JPH07246468A - 肉盛溶接装置 - Google Patents
肉盛溶接装置Info
- Publication number
- JPH07246468A JPH07246468A JP3889694A JP3889694A JPH07246468A JP H07246468 A JPH07246468 A JP H07246468A JP 3889694 A JP3889694 A JP 3889694A JP 3889694 A JP3889694 A JP 3889694A JP H07246468 A JPH07246468 A JP H07246468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- valve
- build
- overlay
- rotation angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 肉盛溶接の立ち上がり部における硬度低下を
抑えて作業性の良い肉盛溶接装置を提供する。 【構成】 肉盛溶接が施される素材バルブAのバルブヘ
ッドに肉盛溶接を行う溶接トーチ25と、素材バルブA
を回転させる回転台38と、該回転台38の回転角度を
検出する回転角度検出手段44c、44dと、バルブヘ
ッドを撮影する撮影手段80と、該撮影手段80で撮影
された画像を映し出すモニタ76と、予め設定された制
御パターンに従い溶接の開始から所定角度になるまで、
肉盛溶接厚さが漸次増大するように溶接トーチ25を制
御し、所定角度を越えたときは、肉盛溶接厚さが所定の
ほぼ一定となるように溶接トーチ25を制御し、360
゜から所定角度まで、肉盛溶接厚さが漸次減少するよう
に溶接トーチ25を制御する肉盛厚さ制御手段75と、
前記制御パターンを修正するパターン修正手段77とが
設けられている。
抑えて作業性の良い肉盛溶接装置を提供する。 【構成】 肉盛溶接が施される素材バルブAのバルブヘ
ッドに肉盛溶接を行う溶接トーチ25と、素材バルブA
を回転させる回転台38と、該回転台38の回転角度を
検出する回転角度検出手段44c、44dと、バルブヘ
ッドを撮影する撮影手段80と、該撮影手段80で撮影
された画像を映し出すモニタ76と、予め設定された制
御パターンに従い溶接の開始から所定角度になるまで、
肉盛溶接厚さが漸次増大するように溶接トーチ25を制
御し、所定角度を越えたときは、肉盛溶接厚さが所定の
ほぼ一定となるように溶接トーチ25を制御し、360
゜から所定角度まで、肉盛溶接厚さが漸次減少するよう
に溶接トーチ25を制御する肉盛厚さ制御手段75と、
前記制御パターンを修正するパターン修正手段77とが
設けられている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の給気弁又は
排気弁用バルブのバルブヘッドに異種材料を肉盛溶接す
るための肉盛溶接装置に関する。
排気弁用バルブのバルブヘッドに異種材料を肉盛溶接す
るための肉盛溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知なように、内燃機関の給気弁や排気
弁のバルブヘッドは、バルブシートと高速で当接が繰り
返されるので、バルブヘッドには高い耐摩耗性が要求さ
れる。このため、図9に示すように、バルブ1のバルブ
ヘッド2に耐摩耗性の高い材料(例えばCo−Cr−W
−C系合金)を肉盛溶接(図中3参照)し、この後、肉
盛溶接部分に機械加工(例えば研削加工)を施して所望
の形状とするようにしている。
弁のバルブヘッドは、バルブシートと高速で当接が繰り
返されるので、バルブヘッドには高い耐摩耗性が要求さ
れる。このため、図9に示すように、バルブ1のバルブ
ヘッド2に耐摩耗性の高い材料(例えばCo−Cr−W
−C系合金)を肉盛溶接(図中3参照)し、この後、肉
盛溶接部分に機械加工(例えば研削加工)を施して所望
の形状とするようにしている。
【0003】バルブヘッドに肉盛溶接するには、肉盛溶
接を行うバルブ(以下、素材バルブという。)をそのバ
ルブヘッド側の端面が当接される回転台に保持し、回転
台を回転させつつ、肉盛溶接の開始点から1周360゜
回転する位置まで同一溶接条件で肉盛溶接するようにし
ている。
接を行うバルブ(以下、素材バルブという。)をそのバ
ルブヘッド側の端面が当接される回転台に保持し、回転
台を回転させつつ、肉盛溶接の開始点から1周360゜
回転する位置まで同一溶接条件で肉盛溶接するようにし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の肉盛
溶接方法では、回転台を回転させつつ肉盛溶接の開始点
から1周360゜回転する位置まで同一溶接条件で肉盛
溶接するようにしているので、溶接開始点から所定回転
角度まで(立ち上がり部)において、素材バルブの鉄成
分が肉盛溶接した材料に溶け出して立ち上がり部の鉄成
分が多くなり、当該立ち上がり部の硬度低下をきたすい
わゆる希釈といった現象が起き、製品バルブが所望の耐
摩耗性を満足しなくなるといった問題がある。
溶接方法では、回転台を回転させつつ肉盛溶接の開始点
から1周360゜回転する位置まで同一溶接条件で肉盛
溶接するようにしているので、溶接開始点から所定回転
角度まで(立ち上がり部)において、素材バルブの鉄成
分が肉盛溶接した材料に溶け出して立ち上がり部の鉄成
分が多くなり、当該立ち上がり部の硬度低下をきたすい
わゆる希釈といった現象が起き、製品バルブが所望の耐
摩耗性を満足しなくなるといった問題がある。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、肉盛溶接の立ち上がり部におけるいわゆる希釈現象
を極力抑えて立ち上がり部における硬度低下を抑えて所
望の耐摩耗性を具備させると共に、作業性の良い肉盛溶
接装置を提供することを目的とする。
で、肉盛溶接の立ち上がり部におけるいわゆる希釈現象
を極力抑えて立ち上がり部における硬度低下を抑えて所
望の耐摩耗性を具備させると共に、作業性の良い肉盛溶
接装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明に
よる肉盛溶接装置は、内燃機関の給気弁又は排気弁用バ
ルブのバルブヘッドに異種材料を肉盛溶接するための肉
盛溶接装置であって、肉盛溶接が施される素材バルブの
バルブヘッドに肉盛溶接を行う溶接トーチと、該溶接ト
ーチに素材バルブのバルブヘッドが対向するように素材
バルブを斜めに保持するとともに軸線を中心として回転
させる回転台と、該回転台の回転角度を検出する回転角
度検出手段と、素材バルブのバルブヘッドを撮影する撮
影手段と、該撮影手段で撮影された画像を映し出すモニ
タと、予め設定された制御パターンに従い溶接トーチに
より肉盛溶接が開始されたときから回転角度検出手段の
検出回転角度が所定角度になるまで、肉盛溶接厚さが漸
次増大するように溶接トーチを制御し、回転角度検出手
段の検出回転角度が所定角度を越えたときは、肉盛溶接
厚さが所定のほぼ一定となるように溶接トーチを制御
し、回転角度検出手段の検出回転角度が360゜となっ
たときから所定角度まで、肉盛溶接厚さが漸次減少する
ように溶接トーチを制御する肉盛厚さ制御手段と、前記
制御パターンを修正するパターン修正手段とが設けられ
ている。
よる肉盛溶接装置は、内燃機関の給気弁又は排気弁用バ
ルブのバルブヘッドに異種材料を肉盛溶接するための肉
盛溶接装置であって、肉盛溶接が施される素材バルブの
バルブヘッドに肉盛溶接を行う溶接トーチと、該溶接ト
ーチに素材バルブのバルブヘッドが対向するように素材
バルブを斜めに保持するとともに軸線を中心として回転
させる回転台と、該回転台の回転角度を検出する回転角
度検出手段と、素材バルブのバルブヘッドを撮影する撮
影手段と、該撮影手段で撮影された画像を映し出すモニ
タと、予め設定された制御パターンに従い溶接トーチに
より肉盛溶接が開始されたときから回転角度検出手段の
検出回転角度が所定角度になるまで、肉盛溶接厚さが漸
次増大するように溶接トーチを制御し、回転角度検出手
段の検出回転角度が所定角度を越えたときは、肉盛溶接
厚さが所定のほぼ一定となるように溶接トーチを制御
し、回転角度検出手段の検出回転角度が360゜となっ
たときから所定角度まで、肉盛溶接厚さが漸次減少する
ように溶接トーチを制御する肉盛厚さ制御手段と、前記
制御パターンを修正するパターン修正手段とが設けられ
ている。
【0007】請求項2記載の本発明による肉盛溶接装置
は、請求項1記載の肉盛溶接装置において、パターン修
正手段は、撮影手段で撮影された肉盛溶接厚さが漸次増
大する部分の画像を画像解析し、該解析結果に基づいて
制御パターンを修正する。
は、請求項1記載の肉盛溶接装置において、パターン修
正手段は、撮影手段で撮影された肉盛溶接厚さが漸次増
大する部分の画像を画像解析し、該解析結果に基づいて
制御パターンを修正する。
【0008】
【作用】請求項1記載の肉盛溶接装置によれば、溶接ト
ーチは、素材バルブのバルブヘッドに肉盛溶接を行う。
回転台は、溶接トーチに素材バルブのバルブヘッドが対
向するように素材バルブを斜めに保持するとともに軸線
を中心として回転させる。回転角度検出手段は、回転台
の回転角度を検出する。撮影手段は、素材バルブのバル
ブヘッドを撮影する。モニタは、撮影手段で撮影された
画像を映し出す。肉盛厚さ制御手段は、予め設定された
制御パターンに従い溶接トーチにより肉盛溶接が開始さ
れたときから回転角度検出手段の検出回転角度が所定角
度になるまで、肉盛溶接厚さが漸次増大するように溶接
トーチを制御し、回転角度検出手段の検出回転角度が所
定角度を越えたときは、肉盛溶接厚さが所定のほぼ一定
となるように溶接トーチを制御し、回転角度検出手段の
検出回転角度が360゜となったときから所定角度ま
で、肉盛溶接厚さが漸次減少するように溶接トーチを制
御する。パターン修正手段は、前記制御パターンを修正
する。
ーチは、素材バルブのバルブヘッドに肉盛溶接を行う。
回転台は、溶接トーチに素材バルブのバルブヘッドが対
向するように素材バルブを斜めに保持するとともに軸線
を中心として回転させる。回転角度検出手段は、回転台
の回転角度を検出する。撮影手段は、素材バルブのバル
ブヘッドを撮影する。モニタは、撮影手段で撮影された
画像を映し出す。肉盛厚さ制御手段は、予め設定された
制御パターンに従い溶接トーチにより肉盛溶接が開始さ
れたときから回転角度検出手段の検出回転角度が所定角
度になるまで、肉盛溶接厚さが漸次増大するように溶接
トーチを制御し、回転角度検出手段の検出回転角度が所
定角度を越えたときは、肉盛溶接厚さが所定のほぼ一定
となるように溶接トーチを制御し、回転角度検出手段の
検出回転角度が360゜となったときから所定角度ま
で、肉盛溶接厚さが漸次減少するように溶接トーチを制
御する。パターン修正手段は、前記制御パターンを修正
する。
【0009】請求項2記載の肉盛溶接装置によれば、パ
ターン修正手段は、撮影手段で撮影された肉盛溶接厚さ
が漸次増大する部分の画像を画像解析し、該解析結果に
基づいて制御パターンを修正する。
ターン修正手段は、撮影手段で撮影された肉盛溶接厚さ
が漸次増大する部分の画像を画像解析し、該解析結果に
基づいて制御パターンを修正する。
【0010】
【実施例】以下に図面を参照して、本発明による肉盛溶
接装置の一実施例について説明する。
接装置の一実施例について説明する。
【0011】[第1実施例]本実施例の肉盛溶接装置の
全体構成を図1および図2に示す。この肉盛溶接装置
は、肉肉盛溶接が施される素材バルブAが貯蔵される素
材バルブストック手段10と、素材バルブAのバルブヘ
ッドに肉盛溶接を行う溶接手段20と、該溶接手段20
の溶接トーチ25に素材バルブAのバルブヘッドが対向
するように素材バルブAを斜めに保持するとともに軸線
を中心として回転させる素材バルブ保持手段30と、溶
接手段20により肉盛溶接がされた製品バルブBを貯蔵
する製品バルブストック手段50と、前記素材バルブス
トック手段10から前記素材バルブ保持手段30に向け
て素材バルブAを搬送するとともに、製品バルブBを素
材バルブ保持手段30から前記製品バルブストック手段
50に向けて搬送するバルブ搬送手段60と、素材バル
ブAの形状等を操作ボタン77から入力して肉盛溶接装
置の動作を設定する操作盤74と、該操作盤74の設定
に応じて肉盛溶接装置の動作を制御する総合制御手段7
3と、溶接手段20に電源を供給する溶接電源装置72
と、溶接手段20や素材バルブ保持手段30に冷却水を
循環させる冷却水循環手段71と、前記資材バルブ保持
手段30によって保持された素材バルブAのバルブヘッ
ドを撮影する撮影手段80とを備えている。
全体構成を図1および図2に示す。この肉盛溶接装置
は、肉肉盛溶接が施される素材バルブAが貯蔵される素
材バルブストック手段10と、素材バルブAのバルブヘ
ッドに肉盛溶接を行う溶接手段20と、該溶接手段20
の溶接トーチ25に素材バルブAのバルブヘッドが対向
するように素材バルブAを斜めに保持するとともに軸線
を中心として回転させる素材バルブ保持手段30と、溶
接手段20により肉盛溶接がされた製品バルブBを貯蔵
する製品バルブストック手段50と、前記素材バルブス
トック手段10から前記素材バルブ保持手段30に向け
て素材バルブAを搬送するとともに、製品バルブBを素
材バルブ保持手段30から前記製品バルブストック手段
50に向けて搬送するバルブ搬送手段60と、素材バル
ブAの形状等を操作ボタン77から入力して肉盛溶接装
置の動作を設定する操作盤74と、該操作盤74の設定
に応じて肉盛溶接装置の動作を制御する総合制御手段7
3と、溶接手段20に電源を供給する溶接電源装置72
と、溶接手段20や素材バルブ保持手段30に冷却水を
循環させる冷却水循環手段71と、前記資材バルブ保持
手段30によって保持された素材バルブAのバルブヘッ
ドを撮影する撮影手段80とを備えている。
【0012】前記素材バルブ保持手段30は、素材バル
ブAのバルブヘッド側の端面が当接する回転テーブル手
段31と、該回転テーブル手段31の斜め上方向に離間
して設けられ素材バルブAのバルブステムを上方から押
圧して前記回転テーブル手段31との間に素材バルブA
を着脱自在に保持するバルブ着脱手段32と、素材バル
ブAを前記回転テーブル手段31の回転軸とほぼ同軸に
位置決めして取り付けるバルブ取付位置決め手段33と
を備える。
ブAのバルブヘッド側の端面が当接する回転テーブル手
段31と、該回転テーブル手段31の斜め上方向に離間
して設けられ素材バルブAのバルブステムを上方から押
圧して前記回転テーブル手段31との間に素材バルブA
を着脱自在に保持するバルブ着脱手段32と、素材バル
ブAを前記回転テーブル手段31の回転軸とほぼ同軸に
位置決めして取り付けるバルブ取付位置決め手段33と
を備える。
【0013】前記バルブ取付位置決め手段33は、素材
バルブAのバルブステムの側面を当接して素材バルブを
斜めに支持するV字状溝が先端に形成された支持部材3
4と、該支持部材34を素材バルブAの軸線方向に移動
させる軸方向移動手段(例えば、エアーシリンダー)3
5と、前記支持部材34を素材バルブAの径方向に移動
させる径方向移動手段(例えば、エアーシリンダー)3
6とを備えている。なお、前記支持部材34は径方向移
動手段36の進退部材(例えば、ピストンロッド)に一
体に固定されており、径方向移動手段36は軸方向移動
手段35の進退部材(例えば、ピストンロッド)に一体
的に取り付けられており、軸方向移動手段35の進退部
材を進退させると支持部材34が径方向移動手段36と
一緒に素材バルブAの軸線方向に移動するようになって
いる。
バルブAのバルブステムの側面を当接して素材バルブを
斜めに支持するV字状溝が先端に形成された支持部材3
4と、該支持部材34を素材バルブAの軸線方向に移動
させる軸方向移動手段(例えば、エアーシリンダー)3
5と、前記支持部材34を素材バルブAの径方向に移動
させる径方向移動手段(例えば、エアーシリンダー)3
6とを備えている。なお、前記支持部材34は径方向移
動手段36の進退部材(例えば、ピストンロッド)に一
体に固定されており、径方向移動手段36は軸方向移動
手段35の進退部材(例えば、ピストンロッド)に一体
的に取り付けられており、軸方向移動手段35の進退部
材を進退させると支持部材34が径方向移動手段36と
一緒に素材バルブAの軸線方向に移動するようになって
いる。
【0014】前記バルブ搬送手段60は、固定側61の
一点62を中心として、前記素材バルブストック手段1
0から素材バルブ保持手段30に向け、さらに前記素材
バルブ保持手段30から製品バルブストック手段50に
向け、さらに前記製品バルブストック手段50から素材
バルブストック手段10に向けて、揺動可能に取り付け
られた揺動アーム手段63と、該揺動アーム手段63の
先端側に回転自在に取り付けられた回転部材64と、該
回転部材64の外周部の回転部材64の回転軸をはさん
だ2位置に取り付けられ、素材バルブA又は製品バルブ
Bのバルブステムを側面から挟持する2個のチャック手
段65,66とを備えている。
一点62を中心として、前記素材バルブストック手段1
0から素材バルブ保持手段30に向け、さらに前記素材
バルブ保持手段30から製品バルブストック手段50に
向け、さらに前記製品バルブストック手段50から素材
バルブストック手段10に向けて、揺動可能に取り付け
られた揺動アーム手段63と、該揺動アーム手段63の
先端側に回転自在に取り付けられた回転部材64と、該
回転部材64の外周部の回転部材64の回転軸をはさん
だ2位置に取り付けられ、素材バルブA又は製品バルブ
Bのバルブステムを側面から挟持する2個のチャック手
段65,66とを備えている。
【0015】前記固定側61には、水平面内で旋回自在
な旋回台67が取り付けられており、この旋回台67の
上部に前記揺動アーム手段63の一端が連結されてい
る。この揺動アーム手段63は、前記旋回台67に揺動
自在に連結された第1のアーム部材63aと、この第1
のアーム部材63aの先端に揺動自在に連結された第2
のアーム部材63bとを備えており、これらのアーム部
材63a,63bは相互に独立してその揺動角度を変更
することができるようになっている。また、前記第2の
アーム部材63bの先端には、モータ68が第2のアー
ム部材63bとの相対角度を変更することができるよう
に取り付けられ、さらに、モータ68の回転軸には前記
回転部材64が固定されている。
な旋回台67が取り付けられており、この旋回台67の
上部に前記揺動アーム手段63の一端が連結されてい
る。この揺動アーム手段63は、前記旋回台67に揺動
自在に連結された第1のアーム部材63aと、この第1
のアーム部材63aの先端に揺動自在に連結された第2
のアーム部材63bとを備えており、これらのアーム部
材63a,63bは相互に独立してその揺動角度を変更
することができるようになっている。また、前記第2の
アーム部材63bの先端には、モータ68が第2のアー
ム部材63bとの相対角度を変更することができるよう
に取り付けられ、さらに、モータ68の回転軸には前記
回転部材64が固定されている。
【0016】前記チャック手段65,66は、図1に示
すように、回転部材64の回転方向に並んで2個のシリ
ンダ69を配置し、これらのシリンダ69のピストンロ
ッド69aのおのおのにバルブステムに当接する当接部
材を取り付けて構成されたものである。
すように、回転部材64の回転方向に並んで2個のシリ
ンダ69を配置し、これらのシリンダ69のピストンロ
ッド69aのおのおのにバルブステムに当接する当接部
材を取り付けて構成されたものである。
【0017】前記素材バルブストック手段10は、素材
バルブAを1本ずつ整列させて搬送する整列供給手段
(例えば、パーツフィーダ)11を備えている。
バルブAを1本ずつ整列させて搬送する整列供給手段
(例えば、パーツフィーダ)11を備えている。
【0018】前記溶接手段20は、鉛直方向に立設され
たガイド柱21と、このガイド柱21に鉛直方向に移動
可能に取り付けられた移動台22と、この移動台22上
に水平方向に移動可能に取り付けられた移動台23と、
この移動台23の下端に固定されたブラケット24と、
このブラケット24の先端に鉛直方向を向けて取り付け
られた溶接トーチ25と、この溶接トーチ25に粉体状
となった溶接材料を供給する粉体供給手段26とを備え
ている。なお、移動台22,23を鉛直方向及び水平方
向に移動させることにより、前記溶接トーチ25の位置
を調整できるようになっている。
たガイド柱21と、このガイド柱21に鉛直方向に移動
可能に取り付けられた移動台22と、この移動台22上
に水平方向に移動可能に取り付けられた移動台23と、
この移動台23の下端に固定されたブラケット24と、
このブラケット24の先端に鉛直方向を向けて取り付け
られた溶接トーチ25と、この溶接トーチ25に粉体状
となった溶接材料を供給する粉体供給手段26とを備え
ている。なお、移動台22,23を鉛直方向及び水平方
向に移動させることにより、前記溶接トーチ25の位置
を調整できるようになっている。
【0019】前記溶接トーチ25は、図3に示すよう
に、二重管状をしており、内管25b内を粉体状の溶接
材料をアルゴンガス等により圧送し、この内管25bと
外管25aとの間に溶接ガスを圧送するように構成した
ものである。なお、内管25bの先端に銅製のチップ2
5cが固定されており、このチップ25cの中心には電
極25dが挿通される貫通孔25eが形成されるとも
に、チップ25cの周縁側には粉体状の溶接材料を噴射
する貫通孔25fが形成されており、貫通孔25fから
噴射される溶接材料に電極25dにより高電圧を与えて
溶融させて、バルブヘッドに向かって噴射させる。ここ
で、貫通孔25fは溶接材料を噴射するに従ってその口
径が大ききなっていくので、所定時間使用した後に新品
と交換するようにしている。
に、二重管状をしており、内管25b内を粉体状の溶接
材料をアルゴンガス等により圧送し、この内管25bと
外管25aとの間に溶接ガスを圧送するように構成した
ものである。なお、内管25bの先端に銅製のチップ2
5cが固定されており、このチップ25cの中心には電
極25dが挿通される貫通孔25eが形成されるとも
に、チップ25cの周縁側には粉体状の溶接材料を噴射
する貫通孔25fが形成されており、貫通孔25fから
噴射される溶接材料に電極25dにより高電圧を与えて
溶融させて、バルブヘッドに向かって噴射させる。ここ
で、貫通孔25fは溶接材料を噴射するに従ってその口
径が大ききなっていくので、所定時間使用した後に新品
と交換するようにしている。
【0020】前記撮影手段80は、図1および図10に
示すように、前記溶接手段20のブラケット24に固定
されており、小型カメラ81と該小型カメラ81を前記
素材バルブAのバルブヘッドに向けて固定する補助ブラ
ケット82を備えている。また、小型カメラ81で撮像
された画像は、前記操作盤74に備えられたモニタ76
に出力するように構成されている。
示すように、前記溶接手段20のブラケット24に固定
されており、小型カメラ81と該小型カメラ81を前記
素材バルブAのバルブヘッドに向けて固定する補助ブラ
ケット82を備えている。また、小型カメラ81で撮像
された画像は、前記操作盤74に備えられたモニタ76
に出力するように構成されている。
【0021】前記粉体供給手段26は、粉体状の溶接材
料を貯留するホッパ26aと、このホッパ26a内の溶
接材料をローレット加工された回転ローラ26b上に落
下させこの回転ローラ26bが回転しローレット加工表
面に溜った粉体をアルゴンガス流により溶接トーチ25
へ圧送する圧送管26cと、前記ホッパ26aの重量を
測定して溶接材料の供給量を適正なものに調整するため
の図示しない重量測定手段(例えば、ロードセル)とを
備えている。この重量測定手段では、ホッパ26a自体
の重量と貯留された溶接材料との合計重量が測定される
ようになっており、1個の素材バルブAに肉盛溶接を行
う溶接材料の重量が前記合計重量に対して僅かであり正
確に測定できないので、複数回(例えば、100回)の
肉盛溶接を行った前後の重量差から使用された溶接材料
の重量を求め、この重量を予め設定された基準値と比較
して、ローレット加工された回転ローラ26bの回転速
度を調整して、これにより圧送される溶接材料の量を調
整するようにしている。
料を貯留するホッパ26aと、このホッパ26a内の溶
接材料をローレット加工された回転ローラ26b上に落
下させこの回転ローラ26bが回転しローレット加工表
面に溜った粉体をアルゴンガス流により溶接トーチ25
へ圧送する圧送管26cと、前記ホッパ26aの重量を
測定して溶接材料の供給量を適正なものに調整するため
の図示しない重量測定手段(例えば、ロードセル)とを
備えている。この重量測定手段では、ホッパ26a自体
の重量と貯留された溶接材料との合計重量が測定される
ようになっており、1個の素材バルブAに肉盛溶接を行
う溶接材料の重量が前記合計重量に対して僅かであり正
確に測定できないので、複数回(例えば、100回)の
肉盛溶接を行った前後の重量差から使用された溶接材料
の重量を求め、この重量を予め設定された基準値と比較
して、ローレット加工された回転ローラ26bの回転速
度を調整して、これにより圧送される溶接材料の量を調
整するようにしている。
【0022】前記回転テーブル手段31は、図4に示す
ように、前記ガイド柱21に支持部37a(図1参照)
により回転自在に保持された揺動ブロック37と、この
揺動ブロック37に回転自在に取り付けられた回転台3
8と、この回転台38を軸受46を介して回転自在に支
持する冷却管(軸部材)47と、揺動ブロック37に固
定され、その回転軸が回転台38にベルト39aを介し
て連結されたモータ39と、前記冷却管47を軸受46
を介さずに接地させる径方向に延びる2個のアース機構
48とを備えている。なお、前記冷却管47は、内管4
7aと外管47bとからなる二重管構造をしている。
ように、前記ガイド柱21に支持部37a(図1参照)
により回転自在に保持された揺動ブロック37と、この
揺動ブロック37に回転自在に取り付けられた回転台3
8と、この回転台38を軸受46を介して回転自在に支
持する冷却管(軸部材)47と、揺動ブロック37に固
定され、その回転軸が回転台38にベルト39aを介し
て連結されたモータ39と、前記冷却管47を軸受46
を介さずに接地させる径方向に延びる2個のアース機構
48とを備えている。なお、前記冷却管47は、内管4
7aと外管47bとからなる二重管構造をしている。
【0023】前記回転台38は、冷却管47の周りに粉
状の溶接材料が侵入できないように密閉状態を保持しか
つ冷却管47に対して回転自在に取り付けられた箱型フ
レーム44と、この箱型フレーム44の上部に固定され
た台金ブロック45とを備えている。そして、箱型フレ
ーム44と台金ブロック45との間にはゴム等の非導電
性材料からなる弾性シール材44bが介装されている。
さらに、箱型フレームの下部と、ベルト39aにより回
転されるプーリ39bとの間にも同様に非導電性材料か
らなる弾性シール材44eが介装されている。
状の溶接材料が侵入できないように密閉状態を保持しか
つ冷却管47に対して回転自在に取り付けられた箱型フ
レーム44と、この箱型フレーム44の上部に固定され
た台金ブロック45とを備えている。そして、箱型フレ
ーム44と台金ブロック45との間にはゴム等の非導電
性材料からなる弾性シール材44bが介装されている。
さらに、箱型フレームの下部と、ベルト39aにより回
転されるプーリ39bとの間にも同様に非導電性材料か
らなる弾性シール材44eが介装されている。
【0024】前記回転台38の箱型フレーム44の下部
には光電センサ44cが固定されており、この光電セン
サ44cの受光部と発光部との間には、前記冷却管47
の外周に固定ブロック44iを介して固定された円板4
4dの周縁部が配置されるようになっている。円板44
dは、図6に示すように、円周を等間隔にで8等分して
スリット44fが形成されている。このスリット44f
を臨んだ光電センサ44cにより回転台38の箱型フレ
ーム44の回転角度を検出することができるようになっ
ている。なお、前記光電センサ44c及び円板44dは
本発明の回転角度検出手段を構成する。
には光電センサ44cが固定されており、この光電セン
サ44cの受光部と発光部との間には、前記冷却管47
の外周に固定ブロック44iを介して固定された円板4
4dの周縁部が配置されるようになっている。円板44
dは、図6に示すように、円周を等間隔にで8等分して
スリット44fが形成されている。このスリット44f
を臨んだ光電センサ44cにより回転台38の箱型フレ
ーム44の回転角度を検出することができるようになっ
ている。なお、前記光電センサ44c及び円板44dは
本発明の回転角度検出手段を構成する。
【0025】前記回転台38の箱型フレーム44の内部
であって前記軸受46の下方に位置する冷却管47の外
周には周縁にフランジ44gが形成された傘状部材44
hが固定されており、この傘状部材44hのフランジ4
4gの下面がアース機構48の後述する外筒48aに形
成された周方向に延びる突起48gと当接するようにな
っている。なお、前記傘状部材44hと突起48gとは
本発明のグリス付着防止機構に相当する。
であって前記軸受46の下方に位置する冷却管47の外
周には周縁にフランジ44gが形成された傘状部材44
hが固定されており、この傘状部材44hのフランジ4
4gの下面がアース機構48の後述する外筒48aに形
成された周方向に延びる突起48gと当接するようにな
っている。なお、前記傘状部材44hと突起48gとは
本発明のグリス付着防止機構に相当する。
【0026】また、前記アース機構48は、内端が前記
冷却管47の外管47bに当接する導電性材料(例えば
カーボン)からなる接触子48bと、この接触子48b
が軸方向に移動可能に挿入された外筒48aと、前記接
触子を冷却管47を支持する支持部材48dに向けて当
接付勢する付勢機構(コイルバネ)48cと、前記接触
子48bを接地する端子48eとを備えている。そし
て、前記箱型フレーム44の側面には前記アース機構4
8を取り付ける貫通孔44aが形成され、前記外筒48
aにはフランジ48fが形成されており、このフランジ
48fを箱型フレーム44に形成された貫通孔44aの
周縁部に当接させてボルト止めすることで、前記粉状の
溶接材料が侵入できない状態で挿入されている。
冷却管47の外管47bに当接する導電性材料(例えば
カーボン)からなる接触子48bと、この接触子48b
が軸方向に移動可能に挿入された外筒48aと、前記接
触子を冷却管47を支持する支持部材48dに向けて当
接付勢する付勢機構(コイルバネ)48cと、前記接触
子48bを接地する端子48eとを備えている。そし
て、前記箱型フレーム44の側面には前記アース機構4
8を取り付ける貫通孔44aが形成され、前記外筒48
aにはフランジ48fが形成されており、このフランジ
48fを箱型フレーム44に形成された貫通孔44aの
周縁部に当接させてボルト止めすることで、前記粉状の
溶接材料が侵入できない状態で挿入されている。
【0027】前記台金ブロック45は、前記箱型フレー
ム44の上部にボルト止めするためのフランジ部45a
と、このフランジ部45aの上部に連設された円柱部4
5b,45cとから構成される。また、前記円柱部45
bは筒状になっており、内部に前記冷却管47の内管4
7aが、その端部が円柱部45cの裏面を対向させた状
態で、収納されている。内管47aから供給された冷却
水は円柱部45cを冷却したのち外管47b内に流れ込
む構造となっている。なお、円柱部45cの直径Dは、
素材バルブAのバルブヘッドの直径dよりも若干大きく
形成されている。
ム44の上部にボルト止めするためのフランジ部45a
と、このフランジ部45aの上部に連設された円柱部4
5b,45cとから構成される。また、前記円柱部45
bは筒状になっており、内部に前記冷却管47の内管4
7aが、その端部が円柱部45cの裏面を対向させた状
態で、収納されている。内管47aから供給された冷却
水は円柱部45cを冷却したのち外管47b内に流れ込
む構造となっている。なお、円柱部45cの直径Dは、
素材バルブAのバルブヘッドの直径dよりも若干大きく
形成されている。
【0028】図1に示すように、前記バルブ着脱手段3
2は前記回転台38と同軸状に配置され中心にバルブス
テムが挿入される溝41が形成された進退ブロック42
と、前記揺動ブロック37に支持され前記進退ブロック
42を回転台38と同軸に進退させるシリンダー43と
を備える。進退ブロック42は、図7に示すように、シ
リンダー43のピストンロッド43cにネジ結合された
ブロック本体42bと、このブロック本体42bの外面
に設けられた筒状部42aと、前記ブロック本体42b
の下端に軸受42cを介して回転自在に連結され下端に
素材バルブAのバルブステムが挿入される前記溝41が
形成された回転部材41aとを備えている。そして、前
記シリンダー43が固定されたフレーム43aには、ス
テンレス製の円筒43bが固定されており、この円筒4
3bの中空部内に、前記進退ブロック42がその筒状部
42aと円筒43bの内面とが摺接状態(または若干の
隙間を保持した状態)で挿入されている。
2は前記回転台38と同軸状に配置され中心にバルブス
テムが挿入される溝41が形成された進退ブロック42
と、前記揺動ブロック37に支持され前記進退ブロック
42を回転台38と同軸に進退させるシリンダー43と
を備える。進退ブロック42は、図7に示すように、シ
リンダー43のピストンロッド43cにネジ結合された
ブロック本体42bと、このブロック本体42bの外面
に設けられた筒状部42aと、前記ブロック本体42b
の下端に軸受42cを介して回転自在に連結され下端に
素材バルブAのバルブステムが挿入される前記溝41が
形成された回転部材41aとを備えている。そして、前
記シリンダー43が固定されたフレーム43aには、ス
テンレス製の円筒43bが固定されており、この円筒4
3bの中空部内に、前記進退ブロック42がその筒状部
42aと円筒43bの内面とが摺接状態(または若干の
隙間を保持した状態)で挿入されている。
【0029】前記製品ストック手段50は、下面に車輪
52が取り付けられた台車51と、この台車51上に載
置された上方が開口されたボックス型のパレット53
と、一定数毎に製品バルブBのサンプルを取り出すため
のサンプリングシュート54とを備える。
52が取り付けられた台車51と、この台車51上に載
置された上方が開口されたボックス型のパレット53
と、一定数毎に製品バルブBのサンプルを取り出すため
のサンプリングシュート54とを備える。
【0030】前記素材バルブ保持手段30の回転台38
の近傍には、回転台38の上面を研磨するバルブ取付面
研磨装置(図示せず)が、回転台38の台金ブロック4
5の上面に接する位置と回転台38から離れた位置とに
移動可能に設けられている。このバルブ取付面研磨装置
は、溶接ビートの付着したバルブ取付面を平坦化するた
めに設けられたものである。
の近傍には、回転台38の上面を研磨するバルブ取付面
研磨装置(図示せず)が、回転台38の台金ブロック4
5の上面に接する位置と回転台38から離れた位置とに
移動可能に設けられている。このバルブ取付面研磨装置
は、溶接ビートの付着したバルブ取付面を平坦化するた
めに設けられたものである。
【0031】総合制御手段73は、溶接トーチ25の位
置やプラズマガス条件等の溶接条件、粉体供給手段26
による粉体供給条件、素材バルブ保持手段30による素
材バルブAの回転条件等を制御する。また、総合制御手
段73は、予めメモリ(図示略)に記憶された制御パタ
ーン(溶接電流の変化パターン)に従い、溶接トーチ2
5により肉盛溶接が開始されたときから回転角度検出手
段(光電センサ44c及び円板44d)による検出回転
角度が所定角度になるまで漸次肉盛溶接厚さが増大する
ように溶接トーチ25に供給する電流を制御し、回転角
度検出手段の検出回転角度が所定角度を越えたときは肉
盛溶接厚さが所定のほぼ一定となるように溶接トーチ2
5に供給する電流を制御し、回転角度検出手段の検出回
転角度が360゜となったときから所定角度まで肉盛溶
接厚さが漸次減少するように溶接トーチ25に供給する
電流を制御する制御手段75が設けられている。
置やプラズマガス条件等の溶接条件、粉体供給手段26
による粉体供給条件、素材バルブ保持手段30による素
材バルブAの回転条件等を制御する。また、総合制御手
段73は、予めメモリ(図示略)に記憶された制御パタ
ーン(溶接電流の変化パターン)に従い、溶接トーチ2
5により肉盛溶接が開始されたときから回転角度検出手
段(光電センサ44c及び円板44d)による検出回転
角度が所定角度になるまで漸次肉盛溶接厚さが増大する
ように溶接トーチ25に供給する電流を制御し、回転角
度検出手段の検出回転角度が所定角度を越えたときは肉
盛溶接厚さが所定のほぼ一定となるように溶接トーチ2
5に供給する電流を制御し、回転角度検出手段の検出回
転角度が360゜となったときから所定角度まで肉盛溶
接厚さが漸次減少するように溶接トーチ25に供給する
電流を制御する制御手段75が設けられている。
【0032】次に、本実施例の肉盛溶接装置の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【0033】まず、肉盛溶接がされるバルブの形状、材
質やバルブに肉盛される材料等を操作盤74から入力す
る。これにより、バルブ毎に設定された複数の動作プロ
グラムから肉盛溶接すべきバルブに最適な動作プログラ
ムが選択される。この動作プログラムによって、例え
ば、バルブ搬送手段60の動作(例えば、チャック手段
65,66による把持位置、素材バルブ保持手段30へ
の供給位置、製品ストック手段50への排出位置、各動
作間の待機時間、サンプリングのタイミングやサンプリ
ング個数等)、溶接手段20の溶接トーチ25の位置や
プラズマガス条件等の溶接条件、粉体供給手段26によ
る粉体供給条件、素材バルブ保持手段30による素材バ
ルブAの回転条件等が設定される。
質やバルブに肉盛される材料等を操作盤74から入力す
る。これにより、バルブ毎に設定された複数の動作プロ
グラムから肉盛溶接すべきバルブに最適な動作プログラ
ムが選択される。この動作プログラムによって、例え
ば、バルブ搬送手段60の動作(例えば、チャック手段
65,66による把持位置、素材バルブ保持手段30へ
の供給位置、製品ストック手段50への排出位置、各動
作間の待機時間、サンプリングのタイミングやサンプリ
ング個数等)、溶接手段20の溶接トーチ25の位置や
プラズマガス条件等の溶接条件、粉体供給手段26によ
る粉体供給条件、素材バルブ保持手段30による素材バ
ルブAの回転条件等が設定される。
【0034】以下、選択された動作プログラムにより以
下に述べるような一連の動作が自動的に行われる。した
がって、各種の形状や材料でできた複数種のバルブに肉
盛溶接を行う場合でも、各種の条件を設定せずに予め設
定された動作プログラムを選択するといった簡単な操作
で済み、段取り作業を簡単に行うことができる。
下に述べるような一連の動作が自動的に行われる。した
がって、各種の形状や材料でできた複数種のバルブに肉
盛溶接を行う場合でも、各種の条件を設定せずに予め設
定された動作プログラムを選択するといった簡単な操作
で済み、段取り作業を簡単に行うことができる。
【0035】すなわち、図1中の2点鎖線で示すよう
に、固定側61上の旋回台67を素材バルブストック手
段10側に旋回させるとともに、揺動アーム手段63を
一点62を中心として揺動させて、かつ、揺動アーム手
段63の先端に取り付けられた回転部材64を回転させ
て、チャック手段65を同じく素材バルブストック手段
10側に向ける。そして、整列供給手段11を運転して
素材バルブAを順次整列して供給するとともに、供給さ
れた素材バルブAのバルブステムをチャック手段65に
より側面から挟持して保持する。この挟持位置はバルブ
の形状(長さや太さ等)に応じて適切な位置となるよう
に動作プログラムにより設定されている。
に、固定側61上の旋回台67を素材バルブストック手
段10側に旋回させるとともに、揺動アーム手段63を
一点62を中心として揺動させて、かつ、揺動アーム手
段63の先端に取り付けられた回転部材64を回転させ
て、チャック手段65を同じく素材バルブストック手段
10側に向ける。そして、整列供給手段11を運転して
素材バルブAを順次整列して供給するとともに、供給さ
れた素材バルブAのバルブステムをチャック手段65に
より側面から挟持して保持する。この挟持位置はバルブ
の形状(長さや太さ等)に応じて適切な位置となるよう
に動作プログラムにより設定されている。
【0036】次に、図1中の実線で示すように、旋回台
67を素材バルブ保持装置30側に旋回させるととも
に、揺動アーム手段63を同じく素材バルブ保持装置3
0側に向けて揺動させる。この際、モータ64を第2の
アーム部材に対して回転させて、チャック手段65によ
り把持された素材バルブAが素材バルブ保持手段30に
対して回転部材64の回転軸を挟んだ位置になるように
する。
67を素材バルブ保持装置30側に旋回させるととも
に、揺動アーム手段63を同じく素材バルブ保持装置3
0側に向けて揺動させる。この際、モータ64を第2の
アーム部材に対して回転させて、チャック手段65によ
り把持された素材バルブAが素材バルブ保持手段30に
対して回転部材64の回転軸を挟んだ位置になるように
する。
【0037】次に、モータ68を回転させて回転部材6
4を180゜回転させて、チャック手段65により挟持
された素材バルブAを素材バルブ保持手段30の回転台
38の台金ブロック45と進退ブロック42との間に位
置させる。
4を180゜回転させて、チャック手段65により挟持
された素材バルブAを素材バルブ保持手段30の回転台
38の台金ブロック45と進退ブロック42との間に位
置させる。
【0038】次に、軸方向移動手段35を素材バルブA
の軸線方向に移動させて支持部材34の先端部が所定の
位置になったらその移動を停止する。なお、この停止位
置は、バルブの重心位置に対応して設定されており、バ
ルブの形状に応じて動作プログラムによって予め設定さ
れている。次に径方向移動手段36を素材バルブAの径
方向に近接させて支持部材34の先端部を素材バルブA
のバルブステムの外面に当接させる。この後、チャック
手段65による挟持を解除して、揺動アーム手段63を
若干素材バルブAから離間するように移動させる。これ
により、チャック手段65による素材バルブAの保持が
解除されて、前記支持部材34により素材バルブAが斜
めになった状態で保持される。この後、さらに径方向移
動手段36を素材バルブAの径方向に移動させて支持部
材34により素材バルブAを回転台38の径方向に移動
させて、素材バルブAの軸心と回転台38の回転軸とが
同軸になるようにする。この径方向移動手段36の移動
量も前記動作プログラムにより予め設定されている。
の軸線方向に移動させて支持部材34の先端部が所定の
位置になったらその移動を停止する。なお、この停止位
置は、バルブの重心位置に対応して設定されており、バ
ルブの形状に応じて動作プログラムによって予め設定さ
れている。次に径方向移動手段36を素材バルブAの径
方向に近接させて支持部材34の先端部を素材バルブA
のバルブステムの外面に当接させる。この後、チャック
手段65による挟持を解除して、揺動アーム手段63を
若干素材バルブAから離間するように移動させる。これ
により、チャック手段65による素材バルブAの保持が
解除されて、前記支持部材34により素材バルブAが斜
めになった状態で保持される。この後、さらに径方向移
動手段36を素材バルブAの径方向に移動させて支持部
材34により素材バルブAを回転台38の径方向に移動
させて、素材バルブAの軸心と回転台38の回転軸とが
同軸になるようにする。この径方向移動手段36の移動
量も前記動作プログラムにより予め設定されている。
【0039】ここで、揺動アーム手段63により軸心の
調整を行った場合には、揺動といった動きの特質から円
弧状に動いて軸心の調整がやり難かったが、軸方向移動
手段35と径方向移動手段36とを備えたバルブ取付位
置決め手段33を用いているので、素材バルブAの軸心
と回転台38の回転軸とが高精度で同軸になるようにす
ることができ、後述するようにバルブヘッドに肉盛溶接
を施した場合において周方向に均一な厚さの高品質の肉
盛溶接部を形成することができる。
調整を行った場合には、揺動といった動きの特質から円
弧状に動いて軸心の調整がやり難かったが、軸方向移動
手段35と径方向移動手段36とを備えたバルブ取付位
置決め手段33を用いているので、素材バルブAの軸心
と回転台38の回転軸とが高精度で同軸になるようにす
ることができ、後述するようにバルブヘッドに肉盛溶接
を施した場合において周方向に均一な厚さの高品質の肉
盛溶接部を形成することができる。
【0040】次に、シリンダー43を伸張駆動して進退
ブロック42を回転台38側に前進させる。これによ
り、進退ブロック42の中央部に形成された溝41内に
素材バルブAのバルブステム上部が挿入され、この溝4
1の底部と回転台38との間に素材バルブAが押圧保持
される。そして、径方向移動手段36を縮小駆動して支
持部材34を素材バルブAの外面から退避させ、次い
で、モータ39を回転駆動することにより回転台38を
回転させると、素材バルブAが回転台38と一緒に回転
し始める。
ブロック42を回転台38側に前進させる。これによ
り、進退ブロック42の中央部に形成された溝41内に
素材バルブAのバルブステム上部が挿入され、この溝4
1の底部と回転台38との間に素材バルブAが押圧保持
される。そして、径方向移動手段36を縮小駆動して支
持部材34を素材バルブAの外面から退避させ、次い
で、モータ39を回転駆動することにより回転台38を
回転させると、素材バルブAが回転台38と一緒に回転
し始める。
【0041】ここで、進退ブロック42はフレーム43
aに固定された円筒43bの中空部内に筒状部42aと
円筒43bの内面とが摺接状態(または若干の隙間を保
持した状態)で挿入されているので、シリンダー43の
ピストンロッド42cが円筒43bと筒状部42aとの
間に密閉状態で収納され、これにより溶接トーチ25か
ら噴射された粉状の溶接材料がシリンダー43の摺動部
に侵入することが防止され、シリンダー43のかじり等
を未然に防止することができる。
aに固定された円筒43bの中空部内に筒状部42aと
円筒43bの内面とが摺接状態(または若干の隙間を保
持した状態)で挿入されているので、シリンダー43の
ピストンロッド42cが円筒43bと筒状部42aとの
間に密閉状態で収納され、これにより溶接トーチ25か
ら噴射された粉状の溶接材料がシリンダー43の摺動部
に侵入することが防止され、シリンダー43のかじり等
を未然に防止することができる。
【0042】また、円筒43bが進退ブロック42のガ
イドとして機能するので、たとえシリンダー43のピス
トンロッド43cに径方向に若干遊びがあっても、進退
ブロック42を回転台38の回転軸に対して精度良く同
軸状に進退させることができる。これにより、バルブ取
付位置決め手段33により回転台38の回転軸に対して
同軸に位置決めされた素材バルブAの位置精度を狂わせ
ることなく、確実に押圧保持することができる。
イドとして機能するので、たとえシリンダー43のピス
トンロッド43cに径方向に若干遊びがあっても、進退
ブロック42を回転台38の回転軸に対して精度良く同
軸状に進退させることができる。これにより、バルブ取
付位置決め手段33により回転台38の回転軸に対して
同軸に位置決めされた素材バルブAの位置精度を狂わせ
ることなく、確実に押圧保持することができる。
【0043】前記素材バルブAの素材バルブ保持手段3
0への取り付けと並行してあるいはその前後で、移動台
22をガイド柱21に沿って移動させると共に移動台2
3を水平方向に移動させる。これにより、移動台23に
固定された溶接トーチ25が所定の位置に移動させられ
て、素材バルブ保持手段30に保持された(又は保持さ
れる)素材バルブAのバルブヘッドに上方から対向する
位置に配置される。この場合の移動台22,23の移動
量も、前記動作プログラムにより、素材バルブの形状等
に応じて予め設定されている。
0への取り付けと並行してあるいはその前後で、移動台
22をガイド柱21に沿って移動させると共に移動台2
3を水平方向に移動させる。これにより、移動台23に
固定された溶接トーチ25が所定の位置に移動させられ
て、素材バルブ保持手段30に保持された(又は保持さ
れる)素材バルブAのバルブヘッドに上方から対向する
位置に配置される。この場合の移動台22,23の移動
量も、前記動作プログラムにより、素材バルブの形状等
に応じて予め設定されている。
【0044】そして、粉体供給装置26を駆動して前記
溶接トーチ25に一定重量の溶接材料を供給し、溶接材
料を噴射させつつ電極25dにより高電流を加えて溶接
材料を溶融させて、素材バルブAのバルブヘッドに向け
て噴射させる。
溶接トーチ25に一定重量の溶接材料を供給し、溶接材
料を噴射させつつ電極25dにより高電流を加えて溶接
材料を溶融させて、素材バルブAのバルブヘッドに向け
て噴射させる。
【0045】ここで、溶接トーチ25側を高電圧にする
とともに、素材バルブA側を接地して、電流が溶接トー
チ25側から素材バルブA側に向けて流れるようにする
ことにより、溶接トーチ25によって溶融された溶接材
料を素材バルブAのバルブヘッドに向けて噴射させて良
好な肉盛溶接を行うことができる。本実施例では、アー
ス機構48が設けられているので、前記したような電流
の流れを生じさせることができ、良好な肉盛溶接を行う
ことができる。そして、本実施例では、台金ブロック4
5からの電流が冷却管47に流れた後、この冷却管47
に接触しているアース機構48の接触子48bから端子
48eを通って地面側に流れる。この際、従来とは異な
って、軸受46を介さずに直接接触子48bに流れるの
で、従来では軸受を流れる際に発生するスパークにより
軸受が溶損することがあり、短期間で回転台38の円滑
な回転に支障が生じたが、本実施例では、長期間にわた
って安定した回転が保証される。したがって、メンテナ
ンス頻度が著しく少なくなる。
とともに、素材バルブA側を接地して、電流が溶接トー
チ25側から素材バルブA側に向けて流れるようにする
ことにより、溶接トーチ25によって溶融された溶接材
料を素材バルブAのバルブヘッドに向けて噴射させて良
好な肉盛溶接を行うことができる。本実施例では、アー
ス機構48が設けられているので、前記したような電流
の流れを生じさせることができ、良好な肉盛溶接を行う
ことができる。そして、本実施例では、台金ブロック4
5からの電流が冷却管47に流れた後、この冷却管47
に接触しているアース機構48の接触子48bから端子
48eを通って地面側に流れる。この際、従来とは異な
って、軸受46を介さずに直接接触子48bに流れるの
で、従来では軸受を流れる際に発生するスパークにより
軸受が溶損することがあり、短期間で回転台38の円滑
な回転に支障が生じたが、本実施例では、長期間にわた
って安定した回転が保証される。したがって、メンテナ
ンス頻度が著しく少なくなる。
【0046】また、素材バルブAのバルブヘッドの周方
向に肉盛溶接を行うと、その立ち上がり部において、素
材バルブAの鉄成分が肉盛溶接した材料に溶け出して立
ち上がり部の鉄成分が多くなり、硬度低下をきたすいわ
ゆる希釈といった現象が起きる。この現象を低減するた
めに、本実施例では、光電センサ44cとスリット44
fを有する円板44dとを用いて回転台38の回転角度
を検出し、図8に示すように、希釈の起こり易い立ち上
がり部(通常、円周の1/8)の部分(a点〜b点)で
溶接トーチ25に供給する電流をその立ち上がり部で漸
次増大させて、図中2点鎖線で示すように肉盛溶接厚さ
がa点〜b点に向けて漸次増大するように制御し、1/
8周(b点)が過ぎたところで、所定の電流となるよう
に制御している。そして、回転角度を検出しつつ1周
(a点〜e点〜a点)してきたら、a点〜b点は肉盛溶
接の厚さが薄いので、さらに回転角度を検出しながら電
流の立ち下がり部では1/8周だけ漸次電流を減少させ
ながら肉盛溶接をする。
向に肉盛溶接を行うと、その立ち上がり部において、素
材バルブAの鉄成分が肉盛溶接した材料に溶け出して立
ち上がり部の鉄成分が多くなり、硬度低下をきたすいわ
ゆる希釈といった現象が起きる。この現象を低減するた
めに、本実施例では、光電センサ44cとスリット44
fを有する円板44dとを用いて回転台38の回転角度
を検出し、図8に示すように、希釈の起こり易い立ち上
がり部(通常、円周の1/8)の部分(a点〜b点)で
溶接トーチ25に供給する電流をその立ち上がり部で漸
次増大させて、図中2点鎖線で示すように肉盛溶接厚さ
がa点〜b点に向けて漸次増大するように制御し、1/
8周(b点)が過ぎたところで、所定の電流となるよう
に制御している。そして、回転角度を検出しつつ1周
(a点〜e点〜a点)してきたら、a点〜b点は肉盛溶
接の厚さが薄いので、さらに回転角度を検出しながら電
流の立ち下がり部では1/8周だけ漸次電流を減少させ
ながら肉盛溶接をする。
【0047】ここで、a点〜b点の肉盛溶接の厚さが薄
い部分で漸次電流を減少させながら肉盛溶接する場合、
本実施例では、以下に示すような溶接トーチ25に供給
する電流の制御を行っている。前記操作盤74に設けら
れた操作ボタン77から素材バルブAの形状等を入力す
ると、溶接トーチ25に供給する電流は、図11に示す
ように、前記動作プログラムによって予め、o〜qのう
ちのどれかの制御パターンを溶接電流の変化パターンと
して設定する。例えば電流設定oについてみると、肉盛
溶接を開始してから回転角度がb点までの期間では、電
流値はUで示すように0から一定値まで立ち上がる。続
いてb点〜e点〜a点までの期間では、電流値はTで示
すように一定値となる。そして、a点〜b点、つまり電
流の立ち上がり部と同一の部分では、電流値はDで示す
ように一定値から0に立ち下がる。素材バルブAの最初
の1本は、この初期設定された電流値により肉盛溶接さ
れる。また1本目を肉盛溶接する際に、立ち上がり部
(a点〜b点)を肉盛溶接をした時点で、前記小型カメ
ラ81を介して該立ち上がり部(a点〜b点)を撮影す
る。この肉盛溶接装置の操作員は、この撮影された画像
を操作盤74に備えられたモニタ76で観察し、実際の
肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xを測定する。ここで、
実際の肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xは、前記粉体供
給手段26の粉量の変動等により、図12に示すX0〜
X2のようにばらつきを持つ。操作員は、この1本目の
肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xから、前記立ち下がり
部の初期電流値Dを補正する電流値Hを算出する。そし
て、操作員がこの新たな電流値Hを操作盤74から入力
することにより、2本目以降の電流の立ち下がり部の設
定値は、初期電流値Dから実際の肉盛厚さの立ち上がり
部によって補正された立ち下がり部の電流値Hに変更さ
れる。例えば肉盛厚さの立ち上がり部の寸法がX2の場
合、新たな立ち下がり部の電流値は、図11に示すH2
のように設定され、この結果、肉盛厚さの立ち下がり部
は図12に示すY2のように肉盛溶接される。また、肉
盛厚さの立ち上がり部の寸法がX0の場合には、立ち下
がり部の電流値は図11に示すH2のように設定され、
この結果、肉盛厚さの立ち下がり部は図12に示すY0
のように肉盛溶接される。この補正された電流値Hの入
力は、素材バルブAの形状等がかわる毎に、あるいは同
一形状の素材バルブAでも一定数量の肉盛溶接を終了す
る毎に行う。
い部分で漸次電流を減少させながら肉盛溶接する場合、
本実施例では、以下に示すような溶接トーチ25に供給
する電流の制御を行っている。前記操作盤74に設けら
れた操作ボタン77から素材バルブAの形状等を入力す
ると、溶接トーチ25に供給する電流は、図11に示す
ように、前記動作プログラムによって予め、o〜qのう
ちのどれかの制御パターンを溶接電流の変化パターンと
して設定する。例えば電流設定oについてみると、肉盛
溶接を開始してから回転角度がb点までの期間では、電
流値はUで示すように0から一定値まで立ち上がる。続
いてb点〜e点〜a点までの期間では、電流値はTで示
すように一定値となる。そして、a点〜b点、つまり電
流の立ち上がり部と同一の部分では、電流値はDで示す
ように一定値から0に立ち下がる。素材バルブAの最初
の1本は、この初期設定された電流値により肉盛溶接さ
れる。また1本目を肉盛溶接する際に、立ち上がり部
(a点〜b点)を肉盛溶接をした時点で、前記小型カメ
ラ81を介して該立ち上がり部(a点〜b点)を撮影す
る。この肉盛溶接装置の操作員は、この撮影された画像
を操作盤74に備えられたモニタ76で観察し、実際の
肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xを測定する。ここで、
実際の肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xは、前記粉体供
給手段26の粉量の変動等により、図12に示すX0〜
X2のようにばらつきを持つ。操作員は、この1本目の
肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xから、前記立ち下がり
部の初期電流値Dを補正する電流値Hを算出する。そし
て、操作員がこの新たな電流値Hを操作盤74から入力
することにより、2本目以降の電流の立ち下がり部の設
定値は、初期電流値Dから実際の肉盛厚さの立ち上がり
部によって補正された立ち下がり部の電流値Hに変更さ
れる。例えば肉盛厚さの立ち上がり部の寸法がX2の場
合、新たな立ち下がり部の電流値は、図11に示すH2
のように設定され、この結果、肉盛厚さの立ち下がり部
は図12に示すY2のように肉盛溶接される。また、肉
盛厚さの立ち上がり部の寸法がX0の場合には、立ち下
がり部の電流値は図11に示すH2のように設定され、
この結果、肉盛厚さの立ち下がり部は図12に示すY0
のように肉盛溶接される。この補正された電流値Hの入
力は、素材バルブAの形状等がかわる毎に、あるいは同
一形状の素材バルブAでも一定数量の肉盛溶接を終了す
る毎に行う。
【0048】さて、このように肉盛溶接が行われる間、
素材バルブAは素材バルブ保持手段30により斜めに支
持されて回転させられるので、溶接材料が外方へ流れ出
ることがなくバルブヘッドの周方向に均一に溶接材料が
肉盛される。したがって、均質でばらつきの少ない高品
質の肉盛溶接部を形成させることができる。
素材バルブAは素材バルブ保持手段30により斜めに支
持されて回転させられるので、溶接材料が外方へ流れ出
ることがなくバルブヘッドの周方向に均一に溶接材料が
肉盛される。したがって、均質でばらつきの少ない高品
質の肉盛溶接部を形成させることができる。
【0049】この肉盛溶接の際に、冷却水を冷却管47
の内管47a内に供給して、台金ブロック45の円柱部
45b内に配置された内管47aの先端から流出させ外
管47b内に還流させる。このように冷却水により台金
ブロック45、特に円柱部45cの冷却が図られる。こ
の結果、溶接時の熱により台金ブロック45の円柱部4
5cが高温になることが防止される。
の内管47a内に供給して、台金ブロック45の円柱部
45b内に配置された内管47aの先端から流出させ外
管47b内に還流させる。このように冷却水により台金
ブロック45、特に円柱部45cの冷却が図られる。こ
の結果、溶接時の熱により台金ブロック45の円柱部4
5cが高温になることが防止される。
【0050】ここで、前記台金ブロック45の上端部に
は円柱部45cが形成され、該円柱部45cの直径が当
接される素材バルブのバルブヘッドの直径よりも若干大
きな寸法とされているので、台金ブロック45の、バル
ブヘッドが当接する部分付近の質量を適正なものとする
ことができ、バルブヘッド、特にバルブヘッドの周縁部
の過冷却を抑制することができる。これにより、過冷却
を原因とする溶接不良を低減することができる。また、
バルブヘッドの直径よりも若干大きいので、台金ブロッ
ク45が高温になることが抑制できる。
は円柱部45cが形成され、該円柱部45cの直径が当
接される素材バルブのバルブヘッドの直径よりも若干大
きな寸法とされているので、台金ブロック45の、バル
ブヘッドが当接する部分付近の質量を適正なものとする
ことができ、バルブヘッド、特にバルブヘッドの周縁部
の過冷却を抑制することができる。これにより、過冷却
を原因とする溶接不良を低減することができる。また、
バルブヘッドの直径よりも若干大きいので、台金ブロッ
ク45が高温になることが抑制できる。
【0051】さらに、前記台金ブロック45の円柱部4
5cの上面が平らになっているので、素材バルブAを台
金ブロック45の上面に当接保持した場合に、そのバル
ブヘッドの周縁部が台金ブロック45と接触することな
く解放される。したがって、バルブヘッドの周縁部が台
金ブロック45と接触することなく、バルブヘッドの冷
却が不均一となることが抑制でき、これを原因とする肉
盛溶接不良の発生を低減することができる。
5cの上面が平らになっているので、素材バルブAを台
金ブロック45の上面に当接保持した場合に、そのバル
ブヘッドの周縁部が台金ブロック45と接触することな
く解放される。したがって、バルブヘッドの周縁部が台
金ブロック45と接触することなく、バルブヘッドの冷
却が不均一となることが抑制でき、これを原因とする肉
盛溶接不良の発生を低減することができる。
【0052】一方、このように溶接トーチ25により肉
盛溶接を行っている間に、次に肉盛溶接を行う素材バル
ブAを素材バルブストック手段10から素材バルブ保持
手段30に近傍に搬送してくる。すなわち、素材バルブ
Aを支持部材34により支持した以降は、素材バルブA
の保持から解放されるので、揺動アーム手段63の揺
動、旋回台67の旋回、回転部材64の回転を連動して
行い、バルブ搬送手段60の回転部材64に取り付けら
れたチャック手段66を素材バルブストック手段10の
素材バルブAに対向させ、チャック手段66により素材
バルブAを挟持し、旋回台67、揺動アーム部材63等
を復帰させる。この際、チャック手段66により挟持さ
れた素材バルブAは素材バルブ保持手段30に対して回
転部材64の回転軸を挟んだ位置になるようにするとと
もに、溶接中の素材バルブAに臨む位置には、素材バル
ブAを挟持してないチャック手段65が来るようにす
る。
盛溶接を行っている間に、次に肉盛溶接を行う素材バル
ブAを素材バルブストック手段10から素材バルブ保持
手段30に近傍に搬送してくる。すなわち、素材バルブ
Aを支持部材34により支持した以降は、素材バルブA
の保持から解放されるので、揺動アーム手段63の揺
動、旋回台67の旋回、回転部材64の回転を連動して
行い、バルブ搬送手段60の回転部材64に取り付けら
れたチャック手段66を素材バルブストック手段10の
素材バルブAに対向させ、チャック手段66により素材
バルブAを挟持し、旋回台67、揺動アーム部材63等
を復帰させる。この際、チャック手段66により挟持さ
れた素材バルブAは素材バルブ保持手段30に対して回
転部材64の回転軸を挟んだ位置になるようにするとと
もに、溶接中の素材バルブAに臨む位置には、素材バル
ブAを挟持してないチャック手段65が来るようにす
る。
【0053】次に、肉盛溶接が完了したら、モータ39
の回転を停止させて回転台38の回転を停止させる。そ
して、揺動アーム手段63を僅かに肉盛溶接がされた製
品バルブBに近接する方向に移動させて、回転部材64
に取り付けられた、素材バルブを挟持していないチャッ
ク手段65を前記製品バルブBの方に向けて移動させて
当該チャック手段65を製品バルブBのバルブステムを
挟むように配置する。次に、製品バルブBをチャック手
段65により挟持して保持する。次に、シリンダー43
を縮小駆動して進退ブロック42を斜め上方に移動させ
て進退ブロック42による製品バルブBの押圧を解除す
る。この状態で、モータ68を回転させることにより回
転部材64を180゜回転させる。すると、チャック手
段65により挟持された製品バルブBは回転部材64を
中心を挟んだ位置に移動するとともに、チャック手段6
6に挟持された素材バルブAは回転台38と進退ブロッ
ク42との間に位置させられる。そして、前述したのと
同様な手順で素材バルブAを回転台38の回転軸と同軸
に設置して、前述した手順と同様に素材バルブAのバル
ブヘッドに肉盛溶接を施す。
の回転を停止させて回転台38の回転を停止させる。そ
して、揺動アーム手段63を僅かに肉盛溶接がされた製
品バルブBに近接する方向に移動させて、回転部材64
に取り付けられた、素材バルブを挟持していないチャッ
ク手段65を前記製品バルブBの方に向けて移動させて
当該チャック手段65を製品バルブBのバルブステムを
挟むように配置する。次に、製品バルブBをチャック手
段65により挟持して保持する。次に、シリンダー43
を縮小駆動して進退ブロック42を斜め上方に移動させ
て進退ブロック42による製品バルブBの押圧を解除す
る。この状態で、モータ68を回転させることにより回
転部材64を180゜回転させる。すると、チャック手
段65により挟持された製品バルブBは回転部材64を
中心を挟んだ位置に移動するとともに、チャック手段6
6に挟持された素材バルブAは回転台38と進退ブロッ
ク42との間に位置させられる。そして、前述したのと
同様な手順で素材バルブAを回転台38の回転軸と同軸
に設置して、前述した手順と同様に素材バルブAのバル
ブヘッドに肉盛溶接を施す。
【0054】この素材バルブAの素材バルブ保持手段3
0への保持と前後してチャック手段65により挟持され
た製品バルブBを製品バルブストック手段50を搬送す
る。すなわち、揺動アーム手段63の揺動及び旋回台6
7の旋回により、図1中の2点鎖線で示すように、揺動
アーム手段63の先端側に取り付けられた回転部材64
を製品バルブストック手段50のパレット53の上方に
移動させる。そして、チャック手段65による製品バル
ブBの挟持を解除させて、製品バルブBを自然落下によ
りパレット53内に収納するのである。ここで、製品バ
ルブBは直前に肉盛溶接がされておりあまり高い位置か
ら落下させると、肉盛溶接部に傷ができたり亀裂が生じ
たり、あるいは、肉盛溶接部以外の部分に傷が発生する
等の不具合が生ずるので、揺動アーム手段63をさらに
揺動させてチャック手段65により挟持された製品バル
ブBの高さをできるだけパレット53に近接するように
移動させた後落下させるようにする。また、パレット5
3内には製品バルブBは整列させることなくいわゆるバ
ラ詰めにされるわけであるが、パレット53に貯蔵され
る製品バルブBが少ない場合には低い位置で落下させ、
パレット53内に次第に製品バルブBがたまるにつれて
漸次高い位置で落下させるように移動制御する。これに
より、パレット53内への製品バルブBの円滑な収納を
図っている。
0への保持と前後してチャック手段65により挟持され
た製品バルブBを製品バルブストック手段50を搬送す
る。すなわち、揺動アーム手段63の揺動及び旋回台6
7の旋回により、図1中の2点鎖線で示すように、揺動
アーム手段63の先端側に取り付けられた回転部材64
を製品バルブストック手段50のパレット53の上方に
移動させる。そして、チャック手段65による製品バル
ブBの挟持を解除させて、製品バルブBを自然落下によ
りパレット53内に収納するのである。ここで、製品バ
ルブBは直前に肉盛溶接がされておりあまり高い位置か
ら落下させると、肉盛溶接部に傷ができたり亀裂が生じ
たり、あるいは、肉盛溶接部以外の部分に傷が発生する
等の不具合が生ずるので、揺動アーム手段63をさらに
揺動させてチャック手段65により挟持された製品バル
ブBの高さをできるだけパレット53に近接するように
移動させた後落下させるようにする。また、パレット5
3内には製品バルブBは整列させることなくいわゆるバ
ラ詰めにされるわけであるが、パレット53に貯蔵され
る製品バルブBが少ない場合には低い位置で落下させ、
パレット53内に次第に製品バルブBがたまるにつれて
漸次高い位置で落下させるように移動制御する。これに
より、パレット53内への製品バルブBの円滑な収納を
図っている。
【0055】次に、製品バルブBを解放した後に、新た
な素材バルブAを挟持すべく、揺動アーム手段63や旋
回台67を旋回させて、揺動アーム手段63の先端に設
けられた回転部材64を前記素材バルブストック手段1
0に向けて、前述した手順と同様に、回転部材64に設
けられたチャック手段65により素材バルブAを挟持
し、前述した手順と同様に、揺動アーム手段63の揺動
及び旋回台67の旋回により素材バルブAを素材バルブ
保持手段30に向けて搬送する。この後再び前述の操作
を繰り返すことにより、素材バルブAのバルブヘッドに
肉盛溶接を連続的に行うことができる。
な素材バルブAを挟持すべく、揺動アーム手段63や旋
回台67を旋回させて、揺動アーム手段63の先端に設
けられた回転部材64を前記素材バルブストック手段1
0に向けて、前述した手順と同様に、回転部材64に設
けられたチャック手段65により素材バルブAを挟持
し、前述した手順と同様に、揺動アーム手段63の揺動
及び旋回台67の旋回により素材バルブAを素材バルブ
保持手段30に向けて搬送する。この後再び前述の操作
を繰り返すことにより、素材バルブAのバルブヘッドに
肉盛溶接を連続的に行うことができる。
【0056】本実施例の肉盛溶接装置では、操作員が溶
接手段20に設けられた小型カメラ81と操作盤74に
設けられたモニタ76とを用いて実際の肉盛厚さの立ち
上がり部を観察し、その寸法を測定する。そして、この
測定結果を基に、肉盛厚さの立ち下がり部の溶接を行う
場合の溶接トーチ25に供給する電流値の補正を行う。
これにより、バルブヘッドに均一な厚さの肉盛溶接を作
業性良く行い、肉盛溶接の立ち上がり部に生じる硬度低
下を抑えることができる。したがって、高品質で作業性
の良い肉盛溶接装置を提供することができる。また、素
材バルブAを素材バルブ保持手段30により保持して溶
接トーチ25により肉盛溶接を行っている最中に、次ぎ
に供給すべき素材バルブAを搬送してきたり、あるい
は、製品バルブBを製品バルブストック手段50に排出
したりといった操作を同時並列的に動作をさせるように
しているので、素材バルブAを供給するためのロスタイ
ムを少なくすることができ、肉盛溶接の生産性を非常に
高めることができる。
接手段20に設けられた小型カメラ81と操作盤74に
設けられたモニタ76とを用いて実際の肉盛厚さの立ち
上がり部を観察し、その寸法を測定する。そして、この
測定結果を基に、肉盛厚さの立ち下がり部の溶接を行う
場合の溶接トーチ25に供給する電流値の補正を行う。
これにより、バルブヘッドに均一な厚さの肉盛溶接を作
業性良く行い、肉盛溶接の立ち上がり部に生じる硬度低
下を抑えることができる。したがって、高品質で作業性
の良い肉盛溶接装置を提供することができる。また、素
材バルブAを素材バルブ保持手段30により保持して溶
接トーチ25により肉盛溶接を行っている最中に、次ぎ
に供給すべき素材バルブAを搬送してきたり、あるい
は、製品バルブBを製品バルブストック手段50に排出
したりといった操作を同時並列的に動作をさせるように
しているので、素材バルブAを供給するためのロスタイ
ムを少なくすることができ、肉盛溶接の生産性を非常に
高めることができる。
【0057】[第2実施例]本実施例では、前記小型カ
メラ81によって撮影されたバルブヘッド2の画像を画
像解析手段90を用いて処理する。そして、この画像処
理結果に基づき、前記総合制御手段73内に備えられた
溶接トーチ25に供給する電流を制御する制御手段75
を制御し、立ち下がり部の電流値を自動的に補正する。
メラ81によって撮影されたバルブヘッド2の画像を画
像解析手段90を用いて処理する。そして、この画像処
理結果に基づき、前記総合制御手段73内に備えられた
溶接トーチ25に供給する電流を制御する制御手段75
を制御し、立ち下がり部の電流値を自動的に補正する。
【0058】図13は、この画像解析手段90を付加し
た制御手段75の構成を示している。図の中で符号83
は、画像解析部である。この画像解析部83は、小型カ
メラ81によって撮影されたバルブヘッドの画像信号を
A/D変換し、この変換された画像データから肉盛溶接
金属の部分を抽出する。そして、抽出された肉盛溶接金
属部を示すデータから、図12に示す肉盛厚さが漸次増
加する部分を検出し、肉盛厚さの立ち上がり部の寸法X
を算出する。ここで、先にも説明したように実際の肉盛
厚さの立ち上がり部の寸法Xは、前記粉体供給手段26
の粉量の変動等により、図12に示すX0〜X2のよう
にばらつきを持つ。立ち下がり部電流演算部84は、肉
盛厚さの立ち上がり部の寸法Xを基に、溶接トーチ25
に供給する電流の立ち下がり部の電流値データH(漸次
減少する一連の電流値データ群)を算出する。85は電
流値設定メモリである。この電流値設定メモリ85は、
溶接トーチ25に供給する電流の設定値データを記憶す
る。この初期電流値データベース86は、図11で示す
ように、素材バルブAの形状等によって予め設定された
溶接電流の制御パターンが記憶されている。87はメモ
リコントローラである。このメモリコントローラ87
は、前記総合制御手段73に備えられたCPU(中央演
算処理装置)によって制御され、メモリ85の動作と初
期電流値データベース86の動作とをコントロールして
いる。88は制御部である。この制御部88は、メモリ
85から出力される電流の設定データをD/A変換し、
溶接トーチ25に高電圧を供給する電源装置72に出力
する。
た制御手段75の構成を示している。図の中で符号83
は、画像解析部である。この画像解析部83は、小型カ
メラ81によって撮影されたバルブヘッドの画像信号を
A/D変換し、この変換された画像データから肉盛溶接
金属の部分を抽出する。そして、抽出された肉盛溶接金
属部を示すデータから、図12に示す肉盛厚さが漸次増
加する部分を検出し、肉盛厚さの立ち上がり部の寸法X
を算出する。ここで、先にも説明したように実際の肉盛
厚さの立ち上がり部の寸法Xは、前記粉体供給手段26
の粉量の変動等により、図12に示すX0〜X2のよう
にばらつきを持つ。立ち下がり部電流演算部84は、肉
盛厚さの立ち上がり部の寸法Xを基に、溶接トーチ25
に供給する電流の立ち下がり部の電流値データH(漸次
減少する一連の電流値データ群)を算出する。85は電
流値設定メモリである。この電流値設定メモリ85は、
溶接トーチ25に供給する電流の設定値データを記憶す
る。この初期電流値データベース86は、図11で示す
ように、素材バルブAの形状等によって予め設定された
溶接電流の制御パターンが記憶されている。87はメモ
リコントローラである。このメモリコントローラ87
は、前記総合制御手段73に備えられたCPU(中央演
算処理装置)によって制御され、メモリ85の動作と初
期電流値データベース86の動作とをコントロールして
いる。88は制御部である。この制御部88は、メモリ
85から出力される電流の設定データをD/A変換し、
溶接トーチ25に高電圧を供給する電源装置72に出力
する。
【0059】次に、この画像解析手段90を付加した制
御手段75の作用について説明する。操作盤74から素
材バルブAの形状等が入力されると、CPUは、メモリ
コントローラ87を制御して初期電流値データベース8
6に記憶された制御パターン、すなわち図11に示すよ
うな溶接トーチ25に供給する電流の立ち上がり部の初
期電流値データU、定常部の初期電流値データTおよび
立ち下がり部の初期電流値データDを読み出してメモリ
85に書き込む。これらの初期電流値データは、素材バ
ルブAの形状等により予め設定された素材バルブAの回
転速度および素材バルブAの回転角度に応じて読み出さ
れ、図11に示すように、肉盛溶接を開始してから回転
角度がb点までの期間では0から一定値まで立ち上が
り、b点〜e点〜a点までの期間では一定値、またa点
〜b点までの期間では一定値から0に立ち下がる。これ
らの初期設定電流値は、制御部88に出力され、素材バ
ルブAの最初の1本は、これらの初期設定された電流値
により肉盛溶接される。また、1本目が肉盛溶接される
時、画像解析部83は、小型カメラ81によって撮影さ
れたバルブヘッドの画像信号から図12に示す肉盛厚さ
が漸次増加する部分を検出し、実際の肉盛厚さの立ち上
がり部の寸法Xを算出する。立ち下がり部電流演算部8
4では、この実際の肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xを
基に、図11に示す立ち下がり部の電流値データHを算
出する。そして、メモリコントローラ87の指示によっ
て先にメモリ85に書き込まれた立ち下がり部の初期電
流値データDは、肉盛厚さの立ち上がり部の画像から算
出された立ち下がり部の電流値データHに書き換えられ
る。この結果、2本目以降の素材バルブAの肉盛溶接
は、電流の立ち上がり部の初期電流値データU、定常部
初期電流値データT、および肉盛厚さの立ち上がり部の
画像から算出された立ち下がり部電流値データHによっ
て行われる。例えば肉盛厚さの立ち上がり部の寸法がX
2の場合、新たな立ち下がり部の電流値Hは、図11に
示すH2のように設定され、この結果、肉盛厚さの立ち
下がり部は図12に示すY2のように肉盛溶接される。
また、肉盛厚さの立ち上がり部の寸法がX0の場合に
は、立ち下がり部の電流値Hは図11に示すH2のよう
に設定され、この結果、肉盛厚さの立ち下がり部は図1
2に示すY0のように肉盛溶接される。
御手段75の作用について説明する。操作盤74から素
材バルブAの形状等が入力されると、CPUは、メモリ
コントローラ87を制御して初期電流値データベース8
6に記憶された制御パターン、すなわち図11に示すよ
うな溶接トーチ25に供給する電流の立ち上がり部の初
期電流値データU、定常部の初期電流値データTおよび
立ち下がり部の初期電流値データDを読み出してメモリ
85に書き込む。これらの初期電流値データは、素材バ
ルブAの形状等により予め設定された素材バルブAの回
転速度および素材バルブAの回転角度に応じて読み出さ
れ、図11に示すように、肉盛溶接を開始してから回転
角度がb点までの期間では0から一定値まで立ち上が
り、b点〜e点〜a点までの期間では一定値、またa点
〜b点までの期間では一定値から0に立ち下がる。これ
らの初期設定電流値は、制御部88に出力され、素材バ
ルブAの最初の1本は、これらの初期設定された電流値
により肉盛溶接される。また、1本目が肉盛溶接される
時、画像解析部83は、小型カメラ81によって撮影さ
れたバルブヘッドの画像信号から図12に示す肉盛厚さ
が漸次増加する部分を検出し、実際の肉盛厚さの立ち上
がり部の寸法Xを算出する。立ち下がり部電流演算部8
4では、この実際の肉盛厚さの立ち上がり部の寸法Xを
基に、図11に示す立ち下がり部の電流値データHを算
出する。そして、メモリコントローラ87の指示によっ
て先にメモリ85に書き込まれた立ち下がり部の初期電
流値データDは、肉盛厚さの立ち上がり部の画像から算
出された立ち下がり部の電流値データHに書き換えられ
る。この結果、2本目以降の素材バルブAの肉盛溶接
は、電流の立ち上がり部の初期電流値データU、定常部
初期電流値データT、および肉盛厚さの立ち上がり部の
画像から算出された立ち下がり部電流値データHによっ
て行われる。例えば肉盛厚さの立ち上がり部の寸法がX
2の場合、新たな立ち下がり部の電流値Hは、図11に
示すH2のように設定され、この結果、肉盛厚さの立ち
下がり部は図12に示すY2のように肉盛溶接される。
また、肉盛厚さの立ち上がり部の寸法がX0の場合に
は、立ち下がり部の電流値Hは図11に示すH2のよう
に設定され、この結果、肉盛厚さの立ち下がり部は図1
2に示すY0のように肉盛溶接される。
【0060】本実施例の肉盛溶接装置によれば、肉盛厚
さの立ち上がり部の画像解析結果を基に、溶接トーチに
供給する電流を制御することができる。これにより、操
作員の手を煩わせることなくバルブヘッドに均一な厚さ
の肉盛溶接を自動で行い、肉盛溶接の立ち上がり部に生
じる硬度低下を抑えることができる。したがって、極め
て作業性の良い肉盛溶接装置を提供することができる。
さの立ち上がり部の画像解析結果を基に、溶接トーチに
供給する電流を制御することができる。これにより、操
作員の手を煩わせることなくバルブヘッドに均一な厚さ
の肉盛溶接を自動で行い、肉盛溶接の立ち上がり部に生
じる硬度低下を抑えることができる。したがって、極め
て作業性の良い肉盛溶接装置を提供することができる。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の肉盛溶接
装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。 (1)請求項1記載の本発明による肉盛溶接装置は、肉
盛溶接が施される素材バルブのバルブヘッドに肉盛溶接
を行う溶接トーチと、該溶接トーチに素材バルブのバル
ブヘッドが対向するように素材バルブを斜めに保持する
とともに軸線を中心として回転させる回転台と、前記バ
ルブヘッドを撮影する撮影手段と該撮影手段で撮影され
た画像を映し出すモニタとを備え、前記回転台の回転角
度を検出する回転角度検出手段と、前記溶接トーチによ
り肉盛溶接が開始されたときから前記回転角度検出手段
の検出回転角度が所定角度になるまで漸次肉盛溶接厚さ
が増大するように溶接トーチを制御し、前記回転角度検
出手段の検出回転角度が前記所定角度を越えたときは肉
盛溶接厚さが所定のほぼ一定となるように溶接トーチを
制御し、前記回転角度検出手段の検出回転角度が360
゜となったときから前記所定角度まで肉盛溶接厚さが漸
次減少するように溶接トーチを制御する場合に、前記漸
次肉盛溶接厚さが増大する部分を撮影手段で撮影し、該
撮影手段で撮影された画像から得られる情報を基に、前
記回転角度検出手段の検出回転角度が360゜となった
ときから前記所定角度まで肉盛溶接厚さが漸次減少する
ように溶接トーチを制御する肉盛厚さ制御手段とが設け
られている。これにより、肉盛溶接の立ち上がり部に生
じる硬度低下を抑える肉盛溶接を、自動的に行う作業性
の良い肉盛溶接装置を提供することができる。 (2)請求項2記載の肉盛溶接装置は、請求項1記載の
肉盛溶接装置において、パターン修正手段は、撮影手段
で撮影された肉盛溶接厚さが漸次増大する部分の画像を
画像解析し、該解析結果に基づいて制御パターンを修正
する。これにより、肉盛溶接の立ち上がり部に生じる硬
度低下を抑える肉盛溶接を、自動的に行う極めて作業性
の良い肉盛溶接装置を提供することができる。
装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。 (1)請求項1記載の本発明による肉盛溶接装置は、肉
盛溶接が施される素材バルブのバルブヘッドに肉盛溶接
を行う溶接トーチと、該溶接トーチに素材バルブのバル
ブヘッドが対向するように素材バルブを斜めに保持する
とともに軸線を中心として回転させる回転台と、前記バ
ルブヘッドを撮影する撮影手段と該撮影手段で撮影され
た画像を映し出すモニタとを備え、前記回転台の回転角
度を検出する回転角度検出手段と、前記溶接トーチによ
り肉盛溶接が開始されたときから前記回転角度検出手段
の検出回転角度が所定角度になるまで漸次肉盛溶接厚さ
が増大するように溶接トーチを制御し、前記回転角度検
出手段の検出回転角度が前記所定角度を越えたときは肉
盛溶接厚さが所定のほぼ一定となるように溶接トーチを
制御し、前記回転角度検出手段の検出回転角度が360
゜となったときから前記所定角度まで肉盛溶接厚さが漸
次減少するように溶接トーチを制御する場合に、前記漸
次肉盛溶接厚さが増大する部分を撮影手段で撮影し、該
撮影手段で撮影された画像から得られる情報を基に、前
記回転角度検出手段の検出回転角度が360゜となった
ときから前記所定角度まで肉盛溶接厚さが漸次減少する
ように溶接トーチを制御する肉盛厚さ制御手段とが設け
られている。これにより、肉盛溶接の立ち上がり部に生
じる硬度低下を抑える肉盛溶接を、自動的に行う作業性
の良い肉盛溶接装置を提供することができる。 (2)請求項2記載の肉盛溶接装置は、請求項1記載の
肉盛溶接装置において、パターン修正手段は、撮影手段
で撮影された肉盛溶接厚さが漸次増大する部分の画像を
画像解析し、該解析結果に基づいて制御パターンを修正
する。これにより、肉盛溶接の立ち上がり部に生じる硬
度低下を抑える肉盛溶接を、自動的に行う極めて作業性
の良い肉盛溶接装置を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例の肉盛溶接装置を示す正面図
である。
である。
【図2】図1の肉盛溶接装置を示す平面図である。
【図3】図1の肉盛溶接装置に使用された溶接トーチを
示す図である。
示す図である。
【図4】図1中の素材バルブ保持手段を示す断面図であ
る。
る。
【図5】図4中のイ方向から見た外形図である。
【図6】図4中のロ−ロ断面図である。
【図7】図1中のバルブ着脱手段を示す断面図である。
【図8】図1に肉盛溶接装置の作動状態を示す図であ
る。
る。
【図9】図1の肉盛溶接装置により製造されるバルブを
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図10】図1中の撮影手段の取付図である。
【図11】溶接トーチに供給される電流値を示す図であ
る。
る。
【図12】バルブヘッドに溶接される肉盛厚さを示す図
である。
である。
【図13】画像解析手段を示すブロック図である。
1 バルブ 2 バルブヘッド 3 肉盛溶接部 25 溶接トーチ 38 回転台 44 箱型フレーム 44c 光電センサ(回転角度検出手段) 44d 円板(回転角度検出手段) 44f スリット 73 総合制御手段 74 操作盤 75 制御手段 76 モニタ 77 操作ボタン A 素材バルブ 80 撮影手段 90 画像解析手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 9/095 515 A 8315−4E 37/047 501 D (72)発明者 田中 雅博 埼玉県桶川市上日出谷1230番地 三菱マテ リアル株式会社桶川製作所内
Claims (2)
- 【請求項1】 内燃機関の給気弁又は排気弁用バルブの
バルブヘッドに異種材料を肉盛溶接するための肉盛溶接
装置であって、 肉盛溶接が施される素材バルブのバルブヘッドに肉盛溶
接を行う溶接トーチと、 該溶接トーチに素材バルブのバルブヘッドが対向するよ
うに素材バルブを斜めに保持するとともに軸線を中心と
して回転させる回転台と、 該回転台の回転角度を検出する回転角度検出手段と、 素材バルブのバルブヘッドを撮影する撮影手段と、 該撮影手段で撮影された画像を映し出すモニタと、 予め設定された制御パターンに従い溶接トーチにより肉
盛溶接が開始されたときから回転角度検出手段の検出回
転角度が所定角度になるまで、肉盛溶接厚さが漸次増大
するように溶接トーチを制御し、回転角度検出手段の検
出回転角度が所定角度を越えたときは、肉盛溶接厚さが
所定のほぼ一定となるように溶接トーチを制御し、回転
角度検出手段の検出回転角度が360゜となったときか
ら所定角度まで、肉盛溶接厚さが漸次減少するように溶
接トーチを制御する肉盛厚さ制御手段と、 前記制御パターンを修正するパターン修正手段とが設け
られていることを特徴とする肉盛溶接装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の肉盛溶接装置において、
パターン修正手段は、撮影手段で撮影された肉盛溶接厚
さが漸次増大する部分の画像を画像解析し、該解析結果
に基づいて制御パターンを修正することを特徴とする肉
盛溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3889694A JPH07246468A (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 肉盛溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3889694A JPH07246468A (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 肉盛溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246468A true JPH07246468A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12537973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3889694A Pending JPH07246468A (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 肉盛溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07246468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101400603B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2014-05-27 | 동명대학교산학협력단 | 밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동 밸브내면 육성용접장치 |
| DE102024115567A1 (de) * | 2024-06-05 | 2025-12-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fertigungsanlage zum Herstellen von Kraftfahrzeugbauteilen sowie Verfahren |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP3889694A patent/JPH07246468A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101400603B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2014-05-27 | 동명대학교산학협력단 | 밸브내경의 형상에 관계없이 균일한 용접속도를 가지는 자동 밸브내면 육성용접장치 |
| DE102024115567A1 (de) * | 2024-06-05 | 2025-12-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fertigungsanlage zum Herstellen von Kraftfahrzeugbauteilen sowie Verfahren |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6744012B2 (en) | Control method of arc welding and arc welder | |
| CN101176963A (zh) | 大型鱼雷罐下料及组焊方法 | |
| JP4920933B2 (ja) | プラズマ溶射装置および同装置の状態を監視する方法 | |
| JPH07185806A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| US6727465B1 (en) | Apparatus for overlay welding of a tube exterior | |
| JPH07214311A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| JP2008238186A (ja) | 溶接装置 | |
| CN115533287A (zh) | 一种电铸镍异种金属电子束焊偏的检查和控制方法 | |
| KR101928021B1 (ko) | 스터드용 자동용접장치의 구동방법 | |
| EP2621034B1 (en) | Method of manufacturing electrode complex for forming electrode of spark-plug, and method of manufacturing spark plug | |
| JPH07214312A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| JPH07214310A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| JP2806243B2 (ja) | 管とリングの自動溶接装置 | |
| JPH07241684A (ja) | 燃料タンクのシーム溶接方法及び装置 | |
| JPH0985452A (ja) | シーム溶接機の母材高さ調整装置 | |
| JPH10299501A (ja) | ターボチャージャの製造方法と製造装置 | |
| JPH11223504A (ja) | 軸状ワークの検査装置 | |
| CN112317942B (zh) | 一种电子束连续焊接不规则回转体工件的方法 | |
| JPH07185807A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| JP3943380B2 (ja) | アーク溶接の制御方法及びアーク溶接装置 | |
| JPH07204846A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| JPH07246469A (ja) | 肉盛溶接装置 | |
| KR102125762B1 (ko) | 송풍기 소음 저감을 위한 무게 가변화 장치 및 무게 가변화를 위한 용접 장치 | |
| JPH0810956A (ja) | 溶接トーチ及びそれを備えた肉盛溶接装置 | |
| JP2780925B2 (ja) | 点火プラグのギャップ不良検出装置及び点火プラグ組付け装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010213 |