JPS592945Y2 - ヘリ継手の自動溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、一定曲率の曲線部とこれに連なる水平な直線
終端部とから成るへりを残存させるように切り落とされ
たへり継手端部が一直線上にて相対向する場合にこれら
を同時に溶接するへり継手の自動溶接装置に関する。

薄板材を組み合わせてＬＮＧ地下タンクやＬＮＧタンカ
などを建造する場合、多数の補強用リブを構築物の壁底
面に設けてその強度を確保する必要がある。

このため一般にはステンレ久鋼製薄板材の端部を相互に
折り曲げてリブの働きをなすヘリ継手部を形威し、ここ
をＴＩＧ溶接することによってこれら薄板材を相互に連
結するようにしている。

このへり継手部４，４′は第１図ａに示すように縦横に
走り、その交叉部分においては一定曲率の曲線部Ｂとこ
れに連なる水平な直線終端部Ａとから成るへりを残存さ
せるように切り落とされている（第１図Ｃ参照）。

換言すればリブ高さが一定の曲率で低減され、終端部に
若干の平行部を残し消滅する形状といえる。

この交叉部におけるへり継手部の端部はへり消滅部と一
般に呼ばれる。

従来からこの消滅部の溶接は直線的でないために手動に
よるＴＩＧ溶接が行なわれている。

しかし、手溶接によると溶接品質の均−性等の点で問題
がある上に、一般にＬＮＧ地下タンクやＬＮＧタンカで
はこのような継手が多数（多いもので数千箇所におよぶ
）あるために作業能率が低下するという欠点を有する。

そこで、能率、品質面から自動化が強く望まれている。

本考案は、一定曲率の曲線部とこれに連なる水平な直線
終端部とから成るへりを残存させるように切り落とされ
たへり継手端部が一直線上にて相対向するように配置さ
れた被溶接材を同時に溶接することができる自動溶接装
置を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成する本考案の構成は、それぞれ一定曲
率の曲線部とこれに連なる直線終端部とからなるへりが
一直線状に対向する一対のへり継手部にそれぞれ着脱可
能に固定される一対の脚部と、前記直線終端部と平行に
これら脚部に両端部が掛は渡された案内部材と、この案
内部材と平行に駆動回転自在に前記脚部に支持され且つ
一端側に右ねじが刻設されると共に他端側に左ねじが刻
設された送りねし棒と、前記右ねし及び前記左ねじにそ
れぞれ螺合し且つ前記案内部材に対して摺動自在に支持
された一対のスライダと、これらスライダにそれぞれ回
転自在に支持され且つ回転中心が前記曲線部の曲率中心
と一致し得る一対のウオームホイールと、前記送りねし
棒と平行に前記脚部に駆動回転自在に取り付けられたウ
オーム回転軸に沿ってその長手方向に摺動自在に嵌合す
ると共にこのウオーム回転軸と一体に回転し且つ前記ウ
オームホイールとそれぞれ噛み合う一対のウオームと、
それぞれスライダ板に固設され且つ前記曲線部と前記直
線終端部とをヘリ溶接する一対の溶接トーチと、前記ウ
オームホイールにそれぞれ一体的に固設され且つ前記溶
接トーチの長手方向に移動可能に前記スライダ板を支持
して前記溶接トーチと前記曲線部及び前記直線終端部と
の間隔を調整する一対の位置調整用スライダと、前記案
内部材に取り付けられ且つ前記曲線部と前記直線終端部
との溶接境界を検知して前記送りねじ棒及び前記ウオー
ム回転軸の駆動回転を制御するリミットスイッチとを具
えたものである。

以下本考案の構成を図面に示す一具体例に基づいて詳細
に説明する。

自動溶接装置の主部を威す架台１は、スライダ２を保持
案内する案内部材３と、この案内部材３をへり継手部４
，４′に対して平行に固定させる脚部５および位置決め
のためのガイド棒６などがら構成されている。

案内部材３は、山形状の摺動溝を有する二本のビーム材
３ａを両側端板３ｂおよび背板３Ｃによって連結固定さ
れた路断面［形のもので、その両側端板３ｂ部分にへり
継手部４，４′を挾みつけるクランプ７を備える逆子字
形の脚部５を取付けている。

そしてその内方に溶接トーチ１４を支えるスライダ２を
摺動自在に収容し、中央に通された送りねじ棒９によっ
て移動させるように設けられている。

前記送りねじ棒９は、中央部分を境に一方に右ねじが他
方に左ねじが夫々切られており、その回転によって左右
のスライダ２を相互に近づけあるいは遠ざけるように設
けられている。

いわゆるターンバックルを構成する。

前記ガイド棒６は案内部材３の背板３Ｃの中央部に回転
自在に取付けられ、一対のギヤの介在によって開度量が
同じになるように設けられている。

折り曲げられた先端部分が相対向するへり継手部４，４
′の端に同時に触れる位置で脚部５のクランプ７を締付
は固定すれば、中央位置から等距離にスライダ２を配置
させることができる。

つまり、該ガイド棒６はへり継手部４，４′に対して等
角度をもって開くことになるのでその頂点すなわち案内
部材３の中央はへり継手部４，４′の端から等間隔の位
置に在る。

前記スライダ２にはウオームホイール１０がドライベア
リング１１を介在させて遊嵌状にボルト１２で取付けら
れている。

このウオームホイール１０の取付位置はスライダ２を曲
線部Ｂに移動させたときに曲線部Ｂの曲率中心Ｐと当該
ウオームホイール１０の軸心とが合致するところである
。

すなわち曲率中心Ｐを通る直線終端部Ａと平行な平面上
に存在すればよい。

このウオームホイール１０には位置調整用スライダ１３
を介して溶接トーチ１４が取付けられている。

位置調整用スライダ１３はアーク長の制御を図るための
もので、サーボモータ１５の駆動によって上下動するス
ライダ板１６に溶接トーチ１４と倣いローラ１７が取付
けられている。

また前記スライダ２にはウオームホイール１０を駆動さ
せるためのウオーム１８がスライダ２と共に移動するよ
うに取付けられている。

取付けられていると言ってもスライダ２が直接支えるの
ではなく、モータ１９の駆動で回転するキー付ウオーム
回転軸２０によって軸方向移動自在に支えられ、ウオー
ム１８の両側に位置するスライダ２側のウオームガイド
板２１によって押えられて共に移動するように設けられ
ている。

勿論、スライダ２に直接回転自在に支持させるようにし
ても良い。

ウオーム回転軸２０とウオーム１８の嵌合い関係は回転
力を伝達しかつ軸方向移動を許容しなければならないた
めに僅かにゆるくされている。

いわゆるスプライン軸の働きを為す。

ウオーム１８は一方が右ねしに、他方が左ねじとされ、
ウオーム回転軸２０の回転によって前記ウオームホイー
ル１０を互いに逆方向に回転させるように設けられてい
る。

すなわち、溶接トーチ１４を逆方向に回転させるのであ
る。

この溶接トーチ１４のウオームホイール１０を軸とする
回転によってへり継手部４，４′の曲線部Ｂをへり溶接
する。

尚、直線終端部Ａはヘリ継手部４，４′と平行な案内部
材３のスライダ２の移動によって行なわれる。

この曲線部Ｂと直線終端部Ａとの切換えはスライダ板１
６に接触するリミットスイッチ２２の作動によって行な
われる。

斯様に構成された本考案の自動溶接装置は次の如く操作
される。

まず、案内部材３とへり継手部４．４′とが平行になる
ように相対向するへり継手部の中間に本考案の自動溶接
装置を仮に設置する。

次いで、ガイド棒６を適宜開度に拡げ、このガイド棒６
がへり継手部４，４′の端に同時に接触する位置まで１
動溶接装置を移動させてからクランプ７によって本格的
に固定設置する。

これによって、溶接トーチ１４を備える左右のスライダ
２が相対向するへり継手部４，４′の間の中間地点に位
置する。

装置設置後、正逆回転駆動モータ８を作動させて左右の
スライダ２を互いに遠ざけるようにして溶接開始点まで
移動させる。

溶接トーチ１４が溶接開始点に達したときにアークを飛
ばしヘリ溶接を始める（第５図Ｃ参照）。

送りねじ棒９の回転によってスライダ２を水平移動させ
ることによって直線終端部Ａのへり溶接は行なわれる（
第５図す参照）。

そして、直線終端部Ａのへり溶接が終了して曲線部Ｂに
さしかかるときに、このことをリミットスイッチ２２に
スライダ板１６を接触させることにより検出する。

このリミットスイッチ２２の作動により、正逆回転駆動
モータ８が停止し同時に駆動モータ１９が始動してウオ
ーム回転軸２０が回転し始める。

この回転駆動をウオーム１８を介してウオームホイール
１０に伝え溶接トーチ１４をウオームホイール１０を中
心に回転移動させ曲線部Ｂのへり溶接を図る（第５図Ｃ
参照）。

このとき、右側と左側のウオーム１８は逆方向のねじで
あるので図上右側のウオームホイール１０は反時計回転
方向に、左側のウオームホイール１０は時計回転方向に
回転する。

而して直線終端部Ａと曲線部Ｂとから成るヘリ継手端の
溶接が終了した後は、逆に動作させて溶接トーチ１４を
中央に寄せ、次のへり溶接に備える。

斯様に本考案によれば、二つの溶接トーチを同時にかつ
対称的に直線および曲線移動させうるので、相対向する
対称的な二つのへり消滅部を同時に自動溶接できる。

したがって、自動化に困る能率向上、品質向上が期待で
きると共に装置装着の簡略化に伴ってアークタイム率の
向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はへり継手部が交叉する薄板構造物を示すもので
ａはその斜視図、ｂはへり継手部を示す横断面図、Ｃは
へり消滅部分の正面図である。 第２図〜第５図は本考案に係る自動溶接装置を示すもの
で、第２図は正面図、第３図はそのＩ−Ｉ矢視断面図、
第４図はスライダとウオームホイール部分のみを抜き出
した中央縦断面図、第５図Ｃ参照は溶接トーチの動きを
説明する説明図である。 図面中、１は架台、２はスライダ、３は案内部材、４，
４′はへり継手部、５は脚部、７はクランプ、９は送り
ねじ棒、１０はウオームホイール、１３は位置調整用ス
ライダ、１４は溶接トーチ、１６はスライダ板、１８は
ウオーム、２０はウオーム回転軸、２１はウオームガイ
・ド板、２２はリミットスイッチ、Ａは直線終端部、Ｂ
は曲線部、Ｐは曲率中心である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれ一定曲率の曲線部とこれに連なる直線終端部と
   からなるへりが一直線状に対向する一対のへり継手部に
   それぞれ着脱可能に固定される一対の脚部と、前記直線
   終端部と平行にこれら脚部に両端部が掛は渡された案内
   部材と、この案内部材と平行に駆動回転自在に前記脚部
   に支持され且つ一端側に右ねじが刻設されると共に他端
   側に左ねじが刻設された送りねし棒と、前記看ねじ及び
   前記窓ねしにそれぞれ螺合し且つ前記案内部材に対して
   摺動自在に支持された一対のスライダと、これらスライ
   ダにそれぞれ回転自在に支持され且つ回転中心が前記曲
   線部の曲率中心と一致し得る一対のウオームホイールと
   、前記送りねし棒と平行に前記脚部に駆動回転自在に取
   り付けられたウオーム回転軸に沿ってその長手方向に摺
   動自在に嵌合すると共にこのウオーム回転軸と一体に回
   転し且つ前記ウオームホイールとそれぞれ噛み合う一対
   のウオームと、それぞれスライダ板に固設され且つ前記
   曲線部と前記直線終端部とをへり溶接する一対の溶接ト
   ーチと、前記ウオームホイールにそれぞれ一体的に固設
   され且つ前記溶接トーチの長手方向に移動可能に前記ス
   ライダ板を支持して前記溶接トーチと前記曲線部及び前
   記直線終端部との間隔を調整する一対の位置調整用スラ
   イダと、前記案内部材に取り付けられ且つ前記曲線部と
   前記直線終端部との溶接境界を検知して前記送りねし棒
   及び前記ウオーム回転軸の駆動回転を制御するリミット
   スイッチとを具えたへり継手の自動溶接装置。