JP2722683B2 - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
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- JP2722683B2 JP2722683B2 JP16730389A JP16730389A JP2722683B2 JP 2722683 B2 JP2722683 B2 JP 2722683B2 JP 16730389 A JP16730389 A JP 16730389A JP 16730389 A JP16730389 A JP 16730389A JP 2722683 B2 JP2722683 B2 JP 2722683B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶接によって母材が熱変形し、開先線の位置
が変化してしまうような場合の溶接方法に関するもので
ある。
が変化してしまうような場合の溶接方法に関するもので
ある。
［従来の技術］ 第９、10図は母材であるパイプ１（以下母材という）
の端部に蓋２を溶接するシール溶接の場合の従来例を示
したもので、母材１と蓋２に形成された開先線（冷時開
先線）３に沿って溶接トーチ４を移動させつつ自動的に
溶接を行う溶接方法が実施されている。５は溶接ビート
を示す。
の端部に蓋２を溶接するシール溶接の場合の従来例を示
したもので、母材１と蓋２に形成された開先線（冷時開
先線）３に沿って溶接トーチ４を移動させつつ自動的に
溶接を行う溶接方法が実施されている。５は溶接ビート
を示す。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記したような溶接を、小物品或いは大きな
入熱を必要とする母材の溶接等に適用した場合、母材１
が第９図中破線ａで示すように熱膨張によって変形し、
このために開先線の位置も変化して溶接トーチ４位置と
の間にずれが生じ、その結果融合不良等の溶接欠陥を生
じる問題を有していた。
入熱を必要とする母材の溶接等に適用した場合、母材１
が第９図中破線ａで示すように熱膨張によって変形し、
このために開先線の位置も変化して溶接トーチ４位置と
の間にずれが生じ、その結果融合不良等の溶接欠陥を生
じる問題を有していた。
本発明は、溶接時の母材の熱変形によって開先位置が
変化しても、変化した開先位置に沿って溶接トーチを正
確に移動させることにより、常に良好な溶接を行わしめ
ることを目的としている。
変化しても、変化した開先位置に沿って溶接トーチを正
確に移動させることにより、常に良好な溶接を行わしめ
ることを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 本発明は母材を溶接するときの溶融プールの温度を検
出してそれを基準温度とし、該基準温度と前記溶接によ
る母材の熱変形により冷時開先線に対して変化した開先
位置のずれ量との関係から変形開先線を予め求めてお
き、実際の溶接作業時、前記と同様に溶融プールの温度
を検出し、該検出した溶接温度と前記基準温度とが一致
しているときは溶接トーチを前記変形開先線に沿って移
動させ、又前記溶接温度と基準温度が一致しないときに
はその温度のずれに応じて前記変形開先線に沿った溶接
トーチの位置に修正を加えつつ移動させて溶接すること
を特徴とする溶接方法にかかるものである。
出してそれを基準温度とし、該基準温度と前記溶接によ
る母材の熱変形により冷時開先線に対して変化した開先
位置のずれ量との関係から変形開先線を予め求めてお
き、実際の溶接作業時、前記と同様に溶融プールの温度
を検出し、該検出した溶接温度と前記基準温度とが一致
しているときは溶接トーチを前記変形開先線に沿って移
動させ、又前記溶接温度と基準温度が一致しないときに
はその温度のずれに応じて前記変形開先線に沿った溶接
トーチの位置に修正を加えつつ移動させて溶接すること
を特徴とする溶接方法にかかるものである。
［作用］ 母材を溶接するときの溶融プールの温度を検出してそ
れを基準温度とし、該基準温度と前記溶接による母材の
熱変形によって生じる開先位置の変化との関係から変形
開先線を予め求めておき、その後該変形開先線に沿って
溶接トーチを移動させて溶接作業を行う。このとき、実
際の溶接作業時の溶融プールの温度を検出し、この溶接
温度と前記基準温度とが一致しているときには溶接トー
チを前記変形開先線に沿って移動させ、又溶接温度と基
準温度が一致していないときにはその温度のずれに応じ
て前記変形開先線に沿った溶接トーチの移動に修正を加
える。
れを基準温度とし、該基準温度と前記溶接による母材の
熱変形によって生じる開先位置の変化との関係から変形
開先線を予め求めておき、その後該変形開先線に沿って
溶接トーチを移動させて溶接作業を行う。このとき、実
際の溶接作業時の溶融プールの温度を検出し、この溶接
温度と前記基準温度とが一致しているときには溶接トー
チを前記変形開先線に沿って移動させ、又溶接温度と基
準温度が一致していないときにはその温度のずれに応じ
て前記変形開先線に沿った溶接トーチの移動に修正を加
える。
［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図及び第２図は本発明の方法を実施する自動溶接
機の一例であり、母材であるパイプ１（以下母材とい
う）に蓋２を溶接するシール溶接の場合を例示してい
る。
機の一例であり、母材であるパイプ１（以下母材とい
う）に蓋２を溶接するシール溶接の場合を例示してい
る。
前記母材１が定盤６上に固定されており、更に定盤６
の上方には、支持架構７を介して溶接装置８が設けられ
ている。
の上方には、支持架構７を介して溶接装置８が設けられ
ている。
溶接装置８は、溶接トーチ４をトーチホルダ９を介し
て支持しており、且つトーチホルダ９を平面Ｘ方向に移
動可能に駆動するためのＸ軸スライダー10、及び該Ｘ軸
スライダー10と直角のＹ方向に移動可能に駆動するＹ軸
スライダー11を備えていることにより、前記溶接トーチ
４を母材１の開先軸３に沿って移動させることができる
ようになっている。
て支持しており、且つトーチホルダ９を平面Ｘ方向に移
動可能に駆動するためのＸ軸スライダー10、及び該Ｘ軸
スライダー10と直角のＹ方向に移動可能に駆動するＹ軸
スライダー11を備えていることにより、前記溶接トーチ
４を母材１の開先軸３に沿って移動させることができる
ようになっている。
更に、前記溶接トーチ４には、該溶接トーチ４を中心
に回動駆動されるセンサ回転部12を介して光温度計等の
非接触式の温度センサ13が取付けられており、第４、５
図に示すように、溶融プール14における溶接トーチ４に
よるアーク点15の溶接方向前方位置Ｓの温度を、温度セ
ンサ13をビード幅Ｗ方向に走査させながら検出できるよ
うにしている。
に回動駆動されるセンサ回転部12を介して光温度計等の
非接触式の温度センサ13が取付けられており、第４、５
図に示すように、溶融プール14における溶接トーチ４に
よるアーク点15の溶接方向前方位置Ｓの温度を、温度セ
ンサ13をビード幅Ｗ方向に走査させながら検出できるよ
うにしている。
前記溶接装置８には、前記Ｘ軸スライダー10とＹ軸ス
ライダー11の駆動と、センサ回転部12の駆動を制御する
ための制御ケーブル16の一端が接続されており、且つ該
制御ケーブル16の他端が制御装置17に接続されている。
制御装置17には、電源装置18及びリモートコントロール
ボックス19が接続されている。
ライダー11の駆動と、センサ回転部12の駆動を制御する
ための制御ケーブル16の一端が接続されており、且つ該
制御ケーブル16の他端が制御装置17に接続されている。
制御装置17には、電源装置18及びリモートコントロール
ボックス19が接続されている。
第１、２図の装置において、第４、５図に示すよう
に、溶融プール14における溶接トーチ４によるアーク点
15の前方位置Ｓの温度を、温度センサ13によりビード幅
Ｗ方向に走査して検出し、このときの検出温度を基準温
度Ｔとし、該基準温度Ｔと、板厚、材質、溶接電流、溶
接速度等の溶接条件に応じて生じる冷時開先線３に対す
る実際の開先位置のずれ量との関係を、実験、熱膨張の
関係式等によって各点について求め、これにより、第３
図に示すような変形開先線20を求める。このようにして
求めた該変形開先線20、及び前記基準温度Ｔ、並びに後
述する位置修正データ21を予め前記制御装置17に入力し
て記憶させておき、又溶接作業時に前記温度センサ13に
よって検出された溶融プール14の溶接温度ｔを逐次前記
制御装置17に入力できるようにしておく。
に、溶融プール14における溶接トーチ４によるアーク点
15の前方位置Ｓの温度を、温度センサ13によりビード幅
Ｗ方向に走査して検出し、このときの検出温度を基準温
度Ｔとし、該基準温度Ｔと、板厚、材質、溶接電流、溶
接速度等の溶接条件に応じて生じる冷時開先線３に対す
る実際の開先位置のずれ量との関係を、実験、熱膨張の
関係式等によって各点について求め、これにより、第３
図に示すような変形開先線20を求める。このようにして
求めた該変形開先線20、及び前記基準温度Ｔ、並びに後
述する位置修正データ21を予め前記制御装置17に入力し
て記憶させておき、又溶接作業時に前記温度センサ13に
よって検出された溶融プール14の溶接温度ｔを逐次前記
制御装置17に入力できるようにしておく。
実際の溶接作業を行うに当っては、溶接条件を前記変
形開先線20を求めたときと同じ条件に設定し、制御装置
17によりＸ軸スライダー10及びＹ軸スライダー11を介し
て溶接トーチ４を前記変形開先線20に沿って移動するよ
うに制御すれば変形した実際の開先線に沿った良好な溶
接を行うことができる。
形開先線20を求めたときと同じ条件に設定し、制御装置
17によりＸ軸スライダー10及びＹ軸スライダー11を介し
て溶接トーチ４を前記変形開先線20に沿って移動するよ
うに制御すれば変形した実際の開先線に沿った良好な溶
接を行うことができる。
一方、前記基準温度Ｔに対して実際の溶接作業時の溶
接温度ｔが変ってしまうと、前記のようにして求められ
た変形開先線20が更に変化して来る。
接温度ｔが変ってしまうと、前記のようにして求められ
た変形開先線20が更に変化して来る。
しかし、上記変形開先線20が変化する変位置は、溶接
温度ｔと母材の熱変形による変位（μｍ）の大きさとが
第６図に示すように略比例関係にあることから、この位
置修正データ21を予め制御装置17に入力しておくことに
より、溶接温度ｔから概ねの変位置を求めることがで
き、従って基準温度Ｔと溶接温度ｔのずれ量に応じて溶
接トーチ４の位置を修正することによって、溶接トーチ
４の移動を変形開先線から更にずれた実際の開先線に一
致させることができる。
温度ｔと母材の熱変形による変位（μｍ）の大きさとが
第６図に示すように略比例関係にあることから、この位
置修正データ21を予め制御装置17に入力しておくことに
より、溶接温度ｔから概ねの変位置を求めることがで
き、従って基準温度Ｔと溶接温度ｔのずれ量に応じて溶
接トーチ４の位置を修正することによって、溶接トーチ
４の移動を変形開先線から更にずれた実際の開先線に一
致させることができる。
即ち、前記第４図と同様の方法によって、実際の溶接
作業時における溶融プール14の溶接温度ｔを検出し、こ
の溶接温度ｔを、第７図に示すように前記記憶された基
準温度Ｔと比較し、その値が一致しているときには前記
予め求められている変形開先線20に沿って溶接トーチ４
を移動させて溶接を行い、又、前記溶接温度ｔと基準温
度Ｔに差が出たときには、その差の温度に応じて前記第
６図の位置修正データ21に基づいて溶接トーチ４位置を
修正し、これにより、前記変形開先線20に対してずれた
真の変形開先線に沿って溶接トーチ４を移動させて良好
な溶接を行うことができる。
作業時における溶融プール14の溶接温度ｔを検出し、こ
の溶接温度ｔを、第７図に示すように前記記憶された基
準温度Ｔと比較し、その値が一致しているときには前記
予め求められている変形開先線20に沿って溶接トーチ４
を移動させて溶接を行い、又、前記溶接温度ｔと基準温
度Ｔに差が出たときには、その差の温度に応じて前記第
６図の位置修正データ21に基づいて溶接トーチ４位置を
修正し、これにより、前記変形開先線20に対してずれた
真の変形開先線に沿って溶接トーチ４を移動させて良好
な溶接を行うことができる。
第８図は本発明の他の実施例を示すもので、前記溶接
トーチ４の移動を、変形開先線20に正確に一致させるの
ではなく、１周の溶接を複数の角度に等分割し、その分
割された角度内は溶接トーチ４を変位させることなく円
弧移動させ、分割位置で段階的に変位させることにより
略変形開先線20に沿った移動を行わせるようにしたもの
である。
トーチ４の移動を、変形開先線20に正確に一致させるの
ではなく、１周の溶接を複数の角度に等分割し、その分
割された角度内は溶接トーチ４を変位させることなく円
弧移動させ、分割位置で段階的に変位させることにより
略変形開先線20に沿った移動を行わせるようにしたもの
である。
この実施例においても、第７図に示したように溶接ト
ーチ４の移動方向を、検出された溶接温度ｔに応じて修
正することについては全く同様である。
ーチ４の移動方向を、検出された溶接温度ｔに応じて修
正することについては全く同様である。
尚、本発明の溶接方法は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、母材がパイプである場合の溶接につ
いて例示したが母材及び開先の形状には何等限定されな
いこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、母材がパイプである場合の溶接につ
いて例示したが母材及び開先の形状には何等限定されな
いこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の溶接方法によれば、溶
接時の母材の熱変形によって開先位置が変化しても、溶
接トーチを予め求められた変形開先線に沿って移動させ
ることにより、溶接トーチを常に実際の開先位置に沿わ
せて、精度の高い良好な溶接を行うことができる優れた
効果を奏し得る。
接時の母材の熱変形によって開先位置が変化しても、溶
接トーチを予め求められた変形開先線に沿って移動させ
ることにより、溶接トーチを常に実際の開先位置に沿わ
せて、精度の高い良好な溶接を行うことができる優れた
効果を奏し得る。
第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す概略
図、第２図は第１図の溶接装置に備えられる温度センサ
の側面図、第３図は予め求めた変形開先線の平面図、第
４図は溶融プールの温度を検出する方法の一例を示す平
面図、第５図は溶融プールの検出温度の一例を示す線
図、第６図は溶接温度と開先の変位との関係を示す線
図、第７図はトーチ位置修正方法の一例を示すフローチ
ャート、第８図は本発明の他の実施例を示す変形開先線
の平面図、第９図はパイプに蓋をシール溶接する場合の
従来例を示す断面図、第10図は第９図のＸ−Ｘ矢視図で
ある。 １は母材（パイプ）、２は蓋、３は開先線（冷時開先
線）、４は溶接トーチ、８は溶接装置、10はＸ軸スライ
ダー、11はＹ軸スライダー、12はセンサ回転部、13は温
度センサ、14は溶融プール、17は制御装置、18は電源装
置、20は変形開先線、21は位置修正データ、ｔは溶接温
度、Ｔは基準温度を示す。
図、第２図は第１図の溶接装置に備えられる温度センサ
の側面図、第３図は予め求めた変形開先線の平面図、第
４図は溶融プールの温度を検出する方法の一例を示す平
面図、第５図は溶融プールの検出温度の一例を示す線
図、第６図は溶接温度と開先の変位との関係を示す線
図、第７図はトーチ位置修正方法の一例を示すフローチ
ャート、第８図は本発明の他の実施例を示す変形開先線
の平面図、第９図はパイプに蓋をシール溶接する場合の
従来例を示す断面図、第10図は第９図のＸ−Ｘ矢視図で
ある。 １は母材（パイプ）、２は蓋、３は開先線（冷時開先
線）、４は溶接トーチ、８は溶接装置、10はＸ軸スライ
ダー、11はＹ軸スライダー、12はセンサ回転部、13は温
度センサ、14は溶融プール、17は制御装置、18は電源装
置、20は変形開先線、21は位置修正データ、ｔは溶接温
度、Ｔは基準温度を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 達雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 手島 秋雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−161480（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−38317（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】母材を溶接するときの溶融プールの温度を
検出してそれを基準温度とし、該基準温度と前記溶接に
よる母材の熱変形により冷時開先線に対して変化した開
先位置のずれ量との関係から変形開先線を予め求めてお
き、実際の溶接作業時、前記と同様に溶融プールの温度
を検出し、該検出した溶接温度と前記基準温度とが一致
しているときは溶接トーチを前記変形開先線に沿って移
動させ、又前記溶接温度と基準温度が一致しないときに
はその温度のずれに応じて前記変形開先線に沿った溶接
トーチの位置に修正を加えつつ移動させて溶接すること
を特徴とする溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16730389A JP2722683B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16730389A JP2722683B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332468A JPH0332468A (ja) | 1991-02-13 |
| JP2722683B2 true JP2722683B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=15847253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16730389A Expired - Fee Related JP2722683B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722683B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16730389A patent/JP2722683B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332468A (ja) | 1991-02-13 |
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