JPS62240164A - 隅肉溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、簡易な構成で、炭酸ガス溶接等のアーク溶接
により隅肉溶接を自動的に行うことができる隅肉溶接装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、簡易な構成で隅肉溶接を行うことができる溶接機
としては、グラビテイ溶接機および低角度溶接機があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来のグラビテイ溶接機および低角
度溶接機においては、 （イ）溶接棒を溶接線に押し付けるという機構上、溶接
棒の径をあまり細くすることはできないので、脚長の短
い（例えば、脚長３＃程度の）隅肉溶接は行うことがで
きない。

（ロ）溶接棒に対応する長さしか連続して溶接すること
ができ４Ｔいので、連続して溶接できる長さが短く、長
い距離を溶接する場合には、何回も継ぎ足して溶接を行
わなければならない。

等の問題があった。

また、本出願人は、先に特願昭５９−１８６５６５号に
おいて、上述のような問題を解決できる溶接装置を提案
した。この溶接装置は、ガイドバーに沿って走行する走
行台に、炭酸ガス溶接機等の溶接トーチを支持するトー
チ支持具を移動可能に支持し、走行台、駆動装置、トー
チ支持具および溶接トーチ等に作用する重力により、こ
のトーチ支持具に取り付けられた倣いローラを２枚の被
溶接材に押圧することによって溶接トーチを溶接線に倣
わせながら走行台を走行させるものである。

しかしながら、（イ）トーチ支持具を重力のみによって
被溶接材に押圧すること、および（ロ）トーチ支持具が
一方向のみに移動可能であったことから、被溶接材が撓
んでいたり、溶接線に対しガイドバーが正確に平行に設
定されていない場合に、溶接１〜−チを正確に溶接線に
倣わせる性、能に改善の余地があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、脚長の短い隅肉溶接を炭酸カス溶接等によって
長距離に渡って連続して行うことができるとともに、被
溶接材が撓んでいたり、溶接線に対しガイドバーが正確
に平行に設定されていなくても、溶接トーチを溶接線に
正確に倣わせることができ、しかも簡易な構成で、小形
軽量とすることができる隅肉溶接装置を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明による隅肉溶接装置は、溶接線に対して実質的に
平行に固定される直線状のガイドバーと、このガイドバ
ーに、該ガイドバー沿って移動可能なように支持された
走行台と、この走行台に搭載された、該走行台を前記ガ
イドバーに沿って走行させる駆動装置と、前記走行台に
、一定範囲内において直線方向に移動可能なように支持
された第一のスライダとこの第一のスライダを前記直線
方向の一方の向きに付勢するバネ手段と、前記第一のス
ライダに、前記直線方向と平行でない方向に移動可能な
ように支持された第二のスライダと、前記第二のスライ
ダに取り付けられたトーチ支持具と、前記第二のスライ
ダに取り付けられた、外周部を前記各被溶接材に接触さ
れる倣いローラとを有してなるものである。

（作用〕 本発明による隅肉溶接装置においては、ガイドバーを溶
接線に対して実質的に平行に固定するとともに倣いロー
ラをバネ手段のバネ力により２枚の被溶接材に当接させ
た状態おいて、駆動装置により走行台をガイドバーに沿
って走行させると、第二のスライダ、ひいては倣いロー
ラが走行台に対して移動可能であるため、被溶接材に撓
みがある場合等においても、倣いローラは常に溶接線に
倣って転勤して行く。そして、このとき、倣いローラと
ともに第二のスライダに取り付けられたトーチ支持具、
ひいてはこれに支持される溶接トーチも溶接線に沿って
移動するので、隅肉溶接を自動的に行うことができる。

特に、本発明においては、 （ａ）バネ手段のバネ力によって倣いローラを被溶接材
に押圧するので、倣いローラを大きな力で確実に被溶接
材に押圧することができる。

（ｂ）第二のスライダ、ひいては倣いローラが、走行台
に対して前記直線方向およびこれと垂直な方向の２方向
に移動可能であるため、倣いローラが溶接線に追随する
べく被溶接材上を滑る際に、倣いローラと被溶接材との
間に作用する摩擦力を小さくすることができる。

等の作用により、被溶接材の撓み等のために溶接線とガ
イドバーとの間の距離が変化したり、２枚の被溶接材間
の角度が変化しても、倣いローラが円滑かつ迅速に溶接
線に倣うので、溶接トーチを極めて正確に溶接線に倣わ
すことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図から第９図までは、本発明の一実施例を示す。こ
の実施例において、直線状のガイドバー１の両端部には
、磁石を備えていてこの１ｔ？５により磁性体に吸着す
る固定装置２，３がそれぞれ取り付けられている。図面
は、水平方向に置かれた横板４とこれに直角をなす立板
５とを本実施例により水平隅肉溶接する場合を示してお
り、この場合、前記ガイドバー１は、固定装置２，３を
横板４に吸着させることにより、横板４に着脱自在に固
定される（なあ、固定装置２，３を直接横板４に吸着さ
せず、横板４に対して固定関係にある他の部材に吸着さ
せることにより、ガイドバー１を横板４および立板５に
対して間接的に固定してもよい）。なお、このようにガ
イドバー１を横板４および立板５に対して固定するとき
、ガイドバー１は溶接線６に対し平行とする。

前記ガイドバー１には、第２図および５図に示されるよ
うに、その長さ方向に沿ってラック取付溝１ａが設けら
れており、このラック取付溝１８には、ラック７が固定
されている。また、前記ガイドバー１には、その長さ方
向に沿って２本の横断面Ｖ字状の車輪溝１ｂ、ＩＣ（第
５図参照）が設けられている。これらの２本の車輪溝１
ｂ、１Ｃは、ガイドバー１の互いに１８０度をなす位置
に設けられており、前記ラック取付溝１ａはこれらの車
輪溝１ｂ、１ｃから等距離の位置に設けられている。

８は走行台であり、第２図、４図および５図に示される
ように、この走行台８には、４つの走行車輪９，１０，
１１．１２が回転可能に支持されている。第２図および
５図に示されるように、このうちの２つの車輪９，１ｏ
はガイドバー１の車輪溝１ｂに嵌合されていて、該溝１
ｂに沿って転勤するようになっており、他の２つの車輪
１１゜１２はガイドバー１の車輪溝１Ｇに嵌合されてい
て、該溝１Ｇに治って転勤するようになっている。

そしてこれにより、走行台８は、車輪９，１０゜１１．
１２を介してガイドバー１に、該ガイドバー１に沿って
移動可能に支持されている。

また、前記走行台８には、モータ支持部ｖＪ１３（第３
図および５図参照）あにびモータ取付板１４を介して走
行モータ１５が搭載されている。第２図および５図に示
されるように、前記走行モータ１５の回転軸には、ラッ
ク７に噛み合わされるピニオン１６が固定されている。

なお、前記ピニオン１６は、図には詳細に示されていな
いクラッチ機構の機能により、クラッチレバ−１７（第
２図および３図参照）を回動することによってラック７
から離間することもできるようになっている（前記クラ
ッチ機構の詳細は、前記特願昭５９−１８６５６５号に
開示されている）。

前記走行台８には、ベアリング台支持材１８（第２図、
４図および７図参照）を介してベアリング台１９が固定
されている。このベアリング台１９の表面には、第６図
および７図に示されるように、２つの長円状の軌道２０
内に鋼球２１をそれぞれ収容してなる、直線運動用ボー
ルベアリング２２が取り付けられている。そして、前記
軌道２０の外側直線部２０ａでは、鋼球２１の一部が軌
道２０の外部に突出するようになっている。

２３は第一のスライダであり、この第一のスラィダ２３
の両側部内面側には、直線状に延びる鋼球嵌合溝２３ａ
（第７図参照）が設けられている。

そして、この第一のスライダ２３は、ベアリング２２の
軌道２０の外側直線部２０ａから外部に突出している鋼
球２１に鋼球嵌合溝２３ａを嵌合されることにより、ベ
アリング２２によって直線方向（本実施例では、ガイド
バー１、横板４および立板５に対してそれぞれ４５度を
なす方向）に移動可能に支持されている。

前記第一のスライダ２３には、スライド軸支持部材２４
が固定されており、このスライド軸支持部材２４の側壁
には、第１図、２図および３図に示されるように、適当
数のバネ調整穴２５が設（プられている。そして、これ
らのバネ調整穴２５の任意の１つには、バネ調整っまみ
２６の軸部２６ａ（第１図参照）が着脱自在に挿入され
るにうになっている。前記軸部２６ａとベアリング台１
９に取り付けられたボルト２７（第１図参照）との間に
は、引張りバネからなる第一のバネ２８が介装されてお
り、この第一のバネ２８は第一のスライダ２３を下方に
付勢している。そして、前記第一のバネ２Ｂの強さは、
バネ調整つまみ２６の軸部２６ａを挿入するバネ調整穴
２５を変更することにより調整できる。

前記スライド軸支持部材２４には、２本のスライド軸２
９（第１図および８図参照）が第一のスライダ２３の移
動面と垂直方向に固定されている。

そして、これらのスラ、イド軸２９には、第二のスライ
ダ３０が該スライド軸２９に沿って移動可能に嵌合され
ている。第８図によく示されるように、前記第二のスラ
イダ３０とスライド軸支持部材２４の底部との間には、
圧縮バネからなる第二のバネ３１が、スライド軸２９に
貫通された状態で介装されており、これらの第二のバネ
３１は第二のスライダ３０を上方に付勢している。

３２はトーチ支持具でおり、このトーチ支持具３２は次
のように構成されている。３３（第１図参照〉はトーチ
支持具３２の固定部であり、この固定部３３は第二のス
ライダ３０に固定されている。この固定部３３には、回
動部３６が、ガイドパー１と平行に延びる（すなわち、
第２図において紙面と垂直に延びる）図示しない軸を中
心として回動可能に支持されている。そして、この回動
部３６は、固定部３３に回転可能に支持された左右調整
ノブ３７を回転することにより、図示しない歯車機構に
よって前記軸を中心として回動できるようになっている
。

前記回動部３６には、丸ラック３８がガイドバー１と垂
直な方向に移動可能に支持されており、この丸ランク３
８には、回動部３６に回転可能に支持された前後調整ノ
ブ３９の軸の先端部に固定されたピニオン（図示せず）
が噛み合わされている。これにより、前後調整ノブ３９
を回転すれば、ガイドバー１と垂直な方向（ひいては、
溶接線６に対し垂直な方向）に丸ラック３８を移動する
ことができる。前記丸ラック３８の先端部には、グリッ
プ取付部４０が取り付けられており、このグリップ取付
部４０は第１図に示すように炭酸ガス溶接機の溶接トー
チ４１のグリップ部４１ａを挟持できるようになってい
る。

以上のような構成を有することにより、このトーチ支持
具３２においては、左右調整ノブ３７を回転することに
より、第２図において紙面と平行な面内における溶接ト
ーチ４１の角度を調整できるとともに、前後調整ノブ３
９を回転することにより、溶接線６と溶接トーチ４１と
の間隔を調整できる。

前記第二のスライダ３０には、前記トーチ支持具３２の
固定部３３の伯に、倣いローラ支持アーム４２が、ガイ
ドバー１に対し垂直でかつ横板４に対し４５度下向きの
角度をなして取り付けられている。前記倣いローラ支持
アーム４２の先端部には、カバー支持板４３を介してロ
ーラカバー４４．４５が固定されており、これらのロー
ラカバー４．４．４５には、それぞれ前側倣いローラ４
６および後側倣いローラ４７が回転可能に支持されてい
る。ここで、これらの倣いローラ４６，４７はガイドバ
ー１と平行な方向に１列に配列されている。そして、走
行台８の溶接時の進行方向（第１図、３図および９図の
矢印へ方向）に関して、前側倣いローラ４６はトーチ４
１より前側、後側倣いローラ４７はトーチ４１より後側
に配冒されており、これらのローラの回転軸４６ａ、４
．７８はそれぞれガイドバー１および倣いローラ支持ア
ーム４２に対して垂直な方向ｔこ延びている。また、前
記前側および後側倣いローラ４６．４．７の外周面には
、第２図によく示されるように、横断面大略Ｖ字状の溝
４８が円周方向に設けられている。

ざらに、後側倣いローラ４７は、前側倣いローラ４６が
横板４および立板５に接触しているときは、横板４およ
び立板５より若干浮き上がった状態となるようにされて
いる。

次に、本実施例の作動を説明する。

この隅肉溶接装置によって横板４および立板５を隅肉溶
接するときは、まず前述のように固定装置２，３を横板
４に吸着することにより、ガイドバー１を横板４に固定
する。そして、このときガイドバー１が溶接線６に対し
て平行でかつ適当な間隔を置かれるようにする。これに
より、前側倣いローラ４６は、第一のバネ２Ｂのバネ力
によつて、その外周を横板４および立板５に、これらの
２枚の板の当接部の近傍において、同時に当接される。

また、トーチ支持具３２の各調整ノブ３７，３９を回転
して横板４および立板５に対する溶接トーチ４１の角度
および位置を調整する（なお、本実施例の場合、トーチ
４１の角度は、横板４および立板５に対し４５度となる
ようにする）。

次に、溶接トーチ４１を溶接開始点に位置させた状態に
おいて、走行モータ］５を所定回転方向に駆動すると同
時にアークを発生させる。すると、ラック７に噛み合わ
されたピニオン１６が所定方向に回転されることににす
、走行台８はガイドバー１に沿って前進して行く。

ここにおいて、横板４および立板５が撓んでいたり、ガ
イドバー１が立板５に対し正確に平行に設置されていな
いことにより、ガイドバー１と立板５との間の距離が変
化したり、横板４と立板５との間の角度が変化しても、
第一のスライダ２３および第二のスライダ３０がそれぞ
れ所定方向に移動することにより、前側倣いローラ４６
は常に円滑かつ迅速に溶接線６に追随して横板４および
立板５に接触しながら転勤して行く。

すなわち、ガイドバー１と立板４との間の距離が増加し
たり、横板４と立板５との間の角度が増加した場合には
、第一のスライダ２３が第一のバネ２８の力によって斜
め下方（第２図の矢印Ｂ方向）に移動するとともに、第
二のスライダ３０が斜め上方（第２図の矢印Ｃ方向）に
移動することにより、倣いローラ４６は溶接線６に追随
する。

逆に、ガイドバー１と立板４との間の距離が減少した場
合には、第一のスライダ２３が第一のバネ２８に抗して
斜め上方（第２図の矢印り方向）に移動するとともに、
第二のスライダ３０が第二のバネ３１に抗して斜め下方
（第２図の矢印Ｅ方向）に移動することにより、倣いロ
ーラ４６は溶接線６に追随する。

したがって、横板４および立板５の撓み等により、ガイ
ドバー１と立板５との間の間隔や横板４と立板５との間
の角度が変化しても、溶接トーチ４１も所望の溶接線６
に沿って移動して行く。

ここにおいて、本装置では、倣いローラ４６を、重力の
みならず第一のハネ２８の力により横板４および立板５
に確実に強く押圧することができるので、前記溶接装置
のように重力のみで倣いローラを被溶接材に押圧する場
合に比べて、倣いローラ４６、ひいては溶接トーチ４１
を溶接線６に正確に倣わせることができる。

また、仮に第二のスライダ３０を設けず、走行台８に対
して１〜−チ支持具３２および倣いローラ４６が一方向
のみに移動可能なようにしたとすると、倣いローラ４６
が溶接線６に追随するべく横板４または立板５上を滑る
際に、倣いローラ４６と横板４または立板５との間に作
用する摩擦力が非常に大きくなる。その上、倣いローラ
４６が水平方向かつ溶接線６に対し垂直な方向、または
鉛直方向に距１１ｔｌ移動するためにｔま、第二のスラ
イダ３０はそれぞれ距離２１−移動しなければならない
ことになる。したがって、倣いローラ４６、ひいてはト
ーチ４１を円滑かつ迅速に溶接線６に追随させることが
できない。

しかるに、本装置においては、トーチ支持具３２および
倣いローラ４６，４７が、走行台８に対して第一のスラ
イダ２３の移動方向おにびこれと垂直な第二のスライダ
３０の移動方向の２方向に移動できるので、倣いローラ
４６．４．７が溶接線６に追随するべく横板４または立
板５上を滑る際に、これらのローラ４６．４７と横板４
または立板５との間に作用する摩擦力が非常に小さくな
る。

その上、倣いローラ４６，４７が水平方向かつ溶接線６
に対し垂直な方向、または鉛直方向に距離り移動するた
めに必要な第二のスライダ３０の移動距離はそれぞれ前
記２Ｌより小さくなる。したがって、倣いローラ４６，
４．７を極めて円滑かつ迅速に溶接線６に追随させるこ
とができるので、トーチ４１をより一層正確に溶接線６
に倣わせることができる。

また、本実施例では、第二のバネ３１が第二のスライダ
３０１トーチ支持具３２およびトーチ４１を上方に付勢
しているので、これらの部材の重量が第二のバネ３１の
バネ力によって相殺されるため、これらの部材３０，３
２．４１を円滑に上方に移動させることができ、その結
果、倣いローラ４６．４７およびトーチ４１をさらに円
滑かつ迅速に溶接線に追随させることができる。ただし
、場合によっては（例えば立向き隅肉溶接を行う場合等
においては）、前記第二のバネ３１は設けなくてもよい
。

また、本溶接装置においては、前述のように炭酸ガス溶
接機等により溶接を行うことができるので、脚長の短い
隅肉溶接を長距離に渡って連続して行うことができる また、本実施例では、第９図のように前側倣いローラ４
６が横板４および立板５の終端を越え、前側倣いローラ
４６が横板４および立板５から外れてしまうと、今度は
後側倣いローラ４７がそれまでの前側倣いローラ４６の
場合と同様の態様で横板４および立板５に接触し、それ
までの前側倣いローラ４６と同じ機能を果すようになる
。したがって、横板４および立板５の終端まで、溶接残
りを生じることなしに溶接を行うことができる。

また、溶接作業の大部分においては、トーチ４１より前
方に位置される前側倣いローラ４６が倣い動作を行い、
トーチより後方に位置される後側倣いローラ４７は横板
４および立板５から若干浮き上がらされているので、溶
接ビードが倣いローラ４６，４．７に干渉して溶接作業
に支障を生じさせることがない。

そして、横板４および立板５の終端付近において、前側
倣いローラ４６に代って後側倣いローラ４７が倣い動作
を行う場合も、該後側倣いローラ４７の外周面に大略Ｖ
字状の溝４８が設けられているので、溶接ビードが後側
倣いローラ４７に干渉して、溶接作業に支障が生じる虞
を最小限とすることができる。

なお、前記実施例では、水平溶接を行う場合について説
明したが、本発明による隅肉溶接装置を立向き隅肉溶接
等の水平隅肉溶接以外の隅肉溶接に適用することも可能
である。

また、前記実施例では、第一のスライダ２３の移動方向
をガイドバー１（ひいては溶接線６）に対して４５度を
なすようにしているが、第一のスライダ２３の移動方向
をガイドバー１に対して垂直方向としてもよい。

また、前記実施例では、１つの倣いローラを２枚の被溶
接材に同時に押圧するようにしているが、倣いローラを
２組設け、一方の組の倣いローラを一方の被溶接材に、
他方の組の倣いローラを他方の被溶接材にそれぞれ押圧
するようにすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明による隅肉溶接装置は、脚長の短い
隅肉溶接を炭酸ガス溶接等によって長距離に渡って連続
して行うことができるとともに、被溶接材が撓んでいた
り、溶接線に対しガイドバーが正確に平行に設定されて
いなくても、溶接トーチを溶接線に正確に倣わせること
ができ、しかも簡易な構成で、小形軽量とすることがで
きるという優れた効果を得られるものでおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による隅肉溶接装置の一実施例を示す平
面図、第２図は前記実施例を示す背面図、第３図は前記
実施例を示す側面図、第４図は前記実施例における走行
関係機構部を示す底面図、第５図は前記実施例における
走行関係機構部を示す側面図、第６図は前記実施例にお
ける直線運動用ボールベアリングを示す斜視図、第７図
は前記実施例におけるベアリング台、直線運動用ボール
ベアリングおよび第一のスライダを示す断面図、第８図
は前記実施例におけるスライド軸支持部材による第二の
スライダの支持状態を示す断面図、第９図は被溶接材の
終端部における前記実施例の前側および後側倣いローラ
の状態を示す平面図である。 １・・・ガイドバー、２，３・・・固定装置、４・・・
横板、５・・・立板、７・・・ラック、８・・・走行台
、９，１０゜１１．１２・・・走行車輪、１５・・・走
行モータ、１６・・・ピニオン、２２・・・直線運動用
ボールベアリング、２３・・・第一のスライダ、３０・
・・第二のスライダ、３２・・・トーチ支持具、４１・
・・溶接トーチ、４６゜４７・・・倣いローラ。 特許出願人　株式会社　三星製作所 代　理　人　弁理士　　大蒜　泉 第６因 １９　　第８図 第９− 八

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶接線に対して実質的に平行に固定される直線状のガイ
   ドバーと、 このガイドバーに、該ガイドバー沿って移動可能なよう
   に支持された走行台と、 この走行台に搭載された、該走行台を前記ガイドバーに
   沿つて走行させる駆動装置と、 前記走行台に、一定範囲内において直線方向に移動可能
   なように支持された第一のスライダと、この第一のスラ
   イダを前記直線方向の一方の向きに付勢するバネ手段と
   、 前記第一のスライダに、前記直線方向と平行でない方向
   に移動可能なように支持された第二のスライダと、 前記第二のスライダに取り付けられたトーチ支持具と、 前記第二のスライダに取り付けられた、外周部を前記各
   被溶接材に接触される倣いローラと、を有してなる隅肉
   溶接装置。