JPS622905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、溶接および肉盛溶接のための装置に
係わり、特に溶接および肉盛溶接中に加工表面に
沿つて自動溶接装置の溶接ヘツドを案内するため
の溶接ヘツド案内装置に関する。

本発明は、大きなサイズの固定加工品の曲線表
面、例えば大形パイプの円筒内表面や硬い球状の
内表面等の溶接および肉盛溶接に最適なものであ
る。

本発明は、曲線ジヨイント、例えば円形および
半円形パイプを円筒壁に溶接したり、大型の固定
加工品の曲線表面の加工にも適用できる。

（従来の技術及びその問題点） 溶接および肉盛溶接中に、加工表面に沿つて自
動溶接装置の溶接ヘツド案内するための公知の装
置としては、例えば米国特許第3997757号とし
て、第３図に示すようなものがある。

この装置は、加工表面を追従するためのフイー
ラーＦを下端に固着し、ほぼ中央を枢着点Ｐで回
転自在に支承した二重アームレバーＲを備え、こ
の二重アームレバーＲの内部には、溶接ヘツドＨ
を垂直および水平方向に移動するための指令を与
える接点と、加工表面に対して前記フイーラーＦ
を弾性的に付勢するための機械的装置が備えられ
ている。

前記二重アームレバーＲはフイーラーＦを一つ
の平面に対して互いに二つの直交する方向に移動
可能にしている。前記加工表面に沿うフイーラー
Ｆの移動中において、フイーラーＦの位置が変化
すると、フイーラーＦに連結されたレバーアーム
Ａが変位し、この変位に基づき前記接点を介して
溶接ヘツドＨに、これを垂直及び水平方向に移動
する指令が与えられる。

この装置における加工表面に対してフイーラー
Ｆを弾性的に付勢させるための機構は、フイーラ
ーＦを支持するレバーアームＡを介して作用する
弾性部材と、溶接ヘツドＨを垂直および水平方向
に偏倚させるための電気モータとから構成されて
いる。

この公知の装置が溶接に使用される場合には、
前記フイーラーＦは、溶接すべき加工品にガイド
となる案内溝Ｇが形成されている時のみ、加工表
面を追従することができる。

すなわち、この案内溝Ｇ内にフイーラーＦが挿
入され、これを案内として、これに沿つてフイー
ラーＦが移動するからである。

かかる適用における上記装置は以下のように作
動する。

溶接における種々の仕上パスの充填中におい
て、前記フイーラーＦが案内溝Ｇ間に係合してい
ないか、あるいは案内溝Ｇが形成されていない場
合には、前記フイーラーＦは案内溝Ｇによつて支
持されず、しかも追従工程が阻害されてしまう。
水平変位モータが溶接ヘツドＨ及び装置を限界位
置まで、すなわちフイーラーＦが案内溝Ｇを検知
するまで、いかなる障害物に対しても移動せしめ
てしまうからである。

このため、肉盛連結における仕上パス中および
肉盛溶接中の溶接に前記従来の装置を使用するこ
とは、通常案内溝がないので実際上不可能であ
る。重要部品を溶接したり肉盛溶接するような多
くの適用において案内溝を設けることは不可能で
ある。これはかかる案内溝を形成することは、加
工表面の品質を低下させるからである。例えば、
曲線加工品を溶接した肉盛溶接したりすることに
おける他の適用においては、案内溝を形成するこ
とは難しく、しかも経済的ではない。

本発明は、溶接および肉盛溶接中に加工表面に
沿つて自動溶接装置の溶接ヘツドを案内するたの
装置を提供することをその目的としている。

本発明装置においては、枢着点で支承された二
重アームレバーおよび加工表面に対してフイーラ
ーを弾性的に付勢するための機構およびそれらの
相互の関係が仕上パスの溶接および固定加工品を
含む加工品の肉盛溶接を案内溝なしに行なうこと
ができるようになつている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この目的は、加工表面を追従するための一方の
アームに装着されたフイーラーと枢着点とを備え
た二重アームレバーと、溶接ヘツドを垂直及び水
平方向に移動させるための指令を与えるグループ
の接点装置と、加工表面に対して前記フイーラー
を弾性的に付勢するための機構とを有する溶接及
び肉盛溶接中に加工表面に沿つて自動溶接装置の
溶接ヘツドを案内するための溶接ヘツド案内装置
において、前記枢着点は一端を溶接ヘツドのケー
シングに固着し、他端で前記二重アームレバーを
支承したピボツトピンで構成され、この二重アー
ムレバーはフイーラーを支持する一方のアームと
フイーラーを備えていない他方のアームとからな
り、前記一方のアームは一の部分が他の部分に対
して相対的に移動可能な二つの部分から構成され
ているとともに、溶接ヘツドを垂直方向に移動さ
せるための指令を与える接点装置のグループを備
え、前記他方のアームは溶接ヘツドを水平方向に
移動させるための指令を与える接点装置のグルー
プを備え、前記加工表面に対してフイーラーを弾
性的に付勢するための機構は、二重アームレバー
の他方のアームに取付けた釣合おもりと、前記一
方のアームの二つの部分間に介装した前記枢着点
を介して釣合おもりと協働するスプリングとから
なることによつて達成される。

（作 用） 本発明の装置は肉盛連結部の仕上パスの溶接お
よび固定加工品を含む加工品の肉盛溶接を案内溝
を使用することなくできるように保証している。
これは本装置のフイーラーの動作によつて達成さ
れ、前記フイーラーは、接点装置上の加工表面に
沿つて移動し、前記接点装置は、それに連結され
たアームの可動部分および前記フイーラーを弾性
的に付勢させるための機構のスプリングを介して
溶接ヘツドを垂直方向に移動させるための指令を
与える。フイーラーの、この動作の結果として自
動溶接装置の溶接ヘツドが案内溝を用いることな
く、垂直方向に移動され、そのためにたとえば円
形溶接および円筒壁の肉盛溶接が可能となる。

前記フイーラーが接点装置に作用して、この接
点装置が、加工表面に沿つてフイーラーが動く間
に、それに連結されたアーム、枢着点およびフイ
ーラーを弾性的に付勢するための機構の釣合おも
りを介して溶接ヘツドを水平方向に移動させるよ
うな信号を与えたときに、前記溶接ヘツドが水平
方向に移動される。

フイーラーのかかる動作の結果として、前記溶
接ヘツドは溶接および肉盛溶接方向に水平に移動
される。フイーラーのこの結合された二方向にお
ける変位が、たとえば円筒パイプを円筒壁に溶接
すること、およびたとえば球面の肉盛溶接を可能
にさせる。

そのため本発明装置は、種々の曲面部分の溶接
および肉盛溶接中においてその追従を可能とす
る。この追従が可能になることによつて自動溶接
装置の溶接ヘツドは表面上に局部的な曲線部分の
欠陥がある場合に起こるかもしれない不連続性お
よび空白部分が生ずることをなくして、金属層の
肉盛溶接に適用することができる。

本発明の構成を単純化し、装置の信頼性を高め
るためにアームの一部分はそれらの入子式結合に
よつて他の部分に対して相対的に移動できるよう
になつている。溶接ヘツドを垂直方向に移動させ
るための指令を与えるグループの接点装置の一部
は好ましくはアームの一部に装着され、このグル
ープの接点装置の他の部分はアームの他の部分に
装着されていることが好ましい。溶接ヘツドを水
平方向に移動させるための指令を与えるグループ
の接点装置の一部は好ましくは、前記フイーラー
を有していないアームに連結されることが好まし
く、このグループの接点装置の他の部分は溶接ヘ
ツドのケーシングに装着されていることが好まし
い。

このような接点装置の配列を伴つて、フイーラ
ーが加工表面に沿つて移動する間に、フイーラー
の変位が前記接点装置によつて溶接ヘツドに与え
られ、それを著しい正確さをもつて垂直および水
平方向に移動せしめる信号に変換される。これ
は、前記接点装置が加工表面に直接接触するよう
に配設されているからである。

溶接ヘツドを両方向に移動させるために、それ
に信号を与えるための接点装置はその維持および
修理が容易なように電気機械的リミツトスイツチ
で構成していてもよい。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本発明の実
施例について説明する。

同図に示すように、溶接および肉盛溶接中に加
工表面に沿つて自動溶接の溶接ヘツドを案内する
ための装置は、二重アームレバー１および枢着点
２を有している。二重アームレバー１の一方のア
ーム３は加工表面６（第１図）あるいは加工表面
７（第２図）をそれぞれ追従するためのフイーラ
ー４（第１図）あるいはフイーラー５（第２図）
をそれぞれ支持している。

前記装置の溶接ヘツド１１（第１図）あるいは
溶接ヘツド１２（第２図）を垂直方向に移動させ
るための信号を与える可動接点９および固定接点
１０のグループ８をも有しているとともに、溶接
ヘツド１１，１２を水平方向に移動させるための
指令を与える可動接点１４および固定接点１５の
グループ１３を有している。

前記装置は加工表面６，７にフイーラー４，５
を弾性的に付勢するための機構をも有している。

本発明によれば枢着点２はピボツトピンで構成
され、このピボツトピンは溶接ヘツド１１，１２
の上部を収納し、これとともに移動するケーシン
グ１６（第１図）およびケーシング１７（第２
図）にその一端を固定され、このピボツトピンの
他端は前記二重アームレバー１を回転自在に支承
している。前記フイーラー４，５を支持している
二重アームレバー１の一方のアーム３は二つの部
分１８および１９からなり、その一の部分１８は
他の部分１９に対して相対的に移動できるように
構成されている。二重アームレバー１の一方のア
ーム３は前記グループ８の可動接点９を支持し、
この可動接点９に近接し固定接点１０が配設され
ている。このグループ８は溶接ヘツド１１，１２
を垂直方向に移動させるための指令を与えるため
のものである。二重アームレバー１の他方のアー
ム２０はフイーラー４，５を有しておらず、該ア
ーム２０は、前記グループ１３の可動接点１４を
支持し、この可動接点１４に近接して固定接点１
５が配設されている。このグループ１３は、溶接
ヘツド１１，１２を水平方向に移動させるための
指令を与えるためのものである。加工表面に対し
てフイーラーを弾性的に付勢するための機構は、
二重アームレバー１の他方のアーム２０にシヤフ
ト２２を介して取付けられた釣合おもり２１とス
プリング２３を有し、このスプリング２３は一方
のアーム３の一の部分１８と他の部分１９の間に
組み込まれるとともにその一端はフイーラー４，
５の基端に部分１８を介して連結され、他端は枢
着点２を介して釣合おもり２１と協働するよう構
成されている。二重アームレバー１の一方のアー
ム３の一の部分１８は他の部分１９に対して相対
的に移動可能に形成され、この相対的移動はこれ
らの部分１８，１９が入子式に結合されているこ
とによつてなされている。溶接ヘツド１１，１２
を垂直方向に移動させるための指令を与えるため
のグループ８の可動接点９は二重アームレバー１
の一方のアーム３の部分１８上に取付けられ、グ
ループ８の他の固定接点１０は二重アームレバー
１の１方のアーム３の他の部分１９上に取付けら
れている。溶接ヘツド１１，１２を水平方向に移
動させるための指令を与えるグループ１３の可動
接点１４は二重アームレバー１の他のアーム２０
に連結され、この他のアーム２０はフイーラー
４，５を有せず、同一グループ１３の他の固定接
点１５は溶接ヘツド１１，１２のケーシング１
６，１７上に取付けられている。溶接ヘツド１
１，１２を両方向に移動させるための指令を与え
る接触装置９，１０および１４，１５は電気機械
的リミツトスイツチで構成してもよい。

溶接および肉盛溶接中に加工表面に沿つて自動
溶接のための溶接ヘツドを案内するための装置は
以下のように作用する。

溶接および肉盛溶接を始める前に、前記装置は
二重アームレバー１の一方のアーム３の一の部分
１８を通してスプリング２３およびこのアーム３
の他の部分１９および枢着点２を介して釣合おも
り２１が前記装置のフイーラー４，５，加工表面
６，７に対して付勢するように装着される。この
位置において、前記接点装置９，１９および１
４，１５はそれぞれ開放されている。

それから、図示しない自動溶接装置の溶接ヘツ
ド１１，１２を変位させるための駆動装置が作動
される。前記装置は加工表面６，７に沿つて自動
溶接装置の溶接ヘツド１１，１２及びこのケーシ
ング１６，１７とともに移動する。

加工表面６，７が曲度を変える場合には、二重
アームレバー１の一方のアーム３の部分１９と、
加工表面に逆らつてフイーラー４，５を弾性的に
偏倚させる機構のスプリング２３を通して、フイ
ーラー４，５が偏倚し、可動接点９と固定接点１
０が接触し、溶接ヘツド１１，１２を垂直方向に
移動させるための信号を発する。さらに、二重ア
ームレバー１の一方のアーム３の部分、枢着点及
びフイーラー４，５を弾性的に偏倚させる機構の
釣合おもり２１を介して可動接点１４が偏倚して
固定接点１５と接触し、溶接ヘツド１１，１２を
水平方向に移動させるための信号を発する。

自動溶接ヘツド１１，１２は、本発明装置と一
緒に垂直あるいは水平方向に接触装置９，１０お
よび１４，１５が再び開放され、溶接ヘツド１
１，１２をそれぞれの方向に移動せしめるための
指令の伝送が終了するまで移動する。加工表面を
追従するための本発明装置の使用は自動溶接装置
の溶接ヘツドによる固定加工製品の曲線表面の溶
接および肉盛溶接を可能とし、一定のアーク長に
よる高品質の金属表面層が形成される。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、従来の
ように案内溝を設けることなく、溶接ヘツドを確
実に案内することができる。

従つて、種々の曲面部分の溶接及び肉盛溶接を
行なうことができ、しかも局部的な欠陥があつて
も不連続や空白部分が生ずることがないといつた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は円形ジヨイントの溶接および円筒壁お
よび球面の表面処理における、加工表面に沿う自
動溶接装置の溶接ヘツドを案内するための本発明
における装置の長手方向断面全体図、第２図は円
筒パイプを固定円筒壁に溶接するとともに固定加
工製品の円筒パイプを表面処理することにおける
本発明の同一装置の長手方向断面図、第３図は従
来例を示す正面図である。 １……二重アームレバー、２……枢着点（ピボ
ツトピン）、４，５……フイーラー、９，１０…
…接点装置、１１，１２……溶接ヘツド、１４，
１５……接点装置、１６，１７……ケーシング、
２１……釣合おもり。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工表面６，７を追従するための一方のアー
   ムに装着されたフイーラー４，５と枢着点２とを
   備えた二重アームレバー１と、溶接ヘツド１１，
   １２を垂直及び水平方向に移動させるための指令
   を与えるグループ８，１３の接点装置９，１０及
   び１４，１５と、加工表面６，７に対して前記フ
   イーラー４，５を弾性的に付勢するための機構と
   を有する溶接及び肉盛溶接中に加工表面に沿つて
   自動溶接装置の溶接ヘツドを案内するための溶接
   ヘツド案内装置において、前記枢着点２は一端を
   溶接ヘツド１１，１２のケーシング１６，１７に
   固着し、他端で前記二重アームレバー１を支承し
   たピボツトピンで構成され、この二重アームレバ
   ー１はフイーラー４，５を支持する一方のアーム
   ３とフイーラー４，５を備えていない他方のアー
   ム２０とからなり、前記一方のアーム３は一の部
   分１８が他の部分１９に対して相対的に移動可能
   な二つの部分１８，１９から構成されているとと
   もに、溶接ヘツド１１，１２を垂直方向に移動さ
   せるための指令を与える接点装置９，１０のグル
   ープ８を備え、前記他方のアーム２０は溶接ヘツ
   ド１１，１２を水平方向に移動させるための指令
   を与える接点装置１４，１５のグループ１３を備
   え、前記加工表面６，７に対してフイーラー４，
   ５を弾性的に付勢するための機構は、二重アーム
   レバー１の他方のアーム２０に取付けた釣合おも
   り２１と、前記一方のアーム３の二つの部分１
   ８，１９間に介装した前記枢着点２を介して釣合
   おもり２１と協働するスプリング２３とからなる
   ことを特徴とする溶接ヘツド案内装置。 ２ 二重アームレバー１の一方のアーム３の一の
   部分１８は該部分が入子式に一緒に連結されてい
   ることによつて他の部分１９に対して相対的に移
   動可能に構成されいることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の溶接ヘツド案内装置。 ３ 溶接ヘツド１１，１２を垂直方向に移動させ
   るための指令を与えるグループ８の接点装置９の
   一部分は二重アームレバー１の一方のアーム３の
   一の部分１８上に取付けられ、同一グループ８の
   他の接点装置１０は二重アームレバー１の一方の
   アーム３の他の部分１９上に取付けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接
   ヘツド案内装置。 ４ 溶接ヘツド１１，１２を水平方向に移動させ
   るための指令を与えるグループ１３の接点装置１
   ４の一部分は二重アームレバー１の他方のアーム
   ２０上に取付けられ、このアーム２０はフイーラ
   ー４，５を有しておらず、同一グループ１３の他
   の接点装置１５は溶接ヘツド１１，１２のケーシ
   ング１６，１７上に取付けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の溶接ヘツド案
   内装置。 ５ 溶接ヘツド１１，１２を両方向に移動させる
   ための指令を与える接点装置９，１０，１４，１
   ５は電気機械的リミツトスイツチであることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項または４項記載の
   溶接ヘツド案内装置。