分信号を合成して前記溶接トーチの移動速度信号を算出する移動速度算出部と、定常状態における前記移動速度信号の値が所定速度範囲外にあるときは第1の警報を発生させる第1警報発生部と、
を備えたことを特徴とするアーク溶接装置である。
ことを特徴とする請求項1記載のアーク溶接装置である。
ことを特徴とする請求項1又は2記載のアーク溶接装置である。
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアーク溶接装置である。
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアーク溶接装置である。
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアーク溶接装置である。
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のアーク溶接装置である。
溶接トーチに設けられた3軸加速度センサからの加速度信号から移動速度を算出する方法について、以下に説明する。x軸、y軸及びz軸からの加速度信号をそれぞれDx、Dy及びDzとする。これらの加速度信号を下式のように積分すると、各軸方向の速度Sx、Sy及びSzが算出される。
Sx=∫Dx・dt
Sy=∫Dy・dt
Sz=∫Dz・dt
これらの積分は、アークが点弧(溶接電流が通電)された時点から溶接が終了するまでの期間行われる。
St=(Sx2+Sy2+Sz2)1/2 (1)式
したがって、この(1)式を使用すれば、各軸の加速度信号Dx〜Dzを入力として、溶接トーチの移動速度Stを算出することができる。
(1)溶接作業者が、溶接開始位置で溶接トーチを停止させた状態で、トーチスイッチをオンすると、アークが点弧する。このアークの点弧を溶接電流の通電で判別し、判別から予め定めた停止時間Tsが経過すると、第3警報信号Kh3によって警報音が鳴る。溶接作業者はこの警報音を聴くと、溶接トーチの溶接方向への移動を開始する。これにより、アークが点弧されて溶融池の形成状態が適正状態になった時点で、溶接トーチの移動を開始することができるので、アークスタート部の溶接品質が向上する。アークが点弧されて溶融池の形成状態が適正状態になった時点を、上記の停止時間Tsで予め設定しておく。
実施の形態2に係る発明は、定常状態における移動速度信号の値に応じて溶接電流の値を変化させるものである。
2 母材
3 アーク
4 溶接トーチ
CD 通電判別回路
Cd 通電判別信号
DS 加速度センサ
DST 移動速度変化率算出回路
Dst 移動速度変化率信号
Dx x軸方向の加速度信号
Dy y軸方向の加速度信号
Dz z軸方向の加速度信号
ID 溶接電流検出回路
Id 電流検出信号
IR 電流設定回路
Ir 電流設定信号
Iw 溶接電流
KH1 第1警報発生回路
Kh1 第1警報信号
KH2 第2警報発生回路
Kh2 第2警報信号
KH3 第3警報発生回路
Kh3 第3警報信号
ON トーチスイッチ
On 溶接開始信号
PL 異常表示灯回路
PS 溶接電源
SD サウンド出力回路
Sd サウンド信号
SR 溶接速度設定回路
Sr 溶接速度設定信号
ST 移動速度算出回路
St 移動速度(信号)
Sx x軸方向の移動速度
Sy y軸方向の移動速度
Sz z軸方向の移動速度
Ts 停止時間
Vw 溶接電圧
Claims (7)
- 溶接電流及び溶接電圧を出力する溶接電源と、前記溶接電流及び前記溶接電圧を受けて母材との間でアークを発生させる溶接トーチとを備えたアーク溶接装置において、
前記溶接トーチに設けられた3軸加速度センサと、前記アークが点弧されると前記3軸加速度センサからの各軸の加速度信号を積分しこれらの積分信号を合成して前記溶接トーチの移動速度信号を算出する移動速度算出部と、定常状態における前記移動速度信号の値が所定速度範囲外にあるときは第1の警報を発生させる第1警報発生部と、
を備えたことを特徴とするアーク溶接装置。 - 前記アークが点弧されてから前記移動速度信号の変化率が予め定めた第1基準値以上である最初の期間の時間長さが、所定時間範囲外であるときは第2の警報を発生させる第2警報発生部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1記載のアーク溶接装置。 - 前記アークが点弧した時点からの経過時間が予め定めた停止時間に達した時点で第3の警報を発生させる第3警報発生部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のアーク溶接装置。 - 前記第1警報発生部は、前記移動速度信号の値が前記速度範囲の上限値を超えているときと、前記速度範囲の下限値未満であるときとで異なる周波数の警報音を発生させる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。 - 前記第1警報発生部の前記定常状態を、前記アークの点弧からの経過時間が予め定めた基準時間以上である機関とする、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。 - 前記第1警報発生部の前記定常状態を、前記アークが点弧されてから前記移動速度信号の変化率が予め定めた第2基準値以上である状態から未満の状態へと最初に変化した時点以降の期間とする、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。 - 前記定常状態における前記移動速度信号の値に応じて前記溶接電流の値を変化させる電流制御設定部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
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