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溶接条件の適応制御を指向して、開先形状、板厚、溶接速度などの溶接パラメータの変化に対応し、自動的に溶接電流などの溶接条件を変更して、常に適正溶接条件の下で健全な溶接を得るためのシステムの開発を図った。特に、本年度は溶接状態の監視と溶接条件の適応制御に関して、以下の二通りの手法について詳細に検討した。
すなわち、第1の手法としては、CCDカメラを溶接進行反対方向に設置し、溶接中の溶融池の形状寸法をトーチ後方より常に監視してその溶融形状・寸法をリアルタイムで把握計測し、溶接中に何らかの変動が生じた場合には、溶接条件を変更して、常に溶融池状態を適正に保つシステムを構築した。ここでは、特に溶接法、溶接条件、被溶接材の材質、開先形状の変化に対してロバスト性を持つ、信頼性の高い制御システムの構築を進めた。さらに、本手法を全姿勢パイプ溶接に応用し、裏面からの溶融池形状監視によって極めて難しいとされる本溶接の自動化に成功している。
第2の手法としては、溶接中の溶融池の振動状態が、溶込み条件によって著しく変化することを利用した溶込み制御法を開発した。この手法は、近年、薄板の裏波溶接など完全溶込みの溶接を得るための制御に有効であることが申請者らによって示された新しい手法であり、したがって解決すべき問題が多く残されている。本年度は、溶融池の加振方法として従来用いられてきたパルス電流加振法についてさらに検討を進めると共に、新たにアシストガス加振法、パルスシールドガス加振法およびパルスバックアシストガス加振法を提案し、それぞれの特長を明らかにしその実用に対する有効性を示した。その結果、今回提案したいずれのガス加振法も、従来の手法に比べて加振力が大きくまたこれを適正に制御しやすいこと、小電流の溶接における小さい溶融池においても加振が可能なこと、したがってその実用に対する有効性が高いことを明らかした。
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