JPH0442065Y2

JPH0442065Y2 -

Info

Publication number: JPH0442065Y2
Application number: JP1986144675U
Authority: JP
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1992-10-02
Also published as: JPS6353367U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案はは、予熱機能を有する全自動溶接装
置に関する。

（従来技術） 0.2％以上のカーボンを含有する高炭素鋼等を
溶接する場合には、溶接の際の熱ひずみに起因す
る割れを防止するため、溶接に先立ち予熱が一般
的に行われる。

そして、上記予熱は、専ら、溶接装置とは別に
設けられた予熱装置で行われ、予熱完了後溶接装
置の所定位置に該予熱された物品（ワークともい
う）を載置して、溶接が行われていた。

（考案が解決しようとする課題）このため、上記高炭素鋼等の予熱を必要とする
材質からなるワークを溶接しようとすると、離間
した場所での予熱と溶接の二工程からなる工程を
経て行われるため、品質を均一にしようとする
と、予熱完了から溶接開始時間、厳格には予熱完
了から溶接完了時間までの正確な時間管理が必要
となる。即ち、予熱装置からワークを搬出して、
溶接装置の所定位置に載置して取付けるまでの時
間が、正確に一定時間であることが要求される。

ところが、場所的に離間した二箇所間を、予熱
したワークを移送し、且つ予熱装置からの搬出及
び溶接装置への取付、溶接装置の始動スイツチの
操作等に要する一連の所要時間を正確に一定に保
つことは、困難である。

また、仮に厳密に上記所要時間が管理できたと
しても、予熱したワークを搬送する際の雰囲気温
度が、季節及び一日の時間帯によつて変化するた
め、移送距離がある場合には、溶接の際の予熱温
度を厳格に一定に維持することは困難となる。

このため、ワークに、特に高い品質が要求され
る場合には、このような時間管理あるいは温度管
理等の間接作業にかなりの努力が要求されてい
た。

また、上述のように、予熱装置から溶接装置へ
の移送等のため、作業者が装置に、常に張りつい
ていなければならなかつた。

本考案は、このような現況に鑑み行われたもの
で、高炭素鋼のように予熱を必要とする材質から
なるワークを、簡単に且つ高品質の溶接ができ
る、予熱を含む全自動の溶接装置を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段）本考案にかかる予熱機能付全自動溶接装置は、
対象となるワークを予熱し溶接する予熱手段及び
自動溶接手段と、対象ワークを載置固定して前記
予熱および溶接に際し前記予熱手段及び自動溶接
手段に対して相対的に移動させる移動テーブル
と、これらの動作を制御する制御装置を具備した
予熱機能付全自動溶接装置であつて、前記自動溶接手段の溶接トーチ部分（溶接の種
類によりこれに置換されるホルダー等のものを含
む）と、予熱手段の予熱トーチ部分を、それらの
待機位置が離間するように配設し、前記制御装置
が、溶接に先立つ予熱の際に、前記予熱トーチ部
分が待機位置から前記移動テーブル上のワークに
近接した所定予熱位置に移動するとともに移動テ
ーブルが該予熱トーチ部分に対し移動してワーク
の溶接しようとする箇所を予熱し、予熱が完了す
ると、前記予熱トーチ部分が待機位置側へ後退す
るとともに、溶接トーチ部分が待機位置から前記
移動テーブル上のワークに近接した所定溶接位置
に移動し、移動テーブルが該溶接トーチ部分に対
し移動して予熱が完了した前記溶接しようとする
箇所を溶接するような、予熱および溶接に際し前
記予熱トーチと溶接トーチを、ワークの溶接しよ
うとする箇所が相対的移動により描く移動軌跡に
対して、所定位置に、時間差を設けて連続的に位
置させる、一連の動作を、自動的に行うべく制御
するよう構成されていることを特徴とする。

（作用）しかして、このように構成された本考案にかか
る予熱機能付全自動溶接装置は、予熱およびその
後に行われる溶接に際し、移動テーブル上の所定
位置にワークを載置すれば、予め定められた手順
並びに処理内容（作業内容）に従って、自動的に
動作するため、常に均一の品質の製品を得ること
ができる。また、一つの移動テーブル上にワーク
が置かれたまま予熱と溶接が連続的に行われるた
め、作業者も厳格な時間管理のもとで、ワークを
搬出・移送、取付等の煩わしい作業から開放され
る。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図は本実施例にかかる予熱機能付全自動溶
接装置の要部の構成を示す部分正面図、第２図は
同装置の予熱トーチ部分の詳細な構成を示す部分
拡大正面図、第３図は同装置内の制御装置に記憶
されている一連の制御動作を表すフローチヤート
である。

第１図において、１は自動溶接装置の溶接トー
チ部分、２は予熱装置の予熱トーチ部分、３は移
動テーブルの一種の回転テーブル、４はワーク、
５は回転テーブル３上のワーク４を上方より下降
して固定するクランプセンター、Ａは制御装置で
ある。

上記溶接トーチ部分１は、水平部材６上の一端
部に配設されたアクチユエータ８のロツド８ａの
先端部に、腕部材１０を介して取着され、一方、
上記予熱トーチ部分２は、水平部材６上の他の一
端部に配設されたアクチユエータ９のロツド９ａ
の先端部に、腕部材１１を介して取着されてい
る。そして、上記水平部材６は機台の垂直部材７
に対し固定的に取着されている。また、上記アク
チユエータ８，９のロツド８ａ，９ａはシリンダ
８ｂ，９ｂに対し伸縮するよう構成されている
（実線の矢印参照）。腕部材１０は、ロツド８ａに
対し回転及びロツド８ａと腕部材１０の軸方向の
調整が自在に構成されている（破線の矢印参照）。
また、上記腕部材１１は、二つの部材１１ａ，１
１ｂから構成され、部材１１ａはロツド９ａに対
し回転及びロツド９ａの軸方向の調整が自在に、
部材１１ｂは部材１１ａに対し回転及び軸方向の
調整が自在に構成されている（破線の矢印参照）。
また、溶接トーチ１は腕部材１０に対し、取着角
度及び取付位置の調整が可能に構成され（破線の
矢印参照）、その結果溶接トーチのワークに対す
る角度及び位置関係が自由になる。尚、予熱トー
チ２も部材１１ｂの部材１１ａに対する自由度を
持つよう構成されていること等に起因して、同じ
くワークに対し予熱トーチの角度および位置合関
係が自由になる。

回転テーブル３は、上部にワーク取着用の治具
３ａが形成され、台座１２に内蔵されているモー
ター等（図示せず）により回転するよう構成され
ている。

回転テーブル３上方のクランプセンター５は、
アクチユエータ（図示せず）により、昇降自在に
なつている（実線参照）。

また、予熱トーチ部分２は、第２図に図示する
ように先端のバーナー部分２ａを備え、その基端
側にはバーナー部分にガスを供給する供給管２ｂ
が接続されている。また上記バーナー部分２ａの
下方近傍には点火用の種火装置２ｃが配設され、
この種火装置２ｃには高圧コード２ｅと種火用ガ
ス管２ｆが接続され、バーナー部分２ａの上方近
傍には、該バーナー部分の点火を確認する点火確
認センサー２ｄ等が配設されている。尚、上記供
給管２ｂ及び種火用ガス管２ｆの管路途中にはガ
スの供給・遮断を行う電磁弁（図示せず）が取着
されている。

制御装置Ａは、その詳細は図示されていない
が、記憶ユニツト、演算ユニット、等から構成さ
れ、上記記憶ユニツトには、第３図に図示するよ
うなフローチヤートに従つて制御する一連の制御
プロセスが記憶され、また演算ユニットはセンサ
ー等から入力される諸データと記憶ユニツトに記
憶されているデータと比較演算して判断するよう
作用する。

この制御装置Ａ（第１図参照）の接続関係は、
図示されていないが、上述した溶接装置、予熱装
置、モーター、各アクチユエータ等を制御する制
御機器（電磁スイツチ、電磁弁、モータ等）及び
センサー等と電気的に接続され、本装置の各機器
を以下のように制御する。

即ち、ワーク４を回転テーブル３の所定位置に
セツトして始動スイツチ（図示せず）。をONに
すると、クランプセンター５が下降して回転テー
ブル３にワーク４を固定する。続いて、回転テー
ブル３が所定の予熱速度で回転するとともに、ア
クチユエータ９のロツド９ａが伸長して予熱トー
チ２がワーク４側の所定の溶接すべき箇所に接近
する。次ぎに種火装置２ｃが作動して種火が点火
するとともに、供給管２ｂの電磁弁（図示せず）
が開いて、バーナー部分２ａが点火する。そし
て、かかるバーナー部分２ａの点火が点火確認セ
ンサー２ｄにより確認されると、次の工程にい
る。また、点火が確認されていない場合には、ガ
スの供給管２ｂ及び種火用ガス管２ｆを遮断し
て、以後のサイクルを中断する。点火が確認さ
れると、予熱時間のタイムカウントが開始され、
所定時間（あるいは所定予熱温度まで）上記溶接
すべき箇所の予熱が行われる。そして、所定の予
熱時間が完了すると、供給管２ｂ及び種火用ガス
管２ｆの電磁弁が閉じてガスが遮断され、バーナ
ー部分の火が消火される。続いて、アクチユエー
タ９のロツド９ａが収縮して予熱トーチ部分２が
後退する。そして、回転テーブル３が所定の溶接
開始点まで回転し停止すると、アクチユエータ８
のロツド８ａが伸長して溶接トーチ部分１がワー
ク４側に前進する。所定位置合まで前進すると、
上記予熱された所定の溶接すべき箇所の溶接が開
始され同時に回転テーブル３が溶接速度で回転を
始める。そして、所定箇所の溶接が終了すると、
溶接サイクルが終了してアクチユエータ８のロツ
ド８ａが収縮して溶接トーチ１が後退する。そし
て、クランプセンター５が上昇して、全てのサイ
クルを終了する。この時点で、作業者は回転テー
ブル３からワーク４を外せばよい。

従つて、作業者はワークを回転テーブルの所定
位置にセツトして、始動スイツチをONにするだ
けで、上述のように、常に同じ予熱状態でもつて
溶接ができることとなる。

また、上記治具の形状、予熱トーチ及び溶接ト
ーチの配置は、ワークの形状あるいは予熱・溶接
箇所によつて適宜変更すればよい。また、予熱・
溶接箇所あるいはワーク形状如何によつて、回転
テーブルに代えて往復動を含む回転複合運動が可
能な移動テーブルを用いてもよい。

さらに、予熱と溶接が時間的にずれて行われる
ことに着目して、一つの水平部材の両端に溶接ト
ーチ部分と予熱トーチ部分を離間して設け、この
水平部材を、ワークを中心に軸方向に往復動させ
て、予熱と溶接を連動して（連動して）行わせる
ように構成してもよい。

尚、上記実施例の説明に用いた第１図において
実線の矢印は、制御装置の制御にもとづいて自動
的に行なわれる動作を示し、破線の矢印は、ワー
ク形状等に合わせ作業前に作業者によつて調整で
きる連結部分の自由度を示す。

（考案の効果）本考案にかかる予熱機能付全自動溶接装置は、
上述のように、テーブル上にワークをセツトする
だけで、後は制御装置の制御にもとづいて自動的
に時間差を設けて連続して且つ時間的、動作的に
厳各に均一に予熱と溶接が行われるため、高品質
の溶接が可能となる。また、作業者も、単にワ
ークを脱着し、始動スイツチを押すだけでよいた
め、従来の煩わしい作業から開放される。この結
果、複数の装置を一人で扱うことができるため、
作業性が飛躍的に向上する。

また、本装置が比較的狭い一定のエリアしか占
有しないので、この装置の周辺を隔壁で囲えば、
常に一定の温度雰囲気を維持することが可能とな
り、このためより高品質の溶接を得ることも可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にかかる予熱機能付全自動溶
接装置の要部の構成を示す部分正面図、第２図は
同装置の予熱トーチ部分の詳細な構成を示す部分
拡大正面図、第３図は同装置内の制御装置に記憶
されている一連の制御動作を表すフローチヤート
である。１……溶接トーチ部分、２……予熱トーチ部分、
３……回転テーブル（移動テーブル）、４……ワ
ーク、５……クランプセンター、Ａ……制御装
置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】対象となるワークを予熱し溶接する予熱手段及
び自動溶接手段と、対象ワークを載置固定して前
記予熱および溶接に際し前記予熱手段及び自動溶
接手段に対して相対的に移動させる移動テーブル
と、これらの動作を制御する制御装置を具備した
予熱機能付全自動溶接装置であつて、前記自動溶接手段の溶接トーチ部分と、予熱手
段の予熱トーチ部分を、それらの待機位置が離間
するように配設し、前記制御装置が、溶接に先立
つ予熱の際に、前記予熱トーチ部分が待機位置か
ら前記移動テーブル上のワークに近接した所定予
熱位置に移動するとともに移動テーブルが該予熱
トーチ部分に対し移動してワークの溶接しようと
する箇所を予熱し、予熱が完了すると、前記予熱
トーチ部分が待機位置側へ後退するとともに、溶
接トーチ部分が待機位置から前記移動テーブル上
のワークに近接した所定溶接位置に移動し、移動
テーブルが該溶接トーチ部分に対し移動して予熱
が完了した前記溶接しようとする箇所を溶接する
ような、予熱および溶接に際し前記予熱トーチと
溶接トーチを、ワークの溶接しようとする箇所が
相対的移動により描く移動軌跡に対して、所定位
置に、時間差を設けて連続的に位置させる、一連
の動作を、自動的に行うべく制御するよう構成さ
れていることを特徴とする予熱機能付全自動溶接
装置。