JPH04344872A - 自動溶接装置 - Google Patents
自動溶接装置Info
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- JPH04344872A JPH04344872A JP14137591A JP14137591A JPH04344872A JP H04344872 A JPH04344872 A JP H04344872A JP 14137591 A JP14137591 A JP 14137591A JP 14137591 A JP14137591 A JP 14137591A JP H04344872 A JPH04344872 A JP H04344872A
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- weld
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として建築に用いら
れる鉄骨部材等の開先部を自動で溶接する自動溶接装置
に関するものである。
れる鉄骨部材等の開先部を自動で溶接する自動溶接装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築用の鉄骨部材の溶接は溶接箇所が短
く又溶接箇所が多いため、従来より、かかる鉄骨部材の
溶接には移動や溶接準備が容易な軽量小型の直交型の自
動溶接装置が用いられている。また、一般的に、建築用
の鉄骨部材は板厚が厚いので、溶接層を何層か積み重ね
ることにより溶接を行っている。
く又溶接箇所が多いため、従来より、かかる鉄骨部材の
溶接には移動や溶接準備が容易な軽量小型の直交型の自
動溶接装置が用いられている。また、一般的に、建築用
の鉄骨部材は板厚が厚いので、溶接層を何層か積み重ね
ることにより溶接を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、建築用の溶
接では、溶接終了後の溶接部が被鉄骨部材の表面よりも
隆起している必要がある。すなわち、この隆起部の高さ
（以下余盛り高さと称する。）は低すぎると強度不足に
なり、また高すぎると溶接応力が大きくなる。このため
、余盛り高さが一定の範囲内に収まるように溶接層の厚
さ及び溶接層の層数を決定する必要がある。しかし、従
来の自動溶接装置では、溶接する鉄骨部材の板厚が、例
えば２０ｍｍ，２５ｍｍ，３０ｍｍである場合の各々の
溶接条件（各溶接層の厚さ、溶接層の数）についてのデ
ータをデータベース化し、自動溶接を行うときに、その
データベースから各板厚についての必要な条件を読みだ
して溶接を行っている。このように従来の装置では溶接
する鉄骨部材の板厚毎にデータを記憶していたので、溶
接可能な板厚範囲内の板厚であっても、その範囲内のす
べての鉄骨部材の板厚についてデータを持つことはデー
タベースが巨大なものとなるので、実現不可能であった
。このため、従来の自動溶接装置では、自動溶接するこ
とができる鋼板の板厚が２０ｍｍ，２５ｍｍ，３０ｍｍ
というように、段階状になり、これらの板厚の間の寸法
、例えば２３ｍｍや２８ｍｍの鋼材については、溶接デ
ータを持っていなかったので、これらの板厚の鋼材につ
いては余盛り高さを高精度仕上げることができなかった
。
接では、溶接終了後の溶接部が被鉄骨部材の表面よりも
隆起している必要がある。すなわち、この隆起部の高さ
（以下余盛り高さと称する。）は低すぎると強度不足に
なり、また高すぎると溶接応力が大きくなる。このため
、余盛り高さが一定の範囲内に収まるように溶接層の厚
さ及び溶接層の層数を決定する必要がある。しかし、従
来の自動溶接装置では、溶接する鉄骨部材の板厚が、例
えば２０ｍｍ，２５ｍｍ，３０ｍｍである場合の各々の
溶接条件（各溶接層の厚さ、溶接層の数）についてのデ
ータをデータベース化し、自動溶接を行うときに、その
データベースから各板厚についての必要な条件を読みだ
して溶接を行っている。このように従来の装置では溶接
する鉄骨部材の板厚毎にデータを記憶していたので、溶
接可能な板厚範囲内の板厚であっても、その範囲内のす
べての鉄骨部材の板厚についてデータを持つことはデー
タベースが巨大なものとなるので、実現不可能であった
。このため、従来の自動溶接装置では、自動溶接するこ
とができる鋼板の板厚が２０ｍｍ，２５ｍｍ，３０ｍｍ
というように、段階状になり、これらの板厚の間の寸法
、例えば２３ｍｍや２８ｍｍの鋼材については、溶接デ
ータを持っていなかったので、これらの板厚の鋼材につ
いては余盛り高さを高精度仕上げることができなかった
。
【０００４】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、大容量のデータベースを必要とせずに、溶接可
能な板厚範囲内においては余盛り高さを高精度に仕上げ
ることができる自動溶接装置を提供することを目的とす
るものである。
であり、大容量のデータベースを必要とせずに、溶接可
能な板厚範囲内においては余盛り高さを高精度に仕上げ
ることができる自動溶接装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る自動溶接装置は、溶接トーチを空間直
行座標軸上で移動して被溶接部材の開先部を溶接する自
動溶接装置において、各溶接層の肉厚を定めた複数の溶
接肉厚情報、前記被溶接部材の各板厚毎に前記複数の溶
接肉厚情報のうちのいずれを選択するのかを定めた情報
、及び前記被溶接部材の各板厚についての溶接層の層数
を記憶する記憶手段と、前記被溶接部材の板厚に応じて
前記記憶手段から前記複数の溶接肉厚情報のうちのいず
れか及び前記溶接層の層数を読み出して前記溶接トーチ
を制御して各溶接層の溶接を行う制御手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。
めの本発明に係る自動溶接装置は、溶接トーチを空間直
行座標軸上で移動して被溶接部材の開先部を溶接する自
動溶接装置において、各溶接層の肉厚を定めた複数の溶
接肉厚情報、前記被溶接部材の各板厚毎に前記複数の溶
接肉厚情報のうちのいずれを選択するのかを定めた情報
、及び前記被溶接部材の各板厚についての溶接層の層数
を記憶する記憶手段と、前記被溶接部材の板厚に応じて
前記記憶手段から前記複数の溶接肉厚情報のうちのいず
れか及び前記溶接層の層数を読み出して前記溶接トーチ
を制御して各溶接層の溶接を行う制御手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。
【０００６】そして、前記溶接肉厚情報は、第１及び第
２溶接層の肉厚が６ｍｍ、第３及び第４溶接層の肉厚が
５ｍｍ、第５〜第ｎ（ｎは６以上の整数）溶接層の肉厚
が４ｍｍである第１の溶接肉厚情報と、第１〜第４溶接
層の肉厚が５ｍｍ、第５〜第ｎ溶接層の肉厚が４ｍｍで
ある第２の溶接肉厚情報とを備えるものであってもよい
。
２溶接層の肉厚が６ｍｍ、第３及び第４溶接層の肉厚が
５ｍｍ、第５〜第ｎ（ｎは６以上の整数）溶接層の肉厚
が４ｍｍである第１の溶接肉厚情報と、第１〜第４溶接
層の肉厚が５ｍｍ、第５〜第ｎ溶接層の肉厚が４ｍｍで
ある第２の溶接肉厚情報とを備えるものであってもよい
。
【０００７】
【作用】本発明は前記の構成によって、予め複数の溶接
肉厚情報と溶接層の層数とを記憶しておき、被溶接部材
の板厚に応じて、複数の溶接肉厚情報の中から最適な溶
接肉厚情報とそのときの溶接層の層数とを読み出して溶
接することにより、複数の板厚の被溶接部材について、
共通の溶接肉厚情報を使用することができるので、被溶
接部材の各板厚毎に溶接層の肉厚及び層数のデータを保
持している従来の装置に比べて、はるかに少ない容量の
データベースにより被溶接部材を溶接することができ、
しかも所望の余盛り高さに高精度に仕上げることができ
る。
肉厚情報と溶接層の層数とを記憶しておき、被溶接部材
の板厚に応じて、複数の溶接肉厚情報の中から最適な溶
接肉厚情報とそのときの溶接層の層数とを読み出して溶
接することにより、複数の板厚の被溶接部材について、
共通の溶接肉厚情報を使用することができるので、被溶
接部材の各板厚毎に溶接層の肉厚及び層数のデータを保
持している従来の装置に比べて、はるかに少ない容量の
データベースにより被溶接部材を溶接することができ、
しかも所望の余盛り高さに高精度に仕上げることができ
る。
【０００８】そして、第１及び第２溶接層の肉厚が６ｍ
ｍ、第３及び第４溶接層の肉厚が５ｍｍ、第５〜第ｎ（
ｎは６以上の整数）溶接層の肉厚が４ｍｍである第１の
溶接肉厚情報と、第１〜第４溶接層の肉厚が５ｍｍ、第
５〜第ｎ溶接層の肉厚が４ｍｍである第２の溶接肉厚情
報とを備えることにより、６ｍｍ以上の板厚を有する被
溶接部材について、溶接層の層数を適切なものとするこ
とにより、余盛り高さを２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に収め
ることができ、溶接肉厚情報については２つのデータを
備えるだけで、余盛り高さについて高精度に仕上げるこ
とができる。
ｍ、第３及び第４溶接層の肉厚が５ｍｍ、第５〜第ｎ（
ｎは６以上の整数）溶接層の肉厚が４ｍｍである第１の
溶接肉厚情報と、第１〜第４溶接層の肉厚が５ｍｍ、第
５〜第ｎ溶接層の肉厚が４ｍｍである第２の溶接肉厚情
報とを備えることにより、６ｍｍ以上の板厚を有する被
溶接部材について、溶接層の層数を適切なものとするこ
とにより、余盛り高さを２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に収め
ることができ、溶接肉厚情報については２つのデータを
備えるだけで、余盛り高さについて高精度に仕上げるこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図１乃至図６を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例である自動溶
接装置の概略全体図、図２は本実施例装置を用いて溶接
する開先部の断面図、図３はその開先部の第１溶接層を
示す概略斜視図、図４は各領域における各溶接層の断面
積を算出するフローチャート、図５は各領域における各
溶接層の溶接速度を算出するフローチャートである。
照して説明する。図１は本発明の一実施例である自動溶
接装置の概略全体図、図２は本実施例装置を用いて溶接
する開先部の断面図、図３はその開先部の第１溶接層を
示す概略斜視図、図４は各領域における各溶接層の断面
積を算出するフローチャート、図５は各領域における各
溶接層の溶接速度を算出するフローチャートである。
【００１０】図１に示す本実施例の自動溶接装置は、溶
接機１０と制御装置１００とからなり、溶接機１０はレ
ール部１１と、そのレール部１１に沿って移動自在に構
成された台車部２０と、台車部２０に設けられた伸縮自
在な伸縮腕３０を介して取着された溶接トーチ支持部４
０と、溶接トーチ支持部４０によって支持された溶接ト
ーチ部５０とを備える。
接機１０と制御装置１００とからなり、溶接機１０はレ
ール部１１と、そのレール部１１に沿って移動自在に構
成された台車部２０と、台車部２０に設けられた伸縮自
在な伸縮腕３０を介して取着された溶接トーチ支持部４
０と、溶接トーチ支持部４０によって支持された溶接ト
ーチ部５０とを備える。
【００１１】制御装置１００は、モータＭｘ により伸
縮腕３０の伸縮を制御して溶接トーチ部５０のｘ軸方向
における移動を調整するｘ軸方向移動制御部６０と、モ
ータＭｙ により台車部２０を移動することにより溶接
トーチ部５０のｙ軸方向における移動を調整するｙ軸方
向移動制御部（溶接速度制御手段）６２と、モータＭｚ
により溶接トーチ支持部４０のｚ軸方向における移動
を制御することにより溶接トーチ部５０のｚ軸方向にお
ける移動を調整するｚ軸方向移動制御部６４と、モータ
Ｍｒ により溶接トーチ部５０の揺動を制御する揺動制
御部６６と、装置全体を制御する主制御部７０と、溶接
に必要なデータを記憶するメモリ７１及び共有メモリ７
２と、操作用のスイッチやメータ等を有する操作部８０
とを備える。尚、ｘ，ｙ，ｚは各々空間直行座標軸を表
している。また、７４はＩ／Ｏポートである。
縮腕３０の伸縮を制御して溶接トーチ部５０のｘ軸方向
における移動を調整するｘ軸方向移動制御部６０と、モ
ータＭｙ により台車部２０を移動することにより溶接
トーチ部５０のｙ軸方向における移動を調整するｙ軸方
向移動制御部（溶接速度制御手段）６２と、モータＭｚ
により溶接トーチ支持部４０のｚ軸方向における移動
を制御することにより溶接トーチ部５０のｚ軸方向にお
ける移動を調整するｚ軸方向移動制御部６４と、モータ
Ｍｒ により溶接トーチ部５０の揺動を制御する揺動制
御部６６と、装置全体を制御する主制御部７０と、溶接
に必要なデータを記憶するメモリ７１及び共有メモリ７
２と、操作用のスイッチやメータ等を有する操作部８０
とを備える。尚、ｘ，ｙ，ｚは各々空間直行座標軸を表
している。また、７４はＩ／Ｏポートである。
【００１２】図示しない溶接用ワイヤ供給装置によって
送られた溶接用のワイヤは、溶接トーチ部５０から送り
だされ、溶融されて開先部に積層される。図２は建築用
の鉄骨等の柱に梁を付ける場合のようにレ字状をした開
先部を８層に分けて溶接する場合を示している。一般に
建築用の鉄骨の場合、板厚が厚くなるので、このように
多層溶接になる。
送られた溶接用のワイヤは、溶接トーチ部５０から送り
だされ、溶融されて開先部に積層される。図２は建築用
の鉄骨等の柱に梁を付ける場合のようにレ字状をした開
先部を８層に分けて溶接する場合を示している。一般に
建築用の鉄骨の場合、板厚が厚くなるので、このように
多層溶接になる。
【００１３】本実施例装置を用いて溶接するには、予め
開先部の溶接長Ｌ、溶接開始部と溶接終了部における開
先部の開先底面幅ＷＳ ，ＷＥ 、開先角度α及び開先
部の高さ（本実施例の場合は板厚）ｔを操作部より入力
する。これらの値の入力は手動で行っても良いし、自動
計測して入力してもよい。主制御部７０は、これらの情
報に基づいて、余盛り高さが２〜４ｍｍの範囲内に収ま
るように、板厚ｔから最適な溶接層の数と溶接層の厚さ
を決定し、その値に基づいて各領域の各溶接層の断面積
を算出する。
開先部の溶接長Ｌ、溶接開始部と溶接終了部における開
先部の開先底面幅ＷＳ ，ＷＥ 、開先角度α及び開先
部の高さ（本実施例の場合は板厚）ｔを操作部より入力
する。これらの値の入力は手動で行っても良いし、自動
計測して入力してもよい。主制御部７０は、これらの情
報に基づいて、余盛り高さが２〜４ｍｍの範囲内に収ま
るように、板厚ｔから最適な溶接層の数と溶接層の厚さ
を決定し、その値に基づいて各領域の各溶接層の断面積
を算出する。
【００１４】今、主制御部７０が、例えば図２に示すよ
うに溶接層の数を８、各溶接層の肉厚をｔ１ 〜ｔ８
に決定すると、次に図３に示すように開先部の溶接開始
部から溶接終了部までの溶接長Ｌを３２の領域に等分し
、各領域に付いて各々０から３１までの番地を付し、そ
の３２の領域の各々に於ける各溶接層の面積を求める。 一般的に溶接長Ｌは建築用鉄骨では最長で約３００ｍｍ
であるので、３２の領域に区分すれば、高精度の溶接制
御を行うことができる。尚、建築用の鉄骨部材は機械加
工されるので、開先底面幅の変化は直線的に変化する。 また、本実施例では板厚が３４ｍｍであるので、各溶接
層の肉厚はｔ１ ，ｔ２ ＝５、ｔ３ ，ｔ４ ＝５、
ｔ５ 〜ｔ８ ＝４ｍｍに設定している。
うに溶接層の数を８、各溶接層の肉厚をｔ１ 〜ｔ８
に決定すると、次に図３に示すように開先部の溶接開始
部から溶接終了部までの溶接長Ｌを３２の領域に等分し
、各領域に付いて各々０から３１までの番地を付し、そ
の３２の領域の各々に於ける各溶接層の面積を求める。 一般的に溶接長Ｌは建築用鉄骨では最長で約３００ｍｍ
であるので、３２の領域に区分すれば、高精度の溶接制
御を行うことができる。尚、建築用の鉄骨部材は機械加
工されるので、開先底面幅の変化は直線的に変化する。 また、本実施例では板厚が３４ｍｍであるので、各溶接
層の肉厚はｔ１ ，ｔ２ ＝５、ｔ３ ，ｔ４ ＝５、
ｔ５ 〜ｔ８ ＝４ｍｍに設定している。
【００１５】図２に示す溶接開始部の第１溶接層の面積
ＳＳ１（＝Ｓ０１）は、開先部の開先底面幅（第１溶接
層の底辺）をＷＳ１（＝Ｗ０１）、第２溶接層の底辺を
ＷＳ２（Ｗ０２）とすると、 ＳＳ１＝ＷＳ１×ｔ１ ＋ｔ１ ２ ×ｔａｎ α／２
となる。ただし、本実施例では開先角度αは全溶接長に
わたって一定であるとする。また、このときの第２溶接
層の底辺ＷＳ２は、 ＷＳ２＝ＷＳ１＋ｔ１ ×ｔａｎ α となる。この第２溶接層の底辺Ｗ２ に基づいて第２溶
接層の面積を同様にして求める。以下同様にして溶接開
始部（領域０番地）における各溶接層の面積を順次算出
する。このようにして図４に示すように０番地から３１
番地までの各領域について各溶接層の断面積を算出する
。
ＳＳ１（＝Ｓ０１）は、開先部の開先底面幅（第１溶接
層の底辺）をＷＳ１（＝Ｗ０１）、第２溶接層の底辺を
ＷＳ２（Ｗ０２）とすると、 ＳＳ１＝ＷＳ１×ｔ１ ＋ｔ１ ２ ×ｔａｎ α／２
となる。ただし、本実施例では開先角度αは全溶接長に
わたって一定であるとする。また、このときの第２溶接
層の底辺ＷＳ２は、 ＷＳ２＝ＷＳ１＋ｔ１ ×ｔａｎ α となる。この第２溶接層の底辺Ｗ２ に基づいて第２溶
接層の面積を同様にして求める。以下同様にして溶接開
始部（領域０番地）における各溶接層の面積を順次算出
する。このようにして図４に示すように０番地から３１
番地までの各領域について各溶接層の断面積を算出する
。
【００１６】次に、溶接開始部、すなわち０番地におけ
る第１溶接層の溶接速度（ＶＳ１＝Ｖ０１）を下式によ
って算出する。 ＶＳ１＝溶着量／７．８×ＳＳ１ ただし、溶着量は溶接ワイヤの種類、ワイヤ供給速度及
び溶接電流等によって定まる定数、７．８は鉄の比重で
ある。また、ワイヤは１．２ｍｍ径のソリッドワイヤで
ある。以下図５に示すように０番地における各溶接層（
第２〜第８まで）の溶接速度を算出し、以下３１番地ま
での各領域における各溶接層の溶接速度を算出する。 このようにして算出された結果はメモリ７１に記憶され
る。記憶されたデータは、溶接長の領域を通過する毎に
取り出され共有メモリ７２に送られ、モータ速度の指令
値となる。
る第１溶接層の溶接速度（ＶＳ１＝Ｖ０１）を下式によ
って算出する。 ＶＳ１＝溶着量／７．８×ＳＳ１ ただし、溶着量は溶接ワイヤの種類、ワイヤ供給速度及
び溶接電流等によって定まる定数、７．８は鉄の比重で
ある。また、ワイヤは１．２ｍｍ径のソリッドワイヤで
ある。以下図５に示すように０番地における各溶接層（
第２〜第８まで）の溶接速度を算出し、以下３１番地ま
での各領域における各溶接層の溶接速度を算出する。 このようにして算出された結果はメモリ７１に記憶され
る。記憶されたデータは、溶接長の領域を通過する毎に
取り出され共有メモリ７２に送られ、モータ速度の指令
値となる。
【００１７】本実施例装置を用いて、例えば鉄骨部材の
開先部を多層溶接するには、まず溶接する鉄骨部材の開
先部の溶接開始位置に、本実施例の溶接機１０を配置す
る。次に、前述の如く開先部の開先角度、溶接開始部と
溶接終了部における開先底面幅、溶接長及び開先部の板
厚の値を測定して操作部８０より、手動又は自動でこれ
らの値を設定する。
開先部を多層溶接するには、まず溶接する鉄骨部材の開
先部の溶接開始位置に、本実施例の溶接機１０を配置す
る。次に、前述の如く開先部の開先角度、溶接開始部と
溶接終了部における開先底面幅、溶接長及び開先部の板
厚の値を測定して操作部８０より、手動又は自動でこれ
らの値を設定する。
【００１８】主制御部７０は設定された各値に基づいて
、溶接層の数及びその肉厚を決定し、更に上記の手順に
従って３２の各領域の各溶接層毎の断面積から算出した
溶接速度をメモリ７１に記憶する。ｙ軸方向移動制御部
６２は、共有メモリ７２から読み出した溶接速度に基づ
いてモータＭｙ を制御して台車部２０の移動速度を制
御することにより溶接トーチ部５０の溶接速度を所定の
速度とする。第１溶接層の溶接が終了すると、ｚ軸方向
移動制御部６４はモータＭｚ を制御して溶接トーチ支
持部４０を上方に移動することにより、第１溶接層の肉
厚分だけ溶接トーチ部５０を上方に移動する。また、本
実施例のようにレ字状の開先部を溶接する場合には、ｘ
軸方向における溶接開始位置が各溶接層毎に異なるので
、ｘ軸方向移動制御部はモータＭｘ を制御して伸縮腕
３０の伸縮を調整することにより、各溶接層毎に溶接ト
ーチ部５０の溶接開始位置を図２の点線Ａで示すように
調整する。更に、揺動制御部６６は各領域の各溶接層毎
にモータＭｒ を制御して底面幅に応じた振幅となるよ
うに溶接トーチ部５０を揺動することにより、被溶接部
材である鉄骨や前の溶接層を確実に溶かしながら溶接す
ることができる。尚、溶接の際には、図示しない溶接ガ
ス供給装置より、溶接用の炭酸ガスが供給される。
、溶接層の数及びその肉厚を決定し、更に上記の手順に
従って３２の各領域の各溶接層毎の断面積から算出した
溶接速度をメモリ７１に記憶する。ｙ軸方向移動制御部
６２は、共有メモリ７２から読み出した溶接速度に基づ
いてモータＭｙ を制御して台車部２０の移動速度を制
御することにより溶接トーチ部５０の溶接速度を所定の
速度とする。第１溶接層の溶接が終了すると、ｚ軸方向
移動制御部６４はモータＭｚ を制御して溶接トーチ支
持部４０を上方に移動することにより、第１溶接層の肉
厚分だけ溶接トーチ部５０を上方に移動する。また、本
実施例のようにレ字状の開先部を溶接する場合には、ｘ
軸方向における溶接開始位置が各溶接層毎に異なるので
、ｘ軸方向移動制御部はモータＭｘ を制御して伸縮腕
３０の伸縮を調整することにより、各溶接層毎に溶接ト
ーチ部５０の溶接開始位置を図２の点線Ａで示すように
調整する。更に、揺動制御部６６は各領域の各溶接層毎
にモータＭｒ を制御して底面幅に応じた振幅となるよ
うに溶接トーチ部５０を揺動することにより、被溶接部
材である鉄骨や前の溶接層を確実に溶かしながら溶接す
ることができる。尚、溶接の際には、図示しない溶接ガ
ス供給装置より、溶接用の炭酸ガスが供給される。
【００１９】次に、積層する各溶接層の肉厚及びその層
数について説明する。表１は板厚と、積層する各溶接層
の肉厚に関する情報である溶接肉厚情報及び溶接層の層
数等との関係を示した表である。
数について説明する。表１は板厚と、積層する各溶接層
の肉厚に関する情報である溶接肉厚情報及び溶接層の層
数等との関係を示した表である。
【００２０】本実施例装置の溶接可能な板厚範囲は６〜
５０ｍｍに設定してある。これは、主として建築用に使
用される鉄骨の板厚が６〜５０ｍｍであるからである。 また、本実施例装置は板厚が６〜５０ｍｍまでの鉄骨に
対して、２つの型の溶接肉厚情報を持っている。第１の
溶接肉厚情報（以下単にＡ型とも称する。）は第１及び
第２溶接層が６ｍｍ、第３及び第４溶接層が５ｍｍ、第
５溶接層から１２溶接層が４ｍｍである。第２の溶接肉
厚情報（以下単にＢ型とも称する。）は第１溶接層から
第４溶接層までが５ｍｍ、第５溶接層から第１２溶接層
が４ｍｍである。また、第１及び第２の溶接肉厚情報、
並びに表１に記載された板厚と、型及び溶接層の層数と
の関係は予めメモリ７１に記憶されている。
５０ｍｍに設定してある。これは、主として建築用に使
用される鉄骨の板厚が６〜５０ｍｍであるからである。 また、本実施例装置は板厚が６〜５０ｍｍまでの鉄骨に
対して、２つの型の溶接肉厚情報を持っている。第１の
溶接肉厚情報（以下単にＡ型とも称する。）は第１及び
第２溶接層が６ｍｍ、第３及び第４溶接層が５ｍｍ、第
５溶接層から１２溶接層が４ｍｍである。第２の溶接肉
厚情報（以下単にＢ型とも称する。）は第１溶接層から
第４溶接層までが５ｍｍ、第５溶接層から第１２溶接層
が４ｍｍである。また、第１及び第２の溶接肉厚情報、
並びに表１に記載された板厚と、型及び溶接層の層数と
の関係は予めメモリ７１に記憶されている。
【００２１】
【表１】
【００２２】図６は溶接肉厚情報の型及び溶接層の層数
の選択動作を説明するためのフローチャートである。以
下図６を参照して型及び層数の選択動作について説明す
る。まず、操作部８０より溶接する鉄骨の板厚、例えば
２０ｍｍを入力する。この板厚の入力は板厚測定装置等
を使用して自動で行ってもよい。主制御部７０はこの入
力値に基づき、メモリ７１から必要な溶接条件を読み出
す。
の選択動作を説明するためのフローチャートである。以
下図６を参照して型及び層数の選択動作について説明す
る。まず、操作部８０より溶接する鉄骨の板厚、例えば
２０ｍｍを入力する。この板厚の入力は板厚測定装置等
を使用して自動で行ってもよい。主制御部７０はこの入
力値に基づき、メモリ７１から必要な溶接条件を読み出
す。
【００２３】すなわち、図６のステップＳ１ で入力が
有るか否かを判断し、入力があれば、ステップＳ２ で
入力された板厚ｔｘ がｔｘ ＜６であるか否かを判断
する。仮にｔｘ がこの条件を満足する場合には、ステ
ップＳ３ に移行して入力値が適切でない旨の表示、例
えば表示灯の点灯して警報を発する。ｔｘ が６より大
きければ、ステップＳ４ に移行してｔｘ ＞５０であ
るか否かを判断する。ｔｘ が５０よりも大きければス
テップＳ３ に移行して、前述のように表示灯を点灯し
て警報を発する。今ｔｘ は５０よりも小さいので、ス
テップＳ１０に移行し、ｔｘ ≦８であるか否かを判断
する。仮にこの式を満足すれば、このときの層数は２で
、型はＢ型となる。以下同様にしてｔｘ ≦１０，ｔｘ
≦１３，ｔｘ ≦１５，ｔｘ ≦１８について判断し
、ステップＳ６０において、ｔｘ ≦２０であるか否か
が判断される。今ｔｘは２０であるので、ステップＳ６
１に移行し層数が４、型がＡ型というデータを読み出す
。主制御部７０は、この読み出したデータにより溶接速
度、揺動振幅等を計算し、その指令値を共有メモリ７２
に送る。ｘ軸方向移動制御部６０、ｙ軸方向移動制御部
６２、ｚ軸方向移動制御部６４はこれらのデータを読み
出して溶接トーチ部５０を制御し、第１及び第２溶接層
を６ｍｍに、第３及び第４溶接層を５ｍｍに溶接する。 したがって、この場合の溶接層の積層高さは２２ｍｍと
なり、余盛り高さは２ｍｍとなる。
有るか否かを判断し、入力があれば、ステップＳ２ で
入力された板厚ｔｘ がｔｘ ＜６であるか否かを判断
する。仮にｔｘ がこの条件を満足する場合には、ステ
ップＳ３ に移行して入力値が適切でない旨の表示、例
えば表示灯の点灯して警報を発する。ｔｘ が６より大
きければ、ステップＳ４ に移行してｔｘ ＞５０であ
るか否かを判断する。ｔｘ が５０よりも大きければス
テップＳ３ に移行して、前述のように表示灯を点灯し
て警報を発する。今ｔｘ は５０よりも小さいので、ス
テップＳ１０に移行し、ｔｘ ≦８であるか否かを判断
する。仮にこの式を満足すれば、このときの層数は２で
、型はＢ型となる。以下同様にしてｔｘ ≦１０，ｔｘ
≦１３，ｔｘ ≦１５，ｔｘ ≦１８について判断し
、ステップＳ６０において、ｔｘ ≦２０であるか否か
が判断される。今ｔｘは２０であるので、ステップＳ６
１に移行し層数が４、型がＡ型というデータを読み出す
。主制御部７０は、この読み出したデータにより溶接速
度、揺動振幅等を計算し、その指令値を共有メモリ７２
に送る。ｘ軸方向移動制御部６０、ｙ軸方向移動制御部
６２、ｚ軸方向移動制御部６４はこれらのデータを読み
出して溶接トーチ部５０を制御し、第１及び第２溶接層
を６ｍｍに、第３及び第４溶接層を５ｍｍに溶接する。 したがって、この場合の溶接層の積層高さは２２ｍｍと
なり、余盛り高さは２ｍｍとなる。
【００２４】以上説明したように、本実施例の装置によ
れば、６〜５０ｍｍの板厚であれば、何ｍｍの鉄骨でも
建築用の鉄骨溶接に要求されている余盛り高さ２〜４ｍ
ｍの範囲内に多層溶接を仕上げることができる。
れば、６〜５０ｍｍの板厚であれば、何ｍｍの鉄骨でも
建築用の鉄骨溶接に要求されている余盛り高さ２〜４ｍ
ｍの範囲内に多層溶接を仕上げることができる。
【００２５】また、上記の本実施例装置によれば、被溶
接鉄骨部材の開先部の溶接長を３２の領域に区分して各
領域毎に各溶接層の断面積を算出して、溶接速度を決定
しているので、開先角度が約０度から６０度位までの値
であれば、任意の角度の開先角度を有する被鉄骨部材を
各溶接層の肉厚を一定にして、精度良く溶接することが
できる。
接鉄骨部材の開先部の溶接長を３２の領域に区分して各
領域毎に各溶接層の断面積を算出して、溶接速度を決定
しているので、開先角度が約０度から６０度位までの値
であれば、任意の角度の開先角度を有する被鉄骨部材を
各溶接層の肉厚を一定にして、精度良く溶接することが
できる。
【００２６】更に、上記の本実施例装置によれば、被溶
接鉄骨部材の開先部の溶接長を３２の領域に区分して各
領域毎に各溶接層の断面積を算出して、溶接速度を決定
しているので、溶接開始部と溶接終了部の開先底面幅が
違っても、その差が一定の範囲内（約０ｍｍ〜１５ｍｍ
）であれば、各溶接層の肉厚を一定にして、精度良く溶
接を行うことができる。
接鉄骨部材の開先部の溶接長を３２の領域に区分して各
領域毎に各溶接層の断面積を算出して、溶接速度を決定
しているので、溶接開始部と溶接終了部の開先底面幅が
違っても、その差が一定の範囲内（約０ｍｍ〜１５ｍｍ
）であれば、各溶接層の肉厚を一定にして、精度良く溶
接を行うことができる。
【００２７】加えて、上記の本実施例装置によれば、溶
接肉厚情報として予め２種類の型を記憶して置くだけで
であるので、各板厚毎に溶接肉厚情報を持っていた従来
の装置に比べてはるかに小さい容量のデータベースによ
り、板厚が６ｍｍ〜５０ｍｍの鉄骨について、高精度の
多層溶接を行うことができる。
接肉厚情報として予め２種類の型を記憶して置くだけで
であるので、各板厚毎に溶接肉厚情報を持っていた従来
の装置に比べてはるかに小さい容量のデータベースによ
り、板厚が６ｍｍ〜５０ｍｍの鉄骨について、高精度の
多層溶接を行うことができる。
【００２８】尚、上記の実施例では、鉄骨部材の開先部
がレ字状である場合について説明したが、本発明はこれ
に限られるものではなく、開先部の形状は逆レ字状、Ｖ
字状又はＩ字状等であってもよい。
がレ字状である場合について説明したが、本発明はこれ
に限られるものではなく、開先部の形状は逆レ字状、Ｖ
字状又はＩ字状等であってもよい。
【００２９】また、上記の実施例では、開先部の開先底
面幅が溶接開始部と溶接終了部とで異なる場合について
説明したが、開先底面幅は一定であってもよいのは当然
である。
面幅が溶接開始部と溶接終了部とで異なる場合について
説明したが、開先底面幅は一定であってもよいのは当然
である。
【００３０】更に、上記の実施例では、αが一定の場合
について説明したが、αが変化する場合は、開先底面幅
が変化する場合と同様にして、αＳ とαＥ を３２に
区分して各領域毎に、開先角度を算出し、その結果を用
いて各領域の面積を計算すれば、開先角度が変化する場
合にも、本発明を適用することができる。
について説明したが、αが変化する場合は、開先底面幅
が変化する場合と同様にして、αＳ とαＥ を３２に
区分して各領域毎に、開先角度を算出し、その結果を用
いて各領域の面積を計算すれば、開先角度が変化する場
合にも、本発明を適用することができる。
【００３１】加えて、上記の実施例では、溶接可能な板
厚範囲内が６〜５０ｍｍの場合について説明したが、板
厚は６ｍｍ以下でも、５０ｍｍ以上であってもよい。ま
た、本実施例では溶接肉厚情報をできるだけ小さくする
ために２種類の型を有する場合について説明したが、溶
接肉厚情報は３種類以上であってもよい。これにより、
余盛り高さをより正確に制御することができる。更に、
余盛り高さも２〜４ｍｍに限られるものではなく、必要
とされる範囲内の余盛り高さに容易に仕上げることがで
きる。
厚範囲内が６〜５０ｍｍの場合について説明したが、板
厚は６ｍｍ以下でも、５０ｍｍ以上であってもよい。ま
た、本実施例では溶接肉厚情報をできるだけ小さくする
ために２種類の型を有する場合について説明したが、溶
接肉厚情報は３種類以上であってもよい。これにより、
余盛り高さをより正確に制御することができる。更に、
余盛り高さも２〜４ｍｍに限られるものではなく、必要
とされる範囲内の余盛り高さに容易に仕上げることがで
きる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め溶接肉厚情報を複数用意し、被溶接部材の板厚に応じ
て、最適な溶接肉厚情報と溶接層の層数とを読み出して
溶接することにより、複数の板厚の被溶接部材について
、共通の溶接肉厚情報を使用することができ、被溶接部
材の各板厚毎に各溶接層の肉厚及び層数のデータを保持
している従来の装置に比べて、少ない容量のデータベー
スで、溶接可能な板厚範囲内においては所望の余盛り高
さに高精度で溶接することができ、したがって特に建築
用鉄骨等の多層溶接に好適な自動溶接装置を提供するこ
とができる。
め溶接肉厚情報を複数用意し、被溶接部材の板厚に応じ
て、最適な溶接肉厚情報と溶接層の層数とを読み出して
溶接することにより、複数の板厚の被溶接部材について
、共通の溶接肉厚情報を使用することができ、被溶接部
材の各板厚毎に各溶接層の肉厚及び層数のデータを保持
している従来の装置に比べて、少ない容量のデータベー
スで、溶接可能な板厚範囲内においては所望の余盛り高
さに高精度で溶接することができ、したがって特に建築
用鉄骨等の多層溶接に好適な自動溶接装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例である自動溶接装置の概略全
体図である。
体図である。
【図２】本実施例装置を用いて溶接する開先部の断面図
である。
である。
【図３】その開先部の第１溶接層を示す概略斜視図であ
る。
る。
【図４】各領域における各溶接層の断面積を算出するフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】各領域における各溶接層の溶接速度を算出する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】溶接肉厚情報の型及び溶接層の層数の選択動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
１０ 溶接機
１１ レール部
２０ 台車部
３０ 伸縮腕
４０ 溶接トーチ支持部
５０ 溶接トーチ部
６０ ｘ軸方向移動制御部
６２ ｙ軸方向移動制御部
６４ ｚ軸方向移動制御部
６６ 揺動制御部
７０ 主制御部
７１ メモリ
７２ 共有メモリ
７４ Ｉ／Ｏポート
８０ 操作部
１００ 制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接トーチを空間直行座標軸上で移動
して被溶接部材の開先部を溶接する自動溶接装置におい
て、各溶接層の肉厚を定めた複数の溶接肉厚情報、前記
被溶接部材の各板厚毎に前記複数の溶接肉厚情報のうち
のいずれを選択するのかを定めた情報、及び前記被溶接
部材の各板厚についての溶接層の層数を記憶する記憶手
段と、前記被溶接部材の板厚に応じて前記記憶手段から
前記複数の溶接肉厚情報のうちのいずれか及び前記溶接
層の層数を読み出して前記溶接トーチを制御して各溶接
層の溶接を行う制御手段と、を設けたことを特徴とする
自動溶接装置。 - 【請求項２】 前記溶接肉厚情報は、第１及び第２溶
接層の肉厚が６ｍｍ、第３及び第４溶接層の肉厚が５ｍ
ｍ、第５〜第ｎ（ｎは６以上の整数）溶接層の肉厚が４
ｍｍである第１の溶接肉厚情報と、第１〜第４溶接層の
肉厚が５ｍｍ、第５〜第ｎ溶接層の肉厚が４ｍｍである
第２の溶接肉厚情報とを備えるものである請求項１記載
の自動溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141375A JPH0825020B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 自動溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141375A JPH0825020B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 自動溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344872A true JPH04344872A (ja) | 1992-12-01 |
| JPH0825020B2 JPH0825020B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=15290538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141375A Expired - Lifetime JPH0825020B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825020B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021016881A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 日鉄溶接工業株式会社 | 自動溶接方法及び自動溶接装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0270384A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Kawada Kogyo Kk | 多層盛り自動アーク溶接法 |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3141375A patent/JPH0825020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0270384A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Kawada Kogyo Kk | 多層盛り自動アーク溶接法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021016881A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 日鉄溶接工業株式会社 | 自動溶接方法及び自動溶接装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0825020B2 (ja) | 1996-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960910 |