JP2005349422A - 溶接方法及び溶接装置並びにデータベース装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 所定の溶接条件で構造材を接合する。構造材の接合部における溶接時の溶け込みに関する情報と、溶け込みに関する情報に対応する溶接条件との相関関係を示すデータベースを作成する工程と、データベースから相関関係に基づく溶接条件を読み出す工程S3と、読み出した溶接条件で溶接を行う工程S6とを有する。
【選択図】 図4
Description
ところが、溶接時の熱等により変形(溶接変形)が生じるため、指示通りの溶接を行った場合でも完成形状がいびつになったり、また複数の溶接工程の中間段階において構造物の形状がいびつになる結果、後の工程において溶接が困難になるなどの不具合が発生することが多々ある。
溶接変形を予測する技術としては、例えば特許文献1が提供されている。
溶接変形は、溶接条件、施工者、設備、施工方法等、種々の因子によって決定されるため、変形量にばらつきが多い。そのため、前述の対策では、施工部材毎に施工要領や治具設計を行う必要が生じ施工性に難がある。
また、溶接変形を予測する技術では、ある程度の変形は予測できるものの、実際の溶接変形と予測値との差が大きい場合も多く、この場合、再加工を実施する必要が生じ、施工性が大幅に悪化してしまう。
また、特許文献1に記載された技術は、主に溶接変形を推定するものであり、実際に溶接作業を行う現場で必要とされる溶接条件を十分に提供しているとは言えず、さらに、溶接機との連携も十分とは言えなかった。
本発明の溶接方法は、所定の溶接条件で構造材を接合する溶接方法であって、前記構造材の接合部における溶接時の溶け込みに関する情報と、前記溶け込みに関する情報に対応する溶接条件との相関関係を示すデータベースを作成する工程と、前記データベースから前記相関関係に基づく前記溶接条件を読み出す工程と、読み出した前記溶接条件で溶接を行う工程とを有することを特徴とするものである。
また、データベースとしては、前記構造材の複数の接合形態毎に前記相関関係を保持することが、T継手(すみ肉溶接)や突合わせ継手等、接続種々の接合形態に応じて溶接条件を読み出すことができ、汎用性を高めることが可能になる。
図1は、溶接装置1の概略的な構成図である。
この溶接装置1は、溶接トーチ2により構造体PA、PBを溶接・接合する溶接機3、インターフェイスIFにより溶接機3に接続され、この溶接機3の駆動を制御する制御装置4、制御装置4に接続されたデータベース装置5とから概略構成されている。
より詳細には、データベース装置5は、図2(b)に示すように、母材質情報として複数種類の板材PA、PBの板厚(板厚1、板厚2…)及び鋼種(鋼種1、鋼種2…)を保持し、ねらい溶接寸法としてリブ側脚長(脚長1、脚長2…)及び皮板側脚長(脚長1、脚長2…)を保持している。また、データベース装置5は、溶接条件項目として電流、電圧、トーチ速度を保持し、溶接材料項目としてワイヤ種類、ワイヤ径、シールドガス種類及びガス流量を保持している。さらに、データベース装置5は、管理項目としてトーチ角度、ねらい位置、ワイヤ突出し量をそれぞれ保持している。また、データベース装置5には、接合部における溶け込み形状としてリブ側脚長SR、皮板側脚長SS、リブ側溶け込みdr、皮板側溶け込みdsが保持されている。
これら複数の接合形態毎の母材質情報、溶接時の溶け込みに関する情報、溶接条件、施工管理情報の相関関係は、予め実験やシミュレーション等の手法により求められてデータベース化されて(データベース作成工程)、制御装置4により読み出し自在に保持されている。
溶接施工を開始するにあたって(ステップS0)、まず母材質情報やねらい溶接寸法等の溶接物条件(板厚、材質、ねらい脚長)を決定する(ステップS1)。次に、決定した溶接物条件に基づいてデータベース装置5から溶け込み形状データ及び施工管理データを参照し(ステップS2)、溶接物条件に対応する溶接条件、溶け込み形状及び施工管理値を読み出す(ステップS3)。
この図に示すように、溶け込みが浅いときの変形量HAと深いときの変形量HBとでは差があるが、データベース装置5に保持されている溶け込みが深い場合の溶け込み形状に対応するデータ(溶接条件)を用いて溶接施工を行ったところ実験値として示されるように、より予測される変形量HBと近い変形量となった。
なお、この図において、図4に示すフローチャートと同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
また、上記実施形態では、溶接物条件を入力してデータベース装置5から溶接条件、溶け込み形状及び施工管理値を読み出す構成としたが、これに限られるものではなく、例えば溶接物条件とともに溶け込み形状を入力することにより、溶接条件及び施工管理値を読み出して溶接施工を実施する構成としてもよい。
1 溶接装置
3 溶接機
4 制御装置
5 データベース装置
Claims (9)
- 所定の溶接条件で構造材を接合する溶接方法であって、
前記構造材の接合部における溶接時の溶け込みに関する情報と、前記溶け込みに関する情報に対応する溶接条件との相関関係を示すデータベースを作成する工程と、
前記データベースから前記相関関係に基づく前記溶接条件を読み出す工程と、
読み出した前記溶接条件で溶接を行う工程とを有することを特徴とする溶接方法。 - 請求項1記載の溶接方法において、
前記溶け込みに関する情報は、前記構造材に対する溶け込み深さと、前記構造材に対する脚長とを含むことを特徴とする溶接方法。 - 請求項1または2記載の溶接方法において、
前記データベースは、前記構造材の複数の接合形態毎に前記相関関係を保持することを特徴とする溶接方法。 - 所定の溶接条件で構造材を接合する溶接機を有する溶接装置であって、
前記構造材の接合部における溶接時の溶け込みに関する情報と、前記溶け込みに関する情報に対応する溶接条件との相関関係を保持するデータベースと、
前記データベースから前記相関関係に基づく前記溶接条件を読み出し、読み出した前記溶接条件に基づいて前記溶接機の駆動を制御する制御装置とを有することを特徴とする溶接装置。 - 請求項4記載の溶接装置において、
前記溶け込みに関する情報は、前記構造材に対する溶け込み深さと、前記構造材に対する脚長とを含むことを特徴とする溶接装置。 - 請求項4または5記載の溶接装置において、
前記データベースは、前記構造材の複数の接合形態毎に前記相関関係を保持することを特徴とする溶接装置。 - 所定の溶接条件で構造材を接合する溶接に関するデータベース装置であって、
前記構造材の接合部における溶接時の溶け込みに関する情報と、前記溶け込みに関する情報に対応する溶接条件との相関関係を保持することを特徴とするデータベース装置。 - 請求項7記載のデータベース装置において、
前記溶け込みに関する情報は、前記構造材に対する溶け込み深さと、前記構造材に対する脚長とを含むことを特徴とするデータベース装置。 - 請求項7または8記載のデータベース装置において、
前記構造材の複数の接合形態毎に前記相関関係を保持することを特徴とするデータベース装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009255161A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-11-05 | Daihen Corp | アークスポット溶接装置 |
JP2011501698A (ja) * | 2007-09-18 | 2011-01-13 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 油およびガス工業におけるスチール構造物を接合するための溶接金属組成物 |
JP2015112622A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 株式会社日立製作所 | 両面摩擦撹拌接合方法及び両面摩擦撹拌接合装置 |
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---|---|---|---|---|
JPS63260676A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-27 | Nippon Steel Corp | 多電極サブマ−ジア−ク溶接方法 |
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2004
- 2004-06-09 JP JP2004171107A patent/JP2005349422A/ja active Pending
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