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JP6027483B2 - Arc welding method - Google Patents

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JP6027483B2 JP2013085749A JP2013085749A JP6027483B2 JP 6027483 B2 JP6027483 B2 JP 6027483B2 JP 2013085749 A JP2013085749 A JP 2013085749A JP 2013085749 A JP2013085749 A JP 2013085749A JP 6027483 B2 JP6027483 B2 JP 6027483B2
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Description

本発明は、MIG溶接等の溶極式アーク溶接を用いたアーク溶接方法に関する。   The present invention relates to an arc welding method using molten electrode type arc welding such as MIG welding.

熱伝導のよい金属を溶極式アーク溶接すると、アークの発生と同時に電極が溶融するので、溶接部の始点付近で溶込み不足が発生する。そこで従来、TIGアークを発生させて母材を必要な温度に加熱してからMIG溶接を行う、という溶接方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   When a metal having good thermal conductivity is welded by a melting electrode, the electrode melts simultaneously with the generation of the arc, so that insufficient penetration occurs near the starting point of the weld. Therefore, conventionally, a welding method has been proposed in which MIG welding is performed after generating a TIG arc and heating the base material to a necessary temperature (see, for example, Patent Document 1).

特開平3−264161号公報JP-A-3-264161

特許文献1では、溶接部の短い溶接施工箇所への適用を念頭においている。しかし、溶接部が長かったり複雑形状であったりすると、1つの溶接部を1パスで処理することができない場合が生じる。例えば、治具に支持された母材に無端状の溶接部が設定される場合、1パスで処理することは困難である。   In patent document 1, it considers the application to the welding construction location where a welding part is short. However, if the welded part is long or has a complicated shape, one welded part may not be processed in one pass. For example, when an endless weld is set on the base material supported by the jig, it is difficult to process in one pass.

そこで本発明は、溶接部が長かったり複雑形状であったりしても、溶込み不足及び余盛高さを抑えて母材をアーク溶接することを目的としている。   Therefore, the present invention has an object of arc welding of a base material while suppressing a lack of penetration and a surplus height even if a welded portion is long or has a complicated shape.

本発明に係るアーク溶接方法は、溶接を行うべき溶接部上の所定部位で、非溶極式アークを発生させて母材を予熱する第1加熱工程と、前記所定部位から前記溶接部の延在方向一方側に向けて第1溶極式アーク溶接を行う第1溶接工程と、前記所定部位で非溶極式アークを発生させて前記母材を再加熱する第2加熱工程と、前記所定部位から前記溶接部の延在方向他方側に向けて第2溶極式アーク溶接を行う第2溶接工程と、を備える。   An arc welding method according to the present invention includes a first heating step of preheating a base material by generating a non-molten electrode arc at a predetermined portion on a welded portion to be welded, and extending the welded portion from the predetermined portion. A first welding step in which first arc welding is performed toward one side of the current direction, a second heating step in which a non-molten arc is generated at the predetermined portion to reheat the base material, and the predetermined And a second welding step of performing second melting electrode arc welding from the part toward the other side in the extending direction of the welded portion.

前記方法によれば、第1溶極式アーク溶接を行うに先立って、第1溶極式アーク溶接の始点付近が非溶極式アークで加熱される。非溶極式アークを利用するため母材が短時間で能率良く加熱され、第1溶極式アーク溶接の始点付近で十分な溶込みを得ることができて第1溶極式アーク溶接における溶接品質を高くすることができる。その後、同一の溶接部に沿って第2溶極式アーク溶接を行うに先立って、第2溶極式アーク溶接の始点付近も非溶極式アークで加熱されるので、第2溶極式アーク溶接における溶接品質も高くすることができる。非溶極式アークによる加熱工程を経て溶極式アーク溶接を行うと、ビード高さが始点付近で比較的小さくなる。第1及び第2溶極式アーク溶接の始点付近を同じ箇所に揃えているので、2つのビードを重ねることで1本のビードを連続的に一体的に形成しても、始点付近でのビード高さが残余部位でのビード高さと略同等になる。このように、1つの溶接部に沿って2回に分けて溶極式アーク溶接を行う場合に、溶込み不足を抑えると共に余盛高さを抑えた溶接ビードを得ることができる。   According to the method, prior to performing the first melting electrode arc welding, the vicinity of the starting point of the first melting electrode arc welding is heated by the non-melting electrode arc. Since the non-melting electrode arc is used, the base metal is efficiently heated in a short time, and sufficient penetration can be obtained near the starting point of the first melting electrode arc welding. Quality can be increased. Then, prior to performing the second melting electrode arc welding along the same welded portion, the vicinity of the starting point of the second melting electrode arc welding is also heated by the non-melting electrode arc. The welding quality in welding can also be increased. When molten electrode arc welding is performed through a heating process using a non-molten electrode arc, the bead height is relatively small near the starting point. Since the vicinity of the starting point of the first and second melting electrode type arc weldings is aligned at the same place, even if one bead is continuously formed integrally by overlapping two beads, the bead near the starting point The height is substantially equal to the bead height at the remaining portion. In this way, when performing molten electrode arc welding in two steps along one welded portion, it is possible to obtain a weld bead that suppresses insufficient penetration and suppresses the height of surplus.

前記溶接部が無端状であり、前記第1溶接工程において、前記第1溶極式アーク溶接が、前記所定部位から前記溶接部上の終点まで前記溶接部の前記延在方向一方側に向けて行われ、前記第2溶接工程において、前記第2溶極式アーク溶接が、前記所定部位から前記終点まで前記延在方向他方側に向けて行われてもよい。   The welded portion is endless, and in the first welding step, the first molten electrode arc welding is performed from the predetermined portion to an end point on the welded portion toward the one side in the extending direction of the welded portion. In the second welding step, the second molten electrode arc welding may be performed from the predetermined portion to the end point toward the other side in the extending direction.

前記方法によれば、溶接部が無端状であっても、2回に分けて溶極式アーク溶接を行うことで上述の作用を奏するアーク溶接を行うことができる。   According to the said method, even if a welding part is endless, the arc welding which has the above-mentioned effect | action can be performed by performing a melting pole type arc welding in two steps.

前記母材が車両用フレームであり、前記所定部位が前記フレームの外面側に位置し、前記終点が前記外面側と反対側に位置してもよい。   The base material may be a vehicle frame, the predetermined portion may be located on the outer surface side of the frame, and the end point may be located on the opposite side to the outer surface side.

前記方法によれば、ビードの始点付近を外面側に位置させることができる。   According to the method, the vicinity of the start point of the bead can be positioned on the outer surface side.

前記母材がアルミニウム合金であり、前記非溶極式アークがTIGアークであり、前記溶極式アーク溶接がMIG溶接であってもよい。   The base material may be an aluminum alloy, the non-melting electrode arc may be a TIG arc, and the melting electrode arc welding may be MIG welding.

前記方法によれば、熱伝導のよい金属に対し、溶接部が長かったり複雑であったりしても、溶込み不足を解消してアーク溶接を行うことができる。   According to the above method, even if the welded portion is long or complicated with respect to a metal having good heat conduction, it is possible to perform arc welding while eliminating lack of penetration.

前記第1加熱工程及び前記第2加熱工程それぞれで得られる溶融池の幅を、前記第1溶接工程及び前記第2溶接工程それぞれ得られるビード幅よりも小さくしてもよい。   The width of the molten pool obtained in each of the first heating step and the second heating step may be made smaller than the bead width obtained in each of the first welding step and the second welding step.

前記方法によれば、溶融池が小さいので溶接ワイヤの消費が少なくなる。また、溶接痕が目立ちにくくなる。   According to the method, since the molten pool is small, the consumption of the welding wire is reduced. In addition, welding marks are less noticeable.

本発明によれば、溶接部が長かったり複雑形状であったりしても、溶込み不足及び余盛高さを抑えて母材をアーク溶接することができる。   According to the present invention, even if the welded part is long or has a complicated shape, it is possible to arc-weld the base material while suppressing insufficient penetration and extra height.

第1実施形態に係るアーク溶接装置の概要構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an arc welding apparatus according to a first embodiment. 図1に示すアーク溶接装置により実行されるアーク溶接を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the arc welding performed by the arc welding apparatus shown in FIG. 図2に示すアーク溶接の手順を示す作用図である。図3(a)が第1加熱工程、図3(b)が第1溶接工程、図3(c)が第2加熱工程、図3(d)が第2溶接工程をそれぞれ示す。It is an effect | action figure which shows the procedure of the arc welding shown in FIG. 3A shows the first heating process, FIG. 3B shows the first welding process, FIG. 3C shows the second heating process, and FIG. 3D shows the second welding process. 第2実施形態に係るアーク溶接装置を用いて製造され得る自動二輪車のフレーム組立体を示す図である。図4(a)が左側面図、図4(b)が図4(a)のb矢視図、図4(c)が図4(a)のc矢視図である。It is a figure which shows the frame assembly of the motorcycle which can be manufactured using the arc welding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 4 (a) is a left side view, FIG. 4 (b) is a view from the arrow b in FIG. 4 (a), and FIG. 4 (c) is a view from the arrow c in FIG. 4 (a). 第2実施形態に係るアーク溶接装置を示す正面図である。It is a front view which shows the arc welding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 図5に示すアーク溶接装置により実行されるアーク溶接を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the arc welding performed by the arc welding apparatus shown in FIG. 図6に示すアーク溶接の手順を示す作用図である。図7(a)が第1加熱工程、図7(b)が第1溶接工程、図7(c)が第2加熱工程、図7(d)が第2溶接工程をそれぞれ示す。It is an effect | action figure which shows the procedure of the arc welding shown in FIG. 7A shows the first heating process, FIG. 7B shows the first welding process, FIG. 7C shows the second heating process, and FIG. 7D shows the second welding process.

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一の又は対応する要素には全図を通じて同一の符号を付し、重複する詳細説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or corresponding element through all figures, and the overlapping detailed description is abbreviate | omitted.

〔溶接装置〕
図1は、実施形態に係るアーク溶接装置1の概要構成を示す概念図である。図1に示すように、アーク溶接装置1は、溶接空間3を形成するフレーム2を有し、この溶接空間3内で母材100に溶極式アーク溶接を行う。アーク溶接装置1は、溶接治具11と、治具ロボット12と、非溶極式トーチ13と、溶極式トーチ14と、非溶極式溶接ロボット15と、溶極式溶接ロボット16とを更に備えている。これら装置11〜16は、溶接空間3内に配置されている。アーク溶接装置1は、その制御系の主要素として、非溶極式用制御器31及び溶極式用制御器32を備えている。
[Welding equipment]
Drawing 1 is a key map showing the outline composition of arc welding device 1 concerning an embodiment. As shown in FIG. 1, the arc welding apparatus 1 has a frame 2 that forms a welding space 3, and performs hot electrode arc welding on a base material 100 in the welding space 3. The arc welding apparatus 1 includes a welding jig 11, a jig robot 12, a non-molten electrode torch 13, a molten electrode torch 14, a non-molten electrode welding robot 15, and a molten electrode type welding robot 16. In addition. These devices 11 to 16 are arranged in the welding space 3. The arc welding apparatus 1 includes a non-melting-type controller 31 and a melting-type controller 32 as main elements of its control system.

母材100は、拘束具を用いて溶接治具11に対する位置及び姿勢が変わらないようにして溶接治具11に固定及び支持される。溶接治具11は、フレーム2に設けられた治具ロボット12に装着されている。治具ロボット12は、溶接治具11及びこれに支持された母材100のフレーム2に対する位置及び姿勢を変位させる。   The base material 100 is fixed and supported on the welding jig 11 by using a restraining tool so that the position and posture with respect to the welding jig 11 do not change. The welding jig 11 is attached to a jig robot 12 provided on the frame 2. The jig robot 12 displaces the position and posture of the welding jig 11 and the base material 100 supported by the jig relative to the frame 2.

一例として、治具ロボット12は、フレーム2に対して水平な走行方向に直進走行可能な走行体21と、走行体21に対して水平な傾動軸線周りに傾動可能な傾動体22とを有する。溶接治具11は、傾動体22に対して傾動軸線に非平行の旋回軸線周りに旋回可能に装着されている。治具ロボット12は、走行体21をフレーム2に対して直進走行させるための走行アクチュエータ23と、傾動体22を走行体21に対して傾動させるための傾動アクチュエータ24と、溶接治具11を傾動体22に対して旋回させるための旋回アクチュエータ25とを備える。これらアクチュエータ23〜25が動作すると、溶接治具11及びこれに支持された母材100が、走行方向に位置を変えることができ、傾動軸線及び旋回軸線周りに姿勢を変えることができる。ただし、この治具ロボット12の構成は一例に過ぎず、適宜変更可能である。   As an example, the jig robot 12 includes a traveling body 21 that can travel straight in a traveling direction horizontal to the frame 2, and a tilting body 22 that can tilt around a tilt axis that is horizontal with respect to the traveling body 21. The welding jig 11 is attached to the tilting body 22 so as to be turnable around a turning axis that is not parallel to the tilting axis. The jig robot 12 tilts the welding jig 11, a traveling actuator 23 for causing the traveling body 21 to travel straight with respect to the frame 2, a tilting actuator 24 for tilting the tilting body 22 relative to the traveling body 21, and the welding jig 11. And a turning actuator 25 for turning the body 22. When these actuators 23 to 25 are operated, the position of the welding jig 11 and the base material 100 supported by the welding jig 11 can be changed in the traveling direction, and the posture can be changed around the tilt axis and the turning axis. However, the configuration of the jig robot 12 is merely an example, and can be changed as appropriate.

非溶極式トーチ13は、非溶極式アーク溶接を行う能力がある溶接トーチであり、母材100を溶接する際に、溶接を行うべき溶接部101上の所定部位で非溶極式アークを発生させる。溶極式トーチ14は、溶極式アーク溶接を行う能力がある溶接トーチであり、母材100を溶接する際には、非溶極式トーチ13による加熱後に前記所定部位から溶接部101の延在方向に沿って溶極式アーク溶接を行う。   The non-molten electrode torch 13 is a welding torch capable of performing non-molten electrode arc welding, and when welding the base material 100, the non-molten electrode arc at a predetermined portion on the welded portion 101 to be welded. Is generated. The welding electrode torch 14 is a welding torch capable of performing welding electrode arc welding. When welding the base material 100, the welding part 101 extends from the predetermined portion after heating by the non-melting electrode torch 13. Welding type arc welding is performed along the current direction.

非溶極式トーチ13は、母材100に非溶極式アーク溶接を行うために利用されるのではなく、溶極式トーチ14を用いた溶極式アーク溶接の前に母材100を加熱するために利用される。これにより溶極式アーク溶接の始点付近での溶込み不足の解消が図られる。このため、非溶極式トーチ13は、溶接には必要とされる場合があっても加熱には不要である装置(例えば、溶加材送給のための装置)を備えていなくともよい。   The non-molten electrode torch 13 is not used for performing non-molten electrode arc welding on the base material 100, but heats the base material 100 before the molten electrode arc welding using the molten electrode torch 14. To be used. As a result, the lack of penetration near the starting point of the electrode arc welding can be solved. For this reason, the non-melting electrode type torch 13 does not need to include a device (for example, a device for feeding a filler material) that may be required for welding but is not required for heating.

なお、詳細図示を省略するが、母材100を溶接治具11に固定するときには、母材100が非溶極式トーチ13の溶接機アース電極(図示せず)及び溶極式トーチ14の溶接機アース電極(図示せず)それぞれとケーブル(図示せず)を介して接続される。それにより2つのトーチ13,14がアークを発生することができる。   Although not shown in detail, when the base material 100 is fixed to the welding jig 11, the base material 100 is welded to the welding machine ground electrode (not shown) of the non-molten electrode torch 13 and the molten electrode torch 14. Each machine earth electrode (not shown) is connected via a cable (not shown). Thereby, the two torches 13 and 14 can generate an arc.

非溶極式トーチ13には、不活性ガス(例えば、アルゴン)をシールドガスとして噴射しながらタングステン電極から非溶極式アークとしてのTIGアークを発生し、TIG溶接を行うことができるTIG溶接トーチを適用することができる。タングステンその他材料からなる電極からプラズマジェットを噴出してプラズマアーク溶接を行うことができるプラズマアーク溶接トーチを適用してもよい。   The non-melting electrode torch 13 is a TIG welding torch capable of performing TIG welding by generating a TIG arc as a non-melting electrode arc from a tungsten electrode while injecting an inert gas (for example, argon) as a shielding gas. Can be applied. A plasma arc welding torch capable of performing plasma arc welding by ejecting a plasma jet from an electrode made of tungsten or other material may be applied.

溶極式トーチ14には、不活性ガス(例えば、アルゴン)をシールドガスとして噴射しながらアークを発生させるための電極であって溶接材でもある溶接ワイヤを送給し、それによりMIG溶接を行うMIG溶接トーチを適用することができる。炭酸ガス(例えば二酸化炭素)をシールドガスに用いる炭酸ガスアーク溶接トーチ、又は、不活性ガス及び炭酸ガスの混合ガスをシールドガスに用いるMAG溶接トーチを適用してもよい。サブマージアーク溶接を行うことができるトーチ、又は、セルフシールドアーク溶接を行うことができるトーチを適用することもできる。   The welding electrode torch 14 is supplied with a welding wire which is an electrode for generating an arc and also a welding material while injecting an inert gas (for example, argon) as a shielding gas, thereby performing MIG welding. A MIG welding torch can be applied. A carbon dioxide arc welding torch using carbon dioxide gas (for example, carbon dioxide) as a shielding gas, or a MAG welding torch using a mixed gas of an inert gas and carbon dioxide gas as a shielding gas may be applied. A torch capable of performing submerged arc welding or a torch capable of performing self-shielded arc welding can also be applied.

母材100がアルミニウム合金である場合、非溶極式トーチ14にTIG溶接トーチを適用して溶極式トーチ14にMIG溶接トーチを適用すると好適である。これにより、コストを抑えて溶接品質を高くすることができる。   When the base material 100 is an aluminum alloy, it is preferable to apply a TIG welding torch to the non-molten torch 14 and apply a MIG welding torch to the molten torch 14. Thereby, cost can be suppressed and welding quality can be made high.

非溶極式溶接ロボット15は、基台15aと、基台15aに設けられた多関節アーム15bとを備える多関節型の産業ロボットであり、多関節アーム15bの先端に非溶極式トーチ13が装着される。溶極式溶接ロボット16も、基台16aと、基台16aに設けられた多関節アーム16bとを備える多関節型の産業ロボットであり、多関節アーム16bの先端に溶極式トーチ14が装着される。一例として、多関節アーム15b,16bは垂直多関節型であり、多関節アーム15b,16bの動作に応じて非溶極式トーチ13及び溶極式トーチ14の位置及び姿勢が溶接空間3内で三次元的に変化する。   The non-molten welding robot 15 is an articulated industrial robot including a base 15a and a multi-joint arm 15b provided on the base 15a. Is installed. The melting electrode welding robot 16 is also an articulated industrial robot including a base 16a and a multi-joint arm 16b provided on the base 16a, and the melting-type torch 14 is attached to the tip of the multi-joint arm 16b. Is done. As an example, the multi-joint arms 15b and 16b are vertical multi-joint types, and the positions and postures of the non-melting-type torch 13 and the melting-type torch 14 in the welding space 3 according to the operation of the multi-joint arms 15b and 16b. It changes in three dimensions.

2つの溶接ロボット15,16は、天吊り状態で溶接空間3内に配置される。つまり、基台15a,16aがフレーム2の天井部内面に固定されて多関節アーム15b,16bが基台15a,16aから下方に屈曲可能に延在する状態で、2つの溶接ロボット15,16がフレーム2に支持される。治具ロボット12は、フレーム2の底部に設けられており、母材100は溶接空間3内で上下方向中央部に概ね配置される。   The two welding robots 15 and 16 are arranged in the welding space 3 in a suspended state. That is, the two welding robots 15 and 16 are in a state in which the bases 15a and 16a are fixed to the inner surface of the ceiling portion of the frame 2 and the articulated arms 15b and 16b extend from the bases 15a and 16a so as to bend downward. Supported by the frame 2. The jig robot 12 is provided at the bottom of the frame 2, and the base material 100 is generally disposed at the center in the vertical direction within the welding space 3.

非溶極式用制御器31は、非溶極式溶接ロボット15を制御する。つまり、非溶極式溶接ロボット15の関節15cそれぞれに対応した複数のアームアクチュエータ15dを制御し、それにより多関節アーム15b及び非溶極式トーチ13の位置及び姿勢を制御する。非溶極式用制御器31は、非溶極式トーチ13の動作(すなわち、アークの発生及び停止)を併せて制御してもよい。   The non-melting-type controller 31 controls the non-melting-type welding robot 15. That is, the plurality of arm actuators 15d corresponding to the joints 15c of the non-melting-type welding robot 15 are controlled, and thereby the positions and postures of the multi-joint arm 15b and the non-melting-type torch 13 are controlled. The non-melting-type controller 31 may also control the operation of the non-melting-type torch 13 (that is, generation and stop of an arc).

溶極式用制御器32は、溶極式溶接ロボット16を制御する。つまり、溶極式溶接ロボット16の関節16cそれぞれに対応した複数のアームアクチュエータ16dを制御し、それにより多関節アーム16b及び溶極式トーチ14の位置及び姿勢を制御する。溶極式制御器32は、溶極式トーチ14の動作(すなわち、アークの発生及び停止と溶接ワイヤの送給及び停止)を併せて制御してもよい。   The melting electrode type controller 32 controls the melting electrode type welding robot 16. That is, the plurality of arm actuators 16d corresponding to each of the joints 16c of the melting electrode type welding robot 16 are controlled, and thereby the positions and postures of the multi-joint arm 16b and the melting electrode type torch 14 are controlled. The melting electrode type controller 32 may control the operation of the melting electrode type torch 14 (that is, generation and stop of the arc and feeding and stopping of the welding wire) together.

溶極式用制御器32は、治具ロボット12を併せて制御してもよい。つまり、治具ロボット12の各アクチュエータ23〜25を制御し、それにより溶接治具11及びこれに支持された母材100の位置及び姿勢を制御してもよい。このようにして治具ロボット12に専用の制御器を廃すると、制御系ハードウェアが簡略化される。   The electrode controller 32 may control the jig robot 12 together. That is, the actuators 23 to 25 of the jig robot 12 may be controlled so that the position and posture of the welding jig 11 and the base material 100 supported by the welding jig 11 may be controlled. If the dedicated controller is eliminated from the jig robot 12 in this way, the control system hardware is simplified.

〔動作〕
図2は、図1に示すアーク溶接装置1により実行されるアーク溶接の手順を示すフローチャートである。図3は、図2に示すアーク溶接の作用図である。本実施形態では詳細図示を省略するが、アーク溶接装置1にアーク溶接を自動的に行わせる準備として、オペレータが母材100を溶接治具11に取り付け、操作盤(図示せず)で溶接開始の指令を入力する。この指令を受けて、母材100へのアーク溶接が、図2に示す手順に従って自動的に進行していく。以降の説明におけるトーチ13,14及び母材100の動作は、特段断らない限り、対応する制御器31,32により制御される。
[Operation]
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of arc welding executed by the arc welding apparatus 1 shown in FIG. FIG. 3 is an operation diagram of the arc welding shown in FIG. Although detailed illustration is omitted in the present embodiment, in preparation for causing the arc welding apparatus 1 to perform arc welding automatically, the operator attaches the base material 100 to the welding jig 11 and starts welding with an operation panel (not shown). Enter the command. In response to this command, arc welding to the base material 100 automatically proceeds according to the procedure shown in FIG. The operations of the torches 13 and 14 and the base material 100 in the following description are controlled by the corresponding controllers 31 and 32 unless otherwise specified.

ここでは、一例として、母材100に溶接を行うべき溶接部101が1本のみ存在し、位置及び姿勢を拘束した状態にして母材100を溶接治具11に取り付けても当該溶接部101が溶接治具11又は傾動体22で隠されないものとする。溶接部101を複数とした場合や、母材100を溶接治具11にどのようにして取り付けたとしても或る溶接部101の一部が溶接治具11又は傾動体22で隠されてしまう場合も、後述のとおり本実施形態に係るアーク溶接を応用することで、母材100に所要の溶接作業を行うことができる(第2実施形態及び図4〜図7を参照)。   Here, as an example, there is only one welded portion 101 to be welded to the base material 100, and even if the base material 100 is attached to the welding jig 11 in a state where the position and orientation are constrained, the welded portion 101 is It is assumed that it is not hidden by the welding jig 11 or the tilting body 22. When a plurality of welds 101 are used, or even when the base material 100 is attached to the welding jig 11, a part of the welded part 101 is hidden by the welding jig 11 or the tilting body 22. In addition, by applying the arc welding according to the present embodiment as described later, a required welding operation can be performed on the base material 100 (see the second embodiment and FIGS. 4 to 7).

―エアーカット(溶接・加熱準備)―
溶接開始の指令が入力されると、まず、溶極式溶接ロボット16及び治具ロボット12が駆動されて溶極式トーチ14及び母材100のエアーカットが行われる(ステップS111)。これにより、溶極式トーチ14はその原点位置から第1溶接準備位置まで移動し、溶接治具11及び母材100はその原点位置から第1治具待機位置まで移動する。溶極式トーチ14及び母材100のエアーカットは並行して実施されてもよいし、順次実施されてもよい。溶極式トーチ14が第1溶接準備位置まで移動し且つ母材100が第1治具待機位置まで移動すると、溶極式トーチ14が、母材100と近接対向し、溶接を行うべき溶接部101上の所定部位101Pから若干離隔するように配置される(図3(a)に示す溶極式トーチ14の母材100に対する位置関係を参照)。
―Air cut (Preparation for welding and heating) ―
When a welding start command is input, first, the melting electrode welding robot 16 and the jig robot 12 are driven to perform air cutting of the melting electrode torch 14 and the base material 100 (step S111). Thereby, the melting electrode type torch 14 moves from the origin position to the first welding preparation position, and the welding jig 11 and the base material 100 move from the origin position to the first jig standby position. The air cutting of the melting electrode torch 14 and the base material 100 may be performed in parallel or sequentially. When the molten electrode type torch 14 moves to the first welding preparation position and the base material 100 moves to the first jig standby position, the molten electrode type torch 14 comes close to the base material 100 and is to be welded. It arrange | positions so that it may estrange slightly from the predetermined site | part 101P on 101 (refer the positional relationship with respect to the base material 100 of the melting type torch 14 shown to Fig.3 (a)).

「所定部位101P」は、溶接部101が閉線分状(換言すれば、2つの端点に挟まれた直線状)であれば当該溶接部101上における2端点間の部位であり、溶接部101が無端状であれば当該溶接部101上における任意の部位である。逆に言えば、溶接部101は、当該所定部位101Pからその延在方向両側に延びている。   The “predetermined part 101P” is a part between two end points on the welded part 101 if the welded part 101 has a closed line segment shape (in other words, a straight line sandwiched between two end points). If it is endless, it is an arbitrary part on the welded part 101. In other words, the welded portion 101 extends from the predetermined portion 101P to both sides in the extending direction.

次に、非溶極式ロボット15が駆動されて非溶極式トーチ13のエアーカットが行われ(ステップS112)、非溶極式トーチ13がその原点位置から第1加熱位置まで移動する。母材100が第1治具待機位置に位置したうえで非溶極式トーチ13が第1加熱位置まで移動すると、非溶極式トーチ13は、溶極式トーチ14よりも前記所定部位101Pに近接し、当該所定部位101Pで非溶極式アーク110を発生させることができるようになる(図3(a)に示す非溶極式トーチ13の母材100に対する位置関係を参照)。   Next, the non-melting-type robot 15 is driven to cut the air of the non-melting-type torch 13 (step S112), and the non-melting-type torch 13 moves from its origin position to the first heating position. When the non-molten electrode torch 13 is moved to the first heating position after the base material 100 is positioned at the first jig standby position, the non-molten electrode torch 13 is moved closer to the predetermined portion 101P than the molten electrode torch 14. The non-melting-point arc 110 can be generated near the predetermined portion 101P (see the positional relationship of the non-melting-type torch 13 with respect to the base material 100 shown in FIG. 3A).

―第1加熱―
非溶極式トーチ13の第1加熱位置へのエアーカットが完了すると、非溶極式トーチ13が非溶極式アーク110を所定期間発生させる(第1加熱工程S113)。これにより、前記所定部位101Pが加熱され、それにより当該所定部位101Pに溶融池102が形成される(図3(a)を参照)。
―First heating―
When the air cut to the first heating position of the non-molten torch 13 is completed, the non-molten torch 13 generates the non-molten arc 110 for a predetermined period (first heating step S113). Thereby, the said predetermined part 101P is heated and the molten pool 102 is formed in the said predetermined part 101P by this (refer Fig.3 (a)).

―エアーカット(退避・溶接開始)―
非溶極式アーク110が停止すると、非溶極式溶接ロボット15が駆動されて非溶極式トーチ13のエアーカットが行われ(ステップS114)、非溶極式トーチ13が第1加熱位置から第1溶接退避位置まで移動する。第1溶接退避位置は、次の溶極式アーク溶接の実行時に母材100や溶極式溶接ロボット16との干渉を避けるためにこれらから十分に離れた位置であり、原点位置とは異なっていてもよい。
―Air cut (withdrawal and welding start) ―
When the non-molten arc 110 is stopped, the non-molten welding robot 15 is driven to cut the air of the non-molten torch 13 (step S114), and the non-molten torch 13 is moved from the first heating position. Move to the first welding retract position. The first welding evacuation position is a position sufficiently away from these in order to avoid interference with the base material 100 and the welding electrode welding robot 16 when the next welding electrode arc welding is performed, and is different from the origin position. May be.

非溶極式トーチ13のエアーカットと並行して、溶極式溶接ロボット16が駆動されて溶極式トーチ14のエアーカットが行われる(ステップS115)。溶極式トーチ14は、第1溶接準備位置から第1溶接開始位置まで移動する。溶極式トーチ13のエアーカットの開始時点は、非溶極式トーチ14の第1溶接退避位置へのエアーカットの開始時点と同じでもよいが、非溶極式アークの停止直前(すなわち、アーク発生中)の時点にまで早めてもよい。   In parallel with the air cut of the non-melting type torch 13, the melting type welding robot 16 is driven to perform the air cutting of the melting type torch 14 (step S115). The melting electrode torch 14 moves from the first welding preparation position to the first welding start position. The start point of the air cut of the melting electrode type torch 13 may be the same as the start time of the air cut to the first welding retreat position of the non melting point type torch 14, but immediately before the stop of the non melting electrode type arc (that is, the arc It may be advanced to the point of occurrence).

―第1溶極式アーク溶接―
溶極式トーチ14のエアーカットが完了すると、溶極式トーチ13を用いて、前記所定部位101Pから溶接部101の延在方向一方側に向けて第1の溶極式アーク溶接が行われる(第1溶接工程S116)。すなわち、溶極式トーチ14は、溶接ワイヤを送給しながら溶接ワイヤから溶極式アーク115を発生させ、所定部位101P内の或る位置を始点とした第1の溶極式アーク溶接を開始する。
-1st electrode type arc welding-
When the air cutting of the melting electrode type torch 14 is completed, the first melting electrode type arc welding is performed from the predetermined portion 101P toward one side in the extending direction of the welding portion 101 using the melting electrode type torch 13 ( 1st welding process S116). That is, the melting electrode torch 14 generates the melting electrode arc 115 from the welding wire while feeding the welding wire, and starts the first melting electrode arc welding starting from a certain position within the predetermined portion 101P. To do.

溶極式アーク溶接を開始すると、溶極式溶接ロボット16及び治具ロボット12を駆動して溶極式トーチ14を母材100に対して溶接部101の延在方向一方側に相対移動させる(図3(b)参照)。この相対移動は、フレーム2に対して溶極式トーチ14を移動させるのみによっても実現されるし、フレーム2に対して溶接治具11及び母材100を移動させるのみによっても実現されるし、これら2種類の移動を組み合せることによっても実現される。   When the melting electrode type arc welding is started, the melting electrode type welding robot 16 and the jig robot 12 are driven to move the melting electrode type torch 14 relative to the base material 100 to one side in the extending direction of the welded portion 101 ( (Refer FIG.3 (b)). This relative movement can be realized only by moving the melting type torch 14 with respect to the frame 2, or by only moving the welding jig 11 and the base material 100 with respect to the frame 2. It is also realized by combining these two types of movements.

当該溶接部101上で予め定められた終点101Qまで溶極式アーク溶接が進むと、溶接ワイヤの送給が停止すると共にアークが停止する。溶接を行うべき溶接部101上には、前記所定部位101P内の始点から当該終点101Qに至るまでビード121が置かれる。ビード121の始端121Sは所定部位101P内に置かれ、ビード121の終端121Eは終点101Q上に置かれる。   When the melting electrode type arc welding proceeds to a predetermined end point 101Q on the welding portion 101, the feeding of the welding wire is stopped and the arc is stopped. A bead 121 is placed on the welded portion 101 to be welded from the start point in the predetermined portion 101P to the end point 101Q. The start end 121S of the bead 121 is placed in the predetermined part 101P, and the end 121E of the bead 121 is placed on the end point 101Q.

「終点101Q」は、溶接部101が閉線分状に形成される場合には前記所定部位101Pから見て延在方向一方側の端点に設定されることができ、溶接部101が無端状に形成される場合には溶接部101上にて前記所定部位101Pから外れた任意の位置に設定される。なお、第1溶接工程S116の実行により、溶極式トーチ14は、第1溶接開始位置から第1溶接終了位置まで移動し、母材100は、第1治具待機位置から第1溶接終了位置まで移動する。   The “end point 101Q” can be set to an end point on one side in the extending direction when viewed from the predetermined portion 101P when the welded portion 101 is formed in a closed line segment, and the welded portion 101 is made endless. When formed, it is set at an arbitrary position on the welded portion 101 that is out of the predetermined portion 101P. By performing the first welding step S116, the melting electrode torch 14 moves from the first welding start position to the first welding end position, and the base material 100 moves from the first jig standby position to the first welding end position. Move up.

―エアーカット(溶接・加熱準備)―
このようにして第1の溶極式アーク溶接が完了すると、溶極式溶接ロボット16及び治具ロボット12が駆動されて溶極式トーチ14及び母材100のエアーカットが行われる(ステップS161)。すなわち、溶極式トーチ14が、その第1溶接終了位置から次に溶接を行うべき溶接部101の所定部位101Pに対応した位置(第2溶接準備位置)に移動し、母材100が、その第1溶接終了位置から当該所定部位101Pに対応した位置(第2治具待機位置)に移動する。本実施形態では、溶接部101が1本である場合を想定しているので、「次に溶接を行うべき溶接部101」は、先の第1溶接工程S116で溶接対象になった溶接部101のうち、未だビードが置かれていない部分である。ここでの「所定部位101P」は、先の第1加熱工程S113で非溶極式アークを発生させ、また、先の第1溶接工程S116で第1の溶極式アーク溶接の始点121Sを位置させた前記所定部位101Pと同一である。
―Air cut (Preparation for welding and heating) ―
When the first melting electrode type arc welding is completed in this way, the melting electrode type welding robot 16 and the jig robot 12 are driven to perform air cutting of the melting electrode type torch 14 and the base material 100 (step S161). . That is, the melting electrode torch 14 moves from the first welding end position to a position (second welding preparation position) corresponding to the predetermined portion 101P of the welded portion 101 to be welded next, and the base material 100 It moves from the first welding end position to a position (second jig standby position) corresponding to the predetermined portion 101P. In the present embodiment, since it is assumed that there is one welded portion 101, “the welded portion 101 to be welded next” is the welded portion 101 that is the welding target in the first welding step S116. Of these, the bead is not yet placed. Here, the “predetermined portion 101P” generates a non-molten electrode arc in the first heating step S113 and positions the start point 121S of the first molten electrode arc welding in the first welding step S116. It is the same as the predetermined portion 101P.

溶極式トーチ14が第2溶接準備位置まで移動し且つ母材100が第2治具待機位置まで移動すると、溶極式トーチ14が、母材100と近接対向し、溶接を行うべき溶接部101上の所定部位101Pから若干離隔するように配置される。   When the molten electrode type torch 14 moves to the second welding preparation position and the base material 100 moves to the second jig standby position, the molten electrode type torch 14 comes close to the base material 100 and is to be welded. It is arranged so as to be slightly separated from the predetermined portion 101P on 101.

溶極式トーチ14及び母材100のエアーカットが完了すると、非溶極式溶接ロボット15が駆動されて非溶極式トーチ13のエアーカットが行われ(ステップS162)、非溶極式トーチ13が、第1溶接退避位置から所定部位101Pに対応した第2加熱位置に移動する。   When the air cutting of the melting electrode torch 14 and the base material 100 is completed, the non-melting electrode welding robot 15 is driven to perform the air cutting of the non-melting electrode torch 13 (step S162). However, it moves to the 2nd heating position corresponding to predetermined part 101P from the 1st welding retreat position.

なお、先の第1の溶極式アーク溶接及び次の第2の溶極式アーク溶接は、最終的には1本に連続する溶接部101を溶接対象としながらも溶接方向は反対に向いている。第2の溶極式アーク溶接における溶極式トーチ14の母材100に対する相対移動の便宜を考慮して、第2溶接準備位置(特に姿勢)は、第1溶接準備位置と一致していなくてもよいし、また、第2治具待機位置(特に姿勢)は、第1治具待機位置と一致していなくてもよい。第2加熱位置も、第2治具待機位置が第1治具待機位置と異なる場合には特に、第1加熱位置と一致していなくてもよい。   Note that the first and second second electrode types of arc welding and second welding electrode arc welding have the welding portion 101 as a welding target in the end, but the welding direction is opposite. Yes. The second welding preparation position (particularly the posture) does not coincide with the first welding preparation position in consideration of the convenience of relative movement of the melting electrode torch 14 with respect to the base material 100 in the second melting electrode arc welding. In addition, the second jig standby position (especially the posture) may not coincide with the first jig standby position. The second heating position may not be coincident with the first heating position, particularly when the second jig standby position is different from the first jig standby position.

溶極式トーチ14が第2溶接準備位置まで移動し且つ母材100が第2治具待機位置まで移動すると、溶極式トーチ14が、母材100と近接対向し、溶接を行うべき溶接部101上の所定部位101Pから若干離隔するように配置される(図3(c)に示す溶極式トーチ14の母材100に対する位置関係を参照)。母材100が第2治具待機位置に位置したうえで非溶極式トーチ13が第2加熱位置まで移動すると、非溶極式トーチ13は、溶極式トーチ14よりも所定部位101Pに近接し、当該所定部位101Pで非溶極式アーク110を発生させることができるようになる(図3(c)に示す非溶極式トーチ13の母材100に対する位置関係を参照)。   When the molten electrode type torch 14 moves to the second welding preparation position and the base material 100 moves to the second jig standby position, the molten electrode type torch 14 comes close to the base material 100 and is to be welded. It arrange | positions so that it may leave a predetermined part 101P on 101 a little (refer the positional relationship with respect to the base material 100 of the melting type torch 14 shown in FIG.3 (c)). When the non-molten electrode torch 13 moves to the second heating position after the base material 100 is positioned at the second jig standby position, the non-molten electrode torch 13 is closer to the predetermined portion 101P than the molten electrode torch 14 is. Then, the non-melting-type arc 110 can be generated at the predetermined portion 101P (see the positional relationship of the non-melting-type torch 13 with respect to the base material 100 shown in FIG. 3C).

―第2加熱―
非溶極式トーチ13の第2加熱位置へのエアーカットが完了すると、非溶極式トーチ13が非溶極式アーク110を所定期間発生させる(第2加熱工程S163)。これにより所定部位101Pが再加熱され、それにより当該所定部位101Pに溶融池102が再形成される(図3(c)を参照)。
-Second heating-
When the air cut to the second heating position of the non-molten torch 13 is completed, the non-molten torch 13 generates the non-molten arc 110 for a predetermined period (second heating step S163). As a result, the predetermined portion 101P is reheated, whereby the molten pool 102 is re-formed in the predetermined portion 101P (see FIG. 3C).

この所定部位101P内には、第1の溶極式アーク溶接においてビード121の始端121Sが置かれている。第2加熱工程S163では、第1溶接工程S116で置かれたビード121の始端121Sにも非溶極式アーク110を発生させ、それによりビード121の始端121Sを溶融させてもよい。   Within the predetermined portion 101P, the start end 121S of the bead 121 is placed in the first melting electrode type arc welding. In the second heating step S163, the non-melting-point arc 110 may be generated also at the start end 121S of the bead 121 placed in the first welding step S116, and thereby the start end 121S of the bead 121 may be melted.

―エアーカット(退避・溶接開始)―
非溶極式アーク110が停止すると、非溶極式溶接ロボット15が駆動されて非溶極式トーチ13のエアーカットが行われ(ステップS164)、非溶極式トーチ13が第2加熱位置から第2溶接退避位置まで移動する。第2溶接退避位置は、次の溶極式アーク溶接の実行時に母材100や溶極式溶接ロボット16との干渉を避けるためにこれらから十分に離れた位置であり、原点位置とは異なっていてもよいし、第1溶接退避位置と同一でも異なっていてもよい。
―Air cut (withdrawal and welding start) ―
When the non-molten electrode arc 110 stops, the non-molten electrode welding robot 15 is driven to perform air cutting of the non-molten electrode torch 13 (step S164), and the non-molten electrode torch 13 is moved from the second heating position. Move to the second welding retract position. The second welding retreat position is a position sufficiently away from these in order to avoid interference with the base material 100 and the welding electrode welding robot 16 when the next welding electrode arc welding is performed, and is different from the origin position. It may be the same as or different from the first welding retract position.

非溶極式トーチ13のエアーカットと並行して、溶極式溶接ロボット16が駆動されて溶極式トーチ14のエアーカットが行われる(ステップS165)。溶極式トーチ14は、第2溶接準備位置から第2溶接開始位置まで移動する。溶極式トーチ13のエアーカットの開始時点は、非溶極式トーチ14の第1溶接退避位置へのエアーカットの開始時点と同じでもよいが、非溶極式アークの停止直前(すなわち、アーク発生中)の時点にまで早めてもよい。   In parallel with the air cut of the non-melting type torch 13, the melting type welding robot 16 is driven to perform the air cutting of the melting type torch 14 (step S165). The melting electrode torch 14 moves from the second welding preparation position to the second welding start position. The start point of the air cut of the melting electrode type torch 13 may be the same as the start time of the air cut to the first welding retreat position of the non melting point type torch 14, but immediately before the stop of the non melting electrode type arc (that is, the arc It may be advanced to the point of occurrence).

―第2溶極式アーク溶接―
溶極式トーチ14のエアーカットが完了すると、溶極式トーチ13を用いて、所定部位101Pから溶接部101の延在方向他方側に向けて第2の溶極式アーク溶接が行われる(第2溶接工程S166)。すなわち、溶極式トーチ14は、溶接ワイヤを送給しながら溶接ワイヤから溶極式アーク115を発生させ、所定部位101P内の或る位置を始点として第1の溶極式アーク溶接とは反対側に向けて第2の溶極式アーク溶接を開始する。溶極式アーク溶接を開始すると、溶極式溶接ロボット16及び治具ロボット12を駆動して溶極式トーチ14を母材100に対して溶接部101の延在方向一方側に相対移動させる(図3(d)参照)。
―Second melting electrode type arc welding―
When the air cut of the melting electrode torch 14 is completed, the second melting electrode arc welding is performed from the predetermined portion 101P toward the other side in the extending direction of the welded portion 101 using the melting electrode torch 13 (first). 2 welding step S166). That is, the melting electrode torch 14 generates a melting electrode arc 115 from the welding wire while feeding the welding wire, and is opposite to the first melting electrode arc welding starting from a certain position within the predetermined portion 101P. The second molten electrode arc welding is started toward the side. When the melting electrode type arc welding is started, the melting electrode type welding robot 16 and the jig robot 12 are driven to move the melting electrode type torch 14 relative to the base material 100 to one side in the extending direction of the welded portion 101 ( (Refer FIG.3 (d)).

当該溶接部101上で予め定められた終点101Rまで溶極式アーク溶接が進むと、溶接ワイヤの送給が停止すると共にアークが停止する。溶接を行うべき溶接部101上には、前記所定部位101P内の始点から当該終点101Rに至るまでビード122が置かれる。ビード122の始端121Sは所定部位101P内に置かれ、ビード121の終端122Eは終点101R上に置かれる。そしてビード122の始端122Sがビード121の始端121Sに連続し、溶接部101上には、ビード121,122から成る1本に連続したビード120が置かれる。ただし、このビード120は、ビード121,122の溶接方向が互いに反対を向いているので、これらビード121,122の始端121S,1222Sを基準にしてビード波が対称に形成される。   When the melting electrode type arc welding proceeds to a predetermined end point 101R on the welded portion 101, the feeding of the welding wire is stopped and the arc is stopped. A bead 122 is placed on the welded portion 101 to be welded from the start point in the predetermined portion 101P to the end point 101R. The start end 121S of the bead 122 is placed in the predetermined portion 101P, and the end 122E of the bead 121 is placed on the end point 101R. The start end 122S of the bead 122 is continuous with the start end 121S of the bead 121, and the continuous bead 120 including the beads 121 and 122 is placed on the welded portion 101. However, in this bead 120, the welding directions of the beads 121 and 122 are opposite to each other, so that the bead waves are formed symmetrically with respect to the start ends 121 </ b> S and 1222 </ b> S of the beads 121 and 122.

「終点101R」は、溶接部101が閉線分状に形成される場合には前記所定部位101Pから見て延在方向他方側の端点に設定されることができ、溶接部101が無端状に形成される場合には、第1の溶極式アーク溶接において設定された終点と同一又はその付近の位置に設定される。なお、第2溶接工程S166の実行により、溶極式トーチ14は第2溶接開始位置から第2溶接終了位置まで移動し、母材100は、第2治具待機位置から第2溶接終了位置まで移動する。   The “end point 101R” can be set to an end point on the other side in the extending direction when viewed from the predetermined portion 101P when the welded portion 101 is formed in a closed line segment, and the welded portion 101 becomes endless. When formed, it is set to a position that is the same as or close to the end point set in the first melting electrode type arc welding. By performing the second welding step S166, the melting electrode torch 14 moves from the second welding start position to the second welding end position, and the base material 100 moves from the second jig standby position to the second welding end position. Moving.

―エアーカット(帰還)―
所要の溶接作業が終わると、溶極式溶接ロボット16及び治具ロボット12が駆動されて溶極式トーチ14及び母材100のエアーカットが行われる(ステップS171)。すなわち、溶極式トーチ14がその第2溶接終了位置から原点位置に帰還し、母材100がその第2溶接終了位置から原点位置に帰還する。溶極式トーチ14及び母材100のエアーカットが完了すると、非溶極式溶接ロボット15が駆動されて非溶極式トーチ13のエアーカットが行われ(ステップS172)、非溶極式トーチ13が第2溶接退避位置から原点位置に帰還する。トーチ13,14及び母材100が全て原点位置に帰還すると、アーク溶接が終了する。
―Air cut (return) ―
When the required welding operation is completed, the melting electrode welding robot 16 and the jig robot 12 are driven to perform air cutting of the melting electrode torch 14 and the base material 100 (step S171). That is, the melting electrode torch 14 returns from the second welding end position to the origin position, and the base material 100 returns from the second welding end position to the origin position. When the air cutting of the melting electrode torch 14 and the base material 100 is completed, the non-melting electrode welding robot 15 is driven to perform the air cutting of the non-melting electrode torch 13 (step S172). Returns from the second welding retracted position to the origin position. When the torch 13, 14 and the base material 100 are all returned to the origin position, the arc welding is finished.

〔作用〕
上述したアーク溶接の方法によると、第1の溶極式アーク溶接を行うに先立ち、第1の溶極式アーク溶接の始点付近(所定部位101P)が非溶極式アークで加熱される。非溶極式アークを利用するので母材100が短時間で能率良く加熱されるし、第1の溶極式アーク溶接の始端付近で十分な溶込みを得ることができる。よって、第1の溶極式アークにおける溶接品質を高くすることができる。その後、同一の溶接部101に沿って第2の溶極式アーク溶接を行うに先立って、第2の溶極式アーク溶接の始端付近も非溶極式アーク110で加熱されるので、第2の溶極式アーク溶接における溶接品質も高くすることができる。
[Action]
According to the arc welding method described above, the vicinity of the start point (predetermined portion 101P) of the first molten electrode arc welding is heated by the non-molten electrode arc prior to performing the first molten electrode arc welding. Since the non-melting electrode type arc is used, the base material 100 is efficiently heated in a short time, and sufficient penetration can be obtained in the vicinity of the starting end of the first melting electrode type arc welding. Therefore, the welding quality in the first melting electrode type arc can be improved. Thereafter, prior to performing the second melting electrode arc welding along the same welded portion 101, the vicinity of the start end of the second melting electrode arc welding is also heated by the non-melting electrode arc 110, so that the second It is possible to improve the welding quality in the arc electrode welding.

非溶極式アーク110による加熱工程を経て溶極式アークを行うと、溶極式アークを溶込み確保のために溶接始点で留まらせる必要性がなくなる。よって、溶接始点付近での余盛高さを抑えることができる。特に、第1及び第2溶極式アーク溶接の始点を揃えているので、2つのビード121,122から1本に連続するビード120を形成するようにしても、これら2つのビード121,122の始点付近でのビード高さを残余部位でのビード高さと略同等にそろえることができる。このように、1つの溶接部101に沿って2回に分けて溶極式アーク溶接を行う場合に、溶込み不足及び余盛高さを抑えることができる。本実施形態では、第2加熱工程S163において第1溶接工程S116で置かれたビード121の始端121Sを溶融させるようにしているので、第2溶接工程S166で置かれるビード122が第1溶接工程S116で置かれたビード121の上に重なるのを良好に防ぐことができ、余盛高さを抑えるうえで有益である。   When the melting electrode arc is performed through the heating process by the non-melting electrode arc 110, it is not necessary to keep the melting electrode arc at the welding start point in order to ensure the penetration. Therefore, it is possible to suppress the extra height in the vicinity of the welding start point. In particular, since the starting points of the first and second melting electrode arc weldings are aligned, even if one continuous bead 120 is formed from the two beads 121, 122, the two beads 121, 122 The bead height in the vicinity of the starting point can be made substantially equal to the bead height in the remaining portion. In this way, when performing molten electrode arc welding in two steps along one welded portion 101, it is possible to suppress insufficient penetration and extra height. In this embodiment, since the start end 121S of the bead 121 placed in the first welding step S116 is melted in the second heating step S163, the bead 122 placed in the second welding step S166 is the first welding step S116. It is possible to satisfactorily prevent the bead 121 placed on the top of the bead 121 from being overlapped, which is useful for suppressing the height of the surplus.

図3(b)に示すように、第1加熱工程S113で形成される溶融池102の幅を、その後の第1溶接工程S116で形成されるビード121の幅よりも小さくしている。これにより、溶接ワイヤの節約を図ることができると共に、溶接痕が目立ちにくくなり、美観を向上したビード121を溶接部上に置くことができる。このような幅の管理は、非溶極式トーチ13で非溶極式アーク110を発生させるに際し、溶極式トーチ13の溶接機においてクリーニング幅を狭くするように設定するなどの方法により実現可能である。また、このような幅の管理は、第1加熱工程S113及び第1溶接工程S116の組合せに加えて又はこれに替えて、第2加熱工程S163及び第2溶接工程S166の組合せに対して行われてもよい。すなわち、第1溶接工程S116及び第2溶接工程S166のうち少なくともいずれか一方において、溶融池102の幅がビード120の幅よりも小さければよい。   As shown in FIG. 3B, the width of the molten pool 102 formed in the first heating step S113 is made smaller than the width of the bead 121 formed in the subsequent first welding step S116. Thereby, while saving of a welding wire can be aimed at, the welding trace becomes inconspicuous and the bead 121 which improved the beauty | look can be set | placed on a welding part. Such width management can be realized by a method of setting the cleaning width to be narrowed in the welding machine of the melting electrode torch 13 when the non-melting electrode arc 110 is generated by the non-melting electrode torch 13. It is. Further, such width management is performed on the combination of the second heating step S163 and the second welding step S166 in addition to or instead of the combination of the first heating step S113 and the first welding step S116. May be. That is, it is sufficient that the width of the molten pool 102 is smaller than the width of the bead 120 in at least one of the first welding step S116 and the second welding step S166.

(第2実施形態)
〔母材〕
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係るアーク溶接方法は、溶接を行うべき溶接部が無端状である場合に母材にアーク溶接を行うための方法に関するものであり、以降の説明では、かかる溶接部に溶接を行うことで製造される物として、自動二輪車のフレーム組立体を例示する。
(Second Embodiment)
[Base material]
Hereinafter, a second embodiment will be described. The arc welding method according to the second embodiment relates to a method for performing arc welding on a base material when a welded portion to be welded is endless. In the following description, welding is performed on the welded portion. A motorcycle frame assembly is illustrated as an example of a manufactured product.

図4(a)〜(c)は、第2実施形態に係るアーク溶接装置を用いて製造され得る自動二輪車のフレーム組立体150を示す図である。図4(a)は、フレーム組立体150の左側面図、図4(b)は、図4(a)のb矢視図(すなわち、フレーム組立体150をヘッドパイプ部151の軸線方向下側から見て示す図)、図4(c)は、図4(a)のc矢視図(すなわち、フレーム組立体150の背面図)である。なお、図4を参照して説明するフレーム組立体150の方向の概念は、当該フレーム組立体150を備えた自動二輪車に騎乗した運転者から見た方向を基準としている。   FIGS. 4A to 4C are views showing a motorcycle frame assembly 150 that can be manufactured by using the arc welding apparatus according to the second embodiment. 4A is a left side view of the frame assembly 150, and FIG. 4B is a view as viewed in the direction of the arrow b in FIG. 4A (that is, the frame assembly 150 is below the head pipe portion 151 in the axial direction). FIG. 4C is a view taken along the arrow c in FIG. 4A (that is, a rear view of the frame assembly 150). Note that the concept of the direction of the frame assembly 150 described with reference to FIG. 4 is based on the direction viewed from the driver riding the motorcycle equipped with the frame assembly 150.

図4(a)〜(c)に示すように、図示例によるフレーム組立体150は、円筒状のヘッドパイプ部151と、ヘッドパイプ部151から左右に分かれて後方へと延びる一対のメインフレーム部152,153(図4(a)では右メインフレーム部153の図示を省略)とを有する。図4(c)に示すように、図示例によるフレーム組立体150は、メインフレーム部152,153をその前後中央部にて左右方向に接続するセンタクロスバー部154と、メインフレーム部152,153をその後端部にて左右方向に接続するリアクロスバー部155とを有している。   As shown in FIGS. 4A to 4C, a frame assembly 150 according to the illustrated example includes a cylindrical head pipe portion 151 and a pair of main frame portions that are separated from the head pipe portion 151 to the left and right and extend rearward. 152, 153 (illustration of the right main frame portion 153 is omitted in FIG. 4A). As shown in FIG. 4C, the frame assembly 150 according to the illustrated example includes a center crossbar portion 154 that connects the main frame portions 152 and 153 in the left-right direction at the front and rear central portions, and the main frame portions 152 and 153. And a rear crossbar portion 155 that connects the left and right sides at the rear end.

図4(a)〜(c)において、フレーム組立体150は、5つの金属材161〜165を母材とするアーク溶接を行うことで製造される。第1金属材161は、ヘッドパイプ部151に概略対応し、ヘッドパイプ部151を成す部位から左右に分かれて後方に突出する継手部161a,161bを有する。第2金属材162は、左メインフレーム部152に概略対応し、前端部に形成されて継手部161aと溶接される継手部162aと、左メインフレーム部152を成す部位の前後中央部及び後端部それぞれにおいて当該部位の内面から車幅方向内側へと突出する継手部162b,162cとを有する。第3金属材163は、右メインフレーム部153に概略対応し、第2金属材162と同様にして継手部163a〜cを有する。第4金属材164は、センタクロスバー部154に概略対応し、左端部に形成されて継手部162bと溶接される継手部164aと、右端部に形成されて継手部163bと溶接される継手部164bとを有する。第5金属材165は、リアクロスバー部155に概略対応し、左端部に形成されて継手部162cと溶接される継手部165aと、右端部に形成されて継手部163cと溶接される継手部165bとを有している。   4A to 4C, the frame assembly 150 is manufactured by performing arc welding using five metal materials 161 to 165 as base materials. The first metal material 161 roughly corresponds to the head pipe portion 151, and has joint portions 161a and 161b that protrude from the portion that forms the head pipe portion 151 to the left and right. The second metal material 162 roughly corresponds to the left main frame portion 152, a joint portion 162 a formed at the front end portion and welded to the joint portion 161 a, a front-rear central portion and a rear end of a portion forming the left main frame portion 152. Each of the parts has joint parts 162b and 162c that protrude inward in the vehicle width direction from the inner surface of the part. The third metal material 163 roughly corresponds to the right main frame portion 153 and has joint portions 163 a to 163 c like the second metal material 162. The fourth metal material 164 substantially corresponds to the center crossbar portion 154, and is formed at the left end portion and is joined to the joint portion 162b and the joint portion 164a is welded to the right end portion and is welded to the joint portion 163b. 164b. The fifth metal material 165 roughly corresponds to the rear crossbar portion 155, and is formed at the left end portion to be welded to the joint portion 162c, and to the right end portion to be welded to the joint portion 163c. 165b.

図4(a)〜(c)において、フレーム組立体150は、合計6つの溶接個所171〜176にアーク溶接を行うことで製造される。当該溶接個所171〜176には、継手部161a,162aを溶接する第1溶接個所171と、継手部161b,163aを溶接する第2溶接個所172と、継手部162b,164aを溶接する第3溶接個所173と、継手部163b,164bを溶接する第4溶接個所174と、継手部162c,165aを溶接する第5溶接個所175と、継手部163c,165bを溶接する第6溶接個所176とが含まれる。   4A to 4C, the frame assembly 150 is manufactured by performing arc welding on a total of six welding locations 171 to 176. In the welded portions 171 to 176, a first welded portion 171 for welding the joint portions 161a and 162a, a second welded portion 172 for welding the joint portions 161b and 163a, and a third weld for welding the joint portions 162b and 164a. A location 173, a fourth weld location 174 for welding the joint portions 163b and 164b, a fifth weld location 175 for welding the joint portions 162c and 165a, and a sixth weld location 176 for welding the joint portions 163c and 165b are included. It is.

一般に自動二輪車のフレーム組立体150では、その製造において母材となる金属材161〜165が、略角形状断面を有する管状に成形されるので、前記6つの溶接個所171〜176ではいずれも溶接を行うべき溶接部(又は溶接線)181〜186が無端状になる。   In general, in the frame assembly 150 of a motorcycle, the metal materials 161 to 165 which are base materials in the production thereof are formed into a tubular shape having a substantially square cross section, so that the six welding locations 171 to 176 are all welded. The welds (or weld lines) 181 to 186 to be performed are endless.

〔溶接装置〕
図5は、第2実施形態に係るアーク溶接装置201を示す正面図である。第2実施形態に係るアーク溶接装置201は、前述の金属材161〜165を母材としてその継手部に設定される溶接部181〜186を対象とするアーク溶接を行ってフレーム組立体を製造するのに好適に利用されることができる。このアーク溶接装置201も、その基本的な構成は、第1実施形態で示したものと同様である。フレーム202は、平面視で略矩形状の底板材204及び天井板材205と、底板材204及び天井板材205の四隅同士を上下方向に接続する4本の柱材206(図5では正面2本のみを図示)とを備え、溶接空間203は、これら部材204〜206の内側に形成されて平面視で略矩形状である。
[Welding equipment]
FIG. 5 is a front view showing an arc welding apparatus 201 according to the second embodiment. The arc welding apparatus 201 according to the second embodiment manufactures a frame assembly by performing arc welding with respect to the welded portions 181 to 186 set to the joint portion using the metal materials 161 to 165 described above as a base material. It can be suitably used for. The arc welding apparatus 201 has the same basic configuration as that shown in the first embodiment. The frame 202 includes a bottom plate member 204 and a ceiling plate member 205 that are substantially rectangular in a plan view, and four column members 206 that vertically connect the four corners of the bottom plate member 204 and the ceiling plate member 205 (only two front members in FIG. 5). The welding space 203 is formed inside these members 204 to 206 and has a substantially rectangular shape in plan view.

治具ロボット212の走行体221は、底板材204に走行方向に直進方向可能に支持されたスライダ221aと、スライダ221aから上方に延びる一対の立設部221bとを有し、スライダ221aは溶接空間203内で走行方向に直交する水平方向において中央部に配置され、立設部221bは、当該走行直交方向に対向している。傾動体222は、一対の立設部221bそれぞれに傾動可能に支持され、走行直交方向に向けられた傾動軸線周りにスライダ221aの上方で傾動する。溶接治具211は、このような傾動体222に旋回可能に装着されており、溶接治具211及びこれに支持される母材161〜165は、溶接空間203内で上下方向において中央部に位置する。   The traveling body 221 of the jig robot 212 has a slider 221a supported on the bottom plate member 204 so as to be able to travel straight in the traveling direction, and a pair of standing portions 221b extending upward from the slider 221a. The slider 221a is a welding space. In 203, it is arrange | positioned in the center part in the horizontal direction orthogonal to a running direction, and the standing part 221b is facing the said running orthogonal direction. The tilting body 222 is supported by each of the pair of standing portions 221b so as to be tiltable, and tilts above the slider 221a around a tilting axis directed in the orthogonal direction of travel. The welding jig 211 is rotatably mounted on such a tilting body 222, and the welding jig 211 and the base materials 161 to 165 supported by the welding jig 211 are positioned at the center in the vertical direction in the welding space 203. To do.

溶接ロボット215,216は、その基台215a,216aが天井板材205の内面側に固定され且つその多関節アーム215b,216bが対応する基台215a,216aから屈曲可能に下方に延在する状態で、溶接空間203内に配置される。2つの溶接ロボット15,16は、平面視で溶接治具211を挟むようにして略対角方向に離れて配置されていてもよい。   The welding robots 215 and 216 are such that the bases 215a and 216a are fixed to the inner surface side of the ceiling plate member 205 and the articulated arms 215b and 216b extend downward from the corresponding bases 215a and 216a so as to bend. , Disposed in the welding space 203. The two welding robots 15 and 16 may be disposed substantially diagonally apart so as to sandwich the welding jig 211 in plan view.

〔動作〕
図6は、図2に示すアーク溶接装置201により実行されるアーク溶接の手順を示すフローチャートである。図7は、図6に示すアーク溶接の手順を示す作用図である。なお、詳細図示を省略しているが、本実施形態に係るアーク溶接装置201も、上記実施形態と同様にしてロボット212,215,216を制御する1以上の制御器(図示せず)を備え、以降の説明におけるトーチ213,214及び母材161〜166の動作は、特段断らない限り対応する制御器によって制御される。
[Operation]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of arc welding executed by the arc welding apparatus 201 shown in FIG. FIG. 7 is an operation diagram showing the procedure of arc welding shown in FIG. In addition, although detailed illustration is abbreviate | omitted, the arc welding apparatus 201 which concerns on this embodiment is also provided with one or more controllers (not shown) which control the robot 212,215,216 similarly to the said embodiment. The operations of the torches 213 and 214 and the base materials 161 to 166 in the following description are controlled by corresponding controllers unless otherwise specified.

図4及び図5に例示した金属材161〜165を母材とする場合、母材161〜165をどのような姿勢で取り付けても、溶接部181〜186が部分的に溶接治具211又は傾動体222で隠されてしまう。そこで、各溶接部181〜186それぞれに対する溶接を2パスで済ませるための2つの異なる姿勢(第1及び第2の姿勢)を予め把握しておく。   When the metal materials 161 to 165 illustrated in FIG. 4 and FIG. 5 are used as the base material, the welding portions 181 to 186 are partially tilted with the welding jig 211 or tilted regardless of the orientation of the base materials 161 to 165. It is hidden by the body 222. Therefore, two different postures (first and second postures) for completing the welding on each of the welded portions 181 to 186 in two passes are grasped in advance.

―第1加熱・第1溶接―
図6に示すように、そのうえで、オペレータは、まず母材161〜165を第1の姿勢で溶接治具211に取り付け(ステップS201)、第1プログラムの実行開始の指令をアーク溶接装置201の制御系に与える(ステップS202)。この第1プログラムは、第1実施形態におけるステップS111〜S116と同様の処理を繰り返すことで、複数の溶接部181〜186それぞれに対して前半1パス分のアーク溶接(すなわち、第1加熱と第1の溶極式アーク溶接)を順次行う。
-First heating and first welding-
As shown in FIG. 6, the operator first attaches the base materials 161 to 165 to the welding jig 211 in the first posture (step S201), and issues an instruction to start execution of the first program to the arc welding apparatus 201. This is given to the system (step S202). This first program repeats the same processing as Steps S111 to S116 in the first embodiment, whereby arc welding for the first half of each of the plurality of welds 181 to 186 (ie, the first heating and the first heating). 1 (melting electrode type arc welding) is sequentially performed.

第1プログラムが実行開始すると、溶極式トーチ214及び母材161〜165のエアーカットを行い(ステップS211)、溶極式トーチ214を原点位置から最初の溶接部(例えば、溶接部181)に対応した第1溶接準備位置に移動させ、母材を当該溶接部に対応した第1治具待機位置に移動させる。次に、非溶極式トーチ213のエアーカットを行い(ステップS212)、非溶極式トーチ213を原点位置から当該溶接部181に対応した第1加熱位置に移動させる。   When the execution of the first program is started, air cutting of the melting electrode torch 214 and the base materials 161 to 165 is performed (step S211), and the melting electrode torch 214 is moved from the origin position to the first welded part (for example, the welded part 181). The base material is moved to the corresponding first welding preparation position, and the base material is moved to the first jig standby position corresponding to the welded portion. Next, air cutting of the non-molten electrode torch 213 is performed (step S212), and the non-molten electrode torch 213 is moved from the origin position to the first heating position corresponding to the welded portion 181.

次に、非溶極式トーチ213が非溶極式アークを所定期間発生し(第1加熱工程S213)、それにより当該溶接部181の所定部位181Pを加熱し、当該所定部位181Pに溶融池を形成する(図7(a)を参照)。所定期間が経過すると非溶極式トーチ213のエアーカットを行い(ステップS214)、非溶極式トーチ13を第1加熱位置から第1溶接退避位置に移動させる。この非溶極式トーチ213のエアーカットと並行して、溶極式トーチ214のエアーカットを行い(ステップS215)、溶極式トーチ214を第1溶接準備位置から第1溶接開始位置まで移動させる。   Next, the non-molten electrode torch 213 generates a non-molten electrode arc for a predetermined period (first heating step S213), thereby heating the predetermined part 181P of the welded portion 181 and forming a molten pool in the predetermined part 181P. Form (see FIG. 7A). When the predetermined period elapses, the non-molten torch 213 is air cut (step S214), and the non-molten torch 13 is moved from the first heating position to the first welding retreat position. In parallel with the air cutting of the non-melting-type torch 213, air-cutting of the melting-type torch 214 is performed (step S215), and the melting-type torch 214 is moved from the first welding preparation position to the first welding start position. .

次に、溶極式トーチ214を用いて所定部位181Pから溶接部181の延在方向一方側に向けて第1の溶極式アーク溶接を行う(第1溶接工程S216)。溶極式アーク溶接を開始すると、溶極式トーチ214を母材161〜165に対して溶接部181の延在方向一方側に対して相対移動させる。溶極式アーク溶接が当該溶接部181の前半1パス分として予め定められた終点181Qまで進むと、溶接ワイヤの送給を停止させると共にアークを停止させる。溶接を行うべき溶接部181上には、所定部位181P内の始点から当該終点181Qに至るまでビード191が置かれる(図7(b)を参照)。ビード191の始端191Sは所定部位181P内に置かれ、ビード191の終端191Eは当該終点181Q上に置かれる。   Next, first molten electrode arc welding is performed from the predetermined portion 181P toward one side in the extending direction of the welded portion 181 using the molten electrode torch 214 (first welding step S216). When melting electrode type arc welding is started, the melting electrode type torch 214 is moved relative to the base materials 161 to 165 with respect to one side in the extending direction of the welded portion 181. When the galvanic arc welding proceeds to a predetermined end point 181Q for the first half of the weld 181, the welding wire is stopped and the arc is stopped. A bead 191 is placed on the welded portion 181 to be welded from the start point in the predetermined portion 181P to the end point 181Q (see FIG. 7B). The start end 191S of the bead 191 is placed in the predetermined portion 181P, and the end 191E of the bead 191 is placed on the end point 181Q.

このようにして第1の溶極式アーク溶接が完了すると、母材161〜165に設定された全ての溶接部181〜186に対して前半1パス分の溶接処理が終了するまで(すなわち、ステップS217にてNOである限り)、上記手順S211〜S216が繰り返される。   When the first molten electrode arc welding is completed in this way, the welding process for the first half pass is completed for all of the welded portions 181 to 186 set in the base materials 161 to 165 (ie, step). As long as NO in S217), the above steps S211 to S216 are repeated.

例えば、1つ目の溶接部181に対する第1の溶極式アーク溶接が完了して2つ目の溶接部182に対して第1の溶極式アーク溶接を行うにあたっては、まず、ステップS211にて、溶極式トーチ214を、溶接処理済の溶接部181に対応した第1溶接終了位置から、次に溶接を行うべき溶接部182に対応した第1溶接準備位置へと移動させることとなる。ステップS211にて、母材161〜165を溶接部181に対応した第1溶接終了位置から溶接部182に対応した第1治具待機位置へと移動させることとなる。ステップS212にて、非溶極式トーチ213を、溶接部181に対応した第1溶接退避位置から溶接部182に対応した第1加熱位置へと移動させることとなる。   For example, when the first molten electrode arc welding for the first welded portion 181 is completed and the first molten electrode arc welding is performed for the second welded portion 182, first, in step S 211. Thus, the melting electrode torch 214 is moved from the first welding end position corresponding to the welded welded portion 181 to the first welding preparation position corresponding to the welded portion 182 to be welded next. . In step S211, the base materials 161 to 165 are moved from the first welding end position corresponding to the welded portion 181 to the first jig standby position corresponding to the welded portion 182. In step S212, the non-molten electrode torch 213 is moved from the first welding retreat position corresponding to the welded portion 181 to the first heating position corresponding to the welded portion 182.

全ての溶接部181〜186について前半1パス分の溶接処理が完了すると(S217:YES)、溶極式トーチ214及び母材161〜165のエアーカットを行い(ステップS221)、溶極式トーチ214を最後の溶接部(例えば、溶接部186)に対応した第1溶接終了位置からその原点位置まで帰還させ、母材161〜165を当該溶接部186に対応した第1溶接終了位置からその原点位置まで帰還させる。次に、非溶極式トーチ213のエアーカットを行い(ステップS222)、非溶極式トーチ213を当該溶接部186に対応した第1溶接退避位置からその原点位置まで帰還させる。   When the welding process for the first half pass is completed for all the welded portions 181 to 186 (S217: YES), the molten electrode type torch 214 and the base materials 161 to 165 are air cut (step S221), and the molten electrode type torch 214 is obtained. Is returned from the first welding end position corresponding to the last welded portion (for example, the welded portion 186) to the origin position, and the base materials 161 to 165 are returned from the first welding end position corresponding to the welded portion 186 to the origin position. To return. Next, air cutting of the non-molten electrode torch 213 is performed (step S222), and the non-molten electrode torch 213 is returned from the first welding retracted position corresponding to the welded portion 186 to the origin position.

―第2加熱・第2溶接―
次に、オペレータが、一旦母材161〜165を溶接治具211から取り外し、取り外された母材161〜165を前述の第2の姿勢で溶接治具211に取り付け直し(ステップS251)、第2プログラムの実行開始の指令をアーク溶接装置201の制御系に与える(ステップS252)。この第2プログラムは、第1実施形態におけるステップS161〜S166と同様の処理を繰り返すことで、複数の溶接部181〜186それぞれに対して後半1パス分のアーク溶接(すなわち、第2加熱と第2の溶極式アーク溶接)を順次行う。
-Second heating and second welding-
Next, the operator once removes the base materials 161 to 165 from the welding jig 211, reattaches the removed base materials 161 to 165 to the welding jig 211 in the second attitude described above (step S251), A command to start executing the program is given to the control system of the arc welding apparatus 201 (step S252). This second program repeats the same processing as Steps S161 to S166 in the first embodiment, so that arc welding for the latter half of one pass is performed on each of the plurality of welds 181 to 186 (that is, the second heating and the second heating). (Solder electrode type arc welding 2) is performed sequentially.

第2プログラムが実行開始すると、溶極式トーチ214及び母材161〜165のエアーカットを行い(ステップS261)、溶極式トーチ214を原点位置から最初の溶接部(例えば、溶接部181)に対応した第2溶接準備位置に移動させ、母材161〜165を原点位置から当該溶接部181に対応した第2治具待機位置に移動させる。次に、非溶極式トーチ213のエアーカットを行い(ステップS262)、非溶極式トーチ213を原点位置から当該溶接部181に対応した第2加熱位置に移動させる。   When the execution of the second program is started, air cutting of the melting electrode torch 214 and the base materials 161 to 165 is performed (step S261), and the melting electrode torch 214 is moved from the origin position to the first welded portion (for example, the welded portion 181). The base material 161 to 165 is moved to the second welding standby position corresponding to the welded portion 181 from the origin position. Next, air cutting of the non-molten electrode torch 213 is performed (step S262), and the non-molten electrode torch 213 is moved from the origin position to the second heating position corresponding to the welded portion 181.

次に、非溶極式トーチ213が非溶極式アークを所定期間発生し(第2加熱工程S263)、それにより当該溶接部181の所定部位181Pを加熱し、当該所定部位181Pに溶融池を形成する(図7(c)を参照)。所定期間が経過すると非溶極式トーチ213のエアーカットを行い(ステップS264)、非溶極式トーチ213を第2加熱位置から第2溶接退避位置に移動させる。この非溶極式トーチ213のエアーカットと並行して、溶極式トーチ214のエアーカットを行い(ステップS265)、溶極式トーチ214を第2溶接準備位置から第2溶接開始位置まで移動させる。   Next, the non-molten electrode torch 213 generates a non-molten electrode arc for a predetermined period (second heating step S263), thereby heating the predetermined part 181P of the welded portion 181 and setting the molten pool in the predetermined part 181P. It forms (refer FIG.7 (c)). When the predetermined period elapses, the non-melting electrode torch 213 is air cut (step S264), and the non-melting electrode torch 213 is moved from the second heating position to the second welding retraction position. In parallel with the air cut of the non-melting-type torch 213, air-cutting of the melting-type torch 214 is performed (step S265), and the melting-type torch 214 is moved from the second welding preparation position to the second welding start position. .

次に、溶極式トーチ214を用いて所定部位181Pから溶接部181の延在方向他方側に向けて第2の溶極式アーク溶接を行う(第2溶接工程S266)。溶極式アーク溶接を開始すると、溶極式トーチ214を母材161〜165に対して溶接部181の延在方向他方側に対して相対移動させる。溶極式アーク溶接が当該溶接部181の後半1パス分として予め定められた終点181Rまで進むと、溶接ワイヤの送給を停止させると共にアークを停止させる。溶接を行うべき溶接部181上には、所定部位181P内の始点から当該終点181Rに至るまでビード192が置かれる(図7(d)を参照)。ビード192の始端192Sは所定部位181P内に置かれ、ビード192の終端192Eは当該終点181R上に置かれる。そして、ビード192の始端192Sがビード191の始端191Sに連続する。溶接部181は無端状であるところ、終点181Rは、第1溶接工程における終点181Qと同一又はその付近である。そのため、ビード192の終端192Eもビード191の終端191Eに連続する。これにより、無端状の溶接部181上には、ビード191,192から成る1本に周状に連続したビード190が置かれる。   Next, the second molten electrode arc welding is performed from the predetermined portion 181P toward the other side in the extending direction of the welded portion 181 using the molten electrode torch 214 (second welding step S266). When the melting electrode type arc welding is started, the melting electrode type torch 214 is moved relative to the base material 161-165 with respect to the other side in the extending direction of the welded portion 181. When the galvanic arc welding proceeds to the predetermined end point 181R as the second half of the weld 181, the welding wire feeding is stopped and the arc is stopped. A bead 192 is placed on the welded portion 181 to be welded from the start point in the predetermined portion 181P to the end point 181R (see FIG. 7D). The start end 192S of the bead 192 is placed in the predetermined portion 181P, and the end 192E of the bead 192 is placed on the end point 181R. The start end 192S of the bead 192 continues to the start end 191S of the bead 191. Where the welded portion 181 is endless, the end point 181R is the same as or near the end point 181Q in the first welding step. Therefore, the end 192E of the bead 192 is also continuous with the end 191E of the bead 191. Thereby, on the endless welded portion 181, a bead 190 continuous in a circumferential shape is placed on one of the beads 191 and 192.

このようにして第2の溶極式アーク溶接が完了すると、母材161〜165に設定された全ての溶接部181〜186に対して後半1パス分の溶接処理が終了するまで(すなわち、ステップS267にてNOである限り)、上記手順S261〜S266が繰り返される。   When the second melting electrode arc welding is completed in this way, the welding process for the latter half of one pass is completed for all the welded portions 181 to 186 set in the base materials 161 to 165 (ie, step). As long as NO in S267), the above steps S261 to S266 are repeated.

全ての溶接部181〜186について後半1パス分の溶接処理が完了すると(S267:YES)、溶極式トーチ214及び母材161〜165のエアーカットを行い(ステップS271)、溶極式トーチ214を最後の溶接部(例えば、溶接部186)に対応した第2溶接終了位置からその原点位置まで帰還させ、母材161〜165を当該溶接部186に対応した第2溶接終了位置からその原点位置まで帰還させる。次に、非溶極式トーチ213のエアーカットを行い(ステップS272)、非溶極式トーチ213を当該溶接部186に対応した第2溶接退避位置からその原点位置まで帰還させる。   When the welding process for the second half of the welds 181 to 186 is completed (S267: YES), the molten electrode torch 214 and the base materials 161 to 165 are air cut (step S271), and the molten electrode torch 214 is used. Is returned from the second welding end position corresponding to the last welded portion (for example, the welded portion 186) to the origin position, and the base materials 161 to 165 are returned from the second welding end position corresponding to the welded portion 186 to the origin position. To return. Next, air cutting of the non-molten electrode torch 213 is performed (step S272), and the non-molten electrode torch 213 is returned from the second welding retracted position corresponding to the welded portion 186 to its origin position.

〔作用〕
上述したアーク溶接の方法によると、溶接部が無端状であっても、2回に分けて溶極式アーク溶接を行うことで上記実施形態と同様の作用を奏するアーク溶接を行うことができる。上述した方法を採用することで溶込み不足及び余盛高さを抑えてフレーム組立体150を製造することができ、フレーム組立体150の品質が向上する。このようにフレーム組立体150を対象とする場合には、外観を成す表面上に所定部位181Pを設定し、外観を形成しない表面(外観を成す外面側とは反対側の面)上に終点181Q,181Rを設定してもよい。
[Action]
According to the arc welding method described above, even if the welded portion is endless, arc welding with the same effect as in the above embodiment can be performed by performing the melting electrode arc welding in two steps. By adopting the above-described method, it is possible to manufacture the frame assembly 150 while suppressing the lack of penetration and the height of the overfill, and the quality of the frame assembly 150 is improved. In this way, when the frame assembly 150 is targeted, the predetermined portion 181P is set on the surface that forms the appearance, and the end point 181Q is formed on the surface that does not form the appearance (the surface opposite to the outer surface that forms the appearance). , 181R may be set.

以上、実施形態について説明したが、上記構成及び方法は一例に過ぎず本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更、削除、追加可能である。   Although the embodiment has been described above, the above configuration and method are merely examples, and can be appropriately changed, deleted, and added without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、溶接部が長かったり複雑形状であったりしても溶込み不足及び余盛高さを抑えて母材にアーク溶接を行うことができるとの作用効果を奏し、例えば自動二輪車の車体フレームの製造などに適用することができる。   The present invention has an effect that arc welding can be performed on a base material while suppressing insufficient welding and extra height even if the welded portion is long or has a complicated shape. It can be applied to the manufacture of frames.

1,201 アーク溶接装置
11,211 溶接治具
12,212 治具ロボット
13,213 非溶極式トーチ
14,214 溶極式トーチ
15,215 非溶極式溶接ロボット
16,216 溶極式溶接ロボット
100 母材
101 溶接部
101P 所定部位
101Q,101R 終点
102 溶融池
120,121,122 ビード
150 フレーム組立体
161〜165 金属材(母材)
171〜176 溶接個所
181〜186 溶接部
190,191,192 ビード
S113,S213 第1加熱工程
S116,S216 第1溶接工程
S163,S263 第2加熱工程
S166,S266 第2溶接工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,201 Arc welding apparatus 11, 211 Welding jigs 12, 212 Jig robots 13, 213 Non-molten electrode torches 14, 214 Non-molten torches 15, 215 Non-molten electrode welding robots 16, 216 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Base material 101 Welding part 101P Predetermined part 101Q, 101R End point 102 Weld pool 120, 121, 122 Bead 150 Frame assembly 161-165 Metal material (base material)
171 to 176 Welding points 181 to 186 Welded portions 190, 191, 192 Beads S113, S213 First heating step S116, S216 First welding step S163, S263 Second heating step S166, S266 Second welding step

Claims (5)

溶接を行うべき溶接部上の所定部位で、非溶極式アークを発生させて母材を予熱する第1加熱工程と、
前記所定部位から前記溶接部の延在方向一方側に向けて第1溶極式アーク溶接を行う第1溶接工程と、
前記所定部位で非溶極式アークを発生させ又はビームを照射して前記母材を再加熱する第2加熱工程と、
前記所定部位から前記溶接部の延在方向他方側に向けて第2溶極式アーク溶接を行う第2溶接工程と、を備える、アーク溶接方法。
A first heating step of preheating the base material by generating a non-melting-point arc at a predetermined site on the weld to be welded;
A first welding step of performing first melting electrode arc welding from the predetermined portion toward one side in the extending direction of the weld portion;
A second heating step of reheating the base material by generating a non-melting arc or irradiating a beam at the predetermined portion;
And a second welding step of performing second melting electrode arc welding from the predetermined portion toward the other side in the extending direction of the welded portion.
前記溶接部が無端状であり、
前記第1溶接工程において、前記第1溶極式アーク溶接が、前記所定部位から前記溶接部上の終点まで前記溶接部の前記延在方向一方側に向けて行われ、
前記第2溶接工程において、前記第2溶極式アーク溶接が、前記所定部位から前記終点まで前記延在方向他方側に向けて行われる、請求項1に記載のアーク溶接方法。
The weld is endless,
In the first welding step, the first melting electrode type arc welding is performed from the predetermined portion to an end point on the welded portion toward one side in the extending direction of the welded portion,
2. The arc welding method according to claim 1, wherein in the second welding step, the second melting electrode type arc welding is performed from the predetermined portion to the end point toward the other side in the extending direction.
前記母材が車両用フレームであり、前記所定部位が前記フレームの外面側に位置し、前記終点が前記外面側と反対側に位置する、請求項2に記載のアーク溶接方法。   The arc welding method according to claim 2, wherein the base material is a vehicle frame, the predetermined portion is located on an outer surface side of the frame, and the end point is located on the opposite side to the outer surface side. 前記母材がアルミニウム合金であり、前記非溶極式アークがTIGアークであり、前記溶極式アーク溶接がMIG溶接である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。   The arc welding method according to any one of claims 1 to 3, wherein the base material is an aluminum alloy, the non-melting electrode arc is a TIG arc, and the melting electrode arc welding is MIG welding. 前記第1加熱工程及び前記第2加熱工程それぞれで得られる溶融池の幅を、前記第1溶接工程及び前記第2溶接工程それぞれ得られるビード幅よりも小さくする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のアーク溶接方法。
The width of the molten pool obtained by each of the said 1st heating process and the said 2nd heating process is made smaller than the bead width obtained by each of the said 1st welding process and the said 2nd welding process, respectively. 2. The arc welding method according to item 1.
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