JPS6348637B2 - - Google Patents
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- JPS6348637B2 JPS6348637B2 JP56046304A JP4630481A JPS6348637B2 JP S6348637 B2 JPS6348637 B2 JP S6348637B2 JP 56046304 A JP56046304 A JP 56046304A JP 4630481 A JP4630481 A JP 4630481A JP S6348637 B2 JPS6348637 B2 JP S6348637B2
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- welding
- torch
- nozzle
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- groove
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/0026—Arc welding or cutting specially adapted for particular articles or work
- B23K9/0052—Welding of pipe panels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種自動溶接機に適用できるノズル
自動溶接方法に関する。
自動溶接方法に関する。
従来、ボイラ、化工機等のドラムヘツダ等に
は、給水管、安全弁、検出計等を取付ける管台な
どのノズルが多数溶接されて構成されている。す
なわち大径の母管に小径の枝管等を複数個の溶接
により取付ける際は、母管と枝管の接合部が相関
曲線、いわゆる三次元の鞍型曲線となり、自動溶
接方法においては溶接トーチの位置決め、開先幅
変動に対する溶接量調整等について実用的な制御
方法及びその装置が得られず満足のいくものが実
現していないのが現状である。
は、給水管、安全弁、検出計等を取付ける管台な
どのノズルが多数溶接されて構成されている。す
なわち大径の母管に小径の枝管等を複数個の溶接
により取付ける際は、母管と枝管の接合部が相関
曲線、いわゆる三次元の鞍型曲線となり、自動溶
接方法においては溶接トーチの位置決め、開先幅
変動に対する溶接量調整等について実用的な制御
方法及びその装置が得られず満足のいくものが実
現していないのが現状である。
従つて、これまで、自動溶接といつても一人以
上のオペレータが常時付き添つており、溶接進行
に伴なつて微調整操作を要するなど、省力化でき
るものは見当らず、逆にオペレータに複雑な操作
のための負担をかけるので敬遠され実用的効果を
奏し得ないものであつた。このために今だに手溶
接への依存度が大であり、低能率で品質確保のた
めに多数の高熟練作業者を要する等の問題があつ
た。
上のオペレータが常時付き添つており、溶接進行
に伴なつて微調整操作を要するなど、省力化でき
るものは見当らず、逆にオペレータに複雑な操作
のための負担をかけるので敬遠され実用的効果を
奏し得ないものであつた。このために今だに手溶
接への依存度が大であり、低能率で品質確保のた
めに多数の高熟練作業者を要する等の問題があつ
た。
本発明は、上述した従来方法における問題点を
改善することを目的としてなされたもので、その
要旨は、母管とそれと交叉されたノズルとの鞍型
状の開先部を溶接するに際し、 前後方向、左右方向及び上下方向に移動可能な
ロボツト本体に鉛直軸回りに回転可能に旋回軸を
支持し、旋回軸に半径方向に移動可能に半径方向
スライド部を設け、半径方向スライド部にトーチ
角軸部を設けると共に、当該半径方向スライド部
に上下動可能にノズル外面検出センサと母管背面
検出センサを支持し、前記トーチ角軸部に上下方
向に移動可能にトーチホルダを設け、トーチホル
ダに溶接トーチを支持し、かつ溶接トーチの進行
方向前面もしくは後面に開先面検出センサを設け
てなるテイーチングプレイバツク方式のアーク溶
接ロボツトを用い、 溶接前にあつては、前記旋回軸を前記ノズルの
ほぼ直上に位置させて、前記旋回軸を旋回し、 前記ノズル外面検出センサで前記ノズルの中心
と前記旋回軸の中心とのずれを求め、前記ロボツ
ト本体を動かして前記旋回軸の中心を前記ノズル
の中心に一致させる一方、 前記母管背面検出センサで母管の背の最頂部を
求め、前記ロボツト本体を動かして前記溶接トー
チの基準高さを設定し、 更に、ノズル外周に沿つて開先内を移動される
前記溶接トーチと一体の開先面検出センサにより
開先幅を検出して記憶し、 溶接中にあつては、前記記憶された開先幅に応
じて前記溶接トーチのオシレート幅を制御し、 前記溶接トーチから繰り出される溶接ワイヤの
突き出し長さを一定に制御するように前記トーチ
ホルダを動かし、 溶接部の凹凸を前記トーチホルダの上下量で検
出し、溶接肉厚の過不足を、溶接速度を逆比例制
御して自動調整する、 ことを特徴とするノズル自動溶接方法に存する。
改善することを目的としてなされたもので、その
要旨は、母管とそれと交叉されたノズルとの鞍型
状の開先部を溶接するに際し、 前後方向、左右方向及び上下方向に移動可能な
ロボツト本体に鉛直軸回りに回転可能に旋回軸を
支持し、旋回軸に半径方向に移動可能に半径方向
スライド部を設け、半径方向スライド部にトーチ
角軸部を設けると共に、当該半径方向スライド部
に上下動可能にノズル外面検出センサと母管背面
検出センサを支持し、前記トーチ角軸部に上下方
向に移動可能にトーチホルダを設け、トーチホル
ダに溶接トーチを支持し、かつ溶接トーチの進行
方向前面もしくは後面に開先面検出センサを設け
てなるテイーチングプレイバツク方式のアーク溶
接ロボツトを用い、 溶接前にあつては、前記旋回軸を前記ノズルの
ほぼ直上に位置させて、前記旋回軸を旋回し、 前記ノズル外面検出センサで前記ノズルの中心
と前記旋回軸の中心とのずれを求め、前記ロボツ
ト本体を動かして前記旋回軸の中心を前記ノズル
の中心に一致させる一方、 前記母管背面検出センサで母管の背の最頂部を
求め、前記ロボツト本体を動かして前記溶接トー
チの基準高さを設定し、 更に、ノズル外周に沿つて開先内を移動される
前記溶接トーチと一体の開先面検出センサにより
開先幅を検出して記憶し、 溶接中にあつては、前記記憶された開先幅に応
じて前記溶接トーチのオシレート幅を制御し、 前記溶接トーチから繰り出される溶接ワイヤの
突き出し長さを一定に制御するように前記トーチ
ホルダを動かし、 溶接部の凹凸を前記トーチホルダの上下量で検
出し、溶接肉厚の過不足を、溶接速度を逆比例制
御して自動調整する、 ことを特徴とするノズル自動溶接方法に存する。
以下、本発明による実施例を添付した図面を参
照して詳細に説明する。第１図ないし第３図は本
発明による代表的な対象であるボイラードラムに
各種ノズルが取付けられる場合を例にして説明す
るものであり、大径のボイラードラムである母管
１に小径の枝管、例えば給水管、上昇・下降管、
圧力・水位検出管等のノズル２1，２2，…２oが
直交して取付けられる。３は母管１とノズル２o
とを溶接するノズル自動溶接ヘツドで、被溶接ノ
ズル２o上に懸垂してあり、このノズル自動溶接
ヘツド３にはマイクロコンピユータを内蔵する制
御装置４及び溶接電源５が接続されている。６は
サイドビームレールで、このサイドビームレール
６上には、母管１の長手方向に移動するＸ軸７と
Ｘ軸７の駆動モータ７ａ、Ｘ軸７に直交する方向
に移動するＹ軸８と、Ｙ軸８の駆動モータ８ａ、
及びＹ軸８の先端部に取付け上下方向に移動する
Ｚ軸９とＺ軸９の駆動モータ９ａとが設置されて
いる。
照して詳細に説明する。第１図ないし第３図は本
発明による代表的な対象であるボイラードラムに
各種ノズルが取付けられる場合を例にして説明す
るものであり、大径のボイラードラムである母管
１に小径の枝管、例えば給水管、上昇・下降管、
圧力・水位検出管等のノズル２1，２2，…２oが
直交して取付けられる。３は母管１とノズル２o
とを溶接するノズル自動溶接ヘツドで、被溶接ノ
ズル２o上に懸垂してあり、このノズル自動溶接
ヘツド３にはマイクロコンピユータを内蔵する制
御装置４及び溶接電源５が接続されている。６は
サイドビームレールで、このサイドビームレール
６上には、母管１の長手方向に移動するＸ軸７と
Ｘ軸７の駆動モータ７ａ、Ｘ軸７に直交する方向
に移動するＹ軸８と、Ｙ軸８の駆動モータ８ａ、
及びＹ軸８の先端部に取付け上下方向に移動する
Ｚ軸９とＺ軸９の駆動モータ９ａとが設置されて
いる。
上記ノズル自動溶接ヘツド３はＺ軸９の下端部
に懸垂され、その詳細は第３図ないし第４図に示
すようになつている。図において１０はＺ軸９の
下端部に取付けた旋回軸であり駆動モータ１０ａ
によつて被溶接ノズル２1上で矢印θ方向に回転
する機構を有している。１０ｂは回転位置検出エ
ンコーダで、１１は旋回軸１０に取付けた旋回半
径軸であり、駆動モータ１１ａ、エンコーダ１１
ｂにより、旋回軸１０の中心から半径方向に沿つ
てスライド部１２を移動する。スライド部１２に
は円弧状のラツク１４が固定的に取付けられてお
り、このラツク１４に対しトーチ角軸１３が搭載
されている。トーチ角軸１３側にはラツク１４の
歯に噛み合うピニオン（図示省略）が設けられて
おり、ピニオンの回転によりトーチ角軸１３はラ
ツク１４に沿つて移動して角度を変え得るように
なつている。１３ａはピニオンを回転駆動させる
ための駆動モータで、１３ｂはこのモータ１３ａ
に備わつているエンコーダである。円弧状ラツク
１４の円弧半径の中心は後述する溶接トーチ１５
から例えば20mm程の基準長さだけ突出した溶接ワ
イヤー先端とする。１６はトーチ角軸１３に取付
けた溶着高さ検出器で、高さ方向に移動可能なス
ライド部１６ｃを有している。１６ａはスライド
部１６ｃを高さ方向に駆動するための駆動モー
タ、１６ｂはこのモータ１６ａに備わつているエ
ンコーダである。前記スライド部１６ｃにトーチ
ホルダー１７が設けられ、このトーチホルダー１
７に溶接トーチ１５が掴まれている。上記溶接ト
ーチ１５にはコンジツトケーブル１８とワイヤー
送給装置１９が接続されている。また２０は旋回
半径軸１１のスライド部１２に取付けたエアシリ
ンダ等による伸縮機構で、その先端に取付けた２
１は母管１の背面検出のＺ軸センサ、２２はノズ
ル２o外面検出のＸ―Ｙ軸センサであり、それぞ
れ近接スイツチが用いられる。さらに２３は開先
壁面検出器であり、溶接トーチ１５の側面に取付
けたエアシリンダ等の伸縮機構２３ａ、及びこの
先端に取付けた開先壁面検出ロツド２３ｂを有し
ている。ここで開先壁面検出ロツド２３ｂの外径
は、開先壁面からのワイヤー狙い位置までの適正
寸法、すなわち好ましくは使用する溶接ワイヤー
径２〜３倍に相当するものが用いられる。
に懸垂され、その詳細は第３図ないし第４図に示
すようになつている。図において１０はＺ軸９の
下端部に取付けた旋回軸であり駆動モータ１０ａ
によつて被溶接ノズル２1上で矢印θ方向に回転
する機構を有している。１０ｂは回転位置検出エ
ンコーダで、１１は旋回軸１０に取付けた旋回半
径軸であり、駆動モータ１１ａ、エンコーダ１１
ｂにより、旋回軸１０の中心から半径方向に沿つ
てスライド部１２を移動する。スライド部１２に
は円弧状のラツク１４が固定的に取付けられてお
り、このラツク１４に対しトーチ角軸１３が搭載
されている。トーチ角軸１３側にはラツク１４の
歯に噛み合うピニオン（図示省略）が設けられて
おり、ピニオンの回転によりトーチ角軸１３はラ
ツク１４に沿つて移動して角度を変え得るように
なつている。１３ａはピニオンを回転駆動させる
ための駆動モータで、１３ｂはこのモータ１３ａ
に備わつているエンコーダである。円弧状ラツク
１４の円弧半径の中心は後述する溶接トーチ１５
から例えば20mm程の基準長さだけ突出した溶接ワ
イヤー先端とする。１６はトーチ角軸１３に取付
けた溶着高さ検出器で、高さ方向に移動可能なス
ライド部１６ｃを有している。１６ａはスライド
部１６ｃを高さ方向に駆動するための駆動モー
タ、１６ｂはこのモータ１６ａに備わつているエ
ンコーダである。前記スライド部１６ｃにトーチ
ホルダー１７が設けられ、このトーチホルダー１
７に溶接トーチ１５が掴まれている。上記溶接ト
ーチ１５にはコンジツトケーブル１８とワイヤー
送給装置１９が接続されている。また２０は旋回
半径軸１１のスライド部１２に取付けたエアシリ
ンダ等による伸縮機構で、その先端に取付けた２
１は母管１の背面検出のＺ軸センサ、２２はノズ
ル２o外面検出のＸ―Ｙ軸センサであり、それぞ
れ近接スイツチが用いられる。さらに２３は開先
壁面検出器であり、溶接トーチ１５の側面に取付
けたエアシリンダ等の伸縮機構２３ａ、及びこの
先端に取付けた開先壁面検出ロツド２３ｂを有し
ている。ここで開先壁面検出ロツド２３ｂの外径
は、開先壁面からのワイヤー狙い位置までの適正
寸法、すなわち好ましくは使用する溶接ワイヤー
径２〜３倍に相当するものが用いられる。
第５図は溶接高さ検出器１６の構成図であり、
溶接電流設定器２４からワイヤー送給装置１９の
ワイヤー送給モータ１９ａと、ワイヤー突出し長
さ設定器２５を経て比較器２６へそれぞれ接続さ
れている。２７は実溶接電流検出器であり溶接ケ
ーブルに直列に取付けた分流器で、比較器２６へ
接続し、比較器２６の出力が駆動モータ１６ａへ
入力する。
溶接電流設定器２４からワイヤー送給装置１９の
ワイヤー送給モータ１９ａと、ワイヤー突出し長
さ設定器２５を経て比較器２６へそれぞれ接続さ
れている。２７は実溶接電流検出器であり溶接ケ
ーブルに直列に取付けた分流器で、比較器２６へ
接続し、比較器２６の出力が駆動モータ１６ａへ
入力する。
また第６図は開先側面検出器２３の構成図であ
り、検出用電源２８の一端は短絡検知器２９を介
して開先側面検出ロツド２３ｂへ、他端は被溶接
材、ここでは母管１へ接続され、短絡検知器２９
は制御装置４へ接続されている。
り、検出用電源２８の一端は短絡検知器２９を介
して開先側面検出ロツド２３ｂへ、他端は被溶接
材、ここでは母管１へ接続され、短絡検知器２９
は制御装置４へ接続されている。
上述したように構成されたノズル自動溶接装置
により母管１に直交する複数のノズルを自動溶接
する場合の作動について詳細に説明する。
により母管１に直交する複数のノズルを自動溶接
する場合の作動について詳細に説明する。
＜テイーチング操作＞
まず手動ボタン操作でマニプレータのＸ軸７
を横移動し、目標とする被溶接ノズル２1又は
２oのほぼ中心位置にノズル自動溶接ヘツド３
を目視で持つてくる。
を横移動し、目標とする被溶接ノズル２1又は
２oのほぼ中心位置にノズル自動溶接ヘツド３
を目視で持つてくる。
手動ボタン操作でマニプレータのＹ軸８を前
後移動し、ノズル自動溶接ヘツド３を被溶接ノ
ズル２1又は２oのほぼ中心直上に目視でもつて
くる。
後移動し、ノズル自動溶接ヘツド３を被溶接ノ
ズル２1又は２oのほぼ中心直上に目視でもつて
くる。
手動ボタン操作で、マニプレータのＺ軸９を
始動させれば、伸縮機構２０を伸張させ（この
ときＺ軸センサ２１は溶接トーチ１５より突出
している）Ｚ軸センサ２１が母管１を検出して
自動停止する。
始動させれば、伸縮機構２０を伸張させ（この
ときＺ軸センサ２１は溶接トーチ１５より突出
している）Ｚ軸センサ２１が母管１を検出して
自動停止する。
手動ボタン操作で芯出しボタンを押せば、旋
回半径軸１１が駆動してＸ―Ｙ軸センサ２２が
ノズル２1の外面を検出し、上記のＺ軸センサ
２１が母管１を検出しながら旋回軸１０が回転
してノズル２1外周を一周する。ここで旋回半
径軸１１のエンコーダ１１ｂの出力を解析しノ
ズル中心点を演算して求め、Ｘ軸７、Ｙ軸８の
芯出し位置決めし、母管１の背の最頂点を母管
１とＺ軸センサ２１が最も近付くところとして
求め、Ｚ軸９の基準高さとして位置決めを自動
的に行なう。これより伸縮機構２０で各センサ
２１，２２を元の位置に収納する。
回半径軸１１が駆動してＸ―Ｙ軸センサ２２が
ノズル２1の外面を検出し、上記のＺ軸センサ
２１が母管１を検出しながら旋回軸１０が回転
してノズル２1外周を一周する。ここで旋回半
径軸１１のエンコーダ１１ｂの出力を解析しノ
ズル中心点を演算して求め、Ｘ軸７、Ｙ軸８の
芯出し位置決めし、母管１の背の最頂点を母管
１とＺ軸センサ２１が最も近付くところとして
求め、Ｚ軸９の基準高さとして位置決めを自動
的に行なう。これより伸縮機構２０で各センサ
２１，２２を元の位置に収納する。
第７図の例における開先を溶接する場合、母
管１の背の最頂点をスタート位置として、初層
ビードB1を置くため、手動で溶接トーチ１５
を目標位置へ誘導し、トーチねらい位置→旋回
半径軸１１の位置ｒ、（オシレート有、無の設
定、オシレート有の場合開先壁面検出器２３に
よる振幅制御の有、無、これの無の場合振幅値
として旋回半径軸１１を動かしてねらいとする
最大値rnaxと最小値rnio）、トーチねらい角度→
トーチ角軸の角度ａ、トーチ高さ→Ｚ軸９位置
Ｈを決め位置決めテイーチングボタンを押す。
さらに溶接条件として溶接電流、アーク電圧の
設定ボリウム番号、溶接速度の適正数値をキー
インする。
管１の背の最頂点をスタート位置として、初層
ビードB1を置くため、手動で溶接トーチ１５
を目標位置へ誘導し、トーチねらい位置→旋回
半径軸１１の位置ｒ、（オシレート有、無の設
定、オシレート有の場合開先壁面検出器２３に
よる振幅制御の有、無、これの無の場合振幅値
として旋回半径軸１１を動かしてねらいとする
最大値rnaxと最小値rnio）、トーチねらい角度→
トーチ角軸の角度ａ、トーチ高さ→Ｚ軸９位置
Ｈを決め位置決めテイーチングボタンを押す。
さらに溶接条件として溶接電流、アーク電圧の
設定ボリウム番号、溶接速度の適正数値をキー
インする。
溶接手動開始ボタンを押せば上記条件で１周
溶接が自動的に行なわれる。このときＺ軸９は
上記基準位置Ｈをもとに旋回軸１０の回転角θ
に応じて演算制御されるとともに、溶接の状況
をみて、上記初期設定条件の修正が必要であれ
ばそれを行なう。
溶接が自動的に行なわれる。このときＺ軸９は
上記基準位置Ｈをもとに旋回軸１０の回転角θ
に応じて演算制御されるとともに、溶接の状況
をみて、上記初期設定条件の修正が必要であれ
ばそれを行なう。
初層ビードB1の１周溶接後、条件設定が適
正であれば、B1の条件としてテイーチングボ
タンを押し全てを記憶させる。
正であれば、B1の条件としてテイーチングボ
タンを押し全てを記憶させる。
同様にして第２層ビードB2から最終ビード
Bwまでトーチ位置決め、溶接条件をテイーチ
ングし、プログラムとして記憶させる。
Bwまでトーチ位置決め、溶接条件をテイーチ
ングし、プログラムとして記憶させる。
このようにして適用対象ノズルの形状寸法毎
にテイーチングプログラムをつくり、カセツト
レコーダ、フロツピデイスク等に永久記憶させ
る。
にテイーチングプログラムをつくり、カセツト
レコーダ、フロツピデイスク等に永久記憶させ
る。
＜自動溶接操作＞
適用対象ノズル位置に手動ボタン操作で、上記
〜まで行ない、その直上にノズル溶接ヘツド
３をラフ位置決めする。そこで適用対象ノズル形
状、寸法に応じたプログラムを指定し、自動溶接
操作ボタンを押せば、以下前記でテイーチングし
た適正条件がプレイバツクされて溶接ビードB1
〜Bwが順次自動的に溶接される。この間には以
下に詳述する制御が行なわれる。
〜まで行ない、その直上にノズル溶接ヘツド
３をラフ位置決めする。そこで適用対象ノズル形
状、寸法に応じたプログラムを指定し、自動溶接
操作ボタンを押せば、以下前記でテイーチングし
た適正条件がプレイバツクされて溶接ビードB1
〜Bwが順次自動的に溶接される。この間には以
下に詳述する制御が行なわれる。
＜溶着量修正制御＞
Ｚ軸９が鞍型演算制御により、トーチ１５の基
準高さＨが回転角θに応じて自動的に位置決めさ
れるが、開先寸法誤差等によつて実際の溶着高さ
が変化すれば、ワイヤー突出し長さｌが変化す
る。この結果、ワイヤー突出し長さｌの変化によ
つて２７の実溶接電流IRが設定値I0に対して誤差
を生じる特性を応用して、第５図に示す如く比較
器２６より駆動モータ１６ａを動作させて、ワイ
ヤー突出し長さ設定器２５で指定する標準値（一
般にｌ＝20〜25mm）に一定になるよう下盛の溶着
高さに追従してトーチ１５の高さスライド１６ｃ
が自動的にｌ一定で保持される。すなわち、ここ
でエンコーダ１６ｂの続みをみれば、溶着高さの
過不足が検出されることであり、これによつて溶
接速度を一定の関係で逆比例して増減速すること
により溶着量を修正制御する。
準高さＨが回転角θに応じて自動的に位置決めさ
れるが、開先寸法誤差等によつて実際の溶着高さ
が変化すれば、ワイヤー突出し長さｌが変化す
る。この結果、ワイヤー突出し長さｌの変化によ
つて２７の実溶接電流IRが設定値I0に対して誤差
を生じる特性を応用して、第５図に示す如く比較
器２６より駆動モータ１６ａを動作させて、ワイ
ヤー突出し長さ設定器２５で指定する標準値（一
般にｌ＝20〜25mm）に一定になるよう下盛の溶着
高さに追従してトーチ１５の高さスライド１６ｃ
が自動的にｌ一定で保持される。すなわち、ここ
でエンコーダ１６ｂの続みをみれば、溶着高さの
過不足が検出されることであり、これによつて溶
接速度を一定の関係で逆比例して増減速すること
により溶着量を修正制御する。
＜オシレート振幅修正制御＞
機械加工ではなく、ガス切断で加工した開先等
で、開先幅がノズル毎に違うおそれがある場合、
上記のように開先壁面検出器２３による振幅制御
有としてテイーチングしてある。
で、開先幅がノズル毎に違うおそれがある場合、
上記のように開先壁面検出器２３による振幅制御
有としてテイーチングしてある。
この場合、各ビードの溶接開始前、検出器２３
の伸縮機構２３ａが伸張し、開先壁面検出ロツド
２３ｂがワイヤー先端と同一レベルまで突出し、
旋回半径軸１１が動作して第６図のように開先壁
面に検出ロツド２３ｂが接触すれば、短絡検知器
２９が働らき、制御装置４へ信号伝達し、この時
の旋回半径軸１１の位置を同エンコーダ１１ｂで
検出して振幅量を記憶し、伸縮機構２３ａを収納
し、検出動作を終る。この後アークを発生して自
動溶接を行なう。
の伸縮機構２３ａが伸張し、開先壁面検出ロツド
２３ｂがワイヤー先端と同一レベルまで突出し、
旋回半径軸１１が動作して第６図のように開先壁
面に検出ロツド２３ｂが接触すれば、短絡検知器
２９が働らき、制御装置４へ信号伝達し、この時
の旋回半径軸１１の位置を同エンコーダ１１ｂで
検出して振幅量を記憶し、伸縮機構２３ａを収納
し、検出動作を終る。この後アークを発生して自
動溶接を行なう。
従つて、第１図のように同形のノズル２1〜２o
を同一ラインで溶接する場合は、ノズル間のピツ
チ量、ノズル本数等を教示しておけば自動的に上
記手順により順次溶接を行なうことができるもの
である。
を同一ラインで溶接する場合は、ノズル間のピツ
チ量、ノズル本数等を教示しておけば自動的に上
記手順により順次溶接を行なうことができるもの
である。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、
従来、実用化が困難と考えられていた母管とノズ
ルが交叉する鞍型溶接、継手の多層盛溶接を連続
的に完全自動溶接することができるので大巾に省
人化がなされる。また、溶接品質の均一安定化が
得られるとともに、１人で数台の溶接機を運転す
ることができ、アーク発生率を向上させ得るの
で、溶接能率を大巾に増大でき、工期短縮とコス
ト低減が得られる。
従来、実用化が困難と考えられていた母管とノズ
ルが交叉する鞍型溶接、継手の多層盛溶接を連続
的に完全自動溶接することができるので大巾に省
人化がなされる。また、溶接品質の均一安定化が
得られるとともに、１人で数台の溶接機を運転す
ることができ、アーク発生率を向上させ得るの
で、溶接能率を大巾に増大でき、工期短縮とコス
ト低減が得られる。
第１図は本発明の実施例に用いる自動溶接装置
の正面図、第２図は第１図の要部側面図、第３図
は自動溶接装置と一部破断した溶接部を示す正面
図、第４図は自動溶接装置の側面図、第５図は自
動溶接装置における溶着高さ検出器の構成を示す
説明図、第６図は自動溶接装置における開先側面
検出器の構成を示す説明図、第７図は本発明によ
る溶接ビード部の説明図である。 図面中、１は母管、２1〜２oはノズル、３はノ
ズル自動溶接ヘツド、４は制御装置、５は溶接電
源、６はサイドビームレール、７はＸ軸、８はＹ
軸、９はＺ軸、１０は旋回軸、１０ａは駆動モー
タ、１０ｂはエンコーダ、１１は旋回半径軸、１
１ａは駆動モータ、１１ｂはエンコーダ、１２は
スライド部、１５は溶接トーチ、１６は溶着高さ
検出器、１７はトーチホルダー、１８はコンジツ
トケーブル、１９はワイヤー送給装置、２０は伸
縮機構、２１はＺ軸センサ、２２はＸ―Ｙ軸セン
サ、２３は開先壁面検出器、２４は溶接電流設定
器、２５はワイヤー突出し長さ設定器、２６は比
較器、２７は実溶接電流検出器、２８は検出用電
源、２９は短絡検知器である。
の正面図、第２図は第１図の要部側面図、第３図
は自動溶接装置と一部破断した溶接部を示す正面
図、第４図は自動溶接装置の側面図、第５図は自
動溶接装置における溶着高さ検出器の構成を示す
説明図、第６図は自動溶接装置における開先側面
検出器の構成を示す説明図、第７図は本発明によ
る溶接ビード部の説明図である。 図面中、１は母管、２1〜２oはノズル、３はノ
ズル自動溶接ヘツド、４は制御装置、５は溶接電
源、６はサイドビームレール、７はＸ軸、８はＹ
軸、９はＺ軸、１０は旋回軸、１０ａは駆動モー
タ、１０ｂはエンコーダ、１１は旋回半径軸、１
１ａは駆動モータ、１１ｂはエンコーダ、１２は
スライド部、１５は溶接トーチ、１６は溶着高さ
検出器、１７はトーチホルダー、１８はコンジツ
トケーブル、１９はワイヤー送給装置、２０は伸
縮機構、２１はＺ軸センサ、２２はＸ―Ｙ軸セン
サ、２３は開先壁面検出器、２４は溶接電流設定
器、２５はワイヤー突出し長さ設定器、２６は比
較器、２７は実溶接電流検出器、２８は検出用電
源、２９は短絡検知器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 母管とそれと交叉されたノズルとの鞍型状の
開先部を溶接するに際し、 前後方向、左右方向及び上下方向に移動可能な
ロボツト本体に鉛直軸回りに回転可能に旋回軸を
支持し、旋回軸に半径方向に移動可能に半径方向
スライド部を設け、半径方向スライド部にトーチ
角軸部を設けると共に、当該半径方向スライド部
に上下動可能にノズル外面検出センサと母管背面
検出センサを支持し、前記トーチ角軸部に上下方
向に移動可能にトーチホルダを設け、トーチホル
ダに溶接トーチを支持し、かつ溶接トーチの進行
方向前面もしくは後面に開先面検出センサを設け
てなるテイーチングプレイバツク方式のアーク溶
接ロボツトを用い、 溶接前にあつては、前記旋回軸を前記ノズルの
ほぼ直上に位置させて、前記旋回軸を旋回し、 前記ノズル外面検出センサで前記ノズルの中心
と前記旋回軸の中心とのずれを求め、前記ロボツ
ト本体を動かして前記旋回軸の中心を前記ノズル
の中心に一致させる一方、 前記母管背面検出センサで母管の背の最頂部を
求め、前記ロボツト本体を動かして前記溶接トー
チの基準高さを設定し、 更に、ノズル外周に沿つて開先内を移動される
前記溶接トーチと一体の開先面検出センサにより
開先幅を検出して記憶し、 溶接中にあつては、前記記憶された開先幅に応
じて前記溶接トーチのオシレート幅を制御し、 前記溶接トーチから繰り出される溶接ワイヤの
突き出し長さを一定に制御するように前記トーチ
ホルダを動かし、 溶接部の凹凸を前記トーチホルダの上下量で検
出し、溶接肉厚の過不足を、溶接速度を逆比例制
御して自動調整する、 ことを特徴とするノズル自動溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4630481A JPS57160577A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Method and device for automatic welding of nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4630481A JPS57160577A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Method and device for automatic welding of nozzle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57160577A JPS57160577A (en) | 1982-10-02 |
| JPS6348637B2 true JPS6348637B2 (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=12743447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4630481A Granted JPS57160577A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Method and device for automatic welding of nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57160577A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113333905B (zh) * | 2021-06-07 | 2023-03-10 | 固安星光沃特高压水设备有限公司 | 焊接的方法、装置和自动化焊接*** |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346453A (en) * | 1976-10-09 | 1978-04-26 | Nippon Kokan Kk | Welding robot |
| JPS5433846A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Hitachi Ltd | Bevel edge shape detecting method in pipe welder |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP4630481A patent/JPS57160577A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346453A (en) * | 1976-10-09 | 1978-04-26 | Nippon Kokan Kk | Welding robot |
| JPS5433846A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Hitachi Ltd | Bevel edge shape detecting method in pipe welder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57160577A (en) | 1982-10-02 |
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