JP2001170785A - レーザー溶接施工法および装置 - Google Patents
レーザー溶接施工法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼管のレーザー溶接施工法および装置におい
て、レーザーを用いた１パス溶接の利点を損なうことな
く、溶接開先に対するレーザービームの狙い位置の位置
精度を向上させて溶接品質の向上を図る。 【解決手段】 鋼管１１，１１内に挿入したレーザー溶
接手段を搭載した溶接台車１０を走行させて肌合わせ後
の鋼管の略突合せ位置に停止し、レーザー溶接手段を鋼
管の管軸回りに回転可能に支持する回転支持体１６の回
転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致させて固定し、回
転支持体を回転させてそれに搭載したセンシングディバ
イス３５で鋼管の溶接開先位置を検出し、その検出結果
に基づいて溶接姿勢毎の溶接開先位置を演算し、レーザ
ー溶接手段を、その回転中心が演算上の溶接開始位置に
至るまで回転支持体の回転中心線に沿って移動調整した
後、溶接開先位置の演算データを用いて回転支持体の回
転に合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回転中心
線に沿って移動するよう一次元制御しつつ、回転支持体
を回転しレーザー溶接手段でレーザービームを溶接開先
位置に照射して溶接を行う。
て、レーザーを用いた１パス溶接の利点を損なうことな
く、溶接開先に対するレーザービームの狙い位置の位置
精度を向上させて溶接品質の向上を図る。 【解決手段】 鋼管１１，１１内に挿入したレーザー溶
接手段を搭載した溶接台車１０を走行させて肌合わせ後
の鋼管の略突合せ位置に停止し、レーザー溶接手段を鋼
管の管軸回りに回転可能に支持する回転支持体１６の回
転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致させて固定し、回
転支持体を回転させてそれに搭載したセンシングディバ
イス３５で鋼管の溶接開先位置を検出し、その検出結果
に基づいて溶接姿勢毎の溶接開先位置を演算し、レーザ
ー溶接手段を、その回転中心が演算上の溶接開始位置に
至るまで回転支持体の回転中心線に沿って移動調整した
後、溶接開先位置の演算データを用いて回転支持体の回
転に合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回転中心
線に沿って移動するよう一次元制御しつつ、回転支持体
を回転しレーザー溶接手段でレーザービームを溶接開先
位置に照射して溶接を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、たとえばパイプ
ラインやガス導管などの鋼管の周継手を、光ファイバー
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工法および装置に係る技術分野に属する。
ラインやガス導管などの鋼管の周継手を、光ファイバー
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工法および装置に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、パイプライン等の溶接方法の中
に、たとえば図７に示すように、Ｖ形状をなすパイプの
突合せ位置で、熟練溶接工などにより、下側から、順次
ルート部にルートビート溶接１を行い、次いでホットパ
ス溶接２を行い、最後にフィラー溶接３を行う、所謂手
溶接による多層盛り溶接工法がある。
に、たとえば図７に示すように、Ｖ形状をなすパイプの
突合せ位置で、熟練溶接工などにより、下側から、順次
ルート部にルートビート溶接１を行い、次いでホットパ
ス溶接２を行い、最後にフィラー溶接３を行う、所謂手
溶接による多層盛り溶接工法がある。
【０００３】また、他の溶接方法の中に、開先位置でパ
イプの周継手外周に、リング状レールに搭載した溶接装
置をセットし、その溶接装置を用いて上記手溶接と同じ
手順を経て外面から溶接する、所謂半自動溶接による多
層盛り溶接工法がある。
イプの周継手外周に、リング状レールに搭載した溶接装
置をセットし、その溶接装置を用いて上記手溶接と同じ
手順を経て外面から溶接する、所謂半自動溶接による多
層盛り溶接工法がある。
【０００４】しかし、手溶接の場合は、溶接が簡便では
あるが、すべて手動であるため作業に手間を要する上
に、熟練度に応じて施工に大きな人為差を生じ、溶接品
質の著しい低下を招く場合がある。一方、半自動溶接の
場合は、半ば自動のため、それだけ溶接作業の手間が多
少改善されるが、溶接装置を開先位置へ正確にセットす
るのに時間を要するなど、依然として溶接作業に手間が
かかる。
あるが、すべて手動であるため作業に手間を要する上
に、熟練度に応じて施工に大きな人為差を生じ、溶接品
質の著しい低下を招く場合がある。一方、半自動溶接の
場合は、半ば自動のため、それだけ溶接作業の手間が多
少改善されるが、溶接装置を開先位置へ正確にセットす
るのに時間を要するなど、依然として溶接作業に手間が
かかる。
【０００５】また、手溶接或いは半自動溶接にしろ、い
ずれも多層盛り溶接であるためパス数がかなり多くな
り、しかもアークタイムに長時間を要するなど、生産性
が低いという問題がある。さらに、いずれも溶接棒や溶
接ワイヤ等の溶接材料が別途必要であり、また、それぞ
れのビードごとに面倒なスラグの除去作業を伴うという
問題もあった。
ずれも多層盛り溶接であるためパス数がかなり多くな
り、しかもアークタイムに長時間を要するなど、生産性
が低いという問題がある。さらに、いずれも溶接棒や溶
接ワイヤ等の溶接材料が別途必要であり、また、それぞ
れのビードごとに面倒なスラグの除去作業を伴うという
問題もあった。
【０００６】そこで、従来の溶接方法の中に、溶接材料
を使用せず、レーザービームを用いて簿材を溶かして１
パスで開先全周を溶接するレーザー溶接施工法が提案さ
れている。たとえば開先位置でパイプの周継外方でリン
グ状レールに台車をセットし、その台車に搭載したレー
ザー溶接ヘッドを台車とともに回転し、レーザービーム
を開先に照射して開先全周を溶接するものがある。
を使用せず、レーザービームを用いて簿材を溶かして１
パスで開先全周を溶接するレーザー溶接施工法が提案さ
れている。たとえば開先位置でパイプの周継外方でリン
グ状レールに台車をセットし、その台車に搭載したレー
ザー溶接ヘッドを台車とともに回転し、レーザービーム
を開先に照射して開先全周を溶接するものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、レーザー
溶接施工法では、溶材を供給する場合はあるものの、原
則的には母材を溶かして溶接するため開先形状は切口が
平坦形状の突合せ開先とし、開先の突合せ外観は細い線
状となり加えて１パス溶接であるためレーザービームの
開先全周に対する狙い位置の厳密な位置精度が要求され
る。ところが、上述した従来のレーザー溶接施工法で
は、いずれもパイプの外側から開先全周にわたって線状
に狙い位置の基準を設定することになるが、そのように
パイプの周方向に開先に対し線状の狙い位置基準を正確
に定めることは極めて困難であり、実際上は、レーザー
ビームの開先に対する狙い位置にズレを生じやすく、結
果的に溶接品質の低下を招くおそれがあるという課題が
あった。
溶接施工法では、溶材を供給する場合はあるものの、原
則的には母材を溶かして溶接するため開先形状は切口が
平坦形状の突合せ開先とし、開先の突合せ外観は細い線
状となり加えて１パス溶接であるためレーザービームの
開先全周に対する狙い位置の厳密な位置精度が要求され
る。ところが、上述した従来のレーザー溶接施工法で
は、いずれもパイプの外側から開先全周にわたって線状
に狙い位置の基準を設定することになるが、そのように
パイプの周方向に開先に対し線状の狙い位置基準を正確
に定めることは極めて困難であり、実際上は、レーザー
ビームの開先に対する狙い位置にズレを生じやすく、結
果的に溶接品質の低下を招くおそれがあるという課題が
あった。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上述のような鋼
管のレーザー溶接施工法および装置において、従来の課
題を解決し、レーザービームを用いた１パス溶接の利点
を損なうことなく、溶接開先に対するレーザービームの
狙い位置の位置精度を向上させて溶接品質の向上を図る
ことにある。
管のレーザー溶接施工法および装置において、従来の課
題を解決し、レーザービームを用いた１パス溶接の利点
を損なうことなく、溶接開先に対するレーザービームの
狙い位置の位置精度を向上させて溶接品質の向上を図る
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 上記目的は、鋼管の周
継手を光ファイバーでの導光が可能なレーザービームを
用いて溶接するレーザー溶接施工法において、鋼管内に
挿入したレーザー溶接手段を搭載した溶接台車を走行さ
せて肌合わせ後の鋼管の略突合せ位置に停止し、レーザ
ー溶接手段を鋼管の管軸回りに回転可能に支持する回転
支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致させて
固定し、回転支持体を回転させてそれに搭載したセンシ
ングディバイスで鋼管の溶接開先位置を検出し、その検
出結果に基づいて溶接姿勢毎の溶接開先位置を演算し、
レーザー溶接手段を、その回転中心が演算上の溶接開始
位置に至るまで回転支持体の回転中心線に沿って移動調
整した後、溶接開先位置の演算データを用いて回転支持
体の回転に合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回
転中心線に沿って移動するよう一次元制御しつつ、回転
支持体を回転しレーザー溶接手段でレーザー光を溶接開
先位置に照射して溶接を行うことにより達成される。
継手を光ファイバーでの導光が可能なレーザービームを
用いて溶接するレーザー溶接施工法において、鋼管内に
挿入したレーザー溶接手段を搭載した溶接台車を走行さ
せて肌合わせ後の鋼管の略突合せ位置に停止し、レーザ
ー溶接手段を鋼管の管軸回りに回転可能に支持する回転
支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致させて
固定し、回転支持体を回転させてそれに搭載したセンシ
ングディバイスで鋼管の溶接開先位置を検出し、その検
出結果に基づいて溶接姿勢毎の溶接開先位置を演算し、
レーザー溶接手段を、その回転中心が演算上の溶接開始
位置に至るまで回転支持体の回転中心線に沿って移動調
整した後、溶接開先位置の演算データを用いて回転支持
体の回転に合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回
転中心線に沿って移動するよう一次元制御しつつ、回転
支持体を回転しレーザー溶接手段でレーザー光を溶接開
先位置に照射して溶接を行うことにより達成される。
【００１０】上記目的は、請求項１に記載のレーザー溶
接施工法において、前記レーザー溶接手段を、前記回転
支持体の回転中心線に沿って移動調整した後、レーザー
ビームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼
管の半径方向に位置制御するとともに、溶接開先位置の
演算データを用いて回転支持体の回転に合わせてレーザ
ー溶接手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動する
よう一次元制御しつつ、回転支持体を回転しレーザー溶
接手段でレーザービームを溶接開先位置に照射して溶接
を行うことにより達成される。
接施工法において、前記レーザー溶接手段を、前記回転
支持体の回転中心線に沿って移動調整した後、レーザー
ビームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼
管の半径方向に位置制御するとともに、溶接開先位置の
演算データを用いて回転支持体の回転に合わせてレーザ
ー溶接手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動する
よう一次元制御しつつ、回転支持体を回転しレーザー溶
接手段でレーザービームを溶接開先位置に照射して溶接
を行うことにより達成される。
【００１１】上記目的は、鋼管の周継手を光ファイバー
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工装置において、溶接施工時、鋼管内に走行
可能に設置し、鋼管の肌合わせ後はその略突合せ位置に
停止する溶接台車と、レーザー溶接手段を回転可能およ
び管軸方向への移動可能なように一体に立設した回転支
持体と、回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に
略一致させて回転支持体を鋼管の半径方向に固定する固
定手段と、回転支持体に搭載し、溶接施工時、回転支持
体を回転するときに鋼管の溶接開先位置を検出するセン
シングディバイスと、レーザー溶接手段を鋼管内で回転
支持体の回転中心線に沿って移動させる直線移動手段
と、センシングディバイスによる検出結果に基づいて溶
接開先位置を演算し、直線移動手段の作動を制御してレ
ーザー溶接手段の回転中心が演算した溶接開先位置に至
る位置までレーザー溶接手段を移動した後、溶接開先位
置の演算データを用いて回転支持体の回転に合わせてレ
ーザー溶接手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動
するよう一次元制御しつつ、回転駆動手段を制御して回
転支持体を回転させる制御手段とを備えることにより達
成される。
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工装置において、溶接施工時、鋼管内に走行
可能に設置し、鋼管の肌合わせ後はその略突合せ位置に
停止する溶接台車と、レーザー溶接手段を回転可能およ
び管軸方向への移動可能なように一体に立設した回転支
持体と、回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に
略一致させて回転支持体を鋼管の半径方向に固定する固
定手段と、回転支持体に搭載し、溶接施工時、回転支持
体を回転するときに鋼管の溶接開先位置を検出するセン
シングディバイスと、レーザー溶接手段を鋼管内で回転
支持体の回転中心線に沿って移動させる直線移動手段
と、センシングディバイスによる検出結果に基づいて溶
接開先位置を演算し、直線移動手段の作動を制御してレ
ーザー溶接手段の回転中心が演算した溶接開先位置に至
る位置までレーザー溶接手段を移動した後、溶接開先位
置の演算データを用いて回転支持体の回転に合わせてレ
ーザー溶接手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動
するよう一次元制御しつつ、回転駆動手段を制御して回
転支持体を回転させる制御手段とを備えることにより達
成される。
【００１２】上記目的は、請求項３に記載のレーザー溶
接施工装置において、前記レーザー溶接手段を、レーザ
ービームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように
鋼管の半径方向に位置制御可能に前記回転支持体に立設
してなることにより達成される。
接施工装置において、前記レーザー溶接手段を、レーザ
ービームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように
鋼管の半径方向に位置制御可能に前記回転支持体に立設
してなることにより達成される。
【００１３】上記目的は、鋼管の周継手を光ファイバー
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工法において、鋼管内に挿入したレーザー溶
接手段を搭載した台車を走行させて肌合わせ後の鋼管の
略突合せ位置に停止し、レーザー溶接手段を鋼管の管軸
回りに回転可能に支持する回転支持体の回転中心線を、
鋼管の中心軸線に略一致させて固定し、回転支持体に搭
載したセンシングディバイスで鋼管の溶接開始位置を検
出し、レーザー溶接手段を、その回転中心が溶接開始位
置に至る位置まで回転支持体の回転中心線に沿って移動
調整した後、回転支持体を回転するとき、溶接開先位置
の検出を行いながら、そのデータを用いて回転支持体の
回転に合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回転中
心線に沿って移動するよう一次元制御しつつ、レーザー
溶接手段でレーザービームを溶接開先位置に照射して溶
接を行うことにより達成される。
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工法において、鋼管内に挿入したレーザー溶
接手段を搭載した台車を走行させて肌合わせ後の鋼管の
略突合せ位置に停止し、レーザー溶接手段を鋼管の管軸
回りに回転可能に支持する回転支持体の回転中心線を、
鋼管の中心軸線に略一致させて固定し、回転支持体に搭
載したセンシングディバイスで鋼管の溶接開始位置を検
出し、レーザー溶接手段を、その回転中心が溶接開始位
置に至る位置まで回転支持体の回転中心線に沿って移動
調整した後、回転支持体を回転するとき、溶接開先位置
の検出を行いながら、そのデータを用いて回転支持体の
回転に合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回転中
心線に沿って移動するよう一次元制御しつつ、レーザー
溶接手段でレーザービームを溶接開先位置に照射して溶
接を行うことにより達成される。
【００１４】上記目的は、請求項５に記載のレーザー溶
接施工法において、前記レーザー溶接手段を、前記回転
支持体の回転中心線に沿って移動調整した後、レーザー
ビームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼
管の半径方向に位置制御するとともに、回転支持体を回
転するとき、溶接開先位置の検出を行いながら、そのデ
ータを用いて回転支持体の回転に合わせてレーザー溶接
手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動するよう一
次元制御しつつ、レーザー溶接手段でレーザービームを
溶接開先位置に照射して溶接を行うことにより達成され
る。
接施工法において、前記レーザー溶接手段を、前記回転
支持体の回転中心線に沿って移動調整した後、レーザー
ビームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼
管の半径方向に位置制御するとともに、回転支持体を回
転するとき、溶接開先位置の検出を行いながら、そのデ
ータを用いて回転支持体の回転に合わせてレーザー溶接
手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動するよう一
次元制御しつつ、レーザー溶接手段でレーザービームを
溶接開先位置に照射して溶接を行うことにより達成され
る。
【００１５】上記目的は、鋼管の周継手を光ファイバー
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工装置において、溶接施工時、鋼管内に走行
可能に設置し、鋼管の肌合わせ後はその略突合せ位置に
停止する溶接台車と、レーザー溶接手段を回転可能およ
び管軸方向に移動可能なように一体に立設した回転支持
体と、回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略
一致させて回転支持体を鋼管の半径方向にを固定する固
定手段と、回転支持体に搭載し、溶接施工時、回転支持
体を回転するときに鋼管の溶接開先位置を検出するセン
シングディバイスと、レーザー溶接手段を鋼管内でその
中心軸線に沿って移動させる直線移動手段と、センシン
グディバイスによる検出結果に基づいて、直線移動手段
の作動を制御してレーザー溶接手段が溶接開始位置に移
動した後、回転駆動手段を制御して回転支持体を回転さ
せ、その回転支持体の回転時、溶接開先位置の検出を行
いながら、そのデータを用いて回転支持体の回転中心線
方向の移動を一次元制御する制御手段とを備えることに
より達成される。
での導光が可能なレーザービームを用いて溶接するレー
ザー溶接施工装置において、溶接施工時、鋼管内に走行
可能に設置し、鋼管の肌合わせ後はその略突合せ位置に
停止する溶接台車と、レーザー溶接手段を回転可能およ
び管軸方向に移動可能なように一体に立設した回転支持
体と、回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略
一致させて回転支持体を鋼管の半径方向にを固定する固
定手段と、回転支持体に搭載し、溶接施工時、回転支持
体を回転するときに鋼管の溶接開先位置を検出するセン
シングディバイスと、レーザー溶接手段を鋼管内でその
中心軸線に沿って移動させる直線移動手段と、センシン
グディバイスによる検出結果に基づいて、直線移動手段
の作動を制御してレーザー溶接手段が溶接開始位置に移
動した後、回転駆動手段を制御して回転支持体を回転さ
せ、その回転支持体の回転時、溶接開先位置の検出を行
いながら、そのデータを用いて回転支持体の回転中心線
方向の移動を一次元制御する制御手段とを備えることに
より達成される。
【００１６】上記目的は、請求項７に記載のレーザー溶
接施工装置において、前記レーザー溶接手段を、レーザ
ービームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように
鋼管の半径方向に位置制御可能に前記回転支持体に立設
してなることにより達成される。
接施工装置において、前記レーザー溶接手段を、レーザ
ービームの焦点が溶接部位に対して正しく当たるように
鋼管の半径方向に位置制御可能に前記回転支持体に立設
してなることにより達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】 以下、図面を参照しつつ、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００１８】図２に、本発明によるレーザー溶接施工装
置の概要を示す。図中符号１０は、肌合せ後の鋼管１
１，１１内に挿入して配置する、本発明によるレーザー
溶接施工装置の溶接台車である。溶接台車１０は、外周
に駆動車輪１２を軸支した第１の台車１３と、外周に従
動車輪１４を軸支した第２の台車１５とからなる。そし
て、それら台車１３，１５間を回転支持体１６で連結
し、その回転支持体１６をベアリング１７を介して回転
中心線Ｏを中心として鋼管１１，１１の管軸回りに回転
自在になるよう支持した構成としてなる。
置の概要を示す。図中符号１０は、肌合せ後の鋼管１
１，１１内に挿入して配置する、本発明によるレーザー
溶接施工装置の溶接台車である。溶接台車１０は、外周
に駆動車輪１２を軸支した第１の台車１３と、外周に従
動車輪１４を軸支した第２の台車１５とからなる。そし
て、それら台車１３，１５間を回転支持体１６で連結
し、その回転支持体１６をベアリング１７を介して回転
中心線Ｏを中心として鋼管１１，１１の管軸回りに回転
自在になるよう支持した構成としてなる。
【００１９】第１の台車１３には、図中外周上側に第２
の台車１５に向け突出して回転駆動モータ（回転駆動手
段）１８を取り付けてある。そして、第１の台車１３お
よび第２の台車１５には、それら外周の互いに向き合う
側に、径方向に伸縮する構造の突っ張り機構１９を、外
周方向に、たとえば１２０度のふり分け角度の間隔をあ
けて付設してある。
の台車１５に向け突出して回転駆動モータ（回転駆動手
段）１８を取り付けてある。そして、第１の台車１３お
よび第２の台車１５には、それら外周の互いに向き合う
側に、径方向に伸縮する構造の突っ張り機構１９を、外
周方向に、たとえば１２０度のふり分け角度の間隔をあ
けて付設してある。
【００２０】回転支持体１６は、略円筒状をなし、その
中央部を一段大径に形成し、その大径部１６ａの内側に
収納して溶接機構搭載フレーム２０を支持する。大径部
１６ａには、上側に溶接機構搭載フレーム２０を外部に
臨ませる開口１６ｂをあけ、図中左側縁の外周に、回転
駆動モータ１８のモータ歯車１８ａと噛み合う歯部１６
ｃを設けてなる。
中央部を一段大径に形成し、その大径部１６ａの内側に
収納して溶接機構搭載フレーム２０を支持する。大径部
１６ａには、上側に溶接機構搭載フレーム２０を外部に
臨ませる開口１６ｂをあけ、図中左側縁の外周に、回転
駆動モータ１８のモータ歯車１８ａと噛み合う歯部１６
ｃを設けてなる。
【００２１】溶接機構搭載フレーム２０内には、図３お
よび図４に示すように、全体を図中符号２１で示す溶接
機構を備える。溶接機構２１は、溶接作動部等を内蔵し
たノズル搭載ベース２２上にレーザー溶接ノズル（レー
ザー溶接手段）２３を搭載してなる。そして、ノズル搭
載ベース２２を、溶接機構搭載フレーム２０の底部に回
転支持体１６の回転中心線Ｏと平行に設けるＬＭガイド
２５に乗せて連結し、ＬＭガイド２５で案内して直線移
動可能に設置してなる。ＬＭガイド２５は、全体を長尺
筒状のジャバラ２５ａで保護している。レーザー溶接ノ
ズル２３の位置は、レーザービームの焦点が溶接部位に
対して正しく当たるよう鋼管１１の半径方向に制御され
る。
よび図４に示すように、全体を図中符号２１で示す溶接
機構を備える。溶接機構２１は、溶接作動部等を内蔵し
たノズル搭載ベース２２上にレーザー溶接ノズル（レー
ザー溶接手段）２３を搭載してなる。そして、ノズル搭
載ベース２２を、溶接機構搭載フレーム２０の底部に回
転支持体１６の回転中心線Ｏと平行に設けるＬＭガイド
２５に乗せて連結し、ＬＭガイド２５で案内して直線移
動可能に設置してなる。ＬＭガイド２５は、全体を長尺
筒状のジャバラ２５ａで保護している。レーザー溶接ノ
ズル２３の位置は、レーザービームの焦点が溶接部位に
対して正しく当たるよう鋼管１１の半径方向に制御され
る。
【００２２】レーザー溶接ノズル２３には、光ファイバ
ー，制御／動力ケーブル２４が接続されている。レーザ
ー溶接ノズル２３で溶接する場合に用いるレーザーとし
ては、光ファイバーでの導光が可能な所謂ＹＡＧレーザ
ー，ヨウ素レーザーなどが好ましい。
ー，制御／動力ケーブル２４が接続されている。レーザ
ー溶接ノズル２３で溶接する場合に用いるレーザーとし
ては、光ファイバーでの導光が可能な所謂ＹＡＧレーザ
ー，ヨウ素レーザーなどが好ましい。
【００２３】また、溶接機構搭載フレーム２０には、図
３に示すように、その上部側に、ノズル搭載ベース２２
をレーザー溶接ノズル２３と一体に直線移動させる、直
線移動手段２６を備える。
３に示すように、その上部側に、ノズル搭載ベース２２
をレーザー溶接ノズル２３と一体に直線移動させる、直
線移動手段２６を備える。
【００２４】直線移動手段２６は、溶接機構搭載フレー
ム２０の上部左側にサーボモータ２７を取り付け、サー
ボモータ２７のモータ軸に、回転伝達用のカップリング
２８ａやサーボユニット２８ｂを介して送り軸２９の一
端を連結している。送り軸２９の他端は、溶接機構搭載
フレーム２０の上部右側でアンギュラ玉軸受３０を介し
て支持する。そして、送り軸２９に、それに係合するボ
ールネジ３１を介してノズル搭載ベース２２を連結して
いる。
ム２０の上部左側にサーボモータ２７を取り付け、サー
ボモータ２７のモータ軸に、回転伝達用のカップリング
２８ａやサーボユニット２８ｂを介して送り軸２９の一
端を連結している。送り軸２９の他端は、溶接機構搭載
フレーム２０の上部右側でアンギュラ玉軸受３０を介し
て支持する。そして、送り軸２９に、それに係合するボ
ールネジ３１を介してノズル搭載ベース２２を連結して
いる。
【００２５】また、前述した回転支持体１６には、後述
する溶接施工時に回転支持体１６を回転するとき、鋼管
１１，１１の溶接開先位置を検出する後述のセンシング
ディバイスを搭載している。センシングディバイスとし
ては、光学的な検知形式のものや、機械的検知形式のも
のなどが考えられる。
する溶接施工時に回転支持体１６を回転するとき、鋼管
１１，１１の溶接開先位置を検出する後述のセンシング
ディバイスを搭載している。センシングディバイスとし
ては、光学的な検知形式のものや、機械的検知形式のも
のなどが考えられる。
【００２６】さらに、図示レーザー溶接施工装置は、図
示省略したが、電源，レーザー光発振器，冷却系供給手
段，制御パネル（制御手段）等を搭載した移動車両を含
めて構成される。そして、制御パネルにより全体の動作
をコントロールできるようにしている。
示省略したが、電源，レーザー光発振器，冷却系供給手
段，制御パネル（制御手段）等を搭載した移動車両を含
めて構成される。そして、制御パネルにより全体の動作
をコントロールできるようにしている。
【００２７】なお、図示レーザー溶接施工装置で用いら
れる、たとえばベアリング１７，サーボユニット２８
ｂ，ボールネジ３１等は、バックラッシュや取付誤差を
吸収できるように予圧構造が付与された構成になってい
る。、
れる、たとえばベアリング１７，サーボユニット２８
ｂ，ボールネジ３１等は、バックラッシュや取付誤差を
吸収できるように予圧構造が付与された構成になってい
る。、
【００２８】さて次に、上述した構成のレーザー溶接施
工装置を用いて鋼管１１，１１を溶接施工する方法につ
いて説明する。
工装置を用いて鋼管１１，１１を溶接施工する方法につ
いて説明する。
【００２９】レーザー溶接においては、鋼管１１，１１
の溶接開先のルートギャップは、たとえば０．２ｍｍ以
下とするのが望ましいが、鋼管１１，１１を肌合わせし
て後、その中に溶接台車１０を入れて配置する。そし
て、図１（ａ）に示すように、溶接台車１０を走行し、
たとえばオペレータがＣＣＤカメラ等を用いて検知して
鋼管１１，１１の略突合せ位置（たとえば突合せ位置か
ら前後２５ｍｍ程度の範囲内）で停止させる。
の溶接開先のルートギャップは、たとえば０．２ｍｍ以
下とするのが望ましいが、鋼管１１，１１を肌合わせし
て後、その中に溶接台車１０を入れて配置する。そし
て、図１（ａ）に示すように、溶接台車１０を走行し、
たとえばオペレータがＣＣＤカメラ等を用いて検知して
鋼管１１，１１の略突合せ位置（たとえば突合せ位置か
ら前後２５ｍｍ程度の範囲内）で停止させる。
【００３０】次いで、突っ張り機構１９を作動させ、図
１（ｂ）に示すように、回転支持体１６の回転中心線Ｏ
を鋼管１１，１１の中心軸線に略一致させて、溶接台車
１０を停止位置で固定する。
１（ｂ）に示すように、回転支持体１６の回転中心線Ｏ
を鋼管１１，１１の中心軸線に略一致させて、溶接台車
１０を停止位置で固定する。
【００３１】その後、回転駆動モータ１８で回転支持体
１６を回転し、図１（ｃ）に示すように、センシングデ
ィバイス３５で鋼管１１，１１の溶接開先位置Ｐを検出
し、その検出結果に基づいて溶接開先位置Ｐを演算す
る。
１６を回転し、図１（ｃ）に示すように、センシングデ
ィバイス３５で鋼管１１，１１の溶接開先位置Ｐを検出
し、その検出結果に基づいて溶接開先位置Ｐを演算す
る。
【００３２】そうして、直線移動手段２６のサーボモー
タ２７を作動して送り軸２９を回動し、ノズル搭載ベー
ス２２をレーザー溶接ノズル２３と一体に直線移動し、
図１（ｄ）に示すように、レーザー溶接ノズル２３の回
転中心Ａが、演算した溶接開先位置Ｐに至る位置まで回
転中心線Ｏ方向に移動調整する。
タ２７を作動して送り軸２９を回動し、ノズル搭載ベー
ス２２をレーザー溶接ノズル２３と一体に直線移動し、
図１（ｄ）に示すように、レーザー溶接ノズル２３の回
転中心Ａが、演算した溶接開先位置Ｐに至る位置まで回
転中心線Ｏ方向に移動調整する。
【００３３】その上で、溶接開先位置の演算データを用
いて、図５および図６に示すように回転支持体１６の回
転中心線Ｏに沿ってレーザー溶接手段の位置を一次元制
御しつつ、回転支持体１６を回転し、レーザー溶接ノズ
ル２３からレーザービームを溶接開先位置に照射して溶
接を行う。また、このときレーザー溶接ノズル２３の位
置は、レーザービームの焦点が溶接部位に対して正しく
当たるよう鋼管１１の半径方向に制御される。
いて、図５および図６に示すように回転支持体１６の回
転中心線Ｏに沿ってレーザー溶接手段の位置を一次元制
御しつつ、回転支持体１６を回転し、レーザー溶接ノズ
ル２３からレーザービームを溶接開先位置に照射して溶
接を行う。また、このときレーザー溶接ノズル２３の位
置は、レーザービームの焦点が溶接部位に対して正しく
当たるよう鋼管１１の半径方向に制御される。
【００３４】ところで、鋼管１１，１１の周継手、つま
り開先面が厳密な意味では回転支持体１６の回転中心線
Ｏに直角であることは、実際上ほとんどなく、また、回
転中心線Ｏが鋼管１１，１１の中心軸線と必ずしも完全
には一致しない。したがって、図５に示すように、仮に
レーザー溶接ノズル２３の回転中心が溶接開先位置から
ずれたＢ点にあり、そのためレーザービームと開先位置
が平行でないときに、そのＢ点周りで溶接する場合、レ
ーザー溶接ノズル２３の傾斜角が回転角度位置で複雑
で、レーザービームの制御が２次元以上となり、その結
果、レーザービームの開先に対する狙い位置がずれて溶
接品質が低下するおそれがある。
り開先面が厳密な意味では回転支持体１６の回転中心線
Ｏに直角であることは、実際上ほとんどなく、また、回
転中心線Ｏが鋼管１１，１１の中心軸線と必ずしも完全
には一致しない。したがって、図５に示すように、仮に
レーザー溶接ノズル２３の回転中心が溶接開先位置から
ずれたＢ点にあり、そのためレーザービームと開先位置
が平行でないときに、そのＢ点周りで溶接する場合、レ
ーザー溶接ノズル２３の傾斜角が回転角度位置で複雑
で、レーザービームの制御が２次元以上となり、その結
果、レーザービームの開先に対する狙い位置がずれて溶
接品質が低下するおそれがある。
【００３５】しかし、本発明では、鋼管管軸に略一致す
る回転支持体１６の回転中心線Ｏに対しレーザー溶接ノ
ズル２３の角度を固定したままレーザー溶接ノズル２３
のレーザービームが溶接開先位置のＡ点にくるように回
転角に従ってレーザー溶接装置を回転中心線Ｏに沿って
Ａ点に移動調整するため、鋼管１１，１１の継手全周を
溶接する場合には、回転中心線Ｏに直角または一定角の
レーザービームを鋼管１１，１１の中心軸に略一致させ
た回転中心線Ｏ方向に一次元制御することで、正確に溶
接開先位置をとらえることができる。
る回転支持体１６の回転中心線Ｏに対しレーザー溶接ノ
ズル２３の角度を固定したままレーザー溶接ノズル２３
のレーザービームが溶接開先位置のＡ点にくるように回
転角に従ってレーザー溶接装置を回転中心線Ｏに沿って
Ａ点に移動調整するため、鋼管１１，１１の継手全周を
溶接する場合には、回転中心線Ｏに直角または一定角の
レーザービームを鋼管１１，１１の中心軸に略一致させ
た回転中心線Ｏ方向に一次元制御することで、正確に溶
接開先位置をとらえることができる。
【００３６】さて、上述した実施の形態では、センシン
グディバイス３５による開先位置の検知動作と、レーザ
ー溶接ノズル２３によるレーザー照射溶接動作のたび
に、それぞれ回転支持体１６を１回転させて溶接を行っ
た。しかし、本発明は、回転支持体１６の１回転で開先
検知とレーザー照射溶接とを行うように構成することも
できる。
グディバイス３５による開先位置の検知動作と、レーザ
ー溶接ノズル２３によるレーザー照射溶接動作のたび
に、それぞれ回転支持体１６を１回転させて溶接を行っ
た。しかし、本発明は、回転支持体１６の１回転で開先
検知とレーザー照射溶接とを行うように構成することも
できる。
【００３７】その場合にも、上記実施の形態におけるレ
ーザー溶接施工装置と同様な構造のレーザー溶接施工装
置を用いて溶接を行う。そして、レーザー溶接時、レー
ザー溶接手段たるレーザー溶接ノズル２３を、その回転
中心Ａが溶接開始位置に至る位置まで移動調整した後、
特に、前記回転支持体１６を回転するとき、センシング
ディバイス３５により溶接開先位置の検出を行いなが
ら、そのデータを用いて制御手段によりレーザー溶接手
段の位置を回転支持体１６の回線中心線Ｏ方向に一次元
制御しつつ、レーザー溶接ノズル２３でレーザービーム
をを溶接開先位置に照射して溶接を行う。
ーザー溶接施工装置と同様な構造のレーザー溶接施工装
置を用いて溶接を行う。そして、レーザー溶接時、レー
ザー溶接手段たるレーザー溶接ノズル２３を、その回転
中心Ａが溶接開始位置に至る位置まで移動調整した後、
特に、前記回転支持体１６を回転するとき、センシング
ディバイス３５により溶接開先位置の検出を行いなが
ら、そのデータを用いて制御手段によりレーザー溶接手
段の位置を回転支持体１６の回線中心線Ｏ方向に一次元
制御しつつ、レーザー溶接ノズル２３でレーザービーム
をを溶接開先位置に照射して溶接を行う。
【００３８】つまり、回転支持体１６を１回転するとき
に、レーザービームの照射に直前先行して溶接開先位置
の検知を開始し、リアルタイムに開先位置を検知しなが
ら、直後に溶接開先位置にレーザービームを照射して溶
接を行うようにコントロールする。なお、同様にレーザ
ー溶接ノズル２３の位置は、レーザービームの焦点が溶
接部位に対して正しく当たるよう鋼管１１の半径方向に
制御される。
に、レーザービームの照射に直前先行して溶接開先位置
の検知を開始し、リアルタイムに開先位置を検知しなが
ら、直後に溶接開先位置にレーザービームを照射して溶
接を行うようにコントロールする。なお、同様にレーザ
ー溶接ノズル２３の位置は、レーザービームの焦点が溶
接部位に対して正しく当たるよう鋼管１１の半径方向に
制御される。
【００３９】
【発明の効果】 上述ように構成した本発明によれば、
次のような効果が得られる。
次のような効果が得られる。
【００４０】本発明のレーザー溶接施工法および装置に
よれば、鋼管内に設置して内側から、レーザー溶接手段
の回転支持体の回転中心線を唯一の回転基準として回転
して開先位置を検出し、その検出結果に基づいてレーザ
ー溶接手段の回転中心の点を基準として開先全周に対す
るレーザービームの狙い位置を設定する構成であるた
め、従来のように鋼管の外側からリング状のレールを基
準として溶接開先自動溶接を行う場合と異なり、レーザ
ービームの開先に対する狙い位置にズレを生じ難く、溶
接現場での溶接開先に対するレーザービームの狙い位置
の厳密な設定を著しく容易にするとともに、その狙い位
置の精度を上げて溶接品質の向上を図ることができる。
よれば、鋼管内に設置して内側から、レーザー溶接手段
の回転支持体の回転中心線を唯一の回転基準として回転
して開先位置を検出し、その検出結果に基づいてレーザ
ー溶接手段の回転中心の点を基準として開先全周に対す
るレーザービームの狙い位置を設定する構成であるた
め、従来のように鋼管の外側からリング状のレールを基
準として溶接開先自動溶接を行う場合と異なり、レーザ
ービームの開先に対する狙い位置にズレを生じ難く、溶
接現場での溶接開先に対するレーザービームの狙い位置
の厳密な設定を著しく容易にするとともに、その狙い位
置の精度を上げて溶接品質の向上を図ることができる。
【００４１】また、回転支持体の回転中心線が鋼管の中
心軸線に略一致するように溶接台車に搭載の回転支持体
を固定し、レーザー溶接手段の回転中心が、予め演算し
た溶接開先位置に至る位置までレーザー溶接手段を移動
調整する一方、溶接開先位置の演算データを用いて回転
支持体の回転中心線方向への移動のみ一次元制御して溶
接する構成とすることにより、鋼管の開先形状に追従し
て溶接開先に対し誤差なくレーザービームの狙い位置を
合致させ、これにより、現場溶接中の機械的誤差要素が
極小化されて溶接品質の向上を図ることができる。
心軸線に略一致するように溶接台車に搭載の回転支持体
を固定し、レーザー溶接手段の回転中心が、予め演算し
た溶接開先位置に至る位置までレーザー溶接手段を移動
調整する一方、溶接開先位置の演算データを用いて回転
支持体の回転中心線方向への移動のみ一次元制御して溶
接する構成とすることにより、鋼管の開先形状に追従し
て溶接開先に対し誤差なくレーザービームの狙い位置を
合致させ、これにより、現場溶接中の機械的誤差要素が
極小化されて溶接品質の向上を図ることができる。
【００４２】もちろん、本発明は、光ファイバーでの導
光が可能なレーザーを用いて溶接するレーザー溶接施工
法および装置であるため、熟練度に応じて施工に大きな
人為差を生じることがない。また、従来のように多層盛
り溶接でなくレーザー溶接などのビーム溶接に特有の平
面開先（Ｉ開先）に対する１パス溶接であるため、アー
クタイムを著しく短縮できて生産性を上げることができ
る。さらに、母材溶け込みで溶接できるため溶接材料が
不要とすることも可能であり、また、面倒なスラグの除
去作業もなくして品質管理を簡素にすることができる。
光が可能なレーザーを用いて溶接するレーザー溶接施工
法および装置であるため、熟練度に応じて施工に大きな
人為差を生じることがない。また、従来のように多層盛
り溶接でなくレーザー溶接などのビーム溶接に特有の平
面開先（Ｉ開先）に対する１パス溶接であるため、アー
クタイムを著しく短縮できて生産性を上げることができ
る。さらに、母材溶け込みで溶接できるため溶接材料が
不要とすることも可能であり、また、面倒なスラグの除
去作業もなくして品質管理を簡素にすることができる。
【００４３】加えて、請求項５および７のレーザー溶接
施工法および装置によれば、回転支持体を回転するとき
に、レーザー光の照射に直前先行して溶接開先位置の検
知を開始し、開先位置を検知しながら、直後に溶接開先
位置にレーザー光を照射し、回転支持体の１回転で開先
検知とレーザー溶接を行うように構成するため、それだ
け施工時間が短縮されて施工効率を上げることができ
る。
施工法および装置によれば、回転支持体を回転するとき
に、レーザー光の照射に直前先行して溶接開先位置の検
知を開始し、開先位置を検知しながら、直後に溶接開先
位置にレーザー光を照射し、回転支持体の１回転で開先
検知とレーザー溶接を行うように構成するため、それだ
け施工時間が短縮されて施工効率を上げることができ
る。
【００４４】さらに加えて、請求項２、４、６および８
のレーザー溶接施工法および装置によれば、レーザー溶
接手段の位置をレーザービームの焦点が溶接部位に対し
て正しく当たるように鋼管の半径方向に制御する構成と
することにより、溶接精度をより一層向上させることが
できる。
のレーザー溶接施工法および装置によれば、レーザー溶
接手段の位置をレーザービームの焦点が溶接部位に対し
て正しく当たるように鋼管の半径方向に制御する構成と
することにより、溶接精度をより一層向上させることが
できる。
【図１】 本発明によるレーザー溶接施工装置を用いて
行うレーザー溶接施工法の施工工程を示す工程説明図で
ある。
行うレーザー溶接施工法の施工工程を示す工程説明図で
ある。
【図２】 鋼管内の溶接開先位置に配置した本発明によ
るレーザー溶接施工装置を示す概略縦断面図である。
るレーザー溶接施工装置を示す概略縦断面図である。
【図３】 そのレーザー溶接施工装置の溶接機構搭載フ
レームに搭載した溶接機構を示す概略縦断面図である。
レームに搭載した溶接機構を示す概略縦断面図である。
【図４】 その溶接機構を前側から見て示す概略構成図
である。
である。
【図５】 溶接開先位置における回転支持体の回転中心
線の一次元制御状態を説明する説明図である。
線の一次元制御状態を説明する説明図である。
【図６】 レーザー溶接ノズルの回転中心が溶接開先位
置にある場合とそれからずれた位置にある場合の位置調
整制御を比較して説明する説明図である。
置にある場合とそれからずれた位置にある場合の位置調
整制御を比較して説明する説明図である。
【図７】 従来のレーザー溶接によらないで行う多層盛
り溶接状態を示す状態説明図である。
り溶接状態を示す状態説明図である。
１０ 溶接台車 １１ 鋼管 １６ 回転支持体 １８ 回転駆動モータ（回転駆動手段） １９ 突っ張り機構（固定手段） ２３ レーザー溶接ノズル（レーザー溶接手段） ２６ 直線移動手段 ３５ センシングディバイス Ａ，Ｂ レーザー溶接ノズルの回転中心 Ｏ 回転支持体の回転中心線 Ｐ 溶接開先位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 101:06 Ｂ２３Ｋ 101:06 101:10 101:10 103:04 103:04
Claims (8)
- 【請求項１】 鋼管の周継手を光ファイバーでの導光が
可能なレーザービームを用いて溶接するレーザー溶接施
工法において、 鋼管内に挿入したレーザー溶接手段を搭載した溶接台車
を走行させて肌合わせ後の鋼管の略突合せ位置に停止
し、 レーザー溶接手段を鋼管の管軸回りに回転可能に支持す
る回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致
させて固定し、 回転支持体を回転させてそれに搭載したセンシングディ
バイスで鋼管の溶接開先位置を検出し、その検出結果に
基づいて溶接姿勢毎の溶接開先位置を演算し、 レーザー溶接手段を、その回転中心が演算上の溶接開始
位置に至るまで回転支持体の回転中心線に沿って移動調
整した後、 溶接開先位置の演算データを用いて回転支持体の回転に
合わせてレーザー溶接手段が回転支持体の回転中心線に
沿って移動するよう一次元制御しつつ、回転支持体を回
転しレーザー溶接手段でレーザービームを溶接開先位置
に照射して溶接を行うことを特徴とするレーザー溶接施
工法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のレーザー溶接施工法に
おいて、前記レーザー溶接手段を、前記回転支持体の回
転中心線に沿って移動調整した後、レーザービームの焦
点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼管の半径方
向に位置制御するとともに、溶接開先位置の演算データ
を用いて回転支持体の回転に合わせてレーザー溶接手段
が回転支持体の回転中心線に沿って移動するよう一次元
制御しつつ、回転支持体を回転しレーザー溶接手段でレ
ーザービームを溶接開先位置に照射して溶接を行うこと
を特徴とするレーザー溶接施工法。 - 【請求項３】 鋼管の周継手を光ファイバーでの導光が
可能なレーザービームを用いて溶接するレーザー溶接施
工装置において、 溶接施工時、鋼管内に走行可能に設置し、鋼管の肌合わ
せ後はその略突合せ位置に停止する溶接台車と、 レーザー溶接手段を回転可能および管軸方向への移動可
能なように一体に立設した回転支持体と、 回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致さ
せて回転支持体を鋼管の半径方向に固定する固定手段
と、 回転支持体に搭載し、溶接施工時、回転支持体を回転す
るときに鋼管の溶接開先位置を検出するセンシングディ
バイスと、 レーザー溶接手段を鋼管内で回転支持体の回転中心線に
沿って移動させる直線移動手段と、 センシングディバイスによる検出結果に基づいて溶接開
先位置を演算し、直線移動手段の作動を制御してレーザ
ー溶接手段の回転中心が演算した溶接開先位置に至る位
置までレーザー溶接手段を移動した後、溶接開先位置の
演算データを用いて回転支持体の回転に合わせてレーザ
ー溶接手段が回転支持体の回転中心線に沿って移動する
よう一次元制御しつつ、回転駆動手段を制御して回転支
持体を回転させる制御手段と、 を備えることを特徴とするレーザー溶接施工装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のレーザー溶接施工装置
において、前記レーザー溶接手段を、レーザービームの
焦点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼管の半径
方向に位置制御可能に前記回転支持体に立設してなるこ
とを特徴とするレーザー溶接施工装置。 - 【請求項５】 鋼管の周継手を光ファイバーでの導光が
可能なレーザービームを用いて溶接するレーザー溶接施
工法において、 鋼管内に挿入したレーザー溶接手段を搭載した台車を走
行させて肌合わせ後の鋼管の略突合せ位置に停止し、 レーザー溶接手段を鋼管の管軸回りに回転可能に支持す
る回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致
させて固定し、 回転支持体に搭載したセンシングディバイスで鋼管の溶
接開始位置を検出し、レーザー溶接手段を、その回転中
心が溶接開始位置に至る位置まで回転支持体の回転中心
線に沿って移動調整した後、 回転支持体を回転するとき、溶接開先位置の検出を行い
ながら、そのデータを用いて回転支持体の回転に合わせ
てレーザー溶接手段が回転支持体の回転中心線に沿って
移動するよう一次元制御しつつ、レーザー溶接手段でレ
ーザービームを溶接開先位置に照射して溶接を行うこと
を特徴とするレーザー溶接施工法。 - 【請求項６】 請求項５に記載のレーザー溶接施工法に
おいて、前記レーザー溶接手段を、前記回転支持体の回
転中心線に沿って移動調整した後、レーザービームの焦
点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼管の半径方
向に位置制御するとともに、回転支持体を回転すると
き、溶接開先位置の検出を行いながら、そのデータを用
いて回転支持体の回転に合わせてレーザー溶接手段が回
転支持体の回転中心線に沿って移動するよう一次元制御
しつつ、レーザー溶接手段でレーザービームを溶接開先
位置に照射して溶接を行うことを特徴とするレーザー溶
接施工法。 - 【請求項７】 鋼管の周継手を光ファイバーでの導光が
可能なレーザービームを用いて溶接するレーザー溶接施
工装置において、 溶接施工時、鋼管内に走行可能に設置し、鋼管の肌合わ
せ後はその略突合せ位置に停止する溶接台車と、 レーザー溶接手段を回転可能および管軸方向に移動可能
なように一体に立設した回転支持体と、 回転支持体の回転中心線を、鋼管の中心軸線に略一致さ
せて回転支持体を鋼管の半径方向にを固定する固定手段
と、 回転支持体に搭載し、溶接施工時、回転支持体を回転す
るときに鋼管の溶接開先位置を検出するセンシングディ
バイスと、 レーザー溶接手段を鋼管内で回転支持体の回転中心線に
沿って移動させる直線移動手段と、 センシングディバイスによる検出結果に基づいて、直線
移動手段の作動を制御してレーザー溶接手段が溶接開始
位置に移動した後、回転駆動手段を制御して回転支持体
を回転させ、その回転支持体の回転時、溶接開先位置の
検出を行いながら、そのデータを用いて回転支持体の回
転中心線方向の移動を一次元制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするレーザー溶接施工装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載のレーザー溶接施工装置
において、前記レーザー溶接手段を、レーザービームの
焦点が溶接部位に対して正しく当たるように鋼管の半径
方向に位置制御可能に前記回転支持体に立設してなるこ
とを特徴とするレーザー溶接施工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35694299A JP3348351B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | レーザー溶接施工法および装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35694299A JP3348351B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | レーザー溶接施工法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001170785A true JP2001170785A (ja) | 2001-06-26 |
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ID=18451559
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35694299A Expired - Fee Related JP3348351B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | レーザー溶接施工法および装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348351B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012049088A1 (de) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur steuerung einer punktschweissanlage mit ermittelung der position eines einbaukörpers in einem hohlkörper; zugehörige punktschweissanlage |
| CN106736109A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-31 | 济南华信自动化工程有限公司 | 一种钢筋网片间距自动调节焊枪机构 |
| CN106826034A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-06-13 | 济南华信自动化工程有限公司 | 一种钢筋网片间距自动调节焊接设备 |
| CN113732857A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-03 | 陈贵招 | 一种智能制造用旋转焊接抛光装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1999
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