JPS62212066A - 自動溶接方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自動溶接方法に関し、吊上げピースやリブ等を
多層盛溶接するのに用いて有用である。

〈従来の技術と問題点〉 造船や鉄構製品等の大型構造物では、製作段階から完成
品据付段階まで、ハンドリングや連撮上の都合から極め
て多数の吊上げピースが溶接される。すなわち、第７図
に示すように、ブロックＢの組立工程で上向、下向、立
向等全姿勢に亘り吊上げられるようにピースＰ、Ｐ、Ｐ
を多層盛で強固に溶接する必要がある。

従来では、吊上げピースを作業者により手溶接していた
。このため多数の作業者と工数を要し、更には人的要因
により溶接安定性に欠ければ落下という重大災害の恐れ
がない、とは言えない。

そこで本発明は、上記従来技術に鑑み、吊上げピースや
リブ類を自動的に溶接することにより作業者や工数を要
さず溶接安定性も優れた自動溶接方法を提供することを
目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成する本発明方法は、Ｘ−Ｙ−Ｚの三次
元方向に移動する本体の先端部に備えた水平旋回軸にウ
ィービング軸を設けた溶接ロボットにより、第１の部材
の水平面上に載せた第２の部材を多層盛溶接する自動溶
接方法において、初層の第１パスでは溶接電流とアーク
電圧とからウィービング両端位置でのインピーダンス４
・ＺＲを求めてこの両インピーダンス４とへの差がなく
なるように壁面倣いを行うなとともに、予め入力した第
２部材の長さや板厚によるこの第２部材の各コーナ部の
位置計算に基づき溶接ロボットの旋回動作を行ない更に
各コーナ部の位置を記憶し、第２層以後のパスでは記憶
したコーナ部の位置を基に各パス毎に予め設定した量だ
けシフトさせて溶接を行うことを特徴とする。

く作　　　用〉 ウィーピーグ軸のウィービングにより溶接トーチ位置を
正確に倣わせると共に演算によりコーナ部を把握して水
平旋回軸を旋回させることから、溶接すべき第２部材の
りんかくを正確にならうことになり、この情報を第２パ
ス以後の溶接に利用するために、最初に溶接ロボットを
セットすれば初回パスも以後のパスも全て自動化できる
。

く実　施　例〉 ここで、第１図ないし、第６図を参照して本発明方法の
実施例を説明する。第１図は本発明を実施するための溶
接ロボット１を示し、本体１１はＸ軸方向に移動する左
右軸１２、Ｙ軸方向に移動する前後軸１３及びＺ軸方向
に移動する上下軸１４で構成されている。溶接トーチ１
７が備えられたらウィービング軸１６は水平旋回軸１５
に取付けられその水平旋回軸１５は本体１１の左右軸１
２の先端に取り付けられており、溶接ワイヤ１８の先端
が旋回中心に一致するようにしている。かかる溶接ロボ
ット１により吊上げピースＰの溶接を行う。溶接すると
き、溶接ロボット１は吊上げピースＰに対しほぼ平行に
設置する。

第２図は溶接ロボット１のシステム構成を示し、１は溶
接ロボット、１はそのコントローラ、３は後に詳説する
アークセンサ、４は吊ピース寸法人力操作・盤、５はＭ
ＩＧ、ＭＡＧの定電圧型溶接電源である。このうち、ア
ークセンサ３の構成を更に第３図に示す。同図において
３１は割算回路２１はコントローラ２内部のウィービン
グ軸制御のための左右端位置信号発生回路、３３はホー
ルド回路、３４は比較回路、３５は出力回路である。こ
のうち割算回路を３１には、第４図に示すような溶接電
源５の端子ｅθから溶接電源ｒとアーク電圧Ｅとが入力
され、インピーダンスが求められる。このインピーダン
スは左右端のものがホールドされ、左端右端の値が比較
され、差があるとき出力回路３５から左寄り信号が出力
され、コントローラ１により溶接ロボット１のウィービ
ング位置が正確に保たれろ。

ここで、溶接ロボットの動作を説明する。

（１）　　先ず溶接ロボット１を吊上げピースＰの近傍
にセットして、その長さｌ及び板厚ｔを操作盤４より入
力し、第５図に示すように手動操作で溶接トーチ１７を
ピースＰの第１コーナ点Ｃ８に位置決めをし、自動溶接
機動ボタンを押し溶接アークを発生させ且つ第２コーナ
点Ｃ２に向う進行方向と直角となるようウィービング軸
１６で溶接トーチ１７を振りウィービング運動させろ。

（２）　　アークが発生すると第３図に示す割算回路３
１に溶接電流Ｉ及びアーク電圧Ｅが入力される。割算回
路３１はＥ／Ｉなる演算を行いインピーダンスＺを求め
ろ。ホールド回路３３は左右端信号回路２１がら溶接ト
ーチ１７が左右端に位置したときに信号を受けこの信号
を受けたとき即ち溶接トーチ１７が左右端に位置したと
きのインピーダンス４，４の大小を比較し、差があると
きには出力回路３５から左寄りＬ信号または右寄１）Ｒ
信号を示す０Ｎ−ＯＦＦ信号が出力され、この信号によ
り左右軸（Ｘ軸）１２、前後軸（Ｙ軸）１３が修正動作
を行なう。かくて壁面倣いがなされ、吊上げピースＰと
ブロックＢとの隅部に溶接トーチ１７を向けつつ第１辺
Ｌ１に沿い進行させろことができる。

（３）　　溶接トーチ１７があらかじめ入力した吊ピー
スＰの長さｌ進み第１辺Ｌ１と第２辺−の第２コーナ部
Ｃ２に達することになり、この点で溶接トーチ１７を水
平旋回軸１５で９０°旋回させる。その後は第２辺−に
対し壁面倣いをしつつ溶接をする。

（４）　　溶接トーチ１７があらかじめ入力したピース
Ｐの板厚を進み、第２辺−と第３辺−の第３コーナ部Ｃ
３に達すると、この点で溶接トーチ１７を水平旋回軸１
５で９０゜旋回させる。その後は第３辺１．３（こ対し
壁面倣いをしつつ溶接をする。

（５）上記に準じ−−Ｃ，−Ｌ、と壁面倣し１とコーナ
部旋回を行なわせ初期位ＭＣ１まで第１パスＢ１（第６
図参照）の溶接を自動的に行なう。

（６）第１パスＢｉの溶接の過程で各コーナ点Ｃ１・Ｃ
２・Ｃ３・Ｃ４の位置をメモリに記憶する。

（７）第６図に示すように第２パスＢ２以後（よあらか
じめ設定したＸ−Ｙ平面シフト量Ｓｘ７、Ｚ方向シフト
１ｋＳ２をメモリ値に加えながら直線補間により直続し
て多層盛溶接を自動的に行なう。

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、溶接部材　周囲に対する多層盛溶接が、溶接ト
ーチをコーナ点に初期設定するだけでノンティーチング
により全て自動溶接でき取扱い操作が簡単で省人化及び
省工数化によるコスト低減が図れ、また溶接品質の安定
化に伴い災害の恐れも少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実現する溶接ロボットを示す斜視
図、第２図はそのシステムを示すブロック図、第３図は
アークセンサを示すブロック図、第４図は溶接トーチを
中心に示す断面図、第５図は本発明方法の実施例を説明
するための説明１図、第６図は多層盛溶接の状態図、第
７図は吊上げピースをブロックに溶接した状態で示す斜
視図である。 図　　面　　中、 １は溶接ロボット、 ２はコントローラ、 ３はアークセンサ、 ４は操作盤、 １１は本体、 １２は左右軸、 １３け前後軸、 １４は上下軸、 １５は水平旋回軸、 １６はウィービング軸、 Ｐは吊上げピース、 Ｃ，、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４はコーナ部、 Ｌｌ、Ｌ２．Ｌｌ、Ｌ４は辺である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｘ−Ｙ−Ｚの三次元方向に移動する本体の先端部に備
   えた水平旋回軸にウィービング軸を設けた溶接ロボット
   により、第１の部材の水平面上に載せた第２の部材を多
   層盛溶接する自動溶接方法において、初層の第１パスで
   は溶接電流とアーク電圧とからウィービング両端位置で
   のインピーダンスＺ＿Ｌ・Ｚ＿Ｒを求めてこの両インピ
   ーダンスＺ＿ＬとＺ＿Ｒの差がなくなるように壁面倣い
   を行うなとともに、予め入力した第２部材の長さや板厚
   によるこの第２部材の各コーナ部の位置計算に基づき溶
   接ロボットの旋回動作を行ない更に各コーナ部の位置を
   記憶し、第２層以後のパスでは記憶したコーナ部の位置
   を基に各パス毎に予め設定した量だけシフトさせて溶接
   を行うことを特徴とする自動溶接方法。