(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電流を出力する電源部と、電極を保持し装着され管の周囲に沿って一周可能に構成された溶接ヘッド部と、予め入力されたデータに基づいて前記電源部と溶接ヘッド部とを制御する制御装置部と、データを入力するためのデータ入力部と、入力されたデータ等を表示する表示装置と、からなる管自動溶接機において、
前記制御装置部は、予め入力された管の直径から管の周長を計算すると共に、
入力された溶接速度と溶接時間とから溶接長を演算し、
得られた溶接長の管の周長に対する割合を演算し、
演算によって得られた前記溶接長と前記管の周長との比または前記溶接長と前記管の周長との差をオーバラップ量として前記表示装置に表示する
ことを特徴とする管自動溶接機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接電流を出力する電源部と、電極を保持し装着され管の周囲に沿って一周可能に構成された溶接ヘッド部と、予め入力されたデータに基づいて前記電源部と溶接ヘッド部とを制御する制御装置部と、データを入力するためのデータ入力部と、入力されたデータ等を表示する表示装置と、からなる管自動溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
断面が円形の配管部材（以下、「管」という。）は各分野で使用されている。このような管を接続する場合、通常、突合せ溶接が適用され、管の外周または内周から、あるいは外周と内周の両側から円周溶接を行う。
管を固定した状態で溶接をする場合、溶接姿勢が変化する。このため、高品位な溶接を必要とす場合、管を円周方向に複数のエリアに区分し、各エリア毎に溶接条件、すなわち、溶接電流と溶接速度とを設定する。
【０００３】
この場合、溶接作業者は筆算あるいは電卓等を用いて、各エリア毎に溶接速度と溶接時間とを積算することによりそれぞれのエリアにおける移動距離、すなわち溶接距離を計算し、溶接距離の総和を円周長と比較していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エリア数が多い場合、あるいは溶接電流をパルス電流とベース電流を交互に変化させるパルス溶接において、パルス電流出力中は溶接ヘッド部の移動を停止するピークホルト溶接を行う場合、溶接長の計算が複雑になる。このような場合、現場的な方法として、溶接に先立ち、溶接電流を流さない状態で溶接ヘッド部を走行させる等の前作業を行っていた。このため、作業能率を向上させることができなかった。また、演算ミスにより溶接不良が発生する場合が合った。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、作業能率および溶接品質を向上させることができる管自動溶接機を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、溶接電流を出力する電源部と、電極を保持し装着され管の周囲に沿って一周可能に構成された溶接ヘッド部と、予め入力されたデータに基づいて前記電源部と溶接ヘッド部とを制御する制御装置部と、データを入力するためのデータ入力部と、入力されたデータ等を表示する表示装置と、からなる管自動溶接機において、前記制御装置部は、予め入力された管の直径から管の周長を計算すると共に、入力された溶接速度と溶接時間とから溶接長を演算し、得られた溶接長の管の周長に対する割合を演算し、演算によって得られた前記溶接長と前記管の周長との比または前記溶接長と前記管の周長との差をオーバラップ量として前記表示装置に表示することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明に係る管自動溶接機の動作を示すフローチャート、図２は本発明に係る表示装置の表示内容を示す図である。
はじめに、溶接順序について説明する。ここでは、図３に示すように、管Ｐの外側から、溶接部にワイヤを送給しながらＴｉｇ溶接をするものとし、溶接姿勢に応じて溶接条件を変更するものとする。なお、図中のＯは管Ｐの中心である。
【０００８】
作業に先立ち、溶接しようとする管Ｐの外形Ｄ、エリア数Ｎおよび各エリアにおける溶接条件を入力する。ここで、頂点Ｂを始点としてエリアを８等分するものとすると、エリア１は下向き溶接、エリア２、３は横向き下進溶接、エリア４、５は上向き溶接、エリア６、７は横向き上進溶接、エリア８および頂点Ｂからオーバラップエリア（頂点Ｂから時計回りに予め定める長さの点Ｂ２）は下向き溶接の溶接条件を入力する。
【０００９】
条件設定が終了した後、図示を省略するチェック釦をおすと、制御装置は、入力された管Ｐの直径Ｄを用いて管Ｐの周長Ｌを計算する（Ｓ１０）。次に、エリア数ｉを１、また溶接長Ｘｓを０にした後（Ｓ２０）、エリアｉ（この場合はエリア１）が溶接工程であるかどうかを確認し、溶接工程である場合はＳ４０の処理を行い、その他の場合はＳ１００の処理を行う（Ｓ３０）。Ｓ４０では、ピークホルト溶接であるかどうかを確認し、ピークホルト溶接である場合はＳ５０の処理を行い、その他の場合はＳ６０の処理を行う。Ｓ５０では移動時間Ｔを溶接時間からパルス時間を減算した値としてＳ７０の処理を行う。また、Ｓ６０では移動時間Ｔを溶接時間としてＳ７０の処理を行う。
【００１０】
Ｓ７０ではエリアｉにおける移動距離ＸをＸ＝Ｔ×ｖ（ただし、ｖは溶接速度）により演算し、総移動距離ＸｓをＸｓ＋Ｘとして算出する（Ｓ８０）。そして、溶接長比ＲをＲ＝Ｘｓ／Ｌにより演算し、その結果を表示装置に表示した後（Ｓ９０）、エリア数ｉに１を加え（Ｓ８０）、Ｓ１１０の処理を行う。
【００１１】
Ｓ１１０では次のエリアがあるかどうかを確認し、次のエリアがある場合はＳ３０の処理を行い、その他の場合は処理を終了する。
【００１２】
作業者は、溶接長比Ｒが１００を超えていることを確認すると共に、オーバラップの長さが適切であることを確認する。
入力されたデータが適切であった場合、溶接ヘッド部を管Ｐに搭載し、タングステン電極１１の先端を頂点Ｂに位置決めする。そして、図示を省略する溶接開始釦をオンすると、図示を省略するガス源からシールドガス１３が供給され、その後、図示を省略する溶接電源から溶接電流が供給されて、タングステン電極１１と管Ｐの間にアークが発生して溶接が開始され、タングステン電極１１が管Ｐを１周してさらに溶接終了点Ｂ２に到達すると、溶接を終了する。
【００１３】
なお、溶接終了点Ｂ２において終端処理（クレータ処理）を行うようにしても良い。
【００１４】
また、上記では各エリアにおける溶接条件等を総て入力するようにしたが、溶接条件等をエリアに入力する毎に入力結果を確認するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、溶接長比Ｒを表示させるようにしたが、オーバラップの長さを直接表示させるようにしてもよい。
【００１６】
上記では溶接ヘッド部を管Ｐの周りに連続して１周させるようにしたが、振り分け溶接を行うようにしてもよい。
【００１７】
次に、振り分け溶接を行う場合について説明する。
図４は、本発明に係る表示装置の表示内容を示す図であり、図５は溶接順序の説明図である。
はじめに、溶接順序について説明する。ここでは、図５に示すように、管Ｐの外側から、溶接部にワイヤを送給しながらＴｉｇ溶接をするものとし、溶接姿勢に応じて溶接条件を変更するものとする。
【００１８】
すなわち、管Ｐの下点Ａから反時計回りの位置にあるＡ１点を溶接開始点として頂点Ｂまで正方向（時計回り）に溶接した後（図中の経路▲１▼）、溶接をしない状態で逆方向（反時計回り）に下点Ａまで戻し（図中の経路▲２▼）、下点Ａを溶接開始点として頂点Ｂから反時計回り位置にあるＢ１点を溶接終了点（図中の経路▲３▼）として溶接する。
この場合、溶接データは図４のように入力される。そして、図４の場合、オーバラップの長さは直接表示されるように構成されている。
【００１９】
なお、動作は上記の場合と実質的に同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００２０】
また、本発明は管の外周溶接に限らず、内周溶接にも適用できることはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予め入力された管の直径から管の周長を計算すると共に、入力された溶接速度と溶接時間とから溶接長を演算し、得られた溶接長の管の周長に対する割合を演算して前記表示装置に表示するので、作業能率および溶接品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管自動溶接機の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明に係る表示装置の表示内容を示す図である。
【図３】溶接順序を説明する図である。
【図４】本発明に係る表示装置の表示内容を示す図である。
【図５】溶接順序を説明する図である。
【符号の説明】
Ｄ  管の直径
Ｌ  管の周長
ｖ  溶接速度
Ｘ  溶接長
Ｘｓ  溶接長Ｘの総和
Ｒ  総和Ｘｓの周長Ｌに対する割合
【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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