JPS5915744B2 - 自動ア−ク溶接装置 - Google Patents
自動ア−ク溶接装置Info
- Publication number
- JPS5915744B2 JPS5915744B2 JP4374775A JP4374775A JPS5915744B2 JP S5915744 B2 JPS5915744 B2 JP S5915744B2 JP 4374775 A JP4374775 A JP 4374775A JP 4374775 A JP4374775 A JP 4374775A JP S5915744 B2 JPS5915744 B2 JP S5915744B2
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- JP
- Japan
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- welding
- welding head
- posture
- upward
- rocking
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は固定管の円周継手の開先内を全姿勢で溶接す
る自動アーク溶接装置に関するものであ５ る。
る自動アーク溶接装置に関するものであ５ る。
近年、溶接継手の品質向上と省力化をはかる目的で各種
の自動アーク溶接装置が実用に供されるようになつたが
、固定管の円周継手の全姿勢自動アーク溶接装置もその
一つである。
の自動アーク溶接装置が実用に供されるようになつたが
、固定管の円周継手の全姿勢自動アーク溶接装置もその
一つである。
、０この種自動アーク溶接装置においては、継手部分に
所定形状の開先を設け、開先内を溶接線と直角方向にア
ークを所定周期と所定幅で揺動させながら溶接する方法
が採用されている。
所定形状の開先を設け、開先内を溶接線と直角方向にア
ークを所定周期と所定幅で揺動させながら溶接する方法
が採用されている。
これは、溶接ビードと開先側壁との融合をよくすること
、開１５先幅を広くした場合でも振分け溶接をせずに溶
接の作業効率を向上させる等の目的のために行うもので
ある。ところで、水平方向におかれた固定管の円周継手
の溶接においては、全姿勢溶接が必要である。
、開１５先幅を広くした場合でも振分け溶接をせずに溶
接の作業効率を向上させる等の目的のために行うもので
ある。ところで、水平方向におかれた固定管の円周継手
の溶接においては、全姿勢溶接が必要である。
フｏ 第」図は固定管１と溶接ヘッドの溶接姿勢との関
係を示す図で、図においてＡ区間は溶接ヘッドヘッド３
０がおおむね下向く下向き姿勢の範囲、Ｂ区間は溶接ヘ
ッド３０がおおむね横に向き下方へ進む立向き下進姿勢
の範囲、Ｃ区間は溶接ヘドク５ ３０がおおむね上向く
上向き姿勢の範囲、Ｄ区間は溶接ヘッド３０がおおむね
横に向き上方へ進む立向き上進姿勢の範囲、矢印Ｒは溶
接方向を示す。この溶接ヘッドの溶接姿勢によつては溶
融プールに働く重力の影響が異るため、溶接ビードの断
面３０形状が異なる。一般に下向き姿勢及び立向き下進
姿勢では溶融プールには比較的一様な重力が働き平坦な
ビード形状となるが、上向き姿勢及び立回き上進姿勢で
は溶融プールに対し重力は中心部を盛り上がらせる方向
に働き溶接部は凸形のビード３５形状となる。すなわち
、第２」は固定管１および固定管２の開先側壁１ａ、２
ａを上向きまたは立回き上進姿勢において円周溶接した
ときの断面図で、図において、３は初層溶接ビード、４
は２層−目の溶接ビード、５は３層目の溶接ビードであ
る。図示のように、２層目の溶接ビード４において凸形
断面となり、第３層の溶接に際し、開先側壁１ａ，２ａ
との間に融合不良による空隙６を生じる恐れがあつた。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、凸形ビード
の発生する上向きまたは立向き上進姿勢のときだけにお
いて、アークの振幅の最大位置で所定時間揺動を停止さ
せ、ビードの両側部における肉盛量を増加させることに
より、ビード形状を平坦とし、次層ビードとの間の融合
不良を防止することを目的とするものである。
係を示す図で、図においてＡ区間は溶接ヘッドヘッド３
０がおおむね下向く下向き姿勢の範囲、Ｂ区間は溶接ヘ
ッド３０がおおむね横に向き下方へ進む立向き下進姿勢
の範囲、Ｃ区間は溶接ヘドク５ ３０がおおむね上向く
上向き姿勢の範囲、Ｄ区間は溶接ヘッド３０がおおむね
横に向き上方へ進む立向き上進姿勢の範囲、矢印Ｒは溶
接方向を示す。この溶接ヘッドの溶接姿勢によつては溶
融プールに働く重力の影響が異るため、溶接ビードの断
面３０形状が異なる。一般に下向き姿勢及び立向き下進
姿勢では溶融プールには比較的一様な重力が働き平坦な
ビード形状となるが、上向き姿勢及び立回き上進姿勢で
は溶融プールに対し重力は中心部を盛り上がらせる方向
に働き溶接部は凸形のビード３５形状となる。すなわち
、第２」は固定管１および固定管２の開先側壁１ａ、２
ａを上向きまたは立回き上進姿勢において円周溶接した
ときの断面図で、図において、３は初層溶接ビード、４
は２層−目の溶接ビード、５は３層目の溶接ビードであ
る。図示のように、２層目の溶接ビード４において凸形
断面となり、第３層の溶接に際し、開先側壁１ａ，２ａ
との間に融合不良による空隙６を生じる恐れがあつた。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、凸形ビード
の発生する上向きまたは立向き上進姿勢のときだけにお
いて、アークの振幅の最大位置で所定時間揺動を停止さ
せ、ビードの両側部における肉盛量を増加させることに
より、ビード形状を平坦とし、次層ビードとの間の融合
不良を防止することを目的とするものである。
以下、この発明の一実施例を第３図〜第６図により説明
する。
する。
図において、第１図、第２図と同一符号は同一または相
当部分を示し、第３図は固定管１または２のいずれかの
外周部の円周方向方向に沿つて固定されたレール（図示
せず）に案内され、溶接線に沿つて回動する溶接ヘツド
３０の上面に取付けられ、アークを溶接方向に対し直角
方向に揺動させる揺動装置７を示し、８〜１４はこの装
置７の部分で、８は溶接トーチ３１を搭載するとともに
支点軸９を中心として左右に往復運動をする揺動板、１
０は揺動板８の長手方向に設けられ、電動機２５（第５
図）により駆動される 二回転円板１２の回転中心１２
ａから所定半径の位置に回転円板１２に植設された駆動
ピン１１が摺動自在に挿入される案内溝、１３は円板１
２の外周部に１８０さの間隔をもつて設けられた磁性体
の突起片で、ピン１１と回転中心に対し互に９００の位
置に設けられる。１４は突起片１３に接触または近接し
て動作するスイツチング素子である。
当部分を示し、第３図は固定管１または２のいずれかの
外周部の円周方向方向に沿つて固定されたレール（図示
せず）に案内され、溶接線に沿つて回動する溶接ヘツド
３０の上面に取付けられ、アークを溶接方向に対し直角
方向に揺動させる揺動装置７を示し、８〜１４はこの装
置７の部分で、８は溶接トーチ３１を搭載するとともに
支点軸９を中心として左右に往復運動をする揺動板、１
０は揺動板８の長手方向に設けられ、電動機２５（第５
図）により駆動される 二回転円板１２の回転中心１２
ａから所定半径の位置に回転円板１２に植設された駆動
ピン１１が摺動自在に挿入される案内溝、１３は円板１
２の外周部に１８０さの間隔をもつて設けられた磁性体
の突起片で、ピン１１と回転中心に対し互に９００の位
置に設けられる。１４は突起片１３に接触または近接し
て動作するスイツチング素子である。
なお支点軸９およびスイツチング素子１４は溶接ヘツド
３０の上面に固定される取付板７ａ上に固定される。第
４図は溶接線に沿つて回動する溶接３０の側面に固定さ
れ、溶接ヘツド３０の溶接姿勢を検出する溶接姿勢検出
装置１５を示し、ａは溶接ヘツド３０がＢ区間とＣ区間
の境界位置にある場合、Ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ溶接ヘツ
ド３０がさらに９０，ずつ進行した場合の装置の正面図
を示す。矢印Ｓは溶接ヘツド３０の指向する方向を示す
。１６〜２０は溶接姿勢検出装置１５の部分で、１６は
取付板、１７は取付板１６に設けられた支点軸、１８は
一端を支点軸１７に回転自在に支持され溶接ヘツド３０
の溶接線に沿つた回動に伴い取付板１６の回転にかかわ
らず自重により同−姿勢を保持する重り板、１９は重り
板１８の他端に取付けられた磁性体、２０，２１は重り
板１８の回転円周に近接して取付板１６に固定され、磁
性体１９の近接により動作するスイツチング素子で、ス
イツチング素子２０は立向き下進姿勢Ｂから上向き姿勢
Ｃに移るときに動作させ、スイツチング素子２１は立向
き上進姿勢Ｄから下向き姿勢Ａに移るときに動作させる
ように、支点軸１７に対して対象に設けられる。
３０の上面に固定される取付板７ａ上に固定される。第
４図は溶接線に沿つて回動する溶接３０の側面に固定さ
れ、溶接ヘツド３０の溶接姿勢を検出する溶接姿勢検出
装置１５を示し、ａは溶接ヘツド３０がＢ区間とＣ区間
の境界位置にある場合、Ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ溶接ヘツ
ド３０がさらに９０，ずつ進行した場合の装置の正面図
を示す。矢印Ｓは溶接ヘツド３０の指向する方向を示す
。１６〜２０は溶接姿勢検出装置１５の部分で、１６は
取付板、１７は取付板１６に設けられた支点軸、１８は
一端を支点軸１７に回転自在に支持され溶接ヘツド３０
の溶接線に沿つた回動に伴い取付板１６の回転にかかわ
らず自重により同−姿勢を保持する重り板、１９は重り
板１８の他端に取付けられた磁性体、２０，２１は重り
板１８の回転円周に近接して取付板１６に固定され、磁
性体１９の近接により動作するスイツチング素子で、ス
イツチング素子２０は立向き下進姿勢Ｂから上向き姿勢
Ｃに移るときに動作させ、スイツチング素子２１は立向
き上進姿勢Ｄから下向き姿勢Ａに移るときに動作させる
ように、支点軸１７に対して対象に設けられる。
第５図はアークの揺動装置を制御する揺動制御装置の回
路図を示し、１４ａは第３図に示されるスイツチング素
子１４の常開接点、２０ａは第４図に示されるスイツチ
ング素子２０の常開接点、２１ａは同じくスイツチング
素子２１の常閉接点、２２は第１リレーの電磁コイル、
２２ａ，２２ｂは第］リレーの常開接点、２３は第２リ
レーの電磁コイル、２３ａ，２３ｂは第２リレーの常開
接点、２３ｃは第２リレーの常閉接点、２４はタイマー
の電磁コイル、２４ａはタイマーの電磁コイル２４の付
勢により所定時間後開放される常閉接点、２５は第３図
に示される円板１２回転させる直流電動機、２６は直流
電源、２７は制動抵抗である。以上のように構成された
装置の動作について説明する。
路図を示し、１４ａは第３図に示されるスイツチング素
子１４の常開接点、２０ａは第４図に示されるスイツチ
ング素子２０の常開接点、２１ａは同じくスイツチング
素子２１の常閉接点、２２は第１リレーの電磁コイル、
２２ａ，２２ｂは第］リレーの常開接点、２３は第２リ
レーの電磁コイル、２３ａ，２３ｂは第２リレーの常開
接点、２３ｃは第２リレーの常閉接点、２４はタイマー
の電磁コイル、２４ａはタイマーの電磁コイル２４の付
勢により所定時間後開放される常閉接点、２５は第３図
に示される円板１２回転させる直流電動機、２６は直流
電源、２７は制動抵抗である。以上のように構成された
装置の動作について説明する。
溶接ヘツド３０の立向き上進姿勢Ｄから下向姿勢Ａに移
るとき、重り板１８の磁性体１９はスイツチング素子２
１に近接し、常閉接点２１ａを開放する。このときスイ
ツチング素子２０の常開接点２０ａも開放されているの
で、第１リレーの電磁コイル２２は付勢されない。従つ
て第１リレーの常開接点２２ｂは開放されており、第２
リレーの電磁コイル２３およびタイマーの電磁コイル２
４は付勢されない。従つて、第２リレーの常閉接点２３
ｃは閉成状態にあり、常開接点２３ｂは開放状態にある
ので、直流電動機２５は回転を続け、直流電動機２５に
駆動される円板１２は連続回転をする。その結果、円板
１２に固定されたピン１１により支持板８は支点軸９を
支点として、揺動運動を続ける。磁性体の突起片１３は
スイツチング素子１４に近接し、常開接点１４ａを閉成
させるが、第１．リレーの常開接点２２ｂは開放されて
いるので、第２リレーの電磁コイル２２は付勢されない
。溶接ヘツド３０が立向き下進姿勢Ｂから上向き姿勢Ｃ
に移るとき、重り板１８の磁性体１９はスイツチング素
子２０に近接し、常開接点２０ａを閉成させ、第１リレ
ーの電磁コイル２２を付勢する。その結果、第１リレー
の常開接点２２ａを閉成させ、第１リレーは付勢状態で
自己保持される。また常開接点２２ｂも閉成されるので
、回転円板１２の磁性体の突起片１３がスイツチング素
子１４に近接することにより、常開接点１４ａが閉成さ
れ、第２リレーの電磁コイル２３が付勢される。その結
果常開接点２３ａが閉成され、第２リレーは付勢状態で
自己保持される。スイツチング素子１４の常開接点１４
ａが閉成された時点は円板１２のピン１１が突起片１３
と回転中心に対して９００の位置にあり、支持板８の振
幅が最大となる時点である。また電磁コイル２３の付勢
により第２リレーの常閉接点２３ｃは開放状態となり、
常開接点２３ｂは閉成状態となるので、直流電動機２５
は電源゛２６から切離されるとともに、制御回路が形成
され、直流電動機２５は急速に停止する。またタイマー
の電磁コイル２４は付勢され、付勢後あらかじめ設定さ
れた所定時間後に常閉接点２４ａは開放状態となり、第
゛２リレーの電磁コイル２３の付勢を解除する。その結
果、第２リレーの常閉接点２０ｃは閉成され、常開接点
２３ｂは開放され、直流電動機２５は回転を開始する。
円板１２が半周すると円板１２のピン１１が反対側に移
動し、支持板８の振幅が反対側の最大となる位置に達し
、その時点で他方の突起片１３がスイツチング素子１４
に近接し、常開接点１４ａを閉成し、上述と同一の動作
をくり返す。すなわち、下向きおよび立向き下進姿勢に
おいては、揺動装置７は連続して揺動動作を続けるが、
上向きおよび立向き上進姿勢においては、円板１２の回
転が半周ごとに生じる支持板８の最大振幅の位置におい
て、所定時間だけ揺動動作を停止して、溶接ビードが凸
部を形成することを防止し、第６図に示されるように平
坦な溶接ビードを形成する。以上のように、この発明に
よるときは、凸形ビードの発生する上向きまたは立向き
上進姿勢のときだけにおいてアークの振幅の最大位置に
おいて、所定時間揺動を停止させ、ビードの両側部の肉
盛量を増加させるようにしたので、ビード形状が平坦と
なり、次層゛ビードとの間の融合不良を防止し、高品質
の固定管溶接継手をうることができる。
るとき、重り板１８の磁性体１９はスイツチング素子２
１に近接し、常閉接点２１ａを開放する。このときスイ
ツチング素子２０の常開接点２０ａも開放されているの
で、第１リレーの電磁コイル２２は付勢されない。従つ
て第１リレーの常開接点２２ｂは開放されており、第２
リレーの電磁コイル２３およびタイマーの電磁コイル２
４は付勢されない。従つて、第２リレーの常閉接点２３
ｃは閉成状態にあり、常開接点２３ｂは開放状態にある
ので、直流電動機２５は回転を続け、直流電動機２５に
駆動される円板１２は連続回転をする。その結果、円板
１２に固定されたピン１１により支持板８は支点軸９を
支点として、揺動運動を続ける。磁性体の突起片１３は
スイツチング素子１４に近接し、常開接点１４ａを閉成
させるが、第１．リレーの常開接点２２ｂは開放されて
いるので、第２リレーの電磁コイル２２は付勢されない
。溶接ヘツド３０が立向き下進姿勢Ｂから上向き姿勢Ｃ
に移るとき、重り板１８の磁性体１９はスイツチング素
子２０に近接し、常開接点２０ａを閉成させ、第１リレ
ーの電磁コイル２２を付勢する。その結果、第１リレー
の常開接点２２ａを閉成させ、第１リレーは付勢状態で
自己保持される。また常開接点２２ｂも閉成されるので
、回転円板１２の磁性体の突起片１３がスイツチング素
子１４に近接することにより、常開接点１４ａが閉成さ
れ、第２リレーの電磁コイル２３が付勢される。その結
果常開接点２３ａが閉成され、第２リレーは付勢状態で
自己保持される。スイツチング素子１４の常開接点１４
ａが閉成された時点は円板１２のピン１１が突起片１３
と回転中心に対して９００の位置にあり、支持板８の振
幅が最大となる時点である。また電磁コイル２３の付勢
により第２リレーの常閉接点２３ｃは開放状態となり、
常開接点２３ｂは閉成状態となるので、直流電動機２５
は電源゛２６から切離されるとともに、制御回路が形成
され、直流電動機２５は急速に停止する。またタイマー
の電磁コイル２４は付勢され、付勢後あらかじめ設定さ
れた所定時間後に常閉接点２４ａは開放状態となり、第
゛２リレーの電磁コイル２３の付勢を解除する。その結
果、第２リレーの常閉接点２０ｃは閉成され、常開接点
２３ｂは開放され、直流電動機２５は回転を開始する。
円板１２が半周すると円板１２のピン１１が反対側に移
動し、支持板８の振幅が反対側の最大となる位置に達し
、その時点で他方の突起片１３がスイツチング素子１４
に近接し、常開接点１４ａを閉成し、上述と同一の動作
をくり返す。すなわち、下向きおよび立向き下進姿勢に
おいては、揺動装置７は連続して揺動動作を続けるが、
上向きおよび立向き上進姿勢においては、円板１２の回
転が半周ごとに生じる支持板８の最大振幅の位置におい
て、所定時間だけ揺動動作を停止して、溶接ビードが凸
部を形成することを防止し、第６図に示されるように平
坦な溶接ビードを形成する。以上のように、この発明に
よるときは、凸形ビードの発生する上向きまたは立向き
上進姿勢のときだけにおいてアークの振幅の最大位置に
おいて、所定時間揺動を停止させ、ビードの両側部の肉
盛量を増加させるようにしたので、ビード形状が平坦と
なり、次層゛ビードとの間の融合不良を防止し、高品質
の固定管溶接継手をうることができる。
第１図は固定管の断面形状と溶接姿勢の区分を示す図、
第２図は良好でない溶接ビードの断面図、第３図〜第６
図はこの発明の一実施例を示し、第３図はアークの揺動
装置の正面図、第４図は溶接姿勢検出装置の正面図、第
５図は揺動装置の制御装置の回路図、第６図は良好な溶
接ビードの断面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、１
，２は固定管、７はアークの揺動装置、１５は溶接姿勢
検出装置、３０は溶接ヘツドである。
第２図は良好でない溶接ビードの断面図、第３図〜第６
図はこの発明の一実施例を示し、第３図はアークの揺動
装置の正面図、第４図は溶接姿勢検出装置の正面図、第
５図は揺動装置の制御装置の回路図、第６図は良好な溶
接ビードの断面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、１
，２は固定管、７はアークの揺動装置、１５は溶接姿勢
検出装置、３０は溶接ヘツドである。
Claims (1)
- １ 端面を対向させて水平に支持された固定管の円周継
手の開先内を、溶接ヘッドが下向く下向き姿勢、溶接ヘ
ッドが横に向き下方へ進む立向き下進姿勢、溶接ヘッド
が上向く上向き姿勢、溶接ヘッドが横に向き上方に進む
立向き上進姿勢をとるよう溶接ヘッドを上記固定管の外
周を回動させながら溶接する自動アーク溶接装置におい
て、上記溶接ヘッドに搭載され、上記開先内を溶接方向
と直角方向にアークを揺動させる揺動装置と、上記溶接
ヘッドに取付けられ、上記溶接ヘッドの姿勢を検出する
溶接姿勢検出装置と、この溶接姿勢検出装置が上記上向
き姿勢および上記立向き上進姿勢を検出するときのみ、
上記揺動装置による揺動振幅の最大位置に所定時間揺動
を停止させる揺動制御装置とを備えた自動アーク溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4374775A JPS5915744B2 (ja) | 1975-04-10 | 1975-04-10 | 自動ア−ク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4374775A JPS5915744B2 (ja) | 1975-04-10 | 1975-04-10 | 自動ア−ク溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51117947A JPS51117947A (en) | 1976-10-16 |
| JPS5915744B2 true JPS5915744B2 (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=12672343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4374775A Expired JPS5915744B2 (ja) | 1975-04-10 | 1975-04-10 | 自動ア−ク溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915744B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103086A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-09 | Toshiba Corp | 自動溶接装置 |
-
1975
- 1975-04-10 JP JP4374775A patent/JPS5915744B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51117947A (en) | 1976-10-16 |
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