JPS6139146B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6139146B2
JPS6139146B2 JP52018174A JP1817477A JPS6139146B2 JP S6139146 B2 JPS6139146 B2 JP S6139146B2 JP 52018174 A JP52018174 A JP 52018174A JP 1817477 A JP1817477 A JP 1817477A JP S6139146 B2 JPS6139146 B2 JP S6139146B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
weaving
layer
lamination
pass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52018174A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS53103944A (en
Inventor
Takao Naruse
Yoshitaka Saikawa
Takasuke Tokuno
Tsuneo Mita
Kunio Arai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Seiko Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Seiko Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1817477A priority Critical patent/JPS53103944A/ja
Publication of JPS53103944A publication Critical patent/JPS53103944A/ja
Publication of JPS6139146B2 publication Critical patent/JPS6139146B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はV形、レ形、X形、K形開先等の突合
せ継手およびレ形、K形開先を有するT継手なら
びにすみ肉溶接等V形形状を有する溶接継手に適
用可能な自動多層溶接法に関するものである。
〔発明の背景〕
現在の全自動溶接機といえどもこれを上記継手
ならびにすみ肉の多層溶接に適用する場合には各
層毎に溶接トーチ位置、溶接条件、積層方法をそ
の都度オペレーターが目視により手動で調整しな
がら溶接作業を行つている。
〔発明の目的〕
この発明は自動多層溶接機を使つて多層溶接を
完全に自動化せしめる方法を提供することを目的
としたものである。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、この発明は前層ま
での積層厚さを検出することにより次層の積層パ
ターンを決定し、この決定に基づきトーチ位置、
ウイービング条件、溶接条件を演算し、連続して
自動的に多層溶接を行うようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下この発明の実施例について説明する。
第1図はV形突合せ継手をMIG溶接でワイヤー
径1.6mmφを使用し下向姿勢で多層溶接を行う場
合の一例で、自動多層溶接するための積層パター
ンを示す。積層パターンの種類は図に示すよう
に、初層溶接、ストレートパス溶接、シングルパ
スウイービング溶接、マルチパスウイービング溶
接の4種類で、それぞれAは初層溶接を示し、B
はその上に積層する2層目以降のストレートパス
を示している。このストレートパスBは良好な溶
接品質を得るための適正ビード幅があり、この限
界値をBW1とする。
次に前層のビード幅がBW1をこえた場合には溶
接トーチTを開先中心でウイービングさせたシン
グルパスウイービングCの積層を行う。このシン
グルパスウイービングCには前記ストレートパス
Bと同様に限界値がありこれをBW2とする。
次に前層のビード幅がBW2をこえた場合には、
ウイービングの中心を左側に位置させたところ
で、溶接トーチTをウイービングさせるマルチパ
スウイービング(左側)Dの積層を行い、その後
同様にしてマルチパスウイービング(右側)Eの
積層を行う。このマルチパスウイービングD,E
には前記ストレートパスAと同様に限界値があり
これをBW3とする。
これらの限界値BW1,BW2,BW3は積層実験に
より求めた値で積層制御のための固定入力条件と
して入力する。なお、第1図においてWは被溶接
部材である。
このように第1図に示した積層パターンAない
しD,Eは前層ビード幅により変化する。
今、第2図に示す通り開先角度2θ、板厚K、
ルート寸法fを積層制御のための初期入力条件と
して入力しておくことにより前層ビード巾BWは BW=2Htanθ ここでHは積層厚さ で表わされる。
そこで積層厚さHを検出することにより前層ビ
ード幅BWを演算し後述する各積層パターンの判
断を行わしめる。
次にこの発明の自動多層溶接法の制御フローを
第3図より説明する。制御装置をスタートさせ前
記固定入力条件と初期入力条件1を入力し、次に
積層厚さHの検出2を行う。
まず最終層の判断3を行う。これは前記板厚K
とルート寸法fとから H≧K−f ………(1) であるか否かを判断し、式(1)であれば、最終層と
判断し動作を停止させる。
被溶接部材Wの板厚が厚いときにはビード幅が
BW3をこえないよう許容できる範囲で開先角度を
設定する。開先角度が狭くなると開先内でのトー
チの運行に支障をきたすので、許容できる最小開
先角度を保つ必要がある。本実施例では最小角度
は30度である。開先角度を許容最小角度に設定し
てもなおビード幅がBW3すなわちマルチパスウイ
ービングの限界値をこえるものに適用することは
好ましくない。したがつて、(1)式のほか、ウイー
ビング幅がBW3をこえたときには動作を停止させ
る。
次に最終層でなければ、初層の判断4を行う。
初層の判断は第1回目の溶接であるか否かで判定
する。また、途中の層で溶接を一時停止し、その
後溶接を継続する場合は前層ビード幅BWによつ
て判定する。すなわち初層の判定は BW<BW1 第1回目の溶接か否か によつて行う。この判定とともにワークにギヤツ
プがある場合又は、裏側の溶け込みに留意する必
要がある場合には、特に初層用に設定した溶接電
流、溶接電圧、溶接速度を選定する。
初層溶接である場合には初層ストレートパス1
1で溶接するよう制御する。この場合溶接トーチ
位置の演算制御7と溶接条件の制御9が行われ、
その結果が制御装置の出力10として取り出され
る。
溶接トーチ位置の演算制御7は、トーチ高さ方
向のY成分とトーチ左右方向のX成分とで決定さ
れ、第4図Aの通り後述する溶接線倣い装置の働
きによつて制御される開先中心と、開先底部(H
=O)を原点とした直角座標軸で表わされる。す
なわち初層溶接においては Y=H+EX X=O ここでEXはエツクステンシヨン(ワイヤー突
出し長さ) で演算制御される。
次に2層目以降の場合について説明する。
この場合にはウイービングを伴う必要があるか
否かの判断5を行う。この判断の基準には前記ス
トレートパスの限界値BW1を用い、前層ビード幅
BWがこのBW1より小さい場合はストレートパス
12で溶接を行い、BW1以上の場合はシングルパ
スウイービング13で溶接を行う。
まず、ウイービングが必要でないストレートパ
ス12の場合には、溶接トーチ位置の制御7は初
層11の場合と同様に制御され溶接条件の選定制
御9が行われる。
次にウイービングが必要な場合について説明す
る。
この場合、シングルパスウイービング13かマ
ルチパスウイービング14かが判断される。この
判断の基準値には前述したごとくシングルパスウ
イービング13の限界値BW2を用い、前層ビード
幅BWがBW2より小さい場合はシングルパスウイ
ービング13が行われ、BW2以上の場合はマルチ
パスウイービング14が行われる。
シングルパスウイービング13の場合には、溶
接トーチ位置の制御7は初層の場合と同様に制御
され、そのときのウイービング中心はトーチ左右
方向X=Oである。次に溶接条件の選定制御9が
行われる。
さらにウイービング条件の演算制御8が行われ
る。ウイービング幅については実験から次のよう
に シングルパスウイービング幅SW=BWで決定
される。またウイービング周期については所定の
実験値を用いて固定値とする。
次にマルチパスウイービング14により溶接が
行われる場合について説明する。
順次積層を行うと前層ビード幅BWが大きくな
り、シングルパスウイービングの適正幅を超え、
溶接欠陥が発生し易くなる。従つて、この前層ビ
ード幅BWがシングルパスウイービングの適正幅
の上限BW2を超えたか否かを判断6により判定す
る。
次にこの判断6によりシングルパスウイービン
グ範囲を超えた場合について説明する。
前述のシングルパスウイービング幅SWの式か
ら、マルチパスウイービングにおいても溶接トー
チは前層ビード幅BWの止端まで振ることが最適
である。従つて第4図Bに示す通り、開先中心か
らの距離としてウイービング中心のトーチ位置X
は次式により表わされる。
±X=1/2BW−1/2MW ………(2) ここでMWはマルチパスウイービング巾 このマルチウイービング幅MWは次式のごとく
決定される。
MW=1/2BW ………(3) この(3)式を(2)式に代入することで、マルチパス
ウイービング14におけるトーチ位置Xは前層ビ
ード幅BWで表わし演算制御する。
±X=1/4BW またトーチ位置Yについては前述した場合と同
様に演算制御するが、マルチパスウイービング1
4の場合は積層厚さHの検出2は2パス1層とし
て、2パス溶接終了毎に積層厚さHの検出2を行
う。次にウイービング周期は前述した場合と同様
に所定の実験値を用いて固定値とする。溶接条件
は前述した各積層パターンに対し、初層ストレー
ト溶接2層以降のストレートパス溶接、シングル
パスウイービング、マルチパスウイービングは、
それぞれに対応した適正溶接条件範囲がある。本
実施例では各積層パターンの判定に従つて予め各
パターンに対して設定しておいた溶接電流、溶接
電圧、溶接速度、ウイービング速度を選定する方
法をとつている。
次に上述した各演算制御を行う制御装置を用い
て自動多層溶接を行う溶接装置について説明す
る。
第5図において、10は先端に溶接装置20を
取付けたマニプレーター、30は前層の積層厚さ
によつて上記した演算制御を行う自動多層制御装
置、40は溶接線倣い制御装置で、これらの出力
信号により溶接装置の各モーターを制御する。5
0はポジシヨナーである。
溶接装置20の概略を第6図、第7図により説
明する。
21は上下動移動装置、21Mはそのモータ、
22は左・右移動装置、22Mはそのモータで図
示の如くスクリユーにより移動される。
上下移動装置21には積層厚検出装置23と、
溶線接線倣い検出装置24が取付けられている。
溶接トーチTは、ウイービング装置25、左右
微調装置26、上下微調装置27を介して上下動
移動装置21に取付けられている。27Mは上下
微調装置27のモータ、26Mは左・右微調装置
26のモータである。
このように構成された自動多層溶接を行う装置
は溶接線倣い検出装置24の信号で、溶接線倣い
制御装置40を介して上記上下動移動装置のモー
タ21Mおよび左・右移動装置のモータ22Mを
作動させ常に溶接線を倣わせる。
この状態において各層の溶接終了時、積層厚検
出装置23により検出した積層厚を自動多層制御
装置30に入力することにより、自動多層制御装
置30内で上記した演算処理を行い、溶接トーチ
位置を上下微調装置27、左右微調装置26の各
モータに指令し、ウイービング幅とウイービング
周期等のウイービング条件をウイービング装置2
5に指令して連続して自動多層溶接を実行する。
なお、上述の実施例はレ形開先をした突合せ溶
接継手についてのものであるが、レ形開先あるい
は被溶接材の両側に開先を形成したX形、K形の
突合せ継手ならびにT継手および開先成形のない
すみ肉溶接においても被溶接継手部を下向姿勢に
ポジシヨニングし、開先角度2θをθ度(すみ肉
溶接はθ=90゜)として入力することにより、自
動多層溶接が実行できる。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、この発明は前層の積層厚さを
検出し、ビード巾を決定し、あらかじめビード幅
に応じて決定しておいた複数組の積層パターンの
うちから上記ビード巾に適した一つの積層パター
ンを選定すると共に、ビード幅の演算結果でトー
チの上下、左右位置、ウイービング幅を演算制御
し、同時に溶接条件とウイービング速度を選定し
ながら自動多層溶接を行うようにしたもので、従
来、自動的に行うことができなかつた自動多層溶
接を適正な積層条件のもとで自動的に達成するこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明に係るもので、第1図は積層パタ
ーンの説明図、第2図は前層ビード巾の説明図、
第3図は自動多層溶接の制御方式を示すフロー、
第4図は溶接トーチ位置の説明図で第4図Aはス
トレートパス並びにシングルパスウイービングの
場合、第4図Bはマルチパスウイービングの場
合、第5図は自動多層溶接装置の概念図、第6図
は第5図の溶接装置部の拡大図、第7図は第6図
のA―A方向視図である。 1…固定入力条件と初期入力条件、2…積層厚
Hの検出、3…最終層判断、4…初層の判断、5
…ウイービングの有無の判断、6…シングルパス
かマルチパスかの判断、7…溶接トーチ位置の演
算制御、8…ウイービング条件の演算制御、9…
溶接条件の選定制御、10…出力、11…初層ス
トレートパス、12…2層目以降のストレートパ
ス、13…シングルパスウイービング、14…マ
ルチパスウイービング。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 V形形状の開先を有する突合せ継手およびT
    継手ならびにすみ肉の自動多層溶接法において、
    ビード幅に応じてあらかじめ決定しておいた初層
    溶接、ストレートパス溶接、シングルパスウイー
    ビング溶接、マルチパスウイービング溶接の各積
    層パターンとこれに対応した溶接電圧、溶接電
    流、溶接速度、ウイービング速度の溶接条件を用
    意し、かつ被溶接継手部の板厚・開先角度、ルー
    ト寸法を初期入力しておき1層目の溶接後、2層
    目以降の溶接に際し、順次前層までの積層厚さを
    検出することにより、前層のビード幅を演算し、
    演算結果に基づき次層における前記積層パターン
    の選定ならびにトーチの上下、左右位置およびウ
    イービング幅を自動的に演算制御すると共に積層
    パターンに対応した前記溶接条件を選定すること
    により連続して多層溶接を行なうことを特徴とす
    る自動多層溶接法。
JP1817477A 1977-02-23 1977-02-23 Method and apparatus for autonatic multilayer welding Granted JPS53103944A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1817477A JPS53103944A (en) 1977-02-23 1977-02-23 Method and apparatus for autonatic multilayer welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1817477A JPS53103944A (en) 1977-02-23 1977-02-23 Method and apparatus for autonatic multilayer welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS53103944A JPS53103944A (en) 1978-09-09
JPS6139146B2 true JPS6139146B2 (ja) 1986-09-02

Family

ID=11964240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1817477A Granted JPS53103944A (en) 1977-02-23 1977-02-23 Method and apparatus for autonatic multilayer welding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS53103944A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5970474A (ja) * 1982-10-12 1984-04-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd 自動溶接における溶接ノズル制御方法およびその装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4872057A (ja) * 1971-12-29 1973-09-28
JPS5196748A (en) * 1975-02-21 1976-08-25 Jidoyosetsukino seigyohoshiki

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4872057A (ja) * 1971-12-29 1973-09-28
JPS5196748A (en) * 1975-02-21 1976-08-25 Jidoyosetsukino seigyohoshiki

Also Published As

Publication number Publication date
JPS53103944A (en) 1978-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8809739B2 (en) Welder with positional heat control and method of using same
WO2018092647A1 (ja) ガウジングレス完全溶込み溶接方法及び溶接継手
JP4109911B2 (ja) 多層盛溶接方法
JPH06246448A (ja) コルゲート重ね板継ぎ用の溶接ロボット
JP4761689B2 (ja) 多層盛溶接方法および多層盛自動溶接装置
JPS6139146B2 (ja)
JP4117526B2 (ja) X開先継手の多層盛溶接方法
JP2001340966A (ja) 自動溶接方法及びその装置
JPS62173077A (ja) 多層盛の自動溶接方法及びその装置
KR0137686B1 (ko) 가변개선폭에 대한 용접선추적과 다층용접을 위한 제어방법
CN108161297A (zh) 一种适用于中厚板焊接的焊枪系统及焊接方法
JPH0871750A (ja) 溶接装置
JPS6365425B2 (ja)
JP3077931B2 (ja) 溶接方法
JPS6099485A (ja) 開先を有する突合せ継手の多層溶接法
JP4095233B2 (ja) 横向き多層自動溶接方法および横向き多積層自動溶接装置
JP2656423B2 (ja) 立向自動溶接方法
JPH05277735A (ja) 自動溶接方法
JPS61269976A (ja) 自動溶接装置
JPS5916675A (ja) 多層溶接法
JPH051106B2 (ja)
Imanaga et al. Development of torch position control and welding condition control technology for all‐position, multi‐layer GTA welding. Development of fully automatic GTA welding system for pipes (2nd Report)
JPS58205682A (ja) 自動溶接装置の制御方法
Beattie Applications of Laser Seam Tracking in Welding Thick Wall Vessels
JPH05293656A (ja) 自動溶接方法