【手続補正書】
【提出日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、請求項１および１２の前文に記載の、アーク溶接のための方法に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の課題は、それ自体自立して、請求項１２に記載の溶接方法によっても解決される。それによれば、少なくとも１つの制御される電流源からエネルギを供給される、アーク内で溶融する溶接ワイヤを有する溶接プロセスを実施するための溶接方法が設けられている。制御装置を介して、電流源および溶接ワイヤのための送り装置の制御が実施され、その場合に溶接プロセスの間、溶接電圧Ｕ（ｔ）が測定される。この方法において、溶接電圧Ｕ（ｔ）の周期的な電圧変化内で最小箇所、特に発生する短絡、が定められて、２つの互いに連続する最小箇所の間の周期長さＴＰが計算される。周期長さＴＰのための上方の限界値を上回った後、あるいは下方の限界値を下回った後に、制御装置によってコントロール信号が発生され、このコントロール信号に従って溶接プロセスが中断され、あるいは、ワイヤ送りのような、溶接プロセスの状態、溶接バーナの状態または工作物品質の状態報告が生成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本方法の好ましい展開が、請求項１３から１５に記載されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
好ましくは、制御装置４によって、第１のタイムインターバル１０１の平均値に対して限界値１０４、１０５が、ショートアーク溶接方法の場合には６％、パルス溶接方法の場合には２．５％、コロナアーク溶接方法の場合には２．０％増大ないし減少される。第１のタイムインターバル１０１の長さは、０．３〜１．０秒、特に０．５秒であり、それに対して第２のタイムインターバル１０２の長さは、０．０５秒〜０．３秒、特に０．１秒である。
説明した溶接方法の好ましい事例が、以下に記載されている。その場合に、以下の方法措置は、それぞれ代替的に、あるいは組み合わせて適用することができる。
説明した溶接方法の好ましい事例に従って、それぞれタイムインターバル１０１、１０２の時間的な位置が、前もって、それぞれ最後に求められたコントロール量の値から直接選択される。
さらに、溶接プロセスを実施する前に、コントロール量のための時間的に不変の下方のしきい値５１と、時間的に不変の上方のしきい値５２が定められ、その場合に時間的に可変の上方の限界値１０４と時間的に可変の下方の限界値１０５の間の差は、時間的に不変の上方のしきい値５２と時間的に不変の下方のしきい値５１の間の差の一部分よりも小さく、特にそれに等しい。
さらに、制御装置４によって溶接プロセスを監視するために、溶接プロセスのスタート時点５７で始まるスタートインターバルＴＳ５６の長さのために、時間的に不変の下方のしきい値５１と時間的に不変の上方のしきい値５２を使用することができ、それに続いて時間的に可変の下方の限界値１０５と時間的に可変の上方の限界値１０４を使用することができる。
さらに、スタート時点５７で始まるスタートインターバルＴＳ５６の長さのために、時間的に不変の下方のしきい値５１から始まって連続的に上昇する下方の限界と、時間的に不変の上方のしきい値５２から始まって連続的に下降する上方の限界を、溶接プロセスの監視のために使用することができる。
さらに、しきい値５１、５２のための限界を、データバンクから計算し、あるいはデータバンクに格納することができる。
さらに、最後の溶接からのしきい値５１、５２のための限界を、利用することができる。
さらに、溶接プロセスにおいて、抵抗Ｒ（ｔ）４４または出力が、溶接電圧Ｕ（ｔ）３０の周期的な電圧推移および／または溶接電流Ｉ（ｔ）２９の周期的な電流推移にわたる平均値形成によって計算されると、効果的である。
しかしまた、溶接プロセスにおいて、抵抗Ｒ（ｔ）４４を計算するために、時点が、周期的な電圧推移および／または周期的な電流推移のパルス相またはベース相から選択されることも、可能である。
さらに、溶接電圧Ｕ（ｔ）３０の周期的な電圧推移において、および／または溶接電流Ｉ（ｔ）２９の周期的な電流推移において、周期長さＴＰ４３の時間的連続を定めることができ、その場合に周期的長さＴＰ４３の時間的連続が、コントロール量として使用される。
さらに、制御装置によって、コントロール信号に従って、溶接プロセスを中断し、かつ／または、ワイヤ送りのような溶接プロセスの状態、溶接バーナーの状態または工作物品質の状態報告を形成することができる。
コントロール信号によって、アラームを作動させることもできる。
さらに、コントロール信号によって、溶接ワイヤ１１の送り速度Ｖｄを変化させるために、送り装置の駆動を作動させることができ、ないしはコントロール信号によって、溶接装置１の溶接バーナー９のための冷却出力を変化させるために、冷却装置１８の駆動を作動させることができる。
さらに、制御装置は、作業点が変化した場合に、特にユーザーによるジョブ変更の場合に、それを、溶接プロセスの新規スタートのように扱い、あるいは定められた期間にわたって特性量を無視することが、可能である。
さらに、制御装置によって、外部の信号により後続の特性量を、予め定められた時間長さにわたって、あるいは外部の信号の印加の時間にわたって、あるいは他の外部の信号まで、ブラインドアウトし、この特性量を平均値１０６、１０７の評価のために利用しないことができる。
さらに、制御装置によって、ロボット溶接において、ロボット軸を監視し、それに基づいて制御装置が、溶接プロセスの平均値監視が有意義であるか、ないしは実施すべきかを計算することが、可能である。
好ましい形態に従って、第１のタイムインターバル１０１が０．３と１．０秒の間、特に０．５秒の長さであって、第２のタイムインターバル１０２は、０．０５と０．３秒の間、特に０．１秒の長さである。
制御装置によって、上方と下方の限界値１０４、１０５の計算が、ユーザーにより調節される他の溶接パラメータ、特に溶接すべき材料、ショートアーク溶接方法、パルス溶接方法またはスプレイアーク溶接方法のような、溶接方法の種類に従って、行われることも、効果的であり得る。
好ましい事例に従って、制御装置によって、好ましくは限界値１０４、１０５が、第１の平均値１０６について、ショートアーク溶接方法において６％、パルス溶接方法において２．５％、かつスプレイアーク溶接方法においては２．０％増大され、ないしは減少される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの制御される電流源（２）からエネルギを供給される、アーク（１５）内で溶融する溶接ワイヤ（１１）を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
制御装置（４）を介して電流源（２）および溶接ワイヤ（１１）のための送り装置（１０）の制御が実施され、かつ、
溶接プロセスの間、溶接電流、溶接電圧あるいは抵抗のような、アークの特性量から少なくとも１つのコントロール量が測定または計算され、かつ、
溶接プロセスの間メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量の値が記憶される、
ものにおいて、
異なる長さを有する第１（１０１）と第２のタイムインターバル（１０２）と、特性量の値を求めるためのサンプリングレート（１０３）が定められ、かつ
各サンプリングに伴って特性量の値が記憶され、それに基づいて時点（４０）において制御装置によって、時点（４０）に対して時間的に早いタイムインターバル（１０１、１０２）内にある、記憶されている特性量の値から、コントロール量として第１の平均値（１０６）と第２の平均値（１０７）が計算され、それに基づいて第１のタイムインターバル（１０１）の第１の平均値（１０６）から、上方と下方の限界値（１０４、１０５）が計算され、かつ、
それに基づいてコントロール量が上方および下方の限界値（１０４、１０５）と比較される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも１つの制御される電流源（２）からエネルギを供給される、アーク（１５）内で溶融する溶接ワイヤ（１１）を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
制御装置（４）を介して電流源（２）および溶接ワイヤ（１１）のための送り装置（１０）の制御が実施され、かつ
溶接プロセスの間、溶接電流、溶接電圧または抵抗のような、アークの特性量から、少なくとも１つのコントロール量が測定または計算され、かつ、
溶接プロセスの間、メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量の値が記憶される、
ものにおいて、
長さを有するタイムインターバル（１０１）と、特性量の値を求めるためのサンプリングレート（１０３）が定められ、かつ
各サンプリングに伴って、特性量の値が記憶され、それに基づいて時点（４０）において、時点（４０）に対して時間的に早いタイムインターバル（１０１）内にある、記憶されている特性量の値から、制御装置によって平均値（１０６、１０７）が計算され、最後に測定された特性量の値が、コントロール量として使用され、それに基づいてタイムインターバル（１０１）の平均値（１０６）から上方と下方の限界値（１０４、１０５）が計算され、かつ、
それに基づいてコントロール量が上方および下方の限界値（１０４、１０５）と比較される、
ことを特徴とする溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法。
【請求項３】
少なくとも１つの制御される電流源（２）からエネルギを供給される、アーク（１５）内で溶融する溶接ワイヤ（１１）を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
制御装置（４）を介して電流源（２）および溶接ワイヤ（１１）のための送り装置（１０）の制御が実施され、かつ
溶接プロセスの間、溶接電流、溶接電圧または抵抗のような、アークの特性量から少なくとも１つのコントロール量が測定または計算され、かつ
溶接の間、メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量の値が記憶される、前記溶接方法において、
特性量の記録すべき値の第１と第２の数および特性量の値を求めるためのサンプリングレート（１０３）が定められ、その場合に第１の数が第２の数よりも小さく、かつ
各サンプリングに伴って、特性量の値が記憶され、それに基づいて、時点（４０）において、時点（４０）に対して時間的に早い、記憶されている特性量の値から制御装置によって、第１の平均値（１０６）と第２の平均値（１０７）がコントロール量として計算され、それに基づいて第１の数の第１の平均値（１０６）から上方および下方の限界値（１０４、１０５）が計算され、かつ
それに基づいてコントロール量が上方および下方の限界値（１０４、１０５）と比較される、
ことを特徴とする溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法。
【請求項４】
タイムインターバル（１０１、１０２）が、瞬間的なコントロール量ないし瞬間的な特性量に結合され、
従ってタイムインターバル（１０１、１０２）が溶接プロセスの間瞬間的なコントロール量と連動されるので、
タイムインターバル（１０１、１０２）内にある、コントロール量の値ないし特性量の値の量がタイムインターバル内で常に変化する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項５】
時間的に変化する下方の限界値（１０５）と時間的に変化する上方の限界値（１０４）の間の領域からの、コントロール量の逸脱の数が定められて、他のコントロール量として使用される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項６】
時間的に変化しない下方のしきい値（５１）と時間的に変化しない上方のしきい値（５２）の間の領域からの、コントロール量の逸脱の数が定められて、この数が、他のコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項５項に記載の溶接方法。
【請求項７】
タイムインターバル（１０１、１０２）にわたって記憶されている、溶接電圧Ｕ（ｔ）（３０）の特性量と溶接電圧Ｉ（ｔ）（２９）から、瞬間的な抵抗Ｒ（ｔ）（４４）あるいは瞬間的な出力が計算されて、抵抗Ｒ（ｔ）（４４）がコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項８】
溶接電圧の特性量および溶接電流から連続的に抵抗または出力が計算されて、それがタイムインターバル（１０１、１０２）のための特性量として記憶されて、次にタイムインターバル（１０１、１０２）の周期にわたって平均される、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項９】
溶接電圧Ｕ（ｔ）（３０）の周期的な電圧変化内で、最小位置が定められ、
タイムインターバル（１０２）の間に発生する最小位置の数から、アーク（１５）内で発生する短絡の頻度Ｈ（ｔ）（３７）が計算され、
頻度Ｈ（ｔ）（３７）がコントロール量として使用される、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項１０】
第２の平均値（１０７）が、上方の限界値（１０４）を上回った後、あるいは下方の限界値（１０５）を下回った後に、制御装置によってコントロール信号が発生され、
第２の平均値（１０７）が限界値（１０４、１０５）を最初に上回り、あるいは下回った場合に、カウンタが始動され、前記カウンタは、平均値（１０６、１０７）が限界値（１０４、１０５）を上回り、ないしは下回っている間、カウントアップないしカウントダウンされ、
その場合に、次に、所定のカウンタ状態に達した場合に、コントロール信号が発生される、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項１１】
コントロール信号は、予め定められたコントロール時間より長い観察時間の期間の間、上方の限界値（１０４）を上回った後、あるいは、下方の限界値（１０５）を下回った後に、発生される、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の溶接方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの制御される電流源（２）からエネルギを供給される、アーク（１５）内で溶融する溶接ワイヤ（１１）を有する溶接プロセスを実施しかつ監視するための溶接方法であって、
その場合に制御装置（４）を介して電流源（２）および溶接ワイヤ（１１）のための送り装置（１０）の制御が実施され、かつ
その場合に溶接プロセスの間溶接電圧Ｕ（ｔ）（３０）が測定されて、かつ
溶接プロセスの間メモリに様々な溶接パラメータないしコントロール量が記憶される、前記溶接方法において、
溶接電圧Ｕ（ｔ）（３０）の周期的な電圧変化内で最小位置、特に発生する短絡が定められ、２つの互いに連続する最小箇所の間の周期長さＴＰ（４３）が計算されて、それに基づいて周期長さＴＰ（４３）の間上方の限界値を上回った後、あるいは下方の限界値（１０５）を下回った後に制御装置（４）によってコントロール信号が発生され、コントロール信号に従って制御装置（４）によって溶接プロセスが中断され、かつ／またはワイヤ送り、溶接バーナーの状態または工作物品質のような、溶接プロセスの状態の状態報告が生成される、
ことを特徴とする溶接プロセスを実施して監視するための溶接方法。
【請求項１３】
下方の限界値（１０５）と上方の限界値（１０４）の間の領域からの周期長さＴＰ（４３）の逸脱の数が定められて、この数が他のコントロール量として使用される、ことを特徴とする請求項１２に記載の溶接方法。
【請求項１４】
予め定められたコントロール時間より長い観察時間の間、上方の限界値（１０４）を上回った後、あるいは下方の限界値（１０５）を下回った後に、コントロール信号が発生される、ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の溶接方法。
【請求項１５】
コントロール信号によって、溶接ワイヤ（１１）の送り速度Ｖｄを変化させるための送り装置の駆動が作動される、ことを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の溶接方法。