JPH0357331Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は造船その他の鉄構製品等の大型構造物
に掛け金等のピース（小片）を溶接するための自
動溶接装置に関する。

＜従来の技術＞ 一般に造船その他の鉄構製品であつて大型の構
造物には荷役用の吊りワイヤー等を挿通する多数
の掛け金が全ての姿勢において溶接で取り付けら
れている。この溶接は従来ほとんどが手作業によ
つて行われている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ このような掛け金は形状が比較的単純で短尺で
あるため、自動化が思索されているが従来の自動
溶接装置は可搬性や、トーチ動作に問題があり、
未だ実用化されていない。そこで本考案は各種の
姿勢で取付けられる多数の掛け金等のピース（小
片）のいずれについても簡単に自動溶接が可能な
自動溶接装置の提供を目的としてなされたもので
ある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上述の如き問題点を解決するため、本考案は、
可搬性の支持スタンドに固定した水平配置のＸ軸
レールと、該Ｘ軸レールに対して摺動自在に支持
され、モータの駆動によつてＸ軸レールに沿つて
移動するＸ軸台車と、該Ｘ軸台車上に支持され、
垂直方向に向けたＺ軸レールを摺動自在に支持
し、該Ｚ軸レールをモータの駆動によつて軸方向
に摺動させるＺ軸台車と、前記Ｚ軸レールの上端
に固定され、水平配置で前記Ｘ軸レールと直交配
置のＹ軸レールを摺動自在に支持し、該Ｙ軸レー
ルをモータの駆動によつて軸方向に摺動させるＹ
軸台車と、前記Ｙ軸レールの先端に固定され、垂
直方向に向けた中空軸を旋回自在に有し、モータ
の駆動によつて該中空軸を旋回させる旋回軸と、
該旋回軸の前記中空軸の下端に支持され、トーチ
サポート板をモータの駆動によつてオシレートさ
せるオシレート軸と、前記トーチサポート板に溶
接トーチ胴部が保持され、トーチケーブルを前記
中空軸に挿通させた溶接トーチとを備え、前記各
レールと各台車の相互移動及び旋回軸の回転動作
の距離を検出するパルスエンコーダを介して自動
的に制御させるようにしてなるピース自動溶接装
置を構成したのである。

＜作用＞ 而してこの装置は支持スタンドをピースの近く
に配置し、中空軸の旋回中心に溶接トーチのワイ
ヤ先端が位置するように設置し、各軸を動作させ
て前記ワイヤ先端がピースの溶接線に沿つて移動
されるようにテイーチングした後、オシレート軸
を動作させると同時にＸ，Ｙ，Ｚ軸を各モータの
駆動によつて動作させて自動溶接を行なうのであ
る。

＜実施例＞ 次に本考案の一実施例を図面について説明す
る。

この装置は、第１図〜第３図に示すように、支
持スタンド１に対して水平配置にＸ軸レール２が
固定され、このＸ軸レール２に対して摺動自在に
Ｘ軸台車３が支持さり、そのＸ軸台車３にＺ軸台
車４が固定され、そのＺ軸台車４に対してＺ軸レ
ール５が垂直方向に摺動自在に支持されている。
またＺ軸レール５の上端にはＹ軸台車６が固定さ
れ、そのＹ軸台車６にＹ軸レール７が水平方向で
かつ前記Ｘ軸レール２と直交する向きに摺動自在
に支持されている。更にこのＹ軸レール７の先端
には旋回軸本体（以下α軸本体と示す）８が垂直
軸を中心にして360°旋回可能に支持されており、
このα軸本体８に対して溶接トーチ１０を支持し
たオシレート軸本体（以下Ｗ軸本体と示す）９が
支持されている。各レール２，５，７とこれらに
対応する各台車３，４，６間の相互の動作はいず
れも同じ構造の駆動機構によつてなされるように
している。即ち第４図，第５図に示すように各レ
ール２，５，７にはいずれもラツタ１１が固定さ
れ、このラツタ１１に噛み合うピニオン１２が各
台車３，４，６に取付けられ、この各ピニオン１
２を各台車３，４，６に配置した電動モータ１３
により、回転させるようにしている。

モータ１３からピニオン１２に到る駆動伝達機
構は、第４図，第５図に示すようにモータ１３の
駆動軸に固定したベベルギヤ１４を該駆動軸と直
交配置のウオーム軸１６に固定したベベルギヤ１
５に噛合させ、ウオーム軸１６のウオーム１７に
ピニオン軸１９に固定したウオームホイル１８を
噛合させ、このピニオン軸に前述したピニオン１
２が固定されて構成されている。そしてこのピニ
オン軸１９にカツプリング２０を介してパルスエ
ンコーダ２１が接続されている。各レール２，
５，７と各台車３，４，６との嵌合は第４図に示
すように各レール２，５，７の側面にそれぞれ固
定された一対のスライドレール２２，２２の溝内
に循環溝にボールを組み込んだスライダ２３，２
３を嵌合させ、このスライダ２３，２３を各台車
３，４，６に固定した一対の取合い軌道板３ａ，
３ａ，４ａ，４ａ及び６ａ，６ａに固定し、これ
によつて各レール２，５，７と各台車３，４，６
が相互に摺動自在に嵌合させている。各台車３，
４，６にはストロークエンド用の一対のリミツト
スイツチ２４ａ，２４ｂがそれぞれ取付けられて
いる。図中２５ａ，２５ｂはスイツチ操作突起で
ある。

また第１図〜第３図に示すようにＺ軸台車６は
Ｘ軸台車３の両取合い軌道板３ａ，３ａの上端に
固定した閉鎖板２６上に一対のブラケツト２７，
２７を介して固定しており、Ｙ軸台車６はＺ軸レ
ール５の上端に固着したプレート２８の上面に固
定されている。α軸本体８には第６図に示すよう
に上下に貫通させた中空軸２９が回転自在にベア
リング３０，３０をもつて軸承されている。この
中空軸２９が電動モータ３１によつて駆動される
ようにしている。その駆動伝達機構は第６図，第
７図に示すようにモータ３１の駆動軸に固定した
ベベルギヤ３２をα軸本体８内に備えた縦軸３４
に固定したベベルギヤ３３に噛合させ、この縦軸
３４の下端に固定したギヤ３５を中空軸２９の外
周に固定したギヤ３６に噛合させて構成してい
る。またギヤ３５にはパルスエンコーダ３８の旋
回軸に固定したギヤ３７が噛合されている。一方
縦軸３４の上半部にはねじ３４ａが刻設され、そ
のねじ３４ａに当り棒付ナツト３９がα軸本体８
に対して回り止めした状態で螺合され、このナツ
ト３９が上下に移動することによつて上下のリミ
ツトスイツチ４０ａ，４０ｂがONされ、これに
よつて中空軸２９の回転範囲を略360°に制限して
いる。

上述のようにして取付けられたα軸本体８の旋
回する中空軸２９の下端部側面にブラケツト４１
を介してＷ軸本体９が支持されている。このＷ軸
本体９は第８図，第９図に示すようにＷ軸本体９
に固定した一対のガイド軸４２，４２に対して摺
動自在に支持させたステージ板４３を有し、この
ステージ板４２にトーチサポート板４４（第３図
に示す）が固定されている。このステージ板４３
はモータ４５の駆動によつて直線的にオシレート
されるようにしている。その動作伝動機構は第８
図に示すようにモータ４５の駆動軸に固定したベ
ベルギヤ４６に偏心軸４８に固定したベベルギヤ
４７を噛合させ、この偏心軸４８の先端にベアリ
ング４９を同持したリング５０を差し込みそのベ
アリング４９をステージ板４３から立上らせた両
側板５１，５１間に挟んでおり偏心軸４８が回転
されることによつてステージ板４３がガイド軸４
２，４２に沿つて直線的にオシレートされるよう
にしている。また偏心軸４８には偏心した方向を
中央にして90°振分け三つの検出物５２を設け、
この各検出物５２がそれぞれに対応する位置決め
センサー５３，５３，５３を動作させることによ
つてオシレートの中央及び両端を検出するように
している。

このＷ軸本体９のトーチサポート板４４に溶接
トーチ１０が保持されており、そのトーチ１０に
連結されたトーチケーブル５４がα軸本体の中空
軸２９内に挿通され、Ｙ軸台車６の上面に立設し
たポール５５の上端に保持されている。

このように構成されるピース自動溶接装置はそ
の使用に際し、支持スタンド１を掛け金Ａの近く
の所定位置に載置し、α軸本体８の中空軸２９の
回転中心上に溶接トーチ１０のワイヤ先端が位置
するようにしておき、掛け金Ａの溶接スタート点
から各コーナ点を経て元の位置に戻る際の各レー
ル２，５，７と各台車３，４，６の相対動作量を
各パルスエンコーダ２１，３８をもつて読み取ら
せ、記憶させる。この他動作速度及びオシレート
速度パス数等のデータをテイーチングしておき、
スタート点から動作を開始させ、順次自動的に溶
接を行わせる。

＜考案の効果＞ 本考案のピース自動溶接装置は上述の如く構成
され、可搬式の支持スタンド上にＸ軸レールを固
定し、これにＸ軸台車を支持させＸ軸台車にＺ軸
台車を支持させるとともに、Ｚ軸台車にＺ軸台車
レールを上下動自在に支持させ、このＺ軸レール
の上端にＹ軸台車を支持させ、これにＹ軸レール
をスライド自在に支持させ、このＹ軸レールの先
端に旋回軸を支持させこれに溶接トーチを固定し
たオシレート軸を支持させたことにより全体がコ
ンパクトに組み立てられ、溶接前のセツトが容易
となり、作業者１人で数台の操作が可能となつた
ものであり、同時に複数掛け金等のピースが場所
を問わず自動溶接できる。また溶接トーチのケー
ブルを回転する中空軸に通して支持させることと
したことにより回転領域が大きく取れ、回転モー
タの負荷も小さくなり、小型のモータにより必要
な駆動力が得られることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施の一例の装置全体を示す
正面図、第２図は同部分平面図、第３図は同側面
図、第４図は第３図中のＡ−Ａ線断面図、第５図
は第４図中のＢ−Ｂ線断面図、第６図は第３図中
のＣ−Ｃ線断面図、第７図は第６図中のＤ−Ｄ線
断面図、第８図は第３図中のＥ−Ｅ線断面図、第
９図は第８図中のＦ−Ｆ線断面図、第１０図は本
考案に係る装置で溶接する掛け金の一例の正面図
である。 図面中、Ａは掛け金、１は支持スタンド、２は
Ｘ軸レール、３はＸ軸台車、４はＺ軸レール、５
はＺ軸レール、６はＹ軸台車、７はＹ軸レール、
８は旋回軸本体、９はオシレート軸本体、１０は
溶接トーチ、１１はラツク、１２はピニオン、１
３はモータ、２９は中空軸、３１はモータ、３８
はパルスエンコーダ、４１はブラケツト、４２は
ガイド軸、４３はステージ板、４４はトーチサポ
ート板、４５はモータである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可搬式の支持スタンドに固定した水平配置のＸ
   軸レールと、該Ｘ軸レールに対して摺動自在に支
   持され、モータの駆動によつてＸ軸レールに沿つ
   て移動するＸ軸台車と、該Ｘ軸台車上に支持さ
   れ、垂直方向に向けたＺ軸レールを摺動自在に支
   持し、該Ｚ軸レールをモータの駆動によつて軸方
   向に摺動させるＺ軸台車と、前記Ｚ軸レールの上
   端に固定され、水平配置で前記Ｘ軸レールと直交
   配置のＹ軸レールを摺動自在に支持し、該Ｙ軸レ
   ールをモータの駆動によつて軸方向に摺動させる
   Ｙ軸台車と、前記Ｙ軸レールの先端に固定され、
   垂直方向に向けた中空軸を旋回自在に有し、モー
   タの駆動によつて該中空軸を旋回させる旋回軸
   と、該旋回軸の前記中空軸の下端に支持され、ト
   ーチサポート板をモータの駆動によつてオシレー
   トさせるオシレート軸と、前記トーチサポート板
   に溶接トーチ胴部が保持され、トーチケーブルを
   前記中空軸に挿通させた溶接トーチとを備え、前
   記各レールと各台車移動動作及び旋回軸の回転動
   作の距離を検出するパルスエンコーダを介して自
   動的に制御させるようにしてなるピース自動溶接
   装置。