JPH04104288U - 既製杭用自動溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接時間の短縮を図り、施工能率の向上及び
コストダウンを図る 【構成】 杭１の外周上に固定したガイドレール４に駆
動台車５を走行自在に取付け、この駆動台車５の走行方
向の前後に連結金具１１，１２を介して溶接台車６を連
結し、各溶接台車６に１又は複数の溶接用トーチ３９を
取付けたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、上下に接合する既製杭を自動的に溶接する自動溶接機、特に駆動 台車に連結した溶接台車に取付けた溶接トーチを、継手部の周囲を旋回させなが ら溶接する自動溶接機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

杭の溶接方法として従来、半自動又は全自動溶接機により多層溶接することが 一般的であるが、杭の多層溶接においては上下の杭相互の継手部を突合せること によりその周囲できた溶接開先の周囲に、杭の周囲を旋回走行する走行架台に取 付けた一本のアーク溶接トーチを旋回させながら一層目の溶着金属の盛り上げを 全周に渡って行い、その後において再び一本のアーク溶接トーチを開先周囲に旋 回させながら、一層目の溶着金属上に重ねて二層目の溶着金属の盛り上げを全周 に渡って行なうという多段階操作により溶接しているのが現状である。

【０００３】 しかしながら、このような多段階溶接では、一回の多層溶接にアーク溶接トー チを二回以上旋回させ、しかも一層目の溶接後その表面にできる溶接スラグを除 去し、更に溶接トーチの位置を調節した上で二層目を溶接するという作業を伴う ため、溶接作業が煩雑で時間がかかり、作業効率が悪いという問題があった。

【０００４】 そのため、本出願人らは先に、杭周囲に設けたガイドレールに駆動台車とこれ に連結した１台のトーチ台車を走行自在に設置し、このトーチ台車にその走行方 向に所定間隔で複数のアーク溶接トーチを取付け、この溶接トーチをトーチ台車 と共に杭継手部の開先周囲に旋回させ、その旋回方向前方に位置するアーク溶接 トーチにより溶接した溶接スラグが硬化する前に、その上に重ねて後続のアーク 溶接トーチにより次層の溶着金属を盛り上げることにより、アーク溶接トーチを 一回旋回させるだけで多層溶接を完了させ、しかもスラグの除去や溶接トーチの 位置の調節を要することなく極めて単純に杭の溶接を行い得るようにした溶接装 置を開発し、既に特願平１−３２４６１９号として特許出願した。

【０００５】 そして、この多層溶接装置においては溶接能率を向上するものであるが、駆動 台車に連結した溶接台車が１台であるため、２本の溶接トーチで全周を溶接する ためには杭周囲を一回旋回しなければならないものであった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、上記従来技術において、杭外周上を複数回旋回しなければ所定の 肉盛溶接ができないため、杭径が大きくなる程溶接時間が長くなり施工能率が低 下するという問題点を解決することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は前記従来の問題点を解決するために、杭１の外周上に固定した円環 状のガイドレール４に駆動台車５を走行自在に取付け、この駆動台車５の走行方 向の前後に連結金具１１，１２を介して溶接用トーチ台車６を連結した既製杭用 自動溶接機を提案するものである。

【０００８】

【作用】

駆動台車５が杭１の外周上に固着されたガイドレール４上を駆動するとき、そ の前後に連結された溶接台車６が連動して走行移動し、これに取付けた溶接トー チ３９，３９’が杭継手部の開先周囲に旋回して溶接作業が行われる。

【０００９】 このときの１台の溶接台車６の溶接範囲、すなわち駆動台車５の移動距離は全 溶接範囲対して、取付けられた溶接台車６の個数分の１の距離となる。

【００１０】 例えば、溶接台車６が図１のように杭周の二等分点に二台配置されている場合 には、駆動台車５がレール４上を半回転すると全周が溶接され、１台の溶接台車 ６に一本の溶接トーチ３９を取付けた場合には、半周で１層、一周で二層の溶接 が行われ、多層溶接が完了する。

【００１１】 また一台の溶接台車６に左右に複数のアーク溶接トーチを取付けた場合には、 その旋回方向前方に位置するアーク溶接トーチ３９により一層目の溶着金属が盛 り上げられ、この一層目の溶着金属が硬化する前に、その上に重ねて後続のアー ク溶接トーチ３９’により次層の溶着金属が盛り上げられ、溶接台車６を半周旋 回させるだけで多層溶接を完了させることができ、溶接台車６の数を増すほど旋 回範囲を少なくして短時間に溶接を完了することになる。

【００１２】

【実施例】

以下この発明を図面に示す実施例について説明すると、下杭１’の上端継手部 上に下端継手部を重ねた上杭１の周囲にはレール固定脚２が固定ネジ３により取 付けられ、このレール固定脚２の外周に取付けた円環状のガイドレール４に、図 １に示すように駆動台車５及びその走行方向の前後に連結した溶接台車６がそれ ぞれ旋回走行自在に複数台取付けられている。

【００１３】 駆動台車５は図２及び図３に示すように、その背面に取付けた上下の車輪７を ガイドレール４の上下に係合させ、ガイドレール４の表面に取付けたラックレー ル８に噛み合う中間の駆動ピニオン車輪９を変速モーターで回転駆動することに より、上杭１の周囲を旋回走行するように構成されている。

【００１４】 各溶接台車６は図４〜図６に示すように、その背面に取付けた上下の車輪１０ をガイドレール４の上下に係合させて走行し、それらの端部と駆動台車５の前後 端との間に連結した円弧状の連結具１１，１２により駆動台車５に連結して牽引 走行されるようになっている。

【００１５】 なお、図示の実施例では２台連結した溶接台車６を杭周の２等分点に配置した が、例えば３台連結して３等分点に配置するなど、必要に応じて複数台で各種の 等分配置が可能である。

【００１６】 溶接台車６の表面には、昇降ロッド１３を摺動自在に包持した複数（図では３ 個）の溝型のガイドホルダー１４が左右に間隔を置いて取付けられ、各ガイドホ ルダー１４には昇降ロッド１３の側面に形成したラック１５に噛み合うピニオン ギヤ１６が回転自在に支承されており、このピニオンギヤ１６の支軸１７を回転 摘まみ１８にて回転することにより、各昇降ロッド１３の上下位置を昇降調節し 、それぞれ所要位置においてクランプネジ１９により締付け固定できるように構 成されている。

【００１７】 各昇降ロッド１３の下端には、溶接台車６の前方に水平に突出したガイドロッ ド２０が設けられ、このガイドロッド２０にこれを包持するように溝型の移動ホ ルダー２１が進退自在に取付けられ、この移動ホルダー２１にはガイドロッド２ ０の上面に形成したラック２２に噛み合うピニオンギヤ２３が回転自在に支承さ れており、このピニオンギヤ２３の支軸２４を回転摘まみ２５にて回転すること により、各移動ホルダー２１の前後位置を進退調節し、それぞれ所要位置におい てクランプネジ２６により締付け固定できるように構成されている。

【００１８】 各移動ホルダー２１には水平のブラケット２７が突設され、その底面にトーチ 狭着基板２８又は２８’が縦の枢軸２９により水平旋回自在に取付けられており 、各トーチ狭着基板２８，２８’には枢軸２９を曲率中心とする円弧スリット３ ０が設けられ、トーチ狭着基板２８の下方から円弧スリット３０を通してブラケ ット２７の通孔に挿通されたクランプボルト３１の突出上端にナット３２をねじ 込み、各トーチ狭着基板２８，２８’を所要旋回位置において固定できるように なっている。

【００１９】 溶接台車６の走行方向の前端側及び後端側に位置するガイドロッド２０におけ るトーチ狭着基板２８の下方には、Ｖ型状のトーチ狭着板３３がその左右のフラ ンジ状端部において締結ボルト３４により取付けられている。

【００２０】 溶接台車６の走行方向の中間に位置するガイドロッド２０におけるトーチ狭着 基板２８’は、本来上記トーチ狭着基板２８と構成上同じでよいが、本実施例に おいては設計上上記トーチ狭着基板２８，２８間の間隔を狭くしたために、これ らに重なることを避ける必要上、その下方に垂直部３５を設け、これに水平に相 対してトーチ狭着板３６がその左右のフランジ状端部において締結ボルト３７に より取付けられている。

【００２１】 溶接台車６の旋回方向の前端側に位置するトーチ狭着基板２８とトーチ狭着板 ３３との間には、予熱用ガストーチ３８がその本体部において狭着固定され、同 中間に位置するトーチ狭着基板２８’の垂直部３５とトーチ狭着板３６との間、 および後端側に位置するトーチ狭着基板２８とトーチ狭着板３３との間には、半 自動又は全自動アーク溶接トーチ３９の把手部並びに同様のアーク溶接トーチ３ ９’の本体部が、それぞれトーチ先端を杭周側に向けて狭着固定されている。

【００２２】 溶接台車５の旋回方向の後端に設けたブラケット４０には、先端部に取付けた スラグ除去用ブラシ４１を回転駆動する本体部４２が取付けられている。

【００２３】 以上のように構成された全自動溶接機を用いて上杭１とその上に載置した下杭 １’相互の溶接を行う際には、上杭１の周囲に固定ベース２を取付け、この固定 ベース２のガイドレール４に駆動台車５及び溶接台車６を取付け、両者を連結具 １１により連結する。

【００２４】 次に、溶接台車６の回転摘まみ１８にて各昇降ロッド１３の上下位置を昇降調 節し、予熱用ガストーチ３８及びアーク溶接トーチ３９，３９’の各トーチ先端 の上下位置を、上杭１と下杭１’相互の端板間の溶接開先４３に合せて調節し、 次いで回転摘まみ２５にて各移動ホルダー２１を進退調節すると共に、トーチ狭 着板２８，２８’を旋回調節しながら、予熱用ガストーチ３８及びアーク溶接ト ーチ３９，３９’の各トーチ先端を溶接開先４３に適正近接位置及び角度に調節 設定する。

【００２５】 特に、溶接台車６の旋回方向前方に位置する一層目用のアーク溶接トーチ３９ を、後方に位置する二層目用のアーク溶接トーチ３９’よりも先端位置が溶接開 先４３に対して深い位置になるように設定する。

【００２６】 また、スラグ除去用ブラシ４１は、適宜その本体部４２の取付位置を調節して 溶接開先４３上に合せる。

【００２７】 このようにして溶接準備作業が完了した後、駆動台車５の走行速度を調節した 上で起動スイッチを入れ、各溶接台車６を牽引しながら旋回走行を開始すると同 時に、これに連動して溶接電源も入り、予熱用ガストーチ３８が先行して溶接開 先４３を加熱乾燥し、これに続いてアーク溶接トーチ３９，３９’は溶接開先４ ３の周囲を併行して旋回しながら溶接を開始すると共に、多層溶接した溶接部の 表面をスラグ除去用ブラシ４１が回転しながら摺接してスラグを自動的に除去す る。

【００２８】 このとき、先行するアーク溶接トーチ３９が第一層目の溶着金属の盛り付けを 行ない，この溶着金属が硬化しない前に後続のアーク溶接トーチ３９’が第二層 目の溶着金属の盛り付けを行なうことが肝要で、そのようタイミングに各アーク 溶接トーチ３９，３９’間の間隔及び旋回走行速度を適正に調節する。

【００２９】 駆動台車５が駆動することにより、溶接台車６，６が牽引されて連動し、駆動 台車が１／２周移動したときに溶接作業が完了する。

【００３０】 このようにして溶接開先４３の周囲を各アーク溶接トーチ３９，３９’が半周 旋回した後起動スイッチを切ると、同時に溶接電源も自動的に切れ、１パスで多 層溶接が完了する。

【００３１】 なお、以上の実施例ではアーク溶接トーチ３９，３９’を二本併設した例を示 したが、トーチを二本以上として二層以上の多層溶接も可能であり、また溶接ト ーチが１本でもよく、この場合には各溶接台車６を１回転することにより２層溶 接を行うことができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上の通りこの考案によれば、杭外周上に駆動台車に連動する溶接台車を複数 台配置したので、１台当たりの溶接範囲が少なくて済み、大径杭の場合などにお いて溶接効率を大幅に向上して、溶接時間の短縮が可能となる。

【００３３】 また、アーク溶接トーチやその取付調節部材をなどの溶接機材は、駆動台車と は分離してこれに連結した溶接台車に設置されているため、溶接機材の取付スペ ースの制約がなく設計に自由性があり、製造上も容易であると共に、予熱用ガス トーチ、スラグ除去用ブラシ或いは防風カバーなどの付帯機材を取付けることが でき、しかも駆動台車と溶接台車の溶接部を別体にして軽量コンパクトに構成で きるため、装置の持ち運びや取付け取外しなどの取扱いが極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の溶接装置の設置状態を示す平面図。

【図２】この考案に係る駆動台車の正面図。

【図３】この考案に係る駆動台車の設置状態を示す縦断
側面図。

【図４】この考案に係る溶接台車の正面図。

【図５】この考案に係る溶接台車の平面図。

【図６】この考案に係る溶接台車の設置状態を示す縦断
側面図。

【図７】この考案に係る溶接台車の斜視図。

【符号の説明】

１ 上杭 １’ 下杭 ２ レール固定脚 ３ 固定ネジ ４ ガイドレール ５ 駆動台車 ６ 溶接台車 ７ 車輪 ８ ラックレール ９ 駆動ピニオン車輪 １０ 車輪 １１ 連結具 １２ 連結具 １３ 昇降ロッド １４ ガイドホルダー １５ ラック １６ ピニオンギヤ １７ 支軸 １８ 回転摘まみ １９ クランプネジ ２０ ガイドロッド ２１ 移動ホルダー ２２ ラック ２３ ピニオンギヤ ２４ 支軸 ２５ 回転摘まみ ２６ クランプネジ ２７ ブラケット ２８ トーチ狭着基板 ２８’ トーチ狭着基板 ２９ 枢軸 ３０ 円弧スリット ３１ クランプボルト ３２ ナット ３３ トーチ狭着板 ３４ 締結ボルト ３５ 垂直部 ３６ トーチ狭着板 ３７ 締結ボルト ３８ 予熱用ガストーチ ３９ アーク溶接トーチ ３９’ アーク溶接トーチ ４０ ブラケット ４１ スラグ除去用ブラシ ４２ 本体部 ４３ 溶接開先

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭外周上に固定した円環状のガイドレー
   ルに駆動台車を走行自在に取付け、この駆動台車の走行
   方向の前後に連結金具を介して溶接台車を連結したこと
   を特徴とする既製杭用自動溶接機。
2. 【請求項２】 溶接台車には溶接トーチを複数本取付け
   てなることを特徴とする既製杭用自動溶接機。