JPH1085938A - Method and equipment for multi-layer building-up welding for thick plate - Google Patents
Method and equipment for multi-layer building-up welding for thick plateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は厚板多層肉盛り溶接
方法および装置に係り、特にレーザセンサを利用して、
厚板の初層から仕上げ層まで開先形状に適応した多層盛
り溶接を自動的に行うのに好適な厚板多層肉盛り溶接方
法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for thick layer multi-layer welding, and more particularly to a method and an apparatus using a laser sensor.
The present invention relates to a thick-plate multi-layer build-up welding method and apparatus suitable for automatically performing multi-layer build-up welding adapted to a groove shape from a first layer to a finished layer of a thick plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、レーザセンサを利用したロボット
による厚板多層肉盛り溶接方法として、次の２つの方法
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, the following two methods are known as a thick plate multi-layer overlay welding method by a robot using a laser sensor.
【０００３】第１は、溶接中にレーザセンサで各開先断
面形状を検出しながら、各開先形状に適応した溶接条件
を計算し、その条件（溶接トーチ狙い位置、溶接速度な
ど）でロボットを制御しながら溶接を進めていく方法で
ある。これはリアルタイムトラッキングと称される。[0003] First, a welding sensor adapted to each groove shape is calculated while detecting each groove cross-sectional shape by a laser sensor during welding, and a robot is determined based on the conditions (target position of welding torch, welding speed, etc.). This is a method of welding while controlling the welding. This is called real-time tracking.
【０００４】第２は、レーザセンサによりまず開先形状
の検出を溶接線全体に行うことにより、溶接線上での開
先形状全体を把握し、その後、検出した溶接線上で開先
形状に適応した次の層の溶接計画を立てて溶接を行う方
法である。開先形状のセンシングは各層溶接完了毎にレ
ーザセンサで行い、これを各層毎に繰返して多層盛り溶
接を行っている。これはドライパスセンシングといわれ
るものである。Second, a groove shape is first detected by a laser sensor over the entire welding line, whereby the entire groove shape on the welding line is grasped. Thereafter, the groove shape is adapted on the detected welding line. This is a method of making a welding plan for the next layer and performing welding. The groove shape is sensed by a laser sensor each time the welding of each layer is completed, and this is repeated for each layer to perform multi-layer welding. This is called dry pass sensing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のリアル
タイムトラッキングでは、溶接中は開先形状を常時検出
しているので、例えば溶接線が曲線であったとしても、
それに追従して溶接を行うことが可能であるが、レーザ
センサは検出した各開先断面形状を記録していないの
で、厚板の溶接で溶接が進行して仕上げ層に近づくにつ
れて、レーザセンサによる開先断面形状の把握が難しく
なり、自動で溶接を続けていくことが困難となる問題が
ある。However, in the former real-time tracking, the groove shape is always detected during welding, so that, for example, even if the welding line is curved,
It is possible to perform welding according to it, but since the laser sensor does not record each detected groove cross-sectional shape, as welding progresses in welding thick plates and approaches the finished layer, the laser sensor There is a problem that it is difficult to grasp the groove cross-sectional shape and it is difficult to continue welding automatically.
【０００６】また、後者のドライパスセンシングでは、
溶接線が直線であれば、溶接線開始位置と終了位置付近
でもレーザセンサによる開先断面形状検出を行い、それ
をもとに溶接線上の開先断面形状全体を予測することが
できるが、溶接線が曲線の場合には、溶接線上全ての開
先断面形状を検出する必要がある。したがって、各層の
溶接前にレーザセンサによる開先形状検出を繰返す方法
では、溶接とは別に検出のための時間が余分にかかるこ
とになる。また、溶接中は予め溶接計画で計画されたと
おりの溶接を行い、レーザセンサによる開先断面形状の
検出を行わないので、溶接中の開先形状の変動は溶接作
業後の開先断面形状検出によってのみ把握することがで
き、即応性に欠け、また検出作業に追従して溶接するこ
とができない。In the latter dry pass sensing,
If the welding line is a straight line, the groove cross-sectional shape is detected by the laser sensor even near the start and end positions of the welding line, and the entire groove cross-sectional shape on the welding line can be predicted based on that. When the line is a curve, it is necessary to detect all groove cross-sectional shapes on the welding line. Therefore, in the method of repeatedly detecting the groove shape by the laser sensor before welding each layer, extra time is required for detection separately from welding. In addition, during welding, welding is performed as planned in advance in the welding plan, and the groove cross-sectional shape is not detected by the laser sensor. , It lacks responsiveness and cannot be welded following the detection work.
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に着目し、厚
板の多層肉盛り溶接を直前の開先断面形状を反映させつ
つ各層連続して自動的に行うことができるようにした厚
板多層肉盛り溶接方法および装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, and makes it possible to automatically perform multi-layer build-up welding of a thick plate continuously for each layer while reflecting the immediately preceding groove cross-sectional shape. It is an object of the present invention to provide a multi-layer overlay welding method and apparatus.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る厚板多層肉盛り溶接方法は、厚板溶接
箇所の開先に沿って溶接トーチを周回移動させ、開先部
に多層肉盛り溶接を施す方法において、前記溶接トーチ
と同伴周回するセンサにより溶接前の溶接が施される開
先断面形状データを検出して、開先断面形状に適応する
溶接条件で現溶接を行うとともに、センサにより検出し
た開先形状断面を記憶させ、現溶接層の溶接の終了後に
記憶していた開先形状データをもとに次の層の溶接条件
を設定して次の層の溶接を行い、これを各層毎に連続し
て繰返すことにより、厚板の初層から仕上げ層まで開先
形状に適応した多層盛り溶接を自動的に行わせることを
特徴とする。In order to achieve the above object, a thick plate multi-layer overlay welding method according to the present invention comprises the steps of: moving a welding torch around a groove of a thick plate welding point; In the method of performing multi-layer build-up welding, the groove to be welded before welding is detected by a sensor encircling with the welding torch to detect groove cross-sectional shape data, and the current welding is performed under welding conditions adapted to the groove cross-sectional shape. At the same time, the groove shape section detected by the sensor is stored, and the welding conditions for the next layer are set based on the groove shape data stored after the welding of the current welding layer, and the next layer is welded. By repeating this continuously for each layer, multi-layer welding suitable for the groove shape from the first layer to the finished layer of the thick plate is automatically performed.
【０００９】また、本発明に係る厚板肉盛り溶接装置
は、溶接条件設定手段により作動される溶接トーチと、
当該溶接トーチの前方で先行して移動される開先断面検
出センサと、この開先断面検出センサからのトーチ移動
経路に沿った開先断面形状を記憶する記憶保持手段と、
前記溶接トーチによる各層溶接に際して現溶接層の完了
時に、現溶接層の溶接中に記憶したトーチ移動経路に沿
った開先形状データを参照して次の層の溶接条件を計画
する計画手段と、前記開先断面検出センサで検出した開
先断面形状に適応する溶接条件に合致するように前記溶
接条件設定手段を介して溶接トーチを作動させる制御手
段とを備えた構成としたものである。[0009] The thick plate overlay welding apparatus according to the present invention comprises a welding torch operated by welding condition setting means;
A groove section detection sensor that is moved ahead in front of the welding torch, and a storage holding unit that stores a groove section shape along a torch moving path from the groove section detection sensor,
Planning means for planning welding conditions for the next layer by referring to groove shape data along the torch movement path stored during welding of the current welding layer at the time of completion of the current welding layer during each layer welding by the welding torch, A control means for operating a welding torch via the welding condition setting means so as to match welding conditions adapted to the groove cross-sectional shape detected by the groove cross-section detection sensor.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る厚板多層肉
盛り溶接方法および装置の具体的実施形態を図面を参照
して詳細に説明する。この溶接方法の実施例として、圧
力容器の鏡板を溶接対象とした厚板多層肉盛り溶接装置
の例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of a method and an apparatus for thick build-up welding according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As an example of this welding method, an example of a thick-plate multi-layer overlay welding apparatus in which a head plate of a pressure vessel is to be welded will be described.
【００１１】図１は厚板多層肉盛り溶接装置としての実
施形態に係る円周溶接装置の溶接作業状態の説明図であ
る。図示のように、この円周溶接装置は、円筒圧力容器
本体１０の端部に鏡板１２を溶接するためのもので、鏡
板１２が仮付けされた円筒圧力容器本体１０をその軸芯
回りに回転可能に支持するの回転支持台１４を有してい
る。これにより溶接線は容器本体１０の回転駆動軸芯と
直交する平面上に軸芯を中心とする一定半径をもつ円と
して規定される。FIG. 1 is an explanatory diagram of a welding operation state of a circumferential welding apparatus according to an embodiment as a thick-plate multilayer overlay welding apparatus. As shown in the figure, the circumferential welding apparatus is for welding a head plate 12 to an end of a cylindrical pressure vessel main body 10, and rotates the cylindrical pressure vessel main body 10 to which the head plate 12 is temporarily attached around its axis. It has a rotatable support 14 for supporting it. Thereby, the welding line is defined as a circle having a constant radius centered on the axis on a plane orthogonal to the axis of rotation of the container body 10.
【００１２】前記回転支持台１４の側方には溶接線を含
む平面内で溶接トーチ１６を水平方向と垂直方向に移動
可能にした２軸移動マニプレータ１８が設置され、溶接
トーチ１６を溶接線に倣う位置に配置可能にしている。
すなわちマニプレータ１８は支柱２０に沿って移動し得
る昇降スライダ２２に水平アーム２４を取付けたもの
で、水平アーム２４は昇降スライダ２２に水平移動可能
に装着されている。水平アーム２４の先端には溶接トー
チ１６が取付けられているが、上記構成により溶接トー
チ１６が溶接線を含む平面上で平面移動可能とされる。
また、水平アーム２４の先端には溶接部である開先断面
形状を検出するためのレーザセンサ２６が取付けられて
おり、このレーザセンサ２６は溶接トーチ１６からある
一定距離だけ離れたところに設置されている。この場
合、レーザセンサ２６は溶接トーチ１６の溶接進行方向
の前方位置に先行して設置され、溶接前の開先形状断面
を検出するようになっている。A biaxial moving manipulator 18 is provided on the side of the rotary support 14 so that the welding torch 16 can be moved in the horizontal and vertical directions in a plane including the welding line. It can be placed at the position to follow.
That is, the manipulator 18 has a horizontal arm 24 attached to an elevating slider 22 that can move along the column 20, and the horizontal arm 24 is mounted on the elevating slider 22 so as to be horizontally movable. The welding torch 16 is attached to the distal end of the horizontal arm 24. The above configuration enables the welding torch 16 to move on a plane including the welding line.
At the end of the horizontal arm 24, a laser sensor 26 for detecting a groove cross-sectional shape, which is a welded portion, is mounted. The laser sensor 26 is installed at a certain distance from the welding torch 16. ing. In this case, the laser sensor 26 is installed in front of the welding torch 16 in a forward position in the welding progress direction, and detects a groove-shaped cross section before welding.
【００１３】ところで、前記溶接トーチ１６は水平アー
ム２４の先端部に取付けられているが、アーム先端にて
独立して直交２軸方向移動と１軸回りに回転可能となっ
ている。このトーチ駆動軸部３０のスケルトンを図２に
示す。水平アーム２４の先端部に垂直軸２８Ｚを設け、
これをガイドとして昇降する水平Ｘ軸２８Ｘが設けられ
ている。水平Ｘ軸２８Ｘにはクランク部２８ＸＣが形成
され、このクランク部２８ＸＣ部分にて直交する水平Ｙ
軸２８Ｙが固定されている。そして、水平Ｙ軸２８Ｙに
沿って軸方向移動可能に溶接トーチ１６が取付けられて
いる。これにより、溶接トーチ１６はマニプレータ１８
に支持された状態で、溶接開先部３２に対して上下して
溶接距離を可変とし（垂直軸２８Ｚに対する水平Ｘ軸の
昇降）、溶接時のウィービングができるものとなってい
るとともに（水平Ｙ軸２８Ｙに対するトーチの左右移
動）、回転支持台１４により圧力容器１０を回転して開
先部３２の溶接部位を変更できる。これらは図示しない
アクチュエータにより作動される。また、前記レーザセ
ンサ２６が当該箇所に装備され、特に水平Ｘ軸２８Ｘの
先端部に開先部３２に向けて計測用レーザビームを照射
し、かつ内蔵されたミラーにより開先部３２の断面方向
（水平Ｙ軸２８Ｙ方向）に走査可能とされている。The welding torch 16 is attached to the distal end of the horizontal arm 24. At the distal end of the arm, the welding torch 16 can be independently moved in two orthogonal directions and rotated about one axis. FIG. 2 shows a skeleton of the torch drive shaft unit 30. A vertical axis 28Z is provided at the tip of the horizontal arm 24,
A horizontal X-axis 28X that moves up and down using this as a guide is provided. A crank portion 28XC is formed on the horizontal X axis 28X, and a horizontal Y
The shaft 28Y is fixed. The welding torch 16 is attached so as to be movable in the axial direction along the horizontal Y axis 28Y. Thereby, the welding torch 16 is connected to the manipulator 18.
In this state, the welding distance can be varied by moving up and down with respect to the welding groove 32 (elevation of the horizontal X axis with respect to the vertical axis 28Z), and weaving can be performed during welding (horizontal Y). The pressure vessel 10 can be rotated by the rotary support 14 to change the welding site of the groove 32. These are operated by an actuator not shown. In addition, the laser sensor 26 is provided at the corresponding position, and in particular, the tip of the horizontal X axis 28X is irradiated with a measurement laser beam toward the groove 32, and the built-in mirror is used to cut the sectional direction of the groove 32. (Horizontal Y axis 28Y direction).
【００１４】上記溶接トーチ１６とレーザセンサ２６と
は、図２に示しているように、溶接対象である圧力容器
本体１０と鏡板１２からなるワークの突合せ開先部３２
に対面されるが、このとき、ワーク回転方向（矢印Ａ）
に対し、レーザセンサ２６が先行し、溶接トーチ１６が
後行するように配置される。As shown in FIG. 2, the welding torch 16 and the laser sensor 26 are provided with a butt groove 32 of a work comprising the pressure vessel body 10 to be welded and the end plate 12.
At this time, the work rotation direction (arrow A)
On the other hand, the laser torch 26 is arranged ahead of the laser sensor 26, and the welding torch 16 is arranged behind.
【００１５】上述のような駆動系統に加えて、溶接処理
をなすための種々の制御条件を設定する溶接条件設定手
段としてのコントローラ３４と溶接電源装置３６が設け
られている（図１）。コントローラ３４のシステムブロ
ック図を図４に示す。図示のように、コントローラ３４
はトーチ３軸駆動部３０の各軸にホストコンピュータ３
８に挿入された軸制御ボード４０によりサーボアンプ４
２を介して制御される。ホストコンピュータ３８はティ
ーチングペンダント４４と溶接電源３６、ワイヤ送給装
置４６も含めた全ての管理を行うようになっている。ま
た、レーザセンサ２６を制御するレーザセンサコントロ
ーラ４８が設けられ、レーザセンサ２６の制御とレーザ
センサ２６からの断面形状データを受け取った以後の処
理（開先断面形状データの解析とその結果に基づいた溶
接条件の生成など）を行う。In addition to the above-described drive system, a controller 34 and a welding power source device 36 are provided as welding condition setting means for setting various control conditions for performing a welding process (FIG. 1). FIG. 4 shows a system block diagram of the controller 34. As shown, the controller 34
Is a host computer 3 for each axis of the torch 3-axis drive unit 30.
The servo amplifier 4 is controlled by the axis control board 40 inserted in
2 is controlled. The host computer 38 performs all management including the teaching pendant 44, the welding power source 36, and the wire feeding device 46. In addition, a laser sensor controller 48 for controlling the laser sensor 26 is provided, and processing after the control of the laser sensor 26 and the reception of the cross-sectional shape data from the laser sensor 26 (analysis of the groove cross-sectional shape data and based on the result thereof). Generation of welding conditions).
【００１６】上述の装置構成により行われる溶接は、円
周上を１周する１パス溶接が基本のシーケンスとなって
おり、この１パス溶接時にレーザセンサ２６によりワー
クの開先断面形状を先読みして、開先形状に適応した溶
接条件の計算を行い、ロボット各軸と溶接電源を制御す
ることによりその溶接条件で１パス溶接を行わせるよう
にしている。すなわち、１層の溶接は、１パスもしくは
数パス溶接で構成されるが、各層の第１パスで開先断面
形状の検出と同時に各開先形状データを記録しておき、
その層が終了した時、記録した開先形状データに基づ
き、残りの開先形状を推定して、残りの層数と次の層の
パス数を計画するのである。この計画に基づいて、前と
同じように、次の層の溶接が各パス毎に行われる。これ
を各層毎に繰返すことにより、初層から仕上げ層までの
多層盛り溶接を自動的に行わせる。また、この時に、初
層用から中間層用、仕上げ層用へと溶接条件を計算する
ためのロジックも残りの開先形状に合わせて自動的に切
り替わっていくようにする。The basic sequence of the welding performed by the above-described apparatus configuration is one-pass welding that makes one round on the circumference. At this one-pass welding, the laser sensor 26 pre-reads the groove cross-sectional shape of the work. Then, the welding conditions are calculated in accordance with the groove shape, and one-pass welding is performed under the welding conditions by controlling each axis of the robot and the welding power source. That is, the welding of one layer is constituted by one pass or several pass welding, but the groove shape data is recorded simultaneously with the detection of the groove cross-sectional shape in the first pass of each layer,
When that layer is completed, the remaining groove shape is estimated based on the recorded groove shape data, and the number of remaining layers and the number of passes of the next layer are planned. Based on this plan, the next layer is welded in each pass as before. By repeating this for each layer, multi-layer welding from the first layer to the finished layer is automatically performed. At this time, the logic for calculating the welding conditions from the first layer to the intermediate layer and to the finished layer is automatically switched in accordance with the remaining groove shape.
【００１７】この具体的溶接処理を図５のフローチャー
トを参照して説明する。この溶接シーケンスは１周毎の
溶接が基本とされ、最初に準備作業として、オペレータ
のキー入力によりワークデータ（外径、板厚、開先タイ
プ等）を入力する。ホストコンピュータ３８はこれを受
けて各軸原点の設定をなす（ステップ１００）。この原
点設定は電源をＯＮした時のみ必要である。そして、１
層目の溶接を開始するために、オペレータはトーチ軸駆
動部３０の２軸（Ｙ、Ｚ）をマニュアルで開先計測開始
点まで移動する（ステップ１１０）。この移動後の溶接
トーチ１６の位置である開先形状計測位置が、後の溶接
シーケンスの基準位置となる。その後、溶接スタートス
イッチをＯＮし（ステップ１２０）、これを受けてレー
ザセンサコントローラ４８はレーザセンサ２６をＯＮす
る（ステップ１３０）。これにより開先形状の検出が開
始され、レーザセンサで溶接開始点を捜しながら、ホス
トコンピュータ３８はトーチ１６を移動して、検出した
溶接開始点で停止する（ステップ１４０）。The specific welding process will be described with reference to the flowchart of FIG. This welding sequence is basically performed for each round, and firstly, as preparation work, work data (outer diameter, plate thickness, groove type, etc.) is input by key input by an operator. In response, the host computer 38 sets the origin of each axis (step 100). This origin setting is necessary only when the power is turned on. And 1
In order to start welding of the layer, the operator manually moves the two axes (Y, Z) of the torch axis drive unit 30 to the groove measurement start point (step 110). The groove shape measurement position, which is the position of the welding torch 16 after this movement, becomes the reference position for the subsequent welding sequence. Thereafter, the welding start switch is turned on (step 120), and in response thereto, the laser sensor controller 48 turns on the laser sensor 26 (step 130). Thus, the detection of the groove shape is started, and the host computer 38 moves the torch 16 while searching for the welding start point with the laser sensor, and stops at the detected welding start point (step 140).
【００１８】ホストコンピュータ３８は１周溶接開始指
令を発し（ステップ１５０）、検出した溶接開始点から
アークをオンにし、回転支持台１４上でワークを回転さ
せて溶接を開始する。溶接中、レーザセンサコントロー
ラ内４８では、レーザセンサによる開先形状検出と、そ
の開先形状に適応した溶接条件（トーチ狙い位置とウィ
ービング条件等を含む）の生成ロジックが実行されてお
り（ステップ１６０）、ホストコンピュータ３８側に狙
い位置の補正値と溶接条件の修正値がある決まった周期
で出力されている。このレーザセンサコントローラ４８
からの修正値をもとにホストコンピュータ３８はトーチ
駆動軸部３０と溶接電源装置３６を制御している（ステ
ップ１７０）。The host computer 38 issues a one-round welding start command (step 150), turns on the arc from the detected welding start point, rotates the work on the rotary support 14 and starts welding. During welding, in the laser sensor controller 48, the groove shape is detected by the laser sensor, and the generation logic of the welding conditions (including the target position of the torch, the weaving condition, etc.) adapted to the groove shape is executed (step 160). ), The correction value of the target position and the correction value of the welding condition are output to the host computer 38 at a predetermined cycle. This laser sensor controller 48
The host computer 38 controls the torch drive shaft unit 30 and the welding power source device 36 based on the correction values from (step 170).
【００１９】また、この時、レーザセンサコントローラ
４８では、１周分の開先形状検出データを記憶してい
る。ワークが１回転すると、ホストコンピュータ３８は
溶接を停止し（ステップ１８０）、溶接トーチ１６を待
機位置まで移動させる。ここで、オペレータがトーチ１
６を点検し、必要ならばノズルの清掃を行う。At this time, the laser sensor controller 48 stores groove shape detection data for one round. When the work makes one rotation, the host computer 38 stops welding (step 180) and moves the welding torch 16 to the standby position. Here, the operator is torch 1
Inspect 6 and clean the nozzle if necessary.
【００２０】各層の第１パス溶接が終了した場合だけ、
レーザセンサコントローラ４８内に記憶された１周分の
開先断面形状データをもとにして、次の層の溶接計画が
実行され、次の層のパス数、次の層の溶接条件生成ロジ
ック（初層、中間層、仕上げ層用）などが決定される
（ステップ１９０）。Only when the first pass welding of each layer is completed,
The welding plan of the next layer is executed based on the groove cross-sectional shape data for one round stored in the laser sensor controller 48, the number of passes of the next layer, the welding condition generation logic of the next layer ( An initial layer, an intermediate layer, a finished layer, and the like are determined (step 190).
【００２１】このような１周溶接シーケンスを初層から
仕上げ層まで繰返して行うことにより、図６に示される
ように、厚板肉盛り溶接を自動的に行わせることができ
るのである。By repeating such a one-round welding sequence from the first layer to the finished layer, as shown in FIG. 6, it is possible to automatically perform thick plate overlay welding.
【００２２】以上のように、本実施形態によれば、溶接
トーチ１６による溶接周回時に溶接直後の開先断面をレ
ーザセンサ１８により検出し、この検出データを記憶さ
せておき、次層の溶接時の溶接条件設定をなすために用
いるようにしているため、各層の溶接処理を連続して行
わせることができ、円筒圧力容器などの厚板溶接を多層
で溶接する作業時間を大幅に短縮することができる。As described above, according to the present embodiment, the groove section immediately after welding is detected by the laser sensor 18 at the time of welding orbiting by the welding torch 16, and this detection data is stored, and the data is stored when the next layer is welded. It can be used to set the welding conditions of each layer, so that the welding process of each layer can be performed continuously, greatly shortening the work time of multilayer welding of thick plate welding such as cylindrical pressure vessels Can be.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、溶接条
件設定手段により作動される溶接トーチと、当該溶接ト
ーチの前方で先行して移動される開先断面検出センサ
と、この開先断面検出センサからのトーチ移動経路に沿
った開先断面形状を記憶する記憶保持手段と、前記溶接
トーチによる各層溶接に際して現溶接層の完了時に、現
溶接層の溶接中に記憶したトーチ移動経路に沿った開先
形状データを参照して次の層の溶接条件を計画する計画
手段と、前記開先断面検出センサで検出した開先断面形
状に適応する溶接条件に合致するように前記溶接条件設
定手段を介して溶接トーチを作動させる制御手段とを備
え、溶接中はレーザセンサによる開先形状の認識と、開
先形状に適応した溶接条件の自動生成を行いながら溶接
を行うので、開先の変動に対してリアルタイムな適応溶
接が可能となり、また、前層で開先形状認識結果を記憶
しておき、これをもとに次の層の溶接計画をたてるの
で、初層から仕上げ層までの自動溶接が可能となる効果
が得られる。As described above, the present invention relates to a welding torch operated by a welding condition setting means, a groove section detecting sensor which is moved ahead of the welding torch, and a groove section detecting sensor. Memory holding means for storing a groove cross-sectional shape along the torch moving path from the detection sensor, and at the time of completion of the current welding layer upon welding of each layer by the welding torch, along the torch moving path stored during welding of the current welding layer. Planning means for planning welding conditions for the next layer with reference to the groove shape data obtained, and the welding condition setting means so as to match welding conditions adapted to the groove cross-sectional shape detected by the groove cross-section detection sensor. Control means for activating the welding torch through the tool.During welding, the welding is performed while recognizing the groove shape by the laser sensor and automatically generating welding conditions adapted to the groove shape. Real-time adaptive welding is possible for the motion, and the groove shape recognition result is stored in the previous layer, and based on this, the welding plan for the next layer is created. Thus, the effect that the automatic welding can be performed is obtained.
【図１】実施形態に係る厚板多層肉盛り溶接装置の全体
構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a thick plate overlay welding apparatus according to an embodiment.
【図２】同装置の溶接トーチとレーザセンサの取付け部
のスケルトン図である。FIG. 2 is a skeleton diagram of a mounting portion of the welding torch and the laser sensor of the apparatus.
【図３】溶接トーチとレーザセンサの配置形態の説明図
である。FIG. 3 is an explanatory view of an arrangement of a welding torch and a laser sensor.
【図４】同装置のコントローラの構成ブロック図であ
る。FIG. 4 is a configuration block diagram of a controller of the apparatus.
【図５】実施形態に係る溶接処理のフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart of a welding process according to the embodiment.
【図６】溶接結果の開先部断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a groove portion of a welding result.
１０ 圧力容器本体 １２ 鏡板 １４ 回転支持台 １６ 溶接トーチ １８ マニプレータ ２０ 支柱 ２２ 昇降スライダ ２４ 水平アーム ２６ レーザセンサ ２８Ｘ 水平Ｘ軸 ２８Ｙ 水平Ｙ軸 ２８Ｚ 垂直軸 ３０ トーチ駆動軸部 ３２ 開先部 ３４ コントローラ ３６ 溶接電源装置 ３８ ホストコンピュータ ４０ 軸制御ボード ４２ サーボアンプ ４４ ティーチングペンダント ４６ ワイヤ供給装置 ４８ レーザセンサコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressure vessel main body 12 End plate 14 Rotation support stand 16 Welding torch 18 Manipulator 20 Prop 22 Lifting slider 24 Horizontal arm 26 Laser sensor 28X Horizontal X axis 28Y Horizontal Y axis 28Z Vertical axis 30 Torch drive shaft part 32 Groove part 34 Controller 36 Welding Power supply device 38 Host computer 40 Axis control board 42 Servo amplifier 44 Teaching pendant 46 Wire supply device 48 Laser sensor controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 101:12 (72)発明者 小川 慎太郎 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 肥後 嘉裕 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B23K 101: 12 (72) Inventor Shintaro Ogawa 3-1-1, Tama, Tamano-shi, Okayama Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Tamano Works (72) Inventor Yoshihiro Higo 3-1-1 Tama, Tamano-shi, Okayama Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd.
Claims (2)
を周回移動させ、開先部に多層肉盛り溶接を施す方法に
おいて、前記溶接トーチと同伴周回するセンサにより溶
接前の溶接が施される開先断面形状データを検出して、
開先断面形状に適応する溶接条件で現溶接を行うととも
に、センサにより検出した開先形状断面を記憶させ、現
溶接層の溶接の終了後に記憶していた開先形状データを
もとに次の層の溶接条件を設定して次の層の溶接を行
い、これを各層毎に連続して繰返すことにより、厚板の
初層から仕上げ層まで開先形状に適応した多層盛り溶接
を自動的に行わせることを特徴とする厚板肉盛り溶接方
法。1. A method for performing a multi-layer build-up welding on a groove by moving a welding torch around a groove at a thick plate welding point, wherein the welding before welding is performed by a sensor that rotates together with the welding torch. Detected groove cross-sectional shape data to be
The current welding is performed under the welding conditions adapted to the groove cross-sectional shape, the groove shape cross-section detected by the sensor is stored, and the following groove shape data is stored based on the groove shape data stored after welding of the current welding layer. Welding of the next layer is performed by setting the welding conditions of the layers, and this is repeated continuously for each layer, so that multi-layer welding suitable for the groove shape from the first layer of the thick plate to the finished layer is automatically performed. A thick plate overlay welding method characterized by being performed.
トーチと、当該溶接トーチの前方で先行して移動される
開先断面検出センサと、この開先断面検出センサからの
トーチ移動経路に沿った開先断面形状を記憶する記憶保
持手段と、前記溶接トーチによる各層溶接に際して現溶
接層の完了時に、現溶接層の溶接中に記憶したトーチ移
動経路に沿った開先形状データを参照して次の層の溶接
条件を計画する計画手段と、前記開先断面検出センサで
検出した開先断面形状に適応する溶接条件に合致するよ
うに前記溶接条件設定手段を介して溶接トーチを作動さ
せる制御手段とを備えたことを特徴とする厚板肉盛り溶
接装置。2. A welding torch operated by a welding condition setting means, a groove section detection sensor which is moved ahead of the welding torch, and a path along a torch moving path from the groove section detection sensor. A memory holding means for storing a groove cross-sectional shape, and at the time of completion of the current weld layer at the time of each layer welding by the welding torch, referring to groove shape data along the torch movement path stored during welding of the current weld layer, and Planning means for planning welding conditions for the layers, and control means for operating a welding torch via the welding condition setting means so as to match welding conditions adapted to the groove cross-sectional shape detected by the groove cross-section detection sensor. A thick plate build-up welding apparatus comprising:
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- 1996-09-13 JP JP26519596A patent/JP3303256B2/en not_active Expired - Fee Related
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