JPH088008Y2 - ３次元曲面溶接部の溶接溝加工用自動フライス装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は３次元曲面溶接用自動Ｍ
ＩＧ溶接装置に於て、裏面溶接を行うのに先だって自動
フライス作業を可能にならしめた３次元曲面溶接部の溶
接溝加工用自動フライス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニュウムの球形タンク等の３次元
曲面自動溶接の時には、母材の表面と裏面に溶接溝を形
成して両方を溶接する。しかしながら、溶接継手に全溶
込みによる完全な溶接部につくり上げるには、表面から
の溶接後に、裏面から初層の不完全溶接部分を完全に除
去すると共に、裏面溶接を円満に遂行出来る溶接溝を加
工する必要がある。従来の裏面溶接溝加工の作業は、被
溶接物がアルミニュムの場合、手動型シェービングカッ
タ或は汎用型自動フライスを使用していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記手
動型シェービングカッタあるいは汎用型自動フライスを
使用して裏面溶接溝加工を行う場合、加工された溶接溝
の深さが一定でなく、また、加工表面が粗雑であった。
このため、裏面溶接の自動化に幾多の難しさをもたらし
ていた。

【０００４】そこで本考案の目的は、上記従来の溶接溝
加工の欠点を解決し、表面の溶接後に、裏面に自動フラ
イス作業を施し、裏面に表面と同様な一定の深さの溶接
溝を自動的に形成する３次元曲面溶接部の溶接溝加工用
自動フライス装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案による３次元曲面
溶接部の溶接溝加工用自動フライス装置は、２個の被溶
接物（１，１’）上にレールと梯子を設置して自動ＭＩ
Ｇ溶接した後に、その裏面に溶接溝を形成する自動フラ
イス装置（Ｍ）において、制御ボックス（１０）、往復
台（１１）、パイプレールあるいはラックを備えたパイ
プレール（３）、各種ケーブル、空気ホース（１４）を
具備し、前記往復台（１１）は、フライス電動機（１
５）、カッタ（１６）、空気シリンダ（１７）、ソレノ
イドバルブ（１８）、計測ボックス（１３）、遠隔制御
ボックス、パイプレール（３）設置面と加工溝間の距離
及び、３次元加工曲率誤差により発生する加工溝深さの
偏差を調整するハンドル（Ｈ）を備えたガイドローラ
（１９）、フライス軸（２０）上に取り付けられた軸受
（２１）、アイドル型ナイロンガイドローラ（２２）及
び、ストッパ（２３）を備えたことを特徴とするもので
ある。

【０００６】

【作用】本考案の３次元曲面溶接部の溶接溝自動フライ
ス装置によれば、被溶接物の溶接線の裏面に、溶接線と
同一曲率のパイプレールを溶接線と平行に設置し、この
パイプレールに往復走行する往復台を取り付ける。この
往復台は、フライス電動機、カッタ、空気シリンダ、ソ
レノイドバルブ、計測ボックス、遠隔制御ボックスを備
えているので、所定の深さの溝を切削するようにカッタ
を調節し、フライス電動機を作動させながら往復台を所
定速度で駆動することにより、溶接線の裏面に所定の深
さを有し、溝表面が滑らかな溶接溝を加工することがで
きる。

【０００７】また、本考案の３次元曲面溶接部の溶接溝
自動フライス装置は、一次的なカッタの高さを調節する
通常のガイドローラのほかに、カッタと同軸的に取り付
けられたアイドル型ナイロンガイドローラを有している
ので、このアイドル型ナイロンガイドローラによって、
被溶接部の曲率が補正され、３次元曲面上の溶接溝を加
工することができる。

【０００８】また、上記アイドル型ナイロンガイドロー
ラを取り替え可能に構成することにより、異なる深さの
溶接溝に対応してそれぞれ精度良く加工することができ
る。

【０００９】

【実施例】本考案による３次元曲面溶接部の溶接溝加工
用自動フライス装置の一実施例を添付の図面を用いて以
下に説明する。

【００１０】本実施例の構成は図１ないし図３に示さ
れ、本考案による溶接の各段階は図４に示されている。

【００１１】図１は本考案による３次元曲面溶接部の溶
接溝加工用自動フライス装置を使用可能に取り付けた状
態を示している。最初に、２個の被溶接物１，１′は溶
接用治具に取り付けられ、前面溶接ラインに平行にパイ
プレールと梯子を各々設置して、そのパイプレール上に
自動ＭＩＧ溶接機を設置する。この状態で、自動ＭＩＧ
溶接機によって表面溶接を実施する。次に、裏面溶接ラ
インに平行にパイプレール３と梯子４を各々設置する。
本考案の自動フライス装置Ｍを図示のごとくパイプレー
ル３上に設置して、裏面溶接溝５の各加工作業を実施す
る。

【００１２】加工作業は前面溶接部内部の不完全溶接部
は全部除去して、裏面でさらに溶接を円満に遂行出来る
溝を形成する。加工に際しては、裏面の溶接を品質良く
行えるように自動フライス装置Ｍの加工形状と加工長さ
を調整する。

【００１３】次に、裏面のレール３に設置された自動フ
ライス装置Ｍをパイプレール３から取り外す。裏面のパ
イプレール３上に、前面の溶接を遂行した自動ＭＩＧ溶
接機を移動設置する。移設後、裏面の溶接溝５に溶接を
実施する。図４は、上述のように形成された溶接継手の
各加工段階の断面を示している。

【００１４】次に本考案の自動フライス装置Ｍの構造お
よび作用について以下に詳細に説明する。パイプレール
またはラックを有するパイプレール３は、全面の溶接が
完了した後に、溶接線と平行に設置される。次にパイプ
レール３上に往復台１１が取り付けられる。往復台１１
は、本体内に設置された走行モータおよび駆動装置によ
りパイプレール３上を移動できる構造を有している。往
復台１１上には、図２に示すように空気シリンダ１７、
ソレノイドバルブ１８、フライス電動機１５、カッタ１
６、ハンドルＨを有するガイドローラ１９、カッタ回転
数調節器と回転数を表示するアナログメータと往復台走
行速度調節器と走行速度を表示するディジタルメータと
が設置された計測ボックス１３、フライス電動機のスタ
ート／ストップボタンとカッター昇降スイッチと往復台
の走行スイッチとが設置された遠隔制御ボックスＲと、
が設けられている。フライス電動機１５と、カッタ１６
と、ハンドルＨを有するガイドローラ１９は、一体に構
成され、パイプレール３と直交するスクリューシャフト
Ｓ上に取り付けられており、電動モータＤと手動操作用
ハンドルＨ’により、スクリューシャフトＳ上を左右に
多少移動することができる。フライス電動機１５の回転
数制御のためのコントロールボックス、往復台１１を駆
動する動力源、カッタの左右移動用電動モータＤやソレ
ノイドバルブ等の電源等が設置されている制御ボックス
１０は、加工時に往復台１１の走行を妨害しないように
作業治具上部に配置されている。この制御ボックス１０
と計測ボックス１３および遠隔制御ボックスＲは、多数
の空気ホース１４やケーブルによって連結されている。
このように構成された自動フライス装置Ｍは、まず遠隔
制御ボックスＲのカッタ昇降スイッチを上昇側にオンし
た後、制御ボックス１０のメイン電源スイッチをオンさ
せ、空気ホース１４のメインバルブを開いて空気シリン
ダ１７に圧縮空気を供給する。

【００１５】これにより、空気シリンダ１７が収縮しな
がらスクリューシャフトＳを中心に、一体構造のフライ
ス電動機１５とカッタ１６とガイドローラ１９と計測ボ
ックス１３が回転し、カッタ１６が被加工物の表面から
上昇する。次に、ハンドルＨを回してガイドローラ１９
がカッタ１６より突出するようにした後、遠隔制御ボッ
クスＲのカッタ昇降スイッチを下降側にオンすると、空
気シリンダ１７が伸長し、スクリューシャフトＳを中心
にカッタ１６が回転して下降する。次に電動モータＤを
作動させて、一体構造のフライス電動機１５とカッタ１
６とガイドローラ１９と計測ボックス１３を左右に移動
して、カッタ１６の中心を裏面の溶接線の中心に整合さ
せる。このような状態でフライス電動機１５のスタート
ボタンをオンにし、カッタ１６を回転させる。ここでフ
ライス電動機１５とカッタ１６は、掛け回されたＶ−ベ
ルトで動力伝達される。フライス電動機１５の回転数の
調節は、計測ボックス１３上設置されたディジタルメー
タに表示され、この回転数を確認しながら回転数調節器
によって適正な回転数に調節する。次にハンドルＨを回
してガイドローラ１９の突出長さを短くし、カッタ１６
を被加工物側に移動させて加工を開始する。ハンドルＨ
によって適当な加工溝深さにカッタ１６を保持し、遠隔
制御ボックスＲの往復台走行スイッチをオンにすると、
連続的に走行しながら溶接溝加工を行うことができる。
溶接溝の加工深さを仕上げ深さに仕上げるには、図３に
示すアイドル型ナイロンガイドローラ２２を用いる。こ
のアイドル型ナイロンガイドローラ２２は、カッタ１６
が取り付けられているフライス軸２０上に、軸受２１を
介して取り付けられており、ストッパ２３によって軸方
向の位置が固定されている。この場合には、溶接溝加工
深さを調節するために、アイドル型ナイロンガイドロー
ラ２２が完全に被加工物の表面に接触するまで、ハンド
ルＨを回転してガイドローラ１９を後退させる。この状
態で往復台１１を走行させてカッタ１６によって溶接溝
を加工すれば、カッタ１６とアイドル型ナイロンガイド
ローラ２２の半径の差と同一の深さの溶接溝が加工され
る。溝加工作業を終了したときには、まず往復台１１の
走行を停止し、次にカッタ１６の回転を停止し、ハンド
ルＨを回転してカッタ１６を加工溝の表面から３ｍｍ以
上離し、しかる後にフライス電動機１５とカッタ１６と
ガイドローラ１９と計測ボックス１３を一体に回転して
すべての作業を終了する。また、上述した作業を繰り返
すことにより、他の場所での溶接溝の加工を行うことが
できる。

【００１６】なお、上述した溶接溝加工中において、被
加工物の表面の湾曲によって加工深さが変化することが
ある。パイプレール３の設置面と加工溝間の距離及び、
３次元加工曲面率の誤差により発生する加工溝深さの偏
差を調整するためには、一次的には、空気シリンダ１７
を作動させカッタ１６の高さを調整し、次にハンドルＨ
を廻してガイドローラ１９を上・下方向に調整する。し
かし、ハンドルＨを備えたガイドローラ１９とカッタ１
６が設置されている位置の間の距離及び、３次元加工の
曲率によって加工溝深さの偏差が発生するので、ガイド
ローラ１９の調整には限界があった。これに対して、カ
ッタ１６と同一の軸２０にアイドル型ナイロンガイドロ
ーラ２２を設けることにより、アイドル型ナイロンガイ
ドローラ２２がカッタ１６とならんで進行しながら、加
工曲率による誤差を最小限にすることが出来る。また、
加工溝の深さによって互換性のあるアイドル型ナイロン
ガイドローラ２２を取り替えることにより、溶接溝加工
深さの誤差を最小限にすることが出来る。

【００１７】

【考案の効果】上記説明から明らかなように、本考案の
３次元曲面溶接部の溶接溝加工用自動フライス装置は、
被溶接物の溶接線と同一曲率のパイプレールを溶接線と
平行に取り付け、このパイプレールに自動フライス装置
を備えた往復台を取り付けているので、自動フライス装
置を作動させながら往復台を所定速度で駆動することに
より、溶接線に沿って所定の深さと品質の溶接溝が自動
的に形成される。さらに、本考案の３次元曲面溶接部の
溶接溝加工用自動フライス装置は、３次元曲面による溶
接溝の深さの誤差を最小限にするアイドル型ナイロンガ
イドローラを備えているので、３次元曲面に拘らず所定
深さの溶接溝を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のフライス装置を作動可能に取
り付けた状態を示した斜視図。

【図２】本考案の自動フライス装置の側面および平面を
示した図。

【図３】本考案による自動フライス装置の一部を拡大し
て示した断面。

【図４】本考案の自動フライス装置を用いて形成される
溶接継手の各加工段階を示した断面図。

【符号の説明】

１ 被溶接物 １′ 被溶接物 ３ パイプレール ４ 梯子 １０ 制御ボックス １１ 往復台 １３ 計測ボックス １４ ホース １５ フライス電動機 １６ カッタ １７ 空気シリンダ １８ ソレノイドバルブ １９ ガイドローラ ２０ フライス軸 ２１ 軸受 ２２ アイドル型ナイロンガイドローラ ２３ ストッパ Ｈ ハンドル Ｍ 自動フライス装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】２個の被溶接物（１，１’）上にパイプレ
   ールと梯子を設置して自動ＭＩＧ溶接した後に、その裏
   面に溶接溝を形成する自動フライス装置（Ｍ）におい
   て、 溶接線の裏面に沿ってほぼ平行に設置するパイプレール
   あるいはラックを備えたパイプレール（３）と、 前記パイプレール（３）上に取り付けられ、前記パイプ
   レール（３）に沿って往復動可能な往復台（１１）と、 前記往復台（１１）上に取り付けられたフライス電動機
   （１５）と、 前記フライス電動機（１５）によって駆動されるカッタ
   （１６）と、 前記カッタ（１６）を昇降させる空気シリンダ（１７）
   と、 調節用のハンドル（Ｈ）を備え、前記カッタ（１６）と
   一体に設けられ、前記カッタ（１６）の概略の加工深さ
   を規定するガイドローラ（１９）と、 前記カッタ（１６）が取り付けられているフライス軸
   （２０）と同軸に設けられ、前記カッタ（１６）による
   溶接溝の最終仕上げ深さを規定するアイドル型ナイロン
   ガイドローラ（２２）とを備えたことを特徴とする３次
   元曲面溶接部の溶接溝加工用自動フライス装置。
2. 【請求項２】前記アイドル型ナイロンガイドローラ（２
   ２）は、互換性を有して交換することが出来るように構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の３次元曲
   面溶接部の溶接溝加工用自動フライス装置。