JP3233063B2 - 構造物隅角部の水平隅肉溶接方法 - Google Patents
構造物隅角部の水平隅肉溶接方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多関節溶接ロボッ
トを使用した構造物の隅角部の水平隅肉溶接を行う方法
に関する。
トを使用した構造物の隅角部の水平隅肉溶接を行う方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】構造物の隅角部の水平隅肉溶接は、船殻
ブロックで例示すると、外板材の内構材として取付けら
れる交差型のブラケット等、数多くのケースがある。
ブロックで例示すると、外板材の内構材として取付けら
れる交差型のブラケット等、数多くのケースがある。
【０００３】従来、前記の構造物の隅角部の水平隅肉溶
接は、図９に示すように、まず、部材１と平板３との溶
接にあたり、溶接ロボット（図示せず）の溶接トーチ
（図示せず）を隅角点Ｏ方向（矢印方向）に進行させ、
隅角点Ｏの手前で溶接を終了して溶接ビードＡ1 を形成
し、次に、部材２と平板３との溶接にあたり、隅角点Ｏ
より離れた位置から溶接を開始し矢印方向に溶接ビード
Ａ2 を形成する。
接は、図９に示すように、まず、部材１と平板３との溶
接にあたり、溶接ロボット（図示せず）の溶接トーチ
（図示せず）を隅角点Ｏ方向（矢印方向）に進行させ、
隅角点Ｏの手前で溶接を終了して溶接ビードＡ1 を形成
し、次に、部材２と平板３との溶接にあたり、隅角点Ｏ
より離れた位置から溶接を開始し矢印方向に溶接ビード
Ａ2 を形成する。
【０００４】また、他の溶接方法として、図１０に示す
ように部材１の溶接ビードＡ1 の形成を隅角点Ｏの近傍
から開始し、矢印方向に溶接を進行させ、次に、部材２
の溶接ビードＡ2 の形成を隅角点Ｏの近傍から開始し、
矢印方向に溶接を進行させる。最後に、隅角点Ｏの部分
は、溶接ビードＡ1 と溶接ビードＡ2 の端部Ｂ1,Ｂ2を
グラインダーで研削し、手溶接にて、溶接ビードＡ1 と
溶接ビードＡ2 との継ぎ溶接を行っている。
ように部材１の溶接ビードＡ1 の形成を隅角点Ｏの近傍
から開始し、矢印方向に溶接を進行させ、次に、部材２
の溶接ビードＡ2 の形成を隅角点Ｏの近傍から開始し、
矢印方向に溶接を進行させる。最後に、隅角点Ｏの部分
は、溶接ビードＡ1 と溶接ビードＡ2 の端部Ｂ1,Ｂ2を
グラインダーで研削し、手溶接にて、溶接ビードＡ1 と
溶接ビードＡ2 との継ぎ溶接を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術によれば、隅角点近傍における溶接ビード端部
のグラインダ研削が手作業となり、また、継ぎ溶接が手
溶接となり、溶接能率を大幅に低下させていた。
従来技術によれば、隅角点近傍における溶接ビード端部
のグラインダ研削が手作業となり、また、継ぎ溶接が手
溶接となり、溶接能率を大幅に低下させていた。
【０００６】また、前記手直し溶接部は、溶接ビードの
外観も悪く、溶接品質上問題があった。
外観も悪く、溶接品質上問題があった。
【０００７】本発明は、前述の従来技術の問題点を解決
することを目的とするものである。
することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決する第
一の手段は、平板上で当接する二部材と平板との水平隅
肉溶接であって、以下の（イ）から（ロ）の工程で行う
構造物隅角部の水平隅肉溶接方法である。 （イ）三方向ワイヤタッチングセンシングにより平板上
の二部材が交わる隅角点を検出し、該検出された隅角点
から所定距離の位置で前記二部材のうち、一方の部材の
溶接をスタートさせ、前記隅角点を経由して他方の部材
の水平隅肉溶接を行う。 （ロ）前記他方部材の水平隅肉溶接の後、前記一方の部
材の残りの溶接において、前記一方の部材の端部から水
平隅肉溶接を開始し、前記（イ）工程で形成した水平隅
肉溶接部の先端部の溶接ビード端部を回転アークセンサ
で検出した後、ビード継ぎ溶接を施し、溶接方向を反転
して前記隅角点から所定距離の位置で溶接を終了する。
一の手段は、平板上で当接する二部材と平板との水平隅
肉溶接であって、以下の（イ）から（ロ）の工程で行う
構造物隅角部の水平隅肉溶接方法である。 （イ）三方向ワイヤタッチングセンシングにより平板上
の二部材が交わる隅角点を検出し、該検出された隅角点
から所定距離の位置で前記二部材のうち、一方の部材の
溶接をスタートさせ、前記隅角点を経由して他方の部材
の水平隅肉溶接を行う。 （ロ）前記他方部材の水平隅肉溶接の後、前記一方の部
材の残りの溶接において、前記一方の部材の端部から水
平隅肉溶接を開始し、前記（イ）工程で形成した水平隅
肉溶接部の先端部の溶接ビード端部を回転アークセンサ
で検出した後、ビード継ぎ溶接を施し、溶接方向を反転
して前記隅角点から所定距離の位置で溶接を終了する。
【０００９】前述の課題を解決する第二の手段は、平板
上で当接する二部材と平板との水平隅肉溶接であって、
以下の（イ）から（ロ）の工程で行う構造物隅角部の水
平隅肉溶接方法である。 （イ）三方向ワイヤタッチングセンシングにより平板上
の二部材が交わる隅角点を検出し、該検出された隅角点
から所定距離の位置で前記二部材のうち、一方の部材の
溶接をスタートさせ、前記隅角点を経由して他方の部材
の水平隅肉溶接を行う。 （ロ）前記他方部材の水平隅肉溶接の後、前記一方の部
材の残りの溶接において、前記隅角点から所定距離の点
で前記隅角点方向へ前記一方の部材の水平隅肉溶接を開
始し、前記（イ）工程で形成した水平隅肉溶接部の先端
部の溶接ビード端部を回転アークセンサで検出した後、
ビード継ぎ溶接を施し、溶接方向を反転して一方の部材
の水平隅肉溶接を行う。
上で当接する二部材と平板との水平隅肉溶接であって、
以下の（イ）から（ロ）の工程で行う構造物隅角部の水
平隅肉溶接方法である。 （イ）三方向ワイヤタッチングセンシングにより平板上
の二部材が交わる隅角点を検出し、該検出された隅角点
から所定距離の位置で前記二部材のうち、一方の部材の
溶接をスタートさせ、前記隅角点を経由して他方の部材
の水平隅肉溶接を行う。 （ロ）前記他方部材の水平隅肉溶接の後、前記一方の部
材の残りの溶接において、前記隅角点から所定距離の点
で前記隅角点方向へ前記一方の部材の水平隅肉溶接を開
始し、前記（イ）工程で形成した水平隅肉溶接部の先端
部の溶接ビード端部を回転アークセンサで検出した後、
ビード継ぎ溶接を施し、溶接方向を反転して一方の部材
の水平隅肉溶接を行う。
【００１０】前述の手段によれば、構造物隅角部の水平
隅肉溶接方法において、三方向ワイヤタッチングセンシ
ングにより隅角点が検出され、該隅角点を基準点とし、
他方の隅肉溶接のアークの開始点および一方の部材のア
ークの開始点が設定される。
隅肉溶接方法において、三方向ワイヤタッチングセンシ
ングにより隅角点が検出され、該隅角点を基準点とし、
他方の隅肉溶接のアークの開始点および一方の部材のア
ークの開始点が設定される。
【００１１】また、他方の部材のアーク開始点である溶
接ビード端部が、回転アークセンサにより検出され、該
検出値により所定溶接条件でのビード継ぎの処理が行わ
れるので、連続溶接が可能となり、ビード継ぎの作業が
自動化され、手直し作業も発生しないので、品質的に良
好な溶接部を得ることができる。
接ビード端部が、回転アークセンサにより検出され、該
検出値により所定溶接条件でのビード継ぎの処理が行わ
れるので、連続溶接が可能となり、ビード継ぎの作業が
自動化され、手直し作業も発生しないので、品質的に良
好な溶接部を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１から図４は、本発明における
構造物隅角部の水平隅肉溶接方法の工程を説明した斜視
図である。
構造物隅角部の水平隅肉溶接方法の工程を説明した斜視
図である。
【００１３】図１に示すように、本発明においては、ま
ず、平板３上で交わる二部材１と２との隅角点Ｏを溶接
ロボット（図示せず）の三方向のタッチングセンシング
により、検出する。
ず、平板３上で交わる二部材１と２との隅角点Ｏを溶接
ロボット（図示せず）の三方向のタッチングセンシング
により、検出する。
【００１４】次に、図２に示すように、溶接ロボットの
プログラムに前記隅角点Ｏを基準点とし、隅角点Ｏから
一方の部材１寄りに、距離Ｌ1 だけのアーク開始点Ａを
プログラムしておき、開始点Ａからアークをスタートさ
せ、前記一方の部材１から隅角点Ｏを経由して、他方の
部材２の隅肉溶接４を行う。前記距離Ｌ1 は、２０〜３
０ｍｍ程度が望ましい。
プログラムに前記隅角点Ｏを基準点とし、隅角点Ｏから
一方の部材１寄りに、距離Ｌ1 だけのアーク開始点Ａを
プログラムしておき、開始点Ａからアークをスタートさ
せ、前記一方の部材１から隅角点Ｏを経由して、他方の
部材２の隅肉溶接４を行う。前記距離Ｌ1 は、２０〜３
０ｍｍ程度が望ましい。
【００１５】次に、図３において、前記他方の部材２の
隅肉溶接４が行われたら、一方の部材１の手前から前記
隅肉溶接４の溶接ビード始端部４′めがけて、溶接を行
い（矢印）、溶接ビード始端部４′で、高速回転アーク
センサにより、前記始端部４′を検出し、該検出値によ
りビード継ぎ処理を行い、溶接方向を反転させ、距離Ｌ
2 で溶接を終了させる。前記距離Ｌ2 は、５０〜６０ｍ
ｍ程度が望ましい。
隅肉溶接４が行われたら、一方の部材１の手前から前記
隅肉溶接４の溶接ビード始端部４′めがけて、溶接を行
い（矢印）、溶接ビード始端部４′で、高速回転アーク
センサにより、前記始端部４′を検出し、該検出値によ
りビード継ぎ処理を行い、溶接方向を反転させ、距離Ｌ
2 で溶接を終了させる。前記距離Ｌ2 は、５０〜６０ｍ
ｍ程度が望ましい。
【００１６】また、高速回転アーク溶接によるビード継
ぎ処理については、本出願人の発明にかかる「特開平５
−３１８１２２号」の技術が適用できる。
ぎ処理については、本出願人の発明にかかる「特開平５
−３１８１２２号」の技術が適用できる。
【００１７】即ち、高速回転アーク溶接によるビード継
ぎ処理方法は、回転アークの進行方向における回転領域
の前半分と後半分との溶接信号（溶接電流または溶接電
圧）を比較し、その信号に応じて溶接条件を自動的に選
定し、ビード継ぎを行うものである。
ぎ処理方法は、回転アークの進行方向における回転領域
の前半分と後半分との溶接信号（溶接電流または溶接電
圧）を比較し、その信号に応じて溶接条件を自動的に選
定し、ビード継ぎを行うものである。
【００１８】図４は、一方の部材１の他の実施の形態に
かかる水平隅肉の溶接例で、前記隅角点Ｏから所定距離
Ｌ2 離れた位置でアークをスタートさせ、前記隅肉溶接
４の溶接ビード始端部４′めがけて、溶接を行い（矢
印）、溶接ビード始端部４′で、前述と同様に、高速回
転アークセンサにより、前記始端部４′を検出し、該検
出値によりビード継ぎ処理を行い、溶接方向を反転させ
て溶接を行う。前記距離Ｌ2 は、図 3の実施の形態と同
様に、５０〜６０ｍｍ程度である。
かかる水平隅肉の溶接例で、前記隅角点Ｏから所定距離
Ｌ2 離れた位置でアークをスタートさせ、前記隅肉溶接
４の溶接ビード始端部４′めがけて、溶接を行い（矢
印）、溶接ビード始端部４′で、前述と同様に、高速回
転アークセンサにより、前記始端部４′を検出し、該検
出値によりビード継ぎ処理を行い、溶接方向を反転させ
て溶接を行う。前記距離Ｌ2 は、図 3の実施の形態と同
様に、５０〜６０ｍｍ程度である。
【００１９】
【実施例】図５は、本発明にかかる一方の部材１から他
方の部材２へ隅角点Ｏを通過して先行の隅肉溶接を行う
前述の図２の実施の形態に対応した溶接トーチの運棒お
よび溶接トーチ角度について図示したものである。
方の部材２へ隅角点Ｏを通過して先行の隅肉溶接を行う
前述の図２の実施の形態に対応した溶接トーチの運棒お
よび溶接トーチ角度について図示したものである。
【００２０】４は溶接トーチで、該溶接トーチ４の軌跡
（運棒）は、〜の工程となる。その場合の溶接トー
チ角度および溶接条件は、表１のとおりである。
（運棒）は、〜の工程となる。その場合の溶接トー
チ角度および溶接条件は、表１のとおりである。
【００２１】
【表１】
【００２２】ここで、溶接トーチ角度αは、図８（ａ）
に示すとおり、平板３に対する高さ方向（Ｚ）の角度で
あり、また、溶接トーチ角度βは、図８（ｂ）に示すと
おり、平面視で、一方の部材１または他方の部材２に対
する水平方向の溶接トーチの傾き角度である。
に示すとおり、平板３に対する高さ方向（Ｚ）の角度で
あり、また、溶接トーチ角度βは、図８（ｂ）に示すと
おり、平面視で、一方の部材１または他方の部材２に対
する水平方向の溶接トーチの傾き角度である。
【００２３】また、Ｙは一方の部材１の方向を、Ｘは他
方の部材２方向を示し、Ｚは高さ方向を示す。
方の部材２方向を示し、Ｚは高さ方向を示す。
【００２４】さらに、Ｉａは溶接電流（Ａ）、Ｅａは溶
接電圧（Ｖ）、ｖは溶接速度（ｃｍ／分）を示す。
接電圧（Ｖ）、ｖは溶接速度（ｃｍ／分）を示す。
【００２５】尚、本溶接に用いた高速回転アーク溶接の
パラメータは、アーク回転速度（Ｎ）は、５０Ｈｚ，ア
ーク回転径（Ｄ）は、３ｍｍΦであった。
パラメータは、アーク回転速度（Ｎ）は、５０Ｈｚ，ア
ーク回転径（Ｄ）は、３ｍｍΦであった。
【００２６】以上の定義は、以下の表２、表３に共通す
る。図６は、本発明にかかる前述の図３の実施の形態に
対応する溶接方法の溶接トーチの運棒手順を〜に示
したものである。
る。図６は、本発明にかかる前述の図３の実施の形態に
対応する溶接方法の溶接トーチの運棒手順を〜に示
したものである。
【００２７】その場合の溶接トーチ角度および溶接条件
は、表２のとおりである。
は、表２のとおりである。
【００２８】
【表２】
【００２９】図７は、本発明にかかる前述の図４の実施
の形態に対応する溶接方法の溶接トーチの運棒手順を
〜に示したものである。
の形態に対応する溶接方法の溶接トーチの運棒手順を
〜に示したものである。
【００３０】その場合の溶接トーチ角度および溶接条件
は、表３のとおりである。
は、表３のとおりである。
【００３１】
【表３】
【００３２】以上の表１〜表３に示した溶接トーチ位置
に対する溶接パラメータは、コントローラの中に、テー
ブルとして格納しておき、溶接トーチの運棒に従い、こ
のデータを出力して溶接を行えばよい。
に対する溶接パラメータは、コントローラの中に、テー
ブルとして格納しておき、溶接トーチの運棒に従い、こ
のデータを出力して溶接を行えばよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、溶接ビード端部に継ぎ
溶接を自動的に行いながら、連続して水平隅肉溶接が行
われるので、手直しがなく、かつ、手直しによる溶接ビ
ード外観の不良がない、能率的な溶接を行うことができ
る。
溶接を自動的に行いながら、連続して水平隅肉溶接が行
われるので、手直しがなく、かつ、手直しによる溶接ビ
ード外観の不良がない、能率的な溶接を行うことができ
る。
【図１】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法を説明した斜視図である。
法を説明した斜視図である。
【図２】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法を説明した斜視図である。
法を説明した斜視図である。
【図３】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法を説明した斜視図である。
法を説明した斜視図である。
【図４】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法の他の実施の形態を説明した斜視図である。
法の他の実施の形態を説明した斜視図である。
【図５】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法における溶接トーチの運棒を説明した斜視図である。
法における溶接トーチの運棒を説明した斜視図である。
【図６】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法における溶接トーチの運棒を説明した斜視図である。
法における溶接トーチの運棒を説明した斜視図である。
【図７】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法の他の実施の形態における溶接トーチの運棒を説明し
た斜視図である。
法の他の実施の形態における溶接トーチの運棒を説明し
た斜視図である。
【図８】本発明における構造物隅角部の水平隅肉溶接方
法の溶接トーチの傾き角度を定義するための図で、
（ａ）は水平面に対する高さ方向の傾斜角αを示し、
（ｂ）は、平面視で水平方向の傾斜角βを示す。
法の溶接トーチの傾き角度を定義するための図で、
（ａ）は水平面に対する高さ方向の傾斜角αを示し、
（ｂ）は、平面視で水平方向の傾斜角βを示す。
【図９】従来技術にかかる構造物隅角部の水平隅肉溶接
方法を示す斜視図である。
方法を示す斜視図である。
【図１０】従来技術にかかる構造物隅角部の他の水平隅
肉溶接方法を示す斜視図である。
肉溶接方法を示す斜視図である。
１ 一方の部材 ２ 他方の部材 ３ 平板 ４ 溶接トーチ Ｏ 隅角点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 9/00 ５０１ Ｂ２３Ｋ 9/00 ５０１Ａ (56)参考文献 特開 昭62−137178（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−318122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−114771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/127 B23K 9/02 B23K 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】 平板上で当接する二部材と平板との水平
隅肉溶接であって、以下の（イ）から（ロ）の工程で行
う構造物隅角部の水平隅肉溶接方法。 （イ）三方向ワイヤタッチングセンシングにより平板上
の二部材が交わる隅角点を検出し、該検出された隅角点
から所定距離の位置で前記二部材のうち、一方の部材の
溶接をスタートさせ、前記隅角点を経由して他方の部材
の水平隅肉溶接を行う。 （ロ）前記他方部材の水平隅肉溶接の後、前記一方の部
材の残りの溶接において、前記一方の部材の端部から水
平隅肉溶接を開始し、前記（イ）工程で形成した水平隅
肉溶接部の先端部の溶接ビード端部を回転アークセンサ
で検出した後、ビード継ぎ溶接を施し、溶接方向を反転
して前記隅角点から所定距離の位置で溶接を終了する。 - 【請求項２】 平板上で当接する二部材と平板との水平
隅肉溶接であって、以下の（イ）から（ロ）の工程で行
う構造物隅角部の水平隅肉溶接方法。 （イ）三方向ワイヤタッチングセンシングにより平板上
の二部材が交わる隅角点を検出し、該検出された隅角点
から所定距離の位置で前記二部材のうち、一方の部材の
溶接をスタートさせ、前記隅角点を経由して他方の部材
の水平隅肉溶接を行う。 （ロ）前記他方部材の水平隅肉溶接の後、前記一方の部
材の残りの溶接において、前記隅角点から所定距離の点
で前記隅角点方向へ前記一方の部材の水平隅肉溶接を開
始し、前記（イ）工程で形成した水平隅肉溶接部の先端
部の溶接ビード端部を回転アークセンサで検出した後、
ビード継ぎ溶接を施し、溶接方向を反転して一方の部材
の水平隅肉溶接を行う。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07489997A JP3233063B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 構造物隅角部の水平隅肉溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07489997A JP3233063B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 構造物隅角部の水平隅肉溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263822A JPH10263822A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3233063B2 true JP3233063B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=13560705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07489997A Expired - Fee Related JP3233063B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 構造物隅角部の水平隅肉溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233063B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012040740A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd | 隅肉溶接方法および溶接構造物 |
| CN105345222B (zh) * | 2015-11-24 | 2017-08-25 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 单面焊双面成型的焊接方法 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP07489997A patent/JP3233063B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10263822A (ja) | 1998-10-06 |
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