(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線に倣うように制御される溶接トーチにより、前記円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法であって、
前記溶接トーチは、前記溶接線に倣う動作を行いつつ前記被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、前記被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、
前記円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記円周継手部の前記増入熱区間を溶接する際には、前記溶接トーチを前記第１の方向に変位させることにより、前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記円周継手部の前記減入熱区間を溶接する際には、前記溶接トーチを前記第２の方向に変位させることにより、前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くすること、
を特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項２】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線に倣うように制御される溶接トーチにより、前記円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法であって、
前記溶接トーチは、前記溶接線に倣う動作を行いつつ前記溶接線に沿って前記被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、前記被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、
前記円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する波形放熱板の山部を検出するセンサを設けておき、
前記センサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間前記溶接トーチを前記第１の方向に第１の設定速度で変位させることにより前記増入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記設定時間が経過したときに前記溶接トーチの移動方向を反転させて該溶接トーチを前記第２の方向に第２の設定速度で変位させることにより、前記減入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くすること、
を特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項３】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線に倣うように制御される溶接トーチにより、前記円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法であって、
前記溶接トーチは、前記溶接線に倣う動作を行いつつ前記溶接線に沿って前記被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、前記被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、
前記円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで前記増入熱区間内に存在する波形放熱板の山部を検出するセンサを設けておき、
前記センサが山部を検出したときに前記溶接トーチを第１の設定速度で前記第１の方向に変位させることにより前記増入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記溶接トーチの前記第１の方向への変位量が設定値に達したときに前記溶接トーチの移動方向を反転させて前記溶接トーチを前記第２の方向に変位させることにより、前記減入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くすること、
を特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項４】
前記溶接トーチは、前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と、該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておき、
前記センサは、前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と、該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておき、
前記溶接トーチ及びセンサをそれぞれに対して設定された退避位置に位置させたときに、前記被溶接物回転装置と前記溶接トーチの間及び前記被溶接物回転装置と前記センサとの間に、前記被溶接物回転装置に保持させた円筒体の外周に前記波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、前記溶接トーチ及びセンサのそれぞれの退避位置を設定しておき、
前記溶接トーチ及びセンサをそれぞれの退避位置に位置させた状態で前記被溶接物回転装置に保持させた円筒体の端部外周に前記波形放熱板を巻き付けて、溶接の対象とする前記被溶接物を構成する工程を行った後に該被溶接物の円周継手部の溶接を開始すること、
を特徴とする請求項２または３に記載の円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項５】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を前記円筒体の部分で保持して該被溶接物を前記円筒体の中心軸線の回りに一定の速度で回転させる被溶接物回転装置と、溶接トーチと、前記円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線を検知して前記溶接トーチを該溶接線に倣わせる倣い装置とを備えて、前記被溶接物を回転させながら前記溶接トーチにより前記円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置であって、
前記溶接トーチを保持して、前記溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位するスライダと、
前記スライダを前記前進方向及び後退方向に駆動するスライダ駆動機構と、
前記円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出するセンサと、
前記センサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間前記スライダを前記前進方向に第１の設定速度で変位させることにより前記増入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記設定時間が経過したときに前記溶接トーチの移動方向を反転させて該溶接トーチを前記後退方向に第２の設定速度で変位させることにより、前記減入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くするように前記スライダ駆動機構を制御するスライダ駆動制御装置と、
を具備したことを特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接装置。
【請求項６】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を前記円筒体の部分で保持して該被溶接物を前記円筒体の中心軸線の回りに一定の速度で回転させる被溶接物回転装置と、溶接トーチと、前記円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線を検知して前記溶接トーチを該溶接線に倣わせる倣い装置とを備えて、前記被溶接物を回転させながら前記溶接トーチにより前記円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置であって、
前記溶接トーチを保持して、前記溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位するスライダと、
前記スライダを前記前進方向及び後退方向に駆動するスライダ駆動機構と、
前記円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出するセンサと、
前記センサが山部を検出したときに前記スライダを前記前進方向に第１の設定速度で変位させることにより前記増入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記溶接トーチの第１の方向への変位量が設定値に達したときに前記溶接トーチの移動方向を反転させて前記溶接トーチを前記第２の方向に第２の設定速度で変位させることにより、前記減入熱区間を溶接する際の前記溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くするように前記スライダ駆動機構を制御するスライダ駆動制御装置と、
を具備したことを特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接装置。
【請求項７】
前記溶接トーチを前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる溶接トーチ移動機構と、
前記センサを前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させるセンサ移動機構と、
を更に備え、
前記溶接トーチ及びセンサをそれぞれに対して設定された退避位置に位置させたときに、前記被溶接物回転装置と前記溶接トーチの間及び前記被溶接物回転装置と前記センサとの間に、前記被溶接物回転装置に保持させた円筒体の外周に前記波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、前記溶接トーチ及びセンサのそれぞれの退避位置が設定されていること、
を特徴とする請求項５または６に記載の円筒体と波形放熱板との溶接装置。
【請求項８】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記第１の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部に沿う第１の溶接線及び前記第２の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に沿う第２の溶接線にそれぞれ倣うように制御される第１及び第２の溶接トーチにより前記第１の円周継手部及び第２の円周継手部を同時に溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法であって、
前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記第１及び第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間とし、
前記第１及び第２の溶接トーチは、前記第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ前記被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、前記被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、
前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの増入熱区間を溶接する際には、前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ前記第１の方向に変位させることにより、前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、
前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際には、前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ前記第２の方向に変位させることにより、前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くすること、
を特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項９】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記第１の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部に沿う第１の溶接線及び前記第２の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に沿う第２の溶接線にそれぞれ倣うように制御される第１及び第２の溶接トーチにより前記第１の円周継手部及び第２の円周継手部を同時に溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法であって、
前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記第１及び第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第１及び第２の溶接トーチがそれぞれ前記第１及び第２の円周継手部の増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１及び第２のセンサを前記第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側にそれぞれ設けておき、
前記第１及び第２の溶接トーチは前記第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ前記被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、前記被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、
前記第１及び第２のセンサがそれぞれ山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ第１の設定速度で前記第１の方向に変位させることにより前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの増入熱区間を溶接する際の前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記設定時間が経過したときに前記第１及び第２の溶接トーチの移動方向を反転させて前記第１及び第２の溶接トーチを第２の設定速度で前記第２の方向に変位させることにより、前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際の前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くすること、
を特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項１０】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記第１の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部に沿う第１の溶接線及び前記第２の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に沿う第２の溶接線にそれぞれ倣うように制御される第１及び第２の溶接トーチにより前記第１の円周継手部及び第２の円周継手部を同時に溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法であって、
前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記第１及び第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第１及び第２の溶接トーチがそれぞれ前記第１及び第２の円周継手部の増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１及び第２のセンサを前記第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側にそれぞれ設けておき、
前記第１及び第２の溶接トーチは前記第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ前記被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、前記被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、
前記第１及び第２のセンサがそれぞれ山部を検出したときに前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ前記第１の方向に第１の設定速度で変位させることにより前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの増入熱区間を溶接する際の前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記第１及び第２の溶接トーチのそれぞれの前記第１の方向への変位量が設定値に達したときに前記第１及び第２の溶接トーチの移動方向を反転させて前記第１及び第２の溶接トーチを第２の設定速度で前記第２の方向に変位させることにより、前記第１及び第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際の前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くすること、
を特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の溶接トーチはそれぞれ、前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物の第１及び第２の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と、該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておき、
前記第１及び第２のセンサは、前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と、該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておき、
前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれの退避位置に位置させ、前記第１及び第２のセンサをそれぞれの退避位置に位置させたときに、前記被溶接物回転装置と各溶接トーチの間及び前記被溶接物回転装置と各センサとの間に、前記被溶接物回転装置に保持させた第１及び第２の円筒体の外周に前記波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、前記第１及び第２の溶接トーチの退避位置と第１及び第２のセンサの退避位置とを設定しておき、
前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれの退避位置に位置させ、前記第１及び第２のセンサをそれぞれの退避位置に位置させた状態で前記被溶接物回転装置に保持させた第１及び第２の円筒体の端部外周に前記波形放熱板を巻き付けて、溶接の対象とする前記被溶接物を構成する工程を行った後に該被溶接物の円周継手部の溶接を開始すること、
を特徴とする請求項９または１０に記載の円筒体と波形放熱板との溶接方法。
【請求項１２】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を保持して前記第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させる被溶接物回転装置と、前記第１の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部及び前記第２の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に対してそれぞれ設けられた第１及び第２の溶接トーチと、前記第１の円周継手部に沿う第１の溶接線を検知して前記第１の溶接トーチを該第１の溶接線に倣わせる第１の倣い装置と、前記第２の円周継手部に沿う第２の溶接線を検知して前記第２の溶接トーチを該第２の溶接線に倣わせる第２の倣い装置とを備えて、前記被溶接物を回転させながら前記第１及び第２の溶接トーチにより前記第１及び第２の円周継手部をそれぞれ溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置であって、
前記第１の溶接トーチを保持して、前記第１の溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第１のスライダと、
前記第２の溶接トーチを保持して、前記第２の溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第２のスライダと、
前記第１及び第２のスライダのそれぞれを前記前進方向と後退方向とに駆動する第１及び第２のスライダ駆動機構と、
前記第１の円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記第１の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第１の溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１のセンサと、
前記第２の円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第２の溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間前記第１のスライダを第１の設定速度で前記前進方向に変位させることにより前記第１の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の前記第１の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記設定時間が経過したときに前記第１のスライダの移動方向を反転させて前記第１のスライダを第２の設定速度で前記後退方向に変位させることにより、前記第１の円周継手部の減入熱区間を溶接する際の前記第１の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くするように前記第１のスライダ駆動機構を制御する第１のスライダ駆動制御装置と、
前記第２のセンサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間前記第２のスライダを第１の設定速度で前記前進方向に変位させることにより前記第２の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の前記第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、前記設定時間が経過したときに前記第２のスライダの移動方向を反転させて前記第２のスライダを第２の設定速度で前記後退方向に変位させることにより、前記第２の円周継手部の減入熱区間を溶接する際の前記第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くするように前記第２のスライダ駆動機構を制御する第２のスライダ駆動制御装置と、
を具備したことを特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接装置。
【請求項１３】
山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を保持して前記第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させる被溶接物回転装置と、前記第１の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部及び前記第２の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に対してそれぞれ設けられた第１及び第２の溶接トーチと、前記第１の円周継手部に沿う第１の溶接線を検知して前記第１の溶接トーチを該第１の溶接線に倣わせる第１の倣い装置と、前記第２の円周継手部に沿う第２の溶接線を検知して前記第２の溶接トーチを該第２の溶接線に倣わせる第２の倣い装置とを備えて、前記被溶接物を回転させながら前記第１及び第２の溶接トーチにより前記第１及び第２の円周継手部をそれぞれ溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置であって、
前記第１の溶接トーチを保持して、前記第１の溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第１のスライダと、
前記第２の溶接トーチを保持して、前記第２の溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第２のスライダと、
前記第１及び第２のスライダのそれぞれを前記前進方向と後退方向とに駆動する第１及び第２のスライダ駆動機構と、
前記第１の円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第１の溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１のセンサと、
前記第２の円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第２の溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサが山部を検出したときに前記第１のスライダを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第１の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の前記第１の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、第１のスライダの前進方向への変位量が設定値に達したときに前記第１のスライダの移動方向を反転させて前記第１のスライダを第２の設定速度で前記後退方向に変位させることにより、前記第１の円周継手部の減入熱区間を溶接する際の前記第１の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くするように前記第１のスライダ駆動機構を制御する第１のスライダ駆動制御装置と、
前記第２のセンサが山部を検出したときに前記第２のスライダを第１の設定速度で前記前進方向に変位させることにより前記第２の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の前記第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも遅くし、第２のスライダの前進方向への変位量が設定値に達したときに前記第２のスライダの移動方向を反転させて前記第２のスライダを第２の設定速度で前記後退方向に変位させることにより、前記第２の円周継手部の減入熱区間を溶接する際の前記第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くするように前記第２のスライダ駆動機構を制御する第２のスライダ駆動制御装置と、
を具備したことを特徴とする円筒体と波形放熱板との溶接装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ、前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物の第１及び第２の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる第１及び第２の溶接トーチ移動機構と、
前記第１及び第２のセンサをそれぞれ、前記被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる第１及び第２のセンサ移動機構と、
を更に備え、
前記第１及び第２の溶接トーチをそれぞれの退避位置に位置させ、前記第１及び第２のセンサをそれぞれの退避位置に位置させたときに、前記被溶接物回転装置と各溶接トーチの間及び前記被溶接物回転装置と各センサとの間に、前記被溶接物回転装置に保持させた第１及び第２の円筒体の外周に前記波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、前記第１及び第２の溶接トーチの退避位置と第１及び第２のセンサの退避位置とが設定されていること、
を特徴とする請求項１２または１３に記載の円筒体と波形放熱板との溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器等の電気機器のタンクを構成するために円筒体の外周に波形放熱板を溶接する溶接方法及びこの溶接方法を実施するために用いる溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変圧器等の電気機器を収容するタンクとして、例えば特許文献１に示されているように、中心軸線を一致させた状態で配置された一対の円筒体と、該一対の円筒体の隣り合う端部に巻き付けられた状態で両円筒体に溶接された波形放熱板とにより胴部を構成して、波形放熱板の各山部の内側に冷却媒体通路を形成するようにした波形タンクが用いられている。
【０００３】
この種のタンクを製造する際には、山部と谷部とが交互に並ぶように帯状鋼板を波付け成形して波形放熱板を製造する工程と、中心軸線を一致させて水平方向に並べて配置された一対の円筒体の互いに対向する端部外周に波形放熱板を巻き付けて、一対の円筒体とこれらの外周に巻き付けられた波形放熱板とにより被溶接物を構成する工程と、この被溶接物の各円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部を溶接する工程とを行う。
【０００４】
この種の溶接を行う溶接装置は、少なくとも、被溶接物を円筒体の部分で保持する被溶接物回転装置と、溶接トーチとを備えていて、被溶接物回転装置に円筒体を保持させた状態で該円筒体に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する工程を行った後、被溶接物の一対の円筒体と波形放熱板との各突き合わせ部に形成された円周継手部を溶接トーチにより溶接する。
【０００５】
一対の円筒体に波形放熱板を溶接する際には、各円筒体と波形放熱板との円周継手部に溶接トーチを指向させて、円筒体と波形放熱板とを中心軸線の回りに回転させながら継手部を円周溶接する。この場合、円筒体と波形放熱板とを回転させながら溶接を行うと、継手部には円周方向に沿って一様な溶接ビードが形成される。
【０００６】
しかしながら、円周継手部に形成される溶接ビードが一様であると、円周継手部の各部のうち、波形放熱板の山部の直下及びその両側の裾部と円筒体との突き合わせ部（以下単に円筒体と放熱板の山部との突き合わせ部という。）では溶融金属の余盛が不足する傾向になり、その箇所で気密漏れ及び液密漏れが生じるおそれがある。波形放熱板の山部と円筒体との突き合わせ部で溶融金属の余盛が不足する状態が生じないようにするために、被溶接物の周速度を低下させたり、溶接電流を増加させたりして溶接入熱を増大させることが考えられるが、これらの方法により溶接入熱を増大させると、円筒体と放熱板の谷部との突き合わせ部で溶接入熱が過多になって金属の溶け落ちが発生し、溶接不良が発生するおそれがある。そのため、円筒体と波形放熱板の山部との突き合わせ部及び円筒体と放熱板の谷部との突き合わせ部との双方で満足がいく溶接金属の余盛量を得ることが難しかった。
【０００７】
上記のような問題を解決するために、特許文献２や特許文献３に示されているように、溶接継手部の形状や溶接状態を検出するセンサを設けて、検出された継手部の形状や溶接状態に応じて溶接速度や溶接電流を制御する方法を採用することが行われている。例えば、波形放熱板の山部を検出するセンサを設けて、センサが山部を検出する毎に被溶接物の周速度を低下させることにより、円筒体と放熱板の山部との継手部で溶接金属の余盛量を増大させる方法が行われている。また溶接金属の余盛量を確保するために、溶接トーチにウィービング動作を行わせる方向も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平４−４４１１７号公報
【特許文献２】特開平９−９９３６８号公報
【特許文献３】特開平１０−２１６９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
円筒体と波形放熱板の山部との溶接部で余盛が不足するのを防ぐために、波形放熱板の山部を検出するセンサを設けて、センサが山部を検出する毎に被溶接物の周速度を低下させることにより、円筒体と放熱板の山部との継手部で溶接金属の余盛量を増大させる方法をとった場合、被溶接物の慣性により、溶接箇所の周速を高い応答速度で変化させることができないため、溶接金属の余盛量を増やしたい箇所に適切に溶接ビードを形成することが難しいという問題があった。
【００１０】
左右に配置された一対の円筒体に跨って波形放熱板を溶接する場合、各円筒体と放熱板との円周継手部の溶接を別々に行うと、後から溶接を行う円周継手部が、先に行われた溶接による熱歪みの影響を受けやすいため、左右の円筒体と波形放熱板との継手部の溶接は同時に行うことが望ましい。この場合、左右の継手部側で波形放熱板の山部が検出されるタイミングが一致している必要があるが、実際には、波形放熱板の成形時に生じるねじれ等の影響により、左右の継手部で山部が検出されるタイミングがずれることがある。左右の継手部で山部が検出されるタイミングがずれる場合には、左右の継手部のそれぞれに対して溶接速度を調節しないと、円筒体と放熱板の各山部との突き合わせ部で溶接金属の余盛量を十分に増やすことができない。ところが、被溶接物の周速度を制御することにより溶接速度を制御する方法によった場合には、左右の被溶接部の溶接速度を個別に調整することができないため、円筒体と波形放熱板の各山部との突き合わせ部で溶接金属の余盛量が不足する状態が生じるのを防ぐことができず、気密漏れ及び液密漏れを起こす箇所が生じるおそれをなくすことができなかった。
【００１１】
円筒体と波形放熱板の山部との突き合わせ部で溶接金属の余盛量を確保するために、溶接トーチをウィービングさせる方法をとった場合には、円筒体と波形放熱板の山部との突き合わせ部の溶接を行う際にのみトーチをウィービングさせるようにするために、ティーチングプレイバック方式の溶接ロボットをはじめとする高価な機器を必要とするため、タンクの製造コストが高くなるのを避けられない。また円周継手部の全周に亘って溶接トーチのウィービングを行わせた場合には、円筒体と放熱板の谷部との溶接部で入熱が過多になって金属の溶け落ちが生じるだけでなく、溶接ワイヤやシールドガスの消費量が多くなって、製造コストが高くなるという問題が生じる。
【００１２】
また左右の円筒体と放熱板との円周継手部のそれぞれに対して、放熱板の山部を検出するセンサを設けて、センサが山部を検出する毎に、左右の円筒体と放熱板の山部との溶接を行うトーチをウィービングさせる方法も知られているが、この場合は、トーチのウィービング装置を２台必要とするため、溶接装置が高価になり、タンクの製造コストが高くなるのを避けられない。
【００１３】
また波形放熱板の山部を検出するセンサを設ける場合、山部の位置を精度よく検出しようとすると、センサを山部に近接した位置に配置する必要がある。しかしながら、被溶接物の山部に近接した位置にセンサを配置すると、被溶接物回転装置に保持した円筒体に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する工程でセンサが波形放熱板と干渉し、作業性が悪くなるという問題があった。
【００１４】
円筒体に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を製作する放熱板巻回装置を溶接装置とは別に設けることも考えられるが、放熱板巻回装置を溶接装置と別個に設けると、タンクの製造設備が大かがりになって設備費が高くなるだけでなく、製造設備を設置するために広い面積を必要とするため、好ましくない。
【００１５】
本発明の目的は、円筒体と波形放熱板の谷部との突き合わせ部で溶接入熱が過多になる状態を生じさせることなく、円筒体と波形放熱板の各山部との突き合わせ部で十分な溶接金属の余盛量を確保することができるようにした円筒体と波形放熱板との溶接方法及びこの溶接方法を実施するために用いる溶接装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、軸線方向に並べて配置された一対の円筒体と、両円筒体に跨って配置されて両円筒体に巻き付けられた波形放熱板とを溶接する場合に、両円筒体と波形放熱板との溶接を同時に行って、しかも各円筒体と波形放熱板の谷部との突き合わせ部で溶接入熱が過多になる状態を生じさせることなく、各円筒体と波形放熱板の各山部との突き合わせ部で十分な溶接金属の余盛量を確保することができるようにした円筒体と波形放熱板との溶接方法及びこの溶接方法を実施するために用いる溶接装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の更に他の目的は、被溶接物回転装置に保持した円筒体に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する工程を行う際にセンサが波形放熱板と干渉して、作業性が損なわれることが無いようにした円筒体と波形放熱板との溶接方法及びこの溶接方法を実施するために用いる溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願においては、上記の目的を達成するため、少なくとも以下に示す第１ないし第１４の発明が開示される。
第１の発明
本願に開示された第１の発明は、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により円筒体の中心軸線の回りに回転させ、円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線に倣うように制御される溶接トーチにより、円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法に適用される。
【００１９】
本発明においては、溶接トーチを、溶接線に倣う動作を行いつつ被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位させ得るようにしておき、円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、円周継手部の増入熱区間を溶接する際には、溶接トーチを第１の方向に変位させることにより、溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、円周継手部の減入熱区間を溶接する際には、溶接トーチを第２の方向に変位させることにより、溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする。
【００２０】
上記のように構成すると、溶接トーチを往復変位させる制御を行うだけで、波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部では溶接入熱を増大させて溶接金属の余盛量を増大させることができ、また波形放熱板の各谷部と円筒体との突き合わせ部では溶接入力を減少させて溶接入熱が過多になるのを防ぐことができるため、波形放熱板の山部と円筒体との溶接部で気密漏れが生じたり、波形放熱板の谷部と円筒体との突き合わせ部で金属の溶け落ちが生じて溶接不良が生じるのを防ぐことができる。
【００２１】
第２の発明
本願に開示された第２の発明も、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により円筒体の中心軸線の回りに回転させ、円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線に倣うように制御される溶接トーチにより、円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法に適用される。
【００２２】
本発明においては、溶接トーチを、溶接線に倣う動作を行いつつ溶接線に沿って被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングでその増入熱区間に存在する波形放熱板の山部を検出するセンサを設けておく。そして、センサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間溶接トーチを第１の方向に第１の設定速度で変位させることにより増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間が経過したときに溶接トーチの移動方向を反転させて該溶接トーチを第２の方向に第２の設定速度で変位させることにより、減入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする。
【００２３】
上記のように構成すると、波形放熱板の山部を利用して、各増入熱区間を検出することができるため、増入熱区間では、溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、減入熱区間では溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする制御を容易に行うことができる。
【００２４】
第３の発明
第３の発明は、第１及び第２の発明と同様に、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により前記円筒体の中心軸線の回りに回転させ、前記円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線に倣うように制御される溶接トーチにより、円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法に係わる。
【００２５】
本発明においても、溶接トーチは、溶接線に倣う動作を行いつつ溶接線に沿って被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておき、円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する波形放熱板の山部を検出するセンサを設けておく。
【００２６】
第２の発明においては、センサが山部を検出したときに溶接トーチを、設定時間の間第１の設定速度で第１の方向（被溶接物の回転方向）に移動させるようにしたが、第３の発明においては、予め設定した設定距離だけ溶接トーチを第１の方向に移動させる。
【００２７】
即ち、本発明においては、センサが山部を検出したときに溶接トーチを第１の設定速度で第１の方向に予め設定した距離だけ変位させることにより増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、溶接トーチの第１の方向への変位量が設定値に達したときに溶接トーチの移動方向を反転させて溶接トーチを第２の方向に変位させることにより、減入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする。
【００２８】
このように制御すると、増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの変位量をより正確に管理することができる。
【００２９】
第４の発明
第４の発明は、第２の発明または第３の発明に適用されるもので、本発明においては、溶接トーチをは、被溶接物回転装置に保持された被溶接物の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と、該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておく。またセンサは、被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と、該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておく。そして溶接トーチ及びセンサをそれぞれに対して設定された退避位置に位置させたときに、被溶接物回転装置と溶接トーチの間及び被溶接物回転装置とセンサとの間に、被溶接物回転装置に保持させた円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、溶接トーチ及びセンサのそれぞれの退避位置を設定しておき、溶接トーチ及びセンサをそれぞれの退避位置に位置させた状態で被溶接物回転装置に保持させた円筒体の端部外周に波形放熱板を巻き付けて、溶接の対象とする被溶接物を構成する工程を行った後に該被溶接物の円周継手部の溶接を開始する。
【００３０】
上記のように構成しておくと、円筒体に波形放熱板を巻き付ける工程で波形放熱板が溶接トーチ及びセンサと干渉するのを防ぐことができるため、円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する工程を能率よく行うことができる。
【００３１】
第５の発明
本願に開示された第５の発明は、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を円筒体の部分で保持して該被溶接物を前記円筒体の中心軸線の回りに一定の速度で回転させる被溶接物回転装置と、溶接トーチと、円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線を検知して溶接トーチを該溶接線に倣わせる倣い装置とを備えて、被溶接物を回転させながら溶接トーチにより円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置を対象とする。
【００３２】
本発明においては、溶接トーチを保持して、溶接線の接線方向に沿って被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位するスライダと、スライダを前進方向及び後退方向に駆動するスライダ駆動機構と、円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出するセンサと、センサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間スライダを前進方向に第１の設定速度で変位させることにより増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間が経過したときに溶接トーチの移動方向を反転させて該溶接トーチを後退方向に第２の設定速度で変位させることにより、減入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするようにスライダ駆動機構を制御するスライダ駆動制御装置とを備えた。
【００３３】
上記のように、溶接線の接線方向に沿って被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位するスライダを設けて、このスライダに溶接トーチを搭載すると、溶接トーチを被溶接物の回転方向及び被溶接物の回転方向と反対の方向に変位させる機構を簡単に構成することができる。溶接トーチは常に倣い装置により溶接線に倣うように制御されるので、溶接線の接線方向に沿って変位するスライダを用いても、溶接トーチを溶接線に倣わせることができる。
【００３４】
第６の発明
第６の発明も、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を円筒体の端部外周に巻き付けて構成した被溶接物を円筒体の部分で保持して該被溶接物を円筒体の中心軸線の回りに一定の速度で回転させる被溶接物回転装置と、溶接トーチと、円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された円周継手部に沿う溶接線を検知して溶接トーチを該溶接線に倣わせる倣い装置とを備えて、被溶接物を回転させながら溶接トーチにより円周継手部を溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置を対象とする。
【００３５】
本発明においては、溶接トーチを保持して溶接線の接線方向に沿って被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位するスライダと、スライダを前進方向及び後退方向に駆動するスライダ駆動機構と、円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する波形放熱板の山部を検出するセンサと、センサが山部を検出したときにスライダを前進方向に第１の設定速度で変位させることにより増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、溶接トーチの第１の方向への変位量が設定値に達したときに溶接トーチの移動方向を反転させて溶接トーチを前記第２の方向に第２の設定速度で変位させることにより、減入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするようにスライダ駆動機構を制御するスライダ駆動制御装置とが設けられる。
【００３６】
第７の発明
第７の発明は、第５の発明または第６の発明に適用されるもので、本発明においては、溶接トーチを被溶接物回転装置に保持された被溶接物の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる溶接トーチ移動機構と、センサを被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させるセンサ移動機構とを更に設ける。そして、溶接トーチ及びセンサをそれぞれに対して設定された退避位置に位置させたときに、被溶接物回転装置と溶接トーチの間及び被溶接物回転装置とセンサとの間に、被溶接物回転装置に保持させた円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、溶接トーチ及びセンサのそれぞれの退避位置が設定される。
【００３７】
上記のように構成しておくと、円筒体の外周に波形放熱板を巻き付ける工程を行う際に、溶接トーチを待機位置に位置させ、センサを退避位置に位置させることにより、被溶接物回転装置と溶接トーチの間及び被溶接物回転装置とセンサとの間に、被溶接物回転装置に保持された円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースを確保することができるため、円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する工程を能率よく行うことができる。
【００３８】
第８の発明
本願に開示された第８の発明は、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させ、第１の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部に沿う第１の溶接線及び第２の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に沿う第２の溶接線にそれぞれ倣うように制御される第１及び第２の溶接トーチにより第１の円周継手部及び第２の円周継手部を同時に溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法を対象とする。
【００３９】
本発明においては、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの各部のうち波形放熱板の各山部と第１及び第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間とし、第１及び第２の溶接トーチは、第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておく。そして、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの増入熱区間を溶接する際には、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ第１の方向に変位させることにより、第１及び第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際には、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ第２の方向に変位させることにより、第１及び第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする。
【００４０】
上記の方法によれば、第１の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部及び第２の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部にそれぞれ形成された第１及び第２の円周継手部を同時に溶接することができるため、各円周継手部を溶接した際に生じる熱歪みが他の円周継手部に悪影響を及ぼすおそれをなくして良好な溶接結果を得ることができる。
【００４１】
第９の発明
本願に開示された第９の発明も、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させ、第１の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部に沿う第１の溶接線及び第２の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に沿う第２の溶接線にそれぞれ倣うように制御される第１及び第２の溶接トーチにより第１の円周継手部及び第２の円周継手部を同時に溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法を対象とする。
【００４２】
本発明においては、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの各部のうち波形放熱板の各山部と第１及び第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、第１及び第２の溶接トーチがそれぞれ第１及び第２の円周継手部の増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１及び第２のセンサを第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側にそれぞれ設けておく。また第１及び第２の溶接トーチは、第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておく。そして、第１及び第２のセンサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ第１の設定速度で第１の方向に変位させることにより第１及び第２の円周継手部のそれぞれの増入熱区間を溶接する際の第１及び第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間が経過したときに第１及び第２の溶接トーチの移動方向を反転させて第１及び第２の溶接トーチを第２の設定速度で第２の方向に変位させることにより、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際の第１及び第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする。
【００４３】
第１０の発明
第１０の発明も、第９の発明と同様に、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を被溶接物回転装置により第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させ、第１の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部に沿う第１の溶接線及び第２の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に沿う第２の溶接線にそれぞれ倣うように制御される第１及び第２の溶接トーチにより第１の円周継手部及び第２の円周継手部を同時に溶接する円筒体と波形放熱板との溶接方法を対象とする。
【００４４】
本発明においては、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの各部のうち波形放熱板の各山部と第１及び第２の円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、第１及び第２の溶接トーチがそれぞれ第１及び第２の円周継手部の増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する波形放熱板の山部を検出する第１及び第２のセンサを第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側にそれぞれ設けておく。また第１及び第２の溶接トーチは第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向とは反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておく。そして、第１及び第２のセンサが山部を検出したときに第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ第１の方向に第１の設定速度で変位させることにより第１及び第２の円周継手部のそれぞれの増入熱区間を溶接する際の前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、第１及び第２の溶接トーチの第１の方向への変位量が設定値に達したときに第１及び第２の溶接トーチの移動方向を反転させて第１及び第２の溶接トーチを第２の設定速度で第２の方向に変位させることにより、第１及び第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際の前記第１及び第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を前記被溶接物の周速度よりも速くする。
【００４５】
第１１の発明
第１１の発明は、第９の発明または第１０の発明に適用されるもので、本発明においては、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ、被溶接物回転装置に保持された被溶接物の第１及び第２の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と、該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておき、第１及び第２のセンサは、被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と、該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておく。そして、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれの退避位置に位置させ、第１及び第２のセンサをそれぞれの退避位置に位置させたときに、被溶接物回転装置と各溶接トーチの間及び被溶接物回転装置と各センサとの間に、被溶接物回転装置に保持させた第１及び第２の円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、第１及び第２の溶接トーチの退避位置と第１及び第２のセンサの退避位置とを設定しておき、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれの退避位置に位置させ、第１及び第２のセンサをそれぞれの退避位置に位置させた状態で被溶接物回転装置に保持させた第１及び第２の円筒体の端部外周に波形放熱板を巻き付けて、溶接の対象とする被溶接物を構成する工程を行った後に該被溶接物の円周継手部の溶接を開始する。
【００４６】
第１２の発明
第１２の発明は、山部と谷部とが交互に並ぶように波付け成形された波形放熱板を、中心軸線を一致させた状態で並べて配置された第１及び第２の円筒体間に跨って配置して、該波形放熱板を前記第１及び第２の円筒体の隣り合う端部の外周に巻き付けて構成した被溶接物を保持して第１及び第２の円筒体の中心軸線の回りに回転させる被溶接物回転装置と、第１の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部及び前記第２の円筒体と前記波形放熱板との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部に対してそれぞれ設けられた第１及び第２の溶接トーチと、第１の円周継手部に沿う第１の溶接線を検知して第１の溶接トーチを該第１の溶接線に倣わせる第１の倣い装置と、第２の円周継手部に沿う第２の溶接線を検知して第２の溶接トーチを該第２の溶接線に倣わせる第２の倣い装置とを備えて、被溶接物を回転させながら第１及び第２の溶接トーチにより第１及び第２の円周継手部をそれぞれ溶接する円筒体と波形放熱板との溶接装置を対象とする。
【００４７】
本発明においては、第１の溶接トーチを保持して、第１の溶接線の接線方向に沿って被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第１のスライダと、第２の溶接トーチを第２の倣い装置とともに保持して、第２の溶接線の接線方向に沿って被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第２のスライダと、第１及び第２のスライダのそれぞれを前進方向と後退方向とに駆動する第１及び第２のスライダ駆動機構と、第１の円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、第１の溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１のセンサと、第２の円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第２の溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第２のセンサと、第１のセンサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間第１のスライダを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第１の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間が経過したときに第１のスライダの移動方向を反転させて第１のスライダを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第１の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第１のスライダ駆動機構を制御する第１のスライダ駆動制御装置と、第２のセンサが山部を検出したときに設定時間が経過するまでの間第２のスライダを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第２の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチの前記被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間が経過したときに第２のスライダの移動方向を反転させて第２のスライダを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第２の円周継手部の減入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第２のスライダ駆動機構を制御する第２のスライダ駆動制御装置とが設けられる。
【００４８】
第１３の発明
第１３の発明は、第１２の発明と同様の溶接装置を対象とする。本発明においては、第１の溶接トーチを保持して、前記第１の溶接線の接線方向に沿って前記被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と前記被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第１のスライダと、第２の溶接トーチを保持して、第２の溶接線の接線方向に沿って被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位する第２のスライダと、第１及び第２のスライダのそれぞれを前記前進方向と後退方向とに駆動する第１及び第２のスライダ駆動機構と、第１の円周継手部の各部のうち波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、第１の溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第１のセンサと、第２の円周継手部の各部のうち前記波形放熱板の各山部と前記円筒体との突き合わせ部全体を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ増入熱区間及び減入熱区間として、前記第２の溶接トーチが前記増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する前記波形放熱板の山部を検出する第２のセンサと、第１のセンサが山部を検出したときに第１のスライダを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第１の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、第１のスライダの前進方向への変位量が設定値に達したときに第１のスライダの移動方向を反転させて第１のスライダを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第１の円周継手部の減入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第１のスライダ駆動機構を制御する第１のスライダ駆動制御装置と、第２のセンサが山部を検出したときに第２のスライダを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第２の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、第２のスライダの前進方向への変位量が設定値に達したときに第２のスライダの移動方向を反転させて第２のスライダを第２の設定速度で前記後退方向に変位させることにより、第２の円周継手部のそれぞれの減入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第２のスライダ駆動機構を制御する第２のスライダ駆動制御装置とが設けられる。
【００４９】
上記のように、第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側にそれぞれセンサとスライダとを設けて、溶接トーチを被溶接物の回転方向と同じ方向及び該回転方向と反対の方向に変位させることにより増入熱区間と減入熱区間で溶接速度を異ならせる制御を、第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側で別々に行うようにすると、波形放熱板の成形時の捻れにより第１の円筒体側と第２の円筒体側とで山部の位置にずれがある場合でも、制御を的確に行わせて、良好な溶接結果を得ることができる。
【００５０】
第１４の発明
第１４の発明は、第１２の発明または第１３の発明に適用される。本発明においては、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ、被溶接物回転装置に保持された被溶接物の第１及び第２の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と該溶接位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる第１及び第２の溶接トーチ移動機構と、第１及び第２のセンサをそれぞれ、被溶接物回転装置に保持された被溶接物に接近した位置に設定された山部検出位置と該山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる第１及び第２のセンサ移動機構とを更に設ける。そして、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれの退避位置に位置させ、第１及び第２のセンサをそれぞれの退避位置に位置させたときに、被溶接物回転装置と各溶接トーチの間及び被溶接物回転装置と各センサとの間に、被溶接物回転装置に保持させた第１及び第２の円筒体の外周に前記波形放熱板を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、第１及び第２の溶接トーチの退避位置と第１及び第２のセンサの退避位置とが設定される。
【００５１】
上記の各発明において、第１の設定速度と第２の設定速度とは等しく設定されていてもよく、異なる値に設定されていてもよい。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、溶接トーチを往復変位させる制御を行うだけで、波形放熱板の各山部と円筒体との突き合わせ部では溶接入熱を増大させて溶接金属の余盛量を増大させることができ、また波形放熱板の各谷部と円筒体との突き合わせ部では溶接入力を減少させて溶接入熱が過多になるのを防ぐことができるため、溶接装置の構成を複雑にすることなく、波形放熱板の山部と円筒体との溶接部で気密漏れが生じたり、波形放熱板の谷部と円筒体との突き合わせ部で金属の溶け落ちが生じて溶接不良が生じるのを防ぐことができる。
【００５３】
第２の発明、第５の発明、第９の発明及び第１２の発明によれば、溶接トーチが増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングでその増入熱区間内に存在する波形放熱板の山部を検出するセンサを設けて、このセンサが山部を検出したときに設定時間の間溶接トーチを被溶接物の回転方向と同じ方向に一定の速度で変位させることにより溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くした状態で円周継手部の増入熱区間を溶接し、設定時間が経過したときに溶接トーチの移動方向を反転させて溶接トーチを被溶接物の回転方向と反対の方向に変位させることにより、溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くした状態で円周継手部の減入熱区間を溶接するようにしたので、波形放熱板の山部を利用して、各増入熱区間を検出することができる。そのため、増入熱区間では溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、減入熱区間では溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くする制御を容易に行うことができる。
【００５４】
また第３の発明、第６の発明、第１０の発明及び第１３の発明によれば、センサが山部を検出したときに溶接トーチを第１の設定速度で第１の方向に変位させることにより増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、溶接トーチの第１の方向への変位量が設定値に達したときに溶接トーチの移動方向を反転させて溶接トーチを第２の方向に変位させることにより、減入熱区間を溶接する際の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするので、増入熱区間を溶接する際の溶接トーチの変位量を時間で管理する場合に比べてより正確に管理することができる。
【００５５】
第８の発明ないし第１４の発明によれば、第１の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部及び第２の円筒体と波形放熱板との突き合わせ部を同時に溶接することができるため、各円周継手部を溶接した際に生じる熱歪みが他の円周継手部に悪影響を及ぼすおそれをなくして良好な溶接結果を得ることができる。
【００５６】
第１２の発明及び第１３の発明によれば、第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側にそれぞれセンサとスライダとを設けて、溶接トーチを被溶接物の回転方向と同じ方向及び該回転方向と反対の方向に変位させることにより増入熱区間と減入熱区間で溶接速度を異ならせる制御を、第１の円周継手部側及び第２の円周継手部側で別々に行うので、波形放熱板の成形時の捻れにより第１の円筒体側と第２の円筒体側とで山部の位置にずれがある場合でも、制御を的確に行わせて、良好な溶接結果を得ることができる。
【００５７】
第４の発明、第７の発明、第１１の発明及び第１４の発明によれば、円筒体に波形放熱板を巻き付ける工程で波形放熱板が溶接トーチ及びセンサと干渉するのを防ぐことができるため、円筒体の外周に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する工程を能率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係わる溶接装置により溶接される被溶接物を製造する方法を説明する説明図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、本発明に係わる溶接装置により溶接される被溶接物の側面図及び正面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施形態に係わる溶接装置により溶接を行う際の被溶接物と溶接トーチ及びセンサとの位置関係を示した側面図及び正面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の実施形態で溶接トーチを支持するために用いる可動フレームの側面図、（Ｂ）は同可動フレームの正面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施形態で溶接トーチを支持するために用いるスライダの上面図、（Ｂ）は同スライダの正面図である。
【図６】同スライダに溶接トーチを支持した状態を示した側面図である。
【図７】（Ａ）は被溶接物を溶接する際のセンサと被溶接物との位置関係を示した側面図、（Ｂ）はセンサと被溶接物とが（Ａ）の位置関係にあるときのスライダの動作を説明するための正面図である。
【図８】（Ａ）は被溶接物を溶接する際のセンサと被溶接物との他の位置関係を示した側面図、（Ｂ）はセンサと被溶接物とが（Ａ）の位置関係にあるときのスライダの動作を説明するための正面図である。
【図９】本発明に係わる溶接装置の一実施形態の構成例を示したブロック図である。
【図１０】本発明に係わる溶接方法における溶接トーチの動作を説明するための説明図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、センサを退避可能に設ける本発明の他の実施形態に係わる溶接装置により溶接を行う際の被溶接物と溶接トーチ及びセンサとの位置関係を示した側面図及び正面図である。
【図１２】円筒体に波形放熱板を巻き付けて本発明に係わる溶接装置により溶接する被溶接物を構成する過程を説明する側面図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１１に示した実施形態において、円筒体に波形放熱板を巻き付けて被溶接物を構成する際及び被溶接物の溶接を行う際のセンサの位置を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、変圧器を収容する波形タンクを構成する波形放熱板１と円筒体（円筒フレーム）２Ａ，２Ｂとを示している。波形放熱板１は、山部ｍと平坦な谷部ｖとが交互に並ぶように帯状の鋼板を波付け成形することにより製作される。波形タンクを製造する際には、図２に示すように、外径が等しい第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂを、それぞれの中心軸線Ｏ−Ｏを一致させた状態で水平方向に並べた状態で、溶接装置に設けられた図示しない被溶接物回転装置に保持させる。そして、波形放熱板１を第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの間に跨って配置して、被溶接物回転装置により第１及び第２の円筒体を回転させながら、図１に示すように、波形放熱板１を両円筒体２Ａ及び２Ｂの隣り合う端部の外周に供給して、波形放熱板１を円筒体２Ａ及び２Ｂの隣り合う端部の外周に巻き付けることにより、図２に示したような被溶接物４を構成する工程を行う。
【００６０】
被溶接物回転装置は、水平方向に伸びる主軸と、被溶接物４の第１及び第２の円筒部２Ａ及び２Ｂをそれぞれ主軸に対して同軸的に支持する第１及び第２の支持機構と、モータを駆動源として主軸を第１及び第２の支持機構とともに回転させる回転駆動装置とを備えた公知のものである。
【００６１】
上記のようにして被溶接物４を構成した後、この被溶接物の第１の円筒体２Ａと波形放熱板１との突き合わせ部に形成された第１の円周継手部５Ａと、第２の円筒体２Ｂと波形放熱板１との突き合わせ部に形成された第２の円周継手部５Ｂとを円周溶接する。タンクに装柱金具を取り付けるため、波形放熱板１の一部には山部ｍが欠損している領域（山部欠損領域）γが設けられている。
【００６２】
被溶接物４の第１の円周継手部５Ａ及び第２の円周継手部５Ｂを円周溶接する際には、図３に示すように、被溶接物４を中心軸線Ｏ−Ｏの回りに回転させながら、第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂに対してそれぞれ設けられた第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂにより、第１の円周継手部５Ａ及び第２の円周継手部５Ｂを同時に溶接する。
【００６３】
第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂは、後述するように、被溶接物の中心軸線と直交する平面上で、被溶接物の接線方向（水平方向）と径方向（鉛直方向）との双方に変位し得るように設けられたステージ部に取り付けられたスライダに支持されている。溶接トーチ６Ａ及び６Ｂは、溶接トーチ移動機構により、被溶接物の中心軸線と直交する平面に沿って、被溶接物回転装置に保持された被溶接物の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置（図３Ｂに示した位置）と、この溶接位置から上方に離れた位置に設定された退避位置との間を変位させられるようになっている。第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂは、図３（Ｂ）に示す溶接位置にあるときに、それぞれの先端６ａ及び６ｂが被溶接物４の第１の円周継手部５Ａ及び第２の円周継手部５Ｂに指向させられた状態で配置される。
【００６４】
図４（Ａ），（Ｂ）は、各溶接トーチを支持するステージ部７の構成を概略的に示している。図示のステージ部７は、水平板部７ａと、垂直板部７ｂとによりＬ字形に形成されていて、水平方向に伸びるガイドレールを備えた第１のガイド部材８により、水平方向（Ｙ方向）にスライド自在に支持されている。第１のガイド部材８は、図示しない固定フレームに支持された第２のガイド部材９０により鉛直方向（Ｚ方向）にスライド自在に支持されている。従って、ステージ部７は、水平方向及び鉛直方向の双方にスライドし得るように支持されている。
【００６５】
図５に示されているように、ステージ部７の水平板部７ａの上にスライダ支持テーブル９が支持され、支持テーブル９にガイド部材１０を介してスライダ１１がスライド自在に支持されている。スライダ１１は、Ｙ方向及びＺ方向の双方に対して直角なＸ方向にスライドし得るように支持され、このスライダ１１に支持部材１２（図６参照）を介して溶接トーチ６Ａまたは６Ｂが支持されている。
【００６６】
ステージ部７及びスライダ１１は、Ｙ方向を被溶接物４の軸線方向に向け、Ｚ方向を鉛直方向（被溶接物４の径方向）に向け、Ｘ方向を被溶接物４の接線方向に向けた状態で配置され、溶接トーチ６Ａ，６Ｂは、それぞれの先端が円周継手部５Ａ，５Ｂの溶接線に指向し得るようにして、スライダ１１に支持されている。従って、溶接トーチ６Ａ，６Ｂは、それぞれの先端が円周継手部５Ａ，５Ｂに沿う溶接線に指向し得るようにして、被溶接物４の接線方向、軸線方向及び径方向にそれぞれ往復変位し得るように支持されている。
【００６７】
図示してないが、Ｙ方向駆動モータ及びＺ方向駆動モータと、これらのモータの回転をＹ方向及びＺ方向の直線変位に変換してステージ部７に伝達するＹ方向変位伝達機構及びＺ方向変位伝達機構とが設けられ、Ｙ方向駆動モータ及びＺ方向駆動モータを回転させることにより、溶接トーチをＹ方向及びＺ方向に変位させることができるようになっている。また溶接トーチ６Ａ，６Ｂの先端の溶接線からのずれを検知するトーチ位置検知装置が設けられ、この検知装置により検知されたトーチの先端の溶接線からのずれを零にするようにＹ方向駆動モータ及びＺ方向駆動モータを制御する倣い制御装置が設けられている。この倣い制御装置と、Ｙ方向駆動モータ及びＺ方向駆動モータと、ステージ部７を支持する機構とにより、溶接トーチ倣い装置が構成されている。
【００６８】
本実施形態ではまた、Ｘ方向駆動モータと、このモータの回転をＸ方向の直線変位に変換してスライダ１１に伝達するＸ方向変位伝達機構とが設けられ、Ｘ方向駆動モータを一方向及び他方向に回転させることにより、スライダ１１を、被溶接物４の接線方向に沿って、被溶接物の回転方向の前方側に向う方向である前進方向と被溶接物の回転方向の後方側に向う方向である後退方向とにスライド変位させることができるようになっている。
【００６９】
従って、各溶接トーチは、溶接トーチ倣い装置により、その先端が常に溶接線に指向するように倣い制御される状態を保って、スライダ駆動機構により、被溶接物の接線方向に沿って、被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と、被溶接物の回転方向と反対の方向である第２の方向とに変位させられる。スライダ１１の後退方向の限界位置及び前進方向の限界位置は、ストッパにより機械的に規制されており、スライダ１１の後退方向の限界位置が当該スライダの始点となっている。スライダ１１は、この始点から前進方向への変位を開始し、その後、後退方向に変位させられて始点に戻される。
【００７０】
本実施形態では、スライダ１１を支持する機構（図５参照）と、上記Ｘ方向駆動モータと、Ｘ方向変位伝達機構とにより、溶接トーチを搭載したスライダ１１を前進方向及び後退方向に駆動するスライダ駆動機構が構成されている。Ｘ方向駆動モータとしては、その回転軸が微小角度回転する毎にパルスを発生するエンコーダを内蔵したサーボモータが用いられ、エンコーダが発生するパルス数が設定値に達したときにモータの駆動を停止させる制御を行うことにより、スライダの前進方向及び後退方向への変位量を自在に制御し得るようになっている。また第２のガイド部材９にスライド自在に支持された第１のガイド部材８をＺ方向駆動モータにより鉛直方向に駆動する機構により、溶接トーチを、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４の円周継手部の溶接を行う際の位置である溶接位置と、この溶接位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる溶接トーチ移動機構が構成されている。
【００７１】
本実施形態では、溶接トーチ６Ａ及び６Ｂをそれぞれに対して設定された退避位置に位置させたときに、被溶接物回転装置と溶接トーチ６Ａ及び６Ｂの間に、被溶接物回転装置に保持させた円筒体２Ａ及び２Ｂの外周に波形放熱板１を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物４を構成する作業を許容するためのスペースが形成されるように、溶接トーチ６Ａ及び６Ｂのそれぞれの退避位置が設定されている。
【００７２】
上記ステージ部７及びスライダ１１を含む溶接トーチの支持機構は、第１の溶接トーチ６Ａ及び第２の溶接トーチ６Ｂのそれぞれに対して個別に設けられている。第１の溶接トーチ６Ａに対して設けられたスライダ１１及び第２の溶接トーチ６Ｂに対して設けられたスライダ１１をそれぞれ第１のスライダ及び第２のスライダと呼び、第１及び第２のスライダのそれぞれを前進方向と後退方向とに駆動するスライダ駆動機構を第１及び第２のスライダ駆動機構と呼ぶ。また第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂをそれぞれ、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４の第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂの溶接を行う際の位置である溶接位置と、この溶接位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させる溶接トーチ移動機構をそれぞれ第１及び第２の溶接トーチ移動機構と呼ぶ。以下の説明では、第１及び第２のスライダをそれぞれ符号１１Ａ及び１１Ｂで示す。
【００７３】
本発明においては、第１の円周継手部５Ａの各部のうち、波形放熱板１の各山部ｍと第１の円筒体２Ａとの突き合わせ部を含む区間であって、溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ第１の円周継手部５Ａの増入熱区間及び減入熱区間とする。
【００７４】
同様に、第２の円周継手部５Ｂの各部のうち、波形放熱板１の各山部ｍと円筒体２Ｂとの突き合わせ部を含む区間であって、溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間を除く他の区間をそれぞれ第２の円周継手部５Ｂの増入熱区間及び減入熱区間とする。波形放熱板の山部及び谷部と増入熱区間α及び減入熱区間βとの関係の一例を図１０に示した。
【００７５】
本実施形態では、第１の溶接トーチ６Ａが第１の円周継手部の増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで、溶接すべき増入熱区間に存在する波形放熱板１の山部ｍを検出する第１のセンサ２１Ａと、第２の溶接トーチ６Ｂが第２の円周継手部の増入熱区間の溶接を開始する直前のタイミングで該増入熱区間に存在する波形放熱板１の山部ｍを検出する第２のセンサ２１Ｂとが設けられる。これらのセンサは、レーザセンサや超音波センサ等の非接触形のセンサからなっていて、第１の円周継手部５Ａ側及び第２の円周継手部５Ｂ側にそれぞれ配置されている。第１及び第２のセンサ２１Ａ及び第２のセンサ２１Ｂは、対応する溶接トーチ６Ａ及び６Ｂが増入熱区間の始点に達する直前にその増入熱区間に存在する山部ｍを検出するように位置決めされて、溶接装置の固定フレーム（図示せず。）に取り付けられている。
【００７６】
本実施形態ではまた、第１の溶接トーチ６Ａの前進及び後退を制御するために第１のセンサ２１Ａの出力に応じて第１のスライダ駆動機構を制御する第１のスライダ駆動制御装置と、第２の溶接トーチ６Ｂの前進及び後退を制御するために第２のセンサ２１Ａの出力に応じて第２のスライダ駆動機構を制御する第２のスライダ駆動制御装置とが設けられている。
【００７７】
図９は、本実施形態に係わる溶接装置の構成要素を示したブロック図である。この例では、被溶接物１の第１及び第２の円周継手部に対してそれぞれ第１の溶接トーチ６Ａ及び第２の溶接トーチ６Ｂが設けられ、これらの溶接トーチが第１のスライダ１１Ａ及び第２のスライダ１１Ｂに搭載されている。また第１及び第２のスライダ１１Ａ及び１１Ｂのそれぞれを前進方向と後退方向とに駆動する第１及び第２のスライダ駆動機構２２Ａ及び２２Ｂが設けられ、第１の円周継手部５Ａ側及び第２の円周継手部５Ｂ側にそれぞれ第１のセンサ２１Ａ及び第２のセンサ２１Ｂが設けられている。これらのセンサの出力は、第１のスライダ駆動機構２２Ａ及び第２の駆動機構２２Ｂをそれぞれ制御する第１のスライダ駆動制御装置２３Ａ及び第２のスライダ駆動制御装置２３Ｂに与えられている。
【００７８】
第１のスライダ駆動制御装置２３Ａは、第１のセンサ２１Ａが波形放熱板の山部を検出したときに第１のスライダ１１Ａを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第１の円周継手部５Ａの増入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチ６Ａの被溶接物４に対する相対移動速度を被溶接物４の周速度よりも遅くし、第１のスライダ１１Ａの前進方向への変位量が設定値に達したときに第１のスライダ１１Ａの移動方向を反転させて第１のスライダ１１Ａを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第１の円周継手部５Ａの減入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチ６Ａの被溶接物４に対する相対移動速度を被溶接物４の周速度よりも速くするように第１のスライダ駆動機構２２Ａを制御する。
【００７９】
また第２のスライダ駆動制御装置２２Ｂは、第２のセンサ２１Ｂが波形放熱板の山部を検出したときに第２のスライダ１１Ｂを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第２の円周継手部５Ｂの増入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチ６Ｂの被溶接物４に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、第２のスライダ１１Ｂの前進方向への変位量が設定値に達したときに第２のスライダ１１Ｂの移動方向を反転させて第２のスライダ１１Ｂを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第２の円周継手部５Ｂの減入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチ６Ｂの被溶接物４に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第２のスライダ駆動機構２２Ｂを制御する。
【００８０】
波形放熱板１を第１の円筒体２Ａ及び第２の円筒体２Ｂの外周に溶接する際には、被溶接物４を回転させながら、第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂにより、第１の円周継手部５Ａ及び第２の円周継手部５Ｂを同時に溶接する。このとき被溶接物４の各溶接トーチに対する移動速度（溶接速度）が均一であると、一様な溶接ビードが形成される。この場合、波形放熱板１の山部ｍと円筒体との突き合わせ部で十分な溶接金属の余盛量が得られるように溶接速度を設定すると、波形放熱板の谷部ｖと円筒体との突き合わせ部で入熱が過多になり、最悪の場合には、金属の溶け落ちが生じて溶接不良が生じる。また波形放熱板の谷部ｖと円筒体との突き合わせ部で入熱が過多になることがないように溶接速度を設定すると、波形放熱板１の山部ｍと円筒体との突き合わせ部で十分な溶接金属の余盛量を得ることができなくなり、この付け合わせ部で溶接欠陥が生じて気密漏れ及び液密漏れが生じるおそれがある。
【００８１】
上記のような問題が生じるのを防ぐため、本発明においては、第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂの各部のうち、波形放熱板１の各山部ｍと第１及び第２の円筒体との突き合わせ部を含む区間であって溶接金属の余盛量を他の区間よりも厚くする必要がある一定の区間及び該一定の区間以外の他の区間をそれぞれ増入熱区間α及び減入熱区間βとする。そして、第１及び第２の溶接トーチを、第１及び第２の溶接線に倣う動作を行いつつ被溶接物の回転方向と同じ方向である第１の方向と被溶接物の回転方向と反対の方向である第２の方向とに変位し得るように設けておいて、第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂのそれぞれの増入熱区間を溶接する際には、第１及び第２の溶接トーチをそれぞれ第１の方向に変位させることにより、第１及び第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くする。また第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂのそれぞれの減入熱区間を溶接する際には、第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂをそれぞれ第２の方向に変位させることにより、第１及び第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物４の周速度よりも速くする。
【００８２】
このような制御を行わせると、増入熱区間では、溶接速度を遅くして溶接入熱を増やすことができるため、溶接金属の余盛量を増大させることができ、減入熱区間では、溶接速度を速くして溶接入熱が過多になるのを防ぐことができるため、金属の溶け落ちが生じるのを防ぐことができる。
【００８３】
本実施形態では、波形放熱板１の各山部ｍをセンサにより検出することによって各増入熱区間αの始点の検出を行い、増入熱区間の始点が検出されたときにスライダを前進方向に変位させることにより、溶接トーチを第１の方向に変位させる。また溶接トーチの第１の方向への変位を開始した後、その変位量が設定値に達したときにＸ方向駆動モータの回転方向を反転させて、スライダの移動方向を反転させ、溶接トーチの第１の方向への変位を終了させるとともに、第２の方向への変位を開始させる。
【００８４】
即ち、図７（Ａ）に示したように、センサ２１Ａ，２１Ｂが波形放熱板の山部ｍを検出したときに同図（Ｂ）に示すようにスライダ１１Ａ，１１Ｂを被溶接物の周速度Ｖ1よりは低い第１の設定速度で前進方向（Ｘ1方向）に移動させる。このときスライダは被溶接物の接線方向に移動するが、溶接トーチは倣い制御装置により溶接線に倣うように制御されるため、溶接トーチは円周継手部の周方向に沿って第１の方向（被溶接物の回転方向）に変位する。従って、増入熱区間を溶接する際には、溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度が、被溶接物の周速度Ｖ1から溶接トーチの第１の方向への移動速度Ｖaを差し引いた速度Ｖ1−Ｖaまで低下して、溶接入熱が増加させられ、溶接金属の余盛量が増大させられる。
【００８５】
またスライダが前進方向への変位を開始した後、その変位量が設定値に達したときに、Ｘ方向駆動モータの回転方向を反転させて、図８（Ｂ）に示したように、スライダ１１Ａ，１１Ｂを後退方向（Ｘ2方向）に第２の設定速度で移動させ、溶接トーチ６Ａ及び６Ｂを第２の方向（被溶接物の回転方向と反対の方向）に移動させる。スライダ１１Ａ，１１Ｂが後退方向の限界位置（始点）に達したときに両スライダを停止させる。
【００８６】
スライダ１１Ａ，１１ｂが後退方向に変位しているときの溶接トーチの被溶接物４に対する相対移動速度は、被溶接物の周速度Ｖ1と溶接トーチの第２の方向への移動速度Ｖbとの和の速度（Ｖ1＋Ｖb）まで速められる。従って、減入熱区間（波形放熱板の谷部と円筒体との突き合わせ部）を溶接する際の溶接速度が上昇させられて溶接入熱が過多になるのが防止され、金属の溶け落ちが生じるのが防止される。
【００８７】
本実施形態においては、溶接トーチが増入熱区間の溶接を完了したときに丁度スライダの前進方向への変位量が設定値に達するように、当該設定値を選定しておくことにより、増入熱区間αの溶接を行う間だけ溶接トーチを第１の方向に変位させて、溶接速度を遅くしている。
【００８８】
本実施形態では、スライダ１１Ａ，１１Ｂを後退方向に変位させる際に、必ず後退方向の限界位置（始点）まで変位させるように、第２の設定速度を設定して、スライダ１１Ａ，１１Ｂを必ず始点に戻すようにしている。
【００８９】
図１０は、本実施形態における溶接トーチの前進動作及び後退動作と溶接速度との関係の一例を示したもので、同図（Ａ）は波形放熱板の山部及び谷部と増入熱区間α及び減入熱区間βとの関係の一例を示している。同図（Ｂ）はスライダの前進動作及び後退動作を示し、Δｘは、スライダのストロークを示している。また同図（Ｃ）は、スライダの変位に伴う溶接速度の変化を示している。この例では、増入熱区間の溶接が開始される直前のタイミング（次の山部が検出されるタイミング）でスライダが始点に戻るように、スライダを後退させる際の移動速度（第２の設定速度）が調整されている。
【００９０】
なおスライダを始点に戻すタイミングは必ずしも図１０に示した例に限定されるものではなく、増入熱区間αの開始位置が検出されるタイミング（山部ｍが検出されるタイミング）よりも前のタイミングでスライダを始点に戻すようにしてもよい。このようにした場合には、減入熱区間βの終期に溶接速度が被溶接物の周速度まで上昇するが、減入熱区間全体を見ると溶接速度の平均値は減少するので、減入熱区間における溶接入熱を低減させるという目的は達成することができる。
【００９１】
本実施形態では、波形放熱板１が山部欠損領域γを有している。山部欠損領域では、センサにより山部が検出されないため、その殆どの区間でスライダが停止した状態に保持され、溶接速度は被溶接物の周速度となる。この区間で溶接速度を被溶接物の周速度とした場合に、溶接入熱が過多になる場合には、山部欠損領域が検出されたときに被溶接物の回転速度を速める制御を行うか、または溶接電流を低減する制御を行うようにすればよい。波形放熱板に設けられる山部の数は既知の値であるため、山部欠損領域γの検出は、山部が検出される回数をカウントすることにより行うことができる。
【００９２】
上記の実施形態では、センサが波形放熱板の山部を検出した後、スライダの前進方向への変位量が設定値に達したときにスライダの変位の方向を反転させて、スライダを後退方向に変位させるようにスライダを制御することにより、増入熱区間を溶接する間だけ溶接トーチを第１の方向に変位させるようにしたが、被溶接物の回転速度は一定であり、また増入熱区間の長さも一定であるため、センサが波形放熱板の山部を検出した後、設定された時間の間だけスライダを前進方向に変位させるようにしても、増入熱区間を溶接する間だけ溶接トーチを第１の方向に変位させるようにすることができる。
【００９３】
即ち、図９に示した第１のスライダ駆動制御装置２３Ａは、第１のセンサ２１Ａが山部ｍを検出したときに設定時間Ｔｓが経過するまでの間第１のスライダ１１Ａを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第１の円周継手部５Ａの増入熱区間αを溶接する際の第１の溶接トーチ６Ａの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間Ｔｓが経過したときに第１のスライダ１１Ａの移動方向を反転させて第１のスライダ１１Ａを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第１の円周継手部５Ａの減入熱区間を溶接する際の第１の溶接トーチ６Ａの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第１のスライダ駆動機構２２Ａを制御する構成としてもよい。
【００９４】
同様に、第２のスライダ駆動制御装置２３Ｂは、第２のセンサ２１Ｂが山部ｍを検出したときに設定時間Ｔｓが経過するまでの間第２のスライダ１１Ｂを第１の設定速度で前進方向に変位させることにより第２の円周継手部の増入熱区間を溶接する際の第２の溶接トーチの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも遅くし、設定時間Ｔｓが経過したときに第２のスライダ１１Ｂの移動方向を反転させて第２のスライダを第２の設定速度で後退方向に変位させることにより、第２の円周継手部５Ｂの減入熱区間βを溶接する際の第２の溶接トーチ６Ｂの被溶接物に対する相対移動速度を被溶接物の周速度よりも速くするように第２のスライダ駆動機構を制御する構成としてもよい。
【００９５】
上記の実施形態では、センサ２１Ａ及び２１Ｂを溶接装置のフレームに固定しておくとしたが、第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂに波形放熱板１を巻き付けて被溶接物４を構成する工程で、波形放熱板１がセンサ２１Ａ、２１Ｂと干渉するのを防ぐため、センサ２１Ａ，２１Ｂは、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４に接近した位置に設定された山部検出位置（被溶接物の山部ｍを検出する際の位置）と、この山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置との間を変位し得るように設けておくのが好ましい。
【００９６】
図１１ないし図１３は、第１及び第２のセンサ２１Ａ及び２１Ｂを山部検出位置と退避位置とに変位させることができるように構成された本発明の他の実施形態を示したものである。本実施形態では、第１の円周継手部５Ａ側及び第２の円周継手側にそれぞれ第１及び第２のセンサ移動機構３０Ａ及び３０Ｂが設けられている。
【００９７】
第１のセンサ移動機構３０Ａは、第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの軸線と直交する方向（本実施形態では鉛直方向）に伸びるロッド３１ａと、ロッド３１ａを、円筒体２Ａ及び２Ｂの軸線と直交する平面に沿ってスライドさせるスライド装置３２ａと、第１のセンサ２１Ａを、円筒体２Ａ、２Ｂの軸線方向に位置調整自在な状態でロッド３１ａの先端に支持するセンサ支持機構３３ａとを備えている。
【００９８】
スライド装置３２ａは、ロッド３１ａをその軸線回りに回転させることなく、軸線方向に往復直線変位させる装置で、ロッド３１ａを軸線方向にのみ変位し得るようにガイドするガイド機構と、動力源の力によりロッド３１ａを軸線方向に往復直線移動させるロッド駆動機構とにより構成される。ロッド駆動機構は、流体圧シリンダを駆動源としたリニヤ駆動機構や、ロッド３１ａの外周に形成した雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺合されたナットと、モータを駆動源として該ナットをモータを駆動源として回転させる回転駆動機構とを備えたネジ機構等により構成することができる。
【００９９】
またセンサ支持機構３３ａは、ロッド３１ａの先端（被溶接物側の端部）に固定された支持ブロック３４ａと、第１の円周継手部５Ａの接線方向（Ｘ方向）に伸びるようにして支持ブロック３４ａに設けられたネジ孔に螺合されて、回転操作されることにより円周継手部の接線方向に進退させられるネジ棒３５ａと、図示しないガイド機構によりネジ棒３５ａの軸線方向（Ｘ方向）のみに変位し得るようにガイドされて、ネジ棒３５ａの回転を許容した状態で該ネジ棒３５ａの先端に機械的に結合されたスライダ３６ａとを備え、スライダ３６ａにセンサ２１Ａが支持されている。
【０１００】
図示のセンサ移動機構３０Ａにおいては、スライド装置３２ａによりロッド３１ａをスライドさせることにより、センサ２１Ａを、図１３（Ａ）に示すように、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４に接近して該被溶接物の山部ｍを検出し得る状態になる位置に設定された山部検出位置と、図１３（Ｂ）に示すように、山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させることができる。またネジ棒３５ａを回転させることにより、スライダ３６ａをセンサ２１Ａと共に円周継手部５Ａの接線方向（円筒体２Ａの接線方向）に変位させて、センサ２１Ａが波形放熱板１の山部ｍを検出するタイミングの微調整（センサの溶接方向位置の微調整）を行うことができる。
【０１０１】
スライド装置３２ａのロッド駆動機構をネジ機構により構成すると、センサ２１Ａの山部検出位置付近での上下位置の微調整を容易にすることができる。スライド装置３２ａのロッド駆動機構を流体圧シリンダを駆動源としたリニヤ駆動機構により構成する場合には、該リニヤ駆動機構内にセンサ２１Ａの上下位置を微調整する機構を設けるか、またはロッド３１ａの先端にセンサ２１Ａの上下位置を微調整する機構を設けておくことが好ましい。
【０１０２】
同様に、第２のセンサ移動機構３０Ｂは、第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの軸線と直交する方向（本実施形態では鉛直方向）に伸びるロッド３１ｂと、ロッド３１ｂを円筒体２Ａ及び２Ｂの軸線と直交する平面に沿ってスライドさせるスライド装置３２ｂと、第２のセンサ２１Ｂを、円筒体２Ａ、２Ｂの軸線方向に位置調整自在な状態でロッド３１ｂの先端に支持するセンサ支持機構３３ｂとを備えている。
【０１０３】
スライド装置３２ｂは、ロッド３１ｂを軸線方向にのみ変位し得るようにガイドするガイド機構と、動力源の力によりロッド３１ｂを軸線方向に往復直線移動させるロッド駆動機構とにより構成される。
【０１０４】
またセンサ支持機構３３ｂは、ロッド３１ｂの先端に固定された支持ブロック３４ｂと、第２の円周継手部５Ｂの接線方向（Ｘ方向）に伸びるようにして支持ブロック３４に設けられたネジ孔に螺合されて、回転操作されることにより円周継手部の接線方向に進退させられるネジ棒（図示せず。）と、このネジ棒の軸線方向（Ｘ方向）のみに変位し得るようにガイドされて、該ネジ棒の回転を許容した状態で該ネジ棒の先端に結合されたスライダ３６ｂとによりセンサ支持機構３３ａと同様に構成され、スライダ３６ｂに第２のセンサ２１Ｂが支持されている。
【０１０５】
図示の第２のセンサ移動機構３０Ｂにおいては、スライド装置３２ｂによりロッド３１ｂをスライドさせることにより、第２のセンサ２１Ｂを、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４に接近して該被溶接物の山部ｍを検出し得る状態になる山部検出位置と、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４から離れた状態になる退避位置とに変位させることができる。またセンサ支持機構３３ｂに設けられたネジ棒を回転させることにより、スライダ３６ｂをセンサ２１Ｂと共に円周継手部５Ｂの接線方向（円筒体２Ｂの接線方向）に変位させて、センサ２１Ｂが波形放熱板の山部ｍを検出するタイミングの微調整（センサの溶接方向に対する位置の微調整）を行うことができる。
【０１０６】
第１及び第２のセンサ２１Ａ及び２１Ｂの山部検出位置は、それぞれのセンサが波形放熱板１の山部ｍを高精度で検知し得る位置に設定される。例えばセンサ２１Ａ及び２１Ｂとしてレーザビームセンサ等の近接センサを用いる場合、センサ２１Ａ及び２１Ｂの検知部に検出しようとする山部ｍが最も接近した状態になったときに、山部ｍの頂点と各センサの検知部との間の距離が５mm程度になるように、センサ２１Ａ及び２１Ｂの山部検出位置が設定される。
【０１０７】
本実施形態では、第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂを退避位置に位置させ、第１及び第２のセンサ２１Ａ及び２１Ｂを図１３（Ａ）に示す退避位置に位置させたときに、被溶接物回転装置と第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂとの間及び被溶接物回転装置と第１及び第２のセンサ６Ａ及び６Ｂとの間に、被溶接物回転装置に保持された第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの外周に波形放熱板１を巻き付けて溶接の対象とする被溶接物４を構成する作業を許容するためのスペースＳが形成されるように、第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂの退避位置と、第１及び第２のセンサ６Ａ及び６Ｂの退避位置とが設定されている。
【０１０８】
タンクを製造する際には、先ず図１２に示すように、被溶接物回転装置に保持された第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの端部外周に波形放熱板１の一端を仮溶接した後、波形放熱板１に図示の矢印Ａ方向の（円筒体２Ａ，２Ｂに向う方向と反対の方向の）張力を加えた状態で円筒体２Ａ，２Ｂを図示の矢印Ｂ方向に回転させて、第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの端部外周に波形放熱板１を巻き付ける。第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの全周に波形放熱板１を巻き付けた後、波形放熱板１の両端を溶接して被溶接物４を構成する。
【０１０９】
上記のように、円筒体２Ａ及び２Ｂの外周に波形放熱板１を巻き付けて被溶接物４を構成する工程で、センサ２１Ａ及び２１Ｂが山部検出位置に配置され、また溶接トーチ６Ａ及び６Ｂが溶接位置に配置されていると、両センサ及び溶接トーチが波形放熱板１と干渉するため、円筒体２Ａ及び２Ｂの外周に波形放熱板１を巻き付ける作業を円滑に行わせることができない。
【０１１０】
そこで、本実施形態では、センサ２１Ａ及び２１Ｂを山部検出位置と退避位置とに変位させ得るように設けて、円筒体２Ａ及び２Ｂの外周に波形放熱板１を巻き付ける工程を行う際に、溶接トーチ６Ａ及び６Ｂを待機位置まで変位させるとともに、センサ２１Ａ及び２１Ｂを退避位置まで変位させることにより、センサ２１Ａ，２１Ｂと溶接トーチ６Ａ，６Ｂとが波形放熱板と干渉するのを防ぐようにしている。
【０１１１】
本実施形態では、上記のように、第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂをそれぞれ、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４の第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂの溶接を行う際の位置である溶接位置と、該被溶接物４から十分に離れた状態になる待機位置との間を変位し得るように設けるとともに、第１及び第２のセンサ２１Ａ及び２１Ｂを、被溶接物回転装置に保持された被溶接物４に接近した位置に設定された山部検出位置と、山部検出位置から離れた位置に設定された退避位置とに変位させ得るように設けておく。そして、第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂを退避位置に位置させ、第１及び第２のセンサ２１Ａ及び２１Ｂを退避位置に位置させた状態で第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂを被溶接物回転装置に保持させた後、波形放熱板１を被溶接物回転装置に保持された第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂの隣り合う端部の外周に巻き付けて、溶接の対象とする被溶接物４を構成する工程を行い、しかる後に第１及び第２の溶接トーチ６Ａ及び６Ｂを溶接位置に移動させて、両溶接トーチによる第１及び第２の円周継手部５Ａ及び５Ｂの溶接を開始する。
【０１１２】
上記の各実施形態では、中心軸線を共有した状態で配置された第１及び第２の円筒体２Ａ及び２Ｂに跨って波形放熱板を溶接する場合を例にとったが、単一の円筒体の端部に波形放熱板を巻き付けて溶接する場合にも本発明を適用することができる。
【０１１３】
上記の実施形態において、スライダを前進方向に移動させる際の移動速度（第１の設定速度）及びスライダを後退方向に移動させる際の移動速度（第２の設定速度）は異なっていてもよく、等しくてもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１  波形放熱板
２  円筒体
４  被溶接物
５Ａ  第１の円周継手部
５Ｂ  第２の円周継手部
６Ａ  第１の溶接トーチ
６Ｂ  第２の溶接トーチ
７  ステージ部
１１  スライダ
１１Ａ  第１のスライダ
１１Ｂ  第２のスライダ
２１Ａ  第１のセンサ
２１Ｂ  第２のセンサ
３０Ａ  第１のセンサ移動機構
３０Ｂ  第２のセンサ移動機構
３１ａ  ロッド
３１ｂ  ロッド
３２ａ  スライド装置
３２ｂ  スライド装置
３３ａ  センサ支持機構
３３ｂ  センサ支持機構
３５ａ  ネジ棒
３５ｂ  ネジ棒
３６ａ  スライダ
３６ｂ  スライダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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