JP2000000662A - 溶接機及び突き合わせ継ぎ手の形成方法 - Google Patents
溶接機及び突き合わせ継ぎ手の形成方法Info
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- JP2000000662A JP2000000662A JP16785198A JP16785198A JP2000000662A JP 2000000662 A JP2000000662 A JP 2000000662A JP 16785198 A JP16785198 A JP 16785198A JP 16785198 A JP16785198 A JP 16785198A JP 2000000662 A JP2000000662 A JP 2000000662A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビード形状を制御しつつ突き合わせ継ぎ手を
形成する簡単な構成の溶接機を提供する。 【解決手段】 本溶接機１０は、突き合わせ継ぎ手を形
成する２枚の金属板の接合間隙に沿って設けられた軌道
上を走行するロボットにそれぞれ保持された溶接トーチ
と、銅製当て金板とを備え、溶接トーチ１２は、縦方向
ウィービングを行う手段と、トーチ先端近傍に臨んで出
口開口を有するシールドガス供給管とを有する。また、
当て金板１４は、溶接進行方向に見て溶接トーチの後方
に設けられ、金属板の接合間隙に沿って金属板に接しつ
つ溶接トーチにより溶融された溶融金属池を保持する。
形成する簡単な構成の溶接機を提供する。 【解決手段】 本溶接機１０は、突き合わせ継ぎ手を形
成する２枚の金属板の接合間隙に沿って設けられた軌道
上を走行するロボットにそれぞれ保持された溶接トーチ
と、銅製当て金板とを備え、溶接トーチ１２は、縦方向
ウィービングを行う手段と、トーチ先端近傍に臨んで出
口開口を有するシールドガス供給管とを有する。また、
当て金板１４は、溶接進行方向に見て溶接トーチの後方
に設けられ、金属板の接合間隙に沿って金属板に接しつ
つ溶接トーチにより溶融された溶融金属池を保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接機及びそれを
使った突き合わせ継ぎ手の形成方法に関し、更に詳細に
は、溶接品質が高くビード形状の制御性の良好な溶接
機、及びビード形状を十分に制御しつつ溶接品質の高い
突き合わせ継ぎ手を形成する方法に関するものである。
使った突き合わせ継ぎ手の形成方法に関し、更に詳細に
は、溶接品質が高くビード形状の制御性の良好な溶接
機、及びビード形状を十分に制御しつつ溶接品質の高い
突き合わせ継ぎ手を形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】タンク、船体等の大型溶接建造物の建設
に際して必要となる鋼板等の板同士の突き合わせ継ぎ手
の形成には、従来、被覆アーク溶接法、ＧＭＡＷ（ガス
メタルアーク溶接）溶接法等の各種の溶接法が使用され
ているものの、特に、ＧＭＡＷ溶接法は、大型溶接建造
物の突き合わせ継ぎ手の形成には適した溶接法である。
に際して必要となる鋼板等の板同士の突き合わせ継ぎ手
の形成には、従来、被覆アーク溶接法、ＧＭＡＷ（ガス
メタルアーク溶接）溶接法等の各種の溶接法が使用され
ているものの、特に、ＧＭＡＷ溶接法は、大型溶接建造
物の突き合わせ継ぎ手の形成には適した溶接法である。
【０００３】ＧＭＡＷ溶接法により鋼板を突き合わせ溶
接して大型建造物を建設する場合、例えば、立て向き溶
接では、従来、図４に示すように、溶接トーチ３０を載
せた汎用の溶接台車（図示せず）を溶接接合部３２に沿
って移動させつつ溶接トーチ３０により溶接している。
溶接トーチ３０は、図５に示すように、先端から溶接ワ
イヤ３４を送り出すチップ（通電点）３６と、チップ３
６の基端に在って、シールドガスを流出させるシールド
ガス出口３８と、シールドガス出口３８から流出したシ
ールドガスを溶融金属に向け案内するガスカップ４０と
を備えている。シールドガスは、溶接ワイヤの溶融金属
を大気から遮断して、酸化或いは窒化を防止するために
使用される。溶接接合部３２は、通常、図４に示すよう
に、両面からＶ開先が施されており、溶接接合部３２の
横方向に溶接トーチ３０をウィービングさせてＶ開先を
埋めている。
接して大型建造物を建設する場合、例えば、立て向き溶
接では、従来、図４に示すように、溶接トーチ３０を載
せた汎用の溶接台車（図示せず）を溶接接合部３２に沿
って移動させつつ溶接トーチ３０により溶接している。
溶接トーチ３０は、図５に示すように、先端から溶接ワ
イヤ３４を送り出すチップ（通電点）３６と、チップ３
６の基端に在って、シールドガスを流出させるシールド
ガス出口３８と、シールドガス出口３８から流出したシ
ールドガスを溶融金属に向け案内するガスカップ４０と
を備えている。シールドガスは、溶接ワイヤの溶融金属
を大気から遮断して、酸化或いは窒化を防止するために
使用される。溶接接合部３２は、通常、図４に示すよう
に、両面からＶ開先が施されており、溶接接合部３２の
横方向に溶接トーチ３０をウィービングさせてＶ開先を
埋めている。
【０００４】上述したＧＭＡＷ溶接法は、溶接作業性が
良好で、高能率施工が可能であるものの、溶接余盛高さ
が大きくなる欠点を有し、鋼板同士の平滑な突き合わせ
継ぎ手面を要求される場合には、余盛ビード形状を修正
するために、ビードの研削作業に多大の時間と労力を必
要としている。そこで、エレクトロガスアーク溶接法、
或いはエレクトロスラグ溶接を使った立ち向き溶接の突
き合わせ継ぎ手形成は、ビード形状を制御するために、
金属溶融池に銅当て金板を当てる手法が採用されてい
る。銅当て金板を用いる場合には、通常、溶接トーチと
銅当て金板とを溶接台車に搭載した専用の溶接機が使用
されている。
良好で、高能率施工が可能であるものの、溶接余盛高さ
が大きくなる欠点を有し、鋼板同士の平滑な突き合わせ
継ぎ手面を要求される場合には、余盛ビード形状を修正
するために、ビードの研削作業に多大の時間と労力を必
要としている。そこで、エレクトロガスアーク溶接法、
或いはエレクトロスラグ溶接を使った立ち向き溶接の突
き合わせ継ぎ手形成は、ビード形状を制御するために、
金属溶融池に銅当て金板を当てる手法が採用されてい
る。銅当て金板を用いる場合には、通常、溶接トーチと
銅当て金板とを溶接台車に搭載した専用の溶接機が使用
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の突き合
わせ継ぎ手形成で採用している銅当金によるビード形状
制御は、専用の溶接機が必要とされ、更には立ち向き溶
接のみに適用でき、横向き溶接には適用できないという
問題があった。
わせ継ぎ手形成で採用している銅当金によるビード形状
制御は、専用の溶接機が必要とされ、更には立ち向き溶
接のみに適用でき、横向き溶接には適用できないという
問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ビード形状を制
御しつつ突き合わせ継ぎ手を形成する簡単な構成の溶接
機、及びその溶接機を使った突き合わせ継ぎ手の形成方
法を提供することである。
御しつつ突き合わせ継ぎ手を形成する簡単な構成の溶接
機、及びその溶接機を使った突き合わせ継ぎ手の形成方
法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る溶接機は、突き合わせ継ぎ手を形成す
る２枚の金属板の接合間隙に沿って設けられた軌道上を
走行するロボットにそれぞれ保持された溶接トーチと、
銅製当て金板とを備え、溶接トーチは、金属板の接合間
隙内に進退して縦方向ウィービングを行う手段と、トー
チ先端から離隔した位置に出口開口を有するシールドガ
ス供給管とを有し、当て金板は、溶接進行方向に見て溶
接トーチの後方に設けられ、金属板の接合間隙に沿って
金属板に接しつつ溶接トーチにより溶融された溶融金属
池を保持するようにしたことを特徴としている。好適に
は、当て金板として銅製の当て金板を使用し、当て金板
を冷却する冷却手段を備え、当て金板の温度上昇を抑制
する。シールドガス供給管の出口開口が位置するトーチ
先端から離隔した位置とは、シールドガス供給管の出口
開口が鋼板に接触せず、しかも供給したシールドガスで
溶融金属池をガスシールできる位置を意味する。
に、本発明に係る溶接機は、突き合わせ継ぎ手を形成す
る２枚の金属板の接合間隙に沿って設けられた軌道上を
走行するロボットにそれぞれ保持された溶接トーチと、
銅製当て金板とを備え、溶接トーチは、金属板の接合間
隙内に進退して縦方向ウィービングを行う手段と、トー
チ先端から離隔した位置に出口開口を有するシールドガ
ス供給管とを有し、当て金板は、溶接進行方向に見て溶
接トーチの後方に設けられ、金属板の接合間隙に沿って
金属板に接しつつ溶接トーチにより溶融された溶融金属
池を保持するようにしたことを特徴としている。好適に
は、当て金板として銅製の当て金板を使用し、当て金板
を冷却する冷却手段を備え、当て金板の温度上昇を抑制
する。シールドガス供給管の出口開口が位置するトーチ
先端から離隔した位置とは、シールドガス供給管の出口
開口が鋼板に接触せず、しかも供給したシールドガスで
溶融金属池をガスシールできる位置を意味する。
【０００８】本発明に係る突き合わせ継ぎ手の形成方法
は、上述の溶接機を使って、２枚の金属板の突き合わせ
継ぎ手を形成する方法であって、突き合わせ継ぎ手を形
成する２枚の金属板の接合間隙に沿って金属板の裏面に
裏当て金を設け、当て金板と裏当て金と２枚の金属板の
間隙との間に溶融金属池を保持しつつシールドガス供給
管からシールドガスを放出して溶融金属池を酸素雰囲気
から遮断しながら溶接トーチを縦方向ウィービングさせ
て、２枚の金属板の突き合わせ継ぎ手を形成することを
特徴としている。
は、上述の溶接機を使って、２枚の金属板の突き合わせ
継ぎ手を形成する方法であって、突き合わせ継ぎ手を形
成する２枚の金属板の接合間隙に沿って金属板の裏面に
裏当て金を設け、当て金板と裏当て金と２枚の金属板の
間隙との間に溶融金属池を保持しつつシールドガス供給
管からシールドガスを放出して溶融金属池を酸素雰囲気
から遮断しながら溶接トーチを縦方向ウィービングさせ
て、２枚の金属板の突き合わせ継ぎ手を形成することを
特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る突き合わせ継ぎ手形成用
の溶接機の実施形態の一例であって、図１は本実施形態
例の溶接機の要部の構成を示す斜視図、図２は溶接トー
チ保持ロボットの側立面図である。本実施形態例の溶接
機の電源部、ロボット、溶接ワイヤ繰り出し機構等の溶
接機本体は、従来のＧＭＡＷ溶接用の溶接機と同じ構成
であって、本溶接機の要部１０は、図１に示すように、
溶接トーチ保持ロボット１６（図２参照）にそれぞれ保
持された、縦方向のウィービングを行う溶接トーチ１２
と銅製押さえ金１４とから構成されている。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る突き合わせ継ぎ手形成用
の溶接機の実施形態の一例であって、図１は本実施形態
例の溶接機の要部の構成を示す斜視図、図２は溶接トー
チ保持ロボットの側立面図である。本実施形態例の溶接
機の電源部、ロボット、溶接ワイヤ繰り出し機構等の溶
接機本体は、従来のＧＭＡＷ溶接用の溶接機と同じ構成
であって、本溶接機の要部１０は、図１に示すように、
溶接トーチ保持ロボット１６（図２参照）にそれぞれ保
持された、縦方向のウィービングを行う溶接トーチ１２
と銅製押さえ金１４とから構成されている。
【００１０】溶接トーチ保持ロボット１６は、図２に示
すように、鋼板１８の縦溶接接合部に沿って鋼板１８に
固定されたレール２０上を自走する走行車２２上に搭載
されたロボットである。鋼板１８は、例えば、大型建造
物の構造部材の一部として現場に建てられたものであ
る。ロボット１６は、溶接トーチ１２をほぼ中央に保持
し、溶接トーチ１２の下方に押さえ金１４を保持してい
る。溶接トーチ１２は、図２に矢印で示すように、上下
に自在に揺動し、これにより縦方向のウィービングを行
うようになっている。
すように、鋼板１８の縦溶接接合部に沿って鋼板１８に
固定されたレール２０上を自走する走行車２２上に搭載
されたロボットである。鋼板１８は、例えば、大型建造
物の構造部材の一部として現場に建てられたものであ
る。ロボット１６は、溶接トーチ１２をほぼ中央に保持
し、溶接トーチ１２の下方に押さえ金１４を保持してい
る。溶接トーチ１２は、図２に矢印で示すように、上下
に自在に揺動し、これにより縦方向のウィービングを行
うようになっている。
【００１１】溶接トーチ１２は、図５に示す従来のＧＭ
ＡＷ溶接用溶接トーチ３０と同じ構造を有するものの、
ガスカップ４０が母材（突き合わせ継ぎ手を形成する鋼
板）と接触するおそれがあるので、ガスカップ４０に代
えて、図３に示すように、母材に接触しない位置に出口
開口を有するシールドガス供給管２４を別に設け、そこ
からＡｒガス等の不活性ガスを放出して溶接金属を酸素
雰囲気からシールするようになっている。押さえ金１４
は、内部に中空部（図示せず）を有し、その中空部に水
を通水して、押さえ金１４の表面を水冷するようになっ
ている。
ＡＷ溶接用溶接トーチ３０と同じ構造を有するものの、
ガスカップ４０が母材（突き合わせ継ぎ手を形成する鋼
板）と接触するおそれがあるので、ガスカップ４０に代
えて、図３に示すように、母材に接触しない位置に出口
開口を有するシールドガス供給管２４を別に設け、そこ
からＡｒガス等の不活性ガスを放出して溶接金属を酸素
雰囲気からシールするようになっている。押さえ金１４
は、内部に中空部（図示せず）を有し、その中空部に水
を通水して、押さえ金１４の表面を水冷するようになっ
ている。
【００１２】実施例 上述した実施形態例の溶接機を使って、突き合わせ継ぎ
手を形成する鋼板の裏面に裏当て金を当てた状態で、次
の溶接条件で、図１に示すような開先形状の突き合わせ
継ぎ手形成を行った。図１では、２６は鋼板１８を支持
するために鋼板１８に仮溶接されたＨ型鋼部材であっ
て、裏当て金も兼用している。 溶接する板 ：板厚１１mmの鋼板 ルートギャップ ：６mm シールドガス ：１００％ＣＯ2 ガス、２０リットル／分 溶接ワイヤ ：直径１．２mm 溶接電流 ：３００Ａ 電圧 ：３６Ｖ 溶接速度 ：１４cm／分 溶接トーチの揺動 揺動速度 ：１０cm／秒 縦方向の揺動幅 ：２mm 揺動両端での停止時間 ：０．２秒
手を形成する鋼板の裏面に裏当て金を当てた状態で、次
の溶接条件で、図１に示すような開先形状の突き合わせ
継ぎ手形成を行った。図１では、２６は鋼板１８を支持
するために鋼板１８に仮溶接されたＨ型鋼部材であっ
て、裏当て金も兼用している。 溶接する板 ：板厚１１mmの鋼板 ルートギャップ ：６mm シールドガス ：１００％ＣＯ2 ガス、２０リットル／分 溶接ワイヤ ：直径１．２mm 溶接電流 ：３００Ａ 電圧 ：３６Ｖ 溶接速度 ：１４cm／分 溶接トーチの揺動 揺動速度 ：１０cm／秒 縦方向の揺動幅 ：２mm 揺動両端での停止時間 ：０．２秒
【００１３】本実施例で得た突き合わせ継ぎ手の断面
は、参考写真１に示すように、良好な溶け込みを示して
おり、また、ビードの余盛形状が十分に制御されてい
る。参考写真２は、本実施形態例の溶接機を用いて、板
厚１２mmの鋼板の突き合わせ継ぎ手を形成した際の断面
を示す。実施例と同様に良好な溶け込みを示しており、
ビードの余盛形状が十分に制御されている。
は、参考写真１に示すように、良好な溶け込みを示して
おり、また、ビードの余盛形状が十分に制御されてい
る。参考写真２は、本実施形態例の溶接機を用いて、板
厚１２mmの鋼板の突き合わせ継ぎ手を形成した際の断面
を示す。実施例と同様に良好な溶け込みを示しており、
ビードの余盛形状が十分に制御されている。
【００１４】本実施形態例の溶接機は、立ち向き溶接の
みならず、参考写真３で示すように、上向き溶接でも、
実施例と同様に、溶け込みが良好で、ビードの余盛形状
を十分に制御した突き合わせ継ぎ手を形成することがで
きる。また、横向き溶接にも好適に適用できる。
みならず、参考写真３で示すように、上向き溶接でも、
実施例と同様に、溶け込みが良好で、ビードの余盛形状
を十分に制御した突き合わせ継ぎ手を形成することがで
きる。また、横向き溶接にも好適に適用できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、金属板の接合間隙内に
進退して縦方向ウィービングを行う溶接トーチと、溶接
進行方向に見て溶接トーチの後方に設けられ、金属板の
接合間隙に沿って金属板に接しつつ溶接トーチにより溶
融された溶融金属池を保持する当て金板とを溶接機に設
けることにより、溶接品質が良好でビード形状制御の容
易な溶接機を実現している。また、金属板の接合間隙に
沿って金属板の裏面に裏当て金を設け、本発明に係る溶
接機を使用して、当て金板と裏当て金と２枚の金属板の
間隙との間に溶融金属池を保持しつつ溶接トーチで縦方
向ウィービングを行って２枚の金属板の突き合わせ継ぎ
手形成を行うことにより、溶接品質が良好でビード形状
制御の容易な突き合わせ継ぎ手の形成方法を実現してい
る。
進退して縦方向ウィービングを行う溶接トーチと、溶接
進行方向に見て溶接トーチの後方に設けられ、金属板の
接合間隙に沿って金属板に接しつつ溶接トーチにより溶
融された溶融金属池を保持する当て金板とを溶接機に設
けることにより、溶接品質が良好でビード形状制御の容
易な溶接機を実現している。また、金属板の接合間隙に
沿って金属板の裏面に裏当て金を設け、本発明に係る溶
接機を使用して、当て金板と裏当て金と２枚の金属板の
間隙との間に溶融金属池を保持しつつ溶接トーチで縦方
向ウィービングを行って２枚の金属板の突き合わせ継ぎ
手形成を行うことにより、溶接品質が良好でビード形状
制御の容易な突き合わせ継ぎ手の形成方法を実現してい
る。
【図１】実施形態例の溶接機の要部の構成を示す模式的
斜視図である。
斜視図である。
【図２】溶接トーチ保持ロボットの側立面図である。
【図３】溶接トーチの構成を示す模式図である。
【図４】従来の溶接トーチの構成を示す模式図である。
【図５】従来の立ち向き溶接の溶接法を説明する模式的
斜視図である。
斜視図である。
１０ 本実施形態例の溶接機の要部 １２ 溶接トーチ １４ 当て金板 １６ 溶接トーチ保持ロボット １８ 鋼板 ２０ レール ２２ 走行車 ２４ シールドガス供給管 ３０ 溶接トーチ ３２ 溶接接合部 ３４ 溶接ワイヤ ３６ チップ（通電点） ３８ シールドガス出口 ４０ ガスカップ
Claims (3)
- 【請求項１】 突き合わせ継ぎ手を形成する２枚の金属
板の接合間隙に沿って設けられた軌道上を走行するロボ
ットにそれぞれ保持された溶接トーチと、銅製当て金板
とを備え、 溶接トーチは、金属板の接合間隙内に進退して縦方向ウ
ィービングを行う手段と、トーチ先端から離隔した位置
に出口開口を有するシールドガス供給管とを有し、 当て金板は、溶接進行方向に見て溶接トーチの後方に設
けられ、金属板の接合間隙に沿って金属板に接しつつ溶
接トーチにより溶融された溶融金属池を保持するように
したことを特徴とする溶接機。 - 【請求項２】 当て金板を冷却する冷却手段を備えてい
ることを特徴とする請求項１に記載の溶接機。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の溶接機を使っ
て、２枚の金属板の突き合わせ継ぎ手を形成する方法で
あって、 突き合わせ継ぎ手を形成する２枚の金属板の接合間隙に
沿って金属板の裏面に裏当て金を設け、 当て金板と裏当て金と２枚の金属板の間隙との間に溶融
金属池を保持しつつシールドガス供給管からシールドガ
スを放出して溶融金属池を酸素雰囲気から遮断しながら
溶接トーチを縦方向ウィービングさせて、 ２枚の金属板の突き合わせ継ぎ手を形成することを特徴
とする突き合わせ継ぎ手の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16785198A JP2000000662A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 溶接機及び突き合わせ継ぎ手の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16785198A JP2000000662A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 溶接機及び突き合わせ継ぎ手の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000000662A true JP2000000662A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15857275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16785198A Pending JP2000000662A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 溶接機及び突き合わせ継ぎ手の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000000662A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2017043086A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法 |
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-
1998
- 1998-06-16 JP JP16785198A patent/JP2000000662A/ja active Pending
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