JP2002103086A - Automatic welding apparatus - Google Patents

Automatic welding apparatus

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JP2002103086A
JP2002103086A JP2000295236A JP2000295236A JP2002103086A JP 2002103086 A JP2002103086 A JP 2002103086A JP 2000295236 A JP2000295236 A JP 2000295236A JP 2000295236 A JP2000295236 A JP 2000295236A JP 2002103086 A JP2002103086 A JP 2002103086A
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Japan
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welding
torch
pipe
automatic welding
automatic
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JP2000295236A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ogawa
剛史 小川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high quality welding without depending on monitoring of an operator even in the case of welding a tube of various shapes and a narrow part. SOLUTION: An apparatus is provided with a welding head 1, which supports a torch turning base 5 self traveling along an outer periphery of a tube by a drive source to a support base 3 having a center hole copying an outer peripheral face of the tube and mounts a welding torch 4 on the turning base 5 to be freely moved, a clamp jig, which is arranged on the support base 3 and fixes the welding head by clamping the tube, a drive apparatus, which is arranged on the torch turning base 5 and drives the welding torch 4, a cable feed apparatus 12 to conduct feeding/returning of a welding cable to the welding torch 4 along a surrounding of the torch turning base 5 while linking with the self traveling of the torch turning base 5 and a controller 9 to control a drive source for controlling the torch turning base 5 and the drive apparatus to drive the welding torch 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動溶接装置に係
り、特に管の開先溶接又は隅肉溶接を行う自動TIG溶
接装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic welding apparatus, and more particularly to an automatic TIG welding apparatus for performing groove welding or fillet welding of a pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、管にフランジ等を溶接する場合の
隅肉溶接を施工するには、管の直管部に専用の溶接装置
をクランプし、管の外面に沿って自走する旋回ステージ
に溶接トーチを取付け、この溶接トーチを溶接面に平行
に旋回させ、且つ溶接狙い位置および溶接電圧(アーク
長)を一定に保ちながら溶接している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to perform fillet welding when a flange or the like is welded to a pipe, a dedicated welding device is clamped on a straight pipe portion of the pipe, and a revolving stage that runs by itself along the outer surface of the pipe. , A welding torch is mounted, the welding torch is swiveled in parallel to the welding surface, and welding is performed while the welding target position and the welding voltage (arc length) are kept constant.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、管同士
の鞍型溶接に上述の自動溶接装置を適用するには以下の
ような問題がある。
However, applying the above-mentioned automatic welding apparatus to saddle-type welding of pipes has the following problems.

【0004】(1)トーチ旋回ベースに溶接トーチを固
定すると溶接中にトーチと溶接部との高さが変化するた
めにアーク狙い位置のズレが発生し、アーク電圧も変動
するため高品質な溶接を行うことができない。
(1) When a welding torch is fixed to a torch swivel base, the height of the torch and the welded portion changes during welding, so that a displacement of the arc aiming position occurs, and the arc voltage also fluctuates. Can not do.

【0005】(2)溶接部に近い部位で管が屈曲してい
たり、自動溶接装置をクランプした管の軸が溶接部に対
して傾いている場合には、溶接トーチを取付けたトーチ
旋回ベースが溶接面に対して傾くため、溶接途中でアー
ク狙い位置にズレが発生し、高品質な溶接を行うことが
できない。
(2) When the pipe is bent near the welded portion or the axis of the tube clamped by the automatic welding device is inclined with respect to the welded portion, the torch swivel base to which the welding torch is attached is used. Since it is inclined with respect to the welding surface, a shift occurs at the arc target position during welding, and high-quality welding cannot be performed.

【0006】(3)溶接部近傍に干渉物のある狭隘な溶
接を行う場合には、オペレータによる監視が困難なた
め、溶接中の溶接狙い位置のズレや溶接電圧(アーク長)
の変動を認識することができない。また、溶接ケーブル
が周囲の干渉物に引っかかると溶接トーチの旋回動作が
妨げられるため、溶接が行えなくなる。
(3) When performing narrow welding with an interference in the vicinity of the welded portion, it is difficult to monitor by an operator, and therefore, a deviation of a welding target position during welding and a welding voltage (arc length).
Can not recognize the fluctuation of. Further, if the welding cable is caught by a surrounding interference object, the turning operation of the welding torch is hindered, so that welding cannot be performed.

【0007】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、アーク狙い位置のズレやアーク電圧の変動を
自動的に補正するとともに、周囲の干渉物の影響を受け
ずに溶接を行うことにより、様々な形状の管や狭隘部で
の溶接でもオペレータの監視がなくても高品質な溶接を
行える自動溶接装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and automatically corrects a deviation of an arc aiming position and a fluctuation of an arc voltage, and performs welding without being affected by surrounding interference objects. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic welding apparatus capable of performing high-quality welding without monitoring by an operator even in welding of pipes of various shapes and narrow portions.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により自動溶接装置を構成
する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, an automatic welding apparatus is constituted by the following means.

【0009】(1)管の外周面に倣う中心孔を有する支
持ベースに駆動源により前記管の外周に沿って自走する
トーチ旋回ベースを支持し、この旋回ベース上に移動可
能に溶接トーチを取付けた溶接ヘッドと、前記支持ベー
ス上に設けられ、前記管を挟み込んで前記溶接ヘッドを
固定するクランプ治具と、前記トーチ旋回ベース上に設
けられ、前記溶接トーチを駆動する駆動装置と、前記ト
ーチ旋回ベースの自走に連動し、前記溶接トーチに前記
トーチ旋回ベースの周囲に沿って溶接ケーブルの送り戻
しを行うケーブル送給装置と、前記トーチ旋回ベースの
駆動源及び前記溶接トーチの駆動装置を制御する制御装
置とを具備する。
(1) A supporting base having a center hole following the outer peripheral surface of a pipe supports a torch revolving base self-propelled along the outer circumference of the pipe by a driving source, and a welding torch is movably mounted on the revolving base. A welding jig attached, a clamp jig provided on the support base, fixing the welding head by sandwiching the pipe, and a driving device provided on the torch swivel base to drive the welding torch; A cable feeder that interlocks with the self-propelled movement of the torch swivel base and feeds back the welding cable to the welding torch along the periphery of the torch swivel base; a drive source for the torch swivel base and a drive device for the welding torch And a control device for controlling the

【0010】(2)上記(1)記載の自動溶接装置にお
いて、前記溶接トーチを駆動する駆動装置は、前記管の
溶接部と溶接トーチ間の高さを変更する方向に駆動する
トーチ高さ方向移動装置と、管の中心方向を向く溶接ト
ーチの角度を変更するトーチ角度移動装置とを具備し、
これらトーチ高さ方向移動装置及びトーチ角度移動装置
は前記制御装置により設定された溶接条件に従って制御
される。
(2) In the automatic welding apparatus according to the above (1), the driving device for driving the welding torch is a torch height direction for driving in a direction for changing a height between a welding portion of the pipe and the welding torch. A moving device, comprising a torch angle moving device that changes the angle of the welding torch facing the center of the pipe,
The torch height direction moving device and the torch angle moving device are controlled in accordance with welding conditions set by the control device.

【0011】(3)上記(2)記載の自動溶接装置にお
いて、前記制御装置は、溶接長を分割して溶接条件を個
別に設定する際に、溶接トーチの高さの差と溶接トーチ
角度の標準値が設定される。
(3) In the automatic welding apparatus according to the above (2), when the welding apparatus divides the welding length and individually sets the welding conditions, the control unit determines the difference between the height of the welding torch and the angle of the welding torch. The standard value is set.

【0012】(4)上記(2)又は(3)記載の自動溶
接装置において、前記制御装置は、トーチ高さ方向移動
装置により前記管の溶接部と溶接トーチ間の高さを制御
して、溶接中のアーク長を制御する。
(4) In the automatic welding apparatus according to the above (2) or (3), the control device controls a height between a weld portion of the pipe and a welding torch by a torch height direction moving device, Controls the arc length during welding.

【0013】(5)上記(2)記載の自動溶接装置にお
いて、前記制御装置は、トーチ角度移動装置により前記
溶接トーチを溶接線に向って左右方向に円弧ウィビング
動作させるべく制御する。
(5) In the automatic welding apparatus according to the above (2), the control device controls the welding torch to perform a circular arc weaving operation in a lateral direction toward a welding line by a torch angle moving device.

【0014】(6)上記(2)記載の自動溶接装置にお
いて、前記制御装置は、トーチ高さ方向移動装置により
前記管の溶接部とトーチ間の高さを制御して、溶接中の
アーク長を制御し、且つトーチ角度移動装置により前記
溶接トーチを溶接線に向って左右方向に円弧ウィビング
動作させるべく制御する。
(6) In the automatic welding apparatus according to the above (2), the control device controls the height between the welded portion of the tube and the torch by a torch height direction moving device, so that the arc length during welding is controlled. , And the welding torch is controlled by a torch angle moving device to perform a circular arc weaving operation in a lateral direction toward a welding line.

【0015】(7)上記(6)記載の自動溶接装置にお
いて、前記制御装置は、アーク長制御を行う際に円弧ウ
ィビングの両端でのトーチ高さの差をパラメータとして
溶接狙い位置ズレを判断し、円弧ウィビングの中心角度
を補正する。
(7) In the automatic welding apparatus according to the above (6), the controller determines a welding target position deviation using a difference in torch height at both ends of the arc wiving as a parameter when performing arc length control. , Correct the center angle of the arc wiving.

【0016】(8)上記(1)記載の自動溶接装置にお
いて、前記クランプ治具は、前記管の外形寸法と同じR
形状の溝を有し、且つクランプする管の軸方向と前記溶
接トーチが旋回する軸方向が異なる。
(8) In the automatic welding apparatus according to the above (1), the clamp jig may have the same R as the outer dimension of the pipe.
The axial direction of the tube having a groove having a shape and being clamped is different from the axial direction of the turning of the welding torch.

【0017】従って、上記のような構成の自動溶接装置
によれば、トーチ旋回ベースにトーチ高さを変更する駆
動装置を具備し、この駆動装置により溶接電圧(アーク
長)を制御することで鞍型溶接部のような高さの変動す
る溶接部に対しても一定の溶接電圧(アーク長)で溶接す
ることができる。
Therefore, according to the automatic welding apparatus having the above structure, the torch swivel base is provided with a driving device for changing the torch height, and the driving device controls the welding voltage (arc length) to control the welding voltage (arc length). It is possible to perform welding with a constant welding voltage (arc length) even on a welded portion having a variable height such as a mold welded portion.

【0018】また、トーチ角度を変更する駆動装置によ
り円弧ウィビング動作を行い、溶接電圧(アーク長)制御
による円弧ウィビング両端でのトーチ高さの差を基に円
弧ウィビングの中心角度を補正することにより、溶接ヘ
ッドの固定位置ズレで溶接途中で溶接狙い位置ズレが発
生してもそれを補正することができる。
Further, by performing a circular arc weaving operation by a driving device for changing the torch angle, and correcting the center angle of the circular arc weaving based on a difference in the torch height at both ends of the circular arc weaving by the welding voltage (arc length) control. In addition, even if a welding target position shift occurs during welding due to a fixed position shift of the welding head, it can be corrected.

【0019】さらに、曲管に適用する場合、トーチ旋回
面と溶接面が平行になるように管の曲率にあった溝形状
を有するクランプ治具を具備することにより、溶接狙い
位置を管の曲形状によらず一定に保つことができる。
Furthermore, when the present invention is applied to a curved pipe, a clamp jig having a groove shape corresponding to the curvature of the pipe is provided so that the torch turning surface and the welding surface are parallel to each other, so that the welding target position can be adjusted. It can be kept constant regardless of the shape.

【0020】またさらに、溶接トーチの旋回動作に応じ
て溶接ケーブルの送り戻しを行うことにより溶接中の溶
接ケーブルのたるみがなくなり、周囲の干渉物に溶接ケ
ーブルが引っかかることがなくなるため狭隘部でも溶接
ケーブルの引っ掛かりによる溶接中断が起こらない。
Further, by feeding back the welding cable in accordance with the turning operation of the welding torch, the welding cable does not slack during welding, and the welding cable does not catch on the surrounding interference objects. There is no welding interruption due to cable snagging.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は本発明による自動溶接装置の実施の
形態を示すシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an automatic welding apparatus according to the present invention.

【0023】図1において、1は溶接ヘッドで、この溶
接ヘッド1はアーム2の先端部に取付けられた支持ベー
ス3に一部が開口されたリング状のガイドに沿って旋回
するトーチ旋回ベース5が支持され、このトーチ旋回ベ
ース5には溶接トーチ4が後述する駆動装置により移動
可能に設けられている。このトーチ旋回ベース5は図示
しない駆動源により駆動されて管の外周に沿って自走す
るものである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a welding head. The welding head 1 is a torch swiveling base 5 that swivels along a ring-shaped guide partially opened in a support base 3 attached to the tip of an arm 2. The welding torch 4 is provided on the torch swivel base 5 so as to be movable by a drive device described later. The torch swivel base 5 is driven by a drive source (not shown) and runs by itself along the outer circumference of the tube.

【0024】また、アーム2の後端部には溶接ワイヤ6
及びワイヤ送給装置7が取付けられている。
A welding wire 6 is provided at the rear end of the arm 2.
And a wire feeding device 7.

【0025】さらに、溶接設備として溶接電源8、制御
装置9、溶接時の酸化防止用の不活性ガスが充填された
ガスボンベ10及びトーチを冷却するための水冷ポンプ
11が備えられ、これらはワイヤ送給装置7にリード線
及びガス供給パイプ及び送水パイプを介して接続されて
いる。
The welding equipment further includes a welding power source 8, a control device 9, a gas cylinder 10 filled with an inert gas for preventing oxidation during welding, and a water-cooled pump 11 for cooling the torch. It is connected to the supply device 7 via a lead wire, a gas supply pipe, and a water supply pipe.

【0026】そして、このワイヤ送給装置7に集められ
た溶接ワイヤ、リード線及びガス供給パイプ及び送水パ
イプは溶接ケーブル12にまとめられ、この溶接ケーブ
ル12は支持ベース3に取付けられたケーブル送給装置
13により溶接トーチ4にトーチ旋回ベース5の周囲に
沿って送り戻しが可能になっている。
The welding wire, the lead wire, the gas supply pipe and the water supply pipe collected in the wire feeding device 7 are combined into a welding cable 12, and the welding cable 12 is connected to the cable feeding device mounted on the support base 3. The device 13 enables the welding torch 4 to be fed back along the periphery of the torch turning base 5.

【0027】上記制御装置9には、管一周の溶接長を1
2分割して個々に溶接条件、適正トーチ狙い位置、アー
ク倣い機能の各種設定がなされ、上記溶接ヘッド1によ
りその設定にしたがって管の溶接部の溶接が行えるよう
になっている。
The control device 9 sets the welding length of one round of the pipe to 1
Various settings of welding conditions, proper torch aiming position, and arc copying function are made individually by dividing into two, and the welding head 1 can perform welding of the welded portion of the pipe according to the settings.

【0028】次に上記溶接ヘッド1の構成を図2(a)
〜(c)により詳細に説明する。
Next, the construction of the welding head 1 is shown in FIG.
(C).

【0029】図2(a)〜(c)において、トーチ旋回
ベース5上に溶接トーチ4の駆動装置として、トーチ高
さ方向移動装置14およびトーチ角度移動装置15がそ
れぞれ取付けられている。
2 (a) to 2 (c), a torch height direction moving device 14 and a torch angle moving device 15 are mounted on the torch turning base 5 as driving devices of the welding torch 4, respectively.

【0030】上記トーチ高さ方向移動装置14は、トー
チ角度移動装置15と一体的に溶接トーチ4を上下方向
に移動させるものであり、またトーチ角度移動装置15
は溶接トーチ4の支持角度を変えるもので、これらの動
作は駆動軸16を介して行われる。
The torch height direction moving device 14 moves the welding torch 4 in the vertical direction integrally with the torch angle moving device 15.
Changes the supporting angle of the welding torch 4, and these operations are performed via the drive shaft 16.

【0031】従って、これらの移動装置を使用し、トー
チ旋回ベース5により溶接トーチ4を管外周に沿って移
動させながら溶接を行い、トーチ高さ方向移動装置14
で溶接電圧(アーク長)の調整を行い、トーチ角度移動装
置15により溶接トーチの狙い位置調整および円弧ウィ
ビング動作を行うことが可能となる。
Therefore, using these moving devices, welding is performed while moving the welding torch 4 along the outer periphery of the pipe by the torch swivel base 5, and the torch height direction moving device 14 is used.
, The welding voltage (arc length) is adjusted, and the torch angle moving device 15 makes it possible to adjust the target position of the welding torch and perform the circular arc weaving operation.

【0032】また、支持ベース3上のケーブル送給装置
13はトーチ旋回ベース5と連動して動作し、トーチ旋
回ベース5の回転量に応じて溶接ケーブル12の送り戻
しを自動的に行う。その結果、溶接時に溶接トーチ4が
管外周を旋回する際には、溶接ケーブル12は図3のよ
うにトーチ旋回ベース5の周囲に過不足なく巻きついた
状態に維持させることができるので、溶接ケーブル12
の弛みにより周囲のチューブに干渉し、これが負荷とな
って溶接トーチ4の旋回動作を妨げるような事態の発生
がなくなる。
The cable feeding device 13 on the support base 3 operates in conjunction with the torch turning base 5 and automatically sends back the welding cable 12 in accordance with the rotation amount of the torch turning base 5. As a result, when the welding torch 4 turns around the outer circumference of the pipe during welding, the welding cable 12 can be maintained in a state of being wound around the torch turning base 5 without any excess or shortage as shown in FIG. Cable 12
The loosening of the welding torch interferes with the surrounding tube, which prevents the occurrence of a load that hinders the turning operation of the welding torch 4.

【0033】一方、支持ベース3の背面側には溶接部と
支持ベース3との位置関係を保持するために、管を挟み
込んで溶接ヘッド1を固定するクランプ治具17が取付
けられている。このクランプ治具17は溶接ヘッド位置
決めブロック18、一対の固定アーム19および溶接ヘ
ッド固定ブロック20から構成されている。
On the other hand, on the back side of the support base 3, a clamp jig 17 for fixing the welding head 1 with the tube in between is attached in order to maintain the positional relationship between the welded portion and the support base 3. The clamp jig 17 includes a welding head positioning block 18, a pair of fixing arms 19, and a welding head fixing block 20.

【0034】ここで、制御装置9はトーチ旋回ベース5
の駆動源及びトーチ高さ方向移動装置14、トーチ角度
移動装置15をそれぞれ各種の設定にしたがって制御す
るものである。
Here, the control device 9 controls the torch turning base 5.
And the torch height direction moving device 14 and the torch angle moving device 15 are controlled in accordance with various settings.

【0035】このような構成の自動溶接装置において、
溶接ヘッド1と管との固定方法について説明する。
In the automatic welding apparatus having such a configuration,
A method for fixing the welding head 1 to the pipe will be described.

【0036】溶接適用個所が直管の場合には、まずクラ
ンプ治具17の溶接ヘッド固定アーム19を外側に開
き、管30を固定アーム19の間に入れた後、溶接ヘッ
ド位置決めブロック18により管30の溶接部に対して
位置決めを行う。次に溶接ヘッド固定アーム19を内側
に閉じ、固定ブロック20により管30を挟み込むこと
によって固定する。このように3点で管30を固定する
ために、確実に管30に固定することができる。
When the welding location is a straight pipe, first, the welding head fixing arm 19 of the clamp jig 17 is opened outward, and the pipe 30 is inserted between the fixing arms 19. Positioning is performed for 30 welds. Next, the welding head fixing arm 19 is closed inward, and is fixed by sandwiching the pipe 30 with the fixing block 20. Since the tube 30 is fixed at three points in this manner, it can be reliably fixed to the tube 30.

【0037】さらに、クランプ治具17の溶接ヘッド位
置決めブロック18および固定ブロック20には、管3
0の外径と同じR寸法の溝加工が施されており、この溝
に沿って管30に溶接ヘッド1を固定することにより、
管30とこれらの各ブロックとの接触面積が増加し、管
30を挟み込んだ後の溶接ヘッド1のズレを防止するこ
とができる。
Further, the welding head positioning block 18 and the fixed block 20 of the clamp jig 17 are provided with a pipe 3
A groove having the same R dimension as the outer diameter of 0 is provided. By fixing the welding head 1 to the pipe 30 along this groove,
The contact area between the tube 30 and each of these blocks increases, and the displacement of the welding head 1 after the tube 30 is sandwiched can be prevented.

【0038】また、溶接適用個所が曲管の場合には、図
4に示すように管31の曲がり形状に応じて、溝角度お
よび長さの異なる溶接ヘッド位置決めブロック18を有
するクランプ治具17に交換すると共に、溶接ヘッド固
定アーム19への固定ブロック20の取り付け位置、角
度の変更を行う。これによって、溶接部に対するトーチ
旋回ベース5の角度を常に一定に保つことができる。
In the case where the welding application point is a curved pipe, as shown in FIG. 4, a clamp jig 17 having a welding head positioning block 18 having different groove angles and lengths according to the bent shape of the pipe 31 is used. At the same time, the mounting position and the angle of the fixing block 20 to the welding head fixing arm 19 are changed. Thereby, the angle of the torch swivel base 5 with respect to the welded portion can always be kept constant.

【0039】その結果、溶接する管31の曲がり形状が
異なっていても、溶接部と溶接トーチ4の位置関係を常
に一定に保つことができ、管の曲がり形状に起因する適
正溶接狙い位置の変動がなくなり、常に一定の品質での
溶接が行える。
As a result, even if the bent shape of the pipe 31 to be welded is different, the positional relationship between the welded portion and the welding torch 4 can always be kept constant, and the fluctuation of the proper welding target position caused by the bent shape of the pipe 31 can be maintained. And welding with a constant quality can always be performed.

【0040】次に溶接時の溶接狙い位置補正機能につい
て説明する。
Next, the function of correcting the welding target position at the time of welding will be described.

【0041】図5はトーチ旋回ベース5上での溶接トー
チ4の動作方向を説明するための図である。
FIG. 5 is a view for explaining the operation direction of the welding torch 4 on the torch swivel base 5.

【0042】溶接トーチ4は、トーチ角度移動装置15
により図示矢印のように円弧動作を行う。また、トーチ
高さ方向移動装置14により溶接トーチ4およびトーチ
角度移動装置15を一体的に上下動作を行う。
The welding torch 4 is provided with a torch angle moving device 15.
Performs an arc operation as shown by the arrow in the figure. Further, the torch height direction moving device 14 integrally moves the welding torch 4 and the torch angle moving device 15 up and down.

【0043】溶接を行う場合は、トーチ角度移動装置1
5により溶接トーチ4を円弧動作によるウィビングを行
ない、またトーチ高さ方向移動装置14により両端停止
時およびその間の移動時の各々でAVC機能により溶接
電圧(アーク長)が設定値からズレないように溶接トーチ
4の位置を調整している。
When performing welding, the torch angle moving device 1 is used.
5, the welding torch 4 is wigged by an arcing operation, and the torch height direction moving device 14 is used so that the welding voltage (arc length) does not deviate from a set value by the AVC function when both ends are stopped and when moving between them. The position of the welding torch 4 is adjusted.

【0044】また、図6に示すように管32に例えばフ
ランジ33を隅肉溶接により接続する場合には、円弧ウ
ィビングの内側停止時のトーチ位置21と外側停止時の
トーチ位置22では、トーチ角度およびAVC機能によ
り下地形状に応じてトーチの高さの差23が生じる。な
お、開先溶接の場合も同様である。
As shown in FIG. 6, when the flange 33 is connected to the pipe 32 by fillet welding, for example, the torch position 21 when the arc wiving is stopped inside and the torch position 22 when the arc wiving is stopped outside are torch angles. And the AVC function causes a difference 23 in the height of the torch depending on the shape of the base. The same applies to groove welding.

【0045】本実施の形態では、このトーチ高さの差2
3の変動をパラメータにとり、溶接狙い位置の補正を行
っている。すなわち、適正な狙い位置で溶接が行われて
いるときの円弧ウィビングの内側停止時のトーチ位置2
1と外側停止時のトーチ位置22のトーチ高さの差23
を標準値とすると、適正位置より内側に狙い位置がズレ
た場合、内側停止時のトーチ位置21のトーチ高さは通
常より高くなり、外側停止時のトーチ位置22のトーチ
高さは通常より低くなる。これにより、トーチ高さの差
23は通常より大きくなる。
In this embodiment, the torch height difference 2
Taking the fluctuation of No. 3 as a parameter, the welding target position is corrected. That is, the torch position 2 at the time of stopping inside the arc wiving when welding is being performed at an appropriate target position.
1 and the difference 23 in the torch height between the torch position 22 when stopping outside.
When the target position is shifted inward from the appropriate position, the torch height of the torch position 21 when stopping inside is higher than usual, and the torch height of the torch position 22 when stopping outside is lower than normal. Become. Thereby, the difference 23 in the torch height becomes larger than usual.

【0046】一方、適正位置より外側に狙い位置がズレ
た場合、内側停止時のトーチ位置21のトーチ高さは通
常より低くなり、外側停止時のトーチ位置22のトーチ
高さは通常より高くなる。これにより、トーチ高さの差
23は通常より小さくなる。
On the other hand, when the target position is shifted outward from the proper position, the torch height at the torch position 21 when stopping inside is lower than usual, and the torch height at the torch position 22 when stopping outside is higher than usual. . Thus, the torch height difference 23 becomes smaller than usual.

【0047】上記いずれの場合も、トーチ狙い位置が内
側にズレても外側にズレても同じ円弧ウィビングの中心
としているためである。
In any of the above cases, the center of the circular arc wiving is the same whether the target position of the torch is shifted inward or outward.

【0048】従って、制御装置9からの指令によりトー
チ高さの差23の計測値が標準値より大きい場合はトー
チ狙い位置(円弧ウィビングの中心)を外側にずらし、ト
ーチ高さの差23の計測値が標準値より小さい場合はト
ーチ狙い位置(円弧ウィビングの中心)を内側にずらす補
正を行う。
Therefore, if the measured value of the torch height difference 23 is larger than the standard value in accordance with a command from the control device 9, the torch target position (center of the circular arc wiving) is shifted outward to measure the torch height difference 23. If the value is smaller than the standard value, a correction is performed to shift the torch target position (the center of the circular arc wiving) inward.

【0049】以上の補正により溶接ヘッド1の固定位置
が標準状態からズレて溶接狙い位置が標準状態からズレ
た場合でも、オペレータによる監視、調整を行なうこと
なく、自動的に狙い位置の補正を行うことができる。
With the above correction, even when the fixed position of the welding head 1 is shifted from the standard state and the target welding position is shifted from the standard state, the target position is automatically corrected without monitoring and adjustment by the operator. be able to.

【0050】このように溶接姿勢が変化するような溶接
個所においても、各溶接姿勢毎に適正な溶接条件の設定
が可能となり、高品質な溶接を行うことが可能である。
In such a welding position where the welding position changes, proper welding conditions can be set for each welding position, and high-quality welding can be performed.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上で詳述したように、本発明による自
動溶接装置によれば、溶接姿勢毎に適正条件を設定する
ことができると共に、溶接中の溶接トーチ旋回時に溶接
ケーブルが周囲に干渉することもないため、周囲に干渉
物のある狭隘な溶接個所においてもオペレータによる監
視、調整を行なうことなく、高品質な溶接をすることが
可能である。
As described in detail above, according to the automatic welding apparatus according to the present invention, it is possible to set appropriate conditions for each welding position, and the welding cable interferes with the surroundings when turning the welding torch during welding. Therefore, it is possible to perform high-quality welding even at a narrow welding place where there is an obstacle in the surroundings without monitoring and adjusting by an operator.

【0052】また、溶接する管の曲がり形状に応じたク
ランプ治具を採用することにより、溶接部に対する溶接
トーチの位置関係を常に一定に保つことができるので、
種々の管の曲がり形状に対しても同一の溶接条件での施
工ができる。
Also, by employing a clamp jig according to the bent shape of the pipe to be welded, the positional relationship of the welding torch with respect to the welded portion can always be kept constant.
Work can be performed under the same welding conditions even for various bent shapes of pipes.

【0053】さらに、AVC機能による円弧ウィビング
の両端停止時のトーチ高さの差を利用して溶接狙い位置
の補正を自動的に行うことができるので、溶接ヘッドの
固定位置が標準状態からズレた場合でもオペレータの監
視、調整を行わずに高品質な溶接をすることが可能であ
る。
Further, since the welding target position can be automatically corrected by using the difference in the torch height when both ends of the arc wiving are stopped by the AVC function, the fixed position of the welding head is shifted from the standard state. Even in this case, it is possible to perform high-quality welding without monitoring and adjusting by an operator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による自動溶接装置の実施の形態を示す
システム構成図。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an automatic welding device according to the present invention.

【図2】同実施の形態における溶接ヘッドの部品構成を
示す図で、(a)は正面図、(b)は(a)の下から見
た下面図、(c)は上から見た上面図。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a component configuration of a welding head according to the embodiment, wherein FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a bottom view seen from below (a), and FIG. FIG.

【図3】同実施の形態において、溶接トーチ旋回時に溶
接ケーブルがトーチ旋回ベースに巻きついた状態を示す
図。
FIG. 3 is a view showing a state in which a welding cable is wound around a torch turning base during turning of the welding torch in the embodiment.

【図4】同実施の形態において、直管および曲管におい
て溶接ヘッドを固定する際の溶接ヘッド位置決めブロッ
クおよび溶接ヘッド固定ブロックの形状、取り付け位置
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing shapes and mounting positions of a welding head positioning block and a welding head fixing block when the welding head is fixed to a straight pipe and a curved pipe in the embodiment.

【図5】同実施の形態において、トーチ旋回ベース上で
の溶接トーチの動作を説明ろするための図。
FIG. 5 is a view for explaining an operation of the welding torch on the torch turning base in the embodiment.

【図6】同実施の形態において、円弧ウィビングによる
溶接における両端停止時の溶接トーチの位置を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a position of a welding torch at the time when both ends are stopped in welding by arc wiving in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…溶接ヘッド 2…アーム 3…支持ベース 4…溶接トーチ 5…トーチ旋回ベース 6…溶接ワイヤ 7…ヤイヤ供給装置 8…溶接電源 9…制御装置 10…ガスボンベ 11…水冷ポンプ 12…溶接ケーブル 13…ケーブル送給装置 14…トーチ高さ方向移動装置 15…トーチ角度移動装置 16…駆動軸 17…クランプ治具 18…溶接ヘッド位置決めブロック 19…固定アーム 20…溶接ヘッド固定ブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Welding head 2 ... Arm 3 ... Support base 4 ... Welding torch 5 ... Torch turning base 6 ... Welding wire 7 ... Year supply device 8 ... Welding power supply 9 ... Control device 10 ... Gas cylinder 11 ... Water cooling pump 12 ... Welding cable 13 ... Cable feeding device 14 ... Torch height direction moving device 15 ... Torch angle moving device 16 ... Drive shaft 17 ... Clamping jig 18 ... Welding head positioning block 19 ... Fixed arm 20 ... Welding head fixing block

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/167 B23K 9/167 A // B23K 101:06 101:06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 9/167 B23K 9/167 A // B23K 101: 06 101: 06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管の外周面に倣う中心孔を有する支持ベ
ースに駆動源により前記管の外周に沿って自走するトー
チ旋回ベースを支持し、この旋回ベース上に移動可能に
溶接トーチを取付けた溶接ヘッドと、前記支持ベース上
に設けられ、前記管を挟み込んで前記溶接ヘッドを固定
するクランプ治具と、前記トーチ旋回ベース上に設けら
れ、前記溶接トーチを駆動する駆動装置と、前記トーチ
旋回ベースの自走に連動し、前記溶接トーチに前記トー
チ旋回ベースの周囲に沿って溶接ケーブルの送り戻しを
行うケーブル送給装置と、前記トーチ旋回ベースの駆動
源及び前記溶接トーチの駆動装置を制御する制御装置と
を具備してなる自動溶接装置。
1. A torch swivel base, which is self-propelled along the outer circumference of a pipe, is supported by a drive source on a support base having a center hole following the outer circumferential surface of the pipe, and a welding torch is movably mounted on the swivel base. A welding jig provided on the support base, the clamp jig sandwiching the pipe and fixing the welding head; a driving device provided on the torch swivel base to drive the welding torch; A cable feeder that interlocks with the self-propelled movement of the turning base and feeds back the welding cable to the welding torch along the periphery of the torch turning base; a driving source of the torch turning base and a driving device of the welding torch. An automatic welding device comprising a control device for controlling.
【請求項2】 請求項1記載の自動溶接装置において、
前記溶接トーチを駆動する駆動装置は、前記管の溶接部
と溶接トーチ間の高さを変更する方向に駆動するトーチ
高さ方向移動装置と、管の中心方向を向く溶接トーチの
角度を変更するトーチ角度移動装置とを具備し、これら
トーチ高さ方向移動装置及びトーチ角度移動装置は前記
制御装置により設定された溶接条件に従って制御される
ことを特徴とする自動溶接装置。
2. The automatic welding apparatus according to claim 1, wherein
A driving device for driving the welding torch changes a torch height direction moving device for driving in a direction for changing a height between a welding portion of the pipe and the welding torch, and changes an angle of the welding torch facing a center direction of the pipe. An automatic welding device comprising a torch angle moving device, wherein the torch height direction moving device and the torch angle moving device are controlled according to welding conditions set by the control device.
【請求項3】 請求項2記載の自動溶接装置において、
前記制御装置は、溶接長を分割して溶接条件を個別に設
定する際に、溶接トーチの高さの差と溶接トーチ角度の
標準値が設定されたことを特徴とする自動溶接装置。
3. The automatic welding apparatus according to claim 2, wherein
An automatic welding apparatus, wherein the control device sets a welding torch height difference and a standard value of a welding torch angle when individually setting welding conditions by dividing a welding length.
【請求項4】 請求項2又は請求項3記載の自動溶接装
置において、前記制御装置は、トーチ高さ方向移動装置
により前記管の溶接部と溶接トーチ間の高さを制御し
て、溶接中のアーク長を制御することを特徴とする自動
溶接装置。
4. The automatic welding apparatus according to claim 2, wherein the control device controls a height between a welded portion of the pipe and a welding torch by a torch height direction moving device to perform welding. An automatic welding apparatus characterized by controlling an arc length of a workpiece.
【請求項5】 請求項2記載の自動溶接装置において、
前記制御装置は、トーチ角度移動装置により前記溶接ト
ーチを溶接線に向って左右方向に円弧ウィビング動作さ
せるべく制御することを特徴とする自動溶接装置。
5. The automatic welding apparatus according to claim 2, wherein
The automatic welding device, wherein the control device controls the welding torch to perform a circular arc weaving operation in a lateral direction toward a welding line by a torch angle moving device.
【請求項6】 請求項2記載の自動溶接装置において、
前記制御装置は、トーチ高さ方向移動装置により前記管
の溶接部とトーチ間の高さを制御して、溶接中のアーク
長を制御し、且つトーチ角度移動装置により前記溶接ト
ーチを溶接線に向って左右方向に円弧ウィビング動作さ
せるべく制御することを特徴とする自動溶接装置。
6. The automatic welding apparatus according to claim 2, wherein
The control device controls a height between the welded portion of the pipe and the torch by a torch height direction moving device, controls an arc length during welding, and causes the torch angle moving device to move the welding torch to a welding line. An automatic welding apparatus characterized in that it is controlled to perform an arc weaving operation in a left-right direction.
【請求項7】 請求項6記載の自動溶接装置において、
前記制御装置は、アーク長制御を行う際に円弧ウィビン
グの両端でのトーチ高さの差をパラメータとして溶接狙
い位置ズレを判断し、円弧ウィビングの中心角度を補正
することを特徴とする自動溶接装置。
7. The automatic welding apparatus according to claim 6, wherein
The automatic welding device, wherein the control device determines a welding target position deviation using a difference in torch height at both ends of the circular arc wiving as a parameter when performing arc length control, and corrects a center angle of the circular arc wiving. .
【請求項8】 請求項1記載の自動溶接装置において、
前記クランプ治具は、前記管の外形寸法と同じR形状の
溝を有し、且つクランプする管の軸方向と前記溶接トー
チが旋回する軸方向が異なることを特徴とする自動溶接
装置。
8. The automatic welding apparatus according to claim 1, wherein
The automatic welding apparatus according to claim 1, wherein the clamp jig has an R-shaped groove having the same outer shape as the pipe, and an axial direction of the pipe to be clamped is different from an axial direction of rotation of the welding torch.
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