JPH0312455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、船体の防撓材を溶接する防撓材自動
溶接装置に関する。

（従来技術） 油送船や鉱石運搬船などの大型船では船体縦強
度を大きくする必要上から、船殻の縦通板部材で
ある船底・船側外板・縦通隔壁・甲板などには断
面Ｔ型或いは断面Ｌ型の縦通防撓材が約600〜
1200mm間隔で溶接され、上記縦通板部材と縦通防
撓材とで必要な船体断面２次モーメントを確保す
る構造となつている。

船一隻当り使用される縦通防撓材は船殻総重量
の約30％にも相当するので、その制作費のコスト
ダウンの効果を多大なものとなる。

上記縦通防撓材は同一の船体に使用するもので
あつても種々の寸法・板厚のものがあり、長さも
12ｍ以上もの長さで、重量も重いことから、防撓
材を自動的に組立てて溶接していくような装置は
未だ実用化されていない。

従来、縦通防撓材制作時、ウエブとフランジと
の下向き隅肉溶接部を溶接するのに、比較的生産
性の高いグラビテイ溶接機が用いられて来た。

グラビテイ溶接機は２又状の脚の頂部からガイ
ドロツドを延し、ガイドロツドに溶接トーチを摺
動自在に装着し、溶接棒の消耗に応じてトーチが
下降していつて溶接棒１本づつ自動的に下向き隅
肉溶接するようにしたものである。

一方、特公昭57−36070号公報には、ウエブと
フランジとからなる防撓材を構造物の外面に仮付
け溶接した状態においてウエブの基端部と構造物
との隅肉溶接部を自動的に溶接する隅肉溶接装置
が記載されている。

（考案が解決しようとする問題点） グラビテイ溶接機でウエブとフランジとの隅部
を溶接する場合、熟練作業者１入当り最大８台も
の溶接機を使用できるので、その作業能率は比較
的高いけれども、例えば16ｍの防撓材の２条の隅
部を溶接するのに約46本（５mmφ×700mmの溶接
棒）もの溶接棒を頻繁に取替える必要があり、１
人８台使用する場合でも防撓材１本当り約17分の
正味溶接時間がかかるだけでなく、溶接棒の取替
え、溶接棒を取替えた個所の溶接部についてのビ
ードの補修・整形、脱線したビードの手直し、ビ
ード上のスラグの除去などの付随作業も必要なの
で、防撓材１本当り約30分もの総工数がかかるこ
とになる。

そこで、CO₂溶接機など自走式溶接機を用いる
ことも検討されたけれども、装置を極力軽量化し
ても約30〜40Kgもの重量となるので、装置のハン
ドリングの面での問題が残る。

また、コンベアラインの途中に自動溶接装置を
設置し、仮付け溶接状態の防撓材を搬送しながら
溶接することも検討されたけれども、この種装置
においても溶接速度が著しく向上する訳ではない
ので、複数台の装置を設けなければならないが、
この場合設備費が多大となるだけでなく、広い工
場スペースが必要となり、既存の防撓材組立をス
テージに適用できないなどの欠点がある。ところ
で、上記公報に記載の隅肉溶接装置は、本質的に
防撓材を組立てる為のものではなく、水平な防撓
材を垂直に設置された構造物の外面に片面隅肉溶
接する為のもので、防撓材のフランジをガイド輪
で両側から挟持し、これらガイド輪でフランジに
沿つて案内しつつ水平なウエブ上を自走する形式
になつていることから、防撓材のウエジとフラン
ジとの逆Ｔ字形溶接組立の場合のようにガイドに
供するフランジが存在しない場合には適用するこ
とが出来ない。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係る防撓材自動溶接装置は、フランジ
上にウエブを垂直に立てた状態でフランジとウエ
ブとからなる防撓材の左右１対の前後方向に延び
る下向き隅部を自動的に隅肉溶接する装置におい
て、フレームと、フレームの下側に設けられウエ
ブの上端面上を転動する少なくとも前後１対の支
持ローラと、フレームに鉛直支軸を介して支持さ
れウエブの一側面に接当する少なくとも前後１対
の駆動ローラと、付勢機構でウエブの他側面に押
圧付勢される押えローラと、フレーム上に配設さ
れ上記駆動ローラを正転・逆転駆動する駆動装置
と、左右１対の隅部に各々接当するガイド輪と、
上記各ガイド輪を遊転自在に枢支するガイドフレ
ームと、各ガイドフレームをフレームに高さ調節
自在に支持する高さ調節機構と、上記各ガイドフ
レームに支持され各隅部に臨ませた溶接トーチと
を備えたものである。

以上の構成において、フレーム及びフレームに
付設された構成部品はウエブの上端面上を転動す
る１対の支持ローラで支持され、駆動装置で前後
１対の駆動ローラを回転駆動すると駆動ローラと
押えローラとでウエブを挟持しつつ装置全体が防
撓材に沿つて走行することになるが、この時ウエ
ブの下端両側の下向き隅部に各ガイド輪が接当し
つつ転動しガイドフレームに設けられた各溶接ト
ーチが各下向き隅部に所定の位置関係をもつて溶
接していくことになる。

そして、付勢機構で付勢された上記押えローラ
と駆動ローラとでウエブを挟持するようになつて
いるので、フレームはこれらローラを介してウエ
ブに対して傾くことなく略水平状態に保持される
だけでなく、ウエブの板厚が増減しても押えロー
ラと駆動ローラとでウエブを挟持して走行可能で
ある。

また、ウエブの高さが変つたときには高さ調節
機構を介してガイドフレームの高さ調節すること
によりフレームに対するガイド輪と溶接トーチの
高さを調節することが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を第１図及び第２図に基
いて説明する。

防撓材組立ステージの定盤Ｓ上にウエブ２とフ
レーム３とを仮付け溶接してなる断面Ｔ形の防撓
材Ｌが倒立Ｔ字状に載置され、前後方向に沿うよ
うに配置されている。

この防撓材自動溶接装置は、防撓材Ｌに沿つて
自走する自走台４と防撓材Ｌの上方に防撓材Ｌと
平行に配設さたガイドレール６に吊持された自走
式の芯線供給箱５と自走台４の溶接トーチ７に供
給されるCO₂ガス及び溶接電流を制御するコント
ロールボツクス（図示略）等から構成される。

上記自走台４は次のように構成される。

即ち、自走台４の本体をなすフレーム８は偏平
な鋼製箱状体として軽量に構成され、フレーム８
の下側中央には前後１対の支持ローラ９がブラケ
ツト１０を介して装着され、ウエブ２の上端面上
を転動する支持ローラ９で自走台４全体が支持さ
れるようになつている。

フレーム８の右側の前端近傍部及び後端近傍部
には各軸受用スリーブ１１が鉛直に固着され、各
スリーブ１１には鉛直支軸１２が挿通され、軸方
向へ移動不能に支持され、フレーム８の下方へ突
出した各鉛直支軸１２の下端部には駆動ローラ１
３が固着され、各駆動ローラ１３は押えローラ９
の略中央部がウエブ２の上端面上にあるときにウ
エブ２の右側面に接当するように位置している。

上記前後の鉛直支軸１２の中間の位置において
フレーム８上に減速機付モータ１４が立向きに装
着され、モータ１４の出力軸１５には上下に１対
のスプロケツト１６が設けられ、一方のスプロケ
ツト１６に対応するスプロケツト１６が前側の鉛
直支軸１２の上端に設けられ、他方のスプロケツ
ト１６に対応するスプロケツト１６が後側の鉛直
支軸１２の上端に設けられ、これら対応するスプ
ロケツト１６，１６同士間にチエーン１７が巻装
され、これにより前後１対の駆動ローラ１３がモ
ータ１４で同期して同方向へ所定の回転速度で正
転・逆転回転駆動されるようになつている。

前後方向については駆動ローラ１３と駆動ロー
ラ１３との中間位置で、かつウエブ２に対して駆
動ローラ１３と反対側の位置で、第２図に示すよ
うにフレーム８の下側にローラ支持具１８が枢支
ピン１９を介してウエブ２に対して直交方向へ揺
動自在に枢支され、ローラ支持具１８には支軸２
０を介して押えローラ２１が回動自在に装着さ
れ、ローラ支持具１８をウエブ２側へ付勢するこ
とにより押えローラ２１をウエブ２の左側面に押
圧付勢するため、フレーム８の左端に突設された
ブラケツト２２の下端部とローラ支持具１８の左
側面中段部とが複動エアーシリンダ２３で連結さ
れ、エアーシリンダ２３のピストンロツド２３ａ
を略フルストローク伸長させると、第２図に図示
のように押えローラ２１の支軸２０が鉛直となり
押えローラ２１と駆動ローラ１３との間にウエブ
２が挟持され、フレーム８が水平姿勢に保持さ
れ、またピストンロツド２３ａを退入させるとロ
ーラ支持具１８が枢支ピン１９回りに揺動して押
えローラ２１がウエブ２から側方へ離れるように
なつている。

尚、エアーシリンダ２３に代えて油圧シリンダ
又はハウジングでローラ支持具１８をウエブ２側
へ付勢してもよいことは勿論である。

ウエブ２の下端とフランジ３とで形成される左
右１対の隅部を両側から同時に溶接することがで
きるように、各隅部に跨つて転動する１対のガイ
ド輪２４がウエブ２の側面とフランジ３の上面と
の２等分面に位置するように配設され、各１対の
ガイド輪２４はガイドフレーム２５に遊転自在に
枢支され、各ガイドフレーム２５に溶接トーチ７
が隅部に向けて固定され、上記ガイド輪２４を介
して溶接トーチ７が溶接すべき隅部に対して所定
の位置関係を保持するように案内される。

ウエブ２の高さの変化に対応し得るように、上
記各ガイドフレーム２５の側端部に立設したロツ
ド２６がフレーム８の雌ネジスリーブ２７に螺合
挿通され、各ロツド２６の上端には回動操作のた
めのハンドル２８が設けられている。

上記ロツド２６の下端部はガイドフレーム２５
に回動自在で軸方向移動不能に連結されていて、
ハンドル２８でロツド２６を回動させることによ
りガイドフレーム２５を上下に高さ調節すること
ができるようになつている。

上記溶接トーチ７はCO₂溶接機のトーチであつ
て、その溶接用芯線２９は芯線供給箱５から供給
され、フレーム８上に設けられた芯線繰出しロー
ラ３０を経由して溶接トーチ７へ供給されるが、
その送り速度は芯線繰出しローラ３０を駆動する
モータ３０ａで調節可能になつている。

また、コントロールボツクスから導設された
CO₂ホース３１とケーブル３２とはガイドレール
６に遊転輪付フツクを介して吊持され溶接トーチ
７へ接続されている。

上記芯線供給箱５はガイドレール６に沿つて自
走する電動トロリーホイスト３３に吊持され、自
走台４と同速度で自走するようになつている。

但し、上記芯線供給箱５やコントロールボツク
スを自走台４のフレーム８上に装備してもよいこ
とは勿論である。

また、断面Ｔ形の防撓材Ｌでけでなく、断面Ｌ
形の防撓材Ｌも同様に溶接することができること
は勿論である。

次に、上記防撓材自動溶接装置の作動について
説明する。

フランジ３にウエブ２を仮付け溶接した状態
で、フランジ３を定盤Ｓ上に固定し、自走台４を
防撓材Ｌの端部にセツトし、溶接トーチ７に所定
の電流とCO₂ガスとを供給しかつ芯線繰出しロー
ラ３０を駆動させて芯線２９を所定の送り速度で
供給しつつ、モータ１４を駆動させると、押えロ
ーラ２１と駆動ローラ１３とでウエブ２を挟持し
た状態で駆動ローラ１３が回転するので支持ロー
ラ９がウエブ２の上端面上を転動して自走台４が
防撓材Ｌに沿つて自走し、左右の各溶接トーチ７
で各隅部を自動的に隅肉溶接しながら自走してい
くことになる。

（考案の効果） 本考案において、以上説明したようにウエブ上
端面上を転動する支持ローラでフレーム及びフレ
ームに付設した構成部品を支持し、押えローラと
駆動ローラとでウエブを挟持し、駆動装置で駆動
ローラを回転駆動することにより装置全体を防撓
材にそつて自走させるようにしたので、コンベア
ライン等を設ける場合に比べて装置が著しく小形
化し、特別の設置スペースを設ける必要もなく、
既存の防撓材組立ステージに適数の本装置を適用
することが出来、装置の制作費も比較的安価とな
るだけでなく、この溶接装置を防撓材に一度セツ
トすれば自走しながら自動的に溶接していくので
一人の作業者が２〜３台の装置を操作できるから
生産性に優れる。

押えローラは付勢機構でウエブに押圧付勢する
ようになつているので、ウエブの板厚が大小変化
しても対応できるだけでなく、高さ調節機構を介
してガイドフレームの高さを調節することにより
フレームに対するガイド輪と溶接トーチの高さを
調節することができるようになつているので、ウ
エブの高さが大小変化しても十分に対応できる。

つまり、各種の寸法・板厚の防撓材に柔軟に対
応でき、汎用性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
防撓材自動溶接装置で防撓材を溶接している状態
を示す側面図、第２図は同正面図である。 Ｌ……防撓材、２……ウエブ、３……フラン
ジ、７……溶接トーチ、８……フレーム、９……
支持ローラ、１２……鉛直支軸、１３……駆動ロ
ーラ、１４……モータ、１６……スプロケツト、
１７……チエーン、１８……ローラ支持具、１９
……枢支ピン、２０……支軸、２１……押えロー
ラ、２２……ブラケツト、２３……エアーシリン
ダ、２４……ガイド輪、２５……ガイドフレー
ム、２６……ロツド、２７……雌ネジスリーブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フランジ上にウエブを垂直に立てた状態でフラ
   ンジとウエブとからなる防撓材の左右１対の前後
   方向に延びる下向き隅部を自動的に隅肉溶接する
   装置において、 フレームと、フレームの下側に設けられウエブ
   の上端面上を転動する少なくとも前後１対の支持
   ローラと、フレームに鉛直支軸を介して支持され
   ウエブの一側面に接当する少なくとも前後１対の
   駆動ローラと、付勢機構でウエブの他側面に押圧
   付勢される押えローラと、フレーム上に配設され
   上記駆動ローラを正転・逆転駆動する駆動装置
   と、左右１対の隅部に各々接当するガイド輪と、
   上記各ガイド輪を遊転自在に枢支するガイドフレ
   ームと、各ガイドフレームをフレームに高さ調節
   自在に支持する高さ調節機構と、上記各ガイドフ
   レームに支持され各隅部に臨ませた溶接トーチと
   を備えたことを特徴とする防撓材自動溶接装置。