JPS58199669A - 自動溶接法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発ｇＡは、チューブなどの長尺物を溶接など１ の加工処理を自動的に行う際の方法および装置に関する
。

チューブ會回転させながら自動ｆ８接を竹う場合促米ロ
、各Ｐ６接装置毎に１人の操作者を配随し、イノバクト
レンチを用いてのナユーブのチャッキング等の一先合せ
作業を何作名が行ったり、オシレート幅や浴接速度等の
一部の割壁条件はｆ８修中に操作者か常時ｆ−勅で設に
したりし７ていた。−また、被＃接劇であるチコーープ
の制料違択および割引の組合ゼに際【７ても、保管棚に
保管されている棚のうちから材質、夕°イヤ及び肉厚等
について所定の条Ｈ゛に合致するチコーープｔＩＩ傷者
が人為的に一チェックして選び、人手Ｎ・作によって所
定の保管棚から取出していた。

つ１す、従来のチューブ浴接では下記ｑ）〜■の如く多
くの作業を手動で打っていた。

■　材料選択 ■　棚降し・・・選択されたＩ享］をＦ９ｔ’ｄの保管
棚から取出す作業。

■　搬入・・棚降しされたｌ１をＴＩＧ浴接装置におけ
る所定の浴接位置まで移動する作業。

■　ワイヤ切替え・・・搬入された４４料に適した溶接
ワイヤに取替える０業。

■　を極交換・・搬入された材料に適正な溶接条件を与
える電極に取替える作業。

■　開先合せ・・・搬入された材料を適正なギャップに
突合せる作業。

■　溶接・−・溶接状況を監察しながらオシレート幅１
回転速度及び放水などは操作者が手動で制御する。但し
、電源、電圧、ワイヤ送給速度、オシレート速度は自動
的に制御される。

■　搬出・・・溶接完了のチューブｔ−Ｔ　Ｉ　Ｇ＃接
装置から他所へ移動する作業。

上述した従来の溶接技術には、下記（１）〜（４）の欠
点がある。

（１）各装胃毎に１人の操作者を配値せねばならない九
め、多数のチューブ＊＊ｅ行うには多人数の操作者を必
要とした。

（２１１人の操作者が上記の■〜■の作業ｔ−竹ってい
たので１作業量が多くミスが生ずる可能性が高かった。

（３）　　チューブの選択には多数の項目をチェック【
７なければならないため１時間がかかると共に間違いも
起り易かった。

（４１保管棚からチューブを取出すには手動操作によっ
ていたので誤操作が生じ易かった。

本発明は上記従来技術に―み、操作者による作業が大幅
に減少し且つ浴接品質の良い自＃ｔＪＪ浴接法およびそ
の装置を提供することを１的とする。この目的はコンピ
ュータを導入（−１従来操作者が負担していた作業の多
くをコンピュータで処理することにより達成できる。以
下１図面を参照して本発明ｔ−説明する。なお１本発明
は元来長尺物の連続加ニジステムに適用できるものであ
るが、ここではチューブのＴＩＧ自ｗＪ浴接システムに
ついて説明する。

ｗ４１図及び第２図は本発明の一実施？Ｉｌを示Ｌ７゜
ｅｌｋはｌユニツを構成のシステムのブロックＨ，＠２
図は数ユニツト構成のシステムのブロック図である。第
３図は浴接条件データのストア状況の概費會示す説明図
である。

ｗ＆１図及びｗ４２図において、１は中央監視指令装置
であり、継手の材料粂件、彪接−数、俗接条件などのデ
ータをメモリにストアしておき。

キーボード３ぶり人力された継手データから谷浴接層の
＃接条件を検索し並設された齢接制御ＣＰＵ装置ｉｊ５
ｍ、５ｂに出力するものであり。

また溶接林恕のモニターｔ−ＣＲＴ２で行うようになっ
ている。４はフロッピーディスクである。

溶接制御ＣＰＵ装＆５ａ、５ｂは検索された浴接条件の
データをもとに、セットポイントコントロールＳＰＣ例
えばアーク電圧制御、齢級電流制碑、オシレート制＠、
チューブの回転Ｉｆｔ制御。

ワイヤ送給制＠、ワイヤ選択制御、冷却水制御。

その他溶接シーケノス制御などといった′？！ｒ槍の制
御を行うものである。ｑ！ｒ＃ｌ接制御ＣＰＵ装置５ａ
、５ｂには夫々一対のＳ装機制御盤６＆。

６ｂ及び６ｃ、６ｄが連結されてお９．各浴接機制御１
１はそれぞれセットポイントｔ−受けてアナログフィー
ドバック制御を行うものである。

′？！ｒ浴接機浴接機制御−６１〜６ｄ々に対応して手
元操作盤７＆〜７ｄ、ワイヤ送給装置８＆〜８ｄ、ＴＩ
Ｇ自動浴接磯９ａ〜９ｄ及びチューブの回転制御１装置
に、　Ｉ　Ｏａ〜ｌＯｄが連結されている。なお１手光
繰作ｇ７ａ〜７ｄＦＩスタート。

ストップその他セットポイントの＠＠？ｈう埜のでを、
る。ψＶこ名茫路憬制副盤１こ対ｄ７　ｔて、各チュー
ブ１１ｍ−１１ｄ全回船駆動するチューブ回転ｐｉｉ１
１２　ａ〜１２ｄが配トされている。

各チューブ回転に１ｊ１２ａ〜１２ｄには搬ムｉピンチ
ローラ１３ａ〜１３ｄ及び搬入ヒンチローラ１．４　ａ
〜１４ｄが夫々壁付けられている。

１５ａ　〜ＪＳｄＵ者チューブｌ１１１１．装置１　Ｋ
対応して配設さｔ１ｆＣチューブ保管棚であり、各保１
！神に扛夫々チューブ取出【装置１６ａ〜Ｊ６ｄが対設
されている。

以上の構成（Ｃより、チューブ會ＴＩＧｆ６接法で自動
的に月つ連続的に浴接するために、データベース、制（
ＩＩ及び幅視システムがコンピュータ制御で付わｔする
、つまり、自ｖ１で月つ連続浴□ 徽されるチューブの１材舊和合せ」、［ダイヤ１゜ｒｌ
ＮＪＶｌ、ｒ浴接開先寸法」並びに「連紛浴接継手舶及
び継手数１とＱ、つｔ（データを・キー人力することに
より、予めメモリにストアされている浴接条件から谷継
手の各層毎に該当する浴接条件を検索し、検索した条件
から制御信号を作って溶接機制御盤にＳＰＣ出力出力先
る。このＳＰＣ出力は１−や継手が更新される毎に内容
が自動的に更新されるようになっている。史に。

チューブの株ｔ＊を設定することによりチューブの自動
選択及び自動條人の制ａｔｈい、ワイヤｔｅだすること
により自動ワ１ヤ選択制御を行うようになっている。

次に各部の動作及び作用に、ついて説明する。

まず中央監視指令装置１を説明する。これに接続されて
いるＣＢｒ４とキーボード３を用い。

連続溶接されるｌセット分について「餅接舶序」と、こ
の順序に対応した「材料組合せｊ、「ダイヤ」及び「肉
厚」との股ｊｌｌキーボード３で行い、またデータの表
示ｔｃＲＴ２で行う。また自動ワイヤ選択制ａを行うた
めにＣＢｒ４のｔｈ面においてワイヤの選定を行う。更
にチューブ１１ａ〜ｌｉｄの自動選択及び搬入の制銅１
のためにチューブ保′＃棚１５ａ〜１５ｄの設定もＣＢ
ｒ４の１１１１＋　［Ｍ］でヤＩう。また史に、ＣＢｒ
４及びキーボード３を用いて、第２図の各ＴＩＣ自動溶
接機９ａ〜９ｄ毎に、プリフロ一時間、チューブの回転
開始遅延時間、チューブの回転切換遅延時間、溶接ワイ
ヤの送給開始遅延時間。

溶接ワイヤの送給切換時間、自ｆＩｊＪ道圧調整器の開
始遅娠時間、目動電圧調幣器の切換連焼時間。

＃Ｉ接トーチのオシレート開始遅延時間、溶接トーチの
オシレート切換遅延時間、浴接電流のスローアンプ時ｒ
Ｕ’ｊ　ｍ触接電流のスローダウン時間及びアフターフ
ロ一時間の各半固だ溶接条件の設塘行い、且つデータの
表示を竹う。更にＣＲ’ｌ”２及びキーボード３倉用い
、第２図に示す各ＴＩＧ自動的接磯９ａ〜９ｄ毎に、ト
ーチ冷却用の放水指令開始待時間、トーチ冷却用の放水
指令の有無、クレータ開始遅延時間、＃ｊ接ワイヤの停
止遅延時間、＃！接ワイヤの送給速度、自動電圧調整４
の停止Ｍ延時間、自動蜜圧調整器Ｏ脚腎亀圧、チューブ
の回転停止遅延時間、チユーズの回転速度、Ｓ＊電概の
ピーク値及びピーク時間、溶接電流のベース値及びペー
ス時間。

並びに浴接トーチのオシレート時間及びオシレート幅の
各可変５ｉｉｉ条件０設足を行う、なお。

ＣＲＴ２の一１Ｉｉｌｉ面で一一分Ｏ溶接条件の設電音
材い且つデータの表示を行う。

上述した各種溶接条件のストア状況ｔ−第３図に示す。

１ａはコンピュータ、４はフロッピーディスク、１７は
主メモリ、１７ａｉプログラム、１７ｂはデータ、１７
ｂ−１は各ＴＩＧ自動溶接機毎の半固足溶接条件データ
、　ｌ　７ｂ−１はＳ接条件検索用のツリーデータ＊　
　１７　ｂ−ｓは溶接設電データ、１８社補助メモ９．
１８ａＦｉ司変Ｓ接条件データである。

以上の如く設足されたチューブの選択信号データ、１！
接ワイヤの選択信号データ、半固足溶接条件データ及び
可変ｉ！ｌ接条件データは、Ｓ＊工程と同期をと９夫々
の転送タイｉングで中央監視指令装置１１１から溶接制
御ＣＰＵ装置５ｍ。

５ｂへデータ転送される。これらのデータはｌ継手毎に
転送するようになっている。なお、第２Ｎの実施例では
、上記各データは各ｍ従機制御＊６ａ〜６ｄに対応する
データが転送されるのであり、ｔたこの場合も１継手毎
に転送されて行く。

次に溶接制御ＣＰＵ装置５ｍ、５ｂについて説明する。

なお、第２図の実施例では各ＭＷ制御ＣＰＵ装置は夫々
２台のＴＩＧ自動浴接機の制御を行うものとなっている
。各浴接制御ＣＰＵ装置５ｍ、５ｂは中央監視指令装置
１から転送されてきたｌ継手外のデータｔ−受信してメ
モリに一旦記憶し、転送されたデータに基づきデユープ
選択。ワイヤ選択及び浴接指令演算全行い各ＴＩＧ自＠
＃ｌ接機のｆｆ１接工程と同期をと９ながら、上記のチ
ューブ選択、ワイヤ選択及び溶接指令の制＃信号を各浴
接機制御盤６１〜６−へ出力する。ま九、各チューブの
回転制御、各ＴＩＧ自動＃接機のアーク電圧制御、溶接
１！流制御、溶接トーチのオシレート制御、ワイヤの送
給条件制御についてもＭ＃倍信号各溶接機制御盤−＼出
力する。また更に、溶接ワイヤの選択制御、チューブ選
択制御及び冷却水放水制御に関するｆｆｆ号も出力する
。

溶接機制御盤６ａ〜６ｄは上記の各制御信号によって次
のように制御動作を行う。即ち、各溶接機制御盤に対応
して連結され九各回転制御装置１０ｍ’〜ｌＯｄに伝送
された信号により。

設足された「材質組合せ」、［ダイヤ］及び「肉厚」の
各条件にマツチしたチューブｉｌ＆今１１ｄｌＦ夫々に
対応するチューブ保管棚１５ａ〜１５ｄの縮短の棚から
取出し装置１６ａ〜１６ｄによって取出す。以下、説明
の簡単のために第１図に示したｌユニツ）のシステムに
ついて説明する。

突合せ溶接されるために棚から取出された一対のチュー
ｆ　ｌ　１　ｈ　、　ｌ　ｌ　ｍは搬入ピンチローラ１
４ａで搬送され、チューブ回転装置１１２ａにおける浴
接位置にセットされる。チューブ１１ｍ、１１ｍがセッ
トされると溶接機制御盤６ａからの信号によってチュー
ブの「材質組合−＋！：Ｊ、ｒダイヤＪ及び［肉１ｖ１
の条件に対応Ｅ−た溶接ワイヤがワイヤ送給装［，８ａ
に送り込１れる。

ついで、中央監視指令装置ｌから浴接制御ＣＰＵＷｅ置
５ａ及び浴接機制御盤６ａを経て伝送されてきた半周？
及び−Ｅ’Ｊ　Ｋの各溶接条件に基づき、Ａ正なシーケ
ンスによってチューブ回転装置１２ｍによるチューブＩ
ｌａ、Ｊｌａの回転、ワイヤ送給装置１８ａにより浴接
ワイヤの送給並びＫＴＩＧ自勧溶自機溶接機９ａ＃ｊ接
電流及び電圧の制御操作が行われ、チューブ１１８゜１
１ａが突合せ溶接される。なお、溶接中には、継手の可
変溶接条件はＣＲＴ２での表示を要求することにより、
＃ｌｌ副制御ｌｌＩＣＰＵ＆１ｉｌＳ　＆から中央監視
指令装置ｌへ転送されるデータが表示され、適正条件か
否かを確認できる。この場合。

ａｇ可能なデータは、ｆＢ接電流のピーク値とペース値
、アーク電圧、ワイヤ送給速度及びチューブの回転ｉｉ
！８度である。

かくして１噛目の溶接が適正な状況で覧了すると、中央
監視指令装置ｌに記憶された２ｍ台の溶接データに基づ
き所要のデータが＃接制御ＣＰＵ装置５ａへ転送され、
ついでｌｌ接機制御盤６ａへ移送される。このデータに
基づき。

ワイヤ送給装置１１８ａ、ＴＩＧ自動＃Ｉ接機９ｍ。

回転制御−装置ｔＯａ及びチューブ回転装置１２ｍが制
御されながら、２鳩目ＯＳｍが行われる。

以降、最終−まで上述の制御工程が繰り返されて溶接が
行われる。

なお、溶接中に異常が発生すると、Ｓ＊制御ＣＰＵ装置
５ａのアラームチェツタ機能が異常を検出し、この検出
信号が中央監視指令装置ｌへ転送され、ブザー鳴り、ア
ラーム代表ランプの明示あるいはＣＲＴ表示などが行わ
れ、同時に不良状態での１１１ＳＩｉｌＩが直ちに中止
されるか、又は適正条件へ修正される。

チューブ１１ａ、ｌ１ｍの突合せ溶接が適正に修正され
ると、搬出ビラチロ−２１３ｍ１’ｒ’溶接完了のチュ
ーブが搬出される、 このようにして最初のチューブの突合せ！接が完了する
と、２番目のチューブの突合せ浴接のためにチューブの
遇ｆＪ＜、浴桜ツイヤの培択及び齢Ｍ１条作の設足が行
ゎ扛城いは中央監視指令装置ｌに予め配憶されていたデ
ータがＣＲＴ２で４Ｍされたのち、最初の一合のチュー
ブ丈合せｆｌｉ１級上程と略同じ工程を繰返す。

躯２１の実施例で扛、１台の中央（祝指令装置ｌによっ
て４台の＃級機制Ｎ＊６ａ〜６ｄをＴｏｌｊ軸するので
、４本のチューブの矢合せ鹸嫉會韮夕ＵＫ行う仁とにな
る。

以上のに町に１９次のような効果があることかわかる。

（１１中央監視指令装置ｌが１台あれば複数のチューブ
突合せ浴蓚會並夕Ｑ　Ｋ打えるので、操作者が少なくて
済む。

（２１操作者の手動操作快事がキーボード３の操作なと
と、灸米に比べで極めて少なくなったので１作鰻ミスが
非常に少なくなる。

（３＋　　チューブの過電はコンピュータ処理でなされ
るので、時間か非常に短くなり、またチェ　−プの取出
しが正確に行われる。

（４）　チューブの選択、沁接ワイヤの選択及び訃Ｉを
条件の設電がコンピュータ処理で正しくなされるので、
突合せ＃接の品質が向上すると共に醪接工程に蒙する時
間が大幅に蝮組される。

（５）枚数のチューブの突合せｆ８接ｔ−ｉ列に行える
ので、１台のＴＩＧ自動浴接機や触接機制御Ｎがトラブ
ル【起こして吃他の装置はこれと無関係に＃接を行え、
トラブルによるロスタイムが少なくなる。

（６１コンピュータ制御であるたｈｔ）、　Ｓ級個所の
品質が一様である。

以上ｌｆ鮒に説明したように本発閑によれば。

＃１接品質が向上すると共に省力化により大幅に工数が
低減するという極めて効率的なＴＩＧ自ｈＩＪ浴接シス
テムが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の各実施ｆｌｌを示すブ
ロック図、第３図はデータのストア状況の戟ｌＩ！會示
す説明図である。 図１面中 １は中央監視指令装置。 １ａはそのＣＰＵ。 ２けＣＲＴ。 ３＃ｉキーボード。 ４灯フｐツビーデイスク。 ５　ｍ　、　５　ｂＨ爵ｆ制御１ＣＰＵｉ置。 ６　ａ　〜６　ｄ　ｈ　ｆｌ＋１１１ｍ制御盤。 ７ａ〜７ｄけ手元操作鉦、 ８　ａ　〜８　ｄ　ｉｊワイヤｆ船１Ｌ９ａ　〜９ｄｔ
ｊＴＩＧ自ｋｉｌ浴豪装置。 ｆ　（１ａ　〜ｌ　Ｏｄはチューブの回転側４１１！装
−１１１ａ　〜ＩＩ　ｄｔ；Ｊチューブ。 １２ａ〜１２ｄはチューブ回転装置。 １３ａ−１３ｄｔｌ搬出ピンチローラ。 １４ａ〜ｊ４ｄｉｊ搬入ピンチローラ。 １５ａ〜ｊ５ｄはチューブ保管棚。 ｌ６ｍ−１６ｄｉ［チューブ敗出し装置。 １７１を主メモリ。 １７ｍはプログラム。 １７ｂはデータ。 １７　ｂ−１は半固足溶接条件データ。 １７　ｂ−１＃［Ｉ接条件検索のツリーデータ。 １７　ｂ−１は溶接設電データ。 １８は補助メモリ。 １８ｍは可使ｉｌＩ！接条件データである。 特許出願人　三菱重工業株式会社 三菱電機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１７被ｆｌｊ接材の材質の組合せ、溶接開先寸法。 適正溶接ワイヤ、各階毎の適正溶接条件などの所要のデ
   ータｔ−コンピュータに予め記憶しておき、各＃接毎に
   上記データに基づいてコンピュータから自動的に伝送す
   る信号により浴接制御ＣＰＵ装置よりｉｌｌ！−制御盤
   へ所要の制御信号を与え、この制御信号によって適正な
   溶接を自動的に行うことを特徴とする自動浴接法。 ｉ２）　　メモリに材質組合せ、ダイヤ、肉厚及び浴接
   条件をデータストアし且つＣＲＴ及びキーボードが連結
   された中央監視指令装置と、この中央監視指令装置から
   のストアされたデータに基づく伝送データを受信し且っ
   １１Ｉ！接制御の信号を発信する溶接制御ＣＰＵ装置と
   、このｆ＠接制御ＣＰＵ装置からのｆｌＩ接制御の信号
   に基づ龜爵接磯の制−會イＪう制−信号を発信する＃　
   ｉｌ　８１１１ＩＪ　１１盤と、この俗接機ル１ｊ御盤
   からの制＠信号ＶＣよって夫々１勧・制御されるワイヤ
   Ｓ足と送給の１ｌｉ１１．ＴＩＧ彪接機及び回転制御装
   置と、この回転制御装置からの信号によって夫々＃Ａ動
   −制御されるチューブ回転装置、チューブ保管棚からチ
   ューブを取出すチューブ取出し鉄ｔｉｌｔ、収出された
   ナユープのチューブ回転装置への搬入用ピッチローラ及
   びチューブ回転装置からのチューブの搬出用ピンチロー
   ラとからなることｔ−％徴とする自ＩＩＩＪ峠髪装置。 （３１メモリに材質組合せ、ダ１ヤ、肉厚及び溶接条件
   【データストアし社つＣＲＴ及びキーボードが連−され
   た中央監視指令装置と、この中央ｖＬ視指令装置からの
   ストアされたデータに基づく複数個の伝送データを夫々
   受傷し且つ＃接制御の信号會夫々複数個発匍する複数個
   の並設された＃ｒ飯制＃ＣＰＵ装置と、各溶接割＠ＣＰ
   Ｕ装置から発１８される複数個の＃接制御の信号を夫々
   タイバし且つ浴接機の制御を行う制御信号を発信する複
   数個の並設された浴接機制御盤と、各＃装機制御盤に対
   応して連結され且つ当該浩接機制御盤の制御信号によっ
   て夫々駆動・制御されるワイヤ選足と送給の装置、ＴＩ
   Ｇ自動ｆｆｊｗ１．機及び回転制御装置と、各回転制御
   装置に対応して設けられ且つ当該回転制御装置からの信
   号によって夫々駆動・制御されるチューブ回転装置、チ
   ューブ保管棚からチューブｆｔ取出すチューブ取出し装
   置、取出されたチューブのチューブ回転装置への搬入用
   ピンチローラ及びチューブ回転装置からのチューブの搬
   出用ピンチ。 −ラとからなることを特徴とする自動！接装置。