(57)【要約】      （修正有）【課題】入熱不足および入熱過多による補正を少なくできる溶接方法を提供する。【解決手段】先ず、入熱不足及び入熱過多の現象が生じない適正な入熱量範囲を設定し、また被溶接母材を溶接前の温度に応じて３つに分類し、各分類毎に前記適正な入熱量範囲になるように予め設定した複数の溶接パターンの１つを選定して溶接する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入熱不足及び入熱過多の現象が生じない適正な入熱量範囲を設定し、被溶接母材を溶接前の温度に応じて複数に分類し、各分類毎に前記適正な入熱量範囲になるように予め設定した複数の溶接パターンの１つを選定して溶接することを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接方法において、前記複数の溶接パターンは１つのリップルを形成する溶接速度を一定とし供給する電流値を異ならせることを特徴とする溶接方法。
【請求項３】
請求項２に記載の溶接方法において、前記電流値の制御はリップルの形成過程を複数の区間に分け、各区間毎に制御することを特徴とする溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のフレームの溶接に好適する溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接によって自動二輪車のフレームを完成するには、ピボット結合、骨格形成、増し打ちなどの工程を経ている。そして、各工程においてＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接が複数回行われる。この各溶接間において被溶接母材（半完成品を含む）はストックされる。
【０００３】
上記ストックされる期間は製品によって異なり、またストックの態様も多数存在し、更に季節によっても異なる。その結果、被溶接母材の温度は本発明者らが検証したところ、２０℃〜７０℃の温度分布が確認された。
【０００４】
図５は被溶接母材の溶接前温度と入熱量との従来の関係を示すグラフであり、適正な形状の溶接ビードを得るには適正な入熱量範囲が存在し、被溶接母材の溶接前温度に拘わらず一定の熱量を被溶接母材に加えると、被溶接母材の溶接前温度が低い場合には入熱不足を生じ、被溶接母材の溶接前温度が高い場合には入熱過多を生じ、補正を行わなければならなくなる。
【０００５】
このような入熱不足や入熱過多を防止する先行技術として、特許文献１〜３が知られている。
特許文献１には、赤外線温度センサーで検出された被溶接物の表面側と背面側の検出温度分布差を最適溶接が可能な基準温度分布差と比較することにより、溶接条件を制御する技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、溶接トーチから溶接方向前方に被溶接材を冷却する冷却手段を設け、この冷却手段で被溶接材の温度を所定の値となるように制御する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、溶接位置より所定量前方の被溶接物の温度を検出する長焦点の放射温度計を設け、溶接条件制御装置に、被溶接物の温度とその温度における最適溶接条件を対応させた特性表を記憶する記憶手段を設け、放射温度計で検出された被溶接物の温度に基づいて溶接条件を制御するようにした自動溶接装置が提案されている。  
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−７７１８５号公報
【特許文献２】特開平８−２２９６８１号公報
【特許文献３】特開平１１−２３９８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１，２はいずれも被溶接物の温度を検出し、その温度に応じた溶接条件を個々に選定するものであり制御が複雑になり、実際には適用できない。また、特許文献３は被溶接物の温度を溶接前に調整しようというものであり、別途冷却手段が必要になるとともに、一旦冷却するため余分な入熱量が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る溶接方法は、入熱不足及び入熱過多の現象が生じない適正な入熱量範囲を設定し、被溶接母材を溶接前の温度に応じて複数に分類し、各分類毎に前記適正な入熱量範囲になるように予め設定した複数の溶接パターンの１つを選定して溶接するようにした。
【００１１】
ここで、入熱不足及び入熱過多の現象が生じない適正な入熱量範囲を設定は、被溶接母材がアルミニウムであるか鉄であるか、また被溶接母材の厚みなどによって異なるため、溶接箇所ごとに多数回の実験を行い、入熱不足及び入熱過多の現象が生じたか否かを確認して割り出す。
【００１２】
ＴＩＧ溶接の場合には溶接はリップル（うろこ）を重ねるようになされる。そして、前記複数の溶接パターンは１つのリップルを形成する溶接速度を一定としつつ供給する電流値を異ならせることが制御しやすいので好ましい。更に、電流値の制御は、例えばリップルの形成過程を複数の区間に分け、各区間毎に制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る溶接方法によれば、複数の溶接パターンを予め決めておき、溶接前の被溶接母材の温度に応じて、前記複数の溶接パターンのうちの１つを選定するようにしたので、入熱不足及び入熱過多のない適正な溶接を行うことができる。
【００１４】
また、溶接パターンを１つのリップルを単位として電流値を制御し溶接速度はそのままとすることで、制御が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の最適な実施例を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る溶接方法の概念を示すグラフであり、本実施例にあっては、先ず、入熱不足及び入熱過多の現象が生じない適正な入熱量範囲を設定し、また被溶接母材を溶接前の温度に応じて３つに分類し、各分類毎に前記適正な入熱量範囲になるように予め設定した複数の溶接パターンの１つを選定して溶接するようにしている。
分類の数は３つに限定されない。適正な入熱量範囲が狭くなると、入熱不足及び入熱過多の現象が起きやすいので、分類の数は多くなる。
【００１６】
次に図２は本発明に係る溶接方法を適用した自動二輪車のフレームの要部拡大図、図３は1つのリップルが形成される過程を説明した図である。図２において１は自動二輪車のヘッドパイプ、２はメインフレームであり、これらヘッドパイプ１とメインフレーム２との突合せ部がＴＩＧ溶接されている。溶接部は多数のリップル３…が重なって形成されている。
【００１７】
本実施例にあっては、リップル３の形成過程を図３に示すように区間Ｉ〜ＩＶに分けて行っている。尚、図３において（ａ）は溶接部の上面図、（ｂ）は溶接部の断面図である。
【００１８】
区間Ｉは本加熱区間であり、この区間では溶接トーチからのアークによって被溶接母材を溶かす。次いで区間ＩＩは予備冷却区間であり、この区間では母材が溶け更に芯線も溶け、これらが合体して盛り上がりリップルが形成される。区間ＩＩＩは本冷却区間であり、この区間では溶けた金属を固める。そして、区間ＩＶは予備加熱区間であり、この区間では次のリップル作成の準備をする。
【００１９】
以上の各区間Ｉ〜ＩＶに要する時間と溶接電流値との関係を示したのが図４である。また、具体的な各区間Ｉ〜ＩＶ毎の溶接条件を以下の（表１）に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
（表１）の条件は前記図１において３つに分類したうちの１つの条件であり、他の２つについて、溶接条件を異ならせた（表１）と同様のパターンを用意しておく。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る溶接方法の概念を示すグラフ
【図２】本発明に係る溶接方法を適用した自動二輪車のフレームの要部拡大図
【図３】1つのリップルが形成される過程を説明した図であり、（ａ）は溶接部の上面図、（ｂ）は溶接部の断面図
【図４】リップル形成の各区間Ｉ〜ＩＶに要する時間と溶接電流値との関係を示したグラフ
【図５】被溶接母材の溶接前温度と入熱量との従来の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００２３】
１…ヘッドパイプ、２…メインフレーム、３…リップル。
【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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