JPS5935342Y2 - 立向円周自動溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、補強リブを施した大形円筒容器の周面の一部
に円形の被溶接物を立向き姿勢で自動溶接する装置に関
する。

第１図に示す如き大形円筒容器１の外周には圧力その他
の力に対して十分な剛性を持たせるために補強材（リプ
）２を取付けることが多い。

補強材２としてはウェブ２ｂとフェイス２ａとから成る
Ｔ形の補強リブが用いられ、適宜間隔をあげて容器１の
外表面に対して垂直に溶接されている。

また、フェイス２ａにさらにフランジ２Ｃが突き出して
設げられる補強リブ２が用いられることもある。

このように構成されている大形円筒容器１にこの容器１
を貫通する縁付の筒状の金物３を容器の周面に対して垂
直に取付けることがある。

このような場合、容器は、板厚に比して直径が非常に大
きいため、第１図に示す如く立てた状態で金物３０円周
溶接を行なっている。

この溶接は、従来、立向き姿勢で手動溶接によって行な
っていたが、高級材料の場合等溶接入熱制限がきびしい
場合には溶接作業者に高度の技量が要求されるばかりか
、きびしい溶接入熱管理が要求される。

そこで、溶接入熱管理の点から溶接の自動化が必要であ
り、自動溶接装置の開発が望まれており、取扱いの容易
なものが望まれている。

本考案はかかる要望に鑑みてなされたもので、補強リブ
を外周面に取付けた大形円筒容器に該容器の周面の一部
を成す円形の被溶接物を立向き姿勢で自動溶接すること
ができるとともに補強リブがフランジ付きのものであっ
ても次の溶接位置への移動の容易な自動溶接装置を提供
することを目的とする。

かかる目的を達成する本考案の構成は。補強リブを外周
面に取付けた大形被溶接円筒に該被溶接円筒の一部を成
す円形の被溶接金物を立向姿勢で自動溶接する装置にお
いて、溶接箇所の上下の補強リブに跨がって取付けられ
る台車に前記円筒に対して接近・離反可能な架台を設け
、該架台上に上下方向に移動自在な上下位置調整スライ
ドを搭載する一方、前記被溶接円筒と直交する水平面内
で該円筒に対して任意の傾きを以って固定しうる角度調
整板を前記上下位置調整スライドに取付けると共に溶接
ヘッドを支える支持アームを前記水平面内で旋回可能に
該角度調整板に取付けて溶接ヘッドの溶接トーチを被溶
接物に対して直交するように調整可能とし、更に前記溶
接トーチを前記被溶接金物まわりに回転するようにする
と共に該溶接トーチの反対側に配置された非接触センサ
によって溶接トーチを被溶接物にそって接近・離反させ
るように溶接ヘッドに装置したことを特徴とする。

以下、本考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

本溶接装置は溶接箇所の上下の補強リブ２，２′を跨ぐ
よう取付けられる台車Ｉと、この台車■に取付けられ被
溶接材である大形円筒容器１に対し接近・離反する架台
■と、この架台■に取付けられ溶接ヘッドひいては溶接
トーチ４を開先に位置させる際に上下、左右の粗調整を
行なう溶接ヘッド支持機構■と、溶接トーチ４を支持す
るとともに開先にそって回転させる溶接ヘッド■とから
主に構成されている。

台車Ｉは被溶接金物３の上方の補強リブ２のフェイス２
ａに掛ゆられる上台車５と、下方の補強リブ２のフェイ
ス２ａ′に当てられる下台車６とで成る。

この上台車５には補強リブ２のフェイス２ａを挾む一対
のローラＴとフェイス２ａ上端面に沿つて転動するロー
ラ８とが両端部に取付けである。

そして、ローラ７は一方の取付軸を摺動させることがで
きるようにしてありハンドル９でフェイス２ａに挾持さ
せることができる。

一方、下台車６にはフェイス２ａ′に当接して転勤する
ローラ１０と、フェイス２ ａ’の下端面に当てる当て
板１１がそれぞれ両端部に取付けである。

そして、これらの上・下台車５，６から水平に摺動軸１
２．１３がそれぞれ２本づつ突設され、この摺動軸１２
゜１３にリニヤモーションベアリングを介して摺動部材
１４．１５がそれぞれ嵌入され、この摺動部材１４．１
５を介して架台■が設げられる。

架台■と前記摺動部材１４．１５との取付けは、第４図
に示すように、上部フレーム１６と下部フレーム１７０
両側面に取付は角度が変更できるよう形成された長孔を
介してボルトで固定される。

また、架台■は上部フレーム１６と下部フレーム１７と
が２本のガイド軸１８で連結され、上端および下端にそ
れぞれ上端板、下端板が設けである。

このガイド軸１８の中間部に中間支持フレーム１９が固
着してあり、この中間支持フレーム１９より上方に溶接
ヘッド支持機構■が設げられ、下方には上台車５と下台
車６との距離を調整するため、ガイド軸１８間に送りね
じ２０が設げである。

この送りねじ２０に下台車６が螺合され、送りねじ２０
下端のハンドル２１を回わすことで下台車６を上下させ
、当て板１１をフェイス２ ａ’下端面に当接させるこ
とができるとともに上・下台車５゜６を確実に補強リブ
２，２に取付げることができる。

また、それぞれの摺動軸１２．１３に嵌入された摺動部
材１４．１５と上・下台車５，６との距離を調整しかつ
上・下部フレーム１６．１７との角度を調整することで
、架台■を第５図ａ＋ｂに示すように未調整の状態（同
図ａ）から大形円筒容器１に対し平行（同図すの状態）
にすることができる。

また、大形円筒容器１のテーパ面に対しても第５図Ｃに
示すように平行に調整固定することができる。

溶接ヘッド■の上下・左右方向の粗調整を行なう溶接ヘ
ッド支持機構■の一部を成す上下位置調整スライド２２
は２本のガイド軸１８によって摺動自在に支持される一
方、位置調整用送りねじ２３に螺合している。

この送りねじ２３の上端部にはモータ２４が連結してあ
り、モータ２４の回転によって任意の位置に移動できる
。

この上下位置調整スライド２２には大形円筒容器１の径
の変化に応じて支持アーム２５の取付角度を変え、溶接
トーチ４がほぼ求心方向を向くようにするため角度調整
板２６が取付けである。

この角度調整板２６は水平面内において自在に旋回し得
るように一端がヒンジ２７によって取付けられ他端が上
下位置調整スライド２２に固着され円弧状の溝を有する
ガイド板２８にねじ止めしである。

したがって、第６図に示すように、ガイド板２８の溝内
でのねじ止め位置を変えることで角度調整板２６の角度
を変え溶接トーチ４を求心方向に一致させることができ
る。

また、この角度調整板２６上には溶接ヘッド■を支える
支持アーム２５がヒンジ２９によって水平面内において
旋回自在に取付けてあり、その角度を任意の位置で固定
するためのねじ止め式のクランプ３０が設けである（第
６図参照）。

このような支持アーム２５の先端部に溶接ヘッド支持台
３１が嵌入され、この溶接ヘッド支持台３１を支持アー
ム２５に沿って摺動させて左右方向位置の微調整ができ
る。

さらに溶接ヘッド支持台３１に上下方向位置を微調整で
きるよう摺動台３２が設げられ、それぞれハンドル３３
．３４を回わすことで微調整できる送りねじ機構としで
ある。

溶接ヘッド■は摺動台３２から吊り下げるよう取付けて
あり、この溶接ヘッド■には溶接トーチ４を支持し、被
溶接金物３の径方向および軸方向に位置を微調整するス
ライド機構を具えるとともに溶接トーチ４を被溶接金物
３の周囲に沿って回転させる回転機構をも有す。

この回転機構は摺動台３２に取付げたギヤボックス３５
の中央に設けられるウオームホイールとこの内方に収め
られる外スライド筒と内スライド筒とでモータ３６の回
転を溶接トーチ４に伝達するものである。

このとき、ウオームホイールと外スライド筒、内スライ
ド筒とは共に回転するが内スライド筒は軸方向にも摺動
できるよう構成しである。

この内スライド筒はサーボモータ３７によって軸方向に
駆動され、開先と一定間隔を保つよう信号を出力する非
接触センサ３８によって制御される。

そして、この内スライド筒の先端部に溶接トーチ４の取
付板３９が固着してあり、溶接トーチ４と非接触センサ
３８が被溶接金物３の径方向の調整スライド４０を介し
て対角位置に取付けである。

したがって、溶接トーチ４をモータ３６で回転させると
非接触センサ３８が開先と一定距離を保つように信号を
出力し、サーボモータ３７を正転又は逆転させて、くら
形に倣わすことができる。

このような自動溶接装置による溶接作業はまず、溶接装
置全体をクレーン等で吊り上げ、上台車５を補強リプ２
のフェイス２ａに跨らせる。

そして、ローラ７のうち一方のローラ７をハンドル９の
操作でフェイス２ａを挾みつげるようにするとともに下
台車６は当て板１１がフェイス２ａ′の下端面に当接す
るようハンドル２１で調整する。

このとき、周方向の位置も台車全体の位置を調整するこ
とでほぼ調整しておく。

こののち、摺動部材１４゜１５０位置を調整して架台■
を、第５図す又はＣに示すよう大形円筒容器１に対し平
行とする。

次に、溶接トーチ４０回転中心が被溶接金物３の中心と
一致するよう位置調整用送りねじ２３をモータ２４で回
転して上下位置調整スライド２２を調整する。

さらに、溶接ヘッド■を大形円筒容器１の中心に向くよ
う位置させるため角度調整板２６と支持アーム２５０角
度を調整し第６図に示すように固定する。

こののち、さらに溶接トーチ４と非接触センサ３８の位
置を調整スライド４０で調整して全ての調整が完了する
。

溶接は、サーボモータ３７と溶接トーチ４０回転用のモ
ータ３６を起動するとともに溶接トーチ４を作動させて
溶接を行なう。

このとき、非接触センサ３８の出力によって溶接トーチ
４は開先と一定距離を保ってくら形に倣って回転される
。

溶接が完了した後、ビードをグラインダ等で仕上げる必
要がある場合には支持アーム２５を旋回させて溶接部か
ら退避させることができるので、障害物のない状態で容
易に作業できる。

また、次の溶接位置への移動時には、たとえフェイス２
ａにフランジ２ｃが取付けてあっても、摺動部材１４．
１５を摺動させ、架台■を大形円筒容器１より外方にず
らし上・下台車５，６を補強リプ２に沿わせて動かすこ
とでフランジ２ｃに当ることもなく容易に移動させるこ
とができる。

そして、移動後には上述の操作をくり返えすことで次の
位置での自動溶接を行なうことができる。

以上、実施例とともに具体的に説明したように本考案に
よれば環状の補強リプを有する大形円筒容器の局面に円
形の金物を立向き姿勢で自動溶接することができる。

したがって、溶接品質や作業能率が向上するとともに溶
接入熱管理が容易である。

しかも、母材への装置取付げに手間がかからず短時間で
行なえるとともに次の溶接位置への移動の際に障害とな
る補強リプのフランジがあってもこれを回避して容易に
移動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａｙｂは本考案の適用対象である大形円筒容器に
かかり、ａは半分を断面とした正面図、ｂは部分斜視図
、第２図〜第４図は本考案の溶接装置の一実施例にかか
り、第２図は側面図、第３図は正面図、第４図は台車と
架台とを抽出して示す概略斜視図、第５図ａ＋ ｂ＋
ｅおよび第６図は装置本体を取付ける際の調整方法
の説明図である。 図面中、■は台車、■は架台、■は溶接ヘッド支持機構
、■は溶接ヘッド、１は大形円筒容器、２．２は補強リ
プ、２ａｔ２ａ’はフェイス、２ｂ。 ２ ｂ／はウェブ、２ｃｓ２ｃ’はフランジ、３は被溶
接金物、４は溶接トーチ、５，６は上台車と下台車、１
２．１３は摺動軸、１８はガイド軸、２２は上下位置調
整スライド、２５は支持アーム、２６は角度調整板、３
８は非溶触センサ、３９はトーチ取付板、４０は調整ス
ライドである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 補強リブを外周面に取付けた大形被溶接円筒に該被溶接
   円筒の一部を成す円形の被溶接金物を立向姿勢で自動溶
   接する装置において、溶接箇所の上下の補強リブに跨が
   って取付けられる台車に前記円筒に対して接近・離反可
   能な架台を設け、該架台上に上下方向に移動自在な上下
   位置調整スライドを搭載する一方、前記被溶接円筒と直
   交する水平面内で該円筒に対して任意の傾きを以って固
   定しうる角度調整板を前記上下位置調整スライドに取付
   けると共に溶接ヘッドを支える支持アームを前記水平面
   内で旋回可能に該角度調整板に取付けて溶接ヘッドの溶
   接トーチを被溶接物に対して直交するように調整可能と
   し、更に前記溶接トーチを前記被溶接金物まわりに回転
   するようにすると共に該溶接トーチの反対側に配置され
   た非接触センサによって溶接トーチを被溶接物にそって
   接近・離反させるように溶接ヘッドに装置したことを特
   徴とする立向円周自動溶接装置。