JPH071133A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 水平面と垂直面よりなるすみ肉溶接継手を溶
接するに当たり、溶接装置を短時間に所定の溶接線に対
して設置すること、溶接装置を軽く移動しうるようにし
て複数の溶接を同時に施工することを目的とする。 【構成】 保距脚７およびセット治具１６を有するレー
ル８と溶接台車よりなる溶接機械と、該装置に対して上
向きの付勢力を有する吊上げ手段１８をもたしめた溶接
装置を被溶接物の長手方向に配置し短時間に設置、多点
同時溶接を可能ならしめることを特徴とする溶接装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接面が水平になるよ
うに保持された被溶接物の溶接線を下向き姿勢で自動溶
接する溶接方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼構造物の溶接線を自動溶接する方法と
しては、走行台車に溶接トーチを搭載した自動走行溶接
台車を溶接線に沿って設けられた仮説案内レール、ある
いは一方の母材に案内させて走行させ、自動溶接を行う
方法が最も普及した方法であるた自動走行溶接台車を溶
接線に沿って設けられた仮設案内レール、あるいは一方
の母材に案内させて走行させ、自動溶接を行う方法が最
も普及した方法であるが、一般に、自動走行溶接台車は
溶接トーチに較べて大形で、被溶接構造物の溶接線に構
造部材、例えばフランジや補強材が交差する部分では、
溶接台車がこれらの構造部材につかえて自動溶接するこ
とができない部分が発生したり、溶接台車を支持するに
足る走行面が得られない場合がある。また、装置が重く
溶接線に合わせて正確に設置することが困難であった。
更に、個々の溶接量は少なく、長時間の段取時間を要す
る装置は、経済的に採用し難く、自動化にとり残されて
来た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来鋼構造
物の自動溶接に広く採用されている自動走行溶接台車に
よる自動溶接の上記の問題点にかんがみ、溶接線と交わ
る構造部材等により溶接が妨げられたり、狭あいな部分
でも溶接トーチの高さや姿勢を変える必要がない自動溶
接方法及びこれを実施するための溶接手段及び溶接装置
を簡単に且つ労力を要せず短時間に設置することを課題
とする。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】上記の課題を解決する
為の本発明の溶接方法は、溶接面の上方を、該溶接面と
一定の距離を保って、溶接面上の溶接線と平行に溶接台
車を案内して移動させ、溶接点が溶接台車より上記一定
の距離を保って下方に位置する如く溶接台車に支持され
た溶接トーチにより上記溶接線を溶接することを特徴と
する。

【０００５】この溶接方法を実施するため、本発明の溶
接装置は、溶接面上にレールを一定の高さに支える保距
脚と、溶接線を構成する溶接対象材の垂直面とレール
（又は保距脚）の間隔を一定に設定するセット治具によ
り案内レールを溶接線に平行に設置し、上記案内レール
に沿って走行し、一定の距離だけ下方に溶接点がくるよ
うに支持された溶接トーチを有する溶接台車、該溶接台
車を案内レールに沿って移動させる手段、上記の装置を
移動したり溶接部に設置を容易に行い得るように若干自
重を上廻る上向きに付勢力を有する吊上げ手段を設けた
ことを特徴とする

【０００６】

【作用】上記の本発明によれば、溶接トーチを支持する
溶接台車は溶接面と一定の距離を保って溶接面の上方を
溶接線と平行に案内され移動されるので、溶接面の近傍
を移動するのは溶接トーチの先端部のみであり、溶接線
と交差する構造部材が溶接の妨げにならず、溶接線の全
線の自動溶接が可能となる。

【０００７】溶接台車は、これを水平に一直線上を案内
する案内レール、この案内レールを鉛直方向に移動させ
る昇降手段及びこの昇降手段を水平面内で案内レールの
延設方向と直交する方向に移動させる任意の位置に移動
させることができる。

【０００８】装置は上向きの付勢力を持つ吊上げ手段に
より空中に吊上げられているので、手扱いで軽く上下し
たり移動することができ、溶接位置に容易に設置するこ
とができる。設置に当たっては、案内レールに取り付け
られた保距脚によって溶接平面に平行に装置を固定し、
別に設けたセット治具により装置を溶接線に対して平行
に一拳動で設置することができる。

【０００９】上述の溶接装置を複数台一直線に延設され
たレール上に、上述の水平案内レールがこれと直交する
ように移動可能に設け、構造物の長手方向を該レールの
延設方向に平行に設置することにより、構造物の長手方
向に直交する複数の溶接線を同時に溶接することを可能
とした多点同時溶接装置が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１１】図１及び図２は、本発明の溶接装置の実施
例を示す図で、図１は溶接時の状態図２は休止中の状態
である。図において、被溶接材の例として、鉄構物に多
く使用されているＨ断面構造物が選ばれている。Ｈ断面
構造物は、溶接面となるウェブ１、フランジ２及び補強
材又はブラケット３より構成されており、ここで本発明
の溶接装置が対象とするのは、補強材又はブラケット３
の両面とウェブ１とのすみ肉溶接４である。この溶接に
関しては、従来の溶接台車をウェブ１上に直接載置して
補強材３をガイドとして走行させ、溶接台車に固定した
溶接トーチにより溶接する方法では、溶接線４の端部に
接近すると溶接台車がフランジ２につかえて進ませるこ
とができず全線自動溶接ができなかったものである。
尚、３の溶接対象材である補強材又はブラケットは、前
者はフランジより低い場合の例、後者はフランジより突
出し、２本の溶接トーチで該溶接対象材をまたぐことが
困難な場合の例として掲げたものである。

【００１２】本実施例の溶接装置では、溶接トーチ５を
支持する溶接台車６は、溶接面であるウェブ面１を走行
するのではなく、フランジ２より上方にウェブ面１の上
に保距脚７に支えられた案内レール８に沿って移動でき
るようになっており、フランジ２のような障碍物により
台車５の移動が妨げられぬ構造になっている。

【００１３】台車の駆動については、電動機、減速機と
駆動力伝達系よりなり、公知のスクリュー・ナット方
式、ラック・ピニオン方式などにより回転を直線運動に
変える本実施例ではラック・ピニオン方式がとられてお
り、可変速、正逆転が可能な電動機９と減速機１０の出
力軸のピニオンと、案内レール８に固定されたラック１
１に噛み合わせ、電動機の回転により溶接台車６を所定
の速度で前後進を行わしめる

【００１４】トーチ保持機構１２は、溶接台車６の運動
を溶接トーチ５に伝えると共に、溶接線４に対してトー
チの高さ、角度、左右の調整を行うものである。

【００１５】図１の補強材３に対する溶接では、補強材
の背が低い場合は、２本の溶接トーチ５を溶接対象材を
跨ぐ形で両側の溶接線４を同時に溶接することが可能で
あるその際に、溶接トーチ５およびトーチ保持機構１
２、冷却水溶接ワイヤーおよび不活性ガスなどの溶材の
供給ライン１３の荷重を分担し、且つ溶接トーチ５の高
さの変動を防ぎ、先端にローラーやボールペンをもつ溶
接トーチの支持柱１４などにより装置の安定化を図るこ
とが望ましい。

【００１６】次に、図１及び図２によって、溶接中と溶
接準備中の違いを実施例により示す図において１５はレ
ールの保距脚７に取り付けられた磁石で、溶接中は溶接
台車の移動により装置の偏荷重による転倒を防止しうる
ようにしたもの、１６は装置を溶接個所に設置する際に
案内レール８を溶接線に平行に置くためのセット治具で
溶接時には溶接トーチの運行を妨げぬように行避せしめ
る。尚、レール固定磁石１５は、保距脚７の溶接面との
接面の構成要素に組み込んでもよい。

【００１７】溶接装置はワイヤー又はロッドなどの吊り
具１８により台車６又はレール８を吊り、溶接中は装置
の全重量を溶接面１にのせて装置の安定を保ち、溶接準
備中はバランサー１９により上方に引き上げると共に、
上向きの付勢力により装置の落下を防止し任意の高さに
停止させる。装置を溶接部に設置する場合は、自重とバ
ランサーの上向きに付勢力の差の僅かな力で空間を浮動
させ乍らレールセット治具１６と溶接対象材３に当てな
がら案内レール８を保距脚７で溶接面１に着地せしめ
る。

【００１８】図３は、溶接準備に際して、案内レール８
を溶接線４に平行に設置する手段の例で、１６はレール
セット治具で、蝶番１７でレール保距脚７に固定され、
レール設置時には倒して溶接対象材３に当て、溶接時に
ははね上げて保距脚７に沿わせ溶接の妨げとならぬよう
にしたものである。

【００１９】被溶接物の例として図１、図２に示したＨ
断面の建築や橋梁ガーターなどの梁構造の補強材の溶接
のように、溶接個所が長手方向に間隔を置いて多く散在
している場合は、溶接装置を長手に多数配置して同時に
溶接を行うようにすれば、省力化、加工時間の短縮に絶
大な効果が得られる。図４はＨ断面構造物の複数の溶接
対象材３とウェブ１のすみ肉溶接を同時に行う多点同時
溶接装置の例を表す図である。

【００２０】２０は、図１〜３で５〜１７の記号で示し
た溶接機で、吊り具１８及びバランサー１９を介して吊
り下げられる。２１は搬送レール２３上を走行する搬送
台車２２により工程間を移動する被溶接物である。溶接
機２０は、被溶接物の搬送レール２３に平行する溶接装
置移動用レール２４上を走行する溶接装置の搬送吊り台
車２５に吊り具１８及びバランサー１９によって吊り下
げる。同時多点溶接を行うために、レール２４に溶接装
置吊り台車は複数台載置されている。２６は溶接機の吊
台車２５に設けられた溶接材料の供給端末である溶接ワ
イヤーフィーダ、２７は地上に設置された溶接電源、不
活性シールドガス、水などの供給ライン、制御ケーブル
等のケーブル、ホース類を示す。被加工物２１の溶接線
に合わせ、溶接装置２０を溶接装置の搬送台車２５によ
り移動させ、溶接線に溶接装置を設置して、台車上の操
作盤により溶接を開始せしめ、溶接の完了は自動的に停
止させる。多数台の溶接装置を逐次溶接を開始し、多台
持溶接を可能ならしめる。

【００２１】被加工物２１の溶接線に合わせ、溶接装置
２０を溶接装置の搬送台車２５により移動させ、溶接線
に溶接装置を設置して、台車上の操作盤により溶接を開
始せしめ、溶接の完了は自動的に停止させる。多数台の
溶接装置を逐次溶接を開始し、多台持溶接を可能ならし
める。

【００２２】以上、図４の実施例は、地上に敷設したレ
ール２４上を走行する台車２５に立設した支柱２８に溶
接装置２０を吊り下げて移動させているが、溶接装置の
移動は必ずしも地上を走行する台車に限らず、天井桁や
柱に支持された懸垂レールによって移動しても良い。

【００２３】図５は、溶接工程の直上に設けられた懸垂
レール２９に溶接機２０を吊り具１８、バランサー１９
を介して懸垂台車３０に吊り下げたもので、台車３０に
は溶材供給端末であるワイヤーフィーダー２６が設けら
れている。このように、天井から溶接装置を吊り下げる
ことにより地上の機器の配置が簡素になり、機械の搬
送、作業員の移動も容易になる。

【００２４】図４及び図５に夫々示す実施例では、被加
工物の搬送方向は被加工物の長手方向に一致させている
が、被加工物の搬送方向はこれに限られるものではな
く、長手方向に直角方向であっても差支えない。特に図
５の実施例は被加工物を幅方向に搬送するのに適してい
る。

【００２５】

【発明の効果】以上、本発明によれば、溶接台車を溶接
平面より保距脚により高い位置に設置した案内レール上
を動くために、溶接部の周辺形状が溶接台車の走行の妨
げにならない。又、溶接装置を溶接部に設置するに当た
ってはバランサーによって空中に浮かした装置を僅かな
力で引き下げ、レールと一体化した保距脚とセット治具
により一動作で位置決めが出来るので、溶接の段取り作
業が短時間ででき、次々に溶接をスタートさすことによ
り同時多数台の溶接を行わしめることにより該工程の生
産時間（リードタイム）を短縮し、生産量の拡大、工数
の低減などに多大の寄与をなす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接装置の実施例で溶接中の斜視図で
ある。

【図２】本発明の溶接装置で溶接準備中の斜視図であ
る。

【図３】その溶接装置を溶接対象物に当てて溶接装置を
溶接線に平行に設置するセット治具の実施例である。

【図４】その溶接装置を複数台使用した多点同時溶接装
置の一例を示す斜視図である。

【図５】その溶接装置を複数台使用した多点同時溶接装
置の他の実施例の斜視図である

【符号の説明】

１ 溶接平面となるウェブ ２ 溶接の障碍となるフランジ ３ 溶接対象材（補強又はブラケット） ４ 溶接線 ５ 溶接トーチ ６ 溶接台車 ７ レール保距脚 ８ 溶接台車の案内レール ９ 電動機 １０ 減速機 １１ ラック １２ トーチ保持機構 １３ 溶材の供給ライン １４ 支持柱 １５ 磁石 １６ レールセット治具 １７ レールセット治具の蝶番 １８ 吊り具 １９ バランサー ２０ 溶接機 ２１ 被溶接物 ２２ 上記の搬送台車 ２３ 上記の搬送レール ２４ 溶接装置移動レール ２５ 溶接装置吊台車 ２６ 溶接用ワイヤーフィーダー ２７ ケーブル、ホース類 ２８ 支柱 ２９ 懸垂レール ３０ 懸垂台車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接面が水平になるように保持された被溶
   接物の溶接線を下向き姿勢で自動溶接する溶接装置にお
   いて、保距脚及び溶接対象材の垂直面までの距離を決め
   るセト治具により溶接面の上方に被溶接物の溶接線と平
   行に一直線に延設された案内レール、 該案内レールを鉛直方向に移動させる昇降手段、 該昇降手段を上記案内レールの延設方向と水平面内で直
   交する方向に移動させる手段、 上記案内レールに沿って走行し、上記一定の距離だけ下
   方に溶接点がくるように支持された溶接トーチとを有す
   る溶接台車、 該溶接台車を上記案内レールに沿って移動させる移動手
   段よりなる溶接装置ならびに溶材供給ラインに、自重に
   よる下向きの力を上まわる上向きの付勢力を有する吊上
   げ手段を設けたことを特徴とする溶接装置。
2. 【請求項２】請求項２に記載の溶接装置の複数台がこれ
   らの溶接装置の水平案内レールと直交する方向に一直線
   上に延設されたレール上を移動可能に設けられ、長手方
   向を該レールの延設方向に平行に設置された被溶接物の
   長手方向にある複数の溶接線を同時に溶接することを可
   能とした多点同時溶接装置。