JPH09295145A - 管の自動溶接装置 - Google Patents
管の自動溶接装置Info
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- JPH09295145A JPH09295145A JP11470996A JP11470996A JPH09295145A JP H09295145 A JPH09295145 A JP H09295145A JP 11470996 A JP11470996 A JP 11470996A JP 11470996 A JP11470996 A JP 11470996A JP H09295145 A JPH09295145 A JP H09295145A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 単管の外周または内周に円環状のフレームを
溶接する際において、溶接トーチの位置、姿勢を自動的
に制御することにより、溶接作業の工数を低減するとと
もに、品質が向上された溶接製品を得、さらには溶接作
業環境を好転せしめ得る溶接装置を提供する。 【解決手段】 溶接トーチ４を、溶接線の方向に任意の
角度を傾斜せしめるトーチ前後進角スライド５と、溶接
線と直角方向に任意の角度に傾斜せしめるトーチ前後角
スライド８と、溶接ワイヤの突出し方向に出入せしめる
突出し長スライド６と、溶接線と直角方向に揺動せしめ
るウィービング機構７と、溶接線と直角方向に移動し位
置決めする前後制御スライドとを設け、さらにトーチの
進行方向前方側に配設され、単管及びフレームに倣うた
めの位置決め治具２１に保持され単管面及びフレーム面
を検知する電磁センサ１５と、トーチの前後及び上下方
向への倣いスライドと両スライドの旋回手段２０とを備
え、トーチをあらゆる方向に自動的に移動可能に構成す
る。
溶接する際において、溶接トーチの位置、姿勢を自動的
に制御することにより、溶接作業の工数を低減するとと
もに、品質が向上された溶接製品を得、さらには溶接作
業環境を好転せしめ得る溶接装置を提供する。 【解決手段】 溶接トーチ４を、溶接線の方向に任意の
角度を傾斜せしめるトーチ前後進角スライド５と、溶接
線と直角方向に任意の角度に傾斜せしめるトーチ前後角
スライド８と、溶接ワイヤの突出し方向に出入せしめる
突出し長スライド６と、溶接線と直角方向に揺動せしめ
るウィービング機構７と、溶接線と直角方向に移動し位
置決めする前後制御スライドとを設け、さらにトーチの
進行方向前方側に配設され、単管及びフレームに倣うた
めの位置決め治具２１に保持され単管面及びフレーム面
を検知する電磁センサ１５と、トーチの前後及び上下方
向への倣いスライドと両スライドの旋回手段２０とを備
え、トーチをあらゆる方向に自動的に移動可能に構成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶や鉄構製品に
おいて、大型の単管の外面あるいは内面に円環状のフレ
ームを溶接するための自動溶接装置に関する。
おいて、大型の単管の外面あるいは内面に円環状のフレ
ームを溶接するための自動溶接装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】造船や鉄構製品の製造
において、大型の単管の外面あるいは内面に円環状のフ
レームを溶接する場合、溶接トーチの位置決めは、通
常、作業者が目視で確認することにより行い、また溶接
部材への倣いは、ローラを上記部材に機械的に押し当
て、同ローラの出入り量を検知してスライド部材を移動
させるという手法によっている。
において、大型の単管の外面あるいは内面に円環状のフ
レームを溶接する場合、溶接トーチの位置決めは、通
常、作業者が目視で確認することにより行い、また溶接
部材への倣いは、ローラを上記部材に機械的に押し当
て、同ローラの出入り量を検知してスライド部材を移動
させるという手法によっている。
【０００３】このため、上記従来の溶接方法には次のよ
うな問題点がある。
うな問題点がある。
【０００４】（１）作業に高度な熟練を要するととも
に、作業者によって溶接ビードの仕上り状態が異なり、
溶接製品の品質にばらつきが生ずる。また、厚板の多層
盛溶接であることから溶接トーチを前ビード形状に対応
した狙い位置とする必要があるが、そのための微調整が
自動的に出来ないため、この面からも作業に熟練を要す
る。
に、作業者によって溶接ビードの仕上り状態が異なり、
溶接製品の品質にばらつきが生ずる。また、厚板の多層
盛溶接であることから溶接トーチを前ビード形状に対応
した狙い位置とする必要があるが、そのための微調整が
自動的に出来ないため、この面からも作業に熟練を要す
る。
【０００５】（２）倣いがローラーによる接触式である
ため、部材の継目における凸部や部材に付着したスパッ
タ等による凸部による引っ掛かり、粉塵のまき込みや乗
り上げ等が生じ、滑らかな倣いができない。
ため、部材の継目における凸部や部材に付着したスパッ
タ等による凸部による引っ掛かり、粉塵のまき込みや乗
り上げ等が生じ、滑らかな倣いができない。
【０００６】（３）装置が複数ある場合、各々に作業者
が監視と微調整を行う必要があることから省力化を図る
ことが困難である。
が監視と微調整を行う必要があることから省力化を図る
ことが困難である。
【０００７】本発明の目的は、単管の外周あるいは内周
に円環状のフレームを溶接する際において、溶接作業に
伴なう溶接トーチの位置、姿勢を自動的に制御すること
により、溶接作業の工数を低減するとともに、品質が向
上された溶接製品を得、さらには溶接作業環境を好転せ
しめ得る溶接装置を提供することにある。
に円環状のフレームを溶接する際において、溶接作業に
伴なう溶接トーチの位置、姿勢を自動的に制御すること
により、溶接作業の工数を低減するとともに、品質が向
上された溶接製品を得、さらには溶接作業環境を好転せ
しめ得る溶接装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨する手段は、単管の外面あるい
は内面に環状のフレームを隅肉溶接する自動溶接装置で
あって、溶接トーチを溶接線の方向に前方側あるいは後
方側に任意の角度を傾斜せしめるトーチ前後進角スライ
ドと、上記溶接トーチを溶接線と直角方向に任意の角度
に傾斜せしめるトーチ前後角スライドと、上記溶接トー
チを溶接ワイヤの突出し方向に出入せしめる突出し長ス
ライドと、上記溶接トーチを溶接線と直角方向に揺動せ
しめるウィービング機構と、上記溶接トーチを溶接線と
直角方向に移動し、位置決めする前後制御スライドと、
上記溶接トーチの進行方向前方側に配設され、同溶接ト
ーチが上記単管及び上記フレームに倣うための位置決め
治具に保持され上記単管面及びフレーム面を検知する電
磁センサと、上記溶接トーチが上記単管の方向に上記電
磁センサにより検知される単管面に倣う様に位置決めす
る前後倣いスライドと、上記溶接トーチが上記フレーム
の方向に上記電磁センサにより検知されるフレーム面に
倣う様に位置決めする上下倣いスライドと、少なくとも
上記上下倣いスライドを垂直方向に旋回せしめ、上記溶
接トーチを上向きあるいは下向きにせしめる旋回ヘッド
とを備えたことを特徴とする管の自動溶接装置にある。
決するもので、その要旨する手段は、単管の外面あるい
は内面に環状のフレームを隅肉溶接する自動溶接装置で
あって、溶接トーチを溶接線の方向に前方側あるいは後
方側に任意の角度を傾斜せしめるトーチ前後進角スライ
ドと、上記溶接トーチを溶接線と直角方向に任意の角度
に傾斜せしめるトーチ前後角スライドと、上記溶接トー
チを溶接ワイヤの突出し方向に出入せしめる突出し長ス
ライドと、上記溶接トーチを溶接線と直角方向に揺動せ
しめるウィービング機構と、上記溶接トーチを溶接線と
直角方向に移動し、位置決めする前後制御スライドと、
上記溶接トーチの進行方向前方側に配設され、同溶接ト
ーチが上記単管及び上記フレームに倣うための位置決め
治具に保持され上記単管面及びフレーム面を検知する電
磁センサと、上記溶接トーチが上記単管の方向に上記電
磁センサにより検知される単管面に倣う様に位置決めす
る前後倣いスライドと、上記溶接トーチが上記フレーム
の方向に上記電磁センサにより検知されるフレーム面に
倣う様に位置決めする上下倣いスライドと、少なくとも
上記上下倣いスライドを垂直方向に旋回せしめ、上記溶
接トーチを上向きあるいは下向きにせしめる旋回ヘッド
とを備えたことを特徴とする管の自動溶接装置にある。
【０００９】上記手段によれば、トーチ前後進角スライ
ド、トーチ前後角スライド、突出し長スライド、ウィー
ビング機構、前後制御スライド等の複数の溶接機構を同
時に操作することにより、溶接トーチの位置、姿勢の変
更、補正等を迅速かつ正確になすことができる。
ド、トーチ前後角スライド、突出し長スライド、ウィー
ビング機構、前後制御スライド等の複数の溶接機構を同
時に操作することにより、溶接トーチの位置、姿勢の変
更、補正等を迅速かつ正確になすことができる。
【００１０】また、非接触式の電磁センサにより単管及
びフレームの表面や溶接装置部材凹凸に干渉すること無
く、かつスパッタ等の付着物の影響を受けることなく滑
らかな追従倣いがなされる。これにより、単管の真円
度、中心のずれ、垂直度、フレームの取付け誤差、倒れ
等による開先全体の上下、左右のずれの修正を迅速にな
すことが可能となる。
びフレームの表面や溶接装置部材凹凸に干渉すること無
く、かつスパッタ等の付着物の影響を受けることなく滑
らかな追従倣いがなされる。これにより、単管の真円
度、中心のずれ、垂直度、フレームの取付け誤差、倒れ
等による開先全体の上下、左右のずれの修正を迅速にな
すことが可能となる。
【００１１】また、第２の手段は、上記第１の手段に加
えて、上記溶接トーチの前方側及び後方側に配置され、
溶接部を遠隔監視するカメラを備えたアークモニタと、
同アークモニタを位置決めする位置決め機構と、開先内
の上記溶接トーチの狙い位置制御を、レーザスリット光
による開先断面の光切断画像により画像処理するため、
レーザスリット光源とＣＣＤカメラとにより構成された
レーザスリット光センサと、同レーザスリット光センサ
を保持し、少なくとも上下、前後方向に移動せしめる位
置決め機構と、上記レーザスリット光センサへのアーク
光、スパッタ、ヒュームの影響を除去するため上記溶接
トーチと上記センサとの間に配置された遮へい治具とを
備えたことにある。
えて、上記溶接トーチの前方側及び後方側に配置され、
溶接部を遠隔監視するカメラを備えたアークモニタと、
同アークモニタを位置決めする位置決め機構と、開先内
の上記溶接トーチの狙い位置制御を、レーザスリット光
による開先断面の光切断画像により画像処理するため、
レーザスリット光源とＣＣＤカメラとにより構成された
レーザスリット光センサと、同レーザスリット光センサ
を保持し、少なくとも上下、前後方向に移動せしめる位
置決め機構と、上記レーザスリット光センサへのアーク
光、スパッタ、ヒュームの影響を除去するため上記溶接
トーチと上記センサとの間に配置された遮へい治具とを
備えたことにある。
【００１２】かかる手段によれば、上記アークモニタか
らの溶接部の映像を各々別個のテレビモニタ等のモニタ
に映すことによって、溶接中に溶接部における溶接トー
チの狙い位置、アーク及び溶接池の溶け込み状態、溶接
前ビードの状態、さらに溶接後のビードの状態等を同時
に検知し、把握できる。
らの溶接部の映像を各々別個のテレビモニタ等のモニタ
に映すことによって、溶接中に溶接部における溶接トー
チの狙い位置、アーク及び溶接池の溶け込み状態、溶接
前ビードの状態、さらに溶接後のビードの状態等を同時
に検知し、把握できる。
【００１３】また、レーザスリット光センサ２３を採用
することにより、目視では認識し難かった前ビード形状
を高精度に検出することができ、各パス毎に前ビードの
盛り状態から適正なトーチ４の狙い位置を求め、位置制
御することが可能となる。
することにより、目視では認識し難かった前ビード形状
を高精度に検出することができ、各パス毎に前ビードの
盛り状態から適正なトーチ４の狙い位置を求め、位置制
御することが可能となる。
【００１４】また、好ましくは、上記第２の手段にさら
に加えて上記アークモニタ内部を冷却するとともに、上
記レーザスリット光センサ内部を冷却するための低温空
気を発生する低温空気発生器を備える。
に加えて上記アークモニタ内部を冷却するとともに、上
記レーザスリット光センサ内部を冷却するための低温空
気を発生する低温空気発生器を備える。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図１〜図３を参照して本発明
の実施形態につき詳細に説明する。図１には本発明の実
施形態に係る単管フレーム自動溶接装置の正面図、図２
にはその平面図、図３には図１のＡ−Ａ矢視図が夫々示
されている。
の実施形態につき詳細に説明する。図１には本発明の実
施形態に係る単管フレーム自動溶接装置の正面図、図２
にはその平面図、図３には図１のＡ−Ａ矢視図が夫々示
されている。
【００１６】図１〜図３において、１はターンテーブ
ル、２は溶接部材である単管、３は同単管２に溶接され
るフレーム、４は溶接トーチである。
ル、２は溶接部材である単管、３は同単管２に溶接され
るフレーム、４は溶接トーチである。
【００１７】上記単管２は図３に示されるように、水平
に設置されたターンテーブル１に垂直に搭載されてい
る。上記単管２には、その外面側に上記フレーム２が、
水平に配置され仮付けされており、同フレーム３は、こ
れの上記単管２との取合部のＫ形開先継手部を上記溶接
トーチ４により、隅肉多層盛ミグ溶接を両面より施工さ
れる。
に設置されたターンテーブル１に垂直に搭載されてい
る。上記単管２には、その外面側に上記フレーム２が、
水平に配置され仮付けされており、同フレーム３は、こ
れの上記単管２との取合部のＫ形開先継手部を上記溶接
トーチ４により、隅肉多層盛ミグ溶接を両面より施工さ
れる。
【００１８】上記溶接トーチ４は、これを溶接線方向に
手動で前方側あるいは後方側に任意の角度に傾け得る傘
固定式のトーチ前後進角スライド５で保持されている。
同トーチ前後進角スライド５は、溶接ワイヤの突出し方
向に出入せしめられる電動式の突出し長スライド６に係
合されている。同突出し長スライド６は、溶接中に電流
が一定となる様トーチ高さアーク長（突出し長）を制御
するアーク長制御を行う機能も有する。そして、上記突
出し長スライド６は上記溶接トーチ４を左右に揺動せし
める電動式のウィービング機構７に連結されている。
手動で前方側あるいは後方側に任意の角度に傾け得る傘
固定式のトーチ前後進角スライド５で保持されている。
同トーチ前後進角スライド５は、溶接ワイヤの突出し方
向に出入せしめられる電動式の突出し長スライド６に係
合されている。同突出し長スライド６は、溶接中に電流
が一定となる様トーチ高さアーク長（突出し長）を制御
するアーク長制御を行う機能も有する。そして、上記突
出し長スライド６は上記溶接トーチ４を左右に揺動せし
める電動式のウィービング機構７に連結されている。
【００１９】同ウィービング機構７はワイヤが平行に揺
動する構造となっており、任意の揺動幅、速度に調整可
能とされるとともに、揺動の両端にて任意の時間停止が
設定可能とされている。上記ウィービング機構７は、任
意の角度に溶接トーチ４を傾け、狙い角を設定する電動
式の円弧ラックピニオン機構からなるトーチ前後角スラ
イド８に連結されており、上記ウィービング機構７のワ
イヤ先端を支点として溶接トーチ４を傾斜せしめる。
動する構造となっており、任意の揺動幅、速度に調整可
能とされるとともに、揺動の両端にて任意の時間停止が
設定可能とされている。上記ウィービング機構７は、任
意の角度に溶接トーチ４を傾け、狙い角を設定する電動
式の円弧ラックピニオン機構からなるトーチ前後角スラ
イド８に連結されており、上記ウィービング機構７のワ
イヤ先端を支点として溶接トーチ４を傾斜せしめる。
【００２０】また、上記トーチ前後角スライド８は、溶
接トーチ４が前ビードの盛り状態から適正な狙い位置と
なる様に位置決め制御する電動式の前後制御スライド９
に連結されている。同前後制御スライド９は、ブラケッ
ト１０を介して溶接トーチ４の開先全体のずれに対して
前後方向の倣いをする電動式の前後倣いスライド１１に
連結されている。同前後倣いスライド１１は、単管２の
表面に近接して設けられた電磁センサＸ１２により検出
される、同センサＸ１２と単管２との距離に比例して得
られる出力を任意の値に設定し、常に一定となる様に、
単管２の回転中に単管２の真円度、センタずれ、垂直度
等による距離の変化に対応して追従倣い制御を行う。
接トーチ４が前ビードの盛り状態から適正な狙い位置と
なる様に位置決め制御する電動式の前後制御スライド９
に連結されている。同前後制御スライド９は、ブラケッ
ト１０を介して溶接トーチ４の開先全体のずれに対して
前後方向の倣いをする電動式の前後倣いスライド１１に
連結されている。同前後倣いスライド１１は、単管２の
表面に近接して設けられた電磁センサＸ１２により検出
される、同センサＸ１２と単管２との距離に比例して得
られる出力を任意の値に設定し、常に一定となる様に、
単管２の回転中に単管２の真円度、センタずれ、垂直度
等による距離の変化に対応して追従倣い制御を行う。
【００２１】さらに上記前後倣いスライド１１はブラケ
ット１３を介して、溶接トーチ４の開先全体のずれに対
して上下方向の倣いをする電動式の上下倣いスライド１
４に連結されている。同上下倣いスライド１４は、上記
フレーム３に近接して設けられた電磁センサＹ１５によ
り検出される同センサＹ１５とフレーム３との距離に比
例して得られる出力を、同フレーム３の取付誤差、倒れ
等に対応して、追従倣い制御する。また上記上下倣いス
ライド１４は、開先の両面から溶接するために上記溶接
トーチ４を上向きあるいは下向きにする電動式の旋回ヘ
ッド１６に連結されている。尚上記旋回ヘッド１６は最
終的にマニピュレータや門型ガントリーに連結される。
ット１３を介して、溶接トーチ４の開先全体のずれに対
して上下方向の倣いをする電動式の上下倣いスライド１
４に連結されている。同上下倣いスライド１４は、上記
フレーム３に近接して設けられた電磁センサＹ１５によ
り検出される同センサＹ１５とフレーム３との距離に比
例して得られる出力を、同フレーム３の取付誤差、倒れ
等に対応して、追従倣い制御する。また上記上下倣いス
ライド１４は、開先の両面から溶接するために上記溶接
トーチ４を上向きあるいは下向きにする電動式の旋回ヘ
ッド１６に連結されている。尚上記旋回ヘッド１６は最
終的にマニピュレータや門型ガントリーに連結される。
【００２２】また上記前後制御スライド９の非可動部に
は、中央部が電動により両側に屈曲可能にして水平に設
けられたセンサアーム１７が搭載されている。同センサ
アーム１７には、上記溶接トーチ４の前方側及び後方側
となる位置にＣＣＤカメラとカメラレンズの絞り、及び
フィルタを電動で開閉する機能を有する前方アークモニ
タ１８及び後方アークモニタ１９が、両モニタを電動に
よって上下に首振り、あるいは旋回位置決めする首振、
旋回機構２０を介して搭載されている。同前方アークモ
ニタ１８及び後方アークモニタにより溶接部及びその近
傍を監視する。
は、中央部が電動により両側に屈曲可能にして水平に設
けられたセンサアーム１７が搭載されている。同センサ
アーム１７には、上記溶接トーチ４の前方側及び後方側
となる位置にＣＣＤカメラとカメラレンズの絞り、及び
フィルタを電動で開閉する機能を有する前方アークモニ
タ１８及び後方アークモニタ１９が、両モニタを電動に
よって上下に首振り、あるいは旋回位置決めする首振、
旋回機構２０を介して搭載されている。同前方アークモ
ニタ１８及び後方アークモニタにより溶接部及びその近
傍を監視する。
【００２３】上記センサアーム１７の溶接トーチ４の前
方側近傍の位置には、上記電磁センサＸ１２と電磁セン
サＹ１５が組み合わされ、位置決め治具２１を介して搭
載されている。又、上記カメラによる監視の際の照明の
ために、ランプ２２が搭載されている。
方側近傍の位置には、上記電磁センサＸ１２と電磁セン
サＹ１５が組み合わされ、位置決め治具２１を介して搭
載されている。又、上記カメラによる監視の際の照明の
ために、ランプ２２が搭載されている。
【００２４】上記前後制御スライド９をレーザスリット
光による開先断面の光切断画像から画像処理により制御
するため、上記センサアーム１７には、前方アークモニ
タ１８のさらに前方側の位置にレーザスリット光源とＣ
ＣＤカメラにより構成されるレーザスリット光センサ２
３を上下、前後、首振り及び旋回を手動で位置決めする
位置決め機構２４を介して搭載されている。
光による開先断面の光切断画像から画像処理により制御
するため、上記センサアーム１７には、前方アークモニ
タ１８のさらに前方側の位置にレーザスリット光源とＣ
ＣＤカメラにより構成されるレーザスリット光センサ２
３を上下、前後、首振り及び旋回を手動で位置決めする
位置決め機構２４を介して搭載されている。
【００２５】この位置決め機構２４は、カメラレンズの
絞り及びピントを電動で調整する機能を有する。上記単
管２の直径の変化により溶接線の曲率が変化したり、こ
の単管２に溶接されるフレーム３が単管２の内面になっ
た場合、上記アークモニタ１８，１９やレーザスリット
光センサ２３が溶接線から大きく外れてずれるため、上
記センサアーム１７を外側あるいは内側に任意の角度に
屈曲可能に構成する。
絞り及びピントを電動で調整する機能を有する。上記単
管２の直径の変化により溶接線の曲率が変化したり、こ
の単管２に溶接されるフレーム３が単管２の内面になっ
た場合、上記アークモニタ１８，１９やレーザスリット
光センサ２３が溶接線から大きく外れてずれるため、上
記センサアーム１７を外側あるいは内側に任意の角度に
屈曲可能に構成する。
【００２６】上記レーザスリット光センサ２３への溶接
中のアーク光、スパッタ、ヒュームの影響を除去し、さ
らに開先形状になじませるため、同レーザスリット光セ
ンサ２３と上記前方アームモニタ１８との間に耐熱性、
可撓性のあるシートを有する遮へい治具２５を位置決め
治具２６を介して搭載している。さらに上記アークモニ
タ１８，１９及びレーザスリット光センサ２３内部を冷
却し、またアークモニタ１８，１９の前面に設けてエア
ーカーテンとしてヒュームやスパッタの付着を防止、除
去する低温空気を発生させる低温空気発生器２７が設置
されている。
中のアーク光、スパッタ、ヒュームの影響を除去し、さ
らに開先形状になじませるため、同レーザスリット光セ
ンサ２３と上記前方アームモニタ１８との間に耐熱性、
可撓性のあるシートを有する遮へい治具２５を位置決め
治具２６を介して搭載している。さらに上記アークモニ
タ１８，１９及びレーザスリット光センサ２３内部を冷
却し、またアークモニタ１８，１９の前面に設けてエア
ーカーテンとしてヒュームやスパッタの付着を防止、除
去する低温空気を発生させる低温空気発生器２７が設置
されている。
【００２７】この実施形態に係る自動溶接装置によれ
ば、単管の外面あるいは内面とフレームとを溶接する際
において、前方アークモニタ１８及び後方アークモニタ
１９からの溶接部の映像を各々別個のテレビモニタ等の
モニタに映すことによって、溶接中に溶接部における溶
接トーチ４の狙い位置、アーク及び溶接池の溶け込み状
態、溶接前ビードの状態、さらに溶接後ビードの状態等
を同時に検知し、把握できる。また、トーチ前後角スラ
イド５、突出し長スライド６、ウィービング機構７、ト
ーチ前後角スライド８、前後制御スライド９等の複数の
機構が同時に操作でき、これによって、トーチ４の位
置、姿勢の変更、補正等を迅速になし得る。
ば、単管の外面あるいは内面とフレームとを溶接する際
において、前方アークモニタ１８及び後方アークモニタ
１９からの溶接部の映像を各々別個のテレビモニタ等の
モニタに映すことによって、溶接中に溶接部における溶
接トーチ４の狙い位置、アーク及び溶接池の溶け込み状
態、溶接前ビードの状態、さらに溶接後ビードの状態等
を同時に検知し、把握できる。また、トーチ前後角スラ
イド５、突出し長スライド６、ウィービング機構７、ト
ーチ前後角スライド８、前後制御スライド９等の複数の
機構が同時に操作でき、これによって、トーチ４の位
置、姿勢の変更、補正等を迅速になし得る。
【００２８】また、非接触式の電磁センサ１２，１５に
より単管２及びフレーム３の表面や溶接装置部材凹凸に
干渉すること無く、かつスパッタ等の付着物の影響を受
けることなく滑らかな追従倣いがなされる。これによ
り、単管２の真円度、中心のずれ、垂直度、フレーム３
の取付け誤差、倒れ等による開先全体の上下、左右のず
れの修正を迅速に行い得る。さらに、レーザスリット光
センサ２３を採用することにより、目視では認識し難か
った前ビード形状を高精度に検出することができき、各
パス毎に前ビードの盛り状態から適正なトーチ４の狙い
位置を求め、位置制御することを可能とする。
より単管２及びフレーム３の表面や溶接装置部材凹凸に
干渉すること無く、かつスパッタ等の付着物の影響を受
けることなく滑らかな追従倣いがなされる。これによ
り、単管２の真円度、中心のずれ、垂直度、フレーム３
の取付け誤差、倒れ等による開先全体の上下、左右のず
れの修正を迅速に行い得る。さらに、レーザスリット光
センサ２３を採用することにより、目視では認識し難か
った前ビード形状を高精度に検出することができき、各
パス毎に前ビードの盛り状態から適正なトーチ４の狙い
位置を求め、位置制御することを可能とする。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、トーチ前後進角スライド、トーチ前後
角スライド、突出し長スライド、ウィービング機構、前
後制御スライド等の複数の溶接機構を同時に操作するこ
とにより、溶接トーチの位置、姿勢の変更、補正等を迅
速かつ正確になすことができる。
本発明によれば、トーチ前後進角スライド、トーチ前後
角スライド、突出し長スライド、ウィービング機構、前
後制御スライド等の複数の溶接機構を同時に操作するこ
とにより、溶接トーチの位置、姿勢の変更、補正等を迅
速かつ正確になすことができる。
【００３０】また、非接触式の電磁センサにより単管及
びフレームの表面や溶接装置部材の凹凸に干渉すること
無く、かつスパッタ等の付着物の影響を受けることな
く、滑らかな追従倣いがなされることにより、単管の真
円度、中心のずれ、垂直度、フレームの取付け誤差、倒
れ等による開先全体の上下、左右のずれの修正を迅速に
なすことができる。
びフレームの表面や溶接装置部材の凹凸に干渉すること
無く、かつスパッタ等の付着物の影響を受けることな
く、滑らかな追従倣いがなされることにより、単管の真
円度、中心のずれ、垂直度、フレームの取付け誤差、倒
れ等による開先全体の上下、左右のずれの修正を迅速に
なすことができる。
【００３１】これにより、１人の作業者が同時に複数台
の溶接装置を使用して溶接作業を行うことができ、溶接
作業の省力化を図ることができる。また、均一で安定し
た溶接品質が得られるため、溶接後のグラインダ等によ
るビードの整形作業を低減することができ、作業環境の
向上を図ることができる。以上により溶接作業の工数低
減、コスト低減及び生産性の向上が実現できる。
の溶接装置を使用して溶接作業を行うことができ、溶接
作業の省力化を図ることができる。また、均一で安定し
た溶接品質が得られるため、溶接後のグラインダ等によ
るビードの整形作業を低減することができ、作業環境の
向上を図ることができる。以上により溶接作業の工数低
減、コスト低減及び生産性の向上が実現できる。
【図１】本発明の実施形態に係る自動溶接装置の正面
図。
図。
【図２】上記自動溶接装置の平面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視図。
１ ターンテーブル ２ 単管 ３ フレーム ４ 溶接トーチ ５ トーチ前後進角スライド ６ 突出し長スライド ７ ウィービング機構 ８ トーチ前後角スライド ９ 前後制御スライド １１ 前後倣いスライド １２ 電磁センサＸ １４ 上下倣いスライド １５ 電磁センサＹ １６ 旋回ヘッド １７ センサアーム １８ 前方アークモニタ １９ 後方アークモニタ ２０ 首振旋回機構 ２１ 位置決め治具 ２３ レーザスリット光センサ ２４ 位置決め機構 ２５ 遮へい治具 ２６ 位置決め治具 ２７ 低温空気発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 9/095 ５１５ 8509−4Ｅ Ｂ２３Ｋ 9/095 ５１５Ａ 9/12 ３３１ 8509−4Ｅ 9/12 ３３１Ｑ ３５０ 8509−4Ｅ ３５０Ｂ 8509−4Ｅ ３５０Ｄ 9/32 8509−4Ｅ 9/32 Ｅ (72)発明者 豊原 力 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 辻井 浩 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内
Claims (3)
- 【請求項１】 単管の外面あるいは内面に環状のフレー
ムを隅肉溶接する自動溶接装置であって、溶接トーチを
溶接線の方向に前方側あるいは後方側に任意の角度に傾
斜せしめるトーチ前後進角スライドと、上記溶接トーチ
を溶接線と直角方向に任意の角度に傾斜せしめるトーチ
前後角スライドと、上記溶接トーチを溶接ワイヤの突出
し方向に出入せしめる突出し長スライドと、上記溶接ト
ーチを溶接線と直角方向に揺動せしめるウィービング機
構と、上記溶接トーチを溶接線と直角方向に移動し、位
置決めする前後制御スライドと、上記溶接トーチの進行
方向前方側に配設され、同溶接トーチが上記単管及び上
記フレームに倣うための位置決め治具に保持され上記単
管面及びフレーム面を検知する電磁センサと、上記溶接
トーチが上記単管の方向に上記電磁センサにより検知さ
れる単管面に倣う様に位置決めする前後倣いスライド
と、上記溶接トーチが上記フレームの方向に上記電磁セ
ンサにより検知されるフレーム面に倣う様に位置決めす
る上下倣いスライドと、少なくとも上記上下倣いスライ
ドを垂直方向に旋回せしめ、上記溶接トーチを上向きあ
るいは下向きにせしめる旋回ヘッドとを備えたことを特
徴とする管の自動溶接装置。 - 【請求項２】 上記溶接トーチの前方側及び後方側に配
置され、溶接部を遠隔監視するカメラを備えたアークモ
ニタと、同アークモニタを位置決めする位置決め機構
と、開先内の上記溶接トーチの狙い位置制御を、レーザ
スリット光による開先断面の光切断画像により画像処理
するため、レーザスリット光源とＣＣＤカメラとにより
構成されたレーザスリット光センサと、同レーザスリッ
ト光センサを保持し、少なくとも上下、前後方向に移動
せしめる位置決め機構と、上記レーザスリット光センサ
へのアーク光、スパッタ、ヒュームの影響を除去するた
め上記溶接トーチと上記センサとの間に配置された遮へ
い治具とを備えた請求項１記載の管の自動溶接装置。 - 【請求項３】 上記アークモニタ内部を冷却するととも
に、上記レーザスリット光センサ内部を冷却するための
低温空気を発生する低温空気発生器を備えた請求項２記
載の管の自動溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11470996A JP3224739B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 管の自動溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11470996A JP3224739B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 管の自動溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295145A true JPH09295145A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3224739B2 JP3224739B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=14644668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11470996A Expired - Lifetime JP3224739B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 管の自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224739B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103086A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-09 | Toshiba Corp | 自動溶接装置 |
| CN103286417A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-09-11 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 钢圆筒立缝焊接方法 |
| CN105033419A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-11 | 北京石油化工学院 | 基于熔池图像焊缝跟踪的移动式焊接机器人装置 |
| CN105665884A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-06-15 | 常州忠尚机器人设计有限公司 | 吊环加固焊接机器人 |
| CN108714732A (zh) * | 2018-06-09 | 2018-10-30 | 芜湖德恒汽车装备有限公司 | 一种带有弧光自动遮挡装置的焊接岛 |
| CN111940967A (zh) * | 2019-05-14 | 2020-11-17 | 四川蓉诺科技有限公司 | 多功能同步传感运用的合缝焊一体机 |
| JP2021074817A (ja) * | 2019-11-07 | 2021-05-20 | ファナック株式会社 | ロボットの位置または姿勢の修正方法を判定する制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101525217B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2015-06-02 | (주)대우건설 | 용접선 추종이 가능한 자율 주행식 강관 용접장치 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP11470996A patent/JP3224739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103086A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-09 | Toshiba Corp | 自動溶接装置 |
| CN103286417A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-09-11 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 钢圆筒立缝焊接方法 |
| CN103286417B (zh) * | 2012-03-12 | 2015-07-01 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 钢圆筒立缝焊接方法 |
| CN105033419A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-11 | 北京石油化工学院 | 基于熔池图像焊缝跟踪的移动式焊接机器人装置 |
| CN105033419B (zh) * | 2015-08-14 | 2023-03-14 | 北京石油化工学院 | 基于熔池图像焊缝跟踪的移动式焊接机器人装置 |
| CN105665884A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-06-15 | 常州忠尚机器人设计有限公司 | 吊环加固焊接机器人 |
| CN108714732A (zh) * | 2018-06-09 | 2018-10-30 | 芜湖德恒汽车装备有限公司 | 一种带有弧光自动遮挡装置的焊接岛 |
| CN111940967A (zh) * | 2019-05-14 | 2020-11-17 | 四川蓉诺科技有限公司 | 多功能同步传感运用的合缝焊一体机 |
| JP2021074817A (ja) * | 2019-11-07 | 2021-05-20 | ファナック株式会社 | ロボットの位置または姿勢の修正方法を判定する制御装置 |
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|---|---|
| JP3224739B2 (ja) | 2001-11-05 |
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