[发明专利]气体保护电弧焊系统和气体保护电弧焊方法

说明书

在三维方向自如移动地配设于焊接装置的多个焊炬(21A、21B)，具备组成和直径互不相同的焊丝(23A、23B)。沿水平方向进行焊接时，从至少两个焊炬(21A、21B)送给焊丝(23A、23B)，并使电弧(31)发生而形成焊道。沿垂直方向进行焊接时，由两个焊炬(21A，21B)之中任意一个焊炬(21B)送给焊丝(23B)，并使电弧(31)发生而形成焊道。由此，对于涂布有防锈材料的钢板，不论是横焊姿势、垂直姿势的哪种姿势，都能够高品质，且高效率地进行连续焊接。

技术领域

本发明涉及气体保护电弧焊系统和气体保护电弧焊方法，更详细地说，是涉及利用分别具备作为消耗式电极的焊丝的多个焊炬而进行气体保护电弧焊的、用于焊接在表面涂布有防锈材料的钢板的气体保护电弧焊系统和气体保护电弧焊方法。

背景技术

制作钢制的船和桥梁这样的结构物的基本步骤是切断钢，根据需要弯曲，使这些构件立体地组合并接合，最终涂装。这些步骤之中，作为主力的接合法采用的是电弧焊法。因为结构物是立体的，所以焊接姿势是平焊、横焊、立焊、仰焊等各种各样。但是，电弧焊时所形成的熔化的钢(熔融池)是液体，因此受到重力的影响而容易呈现出不稳定的操作。平焊或倾斜平焊姿势，由于难以受到重力的影响，所以效率最高，难以发生焊接不良，为焊接工序设备的基本姿势。

例如，如图18所示，在作为大尺寸的平面钢板的下板101上，配置被称为加强筋和加劲杆的作为补强用的钢板的纵板102，对于焊接处H以横焊姿势进行角焊，由此使作为结构物的刚性提高。该工序能够在焊接姿势的面比较容易地进行。另外，角焊一般来说焊接长度长，要求高效率性，因此适用的是具备被称为线性焊接机(line welder)的多个焊炬103的大型的水平角焊专用装置、具备一个焊炬的简易的水平角焊专用焊接台车，有助于提高效率。根据这些自动焊接装置，基本上不需要焊接操作者，可以削减成本。

在专利文献1和专利文献2中，将用人手手持困难的多个焊炬组合的，所谓被称为串联型的焊炬系统纳入装置，可实现水平角焊的高效率化。

另一方面，如图19所示，如果与横焊姿势的焊接位置(水平角焊)H相比，对象位置少，焊接长度也短，但不得不以立焊姿势(垂直姿势)进行焊接的焊接位置V会不可避免地发生。立焊姿势的焊接，与平焊和横焊姿势相比，技巧上困难，由于焊接长度也短，所以难以发挥自动焊接装置的效果。因此，现状是焊接操作者多以手工操作进行焊接。

为了实现焊接工序整体的成本降低，对于自动化率低的立焊工序的自动化的需求高。此外，以各自的生产线且使用分别的焊接装置，对于横焊工序和立焊工序施工，这在时间、空间、设备投资的方面浪费颇多，强烈希望在一个空间，且以一个设备进行焊接。

作为实现这一愿望的最有力的手段，如图19所示，是使用拥有多个动作轴(关节)，可以进行三维复杂动作的焊接机器人110，对于横焊姿势的焊接位置H，和立焊姿势的焊接位置V连续进行焊接的方法。但是，机器人焊接，主要出于以下的理由而没有那么广泛地被采用。

1.焊接速度慢，现有的两工序分割式的方面效率高。

2.在焊缝之中或表面残留有孔的、被称为凹坑和气孔的气孔缺陷多发。

在焊接机器人110中，相比具备一个焊炬103的焊接机器人110而言，具备多个焊炬103和焊丝的串联型的采用，在焊接速度、作业效率的方面有利，这样的串联型焊接机器人，公开在专利文献3和专利文献4中。在专利文献3中，记述有一种根据焊接位置而可以变换成单焊炬和双焊炬的焊炬变换方法。另外，在专利文献4中，公开有一种在一个焊炬内送给两条焊丝的双电极单焊炬式的电弧焊接方法。专利文献3、4所述的串联焊接机器人，通常由被焊接物可以采取平焊姿势的建筑机械和车辆等比较小型的结构物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利4964025号公报

专利文献2：日本国专利2614968号公报