JP2008302367A - Automatic welding machine and automatic welding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼製構造物等の溶接対象物に対して鋼材を溶接するための自動溶接機及び自動溶接方法に関するものであり、特に狭隘な空間での自動溶接に適する。 The present invention relates to an automatic welding machine and an automatic welding method for welding a steel material to a welding object such as a steel structure, and is particularly suitable for automatic welding in a narrow space.
鋼管内などの狭隘部の溶接は、従来、長く伸ばした片持ち式の腕の先端部に溶接トーチを取り付けてその腕を移動させて溶接を行っていた。溶接の狙い位置はCCDカメラなどで作業者が溶接トーチ位置を観察しながら修正していた。このような方法では、下向き溶接のみが可能である。 Conventionally, welding of a narrow portion such as in a steel pipe has been performed by attaching a welding torch to the tip of a long cantilevered arm and moving the arm. The welding target position was corrected by an operator observing the welding torch position with a CCD camera or the like. In such a method, only downward welding is possible.
また、狭隘部内にガイドレールを挿入して磁石等で固定し、そのガイドレール上を溶接ヘッドが走向して溶接する方法があるが、溶接線とガイドレールを平行にセットすることが非常に困難であった。また、溶接線が長い場合や溶接姿勢が下向き以外の場合には、実用化が困難であるとされていた。 In addition, there is a method of inserting a guide rail into a narrow part and fixing it with a magnet, etc., and welding on the guide rail by running a welding head, but it is very difficult to set the welding line and the guide rail in parallel. Met. Further, when the weld line is long or when the welding posture is other than downward, it has been considered difficult to put to practical use.
この他、特許文献1には、被溶接材への溶接台車用レールを取付けることなく溶接可能な立向自動溶接装置として、十字継手結合部のように垂直に結合している鋼製被溶接材の一方の面上を転動するガイド車輪と、他方の鋼製被溶接材の面上を転動する走行車輪と、この他方の鋼製被溶接材側に吸引させる磁石とを備え、鋼製被溶接材に沿って上昇しながら溶接するようにした装置が記載されている。
In addition, in
この特許文献1記載の発明も、使用できる条件は、被溶接部材同士の配置が垂直な場合に限られ、狭隘な箇所は溶接残しを作り、オペレーターが溶接することとしている。また、溶接倣いが外れた場合には、溶接を停止せざるを得ず、溶接線がほぼ完全に直線でなければ使用できないという問題がある。
In the invention described in
このような問題に鑑み、本出願人は、狭隘部でも効率的に溶接を行うことができ、溶接位置の変化やずれにも容易に対応でき、溶接品質の安定化が可能な自動溶接機及び自動溶接方法を出願している(特許文献2)。 In view of such a problem, the present applicant can perform welding efficiently even in a narrow part, can easily cope with a change or deviation of the welding position, and can stabilize the welding quality and An automatic welding method has been filed (Patent Document 2).
特許文献2に記載の自動溶接機は、継手を有する鋼材により形成した閉領域内に自動溶接機を挿入し、継手嵌合部の間隙を塞ぐ際に、被溶接材として溶接機の移動手段用ガイドレールの役割を併せ持つ止水用の溝形鋼等を用い、この溝形鋼等をガイドとして溝形鋼等自体を継手鋼材に溶接するものであり、この止水用の溝形鋼等を用いずに、継手嵌合部を直接溶接することが望まれている。
The automatic welding machine described in
また、この特許文献2に記載の自動溶接機では、継手嵌合部を直接溶接する場合、止水用の溝形鋼等をガイドとするローラー側に、先端にローラー等の付いたスペーサーや、継手嵌合部に吸着する磁石を設けており、装置が複雑となる等の課題があった。
Further, in the automatic welding machine described in
さらに、溶接位置の反対側に配置される、先端にローラー等の付いたスペーサーとその押圧手段は、ヒンジを介して回転可能に連結されているため、被溶接材の変形に追随するものの、これら押圧手段・スペーサーは、溶接線方向に一箇所しか設けられていなかったため、溶接線の安定化が難しい状況にあった。 Furthermore, since the spacer with a roller or the like disposed on the opposite side of the welding position and its pressing means are rotatably connected via a hinge, they follow the deformation of the material to be welded. Since only one pressing means / spacer was provided in the weld line direction, it was difficult to stabilize the weld line.
本発明は、前述のような問題の解決を図ったものであり、狭隘部でも効率的に溶接を行うことができ、溶接位置の変化やずれにも対処でき、溶接品質が可能な自動溶接において、止水用の溝形鋼等を用いることなく、継手嵌合部を直接溶接することができると共に、比較的簡易でコンパクトな装置により、溶接線に沿う移動が安定化し、溶接品質の安定化が可能となる自動溶接機及び自動溶接方法を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and can perform welding efficiently even in a narrow part, can cope with a change or deviation of the welding position, and can perform welding quality in automatic welding. , Joint fittings can be welded directly without using water-resistant channel steel, etc., and relatively simple and compact equipment stabilizes the movement along the weld line and stabilizes the welding quality. It is an object of the present invention to provide an automatic welding machine and an automatic welding method capable of achieving the above.
本発明の請求項1に係る自動溶接機は、溶接機構を備えた支持体と、該支持体を被溶接材をガイドとして溶接線に沿って移動させる移動手段と、前記支持体を溶接位置に向けて押圧する押圧手段とを有する自動溶接機において、支持体の溶接位置側に、溶接線を挟んで一対の移動手段が溶接線方向に間隔をおいて配置され、支持体の反溶接位置側に、押圧手段が溶接線方向に間隔をおいて配置され、それぞれの押圧手段の先端に移動手段が設けられていることを特徴とする。
An automatic welding machine according to
溶接機構は、溶接トーチやワイヤー送給装置等を備えたいわゆる溶接ヘッドに相当するものである。移動手段には、車輪やスライダー等を用いることができ、溶接線を挟んで一対の車輪等を上下に配置し、2組で合計4個の車輪等で被溶接材の内面を転動等させるのが好ましい。上下に間隔をおいて複数(2個)配置される押圧手段には、油圧シリンダ、バネ、ソレノイド等を用いることができる。油圧シリンダを用いた場合、遠隔操作で先端の車輪等を被溶接材の内面に対して出し入れ移動させることができ、さらに上下複数個(2本)の油圧シリンダをそれぞれ圧力制御することで溶接位置の調整が可能となる。 The welding mechanism corresponds to a so-called welding head provided with a welding torch, a wire feeding device, and the like. Wheels, sliders, and the like can be used as the moving means. A pair of wheels and the like are arranged up and down across the welding line, and the inner surface of the workpiece is rolled by two sets in total, for example, four wheels. Is preferred. A hydraulic cylinder, a spring, a solenoid or the like can be used as a plurality of (two) pressing means arranged at intervals in the vertical direction. When a hydraulic cylinder is used, the wheel at the tip can be moved in and out of the inner surface of the workpiece by remote control, and the welding position can be controlled by controlling the pressure on the upper and lower (two) hydraulic cylinders. Can be adjusted.
支持体の移動方法としては、例えば支持体をホイスト等で吊り、ワイヤーの送り出し、巻き上げによって昇降させる方法等を用いることができる。その他、支持体に設けた駆動機構により昇降させるものなどでもよい。また、支持体を安定して移動できるような構成であれば、支持体の移動方向すなわち溶接線の方向は必ずしも鉛直方向でなくてもよい。 As a method for moving the support, for example, a method in which the support is suspended with a hoist or the like, a wire is sent out, and it is moved up and down by winding is used. In addition, what is raised / lowered by the drive mechanism provided in the support body may be used. Further, as long as the support can be moved stably, the moving direction of the support, that is, the direction of the weld line, does not necessarily have to be the vertical direction.
自動溶接で重要なことは、正しい溶接姿勢でしかも溶接狙い位置を正確に保つことである。本発明では、支持体の溶接位置側に車輪等の移動手段を上下に間隔をおいて配置し、反対側にも車輪等の移動手段が先端についた押圧手段を上下に間隔をおいて配置し、押圧手段により車輪等を被溶接材の内面に押し付けることで上下の複数箇所において反力をとることができ、溶接機の支持体の移動が安定し、溶接品質の安定化が可能となる。 What is important in automatic welding is to maintain a correct welding position and a precise welding target position. In the present invention, moving means such as wheels are arranged at intervals on the welding position side of the support body, and pressing means having moving means such as wheels on the tip are arranged at intervals on the opposite side on the opposite side. By pressing the wheel or the like against the inner surface of the material to be welded by the pressing means, reaction forces can be taken at a plurality of upper and lower locations, the movement of the support of the welding machine is stabilized, and the welding quality can be stabilized.
本発明の請求項2に係る自動溶接機は、請求項1に記載の自動溶接機において、移動手段が変形可能な弾性材料を用いた車輪であることを特徴とする。 An automatic welding machine according to a second aspect of the present invention is the automatic welding machine according to the first aspect, characterized in that the moving means is a wheel using a deformable elastic material.
支持体の両側の移動手段にゴム車輪等を用いることにより、被溶接材の凹凸やねじれ等の変形に容易に追従し、押圧手段による押し付けと相まって、支持体の移動のより安定化し、溶接品質のより安定化が可能となる。 By using rubber wheels, etc. for the moving means on both sides of the support, it easily follows deformations such as unevenness and torsion of the material to be welded, coupled with the pressing by the pressing means, and more stable movement of the support, welding quality Can be more stabilized.
本発明の請求項3に係る自動溶接機は、請求項1または2に記載の自動溶接機において、支持体には、溶接機構の溶接トーチが溶接位置に対して進退移動可能に設けられていることを特徴とする。
The automatic welding machine according to claim 3 of the present invention is the automatic welding machine according to
溶接トーチが溶接線に向かって接近する方向、溶接線から遠ざかる方向に移動可能とすることにより、安定した溶接が可能となり、溶接品質の更なる溶接品質の安定化が可能となる。 By enabling the welding torch to move in the direction approaching the welding line and the direction moving away from the welding line, stable welding can be performed, and the welding quality can be further stabilized.
本発明の請求項4に係る自動溶接方法は、請求項1から3までのいずれか一つに記載の自動溶接機の支持体を、押圧手段により溶接位置に向けて押圧し、支持体の溶接位置側と反溶接位置側の移動手段をそれぞれ被溶接材の溶接位置側の内面、反溶接位置側の内面に押し付けて、溶接線に沿って移動させ、前記支持体に設けた溶接機構により被溶接材どうしの溶接を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an automatic welding method in which the support body of the automatic welding machine according to any one of the first to third aspects is pressed toward a welding position by a pressing means, and the support body is welded. The moving means on the position side and the anti-welding position side are respectively pressed against the inner surface of the welded material on the welding position side and the inner surface on the anti-welding position side, and moved along the welding line. It is characterized by welding the welding materials.
本発明の自動溶接方法によれば、支持体の溶接位置側に車輪等の移動手段を上下に間隔をおいて配置し、反対側にも車輪等の移動手段が先端についた押圧手段を上下に間隔をおいて配置し、押圧手段により車輪等を被溶接材の内面に押し付けることで上下の複数箇所において反力をとることができ、溶接機の支持体の移動が安定し、溶接品質の安定化が可能となる。 According to the automatic welding method of the present invention, the moving means such as wheels are arranged at intervals in the vertical direction on the welding position side of the support, and the pressing means having the moving means such as wheels on the opposite side is vertically moved on the opposite side. By disposing them at intervals and pressing the wheel or the like against the inner surface of the welded material by pressing means, reaction force can be taken at multiple locations above and below, the movement of the support of the welding machine is stable, and the welding quality is stable Can be realized.
(1)本発明では、支持体の溶接位置側に車輪等の移動手段を上下に間隔をおいて配置し、反対側にも車輪等の移動手段が先端についた押圧手段を上下に間隔をおいて配置し、押圧手段により車輪等を被溶接材の内面に押し付けることで上下の複数箇所において反力をとることができるため、止水用の溝形鋼等を用いることなく、継手嵌合部を直接溶接することができ、溶接作業性が向上する。 (1) In the present invention, moving means such as wheels are arranged at intervals in the vertical direction on the welding position side of the support, and the pressing means with the moving means such as wheels on the opposite side are arranged at intervals on the opposite side. The joint fitting part can be used without using water-stopping channel steel or the like because the reaction force can be taken at a plurality of locations above and below by pressing the wheel or the like against the inner surface of the material to be welded by the pressing means. Can be welded directly, improving the workability of welding.
(2)比較的簡易でコンパクトな装置により、溶接線に沿う移動が安定化し、溶接品質の安定化が可能となる。 (2) A relatively simple and compact device stabilizes the movement along the weld line and stabilizes the welding quality.
(3)支持体の両側の移動手段にゴム車輪等を用いることにより、被溶接材の凹凸やねじれ等の変形に容易に追従し、押圧手段による押し付けと相まって、支持体の移動のより安定化し、溶接品質のより安定化が可能となる。 (3) By using rubber wheels, etc. for the moving means on both sides of the support, it easily follows deformations such as irregularities and torsion of the material to be welded, and coupled with the pressing by the pressing means, the movement of the support is further stabilized. This makes it possible to further stabilize the welding quality.
(4)溶接トーチが溶接線に向かって接近する方向、溶接線から遠ざかる方向に移動可能とすることにより、安定した溶接が可能となり、溶接品質の更なる溶接品質の安定化が可能となる。 (4) By enabling the welding torch to move toward and away from the welding line, stable welding is possible, and welding quality can be further stabilized.
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図1、図2、図3は、本発明の自動溶接機の一実施形態を示す側面から見た鉛直断面図、正面から見た鉛直断面図、水平断面図である。図4は、本発明の自動溶接が適用される被溶接材の一例を示す水平断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. 1, 2, and 3 are a vertical cross-sectional view as viewed from the side, a vertical cross-sectional view as viewed from the front, and a horizontal cross-sectional view showing an embodiment of the automatic welding machine of the present invention. FIG. 4 is a horizontal sectional view showing an example of a workpiece to which the automatic welding of the present invention is applied.
図1〜図4に示すように、鋼矢板1どうしが継手1aを介して連結される二列の鋼矢板壁に挟まれた狭隘空間内に、本発明の自動溶接機10を挿入し、継手嵌合部の隙間に直接溶接2を施す。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
本発明の自動溶接機10は、図1〜図3に示すように、被溶接材としての鋼矢板1、1´で挟まれた狭隘空間内に挿入される上下方向に移動可能な支持体としての溶接台車11に、溶接機構としての溶接トーチ12などを有する溶接ヘッド13と、溶接位置側の移動手段としての車輪14と、反溶接位置側の移動手段としての車輪15と、押圧手段としての油圧シリンダ16を設けて構成されている。油圧シリンダ16により溶接する側と反対側の鋼矢板1´に反力をとることで、溶接台車11を溶接する側の鋼矢板1に押し付け、溶接トーチ12が溶接位置にくるようにする。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
溶接台車11の溶接位置側には、継手嵌合部を覆う止水用の溝形鋼(図示せず)をガイドとして転動するローラー17が設けられており、このローラー17の上部・下部において、車輪14を、溶接線を挟むように左右一対で配置し、また鋼矢板の隅角部に位置するように溶接台車に取り付ける。溶接線方向に間隔をおいて2組で合計4個の車輪14が鋼矢板1の内面を転動して溶接台車11の上下移動をガイドする。
On the welding position side of the
油圧シリンダ16は、溶接台車11の車輪14とは反対側に、溶接線方向に所定の間隔をおいて配置され、そのピストンロッド先端に取付治具18が接続され、この取付治具18に車輪15が取り付けられる。取付治具18はガイドロッド19に移動自在に支持されており、油圧シリンダ16を作動させることにより、車輪15を鋼矢板1´の内面に押し付けることができる。車輪15は、車輪14と同様に、左右一対で配置し、溶接線方向に間隔をおいて2組で合計4個の車輪15が鋼矢板1´の内面を転動して溶接台車11の上下移動をガイドする。
The
これらの車輪14、15は、ゴム車輪などの変形可能な弾性材料から形成することにより、鋼矢板の凹凸やねじれ等に対して溶接機の位置決めに有利となる。
By forming these
溶接ヘッド13は、溶接台車11の下部から垂下するロッド20の下端に設けられるが、溶接台車11とロッド20の間にトーチ水平移動装置21を設けることにより、溶接トーチ12を溶接位置に対して進退する方向に水平移動させ、溶接位置を調整することができる。
The
この水平移動装置21は、駆動モータ22と、この駆動モータにより回転駆動されるスクリューロッド23と、このスクリューロッドに螺合するナット部材24から構成されている。スクリューロッド23は、溶接位置に対して進退する方向に沿って配置されており、水平移動自在に案内支持されたナット部材24がスクリューロッド23の回転により水平移動する。このナット部材23にロッド20の上端が取り付けられる。
The
溶接台車11の上部には、吊り部30が設けられており、この吊り部30にホイスト等の牽引装置のワイヤー(図示せず)を取り付け、このワイヤーの送り出し・巻き上げにより、鋼矢板1、1´の内面をガイドとして自動溶接機10が昇降する。
A
1…鋼矢板(被溶接材)
2…溶接
10…自動溶接機
11…溶接台車(支持体)
12…溶接トーチ
13…溶接ヘッド
14…車輪(移動手段)
15…車輪(移動手段)
16…油圧シリンダ(押圧手段)
17…ローラー
18…取付治具
19…ガイドロッド
20…ロッド
21…トーチ水平移動装置
22…駆動モータ
23…スクリューロッド
24…ナット部材
30…吊り部材
1 ... Steel sheet pile (material to be welded)
2 ...
12 ... Welding
15 ... wheel (moving means)
16 ... Hydraulic cylinder (pressing means)
17 ...
Claims (4)
支持体の溶接位置側に、溶接線を挟んで一対の移動手段が溶接線方向に間隔をおいて配置され、支持体の反溶接位置側に、押圧手段が溶接線方向に間隔をおいて配置され、それぞれの押圧手段の先端に移動手段が設けられていることを特徴とする自動溶接機。 In an automatic welding machine comprising: a support body provided with a welding mechanism; a moving means for moving the support body along a welding line with a material to be welded as a guide; and a pressing means for pressing the support body toward a welding position. ,
A pair of moving means is arranged on the welding position side of the support body with the welding line interposed therebetween, and the pressing means is arranged on the anti-welding position side of the support structure with an interval in the welding line direction. An automatic welding machine characterized in that a moving means is provided at the tip of each pressing means.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007149271A JP2008302367A (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Automatic welding machine and automatic welding method |
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