(57)【要約】【課題】トーチの操作を容易かつ的確に行うことが可能な溶接制御システム、溶接用手袋および溶接訓練方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の溶接制御システムは、トーチ１０と、トーチ１０を把持し被溶接物ｂに対するトーチ１０の操作を指示するフィーバック手段が取り付けられた溶接用手袋２０と、入熱量、加速度センサ２１に基づく溶接速度および角加速度センサ２２に基づく溶接角度を算出する溶接情報算出手段と、所定の入熱量、所定の溶接速度および所定の溶接角度を格納する記憶手段と、入熱量と所定の入熱量とを比較する入熱量比較手段と、溶接速度と所定の溶接速度とを比較する溶接速度比較手段と、溶接角度と所定の溶接角度とを比較する溶接角度比較手段と、比較された入熱量と、比較された溶接速度と、比較された溶接角度とに基づき、フィーバック手段にトーチ１０の操作を指示する信号を出力する指示信号出力手段とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接物をアーク溶接するトーチと、
このトーチを把持し、かつ加速度センサ、角加速度センサ、および前記被溶接物に対する前記トーチの操作を指示するフィーバック手段が取り付けられた溶接用手袋と、
前記トーチからの前記被溶接物への入熱量、前記加速度センサに基づく前記トーチによる前記被溶接物の溶接速度、および前記角加速度センサに基づく前記トーチと前記被溶接物とがなす溶接角度を算出する溶接情報算出手段と、
予め記録された、所定の入熱量、所定の溶接速度、および所定の溶接角度を格納する記憶手段と、
前記被溶接物への入熱量と前記所定の入熱量とを比較する入熱量比較手段と、
前記被溶接物の溶接速度と前記所定の溶接速度とを比較する溶接速度比較手段と、
前記トーチと前記被溶接物との溶接角度と、前記所定の溶接角度とを比較する溶接角度比較手段と、
前記入熱量比較手段により比較された入熱量と、前記溶接速度比較手段により比較された溶接速度と、前記溶接角度比較手段により比較された溶接角度とに基づき、前記フィーバック手段に前記トーチの操作を指示する信号を出力する指示信号出力手段とを備えている溶接制御システム。
【請求項２】
フィードバック手段が触覚的出力デバイスであり、この触覚的出力デバイスを用いてトーチの操作を指示する請求項１に記載の溶接制御システム。
【請求項３】
触覚的出力デバイスが複数の振動子であり、この複数の振動子を用いてトーチの移動方向および／または溶接角度を指示する請求項２に記載の溶接制御システム。
【請求項４】
溶接アークの点弧を検出する点弧信号検出手段を備え、
溶接情報算出手段により算出される入熱量が、前記点弧信号検出手段により検出されたアークの点弧時刻からの入熱量である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の溶接制御システム。
【請求項５】
指示信号出力手段からのトーチの操作を指示する信号が無線信号である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の溶接制御システム。
【請求項６】
溶接用手袋が蓄電手段を有し、
この蓄電手段が、加速度センサ、角加速度センサ、およびフィーバック手段に作動用の電力を供給する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の溶接制御システム。
【請求項７】
少なくとも、加速度センサが３軸加速度センサであるか、または角加速度センサが３軸デジタル傾斜計である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の溶接制御システム。
【請求項８】
少なくとも、加速度センサが複数設けられているか、または角加速度センサが複数設けられている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の溶接制御システム。
【請求項９】
第２のフィードバック手段を備え、
この第２のフィードバック手段が視覚的出力デバイスおよび／または聴覚的出力デバイスであり、
前記視覚的出力デバイスおよび／または聴覚的出力デバイスが、指示信号出力手段からの信号に対応してトーチの操作情報を出力する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の溶接制御システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の溶接制御システムに用いられる溶接用手袋。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の溶接制御システムを用いてアーク溶接の訓練を行う溶接訓練方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接制御システム、溶接用手袋および溶接訓練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属どうしをアーク溶接する際、例えば、溶接割れを防止したり、溶接部のじん性および延性の低下を抑制するため、溶接部に加えられる入熱量や、溶接速度、溶接角度（溶接トーチの姿勢）を所定の範囲に入るように管理することが重要である。
【０００３】
上述のようなアーク溶接においては、量産などでロボットによる溶接や自動溶接機を用いる場合、通常、入熱量、溶接速度および溶接角度が自動で制御されるため、上述した入熱量等の適正範囲を外れることはないとされる。
【０００４】
一方、単品または少量生産では手溶接により行われることが多く、このような手溶接では長時間に亘って一定の溶接速度や溶接角度を維持することが難しい。そのため、これらに起因する溶け込み量などの変化によるビード形状の不安定化を抑制したり、アンダーカットやオーバーラップのような溶接欠陥を防止するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような技術によれば、位置センサ等により検知された溶接ガンの位置や配向に関する情報がリアルタイムで溶接ガンのモニタ画面にフィードバックされる点で、上述したビード形状の不安定化等を低減することが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１４−５２４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、モニタ画面にフィードバックされた溶接ガンの位置や配向等の情報を確認しつつ溶接部を目視して溶接ガンを操作するため、溶接部への注意力の低下により溶接ガンの操作が不安定となる傾向にある。また、加速度センサ等が溶接ガンに内蔵されているため、この加速度センサ等が溶接ガンに内蔵している分、溶接ガンの体積および質量が増加して上記操作の不安定を助長する虞がある。
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、トーチの操作を容易かつ的確に行うことが可能な溶接制御システム、溶接用手袋および溶接訓練方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
（１）被溶接物をアーク溶接するトーチと、
このトーチを把持し、かつ加速度センサ、角加速度センサ、および前記被溶接物に対する前記トーチの操作を指示するフィーバック手段が取り付けられた溶接用手袋と、
前記トーチからの前記被溶接物への入熱量、前記加速度センサに基づく前記トーチによる前記被溶接物の溶接速度、および前記角加速度センサに基づく前記トーチと前記被溶接物とがなす溶接角度を算出する溶接情報算出手段と、
予め記録された、所定の入熱量、所定の溶接速度、および所定の溶接角度を格納する記憶手段と、
前記被溶接物への入熱量と前記所定の入熱量とを比較する入熱量比較手段と、
前記被溶接物の溶接速度と前記所定の溶接速度とを比較する溶接速度比較手段と、
前記トーチと前記被溶接物との溶接角度と、前記所定の溶接角度とを比較する溶接角度比較手段と、
前記入熱量比較手段により比較された入熱量と、前記溶接速度比較手段により比較された溶接速度と、前記溶接角度比較手段により比較された溶接角度とに基づき、前記フィーバック手段に前記トーチの操作を指示する信号を出力する指示信号出力手段とを備えている溶接制御システム、
（２）フィードバック手段が触覚的出力デバイスであり、この触覚的出力デバイスを用いてトーチの操作を指示する前記（１）に記載の溶接制御システム、
（３）触覚的出力デバイスが複数の振動子であり、この複数の振動子を用いてトーチの移動方向および／または溶接角度を指示する前記（２）に記載の溶接制御システム、
（４）溶接アークの点弧を検出する点弧信号検出手段を備え、
溶接情報算出手段により算出される入熱量が、前記点弧信号検出手段により検出されたアークの点弧時刻からの入熱量である前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の溶接制御システム、
（５）指示信号出力手段からのトーチの操作を指示する信号が無線信号である前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の溶接制御システム、
（６）溶接用手袋が蓄電手段を有し、
この蓄電手段が、加速度センサ、角加速度センサ、およびフィーバック手段に作動用の電力を供給する前記（１）から（５）のいずれか１項に記載の溶接制御システム、
（７）少なくとも、加速度センサが３軸加速度センサであるか、または角加速度センサが３軸デジタル傾斜計である前記（１）から（６）のいずれか１項に記載の溶接制御システム、
（８）少なくとも、加速度センサが複数設けられているか、または角加速度センサが複数設けられている前記（１）から（７）のいずれか１項に記載の溶接制御システム、
（９）第２のフィードバック手段を備え、
この第２のフィードバック手段が視覚的出力デバイスおよび／または聴覚的出力デバイスであり、
前記視覚的出力デバイスおよび／または聴覚的出力デバイスが、指示信号出力手段からの信号に対応してトーチの操作情報を出力する前記（１）から（８）のいずれか１項に記載の溶接制御システム、
（１０）前記（１）から（９）のいずれか１項に記載の溶接制御システムに用いられる溶接用手袋、並びに
（１１）前記（１）から（９）のいずれか１項に記載の溶接制御システムを用いてアーク溶接の訓練を行う溶接訓練方法
に関する。
【００１０】
なお、本明細書において、「所定の入熱量、所定の溶接速度、および所定の溶接角度」とは、適切な溶接を行うことができる入熱量、溶接速度および溶接角度の範囲であって、予め記憶されたものを意味する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、トーチの操作を容易かつ的確に行うことが可能な溶接制御システム、溶接用手袋および溶接訓練方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の溶接制御システムを示す概略ブロック図である。
【図２】図１の溶接用手袋を示す概略斜視図である。
【図３】図１のトーチの移動速度および姿勢を説明するための概略図である。
【図４】図１のトーチの一例を示す概略図である。
【図５】図１のトーチの他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜溶接制御システム＞
本発明の溶接制御システムは、被溶接物をアーク溶接するトーチと、このトーチを把持し、かつ加速度センサ、角加速度センサ、および上記被溶接物に対する上記トーチの操作を指示するフィーバック手段が取り付けられた溶接用手袋と、上記トーチからの上記被溶接物への入熱量、上記加速度センサに基づく上記トーチによる上記被溶接物の溶接速度、および上記角加速度センサに基づく上記トーチと上記被溶接物とがなす溶接角度を算出する溶接情報算出手段と、予め記録された、所定の入熱量、所定の溶接速度、および所定の溶接角度を格納する記憶手段と、上記被溶接物への入熱量と上記所定の入熱量とを比較する入熱量比較手段と、上記被溶接物の溶接速度と上記所定の溶接速度とを比較する溶接速度比較手段と、上記被溶接物との溶接角度と上記所定の溶接角度とを比較する溶接角度比較手段と、上記入熱量比較手段により比較された入熱量と、上記溶接速度比較手段により比較された溶接速度と、上記溶接角度比較手段により比較された溶接角度とに基づき、上記フィーバック手段に上記トーチの操作を指示する信号を出力する指示信号出力手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、当該図面に記載の実施形態にのみ限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の溶接制御システムを示す概略ブロック図である。当該溶接制御システム１は、図１に示すように、概略的に、トーチ１０と、溶接用手袋２０と、溶接機４０と、受信装置５１、溶接情報演算装置５２、溶接記憶装置５３、溶接状態比較装置５４および溶接指示出力装置５５を具備する制御装置５０と、モニタ装置６０とにより構成されている。ここで、本実施形態の受信装置５１、溶接情報演算装置５２、溶接記憶装置５３、溶接指示出力装置５５およびモニタ装置６０は、それぞれ受信手段、溶接情報算出手段、記憶手段、指示信号出力手段および表示手段に含まれる。また、本実施形態の溶接状態比較装置５４は、入熱量比較手段、溶接速度比較手段および溶接角度比較手段を取りまとめた手段に含まれる。
【００１６】
トーチ１０は、被溶接物ｂをアーク溶接するために作業者により把持されるグリップ１１付きの端子である。このグリップ１１に一端には電極１２が接続され、他端には電源ケーブル１３が接続されている。トーチ１０としては、例えば、ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）用トーチやＭＡＧ（Ｍｅｔａｌ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｇａｓ）用トーチ、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）用トーチ等を採用することができる。上記ＭＩＧ用トーチ１０１は、例えば図４に示すように、溶接スイッチ１４１を有するグリップ１１１の一端に消耗電極１２１が接続され他端に電源ケーブル１３１が接続されている。また、上記ＴＩＧ用トーチ１０２は、例えば図５に示すように、溶接スイッチ１４２を有するグリップ１１２の一端に非消耗電極１２２が接続され他端に電源ケーブル１３２が接続されている。
【００１７】
溶接用手袋２０は、トーチ１０を把持する。この溶接用手袋２０は、図２に示すように、ポケット２０ａを有しており、このポケット２０ａの中に加速度センサ２１、角加速度センサ２２、および送信装置２３が取り付けられている。また、溶接用手袋２０には、フィーバック手段が取り付けられている。
【００１８】
加速度センサ２１は、トーチ１０に加えられる加速度を測定する。この加速度センサ２１は、トーチ１０の加速度を測定することができる限り特に限定されないが、図３に示すような直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸におけるトーチ１０の位置（ｘ、ｙ、ｚ）の加速度を測定可能な３軸加速度センサであることが好ましい。これにより、トーチ１０の移動速度（溶接速度）を正確に算出することができ、結果として正確な入熱量を得ることができる。
【００１９】
角加速度センサ２２は、トーチ１０に加えられる角加速度を測定する。この角加速度センサ２２は、トーチ１０の角加速度を測定することができる限り特に限定されないが、図３に示すような直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸に対するトーチ１０の角度（θｘ、θｙ、θｚ）の角加速度を測定可能な３軸デジタル傾斜計であることが好ましい。これにより、トーチ１０と被溶接物ｂとがなす溶接角度（姿勢）を正確に算出することができる。
【００２０】
なお、当該溶接制御システム１は、少なくとも、加速度センサ２１が３軸加速度センサであるか、または角加速度センサ２２が３軸デジタル傾斜計であることも好ましい。これにより、トーチ１０の正確な情報（例えば、トーチ１０の移動速度などの情報）を得ることができる。
【００２１】
また、当該溶接制御システム１は、少なくとも、加速度センサ２１が複数設けられているか、または角加速度センサ２２が複数設けられていることも好ましい。具体的には、例えば二つの加速度センサを設けて、これらの加速度センサそれぞれから得られた測定値の平均値を加速度センサの測定値としたり、三つの角加速度センサを設けて、これらの角加速度センサそれぞれから得られた測定値の平均値を角加速度センサの測定値としてもよい。これにより、トーチ１０の正確な情報（例えば、トーチ１０の移動速度などの情報）を得ることができる。
【００２２】
送信装置２３は、上述した加速度センサ２１および角加速度センサ２２の測定データを、後述する受信手段に送信する。この送信装置２３としては、有線通信および無線通信のどちらを用いるものであってもよく、公知の通信技術を用いることができる。本実施形態では、無線通信を行う無線装置が採用されている。
【００２３】
上記フィーバック手段は、後述する指示信号出力手段から出力された信号を入力し、被溶接物ｂに対するトーチ１０の操作を指示する。なお、このフィードバック手段が触覚的出力デバイスであり、この触覚的出力デバイスを用いてトーチ１０の操作を指示することが好ましい。触覚的出力デバイスとしては、例えば、電気信号の入力により振動する振動子等を採用することができる。
【００２４】
また、触覚的出力デバイスとして振動子を用いる場合、触覚的出力デバイスが複数の振動子であり、この複数の振動子を用いてトーチの移動方向および／または溶接角度を指示することが好ましい。具体的には、図２に示すように、複数の振動子２４を溶接用手袋２０内に碁盤の目状に配置するなど、方向を触感できるような配置とすることで、手が受ける感触で直接的にトーチ１０の操作方向の指示を受け取ることができる。
【００２５】
このように、フィーバック手段が触覚的出力デバイスであることで、視覚によらず、手の感触で直接的に操作の指示を受け取ることができ、トーチ１０の操作をより容易に行うことができる。
【００２６】
溶接用手袋２０が蓄電手段を有し、この蓄電手段が、加速度センサ、角加速度センサ、およびフィーバック手段に作動用の電力を供給することが好ましい。蓄電手段としては、例えば、乾電池などの一次電池、充電池などの二次電池等を採用することができるが、溶接用手袋２０を容易に取り回す観点からは、小型の一次電池および二次電池が好ましく、再利用できる観点からは、二次電池が好ましい。これにより、溶接用手袋２０の外部から電力を供給することなく、溶接用手袋２０を動作させることができる。
【００２７】
なお、当該溶接制御システム１は、上述したフィードバック手段とは別異の第２のフィードバック手段を備え、この第２のフィードバック手段が視覚的出力デバイスおよび聴覚的出力デバイスであり、視覚的出力デバイスおよび／または聴覚的出力デバイスが、指示信号出力手段からの信号に対応してトーチの操作情報を出力することが好ましい。
【００２８】
視覚的出力デバイスは、視覚的に表示（出力）するものであり、例えば、トーチに取り付けられたディスプレイ、ヘルメットに取り付けられたＬＥＤランプなどの出力デバイス等が挙げられる。聴覚的出力デバイスは、聴覚的に伝達（出力）するものであり、例えば、ヘルメットに取り付けられたスピーカなどの出力デバイス等が挙げられる。
【００２９】
本実施形態では、図１に示すように、視覚的出力デバイスがヘルメット３０の装着者（溶接作業者）が視認可能な部位に取り付けられたＬＥＤランプ３１であり、聴覚的出力デバイスがヘルメット３０の上記装着者が視聴可能な部位に取り付けられたスピーカ３２である溶接制御システム１が例示されている。例えば、上述のＬＥＤランプ３１の色、点灯・点滅状態により溶接の継続可否を知らせることができ、適正範囲であれば緑色のＬＥＤランプが点灯し、要注意であればオレンジ色のＬＥＤランプが点滅し、溶接中止が必要であれば赤色のＬＥＤランプが持続点灯するように設定してもよい。また、スピーカ３２を介して音声により指示を発信してもよい。このように、当該溶接制御システム１がフィーバック手段と共に第２のフィーバック手段を備えていることで、指示信号出力手段からのトーチの操作に関する指示を確実に伝えることができる。
【００３０】
溶接機４０は、トーチ１０に溶接用の電力を供給すると共に、トーチ１０の電極１２と被溶接物ｂとの間に印加される電圧、および電極１２と被溶接物ｂとの間で流れる電流を測定し、この測定値を後述する溶接情報算出手段に送信する。
【００３１】
受信手段は、上述の送信装置２３により送信された加速度センサ２１および角加速度センサ２２の測定データを受信する。この受信手段は、送信装置２３からの上記測定データを受信することができればよく、送信装置２３に対応した公知の通信技術を用いることができる。
【００３２】
溶接情報算出手段は、トーチ１０からの被溶接物ｂへの入熱量、加速度センサ２１に基づくトーチ１０による被溶接物ｂの溶接速度、および角加速度センサ２２に基づくトーチ１０と被溶接物ｂとがなす溶接角度を算出する。
【００３３】
具体的には、被溶接物ｂへの入熱量は、下記式（１）を用いて算出することができる。
入熱量（Ｊ／ｃｍ）＝電流（Ａ）×電圧（Ｖ）×６０／溶接速度（ｃｍ／分）・・（１）
上記式（１）中、溶接速度は、加速度センサ２１により得られたトーチ１０の加速度を積分することで算出される。また、溶接角度は、角加速度センサ２２により得られたトーチ１０の角加速度を積分してトーチ１０の角速度を求めた後、この角速度をさらに積分することで算出することができる。
【００３４】
なお、当該溶接制御システム１は、溶接アークａの点弧を検出する点弧信号検出手段を備え、溶接情報算出手段により算出される入熱量が、点弧信号検出手段により検出されたアークａの点弧時刻からの入熱量であることが好ましい。具体的には、点弧信号検出手段は、時刻に対する溶接電流の変化からアークａが安定したか否かを判断し、アークａが安定したと判断された時刻からの入熱量を用いて移行の処理を実行するようにしてもよい。本実施形態では、点弧信号検出手段として図示していない点弧信号検出装置が採用されている。これにより、入熱量を正確に算出することができ、より的確な溶接を行うことができる。
【００３５】
記憶手段は、予め記録された、所定の入熱量、所定の溶接速度、および所定の溶接角度を格納する。
【００３６】
入熱量比較手段は、被溶接物ｂへの入熱量と所定の入熱量とを比較する。溶接速度比較手段は、被溶接物ｂの溶接速度と所定の溶接速度とを比較する。溶接角度比較手段は、トーチ１０と被溶接物ｂとの溶接角度と、所定の溶接角度とを比較する。比較した入熱量等の出力としては特に限定されず、例えば、所定範囲内であるか否かの二値であってもよく、最適値からの偏差、所定範囲からのズレの程度などであってもよい。
【００３７】
指示信号出力手段は、入熱量比較手段により比較された入熱量と、溶接速度比較手段により比較された溶接速度と、溶接角度比較手段により比較された溶接角度とに基づき、フィーバック手段にトーチ１０の操作を指示する信号を出力する。上記信号としては、例えば、溶接をそのまま続行する信号、溶接速度や溶接角度の修正を指示する信号、溶接を中止する信号等が挙げられる。また、指示信号出力手段による信号の出力先としては、上述したフィードバック手段、またはフィードバック手段および第２のフィードバック手段の両手段とすることができる。
【００３８】
なお、指示信号出力手段からのトーチ１０の操作を指示する信号としては、有線信号、無線信号のいずれであってもよいが、これらの中で、上記信号が無線信号であることが好ましい。これにより、溶接用手袋２０を容易に取り回すことができ、結果としてトーチ１０をより自由に操作することができる。
【００３９】
表示手段は、例えば、加速度センサ２１および角加速度センサ２２の測定値、入熱量、溶接速度および溶接角度の算出結果、指示信号の情報等を表示する。
【００４０】
次に、当該溶接制御システム１を用いた被溶接物ｂへの溶接の処理フローを説明する。まず、作業者が溶接用手袋２０およびヘルメット３０を装着し、溶接用手袋２０でトーチ１０を把持して被溶接物ｂの溶接を開始すると、加速度センサ２１および角加速度センサ２２の計測データが無線通信により送信装置２３および受信装置５１を介して溶接情報演算装置５２に入力される。一方、トーチ１０に接続された溶接機４０を介して点弧信号検出装置が溶接アークａの点弧を検出し、アーク電流が安定した時刻（点弧時刻）を求める。
【００４１】
次に、溶接情報演算装置５２が、上記点弧時刻を起点とした溶接機４０からの電流および電圧の情報、並びに加速度センサ２１の計測値データから導出した溶接速度の情報を用い、式（１）により被溶接物ｂへの入熱量を算出する。また、角加速度センサ２２の計測値のデータから溶接角度を算出する。なお、電流、電圧、溶接速度、入熱量、溶接角度等のデータは、溶接記憶装置５３等に記録してもよい。
【００４２】
次に、溶接記憶装置５３に予め記録された所定の入熱量、所定の溶接速度および所定の溶接角度を用い、溶接状態比較装置５４が上記所定の入熱量と算出した入熱量、上記所定の溶接角度と測定した溶接角度をそれぞれ比較し、この比較結果に基づいて溶接指示出力装置５５により指示信号を無線通信で溶接用手袋２０の複数の振動子２４、並びにヘルメット３０のＬＥＤランプ３１およびスピーカ３２に送信する。なお、指示信号の情報は、上述した溶接用手袋２０およびヘルメット３０と共に、モニタ装置６０に送信してもよい。
【００４３】
次に、溶接用手袋２０にて受信した指示信号は、例えば、あらかじめ決められた周波数または回数の振動を振動子２４により発生させ、溶接用手袋２０を装着した作業者の腕への振動により溶接速度の修正や溶接角度（トーチ１０の姿勢）の調整を促す。複数の振動子２４を用いた触覚的な伝達手法としては、例えば、複数の振動子２４のうちの一部の振動子２４を作動させてトーチ１０を所望の方向に導いたり、トーチ１０の角度を変更できるような振動パターンが加えられるようにしてもよい。具体例としては、例えば、作業者の腕の上部を振動させることで腕が押される感を生じさせ、これにより溶接速度を減速させたり、作業者の腕の下部を振動させることで腕が押される感を生じさせ、これにより溶接速度を加速させるようにしてもよい。
【００４４】
以上のように、当該溶接制御システム１は、上述した構成であるので、溶接部への注意力の低下や、トーチ１０の体積および質量の増加による操作の不安定化を防止することができ、トーチ１０の操作を容易かつ的確に行うことができる。
【００４５】
＜溶接用手袋＞
本発明の溶接用手袋は、当該溶接制御システムに用いられる手袋である。以下、本発明の溶接用手袋の一実施形態について、図面を参照して説明する。当該溶接用手袋２０は、トーチ１０を把持する。この溶接用手袋２０は、図２に示すように、ポケット２０ａを有しており、このポケット２０ａの中に加速度センサ２１、角加速度センサ２２、および送信装置２３が取り付けられている。また、溶接用手袋２０には、フィーバック手段が取り付けられている。なお、上記加速度センサ２１、角加速度センサ２２、送信装置２３、およびフィーバック手段の構成は、＜溶接制御システム＞の項で上述した溶接用手袋２０の構成と同じであるため、上記項での説明を援用して省略する。
【００４６】
このように、当該溶接用手袋２０は、上述した構成であるので、例えば、上述した溶接制御システム１からの指示を受け取ることができ、その結果、的確な溶接に反映させることができる。
【００４７】
＜溶接訓練方法＞
本発明の溶接訓練方法は、当該溶接制御システムを用いてアーク溶接の訓練を行う方法である。以下、本発明の溶接訓練方法の一実施形態について説明する。なお、当該溶接訓練方法に用いられる溶接制御システムの構成は、＜溶接制御システム＞の項で上述した溶接制御システム１の構成と同じであるため、上記項での説明を援用して省略する。
【００４８】
ここで、当該溶接訓練方法に用いられる溶接制御システムにおいて、記憶手段に予め記録された所定の入熱量、所定の溶接速度および所定の溶接角度とは、それぞれ適切な溶接を行うことができる入熱量、溶接速度および溶接角度の範囲を指し示している。
【００４９】
ここで、記憶手段に記憶される所定の入熱量等としては、例えば、複数の熟練した溶接者が溶接したときの溶接速度、溶接角度から導出される適正範囲（適切な溶接を行うことが可能な溶接速度等の許容範囲）を、溶接条件ごとに分けて記憶したもの等が挙げられる。
【００５０】
このように、当該溶接訓練方法は、上述した溶接制御システム１を用いてアーク溶接の訓練を行うので、作業者がフィーバック手段による指示に基づき溶接速度等のパラメータを適正範囲に入れるように操作することができ、その結果、溶接経験が浅い溶接作業者であっても適切な溶接の体験（溶接の訓練）をすることができる。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００５２】
例えば、上述した実施形態では、フィードバック手段および第２のフィードバック手段を備えている溶接制御システム１について説明したが、第２のフィードバック手段を備えていない溶接制御システムも本発明の意図する範囲内である。
【００５３】
また、上述した実施形態では、無線通信により加速度センサ２１および角加速度センサ２２の計測データを送受信し、かつ無線通信によりトーチ１０の操作を指示する信号を送受信する溶接制御システム１について説明したが、上記無線通信の一部または全部を有線通信にて行う溶接制御システムであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  溶接制御システム
ｂ  被溶接物
１０  トーチ
２０  溶接用手袋
２４  振動子
【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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