JPH0252588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は筒形状の被溶接物の内面溶接装置にお
けるトーチ移動及びワイヤ送給機構に関するもの
である。

従来たとえば、特開昭56−84174号公報により、
パイプの内面を円周方向および軸心方向に溶接す
る場合には、パイプの外方位置にその外周面にそ
うて回動する溶接装置を設け、この溶接装置より
外方に突出するアームの先端部に溶接トーチおよ
びワイヤ送給用チツプを設け、上記溶接トーチお
よびチツプをパイン内に挿入してパイプの内面を
溶接する装置が提案されている。

然るにこの構成ではトーチの自重によつて回動
時のアームの撓みあるいはトーチの回動範囲のス
ペースの制約等によつて内周面を溶接するパイプ
の長さが限定されるため、比較的長尺のパイプの
内面溶接を行なうことができなかつた。またチツ
プが常にトーチと共に回動するため、ワイヤがよ
ぢれて局部的に無理な力が加わるためワイヤのよ
ぢれを元の状態に戻すことが容易にできない欠点
があつた。

本発明は上記の欠点を除去し長尺の筒形状の被
溶接物の内面を容易に溶接可能にし、かつワイヤ
のよぢれを防止可能にした筒形状の被溶接物の内
面を溶接する装置における溶接トーチ移動および
ワイヤ送給機構を提供することにある。

本発明は上記の目的を達成するため、筒形状の
被溶接物内に移動自在に挿入し、上記被溶接物の
外方に位置する駆動機構によつて軸方向に移動す
る外筒と、この外筒の内周面に回動自在に支持さ
れた内筒と、この内筒内に支持され、該内筒を上
記外筒の内周面にそうて回動させる内筒回動装置
と、上記内筒内に支持され、溶接用トーチおよび
ワイヤ用チツプを同時に被溶接物の軸方向および
これと直角方向に移動させるトーチ移動装置と、
上記内筒内に回転自在に支持され、ワイヤを巻回
するリールと、上記リールに巻回されたワイヤを
内筒の内周面にそうて円弧方向に上記ワイヤ用チ
ツプに送給するワイヤ送給部とを設けたことを特
徴とするものである。

以下本発明の実施例を示す第１図乃至第９図に
つき説明する。なお第１図は本発明装置の全体を
示す断面正面図、第２図はその一部断面平面図、
第３図は第１図の−矢視断面側面図、第４図
は第３図の−矢視のワイヤ送給機構を示す断
面正面図、第５図はトーチ移動機構を示す断面正
面図、第６図はその平面図、第７図は第６図の
矢視断面側面図、第８図は第７図の矢視断面側
面図、第９図は第８図の矢視断面側面図であ
る。なお説明の都合上第１図、第２図、第４図乃
至第６図においては横長に図示されているが、本
実施例に実施に当つては第１図および第２図にお
ける左側を上方向にした直立状態に配置されてい
る。

第１図および第２図において、１ａ，１ｂは２
個の外筒にして、互いに同一径で形成され、内歯
歯車筒２を間に挟んで軸方向に直列に締着され、
上記一方の外筒１ａの外周面１部には半径方向に
貫通する溶接用の窓１ｃを穿設している。また、
図示していないが他方の外周１ｂはロープ等によ
つてその上方の被溶接物の外方に位置する巻上装
置と接続し、この巻上装置によつて溶接するたと
えば直立のパイプ状をした被溶接物（図示せず）
内に上方から挿入して上下方向に移動する如くし
ている。

上記内歯歯車筒２はその内周面の１部の内歯歯
車２ａを固定している３ａ，３ｂは２個のサイド
カバーにして夫々上記外筒１ａ，１ｂの外方端面
に締着され内部を密閉している。４ａ，４ｂは２
個の内筒支持筒にして、夫々上記一方の外筒１ａ
の内周面に間隔をおいて球軸受４ｃ，４ｄにより
回転自在に支持されている。５ａ，５ｂは２個の
球軸受押えにして、夫々リング状に形成され、上
記球軸受５ａ，５ｂの軸方向の移動を固定するた
め上記内筒支持筒４ａ，４ｂの外方端面に締着さ
れている。

６は内筒にして上記一方の外筒１ａの内周面に
回動しうる如く両端部を上記２個の内筒支持筒４
ａ，４ｂ間に挟持され、外周面の１部上記窓１ｃ
に接続する位置に開口する窓６ａを穿設してあ
る。７は内筒回動機構にして、上記内筒６の内周
面に固定支持されたモータケース７０１内に支持
され外部の駆動源（図示せず）に接続するモータ
７０２と、このモータケース７０１の軸端部７０
２に固定支持された内歯歯車７０３およびこの内
歯歯車７０３に中間歯車７０４を介して噛合うピ
ニオン７０５から形成され、上記モータケース７
０１の端部に締着された減速ギヤケース７０６ａ
に内臓する差動歯車組７０７とこの差動歯車組７
０７のピニオン７０５を一端部に固定支持し、上
記減速ギヤケース７０６ａの端部に締着されたギ
ヤケース７０６ｂ内に回転自在に支持された従動
軸７０８と、この従動軸７０８に固定支持され上
記内歯歯車２ａに噛合うピニオン７０９と、上記
従動軸７０８の先端部に固定支持され、上記減速
ギヤケース７０６ａに締着されたギヤケース７０
６ｃに内臓する１対のギヤ７１０およびピニオン
７１１とこのピニオン７１１を軸端部に固定支持
し上記ギヤケース７０６ｃの端部に締着されたカ
バー７１２に内臓するポテンシヨメータ７１３と
から形成されている。

したがつて上記内筒回動機構７は上記モータ７
０２が外部の駆動源により駆動すると、差動歯車
組７０７にて減速されて従動軸７０８が回転して
ピニオン７０９が内歯歯車２ａに噛合いつつ回転
しながら回動するので、該内筒回動装置７を支持
する内筒６が一方の外筒１ａの内周面を回動させ
る。また同時に従動軸７０８の回転に伴なつて１
対のギヤ７１０およびピニオン７１１を介してポ
テンシヨメータ７１３が回転して上記内筒６の回
転角度を検出し、これが所定角度に達したとき外
部の駆動源に指令を発して上記モータ７０２の駆
動を停止させることができる。８はトーチ移動機
構にして、上記内筒６の内周面に上記内筒回動機
構７に対して所定の角度離れた位置に固定支持さ
れ、互いに直列に締着支持されたモータケース８
０１、中間ケース８０２およびスライダケース８
０３と、このスライダケース８０３の延長位置に
互いに上下方向に締着支持されたギヤケース８０
４およびケース８０５とから形成されている。上
記モータケース８０１はその内部に外部の駆動源
に接続する２個のモータ８０６，８０７とその外
方に２個のポテンシヨメータ８０８，８０９とを
並列に支持している。

上記中間ケース８０２は上記２個のモータ８０
６，８０７の軸端部に夫々固定支持された２個の
ギヤ８１０，８１１および２個のカツプリング８
１２，８１３と上記ポテンシヨメータ８０８，８
０９の軸端部に上記ギヤ８１０，８１１と噛合う
如く夫夫固定支持された２個のピニオン８１４，
８１５とを設けている。上記スライダーケース８
０３はその内部に間隔をおいて両端部を固定支持
する２個のガイドバー８１６，８１７と、このガ
イドバー８１６，８１７に両端部を摺動自在に支
持されたスライダー８１８と、このスライダー８
１８内に外周面を固定支持されたナツト８１９
と、このナツト８１９の中心部に螺合支持され、
一端部を上記一方のカツプリング８１２を固定支
持する螺子軸８２０と、上記スライダー８１８の
端面にフランジ部８２１ａの端面を締着支持さ
れ、軸部８２１ｂの外周面先端部を該スライダー
ケース８０３に締着された軸受８２２内に摺動自
在に支持されたスライドバー８２１と、上記スラ
イダー８１８内に大径部８２３ａの外周面を回転
自在に支持され、小径部８２３ｂの外周面を上記
スライドバー８２１内に球軸受８２４を介して回
転自在に支持され先端部の上記ギヤケース８０４
内に挿入した部分にウオーム歯８２３ｃを形成す
る中空軸８２３と、大径部外周面８２５ａを上記
中空軸８２３の大径部８２３ａ内周面に固定支持
され、小径一端部８２５ｂの先端に上記他方のカ
ツプリング８１３を固定支持し、小径他端部８２
５ｃを上記中空軸８２３の小径部８２３ｂに形成
された長穴８２３ｄ内に挿入する回転軸８２５と
に設けている。上記ギヤケース８０４は上記スラ
イドバー８２１の軸部８２１ｂの外周面先端部に
固定支持され、端面と上記軸受８２２との間にジ
ヤバラ８２６を介挿し内部には上記ウオーム歯８
２３ｃに噛合うウオームホイル８２７と、このウ
オームホイル８２７を中央部に固定支持し、両端
部を該ギヤケース８０４に回転自在に支持されそ
の一方先端部の上記ケース８０５内にのぞませた
部分にピニオン８２８を固定支持する軸８２９と
を設けている。上記ケース８０５はその内部に間
隔をおいて両端部を固定支持する２個のガイドバ
ー８３０とこのガイドバー８３０に両端部を摺動
自在を支持されたスライダー８３１とこのスライ
ダー８３１の中央部に固定支持された先端部を該
ケース８０５に回転自在に支持され、その先端を
当ケース８０５より外方に突出する軸８３２と、
上記スライダー８３２と上記スライダー８３１の
中央部の上記軸８３２の上方部に固定支持され上
記ピニオン８２８に噛合うラツク８３３と、上記
軸８３２の先端部に固定支持され、先端部にトー
チ９を固定支持するレバー８３４と、このレバー
８３４および該ケース８０５間に介挿されたジヤ
バラ８３５とを設けている。したがつて上記トー
チ移動機構８は一方のモータ８０６が駆動する
と、一方のカツプリング８１２を介して螺子軸８
２０が回転し、これを螺合支持するナツト８１９
を介してスライダー８１８が２個のガイドバー８
１６，８１７にそうて移動するので、このスライ
ダー８１８に締着されたスライドバー８２１がギ
ヤケース８０４およびケース８０５を介してトー
チ９を第５図に示すＡ−Ａ矢印方向に移動させ、
同時に上記一方のモータ８０６の軸端部のギヤ８
１０およびこれに噛合うピニオン８１４を介して
一方のポテンシヨメータ８０８が回転して上記ト
ーチ９のＡ−Ａ矢印方向の移動量を検出するとと
もに上記トーチ９が所定量移動したとき上記一方
のモータ８０６を駆動する外部の駆動部（図示せ
ず）に指令を発して上記一方のモータ８０６の駆
動を停止させる。また他方のモータ８０７が駆動
すると、他方のカツプリング８１３を介して回転
軸８２５が回転し、中空軸８２３を介してウオー
ム歯８２３ｃが回転してウオームホイル８２７を
回転させるので、軸８２９およびピニオン８２８
を介してラツク８３３、スライダー８３１および
軸８３２は２個のガイドバー８３０にそうて移動
して上記軸８３２に支持されたレバー８３４の先
端部のトーチ９を第５図に示すＢ−Ｂ矢視方向に
移動させ、同時に上記他方のモータ８０７の軸端
部のギヤ８１１およびこれに噛合うピニオン１８
５を介して他方のポテンシヨメータ８０９が回転
して上記トーチ９のＢ−Ｂ矢視方向の移動量を検
出するとともに上記トーチ９が所定量移動したと
き上記他方のモータ８０７を駆動する外部の駆動
部に指令を発して上記他方のモータ８０７の駆動
を停止させることができる。１０はワイヤ送給機
構にして、上記内筒６の内周面に固定支持された
ワイヤ送給部１００１と、上記一方のサイドカバ
ー３ａの軸心部締着されたワイヤ送給リール部１
００２と、上記トーチ移動装置８のレバー８３４
に締着されたワイヤガイド部１００３とから形成
されている。上記ワイヤ送給部１００１は互いに
直列に締着支持されたモータケース１００４およ
びホルダー１００５と、上記モータケース１００
４内にモータ１００６を支持し、上記ホルダー１
００５に球軸受１００６にて回転自在に支持さ
れ、上記モータ１００７に接続する軸１００８
と、この軸１００８に固定支持された一方の送給
ローラ１００９と、この一方の送給ローラ１００
９に対接する他方の送給ローラ１０１０と、この
他方の送給ローラ１０１０を固定支持し、両端部
を該ホルダー１００５に球軸受１０１１にて回転
自在に支持された軸１０１２と、上記２個の軸１
００８，１０１２の軸心と直角方向に該ホルダー
１００５に固定支持され、内方開口部を上記２個
の送給ローラ１００９，１０１０の対接部に向
き、外方開口部を上記内筒６の内周面に向つてワ
イヤ１１を包囲するチユーブ１２ａ，１２ｂの一
端部を夫々固定支持する２個のワイヤガイド１０
１２ａ，１０１２ｂとから形成されている。した
がつて上記ワイヤ送給部１００１はモータ１００
６が駆動すると、軸１００８が一方の送給ローラ
１００９ついで他方の送給ローラ１０１０を第３
図に示す矢印方向に回転させるので、一方のワイ
ヤガイド１０１２ａに支持されたチユーブ１２ａ
内のワイヤ１１が他方のワイヤガイド１０１２ｂ
に支持されたチユーブ１２ｂ内に送給させること
ができる。上記ワイヤ送給リール部１００２は軸
部１０１３ａを上記一方のサイドカバー３ａの軸
心部に穿設された開口穴３ｂ内に挿入しフランジ
部１０１３ｂをサイドカバー３ａの側端面に締着
された軸受１０１３とこの軸受１０１３の外周面
に回転自在に支持されたリール１０１４と、上記
軸受１０１３の先端面に締着された板状のガイド
板１０１５と、形状をしてその一端部を上記ガ
イド板１０１５の一端部に締着され、他端部に貫
通する穴１０１６を穿設してこの穴１０１６内に
上記一方のワイヤガイド１０１２ａに支持された
チユーブ１２ａの他端部を支持するガイド１０１
７とから形成されている。なお上記一方のチユー
ブ１２ａは第３図から明らかな如く上記内筒６の
内周面にそうて円弧状に配置している。

したがつて上記ワイヤ送給リール部１００２は
上記ワイヤ送給部１００１の２個の送給ローラ１
００９，１０１０が矢印方向に回転すると、ワイ
ヤ１１を外周に巻き付けたリール１０１４が軸受
１０１３の軸部１０１３ａの外周面を回転しつつ
ワイヤ１１をガイド１０１７に支持された一方の
チユーブ１２ａ内に送給することができる。上記
ワイヤガイド部１００３は上記トーチ移動装置８
のレバー８３４に締着支持された支持板１０１８
と、この支持板１０１８の先端部に支持され、先
端部が上記トーチ９の先端延長線上に対向するチ
ツプ１０１９とから形成されている。

なお上記チツプ１０１９はその内部を軸方向に
貫通する穴（図示せず）を穿設しその後端部に上
記ワイヤ送給部１００１の他方のワイヤガイド１
０１２ｂに一端部を支持され上記内筒６の内周部
にそうて円弧状に配置された他方のチユーブ１２
ｂの後端部を支持し、このチユーブ１２ｂ内のワ
イヤ１１を上記穴の前端部より外部の上記トーチ
９の先端延長線上に送出させる如くしている。

上記の構成であるから、本発明溶接装置全体を
溶接する被溶接物内に挿入してトーチ９の先端部
を溶接部に概略位置決めする。

然る後上記トーチ移動機構８が駆動するとトー
チ９の先端部を上記外筒１ａ，１ｂの軸方向およ
びこれと直角方向に移動してトーチ９の先端部位
置を第３図に示す位置に位置決めする。

ついで被溶接物を円周方向に溶接する場合には
内筒回動機構７を駆動すると、内筒６が外筒１
ａ，１ｂの内周面にそうて回動して内筒６内の上
記トーチ移動機構８を介してトーチ９の先端部が
被溶接物の溶接位置を円周方向に移動する。この
場合内筒６内に支持された上記トーチ機構８およ
びワイヤ送給機構１０が現状の状態を保持しつつ
回動する。またトーチ９によつて被溶接物を溶接
するのに伴なつてワイヤ１１の先端部が順次消耗
していく。そこで溶接時ワイヤ送給部１００２の
モータ１００６を駆動すると、２個の送給ローラ
１００９，１０１０がリール１０１４の外周面に
巻かれたワイヤ１１を内筒６の内周面にそうて円
弧状にチツプ１０１９に送給する。

したがつてトーチ９がたとえ被溶接物を円周方
向に溶接する場合でもワイヤがよぢれたりするの
を防止することができる。

またトーチ９が被溶接物を軸方向に溶接する場
合には、巻上機により本発明溶接装置全体を軸方
向に移動させることによつて行なうことができ
る。

本発明は以上述べたる如くであるから簡単な構
成にて容易に長尺の筒形状の被溶接物の内面を溶
接することができかつワイヤのよぢれを防止する
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はその断
面正面図、第２図はその一部断面平面図、第３図
は第１図の−矢視断面側面図、第４図は第３
図の−矢視のワイヤ送給機構を示す断面正面
図、第５図はトーチ機構を示す断面正面図、第６
図はその平面図、第７図は第６図の矢視断面側
面図、第８図は第７図の矢視断面側面図、第９
図は第８図の矢視断面側面図である。 １ａ，１ｂ……２個の外筒、２……内歯歯車
筒、２ａ……内歯歯車、３ａ，３ｂ……２個のサ
イドカバー、４ａ，４ｂ……内筒支持筒、６……
内筒、７……内筒回動機構、８……トーチ移動機
構、９……トーチ、１０……ワイヤ送給機構、１
００１……ワイヤ送給部、１００２……ワイヤ送
給リール部、１００３……ワイヤガイド部、１１
……ワイヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒形状の被溶接物内に移動自在に挿入し、上
   記被溶接物の外方に位置する駆動機構によつて軸
   方向に移動する外筒とこの外筒の内周面に回動自
   在に支持された内筒と、この内筒内に支持され該
   内筒を上記外筒の内周面にそうて回動させる内筒
   回動装置と、上記内筒内に支持され、溶接用トー
   チを上記被溶接物の軸方向およびこれと直角方向
   に移動させるトーチ移動装置と、上記内筒内に回
   転自在に支持され、ワイヤを巻回するリールと、
   このリールに巻かれたワイヤを内筒の内周面にそ
   うて円弧方向に上記トーチ移動装置に支持された
   チツプに送給するワイヤ送給部とを設けたことを
   特徴とする筒形状の被溶接物の内面溶接装置にお
   けるトーチ移動およびワイヤ送給機構。