JPH07178554A - 溶接ロボットによるビード成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層盛溶接において、各溶接パスのビード形
状を整える溶接ロボットによるビード成形方法を提供す
ることにある。 【構成】溶接作業に先立ってロボット本体に各層の作動
手順を記憶させ、各層の溶接に用いる電流、電圧、速度
等の溶接条件を設定／記憶させるとともに、（Ｎ−１）
パス目終了時点からＮパス目のアークスタート時間をタ
イマ設定して、ロボット溶接を行う。 【効果】 次の溶接まで時間間隔をとるため、母材への
入熱量をコントロールでき、各層の溶接ビードを成形で
き、ビードのだれや凸ビードを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層盛溶接時にビード
のオーバーラップや凸ビードが生じるのを防止するに好
適な溶接ロボットによるビード成形方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のティーチングによる溶接では、図
６のフローチャートに示す如く１パスの溶接が終了する
と、母材の温度が次の溶接に対して適温まで下降しない
間に次の溶接を開始するため、母材への入熱量が増加し
て図７に示す如く凸ビード１４ａやビードのオーバーラ
ップ１５ａが発生し、更に溶接ビードの重なり部分に段
差が生じる欠点があった。従来の溶接ロボットによる多
層盛溶接ではこれらの欠点を防止することについて配慮
されていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法では、母
材の入熱量について配慮がされておらず、ビードのオー
バーラップや凸ビードが形成され、更に溶接ビードの重
なり部分に段差が生じてしまい、融合不良やビード外観
不良等の欠陥が発生し易い問題があった。

【０００４】本発明の目的は、多層盛溶接において、あ
る溶接パスの終了から次の溶接パスのスタートまで適宜
時間間隔をあけることにより母材への入熱量をコントロ
ールし、各溶接パスのビード形状を整える溶接ロボット
によるビード成形方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の溶接ロボットによるビード成形方法は、溶
接実作業に先立ってロボット本体に作動手順を記憶さ
せ、この記憶させた作動手順プログラムに基づいて制御
される溶接用ロボットと多層盛溶接条件を設定し記憶す
る手段を用いて、複数の同一形状の枝管を母管の管壁に
多層盛溶接を行なうに際して、Ｎを２以上の自然数とし
て（Ｎ−１）パス目終了時点からＮパス目のアークスタ
ート時間をタイマ設定することを特徴としている。また
上記溶接ロボットによるビード成形方法は、２枚の板を
合わせた被溶接部材を多層盛溶接するに際して、上記母
管・枝管の溶接と同様に用いることができる。

【０００６】

【作用】本発明は、溶接用ロボットを用いて多層盛溶接
を行なうに際して、溶接の途中に層間温度をチェックす
るステップを入れることなく、各パス溶接終了後、次の
アークがスタートするまでの時間を設定することによっ
て、母材の入熱量をコントロールしビードのだれや凸ビ
ードを防ぎ、融合不良やビード外観不良等の欠陥の発生
を防止するようにしたものである。

【０００７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の溶接ロボットによるビード成形方
法を適用する溶接装置の平面図、図２は同正面図であ
る。この溶接装置において、レール４上を走行する溶接
ロボット１は、３軸方向の手首軸２を備えており、この
手首軸２の先端部に溶接トーチ３が下方に向いて装着さ
れ、溶接トーチ３の下方先端部が被溶接物の溶接線に沿
うようにやや横方向に曲折している。被溶接物は図示の
ように母管１０の管壁に多数の枝管１１を並列に仮付け
された管状体（例：ボイラヘッダ）であり、この管状体
はその母管１０の両端部で支持台５によって支えられい
る。支持台５は管状体を搭載したまま、レール４と並行
に敷設されたレール６に沿って走行するとともに、走行
方向に直交する水平方向（Ｙ方向）および上下方向（Ｚ
方向）に管状体を移動するように構成されている。

【０００８】この溶接装置は次のように操作する。まず
溶接ロボット１に溶接作業をティーチングする。これに
は、初層から最終層までの各パス毎に、溶接開始点から
溶接終了点までの溶接軌跡を公知のティーチング方法に
よって、ティーチング動作を行なう。このティーチング
動作は図１に示す操作箱９を介して制御装置７に伝送さ
れ、そこに記憶される。

【０００９】次に、プレイバック動作によって溶接ロボ
ットに溶接作業を行なわせるには、予じめ操作箱９で各
パスについて溶接電流、溶接電圧、溶接速度等を設定す
る。このとき、１パスの溶接が終了した後、次の溶接を
開始するまでの時間を制御装置７に入力しておく。図３
は溶接のフローチャートを示し、タイマの設定は各パス
毎に異なるが、図４に示す如く母材の許容入熱量を越え
ない経験上得られた時間（ｔ₁，ｔ₂……ｔｎ）を入力す
る。図５は上述した問題点を改善した本発明によるロボ
ット溶接方法により得られるビードである。

【００１０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は溶接用ロボットを用いて多層盛溶接を行なう際に、
１パス毎、溶接が終了すると次のアークスタートまでの
時間をタイマ設定し、母材への入熱量をコントロールす
ることができるので、均一美麗なビード外観が得られる
ため、溶接後のビードの修正時間を大幅に短縮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロボットによるビード成形方法を適用
する溶接装置の平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本発明による溶接ビード成形のフローチャート
である。

【図４】母材の入熱量と溶接時間との関係を示す説明図
である。

【図５】本発明のビード成形方法における積層状況を示
す説明図である。

【図６】従来方法による溶接のフローチャートである。

【図７】従来のロボット溶接法における積層状況を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ 溶接ロボット ２ 手首軸 ３ 溶接トーチ ４，６ レール ５ 支持台 ７ 制御装置 ８ 溶接電源 ９ 操作箱 １０ 母管 １１ 枝管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接実作業に先立ってロボット本体に作
   動手順を記憶させ、この記憶させた作動手順プログラム
   に基づいて制御される溶接用ロボットと多層盛溶接条件
   を設定し記憶する手段を用いて、複数の同一形状の枝管
   を母管の管壁に多層盛溶接を行なうに際して、Ｎを２以
   上の自然数として（Ｎ−１）パス目終了時点からＮパス
   目のアークスタート時間をタイマ設定することにより、
   母材の入熱量をコントロールし、ビードのだれや凸ビー
   ドを防止するようにしたことを特徴とする溶接ロボット
   によるビード成形方法。
2. 【請求項２】 溶接実作業に先立ってロボット本体に作
   動手順を記憶させ、この記憶させた作動手順プログラム
   に基づいて制御される溶接用ロボットと多層盛溶接条件
   を設定し記憶する手段を用いて、２枚の板を合わせた被
   溶接部材を多層盛溶接するに際して、Ｎを２以上の自然
   数として（Ｎ−１）パス目終了時点からＮパス目のアー
   クスタート時間をタイマ設定することにより、母材の入
   熱量をコントロールし、ビードのだれや凸ビードを防止
   したことを特徴とする溶接ロボットによるビード成形方
   法。