JPH03118972A - コーナ部に曲面を有するコラム仕口部の多層盛自動溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コーナ部に曲面を有するコラム仕口部の多層
盛自動溶接方法に関する。

コラム仕口部は、冷間曲げ加工により成形された、四隅
に曲率半径の小さな曲面部を有する角形鋼管を、建築物
の仕口用の短尺に切断し、その両端に、ダイヤフラムを
溶接接合して製作される。

［従来の技術］ コラム仕口部のダイヤフラム取付は自動溶接はコラムの
平坦部ではマニプレータなどに取付けた溶接トーチを水
平移動させ、またコラムコーナの曲面部ではポジショナ
などによってコラム仕口部を回転させながら、これに連
動して溶接トーチを溶接すべき部分の移動軌跡に沿って
移動させ、これらの動作を繰返しながら連続的に下向き
自動溶接を行う方法が採られている。

この溶接方法において重要なコーナ曲面部の溶接制御に
関し、特願昭６３−２１０８２５号ではコラム表面接触
型角度検知器、すなわち第６図に示す表面ならいローラ
１と高さ検出ローラ２との高低差（ｈｌ　　ｈａ）を検
出することによってコーナ曲面部３の溶接におけるコラ
ム仕口部の回転開始位置を検出し、またコラム仕口部の
回転中は前記ローラの高低差（ｈｌ−ｈａ　）を一定に
保つことによって曲面部の溶接トーチ４の狙い位置５を
制御することに特徴がある。

この方法ではコラム仕口部を回転させる位置（第６図（
ｂ）の位置）や回転中の（第６図（Ｃ））溶接トーチ位
置５は溶接する曲面の接線６が前傾斜となる位置が適正
である。

第７図に示すごと（コラムの板厚ｔが大きくなると、す
なわち溶接層数が増加すると、初層溶接７でトーチ狙い
位置５が前傾斜の適正位置であっても、層数が進むに伴
い、トーチ狙い位置５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・は適切な
前傾斜の接線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・上の適正位置８
ａ、８ｂ。

８ｃ、・・・に対してずれを生じるため、溶接ビードの
内外に欠陥を生じると共に遂には溶融金属のたれ落ちな
どを生じて溶接が不可能となる。

〔発明が解決しようとする課題１ 本発明はコラム仕口部の自動連続多層盛溶接において、
溶接層数の進展に伴い溶接トーチ位置を自動的に順次修
正制御しながら、健全で外観の美麗な溶接部を得る技術
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、コラム仕口部の自動連続多層盛溶接において
、コーナ部に曲面を有するコラム仕口部の多層盛自動溶
接方法であって、コラムの表面を転動する表面ならいロ
ーラ及びこの表面ならいローラに先行する高さ検知ロー
ラを用い、その軸間平距離を各溶接層ごとに修正し、２
つのローラ間の高低差によって、各溶接層ごとに変化す
るコラムコーナ部におけるコラム回転適正開始位置の検
出及び回転中の溶接トーチの動作制御を行うことを特徴
とする。

前記軸間水平距離の修正に代えて、各溶接層ごとに前記
表面ならいローラと溶接トーチとの進行方向水平距離を
変更することとしてもよい。

［作用］ 本発明によれば、コラム仕口部のコーナ曲面部の溶接で
は各溶接層とも、第５図に示すごと（、忍接トーチ４の
狙い位置５は同じ前傾斜となる接線６．６ａ、６ｂ、６
Ｃがそれぞれ接する適正位置８．８ａ、８ｂ、８ｃと一
致する。

［実施例］ コーナ部の溶接におけるコラム仕口部の回転開始位置に
ついて説明する。

第１図は初層溶接における説明図で、表面ならいローラ
１と高さ検出ローラ２が軸芯水平距離Ｉ２ｏで組合わさ
れており、また溶接トーチ４は表面ならいローラ１と進
行方向同一位置に固定され、コラムの平坦部ではこれら
が一体となって、矢印９方向へ水平移動し、コーナの曲
面部に至ると、ならいローラ１と高さ検出ローラ２との
高低差が広がり、ｈｌに達するとコラム仕口部ｌＯが図
示しないポジショナなどによって回転を始める。

この回転開始は溶接トーチ４の狙い位置５が前傾斜とな
る接線６の接する適正位置８と一致した時で、予め設定
値すなわちコラムの板厚ｔ、コラムの表面曲率１１、ロ
ーラ間距離９．０がわかっていることから、溶接トーチ
が適正位置８（狙い位置５と同じ位置）に達した時のロ
ーラの高低差（ｈｌ　−ｈａ　）を算定することができ
、これによってポジショナなどに回転指示を与える。

第２図は第２層目溶接における説明図で、初層溶接１２
の上に溶接する第２層溶接１３のコーナ溶接におけるコ
ラム仕口部の回転開始位置８ａを示している。溶接トー
チ４の狙い位置５ａが、初層溶接１２における曲面部の
接線６と同じ前傾斜の初層溶接ビード表面上の接線６ａ
が接する適正位置８ａと一致した時で、ローラｌ、２の
高低差（ｈｌ　−ｈａ　）を検知した時、ポジショナに
回転指示を与えるのである。初層溶接時の溶接トーチ狙
いの適正位置８と第２層溶接時の適正位置８ａとに生じ
る水平成分のずれ量１４を修正するために、初層から第
２層溶接に移行した段階で表面ならいローラ１と高さ検
知ローラ２との軸間水平距離をＩ２ｏからａｌに狭めて
おく。この場合、ずれ量１４に見合ったローラの軸間距
離の狭め量（ｆｆｏ−β１）は前述の設定値に加え、初
層溶接の高さ１５を設定してやれば算定することができ
る。

このように各溶接層の電極狙い位置が適正になるようロ
ーラ間水平距離を溶接層ごとに適宜変化させれば、いず
れの溶接層もコーナ部の溶接において溶融金属のたれ落
ちなどがない健全で美麗な溶接ができる。

これまでローラの高低差を各溶接層とも一定値としてコ
ラム仕口部の回転開始時と回転中のコーナ溶接の制御方
法について説明したが、−１ｉ１９には、第３図に示す
ごと（、コラムコーナ部の溶接におけるコラム仕口部の
回転開始位置を高さ検出ローラ２とコラム表面曲率芯１
６との結線１７が垂直線となす角度１８がある一定値に
達した時とし、初層時では溶接トーチ狙いの適正位置８
の垂直線上に表面ならいローラ１が位置するようローラ
の軸間距離をｇｏに、また２層目溶接においては初層溶
接１２の表面上へトーチ狙いの適正位置８ａの垂直線上
に表面ならいローラが位置するようローラの軸間距離を
１２１に、すなわち適正位置８と８ａとの水平方向のず
れ１ｌ１４をβ０から引いた値（βｌ二２０−ずれ量）
に修正してやるとよい。コラムの回転開始は初層溶接時
ではローラの高低差がり、に達したとき、また第２層溶
接ではローラの高低差がｈｌに達した時と指示しておけ
ばよい。この場合前述のごとくコラムの板厚、コーナ部
の表面曲率、ローラ間距離、角度１８、トーチ狙いの適
正位置８．８ａなどを予め設定することができるため、
ローラの高低差ｈ１　、　ｈｌは容易に算定することが
できる。

第４図は、溶接トーチを移動する方式を説明した図であ
る。表面ならいローラ１と高さ検出ローラ２との軸間距
離Ｉ２ｏを常に一定とし、またロラの高低がｈｌに達し
た時常にコラム仕口部が回転を始めるようにしておき、
初層溶接で適正位置８を狙った溶接トーチ４を第２層溶
接では適正位置８ａを狙うよう、適正位置の水平ずれ量
１４の分だけ、溶接トーチ４を前方に移動させてお（。

このようにして最終溶接層まで各層ごとに溶接トーチを
必要な水平ずれ量の分だけ水平移動させれば、各溶接層
とも健全で美麗なビードを得ることができる。

［発明の効果］ 本発明の多層盛溶接方法によれば、コラムのコーナ曲面
部の溶接トーチの狙い位置を溶接の各層ごとに適正位置
に合致させてコラムの溶接を行うので、健全な溶接を確
保することができ、溶接欠陥、たれ落ちなどを完全に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の初層溶接時の説明図、第２図
は本発明の実施例の第２層目溶接時の説明図、第３図、
第４図はトーチの移動の説明図５第５図は本発明の詳細
な説明図、第６図、第７図は従来技術の説明図である。 １・・・表面ならいローラ ２・・・高さ検出ローラ ３・・・コーナ曲面部 ４・・・溶接トーチ ５・・・狙い位置 ６（６ａ、６ｂ、６　ｃ　）　・・・接線７・・・初層
溶接 ８（８ａ、８ｂ、８　ｃ　）　−・・適正位置９・・・
水平移動 １０・・・コラム仕口部 １１・・・コラム表面曲率 １２・・・初層溶接 １３・・・第２層溶接 １４・・・ずれ量 １５・・・初層溶接の高さ １６・・・コラム表面曲率芯 β７・・・結線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　コラム仕口部の自動連続多層盛溶接において、 コラムの表面を転動する表面ならいローラ及び該表面な
   らいローラに先行する高さ検知ローラを用い、その軸間
   水平距離を各溶接層ごとに修正し、該２つのローラ間の
   高低差によって、各溶接層ごとに変化するコラムコーナ
   部におけるコラム回転適正開始位置の検出及び該回転中
   の溶接トーチの動作制御を行うことを特徴とするコーナ
   部に曲面を有するコラム仕口部の多層盛自動溶接方法。 ２　前記軸間水平距離の修正に代えて、各溶接層ごとに
   前記表面ならいローラと溶接トーチの進行方向水平距離
   を変更することを特徴とする請求項１記載のコーナ部に
   曲面を有するコラム仕口部の多層盛自動溶接方法。