JPH05212542A - 狭開先片面自動反復溶接装置 - Google Patents
狭開先片面自動反復溶接装置Info
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- JPH05212542A JPH05212542A JP4217892A JP4217892A JPH05212542A JP H05212542 A JPH05212542 A JP H05212542A JP 4217892 A JP4217892 A JP 4217892A JP 4217892 A JP4217892 A JP 4217892A JP H05212542 A JPH05212542 A JP H05212542A
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Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 サブマージアーク溶接法を改善して溶接前の
フラックス散布作業及び溶接後のスラグ除去回収作業を
省略し、無監視で連続的な多層溶接を可能とするととも
に、ＭＡＧ溶接法を改善して角変形及び溶接層数等を少
なくする経済的な狭開先片面自動反復溶接装置を提供す
る。 【構成】 溶接電流，溶接速度，ワイヤ突出長等を入力
したデータバンクと、溶接線を自動的に倣うアークセン
サー６と、溶接電源３，溶接台車７，ワイヤ送給装置
４，溶接トーチ５及びその２次元駆動装置９等よりなる
片面自動反復溶接装置において、溶接中、上記駆動装置
９から逐次出力される位置情報と上記データバンクから
の出力に基づいて次溶接層の溶接条件を制御する制御装
置１を備え、被溶接材１１の板厚，溶接長の初期値入力
後、スタートスイッチのオンにより初層から最終層まで
アークを切らずに反復的かつ連続的に繰り返し多層溶接
すること。
フラックス散布作業及び溶接後のスラグ除去回収作業を
省略し、無監視で連続的な多層溶接を可能とするととも
に、ＭＡＧ溶接法を改善して角変形及び溶接層数等を少
なくする経済的な狭開先片面自動反復溶接装置を提供す
る。 【構成】 溶接電流，溶接速度，ワイヤ突出長等を入力
したデータバンクと、溶接線を自動的に倣うアークセン
サー６と、溶接電源３，溶接台車７，ワイヤ送給装置
４，溶接トーチ５及びその２次元駆動装置９等よりなる
片面自動反復溶接装置において、溶接中、上記駆動装置
９から逐次出力される位置情報と上記データバンクから
の出力に基づいて次溶接層の溶接条件を制御する制御装
置１を備え、被溶接材１１の板厚，溶接長の初期値入力
後、スタートスイッチのオンにより初層から最終層まで
アークを切らずに反復的かつ連続的に繰り返し多層溶接
すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼構造物に適用され
る狭開先片面自動反復溶接装置に関する。
る狭開先片面自動反復溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、橋梁の箱桁，鈑桁等の広幅鋼板の
板継ぎ溶接においては、図５（Ａ）断面図に示すよう
に、サブマージアーク溶接法が採用されている。しかし
ながら、この溶接法は溶接前のフラックス散布作業及び
溶接後のスラグ除去回収作業が必要不可欠であり、無監
視で連続して多層溶接することが困難である。また、他
の厚板溶接施工法として同図（Ｂ）に示すようなＭＡＧ
溶接も用いられているが、施工中の角変形等を少なくす
るために開先内を低電流で振り分けて溶接する関係上、
積層数が多くなるとともに溶接トーチの制御機能が複雑
化し、開先角度も広く取られている。
板継ぎ溶接においては、図５（Ａ）断面図に示すよう
に、サブマージアーク溶接法が採用されている。しかし
ながら、この溶接法は溶接前のフラックス散布作業及び
溶接後のスラグ除去回収作業が必要不可欠であり、無監
視で連続して多層溶接することが困難である。また、他
の厚板溶接施工法として同図（Ｂ）に示すようなＭＡＧ
溶接も用いられているが、施工中の角変形等を少なくす
るために開先内を低電流で振り分けて溶接する関係上、
積層数が多くなるとともに溶接トーチの制御機能が複雑
化し、開先角度も広く取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のサ
ブマージアーク溶接はフラックス散布，スラグ除去，回
収作業が必要で溶接開先もＸ形状のため一方の面の開先
を多層盛り溶接した後、鋼板をクレーンで反転し他方の
面の開先を多層盛り溶接しており多数の工数を要してい
る。また片面ＭＡＧ溶接は、開先角度５０〜６０°で初
層に裏波を形成後、低電流による開先両端振り分け溶接
を行い、溶接中における角変形を最小限に抑えるために
積層数が多くなり、積層数は被溶接材板厚の厚みに比例
して増加し、さらに、開先内の両端振り分けのため倣い
制御方法及び駆動装置等が複雑である。
ブマージアーク溶接はフラックス散布，スラグ除去，回
収作業が必要で溶接開先もＸ形状のため一方の面の開先
を多層盛り溶接した後、鋼板をクレーンで反転し他方の
面の開先を多層盛り溶接しており多数の工数を要してい
る。また片面ＭＡＧ溶接は、開先角度５０〜６０°で初
層に裏波を形成後、低電流による開先両端振り分け溶接
を行い、溶接中における角変形を最小限に抑えるために
積層数が多くなり、積層数は被溶接材板厚の厚みに比例
して増加し、さらに、開先内の両端振り分けのため倣い
制御方法及び駆動装置等が複雑である。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、サブマージアーク溶接法を改善して溶接前の
フラックス散布作業及び溶接後のスラグ除去回収作業を
省略し、無監視で連続的な多層溶接を可能とするととも
に、ＭＡＧ溶接法を改善して角変形及び溶接層数等を少
なくする経済的な狭開先片面自動反復溶接装置を提供す
ることを目的とする。
たもので、サブマージアーク溶接法を改善して溶接前の
フラックス散布作業及び溶接後のスラグ除去回収作業を
省略し、無監視で連続的な多層溶接を可能とするととも
に、ＭＡＧ溶接法を改善して角変形及び溶接層数等を少
なくする経済的な狭開先片面自動反復溶接装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、溶
接電流，溶接速度，ワイヤ突出長等を入力したデータバ
ンクと、溶接線を自動的に倣うアークセンサーと、溶接
電源，溶接台車，ワイヤ送給装置，溶接トーチ及びその
２次元駆動装置等よりなる片面自動反復溶接装置におい
て、溶接中、上記駆動装置から逐次出力される位置情報
と上記データバンクからの出力に基づいて次溶接層の溶
接条件を制御する制御装置を備え、被溶接材の板厚，溶
接長の初期値入力後、スタートスイッチのオンにより初
層から最終層までアークを切らずに反復的かつ連続的に
繰り返し多層溶接するようにしたことを特徴とする。
接電流，溶接速度，ワイヤ突出長等を入力したデータバ
ンクと、溶接線を自動的に倣うアークセンサーと、溶接
電源，溶接台車，ワイヤ送給装置，溶接トーチ及びその
２次元駆動装置等よりなる片面自動反復溶接装置におい
て、溶接中、上記駆動装置から逐次出力される位置情報
と上記データバンクからの出力に基づいて次溶接層の溶
接条件を制御する制御装置を備え、被溶接材の板厚，溶
接長の初期値入力後、スタートスイッチのオンにより初
層から最終層までアークを切らずに反復的かつ連続的に
繰り返し多層溶接するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明装置では、速度制御された溶接台車に溶
接トーチ，駆動系及び制御系インターフェースを搭載
し、制御装置へ板厚，溶接長の数値を入力すればアーク
センサーが溶接線を倣い初層から最終層までを自動的に
反復溶接し、無監視で多層溶接を行う。その際、狭開先
片面溶接を施工するため初層の溶接線倣いにアークセン
サーを使用し、また２層目以降はアークセンサーで倣っ
た初層の軌跡を記憶，再生し、積層する開先幅に応じた
溶接トーチのオシレート機能と大電流ＭＡＧ溶接による
１パス１レイヤー方式を用いることにより、積層数を少
なく、トータル入熱量を小さくするとともに角変形等の
小さな溶接施工とする。また、無監視で自動反復溶接を
行うために、板厚，積層数ごとの適性な溶接電流，アー
ク電圧，ワイヤ突出長，溶接速度等を入力したデータバ
ンクと溶接中における溶接長，トーチ位置、溶接台車速
度を出力する位置信号とをＣＰＵ内に取り込み、各駆動
系（ここではワイヤ送給速度，溶接台車速度等）を制御
する制御装置を用いることにより、広幅厚板板継ぎの片
面多層溶接を無監視で反復的に自動溶接可能とする。
接トーチ，駆動系及び制御系インターフェースを搭載
し、制御装置へ板厚，溶接長の数値を入力すればアーク
センサーが溶接線を倣い初層から最終層までを自動的に
反復溶接し、無監視で多層溶接を行う。その際、狭開先
片面溶接を施工するため初層の溶接線倣いにアークセン
サーを使用し、また２層目以降はアークセンサーで倣っ
た初層の軌跡を記憶，再生し、積層する開先幅に応じた
溶接トーチのオシレート機能と大電流ＭＡＧ溶接による
１パス１レイヤー方式を用いることにより、積層数を少
なく、トータル入熱量を小さくするとともに角変形等の
小さな溶接施工とする。また、無監視で自動反復溶接を
行うために、板厚，積層数ごとの適性な溶接電流，アー
ク電圧，ワイヤ突出長，溶接速度等を入力したデータバ
ンクと溶接中における溶接長，トーチ位置、溶接台車速
度を出力する位置信号とをＣＰＵ内に取り込み、各駆動
系（ここではワイヤ送給速度，溶接台車速度等）を制御
する制御装置を用いることにより、広幅厚板板継ぎの片
面多層溶接を無監視で反復的に自動溶接可能とする。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその全体斜視系統図、図２，図３はそれぞれ
図１の制御系統図，制御フローチャート、図４は図１の
装置により広幅厚板の多層溶接を行った試験結果を示す
説明図である。
と、図１はその全体斜視系統図、図２，図３はそれぞれ
図１の制御系統図，制御フローチャート、図４は図１の
装置により広幅厚板の多層溶接を行った試験結果を示す
説明図である。
【０００８】まず、図１において１は自動制御装置、２
はその操作盤、３は溶接電源、４は溶接トーチ５にワイ
ヤを供給するワイヤ送給装置、７は被溶接厚板鋼板１１
上に付設された１対の走行レール１０に沿って溶接線の
方向に移動する溶接台車、８は溶接台車７上に設けられ
た手元操作盤、９は溶接台車８上に配設されたＸ方向及
びＹ方向の相対可動部材よりなる溶接トーチ駆動軸であ
り、溶接トーチ５，アークセンサー６はそれぞれ溶接ト
ーチ駆動軸９に付設されている。
はその操作盤、３は溶接電源、４は溶接トーチ５にワイ
ヤを供給するワイヤ送給装置、７は被溶接厚板鋼板１１
上に付設された１対の走行レール１０に沿って溶接線の
方向に移動する溶接台車、８は溶接台車７上に設けられ
た手元操作盤、９は溶接台車８上に配設されたＸ方向及
びＹ方向の相対可動部材よりなる溶接トーチ駆動軸であ
り、溶接トーチ５，アークセンサー６はそれぞれ溶接ト
ーチ駆動軸９に付設されている。
【０００９】このような装置において、溶接は図２制御
系統図及び図３フローチャートによって下記の要領で行
うことができる。いま、板厚２５ｍｍ，板幅１０００ｍ
ｍの広幅厚板を多層溶接する場合について述べる。 （１）溶接台車７と被溶接材１１の溶接線を合わせ、溶
接トーチ５を溶接開始位置のタブ板上に設定する。 （２）被溶接材１１に裏当材１２を密着させる。 （３）操作盤２に板厚「２５」，溶接長「１４００」
（板幅１０００ｍｍ＋両タブ板４００ｍｍ）を入力する
と、操作盤画面上にデータバンクより適性溶接施工条件
が表示される。 （４）溶接スタートスイッチを押すと、アーク発生後ア
ークセンサー６が作動し、溶接開始位置を記憶するとと
もに、溶接台車７がスタートする。 （５）初層の溶接条件で溶接台車７が溶接終端位置（１
４００ｍｍ）に到着すると、溶接トーチ５がデータバン
クで指定された任意の位置まで上昇し、溶接台車７が逆
進して以降最終層まで反復溶接を繰り返す。 （６）最終層の溶接終端位置で溶接条件がクレーター処
理条件になり、数秒後アーク及び溶接台車７が停止して
多層溶接を完了する。 （７）この結果、板厚２５ｍｍにおける無監視の狭開先
片面多層溶接は、良好な裏波ビード形成とブローホール
等の内部欠陥に問題のないことが確認できた。
系統図及び図３フローチャートによって下記の要領で行
うことができる。いま、板厚２５ｍｍ，板幅１０００ｍ
ｍの広幅厚板を多層溶接する場合について述べる。 （１）溶接台車７と被溶接材１１の溶接線を合わせ、溶
接トーチ５を溶接開始位置のタブ板上に設定する。 （２）被溶接材１１に裏当材１２を密着させる。 （３）操作盤２に板厚「２５」，溶接長「１４００」
（板幅１０００ｍｍ＋両タブ板４００ｍｍ）を入力する
と、操作盤画面上にデータバンクより適性溶接施工条件
が表示される。 （４）溶接スタートスイッチを押すと、アーク発生後ア
ークセンサー６が作動し、溶接開始位置を記憶するとと
もに、溶接台車７がスタートする。 （５）初層の溶接条件で溶接台車７が溶接終端位置（１
４００ｍｍ）に到着すると、溶接トーチ５がデータバン
クで指定された任意の位置まで上昇し、溶接台車７が逆
進して以降最終層まで反復溶接を繰り返す。 （６）最終層の溶接終端位置で溶接条件がクレーター処
理条件になり、数秒後アーク及び溶接台車７が停止して
多層溶接を完了する。 （７）この結果、板厚２５ｍｍにおける無監視の狭開先
片面多層溶接は、良好な裏波ビード形成とブローホール
等の内部欠陥に問題のないことが確認できた。
【００１０】（１）敍上の溶接の際、溶接長の検出は溶
接台車に装置した位置検出器（ポテンショメーター等）
の位置信号を制御装置へフィードバックすることによ
り、溶接開始位置から位置検出器の積算値と初期入力し
た溶接長数値が適合した点を溶接終端位置とした。 （２）溶接電流電圧は、データバンクから引出した値と
なるように、制御装置からの指令で溶接電源及びワイヤ
送給装置を自動制御した。 （３）溶接線倣いは、アークセンサーを用いその検出信
号を制御装置へフィードバックし位置制御することで、
初層の位置制御軌跡を記憶し、２層目以降の溶接線はそ
れを再生する方式とした。 （４）適正なワイヤ突出長は、反復溶接が切り替わるた
びに、データバンク内の溶接トーチ上昇量設定値を引き
出し、溶接トーチが自動的に適性なワイヤ突出長となる
よう制御した。 （５）溶接中に発生するブローホール等の溶接内部欠陥
防止策として溶接トーチを２重シールド方式とした。 （６）片面溶接には溶接部の裏波形成にガラステープが
良いので、これを水冷銅板で固定する方式とした。
接台車に装置した位置検出器（ポテンショメーター等）
の位置信号を制御装置へフィードバックすることによ
り、溶接開始位置から位置検出器の積算値と初期入力し
た溶接長数値が適合した点を溶接終端位置とした。 （２）溶接電流電圧は、データバンクから引出した値と
なるように、制御装置からの指令で溶接電源及びワイヤ
送給装置を自動制御した。 （３）溶接線倣いは、アークセンサーを用いその検出信
号を制御装置へフィードバックし位置制御することで、
初層の位置制御軌跡を記憶し、２層目以降の溶接線はそ
れを再生する方式とした。 （４）適正なワイヤ突出長は、反復溶接が切り替わるた
びに、データバンク内の溶接トーチ上昇量設定値を引き
出し、溶接トーチが自動的に適性なワイヤ突出長となる
よう制御した。 （５）溶接中に発生するブローホール等の溶接内部欠陥
防止策として溶接トーチを２重シールド方式とした。 （６）片面溶接には溶接部の裏波形成にガラステープが
良いので、これを水冷銅板で固定する方式とした。
【００１１】以上の溶接の際の１層，２層，３層の溶接
トーチの移動要領，ビード断面，溶接条件等を一覧図に
整理すると図４に示すとおりである。
トーチの移動要領，ビード断面，溶接条件等を一覧図に
整理すると図４に示すとおりである。
【００１２】
【発明の効果】このような装置によれば、狭開先片面Ｖ
開先形状の厚板を初層から最終層までアークを切らず、
無監視で反復を繰返し連続的に多層溶接できる。また、
狭開先片面溶接化により鋼板の反転作業が省略できる。
開先形状の厚板を初層から最終層までアークを切らず、
無監視で反復を繰返し連続的に多層溶接できる。また、
狭開先片面溶接化により鋼板の反転作業が省略できる。
【００１３】要するに本発明によれば、溶接電流，溶接
速度，ワイヤ突出長等を入力したデータバンクと、溶接
線を自動的に倣うアークセンサーと、溶接電源，溶接台
車，ワイヤ送給装置，溶接トーチ及びその２次元駆動装
置等よりなる片面自動反復溶接装置において、溶接中、
上記駆動装置から逐次出力される位置情報と上記データ
バンクからの出力に基づいて次溶接層の溶接条件を制御
する制御装置を備え、被溶接材の板厚，溶接長の初期値
入力後、スタートスイッチのオンにより初層から最終層
までアークを切らずに反復的かつ連続的に繰り返し多層
溶接するようにしたことにより、反転作業を省略し、角
変形等を小さくするため大電流ＭＡＧ溶接サブマージア
ーク溶接法を改善して溶接前のフラックス散布作業及び
溶接後のスラグ除去回収作業を省略し、無監視で連続的
な多層溶接を可能とするとともに、ＭＡＧ溶接法を改善
して角変形及び溶接層数等を少なくする経済的な狭開先
片面自動反復溶接装置を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
速度，ワイヤ突出長等を入力したデータバンクと、溶接
線を自動的に倣うアークセンサーと、溶接電源，溶接台
車，ワイヤ送給装置，溶接トーチ及びその２次元駆動装
置等よりなる片面自動反復溶接装置において、溶接中、
上記駆動装置から逐次出力される位置情報と上記データ
バンクからの出力に基づいて次溶接層の溶接条件を制御
する制御装置を備え、被溶接材の板厚，溶接長の初期値
入力後、スタートスイッチのオンにより初層から最終層
までアークを切らずに反復的かつ連続的に繰り返し多層
溶接するようにしたことにより、反転作業を省略し、角
変形等を小さくするため大電流ＭＡＧ溶接サブマージア
ーク溶接法を改善して溶接前のフラックス散布作業及び
溶接後のスラグ除去回収作業を省略し、無監視で連続的
な多層溶接を可能とするとともに、ＭＡＧ溶接法を改善
して角変形及び溶接層数等を少なくする経済的な狭開先
片面自動反復溶接装置を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
【図１】本発明の一実施例を示す全体斜視系統図であ
る。
る。
【図２】図１の制御系統図である。
【図３】図２の制御フローチャート図である。
【図４】図１の溶接装置により広幅厚板の多層溶接を行
った試験結果を示す説明図である。
った試験結果を示す説明図である。
【図５】従来のサブマージアーク溶接，片面ＭＡＧ溶接
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 自動制御装置 ２ 操作盤 ３ 溶接電源 ４ ワイヤ送給装置 ５ 溶接トーチ ６ アークセンサー ７ 溶接台車 ８ 手元操作盤 ９ 溶接トーチ駆動軸 １０ 溶接台車用走行レール １１ 被溶接材（厚板鋼板） １２ 裏当材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 憲明 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接電流，溶接速度，ワイヤ突出長等を
入力したデータバンクと、溶接線を自動的に倣うアーク
センサーと、溶接電源，溶接台車，ワイヤ送給装置，溶
接トーチ及びその２次元駆動装置等よりなる片面自動反
復溶接装置において、溶接中、上記駆動装置から逐次出
力される位置情報と上記データバンクからの出力に基づ
いて次溶接層の溶接条件を制御する制御装置を備え、被
溶接材の板厚，溶接長の初期値入力後、スタートスイッ
チのオンにより初層から最終層までアークを切らずに反
復的かつ連続的に繰り返し多層溶接するようにしたこと
を特徴とする狭開先片面自動反復溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217892A JPH05212542A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 狭開先片面自動反復溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217892A JPH05212542A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 狭開先片面自動反復溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212542A true JPH05212542A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12628736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4217892A Withdrawn JPH05212542A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 狭開先片面自動反復溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212542A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5378641A (en) * | 1993-02-22 | 1995-01-03 | Micron Semiconductor, Inc. | Electrically conductive substrate interconnect continuity region and method of forming same with an angled implant |
| US5858845A (en) * | 1994-09-27 | 1999-01-12 | Micron Technology, Inc. | Electrically conductive substrate interconnect continuity region and method of forming same with an angled implant |
| KR101379060B1 (ko) * | 2012-04-23 | 2014-03-28 | 현대중공업 주식회사 | 콘트롤러가 캐리어에 내장된 서브머지드 아크 용접장치 및 그 제어방법 |
| CN118162725A (zh) * | 2024-03-18 | 2024-06-11 | 湘潭大学 | 基于电弧传感的埋弧焊多层多道盖面焊跟踪方法 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4217892A patent/JPH05212542A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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