JP2017077585A

JP2017077585A - 抜き型刃溶接用自動溶接装置

Info

Publication number: JP2017077585A
Application number: JP2016202492A
Authority: JP
Inventors: ソングンパク; Seon-Geun Park
Original assignee: Sds Japan; Sds Japan Co Ltd
Current assignee: Sds Japan; Sds Japan Co Ltd
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2017-04-27
Also published as: KR101616340B1; WO2017069409A1

Abstract

【課題】抜き型刃を製作することができ、溶接対象物を容易に、かつ、迅速に溶接することができるようにする。【解決手段】ベース板（１１０）、該ベース板（１１０）の上面に一定の距離を置いて配設された第１のスタンド部（１２０）及び第２のスタンド部（１３０）、並びに第１のスタンド部（１２０）と第２のスタンド部（１３０）との間に形成された離隔空間（１４０）を備えたテーブル（１００）と、二つの端部を互いに当接させた状態の溶接対象物（１０）を把持し、前記離間空間（１４０）の上に位置させる溶接対象物治具部（２００）と、溶接対象物（１０）の互いに対向する二つの端部を溶接するための溶接部（５００）とを有する。抜き型に使用される抜き型刃を製作することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、自動溶接装置に関するもので、より詳細には、抜き型に使用される抜き型刃を溶接するための抜き型刃溶接用自動溶接装置に関するものである。

溶接は、突き合わせた二つの板材、二つの鋼管等の部材を接続するために、各部材の突き合わせた部分を接合する作業である。

このような溶接作業は、作業時に、多くの熱及び光が発生したり、有害なガスが発生したりして、危険が伴う。したがって、溶接を専門とする熟練労働者が徐々に少なくなり、それに応じて、最近では、自動溶接装置が一般に使用されるようになっている。

一方、溶接が行われる分野は、船舶の製造、自動車の製造、抜き型の製造等、その分野が非常に多様である。これらの溶接が行われる様々な分野の中で、本発明は、抜き型を製造する分野に利用される自動溶接装置に関するものである。

このような抜き型の技術は、過去には、主に各種のボックス（ＢＯＸ）等を加工する分野で利用されてきたが、最近では、先端機器と専門の人材が投入されるのに伴い、それまで大型の金型を製作する必要があった分野にまで取り入れられ、急速に全産業分野に普及した。

また、これらの抜き型をプレス機械等に装着することにより、素材を、水平方向、垂直方向等に移動させて切断し、仕様どおりの製品を生産することができる。

抜き型は、合板又はＰＶＣ板を加工して溝を形成し、該溝のスペースに、抜き型刃、別名「トムソン刃（ｓｔｅｅｌｃｕｔｔｉｎｇｒｕｌｅｓ）」を、各種のカッタ、曲げ機等の機器を利用して、溝の形状に切断したり、曲げたりして押し込むことによって製作される。

このような抜き型で使用されるトムソン刃は、所定の長さを有するプレートを、前述されたように、各種のカッタ、曲げ機等の機器を利用して、溝の形状に切断したり、曲げたりすることによって形成されるが、このとき、所定の形状に曲げられたプレートの両端を固定しなければならず、そのために、プレートの両端が互いに突き合わせられ、溶接される（例えば、特許文献１参照。）。

韓国登録特許第１０−０８８０３５０号公報

抜き型に使用されるトムソン刃の溶接作業は、溶接を専門とする熟練労働者によって行われる必要があるにもかかわらず、熟練労働者が徐々に少なくなり、それに伴い、自動溶接装置の使用が求められるようになってきている。

また、従来の自動溶接装置は、船舶の船体、車両の車体等を生産する際に使用される形態のもの、又は大型の金属製のパネル、配管等の資材を生産する際に使用される形態のものが主流になっている。

したがって、抜き型に使用される抜き型刃を製作するための自動溶接装置の開発及び使用が求められる。

本発明は、抜き型に使用される抜き型刃を製作する際に使用することができ、溶接対象物の大きさに関係なく、溶接対象物を簡単に固定して溶接作業を行うことができ、溶接対象物を容易に、かつ、迅速に溶接することができる抜き型刃溶接用自動溶接装置を提供する。

そのために、本発明の抜き型刃溶接用自動溶接装置においては、ベース板（１１０）、該ベース板（１１０）の上面の一部の領域に配設された第１のスタンド部（１２０）、該第１のスタンド部（１２０）と一定の距離を置いて、前記ベース板（１１０）の上面の他の一部の領域に配設された第２のスタンド部（１３０）、及び前記第１のスタンド部（１２０）と第２のスタンド部（１３０）との間に形成された離隔空間（１４０）を備えたテーブル（１００）と、前記第１のスタンド部（１２０）及び第２のスタンド部（１３０）の上面に配設され、二つの端部を互いに当接させた状態の溶接対象物（１０）を把持し、前記離間空間（１４０）の上に位置させる溶接対象物治具部（２００）と、前記第２のスタンド部（１３０）に配設され、前記溶接対象物（１０）の互いに対向する二つの端部を溶接するための溶接部（５００）と、該溶接部（５００）に溶接ガスを供給する溶接ガス供給部（９００）と、該溶接ガス供給部（９００）を駆動する制御部（１０００）とを有する。

本発明によれば、抜き型刃溶接用自動溶接装置においては、ベース板（１１０）、該ベース板（１１０）の上面の一部の領域に配設された第１のスタンド部（１２０）、該第１のスタンド部（１２０）と一定の距離を置いて、前記ベース板（１１０）の上面の他の一部の領域に配設された第２のスタンド部（１３０）、及び前記第１のスタンド部（１２０）と第２のスタンド部（１３０）との間に形成された離隔空間（１４０）を備えたテーブル（１００）と、前記第１のスタンド部（１２０）及び第２のスタンド部（１３０）の上面に配設され、二つの端部を互いに当接させた状態の溶接対象物（１０）を把持し、前記離間空間（１４０）の上に位置させる溶接対象物治具部（２００）と、前記第２のスタンド部（１３０）に配設され、前記溶接対象物（１０）の互いに対向する二つの端部を溶接するための溶接部（５００）と、該溶接部（５００）に溶接ガスを供給する溶接ガス供給部（９００）と、該溶接ガス供給部（９００）を駆動する制御部（１０００）とを有する。

この場合、溶接対象物（１０）が固定される位置に離隔空間（１４０）が形成されるので、多様な大きさの溶接対象物（１０）を溶接対象物治具部（２００）に固定することができる。したがって、溶接対象物（１０）の大きさに関係なく、溶接対象物（１０）を簡単に固定し、溶接作業を行うことができ、溶接対象物（１０）を容易に、かつ、迅速に溶接することができる。

本発明の第１の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の正面図である。本発明の第１の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の第１の部分拡大斜視図である。本発明の第１の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の第２の部分拡大斜視図である。本発明の第２の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の正面図、図２は本発明の第１の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の第１の部分拡大斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の第２の部分拡大斜視図である。

本発明の抜き型刃溶接用自動溶接装置は、テーブル（１００）、治具部（２００）、治具移動装置（３００）、溶接部（５００）、昇降装置（６００）、第１の水平移動装置（７００）、第２の水平移動装置（８００）、溶接ガス供給部（９００）及び制御部（１０００）を備える。

テーブル（１００）は、治具部（２００）、溶接部（５００）、溶接ガス供給部（９００）及び制御部（１０００）を配設するための空間を提供する。また、テーブル（１００）は、所定の面積を有する矩形の、本実施の形態においては、正方形のベース板（１１０）、該ベース板（１１０）の上面の一部の領域に配設された第１のスタンド部（１２０）、及び該第１のスタンド部（１２０）と一定の距離を置いて、前記ベース板（１１０）の上面の他の一部の領域に配設された第２のスタンド部（１３０）を備え、前記第１のスタンド部（１２０）と第２のスタンド部（１３０）との間に離隔空間（１４０）が形成される。

第１のスタンド部（１２０）は、ベース板（１１０）の上面から垂直に立ち上げて形成された複数の第１の垂直フレーム（１２１）、及び該各第１の垂直フレーム（１２１）の上部に配設された第１の上板（１２２）を備える。

第２のスタンド部（１３０）は、ベース板（１１０）の上面から垂直に立ち上げて形成された複数の第２の垂直フレーム（１３１）、及び該各第２の垂直フレーム（１３１）の上部に配設された第２の上板（１３２）を備える。

離隔空間（１４０）の長さは第１のスタンド部（１２０）及び第２のスタンド部（１３０）の長さに対応させて設定される。

治具部（２００）は、前記第１のスタンド部（１２０）及び第２のスタンド部（１３０）の上面に配設され、二つの端部を互いに当接させた状態の溶接対象物（１０）を把持し、離隔空間（１４０）上に溶接対象物（１０）を位置させる。

そのために、治具部（２００）は第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）から成り、第１の治具（２１０）は、前記離隔空間（１４０）の上に位置するように配設された第１の治具部材（２１２）を備え、前記第２の治具（２２０）は、前記離隔空間（１４０）の上に位置するように、かつ、前記第１の治具部材（２１２）と対向させて配設された第２の治具部材（２２２）を備える。

すなわち、前記第１の治具（２１０）は、片側面に第１の結合溝（２１１ａ）が形成された第１の結合ブロック（２１１）、及び第１の結合溝（２１１ａ）に挿入され、第１の結合ブロック（２１１）と結合される前記第１の治具部材（２１２）を備える。なお、第１の結合溝（２１１ａ）の断面の形状は任意の形状にされる。

前記第１の治具部材（２１２）の片側面には、前記第１の結合溝（２１１ａ）の断面の形状に対応する断面の形状を有し、第１の結合溝（２１１ａ）内に挿入される第１の結合突起（２１２ｂ）が形成され、該第１の結合突起（２１２ｂ）が形成された面と反対側の面には、溶接対象物（１０）の一方の端部を把持するための第１の把持溝（２１２ａ）が形成される。

このように、第１の治具（２１０）は、第１のスタンド部（１２０）によって支持され、第１の治具部材（２１２）が離隔空間（１４０）を向くように配設される。そして、第１の治具（２１０）は、治具移動装置（３００）によって水平方向に移動自在に配設される。なお、第１の治具（２１０）が水平方向に移動する構造については、後述で治具移動装置（３００）を説明する際に詳細に説明する。

前記第２の治具（２２０）は、片側面に第２の結合溝（２２１ａ）が形成された第２の結合ブロック（２２１）、及び第２の結合溝（２２１ａ）に挿入され、第２の結合ブロック（２２１）と結合する前記第２の治具部材（２２２）を備える。なお、第２の結合溝（２２１ａ）の断面の形状は任意の形状にされる。

第２の治具部材（２２２）の片側面には、第２の結合溝（２２１ａ）の断面の形状に対応する断面の形状を有し、第２の結合溝（２２１ａ）内に挿入される第２の結合突起（２２２ｂ）が形成され、該第２の結合突起（２２２ｂ）が形成された面と反対側の面には、溶接対象物（１０）の他方の端部を把持するための第２の把持溝（２２２ａ）が形成される。

このように、第２の治具（２２０）は、第２のスタンド部（１３０）によって支持され、第２の治具部材（２２２）が第１の治具部材（２１２）と対向するように配設される。

治具移動装置（３００）は、第１のスタンド部（１２０）上の第１の治具（２１０）の後方において第１の治具（２１０）に連結され、第１の治具（２１０）を第２の治具（２２０）に向けて水平方向に移動させる。そのために、治具移動装置（３００）は、第１のレール部（３１０）、第１のシリンダ装着台（３２０）、第１のシリンダ装置（３３０）及び治具連結部（３４０）を備える。

第１のレール部（３１０）は第１のスタンド部（１２０）の第１の上板（１２２）に固定される。そのために、第１のレール部（３１０）は、第１の上板（１２２）に固定され、プレートの形状を有するレール装着部材（３１１）、及び該レール装着部材（３１１）に嵌め込むことによって装着される一対の第１のレール（３１２）を備える。

第１のシリンダ装着台（３２０）は、第１のレール（３１２）と結合される第１のレール結合ブロック（３２１）、及び該第１のレール結合ブロック（３２１）上に装着される第１のシリンダ台（３２２）を備える。

そして、第１のレール結合ブロック（３２１）及び第１のシリンダ台（３２２）のうちのいずれか一方に、第１のレール結合ブロック（３２１）及び第１のシリンダ台（３２２）の位置を固定するための位置固定ピン（３２３）が配設される。該位置固定ピン（３２３）を締めると、位置固定ピン（３２３）の端部が第１のレール（３１２）に押し付けられ、第１のレール結合ブロック（３２１）及び第１のシリンダ台（３２２）の位置が固定され、位置固定ピン（３２３）を緩めると、位置固定ピン（３２３）の端部が第１のレール（３１２）から離れ、第１のレール結合ブロック（３２１）及び第１のシリンダ台（３２２）を手動で第１のレール（３１２）に沿って移動させ、第１のレール結合ブロック（３２１）及び第１のシリンダ台（３２２）の位置を調節することができる。これにより、第１のシリンダ装着台（３２０）を第１のレール（３１２）に沿って水平方向に移動させることができる。

第１のシリンダ装置（３３０）は、第１のシリンダ装着台（３２０）の第１のシリンダ台（３２２）の上面に固定され、シリンダロッド（３３１）及び該シリンダロッド（３３１）の端部に固定された連結プレート（３３２）を備える。該連結プレート（３３２）は、治具連結部（３４０）と連結され、シリンダロッド（３３１）が進退するのに伴って、シリンダロッド（３３１）と共に移動させられる。

治具連結部（３４０）は、シリンダ装置（３３０）の連結プレート（３３２）に固定された固定プレート（３４１）、及び該固定プレート（３４１）と結合された治具装着プレート（３４２）を備える。該治具装着プレート（３４２）の上面に、前記第１の治具（２１０）の第１の結合ブロック（２１１）を結合することによって、治具連結部（３４０）に第１の治具（２１０）が装着される。

溶接部（５００）は第２のスタンド部（１３０）上に配設され、溶接部（５００）において、溶接対象物（１０）の互いに対向する二つの端部が溶接される。そのために、溶接部（５００）は、トーチ（５１０）を第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）上に位置させて把持するためのトーチ装着部（５２０）及び眼保護機構（５３０）を備える。

また、溶接部（５００）には溶接ガスを供給するための溶接ガス供給部（９００）が配設され、前記トーチ（５１０）は、ホース又は配管を介して溶接ガス供給部（９００）と連結され、溶接ガス供給部（９００）からガスの供給を受けて溶接対象物（１０）を溶接する。

トーチ装着部（５２０）の構造には特別な制限はなく、例えば、複数の板状の部材を互いに結合して連結することによってトーチ装着部（５２０）を形成し、トーチ（５１０）の吐出端が溶接対象物（１０）と対向するようにトーチ（５１０）の角度を調節するために、各板状の部材を回転させることができるようにすることができる。

前記眼保護機構（５３０）は、トーチ（５１０）を使用して溶接対象物（１０）を溶接するときに発生する紫外線によって作業者の目が損傷するのを防止する。本実施の形態において、眼保護機構（５３０）は透明のウィンドウ（５３２）及び透明のウィンドウフレーム（５３１）から成る。透明のウィンドウフレーム（５３１）は、矩形の開口（５３１ａ）が形成された矩形のプレートの形状を有し、透明のウィンドウ（５３２）は透明のウィンドウフレーム（５３１）の前記開口（５３１ａ）に取り付けられる。また、透明のウィンドウフレーム（５３１）は、トーチ装着部（５２０）に対して揺動自在に取り付けられ、トーチ（５１０）による溶接作業時には下降させられてトーチ（５１０）の前に置かれ、溶接作業が終了した後、及び通常時には、上昇させられ、トーチ（５１０）の上方に置かれる。

昇降装置（６００）は、溶接部（５００）と連結され、溶接部（５００）を昇降させるために、第２のスタンド部（１３０）上に配設され、本実施の形態においては、空圧シリンダによって形成される。空圧シリンダのシリンダロッドは、トーチ装着部（５２０）の一部と連結され、空圧が供給されるシリンダは第２のスタンド部（１３０）に配設される。

第１の水平移動装置（７００）は、第２のスタンド部（１３０）の上部に配設され、前記溶接部（５００）を、前記第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向において移動させることができるように構成される。そのために、第１の水平移動装置（７００）は、第２のレール部（７１０）、昇降装置操作部（７２０）及び移動部（７２１）を備える。

第２のレール部（７１０）は、第１のレール装着ブロック（７１１）、第２のレール装着ブロック（７１２）及び第２のレール（７１３）を備える。

前記第１のレール装着ブロック（７１１）は、第２のスタンド部（１３０）の第２の上板（１３２）上において、離隔空間（１４０）に近接させて配設され、第２の上板（１３２）に固定される。そして、第１のレール装着ブロック（７１１）の上面に第２の治具（２２０）の第２の結合ブロック（２２１）が結合される。

前記第２のレール装着ブロック（７１２）は、第１のレール装着ブロック（７１１）と所定の距離を置いて、第１のレール装着ブロック（７１１）と対向させて配設され、第２の上板（１３２）に固定される。

前記第２のレール（７１３）は一対の構造を有し、それぞれの端部が、第１のレール装着ブロック（７１１）及び第２のレール装着ブロック（７１２）の互いに対向する側面部に結合され、固定される。

昇降装置操作部（７２０）は、移動部（７２１）、スクリュー装着台（７２２）、スクリュー（７２３）及びハンドル（７２４）を備える。

前記移動部（７２１）は、第２のレール結合ブロック（７２１ａ）及び移動プレート（７２１ｂ）を備える。第２のレール結合ブロック（７２１ａ）は、第２のレール（７１３）と結合され、移動プレート（７２１ｂ）は、第２のレール結合ブロック（７２１ａ）の上に位置するように第２のレール結合ブロック（７２１ａ）と結合される。このとき、第２のレール結合ブロック（７２１ａ）は、長辺が、第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に対して垂直の方向になるように配設される。

前記スクリュー装着台（７２２）は、第１のスタンド部（１２０）の第１の上板（１２２）上に配設され、断面が「Ｌ」字状の形状を有する。

前記スクリュー（７２３）は、回転することによって、移動部（７２１）の移動プレート（７２１ｂ）を移動させる。そのために、スクリュー（７２３）はスクリュー装着台（７２２）及び移動プレート（７２１ｂ）に対してねじで結合される。このとき、スクリュー（７２３）は、軸方向が第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に対して平行になるように結合される。スクリュー（７２３）と結合し、スクリュー（７２３）の回転に伴って移動プレート（７２１ｂ）を移動させることができるように、スクリュー装着台（７２２）及び移動プレート（７２１ｂ）にねじ穴が形成される。移動プレート（７２１ｂ）に形成されるねじ穴は、移動プレート（７２１ｂ）の側面部に形成される。

前記ハンドル（７２４）は、スクリュー（７２３）の両端部のうちのスクリュー装着台（７２２）と結合された側の端部に結合され、作業者がハンドル（７２４）を操作することによってスクリュー（７２３）が回転させられる。

第２の水平移動装置（８００）は、第２のスタンド部（１３０）上に配設され、前記溶接部（５００）を、前記第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に対して垂直の方向に移動させることができるように構成される。そのために、第２の水平移動装置（８００）は、第２のシリンダ装着台（８１０）及び位置調節スクリュー（８２０）を備える。

本実施の形態において、第２のシリンダ装着台（８１０）は、プレートの形状を有し、前記移動部（７２１）の移動プレート（７２１ｂ）の上面に配設され、第２のシリンダ装着台（８１０）の上面に前記昇降装置（６００）が、移動プレート（７２１ｂ）に対して移動させることができるように装着されるようになっているが、例えば、第２のシリンダ装着台（８１０）を、移動プレート（７２１ｂ）の上面に配設したり、さらに、他のガイド装置を介して、移動プレート（７２１ｂ）の上面に配設したりすることができる。その場合、前記ガイド装置として、ＬＭガイド（登録商標）を使用することができる。

位置調節スクリュー（８２０）は、第２のシリンダ装着台（８１０）が移動プレート（７２１ｂ）の長さ方向に移動することができるように配設される。そのために、移動プレート（７２１ｂ）における第２のレール（７１３）に隣接した短辺側には、位置調節スクリュー（８２０）を結合するためにスクリュー結合片（８３０）が配設される。そして、該スクリュー結合片（８３０）に位置調節スクリュー（８２０）が結合された状態で、位置調節スクリュー（８２０）の端部が第２のシリンダ装着台（８１０）のプレート面にねじで結合される。したがって、位置調節スクリュー（８２０）を左右方向に回転させると、第２のシリンダ装着台（８１０）を移動プレート（７２１ｂ）の長さ方向に移動させることができる。

溶接ガス供給部（９００）は、溶接部（５００）のトーチ（５１０）に溶接ガスを供給するために、ガスタンク（９１０）、バルブ部（９２０）及び圧力ゲージ（９３０）を備える。

前記ガスタンク（９１０）は吐出端（９１１）を備え、該吐出端（９１１）にバルブ部（９２０）が連結される。バルブ部（９２０）が開放されると、吐出端（９１１）及びトーチ（５１０）と連結された配管又はホースを介して、溶接ガスがトーチ（５１０）に供給される。

前記バルブ部（９２０）は、ガス配管（９２１）及びバルブ（９２２）を備える。ガス配管（９２１）はガスタンク（９１０）の吐出端（９１１）に連結され、バルブ（９２２）は、ガス配管（９２１）上に配設され、ガス配管（９２１）内を開閉する。本実施の形態において、バルブ（９２２）は電子ソレノイドバルブから成る。

前記圧力ゲージ（９３０）は、バルブ部（９２０）のガス配管（９２１）上に配設され、ガス配管（９２１）を介して吐出される溶接ガスの吐出圧力を測定し、表示する。

制御部（１０００）は、自動溶接装置の電源のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）を制御し、治具移動装置（３００）の第１のシリンダ装置（３３０）、昇降装置（６００）及び溶接ガス供給部（９００）を駆動し、バルブ（９２２）を開閉する。また、制御部（１０００）は、バルブ（９２２）を開閉するために、駆動スイッチ（１０１０）を備える。本実施の形態において、駆動スイッチ（１０１０）は、フットスイッチであり、床に配設される。

次に、抜き型刃溶接用自動溶接装置を利用して溶接対象物（１０）を溶接する過程について説明する。

この場合、溶接対象物（１０）は、包装紙、リサイクル製品、フィルムシート等の多様な打ち抜きに利用される抜き型用トムソン刃である。このようなトムソン刃は、鋼材料を折り曲げることによって所定の形状になるように製作されるが、このとき、トムソン刃の端部を互いに対向させ、当接させて溶接する必要があり、そのために、本発明の自動溶接装置が利用される。そこで、溶接対象物（１０）がトムソン刃である場合について説明する。

まず、トムソン刃の端部を互いに対向させ、当接させて溶接するために、トムソン刃の両側の端部に垂直な辺を第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）に固定する。そして、トムソン刃の両側の端部に対して垂直な二つの辺のうちの一方を、第２の治具（２２０）の第２の治具部材（２２２）の第２の把持溝（２２２ａ）に密着させ、治具移動装置（３００）の第１のシリンダ装置（３３０）を駆動すると、第１の治具（２１０）の第１の治具部材（２１２）の第１の把持溝（２１２ａ）にトムソン刃の二つの辺のうちの他方が密着させられ、トムソン刃が、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）の間に固定される。

このとき、トムソン刃は、第１のスタンド部（１２０）と第２のスタンド部（１３０）との間の離隔空間（１４０）上又は離隔空間（１４０）内に位置させられる。すなわち、トムソン刃は、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）の位置と、第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の位置との間に収容することができる大きさを有する場合、離隔空間（１４０）上に位置させられ、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）の位置と、第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の位置との間に収容することができない大きさを有する場合、離隔空間（１４０）内に位置させられる。

この状態で、溶接部分、すなわちトムソン刃の両側の端部の当接させられた部分が、溶接部（５００）において溶接される。そのために、まず、溶接部（５００）のトーチ（５１０）の端部が溶接部位を向くように位置が調節される。すなわち、第２の水平移動装置（８００）の位置調節スクリュー（８２０）を回転させて第２のシリンダ装着台（８１０）を移動させ、昇降装置（６００）、トーチ（５１０）等を移動させ、トーチ（５１０）の端部を溶接部分の上に位置させる。

前記昇降装置（６００）は、通常は、トーチ（５１０）を、上昇させ、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）の上方の位置に置き、トムソン刃の溶接部分を溶接するときに、トーチ（５１０）を、下降させ、トムソン刃の溶接部分を溶接することができる位置に置く。

そして、トーチ（５１０）が、トムスン刃の溶接部分を溶接することができる位置に置かれ、作業者が、眼保護機構（５３０）をトーチ（５１０）の前に向けて下降させて、制御部（１０００）の駆動スイッチ（１０１０）を押下すると、溶接ガス供給部（９００）のバルブ（９２２）が開かれ、溶接ガス供給部（９００）から溶接ガスがトーチ（５１０）に供給され、トーチ（５１０）によるトムソン刃の溶接部分の溶接が行われる。

また、トーチ（５１０）によってトムソン刃の溶接部分を溶接するときに、トーチ（５１０）を、第１の水平移動装置（７００）によって、第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に移動させることができる。そのために、作業者が、第１の水平移動装置（７００）のハンドル（７２４）を把持して一方向、例えば、ハンドル（７２４）を右回り又は左回りに回転させると、スクリュー（７２３）が回転させられ、スクリュー（７２３）にねじで結合された移動プレート（７２１ｂ）が、スクリュー（７２３）の軸方向に移動させられ、トーチ（５１０）が第１の治具（２１０）の位置から第２の治具（２２０）の位置、又は第２の治具（２２０）の位置から第１の治具（２１０）の位置に移動させられる。このようにして、トムソン刃の溶接部分をスポット溶接することができる。

このように、本実施の形態においては、溶接対象物（１０）が固定される位置に離隔空間（１４０）が形成されるので、多様な大きさの溶接対象物（１０）を第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）との間に固定させることができる。したがって、溶接対象物（１０）の大きさに関係なく、溶接対象物（１０）を簡単に固定し、溶接作業を行うことができる。

また、溶接部（５００）を昇降させるための昇降装置（６００）が、第２のスタンド部（１３０）に、すなわち、第２のスタンド部（１３０）の第２の上板（１３２）上の第２のシリンダ装着台（８１０）に装着されるので、昇降装置（６００）の構造を簡素化することができ、しかも、昇降装置（６００）の配設するためのスペースを容易に確保することができる。

そして、第２の水平移動装置（８００）によって、トーチ（５１０）を第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に対して垂直な方向に移動させることができるので、トーチ（５１０）を溶接対象物（１０）の溶接部分に正確に位置させることができる。さらに、第１の水平移動装置（７００）によって、トーチ（５１０）を第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に移動させることができるので、溶接部分の全体を容易に、かつ、迅速にスポット溶接することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図４は本発明の第２の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置の正面図である。

図に示されるように、本発明の第２の実施の形態における抜き型刃溶接用自動溶接装置は、溶接対象物台（１１００）を更に有することを除いて、第１の実施の形態と同じ形態を有するので、溶接対象物台（１１００）を中心に説明する。

溶接対象物台（１１００）は、溶接部（５００）における溶接対象物（１０）（図１）の溶接が終了した後、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）による固定が解除されたときに、溶接対象物（１０）を下方から支持する。そのために、溶接対象物台（１１００）は、第２のシリンダ装置（１１１０）及び溶接対象物台（１１２０）を備える。

前記第２のシリンダ装置（１１１０）は、テーブル（１００）のベース板（１１０）上に固定され、離隔空間（１４０）内に配設される。そして、第２のシリンダ装置（１１１０）はシリンダロッド（１１１１）を備え、該シリンダロッド（１１１１）は昇降させられる。

前記溶接対象物台（１１２０）は第２のシリンダ装置（１１１０）のシリンダロッド（１１１１）の上端に固定される。本実施の形態において、溶接対象物台（１１２０）は矩形のプレートの形状に形成される。矩形のプレートの大きさは、例えば、離隔空間（１４０）の長さに対応する長さ及び離隔空間（１４０）の幅に対応する幅を有するように設定される。

本実施の形態においては、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）に溶接対象物（１０）が固定されると、溶接対象物台（１１２０）が、第２のシリンダ装置（１１１０）によって上昇させられ、溶接対象物（１０）に近接する位置に置かれ、溶接作業が終了した後に、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）から溶接対象物（１０）の固定が解除されると、溶接対象物台（１１２０）の上面に溶接対象物（１０）が置かれる。

これにより、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）による溶接対象物（１０）の固定が解除されたときに、作業者は、溶接対象物（１０）を、落下しないように保持する必要がなくなる。したがって、溶接が終了した溶接対象物（１０）を容易に取り出すことができる。

また、本実施の形態においては、第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の底面に吸音層が塗布される。

該吸音層は不織布から成り、不織布として、ニードルパンチ不織布が使用され、ニードルパンチ不織布を構成する繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、天然繊維等を使用することができる。

前記吸音層の厚さは０．３〜１５〔ｍｍ〕にされるのが好ましい。前記吸音層の厚さが０．３〔ｍｍ〕未満であると、十分な吸音効果を得ることができず、吸音層の厚さが１５〔ｍｍ〕を超えると、第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の内部空間が小さくなり、内部空間のスペースを十分に確保することができない。

また、前記吸音層の単位面積当たりの重量は１０〜１０００〔ｇ／ｍ²〕にされるのが好ましい。吸音層の単位面積当たりの重量が１０〔ｇ／ｍ²〕未満であると、十分な吸音効果を得ることができず、吸音層の単位面積当たりの重量が１０００〔ｇ／ｍ²〕を超えると、第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の軽量性を確保することができない。

そして、前記吸音層を構成する繊維の繊度（糸の太さ）は０．１〜３０〔ｄｅｃｉｔｅｘ〕にされるのが好ましい。繊維の繊度が０．１〔ｄｅｃｉｔｅｘ〕未満であると、低周波騒音の吸収が困難であるだけでなく、クッション性が低下し、繊維の繊度が３０〔ｄｅｃｉｔｅｘ〕を超えると、高周波騒音の吸収が困難である。その中でも吸音層を構成する繊維の繊度は０．１〜１５〔ｄｅｃｉｔｅｘ〕であるのが一層好ましい。

このような吸音層が第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の底面に配設されるので、溶接作業時、第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）に伝わる騒音を低減させることができる。

また、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）はＦＣＤ鋳鉄（球状黒鉛鋳鉄）で製造される。

ＦＣＤ鋳鉄は、一般の鋳鉄の溶湯にマグネシウム等を添加することによって、凝固過程で黒鉛を球状に晶出させたものであり、一般の鋳鉄と比較して黒鉛の形が球状である。このようなＦＣＤ鋳鉄は、ノッチ効果が小さいので、応力集中現象が発生するのを抑制することができ、強度及び靭性を大きく向上させることができる。

すなわち、ＦＣＤ鋳鉄は、１６００〜１６５０〔℃〕に加熱した溶湯を作った後、溶湯に対して脱硫処理を施して、マグネシウムが０．３〜０．７〔重量％〕程度含まれた球状化処理剤を投入して、１５００〜１５５０〔℃〕で球状化処理を施した後、熱処理することによって得られる。

ここで、溶湯を１６００〔℃〕未満の温度で加熱すると、溶湯の全体の組織が十分に溶融せず、溶湯を１６５０〔℃〕を超えた温度で加熱すると、無用にエネルギーが消費される。したがって、溶湯は１６００〜１６５０〔℃〕の温度で加熱されるのが好ましい。

また、溶湯に、マグネシウムが０．３〔重量％〕未満含まれた球状化処理剤を投入すると、球状化処理剤の投入効果が極めて小さく、マグネシウムが０．７〔重量％〕を超えて含まれた球状化処理剤を投入すると、投入効果が大きくならないだけでなく、材料費が高くなる。したがって、球状化処理剤に含まれるマグネシウムの量、すなわち、混合比率は０．３〜０．７〔重量％〕にされるのが好ましい。

さらに、球状化処理剤を投入した溶湯の球状化処理の温度が１５００〔℃〕未満であると、球状化処理が十分に行われず、球状化処理の温度が１５５０〔℃〕を超えると、球状化処理の効果が大きくならないだけでなく、無用にエネルギーが消費される。したがって、球状化処理の温度は１５００〜１５５０〔℃〕にされるのが好ましい。

このように、本実施の形態においては、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）がＦＣＤ鋳鉄によって形成されるので、ノッチ効果が小さい。したがって、第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）において、応力集中現象が発生するのを抑制することができ、強度及び靭性を大きく向上させることができる。

また、本実施の形態においては、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）の外周面にプラズマ塗布による強化塗布層が形成される。

該強化塗布層は、温度が１４００〔℃〕のガスをマッハ２程度の速度でジェット噴射させ、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）９６〜９８〔重量％〕と二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）２〜４〔重量％〕とを混合することによって生成されたセラミックの粉末を、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）の外周面に溶射することによって形成される。そして、強化塗布層は、５０〜６００〔μｍ〕の厚さを有し、硬度が９００〜１０００〔ＨＶ〕にされる。

このように、強化塗布層は、セラミックを塗布することによって形成されるので、クロムめっき又はニッケルクロムメッキと比較して、耐腐食性、耐スクラッチ性、耐摩耗性、耐衝撃性及び耐久性が高い。

酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）は、金属内部に進入する酸素を遮断する不動態皮膜（ＰａｓｓｉｖｉｔｙＬａｙｅｒ）として機能し、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）に錆びが発生するのを防止する。

二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）は、物理化学的に非常に安定的で陰蔽力が高いので、白色顔料として利用されるだけでなく、屈折率が高いので、高屈折率のセラミックスとして利用される。また、二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）は、光触媒的特性及び超親水性の特性を有するだけでなく、空気浄化作用、抗菌作用、有害物質分解作用等を有するとともに、汚染防止機能、変色防止機能等の機能を有する。

したがって、二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）を含む強化塗布層が、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）の外周面に形成され、外周面に付着した異物を分解したり、除去したりすることによって、強化塗布層が損傷するのを防止することができる。

なお、強化塗布層は、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）９６〜９８〔重量％〕と二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）２〜４〔重量％〕とを混合することによって形成するのが好ましい。酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）が９６〜９８〔重量％〕より少ないと、高温等の環境下で酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）の被覆が破損することがあり、その場合、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）に錆びが発生するのを防止することができない。また、二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）が２〜４〔重量％〕より少ないと、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）と二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）とを混合する目的がなくなるほど、二酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）を被覆する効果がなくなる。すなわち、強化塗布層に付着した異物を分解したり、除去したりするために長い時間が必要になるとともに、強化塗布層が損傷するのを防止するのが困難になってしまう。

また、強化塗布層の厚さが５０〔μｍ〕未満であると、セラミックを塗布することによる効果がなくなり、強化塗布層の厚さが６００〔μｍ〕を超えると、セラミックを塗布することによる効果はわずかに大きくなるが、強化塗布層を形成するための時間が長くなるだけでなく、材料が多く必要になってしまう。

第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）に強化塗布層が形成されている場合、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）の外周面の温度が高くなるが、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）が変形するのを防止するために、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）は、冷却装置によって冷却され、１５０〜２００〔℃〕の温度に維持される。

また、強化塗布層の周囲には、金属系ガラス、石英の系等によって形成された無水クロム酸（ＣｒＯ₃）から成るシーリング材を更に塗布することができる。無水クロム酸（ＣｒＯ₃）は、クロムニッケルの粉末から成る強化塗布層の周囲に塗布される。

無水クロム酸（ＣｒＯ₃）は、耐摩耗性、潤滑性、耐熱性、耐食性、離型性等を高くする必要がある箇所で使用され、大気中で変色せず、耐久性、耐摩耗性及び耐食性が高い。シーリング材の塗布層の厚さは０．３〜０．５〔μｍ〕程度にされるのが好ましい。シーリング材の塗布層の厚さが０．３〔μｍ〕未満であると、小さいスクラッチ溝でもシーリング材が容易に剥がれてしまうので、前述された効果を得ることができない。また、シーリング材の塗布層の厚さが０．５〔μｍ〕を超えると、塗布面にピンホール（ｐｉｎｈｏｌｅ）、亀裂等が多く生じる。

このように、本実施の形態においては、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）の周囲に、耐摩耗性、耐酸化性等に優れた塗布層が形成されるので、第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）が摩耗したり、酸化したりするのを防止することができる。その結果、抜き型刃溶接用自動溶接装置の耐久性を向上させることができる。

各図において、構造物の寸法は、本発明を明瞭にするために、実際より拡大して表示されている。また、発明の詳細な説明において、第１、第２等の用語は、発明の構成要素を限定するものではなく、一つの構成要素を他の構成要素に対して区別するために使用されている。したがって、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第１の構成要素を、第２の構成要素とすることができ、同様に第２の構成要素を第１の構成要素とすることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１００テーブル
２００治具部
３００治具移動装置
５００溶接部
６００昇降装置
７００第１の水平移動装置
８００第２の水平移動装置
９００溶接ガス供給部
１０００制御部
１１００溶接対象物台

Claims

ベース板（１１０）、該ベース板（１１０）の上面の一部の領域に配設された第１のスタンド部（１２０）、該第１のスタンド部（１２０）と一定の距離を置いて、前記ベース板（１１０）の上面の他の一部の領域に配設された第２のスタンド部（１３０）、及び前記第１のスタンド部（１２０）と第２のスタンド部（１３０）との間に形成された離隔空間（１４０）を備えたテーブル（１００）と、
前記第１のスタンド部（１２０）及び第２のスタンド部（１３０）の上面に配設され、二つの端部を互いに当接させた状態の溶接対象物（１０）を把持し、前記離間空間（１４０）の上に位置させる治具部（２００）と、
前記第２のスタンド部（１３０）に配設され、前記溶接対象物（１０）の互いに対向する二つの端部を溶接するための溶接部（５００）と、
該溶接部（５００）に溶接ガスを供給する溶接ガス供給部（９００）と、
該溶接ガス供給部（９００）を駆動する制御部（１０００）とを有することを特徴とする抜き型刃溶接用自動溶接装置。
前記治具部（２００）は第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）を備え、
前記第１の治具（２１０）は、前記離隔空間（１４０）の上に位置するように配設された第１の治具部材（２１２）を備え、
前記第２の治具（２２０）は、前記離隔空間（１４０）の上に位置するように、かつ、前記第１の治具部材（２１２）と対向させて配設された第２の治具部材（２２２）を備え、
前記第１のスタンド部（１２０）の上面に、前記第１の治具（２１０）を前記第２の治具（２２０）に向けて水平移動させるための治具移動装置（３００）が配設される請求項１に記載の抜き型刃溶接用自動溶接装置。
前記第２のスタンド部（１３０）の上面に、
前記溶接部（５００）を、前記第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが対向する方向に移動させるための第１の水平移動装置（７００）、
前記溶接部（５００）を昇降させるための昇降装置（６００）、及び
前記溶接部（５００）を、前記第１の治具（２１０）と第２の治具（２２０）とが互いに対向する方向に対して垂直な方向に移動させるための第２の水平移動装置（８００）が配設される請求項２に記載の抜き型刃溶接用自動溶接装置。
前記離隔空間（１４０）内に配設され、前記溶接部（５００）による溶接が終了した後に、前記第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）による溶接対象物（１０）の固定が解除されたときに、前記溶接対象物（１０）を支持する溶接対象物台（１１００）を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の抜き型刃溶接用自動溶接装置。
第１の上板（１２２）及び第２の上板（１３２）の底面に吸音層が形成され、
第１の治具（２１０）及び第２の治具（２２０）はＦＣＤ鋳鉄によって形成され、
第１の把持溝（２１２ａ）及び第２の把持溝（２２２ａ）に強化塗布層が形成され、
該強化塗布層の周囲にシーリング材が塗布される請求項１〜４のいずれか１項に記載の抜き型刃溶接用自動溶接装置。