(57)【要約】    【課題】  複数の溶接ロボットを使用して同一ワークの複数の継手を同時に自動溶接することができ、溶接歪みによる板の変形を防止することができる自動溶接制御装置を提供する。    【解決手段】  継手組み合わせ演算部１０２は、各継手の数箇所のギャップ幅データから、組となる継手間のギャップ差が小さくなる継手の組み合わせを演算する。同時溶接可否判定部１０３は、２アーク可能ギャップ差を超える組み合わせの継手はシングル溶接継手とする。パススケジュール演算部１０４は、同時溶接を行う組み合わせの継手について全てのパスを同時溶接した場合の溶接条件を基に、各継手の最終的な溶接の盛り高さから、同時溶接を行わないシングルパス溶接パスを決定する。シングル交互溶接判定部１０５は、シングル溶接継手が中間ダイヤフラム等の熱歪みの影響を受けやすいワーク形状である場合は、交互溶接とする。【選択図】  図９
2004330298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溶接ロボットを使用して同一ワークの複数の継手を同時に溶接する自動溶接制御装置であって、測定したギャップ幅を記憶する記憶装置と、これらの信号を伝達する回路と、適正ギャップ幅の範囲記憶器の保存データとギャップ幅に応じたウィービング幅及び溶接速度等の溶接条件を計算する演算器と、同時溶接に関して効率の良い組み合わせを計算する演算器と、を有することを特徴とする自動溶接制御装置。
【請求項２】
前記組み合わせを計算する演算器は、熱歪による変形を抑制する組み合わせを計算することを特徴とする請求項１に記載の自動溶接制御装置。
【請求項３】
前記組み合わせを計算する演算器は、仮組みの作業性を優先とした組み合わせを計算することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動溶接制御装置。
【請求項４】
更に、同時溶接できない場合、シングル交互溶接の組み合わせを計算し、その組み合わせに対して、熱歪による変形を抑制する溶接順序を計算する演算器を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動溶接制御装置。
【請求項５】
前記熱歪による変形を抑制する組み合わせの計算、仮組みの作業性を優先とした組み合わせの計算及びシングル交互溶接計算は、夫々単独で行われることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の自動溶接制御装置。
【請求項６】
前記熱歪による変形を抑制する組み合わせの計算、仮組みの作業性を優先とした組み合わせの計算及びシングル交互溶接計算は、優先順位を決めて併用されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の自動溶接制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、建築鉄骨のコラム柱及びパイプ柱等を溶接する際等に使用される自動溶接制御装置に関し、特に複数の溶接ロボットを使用して同一ワークの複数の継手を同時に溶接する自動溶接における制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動溶接技術においては、鉄骨の生産現場で溶接ロボットのティーチング作業を行わなくても、実際に溶接するコアに適合した溶接ロボットの実効データを作成できるコアの自動溶接制御方法として、実際の開先ギャップ幅を検出する検出器と、ギャップ幅を記憶する記憶装置と、これらの信号を伝達する回路と、適性ギャップ幅の範囲記憶器の保存データと、ギャップ幅に応じたウィービング幅、溶接速度等の溶接条件を計算する演算器と、その実行部とを有する装置により、自動溶接するものが提案されている（特許文献１参照）。このコア等を溶接する自動溶接方法では、通常１本の溶接線を連続的に複数層にわたって溶接した後、次の溶接線に移動し、これを繰り返すようにプログラムされている。
【０００３】
この従来のコアの自動溶接制御方法においては、開先の底部の少なくとも１点及びコア側開先面上の少なくとも２点に接触することにより実際に溶接しようとするコアの開先形状を検出でき、この検出結果に基づき、実行データを作成することにより、更に正確な実行データを作成することができ、従って更に溶接欠陥の発生頻度が大幅に低下し、溶接品質が安定化する。
【０００４】
溶接ロボットとしては、ワーク回転装置と、ロボット移動装置と、制御装置と、溶接電源と、センシング装置と、溶接トーチと、ワーク形状及び寸法データの入力装置とを備えたものが提案されている（特許文献１及び２参照）。このような溶接ロボットを複数個使用して同一ワークの複数の継手を同時に自動溶接すれば、溶接時間を著しく短縮することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８５６３７号公報  （第４−７頁、第１図）
【特許文献２】特開２０００−７９４７１号公報  （第２−３頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１及び２に記載された溶接方法を適用して、複数の継手を同時に自動溶接した場合、以下に示す問題点がある。即ち、上述の従来技術は、コア等を自動溶接する場合、通常、１本の溶接線を連続的に複数層にわたって溶接し、その後次の溶接線に移動するという工程を繰り返すようにプログラムされている。このため、複数の溶接ロボットにより同時溶接する際に、継手を単純に決定すると、組み合わされる継手のギャップ幅の変化により、相手とのギャップ差が大きい場合があり、このような場合は、相手の制約を大きく受け、極端な場合には、同時溶接できないパス又は継手が組み合わされてしまう。また、ギャップ差が大きすぎて同時溶接できない場合、中間ダイヤフラム等の１つの継手をそのまま１台の溶接ロボットで溶接すると、熱歪み等の影響でかさ折れしてしまう。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、複数の溶接ロボットを使用して同一ワークの複数の継手を同時に自動溶接することができ、溶接時間を大幅に短縮することができ、又は溶接歪みによる板の変形を防止することができる自動溶接制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る自動溶接制御装置は、複数の溶接ロボットを使用して同一ワークの複数の継手を同時に溶接する自動溶接制御装置であって、測定したギャップ幅を記憶する記憶装置と、これらの信号を伝達する回路と、適正ギャップ幅の範囲記憶器の保存データとギャップ幅に応じたウィービング幅及び溶接速度等の溶接条件を計算する演算器と、同時溶接に関して効率の良い組み合わせを計算する演算器と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、同時溶接において、溶接対象となる多数の継手の中からギャップ幅の近い継手同士をペアとして組み合わせることにより、同時継手溶接における制約を軽減し、同時溶接の可能性を高めることができる。
【００１０】
前記組み合わせを計算する演算器は、例えば、熱歪による変形を抑制する組み合わせを計算する。これにより、溶接対象となる多数の継手の中から、中間ダイヤフラムを挟んだ両側の継手のように、片側だけを溶接すると熱歪によるかさ折れ等が発生しやすい継手を優先して組み合わせることができるため、熱歪による継手の変形を抑制することができる。
【００１１】
また、前記組み合わせを計算する演算器は、仮組みの作業性を優先とした組み合わせを計算することもできる。これにより、溶接対象となる多数の継手の中から、コア又はシャフトの両端の継手のように、仮組時にギャップ幅を併せやすい継手を優先して組み合わせることができるため、組み合わせ計算の効率を高めることができる。
【００１２】
更に、同時溶接できない場合、シングル交互溶接の組み合わせを計算し、その組み合わせに対して、熱歪による変形を抑制する溶接順序を計算する演算器を有していてもよい。これにより、例えば、中間ダイヤフラムを挟んだ両側の同時溶接できない継手に対して、１台のロボットが交互に溶接する組み合わせとし、先行して溶接する側を順次入れ換えることができるため、熱歪による継手の変形を抑制することができる。
【００１３】
更にまた、前記熱歪による変形を抑制する組み合わせの計算、仮組みの作業性を優先とした組み合わせの計算及びシングル交互溶接計算は、夫々単独で行ってもよく、又は、優先順位を決めて併用してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同一ワークのギャップ差がある複数の継手を、複数台の溶接ロボットを使用して同時に溶接することが可能となり、溶接時間を大幅に短縮できるという優れた効果を奏する。また、同じ板の両側を溶接するような場合には、２台の溶接ロボットで同時に溶接することができ、これにより、溶接歪みによる板の変形を抑制することができる。また、同時溶接できない場合には、自動的にロボット１台の交互溶接への切換を行うことにより、変形を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る自動溶接制御装置について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態の自動溶接制御装置を示すブロック図であり、図２は自動溶接装置を示す図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）は溶接により組み立てられる鉄骨柱を示す斜視図であり、図４は図３（ａ）に示す鉄骨柱の組み立て図である。更に、図５（ａ）は図３（ａ）に示す鉄骨柱のコアの構造を示す斜視図であり、図５（ｂ）は図３（ｂ）に示す鉄骨柱のコアの構造を示す斜視図である。図４に示すように、本実施形態において溶接される鉄骨柱は、コア３と、仕口２と、シャフト１とから構成されている。この鉄骨柱のコア３は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、筒状の鋼管４の両端部にダイヤフラム５を溶接により接合して組み立てられている。
【００１６】
図６はコア３を溶接により組み立てる方法を示す図であり、図７は溶接時のセンシング動作を示す図である。図６に示すように、鋼管４とダイヤフラム５との溶接は、鋼管４の端面を傾斜するように形成し、鋼管４を水平に設置し、ダイヤフラム５を垂直に設置して、この鋼管４とダイヤフラム５との間にレ型の開先を設ける。そして、この開先の下部に、裏当材６を配置し、裏当金方式で自動溶接することにより、鋼管４とダイヤフラム５とを接合する。
【００１７】
このとき、図７に示すように、溶接ワイヤに給電するトーチと、被溶接材との間に電圧を印加し、溶接ワイヤが被溶接材に接触したことをそれらの電気的ショートにより検出するセンシング動作により、開先位置を自動的に検出する。図７に示す開先においては、一例として、溶接ワイヤの先端の位置が点Ｐ１から、水平の鋼管４の直上の位置Ｐ２まで移動するように、溶接ワイヤを斜めに降下させ、その後、センシング動作によりワイヤを鉛直（−Ｚ方向）に降下させて鋼管４に接触させ、その位置Ｐ３とＰ２との間の距離ＴＳ１を求める。その後、溶接ワイヤの先端を位置Ｐ４まで斜めに上昇させ、位置Ｐ４から水平（Ｙ方向）に移動させて、ワイヤ先端がダイヤフラム５に接触する位置Ｐ５までの距離ＴＳ２を求める。その後、位置Ｐ６まで斜めに上昇させて更に、位置Ｐ７まで溶接ワイヤの先端を斜めに降下させて、開先位置を認識することができる。
【００１８】
また、鉄骨柱は、図４に示すように、コア３における鋼管４の４側面に、仕口２を溶接接合し、シャフト１をコア３のダイヤフラム５に垂直に溶接接合することにより組み立てられる。図２に示す自動溶接装置は、シャフト１をコア３のダイヤフラム５に溶接する方法を示している。この自動溶接装置は、２基（１対）のポジショナ３１及び３２と、２基の溶接ロボット３３及び３５とが、ポジショナ３１及び３２間に溶接ロボット３３を配置し、溶接ロボット３３と溶接ロボット３４間にポジショナ３２を配置して、タンデムに配置されている。
【００１９】
溶接ロボット３３及び３４は、レール５０上を走行する移動台車３５を有し、この台車３５上に、溶接ワイヤの供給容器３７と電源装置４２とが載置され、台車３５のレール５０に直交する方向の一端部には、アーム４０及び４１が設置されている。このアーム４０の先端部にはトーチ３８が設けられており、ワイヤ供給容器３７内にコイル状に巻回されて貯留されていた溶接ワイヤ３９が巻き解かれてコンジットチューブ３６を介してトーチ３８に供給され、トーチ３８を通過して溶接部に供給される。溶接電源装置４２はケーブル４３によりトーチ３８に接続されており、トーチ３８を介して溶接ワイヤ３９に溶接電力を供給するようになっている。
【００２０】
ポジショナ３１及び３２は、台４４に対して、回転部４５が回転可能に設置されている。この回転部４５は中央部が矩形に切りかかれた形状を有し、この中央切欠部には、少なくとも１対の対向する辺に、被溶接物を固定する固定具４６が設けられている。被溶接物は図３に示すように予め仮溶接されて組み立てられており、固定具４６により、被溶接物であるシャフト１の面を挟持することにより、回転部４５がシャフト１を固定する。１対のポジショナ３１及び３２はシャフト１の長手方向に見てその切欠部が整合する（重なる）位置に設けられており、各ポジショナ３１及び３２により１対のシャフト１を挟持したときには、各シャフト１の中心軸が一致するように、固定具４６が調節される。
【００２１】
このように、仮付けにより組み立てられたワーク（鉄骨柱）の１対のシャフト１を夫々ポジショナ３１及び３２により２箇所で挟持して、ワークを支持し、シャフト１の端面とコア３のダイヤフラム５との間の溶接部を、シャフト１の端部の４辺に沿って溶接する。図８（ａ）は図３（ａ）に示す鉄骨柱のシャフトを示す断面図であり、図８（ｂ）は図３（ａ）に示す鉄骨柱のシャフトを示す断面図である。本実施形態におけるシャフト１の端部（又は横断面）は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、コーナー部又は全てが適宜の半径で湾曲している。このため、シャフト１の端部とダイヤフラム５の表面との間の溶接線は、このシャフト１の端部の外縁に沿って形成され、図８（ａ）に示すシャフトの場合は４辺の直線部と４個の円弧部とから構成されるものになり、図８（ｂ）に示すシャフトの場合は円形になる。
【００２２】
そして、溶接線が直線である部分については、ポジショナ３１及び３２は静止したままで、溶接ロボット３３及び３４のアーム４０及び４１を動かして、トーチ３８を水平方向に移動させる。これにより、溶接線の直線部を溶接ワイヤ３９により溶接する。一方、円弧部については、ポジショナ３１及び３２によりシャフト１及びダイヤフラム５をシャフト１の中心軸の周りに回転（自転）させつつ、トーチ３８を円弧状に移動させる。これにより、円弧部が溶接ワイヤ３９により溶接され、次順の直線部の溶接に移る。
【００２３】
この溶接ロボットによる溶接は、図１に示す自動溶接制御装置により制御される。図１において、２基の溶接ロボットの本体１０がロボット制御装置１４により制御される。この溶接ロボットの溶接トーチ１１には、ワイヤ送給装置１２により溶接ワイヤが送給され、この溶接ワイヤはトーチ１１からワークの溶接部に向けて供給される。このワイヤの送給は、ワイヤ送給装置１２により駆動され、ワイヤ送給装置１２は溶接電源装置１３に格納された送給モータ制御装置１３ａにより制御される。また、溶接電源装置１３から溶接トーチ１１に対して溶接電流値及び溶接電圧値の電源が供給され、溶接トーチ１１を通過するワイヤに電源が供給される。
【００２４】
２つのロボット本体１０、各ロボット本体１０の首先端に設けた溶接トーチ１１及びワークへ溶接電力を供給する外部装置の溶接電源１３は、夫々ロボット制御装置１４により制御される。一方のロボット制御装置１４には、溶接するワークの姿勢を制御するポジショナ２０が接続されている。また、２つのロボット制御装置１４は各溶接ロボット本体１０の位置制御及びインターロックのために通信ケーブルで接続されている。
【００２５】
ロボット制御装置１４は、演算処理装置１７を中心として、入力装置１５、記憶装置１８，ロボット本体制御装置１６及び外部制御装置１９が設けられている。演算処理装置１７は入力装置１５から入力されたデータを基に、このデータを記憶装置１８に記憶したり、記憶装置１８から読み出したデータを基に演算して、外部制御装置１９及びロボット本体制御装置１６に制御信号を出力する。ロボット制御装置１４は、送給モータ制御装置１３ａに制御信号を出力して、ワイヤの送給速度を制御する。また、一方のロボット制御装置１４はワークの姿勢を調節するポジショナ本体２０を制御する。
【００２６】
ロボット本体は、例えば、６軸の垂直多関節型のもので、先端アームの手首部先端に溶接トーチが設けられている。このロボット本体は、教示ペンダントである教示作業入力装置による教示作業に基づく動作と、その教示作業によって作成された教示プログラム実行データに基づいて溶接トーチ先端を再生する再生動作とを行う。
【００２７】
ポジショナは、例えば、鉄骨柱ワークの２箇所を支持する両持１軸のもので、この支持駆動部材にワークを保持するワーククランプ部があり、このワーククランプ部にクランプしたワークの各溶接継手をロボット制御装置からの指令によりポジショナ制御装置が回転駆動させ、ロボット本体に対して適性な溶接姿勢とするものである。
【００２８】
溶接電源は、例えば、炭酸ガスシールド消耗電極溶接方式のもので、溶接トーチとワークとに溶接電力を供給する溶接電力供給電源部と、センシング電源部とを兼用するようになっている。溶接電力供給電源部はロボット制御装置の溶接電源制御部からの溶接開始及び終了指令並びに溶接電流及び電圧の溶接条件指令等を受けて、この溶接条件指令による溶接電力を溶接トーチ及びワークに供給する。センシング電源部は、ロボット制御装置の溶接電源制御部からのセンシング開始及び終了指令を受けて溶接トーチとワークとにセンシング電圧を供給する。
【００２９】
ロボット制御装置１４は、演算処理装置１７と、記憶装置１８と、ロボット本体の各アーム及びポジショナの位置を制御するロボット本体制御装置１６と、溶接電源１３等の外部制御装置１９と、入力装置１５等とからなっている。
【００３０】
演算処理装置１７は、ロボット本体の教示演算指令動作と、ロボット本体と溶接電源とによる再生演算指令動作等を行う。記憶装置１８には、教示プログラム記憶部と一次記憶部があり、教示プログラム記憶部は教示作業による各ワークの教示プログラムを記憶しており、一次記憶部は、溶接継手センシング動作による各検出情報等の各演算部での演算値を一時的に記憶している。ロボット本体制御装置１６は、ロボット動作演算部からの教示演算指令によりロボット本体を移動制御する。外部制御装置１９には、溶接継手検出制御部と溶接電源制御部があり、溶接継手検出制御部はセンシング動作による溶接継手位置検出情報を溶接継手センシング演算部に出力し、溶接電源制御部は、ロボット動作演算部から入力の溶接開始及び終了指令又は溶接電流及び電圧の溶接条件指令等を溶接電力供給電源部に出力すると共に、入力の溶接継手センシング開始及び終了指令をセンシング電源部に出力する。
【００３１】
而して、本実施形態の自動溶接制御装置においては、上述の１対のロボット制御装置１４に対し、コンピュータ１００から、同時溶接しようとする１対の継手の組み合わせに関する制御信号が入力される。図９はコンピュータの溶接順序演算部の構成を示すブロック図である。本実施形態の自動溶接制御装置におけるコンピュータ１００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、入力装置及び記憶装置を備え、図９に示すように、機能的には、溶接順序演算部１０１として、継手組み合わせ演算部１０２、同時溶接可否判定部１０３、パススケジュール判定部１０４、シングル交互溶接判定部１０５及びシングル交互溶接順序演算部１０６が設けられている。
【００３２】
継手組み合わせ演算部１０２は、各継手の数箇所のギャップ幅データから、組となる継手間のギャップ差が小さくなる継手の組み合わせを演算する。この演算は複数継手の中から２つの継手を取り出し、ギャップ幅測定箇所毎に継手間ギャップ差を求め、複数の測定個所から継手間ギャップ差平均値を求める。全ての継手間において、夫々の組み合わせの継手間ギャップ差平均値を求め、その合計が最小となる組み合わせを選択する。
【００３３】
なお、全ての継手間の組み合わせに対して演算するのではなく、ワーク仮組等の作業でギャップ差を調整し易いこと等を考慮し、継手形状別にグルーピングし、そのグループ内で組み合わせを求めることもできる。例えば、鉄骨柱の柱長さを合わせる際、２つの仕口間のシャフト部を位置調節し、仕口ダイヤフラムとシャフト部の溶接継手のギャップ幅を揃えやすいため、その継手をグループとするとよい。
【００３４】
同時溶接可否判定部１０３は、２アーク可能ギャップ差を超える組み合わせの継手はシングル溶接継手とする。
【００３５】
パススケジュール演算部１０４は、同時溶接を行う組み合わせの継手について全てのパスを同時溶接した場合の溶接条件（各パスの電流・電圧・速度等）を基に、夫々の継手の最終的な溶接の盛り高さを計算し、盛り高さがあらかじめ設定した盛り高さの許容範囲を超える場合、最終的な盛り高さが許容範囲内となるようなｎパス分（１≦ｎ≦多層盛りパス数）の同時溶接を行わないシングルパス溶接パスを決定する。
【００３６】
シングル交互溶接判定部１０５は、シングル溶接継手が中間ダイヤフラム等の熱歪みの影響を受けやすいワーク形状である場合に、交互溶接とする。
【００３７】
シングル交互溶接順序演算部１０６は、Ｊを継手番号、Ｐをパス番号として、２つのシングル溶接継手Ｊ１、Ｊ２の溶接順序Ｐ１乃至Ｐｎが、Ｊ１Ｐ１→Ｊ２Ｐ１→Ｊ２Ｐ２→Ｊ１Ｐ２→Ｊ１Ｐ３→Ｊ２Ｐ３→Ｊ２Ｐ４→Ｊ２Ｐ４→Ｊ２Ｐ５・・・→Ｊ２Ｐｎ−１→Ｊ２Ｐｎ→Ｊ１Ｐｎとなるように溶接順序を決定する。なお、ここで決定される溶接順序にパス分割を組み合わせてもよい。
【００３８】
上述の如く構成された各構成部分により、（１）測定したギャップ幅を記憶する記憶装置と、（２）これらの信号を伝達する回路と、（３）適正ギャップ幅の範囲記憶器の保存データとギャップ幅に応じたウィービング幅及び溶接速度等の溶接条件を計算する演算器と、（４）同時溶接に関して効率の良い組み合わせを計算する演算器と、（５）同時溶接できない場合にシングル交互溶接の組み合わせを計算し、これらの組み合わせに対して、熱歪の影響を少なくする溶接順序を決定する演算器と、が把握される。
【００３９】
上記（１）は図１に示す記憶装置１８であり、上記（２）の信号伝達回路とは、ロボット制御装置１４内の配線回路である。また、上記（３）乃至（５）は、図９に示すコンピュータ１００内のＣＰＵにより演算され、上記（３）は同時溶接可否判定部１０３とパススケジュール演算部１０４とにより構成される。また、上記（４）は継手組み合わせ演算部１０２により構成され、例えば、熱歪による変形を抑制する組み合わせ及び仮組みの作業性を優先した組み合わせ等を計算する。上記（５）はシングル交互溶接判定部１０５とシングル交互溶接順序演算部１０６とにより構成される。
【００４０】
次に、上述の装置を使用して、２つの溶接ロボット３３及び３４により、コア３のフランジ部５とシャフト１との溶接部のうちの２箇所を同時に溶接する際の制御態様について説明する。
【００４１】
建築鉄骨のコラム柱及びパイプ柱等の溶接（ルートギャップが異なる裏当金方式レ型開先）を、炭酸ガスをシールドガスとして使用する２台の溶接ロボットを使用して溶接する場合において、溶接線が直線の部分はポジショナ３１及び３２を固定して自動溶接し、溶接線が円弧状に曲がっている部分ではポジショナ３１及び３２を回転させながら自動溶接する。
【００４２】
図１０乃至図１２はこの制御方法を示すフローチャート図である。先ず、測定結果に基づく入力値又はロボットのタッチセンシングによる測定結果から、継手内の代表的な箇所におけるギャップ幅を記憶する（ステップＳ１）。次に、１継手中の全てのギャップ測定箇所の記憶が完了し（ステップＳ２）、全継手のギャップの記憶が完了した場合は（ステップＳ３）、全ての継手を２つの継手づつ、組み合わせて継手ペアに割り振る（ステップＳ４）。そして、この継手ペア（２継手）を取り出し（ステップＳ５）、２継手間で同じ測定箇所からギャップ差を計算する（ステップＳ６）。その後、複数の測定箇所のギャップ差の平均値を求める（ステップＳ７）。
【００４３】
次いで、全ての継手ペアのギャップ差の平均値を計算した後（ステップＳ８）、全ての継手ペアのギャップ差の平均値を合計する（ステップＳ９）。その後、全ての組み合わせについて、継手ペアのギャップ差平均値を計算する（ステップＳ１０）。次いで、平均値合計値の最小値が得られる組み合わせを決定する（ステップＳ１１）。そして、熱歪みと仮組作業を優先した組み合わせを決定する（ステップＳ１２）。次いで、決定した組み合わせから、１つの継手ペアを取り出す（ステップＳ１３）。そして、全てのギャップ差が同時に溶接可能なギャップ差以内か、否かを判断する（ステップＳ１４）。次いで、全てのギャップ差が同時に溶接可能なギャップ差以内である場合は、同時溶接のパススケジュールを計算する（ステップＳ１５）。そして、全ての継手の溶接順序を並べ（ステップＳ１８）、溶接を開始する（ステップＳ１９）。
【００４４】
全てのギャップ差が同時に溶接可能なギャップ差以内でない場合（ステップＳ１４）は、シングル溶接継手である場合に（ステップＳ１６）、交互溶接に並べ替える（ステップＳ１７）。そして、全ての継手の溶接順序を並べ（ステップＳ１８）、溶接を開始する（ステップＳ１９）。
【００４５】
これにより、溶接線の長さがほぼ同じ継手を同時に溶接することが可能になる。同時溶接で組み合わされる継手のギャップ差が大きいと、同時溶接できなくなるパス及び継手が出てくるが、本発明においては、このギャップ差が小さくなるようにしているので、同時溶接できる継手が多く、作業時間を短縮できる。また、熱歪を考慮すると、中間ダイヤフラム等のかさ折れ等が発生しやすい継手を優先して組み合わせ、ワークの変形を防ぎ、後工程での手直し作業時間を無くすことができる。また、仮組の作業性を優先し、鉄骨柱のシャフト部の両端を組み合わせると、２個の仕口間に挟まれるシャフトの位置調整がし易い。更に、残りの継手がギャップ差の大きい組み合わせとなり、同時溶接ができなくなり、かさ折れ等が発生しやすい継手の場合、交互溶接となるような溶接順序に変更し、ワークの変形を防ぎ、後工程での手直し作業時間を無くすことができる。この交互溶接とは、ダイヤフラムを挟む２個の継手を１パス毎に、交互に連続して溶接することをいい、ダイヤフラムのかさ折れを抑制できる。更にまた、地面に固定されたポジショナ上にワークがセットされ、ポジショナから遠い継手から近い継手の順序で溶接を行い、熱歪の影響を少なくできる。近い継手を先に溶接すると、クランプ位置から外に向かって複数の継手が位置ずれしてしまうが、遠い継手から溶接を始めれば、その継手しか位置ずれが生じないので、全体の位置ずれを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態の自動溶接制御装置を示すブロック図である。
【図２】自動溶接装置を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は溶接により組み立てられる鉄骨柱を示す斜視図である。
【図４】図３（ａ）に示す鉄骨柱の組み立て図である。
【図５】（ａ）は図３（ａ）に示す鉄骨柱のコアの構造を示す斜視図であり、（ｂ）は図３（ｂ）に鉄骨柱のコア構造を示す斜視図である。
【図６】コア３を溶接により組み立てる方法を示す図である。
【図７】溶接時のセンシング動作を示す図である。
【図８】（ａ）は図３（ａ）に示す鉄骨柱のコア及びシャフトを示す断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示す鉄骨柱のコア及びシャフトを示す断面図である。
【図９】コンピュータの溶接順序演算部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態の溶接制御方法を示すフローチャート図である。
【図１１】同じく、本実施形態の溶接制御方法を示すフローチャート図である。
【図１２】同じく、本実施形態の溶接制御方法を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：シャフト
２：仕口
３：コア
４：鋼管
５：ダイヤフラム
６：裏当材
１０：溶接ロボット本体
１１：溶接トーチ
１２：ワイヤ送給装置
１３：溶接電源装置
１３ａ：送給モータ制御装置
１４：ロボット制御装置
１５：入力装置
１６：本体制御装置
１７：演算処理装置
１８：記憶装置
１９：外部制御装置
２０：ポジショナ本体
３１、３２：ポジショナ
３３、３４：溶接ロボット
３５：台車
３６：コンジットチューブ
３７：溶接ワイヤ供給容器
３８：トーチ
３９：溶接ワイヤ
４０、４１：アーム
４２：電源装置
４３：ケーブル
４４：台
４５：回転部
４６：固定具
５０：レール
１０１：溶接順序演算部
１０２：継手組み合わせ演算部
１０３：同時溶接可否判定部
１０４：パススケジュール演算部
１０５：シングル交互溶接判定部
１０６：シングル交互溶接順序演算部
【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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