JPH08206829A - 円周溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 側板に穿孔した溶接用孔の径が小さい場合で
も溶接用孔と同径の管と管板との溶接が容易に行なえる
こと。 【構成】 溶接する前の側板４の溶接用孔６に差し込む
時はトーチ１５を納める。溶接用孔に差し込んだ後は、
レバー２２を操作する。レバー２２を引き操作すると、
連結棒２８がトーチ１５側に押し出され、連結棒２８と
連結しているカム１３が上方へ回転する。カム１３が上
方へ回転するとカム１３に固定しているトーチ１５を回
転して、スピンドル１１の中心線１２に対して任意の角
度θに傾斜させる。トーチ１５を所定の角度θに設定し
た後はレバー２２を固定してトーチ１５を所定の角度θ
に固定する。そしてトーチ１５を回転させると、溶接用
孔６の径と同じ径の管と管板とを容易に円周溶接でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は円周溶接機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】板材に設けた透孔内に円筒状のパイプを
挿入し、その周縁部を溶接する円周溶接機は、モータに
よりギア、減速機等を介して回転駆動されるスピンドル
と、このスピンドルの先端側に固定されて該スピンドル
と共に回動するトーチとを有している。そしてスピンド
ルが回転することによりトーチも共に回転し、トーチ先
端の電極がパイプの周縁に沿って回転することにより、
溶接を行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで図４及び図５
は熱交換器における管１と本体２とを円周溶接する場合
を示し、本体２の端部には管板３が外側方へ一体に突設
され、この管板３には管１の端部を挿入して溶接するた
めの穴５が多数穿設されている。そして管板３を覆うよ
うな形で断面略コ字型の側板４が管板３と平行して一体
に形成されている。この側板４は内端側が本体２側と、
外端側が管板３の外周部とそれぞれ一体化されており、
そのため、管板３と管１との溶接を行なう際に円周溶接
機のスピンドルを挿入するための溶接用孔６が穿設され
ている。なお図５は図４のＡ矢視図である。また管１の
数は図示例では多数あり、管１の数に合わせて管板３に
穴５が穿設され、更に穴５に対応した位置の側板４にも
上記溶接用孔６が穿設されている。管板３及び側板４は
一体物であり、管板３の穴５と側板４の溶接用孔６とを
ドリル等で同一作業で開けるようにしている。そのた
め、管板３の穴５の径と側板４の溶接用孔６の径とは同
じ寸法の穴となっている。もちろん溶接箇所は１つの場
合もある。また図４の矢印で示している箇所がシール溶
接部である。

【０００４】円周溶接機のトーチは、スピンドルの先端
側に固定されているが、トーチの先端にはノズルが設け
られ、このノズル内の中央に電極が設けてある。図６は
トーチの先端のノズル７と電極８との位置関係と、ノズ
ル７が回転した場合の軌跡を示し、外側の円形の軌跡９
が１周した場合のノズル７の外側の軌跡であり、内側の
円形の軌跡１０がノズル７と共に１周した場合の電極８
の軌跡である。したがって図４に示すような側板４を有
する熱交換器の場合には、スピンドルを溶接用孔６に挿
入が可能であっても、ノズル７を含めた全体の直径（図
６の軌跡９に相当）が溶接用孔６よりも径大であるため
に、トーチを含めた全体を溶接用孔６に挿入することが
できず、溶接の自動化が不可能となっている。そのため
このような熱交換器の溶接は手作業に頼らざるを得ず、
溶接作業がスムーズにできないという問題があった。

【０００５】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、側板に穿孔した
溶接用孔の径が小さな場合でも溶接用孔と同径の管と管
板との溶接を容易に行うことが可能な円周溶接機を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の円周溶
接機は、基部側のモータにより回動自在に駆動されるス
ピンドル１１と、このスピンドル１１の先端側に配設さ
れ該スピンドル１１と共動するトーチ１５とを備えた円
周溶接機において、手元操作により上記トーチ１５をス
ピンドル１１の軸方向に対して所定の角度θだけ傾斜し
た状態に設定可能なリンク機構４１を備えていることを
特徴としている。

【０００７】また請求項２の円周溶接機は、手元操作用
でスピンドル１１に揺動自在に軸支されたレバー２２
と、このレバー２２の端部に一端が回動自在に連結され
スピンドル１１の軸方向と同方向に設けられた連結棒２
８と、上記トーチ１５を固定し一端がスピンドル１１に
回動自在に軸支され他端が上記連結棒２８の他端と回動
自在に連結したカム１３とで上記リンク機構４１を構成
していることを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記請求項１記載の円周溶接機によれば、円周
溶接箇所の手前に存在する溶接用孔６にトーチ１５及び
スピンドル１１を差し込む時はトーチ１５を納めた状態
で差し込み、差し込んだ後にリンク機構４１によりトー
チ１５をスピンドル１１の軸方向に対して円周溶接する
箇所まで傾斜させる。トーチ１５を傾斜させた後にスピ
ンドル１１を回転させるとトーチ１５を共に回転して円
周溶接を行なうことができる。

【０００９】また請求項２記載の円周溶接機によれば、
レバー２２を操作すると、このレバー２２に連結してい
る連結棒２８がレバー２２の操作角度に応じて移動し、
更に連結棒２８の移動に応じて該連結棒２８と連結して
いるカム１３が回転する。このカム１３の回転により該
カム１３に固定しているトーチ１５をスピンドル１１の
軸方向に対して任意の角度θに傾斜させることができ
る。所定の角度θにトーチ１５を傾斜させてレバー２２
を固定させることでトーチ１５を固定し、トーチ１５を
回転させて円周溶接を行なう。

【００１０】

【実施例】次にこの発明の円周溶接機の具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１〜図
３において１１はスピンドルであり、モータ、ギア等を
有する溶接機本体（図示せず）に連結されているもので
あり、このスピンドル１１は上記モータにより駆動され
て中心線１２を軸にして回転するようになっている。ス
ピンドル１１の先端側には略Ｌ型のカム１３の一端が回
動自在にヒンジピン１４により軸支されている。このヒ
ンジピン１４の略中央部分にはトーチ１５がネジ１６に
より固定されている。このトーチ１５の先端には先端を
細径とした円筒状のノズル１７が設けられており、この
ノズル１７の内部の中心部分に電極１８が設けられてい
る。なお図３において１９は水を循環させる冷却ホース
であり、２０は溶接用のガスを送るガスホースである。

【００１１】スピンドル１１の基部側には図２に示すよ
うにスピンドル１１を径方向に貫通する穴２１が穿設さ
れており、この穴２１にレバー２２の下部が挿入されて
スピンドル１１に対してヒンジピン２３により揺動自在
に軸支されている。レバー２２を突出させているスピン
ドル１１の面には略Ｌ型の調節金具２４が設けられてお
り、調節金具２４の下部の固定片２５がビス２７により
スピンドル１１に固定されている。この調節金具２４の
固定片２５には上記レバー２２を挿通させるための長穴
状の挿通孔２６が穿孔してある。上記レバー２２の下端
にはスピンドル１１の軸方向と同方向に沿わせた連結棒
２８の一端がヒンジピン２９により回動自在に連結さ
れ、またこの連結棒２８の先端はカム１３の他端とヒン
ジピン３０を介して回動自在に連結されている。なお３
１は接続部で、管１内に挿入して位置決めを行なうため
のセンターロッドをボルト等により接続するためのもの
である。また上記レバー２２、連結棒２８、カム１３、
各ヒンジピン１３、２３、２９、３０等でリンク機構４
１を構成している。

【００１２】またスピンドル１１の外周面の円弧を描い
ている部分にはねじ部３２が長手方向に沿って螺刻して
ある。トーチ１５側に複数のストッパー３６を周方向に
設けた円板状のフランジ３３がスピンドル１１の軸方向
に沿って移動自在に設けてあり、このフランジ３３の両
側にはカラー３４とナット３５とが上記ねじ部３２に螺
着している。このカラー３４及びナット３５を緩めるこ
とで側板４の位置に合わせてフランジ３３を任意の位置
に移動させることができ、その位置でカラー３４及びナ
ット３５を締め付けることでフランジ３３を固定するこ
とができる。つまり、図４に示す管板３と側板４との距
離に応じてフランジ３３を移動させて、ストッパー３６
の端面を側板４の外側面に当接して、トーチ１５の電極
１８を管１の周縁部に配設するようにしている。

【００１３】ここで図２は側板４の溶接用孔６にトーチ
１５及びスピンドル１１を差し込む時の状態を示し、図
１は溶接時を示している。すなわち、図２の状態におい
てレバー２２を図中の右方に引くとレバー２２の下部は
ヒンジピン２３により左方に押し出す。これによりヒン
ジピン２９を介してレバー２２の下部と回動自在に連結
している連結棒２８も左方に押し出される。連結棒２８
が左方に押し出されるとヒンジピン３０を介して連結し
ているカム１３は、ヒンジピン１４を軸にして時計方向
つまり上方に回転する。カム１３が上方に回転するとカ
ム１３に固定されているトーチ１５は図１に示すように
スピンドル１１の中心線１２に対して所定の角度θでも
って傾斜する。この任意の角度θにトーチ１５を傾斜さ
せた状態でレバー２２を固定することで、トーチ１５を
その角度θで固定することができる。レバー２２の固定
の方法としては、本実施例ではレバー２２に穴３７を開
けておき、また調節金具２４にもレバー２２の穴３７に
対応させて穴（図示せず）を開けておく。そしてレバー
２２の穴３７と調節金具２４の穴にピンを挿通してレバ
ー２２を固定するようにしている。なお本実施例では図
４及び図５に示すように管１の径の種類が３つあるの
で、その管１の径の大きさに対応して３つの位置にレバ
ー２２が固定できるようにしている。レバー２２の穴３
７はレバー２２の長手方向に沿って３つ穿設している
が、これらの穴３７に対応する調節金具２４の穴は位置
をずらせて穿孔している。なおレバー２２の穴３７を１
つ穿孔しておき、この穴３７に対応する調節金具２４側
の穴を円弧状に穿設して、ボルトとナットとでレバー２
２を任意の位置で固定できるようにしてもよい。

【００１４】ここでトーチ１５の傾斜角度θを０つまり
トーチ１５を図２の状態にした時に、トーチ１５及びス
ピンドル１１の部分を含めた外径寸法を、例えば図４に
示す側板４の下の径の小さな溶接用孔６の径よりも若干
小さく形成しておく。側板４の溶接用孔６に差し込む時
は図２の状態のようにトーチ１５を納めておくことで、
溶接用孔６にトーチ１５及びスピンドル１１を差し込む
ことができる。このトーチ１５を納めた状態で差し込ん
だ時に、ノズル１７の外側は管１の円周部に位置してい
るが、電極１８はノズル１７の内側にあるので、電極１
８は管１の円周部より内側に位置している。したがって
トーチ１５及びスピンドル１１を差し込んだ後に、レバ
ー２２を引くことで上述のようにトーチ１５を所定の角
度θに傾斜させる。トーチ１５を傾斜させることで電極
１８も傾斜して電極１８の位置が側板４の溶接用孔６の
円周部、つまり管板３の管１の円周部の位置に来る。必
要な角度θに決定後レバー２２を固定することでトーチ
１５を固定することができる。次にスピンドル１１を回
転させることにより、トーチ１５も管１の周縁部に沿っ
て回転させ、このようにしながら溶接を行なう。これに
より側板４の溶接用孔６の径より大きな穴の溶接作業
（トーチ１５内の電極１８の円周径より大きな溶接穴）
も可能となり、従来のように手作業で行なうことなく単
にスピンドル１１を回転させるだけで自動的に溶接作業
を行なうことができる。

【００１５】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の円周溶接機に
よれば、溶接用孔の寸法が充分に確保できない円周溶接
を行なう場合でも、スピンドルとトーチとを溶接用孔に
差し込んだ後に、トーチを傾斜させることでトーチ内の
電極が管の円周部に位置することになり、その状態でト
ーチを回転させることにより、自動的に円周溶接を行な
うことができる。

【００１６】請求項２記載の円周溶接機によれば、請求
項１の効果に加えてトーチを傾斜させるリンク機構を簡
単な構成で実現でき、しかも容易に円周溶接を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のトーチを納めて側板の溶接
用孔に差し込む時の断面図である。

【図２】この発明の実施例のトーチを傾斜させて溶接を
行なう時の断面図である。

【図３】この発明の実施例のトーチを納めて側板の溶接
用孔に差し込む時の平面図である。

【図４】溶接箇所を示す断面図である。

【図５】図４のＡ矢視図である。

【図６】従来例の問題点を示す図である。

【符号の説明】

１１ スピンドル １３ カム １５ トーチ ２２ レバー ２８ 連結棒 ４１ リンク機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部側のモータにより回動自在に駆動さ
   れるスピンドル（１１）と、このスピンドル（１１）の
   先端側に配設され該スピンドル（１１）と共動するトー
   チ（１５）とを備えた円周溶接機において、手元操作に
   より上記トーチ（１５）をスピンドル（１１）の軸方向
   に対して所定の角度（θ）だけ傾斜した状態に設定可能
   なリンク機構（４１）を備えていることを特徴とする円
   周溶接機。
2. 【請求項２】 手元操作用でスピンドル（１１）に揺動
   自在に軸支されたレバー（２２）と、このレバー（２
   ２）の端部に一端が回動自在に連結されスピンドル（１
   １）の軸方向と同方向に設けられた連結棒（２８）と、
   上記トーチ（１５）を固定し一端がスピンドル（１１）
   に回動自在に軸支され他端が上記連結棒（２８）の他端
   と回動自在に連結したカム（１３）とで上記リンク機構
   （４１）を構成していることを特徴とする請求項１記載
   の円周溶接機。