JP2010137267A - ワークの水平型自動溶接装置及びこれを用いたワークの溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フレーム本体1に水平姿勢で支持されたマンドレル2に円筒状に曲げ加工した金属板製のワークWを支持させ、ワークWの円周方向両端を突合せた状態でクランプ機構9によりマンドレル2の上面側に設けたバックバー3上へ押圧固定し、その突合せ部を溶接装置10により突合せ溶接するようにしたワークWの水平型自動溶接装置に於いて、前記マンドレル2の周囲に、マンドレル2にセットされる直径の大きなワークWを水平姿勢で支持して円筒状に保持するワーク保持装置5を配設する。
【選択図】 図1
Description
従って、直径の大きなワークWをセットする際には、二人の作業員がマンドレル21の両サイドに立ってワークWを円筒状に保持しながらマンドレル21にセットしなければならず、極めて作業性に劣ると云う問題があった。
又、本発明の請求項5に記載のワークの溶接方法は、マンドレルにセットしたワークの突合せ部終端部分を溶接装置により突合せ溶接する際に、ワークの終端に近づくに従って電流値を徐々に下げて溶接を出来る限り小さい熱エネルギーで行うようにしているため、ワークの溶接終端部に発生し易い穴開きや溶け落ちを防止することができ、溶接欠陥のない溶接を行うことができる。
図1〜図5は本発明の実施の形態に係るワークWの水平型自動溶接装置の全体を示し、当該ワークWの水平型自動溶接装置は、ステンレス板や鋼板等の金属板を円筒状に曲げ加工して成るワークWの円周方向両端を突合せ溶接して円筒状の製品を作製するものであり、特に、直径の大きいワークWから温水ボイラのタンクの胴体やドラム缶の胴体を作製する際に、直径の大きいワークWであっても、一人の作業員でもってワークWを簡単且つ容易にセットすることができると共に、ワークWを突合せ溶接する際に穴開き等の溶接欠陥のない溶接を行えるようにしたものである。
又、上部フレーム1aの上面には、先端部に溶接装置10の溶接条件や電極位置等を設定するタッチパネル式の操作盤11を取り付けた旋回アーム12が旋回自在に配設されている。
又、マンドレル2のバックバー保持金具2Bの上面には、長尺状のバックバー3が着脱自在に嵌め込まれる取付け溝2aがマンドレル2の長手方向に沿って形成されている。この取付け溝2aの底面には、アルゴンガス等のシールドガスが流れる細幅のガス溝2bがマンドレル2の長手方向に沿って形成されている。
更に、マンドレル2は、ワークWの突合せ作業時や溶接作業時等に先端側の受け軸2Dがマンドレル受け13により支持されており、フレーム本体1及びマンドレル受け13により両持ち状態となっている。
又、左右のバックバー3′,3′間に形成されたスリット状の溝3aは、センター位置決め機構4のセンタープレート4Aを遊嵌状態で挿入すると共に、アルゴンガス等のシールドガスを流すためのものである。
又、下部受けローラ5A、前方受けローラ5B、側面受けローラ5C及び上部受けローラ5Dの各ボールローラ5b,5d,5f,5jは、何れもボール受けに鋼球製のボールを360°回転自在に保持させたものであり、同一の形状及び同一の構造に構成されている。
又、可動側のタブ材7は、ワークWと同じ材質の金属板又は他の材質の金属板により幅が狭くて長さの短い長方形状に形成されており、図6、図9及び図10に示す如く、マンドレル2の先端部上面側のバックバー3上にマンドレル2の軸線方向へ移動自在に且つ交換可能に載置され、後述するタブ押し機構8によりマンドレル2に挿着されたワークW側へ押圧されてワークWの軸線方向他端へ当接するようになっている。
更に、このタブ押し機構8は、動作軸8lを固定台8cの支持金具8c′を支点にして揺動させると、スライド板8h及びタブ押し金具8iが圧縮コイルスプリング8mの弾性力に抗してワークWから離間する方向へ後退して可動側のタブ材7の押圧附勢状態が解除され、又、動作軸8lを持って上方へ引き上げると、スライド本体8e、スライド板用固定板8f、スライド板8h及びタブ押し金具8i等が固定台8cに沿って上方へ移動し、これらをバックバー3から離間する方向へ持ち上げることができる。
又、溶接装置10は、マンドレル2にセットしたワークWの突合せ部終端部分を突合せ溶接する際に、ワークWの突合せ部終端に近づくに従って電流値を徐々に下げる、いわゆるダウンスロープ制御を行うように駆動制御されている。この実施の形態では、溶接装置10は、溶接用トーチ10cがワークWの突合せ部終端から約20mmの位置に来たときに溶接の電流値を徐々に下げるように駆動制御されている。
このとき、下部受けローラ5Aへ送り込まれたワークWは、下面側が下部受けローラ5Aに支持されていると共に、一方の側面が側面受けローラ5Cに、又、円周方向一端部が上部受けローラ5Dに夫々保持されているため、作業員はワークWの他方の側面を保持するだけでワークWを円筒状に保つことができる。その結果、一人の作業員でもってワークWをマンドレル2に挿着することができる。
このとき、突合せ溶接されたワークWは、下部受けローラ5Aに支持されているため、直径のおきなワークWであってもマンドレル2から簡単且つ容易に引き抜くことができる。
Claims (5)
- フレーム本体(1)に水平姿勢で支持されたマンドレル(2)に円筒状に曲げ加工した金属板製のワーク(W)を支持させ、ワーク(W)の円周方向両端を突合せた状態でクランプ機構(9)によりマンドレル(2)の上面側に設けたバックバー(3)上へ押圧固定し、その突合せ部を溶接装置(10)により突合せ溶接するようにしたワーク(W)の水平型自動溶接装置に於いて、前記マンドレル(2)の周囲に、マンドレル(2)にセットされる直径の大きなワーク(W)を水平姿勢で支持して円筒状に保持するワーク保持装置(5)を配設したことを特徴とするワークの水平型自動溶接装置。
- ワーク保持装置(5)は、マンドレル(2)の下方に位置してマンドレル(2)にセットされるワーク(W)を下面側から支持する下部受けローラ(5A)と、マンドレル(2)の斜め下方に位置して下部受けローラ(5A)に支持されたワーク(W)の少なくとも一方の側面を側方から保持する側面受けローラ(5C)と、マンドレル(2)の斜め上方に位置して下部受けローラ(5A)に支持されたワーク(W)の少なくとも円周方向一端部を上方から保持する上部受けローラ(5D)とを備えており、円筒状に曲げ加工したワーク(W)を下部受けローラ(5A)により水平姿勢で支持して側面受けローラ(5C)及び上部受けローラ(5D)により円筒状に保持するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のワンプの水平型自動溶接装置。
- ワーク保持装置(5)は、マンドレル(2)の下方位置に配設されて下部受けローラ(5A)及び側面受けローラ(5C)を昇降自在に支持する受けローラ昇降支持機構(5E)を備えており、当該受けローラ昇降支持機構(5E)により下部受けローラ(5A)及び側面受けローラ(5C)の高さを調整できる構成としたことを特徴とする請求項2に記載のワークの水平型自動溶接装置。
- 下部受けローラ(5A)は、360°回転自在なボールを備えた複数のボールローラ(5b)をマンドレル(2)に沿って二列に配列して成り、又、側面受けローラ(5C)及び上部受けローラ(5D)は、360°回転自在なボールを備えたボールローラ(5f),(5j)をマンドレル(2)に沿って一列に配列して成り、マンドレル(2)にセットされるワーク(W)の外周面を4個所で支持並びに保持するようにしたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のワークの水平型自動溶接装置。
- 請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に記載のワークの水平型自動溶接装置を用いて円筒状に曲げ加工した金属板製のワーク(W)の突合せ部を突合せ溶接するワーク(W)の溶接方法に於いて、直径の大きなワーク(W)をワーク保持装置(5)により水平姿勢で支持して円筒状に保持した状態でマンドレル(2)にセットし、マンドレル(2)にセットしたワーク(W)の突合せ部終端部分を溶接装置(10)により突合せ溶接する際に、ワーク(W)の終端に近づくに従って電流値を徐々に下げてワーク(W)の穴開きや溶け落ちを防止するようにしたことを特徴とするワークの溶接方法。
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