JPH11197833A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横板や縦板が傾斜或いは湾曲していても、横
板上面と縦板下端とのコーナー部分の隅肉溶接を確実に
精度良く行えるようにする。 【解決手段】 縦板(61)に係合した状態で走行する台車
部(64)と、溶接トーチ(65)を支持する支持部(66)とを備
えた溶接装置において、支持部(66)に、溶接トーチ(65)
の先端をコーナー部分(67)に位置決めする位置決め機構
と、縦板(61)の傾きに応じて溶接トーチ(65)をコーナー
部分(67)を中心として揺動させることによって、縦板(6
1)の傾き角よりも小さい角度だけ溶接トーチ(65)の傾き
角を補正する溶接角度調整機構とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば船舶の曲り
外板等の横板に対して梁等の縦板を溶接する際に用いる
自走式の隅肉溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大型タンカーの需要が回復してき
ており、しかも油等の流出事故防止対策として２重船殻
の要望も高まっている。これに伴って、造船における溶
接箇所も格段に増えており、溶接作業の効率化を図る上
で自走式の溶接装置は欠かせないものとなっている。特
に、横板と縦板との溶接には必要不可欠である。

【０００３】図１４で示すような船舶の外板等の横板
(１)上面と梁等の縦板(２)下端とのコーナー部分(３)の
溶接を行なう従来の自走式の溶接装置の１つとしては、
台車にマグネットローラを設け、このマグネットローラ
を溶接材に吸着させた状態で回転させることによって、
台車を溶接材に密着させて走行させながら溶接を行うも
のがある。

【０００４】かかるマグネットローラを用いるものとし
て、図１５に示すように、台車(５)の下側にマグネット
ローラ(６)(６)を配置して、これを横板(１)の上面に吸
着させて走行する横板倣い方式と、図１６に示すよう
に、台車(５)の側面側にマグネットローラ(６)(６)を配
置して、これを縦板(２)の側面に吸着させて走行する縦
板倣い方式とがある。図中、(７)はコーナー部分(３)に
向けて斜めに配置した溶接トーチである。

【０００５】また、マグネットローラを用いないものと
しては、例えば断面逆Ｌ字形の縦板の水平フランジ片に
台車を係合して、この台車をフランジ片の上面に沿って
走行させるようにしたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
に示すような横板倣い方式では、縦板(２)が台車(５)の
進行方向に対して外方向に湾曲している場合、台車(５)
がこれに追従できずに縦板(２)から外れてしまい、また
縦板(２)が台車(５)の進行方向を塞ぐように内方向に湾
曲している場合、台車(５)がこれに当って止まってしま
うといった不具合があった。さらに、横板(１)が船舶の
曲り外板のような傾斜の大きいものであれば、台車(５)
がその傾斜に沿って滑ってしまうこともあり、確実性に
乏しかった。

【０００７】一方、図１６に示すような縦板倣い方式で
は、台車(５)が常に縦板(２)に吸着した状態で走行する
ので、上記のような不具合は解消できるが、縦板(２)が
横板(１)に対して傾斜している場合には、台車(５)全体
が縦板(２)に追従して傾き、この傾きに同調して台車
(５)に支持されている溶接トーチ(７)の傾き角も変わ
り、溶接位置がコーナー部分(３)からずれてしまうとい
った不具合が生じることがあった。従って、縦板(２)の
傾斜に合わせて溶接トーチ(７)の傾き角やコーナー部分
(３)に対する距離をその都度設定し直すといった煩雑な
作業を必要としていた。

【０００８】さらに、台車(５)が進行するにつれて縦板
(２)の傾きが順次変化するような場合には、溶接トーチ
(７)の傾き角も順次変化するので、その傾き角をいちい
ち設定し直すには無理があり、従って手作業に頼らざる
を得なかったり、またそのまま溶接を行うと溶接位置に
ばらつきが生じて溶接精度が非常に悪くなるといった不
具合があった。

【０００９】また、台車を縦板のフランジ片に沿って走
行させる場合も、縦板倣い方式と同様に、溶接トーチの
傾き角が台車の傾きに同調して変化するので、溶接精度
が非常に悪くなるといった不具合があった。

【００１０】この発明は、上記従来の欠点を解消して、
横板や縦板が傾斜或いは湾曲していても、横板上面と縦
板下端とのコーナー部分の隅肉溶接を確実に精度良く行
うことができる溶接装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、マグネットローラを縦板側面に吸着させた状
態で回転させることにより横板上面を走行する台車部
と、溶接トーチや溶接棒等の溶接具を支持する支持部と
を備え、前記台車部と前記支持部とが互いに回転自在に
連結され、前記支持部に、前記台車部が傾いたときの前
記溶接具の上下方向の位置ずれを補正する縦倣い機構
と、前記台車部が傾いたときの前記溶接具の水平方向の
位置ずれを補正する横倣い機構とが設けられたものであ
る。

【００１２】上記構成において、横板上面と縦板下端と
の間のコーナー部分の溶接を行う際には、台車部が縦板
に吸着して横板上面を走行するので、縦板が進行方向に
向かって湾曲していても、外れたり止まったりすること
がなく、また横板が湾曲或いは傾斜していても、滑り落
ちるようなことはない。

【００１３】さらに、縦板の傾きが順次変化するような
場合、台車部は縦板の傾斜に伴って傾くことになるが、
台車部に回転自在に連結されている支持部は傾かず、こ
れによって溶接具の横板上面に対する角度は変化しな
い。

【００１４】しかも、台車部が傾いて支持部が移動する
ようなことがあっても、縦倣い機構において溶接具の上
下方向の位置ずれを補正するとともに、横倣い機構にお
いて溶接具の水平方向の位置ずれを補正することによっ
て、溶接具の横板上面からの高さ位置及びコーナー部分
からの水平方向の距離をほぼ一定に保持することができ
る。従って、溶接具の姿勢は崩れることがなく、隅肉溶
接を確実に精度良く行うことができる。

【００１５】また、課題を解決する別の手段としては、
縦板に取り付けられてその縦板に沿って走行する台車部
と、この台車部に取り付けられて溶接トーチや溶接棒等
の溶接具を支持する支持部とを備え、前記支持部に、前
記溶接具の先端を前記コーナー部分に位置決めする位置
決め機構と、前記横板或いは縦板の傾きに応じて前記溶
接具をコーナー部分若しくはコーナー部分付近を中心と
して揺動させることによって、前記横板或いは縦板の傾
き角よりも小さい角度だけ前記溶接具の傾き角を補正す
る溶接角度調整機構とを備えたものである。なお、横板
或いは縦板の傾き角とは、横板の場合には、その水平状
態に対しての角度、縦板の場合には、その垂直状態に対
しての角度を意味する。

【００１６】さらに、前記縦板は、前記横板上面から立
ち上がった立上り片と、この立上り片の上端から直交方
向に延設したフランジ片とからなる断面逆Ｌ字形に形成
され、前記台車部は、前記フランジ片に係合した状態で
その上面を走行するようになっている。

【００１７】さらにまた、前記溶接角度調整機構は、前
記台車部に連結された連結部材と、この連結部材に昇降
自在に取り付けられた昇降部材と、この昇降部材の下端
に取り付けられて前記横板上面を転動する縦倣い輪と、
前記昇降部材に前記縦板と平行な横軸周りに回転自在に
取り付けられた揺動部材とからなり、前記位置決め機構
は、前記揺動部材に移動自在に取り付けられて、前記コ
ーナー部分に近接する方向に付勢された溶接具保持部材
と、この溶接具保持部材に取り付けられてコーナー部分
を転動する位置決め輪とからなる。

【００１８】上記構成において、横板上面と縦板下端と
の間のコーナー部分の溶接を行う際には、台車部が縦板
に取り付けられてその縦板に沿って走行するので、縦板
が進行方向に向かって湾曲していても、外れたり止まっ
たりすることがなく、また横板が湾曲或いは傾斜してい
ても、滑り落ちるようなことはない。

【００１９】さらに、縦板の傾きが順次変化するような
場合、台車部は縦板の傾斜に伴って傾くことになるが、
支持部に支持されている溶接具は、その先端がコーナー
部分に位置決めされた状態で、縦板の傾き角よりも小さ
い角度だけ傾き角が補正されるので、溶接具の先端の狙
いを常にコーナー部分に定めながら、溶接具を縦板側又
は横板側に片寄ることなく良好な状態で傾かせることが
でき、隅肉溶接を確実に精度良く行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発
明の第１実施形態に係る溶接装置の部分横断面図、図２
は同じくその部分縦断面図、図３は溶接装置の要部背面
図、図４は縦板が傾いているときの溶接装置の要部背面
図である。

【００２１】本実施形態の溶接装置は、船舶の曲り外板
等の横板(10)の上面と梁等の縦板(11)の下端とのコーナ
ー部分(12)の隅肉溶接を行うものであって、台車部(13)
と、溶接トーチ(14)を支持する支持部(15)とが互いに回
転自在に連結されてなる。

【００２２】図において、(16)は台車本体であり、その
下面中央より突出して前後一対の薄幅円盤状の走行輪(1
7)(17)が配されている。

【００２３】また、台車本体(16)の側面側においては、
前後一対の垂直方向の縦軸(18)(18)に上下一対のマグネ
ットローラ(19)(19)…が夫々軸支されている。縦軸(18)
(18)は、台車本体(16)内において、図示しない減速機構
を介して駆動モータに連結されており、この駆動モータ
の駆動により縦軸(18)(18)が回転して合計４個のマグネ
ットローラ(19)(19)…が回転する。

【００２４】そして、このマグネットローラ(19)(19)…
を縦板(11)の側面に吸着させた状態で回転させることに
より、台車部(13)が縦板(11)に沿って横板(10)の上面を
走行するようになっている。縦板(11)が横板(10)に対し
て傾斜しているときには、台車部(13)も横板(10)の上面
に接している薄幅の走行輪(17)(17)を中心として、縦板
(11)の傾斜角と同じ角度だけ傾くことになる。走行輪(1
7)(17)は、台車部(13)の進行方向と直交する方向には１
個だけしか設けられておらず、しかも前後の走行輪(17)
(17)は縦板(11)と平行に一直線上に配置されていること
から、台車部(13)が縦板(11)の傾斜に追従してスムーズ
に傾くことができるようになっている。

【００２５】また、台車本体(16)の後面側には、前後方
向すなわち進行方向に連結軸(20)が突出しており、この
連結軸(20)が前記の支持部(15)の側面視コ字形の縦倣い
用支持部材(30)の前面側にラジアル軸受け(23)を介して
回転自在に嵌め込まれている。そして、連結軸(20)の先
端には、図５に示すように、抜け防止用のプレート(21)
がボルト(22)(22)により固定されており、これにより台
車部(13)と支持部(15)とが連結軸(20)周りに互いに回転
自在に連結されている。

【００２６】縦倣い用支持部材(30)の後面側凹部には、
左右一対の昇降用案内シャフト(31)(31)が取り付けられ
るとともに、これら昇降用案内シャフト(31)(31)に昇降
部材(32)が摺動自在に外嵌されている。また、昇降部材
(32)の後面側には、後面開放の横倣い用支持部材(33)が
取り付けられており、この横倣い用支持部材(33)の後面
側凹部に上下一対の移動用案内シャフト(34)(34)が取り
付けられている。この移動用案内シャフト(34)(34)に
は、左右方向に移動可能な移動部材(35)が摺動自在に外
嵌されるとともに、この移動部材(35)と横倣い用支持部
材(33)の側壁との間において、押圧バネ(36)(36)が外嵌
されている。

【００２７】また、横倣い用支持部材(33)の下面には、
左右一対の取付プレート(40)(40)が垂下して固定されて
おり、これら取付プレート(40)(40)の先端には、薄幅円
盤状の縦倣い輪(41)(41)が回転自在に取り付けられてい
る。この縦倣い輪(41)(41)は、支持部(15)の自重によっ
て横板(10)の上面に押し付けられて転動するようになっ
ている。

【００２８】移動部材(35)の後面側には、側面視コ字形
の縦長ブラケット(42)が取り付けられており、この縦長
ブラケット(42)の後面側凹部に縦ボルト(43)が回転可能
に取り付けられている。そして、縦長ブラケット(42)を
貫通した縦ボルト(43)の上端部には、縦ボルト(43)を回
転させるためのノブ(44)が取り付けられている。この縦
ボルト(43)には、縦ボルト(43)の回転によって昇降する
昇降ブロック(45)が螺合されている。

【００２９】また、縦長ブラケット(42)の縦板(11)側の
側面に固定した取付プレート(50)が、縦板(11)に向かっ
て斜め下向きに突出するとともに、その先端には横倣い
輪(51)が回転自在に取り付けられている。この横倣い輪
(51)は、移動部材(35)が押圧バネ(36)(36)によって縦板
(11)に近接する方向に常に付勢されることによって、縦
板(11)の下端近傍の側面に常に押し付けられて転動する
ようになっている。

【００３０】昇降ブロック(45)の後面側には、後面開放
の横長ブラケット(52)が取り付けられており、この横長
ブラケット(52)の後面側凹部に横ボルト(53)が回転可能
に取り付けられている。そして、横長ブラケット(52)を
貫通した横ボルト(53)の縦板(11)とは反対側の端部に
は、横ボルト(53)を回転させるためのノブ(54)が取り付
けられている。この横ボルト(53)には、横ボルト(53)の
回転によって左右方向に移動する移動ブロック(55)が螺
合されている。

【００３１】さらに、移動ブロック(55)の後面側には、
溶接トーチ(14)を保持する保持部材(56)が支持軸(57)を
介して回転自在に取り付けられており、この保持部材(5
6)に保持された溶接トーチ(14)の先端が、縦板(11)の下
端と横板(10)の上面とのコーナー部分(12)に向けて突出
されている。なお、溶接トーチ(14)の横板(10)に対する
角度すなわち傾き角は、一定の角度、例えば４５度に設
定されている。

【００３２】ここで、上記構成の溶接装置による溶接動
作について説明する。まず、互いに直交する横板(10)と
縦板(11)との間のコーナー部分(12)を溶接する場合に
は、図３に示すように、縦板(11)の側面に吸着したマグ
ネットローラ(19)(19)…の回転により、台車部(13)が縦
板(11)に沿って横板(10)の上面を走行し、これに続いて
支持部(15)が横板(10)の上面を走行し、溶接トーチ(14)
によりコーナー部分(12)の隅肉溶接を進行方向に向かっ
て順次行う。

【００３３】このとき、台車部(13)及び支持部(15)は、
横板(10)に対して水平であり、また溶接トーチ(14)の傾
き角は設定された角度のままである。横板(10)が湾曲或
いは傾斜していたり、縦板(11)が湾曲していても、横板
(10)と縦板(11)とが直交する限り、この姿勢は維持され
ることになる。

【００３４】一方、台車部(13)が進行するにつれて縦板
(11)の傾きが順次変化し、例えば図４に示すように、垂
直状態から１５度傾いたとすると、図６に示すように、
マグネットローラ(19)(19)…が縦板(11)に沿って斜め上
方にすり上がり、台車部(13)が縦板(11)の傾斜に合わせ
て走行輪(17)(17)を中心として傾く。このとき、連結軸
(20)は斜め下方に移動し、これに連結した支持部(15)の
縦倣い用支持部材(30)も、図７に示すように、斜め下方
に移動する。ここでの縦倣い用支持部材(30)の動きは、
縦板(11)から離間する方向に水平移動し、かつ昇降部材
(32)に対して下方にスライドすることになる。逆に言え
ば、昇降部材(32)が縦倣い用支持部材(30)に対して上方
にスライドすることになる。

【００３５】昇降部材(32)は、横板(10)の上面へ押し付
けられた縦倣い輪(41)(41)が連結されているので、横板
(10)の上面からの高さ位置を保ったまま単に縦板(11)か
ら離間する方向に水平移動するだけとなり、昇降部材(3
2)よりも後方の各部材もこれに同調して水平移動し、溶
接トーチ(14)も同様に横板(10)の上面からの高さ位置を
保ったまま水平移動する。すなわち、台車部(13)の傾き
に伴う溶接トーチ(14)の上下方向の位置ずれを縦倣い用
支持部材(30)と昇降部材(32)との間で補正したことにな
り、これによって台車部(13)の傾きに関係なく溶接トー
チ(14)におけるの横板(10)の上面からの高さ位置が一定
に保持される。

【００３６】従って、台車部(13)側に連結された縦倣い
用支持部材(30)と、縦倣い輪(41)(41)が連結された溶接
トーチ(14)側の昇降部材(32)とから、台車部(13)が傾い
たときの溶接トーチ(14)の上下方向の位置ずれを補正し
て横板(10)の上面と溶接トーチ(14)との上下方向の距離
を一定に保つ縦倣い機構が構成されている。

【００３７】また、上記のように昇降部材(32)を含めた
後方の各部材が水平移動すると、縦板(11)の側面に押し
付けられていた横倣い輪(51)も縦板(11)から離間するこ
とになるが、このとき移動部材(35)が押圧バネ(36)(36)
の付勢力により横倣い用支持部材(33)に対して縦板(10)
に近接する方向に水平移動して、横倣い輪(51)は常に縦
板(11)に押し付けられる。

【００３８】これにより、移動部材(35)は、上下動及び
水平移動せず常にコーナー部分(12)に対して一定の位置
に保持され、移動部材(35)よりも後方の溶接トーチ(14)
を含めた各部材もこれに同調することになる。すなわ
ち、台車部(13)の傾きに伴う溶接トーチ(14)の水平方向
の位置ずれを横倣い用支持部材(33)と移動部材(35)との
間で補正したことになり、台車部(13)の傾きに関係なく
溶接トーチ(14)における縦板(11)の下端近傍からの距離
が一定に保持される。

【００３９】従って、台車部(13)側に連結された横倣い
用支持部材(33)と、横倣い輪(51)が連結された溶接トー
チ(14)側の移動部材(35)と、移動部材(35)を付勢する押
圧バネ(36)(36)とから、台車部(13)が傾いたときの溶接
トーチ(14)の水平方向の位置ずれを補正して縦板(11)の
下端近傍すなわちコーナー部分(12)と溶接トーチ(14)と
の水平方向の距離をほぼ一定に保つ横倣い機構が構成さ
れている。なお、この横倣い機構において、横倣い輪(5
1)をコーナー部分(12)に可及的に近づけた状態で縦板(1
1)の側面に押し付けるようにするのが望ましく、この場
合、縦板(11)が傾いても横倣い輪(51)はほとんど移動せ
ず、溶接トーチ(14)の水平位置を確実に保持することが
できる。

【００４０】以上のように、台車部(13)と支持部(15)と
が連結軸(20)を介して互いに回転自在に連結されている
ので、台車部(13)が傾いても支持部(15)が横板倣い走行
をしたまま傾くことはなく、しかも縦倣い機構及び横倣
い機構の作用により、溶接トーチ(14)の上下方向及び水
平方向の位置ずれを補正することで、溶接トーチ(14)は
常にコーナー部分(12)に対してほぼ一定の位置で一定の
傾き角を保持して、その姿勢を崩すことはない。これ
は、縦板(11)が上記とは反対方向に傾斜している場合、
或いは図８に示すように、横板(10)や縦板(11)が傾斜或
いは湾曲している場合でも同様であり、従って横板(10)
の上面と縦板(11)の下端とのコーナー部分(12)の隅肉溶
接を確実に精度良く行うことができる。図８の矢印は、
溶接トーチ(14)による溶接方向を示している。

【００４１】なお、溶接トーチ(14)の位置を調節したい
場合には、以下のようにする。例えば、縦ボルト(43)の
ノブ(44)を回転させると、縦長ブラケット(42)に対して
昇降ブロック(45)が上下方向に移動し、これによって溶
接トーチ(14)の横板(10)の上面からの高さを調節するこ
とができる。また、横ボルト(53)のノブ(54)を回転させ
ると、横長ブラケット(52)に対して移動ブロック(55)が
水平方向に移動し、これによって溶接トーチ(14)のコー
ナー部分(12)からの水平方向の距離を調節することがで
きる。

【００４２】さらに、保持部材(56)を支持軸(57)周りに
回転させることによって、溶接トーチ(14)の傾き角を調
節することができる。従って、このように、縦長ブラケ
ット(42)を含めた後方の各部材(43)〜(45)及び(52)〜(5
7)により、溶接トーチ(14)の位置を調節する位置調節機
構が構成されている。

【００４３】このような位置調節機構を設けることによ
って、単なる溶接トーチ(14)の位置調節だけでなく、上
記の縦倣い用支持部材(30)及び横倣い用支持部材(33)の
全長を短くすることが可能となる。すなわち、縦板(11)
の垂直状態からの傾斜が大きくなると、これに伴って台
車部(13)も大きく傾き、すると溶接トーチ(14)の上下左
右の位置ずれも大きくなる。この大きな位置ずれを補正
するためには、縦倣い用支持部材(30)及び横倣い用支持
部材(33)の全長を長くして、昇降部材(32)や移動部材(3
5)の移動量を大きくする必要があるが、予め位置調節機
構で位置ずれをある程度補正しておくことができるの
で、昇降部材(32)や移動部材(35)の移動量を小さくし
て、縦倣い用支持部材(30)及び横倣い用支持部材(33)の
全長を短くすることができる。

【００４４】特に、横倣い用支持部材(33)の全長が長く
なると、装置が大型化するばかりか、縦板(11)と干渉し
ないように支持部(15)を縦板(11)から遠ざけて走行させ
る必要があり、これによって溶接トーチ(14)が長くなっ
たり、溶接精度にも影響がでるおそれがあるが、位置調
節機構を設けることによって、このような不具合を解消
することができる。

【００４５】（第２実施形態）図９は本発明の第２実施
形態に係る溶接トーチ無状態の溶接装置の要部背面図、
図１０は台車部の縦板への取付手順を示す図、図１１は
支持部の斜視図、図１２は縦板が傾いているときの溶接
トーチ無状態の溶接装置の要部背面図、図１３は縦板が
傾いているときの支持部を反対側に配置した溶接装置の
要部背面図である。

【００４６】第１実施形態の溶接装置では、溶接トーチ
は常にコーナー部分に対してほぼ一定の位置で一定の傾
き角を保持して、その姿勢を崩すことがないようになっ
ているが、この場合、例えば縦板が比較的大きく傾く
と、溶接トーチが縦板に近接して干渉してしまうことが
ある。

【００４７】そこで、本実施形態の溶接装置は、横板或
いは縦板が傾いたときに、その傾きよりも小さい角度だ
け溶接トーチの傾き角を補正することで、横板と縦板の
ほぼ中間に溶接トーチが位置するようにしている。

【００４８】この溶接装置は、図９に示すように、船舶
の曲り外板等の横板(60)の上面と、この横板(60)上面か
ら立ち上がった立上り片(62)及びこの上端から直交方向
に延設したフランジ片(63)とから断面逆Ｌ字形に形成さ
れた縦板(61)とのコーナー部分(67)の隅肉溶接を行うも
のであって、縦板(61)のフランジ片(63)に係合した状態
でその上面を走行する台車部(64)と、この台車部(64)に
取り付けられて溶接トーチ(65)を支持する支持部(66)と
からなる。

【００４９】図において、(70)は台車本体であり、その
下面より突出して左右一対の走行輪(71)(71)が配されて
いる。走行輪(71)(71)は、台車本体(70)内において、図
示しない減速機構を介して駆動モータに連結されてい
る。また、台車本体(70)内には、図示しない制御装置が
装備されており、速度制御、溶接開始および停止、前逆
進、アークのオン・オフなどを適宜設定できるようにな
っている。

【００５０】台車本体(70)におけるフランジ片(63)の端
部側の側面には、角柱状の支持ブロック(72)が固定され
ており、この支持ブロック(72)には作動ロッド(73)が垂
直方向に摺動自在に且つ回転自在に貫通されている。こ
の作動ロッド(73)の下端部には、ローラアーム(74)の一
端部が固着されており、ローラアーム(74)の他端部に
は、フランジ片(63)の下面に押し付けられるピンチロー
ラ(75)が回転自在に取り付けられている。

【００５１】作動ロッド(73)の上端部には、二股形状と
なったカム部材(76)がその二股形状部に作動ロッド(73)
を挿入させてピン(77)により連結されている。それによ
り、カム部材(76)は水平面方向に作動ロッド(73)と一体
に回転するとともに、ピン(77)を支点として垂直面方向
に回転できるようになっている。このカム部材(76)の下
側には円筒状の受け部材(78)が作動ロッド(73)に摺動自
在に挿通して配設されているとともに、この受け部材(7
8)は、作動ロッド(73)に挿通して支持ブロック(72)と受
け部材(78)との間に介設された圧縮コイルばね(79)によ
り、カム部材(76)に接触するよう押し上げられている。
この圧縮コイルばね(79)は、比較的大きな加圧力を受け
ない限り圧縮変形しない比較的強いばね圧力を有してお
り、受け部材(78)を常に一定高さ位置に保持している。
また、カム部材(76)には操作レバー(80)の端部が固着さ
れている。

【００５２】台車部(64)の縦板(61)への取り付けに際し
ては、まず図１０(ａ)に示すように、操作レバー(80)を
台車部(64)の進行方向に対して直交し、且つ、フランジ
片(63)の側方に張り出した状態とすることによって、ピ
ンチローラ(75)をフランジ片(63)の側方に位置させてお
き、この状態で台車部(64)をフランジ片(63)の上面にセ
ットする。

【００５３】ここから、図１０(ｂ)に示すように、操作
レバー(80)をやや持ち上げた状態でフランジ片(63)側に
反転させて、ピンチローラ(75)をフランジ片(63)の直下
に位置させる。このとき、カム部材(76)の小径部分が受
け部材(78)に当接しているので、作動ロッド(73)及びピ
ンチローラ(75)は下限位置まで可動している。

【００５４】そして、図１０(ｃ)に示すように、操作レ
バー(80)を押し下げて台車本体(70)の側面から突出した
ストッパー部材(81)に嵌め込むことによって、ピンチロ
ーラ(75)をフランジ片(63)の下面に押し付ける。このと
き、カム部材(76)の大径部分が受け部分(78)に当接して
いるので、作動ロッド(73)及びピンチローラ(75)は上限
位置まで可動するとともに、圧縮コイルばね(79)のばね
圧力により上方に付勢された状態となる。これにより、
台車部(64)は、フランジ片(63)に係合した状態で縦板(6
1)に取り付けられるようになっている。なお、溶接作業
が終了して台車部(64)を取り外す場合は、上述とは逆の
手順で行う。

【００５５】一方、支持部(66)は、図９及び図１１に示
すように、台車部(64)に連結されて上下方向に配された
連結部材としての連結シャフト(85)と、この連結シャフ
ト(85)に昇降自在に取り付けられた昇降部材(86)と、こ
の昇降部材(86)の下端に回転自在に取り付けられて横板
(60)上面を転動する縦倣い輪(87)と、昇降部材(86)に縦
板(61)と平行な横軸(88)周りに回転自在に取り付けられ
た揺動部材(89)と、揺動部材(89)に移動自在に取り付け
られたトーチ保持部材(90)と、このトーチ保持部材(90)
に取り付けられてコーナー部分(67)を転動する前後一対
の位置決め輪(91)(91)とから構成されている。

【００５６】連結シャフト(85)は、その上端が台車部(6
4)の支持ブロック(72)側面の挟持ブロック(92)に高さ調
整可能に取り付けられている。

【００５７】昇降部材(86)は、連結シャフト(85)の下端
に摺動自在に外嵌された昇降ブロック(94)と、この昇降
ブロック(94)の下面から長さ調節可能に突出した脚材(9
5)と、昇降ブロック(94)の側面に固定された枠材(96)と
からなり、脚材(95)の下端に縦倣い輪(87)が回転自在に
取り付けられ、枠材(96)の枠内には横軸(88)が差し渡さ
れている。

【００５８】揺動部材(89)は、横軸(88)に回転自在に支
持された状態で枠材(96)内に斜め方向に挿通されてい
る。そして、その内部には、トーチ保持部材(90)をコー
ナー部分(67)の方向に付勢する圧縮ばね(105)が内装さ
れている。

【００５９】トーチ保持部材(90)は、揺動部材(89)の下
面からその内部に摺動自在に挿入されたスライドシャフ
ト(97)と、このスライドシャフト(97)に取り付けられた
取付台(98)と、この取付台(98)にラックピニオン機構を
介して取り付けられたトーチ挟持ブロック(99)とからな
る。そして、このトーチ保持部材(90)のスライドシャフ
ト(97)は、揺動部材(89)の圧縮ばね(105)によってコー
ナー部分(67)に近接する方向に常に付勢され、トーチ挟
持ブロック(99)は、その取付位置がスライドシャフト(9
7)と平行な方向に調整可能とされている。

【００６０】位置決め輪(91)は、横板(60)に対して斜め
方向から当接する第１車輪(100)と、縦板(61)に対して
斜め方向から当接する第２車輪(101)とからなる２輪構
造とされており、スライドシャフト(97)の先端すなわち
下端の車輪受け(102)に回転自在に取り付けられてい
る。

【００６１】そして、上記のトーチ保持部材(90)及び位
置決め輪(91)(91)から、溶接トーチ(65)の先端すなわち
溶接側端部をコーナー部分(67)に位置決めする位置決め
機構が構成されている。また、連結シャフト(85)、昇降
部材(86)、縦倣い輪(87)及び揺動部材(89)から、横板(6
0)或いは縦板(61)の傾きに応じて溶接トーチ(65)をコー
ナー部分(67)若しくはコーナー部分(67)付近を中心とし
て揺動させることによって、横板(60)或いは縦板(61)の
傾き角よりも小さい角度だけ溶接トーチ(65)の傾き角を
補正する溶接角度調整機構が構成されている。

【００６２】ここで、上記構成の溶接装置による溶接動
作について説明する。まず、互いに直交する横板(60)と
縦板(61)との間のコーナー部分(67)を溶接する場合に
は、図９に示すように、台車部(64)の走行輪(71)(71)の
回転により、台車部(64)が縦板(61)のフランジ片(63)の
上面を走行し、これに伴って支持部(66)の縦倣い輪(87)
が横板(60)の上面を走行し、さらに位置決め輪(91)(91)
がコーナー部分(67)に押し付けられて転動し、この状態
で溶接トーチ(65)によりコーナー部分(67)の隅肉溶接を
進行方向に向かって順次行う。

【００６３】このとき、台車部(64)及び支持部(66)は、
横板(60)に対して水平であり、また溶接トーチ(65)の傾
き角は設定された角度のままである。横板(60)が湾曲或
いは傾斜していたり、縦板(61)が湾曲していても、横板
(60)と縦板(61)とが直交する限り、この姿勢は維持され
ることになる。

【００６４】一方、台車部(64)が進行するにつれて縦板
(61)の傾きが順次変化し、例えば図１２に示すように、
垂直状態から約３０度傾いたとすると、台車部(64)も同
様に約３０度傾き、これに伴って連結シャフト(85)及び
昇降部材(86)が縦倣い輪(87)を中心として傾く。このと
き、横板(60)の上面から台車部(64)の挟持ブロック(92)
までの高さが低くなるが、連結シャフト(85)が昇降部材
(86)の昇降ブロック(94)内へ入り込む、逆に言えば、昇
降ブロック(94)が連結シャフト(85)に対して上方にスラ
イドすることによって、台車部(64)の傾きに伴う高さ変
化を吸収している。

【００６５】そして、このようにして昇降部材(86)が傾
くと、横軸(88)の位置が縦板(61)から離間する方向にほ
ぼ水平に移動して、揺動部材(89)も縦板(61)から離間す
る方向に移動することになる。すると、スライドシャフ
ト(97)が圧縮ばね(105)のばね圧力によってその移動し
た分だけ揺動部材(89)から飛び出し、その先端の位置決
め輪(91)(91)が横板(61)の上面を滑りながらコーナー部
分(67)に押し付けられる。従って、揺動部材(89)は、横
軸(88)周りにその傾き角を変化させながら常にコーナー
部分(67)付近を中心として揺動することになる。これに
より、揺動部材(89)と連動するスライドシャフト(97)、
取付台(98)、トーチ挟持ブロック(99)及び溶接トーチ(6
5)もコーナー部分(67)付近を中心として揺動する。

【００６６】このときの溶接トーチ(65)の傾き角は、上
記のように高さ変化を吸収することによって、縦板(61)
の約３０度の傾き角よりも小さい角度だけ補正した傾き
角となっている。すなわち、上記のように高さ変化を吸
収することによって、台車部の傾き連動して支持部が単
に傾くときと比較して、横軸(88)の高さ位置が上昇する
ことになり、これによって揺動部材(89)ひいては溶接ト
ーチ(65)を押し上げ、溶接トーチ(65)の傾き角を約１５
度程度だけ補正するに留まっている。従って、当初の溶
接トーチ(65)の傾き角が４５度であれば、角度調整後の
傾き角は約３０度となる。これは、横板(60)が傾いたと
きも同じである。

【００６７】これにより、横板(60)或いは縦板(61)が傾
いたときに、これらのほぼ中間に溶接トーチ(65)が常に
位置するようになり、横板(60)や縦板(61)が比較的大き
く傾いても、溶接トーチ(65)がこれらに近接して干渉し
てしまうといった不具合を防止することができる。

【００６８】なお、本実施形態の溶接装置では、図１３
に示すように、支持部(66)を縦板(61)を挟んで反対側に
配置し、その反対側のコーナー部分(120)を溶接するこ
とも可能であり、また縦板(61)を挟んで左右に支持部(6
6)(66)を配置して、同時に左右のコーナー部分(67)(12
0)の隅肉溶接を行うことも可能である。

【００６９】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及
び変更を加え得ることは勿論である。

【００７０】例えば、本実施形態においては、船舶の曲
り外板等の横板と梁等の縦板との溶接に溶接装置を使用
していたが、この他の構造物における横板と縦板との溶
接に使用しても良い。

【００７１】また、溶接トーチの代わりに支持部に溶接
棒を支持するようにしても良い。この場合、配線構造を
簡素化することができ、使用性の向上を図ることができ
る。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、縦板に吸着して走行する台車部と支
持部とが互いに回転自在に連結されているので、従来の
ようにマグネットローラを横板に吸着させて走行すると
きのような不具合が生じず、しかも縦板の傾斜に伴って
台車部が傾いても支持部は傾くことがなく、従って溶接
具は横板上面に対して常に一定の角度を保持することに
なる。しかも、縦倣い機構及び横倣い機構の作用によっ
て、台車部が傾いたときに生じる溶接具の位置ずれを補
正するので、横板上面と溶接具との上下方向の距離及び
コーナー部分と溶接具との水平方向の距離をほぼ一定に
保つことができる。

【００７３】このため、横板や縦板が傾斜或いは湾曲し
ていても、溶接具はコーナー部分に対して常に同じ姿勢
を保持することになり、横板の上面と縦板の下端とのコ
ーナー部分の隅肉溶接を確実に精度良く行うことができ
る。

【００７４】また、請求項２乃至４の発明によれば、溶
接具の先端をコーナー部分に位置決めするとともに、横
板或いは縦板の傾きに応じて溶接具をコーナー部分若し
くはコーナー部分付近を中心として揺動させることによ
って、縦板或いは横板の傾き角よりも小さい角度だけ溶
接具の傾き角を補正するようにしているので、横板や縦
板が比較的大きく傾いても、溶接具がこれらに近接して
干渉してしまうといった不具合を防止することができ、
溶接具の先端の狙いを常にコーナー部分に適切に定め
て、コーナー部分の隅肉溶接を確実に精度良く行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る溶接装置の部分横断
面図である。

【図２】同じくその部分縦断面図である。

【図３】縦板が垂直状態のときの溶接装置の要部背面図
である。

【図４】縦板が傾いたときの溶接装置の要部背面図であ
る。

【図５】軸受け部分の縦断面図である。

【図６】縦板が傾いたときの台車部の背面図である。

【図７】縦板が傾いたときの支持部の要部背面図であ
る。

【図８】溶接パターンを示す図である。

【図９】第２実施形態に係る溶接トーチ無状態の溶接装
置の要部背面図である。

【図１０】台車部の縦板への取付手順を示す図である。

【図１１】支持部の斜視図である。

【図１２】縦板が傾いているときの溶接トーチ無状態の
溶接装置の要部背面図である。

【図１３】縦板が傾いているときの支持部を反対側に配
置した溶接装置の背面図である。

【図１４】溶接材料の斜視図である。

【図１５】従来の横板倣い方式の自走式溶接装置の側面
図である。

【図１６】従来の縦板倣い方式の自走式溶接装置の平面
図である。

【符号の説明】

(10)(60) 横板 (11)(61) 縦板 (12)(67) コーナー部分 (19) マグネットローラ (13)(64) 台車部 (14)(65) 溶接トーチ (15)(66) 支持部 (30) 縦倣い用支持部材 (32) 昇降部材 (33) 横倣い用支持部材 (35) 移動部材 (36) 押圧バネ (41) 縦倣い輪 (51) 横倣い輪 (62) 立上り片 (63) フランジ片 (85) 連結部材 (86) 昇降部材 (87) 縦倣い輪 (88) 横軸 (89) 揺動部材 (90) 溶接具保持部材 (91) 位置決め輪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横板上面と縦板下端との間のコーナー部
   分の隅肉溶接を行う溶接装置であって、マグネットロー
   ラを前記縦板側面に吸着させた状態で回転させることに
   より前記横板上面を走行する台車部と、溶接トーチや溶
   接棒等の溶接具を支持する支持部とを備え、前記台車部
   と前記支持部とが互いに回転自在に連結され、前記支持
   部に、前記台車部が傾いたときの前記溶接具の上下方向
   の位置ずれを補正する縦倣い機構と、前記台車部が傾い
   たときの前記溶接具の水平方向の位置ずれを補正する横
   倣い機構とが設けられたことを特徴とする溶接装置。
2. 【請求項２】 横板上面と縦板下端との間のコーナー部
   分の隅肉溶接を行う溶接装置であって、前記縦板に取り
   付けられてその縦板に沿って走行する台車部と、この台
   車部に取り付けられて溶接トーチや溶接棒等の溶接具を
   支持する支持部とを備え、前記支持部に、前記溶接具の
   先端を前記コーナー部分に位置決めする位置決め機構
   と、前記横板或いは縦板の傾きに応じて前記溶接具をコ
   ーナー部分若しくはコーナー部分付近を中心として揺動
   させることによって、前記縦板或いは横板の傾き角より
   も小さい角度だけ前記溶接具の傾き角を補正する溶接角
   度調整機構とを備えたことを特徴とする溶接装置。
3. 【請求項３】 前記縦板は、前記横板上面から立ち上が
   った立上り片と、この立上り片の上端から直交方向に延
   設したフランジ片とからなる断面逆Ｌ字形に形成され、
   前記台車部は、前記フランジ片に係合した状態でその上
   面を走行する請求項２記載の溶接装置。
4. 【請求項４】 前記溶接角度調整機構は、前記台車部に
   連結された連結部材と、この連結部材に昇降自在に取り
   付けられた昇降部材と、この昇降部材の下端に取り付け
   られて前記横板上面を転動する縦倣い輪と、前記昇降部
   材に前記縦板と平行な横軸周りに回転自在に取り付けら
   れた揺動部材とからなり、前記位置決め機構は、前記揺
   動部材に移動自在に取り付けられて、前記コーナー部分
   に近接する方向に付勢された溶接具保持部材と、この溶
   接具保持部材に取り付けられてコーナー部分を転動する
   位置決め輪とからなる請求項２又は３記載の溶接装置。