(57)【要約】【課題】能率性を維持しつつ、良好なビード外観および溶接作業性を有し、溶込み不良および溶接欠陥を防止する。【解決手段】２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御方法であって、溶接進行方向に垂直な面において、前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、固定端点は、ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、ウィービング動作は、溶接進行方向から見て、溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、固定端点間を移動する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御方法であって、
前記ウィービング動作を行うにあたり、
溶接進行方向に垂直な面において、
前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、
前記固定端点は、前記ウィービング  基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、前記ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、
前記ウィービング動作は、前記溶接進行方向から見て、前記溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、前記固定端点間を移動するものであることを特徴とするウィービング制御方法。
【請求項２】
前記ウィービング基準線の両側において、それぞれ同数の前記固定端点が設けられることを特徴とする請求項１に記載のウィービング制御方法。
【請求項３】
前記固定端点の総数を５点とし、
前記一方のウィービング端近傍に設けられる２点の前記固定端点をウィービング端点ｂおよびウィービング端点ｃ、前記他方のウィービング端近傍に設けられる２点の前記固定端点をウィービング端点ｄおよびウィービング端点ｅとする場合において、
前記溶接トーチは、前記基準端点ａを起点とし、前記ウィービング端点ｂ、前記ウィービング端点ｃ、前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅの順に移動する動作を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載のウィービング制御方法。
【請求項４】
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける前記チップ‐母材間距離が、あらかじめ設定されたチップ‐母材間距離に対し、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする請求項３に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：２０〜４５％
ウィービング端点ｂ：５０〜８０％
ウィービング端点ｃ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜１００％
【請求項５】
前記基準端点ａから前記ウィービング端点ｂへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｂから前記ウィービング端点ｃへの移動速度を３００〜５００ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｃから前記ウィービング端点ｄへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｄから前記ウィービング端点ｅへの移動速度を３５０〜５５０ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｅから前記基準端点ａへの移動速度を１５０〜３５０ｃｍ／ｍｉｎとし、
それぞれの前記固定端点において、２００ｍｓ以下の停止時間を設けることを特徴とする請求項３または４に記載のウィービング制御方法。
【請求項６】
前記固定端点において、溶接電流、アーク電圧および送給速度のうち少なくとも１つの条件を変化させることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のウィービング制御方法。
【請求項７】
前記溶接電流の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定電流値に対する溶接電流値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする請求項６に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：９０〜１００％
ウィービング端点ｃ：８０〜９０％
ウィービング端点ｄ：８０〜９０％
ウィービング端点ｅ：９０〜１００％
【請求項８】
前記アーク電圧の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定電圧値に対するアーク電圧値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする請求項６に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：８０〜９０％
ウィービング端点ｃ：１１０〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１１０〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜９０％
【請求項９】
前記送給速度の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定された送給速度の値に対する送給速度の値の割合が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする請求項６に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：９０〜１００％
ウィービング端点ｃ：８０〜９０％
ウィービング端点ｄ：８０〜９０％
ウィービング端点ｅ：９０〜１００％
【請求項１０】
前記２つの被溶接材のうち、一方を立板とし、他方を下板とする水平すみ肉溶接であって、
前記立板側に前記ウィービング端点ｂおよび前記ウィービング端点ｃを設け、前記下板側に前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅを設けることを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載のウィービング制御方法。
【請求項１１】
前記基準端点ａ、前記ウィービング端点ｂ、前記ウィービング端点ｃ、前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅにより形成される５角形における、前記ウィービング端点ｂ〜ｅの内角が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載のウィービング制御方法。
ウィービング端点ｂ：１３０〜１４０°
ウィービング端点ｃ：６０〜９０°
ウィービング端点ｄ：６０〜９０°
ウィービング端点ｅ：１３０〜１４０°
【請求項１２】
ウィービングで溶接を行ったときの前記溶接トーチの軌道において、前記溶接トーチを前記溶接進行方向の前方へ向かって前記一方のウィービング端まで移動させ、当該一方のウィービング端に到着すると、当該溶接進行方向に対して後方へ向かって前記他方のウィービング端まで移動させ、当該ウィービングの動作を前記２つの被溶接材の間で繰り返す軌道であって、
前記溶接トーチを前記溶接進行方向の前方へ向かって前記一方のウィービング端まで移動させる際、当該溶接トーチの軌道と、当該溶接進行方向とは反対方向とのなす角度である前方移動角度βは、１８５°以上２５０°以下であり、
前記溶接トーチを前記溶接進行方向に対して後方へ向かって前記他方のウィービング端まで移動させる際、当該溶接トーチの軌道と、当該溶接進行方向とは反対方向のなす角度である後方移動角度αは、５°以上８５°以下であって、
前記後方移動角度αと前記前方移動角度βとの関係が、α＞（β−１８０）であることを特徴とする請求項１０に記載のウィービング制御方法。
【請求項１３】
２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御システムであって、
前記ウィービング動作を行うにあたり、
溶接進行方向に垂直な面において、
前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、
前記固定端点は、前記ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、前記ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、
前記ウィービング動作は、前記溶接進行方向から見て、前記溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、前記固定端点間を移動するものであることを特徴とするウィービング制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すみ肉溶接に用いられる溶接ロボットのウィービング制御方法およびウィービング制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
造船、鉄骨、橋梁等における溶接構造物の製造において、施工法としてすみ肉溶接が適用される箇所が多い。このすみ肉溶接には、一般的にガスシールドアーク溶接が適用され、従来から良好なビード外観、良好な溶接作業性、大きい脚長（大脚長）、溶接欠陥の防止が求められている。特に、脚長は被溶接材の板厚が厚くなる程、大きい脚長が求められるが、ビード外観、良好な溶接作業性、溶接欠陥の防止を考慮すると、１パス溶接では得られる脚長に限界がある。そのため、従来では２パス溶接で脚長を確保しなければならず、能率性が劣るという問題があった。
【０００３】
前述の脚長に係る問題に対し、１パス溶接で大脚長を得ることが出来る方法として、特許文献１では、電極のトーチ角度を下板側から２０〜４０°、溶接の狙い位置を立板と下板との交点から下板側の距離を０〜５ｍｍとして、ワイヤ全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０８％、Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：１．０〜４．０％、Ｔｉ酸化物のＴｉＯ２換算値：３．０〜６．０％、Ｓｉ酸化物のＳｉＯ２換算値：１．０〜４．０％、Ｆｅ酸化物のＦｅＯ換算値：０．１〜１．０％、Ｚｒ酸化物およびＺｒのＺｒＯ２換算値の合計：０．２〜１．５％、ＭｇのＭｇＯ換算値およびＭｇＯの合計：１．０〜３．５％、ＡｌのＡｌ２Ｏ３換算値およびＡｌ２Ｏ３の合計：０．０５〜０．７０％、弗素化合物のＦ換算値：０．０３〜０．３０％、Ｎａ化合物のＮａ２Ｏ換算値およびＫ化合物のＫ２Ｏ換算値の合計：０．０５〜０．３％、スラグ形成剤の合計：６．０〜１３．０％を含有するフラックス入りワイヤを用いて、１パス溶接で１０ｍｍ以上の大脚長が得られ、ビード外観が良好で、アンダーカットやオーバーラップ等の表面欠陥のない高品質の溶接部が得られ、結果として２パス溶接を行う必要や手直しの必要も無く、溶接効率の向上を図ることができる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極と後行電極との電極間距離を５０ｍｍ以上、先行電極及び後行電極との下板に対するトーチ角度を４０〜６０°、先行電極のワイヤ狙い位置をルート部から下板側に５〜１０ｍｍ、後行電極のワイヤ狙い位置をルート部から上板側に３〜７ｍｍ、先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとすることで、厚板の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で、アーク状態が安定し、スパッタが少なく、スラグ被包性及びスラグ剥離性並びにビード形状が良好で、溶接欠陥がない各脚長が均等な大脚長のすみ肉溶接部が高能率に得られ、プライマ塗装鋼板の溶接でも耐気孔性に優れる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１７６８７８号公報
【特許文献２】特開２０１５−２０５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、１パス溶接で１０ｍｍ以上という大脚長が得られるとあるものの、ルート部の溶込みについては何ら記載が無く、さらに、安定した溶込みが確保し難いスラグ系フラックス入りワイヤを適用していることから、ルート部の溶込み不足およびルート部近傍のスラグ巻込みが発生しやすくなる。
【０００７】
また、特許文献２では、電極を２電極とし、２パス溶接を一度で溶接することにより、前述のルート部の溶込み不足に対しても解決できるが、溶接作業の自動化を考える上では施工上適用できない箇所がある。例えば、コーナー部では、後行極が先行極に上手く追従できない場合があり、溶接欠陥の発生や溶接作業性の劣化が予見される。そのため、自動化によって、さらに能率性を向上させるためには単電極であるほうが良い。
【０００８】
さらに、特許文献１および特許文献２共に、水平すみ肉溶接について考慮したものであって、例えば、下向きすみ肉溶接、立向きすみ肉溶接等の様々な姿勢については適用できない。
【０００９】
そこで本発明では、自動化に適用しやすい単電極であって、すみ肉溶接に求められる大脚長を１パス溶接で行うことで能率性を維持しつつ、良好なビード外観および溶接作業性を有し、溶込み不良、アンダーカット、オーバーラップの溶接欠陥を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的のもと、本発明のウィービング制御方法は、２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御方法であって、前記ウィービング動作を行うにあたり、溶接進行方向に垂直な面において、前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、前記固定端点は、前記ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、前記ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、前記ウィービング動作は、前記溶接進行方向から見て、前記溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、前記固定端点間を移動するものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態において、前記ウィービング基準線の両側において、それぞれ同数の前記固定端点が設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、前記固定端点の総数を５点とし、前記一方のウィービング端近傍に設けられる２点の前記固定端点をウィービング端点ｂおよびウィービング端点ｃ、前記他方のウィービング端近傍に設けられる２点の前記固定端点をウィービング端点ｄおよびウィービング端点ｅとする場合において、前記溶接トーチは、前記基準端点ａを起点とし、前記ウィービング端点ｂ、前記ウィービング端点ｃ、前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅの順に移動する動作を繰り返すことを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態において、前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける前記チップ‐母材間距離が、あらかじめ設定されたチップ‐母材間距離に対し、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする。
基準端点ａ：２０〜４５％
ウィービング端点ｂ：５０〜８０％
ウィービング端点ｃ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜１００％
【００１４】
本発明の好ましい実施形態において、前記基準端点ａから前記ウィービング端点ｂへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、前記ウィービング端点ｂから前記ウィービング端点ｃへの移動速度を３００〜５００ｃｍ／ｍｉｎ、前記ウィービング端点ｃから前記ウィービング端点ｄへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、前記ウィービング端点ｄから前記ウィービング端点ｅへの移動速度を３５０〜５５０ｃｍ／ｍｉｎ、前記ウィービング端点ｅから前記基準端点ａへの移動速度を１５０〜３５０ｃｍ／ｍｉｎとし、それぞれの前記固定端点において、２００ｍｓ以下の停止時間を設けることを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、前記固定端点において、溶接電流、アーク電圧および送給速度のうち少なくとも１つの条件を変化させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態において、前記溶接電流の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定電流値に対する前記溶接電流値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：９０〜１００％
ウィービング端点ｃ：８０〜９０％
ウィービング端点ｄ：８０〜９０％
ウィービング端点ｅ：９０〜１００％
【００１７】
本発明の好ましい実施形態において、前記アーク電圧の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定電圧値に対する前記アーク電圧値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：８０〜９０％
ウィービング端点ｃ：１１０〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１１０〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜９０％
【００１８】
本発明の好ましい実施形態において、前記送給速度の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定された送給速度の値に対する前記送給速度の値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：９０〜１００％
ウィービング端点ｃ：８０〜９０％
ウィービング端点ｄ：８０〜９０％
ウィービング端点ｅ：９０〜１００％
【００１９】
本発明の好ましい実施形態において、前記２つの被溶接材のうち、一方を立板とし、他方を下板とする水平すみ肉溶接であって、前記立板側に前記ウィービング端点ｂおよび前記ウィービング端点ｃを設け、前記下板側に前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅを設けることを特徴とする。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態において、前記基準端点ａ、前記ウィービング端点ｂ、前記ウィービング端点ｃ、前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅにより形成される５角形における、前記ウィービング端点ｂ〜ｅの内角が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする。
ウィービング端点ｂ：１３０〜１４０°
ウィービング端点ｃ：６０〜９０°
ウィービング端点ｄ：６０〜９０°
ウィービング端点ｅ：１３０〜１４０°
【００２１】
本発明の好ましい実施形態において、ウィービングで溶接を行ったときの前記溶接トーチの軌道において、前記溶接トーチを前記溶接進行方向の前方へ向かって前記一方のウィービング端まで移動させ、当該一方のウィービング端に到着すると、当該溶接進行方向に対して後方へ向かって前記他方のウィービング端まで移動させ、当該ウィービングの動作を前記２つの被溶接材の間で繰り返す軌道であって、前記溶接トーチを前記溶接進行方向の前方へ向かって前記一方のウィービング端まで移動させる際、当該溶接トーチの軌道と、当該溶接進行方向とは反対方向とのなす角度である前方移動角度βは、１８５°以上２５０°以下であり、前記溶接トーチを前記溶接進行方向に対して後方へ向かって前記他方のウィービング端まで移動させる際、当該溶接トーチの軌道と、当該溶接進行方向とは反対方向のなす角度である後方移動角度αは、５°以上８５°以下であって、前記後方移動角度αと前記前方移動角度βとの関係が、α＞（β−１８０）であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のウィービングシステムは、２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御システムであって、前記ウィービング動作を行うにあたり、溶接進行方向に垂直な面において、前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、前記固定端点は、前記ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、前記ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、前記ウィービング動作は、前記溶接進行方向から見て、前記溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、前記固定端点間を移動するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、すみ肉溶接において、特殊なウィービング制御を適用することにより、単電極および１パス溶接で能率性を維持しつつ、良好なビード外観および溶接作業性を有し、溶込み不良、アンダーカット、オーバーラップの溶接欠陥を防止することができる。また、これにより、溶接作業の自動化を容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本実施形態に係る溶接システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、従来の水平すみ肉溶接について溶接進行方向から見た概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る水平すみ肉溶接におけるウィービング動作を説明するための斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る水平すみ肉溶接におけるウィービング動作を説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図５】図５は、ウィービングにおける溶接トーチの振幅の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る水平すみ肉溶接におけるウィービング端点ｂ〜ｅの内角θｂ〜θｅを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図７】図７は、従来のウィービング動作の一例を説明するための斜視図である。
【図８】図８は、従来のウィービング動作を図７のＴ方向から見た図である。
【図９】図９は、本実施形態の好ましいウィービング動作を図３のＴ方向から見た図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るロボットコントローラの機能構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、ロボットコントローラが溶接条件（溶接電流、アーク電圧、送給速度）を制御する手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、前進角の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、後進角の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、後述する実施例におけるウィービング動作パターンＡを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図１５】図１５は、後述する実施例におけるウィービング動作パターンＢを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図１６】図１６は、後述する実施例におけるウィービング動作パターンＣを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図１７】図１７は、後述する実施例におけるウィービング動作パターンＤを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図１８】図１８は、後述する実施例におけるウィービング動作パターンＥを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図１９】図１９は、後述する比較例におけるウィービング動作パターンＦを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図２０】図２０は、後述する比較例におけるウィービング動作パターンＧを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【図２１】図２１は、後述する比較例におけるウィービング動作パターンＨを説明するための溶接進行方向から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態（本実施形態）について説明する。本実施形態は溶接ロボットを用いた場合の一例であり、本発明のウィービング制御は本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、台車を用いた自動装置に本発明のウィービング制御を搭載しても良い。
【００２６】
＜システム構成＞
図１は、本実施形態に係る溶接システムの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、溶接システム１は、溶接ロボット１０と、ロボットコントローラ２０と、溶接電源３０と、送給装置４０とを備えている。溶接電源３０はプラスのパワーケーブル（１）を介して溶接トーチ側（電極側）に接続され、マイナスのパワーケーブル（２）を介して、ワークＷと接続されている。なお、これは逆極性で溶接を行う場合であり、正極性で溶接を行う場合は、プラスのパワーケーブル（１）を介してワークＷ側に接続され、マイナスのパワーケーブル（２）を介して、溶接トーチ側と接続されていれば良い。また、図中のパワーケーブル（３）は溶接電源３０と溶接ワイヤの送給装置４０とを接続し、溶接ワイヤの送り速度を制御する。
そして、溶接システム１は、２つの被溶接材の突合せ部（以降、「ルート部」と記載）周辺の任意の位置を溶接線として、溶接線に沿ってすみ肉溶接を行う。なお、ルート部周辺とは、例えば、ルート部から両側に３０ｍｍの範囲内とする。本実施形態では、すみ肉溶接装置の一例として、溶接ロボット１０が用いられる。また、制御装置の一例として、ロボットコントローラ２０が用いられ、図示しない教示器によって、任意の指令をロボットコントローラに送ることができる。
【００２７】
溶接ロボット１０は、エンドエフェクタとして溶接トーチ１１を備え、溶接トーチ１１は消耗式電極（以降、「溶接ワイヤ」と記載）へ通電させる通電機構（コンタクトチップ）を有する。溶接ワイヤはコンタクトチップからの通電により、溶接ワイヤ先端からアークが発生し、その熱により溶接の対象であるワークＷを溶接する。さらに、溶接ロボット１０は、予め教示された溶接線を基準として溶接トーチ１１（具体的には、溶接ワイヤ先端）をウィービングさせて、溶接線に沿って（溶接進行方向に沿って）溶接を行う。
【００２８】
通常の溶接では、コンタクトチップと溶接ワイヤの通電点から母材までの距離を一定に維持しながら溶接を行う。尚、この距離に関する名称は、一般的に、「チップ‐母材間距離」（通電点がコンタクトチップ先端となるため）、もしくは「突出し長さ」と呼ばれる。このチップ‐母材間距離が適正値よりも短くなると、溶接電流が増加し、ウィービング溶接を行った場合、ウィービング端でアンダーカット等の溶接欠陥が発生する場合がある。一方、チップ‐母材間距離が適正値よりも長くなる場合には、溶接線上の溶込みが十分に得られなくなることや、シールド性劣化により溶接欠陥が発生する可能性が高まる。チップ‐母材間距離の具体的な最適値は溶接ワイヤの線径や組成によっても異なるが、ワイヤ線径が０．９〜１．６ｍｍの範囲内である場合は、チップ‐母材間距離を１０〜４０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２９】
さらに、溶接トーチ１１は、シールドガスノズル（シールドガスを噴出する機構）を備える。シールドガスとしては、例えば、１００％ＣＯ２、１００％Ａｒ、またはＡｒにＣＯ２を混合させたもの等を用いればよい。なお、溶込み効果を優先して得たい場合においては１００％ＣＯ２を用いる方が好ましい。一方、溶接作業性を優先する場合は１００％Ａｒ、またはＡｒにＣＯ２を混合させたガスを用いる方が好ましい。また、シールドガス不良を防止する観点から、ガス流量の上限は４０リットル／ｍｉｎ、下限は１５リットル／ｍｉｎであることが好ましい。
【００３０】
ロボットコントローラ（ロボット制御盤）２０は、溶接ロボット１０の動作を制御する。ここで、ロボットコントローラ２０は、予め溶接ロボット１０の動作パターン、溶接開始位置、溶接終了位置、溶接条件、ウィービング動作等を定めたティーチングデータを保持し、溶接ロボット１０に対してこれらを指示して溶接ロボット１０の動作を制御する。また、ロボットコントローラ２０は、溶接作業中、ティーチングデータに従って、溶接電源３０に電源を制御する指令を行う。
【００３１】
溶接電源３０は、ロボットコントローラ２０からの指令により、溶接ワイヤ及びワークＷに電力を供給することで、溶接ワイヤとワークＷとの間にアークを発生させる。また、溶接電源３０は、ロボットコントローラ２０からの指令により、送給装置４０に電力を供給する。なお、溶接作業時の電流は、直流または交流であっても良く、また、その波形は特に問わない。よって矩形波や三角波などのパルスであっても良い。
【００３２】
送給装置４０は、溶接作業の進行に合わせて溶接トーチ１１に溶接ワイヤを送る。送給装置４０により送られる溶接ワイヤは、特に限定されず、ワークＷの性質や溶接形態等によって選択され、例えば、ソリッドワイヤやフラックス入りワイヤが使用される。また、溶接ワイヤの材質も問わず、例えば、軟鋼でも良いし、ステンレスやアルミニウム、チタンといった材質でも良い。さらに、溶接ワイヤの径も特に問わないが、本実施の形態において好ましくは、上限は１．６ｍｍ、下限は０．９ｍｍである。
【００３３】
＜ウィービング動作＞
図２は、従来の水平すみ肉溶接について溶接進行方向Ｘから見た概略図である。なお、概略図の水平すみ肉溶接は一例であり、本発明はすみ肉溶接であれば下向きすみ肉溶接であっても立向きすみ肉溶接であっても適用可能である。図示のように、下板６０を水平に配置すると共に、その上表面に立板５０の端面を当てて配置し、立板５０と下板６０とを突き合わせたルート部Ｂ（図２の例では、ルート部の接合角度θ１＝９０度）を溶接狙い位置（溶接線上の基点）とし、すみ肉溶接が行われる。ここで、溶接は、紙面に垂直な方向に進行するものとし、図２で設定した溶接線とはルート部（Ｂの位置）において、溶接開始点から溶接終了点を結ぶ線である。
従来のウィービング動作は、ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線Ｌ３に対して垂直方向、すなわち、図２における矢印に示す方向であり、下板６０へ向かう方向と立板５０へ向かう方向との交互にウィービング動作を行う。ここで、より具体的にウィービング基準線Ｌ３は、溶接線上の基点（図２中のＢ点）と溶接トーチ１１のコンタクトチップ先端位置（図２中のＡ点）を結ぶ線で示され、これがウィービング動作の初期位置における溶接トーチ１１の中心を通る線となる。
図２においては、溶接トーチ１１のコンタクトチップ先端位置Ａと、溶接狙い位置であるルート部Ｂを結ぶ線が、ウィービング動作の初期位置における溶接トーチ１１の中心を通る線、すなわちウィービング基準線Ｌ３となる。本図の場合には、下板６０と溶接トーチ１１における溶接ワイヤ先端とのなす角度θ２（ワイヤ先端角度またはトーチ角度）に対して垂直方向が、図２における矢印に示す方向となり、この方向に沿ってウィービング動作が行われる。
【００３４】
次に、本実施形態において制御されるウィービング動作について説明する。従来のウィービング動作は前述のとおり揺動するが、本実施形態においては、ウィービング動作を行うにあたり、溶接進行方向Ｘに垂直な面において、ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点（教示点）が設定され、溶接進行方向Ｘから見て、溶接トーチ１１が多角形を形成する軌跡となるように、固定端点間を移動する。なお、固定端点は、ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされる。なお、本実施形態において、溶接ワイヤへの給電位置はコンタクトチップ先端となるため、各固定端点とはコンタクトチップ先端の位置を指す。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る水平すみ肉溶接におけるウィービング動作を説明するための斜視図である。また、図４は、本実施形態に係る水平すみ肉溶接におけるウィービング動作を説明するための溶接進行方向Ｘから見た概略図である。図４に示すように、本実施形態では、立板側ウィービング端Ｐ１、下板側ウィービング端Ｐ２、およびウィービング動作の初期位置における溶接トーチ１１の中心線であるウィービング基準線が、溶接線上の基点（図４中ではルート部であるＢ点）を通るように、溶接トーチ１１の位置を設定するとともに、５点の固定端点（教示点）が設けられている。この５点の固定端点は、ウィービング基準線Ｌ３の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに（ウィービング端点ｂ〜ｅ）、ウィービング基準線Ｌ３上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされている。すなわち、図４において、基準端点ａのチップ‐母材間距離Ｄａは、ウィービング端点ｂ〜ｅのチップ‐母材間距離Ｄａ〜Ｄｅのいずれよりも短く設定される。チップ‐母材間距離Ｄａが最短となるように基準端点ａが設定される。
【００３６】
ここで良好なビード外観およびアンダーカット、オーバーラップの溶接欠陥を防止するためには、５点以上の固定端点が設けられることが必要である。ただし、より良好な溶接作業性を確保する観点および制御の精度の観点から、固定端点の総数は、本実施形態のように５点であることが好ましい。例えば、固定端点の総数が７点である場合、本実施形態に係るシステムの処理能力では、処理遅れによって、スパッタの発生が増加し、溶接作業性が悪くなるおそれがあるため処理能力に見合った総数とすることが好ましい。
【００３７】
ここで、良好なビード外観を得るためには、溶接進行方向Ｘから見た場合のウィービング基準線Ｌ３の両側（立板５０側および下板６０側）において、それぞれ同数の固定端点が設けられていることが好ましい。
【００３８】
本実施形態においては、図４に示すように、ウィービング基準線Ｌ３上に基準端点ａを設けるとともに、立板５０側に固定端点を２点、下板６０側に固定端点を２点設けている。これらの固定端点は、ウィービング端近傍に位置しており、立板側ウィービング端Ｐ１近傍にウィービング端点ｂおよびウィービング端点ｃを設け、下板側ウィービング端Ｐ２近傍にウィービング端点ｄおよびウィービング端点ｅを設けている。なお、本実施形態において、「ウィービング端近傍」とは、ウィービング端（図４中のＰ１もしくはＰ２）を中心としてウィービングの振り方向平行に、両端でそれぞれウィービング幅の１／４の距離を有する範囲である。例えば、ウィービング幅を６ｍｍに設定した場合、「ウィービング端近傍」とは、ウィービングの振り方向平行にウィービング端の両端でそれぞれ１．５ｍｍの範囲ということになる。
本実施形態のウィービング動作は、基準端点ａを始点としてウィービング端点ｂへ移動し、ウィービング端点ｂからウィービング端点ｃ、ウィービング端点ｃからウィービング端点ｄ、ウィービング端点ｄからウィービング端点ｅ、ウィービング端点ｅから基準端点ａに戻る一連の動作を、ウィービング動作の一周期としており、その軌跡は図４に示すような５角形を描く。なお、溶接トーチ１１は、上記のようなウィービング動作行いながら溶接進行方向Ｘへ移動していくため、図３に示すように、溶接トーチ１１は、５角形状の軌跡を描きながら、らせん状に移動していく。
【００３９】
この軌跡を描く方向は、基準端点ａを始点としてウィービング端点ｅへ移動し、ウィービング端点ｅからウィービング端点ｄ、ウィービング端点ｄからウィービング端点ｃ、ウィービング端点ｃからウィービング端点ｂ、ウィービング端点ｂから基準端点ａに戻る方向で５角形の軌跡を描くようにウィービング動作を行っても良いが、本実施形態のような水平すみ肉溶接においては、基準端点ａから立板５０の方へ進む方向（すなわち、図４においてはウィービング端ｂへ進む方向）へ移動することが好ましい。この方向へ移動することによって、溶接金属の垂れを抑制することができ、等脚長でビード形状が良好となる効果が得られやすくなる。なお、下向すみ肉溶接においては、上記いずれの方向であっても、等脚長でビード形状が良好となる効果が得られやすい。
【００４０】
＜ウィービング動作中のチップ‐母材間距離＞
前述のとおり、基準端点ａは他の固定端点と比べて、チップ‐母材間距離が短くなるように設定される。基準端点ａのチップ‐母材間距離Ｄａを短くすることにより、ウィービング基準線Ｌ３上（ルート部近郊）のアーク力を高め、単電極の１パス溶接においても、十分な溶込み量を得ることができる。しかしながら、ウィービング基準線Ｌ３においてチップ‐母材間距離を短くすると十分な溶込みを得ることができるが、ウィービング基準線Ｌ３のすべてにおいてチップ‐母材間距離を短くすると良好なビード形状が得られない。
よって、ウィービング動作中、ウィービング基準線Ｌ３においてチップ‐母材間距離が短くなる点として、ウィービング基準線Ｌ３を通る回数を、ウィービング動作の一周期の中で２回中１回の割合とする。これにより、ウィービング基準線Ｌ３にかかるアーク力を分散することによって、溶込みを維持したまま、ビード外観および等脚長を維持することができる。
【００４１】
例えば、本実施形態における水平すみ肉溶接の場合、図４に示すように、チップ‐母材間距離を短くした基準端点ａを始点とし（チップ‐母材間距離Ｄａ）、チップ‐母材間距離を長くしつつ、立板５０側のウィービング端点ｂおよびウィービング端点ｃに移動する（チップ‐母材間距離Ｄｂ、Ｄｃ）。ウィービング端点ｃからウィービング端点ｄに移動する際、ウィービング基準線Ｌ３を通過するが、チップ‐母材間距離は長く維持したままとする（チップ‐母材間距離Ｄｄ）。これは、立板５０側の溶融金属をアーク力によって、下板６０側に押し下げることで起こるビード形状劣化や等脚長不良を防ぐためである。
ウィービング端点ｄからウィービング端点ｅへの移動時に、徐々にチップ‐母材間距離を短くし（チップ‐母材間距離Ｄｅ）、溶込みを確保するために最もチップ‐母材間距離が短くなる基準端点ａに戻る。図５において、図３におけるＴ方向から見た場合の本実施形態のウィービング動作における溶接トーチの振幅を示す。図５より、ウィービング基準線Ｌ３であるウィービング振幅方向の中央位置を通る回数は、ウィービング動作の一周期の中で２回中１回の割合となることが理解される。
【００４２】
なお、基準端点ａおよびウィービング端点ｂ〜ｅにおけるチップ‐母材間距離が、あらかじめ設定されたチップ‐母材間距離に対し、それぞれ以下の条件を満足することが好ましい。
基準端点ａ：２０〜４５％
ウィービング端点ｂ：５０〜８０％
ウィービング端点ｃ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜１００％
ここで、あらかじめ設定されたチップ‐母材間距離としては、上述の通り、例えば１０ｍｍ〜４０ｍｍである。
チップ‐母材間距離が、上記条件の上限を超える場合には、十分な溶込みが得られないおそれがある。また、チップ‐母材間距離が、上記条件の下限を下回る場合には、良好なビード外観や等脚長が得られなくなったり、良好な溶接作業性が得られないおそれがある。
【００４３】
＜ウィービング動作中の移動速度＞
また、基準端点ａからウィービング端点ｂへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、ウィービング端点ｂからウィービング端点ｃへの移動速度を３００〜５００ｃｍ／ｍｉｎ、ウィービング端点ｃからウィービング端点ｄへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、ウィービング端点ｄからウィービング端点ｅへの移動速度を３５０〜５５０ｃｍ／ｍｉｎ、ウィービング端点ｅから基準端点ａへの移動速度を１５０〜３５０ｃｍ／ｍｉｎとし、それぞれの固定端点において、２００ｍｓ以下の停止時間を設けることが好ましい。なお、上記停止時間は０ｍｓの場合（すなわち、停止しない場合）も含まれる。
移動速度が上記条件の上限を超える場合には、溶込み不良が発生したり、良好なビード外観が得られないおそれがある。一方、移動速度が上記条件の下限を下回る場合には、良好なビード外観や等脚長が得られなくなったり、良好な溶接作業性が得られないおそれがある。また、停止時間が２００ｍｓを超える場合にも、良好なビード外観や等脚長が得られなくなったり、良好な溶接作業性が得られないおそれがある。
【００４４】
＜ウィービング動作中の固定端点間の移動角度＞
また、基準端点ａ、ウィービング端点ｂ、ウィービング端点ｃ、ウィービング端点ｄおよびウィービング端点ｅにより形成される５角形における、ウィービング端点ｂ〜ｅの内角θｂ〜θｅが、それぞれ以下の条件を満足することが好ましい（図６を参照）。
ウィービング端点ｂの内角θｂ：１３０〜１４０°
ウィービング端点ｃの内角θｃ：６０〜９０°
ウィービング端点ｄの内角θｄ：６０〜９０°
ウィービング端点ｅの内角θｅ：１３０〜１４０°
なお、基準端点ａの内角θａは、θａ＝５４０°−θｂ−θｃ−θｄ−θｅにより算出される。内角θｂ〜θｅが、上記条件のいずれかを満足しない場合には、良好なビード外観が得られにくくなるおそれがあり、また、アンダーカット、オーバーラップの溶接欠陥を防止することができない、あるいは、良好な溶接作業性が得られないおそれがある。
また、ウィービング端点ｂとウィービング端点ｅの内角を等しくし、かつ、ウィービング端点ｃとウィービング端点ｄの内角を等しくすると、より良好なビード外観が得られるとともに、より等脚長を得ることが容易になるため特に好ましい。
【００４５】
＜ウィービング軌道＞
本実施形態で採用されるウィービング軌道について説明する。本実施形態において、ウィービング軌道は特に問わず、従来のウィービング軌道においても十分な効果を有する。ここで、従来のウィービング軌道とは、水平すみ肉溶接を例とすると、図７および図８に示すように、溶接トーチ１１が溶接進行方向Ｘに対して立板５０側と下板６０側に交互に移動するように前進し、常に溶接進行方向Ｘの前方に向かって揺動する方法である（後述の実施例において、当該ウィービングを「通常ウィービング」と呼ぶ）。これらのウィービング軌道の振幅および波長は、ウィービング動作の周波数、振り幅、溶接速度によって決定する。なお、本実施形態においては、ウィービング動作の周波数や振り幅については特に制限されない。
【００４６】
しかしながら、水平すみ肉溶接における本実施形態においては、溶接トーチ１１における溶接ワイヤ先端が、溶接進行方向Ｘに対して、下板６０側に前方移動し、立板５０側に後方移動するようにウィービング軌道を行うことが好ましい（後述の実施例において、当該ウィービングを「特殊ウィービング」と呼ぶ）。図９は、上記ウィービング軌道の一例を説明するための図である。図９に示すように、溶接ワイヤ先端は、最初に下板側ウィービング端に向かって、溶接進行方向Ｘの前方に移動し、下板側ウィービング端に到着すると、立板側ウィービング端に向かって、溶接進行方向Ｘに対して後方に移動する。
すなわち、従来のウィービング軌道では、図８に示すように、溶接ワイヤ先端は常に溶接進行方向Ｘの前方に向かって揺動するが、本実施形態において好ましいウィービング軌道は、溶接ワイヤ先端を下板６０側に前方移動し、立板５０側には後方移動するように動作する。このようにして、溶接ワイヤ先端は、立板側ウィービング端、下板側ウィービング端に移動するウィービング動作を繰り返す。
【００４７】
溶接ワイヤ先端が立板側ウィービング端へ、溶接進行方向Ｘに対して後方に移動することによって、アークによる熱が立板５０側と下板６０側とに分散し、溶融池の冷却能が向上する。また、後方移動の際、下板６０側への移動の際に形成されたビードに溶融金属が支えられる。この冷却能の向上により、溶融金属の粘性の低下を抑制することが可能となり、かつ、立板５０側の溶融金属は下板６０側で形成され、冷却が進んで高粘性となった溶融金属によって支えられる。そのため、立板５０側の溶融金属が重力によって垂れることが防止され、大脚長かつ等脚長が維持できるとともに、適正なビード外観を確保でき、溶接欠陥も抑制される。なお、ウィービング端の位置（または、溶接線からウィービング端までの距離）は、溶接条件のウィービング幅の設定によって決定される。
【００４８】
図９（図３のＴ方向から見た図）に示すウィービング軌道において、溶接ワイヤ先端が溶接進行方向Ｘに対して後方へ向かって立板側ウィービング端まで移動する際の、溶接ワイヤ先端が描くウィービング軌道と溶接線（ここでは、溶接進行方向Ｘとは反対方向）とのなす角度を、後方移動角度αと称する。また、溶接ワイヤ先端が溶接進行方向Ｘの前方へ向かって下板側ウィービング端まで移動する際の、溶接ワイヤ先端が描くウィービング軌道と溶接線（ここでは、溶接進行方向Ｘとは反対方向）とのなす角度（＞１８０°）を、前方移動角度βと称する。このとき、溶接が溶接進行方向Ｘに向けて進むためには、後方移動角度αと前方移動角度βとの関係が、α＞（β−１８０）であることが必要になる。
さらに、このウィービング軌道において、より好ましくは、後方移動角度αの上限は８５°、下限は５°となるようにウィービング軌道を行うことが好ましい。後方移動角度αが５°を下回ると、溶接ワイヤ先端が立板側ウィービング端に到着する頃には、下板６０側の溶融金属は凝固しており、融合不良やスラグ巻き込みが発生する可能性が生ずる。また、後方移動角度αが８５°を上回ると、立板５０側の溶融金属が重力によって垂れ易くなり、変動する溶融池によってアーク長が変化するため、溶接中に飛散するスパッタが発生したり、融合不良やビード外観不良が発生したりする場合がある。さらに、重力による立板５０側の溶融金属の垂れが抑制され、立板５０と下板６０との脚長が等脚長になり、より良好なビード外観を得るためには、後方移動角度αについて、上限は４５°、下限は１０°とすることがより好ましい。
【００４９】
また、本実施の形態では、前方移動角度βの上限は２５０°、下限は１８５°となるようにウィービング軌道を行うことが好ましい。前方移動角度βが１８５°を下回ると、一周期当たりの溶着量のバランスが崩れ、ビード外観不良が発生する場合がある。
また、前方移動角度βが２５０°を上回ると、溶融池の冷却能の効果が発生しないため、立板５０側の溶融金属が重力によって垂れ易くなり、変動する溶融池によってアーク長が変化するため、スパッタが発生したり、融合不良やビード外観不良が発生したりする場合がある。さらに、重力による立板５０側の溶融金属の垂れが抑制され、立板５０と下板６０との脚長が等脚長になり、より良好なビード外観を得るためには、前方移動角度βについて、上限は２１５°、下限は１８５°とすることがより好ましい。
【００５０】
＜ロボットコントローラの機能構成＞
次に、ロボットコントローラ２０の機能構成について説明する。図１０は、本実施形態に係るロボットコントローラ２０の機能構成例を示すブロック図である。
【００５１】
図１０に示すように、ロボットコントローラ２０は、予め作成されたティーチングデータを記憶して格納するティーチングデータ格納部２１と、ティーチングデータを解析するティーチングデータ解析処理部２２と、溶接ロボット１０の各軸を制御するサーボドライバへ指令を行うためのサーボ指令情報を生成するロボット軌跡計画処理部２３と、溶接状況に合わせて、溶接電流、アーク電圧や送給速度を設定するための指令情報を生成して溶接電源３０に出力する溶接電源インタフェース処理部（以下、溶接電源Ｉ／Ｆ処理部と表記する）２４とを備える。また、溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４は、ウィービング位置情報遅延補正部２４ａと、溶接条件指令生成処理部２４ｂとを有する。
【００５２】
ティーチングデータ格納部２１は、溶接ロボット１０の動作パターン等を定めたティーチングデータを格納する。ティーチングデータは、作業者により、図示しない教示器によって予め作成される。なお、作成方法は教示器以外でも良い。例えば、パソコン上でティーチングデータを作成し、無線または有線通信等によりティーチングデータ格納部２１に格納しても良い。
【００５３】
ティーチングデータ解析処理部２２は、例えば溶接開始の操作が行われたことを契機として、ティーチングデータ格納部２１からティーチングデータを呼び込み、ティーチングデータを解析する。このティーチングデータの解析により、ティーチング軌跡情報及び溶接条件指令情報が生成される。ティーチング軌跡情報は、溶接速度、ウィービング条件等を含む溶接作業における溶接ロボット１０の軌跡を定めた情報である。また、溶接条件指令情報は、溶接作業における溶接電流、アーク電圧、送給速度、に関する指令を行うための情報であり、アークＯＮ／ＯＦＦの指令を含め、各溶接条件の制御指令などが含まれる。そして、ティーチングデータ解析処理部２２は、生成したティーチング軌跡情報をロボット軌跡計画処理部２３に出力する。また、ティーチングデータ解析処理部２２は、生成した溶接条件指令情報を、溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４の溶接条件指令生成処理部２４ｂに出力する。
【００５４】
ロボット軌跡計画処理部２３は、ティーチングデータ解析処理部２２から入力されたティーチング軌跡情報をもとに、溶接ロボット１０の目標位置を計算し、溶接ロボット１０の各軸を制御するためのサーボ指令情報を生成する。そして、ロボット軌跡計画処理部２３は、生成したサーボ指令情報を溶接ロボット１０へ出力する。サーボ指令情報により、溶接ロボット１０がティーチングデータに基づく動作を行う。また、サーボ指令情報には、溶接ワイヤをウィービングさせる位置を指令するためのウィービング位置指令情報が含まれており、ロボット軌跡計画処理部２３は、ウィービング位置指令情報を溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４のウィービング位置情報遅延補正部２４ａに出力する。本実施形態では、ウィービング位置指令手段の一例として、ロボット軌跡計画処理部２３が用いられる。
【００５５】
さらに、ロボット軌跡計画処理部２３は、サーボ指令情報を溶接ロボット１０へ出力してから実際に溶接ロボット１０が指令された位置へ到着するまでの時間（以下、ウィービング遅延時間と称する）を計算する。または予め設定しておく。このウィービング遅延時間の計算方法は問わないが、例えば、サーボドライバの制御ゲインから計算される。そして、ロボット軌跡計画処理部２３は、計算したウィービング遅延時間を、溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４のウィービング位置情報遅延補正部２４ａに出力する。
【００５６】
溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４は、溶接状況に合わせて溶接電流、アーク電圧、送給速度等を設定するための指令情報を生成し、生成した指令情報を溶接電源３０に出力する。
【００５７】
ここで、溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４のウィービング位置情報遅延補正部２４ａは、ロボット軌跡計画処理部２３からウィービング位置指令情報、及びウィービング遅延時間の情報を取得する。そして、ウィービング位置情報遅延補正部２４ａは、ウィービング遅延時間を考慮してウィービングによる溶接ワイヤの位置を補正し、溶接ワイヤが実際に存在している位置を示す情報（以下、実ウィービング位置情報と称する）を生成する。ウィービング位置情報遅延補正部２４ａは、生成した実ウィービング位置情報を、溶接条件指令生成処理部２４ｂに出力する。本実施形態では、位置情報生成手段の一例として、ウィービング位置情報遅延補正部２４ａが用いられる。
【００５８】
溶接条件指令生成処理部２４ｂは、ティーチングデータ解析処理部２２から溶接条件指令情報を取得し、また、ウィービング位置情報遅延補正部２４ａから実ウィービング位置情報を取得する。そして、溶接条件指令生成処理部２４ｂは、取得した溶接条件指令情報及び実ウィービング位置情報をもとに、電極のウィービング動作に同期させて溶接条件を設定するための指令情報を生成し、生成した指令情報を溶接電源３０に出力する。溶接条件の指令情報により、溶接電源３０は、ウィービング動作に合わせて溶接電流、アーク電圧および送給速度を供給する。
【００５９】
なお、本実施形態において、ウィービング動作中の各固定端点において溶接電流、アーク電圧および送給速度について制御することが好ましい。溶接電流、アーク電圧および送給速度のうち、少なくとも一つの条件を各固定端点によって変化（増減）させることで、溶込みの確保や溶接欠陥の防止を図ることができる。以下、溶接電流、アーク電圧および送給速度について詳細に説明する。
【００６０】
＜溶接電流＞
溶接電流は、ウィービング動作中の各固定端点に合わせて制御することが好ましい。溶接電流の増減はアーク力に依存し、溶込みやビード形状に影響を及ぼす。例えば、水平すみ溶接の場合、ルート部Ｂで、設定溶接電流よりも溶接電流を高くすることで、溶込み量をより向上させることができる。また、ウィービング端Ｐ１、Ｐ２において、設定溶接電流よりも溶接電流を低くすることでアンダーカットやオーバーラップの溶接欠陥をより抑制することができる。
具体的に、固定端点の総数を５点とする場合、基準端点ａにおける、設定した溶接電流値（設定電流値）に対する溶接電流値の割合（百分率）を１０５〜１１０％とすることが好ましい。設定電流値に対して１０５％以上であるとルート部Ｂで溶込みをより確保できる。一方、設定電流値に対して１１０％以内であると、ビード形状の凸状化をより抑制でき、ビード形状がより良好になる。また、良好な等脚長および溶接作業性が得られやすくなる。
なお、設定した溶接電流値は、特に制限されるものではなく、被溶接材の大きさ、材質等により適宜決定される。
また、上記割合に関し、ウィービング端点ｂでは９０〜１００％、ウィービング端点ｃでは８０〜９０％、ウィービング端点ｄでは８０〜９０％、ウィービング端点ｅでは９０〜１００％とすることが好ましい。これらの範囲が下限以上であると、ビード止端部と母材のなじみが悪い溶接欠陥であるオーバーラップの発生をより抑制することができる。また、上限以下であるとビード止端部に溝が発生する溶接欠陥であるアンダーカットの発生をより抑制することができる。
なお、例えば、ウィービング端点ｂからウィービング端点ｃへ移動する際の上記溶接電流値は、線形的に変化するのでも良く、また、ウィービング端点ｃに到達する直前まではほとんど変化せず、到達とほぼ同時に急峻に変化するのでも良い。
【００６１】
＜アーク電圧＞
アーク電圧も溶接電流と同様に、アーク力に依存し、その増減によって、溶込みやビード形状に影響を及ぼす。例えば、水平すみ溶接の場合、立板側ウィービング端Ｐ１で、設定アーク電圧値（設定電圧値）よりもアーク電圧を高くすることでアンダーカットをより抑制することができる。一方、下板側ウィービング端Ｐ２では、設定アーク電圧値よりもアーク電圧を低くすることでオーバーラップをより抑制することができる。また、ルート部Ｂにおいて、設定アーク電圧値よりもアーク電圧を低くすることで溶込み量をより向上させることができる。
具体的に、固定端点の総数を５点とする場合、基準端点ａにおける、設定したアーク電圧値（設定電圧値）に対するアーク電圧値の割合（百分率）を１０５〜１１０％とすることが好ましい。設定電圧値に対して１０５％以上であると、ビード形状の凸状化をより抑制でき、ビード形状がより良好になる。また、良好な等脚長および溶接作業性が得られやすくなる。一方、設定電圧値に対して１１０％以内であるとルート部で溶込みをより確保できる。
なお、設定したアーク電圧値は、特に制限されるものではなく、被溶接材の大きさ、材質等により適宜決定される。
また、上記割合に関し、ウィービング端点ｂでは８０〜９０％、ウィービング端点ｃでは１１０〜１２０％、ウィービング端点ｄでは１１０〜１２０％、ウィービング端点ｅでは８０〜９０％とすることが好ましい。これらの範囲が下限以上であると、オーバーラップの発生をより抑制することができ、上限以下であるとアンダーカットの発生をより抑制することができる。
なお、例えば、ウィービング端点ｂからウィービング端点ｃへ移動する際の上記アーク電圧値は、線形的に変化するのでも良く、また、ウィービング端点ｃに到達する直前まではほとんど変化せず、到達とほぼ同時に急峻に変化するのでも良い。
【００６２】
＜送給速度＞
送給速度も溶接電流と同様に、アーク力に依存し、その増減によって、溶込みやビード形状に影響を及ぼす。例えば、送給速度を増加すると、送給された溶接ワイヤは溶融されにくくなり、溶融池へ溶接ワイヤが突っ込む状態になりやすくなるため、溶込み量がより向上する。一方、送給速度が減速すると、アーク長が長くなり、アーク力が低下するため、ビード止端部においてアンダーカットの防止に効果がある。
具体的に、固定端点の総数を５点とする場合、基準端点ａにおける、設定された送給速度の値に対する送給速度の値の割合（百分率）を１０５〜１１０％とすることが好ましい。設定された送給速度の値に対して１０５％以上であるとルート部Ｂで溶込みをより確保できる。一方、設定された送給速度の値に対して１１０％以内であると、ビード形状の凸状化をより抑制でき、ビード形状がより良好になる。また、良好な等脚長および溶接作業性が得られやすくなる。
なお、設定された送給速度の値は、特に制限されるものではなく、被溶接材の大きさ、材質等により適宜決定される。
また、上記割合に関し、ウィービング端点ｂでは９０〜１００％、ウィービング端点ｃでは８０〜９０％、ウィービング端点ｄでは８０〜９０％、ウィービング端点ｅでは９０〜１００％とすることが好ましい。これらの範囲が下限以上であるとオーバーラップの発生をより抑制することができ、上限以下であるとアンダーカットの発生をより抑制することができる。
なお、例えば、ウィービング端点ｂからウィービング端点ｃへ移動する際の上記送給速度の値は、線形的に変化するのでも良く、また、ウィービング端点ｃに到達する直前まではほとんど変化せず、到達とほぼ同時に急峻に変化するのでも良い。
【００６３】
＜ウィービング動作および各固定端点における溶接条件の制御手順＞
次に、ロボットコントローラ２０が溶接条件（溶接電流、アーク電圧、送給速度）を制御する手順について説明する。図１１は、ロボットコントローラ２０が溶接条件（溶接電流、アーク電圧、送給速度）を制御する手順の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、作業者により溶接開始の操作が行われると、ティーチングデータ解析処理部２２は、ティーチングデータ格納部２１からティーチングデータを呼び込み、ティーチングデータを解析してティーチング軌跡情報及び溶接条件指令情報を生成する（ステップ１０１）。生成されたティーチング軌跡情報はロボット軌跡計画処理部２３へ出力され、溶接条件指令情報は溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４の溶接条件指令生成処理部２４ｂへ出力される。
【００６５】
次に、ロボット軌跡計画処理部２３は、ティーチングデータ解析処理部２２から入力されたティーチング軌跡情報をもとに、溶接ロボット１０の目標位置を計算し、サーボ指令情報を生成する（ステップ１０２）。そして、ロボット軌跡計画処理部２３、生成したサーボ指令情報を溶接ロボット１０へ出力し、また、ウィービング１周期における固定端点の位置情報を含むウィービング位置指令情報を溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４のウィービング位置情報遅延補正部２４ａへ出力する。さらに、ロボット軌跡計画処理部２３は、ウィービング遅延時間を計算し（ステップ１０３）、計算したウィービング遅延時間の情報を溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４のウィービング位置情報遅延補正部２４ａへ出力する。
【００６６】
次に、ウィービング位置情報遅延補正部２４ａは、ロボット軌跡計画処理部２３からウィービング位置指令情報（ウィービング１周期における固定端点の位置を含む）、及びウィービング遅延時間の情報を取得し、ウィービング遅延時間を考慮してウィービングによる各固定端点の位置を補正し、実ウィービング位置情報を生成する（ステップ１０４）。生成された実ウィービング位置情報は、溶接電源Ｉ／Ｆ処理部２４の溶接条件指令生成処理部２４ｂに出力される。
【００６７】
次に、溶接条件指令生成処理部２４ｂは、ティーチングデータ解析処理部２２から溶接条件指令情報を取得し、また、ウィービング位置情報遅延補正部２４ａから実ウィービング位置情報を取得し、溶接ワイヤウィービング動作に同期させて各種の溶接条件、すなわち溶接電流、アーク電圧、送給速度等を設定するための指令情報を生成する（ステップ１０５）。生成された指令情報は、溶接電源３０に出力される。この指令情報をもとに、溶接電源３０は、ウィービングでの固定端点の位置に合わせて溶接電流、アーク電圧、送給速度等を供給する。そして、本処理フローは終了する。
【００６８】
＜溶接施工条件＞
本実施形態においては、トーチ角度θ２は特に問わないが、一方の被溶接材の面から（例えば、水平すみ肉溶接の場合、下板６０から）３０〜６０°の範囲で設定することが好ましい。この範囲であれば、等脚長で良好なビード形状を得られやすくなる。なお、トーチ角度θ２が４０〜５０°であればより好ましく、前述の効果がより得られやすい。
また、本実施形態においては、必要に応じて、溶接トーチ１１を溶接進行方向Ｘに対して傾斜させて（すなわち、溶接ワイヤを傾斜させて）、前進角や後退角を付けても良い。なお、図１２および図１３は、それぞれ前進角γ１および後進角γ２の一例を説明するための図である。その角度は特に問わないが、前進角または後退角が、底面から（水平すみ肉溶接であれば下板６０から）３０°以下であることが、ビード形状および溶込み量をより良好なものとするためには好ましい。なお、前進角が底面から３０°以下であると溶込み量を得るためにはより好ましく、後退角が底面から３０°以下であると良好なビード形状を得るためにより好ましいと言える。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００７０】
表１〜４に、本実施例で適用したウィービング動作条件（ウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ１〜Ｗ４０）を示す。これらのウィービング動作条件を適用し、以下に示す溶接条件により溶接を行った。なお、溶接ワイヤの種類、ワイヤ線径、母材の種類およびウィービング動作条件以外の溶接条件は、実施例および比較例の全てにおいて固定している。なお、ここで説明する溶接条件は一例であり、本実施形態では、以下の溶接条件に限定されるものではない。
【００７１】
＜溶接ワイヤ＞
材質：フラックス入りワイヤ（ＦＣＷ）であり、ＪＩＳ  Ｚ３３１３  Ｔ  ４９Ｊ  ０  Ｔ１−１  Ｃ  Ａ−Ｕ（旧ＹＦＷ−Ｃ５０ＤＲ）に該当するもの
ワイヤ線経：１．２ｍｍ
＜母材＞
材質：ＳＭ４９０Ａ
＜溶接条件＞
設定電流値：２６０Ａ
設定電圧値：３０Ｖ
設定された送給速度の値：１２．８ｍ／ｍｉｎ
設定されたチップ‐母材間距離：２２ｍｍ
シールドガス：１００％ＣＯ２
狙い脚長：９ｍｍ以上
ウィービング幅：６ｍｍ
【００７２】
なお、表１〜４において、ウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ４０におけるｂ点およびｄ点のチップ‐母材間距離の「‐」以外の「‐」については、該当する条件を適用しなかった場合を示している。また、ウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ４０におけるｂ点およびｄ点のチップ‐母材間距離は、ウィービング時の振り幅を制御しておらず、振り幅によって変化し得るものであるため、「‐」としている。
【００７３】
また、表１〜４に示すウィービング動作パターンＡ〜Ｈは、図１４〜図２１にそれぞれに示す動作パターンを示している。具体的には、以下のとおりである。
ウィービング動作パターンＡ：固定端点の総数を５点とし、基準端点ａから立板５０の方へ進む方向（図１４において時計回りに進む方向）とする水平すみ肉溶接（図１４参照）
ウィービング動作パターンＢ：固定端点の総数を５点とし、基準端点ａから下板６０の方へ進む方向（図１５において反時計回りに進む方向）とする水平すみ肉溶接（図１５参照）
ウィービング動作パターンＣ：固定端点の総数を７点とし、基準端点ａから立板５０の方へ進む方向（図１６において時計回りに進む方向）とする水平すみ肉溶接（図１６参照）
ウィービング動作パターンＤ：固定端点の総数を５点とし、基準端点ａから立板５０の方へ進む方向（図１７において時計回りに進む方向）とする下向すみ肉溶接（図１７参照）
ウィービング動作パターンＥ：固定端点の総数を５点とし、基準端点ａから下板６０の方へ進む方向（図１８において反時計回りに進む方向）とする下向すみ肉溶接（図１８参照）
ウィービング動作パターンＦ：固定端点の総数を３点とし、基準端点ａから立板５０の方へ進む方向（図１９において時計回りに進む方向）とする水平すみ肉溶接（図１９参照）
ウィービング動作パターンＧ：多角形の軌跡を取らず、基準端点ａを中心としてＶ字型の軌跡を取るように移動する水平すみ肉溶接（図２０参照）
ウィービング動作パターンＨ：多角形の軌跡を取らず、基準端点ａを中心としてＩ字型の軌跡を取るように移動する水平すみ肉溶接（図２１参照、従来のウィービング動作）
なお、いずれのウィービング動作パターンにおいても、各図に記載された基準端点ａ、ウィービング端点ｂ、ウィービング端点ｃ、ウィービング端点ｄ、ウィービング端点ｅ（ただし、ウィービング動作パターンＣの場合はウィービング端点ｇまで、ウィービング動作パターンＦの場合はウィービング端点ｃまで、ウィービング動作パターンＧおよびＨの場合はウィービング端点ｄまで）の順に繰り返し移動するものとする。
【００７４】
【表１】
2019130557.tif 000003
【００７５】
【表２】
2019130557.tif 000004
【００７６】
【表３】
2019130557.tif 000005
【００７７】
【表４】
2019130557.tif 000006
【００７８】
続いて、表５および表６において、ウィービング軌道条件（ウィービングの種類、周波数、特殊ウィービング時の条件）および評価結果（溶込み性能、ビード外観、等脚長、溶接欠陥、溶接作業性）を示す。なお、ウィービングの種類は、上述した通常ウィービングまたは特殊ウィービングのいずれに該当するかを示している。また、特殊ウィービング時において、α＞（β−１８０）の条件を満足する場合を「○」で示した。
【００７９】
＜評価方法＞
（溶込み性能）
溶接部の断面の光学顕微鏡写真から溶込み深さを測定するとともに、目視により溶込み不良を判断することにより、溶込み性能の評価を行った。目視により溶込み不良と判断されるものを評価「×」（不良）、目視により溶込み良好と判断され、かつ、溶込み深さが０．５ｍｍ未満のものを評価「○」（良）、目視により溶込み良好と判断され、かつ、溶込み深さが０．５ｍｍ以上のものを評価「◎」（優良）と判断した。
【００８０】
（ビード外観）
ビード際の波の最大値と最小値との差を測定することにより、ビード外観の評価を行った。最大値と最小値の差（絶対値）が２ｍｍ以上のものを評価「×」（不良）、１ｍｍ以上２ｍｍ未満のものを評価「○」（良）、１ｍｍ未満のものを評価「◎」（優良）と判断した。
【００８１】
（等脚長）
立板と下板の脚長差を測定することにより、等脚長の評価を行った。脚長差が２ｍｍを超えるものを評価「×」（不良）、脚長差が１ｍｍ以上２ｍｍ以下のものを評価「○」（良）、脚長差が０．５ｍｍ以上１ｍｍ未満のものを評価「◎」（優良）、脚長差が０．５ｍｍ未満のものを評価「◎◎」（最優良）と判断した。
【００８２】
（溶接欠陥）
「溶接欠陥」は、試験実施者が溶接終了後のビードを目視で確認するとともに、マクロ断面を観察した結果を示す。ビード外観の確認やマクロ断面観察により、アンダーカットやオーバーラップの溶接欠陥が発生している場合は「有」と評価し、溶接欠陥が発生しておらず正常な場合は「無」と評価した。
【００８３】
（溶接作業性）
「溶接作業性」は、溶接長５０ｍｍ、溶接線から下板側２５ｍｍ、立板側２５ｍｍの範囲に対し、付着しているスパッタが１．０ｍｍ以下のものを評価「◎」（優良）、１．０ｍｍを上回るスパッタが１個以上５個以下で付着しているものを評価「○」（良）、さらに、１．０ｍｍを上回るスパッタが５個を超える状態で付着しているものは、スパッタ付着が著しく、溶接作業性が粗悪なものとして評価「×」（不良）と判断した。
【００８４】
【表５】
2019130557.tif 000007
【００８５】
【表６】
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【００８６】
表５および表６における溶接試験Ｎｏ．１〜４３は、本発明の要件を満足する表１〜４におけるウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ１〜Ｗ３６を適用した例であり、実施例に相当する。これら実施例においては、溶込み性能、ビード外観、等脚長、溶接欠陥および溶接作業性のいずれにおいても良好な結果が得られた。
【００８７】
また、実施例の中において、本実施形態の好ましい条件を満足する例は、上記評価結果の少なくとも１つにおいて更に良好な結果を得ることができた。
【００８８】
これに対し、表６の溶接試験Ｎｏ．４４は、本発明の要件を満足しない表３および４におけるウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ３７を適用した例であり、比較例に相当する。この比較例においては、基準端点ａにおけるチップ‐母材間距離が最短ではないため、良好な溶込み性能が得られなかった。
【００８９】
表６の溶接試験Ｎｏ．４５は、本発明の要件を満足しない表３および４におけるウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ３８を適用した例であり、比較例に相当する。この比較例においては、上記ウィービング動作パターンＦを適用しているため、良好なビード外観が得られず、また、溶接欠陥を防止することができなかった。
【００９０】
表６の溶接試験Ｎｏ．４６は、本発明の要件を満足しない表３および４におけるウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ３９を適用した例であり、比較例に相当する。この比較例においては、上記ウィービング動作パターンＧを適用しているため、良好なビード外観および等脚長が得られず、また溶接欠陥を防止することができなかった。さらに、溶接作業性にも劣っていた。
【００９１】
表６の溶接試験Ｎｏ．４７は、本発明の要件を満足しない表３および４におけるウィービング動作条件Ｎｏ．Ｗ４０を適用した例であり、比較例に相当する。この比較例においては、上記ウィービング動作パターンＨを適用しているため、良好な溶込み性能および等脚長が得られず、また、溶接欠陥を防止することができなかった。
【００９２】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
［１］２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御方法であって、
前記ウィービング動作を行うにあたり、
溶接進行方向に垂直な面において、
前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、
前記固定端点は、前記ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、前記ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、
前記ウィービング動作は、前記溶接進行方向から見て、前記溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、前記固定端点間を移動するものであることを特徴とするウィービング制御方法。
［２］前記ウィービング基準線の両側において、それぞれ同数の前記固定端点が設けられることを特徴とする上記［１］に記載のウィービング制御方法。
［３］前記固定端点の総数を５点とし、
前記一方のウィービング端近傍に設けられる２点の前記固定端点をウィービング端点ｂおよびウィービング端点ｃ、前記他方のウィービング端近傍に設けられる２点の前記固定端点をウィービング端点ｄおよびウィービング端点ｅとする場合において、
前記溶接トーチは、前記基準端点ａを起点とし、前記ウィービング端点ｂ、前記ウィービング端点ｃ、前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅの順に移動する動作を繰り返すことを特徴とする上記［２］に記載のウィービング制御方法。
［４］前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける前記チップ‐母材間距離が、あらかじめ設定されたチップ‐母材間距離に対し、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする上記［３］に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：２０〜４５％
ウィービング端点ｂ：５０〜８０％
ウィービング端点ｃ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１００〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜１００％
［５］前記基準端点ａから前記ウィービング端点ｂへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｂから前記ウィービング端点ｃへの移動速度を３００〜５００ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｃから前記ウィービング端点ｄへの移動速度を２５０〜４５０ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｄから前記ウィービング端点ｅへの移動速度を３５０〜５５０ｃｍ／ｍｉｎ、
前記ウィービング端点ｅから前記基準端点ａへの移動速度を１５０〜３５０ｃｍ／ｍｉｎとし、
それぞれの前記固定端点において、２００ｍｓ以下の停止時間を設けることを特徴とする上記［３］または［４］に記載のウィービング制御方法。
［６］前記固定端点において、溶接電流、アーク電圧および送給速度のうち少なくとも１つの条件を変化させることを特徴とする上記［３］〜［５］のいずれか１つに記載のウィービング制御方法。
［７］前記溶接電流の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定電流値に対する溶接電流値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする上記［６］に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：９０〜１００％
ウィービング端点ｃ：８０〜９０％
ウィービング端点ｄ：８０〜９０％
ウィービング端点ｅ：９０〜１００％
［８］前記アーク電圧の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定電圧値に対するアーク電圧値の割合（百分率）が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする上記［６］に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：８０〜９０％
ウィービング端点ｃ：１１０〜１２０％
ウィービング端点ｄ：１１０〜１２０％
ウィービング端点ｅ：８０〜９０％
［９］前記送給速度の条件を変化させる場合において、
前記基準端点ａおよび前記ウィービング端点ｂ〜ｅにおける、設定された送給速度の値に対する送給速度の値の割合が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする上記［６］に記載のウィービング制御方法。
基準端点ａ：１０５〜１１０％
ウィービング端点ｂ：９０〜１００％
ウィービング端点ｃ：８０〜９０％
ウィービング端点ｄ：８０〜９０％
ウィービング端点ｅ：９０〜１００％
［１０］前記２つの被溶接材のうち、一方を立板とし、他方を下板とする水平すみ肉溶接であって、
前記立板側に前記ウィービング端点ｂおよび前記ウィービング端点ｃを設け、前記下板側に前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅを設けることを特徴とする上記［３］〜［９］のいずれか１つに記載のウィービング制御方法。
［１１］前記基準端点ａ、前記ウィービング端点ｂ、前記ウィービング端点ｃ、前記ウィービング端点ｄおよび前記ウィービング端点ｅにより形成される５角形における、前記ウィービング端点ｂ〜ｅの内角が、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする上記［３］〜［１０］のいずれか１つに記載のウィービング制御方法。
ウィービング端点ｂ：１３０〜１４０°
ウィービング端点ｃ：６０〜９０°
ウィービング端点ｄ：６０〜９０°
ウィービング端点ｅ：１３０〜１４０°
［１２］ウィービングで溶接を行ったときの前記溶接トーチの軌道において、前記溶接トーチを前記溶接進行方向の前方へ向かって前記一方のウィービング端まで移動させ、当該一方のウィービング端に到着すると、当該溶接進行方向に対して後方へ向かって前記他方のウィービング端まで移動させ、当該ウィービングの動作を前記２つの被溶接材の間で繰り返す軌道であって、
前記溶接トーチを前記溶接進行方向の前方へ向かって前記一方のウィービング端まで移動させる際、当該溶接トーチの軌道と、当該溶接進行方向とは反対方向とのなす角度である前方移動角度βは、１８５°以上２５０°以下であり、
前記溶接トーチを前記溶接進行方向に対して後方へ向かって前記他方のウィービング端まで移動させる際、当該溶接トーチの軌道と、当該溶接進行方向とは反対方向のなす角度である後方移動角度αは、５°以上８５°以下であって、
前記後方移動角度αと前記前方移動角度βとの関係が、α＞（β−１８０）であることを特徴とする上記［１０］に記載のウィービング制御方法。
［１３］２つの被溶接材のすみ肉溶接において、ウィービング動作により溶接トーチを揺動させながら、所定の溶接線に沿って溶接を行うためのウィービング制御システムであって、
前記ウィービング動作を行うにあたり、
溶接進行方向に垂直な面において、
前記ウィービング動作の初期位置の中心線であるウィービング基準線が溶接線上の基点を通るように、前記溶接トーチの位置を設定するとともに、５点以上の固定端点が設定され、
前記固定端点は、前記ウィービング基準線の両側にそれぞれ１点以上設けられるとともに、前記ウィービング基準線上にあり、かつ、チップ‐母材間距離が最短となる基準端点ａが設けられるように位置決めされ、
前記ウィービング動作は、前記溶接進行方向から見て、前記溶接トーチが多角形を形成する軌跡となるように、前記固定端点間を移動するものであることを特徴とするウィービング制御システム。
【符号の説明】
【００９３】
１  溶接システム
１０  溶接ロボット
１１  溶接トーチ
２０  ロボットコントローラ
３０  溶接電源
４０  送給装置
５０  立板
６０  下板
Ｘ  溶接進行方向
Ｂ  ルート部
Ｐ  ウィービング端
Ｐ１  立板側ウィービング端
Ｐ２  下板側ウィービング端
Ｌ３  ウィービング基準線
【図１】
2019130557.tif 000009
【図２】
2019130557.tif 000010
【図３】
2019130557.tif 000011
【図４】
2019130557.tif 000012
【図５】
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【図６】
2019130557.tif 000014
【図７】
2019130557.tif 000015
【図８】
2019130557.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2019130557.tif 000022
【図１５】
2019130557.tif 000023
【図１６】
2019130557.tif 000024
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2019130557.tif 000027
【図２０】
2019130557.tif 000028
【図２１】
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