特許 7032091 溶接装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-28

(45)【発行日】2022-03-08

(54)【発明の名称】溶接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/095 20060101AFI20220301BHJP

   B23K 9/127 20060101ALI20220301BHJP

   B23K 9/12 20060101ALI20220301BHJP

   B23K 37/02 20060101ALI20220301BHJP

   B23K 9/00 20060101ALI20220301BHJP

   B23K 9/02 20060101ALI20220301BHJP

【ＦＩ】

B23K9/095 510D

B23K9/127 502B

B23K9/12 331B

B23K37/02 B

B23K9/00 501L

B23K9/02 S

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017190483

(22)【出願日】2017-09-29

(65)【公開番号】P2019063820

(43)【公開日】2019-04-25

【審査請求日】2020-07-20

(73)【特許権者】

【識別番号】592009281

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩプラント

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】喜田 啓介

(72)【発明者】

【氏名】全 洪秀

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１４１７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１３７１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１１４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－３０９５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－３９２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３４９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／００５２０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００４－００６６４４６（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００３００９７（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ９／００ － ９／３２

Ｂ２３Ｋ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直進方向および高さ方向の少なくともいずれかの移動量に、前記高さ方向には垂直に交差し、前記直進方向には斜めに交差する方向である横方向の移動量が対応付けられた移動量情報を格納する記憶部と、
前記移動量情報に基づいてトーチを前記横方向に移動させる制御部と、
を備える溶接装置。

【請求項2】

前記制御部は、トリガーの発生に基づいて、前記移動量情報に基づく前記トーチの前記横方向の移動を開始する請求項１に記載の溶接装置。

【請求項3】

溶接対象の前記高さ方向の変位を検出する変位検出部をさらに備え、
前記変位検出部の変位検出結果が所定の閾値を超えた場合に前記トリガーが発生する請求項２に記載の溶接装置。

【請求項4】

前記トーチを前記横方向に移動させる横移動モータをさらに備え、
前記移動量情報には、前記トーチを前記直進方向に移動させる走行モータおよび前記トーチを前記高さ方向に移動させる昇降モータの少なくともいずれかのパルス数に、前記横移動モータのパルス数が対応付けられており、
前記制御部は、前記走行モータまたは前記昇降モータのパルス数と、前記移動量情報とから、前記横移動モータのパルス数を決定し、決定したパルス数で前記横移動モータを駆動させる請求項１から３のいずれか１の請求項に記載の溶接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、溶接装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、メンブレンに形成されたコルゲーションを溶接する技術が開示されている。特許文献１では、溶接線がコルゲーションの長手方向に対して垂直に交差している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３５３７２８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

扇形のメンブレンに、略周方向に直線状に延びるコルゲーションを形成する場合がある。この場合、メンブレンの縁がコルゲーションの長手方向に対して斜めに交差する。このメンブレンを上方から見ると、メンブレンの縁がコルゲーションの区間において直線にならない。すなわち、メンブレンの縁に沿って溶接する際、コルゲーションの区間において溶接線が曲線となる。このため、コルゲーションの区間において、溶接士が溶接装置のトーチの移動を調整する操作を行わなければならず、作業が煩雑になるという課題がある。

【0005】

本開示は、作業を簡素化することが可能な溶接装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る溶接装置は、直進方向および高さ方向の少なくともいずれかの移動量に、高さ方向には垂直に交差し、直進方向には斜めに交差する方向である横方向の移動量が対応付けられた移動量情報を格納する記憶部と、移動量情報に基づいてトーチを横方向に移動させる制御部と、を備える。

【0007】

また、制御部は、トリガーの発生に基づいて、移動量情報に基づくトーチの横方向の移動を開始してもよい。

【0008】

また、溶接対象の高さ方向の変位を検出する変位検出部をさらに備え、変位検出部の変位検出結果が所定の閾値を超えた場合にトリガーが発生するとしてもよい。

【0009】

また、トーチを横方向に移動させる横移動モータをさらに備え、移動量情報には、トーチを直進方向に移動させる走行モータおよびトーチを高さ方向に移動させる昇降モータの少なくともいずれかのパルス数に、横移動モータのパルス数が対応付けられており、制御部は、走行モータまたは昇降モータのパルス数と、移動量情報とから、横移動モータのパルス数を決定し、決定したパルス数で横移動モータを駆動させてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、溶接の作業を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】溶接装置によって溶接されるメンブレンの構成を示す平面図である。

【図2】コルゲーションの構成を示す側面図である。

【図3】コルゲーションとコルゲーションとが繋がる位置付近をメンブレンの上方から見たときの拡大平面図である。

【図4】溶接装置の構成を示すブロック図である。

【図5】キャリッジおよびトーチの構成を示す斜視図である。

【図6】図５のＶＩ方向からキャリッジを見たときのキャリッジおよびトーチの構成を示す斜視図である。

【図7】図５のＶＩＩ方向からキャリッジを見たときのキャリッジおよびトーチの構成を示す斜視図である。

【図8】キャリッジおよびトーチの構成を示す模式図である。

【図9】トーチの構成を示す模式図である。

【図10】制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0013】

図１は、一実施形態による溶接装置によって溶接されるメンブレン１０の構成を示す平面図である。メンブレン１０は、例えば、ＬＮＧ地下タンク内の底面に設置される。メンブレン１０は、例えば、ステンレスの板によって構成される。メンブレン１０は、複数の扇形のメンブレン１１と複数の略長方形のメンブレン１２とを溶接して形成される。メンブレン１０は、全体として円形に形成される。図１では、円形に形成されるメンブレン１０の一部が示されている。

【0014】

扇形のメンブレン１１には、略周方向に直線状に延びるコルゲーション１３ａが形成される。図２は、コルゲーション１３ａの構成を示す側面図である。コルゲーション１３ａは、メンブレン１１を波状に加工して形成される。コルゲーション１３ａは、メンブレン１１の背面側から表面側に隆起している。メンブレン１１がＬＮＧ地下タンク内の底面に設置されると、コルゲーション１３ａは、メンブレン１１の上方に突出する。メンブレン１１は、平面部１４とコルゲーション１３ａとが境界部１５ａ、１５ｂにおいて切り替わる。コルゲーション１３ａは、頂部１８において立ち上がりから立下りに切り替わる。コルゲーション１３ａは、変曲部１９ａ、１９ｂにおいて曲がる方向が切り替わる。境界部１５ａと変曲部１９ａとの間では、メンブレン１１が表面側に曲がる。変曲部１９ａと変曲部１９ｂとの間では、メンブレン１１が裏面側に曲がる。変曲部１９ｂと境界部１５ｂとの間では、メンブレン１１が表面側に曲がる。変曲部１９ａ、１９ｂでは、接線の傾きが最も急になる。

【0015】

図１に戻って、略長方形のメンブレン１２には、径方向に延びるコルゲーション１３ｂが形成される。メンブレン１２には、コルゲーション１３ｂからメンブレン１２の幅方向に延びるコルゲーション１３ｃが形成される。コルゲーション１３ｃは、コルゲーション１３ｂからメンブレン１２の縁に進むに従ってメンブレン１０の中心方向に傾斜する。コルゲーション１３ｂ、１３ｃは、コルゲーション１３ａと同様な形状に形成される。

【0016】

メンブレン１１とメンブレン１２とは、メンブレン１０の周方向に交互に配置される。メンブレン１１のコルゲーション１３ａは、メンブレン１２のコルゲーション１３ｃに繋がる。このようにして、メンブレン１０には、コルゲーション１３ａ、１３ｂ、１３ｃが網目状に形成される。コルゲーション１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、メンブレン１０が熱収縮によって破損することを防止する。

【0017】

メンブレン１１とメンブレン１２との境界部分では、メンブレン１２上にメンブレン１１が重ねられる。コルゲーション１３ａとコルゲーション１３ｃとが繋がる位置１６では、コルゲーション１３ｃ上にコルゲーション１３ａが重ねられる。メンブレン１１の縁には、隅肉溶接が行われ、メンブレン１１とメンブレン１２とが溶接される。すなわち、メンブレン１１の縁が溶接線１７となる。なお、メンブレン１１上に重ねられたメンブレン１２の縁に隅肉溶接が行われてもよい。この場合、メンブレン１２の縁が溶接線１７となる。

【0018】

溶接線１７は、コルゲーション１３ａとコルゲーション１３ｃとが繋がる位置１６においてコルゲーション１３ａ、１３ｃに交差している。溶接線１７は、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向に対して斜めに交差している。

【0019】

図３は、コルゲーション１３ａとコルゲーション１３ｃとが繋がる位置１６付近をメンブレン１０の上方から見たときの拡大平面図である。平面部１４の区間の溶接線１７は、直線状になっている。図３では、Ｘ方向、Ｚ方向を図示のように定義している。Ｘ方向は、平面部１４の区間の溶接線１７に沿った直進方向である。Ｚ方向は、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向である。図３の下側は、メンブレン１０の中心側であるとする。図３の上側は、メンブレン１０の外周側であるとする。また、図３では、溶接線１７を挟んで右側にメンブレン１１が配置されるとする。また、図３では、溶接線１７を挟んで左側にメンブレン１２が配置されるとする。

【0020】

角度Ａ１は、メンブレン１１における外周側の境界部１５ａと、平面部１４における溶接線１７との間の角度である。角度Ａ２は、メンブレン１２における外周側の境界部１５ａと、平面部１４における溶接線１７との間の角度である。溶接線１７は、角度Ａ１よりも角度Ａ２が小さくなるようにコルゲーション１３ａに交差する。また、角度Ａ３は、メンブレン１１における中心側の境界部１５ｂと、平面部１４における溶接線１７との間の角度である。角度Ａ４は、メンブレン１２における中心側の境界部１５ｂと、平面部１４における溶接線１７との間の角度である。溶接線１７は、角度Ａ３よりも角度Ａ４が大きくなるようにコルゲーション１３ａに交差する。

【0021】

中心側の平面部１４における溶接線１７は、外周側の平面部１４における溶接線１７の延長線に対して、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向（Ｚ方向）にずれる。角度Ａ１よりも角度Ａ２が小さく、角度Ａ３よりも角度Ａ４が大きい場合、中心側の平面部１４における溶接線１７は、中心側の平面部１４における溶接線１７に対してメンブレン１１側へずれる。

【0022】

コルゲーション１３ａの区間の溶接線１７は、略Ｓ字の曲線が２回現れるような曲線状になっている。具体的には、溶接線１７は、境界部１５ａから変曲部１９ａに進むに従ってメンブレン１１側へ曲がっている。換言すると、境界部１５ａから変曲部１９ａに進むに従って、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向の軸に対する溶接線１７の接線の傾斜角が小さくなる。変曲部１９ａ付近では、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向のずれ量が大きくなる。また、溶接線１７は、変曲部１９ａから頂部１８に進むに従ってメンブレン１２側へ曲がっている。換言すると、変曲部１９ａから頂部１８に進むに従って、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向の軸に対する溶接線１７の接線の傾斜角が大きくなる。頂部１８では、溶接線１７の接線が、平面部１４における溶接線１７に略平行となる。また、溶接線１７は、頂部１８から変曲部１９ｂに進むに従ってメンブレン１１側へ曲がっている。換言すると、頂部１８から変曲部１９ｂに進むに従って、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向の軸に対する溶接線１７の接線の傾斜角が小さくなる。変曲部１９ｂ付近では、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向のずれ量が大きくなる。また、溶接線１７は、変曲部１９ｂから境界部１５ｂに進むに従ってメンブレン１２側へ曲がっている。換言すると、変曲部１９ｂから境界部１５ｂに進むに従って、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向の軸に対する溶接線１７の接線の傾斜角が大きくなる。

【0023】

なお、溶接線１７は、角度Ａ１よりも角度Ａ２が大きく、角度Ａ３よりも角度Ａ４が小さくなるようにコルゲーション１３ａに交差してもよい。この場合、中心側の平面部１４における溶接線１７は、外周側の平面部１４における溶接線１７に対してメンブレン１２側へずれる。また、この場合、溶接線１７は、境界部１５ａから変曲部１９ａに進むに従ってメンブレン１２側へ曲がる。溶接線１７は、変曲部１９ａから頂部１８に進むに従ってメンブレン１１側へ曲がる。溶接線１７は、頂部１８から変曲部１９ｂに進むに従ってメンブレン１２側へ曲がる。溶接線１７は、変曲部１９ｂから境界部１５ｂに進むに従ってメンブレン１１側へ曲がる。

【0024】

図４は、一実施形態による溶接装置１の構成を示すブロック図である。溶接装置１は、キャリッジ２０、トーチ３０、制御盤４０、溶接電源５０およびリモートコントローラ６０を含んで構成される。

【0025】

キャリッジ２０には、トーチ３０が連結される。キャリッジ２０は、制御ケーブルを介して制御盤４０に接続される。キャリッジ２０は、制御盤４０の制御に従って、トーチ３０を移動させる。トーチ３０は、アークを発生させる電極を含んで構成される。トーチ３０は、ガス・パワーケーブルを介して制御盤４０に接続される。リモートコントローラ６０は、リモートコントローラケーブルを介して制御盤４０に接続される。なお、リモートコントローラ６０は、ワイヤレスで制御盤４０に接続されてもよい。

【0026】

溶接電源５０は、制御盤４０に接続される。溶接電源５０は、電源５２に接続される。電源５２は、例えば、商用電源である。溶接電源５０は、電源５２から供給される電力に基づいて、アークを発生させる電力を生成する。溶接電源５０の電力は、制御盤４０を介してトーチ３０に供給される。溶接電源５０は、ガスボンベ５４に接続される。ガスボンベ５４には、ガス（例えば、アルゴンガス）が充填される。ガスボンベ５４のガスは、溶接電源５０および制御盤４０を介してトーチ３０に供給される。

【0027】

図５は、キャリッジ２０およびトーチ３０の構成を示す斜視図である。図６は、図５のＶＩ方向からキャリッジ２０を見たときのキャリッジ２０およびトーチ３０の構成を示す斜視図である。図７は、図５のＶＩＩ方向からキャリッジ２０を見たときのキャリッジ２０およびトーチ３０の構成を示す斜視図である。図５～図７では、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を図示のように定義している。Ｘ方向は、平面部１４の区間の溶接線１７に沿った直進方向であり、キャリッジ２０の走行方向を示す。Ｙ方向は、キャリッジ２０の高さ方向を示す。Ｚ方向は、コルゲーション１３ａ、１３ｃの長手方向であり、Ｘ方向およびＹ方向の双方に交差する横方向を示す。

【0028】

キャリッジ２０は、ベース部２１とアーム部２２とを含んで構成される。キャリッジ２０のベース部２１は、レール２３に連結される。レール２３は、略長方形の平板によって構成される。レール２３は、長手方向が溶接線１７に平行となるように配置される。ベース部２１は、レール２３に沿って移動可能となっている。すなわち、レール２３に沿った方向がキャリッジ２０の走行方向（Ｘ方向）となる。

【0029】

キャリッジ２０のアーム部２２は、ベース部２１に連結されている。アーム部２２は、レール２３に交差する方向にベース部２１から延びている。具体的には、アーム部２２は、コルゲーション１３ａの長手方向（Ｚ方向）に延びている。アーム部２２は、ベース部２１に対して、高さ方向（Ｙ方向）および横方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。また、アーム部２２は、ベース部２１との連結部を支点として、高さ方向（Ｙ方向）に沿った軸周りに回転可能となっている。コルゲーション１３ａと溶接線１７との間の角度に応じて、ベース部２１に対するアーム部２２の角度が変えられる。

【0030】

アーム部２２には、トーチ３０が連結されている。トーチ３０は、溶接線１７付近にセットされる。トーチ３０の電極は、溶接時にアークを発生する。トーチ３０の電極とメンブレン１０との距離は、自動調整が可能となっている。トーチ３０は、走行方向に交差する方向にウィービングが可能となっている。

【0031】

アーム部２２には、ワイヤ送給部２４が設けられている。ワイヤ送給部２４は、溶材であるワイヤをトーチ３０に送給する。

【0032】

アーム部２２には、変位検出部２５が設けられている。変位検出部２５は、メンブレン１０に対向するアーム部２２の下面に設けられている。変位検出部２５は、変位検出部２５とトーチ３０とを結ぶ仮想線Ｌが、コルゲーション１３ａの長手方向に沿った軸と平行となるように配置される。

【0033】

変位検出部２５は、溶接対象であるメンブレン１０の高さ方向の変位を検出する。具体的には、変位検出部２５は、２個のローラ２６を含んで構成される。２個のローラ２６は、走行方向に並べられる。２個のローラ２６は、メンブレン１０に接触する。変位検出部２５は、２個のローラ２６の高さ位置の差を、高さ方向の変位として検出する。変位検出結果は、制御盤４０に送信される。

【0034】

図８は、キャリッジ２０およびトーチ３０の構成を示す模式図である。キャリッジ２０のベース部２１には、走行モータＭｘが設けられる。走行モータＭｘは、ベース部２１をレール２３に沿って移動させる。走行モータＭｘは、例えば、パルスモータである。走行モータＭｘは、制御盤４０から与えられるパルス数に応じた移動量分だけベース部２１を走行方向に移動させる。

【0035】

ベース部２１とアーム部２２との連結部には、昇降モータＭｙおよび横移動モータＭｚが設けられている。昇降モータＭｙは、ベース部２１に対してアーム部２２を高さ方向（Ｙ方向）に移動させる。横移動モータＭｚは、ベース部２１に対してアーム部２２を横方向（Ｚ方向）に移動させる。昇降モータＭｙおよび横移動モータＭｚは、例えば、パルスモータである。昇降モータＭｙは、制御盤４０から与えられるパルス数に応じた移動量分だけアーム部２２を高さ方向に移動させる。横移動モータＭｚは、制御盤４０から与えられるパルス数に応じた移動量分だけアーム部２２を横方向に移動させる。

【0036】

ワイヤ送給部２４には、ワイヤ送給モータＭｆが設けられている。ワイヤ送給モータＭｆは、ガイドノズル２７を介してワイヤをトーチ３０の電極の先端に供給する。

【0037】

アーム部２２とトーチ３０との連結部には、旋回リンク機構２８が設けられている。旋回リンク機構２８は、Ｚ方向に沿った軸周りにトーチ３０を回転可能となっている。アーム部２２には、トーチ角モータＭθが設けられている。トーチ角モータＭθは、旋回リンク機構２８を作動させてトーチ３０の角度を変更させる。トーチ角モータＭθは、コルゲーション１３ａの区間においてトーチ３０をＹ方向に対して傾斜させる。トーチ角モータＭθは、例えば、パルスモータである。トーチ角モータＭθは、制御盤４０から与えられるパルス数に応じた角度だけトーチ３０を回転させる。

【0038】

図９は、トーチ３０の構成を示す模式図である。トーチ３０には、高さ調整モータＭｖおよびウィービングモータＭｏが設けられている。高さ調整モータＭｖは、トーチ３０の高さ方向にトーチ３０を移動させる。制御盤４０は、高さ調整モータＭｖの駆動と自動電圧制御（ＡＶＣ）とによって、トーチ３０の電極とメンブレン１０との距離を調整する。自動電圧制御は、アークの電圧を制御する技術である。高さ調整モータＭｖの駆動により、コルゲーション１３ａの区間においてトーチ３０が傾斜していても、トーチ３０の電極とメンブレン１０との距離が調整される。

【0039】

ウィービングモータＭｏは、Ｘ方向およびＹ方向に垂直に交差する方向にトーチ３０を移動させる。制御盤４０は、ウィービングモータＭｏの駆動によってビード幅を調整する。

【0040】

図４に戻って、制御盤４０は、制御部４２および記憶部４４を含んで構成される。制御部４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成される。ＣＰＵは、プログラムに従った演算を行う。ＲＯＭには、プログラム等が格納される。ＲＡＭは、ワークエリアとして使用される。制御部４２は、プログラムを実行することで、溶接装置１の各部を制御する。また、制御部４２は、リモートコントローラ６０から与えられる信号に応じて、各部を制御することもできる。

【0041】

記憶部４４は、例えば、不揮発性記憶装置である。記憶部４４には、コルゲーション１３ａの区間における移動量情報が格納される。制御部４２は、この移動量情報に従って、コルゲーション１３ａの区間の溶接を行う。

【0042】

移動量情報には、図３に示すようなコルゲーション１３ａの区間の溶接線１７の軌跡に沿った移動量が示されている。移動量情報は、コルゲーション１３ａの形状（例えば、突出高さや曲率など）や溶接線１７がコルゲーション１３ａを横切る角度から決定される。具体的には、移動量情報には、直進方向（Ｘ方向）の移動量に横方向（Ｚ方向）の移動量が対応付けられている。移動量情報には、コルゲーション１３ａの区間の溶接線１７の軌跡の長さ分だけ、直進方向の移動量と横方向の移動量との対応付けが為されている。直進方向の移動量は、例えば、走行モータＭｘのパルス数で表わされる。横方向の移動量は、例えば、横移動モータＭｚのパルス数で表わされる。

【0043】

コルゲーション１３ａの形状（例えば、突出高さや曲率など）、または、溶接線１７がコルゲーション１３ａを横切る角度が異なると、コルゲーション１３ａの区間の溶接線１７の軌跡が異なる。このため、移動量情報は、溶接線１７の軌跡が異なる複数のパターンが予め準備される。それら複数のパターンの中から使用する移動量情報が、溶接開始前に設定される。

【0044】

次に、溶接装置１の動作を説明する。図１０は、制御部４２が行う処理の流れを示すフローチャートである。まず、トーチ３０が、メンブレン１０の平面部１４の区間の溶接線１７にセットされる。溶接開始ボタンの押下操作などの溶接開始を示す操作が行われると、制御部４２は、走行モータＭｘを駆動させる（Ｓ１００）。具体的には、制御部４２は、走行モータＭｘにパルスを順次に供給する。これにより、キャリッジ２０が溶接線１７に沿った方向に移動する。また、溶接開始を示す操作が行われると、制御部４２は、ワイヤ送給モータＭｆを駆動させて、トーチ３０の電極の先端へワイヤを供給する。また、制御部４２は、トーチ３０への電力およびガスの供給を開始する。これにより、トーチ３０の電極とメンブレン１０との間にアークが発生する。すなわち、平面部１４の区間の溶接線１７に沿って溶接が行われる。

【0045】

次に、制御部４２は、変位検出部２５によって高さ方向の変位が検出されたか否かを判断する（Ｓ１１０）。具体的には、制御部４２は、２個のローラ２６による変位検出結果を取得する。制御部４２は、変位検出結果が所定の閾値を超えた場合、変位が検出されたと判断する。所定の閾値は、コルゲーション１３ａの立ち上がりと、平面部１４の表面粗さとを区別できる値に設定される。

【0046】

変位が検出されない場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）、制御部４２は、変位が検出されるまで、横移動モータＭｚを停止させる。すなわち、この場合、制御部４２は、平面部１４の区間の溶接を継続する。

【0047】

変位が検出された場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、制御部４２は、平面部１４からコルゲーション１３ａへ切り替わる境界部１５ａに到達したと判断する。すなわち、変位検出部２５によって変位が検出されたことが、コルゲーション１３ａの区間における溶接の開始を示すトリガーとなる。このトリガーが発生すると、制御部４２は、記憶部４４から移動量情報を読み出す。その後、制御部４２は、変位が検出されたときの走行モータＭｘのパルス数を基準パルス数に設定する（Ｓ１２０）。

【0048】

次に、制御部４２は、走行モータＭｘの駆動を継続し、走行モータＭｘにおける基準パルス数からのパルス数をカウントする（Ｓ１３０）。

【0049】

また、制御部４２は、変位検出部２５によって検出された変位の大きさに応じて、トーチ角モータＭθを駆動させる。これにより、トーチ３０は、コルゲーション１３ａの立ち上がり面および立ち下がり面に合わせた角度に傾斜することとなる。

【0050】

また、制御部４２は、変位検出部２５の検出結果および走行モータＭｘのパルス数に応じて、昇降モータＭｙを駆動させる。これにより、トーチ３０は、コルゲーション１３ａに合わせて高さ方向に移動することとなる。

【0051】

次に、制御部４２は、コルゲーション１３ａの区間が終了したか否かを判断する（Ｓ１４０）。具体的には、制御部４２は、現時点における走行モータＭｘのパルス数を、移動量情報における直進方向の移動量を表すパルス数に照合させる。制御部４２は、移動量情報における直進方向の移動量を表すパルス数よりも、現時点における走行モータＭｘのパルス数が大きい場合、コルゲーション１３ａの区間が終了したと判断する。

【0052】

コルゲーション１３ａの区間が終了していない場合（Ｓ１４０におけるＮＯ）、制御部４２は、横移動モータＭｚのパルス数を決定する（Ｓ１５０）。横移動モータＭｚのパルス数は、走行モータＭｘのパルス数と移動量情報とに基づいて決定される。直前のステップＳ１４０において、現時点における走行モータＭｘのパルス数と、移動量情報における直進方向の移動量を表すパルス数との照合が行われていた。制御部４２は、照合されたパルス数に対応する横方向の移動量を表すパルス数を、現時点における横移動モータＭｚのパルス数に決定する。

【0053】

次に、制御部４２は、決定したパルス数のパルスを横移動モータＭｚに供給する。すなわち、制御部４２は、決定したパルス数で横移動モータＭｚを駆動させる（Ｓ１６０）。これにより、トーチ３０は、直進方向の位置に対応する横方向の位置に移動する。

【0054】

その後、制御部４２は、ステップＳ１３０以降の処理を繰り返す。ステップＳ１３０以降の処理を繰り返すことで、トーチ３０は、直進方向に移動するに従って、その直進方向に対応する横方向の移動が行われることとなる。これにより、トーチ３０は、図３に示すような曲線を描いて移動することとなる。

【0055】

コルゲーション１３ａの区間が終了した場合（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、制御部４２は、横移動モータＭｚを停止させる。これにより、コルゲーション１３ａの区間の溶接が終了する。トーチ３０は、コルゲーション１３ａから境界部１５ｂを超えて平面部１４に到達する。制御部４２は、溶接終了ボタンの押下操作などの溶接終了を示す操作が行われるまで、平面部１４の区間の溶接を継続する。

【0056】

以上説明したように、本実施形態の溶接装置１は、コルゲーション１３ａの区間において、トーチ３０が直進方向の位置に応じて横方向に移動する。したがって、溶接装置１によれば、溶接線１７がコルゲーション１３ａを斜めに横切るとしても、溶接線１７に沿って容易に溶接することができ、溶接の作業を簡素化することが可能となる。

【0057】

また、溶接装置１は、ベース部２１に対するアーム部２２の角度を、コルゲーション１３ａと溶接線１７との間の角度に合うように変えることができる。また、溶接装置１は、変位検出部２５とトーチ３０とを結ぶ仮想線Ｌが、コルゲーション１３ａの長手方向に沿った軸と平行となるように配置される。したがって、溶接装置１は、コルゲーション１３ａの長手方向に対する溶接線１７の角度が異なるとしても、トーチ３０の移動と変位検出部２５による変位の検出とを連動させることができる。

【0058】

また、溶接装置１は、変位検出部２５が高さ方向の変位を検出したことをトリガーとしてトーチ３０の横移動が開始される。したがって、溶接装置１は、平面部１４からコルゲーション１３ａに移る際に、自動的に溶接を継続することができる。

【0059】

また、溶接装置１は、溶接線１７に沿った方向の移動量が、移動量情報に設定された移動量を超えた場合に、トーチ３０の横移動が終了される。したがって、溶接装置１は、コルゲーション１３ａから平面部１４に移る際に、自動的に溶接を継続することができる。

【0060】

以上、添付図面を参照しながら一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0061】

例えば、上述した実施形態において、トーチ３０の横移動を、リモートコントローラ６０によって更に調整可能としてもよい。

【0062】

また、上記実施形態では、変位検出部２５が高さ方向の変位を検出したことをトリガーとしてトーチ３０の横移動が開始された。しかし、トーチ３０の横移動の開始のトリガーは、変位検出部２５の検出結果に限らない。例えば、トーチ３０の横移動の開始を示す信号をリモートコントローラ６０から受信したことをトリガーとしてもよい。また、平面部１４の区間の溶接を行わず、コルゲーション１３ａの区間の溶接のみを行う場合もあり得る。このような場合、溶接開始を示す操作を、トーチ３０の横移動の開始のトリガーとしてもよい。

【0063】

また、上記実施形態では、直進方向の移動量が、移動量情報に設定された移動量を超えた場合に、トーチ３０の横移動が終了された。しかし、トーチ３０の横移動の終了は、この態様に限らない。例えば、制御部４２は、トーチ３０の横移動の終了を示す信号をリモートコントローラ６０から受信したときに、トーチ３０の横移動を終了してもよい。また、制御部４２は、変位検出部２５の検出結果に基づいて、トーチ３０の横移動を終了してもよい。

【0064】

また、上記実施形態において、移動量情報は、直進方向の移動量に横方向の移動量が対応付けられていた。しかし、移動量情報は、高さ方向（Ｙ方向）の移動量に横方向の移動量が対応付けられてもよい。コルゲーション１３ａの区間では、トーチ３０が高さ方向に移動するからである。高さ方向の移動量は、例えば、昇降モータＭｙのパルス数で表わされる。制御部４２は、昇降モータＭｙのパルス数をカウントする。制御部４２は、現時点における昇降モータＭｙのパルス数を、移動量情報における高さ方向の移動量を表すパルス数に照合させる。制御部４２は、照合されたパルス数に対応する横方向の移動量を表すパルス数を、現時点における横移動モータＭｚのパルス数に決定する。そして、制御部４２は、決定したパルス数で横移動モータＭｚを駆動させる。また、移動量情報は、直進方向の移動量と高さ方向の移動量との両方に横方向の移動量が対応付けられてもよい。

【0065】

また、上記実施形態では、溶接装置１を、コルゲーション１３ａ、１３ｂ、１３ｃが形成されたメンブレン１０の溶接に使用していた。しかし、溶接装置１の溶接対象は、コルゲーション１３ａ、１３ｂ、１３ｃが形成されたメンブレン１０に限らない。溶接装置１は、その他の溶接対象の溶接に適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本開示は、溶接装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0067】

１ 溶接装置
３０ トーチ
４２ 制御部
４４ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】