JPH0813417B2 - Tig溶接の品質安定化装置 - Google Patents
Tig溶接の品質安定化装置Info
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- JPH0813417B2 JPH0813417B2 JP63163656A JP16365688A JPH0813417B2 JP H0813417 B2 JPH0813417 B2 JP H0813417B2 JP 63163656 A JP63163656 A JP 63163656A JP 16365688 A JP16365688 A JP 16365688A JP H0813417 B2 JPH0813417 B2 JP H0813417B2
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- Japan
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- welding
- misalignment
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はTIG溶接における溶接ビードの溶け込みを一
定とし、溶接品質を向上させ安定化するTIG溶接の品質
安定化装置に関する。
定とし、溶接品質を向上させ安定化するTIG溶接の品質
安定化装置に関する。
一対の被溶接部材を当接させ、その突合せ部に沿って
タングステン電極などの非消耗性電極を走行させつつ該
電極と前記被溶接部材との間に溶接電源により電圧を印
加してTIG溶接を行なうとき、溶接電流が適正でなかっ
たり、電極の走行線と被溶接部材の突合せ部が一致しな
い芯ずれが生ずると、溶接ビードの溶け込み不足が発生
して溶接品質が低下することがある。この溶接品質の検
査は従来は作業者が溶接された部材の裏ビードを目視で
チェックして行なっていた。そしてこの裏ビードが眼で
見て良好になるように電流の調整やトーチの芯合わせを
手作業で行なっていた。
タングステン電極などの非消耗性電極を走行させつつ該
電極と前記被溶接部材との間に溶接電源により電圧を印
加してTIG溶接を行なうとき、溶接電流が適正でなかっ
たり、電極の走行線と被溶接部材の突合せ部が一致しな
い芯ずれが生ずると、溶接ビードの溶け込み不足が発生
して溶接品質が低下することがある。この溶接品質の検
査は従来は作業者が溶接された部材の裏ビードを目視で
チェックして行なっていた。そしてこの裏ビードが眼で
見て良好になるように電流の調整やトーチの芯合わせを
手作業で行なっていた。
また、この種の溶接品質の検査手段としては、特開昭
56−102375号公報に記載されたように、溶接部の温度を
測定してこの温度が予め設定された温度になるように溶
接入熱量を制御する溶接方法や特公昭58−41147号公報
及び特公昭59−8472号公報にそれぞれ記載されたよう
に、アーク溶接途上の通電波形を矩形波に整形し、アー
ク切れに対応する波形変化の回数を検出して、この回数
により溶接不良信号を発するアーク溶接の良否判定装置
及び方法などが公知である。
56−102375号公報に記載されたように、溶接部の温度を
測定してこの温度が予め設定された温度になるように溶
接入熱量を制御する溶接方法や特公昭58−41147号公報
及び特公昭59−8472号公報にそれぞれ記載されたよう
に、アーク溶接途上の通電波形を矩形波に整形し、アー
ク切れに対応する波形変化の回数を検出して、この回数
により溶接不良信号を発するアーク溶接の良否判定装置
及び方法などが公知である。
しかしながら、従来のようにTIG溶接時のビードの芯
ずれを目視によって検査することは困難であり、またビ
ードを見て溶け込み不足が発生しないように溶接電流を
調整するためには熟練が必要である。このため熟練して
いない作業者が芯ずれや溶接電流の調整を行なうと時間
がかかり、作業工数が増大するとともに溶接機の稼働率
が低下するという問題があった。また検査する作業者に
よって判断に差があり、ビードの溶け込みが一定せず安
定した溶接品質が得られない欠点もあった。特に電極の
損耗が激しい高電流による亜鉛メッキ鋼板の溶接などに
おいては、品質の検査や溶接電流の調整を頻繁に行なわ
なければならず、工数の増大や稼働率の低下が著しく、
適正な電流調整が行なわれないための電極及びその研磨
コストが高くなるという問題もあった。
ずれを目視によって検査することは困難であり、またビ
ードを見て溶け込み不足が発生しないように溶接電流を
調整するためには熟練が必要である。このため熟練して
いない作業者が芯ずれや溶接電流の調整を行なうと時間
がかかり、作業工数が増大するとともに溶接機の稼働率
が低下するという問題があった。また検査する作業者に
よって判断に差があり、ビードの溶け込みが一定せず安
定した溶接品質が得られない欠点もあった。特に電極の
損耗が激しい高電流による亜鉛メッキ鋼板の溶接などに
おいては、品質の検査や溶接電流の調整を頻繁に行なわ
なければならず、工数の増大や稼働率の低下が著しく、
適正な電流調整が行なわれないための電極及びその研磨
コストが高くなるという問題もあった。
なお、前記各公報による提案はすべてTIG溶接におけ
る溶接ビードの芯ずれ及び溶接電流の自動調整について
は配慮されていなかった。
る溶接ビードの芯ずれ及び溶接電流の自動調整について
は配慮されていなかった。
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、TIG溶接
における溶接品質を自動的に安定させることのできるTI
G溶接の品質安定化装置を提供することを目的とする。
における溶接品質を自動的に安定させることのできるTI
G溶接の品質安定化装置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、一対の被溶接部
材を当接させ、この接合部に沿って非消耗性電極を走行
させつつ該電極と前記被溶接部材との間に溶接電源によ
り電圧を印加してTIG溶接するときの品質安定化装置に
おいて、前記電極を保持するトーチのビード幅方向の位
置を調整するトーチ位置調整手段と、該ビードの高さ及
び芯ずれ量を計測する計測手段と、該ビードの高さ及び
芯ずれ量の管理限界値を記憶する手段と、前記計測手段
によって計測された前記ビードの高さ及び芯ずれ量と前
記記憶手段が記憶する管理限界値とを比較判定して、そ
れぞれ前記管理限界値内に入るように前記溶接電流及び
前記トーチ位置調整手段をフィードバック制御する制御
手段と、前記管理限界値内に入らないものを選別する手
段とを具備して構成したものである。
材を当接させ、この接合部に沿って非消耗性電極を走行
させつつ該電極と前記被溶接部材との間に溶接電源によ
り電圧を印加してTIG溶接するときの品質安定化装置に
おいて、前記電極を保持するトーチのビード幅方向の位
置を調整するトーチ位置調整手段と、該ビードの高さ及
び芯ずれ量を計測する計測手段と、該ビードの高さ及び
芯ずれ量の管理限界値を記憶する手段と、前記計測手段
によって計測された前記ビードの高さ及び芯ずれ量と前
記記憶手段が記憶する管理限界値とを比較判定して、そ
れぞれ前記管理限界値内に入るように前記溶接電流及び
前記トーチ位置調整手段をフィードバック制御する制御
手段と、前記管理限界値内に入らないものを選別する手
段とを具備して構成したものである。
上記の構成によると、TIG溶接時のビードの高さ及び
芯ずれ量を計測手段により計測し、これらの計測値をフ
ィードバック制御手段に入力し、この制御手段が記憶し
ているビード良否の管理限界値内に設定したフィードバ
ック値に達したときに溶接電源及びトーチ位置調整手段
をフィードバック制御して、それぞれ溶接電流及びトー
チ位置が管理限界値内になるように制御し、適正なビー
ド高さ及び芯ずれ量を得ることができる。
芯ずれ量を計測手段により計測し、これらの計測値をフ
ィードバック制御手段に入力し、この制御手段が記憶し
ているビード良否の管理限界値内に設定したフィードバ
ック値に達したときに溶接電源及びトーチ位置調整手段
をフィードバック制御して、それぞれ溶接電流及びトー
チ位置が管理限界値内になるように制御し、適正なビー
ド高さ及び芯ずれ量を得ることができる。
この結果、管理限界値内に入らないものは排除され、
ビードの溶け込みを一定とし溶接品質を向上させること
ができる。
ビードの溶け込みを一定とし溶接品質を向上させること
ができる。
以下、本発明に係るTIG溶接の品質安定化装置の一実
施例を図面を参照して説明する。
施例を図面を参照して説明する。
第1図に本発明の一実施例を示す。図において、図示
せぬ溶接装置にはトーチ位置調整装置1を介してトーチ
2が支持されており、図示せぬワーク支持台上に載置さ
れた一対の被溶接部材3の突合せ部に沿って、前記トー
チ2がトーチ位置調整装置1とともに走行するようにな
っている。このトーチ位置調整装置は第1のモータ4に
よって回転駆動される第1のボールネジ5と、この第1
のボールネジ5に螺合しトーチ2を支持するトーチホル
ダ6と、ボールネジ5の回転角を検出する第1のエンコ
ーダ7とから構成されている。
せぬ溶接装置にはトーチ位置調整装置1を介してトーチ
2が支持されており、図示せぬワーク支持台上に載置さ
れた一対の被溶接部材3の突合せ部に沿って、前記トー
チ2がトーチ位置調整装置1とともに走行するようにな
っている。このトーチ位置調整装置は第1のモータ4に
よって回転駆動される第1のボールネジ5と、この第1
のボールネジ5に螺合しトーチ2を支持するトーチホル
ダ6と、ボールネジ5の回転角を検出する第1のエンコ
ーダ7とから構成されている。
そして、前記第1のモータ4はトーチ位置調整制御装
置8からの信号により駆動され、この第1のモータ4に
より回転駆動された第1のボールネジ5の回転角は第1
のエンコーダ7により検出され、この検出信号が前記ト
ーチ位置調整制御装置8にフィードバックされて、前記
トーチ2を所定の位置に移動させるようになっている。
置8からの信号により駆動され、この第1のモータ4に
より回転駆動された第1のボールネジ5の回転角は第1
のエンコーダ7により検出され、この検出信号が前記ト
ーチ位置調整制御装置8にフィードバックされて、前記
トーチ2を所定の位置に移動させるようになっている。
一方、これと別工程の検査工程には溶接された被溶接
部材3のビード9の高さ及び芯ずれ量を計測する計測装
置10が設けられている。この計測装置10は第2のモータ
11によって回転駆動される第2のボールネジ12と、この
第2のボールネジ12に螺合する距離センサ13と、第2の
ボールネジ12の回転角を検出する第2のエンコーダ14と
から構成されている。そして第2のモータ11の回転によ
って距離センサ13が被溶接部材3に形成されたビード9
の幅方向に所定の範囲内で往復移動し、かつ被溶接部材
3がビード9の長さ方向に移動して、距離センサ13をビ
ード9上で走査させて、図示せぬ検査台上に裏ビード側
を上にして載置された被溶接部材3までの距離を測定す
るようになっている。
部材3のビード9の高さ及び芯ずれ量を計測する計測装
置10が設けられている。この計測装置10は第2のモータ
11によって回転駆動される第2のボールネジ12と、この
第2のボールネジ12に螺合する距離センサ13と、第2の
ボールネジ12の回転角を検出する第2のエンコーダ14と
から構成されている。そして第2のモータ11の回転によ
って距離センサ13が被溶接部材3に形成されたビード9
の幅方向に所定の範囲内で往復移動し、かつ被溶接部材
3がビード9の長さ方向に移動して、距離センサ13をビ
ード9上で走査させて、図示せぬ検査台上に裏ビード側
を上にして載置された被溶接部材3までの距離を測定す
るようになっている。
この計測装置10は距離センサ13によって被溶接部材の
面とビード9の最高高さまでのそれぞれ距離を測定し、
これらの距離信号をセンサコントローラ15を介してコン
ピュータ16に送る。また距離センサ13が被溶接部材3の
突合せ部とビード9の最高高さを検出したときの、この
距離センサ13の位置を第2のエンコーダ14によって測定
し、この位置信号をコンピュータ16に送る。
面とビード9の最高高さまでのそれぞれ距離を測定し、
これらの距離信号をセンサコントローラ15を介してコン
ピュータ16に送る。また距離センサ13が被溶接部材3の
突合せ部とビード9の最高高さを検出したときの、この
距離センサ13の位置を第2のエンコーダ14によって測定
し、この位置信号をコンピュータ16に送る。
このコンピュータ16は前記距離信号によってビード9
の高さを演算し、また前記位置信号によってビード9の
芯ずれ量を演算する。またコンピュータ16にはこれらの
ビード高さ及び芯ずれ量の管理限界値が予め入力されて
おり、これらの管理限界値内で設定されたフィードバッ
ク値に演算された前記ビード高さ及び芯ずれ量が達した
ときにフィードバック用シーケンサ17に修正指令信号を
出力するようになっている。
の高さを演算し、また前記位置信号によってビード9の
芯ずれ量を演算する。またコンピュータ16にはこれらの
ビード高さ及び芯ずれ量の管理限界値が予め入力されて
おり、これらの管理限界値内で設定されたフィードバッ
ク値に演算された前記ビード高さ及び芯ずれ量が達した
ときにフィードバック用シーケンサ17に修正指令信号を
出力するようになっている。
そして、修正指令信号を受けたシーケンサ17は、ビー
ド高さの修正指令信号については溶接電源18に、芯ずれ
量の修正指令信号については前記トーチ位置調整制御装
置8に、それぞれ修正指令を出す。このようにして溶接
電流及びトーチ位置をフィードバック制御して、常にビ
ード高さ及び芯ずれ量が自動的に管理限界内に入るよう
にしている。
ド高さの修正指令信号については溶接電源18に、芯ずれ
量の修正指令信号については前記トーチ位置調整制御装
置8に、それぞれ修正指令を出す。このようにして溶接
電流及びトーチ位置をフィードバック制御して、常にビ
ード高さ及び芯ずれ量が自動的に管理限界内に入るよう
にしている。
次に、第1図乃至第3図を参照して具体的実施例につ
いてその作用を説明する。第2図に自動車の足回りプレ
ス部品のブランク材をTIG溶接で接合して作る製造工程
の一例を示す。
いてその作用を説明する。第2図に自動車の足回りプレ
ス部品のブランク材をTIG溶接で接合して作る製造工程
の一例を示す。
搬送工程(a)において、3個の素材19,20,21を図示
せぬディスタックフィーダにより溶接工程(b)に送
り、この溶接工程(b)で素材19と20との接合部22と素
材20と21との接合部23とを、それぞれTIG溶接により突
合せ溶接を行なう。次に検査工程(c)において、溶接
されたブランク材24を反転し、前述した方法によって溶
接ビード高さH及び芯ずれ量Sを測定し、コンピュータ
16を介して溶接電源18及びトーチ位置調整装置1をフィ
ードバック制御して、自動的にビード高さH及び芯ずれ
量Sが管理限界内に入るようにする。
せぬディスタックフィーダにより溶接工程(b)に送
り、この溶接工程(b)で素材19と20との接合部22と素
材20と21との接合部23とを、それぞれTIG溶接により突
合せ溶接を行なう。次に検査工程(c)において、溶接
されたブランク材24を反転し、前述した方法によって溶
接ビード高さH及び芯ずれ量Sを測定し、コンピュータ
16を介して溶接電源18及びトーチ位置調整装置1をフィ
ードバック制御して、自動的にビード高さH及び芯ずれ
量Sが管理限界内に入るようにする。
また、この検査工程(c)において前記各要素が管理限
界内に入っている良品と入っていない不良品とを選別し
て、積込工程(d)においてこの判定結果を図示せぬ積
込装置に指令してそれぞれ良品パレット25及び不良品パ
レット26へ積み込む。
界内に入っている良品と入っていない不良品とを選別し
て、積込工程(d)においてこの判定結果を図示せぬ積
込装置に指令してそれぞれ良品パレット25及び不良品パ
レット26へ積み込む。
次に、上記検査工程(c)において用いられる品質管
理手段について説明する。
理手段について説明する。
計測装置10に設けられた距離センサ13を被溶接部材3
のビード6の幅方向に走査させて、部材3及びビード6
の表面までの距離を計測し、同期しているエンコーダ14
により距離センサ13の位置を計測してコンピュータ16に
入力する。これらの距離信号及び位置信号によりコンピ
ュータ16においてビード高さH及び芯ずれ量Sが演算さ
れる。
のビード6の幅方向に走査させて、部材3及びビード6
の表面までの距離を計測し、同期しているエンコーダ14
により距離センサ13の位置を計測してコンピュータ16に
入力する。これらの距離信号及び位置信号によりコンピ
ュータ16においてビード高さH及び芯ずれ量Sが演算さ
れる。
これらのH,Sの値がそれぞれ第3図(a),(b)に
示す管理図の管理限界値27,28及び29,30内に設定された
フィードバック値31,32及び33,34に達したときに、フィ
ードバック用シーケンサ17に修正指令が出力され、この
シーケンサ17からそれぞれ溶接電源18及びトーチ位置調
整制御装置8に修正指令が出力される。
示す管理図の管理限界値27,28及び29,30内に設定された
フィードバック値31,32及び33,34に達したときに、フィ
ードバック用シーケンサ17に修正指令が出力され、この
シーケンサ17からそれぞれ溶接電源18及びトーチ位置調
整制御装置8に修正指令が出力される。
そして、第3図(a)に示すようにブランク材毎のビ
ードの平均高さ35が下限値36に達した場合は溶接電源18
に流れる溶接電流が所定量上昇するように制御する。ま
た第3図(b)に示すように素材のロットなどが変わり
素材長さが変化しビード芯ずれSが上限値37に達したと
きに、所定量だけトーチ2をビード芯ずれ方向と反対側
に移動させるように制御する。
ードの平均高さ35が下限値36に達した場合は溶接電源18
に流れる溶接電流が所定量上昇するように制御する。ま
た第3図(b)に示すように素材のロットなどが変わり
素材長さが変化しビード芯ずれSが上限値37に達したと
きに、所定量だけトーチ2をビード芯ずれ方向と反対側
に移動させるように制御する。
本実施例によれば、溶接電流とトーチ位置を電極の損
耗、素材接合部の寸法形状の変化などによって発生する
ビード9の溶け込み深さの変動に応じて自動的にフィー
ドバック制御することにより、安定した溶接品質を確保
することができる。この結果電極交換回数が減少し、工
具コストと作業工数の低減を図ることができ、溶接装置
の稼働率を向上させることができる。
耗、素材接合部の寸法形状の変化などによって発生する
ビード9の溶け込み深さの変動に応じて自動的にフィー
ドバック制御することにより、安定した溶接品質を確保
することができる。この結果電極交換回数が減少し、工
具コストと作業工数の低減を図ることができ、溶接装置
の稼働率を向上させることができる。
以上詳細に説明した本発明によれば、TIG溶接におけ
るビードの高さ及び芯ずれ量を計測して、この計測値に
応じて溶接電源の電流及びトーチ位置をフィードバック
制御により修正するようにしたので、自動的に管理限界
値内に入らないものは排除され、常に安定した溶接品質
を確保することができ、工具コスト及び作業工数の低減
と溶接装置の稼働率の向上とを図ることができる。
るビードの高さ及び芯ずれ量を計測して、この計測値に
応じて溶接電源の電流及びトーチ位置をフィードバック
制御により修正するようにしたので、自動的に管理限界
値内に入らないものは排除され、常に安定した溶接品質
を確保することができ、工具コスト及び作業工数の低減
と溶接装置の稼働率の向上とを図ることができる。
第1図は本発明に係るTIG溶接の品質安定化装置の一実
施例を示す構成図、第2図はTIG溶接の作業工程の一例
を示す平面図、第3図は本実施例に用いられる溶接品質
管理図である。 1……トーチ位置調整装置、2……トーチ、3……被溶
接部材、9……ビード、10……計測装置、16……コンピ
ュータ(制御手段)、18……溶接電源、22,23……接合
部。
施例を示す構成図、第2図はTIG溶接の作業工程の一例
を示す平面図、第3図は本実施例に用いられる溶接品質
管理図である。 1……トーチ位置調整装置、2……トーチ、3……被溶
接部材、9……ビード、10……計測装置、16……コンピ
ュータ(制御手段)、18……溶接電源、22,23……接合
部。
Claims (1)
- 【請求項1】一対の被溶接部材を当接させ、この接合部
に沿って非消耗性電極を走行させつつ該電極と前記被溶
接部材との間に溶接電源により電圧を印加してTIG溶接
するときの品質安定化装置において、前記電極を保持す
るトーチのビード幅方向の位置を調整するトーチ位置調
整手段と、該ビードの高さ及び芯ずれ量を計測する計測
手段と、該ビードの高さ及び芯ずれ量の管理限界値を記
憶する手段と、前記計測手段によって計測された前記ビ
ードの高さ及び芯ずれ量と前記記憶手段が記憶する管理
限界値とを比較判定して、それぞれ前記管理限界値内に
入るように前記溶接電流及び前記トーチ位置調整手段を
フィードバック制御する制御手段と、前記管理限界値内
に入らないものを選別する手段とを具備したことを特徴
とするTIG溶接の品質安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63163656A JPH0813417B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Tig溶接の品質安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63163656A JPH0813417B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Tig溶接の品質安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215878A JPH0215878A (ja) | 1990-01-19 |
| JPH0813417B2 true JPH0813417B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=15778085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63163656A Expired - Lifetime JPH0813417B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Tig溶接の品質安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813417B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581429A (zh) * | 2011-01-12 | 2012-07-18 | 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 | 一种板材自动焊接设备和方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104801874B (zh) * | 2015-04-16 | 2016-08-24 | 长安大学 | 一种接触式板间焊缝余高测量装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067991B2 (ja) * | 1985-05-24 | 1994-02-02 | 社団法人日本造船研究協会 | 自動溶接装置 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63163656A patent/JPH0813417B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581429A (zh) * | 2011-01-12 | 2012-07-18 | 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 | 一种板材自动焊接设备和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215878A (ja) | 1990-01-19 |
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