JPH0615448A - 不均一凹凸面全自動肉盛溶接方法およびその装置 - Google Patents
不均一凹凸面全自動肉盛溶接方法およびその装置Info
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- JPH0615448A JPH0615448A JP17135592A JP17135592A JPH0615448A JP H0615448 A JPH0615448 A JP H0615448A JP 17135592 A JP17135592 A JP 17135592A JP 17135592 A JP17135592 A JP 17135592A JP H0615448 A JPH0615448 A JP H0615448A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不均一凹凸面全自動肉盛溶接方法およびその
装置を提供する。 【構成】 鉄道車輪の外周等不均一な凹凸面に、自動肉
盛溶接をするにあたり、溶接電極に先行する上下位置検
出センサーで被溶接面の凹凸を検出し、被溶接物の凹凸
面を倣いながら肉盛溶接するに際して、被溶接物の１回
転毎に溶接電極を移動させ、横方向移動量Ｘとその時の
高さ方向移動量Ｙから定まるＹ／Ｘの関数として、横方
向の移動ピッチ量を定め、これを移動ピッチとして傾斜
面への肉盛溶接を行ない、肉盛後の最終寸法を、別に設
けた完成形状寸法指示板から読み取った値に一致させて
肉盛溶接を行なうことを特徴とする凹凸面全自動肉盛溶
接方法およびその装置。 【効果】 寸法精度高く自動肉盛溶接を行なう事が可能
であるというすぐれた効果を奏する。
装置を提供する。 【構成】 鉄道車輪の外周等不均一な凹凸面に、自動肉
盛溶接をするにあたり、溶接電極に先行する上下位置検
出センサーで被溶接面の凹凸を検出し、被溶接物の凹凸
面を倣いながら肉盛溶接するに際して、被溶接物の１回
転毎に溶接電極を移動させ、横方向移動量Ｘとその時の
高さ方向移動量Ｙから定まるＹ／Ｘの関数として、横方
向の移動ピッチ量を定め、これを移動ピッチとして傾斜
面への肉盛溶接を行ない、肉盛後の最終寸法を、別に設
けた完成形状寸法指示板から読み取った値に一致させて
肉盛溶接を行なうことを特徴とする凹凸面全自動肉盛溶
接方法およびその装置。 【効果】 寸法精度高く自動肉盛溶接を行なう事が可能
であるというすぐれた効果を奏する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車輪の外周等不均
一な凹凸面があり、かつ回転軸方向に傾斜した面に、全
自動肉盛溶接する方法およびその装置に関する。
一な凹凸面があり、かつ回転軸方向に傾斜した面に、全
自動肉盛溶接する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車輪のように、回転体で凹凸のある
傾斜踏面に対し自動肉盛溶接を行なうためには、肉盛
量、溶接条件、電極位置等を適切に制御する必要があ
り、多くの場合、溶接進行速度は回転機で定速とし、溶
接電極の位置制御は手動に頼るのが普通である。
傾斜踏面に対し自動肉盛溶接を行なうためには、肉盛
量、溶接条件、電極位置等を適切に制御する必要があ
り、多くの場合、溶接進行速度は回転機で定速とし、溶
接電極の位置制御は手動に頼るのが普通である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これは電極の上下位置
と横移動量を、被溶接面の傾斜にあわせて変化させる必
要があり、完全自動化が難しいからであった。本発明は
前記の問題点を解決し、鉄道車輪のように、回転体で凹
凸のある傾斜踏面に対し自動肉盛溶接を行なう方法とそ
の装置を提供することを目的としている。
と横移動量を、被溶接面の傾斜にあわせて変化させる必
要があり、完全自動化が難しいからであった。本発明は
前記の問題点を解決し、鉄道車輪のように、回転体で凹
凸のある傾斜踏面に対し自動肉盛溶接を行なう方法とそ
の装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、被溶接面の形
状検出センサーの信号による溶接電極の倣い動作に加え
て、溶接電極の横方向移動量Ｘとその時の高さ方向移動
量Ｙから定まるＹ／Ｘの関数として、横方向の移動ピッ
チ量を定め、これを移動ピッチとして傾斜面への肉盛溶
接を行なう事が効果的であることを知見し、本発明を完
成するに至った。
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、被溶接面の形
状検出センサーの信号による溶接電極の倣い動作に加え
て、溶接電極の横方向移動量Ｘとその時の高さ方向移動
量Ｙから定まるＹ／Ｘの関数として、横方向の移動ピッ
チ量を定め、これを移動ピッチとして傾斜面への肉盛溶
接を行なう事が効果的であることを知見し、本発明を完
成するに至った。
【０００５】すなわち本発明は、鉄道車輪の外周等不均
一な凹凸面に、自動肉盛溶接をするにあたり、溶接電極
に先行する上下位置検出センサーで被溶接面の凹凸を検
出し、被溶接物の凹凸面を倣いながら肉盛溶接するに際
して、被溶接物の１回転毎に溶接電極を移動させ、横方
向移動量Ｘとその時の高さ方向移動量Ｙから定まるＹ／
Ｘの関数として、横方向の移動ピッチ量を定め、これを
移動ピッチとして傾斜面への肉盛溶接を行ない、肉盛後
の最終寸法を、別に設けた完成形状寸法指示板から読み
取った値と一致させて肉盛溶接を行なうことを特徴とす
る凹凸面全自動肉盛溶接方法を要旨とし、また、溶接電
極に先行して被溶接面の凹凸を検出する上下位置検出セ
ンサーと、該上下位置検出センサーにより決められた位
置を倣いながら肉盛溶接する溶接電極と、被溶接面の１
回転毎に横方向に前記溶接電極を移動する機構と、前記
溶接電極の横方向移動量Ｘとその時の高さ方向移動量Ｙ
から定まるＹ／Ｘの関数として、横方向の移動ピッチ量
を定める機構と、肉盛後の最終寸法を別に設けた完成形
状寸法指示板寸法に一致させる機構とを備えてなること
を特徴とする凹凸面全自動肉盛溶接装置を要旨としてい
る。
一な凹凸面に、自動肉盛溶接をするにあたり、溶接電極
に先行する上下位置検出センサーで被溶接面の凹凸を検
出し、被溶接物の凹凸面を倣いながら肉盛溶接するに際
して、被溶接物の１回転毎に溶接電極を移動させ、横方
向移動量Ｘとその時の高さ方向移動量Ｙから定まるＹ／
Ｘの関数として、横方向の移動ピッチ量を定め、これを
移動ピッチとして傾斜面への肉盛溶接を行ない、肉盛後
の最終寸法を、別に設けた完成形状寸法指示板から読み
取った値と一致させて肉盛溶接を行なうことを特徴とす
る凹凸面全自動肉盛溶接方法を要旨とし、また、溶接電
極に先行して被溶接面の凹凸を検出する上下位置検出セ
ンサーと、該上下位置検出センサーにより決められた位
置を倣いながら肉盛溶接する溶接電極と、被溶接面の１
回転毎に横方向に前記溶接電極を移動する機構と、前記
溶接電極の横方向移動量Ｘとその時の高さ方向移動量Ｙ
から定まるＹ／Ｘの関数として、横方向の移動ピッチ量
を定める機構と、肉盛後の最終寸法を別に設けた完成形
状寸法指示板寸法に一致させる機構とを備えてなること
を特徴とする凹凸面全自動肉盛溶接装置を要旨としてい
る。
【０００６】
【作用】本発明の構成と作用を説明する。図１に示すご
とく、被溶接物の凹凸面を倣うため、上下位置検出用タ
ッチセンサー３を溶接電極１に先行させて走らせ、これ
によって溶接面２の形状を読み取る。同時に溶接速度に
より定まる遅延時間後に、溶接電極が凹凸面に倣ってア
ーク位置を制御するようにする。
とく、被溶接物の凹凸面を倣うため、上下位置検出用タ
ッチセンサー３を溶接電極１に先行させて走らせ、これ
によって溶接面２の形状を読み取る。同時に溶接速度に
より定まる遅延時間後に、溶接電極が凹凸面に倣ってア
ーク位置を制御するようにする。
【０００７】これによって溶接アーク１は凹凸面を倣う
事が出来、全周を肉盛溶接することが出来る。この場合
必要によりウィービング機構を組み込むことにより、さ
らに良好な溶接ビードを得ることが出来る。
事が出来、全周を肉盛溶接することが出来る。この場合
必要によりウィービング機構を組み込むことにより、さ
らに良好な溶接ビードを得ることが出来る。
【０００８】次に被溶接物の一回転溶接後、ビード幅相
当分だけ溶接電極を左（右）に移動する。この移動量Ｘ
と、移動後の高さ方向移動量Ｙとから定まるＹ／Ｘをパ
ラメーターとして、横方向移動量をリアルタイムで補正
し、傾斜面角度に適合した移動量を取る。この場合Ｙ＝
０の時の移動量を基準値として、設定値をあらかじめイ
ンプットしておく機構をもつ。これによって傾斜した面
を自動的に連続溶接することが可能となった。
当分だけ溶接電極を左（右）に移動する。この移動量Ｘ
と、移動後の高さ方向移動量Ｙとから定まるＹ／Ｘをパ
ラメーターとして、横方向移動量をリアルタイムで補正
し、傾斜面角度に適合した移動量を取る。この場合Ｙ＝
０の時の移動量を基準値として、設定値をあらかじめイ
ンプットしておく機構をもつ。これによって傾斜した面
を自動的に連続溶接することが可能となった。
【０００９】この概要を図２に示した。ここでは車輪
断面、は溶接トーチであって、Ｘ 1は１回転後の移動
量、Ｘ2は２回転後の移動量であり、Ｙ1、Ｙ2はそれぞ
れの車輪端面の上昇量である。すなわち、Ｙ2／Ｘ2＞Ｙ
1／Ｘ1となるとき、Ｘ2＜Ｘ1に取るようにする。
断面、は溶接トーチであって、Ｘ 1は１回転後の移動
量、Ｘ2は２回転後の移動量であり、Ｙ1、Ｙ2はそれぞ
れの車輪端面の上昇量である。すなわち、Ｙ2／Ｘ2＞Ｙ
1／Ｘ1となるとき、Ｘ2＜Ｘ1に取るようにする。
【００１０】溶接終了点の検出は、車輪の場合、フラン
ジ部の先端の肉盛で終了するが、これは別に設けた図１
の完成形状寸法指示型板５を、トレーサー用センサー４
で読み取るか、またはｘｙ方向（完成形状寸法指示型板
５の面に相当する）の数値制御用座標による完成寸法読
取り機構により読み取って、完成寸法に達するまで溶接
を続行するように、制御機構を働かせるようになってい
る。
ジ部の先端の肉盛で終了するが、これは別に設けた図１
の完成形状寸法指示型板５を、トレーサー用センサー４
で読み取るか、またはｘｙ方向（完成形状寸法指示型板
５の面に相当する）の数値制御用座標による完成寸法読
取り機構により読み取って、完成寸法に達するまで溶接
を続行するように、制御機構を働かせるようになってい
る。
【００１１】なお車輪等の場合、完成形状寸法指示型板
５は、完成寸法に応じた寸法、形状のものを、車輪の種
類の数だけ用意しておくことが必要である。したがっ
て、一旦踏面より溶接を始めれば、車輪の立ち上がり部
が完成寸法になるまで自動的に溶接を続け、肉盛溶接を
完成するに至る。
５は、完成寸法に応じた寸法、形状のものを、車輪の種
類の数だけ用意しておくことが必要である。したがっ
て、一旦踏面より溶接を始めれば、車輪の立ち上がり部
が完成寸法になるまで自動的に溶接を続け、肉盛溶接を
完成するに至る。
【００１２】図１において、１は溶接アーク、２は車輪
肉盛部、６は溶接ヘッド移動用のビーム断面、７はこの
ビームに架設されて車輪の軸方向に動くフレーム、８は
制御盤、９は溶接ワイヤー送給コントロール用モータ
ー、１０はヘッド部分上下移動用モーター、１１は横送
り駆動制御用モーター、１２は送りピッチ設定および表
示盤、１３はトーチ上下感度設定および表示盤である。
肉盛部、６は溶接ヘッド移動用のビーム断面、７はこの
ビームに架設されて車輪の軸方向に動くフレーム、８は
制御盤、９は溶接ワイヤー送給コントロール用モータ
ー、１０はヘッド部分上下移動用モーター、１１は横送
り駆動制御用モーター、１２は送りピッチ設定および表
示盤、１３はトーチ上下感度設定および表示盤である。
【００１３】以上説明したように、車輪踏面部の自動溶
接は、前記制御機構を組み込んだ自動溶接装置を用いる
ことにより、完全自動化が可能となることが明らかであ
る。また、溶接法としてはとくに制限はないが、潜弧溶
接法またはＭＡＧ法等を使用することが出来る。ただし
潜弧溶接法ではフラックスがセンサー３の邪魔をしない
姿勢で溶接することが必要である。
接は、前記制御機構を組み込んだ自動溶接装置を用いる
ことにより、完全自動化が可能となることが明らかであ
る。また、溶接法としてはとくに制限はないが、潜弧溶
接法またはＭＡＧ法等を使用することが出来る。ただし
潜弧溶接法ではフラックスがセンサー３の邪魔をしない
姿勢で溶接することが必要である。
【００１４】
【実施例】本発明の構成・効果を実施例により説明する
が、これにより本発明が限定されるものではない。 実施例１ 直径８００ｍｍ、踏面幅８０ｍｍの車輪に対し、ＭＡＧ
溶接法によって肉盛溶接を行なった。肉盛設定厚さを４
ｍｍとし、溶接条件はワイヤ直径１．２ｍｍ、溶接電流
２３０Ａ、溶接速度１ｍ／ｍｉｎ．で実施をした。
が、これにより本発明が限定されるものではない。 実施例１ 直径８００ｍｍ、踏面幅８０ｍｍの車輪に対し、ＭＡＧ
溶接法によって肉盛溶接を行なった。肉盛設定厚さを４
ｍｍとし、溶接条件はワイヤ直径１．２ｍｍ、溶接電流
２３０Ａ、溶接速度１ｍ／ｍｉｎ．で実施をした。
【００１５】その結果、肉盛厚さは４±０．５ｍｍの変
動に収まり、手動制御溶接時間の約１／２で完了し、溶
接時間の短縮と省力化の効果は大きい事が示された。
動に収まり、手動制御溶接時間の約１／２で完了し、溶
接時間の短縮と省力化の効果は大きい事が示された。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、鉄道車輪のように、回転体で凹凸のある傾
斜踏面に対し、寸法精度高く自動肉盛溶接を行なう事が
可能となり、産業上きわめて有用である。
ているから、鉄道車輪のように、回転体で凹凸のある傾
斜踏面に対し、寸法精度高く自動肉盛溶接を行なう事が
可能となり、産業上きわめて有用である。
【図１】 本発明を実施する装置の概要図である。
【図２】 車輪断面とトーチ移動量の関係の説明図であ
る。
る。
１ 溶接アーク ２ 車輪肉盛部 ３ 凹凸面検出センサー ４ 最終寸法検出用センサー ５ 完成寸法指示型板 ６ 溶接ヘッド架設用ビーム断面 ７ 溶接ヘッド取り付け部断面 ８ 制御盤 ９ 溶接ワイヤーコントロール用モーター １０ 上下移動用モーター １１ 送りピッチ駆動モーター １２ 送りピッチ設定および表示 １３ トーチ上下感度設定および表示
Claims (2)
- 【請求項１】鉄道車輪の外周等不均一な凹凸面に、自動
肉盛溶接をするにあたり、溶接電極に先行する上下位置
検出センサーで被溶接面の凹凸を検出し、被溶接物の凹
凸面を倣いながら肉盛溶接するに際して、被溶接物の１
回転毎に溶接電極を移動させ、横方向移動量Ｘとその時
の高さ方向移動量Ｙから定まるＹ／Ｘの関数として、横
方向の移動ピッチ量を定め、これを移動ピッチとして傾
斜面への肉盛溶接を行ない、肉盛後の最終寸法を、別に
設けた完成形状寸法指示板から読み取った値と一致させ
て肉盛溶接を行なうことを特徴とする凹凸面全自動肉盛
溶接方法。 - 【請求項２】溶接電極に先行して被溶接面の凹凸を検出
する上下位置検出センサーと、該上下位置検出センサー
により決められた位置を倣いながら肉盛溶接する溶接電
極と、被溶接面の１回転毎に横方向に前記溶接電極を移
動する機構と、前記溶接電極の横方向移動量Ｘとその時
の高さ方向移動量Ｙから定まるＹ／Ｘの関数として、横
方向の移動ピッチ量を定める機構と、肉盛後の最終寸法
を別に設けた完成形状寸法指示板寸法に一致させる機構
とを備えてなることを特徴とする凹凸面全自動肉盛溶接
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17135592A JPH0615448A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 不均一凹凸面全自動肉盛溶接方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17135592A JPH0615448A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 不均一凹凸面全自動肉盛溶接方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615448A true JPH0615448A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15921657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17135592A Pending JPH0615448A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 不均一凹凸面全自動肉盛溶接方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615448A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998017837A1 (fr) * | 1996-10-21 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Systeme de pulverisation automatique et procede de pulverisation dans lequel les conditions de pulverisation sont determinees par ordinateur |
| WO2026038595A1 (ko) * | 2024-08-15 | 2026-02-19 | 한국생산기술연구원 | 철도 차륜 재생 용접방법 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP17135592A patent/JPH0615448A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998017837A1 (fr) * | 1996-10-21 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Systeme de pulverisation automatique et procede de pulverisation dans lequel les conditions de pulverisation sont determinees par ordinateur |
| US6348232B1 (en) | 1996-10-21 | 2002-02-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Spraying robot system and spraying method wherein spray conditions are determined by using computer |
| WO2026038595A1 (ko) * | 2024-08-15 | 2026-02-19 | 한국생산기술연구원 | 철도 차륜 재생 용접방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010424 |