JPH0333062B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、単数または複数の長尺板材、特に幅
方向端部のランダムな位置に切缺きのある長尺板
材を、パネル材上面に幅方向が直角となる如く溶
接する場合に、溶接始・終端および両者が当接し
ない切缺き部それぞれの角まき溶接を含む当接部
側周を全周にわたり溶接する溶接方法および自動
溶接装置に関する。

（従来の技術） 例えば、造船における小組立作業として、パネ
ル材の表面にロンジ材と称する断面Ｌ型の長尺板
材の一方辺縁を肉盛り溶接する場合がある。

この種のワークを対象とする従来溶接として
は、電弧棒を使用したグラビテイ溶接、CO2半自
動溶接、およびサブマージアーク自動溶接があ
る。上記中、特に作業者１人で数台のグラビテイ
を操作可能で能率のよいグラビテイ溶接が多用さ
れている。

（従来技術に存する問題点） 上記グラビテイ溶接は、一定長さの溶接棒を使
用するので、ロンジ材の溶接長さに対して必ず溶
接残しが生じ、かつロンジ材にはドレンホールと
称するパネル材との間が当接しない切缺き部があ
り、ロンジ材両端部および上記切缺き部の両側端
部それぞれでは角まき溶接が出来ず、これらの箇
所は当該グラビテイ溶接の溶接残し部分として後
工程で溶接手直しすることが必須とされ、労力お
よび時間がかかるという欠点を抱えていた。

また、上記CO2半自動溶接は作業者１人につい
て１アークのみ操作できず、たとえ簡単な自動溶
接機を使用したとしても能率的ではなく、かつ上
記グラビテイ溶接同様に溶接残し部分を生ずるの
で、後工程として溶接手直しをしなければならな
い。

従来のサブマージアーク溶接では、パネルとロ
ンジ材の当接部両側を同時に隅肉溶接可能ではあ
るが、ロンジ材両端部および切缺き部の角まき溶
接が出来ず、後工程による溶接手直しを必須とし
ていた。

（発明の目的） 本発明は、例えばロンジ材の如き、パネル上面
に長尺の板材を幅方向がほぼ垂直となる如く溶接
する場合、特にパネル・板材間が当接しない切缺
き部がある場合、従来溶接方法および溶接装置に
存する上述した問題点を解消するためになされた
もので、溶接すべき板材の単数・複数を問わず、
人手を煩わし、時間のかかる後工程を一切必要と
せずに、パネルと長尺板材との当接部全側周を両
端部および切缺き部の角まき溶接をも含み、一移
動過程中において自動的に、かつ確実に溶接する
ことが可能な溶接方法および自動溶接機を提供す
ることを目的とする。

（第１発明の構成） 本願第１発明の構成は、 (1) 幅方向端面の所定部分に切缺きがある長尺板
材を幅方向がほぼ垂直となる如くパネル材上面
に仮立設し、両者の当接部を移動可能な同軸ツ
イン配置溶接トーチを用いて隅肉溶接する場合
において、 (2) 上記それぞれの溶接トーチを板材と平行に長
手方向一方端側から他方端側へ移動させて隅肉
溶接する間に、 (3) 溶接始・終端および両者が当接していない切
缺き部では溶接トーチを停止状態となし溶接金
属を会合させて角まき溶接するようにして当接
部全側周を溶接するようにした ことを特徴とする溶接方法にある。

（第１発明の作用） 本願第１発明は、移動可能な同軸ツイン配置溶
接トーチを溶接始・終端および切缺き部で停止状
態として溶接金属を会合させて角まき溶接をする
ことにより、当接部の全側周を溶接する作用があ
る。

（第２発明の構成） 上記第１発明を実施するための本願第２発明の
構成は、 (1) 溶接機本体を搭載して被溶接材を跨ぐ門型ま
たは天井走行型主台車、当該主台車の主桁に搭
載されて主台車の走行方向に対する直交方向に
移動可能な横行台車、当該横行台車に搭載され
て主台車の走行方向に沿う方向に移動可能な従
台車、当該従台車から下垂する如く直列接続し
て配設された上下倣いスライダと左右倣いスラ
イダ、および上記下方に位置する左右倣いスラ
イダの下部に取付けられた同軸ツイン配置の溶
接トーチとからなるとともに、 (2) 溶接線倣い検知器を含む溶接線倣い機構と溶
接始・終端および切缺き部検知器とを備え、 (3) 上記主台車、横行台車、従台車および溶接ト
ーチの位置を制御可能に設定した ことを特徴とする自動溶接装置にある。

（第２発明の作用） 本願第２発明は、所定方向に走行可能な主台
車、上記主台車の走行方向をＸ軸とした場合のＹ
軸方向に移動可能な横行台車、Ｘ軸方向に移動可
能な従台車およびＺ軸方向とＹ軸方向とにスライ
ド可能なスライダならびにＹ軸方向にスライド可
能な溶接線倣いスライダにより、単一または複数
組の同軸ツイン配置溶接トーチを自由に位置制御
する作用、特に主台車が＋Ｘ軸方向へ走行中に
個々の従台車を個別に−Ｘ軸方向へ移動させて当
該従台車に設備された溶接トーチを絶対的停止状
態に維持する作用があり、上記両作用の複合によ
り溶接残しを皆無とする自動溶接機能を発揮す
る。

（実施例） 本発明を第１図ａ〜ｃに示す実施例自動溶接装
置に従つて以下に詳述する。

図において、Ｐはパネル材、Ｌは上記パネルＰ
上に幅方向がほぼ垂直となる如く仮立設した長尺
の板材である。

１００は実施例自動溶接装置の全体を示し、１
は上記パネル材Ｐと板材とからなるワークを跨ぐ
ようにしてレール１１上を、矢印Ｘとして示され
る方向に走行可能な門型主台車である。

当該主台車１は溶接電源Ｅ、冷却水循環器Ｃ、
ガス制御盤Gc、主制御・操作盤MC等溶接機本体
を搭載している。また、主台車１の走行は図示さ
れない駆動装置のピニオンとレール１１の側面に
取付けたラツクＲとを噛合させるピニオン・ラツ
ク駆動方式とするのが安定した溶接走行を確保す
るうえで適切である。

上記主台車１の主桁１２には、実施例では２台
の横行台車２が搭載されていて、主桁１２に沿つ
て主台車１の走行方向Ｘに直交する矢印Ｙ方向へ
移動可能である。それぞれの横行台車２には３と
して示す従台車が搭載されていて、矢印Ｘとして
示す如く、所定長さ範囲を主台車１の走行方向と
同方向に移動可能である。

上記横行台車２には、例えば電動で駆動される
４として示す上下倣いスライダが下垂する如く配
設され、矢印Ｚ方向へ移動可能である。また当該
上下倣いスライダ４の下端には、同様に電動で駆
動される左右倣いスライダ５が接続・配置され、
Ｙ方向へ移動可能である。

上記左右スライダ５には、それぞれワイヤ送給
装置６および電動で駆動される溶接ヘツド調整ス
ライダ７を介して同軸ツイン配置した溶接トーチ
Ｔ１，Ｔ２が取付けられている。上記溶接ヘツド
調整スライダ７の所定位置には、アームＡが配設
されており、主台車１の走行方向前方側に突き出
た先端部に、接触型の溶接線倣い検知器８および
非接触型の切缺き部検知器９が保持されている。
尚、上記溶接線倣い検知器８はプローブが可動と
され、溶接時以外はプローブを溶接位置から退避
可能である。

而して、本実施例装置１００は主台車１の駆動
部に設けた図示されない走行距離検出機構または
走行速度検出機構、例えばロータリーエンコー
ダ、タコジエネレータ等、により走行距離または
走行速度を検知し、移動時に先行する切缺き部検
知器９が切缺き部を検知し、当該切缺き部に後行
する溶接トーチＴが到達するまでの所要距離また
は時間を計測し、切缺き部検知器９の切缺き部検
知時から所定距離または時間後、即ち溶接トーチ
Ｔの切缺き部到達時に、各溶接トーチＴを個別に
アーク停止、あるいは溶接金属を会合させて角ま
き溶接、さらには従台車３を主台車１の走行速度
と同一速度により逆移動を開始させて角まき溶接
する等、溶接トーチＴの溶接制御、位置制御をす
るように設定される。

尚、横行台車２には複数のパツクワイヤPwと
溶接ヒユーム吸引装置Hdとが搭載されており、
長時間連続溶接が可能な装備をもつている。

また、CB１は主台車１関連の、CB２は横行台
車２関連のケーブルベアである。

上記実施例装置を用い、第２図に示す如く、そ
れぞれ異なる位置に非当接部分、即ち切缺き部Ｈ
１，Ｈ２がある複数の板材Ｌ１，Ｌ２とパネルＰ
との当接部側周を同時に溶接する場合につき、第
３図ａ〜ｃをも参照しつつ以下に動作説明する。
ただし、第３図はパネルＰ上の１枚の板材Ｌに対
する同軸ツイン配置の溶接トーチＴ１，Ｔ２の位
置関係を示しており、また説明も特記しない限り
複数の横行台車２それぞれに設備した溶接トーチ
機構が同一動作をするものとする。

溶接開始前、上下、左右倣いスライダ４およ
び５それぞれを駆動させ、第３図ａに示す如
く、溶接トーチＴ１，Ｔ２を板材Ｌに接触しな
い上方に変位させるとともに、相離れた状態と
しておいて、主台車１と横行台車２とを移動さ
せ、第２図にイとして示す溶接開始位置上方に
位置させる。

まず、上下倣いスライダ４を駆動して溶接ト
ーチＴ１，Ｔ２を第３図ｂの如く下方変位とな
し、粗調整の溶接ヘツド位置決めをする。

続いて、溶接線倣い検知器８の位置調整を
し、当該溶接線倣い検知器８が出力する倣い信
号により、溶接ヘツド調整スライダ７を動作さ
せ、第３図ｃに図示されるように溶接トーチＴ
１，Ｔ２それぞれを相寄る方向へ移動せしめて
溶接線始端イに位置決めする。

この状態において、溶接線倣い検知機構をロ
ツクし、溶接線倣い検知器８のプローブを退避
させたうえで、位置不動状態の溶接トーチＴに
より溶接金属を会合させ、イ位置の角まき溶接
を実行する。

上記イ位置の角まき溶接が終了すると、主台
車１は溶接方向、即ち＋Ｘ方向への走行を開始
し、走行中にＡ組およびＢ組の溶接トーチの
TA１，TA２，TB１，TB２それぞれはパネ
ルＰと板材Ｌ１の当接部イ−ロ間および板材Ｌ
２の当接部イ−ロ′間それぞれの両側周を隅肉
溶接する。

Ａ組の溶接トーチTA１，TA２が当接部イ
−ロ間を溶接中に、切缺き部検知器９が切缺き
部Ｈ１の一端ロを検知すると、所定距離または
時間後、即ち溶接トーチのロ位置到着時に従台
車３が主台車１の走行速度と同一速度により逆
移動、即ち−Ｘ方向への移動を開始する。従つ
て、主台車１はそのまま＋Ｘ方向へ走行を継続
するものの、従台車３はパネルＰに対して絶対
的停止状態を維持することとなり、当該絶対的
停止状態においてロ位置の角まき溶接が行われ
る。

当該ロ位置の角まき溶接中、第２図に示す如
く板材Ｌ１とＬ２とでは切缺き部Ｈ１とＨ２の
位置が異なつていて、Ｂ組の溶接トーチTB
１，TB２は切缺き部Ｈ２を検知せず、従つて
主台車１の＋Ｘ方向へ走行に追随して隅肉溶接
を続行中である。

切缺き部Ｈ１の一方端ロ位置の角まき溶接が
終了すると、溶接トーチTA１，TA２のアー
クは停止され、同時に従台車３の−Ｘ方向への
移動が停止となり、溶接トーチTA１，TA２
は主台車１の走行に追随して＋Ｘ方向へ移動す
る。

上記溶接トーチTA１，TA２に先行する切
缺き部検知器９が切缺き部Ｈ１の他方端ハ位置
を検知すると、所定距離または時間後、即ち溶
接トーチのハ位置到着時に、従台車３が再び−
Ｘ方向への移動を開始し、当該従台車３の−Ｘ
方向への移動によるパネルＰに対する溶接トー
チTA１，TA２の絶対的停止状態において前
記ロ位置同様にハ位置の角まき溶接が行われ
る。当該角まき溶接中も前記同様にＢ組の溶
接トーチTB１，TB２は走行しつつ隅肉溶接
を継続中である。

ハ位置の角まき溶接が終了すると、従台車３
の−Ｘ方向への移動が停止となり、溶接トーチ
TA１，TA２が主台車１に追随した＋Ｘ方向
への移動を開始し、ハ−ニ間の隅肉溶接をす
る。

Ａ組の溶接トーチTA１，TA２がハ−ニ間
を溶接中、Ｂ組の溶接トーチTB１，TB２は
切缺き部Ｈ２について前記〜と全く同様な
動作によりロ′位置、ハ′位置を角まき溶接し、
続いてハ′−ニ間の隅肉溶接をする。

上記によりＡ、Ｂ両組の溶接トーチTA１，
TA２およびTB１，TB２は一線にならび、従
つて同時に溶接終端のニ位置に到達することと
なり、主台車１走行は停止され、溶接トーチＴ
はニ位置の角まき溶接をなし、これにより複数
板材Ｌとパネル材Ｐとの当接部側周は余すとこ
ろなく全て溶接される。

以後、溶接トーチＴは第３図ａの状態にされ
て次の溶接位置に移動する。

上記動作説明では、Ａ、Ｂ両組の溶接トーチＴ
それぞれが異なる位置に一箇所づつ切缺き部Ｈ１
およびＨ２がある板材Ｌ１およびＬ２をパネル材
Ｐと溶接する場合を挙げて説明したが、切缺き部
Ｈが２箇所以上ある３枚以上の板材Ｌを溶接する
場合であつても、各溶接トーチＴの動作は上記例
を繰り返すだけで、何等異なるところはなく、た
だ、従台車３の可能移動距離範囲を大として対応
すればよい。

また、板材Ｌ１，Ｌ２の長さが異なる場合も、
切缺き部の角まき溶接と同様に動作をし、溶接ト
ーチTA１，TA２とTB１，TB２とが個別にア
ーク・オフとなるだけで、何等異なるところはな
い。

（発明の効果） 本発明によれば、パネル材上面に長尺の板材を
幅方向が垂直となる如く溶接する場合、とくにパ
ネル・板材間が当接しない切缺き部がある場合、
溶接すべき板材の単数・複数を問わず、パネルと
長尺板材との当接部全側周を両端部および切缺き
部の角まき溶接をも含み、一切人手を煩わすこと
なく自動的・確実に溶接でき、省力化と高効率化
に資するところ甚大であるとして賞用される。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはそれぞれ本発明実施例装置
の上面図および正面図、第１図ｃは第１図ｂにお
ける要部側面図、第２図は本発明が溶接対象とす
るワークと模式的溶接トーチとの斜視図、第３図
ａ〜ｃはそれぞれ本発明実施例装置の動作を模式
的に示す正面図である。 Ｐ……パネル材、Ｌ……板材、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２
……溶接トーチ、Ｈ……切缺き部、１００……自
動溶接装置、１……主台車、１２……主桁、２…
…横行台車、３……従台車、４……上下倣いスラ
イダ、５……左右倣いスライダ、８……溶接線倣
い検知器、９……切缺き部検知器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 幅方向端面の所定部分に切缺きがある長尺板
   材を幅方向がほぼ垂直となる如くパネル材上面に
   仮立設し、両者の当接部を移動可能な同軸ツイン
   配置溶接トーチを用いて隅肉溶接する場合におい
   て、上記それぞれの溶接トーチを板材と平行に長
   手方向一方端側から他方端側へ移動させて隅肉溶
   接する間に、溶接始・終端および両者が当接して
   いない切缺き部では溶接トーチを停止状態となし
   溶接金属を会合させて角まき溶接するようにして
   当接部全側周を溶接するようにしたことを特徴と
   する溶接方法。 ２ 複数組の溶接トーチを用いて切缺き部の位置
   をそれぞれ異にする複数板材とパネル材とを溶接
   する場合の、移動中に各組それぞれ個別に切缺き
   部に達して角まき溶接する溶接トーチの停止状態
   を、移動を継続する他の組に対し同速度をもつて
   逆移動させることで生み出すものである特許請求
   の範囲第１項記載の溶接方法。 ３ 溶接機本体を搭載して被溶接材を跨ぐ門型ま
   たは天井走行型主台車、当該主台車の主桁に搭載
   されて主台車の走行方向に対する直交方向に移動
   可能な横行台車、当該横行台車に搭載されて主台
   車の走行方向に沿う方向に移動可能な従台車、当
   該従台車から下垂する如く直列接続して配設され
   た上下倣いスライダと左右倣いスライダ、および
   上記下方に位置する左右倣いスライダの下部に取
   付けられた同軸ツイン配置の溶接トーチとからな
   るとともに、溶接線倣い検知器を含む溶接線倣い
   機構と溶接始・終端および切缺き部検知器とを備
   え、上記主台車、横行台車、従台車および溶接ト
   ーチの位置を制御可能に設定したことを特徴とす
   る自動溶接装置。 ４ 主台車の主桁に複数の横行台車が搭載されて
   いて、それぞれの横行台車ごとに従台車以下の同
   軸ツイン配置溶接トーチ機構を具えている特許請
   求の範囲第３項記載の自動溶接装置。