JPH06182550A - 箱型リブ継手の自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来人手作業により高度技量を必要とした箱
型リブ継手の溶接を自動的に効率よく行うことができる
箱型リブ継手の自動溶接装置を提供する。 【構成】 箱型リブ継手１ａが挿入される所定の隙間を
あけて天井床版２に取付けられた隣接の箱型リブ１をそ
れぞれ跨いで天井床版２に吸着する１対の支持架構３
と、支持架構３の各吸着部間を連結する１対の走行用レ
ール４と、走行用レール４に装架された１対の走行台車
５と、走行台車５同士に差渡され箱型リブ１の外形状と
相似形の横行用レール５ａと、横行用レール５ａに装架
された溶接トーチ移動台６と、溶接トーチ移動台６に前
後移動，角度変更及び揺動可能に取付けられた溶接トー
チ７とを具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天井床版に取付けられ
る箱型リブ継手の溶接取付けに適用される箱型リブ継手
の自動溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】橋梁の天井床版に補強用の箱型リブを取
付ける場合は、一般に第６図（Ａ）に示すように、箱型
リブ１同士を所定の隙間をあけて天井床版２に取付けた
後、その隙間に箱型リブ継手１ａを挿入して固定し全体
を仕上げるようになっている。ところが箱型リブ継手１
ａを溶接々合しようとすると全姿勢溶接となるので、高
度な溶接技量が必要となるが、現在はこの高度の溶接技
量を有する溶接工が不足しているため、図６（Ｃ）に示
すように、箱型リブ継手１ａを箱型リブ１と当て板ａを
介してボルトｂで締結して接合する方法が大勢を示めて
いる。しかしこのボルト結合方法は、箱型リブ継手１ａ
にボルト締結用に手を挿入する孔ｃを明ける必要があ
り、この孔ｃは断面欠損となって継手強度の低下を招く
という欠点がある。なお一部の大型橋梁では、溶接継手
結合方法図６（Ｂ）が採用されてはいるが、この場合は
すべて人手作業となり、高技量溶接工不足のために、工
期増大，コスト上昇が避けられないという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、従来人手作業により高
度技量を必要とした箱型リブ継手の溶接を自動的に効率
よく行うことができる箱型リブ継手の自動溶接装置を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、箱
型リブ継手が挿入される所定の隙間をあけて天井床版に
取付けられた隣接の箱型リブをそれぞれ跨いで同天井床
版に吸着する１対の支持架構と、上記支持架構の各吸着
部間を連結する１対の走行用レールと、上記走行用レー
ルに装架された１対の走行台車と、上記走行台車同士に
差渡され上記箱型リブの外形状と相似形の横行用レール
と、上記横行用レールに装架された溶接トーチ移動台
と、上記溶接トーチ移動台に前後移動，角度変更及び揺
動可能に取付けられた溶接トーチとを具えたことを特徴
とする。

【０００５】

【作用】本発明箱型リブ継手の自動溶接装置において
は、予め溶接前に検出した溶接長，開先幅に対応させて
溶接条件，積層手順が設定され、次いで仮組み後に行っ
た現物ティーチングで溶接線，開先幅が教示され、その
教示に基づいて溶接線の補間，溶接条件の補正を行いな
がら先に設定された溶接条件，積層手順に従って、天井
床版，箱型リブに対する箱型リブ継手の溶接が自動的に
行われる。

【０００６】

【実施例】本発明箱型リブ継手の自動溶接装置の一実施
例を図面について説明すると、図１は本溶接装置全体の
斜視図、図２は溶接トーチ移動台の側面図、図３は図２
のIII −III 矢視図、図４は本溶接装置による溶接手順
の説明図、図５は現物ティーチングの説明図である。図
１において、天井床版２に対して所定長さの箱型リブ１
同士が所定の隙間をあけて仮付けされており、同形の箱
型リブ継手１ａをその隙間に挿入して、本溶接装置によ
り、箱型リブ１と箱型リブ継手１ａとの間，天井床版２
と箱型リブ継手１ａとの間が、それぞれ自動溶接され
る。しかして本溶接装置は、両先端部にそれぞれ吸盤３
ａを備え、上記天井床版２に取付けられた箱型リブ１を
跨ぎ所定間隔をおいて前記吸盤３ａを介して天井床版２
に吸着，支持された１対の支持架構３と、この１対の支
持架構３の各吸盤取付部間を連結する１対の走行用レー
ル４と、走行用レール４上を走行する走行台車５と、箱
型リブ１の外形状とほぼ相似形に形成された横行用レー
ル５ａと、横行用レール５ａ上を横行する溶接トーチ移
動台６と、同移動台６に設置された溶接トーチ７とから
構成されている。なお万一の吸盤３ａの離脱による本自
動溶接装置全体の落下，損傷を防止するため、設置場所
近傍に親綱を張り、ワイヤ等で連結して装置全体の落下
防止を図っている。

【０００７】走行用レール４にはラック４ａが敷設され
ており、走行台車５はラック４ａと噛合うピニオンを駆
動して自由に走行（（イ）方向）することができ、横行
用レール５ａにもラック５ｂが敷設されており、溶接ト
ーチ移動台６はこのラック５ｂと後述の噛合うピニオン
を駆動して自由に横行（（ロ）方向）することができ、
また溶接トーチ移動台６は、溶接トーチ７を前後
（（ハ）方向）へ移動，隅部に沿った角度変更（（ニ）
方向），及び開先幅方向（（ホ）方向）へ揺動すること
ができる。

【０００８】図２〜図３について溶接トーチ移動台６の
構成を説明すると、モーター１０を駆動してナット移動
台１０ａを移動し、同移動台１０ａ上に設置された溶接
トーチ７を前後方向（（ハ）方向）に移動させ、モータ
ー１１を駆動してレバー１１ｃを軸１１ａを中心に回動
させ、ベベルギヤ１１ｂを介して溶接トーチ７を紙面直
角方向（（ホ）方向）に揺動させ、モーター１２を駆動
して減速機１３を経て軸１３ａを回動（（ニ）方向）さ
せ、溶接トーチ７のトーチ角度を隅部に沿って変更する
ようになっている。一方横行用レール５ａの側面及び下
面には、移動台６の本体６ａに支持された横行ガイド用
のコロ１６ａ，１６ｂが当接設置され、またレール５ａ
に敷設されたラック５ｂにはピニオン１５が噛合って設
置されており、モーター９を駆動し減速機１４を経てピ
ニオン１５を回転させることにより、移動台６はレール
５ａに沿って安定して自由に横行（（ロ）方向）できる
ようになっている。

【０００９】このような装置による箱型リブ継手１ａの
接合は、既に仮付けされている箱型リブ１への溶接，天
井床版２への溶接に分けられる。図４（ａ），（ｂ）
は、その際の最もパス数の少ない溶接手順の例を示した
もので、まず隣接箱型リブ１に対して，及び，
の手順で行い、次いで天井床版２に対して及びの手
順で行う。以下、本溶接装置による箱型リブ継手の溶接
作業手順を説明する。まず溶接電源，制御装置，ワイヤ
送給装置，操作盤等を所定位置に設置し、また箱型リブ
１及び箱型リブ継手１ａを人手により天井床版２に仮付
けする。次に自動溶接装置の設置を行うが、まず１対の
支持架構３を吸盤３ａを介して所定間隔をおいて天井床
版２に吸着設置して走行用レール４を敷設する。走行用
レール４に走行台車５を取付け、また同台車５上の横行
用レール５ａに溶接トーチ移動台６を取付ける。

【００１０】自動溶接装置の設置が終わると、各部の接
続，動作状態をチェックし、次いで箱型リブ種別や隅肉
溶接長，開先幅などの継手部寸法の初期条件を設定す
る。この初期条件の入力により、予め設定された溶接姿
勢，継手形状，板厚，開先幅毎に予めテストして設定し
た積層手順，溶接条件などの基本的施工条件の中から適
正な積層手順，溶接条件などの施工条件が選択される。
走行台車５，溶接トーチ移動台６を走行及び横行させ
て、ワイヤ先端で、図５（ａ）に示すように隅肉溶接
部、図５（ｂ）に示すように開先溶接部につき、それぞ
れ現物ティーチングを行い、箱型リブ溶接始終端
（ａ₁ ，ａ₂ ，ｂ₁ ，ｂ₂ ，ｃ₁ ，ｃ₂ ，ｄ₁ ，ｄ₂）
及び隅肉溶接始終端（ｅ₁ ，ｅ₂ ，ｆ₁ ，ｆ₂ ）などを
教示する（図４参照）。同上の教示データをもとに溶接
のための開先情報が制御部で演算される。これにより溶
接準備が完了する。

【００１１】作業者の押釦操作により溶接がスタート
し、設定した手順に従って箱型リブ継手１ａの溶接が行
われるが、この際現物ティーチングの教示情報に基づい
てワイヤ狙い位置，揺動幅，溶接条件等が時々刻々補正
される。こうしてすべての溶接が完了すると、溶接トー
チ移動台６，走行台車５の順に取外した後、次の溶接位
置へ自動溶接装置を移動する。

【００１２】かくしてこの装置によると、溶接トーチ移
動台６を走行用レール４及び横行用レール５ａに沿って
隅肉溶接方向及びリブ継手溶接方向に自由に走行及び横
行させることができ、また溶接トーチ７を自由に前後移
動，角度変更及び揺動させることができるようになり、
従って溶接前に入力した箱型リブ種別や継手部寸法に対
応させて溶接条件，積層手順を設定し、また仮組み後に
現物ティーチングを行って溶接線，開先幅を教示し、溶
接条件等の補正をしながら設定した溶接条件，積層手順
に基づいて自動的に溶接することができ、従来人手作業
により高度技量を必要とした箱型リブ継手の溶接を、自
動的に効率よく行うことができる。

【００１３】

【発明の効果】要するに本発明によれば、箱型リブ継手
が挿入される所定の隙間をあけて天井床版に取付けられ
た隣接の箱型リブをそれぞれ跨いで同天井床版に吸着す
る１対の支持架構と、上記支持架構の各吸着部間を連結
する１対の走行用レールと、上記走行用レールに装架さ
れた１対の走行台車と、上記走行台車同士に差渡され上
記箱型リブの外形状と相似形の横行用レールと、上記横
行用レールに装架された溶接トーチ移動台と、上記溶接
トーチ移動台に前後移動，角度変更及び揺動可能に取付
けられた溶接トーチとを具えたことにより、従来人手作
業により高度技量を必要とした箱型リブ継手の溶接を自
動的に効率よく行うことができる箱型リブ継手の自動溶
接装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明箱型リブ継手の自動溶接装置の一実施例
における本溶接装置全体の斜視図である。

【図２】同上装置における溶接トーチ移動台の側面図で
ある。

【図３】図２のIII −III 矢視図である。

【図４】本溶接装置による溶接手順の説明図である。

【図５】現物ティーチングの説明図である。

【図６】従来の箱型リブ継手の溶接要領の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 箱型リブ １ａ 箱型リブ継手 ２ 天井床版 ３ 支持架構 ３ａ 吸盤 ４ 走行用レール ５ 走行台車 ５ａ 横行用レール ６ 溶接トーチ移動台 ７ 溶接トーチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 逸見 雄人 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 箱型リブ継手が挿入される所定の隙間を
   あけて天井床版に取付けられた隣接の箱型リブをそれぞ
   れ跨いで同天井床版に吸着する１対の支持架構と、上記
   支持架構の各吸着部間を連結する１対の走行用レール
   と、上記走行用レールに装架された１対の走行台車と、
   上記走行台車同士に差渡され上記箱型リブの外形状と相
   似形の横行用レールと、上記横行用レールに装架された
   溶接トーチ移動台と、上記溶接トーチ移動台に前後移
   動，角度変更及び揺動可能に取付けられた溶接トーチと
   を具えたことを特徴とする箱型リブ継手の自動溶接装
   置。