JPH0323264B2

JPH0323264B2 -

Info

Publication number: JPH0323264B2
Application number: JP4974684A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujitani; Yasuyuki Hase; Hiroyoshi Kawanami; Masaya Yamatoku; Hiromasa Kamei; Takehiko Imada; Takao Ikeda; Shoji Kushimoto; Yukihiro Kawai; Yasumi Nagura; Takashi Ishide
Original assignee: Shikoku Research Institute Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Kansai Denryoku KK
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Shikoku Research Institute Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1991-03-28
Also published as: JPS60196264A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、水中溶接装置の改良に関するもので
ある。

水中でTIG溶接、プラズマ溶接、MIG溶接等
を行う場合においては、何らかの方法で溶接アー
ク周辺を水から完全に遮断してシールドガス雰囲
気にする必要があり、この方法としては今まで
種々提案されている。その中には、溶接トーチを
小型ボツクス内に収納し、このボツクスを被溶接
物に押し付けた後ボツクス内の水を排除し、該ボ
ツクス内をシールドガスに置換して大気状態と同
じ状態で溶接する方法があるが、この方法におい
ては溶接トーチを三次元の直交座標軸たるＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向に駆動する所謂３軸駆動をいかにコ
ンパクトな機構で行うかが重要な課題となつてい
る。

すなわち水中溶接は、装置を水中にセツトした
状態で実行するが、溶接、それ自体は、水を排除
した空間で行なう。このとき、前記小型ボツクス
が水排除空間を仕切るが、この小型ボツクスに収
納している溶接トーチは、セツト時には、水に接
触することになる。

一般に、絶縁が要求される電気部品は水漏れ
や、湿気の侵入により絶縁不良を生起するので、
電気部品の収納部は完全水密構造とする必要があ
る。

また、一般に、溶接トーチを一方向に移動させ
る場合、一対のねじ送り機構と駆動モータとを必
要とする。したがつて、溶接トーチを３次元（Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向）に移動させる場合、３
個の駆動モータを必要とし、これらを夫々個別に
水密カバーで覆うと水密構造が大嵩になる。

本発明は、上記従来技術に鑑みて成されたもの
で、その目的とする処は、水中で溶接トーチを３
軸駆動する機構のコンパクト化が図れ、水中溶接
を遠隔で、且つ大気中と略同一雰囲気の下で行う
ことができる水中溶接装置を提供するにある。

斯かる目的を達成すべく本発明は、一面が開放されシールドガス供給管及び排水管
が連結された乾式ボツクス内に、溶接トーチを三
次元方向移動可能に設けた水中溶接装置におい
て、前記乾式ボツクスの天板をなすモータベース板
上に鉛直方向駆動用モータ、横方向駆動用モータ
及び前後方向駆動用モータを配設して水密カバー
で覆うとともに、前記鉛直方向、横方向及び前後
方向駆動用モータの各回転軸を、前記モーベース
板上を水密に貫通して前記乾式ボツクス内へ延出
し、更に前記各回転軸を前記溶接トーチの移動機
構に機械的に連結したことを特徴とする。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

第１図は本発明に係る水中溶接装置の破断側面
図、第２図は同装置の破断正面図、第３図は同装
置のモータ類の配置を示す平面図、第４図、第５
図、第６図はそれぞれ第１図Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ
線、Ｄ−Ｄ線断面図、第７図は第２図Ｅ−Ｅ線断
面図である。

図中、１３は箱形を成す乾式ボツクスであり、
これの一面は開口しており、この開口部には被溶
接部に当接すべき継手部材１４が取り付けられて
おり、これの周縁には図示の如く単胞スポンジ、
ゴム等で成形されたシール材１５が貼設されてい
る。そして、この乾式ボツクス１３内には溶接ト
ーチ４６、ワイヤ送給ガイド４８等が収納されて
いる。

ところで、上記乾式ボツクス１３の上面は平板
であるモータベース板１２となつており、該モー
タベース板１２上には横方向駆動用モータ２、鉛
直方向駆動用モータ３及び前後方向駆動用モータ
４（以下単にモータ２，３，４と称す）、並びに
溶接ワイヤを小さなスプールに巻回したワイヤリ
ール６が設置されている。尚、モータ２，３，４
はそれぞれ溶接トーチ４６を第２図中、左右（Ｘ
方向）、上下（Ｙ方向）、前後方向（Ｚ方向）に移
動させるためのものであり、又、モータ５は溶接
ワイヤを送給するためのものであり、これら各種
モータ２，３，４，５及びワイヤリール６等は水
密カバー１にて覆合されて水からシールされてい
る。又、上記モータ２，３，４の近傍には乾式ボ
ツクス１３内のスプライン軸２４，３９，２０の
両端停止装置７ａ，７ｂ，７ｃが設けられてい
る。

第４図は両端停止装置７ｂを示す（両端停止装
置７ａ，７ｃも同様である）。

第４図中、９はリミツトスイツチ、１０はドツ
グであり、ネジ軸２８のストロークに応じて上下
のリミツトスイツチ９の動作点が決められてい
る。又、ネジ軸２８の動きはモータ３の回転によ
るため、ドツグ１０のストロークはネジ軸５１の
ピツチ及びモータ３の出力軸側の歯車１１と噛合
する歯車の歯数でコントロールすることができ、
従つて、両端停止装置７ｂを小型、コンパクト化
することができる。スプライン軸２４，２０，３
９に関しても同様のストローク設定が行なわれ
る。

このようにして水密カバー１とモータベース板
１２とで形成する密閉空間内には電気部品である
モータ２，３，４，５及びリミツトスイツチ９と
ともに、ワイヤリール６、両端停止装置７ａ，７
ｂ，７ｃ、ドツグ１０、歯車１１及びネジ軸５１
等が水密状態で収納してある。

このとき、モータ２，４の出力軸は夫々の回転
軸がモータベース板１２を水密に貫通することに
より、またモータ３の出力軸はその回転軸に歯車
１１を介して結合しているネジ軸２８が水密に貫
通することにより溶接トーチ４６のＸ、Ｙ、Ｚ方
向移動機構に機械的に連結している。これらＸ、
Ｙ、Ｚ方向移動機構に関しては後に詳述する。

一方、前記乾式ボツクス１３には第２図に示す
如く該乾式ボツクス１３内にシールドガスを封入
するためのシールドガス供給管１６及び乾式ボツ
クス１３内の水を外部に排出するための排水管１
７が接続されている。又、前記スプライン軸２
０，２４は支持板３１，３２にそれぞれ回転自在
に支持されており、各スプライン軸２０，２４の
上端部には歯車１９，２３が固定され、歯車１
９，２３はそれぞれモータ４，２の出力軸側に固
定された歯車１８，２２に噛合している。そし
て、両スプライン軸２０，２４には軸受ブロツク
２６ａ，２６ｂを介してスライドステージ２７が
上下動自在に支持されており、該スライドステー
ジ２７の中央にはモータ３にて回転駆動されるネ
ジ軸２８が螺合している。尚、上記スライドステ
ージ２７は第４図に示す如く２本のガイド軸２
９，３０によつてガイドされている。

このように歯車１１、ネジ軸２８、スライドス
テージ２７及びガイド軸２９，３０等によりＹ軸
方向移動機構を構成している。

又、前記軸受ブロツク２６ａ，２６ｂ間には第
５図に示す如く上下２本のガイド軸３９Ａ，３９
Ｂが架設されており、これらガイド軸３９Ａ，３
９ＢにはＸ軸ブロツク３７が摺動自在に支持され
ている。そして、前記スプライン軸２４にはスプ
ロケツト２５が嵌着されており、又、前記スライ
ドステージ２７には金具３３を介して小型スプー
ル３４が取り付けられており、これらスプロケツ
ト２５と小型スプール３４間にはチエーン３５が
巻掛けられている。このチエーン３５はチエーン
３５ａとワイヤロープ３５ｂとから成り、小型ス
プール３４に巻掛けられたワイヤロープ３５ｂの
端部は前記Ｘ軸ブロツク３７に結着されている。

このように、歯車２２，２３、スプライン軸２
４、スプロケツト２５、小型スプール３４、チエ
ーン３５及びＸ軸ブロツク３７等でＸ軸移動機構
を構成している。

一方、前記スプライン軸２０の中間にはウオー
ム２１が結着され、該ウオーム２１にはこれと直
交してウオーム歯車３８が噛合しており、このウ
オーム歯車３８は前記スプライン軸３９の一端に
結着されている。そして、このスプライン軸３９
の中央部には歯車４０が結着されており、歯車４
０はＸ軸ブロツク３７に軸４５にて回転自在に支
承される歯車４１に噛合している。又、Ｘ軸ブロ
ツク３７の下部にはＺ軸方向に移動するスライダ
５０のガイド軸４３，４４が挿通しており、該ス
ライダ５０に前記溶接トーチ４６及びワイヤ送給
ガイド４８が支持されている。そして、このスラ
イダ５０にはラツク歯車４２が設けられており、
該ラツク歯車４２には前記歯車４１が噛合してい
る。

このように、歯車１８，１９、スプライン軸２
０、ウオーム２１、ウオーム歯車３８、スプライ
ン軸３９、歯車４０，４１、ラツク歯車４２及び
スライダ５０等でＺ軸移動機構を構成している。

尚、第１図中、４７はパワーケーブルである。
又、図示しないが、乾式ボツクス１３の外面には
該乾式ボツクス１３を被溶接材に取付固定するた
めの吸盤及びエアシリンダが設けられている。

次に本水中溶接装置の作用を説明する。

モー２を駆動すれば、この回転力が歯車２２，
２３を介してスプライン軸２４に伝達され、該ス
プライン軸２４が回転駆動される。そして、この
スプライン軸２４の回転でスプロケツト２５が一
体に回転し、これによりチエーン３５を介してＸ
軸ブロツク３７がＸ方向に移動し、この結果、溶
接トーチ４６及びワイヤ送給ガイド４８をＸ方向
に移動させることができる。

又、モータ３を駆動すれば、これに結合された
ネジ軸２８が回転駆動され、このネジ軸２８の回
転でこれに螺合するスライドステージ２７が上下
動し、この結果、溶接トーチ４６及びワイヤ送給
ガイド４８をＹ軸方向に移動させることができ
る。

更に、モータ４を駆動すれば、この回転力が歯
車１８，１９を介してスプライン軸２０に伝達さ
れ、該スプライン軸２０及びこれに固定されたウ
オーム２１が回転駆動される。このウオーム２１
の回転でこれに噛合するウオーム歯車３８が回転
せしめられ、この回転力はスプライン軸３９、歯
車４０，４１へと伝達される。そして、歯車４１
の回転でこれに噛合するラツク歯車４２を備える
スライダ５０がＺ軸方向に移動し、この結果、溶
接トーチ４６及びワイヤ送給ガイド４８をＺ軸方
向に移動させることができる。

以上実施例とともに具体的に説明したように、
本発明によれば鉛直方向、横方向及び前後方向駆
動用モータをはじめ、電気部品は乾式ボツクスに
隣接した水密カバー内に水密に収納し、前記各モ
ータの出力軸も水密に乾式ボツクス内に貫通して
各方向の移動機構と連結したので、電気部品の信
頼性、耐久性が向上するとともに、装置全体の小
型化を図ることができる。そして、本水中溶接装
置によれば、水中溶接を遠隔で、且つ大気中と同
様の雰囲気の下で良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水中溶接装置の破断側面
図、第２図は同装置の破断正面図、第３図は同装
置のモータ類の配置を示す平面図、第４図、第５
図、第６図はそれぞれ第１図Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ
線、Ｄ−Ｄ線断面図、第７図は第２図Ｅ−Ｅ線断
面図である。図面中、１は水密カバー、２，３，４，５はモ
ータ、１２はモータベース板、１３は乾式ボツク
ス、１８，１９，２１，２２，２３，３８，４
０，４１，４２は歯車、２０，２４，３９はスプ
ライン軸、２５はスプロケツト、２７はスライド
ステージ、３４は小型スプール、３５はチエー
ン、３７はＸ軸ブロツク、４６は溶接トーチ、４
８はワイヤ送給ガイド、５０はスライダである。

Claims

【特許請求の範囲】１一面が開放されたシールドガス供給管及び排
水管が連絡された乾式ボツクス内に、溶接トーチ
を三次元方向移動可能に設けた水中溶接装置にお
いて、前記乾式ボツクスの天板をなすモータベース板
上に鉛直方向駆動モータ、横方向駆動用モータ及
び前後方向駆動用モータを配設して水密カバーで
覆うとともに、前記鉛直方向、横方向及び前後方
向駆動用モータの各出力軸を、前記モータベース
板を水密に貫通して前記乾式ボツクス内へ延出
し、更に前記各出力軸を前記溶接トーチの移動機
構に機械的に連結したことを特徴とする水中溶接
装置。