CN101274386B

CN101274386B - 单面焊接装置及单面焊接方法

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Publication number: CN101274386B
Application number: CN2008100823696A
Authority: CN
Inventors: 木幡茂
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: CN101274386A; JP2008238248A; JP4933935B2

Abstract

一种单面焊接装置，具备：行驶轨、焊炬、焊接行驶台车、行驶轨移动机构、台车移动机构、坡口外形传感器、焊接位置控制部，焊接位置控制部具备：存储焊炬的位置坐标的存储机构，和基于位置坐标算出焊缝斜率的焊缝斜率计算部，以及台车移动处理部，该台车移动处理部，在坡口外形传感器到达密封焊缝的焊接开始一侧的端部为止，基于坡口的偏离，对焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制；在到达焊接开始一侧的端部后，基于由焊缝斜率计算部算出的焊缝斜率，对横向方向的移动进行控制。通过这样的构成，在焊接部的终端部上，可以消除焊炬的目标偏离而提高焊接品质，并且可以无需通过繁杂的手动操作进行目标调整作业，使焊接的全自动运行成为可能。

Description

单面焊接装置及单面焊接方法

技术领域

本发明涉及用于船舶制造工程等的拼板焊接所使用的单面焊接装置及单面焊接方法。

背景技术

迄今为止，关于在对接的2张板材之间形成坡口对该坡口进行焊接的单面焊接装置，在特开平05-104249号公报中，记载了一种以提高焊接部的焊接品质为目的，在焊炬前方设置坡口仿形用传感器，焊接中按照该传感器的坡口的凹凸信息，对焊炬的上下位置进行控制的自动仿形焊接装置及焊接方法。

另外，在单面焊接中一般采用的是埋弧焊，在这种高热输入量焊接中，为了防止在焊接部的终端部上产生终端裂纹，一般在坡口的一端侧(终端侧)上设有密封焊缝或工艺板。而且，仅设置密封焊缝或工艺板，并不能充分防止终端裂纹的产生，例如，在特开平08-099177号公报中，记载有通过规定多个电极的极间距离、焊接速度、各电极的停止位置，从而确实防止终端裂纹的焊接部的终端处理方法。

然而，因为在密封焊缝或工艺板上没有形成坡口，所以不能适用坡口仿形用传感器。因此，在现有的焊接方法或焊接部的终端处理方法中，预先使坡口仿形用传感器退避，停止由坡口仿形对焊炬的控制。结果，若焊接装置的行驶方向与坡口平行则不会出现问题，但实际上并不能平行，于是如图8中的点线轨迹所示，在终端部(密封焊缝部)中，出现焊炬(电极)2的轨迹从密封焊缝S偏离的状态(焊炬的目标偏离)。特别是使用多个焊炬(第1～第3电极)2、2、2时，越是后行的焊炬，焊炬轨迹自密封焊缝S的偏离越大。结果出现焊接部的焊接品质下降的问题。此外，图8是为了明确现有的焊炬轨迹的偏离，放大显示相对于焊接装置的行驶方向的焊炬轨迹的斜率的模式图。

为了防止这种焊炬的目标偏离，需要通过手动操作对焊炬的目标进行修正，但在单面焊接中的一般的埋弧焊中，由于不能用目视对焊炬前端进行确认，因此需要用操作员的技术和感觉对焊炬的目标进行修正。结果导致焊接不能全自动运行。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而设计的，其目的在于，提供一种单面焊接装置及单面焊接方法，在焊接部的终端部上，消除焊炬的目标偏离而提高焊接质量的同时，消除通过繁杂的手动操作进行的目标调整作业，使焊接的全自动运行成为可能。

为了解决所述问题，本发明的单面焊接装置由以下构成：沿着坡口的长度方向的一端侧具有密封焊道的被焊接材的所述坡口的长度方向架设的行驶轨；支承朝向所述被焊接材垂下的焊炬的焊接行驶台车；悬架所述焊接行驶台车，使其沿所述行驶轨的架设方向移动的行驶轨移动机构；使所述焊接行驶台车沿与所述行驶轨的架设方向正交的横断方向移动的台车移动机构；被所述焊接行驶台车支承的坡口外形传感器，所述坡口外形传感器先行于所述焊炬，在所述坡口内移动，到所述密封焊缝的焊接开始侧的端部为止，检测所述坡口的偏离；以及对所述焊接行驶台车的移动进行控制的焊接位置控制部，其中，所述焊接位置控制部，包括：对所述焊炬的架设方向及横断方向的位置坐标进行存储的存储机构；焊缝斜率计算部，其根据所述焊接行驶台车沿架设方向每移动规定距离时被存储在所述存储机构中的所述位置坐标，计算焊缝的斜率；以及控制所述焊接行驶台车向横断方向的移动的台车移动处理部，其中，所述台车移动处理部，在所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部的过程中，根据由所述坡口外形传感器检测到的所述坡口的偏离，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制，并且，在所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部后，根据由所述焊缝斜率计算部算出的所述焊缝的斜率，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制。

根据所述构成，从被焊接材的焊接开始位置到坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始一侧的端部为止，焊接位置控制部的台车移动处理部，基于坡口外形传感器测得的坡口偏离，对焊炬向横断方向的移动进行控制，因此焊炬的目标位置可以保持在坡口中央。另外，当坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始一侧的端部后，到被焊接材的焊接完成位置为止，基于通过焊接位置控制部的焊缝斜率计算部算出的所述焊缝的斜率，对焊炬向横断方向的移动进行控制，因此焊缝变为将较密封焊缝的焊接开始一侧的端部之前的焊缝外插，从而使焊缝与密封焊缝的偏离变小。

本发明的单面焊接装置，也可以在所述焊接位置控制部上具备在所述焊接行驶台车沿架设方向每移动规定距离时，对由所述焊接斜率计算部算出的焊缝的斜率进行存储的存储机构，在所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部后，所述台车移动处理部，根据存储在所述存储机构中的所述焊缝的斜率，对焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制。

根据所述构成，因为台车移动处理部，以在接近密封焊缝的焊接开始一侧的端部的位置上算出、存储的焊缝斜率，对焊接行驶台车在横断方向的移动进行控制，所以使焊缝与密封焊缝的偏离变小。

本发明的单面焊接方法，是采用具有上述构成的单面焊接装置进行焊接的单面焊接方法，其特征在于，从所述被焊接材的焊接开始位置到所述密封焊缝的焊接开始侧的端部为止，根据由所述坡口外形传感器检测到的所述坡口的偏离，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制，同时，使所述焊接行驶台车沿架设方向移动，用所述焊炬对所述被焊接材进行焊接，同时，在所述焊接行驶台车沿架设方向每移动规定距离时，根据存储在所述存储机构中的所述位置信息，计算焊缝的斜率，并且，越过所述密封焊缝的焊接开始侧的端部到所述被焊接材的焊接终止位置为止，使所述坡口外形传感器从所述坡口退避，根据所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部之前由所述焊缝斜率计算部计算出的所述焊缝的斜率，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制，同时，使所述焊接行驶台车沿架设方向移动，通过所述焊炬对所述被焊接材进行焊接。

根据所述程序，在从被焊接材的焊接开始位置述密封焊缝的焊接开始一侧的端部为止，基于坡口外形传感器测得的坡口的偏离，对焊炬在横断方向上的移动进行控制的同时进行焊接，因此焊炬的目标位置可以保持在坡口中央。另外，越过密封焊缝的焊接开始一侧的端部，到被焊接材的焊接终止位置为止，基于坡口外形传感器到达密封焊缝的焊接开始一侧的端部之前算出的焊缝的斜率，对焊炬向横断方向的移动进行控制的同时进行焊接，因此焊缝变为将较密封焊缝的焊接开始一侧的端部之前的焊缝外插，从而使焊缝与密封焊缝的偏离变小。

根据本发明的单面焊接装置及单面焊接方法，在焊接部的终端部上，没有焊炬的目标偏离，焊接品质得到提高。另外，没有必要通过繁杂的手动操作进行目标调整作业，使焊接的全自动运行成为可能。

附图说明

图1是表示本发明的单面焊接装置的实施方式的立体图；

图2是表示图1的单面焊接装置的正视图；

图3是表示对图1的单面焊接装置进行俯视的模式图；

图4(a)、(b)是表示坡口外形传感器的部分扩大图；

图5是表示本发明的焊接位置控制部的框图；

图6是表示本发明的单面焊接方法的工程图；

图7是表示本发明的坡口部的焊炬轨迹的模式图；

图8是表示本发明的密封焊缝部的焊炬轨迹的模式图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的单面焊接装置的实施方式进行说明。参考的附图中，图1是表示本发明的单面焊接装置的实施方式的立体图；图2是表示图1的单面焊接装置的正视图；图3是表示对图1的单面焊接装置进行俯视的模式图；图4(a)、(b)是表示坡口外形传感器的部分扩大图；图5是表示焊接位置控制部的框图。此外，在图1及图2中，对于被焊接材背面配设的助焊剂、焊接衬板等，省略其图示及说明。

图1及图2所示的单面焊接装置1，包括：行驶轨11、搭载焊炬2的焊接行驶台车4、行驶台车移动机构5、滑块(台车移动机构)6、坡口外形传感器3以及焊接位置控制部9。

行驶轨11被架设在坡口V的长度方向上，该坡口V被连续设置在被对接的被焊接材W1、W2之间。而且，在坡口V的长度方向的一端侧上，形成有用于防止被焊接材W1、W2的终端裂纹的密封焊缝S。另外，在坡口V的两端，设有用于消除焊接开始部的焊接残留的引弧板Wa(参考图3)，和用于防止焊接终止部的焊接残留及终端裂纹的引出板Wb。另外，用切断机等对被焊接材W1、W2进行坡口加工，其加工精度存在偏差。因此，如图3所示，坡口V并不一定呈直线，可以存在若干弯曲。

焊接行驶台车4，支承朝向被焊接材W1、W2垂下的焊炬2。

焊炬2位于坡口V的上方，被串联配置在坡口V的延伸方向上。焊丝(电极)被从焊丝送给装置WFM连续送给到这些焊炬2。而且，如图1、图2所示，优选具备多个焊炬2、2、2。

另外，焊接行驶台车4具备：支承台座4a，和从支承台座4a垂下的前支承腕4b以及后支承腕4c，以及架设在前支承腕4b和后支承腕4c之间的架桥构件4d。在支承台座4a上安装有向焊点上散布、供应助焊剂的助焊剂供给器7、7，并且安装有助焊剂回收器8，该回收器8用于在通过焊炬2、2、2焊接形成背面焊缝及表面焊缝后，对残余的助焊剂进行吸引、回收。在该助焊剂供给器7、7上，连接有用于从助焊剂供给装置(未图示)供给助焊剂的助焊剂供给软管7a、7a，另外，在助焊剂回收器8上连接有助焊接回收软管8a。

行驶轨移动机构5，对焊接行驶台车4进行悬架，基于后述的坡口外形传感器3检测的坡口的偏离，使行驶轨11沿架设方向XL移动。这里所谓的坡口偏离，是指相对于坡口长度方向，坡口中心向左右方向(与焊接行驶台车4的横断方向YL为同一方向)移动规定距离以上。该行驶轨移动机构5，由悬架构件5a和行驶轨驱动部5b构成，该悬架构件5a将焊接行驶台车4的支承台座4a移动自由地悬架在与行驶轨11的架设方向XL正交的横断方向YL上；该行驶轨驱动部5b具备将悬架构件5a向行驶轨11的架设方向XL驱动的电机以及检测该电机的驱动量的计算机。通过该行驶轨驱动部5b的计算机测得的电机的驱动量，被传递到焊接位置控制部9(焊炬前端坐标存储器9A，参考图5)，焊炬(2、2、2)的行驶轨11的架设方向XL的位置坐标被存储。

滑块(台车移动机构)6，基于用后述的坡口放形传感器3测得的坡口V的偏离，在对坡口V的偏离进行修正的方向上，使焊接行驶台车4与行驶轨11的架设方向XL正交的横断方向YL移动。该滑块6由滑块台6a和滑块驱动部6b构成，该滑块台6a被安装在焊接行驶台车4的支承台座4a上；该滑块驱动部6b具备将滑块台6a向横断方向YL驱动的电机以及检测该电机的驱动量的计算机。通过该滑块驱动部6b的计算机测得的电机的驱动量，被传递到焊接位置控制部9(焊炬前端坐标存储器9A，参考图5)，焊炬(2、2、2)的行驶轨11的架设方向XL的位置坐标被存储。

坡口外形传感器3经支承构件4e、4f被安装在焊接行驶台车4的前支承腕4b上。而且，焊接时坡口外形传感器3先于焊炬2、2、2移动到坡口V内，对到密封焊缝S的焊接开始一侧的端部为止的坡口V的偏离进行检测。而且，该信息被传递到焊接位置控制部9(横断方向移动指令发出部9D、参考图5)，焊接位置控制部9在对坡口的偏离进行修正的方向上，将焊接行驶台车4移动控制到横断方向YL。如图4(a)、(b)所示，可以采用具备车轮3a和传感器3b的坡口外形传感器3，该车轮3a被沿着坡口V旋转驱动；该传感器3b用于通过压力值等对该车轮3a在左右方向(与焊接行驶台车4的横断方向YL为同一方向)上的移动量(坡口V的偏离)进行检测。

另外，如图1所示，当坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部时，为了防止与密封焊缝S的撞击造成的破损，使坡口外形传感器3相对于坡口V向垂直方向退避(上升)，完成对坡口偏离的检测(坡口仿形动作)。因此，需要在支承构件4f上具备使坡口外形传感器3升降的升降机构。再者，在支承构件4f上经导引腕4g安装有终端检测器10。

终端检测器10，位于沿着坡口V移动的焊接行驶台车4的前方，检测被焊接材W1、W2的端部(在图1中为引出板Wb的端部)，将坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部的情况传递到后述的密封焊缝端部判断部9C。而且，检测被焊接材W1、W2的端部时，导引腕4g在支承构件4f一侧立起，终端检测器10被与被焊接材W1、W2分离。另外，作为终端检测器10，可以使用采用激光的探测器、CCD照相机、检测用探针等。

对于焊接位置控制部9，也参考图5进行说明。

焊接位置控制部9，具备台车移动处理部9E，和焊炬前端坐标存储器(存储机构)9A，以及焊缝斜率计算部9B。

台车移动处理部9E，在坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部为止，基于坡口外形传感器3测得的坡口V的偏离，对焊接行驶台车4向横断方向YL的移动进行控制，并且对焊接行驶台车4沿架设方向XL的移动进行控制。而且，在坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部后，基于通过后述的焊缝斜率计算部9B算出的焊缝斜率，对焊接行驶台车4向横断方向YL的移动进行控制，并且对焊接行驶台车4沿架设方向XL的移动进行控制。此时，考虑到被焊接材W1、W2的焊接条件等，在焊接前事先设定焊接行驶台车4沿架设方向XL的移动速度，在焊接过程中，该移动速度一定，不会发生变化。但，在被焊接材W1、W2的后述的坡口部(焊接本体部)和密封焊缝部(焊接终端部)中，事先将移动速度设定为可以变更。

具体地说，台车移动处理部9E接收发自后述的横断方向指令发出部9D的移动指令，向后述的横断方向伺服驱动器9G发出向横断方向YL移动的指令(移动量)。而且，横断方向伺服驱动器9G根据该移动量，使滑块(台车移动机构)6移动。另外，台车移动处理部9E根据考虑到被焊接材W1、W2的焊接条件等事先设定的沿架设方向XL的移动量，向后述的架设方向伺服驱动器9F发出移动指令(移动量)。架设方向伺服驱动器9F根据该移动量，使行驶轨移动机构5移动。如此，台车移动处理部9E对焊接行驶台车4向横断方向YL及架设方向XL的移动进行控制。

焊炬前端坐标存储器9A(存储焊炬的坐标位置的存储机构)，用于存储焊炬2、2、2的位置坐标，优选对焊接行驶台车4在架设方向XL每移动100mm的横断方向的位置坐标(现在位置)进行抽样后存储。具体地说，基于坡口外形传感器3测得的坡口V的偏离，焊接行驶台车4的横断方向YL的移动量，即通过滑块驱动部6b的计算机测得的电机的驱动量，被从移动受到控制的滑块(台车移动机构)6传递到焊炬前端坐标存储器9A。另外，焊接行驶台车4的架设方向XL的移动量，即通过行驶轨驱动部5b的计算机测得的电机的驱动量，被从行驶轨移动机构5传递到焊炬前端坐标存储器9A。而且，焊炬前端坐标存储器9A存储对应这些驱动量的焊炬的位置坐标。再者，存储的焊炬的位置坐标被传递到焊缝斜率计算部9B。

从按照坡口外形传感器3的反馈(测得的坡口V的偏离)，滑块(台车移动机构)6移动的结果来看，焊缝斜率计算部9B用于算出焊缝的斜率。具体地说，从焊炬前端坐标存储器9A接收焊接行驶台车4在架设方向上每移动100mm时存储的焊炬的位置坐标(横断方向)，由该移动距离和位置坐标(横断方向)算出焊缝的斜率。而且，算出的焊缝的斜率，经后述的密封焊缝端部判断部9C及横断方向移动指令发出部9D，被传递到台车移动处理部9E。此外，在焊缝斜率计算部9B上，也可以具备未图示的、存储算出的焊缝斜率的存储机构。

焊接位置控制部9，还具备密封焊缝端部判断部9C、横断方向移动指令发出部9D、架设方向伺服驱动器9F、横断方向伺服驱动器9G。

密封焊缝端部判断部9C用于判断坡口外形传感器3到达密封焊缝的焊接开始一侧的端部，并选择指令横向方向YL的移动控制方法。具体地说，当从终端检测器10接收到坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部的指令时，基于焊缝斜率计算部9B算出的、或者存储的焊缝的斜率，向横断方向移动指令发出部9D发出对横断方向YL的移动实施控制的指令。另外，当没有来自终端检测器10的坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部的指令时，基于坡口外形传感器3测得的坡口偏离，向横断方向移动指令发出部9D发出对横断方向YL的移动实施控制的指令。

此外，在图1的单面焊接装置中，可以设定为当终端检测器10到达引出板的端部时，坡口外形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部。然而，也可以设定为当终端检测器10到达引出板的端部后再移动规定的距离(焊接行驶台车4移动规定距离)时，口仿形传感器3到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部。

横断方向移动指令发出部9D接收到密封焊缝端部判断部9C的指令，向台车移动处理部9E发出使焊接行驶台车4向横断方向YL移动的指令。而且，移动指令可以是通过用坡口外形传感器3测得的坡口的偏离，对焊接行驶台车4向横断方向YL的移动进行控制的指令，也可以是通过焊缝的斜率发出的指令。

架设方向伺服驱动器9F，用于对行驶轨移动机构5控制的焊接行驶台车4沿架设方向XL的移动进行控制。另外，横断方向伺服驱动器9G，用于对滑块(台车移动机构)6控制的焊接行驶台车4向横断方向YL的移动进行控制。

在该焊接位置控制部9中，焊炬前端坐标存储器9A(存储焊炬的坐标位置的存储机构)，例如可以用ROM、RAM、HDD(硬盘)等存储介质构成。另外，焊缝斜率计算部9B、密封焊缝端部判断部9C、横断方向移动指令发出部9D、台车移动处理部9E、架设方向伺服驱动器9F、横断方向伺服驱动器9G，可以用微型计算机、个人电脑等的处理、演算装置构成。

其次，参考图6～图8对本发明的单面焊接方法进行说明。图6是表示单面焊接方法的工程图；图7是表示坡口部的焊炬轨迹的模式图；图8是表示密封焊缝的焊炬轨迹的模式图。此外，关于单面焊接装置的构成，适当参考图1、图5进行说明。

本发明的单面焊接方法，通过形成有坡口的坡口部(焊接本体部)，和形成有密封焊缝的密封焊缝部(焊接终端部)变化焊接控制方法。在坡口部中，基于坡口外形传感器3测得的坡口的偏离，对焊接行驶台车4向横断方向YL的移动进行控制，而进行焊接。另外，在密封焊缝部中，基于由焊炬的位置坐标(焊炬前端坐标)算出的焊缝斜率，对焊接行驶台车4沿架设方向XL的移动进行控制，而进行焊接。如图7所示，坡口部是指从被焊接材的焊接开始位置PS到密封焊缝的焊接开始一侧的端部PB为止。另外，如图8所示，越过密封焊缝部是指密封焊缝S的焊接开始一侧的端部PB，到被焊接材W1、W2的焊接终止位置PE为止的部分。

<坡口部：步骤S1～S6>

(步骤S1)

将单面焊接装置1的坡口外形传感器3安装在坡口V内，将焊炬2、2、2的前端设定为与坡口V一致。接着，将此时的焊炬2、2、2的位置坐标(焊炬前端坐标)存储到焊炬前端坐标存储器9A中。而且，开始由坡口外形传感器3进行的坡口仿形动作。具体地说，基于坡口外形传感器3测得的坡口的偏离，通过焊接位置控制部9对焊接行驶台车4向横断方向YL的移动进行控制，同时使焊接行驶台车4沿架设方向XL移动，通过焊炬2、2、2对坡口V(被焊接材W1、W2)进行焊接。

而且，也可以对向横断方向YL的移动进行实时控制，但优选在焊接行驶台车4(焊炬前端)的横断方向上的目标位置(移动量)超过±2mm的范围的情况下进行。

(步骤S2)

在继续进行步骤S1的坡口仿形动作(被焊接材的焊接)的同时，对焊接行驶台车4的架设方向的位置坐标(现在位置)进行判断。当判断位置坐标的移动量增加(Yes)规定距离(图6中为100mm)时，进入到下一步骤S3。此时，移动量是指通过行驶轨移动机构5的行驶轨驱动部5b的计算机测得的电机的驱动量。此外，当判断移动量没有增加(No)规定距离时，直到移动量超过规定距离为止，继续进行坡口仿形动作(被焊接材的焊接)。

(步骤S3)

对应基于坡口外形传感器3测得的坡口的偏离，移动被控制的滑块(台车移动机构)6的移动量(电机驱动量)，以及行驶轨移动机构5的移动量(电机驱动量)，将焊炬2、2、2的位置坐标(现在位置)存储到焊炬前端坐标存储器9A中。

(步骤S4)

如图7所示，通过焊缝斜率计算部9B，由步骤S3的位置坐标算出、存储焊炬轨迹(焊缝)的斜率θ1，该焊缝的斜率的计算存储，一直进行到下面步骤S6的坡口仿形动作完成为止，对斜率θ1～θ4进行计算存储。实际上，算出的斜率在每一次计算时都被更新，最新的斜率被存储。因此，坡口仿形动作完成时斜率θ4(焊接行驶台车4(坡口外形传感器3)到达密封焊缝S的焊接开始一侧的端部PB之前被计算存储的斜率)被存储。

(步骤S5)

通过终端检测器10(密封焊缝端部判断部9C)，对坡口外形传感器3是否到达密封焊缝的焊接开始一侧的端部PB进行判断。具体地说，就是判断终端检测器10检测被焊接材W1、W2的端部(引出板Wb的终端)的信号，是否被输入到密封焊缝端部判断部9C中。当判断坡口外形传感器3没有到达(No)焊接开始一侧的端部PB的情况下，反复进行所述步骤S2～S4。当判断坡口外形传感器3到达(Yes)焊接开始一侧的端部PB的情况下，进入到下一步骤S6。

(步骤S6)

终止坡口外形传感器3进行的坡口仿形动作，进入到下一步骤7。

(步骤S7)

将坡口外形传感器3从坡口V提升，使其退避，基于在所述步骤S4中存储的焊缝斜率(最新的焊缝斜率θ4)，通过焊接位置控制部9(台车移动处理部9E)算出向横向方向YL的移动量。以该移动量使焊接行驶台车4向横向方向YL移动，同时使焊接行驶台车4沿架设方向XL移动，通过焊炬2、2、2继续对被焊接材W1、W2(密封焊缝S)进行焊接。而且，判断焊接行驶台车4是否到达被焊接材W1、W2的焊接终止位置PE。

当判断焊接行驶台车4到达(Yes)焊接终止位置PE时，终止焊接。另外，当判断焊接行驶台车4没有到达(No)焊接终止位置PE时，进入到下一步骤S8。

此外，判断焊接行驶台车4是否到达焊接终止位置PE时，采用被事先存储在焊接位置控制部9中的焊接终止位置PE的位置坐标。而且，焊接终止位置PE通常被设置在引出板Wb上。

(步骤S8)

通过所述步骤S7判断焊接行驶台车4没有到达(No)焊接终止位置PE时，判断相对于焊接行驶台车4沿架设方向XL的单位移动量的向横断方向YL的移动量，即焊炬2、2、2的前端的目标位置，是否超过了允许范围(±2mm的范围)。当判断目标位置没有超过(No)允许范围时，不对焊接行驶台车4向横向方向YL的移动进行控制，而返回到步骤S7。当判断目标位置超过(Yes)允许范围时，进入到下一步骤S9。

(步骤S9)

基于在所述步骤S7中算出的焊接行驶台车4向横向方向YL的移动量，对焊炬(焊炬前端)的目标位置进行定位，返回到所述步骤S7。

以上，对本发明的单面装置以及单面焊接方法的实施方式进行了说明，但本发明所涉及的单面焊接装置及单面焊接方法，并不限定于所述说明中的构成，再不超出权利要求的范围内可以进行变更。

例如，单面焊接装置的坡口外形传感器，只要能够对坡口的偏离进行检测，可以用使用光等的传感器替代用图4(a)、(b)所示的压力值测量坡口的偏离。另外，坡口外形传感器也可以被设为能够对密封焊缝的焊接开始一侧的端部进行检测。

另外，本发明的单面焊接方法，也可以不进行所述步骤8的判断，而以最新的焊缝斜率θ4，实时地使焊接行驶台车4向横向方向YL移动，而对密封焊缝部进行焊接。

Claims

1.一种单面焊接装置，其特征在于，包括：

沿着坡口的长度方向的一端侧具有密封焊缝的被焊接材的所述坡口的长度方向架设的行驶轨；

支承朝向所述被焊接材垂下的焊炬的焊接行驶台车；

悬架所述焊接行驶台车，使其沿所述行驶轨的架设方向移动的行驶轨移动机构；

使所述焊接行驶台车沿与所述行驶轨的架设方向正交的横断方向移动的台车移动机构；

被所述焊接行驶台车支承的坡口外形传感器，所述坡口外形传感器先行于所述焊炬，在所述坡口内移动，到所述密封焊缝的焊接开始侧的端部为止，检测所述坡口的偏离；以及

对所述焊接行驶台车的移动进行控制的焊接位置控制部，其中，

所述焊接位置控制部，包括：

对所述焊炬的架设方向及横断方向的位置坐标进行存储的存储机构；

焊缝斜率计算部，其根据所述焊接行驶台车沿架设方向每移动规定距离时被存储在所述存储机构中的所述位置坐标，计算焊缝的斜率；以及

控制所述焊接行驶台车向横断方向的移动的台车移动处理部，

其中，所述台车移动处理部，在所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部的过程中，根据由所述坡口外形传感器检测到的所述坡口的偏离，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制，并且，在所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部后，根据由所述焊缝斜率计算部算出的所述焊缝的斜率，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制。

2.根据权利要求1所述的单面焊接装置，其特征在于，所述焊接位置控制部具备在所述焊接行驶台车沿架设方向每移动规定距离时，对由所述焊接斜率计算部算出的焊缝的斜率进行存储的存储机构，在所述坡口外形传感器到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部后，所述台车移动处理部，根据存储在所述存储机构中的所述焊缝的斜率，对焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制。

3.一种使用权利要求1或2所述的单面焊接装置进行焊接的单面焊接方法，其特征在于，

从所述被焊接材的焊接开始位置到所述密封焊缝的焊接开始侧的端部为止，根据由所述坡口外形传感器检测到的所述坡口的偏离，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制，同时，使所述焊接行驶台车沿架设方向移动，用所述焊炬对所述被焊接材进行焊接，同时，在所述焊接行驶台车沿架设方向每移动规定距离时，根据存储在所述存储机构中的位置信息，计算焊缝的斜率，

并且，越过所述密封焊缝的焊接开始侧的端部到所述被焊接材的焊接终止位置为止，使所述坡口外形传感器从所述坡口退避，根据所述坡口外形传感器即将到达所述密封焊缝的焊接开始侧的端部时由所述焊缝斜率计算部计算出的所述焊缝的斜率，对所述焊接行驶台车向横断方向的移动进行控制，同时，使所述焊接行驶台车沿架设方向移动，通过所述焊炬对所述被焊接材进行焊接。