JPH0373388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は箱構造、特に船舶の桝目構造の水平
すみ肉溶接に使用する自動溶接装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、例えば船舶の桝目構造のすみ肉溶接は手
動による溶接あるいは例えばグラビテイ溶接によ
る半自動の溶接が行なわれていた。また、一般
に、船舶の枡目構造は、船舶の長手方向に沿う２
辺と、船舶の長手方向に直交する２辺とから成
り、かつ各辺を形成する立面部は、その肉厚が船
舶の長手方向に沿う側と長手方向に直交する側と
では異なつており、直交側の方が長手側のものよ
り厚くなるように設定されている。従つて、上記
溶接は各辺に応じた溶接条件の下で行われるよう
になつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記手動による溶接は当然のことながら作業者
がつききりで溶接作業を行なわなければらなず、
省力化の要請に相反するものであり、また半自動
による溶接では、桝目構造内の旋回装置、前後進
装置及びマイクロコンピユータ等の演算装置を必
要とし、装置の複雑化や大型化が避けられないと
いう問題点があつた。

この発明はかかる問題点を解決するためになさ
れたものであり、簡易、小型化を可能にした自動
溶接装置を得ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る自動溶接装置は、磁石を含み、
枡目構造の立面部との間に磁力が作用して、当該
立面部の内面を枡目に沿つて移動する前輪及び後
輪を溶接台車に取付け、そして、前輪を駆動輪と
し、かつその周辺部に切欠部を偏在させて設けて
周上の磁力分布に変化を与えるように構成し、後
輪を従輪とした自動溶接装置において、上記溶接
台車の前面に設置され、溶接中の溶接線の前方に
ある壁に接触していない場合は第１の信号を出力
し、接触すると該第１の信号を停止して第２の信
号を出力する第１のスイツチと、上記溶接台車の
側面における上記前輪と後輪の間に設置され、こ
れら両輪が吸着している側の壁に接触すると第３
の信号を出力し、接触していない場合は該第３の
信号を停止する第２のスイツチと、上記溶接台車
の後面に設置され、溶接すべき溶接線の後方にあ
る壁に接触していない場合は第４の信号を出力
し、接触すると該第４の信号を停止する第３のス
イツチと、上記第１、第３、及び第４の信号が共
に入力すると溶接許可信号を出力し、該第１、第
３、及び第４の信号のいずれかの出力が停止する
と溶接許可信号の出力を停止する溶接許可手段
と、上記第２の信号が入力すると、上記溶接台車
が枡目構造の角部に到達したことを知らせ、次に
上記第２の信号が入力すると、次の角部に到達し
たことを知らせ、最後の角部の到達するとリセツ
ト状態になる位置検出手段と、上記溶接許可手段
から溶接許可信号が入力すると、上記位置検出手
段からの位置に基づいて、予め設定されている溶
接条件を読み、その条件に応じた放電電流を供給
する溶接電源部とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、枡目構造の角部すなわち
被溶接部材の立面部が直交している構造部分であ
つても、前輪が磁力の変化を利用して上記の直交
した立面部に沿つて移動すると共に、第１のスイ
ツチで前壁を検出することにより溶接条件を切換
えて、次の溶接線の溶接を行なうので、異なつた
脚長の溶接も自動で行なうことができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係る溶接台車
の背面説明図、第２図はその上面断面説明図であ
る。図において、１０は溶接台車で、１１は溶接
台車１０に取付けられた前輪である。この前輪１
１は、第３図に示すように、透磁率の高い材料、
例えば鉄片１２，１２とそれに挾まれた磁石１３
から構成されている。この鉄片１２には切欠部１
２ａ〜１２ｄが設けられており、このため前輪１
１の周上の磁力分布は変動する。

１４はモータで、１５は減速ギヤであり、モー
タ１４のシヤフトに設けられたギヤ１４ａは、減
速ギヤ１５を介して前輪１１に設けられたギヤ１
１ａに連結されており、モータ１４の回転運動は
前輪１１に伝えられ、前輪１１は駆動輪として機
能する。

１６は溶接台車１０に取付けられた後輪で、そ
の構造は前輪１１とほぼ同様であるが切欠部はな
く、そして従輪として機能する。１７はキヤスタ
ーで、１個しか図示されていないが、溶接台車１
０の前方部及び後方部に１個ずつ取付けられてい
る。

２０はノズルで、溶接個所Ａに対向して配置さ
れる。２１はCO₂長尺トーチ、２２はホルダー、
そして２３はホルダー２２を支持する支持部材で
ある。

SW１は溶接台車１０の前面に取付けたリミツ
トスイツチから成る第１のスイツチすなわち検出
スイツチ、SW２は溶接台車１０の前輪１１と後
輪１６の間に取付けられた第２のスイツチすなわ
ちリミツトスイツチ、SW３は溶接台車１０の後
面に取付けられた第３のスイツチすなわちリミツ
トスイツチである。

これを第４図の制御装置のブロツク図に基づき
更に詳述すると、検出スイツチSW１は、溶接中
の溶接線の前方にある壁に接触していない場合は
第１の信号６１を出力し、接触すると第１の信号
６１を停止して第２の信号６２を出力するもので
ある。

リミツトスイツチSW２は、両輪１１，１６が
吸着している側の壁に接触すると第３の信号６３
を出力し、接触していない場合は第３の信号６３
を停止するものである。

リミツトスイツチSW３は、溶接すべき溶接線
の後方にある壁に接触していない場合は第４の信
号６４を出力し、接触すると該第４の信号６４を
停止するものである。

また、第４図中、４０は溶接許可手段すなわち
アンドゲート４１と、位置検出手段すなわちステ
ツピング回路４２と、遅延回路４３とから成る制
御装置である。

アンドゲート４１は、検出スイツチSW１とリ
ミツトスイツチSW３の各常閉接点およびリミツ
トスイツチSW２の常開接点に接続され、第１、
第３、第４の信号６１，６３，６４が共に入力す
ると溶接許可信号７０を出力し、第１、第３、第
４の信号６１，６３，６４のいずれかの出力が停
止すると溶接許可信号７０の出力を停止するもの
である。

ステツピング回路４２は、検出スイツチSW１
の常開接点に接続された例えばステツピングリレ
ーから成り、第２の信号６２が入力すると、溶接
台車１０が枡目構造の角部に到達したことを知ら
せ、次に上記第２の信号６２が入力すると、次の
角部に到達したことを知らせ、最後の角部に到達
すると遅延回路４３により復帰させられるもので
ある。

遅延回路４３は、ステツピング回路４２から最
後の角部に到達したことを知らせられると、この
最後の角部であることを知らせる出力信号を所定
時間後にステツピング回路４２に入力し、ステツ
ピング回路４２を復帰させるものである。

しかして、４４はアンドゲート４１とステツピ
ング回路４２の出力側に接続された溶接電源部で
あり、アンドゲート４１からの溶接許可信号７０
が入力すると、ステツピング回路４２からの位置
に基づいて、予め設定されている溶接条件を読
み、その条件に応じた放電電流を図示しない溶接
部に供給する。

４５は溶接台車１０に設けたモータ駆動部であ
り、ステツピング回路４２から最後の角部である
ことが知らせられるまでは前輪１１を駆動する。

なお第１図、第２図及び第４図に示す実施例に
おいても、ワイヤ送給機構及びCO₂供給機構は設
けられるが、この発明の特徴部分と特に関係しな
いので、図示を省略してある。

次に上記のように構成した自動溶接装置により
第５図に示すように、被溶接部材３０，３１，３
２，３３からなる枡目構造のすみ肉溶接を、被溶
接部材３０から開始して行なう場合の動作を第４
図及び第６図を参照して説明する。

モータ１４の駆動により前輪１１は回転し、前
輪１１及び後輪１６は被溶接部材３０の立面部３
０ａに磁気吸着しながら、立面部３０に沿つて溶
接台車１０を移動しながら所定の溶接条件で被溶
接部材３０を溶接する。このとき、リミツトスイ
ツチSW２は第６図ａに示すように、被溶接部材
３０の立面部３０ａに接触しているので閉成さ
れ、検出スイツチSW１とリミツトスイツチSW
３は動作してない状態であるので第４図のアンド
ゲート４１の出力信号は１となつており、この出
力信号により溶接電源部４４は作動してアークを
発生している。

次に、溶接台車１０が進行して、第６図ｂに示
すように被溶接部材３０に直交した被溶接部材３
１に当接すると、検出スイツチSW１が動作し、
常閉接点が開成されて溶接動作は停止する。一
方、検出スイツチSW１の常開接点は閉成され、
この信号をステツピング回路４２に出力して、ス
テツピング回路４２を１ステツプ動作させ、出力
信号４３ａを溶接電源部４４に入力する。溶接電
源部４４は溶接電流、アーク電圧等の溶接条件を
上記信号４３ａによりあらかじめ定められた被溶
接部材３１の溶接条件に切換える。

また、被溶接部材３０，３１と前輪１１との接
触点を３０ｂ，３１ｂとすると、第６図ｂのよう
に、接触点３１ｂに切欠部が当接し、接触点３０
ｂに切欠部でない部分が当接すると、接触点３０
ｂでの磁力が接触点３１ｂの磁力よりも大である
から、前輪１１は空転する。しかし、第６図ｃに
示すように、接触点３１ｂに切欠部でない部分が
当接し、接触点３０ｂに切欠部が当接すると、接
触部３１ｂでの磁力が接触点３０ｂの磁力よりも
大となるので、溶接台車１０は矢印５１の方向に
旋回し始め、第６図ｄに示すような旋回状態が得
られる。

溶接台車１０が旋回し始めると、検出スイツチ
SW１の常閉接点は再び閉成されるが、リミツト
スイツチSW２は開成されているので溶接動作は
停止状態のままとなつている。

次に、溶接台車１０の旋回が一応終わると、第
６図ｅに示すようにリミツトスイツチSW３が被
溶接部材３０の立面部３０ａの当接して開成さ
れ、被溶接部材３０を離れると再び閉成される。
ここで再び被溶接部材３１に合つた溶接条件で溶
接動作が行なわれる。

上記の動作を被溶接部材３１，３２間及び被溶
接部材３２，３３間で行ない溶接を進行させる。
このとき、ステツピング回路４２の出力信号４３
ｂ，４３ｃで各々溶接電源部４４の溶接条件を切
換えて被溶接部材３２，３３の溶接を行なう。

被溶接部材３３の溶接が終了し、溶接台車１０
が溶接開始位置の被溶接部材３０に当接し、検出
スイツチSW１が動作すると、ステツピング回路
４２から出力信号４３ｄを溶接電源部４４及びモ
ータ駆動部４５に出力し、溶接電源部４４とモー
タ駆動部４５の電源を断として溶接を終了する。
また、この出力信号４３ｄを遅延回路４３を介し
てステツピング回路４２に入力し、ステツピング
回路４２を復帰させる。

以上のように、溶接台車１０はコーナー部分に
来て、自動で旋回するときに、検出スイツチSW
１、リミツトスイツチSW２，SW３の動作によ
り、一定時間溶接動作を停止する。この停止時間
に対応して非溶接部分が発生し、その長さは溶接
台車１０の寸法に依存するが、上記実施例による
実機によれば、数センチメートル程度の長さに押
えることができている。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように枡目構造のコー
ナー部分を自動で旋回できる溶接台車の前面に設
けた検出スイツチで前壁を検出することにより、
あらかじめ定めた溶接条件を切換えることができ
るから、異なつた脚長の溶接も自動で行なうこと
ができ、簡易、小型の装置で船舶の桝目構造の水
平すみ肉溶接の自動化を図ることができる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す背面説明図、
第２図はその上面断面説明図、第３図は上記実施
例の前輪の断面説明図、第４図は上記実施例の制
御装置のブロツク図、第５図は上記実施例を枡目
構造のすみ肉溶接に適用時の説明図、第６図ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅは上記実施例の動作説明図であ
る。 １０……溶接台車、１１……前輪、１２……鉄
片、１３……磁石、１４……モータ、１６……後
輪、SW１……検出スイツチ（第１のスイツチ）、
SW２……リミツトスイツチ（第２のスイツチ）、
SW３……リミツトスイツチ（第３のスイツチ）、
４１……アンドゲート（溶接許可手段）、４２…
…ステツピング回路（位置検出手段）、４４……
溶接電源部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁石を含み、枡目構造の立面部との間に磁力
   が作用して、当該立面部の内面を枡目に沿つて移
   動する前輪及び後輪を溶接台車に取付け、そし
   て、前輪を駆動輪とし、かつその周辺部に切欠部
   を偏在させて設けて周上の磁力分布に変化を与え
   るように構成し、後輪を従輪とした自動溶接装置
   において、上記溶接台車の前面に設置され、溶接
   中の溶接線の前方にある壁に接触していない場合
   は第１の信号を出力し、接触すると該第１の信号
   を停止して第２の信号を出力する第１のスイツチ
   と、上記溶接台車の側面における上記前輪と後輪
   の間に設置され、これら両輪が吸着している側の
   壁に接触すると第３の信号を出力し、接触してい
   ない場合は該第３の信号を停止する第２のスイツ
   チと、上記溶接台車の後面に設置され、溶接すべ
   き溶接線の後方にある壁に接触していない場合は
   第４の信号を出力し、接触すると該第４の信号を
   停止する第３のスイツチと、上記第１、第３、及
   び第４の信号が共に入力すると溶接許可信号を出
   力し、該第１、第３、及び第４の信号のいずれか
   の出力が停止すると溶接許可信号の出力を停止す
   る溶接許可手段と、上記第２の信号が入力する
   と、上記溶接台車が枡目構造の角部に到達したこ
   とを知らせ、次に上記第２の信号が入力すると、
   次の角部に到達したことを知らせ、最後の角部に
   到達するとリセツト状態になる位置検出手段と、
   上記溶接許可手段から溶接許可信号が入力する
   と、上記位置検出手段からの位置に基づいて、予
   め設定されている溶接条件を読み、その条件に応
   じた放電電流を供給する溶接電源部とを設けたこ
   とを特徴とする自動溶接装置。