JP2007090410A - サブマージアーク溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接装置の重心が走行台車の中心から大幅にずれる場合、バランサが容易に移動されて、バランスを調整することができ、作業効率を向上させることができるサブマージアーク溶接装置を提供する。
【解決手段】走行台車と、走行台車に取り付けられ溶接ヘッドの走行方向の前方に設けられたフラックス散布機構と、フラックス中に溶接ワイヤを送給してアークを発生させる溶接ヘッドと、走行台車と溶接ヘッドとの間に取り付けられ溶接ヘッドを走行台車から離れた位置に設けるための長いアームと、溶接ヘッドへ供給する溶接ワイヤが巻かれ走行台車上で溶接ヘッドと反対側に設けられたワイヤリールと、走行台車上で溶接ヘッドと反対側に設けられて溶接ヘッドとのバランスを取るためのバランサが重心位置の変動に対応して水平方向にスライドされて固定されるバランサスライド機構とを備えたサブマージアーク溶接装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、改良されたサブマージアーク溶接装置に関するものである。

従来から提案されているサブマージアーク溶接装置は、被溶接物の上にフラックスを散布し、その中に溶接ワイヤを送給して、この溶接ワイヤの先端と被溶接物との間にアークを発生させて、溶融金属を大気から完全に保護して溶接を行う溶接装置である。（例えば、特許文献１参照。）。

図３は、従来技術のサブマージアーク溶接装置を示す図である。同図において、走行台車１は、被溶接物（図示を省略）の溶接線に沿って設けられたレール（図示を省略）上を走行する。ワイヤリール２が走行台車上に設けられていて、このワイヤリール２に溶接ワイヤ３が巻かれている。この溶接ワイヤ３が、ワイヤストレートナ４へ供給される。ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３には、曲がり癖がついているので、この曲がり癖をワイヤストレートナ４で矯正している。そして、ワイヤストレートナ４を通過した溶接ワイヤ３は、ワイヤ送給機５によってノズル９へ送給される。このワイヤ送給機５は、送給モータ６と、これに連結された送給ロール７と加圧ロール８とから成り、溶接ワイヤ３が送給ロール７と加圧ロール８とに挟まれて送給される。

ノズル９へ送給された溶接ワイヤ３は、ノズルの先端９ａに取り付けられたコンタクトチップ１０を通過して、被溶接物上に散布されたフラックス中に送給される。これらのワイヤストレートナ４、ワイヤ送給機５、ノズル９及びコンタクトチップ１０から溶接ヘッド１１は成る。

この溶接ヘッド１１は、アーム１２によって、後述する垂直調整機構１９に取り付けられている。このアーム１２の長さは、通常のサブマージアーク溶接装置では、１０ｃｍ〜２０ｃｍである。しかし、図３に示したサブマージアーク溶接装置は、被溶接物の形状に対応させて、特に長いアームが使用されていて、その長さは、３０ｃｍ〜６０ｃｍである。

走行台車１にホッパ支持部材１３の一端１３ａが取り付けられ、その他端１３ｂにホッパ１４が、溶接ヘッド１１の前方に位置するように、取り付けられている。そして、このホッパの下端部１４ａに、チューブ１５（途中省略）が取り付けられていて、このチューブの先端部１５ａが、ノズルの先端部９ａに固定されている。同図において、説明を容易にするために、チューブ１５をノズルの先端部９ａの横に示しているが、実際は、走行台車の走行方向の前方に設けられている。ホッパ１４にフラックスが充填されていて、フラックス散布調整ねじ２５を調整することによって、被溶接物上に散布されるフラックスの散布量が調整される。フラックス散布機構１６は、ホッパ１４とフラックス散布調整ねじ２５とチューブ１５とから成る。制御装置１７が走行台車１上に設けられていて、溶接電流、溶接電圧、溶接ワイヤ３の送給速度等の制御が行われる。

走行台車１が走行するレールは、通常、直線であり、被溶接物上の溶接線は、必ずしも直線ではない。そのために、溶接ヘッド１１の位置を溶接線に沿って水平方向又は垂直方向へ調整する必要がある。そのための水平調整機構１８及び垂直調整機構１９が、走行台車１の上に設けられている。

そして、上述したワイヤリール２と制御装置１７とは、走行台車１上に取り付けられた水平調整機構１８上に取り付けられている。そして、水平調整機構１８上に取り付けられた垂直調整機構１９に溶接ヘッド１１がアーム１２によって取り付けられている。これらの位置関係としては、走行台車１の走行方向に対して、片側にワイヤリール２と制御装置１７とが設けられ、その反対側に溶接ヘッド１１とフラックス散布機構１６とが設けられている。

ノズルの電力供給部９ｂと被溶接物との間に溶接電源（図示を省略）から電力が供給される。そして、ノズル９からコンタクトチップ１０へ電力が供給されて、溶接ワイヤ３がコンタクトチップ１０に内接触して、溶接ワイヤ３の先端と被溶接物との間にアークが発生する。ノズルの先端部９ａには、溶接線倣い機構２０が設けられていて、この溶接線倣い機構２０のローラ２１が、溶接線に沿って移動して、倣い検出部２２で溶接線からのずれ量が検出される。同図において、説明を容易にするために、溶接線倣い機構２０をノズルの先端部９ａの横に示しているが、実際は、走行台車の走行方向の前方に設けられている。このずれ量の検出信号が制御装置１７に入力されて、水平調整機構１８及び垂直調整機構１９に溶接ヘッド１１の位置ずれ調整信号が入力されて、溶接ヘッド１１の位置が、それぞれのモータ１８ａ、１９ａによって調整される。

バランサ２３は、長いアーム１２の先端に取り付けられた溶接ヘッド１１とのバランスを取るために、走行台車１の走行方向に対して、溶接ヘッド１１と反対側に設けられている。このバランサ２３は、１枚が数ｋｇの鉄製の板状部材であり、２カ所穴が開いていて、バランサ取り付け部２４に固定された２本のボルトに挿入されて重ねられる。そして、ナットで締め付けられて固定されている。
特開平４−４９７８号公報

以下、動作を説明する。まず、ワイヤリール２を取り付けて、ホッパ１４にフラックスを充填したときに、溶接装置のバランスを取るために、バランサ２３の枚数が増減されて、バランサ取り付け部２４に固定された２本のボルトに挿入されて重ねられ、ナットで締め付けられて固定される。

そして、フラックス散布機構１６のフラックス散布調整ねじ２５が調整されて、ホッパ１４に充填されたフラックスが、チューブの先端部１５ａから被溶接物上に散布される。そして、制御装置１７に起動信号が入力されると、ノズルの電力供給部９ｂと被溶接物との間に溶接電源（図示を省略）から電力が供給される。そして、ノズル９からコンタクトチップ１０へ電力が供給されて、ワイヤリール２からワイヤ送給機５によって送給された溶接ワイヤ３が、コンタクトチップ１０に内接触して、溶接ワイヤ３の先端と被溶接物との間にアークが発生して、溶接を開始する。

そして、走行台車１が、被溶接物の溶接線に沿って設けられたレール（図示を省略）上を走行し始める。溶接中の溶接電流、溶接電圧、溶接ワイヤの送給速度等の制御が制御装置１７で行われる。また、ノズルの先端部９ａに設けられた溶接線倣い機構２０によって、溶接線からのずれ量が検出される。このずれ量の検出信号が制御装置１７に入力されて、水平調整機構１８及び垂直調整機構１９に溶接ヘッド１１の位置ずれ調整信号が入力されて、溶接ヘッド１１の位置が、それぞれのモータ１８ａ、１９ａによって調整される。

そして、溶接中に、ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量又はホッパ１４内のフラックスの量が減少されたり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれるときがある。このときに、バランサ２３の枚数が増減されて、バランサ取り付け部２４に固定された２本のボルトに挿入されて重ねられ、ナットで締め付けられて固定されている。これによって、溶接装置のバランスが崩れて倒れることを防止している。

そして、制御装置１７に停止信号が入力されると、溶接ワイヤ３の送給及び電力の供給が停止して、走行台車１も停止して、溶接が終了する。

上述したバランサ２３は、１枚が数ｋｇの鉄製の板状部材を重ねている。そして、ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量又はホッパ１４内のフラックスの量が増加又は減少されたり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれる場合がある。この場合に、バランサ２３の枚数を増減させて、ボルトとナットとで締め付けて固定して、溶接装置のバランスが崩れて倒れることを防止している。この調整は、頻繁に行われるために、バランスを調整する作業に時間が掛かり、作業効率を低下させていた。

本発明は、溶接装置の重心が、走行台車の中心から大幅にずれる場合、バランサが容易に移動されて、バランスを調整することができ、作業効率を大幅に向上させることができるサブマージアーク溶接装置を提供することを目的としている。

レールに沿って走行する走行台車と、
前記走行台車に取り付けられ溶接ヘッドの走行方向の前方に設けられて被溶接物上にフラックスを散布するフラックス散布機構と、
前記フラックス中に溶接ワイヤを送給してアークを発生させる前記溶接ヘッドと、
前記走行台車と前記溶接ヘッドとの間に取り付けられ前記溶接ヘッドを前記走行台車から離れた位置に設けるための長いアームと、
前記溶接ヘッドへ供給する溶接ワイヤが巻かれ前記走行台車上で前記溶接ヘッドと反対側に設けられたワイヤリールと、
前記走行台車上で前記溶接ヘッドと反対側に設けられて前記溶接ヘッドとのバランスを取るためのバランサが前記ワイヤリールに巻かれた溶接ワイヤの量又は前記フラックス散布機構に充填された前記フラックスの量の増減による重心位置の変動に対応して水平方向にスライドされて固定されるバランサスライド機構と、
を備えたことを特徴とするサブマージアーク溶接装置である。

ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量が増減したり、ホッパ１４内のフラックスの量が減少したり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれる場合がある。この場合、バランサが容易に移動されて、バランスを調整することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。

［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態１のサブマージアーク溶接装置を示す図である。同図において、バランサ３０をブロック状に形成し、このバランサ３０をスライダ３１上を図示したＸ１−Ｘ２方向に滑らせて、走行台車１の中心軸からの距離を変化させてバランスを調整している。

また、バランサ３０の位置を固定させるために、バランサ３０を止めピン３２でスライダ３１に固定している。バランサスライド機構３３は、バランサ３０、スライダ３１及び止めピン３２から成る。その他の機能は、図３に示した同機能に同符号を付して、説明を省略する。

以下、動作を説明する。
ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量が増減したり、ホッパ１４内のフラックスの量が減少したり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれる場合がある。この場合に、バランサ３０をスライダ３１上を図示したＸ１−Ｘ２方向に滑らせて、走行台車１の中心軸からの距離を変化させて、バランサ３０を止めピン３２でスライダ３１に固定して、バランスを調整している。これによって、溶接装置のバランスが崩れて倒れることを防止している。その他の機能の動作は、図３に示した従来技術の同符号を付した機能の動作と同じであるので、説明を省略する。

この結果，ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量が増減したり、ホッパ１４内のフラックスの量が減少したり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれる場合がある。この場合、バランサ３０をスライダ３１上で移動させてバランスを調整することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。

［実施の形態２］
図２は、本発明の実施の形態２のサブマージアーク溶接装置を示す図である。同図において、ブロック状に形成されたバランサ４０を伸縮部材４１の先端部４１ａに取り付けている。そして、伸縮固定部材４２によっては、伸縮部材４１の伸縮が固定されている。この伸縮固定部材４２は、例えば、ねじ止めによって、伸縮部材４１の伸縮を固定する。バランサスライド機構４３は、バランサ４０、伸縮部材４１及び伸縮固定部材４２から成る。その他の機能は、図１に示した同機能に同符号を付して、説明を省略する。

以下、動作を説明する。
ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量が増減したり、ホッパ１４内のフラックスの量が減少したり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれる場合がある。この場合に、伸縮部材４１を図示したＸ１−Ｘ２方向に伸縮させることによって、バランサ４０の走行台車１の中心軸からの距離を変化させて、バランスを調整している。これによって、溶接装置のバランスが崩れて倒れることを防止している。その他の機能の動作は、図３に示した従来技術の同符号を付した機能の動作と同じであるので、説明を省略する。

この結果，ワイヤリール２に巻かれた溶接ワイヤ３の量が増減したり、ホッパ１４内のフラックスの量が減少したり、又は、溶接箇所が変動して水平調整機構１８によって溶接ヘッド１１の位置が調整されて、重心が走行台車１の中心から大幅にずれる場合がある。この場合、伸縮部材４１を伸縮させることによって、バランサ４０が移動されてバランスを調整することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。

本発明の実施の形態１のサブマージアーク溶接装置を示す図である。 本発明の実施の形態２のサブマージアーク溶接装置を示す図である。 従来技術のサブマージアーク溶接装置を示す図である。

符号の説明

１ 走行台車
２ ワイヤリール
３ 溶接ワイヤ
４ ワイヤストレートナ
５ ワイヤ送給機
６ 送給モータ
７ 送給ロール
８ 加圧ロール
９ ノズル
９ａ ノズルの先端部
９ｂ 電力供給部
１０ コンタクトチップ
１１ 溶接ヘッド
１２ アーム
１３ ホッパ支持部材
１３ａ ホッパ支持部材の一端
１３ｂ ホッパ支持部材の他端
１４ ホッパ
１４ａ ホッパの下端部
１５ チューブ
１５ａ チューブの先端部
１６ フラックス散布機構
１７ 制御装置
１８ 水平調整機構
１８ａ モータ
１９ 垂直調整機構
１９ａ モータ
２０ 溶接線倣い機構
２１ ローラ
２２ 倣い検出部
２３ バランサ
２４ バランサ取り付け部
２５ フラックス散布調整ねじ
３０ バランサ
３１ スライダ
３２ 止めピン
３３ バランサスライド機構
４０ バランサ
４１ 伸縮部材
４１ａ 伸縮部材の先端部
４２ 伸縮固定部材
４３ バランサスライド機構

Claims (1)

1. レールに沿って走行する走行台車と、
   前記走行台車に取り付けられ溶接ヘッドの走行方向の前方に設けられて被溶接物上にフラックスを散布するフラックス散布機構と、
   前記フラックス中に溶接ワイヤを送給してアークを発生させる前記溶接ヘッドと、
   前記走行台車と前記溶接ヘッドとの間に取り付けられ前記溶接ヘッドを前記走行台車から離れた位置に設けるための長いアームと、
   前記溶接ヘッドへ供給する溶接ワイヤが巻かれ前記走行台車上で前記溶接ヘッドと反対側に設けられたワイヤリールと、
   前記走行台車上で前記溶接ヘッドと反対側に設けられて前記溶接ヘッドとのバランスを取るためのバランサが前記ワイヤリールに巻かれた溶接ワイヤの量又は前記フラックス散布機構に充填された前記フラックスの量の増減による重心位置の変動に対応して水平方向にスライドされて固定されるバランサスライド機構と、
   を備えたことを特徴とするサブマージアーク溶接装置。
   

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