JPS60227971A - 自動ア−ク溶接方式 - Google Patents

自動ア−ク溶接方式

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JPS60227971A
JPS60227971A JP1557784A JP1557784A JPS60227971A JP S60227971 A JPS60227971 A JP S60227971A JP 1557784 A JP1557784 A JP 1557784A JP 1557784 A JP1557784 A JP 1557784A JP S60227971 A JPS60227971 A JP S60227971A
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JP
Japan
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welding
rod
tip
welded
arc
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JP1557784A
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Yoshiyuki Kidahashi
木田橋 義之
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/007Spot arc welding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アーク溶接方式に関し、一層詳細には自動ア
ーク溶接機において電極棒あるいは溶接棒をロボット等
により所定の屈曲・蛇行移動パターンに沿って溶接領域
内部乃至近傍を移動させ溶接を行う自動アーク溶接方式
に関する。
一般にアーク溶接機においては、溶接棒と呼ばれる電極
と被溶接材との間に電圧を印加してアークを発生させ、
被溶接材の溶接部を加熱すると共にアーク熱で溶解した
溶接棒先端を溶接部に流し込んで溶接を行っている。さ
らに、自動アーク溶接機では、溶接棒をリールに巻回さ
れたワイヤ状にしてモータにより自動的に繰り出すと共
に溶接棒の電極端をロボットで所定の溶接個所に移動さ
せ、人手を全く介さずに溶接作業を行う方式が広く採用
されるようになってきた。これらのアーク溶接機の中、
ミグ溶接機は電極棒を囲繞するガスノズルから不活性ガ
スを噴出させて溶接個所を前記ガスによりシールドする
ものであり溶接の品質および溶接能率に優れているため
広く普及している。
例えば、自動車を構成する板材を相互に溶接する場合も
ミグ溶接機をロボットに搭載して溶接個所を自動的に溶
接することが行われている。
この場合、予め溶接個所をプログラムで教示するとロボ
ットはこのプログラムに従い溶接個所を順次溶接してい
く。
然しながら、このような方式では自動車のボディのよう
な大型ワークの場合には溶接個所の位置を正確にプログ
ラムすることは因数であり教示個所と実際に溶接すべき
個所の間に位置ずれが生じ易い。この結果、溶接不良が
屡々発生する。このような溶接不良は電極棒が溶接個所
に対し横向きまたは上向きに位置している場合に特に頻
繁に発生する。また、被溶接板材が両者とも薄板でしか
もこれらの間に間隙が存在する場合には僅かな溶接位置
の誤差が直接溶接不良に繋がってしまう。
そこで、本発明者は鋭意考究を重ねた結果、電極棒をロ
ボットで移動させるに際し、溶接領域において溶接点を
複数個設定し、前記電極棒を前記溶接点に沿い屈曲乃至
蛇行パターンに従って移動させれば溶接教示位置に多少
の誤差があっても溶接すべき領域はこのパターンにより
実質的に包被され、従って、上述の従来の溶接 一方式
の不都合をすべて解消した理想的な自動アーク溶接方式
が得られることが判明した。
従って、本発明の目的は、ロボット等による溶接におい
て、設定された溶接点に移動する電極棒にある程度の位
置的誤差が存在しても溶接品質が実質的に一定に保持さ
れる自動アーク方式を提供することにある。特に、被溶
接材が大寸法である場合、また被溶接材が2枚の薄板よ
りなりしかも両者の間に間隙が存在するような場合にお
いても一定の溶接品質を実質的に保持することが可能な
自動アーク溶接方式を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、電極棒と被溶接材
の間に電圧を印加してアークを発生させ被溶接材の溶接
個所を溶接するアーク溶接機において、前記電極棒の先
端を溶接領域内部乃至近傍において所定のパターンに沿
って移動させて前記被溶接材を溶接することを特徴とす
る。
次に、本発明について好適な実施例を挙げ添付の図面を
参照しながら以下詳細に説明する。
先ず、始めに第1乃至第4図を参照しながら本発明の方
式を薄板のプラグ溶接に適用した場合の実施例について
説明する。
第1図において、ミグ溶接機の電極を形成する溶接棒1
0はワイヤ状であって、図示しない巻枠からモータ(図
示せず)により自動的に巻出される。この溶接棒lOの
先端部近くはガスノズル12に収納され、前記ガスノズ
ル12および溶接棒10はロボット等の自動移動機構(
図示せず)により一体的に移動する。
一方、被溶接ワークは上部薄板14およびこれに間隙1
6を介して一部重畳された下部薄板18よりなる。前記
上部薄板14には円形孔14aが穿設され、溶接領域を
画成する(第2図参照)。
次に、第1図および第2図のプラグ溶接の場合の本発明
の方式に従う動作について説明する。
第1図に示された位置関係において、溶接棒10とワー
ク14.18の間に電圧が印加されると、アークAが発
生し、アーク熱により溶接棒10の先端およびワーク1
4.18のアーク部分が加熱されその部分を溶融する。
このように加熱・溶融された溶接棒先端は微粒子となっ
てワーク14.18の溶接個所にスプレーされて移行し
、溶接肉盛り20(第4図参照)を形成していく。この
際、アルゴン、炭酸ガス等の不活性ガスがガスノズル1
2より矢印B方向に噴出する。従って、溶接個所は周囲
の空気から遮断され不活性ガス雰囲気の中で溶接が行わ
れてい(。
第3a図は、上述のような溶接を行う際の溶接棒10の
先端の本発明に従う移動パターンを示したものである。
また、第3b図は第3a図のパターンに従う移動動作の
時間と溶接電流値の関係を示すグラフである。
そこで、溶接棒10の先端は自動移動機構(図示せず)
により円形孔14aで画成された溶接領域内の一点Cに
移動する。ここで袴接棒10とワーク14.18の間に
、例えば、15.2Vの電圧が印加され、上述の溶接動
作が溶接電流値1aのもとで開始される。この電流値I
aは、例えば、100Aが好適である。こうして溶接棒
10の先端はTI秒間点Cに停止して溶接を行う。その
後、溶接棒10先端は屈曲線C−1)−E−Fに沿って
移動する。その際、溶接電流値はIaに保持され且つ溶
接棒10は各区間C−D、D−E、′E−Fを夫々T2
、T3.14秒間で移動する。次いで、点Fで15秒間
溶接を行った後、点Fで溶接電流が遮断されて第1回目
の溶接動作を終了する。円形孔14aの径が5nの場合
の前記各溶接時間T1、T2、T4、T5は、例えば、
0.2秒間、また、T3は0.4秒間程度とするのが好
適である。このようにして第1回目の溶接動作は比較的
長い時間T1〜T5をかけてやや弱い溶接電流1aにて
行われ徐々に溶接個所を加熱すると共に主に溶接領域の
中心部を溶接する。
ここで、例えば、0.8秒間程度の所定時間T6の間溶
接動作を休止し、この間に溶接棒10先端は破線F−G
に沿って点Fから点Gへと移動する。
次に、点Gにおいて溶接棒10とワーク14.18の間
に再び電圧が印加される。この電圧値は第1回目の溶接
の場合と同一であるが溶接電流値Ibは第1回目の溶接
電流値1aよりやや大きく、例えば、137Aとする。
溶接棒10先端は屈曲線G−H−1−J−に−Lに沿っ
て移動し、第2回目の溶接動作を終了する。その際、区
間G−H,H−11−J、J−に、に−Lの移動溶接時
間T7、T8、T9、TIO、Tllは夫々0.1秒間
程度とし最後に溶接領域の中心点しにおいて時間T12
、例えば0.2秒間、溶接棒10先端を停止して溶接を
終了する。このように第2回目の溶接は比較的短い時間
T7〜T12でやや強い溶接電流Ibにて溶接領域の周
辺部を中心に行われる。
この結果、上部薄板14と下部薄板18を結合する溶接
肉盛り20が形成される(第4図参照)。
この後、必要に応じ肉盛り20の突出部20aを破線位
置まで切削加工等により除去し、上部薄板14の表面と
肉盛り20上面とを同一面とする。
なお、上述の溶接棒10およびガスノズル12の移動動
作は全てロボットによりしかも予め設定されたプログラ
ムに従って行わせるのが好適である。
次に、第5図乃至第7図を参照しながら本発明の方式に
従い薄板の端末溶接を行う場合の実施例について説明す
る。なお、図中、前記実施例と同一の参照符号は同一の
構成要素または対応要素を示すものとする。
ミグ溶接機の電極を構成する溶接棒10およびガスノズ
ル12は第1図の場合と同様の構成を採用し、また、こ
の場合のワークも下部薄板14およびこれに一部重畳し
た下部薄板18よりなる。
溶接領域は第6図の破線Mで示した円の内部のスポット
状領域である。なお、上部薄板14と下部薄板18の間
には間隙を図示していないがその存在を排除するもので
はない。
第5図および第6図の場合の溶接動作も第1図乃至第3
b図の場合と同様である。第3a図に示したのと同様の
屈曲移動パターンに沿って円M内部の溶接領域を溶接す
る。この溶接も2回の溶接動作の間に休止期間を挾んで
実行される。この結果、第7図に示された溶込み部分2
2が溶接領域上に形成され、上部薄板14と下部薄板1
8が溶接される。
なお、以上の説明においてはいずれもスポット状の溶接
領域をミグ溶接機により溶接する場合の実施例について
のみ説明したが、ティグ溶接機の場合のように電極の他
に溶加棒を用いる。
溶接機にも本発明の方式が通用できる。
本発明によれば、以上のようにロボット等により溶接棒
先端を溶接領域内において屈曲乃至蛇行移動パターンに
沿って移動させながら溶接動作を行うことにしたので、
ロボットに対する溶接教示位置が実際に溶接すべき個所
から多少外れていても溶接領域は前記移動パターンによ
り実質的に包被され、従って、溶接品質に影響を与えな
い。また、溶接動作を休止期間を挟む前後2回の動作に
分割したので溶接はより確実に行われ、またピンホール
やクレータ割れ等の発生も防止できる。この結果、本発
明によればワークが大寸法の薄板である場合においても
、高度の溶接品質を保持しながら自動的にアーク溶接が
行える。
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて説明したが、
本発明は、この実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計変更が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方式に従う溶接動作中における溶接
機の溶接棒電極近傍およびワークの断面を示す説明図、
第2図は、第1図のワークの平面図、第3a図は、第2
図のワークの溶接領域内における溶接機の溶接棒先端の
移動パターンを示す説明図、第3b図は、第3a図の移
動動作における移動、停止時間および溶接電流値を示す
説明図、第4図は、第1図乃至第3b図に示された溶接
動作により形成した溶接肉盛りを示す第1図および第2
回のワークの断面図、第5図は本発明の方式に従う端末
スポット溶接動作中における溶接機の溶接棒電極近傍お
よびワークの断面を示す説明図、第6図は、第5図のワ
ークの平面図、第7図は、第5図および第6図に示され
た溶接動作の結果形成された溶込み部分を示す断面図で
ある。 10・・溶接棒 12・・ガスノズル 14・・上部薄板 14a ・円形孔 16・・間隙 18・・下部薄板 20・・溶接肉盛り 20a ・突出部22・・溶込み
部分 特許出願人 本田技研工業株式会林 出願人代理人 弁理士 千葉 剛宏7.・−一□ 4a

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11電極棒と被溶接材の間に電圧を印加してアークを
    発生させ被溶接材の溶接個所を溶接するアーク溶接機に
    おいて、前記電極棒の先端を溶接領域内部乃至近傍にお
    いて所定のパターンに沿って移動させて前記被溶接材を
    溶接することを特徴とする自動アーク溶接方式。 (2) 特許請求の範囲第1項記載の溶接方式において
    、電極棒の先端を溶接領域内部乃至近傍において第1の
    所定のパターンに沿って移動させて第1回目の溶接を行
    った後、所定時間溶接を休止し、さらに電極棒の先端を
    溶接領域乃至近傍において第2の所定のパターンに沿っ
    て移動させて第2回目の溶接を行うことからなる自動ア
    ーク溶接方式。 (3) 特許請求の範囲第2項記載の溶接方式において
    、第1回目の溶接における溶接電流値を第2回目の溶接
    における溶接電流値より小さく設定してなる自動アーク
    溶接方式。 (4) 特許請求の範囲第3項記載の溶接方式において
    、第1回目の溶接は主に溶接領域の中心部を包被するパ
    ターンに沿って行い、第2回目の溶接は主に溶接領域の
    周辺部を包被するパターンに沿って行ってなる自動アー
    ク溶接方式。 (5)特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記
    載の溶接方式において、電極棒の先端を自動制御移動機
    構により予め設定されたプログラムに従い所定の屈曲乃
    至蛇行パターンに沿って移動させてなる自動アーク溶接
    方式。
JP1557784A 1984-01-31 1984-01-31 自動ア−ク溶接方式 Granted JPS60227971A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011006053A (ja) * 2009-05-28 2011-01-13 Honda Motor Co Ltd 車体後部構造
JP2019151047A (ja) * 2018-03-05 2019-09-12 伸和コントロールズ株式会社 ハニカムパネル及びその製造方法、並びに筐体

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WO2019172128A1 (ja) * 2018-03-05 2019-09-12 伸和コントロールズ株式会社 ハニカムパネル及びその製造方法、並びに筐体

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