JP2001198673A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接作業の作業効率を向上させる。 【解決手段】 溶接装置１は、所定の間隙を有して複数
配設された脚部３と、この複数の脚部３上に架設された
一対の基台５と、一対の基台５上に各々延設された一対
のレール７と、一対のレール７上を移動する移動部材１
１と、一対のレール７の略中央部の近傍に配設された外
子２０と、外子２０に取り付けられ移動部材１１上に載
置されたワークＷを中央にして対向配置された一対の溶
接トーチ４０と、外子２０の内側に配設された中子と、
中子に連結された中子ロッド６０と、移動部材１１や溶
接トーチ４０等の作動を制御する作動制御装置８０とを
有して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接装置に関し、さら
に詳細には、複数の長尺部材を同一方向に延設すること
で複数の長尺部材に形成され長尺部材の長さ方向に延び
る溶接部を溶接して筒状部材を作製する溶接装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数の長尺部材を同一方向に延設し、こ
の延設された複数の長尺部材の上下両面に長尺部材の長
さ方向に延びた溶接部を溶接して角筒状部材を作製する
溶接装置としては、例えば、長尺の基台と、基台上に設
けられ複数の長尺部材を載置して移動させるベッドと、
ベッドに載置された複数の長尺部材の各々を所定位置に
配置させるため複数の長尺部材の内側に挿入され複数の
長尺部材の内壁面に摺接する内子と、複数の長尺部材の
位置決めを保持させるため複数の長尺部材の外側に配設
され複数の長尺部材の外側壁面を内子側へ押圧する外子
と、ベッドに載置された複数の長尺部材の上方に配設さ
れ先端部が下方へ延出し複数の長尺部材の溶接部を溶接
する溶接トーチとを有して構成されているものがある。

【０００３】この溶接装置により複数の長尺部材（以
下、「ワークＷ」と記す。）間に形成された溶接部を溶
接する場合には、溶接部を上方へ露出するようにワーク
をベッド上に載置した後に、ワークの内側に中子を挿入
するとともに、中子が挿入されたワークの外側に外子を
配設し、外子によりワークの外壁面を中子側へ押圧して
ワークを位置決め保持する。そして、溶接トーチの先端
部を溶接部の上方の所定の間隙を有した位置に配置した
後に、溶接トーチを作動させるとともにベッドを所定の
速度で移動させて溶接部の一端から他端までを溶接す
る。

【０００４】上方へ露出した溶接部の溶接が完了する
と、この溶接された溶接部の下方に配置された他の溶接
部を溶接するためワークをベッド上で反転させて他の溶
接部を上方に露出させる。そして、中子と外子によりワ
ークを位置決めし、溶接トーチを他の溶接部の一端の所
定位置に配設し溶接トーチを作動させるとともにベッド
を移動させて、他の溶接部の一端から他端までを溶接す
る。

【０００５】ここで、ベッドの移動速度は溶接品質を均
一に保つため溶接トーチが許容するベッド移動速度のう
ち溶接トーチの先端部と溶接部間の間隙が最大となる最
大間隙に対応したベッド移動速度に固定している。ま
た、溶接品質をより向上させるため溶接トーチの先端部
と溶接部間の間隙を溶接トーチの先端部近傍に設けられ
たギャップセンサで検出し、このギャップセンサで検出
されたギャップ検出値に応じて溶接トーチの溶接条件
（例えば、各溶接位置での溶接電圧と溶接電流の大き
さ）を変化させて溶接を行なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の溶接装置においては、溶接トーチがベッド上に載置
されたワークの上方に配設されているので、一方の溶接
部を上方に露出させると他方の溶接部は下方に隠れてし
まい、上下両溶接部を同時に溶接することができず溶接
作業の作業効率を向上させることができない。

【０００７】また、ベッド移動速度は溶接トーチが許容
するベッド移動速度のうち最大間隙に対応したベッド移
動速度に固定されているので、間隙が小さい場合には最
大間隙時のベッド移動速度よりも高速のベッド移動速度
で溶接することができるにも係わらずより低速のベッド
移動速度で溶接が行なわれている。このため、溶接作業
の作業効率を低下させている。

【０００８】更に、溶接トーチの近傍にギャップセンサ
が設けられているが、ギャップセンサにはギャップセン
サを保護する保護ガラスやギャップセンサを冷却する冷
却装置等が設けられ、また、ギャップセンサの調整が必
要となる。このため、メンテナンスの増加や溶接装置全
体のコストを増加させる。

【０００９】また、ワークの位置決めには中子と外子が
使用されているが、ワークの長さが中子等よりも長い場
合には、ワークの持つねじれや自重によるワークの変形
を中子等で矯正することができず、溶接品質を低下させ
る。

【００１０】更に、溶接後にワークを室温で放置する
と、溶接部により接続された長尺部材の壁面が内側へ変
形して角筒状部材の座屈強度を低下させる。そこで、溶
接後に内側に変形した壁面を外側へ押し広げる作業が必
要となり、製造工数が増加する、という問題が発生す
る。

【００１１】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、溶接作業の作業効率を向上させ、ギャップ
センサのメンテナンスの増加を防止し、溶接装置全体の
コストの増加を防止し、ワークの座屈強度を向上させる
溶接装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の溶接装置は、複数の長尺部材（例えば、実施
形態におけるワークＷ）を同一方向に延設することで複
数の長尺部材の両側面に形成され長尺部材の長さ方向に
延びる溶接部を溶接して筒状部材（例えば、実施形態に
おける角筒状部材１１８）を作製する溶接装置であっ
て、基台と、基台上に設けられ複数の長尺部材を載置し
て移動させる移動手段（例えば、実施形態における移動
部材１１）と、移動手段に載置された複数の長尺部材の
各々を所定位置に配置して位置決めする長尺部材位置決
め手段（例えば、実施形態における外子２０、中子５
０）と、長尺部材位置決め手段により位置決めされた複
数の長尺部材を中央にして長尺部材の幅方向に対向配置
され移動手段により移動する複数の長尺部材の溶接部を
溶接する一対の溶接手段（例えば、実施形態における溶
接トーチ４０）とを有して構成される。

【００１３】上記構成の溶接装置によれば、複数の長尺
部材を移動手段上に載置し、長尺部材位置決め手段によ
り移動手段に載置された複数の長尺部材の各々を所定位
置に配置して位置決めする。複数の長尺部材が位置決め
されると、前記複数の長尺部材の両側面に前記長尺部材
の長さ方向に延びる溶接部が形成される。そして、一対
の溶接手段を長尺部材位置決め手段により位置決めされ
た複数の長尺部材を中央にして長尺部材の幅方向に対向
配置した後に、溶接手段を作動させるとともに移動手段
を移動させて複数の長尺部材の両側面に形成された両溶
接部を同時に溶接する。

【００１４】一対の溶接手段を移動手段に載置される複
数の長尺部材の幅方向に配設することで、複数の長尺部
材の両側面に形成された溶接部を同時に溶接することが
でき、溶接歪みを小さくすることができる。また、溶接
手段が複数の長尺部材の上方に配設されている従来の溶
接装置では一方の溶接部を溶接した後に他方の溶接部を
溶接するため長尺部材の反転作業が必要であるが、本発
明では長尺部材の両側面に形成された溶接部を同時に溶
接することができるので、この反転作業が不要となり溶
接作業全体の作業効率を向上させることができる。

【００１５】また、上記構成の溶接装置において、溶接
手段は移動手段に載置された複数の長尺部材に対して少
なくとも上下方向に移動自在であり、移動手段に載置さ
れた複数の長尺部材の幅方向に配置され溶接部の上下位
置を検出する一対の溶接位置検出手段（例えば、実施形
態における高さセンサ８３）と、溶接位置検出手段の検
出値に応じて溶接手段の上下位置を溶接部の位置と略同
一位置になるように修正する位置修正手段（例えば、実
施形態における第１ステージ４７、第２ステージ４８）
とを有することが好ましい。

【００１６】上記構成の溶接装置によれば、一対の溶接
位置検出手段が複数の長尺部材の両側面の溶接部の高さ
位置を検出し、検出された検出値に応じて位置修正手段
が溶接手段の上下位置を溶接部の位置と略同一位置にな
るように修正する。その結果、溶接部の高さ位置が上下
方向に変動しても位置修正手段が溶接手段の上下位置を
溶接部の位置と略同一位置になるように修正するので、
溶接手段の上下位置を常に溶接部の上下位置と略同一位
置に設置するので均一で溶接品質を満足する溶接を行な
うことができる。

【００１７】また、上記構成の溶接装置において、溶接
手段が設けられた位置より移動する複数の長尺部材の上
流側に溶接部における長尺部材間の間隙の大きさを検出
する一対の間隙検出手段（例えば、実施形態におけるギ
ャップセンサ８４）を設け、少なくとも間隙検出手段と
溶接手段間に移動手段による複数の長尺部材の移動を直
線的に案内する移動案内手段（例えば、実施形態におけ
る外子２０、中子５０）を設け、一対の間隙検出手段に
より検出された間隙値のうち最大の間隙値に応じた移動
手段の移動速度を移動手段の移動速度と決定し、この決
定された移動速度になるように移動手段の作動を制御す
るとともに、一対の間隙検出手段により検出された間隙
値に応じた溶接手段の溶接条件を各々算出し、且つ位置
修正手段による溶接手段の上下位置の修正量を各々算出
させ、算出された溶接条件に基づいて溶接手段を各々作
動させ、且つ位置修正手段を作動させて算出された修正
量に応じて溶接手段の上下位置を各々修正させる速度溶
接作動制御手段（例えば、実施形態における作動制御回
路１０１）を設けることが好ましい。

【００１８】上記構成の溶接装置によれば、速度溶接作
動制御手段は、一対の間隙検出手段により検出された間
隙値に応じた溶接手段の溶接条件を各々算出し、且つ位
置修正手段による溶接手段の上下位置の修正量を各々算
出させる。そして、速度溶接作動制御手段は算出された
溶接条件に基づいて溶接手段を各々作動させるととも
に、位置修正手段を作動させて算出された修正量に応じ
て溶接手段の上下位置を各々修正させる。

【００１９】このように、間隙検出手段により検出され
た間隙値に応じた溶接条件で溶接手段が間隙検出手段に
より検出された溶接部の位置を溶接するので、溶接品質
の向上を図ることができる。また、一対の間隙検出手段
により検出された間隙値のうち最大の間隙値に応じた移
動手段の移動速度を移動手段の移動速度と決定し、この
決定された移動速度になるように速度溶接作動制御手段
が移動手段の作動を制御するので、溶接手段が許容する
移動手段の移動速度のうち溶接手段の先端部と溶接部間
の間隙が最大となる最大間隙時の移動速度で移動手段を
移動させていた従来技術と比較して、間隙検出手段によ
り検出された間隙に応じた細かな移動手段の移動速度制
御が可能になり、移動手段の移動速度を高速化して溶接
作業全体の作業効率の向上を図ることができる。

【００２０】また、上記構成の溶接装置において、長尺
部材は開口部を有した断面コ字状であり、移動手段に載
置される長尺部材の一方は上方に開口部を開口させた方
向に載置され、他方の長尺部材はその開口部を一方の長
尺部材の開口部に対向するように配置されて、一対の長
尺部材間に断面矩形状の空間部を形成し、長尺部材位置
決め手段は、一対の溶接手段間に配設され空間部内に内
挿されて対向配置された一対の長尺部材の上下及び左右
方向の位置決めをするとともに移動する一対の長尺部材
の内壁面上を摺接する内部位置決め手段（例えば、実施
形態における中子５０）と、内部位置決め手段による一
対の長尺部材の位置決めを保持させるため内部位置決め
手段の外側に配設され移動する一対の長尺部材の外壁面
上を押圧しながら摺接する外部位置決め手段（例えば、
実施形態における外子２０）とを有し、内部位置決め手
段の端部のうち移動手段が移動する方向の上流側に着脱
自在に連結され基台に対して上下方向に昇降動自在であ
り、内部位置決め手段へ移動する一対の長尺部材の上下
及び左右方向の位置決めをする第２内部位置決め手段
（例えば、実施形態における中子ロッド６０）を有する
ことが好ましい。

【００２１】上記構成の溶接装置によれば、開口部を対
向配置させた一対の長尺部材の空間部内に内部位置決め
手段を内挿して一対の長尺部材の上下及び左右方向の位
置を位置決めし、また、内部位置決め手段の外側に外部
位置決め手段を配設して移動する一対の長尺部材の外壁
面上を押圧する。即ち、内部位置決め手段により一対の
長尺部材の上下左右方向の位置が位置決めされ、外部位
置決め手段により位置決めされた一対の長尺部材の位置
が保持される。このため、一対の長尺部材にねじれや自
重による変形が生じていてもこれを矯正することがで
き、溶接品質の高い筒状部材を得ることができる。

【００２２】また、内部位置決め手段や外部位置決め手
段の長さよりも長い一対の長尺部材を第２内部位置決め
手段で位置決めした後にこの一対の長尺部材を内部位置
決め手段等へ移動させて溶接することで、長尺部材がね
じれを有していたり自重による変形が生じていても第２
内部位置決め手段によりその変形を矯正することがで
き、この変形が矯正された長尺部材を内部位置決め手段
に供給することができるので、溶接品質の高い筒状部材
を得ることができる。

【００２３】また、上記構成の溶接装置において、内部
位置決め手段の上下左右の各面に一対の長尺部材の移動
方向に所定の間隙を有して配設された回転自在な内部ロ
ーラを複数設け、外部位置決め手段は内部位置決め手段
の上面に設けられた複数の内部ローラの各々に対向配置
されて上下方向に移動自在な外部ローラ（例えば、実施
形態における第１外部ローラ２７）を有し、外部ローラ
は外部ローラと内部ローラ間に挟装された一対の長尺部
材に作用させる押圧力の大きさを調整可能な押圧力調整
手段（例えば、実施形態における第１押圧シリンダ３
３）を有してもよい。

【００２４】上記構成の溶接装置によれば、一対の長尺
部材の空間部内に内部位置決め手段が設置されると、内
部ローラが一対の長尺部材内の上下左右方向の内壁面に
当接して一対の長尺部材の上下左右方向の位置を位置決
めする。また、外部ローラは押圧力調整手段により調整
された押圧力を外部ローラと内部ローラ間に挟装された
一対の長尺部材に作用させる。

【００２５】押圧力調整手段により外部ローラと内部ロ
ーラ間に挟装された一対の長尺部材に大きさが調整され
た押圧力を一対の長尺部材に作用させることで、一対の
長尺部材のねじれの大きさに応じた矯正をすることがで
きる。

【００２６】また、上記構成の溶接装置において、溶接
手段により溶接された長尺部材の溶接部の近傍に摺接し
アースに電気的に接続された接地部材（例えば、実施形
態におけるアース板１０９）を有することが好ましい。

【００２７】上記構成の溶接装置によれば、溶接手段を
作動させると溶接手段と溶接部間に放電電流が流れ溶接
部が溶融されて溶接部を溶接する。また、放電電流はア
ースに電気的に接続された接地部材に流れ込む。ここ
で、接地部材は溶接手段により溶接された長尺部材の溶
接部の近傍に配置されているので、放電電流は長尺部材
に垂直方向に流れる。また、放電電流は導電体であるの
で放電電流自身が作る磁界による力を受けるが、放電電
流は長尺部材に対して垂直方向に流れているので磁界に
よる力は放電電流に対して対象に作用し、その力は円周
方向で互いに打ち消し合う。このため、放電電流が傾く
ことはなく放電電流の傾きによる溶接不良を防止するこ
とができる。

【００２８】また、上記構成の溶接装置において、溶接
手段により溶接された長尺部材の溶接部を冷却するた
め、内部位置決め手段に設けられ溶接部の内側に摺接す
る冷却手段（例えば、実施形態における冷却部１１２）
を有してもよい。

【００２９】溶接手段により溶接された長尺部材の溶接
部を冷却手段が冷却する。冷却手段により溶接部が冷却
されると、冷却されない側の溶接部は大きく膨張し、冷
却された側の溶接部の膨張は小さくなり、溶接された長
尺部材は外側へ凸状となって変形する。

【００３０】このため、凸状となった溶接部の外側から
溶接部に力を作用させた場合、凸状の溶接部は直線状に
なる方向に変形するので、凹状となった溶接部（従来技
術）の外側から溶接部に力を作用させた場合と比較する
と、筒状部材の座屈強度を向上させることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図１から図１２を使用して説明する。本実施の形態
は断面が角筒状で長尺な角筒状部材を製造する溶接装置
の態様を示す。本発明の溶接装置１は、図１に示すよう
に、長手方向（図１の上下方向）に所定の間隙を有して
複数配設された脚部３と、この複数の脚部３上に架設さ
れ幅方向（図１の左右方向）に所定の間隙を有して並設
された一対の基台５と、一対の基台５上に各々延設され
た一対のレール７と、一対のレール７上を移動する移動
装置１０と、一対のレール７の略中央部の近傍に配設さ
れた外子２０と、外子２０に取り付けられた一対の溶接
トーチ４０と、図２に示す外子２０の内側に配設された
図２に示す中子５０と、中子５０に連結された図１に示
す中子ロッド６０と、移動装置１０及び溶接トーチ４０
等の作動を制御する作動制御装置８０とを有して構成さ
れている。

【００３２】図２は図１の左側面図を示し、同図に示す
ように、移動装置１０は一対のレール７上を移動する板
状の移動部材１１と、移動部材１１を移動させる駆動機
構１３とを有して構成されている。移動部材１１の両端
部にはレール７に係合する一対の係合部１５が設けら
れ、移動部材１１の中央部には下方へ突出する歯合部１
７が設けられている。駆動機構１３は移動部材１１の歯
合部１７に歯合するギヤＧと、ギヤＧを回転駆動させる
駆動モータ１４と、駆動モータ１４の駆動力をギヤＧに
伝達する駆動力伝達機構１６とを有して構成されてい
る。

【００３３】外子２０は一対のレール７の外側の基台５
上に立設された逆Ｕ状の枠体２１と、枠体２１の上部及
び両側部に設けられた押圧機構２３とを有している。押
圧機構２３は枠体２１に上下方向に移動自在に設けられ
た上下移動板２５を有し、上下移動板２５の略中央下部
にはハの字状に配設された一対の第１外部ローラ２７が
回転自在に設けられている。また、押圧機構２３は枠体
２１の両側部に左右方向に移動自在に設けられた一対の
左右移動部材２９を有し、一対の左右移動部材２９の各
先端部には垂直方向に配設された第２外部ローラ３１が
回転自在に設けられている。

【００３４】上下移動板２５の頂部には枠体２１の上部
に枢結された第１押圧シリンダ３３の先端部が接続さ
れ、この第１押圧シリンダ３３が伸縮作動すると上下移
動板２５が上下方向に移動するとともに一対の第１外部
ローラ２７が上下方向に移動するように構成されてい
る。また、枠体２１の左右両側部には左右移動部材２９
を左右方向へ移動させる第２押圧シリンダ３５が設けら
れており、この第２押圧シリンダ３５が伸縮作動すると
左右移動部材２９が左右方向に移動するとともに第２外
部ローラ３１が左右方向に移動するように構成されてい
る。押圧機構２３は図１に示すように基台５の長手方向
に所定の間隙を有して３つ配設されている。尚、押圧機
構２３は３つに限るものではなく、図２に示すワークＷ
の長さに応じて任意の数の押圧機構２３を設けることが
できる。

【００３５】中子５０は、図２及び図３に示すように、
中央部に設けられた直方体状の本体部５１と、この本体
部５１の外側に回転自在に配設された複数の内部ローラ
５２とを有して構成されている。本体部５１は板状の底
板５１ａと、底板上部の一方の端部から他方の端部に渡
って所定の間隙を有して立設された複数の中板５１ｂ
と、一方の中板５１ｂの頂部から他方の中板５１ｂの頂
部間に架設された頂板５１ｃとを有して構成されてい
る。内部ローラ５２は各中板５１ｂの下方に配設され底
板５１ａの下部に回転自在に設けられ底板５１ａの幅方
向に延びた第１内部ローラ５２ａと、先端の中板５１ｂ
１と先端から３番目の中板５１ｂ３の両側部に回転自在
に設けられ上下方向に延びた第２内部ローラ５２ｂと、
各中板５１ｂの左右の上部両端部に設けられ斜め外側へ
突出して回転自在に設けられた第３内部ローラ５２ｃと
を有して構成されている。

【００３６】図１に示す外子２０の枠体２１の両側部に
はアーク溶接を行なう一対の溶接トーチ４０が相対向し
て配設されている。溶接トーチ４０は、図４に示すよう
に、棒状のホルダー４１とホルダー４１の先端に着脱自
在に取り付けられたタングステン製の棒状電極４３と溶
融金属の一部となる溶接材料４５とを有して構成されて
いる。溶接材料４５は溶接される図１に示すワークＷと
略同一の材料製である。棒状電極４３の先端部は、図２
に示すように、外子２０の内側であって水平方向へ向く
ように配置され、棒状電極４３の先端部を上下方向に移
動自在に保持するため枠体２１の側部に取り付けられた
トーチ保持装置４６によりホルダー４１を保持してい
る。トーチ保持装置４６は枠体２１の側壁に取り付けら
れ上下方向に移動自在な第１ステージ４７と、第１ステ
ージ４７上に接続された連接部材４９を介して接続され
上下方向に移動自在な第２ステージ４８とを有してい
る。第１ステージ４７及び第２ステージ４８にはこれら
のステージ４７,４８を移動させる図８に示すステージ
移動モータ４４が各々接続され、各ステージ移動モータ
４４が駆動すると、第１ステージ４７が大きな移動量で
移動し、第２ステージ４８が細かな移動量で移動するよ
うに構成されている。即ち、第１ステージ４７により溶
接トーチ４０の上下位置を粗調整し、第２ステージ４８
により溶接トーチ４０の上下位置を微調整するように構
成されている。

【００３７】図１に示す外子２０よりも移動するワーク
Ｗの上流側（図１の上方側）の移動部材１１の上方には
中子ロッド６０が基台５の延出方向と同一方向に延設さ
れている。ここで、図５は中子ロッド６０の全体の斜視
図を示し、図６は中子ロッド６０の先端部の斜視図を示
し、図７は中子ロッド６０の後端部の斜視図を示してい
る。中子ロッド６０は、図５に示すように、基台５の延
出方向と同一方向に延びた棒状の中心軸部材６１と、中
心軸部材６１の先端部（図５の下側の端部）に枢結され
中心軸部材６１の先端部を上下方向に昇降動させる昇降
器６２と、中心軸部材６１に上下方向に揺動自在に複数
設けられた上下揺動ローラ６３と、中心軸部材６１に左
右方向に揺動自在に複数設けられた左右揺動ローラ６４
と、上下揺動ローラ６３を揺動させる上下揺動シリンダ
６５と、左右揺動ローラ６４を揺動させる左右揺動シリ
ンダ６６とを有して構成されている。

【００３８】中心軸部材６１は、図６に示すように、角
筒状であり、中心軸部材６１の先端部に昇降器６２が枢
結されている。昇降器６２は、中心軸部材６１の両側面
に枢結され上下方向に揺動自在な一対の腕部材６７と、
一対の腕部材６７の先端部に上下方向に揺動自在に枢結
された連結部材６８と、一対の腕部材６７間に配設され
一端が中心軸部材６１の先端部に枢結され他端が一対の
腕部材６７の先端部間に枢結された昇降シリンダ６９と
を有して構成されている。連結部材６８は方形状の基板
７０と、基板７０の上部からから上方へ突出した一対の
連接部材７１と、基板７０の下部から下方へ突設された
４つのローラ７２と、一対の連接部材７１の先端部に設
けられた接続孔７３に挿通される連結ピン７４とを有し
て構成されている。４つのローラ７２は、図５に示すよ
うに、移動部材１１の上部に当接しており、昇降シリン
ダ６９が伸縮作動すると、腕部材６７が上下方向に揺動
しローラ７２が移動部材１１上を摺動して、中心軸部材
６１が上下方向に移動する。

【００３９】図５に示す中心軸部材６１の後端部にはこ
の後端部の上下位置を調整するための位置調整器９０が
枢結されている。位置調整器９０は一対の基台５上に立
設された枠状の支持部材９１と、支持部材９１の頂部中
央に上下方向に延設され内部に図示しない昇降シリンダ
を内蔵しこの昇降シリンダの伸縮作動により上下方向に
昇降動する昇降部材９２とを有して構成されている。昇
降部材９２の下端部が中心軸部材６１の後端部に枢結さ
れている。

【００４０】図６に示す中心軸部材６１の手前側の側面
には上下方向に揺動自在な上下揺動ローラ６３が枢結さ
れ、この上下揺動ローラ６３が中心軸部材６１の延出方
向に所定の間隙を有して複数配設されている。上下揺動
ローラ６３は中心軸部材６１の手前側の側面に上下方向
に揺動自在に枢結された上下揺動軸部材７５を有し、上
下揺動軸部材７５の両端部には中心軸部材６１から離反
する方向へ突出し回転自在な上摺接ローラ７６と下摺接
ローラ７７が設けられている。上下揺動軸部材７５の上
端部には中心軸部材６１側へ突出した板状のローラ保持
部材７８が取り付けられ、その先端部には回転自在な上
摺接ローラ７６が設けられている。上下揺動部材７５の
上端部に設けられた上摺接ローラ７６とローラ保持部材
６３に設けられた上摺接ローラ７６とは中心軸部材６１
を中央にして左右対称の位置に配設されている。

【００４１】上下揺動部材７５の上端部及びローラ保持
部材７８の先端部に設けられた上摺接ローラ７６の各中
心軸７６ａは中心軸部材６１の中心軸の近傍まで延出し
ている。隣接する上下揺動ローラ６３のローラ保持部材
７８,７８間には一方の端部が一方のローラ保持部材７
８に接続され他方の端部が他方のローラ保持部材７８の
上摺接ローラ７６の中心軸７６ａに係合した揺動伝達部
材７９が設けられている。そして、図７に示す中子ロッ
ド６０の中心軸部材６１の最も後端側に設けられた上下
摺動ローラ６３のローラ保持部材７８には揺動伝達部材
７９が接続され、この揺動伝達部材７９の他方の端部は
中心軸部材６１の後端上面に枢結された上下揺動シリン
ダ６５の先端側端部に接続されている。また、上下揺動
シリンダ６５よりも中心軸部材６１の先端側の上面には
揺動伝達部材７９の左右両側面に摺動して揺動伝達部材
７９の移動を案内する一対の案内ローラ５７を有したガ
イド部５８が取り付けられている。

【００４２】図６に示す隣接する上下揺動ローラ６３の
略中間の位置における中心軸部材６１の上面には上下揺
動ローラ６３と同一構造を有した左右揺動ローラ６４が
左右方向に揺動自在に枢結されている。尚、左右揺動ロ
ーラ６４は上下揺動ローラ６３と同一構造なので、上下
揺動ローラ６３と同一態様部分は同一符号を付してその
説明を省略する。隣接する左右揺動ローラ６４,６４の
ローラ保持部材７８間には一方の端部がローラ保持部材
７８に接続され他方の端部が他方のローラ保持部材７８
の上摺接ローラ７６の中心軸７６ａに係合した揺動伝達
部材７９が設けられている。そして、図７に示す中心軸
部材６１の最も後端側に設けられた図示しない左右摺動
ローラのローラ保持部材に接続された揺動伝達部材７９
の後端が中心軸部材６１の後端部手前側の側面に枢結さ
れた左右揺動シリンダ６６の先端側端部に接続されてい
る。左右揺動シリンダ６６よりも中心軸部材６１の先端
側の側面には揺動伝達部材７９の移動を案内する一対の
案内ローラ５７を有したガイド部６６が取り付けられて
いる。

【００４３】作動制御装置８０は、図８に示すように、
操作装置８１と移動量センサ８２と高さセンサ８３とギ
ャツプセンサ８４と上下位置センサ８５と左右位置セン
サ８６と第１圧力センサ８７と第２圧力センサ８８とコ
ントローラ８９とを有して構成されている。操作装置８
１は図１に示す移動装置１０、図５に示す昇降器６２、
位置調整器９０の作動を操作したり、溶接条件を設定し
て図８に示す溶接トーチ４０を作動制御する溶接制御装
置９５を作動させる場合に手動操作する。移動量センサ
８２は、図９に示すように、ワークＷの移動量を検出す
る機能を有し、外子２０よりも移動するワークＷの上流
側に配設されワークＷの側壁面に摺接しながらワークＷ
の移動量を検出する。図８に示す高さセンサ８３は図９
に示す一対の溶接トーチ４０よりも移動するワークＷの
上流側近傍に配設され、ワークＷの両側面に形成されワ
ークＷの延出方向に延びる溶接部１００の上下端部に摺
接して溶接部１００の上下方向の高さを検出する接触式
のセンサである。図８に示すギャツプセンサ８４は図９
に示す溶接部１００における一対のワークＷの上下間の
間隙の大きさを検出するため、一対の溶接トーチ４０よ
りも移動するワークＷの上流側へ所定の離間寸法Ｌを有
した位置であって外子２０の第２外部ローラ３１間にワ
ークＷを中央にして対抗配置されている。離間寸法Ｌは
溶接トーチ４０による溶接時に発生する熱や磁界等がギ
ャツプセンサ８４に影響を与えない距離である。

【００４４】上下位置センサ８５は図６に示す昇降器６
２の腕部材６７に取り付けられており、溶接されたワー
クＷ（以下、「角筒状部材」と記す。）の内壁面の高さ
を検出する機能を有する。また、左右位置センサ８６も
図６に示す昇降器６２の腕部材６７に取り付けられてお
り、角筒状部材の内壁面の左右方向（幅方向）の大きさ
を検出する機能を有する。図８に示す第１圧力センサ８
７は第１押圧シリンダ３３のボトム内の作動油の圧力を
検出する機能を有し、第２圧力センサ８８は第２押圧シ
リンダ３５のボトム内の作動油の圧力を検出する機能を
有する。

【００４５】コントローラ８９は、図８に示すように、
作動制御回路１０１と高さずれ量算出回路１０２と溶接
条件算出回路１０３と移動速度算出回路１０４と位置判
定回路１０５とシリンダ圧判定回路１０６とを有して構
成されている。高さずれ量算出回路１０２は高さセンサ
８３により検出された高さ検出値に基づいて基準高さか
らのずれ量を算出する機能を有する。溶接条件算出回路
１０３はギャツプセンサ８４により検出されたギャツプ
検出値に応じて溶接トーチ４０に印加される電圧値と電
流値を算出する機能を有する。尚、溶接トーチ４０に印
加される電圧値と電流値を、以下、「溶接条件」と記
す。ギャツプセンサ８４は２つ設けられているので、各
ギャツプセンサ８４のギャツプ検出値に対応した溶接条
件が算出される。移動速度算出回路１０４は一対のギャ
ツプセンサ８４により検出されたギャツプ検出値のうち
最大のギャツプ値に応じた速度を算出してワークＷの移
動速度として設定する機能を有する。

【００４６】位置判定回路１０５は上下位置センサ８５
及び左右位置センサ８６の検出値がそれぞれの所定値に
あるか否かを判定し、検出値が所定値にあるときにその
旨の位置信号をそれぞれ出力する機能を有する。シリン
ダ圧判定回路１０６は第１圧力センサ８６及び第２圧力
センサ８８の検出値に基づいて第１押圧シリンダ３３及
び第２押圧シリンダ３５の作動油の圧力がそれぞれの所
定値に到達したか否かを判定し、検出値が所定値に到達
したときにその旨の到達信号を各々出力する機能を有す
る。作動制御回路１０１は操作装置８１の操作情報に応
じて昇降シリンダ６９や溶接制御装置９５の作動を制御
する。また、作動制御回路１０１は高さずれ量算出回路
１０２により算出されたずれ量に応じてステージ移動モ
ータ４４を作動させて溶接トーチ４０の上下方向の高さ
位置を変更させる。また、作動制御回路１０１は溶接条
件算出回路１０３により算出された溶接条件に応じて溶
接制御装置９５に溶接条件を送り、溶接制御装置９５が
この溶接条件になるように電源１０８から供給される電
力の大きさを変えて溶接トーチ４０を作動させる。ま
た、溶接トーチ４０の作動時期は移動量センサ８２から
の検出値に基づいて作動制御回路１０１が制御する。更
に、作動制御回路１０１は移動速度算出回路１０４によ
り算出された最大のギャツプ値に応じたワークＷの移動
速度に応じて駆動モータ１４の作動を制御する。また、
作動制御回路１０１は位置判定回路１０５により判定さ
れた結果に応じて上下揺動シリンダ６５及び左右揺動シ
リンダ６６の作動を制御する作動制御弁Ｖの作動をコン
トロールする。更に、作動制御回路１０１はシリンダ圧
判定回路１０６により判定された結果に応じて第１押圧
シリンダ３３及び第２押圧シリンダ３５の作動を制御す
る作動制御弁Ｖの作動をコントロールする。

【００４７】尚、作動制御回路１０１には駆動モータ１
４、ステージ移動モータ４４及び溶接制御装置９５が電
気的に接続され、第１押圧シリンダ３３、第２押圧シリ
ンダ３５、昇降シリンダ６９、上下揺動シリンダ６５及
び左右揺動シリンダ６６は図示しない油圧回路を介して
作動制御弁Ｖに接続され、作動制御弁Ｖが作動制御回路
１０１に電気的に接続されている。

【００４８】図１０（ａ）は図９のＡ−Ａ矢視に相当す
る部分の断面図を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の
Ｂ−Ｂ矢視に相当する部分の断面図を示す。尚、図１０
（ａ）及び（ｂ）はアース板１０９の位置のみを特定す
るために使用する概念的な断面図を示しているので、図
２に示すワークＷの断面形状や中子５０の内部ローラ５
２及び外子２０の第１外部ローラ２７の配置は相違して
いる。同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、溶接トーチ
４０の棒状電極４３の先端近傍であり移動するワークＷ
の上流側の溶接部１００を中央にして上下方向に対向し
た位置にワークＷに摺接してアースに電気的に接続され
た一対のアース板１０９が設けられている。

【００４９】また、図１１（ａ）は図９のＡ−Ａ矢視に
相当する部分の断面図を示し、図１１（ｂ）は図１１
（ａ）のＣ−Ｃ矢視に相当する部分の断面図を示す。
尚、図１１（ａ）及び（ｂ）は冷却装置１１１を説明す
るためにのみ使用する概念的な断面図を示しているの
で、図２に示すワークＷの断面形状や中子５０の内部ロ
ーラ５２及び外子２０の第１外部ローラ２７の配置は相
違している。同図（ａ）に示すように、一対の溶接トー
チ４０の棒状電極４３間に配設されたワークＷの溶接部
１００の内側に溶接部１００を冷却するための冷却部１
１２が配設されている。冷却部１１２は内子５０に取り
付けられワークＷの移動にともなって溶接部１００に摺
接する。また、図１１（ｂ）に示す冷却部１１２は冷媒
管路１１３を介して冷却本体部１１４に接続されてい
る。冷却本体部１１４は冷却部１１２から吸熱した冷媒
の熱を放出させて冷却した後に、この冷却された冷媒を
再び冷却部１１２に送り出す機能を有する。即ち、冷却
装置１１１は冷却部１１２と冷媒管路１１３と冷却本体
部１１４とを有して構成されている。

【００５０】次に、本発明の溶接装置１を使用して長尺
のワークＷを溶接して角筒状部材を製造する作用を説明
する。最初に、図８に示す操作装置８１を操作して図１
に示す移動部材１１を移動させ、移動部材１１の先端部
を外子２０の下方に移動させる。このとき、移動部材１
１の後端部は外子２０から基台５の奥側（図１の上方
側）に延設された状態になっている。そして、図８に示
す操作装置８１を操作して図５に示す位置調整器９０内
に設けられた図示しない昇降シリンダを伸長動させると
ともに、図６に示す昇降器６２の昇降シリンダ６９を伸
長動させて、中心軸部材６１を上方へ移動させ中心軸部
材６１と移動部材間１１にワークＷが載置できる程度の
間隙を形成する。

【００５１】そして、作業者が図示しないワーク搬送装
置を使用して図２に示す長尺で上方に開口部を有した断
面Ｕ字状のワークＷ１を移動部材１１の延出方向と略平
行に且つ図１に示す中心軸部材６１の下方にセットす
る。中心軸部材６１の下方にワークＷ１がセットされる
と、図８に示す操作装置８１を操作して図５に示す位置
調整器９０の図示しない昇降シリンダと昇降器６２の昇
降シリンダ６９を縮小動させて、ワークＷ１内に中子ロ
ッド６１を降ろす。そして、作業者は図示しないワーク
搬送装置を使用して図２に示すワークＷ１の上方であっ
てワークＷ１の延出方向と略平行に断面逆Ｕ字状のワー
クＷ２をセットする。

【００５２】図１に示す上下一対のワークＷ（ワークＷ
１とワークＷ２）が移動部材１１上にセットされた状態
になると、作業者は図８に示す操作装置８１を操作して
上下揺動シリンダ６５及び左右揺動シリンダ６６を伸縮
作動させて図５に示す上下揺動ローラ６３及び左右揺動
ローラ６４を揺動させる。このとき、図８に示す上下位
置センサ８５及び左右位置センサ８６からの検出値は位
置判定回路１０５に送られ、位置判定回路１０５により
検出値が所定値になったと判定されたときは、この判定
信号に基づいて作動制御回路１０１が上下揺動シリンダ
６５及び左右揺動シリンダ６６の作動を規制するため、
これらの作動制御弁Ｖの作動をコントロールする。この
結果、上下一対のワークＷは図１に示す中子ロッド６１
により上下及び左右の位置を位置決めされた状態で保持
される。

【００５３】一対のワークＷが中子ロッド６１により位
置決めされると、図６に示す連結ピン７４を介して中子
ロッド６０の先端部に図３に示す中子５０の端部を枢結
する。尚、中子５０と中子ロッド６０の枢結の時期はこ
れに限るものではなく、一対のワークＷを位置決めする
前に行なうことができる。中子５０が中子ロッド６０に
連結されると、作業者が操作装置８１を操作して図１に
示す移動部材１１を外子２０側へ移動させてワークＷを
図２に示す外子２０と中子５０間に挿入させる。ワーク
Ｗの溶接部１００の先端部が図９に示す一対のギャップ
センサ８４間に移動すると、ギャップセンサ８４が溶接
部１００における一対のワークＷの上下間の間隙を検出
し、この検出されたギャップ値が溶接条件算出回路１０
３と移動速度算出回路１０４に送られる。溶接条件算出
回路１０３は検出されたギャップ値に応じて溶接条件
（印加電圧値と電流値）を各々算出し、移動速度算出回
路１０４は検出されたギャップ値のうち最大のギャップ
量を選択し、この選択したギャップ値に応じたワークＷ
の移動速度を算出する。

【００５４】そして、作動制御回路１０１は算出された
各溶接条件及びワークＷの移動速度に基づいて駆動モー
タ１４の作動を制御して図１に示す移動部材１１を移動
させるとともに、図８に示す溶接制御装置９５に各々の
溶接条件を送りこれらの溶接条件に従って各溶接トーチ
４０,４０を作動させる。ここで、図９に示す溶接トー
チ４０よりも上流側にギャップセンサ８４が距離Ｌを有
して配設されているので、図８に示す溶接条件算出回路
１０３はギャップ量を検出されたワークＷの溶接部（以
下、「検出溶接部」と記す。）が溶接トーチ４０に移動
するまでに溶接部１００の溶接条件を算出すればよい。
そして、この算出された溶接条件に基づいて溶接トーチ
４０,４０が作動して検出溶接部を溶接する。このた
め、各検出溶接部に応じた溶接条件で溶接されるので検
出溶接部の溶接品質の向上を図ることができる。

【００５５】また、溶接中において、図９に示す高さセ
ンサ８３が溶接部１００の高さを検出し、この検出値に
基づいて図８に示す高さずれ量算出回路１０２が溶接部
の高さのずれ量を算出し、このずれ量に応じて作動制御
回路１０１がステージ移動モータ４４を作動させ、図２
に示す第１ステージ４７及び第２ステージ４８を上下方
向にスライドさせて溶接トーチ４０の高さを調整する。
このため、溶接トーチ４０の棒状部材４３の高さを溶接
部１００の高さと同一の高さにすることができ、溶接品
質の向上を図ることができる。

【００５６】更に、中子５０に挿入されたワークＷは図
２に示す上下移動板２５及び左右移動部材２９によって
中子５０側へ押圧され、ワークＷの上下及び左右位置が
所定位置に位置決めされ、また、図８に示す第１圧力セ
ンサ８７と第２圧力センサ８８からの検出値に基づいて
シリンダ圧判定回路１０６が第１押圧シリンダ３３及び
第２押圧シリンダ３５の作動油の圧力値に基づいて圧力
値が所定値に到達したときにその旨の到達信号を出力す
る。そして、シリンダ圧判定回路１０６により到達信号
が送り出されると作動制御回路１０１は第１押圧シリン
ダ３３及び第２押圧シリンダ３５の作動を規制するため
作動制御弁Ｖの作動をコントロールする。このため、ワ
ークＷは外子２０により常に所定の押圧力で中子５０に
押圧された状態で保持される。尚、ワークＷの変形状態
に応じて図１に示す３つの押圧機構２３の第１押圧シリ
ンダ３３及び第２押圧シリンダ３５の作動を任意に制御
することができる。

【００５７】また、図１０（ａ）に示す溶接トーチ４０
の棒状電極４３の先端近傍のワークＷの外側にアースに
電気的に接続されたアース板１０９が設けられているの
で、溶接トーチ４０が作動して棒状電極４３と溶接部１
００間に放電電流が流れると、この電流がアース板１０
９を経由してグランドに流れ込む。ここで、放電電流は
導電体と考えられるので放電電流自身が作る磁界による
力を受けるが、放電電流はワークＷに対して垂直方向に
流れるので磁界による力は放電電流に対して対象に作用
し、その力は円周方向で互いに打ち消し合う。このた
め、放電電流は傾かずに垂直方向に流れ、放電電流の傾
きによる溶接不良を防止することができる。

【００５８】更に、図１１に示すように、溶接された溶
接部１００の内側に冷却部１１２が摺接しているので、
図１２（ａ）に示す溶接部周辺のワークＷと溶接材料４
５が溶接トーチ４０により溶融されて溶融金属となり、
同図（ｂ）に示す一対のワークＷが溶融金属１１７を介
して溶接されると、溶接された溶接部１００の内側は冷
却部１１２により冷却され、溶接部１００の外側は非冷
却状態となり、溶接された溶接部１００の内外で温度差
が生じる。このため、同図（ｃ）に示すように、非冷却
状態の溶接部１００の延びは大きく、冷却状態の溶接部
１００の延びは小さくなり、その結果、溶接されたワー
クＷは溶接部１００が外側へ凸となった形状になる。

【００５９】そして、凸状となった溶接部１００の外側
から溶接部１００に力Ｆ０が作用すると凸状の溶接部１
００が直線状になる方向に変形する。そして、変形後の
ワークＷに力Ｆ０と垂直方向の力Ｆ１を作用させた場合
には、凹状となった溶接部の外側からこの溶接部に力Ｆ
０を作用させた後に力Ｆ１を作用させた場合と比較する
と、角筒状部材の座屈強度を向上させることができる。

【００６０】このようにして図１０に示すワークＷを矢
印方向へ移動させながらワークＷの両端に形成された溶
接部１００,１００の一端から他端までを同時に溶接す
ることで、角筒状部材１１８を得ることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明による溶接装置によれば、一対の
溶接手段を移動手段に載置される複数の長尺部材の幅方
向に配設することで、複数の長尺部材の両側面に形成さ
れた溶接部を同時に溶接することができ、溶接歪みを小
さくすることができる。また、溶接手段が複数の長尺部
材の上方に配設されている従来の溶接装置では一方の溶
接部を溶接した後に他方の溶接部を溶接するため長尺部
材の反転作業が必要であるが、本発明では長尺部材の両
側面に形成された溶接部を同時に溶接することができる
のでこの反転作業が不要となり溶接作業全体の作業効率
を向上させることができる。

【００６２】また、一対の溶接位置検出手段が複数の長
尺部材の両側面の溶接部の高さ位置を検出し、検出され
た検出値に応じて位置修正手段が溶接手段の上下位置を
溶接部の位置と略同一位置になるように修正する場合に
は、溶接部の高さ位置が上下方向に変動したときでも位
置修正手段が溶接手段の上下位置を溶接部の位置と略同
一位置になるように修正するので、溶接手段の上下位置
を常に溶接部の上下位置と略同一位置に設置して均一で
品質の高い溶接を行なうことができる。

【００６３】また、間隙検出手段により検出された間隙
値に応じた溶接条件で溶接手段が間隙検出手段により検
出された溶接部の位置を溶接する場合には、溶接品質の
向上を図ることができる。更に、一対の間隙検出手段に
より検出された間隙値のうち最大の間隙値に応じた移動
手段の移動速度を移動手段の移動速度と決定し、この決
定された移動速度になるように速度溶接作動制御手段が
移動手段の作動を制御する場合には、溶接手段が許容す
る移動手段の移動速度のうち溶接手段の先端部と溶接部
間の間隙が最大となる最大間隙時の移動速度で移動手段
を移動させていた従来技術と比較して、間隙検出手段に
より検出された間隙に応じた細かな移動手段の移動速度
制御が可能になり、移動手段の移動速度を高速化して溶
接作業全体の作業効率の向上を図ることができる。

【００６４】更に、開口部を対向配置させた一対の長尺
部材の空間部内に内部位置決め手段を内挿し、内部位置
決め手段の外側に外部位置決め手段を配設し移動する一
対の長尺部材の外壁面上を押圧する場合には、内部位置
決め手段により一対の長尺部材の上下左右方向の位置を
位置決めすることができ、外部位置決め手段により位置
決めされた一対の長尺部材の位置を保持させることがで
きる。このため、一対の長尺部材にねじれや自重による
変形があってもこの変形を矯正することができ、溶接品
質の高い筒状部材を得ることができる。また、内部位置
決め手段の端部のうち移動手段が移動する方向の上流側
に着脱自在に連結され基台に対して上下方向に昇降動自
在であり、内部位置決め手段側へ移動する一対の長尺部
材の上下及び左右方向の位置決めをする第２内部位置決
め手段を設ける場合には、内部位置決め手段や外部位置
決め手段の長さよりも長い一対の長尺部材を第２内部位
置決め手段により位置決めした後に、この一対の長尺部
材を内部位置決め手段等へ移動させて溶接することで、
長尺部材がねじれを有していたり自重による変形が生じ
ていても第２内部位置決め手段によりその変形を矯正す
ることができ、この変形が矯正された長尺部材を内部位
置決め手段に供給することができ、溶接品質の高い筒状
部材を得ることができる。

【００６５】また、内部位置決め手段の上下左右の各面
に一対の長尺部材の移動方向に所定の間隙を有して配設
された回転自在な内部ローラを複数有し、外部位置決め
手段は内部位置決め手段の上面に設けられた複数の内部
ローラの各々に対向配置されて上下方向に移動自在な外
部ローラを有し、外部ローラは外部ローラと内部ローラ
間に挟装された一対の長尺部材に作用させる押圧力の大
きさを調整可能な押圧力調整手段を有する場合には、一
対の長尺部材の空間部内に内部位置決め手段が挿入され
ると、内部ローラが一対の長尺部材内の上下左右方向の
内壁面に当接して一対の長尺部材の上下左右方向の位置
を位置決めすることができ、また、外部ローラは押圧力
調整手段により調整された押圧力を外部ローラと内部ロ
ーラ間に挟装された一対の長尺部材に作用させること
で、一対の長尺部材のねじれ等を矯正することができ
る。また、押圧力調整手段により一対の長尺部材に作用
させる押圧力の大きさを調整できるので、一対の長尺部
材のねじれ等の大きさに応じた矯正をすることができ、
溶接品質を満足した筒状部材を得ることができる。

【００６６】また、溶接手段により溶接された長尺部材
の溶接部の近傍に摺接しアースに電気的に接続された接
地部材を設ける場合には、放電電流の傾きを防止して溶
接不良の発生を防止することができる。

【００６７】更に、溶接手段により溶接された長尺部材
の溶接部を冷却するため内部位置決め手段に設けられ溶
接部の内側に摺接する冷却手段を有する場合には、冷却
手段により溶接部を冷却すると溶接部が外側に凸となる
ように変形し、凸となった溶接部の外側から溶接部に力
を作用させた場合、凸状の溶接部は直線状になる方向に
変形するので、凹状となった溶接部の外側からこの溶接
部に力を作用させた従来技術と比較すると、筒状部材の
座屈強度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における溶接装置の斜視
図を示す。

【図２】本発明の一実施の形態における溶接装置の側面
図を示す。

【図３】本発明の一実施の形態における中子の斜視図を
示す。

【図４】本発明の一実施の形態における溶接トーチの正
面図を示す。

【図５】本発明の一実施の形態における中子ロッドの斜
視図を示す。

【図６】本発明の一実施の形態における中子ロッドの先
端部の斜視図を示す。

【図７】本発明の一実施の形態における中子ロッドの後
端部の斜視図を示す。

【図８】本発明の一実施の形態における溶接装置の作動
制御装置のブロック図を示す。

【図９】本発明の一実施の形態における溶接装置の部分
平面図を示す。

【図１０】本発明の一実施の形態における溶接装置のア
ース板を説明するための断面図である。

【図１１】本発明の一実施の形態における溶接装置の冷
却装置を示す。

【図１２】本発明の一実施の形態における冷却装置の作
用を説明するための図を示す。

【符号の説明】

１ 溶接装置 ５ 基台 １１ 移動部材（移動手段） ２０ 外子（長尺部材位置決め手段、移動案内手段、外
部位置決め手段） ２７ 第１外部ローラ（外部ローラ） ３３ 第１押圧シリンダ（押圧力調整手段） ４０ 溶接トーチ（溶接手段） ４７ 第１ステージ（位置修正手段） ４８ 第２ステージ（位置修正手段） ５０ 中子（長尺部材位置決め手段、移動案内手段、内
部位置決め手段） ５２ 内部ローラ ６０ 中子ロッド（第２内部位置決め手段） ６３ 上下揺動ローラ（上下位置決め手段） ６４ 左右揺動ローラ（左右位置決め手段） ８３ 高さセンサ（溶接位置検出手段） ８４ ギャップセンサ（間隙検出手段） １００ 溶接部 １０１ 作動制御回路（速度溶接作動制御手段） １０９ アース板（接地部材） １１２ 冷却部（冷却手段） １１８ 角筒状部材（筒状部材） Ｗ ワーク（長尺部材）

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月２４日（２０００．１．２
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図７】

【図３】

【図５】

【図９】

【図１２】

【図６】

【図１０】

【図８】

【図１１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 弘明 群馬県利根郡新治村大字東峰須川414−１ 株式会社アイチコーポレーション新治工 場内 Ｆターム(参考） 4E081 BA40 DA05 EA17 EA34 EA45 EA47 EA54

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の長尺部材を同一方向に延設するこ
   とで前記複数の長尺部材の両側面に形成され前記長尺部
   材の長さ方向に延びる溶接部を溶接して筒状部材を作製
   する溶接装置であって、 基台と、 前記基台上に設けられ前記複数の長尺部材を載置して移
   動させる移動手段と、 前記移動手段に載置された前記複数の長尺部材の各々を
   所定位置に配置して位置決めする長尺部材位置決め手段
   と、 前記長尺部材位置決め手段により位置決めされた前記複
   数の長尺部材を中央にして前記長尺部材の幅方向に対向
   配置され前記移動手段により移動する前記複数の長尺部
   材の前記溶接部を溶接する一対の溶接手段とを有するこ
   とを特徴とする溶接装置。
2. 【請求項２】 前記溶接手段は前記移動手段に載置され
   た前記複数の長尺部材に対して少なくとも上下方向に移
   動自在であり、前記移動手段に載置された前記複数の長
   尺部材の幅方向に配置され前記溶接部の上下位置を検出
   する一対の溶接位置検出手段と、前記溶接位置検出手段
   の検出値に応じて前記溶接手段の上下位置を前記溶接部
   の位置と略同一位置になるように修正する位置修正手段
   とを有することを特徴とする請求項１記載の溶接装置。
3. 【請求項３】 前記溶接手段が設けられた位置より移動
   する前記複数の長尺部材の上流側に前記溶接部における
   前記長尺部材間の間隙の大きさを検出する一対の間隙検
   出手段を有し、少なくとも前記間隙検出手段と前記溶接
   手段間に前記移動手段による前記複数の長尺部材の移動
   を直線的に案内する移動案内手段を有し、前記一対の間
   隙検出手段により検出された間隙値のうち最大の間隙値
   に応じた前記移動手段の移動速度を前記移動手段の移動
   速度と決定し、この決定された移動速度になるように前
   記移動手段の作動を制御するとともに、前記一対の間隙
   検出手段により検出された間隙値に応じた前記溶接手段
   の溶接条件を各々算出し、且つ前記位置修正手段による
   前記溶接手段の上下位置の修正量を各々算出させ、前記
   算出された溶接条件に基づいて前記溶接手段を各々作動
   させ、且つ前記位置修正手段を作動させて前記算出され
   た修正量に応じて前記前記溶接手段の上下位置を各々修
   正させる速度溶接作動制御手段を有することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の溶接装置。
4. 【請求項４】 前記長尺部材は開口部を有した断面コ字
   状であり、前記移動手段に載置される前記長尺部材の一
   方は上方に開口部を開口させた方向に載置され、他方の
   前記長尺部材はその開口部を前記一方の長尺部材の開口
   部に対向するように配置されて、一対の前記長尺部材間
   に断面矩形状の空間部を形成し、 前記長尺部材位置決め手段は、前記一対の溶接手段間に
   配設され前記空間部内に内挿されて対向配置された前記
   一対の長尺部材の上下及び左右方向の位置決めをすると
   ともに移動する前記一対の長尺部材の内壁面上を摺接す
   る内部位置決め手段と、前記内部位置決め手段による前
   記一対の長尺部材の位置決めを保持させるため前記内部
   位置決め手段の外側に配設され移動する前記一対の長尺
   部材の外壁面上を押圧しながら摺接する外部位置決め手
   段とを有し、 前記内部位置決め手段の端部のうち前記移動手段が移動
   する方向の上流側端部に着脱自在に連結され前記基台に
   対して上下方向に昇降動自在であり、前記内部位置決め
   手段へ移動する前記一対の長尺部材の上下及び左右方向
   の位置決めをする第２内部位置決め手段を有することを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の溶接装
   置。
5. 【請求項５】 前記内部位置決め手段の上下左右の各面
   に前記一対の長尺部材の移動方向に所定の間隙を有して
   配設された回転自在な内部ローラを複数有し、前記外部
   位置決め手段は前記内部位置決め手段の上面に設けられ
   た前記複数の内部ローラの各々に対向配置されて上下方
   向に移動自在な前記外部ローラを有し、前記外部ローラ
   は前記外部ローラと前記内部ローラ間に挟装された前記
   一対の長尺部材に作用させる押圧力の大きさを調整可能
   な押圧力調整手段を有することを特徴とする請求項４記
   載の溶接装置。
6. 【請求項６】 前記溶接手段により溶接される前記長尺
   部材の前記溶接部の近傍に摺接しアースに電気的に接続
   された接地部材を有することを特徴とする請求項１から
   ５のいずれかに記載の溶接装置。
7. 【請求項７】 前記溶接手段により溶接された前記長尺
   部材の前記溶接部を冷却するため、前記内部位置決め手
   段に設けられ前記溶接部の内側に摺接する冷却手段を有
   することを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載
   の溶接装置。