JPH08150473A - Method for automatically welding tube and tube like part and device therefor - Google Patents

Method for automatically welding tube and tube like part and device therefor

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JPH08150473A
JPH08150473A JP29019994A JP29019994A JPH08150473A JP H08150473 A JPH08150473 A JP H08150473A JP 29019994 A JP29019994 A JP 29019994A JP 29019994 A JP29019994 A JP 29019994A JP H08150473 A JPH08150473 A JP H08150473A
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welding torch
power source
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武信 小山
Takamasa Aoki
敬昌 青木
Tatsu Suga
逹 菅
Chiaki Ito
千秋 伊藤
Mitsuo Suzaki
光男 周崎
Hiroyuki Matsumura
裕之 松村
Shigeru Nakayama
繁 中山
Toshio Hasegawa
壽男 長谷川
Masaji Takechi
正次 武市
Masamoto Tanaka
將基 田中
Tetsuji Hattori
哲二 服部
Ken Koike
建 小池
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Abstract

PURPOSE: To execute welding of having a uniform and smooth appearance without an internal defect at the welding bead part by arranging each one of automatic welding machine at both sides of the plane containing the axis of a tube and the axis of a tube like part. CONSTITUTION: When a welding torch A5 reach a welding bead joining part, the starting signal is emitted to a welding torch B6 side positioning at the opposite side, based on it, the welding torch B6 is moved to the welding bead joining part, and a welding wire is inserted inside the arc of the top end part of the welding torch A5 executing welding. When the arc is generated at the welding torch B6 side, the signal is transmitted to the welding torch A5 side, and the arc of the welding torch A5 side is cut off. The welding torch B6 continues welding as it is, reaches the arc start position of the welding beginning position and welding is finished.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、各スタブ間の間隙が
狭隘なボイラヘッダのスタブの溶接、或いはチューブパ
ネルとヘッダとの溶接等、溶接トーチが溶接対象のスタ
ブ或いはチューブの周りを連続して1周することができ
ない場合において、溶接ビード継ぎ部にアークスタート
ミス等による内部欠陥を生ずることなく、かつ均一で滑
らかな外観を有する、極めて信頼性の高い溶接を行わせ
得る装置および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to welding a stub of a boiler header having a narrow gap between stubs, a tube panel and a header, and a welding torch continuously around the stub or tube to be welded. The present invention relates to an apparatus and method capable of performing extremely highly reliable welding that does not cause internal defects such as arc start mistakes in the weld bead joint portion and has a uniform and smooth appearance when it is not possible to make one round. .

【0002】[0002]

【従来の技術】溶接トーチを溶接対象チューブの周囲に
1周し得ない場合のチューブとヘッダとの溶接に係る従
来技術の第1の例として、特開昭57−159290号
公報に記載された方法がある。該従来技術は、チューブ
パネルの端をヘッダに合わせてチューブパネルを立て、
該チューブパネルの両側面に3次元方向に移動、回動自
在な自動溶接トーチと駆動機構とからなる自動溶接装置
を配置し、自動溶接装置に1台の溶接電源から電流を送
って溶接アークを交互に発生させ、両側面の自動溶接ト
ーチを片側半周ずつリレー式に連続回転させることによ
り、チューブパネルとヘッダとの接合部を全周溶接する
ものである。
2. Description of the Related Art A first example of prior art relating to welding of a tube and a header when a welding torch cannot be made around the tube to be welded once is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-159290. There is a way. According to the conventional technique, the tube panel is set up by aligning the end of the tube panel with the header,
An automatic welding device composed of an automatic welding torch and a drive mechanism that can move and rotate in three dimensions is arranged on both sides of the tube panel, and a welding arc is generated by sending a current from a single welding power source to the automatic welding device. By alternately generating and automatically rotating the automatic welding torches on both sides in semi-relays on one side, the joint between the tube panel and the header is welded all around.

【0003】従来技術の第2の例として、特開昭57−
159272号公報に記載された方法がある。該従来技
術は、上記第1の従来技術の例と同様、チューブパネル
の端をヘッダに合わせてチューブパネルを立て、チュー
ブパネルの両側面に3次元方向に移動、回動自在な自動
溶接トーチと駆動機構とからなる自動溶接装置を配置
し、手前側自動溶接トーチによってチューブとヘッダの
接合部の手前側半周を自動溶接すると同時に、反対側の
半円周についても同様の装置と動作によって自動溶接す
るもので、その際、反対側の溶接開始を、手前側溶接部
の溶融金属が半凝固時に反対側の溶接を開始させる等の
若干のタイムラグを設定しておくことにより、手前側と
反対側との溶接継目部に溶融した溶接ビードを得るよう
にするというものである。
As a second example of the prior art, Japanese Patent Laid-Open No. 57-
There is a method described in Japanese Patent No. 159272. Similar to the above-mentioned first prior art, the prior art is an automatic welding torch which is erected by aligning the ends of the tube panel with the header to stand the tube panel and moving and rotating in three dimensions on both sides of the tube panel. An automatic welding device consisting of a drive mechanism is arranged, and the front side half circumference of the tube-header joint is automatically welded by the front side automatic welding torch, and at the same time, the other side semicircle is also automatically welded by the same device and operation. At that time, by setting a slight time lag such as starting the welding on the opposite side, starting the welding on the opposite side when the molten metal in the front welding part is semi-solidified, the front side and the opposite side The molten weld bead is obtained at the weld seam part of.

【0004】また従来技術の第3の例として、特開昭5
9−156580号公報に記載された溶接方法がある。
該従来技術は、鋼管の交叉継ぎ手を半円周ずつアーク溶
接する2台の溶接機を配置し、一方の溶接のアークがビ
ード継ぎ部に達した際に両溶接機ともアーク発生状態と
することにより、一方の溶接機のビード継ぎ部のアーク
をきることなく他方の溶接機にアークを引き継ぎ、交叉
継ぎ手を連続して溶接することを可能にするというもの
である。
As a third example of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is a welding method described in JP-A-9-156580.
According to the prior art, two welding machines for arc welding the cross joints of steel pipes by semicircles are arranged, and when the arc of one welding reaches a bead joint, both welding machines are in an arc generation state. Thus, the arc can be taken over by the other welder without interrupting the arc of the bead joint of the one welder, and the cross joint can be continuously welded.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】溶接対象物が単一の溶
接トーチを1周させることができないような場合、複数
の溶接トーチを使用して溶接を行うが、その際溶接ビー
ドの継ぎ部の処理が最も重要になる。上記従来の技術は
その対策として、上述のように2つの溶接トーチを使用
してそれぞれ半円周ずつ溶接を行わせ、溶接継ぎ目部に
おいてできるだけ溶接欠陥を生ずることなく、かつ美し
い溶接ビードが得られるように工夫したものであり、そ
れぞれ一応の目的を達成し得る優れた方法であると言え
る。しかしながら上記従来の技術においては、尚、下記
に示すような改良が望ましい課題を有している。
When the object to be welded cannot circulate a single welding torch once, welding is performed using a plurality of welding torches. Processing becomes most important. As a countermeasure against this problem, the above-mentioned conventional technique uses two welding torches to perform welding on each semicircle, so that a beautiful weld bead can be obtained with minimal weld defects at the weld seam. It can be said that it is an excellent method that can achieve a certain purpose in each case. However, the above-mentioned conventional techniques still have the problem that the following improvements are desirable.

【0006】まず前記第1の従来技術例においては、1
台の溶接電源を用いてチューブ1本の半円周ずつを交互
に溶接電源の出力を切替えて順次溶接するものであり、
アークを溶接電源出力切り換えスイッチを切り換えるこ
とによりリレー式に接続して、あたかも1個のアークが
連続してチューブの周りを回転溶接し、継ぎ目のない連
続した均一美麗な溶接ビード外観が得られることになっ
ている。
First, in the first prior art example, 1
The welding power source is used to alternately switch the output of the welding power source for each semicircle of the tube, and the welding is performed sequentially.
The arc is connected in a relay manner by switching the welding power supply output changeover switch, and it is possible to obtain a continuous and beautiful weld bead appearance without a seam, as if one arc continuously rotates and welds around the tube. It has become.

【0007】しかしながら切り換えスイッチによるアー
クの切り換え操作が入り、アークが一瞬ではあるが切れ
るため、連続しているとは言い難い。このことは例えば
図9(a) に示すように受け側のロボットのアークスター
トミスの発生の可能性、ビード継ぎ部内部の溶け込み不
良・融合不良等の溶接欠陥を生じる可能性、或いは均一
なビード外観が得られない虞れ等の生ずるのを完全には
払拭し得ないものである。
However, it is difficult to say that the arc is continuous because the arc switching operation is performed by the changeover switch and the arc is cut off for a moment. This means that, for example, as shown in Fig. 9 (a), the robot on the receiving side may have an arc start error, weld defects such as poor fusion or poor fusion inside the bead joint, or uniform beading. It is impossible to completely eliminate the possibility that the appearance may not be obtained.

【0008】次に第2の従来技術例においては、チュー
ブとヘッダの接合部の一方の側の自動溶接を開始し、そ
れから若干のタイムラグを設定して当該溶接部の金属が
半凝固時に反対側の溶接を開始しさせることにより、両
側の溶接部の間の溶け込み不良或いは融合不良の発生は
抑止されるが、当該溶接部におけるビードの余盛量が増
大し、多層盛り溶接の際に不具合を生ずる可能性を有し
ている。また、両側を同時に溶接するために、管材の温
度が上昇し、変形を生ずる虞れがある。
Next, in the second prior art example, automatic welding of one side of the joint portion of the tube and the header is started, and then a slight time lag is set and the metal of the welded portion is welded to the opposite side during semi-solidification. By starting the welding of 1), the occurrence of defective fusion or defective fusion between the welded parts on both sides is suppressed, but the excess amount of beads in the welded part increases, and problems may occur during multi-layer welding. Have sex. Further, since the both sides are welded at the same time, the temperature of the pipe material may rise, which may cause deformation.

【0009】また第3の従来技術においては、ビード継
ぎ部において両側の溶接機をアーク発生状態としたうえ
で、アーク送り側のアークを切り、アーク受け側の溶接
機にアークを渡す手順を踏むために、両溶接機を同時に
アーク発生状態とするラップ時間が必要であり、アーク
位置を検出(例えばロボット位置の信号、または視覚セ
ンサーによって検出)して、これによってアーク受け渡
しの制御を行っているため、上記ラップ時間が長くな
る。その結果図9(b) に示すようにビードの余盛量が増
大し、特にビード継ぎ部が幾重にも重なる、いわゆる多
層盛り溶接の場合には適用が難しくなるという課題を有
している。
Further, in the third prior art, the welding machine on both sides of the bead splicing part is set in an arcing state, the arc on the arc sending side is cut off, and the arc is passed to the welding machine on the arc receiving side. Therefore, the lap time is required to keep both welding machines in the arcing state at the same time, and the arc position is detected (for example, the robot position signal or the visual sensor) to control the arc transfer. Therefore, the lap time becomes long. As a result, as shown in FIG. 9 (b), there is a problem in that the amount of excess bead increases, and in particular, in the case of so-called multi-layer welding in which the bead splices overlap, it is difficult to apply.

【0010】本願発明はこのような現状に鑑みてなされ
たもので、簡潔な構成によって各管状部品間の間隙が狭
隘なボイラヘッダのスタブ等の溶接において、溶接ビー
ド継ぎ部において内部欠陥を生ずることなく、かつ均一
で滑らかな外観を有する溶接を行わせ得る、極めて信頼
性の高い装置および方法を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in welding a stub or the like of a boiler header in which the gap between the tubular parts is narrow due to a simple structure, an internal defect is generated in the weld bead joint. It is an object of the present invention to provide an extremely reliable apparatus and method capable of performing welding without a uniform and smooth appearance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的は前記特許請
求の範囲に記載された管材と管状部品の自動溶接方法お
よび装置によって達成される。すなわち、 (1) 管状部品の取り付けピッチが小さく各管状部品間間
隙が狭隘で、溶接トーチが溶接対象の管状部品の周りを
連続して1周することができない管材と管状部品の自動
溶接において、3次元方向に移動・転向自在な溶接トー
チと、該溶接トーチを動作させる手段と、該溶接トーチ
の動作を制御する手段と、他方側アークの発生を監視す
る手段と、他方側のアークの発生が検出されたとき手前
側の溶接電源の出力を遮断する手段と、与えられた信号
に応じて溶接電源を印加する手段とを有して自動溶接機
を構成し、上記自動溶接機を管材の軸と管状部品の軸を
含む面の両側に各1台ずつ配設した管材と管状部品の自
動溶接装置。
The above object can be achieved by an automatic welding method and apparatus for a pipe material and a tubular component as set forth in the claims. That is, (1) in the automatic welding of the tubular member and the tubular member, in which the mounting pitch of the tubular member is small and the gap between the tubular members is narrow, and the welding torch cannot continuously make one round around the tubular member to be welded, A welding torch that can move and turn in three dimensions, a means for operating the welding torch, a means for controlling the operation of the welding torch, a means for monitoring the arc generation on the other side, and an arc generation on the other side When it is detected, a means for cutting off the output of the welding power source on the front side and a means for applying the welding power source according to a given signal constitute an automatic welding machine, and the automatic welding machine is connected to the pipe material. An automatic welding device for pipe materials and tubular parts, one on each side of the surface containing the shaft and the axis of the tubular part.

【0012】(2) 他方側アークの発生を監視する手段
が、WCRリレーまたは電流検出コイルである(1) 記載
の管材と管状部品の自動溶接装置。
(2) The automatic welding device for pipe materials and tubular parts according to (1), wherein the means for monitoring the generation of the arc on the other side is a WCR relay or a current detection coil.

【0013】(3) 3次元方向に移動・転向自在な溶接ト
ーチと、該溶接トーチを動作させる手段と、該溶接トー
チの動作を制御する手段と、他方側アークの発生を監視
する手段と、他方側のアークの発生が検出されたとき手
前側の溶接電源の出力を遮断する手段と、与えられた信
号に応じて溶接電源を印加する手段とを有して自動溶接
機を構成し、該自動溶接機を管材の軸と管状部品の軸を
含む面の両側に各1台ずつ配設し、管材の背の部分にお
いてアークの引き継ぎ点を設け、一方のトーチがアーク
を発生して管状部品の片側半周の溶接を行って上記引き
継ぎ点に到達する際に、前記トーチの他方側にあって溶
接電源を印加されたトーチから自動的にワイヤをアーク
中に挿入してアークを発生させ、アークの発生を監視す
る手段によって上記他方側のトーチからのアーク発生を
検知すると同時に、それまでアークを発生していたトー
チ側の溶接電源の出力を遮断して溶接を他方側に受け渡
し、この動作を反復してそれぞれのトーチが片側半周ず
つ溶接を行う管材と管状部品の自動溶接方法。
(3) A welding torch that can be moved and turned in three dimensions, a means for operating the welding torch, a means for controlling the operation of the welding torch, and a means for monitoring the generation of an arc on the other side. An automatic welding machine is configured having means for cutting off the output of the welding power source on the front side when the occurrence of the arc on the other side is detected, and means for applying the welding power source according to a given signal, One automatic welding machine is installed on each side of the surface including the axis of the pipe material and the axis of the tubular part, and an arc takeover point is provided at the back part of the pipe material, and one torch generates an arc and the tubular part When one half of the circumference of the torch is reached to reach the takeover point, the arc is generated by automatically inserting the wire into the arc from the torch on the other side of the torch to which welding power is applied, By means of monitoring the occurrence of At the same time as detecting the arc generation from the torch on the other side, the welding power supply output on the torch side that had generated the arc until then is cut off and the welding is transferred to the other side. An automatic welding method for pipe materials and tubular parts that welds half a turn.

【0014】(4) アークの発生を監視する手段に動作制
限時間を設け、当該動作制限時間内にアークの受け渡し
が行われない場合に、溶接作業を停止させる(3) 記載の
管材と管状部品の自動溶接方法。 (5) 他方側アークの発生を監視する手段が、WCRリレ
ーまたは電流検出コイルである(3) または(4) 記載の管
材と管状部品の自動溶接方法。 である。以下、本発明の作用等について実施例に基づい
て説明する。
(4) An operation time limit is provided in the means for monitoring the occurrence of an arc, and the welding work is stopped when the arc is not delivered within the operation time limit, (3) The pipe material and tubular part Automatic welding method. (5) The automatic welding method for a pipe material and a tubular component according to (3) or (4), wherein the means for monitoring the generation of the arc on the other side is a WCR relay or a current detection coil. Is. Hereinafter, the operation and the like of the present invention will be described based on Examples.

【0015】[0015]

【実施例】図1は本願発明に基づく管材と管状部品との
自動溶接の実施例として、ボイラのヘッダのスタブの溶
接を対象にした場合の、自動溶接方法の基本的動作を説
明する図である。他方側のアークの発生を監視し、手前
側の溶接電源を遮断する手段としては、溶接電流が流れ
た際に直接リレーを働かせるWCRリレーを使用する方
法、或いは電流検知器によってアーク発生に伴う電流を
検知し、該検知された信号に基づいて溶接電源を遮断す
る方法等種々あるが、本実施例においてはWCRリレー
を使用した場合について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining the basic operation of the automatic welding method in the case of welding a stub of a header of a boiler as an embodiment of automatic welding of a pipe material and a tubular part according to the present invention. is there. As a means to monitor the occurrence of the arc on the other side and shut off the welding power source on the front side, a method using a WCR relay that directly activates the relay when the welding current flows, or a current accompanying the arc generation by a current detector There are various methods, such as a method of detecting a signal and shutting off the welding power source based on the detected signal. In the present embodiment, a case of using a WCR relay will be described.

【0016】図1において、1はスタブ、2はヘッダ、
3はロボットA、4はロボットB、5は溶接トーチA、
6は溶接トーチB、7は溶接電源A、8は溶接電源B、
9はWCRリレーA、10はWCRリレーB、11は電
源A、12は電源B、13はロボット制御盤A、14は
ロボット制御盤B、15は溶接電源制御装置A、16は
溶接電源制御装置B、17は外部信号入力A、18は外
部信号入力B、19は溶接ビード継ぎ部である。
In FIG. 1, 1 is a stub, 2 is a header,
3 is a robot A, 4 is a robot B, 5 is a welding torch A,
6 is a welding torch B, 7 is a welding power source A, 8 is a welding power source B,
9 is a WCR relay A, 10 is a WCR relay B, 11 is a power source A, 12 is a power source B, 13 is a robot control panel A, 14 is a robot control panel B, 15 is a welding power source control device A, and 16 is a welding power source control device. B and 17 are external signal inputs A, 18 is an external signal input B, and 19 is a weld bead joint.

【0017】図1は、中央部のスタブ1およびヘッダ2
の左側に記載されているロボットA3側においては、電
源A11に接している溶接電源A7の中のWCRリレー
A9の回路が形成された状態にあり、またロボット制御
盤A13中の溶接電源制御装置A15の回路が閉じられ
た状態にあって溶接トーチA5に通電され、スタブ1と
ヘッダ2との溶接が行われている状態を示している。
FIG. 1 shows a central stub 1 and a header 2.
On the side of the robot A3 described on the left side of the figure, the circuit of the WCR relay A9 in the welding power source A7 that is in contact with the power source A11 is in a formed state, and the welding power source control device A15 in the robot control panel A13 is in the state of being formed. 2 shows a state in which the circuit is closed and the welding torch A5 is energized to weld the stub 1 and the header 2.

【0018】この時、図1の右側に記載されているロボ
ットB4側は、電源B12に接しているWCRリレーB
10およびロボット制御盤B14内の溶接電源制御装置
B16は回路を開いた状態にある。
At this time, the robot B4 side shown on the right side of FIG. 1 is connected to the power source B12 by the WCR relay B.
10 and the welding power source control device B16 in the robot control panel B14 are in the state where the circuit is opened.

【0019】ロボット制御盤B14内の外部信号入力B
18の一端はロボットA3側の溶接電源A7内のWCR
リレーA9に接続されており、相手側(ロボットA3
側)の溶接トーチA5からアーク電流が確実に流れてい
るか否かを監視している状態にある。またこの時、ロボ
ットB4側の溶接トーチB6はアークを受けるべき位置
から約10mm程度外側に離れた退避位置にある。
External signal input B in the robot control panel B14
One end of 18 is a WCR in the welding power source A7 on the robot A3 side
It is connected to the relay A9 and the other side (robot A3
It is in a state where it is monitored whether or not the arc current surely flows from the welding torch A5 (on the side). At this time, the welding torch B6 on the side of the robot B4 is at the retracted position, which is separated from the position to receive the arc by about 10 mm to the outside.

【0020】ロボットA3側でスタブ1とヘッダ2との
溶接を継続して、溶接位置が溶接ビードの継ぎ部19に
到達する際、ロボットB4側に起動信号を発信する。そ
れに基づいてロボットB4側は所定のプログラムに基づ
いて起動し、まず溶接トーチB6がアーク継ぎ部に移動
し、溶接電源制御装置B16が回路を閉じ、溶接を行っ
ている溶接トーチA5先端部のアーク内に溶接ワイヤを
挿入する。
The welding of the stub 1 and the header 2 is continued on the robot A3 side, and when the welding position reaches the joint portion 19 of the welding bead, a start signal is transmitted to the robot B4 side. Based on this, the robot B4 side is activated based on a predetermined program, first the welding torch B6 moves to the arc joint, the welding power source control device B16 closes the circuit, and the arc of the welding torch A5 tip that is performing welding. Insert the welding wire inside.

【0021】アーク中には大きなアーク電流が流れてい
るから、溶接ワイヤが所定位置まで進入することにより
確実かつ必然的にロボットB4の溶接トーチB6部にお
いてもアークが発生する。アークが発生するとロボット
B4側のWCRリレーB10の回路が自動的に形成され
る。そのWCRリレーB10の信号がロボットA3側に
送られ、該信号を受けたロボットA3は、即座に溶接電
源制御装置A15によってロボットA3自身のアークを
切る。これによってロボットA3側からロボットB4側
へ確実にアークの受け渡しが行われる。
Since a large arc current flows in the arc, when the welding wire enters to a predetermined position, the arc surely and inevitably also occurs in the welding torch B6 of the robot B4. When an arc occurs, the circuit of the WCR relay B10 on the robot B4 side is automatically formed. The signal of the WCR relay B10 is sent to the robot A3 side, and the robot A3 receiving the signal immediately turns off the arc of the robot A3 itself by the welding power source control device A15. This ensures that the arc is transferred from the robot A3 side to the robot B4 side.

【0022】アーク受け側がアークを発生し、このアー
ク発生を検知したWCRの信号によってアーク渡し側が
アークを切ることにより、当該溶接部にアークが切れる
状態は起こり得ない。その一方で一連の動作が電気的信
号によって処理されることにより、アーク受け側とアー
ク渡し側の双方にアークが発生している時間は事実上ゼ
ロに等しく、双方の溶接トーチからのアークがラップす
ることに基づく溶接ビードが必要以上に盛り上がるとい
うような現象は生じない。
The arc receiving side generates an arc, and the arc passing side cuts the arc by the signal of the WCR which detects the arc generation, so that the arc cut at the welded portion cannot occur. On the other hand, since the series of operations is processed by the electric signal, the time during which the arc is generated on both the arc receiving side and the arc passing side is practically equal to zero, and the arcs from both welding torches are wrapped. The phenomenon that the weld bead is raised more than necessary due to the above does not occur.

【0023】図2は上記溶接動作の内、溶接トーチの動
きを説明する図である。図2に表される中央のスタブ1
とヘッダ2とを溶接する際、まず最初にアークスタート
位置20の位置において、溶接トーチA5によって溶接
を開始し、スタブ1とヘッダ2との溶接線に沿って溶接
を行いながら矢印のように反時計方向に進み、溶接ビー
ド継ぎ部21に至る。
FIG. 2 is a view for explaining the movement of the welding torch in the above welding operation. The central stub 1 shown in FIG.
When welding the header 2 and the header 2, first, at the position of the arc start position 20, welding is started by the welding torch A5, and welding is performed along the welding line between the stub 1 and the header 2 while the welding is continued as indicated by the arrow. Proceed in the clockwise direction to reach the weld bead joint 21.

【0024】溶接トーチA5が溶接ビード継ぎ部21に
到達した際、反対側に位置する溶接トーチB6側に起動
信号を発信し、それに基づいて溶接トーチB6が溶接ビ
ード継ぎ部21部に移動し、溶接を行っている溶接トー
チA5先端部のアーク内に溶接ワイヤを挿入する。
When the welding torch A5 reaches the welding bead joint portion 21, a starting signal is transmitted to the welding torch B6 side located on the opposite side, and the welding torch B6 moves to the welding bead joint portion 21 based on it. The welding wire is inserted into the arc at the tip of the welding torch A5 during welding.

【0025】溶接トーチB6側がアークを発生した際
に、その信号を溶接トーチA5側に送って、溶接トーチ
A5側のアークを切る。溶接トーチB6はそのままスタ
ブ1とヘッダ2との溶接を継続し、溶接開始位置のアー
クスタート位置20に至り、溶接が1パス盛りの際には
その位置で溶接を終了する。
When the welding torch B6 side generates an arc, the signal is sent to the welding torch A5 side to cut off the arc on the welding torch A5 side. The welding torch B6 continues welding the stub 1 and the header 2 as it is, reaches the arc start position 20 of the welding start position, and when the welding is one pass, the welding is finished at that position.

【0026】溶接対象の溶接が2パス盛りになる場合に
は、図3に示すようにアークスタート位置20からaで
示す溶接線に沿って溶接を行い、溶接ビード継ぎ部21
において、スタブ1を挟んで反対側に位置する溶接トー
チにアークを継いでbに示す溶接線に沿って溶接を行
い、当初のアークスタート位置20に至る。図3におい
て符号24は溶接トーチの進行方向を示しいる。アーク
スタート位置20に到達した溶接トーチは溶接を行いな
がら図3における溶接ビード継ぎ部22の位置に移動す
る。
When the welding to be welded has two passes, welding is performed along the welding line indicated by a from the arc start position 20 as shown in FIG.
In, at the welding torch located on the opposite side across the stub 1, the arc is joined to perform welding along the welding line shown in b, and the initial arc start position 20 is reached. In FIG. 3, reference numeral 24 indicates the traveling direction of the welding torch. The welding torch that has reached the arc start position 20 moves to the position of the weld bead joint portion 22 in FIG. 3 while performing welding.

【0027】溶接ビード継ぎ部22においては前述の溶
接ビード継ぎ部21の場合と同様、スタブ1を挟んで反
対側に位置するアーク受け側の溶接トーチにアークを継
ぎ、該受け側の溶接トーチのアーク発生信号によってア
ーク渡し側の溶接トーチを切る。
In the weld bead joint portion 22, as in the case of the weld bead joint portion 21 described above, the arc is joined to the arc receiving side welding torch located on the opposite side with the stub 1 interposed therebetween, and the welding torch of the receiving side is formed. The welding torch on the arc passing side is cut by the arc generation signal.

【0028】溶接ビード継ぎ部22でアークを継いだ溶
接トーチは、図3におけるcの溶接線に沿って溶接を行
い、溶接ビード継ぎ部23で再びスタブ1を挟んで反対
側に位置する溶接トーチにアークを継ぎ、アークを受け
た溶接トーチはdの溶接線に沿って溶接を行い、溶接ビ
ード継ぎ部22に到達した時点で溶接を完了する。
The welding torch in which the arc is connected at the weld bead joint 22 performs welding along the welding line of c in FIG. 3, and the welding torch located at the opposite side with the stub 1 sandwiched again at the weld bead joint 23. The welding torch receiving the arc welds along the welding line of d, and completes the welding when it reaches the welding bead joint 22.

【0029】また、溶接が2パス以上の多層多パス溶接
になる場合には上記の操作を繰り返して溶接ビードを重
ねることにより、アークの切れることに伴う溶接ビード
継ぎ部における内部欠陥を生ずることなく、かつ均一な
外観を有する溶接を行うことを可能にする。図4は上記
本願発明に基づく溶接方法によって溶接した2パス盛り
溶接ビード継ぎ部の断面を示す模式的な図である。
In addition, when the welding is a multi-pass multi-pass welding of two or more passes, the above-mentioned operation is repeated to overlap the welding beads, so that an internal defect does not occur in the welding bead joint portion due to the break of the arc. It also makes it possible to carry out welding with a uniform appearance. FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of a 2-pass heap weld bead joint welded by the welding method according to the present invention.

【0030】図5〜6は本願発明に基づくヘッダのスタ
ブ自動溶接装置に基づくスタブ1とヘッダ2との溶接時
の全体図を示すもので、図5はその平面図、図6は図5
におけるa・a線矢視図(側面図)である。図5〜6に
おいては、ロボットA3およびロボットB4の2台のア
ーク溶接ロボットを使用し、各アーク溶接ロボットをヘ
ッダ2の軸と平行に走行するガントリータイプの走行装
置30に、ヘッダ2の軸と垂直方向に移動自在に取り付
けている。
5 to 6 are overall views of the stub 1 and the header 2 based on the header stub automatic welding apparatus according to the present invention when they are welded. FIG. 5 is a plan view thereof and FIG.
FIG. 4 is a view (side view) taken along the line aa in FIG. In FIGS. 5 and 6, two arc welding robots, robot A3 and robot B4, are used, and a gantry type traveling device 30 that travels each arc welding robot in parallel with the axis of the header 2 is used. It is mounted so that it can move vertically.

【0031】図7は本願発明がその対象としている、ス
タブ1が小さいピッチで溶接された状態のヘッダ2の斜
視外観図、図8はスタブ1とスタブ1を溶接した状態の
ヘッダ2の一部破談側面図である。
FIG. 7 is a perspective external view of the header 2 in which the stub 1 is welded at a small pitch, which is the object of the present invention, and FIG. 8 is a part of the header 2 in which the stub 1 and the stub 1 are welded. FIG.

【0032】[0032]

【発明の効果】このように本願発明によれば、上記発明
の詳細な説明の項で説明したように、スタブ取り付けピ
ッチが小さく各スタブ間間隙が狭隘で、溶接トーチが溶
接対象のスタブの周りを連続して1周することができな
いボイラのヘッダのスタブ等の自動溶接において、2台
の溶接トーチを使用し、アーク渡し側の溶接トーチのア
ーク中にアーク受け側の溶接トーチのワイヤを挿入し、
アーク受け側の溶接トーチのアーク電流発生を検知し、
その信号に基づいてアーク渡し側の溶接トーチの溶接電
源の出力を遮断することにより、 アーク受け側のアークスタートミス発生の虞れがな
い。 アークの一時的停止に基づく溶接ビード継ぎ部内部に
おける溶け込み不良、融合不良等の溶接欠陥発生の虞れ
を除去し得る。 各溶接トーチが同時にアークを発生する(ラップす
る)時間が、ほぼゼロであることにより、美しい均一な
ビード外観を得ることを可能にする。 溶接ビード継ぎ部にビードの余分な余盛りが生じない
ことにより、多層盛り溶接時においても、内部欠陥を有
さず、かつ均一な外観を得る溶接を可能にし得る。
As described above, according to the present invention, as described in the above detailed description of the invention, the stub mounting pitch is small, the gap between the stubs is narrow, and the welding torch surrounds the stub to be welded. For automatic welding of boiler header stubs, etc. that cannot make one continuous turn, use two welding torches and insert the welding torch wire on the arc receiving side into the arc of the welding torch on the arc passing side. Then
Detects the occurrence of arc current in the welding torch on the arc receiving side,
By shutting off the output of the welding power source of the welding torch on the arc passing side based on the signal, there is no risk of an arc start mistake on the arc receiving side. It is possible to eliminate the risk of occurrence of welding defects such as poor melting and poor fusion in the weld bead joint portion due to temporary stop of the arc. The time at which each welding torch simultaneously arcs (wraps) is near zero, which allows for a beautiful, uniform bead appearance. Since no extra bead build-up occurs at the weld bead joint, it is possible to achieve welding with no internal defects and a uniform appearance even during multi-layer build-up welding.

【0033】[0033]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願発明に基づくヘッダのスタブ自動溶接方法
の基本的動作を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic operation of a header stub automatic welding method according to the present invention.

【図2】本願発明に基づくヘッダのスタブ自動溶接方法
の内、溶接トーチの動きを説明する図である。
FIG. 2 is a view for explaining the movement of the welding torch in the header stub automatic welding method according to the present invention.

【図3】本願発明に基づくヘッダのスタブ自動溶接方法
の内、溶接が2パス盛りになる場合の溶接トーチの動き
を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the welding torch when the welding is performed in a two-pass manner in the header stub automatic welding method according to the present invention.

【図4】上記本願発明に基づく溶接方法によって溶接し
た2パス盛り溶接ビード継ぎ部の断面を示す模式的な図
である。
FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of a 2-pass helix weld bead joint welded by the welding method according to the present invention.

【図5】本願発明に基づくヘッダのスタブ自動溶接装置
に基づくスタブ1とヘッダ2との溶接時の全体平面図で
ある。
FIG. 5 is an overall plan view at the time of welding the stub 1 and the header 2 based on the header stub automatic welding apparatus according to the present invention.

【図6】図5におけるa・a線矢視図(側面図)であ
る。
FIG. 6 is a view (side view) taken along the line aa in FIG.

【図7】本願発明がその対象としている、スタブが小さ
いピッチで溶接された状態のヘッダの斜視外観図であ
る。
FIG. 7 is a perspective external view of a header in which stubs are welded at a small pitch, which is the object of the present invention.

【図8】本願発明がその対象としている、スタブが小さ
いピッチで溶接された状態の、スタブとスタブを溶接し
た状態のヘッダの一部破談側面図である。
FIG. 8 is a partially broken side view of the header of the present invention, in which the stubs are welded at a small pitch and the stubs are welded together.

【図9】従来技術における溶接時の溶接ビード部の断面
を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a cross section of a weld bead portion during welding in the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スタブ 2 ヘッダ 3 ロボットA 4 ロボットB 5 溶接トーチA 6 溶接トーチB 7 溶接電源A 8 溶接電源B 9 WCRリレーA 10 WCRリレーB 11 電源A 12 電源B 13 ロボット制御盤A 14 ロボット制御盤B 15 溶接電源制御装置A 16 溶接電源制御装置B 17 外部信号入力A 18 外部信号入力B 19,21,22,23 溶接ビード継ぎ部 20 アークスタート位置 24 溶接トーチの進行方向 30 走行装置 1 Stub 2 Header 3 Robot A 4 Robot B 5 Welding torch A 6 Welding torch B 7 Welding power source A 8 Welding power source B 9 WCR relay A 10 WCR relay B 11 Power source A 12 Power source B 13 Robot control panel A 14 Robot control panel B 15 Welding power supply control device A 16 Welding power supply control device B 17 External signal input A 18 External signal input B 19, 21, 22, 23 Weld bead joint portion 20 Arc start position 24 Welding torch traveling direction 30 Traveling device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 逹 千葉県千葉市中央区新浜町1番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 伊藤 千秋 千葉県千葉市中央区新浜町1番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 周崎 光男 千葉県千葉市中央区新浜町1番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 松村 裕之 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 中山 繁 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 長谷川 壽男 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 武市 正次 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 田中 將基 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 服部 哲二 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 小池 建 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Taku Suga 1 Niihama-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries Ltd. Chiba factory (72) Inventor Chiaki Ito 1 Niihama-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Kawasaki Heavy Industry Co., Ltd. Chiba Plant (72) Inventor Mitsuo Suzaki 1 Shinhamacho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industry Co., Ltd. Chiba Plant (72) Inventor Hiroyuki Matsumura 3-1, Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe City No. 1 Inside the Kobe Factory of Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Shigeru Nakayama 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe City Inside the Kobe Factory of Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (72) Toshio Hasegawa Higashi-kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe 3-1-1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe factory (72) Inventor Shoji Takeshi Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe 3-1-1 1-1 Kawasaki Industry Co., Ltd. Kobe Factory (72) Inventor Masaki Tanaka 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe City Kawasaki Heavy Industries Ltd. Kobe Factory (72) Inventor Tetsuji Hattori 3-chome, Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe No. 1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe factory (72) Inventor Ken Koike 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe City Kawasaki Heavy Industries Ltd., Kobe factory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管状部品の取り付けピッチが小さく各管
状部品間間隙が狭隘で、溶接トーチが溶接対象の管状部
品の周りを連続して1周することができない管材と管状
部品の自動溶接において、 3次元方向に移動・転向自在な溶接トーチと、該溶接ト
ーチを動作させる手段と、該溶接トーチの動作を制御す
る手段と、他方側アークの発生を監視する手段と、他方
側のアークの発生が検出されたとき手前側の溶接電源の
出力を遮断する手段と、与えられた信号に応じて溶接電
源を印加する手段とを有して自動溶接機を構成し、 上記自動溶接機を管材の軸と管状部品の軸を含む面の両
側に各1台ずつ配設したことを特徴とする管材と管状部
品の自動溶接装置。
1. In the automatic welding of a tubular member and a tubular member, in which the tubular member has a small mounting pitch and the gap between the tubular members is narrow, and the welding torch cannot continuously make one round around the tubular member to be welded, A welding torch that can move and turn in three dimensions, a means for operating the welding torch, a means for controlling the operation of the welding torch, a means for monitoring the arc generation on the other side, and an arc generation on the other side When it is detected, the means for cutting off the output of the welding power source on the front side, and the means for applying the welding power source in accordance with the given signal constitute an automatic welding machine, An automatic welding device for pipe materials and tubular parts, characterized in that one unit is provided on each side of a surface including the shaft and the axis of the tubular part.
【請求項2】 他方側アークの発生を監視する手段が、
WCRリレーまたは電流検出コイルである請求項1記載
の管材と管状部品の自動溶接装置。
2. A means for monitoring the occurrence of an arc on the other side comprises:
The automatic welding device for pipe materials and tubular parts according to claim 1, which is a WCR relay or a current detection coil.
【請求項3】 3次元方向に移動・転向自在な溶接トー
チと、該溶接トーチを動作させる手段と、該溶接トーチ
の動作を制御する手段と、他方側アークの発生を監視す
る手段と、他方側のアークの発生が検出されたとき手前
側の溶接電源の出力を遮断する手段と、与えられた信号
に応じて溶接電源を印加する手段とを有して自動溶接機
を構成し、 上記自動溶接機を管材の軸と管状部品の軸を含む面の両
側に各1台ずつ配設し、 管材の背の部分においてアークの引き継ぎ点を設け、 一方のトーチがアークを発生して管状部品の片側半周の
溶接を行って上記引き継ぎ点に到達する際に、前記トー
チの他方側にあって溶接電源を印加されたトーチから自
動的にワイヤをアーク中に挿入してアークを発生させ、 アークの発生を監視する手段によって上記他方側のトー
チからのアーク発生を検知すると同時に、それまでアー
クを発生していたトーチ側の溶接電源の出力を遮断して
溶接を他方側に受け渡し、 この動作を反復してそれぞれのトーチが片側半周ずつ溶
接を行うことを特徴とする管材と管状部品の自動溶接方
法。
3. A welding torch capable of moving and turning in three dimensions, means for operating the welding torch, means for controlling the operation of the welding torch, means for monitoring the arc generation on the other side, and the other. When the occurrence of the arc on the side is detected, a means for cutting off the output of the welding power source on the front side and a means for applying the welding power source in response to a given signal constitute an automatic welding machine, One welding machine is installed on each side of the surface including the axis of the pipe and the axis of the tubular part, and the arc takeover point is provided at the back of the pipe, and one torch generates an arc and When reaching the takeover point by performing welding on one side of the torch, the wire is automatically inserted into the arc from the torch on the other side of the torch to which welding power is applied, and the arc is generated. By means of monitoring the outbreak At the same time as detecting the arc generation from the torch on the other side, cut off the welding power source output on the torch side that had generated the arc until then, and pass the welding to the other side. An automatic welding method for pipe materials and tubular parts, characterized in that welding is performed halfway around each side.
【請求項4】 アークの発生を監視する手段に動作制限
時間を設け、当該動作制限時間内にアークの受け渡しが
行われない場合に、溶接作業を停止させることを特徴と
する請求項3記載の管材と管状部品の自動溶接方法。
4. The welding operation is stopped when an operation time limit is provided in the means for monitoring the occurrence of the arc and the arc is not delivered within the operation time limit. Automatic welding method for pipes and tubular parts.
【請求項5】 他方側アークの発生を監視する手段が、
WCRリレーまたは電流検出コイルである請求項3また
は請求項4記載の管材と管状部品の自動溶接方法。
5. The means for monitoring the occurrence of the arc on the other side comprises:
The method for automatically welding a pipe material and a tubular component according to claim 3 or 4, which is a WCR relay or a current detection coil.
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WO2017078528A1 (en) * 2015-11-05 2017-05-11 Heerema Fabrication Group Se Welding system and method for filling a welding groove of a branch connection between a first pipe section and a second pipe section

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NL2015726B1 (en) * 2015-11-05 2017-05-24 Heerema Fabrication Group Se Welding system.

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