JP2011083784A - 自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性を向上させるとともに、運搬・設置・取外し等の作業負担を軽減することができる自動溶接装置を提供する。
【解決手段】本発明の自動溶接装置は、溶接対象部の溶接方向に沿って配置されるレール部１と、レール部１に沿って移動可能な走行台車２と、走行台車２に搭載された溶接トーチ部３と、溶接トーチ部３を制御する操作盤４と、を備え、操作盤４は、運搬可能かつ走行台車２から分離独立して配置可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動溶接装置に関し、特に、二重船殻構造の二重底ブロックのように狭い箇所の溶接に適した自動溶接装置に関する。

船舶の建造に用いられる鋼板では溶接の自動化が図られているが、二重船殻構造の二重底ブロック内のように、狭い、足場が悪い、暗い等の悪条件の環境における溶接の自動化は困難であり、例えば、二重底ブロック内のトランスやロンジの交差部における立向隅肉溶接やトランスの足元における水平隅肉溶接は手作業が行うのが一般的であった。これらの溶接部は、船舶一隻当りの個数が非常に多く、溶接する部分も比較的短尺であるため、少量の溶接を繰り返して行わなければならず、溶接作業が煩雑で重労働となっていた。

かかる事情から、例えば、特許文献１に記載されたような自動溶接装置が提案されている。特許文献１に記載された自動溶接装置は、フェイスプレートとウェブとから成る立向きのロンジと、該ロンジと交差するように立向きに設けられた大骨との交差部を立向きに溶接する立向自動溶接装置であって、前記立向きに設けられたロンジまたは大骨に固定する固定部と、該固定部に支持されて立向きに延びるガイド部と、該ガイド部に案内されて昇降する走行台車部と、該走行台車部の先端で前記交差部を溶接する溶接部とを備え、前記ガイド部を、前記固定部を前記ロンジのウェブに固定した状態で該ガイド部が前記フェイスプレートと当接しない距離に設けたことを特徴とする。

特開２００８−８７０５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された自動溶接装置では、走行台車部に台車本体の走行や溶接部の制御及び操作を行うための制御箱が配置されており、例えば、二重底ブロック内のような狭い箇所では、操作がし難いという問題があった。また、制御箱の分量だけ走行台車の重量が増加するとともにモータの容量も大きくなり、運搬・設置・取外し等の作業の負担になってしまうという問題もあった。

また、特許文献１に記載された自動溶接装置では、ガイド部の配置距離がＵ字状に形成された棒状部材（位置調整具）により調整されているが、位置調整具をスライドさせて棒状部材の先端の二点をウェブ面に当接させているため、精度が悪い上に位置調整具のスライド時にずれ易く、ガイド部の設置に時間と労力を要するという問題があった。

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、操作性を向上させるとともに、運搬・設置・取外し等の作業負担を軽減することができる自動溶接装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、溶接対象部の溶接方向に沿って配置されるレール部と、該レール部に沿って移動可能な走行台車と、該走行台車に搭載された溶接トーチ部と、該溶接トーチ部を制御する操作盤と、を備えた自動溶接装置であって、前記操作盤は、運搬可能かつ前記走行台車から分離独立して配置可能に構成されている、ことを特徴とする自動溶接装置が提供される。

前記レール部は、該レール部の配置位置を案内する少なくとも一対の位置決め手段を有し、該各位置決め手段は、先端に鉤状部が形成された二本の棒状部材を並列した構成をなし、前記鉤状部同士の開き角度が９０度に設定されていてもよい。また、前記位置決め手段は、前記レール部に沿って折り畳み可能に構成されていてもよい。

前記走行台車は、移動方向の障害物に接触したことを検出するセンサを備え、該センサの信号に基づいて移動が停止されるように構成されていてもよい。また、前記障害物は、前記レール部に固定されたストッパであってもよい。

前記走行台車は、前記レール部に係止される複数の車輪と、該車輪に動力を伝達する駆動モータと、該駆動モータと少なくとも一つの前記車輪との動力伝達経路を接続又は遮断可能なクラッチと、有していてもよい。

前記操作盤は、ウィービング条件である、振り幅、振り回数、右端停止時間、中央停止時間、左端停止時間、初期アーク安定時間及びクレータ処理時間を設定可能に構成されていてもよい。さらに、前記操作盤は、前記ウィービング条件を予め設定した複数の溶接パターンを記憶していてもよい。

上述した本発明の自動溶接装置によれば、走行台車と操作盤とが別体に構成されていることから、二重船殻構造の二重底ブロックのように狭い箇所の溶接であっても、レール部に配置された走行台車上で操作盤を取り扱う必要がなく、容易に操作盤を取り扱うことができ、操作性に優れる。また、走行台車の重量を軽減することができ、駆動モータの容量及び重量を低減することができ、自動溶接装置の運搬・設置・取外し等の作業負担を軽減することができる。

また、位置決め手段の先端に二股の鉤状部を形成したことにより、鉤状部を隅部に当てつつ面で位置決めを行うことができ、位置決め精度を向上させることができる。また、位置決め手段を折り畳み式にすることにより、位置決め終了後、容易に位置決め手段を退避させることができ、操作性に優れるとともにレール部の位置ずれが生じ難い。したがって、レール部の設置の労力を軽減することができるとともに時間を短縮することができる。

本発明に係る自動溶接装置の一実施形態を示す全体構成図である。 溶接対象部の一例を示す図であり、二重船殻構造の二重底ブロックの概略構成図を示している。 レール部の配置状態を示す図であり、（Ａ）は位置調整状態、（Ｂ）は位置決め手段の退避状態、を示している。 位置決め手段の先端形状を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、である。 図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接をする状態を示す図であり、（Ａ）は走行台車設置状態、（Ｂ）は溶接状態、を示している。 図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接する状態を示す図であり、（Ａ）は走行台車停止状態、（Ｂ）はクラッチ解除状態、を示している。 操作盤の説明図であり、（Ａ）は操作盤本体の詳細図、（Ｂ）はウィービング条件の説明図、を示している。 図１に示した自動溶接装置を用いて水平隅肉溶接する状態を示す図である。 図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接を上進溶接する状態を示す図であり、（Ａ）は上進状態、（Ｂ）は走行台車設置状態、を示している。

以下、本発明の実施形態について図１〜図９を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係る自動溶接装置の一実施形態を示す全体構成図である。また、図２は、溶接対象部の一例を示す図であり、二重船殻構造の二重底ブロックの概略構成図を示している。

図１に示すように、本発明の自動溶接装置は、溶接対象部の溶接方向に沿って配置されるレール部１と、レール部１に沿って移動可能な走行台車２と、走行台車２に搭載された溶接トーチ部３と、溶接トーチ部３を制御する操作盤４と、を備え、操作盤４は、運搬可能かつ走行台車２から分離独立して配置可能に構成されている。なお、図示しないが、溶接トーチ部３にはワイヤ供給装置によりワイヤが自動供給されるように構成されている。

図２に示すように、本発明の自動溶接装置は、例えば、二重船殻構造の二重底ブロックの立向隅肉溶接や水平隅肉溶接に使用される。図２において、二重底ブロックはボトム外板Ｂと内底板Ｉとにより構成される二重船殻構造をなしている。ボトム外板Ｂの内底板Ｉ側及び内底板Ｉのボトム外板Ｂ側には、ロンジＬとフェイスプレートＦとにより構成されるＴ型鋼板が船舶の長さ方向に複数立設されている。また、ボトム外板Ｂと内底板Ｉとの間には仕切り板であるトランスＴが配置される。また、ロンジＬとトランスＴとの間に隙間が形成される場合にはカラープレートＣが配置される。そして、立向隅肉溶接は、ロンジＬとトランスＴ間の隅部、ロンジＬとカラープレートＣ間の隅部、トランスＴとカラープレートＣ間の隅部における溶接であり、水平隅肉溶接は、ボトム外板ＢとトランスＴ間の隅部、内底板ＩとトランスＴ間の隅部における溶接である。図１は、ロンジＬとトランスＴ間の立向隅肉溶接を行う場合について、フェイスプレートＦの上側から見た状態を図示しており、ロンジＬ、トランスＴ及びフェイスプレートＦは、説明の便宜上、一点鎖線で表示している。

前記レール部１は、走行台車２の車輪２２と係合するレール１１と、レール１１を所定の高さに支持する支柱部１２と、支柱部１２に接続されたＯＮ／ＯＦＦ切り替え可能なマグネット部１３と、レール１１（レール部１）の配置位置を案内する位置決め手段１４と、を有している。レール１１は、例えば、数十ｃｍ毎に連結可能に構成される。支柱部１２の高さは、溶接トーチ部３の長さ等によって設定される。マグネット部１３は、ＯＮにすると磁石として機能し鋼板に固定され、ＯＦＦにすると磁石としての機能を喪失する。

位置決め手段１４は、先端に鉤状部１４ｆが形成された二本の棒状部材１４ａ，１４ｂを並列した構成をなし、軸部１４ｃに接続されている。また、軸部１４ｃはレール部１に接続された支持部１４ｄに対して回動可能に接続されており、軸部１４ｃと支持部１４ｄとの間には折り畳み方向に付勢するバネ部材１４ｅが接続されている。かかる位置決め手段１４は、レール部１を配置したときにフェイスプレートＦと自動溶接装置とが干渉しない長さに設定される。

ここで、図３は、レール部の配置状態を示す図であり、（Ａ）は位置調整状態、（Ｂ）はは位置決め手段の退避状態、を示している。図３（Ａ）に示したように、レール部１には、その配置位置を案内する少なくとも一対の位置決め手段１４が配置されている。

レール部１をトランスＴの面上に配置する場合、図３（Ａ）に示したように、位置決め手段１４を伸ばした状態にセットし、レール１１の端部をボトム外板Ｂに接触させつつ、鉤状部１４ｆの先端をロンジＬの面に接触させる。このとき、棒状部材１４ａ，１４ｂの一方の鉤状部１４ｆの先端をロンジＬとトランスＴ（又はカラープレートＣ）間の隅部に接触させるとともに、全ての鉤状部１４ｆの先端がロンジＬの面に接触するようにレール部１の位置を調整する。かかる位置調整により、溶接したい隅部とレール部１とを平行に配置することができるとともに、ロンジＬを位置決め手段１４の鉤状部１４ｆにより面で捉えることができ、位置決め精度を向上させることができる。そして、レール部１の位置が定まったら、マグネット部１３をＯＮに切り替えてレール部１をトランスＴに固定する。

レール部１の固定が完了した後、図３（Ｂ）に示したように、位置決め手段１４をレール部１に沿って折り畳み、溶接作業の邪魔にならない位置に退避させる。ここで、位置決め手段１４は、折り畳むだけで退避させることができるため、従来のスライド式の位置決め手段と比較して操作性に優れるとともにレール部１の位置ずれが生じ難い。したがって、位置決め手段１４の形状及び退避構造により、レール部１の設置の労力を軽減することができるとともに時間を短縮することができる。

ここで、図４は、位置決め手段１４の先端形状を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、である。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、位置決め手段１４の先端形状は、棒状部材１４ａ，１４ｂ、傾斜部１４ｇ，１４ｈ及び先端部１４ｉ，１４ｊにより略鉤状に形成されている。すなわち、鉤状部１４ｆは、傾斜部１４ｇ，１４ｈ及び先端部１４ｉ，１４ｊにより構成される。そして、図４（Ａ）に示すように、棒状部材１４ａ，１４ｂの軸心Ｐと先端部１４ｉ，１４ｊの軸心Ｑとは、例えば、９０°の角度で交差するように設定される。また、図４（Ｂ）に示すように、傾斜部１４ｇ，１４ｈの開き角度は、例えば、９０°に設定される。なお、図示した位置決め手段１４の先端形状は、単なる一例であり、例えば、鉤状部１４ｆを湾曲した部材により構成してもよいし、溶接対象部位の形状に合わせて軸心Ｐ，Ｑの角度や傾斜部１４ｇ，１４ｈの開き角度を設定するようにしてもよい。

ここで、図５は、図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接する状態を示す図であり、（Ａ）は走行台車設置状態、（Ｂ）は溶接状態、を示している。以下、図１及び図５（Ａ）を用いて、走行台車２及び溶接トーチ部３について説明する。

前記走行台車２は、台車本体２１と、台車本体２１に回転可能に支持されるとともにレール部１のレール１１に係止される複数の車輪２２と、台車本体２１上に配置されるとともに各車輪２２に動力を伝達する駆動モータ２３と、駆動モータ２３から各車輪２２への動力伝達経路を構成する歯車機構を内蔵したギアボックス２４と、駆動モータ２３及びギアボックス２４を囲うケーシング２５と、台車本体２１の側面部に配置されるとともに移動方向の障害物に接触したことを検出するセンサ２６と、を有する。

台車本体２１は、車輪２２を介してレール１１上に配置可能な平板状の支持部材であり、駆動モータ２３、ギアボックス２４、ケーシング２５、センサ２６及び後述する溶接トーチ部３を搭載している。

車輪２２は、車軸がレール１１の上面に対して垂直になるように、例えば、台車本体２１の四隅に配置される。また、車輪２２は、周面に沿って窪みが形成されており、該窪みによりレール１１に係止可能に構成されている。また、図５（Ａ）に示したように、少なくとも一つの車輪２２（ここでは、図５の右上の車輪２２）は、クラッチ２７を介してギアボックス２４内の歯車機構に接続されている。したがって、駆動モータ２３と少なくとも一つの車輪２２との動力伝達経路は接続又は遮断可能に構成されている。なお、車輪２２とレール１１とは、例えば、ラック・ピニオン機構を構成している。

クラッチ２７は、例えば、台車本体２１に回動可能に接続された回動軸２７ａと、回動軸２７ａと連動して回動可能に接続されたクラッチ板２７ｂと、クラッチ板２７ｂに係合された偏芯板２７ｃと、偏芯板２７ｃを回動可能に台車本体２１に支持されたクラッチノブ２７ｄと、クラッチ板２７ｂの回動を規制するボールボタン２７ｅと、により構成される。クラッチ板２７ｂには、偏芯板２７ｃを係合する略Ｕ字形状の凹部を有し、この凹部に偏芯板２７ｃが回動可能に係合されている。また、クラッチ板２７ｂには、車輪２２の一つである駆動輪が回動可能に接続されている。したがって、クラッチノブ２７ｄにより偏芯板２７ｃを回動させることにより、クラッチ板２７ｂを回動軸２７ａ中心に回動させることができ、同時に車輪２２も回動させることができ、動力伝達経路から車輪２２を切り離すことができる。ボールボタン２７ｅは、走行台車２の振動等による意図しないクラッチ２７の解除が生じないようにするためのものである。なお、かかるクラッチ２７の構成は、単なる一例であり、偏芯機構の他に、リンク機構、スライド機構、バネ部材、係合爪等を利用したものであってもよい。

駆動モータ２３は、例えば、電動モータであり、操作盤４を介して電力が供給されるとともにＯＮ／ＯＦＦが制御される。駆動モータ２３のＯＮ／ＯＦＦ制御を走行台車２から分離独立した操作盤４上で操作することにより、狭い箇所に配置された走行台車２のボタンやスイッチを無理な姿勢で操作する必要がなく、楽な姿勢で容易かつ確実に駆動モータ２３を制御することができる。

ギアボックス２４は、駆動モータ２３の動力を各車輪２２に伝達する歯車機構を備えた動力伝達経路を構成する。なお、動力伝達経路は、歯車機構に限定されるものではなく、ベルト機構を利用したものであってもよい。

ケーシング２５は、駆動モータ２３やギアボックス２４を保護する部材である。また、ケーシング２５には、駆動モータ２３や溶接トーチ部３への電力を供給する電線や制御信号を伝送する信号線が接続されている。

センサ２６は、図５（Ａ）に示したように、レール１１に沿った方向の両端部に感圧部２６ａが配置される。また、感圧部２６ａは、走行台車２の幅よりもレール１１に沿った方向に突出するように配置されている。したがって、走行台車２の移動方向先に何らかの障害物（例えば、ボトム外板Ｂ、ロンジＬ、トランスＴ等）が存在した場合に、センサ２６の感圧部２６ａが最初に障害物と接触し、センサ２６の信号に基づいて走行台車２の移動が停止される。なお、ここでは、走行台車２がレール１１上のどちらの方向に移動しても障害物を検出できるようにレール１１に沿った両方向にセンサ２６を配置しているが、走行台車２がレール１１上を一方向のみ移動する場合にはその移動方向側にのみセンサ２６を配置するようにしてもよい。

前記溶接トーチ部３は、走行台車２に接続される台座３１と、台座３１上に立設された案内部材３２と、案内部材３２に沿ってスライド可能な支持部材３３と、支持部材３３を案内部材３２に沿ってスライド軸３４ａ方向に移動させる操作ハンドル３４と、支持部材３３に接続されたウィービング装置３５と、ウィービング装置３５に回動軸３５ａを介して接続されたトーチ保持部材３６と、トーチ保持部材３６に保持されるトーチ本体３７と、を有する。

ウィービング装置３５は、トーチ保持部材３６を回動軸３５ａ中心に回動させることにより、トーチ本体３７を左右に振るための装置である。トーチ保持部材３６は、トーチ本体３７を固定するための固定部材３６ａを有し、固定部材３６ａを締め付けることによりトーチ本体３７をトーチ保持部材３６に固定する。また、トーチ保持部材３６は、トーチ本体３７の長さ（突出量）を調整する調整部材３８を有している。また、ウィービング装置３５は、支持部材３３に回動可能に接続されており、トーチ本体３７の傾斜角度を調整できるように構成されている。なお、ウィービング装置３５のＯＮ／ＯＦＦやウィービング制御は、走行台車２から分離独立した操作盤４上で操作される。

前記操作盤４は、図１に示したように、走行台車２から分離独立して配置される。操作盤４は、操作ボタンや操作スイッチを有する操作盤本体４１と、操作盤４を運搬するための把手４２と、走行台車２や溶接トーチ部３への電力及び制御信号を伝送するケーブル４３と、を有する。また、操作盤４は、例えば、溶接対象部の近傍まで運搬できる程度の大きさ及び重量を有する。なお、操作盤４の詳細については後述する。

ここで、図６は、図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接する状態を示す図であり、（Ａ）は走行台車停止状態、（Ｂ）はクラッチ解除状態、を示している。以下、図５（Ａ）及び（Ｂ）並びに図６（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、図１に示した自動溶接装置により立向隅肉溶接する場合について説明する。なお、各図において、位置決め手段１４の図は省略してある。

図５（Ａ）に示したように、レール部１を位置決めして固定した後、レール部１上に走行台車２が配置される。具体的には、レール１１に走行台車２の車輪２２が係止される。このとき、レール１１の端部から車輪２２を挿入するように係止させてもよいし、走行台車２を傾けながらレール１１の側面部から車輪２２を係止させてもよい。また、クラッチ２７を解除した状態で、レール１１に車輪２２を係止させた後、クラッチ２７を接続するようにしてもよい。図５（Ａ）は、溶接開始位置にトーチ本体３７の先端が配置されるように、走行台車２の位置及びウィービング装置３５の高さや傾斜を調整し、走行台車２をセットした状態を図示している。上述した実施形態の自動溶接装置によれば、走行台車２と操作盤４とが別体に構成されていることから、走行台車２の重量を軽減することができ、駆動モータ２３の容量及び重量を低減することができ、走行台車２の運搬及び設置に要する作業負担を軽減することができ、二重船殻構造の二重底ブロックのように狭い箇所であっても短時間に作業を行うことができる。

そして、操作盤４を操作することにより、図５（Ｂ）に示したように、走行台車２をレール１１上で移動させながら溶接対象箇所Ｗを溶接する。このとき、必要に応じてウィービング装置３５によりトーチ本体３７をウィービングさせながら溶接するようにしてもよい。

さらに、溶接していくと、図６（Ａ）に示したように、センサ２６の感圧部２６ａがボトム外板Ｂと接触し、走行台車２の移動が停止されるとともに溶接作業も停止される。このように、センサ２６を走行台車２に配置することにより、溶接作業の停止を自動化することができ、溶接作業の簡易化及び作業時間の短縮を図ることができる。

走行台車２が停止し溶接作業が終了したら、図６（Ｂ）に示したように、クラッチ２７を解除し、走行台車２をレール部１から取外し可能な状態とする。具体的には、クラッチノブ２７ｄを回動させることにより、偏芯板２７ｃを回動させるとともにクラッチ板２７ｂを回動させ、動力伝達経路から車輪２２を切り離してクラッチ２７を解除する。このように、駆動輪である車輪２２を動力伝達経路から切り離すことにより、レール１１上で容易に走行台車２を移動させることができ、取外し作業を容易かつ迅速に行うことができる。走行台車２をレール部１から取外す際には、レール１１の端部から車輪２２を脱輪させてもよいし、走行台車２を傾けながらレール１１の側面部から車輪２２を脱輪させてもよい。なお、図示しないが、レール部１から走行台車２を取外した後、レール部１のマグネット部１３をＯＦＦにしてレール部１を取外し、次の溶接対象部に移動する。

ここで、図７は、操作盤４の説明図であり、（Ａ）は操作盤本体の詳細図、（Ｂ）はウィービング条件の説明図、を示している。なお、図７（Ａ）において、把手４２及びケーブル４３の図は省略してある。

図７（Ａ）に示したように、操作盤本体４１には、パワースイッチ４１ａ、スピーカ４１ｂ、表示部４１ｃ、設定部４１ｄ、速度ダイヤル４１ｅ、方向表示部４１ｆ、ワイヤ供給装置電源４１ｇ、ワイヤ供給スイッチ４１ｈ等が配置されている。

パワースイッチ４１ａは、自動溶接装置全体の電源である。スピーカ４１ｂは、警告音や操作音等を出力する。表示部４１ｃは、例えば、液晶パネルであり、設定条件や操作状況等を表示する。速度ダイヤル４１ｅは、溶接スピードを調節するつまみである。方向表示部４１ｆは、走行台車２の移動方向を点灯により指し示す表示部である。ワイヤ供給装置電源４１ｇは、溶接トーチ部３に接続されたワイヤ供給装置の電源である。ワイヤ供給スイッチ４１ｈは、溶接トーチ部３のトーチ本体３７にワイヤの自動供給を開始するスイッチである。

設定部４１ｄには、例えば、モード選択ボタンａ、数値選択ボタンｂ〜ｄ、決定ボタンｅ、アークボタンｆ、ウィービングボタンｇ、走行ボタンｈ、スタートボタンｉ等が配置されている。アークボタンｆは、アーク信号のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるボタンである。ウィービングボタンｇは、ウィービングの開始／停止を切り替えるボタンである。走行ボタンｈは、走行台車２の走行の開始／停止を切り替えるボタンである。スタートボタンｉは、自動運転の開始／停止を切り替えるボタンである。

モード選択ボタンａ、数値選択ボタンｂ〜ｄ及び決定ボタンｅについては、図７（Ｂ）を参照しながら説明する。図７（Ｂ）に示したように、ウィービング条件は、振り幅Ｓ、振り回数Ｎ、右端停止時間Ｔ１、中央停止時間Ｔ２、左端停止時間Ｔ３、初期アーク安定時間、クレータ処理時間等により設定される。

振り幅Ｓは、トーチ本体３７の振り幅（振幅幅の半分）を示しており、例えば、０〜５０ｍｍの範囲で設定される。振り回数Ｎは、毎分当たりのトーチ本体３７の振り回数を示しており、例えば、０〜２００回／分の範囲で設定される。右端停止時間Ｔ１は、トーチ本体３７を右側一杯に振った後トーチ本体３７を停止させる時間を示しており、例えば、０〜３０秒の範囲で設定される。中央停止時間Ｔ２は、トーチ本体３７を振幅の中心に到達した後トーチ本体３７を停止させる時間を示しており、例えば、０〜３０秒の範囲で設定される。左端停止時間Ｔ３は、トーチ本体３７を左側一杯に振った後トーチ本体３７を停止させる時間を示しており、例えば、０〜３０秒の範囲で設定される。初期アーク安定時間は、アークＯＮ後、台車走行及びウィービングを開始するまでの時間を示しており、例えば、０〜３０秒の範囲で設定される。クレータ処理時間は、台車走行及びウィービング停止後、アークがＯＦＦとなるまでの時間を示しており、例えば、０〜３０秒の範囲で設定される。

また、モード選択ボタンａは、ボタンを押すことにより、設定したいウィービング条件を呼び出すことができる。数値選択ボタンｂ〜ｄは、ボタン毎に０〜９までの数字を選択することができる。本実施形態では、ウィービング条件は三桁で十分であるため、数値選択ボタンｂ〜ｄは三つ用意されている。したがって、モード選択ボタンａにより設定したいウィービング条件を選択し、各数値選択ボタンｂ〜ｄに設定したい数値を入力し、最後に決定ボタンｅを押すことにより、設定条件を操作盤４に記憶させることができる。例えば、振り回数Ｎを１２０回／分に設定する場合には、モード選択ボタンａを何度か押して「振り回数Ｎ」の設定モードを呼び出し、数値選択ボタンｂに「１」を入力し、数値選択ボタンｃに「２」を入力し、数値選択ボタンｄに「０」を入力し、最後に決定ボタンｅを押せばよい。

また、操作盤４には、ウィービング条件を予め設定した複数の溶接パターンを記憶させておいてもよい。溶接パターンは、初期設定時に登録してもよいし、上述した設定部４１ｄを操作して設定したウィービング条件を溶接パターンとして任意に登録できるようにしてもよい。操作盤４に記憶させた溶接パターンは、モード選択ボタンａを繰り返し押すことにより、「溶接パターン１」、「溶接パターン２」、・・・、と表示部４１ｃに表示できるようにしておき、決定ボタンｅを押すことにより所望の溶接パターンを選択することができるようにしておく。

上述した実施形態では、走行台車２と操作盤４とが別体に構成されていることから、二重船殻構造の二重底ブロックのように狭い箇所の溶接であっても、レール部１に配置された走行台車２上で上述したような複雑な設定作業等を行う必要がなく、作業し易い場所に操作盤４を配置して操作することができ、操作性に優れる。

次に、図１に示した自動溶接装置を用いて水平隅肉溶接する場合について説明する。ここで、図８は、図１に示した自動溶接装置を用いて水平隅肉溶接する状態を示す図である。なお、位置決め手段１４の図は省略してある。

図８は、トランスＴとボトム外板Ｂとの隅部を溶接する水平隅肉溶接を行う場合を図示したものである。レール部１は、トランスＴとボトム外板Ｂとの隅部と平行となるようにトランスＴに固定される。このとき、図３と同様に、位置決め手段１４を用いて、レール部１の固定位置を調節する。ここでは、図の左側に走行台車２を配置して図の右方向に走行台車２を移動させながら溶接させている。また、走行台車２のセンサ２６が図の右側のロンジＬに接触し、走行台車２を停止させた状態を一点鎖線で示している。水平隅肉溶接では、必ずしも一方向に走行台車２を移動させる必要はなくレール部１の中央部に走行台車２を配置して走行台車２を左右に移動させて溶接するようにしてもよい。この場合、センサ２６を走行台車２の移動方向の両方に配置しておけば、左右のロンジＬを感知して走行台車２を停止させることができ、効率のよく溶接作業を行うことができる。

最後に、図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接を上進溶接する場合について説明する。ここで、図９は、図１に示した自動溶接装置を用いて立向隅肉溶接を上進溶接する状態を示す図であり、（Ａ）は上進状態、（Ｂ）は走行台車設置状態、を示している。

図５及び図６に示した立向隅肉溶接では、走行台車２をボトム外板Ｂに向けて下進させながら溶接する場合について説明したが、図１に示した自動溶接装置では、走行台車２をボトム外板Ｂ側からフェイスプレートＦに向かって上進させながら溶接することもできる。この場合、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、走行台車２の進行方向に適当な障害物が存在しないため、レール部１にストッパ１５を固定しておく。ストッパ１５は、レール部１から溶接したい箇所と反対側に突出するように固定された板部材であり、例えば、レール部１にネジやボルト等の締結手段により固定される。また、ストッパ１５は、走行台車２のセンサ２６の感圧部２６ａと接触することができる長さを有する。

したがって、図９（Ａ）に示すように、ボトム外板Ｂ側に自動溶接装置を設置し、フェイスプレートＦに向かって上進させながら隅肉溶接をすることにより、図９（Ｂ）に示すように、センサ２６の感圧部２６ａがストッパ１５と接触し、走行台車２の移動が停止されるとともに溶接作業も停止される。このように上進溶接した場合には、溶接作業の終了した走行台車２のクラッチ２７を解除してレール部１の下端部まで走行台車２を移動させてクラッチ２７を接続することにより、レール部１の下端部に走行台車２を固定させて重心を下げることにより、レール部１を把持して容易に自動溶接装置を運搬することができ、走行台車２の運搬及び設置に要する作業負担を軽減することができる。また、上述した実施形態の自動溶接装置では、走行台車２にクラッチ２７を設置しているため、レール部１の上部で停止した走行台車２を容易に下端部まで移動させることができ、クラッチ２７が設置されていない場合（モータ駆動で移動させる場合）と比較して作業時間を短縮することができる。

また、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、位置決め手段１４が上向きに回動できるようにしておくことにより、位置決め手段１４の退避を忘れた場合であっても、自動溶接装置の一部（例えば、溶接トーチ部３）が位置決め手段１４と接触することにより、自動的に位置決め手段１４を退避させることもできる。なお、同様の機能を図５及び図６に示した下進溶接に適用する場合には、位置決め手段１４の退避方向（回動方向）を溶接の進行方向（すなわち、下向き）となるように設定しておけばよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、二重船殻構造の二重底ブロック以外の溶接にも使用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１…レール部
２…走行台車
３…溶接トーチ部
４…操作盤
１１…レール
１２…支柱部
１３…マグネット部
１４…位置決め手段
１４ａ，１４ｂ…棒状部材
１４ｃ…軸部
１４ｄ…支持部
１４ｅ…バネ部材
１４ｆ…鉤状部
１４ｇ，１４ｈ…傾斜部
１４ｉ，１４ｊ…先端部
１５…ストッパ
２１…台車本体
２２…車輪
２３…駆動モータ
２４…ギアボックス
２５…ケーシング
２６…センサ
２６ａ…感圧部
２７…クラッチ
２７ａ…回動軸
２７ｂ…クラッチ板
２７ｃ…偏芯板
２７ｄ…クラッチノブ
２７ｅ…ボールボタン
３１…台座
３２…案内部材
３３…支持部材
３４…操作ハンドル
３４ａ…スライド軸
３５…ウィービング装置
３５ａ…回動軸
３６…トーチ保持部材
３６ａ…固定部材
３７…トーチ本体
３８…調整部材
４１…操作盤本体
４１ａ…パワースイッチ
４１ｂ…スピーカ
４１ｃ…表示部
４１ｄ…設定部
４１ｅ…速度ダイヤル
４１ｆ…方向表示部
４１ｇ…ワイヤ供給装置電源
４１ｈ…ワイヤ供給スイッチ
４２…把手
４３…ケーブル

Claims (8)

1. 溶接対象部の溶接方向に沿って配置されるレール部と、該レール部に沿って移動可能な走行台車と、該走行台車に搭載された溶接トーチ部と、該溶接トーチ部を制御する操作盤と、を備えた自動溶接装置であって、
   前記操作盤は、運搬可能かつ前記走行台車から分離独立して配置可能に構成されている、ことを特徴とする自動溶接装置。
2. 前記レール部は、該レール部の配置位置を案内する少なくとも一対の位置決め手段を有し、該各位置決め手段は、先端に鉤状部が形成された二本の棒状部材を並列した構成をなし、前記鉤状部同士の開き角度が９０度に設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
3. 前記位置決め手段は、前記レール部に沿って折り畳み可能に構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の自動溶接装置。
4. 前記走行台車は、移動方向の障害物に接触したことを検出するセンサを備え、該センサの信号に基づいて移動が停止されるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
5. 前記障害物は、前記レール部に固定されたストッパである、ことを特徴とする請求項４に記載の自動溶接装置。
6. 前記走行台車は、前記レール部に係止される複数の車輪と、該車輪に動力を伝達する駆動モータと、該駆動モータと少なくとも一つの前記車輪との動力伝達経路を接続又は遮断可能なクラッチと、有することを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
7. 前記操作盤は、ウィービング条件である、振り幅、振り回数、右端停止時間、中央停止時間、左端停止時間、初期アーク安定時間及びクレータ処理時間を設定可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
8. 前記操作盤は、前記ウィービング条件を予め設定した複数の溶接パターンを記憶している、ことを特徴とする請求項７に記載の自動溶接装置。