JPH06507838A - 内径溶接装置およびその回転駆動送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内径溶接装置およびその回転駆動送り装置［技術分野］ この発明は内径溶接機およびその回転駆動送り装置に関するものである。

［背景技術］ 掘削機バゲット、ローダーアーム、リンク機構の様な地上を移動する建築および 鉱山機械、機械関節およびとポット点および同様なもの等はビボットビンや軸を 受けるよう取付耳部またはブラケットを貫通する孔を一般的に有している．機械 にｆｌｌＥ用する大きな荷重や、砂や泥がグリースと混ざった時に形成される“ 研削ペースト”の研削特性に基づいて孔は摩耗する。孔の摩耗は、損傷した部材 の修理や取換えが必要になる処まで急速に加速される。

新しい主要機械や予備の部品の費用の増大に基づいて、所有者は、機械が経済的 に修理できる場合に既存の既存の機械や使用寿命を延長することによって取換え を遅らせるよう要求する。

掘削機パケットの様な機械の摩耗した孔を修理するよう次の工程を取ることが実 際に有効である。

（ａ）線形穿孔機械が一時ブラケットを介してパケットに取付けられ、孔が大き な寸法に加工され、 （ｂ）線形穿孔機が取り外され、内径溶接機がパケットに取付けられ孔が小さな 寸法に溶接され、 （ｅ）溶接機が取り外され、線形穿孔機が再び取付けられ、孔が正しい直径に加 工される． これは緩慢な骨の折れる仕事である．各機械は孔の軸心と注意深く整列されねば ならず、（１）孔が偏心して摩耗した時と、（２）溶接工程の後では、この作業 は困難である． ［発明の開示］ この発明の目的は、地上で携帯線形穿孔機を使用できたり、工場で使用できる内 径溶接機を提供することにある。

この発明の好適な目的は、地上を移動する建築または走行機械や同様なもの等の 孔を正確に溶接できる溶接機を提供することにある．この発明の更に好適な目的 は、既存の内径溶接機と比較して比較的安価である溶接機を提供することにある 。

この発明の更にまた好適な目的は、溶接機の回転駆動送り装置を提供することに ある。

この発明の別の好適な目的は、溶接機の磁気的１例えば電磁的な取付けを提供す ることにある。

この発明の他の目的は以下の説明から明らかに成ろう。

１つのｆ！徴において、この発明は、溶接すべき孔を通って延びるよう機械の支 持ブラケットの軸受に回転可能に支承された管状溶接バーと、溶接バーを回転駆 動送り装置に連結する連結装置と、溶接バーの渭に取付けられて溶接バー渭を通 って溶接バーの一端から延びる溶接ヘッドと、溶接ヘッドに連結されて溶接バー を通って溶接バーの一端または他端に延びる溶接ガス、溶接ワイヤ乃至は電気供 給装置とを備えた機械の孔の修理のための内径溶接機に在る。

好適には、溶接バーは長さ方向に沿った複数個の細長い溝を有する中空の黄銅の 管である。

好適には、絶縁ブツシュまたは支持スリーブは、溶接バーを支持部材の支柱ブロ ック軸受に支承するよう管に設けられている。支持部材は修理すべき機械に取り 外し自在に取付は出来る磁気ヘッドに取付けできる。また、支持部材は修理すべ き機械にボルト止めや溶接、例えばタック溶接される脚部や乃至はブラケット、 または一時的に固着される他の同様なもの等を有するよう出来る。

好適には、絶縁ブロックは溶接バーを回転駆動送り装置に連結する。また、出力 軸は回転駆動送り装置の絶縁滑車によって駆動される。

好適には、回転駆動送り装置は可変速度および回転方向と可変送り量とを有して いる。溶接チップが毎分約３００１の線形速度を有し、送り速度が回転当たり約 ３〜５鰭である様に回転速度が設定されることが好適である。

溶接ヘッドはガス無しワイヤ型、フラックスコアワイヤ型またはガスシールド型 のＭＩＧ溶接機のヘッドとすることが出来る。溶接ヘッドは、溶接すべき異なっ た内径に適きするよう複数個の延長部材を有するよう出来る。好適には、溶接ヘ ッドは、溶接チップまたは延長部材が角度を置いて調節可能に成った本体を有し ている。

溶接ワイヤ、電気ケーブル、ガス管はいずれかの端部から溶接バーに好適に入り 、各供給源装置に接続される。

管路の継手の内部溶接のために、支持部材は管路内に管状の溶接バーを中心決め 出来るよう調節可能な脚部を有し、管状の溶接バーは送り部材なしで管状の溶接 バーを回転するだけの駆動装置に連結される。

第２の特徴において、この発明は、支持体に取付けできるねじ軸と、駆動ハウジ ングと、ねじ軸と係合して駆動ハウジングに回転可能に取付できるナツトと、駆 動すべき機械に連結できて駆動ハウジングに回転可能に取付けられた駆動継手と 、ハウジングに取付けられた電動機と、ナツトと駆動継手を駆動するよう電動機 によって駆動される駆動装置とを備え、駆動継手が機械を回転駆動する時に、直 線方向に機械を送るよう軸に沿ってナツトが駆動ハウジングを動かすよう配買さ れた、内径溶接機、線形穿孔機等に適した回転駆動送り装置に在る。

管は、ナンドが補い合う球ねじ軸とすることが出来る。

好適には、ナツトは、ハウジングのブツシュに回転可能に支承された第１駆動滑 車の一側に、例えばキャップねじによって取り外し自在に取付けられる。

好適には、駆動継手は、ハウジングのブツシュに回転可能に支承された第２駆動 滑車の一側に取り外し自在に取付けられる。

好適には、滑車は°“タフノル”、“テフロン”　（登録商標）、またはナイロ ン材料等で、アルミニウムブツシュ内を回転し、滑車の材料はハウジングからの す・ントと駆動継手の電気絶縁を設けている。

好適には、電動機は可変速度または可変速度制御器によって制御される可変直流 電動機である。

駆動装置は電動機に連結された複合歯車減速装置を有するよう出来る。

好適には、電動機の駆動滑車はタイミング歯付ベルト（ギルマー）を介して第１ 、第２駆動滑車を駆動する。頑強な機械においては、ベルトと滑車は鎖とスブロ ゲットまたは歯車駆動装置と換えることが出来る。

この発明を十分理解するために、推奨実施例が添付図面を参照して以下に説明さ れよう。

［図面の簡単な説明］ 第１［２Ｉは、溶接機に回転駆動送り装置が装備された、掘削機バゲ・ントの取 付ブラケツトのボスの孔を溶接するよう組み立てられた溶接機の斜視図、第２図 は溶接ヘッドの断面側面図、 第３図は回転駆動送り装置の端面図、 第１１図は第３図の線Ａ−Ａに沿った断面図、第５図は溶接機の磁気支持装置の 側面図である。

［発明を実施するための最良の形態］ 第１図を参照するに、掘削機パケット１０は、孔１５．１６が貫通整列したボス 】３．１・４の有る取付ブラケッ１−１１．１２を有している。

溶接の前に、孔１５．１６を大きな寸法に加工するよう携帯形の線穿孔機く図示 しない）が使用される。線穿孔機は駆動送り装置く図示しない）によって駆動さ れる穿孔バーに切断工具を有している。穿孔バーは、パケット１０にタック溶接 された一時支持ブラケット１９．２０に取付けられた支柱ブロック軸受１７、穿 孔バーは次いで取り外されて、支柱ブロック軸受１７．１８によって支持された 溶接機２１と取り換えられる。

溶接機２１は、側壁に複数個の細長い溝の有る中空の黄銅の溶接バー２２を有し ている。回転駆動送り装置２４（第３．４図を参照して以下に説明される）は溶 接バー２２を回転送りするよう使用される。一時支持ブラケット１９に溶接また はポルｌ−止めされた支持ブラケツト２７のブロック２６に球ねじ軸２５が取付 けられており、この球ねヒ軸２５は溶接バー２２と平行に位置している。溶接バ ー２２は、回転運動と長子方向の動きのために支柱ブロック軸受】７、］８の゛ タフノル”または゛テフロン“°　（登録商標）材料の絶縁スリーブ２８．２つ に支持さノｔでいる。

第２図を参照して詳しく説明される溶接ヘッド３０は溶接バー２２に取付けられ 、溶接へｌド３０が回転されて孔を通って前進される時に、隣接の孔１５に溶接 ビードを適用できるよう１つの渭２３から延びる。

ガスシールドＭ　Ｉ　Ｇ型の溶接ヘッド３０は、端部から溶接バー２２を通って 延びる電気ケーブル３１、溶接ワイヤ３２、ガス管３３によって電源、溶接ワイ ヤ源、ガス源（図示しない）に接続される。溶接ワイヤはどちらの側からも溶接 バーを通って延びることが出来る。

回転駆動送り装置２４には適宜な歯車装置が設けられているので、溶接チップ３ ４が毎分約３００■の線形速度と１回転当たり３〜５ｍｍの線形送り速度を有す るよう溶接ヘッド３０の回転速度を設定できる。これらの速度は、溶接される装 備と、使用される溶接ヘッドの型とに適するよう変えることが出来る。

第２図を参照するに、溶接ヘッド３０は、ガラス充填“テフロン”　（登録商標 名）回転絶縁スリーブ３６によって溶接バー２２に設けられたアルミニウム青銅 ピボット本体３５を有しており、ガラス充填“テフロン”クランプ板３７とガラ ス充填“テフロン”クランブリング３８がねじ３９によって固着されている。

アルミニウム青銅方向付ブロック４０がステンレス鋼ピボット継手４１を介して ピボット本体３５に連結され、止ねじ４２が溶接バー２２の側壁の孔（図示しな い）を介して接近できる。複数個の黄銅延長部４３が溶接チップ３４を孔１５か ら所要の間隔を置いて位置決めしている。

ピボット本体３５は中空で、スラスト軸受４６が設けられた黄銅ピボット管４５ の一端を支持するガラス充填“テフロン”絶縁ブツシュ４４を収容している。

アルミニウム青銅ケーブルコネクタ４７は、電気溶接ケーブル３１の各ストラン ド４８の端部を受ける複数個の孔を有しており、ストランド４８はグラブねじ４ ９によって固着されている。ケーブルコネクタ４７はガラス充填“テフロン”絶 縁ブツシュ５０を収容しており、ピボット管４５の周りに取付けられている。銅 含浸カーボンブラシ５１はケーブルコネクタ４７からピボット本体３５への電流 の有効な伝達を確実にし、ケーブルコネクタ４７はグラブねじ５３によりケーブ ルコネクタ４７に固着された固定のガラス充填“テフロン”絶縁スリーブ５２に よって溶接バー２２から絶縁されている。ブツシュ５０のヘッドによりケーブル コネクタ４７から絶縁されると共にガラス充填“テフロン”スリーブ５５によっ て電気溶接ケーブルのストランド４８から絶縁されたバネ５４によってブラシ５ １の面に押圧力が維持される。

溶接ワイヤ３２は、ピボット管４５の孔内に位置されたワイヤ導通ライナ５６と ワイヤ導通ライナ５７とを通り、グラブねじ（図示しない）によって黄銅ガス拡 散ブロック５９の孔５８に固着され、ピボット継手４１と方向付ブロック４０の 孔とを通って溶接チップ３４に延びている。ガス管３３はアダプタ６１によりピ ボット管４５に連結され、溶接ガスはガス管３３を通り、ピボット管４５の孔６ ２とガス拡散ブロック５９の孔６３とを通る。ガス拡散ブロック５９はグラブね じ（図示しない）によってピボット本体３５の孔内の位置に保持される。

溶接機２１が図示の様に組み立てられて、溶接ヘッド３０が調節されると、溶接 材料６４のビードが孔１５に渦巻きに適用される。溶接ヘッド３０が回転されて 孔１５を通って送られる時に、溶接材料が孔１５内に線と成るので、孔１５が小 さくなる。孔１５．１６が溶接された時に、溶接機が取り除かれて、パケット１ ０に取付けられた携帯型線形穿孔機の穿孔バーの切削用具によって孔１５．１６ が正確な寸法に加工される。

支柱ブロック軸受１７．１８は加工／溶接／加工行程の際に使用される時に、孔 １５．１６の整列精度が維持設定され、転換時間が著しく短縮される。

回転駆動送り装置ｆ２４は、ハウジングに固着されたアルミニウムのブツシュ６ ７．６８内に支承された“タフノル”材料の第１の駆動滑車６６の有るハウジン グ６５を有している。案内スリーブ７０を有した係合自在な球ねじナツト６９は 球ねじ軸２５のピッチと合致するよう長手方向に沿って径方向周りに大きく穿孔 された一連の孔７１を有している。保合スリーブ７３が係合位置に滑動して案内 スリーブ７０の外溝７５内に位置されたばね押圧された球７４によって所要位置 に保持される時に、球７２が案内スリーブ７０内に保持されて球ねじ軸２５と係 合できるので、孔７１が加工される。係合スリーブ７３が係合位置に滑動する時 に、外溝７６内に位置するばね押圧された球７４によって、球７２は“浮動”す るよう出来るので回転駆動送り装置２４が球ねじ軸２５に沿って滑動するよう出 来る。サークリップ７７は、保合スリーブ７３が案内スリーブ７０に保持される ことを確実にする。案内スリーブ７０はキャップねじ（図示しない）によって第 １駆動滑車６６の一側に取付けられる。

“タフノル”材料の第２駆動滑車７８はハウジングに固着されたアルミニウムの ブツシュ７９．８０に回転可能に支承され、駆動継手８１はキヤ・ｙプねじ８２ により滑車７８の一側に取付けられる。溶接バー２２の整列した孔（図示しな１ １））に離脱自在に係合するよう孔８４丙に延びる一対のばね押圧された球８３ を継手８１は有している。複合歯車減速装置を介して駆動する可変速度可逆永久 磁石直流電動機８５がハウジング６５に取付けられており、駆動滑車８６を有し て１）る。

歯はタイミング（ギルマー″）ベルト８７が駆動滑車８６と駆動滑車６６．７８ に掛けられているので、電動機８５が作動される時に、駆動継手８１は溶接バー ２２を回転し、離脱可能な球ねじナツト６９が軸２５に沿って動いて溶接バー２ ２を直線的に送る 直流電動機８５の回転方向と回転速度を制御するよう直流制御器（図示しない） が使用される。

また、定速電動機のために、回転駆動送り装置の送り量は、異なったピッチの軸 ２５とナツト６９を使用することによって変えることができる。送りの長さは球 ねじ軸２５と溝付溶接バー２２の長さによってだけ制御される。

第５図を参照するに、溶接機２１と回転駆動送り装置２４が支持装置９０に取付 けられ、溶接機２１は溶接バー２２の一端から延びる溶接ヘッド３０を有してい る。図示しない別の実施例では、大きな直径の孔を溶接するために、溶接ヘッド が清２３の１つから延びており、支持控えが設けられている。

支持装置９０は、例えば掘削機１０等の修理すべき機械に取り外し可能に取付け られる磁気へラド９１を有すると共に、溶接バー２２を回転可能に支承する支柱 ブロック軸受９３．９４が調節可能に取付けられた一対の平行なガイド９２を有 している。

この支持装置９０によって、溶接機が迅速に且つ容易に配置でき、終了した時に 修理中の機械に一時支持ブラケットに溶接する必要なしに取り外し出来る。更に 、溶接機は既存の線形穿孔機に容易に使用できる。

磁気ヘッド９１は取付けできる白板９５を有することが出来、バケ・ント１０に 磁気で取付けられ、支柱９７の球９６に嵌合されている０球９６は、ガイド９２ が延びているブロック９９のソケット９８に受けられている０球９６と係合可能 なグラブねじ１００は孔１５．１６に対して溶接機２１を正確に整列すべく方向 決め出来る。

また、支持装置９０は修理ずべき機械に取付できる磁気ヘッド９１と、溶接機２ １と回転駆動送り装置２４を支持するようナックル（２軸で作動）を介して磁気 へラド９１に取付けられた単一の支柱９２とを有している。支柱９２は、溶接バ ー２２を支承するよう平絶縁ブツシュが嵌め込まれた一対のアーム９３．９４を 有しており、絶縁ブツシュが同軸であるのでリンク装置によってアーム９３．９ ４を連結している。球ねじ軸２５がアーム９３．９４の１つに取付けられる。

変形実施例では、アームが支柱に沿って滑動して選ばれた間隔で錠止される様に 、絶縁ブツシュが同軸であることを確実にすべくキーやスピゴット等によって係 合される渭またはキー渭を支柱９２は有している。

管路に継手を溶接するために、管路内に溶接バー２２を中心法めするよう出来る ３つまたは４つの調節可能なアームに取付けられた支持プロ・ンクの軸受に溶接 バー２２を支持できる。

送りが必要でない時には、球ねじ軸２５に締着されて第１駆動滑車６６に回転可 能に取付けられたクランプ装置とナツトを簡単に取り換えることによって回転駆 動送り装置２４を変更できる。また、球ねじ軸は、第１駆動滑車６６の孔に作動 嵌合した大きさを成した子軸と取り換え出来る。クランプ装置は１回転駆動送り 装置の線形送りを防止するよう子軸とハウジング６５とに釈放自在に連結される 。

機械の損傷した孔の修理と管路内の継手の溶接に加えて、例えばコンクリートや 無機質洗剤やスラリー等の研磨剤を搬送するよう使用される管の孔に硬質表面溶 接金属を作用すると共に、再加工すべく不正確に加工された孔を形成する機械が 使用できる。送りの量と方向を変えるよう出来ると共に、溶接へ・ラドを変える よう出来る時に、溶接ヘッドは溶接バーのいずれの端部または中間に設けるよう 出来るし１幅広い範囲の孔の直径が溶接できるし、環状面、例えばフランジが機 械加工にて形成できる。

通常の溶接機以上の内径溶接機の利点は、（ａ）Ｗ造費が比較的安価であり、 （ｂ）どんな型め携帯線形穿孔機も使用でき、既存の穿孔バー支持軸受を使用で き、取付の時に時間を節約でき、 （ｃ）どんな型のＭ　Ｔ　Ｇ溶接機も内径溶接機に使用でき、（ｄ）内径溶接ヘ ッドを溶接バー２２（渭付黄銅管）のどちら側からも入れ且つどちら側からも突 出させたり、或は渭２３を介してバーに沿ったどの点にても突出させるよう出来 るし、例えば溶接されるべき線に一連の孔が有る場合に形成時間が著しく短縮さ れる等、遭遇する作業の型式を管理するよう設定期間の新しい融通性を設け、 （ｅ）支持フレームを用いる時に、どの場所の単一の孔の設定時間が著しく短縮 され、 （ｒ）取り外し自在な球ねじナツトや駆動継手と協同する回転駆動送り装置２４ の設計が設定の時の相当な融通性と時間の節約とを肩す、こと等である。

添付の請求の範囲に規定されるこの発明の範囲を逸脱することなく図示説明した 実施例に対して種々な変形と変更がなし得る。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成　５年１１月　２日

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．溶接すべき孔を通って延びるよう機械の支持プラケットの軸受に回転可能に 支承された管状溶接バー、 溶接バーを回転駆動送り装置に連結する連結装置、溶接バーの溝に取付けられて 溶接バー溝を通って溶接バーの一端から延びる溶接ヘッド、 溶接ヘッドに連結されて溶接バーを通って溶接バーの一端または他端に延びる溶 接ガス、溶接ワイヤ乃至は電気供給装置、を備えた機械の孔の修理のための内径 溶接機。
2. ２．溶接バーは長さに沿った複数個の細長い溝を有し、溶接バーを支持部材の支 柱ブロック軸受に回転可能に支承するよう溶接バーに絶縁ブッシュまたは支持ブ ッシュが設けられ、絶縁ブロックまたは滑車が溶接バーを回転駆動送り装置に連 結されている請求項１記載の溶接機。
3. ３．溶接ヘッドはガス無しワイヤ型、フラックスコアワイヤ型またはガスシール ド型のＭＩＧ溶接機のヘッドで、溶接ヘッドは、溶接すべき異なった内径に適合 するよう角度を置いて調節可能に成った溶接チップを本体に有している請求項１ 記載の溶接機。
4. ４．溶接ワイヤ、電気ケーブル、ガス管が溶接ヘッドから間隔を置いた端部にて 管状本体に入っている請求項１記載の溶接機。
5. ５．管状本体内のケーブルコネクタは電気ケーブルの各ストランドの端部を受け るよう複数個の孔を有し、電気ブラシ組体は電流をケーブルコネクタから溶接ヘ ッドが取付けられたビボット本体に伝達し、ケーブルコネクタとビボット本体は 絶縁スペーサまたはスリーブによって溶接バーから電気的に絶縁されている請求 項４記載の溶接機。
6. ６．ばね装置はケーブルコネクタとブラシ組体を回転電気接触するよう押圧し、 且つばね装置は取り囲まれることによってケーブルから電気的に絶縁されている 請求項５記載の溶接機。
7. ７．溶接ワイヤは、ケーブルコネクタの同軸の孔とビボット本体に取付けられた ビボット管とを通って溶接ヘッドのチップに延びている請求項６記載の溶接機。
8. ８．ガス管がビボット管と、ビボット本体のガス拡散ブロックの孔とを通って通 路に接続されている請求項７記載の溶接機。
9. ９．支持体に取付けできるねじ軸と、駆動ハウジングと、ねじ軸と係合して駆動 ハウジングに回転可能に取付できるナットと、駆動すべき機械に連結できて駆動 ハウジングに回転可能に取付けられた駆動継手と、ハウジングに取付けられた電 動機と、ナットと駆動継手を駆動するよう電動機によって駆動される駆動装置と を備え、駆動継手が機械を回転駆動する時に、直線方向に機械を送るよう軸に沿 ってナットが駆動ハウジングを動かすよう配置された、内径溶接機、線形穿孔機 等に適した回転駆動送り装置。
10. １０．ナットは、電動機に連結された第１駆動滑車に連結された案内スリーブと 、案内スリーブに滑動可能に取付けられた係合スリーブとを有し、ナットは案内 スリーブの孔内に受けられた球によって軸から選択的に離脱でき且つ案内スリー ブの係合スリーブの長手方向の作動によって係合すべく錠止可能である請求項９ 記載の回転駆動送り装置。
11. １１．第１駆動滑車がハウジングのブッシュに回転可能に支承され、ナットが第 １駆動滑車に離脱可能に取付けられた請求項１０記載の回転駆動送り装置。
12. １２．駆動継手が、ハウジングのブッシュに回転可能に支承された第２駆動滑車 の一側に離脱可能に取付けられた請求項９記載の回転駆動送り装置。
13. １３．駆動継手が、溶接機のソケットの孔に離脱自在に係合できるばね押圧され た球によって駆動されるべく溶接機に連結可能に成った請求項１２記載の回転駆 動送り装置。
14. １４．第１、第２駆動滑車が電気絶縁材料である請求項１０または１２いずれか 記載の回転駆動送り装置。
15. １５．第１、第２駆動滑車が歯付タイミングベルトによって電動機の従動滑車に 連結された請求項１０または１２いずれか記載の回転駆動送り装置。
16. １６．電動機が可逆可変速度電動機か或は可変速度制御器によって制御される可 逆電動機である請求項９記載の回転駆動送り装置。
17. １７．請求項９〜１６のいずれか１項記載の回転駆動送り装置と組み合わせられ る請求項１〜８いずれか１項記載の溶接機。
18. １８．修理すべき機械に取り外し可能に取付け出来る磁気ヘッドを有した支持装 置と．溶接バーを回転可能に支承するよう調節可能に取付けられた支柱ブロック 軸受を有した磁気ヘッド上の案内装置と、溶接バーに平行に支持装置の軸を支持 するよう磁気ヘッド上の装置とを備えた請求項１７記載の組体。