JP2009220127A - Welding apparatus for inside of structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンベヤプーリのシェルと鏡板の接合部のような構造物の接合部を内側から溶接するために用いる構造物内部溶接装置に関するものである。 The present invention relates to a structure internal welding apparatus used to weld a joint portion of a structure such as a joint portion of a conveyor pulley shell and an end plate from the inside.
一般に、ベルトコンベヤにおけるコンベヤベルトを駆動又は誘導するために用いるコンベヤプーリ1は、図8に示す如く、軸2と、該軸の両端寄りの所定位置に取り付けた左右一対のボス3と、該各ボス3の外周面にそれぞれ取りつけた鏡板4と、該左右の鏡板4の外周に取り付けた軸心方向に延びる円筒状のシェル5とからなる構成としてある。
In general, as shown in FIG. 8, a
又、上記の構成を有するコンベヤプーリ1を製造する場合、通常は、先ず、ボス3の外周面に、リング形状としてある鏡板4の内周側端部を両面すみ肉溶接により取り付け、次に、上記鏡板4を取り付けてなるボス3を、上記軸2の両端寄りの所定個所に焼きばめする。次いで、上記左右一対の鏡板4の外周に、上記円筒形状のシェル5を配置した後、該各鏡板4の外周端部と、シェル5の内面における対応する個所とを溶接することで、各部材を一体化するようにしてある。
Further, when manufacturing the
ところで、上記コンベヤプーリ1は、通常は直径600〜1200mm程度、最大では2000mm程度の寸法、軸心方向の幅が、通常は1000〜2000mm程度、最大では2800mm程度の寸法としてある。更に、上記したように中心には軸2が通っているため、上記シェル5の内側は非常に狭隘となっている。したがって、上記鏡板4とシェル5との溶接部(接合部)は、コンベヤプーリ1の内側に人が入って溶接作業を行うことが不可能なため、コンベヤプーリ1の外側からの片開先溶接を行う必要がある。
By the way, the
そのために、上記鏡板4とシェル5との溶接作業を行う場合は、各鏡板4とシェル5とを仮付けした状態で、広く一般にテープバッキング方式として知られている溶接手法、具体的には、鏡板4の所要個所に設けた直径100mm程度の手穴6からガラス繊維性テープ(図示せず)を挿入して、該ガラス繊維性テープを、鏡板4の外周端部とシェル5との溶接部の内側に裏当て材(バッキング材)として配置した状態で、該鏡板4の外周端部とシェル5とを外側から片開先溶接する手法により、裏波止端形状が滑らかになるように施工している。
Therefore, when performing a welding operation between the end plate 4 and the
なお、片開先溶接を行う手法としては、上記テープバッキング方式の他に、母材同士の片開先溶接部に、溶接ワイヤを臨ませ、該溶接ワイヤのアークにより、各母材同士の当接部を溶融させ、この際、溶接電流と溶接電圧を制御することで溶融物を溶接側とは反対側に押し出して裏ビードを形成させるようにする溶接手法も提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 In addition to the tape backing method described above, the method of performing the single groove welding is that a welding wire is exposed to the single groove welded portion between the base metals, and the base metal contacts each other by an arc of the welding wire. There has also been proposed a welding technique in which the contact portion is melted, and at this time, the melt is pushed out to the opposite side of the weld side by controlling the welding current and the welding voltage to form a back bead (for example, patents) Reference 1).
ところが、上記テープバッキング方式によるコンベヤプーリ1の鏡板4とシェル5との片開先溶接方法では、テープバッキングを行うためのガラス繊維製テープの取り付けを、鏡板4に設けた手穴6から行わなければならないため作業性が悪く、又、そのテープの取り付け状態を確認するには、上記鏡板4の手穴6から手鏡を挿入して目視する必要があることから、段取りに非常に手間がかかり、作業時間が嵩むというのが実状である。
However, in the one-bevel welding method of the end plate 4 and the
又、従来の片開先溶接方式は、熟練した技術者でも仕上がりにむらが生じ易く、溶接技量や、シェルの真円度の精度等よっても仕上がりにばらつきが生じるため、発生応力を下げて設計する必要がある。 In addition, the conventional single-groove welding method tends to cause uneven finish even by skilled engineers, and the finish varies depending on the welding skill and the accuracy of the roundness of the shell. There is a need to.
なお、特許文献1に記載された片開先溶接の手法によれば、母材同士の片開先溶接部にて各母材同士の当接部を溶融させながら、その溶融物を溶接側とは反対側に押し出すことで裏ビードを形成させることができるとされているが、溶接側とは反対側に上記溶融物を押し出すことで均一な裏ビードを形成させた溶接を施工するためには、非常に高度な技術やノウハウを必要とし、簡単には実現することができないという問題がある。
In addition, according to the method of the single groove welding described in
そこで、本発明は、上記コンベヤプーリにおける鏡板とシェルとの接合部のような構造物の接合部を対象として、スキルやノウハウに依存せずに内側から均一な仕上がりの内面隅肉溶接を行うことができる構造物内部溶接装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to perform internal fillet welding with a uniform finish from the inside without relying on skills and know-how for the joint portion of the structure such as the joint portion of the end plate and the shell in the conveyor pulley. It is an object of the present invention to provide a structure internal welding apparatus capable of performing the above-mentioned.
本発明は、上記課題を解決するために、請求項1に対応して、支持フレームの前側に、上下方向に延び且つ下端側に溶接トーチを取り付けたロッド部材を配置すると共に、該ロッド部材の上部と上記支持フレームとの間に、ロッド部材を下方へ付勢するための下方付勢手段と、ロッド部材の上部を前方へ付勢するための前方付勢手段と、ロッド部材の上部を略左右方向へ移動させるためのトーチ先移動手段を備えてなり、上記支持フレームの前側に配置した溶接対象構造物の上面側に位置する板に設けた手穴より上記ロッド部材を挿入して、該ロッド部材の上部を上記下方付勢手段と前方付勢手段で下方と前方へ付勢することで、上記手穴を支点としてロッド部材の下端側の溶接トーチを、上記溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板との間の隅肉溶接部へ押し付けた状態にし、上記トーチ先移動手段で上記ロッド部材の上部を左右方向へ移動させて、上記溶接トーチを、上記溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板との間の隅肉溶接部に倣って移動させながら該隅肉溶接部を、溶接対象構造物の内側から倣い溶接できるようにした構成とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, corresponding to
又、上記構成において、溶接トーチの先端部付近に、溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板にそれぞれ接触させるための底面倣い部材と、側面倣い部材を設けるようにした構成とする。 Further, in the above configuration, a plate located on the lower surface side of the structure to be welded, a bottom copying member for contacting the side plate located on the rear portion, and a side copying member are provided in the vicinity of the tip of the welding torch. The configuration is as follows.
更に、上記各構成において、溶接対象構造物を、軸心方向を上下方向に配置した姿勢のコンベヤプーリとし、且つ溶接対象構造物の下面側に位置する板を上記コンベヤプーリの下側に位置する鏡板とすると共に、溶接対象構造物の後部に位置する側板を、上記コンベヤプーリの後部に位置するシェルとして、上記コンベヤプーリの下側に位置する鏡板の内面とシェルの内周面との間の隅肉溶接部を、ロッド部材の下端側の溶接トーチによりコンベヤプーリの内側から倣い溶接できるようにした構成とする。 Further, in each of the above configurations, the structure to be welded is a conveyor pulley having a posture in which the axial center direction is arranged in the vertical direction, and a plate positioned on the lower surface side of the structure to be welded is positioned below the conveyor pulley. A side plate located at the rear part of the structure to be welded is used as a shell located at the rear part of the conveyor pulley, and between the inner surface of the end plate located below the conveyor pulley and the inner peripheral surface of the shell. The fillet welded portion is configured to be able to follow and weld from the inside of the conveyor pulley by a welding torch on the lower end side of the rod member.
本発明の構造物内部溶接装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
(1)支持フレームの前側に、上下方向に延び且つ下端側に溶接トーチを取り付けたロッド部材を配置すると共に、該ロッド部材の上部と上記支持フレームとの間に、ロッド部材を下方へ付勢するための下方付勢手段と、ロッド部材の上部を前方へ付勢するための前方付勢手段と、ロッド部材の上部を略左右方向へ移動させるためのトーチ先移動手段を備えてなり、上記支持フレームの前側に配置した溶接対象構造物の上面側に位置する板に設けた手穴より上記ロッド部材を挿入して、該ロッド部材の上部を上記下方付勢手段と前方付勢手段で下方と前方へ付勢することで、上記手穴を支点としてロッド部材の下端側の溶接トーチを、上記溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板との間の隅肉溶接部へ押し付けた状態にし、上記トーチ先移動手段で上記ロッド部材の上部を左右方向へ移動させて、上記溶接トーチを、上記溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板との間の隅肉溶接部に倣って移動させながら該隅肉溶接部を、溶接対象構造物の内側から倣い溶接できるようにした構成としてあるので、溶接対象構造部には、その上面側に位置する板に、上記ロッド部材とその下端側の溶接トーチを挿入するための手穴を設けるのみで、溶接対象構造物の内側から、該溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板との間の隅肉溶接部を倣い溶接することができる。よって、上記溶接対象構造物の向きや位置を順次変えるようにすることで、上記溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板との間の隅肉溶接部を、全周に亘り倣い溶接することが可能となる。又、溶接作業を自動化することが可能なため、上記溶接対象構造物について、スキルやノウハウによることなく品質の安定した内面隅肉溶接を行うことができる。よって、上記溶接対象構造物の強度や品質、信頼性等を均一なものとすることが可能になる。更に、溶接対象構造物における下面側に位置する板と、後部に位置する側板との接合部を、内外両側から隅肉溶接することが可能になるため、接合部の強度を高めることができて、上記溶接対象構造物の製品の軽量化を図ることが可能になるという効果も期待できる。
(2)溶接トーチの先端部付近に、溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板にそれぞれ接触させるための底面倣い部材と、側面倣い部材を設けるようにした構成とすることにより、溶接トーチの底面倣い部材と側面倣い部材とによって、該溶接トーチに、溶接対象構造物の下面側に位置する板と、後部に位置する側板に倣う動きを確実に行なわせることができる。
(3)溶接対象構造物を、軸心方向を上下方向に配置した姿勢のコンベヤプーリとし、且つ溶接対象構造物の下面側に位置する板を上記コンベヤプーリの下側に位置する鏡板とすると共に、溶接対象構造物の後部に位置する側板を、上記コンベヤプーリの後部に位置するシェルとして、上記コンベヤプーリの下側に位置する鏡板の内面とシェルの内周面との間の隅肉溶接部を、ロッド部材の下端側の溶接トーチによりコンベヤプーリの内側から倣い溶接できるようにした構成とすることにより、コンベヤプーリの鏡板とシェルを内側から隅肉溶接することが可能になり、しかも、鏡板とシェルとの間の隅肉溶接部の周方向の湾曲に沿う倣い溶接を実施できる。よって、製品としてのコンベヤプーリの強度や品質、信頼性を均一なものとすることができて、該コンベヤプーリを使用するベルトコンベヤの故障を低減させる効果も期待できる。更に、従来、外側からの片開先溶接しか行うことができなかったコンベヤプーリの鏡板とシェルとの接合部の強度を高めることができるため、従来と同等の強度が必要とされる場合に、コンベヤプーリの軽量化を図ることが可能になり、したがって、コスト削減効果が期待できる。
According to the structure internal welding apparatus of the present invention, the following excellent effects are exhibited.
(1) A rod member extending in the vertical direction and having a welding torch attached to the lower end side is disposed on the front side of the support frame, and the rod member is urged downward between the upper portion of the rod member and the support frame. A downward urging means, a forward urging means for urging the upper part of the rod member forward, and a torch tip moving means for moving the upper part of the rod member substantially in the left-right direction, The rod member is inserted from a hand hole provided in a plate located on the upper surface side of the structure to be welded arranged on the front side of the support frame, and the upper portion of the rod member is lowered by the lower urging means and the front urging means. The welding torch on the lower end side of the rod member with the hand hole as a fulcrum is biased forward, and the fillet between the plate located on the lower surface side of the structure to be welded and the side plate located at the rear part Pressed against the weld The upper part of the rod member is moved in the left-right direction by the torch tip moving means, and the fillet between the plate located on the lower surface side of the structure to be welded and the side plate located at the rear is moved. Since the fillet welded portion is configured to be copied and welded from the inside of the structure to be welded while moving along the welded portion, the structure to be welded has a plate located on the upper surface side thereof, Only by providing a hand hole for inserting the rod member and the welding torch on the lower end side thereof, from the inside of the structure to be welded, a plate located on the lower surface side of the structure to be welded and a side plate located on the rear part The intermediate fillet welds can be copied and welded. Therefore, by sequentially changing the orientation and position of the welding target structure, the fillet welded portion between the plate located on the lower surface side of the welding target structure and the side plate located on the rear part is completely removed. It is possible to copy and weld over the circumference. In addition, since the welding operation can be automated, it is possible to perform internal fillet welding with stable quality without relying on skills and know-how on the structure to be welded. Therefore, it is possible to make the strength, quality, reliability, and the like of the structure to be welded uniform. Furthermore, since it becomes possible to fillet weld the joint between the plate located on the lower surface side in the structure to be welded and the side plate located at the rear from both the inside and outside, the strength of the joint can be increased. Moreover, the effect that it becomes possible to achieve weight reduction of the product of the said structure for welding is also expectable.
(2) A structure in which a plate located on the lower surface side of the structure to be welded, a bottom surface copying member for contacting the side plate positioned on the rear portion, and a side surface copying member are provided in the vicinity of the front end portion of the welding torch. By doing so, the bottom copying member and the side copying member of the welding torch can surely cause the welding torch to move following the plate positioned on the lower surface side of the structure to be welded and the side plate positioned at the rear. it can.
(3) The structure to be welded is a conveyor pulley having a posture in which the axial center direction is arranged in the vertical direction, and the plate positioned on the lower surface side of the structure to be welded is a mirror plate positioned below the conveyor pulley. The fillet weld between the inner surface of the end plate located on the lower side of the conveyor pulley and the inner peripheral surface of the shell, with the side plate located at the rear of the structure to be welded being a shell located at the rear of the conveyor pulley Is constructed so that it can be copied and welded from the inside of the conveyor pulley by means of a welding torch on the lower end side of the rod member, so that the end plate and shell of the conveyor pulley can be fillet welded from the inside, and the end plate Copy welding along the circumferential curvature of the fillet weld between the shell and the shell can be performed. Therefore, the strength, quality, and reliability of the conveyor pulley as a product can be made uniform, and an effect of reducing the failure of the belt conveyor using the conveyor pulley can be expected. Furthermore, since it is possible to increase the strength of the joint between the end plate of the conveyor pulley and the shell, which has conventionally only been able to perform single groove welding from the outside, when the same strength as conventional is required, It is possible to reduce the weight of the conveyor pulley, and therefore, a cost reduction effect can be expected.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1乃至図6は本発明の構造物内部溶接装置の実施の一形態として、内面側溶接対象構造物としての図8に示したと同様のコンベヤプーリ1を、軸心方向を上下方向に配置した姿勢で、該コンベヤプーリ1の鏡板4とその外周に配したシェル5との接合部を内側から隅肉溶接する場合の適用例を示すもので、以下のようにしてある。
FIG. 1 to FIG. 6 show an embodiment of the structure internal welding apparatus of the present invention, in which a
すなわち、上記コンベヤプーリ1を軸心方向を上下に配置した姿勢で保持できるようにしてある溶接対象構造物保持部7の背面側位置に、固定部となる上下方向に延びる支持フレーム8を備える。上記支持フレーム8の前面側には、溶接対象構造物である上記コンベヤプーリ1のシェル5の軸心方向寸法よりも所要寸法長い寸法で上下方向に延び、且つ下端部に溶接トーチ10を取り付けたロッド部材9を配置する。該ロッド部材9の上端側と、上記支持フレーム8との間には、上記ロッド部材9を下方へ付勢することができるようにしてある下方付勢手段11と、上記ロッド部材9の上端側を水平面内で略前方へ付勢することができるようにしてある前方付勢手段12と、上記ロッド部材9の上端側を水平面内で略左右方向へ移動させることで、ロッド部材9を介してその下端部に取り付けてある上記溶接トーチ10のトーチ狙い位置を移動させるためのトーチ先移動手段13を介在させて設ける。
That is, a
更に、上記ロッド部材9の下端部に取り付ける溶接トーチ10は、トーチ狙い位置が上記ロッド部材9の軸心方向に対して後方へ所要角度傾斜した構成とし、該溶接トーチ10の先端付近における外周部に、溶接トーチ10のトーチ狙い方向よりも所要角度下方、たとえば、約45度下方に向けて所要寸法突出する底面倣い部材としての底面倣い用車輪14と、トーチ狙い方向よりも所要角度後方、たとえば、約45度後方に向けて所要寸法突出する側面倣い部材としての側面倣い用車輪15とを設ける。これにより、上記溶接対象物保持部7に軸心方向を上下方向に配置した姿勢で保持させたコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aに設けてある手穴6のうち、最も後方に位置させた手穴6を通して上記ロッド部材9を上方より挿入し、且つ上記下方付勢手段11により上記ロッド部材9を下方に付勢することによって、該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10に設けてある底面倣い用車輪14を、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面に上方から押し付けると共に、上記前方付勢手段12により、上記コンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの手穴6よりも上方へ突出している上記ロッド部材9の上端側を水平面内で略前方へ付勢することによって、上記手穴6を支点として、該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10に設けてある側面倣い用車輪15を、上記コンベヤプーリ1のシェル5の後部寄りに位置している部分の内周面に内側から押し付けることで、該各倣い用車輪14と15の間にて、上記溶接トーチ10のトーチ狙い方向を、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の後部寄りに位置している部分の内周面との間の隅肉溶接部16に臨ませた配置とすることができるようにしてある。
Further, the
更に、上記のようにして底面倣い用車輪14を上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面に、又、側面倣い用車輪15を上記コンベヤプーリ1のシェル5の後部寄りに位置している部分の内周面にそれぞれ押し付けた状態で、上記トーチ先移動手段13により、上記ロッド部材9の上端側を水平面内で略左右方向へ、たとえば、右から左方向へ移動させることにより、上記上側に位置する鏡板4aの手穴6を支点として、該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を、下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の後部に位置している部分の内周面との間の隅肉溶接部16の周方向の湾曲に倣わせながら左から右方向へ移動させて、該隅肉溶接部16の隅肉溶接を行うことができるようにしてある。
Further, as described above, the
以下、詳述する。 Details will be described below.
上記支持フレーム8の前面側には、図示しない昇降駆動機構により上下方向に移動できるようにしてある昇降フレーム17が取り付けてある。なお、該昇降フレーム17は、溶接対象構造物保持部7に軸心方向を上下方向にした姿勢で配置するコンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bから上側に位置する鏡板4aまでの高さ寸法を上回るストロークで昇降できるようにしてあるものとする。
On the front side of the
上記昇降フレーム17の前面の下部位置には、所要寸法前方へ張り出す水平フレーム18の後端部が、図示しないガイドに沿って上下方向に所要の短いストロークで変位可能に取り付けてある。更に、上記昇降フレーム17の幅方向中央部の前側に、上記下方付勢手段11として、たとえば、下方付勢用のエアシリンダ11を上下方向に配置して、該下方付勢用エアシリンダ11の上端側の端部を、上記昇降フレーム17の上部前面の対応する個所に固定すると共に、該下方付勢用エアシリンダ11の下端側の端部を、上記水平フレーム18の後端部上面の対応する個所に取り付けた構成としてある。
A rear end portion of a
上記水平フレーム18の下面にて上記溶接対象構造物保持部7に配置するコンベヤプーリ1の軸心位置の真後ろとなる個所には、前後方向に所要寸法延びるガイド20と、図示しない駆動機構により該ガイド20の下側に沿って前後方向位置を自在に移動できるようにしたスライダ21とを具備してなるロッド前後位置調整装置19の上記ガイド20が取り付けてある。
At a position directly behind the axial center position of the
上記ロッド前後位置調整装置19の下方には、上記前方付勢手段12として、たとえば、前方付勢用のエアシリンダ12を前向きに配置すると共に、該前方付勢用エアシリンダ12の基端部が、上記ロッド前後位置調整装置19のスライダ21の下側に、左右方向に揺動可能に取り付けてある。更に、上記前方付勢用エアシリンダ12の作動ロッド12aの先端部に、上記ロッド部材9の上端部が、前後方向に揺動可能に連結してある。
Below the rod front / rear
上記水平フレーム18の左右いずれか一方の端部、たとえば、左端部には、溶接対象構造物保持部7に配置するコンベヤプーリ1の軸心位置より左右方向に所要寸法離れた位置で上下方向に所要寸法延びる側方フレーム22の上端部が一体に取り付けてある。
At the left or right end of the
上記側方フレーム22における上記ロッド部材9の上端寄りの所要個所と対応する高さ位置には、上記トーチ先移動手段13として、たとえば、トーチ先移動用電動シリンダ13の基端部が、前後及び上下方向に角度変更可能に取り付けてある。更に、上記トーチ先移動用電動シリンダ13の作動ロッド13aの先端部が、上記ロッド部材9の上端寄りの所要個所に球面軸受23を介して連結してある。これにより、上記ロッド部材9の上端側が、上記支持フレーム8に昇降フレーム17と下方付勢用エアシリンダ11を介して取り付けられている水平フレーム18に対して、上記前方付勢用エアシリンダ12とロッド前後位置調整装置19、及び、上記球面軸受23とトーチ先移動用電動シリンダ13と側方フレーム22をそれぞれ介して吊り下げられた状態で保持されるようにしてある。
At the height position corresponding to the required position near the upper end of the
更に、上記したように、上記ロッド部材9は、上記水平フレーム18に、上記前方付勢用エアシリンダ12とロッド前後位置調整装置19、及び、上記球面軸受23とトーチ先移動用電動シリンダ13と側方フレーム22をそれぞれ介して吊り下げられているため、上記ロッド前後位置調整装置19、前方付勢用エアシリンダ12、トーチ先移動用電動シリンダ13のいずれを作動させても、上記ロッド部材9は自重とその下端側の溶接トーチ10の重量によりほぼ鉛直に保持されたままとなる。よって、上記溶接トーチ10を、溶接対象構造物保持部7に軸心方向を上下方向にした姿勢で保持させたコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの手穴6に挿入する際、該溶接トーチ10の角度姿勢を変化させることができない。以上の点に鑑みて、上記ロッド部材9の上端部より所要寸法離れた上部所要位置の外周に遊嵌させた筒状部材24に、溶接作業時は共に動作をフリーな状態とすることができるようにしてある左右方向のアクチュエータ26と前後方向のアクチュエータ27とを組み合わせてなる補助位置決め機構25を連結するようにしてある。なお、該補助位置決め機構25の各アクチュエータ26,27は、図示しない支持部材を介して上記水平フレーム18の下面側や、上記側方フレーム22の内側に支持させるようにすればよい。これにより、上記ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を、溶接対象構造物保持部7に軸心方向を上下方向にした姿勢で保持させたコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの手穴6に挿入したり、該手穴6から引き出したりする場合は、上記補助位置決め機構25の左右方向と前後方向の各アクチュエータ26と27を適宜動作させることで、上記ロッド部材9の角度を変化させて該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10の角度姿勢を調整できるようにしてある。
Further, as described above, the
上記溶接対象物保持部7は、直径の異なるコンベヤプーリ1であっても、コンベヤプーリ1のシェル5の最後部と、上記支持フレーム8との間隔がほぼ一定になるように、上記支持フレーム8の前側にて、溶接対象となるコンベヤプーリ1の直径に応じて、該コンベヤプーリ1の軸2を保持する位置を前後方向に移動させることができるようにしてあるものとする。
Even if the welding
ところで、上述したように、溶接対象物保持部7に軸心方向を上下方向に配置した姿勢で保持させたコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの手穴6からロッド部材9の下部を挿入した状態にて、トーチ先移動用電動シリンダ13を伸縮作動させることにより、該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面とシェル5の内周面との隅肉溶接部16に沿わせて周方向に移動できる角度範囲は、上記トーチ先移動用電動シリンダ13の作動ストローク、及び、ロッド部材9の長手方向におけるコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの手穴6に接することで該ロッド部材9の動作の支点となる位置から、ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10までの距離と、上記支点となる位置から、上記トーチ先移動用電動シリンダ13の作動ロッド13aを連結した球面軸受23を設けた位置までの距離の比によって変化する。したがって、上記トーチ先移動用電動シリンダ13の作動ストロークを拡大すれば、該トーチ先移動用電動シリンダ13の伸縮作動による上記溶接トーチ10の上記隅肉溶接部16に沿う周方向の移動角度範囲を拡大することができるが、上記ロッド部材9の傾きが大きくなると、該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10のトーチ狙い方向の上記隅肉溶接部16からの角度ずれが大きくなり、溶接品質に影響を及ぼす虞が懸念される。よって、以上の点に鑑みて、上記トーチ先移動用電動シリンダ13を伸縮作動させることにより、ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bとシェル5との隅肉溶接部16に沿わせて周方向に移動させる角度範囲は、たとえば、60度や120度に設定するようにしてある。したがって、上記コンベヤプーリ1の鏡板4a,4bには、上記トーチ先移動用電動シリンダ13の1回の伸縮作動によってロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を上記隅肉溶接部16に沿わせて移動させることが可能な周方向角度範囲と対応する周方向角度間隔で手穴6を設けるようにすればよい。
By the way, as described above, the lower part of the
なお、上記溶接トーチ10は、サイズを小さくするという観点からすると、溶接ワイヤ28を電極とするMIG溶接用又はMAG溶接用の溶接トーチ10とすることが好ましいが、上記コンベヤプーリ1の鏡板4に設ける手穴6を通過できるような小型の溶接トーチ10としてあれば、TIG溶接用やレーザ溶接用等、他の形式の溶接トーチを採用するようにしてもよい。
From the viewpoint of reducing the size, the
上記溶接トーチ10に対する溶接ワイヤ28の供給や、シールドガスの供給は、上記ロッド部材9を中空とすると共に、該ロッド部材9の上部におけるコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aよりも下方とならない位置の側面に図示しない開口部を設けて、該開口部より該ロッド部材9の内側を通して実施できるようにしてあるものとする。
Supply of the
その他、図8に示したものと同一のものには同一符号が付してある。 The other components that are the same as those shown in FIG.
以上の構成としてある構造物内部溶接装置を使用する場合は、予め、支持フレーム8に沿わせて昇降フレーム17を上昇させて、該昇降フレーム17の前側に取り付けた水平フレーム18より吊られているロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を、溶接対象構造物保持部7に軸心方向が上下方向となる姿勢で配置する予定のコンベヤプーリ1のシェル5よりも上方となる位置に退避させた状態で、該溶接対象構造物保持部7に、各鏡板4a,4bの外周にスポット溶接等によりシェル5を仮付けしたコンベヤプーリ1を、軸心方向を上下方向にした姿勢で配置する。この際、該コンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aに周方向所要間隔、たとえば、周方向60度間隔で設けてある六つの手穴6のうちの一つが、支持フレーム8に最も近い最後方に位置するようにしておく。
When using the structure internal welding apparatus having the above-described configuration, the lifting
次に、ロッド前後位置調整装置19のスライダ21を前後方向に移動させて、上記ロッド部材9が、上記溶接対象構造物保持部7に配置したコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの最後方に位置する手穴6の上方に吊られるように配置した状態にて、補助位置決め機構25の左右方向と前後方向の各アクチュエータ26と27を適宜動作させて、上記ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10の角度姿勢を調整しながら、上記昇降フレーム17を下降させて、上記溶接対象構造物保持部7に配置したコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの最後方に位置する手穴6に、上記ロッド部材9を、上記溶接トーチ10が取り付けてある下端側より挿入する。
Next, the
次いで、上記昇降フレーム17を、上記ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10に設けてある底面倣い用車輪14が上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面に突き当たることで、該ロッド部材9の下降が止まるようになる高さ位置まで下降させた後、該昇降フレーム17を更に所要寸法低い位置まで下げることで、上記ロッド部材9を介して、上記溶接トーチ10の底面倣い用車輪14に、上記水平フレーム18の上側に取り付けてある下方付勢用エアシリンダ11による下向きの付勢力、すなわち、コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面への押し付け力が作用するようにする。
Next, when the lifting
更に、この状態で、上記補助位置決め機構25の左右方向と前後方向の各アクチュエータ26と27の動作をフリーにしてから、図5(イ)に示す如く(なお、図示する便宜上補助位置決め機構25の記載は省略してある。後述する図5(ロ)及び図6も同様)、前方付勢用エアシリンダ12を伸長作動させて、上記ロッド部材9の上端部を前方へ付勢することにより、ロッド部材9が挿通させてある上記コンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの最後方に位置する手穴6を支点として、該ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10に設けてある側面倣い用車輪15を、上記コンベヤプーリ1のシェル5の後部寄りに位置している部分の内周面に内側から押し付ける。更に、トーチ先移動用電動シリンダ13を伸長作動させて、上記ロッド部材9の上端側を、上記上側に位置する鏡板4aの手穴6よりも図上右側に配置することで、該手穴6を支点として、ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を、コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の後部に位置している部分の内周面との間の隅肉溶接部16における上記ロッド部材9の動作の支点となる手穴6よりも所要寸法左側位置に臨ませて配置する。
Further, in this state, after the operations of the
その後、上記溶接トーチ10への溶接ワイヤ28の供給を開始して、該溶接トーチ10による溶接作業を開始させた後、上記トーチ先移動用電動シリンダ13の収縮作動を開始して上記ロッド部材9の上端側を右側から徐々に左側へ移動させると、上記下方付勢用エアシリンダ11によって底面倣い用車輪14がコンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面に、又、前方付勢用エアシリンダ12によって側面倣い用車輪15がシェル5の後部寄りに位置している部分の内周面にそれぞれ押し付けられた状態で上記溶接トーチ10が左側から右側へ徐々に移動させられるようになるため、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の後部寄りに位置している部分の内周面との間の隅肉溶接部16の隅肉溶接が、周方向の倣い溶接として開始されるようになる。
Thereafter, the supply of the
上記のようにして、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bとシェル5の間の隅肉溶接部16の隅肉溶接を開始した後、図5(ロ)に示すように上記トーチ先移動用電動シリンダ13を収縮させると、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の内周面との間の隅肉溶接部16の隅肉溶接が、周方向所要の角度範囲で実施される。なお、図中に示した矢印Aはロッド部材9の上端部の軌跡であり、矢印Bは該ロッド部材9の上端部の移動に伴う溶接トーチ10による隅肉溶接実施個所の軌跡をそれぞれ示している。
After starting fillet welding of the fillet welded
その後は、溶接作業を一旦中断した後、上記補助位置決め機構25の左右方向と前後方向の各アクチュエータ26と27を作動させてロッド部材9の下端側の溶接トーチ10の角度姿勢を調整しながら、上記昇降フレーム17を上昇させて、上記ロッド部材9及び溶接トーチ10を、上記コンベヤプーリ1より一旦引出し、この状態で、上記コンベヤプーリ1を軸を中心に所要角度、具体的には、上記隅肉溶接が実施された角度範囲と対応する角度回転させて、該コンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの別の手穴6を最後方に配置し、この状態で、上記と同様の手順を繰り返すことで、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の内周面との間の隅肉溶接部16の周方向の倣い溶接による隅肉溶接を、周方向所要の角度範囲に亘り実施し、更に同様の手順を順次繰り返して、上記コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の内周面との間の隅肉溶接部16の所要の角度範囲ずつの隅肉溶接を順次繋げることで、該隅肉溶接部16を周方向の全周に亘り内側から溶接する。
Thereafter, after temporarily interrupting the welding operation, the
しかる後、上記シェル5との間の隅肉溶接部16の内側からの隅肉溶接作業が終了したコンベヤプーリ1の下側に位置していた鏡板4bが、新たな上側の鏡板4aとなり、且つシェル5との隅肉溶接がまだ行われていないコンベヤプーリ1の上側に位置していた鏡板4aが、新たな下側の鏡板4bとなるように、上記コンベヤプーリ1を上下方向に反転させた後、上述した手順と同様の手順を繰り返すことで、この新たにコンベヤプーリ1の下側に配された鏡板4bについても、上記シェル5との間の隅肉溶接部16の内側からの倣い溶接を実施し、しかる後、上記各鏡板4(4a,4b)と、シェル5との間を外側からも隅肉溶接することで、各鏡板4(4a,4b)とシェル5とが両面隅肉溶接されたコンベヤプーリ1が製造されるようになる。
Thereafter, the
又、直径が異なるコンベヤプーリ1、たとえば、直径がより大きく且つ鏡板4a,4bに設けてある手穴6と、シェル5との間隔がより長いコンベヤプーリ1を対象として、鏡板4(4a,4b)とシェル5との間の隅肉溶接部16の内側からの隅肉溶接を実施する場合は、図6に示す如く、直径がより大きいコンベヤプーリ1のシェル5の最後部と、支持フレーム8との間隔が、図1乃至図5(イ)(ロ)に示したコンベヤプーリ1のシェル5の最後部と支持フレーム8との間隔とほぼ等しくなるように、上記直径がより大きいコンベヤプーリ1を、溶接対象物保持部7に、軸心位置をより前方にずらした状態で、軸心方向が上下方向となる姿勢で配置する。次いで、ロッド前後位置調整装置19のスライダ21を前方に移動させることで、予め上記ロッド部材9が、上記直径がより大きいコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aに設けてある手穴6のうちの最後方の手穴6の上方位置に吊られるように配置した状態とし、その後、前述したと同様の手順で、上記直径がより大きいコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aに設けてある手穴6のうちの最後方に位置する手穴6に、ロッド部材9を、溶接トーチ10が取り付けてある下端側から挿入して、上記直径がより大きいコンベヤプーリ1について、下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の内周面との間の隅肉溶接部16の内側からの隅肉溶接を実施するようにすればよい。
Further, for a
このように、本発明の構造物内部溶接装置によれば、上記コンベヤプーリ1の各鏡板4(4a,4b)とシェル5との間を内側から隅肉溶接することができ、且つ各鏡板4(4a,4b)とシェル5との間の隅肉溶接部16の周方向の湾曲に沿う倣い溶接を実施できる。しかも、溶接作業自体は自動化できるため、スキルやノウハウによることなく品質の安定した内面隅肉溶接を行うことができる。よって、製品としてのコンベヤプーリ1の強度や品質、信頼性を均一なものとすることができて、該コンベヤプーリ1を使用するベルトコンベヤの故障を低減させる効果も期待できる。
Thus, according to the structure internal welding apparatus of this invention, between each end plate 4 (4a, 4b) and the
更に、従来、外側からの溶接しか行うことができなかったコンベヤプーリ1の各鏡板4(4a,4b)とシェル5との接合部の強度を高めることができるため、従来と同等の強度が必要とされる場合に、コンベヤプーリ1の製品としての軽量化を図ることができる。
Furthermore, since the strength of the joint portion between the end plate 4 (4a, 4b) of the
更には、コンベヤプーリ1の製品としての軽量化や、溶接作業の自動化を行うことで、コスト削減効果が期待できる。
Furthermore, a cost reduction effect can be expected by reducing the weight of the
次に、図7(イ)(ロ)は本発明の実施の他の形態として、図1乃至図6の実施の形態の応用例を示すもので、図1乃至図6に示したと同様の構成において、溶接対象物保持部7に保持させたコンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの最後方の手穴6に上方よりロッド部材9を挿入した状態にて、該ロッド部材9を挿通した手穴6に嵌めて上記ロッド部材9の動作の支点を拘束できるようにするための支点拘束部材29を備えるようにしたものである。
Next, FIGS. 7A and 7B show application examples of the embodiment of FIGS. 1 to 6 as another embodiment of the present invention, and have the same configuration as shown in FIGS. , In the state where the
具体的には、上記支点拘束部材29は、上記ロッド部材9の外径よりもやや大きな内径を有する短い円筒形状としてあり、且つ内周面の軸心方向の中間部を、上記ロッド部材9の外径よりもやや大きな内径とすると共に、内周面の軸心方向の中間部から上下方向両端部に向けて滑らかに拡径する形状としてある。これにより、該支点拘束部材29の内側に上記ロッド部材9を挿通させた状態にて、該ロッド部材9の水平方向への変位を抑制する一方、該支点拘束部材29の上下両側におけるロッド部材9の円錐状の運動は許容できるようにしてある。
Specifically, the
又、上記支点拘束部材29は、上半部の外径を、上記コンベヤプーリ1の鏡板4a,4bの手穴6よりも所要寸法大きな外径とすると共に、下半部の外径を、上記コンベヤプーリ1の鏡板4a,4bの手穴6の内径とほぼ同等か、又は、やや小さい寸法としてある。更に、上記支点拘束部材29は、周方向の180度対向する位置で2分割した2つのセグメントからなる分割構造としてある。これにより、上記支点拘束部材29は、分割されたセグメントを上記コンベヤプーリ1の鏡板4a,4bの手穴6に挿通させた状態のロッド部材9の外周でリング状に組み合わせた後、上記手穴6に下端側から差し込んで、該手穴6に装着することができるようにしてある。
Further, the
本実施の形態によれば、図5(イ)(ロ)に示したと同様に下方付勢用エアシリンダ11により、溶接トーチ10の底面倣い用車輪14をコンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面への押し付け、且つ前方付勢用エアシリンダ12により、ロッド部材9の上端部を前方へ付勢することで、ロッド部材9が挿通させてある上記コンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの最後方に位置する手穴6を支点として、ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10に設けてある側面倣い用車輪15を、上記コンベヤプーリ1のシェル5の後部寄りに位置している部分の内周面に内側から押し付けた後、トーチ先移動用電動シリンダ13を伸縮作動させて、上記ロッド部材9の上端側を、上記上側に位置する鏡板4aの最後方の手穴6を支点として、ロッド部材9の下端側の溶接トーチ10を、コンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の後部に位置している部分の内周面との間の隅肉溶接部16に沿わせて移動させるときに、上記ロッド部材9の運動の支点となる上記コンベヤプーリ1の上側に位置する鏡板4aの最後方の手穴6の内側でのロッド部材9の水平方向への変位を、上記手穴6に装着した支点拘束部材29により拘束できるため、上記トーチ先移動用電動シリンダ13を伸縮作動時におけるロッド部材9の下端側の溶接トーチ10の上記隅肉溶接部16に沿う移動を、より円滑に行わせることができる。したがって、上記隅肉溶接部16の溶接品質をより向上させる効果が期待できる。
According to the present embodiment, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the bottom tracing
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、下方付勢手段と前方付勢手段とトーチ先移動手段は、それぞれ電動、エア圧、油圧のいかなる動力を用いるようにしてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and the lower urging means, the front urging means, and the torch tip moving means use any power of electric, air pressure, and hydraulic pressure, respectively. Also good.
更に、ロッド部材9の上部と、固定部との間に該ロッド部材9の下方付勢手段と前方付勢手段とトーチ先移動手段を備えていれば、支持フレーム8、昇降フレーム17、水平フレーム18、側方フレーム22の形状や配置は適宜変更してもよい。又、溶接対象構造物保持部7が、溶接対象構造物としてのコンベヤプーリ1を昇降させる機能を備えていれば、昇降フレーム17は省略してもよい。
Further, if the lower biasing means, the forward biasing means and the torch tip moving means of the
溶接トーチ10に設ける底面倣い部材と側面倣い部材は、それぞれコンベヤプーリ1の下側に位置する鏡板4bの内面と、シェル5の内周面に倣って移動させることができるようにしてあれば、底面倣い用車輪14と側面倣い用車輪15以外の構成を採用してもよい。
If the bottom copying member and the side copying member provided on the
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。 Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 コンベヤプーリ(溶接対象構造物)
4a,4b 鏡板(板)
5 シェル(側板)
6 手穴
8 支持フレーム
9 ロッド部材
10 溶接トーチ
11 下方付勢用エアシリンダ(下方付勢手段)
12 前方付勢用エアシリンダ(前方付勢手段)
13 トーチ先移動用電動シリンダ(トーチ先移動手段)
14 底面倣い用車輪(底面倣い部材)
15 側面倣い用車輪(側面倣い部材)
16 隅肉溶接部
1 Conveyor pulley (structure to be welded)
4a, 4b End plate (plate)
5 Shell (side plate)
6
12 Air cylinder for forward urging (forward urging means)
13 Electric cylinder for torch tip movement (torch tip moving means)
14 Bottom copying wheel (bottom copying member)
15 Side copying wheel (side copying member)
16 Fillet weld
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008064686A JP2009220127A (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Welding apparatus for inside of structure |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107096982A (en) * | 2017-06-03 | 2017-08-29 | 河南鸿宇工业装备工程有限公司 | Suitable for H profile steel submerged-arc welding welding gun positioner |
-
2008
- 2008-03-13 JP JP2008064686A patent/JP2009220127A/en active Pending
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