JPS6161903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動溶接装置および溶接方法に係り、
特に狭隘な溶接個所における溶接作業に好適な自
動溶接装置および溶接方法に関する。

近来の進んだ自動溶接技術として、回転ジヨイ
ントを有する関節式アームの先端部にアーク溶接
のトーチを装着した自動溶接装置を用い、溶接線
に沿つてトーチを移動させて自動溶接をおこなう
方法が提案されている。この従来の技術にあつて
は、多種多様な形状のワーク（被溶接体）の溶接
に比較的柔軟に対応できるものの、狭溢な場所の
溶接作業には不向きである。すなわち、従来の自
動溶接装置は、トーチを保持しているアームが関
節式に構成されていることから、トーチの取り回
しに大きな移動空間を要し、かつトーチに供給さ
れる溶接芯線の取り回しに大きな移動空間を要し
ている。したがつて、例えば曲板内に複数のリブ
板を溶接するような場合には、曲板内とリブ板と
の間に形成される空間が小さいために、トーチ部
分を当該空間内に挿入させることができても、溶
接線に沿つてナーチを移動させることが困難とな
り、結局、このような状況における自動溶接を実
現させることができないことが多い。

本発明は、このような従来技術における実情に
鑑みてなされたもので、その目的は、溶接トーチ
および溶接芯線の取り回しを最小限の移動空間で
実現させることのできる自動溶接装置および自動
溶接方法を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明の自動溶接
装置は、所定の保持体に連結され、本体を形成す
る支持フレームと、この支持フレームに支持され
る旋回ギヤを有する旋回装置と、この旋回装置と
一体に設けられ、旋回ギヤの回転に伴つて旋回す
るとともに、溶接トーチを保持し、該溶接トーチ
を被溶接体に近づく方向に前進させ、および該溶
接トーチを被溶接体から離れる方向に後退させる
前後動装置と、この前後動装置と一体的に移動可
能に設けられ、被溶接体との接触、被接触に応じ
て前後動装置の前進、前進停止、後退、後退停止
を制御する信号を出力する接触電極からなる倣い
センサと、互いに同期して回転可能に設けられ、
溶接芯線を挟持した状態で該溶接芯線を溶接トー
チに供給するとともに、旋回ギヤと一体的に回動
する一対の炭給ローラを有する溶接芯線送給装置
とを備え、一対の送給ローラによる溶接芯線の挟
持位置を、旋回ギヤの回転中心上に設定した構成
にしてある。

また、本発明の自動溶接方法は、上述した倣い
センサ、前後動装置、旋回ギヤを有する旋回装
置、一対の送給ローラを有する溶接芯線送給装置
を備えた自動溶接装置を、曲板からなる被溶接体
の当該曲板によつて囲まれた内部空間の所定基準
位置に配置し、この状態で旋回ギヤを一方向に回
転させて前後動装置を介して溶接トーチを溶接開
始点に対応する位置まで旋回させ、次いで前後動
装置を倣いセンサが被溶接体に接触するまで前進
させ、倣いセンサが接触した位置を溶接開始点と
し、溶接トーチに溶接電流を通電するとともに、
旋回ギヤを上述の一方向と反対の方向に回転させ
て前後動装置を介して溶接トーチを溶接終了点ま
で所定の溶接線に沿つて旋回させ、該溶接開始点
から溶接終了点まで溶接トーチが旋回する間、溶
接トーチによつて断続的に溶接がおこなわれるよ
うに倣いセンサの被溶接体に対する接触、非接触
に応じて出力される信号により、前後動装置を後
退、後退停止、前進、前進停止をくり返しおこな
わせ、併せて送給ローラを回転させて溶接トーチ
に溶接芯線を送給するようにしてある。

以下、本発明を図に基づいて説明する。はじめ
に本発明の自動溶接装置を、次に本発明の自動溶
接方法を説明する。

第１図は本発明の自動溶接装置の配置形態の一
例を示す斜視図である。この図において、１は自
動溶接装置、２はこの自動溶接装置１がそれぞれ
先端部に装着され、前後動可能な保持体すなわち
スライドアーム、３はスライドアーム２を移動可
能に保持する上下スライドブロツクで、支柱４に
沿つて上下動可能になつている。また５は、被溶
接体を形成する曲板からなる断面コ字状のワー
ク、６はこのワーク５内に溶接される５枚のリブ
板である。このリブ板６は例えばワーク５に仮付
けされている。７はワーク５を保持するポジシヨ
ナで、ワーク５を回転可能に保持している。

第２図は本発明の自動溶接装置の一実施例を示
す斜視図、第３図は第２図に示す一実施例の一部
を破断して示した斜視図である。

これらの第２，３図において、８は溶接トー
チ、９はこの溶接トーチ８に設けられ、溶接トー
チ８の位置決めに用いられる倣いセンサで、接触
電極によつて形成させてある。また１０は溶接ト
ーチ８が保持されるスライドバー連結体、１１は
一方の端部付近がそれぞれスライドバー連結体１
０に固定される一対のスライドバー、１２はスラ
イドバー１１のそれぞれの他方の端部付近が固定
されるスライドバー連結体、１３はスライドバー
１１が移動可能に挿入される一対のスライドブロ
ツクである。このスライドブロツク１３は旋回リ
ング１４に固定してある。また、１５はスライド
バー連結体１０に回転自在に保持される前シー
ブ、１６はスライドバー連結体１２に回転自在に
保持される後シーブ、１７，１８は前シーブ１５
と後シーブ１６との間に、かつ互いに上下にそれ
ぞれ配置したシーブ、１９はこれらのシーブ１
５，１６，１７，１８に巻回されるワイヤケーブ
ルである。このワイヤケーブル１９は第４図に例
示するように、例えば前シーブ１５、後シーブ１
６に半周巻回されるとともに、シーブ１７，１８
に各２周巻回され、その端部はクランプピース２
０，２１によつて、シーブ１７，１８のそれぞれ
に固定してある。

また第３図において、２２はシーブ１８と同軸
に、かつこのシーブ１８と一体的に回転するベベ
ルギヤ、２３はシーブ１７と同軸に、かつこのシ
ーブ１７と一体的に回転するベベルギヤである。
また２４はベベルギヤ２２，２３の双方に係合さ
せたベベルピニオンで、このベベルピニオン２４
を回転させることにより、ベベルギヤ２２，２３
は互いに反対の方向に回転する。なお２５はベベ
ルピニオン２４を回転させる駆動軸である。

上記したスライドバー連結体１０，１２、スラ
イドバー１１、スライドブロツク１３、前シーブ
１５、後シーブ１６、シーブ１７，１８、ワイヤ
ケーブル１９、ベベルギヤ２２，２３、ベベルピ
ニオン２４、および駆動軸２５は、溶接トーチ８
を前後動させる前後動装置を構成している。そし
て、上記した倣いセンサ９はワーク５に対する接
触、非接触に応じて前後動装置の前進、前進停
止、後退、後退停止を制御する信号を出力する。

このように構成した前後動装置にあつては、倣
いセンサ９の先端を溶接予定個所の付近のワーク
５に接地させることによつて、この倣いセンサ９
から電気信号が出力され、その出力された信号を
処理することにより前後動装置が作動して溶接ト
ーチ８を所定の溶接線に沿うように位置決めし、
かつ案内することができる。

また、駆動軸２５を介してベベルピニオン２４
を回転させ、これによつて例えばベベルギヤ２２
を第３図の反時計方向に、ベベルギヤ２３を時計
方向に回転させることにより、シーブ１８が反時
計方向に、シーブ１７が時計方向に回転する。こ
のとき第４図にも示すように、前シーブ１５側に
位置するワイヤケーブル１９はシーブ１７，１８
によつて巻取られ、後シーブ１６側に位置するワ
イヤケーブル１９は後シーブ１６方向に引出され
る。そしてこの場合、スライドブロツク１３は旋
回リング１４に固定されていることから、ワイヤ
ケーブル１９がシーブ１７，１８に巻取られると
きに伴つて生じる当該ワイヤケーブル１９のけん
引力によつて、前シーブ１５が第４図の矢印２６
で示すようにシーブ１７，１８方向に移動し、こ
れにより前シーブ１５と一体的に、スライドバー
連結体１０、スライドバー１１、スライドバー連
結体１２が後方に移動して溶接トーチ８が後退す
る。

また上記とは逆に、ベベルギヤ２２を第３図の
時計方向に、ベベルギヤ２３を反時計方向に回転
させると、シーブ１８が時計方向に、シーブ１７
が反時計方向に回転する。このとき第４図に示す
ように、後シーブ１６側に位置するワイヤケーブ
ル１９は、シーブ１７，１８に巻取られ、前シー
ブ１５側に位置するワイヤケーブル１９は前シー
ブ１５方向に引出される。そしてこの場合、ワイ
ヤケーブル１９のシーブ１７，１８の巻取り時の
けん引力によつて、後シーブ１６が第４図の矢印
２７で示すようにシーブ１７，１８方向に移動
し、これによりこの後シーブ１６と一体的に、ス
ライドバー連結体１２、スライドバー１１、スラ
イドバー連結体１０が前方に移動して溶接トーチ
８が前進する。なお、このときの溶接トーチ８の
前後移動速度は例えば５mm／sec程度に設定され
る。

また、第２，３図において、２８は旋回ギヤ
で、上記した旋回リング１４上に一体に固定して
あり、かつ、この旋回リング１４、上記したベベ
ルギヤ２２，２３、およびシーブ１７，１８と同
軸に配置してある。このベベルギヤ２８は、旋回
ベアリング２９を介して支持リング３０によつて
支持させてあり、また支持リング３０は当該自動
溶接装置の本体を形成する支持フレーム３１によ
つて支持されている。また３２は、旋回ギヤ２８
と係合するスパーギヤ、３３はこのスパーギヤ３
２の下方に同軸に、かつスパーギヤ３２と一体的
に回転するベベルギヤ、３４はベベルギヤ３３を
回転させるベベルピニオン、３５はベベルピニオ
ン３４を回転させる駆動軸であ。なお、支持リン
グ３０を支持する支持フレーム３１は、支持ピン
３６を介してスライドアーム２の先端に装着した
支持ブラケツト３７に連結させてある。

上記した旋回リング１４、旋回ギヤ２８、旋回
ベアリング２９、支持リング３０、スパーギヤ３
２、ベベルギヤ３３、ベベルピニオン３４、およ
び駆動軸３５は、前述した前後動装置を旋回させ
る旋回装置を構成している。

このように構成した旋回装置にあつては、駆動
軸３５を介してベベルピニオン３４を回転させ、
例えばベベルギヤ３３を第３図の時計方向に回転
させると、スパーギヤ３２が時計方向に回転し、
これに伴つて旋回ギヤ２８および旋回リング１４
が反時計方向に回転する。そして、旋回リング１
４の回転に伴つて前後動装置を構成するスライド
ブロツク１３が反時計方向に回転し、これによつ
てスライドバー１１、スライドバー連結体１０，
１２が回転し、溶接トーチ８が反時計方向に旋回
する。

また、上記とは逆に、ベベルギヤ３３を第３図
の反時計方向に回転させると、スパーギヤ３２が
反時計方向に回転し、これに伴つて旋回ギヤ２８
および旋回リング１４が時計方向に回動する。そ
して、旋回リング１４の回転に伴つてスライドブ
ロツク１３が時計方向に回転し、これによつてス
ライドバー１１、スライドバー連結体１０，１２
が回転し、溶接トーチ８が時計方向に旋回する。

なお、上記した旋回リング１４の回転、すなわ
ちスライドブロツク１３の回転に伴い、スライド
バー連結体１０，１２が回転するが、このとき、
旋回リング１４の回転中心とシーブ１７，１８の
回転中心が一致していることから、シーブ１７，
１８によつて巻取られるワイヤケーブル１９の量
と、シーブ１７，１８から引出されるワイヤケー
ブル１９の量とは常に同じになり、それ故、この
旋回動作時に前シーブ１５および後シーブ１６の
いずれも前後方向には移動せず、すなわち溶接ト
ーチ８に前後方向の移動を生じることがない。し
たがつて、旋回動作が前後動装置の前後動に何ら
影響を与えることがなく、溶接トーチ８の精度の
良い旋回制御と前後動制御とを実現させることが
できる。

また第２，３図において、３８は上記した旋回
装置の旋回ギヤ２８に一体に設けた送給ローラ支
持台、３９，４０はそれぞれこの送給ローラ支持
台３８に回転可能に装着した主送給ローラ、補助
送給ローラである。これらの主送給ローラ３９、
補助送給ローラ４０は、溶接芯線すなわちワイヤ
４１を挟持しながら、かつ互いにかみ合いながら
同期して回転し、ワイヤ４１を溶接トーチ８に送
給する。なお、送給ローラ３９，４０によるワイ
ヤ４１の挟持位置は、第５図ａ，ｂにも示すよう
に、旋回ギヤ２８の回転中心上に設定してある。
また、第３図に示す４２は主送給ローラ３９に同
軸に、この送給ローラ３９上に固設したスパーギ
ヤ、第２図に示す４３はこのスパーギヤ４２に係
合するスパーギヤ、４４はスパーギヤ４３に同軸
に、かつ一体的に設けたベベルギヤ、４５はこの
ベベルギヤ４４を回転させるベベルピニオン、４
６はこのベベルピニオン４５を回転させる駆動軸
である。なお、スパーギヤ４３、ベベルギヤ４
４、ベベルピニオン４５等は、送給駆動部支持体
４７によつて支持され、この送給駆動部支持体４
７は支持フレーム３１に固定してある。

上記した送給ローラ支持台３８、主送給ローラ
３９、補助送給ローラ４０、スパーギヤ４２，４
３、ベベルギヤ４４、ベベルピニオン４５および
駆動軸４６は、ワイヤ４１を溶接トーチ８に送給
する溶接芯線送給装置を構成している。

このように構成してある溶接芯線送給装置にあ
つては、駆動軸４６を回転させてベベルピニオン
４５を回転させ、これによつてベベルギヤ４４を
第２図の時計方向に回転させると、ベベルギヤ４
４の回転に伴つてスパーギヤ４３，４２を介して
主送給ローラ３９が第５図ａの矢印４８方向に回
転し、この主送給ローラ３９の回転と同期して補
助送給ローラ４０が矢印４９方向に回転し、これ
によつて矢印５０に示すようにワイヤ４１が溶接
トーチ８に送られる。なお、このときのワイヤ送
給速度は例えば150mm／sec程度に設定される。そ
して、このようなワイヤ送給状態において旋回ギ
ヤ２８を同第５図ａの矢印５１方向に回転させる
と、旋回ギヤ２８の回転中心と送給ローラ３９，
４０によるワイヤ４１の挟持位置とが一致してい
ることから、第５図ｂに示すように、ワイヤ４１
は補助送給ローラ４０の外周に沿つて曲げられ、
矢印５２で示すように溶接トーチ８へ送られる。
また旋回ギヤ２８を第５図ａの矢印５１方向とは
反対の方向に回転させると、ワイヤ４１は主送給
ローラ３９の外周に沿つて曲げられ、溶接トーチ
８へ送られる。

したがつて、この溶接芯線送給装置にあつて
は、ワイヤ４１を主送給ローラ３９、補助送給ロ
ーラ４０の径で決まるきわめて小さい半径で曲げ
ることができ、かつ、ねじれ等を生じることなく
安定して溶接トーチ８に送ることができる。

なお、第１図における５３は駆動モータ配置部
であり、ここには例えば駆動軸２５を回転させる
トーチ前後動用モータ、駆動軸３５を回転させる
トーチ旋回用モータ、駆動軸４６を回転させるワ
イヤ送給用モータ、およびスライドアーム２を前
後方向に移動させるアーム前後動用モータと、上
下スライドブロツク３すなわちスライドアーム２
を上下移動させるアーム上下移動用モータを配置
してある。

また特には図示しないが、前後動装置は前後動
における位置を検出し、信号を出力する前後位置
センサを備えており、また旋回装置は旋回角度を
検出し、信号を出力する旋回角度センサを備えて
いる。上記した各モータおよび各センサは、第６
図に示すように、記憶、比較、演算機能、および
タイマを有する制御装置５４に接続してある。

次に、上記のように構成した自動溶接装置を用
いた溶接方法の一実施例について、第７図の動作
形態を模式的に例示する説明図と、第８図に示す
フローチヤートによつて説明する。

なお、自動溶接装置１は第１図に示すように、
例えば３台配置されるものとし、同第１図に示す
ように、ワーク５には５枚のリブ板が仮付けされ
ており、これらのリブ板６とワーク５との接触部
の上下に溶接をおこなうものとする。

また溶接作業に先立つて、第６図に示す制御装
置５４に、第８図ａに示すような設定が行われ
る。すなわち、溶接トーチ８の旋回前の所定の位
置を基準位置として、この基準位置から溶接開始
点までの回転角度である開始旋回角度の設定と、
溶接終了点から上記の基準位置までの回転角度で
ある終了旋回角度の設定。および、第１図に示す
ワーク５の上から３枚までのリブ板６のそれぞれ
に適合させるように３つの自動溶接装置１を配置
する第１のアーム上下位置の設定と、同第１図に
示すワーク５の下から２枚のリブ板６のそれぞれ
に適合させるように３つの自動溶接装置１のうち
の２つを配置する第２のアーム上下位置の設定
と、同第１図に示すワーク５を180゜回転させた
ときの、当該ワーク５の上から３枚までのリブ板
６のそれぞれに適合させるように３つの自動溶接
装置１を配置する第３のアーム上下位置の設定
と、同じくワーク５を180゜回転させたときの、
当該ワーク５の下から２枚のリブ板６のそれぞれ
に適合させるように、３つの自動溶接装置１のう
ちの２つを配置する第４のアーム上下位置の設
定。および、溶接トーチ８をワーク５内の基準位
置まで前進させたときの当該スライドアーム２の
位置であるアーム前進位置の設定。および、溶接
時の溶接トーチ８の旋回速度である溶接速度の設
定。

なお、ワーク５を第１図の状態から180゜回転
させるか否かの判断に用いる値をＮ（＝１、２）
とし、アーム上下位置の判断に用いる値をＫ（＝
１、２、３、４）とする。

はじめに、初期値としてＮ＝１、Ｋ＝１を制御
装置５４に入力し、第８図ａの手順１００の判断
がおこなわれる。この手順１００では、Ｎ−１＞
０の判断がおこなわれるが、今、Ｎ＝１であるこ
とから、この判断は満足されず手順１０１に移
る。手順１０１では、ポジシヨナ７が適宜回転し
て第１図に示すようにワーク５を垂直に立設した
第１の位置に位置決めする操作がおこなわれ、手
順１０２に移る。手順１０２では、ワーク５が第
１の位置決めされたかどうか判断され、満足され
なければ手順１０１に戻る。この手順１０２の判
断が満足されれば手順１０３に移る。

手順１０３では、Ｋ−２＞０の判断がおこなわ
れるが、今、Ｋ＝１であることから、この判断は
満足されず、手順１０４に移る。手順１０４では
Ｋ−１＞０の判断がおこなわれるが、今、Ｋ＝１
であるから、この判断は満足されず、手順１０５
に移る。手順１０５では、自動溶接装置１が第１
のアーム上下位置に至るように、制御装置５４か
らアーム上下移動用モータに信号が出力され、こ
れによつて上下スライドブロツク３すなわちスラ
イドアーム２が支柱４に沿つて移動する。次いで
手順１０６に移り、上下スライドブロツク３のそ
れぞれが第１のアーム上下位置に至つたかどうか
判断される。この判断が満足されなければ手順１
０５に戻る。この判断が満足されれば第８図ｂの
手順１０７に移る。

手順１０７では、制御装置５４からアーム前後
動用モータに信号を出力し、これによつて第７図
ａに示すように、スライドアーム２をワーク５に
向かつて前進させる。次いで手順１０８に移り、
スライドアーム２があらかじめ設定されたアーム
前進位置に至つたかどうか判断される。この判断
が満足されなければ手順１０７に戻る。この判断
が満足されれば、自動溶接装置１のそれぞれがワ
ーク５内の基準位置に至つたことになり、手順１
０９に移り、アーム前後用モータを停止させる。

次いで手順１１０に移り、制御装置５４からト
ーチ旋回用モータに信号を出力し、これによつて
第７図ｂに示すように、旋回装置の駆動軸３５を
駆動し、ベベルギヤ３３、スパーギヤ３２を介し
て旋回ギヤ２８を回転させ、前後動装置を旋回さ
せて溶接トーチ８を左旋回させる。次いで手順１
１１に移り、溶接開始位置に至つたかどうか、す
なわち旋回角度センサから出力される信号の値
が、あらかじめ設定した開始旋回角度に等しくな
つたかどうか判断される。この判断が満足されな
ければ手順１１０に戻る。この判断が満足されれ
ば、溶接トーチ８が所定の溶接開始点に対向した
位置に至つたことになり、手順１１２に移り、ト
ーチ旋回用モータを停止させる。

次いで手順１１３に移り、制御装置５４からト
ーチ前後用モータに信号を出力し、これによつて
第７図ｃに示すように、前後動装置の駆動軸２５
を駆動し、ベベルピニオン２４、ベベルギヤ２
２，２３を介してシーブ１７，１８を回転させて
スライドバー１１を介してスライドバー連結体１
０，１２を前進させ、溶接トーチ８を前進させ
る。次いで手順１１４に移り、倣いセンサ９から
制御装置５４に信号が出力されたかどうか、すな
わち倣いセンサ９が所定の溶接開始点に相応する
ワーク５の部分に接地されたかどうか判断され
る。この判断が満足されなければ手順１１３に戻
る。この判断が満足されれば手順１１５に移り、
トーチ前後動用モータを停止させる。

次いで手順１１６に移り、溶接電流が通電され
溶接が開始される。次いで第８図ｃに示す制御が
おこなわれる。まず手順１１７で、トーチ旋回用
モータを作動させて、第７図ｄに示すように溶接
トーチ８を右旋回させる。この時の旋回速度は、
あらかじめ設定された溶接速度である。次いで手
順１１８に移り、倣いセンサ９が通電されている
かどうか、すなわち倣いセンサ９がワーク５に接
触しているかどうか判断される。この判断が満足
されれば手順１１９に移り、トーチ前後動用モー
タを作動させて駆動軸２５を駆動し、ベベルピニ
オン２４、ベベルギヤ２２，２３を介してシーブ
１７，１８を逆回転させ、スライドバー１１、ス
ライドバー連結体１２を介して溶接トーチ８を溶
接線から後退させる。すなわち前後動装置の後退
制御をおこなう。次いで手順１２０で、倣いセン
サ９が通電されているか判断される。この判断が
満足されれば手順１１９に戻る。この判断が満足
されなければ手順１２１に移り、トーチ前後動用
モータを停止させ、溶接トーチ８の後退を停止さ
せる。すなわち倣いセンサ９の信号に基づいて前
後動装置の後退停止制御をおこなう。次いで手順
１２２に移り、制御装置５４のタイマが作動し、
所定時間計数した後、手順１２３に移る。このと
きの所定時間は溶接トーチ８による溶接がおこな
われない非溶接時間であ。次いでこの手順１２３
で、溶接トーチ８が溶接終了点に至つたかどうか
判断される。この判断が満足されなければ上記の
手順１１７に戻る。

なお、上記の手順１１８における判断、すなわ
ち倣いセンサ９が通電されているかどうかの判断
が満足されなければ、手順１２４に移り、トーチ
前後動用モータを作動させ、前後動装置を前進さ
せて溶接トーチ８を溶接線方向に前進させる。次
いで手順１２５に移り、倣いセンサ９が通電され
ているかどうか判断される。この判断が満足され
なければ手順１２４に戻る。この判断が満足され
れば、倣いセンサ９がワーク５に接地したことに
なり、手順１２６に移り、トータ前後動用モータ
を停止させ、溶接トーチ８の前進を停止させる。
すなわち、倣いセンサ９の信号に基づいて前後動
置の前進制御をおこなう。次いで手順１２７に移
り、制御装置５４のタイマが作動し、所定時間計
数した後、上記の手順１２３に移る。このときの
所定時間は溶接トーチ８による溶接がおこなわれ
る時間である。このようにして断続的に溶接がお
こなわれる。

なお、上記した溶接トーチ８が所定の溶接線に
沿つて旋回する間、同時に制御装置５４からワイ
ヤ送給用モータに駆動信号が出力され、これによ
つてワイヤ送給用モータが駆動し、駆動軸４６が
駆動し、ベベルピニオン４５、ベベルギヤ４４、
スパーギヤ４３、スパーギヤ４２を介して送給ロ
ーラ３９が回転し、この送給ローラ３９の回転と
同期して送給ローラ４０が回転し、これによつて
送給ローラ３９，４０に挟まれたワイヤ４１が溶
接トーチ８に送られる。この場合、前述したよう
にワイヤ４１は常時150mm／sec程度の速度で送給
されるのに対して、溶接トーチ８は前後動装置を
介して５mm／sec程度の速度で前後動し、ワイヤ
４１の送給速度が溶接トーチ８の前後動に伴つて
相対的に変化するが、その変化量は（5/150）×
100≒3.3（％）程度であり、溶接作業には何ら支
障を生じることがない。

また上記のように、所定時間ごとに倣いセンサ
９をワーク５に接地させながら溶接トーチ８を旋
回させることにより、倣いセンサ９および溶接ト
ーチ８の先端部の損耗の防止と、この損耗による
誤動作の防止を図ることができ、精度の良い溶接
作業をおこなうことができる。

そして、手順１２３が満足されれば、すなわち
溶接トーチ８が所定の溶接終了点に至つたとき
は、第８図ｄの手順１２８に移り、溶接電流の通
電が停止され、ワイヤ４１の送給が停止され、溶
接作業は終了する。次いで手順１２９に移り、ト
ーチ前後動用モータを作動させて、前後動装置を
後退させ、第７図ｆに示すように溶接トーチ８を
後退させる。次いで手順１３０に移り、溶接トー
チ８が所定の位置まで戻つたかどうか、前後位置
センサから出力される信号によつて判断される。
この判断が満足されなければ手順１２９に戻る。
この判断が満足されれば手順１３１に移り、トー
チ前後動用モータを停止させ、溶接トーチ８の後
退を停止させる。

次いで手順１３２に移り、トーチ旋回用モータ
を作動させて旋回ギヤ２８を回転させ、第７図ｇ
に示すように、溶接トーチ８を左旋回させる。次
いで手順１３３に移り、溶接トーチ８が基準位置
まで戻つたかどうか、すなわち旋回角度センサか
ら出力される信号の値が、あらかじめ設定した終
了旋回角度の等しくなつたかどうか判断される。
この判断が満足されなければ手順１３２に戻る。
またこの判断が満足されれば手順１３４に移り、
トーチ旋回用モータを停止させ、溶接トーチ８の
旋回を停止させる。

次いで手順１３５に移り、アーム前後動用モー
タを作動させ、第７図ｈに示すように、スライド
アーム２をワーク５から後退させる。そして手順
１３６に移り、スライドアーム２が所定の後退端
まで後退したかどうか判断される。この判断が満
足されれば、第１図の上から３枚までのリブ板６
の上面部分における溶接が完了したことになり、
手順１３７に移る。

手順１３７では、Ｋ＝Ｋ＋１の演算がおこなわ
れる。今、Ｋ＝１であるから、ここでＫ＝１＋１
＝２となる。次いで手順１３８に移り、Ｋが２あ
るいは４であるかどうか判断される。今、Ｋ＝２
であることから、この判断が満足され、上記した
第８図ａの手順１０３に移る。

この手順１０３では、Ｋ−２＞０の判断がおこ
なわれるが、今、Ｋ＝２であるから、この判断は
満足されず、手順１０４に移る。手順１０４では
Ｋ−１＞０の判断がおこなわれるが、今、Ｋ＝２
であることから、この判断が満足され、手順１３
９に移る。この手順１３９では、アーム上下動用
モータを作動させてスライドアーム２を第２のア
ーム上下位置まで下降させることがおこなわれ、
手順１４０に移る。そしてこの手順１４０におけ
る判断が満足されたとき、すなわち、スライドア
ーム２が第２のアーム上下位置に位置決めされた
とき手順１０７に移り、上記と同様の各動作、溶
接作業がおこなわれる。

このようにして、第１図の下から２枚のリブ板
６、すなわち５枚のリブ板６すべての上面部分に
おける溶接作業が完了する。

その後、第８図ｄの手順１３７で、Ｋ＝Ｋ＋１
の演算がおこなわれるが、今、Ｋ＝２であるか
ら、ここでＫ＝２＋１＝３となり、手順１３８に
移る。この手順１３８ではＫが２あるいは４であ
るかどうか判断されるが、今、Ｋ＝３であるか
ら、この判断が満足されず、手順１４１に移る。
この手順１４１では、Ｎ＝Ｎ＋１の演算がおこな
われるが、今、Ｎ＝１であることから、Ｎ＝１＋
１＝２となり、手順１４２に移る。手順１４２で
は、Ｎ−２＞０が判断されるが、今、Ｎ＝２であ
るから、この判断は満足されず、上記した第８図
ａの手順１００に戻る。

この手順１００では、Ｎ−１＞０が判断される
が、今、Ｎ＝２であるから、この判断が満足さ
れ、手順１４３に移る。この手順１４３では、第
１図に示す状態からワーク５を180゜回転させ、
上下を逆にする接作がおこなわれる。次いで手順
１４４に移り、ワーク５が完全に180゜反転して
立設される第２の位置に至つたかどうか判断され
る。この判断が満足されなければ手順１４３に戻
る。この判断が満足されれば手順１０３に移る。

この手順１０３では、Ｋ−２＞０が判断される
が、今、Ｋ＝３であることから、この判断が満足
され、手順１４５に移る。手順１４５ではＫ−３
＞０が判断されるが、今、Ｋ＝３であることか
ら、この判断が満足されず、手順１４６に移る。
この手順１４６では、アーム上下移動用モータを
作動させ、上から３枚のリブ板６のそれぞれに相
応してスライドアーム２を、第３のアーム上下位
置に至るように上下動させることがおこなわれ
る。次いで手順１４７に移り、スライドアーム２
が第３のアーム上下位置に至つたかどうか判断さ
れる。この判断が満足されなければ、手順１４６
に戻る。この判断が満足されれば、前述した手順
１０７に移り、上記と同様の各動作、溶接作業が
おこなわれる。

このようにして、ワーク５の上から３枚までの
リブ板６の上下面の溶接作業が完了する。

その後、第８図ｄ ｋ手順１３７で、Ｋ＝Ｋ＋
１の演算がおこなわれるが、今、Ｋ＝３であるこ
とから、ここでＫ＝３＋１＝４となり、手順１３
８に移る。この手順１３８ではＫが２あるいは４
であるかどうか判断されるが、今、Ｋ＝４である
ことから、この判断が満足され、前述した第８図
ａの手順１０３に移る。この手順１０３では、Ｋ
−２＞０が判断されるが、今、Ｋ＝４であること
から、この判断が満足され、手順１４５に移る。
この手順１４５では、Ｋ−３＞０が判断される
が、今、Ｋ＝４であることから、この判断が満足
され、手順１４８に移る。この手順１４８では、
下から２枚のリブ板６のそれぞれに相応して、ア
ーム上下移動用モータを作動させてスライドアー
ム２を第４のアーム上下位置に至るように、上下
動させることがおこなわれる。次いで手順１４９
に移り、スライドアーム２が第４のアーム上下位
置に至つたかどうか判断される。この判断が満足
されなければ手順１４８に戻る。この判断が満足
されれば、前述した手順１０７に移り、上記と同
様の各動作、溶接作業がおこなわれる。

このようにして、ワーク５の下から２枚のリブ
板６の上下面の溶接作業が完了する。

その後、第８図ｄの手順１３７において、Ｋ＝
Ｋ＋１の演算がおこなわれるが、今、Ｋ＝４であ
ることから、Ｋ＝４＋１＝５となる。次いで手順
１３８において、Ｋが２あるいは４であるかどう
か判断されるが、今、Ｋ＝５であるから、この判
断が満足されず、手順１４１に移る。

この手順１４１では、Ｎ＝Ｎ＋１の演算がおこ
なわれるが、今、Ｎ＝２であるから、Ｎ＝２＋１
＝３となる。次いで手順１４２に移り、Ｎ−２＞
０の判断がおこなわれるが、今、Ｎ＝３であるか
ら、この判断が満足され、全ての動作が終了す
る。

このようにして、第１図に示すワーク５の５枚
のリブ板６の上下面に、所望の溶接部を形成する
ことができる。

以上述べたように本発明は、自動溶接装置を、
倣いセンサ、前後動装置、旋回装置、および溶接
芯線送給装置によつて形成し、しかも溶接芯線を
送給ローラの外周に沿つて曲げることができるよ
うに構成したことから、溶接トーチおよび溶接芯
線の取り回しを最小限の移動空間において実現さ
せることができ、それ故、従来では困難であつた
狭隘な溶接個所における自動溶接が可能となり、
溶接作業の能率が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動溶接装置の配置形態の一
例を示す斜視図、第２図は本発明の自動溶接装置
の一実施例を示す斜視図、第３図は第２図に示す
一実施例の一部を破断して示した斜視図、第４図
は第２図に示す一実施例に具備される前後動装置
の前後動機構を例示する説明図、第５図ａ，ｂは
第２図に示す一実施例に具備される溶接芯線送給
装置の動作を例示する説明図、第６図は第２図に
示す一実施例の制御系統の要部を例示するブロツ
ク図、第７図ａないし第７図ｈおよび第８図ａな
いし第８図ｄは本発明の自動溶接方法の一実施例
を示す説明図で、第７図ａないし第７図ｈは動作
形態を模式的に例示する説明図、第８図ａないし
第８図ｄは動作手順を示すフローチヤートであ
る。 １…自動溶接装置、２…スライドアーム、３…
上下スライドブロツク、５…ワーク、６…リブ
板、８…溶接トーチ、９…倣いセンサ、１０，１
２…スライドバー連結体、１１…スライドバー、
１３…スライドブロツク、１４…旋回リング、１
５…前シーブ、１６…後シーブ、１７，１８…シ
ーブ、１９…ワイヤケーブル、２０，２１…クラ
ンプピース、２２，２３，３３，４４…ベベルギ
ヤ、２４，３４，４５…ベベルピニオン、２５，
３５，４６…駆動軸、２８…旋回ギヤ、２９…旋
回ベアリング、３０…支持リング、３１…支持フ
レーム、３２，４２，４３…スパーギヤ、３８…
送給ローラ支持台、３９…主送給ローラ、４０…
補助送給ローラ、４１…ワイヤ（溶接芯線）、４
７…送給駆動部支持体、５４…制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の保持体に連結され、本体を形成する支
   持フレームと、この支持フレームに支持される旋
   回ギヤを有する旋回装置と、この旋回装置と一体
   に設けられ、上記旋回ギヤの回転に伴つて旋回す
   るとともに、溶接トーチを保持し、該溶接トーチ
   を被溶接体に近づく方向に前進させ、および該溶
   接トーチを被溶接体から離れる方向に後退させる
   前後動装置と、この前後動装置と一体的に移動可
   能に設けられ、被溶接体との接触、非接触に応じ
   て前後動装置の前進、前進停止、後退、後退停止
   を制御する信号を出力する接触電極からなる倣い
   センサと、互いに同期して回転可能に設けられ、
   溶接芯線を挟持した状態で該溶接芯線を溶接トー
   チに送給するとともに、上記旋回ギヤと一体的に
   回動する一対の送給ローラを有する溶接芯線送給
   装置とを備え、上記一対の送給ローラによる溶接
   芯線の挟持位置を、上記旋回ギヤの回転中心上に
   設定したことを特徴とする自動溶接装置。 ２ 旋回ギヤを有する旋回装置と、旋回ギヤの回
   転に伴つて旋回するとともに溶接トーチを前後動
   させる前後動装置と、この前後動装置と一体的に
   移動し、接触電極からなる倣いセンサと、溶接芯
   線を挟持した状態で溶接トーチに送給するととも
   に、その挟持位置が上記旋回ギヤの回転中心上に
   位置するように配置され、旋回ギヤと一体的に回
   動する一対の送給ローラを有する溶接芯線送給装
   置とを備えた自動溶接装置を、曲板からなる被溶
   接体の当該曲板によつて囲まれた内部空間の所定
   基準位置に配置し、この状態で旋回ギヤを一方向
   に回転させて前後動装置を介して溶接トーチを溶
   接開始点に対応する位置まで旋回させ、次いで前
   後動装置を倣いセンサが被溶接体に接触するまで
   前進させ、該倣いセンサが接触した位置を溶接開
   始点とし、溶接トーチに溶接電流を通電するとと
   もに、上記旋回ギヤを上記一方向と反対の方向に
   回転させて前後動装置を介して溶接トーチを溶接
   終了点まで所定の溶接線に沿つて旋回させ、該溶
   接開始点から溶接終了点まで溶接トーチが旋回す
   る間、該溶接トーチによつて断続的に溶接がおこ
   なわれるように上記倣いセンサの被溶接体に対す
   る接触、非接触に応じて出力される信号により、
   上記前後動装置を後退、後退停止、前進、前進停
   止をくり返しおこなわせ、併せて上記送給ローラ
   を回転させて溶接トーチに溶接芯線を供給するこ
   とを特徴とする自動溶接方法。