JPS60244482A - リンク状の被溶接材の溶接方法および装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明に、リング状の被浴接材の溶接方法および装置に
係シ、例えば同心状に組まれた外側スペーサと内側スペ
ーサ間の円周方向に、複数個のノズル翼を浴接するよう
な場合に好適なリング状の被溶接材の浴接方法と装置に
関する。

〔発明の背景〕

従来、内、外側スペーサと、ノズル翼との溶接は、作業
員による手動のＴＩＧ！接で行わｎている。したがって
、次のような問題があった。

■　品質が悪く、品質のバラツキが大きい。

■　作業能率が悪い。

■　高温の予熱下で作業するので、作業環境が悪い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、品質の
向上および均一化、作業能率の向上、溶接の無人化を図
９得るリング状の被溶接材の溶接方法を提供するにあシ
、他の目的は前記方法を確実に実施し得るリング状の被
溶接材の浴接装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の１番目の発明は、自動割り出しポジショナにリ
ング状の被溶接材を、その切υ口を垂直にして取シ付け
、前記被溶接材の位置割り出しを行い、被接鍔材の外周
側の被溶接部と内周側の被溶接部とを２台の溶接ロボッ
トにより、それぞれ下向きにかつ同時に浴接するように
したところに特徴を有するもので、この構成により、品
質の向上および均一化、作業能率の向上、溶接の無人化
を図ることができる。

また、本発明の２番目の発明は、自動Δリリ出しポジシ
ョナにリング状の被浴接材を、その切り口を垂直にして
取り付け、前記被溶接材の被溶接部を円周方向に複数に
区分するとともに飛び石法により位置割り出しを行い、
前記被溶接材の外周側の被溶接部と内周側の被溶接部と
を２苗の溶接ロボットにより、それぞれ下向きにかつ同
時に溶接するようにしたところに特徴を有するもので、
この構成により、より一層品質の向上を図ることができ
る。

さらに、本発明の３４目の発明ハ、リング状の被溶接材
を、その切υ口を垂直にして取り付けかつ円周方向の位
置割シ出しを行う自動割り出しポジショナを設置し、前
記被浴接材の外周側の被溶接部を垂直方向のほぼ最上部
の位置で下向きに溶接する溶接ロボットと、開被ｔ８Ｍ
材の内周側の被溶接部を垂直方向のほぼ最下部の位置で
下向きに溶接する浴接ロボットとを配置し、前記自＃割
シ出しポジショナと２台の溶接ロボットとを同期的に作
動するように連係したところに特徴を有するもので、こ
の構成により、前記手発明方法を確実に実施することが
できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。

第１図は本発明方法を実施するための浴接装置の一例を
示し、第２図は浴接装置の制御系統を示し、第３図は溶
接材の一例を示し、第４図および第５図は溶接装置のシ
ーケンスを示し、第６図は被浴接部を区分して飛び石法
により位置割り出しを行う場合を示し、第７図は製品全
体を示し、第８図は第７図の■−■線の断面を示し、第
９図は第７図をＩＸ−ＩＸ線から見た一部拡大図を示す
。

その第１図に示す溶接装置は、自動＠シ出しポジショナ
（以下、ポジショナという］ｌと、ポジショナ制御盤２
と、果合３と、２台のｔ６　接口ボット（以下、ロボッ
トとい′））４．５と、ロボット制御盤６，７と、電源
をさむ溶接機８，９と、溶接機制御盤１０．１１とを備
えている。

前記ポジショナ１には、切り口を垂直にしてリング状の
被浴接材１００が取り付けられている。

前記４Ｌ溶接材１００は、第３図に示すように、外側ス
ペーサｌＯ１と、これの内部に同心状に配置された内側
スペーサ１０２と、複数個のノズル翼１０７とを予め組
み合わせて構成されている。

前記外側スペーサ１０１には、ノズル具１０７を支持す
るための穴１０３が設けられ、かつ外周にノズル翼１０
７のエツジ部分を溶接するための周溝１０５が設けられ
ている。前記内側スペーサ１０２には、ノズル具１０７
を支持するための穴１０４が設けられ、かつ内周にノズ
ル翼１０７のエツジ部分を溶接するための周ｔｉｃ　１
０６が設けられている。前記ノズル翼１０７は、外側、
内側スペーサ１０１，１０２間に形成された周隙に等間
隔をおいて配置され、かつ前記外側、内側スペーサ１０
１，１０２に設けらｎた穴１０３．１０４に両端部が差
し込まれ、支持されている。前記被溶接材１００では、
外側、内側スペーサｉｏｉ。

１０２に設けられた穴１０３，１０４とノズル具１０７
の端部と、外側、内側スペーサ１０１゜１０２に設けら
しｆｃ周ａｉｔ　ｌ　０５　、ｌ　０６とノズルμｍ０
７のｌ＋４端部のエツジ部分とが被溶接部分となってい
る、 前記ポジショナ制御ｆｆ１２ｒｉ、被溶接材１００の外
側、内側スペーサ１０１．１０２に設けられた穴１０３
，１０４とノズル４１０７の端部との溶接（以下、ノズ
ル翼端部の溶接という）時には、ポジショナ１を間欠的
に回転させて被浴接材の位置割り出しを行い、被溶接材
１００の外側、内側スペーサ１０１，１０２に設けられ
た周溝１０５゜１０６とノズルＪＫ１０７の両端部のエ
ツジ部分との溶接（以下、エツジ部分のｍＭという）時
には、ポジショナ１を連続的に１回転妊せるよりになっ
ている。また、ポジショナ制御＃１２はロボットポジシ
ョナ６．７を通じてロボット４，５に指令を送るように
なっている。

前記架台３の１１４部分には、ロボット５と、ロボット
制御盤７と、溶接機９と、溶接機制御盤１１の組が配置
され、２階部分にはロボット４と、ロボット制御盤６と
、溶接機８と、溶接機制御盤１０の組が搭載されている
。

前記ロボット４．５は、口・ポット制御盤６，７を通じ
てポジショナｌ側に接続されている。また、ロボット４
，５はポジショナ１側からの自動指示によりリモート運
転が開始され、作業工程指示によシノズル翼端邪の溶接
と、エツジ部分の溶接とのプログラム選択を行い、スタ
ート信号で溶接位置に移動し、溶接位置でロボット制御
盤６，７と溶接機制御盤１０．１１とを通じて溶接機８
，９から溶接条件を呼び出すようになっている。そして
、２台のロボット４，５は被溶接材１００の外側スペー
サ１０１Ω外側の被溶接部と、内側スペーサ１０２の内
側の被溶接部と勿同時に溶接を行い、溶接完了後、これ
をポジショナ１側に報告し、作業原点に戻るようになっ
ている。また、Ｊボット４は外側スペーサ１０１の外側
のほぼ最上部の位置で下向きに溶接し、ロボット５は内
側スペーサ１０２の内側のほぼ最下部の位置で下向きに
溶接するように設置されている。

前記溶接機８，９は、溶接機制御盤ｉｏ、ｔｉを通じて
ロボット４，５側に接続されている。そして、溶接機８
，９はロボット４，５側からの溶接条件の呼び出しに対
応して予めプリセットされた動作サイクルによってシー
ルドガス供給、ＡＶＣ（、ｔ−）マチック・ボルテージ
・コントロール）、電源ＯＮ、フィンワイヤ供給等の動
作を行うようになっている。

次に、前記実施例の溶接装置の作用とともに本発明方法
の一例を説明する。

ポジショナｌのテーブル面に、被浴接材１００を、その
切シロを垂直にして取シ付け、起動スイッチ（図示せず
）を押すと、この実施例では最初にノズル翼端部の溶接
を行うべく準備される。

すなわち、第４図に示すように、ポジショナｌ側からロ
ボット４，５に自動指示、作業工程指示が出され、２台
のロボット４．５のリモート運転が開始され、ノズル翼
端部の溶接と、エツジ部分の溶接とのうちから、ノズル
翼端部の溶接のプログラムが選択される。

次に、ポジショナｌは分割数よ九〇出し位置に位置決め
する。

前記被溶接部の位置決め完了時にロボット４゜５ヘスタ
一ト信号が出力され、ロボット４．５は予めティーチン
グされた軌跡に従って動作し、静接位置に移動する。

ついで、ロボット４，５は溶接開始時点で溶接機８，９
側へアークＯＮの指示を出力する。これにより、溶接機
８，９側では予めプリセットされた動作サイクルに従っ
てアークに点弧し、シールドガス供給、ＡＶＣ，電源Ｏ
Ｎ、フイラワイヤ供給の準備を行い、ロボット４，５に
溶接開始を指令する。

前記溶接開始指令を受けて、ロボット４は被浴接材１０
０の外側スペーサ１０１の外側のほぼ最上部の位置で、
ノズル翼端部の溶接を下向きの姿勢で行い、ロボット５
は同被溶接材１００の内側スペーサ１０２の内側のほぼ
最下部の位置で、ノズル翼端部の溶接を下向きの姿勢で
行い、２台のロボット４．５は前記溶接を同時に行う。

このように、ロボット４．５がそれぞれ外側スペーサ１
０１の外側のほぼ最上部の位置と、内側スペーサ１０２
の内側のほぼ最下部の位置とにおいて、下向きの姿勢で
溶接するようにしているので、外側、内側スペーサ１０
１，１０２に設けられた穴１０３，１０４の範囲内でき
れいにかつ確実に溶接することができる。また、ロボッ
ト４．５ｒｒｉ同時に溶接するようにしているので、能
率的に溶接することができる。

さらに、ノズル翼端部の溶接に際して、第６図に示すよ
うに、被溶接材１００の円周方向に設けられた複数個の
被溶接部を、円周方向に複数のグループに等分割し、こ
の第６図中に番号を付けて示しているように、飛び石法
に従って位置決めして溶接することによシ、被浴接材１
００の熱歪を極めて小さくすることができるので、より
一層品質の向上を図ることができる。

ロボット４，５によりノズル翼の端部の溶接終了後、溶
接機８，９側へ電流ＯＦＦの指示が送られ、溶接機８．
９側では電流をスローダウンさせ、クレータ処理を行い
、アクタフローで動作を完了する。そして、動作完了後
、浴接機８，９側からｏボッ）４．５へ終了信号が送ら
れ、ロボット４゜５はこの終了信号を受けて作業原点へ
戻る。ロボツ）４．５が作業原点へ戻った時点で、ロボ
ット４．５からポジショナ１側へ動作完了信号が送られ
、ポジショナ１側では前記動作完了信号を受けてｌピッ
チ回転し、次の被溶接部を位置決めし、ロボット４，５
に再びスタート信号を送る。

以上の動作を繰り返し行い、被溶接材１００のノズル翼
端部の溶接全部を終了後、ぴ壁装置が自動停止する。

ついで、この実施例では被溶接材ｌＯＯのエツジ部分の
溶接に移行する。

このエツジ部分の溶接は、第５図に示すように、前述の
ノズル翼端部の溶接とほぼ同様であるが、異なる点はポ
ジショナ１が連続的に１回転し、この回転中にロボット
４，５がライビング動作を行う。そして、ライビングの
両端部ではロボット４゜５から溶接機８，９側へピーク
電流指令が出きれ、ピーク電流に変わる。

このエツジ部分の溶接では、ポジショナ１が１回転する
ことによって溶接終了となり、この溶接終了時にロボッ
ト４，５が退避し、全動作が完了する。

以上の動作により、被溶接材１００のノズル翼端部の溶
接、およびエツジ部分の溶接作業を全自動で行うことが
できるので、無人化を図シ得る。

前述の溶接動作により溶接てれた製品としての火力、原
子力タービン用ダイヤフラムを第７図。

第８図および第９図に示す。これらの図において、１０
８ｉｄノズル翼端部の溶接部を示し、１０９はエツジ部
分の溶接部を示す。

なお、本発明は図面に示す火力、原子力タービン用ダイ
ヤフラムに限らず、リング状の被溶接材の内、外側面に
、位置割り出しを行って浴接する必要があるもの全般に
適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の１番目の発明としての溶接方法に
よれば、ポジショナにリング状の被溶接材を、その切り
口を垂直にして取り付け、前記被溶接材の位置割り出し
を行い、被溶接材の外周側の被溶接部と内周側の被溶接
部とを２台のロボットにより同時に溶接するようにして
いるので、作業能率および溶接の無人化を図り得る効果
がある。

しかも、本発明の１番目の発明ではポジショナにリング
状の被溶接材を、その切り口を垂直にして取シ付け、２
台のロボットとも下向きに溶接するようにしているので
、品質の向上を図シ得る効果を有する外、自動的に溶接
できるので、品質の均一化を図り得る効果がある。

また、本発明の２番目の発明としての溶接方法によれば
、被溶接材の被溶接部を円周方向に複数に区分し、かつ
飛び石法によシ位置割り出しを行って溶接するようにし
ているので、熱歪を極めて小さくすることができ、した
がってより一層品質の向上を図り得る格別な効果がある
。

さらに、本発明の３４目の発明は、リング状の被溶接材
を、その回転面を垂直にして取り付けかつ円周方向の位
置割り出しを行うポジショナを設置し、前記被溶接材の
外周側の被溶接部を垂直方向のほぼ最上部の位置で下向
きに溶接するロボットと、同被溶接材の内周側の被溶接
部を垂直方向のほぼ最下部の位置で下向きに溶接するロ
ボットとを配置し、前記ポジショナと２台のロボットと
を同期的に作動するように・連係しているので、前記本
発明方法を確実に実施し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための溶接装置の一実施
例を示す斜視図、第２図は浴接装置の制御系統図、第３
図は被溶接材の一例を示す斜視図、第４図および第５図
は溶接装置のシーケンス図、第６図は被溶接材の被浴接
部を飛び方法により区分し溶接する場合の一例を示す図
、第７図は製品の一例を示す斜視図、第８図は第７図の
■−■線断面図、第９図は第７図のＩＸ−ＩＸ線から見
た一部拡大図である。 １・・・ポジショナ、２・・・ポジショナ制御盤、４，
５・・・ロボット、６，７・・・ロボット制御盤、８．
９・・・溶接機、１０，１１・・・溶接機制御盤、１０
０・・・被溶接材、１０１，１０２・・・被溶接材の外
側、内側スペーサ、１０７・・・被溶接材のノズル翼、
１０８゜１０９・・・溶接された部分。 代理人　弁理士　秋本正実 芽　１　目 茅　２　固 べ 第７−　因 茅Ｊ凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　自動割り出しポジショナにリング状の被溶接材を
   、その切シロを垂直にして取シ付け、前記被溶接材の位
   置割り出しを行い、被溶接材の外周側の被溶接部と内周
   側の被溶接部とを２台の溶接ロボットにより、それぞれ
   下向きにかつ同時に溶接することを特徴とするリング状
   の被解接材の溶接方法。 ２　自動側シ出しポジショナにリング状の被浴接材を、
   その切り口を垂直にして取り付け、前記被浴接材の被溶
   接部を円周方向に複数に区分するとともに飛び方法によ
   シ位置割）出しを行い、前記被溶接材の外周側の被浴接
   部と内周側の被溶接部とを２台の溶接ロボットにより、
   そｎぞれ下向きにかつ同時に溶接することを特徴とする
   リング状の被溶接材の溶接方法。 ３、リング状の被溶接材を、その切シロを垂直にして４
   ！シ付けかつ円周方向の位置割り出しを行う自動割り出
   しポジショナを設直し、前記被溶接材の外周側の被溶接
   部を垂直方向のほぼ最上部の位置で下向きに溶接する浴
   接ロボットと、同被溶接材の内周側の被溶接部を垂直方
   向のほぼ最下部の位置で下向きに溶接する溶接ロボット
   とを配置し、前記自動側シ出しポジショナと２臼のｍ接
   口ボットとを同期的に作動するように連係したことを特
   徴とするリング状の被浴接材の浴接装置。