JPH10156538A - アーク溶接方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接部14に対する溶接手段32の位置関係を一
定に保つ。 【解決手段】 回転ステージ22により、外周に溶接部14
を有する被溶接部材11をその軸心を中心として回転させ
る。測定手段31により、被溶接部材11の軸方向に対応す
る複数の測定位置において、回転する被溶接部材11の回
転偏心による径方向変位量を非接触で測定する。複数の
測定位置で測定された径方向変位量から回転中心に対す
る傾きを求める。回転ステージ22で被溶接部材11を回転
させながら、溶接手段32で被溶接部材11の溶接部14をア
ーク溶接し、かつ、移動手段23で溶接手段32を移動させ
る。制御部により、径方向変位量および傾きに基づいて
移動手段23の移動位置を制御し、溶接手段32を径方向に
移動させて溶接部との距離を一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被溶接部材をアー
ク溶接するアーク溶接方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、Ｘ線イメージ管は、真空
容器となる外囲器、入力基板、出力基板、グリッドなど
を備え、Ｘ線像を可視像に変換する電子管である。

【０００３】このＸ線イメージ管の組立手順は、外囲器
とグリッド関係を抵抗溶接などで結合して組み立てた
後、出力基板、入力基板の順で外囲器にＴＩＧ溶接など
のアーク溶接で結合して組み立てる。

【０００４】図７には、外囲器と出力基板とをアーク溶
接する従来のアーク溶接装置の構成図を示す。外囲器と
出力基板とを組み合わせた真空容器１を回転ステージ２
上に装着し、その真空容器１上に外囲器と出力基板との
密着度を高めるとともにアーク溶接の一方の電極を兼ね
る錘体３を載せる。溶接トーチ４を回転ステージ２の軸
方向および回転中心に対する径方向にそれぞれ移動させ
る移動機構５に装着し、この溶接トーチ４の溶接電極を
真空容器１の外囲器と出力基板とが接合する溶接部1aに
対して所定の距離位置に位置決め配置する。そして、回
転ステージ２にて真空容器１をその軸心を中心として回
転させながら、溶接トーチ４の溶接電極と溶接部1aとの
間でアーク放電させて溶接部1aをアーク溶接する。

【０００５】ところで、真空容器１を回転させながら溶
接部1aの全周をアーク溶接するが、溶接部1aと溶接トー
チ４の溶接電極との位置関係は常に一定であることが良
好なアーク溶接の条件である。すなわち、溶接トーチ４
の溶接電極が溶接部1aに接近し過ぎたり、離れ過ぎる
と、溶接アークが不安定になり、溶接不良を生じる。

【０００６】しかし、真空容器１の組立精度、回転ステ
ージ２への取付誤差などから真空容器１に回転偏心が生
じるため、この回転偏心による径方向への溶接部1aの変
位に溶接トーチ４の位置を追従させる必要がある。

【０００７】そのため、錘体３を真空容器１と同軸上に
配置し、真空容器１の回転偏心による溶接部1aの変位と
錘体３の変位とが同等になるようにし、そして、錘体３
の外周部にレーザ光線を投受光するレーザ測定器６で錘
体３の外周部との距離の変位を測定する。溶接時に、測
定された径方向変位量に応じて移動機構５を作動させ、
溶接部1aに対して溶接トーチ４の位置を追従させ、溶接
部1aと溶接トーチ４との距離を一定に保つようにしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
測定器６によって真空容器１の回転偏心による径方向へ
の径方向変位量を測定する測定位置は、真空容器１の溶
接部1aではなく、真空容器１上に配置した錘体３であ
り、溶接部1aから離れた位置を測定している。

【０００９】そのため、錘体３と真空容器１の取付誤差
などによって錘体３が回転中心軸に対して傾いた場合、
例えば、図７(a) に示すように、測定開始位置で錘体３
が溶接部1aとの接触面でθ゜傾いていると、測定を開始
して、図７(b) に示すように、回転ステージ２を測定開
始位置から１８０゜回転させた位置では、錘体３が反対
側にθ゜傾くことになる。したがって、溶接時におい
て、移動機構５では測定された径方向変位量に応じて錘
体３とレーザ測定器６との距離Ｘが常に一定になるよう
に位置制御を行なうため、測定時に錘体３の回転中心軸
に対する傾きがあった場合には、溶接部1aの径方向変位
量に溶接トーチ４を追従させることができず、溶接部1a
と溶接トーチ４との距離を一定に保つことができない。

【００１０】また、溶接部1aの径方向の変位に追従する
ようにしているだけで、溶接部1aの軸方向の変位には追
従できない不都合がある。特に、真空容器１の入力基板
は出力基板に比べて径が大きいため、この入力基板の部
分の溶接部では、組立時の少しの傾き誤差などによって
軸方向位置の変位が大きく発生しやすく、溶接部の軸方
向位置に変位がある場合には、その溶接部を良好に溶接
できない。仮に、軸方向にも追従させるために、軸側に
レーザ測定器などをもう１個追加して軸方向の変位を測
定するようにすると、複雑で高価な装置となる問題があ
る。

【００１１】そこで、本発明は、このような点を解決す
るものであり、溶接部に対する溶接手段の位置関係を一
定に保つことができるアーク溶接方法および装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のアーク溶接方法
は、外周に溶接部を有する被溶接部材を回転させる工程
と、被溶接部材の軸方向に対応する複数の測定位置にお
いて、回転する被溶接部材の回転偏心による径方向変位
量を非接触で測定する工程と、複数の測定位置で測定さ
れた径方向変位量から回転中心に対する傾きを求める工
程と、回転する被溶接部材の溶接部を溶接手段でアーク
溶接するとともに、前記径方向変位量および傾きに応じ
て溶接手段を径方向に移動させて溶接部との距離を一定
に保たせる工程と具備しているものである。

【００１３】このアーク溶接方法を用いたアーク溶接装
置は、外周に溶接部を有する被溶接部材を回転させる回
転ステージと、前記被溶接部材の軸方向に対応する複数
の測定位置において、前記回転ステージで回転される被
溶接部材の回転偏心による径方向変位量を非接触で測定
する測定手段と、前記被溶接部材の溶接部をアーク溶接
する溶接手段と、この溶接手段を前記回転ステージの回
転中心に対して径方向および軸方向に移動させる移動手
段と、前記測定手段にて複数の測定位置で測定された径
方向変位量から回転中心に対する傾きを求め、それら径
方向変位量および傾きに基づいて前記移動手段を制御
し、前記被溶接部材の溶接部に対する前記溶接手段の距
離を一定に保たせる制御部とを具備しているものであ
る。

【００１４】そして、被溶接部材の軸方向に対応する複
数の測定位置において、回転する被溶接部材の回転偏心
による径方向変位量を非接触で測定し、複数の測定位置
で測定された径方向変位量から回転中心に対する傾きを
求める。溶接時には、それらの径方向変位量および傾き
に応じて、すなわち、傾きに基づいて修正された径方向
変位量に応じて溶接手段を径方向に移動させ、溶接部と
の距離を一定に保つ。

【００１５】また、本発明のアーク溶接方法は、外周に
溶接部を有する被溶接部材を回転させる工程と、回転す
る被溶接部材の回転偏心による径方向変位量を非接触で
測定する工程と、被溶接部材の溶接部の軸方向変位量を
非接触で測定する工程と、回転する被溶接部材の溶接部
を溶接手段でアーク溶接するとともに、前記径方向変位
量および軸方向変位量に応じて溶接手段を径方向および
軸方向に移動させて溶接部との距離および軸方向位置を
一定に保たせる工程とを具備しているものである。

【００１６】このアーク溶接方法を用いたアーク溶接装
置は、外周に溶接部を有する被溶接部材を回転させる回
転ステージと、この回転ステージで回転される被溶接部
材の回転偏心による径方向変位量を非接触で測定すると
ともに、被溶接部材の溶接部の軸方向変位量を非接触で
測定する測定手段と、前記被溶接部材の溶接部をアーク
溶接する溶接手段と、この溶接手段を前記回転ステージ
の回転中心に対して径方向および軸方向に移動させる移
動手段と、前記測定手段にて測定された径方向変位量お
よび軸方向変位量に基づいて前記移動手段を制御し、前
記被溶接部材の溶接部に対する前記溶接手段の距離およ
び軸方向位置を一定に保たせる制御部とを具備している
ものである。

【００１７】そして、回転する被溶接部材の回転偏心に
よる径方向への径方向変位量を非接触で測定するととも
に、被溶接部材の溶接部の軸方向変位量を非接触で測定
する。溶接時には、それらの径方向変位量および軸方向
変位量に応じて溶接手段を径方向および軸方向に移動さ
せ、溶接部との距離および軸方向位置を一定に保つ。

【００１８】また、本発明のアーク溶接方法および装置
では、前記径方向変位量、軸方向変位量および傾きを含
めて、それらに応じて溶接手段を径方向および軸方向に
移動させ、溶接部との距離および軸方向位置を一定に保
つ。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のアーク溶接方法お
よび装置の実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２０】図１ないし図３に第１の実施の形態を示
し、図１(a) は溶接開始位置での測定方法を説明する説
明図、図１(b) は第１の測定位置での測定方法を説明す
る説明図、図１(c) は第２の測定位置での測定方法を説
明する説明図、図２はアーク溶接装置の構成図、図３は
真空容器を示す正面図である。

【００２１】図において、11は被溶接部材としての電子
管の真空容器である。電子管としては、例えば、Ｘ線イ
メージ管であり、真空容器11として外囲器12、図示しな
い入力基板、出力基板13、グリッドなどを備え、Ｘ線像
を可視像に変換するものである。なお、図には真空容器
11の外囲器12と出力基板13とを示し、これら外囲器12と
出力基板13の溶接による結合を行なう。

【００２２】図３に示すように、外囲器12の出力基板13
を取り付ける上端部にはフランジ形状のリング12a が形
成されているとともに、出力基板13にはリング12a に接
合されるフランジ形状のリング13a が形成され、これら
リング12a ，13a が接合する外周部が溶接部14とされ
る。

【００２３】図２には真空容器11の溶接を行なう製造装
置の構成図を示し、21は基台で、この基台21上には回転
ステージ22および移動手段としての移動ステージ23が設
置されている。

【００２４】回転ステージ22は、真空容器11を位置決め
保持して、その真空容器11の軸心を中心として図示しな
いモータの駆動により回転させるものであり、真空容器
11の回転位置を検知するための図示しないエンコーダを
備えている。

【００２５】回転ステージ22上に位置決め保持された真
空容器11上には、外囲器12と出力基板13との密着度を高
めるためとアーク溶接の一方の電極を兼ねる錘体24が載
せられる。錘体24は、例えば銅製であり、図３に示すよ
うに、下面に真空容器11の出力基板13と嵌合する嵌合凹
部25が形成され、上面に電極26が接続され、上部側周面
に白色のアクリルからなる円筒体27が嵌合固定されてい
る。この円筒体27の表面は平滑に形成されている。

【００２６】移動ステージ23は、図２に示すように、回
転ステージ22の回転中心軸に対して径方向に移動される
Ｘ軸ステージ28を備えるとともに、回転ステージ22の回
転中心軸に並行な軸方向すなわちこのＸ軸ステージ28に
対して上下方向に移動されるＺ軸ステージ29を備えてい
る。

【００２７】Ｚ軸ステージ29には水平な支持台30が取り
付けられ、この支持台30上には測定手段としてのレーザ
測定器31と溶接手段としての溶接トーチ32が取り付けら
れている。レーザ測定器31は、レーザ光線を錘体24の円
筒体27に照射するとともに円筒体27から反射するレーザ
光線を受光し、円筒体27との間の相対的な距離を測定す
る。溶接トーチ32は、ＴＩＧ溶接などのアーク溶接用で
あり、図３に示すように、先端部には溶接部14を溶接す
る溶接電極33を備えている。

【００２８】また、34は制御部で、この制御部34は、装
置全体を制御するものであり、各種データを書込読出可
能とする記憶部35を備えている。そして、制御部34は、
制御用ケーブル36，37，38を介して接続された回転ステ
ージ22、Ｘ軸ステージ28およびＺ軸ステージ29をそれぞ
れ制御する。また、記憶部35には、回転ステージ22のエ
ンコーダから得られる角度データが通信ケーブル39を介
して入力されるとともに、レーザ測定器31から得られる
測定データが通信ケーブル40を介して入力される。な
お、制御部34と記憶部35とは相互通信可能となってい
る。

【００２９】なお、図示していないが、溶接電源、溶接
アースは周知の方法で使用されている。

【００３０】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。

【００３１】まず、真空容器11を溶接するためのセット
作業を行なう。外囲器12と出力基板13とを重ね合わせた
真空容器11を回転ステージ22上に位置決め装着するとと
もに、真空容器11上に錘体24を載せる。なお、錘体24
は、嵌合凹部25を真空容器11の出力基板13に嵌合するこ
とにより、真空容器11と同軸上に位置決めされる。

【００３２】図１(a) に示すように、移動ステージ23に
より溶接トーチ32の先端の溶接電極33を真空容器11の溶
接部14に対して良好な溶接が可能な所定位置すなわち溶
接開始位置に移動させて位置決めする。この溶接開始位
置では、レーザ測定器31から錘体24までの距離がＸ、回
転ステージ22の上面から錘体24の測定位置までの距離が
Ｙである。

【００３３】そして、図示しない制御盤のスタートスイ
ッチなどを操作することにより、制御部34による溶接動
作が自動的に行なわれる。

【００３４】まず、真空容器11の回転偏心による径方向
変位量と錘体24の傾きθの測定を行なう。真空容器11の
組立精度、回転ステージ22への取付誤差などから真空容
器11に回転偏心が生じることと、錘体24の取付誤差など
から錘体24が回転中心軸に対して傾き、回転偏心の測定
値に誤差が生じるため、この回転偏心による溶接部14の
径方向変位量と錘体24の傾きθによって生じる誤差量を
測定する。

【００３５】図１(b) に示すように、溶接開始位置に位
置する移動ステージ23を径方向外方へ一定距離ａだけ移
動させる。この位置を第１の測定位置とする。なお、こ
のように移動ステージ23を径方向外方へ一定距離ａだけ
移動させるのは、続けて行なわれる回転偏心と錘体24の
傾きθの測定時に、溶接トーチ32が真空容器11に接触す
るのを防止するためである。そして、第１の測定位置に
おいて、回転ステージ22により真空容器11を溶接時の回
転方向とは逆回転に回転させながら、レーザ測定器31か
ら錘体24の円筒体27に対してレーザ光線を照射するとと
もに反射光を受光し、その測定値Ｘa を回転ステージ22
のエンコーダから得られる回転角度と対応させて記憶部
35に記憶させる。これにより、第１の測定位置におい
て、錘体24と同軸上に位置決めされた真空容器11の溶接
部14の全周について、真空容器11の回転偏心による径方
向変位量が求められる。回転ステージ22は１回転後に停
止される。

【００３６】図１(c) に示すように、第１の測定位置に
位置する移動ステージ23を軸方向に沿って下方へ一定距
離ｂだけ移動させる。この位置を第２の測定位置とす
る。そして、第２の測定位置において、回転ステージ22
により真空容器11を溶接時の回転方向と同一方向に回転
させながら、レーザ測定器31から錘体24の円筒体27に対
してレーザ光線を照射するとともに反射光を受光し、そ
の測定値Ｘb を回転ステージ22のエンコーダから得られ
る回転角度と対応させて記憶部35に記憶させる。これに
より、第２の測定位置において、錘体24と同軸上に位置
決めされた真空容器11の溶接部14の全周について、真空
容器11の回転偏心による径方向変位量が求められる。回
転ステージ22は１回転後に停止される。

【００３７】これらの第１の測定位置および第２の測定
位置でそれぞれ測定された測定値Ｘa ，Ｘb すなわち径
方向変位量に基づいて、真空容器11の回転偏心による溶
接部14の径方向変位量と、錘体24の傾きθによって生じ
る誤差量が求められる。

【００３８】測定完了後は、図１(a) に示すように、移
動ステージ23を元の溶接開始位置に戻す。

【００３９】続いて、真空容器11の溶接部14の溶接を行
なう。溶接トーチ32の溶接電極33と錘体24の電極26との
間に溶接電流を流し、溶接トーチ32の溶接電極33と真空
容器11の溶接部14との間でアーク放電させて、溶接部14
の溶接を開始する。

【００４０】溶接を開始するのと同時に、記憶部35に記
憶されたデータ、すなわち真空容器11の回転角度と回転
偏心による径方向変位量および錘体24の傾きθによって
生じる誤差量との関係に基づいて、制御部34により、回
転ステージ22を溶接時の所定の回転方向に回転させると
ともに、その回転ステージ22の回転角度に応じてＸ軸ス
テージ28を移動させ、回転する真空容器11の溶接部14に
対して溶接トーチ32が常に一定の距離を保つようにし
て、溶接部14を溶接する。回転ステージ22の１回転後
に、回転ステージ22の回転を停止するとともに、溶接を
停止する。

【００４１】以上のように、真空容器11の軸方向に対応
する第１および第２の測定位置において、真空容器11の
回転偏心による径方向変位量を非接触で測定し、第１お
よび第２の測定位置で測定された径方向変位量から回転
中心に対する傾きθを求めることにより、溶接時には、
それらの径方向変位量および傾きθに応じて溶接トーチ
32を径方向に移動させ、溶接部14と溶接トーチ32との距
離を一定に保つことができ、溶接部14の溶接品質を向上
できる。

【００４２】しかも、真空容器11の回転偏心による径方
向への溶接部14の径方向変位量を測定して記憶した後
に、その記憶されたデータに基づいて実際にアーク溶接
を行なうため、アーク溶接時の電気的ノイズ、溶接時に
発生する強力なアーク放電光などの影響を受けず、レー
ザ測定器31による測定を正確に行なえる。

【００４３】なお、溶接時のアーク放電光などがレーザ
測定器31に干渉を及ぼさなければ、測定と溶接とを同時
に行ない、測定結果に対応して溶接トーチ32の位置を直
接追従させるようにしてもよい。

【００４４】また、回転ステージ22の回転方向を各測定
時および溶接時の毎に逆方向とすることにより、溶接ア
ースケーブルなどの絡み付きを防止できる。

【００４５】次に、図４ないし図６に第２の実施の形態
を示し、図４はアーク溶接装置の構成図、図５は溶接部
の軸方向変位量の測定方法を説明する説明図、図６は溶
接部の軸方向変位量を求める方法を説明する説明図であ
る。

【００４６】この実施の形態では、真空容器11の外囲器
12と入力基板15の溶接による結合を行なう。図５に示す
ように、外囲器12の入力基板15を取り付ける下端部には
フランジ形状のリング12b が形成されているとともに、
入力基板15にはリング12b に接合されるフランジ形状の
リング15b が形成され、これらリング12b ，15b が接合
する外周部が溶接部16とされる。また、アーク溶接装置
の構成は第１の実施の形態と同様である。

【００４７】そして、まず、真空容器11を溶接するため
のセット作業を行なう。図５に示すように、外囲器12と
入力基板15とを同軸上に重ね合わて回転ステージ22上に
位置決め装着する。

【００４８】移動ステージ23により溶接トーチ32の先端
の溶接電極33を真空容器11の溶接部16に対して良好な溶
接が可能な所定位置すなわち溶接開始位置に移動させて
位置決めする。

【００４９】そして、図示しない制御盤のスタートスイ
ッチなど操作することにより、制御部34による溶接動作
が自動的に行なわれる。

【００５０】まず、溶接部16の径方向変位量と軸方向変
位量の測定を行なう。真空容器11の組立精度、回転ステ
ージ22への取付誤差などから真空容器11に回転偏心が生
じることと、特に真空容器11の入力基板15は出力基板に
比べて径が大きいために、この入力基板15の部分の溶接
部16では、組立時の少しの傾き誤差などによって軸方向
位置の変位が大きく発生しやすいため、この回転偏心に
よる溶接部16の径方向変位量と軸方向変位量を測定す
る。

【００５１】溶接部16の測定動作が開始されると、図５
に示すように、溶接開始位置に位置する移動ステージ23
を軸方向に沿って下方へ一定距離だけ移動させ、溶接部
16にレーザ測定器31を対向させる。このとき、移動ステ
ージ23は径方向外方へ一定距離だけ移動されており、溶
接トーチ32が真空容器11に接触することはない。そし
て、移動ステージ23を軸方向に沿って上下に移動させ、
レーザ測定器31からのレーザ光線を溶接部16付近に照射
するとともにその反射光を受光する。

【００５２】この測定によって、図６に示すように、溶
接部16の径方向の位置、軸方向の位置、厚さｔがそれぞ
れ測定され、厚さｔの１／２の位置から溶接位置が割り
出される。これらの測定値は回転ステージ22のエンコー
ダから得られる回転角度と対応させて記憶部35に記憶さ
せる。

【００５３】このような測定を溶接部16の円周上の複数
箇所で同様に行ない、それらの各測定値を回転ステージ
22のエンコーダから得られる回転角度と対応させて記憶
部35に記憶させる。

【００５４】測定完了後は、移動ステージ23を元の溶接
開始位置に戻し、溶接部16の溶接を行なう。溶接トーチ
32の溶接電極33と溶接部16との間でアーク放電させて、
溶接部16の溶接を開始するのと同時に、記憶部35に記憶
されたデータ、すなわち真空容器11の回転角度と径方向
変位量および軸方向変位量との関係に基づいて、制御部
34により、回転ステージ22を溶接時の所定の回転方向に
回転させるとともに、その回転ステージ22の回転角度に
応じてＸ軸ステージ28、Ｚ軸ステージ29を移動させ、回
転する真空容器11の溶接部16に対して溶接トーチ32が常
に一定の距離を保つようにして、溶接部16を溶接する。
回転ステージ22の１回転後に、回転ステージ22の回転を
停止するとともに、溶接を停止する。

【００５５】以上のように、真空容器11の溶接部16の径
方向変位量および軸方向変位量を非接触で測定すること
により、溶接時には、それらの径方向変位量および軸方
向変位量に応じて溶接トーチ32を径方向および軸方向に
移動させ、溶接部16と溶接トーチ32との距離および軸方
向位置を一定に保つことができ、溶接部16の溶接品質を
向上できる。

【００５６】しかも、１個のレーザ測定器31によって回
転する真空容器11の溶接部16の径方向変位量および軸方
向変位量を非接触で測定することができ、簡単で安価な
装置を提供できる。

【００５７】なお、真空容器11の回転偏心による径方向
変位量の測定は、第１の実施の形態と同様に、真空容器
11の全周にわたって行なってもよい。

【００５８】また、前記第１の実施の形態と第２の実施
の形態の両方の方法を用いれば、径方向変位量、軸方向
変位量および傾きを含めて、それらに応じて溶接トーチ
32を径方向および軸方向に移動させ、溶接部14，16と溶
接トーチ32との距離および軸方向位置を一定に保つこと
ができ、溶接部14，16の溶接品質をより向上できる。

【００５９】なお、前記各実施の形態において、非接触
で測定する測定手段としては、レーザ光線などを用いた
光学式に限らず、超音波方式など用いた測定手段でもよ
い。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、被溶接部材の軸方向に
対応する複数の測定位置において、被溶接部材の回転偏
心による径方向変位量を非接触で測定し、複数の測定位
置で測定された径方向変位量から回転中心に対する傾き
を求めることにより、溶接時には、それらの径方向変位
量および傾きに応じて溶接手段を径方向に移動させ、溶
接部と溶接手段との距離を一定に保つことができ、溶接
部の溶接品質を向上できる。

【００６１】また、回転する被溶接部材の回転偏心によ
る径方向変位量を非接触で測定するとともに、被溶接部
材の溶接部の軸方向変位量を非接触で測定することによ
り、溶接時には、それらの径方向変位量および軸方向変
位量に応じて溶接手段を径方向および軸方向に移動さ
せ、溶接部と溶接手段との距離および軸方向位置を一定
に保つことができ、溶接部の溶接品質を向上できる。

【００６２】さらに、前記径方向変位量、軸方向変位量
および傾きを含めて、それらに応じて溶接手段を径方向
および軸方向に移動させ、溶接部と溶接手段との距離お
よび軸方向位置を一定に保つことができ、溶接部の溶接
品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すアーク溶接装
置の測定方法を説明する説明図を示し、(a) は溶接開始
位置での測定方法を説明する説明図、(b) は第１の測定
位置での測定方法を説明する説明図、(c) は第２の測定
位置での測定方法を説明する説明図である。

【図２】同上アーク溶接装置の構成図である。

【図３】同上真空容器を示す正面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示すアーク溶接装
置の構成図である。

【図５】同上溶接部の軸方向変位量の測定方法を説明す
る説明図である。

【図６】同上溶接部の軸方向変位量を求める方法を説明
する説明図である。

【図７】従来のアーク溶接装置の測定方法を説明する説
明図を示し、(a) は溶接開始位置での測定方法を説明す
る説明図、(b) は溶接開始位置から１８０゜回転した位
置での測定方法を説明する説明図である。

【符号の説明】

11 被溶接部材としての真空容器 14，16 溶接部 22 回転ステージ 23 移動手段としての移動ステージ 31 測定手段としてのレーザ測定器 32 溶接手段としての溶接トーチ 34 制御部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 9/26 Ｈ０１Ｊ 9/26 Ａ // Ｈ０１Ｊ 31/49 31/49 Ａ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に溶接部を有する被溶接部材を回転
   させる工程と、 被溶接部材の軸方向に対応する複数の測定位置におい
   て、回転する被溶接部材の回転偏心による径方向変位量
   を非接触で測定する工程と、 複数の測定位置で測定された径方向変位量から回転中心
   に対する傾きを求める工程と、 回転する被溶接部材の溶接部を溶接手段でアーク溶接す
   るとともに、前記径方向変位量および傾きに応じて溶接
   手段を径方向に移動させて溶接部との距離を一定に保た
   せる工程とを具備していることを特徴とするアーク溶接
   方法。
2. 【請求項２】 外周に溶接部を有する被溶接部材を回転
   させる工程と、 回転する被溶接部材の回転偏心による径方向変位量を非
   接触で測定する工程と、 被溶接部材の溶接部の軸方向変位量を非接触で測定する
   工程と、 回転する被溶接部材の溶接部を溶接手段でアーク溶接す
   るとともに、前記径方向変位量および軸方向変位量に応
   じて溶接手段を径方向および軸方向に移動させて溶接部
   との距離および軸方向位置を一定に保たせる工程とを具
   備していることを特徴とするアーク溶接方法。
3. 【請求項３】 外周に溶接部を有する被溶接部材を回転
   させる工程と、 被溶接部材の軸方向に対応する複数の測定位置におい
   て、回転する被溶接部材の回転偏心による径方向変位量
   を非接触で測定する工程と、 被溶接部材の溶接部の軸方向変位量を非接触で測定する
   工程と、 複数の測定位置で測定された径方向変位量から回転中心
   に対する傾きを求める工程と、 回転する被溶接部材の溶接部を溶接手段でアーク溶接す
   るとともに、前記径方向変位量、軸方向変位量および傾
   きに応じて溶接手段を径方向および軸方向に移動させて
   溶接部との距離および軸方向位置を一定に保たせる工程
   とを具備していることを特徴とするアーク溶接方法。
4. 【請求項４】 外周に溶接部を有する被溶接部材を回転
   させる回転ステージと、 前記被溶接部材の軸方向に対応する複数の測定位置にお
   いて、前記回転ステージで回転される被溶接部材の回転
   偏心による径方向変位量を非接触で測定する測定手段
   と、 前記被溶接部材の溶接部をアーク溶接する溶接手段と、 この溶接手段を前記回転ステージの回転中心に対して径
   方向および軸方向に移動させる移動手段と、 前記測定手段にて複数の測定位置で測定された径方向変
   位量から回転中心に対する傾きを求め、それら径方向変
   位量および傾きに基づいて前記移動手段を制御し、前記
   被溶接部材の溶接部に対する前記溶接手段の距離を一定
   に保たせる制御部とを具備していることを特徴とするア
   ーク溶接装置。
5. 【請求項５】 外周に溶接部を有する被溶接部材を回転
   させる回転ステージと、 この回転ステージで回転される被溶接部材の回転偏心に
   よる径方向変位量を非接触で測定するとともに、被溶接
   部材の溶接部の軸方向変位量を非接触で測定する測定手
   段と、 前記被溶接部材の溶接部をアーク溶接する溶接手段と、 この溶接手段を前記回転ステージの回転中心に対して径
   方向および軸方向に移動させる移動手段と、 前記測定手段にて測定された径方向変位量および軸方向
   変位量に基づいて前記移動手段を制御し、前記被溶接部
   材の溶接部に対する前記溶接手段の距離および軸方向位
   置を一定に保たせる制御部とを具備していることを特徴
   とするアーク溶接装置。
6. 【請求項６】 外周に溶接部を有する被溶接部材を回転
   させる回転ステージと、 前記被溶接部材の軸方向に対応する複数の測定位置にお
   いて前記回転ステージで回転される被溶接部材の回転偏
   心による径方向変位量を非接触で測定するとともに、被
   溶接部材の溶接部の軸方向変位量を非接触で測定する測
   定手段と、 前記被溶接部材の溶接部をアーク溶接する溶接手段と、 この溶接手段を前記回転ステージの回転中心に対して径
   方向および軸方向に移動させる移動手段と、 前記測定手段にて複数の測定位置で測定された径方向変
   位量から回転中心に対する傾きを求め、前記径方向変位
   量、軸方向変位量および傾きに基づいて前記移動手段を
   制御し、前記被溶接部材の溶接部に対する前記溶接手段
   の距離および軸方向位置を一定に保たせる制御部とを具
   備していることを特徴とするアーク溶接装置。