手動アーク溶接技術習得支援装置の研究開発

• Project/Area Number: 17H00415
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 工学Ⅴ(その他工学)
• Research Institution: Ibaraki National College of Technology
• Principal Investigator: 小田 好則 独立行政法人国立高等専門学校茨城工業高等専門学校, 茨城工業高等専門学校技術教育支援センター, 技術専門員
• Project Period (FY): 2017
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥310,000 (Direct Cost: ¥310,000); Fiscal Year 2017: ¥310,000 (Direct Cost: ¥310,000)
• Keywords: アーク溶接 / 溶接棒 / アーク長

Outline of Annual Research Achievements

○研究目的
現在、手動アーク溶接の指導において、いくつかのポイントを実演及び口頭にて行うわけであるが、人により理解及び技術習得に時間がかかり、それに伴う溶接棒の使用量も相当な量となっている。そこで、本研究にて製作する装置を使用することにより、手動アーク溶接の基本技術を習得するうえで必要な要素のポイントとなる「アーク長」と「溶接棒の運棒速度」の感覚を身につける手助けをするとともに、実作業前に繰り返し使用することで実作業に移行した時の理解度及び早期の技術習得向上を目指し、それらを検証することによってその有効性をあきらかにすることを目的としている。
○研究方法
本研究では前述した目的を達成するためタブレットPCを用い、溶接棒の代わりとして太さと長さが溶接棒と同程度の筒状の物を用い、その筒内先端で自由に動くタッチペンを製作し(ダミー溶接棒)LEDにて発光させ、その光をアークにみたて、タブレットPCのタッチスクリーンとの接触状況によりLEDの色を変えアークの状態を示し、さらにはアーク電流の強さと時間とともに溶接棒は短くなってゆくので、製作したダミー溶接棒を上側に移動させるホルダー装置を製作し、タブレットPC画面に表示された線上を、実作業と同じように一定速度でトレースすることにより、手動アーク溶接における要素の理解と感覚を身につけさせ効果を判断する。
○研究成果
本研究にて製作した装置を用い、実作業前に使用させた結果、実作業に移った時にアーク長を安定させ一定の運棒速度にて溶接棒を移動させることが、使用した者と使用せずに実作業に入った者とで違いが出たことから、本研究にて製作した装置は一定の効果が認められたといえる。
今後は、ダミー溶接棒の太さ及び重さを細く軽くして、より実物に近づけることと、非接触タイプにすることが出来ればより現実的になると思われる。