JP2022025454A - Welding device and welding method - Google Patents

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Abstract

To perform automatic welding of a welded part properly.SOLUTION: A welding device 2 includes: a welding torch 20 which is supported by a support part and performs welding of a welded part 110 along a welded line of a base material; a first rotation driving part 50 which rotates the welding torch 20 around a first axis; a second rotation driving part 52 which rotates the welding torch 20 around a second axis orthogonal to the first axis; and a control unit 74 which causes the welding torch 20 to perform welding along the welded line while driving the first rotation driving part 50 and the second rotation driving part 52 to change an attitude of the welding torch 20.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、溶接トーチで被溶接線に沿って被溶接部の溶接を行う溶接装置に関する。 The present invention relates to a welding device that welds a portion to be welded along a line to be welded with a welding torch.

建設現場の溶接作業において、近年、溶接ロボットの利用が検討されている。溶接ロボットは、母材(例えば鋼管)の周囲に配置されたガイドレールに沿って溶接装置を移動させながら、溶接トーチを母材の被溶接線に向けることで溶接を行う(下記の特許文献1を参照)。 In recent years, the use of welding robots has been studied in welding work at construction sites. The welding robot performs welding by pointing the welding torch toward the welded line of the base metal while moving the welding device along a guide rail arranged around the base metal (for example, a steel pipe) (Patent Document 1 below). See).

特許第3314227号公報Japanese Patent No. 3314227

ところで、母材に対する隅肉溶接や突き合わせの自動溶接を行う時には、溶接装置の一部が母材と干渉し、溶接が全線出来ず未溶接部位が母材の両端に残置されるため、自動溶接の終了後に手溶接で未溶接部位を補修溶接せざるを得なかった。未溶接部位は、手溶接補修のため、溶接の品質を十分に確保することが困難となりやすい。 By the way, when fillet welding or butt welding is automatically performed on the base metal, a part of the welding device interferes with the base metal, the entire line cannot be welded, and unwelded parts are left at both ends of the base metal. After the end of the process, the unwelded part had to be repaired and welded by hand. Since unwelded parts are repaired by hand welding, it tends to be difficult to ensure sufficient welding quality.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、被溶接部の自動溶接を適切に行うことを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to appropriately perform automatic welding of a portion to be welded.

本発明の第1の態様においては、支持部に支持され、母材の被溶接線に沿って被溶接部の溶接を行う溶接トーチと、前記溶接トーチを第1軸周りに回転させる第1回転駆動部と、前記溶接トーチを、前記第1軸と直交する第2軸周りに回転させる第2回転駆動部と、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させながら、前記溶接トーチに前記被溶接線に沿って溶接を行わせる制御部と、を備える、溶接装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, a welding torch that is supported by the support portion and welds the welded portion along the welded line of the base metal, and a first rotation that rotates the weld torch around the first axis. The welding torch is driven by driving a drive unit, a second rotation drive unit that rotates the welding torch around a second axis orthogonal to the first axis, and a first rotation drive unit and a second rotation drive unit. Provided is a welding apparatus including a control unit for causing the welding torch to perform welding along the welded line while changing the posture of the weld torch.

また、前記制御部は、前記溶接トーチを前記被溶接線に沿って走行させる際に、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させることとしてもよい。 Further, the control unit drives the first rotation drive unit and the second rotation drive unit to change the posture of the weld torch when the weld torch is driven along the welded line. May be good.

また、前記被溶接部を溶接する際に前記溶接トーチを走行させる走行軌跡を記憶している記憶部を更に備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記走行軌跡に沿って前記溶接トーチを走行させる際に、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させることとしてもよい。 Further, a storage unit that stores a traveling locus for traveling the welding torch when welding the welded portion is further provided, and the control unit is the welding along the traveling locus stored in the storage unit. When the torch is driven, the first rotation drive unit and the second rotation drive unit may be driven to change the posture of the welding torch.

また、前記記憶部は、前記被溶接部の溶接前に前記溶接トーチが前記被溶接線に沿って走行したルートを、前記走行軌跡として記憶していることとしてもよい。 Further, the storage unit may store the route that the welding torch traveled along the welded line before welding the welded portion as the traveling locus.

また、前記溶接装置は、前記支持部に支持されており、前記溶接トーチを把持する把持部をさらに備え、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部は、前記把持部に設けられていることとしてもよい。 Further, the welding device is supported by the support portion, further includes a grip portion for gripping the welding torch, and the first rotation drive portion and the second rotation drive portion are provided on the grip portion. You may be there.

また、前記溶接装置は、前記第1軸及び前記第2軸に直交する第3軸周りに、前記把持部を前記溶接トーチと共に回転させる第3回転駆動部を更に備えることとしてもよい。 Further, the welding apparatus may further include a third rotation driving unit that rotates the grip portion together with the welding torch around the first axis and the third axis orthogonal to the second axis.

また、前記支持部は、支持する前記把持部を、互いに直交する複数方向に並進移動可能な並進駆動部を有し、前記制御部は、前記並進駆動部により前記把持部を並進移動させる際に、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させることとしてもよい。 Further, the support portion has a translation drive unit capable of translating the grip portion to be supported in a plurality of directions orthogonal to each other, and the control unit translates the grip portion when the translation drive unit moves the grip portion. , The first rotation drive unit and the second rotation drive unit may be driven.

また、前記被溶接部は、所定の曲率を有する曲率部であり、前記制御部は、前記曲率部の中心点を向くように前記溶接トーチの姿勢を変化させながら、前記溶接トーチに溶接を行わせることとしてもよい。 Further, the welded portion is a curvature portion having a predetermined curvature, and the control portion welds to the welding torch while changing the posture of the welding torch so as to face the center point of the curvature portion. It may be done.

また、前記制御部は、前記曲率部を周方向に沿って複数の領域に分割し、各領域に対する前記溶接トーチの溶接条件を調整することとしてもよい。 Further, the control unit may divide the curvature portion into a plurality of regions along the circumferential direction and adjust the welding conditions of the welding torch for each region.

本発明の第2の態様においては、母材の被溶接部の溶接前に、溶接トーチを被溶接線に沿って走行させたルートを、走行軌跡として記憶部に記憶させるステップと、前記記憶部に記憶された前記走行軌跡に沿って前記溶接トーチを走行させる際に、前記溶接トーチを回転させる回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させながら、前記溶接トーチに前記被溶接線に沿って前記被溶接部の溶接を行わせるステップと、を有する、溶接方法を提供する。 In the second aspect of the present invention, a step of storing a route in which a welding torch is traveled along a welded line in a storage unit as a traveling locus before welding the welded portion of the base metal, and the storage unit. When the welding torch is traveled along the traveling locus stored in the weld torch, the welding line is connected to the welding torch while driving the rotation driving unit that rotates the welding torch to change the posture of the welding torch. Provided is a welding method comprising a step of causing the welded portion to be welded along the line.

本発明によれば、被溶接部の自動溶接を適切に行えるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the automatic welding of the portion to be welded can be appropriately performed.

溶接システムSの概略構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the schematic structure of the welding system S. 溶接装置2の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the welding apparatus 2. 溶接装置2の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the welding apparatus 2. 溶接トーチ20及び把持部30の詳細構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the detailed structure of the welding torch 20 and the grip part 30. 図4に示す溶接トーチ20及び把持部30を平面視した図である。4 is a plan view of the welding torch 20 and the grip portion 30 shown in FIG. 4. 被溶接部110を溶接中の溶接トーチ20の姿勢の変化を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the change of the posture of the welding torch 20 during welding of a portion 110 to be welded. 鋼管製柱の現場接合溶接の一例を説明するための部分模式図である。It is a partial schematic diagram for demonstrating an example of on-site joining welding of a steel pipe column. 曲率部の溶接を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the welding of the curvature part. 溶接装置2による被溶接部110の溶接の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of welding of the welded part 110 by a welding apparatus 2.

<溶接システムの概略構成>
本発明の一の実施形態に係る溶接システムの概略構成について、図1を参照しながら説明する。
<Outline configuration of welding system>
The schematic configuration of the welding system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、溶接システムSの概略構成を説明するための模式図である。溶接システムSは、図1に示すように、溶接装置2と、ガイドレール4とを有する。溶接システムSは、ガイドレール4に沿って溶接装置2を走行させつつ、溶接装置2によって母材100の被溶接部110に対して溶接を行う。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a schematic configuration of a welding system S. As shown in FIG. 1, the welding system S has a welding device 2 and a guide rail 4. The welding system S runs the welding device 2 along the guide rail 4 while welding the welded portion 110 of the base metal 100 by the welding device 2.

溶接装置2は、母材100の被溶接部110に対して、自動で溶接を行う。具体的には、溶接装置2は、走行しながら、被溶接部110に対して溶接トーチ20で溶接を行う。例えば、溶接装置2は、母材100であるH型鋼と鋼板による被溶接部110(隅肉溶接部)を、自動で溶接を行う。また、溶接装置2は、突き合わせ溶接を自動で行ってもよい。このように、溶接装置2は、溶接の一連の作業を、自動で行う。これにより、未溶接部位がなくなり、作業効率が向上すると共に、溶接の品質も安定化する。なお、溶接装置2の詳細構成については、後述する。 The welding device 2 automatically welds the welded portion 110 of the base metal 100 to the welded portion 110. Specifically, the welding device 2 welds the welded portion 110 with the welding torch 20 while traveling. For example, the welding device 2 automatically welds the welded portion 110 (fillet welded portion) of the H-shaped steel which is the base material 100 and the steel plate. Further, the welding device 2 may automatically perform butt welding. In this way, the welding device 2 automatically performs a series of welding operations. As a result, there are no unwelded parts, work efficiency is improved, and the quality of welding is stabilized. The detailed configuration of the welding device 2 will be described later.

ガイドレール4は、溶接装置2を走行させる案内部材である。ガイドレール4は、溶接トーチ20による溶接が円滑に行える位置に、配置されている。ここでは、ガイドレール4は、母材100の上方に配置されている。なお、ガイドレール4の形状は、図1に示す形状以外の形状でもよく、溶接装置2の重量を保持する強度を有すればよい。 The guide rail 4 is a guide member for traveling the welding device 2. The guide rail 4 is arranged at a position where welding by the welding torch 20 can be smoothly performed. Here, the guide rail 4 is arranged above the base material 100. The shape of the guide rail 4 may be a shape other than the shape shown in FIG. 1, and may have enough strength to hold the weight of the welding device 2.

<溶接装置の詳細構成>
溶接装置2の詳細構成について、図2及び図3を参照しながら説明する。
図2は、溶接装置2の構成を説明するための模式図である。図3は、溶接装置2の構成を説明するためのブロック図である。
<Detailed configuration of welding equipment>
The detailed configuration of the welding apparatus 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of the welding device 2. FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the welding device 2.

溶接装置2は、図2及び図3に示すように、支持部10と、支柱14と、溶接トーチ20と、把持部30と、並進駆動部40と、第1回転駆動部50と、第2回転駆動部52と、第3回転駆動部54と、入力受付部60と、制御装置70とを有する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the welding device 2 includes a support portion 10, a support column 14, a welding torch 20, a grip portion 30, a translation drive portion 40, a first rotation drive portion 50, and a second rotation drive portion 50. It has a rotation drive unit 52, a third rotation drive unit 54, an input reception unit 60, and a control device 70.

支持部10は、溶接トーチ20を走行可能に支持する。具体的には、支持部10は、溶接トーチ20を把持する把持部30を、3方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)に移動可能に支持する。支持部10は、図2に示すように、車台12と、支柱14と、水平梁16とを有する。 The support portion 10 supports the welding torch 20 so as to be runnable. Specifically, the support portion 10 movably supports the grip portion 30 that grips the welding torch 20 in three directions (X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction). As shown in FIG. 2, the support portion 10 has a chassis 12, a support column 14, and a horizontal beam 16.

車台12は、支持部10の支柱14の土台となる部分である。車台12は、図1に示すガイドレール4上を左右方向(Y軸方向)に移動する。例えば、車台12は、ガイドレール4上を移動するための車輪を有する。 The chassis 12 is a portion that serves as a base for the support columns 14 of the support portion 10. The chassis 12 moves in the left-right direction (Y-axis direction) on the guide rail 4 shown in FIG. For example, the chassis 12 has wheels for moving on the guide rail 4.

支柱14は、車台12上に垂直方向に沿って設けられている。支柱14は、車台12と共に移動する。 The columns 14 are provided on the chassis 12 along the vertical direction. The column 14 moves together with the chassis 12.

水平梁16は、支柱14に対して水平に設けられた梁部材である。水平梁16は、支柱14に対して垂直方向(Z軸方向)に上下動可能である。また、水平梁16は、支柱14に対して水平方向(X軸方向)に移動可能である。 The horizontal beam 16 is a beam member provided horizontally with respect to the support column 14. The horizontal beam 16 can move up and down in the direction perpendicular to the column 14 (Z-axis direction). Further, the horizontal beam 16 can move in the horizontal direction (X-axis direction) with respect to the support column 14.

溶接トーチ20は、母材100の被溶接線に沿って被溶接部110(図1)の溶接を行う。溶接トーチ20は、支持部10により水平梁16に支持されている。例えば、溶接トーチ20は、ワイヤをアーク熱で溶かした溶融金属を被溶接部110に溶着させることにより、溶接を行う。溶接トーチ20は、ワイヤを供給する供給路を有し、供給されてきたワイヤを連続的にアーク熱で溶かすものである。 The welding torch 20 welds the welded portion 110 (FIG. 1) along the welded line of the base metal 100. The weld torch 20 is supported by the horizontal beam 16 by the support portion 10. For example, the welding torch 20 performs welding by welding a molten metal in which a wire is melted by arc heat to a welded portion 110. The welding torch 20 has a supply path for supplying the wire, and the supplied wire is continuously melted by arc heat.

図4は、溶接トーチ20及び把持部30の詳細構成を説明するための模式図である。図5は、図4に示す溶接トーチ20及び把持部30を平面視した図である。溶接トーチ20は、図4に示すように、溶接を行う先端部22を有する。先端部22に供給されてきたワイヤが、先端部22でアーク熱によって溶融する。なお、アーク熱の量は、先端部22に供給されるワイヤの送給速度や電流及び電圧の大きさによって、調整される。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the detailed configuration of the welding torch 20 and the grip portion 30. FIG. 5 is a plan view of the welding torch 20 and the grip portion 30 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the welding torch 20 has a tip portion 22 for welding. The wire supplied to the tip portion 22 is melted by the arc heat at the tip portion 22. The amount of arc heat is adjusted by the feeding speed, current, and voltage of the wire supplied to the tip portion 22.

把持部30は、溶接トーチ20を把持する。把持部30は、溶接トーチ20を回転可能に把持している。把持部30は、溶接トーチ20の被溶接部110に対するねらい角及び進行角を変更できるように、溶接トーチ20を把持している。また、把持部30は、支持部10に移動可能に支持されている。具体的には、把持部30は、支持部10の水平梁16に対して、図2に示す回転軸C周りに回転可能に支持されている。 The grip portion 30 grips the welding torch 20. The grip portion 30 rotatably grips the welding torch 20. The grip portion 30 grips the weld torch 20 so that the aim angle and the traveling angle of the weld torch 20 with respect to the welded portion 110 can be changed. Further, the grip portion 30 is movably supported by the support portion 10. Specifically, the grip portion 30 is rotatably supported around the rotation axis C shown in FIG. 2 with respect to the horizontal beam 16 of the support portion 10.

把持部30は、図4に示すように、第1支持部32と、第2支持部35と、連結軸38とを有する。
第1支持部32は、溶接トーチ20を回転可能に支持している。第1支持部32は、軸部材33と、軸支え34とを有する。軸部材33は、溶接トーチ20に連結している。また、軸部材33は、回転モータ50aの動力を受けて、回転軸A周りに回転する。軸支え34は、軸部材33を回転可能に支える。軸部材33が回転することで、溶接トーチ20が回転軸A周りに回転する。
As shown in FIG. 4, the grip portion 30 has a first support portion 32, a second support portion 35, and a connecting shaft 38.
The first support portion 32 rotatably supports the welding torch 20. The first support portion 32 has a shaft member 33 and a shaft support 34. The shaft member 33 is connected to the welding torch 20. Further, the shaft member 33 receives the power of the rotary motor 50a and rotates around the rotary shaft A. The shaft support 34 rotatably supports the shaft member 33. As the shaft member 33 rotates, the welding torch 20 rotates around the rotation shaft A.

第2支持部35は、第1支持部32と連結しており、第1支持部32を支持している。第2支持部35は、軸部材36と、軸支え37とを有する。軸部材36は、第1支持部32に連結している。また、軸部材36は、回転モータ52aの動力を受けて、回転軸B周りに回転する。軸支え37は、軸部材36を回転可能に支える。軸部材36が回転することで、第1支持部32に支持された溶接トーチ20が回転軸B周りに回転する。 The second support portion 35 is connected to the first support portion 32 and supports the first support portion 32. The second support portion 35 has a shaft member 36 and a shaft support 37. The shaft member 36 is connected to the first support portion 32. Further, the shaft member 36 receives the power of the rotary motor 52a and rotates around the rotary shaft B. The shaft support 37 rotatably supports the shaft member 36. As the shaft member 36 rotates, the welding torch 20 supported by the first support portion 32 rotates around the rotation shaft B.

連結軸38は、第2支持部35と水平梁16(図2)とを連結している。連結軸38は、回転モータ54a(図2)の動力を受けて、回転軸C(図2)周りに回転する。連結軸38が回転することで、溶接トーチ20も回転軸C周りに回転する。 The connecting shaft 38 connects the second support portion 35 and the horizontal beam 16 (FIG. 2). The connecting shaft 38 receives power from the rotary motor 54a (FIG. 2) and rotates around the rotary shaft C (FIG. 2). As the connecting shaft 38 rotates, the welding torch 20 also rotates around the rotation shaft C.

並進駆動部40は、互いに直交する3方向(すなわち、図1に示すX軸方向、Y軸方向、Z軸方向)に、支持部10及び水平梁16を並進移動させる。並進駆動部40が支持部10及び水平梁16を並進移動させることで、把持部30に把持された溶接トーチ20が、母材100の被溶接部110の近傍に位置できる。並進駆動部40の制御装置は、破損のおそれの少ない車台12の内部もしくは外部に設けられている。並進駆動部40は、図3に示すように、X軸モータ42と、Y軸モータ43と、Z軸モータ44とを有する。 The translation drive unit 40 translates the support unit 10 and the horizontal beam 16 in three directions orthogonal to each other (that is, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction shown in FIG. 1). The translational drive portion 40 translates the support portion 10 and the horizontal beam 16, so that the weld torch 20 gripped by the grip portion 30 can be positioned in the vicinity of the welded portion 110 of the base metal 100. The control device of the translational drive unit 40 is provided inside or outside the chassis 12 where there is little risk of damage. As shown in FIG. 3, the translational drive unit 40 includes an X-axis motor 42, a Y-axis motor 43, and a Z-axis motor 44.

X軸モータ42は、支持部10の車台12(図2)をX軸方向に沿って移動させるモータである。具体的には、X軸モータ42は、車台12をガイドレール4に沿って移動させる。X軸モータ42は、例えば、車台12内に設けられている。
Y軸モータ43は、支持部10の水平梁16をY軸方向に沿って移動させるモータである。具体的には、Y軸モータ43は、水平梁16を支柱14に対してY軸方向に沿って移動させる。Y軸モータ43は、例えば、水平梁16の端部側に設けられている。
Z軸モータ44は、支持部10の水平梁16をZ軸方向に沿って移動させるモータである。具体的には、Z軸モータ44は、水平梁16を支柱14に対して上下動させる。Z軸モータ44は、例えば、車台12内に設けられている。
The X-axis motor 42 is a motor that moves the chassis 12 (FIG. 2) of the support portion 10 along the X-axis direction. Specifically, the X-axis motor 42 moves the chassis 12 along the guide rail 4. The X-axis motor 42 is provided in, for example, the chassis 12.
The Y-axis motor 43 is a motor that moves the horizontal beam 16 of the support portion 10 along the Y-axis direction. Specifically, the Y-axis motor 43 moves the horizontal beam 16 with respect to the support column 14 along the Y-axis direction. The Y-axis motor 43 is provided, for example, on the end side of the horizontal beam 16.
The Z-axis motor 44 is a motor that moves the horizontal beam 16 of the support portion 10 along the Z-axis direction. Specifically, the Z-axis motor 44 moves the horizontal beam 16 up and down with respect to the support column 14. The Z-axis motor 44 is provided in, for example, the chassis 12.

第1回転駆動部50は、溶接トーチ20を回転軸A周りに回転させる。第1回転駆動部50は、把持部30(具体的には、第1支持部32)に設けられている。第1回転駆動部50は、図4に示すように、軸部材33を回転軸A周りに回転させる回転モータ50aを有する。回転モータ50aが軸部材33を回転させることで、溶接トーチ20が回転軸A周りに回転する。これにより、溶接トーチ20の被溶接部110に対する進行角を変更できる。 The first rotation drive unit 50 rotates the welding torch 20 around the rotation axis A. The first rotation drive unit 50 is provided on the grip portion 30 (specifically, the first support portion 32). As shown in FIG. 4, the first rotation drive unit 50 has a rotation motor 50a that rotates the shaft member 33 around the rotation axis A. When the rotary motor 50a rotates the shaft member 33, the welding torch 20 rotates around the rotary shaft A. Thereby, the advancing angle of the welding torch 20 with respect to the welded portion 110 can be changed.

第2回転駆動部52は、溶接トーチ20を、回転軸Aと直交する回転軸B周りに回転させる。第2回転駆動部52は、把持部30(具体的には、第2支持部35)に設けられている。第2回転駆動部52は、図4に示すように、軸部材36を回転軸B周りに回転させる回転モータ52aを有する。回転モータ52aが軸部材36を回転させることで、溶接トーチ20が回転軸B周りに回転する。これにより、溶接トーチ20の被溶接部110に対するねらい角を変更できる。 The second rotation drive unit 52 rotates the welding torch 20 around the rotation axis B orthogonal to the rotation axis A. The second rotation drive unit 52 is provided on the grip portion 30 (specifically, the second support portion 35). As shown in FIG. 4, the second rotation drive unit 52 has a rotation motor 52a that rotates the shaft member 36 around the rotation shaft B. When the rotary motor 52a rotates the shaft member 36, the welding torch 20 rotates around the rotary shaft B. Thereby, the aim angle of the welding torch 20 with respect to the welded portion 110 can be changed.

第3回転駆動部54は、回転軸A及び回転軸Bに直交する回転軸C周りに、把持部30を溶接トーチ20と共に回転させる。第3回転駆動部54は、把持部30(具体的には、連結軸38)を回転軸C周りに回転させる回転モータ54a(図2参照)を有する。回転モータ54aが把持部30を回転させることで、溶接トーチ20も回転軸C周りに回転する。なお、本実施形態では、回転軸Aが第1軸に該当し、回転軸Bが第2軸に該当し、回転軸Cが第3軸に該当する。 The third rotation drive unit 54 rotates the grip portion 30 together with the welding torch 20 around the rotation axis A and the rotation axis C orthogonal to the rotation axis B. The third rotation drive unit 54 has a rotation motor 54a (see FIG. 2) that rotates the grip portion 30 (specifically, the connecting shaft 38) around the rotation shaft C. When the rotary motor 54a rotates the grip portion 30, the welding torch 20 also rotates around the rotation axis C. In the present embodiment, the rotation axis A corresponds to the first axis, the rotation axis B corresponds to the second axis, and the rotation axis C corresponds to the third axis.

入力受付部60は、作業者の入力情報を受け付ける。例えば、入力受付部60は、作業者が入力した被溶接部110の溶接の始点、終点の位置情報を受け付ける。また、入力受付部60は、溶接開始の指示を受け付ける。入力受付部60は、受け付けた入力情報を制御装置70に出力する。 The input receiving unit 60 receives the input information of the worker. For example, the input receiving unit 60 receives the position information of the start point and the end point of welding of the welded portion 110 input by the operator. Further, the input receiving unit 60 receives an instruction to start welding. The input receiving unit 60 outputs the received input information to the control device 70.

制御装置70は、溶接装置2の全体の動作を制御する。制御装置70は、図3に示すように、記憶部72と、制御部74を有する。
記憶部72は、例えばROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む。記憶部72は、制御部74が実行するためのプログラムや、溶接に関する各種データを記憶する。
The control device 70 controls the overall operation of the welding device 2. As shown in FIG. 3, the control device 70 has a storage unit 72 and a control unit 74.
The storage unit 72 includes, for example, a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The storage unit 72 stores a program for the control unit 74 to execute and various data related to welding.

記憶部72は、被溶接部110を溶接する際に溶接トーチ20を走行させる走行軌跡を記憶している。例えば、記憶部72は、被溶接部110の溶接前に制御部74が溶接トーチ20を被溶接線に沿って走行させたルートを、走行軌跡として記憶している。記憶された走行軌跡は、溶接直前に実測されたものであってもよいし、過去に同様な溶接条件で実測したものであってもよい。 The storage unit 72 stores a traveling locus on which the welding torch 20 is traveled when the welded portion 110 is welded. For example, the storage unit 72 stores as a travel locus a route in which the control unit 74 travels the welding torch 20 along the welded line before welding the welded unit 110. The stored travel locus may be the one actually measured immediately before welding, or may be the one actually measured under the same welding conditions in the past.

制御部74は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部74は、記憶部72に記憶されたプログラムを実行することにより、溶接装置2の動作を制御する。
例えば、制御部74は、溶接トーチ20が母材100の被溶接部110を溶接するために、並進駆動部40、第1回転駆動部50、第2回転駆動部52、第3回転駆動部54を動作させて、溶接トーチ20を被溶接線に沿って走行させる。また、制御部74は、溶接トーチ20に供給するワイヤの供給量、電流・電圧の大きさを制御する。
The control unit 74 is, for example, a CPU (Central Processing Unit). The control unit 74 controls the operation of the welding device 2 by executing the program stored in the storage unit 72.
For example, in the control unit 74, the welding torch 20 welds the welded portion 110 of the base metal 100, so that the translation drive unit 40, the first rotation drive unit 50, the second rotation drive unit 52, and the third rotation drive unit 54 Is operated to run the welding torch 20 along the welded line. Further, the control unit 74 controls the supply amount of the wire supplied to the welding torch 20 and the magnitude of the current / voltage.

本実施形態では、被溶接部110を溶接中の溶接トーチ20が母材100の側板と干渉しないように、溶接中に溶接トーチ20の向き(進行角)を変化させるために、第1回転駆動部50又は第3回転駆動部54を駆動させる。制御部74は、第1回転駆動部50又は第3回転駆動部54を駆動させて溶接トーチ20の進行角を変化させながら、溶接トーチ20を被溶接線に沿って被溶接部110の溶接を行わせる。すなわち、制御部74は、被溶接部110を溶接中の溶接トーチ20が母材100に衝突する前に、溶接トーチ20の進行角を変える。なお、制御部74は、並進駆動部40の3軸のモータを駆動させ、溶接トーチ20の先端を第1回転駆動部50又は第3回転駆動部54の駆動により位置補正しながら、溶接を行う。例えば、制御部74は、第1回転駆動部50又は第3回転駆動部54を駆動させ、溶接トーチ20の進行角を変化させながら、並進駆動部40の3軸のモータを並進駆動させ溶接を行ってもよい。 In the present embodiment, the first rotation drive is performed in order to change the direction (advance angle) of the welding torch 20 during welding so that the welding torch 20 during welding of the welded portion 110 does not interfere with the side plate of the base metal 100. The unit 50 or the third rotation drive unit 54 is driven. The control unit 74 drives the first rotation drive unit 50 or the third rotation drive unit 54 to change the advancing angle of the welding torch 20, and welds the welding torch 20 along the welded line to the welded portion 110. Let me do it. That is, the control unit 74 changes the advancing angle of the welding torch 20 before the welding torch 20 that is welding the welded portion 110 collides with the base metal 100. The control unit 74 drives a three-axis motor of the translational drive unit 40, and performs welding while correcting the position of the tip of the welding torch 20 by driving the first rotation drive unit 50 or the third rotation drive unit 54. .. For example, the control unit 74 drives the first rotation drive unit 50 or the third rotation drive unit 54, and while changing the advancing angle of the welding torch 20, translates the three-axis motor of the translation drive unit 40 to perform welding. You may go.

制御部74は、溶接トーチ20を被溶接線に沿って走行させる際に、第1回転駆動部50及び第2回転駆動部52を駆動させて溶接トーチ20の位置を所望位置へ移動させる。これにより、溶接を中断することなく、溶接トーチ20の姿勢が変化しても、ねらい位置のズレを発生させることなく溶接を継続できる。 When the welding torch 20 is driven along the line to be welded, the control unit 74 drives the first rotation driving unit 50 and the second rotation driving unit 52 to move the position of the welding torch 20 to a desired position. As a result, even if the posture of the welding torch 20 changes without interrupting the welding, the welding can be continued without causing the deviation of the target position.

図6は、被溶接部110を溶接中の溶接トーチ20の姿勢の変化を説明するための模式図である。ここでは、溶接トーチ20が、被溶接部110の一端側の隅部112から他端側の隅部114の間を溶接するものとする。
まず、制御部74は、図6(a)に示す姿勢の溶接トーチ20に隅部112を溶接させる。その後、制御部74は、他端側の隅部114へ向かって走行しながら、溶接トーチ20を被溶接部110の溶接を継続する。
ところで、隅部112を溶接した溶接トーチ20の姿勢のまま隅部114へ向かって走行すると、走行途中に母材100に接触するおそれがある。そこで、制御部74は、走行の途中で、溶接トーチ20を図6(b)に示す姿勢に変化させる。これにより、溶接トーチ20が母材100に接触することなく、被溶接部110の溶接を継続できる。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a change in the posture of the welding torch 20 during welding of the welded portion 110. Here, it is assumed that the welding torch 20 welds between the corner 112 on one end side and the corner 114 on the other end side of the portion 110 to be welded.
First, the control unit 74 welds the corner portion 112 to the welding torch 20 in the posture shown in FIG. 6A. After that, the control unit 74 continues the welding of the welded portion 110 with the welding torch 20 while traveling toward the corner portion 114 on the other end side.
By the way, if the welding torch 20 with the corner 112 welded is in the posture of the welding torch 20 and travels toward the corner 114, it may come into contact with the base metal 100 during the traveling. Therefore, the control unit 74 changes the welding torch 20 to the posture shown in FIG. 6B during the running. As a result, the welding of the welded portion 110 can be continued without the welding torch 20 coming into contact with the base metal 100.

制御部74は、記憶部72に記憶された走行軌跡に沿って溶接トーチ20を走行させる際に、並進駆動部40の3軸のモータ、第1回転駆動部50及び第2回転駆動部52を駆動させて溶接トーチ20の姿勢を変化させる。制御部74は、現在位置から溶接トーチ20の姿勢を変化させる開始位置と終了位置を特定し、特定した開始位置に溶接トーチ20が到達したら、第1回転駆動部50及び第2回転駆動部52を駆動させる。例えば、図6に示す被溶接部110の場合には、溶接トーチ20の形状と隅部114の位置から、開始位置を特定できる。これにより、適切なタイミングで溶接トーチ20の姿勢を変化させることができる。 When the welding torch 20 is driven along the traveling locus stored in the storage unit 72, the control unit 74 sets the three-axis motor of the translational drive unit 40, the first rotation drive unit 50, and the second rotation drive unit 52. It is driven to change the posture of the welding torch 20. The control unit 74 specifies a start position and an end position for changing the posture of the welding torch 20 from the current position, and when the welding torch 20 reaches the specified start position, the first rotation drive unit 50 and the second rotation drive unit 52. To drive. For example, in the case of the welded portion 110 shown in FIG. 6, the start position can be specified from the shape of the weld torch 20 and the position of the corner portion 114. As a result, the posture of the welding torch 20 can be changed at an appropriate timing.

制御部74は、並進駆動部40により溶接トーチ20を並進移動させる際に、第1回転駆動部50及び第2回転駆動部52を駆動させてもよい。例えば、並進駆動部40が、図6に示す隅部112と隅部114の間で溶接トーチ20を並進移動させる際に、第1回転駆動部50と第2回転駆動部52が駆動して、溶接トーチ20の姿勢を変化させる。 The control unit 74 may drive the first rotation drive unit 50 and the second rotation drive unit 52 when the welding torch 20 is translated and moved by the translation drive unit 40. For example, when the translational drive unit 40 translates the welding torch 20 between the corner portion 112 and the corner portion 114 shown in FIG. 6, the first rotation drive unit 50 and the second rotation drive unit 52 are driven. The posture of the welding torch 20 is changed.

なお、上記では、制御部74が、溶接トーチ20が隅部112、114の近傍を溶接する際に、溶接トーチ20の姿勢を変化させる点について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部74は、溶接トーチ20が突き合わせ溶接をする際に、溶接トーチ20の姿勢を変化させてもよい。 In the above description, the control unit 74 has described that the welding torch 20 changes the posture of the welding torch 20 when the welding torch 20 welds in the vicinity of the corners 112 and 114, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 74 may change the posture of the welding torch 20 when the welding torch 20 performs butt welding.

図7は、突き合わせ溶接の一例を説明するための模式図である。ここでは、図7に示すように、第1角鋼管120と、第1角鋼管120の上方に位置する第2角鋼管130とを溶接するものとする。具体的には、第1角鋼管120の上端部122と、第2角鋼管130の下端部132と、裏当て金140とを、溶接トーチ20で溶接する。なお、図7では、説明の便宜上、第1角鋼管120及び第2角鋼管130の断面の一部が示されている。 FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an example of butt welding. Here, as shown in FIG. 7, it is assumed that the first square steel pipe 120 and the second square steel pipe 130 located above the first square steel pipe 120 are welded. Specifically, the upper end portion 122 of the first square steel pipe 120, the lower end portion 132 of the second square steel pipe 130, and the backing metal 140 are welded by the welding torch 20. Note that FIG. 7 shows a part of the cross section of the first square steel pipe 120 and the second square steel pipe 130 for convenience of explanation.

第2角鋼管130は、上下方向において第1角鋼管120と離間している。具体的には、第2角鋼管130の下端部132と、第1角鋼管120の上端部122との間には、隙間150が存在する。また、下端部132には、溶接時に溶接トーチ20の先端部が開先部に当たらないようにテーパー132aが形成されている。 The second square steel pipe 130 is separated from the first square steel pipe 120 in the vertical direction. Specifically, there is a gap 150 between the lower end portion 132 of the second square steel pipe 130 and the upper end portion 122 of the first square steel pipe 120. Further, a taper 132a is formed on the lower end portion 132 so that the tip portion of the welding torch 20 does not hit the groove portion during welding.

角鋼管柱の現場自動溶接は、角部の曲率の製造誤差と建て入れ(柱の垂直性)の現場調整により、開先部の断面形状が自動溶接施工に適合出来ず、角鋼管柱の現場自動溶接の開発が遅れている。隙間150(図7)の開口は、現場組立時に建て入れ調整にも使用されるため、建て入れ精度の影響をうけて隙間150の開口がテーパー状になる。被溶接部の断面が被溶接線の位置により異なるため、完全な現場自動溶接は困難であった。しかし、柱毎に溶接断面が異なるが、隙間150を実測し、その情報を現場溶接に反映させれば、鋼管柱の現場自動溶接は可能になる。 In the on-site automatic welding of square steel pipe columns, the cross-sectional shape of the groove cannot be adapted to the automatic welding work due to the manufacturing error of the curvature of the corners and the on-site adjustment of the built-in (vertical column), and the on-site automatic welding of the square steel pipe columns. Development of automatic welding has been delayed. Since the opening of the gap 150 (FIG. 7) is also used for build-in adjustment at the time of on-site assembly, the opening of the gap 150 becomes tapered due to the influence of the build-in accuracy. Complete on-site automatic welding was difficult because the cross section of the part to be welded differs depending on the position of the line to be welded. However, although the welding cross section differs for each column, if the gap 150 is actually measured and the information is reflected in the on-site welding, on-site automatic welding of the steel pipe column becomes possible.

裏当て金140は、環状に形成されており、第1角鋼管120の内側面に接している。また、裏当て金140は、第1角鋼管120の内面に溶接で固定されている。裏当て金140は、第1角鋼管120と第2角鋼管130との間の隙間150を確保し、また第2角鋼管130より成る上の柱の重量を支える。凸部142には、上方へ向かってテーパー142aが形成されている。テーパー142aを設けることで、第1角鋼管120と第2角鋼管130を円滑に連結できる。 The backing metal 140 is formed in an annular shape and is in contact with the inner surface of the first square steel pipe 120. Further, the backing metal 140 is fixed to the inner surface of the first square steel pipe 120 by welding. The backing metal 140 secures a gap 150 between the first square steel pipe 120 and the second square steel pipe 130, and also supports the weight of the upper column made of the second square steel pipe 130. A taper 142a is formed on the convex portion 142 upward. By providing the taper 142a, the first square steel pipe 120 and the second square steel pipe 130 can be smoothly connected.

第2角鋼管130の内側面には、下がり止め134が設けられている。下がり止め134の下部が、裏当て金140の端に接することで、上下方向において第2角鋼管130が第1角鋼管120に対して位置決めされる。下がり止め134及び裏当て金140の位置を調整することで、所望の大きさの隙間150を形成できる。 A lowering stopper 134 is provided on the inner surface of the second square steel pipe 130. When the lower portion of the lowering stopper 134 contacts the end of the backing metal 140, the second square steel pipe 130 is positioned with respect to the first square steel pipe 120 in the vertical direction. By adjusting the positions of the lowering stopper 134 and the backing metal 140, a gap 150 having a desired size can be formed.

溶接トーチ20は、図7に示す矢印方向にて溶接を行う。すなわち、溶接トーチ20は、溶融金属を、第1角鋼管120、第2角鋼管130及び裏当て金140を溶接で一体化ささることにより、この部位の溶接が成立する。 The welding torch 20 is welded in the direction of the arrow shown in FIG. That is, in the welding torch 20, welding of this portion is established by integrating the molten metal with the first square steel pipe 120, the second square steel pipe 130, and the backing metal 140 by welding.

ところで、上述した第1角鋼管120及び第2角鋼管130には、角に曲率部が形成されている。溶接装置2は、第1角鋼管120と第2角鋼管130を溶接する際には、曲率部を溶接することになる。図8を参照しながら、第1角鋼管120の内周線126の曲率部を溶接する際の溶接トーチ20の制御について説明する。 By the way, the first square steel pipe 120 and the second square steel pipe 130 described above have a curved portion formed at a corner. When welding the first square steel pipe 120 and the second square steel pipe 130, the welding device 2 welds the curved portion. With reference to FIG. 8, the control of the welding torch 20 when welding the curved portion of the inner peripheral line 126 of the first square steel pipe 120 will be described.

図8は、曲率部の溶接を説明するための模式図である。ここでは、外周線127と内周線126の曲率部(曲げ加工された部分)の間が、溶接部位である。内周線126の直線部及び曲率部が、溶接トーチ20が溶接する被溶接線となる。内周線126の曲率部は、板厚等により定められた曲率の中心点から所定距離にあると仮定する。具体的には、内周線126から中心点までの距離は、図8に示すように、中心点128から所定半径の円弧で示されるが、仮定した曲率のため、内周線126から中心点までの距離を外周線127の曲率部を所望数で角度分割した線上の中心点から実測した距離とする。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the welding of the curved portion. Here, the portion between the outer peripheral line 127 and the curved portion (bent portion) of the inner peripheral line 126 is a welded portion. The straight portion and the curved portion of the inner peripheral line 126 are the welded lines to be welded by the welding torch 20. It is assumed that the curvature portion of the inner peripheral line 126 is at a predetermined distance from the center point of the curvature determined by the plate thickness or the like. Specifically, the distance from the inner circumference line 126 to the center point is shown by an arc having a predetermined radius from the center point 128 as shown in FIG. 8, but due to the assumed curvature, the distance from the inner circumference line 126 to the center point is shown. Let the distance to be the distance actually measured from the center point on the line obtained by dividing the curvature portion of the outer peripheral line 127 by a desired number.

制御部74は、溶接トーチ20を内周線126に沿って走行させる。例えば、制御部74は、溶接トーチ20が直線部から曲率部の内周線126に到達すると、内周線126に沿って溶接トーチ20を回動させる。すなわち、溶接トーチ20は、先端が中心点128を向いた状態で、溶融金属を内周線126に溶着させる。 The control unit 74 causes the welding torch 20 to travel along the inner peripheral line 126. For example, when the welding torch 20 reaches the inner peripheral line 126 of the curvature portion from the straight line portion, the control unit 74 rotates the welding torch 20 along the inner peripheral line 126. That is, the welding torch 20 welds the molten metal to the inner peripheral line 126 with the tip facing the center point 128.

制御部74は、内周線126の曲率部を溶接する際に、溶接トーチ20の溶接条件を調整する。具体的には、制御部74は、分割角度と中心点128からの実測距離を利用して、各区間の弦長又は周長を算出し分割角度内の溶接長とする。これにより、各区間に対する溶接トーチ20による溶接条件を調整する。よって、曲率部が中心点128からの円弧として計画されていた鋼管の円弧に製造過程で歪みが発生しても、実測距離から算定する区間の弦長又は周長を溶接長(走行距離)とすることにより、製造誤差の影響を吸収し溶接する。この時、溶接トーチ20は常に中心点128を向いているが、溶接線に対する狙い角度誤差が微細なため溶融金属に影響を与えない。よって、曲率部は、完全な円弧でなくてもよい。 The control unit 74 adjusts the welding conditions of the welding torch 20 when welding the curved portion of the inner peripheral line 126. Specifically, the control unit 74 calculates the chord length or the circumference of each section by using the division angle and the measured distance from the center point 128, and sets the welding length within the division angle. Thereby, the welding condition by the welding torch 20 for each section is adjusted. Therefore, even if the arc of the steel pipe, whose curvature is planned as an arc from the center point 128, is distorted during the manufacturing process, the chord length or circumference of the section calculated from the measured distance is defined as the welding length (mileage). By doing so, the influence of manufacturing error is absorbed and welding is performed. At this time, the welding torch 20 always faces the center point 128, but it does not affect the molten metal because the aiming angle error with respect to the welding line is minute. Therefore, the curvature portion does not have to be a perfect arc.

図8では、仮の条件として、外周線127が8つの領域R1~R8に分割されている。例えば、領域R1~R8は、等間隔で配置されている。制御部74は、領域R1~R8の算定による溶接長に対する溶接条件として、各領域を溶接する際のワイヤの供給量、電流・電圧の大きさを調整する。これにより、内周線126を溶接する際に、領域R1~R8の各々に対して均質な溶接ビードを確保できる。この結果、内周線126に対して均質な溶接を行うことが可能となる。 In FIG. 8, as a tentative condition, the outer peripheral line 127 is divided into eight regions R1 to R8. For example, the regions R1 to R8 are arranged at equal intervals. The control unit 74 adjusts the supply amount of the wire and the magnitude of the current / voltage when welding each region as the welding conditions for the welding length calculated in the regions R1 to R8. As a result, when welding the inner peripheral line 126, a uniform weld bead can be secured for each of the regions R1 to R8. As a result, uniform welding can be performed on the inner peripheral line 126.

<溶接の流れ>
溶接装置2が母材100の被溶接部110を溶接する流れについて、図9を参照しながら説明する。
図9は、被溶接部110の溶接の流れの一例を説明するためのフローチャートである。溶接装置2は、例えば被溶接部110の隅肉溶接や突き合わせ溶接を行う際に、図9に示す一連の処理を実行する。
<Welding flow>
The flow in which the welding device 2 welds the welded portion 110 of the base metal 100 will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of the welding flow of the welded portion 110. The welding device 2 executes a series of processes shown in FIG. 9, for example, when performing fillet welding or butt welding of the portion to be welded 110.

まず、被溶接部110の溶接を開始する前に、入力受付部60は、溶接の始点、終点の位置情報を受け付ける(ステップS102)。なお、入力受付部60は、開先部の隙間150の平行性情報を作業者から受け付けてもよい。 First, before starting the welding of the welded portion 110, the input receiving portion 60 receives the position information of the start point and the end point of the welding (step S102). The input receiving unit 60 may receive the parallelism information of the gap 150 in the groove portion from the operator.

次に、制御部74は、受け付けた始点と終点を結ぶ被溶接線に倣うように溶接トーチ20を走行させて、走行軌跡の実測を行う(ステップS104)。例えば、制御部74は、並進駆動部40が溶接トーチ20を走行させる際の走行軌跡の実測を行う。 Next, the control unit 74 runs the welding torch 20 so as to follow the welded line connecting the received start point and end point, and actually measures the running locus (step S104). For example, the control unit 74 actually measures the traveling locus when the translational driving unit 40 travels the welding torch 20.

次に、制御部74は、実測した溶接トーチ20の走行軌跡を、記憶部72に記憶させる(ステップS106)。例えば、制御部74は、走行軌跡を示す情報を、記憶部72に記憶させ、以後の自動溶接に備える。 Next, the control unit 74 stores the actually measured traveling locus of the welding torch 20 in the storage unit 72 (step S106). For example, the control unit 74 stores information indicating a traveling locus in the storage unit 72 to prepare for subsequent automatic welding.

次に、制御部74は、被溶接部110の位置や走行軌跡等に基づいて、溶接トーチ20による溶接条件を決定する(ステップS108)。例えば、制御部74は、溶接トーチ20の先端部22に供給する電流、電圧の大きさや、ワイヤの供給量を決定する。 Next, the control unit 74 determines the welding conditions by the welding torch 20 based on the position of the welded portion 110, the traveling locus, and the like (step S108). For example, the control unit 74 determines the magnitude of the current and voltage supplied to the tip portion 22 of the welding torch 20 and the supply amount of the wire.

次に、制御部74は、決定した溶接条件に基づいて、溶接トーチ20を走行させながら被溶接部110の溶接を開始する(ステップS110)。例えば、制御部74は、記憶部72に記憶された走行軌跡に沿って溶接トーチ20を走行させる。 Next, the control unit 74 starts welding of the welded portion 110 while running the welding torch 20 based on the determined welding conditions (step S110). For example, the control unit 74 causes the welding torch 20 to travel along the travel locus stored in the storage unit 72.

上記では、被溶接部110の1パス自動溶接について述べたが、記憶されている溶接情報とさらなる情報の組合せを次パスの自動溶接に適用することにより、多パス自動溶接が可能になり、被溶接部の全パス(全層)の自動溶接を可能にする。 In the above, the one-pass automatic welding of the welded portion 110 has been described, but by applying the combination of the stored welding information and the further information to the next-pass automatic welding, multi-pass automatic welding becomes possible, and the welded portion 110 is welded. Enables automatic welding of all paths (all layers) of the weld.

なお、記憶部72には、作業者が溶接線の始端の溶接条件、中間部前の溶接条件変更、中間部の溶接条件、終端部前の溶接条件変更、終端の溶接条件、終端処理の溶接条件、開先部の平行性の数値を、被溶接線中の溶接走行位置別に整理した情報が、記憶されてもよい。必要であれば、溶接トーチ20を仮走行させ被溶接線中に配分した情報の確認を行い、結果を記憶部72に記憶させてもよい。 In the storage unit 72, the operator can change the welding conditions at the beginning of the welding line, the welding conditions before the intermediate portion, the welding conditions at the intermediate portion, the welding conditions before the end portion, the welding conditions at the end, and the welding of the termination process. Information in which the conditions and the numerical values of the parallelism of the groove are arranged according to the welding running position in the weld line may be stored. If necessary, the welding torch 20 may be temporarily run to check the information distributed in the welded line, and the result may be stored in the storage unit 72.

<本実施形態における効果>
上述した実施形態の溶接装置2は、溶接トーチ20を回転軸A周りに回転させる第1回転駆動部50と、溶接トーチ20を、回転軸Aと直交する回転軸B周りに回転させる第2回転駆動部52とを有する。そして、溶接装置2は、第1回転駆動部50及び第2回転駆動部52を駆動させて溶接トーチ20の姿勢を変化させながら、溶接トーチ20に被溶接部110の溶接を行わせる。
これにより、溶接中に溶接トーチ20の姿勢を適宜変化させて、被溶接部110の溶接を行うことが可能となる。溶接トーチ20が姿勢を適宜変化させることによって、母材100に溶接トーチ20が干渉することなく溶接できる。この結果、手作業溶接部位なしで被溶接部110を自動で溶接することができ、作業性が向上し、かつ溶接品質を高められる。
<Effect in this embodiment>
In the welding device 2 of the above-described embodiment, the first rotation drive unit 50 for rotating the welding torch 20 around the rotation axis A and the second rotation for rotating the welding torch 20 around the rotation axis B orthogonal to the rotation axis A. It has a drive unit 52. Then, the welding device 2 drives the first rotation drive unit 50 and the second rotation drive unit 52 to change the posture of the welding torch 20, and causes the welding torch 20 to weld the welded portion 110.
This makes it possible to appropriately change the posture of the welding torch 20 during welding to weld the welded portion 110. By appropriately changing the posture of the welding torch 20, the welding torch 20 can be welded without interfering with the base metal 100. As a result, the welded portion 110 can be automatically welded without a manual welded portion, workability is improved, and welding quality is improved.

また、H型鋼状の母材の側壁上に溶接装置2を設置することにより、手溶接による未溶接部がなくなり、複数の溶接装置2を使用すると、単位時間当たりの溶接量は飛躍的に増加する。溶接装置2を架台上設置し、被溶接品を移動(動かす)する作業方法であれば、溶接装置2を所望位置に設置するための部分改良を施せば、特殊な自動溶接機を作成する必要がなくなる。
さらに、本実施形態の溶接装置2によれば、角鋼管の曲率部が完全な円弧でなくてもよく、曲率部に製造誤差のある角鋼管の溶接が可能となる。
Further, by installing the welding device 2 on the side wall of the H-shaped steel-shaped base metal, the unwelded portion due to manual welding is eliminated, and when a plurality of welding devices 2 are used, the welding amount per unit time increases dramatically. do. If the work method is to install the welding device 2 on a pedestal and move (move) the object to be welded, it is necessary to create a special automatic welding machine by making partial improvements to install the welding device 2 in the desired position. Will disappear.
Further, according to the welding apparatus 2 of the present embodiment, the curved portion of the square steel pipe does not have to be a perfect arc, and it is possible to weld a square steel pipe having a manufacturing error in the curved portion.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. be. For example, all or part of the device can be functionally or physically distributed / integrated in any unit. Also included in the embodiments of the present invention are new embodiments resulting from any combination of the plurality of embodiments. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment together.

2 溶接装置
10 支持部
20 溶接トーチ
30 把持部
40 並進駆動部
50 第1回転駆動部
52 第2回転駆動部
54 第3回転駆動部
72 記憶部
74 制御部
100 母材
110 被溶接部
120 第1角鋼管
126 内周線
127 外周線
128 中心点
130 第2角鋼管
A、B、C 回転軸

2 Welding equipment 10 Support part 20 Welding torch 30 Grip part 40 Translation drive part 50 1st rotation drive part 52 2nd rotation drive part 54 3rd rotation drive part 72 Storage part 74 Control part 100 Base material 110 Welded part 120 1st Square steel pipe 126 Inner peripheral line 127 Outer peripheral line 128 Center point 130 Second square steel pipe A, B, C Rotating shaft

Claims (10)

支持部に支持され、母材の被溶接線に沿って被溶接部の溶接を行う溶接トーチと、
前記溶接トーチを第1軸周りに回転させる第1回転駆動部と、
前記溶接トーチを、前記第1軸と直交する第2軸周りに回転させる第2回転駆動部と、
前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させながら、前記溶接トーチに前記被溶接線に沿って溶接を行わせる制御部と、
を備える、溶接装置。
A welding torch that is supported by the support and welds the welded part along the welded line of the base metal.
A first rotation drive unit that rotates the welding torch around the first axis,
A second rotation drive unit that rotates the welding torch around a second axis orthogonal to the first axis,
A control unit that causes the welding torch to perform welding along the welded line while driving the first rotation driving unit and the second rotation driving unit to change the posture of the welding torch.
A welding device.
前記制御部は、前記溶接トーチを前記被溶接線に沿って走行させる際に、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させる、
請求項1に記載の溶接装置。
The control unit drives the first rotation drive unit and the second rotation drive unit to change the posture of the weld torch when the weld torch is driven along the welded line.
The welding apparatus according to claim 1.
前記被溶接部を溶接する際に前記溶接トーチを走行させる走行軌跡を記憶している記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記走行軌跡に沿って前記溶接トーチを走行させる際に、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させる、
請求項1又は2に記載の溶接装置。
Further, a storage unit for storing a traveling locus for traveling the welding torch when welding the welded portion is provided.
When the welding torch is driven along the traveling locus stored in the storage unit, the control unit drives the first rotation driving unit and the second rotation driving unit to change the posture of the welding torch. Change,
The welding apparatus according to claim 1 or 2.
前記記憶部は、前記被溶接部の溶接前に前記溶接トーチが前記被溶接線に沿って走行したルートを、前記走行軌跡として記憶している、
請求項3に記載の溶接装置。
The storage unit stores the route that the welding torch traveled along the welded line before welding the welded portion as the traveling locus.
The welding apparatus according to claim 3.
前記支持部に支持されており、前記溶接トーチを把持する把持部をさらに備え、
前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部は、前記把持部に設けられている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の溶接装置。
A grip portion that is supported by the support portion and grips the welding torch is further provided.
The first rotation drive unit and the second rotation drive unit are provided on the grip portion.
The welding apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第1軸及び前記第2軸に直交する第3軸周りに、前記把持部を前記溶接トーチと共に回転させる第3回転駆動部を更に備える、
請求項5に記載の溶接装置。
A third rotation drive unit for rotating the grip portion together with the welding torch is further provided around the first axis and the third axis orthogonal to the second axis.
The welding apparatus according to claim 5.
前記支持部は、支持する前記把持部を、互いに直交する複数方向に並進移動可能な並進駆動部を有し、
前記制御部は、前記並進駆動部により前記把持部を並進移動させる際に、前記第1回転駆動部及び前記第2回転駆動部を駆動させる、
請求項5又は6に記載の溶接装置。
The support portion has a translation drive unit capable of translating the grip portion that supports the grip portion in a plurality of directions orthogonal to each other.
The control unit drives the first rotation drive unit and the second rotation drive unit when the grip portion is translated and moved by the translation drive unit.
The welding apparatus according to claim 5 or 6.
前記被溶接部は、所定の曲率を有する曲率部であり、
前記制御部は、前記曲率部の中心点を向くように前記溶接トーチの姿勢を変化させながら、前記溶接トーチに溶接を行わせる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の溶接装置。
The welded portion is a curved portion having a predetermined curvature, and is a curved portion.
The control unit causes the welding torch to perform welding while changing the posture of the welding torch so as to face the center point of the curvature portion.
The welding apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記制御部は、前記曲率部を周方向に沿って複数の領域に分割し、各領域に対する前記溶接トーチの溶接条件を調整する、
請求項8に記載の溶接装置。
The control unit divides the curvature portion into a plurality of regions along the circumferential direction, and adjusts the welding conditions of the welding torch for each region.
The welding apparatus according to claim 8.
母材の被溶接部の溶接前に、溶接トーチを被溶接線に沿って走行させたルートを、走行軌跡として記憶部に記憶させるステップと、
前記記憶部に記憶された前記走行軌跡に沿って前記溶接トーチを走行させる際に、前記溶接トーチを回転させる回転駆動部を駆動させて前記溶接トーチの姿勢を変化させながら、前記溶接トーチに前記被溶接線に沿って前記被溶接部の溶接を行わせるステップと、
を有する、溶接方法。
Before welding the welded part of the base metal, the step of storing the route in which the welding torch was run along the welded line in the storage part as a running locus,
When the welding torch is traveled along the traveling locus stored in the storage unit, the welding torch is loaded with the welding torch while driving the rotation driving unit that rotates the welding torch to change the posture of the welding torch. The step of welding the welded portion along the line to be welded, and
Has a welding method.
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