特許 7463427 溶接装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-29

(45)【発行日】2024-04-08

(54)【発明の名称】溶接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/02 20060101AFI20240401BHJP

   B23K 9/028 20060101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

B23K37/02 301A

B23K9/028 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022069386

(22)【出願日】2022-04-20

(65)【公開番号】P2023159602

(43)【公開日】2023-11-01

【審査請求日】2023-04-17

(73)【特許権者】

【識別番号】391019658

【氏名又は名称】株式会社中部プラントサービス

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】和田 省吾

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０６４１２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－３２１９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０６３８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０５１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ３７／０２

Ｂ２３Ｋ ９／０２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配管の突き合わせ溶接を行う溶接装置であって、
溶接ヘッドと、
前記溶接ヘッドを保持するヘッド保持部と、
前記ヘッド保持部を前記配管の周方向に回転させるポジショナと、を備え、
前記溶接ヘッドは、
前記配管を前記溶接ヘッドに対して固定する固定部と、
前記配管に向かって放電して溶接を行う電極と、
前記固定部により固定された前記配管の周方向、かつ、前記ポジショナによる前記ヘッド保持部の回転とは逆方向に、前記電極を回転させる駆動部と、を有し、
前記駆動部は、前記電極の回転で前記ヘッド保持部の回転を相殺することで、前記配管から見た前記電極の方向が維持されるように、前記電極を回転させ、
前記電極は、前記配管の軸線よりも上方に位置し、前記配管に対して下向きに放電して、前記配管の周方向の溶接を行う、溶接装置。

【請求項2】

請求項１に記載の溶接装置であって、
前記電極の、前記配管に対する位置は、前記配管の軸線方向から見た軸線の鉛直上方を０°として、前記軸線を中心とする－４５°から＋４５°の範囲内である、溶接装置。

【請求項3】

請求項１に記載の溶接装置であって、
前記溶接ヘッドは、前記配管の軸線を中心として前記配管の軸線周りに回転する環状のリングを有し、
前記リングの回転軸は、前記軸線と重畳しており、
前記電極は、前記リングの内周壁から前記軸線に向かって延びている、溶接装置。

【請求項4】

請求項２に記載の溶接装置であって、
前記溶接ヘッドは、前記配管の軸線を中心として前記配管の軸線周りに回転する環状のリングを有し、
前記リングの回転軸は、前記軸線と重畳しており、
前記電極は、前記リングの内周壁から前記軸線に向かって延びている、溶接装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の溶接装置であって、
前記ポジショナは、溶接の開始に伴って前記電極に流れる電流を検出する検出器を有し、
前記ポジショナは、前記検出器が電流を検出すると、前記ヘッド保持部の回転を開始する、溶接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接装置に関する。

【背景技術】

【0002】

２本の配管（鋼管）を突き合わせて溶接する技術として、特許文献１の技術が知られている。特許文献１は、溶接手段（トーチ）を配管の軸心周りに回転させながら、配管の周方向に溶接を行う自動溶接装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－３３４６１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、図１２、図１３に示すように、トーチ１００による溶接の際に溶融した金属が重力により垂れ下がり、配管Ｐの下部に片寄った状態で凝固しやすい。配管Ｐの上部におけるビード１０１の余盛高さＨ１と、下部における余盛高さＨ２では、下部の余盛高さＨ２の方が大きくなり、周方向における余盛高さが不均一になることが懸念される。本発明は、周方向における溶融金属の片寄りを抑制して、余盛高さを均一にする自動溶接装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

配管の突き合わせ溶接を行う溶接装置は、溶接ヘッドと、前記溶接ヘッドを保持するヘッド保持部と、前記ヘッド保持部を前記配管の周方向に回転させるポジショナと、を備え、前記溶接ヘッドは、前記配管を前記溶接ヘッドに対して固定する固定部と、前記配管に向かって放電して溶接を行う電極と、前記固定部により固定された前記配管の周方向、かつ、前記ポジショナによる前記ヘッド保持部の回転とは逆方向に、前記電極を回転させる駆動部と、を有し、前記駆動部は、前記電極の回転で前記ヘッド保持部の回転を相殺することで、前記配管から見た前記電極の方向が維持されるように、前記電極を回転させ、前記電極は、前記配管の軸線よりも上方に位置し、前記配管に対して下向きに放電して、前記配管の周方向の溶接を行う。

【0006】

この構成では、配管を周方向に回転させながら、配管に対して上方の位置を維持する電極が下向きに放電して、配管の上部を溶接する。配管が回転しているため、配管は周方向に溶接される。配管上部で発生した溶融金属は、配管と共に回転するが、配管の側部に到達するまでの間に冷却されて凝固するため、垂れ下がりにくい。

【0007】

これにより、溶融金属の片寄りを抑制して、周方向における余盛高さを均一にすることができる。余盛高さが全周にわたって均一になることで、配管の内面までの溶け込みを確保しやすく、のど厚不足を解消できる。

【0008】

前記電極の、前記配管に対する位置は、前記配管の軸線方向から見た前記軸線の鉛直上方を０°として、前記軸線を中心とする－４５°から＋４５°の範囲内であってもよい。

【0009】

このようにすると、溶融金属の垂れ下がりがさらに抑制され、周方向における余盛高さをより均一にできる。

【0010】

前記溶接ヘッドは、前記配管の軸線を中心として前記配管の軸線周りに回転する環状のリングを有し、前記リングの回転軸は、前記軸線と重畳しており、前記電極は、前記リングの内壁から前記軸線に向かって延びていてもよい。

【0011】

電極の回転中心が配管の軸線上に位置するため、電極と配管表面との距離を一定に保ちやすく、溶接品質を安定させることができる。

【0012】

前記ポジショナは、溶接の開始に伴って前記電極に流れる電流を検出する検出器を有し、前記検出器が電流を検出すると、前記ヘッド保持部の回転を開始してもよい。

【0013】

溶接の開始に伴い、自動的にポジショナの回転を開始できるため、溶接ヘッドによる溶接開始からポジショナの回転開始までの時間差のバラツキを抑制して、溶接箇所の品質を安定させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、配管の突き合わせ溶接において、周方向における余盛高さを均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】溶接装置の側面図（Ｙ方向から見た図）

【図2】溶接装置の平面図

【図3】溶接装置の側面図（Ｘ方向から見た図）

【図4】溶接装置の電気的構成を示すブロック図

【図5】溶接ヘッドの側面図（Ｘ方向から見た図）

【図6】溶接ヘッドのＡ－Ａ断面図

【図7】溶接の過程を示す断面図（１）

【図8】溶接の過程を示す断面図（２）

【図9】溶接の過程を示す断面図（３）

【図10】溶接の過程を示す断面図（４）

【図11】溶接箇所の拡大図

【図12】従来技術による溶接を示す図

【図13】従来技術による溶接箇所の拡大図

【発明を実施するための形態】

【0016】

１．溶接装置の構成
本発明の実施形態を、図１～図１１を用いて説明する。溶接装置１は、軸線に沿って配置される配管Ｐ１、Ｐ２の開口端同士を突き合わせ、周方向に溶接を行う装置である（図６参照）。溶接装置１は、架台１０Ａ、１０Ｂ、ヘッド保持部２０、溶接ヘッド３０、溶接機本体５１（図４参照）、ポジショナ６０等を備える。以降の説明において、配管Ｐ１及びＰ２を、単に配管Ｐと表記する場合がある。配管Ｐの軸を軸線Ｃ１、ポジショナ６０の回転軸を軸線Ｃ２とする。

【0017】

軸線Ｃ１に平行な方向をＸ方向、上下方向をＺ方向、Ｘ方向とＺ方向の両方に対して垂直な方向をＹ方向とする。

【0018】

＜架台＞
図１から図３に示すように、架台１０Ａの上面にはＸ方向に平行な回転軸を有する一対のローラ１１が設けられている。一対のローラ１１はＹ方向に間隔を空けて配されている。また、架台１０Ｂは天板を有し、天板の上にポジショナ６０が載置されている。ローラ１１及びポジショナ６０は、ヘッド保持部２０を支持している。

【0019】

＜ヘッド保持部＞
図１から図３に示すように、ヘッド保持部２０は、一対の円筒部２１Ａ、２１Ｂと、フレーム２２と、アーム２３と、ヘッド固定部２４と、を備える。フレーム２２は矩形枠状であり、Ｘ方向に延びる一対の平行な長辺部２５と、長辺部２５の両端同士を接続する一対の平行な短辺部２６と、からなる。

【0020】

一対の短辺部２６には、フレーム２２の外側に向かって延び、Ｘ方向を軸とする円筒部２１Ａ、２２Ｂがそれぞれ接続されている。円筒部２１Ａは、ローラ１１によって回転可能に支持されている。また、円筒部２１Ｂは、ポジショナ６０の回転板６１に対して固定されている。円筒部２１Ａ、２１Ｂの軸の高さが一致するように、架台１０Ａ、１０Ｂの高さが調整されている。円筒部２１Ａ、２１Ｂの軸は、回転板の軸線Ｃ２上に並んでいる。なお、円筒部２１Ａ、２１Ｂの直径は異なっていてもよい。

【0021】

長辺部２５には、アーム２３が接続されている。アーム２３は、図３に示すように、第１アーム２３Ａ、第２アーム２３Ｂ、及び第３アーム２３Ｃが、順次接続されて構成されている。

【0022】

第１アーム２３Ａは、基端が長辺部２５の任意の箇所に接続され、長辺部２５及び短辺部２６の両方に垂直な方向に延びている。第１アーム２３Ａの先端には、第２アーム２３Ｂの基端が接続されている。第２アーム２３Ｂは、短辺部２６と平行な方向に延び、先端には第３アーム２３Ｃが接続されている。第３アーム２３Ｃには、ヘッド固定部２４が取り付けられている。ヘッド固定部２４は例えばクランプであり、後述する溶接ヘッド３０を、Ｘ方向の両側から挟んで固定している。

【0023】

溶接ヘッド３０に固定された配管Ｐの軸線Ｃ１と、ポジショナ６０の回転軸である軸線Ｃ２とが、Ｘ方向から見て重畳するように、アーム２３の各部の長さは調整されている。

【0024】

溶接ヘッド３０は、ヘッド固定部２４及びアーム２３を介してフレーム２２に対して固定される。ポジショナ６０がヘッド保持部２０を回転させると、ヘッド保持部２０と溶接ヘッド３０は、軸線Ｃ２周りに一体的に回転する。

【0025】

＜自動溶接機＞
自動溶接機５０は、電源Ｓから電源ケーブル５４を介して電力の供給を受け、配管Ｐの突き合わせ溶接を自動で行う装置である。自動溶接機５０は、図４に示すように、溶接機本体５１と、溶接ヘッド３０と、を有する。

【0026】

溶接機本体５１は、制御部５２と、入力部５３と、を有する。制御部５２は、あらかじめ設定された溶接プログラムや、オペレータが入力部５３を介して入力した指示に基づき、溶接ヘッド３０の動作を制御する。オペレータは入力部５３を操作することで、溶接の開始や終了、溶接プログラムの変更等を制御部５２に指示できる。溶接プログラムには、後述する電極３６に流す電流の大きさや、電極３６の角速度ω１が含まれる。

【0027】

溶接ヘッド３０は、ＴＩＧ溶接を行う溶接ヘッドである。図５は、溶接ヘッド３０を、Ｘ方向から見た側面図である。図５に示すように、溶接ヘッド３０は、ヘッド本体３１と、ヘッドカバー３２と、リング駆動部（駆動部の一例）３３と、リング３４と、ヘッドケーブル３５と、電極３６と、を有する。

【0028】

ヘッド本体３１は、一端（図５における左側）が開口した箱状の部材である。開口の下側には、ヒンジ３７が設けられている。ヒンジ３７を介して、ヘッド本体３１とヘッドカバー３２とが連結されている。ヘッドカバー３２はヒンジ３７の軸を中心に回動可能であり、ヘッド本体３１の開口を開閉できるようになっている。

【0029】

ヘッド本体３１の開口端の一部は、半円状に切り欠かれており、本体凹部３１Ａを形成している。また、ヘッドカバー３２の、本体凹部３１Ａと対向する箇所も、一部が半円状に切り欠かれており、カバー凹部３２Ａを形成している。ヘッドカバー３２を閉じると、それぞれ半円状の本体凹部３１Ａとカバー凹部３２Ａとが繋がって、１つの円形の開口を形成する。

【0030】

開口の直径は、溶接対象の配管Ｐの外径と略同じである。ヘッドカバー３２を閉じて、ヘッド本体３１とヘッドカバー３２との間で配管Ｐを挟持することで、溶接ヘッド３０に対して配管Ｐを固定することができる。

【0031】

ヘッド本体３１とヘッドカバー３２は、反対側（Ｘ方向の反対側）も同様の構成になっている。溶接ヘッド３０は、Ｘ方向の両側において１本ずつ配管Ｐを挟持して、配管Ｐ１、Ｐ２を突き合せた状態で固定することができる（図６参照）。ヘッド本体３１及びヘッドカバー３２は、固定部の一例である。

【0032】

ヘッド本体３１の内部には、リング駆動部３３と、リング３４が収容されている。リング駆動部３３は、例えば電気モータであり、ヘッドケーブル３５から電力の供給を受けて駆動力を発生する。リング駆動部３３が発生した駆動力は、ギヤやベルト等を介してリング３４に伝達され、配管Ｐの軸線Ｃ１を中心にリング３４を回転させる。

【0033】

リング３４は環状であり、内周壁から中心に向かって針状の電極３６が延びている。リング３４の回転に伴って、電極３６は、電極３６の先端と配管Ｐとの距離を一定に保ちつつ、軸線Ｃ１を中心に回転する。電極３６はヘッドケーブル３５を介して供給される電力により、配管Ｐとの間でアークを発生させつつ回転して、配管Ｐを周方向に溶接する。

【0034】

＜ポジショナ＞
ポジショナ６０は、架台１０Ｂの上に載置されており、回転板６１、入力部６２、制御部６３、駆動部６４、検出器６５等を有する（図１、図４参照）。ポジショナ６０は、駆動部６４の駆動力により回転板６１を軸線Ｃ２周りに回転させる単軸ポジショナである。

【0035】

入力部６２は、オペレータがポジショナ６０を動作させるためのボタンやスイッチ類を含む入力装置である。制御部６３は、入力部６２に入力された情報に基づき、駆動部６４の動作を制御する。オペレータは入力部６２を操作することで、回転板６１の回転の開始や停止が可能である。また、オペレータは、入力部６２を操作して、回転板６１の回転方向の切り替えや、回転速度（角速度ω２）を任意に変更できる。

【0036】

上述したように、回転板６１には、ヘッド保持部２０の円筒部２１Ｂが固定されている。オペレータは入力部６２を操作することにより、任意の角速度ω２、及び回転方向で、ヘッド保持部２０を回転板６１の回転軸である軸線Ｃ２周りに回転させることができる。本実施形態では、角速度ω２は、電極３６の角速度ω１と同じ大きさ、かつ、逆向きに設定される。

【0037】

検出器６５は、センサ６５Ａを有し、電源ケーブル５４に流れる電流を検出する。センサ６５Ａとしては、例えば電源ケーブル５４の周囲に発生する磁界の強度から電流を検出する磁場検出型のセンサが用いられる。

【0038】

電源ケーブル５４に取り付けられたセンサ６５Ａは、電源ケーブル５４に流れる電流により発生する磁界を検出する。磁界強度があらかじめ設定した閾値以上になると、検出器６５は制御部６３にＯＮ信号を送信する。ＯＮ信号を受信した制御部６３は、すぐに駆動部６４を駆動してヘッド保持部２０の回転を開始する。

【0039】

これにより、オペレータの操作によって自動溶接機５０の溶接が始まるタイミングと、ポジショナ６０の回転が始まるタイミングのずれが小さく、かつ一定になり、溶接品質を安定させることができる。

【0040】

検出器６５に設定される電流値の閾値は、リング駆動部３３のみが稼働しているときに流れる電流によりも大きい値であって、かつ、リング駆動部３３が稼働しておらず、電極３６が放電して溶接を行っているときの電流値よりも小さい値に設定される。

【0041】

２．溶接時の動作
次に、本実施形態に係る溶接装置１が配管Ｐの突き合わせ溶接を行うときの動作を図７～図１１を参照して説明する。図７～図１０では、簡略化のため、ヘッド保持部２０、溶接ヘッド３０、配管Ｐのみを図示している。

【0042】

図７は、溶接開始前の初期状態を示している。図７（ａ）はヘッド保持部２０及び溶接ヘッド３０の外観を示し、図７（ｂ）は、溶接ヘッド３０の内部における電極３６及び配管Ｐの位置関係を示している。図８（ａ）（ｂ）、図９（ａ）（ｂ）も同様である。

【0043】

なお、ヘッド保持部２０の回転を分かりやすくするため、図７（ａ）に示す初期状態において、ヘッド保持部２０の短辺部２６を、Ｚ方向に平行な方向にしている。

【0044】

以下の説明において、図７（ｂ）における軸線Ｃ１の鉛直上方の方向を０°として、軸線Ｃ１を中心とする反時計回りの角度を＋（プラス）、時計回りの角度を－（マイナス）で表記する。また、配管Ｐに対する電極３６の方向及び位置を、軸線Ｃ１を中心とする角度を用いて表記する。例えば、図７（ｂ）に示す電極３６は、「０°の方向」又は「０°の位置」と表記する。

【0045】

オペレータは、溶接開始前に自動溶接機５０の入力部５３を操作してリング３４を回転させ、電極３６を０°の位置に移動させる（図７（ｂ）の初期状態）。その後、電極３６による放電が始まり、下向きの溶接が開始される。電極３６は溶接ヘッド３０に対して角速度ω１で回転する（矢線７０）。配管Ｐの外周上において溶接が開始された位置を、溶接開始位置ＰＡとする。この実施形態では、溶接開始位置ＰＡは外周上の０°の位置としたが、溶接開始位置ＰＡは、配管Ｐの軸線Ｃ１よりも上方（つまり－９０°～＋９０°の範囲）の任意の位置でよい。

【0046】

検出器６５は、放電の開始に伴って電源ケーブル５４に流れる電流を検出し、制御部６３にＯＮ信号を発信する。制御部６３はＯＮ信号を受けて駆動部６４を駆動させ、ヘッド保持部２０を角速度ω２で回転させる（矢線７１）。

【0047】

ヘッド保持部２０が、初期状態から＋４５°回転したときの状態を図８（ａ）、（ｂ）に示す。ヘッド保持部２０と、ヘッド保持部２０に保持されている溶接ヘッド３０と、溶接ヘッド３０に対して固定されている配管Ｐは、一体的に回転する。これに対し、リング３４及び電極３６は、溶接ヘッド３０の内部で－４５°回転する。

【0048】

ヘッド保持部２０（及び配管Ｐ）の回転と、電極３６の回転は相殺され、電極３６の方向は初期状態から変わらず０°に維持されて下向きの溶接を継続して行っている。一方、配管Ｐはヘッド保持部２０と共に＋４５°回転しているため、配管Ｐの外周は４５°にわたって溶接されており、溶接開始位置ＰＡから電極３６の直下まで、４５°分のビード７２が形成される。

【0049】

ヘッド保持部２０がさらに＋４５°（初期状態からは＋９０°）回転したときの状態を図９（ａ）、（ｂ）に示す。ヘッド保持部２０（及び配管Ｐ）の回転と、電極３６の回転は相殺されるため、配管Ｐから見た電極３６の方向は、初期状態から変わらず０°に維持される。一方、配管Ｐは、ヘッド保持部２０と共に、図８の状態からさらに＋４５°回転しているため、配管Ｐの外周は合計９０°溶接され、溶接開始位置ＰＡから電極３６の直下まで９０°分のビード７２が形成される。この後もヘッド保持部２０の回転と溶接ヘッド３０による溶接を続け、配管Ｐから見た電極３６の方向を初期状態から維持したまま、配管Ｐの外周を１周以上（例えば２周）溶接することで、配管Ｐの突き合わせ溶接が完了する。

【0050】

３．効果説明
図１０は、図９（ｂ）の配管Ｐと電極３６の拡大図である。電極３６の近傍である配管Ｐの上部では、電極３６から発生したアークによって配管Ｐが熱せられて溶融金属が生じる。

【0051】

ビード７２のうち、配管Ｐの上部に位置するＡ点は電極３６の近傍を通過した直後なため、高温で、溶融金属が多く存在している。一方、Ｂ点は電極３６の下を通過してから時間が経っているため、Ａ点と比べて溶融金属の温度が低下しており、Ａ点よりも金属の凝固が進行している。

【0052】

配管上部のＡ点では傾斜が緩やかなため、溶融金属が垂れ下がりにくい。また、Ｂ点はＡ点よりも傾斜が急であるが、Ａ点よりも金属の凝固が進行しており、溶融金属は管周方向のいずれの方向に対しても垂れ下がりにくい。本実施形態の構成によると、溶接により生じた溶融金属の垂れ下がりが抑制され、溶融金属が周方向に流れて特定の箇所に片寄ることを抑制できる。

【0053】

本実施形態の溶接装置１を用いて突き合わせ溶接を行った配管Ｐを図１１に示す。ビード７２の余盛高さは配管上部のＨ３と、下部のＨ４とで略同じ大きさである。本実施形態の構成では、従来技術による溶接（図１２、図１３参照）と比べて、周方向における余盛高さを均一にすることができる。

【0054】

また、余盛高さを均一にすることで、配管Ｐの内面までの溶け込みを確保しやすくなり、のど厚不足を解消することができる。これにより、溶接箇所の強度を高めることができる。

【0055】

また、溶接装置１に含まれる溶接ヘッド３０としては、従来技術による溶接で用いられる既存の溶接ヘッドを適用することができる。そのため、本実施形態の溶接装置１を低コストで導入することができる。

【0056】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0057】

（１）上述した実施形態では、ＴＩＧ溶接を行う溶接ヘッド３０を例示したが、ＴＩＧ溶接以外の方法で溶接を行う溶接ヘッドを用いてもよい。また、溶接箇所に溶加材を送り込む方式の溶接ヘッドでもよい。

【0058】

（２）上述した実施形態では、溶接の開始を検出するために、電源Ｓと自動溶接機５０との間を接続する電源ケーブル５４に検出器６５を取り付けたが、検出器６５を設けず、オペレータが手動でポジショナ６０の回転を開始してもよい。この場合、オペレータは自動溶接機５０の入力部５３及びポジショナ６０の入力部６２の両方を手動で操作して、溶接ヘッド３０による溶接と、ポジショナ６０の回転が並行して行われるようにする。

【0059】

（３）上述した実施形態では、電源Ｓと自動溶接機５０との間を接続する電源ケーブル５４の電流を検出するように検出器６５を設けたが、検出器６５を他の場所に設けてもよい。例えば溶接機本体５１と溶接ヘッド３０との間を接続するヘッドケーブル３５に検出器６５を設けてもよい。また、溶接機本体５１の内部に検出器６５を設けてもよい。

【0060】

（４）上述した実施形態では、ヘッド保持部２０のフレーム２２が矩形枠状である場合を例示したが、フレーム２２の形状はこれに限られない。例えば、２本の短辺部２６と１本の長辺部２５からなるクランク形状のフレームであってもよい。また、円筒部２１Ａ、２１Ｂを直線的に接続する形状であってもよい。つまり、ヘッド保持部２０は、溶接ヘッド３０を保持して、溶接ヘッド３０を軸線Ｃ２周りに回転させることができる構成であればよい。

【0061】

（５）上述した実施形態では、検出器６５として磁場検出型のセンサを用いたが、他の方法により電源ケーブル５４に流れる電流を検出してもよい。電源ケーブル５４に直列に接続する検出器であってもよい。

【0062】

（６）上述した実施形態では、配管Ｐの軸線Ｃ１と、ポジショナ６０（及びヘッド保持部２０）の軸線Ｃ２がＸ方向から見て重畳する場合を例示したが、軸線Ｃ１と軸線Ｃ２が重畳していなくてもよい。

【0063】

（７）上述した実施形態では、ヘッド保持部２０の回転方向と、電極３６の回転方向を、それぞれ図７に示す矢線７１の方向及び矢線７０の方向としたが、それぞれ逆向きの回転方向であってもよい。

【0064】

（８）上述した実施形態では、配管Ｐに対して電極３６が０°の位置を維持しつつ配管Ｐの周方向に溶接を行う場合を例示したが、溶接時の電極３６の位置は０°に限られず、また、溶接中に位置が変動してもよい。電極３６は、配管Ｐの軸線Ｃ１よりも上方に位置する状態を維持して下向きに溶接を行えばよい。具体的には、溶接中の電極３６が－９０°～＋９０°の範囲に位置していればよく、－４５°～＋４５°の範囲が特に望ましい。

【0065】

（９）上述した実施形態では、検出器６５からＯＮ信号を受信した制御部６３は、すぐにヘッド保持部２０の回転を開始したが、ヘッド保持部２０の回転は、ＯＮ信号の受信後、任意のタイミングで開始してもよい。例えば、電極３６による溶接が開始されても、ＯＮ信号の受信後すぐにはヘッド保持部２０を回転させず、周方向に所定角度溶接を行った後、ヘッド保持部２０の回転を開始してもよい。また、ＯＮ信号の受信後、、所定時間経過後にヘッド保持部２０の回転を開始してもよい。オペレータによる入力部６２の操作や、オペレータがあらかじめポジショナ６０の動作プログラムを設定しておくことにより、ヘッド保持部２０の回転の開始を、ＯＮ信号受信後の任意のタイミングにすることができる。

【符号の説明】

【0066】

１： 溶接装置
１０Ａ、１０Ｂ： 架台
１１： ローラ
２０： ヘッド保持部
３０： 溶接ヘッド
３４： リング
３５： ヘッドケーブル
３６： 電極
５４： 電源ケーブル
６０： ポジショナ
６１： 回転板
６５： 検出器
Ｐ： 配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】