(57)【要約】【課題】安定した完全溶込み溶接が可能であり、且つ溶接残しや溶接中のトーチの位置ずれのない水平すみ肉溶接装置を提供する。【解決手段】下板Ｕの上方において、複数の立板Ｌの並び方向に延設されるフレーム２と、フレーム２を立板Ｌの延設方向に相対移動可能な駆動機構５と、溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂを有する一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂ、及び、フレーム２に沿って複数の立板Ｌの並び方向に移動可能にフレーム２に取り付けられ、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを支持する支持部材１１を有する溶接ヘッド１０と、を備える。溶接ヘッド１０は、支持部材１１に対して一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを複数の立板Ｌの並び方向に移動させる左右移動機構１２と、支持部材１１に対して一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを互いに独立に、立板Ｌの延設方向に移動させる一対の前後移動機構１３Ａ，１３Ｂと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接装置であって、
前記下板の上方において、前記複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、
前記フレーム又は前記下板を、前記立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、
単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、前記フレームに沿って前記複数の立板の並び方方向に移動可能に前記フレームに取り付けられ、前記一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも１つの溶接ヘッドと、
を備え、
前記溶接ヘッドは、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を前記複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を互いに独立に、前記立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接装置。
【請求項２】
前記前後移動機構と、前記ヘッド本体とは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されることを特徴とする請求項１に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項３】
前記前後移動機構と前記ヘッド本体との間、又は前記ヘッド本体には、前記ヘッド本体の上下移動を許容する上下スライド機構と、前記ヘッド本体を前記下板に向けて付勢する弾性部材と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項４】
前記一対のヘッド本体の前記溶接トーチは、先行極トーチ、及び後行極トーチからなり、
前記下板の表面に対する前記先行極トーチのトーチ角は５°〜４０°であり、
前記下板の表面に対する前記後行極トーチのトーチ角は４０°〜６０°であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項５】
前記溶接トーチは、その上下方向に延在する部分から前記複数の立板の並び方向に湾曲する少なくとも１つの曲部を有し、
前記先行極トーチの曲部の曲率半径は６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度は５０°〜８５°であり、
前記後行極トーチの曲部の曲率半径は６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度は３０°〜５０°であることを特徴とする請求項４に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項６】
前記ヘッド本体は、前記立板の形状に倣って前記ヘッド本体を移動させる少なくとも１つの倣い手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項７】
前記前後移動機構による前記立板の延設方向における前記ヘッド本体の移動ストロークは、０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲で設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項８】
溶接トーチにより前記下板と前記立板との前記被溶接部を水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端まで前記フレーム又は前記下板を所定の速度で連続して相対移動するように前記駆動機構を制御すると共に、前記溶接始端から溶接する溶接初期において、前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向した状態から前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前記前後移動機構を制御し、及び前記溶接終端まで溶接する溶接終期において、前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向するように他方の前記前後移動機構を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の水平すみ肉溶接装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の水平すみ肉溶接装置を用いて、下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接方法であって、
前記一対のヘッド本体を前記前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、前記一対のヘッド本体を前記被溶接部の溶接始端において前記立板の左右両側に配置する準備工程と、
前記駆動機構によって前記フレーム又は前記下板を前記立板の延設方向に相対移動させ、前記一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を前記立板の一方の前記被溶接部に対して行い、前記前後移動機構によって前記一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させる第１溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記シフト長さの溶接を終了したとき、前記前後移動機構による前記他方のヘッド本体の移動を停止して、前記駆動機構によって前記一対のヘッド本体を前記フレーム又は前記下板と共に移動させて前記立板の左右両側の前記被溶接部を同時に溶接する第２溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前記前後移動機構によって前記一方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させながら、前記他方のヘッド本体により前記立板の他方の前記被溶接部の残部を溶接する第３溶接工程と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接方法。
【請求項１０】
前記駆動機構は、前記フレームを前記立板の延設方向に移動させ、
前記第１溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させ、
前記第３溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする請求項９に記載の水平すみ肉溶接方法。
【請求項１１】
前記駆動機構は、前記下板を前記立板の延設方向に移動させ、
前記第１溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させ、
前記第３溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させることを特徴とする請求項９に記載の水平すみ肉溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平すみ肉溶接装置及び水平すみ肉溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
造船や橋梁等の大型構造物で使用する長尺な鋼材を自動で水平すみ肉溶接する際には、溶接トーチをそれぞれ備えた一対の溶接ヘッドを立板の両側に配置し、一対の溶接ヘッドを溶接方向に沿って移動させながら溶接することが行われている。このような水平すみ肉溶接装置では高能率、高精度の溶接が求められており、従来は多電極化による能率向上や種々のセンサを適用した精度向上が図られている。例えば、特許文献１に記載のガスシールドアーク溶接装置では、二つの電極用トーチを使用した際のアーク干渉による溶融プール形状の変動を抑えるため、二つの電極用トーチの間に、フィラーワイヤ用トーチを備えることが記載されている。特に、特許文献１では、電極用トーチ及びフィラーワイヤ用トーチを溶接方向、垂直方向、突合せ方向を含む全方向、かつ、所望の向きに回動させて、各トーチの電極間の極間距離や、トーチ角度を適切に調整することにより、最適な溶接条件に容易に調整する。
【０００３】
また、特許文献２には、溶接トーチに先行して溶接部の位置の変化を検出する倣いセンサと、この倣いセンサからの検出信号により溶接トーチを移動させて溶接部に倣わせる移動装置とを設け、溶接部の位置の変化に溶接トーチを追従させて精度良く溶接するようにした条材溶接装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７９６１３号公報
【特許文献２】特開平８−９９１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、機械的性能の観点から、溶接部は完全溶込みとすることが好ましい。しかしながら、水平すみ肉溶接において溶接部を完全溶込みとする場合、高電流で溶接を行う必要がある。立板の左右両側の溶接ヘッドが溶接方向において同じ位置で高電流溶接を行うと、向かい合う電極の二極間でアーク干渉が顕著に起こり、溶接欠陥が発生する可能性が高くなる。このため、溶接部を完全溶込みとしたい場合は各溶接ヘッドの溶接位置を溶接方向にシフトさせる必要があるが、単純に各溶接ヘッドをシフトすると、溶接の始端又は終端に溶接残りが発生する課題がある。また、溶接の始端又は終端における溶接残りを防止するため、各溶接ヘッドの移動可能長さを溶接部長さより各溶接ヘッドのシフト長さ分だけ長くして、溶接部から外れた位置にある溶接トーチのアークをＯＦＦにして溶接することが考えられる。しかしながら、この場合、下板や立板に倣って溶接ヘッドを案内するガイド機構が、溶接初期又は溶接終期においては下板や立板と接触又は離脱するため、その際にトーチ位置がずれる虞がある。従来、このような機構の水平すみ肉溶接装置において完全溶込みは想定されていないこともあり、特許文献１及び２に記載の溶接装置は、上記課題について考慮したものではない。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定した完全溶込み溶融溶接が可能であり、且つ溶接残しや溶接中のトーチの位置ずれのない水平すみ肉溶接装置及び水平すみ肉溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接装置であって、
前記下板の上方において、前記複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、
前記フレーム又は前記下板を、前記立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、
単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、前記フレームに沿って前記複数の立板の並び方向に移動可能に前記フレームに取り付けられ、前記一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも１つの溶接ヘッドと、
を備え、
前記溶接ヘッドは、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を前記複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を互いに独立に、前記立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接装置。
（２）  前記前後移動機構と、前記ヘッド本体とは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されることを特徴とする（１）に記載の水平すみ肉溶接装置。
（３）  前記前後移動機構と前記ヘッド本体との間、又は前記ヘッド本体には、前記ヘッド本体の上下移動を許容する上下スライド機構と、前記ヘッド本体を前記下板に向けて付勢する弾性部材と、を備えることを特徴とする（１）又は（２）に記載の水平すみ肉溶接装置。
（４）  前記一対のヘッド本体の前記溶接トーチは、先行極トーチ、及び後行極トーチからなり、
前記下板の表面に対する前記先行極トーチのトーチ角は５°〜４０°であり、
前記下板の表面に対する前記後行極トーチのトーチ角は４０°〜６０°であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
（５）  前記溶接トーチは、その上下方向に延在する部分から前記複数の立板の並び方向に湾曲する少なくとも１つの曲部を有し、
前記先行極トーチの曲部の曲率半径は６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度は５０°〜８５°であり、
前記後行極トーチの曲部の曲率半径は６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度は３０°〜５０°であることを特徴とする（４）に記載の水平すみ肉溶接装置。
（６）  前記ヘッド本体は、前記立板の形状に倣って前記ヘッド本体を移動させる少なくとも１つの倣い手段を備えることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
（７）  前記前後移動機構による前記立板の延設方向における前記ヘッド本体の移動ストロークは、０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲で設定されることを特徴とする請求項（１）〜（６）のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
（８）  溶接トーチにより前記下板と前記立板との前記被溶接部を水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端まで前記フレーム又は前記下板を所定の速度で連続して相対移動するように前記駆動機構を制御すると共に、前記溶接始端から溶接する溶接初期において、前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向した状態から前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前記前後移動機構を制御し、及び前記溶接終端まで溶接する溶接終期において、前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向するように他方の前記前後移動機構を制御する制御部を備えることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
（９）  （１）〜（８）のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置を用いて、下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接方法であって、
前記一対のヘッド本体を前記前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、前記一対のヘッド本体を前記被溶接部の溶接始端において前記立板の左右両側に配置する準備工程と、
前記駆動機構によって前記フレーム又は前記下板を前記立板の延設方向に相対移動させ、前記一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を前記立板の一方の前記被溶接部に対して行い、前記前後移動機構によって前記一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させる第１溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記シフト長さの溶接を終了したとき、前記前後移動機構による前記他方のヘッド本体の移動を停止して、前記駆動機構によって前記一対のヘッド本体を前記フレーム又は前記下板と共に移動させて前記立板の左右両側の前記被溶接部を同時に溶接する第２溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前記前後移動機構によって前記一方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させながら、前記他方のヘッド本体により前記立板の他方の前記被溶接部の残部を溶接する第３溶接工程と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接方法。
（１０）  前記駆動機構は、前記フレームを前記立板の延設方向に移動させ、
前記第１溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させ、
前記第３溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする（９）に記載の水平すみ肉溶接方法。
（１１）  前記駆動機構は、前記下板を前記立板の延設方向に移動させ、
前記第１溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させ、
前記第３溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させることを特徴とする（９）に記載の水平すみ肉溶接方法。
【０００８】
なお、本発明における、「前記立板の左右両側の被溶接部に対して同時に水平すみ肉溶接を行う」とは、一対のヘッド本体の溶接トーチが立板の延設方向にシフト長さだけずらした状態で溶接される場合を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の水平すみ肉溶接装置によれば、下板の上方において、複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、フレーム又は下板を、立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、フレームに沿って複数の立板の並び方向に移動可能にフレームに取り付けられ、一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも１つの溶接ヘッドと、を備える。溶接ヘッドは、支持部材に対して一対のヘッド本体を複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、支持部材に対して一対のヘッド本体を互いに独立に、立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中のトーチの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
【００１０】
また、本発明の水平すみ肉溶接方法によれば、上述した水平すみ肉溶接装置を備え、一対のヘッド本体を前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、一対のヘッド本体を被溶接部の溶接始端において立板の左右両側に配置する準備工程と、駆動機構によってフレーム又は下板を立板の延設方向に相対移動させ、一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を立板の一方の被溶接部に対して行い、前後移動機構によって一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を被溶接部に対する相対位置が変わらないようにフレーム又は下板の移動速度と同一速度で移動させる第１溶接工程と、一方のヘッド本体がシフト長さの溶接を終了したとき、前後移動機構による他方のヘッド本体の移動を停止して、駆動機構によって一対のヘッド本体をフレーム又は下板と共に移動させて立板の左右両側の被溶接部を同時に溶接する第２溶接工程と、一方のヘッド本体が一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前後移動機構によって一方のヘッド本体を被溶接部に対する相対位置が変わらないようにフレーム又は下板の移動速度と同一速度で移動させながら、他方のヘッド本体により立板の他方の被溶接部の残部を溶接する第３溶接工程と、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中のトーチの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る水平すみ肉溶接装置の正面図である。
【図２】図１に示す水平すみ肉溶接装置の側面図である。
【図３】フレームと支持部材の連結構造を示す斜視図である。
【図４】ヘッド本体の正面図である。
【図５】ヘッド本体の側面図である。
【図６Ａ】先行極トーチの正面図である。
【図６Ｂ】後行極トーチの正面図である。
【図７】一方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接開始時における各ヘッド本体の状態を示す斜視図である。
【図８】他方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接開始時における各ヘッド本体の状態を示す斜視図である。
【図９】一方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接終了時における各ヘッド本体の状態を示す斜視図である。
【図１０】他方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接終了時における各ヘッド本体の状態を示す斜視図である。
【図１１】下板に対するフレームの移動速度、フレームに対する一方のヘッド本体の移動速度、フレームに対する他方のヘッド本体の移動速度、下板に対する一方のヘッド本体の移動速度、及び下板に対する他方のヘッド本体の移動速度を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る水平すみ肉溶接装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の水平すみ肉溶接装置の正面図、図２はその側面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の水平すみ肉溶接装置１は、水平に設置された下板Ｕと、下板Ｕの上面に垂直に並んで配置された複数の立板Ｌと、を備える構造部に対して水平すみ肉溶接を行う、いわゆるラインウェルダーである。即ち、水平すみ肉溶接装置１は、下板Ｕと立板Ｌとが当接する、立板Ｌの左右両側における被溶接部Ｗに対して、溶接ヘッド１０を移動させながら、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂで左右両側の被溶接部Ｗを同時に、完全溶込み溶接により水平すみ肉溶接する。
【００１４】
なお、以下の説明においては、立板Ｌの延設方向、即ち、溶接方向をＸ方向、又は前後方向とし、複数の立板Ｌの並び方向、即ち、溶接方向に直交する水平方向をＹ方向、又は左右方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向、又は上下方向と表す。
【００１５】
水平すみ肉溶接装置１は、立板Ｌの上方でＹ方向、即ち、複数の立板Ｌの並び方向に延設されるフレーム２と、フレーム２の左右両側に設けられた支柱３をフレーム２と共にＸ方向、即ち、立板Ｌの延設方向に移動させる駆動機構５と、フレーム２に沿ってＹ方向に移動可能にフレーム２に取り付けられる少なくとも１つ（本実施形態では、４つ）の溶接ヘッド１０と、駆動機構５及び溶接ヘッド１０を制御する制御部７０と、を備える。
【００１６】
ここで、フレーム２及び支柱３は、下板Ｕ及び立板Ｌを跨ぐように配置される門型フレーム４を構成する。また、駆動機構５は、不図示の駆動モータ等により、走行ローラ６を回転駆動させることで、門型フレーム４をＸ方向に移動させる。なお、本発明は、門型フレーム４と下板ＵとがＸ方向に相対移動する構成であればよく、下板ＵをＸ方向に移動させてもよい。
【００１７】
溶接ヘッド１０は、支持部材１１と、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂと、支持部材１１に対してヘッド本体１４Ａ，１４ＢをＹ方向に移動させる左右移動機構１２と、支持部材１１に対してヘッド本体１４Ａ，１４ＢをＸ方向に互いに独立に移動させる一対の前後移動機構１３Ａ，１３Ｂと、を備える。左右移動機構１２と一対の前後移動機構１３Ａ，１３Ｂは、支持部材１１と一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂとの間に設けられる。
【００１８】
図３も参照して、支持部材１１は、ヘッド本体１４Ａ，１４ＢをＹ方向及びＺ方向に移動させるものであり、支持部材１１の可動基板１５に設けられたスライダ１６が、フレーム２の前面に固定された２本の水平ガイドレール１７に跨設され、不図示の駆動モータで駆動されて支持部材１１を水平ガイドレール１７に沿ってＹ方向に移動させる。
【００１９】
また、可動基板１５の前面に設けられたスライダ１８は、支持部材１１の第１コラム１９に設けられた垂直ガイドレール２０に跨設され、支持部材１１を垂直ガイドレール２０に沿ってＺ方向に案内する。第１コラム１９の上部には、ピストンロッド２２の先端が可動基板１５に固定されたエアシリンダ２１が配設されている。これにより、エアシリンダ２１を作動させてピストンロッド２２を引き出し又は引き込むことで、支持部材１１がＺ方向に移動する。
【００２０】
上下の横ステー２３により第１コラム１９に対して平行に固定された第２コラム２４の下部には、Ｘ方向に延びる一対のＸフレーム２５が固定されている。一対のＸフレーム２５のＸ方向両端部には、Ｙフレーム２６がＹ方向に延びて固定されている。
なお、本実施形態では、可動基板１５、第１コラム１９、横ステー２３、第２コラム２４、及び一対のＸフレーム２５は、支持部材１１を構成している。
【００２１】
また、各Ｙフレーム２６の下面に固定された左右ガイドレール２７には、ヘッド本体支持フレーム２８の上面に固定されたスライダ２９が跨設されて、一対のヘッド本体支持フレーム２８を左右ガイドレール２７に沿ってＹ方向に案内する。
【００２２】
図４も参照して、一対のヘッド本体支持フレーム２８は、それぞれヘッド本体支持フレーム２８に固定された連結板３０を介して左右移動用シリンダ３１のシリンダ本体３２及びシリンダロッド３３に連結されている。これにより、一対のヘッド本体支持フレーム２８は、左右移動用シリンダ３１を作動させてシリンダロッド３３を引き出し又は引き込むことで、互いに接近又は離間する方向に移動可能となっている。
【００２３】
即ち、Ｙフレーム２６、左右ガイドレール２７、スライダ２９、及び左右移動用シリンダ３１は、一対のヘッド本体支持フレーム２８、さらには、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを互いに接近又は離間する方向に移動させる左右移動機構１２を構成する。
【００２４】
図４及び図５も参照して、一対のヘッド本体支持フレーム２８の下面には、それぞれ前後ガイドレール３５が、Ｘ方向に延びて固定されている。それぞれの前後ガイドレール３５には、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂのヘッド本体支持板３６Ａ、３６Ｂに固定された一対のスライダ３７が跨設されて、ヘッド本体支持板３６、さらには、ヘッド本体１４Ａ，１４ＢをそれぞれＸ方向に案内する。
【００２５】
ヘッド本体支持板３６Ａ、３６Ｂには、ボールねじ機構３４及び前後移動用モータ３８Ａ，３８Ｂが配設されており、前後移動用モータ３８Ａ、３８Ｂを作動させることで、ボールねじ機構３４が回転し、ヘッド本体支持板３６Ａ、３６Ｂが前後ガイドレール３５に案内されて、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂと共に前後方向に移動する。前後移動用モータ３８Ａ，３８Ｂは、制御部７０で制御されて互いに独立に作動可能であり、従って、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは互いに独立にＸ方向に移動可能である。
【００２６】
即ち、ヘッド本体支持フレーム２８、前後ガイドレール３５、ヘッド本体支持板３６Ａ、３６Ｂ、スライダ３７、ボールねじ機構３４、及び前後移動用モータ３８Ａ，３８Ｂは、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを互いに独立にＸ方向に移動させる前後移動機構１３Ａ，１３Ｂを構成する。
前後移動機構１３Ａ，１３Ｂによるヘッド本体１４Ａ，１４ＢのＸ方向の移動ストロークは、０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲で設定される。
【００２７】
ヘッド本体支持板３６Ａ、３６Ｂには、それぞれヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが揺動軸３９を介して配設されており、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂはヘッド本体支持板３６Ａ、３６Ｂに対して揺動軸３９を中心としてそれぞれ揺動可能である。
【００２８】
次に、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂについて説明する。なお、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは、後述する先行極トーチと後行極トーチの配置が逆になる点で異なるが、その他は実質同一の構造を有しているので、一方のヘッド本体１４Ａについて説明し、他方のヘッド本体１４Ｂの説明を一部省略する。
【００２９】
図５に示すように、ヘッド本体１４Ａは、上端が天板４１ａで連結された一対の脚部４１ｂを有するコの字フレーム４０が、揺動軸３９に固定されている。一対の脚部４１ｂの内側面には、それぞれスライダ４２が固定されている。各スライダ４２は、ヘッド本体フレーム４３の外側面に固定された上下ガイドレール４４に跨設し、ヘッド本体フレーム４３をコの字フレーム４０に対して上下方向に移動可能に案内する。したがって、コの字フレーム４０、スライダ４２、上下ガイドレール４４、ヘッド本体フレーム４３は、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの上下移動を許容する上下スライド機構６０を構成する。
【００３０】
ヘッド本体フレーム４３は、上下方向に延設された一対の上下フレーム４５と、該一対の上下フレーム４５の上部及び中間部で、該一対の上下フレーム４５同士を連結する一対の連結フレーム４６Ａ，４６Ｂと、を備える（図８も参照）。
【００３１】
コの字フレーム４０の天板４１ａと、各ヘッド本体フレーム４３の上方の連結フレーム４６Ａとの間には、コイルばねなどの弾性部材４８が装着されてヘッド本体フレーム４３を常時下方に付勢している。
【００３２】
一対の上下フレーム４５の下端には、立板Ｌに向かってＹ方向に延びるＬ字状のプレート４９がそれぞれ取り付けられ、各プレート４９には、垂直軸を中心として回転可能な倣いローラ５０と、下板Ｕ上を転動可能な走行ローラ５１がユニット化されたローラユニット６１が配設されている。図４に示すように、倣いローラ５０は、立板Ｌを左右両側から挟持し、立板Ｌの形状に倣って一対のヘッド本体フレーム４３、換言すれば、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを移動させる倣い手段を構成する。
【００３３】
また、一対の上下フレーム４５には、トーチホルダ５２がそれぞれ設けられており、トーチホルダ５２は先行極トーチ５３Ａ、及び後行極トーチ５４Ａの上下方向に延在する部分を保持する。即ち、ヘッド本体１４Ａは、先行極トーチ５３Ａ、及び後行極トーチ５４Ａからなる１組の溶接トーチ５５Ａを備え、ヘッド本体１４Ｂは、先行極トーチ５３Ｂ、及び後行極トーチ５４Ｂからなる他の１組の溶接トーチ５５Ｂを備える。
【００３４】
図６Ａ及び図６Ｂは、ヘッド本体１４Ａの先行極トーチ５３Ａ及び後行極トーチ５４Ａを示すが、ヘッド本体１４Ｂの先行極トーチ５３Ｂ及び後行極トーチ５４Ｂも同様の構成を有する。即ち、先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂ及び後行極トーチ５４Ａ，５４Ｂは、上下方向に延在する部分から、先端部の溶接電極が立板Ｌの被溶接部Ｗを指向するようにＹ方向に湾曲する曲部５６を備える。先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂは、曲部５６の曲率半径Ｒ１が６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度α１が５０°〜８５°であり、下板Ｕの表面に対するトーチ角θ１は５°〜４０°に設定されている。また、後行極トーチ５４Ａ，５４Ｂは、曲部５６の曲率半径Ｒ２が６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度α２が３０°〜５０°であり、下板Ｕの表面に対するトーチ角θ２は４０°〜６０°に設定されている。
なお、トーチホルダ５２は、先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂ及び後行極トーチ５４Ａ，５４ＢをＹ方向及びＺ方向に微調整可能に保持している。
【００３５】
次に、図１及び図７〜図１１を参照して水平すみ肉溶接装置１による水平すみ肉溶接手順について説明する。なお、図７は、一方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接開始時における一対のヘッド本体の状態を示し、図８は、他方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接開始時における一対のヘッド本体の状態を示す。また、図９は、一方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接終了時における一対のヘッド本体の状態を示し、図１０は、他方の溶接ヘッドにおける水平すみ肉溶接終了時における一対のヘッド本体の状態を示す。さらに、図１１は、フレーム及び一対のヘッド本体の動きを示すタイムチャートであり、（Ａ）の駆動機構５、及び（Ｂ）及び（Ｃ）の前後駆動機構１３Ａ，１３Ｂの駆動時における加減速は図示省略されている。
【００３６】
先ず、図１に示すように、左右移動機構１２の左右移動用シリンダ３１を作動させてシリンダロッド３３を引き出し、一対のヘッド本体支持フレーム２８を外側に移動させる。これにより、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが、下降したときに立板Ｌと干渉しない位置に離間する。
【００３７】
さらに、図４及び図７に示すように、前後移動機構１３Ａ，１３Ｂの前後移動用モータ３８Ａ，３８Ｂを作動させて、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを前後移動機構１３Ａ，１３Ｂの一対のヘッド本体支持フレーム２８の溶接方向（Ｘ方向）前方位置に位置させる。
【００３８】
次いで、駆動機構５により、フレーム２をＸ方向に移動させて溶接開始位置に位置させると共に、不図示の駆動モータにより、支持部材１１をＹ方向に移動させて、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが立板Ｌを挟む位置の上方に位置させる。
【００３９】
そして、エアシリンダ２１を作動させて支持部材１１を下降させ、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの走行ローラ５１により下板Ｕを立板Ｌの両側で押さえる。一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは、上下スライド機構６０と、コの字フレーム４０の天板４１ａと、各ヘッド本体フレーム４３の上方の連結フレーム４６Ａとの間に装着されている弾性部材４８によって、上下方向に裕度を持たせているので、下板Ｕを略一定の圧力で押さえることができる。
【００４０】
そして、左右移動用シリンダ３１のシリンダロッド３３を引き込むと、一対のヘッド本体支持フレーム２８は互いに接近する方向に移動し、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの一対の倣いローラ５０が、立板Ｌの両側面に当接して立板Ｌを挟持し、溶接準備が完了する（図４参照）。
【００４１】
上記の溶接準備が完了した後、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａ（先行極トーチ５３Ａ，後行極トーチ５４Ａ）のアークをＯＮにして、駆動機構５によりフレーム２を、例えば、１２００ｍｍ／ｍｉｎでＸ方向に移動させる（図１１の（Ａ）参照）。
【００４２】
また同時に、ヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５Ｂ（先行極トーチ５３Ｂ，後行極トーチ５４Ｂ）のアークをＯＦＦにしたまま、ヘッド本体１４Ｂの前後移動用モータ３８Ｂを駆動させて、ヘッド本体１４Ｂを、フレーム２の移動速度と同じ速度（−１２００ｍｍ／ｍｉｎ）でフレーム２の移動方向と逆方向に移動させる（図１１の（Ｃ）参照）。即ち、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは、図７に示す、Ｙ方向において互いに対向した状態から、図８に示す、予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態となる。
【００４３】
これにより、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａ（５３Ａ，５４Ａ）は、フレーム２と共に移動して立板Ｌの一方（図７において左側）の被溶接部Ｗの水平すみ肉溶接を溶接速度１２００ｍｍ／ｍｉｎで行う（図１１の（Ｄ）参照）。
【００４４】
一方、ヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５Ｂ（５３Ｂ，５４Ｂ）は、フレーム２の移動速度とヘッド本体１４Ｂの移動速度とが相殺されて、被溶接部Ｗに対する相対位置が変わらず、またアークもＯＦＦであるので、溶接を行わずに溶接始端に留まっている（図１１の（Ｅ）参照）。
【００４５】
なお、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの前後移動機構１３Ａ，１３Ｂのストロークは、即ち、予め決められたシフト長さは、例えば、６００ｍｍとしている。
【００４６】
そして、図８に示すように、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａが、予め決められたシフト長さだけ溶接したとき、ヘッド本体１４Ｂの前後移動用モータ３８Ｂの回転を停止し（図１１の（Ｃ）参照）、ヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５ＢのアークをＯＮにする（図１１の（Ｅ）参照）。
【００４７】
これにより、ヘッド本体１４Ｂは、フレーム２のＸ方向への移動に伴ってＸ方向への移動を開始し（図１１の（Ｅ）参照）、ヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５Ｂがヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａと協働して立板Ｌの両側の被溶接部Ｗの水平すみ肉溶接を同時に行う。即ち、立板Ｌの両側の被溶接部Ｗの水平すみ肉溶接が、フレーム２のＸ方向移動に伴って溶接トーチ５５Ａ（５３Ａ，５４Ａ）及び溶接トーチ５５Ｂ（５３Ｂ，５４Ｂ）の４本の溶接トーチにより同時に行われる。
【００４８】
このとき、ヘッド本体１４Ａは、ヘッド本体支持フレーム２８の溶接方向（Ｘ方向）前方位置に位置し、ヘッド本体１４Ｂは、ヘッド本体支持フレーム２８の前方位置からシフト長さだけ後方の後方位置に位置している。
【００４９】
そして、図９に示すように、ヘッド本体１４Ａが被溶接部Ｗの終端に達したことが不図示のセンサで検出されると、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａ（５３Ａ，５４Ａ）のアークをＯＦＦにすると共に、ヘッド本体１４Ａの前後移動用モータ３８Ａを回転させて、前後移動機構１３Ａで案内されるヘッド本体１４Ａを、フレーム２の移動速度と同じ速度でフレーム２の移動方向と逆方向に移動させる（図１１の（Ｂ）参照）。即ち、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは、図９に示す、シフト長さ分だけ相対的にずれた状態から、図１０に示す、Ｙ方向において互いに対向する状態となる。
【００５０】
これにより、ヘッド本体１４Ａは、フレーム２の移動速度とヘッド本体１４Ａの移動速度とが相殺されて被溶接部Ｗに対する相対位置が変わらず、被溶接部Ｗの終端位置で溶接することなく、停止した状態となる。
【００５１】
そして、図１０に示すように、引き続くフレーム２のＸ方向への移動により、ヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５Ｂ（５３Ｂ，５４Ｂ）が被溶接部Ｗの未溶接部（残部）を溶接する。
【００５２】
溶接トーチ５５Ａ,５５Ｂによる被溶接部Ｗの溶接終了時には、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは、いずれもヘッド本体支持フレーム２８の後方位置に位置している。また、溶接終端においても、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの走行ローラ５１は、下板Ｕを立板Ｌの両側で押さえ、また、一対の倣いローラ５０が、立板Ｌの両側面に当接して挟持している。
【００５３】
このように、駆動機構５で駆動されるフレーム２、前後移動用モータ３８Ａで駆動されるヘッド本体１４Ａ、及び前後移動用モータ３８Ｂで駆動されるヘッド本体１４Ｂの３つの前方移動機構１３Ａ，１３Ｂが、それぞれを独立に制御される。これにより、溶接トーチ５５Ａ，５５ＢがいずれもアークＯＮの場合には、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａ、及びヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５Ｂがシフトした状態となり、溶接トーチ５５Ａ、５５Ｂ間のアーク干渉を防止することができる。また、フレーム２の移動速度は、溶接始端から溶接終端まで連続して一定で駆動されつつ、溶接初期及び溶接終期おける溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂのいずれか一方がアークＯＮの場合にも、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが下板Ｕ及び立板Ｌを案内した状態となるので、溶接残しや溶接中のトーチの位置ずれがなく、被溶接部Ｗを溶接することができる。
【００５４】
なお、立板Ｌの形状は、溶接線に完全に平行であったり、完全な平面であることは少なく、曲がりやうねりを有する場合が多い。しかし、一対の倣いローラ５０が、立板Ｌの両側面に当接して挟持しているので、フレーム２のＸ方向への進行に伴って、揺動軸３９を中心としてヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを揺動させることで、立板Ｌの曲がりやうねりに対応して、倣いローラ５０が立板Ｌの形状に倣って左右に移動することができる。
【００５５】
即ち、一対の倣いローラ５０が倣い手段として機能し、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを揺動させて、溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂが溶接線から外れることなく溶接する。
【００５６】
また、上述したように、一対の倣いローラ５０は、フレーム２、一対のヘッド本体１４Ａ，１４ＢのＸ方向移動に拘らず、溶接の全行程に亘って常に立板Ｌの両側面に当接しており、立板Ｌから外れることがないので、振動の発生が防止されて、該振動による溶接トーチ５５Ａ，５５Ａの位置ずれが防止される。また、下板Ｕは、走行ローラ５１によって押し付けられ、且つ立板Ｌは、一対の倣いローラ５０で挟持されているので、下板Ｕ及び立板Ｌが動くことがなく、安定した溶接が可能となる。
この倣い手段は、上記した接触式の倣いローラ５０に限定されず、フォトセンサ、レーザーセンサ、画像処理装置などの非接触式センサを含んで構成することもできる。
【００５７】
また、図１１に示すように、ヘッド本体１４Ａ、１４Ｂのいずれか一方の溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂによる溶接が行われている全期間に亘ってフレーム２は連続して移動している。このため、溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂによる溶接の途中で、質量の大きなフレーム２の始動、及び停止があるような制御と比較すると、フレーム２の始動、及び停止による振動の発生が防止され、溶接中の溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂの位置ずれがなく、且つ溶接残りが生じることなく、安定して完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を行うことができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の水平すみ肉溶接装置１によれば、下板Ｕの上方において、複数の立板Ｌの並び方向に延設されるフレーム２と、フレーム２を立板Ｌの延設方向に相対移動可能な駆動機構と、溶接トーチ５５Ａ（５３Ａ，５４Ａ），５５Ｂ（５３Ｂ，５４Ｂ）をそれぞれ有する一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂ、及び、フレーム２に沿って複数の立板の並び方向に移動可能にフレーム２に取り付けられ、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを支持する支持部材１１を有する溶接ヘッド１０と、を備える。溶接ヘッド１０は、支持部材１１に対して一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを複数の立板Ｌの並び方向に移動させる左右移動機構１２と、支持部材１１に対して一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを互いに独立に、立板Ｌの延設方向に移動させる一対の前後移動機構１３Ａ，１３Ｂと、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中の溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
【００５９】
また、前後移動機構１３Ａ，１３Ｂと、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂとは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されるので、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが、立板Ｌの形状に倣って揺動することができる。
【００６０】
また、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂには、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの上下移動を許容する上下スライド機構６０と、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを下板Ｕに向けて付勢する弾性部材４８を備えるので、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂに上下方向の裕度を持たせ、略一定の力で下板Ｕを押さえつけることができ、安定して溶接することができる。
【００６１】
なお、上下スライド機構６０や、弾性部材４８は、前後移動機構１３Ａ，１３Ｂとヘッド本体１４Ａ，１４Ｂとの間に構成されてもよい。例えば、揺動軸３９をテレスコピック形状とすることで上下スライド機構６０を構成し、揺動軸３９の周囲に弾性部材４８を配置してもよい。
【００６２】
また、下板Ｕの表面に対する先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂのトーチ角θ１が５°〜４０°、下板Ｕの表面に対する後行極トーチ５４Ａ，５４Ｂのトーチ角θ２が４０°〜６０°であるので、安定した完全溶込み溶接を行うことができる。これは、先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂのトーチ角θ１を５°〜４０°の範囲でトーチを極度に傾けることによって、深い溶込み効果を確保しつつ、後続する後行極トーチ５４Ａ，５４Ｂのトーチ角θ２を４０°〜６０°の範囲とすることで良好なビード形状を形成することができることによる。
【００６３】
また、先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂ、及び後行極トーチ５４Ａ，５４Ｂは、その上下方向に延在する部分からＹ方向に湾曲する曲部５６を有し、先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂの曲部５６の曲率半径Ｒ１は６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度α１は５０°〜８５°であり、後行極トーチ５４Ａ，５４Ｂの曲部５６の曲率半径Ｒ２は６０〜１２０ｍｍ、曲げ角度α２は３０°〜５０°であるので、被溶加材を効率よく送給することができ、完全溶込み溶接の安定化に寄与する。特に先行極トーチ５３Ａ，５３Ｂは極度に傾けたトーチ角度から、機構上、送給不良が起こり易くなるが、曲率半径Ｒ１、Ｒ２及び曲げ角度α１、α２を上記範囲に規定することによって、顕著な効果を得ることができる。
【００６４】
また、ヘッド本体１４Ａ，１４Ｂは、立板Ｌの形状に倣ってヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを移動させる倣い手段として、立板Ｌを両側から挟持する一対の倣いローラ５０を備えるので、立板Ｌの曲がりやうねりに影響されず、溶接位置がずれることなく溶接することができる。
【００６５】
さらに、前後移動機構１３Ａ，１３Ｂによる立板Ｌの延設方向におけるヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの移動ストロークは、０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲で設定されるので、溶接トーチ５５Ａ、５５Ｂ間のアーク干渉を防止すると共に、溶接残りなく被溶接部Ｗを溶接することができる。
【００６６】
また、溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂにより下板Ｕと立板Ｌとの被溶接部Ｗを水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端までフレーム２を所定の速度で連続して相対移動するように駆動機構５を制御すると共に、溶接始端から溶接する溶接初期において、一対のヘッド本体１４Ａ，１４ＢがＹ方向において互いに対向した状態から一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前後移動機構１３Ｂを制御し、及び溶接終端まで溶接する溶接終期において、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂが予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から一対のヘッド本体１４Ａ，１４ＢがＹ方向において互いに対向するように他方の前後移動機構１３Ａを制御する制御部７０を備える。これにより、溶接残しや、溶接中の溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
【００６７】
また、本発明の水平すみ肉溶接方法によれば、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを前後移動機構１３Ａ，１３Ｂの溶接方向前方位置に位置させると共に、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂを被溶接部Ｗの溶接始端において立板Ｌの左右両側に配置する準備工程と、駆動機構５によってフレーム２をＸ方向に移動させ、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａにより、予め決められたシフト長さの溶接を立板Ｌの一方の被溶接部Ｗに対して行い、前後移動機構１３Ｂによってヘッド本体１４Ｂを被溶接部Ｗに対する相対位置が変わらないようにフレーム２の移動速度と同一速度で移動させる第１溶接工程と、ヘッド本体１４Ａの溶接トーチ５５Ａがシフト長さの溶接を終了したとき、前後移動機構１３Ｂによるヘッド本体１４Ｂの移動を停止して、駆動機構５によって一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂをフレーム２と共に移動させて立板Ｌの左右両側の被溶接部Ｗをヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの溶接トーチ５５Ａ，５５Ｂにより同時に溶接する第２溶接工程と、ヘッド本体１４Ａが一方の被溶接部Ｗの溶接終端まで溶接したとき、前後移動機構１３Ａによってヘッド本体１４Ａを被溶接部３に対する相対位置が変わらないようにフレーム２の移動速度と同一速度で移動させながら、ヘッド本体１４Ｂの溶接トーチ５５Ｂにより立板Ｌの他方の被溶接部Ｗの残部を溶接する第３溶接工程と、を備える。これにより、溶接残しや、溶接中のトーチの位置ずれのない、完全溶込み溶接による水平すみ肉溶を安定して行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態のように、駆動機構５が、フレーム２をＸ方向に移動させる場合には、第１溶接工程は、ヘッド本体１４Ｂをフレーム２の移動方向と逆方向に移動させ、第３溶接工程は、ヘッド本体１４Ａをフレーム２の移動方向と逆方向に移動させる。
一方、駆動機構５が、下板ＵをＸ方向に移動させる場合には、第１溶接工程は、ヘッド本体１４Ｂを下板Ｕの移動方向と同一方向に移動させ、第３溶接工程は、ヘッド本体１４Ａを下板Ｕの移動方向と同一方向に移動させる。
【００６９】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、駆動機構５がフレーム２又は下板Ｕの移動を開始または完了する際の加速又は減速時に、該加速時又は減速時の移動ストローク分を、一対の前後移動機構１３Ａ，１３Ｂの両方を駆動させて、一対のヘッド本体１４Ａ，１４Ｂの被溶接部３に対する相対位置が変わらないように制御してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１      水平すみ肉溶接装置
２      フレーム
１０    溶接ヘッド
１１    支持部材
１２    左右移動機構
１３Ａ，１３Ｂ      前後移動機構
１４Ａ，１４Ｂ      ヘッド本体
３９    揺動軸
４８    弾性部材
５０    倣いローラ（倣い手段）
５３Ａ，５３Ｂ      先行極トーチ
５４Ａ，５４Ｂ      後行極トーチ
５５Ａ，５５Ｂ      溶接トーチ
７０    制御部
Ｕ      下板
Ｌ      立板
Ｗ      被溶接部
Ｒ１，Ｒ２    曲率半径
α１，α２    曲げ角度
θ１，θ２    トーチ角
【図１】
2019063844.tif 000003
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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