JP2019063844A - Horizontal fillet welding device and horizontal fillet welding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水平すみ肉溶接装置及び水平すみ肉溶接方法に関する。 The present invention relates to a horizontal fillet welding apparatus and a horizontal fillet welding method.
造船や橋梁等の大型構造物で使用する長尺な鋼材を自動で水平すみ肉溶接する際には、溶接トーチをそれぞれ備えた一対の溶接ヘッドを立板の両側に配置し、一対の溶接ヘッドを溶接方向に沿って移動させながら溶接することが行われている。このような水平すみ肉溶接装置では高能率、高精度の溶接が求められており、従来は多電極化による能率向上や種々のセンサを適用した精度向上が図られている。例えば、特許文献1に記載のガスシールドアーク溶接装置では、二つの電極用トーチを使用した際のアーク干渉による溶融プール形状の変動を抑えるため、二つの電極用トーチの間に、フィラーワイヤ用トーチを備えることが記載されている。特に、特許文献1では、電極用トーチ及びフィラーワイヤ用トーチを溶接方向、垂直方向、突合せ方向を含む全方向、かつ、所望の向きに回動させて、各トーチの電極間の極間距離や、トーチ角度を適切に調整することにより、最適な溶接条件に容易に調整する。
When horizontally welding long steel materials used in large structures such as shipbuilding and bridges automatically, a pair of welding heads provided with welding torches are arranged on both sides of a standing plate, and a pair of welding heads are provided. Welding is performed while moving along the welding direction. In such a horizontal fillet welding apparatus, high efficiency and high accuracy welding is required, and conventionally, improvement in efficiency by increasing the number of electrodes and improvement in accuracy by applying various sensors have been achieved. For example, in the gas shield arc welding apparatus described in
また、特許文献2には、溶接トーチに先行して溶接部の位置の変化を検出する倣いセンサと、この倣いセンサからの検出信号により溶接トーチを移動させて溶接部に倣わせる移動装置とを設け、溶接部の位置の変化に溶接トーチを追従させて精度良く溶接するようにした条材溶接装置が記載されている。
Further, in
ところで、機械的性能の観点から、溶接部は完全溶込みとすることが好ましい。しかしながら、水平すみ肉溶接において溶接部を完全溶込みとする場合、高電流で溶接を行う必要がある。立板の左右両側の溶接ヘッドが溶接方向において同じ位置で高電流溶接を行うと、向かい合う電極の二極間でアーク干渉が顕著に起こり、溶接欠陥が発生する可能性が高くなる。このため、溶接部を完全溶込みとしたい場合は各溶接ヘッドの溶接位置を溶接方向にシフトさせる必要があるが、単純に各溶接ヘッドをシフトすると、溶接の始端又は終端に溶接残りが発生する課題がある。また、溶接の始端又は終端における溶接残りを防止するため、各溶接ヘッドの移動可能長さを溶接部長さより各溶接ヘッドのシフト長さ分だけ長くして、溶接部から外れた位置にある溶接トーチのアークをOFFにして溶接することが考えられる。しかしながら、この場合、下板や立板に倣って溶接ヘッドを案内するガイド機構が、溶接初期又は溶接終期においては下板や立板と接触又は離脱するため、その際にトーチ位置がずれる虞がある。従来、このような機構の水平すみ肉溶接装置において完全溶込みは想定されていないこともあり、特許文献1及び2に記載の溶接装置は、上記課題について考慮したものではない。
By the way, in terms of mechanical performance, it is preferable to completely weld the welds. However, in the case of perfect penetration of the weld in horizontal fillet welding, it is necessary to perform welding at high current. When high current welding is performed at the same position in the welding direction on both the left and right welding heads of the upright plate, arc interference significantly occurs between the two electrodes of the facing electrodes, and the possibility of occurrence of welding defects increases. For this reason, if it is desired to completely weld the welds, it is necessary to shift the welding position of each welding head in the welding direction, but simply shifting each welding head generates welding residue at the beginning or end of welding. There is a problem. Also, in order to prevent welding residue at the beginning or end of welding, the movable length of each welding head is made longer than the welding length by the shift length of each welding head, and the welding torch is at a position deviated from the welding It can be considered to turn off the arc of However, in this case, the guide mechanism for guiding the welding head following the lower plate or the upright plate contacts or separates with the lower plate or the upright plate at the beginning of welding or at the end of welding. is there. Conventionally, complete penetration is not assumed in the horizontal fillet welding device of such a mechanism, and the welding devices described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定した完全溶込み溶融溶接が可能であり、且つ溶接残しや溶接中のトーチの位置ずれのない水平すみ肉溶接装置及び水平すみ肉溶接方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is a horizontal fillet welding apparatus which is capable of stable complete penetration melting welding and which has no welding residue and displacement of a torch during welding. And providing a horizontal fillet welding method.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接装置であって、
前記下板の上方において、前記複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、
前記フレーム又は前記下板を、前記立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、
単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、前記フレームに沿って前記複数の立板の並び方向に移動可能に前記フレームに取り付けられ、前記一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも1つの溶接ヘッドと、
を備え、
前記溶接ヘッドは、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を前記複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を互いに独立に、前記立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接装置。
(2) 前記前後移動機構と、前記ヘッド本体とは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されることを特徴とする(1)に記載の水平すみ肉溶接装置。
(3) 前記前後移動機構と前記ヘッド本体との間、又は前記ヘッド本体には、前記ヘッド本体の上下移動を許容する上下スライド機構と、前記ヘッド本体を前記下板に向けて付勢する弾性部材と、を備えることを特徴とする(1)又は(2)に記載の水平すみ肉溶接装置。
(4) 前記一対のヘッド本体の前記溶接トーチは、先行極トーチ、及び後行極トーチからなり、
前記下板の表面に対する前記先行極トーチのトーチ角は5°〜40°であり、
前記下板の表面に対する前記後行極トーチのトーチ角は40°〜60°であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(5) 前記溶接トーチは、その上下方向に延在する部分から前記複数の立板の並び方向に湾曲する少なくとも1つの曲部を有し、
前記先行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は50°〜85°であり、
前記後行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は30°〜50°であることを特徴とする(4)に記載の水平すみ肉溶接装置。
(6) 前記ヘッド本体は、前記立板の形状に倣って前記ヘッド本体を移動させる少なくとも1つの倣い手段を備えることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(7) 前記前後移動機構による前記立板の延設方向における前記ヘッド本体の移動ストロークは、0mm〜600mmの範囲で設定されることを特徴とする請求項(1)〜(6)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(8) 溶接トーチにより前記下板と前記立板との前記被溶接部を水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端まで前記フレーム又は前記下板を所定の速度で連続して相対移動するように前記駆動機構を制御すると共に、前記溶接始端から溶接する溶接初期において、前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向した状態から前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前記前後移動機構を制御し、及び前記溶接終端まで溶接する溶接終期において、前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向するように他方の前記前後移動機構を制御する制御部を備えることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(9) (1)〜(8)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置を用いて、下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接方法であって、
前記一対のヘッド本体を前記前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、前記一対のヘッド本体を前記被溶接部の溶接始端において前記立板の左右両側に配置する準備工程と、
前記駆動機構によって前記フレーム又は前記下板を前記立板の延設方向に相対移動させ、前記一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を前記立板の一方の前記被溶接部に対して行い、前記前後移動機構によって前記一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させる第1溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記シフト長さの溶接を終了したとき、前記前後移動機構による前記他方のヘッド本体の移動を停止して、前記駆動機構によって前記一対のヘッド本体を前記フレーム又は前記下板と共に移動させて前記立板の左右両側の前記被溶接部を同時に溶接する第2溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前記前後移動機構によって前記一方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させながら、前記他方のヘッド本体により前記立板の他方の前記被溶接部の残部を溶接する第3溶接工程と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接方法。
(10) 前記駆動機構は、前記フレームを前記立板の延設方向に移動させ、
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする(9)に記載の水平すみ肉溶接方法。
(11) 前記駆動機構は、前記下板を前記立板の延設方向に移動させ、
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させることを特徴とする(9)に記載の水平すみ肉溶接方法。
The above object of the present invention is achieved by the following constitution.
(1) The left and right sides of the standing plate in which the lower plate and the standing plate abut against a structure provided with a lower plate and a plurality of standing plates erected on the upper surface of the lower plate. A horizontal fillet welding apparatus for simultaneously performing horizontal fillet welding of welds on both sides,
A frame extending in the arranging direction of the plurality of upright plates above the lower plate;
A drive mechanism capable of relatively moving the frame or the lower plate in the extending direction of the standing plate;
A pair of head bodies respectively having a single or a plurality of welding torches, and a support member mounted on the frame so as to be movable in the arranging direction of the plurality of standing plates along the frame and supporting the pair of head bodies At least one welding head having
Equipped with
The welding head moves the pair of head bodies relative to the support member in the arranging direction of the plurality of upright plates, and the pair of head bodies independently of each other with respect to the support member. A pair of longitudinal movement mechanisms for moving in the extending direction of the standing plate,
A horizontal fillet welding apparatus comprising:
(2) The horizontal fillet welding apparatus according to (1), wherein the longitudinal movement mechanism and the head main body are connected via a swingable pivoting shaft.
(3) A vertical slide mechanism which permits vertical movement of the head main body between the longitudinal movement mechanism and the head main body or the head main body, and elasticity which biases the head main body toward the lower plate The horizontal fillet welding apparatus according to (1) or (2), comprising: a member.
(4) The welding torch of the pair of head bodies comprises a leading electrode torch and a trailing electrode torch,
The torch angle of the leading electrode torch with respect to the surface of the lower plate is 5 ° to 40 °,
The horizontal fillet welding apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the torch angle of the trailing electrode torch with respect to the surface of the lower plate is 40 ° to 60 °.
(5) The welding torch has at least one curved portion which curves in the direction in which the plurality of upright plates are arranged from the portion extending in the vertical direction,
The radius of curvature of the curved portion of the leading pole torch is 60 to 120 mm, and the bending angle is 50 ° to 85 °.
The horizontal fillet welding apparatus according to (4), wherein a curvature radius of a curved portion of the trailing electrode torch is 60 to 120 mm, and a bending angle is 30 ° to 50 °.
(6) The horizontal fillet according to any one of (1) to (5), wherein the head main body includes at least one copying unit for moving the head main body following the shape of the standing plate. Welding equipment.
(7) The movement stroke of the head main body in the extending direction of the standing plate by the longitudinal movement mechanism is set in a range of 0 mm to 600 mm. Horizontal fillet welder as described in.
(8) When performing horizontal fillet welding of the welded portion of the lower plate and the upright plate with a welding torch, the frame or the lower plate is continuously moved relative to the welding start end to the weld end at a predetermined speed In the initial stage of welding in which the drive mechanism is controlled and welding is performed from the welding start end, the pair of head bodies is previously determined from the state in which the pair of head bodies are opposed to each other in the arranging direction of the plurality of upright plates. The pair of head bodies are relatively shifted by a predetermined shift length at the end of welding in which one of the longitudinal movement mechanisms is controlled so as to be relatively shifted by the shift length, and welding is performed to the welding end. Providing a control unit for controlling the other longitudinal movement mechanism so that the pair of head bodies face each other in the direction in which the plurality of upright plates are arranged from the shifted state The horizontal fillet welding device according to any one of (1) to (7).
(9) A structure comprising a lower plate and a plurality of standing plates erected on the upper surface of the lower plate, using the horizontal fillet welding apparatus according to any one of (1) to (8). A horizontal fillet welding method for simultaneously welding horizontal fillets on the left and right sides of the standing plate in which the lower plate and the standing plate abut each other on the object,
A preparatory step of positioning the pair of head main bodies in the welding direction forward position of the longitudinal movement mechanism and arranging the pair of head main bodies on both left and right sides of the standing plate at the welding start end of the portion to be welded;
The drive mechanism relatively moves the frame or the lower plate in the extending direction of the standing plate, and welding of a predetermined shift length by the head body of one of the pair of head bodies is performed for the standing plate The moving speed of the frame or the lower plate is performed so that the relative position of the other head main body of the pair of head main bodies with the welded portion is not changed by the longitudinal movement mechanism. The first welding step to move at the same speed as
When the one head body finishes welding of the shift length, the movement of the other head body by the longitudinal movement mechanism is stopped, and the pair of head bodies is moved to the frame or the lower plate by the drive mechanism. A second welding step of simultaneously moving the welded portions on both the left and right sides of the standing plate by moving together with the
When the one head body is welded to the welding end of the one portion to be welded, the relative position of the one head body to the portion to be welded is not changed by the longitudinal movement mechanism. A third welding step of welding the remaining portion of the other portion to be welded of the standing plate by the other head main body while moving at the same speed as the moving speed;
A horizontal fillet welding method comprising:
(10) The drive mechanism moves the frame in the extending direction of the standing plate,
The first welding step moves the other head body in the direction opposite to the moving direction of the frame;
The horizontal fillet welding method according to (9), wherein the third welding step moves the one head main body in a direction opposite to the moving direction of the frame.
(11) The drive mechanism moves the lower plate in the extending direction of the standing plate,
The first welding step moves the other head main body in the same direction as the moving direction of the lower plate,
The horizontal fillet welding method according to (9), wherein in the third welding step, the one head main body is moved in the same direction as the moving direction of the lower plate.
なお、本発明における、「前記立板の左右両側の被溶接部に対して同時に水平すみ肉溶接を行う」とは、一対のヘッド本体の溶接トーチが立板の延設方向にシフト長さだけずらした状態で溶接される場合を含む。 In the present invention, “performing horizontal fillet welding simultaneously on the left and right welded portions of the upright plate” means that the welding torches of the pair of head main bodies have a shift length in the extending direction of the upright plate. Including the case of welding in a shifted state.
本発明の水平すみ肉溶接装置によれば、下板の上方において、複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、フレーム又は下板を、立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、フレームに沿って複数の立板の並び方向に移動可能にフレームに取り付けられ、一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも1つの溶接ヘッドと、を備える。溶接ヘッドは、支持部材に対して一対のヘッド本体を複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、支持部材に対して一対のヘッド本体を互いに独立に、立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中のトーチの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。 According to the horizontal fillet welding apparatus of the present invention, the frame extended in the direction in which the plurality of upright plates are arranged and the frame or the lower plate can be relatively moved in the extension direction of the upright plates above the lower plate. A driving mechanism, a pair of head bodies respectively having a single or a plurality of welding torches, and a support member mounted on the frame so as to be movable in a row direction of a plurality of standing plates along the frame and supporting the pair of head bodies And at least one welding head. The welding head has a left-right moving mechanism for moving the pair of head main bodies in the arranging direction of the plurality of upright plates with respect to the support member, and the pair of head main bodies independently of each other with respect to the support member And a pair of back and forth movement mechanisms for moving. Thereby, it is possible to stably perform horizontal fillet melting by complete penetration welding without any welding residue or positional deviation of the torch during welding.
また、本発明の水平すみ肉溶接方法によれば、上述した水平すみ肉溶接装置を備え、一対のヘッド本体を前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、一対のヘッド本体を被溶接部の溶接始端において立板の左右両側に配置する準備工程と、駆動機構によってフレーム又は下板を立板の延設方向に相対移動させ、一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を立板の一方の被溶接部に対して行い、前後移動機構によって一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を被溶接部に対する相対位置が変わらないようにフレーム又は下板の移動速度と同一速度で移動させる第1溶接工程と、一方のヘッド本体がシフト長さの溶接を終了したとき、前後移動機構による他方のヘッド本体の移動を停止して、駆動機構によって一対のヘッド本体をフレーム又は下板と共に移動させて立板の左右両側の被溶接部を同時に溶接する第2溶接工程と、一方のヘッド本体が一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前後移動機構によって一方のヘッド本体を被溶接部に対する相対位置が変わらないようにフレーム又は下板の移動速度と同一速度で移動させながら、他方のヘッド本体により立板の他方の被溶接部の残部を溶接する第3溶接工程と、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中のトーチの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。 Further, according to the horizontal fillet welding method of the present invention, the above-mentioned horizontal fillet welding device is provided, and the pair of head main bodies are positioned in the welding direction forward position of the longitudinal movement mechanism, and the pair of head main bodies are welded Preparatory steps of arranging at the left and right sides of the upright plate at the welding start end of the upper plate and moving the frame or the lower plate relatively in the extending direction of the upright plate by the drive mechanism, and predetermined in one head body of the pair of head bodies The shift length welding is performed on one of the welded portions of the upright plate, and the front or back movement mechanism does not change the relative position of the other head body of the pair of head bodies with respect to the welded portion. In the first welding step of moving at the same speed as the moving speed of the plate, and when one head body finishes welding of the shift length, the movement of the other head body by the longitudinal movement mechanism is stopped to drive The second welding step of simultaneously welding the left and right welded portions of the upright plate by moving a pair of head bodies together with the frame or the lower plate by the structure, and welding one head body to the welding end of one welded portion When moving the one head body at the same speed as the moving speed of the frame or lower plate so that the relative position with respect to the welding portion does not change by the longitudinal movement mechanism, the other head body of the other welding portion of the upright plate And a third welding step of welding the remaining portion of Thereby, it is possible to stably perform horizontal fillet melting by complete penetration welding without any welding residue or positional deviation of the torch during welding.
以下、本発明に係る水平すみ肉溶接装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の水平すみ肉溶接装置の正面図、図2はその側面図である。 Hereinafter, an embodiment of a horizontal fillet welding apparatus according to the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 1 is a front view of a horizontal fillet welding apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof.
図1及び図2に示すように、本実施形態の水平すみ肉溶接装置1は、水平に設置された下板Uと、下板Uの上面に垂直に並んで配置された複数の立板Lと、を備える構造部に対して水平すみ肉溶接を行う、いわゆるラインウェルダーである。即ち、水平すみ肉溶接装置1は、下板Uと立板Lとが当接する、立板Lの左右両側における被溶接部Wに対して、溶接ヘッド10を移動させながら、一対のヘッド本体14A,14Bで左右両側の被溶接部Wを同時に、完全溶込み溶接により水平すみ肉溶接する。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the horizontal
なお、以下の説明においては、立板Lの延設方向、即ち、溶接方向をX方向、又は前後方向とし、複数の立板Lの並び方向、即ち、溶接方向に直交する水平方向をY方向、又は左右方向とし、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向、又は上下方向と表す。 In the following description, the extending direction of the standing plate L, that is, the welding direction is the X direction or the front-rear direction, and the arranging direction of the plurality of standing plates L, that is, the horizontal direction orthogonal to the welding direction is the Y direction The direction perpendicular to the X direction and the Y direction is referred to as the Z direction or the up and down direction.
水平すみ肉溶接装置1は、立板Lの上方でY方向、即ち、複数の立板Lの並び方向に延設されるフレーム2と、フレーム2の左右両側に設けられた支柱3をフレーム2と共にX方向、即ち、立板Lの延設方向に移動させる駆動機構5と、フレーム2に沿ってY方向に移動可能にフレーム2に取り付けられる少なくとも1つ(本実施形態では、4つ)の溶接ヘッド10と、駆動機構5及び溶接ヘッド10を制御する制御部70と、を備える。
The horizontal
ここで、フレーム2及び支柱3は、下板U及び立板Lを跨ぐように配置される門型フレーム4を構成する。また、駆動機構5は、不図示の駆動モータ等により、走行ローラ6を回転駆動させることで、門型フレーム4をX方向に移動させる。なお、本発明は、門型フレーム4と下板UとがX方向に相対移動する構成であればよく、下板UをX方向に移動させてもよい。
Here, the
溶接ヘッド10は、支持部材11と、一対のヘッド本体14A,14Bと、支持部材11に対してヘッド本体14A,14BをY方向に移動させる左右移動機構12と、支持部材11に対してヘッド本体14A,14BをX方向に互いに独立に移動させる一対の前後移動機構13A,13Bと、を備える。左右移動機構12と一対の前後移動機構13A,13Bは、支持部材11と一対のヘッド本体14A,14Bとの間に設けられる。
The
図3も参照して、支持部材11は、ヘッド本体14A,14BをY方向及びZ方向に移動させるものであり、支持部材11の可動基板15に設けられたスライダ16が、フレーム2の前面に固定された2本の水平ガイドレール17に跨設され、不図示の駆動モータで駆動されて支持部材11を水平ガイドレール17に沿ってY方向に移動させる。
Referring also to FIG. 3, the
また、可動基板15の前面に設けられたスライダ18は、支持部材11の第1コラム19に設けられた垂直ガイドレール20に跨設され、支持部材11を垂直ガイドレール20に沿ってZ方向に案内する。第1コラム19の上部には、ピストンロッド22の先端が可動基板15に固定されたエアシリンダ21が配設されている。これにより、エアシリンダ21を作動させてピストンロッド22を引き出し又は引き込むことで、支持部材11がZ方向に移動する。
Further, the
上下の横ステー23により第1コラム19に対して平行に固定された第2コラム24の下部には、X方向に延びる一対のXフレーム25が固定されている。一対のXフレーム25のX方向両端部には、Yフレーム26がY方向に延びて固定されている。
なお、本実施形態では、可動基板15、第1コラム19、横ステー23、第2コラム24、及び一対のXフレーム25は、支持部材11を構成している。
A pair of X frames 25 extending in the X direction is fixed to the lower part of the
In the present embodiment, the
また、各Yフレーム26の下面に固定された左右ガイドレール27には、ヘッド本体支持フレーム28の上面に固定されたスライダ29が跨設されて、一対のヘッド本体支持フレーム28を左右ガイドレール27に沿ってY方向に案内する。
Further, a
図4も参照して、一対のヘッド本体支持フレーム28は、それぞれヘッド本体支持フレーム28に固定された連結板30を介して左右移動用シリンダ31のシリンダ本体32及びシリンダロッド33に連結されている。これにより、一対のヘッド本体支持フレーム28は、左右移動用シリンダ31を作動させてシリンダロッド33を引き出し又は引き込むことで、互いに接近又は離間する方向に移動可能となっている。
Referring also to FIG. 4, the pair of head main body support frames 28 are connected to the cylinder
即ち、Yフレーム26、左右ガイドレール27、スライダ29、及び左右移動用シリンダ31は、一対のヘッド本体支持フレーム28、さらには、ヘッド本体14A,14Bを互いに接近又は離間する方向に移動させる左右移動機構12を構成する。
That is, the
図4及び図5も参照して、一対のヘッド本体支持フレーム28の下面には、それぞれ前後ガイドレール35が、X方向に延びて固定されている。それぞれの前後ガイドレール35には、ヘッド本体14A,14Bのヘッド本体支持板36A、36Bに固定された一対のスライダ37が跨設されて、ヘッド本体支持板36、さらには、ヘッド本体14A,14BをそれぞれX方向に案内する。
Referring also to FIGS. 4 and 5, front and
ヘッド本体支持板36A、36Bには、ボールねじ機構34及び前後移動用モータ38A,38Bが配設されており、前後移動用モータ38A、38Bを作動させることで、ボールねじ機構34が回転し、ヘッド本体支持板36A、36Bが前後ガイドレール35に案内されて、ヘッド本体14A,14Bと共に前後方向に移動する。前後移動用モータ38A,38Bは、制御部70で制御されて互いに独立に作動可能であり、従って、ヘッド本体14A,14Bは互いに独立にX方向に移動可能である。
A
即ち、ヘッド本体支持フレーム28、前後ガイドレール35、ヘッド本体支持板36A、36B、スライダ37、ボールねじ機構34、及び前後移動用モータ38A,38Bは、ヘッド本体14A,14Bを互いに独立にX方向に移動させる前後移動機構13A,13Bを構成する。
前後移動機構13A,13Bによるヘッド本体14A,14BのX方向の移動ストロークは、0mm〜600mmの範囲で設定される。
That is, the head
The movement stroke in the X direction of the head
ヘッド本体支持板36A、36Bには、それぞれヘッド本体14A,14Bが揺動軸39を介して配設されており、ヘッド本体14A,14Bはヘッド本体支持板36A、36Bに対して揺動軸39を中心としてそれぞれ揺動可能である。
The
次に、ヘッド本体14A,14Bについて説明する。なお、ヘッド本体14A,14Bは、後述する先行極トーチと後行極トーチの配置が逆になる点で異なるが、その他は実質同一の構造を有しているので、一方のヘッド本体14Aについて説明し、他方のヘッド本体14Bの説明を一部省略する。
Next, the
図5に示すように、ヘッド本体14Aは、上端が天板41aで連結された一対の脚部41bを有するコの字フレーム40が、揺動軸39に固定されている。一対の脚部41bの内側面には、それぞれスライダ42が固定されている。各スライダ42は、ヘッド本体フレーム43の外側面に固定された上下ガイドレール44に跨設し、ヘッド本体フレーム43をコの字フレーム40に対して上下方向に移動可能に案内する。したがって、コの字フレーム40、スライダ42、上下ガイドレール44、ヘッド本体フレーム43は、ヘッド本体14A,14Bの上下移動を許容する上下スライド機構60を構成する。
As shown in FIG. 5, in the head
ヘッド本体フレーム43は、上下方向に延設された一対の上下フレーム45と、該一対の上下フレーム45の上部及び中間部で、該一対の上下フレーム45同士を連結する一対の連結フレーム46A,46Bと、を備える(図8も参照)。
The head
コの字フレーム40の天板41aと、各ヘッド本体フレーム43の上方の連結フレーム46Aとの間には、コイルばねなどの弾性部材48が装着されてヘッド本体フレーム43を常時下方に付勢している。
An
一対の上下フレーム45の下端には、立板Lに向かってY方向に延びるL字状のプレート49がそれぞれ取り付けられ、各プレート49には、垂直軸を中心として回転可能な倣いローラ50と、下板U上を転動可能な走行ローラ51がユニット化されたローラユニット61が配設されている。図4に示すように、倣いローラ50は、立板Lを左右両側から挟持し、立板Lの形状に倣って一対のヘッド本体フレーム43、換言すれば、一対のヘッド本体14A,14Bを移動させる倣い手段を構成する。
At the lower end of the pair of upper and
また、一対の上下フレーム45には、トーチホルダ52がそれぞれ設けられており、トーチホルダ52は先行極トーチ53A、及び後行極トーチ54Aの上下方向に延在する部分を保持する。即ち、ヘッド本体14Aは、先行極トーチ53A、及び後行極トーチ54Aからなる1組の溶接トーチ55Aを備え、ヘッド本体14Bは、先行極トーチ53B、及び後行極トーチ54Bからなる他の1組の溶接トーチ55Bを備える。
Further, a
図6A及び図6Bは、ヘッド本体14Aの先行極トーチ53A及び後行極トーチ54Aを示すが、ヘッド本体14Bの先行極トーチ53B及び後行極トーチ54Bも同様の構成を有する。即ち、先行極トーチ53A,53B及び後行極トーチ54A,54Bは、上下方向に延在する部分から、先端部の溶接電極が立板Lの被溶接部Wを指向するようにY方向に湾曲する曲部56を備える。先行極トーチ53A,53Bは、曲部56の曲率半径R1が60〜120mm、曲げ角度α1が50°〜85°であり、下板Uの表面に対するトーチ角θ1は5°〜40°に設定されている。また、後行極トーチ54A,54Bは、曲部56の曲率半径R2が60〜120mm、曲げ角度α2が30°〜50°であり、下板Uの表面に対するトーチ角θ2は40°〜60°に設定されている。
なお、トーチホルダ52は、先行極トーチ53A,53B及び後行極トーチ54A,54BをY方向及びZ方向に微調整可能に保持している。
6A and 6B show the
The
次に、図1及び図7〜図11を参照して水平すみ肉溶接装置1による水平すみ肉溶接手順について説明する。なお、図7は、一方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接開始時における一対のヘッド本体の状態を示し、図8は、他方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接開始時における一対のヘッド本体の状態を示す。また、図9は、一方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接終了時における一対のヘッド本体の状態を示し、図10は、他方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接終了時における一対のヘッド本体の状態を示す。さらに、図11は、フレーム及び一対のヘッド本体の動きを示すタイムチャートであり、(A)の駆動機構5、及び(B)及び(C)の前後駆動機構13A,13Bの駆動時における加減速は図示省略されている。
Next, the horizontal fillet welding procedure by the horizontal
先ず、図1に示すように、左右移動機構12の左右移動用シリンダ31を作動させてシリンダロッド33を引き出し、一対のヘッド本体支持フレーム28を外側に移動させる。これにより、一対のヘッド本体14A,14Bが、下降したときに立板Lと干渉しない位置に離間する。
First, as shown in FIG. 1, the left and
さらに、図4及び図7に示すように、前後移動機構13A,13Bの前後移動用モータ38A,38Bを作動させて、ヘッド本体14A,14Bを前後移動機構13A,13Bの一対のヘッド本体支持フレーム28の溶接方向(X方向)前方位置に位置させる。
Further, as shown in FIGS. 4 and 7, the back and forth
次いで、駆動機構5により、フレーム2をX方向に移動させて溶接開始位置に位置させると共に、不図示の駆動モータにより、支持部材11をY方向に移動させて、一対のヘッド本体14A,14Bが立板Lを挟む位置の上方に位置させる。
Next, the
そして、エアシリンダ21を作動させて支持部材11を下降させ、一対のヘッド本体14A,14Bの走行ローラ51により下板Uを立板Lの両側で押さえる。一対のヘッド本体14A,14Bは、上下スライド機構60と、コの字フレーム40の天板41aと、各ヘッド本体フレーム43の上方の連結フレーム46Aとの間に装着されている弾性部材48によって、上下方向に裕度を持たせているので、下板Uを略一定の圧力で押さえることができる。
Then, the
そして、左右移動用シリンダ31のシリンダロッド33を引き込むと、一対のヘッド本体支持フレーム28は互いに接近する方向に移動し、ヘッド本体14A,14Bの一対の倣いローラ50が、立板Lの両側面に当接して立板Lを挟持し、溶接準備が完了する(図4参照)。
Then, when the
上記の溶接準備が完了した後、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55A(先行極トーチ53A,後行極トーチ54A)のアークをONにして、駆動機構5によりフレーム2を、例えば、1200mm/minでX方向に移動させる(図11の(A)参照)。
After the above-mentioned preparation for welding is completed, the arc of
また同時に、ヘッド本体14Bの溶接トーチ55B(先行極トーチ53B,後行極トーチ54B)のアークをOFFにしたまま、ヘッド本体14Bの前後移動用モータ38Bを駆動させて、ヘッド本体14Bを、フレーム2の移動速度と同じ速度(−1200mm/min)でフレーム2の移動方向と逆方向に移動させる(図11の(C)参照)。即ち、一対のヘッド本体14A,14Bは、図7に示す、Y方向において互いに対向した状態から、図8に示す、予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態となる。
At the same time, with the arc of
これにより、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55A(53A,54A)は、フレーム2と共に移動して立板Lの一方(図7において左側)の被溶接部Wの水平すみ肉溶接を溶接速度1200mm/minで行う(図11の(D)参照)。
Thus, the
一方、ヘッド本体14Bの溶接トーチ55B(53B,54B)は、フレーム2の移動速度とヘッド本体14Bの移動速度とが相殺されて、被溶接部Wに対する相対位置が変わらず、またアークもOFFであるので、溶接を行わずに溶接始端に留まっている(図11の(E)参照)。
On the other hand, in the
なお、ヘッド本体14A,14Bの前後移動機構13A,13Bのストロークは、即ち、予め決められたシフト長さは、例えば、600mmとしている。
The stroke length of the front and rear moving
そして、図8に示すように、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55Aが、予め決められたシフト長さだけ溶接したとき、ヘッド本体14Bの前後移動用モータ38Bの回転を停止し(図11の(C)参照)、ヘッド本体14Bの溶接トーチ55BのアークをONにする(図11の(E)参照)。
Then, as shown in FIG. 8, when the
これにより、ヘッド本体14Bは、フレーム2のX方向への移動に伴ってX方向への移動を開始し(図11の(E)参照)、ヘッド本体14Bの溶接トーチ55Bがヘッド本体14Aの溶接トーチ55Aと協働して立板Lの両側の被溶接部Wの水平すみ肉溶接を同時に行う。即ち、立板Lの両側の被溶接部Wの水平すみ肉溶接が、フレーム2のX方向移動に伴って溶接トーチ55A(53A,54A)及び溶接トーチ55B(53B,54B)の4本の溶接トーチにより同時に行われる。
As a result, the
このとき、ヘッド本体14Aは、ヘッド本体支持フレーム28の溶接方向(X方向)前方位置に位置し、ヘッド本体14Bは、ヘッド本体支持フレーム28の前方位置からシフト長さだけ後方の後方位置に位置している。
At this time, the
そして、図9に示すように、ヘッド本体14Aが被溶接部Wの終端に達したことが不図示のセンサで検出されると、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55A(53A,54A)のアークをOFFにすると共に、ヘッド本体14Aの前後移動用モータ38Aを回転させて、前後移動機構13Aで案内されるヘッド本体14Aを、フレーム2の移動速度と同じ速度でフレーム2の移動方向と逆方向に移動させる(図11の(B)参照)。即ち、一対のヘッド本体14A,14Bは、図9に示す、シフト長さ分だけ相対的にずれた状態から、図10に示す、Y方向において互いに対向する状態となる。
Then, as shown in FIG. 9, when the sensor (not shown) detects that the
これにより、ヘッド本体14Aは、フレーム2の移動速度とヘッド本体14Aの移動速度とが相殺されて被溶接部Wに対する相対位置が変わらず、被溶接部Wの終端位置で溶接することなく、停止した状態となる。
As a result, the moving speed of the
そして、図10に示すように、引き続くフレーム2のX方向への移動により、ヘッド本体14Bの溶接トーチ55B(53B,54B)が被溶接部Wの未溶接部(残部)を溶接する。
Then, as shown in FIG. 10, the
溶接トーチ55A,55Bによる被溶接部Wの溶接終了時には、ヘッド本体14A,14Bは、いずれもヘッド本体支持フレーム28の後方位置に位置している。また、溶接終端においても、一対のヘッド本体14A,14Bの走行ローラ51は、下板Uを立板Lの両側で押さえ、また、一対の倣いローラ50が、立板Lの両側面に当接して挟持している。
At the end of welding of the portion to be welded W by the welding torches 55A and 55B, both of the head
このように、駆動機構5で駆動されるフレーム2、前後移動用モータ38Aで駆動されるヘッド本体14A、及び前後移動用モータ38Bで駆動されるヘッド本体14Bの3つの前方移動機構13A,13Bが、それぞれを独立に制御される。これにより、溶接トーチ55A,55BがいずれもアークONの場合には、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55A、及びヘッド本体14Bの溶接トーチ55Bがシフトした状態となり、溶接トーチ55A、55B間のアーク干渉を防止することができる。また、フレーム2の移動速度は、溶接始端から溶接終端まで連続して一定で駆動されつつ、溶接初期及び溶接終期おける溶接トーチ55A,55Bのいずれか一方がアークONの場合にも、一対のヘッド本体14A,14Bが下板U及び立板Lを案内した状態となるので、溶接残しや溶接中のトーチの位置ずれがなく、被溶接部Wを溶接することができる。
Thus, the three forward moving
なお、立板Lの形状は、溶接線に完全に平行であったり、完全な平面であることは少なく、曲がりやうねりを有する場合が多い。しかし、一対の倣いローラ50が、立板Lの両側面に当接して挟持しているので、フレーム2のX方向への進行に伴って、揺動軸39を中心としてヘッド本体14A,14Bを揺動させることで、立板Lの曲がりやうねりに対応して、倣いローラ50が立板Lの形状に倣って左右に移動することができる。
In addition, the shape of the standing plate L is not completely parallel to the welding line or is not a perfect plane, and in many cases, has a bend or a wave. However, since the pair of copying
即ち、一対の倣いローラ50が倣い手段として機能し、ヘッド本体14A,14Bを揺動させて、溶接トーチ55A,55Bが溶接線から外れることなく溶接する。
That is, the pair of copying
また、上述したように、一対の倣いローラ50は、フレーム2、一対のヘッド本体14A,14BのX方向移動に拘らず、溶接の全行程に亘って常に立板Lの両側面に当接しており、立板Lから外れることがないので、振動の発生が防止されて、該振動による溶接トーチ55A,55Aの位置ずれが防止される。また、下板Uは、走行ローラ51によって押し付けられ、且つ立板Lは、一対の倣いローラ50で挟持されているので、下板U及び立板Lが動くことがなく、安定した溶接が可能となる。
この倣い手段は、上記した接触式の倣いローラ50に限定されず、フォトセンサ、レーザーセンサ、画像処理装置などの非接触式センサを含んで構成することもできる。
Further, as described above, regardless of the movement of the
The copying means is not limited to the
また、図11に示すように、ヘッド本体14A、14Bのいずれか一方の溶接トーチ55A,55Bによる溶接が行われている全期間に亘ってフレーム2は連続して移動している。このため、溶接トーチ55A,55Bによる溶接の途中で、質量の大きなフレーム2の始動、及び停止があるような制御と比較すると、フレーム2の始動、及び停止による振動の発生が防止され、溶接中の溶接トーチ55A,55Bの位置ずれがなく、且つ溶接残りが生じることなく、安定して完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 11, the
以上説明したように、本実施形態の水平すみ肉溶接装置1によれば、下板Uの上方において、複数の立板Lの並び方向に延設されるフレーム2と、フレーム2を立板Lの延設方向に相対移動可能な駆動機構と、溶接トーチ55A(53A,54A),55B(53B,54B)をそれぞれ有する一対のヘッド本体14A,14B、及び、フレーム2に沿って複数の立板の並び方向に移動可能にフレーム2に取り付けられ、一対のヘッド本体14A,14Bを支持する支持部材11を有する溶接ヘッド10と、を備える。溶接ヘッド10は、支持部材11に対して一対のヘッド本体14A,14Bを複数の立板Lの並び方向に移動させる左右移動機構12と、支持部材11に対して一対のヘッド本体14A,14Bを互いに独立に、立板Lの延設方向に移動させる一対の前後移動機構13A,13Bと、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中の溶接トーチ55A,55Bの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
As described above, according to the horizontal
また、前後移動機構13A,13Bと、ヘッド本体14A,14Bとは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されるので、ヘッド本体14A,14Bが、立板Lの形状に倣って揺動することができる。
Further, since the
また、ヘッド本体14A,14Bには、ヘッド本体14A,14Bの上下移動を許容する上下スライド機構60と、ヘッド本体14A,14Bを下板Uに向けて付勢する弾性部材48を備えるので、ヘッド本体14A,14Bに上下方向の裕度を持たせ、略一定の力で下板Uを押さえつけることができ、安定して溶接することができる。
In addition, since the head
なお、上下スライド機構60や、弾性部材48は、前後移動機構13A,13Bとヘッド本体14A,14Bとの間に構成されてもよい。例えば、揺動軸39をテレスコピック形状とすることで上下スライド機構60を構成し、揺動軸39の周囲に弾性部材48を配置してもよい。
The
また、下板Uの表面に対する先行極トーチ53A,53Bのトーチ角θ1が5°〜40°、下板Uの表面に対する後行極トーチ54A,54Bのトーチ角θ2が40°〜60°であるので、安定した完全溶込み溶接を行うことができる。これは、先行極トーチ53A,53Bのトーチ角θ1を5°〜40°の範囲でトーチを極度に傾けることによって、深い溶込み効果を確保しつつ、後続する後行極トーチ54A,54Bのトーチ角θ2を40°〜60°の範囲とすることで良好なビード形状を形成することができることによる。
Further, the leading
また、先行極トーチ53A,53B、及び後行極トーチ54A,54Bは、その上下方向に延在する部分からY方向に湾曲する曲部56を有し、先行極トーチ53A,53Bの曲部56の曲率半径R1は60〜120mm、曲げ角度α1は50°〜85°であり、後行極トーチ54A,54Bの曲部56の曲率半径R2は60〜120mm、曲げ角度α2は30°〜50°であるので、被溶加材を効率よく送給することができ、完全溶込み溶接の安定化に寄与する。特に先行極トーチ53A,53Bは極度に傾けたトーチ角度から、機構上、送給不良が起こり易くなるが、曲率半径R1、R2及び曲げ角度α1、α2を上記範囲に規定することによって、顕著な効果を得ることができる。
The leading
また、ヘッド本体14A,14Bは、立板Lの形状に倣ってヘッド本体14A,14Bを移動させる倣い手段として、立板Lを両側から挟持する一対の倣いローラ50を備えるので、立板Lの曲がりやうねりに影響されず、溶接位置がずれることなく溶接することができる。
In addition, since the head
さらに、前後移動機構13A,13Bによる立板Lの延設方向におけるヘッド本体14A,14Bの移動ストロークは、0mm〜600mmの範囲で設定されるので、溶接トーチ55A、55B間のアーク干渉を防止すると共に、溶接残りなく被溶接部Wを溶接することができる。
Furthermore, since the moving stroke of the
また、溶接トーチ55A,55Bにより下板Uと立板Lとの被溶接部Wを水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端までフレーム2を所定の速度で連続して相対移動するように駆動機構5を制御すると共に、溶接始端から溶接する溶接初期において、一対のヘッド本体14A,14BがY方向において互いに対向した状態から一対のヘッド本体14A,14Bが予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前後移動機構13Bを制御し、及び溶接終端まで溶接する溶接終期において、一対のヘッド本体14A,14Bが予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から一対のヘッド本体14A,14BがY方向において互いに対向するように他方の前後移動機構13Aを制御する制御部70を備える。これにより、溶接残しや、溶接中の溶接トーチ55A,55Bの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
Also, when welding the welded portion W between the lower plate U and the upright plate L by horizontal welding with the welding torches 55A and 55B, the
また、本発明の水平すみ肉溶接方法によれば、一対のヘッド本体14A,14Bを前後移動機構13A,13Bの溶接方向前方位置に位置させると共に、一対のヘッド本体14A,14Bを被溶接部Wの溶接始端において立板Lの左右両側に配置する準備工程と、駆動機構5によってフレーム2をX方向に移動させ、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55Aにより、予め決められたシフト長さの溶接を立板Lの一方の被溶接部Wに対して行い、前後移動機構13Bによってヘッド本体14Bを被溶接部Wに対する相対位置が変わらないようにフレーム2の移動速度と同一速度で移動させる第1溶接工程と、ヘッド本体14Aの溶接トーチ55Aがシフト長さの溶接を終了したとき、前後移動機構13Bによるヘッド本体14Bの移動を停止して、駆動機構5によって一対のヘッド本体14A,14Bをフレーム2と共に移動させて立板Lの左右両側の被溶接部Wをヘッド本体14A,14Bの溶接トーチ55A,55Bにより同時に溶接する第2溶接工程と、ヘッド本体14Aが一方の被溶接部Wの溶接終端まで溶接したとき、前後移動機構13Aによってヘッド本体14Aを被溶接部3に対する相対位置が変わらないようにフレーム2の移動速度と同一速度で移動させながら、ヘッド本体14Bの溶接トーチ55Bにより立板Lの他方の被溶接部Wの残部を溶接する第3溶接工程と、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中のトーチの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
Further, according to the horizontal fillet welding method of the present invention, the pair of head
また、本実施形態のように、駆動機構5が、フレーム2をX方向に移動させる場合には、第1溶接工程は、ヘッド本体14Bをフレーム2の移動方向と逆方向に移動させ、第3溶接工程は、ヘッド本体14Aをフレーム2の移動方向と逆方向に移動させる。
一方、駆動機構5が、下板UをX方向に移動させる場合には、第1溶接工程は、ヘッド本体14Bを下板Uの移動方向と同一方向に移動させ、第3溶接工程は、ヘッド本体14Aを下板Uの移動方向と同一方向に移動させる。
When the
On the other hand, when the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、駆動機構5がフレーム2又は下板Uの移動を開始または完了する際の加速又は減速時に、該加速時又は減速時の移動ストローク分を、一対の前後移動機構13A,13Bの両方を駆動させて、一対のヘッド本体14A,14Bの被溶接部3に対する相対位置が変わらないように制御してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications, improvements, and the like can be made.
For example, when accelerating or decelerating when the
1 水平すみ肉溶接装置
2 フレーム
10 溶接ヘッド
11 支持部材
12 左右移動機構
13A,13B 前後移動機構
14A,14B ヘッド本体
39 揺動軸
48 弾性部材
50 倣いローラ(倣い手段)
53A,53B 先行極トーチ
54A,54B 後行極トーチ
55A,55B 溶接トーチ
70 制御部
U 下板
L 立板
W 被溶接部
R1,R2 曲率半径
α1,α2 曲げ角度
θ1,θ2 トーチ角
DESCRIPTION OF
53A, 53B leading
Claims (11)
前記下板の上方において、前記複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、
前記フレーム又は前記下板を、前記立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、
単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、前記フレームに沿って前記複数の立板の並び方方向に移動可能に前記フレームに取り付けられ、前記一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも1つの溶接ヘッドと、
を備え、
前記溶接ヘッドは、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を前記複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を互いに独立に、前記立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接装置。 The lower plate and the standing plate contact the structure on the left and right sides of the standing plate with respect to a structure including a lower plate and a plurality of standing plates erected on the upper surface of the lower plate. A horizontal fillet welding apparatus for simultaneously performing horizontal fillet welding of welds,
A frame extending in the arranging direction of the plurality of upright plates above the lower plate;
A drive mechanism capable of relatively moving the frame or the lower plate in the extending direction of the standing plate;
A pair of head bodies respectively having a single or a plurality of welding torches, and a support member mounted on the frame movably in the direction of arrangement of the plurality of standing plates along the frame and supporting the pair of head bodies At least one welding head having
Equipped with
The welding head moves the pair of head bodies relative to the support member in the arranging direction of the plurality of upright plates, and the pair of head bodies independently of each other with respect to the support member. A pair of longitudinal movement mechanisms for moving in the extending direction of the standing plate,
A horizontal fillet welding apparatus comprising:
前記下板の表面に対する前記先行極トーチのトーチ角は5°〜40°であり、
前記下板の表面に対する前記後行極トーチのトーチ角は40°〜60°であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水平すみ肉溶接装置。 The welding torch of the pair of head bodies comprises a leading electrode torch and a trailing electrode torch,
The torch angle of the leading electrode torch with respect to the surface of the lower plate is 5 ° to 40 °,
The horizontal fillet welding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the torch angle of the trailing electrode torch with respect to the surface of the lower plate is 40 ° to 60 °.
前記先行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は50°〜85°であり、
前記後行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は30°〜50°であることを特徴とする請求項4に記載の水平すみ肉溶接装置。 The welding torch has at least one curved portion that curves in a direction in which the plurality of upright plates are arranged from a portion extending in the vertical direction thereof,
The radius of curvature of the curved portion of the leading pole torch is 60 to 120 mm, and the bending angle is 50 ° to 85 °.
The horizontal fillet welding apparatus according to claim 4, wherein a curvature radius of a curved portion of the trailing electrode torch is 60 to 120 mm, and a bending angle is 30 to 50 degrees.
前記一対のヘッド本体を前記前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、前記一対のヘッド本体を前記被溶接部の溶接始端において前記立板の左右両側に配置する準備工程と、
前記駆動機構によって前記フレーム又は前記下板を前記立板の延設方向に相対移動させ、前記一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を前記立板の一方の前記被溶接部に対して行い、前記前後移動機構によって前記一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させる第1溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記シフト長さの溶接を終了したとき、前記前後移動機構による前記他方のヘッド本体の移動を停止して、前記駆動機構によって前記一対のヘッド本体を前記フレーム又は前記下板と共に移動させて前記立板の左右両側の前記被溶接部を同時に溶接する第2溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前記前後移動機構によって前記一方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させながら、前記他方のヘッド本体により前記立板の他方の前記被溶接部の残部を溶接する第3溶接工程と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接方法。 A structure comprising a lower plate and a plurality of standing plates erected in parallel to the upper surface of the lower plate using the horizontal fillet welding device according to any one of claims 1 to 8. A horizontal fillet welding method for simultaneously welding horizontal fillets on the left and right sides of the standing plate, wherein the lower plate and the standing plate are in contact with each other,
A preparatory step of positioning the pair of head main bodies in the welding direction forward position of the longitudinal movement mechanism and arranging the pair of head main bodies on both left and right sides of the standing plate at the welding start end of the portion to be welded;
The drive mechanism relatively moves the frame or the lower plate in the extending direction of the standing plate, and welding of a predetermined shift length by the head body of one of the pair of head bodies is performed for the standing plate The moving speed of the frame or the lower plate is performed so that the relative position of the other head main body of the pair of head main bodies with the welded portion is not changed by the longitudinal movement mechanism. The first welding step to move at the same speed as
When the one head body finishes welding of the shift length, the movement of the other head body by the longitudinal movement mechanism is stopped, and the pair of head bodies is moved to the frame or the lower plate by the drive mechanism. A second welding step of simultaneously moving the welded portions on both the left and right sides of the standing plate by moving together with the
When the one head body is welded to the welding end of the one portion to be welded, the relative position of the one head body to the portion to be welded is not changed by the longitudinal movement mechanism. A third welding step of welding the remaining portion of the other portion to be welded of the standing plate by the other head main body while moving at the same speed as the moving speed;
A horizontal fillet welding method comprising:
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする請求項9に記載の水平すみ肉溶接方法。 The drive mechanism moves the frame in the extending direction of the standing plate,
The first welding step moves the other head body in the direction opposite to the moving direction of the frame;
The horizontal fillet welding method according to claim 9, wherein in the third welding step, the one head body is moved in a direction opposite to the moving direction of the frame.
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させることを特徴とする請求項9に記載の水平すみ肉溶接方法。 The drive mechanism moves the lower plate in the extending direction of the standing plate,
The first welding step moves the other head main body in the same direction as the moving direction of the lower plate,
The horizontal fillet welding method according to claim 9, wherein, in the third welding step, the one head main body is moved in the same direction as the moving direction of the lower plate.
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