(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向き姿勢で母材間のＩ型開先の溶接を行う溶接装置であって、前記母材間の開先内にアークを発生させる溶接トーチと、該溶接トーチに溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部と、前記溶接ワイヤに電力を供給する電力供給部と、前記溶接トーチを前記開先に対して平行に走行させる走行駆動部と、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部と下端部との間で往復移動させるウィービング駆動部と、前記ワイヤ供給部と前記電力供給部と前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御する制御部とを具備し、該制御部は、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部と下端部との間でウィービングさせつつ前記開先に沿って移動させ、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の下端部から上端部へとウィービングさせる過程で前記溶接トーチの走行を停止させ、前記開先の上端部で前記溶接ワイヤの先端のウィービングを停止させると共に、前記溶接トーチを走行させつつ前記溶接ワイヤに対する電力量を低下させ、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部から下端部へとウィービングさせる過程で前記溶接トーチの走行速度、前記溶接ワイヤの先端のウィービング速度及び前記溶接ワイヤに対する電力量を上昇させる様前記電力供給部と前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御することを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記溶接ワイヤの先端が、前記開先の下端部から上端部にウィービングする直前と、前記開先の上端部にウィービングした直後と、前記開先の上端部から下端部にウィービングする直前とで、予め設定した時間だけ前記溶接トーチの走行及び前記溶接ワイヤの先端のウィービングを停止させる様前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御する請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記溶接トーチは後退角付与手段を有し、該後退角付与手段により前記溶接ワイヤの先端が前記溶接トーチの回転軸心に対して外方に延出し、前記ウィービング駆動部は前記溶接ワイヤの先端を前記溶接トーチの回転軸心を中心とした半径で回転させる請求項１又は請求項２に記載の溶接装置。
【請求項４】
前記後退角付与手段は前記溶接ワイヤに後退角を付与し、溶融池に対して進行方向側から溶接ワイヤを供給する請求項３に記載の溶接装置。
【請求項５】
横向き姿勢で溶接トーチを開先に沿って走行させつつ溶接ワイヤの先端を母材間のＩ型開先の上端部と下端部との間で往復移動させて母材間の溶接を行う溶接方法であって、前記溶接トーチの走行を停止しつつ前記溶接ワイヤの先端を前記開先の下端部から上端部に向ってウィービングさせる第１工程と、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部に位置させた状態で前記溶接トーチを前記開先に沿って移動させる第２工程と、前記溶接トーチを走行させつつ前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部から下端部に向ってウィービングさせる第３工程とを有し、前記第２工程では前記溶接ワイヤに対する電力量及び前記溶接トーチの走行速度を低下させ、前記第３工程では前記溶接ワイヤに対する電力量及び前記溶接トーチの走行速度を上昇させることを特徴とする溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚板間の狭幅の開先に対して肉盛り溶接を行う溶接装置及び溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
母材間の開先を溶接付けする溶接方法として、横向き姿勢で開先内の肉盛り溶接を行う横向き溶接がある。
【０００３】
横向き溶接の場合、アークにより溶融された溶融金属が重力により垂下がり、下板側で溶接欠陥が発生し易い為、入熱量を増大させた高効率での施工が困難である。従って、従来の横向き溶接では、溶融金属が垂下がらない様溶接速度を速くし、低入熱量での施工とする必要があることから、積層パス数が増加し、処理時間が増大していた。
【０００４】
板厚の厚い母材を狭い開先（狭開先）で溶接を行う場合、従来ではＶ（レ）型開先による片面施工やＸ型開先による両面施工が行われている。然し乍ら、Ｖ（レ）型開先の場合には開先断面積や溶接変形が大きくなり、Ｘ型開先の場合には裏はつりや段取り替えの工数が増加し、処理時間が増大するという問題があった。
【０００５】
更に、横向き溶接の場合、溶融金属の垂下がりを計算した上で、溶接を行なう際の狙い位置、溶接トーチの角度、溶接速度等の各溶接条件を設定する必要があり、更に作業者の技量により品質に差が生じる。この為、一定の品質を確保できる様、溶接の自動化が求められている。然し乍ら、Ｖ（レ）型開先、Ｘ型開先の場合、パス毎に適正な溶接条件が大きく変動する為、溶接の自動化は極めて困難であった。
【０００６】
尚、特許文献１には、開先の上側領域では溶接ワイヤの加熱電流を減少させ、母材の過剰溶融と溶融池の垂れ下がりを抑制すると共に、開先の下側領域では溶接ワイヤの加熱電流を増加させ、母材の溶融を促進する構成、又揺動振幅の両端で一定時間停止させることで開先隅部の溶融を確保する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−７９６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、狭開先の溶接を自動化させる溶接装置及び溶接方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、横向き姿勢で母材間のＩ型開先の溶接を行う溶接装置であって、前記母材間の開先内にアークを発生させる溶接トーチと、該溶接トーチに溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部と、前記溶接ワイヤに電力を供給する電力供給部と、前記溶接トーチを前記開先に対して平行に走行させる走行駆動部と、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部と下端部との間で往復移動させるウィービング駆動部と、前記ワイヤ供給部と前記電力供給部と前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御する制御部とを具備し、該制御部は、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部と下端部との間でウィービングさせつつ前記開先に沿って移動させ、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の下端部から上端部へとウィービングさせる過程で前記溶接トーチの走行を停止させ、前記開先の上端部で前記溶接ワイヤの先端のウィービングを停止させると共に、前記溶接トーチを走行させつつ前記溶接ワイヤに対する電力量を低下させ、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部から下端部へとウィービングさせる過程で前記溶接トーチの走行速度、前記溶接ワイヤの先端のウィービング速度及び前記溶接ワイヤに対する電力量を上昇させる様前記電力供給部と前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御する溶接装置に係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記制御部は、前記溶接ワイヤの先端が、前記開先の下端部から上端部にウィービングする直前と、前記開先の上端部にウィービングした直後と、前記開先の上端部から下端部にウィービングする直前とで、予め設定した時間だけ前記溶接トーチの走行及び前記溶接ワイヤの先端のウィービングを停止させる様前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御する溶接装置に係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記溶接トーチは後退角付与手段を有し、該後退角付与手段により前記溶接ワイヤの先端が前記溶接トーチの回転軸心に対して外方に延出し、前記ウィービング駆動部は前記溶接ワイヤの先端を前記溶接トーチの回転軸心を中心とした半径で回転させる溶接装置に係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記後退角付与手段は前記溶接ワイヤに後退角を付与し、溶融池に対して進行方向側から溶接ワイヤを供給する溶接装置に係るものである。
【００１３】
更に又本発明は、横向き姿勢で溶接トーチを開先に沿って走行させつつ溶接ワイヤの先端を母材間のＩ型開先の上端部と下端部との間で往復移動させて母材間の溶接を行う溶接方法であって、前記溶接トーチの走行を停止しつつ前記溶接ワイヤの先端を前記開先の下端部から上端部に向ってウィービングさせる第１工程と、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部に位置させた状態で前記溶接トーチを前記開先に沿って移動させる第２工程と、前記溶接トーチを走行させつつ前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部から下端部に向ってウィービングさせる第３工程とを有し、前記第２工程では前記溶接ワイヤに対する電力量及び前記溶接トーチの走行速度を低下させ、前記第３工程では前記溶接ワイヤに対する電力量及び前記溶接トーチの走行速度を上昇させる溶接方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、横向き姿勢で母材間のＩ型開先の溶接を行う溶接装置であって、前記母材間の開先内にアークを発生させる溶接トーチと、該溶接トーチに溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部と、前記溶接ワイヤに電力を供給する電力供給部と、前記溶接トーチを前記開先に対して平行に走行させる走行駆動部と、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部と下端部との間で往復移動させるウィービング駆動部と、前記ワイヤ供給部と前記電力供給部と前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御する制御部とを具備し、該制御部は、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部と下端部との間でウィービングさせつつ前記開先に沿って移動させ、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の下端部から上端部へとウィービングさせる過程で前記溶接トーチの走行を停止させ、前記開先の上端部で前記溶接ワイヤの先端のウィービングを停止させると共に、前記溶接トーチを走行させつつ前記溶接ワイヤに対する電力量を低下させ、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部から下端部へとウィービングさせる過程で前記溶接トーチの走行速度、前記溶接ワイヤの先端のウィービング速度及び前記溶接ワイヤに対する電力量を上昇させる様前記電力供給部と前記走行駆動部と前記ウィービング駆動部とを制御するので、１パスで１層の溶接が可能であり、又前記開先の底部側から表面側迄の各パス毎の溶接条件を一定とすることができ、容易に溶接処理の自動化が図れ、作業性を向上させることができる。
【００１５】
又本願発明は、横向き姿勢で溶接トーチを開先に沿って走行させつつ溶接ワイヤの先端を母材間のＩ型開先の上端部と下端部との間で往復移動させて母材間の溶接を行う溶接方法であって、前記溶接トーチの走行を停止しつつ前記溶接ワイヤの先端を前記開先の下端部から上端部に向ってウィービングさせる第１工程と、前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部に位置させた状態で前記溶接トーチを前記開先に沿って移動させる第２工程と、前記溶接トーチを走行させつつ前記溶接ワイヤの先端を前記開先の上端部から下端部に向ってウィービングさせる第３工程とを有し、前記第２工程では前記溶接ワイヤに対する電力量及び前記溶接トーチの走行速度を低下させ、前記第３工程では前記溶接ワイヤに対する電力量及び前記溶接トーチの走行速度を上昇させるので、１パスで１層の溶接が可能であり、又前記開先の底部側から表面側迄の各パス毎の溶接条件を一定とすることができ、容易に溶接処理の自動化が図れ、作業性を向上させることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る溶接装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る溶接装置を示す背面図である。
【図３】（Ａ）は開先内の溶接状態を示す側面図であり、（Ｂ）は開先内の溶接状態を示す下面図である。
【図４】開先内の溶接時に於けるオシレートパターンを示す説明図である。
【図５】（Ａ）は溶接時のオシレートパターンに対応する台車の走行速度を示す説明図であり、（Ｂ）はオシレートパターンに対応するウィービング速度を示す説明図であり、（Ｃ）はオシレートパターンに対応する溶接電力を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１８】
先ず、図１、図２に於いて、本発明の実施例に係る溶接装置について説明する。
【００１９】
溶接装置１は横向き溶接装置であり、板厚の厚い板材、例えば船舶や橋梁等に使用される板厚の厚い鋼板同士を上下で突合わせ、水平方向に溶接する際に用いられるものである。前記溶接装置１は、例えば開口幅が１５ｍｍ程度の狭開先に対して肉盛り溶接が可能となっている。
【００２０】
図１、図２中、２ａ，２ｂは溶接される上板と下板を示し、該上板２ａ，下板２ｂを合わせて母材２とする。又、３は該母材２の前記上板２ａ，下板２ｂ間に水平に形成された開先を示し、４は該開先３を覆う様前記上板２ａ，下板２ｂの裏面に取付けられた裏当てを示し、５は該裏当て４を保持する固定具を示している。尚、本実施例では、図２中前記開先３と平行な方向を左右方向とし、該開先３と直交する方向を上下方向とし、該開先３に対して近接離反する方向を前後方向とする。
【００２１】
又、図１中、６は母材支持フレームを示し、該母材支持フレーム６は前記母材２を保持する保持ビーム７と、該保持ビーム７と直交し前記母材支持フレーム６の両端から水平方向に延出する支持部材８，８を有する。
【００２２】
前記溶接装置１は、前記支持部材８，８に掛渡って設けられる。前記溶接装置１は、前記保持ビーム７（前記開先３）と平行な上枠部材９を有する。該上枠部材９は断面凹字状となっている。該上枠部材９の対向する両側壁９ａ，９ａの上端に走行車輪１１を介して上走行台車１２が走行可能に軌乗している。該上走行台車１２には溶接ワイヤ１０（後述）が巻設されたワイヤスプール１３が設けられている。
【００２３】
前記上枠部材９の下方には該上枠部材９と平行なレール１４が設けられている。該レール１４には走行自在に下走行台車１５が設けられ、該下走行台車１５と前記上走行台車１２とは連結部材１６により連結されており、前記上走行台車１２と前記下走行台車１５とは一体に移動する様になっている。前記下走行台車１５には台車駆動モータ１７が設けられ、該台車駆動モータ１７により前記下走行台車１５が前記レール１４を走行する様になっている。尚、前記下走行台車１５と前記台車駆動モータ１７により走行駆動部が構成される。
【００２４】
前記下走行台車１５の下面には、駆動モータを含むスライダユニット１８が設けられ、該スライダユニット１８より昇降シャフト１９が垂下されている。前記スライダユニット１８は第１駆動モータ（図示せず）、第２駆動モータ（図示せず）を有し、前記第１駆動モータは前記昇降シャフト１９を前記上板２ａ，下板２ｂに対して近接離反させ、前記第２駆動モータは前記昇降シャフト１９を上下方向に昇降させる様になっている。
【００２５】
尚、前記スライダユニット１８にはスクリュー（図示せず）が螺合され、該スクリューにハンドル２１が設けられており、該ハンドル２１を回転することで、前記スライダユニット１８の近接離反方向（前後方向）の微調整が可能となっている。
【００２６】
前記昇降シャフト１９の下端部には枠部２２が取付けられ、該枠部２２に溶接装置本体部２３とワイヤ供給装置であるワイヤフィーダ２４が固着されている。前記溶接装置本体部２３の前記開先３側には、即ち前記ワイヤフィーダ２４の反対側には、前記開先３に向って水平方向に延出する溶接トーチ２５が設けられている。該溶接トーチ２５は該溶接トーチ２５の軸心を中心に回転可能であり、前記溶接装置本体部２３には前記溶接トーチ２５を往復回転（ウィービング）させるウィービング駆動部である回転モータ２６が設けられている。
【００２７】
前記溶接トーチ２５にはホルダ２７を介してシールドガスを噴出するシールドノズル２８が取付けられており、該シールドノズル２８はシールドガス源（図示せず）に接続されている。前記回転モータ２６により、前記溶接トーチ２５と前記シールドノズル２８とが一体に回転する様になっている。
【００２８】
前記溶接装置本体部２３と前記ワイヤフィーダ２４は、ワイヤ供給パイプ２９により連結されている。前記ワイヤフィーダ２４は、前記ワイヤ供給パイプ２９を介して前記ワイヤスプール１３からの前記溶接ワイヤ１０を前記溶接トーチ２５に供給すると共に、前記溶接ワイヤ１０の供給量を制御する。尚、前記ワイヤスプール１３、前記ワイヤフィーダ２４によりワイヤ供給部が構成される。
【００２９】
又、図１、図２中、３１は制御部を示し、該制御部３１は前記台車駆動モータ１７、前記スライダユニット１８、前記回転モータ２６を制御し、前記溶接トーチ２５を所定の速度で上下方向、左右方向、前後方向に移動可能であると共に、該溶接トーチ２５を所定の速度で往復回転可能となっている。尚、前記制御部３１は、前記台車駆動モータ１７、前記スライダユニット１８、前記回転モータ２６をそれぞれ制御可能であると共に、同期制御可能となっている。
【００３０】
又、前記制御部３１は、前記ワイヤフィーダ２４及び図示しない電力供給部を制御し、前記溶接トーチ２５に対する前記溶接ワイヤ１０の供給量、電力量を制御可能となっている。更に、前記制御部３１には、予め設定されたオシレートパターンが格納され、前記制御部３１はオシレートパターンに基づき、前記溶接トーチ２５を所定の速度で進行させ、所定の速度で往復回転させると共に、前記溶接トーチ２５に所定の電力を供給する様になっている。
【００３１】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、前記溶接トーチ２５の先端部を示している。
【００３２】
該溶接トーチ２５は、トーチホルダ３２に取付けられ、該トーチホルダ３２は前記溶接トーチ２５の回転軸の軸心上、或は略軸心上に位置している。前記溶接トーチ２５の先端、即ち前記溶接ワイヤ１０の先端は、前記溶接トーチ２５の回転軸心に対して外方に向って延出しており、該溶接トーチ２５が回転することで、前記溶接ワイヤ１０の先端が前記溶接トーチ２５の回転軸心を中心とした半径で回転する。
【００３３】
前記トーチホルダ３２は、前記溶接トーチ２５を保持する固定部材であると共に、該溶接トーチ２５を前記開先３内の溶融池３３に向って湾曲させる湾曲面を有し、前記溶接トーチ２５に後退角を付与する後退角付与手段となっている。又、前記溶接トーチ２５は、先端に設けられたコンタクトチップ３４を有し、該コンタクトチップ３４を介して電力供給部（図示せず）より前記溶接ワイヤ１０に給電可能となっている。
【００３４】
前記ワイヤフィーダ２４（図１参照）より前記ワイヤ供給パイプ２９（図１参照）を通って前記溶接トーチ２５に前記溶接ワイヤ１０が供給されることで、該溶接ワイヤ１０が前記トーチホルダ３２の湾曲面に沿った状態で、即ち前記溶融池３３に対して所定の後退角が付与された状態で、前記コンタクトチップ３４より前記溶融池３３に供給される様になっている。
【００３５】
尚、本実施例に於いては、前記溶接トーチ２５の回転軸心が前記溶融池３３よりも進行方向側に位置し、前記溶接ワイヤ１０は反進行方向側に向って例えば４０°〜６０°傾斜した状態、即ち後退角が付与された状態で進行方向側から前記溶融池３３に供給される。
【００３６】
又、前記シールドノズル２８は前記溶融池３３の直上に位置し、前記溶接ワイヤ１０の軸心は、前記シールドノズル２８の下方で該シールドノズル２８の軸心と交差する。
【００３７】
次に、図４、図５に於いて、本実施例に於けるオシレートパターン、即ち前記溶接トーチ２５の進行速度、回転速度及び給電量等の溶接条件について説明する。尚、図４中、３５は前記溶接トーチ２５の回転中心を示し、図５（Ａ）は前記下走行台車１５の進行速度を高速、低速、停止の３段階に分けた場合を示し、図５（Ｂ）は前記溶接ワイヤ１０の先端のウィービング速度を高速、低速、停止の３段階に分けた場合を示し、図５（Ｃ）は前記コンタクトチップ３４に対する給電量を高中低の３段階に分けた場合を示している。
【００３８】
又、本実施例では、前記母材２の上板２ａ、下板２ｂは、それぞれ３０ｍｍ以上の厚みを有する鋼板であり、前記開先３は、例えば１５ｍｍ程度の幅を有するＩ開先となっている。又、図４中、紙面に対して左側を進行方向とする。
【００３９】
前記開先３の溶接を行なう際には、先ず前記制御部３１が前記台車駆動モータ１７、前記スライダユニット１８、前記回転モータ２６を駆動させ、前記溶接トーチ２５を溶接開始位置迄移動させる。この時、前記溶接ワイヤ１０の先端は前記開先３の下端部の第１地点３６に位置している。
【００４０】
次に、前記制御部３１は、電力供給部より前記溶接ワイヤ１０に電力を供給してアークを発生させ、該溶接ワイヤ１０を所定の送り速度で供給する。前記回転モータ２６を駆動させ、前記溶接トーチ２５を回転角θ（図３（Ａ）参照）の範囲でウィービングさせて、前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第１地点３６から前記開先３の上端部の第２地点３７へと移動させる（図４中（１））。
【００４１】
第１工程では、前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第１地点３６から前記第２地点３７へと移動（ウィービング）させる。第１工程では、前記下走行台車１５は停止しており（図５（Ａ）参照）、この状態で前記溶接トーチ２５を低速でウィービングさせ（図５（Ｂ）参照）、又この時の前記溶接ワイヤ１０に供給される電力量は中となっている（図５（Ｃ）参照）。
【００４２】
横向き溶接に於いては、前記上板２ａに比べて前記下板２ｂが溶け難くなっており、前記下走行台車１５を停止させた状態で、低速で前記溶接トーチ２５をウィービングさせることで、前記下板２ｂに対して充分な入熱量が確保される。
【００４３】
次に、前記制御部３１は、前記台車駆動モータ１７を駆動させ、前記溶接トーチ２５を前記開先３に沿って移動させ、前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第２地点３７から前記開先３の上端部の第３地点３８へと移動させる（図４中（２））。
【００４４】
第２工程では、前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第２地点３７から前記第３地点３８へと移動させる。第２工程では、前記溶接トーチ２５のウィービングは停止しており（図５（Ｂ）参照）、この状態で前記下走行台車１５を低速で走行させ（図５（Ａ）参照）、又この時の前記溶接ワイヤ１０に供給される電力量は低となっている（図５（Ｃ）参照）。
【００４５】
前記上板２ａは前記下板２ｂよりも溶け易くなっており、又溶込み量過剰による溶融金属の垂下がりを防止する為、前記溶接ワイヤ１０に供給する電力量を低とし、入熱量が確保できる様前記下走行台車１５の走行速度を低速としている。
【００４６】
前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第３地点３８へと移動させた後、前記制御部３１は、前記台車駆動モータ１７及び前記回転モータ２６を駆動させ、前記溶接トーチ２５を前記開先３に沿って移動させると共に回転させ、前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第３地点３８から前記開先３の下端部の第４地点３９（第１地点３６）へと移動させる（図４中（３））。
【００４７】
第３工程では、前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第３地点３８から前記第４地点３９へと移動（ウィービング）させる。第３工程では、前記下走行台車１５の速度を高速とし（図５（Ａ）参照）、前記溶接トーチ２５のウィービング速度を高速とし（図５（Ｂ）参照）、前記溶接ワイヤ１０に供給する電力量を高としている。
【００４８】
前記開先３は狭幅のＩ開先であり、前記第１地点３６〜前記第３地点３８間の溶接を行う過程で、前記開先３内には前記溶接トーチ２５の進行方向に溶融金属が流れる溶融池の先行が生じている。従って、前記下走行台車１５の速度を高速とし、前記溶接トーチ２５のウィービング速度を高速とすることで、前記溶接ワイヤ１０の先端が先行した溶融金属を追越すことができ、アークの熱が溶融金属で遮られて前記下板２ｂが溶込み不足となるのを防止できると共に、前記溶接ワイヤ１０に供給する電力量を高とすることで、短時間で充分な入熱量を確保できる。
【００４９】
前記溶接ワイヤ１０の先端を前記第４地点３９へと移動させた後は、該第４地点３９を前記第１地点３６とし、第１工程〜第３工程を再度繰返すことで、前記開先３内の肉盛り溶接が順次行われる。
【００５０】
第１工程〜第３工程を１周期のオシレートパターンとし、該開先３の一端から他端まで、オシレートパターンを所定周期繰返すことで、１パスで１層分の溶接を行うことができる。更に、該開先３内で凝固したビードの上から同様に肉盛り溶接を行い、ビードを積層させていくことで、前記母材２の前記上板２ａと前記下板２ｂの溶接が行われる。
【００５１】
尚、図４中では、溶接を開始した際の最初のオシレートパターンのみ、前記第２工程を省略している。第２工程が省略されることで、前記上板２ａでの溶融金属量が低減され、溶融金属が前記溶接トーチ２５の逆側に流れ出るのを抑制することができる。
【００５２】
上述の様に、本実施例では、前記上板２ａと前記下板２ｂ間の前記開先３が、狭幅のＩ開先であり、１パスで１層の溶接が可能であるので、前記上板２ａと前記下板２ｂの表面に近づくにつれて１層毎のパス数が増加することなく、Ｖ（レ）型開先の場合と比べてパス数を１／３〜１／４程度迄低減させることができ、処理時間の短縮を図ることができる。
【００５３】
又、前記開先３がＩ開先であることから、該開先３の底部から前記上板２ａと前記下板２ｂ迄の各パス毎の溶接条件を一定とすることができるので、溶接処理を容易に自動化することができ、作業性を向上させることができる。
【００５４】
又、本実施例の様なオシレートパターンとすることで、前記溶接ワイヤ１０に供給される電力量の平均値を増大させることができるので、溶接処理の作業効率を向上させることができる。
【００５５】
又、溶接処理が自動化されることで、従来では熟練の技術が必要であった横向き溶接について、人手作業が不要となり、溶接の品質が作業者の熟練度に左右されることがなくなり、溶接の品質向上を図ることができる。
【００５６】
又、本実施例では、前記溶接トーチ２５が前記トーチホルダ３２の湾曲面に沿って湾曲し、前記溶接ワイヤ１０の先端が前記溶接トーチ２５の回転軸心から外方に向って延出し、該溶接トーチ２５を回転軸心とした半径で回転する様になっているので、該溶接トーチ２５を回転させるだけで前記溶接ワイヤ１０の先端をウィービングさせることができ、狭幅の前記開先３内でも容易にウィービングさせることができる。
【００５７】
又、前記トーチホルダ３２により前記溶接ワイヤ１０に後退角が付与され、該溶接ワイヤ１０が進行方向側から供給されているので、進行方向へと流れようとする溶融金属をアークにより後方へと押戻すことができ、溶融金属が進行方向へと流れることを抑制する。この為、溶融金属が進行方向へと流れることにより生じる溶接欠陥を防止することができる。
【００５８】
更に、前記ワイヤスプール１３が前記下走行台車１５と一体に移動する様設けられ、又前記ワイヤフィーダ２４が前記溶接装置本体部２３を挾んで前記溶接トーチ２５の逆側に設けられているので、前記溶接ワイヤ１０の供給の安定化を図ることができる。
【００５９】
尚、本実施例では、第１工程〜第３工程の３つの工程を繰返すことで、前記開先３内の溶接を行っているが、前記第１地点３６、前記第２地点３７、前記第３地点３８に於いて、前記下走行台車１５の走行及び前記溶接ワイヤ１０の先端のウィービングを停止させ、前記溶接ワイヤ１０に電力のみを供給するよう停止時間を設定する様にしてもよい。前記第１地点３６〜前記第３地点３８の各地点に於いて設定時間だけ前記下走行台車１５の走行及び前記溶接ワイヤ１０の先端のウィービングを停止させることで、第１工程〜第３工程と、前記第１地点３６〜前記第３地点３８の停止工程の計６工程のオシレートパターンとすることができるので、より細かな制御が可能となり、溶接品質を更に向上させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    溶接装置          ２    母材
３    開先              １０  溶接ワイヤ
１２  上走行台車        １４  レール
１５  下走行台車        １７  台車駆動モータ
２３  溶接装置本体部    ２４  ワイヤフィーダ
２５  溶接トーチ        ２６  回転モータ
３１  制御部            ３２  トーチホルダ
【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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