JPH0417975A - 自動アーク溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動アーク溶接方法に関する。

詳細には、角部が円弧状の角断面を有する長尺金属の角
部に、板状金属を溶接する自動アーク溶接方法に関する
。

（従来の技術） アーク溶接方法は古くから行われている。特に、最近、
生産現場の自動化が進み、このアーク溶接を自動化した
ロボットによる自動溶接方法が盛んに行われるようにな
った。

（発明が解決しようとする課題） しかし、溶接条件を予め一定に設定する自動アーク溶接
方法では、溶接する２つの金属の間隙が一定でないと良
好に溶接できない。

一方、角部が円弧状の角断面を有する長尺金属の角部分
の精度は余り良くない。特に四角筒状金属の角部分の曲
率等の寸法精度が悪い。

例えば、四角筒状型鋼等の市販品では、角筒の面と面と
の距離は略一定で、寸法精度はよいが、角部の曲率が一
定してない。

従って、この角断面を有する長尺金属の寸法精度の良（
ない角部と板状金属とを、予め設定した一定の条件で溶
接しようとしても、両者の間隙が一定でないので、良好
な溶接ができない。

例えば、角断面を有する長尺金属の中心と板状金属との
距離を一定にして固定すると、第２図に示されるように
角部の曲率半径Ｒが大きいと板状金属との間隙ｇは大き
くなり、逆に曲率半径Ｒ′が小さいと間隙ｇ′が小さく
なる。

このように角断面を有する長尺金属と板状金属とを固定
して溶接する場合、この間隙の平均値に溶接条件を設定
すると、曲率半径Ｒの大きい角断面を有する長尺金属の
ときは、間隙ｇが大いから、溶接金属が熔は落ちて良好
に溶接できないし、逆に、曲率Ｒ′が小さい角断面を有
する長尺金属のときには、間隙ｇ′が小さくなり、溶は
込み不良を起こして、良好な溶接ができない。

しかし、寸法精度が悪い角部の曲率半径を溶接に支障が
ない程度に正確に、且つ、速く測定する方法がなかった
から、かかる角断面を有する長尺金属と板状金属とを良
好に溶接する方法がなかった。

そこで、本発明は、かかる角部が円弧状の角断面を有す
る長尺金属の角部の曲率を速く且つ正確に測定し、この
、測定結果によって、溶接条件を決定して、前記角断面
を有する長尺金属の角部と金属板を、欠点のないように
溶接する方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記問題を解決し、上記目的を達成するために
なされたもので、角部が円弧状の角断面を有する長尺金
属の角部に、板状金属を溶接する自動アーク溶接方法に
おいて、前記長尺金属を溶接する角部を上にして、受台
の上に載せ、この溶接する角部と受台との距離を測定し
、この測定値から溶接条件を決定し、この溶接条件で前
記長尺金属の角部と前記板状金属とを溶接するのである
。

（作　用） 本発明ではＶブロックの上に、溶接する角部を上にして
、長尺金属を載せて、溶接する角部と受台との距離を測
定すると、この角部の曲率が大きいと、この距離は小さ
くなり、逆に、曲率が小さい七、この距離は大きくなる
から、この測定値から曲率が推定できる。この結果に基
づいて、前記角断面を有する長尺金属の角部と板状金属
との隙間を推定し、最適溶接条件を決定し、この最適溶
接条件で溶接するから、両者が良好に溶接できる。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面を参照しながら、説明する
。

図面は本発明の一実施態様である角筒状型鋼の角部と綱
板とを溶接する場合の状態を説明するもので、第１図は
■ブロックの上に四角筒状型鋼を載せた状態を示した断
面図、第２図は溶接する四角筒状型鋼と鋼板との関係を
示した断面図、第３図はＶブロックと四角筒状型鋼の溶
接する角部との距離を測定している状態を示す説明図、
第４図はレーザー受信装置の出力と曲率との関係を示す
図である。

図において、１は厚み４．５ｍｍの四角筒状型鋼であり
、この四角筒状型鋼１は樅及び横の長さが１００ｍｍ、
角の曲率半径がＲである。

２は厚み４．５ｍｍの鋼板であり、この綱板２と四角筒
状型鋼１の角部１１との間隙はｇである。

１′は同し四角筒状型鋼であるが、角部１１′の曲率半
径はＲ′であり、鋼板との間隙はｇ′である。

四角筒状型Ｅｌの曲率半径Ｒと四角筒状型＠１′の曲率
半径Ｒ′との関係は、Ｒ＞Ｒ’であり、綱板２との間隙
の関係は、ｇ＞ｇ’である。

３は■ブロックである。ｈは溶接する角部１１を上にし
て、■ブロック３の上に載せたときの角部１１と■ブロ
ック３の底辺との距離である。

４はレーザー発信装置であり、５はこのレーザーの受信
装置である。

６は、レーザー受信装置５の出力Ｗと四角筒状金属１の
曲率半径Ｒとの関係を示すカリブレーションカーブであ
る。

次に、この自動アーク溶接するに到る手順を説明する。

先ず、溶接する角部１１を上にして、四角筒状型！１ｉ
ｉｌｌを■ブロックの上に載せて、四角筒状型鋼１を自
動アーク溶接装置迄移動する。

このとき、四角筒状型鋼１が自動溶接装置に到着する途
中に、第３図に示すレーザー発信装置とレーザー受信装
置とからなる高さ測定装置の中を通過する。

ここで、■ブロック３の底辺から四角筒状型鋼１の角部
１１までの距離りが測定され、この結果から溶接する角
部１１の曲率半径Ｒが推定される。

この曲率半径Ｒが推定される経過を説明すると、レーザ
ー発信装置４とレーザー受信装置５との間を■ブロック
に載せられた四角筒状型＠１が通過する。すると、この
レーザー発信装置から発せられたレーザー光は受信装置
との間を通過する四角筒状型ｆｉ１１に一部遮られ、残
部がレーザー受信装置４に受信される。

この受信されるレーザー光の量、即ち、レーザー受信装
置４の出力Ｗは角筒状型網１の溶接する角部１１と■ブ
ロック３との距離りに比例する。

そして、この距離りと四角筒状型！ｉｌｌの角部１１の
曲率半径Ｒとの関係は、既に説明したように、比例する
ことが判っている。従って、レーザー受信装置の出力Ｗ
と曲率Ｒとの関係は比例関係にある。

予め、この関係を第４図に示すように求めておく このようにして、四角筒状型鋼１がこの高さ測定装置を
通過する間に、四角筒状型鋼１の溶接する角１１の曲率
半径Ｒが推定され、この曲率半径Ｒから四角筒状型鋼１
の角部１１と鋼板２との間隙を算出し、溶接条件が決定
される。

かかる計算は、すべてコンピューターにより、自動的に
計算される。このようにして、レーザー受信装置の出力
Ｗから、曲率半径Ｒ１溶接条件が計算され、溶接ロボッ
トに指示される。

この曲率半径Ｒと間隙ｇと溶接条件との関係の一部を第
１表に示す。

第１表 四角筒状型鋼１が溶接装置に到着すると、既に指示して
いる溶接条件で溶接ロボットが、自動的に、四角筒状型
ｆｉｌｌの角部１１と鋼板２とを自動アーク溶接する。

（発明の効果） 本発明は、単に角部が円弧状の角断面を有する長尺金属
の角部と受台との距離を測定するだけで、自動アーク溶
接の溶接条件が自動的に判り、欠陥のない良好な溶接が
でき極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は受台の上に角断面を有する長尺金属を載せた状
態を示した断面図、第２図は角断面を有する長尺金属と
板状金属との関係を示した断面図、第３図は受台と角断
面を有する長尺金属の溶接する角部との距離を測定して
いる状態を示す説明図、第４図はレーザー受信装置の出
力と曲率との関係を示す図である。 １−−−−−−−−角断面を有する金属（四角筒状型鋼
） １１−−−−−−溶接する角部 ２−−−−−−−−−板状金属 （＠板） ３−−一−−＝−−−−−−受台（Ｖブロック）ｈ−−
−−−一−−−−−受台（■ブロック）と溶接する角と
の距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）角部が円弧状の角断面を有する長尺金属の角部に
   、板状金属を溶接する自動アーク溶接方法において、前
   記長尺金属を、溶接する角部を上にして、受台の上に載
   せ、この溶接する角部と受台との距離を測定し、この測
   定値から溶接条件を決定し、この溶接条件で前記長尺金
   属の角部と前記板状金属とを溶接することを特徴とする
   自動アーク溶接方法。（２）角部が円弧状の角断面を有
   する長尺金属が四角筒状型鋼であり、受台がＶブロック
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自
   動アーク溶接方法。