JP3079486B2 - Welding apparatus and welding method for square steel pipe - Google Patents

Welding apparatus and welding method for square steel pipe

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JP3079486B2
JP3079486B2 JP04361329A JP36132992A JP3079486B2 JP 3079486 B2 JP3079486 B2 JP 3079486B2 JP 04361329 A JP04361329 A JP 04361329A JP 36132992 A JP36132992 A JP 36132992A JP 3079486 B2 JP3079486 B2 JP 3079486B2
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square steel
bead
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steel pipe
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則光 馬場
巖 清水
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ビル建設などで建築材
料として使用される角鋼管同士を、建設現場で自動的に
突き合わせて溶接する角鋼管の溶接装置及び溶接方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding apparatus and a welding method for a square steel pipe for automatically butting and welding square steel pipes used as building materials in building construction or the like at a construction site.

【0002】[0002]

【従来の技術】建設現場で使用される角鋼管を上下に突
き合わせて、その接合部を溶接する作業は従来は半自動
であり、熟練した作業者の技術が必要であった。この場
合、まず角鋼管同士を突き合わせ、エレクションピース
で上下の角鋼管を仮止めして固定し、その後、例えば二
人の作業者が角鋼管の対向する両側でエレクションピー
スとエレクションピースとの間を同時に溶接する。これ
は角鋼管が歪などで一方へ傾くことを防止するためであ
る。次に、エレクションピースを切断し、残りの部分に
ついても同じように両側から同時に溶接して、上下の角
鋼管の接合部の一周分を溶接する。このとき最初の溶接
で形成されたビードの端部と次の溶接で形成されるビー
ドの端部の継目を滑らかにすることが必要であり、場合
によっては溶接後にグラインダーなどによって平滑処理
を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, the work of welding square steel pipes used at a construction site up and down and welding the joint thereof has been semi-automatic, and requires the skills of a skilled worker. In this case, first, the square steel pipes are butted together, and the upper and lower square steel pipes are temporarily fixed and fixed with an erection piece, and then, for example, two workers move between the erection piece and the erection piece on opposite sides of the square steel pipe. Weld at the same time. This is to prevent the square steel pipe from leaning to one side due to distortion or the like. Next, the erection piece is cut, and the remaining portion is welded simultaneously from both sides in the same manner, and one round of the joint between the upper and lower square steel pipes is welded. At this time, it is necessary to smooth the seam between the end of the bead formed by the first welding and the end of the bead formed by the next welding. In some cases, a smoothing process is performed by a grinder or the like after the welding.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の角鋼
管の突き合わせ溶接装置は半自動的であるため作業能率
が低く、したがって工事の促進を図ることが難しいとい
う問題がある。また、作業が半自動であるため作業者に
熟練した高い溶接技能が要求される。このため初心者が
かかる作業を行うのは難しく、このことも作業能率の低
下につながるという問題がある。
The conventional butt-welding apparatus for square steel pipes has a problem that it is semi-automatic and therefore has a low work efficiency, so that it is difficult to promote the work. In addition, since the work is semi-automatic, a skilled and high welding skill is required for the worker. For this reason, it is difficult for a beginner to perform such work, which also causes a problem that the work efficiency is reduced.

【0004】また、最初に角鋼管の対向する両側を同時
に溶接し、次にエレクションピースを切断して残りの部
分を溶接するので、両方の溶接で形成されるビードの端
部を滑らかにするのが難しく、グラインダーなどによる
平滑処理が必要となって更に作業能率が低下するという
問題がある。
In addition, since the opposite sides of the square steel pipe are first welded at the same time, and then the erection piece is cut and the remaining part is welded, the end of the bead formed by both weldings is smoothed. However, there is a problem that the smoothing process by a grinder or the like is required and the work efficiency is further reduced.

【0005】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、角鋼管の突き合わせ溶接を自動的に行うことに
より作業能率を向上させることができ、かつビードの継
目も滑らかにすることができる角鋼管の溶接装置及び溶
接方法を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to improve work efficiency by automatically performing butt welding of square steel pipes, and to make corner joints of a bead smooth. It is an object of the present invention to provide a welding device and a welding method for a steel pipe.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの第1の発明は、互いに突き合わせた上下の角鋼管の
うちの一方に装着され前記上下の角鋼管の接合部のうち
角鋼管の中心軸に対して対称でかつ互いに対向する二つ
の接合部に沿って延在される二つのL字形のレールと、
前記二つの各L字形レール上を移動することにより溶接
トーチを搬送する二つの台車と、前記溶接トーチの動作
及び前記台車の速度などを制御する制御装置と、前記二
つのL字形のレールを未溶接の接合部に付け換えたとき
に既に溶接されているビードの端部を検出する手段とを
備え、仮止め手段で仮止めされた前記上下の角鋼管の接
合部のうち角鋼管の中心軸に対して対称で互いに対向す
る二つの接合部を同時に溶接し次に残りの未溶接の接合
部を同時に溶接することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, a square steel pipe is mounted on one of upper and lower square steel pipes which are abutted with each other, and a joint between the upper and lower square steel pipes. Two L-shaped rails that are symmetric about a central axis and extend along two joints facing each other;
Two carriages for transporting the welding torch by moving on each of the two L-shaped rails, a control device for controlling the operation of the welding torch, the speed of the carriage, and the like; Means for detecting the end of the bead that has already been welded when it is replaced with a welded joint, and the center axis of the square steel pipe among the joints of the upper and lower square steel pipes temporarily fixed by the temporary fixing means The two joints which are symmetrical to each other and are opposed to each other are simultaneously welded, and then the remaining unwelded joints are simultaneously welded.

【0007】上記の目的を達成するための第2の発明
は、互いに突き合わせた上下の角鋼管を溶接する角鋼管
の溶接方法において、二つの略L字形のレールの各々の
上を走行する台車に搭載された溶接トーチによって前記
上下の角鋼管の接合部のうち角鋼管の中心軸に対して対
称な位置にありかつ互いに対向する二つの略L字状の
合部に対し同時に第1の溶接作業を行う第一工程と、前
二つの略L字形のレールを未溶接の部分に装着し、未
溶接の二つの略L字状の接合部に対し同時に第2の溶接
作業を行う第二工程とを備え、第1の溶接作業によって
溶接される二つの接合部のビードの端部を複数の溶接層
によりカスケード状とし、第2の溶接作業によって溶接
される前記未溶接の二つの接合部のビードの端部は複数
の溶接層により第1の溶接作業によって溶接されたビー
ドのカスケード状の端部に重なるようにして溶接するこ
とを特徴とするものである。
[0007] The second invention for achieving the purpose of, in the welding method of the corner steel welding the upper and lower corner steel pipe butt each other, each of <br/> above two substantially L-shaped rail Two substantially L-shaped joints which are symmetrical with respect to the central axis of the square steel pipe and are opposed to each other among the joints of the upper and lower square steel pipes by a welding torch mounted on a traveling bogie. A first step of simultaneously performing a first welding operation on the two parts, and attaching the two substantially L-shaped rails to an unwelded portion, and simultaneously performing a second step on the two unwelded substantially L-shaped joints. And a second step of performing a welding operation of
The end of the bead of the two joints to be welded is
Into a cascade and welded by a second welding operation
The end of the bead of the two unwelded joints to be
Welded by the first welding operation with the welding layer of
Welding on the cascaded end of the
It is characterized by the following.

【0008】第3の発明は第2の発明において、更に、
前記二つの略L字形のレールを未溶接の接合部に装着し
たときに、前記第一工程で既に溶接されているビードの
端部を検出する工程を備えていることを特徴とするもの
である。
[0008] A third invention is the second invention, further comprising:
Attach the two substantially L-shaped rails to the unwelded joint
The bead already welded in the first step
Characterized by comprising a step of detecting an end portion
It is.

【0009】第4の発明は上記第2又は第3の発明にお
いて、前記第1の溶接作業が終了した後に、前記溶接ト
ーチの溶接ワイヤと角鋼管との間に電圧を印加した状態
で前記溶接トーチを前記未溶接の二つの接合部の経路に
沿って移動させ、その時の電圧又は電流の変化によって
第1の溶接作業によって形成されたビードの端部の位置
を検出するとともにこれを記憶し、この記憶に基づいて
第2の溶接作業を行い、第1の溶接作業で形成されたビ
ードの端部と第2の溶接作業で形成されるビードの端部
との間の継目を自動的に形成する。
In a fourth aspect based on the second or third aspect, the welding is performed in a state where a voltage is applied between the welding wire of the welding torch and the square steel pipe after the first welding operation is completed. Moving the torch along the path of the two unwelded joints, detecting the position of the end of the bead formed by the first welding operation by the change in voltage or current at that time, and storing this; A second welding operation is performed based on this memory, and a seam between the end of the bead formed in the first welding operation and the end of the bead formed in the second welding operation is automatically formed. I do.

【0010】第5の発明は上記第2又は第3の発明にお
いて、前記第2の溶接作業の期間中に溶接電流を常時計
測し、当該溶接電流の変化に基づいて第1の溶接作業に
よって形成されたビードの端部の位置を検出し、これに
より第1の溶接作業で形成されたビードの端部と第2の
溶接作業で形成されるビードの端部との間の継目を自動
的に形成する。
In a fifth aspect based on the second or third aspect, the welding current is constantly measured during the period of the second welding operation, and is formed by the first welding operation based on a change in the welding current. Detecting the position of the end of the formed bead, thereby automatically establishing a seam between the end of the bead formed in the first welding operation and the end of the bead formed in the second welding operation. Form.

【0011】[0011]

【作用】第1の発明に係る装置は前記の構成により、角
鋼管の中心軸に対して対称でかつ互いに対向する二つの
接合部に沿って延在する二つのL字形のレールを設け、
まず上下の角鋼管の接合部のうち角鋼管の中心軸に対し
て対称で互いに対向する二つの接合部を同時に溶接し、
その後に上記二つのレールを未溶接の部分に付け換えて
残りの対向する接合部について同時に溶接することによ
り、角鋼管の一周分の全体が自動的に溶接できる。ま
た、二つのL字形のレールを溶接されていない残りの接
合部に付け換えたときに既に溶接されているビードの端
部を検出する手設けることにより、ビード継ぎの作業も
自動的に行われる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an apparatus having two L-shaped rails symmetrical with respect to the central axis of a square steel pipe and extending along two joints facing each other.
First, of the joints of the upper and lower square steel pipes, two joints that are symmetrical with respect to the central axis of the square steel pipe and are opposite to each other are simultaneously welded,
Thereafter, the two rails are replaced with unwelded portions and the remaining opposing joints are simultaneously welded, whereby the entire circumference of the square steel pipe can be automatically welded. Further, by replacing the two L-shaped rails with the remaining non-welded joints, a bead splicing operation is automatically performed by providing a means for detecting the end of the already welded bead. .

【0012】第2の発明に係る方法は前記の構成によ
り、前記第1の発明装置によって、突き合わせた上下の
角鋼管の接合部の一周分を自動的に溶接することができ
る。
In the method according to the second aspect of the present invention, with the above-described configuration, the first invention apparatus can automatically weld one round of the joined portion of the butted upper and lower square steel pipes.

【0013】第3の発明に係る方法は前記の構成によ
り、第1の溶接作業によってビードの端部を複数の溶接
層によりカスケード状とし、第2の溶接作業によって溶
接される前記未溶接の二つの接合部のビードの端部は複
数の溶接層により第1の溶接作業によって溶接されたビ
ードのカスケード状の端部に重なるよう溶接することに
より、ビードの継目を滑らかにすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the method described above, the end of the bead is cascaded by a plurality of welding layers by a first welding operation, and the unwelded two-pieces are welded by a second welding operation. The bead seam can be smoothened by welding the bead ends of the two joints to overlap the cascaded ends of the beads welded by the first welding operation with a plurality of weld layers.

【0014】第4及び第5の発明に係る方法は前記の構
成により、第1の溶接作業の後に二つのL字型のレール
を未溶接の部分へ付け換えても、既溶接部分のビードの
端部を自動的に検出しビード継ぎを行うことができ、自
動化及び省力化がさらに促進される。
In the method according to the fourth and fifth aspects of the present invention, even if two L-shaped rails are replaced with an unwelded portion after the first welding operation, the bead of the welded portion can be formed. The end can be automatically detected and bead joining can be performed, which further promotes automation and labor saving.

【0015】[0015]

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の一実施例である自動溶接装置の側
面図、図2はその正面図である。また図3は被溶接物で
ある角鋼管を突き合わせて仮止めした状態を示す斜視
図、図4は角鋼管に自動溶接装置のためのレールを取り
付けた状態を示す平面図である。図5(A)〜(D)は
角鋼管の一周分の溶接を行う一実施例の手順を示す角鋼
管の断面図、図6(A)〜(D)は角鋼管の一周分の溶
接を行う他の実施例の手順を示す角鋼管の断面図であ
る。なお、ここでは図3に示すようにビル建設素材とし
て使用される角鋼管10及び12を溶接部14において
互いに突き合わせて溶接する場合について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an automatic welding apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. 3 is a perspective view showing a state in which square steel pipes to be welded are butted and temporarily fixed, and FIG. 4 is a plan view showing a state in which rails for an automatic welding device are attached to the square steel pipe. 5 (A) to 5 (D) are sectional views of a square steel pipe showing a procedure of one embodiment for welding one round of a square steel pipe, and FIGS. 6 (A) to 6 (D) show welding of one round of a square steel pipe. It is sectional drawing of a square steel pipe which shows the procedure of other Example performed. Here, as shown in FIG. 3, a case where square steel pipes 10 and 12 used as a building construction material are butted and welded to each other at a welded portion 14 will be described.

【0016】溶接を行う前に、まず角鋼管10と12を
互いに突き合わせ、エレクションピース16で両者を仮
止め固定する。このエレクションピース16は図示しな
いボルト等により固定されるものである。その後、図4
に示すように角鋼管10にL字形の移動用レール18を
固定する。このレール18は、角鋼管10の互いに対向
する面を固定手段20で挟み、ボルト22を締め付ける
ことにより両側から押えるようにして角鋼管に固定され
る。なお、一つのL字形レールは角鋼管の4分の1周分
を溶接するためのものであり、実際に溶接を行う場合に
は、図5及び図6に示すように角鋼管の中心軸に対して
対称で、かつ対向する両側に二つのL字形レールを配置
する。
Prior to welding, first, the square steel pipes 10 and 12 are butted against each other, and the two are temporarily fixed by an erection piece 16. The erection piece 16 is fixed by bolts or the like (not shown). Then, FIG.
An L-shaped moving rail 18 is fixed to the square steel pipe 10 as shown in FIG. The rails 18 are fixed to the square steel pipe 10 by sandwiching the opposing surfaces of the square steel pipe 10 with fixing means 20 and tightening the bolts 22 so as to be pressed from both sides. In addition, one L-shaped rail is for welding a quarter turn of the square steel pipe, and when actually performing welding, as shown in FIG. 5 and FIG. Two L-shaped rails are arranged on both sides symmetrical with respect to each other.

【0017】図1及び図2に示すように、レール18上
には溶接台車30及び走行台車34が設けられている。
溶接台車30及び走行台車34はいずれもレール18の
上下から一組につき4個のベアリング32で支持され、
これがもう一方の側、すなわち図1の奥行き方向にもう
一組設けられ、合計8個のベアリングで支持されてい
る。また、走行台車34と溶接台車30はジョイント3
6によって互いに連結されている。レール18上にはラ
ック38が設けられており、走行台車34に設けられた
駆動可能な歯車40がこのラック38と噛合している。
したがって、歯車40を駆動することにより、走行台車
34及びこれに連結された溶接台車30をレールに沿っ
て移動させることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a welding carriage 30 and a traveling carriage 34 are provided on the rail 18.
Each of the welding carriage 30 and the traveling carriage 34 is supported by four bearings 32 per set from above and below the rail 18,
This is provided on the other side, that is, in the depth direction of FIG. 1, and is supported by a total of eight bearings. The traveling carriage 34 and the welding carriage 30 are connected to the joint 3.
6 are connected to each other. A rack 38 is provided on the rail 18, and a drivable gear 40 provided on the traveling carriage 34 meshes with the rack 38.
Therefore, by driving the gear 40, the traveling vehicle 34 and the welding vehicle 30 connected thereto can be moved along the rail.

【0018】溶接台車30の下部には、先端から溶接ワ
イヤ44を送給する溶接トーチ42が設けられている。
この溶接トーチ42はガスメタルアーク溶接用の溶接ト
ーチで、溶接台車30によるレール18に沿った移動
(これをx方向とする)の他、図1に示すようにy方向
及びz方向にも移動できる。したがって、この溶接トー
チ42の先端部は、被溶接物の任意の位置へ移動させる
ことができる。また、溶接トーチ自体を揺動させて先端
部にいわゆるウィービング動作を行わせることもでき
る。溶接条件は、溶接台車30の走行速度と溶接ワイヤ
44の送給速度およびこれらの値と溶接ワイヤ突出長さ
に応じて定まる溶接電圧によって決定される。
A welding torch 42 for feeding a welding wire 44 from the tip is provided below the welding carriage 30.
The welding torch 42 is a welding torch for gas metal arc welding. In addition to the movement along the rail 18 by the welding carriage 30 (this is defined as the x direction), the welding torch 42 also moves in the y and z directions as shown in FIG. it can. Therefore, the tip of the welding torch 42 can be moved to any position on the workpiece. Further, the welding torch itself can be swung to cause a so-called weaving operation to be performed at the tip end. The welding conditions are determined by the traveling speed of the welding carriage 30, the feed speed of the welding wire 44, and the welding voltage determined according to these values and the welding wire protrusion length.

【0019】図1又は図2に示す溶接台車30は、図4
のL字形のレール18に沿って移動しながら、角鋼管1
0の曲線部と直線部とを連続的に溶接する。このように
連続的に溶接すると、直線部と曲線部の境目でビード継
ぎを行う必要がない。更に本実施例では直線部と曲線部
におけるビードの高さが均一となるよう、予め求めた曲
線部の曲率から曲線部における最適な溶接速度を計算
し、これに基づいて曲線部における台車の速度を制御す
る手段を含んでいる。これについては本出願人による特
許出願(特願平4−335599号)に詳細に述べられ
ている。なお、本実施例では多層盛り溶接を前提として
おり、一つの箇所を溶接する場合でも一回のパスでの一
層分のビード厚みは薄く、これを複数層にわたって重ね
ることにより所定の厚さとする。
The welding cart 30 shown in FIG. 1 or FIG.
While moving along the L-shaped rail 18 of the square steel pipe 1
The 0 curved portion and the straight portion are continuously welded. When welding is performed continuously in this manner, it is not necessary to perform bead joining at a boundary between a straight portion and a curved portion. Further, in this embodiment, the optimum welding speed in the curved portion is calculated from the curvature of the curved portion determined in advance so that the height of the bead in the straight portion and the curved portion is uniform, and the speed of the bogie in the curved portion is calculated based on the calculated welding speed. Control means. This is described in detail in a patent application (Japanese Patent Application No. 4-335599) filed by the present applicant. In this embodiment, it is assumed that multi-layer welding is performed, and even when one location is welded, the bead thickness of one bead in one pass is thin, and a predetermined thickness is obtained by overlapping the bead over a plurality of layers.

【0020】次に、図5及び図6を参照して角鋼管の溶
接手順について説明する。図5(A)は、エレクション
ピース16が設けられていない接合部に、図4で説明し
た要領で角鋼管10の中心軸に対し互いに対称、かつ対
向するように二つのL字形レール18を取り付けた状態
を示している。そして角鋼管10の表面には、溶接ビー
ドの端部を規定するセラミックタブ24が4箇所に設け
られている。このセラミックタブは溶接ビードの端部を
整形するためのものであるが、セラミックタブの代わり
にフラックスタブを使用することもできる。
Next, a procedure for welding a square steel pipe will be described with reference to FIGS. FIG. 5A shows that two L-shaped rails 18 are attached to the joint portion where the erection piece 16 is not provided so as to be symmetrical and opposed to the center axis of the square steel pipe 10 in the manner described with reference to FIG. It shows the state where it was turned on. The surface of the square steel pipe 10 is provided with four ceramic tabs 24 for defining the ends of the weld beads. Although this ceramic tab is for shaping the end of the weld bead, a flux tab can be used instead of the ceramic tab.

【0021】図5(A)に示すように設けた二つのL字
形レール18の上で溶接台車30を走行させ、同図
(B)の42aから42dまで溶接トーチを移動させて
溶接を行うと、同図(B)に網掛け斜線で示した部分2
6aについての溶接がなされる。このように対向する両
側を一度に溶接すると角鋼管が溶接時の熱により傾くと
いう心配はなく、また、この既溶接部分によって仮止め
された状態となるのでエレクションピース16を取り外
すことができる。この時点でセラミックタブ24も取り
外す。次に図5(C)に示すようにL字形レール18を
角鋼管の未溶接部分へ付け換え、同様にして対向する両
側において同時に26bの部分について溶接作業を行
う。これにより最終的に図5(D)に示すように角鋼管
の一周分の溶接が完了する。
When the welding carriage 30 is run on two L-shaped rails 18 provided as shown in FIG. 5A and the welding torch is moved from 42a to 42d in FIG. , The portion 2 shown by hatching in FIG.
The welding for 6a is performed. If the opposing sides are welded at a time in this manner, there is no concern that the square steel pipe will tilt due to the heat during welding, and the erection piece 16 can be removed because it is temporarily fixed by the already welded portion. At this point, the ceramic tab 24 is also removed. Next, as shown in FIG. 5 (C), the L-shaped rail 18 is replaced with an unwelded portion of the square steel pipe, and a welding operation is simultaneously performed on the 26b portions on the opposite sides in the same manner. This finally completes the welding of one round of the square steel pipe as shown in FIG. 5 (D).

【0022】図6(A)〜(D)に示した手順も基本的
に図5(A)〜(D)に示した手順と同じであるが、こ
の場合にはタブ24を設けないで溶接を行う点が図5の
手順とは異なる。タブを設けないで各層のビードの端部
をみな同じ位置まで延ばすと、溶融した状態の溶接金属
は流れ出してしまう。このため本実施例では、溶接ビー
ドの端部27を図7(A)の拡大図に示すように斜めに
傾斜させる。この端部27を上から見るとちょうどカス
ケード状となっている。このように溶接ビードの端部を
カスケード状とするには、上の溶接層の端部が下の溶接
層の端部に達する前に溶接を終了するように各層を積層
するという作業を繰り返す。図6(C)に示すように2
6aの部分の溶接が完了すると、次に残りの部分26b
の部分を溶接する。このときは26aの場合とは反対
に、上の溶接層の端部が下の溶接層の端部より先へ行く
まで溶接を行い各層を積層するという作業を繰り返す。
このようにすると26aの端部と26bの端部は図7
(B)に示すように互いに重なり合い、最終的に得られ
るビード継目の表面は滑らかなものとなる。
The procedure shown in FIGS. 6A to 6D is basically the same as the procedure shown in FIGS. 5A to 5D, but in this case, welding is performed without providing the tab 24. Is different from the procedure of FIG. If the ends of the beads in each layer are extended to the same position without providing the tab, the weld metal in a molten state flows out. Therefore, in this embodiment, the end 27 of the weld bead is inclined obliquely as shown in the enlarged view of FIG. When viewed from above, the end portion 27 has a cascade shape. In order to form the ends of the weld bead in a cascade in this manner, the operation of stacking the layers so that welding is completed before the end of the upper weld layer reaches the end of the lower weld layer is repeated. As shown in FIG.
When the welding of the portion 6a is completed, the remaining portion 26b
Weld the parts. At this time, in contrast to the case of 26a, the operation of repeating welding and laminating each layer is repeated until the end of the upper weld layer goes ahead of the end of the lower weld layer.
In this way, the end of 26a and the end of 26b are
As shown in (B), they overlap each other, and the surface of the finally obtained bead seam becomes smooth.

【0023】なお図5及び図6の場合において、26a
の部分を溶接した後にL字形レールを付け換えて26b
の部分を溶接するときに、溶接トーチ42は既に溶接さ
れている26aの端部の位置を知っておく必要がある。
この場合、作業者がティーチングによって溶接ロボット
にこれを教え込む方法もあるが、本実施例では以下の二
つの方法によって26aの端部位置を検出する。
In the case of FIGS. 5 and 6, 26a
After welding the part, replace the L-shaped rail to 26b
When welding this part, the welding torch 42 needs to know the position of the end of 26a already welded.
In this case, there is a method in which the operator teaches the welding robot to the welding robot by teaching. In the present embodiment, the position of the end of 26a is detected by the following two methods.

【0024】まず第1はいわゆるワイヤタッチ方法で、
まず26aの部分の溶接作業が終了した後に、溶接トー
チ42の溶接ワイヤ44と角鋼管10(又は12)との
間に所定の電圧を印加した状態で溶接トーチ42を溶接
前の26bの経路に沿って移動させる。このとき溶接ワ
イヤが26aの端部に達すると前記の電圧及び流れる電
流が変化するので、この電圧又は電流の変化を検出する
ことにより間接的にビード26aの端部位置を検出す
る。そしてこの位置を記憶しておき、この記憶情報に基
づいて26bの部分の溶接作業を行い、26aの端部と
26bの端部にビード継目を自動的に形成する。かかる
方法を用いると、26bの部分の溶接の自動化がより促
進され、作業能率が向上するとともに作業者に特別の熟
練が要求されなくなる。
The first is a so-called wire touch method.
First, after the welding operation of the portion 26a is completed, the welding torch 42 is moved to the path of 26b before welding with a predetermined voltage applied between the welding wire 44 of the welding torch 42 and the square steel pipe 10 (or 12). Move along. At this time, when the welding wire reaches the end of 26a, the voltage and the flowing current change. By detecting the change in the voltage or the current, the end position of the bead 26a is indirectly detected. Then, this position is stored, and based on this stored information, the welding operation of the portion 26b is performed, and a bead seam is automatically formed at the end of 26a and the end of 26b. By using such a method, automation of welding of the portion 26b is further promoted, work efficiency is improved, and special skill is not required for the operator.

【0025】第2の方法は、図5又は図6において、2
6aの部分の溶接を行い、L字形レールを付け換えた後
で直ちに26bの部分の溶接作業を開始する。そしてこ
の作業の期間中において溶接電流を常時計測し、当該溶
接電流の変化に基づいてビード26aの端部位置を検出
し、これによりビード26aの端部とビード26bの端
部にビード継目を自動的に形成するというものである。
この場合にも、自動化がより促進され、作業能率が向上
するとともに作業者に特別の熟練が要求されないという
利点がある。
The second method is as shown in FIG. 5 or FIG.
The welding of the portion 26a is started immediately after the welding of the portion 6a and the replacement of the L-shaped rail. During this operation, the welding current is constantly measured, and the end position of the bead 26a is detected based on the change in the welding current, whereby the bead seam is automatically formed at the end of the bead 26a and the end of the bead 26b. That is to form it.
Also in this case, there is an advantage that automation is further promoted, work efficiency is improved, and special skill is not required for the operator.

【0026】本発明は、上記の実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来はほとんど手作業で行っていた建築作業現場での角鋼
管の突合せ溶接の作業を自動化して行うことができるの
で、作業効率の向上、作業人員の削減、溶接品質の安定
化という利点が得れらるとともに、作業者の熟練も必要
ない角鋼管の溶接装置及び溶接方法を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to automate the butt welding work of a square steel pipe at a construction work site, which has been conventionally performed almost manually, so that the work efficiency can be improved. It is possible to provide a welding apparatus and a welding method for a square steel pipe which can obtain advantages of improvement, reduction of the number of workers, and stabilization of welding quality, and also do not require skill of an operator.

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

【図1】本発明の一実施例である自動溶接装置の側面図
である。
FIG. 1 is a side view of an automatic welding apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す自動溶接装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the automatic welding device shown in FIG.

【図3】被溶接物である角鋼管を突き合わせた状態を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which square steel pipes as welded objects are butted.

【図4】溶接台車及び走行台車が通過するレールを角鋼
管に固定した状態を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a state where rails through which a welding cart and a traveling cart pass are fixed to a square steel pipe.

【図5】(A)〜(D)はエレクションピースを用いた
場合の角鋼管の溶接手順について説明する平面図であ
る。
FIGS. 5A to 5D are plan views illustrating a welding procedure of a square steel pipe when an erection piece is used.

【図6】(A)〜(D)はエレクションピースを用い
ず、ビードの端部をカスケード状とした場合の角鋼管の
溶接手順について説明する平面図である。
FIGS. 6A to 6D are plan views illustrating a welding procedure of a square steel pipe in a case where an end of a bead is formed in a cascade without using an erection piece.

【図7】カスケード状とされたビードの端部を示す断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an end of a cascaded bead.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,12 角鋼管 14 溶接部 16 エレクションピース 18 レール 20 固定手段 22 ボルト 24 セラミックタブ 26a,26b 溶接ビード 27 溶接ビードの端部 30 溶接台車 32 ベアリング 34 走行台車 36 ジョイント 38 ラック 40 歯車 42 溶接トーチ 44 溶接ワイヤ 10, 12 square steel pipe 14 welded portion 16 erection piece 18 rail 20 fixing means 22 bolt 24 ceramic tab 26a, 26b weld bead 27 end of weld bead 30 welding trolley 32 bearing 34 running trolley 36 joint 38 rack 40 gear 42 welding torch 44 Welding wire

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B23K 37/06 B23K 37/06 R (56)参考文献 特開 平4−351272(JP,A) 特開 平2−133172(JP,A) 特開 昭63−252683(JP,A) 特開 平4−89195(JP,A) 特開 昭59−21479(JP,A) 実開 平4−70286(JP,U) 特公 昭52−23607(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/12 B23K 9/00 B23K 9/028 B23K 9/127 B23K 37/02 B23K 37/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI B23K 37/06 B23K 37/06 R (56) References JP-A-4-351272 (JP, A) JP-A-2-133172 ( JP, A) JP-A-63-252683 (JP, A) JP-A-4-89195 (JP, A) JP-A-59-21479 (JP, A) JP-A-4-70286 (JP, U) 52-23607 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 9/12 B23K 9/00 B23K 9/028 B23K 9/127 B23K 37/02 B23K 37/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに突き合わせた上下の角鋼管のうち
の一方に装着され前記上下の角鋼管の接合部のうち角鋼
管の中心軸に対して対称でかつ互いに対向する二つの接
合部に沿って延在される二つのL字形のレールと、 前記二つの各L字形レール上を移動することにより溶接
トーチを搬送する二つの台車と、 前記溶接トーチの動作及び前記台車の速度などを制御す
る制御装置と、 前記二つのL字形のレールを未溶接の接合部に付け換え
たときに既に溶接されているビードの端部を検出する手
段とを備え、 仮止め手段で仮止めされた前記上下の角鋼管の接合部の
うち角鋼管の中心軸に対して対称で互いに対向する二つ
の接合部を同時に溶接し次に残りの未溶接の接合部を同
時に溶接することを特徴とする角鋼管の溶接装置。
1. A method according to claim 1, wherein the upper and lower square steel pipes are attached to one of the upper and lower square steel pipes and are symmetrical with respect to the central axis of the square steel pipe and are opposed to each other. Two L-shaped rails to be extended; two trolleys for transporting the welding torch by moving on each of the two L-shaped rails; and control for controlling the operation of the welding torch, the speed of the trolley, and the like. A device for detecting an end of a bead already welded when the two L-shaped rails are replaced with an unwelded joint, wherein the upper and lower temporarily fixed by temporary fixing means. Welding of square steel pipes characterized by simultaneously welding two joints that are symmetrical with respect to the central axis of the square steel pipe, and then simultaneously welding the remaining unwelded joints. apparatus.
【請求項2】 互いに突き合わせた上下の角鋼管を溶接
する角鋼管の溶接方法において、二つの略 L字形のレールの各々の上を走行する台車に搭
載された溶接トーチによって前記上下の角鋼管の接合部
のうち角鋼管の中心軸に対して対称な位置にありかつ互
いに対向する二つの略L字状の接合部に対し同時に第1
の溶接作業を行う第一工程と、前記二つの略L字形のレ
ールを未溶接の部分に装着し、未溶接の二つの略L字状
接合部に対し同時に第2の溶接作業を行う第二工程
を備え、第1の溶接作業によって溶接される二つの接合
部のビードの端部を複数の溶接層によりカスケード状と
し、第2の溶接作業によって溶接される前記未溶接の二
つの接合部のビードの端部は複数の溶接層により第1の
溶接作業によって溶接されたビードのカスケード状の端
部に重なるようにして溶接することを特徴とする角鋼管
の溶接方法。
2. A method for welding square steel pipes, wherein the upper and lower square steel pipes are welded to each other , wherein the upper and lower square steel pipes are welded by a welding torch mounted on a truck running on each of two substantially L-shaped rails. At the same time, two substantially L-shaped joints which are located symmetrically with respect to the center axis of the square steel pipe and which are opposed to each other are firstly joined.
A first step of performing a welding operation, the mounting of two rails substantially L-shaped in unwelded portion, two substantially L-shaped unwelded
A second step of performing a second welding operation simultaneously with respect to the junction of the
Two joints that are welded by a first welding operation
The end of the bead is cascaded with multiple weld layers
And the unwelded two pieces to be welded by a second welding operation.
The end of the bead of one joint is first welded by a plurality of weld layers.
Cascaded ends of beads welded by welding operation
A method for welding square steel pipes, wherein the welding is performed so as to overlap with a part .
【請求項3】 請求項2記載の角鋼管の溶接方法におい
て、更に、前記二つの略L字形のレールを未溶接の接合
部に装着したときに、前記第一工程で既に溶接されてい
るビードの端部を検出する工程を備えていることを特徴
とする角鋼管の溶接方法。
3. The method for welding a square steel pipe according to claim 2, further comprising joining the two substantially L-shaped rails without welding.
When it is attached to the part, it is already welded in the first step
Detecting the end of the bead
Welding method for square steel pipes.
【請求項4】 請求項2又は3記載の溶接方法におい
て、前記第1の溶接作業が終了した後に、前記溶接トー
チの溶接ワイヤと角鋼管との間に電圧を印加した状態で
前記溶接トーチを前記未溶接の二つの接合部の経路に沿
って移動させ、その時の電圧又は電流の変化によって第
1の溶接作業によって形成されたビードの端部の位置を
検出するとともにこれを記憶し、この記憶に基づいて第
2の溶接作業を行い、第1の溶接作業で形成されたビー
ドの端部と第2の溶接作業で形成されるビードの端部と
の間の継目を自動的に形成することを特徴とする請求項
2又は3記載の角鋼管の溶接方法。
4. The welding method according to claim 2, wherein after the first welding operation is completed, the welding torch is connected with a voltage between a welding wire of the welding torch and a square steel pipe. By moving along the path of the two unwelded joints, the position of the end of the bead formed by the first welding operation is detected and stored based on the change of the voltage or current at that time, and this storage is performed. Performing a second welding operation based on the above, and automatically forming a seam between the end of the bead formed in the first welding operation and the end of the bead formed in the second welding operation The method for welding square steel pipes according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項5】 請求項2又は3記載の溶接方法におい
て、前記第2の溶接作業の期間中に溶接電流を常時計測
し、当該溶接電流の変化に基づいて第1の溶接作業によ
って形成されたビードの端部の位置を検出し、これによ
り第1の溶接作業で形成されたビードの端部と第2の溶
接作業で形成されるビードの端部との間の継目を自動的
に形成することを特徴とする、請求項2又は3記載の角
鋼管の溶接方法。
5. The welding method according to claim 2, wherein a welding current is constantly measured during the second welding operation, and the welding current is formed by the first welding operation based on a change in the welding current. Detecting the position of the end of the bead, thereby automatically forming a seam between the end of the bead formed in the first welding operation and the end of the bead formed in the second welding operation; The method for welding a square steel pipe according to claim 2 or 3, wherein:
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