JPH05337645A - 溶接アークオシレート方法 - Google Patents

溶接アークオシレート方法

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JPH05337645A
JPH05337645A JP17383492A JP17383492A JPH05337645A JP H05337645 A JPH05337645 A JP H05337645A JP 17383492 A JP17383492 A JP 17383492A JP 17383492 A JP17383492 A JP 17383492A JP H05337645 A JPH05337645 A JP H05337645A
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JP
Japan
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bead
oscillating
welding
welding torch
longitudinal direction
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Application number
JP17383492A
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English (en)
Inventor
Minoru Yamada
実 山田
Akio Tejima
秋雄 手島
Tatsuo Saito
達雄 斎藤
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接トーチによる加熱範囲を拡大し且つ溶融
プールの溶け込みを増大することにより、ワイヤ送給量
の増加を可能にして溶接速度の増大、溶接能率の向上を
図り、更に溶接欠陥の発生を防止し、平滑なビード形状
を得る。 【構成】 溶接トーチをビード4の長手方向に前後オシ
レートYしながらビード4の幅方向に左右オシレートX
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動アーク溶接を行う
際における溶接アークオシレート方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より溶接開先にビードを連続的に形
成して自動溶接作業を行うようにした溶接装置が種々実
施されている。
【0003】図12はその一例を示すもので、溶接部材
1の溶接開先2に対し、溶接トーチ3をビード4の幅方
向に平行移動させて左右オシレートXを行うようにして
いる。又、図13は溶接トーチ3を支点5を中心に回動
させることにより扇形の左右オシレートXを行うように
している。従来の溶接方法においては、ビード4の長手
方向(前後方向)にオシレートすることは実施されてお
らず、図14に示すように前記左右オシレートXを行い
ながら、ビード4長手方向(前後方向)への溶接装置の
走行、又は溶接部材1を搬送することにより、図15に
示すような溶接トーチ3のオシレート軌跡6を描いて幅
広のビード4を連続溶接するようにしている。又、通常
の溶接装置においては、溶接トーチ3の上下によりアー
ク長Lを一定に保持するようにしたアーク電圧コントロ
ールが行われるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の溶接アークオシレート方法においては、溶接トーチ3
のオシレート方向が左右オシレートXのみであるため
に、図14、16に示すように溶接開先2に形成される
溶融プール7を十分に加熱して大きな溶け込みを得るこ
とができず、そのために溶接開先2の底部隅部8に溶接
欠陥を生じやすいと共に、溶融プール7の溶け込みが小
さいために溶接ワイヤの送給量を増加させることができ
ず、よって溶着速度を高めることができず溶接能率が低
く押さえられてしまう問題があり、更に図16に示すよ
うに溶接後のビード4表面に凹凸9が生じて良好なビー
ド4の形状が得られない等の問題を有していた。
【0005】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、溶融プールの溶け込みを増大させて溶接欠陥
の発生を防止することができ、ワイヤ送給量を増大する
ことにより溶接速度を増大して溶接能率を向上すること
ができ、更に平滑な優れたビード形状を容易に得ること
ができる溶接アークオシレート方法を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶接トーチを
ビードの長手方向に前後オシレートしながらビードの幅
方向に左右オシレートすることを特徴とする溶接アーク
オシレート方法、及び溶接トーチをビードの長手方向に
前後オシレートしながらビードの幅方向に左右オシレー
トを行うと共に、溶接トーチがビードの左右側部に位置
する時、前後オシレートをビード後方の左右側外方に向
けて斜めにオシレートすることを特徴とする溶接アーク
オシレート方法、及び溶接トーチをビードの長手方向に
前後オシレートしながらビードの幅方向に左右オシレー
トを行うと共に、溶接トーチがビードの左右側部で前後
オシレートするとき左右オシレートを一時停止すること
を特徴とする溶接アークオシレート方法、及び溶接トー
チが前後オシレートしながら左右オシレートする時、前
後オシレートの振幅をビードの左右方向中央部に比して
左右側部を増大することを特徴とする溶接アークオシレ
ート方法、に係るものである。
【0007】
【作用】請求項1の発明では、溶接トーチをビードの長
手方向に前後オシレートしながらビードの幅方向に左右
オシレートするので、溶接トーチによる加熱範囲が拡大
され、溶融プール前方の先行予熱が行われるので、溶融
プールの溶け込みが増大し、ビード幅端部の馴染み性が
改善されて幅端部の溶接欠陥が生じにくくなる。また溶
融プールの溶け込みが増加すると、ワイヤ送給量を増大
することができるので溶接速度を増して溶接能率を向上
できる。更に溶接トーチによるビードの加熱範囲が拡大
されので、ビード形状が平滑化される。
【0008】請求項2の発明では、溶接トーチをビード
の長手方向に前後オシレートしながらビードの幅方向に
左右オシレートを行うと共に、溶接トーチがビードの左
右側部に位置する時、前後オシレートをビード後方の左
右側外方に向けて斜めにオシレートしてビードの左右側
部の溶け込みを増加するようにしているので、請求項1
の作用に加えて、ビードの幅端部に生じやすい溶け込み
不足による溶接欠陥の発生が更に防止される。
【0009】請求項3の発明では、溶接トーチをビード
の長手方向に前後オシレートしながらビードの幅方向に
左右オシレートを行うと共に、溶接トーチがビードの左
右側部で前後オシレートする時左右オシレートを一時停
止するようにしてビードの左右側部の溶け込みを増加す
るようにしているので、請求項2と同様にビードの幅端
部に生じやすい溶け込み不足による溶接欠陥の発生を防
止できる。
【0010】請求項4の発明では、溶接トーチが前後オ
シレートしながら左右オシレートする時、前後オシレー
トの振幅をビードの左右中央部に比して左右側部を増加
させるようにしているので、ビードの左右側部の溶け込
みを更に増大させて、ビードの幅端部に生じやすい溶け
込み不足による溶接欠陥の発生を更に防止できる。
【0011】
【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。
【0012】図1は本発明の溶接アークオシレート方法
を実施する溶接装置の一例を示す平面図であり、10は
溶接台車、11は溶接台車10に左右方向(ビード4の
幅方向)にスライド自在に取付けられた左右オシレート
用スライダであり、該左右オシレート用スライダ11は
左右駆動モータ12により減速機13、ピニオンギヤ1
4、ラックギヤ15を介して左右オシレートX方向に駆
動されるようになっている。
【0013】16は前記左右オシレート用スライダ11
に取付けた前後オシレート用駆動ユニットであり、該前
後オシレート用駆動ユニット16には垂直面内で回転可
能なトーチ上下駆動ユニット17が取付けてあり、該ト
ーチ上下駆動ユニット17は前後回転駆動モータ18に
より減速機19、傘歯車20,21を介して回転駆動さ
れるようになっている。
【0014】22は前記トーチ上下駆動ユニット17に
昇降可能に取付けた左右扇形オシレート用駆動ユニット
であり、該左右扇形オシレート用駆動ユニット22は昇
降駆動モータ23及びギヤ24、駆動ギヤ25を有した
スクリュー軸26、伝達ベルト27、スライドベース2
8、ガイド軸29を介して前記トーチ上下駆動ユニット
17に対して昇降するようになっている。
【0015】30は前記左右扇形オシレート用駆動ユニ
ット22に左右方向に回動可能に取付けたトーチブロッ
クであり、該トーチブロック30は左右回転駆動モータ
31、減速機32、傘歯車33,34を介して左右に回
転駆動されるようになっている。
【0016】トーチブロック30には、図1〜図3に示
すように、電極35を有した溶接トーチ36、電極固定
つまみ37が備えてあると共に、上下調節つまみ38に
より上下位置を調節可能なワイヤガイドホルダ39が絶
縁材40を介して取付けられ且つ前記ワイヤガイドホル
ダ39に溶接ワイヤ41を案内するワイヤガイドチップ
42が取付けられている。溶接台車10はビード4の長
手方向(前後方向)へ走行し、溶接トーチ36は溶接ト
ーチ36の上下によりアーク長一定制御が行われように
なっている。
【0017】図4は前記溶接装置の制御回路の一例を示
すもので、前記左右駆動モータ12、前後回転駆動モー
タ18、左右回転駆動モータ31、及び昇降駆動モータ
23が、溶接制御装置43からの制御信号により駆動を
制御されるようになっている。溶接台車10はビード4
の長手方向(前後方向)へ走行し、溶接トーチ36は前
記昇降駆動モータ23の駆動による溶接トーチ36の上
下によりアーク長一定制御が行われようになっている。
【0018】図5は請求項1の発明の実施例を示すもの
で、図1における前後回転駆動モータ18を往復駆動し
て溶接トーチ36をビード4の長手方向に所要の距離a
で前後オシレートYしながら、左右駆動モータ12を往
復駆動することにより左右オシレート用スライダ11を
移動して前回溶接したビード4の幅方向寸法bに略合致
する幅で左右オシレートXを行う。左右オシレートX
は、溶接開先2の中心(オシレート中心)を画像処理法
式或いはタッチセンシングによって求め、求めた溶接開
先2の中心に対して左右に均等の距離になるように調節
される。同時に溶接台車10を走行させて溶接部材1と
の相対移動を行うと、溶接トーチ36による連続溶接を
行うことができる。
【0019】前記左右オシレートXは、左右回転駆動モ
ータ31の駆動によっても行うことができるが、ビード
4の幅が広くなった場合に対応しきれないので通常は左
右オシレート用スライダ11の移動によって行うように
しているが、ビード4の幅が狭い場合には前記左右回転
駆動モータ31による左右扇形オシレートXを行うよう
にしても良い。
【0020】上記図5の実施例によると、溶接トーチ3
6をビード4の長手方向に前後オシレートYしながらビ
ード4の幅方向に左右オシレートXするので、図示する
ようなオシレート軌跡48を描き、よって図11に示す
ように溶接トーチ3により加熱される範囲が拡大して溶
融プール7の溶け込みが増加されることになり、よって
ビード4の幅端部に生じやすい溶接欠陥の発生を防止す
ることができる。また溶融プール7の溶け込みが増加す
ると溶接ワイヤ41の送給量を増大することができるの
で、溶接速度を増すことができる。即ち、従来1ライン
1パス溶接時の溶接速度を100%とすると、上記実施
例では1ライン2パス相当の溶着速度を得ることがで
き、溶接能率を大幅に向上することができる。更に溶接
トーチ36による加熱範囲が拡大されることにより、図
11に示すようにビード4の表面形状が凹凸の無い平坦
な形状44とすることができ、溶接品質を向上すること
ができる。尚、前記前後オシレートYを行うとき、図1
1に示すようにビード4の先端が傾斜面となるが、溶接
装置の一定アーク長のコントロールによって溶接トーチ
36の出し入れが調節されることにより安定した溶接が
行える。
【0021】図6は請求項2の発明の実施例を示すもの
で、溶接トーチ36をビード4の長手方向に所要の距離
aで前後オシレートYしながらビード4の幅寸法に略合
致する幅bで左右オシレートXすると共に、溶接トーチ
36がビード4の左右側部に位置する時、前後オシレー
トYをビード4後方の左右側外方に向けて斜めにオシレ
ート45するようにしている。
【0022】図6の実施例では、図5の実施例の作用に
加えて、斜めオシレート45により、ビード4と溶接部
材との間における底部隅部8からビード4の幅端部側斜
め後方に向けて形成される溝46に沿って溶接トーチ3
6をオシレートすることになるので、ビード4の幅端部
に生じやすい溶け込み不足による溶接欠陥の発生をより
確実に防止することができると共に、ビード4の幅端部
の形状を平滑にして更に良好なビード形状とすることが
できる。
【0023】図7は請求項3の発明の実施例を示すもの
で、溶接トーチ36をビード4の長手方向に所要の距離
aで前後オシレートYしながらビード4の幅寸法に略合
致する幅bで左右オシレートXすると共に、溶接トーチ
36がビード4の左右側部で前後オシレートYすると
き、左右オシレートXを一時停止してビードと平行なビ
ード方向オシレート47を行うようにしている。
【0024】図7の実施例では、図5の実施例の作用に
加えて、ビード4の幅端部の溶け込みを増加して、ビー
ド4の底部隅部8に生じやすい溶け込み不足による溶接
欠陥の発生をより確実に防止することができる。
【0025】図8〜図10は請求項4の実施例を示すも
ので、図8は前記図5の実施例において、溶接トーチ3
6がビード4の左右側方に移動する時、前後オシレート
Yの振幅をビードの幅中央部に比して増大するようにし
た場合を示し、また図9は前記図6の実施例において、
溶接トーチ36がビード4の左右側方に移動する時、前
後オシレートYの振幅をビード4の幅中央部に比して増
大するようにした場合を示し、また図10は前記図7の
実施例において、溶接トーチ36がビード4の左右側方
に移動する時、前後オシレートYの振幅をビード4の幅
中央部に比して増大するようにした場合を示している。
【0026】上記図8〜図10に示す実施例では、前後
オシレートYの振幅が、ビード4の幅中央部に比して幅
端側が増大するようにしているので、溶融プール7の溶
け込みが幅中央部に比して幅端側が増大するので、ビー
ド4の幅端部に生じやすい溶け込み不足による溶接欠陥
の発生を更に確実に防止することができる。又幅端側に
生じやすいビード4表面の凹凸が更に減少されて良好な
ビード4の形状を得ることができる。
【0027】前記前後オシレートY及び左右オシレート
Xと関連して、溶接装置によるパルス電流を、左右オシ
レートXの端部でピーク、移動中をベースとする又はそ
の逆となるように調節しても良い。又前後オシレートY
の一方の停止位置をピークとし、他方の停止位置に移動
する間をリニアに電流を増減するパルス電流制御方式を
採用しても良い。又、溶接ワイヤ41の送給は、溶接ト
ーチ36の前後両側又はいずれか一方でも良く、連続及
び断続又は増減して送給することができ、且つ左右オシ
レートXの両幅端と移動中に送給する値に対して前後オ
シレート中も各々±1%の範囲で溶接ワイヤの送給量を
増減して設定することもできる。又この時の溶接ワイヤ
は通電或いは非通電であっても良い。
【0028】尚、本発明は前記実施例にのみ限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に於い
て種々変更を加え得ることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明では、溶接トーチをビー
ドの長手方向に前後オシレートしながらビードの幅方向
に左右オシレートするので、溶接トーチによる加熱範囲
が拡大され、溶融プール前方の先行予熱が行われるの
で、溶融プールの溶け込みが増大し、ビード幅端部の馴
染み性が改善され、よってビード幅端部に生じやすかっ
た溶接欠陥の発生を効果的に防止することができる。ま
た溶融プールの溶け込みが増加すると、ワイヤ送給量を
増大することができるので、溶接速度を増して溶接能率
を大幅に向上することができる。更に溶接トーチによる
ビードの加熱範囲が拡大されることによりビードの形状
が平滑化され良好なビード形状を得ることができる。
【0030】請求項2の発明では、溶接トーチをビード
の長手方向に前後オシレートしながらビードの幅方向に
左右オシレートすると共に、溶接トーチがビードの左右
側部に位置する時、前後オシレートをビード後方の左右
側外方に向けて斜めにオシレートしてビードの左右側部
の溶け込みを増加するようにしているので、請求項1の
効果に加えて、ビードの幅端部に生じやすい溶け込み不
足による溶接欠陥の発生防止効果を更に高めることがで
きる。
【0031】請求項3の発明では、溶接トーチをビード
の長手方向に前後オシレートしながらビードの幅方向に
左右オシレートすると共に、溶接トーチがビードの左右
側部で前後オシレートする時左右オシレートを一時停止
するようにしてビードの左右側部の溶け込みを増加する
ようにしているので、請求項2と同様にビードの幅端部
に生じやすい溶け込み不足による溶接欠陥の発生を効果
的に防止できる。
【0032】請求項4の発明では、溶接トーチがビード
の左右側方に移動する時、前後オシレートの振幅を左右
側中央部に比して増大するようにしてビードの左右側部
の溶け込みを更に増加するようにしているので、ビード
の幅端部に生じやすい溶け込み不足による溶接欠陥の発
生防止効果を更に増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施する溶接装置の一例を示す
平面図である。
【図2】図1のII−II方向矢視図である。
【図3】図1のIII−III方向矢視図である。
【図4】図1の溶接装置の制御回路のブロック図であ
る。
【図5】請求項1の実施例を示す平面図である。
【図6】請求項2の実施例を示す平面図である。
【図7】請求項3の実施例を示す平面図である。
【図8】請求項4における図5の方法に対応した実施例
の平面図である。
【図9】請求項4における図6の方法に対応した実施例
の平面図である。
【図10】請求項4における図7の方法に対応した実施
例の平面図である。
【図11】本発明によって溶接されたビードの形状を示
す断面図である。
【図12】従来における左右オシレートの一例を示す正
面図である。
【図13】従来における左右オシレートの他の例を示す
正面図である。
【図14】図12及び図13の平面図である。
【図15】従来の溶接方法による溶接トーチの溶接軌跡
の平面図である。
【図16】従来の溶接方法によって溶接されたビードの
形状を示す図13のXVI方向断面図である。
【符号の説明】
3 溶接トーチ 4 ビード 45 斜めオシレート 47 ビード方向オシレート 48 オシレート軌跡 X 左右オシレート Y 前後オシレート

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶接トーチをビードの長手方向に前後オ
    シレートしながらビードの幅方向に左右オシレートする
    ことを特徴とする溶接アークオシレート方法。
  2. 【請求項2】 溶接トーチをビードの長手方向に前後オ
    シレートしながらビードの幅方向に左右オシレートを行
    うと共に、溶接トーチがビードの左右側部に位置する
    時、前後オシレートをビード後方の左右側外方に向けて
    斜めにオシレートすることを特徴とする溶接アークオシ
    レート方法。
  3. 【請求項3】 溶接トーチをビードの長手方向に前後オ
    シレートしながらビードの幅方向に左右オシレートを行
    うと共に、溶接トーチがビードの左右側部で前後オシレ
    ートするとき左右オシレートを一時停止することを特徴
    とする溶接アークオシレート方法。
  4. 【請求項4】 溶接トーチが前後オシレートしながら左
    右オシレートする時、前後オシレートの振幅をビードの
    左右方向中央部に比して左右側部を増大することを特徴
    とする請求項1又は2又は3記載の溶接アークオシレー
    ト方法。
JP17383492A 1992-06-08 1992-06-08 溶接アークオシレート方法 Pending JPH05337645A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870162B1 (ko) * 2002-02-01 2008-11-25 헤라우스 일렉트로-나이트 인터내셔날 엔. 브이. 야금 용기용 내화 노즐

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870162B1 (ko) * 2002-02-01 2008-11-25 헤라우스 일렉트로-나이트 인터내셔날 엔. 브이. 야금 용기용 내화 노즐

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