(57)【要約】【課題】溶接作業が異常停止した場合であっても、溶接条件のデータを消失させることなく保存することができるＴＩＧ溶接システムを提供する。【解決手段】ＴＩＧ溶接システム１は、アークを発生させる非消耗電極と、フィラワイヤを供給する供給装置１３と、非消耗電極をオシレートする２軸スライダ１２と、溶接条件を記憶し出力する制御盤２０と、ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱１５と、制御盤２０から出力され操作箱１５を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶するとともに、記憶した溶接条件を電源断に際して保存する外部メモリ１５１とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アークを発生させる非消耗電極と、
フィラワイヤを供給する供給装置と、
前記非消耗電極をオシレートするスライダと、
溶接条件を記憶し出力する制御盤と、
ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱と、
前記制御盤から出力され前記操作箱を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶するとともに、記憶した溶接条件を電源断に際して保存する記憶手段と
を備えたＴＩＧ溶接システム。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記操作箱に対して装脱着可能に設けられることを特徴とする請求項１に記載のＴＩＧ溶接システム。
【請求項３】
前記経時的に変化する溶接条件は、前記スライダが前記非消耗電極をオシレートする際の当該非消耗電極の振れ幅であることを特徴とする請求項１または２に記載のＴＩＧ溶接システム。
【請求項４】
アークを発生させる非消耗電極と、
フィラワイヤを供給する供給装置と、
前記非消耗電極をオシレートするスライダと、
溶接条件を記憶し出力する制御盤と、
ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱と、
溶接に用いられた溶接条件を予め定められた第１の時間ごとに記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された溶接条件を前記第１の時間よりも長い予め定められた第２の時間ごとに読み出して記憶するとともに、記憶した溶接条件を電源断に際して保存する第２の記憶手段と
を備えたＴＩＧ溶接システム。
【請求項５】
前記第２の記憶手段は、予め定められた期間にて記憶すべき全ての溶接条件が一のファイルとして記憶されるメインデータと、予め定められたサンプリング時点ごとに分割されたファイルとして溶接条件が記憶されるサブデータとを有することを特徴とする請求項４に記載のＴＩＧ溶接システム。
【請求項６】
溶接作業の終了時、前記メインデータは消去されずに保存される一方、前記サブデータは消去され、また、溶接作業が終了する前の電源断時、当該サブデータは分割されたファイルとして消去されずに保存されることを特徴とする請求項５に記載のＴＩＧ溶接システム。
【請求項７】
前記第１の記憶手段は、前記制御盤の内部メモリとして設けられ、前記第２の記憶手段は、前記操作箱に対して装脱着可能に設けられることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のＴＩＧ溶接システム。
【請求項８】
アークを発生させる非消耗電極と、フィラワイヤを供給する供給装置と、当該非消耗電極をオシレートするスライダと、溶接条件を記憶し出力する制御盤と、ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱とを備えたＴＩＧ溶接システムに用いられるプログラムであって、
前記制御盤から出力され前記操作箱を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶手段に記憶させるとともに、記憶させた溶接条件を電源断に際して当該記憶手段に保存する機能を前記ＴＩＧ溶接システムに実現させるためのプログラム。
【請求項９】
非消耗電極によりアークを発生させ、スライダにより当該非消耗電極をオシレートし、供給装置によりフィラワイヤを供給し、記憶された溶接条件を制御盤から出力し、操作箱を用いたユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とするＴＩＧ溶接方法であって、
前記制御盤から出力され前記操作箱を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶手段に記憶させるとともに、記憶させた溶接条件を電源断に際して当該記憶手段に保存するＴＩＧ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＩＧ溶接システム、プログラム及びＴＩＧ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化天然ガスを貯蔵したＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）タンク等で主流となっている溶接施工法の一つにＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接がある。ＴＩＧ溶接は高品質な溶接が可能となる一方、作業能率が劣るため、この点を解消するために、従来からＴＩＧ溶接の自動化が進められている。そして、ＴＩＧ溶接の自動化により労働負荷の軽減が実現されるが、ユーザが後で溶接品質を確認するために、生産履歴を長時間記録しておくことが考えられる。
【０００３】
従来、ＴＩＧ溶接等のアーク溶接時に生産履歴を記録する方法として、溶接装置の外部に汎用のデータロガー等を設置することで生産履歴を記録する方法や、溶接装置の内部に生産履歴を記録する方法等がある。例えば、特許文献１に記載されているアーク溶接ロボットは、予め教示された動作プログラムによって所定の動作パターンで動作し、動作パターン中の各所定期間に予め設定された所定の溶接条件で被溶接物を溶接するアーク溶接ロボットであって、動作プログラム実行時のプログラム名、溶接箇所、計測データのうちの少なくとも１つを履歴情報として保存する保存手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばＬＮＧタンクの溶接環境下では、作業スペースが狭く、また、高所であるため、発電所の発電機から、送電線を通して電力供給を行う一般的な供給方法ではなく、現場で設置する産業用の発電機を用いて電力を確保する必要がある。このような場合、例えば突然の電源断等により溶接作業が異常停止し、生産履歴である溶接条件のデータが消失してしまうことが考えられる。
本発明は、溶接作業が異常停止した場合であっても、溶接条件のデータを消失させることなく保存することができるＴＩＧ溶接システムを提供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、アークを発生させる非消耗電極と、フィラワイヤを供給する供給装置と、前記非消耗電極をオシレートするスライダと、溶接条件を記憶し出力する制御盤と、ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱と、前記制御盤から出力され前記操作箱を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶するとともに、記憶した溶接条件を電源断に際して保存する記憶手段とを備えたＴＩＧ溶接システムである。
また、前記記憶手段は、前記操作箱に対して装脱着可能に設けられることを特徴とする。
さらに、前記経時的に変化する溶接条件は、前記スライダが前記非消耗電極をオシレートする際の当該非消耗電極の振れ幅であることを特徴とする。
【０００７】
また、他の観点から捉えると、本発明は、アークを発生させる非消耗電極と、フィラワイヤを供給する供給装置と、前記非消耗電極をオシレートするスライダと、溶接条件を記憶し出力する制御盤と、ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱と、溶接に用いられた溶接条件を予め定められた第１の時間ごとに記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された溶接条件を前記第１の時間よりも長い予め定められた第２の時間ごとに読み出して記憶するとともに、記憶した溶接条件を電源断に際して保存する第２の記憶手段とを備えたＴＩＧ溶接システムである。
また、前記第２の記憶手段は、予め定められた期間にて記憶すべき全ての溶接条件が一のファイルとして記憶されるメインデータと、予め定められたサンプリング時点ごとに分割されたファイルとして溶接条件が記憶されるサブデータとを有することを特徴とする。
さらに、溶接作業の終了時、前記メインデータは消去されずに保存される一方、前記サブデータは消去され、また、溶接作業が終了する前の電源断時、当該サブデータは分割されたファイルとして消去されずに保存されることを特徴とする。
そして、前記第１の記憶手段は、前記制御盤の内部メモリとして設けられ、前記第２の記憶手段は、前記操作箱に対して装脱着可能に設けられることを特徴とする。
【０００８】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、アークを発生させる非消耗電極と、フィラワイヤを供給する供給装置と、当該非消耗電極をオシレートするスライダと、溶接条件を記憶し出力する制御盤と、ユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱とを備えたＴＩＧ溶接システムに用いられるプログラムであって、前記制御盤から出力され前記操作箱を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶手段に記憶させるとともに、記憶させた溶接条件を電源断に際して当該記憶手段に保存する機能を前記ＴＩＧ溶接システムに実現させるためのプログラムである。
さらにまた、他の観点から捉えると、本発明は、非消耗電極によりアークを発生させ、スライダにより当該非消耗電極をオシレートし、供給装置によりフィラワイヤを供給し、記憶された溶接条件を制御盤から出力し、操作箱を用いたユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とするＴＩＧ溶接方法であって、前記制御盤から出力され前記操作箱を用いてユーザにより変更された溶接条件、及び経時的に変化する溶接条件を、予め定められたタイミングで記憶手段に記憶させるとともに、記憶させた溶接条件を電源断に際して当該記憶手段に保存するＴＩＧ溶接方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、溶接作業が異常停止した場合であっても、溶接条件のデータを消失させることなく保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システムの一例を示すブロック図である。
【図３】オシレート幅の一例について説明するための図である。
【図４】操作箱の表示部に表示される画面の一例を示した図である。
【図５】溶接条件を内部メモリ及び外部メモリに記憶する手順の一例を示したフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、溶接条件を内部メモリ及び外部メモリに記憶する手順の例について説明するための図である。
【図７】溶接条件を内部メモリ及び外部メモリに記憶する手順の例について説明するための図である。
【図８】正常終了時にメインデータとして保存される溶接条件のデータの一例を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、電源断等の異常停止時にサブデータとして保存される溶接条件のデータの一例を示す図である。
【図１０】制御盤のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
＜ＴＩＧ溶接システムの構成＞
まず、本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システム１について説明する。図１は、本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システム１の概略構成の一例を示す図である。図２は、本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システム１の一例を示すブロック図である。ここで、ＴＩＧ溶接とは、タングステン電極を用いて、溶接の対象物である母材とタングステン電極との間にアークを発生させ、その熱で母材及びフィラワイヤを溶かして接合する溶接手法である。フィラワイヤは、母材の被溶接部位に金属を補うために供給される。また、タングステン電極は、アーク熱でも消耗しにくい非消耗電極として用いられる。以下では、タングステン電極を、単に「電極」と称する場合がある。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システム１は、電極からアークを出し、その熱で溶接の対象である母材Ｂを溶接するＴＩＧ溶接用の溶接装置１０と、ＴＩＧ溶接システム１を構成する各部を制御する制御盤２０とを備えている。また、ＴＩＧ溶接システム１は、溶接装置１０に取り付けられた溶接トーチ１１に電圧を印加し、アークを発生させる溶接電源３０と、溶接装置１０にて被溶接部位に送られたフィラワイヤに通電するＭＣ電源４０と、溶接装置１０内に冷却水を循環させる冷却水循環器５０とを備えている。また、本実施の形態に係るＴＩＧ溶接システム１では、溶接電源３０やＭＣ電源４０等の電力を必要とする装置に電力を供給する図示しない発電機を用いて電力を確保しているため、溶接作業中に停電等が起こり、溶接作業が異常停止する場合があるものとする。
【００１３】
溶接装置１０は、電極を保持する溶接トーチ１１と、電極を図１及び図２における左右方向であるＹ軸方向、及び図１では紙面に垂直な方向であり図２では上下方向であるＺ軸方向にスライドさせる２軸スライダ１２と、被溶接部位にフィラワイヤを供給する供給装置１３とを備えている。また、溶接装置１０は、溶接トーチ１１、２軸スライダ１２、供給装置１３及び後述する操作箱１５等を保持しつつ、図１では上下方向であり図２では紙面に垂直な方向であるＸ軸方向に走行する台車１４を備えている。また、溶接装置１０は、台車１４に保持されてユーザによる溶接条件の記憶操作を可能とする操作箱１５を備えている。
【００１４】
溶接トーチ１１は、電極を保持しており、この電極に溶接電源３０から電圧が印加されることでアークを発生させる。
スライダの一例としての２軸スライダ１２は、溶接トーチ１１と接続されており、図２に示すように、Ｙ軸方向、言い換えれば母材Ｂの表面に平行であって被溶接部位である開先Ｇの幅方向（図２では横方向）に電極をスライド、即ち電極をオシレートする横スライド部１２１と、Ｚ軸方向、言い換えれば母材Ｂの厚さ方向（図２では縦方向）に電極をスライドさせる縦スライド部１２２とを有している。横スライド部１２１及び縦スライド部１２２は、モータ、このモータの動力を伝達する動力伝達機構などを有し、電極をそれぞれＹ軸方向、Ｚ軸方向にスライドさせる。
【００１５】
供給装置１３は、図１に示すように、フィラワイヤが巻かれたワイヤリール１３２と、フィラワイヤをワイヤリール１３２からコンジットケーブル１３１を通して開先Ｇへ送る送給部１３３とを有している。
台車１４は、図１に示すように、Ｘ軸方向、言い換えれば母材Ｂの表面に平行に溶接線方向に走行する。これにより、溶接トーチ１１、２軸スライダ１２、供給装置１３及び操作箱１５等がＸ軸方向に移動する。
【００１６】
操作箱１５は、複数の操作ボタン（不図示）を有し、各操作ボタンがユーザにより押下されることで、溶接作業において定められた条件（以下、溶接条件と称する）の設定を変更する操作や、溶接作業を開始する操作等を受け付ける。また、操作箱１５は、外部メモリ１５１の挿入口を有しており、溶接作業中、制御盤２０から転送された溶接条件を、挿入口から挿入された外部メモリ１５１に記憶する。外部メモリ１５１は、操作箱１５に対して装脱着可能に設けられるものであり、例えば、汎用的、大容量、小型の観点からフラッシュメモリが用いられるが、どのような記憶媒体が用いられても良いものとする。
【００１７】
また、外部メモリ１５１に記憶される溶接条件は、メインデータ及びサブデータの形式で記憶されるものとする。メインデータとは、溶接開始時から終了時までの期間にて記憶すべき全ての溶接条件が一つのファイルとして記憶されるデータである。また、サブデータとは、予め定められたサンプリング時点ごとに分割されたファイルとして溶接条件が記憶されるデータである。分割されているサブデータは、繋ぎ合わせて一つのデータとすることができるものとする。本実施の形態では、予め定められた期間の一例として、溶接開始時から終了時までの期間が用いられる。
【００１８】
そして、溶接作業が正常に終了した場合、溶接開始時から終了時までの期間の溶接条件が記憶されているメインデータは、消去されずに外部メモリ１５１に保存されたままとなる。一方、分割された複数のファイルであるサブデータは、消去される。
また、溶接作業が正常に終了する前に、電源断等により溶接作業中に異常終了した場合、メインデータはファイナライズされずに破損したデータとなる。一方、サブデータは、分割されたファイルとして消去されずに外部メモリ１５１に保存されたままとなる。
【００１９】
また、操作箱１５は、例えば液晶のモニタ等により構成される表示部（不図示）を有し、溶接条件の内容やエラー情報等を表示部に表示する。エラー情報とは、溶接作業前や溶接作業中に発生したエラーに関する情報である。エラー情報には、例えば、アーク切れ、アークストップ、電極短絡、サーボ異常、電源異常等のエラーに関する情報が含まれる。また、エラー情報には、例えば、電極と母材Ｂとの間の距離（以下、アーク長と称する）の異常に関する情報も含まれる。アーク長異常に関する情報は、カメラ等により視覚的に検出されるアーク長や、ＡＶＣ制御により得られる電極の移動量等をもとに出力される。ここで、ＡＶＣ制御とは、溶接電圧を測定し、この電圧が予め設定されている基準電圧に合うように溶接トーチ１１を上下動させることで、アーク長を一定に調整する制御である。
【００２０】
制御盤２０は、台車１４が保持する操作箱１５等とは離れて設けられており、ＴＩＧ溶接システム１を構成する各部の動作を制御する。例えば、制御盤２０は、２軸スライダ１２によるスライドや、台車１４の移動、供給装置１３によるフィラワイヤの供給等の動作を制御する。また、制御盤２０は、溶接電源３０から電極や母材Ｂに対して供給される電力や、ＭＣ電源４０からフィラワイヤに供給される電力等の制御を行う。
【００２１】
さらに、制御盤２０は、溶接条件を記憶して出力する制御を行う。ここで、制御盤２０は、溶接作業中、溶接条件を制御盤２０の内部メモリ２１に記憶し、内部メモリ２１に記憶した溶接条件を、操作箱１５に挿入された外部メモリ１５１へ転送する制御を行う。付言すると、制御盤２０は、溶接に用いられた溶接条件を予め定められた第１の時間ごとに内部メモリ２１に記憶するとともに、内部メモリ２１に記憶された溶接条件を第１の時間よりも長い予め定められた第２の時間ごとに読み出して外部メモリ１５１に転送する。本実施の形態では、第１の記憶手段の一例として、内部メモリ２１が用いられる。また、記憶手段、第２の記憶手段の一例として、外部メモリ１５１が用いられる。
【００２２】
＜溶接条件の説明＞
次に、溶接作業の条件であり、内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶される溶接条件について説明する。ユーザは、操作箱１５を用いて溶接条件の設定や変更をすることが可能であり、溶接条件には、例えば、溶接電流、パルス電流、ＭＣ電流、溶接電圧、両端ピーク電圧、溶接速度、ワイヤ送給速度、ピークワイヤ送給速度、オシレート速度、オシレート停止時間、オシレート幅、反転高さ、シフト量等のデータが含まれる。
【００２３】
溶接電流とは、溶接作業中の電極と母材Ｂとの間の電流である。本実施の形態において、溶接電流は交流または直流のどちらでも良いものとする。さらに、溶接電流が直流の場合、溶接電流はパルスであっても良い。付言すると、パルス出力は「ストレート溶接時」と「オシレート溶接時」との設定で出力内容が異なる。ストレート溶接時の設定の場合には、パルス周波数のタイミングに応じて、溶接電流が低電流（以下ベース電流）と高電流（以下ピーク電流）とに切り替えられ、一般的なパルス電流溶接となる。一方、オシレート溶接時の設定の場合には、電極がオシレートされる際のオシレート端停止時に、ピーク電流に切り替えられる。また、例えば母材Ｂの板厚や種類等により溶接条件は異なるため、溶接電流がパルスの場合のピーク電流値やパルス周期等は、溶接時の環境に応じて設定されるものとする。
【００２４】
ＭＣ電流とは、溶接作業中、フィラワイヤに通電される電流である。溶接電圧とは、溶接作業中の電極と母材Ｂとの間の電圧である。また、両端ピーク電圧とは、電極がオシレート端の停止時に、溶接電圧に加算される電圧である。オシレート端停止時には、溶接電圧の設定値に両端ピーク電圧の設定値が加算された電圧により、ＡＶＣ制御が行われる。
【００２５】
溶接速度とは、溶接作業中の台車１４の走行速度である。ワイヤ送給速度とは、フィラワイヤのインチング及び溶接作業時に、フィラワイヤが供給装置１３から送給される速度である。ピークワイヤ送給速度とは、電極がオシレート端に停止している際のワイヤ送給速度であり、オシレート端停止中、ワイヤ送給速度はピークワイヤ送給速度の設定値分を増減した速度に変更される。
【００２６】
オシレート速度とは、２軸スライダ１２が電極をオシレートする際の電極の速度である。オシレート停止時間とは、電極がオシレートされる際に、電極が左端や右端のオシレート端に停止している時間であり、左端停止時間、右端停止時間がある。オシレート幅とは、２軸スライダ１２が電極をオシレートする際の電極の振れ幅である。本実施の形態では、経時的に変化する溶接条件の一例として、オシレート幅が用いられる。オシレート幅の詳細については後述する。
【００２７】
反転高さとは、開先面の形状にしたがって上昇する高さで、開先倣いで開先検出に使用される閾値である。反転高さには、オシレート端の左端、右端に応じて、左端反転高さ、右端反転高さがある。シフト量とは、電極がオシレート端に停止している間にオシレート端から電極を移動させる量であり、オシレート端に応じて、左端シフト量、右端シフト量がある。
【００２８】
＜オシレート幅の説明＞
次に、溶接条件であるオシレート幅について説明する。図３は、オシレート幅の一例について説明するための図である。図３に示すように、溶接トーチ１１が保持する電極は、台車１４の移動方向（矢印Ａ１の方向）に合わせて移動する。その際、２軸スライダ１２は、母材Ｂの開先の形状に精度高く沿って溶接が行われるように、例えば、矢印Ｂ１の方向及び矢印Ｂ２の方向にオシレートして電極を振り動かす。このように、電極がオシレートされた際のオシレート端の両端の距離がオシレート幅である。図３に示す例では、ある時点でのオシレート端の両端の距離Ｌ１や、距離Ｌ２をオシレート幅の例として示している。
【００２９】
ここで、母材Ｂの溶接箇所は母材Ｂの形状に応じて変化するため、オシレート幅も経時的に変化する。制御盤２０は、母材Ｂの形状に応じて電極を動かすべき幅を決定し、決定した幅をもとに電極がオシレートされるように２軸スライダ１２を制御する。また、溶接開始から第１の時間や第２の時間ごとに、その時点で制御盤２０にて決定されているオシレート幅が、内部メモリ２１や外部メモリ１５１に記憶される。
【００３０】
＜表示部に表示される画面の説明＞
次に、操作箱１５が有する表示部に表示される画面について説明する。図４は、操作箱１５の表示部に表示される画面の一例を示した図である。図４に示す画面には、溶接条件として、「溶接電流」、「Ｐ電流」、「オシ速」、「溶接速度」、「左端停止」、「左シフト」、「左反転高」、「ＰＷ速度」、「溶接電圧」、「ＭＣ電流」、「オシ幅」、「ワイヤ速」、「右端停止」、「右シフト」、「右反転高」、「両Ｐ電圧」が表示されている。そして、各溶接条件の設定値が、各溶接条件の文字の隣に表示されている。
【００３１】
図４に示す画面において、「溶接電流」は溶接電流の設定値、「Ｐ電流」はパルス電流溶接適用時のピーク電流の設定値、「オシ速」はオシレート速度の設定値、「溶接速度」は溶接速度の設定値、「左端停止」は左端停止時間の設定値、「左シフト」は左端シフト量の設定値、「左反転高」は左端反転高さの設定値、「ＰＷ速度」はピークワイヤ送給速度の設定値である。また、「溶接電圧」は溶接電圧の設定値、「ＭＣ電流」はＭＣ電流の設定値、「オシ幅」はオシレート幅の設定値、「ワイヤ速」はワイヤ送給速度の設定値、「右端停止」は右端停止時間の設定値、「右シフト」は右端シフト量の設定値、「右反転高」は右端反転高さの設定値、「両Ｐ電圧」は両端ピーク電圧の設定値である。
【００３２】
そして、図示の例において、溶接電流は１００アンペア（電流の単位：Ａ）、ピーク電流は０Ａ、オシレート速度は１００ｃｍ／ｍｉｎ（cm per minute）、溶接速度は５．０ｃｍ／ｍｉｎ、左端停止時間は１．０秒、左端シフト量は０．０ｍｍと設定されている。左端反転高さは設定値に０．０５を乗じた数値が実際の左端反転高さ(ｍｍ)となり、設定値５の場合、０．２５ｍｍと設定されている。ピークワイヤ送給速度は設定値に１０を乗じた数値がピークワイヤ送給速度となり、設定値０の場合、０ｃｍ／ｍｉｎと設定されている。また、溶接電圧は１２．０ボルト（電圧の単位：Ｖ）、ＭＣ電流は４０Ａ、オシレート幅は１５．０ｍｍ、ワイヤ送給速度は１００ｃｍ／ｍｉｎ、右端停止時間は１．０秒、右端シフト量は０．０ｍｍと設定され、右端反転高さは設定値に０．０５を乗じた数値が右反転高さ（ｍｍ）となり、設定値５の場合０．２５ｍｍと設定され、両端ピーク電圧は０．０Ｖと設定されている。ここで、各溶接条件について、ユーザにより設定または変更された値が表示されているが、オシレート幅については、上述した通り、母材Ｂの形状に応じて制御盤２０にて、経時的に決定される値が表示されている。
【００３３】
また、図４に示す画面では、冷却水に関するエラー情報として、「溶接開始前に冷却水の異常を検出しました」の文字が表示されている。さらに、「原点完了」の文字表記は溶接トーチ１１や台車１４等を予め定められた原点に復帰させる原点復帰の処理が完了した場合に白黒反転（背景が黒、文字が白）する。そして、図４に示す画面では、例えば、ユーザが操作ボタン等を押すことにより「溶接電流」の項目が選択されており、ユーザは、さらに操作を行うことにより、溶接電流の設定値を変更することができる。
【００３４】
＜溶接条件の記憶手順の説明＞
次に、溶接作業中に、制御盤２０が溶接条件を内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶する手順について説明する。図５は、溶接条件を内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶する手順の一例を示したフローチャートである。ここで、操作箱１５には外部メモリ１５１が挿入されているものとする。また、ユーザは、溶接作業の開始前、または溶接作業中、操作箱１５を用いて溶接条件の設定や変更を行い、溶接条件が操作箱１５の表示部に表示されているものとする。さらに、ユーザは、溶接作業を開始するに際し、溶接トーチ１１や台車１４の位置、速度等を制御するサーボモータをＯＮにして溶接トーチ１１等を原点復帰させるものとする。
【００３５】
まず、ユーザが、操作箱１５が有する操作ボタンのうち、溶接作業を開始する操作を受け付けるための操作ボタンを押下すると、制御盤２０は、操作箱１５を介して溶接開始の操作を受け付ける（ステップ１０１）。ここで、操作箱１５に外部メモリ１５１が挿入されていなければ、操作箱１５の表示部にエラーが表示される。制御盤２０は、溶接開始の操作を受け付けると、予め設定されている溶接条件に基づいて溶接トーチ１１や台車１４等の動作を制御して溶接作業を開始するとともに、溶接作業を開始した時刻（以下、溶接開始時刻と称する）と溶接条件の設定値とを内部メモリ２１に記憶する（ステップ１０２）。
【００３６】
次に、制御盤２０は、溶接開始時刻から予め定められた第１の時間が経過するごとに、溶接作業に用いられた溶接条件を内部メモリ２１に記憶する。ここで、制御盤２０は、第１の時間が経過したか否かを判定し（ステップ１０３）、第１の時間が経過するごとに（ステップ１０３でＹｅｓ）、溶接作業に用いられた溶接条件、即ち、その時点に設定されている溶接条件を内部メモリ２１に記憶する（ステップ１０４）。一方、第１の時間が経過していなければ（ステップ１０３でＮｏ）、制御盤２０は溶接条件を内部メモリ２１に記憶しない。
【００３７】
また、制御盤２０は、溶接開始時刻から予め定められた第２の時間が経過するごとに、内部メモリ２１に記憶された溶接条件を操作箱１５の外部メモリ１５１に記憶させる。ここで、制御盤２０は、第２の時間が経過したか否かを判定し（ステップ１０５）、第２の時間が経過するごとに（ステップ１０５でＹｅｓ）、その時点に内部メモリ２１に記憶された溶接条件を読み出して、読み出した溶接条件を外部メモリ１５１に記憶させる（ステップ１０６）。ここで、外部メモリ１５１には、メインデータ及びサブデータの形式で溶接条件が記憶されるが、サブデータとしては、第２の時間ごとのタイミングをサンプリング点とし、サンプリング時点ごとに分割されたファイルとして溶接条件が記憶される。そして、電源断等による異常停止時には、記憶されたサブデータは消去されずに外部メモリ１５１に保存されたままとなる。一方、第２の時間が経過していなければ（ステップ１０５でＮｏ）、制御盤２０は溶接条件を外部メモリ１５１に記憶させない。
【００３８】
ここで、例えば、第１の時間を１分間、第２の時間を５分間とすると、溶接開始時刻から１分ごとに溶接条件が内部メモリ２１に記憶される。また、内部メモリ２１に記憶された溶接条件のデータは５分ごとに外部メモリ１５１に転送されて、外部メモリ１５１に記憶される。
【００３９】
次に、制御盤２０は、溶接作業を停止する操作を受け付けたか否かを判定する（ステップ１０７）。ここで、例えば、ユーザが溶接作業を停止する操作を受け付けるための操作ボタンを押下した場合には、制御盤２０は、操作箱１５を介して溶接停止の操作を受け付け（ステップ１０７でＹｅｓ）、溶接トーチ１１や台車１４等を停止させて溶接作業を停止する。また、制御盤２０は、溶接作業を停止した時刻（以下、溶接停止時刻と称する）とその時点に設定されている溶接条件とを内部メモリ２１に記憶して（ステップ１０８）、本処理フローは終了する。一方、溶接停止の操作を受け付けていなければ（ステップ１０７でＮｏ）、ステップ１０３へ移行し、引き続き、制御盤２０は、第１の時間ごとに内部メモリ２１に溶接条件を記憶し、第２の時間ごとに外部メモリ１５１に溶接条件を記憶させる。
【００４０】
また、図５に示す手順では、ユーザが溶接作業開始の操作を受け付けるための操作ボタンを押下することで、溶接作業が開始されるとともに溶接条件を記憶する処理も開始されることとしたが、このような構成に限られるものではない。例えば、記憶開始のための操作ボタンを別途設けることとしても良い。また、溶接開始時の溶接電流、溶接電圧の立ち上がりを契機に、溶接条件を記憶する処理が開始されることとしても良い。さらに、溶接作業開始の操作ボタンを押すことで溶接条件の記憶処理も開始されるようにすれば、ユーザによる操作忘れや処理エラー等が防止される。同様に、ユーザが溶接作業停止の操作を受け付けるための操作ボタンを押すことで、溶接条件の記憶処理も停止されることが望ましい。
【００４１】
さらに、溶接条件を記憶する間隔である第１の時間、第２の時間は、ユーザにより変更可能であるものとする。例えば、第１の時間が１秒を下回ると、記録される溶接条件のデータ量が膨大となり、溶接作業が半日以上の長時間行われる場合には、外部メモリ１５１に全ての履歴が残らない場合がある。また、データ量が膨大になるほど、ユーザによる記録を確認する作業の簡易性が失われる。さらに、記録確認の精度の観点から、少なくとも６００秒に一つの溶接条件のデータを取得すれば、アーク安定性の傾向の確認が可能となる。したがって、第１の時間は１秒から６００秒までの範囲で規定するのが好ましい。
【００４２】
また、内部メモリ２１に記憶する第１の時間ごとのタイミングを保存点とすると、第２の時間は、数点から数十点の保存点を１つのグループとして定められる。ここで、制御盤２０が内部メモリ２１から外部メモリ１５１へ溶接条件を一括転送する際の保存点の数は問わないが、ユーザによる記録確認の精度の観点、異常終了が発生する危険性の観点から、５０以下の保存点を１グループとして一括で外部メモリ１５１へ転送することが好ましい。
【００４３】
＜溶接条件の記憶手順の例＞
次に、溶接条件が内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶される手順の例について説明する。図６（ａ）〜（ｃ）、及び図７は、溶接条件を内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶する手順の例について説明するための図である。ここでは、第１の時間を１分間、第２の時間を５分間として説明する。
【００４４】
図６（ａ）は、溶接開始から５分後に記憶される溶接条件の一例を説明するための図である。図６（ａ）に示す内部メモリ２１の溶接条件データは、溶接開始時刻から１分ごとに５分間で記憶された溶接条件のデータを表している。そして、溶接開始時刻から５分後、内部メモリ２１に記憶されている溶接条件のデータが外部メモリ１５１に転送され、メインデータ及びサブデータとして記憶される。
【００４５】
図６（ｂ）は、溶接開始から１０分後に記憶される溶接条件の一例を説明するための図である。図６（ｂ）に示す内部メモリ２１の溶接条件データは、溶接開始から５分後に外部メモリ１５１へ転送後、記憶された溶接条件のデータを表しており、溶接開始から５分後〜１０分後の５分間で記憶されたデータである。そして、溶接開始時刻から１０分後、内部メモリ２１に記憶されている溶接条件のデータが外部メモリ１５１に転送される。ここで、メインデータとしては、溶接開始から１０分間の溶接条件のデータが一つのファイルとして記憶される。一方、サブデータとしては、先に転送されている溶接条件のデータ（溶接開始から５分間のデータ）に加えて、別のファイルとして新たな溶接条件のデータ（溶接開始から５分後〜１０分後のデータ）が記憶される。
【００４６】
図６（ｃ）は、溶接開始から２０分後に記憶される溶接条件の一例を説明するための図である。図６（ｃ）に示す内部メモリ２１の溶接条件データは、溶接開始から１５分後〜２０分後の５分間で記憶された溶接条件のデータを表している。そして、溶接開始時刻から２０分後、内部メモリ２１に記憶されている溶接条件のデータが外部メモリ１５１に転送される。ここで、メインデータとしては、溶接開始から２０分間の溶接条件のデータが一つのファイルとして記憶される。一方、サブデータとしては、５分ごとに転送された溶接条件のデータが一つのファイルとして存在しており、溶接開始から５分ごとに合計４つのファイルとして記憶される。
【００４７】
ここで、例えば、溶接開始から２０分後にユーザが溶接作業を停止するための操作ボタンを押下すると、溶接作業が正常に終了したとしてサブデータは消去される。一方、メインデータは外部メモリ１５１に保存されたままとなる。
【００４８】
次に、例えば、溶接開始から１２分後に電源断が生じたものとする。この場合、図７に示すように、溶接開始から１２分後、電源断が生じる前の時点で、内部メモリ２１には、溶接開始から１０分後〜１２分後の間の溶接条件のデータが記憶されている。また、外部メモリ１５１のメインデータには、溶接開始から１０分間の溶接条件のデータが保存されている。一方、サブデータには、溶接開始から５分間の溶接条件のデータと、溶接開始から５分後〜１０分後の５分間の溶接条件のデータとが別々のファイルとして保存されている。
【００４９】
そして、電源断が生じると、メインデータのファイルはファイナライズされていないため破損したデータとなり、サブデータは分割されたファイルとして、ファイナライズ済みであるため破損せずに外部メモリ１５１に保存されたままとなる。即ち、サブデータとして、溶接開始から５分間の溶接条件が記憶されたファイルと、溶接開始から５分後〜１０分後の５分間の溶接条件が記憶されたファイルとが保存されたままとなる。ここで、制御盤２０は、破損したメインデータを削除することとしても良い。また、内部メモリ２１が電源を供給しないと記憶している情報を保持できない揮発性メモリの場合には、電源断により、内部メモリ２１に記憶されている溶接条件のデータは消去される。
【００５０】
＜記憶される溶接条件のデータの例＞
次に、外部メモリ１５１に保存される溶接条件について説明する。図８は、正常終了時にメインデータとして保存される溶接条件のデータの一例を示す図である。また、図９（ａ）〜（ｃ）は、電源断等の異常停止時にサブデータとして保存される溶接条件のデータの一例を示す図である。ここでは、第１の時間を２分間、第２の時間を４分間として説明する。
【００５１】
図８に示すデータにおいて、「号機番号」は溶接装置１０に付与された番号、「年月日」はデータが記録された年月日、「時刻」はデータが記録された時刻である。即ち、図示のデータは、２０１２年１０月１２日の９時に溶接作業が開始され、３２分後に溶接作業が停止した際に保存されたデータである。また、「種別」は溶接作業の状態の種別を表し、溶接開始、溶接中、溶接停止、異常停止のいずれかが記憶される。
【００５２】
「再生条件番号」は予め定められた溶接条件を表す番号である。例えば、再生条件番号が「１２」の場合、溶接電流が１００Ａ、溶接電圧が１２．０Ｖ等のように溶接条件の各パラメータの値が定められており、「１２」を選択すると予め定められた溶接条件の値が設定される。さらに、溶接作業中、ユーザは操作箱１５を用いて溶接条件を変更することが可能である。また、「溶接電流」、「Ｐ電流」、「溶接電圧」、「溶接速度」、「オシ幅」、「オシ速」、「エラー情報」は、図４の表示画面に表示されるものと同様である。このように、記憶されるデータには、溶接条件やデータが記憶された日時のほかに、号機番号、再生条件番号等を残すことが好ましい。
【００５３】
そして、溶接条件は２分ごとに内部メモリ２１に記憶され、４分ごとに内部メモリ２１から外部メモリ１５１に転送される。外部メモリ１５１ではメインデータとサブデータとに分かれて溶接条件が記憶されるが、３２分後に溶接作業が正常に終了した場合には、サブデータは消去され、図８に示すデータがメインデータとして保存される。
【００５４】
また、図９（ａ）〜（ｃ）に示すデータは、操作者が、２０１２年１０月１２日の９時に溶接を開始し、１２分後に異常停止した場合に保存されたサブデータである。ここで、溶接条件は２分ごとに内部メモリ２１に記憶され、４分ごとに内部メモリ２１から外部メモリ１５１に転送されるが、図９（ａ）〜（ｃ）のように、内部メモリ２１から転送されたデータは別々のファイルとして保存される。
【００５５】
図９（ａ）に示すデータは、溶接開始から４分後に外部メモリ１５１に記憶されたデータであり、溶接開始時、溶接開始から２分後、４分後の溶接条件等が記憶されている。また、図９（ｂ）に示すデータは、溶接開始から８分後に外部メモリ１５１に記憶されたデータであり、溶接開始から６分後、８分後の溶接条件等が記憶されている。また、図９（ｃ）に示すデータは、溶接開始から１２分後に外部メモリ１５１に記憶されたデータであり、溶接開始から１０分後、１２分後の溶接条件等が記憶されている。
【００５６】
さらに、溶接開始から１２分後、ユーザにより溶接停止の操作が行われる前に異常停止したため、「種別」の欄に異常停止と記録され、「エラー情報」の欄にエラーの原因が記録される。一方、電断（電源断）した場合のメインデータは破損した状態となるが、サブデータはそのまま残る。即ち、図９（ａ）〜（ｃ）の３つのファイルは電断停止した場合においても外部メモリ１５１に保存されたままとなる。
【００５７】
また、操作者は、図８及び図９に示す保存された溶接条件のデータを操作箱１５の表示部に表示することができ、さらに、例えば、ＣＳＶ（Comma-Separated Values）等のファイル形式に変換することも可能である。また、サブデータは第２の時間ごとのファイルとして分割されているが、制御盤２０のサブデータ編集機能により一つのファイルに編集されても良いし、外部のアプリケーションで一つのファイルに編集しても良い。
【００５８】
また、図８及び図９に示す溶接条件は、記憶される溶接条件の一例であり、例えば、図８や図９に示す溶接条件のうちの一つのみを記憶することとしても良いし、上述した反転高さやシフト量等の他の溶接条件をさらに記憶することとしても良い。
さらに、図８及び図９に示す例において、エラー情報は図９（ｃ）に示すサブデータで記憶されることとしたが、このような構成に限られるものではない。例えば、メインデータやサブデータには、溶接作業は停止しないがＴＩＧ溶接システム１の異常を知らせるエラー等が記憶されることとしても良い。
【００５９】
以上のように、ＴＩＧ溶接システム１は、ユーザにより設定または変更された溶接条件や、経時的に変化するオシレート幅に関する条件を内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶する。ここで、制御盤２０は、第１の時間ごとに制御盤２０の内部メモリ２１に溶接条件を記憶し、第１の時間よりも長い第２の時間ごとに内部メモリ２１から溶接条件を転送して外部メモリ１５１に記憶させる。そして、電源断等により溶接作業が異常停止した場合であっても、外部メモリ１５１に記憶された溶接条件は消失せずに保存されたままとなる。そのため、溶接に用いられた溶接条件の管理が容易になり、記録された溶接条件をもとに溶接品質の確認が行われる。
【００６０】
また、本実施の形態では、１つの電極を用いて溶接作業を行うこととしたが、２電極等、複数の電極を用いて溶接作業を行うこととしても良い。電極が複数存在する場合には、各電極に応じた溶接条件が表示部に表示され、ユーザは、操作箱１５にて各電極の溶接条件の確認及び設定をすることが可能である。そして、図５に示す記憶手順と同様に、各電極の溶接条件が内部メモリ２１及び外部メモリ１５１に記憶される。ただし、電極の数が多くなればなるほど記憶する情報量が多くなるため、記憶手段の記憶容量を考慮すると、電極の数は、例えば１〜４つであることが好ましい。
【００６１】
また、本実施の形態において、溶接電流が直流の場合、電極、フィラワイヤの極性は問わないものとする。一般に、電極がマイナスの場合はＤＣＥＮ（Direct Current Electrode Negative）、電極がプラスの場合はＤＣＥＰ（Direct Current Electrode Positive）と呼ばれるが、電極がマイナス（ＤＣＥＮ）の場合、電極の損傷は小さく、溶け込みが深くなる。一方、電極がプラス（ＤＣＥＰ）の場合、マイナス極となった母材Ｂの表面の酸化被膜が除去される作用であるクリーニング作用の効果が得られる。
【００６２】
さらに、本実施の形態において、母材Ｂの材質は問わないが、例えば、ＬＮＧタンクには９％Ｎ鋼、ステンレス鋼、アルミ合金が用いられることが多く、鉄系合金やアルミ系合金であることが好ましい。
【００６３】
また、本実施の形態において、メインデータ及びサブデータを一つの外部メモリ１５１に保存することとしたが、例えば、メインデータとサブデータとを別々の外部メモリ１５１に保存することとしても良い。
【００６４】
＜制御盤のハードウェア構成＞
次に、制御盤２０のハードウェア構成について説明する。図１０は、制御盤２０のハードウェア構成の一例を示す図である。
制御盤２０は、図示するように、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、記憶領域である揮発性メモリ２０２、不揮発性メモリ２０３とを備える。ここで、ＣＰＵ２０１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、揮発性メモリ２０２は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、不揮発性メモリ２０３は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。
【００６５】
さらに、制御盤２０は、外部との通信を行うための通信インターフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」と表記する）２０４と、記憶媒体に対してデータの読み書きを行うためのドライバ２０５とを備える。なお、図１０はハードウェア構成例に過ぎず、制御盤２０は図示の構成に限定されない。そして、制御盤２０において、不揮発性メモリ２０３には、溶接条件を記憶する機能を実現するためのプログラムが格納されている。そして、このプログラムが揮発性メモリ２０２にロードされ、このプログラムに基づく処理がＣＰＵ２０１により実行されることにより、図５に示す処理等が実現される。また、内部メモリ２１は、例えば、揮発性メモリ２０２により実現される。
【００６６】
なお、本発明の実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
【００６７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態には限定されない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々に変更したり代替態様を採用したりすることが可能なことは、当業者に明らかである。
【符号の説明】
【００６８】
１…ＴＩＧ溶接システム、１０…溶接装置、１１…溶接トーチ、１２…２軸スライダ、１３…供給装置、１４…台車、１５…操作箱、２０…制御盤、２１…内部メモリ、３０…溶接電源、４０…ＭＣ電源、１５１…外部メモリ
【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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