JPH0245951B2 - Jidoyosetsusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラ等に用いられる管の自動溶接
装置に係り、特に、隣接する管の間隙が小さい管
を突合せ溶接する自動溶接装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、突合せ管の溶接に当つては、一人又は二
人の作業員が管周の溶接線に沿つて回りながら手
動溶接を行つており、非常に多くの工数を必要と
し、極めて非能率であつた。また自動溶接手段と
しては、突合せ管の一方の管の外周面にガイドレ
ールを固定し、このガイドレールを案内として溶
接ヘツドを走行させて突合せ管を溶接する自動溶
接装置が使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の自動溶接装置では、溶接す
べき突合せ管と隣接する他の管との間隙が狭い場
合、ガイドレールを取付けるだけの間隙がない場
合があり、また自動溶接装置が大形となるため溶
接作業が非常にやりにくく、時によつては不可能
なことがあつた。さらにガイドレールをその都
度、管の外周面に取付けたり、取外したりする作
業は非常に面倒であつた。

本発明は、このような問題点を解決し、隣接す
る他の管との間隙が狭い突合せ管を容易に溶接す
ることができる自動溶接装置を提供することを目
的とするものである。

〔問題を解決するための手段〕 かかる目的達成のため、本発明は、溶接すべき
突合せ管に支持部材を固定し、この支持部材上に
前記突合せ管に取付けられる取付け部材を載置
し、この取付け部材に設けられた回転機構により
回転する板ばね駆動体に板ばねの一端を固定し、
該板ばねの他端を回転体に固定して該回転体を前
記板ばね駆動体の回転に伴つて管周を回転させる
ようにすると供に、前記回転体に前記突合せ管の
開先面に係合する開先案内ローラを支承した溶接
ヘツドを装着したものである。

〔作用〕

上述の構成によれば、溶接ヘツドは、突合せ管
の開先面に係合している開先案内ローラに案内さ
れて溶接線に沿つて走行し、突合せ管を溶接す
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。

自動溶接装置１は、支持部材２と、取付け部材
３と、回転体４と、回転機構５と、溶接ヘツド６
と、開先案内ローラ８とを備えており、溶接母材
としてＶ字形の開先面１０を形成した突合せ管１
１，１２が例示されている。

取付け部材２は、第１のブラケツト１３と、第
２のブラケツト１４とを備えており、第１のブラ
ケツト１３はコの字状に形成され、その二又部１
３ａは、管１１を挟むように配置される。

また二又部１３ａに形成された切欠き部１３ｂ
には、管１１の中心と管１１Ａ，１１Ｂの中心と
を結ぶ中心線上に各管の間に固定されたスペーサ
１５が嵌入するようになつている。

第２のブラケツト１４は、第１のブラケツト１
３の又二部１３ａに摺動自在に嵌挿されており、
第５図に示すように両端面に植設されたピン１６
は、第１のブラケツト１３の二又部１３ａに形成
された長溝１３ｃに嵌入されている。また同図に
示すように、第２のブラケツト１４の左端面に
は、座板１７がねじ１８により固定されており、
座板１７と前記左端面に形成された凹部１４ａと
からなる空間部には、ねじ部材１９のフランジ部
１９ａが収容されている。ねじ部材１９は、座板
１７に形成された穴１７ａに嵌挿され、第１のブ
ラケツト１３に螺着されており、該第１のブラケ
ツト１３より突出した先端には、支持ダイヤル２
０が固定されている。また第２のブラケツト１４
の右端面には、管１１の外周面に当接し得るＶ字
形の凹部１４ｂが形成されている。

取付け部材３は、ガイドテーブル２１と、第３
のブラケツト２２とを備えており、ガイドテーブ
ル２１の底面に植設された２本のガイドピン２３
は、第２のブラケツト１４に形成された２個の穴
１４ｃに夫々遊嵌されている。またガイドテーブ
ル２１の底面は、第２のブラケツト１４に螺着さ
れた調節部材２５のねじ部２５ａ先端に当接して
いる。

第３のブラケツト２２は、ガイドテーブル２１
上面に載置されており、第１図に示すように、そ
の右端面に形成された半円状の凹部２２ａに、管
１１の外周面が当接するようになつている。ガイ
ドテーブル２１には、クランプ機構２６が装着さ
れており、ガイドテーブル２１に固定された取付
け台２８に下端を枢着されたクランプレバー２９
を第１図に示すように、矢印Ａの方向に回転させ
ることにより、クランプバー３０が矢印Ｂの方向
に移動し、その先端に固定されたナツト３１によ
り第３のブラケツト２２を押圧し、該第３のブラ
ケツト２２の凹部２２ａを管１１の外周面に当接
させるようになつている。また第３のブラケツト
２２には、一対の位置決めハンドル３２が固定さ
れている。

回転体４は、第３図に示すように、管１１の外
周面をわずかな隙間をもつて囲むように馬蹄形に
形成されており、その上下両端面には、一定の間
隔をおいて３個ずつガイドローラ３３が、夫々回
転体４の内周面よりわずかに突出して管１１の外
周面に当接する如く、ピン３４により回動自在に
支承されている。

回転機構５は、回転駆動モータ３５と、板ばね
駆動部材３６と、板ばね３８とを備えており、回
転駆動モータ３５は、第３のブラケツト２２に形
成された中空室２２ｂに収容固定されている。板
ばね駆動部材３６は円空円筒状に形成され、第３
のブラケツト２２に形成された腕部２２ｃに直立
して固定された軸部材４０に軸受４１を介して回
動自在に嵌挿されており、下端に形成された歯部
３６ａは、回転駆動モータ３５の回転軸３５ａに
固定されたピニオン４３に噛合するようになつて
いる。また板ばね駆動部材３６および回転体４に
夫々形成された段部３６ｂ、４ａには、帯状の板
ばね３８の一端および他端が夫々固定されてお
り、該板ばね３８は、回転体４が管１１の外周面
を一周したときに、回転体４の段部４ａ全周に第
４図に示す如く巻き付くようになつている。そし
て回転体４を管１１に挿入するときは、板ばね３
８は板ばね駆動体３６の段部３６ｂに巻き戻され
ている。なお板ばね３８の両端を回転体４および
回転部材３６を固定するときは、第４図に示すよ
うに、矢印Ｃの方に引つ張つて板ばね３８に張力
を与えながら行う。

回転体４には、チヤツク機構４６が装着されて
おり、該チヤツク機構４６は、一対の第４のブラ
ケツト４８と、該第４のブラケツト４８に夫々固
定された各一対のチヤツク部材４９とを備えてい
る。第４のブラケツト４８は、軸部材４０の上部
および下部に形成されたボス部４０ａ，４０ｂに
嵌挿されており、チヤツク部材４９は、第３図に
示すように第４のブラケツト４８の両端面にねじ
５０によつて固定されている。チヤツク部材４９
の先端部４９ａは、回転体４に段部４ａを挟んで
上部および下部に形成された段部４ｂ，４ｃの外
周面とわずかな隙間をもつて配置されている。ま
た第４のブラケツト４８の先端部には、軸受５２
を介して軸部材５３が嵌挿されている。該軸部材
５３の一方の端部およびチヤツク部材４９には、
右ねじ５５ａを形成したダイヤル部材５５が螺着
されており、軸部材５３の他方の端部およびチヤ
ツク部材４９には、左ねじ５６ａを形成したダイ
ヤル部材５６が螺着されている。該ダイヤル部材
５５，５６には、レバー５５ｂ，５６ｂが夫々一
体的に形成されており、該レバー５５ｂ，５６ｂ
の回転を規制するため、第１図に示すように、左
右にストツパ５８がチヤツク部材４９に植設され
ている。

溶接ヘツド６は、回転体４に固定されており、
該回転体４に沿つて馬蹄形に形成されている。溶
接ヘツド６には、突合せ管１１，１２の溶接線
−（第２図参照）に対向し得るように電極６０
が設置されており、また溶接ヘツド６の外周面に
は、電極６０と電極（図示せず）とを接続する溶
接ケーブル６１および電極６０の先端近傍にアル
ゴンガスを供給するための配管６２を内蔵した帯
状のフレキシブルホース６３の一端が固定されて
いる。フレキシブルホース６３は、第４のブロツ
ク４８の上面に固定されたブロツク６５に対向し
て回転自在に配設された弾性部材からなるローラ
６６，６８により挟持されている。ローラ６６が
固定された回転軸６６ａには、ブロツク６５に内
蔵されたゼンマイばね（図示せず）が装着されて
おり、該ゼンマイばねの蓄積力とローラ６６，６
８との協動作用により、フレキシブルホース６３
は、常に矢印Ｄの方向に軽くつ張られている。な
お、第２図において、６９は溶接ヘツド６６に装
着された接トーチである。

開先案内ローラ８は、複数、例えば第１図に示
すように対向して２個設けられており、溶接ヘツ
ド６にピンねじ７０により回動自在に支承され、
管１１側の開先面１０に係合して転動するように
なつている。

つぎに、本発明の実施例の作用を説明する。

突合せ管１１，１２を溶接するに際して、ま
ず、スペーサ１５を第１のブラケツト１３の切欠
き部１３ｂに嵌入させた状態で支持ダイイヤル２
０を矢印Ｅの方向に回転させ、第２のブラケツト
１４を矢印Ｆの方向に移動させて凹部１４ｂを管
１１の外周面に押圧する。これにより支持部材２
は、管１１に固定される。つぎに、位置決めハン
ドル３２を把持して回転体４、回転機構５、溶接
ヘツド６等を装着した取付け部材３を管１１が回
転体４に挿入されるようにして支持部材２に載置
する。この際、開先案内ローラ８が管１１側の開
先面１０に係合するように、調節部材２５を適宜
回転させて取付け部材３の上下高さを調節する。
この後、クランプ機構２６のクランプレバー２９
を、第１図に示すように矢印Ａの方向に回転させ
ることにより、第３のブラケツト２２の凹部２２
ａを管１１の外周面に当接させる。また第３図に
示すように、回転体４と、チヤツク部材４９の先
端部４９ａとは、わずかな隙間をもつて配置され
ている。

この状態で回転駆動モータ３５を正回転させる
と、ピニオン４３、板ばね駆動部材３６の歯部３
６ａを介して板ばね駆動部材３６が矢印Ｈの方向
に回転し、これに伴つて板ばね３８は回転体４の
段部４ａに巻き付けられながら同方向に移動す
る。すると、回転体４は、開先面１０に係合して
いる開先案内ローラ８に案内されてガイドローラ
３３を回転させながら矢印Ｋの方向に回転する。
これに伴つて溶接ヘツド６も、溶接線−に沿
つて同方向に回転する。

同時に、管１１の開先面１０と電極６０との間
にアークを発生させ、アルゴンガス雰囲気中で突
合せ管１１，１２の溶接が行われる。このように
溶接ヘツド６は、溶接線−に沿つて回転しな
がら突合せ管１１，１２の開先面１０を溶接す
る。

自動溶接装置１を管１１から取外すときは、ま
ず回転駆動モータ３５を逆回転させ、ピニオン４
３、板ばね駆動部材３６の歯部３６ａを介して板
ばね駆動部材３６を矢印Ｌの方向に回転させる。
これに伴つて板ばね３８は板ばね駆動部材３６の
段部３６ｂに巻き戻され、回転体４は矢印Ｍの方
向に回転し、管１１，１２を取巻いていたフレキ
シブルホース６３は、矢印Ｄの方向に移動する。
つぎに、第３図において、レバー５５ｂ，５６ｂ
を紙面上方から見て時計方向にストツパ５８（第
１図において左側）に当接するまで回転させる
と、チヤツク部材４９の先端部４９ａで回転体４
が締付けられる。そしてクランプレバ２９を矢印
Ｎの方向に回転させ、第３のブラケツト２２の凹
部２２ａによる管１１の外周面の押圧作用を解除
する。この状態で位置決めハンドル３２を把持し
て取付け部材３を取外す。最後に、支持ダイヤル
２０を矢印Ｓの方向に回転させ、第２のブラケツ
ト１４の凹部１４ａによる管１１の外周面の押圧
作用を解除した後、スペーサ１５から第１のブラ
ケツト１３を取外す。

上記のように突合せ管１１，１２の溶接が行わ
れるもので、回転体４は、回転駆動モータ３５の
回転によつて板ばね駆動部材３６および板ばね３
８を介して溶接ヘツド６を伴つて回転するので、
第３図に示すように、管１１と隣接する他の管１
１Ａ，１１Ｂとの間隙Ｐが小さい場合、例えば間
隙Ｐが12.75mmの場合でも突合せ管１１，１２の
溶接を容易に行うことができる。これに対して、
従来の自動溶接装置では、間隙Ｐが20.55mm以上
ないと突合せ管の溶接を行うことができないとい
うことが、調査結果により判明している。

なお、開先案内ローラ８は、管１１，１２の両
方の開先面に係合するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

上述のとおり、本発明によれば、隣接する他の
管との間隙が小さい突合せ管の自動溶接作業を容
易に行うことができ、作業能率が向上して生産性
が大幅に向上する。また溶接作業の熟練度が不要
となり、溶接不良がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動溶接装置の斜視図、第２図は自動
溶接装置の縦断面図、第３図は第２図の−矢
視横断面図、第４図は第２図の−矢視横断面
図、第５図は第２図の−矢視横断面図であ
る。 １……自動溶接装置、２……支持部材、３……
取付け部材、４……回転体、５……回転機構、６
……溶接ヘツド、８……開先案内ローラ、１０…
…開先面、１１，１２……突合せ管、３６……板
ばね駆動体、３８……板ばね、−……溶接
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接すべき突合せ管に固定される支持部材
   と、該支持部材上に載置され前記突合せ管に取付
   けられる取付け部材と、該取付け部材に設けられ
   た回転機構により回転する板ばね駆動体と、該板
   ばね駆動体に一端を固定した板ばねと、該板ばね
   の他端を固定し前記板ばね駆動体の回転に伴つた
   管周を回転する回転体と、該回転体に装着された
   溶接ヘツドと、該溶接ヘツドに支承され前記突合
   せ管の開先面に係合する開先案内ローラとを備
   え、該開先案内ローラを案内として前記溶接ヘツ
   ドを溶接線に沿つて走行させ前記突合せ管を溶接
   するように構成したことを特徴とする自動溶接装
   置。