JPH0399778A - 自動多点溶接方法 - 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、２つの接合表面によって形成された接合部の
自動多点溶接方法に関するものであって、この方法では
、接合部の輪郭をセンサが精査して、接合部の輪郭に対
応した信号を発生して、少なくとも３方向に移動可能で
、アーク溶接バーナによって接合部内の溶接点へ進めら
れ、接合部に沿って相対移動する連続供給形電極による
溶接ビードの溶着を評価後の前記信号が制御するように
なっている。

［従来の技術］ 溶接の際には、溶接接合部に沿った溶接接合部の横断面
積の変化を考慮に入れなければならない。

横断面積は、接合部の輪郭と、２つの接合縁部を連結す
る線とによって決定される。接合部の横断面は、理想形
状、例えば７字形、Ｕ字形等とは異なることがしばしば
ある。長い接合部の場合、接合部の幅が変化することが
一般的であり、接合縁部が互いにずれることも多い。従
って、接合部に沿った横断面積は、主に製造技術的問題
から特に接合部の作成時に発生する接合部の配置的不完
全性のために常に変化している。特に自動溶接では、接
合部に沿った接合部横断面のこれらの変動を記録するこ
とにより、単位長さ当り選択量の溶接材のビードが溶着
され、最終的に平坦状で同じ高さに満たされた接合部が
得られるようにすることが必要である。手動または半自
動溶接では、溶接工が溶接速度などの溶接パラメータを
変更して、溶接接合部の不揃いを補正することができる
。自動溶接の場合、これらの変動に対する溶接作業のそ
のような適応を完全に自動的に実施しなければならない
。

ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ｂｌ）第１２９６２号は、冒頭
に記載した形式の方法を記載している。センサによって
測定された実際の接合部幅に基づいて、互いに並べて溶
着する溶接ビードの数が自動的に選択され、１つのビー
ドから次のビードへの移行が特殊な方法で実施される。

しかし、溶接中、接合部幅だけでなく、接合部のずれに
よっても大きく影響される接合部の横断面の変化につい
ては考慮されていない。

別の提案である米国特許第４，６０８．４８１号では、
接合部が電極の揺動によって満たされるが、それと同時
に、例えば加工部材に対して溶接バーナがある相対位置
にある時の揺動中のアーク電圧を測定することによって
、接合部の形状が精査される。

０ この方法では、揺動運動用の追加装置と、この運動のた
めの別の制御装置が必要である。

本発明の目的は、接合部の様々な部分における実際の接
合部横断面に基づいて、該接合部横断面の関数として単
位長さ当りに溶着する溶接材の量に影響する溶接パラメ
ータを決定する多点溶接方法を提供することである。

［発明の概要］ 本発明は、センサが接合部の様々な部分において溶接バ
ーナの前方で揺動して、該接合部の輪郭のほぼ横断面上
にある点の２方向の、好ましくは垂直方向及び横方向の
座標を測定するようにし、また同揺動運動中に測定され
たこれらの点の座標によって定められた多角形の面積を
計算し、接合部に溶着するビードの単位長さ当りの溶接
材の量を制御する溶接パラメータを各接合部に対して対
応の多角形面積の関数として決定するようにしたことを
特徴としている。

実際上の理由から、接合部の輪郭は点て精査される。点
の位置は、接合部の、好ましくは垂直力１ 向及び横方向の座標で表される。これらの点は多角形の
頂点となり、その面積は容易に計算できる。

接合表面が平坦である単純な接合部形状の場合、接合部
の横断面に対応した多角形面積の計算には一般的に少数
の点の座標が必要とされるだけである。例えばセンサを
一方の接合縁部から他方の縁部まで移動させるセンサの
半分の揺動運動中にこれらの座標を測定することにより
、センサが接合縁部間の接合部の輪郭を精査できると考
えられる。

センサは溶接バーナと、即ち溶接速度と同期して移動す
ることができる。従って、揺動運動中、センサも接合部
に沿って移動し、接合部の特定部分内で揺動及び測定が
進められる。この移動のため、同一の作業中に測定され
た接合部輪郭上の様々な点は接合部の異なった横断面に
属している。

従って、計算された多角形の表面は、接合部分内の変動
横断面積に対する一種の平均値になる。

精査される接合部分の長さは、揺動運動の速度と溶接速
度との比の関数である。揺動速度が速くなり、溶接速度
が遅（なるのに伴って、精査され２ る接合部分の長さが短くなる。精査接合部分が短くなる
のに伴って、接合部分内での横断面積の変動が小さくな
る。

ある特定の接合部分における平均値である横断面積を決
定する上記測定方法が、自動多点溶接において満足でき
る溶接結果を得るために十分なものであることがわかっ
ている。

本発明の範囲において、センサを溶接バーナに同期させ
て移動させることなくセンサで横断面積を測定すること
も考えられる。これによれば、接合部のある特定点での
横断面積の正確な値を得ることができる。しかし、溶接
バーナが連続的に移動していることを考慮に入れなけれ
ばならないので、次の測定は接合部上の遠く離れた位置
で実施できるだけとなる。この場合、接合部横断面の個
々の測定値は、それぞれの測定時の間の横断面積の平均
計算の基準と見なす必要があり、その結果は、センサを
溶接バーナと同期移動させた場合に得られる結果と非常
によく似ている。

横断面積に対応した多角形面積の計算にも、各３ 接合縁部上の点の座標が必要である。接合縁部の位置の
直接的精査はセンサでは実行が難しいので、本発明の好
適な実施例では、センサで接合部の各上面上のそれぞれ
の点の垂直方向の座標を測定し、また各接合側部上の２
点間を通る線を計算して、その線と接合部の上面によっ
て定められた平面との交点が対応の接合側部の接合縁部
の点、即ち多角形の頂点となるようにしている。

本発明の好適な実施例によれば、溶接ビードの溶着進行
中、センサが揺動しているが、少なくとも最初のビード
では単位長さ当り一定量の溶接材が溶着され、好ましく
はその量は接合部全体を通して同一にする。次のビード
に対する溶接パラメータを決定する前に、接合部全体を
精査することが好都合であるとわかっている。しかし、
溶接作業にかかる全体時間を最短にするため、接合部の
溶接と精査とは同時に実施する必要がある。第１ビード
が溶着され、溶接バーナの前方に配置されたセンサが接
合部の輪郭を精査する時、この第１ビードに対する溶接
パラメータを決定するための４ 測定値がない。従って、第１ビードでは単位長さ当り所
定量の溶接材が溶着され、好ましくはその量は接合部全
体を通して同一にする。実際上の理由から、最初にある
所定量の溶接材の幾つかのビードを溶着させるようにす
る。

本発明によれば、各接合部分に対する溶接パラメータが
その接合部分に対して計算された残存面積の関数であり
、この残存面積とは、計算された多角形面積と溶着中の
ビードの対応横断面積との差である。このため、溶接パ
ラメータが決定されれば、溶接バーナによって溶着され
たビードの面積がセンサによって精査された多角形面積
から計算される。この場合、１つだけの溶接パラメータ
を、即ち溶接速度または電極の送り速度を各接合部分に
対して多角形面積の関数として決定することができる。

この溶接パラメータは溶接速度であることが好ましい。

また、本発明によれば、一定量の溶接材の溶着を行う溶
接速度を接合部分の多角形面積の平均値に対応して決定
し、また様々な接合部分に対する５ 積の平均との比の関数として計算することができる。最
適または最適に近い溶接品質を与えることができる値が
平均値として選択される。

様々な接合部分での溶接速度は、前記平均値からの接合
部分の偏差を考慮して計算される。接合部の輪郭に重大
な変化がある場合、これらの偏差も相当に大きい。従っ
て、本発明によれば、いずれかの溶接部分に対する溶接
パラメータの値が、溶接パラメータに対する最大値及び
最小値と平均値とを備えた所定の範囲の外にある時に警
告信号を発生するようにすることも好都合である。警告
信号は、接合の形状のために１つまたは複数の接合部分
における溶接パラメータが、溶接結果が容認できないと
見なされることを意味する値であることを作業者に知ら
せる。作業者は進行中の溶接作業に介入して、いろいろ
な方法でこの誤差を補正することができる。

本発明のさらなる実施例によれば、溶接速度が接合部分
に対して計算された残留面積の関数であ６ す、また２つの隣接した接合部分に対して計算された溶
接速度の関数である。各接合部分に対しては１つの多角
形面積が計算されるだけであるから、計算された溶接速
度はそれぞれ分離した値の数列にしかならない。これら
の溶接速度の移行は連続的に行う必要がある。必要な速
度変更を行うため、適当な加速または減速が選択される
が、この時に速度を変更しようとする質量を考慮に入れ
る必要がある。

自動多点溶接では、各層に対してビードの数を決定しな
ければならない。本発明の１つの実施例によれば、ある
中間層の高さにある様々な接合部分での接合部の幅に対
応した値の平均値が所定値以上である場合、前記中間層
を形成するために接合部内の第１ビードのそばに第２溶
接ビードを溶着する。ここでいう中間層とは、接合部の
溶接層の中から基底層と最上層とを除いたすべての層の
ことである。

また、ｋが０．５〜１．０の係数、ｂｌが実際の接合底
部における接合部幅である時、接合部の幅に７ 対応した値が積ｋ　’　ｂ　］であり、所定値が、接合
部の横方向における電極チップと接合表面との間の一定
の距離であるようにする。接合部幅は、センサによって
各接合部分において測定座標から決定される。前述した
ように、ここで使用した測定方法により、各接合部分に
対して幅寸法の、ここでは実際の接合底部での接合幅の
平均値が得られる。各接合部分にこの接合部幅の平均値
だけを導入することによって、実際に所望の結果が影響
を受けることはなく、接合部に２つのビードを溶着する
必要かある場合の表示を行うことができる。

係数には接合部の形状及び溶接パラメータに対応し、試
験によって決定される。電極チップと整合表面との間の
距離は、母材の所望の溶は込み帯を考慮して選択される
。

縁部がずれている場合にも、接合部の埋め込みを均一に
する必要がある。接合縁部が高い方の接合側部では、他
方の接合側部よりも多い量の溶接材を溶着する必要があ
る。本発明によれば、測定点の座標によって定められた
多角形を接合部の中８ 心線で、それぞれの接合側部及び接合縁部上に測定点を
有する第１．及び第２の部分多角形に分割し、溶接ビー
ドをそれぞれの接合側部に溶着させる溶接パラメータが
、対応の部分多角形面積の関数として接合部分に対して
決定されるようになっている。これにより、２つのビー
ドの単位長さ当りの溶接材の量は、様々な縁部のずれが
ある接合部の実際の横断面積に適合させることができる
。

前述したように、層に２つのビードを溶着することは、
その層の高さでの接合部の幅の関数としてだけ決定され
る。それに対して、層に３つ以上のビードを溶着するこ
とは、その層の横断面の関数として決定される。

本発明によれば、各接合部分に対して決定されたある中
間層の横断面積の値の平均が所定値以上である場合、少
なくとも３つのビードをその中間層に溶着させ、中間層
のビードの数が平均値の関数であって、第３ビード及び
必要に応じてこの層のさらなるビードの横断面積が、こ
の層で接合側部に溶着された最初の２つのビードの横断
面積の９ 関数になっている。各接合部分における中間層の横断面
積の計算値は、この中間層の幅、及びその層において一
方の接合側部に所定距離をおいて最初に溶着されたビー
ドの測定高さｈｌとその直後に他方の接合側部に溶着さ
れたビードの計算高さｈ２との平均値の関数として計算
され、ａｌ及びａ２が２つの溶着されたビードの横断面
積である時、ｈ　　＝（ｈ、”ａ１、）／ａ、である。

ビードの数を決定するには、中間層の面積の計算値から
始まる。この中間層にすべてのビードを溶着し終えた時
、それの実際の横断面積が計算された理論値と幾分異な
っているのが一般的である。

理論値を計算するため、高さｈｌをセンサで決定する一
方、第３ビードを溶着する前は第２ビドの高さをセンサ
で測定できないので、高さｈ２は以下に説明するように
計算する。中間層の横断面積を計算する時、選択する幅
寸法は、この層での接合部幅の平均値を表す寸法とする
。

前記中間層の第４．第５等のビードを溶着する前に実際
の高さｈ２を決定できるのであるが、実０ 除土の理由から、計算値ｈ２について以上に説明したよ
うにして、中間層の面積の値もこれらのビードを中間層
に溶着する前に計算する。

縁部がずれている場合、その層において３つ以上のビー
ドの単位長さ当りの溶接材の量を均一に分散させるため
、測定点の座標によって定められた多角形を接合部の中
心線で、それぞれの接合側部及び接合縁部の測定点を有
する第１及び第２の部分多角形に分割し、溶接ビードを
一方または他方の接合側部に溶着させる溶接速度が、対
応の部分多角形面積、及び下側の層の最後に溶着された
ビードの横断面積の関数として各接合部分に対して決定
され、同中間層のさらなるビードの横断面積が、接合側
部に溶着された２つのビードの横断面積に対する補間に
よって得られ、また対応の溶接速度が横断面積に反比例
するようにする。縁部がずれている場合、接合部分の単
位長さ当りの溶接材の量が接合側部に溶着された２つの
外側ビー−ド間で異なっている。従って、中間ビードて
は、接合側部に溶着されている２つの溶接材の量の補１ 間によって得られる量の溶接材を溶着させる。それに対
応した溶接速度は、溶接材の量に対応した横断面積の値
に反比例する。これにより、溶着された溶接材の分散が
層全体で均一になる。

次の層を溶着する前に、この次の層が溶接を終了する最
上層であるかどうかを常に調べる。従って、本発明によ
れば、接合部に中間層を溶着した後で次の層を溶着する
前に、接合部分での接合部残存横断面の多角形面積の平
均値及びすべての接合部分での最後に溶着された中間層
の横断面積の平均値から商を計算し、その商が所定値、
好ましくは０．７以下の場合、最上層を形成する最上部
ビードを接合部のこの中間層の上に溶着させ、好ましく
は最上層のビードの数を最後に溶着した中間層における
数よりも１つ増加させる。このように、各層の終了後、
上記間の値を所定値と比較して、次の層が最上層である
かどうかを決定する。

［実施例］ 次に、実施例を示す添付の図面を参照しながら、本発明
をさらに詳細に説明する。本発明の詳細な説明 る利点はこの説明から明らかになるであろう。

第１ａ図は、２つの加工部材１ａ、ｌｂ間のＶ字形接合
部の断面図であり、ギャップ２、接合側部３ａ、３ｂ、
接合縁部４ａ、’４ｂ、基底側５ａ５ｂ及び上面５ａ、
６ｂが設けられている。加工部材１ａ、ｌｂは、接合縁
部４ａ、４ｂに対して垂直方向にわずかにずれているよ
うに図示されている。接合部の横断面積Ａ。は、接合側
部３ａ３ｂ、ギャップ２、及び２つの接合縁部４ａ、４
ｂ間の想像線７によって囲まれている。第１ｂ図は、同
接合部に基底ビード８が溶着されたところを示している
。ここでは、接合部の横断面積か小さくなっており、Ａ
１で示されている。場合によっては、接合部の基底側で
のビードの母材への溶は込みか不十分となり、さらなる
基底ビートを溶着させなければならないが、これは接合
部の残りの部分の溶接の完了後、接合部の下側に行うの
が一般的である。この場合、溶接作業を容易にするため
、加工部材をひっくり返すのか一般的である。

基底ビードの追加の必要性に関する問題について３ はここでは論じず、また本発明の構成部分になっていな
い。

基底ビード８は一定の溶接パラメータで接合部全体に沿
って溶着される。ここで注意すべき点として、接合部の
横断面が、特に接合部幅に関する製造誤差、縁部のずれ
及び溶接中の形状の変化によって、接合部に沿って変化
する。一定の溶着速度Ｖ　及び一定の溶接電極送り速度
Ｖ　で第１ビｅ −ドを溶着すると、溶着されたビードの横断面ａ　は接
合部全体に沿って一定となる。即ちａｅｎ が溶接電極の横断面積である時ａ＝（ａＳｎ　　　　　
　　ｅ ｖ）／ｖ　　となる。測定した位置における接合Ｓ 部の横断面積Ａ１はＡ１−Ａｏ−ａ８１に減少する。

即ち、接合部の位置ｎにおける横断面はＡＩＩＩＡ　　
−ａ　　　になる。前述したように、Ａｌ１１は接ｏｎ
　　　　ｓｉｎ 合部全体に沿って変動する。第１ｃ図は、さらに３つの
ビード９，１０．１１を溶着した後の同接合部を示して
いる。ａ、２〜ａＳ４が測定位置における第２〜第４ビ
ードの横断面積である時、残存面積は、Ａ　　−Ａ　　
　　”’ｓ２　＋　ａ、２　＋　ａ、３　＋　ａｓ４）
４゜ ４ となる。一般的に、Ａ　　＝Ａ　　　”’ｔｉｎ±・・
・・・ｉｎ　　　　　　ｏｎ ａＩＩ１２）、即ち接合部の位置ｎにおける横断面積Ａ
　は、Ａ　とこの位置のビードの横断面の合計ｎｎ　　
　　　　　　ｏｎ との差である。次のビードを溶着する時の溶接速度は、
溶接材を埋め込もうとする残存横断面の関数である。横
断面が平均値以下の場合、溶接速度を大きくしなければ
ならず、反対の場合はその逆にする。このようにして、
均一な接合部の埋め込みを行うことができる。実際には
、接合部の横断面を正確に決定することは不可能である
。また、電極の送り速度が一定ではないので、ビードの
横断面積の特定値はあまり信頼性がない。これらの横断
面積を合計すれば、誤差が累積されることになる。

太いパイプまたは円筒形容器の突合せ接合では縁部ずれ
が一般的に発生する。溶接しようとするパイプまたは容
器部材の横断面は、常に円形から幾分歪んでおり、楕円
形または卵形になっている。

そのような加工部材を溶接する時、楕円形または卵形横
断面の軸線系を互いに一致させることは一５ 般的に不可能である。この結果、接合部で縁部ずれが生
じるが、これは接合部全体に沿って連続的に変化してい
る。第２ａ図は、突合せ接合した２つの楕円形横断面の
円筒形加工部材１２ａ、１２ｂをわずかに誇張して軸方
向に示したものである。

２つの加工部材１２ａ、１２ｂ断面Ｉ−Ｉに沿った縁部
ずれ（第２ｂ図）は、断面ｎ−ｎに沿った縁部ずれ（第
２Ｃ図）の逆になっている。図面かられかるように、縁
部ずれは円周に沿って連続的に変化している。

はとんどの場合、１つだけの基底ビードを接合部底部に
溶着させて、接合部の幅全体を満たす。

これは、特に７字形、Ｕ字形接合部や同様な接合部の場
合である。狭いギャップの溶接に使用される細い■字形
突合せ接合の場合、■字形接合部の基底側（第３ａ図）
に、例えば狭いギャップを１４を囲むリップ１３が設け
られている。変更実施例として、接合部を開放形■字形
接合部（第３ｂ図）として作成して、裏当て金１５を溶
接支持部として用いて、接合部の下側に溶接する。これ
ら６ の接合部の場合、２つの底部ビード１６及び１７が並べ
て溶着される。これらの２つの底部ビードは所定の溶接
速度で溶接され、その接合部分の計算横断面積に基づい
た溶接速度の計算がまず第２ビードの溶着と同時に開始
され、これにより第３ビードに関する情報が得られる。

接合部輪郭と点接触した時にこれらの点の接合部垂直及
び横方向の座標に対応した信号を発生するセンサを用い
て接合部の輪郭を測定することかできる。第４及び第５
図に幾分概略的に示されているセンサ１８には、ボール
形チップ２０を備えたフィーラロッド１９が設けられて
いる。このフィーラロッドは、ハウジング２２内で回転
可能な支柱２１に固定されている。支柱は駆動モータ２
３に連結されており、　１８００をわずかに超える範囲
で回動でき、その回動移動の両端部２４ａ及び２４ｂが
点線で示されている。変更例として、フィーラロッドを
はるかに長くして、回動運動をもっと狭い揺動角度に制
限してもよい。ラック２６付きのガイド２５がハウジン
グ２２に取付けられ７ ており、モータ２７によって駆動された歯車２８がラッ
ク２６と係合している。ガイド２５は、モータ２７を支
持しているブラケット３０内のガイド溝２９内を垂直方
向に移動可能である。ブラケットは、位置を点線で示し
た溶接電極３２のための送り機構（図示せず）を備えた
溶接バーナ３１（概略的に図示するだけとする）に固着
されている。溶接方向は矢印３２ａで示されている。幾
つかのビード３４がすてに接合部３３内に溶着されてお
り、第４図には示されていないが、さらなるビードが電
極３２を用いて溶着される。

溶接中、センサが接合部の輪郭を、即ち接合部の側部３
５ａ、３５ｂ及び底部３６を精査する。

ある特定点を決定するため、チップ２０が接合部の底部
３６、即ち溶着したビード３４の上面または接合側部３
５ａ、３５ｂと接触するまで、センサ１８を降下させる
。その点の高さ座標はモータ２７の回転位置で測定され
る。その点の接合部横方向の座標は、フィーラロツド１
９の回転位置から得られる。

８ 第６図に斜視図示されているＵ字形接合部３７は、最初
のビード３８で部分的に満たされている。

電極４０による第２ビード３９の溶着が進行中である。

本図面ではフィーラロツド４４だけて示されているセン
サによって位置の精査が行われる接合部の底部４２上及
び側部４３ａ、４３ｂ上の多数の点４１に十印を付けて
いる。センサは接合部の底部４２の点４１ａで揺動を開
始して、一方の接合側部４３ａへ移動し、それに沿って
上方へ移動して、接合縁部４５ａを通過する。各点にお
いて上記のようなセンサの移動が繰り返されて、点の座
標が決定される。センサが接合縁部４５ａを通過すると
、フィーラロッドは横方向への回動時に加工部材と接触
せず、横方向の座標を決定できなくなる。反対に、上面
４６ａ上の点４１ｙについて高さ座標が測定される。こ
の情報が得られると直ちに、センサは接合部の底部４２
の開始位置４１ｂへ戻る。そこから、同じ測定手順が接
合部底部４２及び上面４６ｂ上の点４１ｚを含む他方の
接合側部４３ｂ（図示せず）上で繰り返され、９ その後、センサは新しい開始位置４１ｃへ戻る。

測定中、センサは特定の、必要に応じて可変の溶接速度
で接合部に沿って移動しており、従って、測定点は接合
部の長手方向に垂直な１つの平面上には位置していない
。点４１ａと４１ｃとの間には、センサが上記揺動運動
を行った接合部分Ｆ１が延在している。

接合部の横断面をできるだけ満足できるように決定する
ため、各接合縁部上の少なくとも１つの点の座標が必要
である。センサで接合縁部の正確な位置を測定すること
は難しい。接合縁部４５ａ付近の座標によって設定され
た２点４１１４１２を通る線４７を計算することによっ
てこの点を決定する方がはるかに簡単である。この線４
７と接合部の上面４６ａによって定められた平面とが交
差する点が、接合縁部４５ａ上の点４８である。この点
の座標の計算は簡単に行うことかできる。点４１１、４
１２と対応の接合縁部４５ａとは同一平面上に存在しな
ければならない。同様にして、点４８ｂが他方の接合縁
部４５ｂ上に得０ られる。

測定点は、垂直方向及び横方向の座標だけを含む。従っ
て、点は座標軸によって定められる平面上に位置して、
この平面上で多角形４９（第６ａ図）の頂点となる。こ
のため、第６ａ図は、接合部分内のすべての点４１を通
る断面を示しており、それらの点は座標平面上に投写す
されたものである。この多角形は、接合部、ここではＵ
字形接合部の形状からのずれが一般的に非常に小さい。

十分に多数の測定点を選択することによって、多角形４
９は精査された接合部分全体での接合部横断面積の平均
値を表し、この平均値は溶接パラメタの決定に十分であ
る。

センサが接合部に垂直に揺動運動を行った後、次の揺動
運動はセンサ終了位置４１ｃから始まる接合部分Ｆ２内
で開始される。例えば接合部分間での接合部横断面の変
動がわずかである接合部を精査する時など、センサの揺
動運動間に休止を入れることもできる。

例えば■字形接合部（第７ａ図）などの接合側１ 面が平坦である単純な輪郭の接合部の場合、接合部が理
想形状から外れるのが、一般的に接合部の幅と縁部のず
れだけであるので、接合部の輪郭上の少数の点を測定す
ればよい。

加工部材５０　ａ、　　５０　ｂは垂直方向に互いにわ
ずかにずれている。接合表面５１ａ、５１ｂは平坦であ
って、それらの輪郭は各接合側部で２点ずつ測定するだ
けで決定することができる。溶接を開始する前、センサ
を接合部の上方で移動させ、開始位置５２を接合部のほ
ぼ中央の上方に決定できるようにする。この開始位置か
ら、センサは接合部精査と結び付けたすべての揺動運動
を開始する。ここで注意すべき点として、開始位置は溶
接速度で接合部に沿って移動する。

センサは開始位置からまず一方の上面５３ａへ、次に他
方の上面５３ｂへ移動し、上面上の点５４ｙ、５４ｚの
座標を決定する。その後、センサは一方の接合側部５１
ｂへ移動して、接合縁部５５ｂ付近の点５４ｂを測定し
た後、センサは未充填接合部の基底へ移動する。センサ
の先端がポール２ 形のチップになっているので、基底付近の点５４ｒの測
定値が得られるだけである。狭いギャップ５５は全く測
定できない。従って、接合部の横断面積を計算する時、
計算面積に追加することが妥当である。追加量は、セン
サが測定できない面積の概算値にすべきである。その他
の点ては、各々の位置を決定する際にチップの形状を考
慮に入れることができるので、それらの点の座標は非常
に正確に決定できる。次に、センサは基底から他方の接
合側部５１ａに沿って移動し、そこで点５４ａが測定さ
れ、そこからセンサは開始位置５２へ戻るが、前述した
ようにその位置はその間に接合部に沿って溶接速度に応
じた一定距離だけ移動している。

２つの接合縁部上の点５４ｍ、５４ｎは、第６図に関連
して説明したようにして計算することによって決定され
る。点５４ｍ、５４ｎは、点（５４ａ、５４　ｒ　；　
５４ｂ、５４　ｒ）で定められた線と上面で定められた
平面とが交差する点である。

接合部に幾つかのビード５６を溶着させた時３ （第７ｂ図）、接合部の輪郭は未充填接合部と同様にし
て精査される。溶接材の上面５７は、接合側部上のビー
ド縁部の位置を表す少なくとも２点５８ａ、５８ｂで精
査される。溶着された溶接材の上面５７は凹凸状である
場合もあるので、この上面上の数カ所の点を測定するこ
とが妥当である。

接合部６０の囲まれた面積５９（第８図）は−般的に多
角形面積Ｐｓｎと表され、ここで最初の記号Ｓは第Ｓビ
ードの溶着と同時に測定された横断面積を表し、ｎは精
査を実施している第ｎ接合部分を表している。このため
、例えばＰＩ３とは、第１ビードを溶着した時の第３接
合部分の横断面積の平均値のことである。接合部の精査
はビードの溶着前に実施されるので、ＰＩ３とは、接合
部にビードが全くない多角形面積のことである。

一定の溶着速度及び一定の溶接電極送り速度で第１ビー
ドが溶着される。従って、第１ビードの横断面積はすべ
ての接合部分で大きさが同じであり、ここではａｌｎで
表されるが、この時、最初の記号はビードの番号を表し
、第２の記号は接合部４ 分の番号を表す。従って、第１ビードに関していえば、
−船釣に次のようになる。

ａ　　　＝ａ　　　　１、、＝ａ １１　　　１２・Ｉｎ 従って、第２ビードのための溶接パラメータを決定する
ための対応の残存横断面積がそれぞれの接合部分に次の
ように存在している。

Ｒ２１＝Ｐ１１−ａｌｌゝ Ｒ２２＝Ｐ１２−ａ１２−°・Ｒ２ｎ−Ｐｌｎ−ａｌｎ
ここで、ＰＩＩ、Ｐ１２０１．Ｐｌ□は測定された多角
形面積、ａ、ａ　　１、、ａ　　は上記のようにして電
ＩＩ　　　１２゛Ｉｎ 極の送り速度、電極の横断面積及び溶接速度から計算さ
れた、溶着された第１ビードの横断面積を表している。

このように計算されたこれらの残存面積Ｒ２ｎから、平
均値Ｒ２ｍが得られるが、これに対して、単位長さ当り
溶着する溶接材の世を制御する対応の溶接パラメータが
決定されている。ここでは、溶接速度が可変溶接パラメ
ータとして選択されているのに対して、電極の送り速度
は全溶接工程を通して一定に保持されている。溶接速度
ｖ２ｍは平均５ 値Ｒ２ｍに対応している。第２ビードの溶着時に、それ
ぞれの接合部分での溶接速度Ｖ２１１が次のように計算
される。

ｖ２ｎ／ｖ２ｍ＝Ｒ２ｍ／Ｒ２ｎ Ｐ　が様々な値になるのに応じて、溶接速度も接ｎ 合部分与に異なる。第９図には、溶接速度が接合部分の
関数として示されている。溶接速度の平均値Ｖ　は残存
面積の平均値Ｒを考慮して選択さＳｍ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　Ｓｍれている。溶接技術
上の理由から、溶接速度の変化は、ここではＶ　　及び
Ｖ　、で定められていｍ２Ｘ　　　　　　　　　ｍｌｎ る一定範囲内に保持する必要がある。可能であれば上記
式に従って計算されたすべての接合部分に対する溶接速
度がＶ　　及びＶ　、　で定められたｍａＸ　　　　　
　　　　ｍｌｎ 範囲に入るように溶接速度の平均値が選択されるように
計算を行う。第９図において、例えば接合部分３での速
度がＶ　　以上の値になっている。

ｍ８！ そのような場合、例えばビードが溶着される前に、溶接
速度が高すぎるか低すぎる値であることを作業者に知ら
せる信号を発生する。この問題を修正するために多くの
方法が取られている。例えば、６ 次のビードの溶着時に補正されることが期待できるので
、これらの接合部分での溶接速度を許容上限または下限
値に制限することもできる。しかし、大きな違いは接合
部作成時の重大な誤差を表すので、多くの場合には単純
に問題の接合部分を手動溶接作業にすることによってこ
れの補正か行われ、その時、自動溶接作業は中断して、
この接合補正後に再始動しなければならない。

これらの接合部分に対して計算された速度に従えば、接
合部分間で第９図に示すようにスキップ状に変化するこ
とになる。実際には、ある速度から別の速度への移行が
連続状に行われるように速度が制御され、そのため各接
合部分での速度の平均値がＶ　に一致することが望まし
い。２つの燐ｎ 接した接合部分の計算速度間の差は一般的に小さく、ま
たこの差に合わせた速度間の移行は、特に加速または減
速しなければならない質量を考慮して選択される。

注意すべき点として、接合部分の長さは一般的に同一で
はない。センサは接合部に沿って可変溶　７ 接速度で移動するので、センサが揺動運動を行う接合部
に沿った距離も同一の長さではない。

溶接幅が基底から上面に向かって増加する溶接接合部の
場合、上面に近づくのに伴って各層のビードの数を増加
させなければならない。■字形接合部（第１０図）の場
合、第１及び第２層に溶着ビード６１，６２が示されて
いる。第３層では接合部幅が広いので、層全体を満たす
ためには２つのビードを溶着しなければならない。

接合側部の一方の隣接するビード６４を溶着する時、そ
の接合側部から電極のチップ６３までの距離を所定値Ｓ
とする。その距離が所定値以上の場合、母材へのビード
の溶は込みが悪くなる。

電極を一方の接合側部から距離Ｓの位置において、第３
ビード６４をその接合側部に溶着する時、同時に多角形
面積Ｐ３Ｉｌが測定される。これにより、下側ビード６
２のビード縁部６５，６６間の幅すの値が得られる。ｂ
、が該接合底部、即ち新しい層を溶着する前のビード６
２の上面における上記接合部幅であり、ｋか０．５〜１
．０の係数である時、８ ｋ　’　ｂｌ＜ｓの場合、層当り１つのビードだけてよ
いことがわかっている。問題の層の接合角度が小さい場
合、例えばＩ字形接合部の場合にはｋに対して小さい値
を選択する。また、ｋの値の選択は、１つまたは複数の
溶接パラメータ、即ち溶接電圧、溶接電流、溶接速度及
び電極速度によって決定される。ｋの値が小さいほど、
溶は込みかよくなり、その反対の場合には悪くなる。ｋ
の値はテストで決定される。

ビード６４を溶着する前、ビード６２の溶着時にセンサ
が精査した接合部輪郭の点に基づいて、多角形面積Ｐ　
と、ａ２Ｉ＋が接合部分ｎでのビードｎ の横断面積である時にＲ３ｎ＝Ｐ２１Ｉ−ａ２ｎに従っ
て対応の残存面積Ｒ３ｎとが計算される。多角形面積Ｐ
２ｎは点線で囲まれた面積６７である。

各接合部分に対して計算された残存面積から、平均値Ｒ
３ｍが計算され、それに対して平均速度ｖ３□が選択さ
れる。これらの２つの値は、この層の両方のビード６４
，６８に有効である。

従って、記号ｐが層の番号、ここでは第３層を表９ す時、これらの平均値はＲｐｍ及びヱ、。となる。ビー
ド６４を溶着する前には、この層にざらにビードが溶着
されるかどうかを確かめることができない。従って、同
一層のすべてのビードの溶接速度の計算をその層の平均
値、即ちＲ及びＶ　から−ｐｍ　　　　−ｐｍ 始めることが好都合である。従って、その層のビードの
溶接速度は次の通りである。

ヱ、。−（ｖ、□・垢。）／ち□ 即ち、各接合部分での溶接速度は両ビードで同じである
。ｖｐｍの値も、接合部分毎に異なるＶ　ｐ、の値の広
がりを考慮して、可能ならばＶ　の値がｎ ■　　及びＶ　　によって定められた範囲から外ｍａＸ
　　　　　　　　　ｍｌｎ れないように選択される。範囲から外れた場合、警告信
号が発生される。

縁部ずれがある接合部の場合、上記計算では不都合な結
果が得られるので、溶接速度の計算に、ビードの溶接材
の分散を考慮に入れた係数を補う必要がある。そのよう
な接合部（第１１図）において溶接材を均一に分散させ
るため、各接合部分に対して左半分及び右半分毎に多角
形面積を計算０ する。多角形面積を２つの部分多角形に分割する中心線
６９を接合縁部間の連結線の中心から基底の接合中心ま
で引く。この線の長さは、センサによって測定された座
標から計算される。

部分多角形Ｄ　　及びＤ２Ｉ１２は、点線で囲まれｎｌ た面積７０．７１を包囲しており、 Ｄ２１１１＋Ｄ２ｒ１２＝Ｐ２Ｉｌである。これらの部
分多角形は、新しい層、ここでは第３層を溶着する時に
計算される。多角形の面積は、最後に溶着された第２ビ
ード７４の横断面積の半分ａ２ｒｌ／２が減じられるの
で、２つの部分残存面積は次の通りである。

Ｒ３ｎ１−Ｄ２ｎ１−ａ２ｎ／２　及びＲ３ｎ２　＝Ｄ
２ｎ２　　”２ｎ／２ これら２つの部分多角形が、２つの溶接ビード７２．７
３を有している接合部の第３層の接合部分ｎにおける溶
接速度を計算する時の基準となる。

接合側部に溶着される２つのビードに対する溶接速度の
計算は、上記計算値Ｒ及びその層の２ｍ つのビードに対する対応の溶接速度Ｖ　から開始ｍ １ される。Ｒｐｌｌ、　−Ｒ□２の差異によって表される
縁部ずれを考慮して、２つのビードの溶接速度は一般的
に次のように計算される。

ｖ　、ｎ　ｌ＝（ｖ　、ｍ・Ｒ，ｍ）／２・ｆｌｐ　ｎ
　Ｉ、ｖｐｎ２＝（−□・旦、ｍ）／２・旦９，２即ち
、第１１図では、 ｖ３ｎｌ　＝”−３ｍ　’　ｕ３ｍ）／２°ｕ３ｎｌ’
ｖａｎ２　＝”３ｍ　’　Ｒ３ｍ）／　２・旦、□２注
意すべき点として、アンダーラインを引いたＲ及びＶの
後の最初の記号は層の番号ｐを、またアンダーラインを
引いていない記号の後はビードの番号Ｓを表している。

第１２図のグラフは、様々な接合部分Ｆにおける１つの
層の２つのビードの計算溶接速度の関係を、溶接速度の
平均値ｖ９ｍ及び許容限界値ｖｍ、Ｔ。

及びＶ　、　と共に示している。各接合部分におけｍｌ
ｌ＋ る計算溶接速度は、一方のビードに対しては実線■　で
、第２ビードに対しては点線ｖ２で示されでいる。低速
で溶着されたビードは横断面積が大きく、従って接合縁
部が高くなっている方の接合２ 側部に適用される。接合部分１〜３では、ｖ、＞■　で
あり、接合部分４からはＶ　２　＞　Ｖ　ｌになってお
り、このことから、接合部分４から以降の縁部ずれが逆
になっていることがわかる。ここで示されている速度は
計算値であることに注意する必要がある。接合部分の計
算速度間での移行は実際には連続的に行われる。必要な
速度変化は、加速または減速しなければならない溶接装
置及び／または加工部材の質量を考慮して選択される。

２つのビードに対する溶接速度を以上のように決定する
ことによって、縁部ずれかあっても接合部を均一に満た
ずことができる。

接合部（第１３図）において、各層に１つのビード７４
と、］、つのビード７５とが溶着され、次に２つのビー
ド７６．７７及び７８．７９が溶着されている。第５層
には、すでに２つのビード８０．８１が溶着されている
。ｂ２がビード８０゜８１の高さでの接合部幅の平均値
、ｂ　−（ｈ　ｔ　＋ｈ２）／２である時、第５層の横
断面積はｂ２　・ｈとして計算される。ビード７８．７
９で形成さ３ れた層の上面の幅はセンサで測定されている。溶着しよ
うとする層での接合側部の傾斜もわかっている。従って
、各接合部分における接合部幅の平均値を計算すること
ができる。ビード８１を溶着した時、包囲面積８２で示
されている多角形面積Ｐ８ｎが精査される。ビード８０
高さ１１１　は、多角形面積Ｐ　及びＰ７ｎの決定の際
に利用された座標ｎ から計算される。Ｐ７Ｉｌは、ビード８０の溶着と同時
に測定された多角形面積である。高さ１〕１は、接合側
部から一定距離の位置でこれらの多角形面積から決定さ
れる。その距離は、接合側部に隣接したビードを溶着す
る時に電極のチップを接合側部から横方向に離す上記距
離Ｓと同じにすることができる。この層に３つのビード
を溶着するだけの場合、他方の接合側部に溶着されたビ
ード８１の高さｈ２は同様の方法では決定できない。ビ
ードの高さｈ２の決定には多角形面積Ｐ９□についての
情報が必要であるが、これは手に入れることができない
。式’　ｈ２−ｈＩ　　’　ａ８ｎ／ａ７ｎによる高さ
ｈ２の計算から、充填度の計算に対する満足で４ きる結果が得られることかわかっている。ａ７．及びａ
８ｎは、一定速度で溶接されたビード８０及び８１の既
知の横断面積である。

第１３図において、その層のビードの数が３となる比に
なっている。その層のビードの数Ｚは次のように計算す
る。

Ｚ＝２・ｂ２ｈ／（ａＹＩｌ十ａ８ｎ）第１３図におい
て、この値は２．５から３．５までの間にある。値は公
知のように四捨五入して３となる。正規計算ではなく、
四捨五入計算に基づいてビードの数を選択する方が好都
合であろう。Ｈが整数、ｄが小数の時、Ｚ　＝　Ｈ＋　
ｄである。ｄ〉０．５ではな（ｄ＞０．３５の時に、（
Ｈ＋１）個のビードを選択する方が好都合であろう。

ここで層に示されている第３ビード８３、即ち接合部全
体において第９のビードの横断面積はａ９ｎである。好
都合なことに、ａ９ｏ＝（ａ７．＋ａｈ）／２である。

対応の溶接速度はａ９ｎの逆数に比例している。

３つ以上のビードを含む層からビードがさらに５ １つ多い層への移行時には、他方の接合側部に溶着され
たビードの高さｈ２を、他方の接合側部に溶着されたビ
ードを含み、同じ層の第３ビードの溶着と同時に得られ
た接合部の輪郭に関する情報から決定される。しかし、
実際上の理由から、第３ビードの溶着時と同じ計算方法
が利用される。

即ち高さｈ２は上記式から決定される。

縁部ずれがあり（第１４図）、各層に幾つかのビードを
設ける接合部の場合、新しい層の接合側部に隣接した２
つのビード８４，８５に対して溶接速度が各々の部分多
角形面積の関数として決定されるが、部分多角形面積は
、直前の層の最後のビード８６の溶着と同時に計算され
た多角形面積から算出される。多角形面積は、中心線８
７によって第１４図に線８８．８９で包囲された面積の
２つの部分に分割される。

直前の層のビードの数が奇数、この場合３であれば、そ
のような場合には必ず接合部の中央に溶着される最後に
溶着されビード８６の横断面積の半分が各部分多角形面
積から減じられ、ビード８６ ４．８５の速度はこれらの残存面積に反比例する。

直前の層のビードの数か奇数の場合、最後のビードの大
部分が位置している部分多角形面積からこのビードの横
断面積全部を減じることによって、残存面積が得られる
一方、他方の部分多角形面積からは全く減算しない。

ビードの数か偶数の場合、最後のビードはほとんどまた
は完全に１つの部分多角形面積に入っている。新しい層
内の２つの最外側ビードの溶接速度に対応した残存面積
は、部分多角形面積全体である場合と、最後のビードの
横断面が部分多角形に入っている時にはそれの横断面積
を減じた部分多角形面積である場合とかある。

このため、溶接速度を決定するための部分残存面積’Ｌ
　ｐ　ｎ　ｌ及び足。１２は次の２通りで計算される。

Ａ）直前の層に奇数のビードか溶着されている場合、 Ｐ　　　＝Ｐ　　　＋Ｐ　　　、Ｒ＝Ｐ　　−ａｈｎ　
　　　＋ｎｌ　　　　ｉｎ２　−ｐｎ　　　ｓｎ　　　
ｈｎＲｐｎｌ−Ｐｓｎｌ−ａ、ｎ／２、 Ｒｐ１２−ＰｓｌＩ２−ａ８．／２ ７ 但し、Ｓは最後のビードの番号、ｐは新しい層の番号で
ある。

Ｂ）直前の層に偶数のビードが溶着されており、最後の
ビードが、例えば他方の部分多角形面積内に溶着されて
いる場合、 Ｐ　　　＝Ｐ　　　＋Ｐ　　　　Ｒ＝Ｐ　　−ａｓｎ　
　　　＋ｎｌ　　　＋ｎ２ゝ−ｐｎ　　　ｉｎ　　　１
ｎＲｐｎ１＝Ｐ、Ｉｌｌ、 Ｒｐｎ２　＝Ｐｓｎ２−ａｈｎ 新しい層に第１ピードを溶着する前に、Ａ）及びＢ）に
従ったこれらの面積の値はすべてわかる。

新しい層に第１ビードを溶着する前に、接合部分の残存
面積Ｒすべでの平均値Ｒを計算して、ｐ　ｎ　　　　　
　　　　　　　　　−−ｐ　ｍ一定の溶接速度をＲに関
連させるが、すべてのｍ 接合部分の溶接速度か■　　とＶ　　との間に位ｍａｘ
　　　　　　ｍａｎ 置できる範囲を考慮に入れる。

新しい層の２つの最外側ビードの溶接速度は次の通りで
ある。

■、。１＝（勘。・右、）／２右□ｌ、■ｐ０２−（勘
□・んｍ）／２旦ｐｎ２ｖｐｎｌ及びＶ１、１２に対応
した横断面積はａｌ及び８ ａ２である。

外側ビード間に溶着されるビードの横断面積は直線補間
によって計算され、対応の溶接速度はにれらの横断面積
に反比例している。

ある層の溶接が完了した時点で、次の層か溶接作業を終
了する最上層であるかどうかを確かめる検査を行う。第
１５図の包囲面積９０で示されている接合部分の残存面
積Ｒの平均値Ｐ　を計算ｐ　ｎ　　　　　　　　−ｐ　
ｍ した後、この平均値Ｒと、すべての接合部分で　ｐ　ｍ の直前に溶着された中間層の横断面積、例えば第１５図
の交差斜線面積９１で示された横断面積の平均値とから
商が計算される。この商か０．７以下の場合、次の層が
最上層である。その最上層は接合縁部も覆うので、ビー
ドの数を下側の中間層よりも１つ増加させることが好ま
しい。２つの外側ビード９２，９３の溶着時に、電極チ
ップ９４は接合表面９５または上面より上方のそれの想
像線から横方向に距離Ｓ１の位置に保持される。この距
離は上記距離Ｓよりも小さい。即ちＳ　１＜Ｓ（第１０
図）である。距離Ｓは接合部の形状に対９ 応しており、テストによって決定される。

上記計算はすべて、溶接装置の一部を構成するマイクロ
プロセッサ９６（第１６図）で実行される。溶接バーナ
９７に固着されたセンサ９８は、測定された点の座標に
対応して、マイクロプロセッサ９６へ信号を送り、マイ
クロプロセッサはこの情報に基づいて、プログラムに従
って、特に各接合部分での溶接速度、各層のビートの数
等に値が計算する。その結果は信号に変換されて、溶接
バーナの供給装置９９及び溶接電極１００の送り機構（
ここでは図示せず）を備えた溶接バーナ９７へ送られる
。さらに、接合部に対するセンサ及び溶接バーナの位置
を連続的に調べて、例えば多角形面積の計算のための座
標の精査を進める時に、接合部分の位置を決定できるよ
うにする。

以上のようにして、センサは各接合部分において接合部
の輪郭を決定するための総合測定プログラムを実行する
。これらの測定値は接合部に沿った溶接バーナの案内に
も使用される。

【図面の簡単な説明】

０ 第１ａ図、第１ｂ図及び第１ｃ図は、わずかに変形して
いるＶ字形接合部の溶接中の各段階における断面図、第
２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図は円筒形加工部材の突合
せ接合部における縁部ずれを示し、第３ａ図及び第３ｂ
図は■字形接合部の２つの形式を示し、第４図は接合部
輪郭を精査するためのセンサの概略図であって、第５図
の■■線に沿った断面図であり、第５図は第４図のセン
サの上面図、第６図はＵ字形接合部の斜視図、第６ａ図
は第６図の断面図、第７ａ図及び第７ｂ図はＶ字形接合
部の断面図、第８図は説明に使用される用語をわかりや
すくするためのＶ字形接合部を示しており、第９図は様
々な接合部分における計算溶接速度のグラフ図、第１０
図は１層に２つのビードを溶着させる場合の正確なＶ字
形接合部を示し、第１１図は１層に２つのビードを溶着
させる場合の、縁部ずれがあるＶ字形接合部を示し、第
１２図は縁部ずれがあるＶ字形接合部の同一層に溶着す
る２つのビードに対する計算溶接速度のグラフ図、第１
３図は、１層に３つのビード１ を溶着させる場合の正確なＶ字形接合部を示し、第１４
図は１眉に３つのビードを溶着させる場合の、縁部ずれ
があるＶ字形接合部を示し、第１５図は最上層を溶着す
る前のＶ字形接合部を示し、第１６図は自動多点溶接を
行うための装置の概略図である １８・・・センサ　　３１・・・溶接バーナ３２．４０
・・・溶接電極　　３３・・・接合部３７−Ｕ字形接合
部　　４．１ａ、４１ｂ、４１ｃ。 ４１ｙ、４１Ｌｚ−・−測定点　　４３ａ、４３ｂ−接
合側部　　４４・・・フィーラロッド ４５ａ、４５ｂ・・・接合縁部 ４６ａ、４６ｂ・・・接合上面 ４７・・・計算線　　４８ａ、４８ｂ・・・測定点６３
・・・電極チップ　　６４・・・第１ビード６８・・・
第２ビード　　６９・・・中心線７０．７１・・・部分
多角形 ７４．８０，８１．８３，８４．８６・・・溶着ビド　
　８７・・・中心線 ８８．８９・・・部分多角形　　９０・・・残存面積２ Ｆ１、Ｆ２・・・接合部分 ｂｌ・・・接合底部の幅 Ｖ　１＋　　Ｖ　２・・・溶接速度 ｈ１．ｈ２・・・ビ ド高さ ｂ２・・・中間層の幅 Ｓ・ 距離

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの接合表面によって形成された接合部３３、
   ３７の輪郭をセンサ１８、４４が精査して、接合部の輪
   郭に対応した信号を発生して、少なくとも３方向に移動
   可能な、アーク溶接バーナ３１によって接合部内の溶接
   点へ進められ、接合部に沿って相対移動する連続供給形
   電極３２、４０による溶接ビードの溶着を評価後の前記
   信号が制御するようにした接合部の自動多点溶接方法で
   あって、センサが接合部の様々な部分Ｆ＿１、Ｆ＿２に
   おいて接合部に対して直交する方向へ溶接バーナの前方
   で揺動して、接合部の輪郭のほぼ横断面上にある点４１
   の、接合部の少なくとも２方向の、好ましくは垂直方向
   及び横方向の座標を測定するようにし、また１回の揺動
   運動中に測定されたこれらの点の座標によって定められ
   た多角形の面積を計算し、接合部に溶着するビードの単
   位長さ当りの溶接材の量を制御する溶接パラメータを各
   接合部分に対して対応の多角形面積の関数として決定す
   るようにしたことを特徴とする自動多点溶接方法。
2. （２）センサが、接合部分の各上面４６ａ、４６ｂ上の
   それぞれの点４１ｙ、４１ｚの垂直方向座標を測定する
   ようになっており、各接合側部４３ａ上の２つの測定点
   ４１＿１、４１＿２間を通る線４７を計算し、この線と
   接合部の上面で定められた平面とが交差する点が、対応
   の接合側部の接合縁部４５ａ、４５ｂの点４８ａ、４８
   ｂ即ち多角形の頂点になるようにしたことを特徴とする
   請求項第（１）項に記載の方法。
3. （３）溶接ビードの溶着進行中、センサが揺動し、接合
   部の少なくとも最初のビードでは単位長さ当り一定の溶
   接材が溶着され、好ましくはその量が各接合部分で同一
   になるようにしたことを特徴とする請求項第（１）項ま
   たは第（２）項に記載の方法。
4. （４）各接合部分に対する溶接パラメータがその接合部
   分に対して計算された残存面積の関数であり、この残存
   面積が、計算された多角形面積と、溶着が進行中のビー
   ドの対応の横断面積との差であることを特徴とする請求
   項第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の方法。
5. （５）唯一の同一溶接パラメータが各接合部分に対して
   多角形面積の関数として決定され、その溶接パラメータ
   が溶接速度または電極の送り速度であることを特徴とす
   る請求項第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の
   方法。
6. （６）溶接パラメータが溶接速度であることを特徴とす
   る請求項第（５）項に記載の方法。
7. （７）単位長さ当り一定量の溶接材を溶着するための、
   接合部分の多角形面積の平均値に対応した速度が決定さ
   れ、また様々な接合部分に対する溶接速度が、接合部分
   の多角形面積と多角形面積の平均値との比の関数として
   計算されることを特徴とする請求項第（６）項に記載の
   方法。
8. （８）いずれかの接合部分に対する溶接速度が、最大値
   及び最小値を備えた所定の範囲外の値である時、警告信
   号を発生することを特徴とする請求項第（６）項または
   第（７）項に記載の方法。
9. （９）溶接速度が、その接合部分に対して計算された残
   存面積の関数であり、また２つの隣接した接合部分に対
   して計算された溶接速度の関数であることを特徴とする
   請求項第（６）項乃至第（８）項のいずれかに記載の方
   法。
10. （１０）ある中間層の高さにおける様々な接合部分での
    接合部幅に対応した値の平均値が所定値以上である場合
    、前記中間層を形成するために接合部内で第１ビード６
    ４のそばに第２溶接ビード６８を溶着させることを特徴
    とする請求項第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記
    載の方法。
11. （１１）ｋが０．５〜１．０の係数、ｂ＿１が該接合部
    の底部における接合部幅である時、接合部の幅に対応し
    た値がｋ・ｂ＿１であり、所定値が、接合部の横方向に
    おける電極チップ６３と接合表面との間の特定の距離で
    あることを特徴とする請求項第（１０）項に記載の方法
    。
12. （１２）測定点の座標によって定められた多角形を接合
    部の中心線６９で、それぞれの接合側部及び接合縁部上
    に測定点を有する第１及び第２の部分多角形７０、７１
    に分割して、溶接ビードをそれぞれの接合側部に溶着さ
    せる溶接パラメータが、対応の部分多角形面積、及び下
    側の層の最後に溶着させたビード７４の横断面積の関数
    として接合部分に対して決定されることを特徴とする請
    求項第（１０）項または第（１１）項に記載の方法。
13. （１３）各接合部分に対して決定された前記中間層の横
    断面積の値の平均が所定値以上である場合、少なくとも
    ３つのビードを中間層に溶着させ、中間層のビードの数
    がその平均値の関数であって、第３ビード及び必要に応
    じてこの層のさらなるビードの横断面積が、この層で接
    合側部に溶着された最初の２つのビード８０、８１の横
    断面積の関数であることを特徴とする請求項第（１）項
    乃至第（９）項のいずれかに記載の方法。
14. （１４）各接合部分における中間層の横断面積の決定値
    が、中間層の幅ｂ＿２、及びその層において一方の接合
    側部に所定距離Ｓをおいて溶着されたビード８０の測定
    高さｈ＿１とその直後に他方の接合側部に溶着されたビ
    ード８１の計算高さｈ＿２との平均値の関数として計算
    され、ａ＿１及びａ＿２が２つの溶着されたビードの対
    応の横断面積である時、ｈ＿２＝（ｈ＿１・ａ＿２）／
    ａ＿１であることを特徴とする請求項第（１３）項に記
    載の方法。
15. （１５）ｂ＿２が前記中間層の幅で、ｈ＝（ｈ＿１＋ｈ
    ＿２）／２である時、中間層の横断面積がｂ＿２・ｈで
    あり、各層のビード数Ｚが式： Ｚ＝２・ｂ＿２ｈ／（ａ＿１＋ａ＿２） で計算されて、最も近い整数に四捨五入された数である
    ことを特徴とする請求項第（１４）項に記載の方法。
16. （１６）測定点の座標によって定められた多角形を接合
    部の中心線８７で、それぞれの接合側部及び接合縁部の
    測定点を有する第１及び第２の部分多角形８８、８９に
    分割して、溶接ビード８３、８４を一方または他方の接
    合側部に溶着させる溶接速度が、対応の部分多角形面積
    ８８、８９、及び下側の層の最後に溶着したビード８６
    の横断面積の関数として各接合部分に対して決定され、
    同中間層のさらなるビードの横断面積が、接合側部に溶
    着された２つのビードの横断面積に対する補間によって
    得られ、また対応の溶接速度が横断面積に反比例するよ
    うにしたことを特徴とする請求項第（１３）項乃至第（
    １５）項のいずれかに記載の方法。
17. （１７）層に２つ以上のビードを溶着する場合、新しい
    層に最初のビードを溶着する前に、接合部分の残存面積
    ￥Ｒ￥＿ｐ＿ｎの平均値￥Ｒ￥＿ｐ＿ｍを計算し、溶接
    材の横断面積ａ＿ｐ＿ｍに対応した特定の溶接速度￥ｖ
    ￥＿ｐ＿ｍを残存面積￥Ｒ￥＿ｐ＿ｍと関連させて、一
    方の接合側部に対するビードの横断面積ａ＿ｐ＿ｎ＿１
    に対応した溶接速度￥ｖ￥＿ｐ＿ｎ＿１及び他方の接合
    側部に対するビードの横断面積ａ＿ｐ＿ｎ＿２に対応し
    た溶接速度￥ｖ￥＿ｐ＿ｎ＿２が、部分多角形面積の関
    数である対応の残存面積、及びそれぞれ下側の層の最後
    に溶着されたビードの横断面積￥Ｒ￥＿ｐ＿ｎ＿１また
    は￥Ｒ￥＿ｐ＿ｎ＿２の関数として、式：￥ｖ￥＿ｐ＿
    ｎ＿１＝（￥ｖ￥＿ｐ＿ｍ・￥Ｒ￥＿ｐ＿ｍ）／２・￥
    Ｒ￥＿ｐ＿ｎ＿１及び￥ｖ￥＿ｐ＿ｎ＿２＝（￥ｖ￥＿
    ｐ＿ｍ・￥Ｒ￥＿ｐ＿ｍ）／２・￥Ｒ￥＿ｐ＿ｎ＿２で
    決定され、中間ビードに対する溶接材の横断面積が補間
    によって得られ、対応の溶接速度がこれらの横断面積に
    反比例するようにしたことを特徴とする請求項第（１２
    ）項または第（１６）項に記載の方法。
18. （１８）接合部に中間層を溶着した後で次の溶着する前
    に、接合部分での接合部残存断面９０の残存面積の平均
    値及びすべての接合部分での最後に溶着された中間層の
    横断面積９１の平均値から商を計算し、その商が所定値
    、好ましくは０．７以下の場合、最上層のための最上部
    ビードを接合部のこの中間層の上に溶着させ、好ましく
    は最上層のビードの数を最後に溶着した中間層における
    数よりも１つ増加させることを特徴とする請求項第（１
    ）項乃至第（１７）項のいずれかに記載の方法。