JPH11285952A - 溶接ビード仕上方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密な仕上げを自動化する。 【解決手段】 ビード止端Ａ，Ｂの間の距離Ｓとビード
止端Ａ，Ｂのそれぞれの高さとから理想切削面Ｐ演算し
ておき、切削作業中に切削点の高さを検出して理想切削
面Ｐと比較し、切削点の高さが理想切削面Ｐにほぼ一致
した時点で切削作業を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、板継ぎ溶接で形
成された溶接ビードを切削整形する溶接ビード仕上げに
係る技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、板継ぎ溶接で形成された溶接ビ
ードを切削整形する技術としては、例えば、ベダーマシ
ーン（ベルトサンダ）を人手により操作することが知ら
れている。

【０００３】この従来の技術では、ベダーマシーンを操
作する作業員の経験による目視で仕上げ確認を行ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 前述の従来の技術で
は、熟練の作業員でないと精密な仕上げが得られないた
め、作業員の熟練度よって仕上げ精度が異なるという問
題点がある。さらに、仕上げ精度をより高めようとする
と、熟練の作業員でも仕上げ作業に時間が掛かってしま
うという問題点がある。

【０００５】本発明の目的は、このような問題点を考慮
してなされたもので、精密な仕上げの自動化が可能な溶
接ビード仕上方法と、この溶接ビード仕上方法を実施す
るに好適な溶接ビード仕上装置とを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 前述の課題を解決する
ため、本発明に係る溶接ビード仕上方法は、次のような
手段を採用する。

【０００７】即ち、請求項１に記載のように、上記目的
は、ビード止端の間の距離とビード止端のそれぞれの高
さとから理想切削面を演算しておき、切削作業中に切削
点の高さを検出して理想切削面と比較し、切削点の高さ
が理想切削面にほぼ一致した時点で切削作業を完了する
ことにより達成される。

【０００８】この手段では、切削しながら切削量と切削
限界となる理想切削面とを比較していくため、作業員の
経験による目視での仕上げ確認が不要になり、精密な仕
上げの自動化が可能になる。

【０００９】また、請求項２に記載のように、上記目的
は、請求項１の溶接ビード仕上方法において、演算され
た理想切削面と切削作業に使用する切削刃の切削形態と
から切削位置と切削回数とを演算しておき、１つの切削
位置での切削作業の完了の後に、他の１つの切削位置で
の切削作業を開始することにより達成される。

【００１０】この手段では、切削刃の大きさ，形状等に
より規制される切削形態から切削作業の工程を区分けし
て、各工程を順に実施する。

【００１１】また、請求項３に記載のように、上記目的
は、請求項２の溶接ビード仕上方法において、最初の切
削位置はビード止端のほぼ中間に設定され、続く切削位
置は一方のビード止端側と他方のビード止端側とに交互
に設定されることにより達成される。

【００１２】この手段では、溶接ビードの肉厚が一般的
に最も厚くなるビード止端のほぼ中間から切削を開始
し、その後その両側で交互に切削を継続する。

【００１３】さらに、前述の課題を解決するため、本発
明に係る溶接ビード仕上装置は、次のような手段を採用
する。

【００１４】即ち、請求項４に記載のように、上記目的
は、溶接ビードを切削する切削刃と、切削刃を切削駆動
する切削刃切削駆動部と、切削刃をビード止端の間の任
意の位置に移動させる切削刃移動駆動部と、溶接ビー
ド，ビード止端の高さを検出するセンサと、センサをビ
ード止端の間の任意の位置に移動させるセンサ移動駆動
部と、切削刃切削駆動部，切削刃移動駆動部，センサ，
センサ移動駆動部に連係したコントローラとを備え、コ
ントローラはビード止端の間の距離とセンサが検出した
ビード止端の高さとから理想切削面を演算し理想切削面
とセンサが検出した切削されている切削点の高さとを比
較して切削刃切削駆動部，切削刃移動駆動部を駆動制御
することにより達成される。

【００１５】この手段では、センサをセンサ移動駆動部
で移動させてビード止端の高さの検出等を行う。簡単な
コンピュータ等からなるコントローラは、受信したセン
サの検出信号に基づいて各部を自動制御する。

【００１６】また、請求項５に記載のように、上記目的
は、請求項４の溶接ビード仕上装置において、コントロ
ーラはセンサ移動駆動部によるビード止端の間のセンサ
の移動駆動量からビード止端の間の距離を演算するもの
であることにより達成される。

【００１７】この手段では、コントローラがセンサ移動
駆動部の移動駆動量から制御データを得る。

【００１８】また、請求項６に記載のように、上記目的
は、請求項４または５の溶接ビード仕上装置において、
コントローラには切削刃の切削形態を入力する入力部が
接続され、コントローラは理想切削面と切削刃の切削形
態とから切削位置と切削回数とを演算するものであるこ
とにより達成される。

【００１９】この手段では、切削工程を区分けする制御
データとなる切削刃の切削形態が入力部からコントロー
ラに入力される。

【００２０】また、請求項７に記載のように、上記目的
は、請求項４〜６のいずれかの溶接ビード仕上装置にお
いて、溶接ビードが形成された母材を跨ぐ架台に横行レ
ールが配設され、横行レールを走行する横行台に少なく
とも切削刃，切削刃切削駆動部，切削刃移動駆動部，セ
ンサ，センサ移動駆動部を搭載したことにより達成され
る。

【００２１】この手段では、帯形の長尺の溶接ビードに
対して横行レールを沿わせることにより、横行台の移動
で切削点が移動される。

【００２２】また、請求項８に記載のように、上記目的
は、請求項７の溶接ビード仕上装置において、架台は母
材の長さ方向に移動可能であることにより達成される。

【００２３】この手段では、装置全体が母材の長さ方向
に移動される。

【００２４】また、請求項９に記載のように、上記目的
は、請求項７または８の溶接ビード仕上装置において、
横行レールは架台に対して位置調整可能であることによ
り達成される。

【００２５】この手段では、溶接ビードの位置に対応し
て横行レールの位置が調整される。

【００２６】

【発明の実施の形態】 以下、本発明に係る溶接ビード
仕上方法および装置の実施の形態を図面に基づいて説明
する。

【００２７】まず、図１〜図４に基づいて、主に本発明
に係る溶接ビード仕上方法の実施の形態を説明する。

【００２８】この実施の形態は、図１，図２に示すよう
に、例えば、板厚の薄い板材からなる一方の母材（鈑桁
など）１と板厚の厚い板材からなる他方の母材（鈑桁な
ど）２とを板継ぎ溶接して両母材１，２の間に傾斜曲面
形に盛上がって形成された溶接ビード３を仕上げ対象と
している。また、溶接ビード３を切削するものとして、
母材と１，２と平行な回転軸を有する回転系の切削手段
４が選択されている。なお、母材と１，２は、ローラか
らなる搬送台５に載承されている。

【００２９】最初に、図１に示すように、切削作業の準
備として母材１，２のビード止端Ａ，Ｂの高さを検出す
る。この検出には、例えば、精密検出が可能なレーザタ
イプのセンサ６が選択される。このセンサ６には、ビー
ド止端Ａ，Ｂの間を移動させるためのセンサ移動駆動部
７が連結される。センサ移動駆動部７は、図３に示すよ
うに、コントローラ８によって制御される。

【００３０】センサ６の検出信号は、コントローラ８に
送信される。また、センサ移動駆動部７のセンサ６をビ
ード止端Ａ，Ｂの間で移動させる移動駆動量も、コント
ローラ８に送信される。

【００３１】コントローラ８では、センサ移動駆動部７
の移動駆動量から、ビード止端Ａ，Ｂの間の距離Ｓを演
算する。従って、特別な機器等を付設せずに、ビード止
端Ａ，Ｂの間の距離Ｓを容易に得ることができる。そし
て、この距離Ｓと、ビード止端Ａ，Ｂのそれぞれの高さ
（センサ６からビード止端Ａ，Ｂまでのそれぞれの距
離）とから、切削限界となる理想切削面Ｐを演算する。
理想切削面Ｐは、通常、ビード止端Ａ，Ｂを通る直線を
含む平面となる。なお、この理想切削面Ｐについては、
必要に応じて、曲面とすることもできる。

【００３２】さらに、コントローラ８では、演算された
理想切削面Ｐと切削手段４の切削形態とから、切削回
数，切削位置を演算する。切削手段４の切削形態は、切
削刃の大きさ，形状等からなるもので、入力部９からコ
ントローラ８に予め入力しておく（図３参照）。なお、
コントローラ８には、この入力等を確認するための表示
部１０が接続されている。

【００３３】コントローラ８で演算される切削位置は、
切削回数に関係なく、最初に一般的に最も厚くなるビー
ド止端Ａ，Ｂのほぼ中間に設定される。そして、続いて
両ビード止端Ａ，Ｂ側に交互に設定される。なお、各ビ
ード止端Ａ，Ｂ側では、順にビード止端Ａ，Ｂに近づく
ように設定される。この切削工程の区分けは、仕上げ残
しを生ずることのない精密な切削仕上げに有効である。

【００３４】演算の終了したコントローラ８からは、切
削手段４を所定の切削位置に移動させるために、切削手
段移動駆動部１１に駆動が指令される。このとき、コン
トローラ８からセンサ移動駆動部７にも駆動が指令さ
れ、センサ６も切削手段４と同じ位置に移動される。そ
して、切削手段４が所定の切削位置に移動されると、コ
ントローラ８から切削手段駆動部１２に駆動が指令され
る。この結果、溶接ビード３が切削されることになる。

【００３５】切削作業では、切削手段４による溶接ビー
ド３の切削点の高さをセンサ６で検出している。そし
て、切削点の高さが理想削面Ｐにほぼ一致した場合に、
コントローラ８は、次の切削位置での切削作業を行うよ
うに、前述と同様の指令を行うことになる。

【００３６】次の切削位置では、最初の切削位置と同様
に切削作業が行われる。そして、全ての切削位置での切
削作業が終了すると、コントローラ８から切削手段駆動
部１２に駆動停止が指令される。

【００３７】従って、この実施の形態によると、作業員
の監視，確認を要することなく、溶接ビード３が精密に
切削仕上げされることになる。

【００３８】次に、図５〜図７に基づいて、主に本発明
に係る溶接ビード仕上装置の実施の形態を説明する。

【００３９】この実施の形態は、前述の溶接ビード仕上
方法の実施の形態で説明した一部構成（切削手段４，セ
ンサ６，センサ移動駆動部７，切削手段移動駆動部１
１，切削手段駆動部１２）を横行台１３に搭載してい
る。

【００４０】母材１，２を載承するローラコンベア構造
の搬送台５の両側には、走行レール１４が敷設されてい
る。走行レール１４には、搬送台５を跨ぐ門型構造の架
台１５が走行するようになっている。そして、架台１５
に配設された横行レール１６に横行台１３が走行するよ
うになっている（図５参照）。

【００４１】架台１５は、モータ１７で母材１，２の長
さ方向に走行移動することができ、母材１，２の搬送か
ら退避したり母材１，２の連続的搬送に追従したりし
て、連続的な仕上作業に貢献する。

【００４２】横行レール１６は、架台１５に軸１８で旋
回可能に支持され、架台１５に設置されたモータ，ネジ
棒等からなる駆動部１９の駆動による旋回で溶接ビード
３に正確に沿うように位置調整されるようになってい
る。また、横行台１３は、モータ２１により横行レール
１６に沿って母材１，２の長さ方向にほぼ直交する方向
に走行移動することができるようになっている。

【００４３】横行台１３には、図６，図７に示すよう
に、モータ，ネジ棒等からなる切削手段移動駆動部１１
に移動台２０がスライド可能に支持されている。そし
て、移動台２０に切削手段４，切削手段駆動部１２が搭
載されている。切削手段４は、例えばベルトサンダ４ａ
を振子台４ｂに支持したものなど、昇降機構をもったも
のによって構成される。また、切削手段駆動部１２は、
切削手段４のベルトサンダ４ａを回転させるモータ１２
ａと、切削手段４の振子台４ｂを回動させるシリンダ１
２ｂとを備え、切削の反力に抗してベルトサンダ４ａに
よる切削作業が確実に奏されるようになっている。

【００４４】この実施の形態では、前述した１つの切削
位置で切削手段４を帯形の溶接ビード３の長さ方向に移
動させることができるため、帯形の長尺の溶接ビード３
の切削仕上げに好適となる。

【００４５】なお、この実施の形態では、１つの切削位
置で切削手段４を往復動させて多段階切削を行うように
するのが効率的である。

【００４６】以上、図示した実施の形態の外に、ビード
止端Ａ，Ｂの間の距離Ｓを別の検出手段で検出して入力
部９からコントローラ８に入力することも可能である。

【００４７】上述の実施の形態で説明したビード仕上方
法では、板厚の異なる母材１，２同志の突き合わせ板継
ぎ溶接により形成された溶接ビード３の仕上切削方法に
ついて説明したが、板厚の同じ母材同志の板継ぎ溶接に
より形成された溶接ビードの仕上切削方法にも適応でき
ることから、上述した実施の形態に特定されるものでは
ない。

【００４８】又上述した実施の形態で説明した溶接ビー
ド仕上装置では、切削手段４を構成するベルトサンダ４
ａをもつ振子台４ｂをシリンダ１２ｂで回動させるよう
にしたが、切削手段を構成するベルトサンダを鉛直方向
に上下動させるよう構成することが有用であることか
ら、図示の構成に特定されることはない。

【００４９】

【発明の効果】 上述したように本発明の構成によれ
ば、次のような効果が得られる。

【００５０】本発明に係るビード仕上方法は、切削しな
がら切削量と切削限界となる理想切削面とを比較してい
くため、作業員の経験による目視での仕上げ確認が不要
になり、精密な仕上げが自動化される効果がある。

【００５１】また、請求項２では、切削刃の切削形態ご
とに好適な切削位置，切削回数が設定されるため、より
精密な仕上げが可能になる効果がある。

【００５２】また、請求項３では、仕上げ残しを生ずる
ことがなくなるため、より精密な仕上げが可能になる効
果がある。

【００５３】さらに、本発明に係るビード仕上装置は、
前述の本発明に係るビード仕上方法の効果を損なわない
ことに加えて、コントローラ，センサの採用で簡単に自
動化が得られる効果がある。

【００５４】また、請求項５では、特別な機器等を付設
せずに、ビード止端の間の距離を容易に得ることができ
る効果がある。

【００５５】また、請求項６では、入力部が接続されて
いるため、切削手段の切削形態をコントローラに簡単に
入力することができる効果がある。

【００５６】また、請求項７として、切削刃を帯形の溶
接ビードの長さ方向に移動させることができるため、帯
形の長尺の溶接ビードの切削仕上げに好適となる効果が
ある。

【００５７】また、請求項８として、装置全体を母材の
長さ方向に移動させることができるため、連続的な仕上
作業に好適となる効果がある。

【００５８】また、請求項９として、切削手段の横行の
基礎となる横行レールを溶接ビードに正確に沿うように
位置調整することができるため、より精密な仕上げが可
能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る溶接ビード仕上方法の実施の形
態を示す切削作業の断面図である。

【図２】 図１に続く切削作業の工程を示す断面図であ
る。

【図３】 本発明に係る溶接ビード仕上方法の実施の形
態を示す制御ブロック図である。

【図４】 本発明に係る溶接ビード仕上方法の実施の形
態を示す制御フローチャートである。

【図５】 本発明に係る溶接ビード仕上装置の実施の形
態を示す平面図である。

【図６】 図５の要部の動作を示す拡大側面図である。

【図７】 図５の他の動作図である。

【符号の説明】

１ 母材 ２ 母材 ３ 溶接ビード ４ 切削手段 ６ センサ ７ センサ移動駆動部 ８ コントローラ ９ 入力部 １１ 切削手段移動駆動部 １２ 切削手段駆動部 １３ 横行台 １５ 架台 １６ 横行レール Ａ ビード止端 Ｂ ビード止端 Ｐ 理想切削面

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 溶接ビード仕上方法および装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、厚さ，高さ等の
異なる母材の板継ぎ溶接で形成された傾斜した溶接ビー
ドを切削整形する溶接ビード仕上げに係る技術分野に属
する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、板継ぎ溶接で形成された傾斜し
た溶接ビードを切削整形する技術としては、例えば、ベ
ダーマシーン（ベルトサンダ）を人手により操作するこ
とが知られている。

【０００３】この従来の技術では、ベダーマシーンを操
作する作業員の経験による目視で仕上げ確認を行ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 前述の従来の技術で
は、熟練の作業員でないと精密な仕上げが得られないた
め、作業員の熟練度よって仕上げ精度が異なるという問
題点がある。さらに、仕上げ精度をより高めようとする
と、熟練の作業員でも仕上げ作業に時間が掛かってしま
うという問題点がある。

【０００５】なお、溶接ビードの多方向からの切削の自
動化を指向したものとしては、実開昭６１−１８１６４
７号公報に記載の技術がある。然しながら、この従来の
技術では、装置構成が複雑であるとともに具体的な制御
構成が未完成であるため、傾斜した溶接ビードに対する
実用性が低いという問題点がある。

【０００６】本発明は、このような問題点を考慮してな
されたもので、傾斜した溶接ビードの精密な仕上げの自
動化が可能な溶接ビード仕上方法と、この溶接ビード仕
上方法を実施するに好適な溶接ビード仕上装置とを提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 前述の課題を解決する
ため、本発明に係る溶接ビード仕上方法は、次のような
手段を採用する。

【０００８】即ち、請求項１に記載のように、母材の溶
接で傾斜して形成された溶接ビードの幅方向の端部であ
る高さの異なるビード止端の間の距離とビード止端のそ
れぞれの高さとから傾斜した理想切削面を演算してお
き、母材と平行な回転軸を有する回転系の切削手段を上
方から溶接ビードに押付けて溶接ビードの長さ方向に往
復動させ、溶接ビードを多段階で切削する切削作業を行
い、切削作業中に切削手段の切削点付近の高さを溶接ビ
ードの上方から検出して理想切削面と比較し、切削点付
近の高さが理想切削面にほぼ一致した時点で切削作業を
完了する。

【０００９】この手段では、切削しながら切削点付近と
切削限界となる理想切削面とを比較していくため、作業
員の経験による目視での仕上げ確認が不要になり、切削
の自動化が可能になる。また、溶接ビードを長さ方向に
往復して多段階で切削するため、切削の精密な仕上げが
可能になる。

【００１０】また、請求項２に記載のように、請求項１
の溶接ビード仕上方法において、演算された理想切削面
と切削作業に使用する切削手段の切削形態とから、切削
手段の溶接ビードの幅方向における１箇所または３箇所
以上の切削位置を設定しておき、１つの切削位置での多
段階の切削作業の完了の後に、他の１つの切削位置での
多段階の切削作業を開始することを特徴とする。

【００１１】この手段では、切削手段の大きさ，形状等
により規制される切削形態から溶接ビードの幅方向にお
ける１箇所または３箇所以上の切削位置を設定し、各切
削位置ごとに多段階の切削作業を行う。

【００１２】また、請求項３に記載のように、請求項２
の溶接ビード仕上方法において、演算された１箇所から
なる切削位置はビード止端のほぼ中間に設定されること
を特徴とする。

【００１３】この手段では、溶接ビードの肉厚が一般的
に最も厚くなるビード止端のほぼ中間から切削を開始す
る。

【００１４】また、請求項４に記載のように、請求項２
の溶接ビード仕上方法において、演算された３箇所以上
の切削位置のうちの最初の切削位置はビード止端のほぼ
中間に設定され、続く切削位置は一方のビード止端側と
他方のビード止端側とに交互に設定されることを特徴と
する。

【００１５】この手段では、ビード止端のほぼ中間での
切削の後に、一方のビード止端側と他方のビード止端側
とで交互に切削される。

【００１６】さらに、前述の課題を解決するため、本発
明に係る溶接ビード仕上装置は、次のような手段を採用
する。

【００１７】即ち、請求項５に記載のように、母材の溶
接で傾斜して形成された溶接ビードを上方からの押付け
により切削する母材と平行な回転軸を有する回転系の切
削手段と、切削手段を切削駆動する切削手段切削駆動部
と、切削手段を溶接ビードの幅方向における切削位置に
移動させる切削手段移動駆動部と、切削手段による溶接
ビードの切削点付近の高さと溶接ビードの幅方向の端部
である高さの異なるビード止端の高さとを上方から検出
するセンサと、センサをビード止端の間の任意の位置に
移動させるセンサ移動駆動部と、切削手段，切削手段切
削駆動部，切削手段移動駆動部，センサ，センサ移動駆
動部を搭載して溶接ビードの長さ方向に走行する横行台
と、横行台を走行駆動する横行台走行駆動部と、これ等
の各部に連係し切削手段を溶接ビードの幅方向の切削位
置で溶接ビードの長さ方向へ往復動させる多段階の切削
を駆動制御するコントローラとを備え、コントローラ
は、センサ移動駆動部によるビード止端の間のセンサの
移動駆動量からビード止端の間の距離を演算し、演算さ
れたビード止端の間の距離とセンサが検出したビード止
端のそれぞれ高さとから傾斜した理想切削面を演算し、
切削手段による溶接ビードの切削点付近が理想切削面に
ほぼ到達するまで切削手段による切削を指示するもので
ある。

【００１８】この手段では、コントローラは、センサ，
センサ移動駆動部等を駆動制御して理想切削面を演算
し、切削点付近と理想切削面とがほぼ一致するまで、切
削手段切削駆動部，横行台走行駆動部等を駆動制御して
切削手段を溶接ビードの幅方向の切削位置で往復動させ
多段階の切削を行う。

【００１９】また、請求項６に記載のように、請求項５
の溶接ビード仕上装置において、コントローラには切削
手段の切削形態を入力する入力部が接続され、コントロ
ーラは理想切削面と切削手段の切削形態とから溶接ビー
ドの幅方向における１箇所または３箇所以上の切削位置
を設定するものであることを特徴とする。

【００２０】この手段では、溶接ビードの幅方向におけ
る切削位置の設定のための切削手段の切削形態が入力部
からコントローラに入力される。

【００２１】また、請求項７に記載のように、請求項５
または６の溶接ビード仕上装置において、母材を跨ぐ門
形構造の架台に横行レールが配設され、横行レールに横
行台が走行可能に支持されていることを特徴とする。

【００２２】この手段では、切削手段等を搭載した横行
台が門形構造の架台に配設された横行レールに沿って溶
接ビードの長さ方向に走行する。

【００２３】また、請求項８に記載のように、請求項７
の溶接ビード仕上装置において、架台は母材の両側の長
さ方向に敷設された走行レールに走行可能に支持されて
いることを特徴とする。

【００２４】この手段では、装置全体が走行レールに沿
って母材の長さ方向に移動される。

【００２５】また、請求項９に記載のように、請求項７
または８の溶接ビード仕上装置において、横行レールは
架台に対して軸で旋回可能に支持されていることを特徴
とする。

【００２６】この手段では、横行レールの旋回で溶接ビ
ードに対して横行台の走行方向となる横行レールの位置
が調整される。

【００２７】

【発明の実施の形態】 以下、本発明に係る溶接ビード
仕上方法および装置の実施の形態を図面に基づいて説明
する。

【００２８】まず、図１〜図４に基づいて、主に本発明
に係る溶接ビード仕上方法の実施の形態を説明する。

【００２９】この実施の形態は、図１，図２に示すよう
に、例えば、板厚の薄い鈑桁等の板材からなる一方の母
材１と板厚の厚い鈑桁等の板材からなる他方の母材２と
を板継ぎ溶接して両母材１，２の間に傾斜曲面形に盛上
がって形成された溶接ビード３を仕上げ対象としてい
る。また、溶接ビード３を切削するものとして、母材
１，２と平行な回転軸を有する回転系の切削手段４が選
択される。この切削手段４は、溶接ビード３に対して上
方から押付けられて切削する。なお、母材と１，２は、
ローラからなる搬送台５に載承されている。

【００３０】最初に、図１に示すように、切削作業の準
備として母材１，２のビード止端Ａ，Ｂの高さを上方か
ら検出する。この検出には、例えば、精密検出が可能な
レーザタイプのセンサ６が選択される。このセンサ６に
は、ビード止端Ａ，Ｂの間を移動させるためのセンサ移
動駆動部７が連結される。センサ移動駆動部７は、図３
に示すように、コントローラ８によって制御される。

【００３１】センサ６の検出信号は、コントローラ８に
送信される。また、センサ移動駆動部７のセンサ６をビ
ード止端Ａ，Ｂの間で移動させる移動駆動量も、コント
ローラ８に送信される。

【００３２】コントローラ８では、センサ移動駆動部７
の移動駆動量から、ビード止端Ａ，Ｂの間の距離Ｓを演
算する。従って、特別な機器等を付設せずに、ビード止
端Ａ，Ｂの間の距離Ｓを容易に得ることができる。そし
て、この距離Ｓと、ビード止端Ａ，Ｂのそれぞれの高さ
（センサ６からビード止端Ａ，Ｂまでのそれぞれの距
離）とから、切削限界となる理想切削面Ｐを演算する。
理想切削面Ｐは、通常、ビード止端Ａ，Ｂを通る直線を
含む傾斜平面となる。なお、この理想切削面Ｐについて
は、必要に応じて、傾斜曲面とすることもできる。

【００３３】さらに、コントローラ８では、演算された
理想切削面Ｐと切削手段４の切削形態とから、１箇所ま
たは３箇所以上の溶接ビード３の幅方向（ビード止端
Ａ，Ｂ間方向）における切削位置を設定する。切削手段
４の切削形態は、溶接ビード３に切込む切削刃等の大き
さ，形状等からなるもので、入力部９からコントローラ
８に予め入力しておく（図３参照）。なお、コントロー
ラ８には、この入力等を確認するための表示部１０が接
続されている。

【００３４】コントローラ８で設定される切削位置は、
箇所数に関係なく、最初に一般的に最も厚くなるビード
止端Ａ，Ｂのほぼ中間に設定される。そして、切削箇所
が３箇所以上の場合に、続いて両ビード止端Ａ，Ｂ側に
交互に設定される。なお、各ビード止端Ａ，Ｂ側では、
順にビード止端Ａ，Ｂに近づくように設定される。この
切削位置の設定は、仕上げ残しを生ずることのない精密
な切削仕上げに有効である。

【００３５】切削位置の設定の終了したコントローラ８
からは、切削手段４を所定の切削位置に移動させるため
に、切削手段移動駆動部１１に駆動が指示される。この
とき、コントローラ８からセンサ移動駆動部７にも駆動
が指示され、センサ６も切削手段４と同じ位置に移動さ
れる。そして、切削手段４が所定の切削位置に移動され
ると、コントローラ８から切削手段駆動部１２に駆動が
指示される。この結果、溶接ビード３が切削されること
になる。

【００３６】溶接ビード３を切削している切削手段４
は、溶接ビード３の長さ方向（幅方向に直交する方向）
へ往復動される。従って、切削作業は、１つの切削位置
で多段階に行われることになる。なお、この往復動で
は、切削手段４，センサ６の位置関係を崩さないように
共通の搭載ベースとなる横行台１３に搭載するのが好ま
しい。横行台１３は、コントローラ８で駆動制御される
横行台駆動モータ２１によって往復動される。

【００３７】この多段階の切削作業では、切削手段４に
よる溶接ビード３の切削点付近の高さをセンサ６で検出
している。この検出ターゲットについては、切削手段４
の切削刃等で隠れた溶接ビード３の面ではなく、切削手
段４の切削刃等の側面と溶接ビード３の面との角界面と
なる。ただし、切削手段４が溶接ビード３を隠す面積の
小さな母材１，２と平行な回転軸を有する回転系からな
ること、切削が多段階で行われていることとから、実質
的に切削手段４による溶接ビード３の切削点を検出して
いるといえる。

【００３８】そして、切削点付近の高さが理想削面Ｐに
ほぼ一致した場合に、コントローラ８は、その切削位置
での切削を完了して、次の切削位置での切削作業を行う
ように、前述と同様の指示を行うことになる。

【００３９】次の切削位置では、最初の切削位置と同様
に切削作業が行われる。そして、全ての切削位置での切
削作業が終了すると、コントローラ８から切削手段駆動
部１２に駆動停止が指示される。

【００４０】従って、この実施の形態によると、傾斜し
た溶接ビード３の傾斜方向に対して固定的な切削位置で
多段階の切削作業が行われるため、必要以上に複雑な制
御システムを構成する必要がなくなる。この結果、作業
員の監視，確認を要することなく、溶接ビード３が精密
に切削仕上げされることになる。

【００４１】次に、図５〜図７に基づいて、主に本発明
に係る溶接ビード仕上装置の実施の形態を説明する。

【００４２】この実施の形態は、前述の溶接ビード仕上
方法の実施の形態で説明した一部構成（切削手段４，セ
ンサ６，センサ移動駆動部７，切削手段移動駆動部１
１，切削手段駆動部１２）を横行台１３に搭載してい
る。

【００４３】母材１，２を載承するローラコンベア構造
の搬送台５の両側には、走行レール１４が敷設されてい
る。走行レール１４には、搬送台５を跨ぐ門型構造の架
台１５が走行するようになっている。そして、架台１５
に配設された横行レール１６に横行台１３が走行するよ
うになっている（図５参照）。

【００４４】架台１５は、架台駆動モータ１７で母材
１，２の長さ方向に走行移動することができ、母材１，
２の搬送から退避したり母材１，２の連続的搬送に追従
したりして、連続的な仕上作業に貢献する。

【００４５】横行レール１６は、架台１５に軸１８で旋
回可能に支持され、架台１５に設置されたモータ，ネジ
棒等からなる横行レール駆動部１９の駆動による旋回で
溶接ビード３に正確に沿うように位置調整されるように
なっている。また、横行台１３は、横行台駆動モータ２
１により横行レール１６に沿って母材１，２の長さ方向
にほぼ直交する方向に走行移動することができるように
なっている。

【００４６】横行台１３には、図６，図７に示すよう
に、モータ，ネジ棒等からなる切削手段移動駆動部１１
に移動台２０がスライド可能に支持されている。そし
て、移動台２０に切削手段４，切削手段駆動部１２が搭
載されている。切削手段４は、例えばベルトサンダ４ａ
を振子台４ｂに支持したものなど、昇降機構をもったも
のによって構成される。また、切削手段駆動部１２は、
切削手段４のベルトサンダ４ａを回転させるモータ１２
ａと、切削手段４の振子台４ｂを回動させるシリンダ１
２ｂとを備え、切削の反力に抗してベルトサンダ４ａに
よる切削作業が確実に奏されるようになっている。

【００４７】以上、図示した実施の形態の外に、切削手
段４を構成するベルトサンダ４ａを鉛直方向に上下動さ
せるように構成することも可能である。

【００４８】

【発明の効果】 以上のように、本発明に係るビード仕
上方法は、傾斜した溶接ビードの傾斜方向に対して固定
的な切削位置で多段階の切削作業が行われ、切削しなが
ら切削点付近と切削限界となる理想切削面とを比較して
いくため、作業員の経験による目視での仕上げ確認が不
要になり、精密な仕上げが自動化される効果がある。

【００４９】また、請求項２では、切削手段の切削形態
に対応した好適な切削位置とその箇所数とが設定され、
１つの切削位置ごとに多段階の切削作業が行われるた
め、より精密な仕上げが可能になる効果がある。

【００５０】また、請求項３では、溶接ビードの最も厚
さのある部分を最初に切削するため、仕上げ残しを生ず
ることなくより精密な切削仕上げが可能になる効果があ
る。

【００５１】また、請求項４では、溶接ビードの未切削
部分の多い方から順に研削するため、仕上げ残しを生ず
ることなくより精密な切削仕上げが可能になる効果があ
る。

【００５２】さらに、本発明に係るビード仕上装置は、
前述の本発明に係るビード仕上方法の効果を損なわずに
実施することができることに加えて、コントローラで制
御される切削手段，センサ等を横行台に搭載し、横行台
の往復動をもコントローラで制御するため、簡単に自動
化が得られる効果がある。

【００５３】また、請求項６では、入力部が接続されて
いるため、切削手段の切削形態をコントローラに簡単に
入力することができる効果がある。

【００５４】また、請求項７として、横行レールに沿っ
て走行する横行台に切削手段が搭載されているため、溶
接ビードの長さ方向に正確に往復動させることができる
効果がある。

【００５５】また、請求項８として、装置全体を母材の
長さ方向に移動させることができるため、連続的な仕上
作業に好適となる効果がある。

【００５６】また、請求項９として、切削手段の往復動
の案内となる横行レールを溶接ビードに正確に沿うよう
に位置調整することができるため、より精密な仕上げが
可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る溶接ビード仕上方法の実施の形
態を示す切削作業の断面図である。

【図２】 図１に続く切削作業の工程を示す断面図であ
る。

【図３】 本発明に係る溶接ビード仕上方法の実施の形
態を示す制御ブロック図である。

【図４】 本発明に係る溶接ビード仕上方法の実施の形
態を示す制御フローチャートである。

【図５】 本発明に係る溶接ビード仕上装置の実施の形
態を示す平面図である。

【図６】 図５の要部の動作を示す拡大側面図である。

【図７】 図５の他の動作図である。

【符号の説明】 １ 母材 ２ 母材 ３ 溶接ビード ４ 切削手段 ６ センサ ７ センサ移動駆動部 ８ コントローラ ９ 入力部 １１ 切削手段移動駆動部 １２ 切削手段駆動部 １３ 横行台 １５ 架台 １６ 横行レール Ａ ビード止端 Ｂ ビード止端 Ｐ 理想切削面

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビード止端の間の距離とビード止端のそ
   れぞれの高さとから理想切削面を演算しておき、切削作
   業中に切削点の高さを検出して理想切削面と比較し、切
   削点の高さが理想切削面にほぼ一致した時点で切削作業
   を完了することを特徴とする溶接ビード仕上方法。
2. 【請求項２】 請求項１の溶接ビード仕上方法におい
   て、演算された理想切削面と切削作業に使用する切削刃
   の切削形態とから切削位置と切削回数とを演算してお
   き、１つの切削位置での切削作業の完了の後に、他の１
   つの切削位置での切削作業を開始することを特徴とする
   溶接ビード仕上方法。
3. 【請求項３】 請求項２の溶接ビード仕上方法におい
   て、最初の切削位置はビード止端のほぼ中間に設定さ
   れ、続く切削位置は一方のビード止端側と他方のビード
   止端側とに交互に設定されることを特徴とする溶接ビー
   ド仕上方法。
4. 【請求項４】 溶接ビードを切削する切削刃と、切削刃
   を切削駆動する切削刃切削駆動部と、切削刃をビード止
   端の間の任意の位置に移動させる切削刃移動駆動部と、
   溶接ビード，ビード止端の高さを検出するセンサと、セ
   ンサをビード止端の間の任意の位置に移動させるセンサ
   移動駆動部と、切削刃切削駆動部，切削刃移動駆動部，
   センサ，センサ移動駆動部に連係したコントローラとを
   備え、コントローラはビード止端の間の距離とセンサが
   検出したビード止端の高さとから理想切削面を演算し理
   想切削面とセンサが検出した切削されている切削点の高
   さとを比較して切削刃切削駆動部，切削刃移動駆動部を
   駆動制御するものである溶接ビード仕上装置。
5. 【請求項５】 請求項４の溶接ビード仕上装置におい
   て、コントローラはセンサ移動駆動部によるビード止端
   の間のセンサの移動駆動量からビード止端の間の距離を
   演算するものであることを特徴とする溶接ビード仕上装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４または５の溶接ビード仕上装置
   において、コントローラには切削刃の切削形態を入力す
   る入力部が接続され、コントローラは理想切削面と切削
   刃の切削形態とから切削位置と切削回数とを演算するも
   のであることを特徴とする溶接ビード仕上装置。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかの溶接ビード仕
   上装置において、溶接ビードが形成された母材を跨ぐ架
   台に横行レールが配設され、横行レールを走行する横行
   台に少なくとも切削刃，切削刃切削駆動部，切削刃移動
   駆動部，センサ，センサ移動駆動部を搭載したことを特
   徴とする溶接ビード仕上装置。
8. 【請求項８】 請求項７の溶接ビード仕上装置におい
   て、架台は母材の長さ方向に移動可能であることを特徴
   とする溶接ビード仕上装置。
9. 【請求項９】 請求項７または８の溶接ビード仕上装置
   において、横行レールは架台に対して位置調整可能であ
   ることを特徴とする溶接ビード仕上装置。