JPH0675787B2

JPH0675787B2 - 多層溶接方法

Info

Publication number: JPH0675787B2
Application number: JP22964686A
Authority: JP
Inventors: 理仁尾; 利之今鷹
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS6384776A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は多層溶接方法に関する。

〔従来の技術〕

多層溶接の自動化は難しい。継手形状、板厚、開先角度
・幅等のワーク条件、使用溶接電流、電圧、溶接速度等
の溶接条件およびトーチねらい位置により各層のビード
形状が大きく変化するので各層の適正なトーチねらい位
置をオフラインプログラミング的に予め予測することが
難しいからである。そのため、自動化がなかなか進ま
ず、溶接熟練工の経験とカンに基づく各層のトーチねら
い位置と各層のビード形状の予測により次層のトーチね
らい位置を決め手いるのが現状である。

ロボットを使った多層溶接方法においても、各層のトー
チねらい位置、即ち初層の教示軌跡からのオフセット位
置を手動教示し、プレイバック溶接をくり返し、その情
報をもとにオペレータが試行錯誤的に各層のトーチねら
い位置（オフセット位置）を修正することにより各層の
適正なトーチねらい位置を得るという手法が一般にとら
れている。この手法は熟練オペレータが前層までのビー
ド形状の結果から、次層の溶接完了後の望ましいビード
形状を予測した形でトーチねらい位置（オフセット位
置）を決定しなければならないという難しい教示作業を
伴い、長時間の教示時間を要するのみならず前記ワーク
条件の変動に柔軟に対応できないという欠点がある。

このような難しい多層溶接の積層法の自動化の一つとし
て「特公昭58-28032」が提案されている。本提案は埋め
るべき溶接空間の幾何学的領域を、あらかじめ決められ
た溶接条件で充填できる断面分割単位で分割し、個々の
分割断面空間の溶接トーチ位置、角度および溶接速度を
演算制御しながら自動積層（多層）溶接を行なうもので
ある。しかし、本提案の方式には、アーク熱源により溶
融された母材と溶滴移行された消耗電極で形成される溶
融池に作用するアーク力、重力、表面張力の影響が一切
考慮されておらず、溶融池の凝固プロセスを経た形成ビ
ードが演算上得られた個々の四角分割断面を充填できる
という前提での自動積層法を提案しているに過ぎない。
溶融池に作用するアーク力、重力、表面張力のバランス
で冷却凝固する溶接ビード形状は、本提案のように四角
形にならず複雑な曲線形状断面を示すのは公知の事実で
あり、各層、各ステップでのビード形状予測をしていな
いための積層法上での大きな誤差を含んでいるという欠
点を有している。また、トーチねらい位置も各層、各ス
テップの前回までのビード形状が肉的形状を形成してい
るという前提で「すみ」部をねらう方式（特公昭58-280
32の第３図）もあるが、前回までのビード形状が四角形
ではなく、複雑曲線断面を示すという公知の事実から考
え、多層溶接積層の適正なトーチねらい位置とは云い難
いという欠点も有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、これらの欠点を解決すべくなされたもので、
与えられた溶接条件のもとにおいて、前記ワーク条件に
応じた各層、各ステップのビード形状を予測し、その予
測ビード形状に応じた次層、次ステップの適正トーチね
らい位置を自動決定することにより、オフラインプログ
ラミング的に積層法を決定する自動多層溶接方法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の多層溶接方法は、平板溶接の溶接結果からビー
ドオンプレートのビード形状近似関数y_I＝f_I（ｘ）を求
めると同時に傾斜板溶接の溶接結果からワーク形状変化
を記述する中間関数y_II＝f_II（y_I,x）を求め、前記y_I＝
f_I（ｘ）関数の余盛断面と等しいビードが形成されると
いう条件のもとで各層のビード形状予測関数ｙ＝ｆ（y
_II）を求めることにより、各層のトーチねらい位置を決
定するものである。

〔作用〕

以下、本発明を図面により詳細に説明する。なお、ワー
ク条件のうち継手形状については、説明の容易さのため
Ｖ型開先または下向き隅肉を例にとり説明する。

第１図は平板上へのビードオンプレート溶接のビード断
面形状を示す図である。

平板１上のトーチねらい位置を点Ｏとし、この点を原点
として平板１と平行な方向をｘ軸、垂直な方向をｙ軸と
する。溶接方向は点Ｏを通り紙面に垂直な方向となる。
ビード断面２はアーク力、重力、溶融池の表面張力のバ
ランスによって形成されるビード断面であり、このビー
ド断面形状２を近似する関数（以下、ビードオンプレー
トのビード形状近似関数y_Iと称する）が求まれば、この
関数はアーク力、重力、溶融池表面張力を加味した関数
であるということができる。このビード形状近似函数y_I
を次式で定義する。

ここに、A,Bはビード断面２の実測より求まる定数、ｈ
はビード断面の高さ定数A,B,hの値はビード断面２の表
面の点（xi,yi）を実測することに求まる。溶接条件が
決まるとビードの形状が決まるので定数A,B,hはあるバ
ラツキ幅を有する一定値となる。近似精度を上げるため
に測定点（xi,yi）を増やし、最小二乗法による回帰計
算等によりこれらA,B,hの値を決定する。実験結果によ
ると、溶接電流400A、電圧33V、溶接速度600mm/minのと
きにはＡ1.2（1/mm）,B‐4.3,h3.5（mm）、また
は溶接速度を300mm/minと半減したときにはＡ0.79（1
/mm）,B‐4.7,h＝3.8（mm）という値になる。

第２図（ａ），（ｂ）は実測ビード形状と近似関数y_Iの
比較を示す図で、同図（ａ）は溶接速度が300mm/minの
とき、同図（ｂ）は600mm/minのときであり、いずれも
‐‐印および‐・‐印が実測値、‐‐‐‐印が近似関
数y_Iの計算値である。なお、y_Iの計算に用いた定数A,B
の値は第２図中の実測点データを使い、前記回帰計算
により求めたものである。y_Iの近似度がよいことと、測
定点（xi,yi）はxiを3mmピッチ位で増減させる程度で実
用的な近似精度を得ることができる。また、同時にビー
ドオンプレート溶接におけるビードの余盛断面積（ビー
ド断面の面積）SD_Iを（２）式に準じて計算しておく。

ここに、Δｘは単位増分量第２図（ａ）の例ではSD_I45（nm²）、同図（ｂ）の例
ではSD_I25（nm²）である。Ｖ開先や下向き隅肉溶接を
行う場合、ビード形状は傾斜壁板（例えば第3,5図の3,
4）の影響を受け、（１）式とは当然異なったものにな
る。つぎに、その影響を考慮した近似関数について説明
する。

第３図（ａ），（ｂ）は傾斜壁板を有する母材の溶接で
傾斜、すなわち溶接方向に垂直な母材の断面形状を定義
するための説明図である。

この母材１′は水平部と２つの傾斜壁板3,4からなる。H
iは母材１′のトーチねらい位置Ｏ（層毎に異なる）を
通るｘ軸から母材表面までの高さ（ｙ軸方向距離）であ
る。その極性は同図（ａ）においてxi＞P₁またはxi＜P₂
の領域ではHi＞０、P₂xiP₁ではHi＝０となる。ま
た、同図（ｂ）においてxi＞０またはxi＜P₃の領域では
Hi＞０、P₃＜xi＜０ではHi＜０となる。後述するよう
に、前層、前ステップの溶接の結果、母材上にビードが
形成された状態で次層、次ステップの溶接を行なう場合
には、母材表面に既に盛られてビード表面を前記母材表
面と同等に考えHiを全く同じように定義する。第４図は
その例で11〜14は第１層〜第４層のビードで、第５層目
のトーチねらい位置がＯ点のときの高さHiを図示してい
る。すなわち、高さHiは母材および前層、前ステップま
でのビード表面形状を定義する変数である。この変数Hi
による次層、次ステップのビード形状予測のための中間
関数として関数y_IIを定義する。関数y_IIは高さHiの影響
を特徴的に表わす関数として定義するものであり、Hi＝
０のときはy_II＝y_Iとビードオンプレートのビード形状
近似関数y_Iと等しくおき、Hi≠０のときのみy_Iから一次
近似値CHiy_Iを減じるよう（３）式で表現できる中間関
数y_IIを考える。

y_II＝y_I−CHiy_I（１−CHi） …（３）ここで、Ｃは溶接条件により決る定数 y_II０のときy_II＝０とする。

この関数の定性的意味を第５図（ａ），（ｂ）で説明す
る。

第５図（ａ），（ｂ）は第３図（ａ），（ｂ）のトーチ
ねらい位置に対応したHiの影響を定性的に説明するため
の図である。関数y_IIよりも図示の関数 y_II′＝Hi＋y_II …（４）を考えた方が傾斜壁板（以下簡単に側壁とも言う）断面
形状の影響と重力、溶融池表面張力の相互作用によるビ
ード形状の側壁面へのかけ上りおよび重力方向へのだれ
をより明瞭に理解できる。この関数y_II′の形状傾向の
妥当性は溶接技術にたずさわる当業者ならば容易に理解
できる。しかし、第５図に示す関数y_II′はトーチねら
い位置、Hiの変化によるビード表面形状の定性的傾向を
示しているに過ぎず、溶接条件より決まるアーク力、重
力、溶融池の表面張力を考慮したトーチねらい位置とHi
の変化によるビード表面形状の定量的表現には必ずしも
なっていない。そのために、これら３つの力の影響を適
正に表現する（３）式の定数Ｃを重力、表面張力の相互
作用が最も顕著に発生するワーク側壁傾斜部で使用溶接
条件によりあらかじめ実験的に求め、定量化をはかる。

定数Ｃの決定法を説明する前に、中間関数y_IIから最終
ビード形状予測関数ｙを求める関係式について説明す
る。第１図、第２図で説明したビードオンプレートのビ
ード形状近似関数y_Iと同一の溶接条件と溶着効率をとる
限り、（２）式で与えられるビードオンプレートの余盛
断面SD_Iと第５図（ａ），（ｂ）の余盛断面積は等しく
なければならない。すなわち ∫（y_II′−Hi）dx＝∫y_IIdx＝SD_I……（４）′ が成り立たねばならない。

しかし、（３）式をみればわかるようにHi＝０のときに
はこの（４）′式を常に満足するが、Hi≠０のときには
Hiの正負にかかわらず、∫（y_II′−Hi）dx≠SD_Iとな
る。このことは（４）式で与えられるy_II′が最終ビー
ド形状予測関数ｙにはなり得ないということを意味す
る。ｙは、与えられた溶接条件から決まる定数Ｃに対し
（５）式の値を求め、得られたS_IIとSD_Iの比をy_IIに乗
じた（６）式によって与えられることになる。

ここにΔｘは端増分量ここにの関係を満たす。

（３）式の定数Ｃは、第１図で説明した定数A,B,h,SD_I
の値を使い、例えば第５図（ｂ）のようなワーク形状で
のトーチねらい位置で実溶接を行ない、そのビード表面
の実測値（xi,yi）で（１）式、（３）式、（５）式、
（６）式を解くことにより得られる。第１図で説明した
定数A,B,hの決定と同様に近似精度を上げるため、xiに
関し3mmピッチ毎（Δｘ＝3mm）程度のピッチでyiを実測
し、求めるべき定数Ｃに対する（６）式の計算解yiと実
測値yiとの誤差を最小にするような例えば公知の最小二
乗法による回帰計算等を使用し、定数Ｃを決定する。第
１図で説明した溶接条件下では溶接速度300mm/minのと
きＣ0.14（1/mm）,600mm/minのときＣ0.18（1/mm）
程度の値となる。以上で５つの定数A,B,h,SD_I,Cで全て
求まり、前層、前ステップまでのビード表面形状に対す
るトーチねらい位置が決まればビード表面形状に対応す
る変数Hiが決まり、そのトーチねらい位置に対する次
層、次ステップのビード形状予測関数ｙが（１），
（３），（５），（６）式より一義的に求められること
になる。

第６図は、前層、前ステップの種々の形状に対する次
層、次ステップ溶接のためのトーチねらい位置を説明す
るための図である。前層、前ステップまでのビード形状
が第６図（ａ）のようにy_max−y_min＞ε₁（ε₁は実験的
にないしは経験的に求められる）ならy_min点を次層、次
ステップのトーチねらい位置とする。また、第６図
（ｂ）のようにy_max−y_minε₁なら前層、前ステップ
ビードと左右どちらかの壁面との交点Ｏ′を次層、次ス
テップのトーチねらい位置とする。図中Ｏは前層、前ス
テップのトーチねらい位置を示している。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第７図（ａ）は本発明の多層溶接方法の一実施例が適用
された溶接装置の斜視図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）
の×部の拡大図、第８図はそのブロック図である。

この装置は、溶接機７から給電ケーブル８で給電される
溶接電極６を保持する電極ホルダ９をｘ軸方向に移動さ
せるｘ軸移動ねじ45、ｘ軸モータ44、電極ホルダ９をｙ
軸方向に移動させるｙ軸移動ねじ47、ｙ軸モータ46、溶
接線方向に平行な走行レール41、走行ローラ42、走行ロ
ーラ42の駆動モータ43、母材１′（裏あて材５で裏あて
されている）の板厚ｔ、ルートギャップ（開先幅）Ｇ、
開先角度θおよび（６）で説明したε₁および後述のき
ざみ量Δｘの設定器50、定数A,B,C,h,SD_Iの設定器51、
マイクロプロセッサにより構成されたCPU52、メモリ5
3、（１）式、（３）式、（５）式、（６）式を解く演
算器54、ｘ軸モータ44、ｙ軸モータ46の位置決めおよび
走行モータ43の速度制御を行なう公知のサーボ回路55で
構成されている。メモリ53には、CPU52の指令によりt,
G,θ，ε₁，Δx,A,B,C,h,SD_Iの値を格納すると同時に第
３図〜第５図で説明した各層、各ステップのトーチねら
い位置Ｏの座標およびそのねらい位置Ｏを原点とするy
_II,y、Hiの値をΔｘきざみ毎のデータとして格納する。

第９図はメモリ53の構成を示す図である。0₁は初層のト
ーチねらい位置の座標であり、0₂，…，0_n，…，は初層
を除く各層、各ステップのトーチねらい位置の0₁に対す
る相対座標を示す。各層、各ステップのxi＝ｉΔｘ（ｉ
＝0,±1,2,…）に対する中間関数y_IIとビード形状予測
関数ｙはメモリを共有し、（１），（３）式の各xiに対
するy_IIiを全てメモリ53に格納後、（５）式、（６）式
の各xiに対する解yiが求められる毎にy_IIiをyiに置き替
える。A,B,C,…，Δｘは初期設定されると途中で内容変
更のないメモリ領域であり、0₁，0₂，…，0_n，…アドレ
スは各層、各ステップのトーチねらい位置（x_o,n+1，y
_o,n+1）が計算される毎にその計算結果が格納される番
地である。第（ｎ−１）層、ステップのHiグループと第
ｎ層、ステップのｙグループメモリは各層、ステップの
計算毎に更新、変更される。

第10図は本実施例による積層例を示す図である。これ
は、炭坑の岩盤支え装置における１つの溶接継ぎ手であ
り、Ｖ型開先であり、下向き溶接で多層溶接される。そ
のディメジョンは板厚（軟鋼）ｔ＝19mm、ルートギャッ
プＧ＝4mm、開先角度θ＝60度である。

表１に第10図のO₁を原点とした各層ねらい位置と各層溶
接条件を示す。図中実線は・印点0₁，0₂，0₃，…をトー
チねらい位置としたときの計算値による各層、各ステッ
プのビード形状を示し、点線は同一トーチねらい位置に
おける実際の多層溶接のビード結果である。（１）式、
（３）式、（５）式、（６）式の計算結果は層数、ステ
ップ数が増すに従い誤差の累積を示していない、かなり
よい近似度を示し、実用的に十分使用できることが実証
されている。11,12,13,14,…はトーチねらい位置0₁，
0₂，0₃，0₄，…に対応する各層、各ステップのビード形
状である。初層11のトーチねらい位置は、前回のビード
がないため第６図（ｂ）に類する例で、トーチねらい位
置は左右の両壁とルート部との交点で与えられる。第10
図は右方向の交点0₁を採用した例である。初層11以外の
他層12,13,14,…、ステップは全て第６図（ａ）に示すy
_min点をトーチねらい位置とする例である。

つぎに、トーチねらい位置0₂，0₃，…の決定法について
説明する。

第11図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），第12
図はその決定法を示すフローチャートである。第11図
（ａ）は初層11のビード形状予測関数を求めるための変
数Hiデータテーブル（第９図）を求める処理を示すフロ
ーチャートである。単純なフローチャートで説明の要は
ない。第11図（ｂ）は第ｎ層、ステップy_IIグループデ
ータテーブル（第９図）の作成処理を示すフローチャー
トである。y_IIi＜０なるデータは第５図で説明したよう
にy_IIi＝０とする。第11図（ｃ）は第ｎ層、ステップの
ｙグループデータテーブル（第９図）の作成処理を示す
フローチャートである。第11図（ｂ）の最終ステップに
記されているようにy_IIi＝０のアドレスの内容をyi＝Hi
とするのではなく、特別のインデックスマーク（例えば
第９図中の×印）で他のyiと区別しておく。これは、後
続フロー中のy_maxを求める際、実際の予測ビード表面形
状中のy_maxの代りに未溶接部であるワーク面がy_maxとな
ることを防ぐための計算上のテクニックである。第11図
（ｂ）は次層、次ステップのトーチねらい位置0_n+1の0₁
に対する相対座標を決定する処理のフローチャートであ
る。第６図（ｂ）のような場合にはワーク右壁点をトー
チねらい位置0_n+1とする。第11図（ｅ）は求まったトー
チねらい位置0_n+1を原点とする座標系（x,y）での次
層、次ステップのビード形状予測関数ｙを求めるための
データ変換処理を説明するフローチャートである。各
層、各ステップのトーチねらい位置0_nの座標は初層のね
らい位置0₁に対する相対座標の形で第９図のメモリテー
ブルに格納しておき、実溶接時の各層、各ステップのト
ーチ位置決めシフト動作を容易ならしめる。一方、各
層、各ステップのビード形状予測関数ｙの記述は、第３
図、第４図で説明したように各層、各ステップのトーチ
ねらい位置0_nを原点とした座標系（x,y）で行なわれて
いるので、第11図（ｅ）のようなデータ変換が必要とな
る。次層、次ステップの変数は今回求めたインデックス
マーク以外のｙ関数そのものであるから、第ｎ層、ステ
ップのｙグループメモリテーブルyi（第９図）を第（ｎ
−１）層、ステップのHiグループ（第９図）に移し替え
る必要がある。そのために、（１）今回の層、ステップのトーチねらい位置0_n座標と
第11図（ｄ）で求められた次層、次ステップのトーチね
らい位置0_n+1座標のオフセット分の補正と（２）インデックスマークで定義されているワーク壁面
のHiへの組み入れが必要となる。

この（１）のために、第11図（ｅ）のステップ100とス
テップ101が用意されている。第９図（ｂ）はステップ1
00のｋを５としたときにステップ101が実行された例を
示している。×印はインデックスマークである。このメ
モリシフトにより有効情報が消滅しないだけのメモリ容
量（第９図）が用意されている。第12図は上記（２）お
よび第11図（ｅ）のステップ102のフローチャートであ
る。（１）と同様、第９図（３）にステップ102の実行
例が示されている。

以上、本実施例の動作をほぼ説明したが、補足的に第７
図、第８図、第10図、第11図、第12図を使い動作説明を
続行する。本実施例の全体の動きを総括するCPU52は既
にメモリ53に格納されている５つの定数A,B,C,h,SD_Iと
ワーク条件t,G,θおよび経験値ε₁，Δｘを多層溶接開
始に先だって演算器54に転送する。CPU52と演算器54は
層数、ステップ数ｎ＝０とおき第11図（ａ）の処理を行
ない初層11のHiデータをメモリ53に転送格納する。つぎ
に、第11図（ｂ），（ｃ），（ｄ）の処理を行ない第２
層12のトーチねらい位置0₂の座標データ（x_o,2，y_o,2）
をメモリ53に転送格納する。つぎに、その0₂を原点とし
たときの第２層、ステップのHi関数テーブル第11図
（ｅ）、第12図の処理によりメモリ53上に作成する。つ
ぎに、ｎをインクリメントし、第11図のフローに従って
順次各層、各ステップのトーチねらい位置0_n+1の座標デ
ータ（x_o,2，y_o,2）が決定され、メモリ53に格納され
る。第11図（ｅ）に示す_yo,n+1≧ｔの条件、即ち次層、
次ステップのトーチねらい位置のｙ座標値_yo,n+1が板厚
ｔを超えると積層計算が完了したと判断し、演算を終了
する。この演算終了後、CPU52はサーボ回路55で駆動さ
れるｘ軸モータ44、ｙ軸モータ46、走行モータ43を図示
しない手動ボックス等で初層トーチねらい位置0₁に電極
６の先端が位置決めされるよう制御命令を出す。この位
置決め完了後、CPU52は走行モータ43の駆動指令を出力
し、初層溶接が実行される。初層溶接完了後、CPU52は
メモリ53から0₂点の座標（x_o,2，y_o,2）を読出し、位置
偏差（x_o,2，y_o,1），（x_o,2，y_o,1）をサーボ回路55に
出力しｘ軸モータ44、ｙ軸モータ46を駆動し、電極６先
端を所望の第２層目トーチねらい位置0₂に位置決めさせ
る。２層目溶接完了後の３層目溶接も同様に位置偏差
（x_o,3−x_o,2），（y_o,3−y_o,2）により電極６の先端を
所望のトーチねらい位置に位置決めさせ、走行モータ制
御により溶接施行される。以下同様に位置偏差（x_o,n+1
−x_o,n），（y_o,n+1−y_o,n）分だけ各層溶接に先だって
電極６の先端を位置決めし、多層溶接を実行する。

なお、本発明の詳細説明はＶ型開先、下向き隅肉の例で
行なったが、トーチねらい方向が重力方向と一致しない
水平隅肉継手の場合でもビード形状予測関数の若干の変
更のみで自動多層溶接が可能となるので、本発明はワー
クの継手形状に制約を受けないことを付記しておく。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、２つの単純な形状を試し
溶接（ビードオンプレートと任意の傾斜ワークの溶接）
を一度行なうだけで、前記種々のワーク条件の変化に即
対応できる実用的なビード形状予測関数が定義でき、複
雑な多層溶接の自動積層法が簡単な装置で得られる経済
効果は大きく、とかく問題になっている多種少量生産用
厚板溶接の自動化に寄与するところは大きく、また溶接
条件の変更に対しても２つの単純形状の試し溶接により
５つの定数のみをテーブル化するだけで溶接条件の変更
に即対応できるという多層溶接自動化上の問題を解決し
た効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は平板上へのビードオンプレート溶接のビード断
面形状を示す図、第２図（ａ），（ｂ）は実測ビード形
状と近似関数y_Iの比較を示す図、第３図（ａ），（ｂ）
は傾斜壁板を有する母材の溶接で溶接方向に垂直な母材
の断面形状を定義するための説明図、第４図は母材上に
ビードが形成された状態で、次層、次ステップの溶接を
行なう場合のHiを定義する説明図、第５図（ａ），
（ｂ）は第３図（ａ），（ｂ）のトーチねらい位置に対
応したHiの影響を定性的に説明するための図、第６図は
前層、前ステップの種々の形状に対する次層、次ステッ
プのためのトーチねらい位置を説明するための図、第７
図（ａ），（ｂ）は本発明の多層溶接方法が適用された
溶接装置の斜視図とその×部の拡大図、第８図はそのブ
ロック図、第９図はメモリ53の構成を示す図、第10図は
本実施例による積層例を示す図、第11図（ａ）〜（ｅ）
はトーチねらい位置の決定法を示すフローチャート、第
12図は第11図（ｅ）のステップ102の詳細フローチャー
トである。１′……母材、２……ビード断面、 3,4……傾斜壁板、６……溶接電極、７……溶接機、８……溶接ケーブル、９……電極ホルダ、11〜23……溶接層、 41……走行レール、42……走行ローラ、 43……走行ローラ42の駆動モータ、 44……ｘ軸モータ、45……ｘ軸移動ねじ、 46……ｙ軸モータ、50,51……設定器、 52……CPU、53……メモリ、 54……演算器、55……サーボ回路、 100〜102……ステップ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板溶接の溶接結果からビードオンプレー
トのビード形状近似関数y_I＝f_I（ｘ）を求めると同時に
傾斜板溶接の溶接結果からワーク形状変化を記述する中
間関数y_II＝f_II（y_I,x）を求め、前記y_I＝f_I（ｘ）関数
の余盛断面と等しいビードが形成されるという条件のも
とで各層のビード形状予測関数ｙ＝ｆ（y_II）を求める
ことにより、各層のトーチねらい位置を決定する多層溶
接方法。
【請求項２】y_I＝f_I（ｘ），y_II＝f_II（y_I,x）およびｙ
＝ｆ（y_II）の関数形を各溶接条件で決まる５つの定数
で特許請求範囲第１項記載の多層溶接方法。
【請求項３】とする（ただし、ｈはビードオンプレート溶接のビード
断面の高さ、A,Bは高さｈより決まる定数、Ｃは溶接条
件により決まる定数、SD_Iは余盛断面積、Hiは各層にお
けるトーチねらい位置から前層、前ステップまでのビー
ド表面形状を定義する変数）特許請求範囲第２項記載の
多層溶接方法。
【請求項４】前記ビード形状予測関数ｙの最大値と最小
値をある変動幅内で比較し、その差が前記変動幅以上に
大きい場合には前記ｙの最小値を示す場所を次層のトー
チねらい位置とし、その差が前記変動幅以下の場合には
前記関数ｙとワーク面との交点を次層のトーチねらい位
置とする特許請求範囲第１項ないし第３項のいずれか１
項記載の多層溶接方法。
【請求項５】Ｖ型開先、下向き隅肉に適用する特許請求
範囲第４項記載の多層溶接方法。