(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの端面が対峙している被溶接鋼板同士の開先部を、被溶接鋼板同士の片面にて、開先部の上方に配置された溶接トーチを開先部に沿った溶接方向に移動させることで溶接する片面溶接装置であって、
溶接する被溶接鋼板の板厚毎に設定された板厚溶接条件を記憶する記憶手段と、
前記溶接方向にて板厚が変化する被溶接鋼板同士の対峙している端面を溶接する際に、板厚が変化する箇所であって板厚が変化することで開先部の容積が変化する箇所である板厚変化箇所の溶接条件を、前記記憶手段に記憶された前記板厚溶接条件から算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される前記溶接条件の読み出しを、所定の読み出し指示に基づいて開始し、前記板厚変化箇所の溶接を実行する溶接実行手段と、
を備えたことを特徴とする片面溶接装置。
【請求項２】
前記溶接実行手段により開始する前記所定の読み出し指示は、予め記憶された板厚が変化する変化点の情報に基づき、または溶接作業者による操作に基づき実行されることを特徴とする請求項１記載の片面溶接装置。
【請求項３】
前記板厚変化箇所は、直線的に変化する箇所であり、
前記記憶手段は、前記溶接方向にて板厚が変化する前である第１の板厚のときの第１の板厚溶接条件と、板厚が変化した後である第２の板厚のときの第２の板厚溶接条件とを記憶し、
前記算出手段は、前記記憶手段から読み出した前記第１の板厚溶接条件および前記第２の板厚溶接条件と、前記第１の板厚から前記第２の板厚まで板厚が変化する前記溶接方向の距離に関する情報とに基づき、前記板厚変化箇所の溶接条件を算出することを特徴とする請求項１または２記載の片面溶接装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶される前記第１の板厚溶接条件、前記第２の板厚溶接条件、および前記算出手段により算出される前記溶接条件は、溶接の際の電流値、電圧値、および前記溶接トーチの送り速度、の少なくとも何れか一つを定める条件であることを特徴とする請求項３記載の片面溶接装置。
【請求項５】
互いの端面が対峙している被溶接鋼板同士の開先部を、被溶接鋼板同士の片面にて、開先部の上方に配置された溶接トーチを開先部に沿った溶接方向に移動させることで溶接する片面溶接装置に用いられるプログラムであって、
前記溶接方向にて板厚が変化する被溶接鋼板同士の対峙している端面を溶接する際に、被溶接鋼板の板厚毎に設定された板厚溶接条件を記憶する記憶手段から当該板厚溶接条件を読み出し、読み出した当該板厚溶接条件を用いて板厚が変化する箇所であって板厚が変化することで開先部の容積が変化する箇所である板厚変化箇所の溶接条件を算出する算出機能と、
前記算出機能により算出される前記溶接条件の読み出しを、所定の読み出し指示に基づいて開始する読み出し機能と
を前記片面溶接装置に実現させるプログラム。
【請求項６】
前記算出機能は、前記溶接方向にて板厚が直線的に変化する前である第１の板厚のときの第１の板厚溶接条件（Ｐ１）と、板厚が変化した後である第２の板厚のときの第２の板厚溶接条件（Ｐ２）とを前記記憶手段から読み出し、当該第１の板厚から当該第２の板厚まで板厚が直線的に変化する当該溶接方向の距離に関する情報を取得し、当該第１の板厚溶接条件（Ｐ１）および当該第２の板厚溶接条件（Ｐ２）と、取得した当該距離に関する情報とに基づき、板厚が直線的に変化する箇所の溶接条件を算出することを特徴とする請求項５記載のプログラム。
【請求項７】
前記算出機能にて、
前記第１の板厚から前記第２の板厚まで板厚が直線的に変化する箇所の長さをＬｔ、板厚が変化する最初の位置からの任意の距離をＬｘとしたとき、当該任意の距離における溶接条件（ＰＸ）は、
ＰＸ＝Ｐ１＋｛（Ｐ２−Ｐ１）／Ｌｔ｝×Ｌｘ
であることを特徴とする請求項６記載のプログラム。
【請求項８】
互いの端面が対峙している被溶接鋼板同士の開先部を、被溶接鋼板同士の片面にて、開先部の上方に配置された溶接トーチを開先部に沿った溶接方向に移動させることで溶接する片面溶接方法であって、
溶接する被溶接鋼板の板厚毎の板厚溶接条件を記憶手段に記憶させる工程と、
前記溶接方向にて板厚が変化する被溶接鋼板同士を溶接位置まで移動させる工程と、
前記溶接位置まで移動された被溶接鋼板同士に対して前記記憶手段に記憶された前記板厚溶接条件を読み出して溶接を行うとともに、被溶接鋼板同士の板厚が変化する箇所であって板厚が変化することで開先部の容積が変化する箇所である板厚変化箇所については、読み出された複数の板厚溶接条件から当該板厚変化箇所の溶接条件を算出して溶接を行う工程と、
を含む片面溶接方法。
【請求項９】
前記板厚変化箇所に関する情報を予め変化箇所記憶手段に記憶させる工程を更に含み、  前記溶接を行う工程にて読み出される前記複数の板厚溶接条件は、前記板厚変化箇所に対して変化前の第１の板厚のときの第１の板厚溶接条件（Ｐ１）と変化後の第２の板厚のときの第２の板厚溶接条件（Ｐ２）とであり、
前記溶接を行う工程は、読み出された前記第１の板厚溶接条件（Ｐ１）および前記第２の板厚溶接条件（Ｐ２）と、前記変化箇所記憶手段から読み出された前記板厚変化箇所に関する情報とに基づいて、前記溶接条件を算出することを特徴とする請求項８記載の片面溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面溶接装置、片面溶接装置に用いられるプログラムおよび片面溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶等で用いられる大面積の鋼板同士を溶接する装置として、互いの端面を対峙することで形成した開先部に沿って開先部の裏面から裏当フラックスを押し当て、開先部の表面から溶接を施す片面溶接装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載されている片面溶接装置は、被溶接鋼板同士の互いの端面を突き合わせた開先部の裏側にフラックスを押し当てる第１裏当部材および第２裏当部材を有する裏当装置と、被溶接鋼板を裏当装置の上方に搬送し、固定する搬送および固定手段と、開先部の表面から溶接を施す溶接機とを備えている。また、片面溶接装置は、第１裏当部材，第２裏当部材にフラックスを供給するフラックス供給手段と、第１裏当部材，第２裏当部材からフラックスを回収するフラックス回収手段とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１０５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、互いの端面が対峙している鋼板同士の片面を溶接する片面溶接装置にて、溶接方向に板厚が変化する箇所を有する鋼板同士を溶接することが強く望まれている。これまでの片面溶接装置では、溶接する箇所に応じて溶接条件を自動的に変更することができず、板厚が変化する箇所において自動的に溶接条件を変更することができなかった。そのため、板厚が変化する箇所を溶接する際には、作業者が手動で溶接条件を調整（変更）しながら溶接を行う必要があり、その結果、作業者によって、板厚が変化する箇所の溶接品質が異なるおそれがある。
【０００５】
本発明は、溶接方向に板厚が変化する箇所の溶接品質を安定させることができる片面溶接装置、片面溶接装置に用いられるプログラムおよび片面溶接方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、互いの端面が対峙している被溶接鋼板同士の開先部を、被溶接鋼板同士の片面にて、開先部の上方に配置された溶接トーチを開先部に沿った溶接方向に移動させることで溶接する片面溶接装置であって、溶接する被溶接鋼板の板厚毎に設定された板厚溶接条件を記憶する記憶手段と、前記溶接方向にて板厚が変化する被溶接鋼板同士の対峙している端面を溶接する際に、板厚が変化する箇所であって板厚が変化することで開先部の容積が変化する箇所である板厚変化箇所の溶接条件を、前記記憶手段に記憶された前記板厚溶接条件から算出する算出手段と、前記算出手段により算出される前記溶接条件の読み出しを、所定の読み出し指示に基づいて開始し、前記板厚変化箇所の溶接を実行する溶接実行手段と、を備えたことを特徴とする片面溶接装置である。
【０００７】
ここで、前記溶接実行手段により開始する前記所定の読み出し指示は、予め記憶された板厚が変化する変化点の情報に基づき、または溶接作業者による操作に基づき実行されるとよい。所定の読み出し指示が確度高く実行されるので、板厚が変化する箇所の溶接品質をより安定させることができる。
【０００８】
また、前記板厚変化箇所は、直線的に変化する箇所であり、前記記憶手段は、前記溶接方向にて板厚が変化する前である第１の板厚のときの第１の板厚溶接条件と、板厚が変化した後である第２の板厚のときの第２の板厚溶接条件とを記憶し、前記算出手段は、前記記憶手段から読み出した前記第１の板厚溶接条件および前記第２の板厚溶接条件と、前記第１の板厚から前記第２の板厚まで板厚が変化する前記溶接方向の距離に関する情報とに基づき、前記板厚変化箇所の溶接条件を算出するとよい。第１の板厚溶接条件および第２の板厚溶接条件は、板厚が変化していない箇所の溶接条件であり、被溶接鋼板同士を溶接方向の全長にわたって溶接するのに必須の条件であるので、これらの溶接条件を用いて板厚が変化する箇所の溶接条件を算出することで、板厚が変化する箇所の溶接品質を安定させることが可能な溶接条件を簡易に算出することができる。
【０００９】
また、前記記憶手段に記憶される前記第１の板厚溶接条件、前記第２の板厚溶接条件、および前記算出手段により算出される前記溶接条件は、溶接の際の電流値、電圧値、および前記溶接トーチの送り速度、の少なくとも何れか一つを定める条件であるとよい。これにより、被溶接鋼板同士を全長にわたってより確度高く溶接することができる。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明は、互いの端面が対峙している被溶接鋼板同士の開先部を、被溶接鋼板同士の片面にて、開先部の上方に配置された溶接トーチを開先部に沿った溶接方向に移動させることで溶接する片面溶接装置に用いられるプログラムであって、前記溶接方向にて板厚が変化する被溶接鋼板同士の対峙している端面を溶接する際に、被溶接鋼板の板厚毎に設定された板厚溶接条件を記憶する記憶手段から当該板厚溶接条件を読み出し、読み出した当該板厚溶接条件を用いて板厚が変化する箇所であって板厚が変化することで開先部の容積が変化する箇所である板厚変化箇所の溶接条件を算出する算出機能と、前記算出機能により算出される前記溶接条件の読み出しを、所定の読み出し指示に基づいて開始する読み出し機能とを前記片面溶接装置に実現させるプログラムである。
【００１１】
ここで、前記算出機能は、前記溶接方向にて板厚が直線的に変化する前である第１の板厚のときの第１の板厚溶接条件（Ｐ１）と、板厚が変化した後である第２の板厚のときの第２の板厚溶接条件（Ｐ２）とを前記記憶手段から読み出し、当該第１の板厚から当該第２の板厚まで板厚が直線的に変化する当該溶接方向の距離に関する情報を取得し、当該第１の板厚溶接条件（Ｐ１）および当該第２の板厚溶接条件（Ｐ２）と、取得した当該距離に関する情報とに基づき、板厚が直線的に変化する箇所の溶接条件を算出するとよい。第１の板厚溶接条件および第２の板厚溶接条件は、板厚が変化していない箇所の溶接条件であり、被溶接鋼板同士を全長にわたって溶接するのに必須の条件であるので、これらの溶接条件を用いて板厚が変化する箇所の溶接条件を算出することで、溶接品質を安定させることが可能な板厚が変化する箇所の溶接条件を簡易に算出することができる。
【００１２】
また、前記算出機能にて、前記第１の板厚から前記第２の板厚まで板厚が直線的に変化する箇所の長さをＬｔ、板厚が変化する最初の位置からの任意の距離をＬｘとしたとき、当該任意の距離における溶接条件（ＰＸ）は、ＰＸ＝Ｐ１＋｛（Ｐ２−Ｐ１）／Ｌｔ｝×Ｌｘであるとよい。これにより、任意の距離における溶接条件が、板厚が変化する最初の位置からの距離に応じた値となるので、板厚が変化する箇所の溶接品質をより安定させることができる。
【００１３】
また、他の観点から捉えると、本発明は、互いの端面が対峙している被溶接鋼板同士の開先部を、被溶接鋼板同士の片面にて、開先部の上方に配置された溶接トーチを開先部に沿った溶接方向に移動させることで溶接する片面溶接方法であって、溶接する被溶接鋼板の板厚毎の板厚溶接条件を記憶手段に記憶させる工程と、前記溶接方向にて板厚が変化する被溶接鋼板同士を溶接位置まで移動させる工程と、前記溶接位置まで移動された被溶接鋼板同士に対して前記記憶手段に記憶された前記板厚溶接条件を読み出して溶接を行うとともに、被溶接鋼板同士の板厚が変化する箇所であって板厚が変化することで開先部の容積が変化する箇所である板厚変化箇所については、読み出された複数の板厚溶接条件から当該板厚変化箇所の溶接条件を算出して溶接を行う工程と、を含む片面溶接方法である。
【００１４】
ここで、前記板厚変化箇所に関する情報を予め変化箇所記憶手段に記憶させる工程を更に含み、 前記溶接を行う工程にて読み出される前記複数の板厚溶接条件は、前記板厚変化箇所に対して変化前の第１の板厚のときの第１の板厚溶接条件（Ｐ１）と変化後の第２の板厚のときの第２の板厚溶接条件（Ｐ２）とであり、
前記溶接を行う工程は、読み出された前記第１の板厚溶接条件（Ｐ１）および前記第２の板厚溶接条件（Ｐ２）と、前記変化箇所記憶手段から読み出された前記板厚変化箇所に関する情報とに基づいて、前記溶接条件を算出するとよい。第１の板厚溶接条件および第２の板厚溶接条件は、板厚が変化していない箇所の溶接条件であり、被溶接鋼板同士を全長にわたって溶接するのに必須の条件であるので、これらの溶接条件を用いて板厚が変化する箇所の溶接条件を算出することで、板厚が変化する箇所の溶接品質を安定させることが可能な溶接条件を簡易に算出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コスト上昇を招くことなく、溶接方向に板厚が変化する箇所の溶接品質を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る片面溶接装置の斜視図である。
【図２】実施の形態に係る片面溶接装置における図１のＹ−Ｙ部の断面図である。
【図３】図２のＺ部の拡大図である。
【図４】実施の形態に係る第１裏当部の概略構成図である。
【図５】実施の形態に係る第２裏当部の概略構成図である。
【図６】（ａ）は、第１エアホースおよび第３エアホースが膨張した状態を示す図である。（ｂ）は、第２エアホースが膨張した状態を示す図である。
【図７】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】被溶接鋼板の形状を例示する図であり、被溶接鋼板の板厚を示す図である。
【図９】演算部が行う溶接制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】被溶接鋼板の他の形状を例示する図であり、被溶接鋼板の板厚を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る片面溶接装置１の斜視図である。
図２は、本実施の形態に係る片面溶接装置１における図１のＹ−Ｙ部の断面図である。
図３は、図２のＺ部の拡大図である。
【００１８】
本実施の形態に係る片面溶接装置１は、互いの端面が対峙している被溶接鋼板ＳＰ同士の開先部Ｇの裏面に裏当フラックスを配置する裏当装置１００を有し、フラックスを用いて溶接を行う装置である。この片面溶接装置１は、後述する溶接トーチ４１を被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇの方向に移動させて溶接を行い、溶接実行前後は被溶接鋼板ＳＰを溶接トーチ４１の移動方向に直交する方向に移動させる方式の装置である。そして、片面溶接装置１は、開先部Ｇの裏面への裏当フラックスの配置および被溶接鋼板ＳＰの固定が終了した後、溶接トーチ４１を使用して、開先部Ｇの上方から片面サブマージアーク溶接を施して被溶接鋼板ＳＰ同士を溶接する。以下では、溶接トーチの移動方向（溶接方向）を長手方向、溶接トーチの移動方向に直交する方向を幅方向と称する場合がある。
【００１９】
片面溶接装置１は、裏当装置１００を昇降可能に支持する架台２０と、被溶接鋼板ＳＰを搬送および固定する固定装置３０と、開先部Ｇの表面から溶接を施す溶接機４０と、を備えている。また、片面溶接装置１は、裏当装置１００、固定装置３０および溶接機４０などの作動を制御する制御装置１０と、作業者に被溶接鋼板ＳＰの板厚などの入力や溶接の開始ボタンのタッチなどを促す表示を行う入力装置５０（図７参照）と、制御装置１０からの指示に基づいて溶接トーチ４１に溶接電力を供給する溶接電源６０（図７参照）と、を備えている。
【００２０】
［裏当装置１００］
先ずは、裏当装置１００について説明する。
裏当装置１００は、被溶接鋼板ＳＰの端面同士を突き合わせた開先部Ｇの裏面に、後述する裏当銅板１１１上に載せられた裏当フラックスＦを押し当てる第１裏当部１１０と、開先部Ｇの裏面にフラックス１２３を押し当てる第２裏当部１２０と、第１裏当部１１０および第２裏当部１２０を昇降する昇降装置１３０と、を備えている。また、裏当装置１００は、第１裏当部１１０および第２裏当部１２０にフラックスを供給するフラックス供給部１４０と、第１裏当部１１０および第２裏当部１２０からフラックスを回収するフラックス回収部１５０と、を備えている。
【００２１】
溶接する際には、被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇの裏面にフラックスを押し当てる部位として、第１裏当部１１０または第２裏当部１２０のいずれかが選択され、選択された方の上方に開先部Ｇが位置するように被溶接鋼板ＳＰが搬送され、その位置で固定される。被溶接鋼板ＳＰの板厚が１０〜４０ｍｍである場合には、第１裏当部１１０が使用され、被溶接鋼板ＳＰの板厚が８〜３５ｍｍと比較的薄い場合には、第２裏当部１２０が選択される。
【００２２】
（第１裏当部１１０）
図４は、本実施の形態に係る第１裏当部１１０の概略構成図である。
第１裏当部１１０は、長手方向に延びるように配置された銅製の板である裏当銅板１１１と、この裏当銅板１１１を支持する支持板１１２と、これら裏当銅板１１１，支持板１１２の下方に配置されて、これら裏当銅板１１１，支持板１１２などを支持する第１支持部１１３と、を備えている。第１支持部１１３は、長手方向に沿って延びるように配置された天板１１３ａと、天板１１３ａの幅方向の両側それぞれに配置された側板１１３ｂと、側板１１３ｂの下部において両側板１１３ｂ間を連結する底板１１３ｃとから構成される。これら裏当銅板１１１、支持板１１２および第１支持部１１３の長手方向の長さは、被溶接鋼板ＳＰの長手方向の長さよりも長く、開先部Ｇの裏面全てに裏当銅板１１１上に載せられた裏当フラックスＦが押し当てられる。
【００２３】
また、第１裏当部１１０は、支持板１１２と第１支持部１１３との間に介在し、圧縮空気により膨張して、支持板１１２を第１支持部１１３に対して上昇させるエアホース１１４と、エアホース１１４による裏当銅板１１１の昇降を安定させるための昇降ガイド１１５と、を備えている。
本実施の形態に係るエアホース１１４は、図４に示すように、昇降ガイド１１５の両側それぞれに配置された２本のホースから構成されている。ただ、裏当銅板１１１を上昇させることができれば１本であってもよい。
【００２４】
昇降ガイド１１５は、棒状の部材であり、その一方の端部が支持板１１２に固定され、他方の端部は第１支持部１１３の天板１１３ａに形成されたガイド孔を通っているとともに、この他方の端部には、天板１１３ａに形成されたガイド孔より大径のストッパ１１５ａが取り付けられている。昇降ガイド１１５の長さは、圧縮空気により膨張したエアホース１１４により上昇させられて、裏当銅板１１１に載せられた裏当フラックスＦを開先部Ｇの裏面に押圧させるのに十分な長さに設定されている。また、昇降ガイド１１５は、長手方向に所定間隔で多数配置されている。
【００２５】
かかる構成により、エアホース１１４が膨張または収縮した際、支持板１１２は、昇降ガイド１１５によりガイドされるため、水平状態を維持しながら昇降することが可能となる。
なお、昇降ガイド１１５は、エアホース１１４が２本設けられている場合にはこれらエアホース１１４の間に配置され、エアホース１１４が１本設けられている場合にはエアホース１１４の両側それぞれに配置されるとよい。
【００２６】
（第２裏当部１２０）
図５は、本実施の形態に係る第２裏当部１２０の概略構成図である。
第２裏当部１２０は、上部が開口した凹状であるとともに長手方向に延びているトラフ１２１と、このトラフ１２１を支持するトラフ支持部１２２と、トラフ１２１に保持されたフラックス１２３と、を備えている。また、第２裏当部１２０は、トラフ支持部１２２の下方に配置されて、トラフ１２１、トラフ支持部１２２などを支持する第２支持部１２４を備えている。また、第２裏当部１２０は、圧縮空気により膨張または収縮して、トラフ１２１を直接的または間接的に昇降させるエアホース１２５と、エアホース１２５によるトラフ１２１の昇降を安定させるための昇降ガイド１２６と、を備えている。
これらトラフ１２１、トラフ支持部１２２、第２支持部１２４およびエアホース１２５の長手方向の長さは、被溶接鋼板ＳＰの長手方向の長さよりも長く、開先部Ｇの裏面全てにトラフ１２１に保持されたフラックス１２３が押し当てられる。
【００２７】
トラフ支持部１２２は、トラフ１２１における幅方向の両側それぞれの部位に、垂直に設けられた一対の垂直フレーム１２２ａと、この垂直フレーム１２２ａにトラフ１２１を固定するための固定プレート１２２ｂと、固定プレート１２２ｂを垂直フレーム１２２ａに固定するためのボルトなどから構成される固定具１２２ｃと、を備えている。また、トラフ支持部１２２は、垂直フレーム１２２ａを垂直に支持する支持板１２２ｄと、支持板１２２ｄ上であって垂直フレーム１２２ａの外側に配置されて、トラフ１２１から落下したフラックス１２３をさらに下方に誘導する斜面板１２２ｅと、を備えている。
【００２８】
トラフ１２１は、幅方向の長さが５０〜２００ｍｍであり、両上端部それぞれが２つの垂直フレーム１２２ａの上端部に取り付けられて上端部間に掛け渡すように配置され、底部よりも下方には、エアホース１２５の後述する第１エアホース１２５ａおよび第２エアホース１２５ｂが配置されている。このトラフ１２１は、第１エアホース１２５ａまたは第２エアホース１２５ｂの膨張により、上方向へ押し上げられたときに変形することができる素材で形成されている。例えば、ある程度の剛性および耐熱性を有する弾性体で構成される。より具体的には、トラフ１２１は、例えば、外側が布で、内側がゴムで構成されるとよい。
【００２９】
フラックス１２３は、溶接で生じる酸化物や有害物の除去、溶接部の大気遮断、溶接部形状の整形などの目的で使用される粉末状の材料である。このフラックス１２３は、トラフ１２１内に収納されて、被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇの裏面側に供給される。フラックス１２３は、被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇの裏面に密着される裏当フラックス１２３ａと、この裏当フラックス１２３ａの下に敷かれる下敷フラックス１２３ｂと、にて構成される。
【００３０】
第２支持部１２４は、トラフ支持部１２２の下方において長手方向に沿って延びるように配置された天板１２４ａと、天板１２４ａの幅方向の両側それぞれに配置された側板１２４ｂと、側板１２４ｂの下部において両側板１２４ｂ間を連結する底板１２４ｃとから構成される。天板１２４ａおよび底板１２４ｃには、昇降ガイド１２６を通すためのガイド孔がそれぞれ形成されている。
【００３１】
エアホース１２５は、トラフ１２１とトラフ支持部１２２の支持板１２２ｄとの間であって、一対の垂直フレーム１２２ａの間に配置された、１本の第１エアホース１２５ａおよび１本の第２エアホース１２５ｂと、支持板１２２ｄと第２支持部１２４の天板１２４ａとの間であって、一対の側板１２４ｂの間に配置された、２本の第３エアホース１２５ｃと、を備えている。また、エアホース１２５は、第２エアホース１２５ｂを、トラフ支持部１２２の支持板１２２ｄにおける幅方向の中央部に保持するためのホースバンド１２５ｄと、ホースバンド１２５ｄの両端部それぞれを支持板１２２ｄに固定するための一対のホースバンド固定用クリップ１２５ｅと、を備えている。ホースバンド固定用クリップ１２５ｅは、トラフ支持部１２２の支持板１２２ｄに固定されている。
【００３２】
第１エアホース１２５ａと第２エアホース１２５ｂとは、第１エアホース１２５ａより小径の第２エアホース１２５ｂが第１エアホース１２５ａと縦の配列となるように上下に重ねた状態で配置されている。
２本の第３エアホース１２５ｃは、トラフ支持部１２２の支持板１２２ｄと第２支持部１２４の天板１２４ａとの間において、その天板１２４ａの中央部に配置された昇降ガイド１２６を中心として左右に分けて設けられた一対のホースである。
これら第１エアホース１２５ａ、第２エアホース１２５ｂおよび第３エアホース１２５ｃは、不図示の加圧装置にそれぞれ不図示のチューブを介して接続されて、圧縮空気が供給される。加圧装置としては、例えばコンプレッサであることを例示することができる。
【００３３】
昇降ガイド１２６は、棒状の部材であり、その一方の端部がトラフ支持部１２２の支持板１２２ｄに固定され、他方の端部は第２支持部１２４の天板１２４ａおよび底板１２４ｃに形成されたガイド孔を通っているとともに、この他方の端部には、底板１２４ｃに形成されたガイド孔より大径のストッパ１２６ａが取り付けられている。昇降ガイド１２６の長さは、圧縮空気により膨張した第３エアホース１２５ｃにより上昇させられて、第２支持部１２４に対してトラフ支持部１２２の支持板１２２ｄを上昇させるのに十分な長さに設定されている。また、昇降ガイド１２６は、長手方向に所定間隔で多数配置されている。この昇降ガイド１２６により、第３エアホース１２５ｃが膨張または収縮した際、トラフ支持部１２２の支持板１２２ｄはガイドされるため、水平状態を維持しながら昇降する。
【００３４】
以上のように構成された第２裏当部１２０においては、第１エアホース１２５ａおよび第２エアホース１２５ｂが膨張および収縮することによってフラックス１２３を保持したトラフ１２１が昇降する。また、第３エアホース１２５ｃが膨張および収縮することによって、トラフ支持部１２２が昇降し、トラフ支持部１２２が昇降することでトラフ１２１が昇降する。
図６（ａ）は、第１エアホース１２５ａおよび第３エアホース１２５ｃが膨張した状態を示す図である。図６（ｂ）は、第２エアホース１２５ｂが膨張した状態を示す図である。
溶接を行う際には、図６（ａ）に示すように、加圧装置から圧縮空気を第１エアホース１２５ａおよび第３エアホース１２５ｃに送り込み、これら第１エアホース１２５ａおよび第３エアホース１２５ｃを膨張させてトラフ１２１を上昇させ、フラックス１２３を被溶接鋼板ＳＰの裏面に押し付ける。
溶接後に固化した上層の使用済の裏当フラックス１２３ａを回収する際には、図６（ｂ）に示すように、不図示の加圧装置から圧縮空気を第２エアホース１２５ｂに送り込み、この第２エアホース１２５ｂを膨張させて、トラフ１２１における幅方向の中央部を押し上げる。
【００３５】
（昇降装置１３０）
昇降装置１３０は、図３に示すように、第１裏当部１１０および第２裏当部１２０の下方に配置されて垂直方向に伸縮することで第１裏当部１１０および第２裏当部１２０を昇降させる昇降部１３１と、昇降部１３１を支持する昇降フレーム１３２と、を備えている。
昇降フレーム１３２は、複数の鋼製の角材が連結されて構成されており、幅方向に配置された下部フレーム１３２ａと、下部フレーム１３２ａにおける幅方向の両端部それぞれに設けられた側部フレーム１３２ｂと、を備えている。また、昇降フレーム１３２は、複数のローラから構成されるローラ部１３２ｃと、側部フレーム１３２ｂ間に配置されて、ローラ部１３２ｃの複数のローラを挟持する一対の挟持板１３２ｄと、を備えている。一対の挟持板１３２ｄは、長手方向に所定の間隔で複数配置されて、ローラ部１３２ｃの複数のローラを挟持し、下端には昇降部１３１の上端部を支持している。
【００３６】
昇降フレーム１３２のローラ部１３２ｃの複数のローラ上には、第１裏当部１１０の第１支持部１１３の底板１１３ｃと第２裏当部１２０の第２支持部１２４の底板１２４ｃとが載せられており、開先部Ｇに対する、裏当銅板１１１上に載せられた裏当フラックスＦおよびトラフ１２１に保持されたフラックス１２３の幅方向の位置を調整することが可能になっている。
【００３７】
（フラックス供給部１４０）
フラックス供給部１４０は、図１に示すように、第１裏当部１１０の裏当銅板１１１上に裏当フラックスＦを供給する第１フラックス供給部１４１と、第２裏当部１２０のトラフ１２１にフラックス１２３を供給する第２フラックス供給部１４２と、を備えている。
第１フラックス供給部１４１は、図１に示すように、裏当銅板１１１上に裏当フラックスＦを供給するホッパ１４１ａと、このホッパ１４１ａを、裏当銅板１１１上を長手方向に沿って移動させる、無端チェーン等の不図示の移動手段と、固化した裏当フラックスＦを掻き落として回収する不図示の台車と、から構成される。
第２フラックス供給部１４２は、図１に示すように、トラフ１２１にフラックス１２３を供給するホッパ１４２ａと、このホッパ１４２ａを、トラフ１２１上を長手方向に沿って移動させる、無端チェーン等の不図示の移動手段と、固化したフラックス１２３を掻き落として回収する不図示の台車と、から構成される。
【００３８】
（フラックス回収部１５０）
フラックス回収部１５０は、図３に示すように、昇降フレーム１３２の内部に配置され、上方から下方に行くに従って幅が狭まったテーパ部１５１と、回収したフラックスを外部に排出するスクリュー状のコンベア部１５２と、から構成される。
【００３９】
［制御装置１０］
次に、制御装置１０について説明する。
制御装置１０は、図２に示すように、溶接の制御を行う際の演算処理等を行うＣＰＵ１０ａと、ＣＰＵ１０ａにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭ１０ｂと、ＣＰＵ１０ａの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ１０ｃと、を備えている。
制御装置１０は、上述した裏当装置１００、後述する、搬送・固定装置３０、溶接機４０などの作動を制御する。
【００４０】
［架台２０］
次に、架台２０について説明する。
架台２０は、図１に示すように、複数の鋼製の角材が連結されて構成されており、長手方向に沿って並設された２本の主梁２１と、２本の主梁２１を連結するように幅方向に配置されるとともに長手方向には所定の間隔毎に多数配置された連結梁２２と、を有している。
また、架台２０は、図１に示すように、２本の主梁２１それぞれの上方に主梁２１と平行に配置された２本の平行梁２３と、主梁２１と平行梁２３とを連結するように主梁２１、平行梁２３および連結梁２２に垂直に配置された複数の垂直梁２４と、を有している。これら主梁２１、連結梁２２、平行梁２３および垂直梁２４は、内側に裏当装置１００を配置することが可能なように、長手方向から見た場合に（図２で見た場合に）凹状に組まれている。
また、架台２０は、図１、図３に示すように、平行梁２３における下方に垂直梁２４が配置された部位から、幅方向に外側（裏当装置１００が配置された側とは反対側）に向かって張出した複数の張出し梁２５を有している。
また、架台２０は、図１、図３に示すように、連結梁２２の下部に配置された台車２６を有している。台車２６は、床に設置されたレールＲの上を移動することが可能になっており、裏当装置１００は、架台２０を介して幅方向に移動する。
【００４１】
［搬送・固定装置３０］
次に、搬送・固定装置３０について説明する。
搬送・固定装置３０は、図１〜図３に示すように、裏当装置１００の上方で被溶接鋼板ＳＰを幅方向に移動させるとともに、溶接する際には固定させる装置である。この搬送・固定装置３０は、架台２０の２本の平行梁２３上に設けられた搬送ローラ３１と、マグネット装置３２と、張出し梁２５それぞれの上に配置されて、搬送ローラ３１による被溶接鋼板ＳＰの搬送を補助する補助ローラ３３と、を備えている。
【００４２】
［溶接機４０］
次に、溶接機４０について説明する。
溶接機４０は、図２に示すように、裏当装置１００の上方に配置された被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇの表側から溶接するものであり、溶接トーチ４１と、この溶接トーチ４１に供給される溶接ワイヤ４２と、溶接トーチ４１を支持するとともにレール４３ａが設けられて幅方向に移動可能なトーチ支持部材４３と、を備えている。また、溶接機４０は、裏当装置１００の上方に設けられた溶接機用梁Ｂ（図１も参照）に沿って走行するとともに、トーチ支持部材４３が幅方向に移動可能に取り付けられた溶接機台車４４を備えている。溶接機台車４４にベアリング４４ａが固定され、固定されたベアリング４４ａを介してトーチ支持部材４３に設けられたレール４３ａが移動することによって、トーチ支持部材４３が幅方向に移動し、トーチ支持部材４３に取り付けられた溶接トーチ４１が幅方向に移動する。溶接機台車４４は、台車用モータ４４ｂと、台車用モータ４４ｂの回転軸の先端部に取り付けられて、溶接機用梁Ｂの上部に設けられた平板状のレールＢｒに歯切りされたラックＢｇとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン４４ｃと、を備えている。また、溶接機台車４４は、溶接機用梁Ｂの上部に設けられたレールＢｒ上を走行する２つの車輪４４ｄを備えている。溶接機台車４４は、制御装置１０から入力された、溶接速度を制御する信号である溶接速度信号に基づいて台車用モータ４４ｂが駆動され、車輪４４ｄが溶接機用梁Ｂの上部に設けられたレールＢｒ上を走行することで溶接機用梁Ｂに沿って移動する。これにより、溶接機台車４４に支持された溶接トーチ４１が長手方向に移動する。
また、溶接機４０は、溶接ワイヤ４２を溶接トーチ４１に送給するワイヤ送給装置４５（図７参照）を有している。ワイヤ送給装置４５は、溶接ワイヤ４２が巻かれた不図示のワイヤリールと、溶接ワイヤ４２を搬送する不図示の搬送ローラと、搬送ローラを駆動するワイヤ送給用モータ４５ａ（図７参照）とを備えている。ワイヤ送給用モータ４５ａは、制御装置１０から入力された、溶接ワイヤ４２の送給速度を制御する信号である送給速度信号に基づいて駆動される。
【００４３】
［入力装置５０］
入力装置５０（図７参照）は、例えば、低圧の電界を形成したパネルの表面電荷の変化を検知することで指が触れた位置を電気的に検出する静電容量方式や、互いに離間する電極の指が触れた位置が非通電状態から通電状態に変化することによりその位置を電気的に検出する抵抗膜方式等の周知のタッチパネルであることを例示することができる。
入力装置５０は、作業者に、被溶接鋼板ＳＰの板厚の入力を促す画面、被溶接鋼板ＳＰが板厚が変化する箇所を有する鋼板である場合にはその板厚が変化する箇所の長さの入力を促す画面、溶接電源６０から溶接ワイヤ４２に溶接電力を供給するとともに溶接機台車４４にて溶接トーチ４１を移動して溶接を開始するためのスタートボタンを表示する。
【００４４】
［溶接電源６０］
溶接電源６０（図７参照）は、制御装置１０から入力された、溶接電源６０を制御する信号である溶接電源制御信号に基づいて溶接ワイヤ４２に溶接電力を供給する装置であり、電力供給ケーブルの一方が溶接トーチ４１に接続され、電力供給ケーブルの他方が被溶接鋼板ＳＰに接続されている。溶接電源制御信号とは、具体的には、溶接電流指令値、および、溶接電圧指令値を示す信号である。すなわち、溶接電源６０は、被溶接鋼板ＳＰと溶接ワイヤ４２との間における溶接電流および溶接電圧が、溶接電源制御信号の溶接電流指令値および溶接電圧指令値となるように制御する。
【００４５】
［片面溶接装置１による溶接方法］
次に、本実施の形態に係る片面溶接装置１による溶接方法について説明する。
被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇの裏面に裏当装置１００の第１裏当部１１０を押圧して溶接作業を行う第１溶接方法と、開先部Ｇの裏面に第２裏当部１２０を押圧して溶接作業を行う第２溶接方法とを順に説明する。
【００４６】
（第１溶接方法）
制御装置１０は、裏当装置１００の第１裏当部１１０の裏当銅板１１１の上方に配置されたフラックス供給部１４０の第１フラックス供給部１４１のホッパ１４１ａを長手方向に移動させながら、裏当銅板１１１の上面に裏当フラックスＦを供給する。
そして、制御装置１０は、搬送・固定装置３０の搬送ローラ３１および補助ローラ３３により、仮付けされた被溶接鋼板ＳＰを移動させ、第１裏当部１１０の裏当銅板１１１の上方に被溶接鋼板ＳＰによって形成された開先部Ｇを配置させる。必要に応じて、開先部Ｇの真下に裏当銅板１１１が位置するように、昇降装置１３０のローラ部１３２ｃを用いて、第１裏当部１１０の幅方向の微調整を行う。その後、制御装置１０は、マグネット装置３２を起動させて、磁気を用いて被溶接鋼板ＳＰを固定する。
【００４７】
その後、制御装置１０は、昇降装置１３０を駆動して、裏当フラックスＦが保持された裏当銅板１１１を、予め設定された所定位置まで上昇させ（図４（ａ）の状態）、２本のエアホース１１４に圧縮空気を導入し、エアホース１１４を膨張させる。エアホース１１４の膨張によって、支持板１１２が昇降ガイド１１５によりガイドされて水平状態を維持しながら上昇するとともに裏当銅板１１１が上昇し、裏当銅板１１１の上面に載せられた裏当フラックスＦが開先部Ｇの裏面に押し当てられる（図４（ｂ）の状態）。
【００４８】
その後、制御装置１０は、溶接機４０の溶接トーチ４１を、長手方向に沿って形成された被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇに沿って所定の溶接速度で移動させるように溶接機台車４４を制御する。また、制御装置１０は、溶接トーチ４１と被溶接鋼板ＳＰとの間に、所定の溶接電圧・溶接電流を供給させるように溶接電源６０を制御する。これら、所定の溶接速度、所定の溶接電圧・溶接電流については後で詳述する。
以上の方法により、被溶接鋼板ＳＰは、片面溶接装置１によって溶接される。
【００４９】
（第２溶接方法）
制御装置１０は、裏当装置１００の第２裏当部１２０のトラフ１２１の上方に配置されたフラックス供給部１４０の第２フラックス供給部１４２のホッパ１４２ａを長手方向に移動させることで、トラフ１２１内に下敷フラックス１２３ｂおよび裏当フラックス１２３ａを、順次供給する。
そして、制御装置１０は、搬送・固定装置３０の搬送ローラ３１および補助ローラ３３により、仮付けされた被溶接鋼板ＳＰを移動させ、第２裏当部１２０のトラフ１２１の上方に被溶接鋼板ＳＰによって形成された開先部Ｇを配置させる。必要に応じて、開先部Ｇの真下にトラフ１２１が位置するように、昇降装置１３０のローラ部１３２ｃを用いて、第２裏当部１２０の幅方向の微調整を行う。その後、制御装置１０は、マグネット装置３２を起動させて、磁気を用いて被溶接鋼板ＳＰを固定する。
【００５０】
その後、制御装置１０は、昇降装置１３０を駆動して、フラックス１２３を保持するトラフ１２１を、予め設定された所定位置まで上昇させ（図５の状態）、第１エアホース１２５ａおよび第３エアホース１２５ｃに圧縮空気を導入して膨張させる。第３エアホース１２５ｃの膨張によって、トラフ支持部１２２の支持板１２２ｄが昇降ガイド１２６によりガイドされて水平状態を維持しながら上昇するとともにトラフ１２１が上昇し、第１エアホース１２５ａの膨張によって、トラフ１２１が上昇する。そして、トラフ１２１の上昇によって、トラフ１２１に保持されたフラックス１２３が開先部Ｇの裏面に押し当てられる（図６（ａ）の状態）。
【００５１】
その後、制御装置１０は、溶接機４０の溶接トーチ４１を、長手方向に沿って形成された被溶接鋼板ＳＰの開先部Ｇに沿って所定の溶接速度で移動させるように溶接機台車４４を制御する。また、制御装置１０は、溶接トーチ４１と被溶接鋼板ＳＰとの間に、所定の溶接電圧・溶接電流を供給させるように溶接電源６０を制御する。これら、所定の溶接速度、所定の溶接電圧・溶接電流については後で詳述する。
以上の方法により、被溶接鋼板ＳＰは、片面溶接装置１によって溶接される。
【００５２】
次に、制御装置１０による溶接機４０の制御について説明する。
図７は、本実施の形態に係る片面溶接装置１の制御装置１０の構成を示すブロック図である。
制御装置１０は、入力装置５０などからの情報が入力される入力部１１と、溶接条件である溶接電流、溶接電圧および溶接速度を演算する演算部１２と、を備えている。また、制御装置１０は、被溶接鋼板ＳＰの板厚毎に設定されている溶接条件などの各種データや演算部１２にて実行されるプログラムなどを記憶する記憶部１３と、演算部１２が演算した溶接条件を一時的に記憶する一時記憶部１４と、を備えている。記憶部１３は、ＲＯＭ１０ｂにより構成されることを例示することができ、一時記憶部１４は、ＣＰＵ１０ａ内のレジスタやＲＡＭ１０ｃから構成されることを例示することができる。また、制御装置１０は、溶接機台車４４の駆動を指示する駆動指示部１５と、溶接電源６０を制御する電流・電圧制御部１６と、を有している。
【００５３】
入力部１１は、入力装置５０から、溶接対象の被溶接鋼板ＳＰの板厚、被溶接鋼板ＳＰが板厚が変化する箇所を有する鋼板である場合には板厚が変化する箇所の長さ、溶接電源６０から溶接ワイヤ４２に溶接電力を供給するとともに溶接機台車４４にて溶接トーチ４１を移動して溶接を開始する旨の情報などが入力される。そして、入力部１１は、入力された情報を演算部１２へ出力する。
【００５４】
演算部１２は、入力部１１から入力された、被溶接鋼板ＳＰの板厚、被溶接鋼板ＳＰの板厚が変化する箇所の長さなどを一時記憶部１４に記憶する。また、演算部１２は、入力部１１から入力された被溶接鋼板ＳＰの板厚などに基づいて溶接条件を演算するとともに、溶接機台車４４、ワイヤ送給装置４５および溶接電源６０の制御に必要となる各種信号を生成する。演算部１２による溶接条件の演算、設定については後で詳述する。
溶接機台車４４および溶接電源６０の制御に必要となる信号とは、溶接機台車４４（溶接トーチ４１）の移動速度を制御する信号である、溶接速度指令値を示す溶接速度信号、および溶接電源６０を制御する信号である、溶接電流指令値、溶接電圧指令値を示す溶接電源制御信号である。ワイヤ送給装置４５の制御に必要となる信号とは、溶接ワイヤ４２の送給速度を制御する信号である、送給速度指令値を示す送給速度信号である。
【００５５】
駆動指示部１５は、演算部１２から入力された溶接速度信号に基づいて溶接機台車４４を制御する。具体的には、駆動指示部１５は、溶接トーチ４１（溶接機台車４４）の移動速度が、演算部１２が演算した溶接速度となるように台車用モータ４４ｂを制御する。その際、駆動指示部１５は、例えば、台車用モータ４４ｂに付属のロータリエンコーダにより検出された台車用モータ４４ｂの回転速度に基づいてフィードバック制御を行うとよい。
【００５６】
電流・電圧制御部１６は、演算部１２から入力された溶接電源制御信号に基づいて溶接電源６０を制御する。具体的には、電流・電圧制御部１６は、被溶接鋼板ＳＰと溶接ワイヤ４２との間における溶接電流および溶接電圧が、溶接電源制御信号の溶接電流指令値および溶接電圧指令値となるように溶接電源６０を制御する。その際、電流・電圧制御部１６は、例えば、溶接電源６０から出力される検出した溶接電流および溶接電圧に基づいて、フィードバック制御を行うとよい。
電流・電圧制御部１６は、演算部１２から入力された送給速度制御信号に基づいてワイヤ送給装置４５を制御する。具体的には、電流・電圧制御部１６は、ワイヤ送給装置４５のワイヤ送給用モータ４５ａに供給する電流が、送給速度制御信号の電流指令値となるように制御する。その際、電流・電圧制御部１６は、例えば、ワイヤ送給用モータ４５ａに供給された実電流を検出し、検出した実電流に基づいて、フィードバック制御を行うとよい。
【００５７】
次に、演算部１２が行う溶接条件の演算、設定について詳述する。
図８は、被溶接鋼板ＳＰの形状を例示する図であり、被溶接鋼板ＳＰの板厚を示す図である。（ａ）に示す被溶接鋼板ＳＰは、板厚が均一な板厚ｔ１の鋼板である。（ｂ）に示す被溶接鋼板ＳＰは、板厚が均一ではなく、溶接方向（溶接トーチ４１（溶接ワイヤ４２）の移動方向）に板厚の差があり、その間に板厚が徐々に（直線的に）変化する箇所であるテーパ部Ｔａを有する鋼板である。図８（ｂ）に示すように、テーパ部Ｔａの長さはＬｔであり、溶接方向に見て、テーパ部Ｔａよりも手前側の部位であるテーパ手前側部Ｆｒの板厚はｔ１、テーパ部Ｔａよりも奥側の部位であるテーパ奥側部Ｒｅの板厚はｔ２である。また、被溶接鋼板ＳＰの端面からテーパ部Ｔａの開始点までの距離はＬ０であり、開先部Ｇの全長はＬｇである。図８（ｂ）に示す被溶接鋼板ＳＰは、被溶接鋼板ＳＰの長手方向全域に渡って開先部Ｇが形成されており、開先部Ｇの全長Ｌｇは、被溶接鋼板ＳＰの長手方向の長さＬｓｐと等しい。
【００５８】
先ずは、図８（ａ）に示した均一な板厚ｔ１の被溶接鋼板ＳＰについての溶接条件の演算、設定について説明する。
演算部１２は、記憶部１３に記憶された溶接条件を求めるためのプログラムを読み出して一時記憶部１４に展開するとともに、このプログラムに、入力部１１から入力されて一時記憶部１４に記憶された被溶接鋼板ＳＰの板厚ｔ１を代入することにより溶接条件を演算する。そして、演算結果の溶接条件を一時記憶部１４に記憶するとともに、板厚ｔ１の被溶接鋼板ＳＰを溶接する際の溶接条件として設定する。あるいは、演算部１２は、予め経験則に基づいて作成し記憶部１３に記憶しておいた、被溶接鋼板ＳＰの板厚と溶接条件との対応を示すマップに、被溶接鋼板ＳＰの板厚ｔ１を代入することにより得た溶接条件を一時記憶部１４に記憶するとともに、板厚ｔ１の被溶接鋼板ＳＰを溶接する際の溶接条件として設定してもよい。
【００５９】
次に、図８（ｂ）に示したテーパ部Ｔａを有する被溶接鋼板ＳＰについての溶接条件の演算、設定について説明する。
上述した板厚ｔ１の被溶接鋼板ＳＰの溶接条件を演算、設定する手法と同様な手法で、板厚ｔ１であるテーパ手前側部Ｆｒの溶接条件を演算、設定する。そして、演算部１２は、その溶接条件である溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１および溶接速度Ｖｅ１を一時記憶部１４に記憶する。
【００６０】
板厚ｔ２であるテーパ奥側部Ｒｅの溶接条件を演算、設定するにあたっては、演算部１２は、記憶部１３に記憶された溶接条件を求めるためのプログラムを読み出して一時記憶部１４に展開するとともに、このプログラムに、入力部１１から入力されて一時記憶部１４に記憶された板厚ｔ２を代入することにより溶接条件を演算する。そして、演算結果の溶接条件を、板厚ｔ２の被溶接鋼板ＳＰを溶接する際の溶接条件として設定する。あるいは、演算部１２は、予め経験則に基づいて作成し記憶部１３に記憶しておいた、被溶接鋼板ＳＰの板厚と溶接条件との対応を示すマップに、板厚ｔ２を代入することにより得た溶接条件を、板厚ｔ２の被溶接鋼板ＳＰを溶接する際の溶接条件として設定してもよい。そして、演算部１２は、設定した溶接条件である溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２および溶接速度Ｖｅ２を一時記憶部１４に記憶する。
【００６１】
テーパ部Ｔａの溶接条件の演算、設定は以下の通りである。
演算部１２は、テーパ部Ｔａの溶接条件を、テーパ部Ｔａの開始点からの距離であるテーパ距離Ｌｘ（Ｌｘは、例えば１ｍｍ単位）に応じた条件とする。具体的には、テーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａの溶接電流ＩＸ、溶接電圧ＶＸ、溶接速度ＶｅＸを、それぞれ以下に示す式（１）、（２）、（３）に基づいて演算する。
溶接電流ＩＸ＝Ｉ１＋｛（Ｉ２−Ｉ１）／Ｌｔ}×Ｌｘ・・・（１）
溶接電圧ＶＸ＝Ｖ１＋｛（Ｖ２−Ｖ１）／Ｌｔ}×Ｌｘ・・・（２）
溶接速度ＶｅＸ＝Ｖｅ１＋｛（Ｖｅ２−Ｖｅ１）／Ｌｔ}×Ｌｘ・・・（３）
ここで、Ｉ１、Ｖ１、Ｖｅ１は、それぞれ、板厚ｔ１のテーパ手前側部Ｆｒの溶接条件である、溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１、溶接速度Ｖｅ１である。Ｉ２、Ｖ２、Ｖｅ２は、それぞれ、板厚ｔ２のテーパ奥側部Ｒｅの溶接条件である、溶接電流Ｉ２，溶接電圧Ｖ２，溶接速度Ｖｅ２である。Ｌｔは、テーパ部Ｔａの長さである。
【００６２】
演算部１２は、記憶部１３に記憶された溶接条件を求めるための演算式を用いるプログラムを読み出して一時記憶部１４に展開するとともに、テーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａの溶接条件を演算するにあたって、そのプログラムに、一時記憶部１４に記憶してある、各種値を代入することにより演算する。
つまり、溶接電流ＩＸを演算するにあたっては、演算式（１）を用いるプログラムに、一時記憶部１４に記憶されている溶接電流Ｉ１，Ｉ２、テーパ部Ｔａの長さＬｔを読み出して代入するとともに、テーパ距離Ｌｘを代入することにより演算する。そして、その演算結果を、テーパ距離Ｌｘにおける溶接電流ＩＸとして設定する。また、設定したテーパ距離Ｌｘにおける溶接電流ＩＸを一時記憶部１４に記憶する。
【００６３】
また、溶接電圧ＶＸを演算するにあたっては、演算式（２）を用いるプログラムに、一時記憶部１４に記憶されている溶接電圧Ｖ１，Ｖ２、テーパ部Ｔａの長さＬｔを読み出して代入するとともに、テーパ距離Ｌｘを代入することにより演算する。そして、その演算結果を、テーパ距離Ｌｘにおける溶接電圧ＶＸとして設定する。また、設定したテーパ距離Ｌｘにおける溶接電圧ＶＸを一時記憶部１４に記憶する。
また、溶接速度ＶｅＸを演算するにあたっては、演算式（３）を用いるプログラムに、一時記憶部１４に記憶されている溶接速度Ｖｅ１，Ｖｅ２、テーパ部Ｔａの長さＬｔを読み出して代入するとともに、テーパ距離Ｌｘを代入することにより演算する。そして、その演算結果を、テーパ距離Ｌｘにおける溶接速度ＶｅＸとして設定する。また、設定したテーパ距離Ｌｘにおける溶接速度ＶｅＸを一時記憶部１４に記憶する。
【００６４】
そして、演算部１２は、テーパ部Ｔａを有する被溶接鋼板ＳＰを溶接する際に、裏当フラックスが開先部Ｇの裏面に押し当てられた状態で、入力装置５０、入力部１１を介して、溶接を開始する旨の情報が入力された場合には、テーパ手前側部Ｆｒの溶接条件として設定された、一時記憶部１４に記憶しておいた溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１および溶接速度Ｖｅ１を読み出す。そして、演算部１２は、溶接電流Ｉ１および溶接電圧Ｖ１をそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、溶接速度Ｖｅ１を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。
【００６５】
その後、テーパ部Ｔａを溶接すべきテーパ部溶接条件が成立した場合に、テーパ部Ｔａの溶接条件として設定された、テーパ距離Ｌｘにおける溶接電流ＩＸ、溶接電圧ＶＸおよび溶接速度ＶｅＸを読み出す。そして、演算部１２は、溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸをそれぞれテーパ距離Ｌｘにおける溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。
【００６６】
テーパ部溶接条件は、以下の場合に成立することを例示することができる。
（Ｉ）入力装置５０に表示された、テーパ部溶接の開始を促すスタートボタンが押されたとの情報が入力された場合。
（ＩＩ）溶接箇所が、被溶接鋼板ＳＰの端面から所定長さＬ０になった場合。なお、溶接箇所は、溶接開始後における溶接機台車４４の走行距離により把握することができ、溶接機台車４４の走行距離は、台車用モータ４４ｂに付属のロータリエンコーダからの出力値に基づいて把握することが可能である。
【００６７】
演算部１２は、テーパ部溶接条件が成立する前に、入力装置５０、入力部１１を介して、テーパ手前側部Ｆｒの板厚ｔ１、テーパ奥側部Ｒｅの板厚ｔ２およびテーパ部Ｔａの長さＬｔが入力された時点で、テーパ距離Ｌｘにおける溶接電流ＩＸ、溶接電圧ＶＸおよび溶接速度ＶｅＸを予め演算して、一時記憶部１４に記憶しておく。そして、演算部１２は、テーパ部溶接条件が成立した後に、一時記憶部１４に記憶しておいた溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸを読み出して、読み出した溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸをそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、テーパ部溶接条件が成立した後に、一時記憶部１４に記憶しておいた溶接速度ＶｅＸを読み出して、読み出した溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。
【００６８】
あるいは、演算部１２は、テーパ部溶接条件が成立した後に、テーパ距離Ｌｘにおける溶接電流ＩＸ、溶接電圧ＶＸおよび溶接速度ＶｅＸを逐次演算し、演算することにより得た溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸをそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出し、溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力してもよい。
【００６９】
つまり、演算部１２は、演算式（１）を用いるプログラムに、一時記憶部１４に記憶されている溶接電流Ｉ１，Ｉ２、テーパ部Ｔａの長さＬｔを読み出して代入するとともに、テーパ距離Ｌｘを代入することにより溶接電流ＩＸを演算し、その溶接電流ＩＸを溶接電流指令値としてもよい。
また、演算部１２は、演算式（２）を用いるプログラムに、一時記憶部１４に記憶されている溶接電圧Ｖ１，Ｖ２、テーパ部Ｔａの長さＬｔを読み出して代入するとともに、テーパ距離Ｌｘを代入することにより溶接電圧ＶＸを演算し、その溶接電圧ＶＸを溶接電圧指令値としてもよい。
また、演算部１２は、演算式（３）を用いるプログラムに、一時記憶部１４に記憶されている溶接速度Ｖｅ１，Ｖｅ２、テーパ部Ｔａの長さＬｔを読み出して代入するとともに、テーパ距離Ｌｘを代入することにより溶接速度ＶｅＸを演算し、その溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値としてもよい。
【００７０】
そして、演算部１２は、テーパ距離Ｌｘがテーパ部Ｔａの長さＬｔに到達した場合に、テーパ奥側部Ｒｅの溶接条件として設定された、一時記憶部１４に記憶しておいた溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２および溶接速度Ｖｅ２を読み出す。そして、演算部１２は、溶接電流Ｉ２および溶接電圧Ｖ２をそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、溶接速度Ｖｅ２を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。
【００７１】
次に、フローチャートを用いて、制御装置１０の演算部１２が行うテーパ部Ｔａを有する被溶接鋼板ＳＰの溶接制御処理の手順について説明する。
図９は、演算部１２が行う溶接制御処理の手順を示すフローチャートである。演算部１２は、入力部１１から、入力装置５０によりテーパ部Ｔａの距離Ｌ、テーパ手前側部Ｆｒの板厚ｔ１、テーパ奥側部Ｒｅの板厚ｔ２などが入力されて、テーパ部Ｔａを有する鋼板を溶接する旨の指示を取得した後にこの溶接制御処理を実行する。
【００７２】
演算部１２は、先ず、入力部１１により入力された、テーパ部Ｔａの長さＬｔ、テーパ手前側部Ｆｒの板厚ｔ１、テーパ奥側部Ｒｅの板厚ｔ２を一時記憶部１４に記憶する（ステップ（以下、単に、「Ｓ」と記す。）９０１）。
その後、演算部１２は、テーパ手前側部Ｆｒの溶接条件（溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１、溶接速度Ｖｅ１）、テーパ奥側部Ｒｅの溶接条件（溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２、溶接速度Ｖｅ２）を演算し、演算した溶接条件を一時記憶部１４に記憶する。その際、演算部１２は、テーパ手前側部Ｆｒの溶接条件（溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１、溶接速度Ｖｅ１）を、最初に溶接する溶接条件として設定する（Ｓ９０２）。
【００７３】
その後、演算部１２は、作業者により溶接開始ボタンが押されたか否かを判別する（Ｓ９０３）。これは、入力部１１を介して入力装置５０に表示された開始ボタンが押された旨の情報を取得したか否かを判別し、取得している場合は溶接開始ボタンが押されたと判定し、他方、取得していない場合は溶接開始ボタンが押されていないと判定する処理である。
【００７４】
そして、溶接開始ボタンが押されていない場合（Ｓ９０３でＮＯ）、溶接開始ボタンが押されたと判定するまで待機する。一方、溶接開始ボタンが押された場合（Ｓ９０３でＹＥＳ）、溶接を開始する（Ｓ９０４）。つまり、演算部１２は、Ｓ９０２にて設定され、一時記憶部１４に記憶された溶接電流Ｉ１および溶接電圧Ｖ１を読み出し、これら溶接電流Ｉ１および溶接電圧Ｖ１をそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、一時記憶部１４に記憶された溶接速度Ｖｅ１を読み出し、この溶接速度Ｖｅ１を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。そして、これにより、電流・電圧制御部１６は、溶接電流Ｉ１および溶接電圧Ｖ１となるように溶接電源６０を制御する。また、駆動指示部１５は、溶接トーチ４１（溶接機台車４４）の移動速度が溶接速度Ｖｅ１となるように台車用モータ４４ｂを制御する。
【００７５】
その後、演算部１２は、上述したテーパ部溶接条件が成立したか否かを判別する（Ｓ９０５）。そして、テーパ部溶接開始条件が成立していない場合（Ｓ９０５でＮＯ）、テーパ部溶接開始条件が成立するまで待機する。これにより、テーパ手前側部Ｆｒの溶接が継続される。
他方、テーパ部溶接条件が成立した場合（Ｓ９０５でＹＥＳ）、テーパ距離Ｌｘがテーパ部Ｔａの長さＬｔ以下であるか否かを判別する（Ｓ９０６）。そして、テーパ距離Ｌｘがテーパ部Ｔａの長さＬｔ以下である場合（Ｓ９０６でＹＥＳ）、演算部１２は、テーパ距離Ｌｘにおける溶接電流ＩＸ、溶接電圧ＶＸおよび溶接速度ＶｅＸを溶接条件として設定する（Ｓ９０７）。
【００７６】
そして、演算部１２は、Ｓ９０７にて設定され、一時記憶部１４に記憶された溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸを読み出し、これら溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸをそれぞれテーパ距離Ｌｘにおける溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、Ｓ９０７にて設定され、一時記憶部１４に記憶された溶接速度ＶｅＸを読み出し、この溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する（Ｓ９０８）。
これにより、電流・電圧制御部１６は、テーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａの溶接電流および溶接電圧が溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸとなるように溶接電源６０を制御する。また、駆動指示部１５は、テーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａの溶接トーチ４１（溶接機台車４４）の移動速度が溶接速度ＶｅＸとなるように台車用モータ４４ｂを制御する。
【００７７】
テーパ距離Ｌｘがテーパ部Ｔａの長さＬｔより大きい場合（Ｓ９０６でＮＯ）、演算部１２は、溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２および溶接速度Ｖｅ２を溶接条件として溶接を行う（Ｓ９０９）。つまり、演算部１２は、一時記憶部１４に記憶されている、溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２および溶接速度Ｖｅ２を溶接条件として設定し、一時記憶部１４に記憶された溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２を読み出し、これら溶接電流Ｉ２および溶接電圧Ｖ２をそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、一時記憶部１４に記憶された溶接速度Ｖｅ２を読み出し、この溶接速度Ｖｅ２を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。そして、これにより、電流・電圧制御部１６は、テーパ奥側部Ｒｅにおける溶接電流および溶接電圧が溶接電流Ｉ２および溶接電圧Ｖ２となるように溶接電源６０を制御する。また、駆動指示部１５は、溶接トーチ４１（溶接機台車４４）の移動速度が溶接速度Ｖｅ２となるように台車用モータ４４ｂを制御する。
【００７８】
その後、演算部１２は、作業者により溶接終了ボタンが押されたか否かを判別する（Ｓ９１０）。これは、入力部１１を介して入力装置５０に表示された終了ボタンが押された旨の情報を取得したか否かを判別し、取得している場合は溶接終了ボタンが押されたと判定し、他方、取得していない場合は溶接終了ボタンが押されていないと判定する処理である。
【００７９】
そして、溶接終了ボタンが押されていない場合（Ｓ９１０でＮＯ）、溶接終了ボタンが押されるまで待機する。これにより、テーパ奥側部Ｒｅの溶接が継続される。他方、溶接終了ボタンが押された場合（Ｓ９１０でＹＥＳ）、溶接を終了する（Ｓ９１１）。つまり、演算部１２は、溶接停止信号を電流・電圧制御部１６に出力する。また、演算部１２は、移動停止信号を駆動指示部１５に出力する。そして、これにより、電流・電圧制御部１６は、溶接電流および溶接電圧が零となるように溶接電源６０を制御する。また、駆動指示部１５は、溶接トーチ４１（溶接機台車４４）の移動速度が零となるように台車用モータ４４ｂを制御する。なお、被溶接鋼板ＳＰの端面から所定長さＬｓｐになった場合に溶接を自動的に終了するようにしてもよい。
【００８０】
以上のように構成された片面溶接装置１においては、溶接方向に板厚が変化する箇所であるテーパ部Ｔａにおける溶接条件が自動的に変更されるので、被溶接鋼板ＳＰが、板厚が変化する箇所を有する鋼板であっても溶接品質を安定させることができる。
【００８１】
また、板厚が変化する最初の位置からの任意の距離であるテーパ距離Ｌｘにおける溶接条件（ＰＸ）は、ＰＸ＝Ｐ１＋｛（Ｐ２−Ｐ１）／Ｌｔ｝×Ｌｘとなる（溶接電流である場合Ｐ＝Ｉ、溶接電圧である場合Ｐ＝Ｖ、溶接速度である場合Ｐ＝Ｖｅ）。つまり、直線的に板厚が変化するテーパ部Ｔａのテーパ距離Ｌｘにおける溶接条件は、板厚が変化する最初の位置からの距離に応じた値となる。これにより、溶接方向に板厚が変化することで、テーパ距離Ｌｘに応じて、開先部Ｇの容積が変化したり、ルート面の大きさが変化したりしたとしても、溶接品質を安定させることができる。
【００８２】
また、上述した実施の形態においては、入力装置５０に表示されたテーパ部溶接のスタートボタンが押されたとの情報が入力された場合、あるいは、板厚が変化する変化点は被溶接鋼板ＳＰの端面から所定長さＬ０の位置に存在する、との予め記憶された変化点の情報に基づいて、溶接箇所が端面から所定長さＬ０の位置になった場合に、溶接条件がテーパ部Ｔａに適した条件に変更される。これにより、板厚が変化する変化点にて、より確度高くテーパ部Ｔａに適した溶接条件へ変更されるので、板厚が変化する箇所の溶接品質をより安定させることができる。なお、テーパ部溶接のスタートボタンは、必ずしも入力装置５０に表示されなくてもよい。例えば、ボタンスイッチなどの他の手段であってもよい。また、板厚が変化する変化点を、例えば、周知の近接センサやリミットスイッチなどで検知する構成とし、変化点を検知したらテーパ部溶接条件が成立したとしてテーパ部Ｔａに適した溶接条件に変更してもよい。ただ、本実施の形態に係る制御装置１０によれば、これら検知手段を備える分のコスト上昇を招くことなく、板厚が変化する箇所を有する鋼板の溶接品質を安定させることができる。
【００８３】
なお、上述した実施の形態に係る制御装置１０の演算部１２は、テーパ部Ｔａの溶接条件を、記憶手段の一例としての一時記憶部１４に記憶されたテーパ手前側部Ｆｒおよびテーパ奥側部Ｒｅの溶接条件から算出する算出手段としての機能と、算出されるテーパ部Ｔａの溶接条件の読み出しを、所定の読み出し指示の一例としてのテーパ部溶接条件が成立した場合に開始し、テーパ部Ｔａの溶接を実行する溶接実行手段としての機能を併せ持つ。しかしながら、かかる態様に限定されることなく、制御装置１０は、一時記憶部１４に記憶されたテーパ手前側部Ｆｒおよびテーパ奥側部Ｒｅの溶接条件からテーパ部Ｔａの溶接条件を算出する算出部と、算出部により算出されるテーパ部Ｔａの溶接条件の読み出しを、テーパ部溶接条件が成立した場合に開始し、テーパ部Ｔａの溶接を実行する溶接実行部と、を備えていてもよい。かかる場合、溶接実行部は、読み出した溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸをそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力するとともに、読み出した溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力する。
【００８４】
図１０は、被溶接鋼板ＳＰの他の形状を例示する図であり、被溶接鋼板ＳＰの板厚を示す図である。
上述した実施の形態においては、図８（ｂ）に示した、板厚が変化する箇所であるテーパ部Ｔａにおける溶接方向の前後に均一な板厚ｔ１のテーパ手前側部Ｆｒおよび均一な板厚ｔ２のテーパ奥側部Ｒｅを有する鋼板を溶接する態様について説明したが、特にかかる形状の鋼板に限定されない。
【００８５】
例えば、テーパ部Ｔａにおける溶接方向の前後に均一な板厚の部分がない鋼板を、本実施の形態に係る制御装置１０を用いて溶接することが可能である。例えば、図１０（ａ）に示すように、テーパ部Ｔａにおける溶接方向の手前側および奥側に均一な板厚の部分がない鋼板である場合には、制御装置１０は以下のように制御すればよい。すなわち、制御装置１０は、入力装置５０を介して、被溶接鋼板ＳＰの先端部の板厚ｔ１と後端部の板厚ｔ２の情報と、テーパ部Ｔａの長さＬｔとを取得した後、板厚ｔ１に基づいて溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１および溶接速度Ｖｅ１を演算し、板厚ｔ２に基づいて溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２および溶接速度Ｖｅ２を演算し、これらの値とテーパ部Ｔａの長さＬｔとに基づいてテーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａの溶接電流ＩＸ、溶接電圧ＶＸ、溶接速度ＶｅＸを演算する。そして、入力装置５０を介して、テーパ部溶接の開始を促すスタートボタンが押されたとの情報を取得した場合に、制御装置１０の演算部１２は、溶接電流ＩＸおよび溶接電圧ＶＸをそれぞれテーパ距離Ｌｘにおける溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力し、溶接速度ＶｅＸを溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力すればよい。
【００８６】
また、例えば、板厚が変化する箇所が複数ある鋼板を、本実施の形態に係る制御装置１０を用いて溶接することが可能である。例えば、図１０（ｂ）に示すように、溶接方向に板厚が徐々に（直線的に）変化する箇所がテーパ部Ｔａ１およびテーパ部Ｔａ２の２つ存在し、テーパ部Ｔａ１よりも手前側の部位には均一な板厚ｔ１の部分が、テーパ部Ｔａ１よりも奥側の部位であってテーパ部Ｔａ２よりも手前側の部位には均一な板厚ｔ２の部分が、テーパ部Ｔａ２よりも奥側の部位には均一な板厚ｔ３の部分がある鋼板である場合には、制御装置１０は以下のように制御すればよい。なお、図１０（ｂ）に示す鋼板は、端面からテーパ部Ｔａ１の開始点までの距離はＬ０であり、端面からテーパ部Ｔａ２の開始点までの距離はＬ１であり、開先部Ｇの全長はＬｇで、鋼板の長手方向の長さＬｓｐと同じである。
【００８７】
制御装置１０は、入力装置５０を介して、被溶接鋼板ＳＰの板厚ｔ１、板厚ｔ２、板厚ｔ３の情報と、テーパ部Ｔａ１の長さＬｔ１およびテーパ部Ｔａ２の長さＬｔ２を取得した後、板厚ｔ１に基づいて溶接電流Ｉ１、溶接電圧Ｖ１および溶接速度Ｖｅ１を演算し、板厚ｔ２に基づいて溶接電流Ｉ２、溶接電圧Ｖ２および溶接速度Ｖｅ２を演算し、板厚ｔ３に基づいて溶接電流Ｉ３、溶接電圧Ｖ３および溶接速度Ｖｅ３を演算する。そして、溶接電流Ｉ１，溶接電圧Ｖ１，溶接速度Ｖｅ１、および溶接電流Ｉ２，溶接電圧Ｖ２，溶接速度Ｖｅ２と、テーパ部Ｔａ１の長さＬｔ１とに基づいてテーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａ１の溶接電流ＩＸ１、溶接電圧ＶＸ１、溶接速度ＶｅＸ１を演算する。また、溶接電流Ｉ２，溶接電圧Ｖ２，溶接速度Ｖｅ２、および溶接電流Ｉ３，溶接電圧Ｖ３，溶接速度Ｖｅ３と、テーパ部Ｔａ２の長さＬｔ２とに基づいてテーパ距離Ｌｘにおけるテーパ部Ｔａ２の溶接電流ＩＸ２、溶接電圧ＶＸ２、溶接速度ＶｅＸ２を演算する。
【００８８】
そして、テーパ部Ｔａ１を溶接すべきテーパ部溶接条件が成立した場合（例えば、スタートボタンが押されたとの情報を取得した場合、端面からの溶接距離が所定長さＬ０になった場合）に、制御装置１０の演算部１２は、溶接電流ＩＸ１および溶接電圧ＶＸ１をそれぞれテーパ距離Ｌｘにおける溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力し、溶接速度ＶｅＸ１を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力すればよい。
【００８９】
その後、テーパ部Ｔａ１におけるテーパ距離ＬｘがＬｔ１よりも大きくなったら、制御装置１０の演算部１２は、溶接電流Ｉ２および溶接電圧Ｖ２をそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力し、溶接速度Ｖｅ２を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力すればよい。
【００９０】
そして、テーパ部Ｔａ２を溶接すべきテーパ部溶接条件が成立した場合（例えば、スタートボタンが押されたとの情報を取得した場合、端面からの溶接距離が所定長さＬ１になった場合）に、制御装置１０の演算部１２は、溶接電流ＩＸ２および溶接電圧ＶＸ２をそれぞれテーパ距離Ｌｘにおける溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力し、溶接速度ＶｅＸ２を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力すればよい。
【００９１】
その後、テーパ部Ｔａ２におけるテーパ距離ＬｘがＬｔ２よりも大きくなったら、制御装置１０の演算部１２は、溶接電流Ｉ３および溶接電圧Ｖ３をそれぞれ溶接電流指令値および溶接電圧指令値とする溶接電源制御信号を電流・電圧制御部１６に出力し、溶接速度Ｖｅ３を溶接速度指令値とする溶接速度信号を駆動指示部１５に出力すればよい。
【００９２】
図１０に示した形状の鋼板を溶接する場合にも、本実施の形態に係る片面溶接装置１を用いると、溶接方向に板厚が変化する箇所における溶接条件が自動的に変更されるので、被溶接鋼板ＳＰが、板厚が変化する箇所を有する鋼板であっても溶接品質を安定させることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…片面溶接装置、１０…制御装置、１１…入力部、１２…演算部、１３…記憶部、１４…一時記憶部、１５…駆動指示部、１６…電流・電圧制御部、２０…架台、３０…搬送・固定装置、４０…溶接機、５０…入力装置、６０…溶接電源、１００…裏当装置、１１０…第１裏当部、１２０…第２裏当部、１３０…昇降装置、１４０…フラックス供給部、１５０…フラックス回収部、Ｂ…溶接機用梁、Ｆ…裏当フラックス、Ｆｒ…テーパ手前側部、Ｇ…開先部、ＳＰ…被溶接鋼板、Ｒｅ…テーパ奥側部、Ｔａ…テーパ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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