[發明專利]單面焊接裝置及單面焊接方法

有效

• 申請號: 200810082369.6
• 申請日: 2008-02-29
• 公開（公告）號: CN101274386A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 木幡茂
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B23K9/095
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及用于船舶制造工程等的拼板焊接所使用的單面焊接裝置及單面焊接方法。

背景技術

迄今為止，關于在對接的2張板材之間形成坡口對該坡口進行焊接的單面焊接裝置，在特開平05-104249號公報中，記載了一種以提高焊接部的焊接品質為目的，在焊炬前方設置坡口仿形用傳感器，焊接中按照該傳感器的坡口的凹凸信息，對焊炬的上下位置進行控制的自動仿形焊接裝置及焊接方法。

另外，在單面焊接中一般采用的是埋弧焊，在這種高熱輸入量焊接中，為了防止在焊接部的終端部上產生終端裂紋，一般在坡口的一端側(終端側)上設有密封焊縫或工藝板。而且，僅設置密封焊縫或工藝板，并不能充分防止終端裂紋的產生，例如，在特開平08-099177號公報中，記載有通過規定多個電極的極間距離、焊接速度、各電極的停止位置，從而確實防止終端裂紋的焊接部的終端處理方法。

然而，因為在密封焊縫或工藝板上沒有形成坡口，所以不能適用坡口仿形用傳感器。因此，在現有的焊接方法或焊接部的終端處理方法中，預先使坡口仿形用傳感器退避，停止由坡口仿形對焊炬的控制。結果，若焊接裝置的行駛方向與坡口平行則不會出現問題，但實際上并不能平行，于是如圖8中的點線軌跡所示，在終端部(密封焊縫部)中，出現焊炬(電極)2的軌跡從密封焊縫S偏離的狀態(焊炬的目標偏離)。特別是使用多個焊炬(第1～第3電極)2、2、2時，越是后行的焊炬，焊炬軌跡自密封焊縫S的偏離越大。結果出現焊接部的焊接品質下降的問題。此外，圖8是為了明確現有的焊炬軌跡的偏離，放大顯示相對于焊接裝置的行駛方向的焊炬軌跡的斜率的模式圖。

為了防止這種焊炬的目標偏離，需要通過手動操作對焊炬的目標進行修正，但在單面焊接中的一般的埋弧焊中，由于不能用目視對焊炬前端進行確認，因此需要用操作員的技術和感覺對焊炬的目標進行修正。結果導致焊接不能全自動運行。

發明內容

本發明正是為了解決上述問題而設計的，其目的在于，提供一種單面焊接裝置及單面焊接方法，在焊接部的終端部上，消除焊炬的目標偏離而提高焊接質量的同時，消除通過繁雜的手動操作進行的目標調整作業，使焊接的全自動運行成為可能。

為了解決所述問題，本發明的單面焊接裝置由以下構成：沿著坡口的長度方向的一端側具有密封焊道的被焊接材的所述坡口的長度方向架設的行駛軌；支承朝向所述被焊接材垂下的焊炬的焊接行駛臺車；懸架所述焊接行駛臺車，使其沿所述行駛軌的架設方向移動的行駛軌移動機構；使所述焊接行駛臺車沿與所述行駛軌的架設方向正交的橫斷方向移動的臺車移動機構；被所述焊接行駛臺車支承的坡口外形傳感器，所述坡口外形傳感器先行于所述焊炬，在所述坡口內移動，到所述密封焊縫的焊接開始側的端部為止，檢測所述坡口的偏離；以及對所述焊接行駛臺車的移動進行控制的焊接位置控制部，其中，所述焊接位置控制部，包括：對所述焊炬的架設方向及橫斷方向的位置坐標進行存儲的存儲機構；焊縫斜率計算部，其根據所述焊接行駛臺車沿架設方向每移動規定距離時被存儲在所述存儲機構中的所述位置坐標，計算焊縫的斜率；以及控制所述焊接行駛臺車向橫斷方向的移動的臺車移動處理部，其中，所述臺車移動處理部，在所述坡口外形傳感器到達所述密封焊縫的焊接開始側的端部的過程中，根據由所述坡口外形傳感器檢測到的所述坡口的偏離，對所述焊接行駛臺車向橫斷方向的移動進行控制，并且，在所述坡口外形傳感器到達所述密封焊縫的焊接開始側的端部后，根據由所述焊縫斜率計算部算出的所述焊縫的斜率，對所述焊接行駛臺車向橫斷方向的移動進行控制。

根據所述構成，從被焊接材的焊接開始位置到坡口外形傳感器到達所述密封焊縫的焊接開始一側的端部為止，焊接位置控制部的臺車移動處理部，基于坡口外形傳感器測得的坡口偏離，對焊炬向橫斷方向的移動進行控制，因此焊炬的目標位置可以保持在坡口中央。另外，當坡口外形傳感器到達所述密封焊縫的焊接開始一側的端部后，到被焊接材的焊接完成位置為止，基于通過焊接位置控制部的焊縫斜率計算部算出的所述焊縫的斜率，對焊炬向橫斷方向的移動進行控制，因此焊縫變為將較密封焊縫的焊接開始一側的端部之前的焊縫外插，從而使焊縫與密封焊縫的偏離變小。

本發明的單面焊接裝置，也可以在所述焊接位置控制部上具備在所述焊接行駛臺車沿架設方向每移動規定距離時，對由所述焊接斜率計算部算出的焊縫的斜率進行存儲的存儲機構，在所述坡口外形傳感器到達所述密封焊縫的焊接開始側的端部后，所述臺車移動處理部，根據存儲在所述存儲機構中的所述焊縫的斜率，對焊接行駛臺車向橫斷方向的移動進行控制。