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次世代プラズマMIGハイブリッド溶接の知的自動制御に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560862
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関埼玉大学

研究代表者

山根 敏  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10191363)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードプラズマ溶接 / MIG溶接 / ロボット / CCDカメラ / 溶滴移行 / アーク安定化 / ハイブリッド溶接 / ミグ溶接 / ロボット溶接 / キーホール / キーホール溶接 / 視覚化 / 溶融池 / 画像処理 / 溶融池観察 / プラズマ電源制御
研究概要

プラズマ溶接は深い溶け込みが得られ、活性化ガスを用いないので、溶接後の接合部の機械特性が良好である。しかし、溶接効率は悪い。一方、不活性ガスを用いる消耗電極を用いるMIG溶接の能率は高いが、アークが不安定となるために、安定な溶接結果が得られない。そこで、高品質で高能率な溶接結果を得るために、プラズマ溶接とMIG溶接を組み合わせたハイブリッド溶接システムを構築した。これら2種類の溶接電源の同期をとるための回路設計・制作が行われた。このシステムと高速度ビデオカメラを用いて、溶接現象を撮影し、安定な溶接を実現するための電極配置ならびに溶接条件を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Image Processing of the Weld Pool in Robotic Plasma Welding System2013

    • 著者名/発表者名
      YAMANE S., SUZUKI H., TOMA J., GODO T, HOSOYA K., NAKAJIMA T., YAMAMOTO H.
    • 雑誌名

      QUARTERLY JOURNAL OF THE JAPAN WELDING SOCIETY

      巻: Vol.30

    • NAID

      130004445771

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズマ溶接における画像処理による溶接線検出と倣い制御2013

    • 著者名/発表者名
      山根敏, 神戸孝博, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: Vol.31 ページ: 175-180

    • NAID

      130004445737

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズマ溶接における画像処理による溶接線検出と倣い制御2013

    • 著者名/発表者名
      山根 敏, 神戸 孝博, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 31 号: 3 ページ: 175-180

    • DOI

      10.2207/qjjws.31.175

    • NAID

      130004445737

    • ISSN
      0288-4771, 2434-8252
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image Processing of the Weld Pool in Robotic Plasma Welding System2013

    • 著者名/発表者名
      S.Yamane, H.Suzuki, J.Toma, T.Godo, K.Hosoya, T.Nakajima, H.Yamamoto
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 31 号: 4 ページ: 44s-47s

    • DOI

      10.2207/qjjws.31.44s

    • NAID

      130004445771

    • ISSN
      0288-4771, 2434-8252
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image Processing of the Weld Pool in Robotic Plasma Welding System2013

    • 著者名/発表者名
      山根 敏、神戸 孝博、細谷 和道、中嶋 徹、山本光
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 31

    • NAID

      130004445771

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パルスMAG溶接におけるアークセンサの構築2014

    • 著者名/発表者名
      塚野草太, 代田雄人, 豊田匠, 山根敏
    • 学会等名
      溶接学会平成26年度春季全国大会
    • 発表場所
      東京ビックサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] パルスMAG溶接における溶融池の観察2014

    • 著者名/発表者名
      代田雄人, 塚野草太, 豊田匠, 山根敏
    • 学会等名
      溶接学会平成26年度春季全国大会
    • 発表場所
      東京ビックサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ラズマ溶接におけるカメラリンクを用いたキーホール観察2014

    • 著者名/発表者名
      小池伴幸, 藤間次郎, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成26年度春季全国大会
    • 発表場所
      東京ビックサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ・MIGによる二電極溶接法における電極間距離の影響に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      沼澤広樹, 孔繁龍, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成26年度春季全国大会
    • 発表場所
      東京ビックサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Observation of Welding Phenomena in Two-electrode Welding of Plasma and MIG, Doc. 212-1295-132013

    • 著者名/発表者名
      YAMANE S., NUMAZAWA H., KONG F., HOSOYA K., NAKAJIMA T., YAMAMOTO H.
    • 学会等名
      Proc. of International Institute of Welding Study Group 212
    • 発表場所
      ドイツ, エッセン
    • 年月日
      2013-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Tracking of Welding Line and Standoff Control in Plasma Welding by using CCD camera2013

    • 著者名/発表者名
      YAMANE S., SUZUKI H., TOMA J., HOSOYA K., NAKAJIMA T., YAMAMOTO H.
    • 学会等名
      Proc. of International Institute of Welding Commission XII
    • 発表場所
      ドイツ, エッセン(Doc.XII-2140-13)
    • 年月日
      2013-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ溶接における視覚ロボットの構築2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木洸, 藤間次郎, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度秋季全国大会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2013-09-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ・MIGの2電源による溶接現象の観察2013

    • 著者名/発表者名
      沼澤広樹, 孔繁龍, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度秋季全国大会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2013-09-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ電源とMIG電源による多電極溶接に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      孔繁龍, 沼澤広樹, 神戸貴博, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度春季全国大会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ溶接における視覚センサの適用2013

    • 著者名/発表者名
      藤間次郎, 鈴木洸, 神戸貴博, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度春季全国大会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ電源とMIG電源による多電極溶接に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      孔 繁龍, 沼澤 広樹, 神戸 貴博, 山根 敏, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度春季全国大会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ溶接における視覚センサの適用2013

    • 著者名/発表者名
      藤間 次郎, 鈴木 洸, 神戸 貴博, 山根 敏, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度春季全国大会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Welding Phenomena in Two-electrode Welding of Plasma and MIG2013

    • 著者名/発表者名
      YAMANE S., NUMAZAWA H.,KONG F., HOSOYA K., NAKAJIMA T.,YAMAMOTO H.
    • 学会等名
      International Institute of Welding Study Group 212
    • 発表場所
      ドイツ エッセン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] H.,Tracking of Welding Line and Standoff Control in Plasma Welding by using CCD camera2013

    • 著者名/発表者名
      YAMANE S., SUZUKI H., TOMA J., HOSOYA K., NAKAJIMA T., YAMAMOTO H.
    • 学会等名
      International Institute of Welding Commission XII
    • 発表場所
      ドイツ エッセン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ溶接における視覚センサロボットの構築2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木 洸, 藤間 次郎, 山根 敏, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度秋季全国大会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市北区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ・MIGの2電極溶接における溶接現象の観察2013

    • 著者名/発表者名
      沼澤 広樹, 孔 繁龍, 山根 敏, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 学会等名
      溶接学会平成25年度秋季全国大会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市北区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Image Processing of the Weld Pool in Robotic Plasma Welding System2012

    • 著者名/発表者名
      SUZUKI H., TOMA J., GODO T., YAMANE S., HOSOYA K., NAKAJIMA T., YAMAMOTO H.
    • 学会等名
      Visual-JW2012
    • 発表場所
      ホテル阪急万博(大阪府茨木市)(PT-69)
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマアーク溶接における溶融池の画像処理2012

    • 著者名/発表者名
      藤間次郎, 鈴木洸, 神戸貴博, 山根敏, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成24年度秋季全国大会
    • 発表場所
      奈良県商工会議所(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2012-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電源特性によるパルスGMA溶接の制御2012

    • 著者名/発表者名
      豊田匠, 塚野草太, 山根敏
    • 学会等名
      溶接学会平成24年度秋季全国大会
    • 発表場所
      奈良県商工会議所(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2012-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Application of Visual Sensor to Robotic Plasma Welding System2012

    • 著者名/発表者名
      YAMANE S., TOMA J., GODO T, HOSOYA K., NAKAJIMA T., YAMAMOTO H.
    • 学会等名
      IWJC-Korea 2012
    • 発表場所
      Juju ,Korea
    • 年月日
      2012-05-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマアーク溶接への視覚センサの適用2012

    • 著者名/発表者名
      神戸貴博, 高梨太郎, 山根敏, 山本光, 中嶋徹, 細谷和道
    • 学会等名
      溶接学会平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪南港ATCホール(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2012-04-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] V開先パルスプラズマ溶接における溶融池のセンシングと制御2011

    • 著者名/発表者名
      山根敏, 高梨太郎, 神戸貴博, 細谷和道, 中嶋徹, 山本光
    • 学会等名
      溶接学会平成23年度秋季全国大会
    • 発表場所
      皇學館大学(三重県伊勢市)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] V開先パルスプラズマ溶接における溶融池のセンシングと制御2011

    • 著者名/発表者名
      山根 敏, 高梨 太郎, 神戸 貴博, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 学会等名
      溶接学会平成23年度秋季全国大会
    • 発表場所
      皇學館(三重県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation and Control of Weld Pool by using CCD camera in Pulsed Plasma Welding2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamane, Taro Takanashi, Takahiro Godo, Kazumichi Hosoya,Toru Nakajima, Hikaru Yamamoto
    • 学会等名
      Comission XII, Internatiol Institue of Welding
    • 発表場所
      Chenai,India
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマアーク溶接における溶融池の画像処理

    • 著者名/発表者名
      藤間 次郎, 鈴木 洸, 神戸 貴博, 山根 敏, 細谷 和道, 中嶋 徹, 山本 光
    • 学会等名
      溶接学会秋季全国大会
    • 発表場所
      奈良県商工会議所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマアーク溶接への視覚センサの適用

    • 著者名/発表者名
      神戸 貴博, 高梨 太郎, 山根 敏, 山本 光, 中嶋 徹, 細谷 和道
    • 学会等名
      溶接学会春季全国大会
    • 発表場所
      大阪南港ATCホール
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 電源特性によるパルスGMA溶接の制御

    • 著者名/発表者名
      豊田 匠, 塚野 草太, 山根 敏
    • 学会等名
      溶接学会秋季全国大会
    • 発表場所
      奈良県商工会議所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Image Processing of the Weld Pool in Robotic Plasma Welding System

    • 著者名/発表者名
      H SUZUKI, J TOMA, T GODO, S YAMANE, K HOSOYA, T NAKAJIMA, H YAMAMOTO
    • 学会等名
      Visual-JW2012
    • 発表場所
      大阪 ホテル阪急万博
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Visual Sensor to Robotic Plasma Welding System

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamane, Taro Takanashi, Takahiro Godo, Kazumichi Hosoya
    • 学会等名
      International Welding/Joining Conference-Korea 2012
    • 発表場所
      Juju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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