JP3112453B1 - 自動溶接方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 ワークをセッティング、仮付溶接、本溶接の
一連の溶接作業を数個のワークに対し同時に連続的に自
動に遂行できる溶接方法及び装置を提供する。 【解決手段】 主板３についてのワーク５の位置をセッ
ティングするセッティングヘッド１００、セッティング
されたワーク５を主板３に仮溶接する仮溶接ヘッド２０
０及び仮溶接されたワークを主板に完全に溶接する本溶
接ヘッド３００を含むことを特徴とし、ワークのピッチ
方向に配置された多数の溶接ブロック１０；該溶接ブロ
ック１０をワーク５のピッチ方向及び溶接方向に移動さ
せる溶接ブロック駆動手段；溶接方向に所定距離離隔さ
れた主板３の二側端の位置を側端検出装置９００により
検出して主板３の傾斜度を検出し、検出された主板３の
傾斜データにより溶接ブロック１０のピッチ方向位置を
補償して主板３に対するワーク５の溶接位置を矯正する
溶接線矯正手段９０を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主板（main panel）
に多数の垂直ワークを自動に溶接する方法及びその装置
に関するものであり、より詳しくは主板に多数の垂直ワ
ークを溶接するときワークをセッティング及び仮付け溶
接（tack weld）し、続いて本溶接する一連の溶接作業
を数個のワークに対して同時に連続的に自動に遂行する
ことができる溶接方法及びその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に船舶の建造においては、鋼板ま
たは型鋼等のような素材で部品を組み立て、該部品から
ブロックを組み立てたあとに、該ブロックを船台の上に
搭載して組み立てるブロック建造方式が広く使用されて
いる。このような船体の組立において、溶接による接合
が大部分を占めている。

【０００３】船舶建造のときの溶接最中には、例えば、
隔壁または船底平板のような主板にこれらの強度を補強
するスチフナ（stiffener）またはガーダ（girder）な
どを溶接する作業のように、基本骨格をなす主板の上に
多数の部材を垂直（またはやや傾斜を有した垂直）に溶
接する作業が多量存在し、かかる垂直部材（longitudin
al：LONGI：以下、“ワーク”という）の溶接作業は、
同一または類似した多量の溶接作業を繰り返し遂行する
作業であるので、多くの場合において、所定場所で大量
で遂行される。主板にワークを溶接する作業としては、
前工程としてワークを主板にセッティング及び仮溶接し
たあと、後工程として本溶接を行う方式が一般的に使用
されている。

【０００４】しかし、従来には前工程の仮溶接作業と後
工程の本溶接作業を互いに離隔された場所に配置された
二台の独立された溶接装置により別途に遂行したため
に、溶接装置の設置費用と作業時間の側面で色々の問題
があった。即ち、仮溶接のための溶接装置と本溶接のた
めの溶接装置を別途に備えなければならないことによる
設備投資費用の増加、仮溶接作業と本溶接作業が分離さ
れていることによる作業空間の増加、及び仮溶接作業場
から本溶接作業場にワークを運搬しなければならないこ
とによる作業時間と人力の増加などのいろいろ費用増加
の要因のために、作業生産性が低い問題点があった。ま
た、ワークを主板の上に位置決定（セッティング）、溶
接の進行につれセッティングを矯正する一連の作業が手
作業で行っているので、作業生産性を高めるのに限界が
あり、作業不良も多く発生した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は主板の
上で多数のワークを溶接する場合において、溶接される
ワークを正確な位置にセッティング及び仮溶接し、本溶
接する一連の溶接作業を多数個のワークに対して同時に
連続的に自動に行うことで、溶接設備と作業場の投資費
用、作業人力及び作業時間を節減し、溶接の不良率を減
らすことのできる自動溶接方法及び装置の提供にある。

【０００６】また、本発明の目的は、ワークが溶接され
る主板の傾斜を前もって検出し、該検出された主板の傾
斜位置データを溶接装置の駆動手段に適用し、溶接の進
行に合わせて溶接装置の位置が自動に補償されるように
してワークの溶接位置を矯正することで、主板の位置に
拘わらずワークが主板の予定された方向に溶接されるよ
うにする自動溶接方法及び装置を提供し、使用すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記本発明の目的は、主
板に対するワークの位置をセッティングするセッティン
グヘッド、セッティングされたワークを主板に仮溶接す
る仮溶接ヘッド及び仮溶接されたワークを主板に完全に
溶接する本溶接ヘッドを包含する、ワークのピッチ方向
に配置された多数の溶接ブロック；前記溶接ブロックら
をワークのピッチ方向及び溶接方向に移動させる溶接ブ
ロック駆動手段；及び溶接方向に所定距離離隔された前
記主板の二側端の位置を側端検出装置により検出して主
板の傾斜度を検出し、検出された主板の傾斜データによ
り前記溶接ブロックのピッチ方向位置を補償して、主板
に対するワークの溶接位置を矯正する溶接線矯正手段を
包含することを特徴とする自動溶接装置の提供にある。

【０００８】また、本発明の目的は、ワークの先端を主
板の溶接位置に溶接した状態に主板を溶接定盤に搬入す
る段階；溶接方向に所定距離離隔された主板の二側端位
置を検出して溶接定盤に対する主板の傾斜度を測定する
段階；及びセッティングヘッド、仮溶接ヘッド及び本溶
接ヘッドを包含する多数の溶接ブロックの位置を前記測
定された主板の傾斜データにより矯正しながら多数のワ
ークを同時に連続的にセッティング、仮溶接及び本溶接
することを特徴とする自動溶接方法により達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明を詳細に説明する。以下の具体例は本発明を例示
的に説明するものであり、本発明の範囲を制限するもの
ではない。図１は本発明による自動溶接装置の概略正面
図、図２は概略平面図、図３は概略側面図、図４は縦行
台車の概略側面図、図５は側部加圧ローラーユニット
（先行ピッチローラーユニット）の概略正面図、図６は
側部加圧ローラーユニット及び先行ピンチローラーユニ
ットの配置関係を示す概略図、図７は上部加圧ローラー
ユニットの概略正面図、図８は仮溶接ヘッドの概略側面
図、図９は本溶接ヘッドの概略正面図、図１０は溶接線
矯正手段の側端検出装置のブロック図、図１１は側端検
出装置により主板傾斜を測定する手順を示す概略図、図
１２乃至図１５は本発明による自動溶接装置の作動例を
示す流れ図をそれぞれ示したものである。

【００１０】図１乃至図４に示すように、本発明による
自動溶接装置１は、主板３にワーク５を溶接する作業を
直接的に行う多数の溶接ブロック１０と、前記溶接ブロ
ック１０をワーク５の溶接方向とピッチ方向に移動させ
る駆動手段、及び前記主板３の位置を検出し、検出され
たデータに基づいて前記駆動手段により前記溶接ブロッ
ク１０の位置を補償することで前記ワーク５の主板３に
対する溶接位置を矯正する溶接線矯正手段９０で構成さ
れている。本具体例は、５台の溶接ブロック１０を備え
ている自動溶接装置１を例示したものである。

【００１１】図４に示すように、それぞれの溶接ブロッ
ク１０は一組のセッティングヘッド１００、仮溶接ヘッ
ド２００及び本溶接ヘッド３００がブロック単位で設置
された溶接本体として、溶接方向（矢印方向）の先端部
から後端部側に順番にセッティングヘッド１００、仮溶
接ヘッド２００及び本溶接ヘッド３００が所定間隔を置
いて設置されている。

【００１２】セッティングヘッド１００は、主板３にワ
ーク５を仮溶接及び本溶接する前に正確な位置に位置づ
けし、ワーク５の傾きを防止して垂直または所定の傾斜
に保持させるヘッドとして、例えば、ワーク５を両側に
加圧してワーク５の側方向位置をとるようにし、側部加
圧ローラーユニット１１０とワーク５を主板３に仮溶接
するとき、ワーク５を主板３の方に加圧する上部加圧ロ
ーラーユニット１５０を包含する。付け加えて、前記側
部加圧ローラーユニット１１０の溶接方向前方には、前
記側部加圧ローラーユニット１１０がワーク５を最終的
にセッティングする前に、前もってワーク５の位置を大
略的に取るように先行ピンチローラーユニット１４０を
設置することができる。

【００１３】側部加圧ローラーユニット１１０は、図５
に図示されている通り、二対のローラー１１３、１１
５、１１３ａ、１１５ａがワーク５の両側に配置されて
いるユニットを使用することができる。ワーク５の一側
面方のローラー１１３、１１５はワーク５のピッチ方向
に移動されないように固定されワーク位置づけの基準面
をなす固定ローラーであり、他側面側のローラー１１３
ａ、１１５ａはワーク５のピッチ方向に移動可能にして
前記固定ローラー１１３、１１５に対してワーク５を加
圧するようになっている移動ローラーである。前記固定
ローラー１１３、１１５と移動ローラー１１３ａ、１１
５ａの各側ローラー１１３、１１３ａは上下移動可能に
設置されていて、上下方向に固定された下側ローラー１
１５、１１５ａとの間隔を調節するようになっている。
移動ローラー１１３ａ、１１５ａの加圧は、例えば、油
圧シリンダー１１７によりなり、上側ローラー１１３、
１１３ａの上下移動は、例えば、電動機１１９によりな
る。

【００１４】先行ピンチローラーユニット１４０の構成
は側部加圧ローラーユニット１１０と実質的に同一であ
るが、図６に図示した通り、固定ローラー１１３′、１
１５′と移動ローラー１１３ａ′、１１５ａ′がワーク
５に接せず所定間隔離隔されるように配置されている。
これでワーク５を側部加圧ローラーユニット１１０で最
終位置づける前に大略的にガイドしてワーク５が倒れる
ことを防止する。

【００１５】上部加圧ローラーユニット１５０は、図４
に図示した通り、側部加圧ローラーユニット１１０の後
方に位置し、仮溶接作業が遂行されるときのみワーク５
を主板３側に加圧する。図７に示すように、上部加圧ロ
ーラーユニットによるワーク５の加圧は油圧シリンダー
１５３により乗降される上部ローラー１５５によりなさ
れるように構成することができる。

【００１６】図４に示すように、前記セッティングヘッ
ド１００の後方には、仮溶接ヘッド２００が設置され
る。仮溶接ヘッド２００はセッティングヘッド１００に
より主板３に位置づけされたワーク５をジグザグに仮溶
接するヘッドとして、例えば図８に図示された通り、ワ
ーク５の両側に立ち向かって位置する一対のトーチ２１
０、該トーチ２１０の位置を上下・左右に微調整できる
ハンドルが具備されたトーチホルダー２２０、前記トー
チ２１０をワーク５に沿って案内するガイドローラー２
３０、及び前記トーチホルダー２２０を左右に開閉し、
セッティングするエアシリンダー２４０を包含するヘッ
ドを使用することができる。

【００１７】仮溶接ヘッド２００のトーチ２１０として
は、ワーク５を間に置いて互いに立ち向かう一対の電極
からなる空冷式のツインシングル（twin single）形が
使用できる。この場合、仮溶接を行うときに、一台の溶
接電源から左右電極に電流を転換供給する方式に二つの
電極を交互に使用してジグザグ式にワーク５をタックす
ることになる。

【００１８】仮溶接ヘッド２００の後方には本溶接ヘッ
ド３００が設置される。本溶接ヘッド３００としては、
図９に図示された通り、ワーク５の両側に立ち向かって
位置し仮溶接されたワーク５を主板３に完全溶接する少
なくとも一対のトーチ３１０、該トーチの位置を上下・
左右に微調整することのできるトーチホルダー３２０、
ワークに沿ってトーチを上下左右に案内するガイドロー
ラー３３０、及び前記トーチホルダーを左右に開閉し、
セッティングするエアシリンダー３４０を包含するヘッ
ドが使用され得る。

【００１９】本溶接ヘッド３００のトーチとしては、並
んで配置された二つの電極がワーク５を間に置いて向か
い合う四つの電極からなるなるツインタンデム（twin t
andem）形が使用され得る。また、本溶接ヘッド３００
の全体はエアシリンダー３５０により乗降が可能に構成
してトーチ調整及び整備が容易にするのが望ましい。追
加して、前記本溶接ヘッド３００の各トーチ３１０には
溶接のとき発生するヒューム（fume）を排出するため集
塵装置の排出ダクト（図示せず）を設置することができ
る。

【００２０】前記したようなユニットになった多数の溶
接ブロック１０は、駆動手段により個別的にまたは一体
にワークの溶接方向（矢印方向）またはピッチ方向に移
動される。駆動手段としては、モータでラック−ピニオ
ン機構またはボールスクルーナット機構を駆動して、ガ
イドレールに沿って移動する、溶接キャリッジ５０、溶
接キャリッジ用調整ビーム６０、縦行台車７０及び走行
ガーダ８０を使用することができる。

【００２１】図１と図４を参照して、本発明に適用され
得る駆動手段の一例を具体的に説明する。先ず、前記多
数の溶接ブロック１０は各々の溶接キャリッジ５０に装
着されている。溶接キャリッジ５０は、対応する溶接ブ
ロック１０を独立的にワーク５のピッチ方向に移動さ
せ、各溶接ブロック１０の間の距離（ピッチ）を調節す
る作用をする。溶接キャリッジ５０の駆動は例えばそれ
ぞれの溶接キャリッジ５０に設置された交流サーボモー
タ５１０でボルスクル−ナット５２０を回転させてな
り、後述するキャリッジ調整ビーム６０との間に設置さ
れたLMガイドレール５３０により案内される（図４参
照）。各溶接キャリッジ５０のセッティングしたあとの
固定は、例えば、油圧シリンダーロック機構（図示せ
ず）を使用することができる。

【００２２】溶接キャリッジ５０内には、ワーク５の傾
斜角を決定する機構（図示せず）を設置して、主板３に
垂直でない所定角度でワークをセッティングすることが
できる。各溶接キャリッジ５０の間のピッチは溶接され
るワーク５のピッチにしたがい制御装置７４０の操作盤
（７５０：図２参照）に望む数値を入力して前記交流サ
ーボモータ５１０により自動調節される。

【００２３】前記多数（五つ）の溶接キャリッジ５０
は、単一の溶接キャリッジ調整ビーム６０に設置され、
該調整ビーム６０は、五つの溶接キャリッジ５０を一体
にワーク５のピッチ方向に移動させる駆動機構である。
調整ビーム６０の移動は、例えば、単一の交流サーボモ
ータ６１０により、ボルスクルーナット６２０を駆動し
て精度よくなるし、縦行台車７０との間に設置されたLM
ガイドレール６３０に沿って案内される。

【００２４】前記調整ビーム６０が設置される縦行台車
７０は、後述する走行ガーダ８０に搭載され全体の溶接
キャリッジ５０を一体にワーク５の溶接方向に移動する
駆動台車である。縦行台車７０の移動は交流サーボモー
タ７１０で減速器７９０を媒介して走行ガーダ８０との
間に設置されたラック−ピニオン７２０を駆動し、走行
ガーダ８０との間に設置されたLMガイドレール７３０に
沿って走行する。したがって、縦行台車７０を所定の速
度で精度よく溶接方向に走行させることができる。縦行
台車７０には制御装置７４０、操作盤７５０、油圧機器
７６０、ガス機器７７０、ワイヤパック（wire pack：
７８０）など自動溶接装置１に必要な機器などが搭載さ
れている。

【００２５】走行ガーダ８０は、縦行台車７０が搭載さ
れる梁構造物であり、縦行台車７０をワークのピッチ方
向に移動させる走行路である。走行ガーダ８０は、例え
ば、溶接作業場両側にワークのピッチ方向から設置され
た壁構造物８４０に搭載され、ラックーピニオン機構８
２０を交流サーボモータ８１０で駆動する方式でローラ
ーガイドレール８３０に沿って走行し、左右に１台ずつ
設置されたエアシリンダー（図示せず）によりその位置
がロッキングされる。走行ガーダ８０には、安全装備と
して警告灯、警報装置、及び衝突防止センサなどを設置
することができる。

【００２６】以上説明した駆動手段により、セッティン
グヘッド１００、仮溶接ヘッド２００、及び本溶接ヘッ
ド３００を備えた多数の溶接ブロック１０は、それぞれ
のピッチ方向小移動、全体のピッチ方向大移動、縦行台
車７０による溶接方向走行、及び走行ガーダ８０による
ピッチ方向走行を精度よく遂行することができる。

【００２７】本発明による自動溶接装置１にはワーク５
の主板３に対する溶接位置矯正する溶接線矯正手段９０
が具備されている。ワーク５は主板３に直角で平行に溶
接されるのが一般であるところ、主板３を縦行台車７０
の溶接走行方向に正確に一致するよう位置せしめるのは
主板３の重量により容易でない。したがって、正確な主
板セッティングのためには多くの時間が必要とされる。

【００２８】本発明においては、溶接定盤７に対する主
板３の搭載位置を所定の傾斜範囲内に許容すると同時に
傾いて搭載された主板３の位置（傾斜度）を検出し、検
出された傾斜データに基づいて、溶接時の縦行台車７０
の進行にしたがい溶接ブロック１０の位置を適切に矯正
する方法を採用して、主板のセッティングに関連された
作業の時間の短縮を図っている。

【００２９】図１と図１０に示すように、溶接線矯正手
段９０としては、主板３の側端位置を検出する側端検出
装置９００を使用することができる。側端検出装置９０
０は、主板３を検出するための距離設定形光電センサ９
１０と主板３の側端を検出するための高精度レーザー変
位センサ９２０を包含する。側端検出装置９００は、交
流サーボモータとラック−ピニオン機構（図示せず）に
より、走行ガーダ８０に設置されたガイドレール９３０
に沿って縦行台車７０の走行方向に走行することができ
るように構成されている。

【００３０】また、側端検出装置９００の前記センサら
９１０、９２０は上下乗降及び横方向移動が可能に構成
されている。該乗降移動と横方向移動は、例えば、交流
サーボモータ９４０らとボルスクルーナット機構９５０
により遂行することができる。図１０で図面符号９６０
は、入力ユニット９６２を具備したプログラム可能な操
作盤を示し、９７０は増幅器を、９８０はコントローラ
ーをそれぞれ示す。

【００３１】図１１を参照して側端検出装置９００によ
り主板３の傾斜を測定する方法を察すると、先ず、側端
検出装置９００が主板３の側端外側（原点：０）に位置
するように主板をセッティングする（図１１ａ）。次
に、操作盤を通じて側端検出装置９００を稼働させる
と、側端検出装置９００がポイントＡに移動して主板上
の所定高さの上まで下降する（図１１ｂ）。次いで側端
検出装置９００は光電センサ９１０の作用で主板側端面
の内側に横移動する（図１１ｃ）。

【００３２】次に、側端検出装置９００がレーザー変位
センサ９２０の作動でレーザー変位センサ９２０の測定
範囲高さまで下降する（図１１ｄ）。次に側端検出装置
９００が左側に横移動しながらレーザー変位センサ９２
０の作動により主板のポイントＡ側端を検出する（図１
１ｅ）。次に側端検出装置が上昇しポイントＢに移動し
前記段階（図１１ｂ）乃至段階（図１１ｅ）を反復して
主板のポイントＢ側端を検出したあと、最後に側端検出
装置９００は前記原点に復帰する。

【００３３】以上の過程で主板３の二側端地点であるポ
イントＡとポイントＢの座標が測定され、該二座標の位
置から主板の傾斜度が測定される。このように測定され
た主板の傾斜度は溶接されるワーク５の長さと縦行台車
７０の溶接方向速度（溶接速度）を考慮し、駆動手段中
の一つである調整ビーム６０のサーボモータ６１０を調
節して全体の溶接ブロック１０らの位置を主板の傾斜に
したがい段階的に左または右に移動させることで、主板
の傾斜に合わせてワークが主板に平行に溶接されるよう
にする。

【００３４】主板の傾斜にしたがう溶接ブロック１０の
位置矯正は、溶接ブロック１０を個別的に移動させる方
法も遂行できる。即ち、各溶接ブロック１０に設置され
たサーボモータ５１０を個別的に作動して主板の傾斜に
したがい個々の溶接ブロック１０を溶接進行に合わせて
段階的に左または右に移動させることで主板の傾斜に適
応して個々のワークが主板に定められた角度で溶接され
るようにすることができる。

【００３５】前記のような構成からなる自動溶接装置１
には、走行ガーダ８０、縦行台車７０、調整ビーム６
０、溶接キャリッジ５０、溶接ブロック１０、及び溶接
ブロック１０の各ヘッドを駆動するためのプログラム可
能な制御装置７４０が具備されており、該制御装置７４
０は自動溶接装置１の作動に必要な諸般スイッチとモニ
ターが具備されている操作盤７５０を通じて操作され
る。

【００３６】したがって、溶接方式（各キャリッジの一
括溶接または個別溶接）、溶接されるワークの数、主板
から各ワークまでの距離（ワーク間ピッチが相違すると
き）、ワーク間距離（ワーク間ピッチが同一であると
き）、側端検出装置関連データ、ワークの高さ、使用さ
れる溶接ブロック、及び溶接長さなど溶接に必要な各種
データを操作盤７５０に入力すれば、望む溶接作業を自
動に遂行することもできる。本発明の自動溶接装置１を
運営する制御装置７４０の具体的な構成は当該技術分野
の公知された技術により応用可能であるので詳細な説明
は省略する。

【００３７】以上の具体例においては、セッティングヘ
ッド１００、仮溶接ヘッド２００、及び本溶接ヘッド３
００を包含する溶接ブロック１０が５組である場合（即
ち、５組の溶接キャリッジが調整ビームに一列に設置さ
れる場合）に関し説明したが、調整ビーム６０に設置さ
れる溶接キャリッジ５０の数、即ち、溶接ブロック１０
の数は溶接作業の特性にしたがい少なくまたは多くする
ことができるし、一つの溶接ブロックのみを有する自動
溶接装置も可能である。但し、主板３に多数のワーク５
を平行に規則的に溶接する作業においては、４乃至６個
のキャリッジが設置された自動溶接装置が作業の効率面
で望ましい。

【００３８】以下、本発明の自動溶接装置を作動する概
略的な流れを図１２乃至図１５の流れ図を参照して説明
する。先ず、多数のワーク５の先端部が主板３の所定溶
接位置に仮溶接された状態に主板３が溶接定盤７に搬入
されると、走行ガーダ８０を出発地点（主板の位置検出
が可能な位置）に移動して縦行台車７０を出発点にセッ
ティングし、側端検出装置９００を原点（Ｏ）に位置せ
しめると同時に溶接に必要な溶接ブロック１０の位置を
操作盤に入力して溶接ブロックの位置を決定する（段階
Ｓ１、Ｓ１−１）。

【００３９】次に、前記側端検出装置９００を前の図１
０を参照しながら説明した順序で作動させ、ポイントＡ
とポイントＢの座標から主板３の傾斜度を測定し（段階
Ｓ２）、主板３の位置が測定されると側端検出装置９０
０を待機位置へ復帰させる（Ｓ３）と同時に測定された
主板３の位置に符合する位置に走行ガーダ８０の位置を
決定する（Ｓ４）。

【００４０】続いて、測定された主板の傾斜を判別し
て、溶接キャリッジ５０全体の位置を、調整ビーム６０
を移動させて調整する（Ｓ５）。このとき主板が右側に
傾斜された場合には、ポイントＡの位置から所定距離左
に傾いて位置されるワーク５の溶接先端に溶接ブロック
１０のセッティングヘッド１００がかからないように調
整ビーム６０を対応する距離だけ左側に移動させ（Ｓ５
−１）、主板が左側に傾いた場合には、そのまま次の段
階に進行する。

【００４１】次に、縦行台車７０を前進さらながら（Ｓ
６）、ポイントＡ地点に縦行台車７０が到達するまでの
区間だけ主板３にワーク５を仮溶接し（Ｓ６−１）、ポ
イントＡ地点に縦行台車７０を停止させたあと（Ｓ
７）、更に既測定された主板の位置を判別して（Ｓ
８）、前述の段階Ｓ５−１から移動した距離だけ調整ビ
ーム６０を右行して元位置させる（Ｓ８−１）。

【００４２】次に、セッティングヘッド１００の先行ピ
ンチローラーユニット１４０と側部加圧ローラーユニッ
ト１１０及び仮溶接ヘッド２００をワーク５にセッティ
ングし（Ｓ９）、縦行台車７０を前進させながら（Ｓ１
０）ワークを仮溶接する（Ｓ１１−Ｓ２０）。即ち、左
側仮溶接オン（Ｓ１１）、左側仮溶接オフ位置判別（Ｓ
１２）、左側仮溶接オフ（Ｓ１３）、右側仮溶接オン
（Ｓ１４）、右側仮溶接オフ位置判別（Ｓ１５）、右側
仮溶接オフ（Ｓ１６）、上部加圧ローラー上昇（Ｓ１
７）、主板３の傾斜を補償するため調整ビーム６０の左
または右移動（Ｓ１８、Ｓ１９）、左側仮溶接位置判別
（Ｓ２０）、及び左側仮溶接オン（Ｓ１１）を反復しな
がらワークをジグザグに仮溶接する。このような仮溶接
は、先行ピンチローラーユニット１４０の先端に付着さ
れワークを検出するフォートセンサがオフされるときま
で反復される（Ｓ２１）。

【００４３】段階Ｓ１１乃至段階Ｓ２０の仮溶接が遂行
されると同時に、仮溶接ヘッド２００に沿って後行する
本溶接ヘッド３００は、ワーク末端の仮溶接が完了され
先行ピンチローラーユニット１４０と側部加圧ローラー
ユニット１１０及び仮溶接ヘッド２００が開放されたあ
と（Ｓ２２−Ｓ２４）、縦行台車７０が本溶接停止位置
に到るまで本溶接を遂行するし（Ｓ２５）、本溶接が完
了されると（Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ２９）、本溶
接ヘッドが開放され（Ｓ３０）縦行台車が停止される
（Ｓ３１）。

【００４４】次に、主板の傾斜にしたがい溶接過程で左
または右に移動された調整ビーム６０を元位置に移動し
ながら（Ｓ３２、Ｓ３３）縦行台車を元位置に移動させ
る（Ｓ３４−Ｓ３６）。以後新たに溶接するワークがあ
るのかを判断して（Ｓ３７）、なければ終了し（Ｓ３
８）、あれば走行ガーダを左側に走行して（Ｓ３９）前
の段階Ｓ５直前に復帰して前述した手順により溶接を継
続遂行する。

【００４５】

【発明の効果】以上の本発明の自動溶接装置によると、
主板に多数のワークを溶接する場合において、溶接され
るワークを正確な位置にセッティング、仮溶接し、本溶
接する一連の溶接作業を数個のワークに対して同時、連
続的に自動で行えるので、溶接設備と作業場に対する投
資費用、作業人力及び作業時間を節減し、溶接不良率を
減らす効果がある。

【００４６】また、ワークが溶接される主板の傾斜を前
もって検出し、該検出された主板の傾斜位置データを溶
接装置の駆動手段に適用して、溶接の進行に合わせてワ
ークの主板に対する溶接位置を矯正することで、主板の
位置に関わりなくワークが主板に予定の方向に正しく溶
接することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による自動溶接装置の概略正面図で
ある。

【図２】 本発明による自動溶接装置の概略平面図で
ある。

【図３】 本発明による自動溶接装置の概略側面図で
ある。

【図４】 縦行台車の概略側面図である。

【図５】 側部加圧ローラーユニット（先行ピッチロ
ーラーユニット）の概略正面図である。

【図６】 側部加圧ローラーユニット及び先行ピンチ
ローラーユニットの配置関係を示す概略図である。

【図７】 上部加圧ローラーユニットの概略正面図で
ある。

【図８】 仮溶接ヘッドの概略側面図である。

【図９】 本溶接ヘッドの概略正面図である。

【図１０】 溶接線矯正手段の側端検出装置のブロッ
ク図である。

【図１１】 側端検出装置により主板傾斜を測定する
順序を示す概略図である。

【図１２】 本発明による自動溶接装置の作動例を示
す流れ図である。

【図１３】 本発明による自動溶接装置の作動例を示
す流れ図である。

【図１４】 本発明による自動溶接装置の作動例を示
す流れ図である。

【図１５】 本発明による自動溶接装置の作動例を示
す流れ図である。

【符号の説明】

１ 自動溶接装置 ３ 主板 ５ ワーク ７ 溶接定盤 １０ 溶接ブロック ５０ 溶接キャリッジ ６０ 調整ビーム ７０ 縦行台車 ８０ 走行ガーダ ９０ 溶接線矯正手段 １００ セッティングヘッド １１０ 側部加圧ローラーユニット １４０ 先行ピンチローラーユニット １５０ 上部加圧ローラーユニット ２００ 仮溶接ヘッド ３００ 本溶接ヘッド ９００ 側端検出装置 ９１０ 光電センサ ９２０ 変位センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 潤煥 大韓民国慶尚南道巨濟市新縣邑良井里 （番地なし）高麗エーピーティ303棟503 号 (72)発明者 鄭 炳鉉 大韓民国慶尚南道巨濟市新縣邑古▲ヒュ ン▼里969−１番地ファインエーピーテ ィ1006号 (72)発明者 趙 光來 大韓民国慶尚南道巨濟市新縣邑長坪里 530番地エー團地15棟102号 (72)発明者 藤倉 正 埼玉県羽生市大字下川崎1073−２ (56)参考文献 特開 平５−228627（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−24365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−49946（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−242401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−218278（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−234370（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/12 B23K 9/127

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主板３についてのワーク５の位置をセッ
   ティングするセッティングヘッド１００、セッティング
   されたワーク５を主板３に仮溶接する仮溶接ヘッド２０
   ０及び仮溶接されたワークを主板に完全に溶接する本溶
   接ヘッド３００を包含する、ワークのピッチ方向に配置
   された多数の溶接ブロック１０； 該溶接ブロック１０をワーク５のピッチ方向及び溶接方
   向に移動させる溶接ブロック駆動手段；及び溶接方向に
   所定距離離隔された前記主板３の二側端の位置を側端検
   出装置９００により検出して、溶接定盤７に対する主板
   ３の傾斜度を検出し、検出された主板３の傾斜データに
   より前記溶接ブロック１０のピッチ方向位置を補償して
   主板３に対するワーク５の溶接位置を矯正する溶接線矯
   正手段９０を包含し、 前記側端検出装置９００は、ガイドレール９３０に沿っ
   て縦行台車７０の走行方向に、溶接ブロック１０とは独
   立して走行することができるように構成される ことを特
   徴とする自動溶接装置。
2. 【請求項２】 前記セッティングヘッド１００は、ワー
   ク５を両側から加圧する側部加圧ローラーユニット１１
   ０とワーク５を主板３側に加圧する上部加圧ローラーユ
   ニット１５０を包含することを特徴とする請求項１記載
   の自動溶接装置。
3. 【請求項３】 前記セッティングヘッド１００は、前記
   側部加圧ローラーユニット１１０の溶接方向前方にワー
   ク５の位置を大略取ってくれる先行ピンチローラーユニ
   ット１４０を更に包含することを特徴とする請求項２記
   載の自動溶接装置。
4. 【請求項４】 前記セッティングヘッド１００の上部加
   圧ローラーユニット１５０は仮溶接時のみワーク５を主
   板３側に加圧することを特徴とする請求項２記載の自動
   溶接装置。
5. 【請求項５】 前記仮溶接ヘッド２００はツインシング
   ル形トーチ２１０を包含することを特徴とする請求項１
   記載の自動溶接装置。
6. 【請求項６】 前記本溶接ヘッド３００はツインテンダ
   ム形トーチ３１０を包含することを特徴とする請求項１
   記載の自動溶接装置。
7. 【請求項７】 前記駆動手段は、前記溶接ブロック１０
   各々をワークのピッチ方向に独立的に移動させる溶接キ
   ャリッジ５０、前記溶接ブロック１０全体をワークのピ
   ッチ方向に移動させる調整ビーム６０、該溶接ブロック
   １０全体をワークの溶接方向に移動させる縦行台車７
   ０、及び前記縦行台車７０をワークのピッチ方向に移動
   させる走行ガーダ８０を包含することを特徴とする請求
   項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の自動溶接装
   置。
8. 【請求項８】 前記側端検出装置９００は、主板３を検
   出するための距離設定光電センサ９１０と主板３の側端
   を検出するためのレーザー変位センサ９２０を包含し、
   前記縦行台車７０の走行方向への移動、上下方向への移
   動及び横方向への移動が可能であることを特徴とする請
   求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の自動溶接装
   置。
9. 【請求項９】 前記側端検出装置９００の検出された主
   板３の傾斜データにしたがい、前記溶接ブロック１０全
   体の位置が一体に移動され前記ワーク５の主板３に対す
   る溶接位置が矯正されることを特徴とする請求項８記載
   の自動溶接装置。
10. 【請求項１０】 前記側端検出装置９００の検出された
    主板３の傾斜データにしたがい、前記溶接ブロック１０
    それぞれの位置が移動され前記ワーク５の主板３に対す
    る溶接位置が矯正されることを特徴とする請求項８記載
    の自動溶接装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれか一
    つに記載の装置を用いた自動溶接方法であって、前記 ワーク５の先端を前記主板３の溶接位置に溶接した
    状態で前記主板３を前記溶接定盤７に搬入する段階；溶
    接方向に所定距離離隔された前記主板３の二側端位置を
    前記側端検出装置９００で検出して前記溶接定盤７に対
    する前記主板３の傾斜度を溶接に先行して測定する段
    階；及び前記セッティングヘッド１００、前記仮溶接ヘ
    ッド２００及び前記本溶接ヘッド３００を包含する多数
    の前記溶接ブロック１０の位置を前記測定された主板３
    の傾斜データにしたがい矯正しながら多数のワークを同
    時に連続的にセッティング、仮溶接及び本溶接すること
    を特徴とする自動溶接方法。
12. 【請求項１２】 主板３の傾斜度測定は、前記側端検出
    装置９００が主板３の側端外側に位置するように主板３
    をセッティングする段階；側端検出装置９００を主板３
    の一点に移動してその地点における主板３の側端位置を
    検出する段階；側端検出装置９００を主板３の他の一点
    に移動してその地点における主板の側端位置を検出する
    段階；及び前記測定された主板３の二側端位置に基づい
    て主板３の傾斜度を求める段階でなることを特徴とする
    請求項１０記載の自動溶接装置。