JP2637019B2 - 隅肉自動溶接装置 - Google Patents

隅肉自動溶接装置

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JP2637019B2
JP2637019B2 JP22630292A JP22630292A JP2637019B2 JP 2637019 B2 JP2637019 B2 JP 2637019B2 JP 22630292 A JP22630292 A JP 22630292A JP 22630292 A JP22630292 A JP 22630292A JP 2637019 B2 JP2637019 B2 JP 2637019B2
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隆夫 大塚
守彦 大沢
孝一 井奥
晃一 若野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、箱型構造物、たとえば
船体において狭あいな接合部が多い二重船殻ブロックな
どを含む船殻構造物で、水平部材と垂直部材の接合部、
とくに垂直部材が直線と曲線とが連続するような接合部
に隅肉溶接を自動的に行う曲線施工可能な隅肉自動溶接
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、船殻構造物で曲率を有するサイド
フレーム部材などの隅肉溶接長さは、たとえば7万トン
級のバルクキャリヤーでも5000mm程度であり、直線接合
部は高能率溶接法である重力式のグラビティ溶接を行
い、前記曲線接合部は溶接士が半自動炭酸ガス溶接によ
り隅肉溶接を施していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの様に多種の
溶接を使い分けることは、溶接時間も多く必要で生産能
率も低いという問題があった。
【0004】ところで、従来の直線部の隅肉溶接を行う
隅肉自動溶接装置は、前後位置にそれぞれ垂直部材の側
面に当接するガイドローラーを有する作業台車に、トー
チ倣い装置を介して溶接トーチを搭載し、前記ガイドロ
ーラーのうち前部のガイドローラーを作業台車に近い位
置に設定して、作業台車を僅かに垂直部材側に接近する
方向に走行させ、作業台車を垂直部材に沿って走行させ
ていた。
【0005】そのため、曲線接合部にこの直線用自動溶
接装置を使用した場合には、走行台車が垂直部材から離
れ過ぎたり、反対に接近し過ぎて溶接が不可能になると
いう問題があった。
【0006】本発明は、上記問題点を解決して、直線お
よび曲線を連続して施工可能な隅肉自動溶接装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の隅肉自動溶接装置は、水平部材と垂直部材
の接合部を隅肉溶接する自動溶接装置において、走行車
輪により水平部材の表面に沿って移動自在な作業台車
に、垂直部材の両側面に当接する左右一対の倣い支持ロ
ーラーと、倣い支持ローラーの前部または後部に配置さ
れて垂直部材の内側面に当接する倣い位置決めローラー
と、この倣い位置決めローラーの反対側に配置され垂直
部材側に付勢されて垂直部材の内側面に当接する倣い付
勢ローラーとを設け、前記作業台車に、水平部材側に付
勢されて当接する上下倣いローラーと、垂直部材側に付
勢されて垂直部材の内側面に当接する左右倣いローラー
とを有するトーチ倣い装置を介して、溶接トーチを設け
たものである。
【0008】
【作用】上記構成において、作業台車は、倣い付勢ロー
ラーが垂直部材の内側面に当接されることにより、倣い
支持ローラーを中心として作業台車が回動付勢されて倣
い位置決めローラーが垂直部材の内側面に当接する姿勢
に保持される。したがって、垂直部材が作業台車の移動
方向に沿って湾曲していても、垂直部材の両側面に当接
する倣い支持ローラーにより垂直部材から作業台車まで
の距離が決定されるとともに、倣い位置決めローラーに
より、垂直部材の曲率に対応する作業台車の車軸の方
向、すなわち姿勢が一定に保持されて垂直部材に沿って
円滑に走行移動することができ、トーチ倣い装置の上下
倣いローラーおよび左右倣いローラーにより正確に溶接
トーチの位置決めがされて、隅肉溶接を自動的に安定し
て行うことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る隅肉自動溶接装置の一実
施例を図面に基づいて説明する。この隅肉自動溶接装置
は、水平部材H上を移動自在で台車倣い装置2により垂
直部材Vに沿って走行可能な作業台車1に、前部に配置
されたトーチ倣い装置3を介して溶接トーチ4が設けら
れている。
【0010】前記作業台車1は、台車本体11の四隅位
置前部にマグネット車輪12が配置されるとともに四隅
位置後部に追従車輪13がそれぞれ配置され、マグネッ
ト車輪12のシャフト12aに走行駆動装置14がギヤ
を介して連結されるとともに、マグネット車輪12のシ
ャフト12aと追従車輪13のシャフト13aとがスプ
ロケットおよびチェーンからなる連動機構15により連
動連結されている。
【0011】前記台車倣い装置2は、台車本体11の中
央右側に突設されたローラーブラケット21に、調整ネ
ジ22を介してローラー支持部材23が上下位置調整可
能に取り付けられ、ローラー支持部材23で垂直部材V
の上方に位置する先端部に、垂直部材Vの両側面にそれ
ぞれ当接する間隔調整可能な左右一対の倣い支持ローラ
ー24が垂直軸心回りに回転自在に取り付けられてい
る。また、台車本体11の後部右側にローラー支持アー
ム25が突設され、ローラー支持アーム25の先端部に
垂直部材Vの内側面に当接する倣い位置決めローラー2
6が垂直軸心回りに回転自在に支持されている。さらに
台車本体11の前部には、垂直部材V側に付勢されて垂
直部材Vの内側面に当接する倣い付勢ローラーが設けら
れるが、この溶接装置では、後述するトーチ倣い装置3
の左右倣いローラーが兼用されるため、ここでの説明は
省略する。
【0012】前記トーチ倣い装置3は、台車本体11の
前部に上下倣い装置30と左右倣い装置31が順に配設
されて構成されている。前記上下倣い装置30は、図
4,図5に詳細に示すように、台車本体11の前部に左
右両側に配設された上下弾性支持部32間にトーチ上下
調整部33が配置されており、上下倣いローラー34は
両上下弾性支持部32にそれぞれ設けられている。
【0013】すなわち、上下弾性支持部32は、台車本
体11の前部に左右両側に突設された昇降支持ブロック
35に昇降ガイド穴35aが上下方向に貫通形成され、
昇降移動フレーム(昇降移動体)36に設けられた昇降
ガイド軸37がスライドベヤリングを介して昇降ガイド
穴35aにスライド自在に貫通されている。また、この
昇降移動フレーム(昇降移動体)36の外側部にはロー
ラー支持板38を介して上下倣いローラー34が水平軸
心回りに回転自在に配設されており、前記昇降支持ブロ
ック35の下部と昇降移動フレーム36の間に介装され
た圧縮ばね39により、トーチ倣い装置3の自重を支持
して上下倣いローラー34を適性圧で水平部材Hに接地
させるように構成されている。
【0014】そしてトーチ上下調整部33は、これら昇
降移動フレーム36間に連結された昇降調整部材40
に、雌ねじ穴40aとその両側のガイド穴が上下方向に
形成されており、昇降調整フレーム41に回転自在に支
持されて上端に操作部42aを有する上下調整ねじ軸4
2が雌ねじ穴40aに螺合されるとともに、昇降調整フ
レーム41に上下方向に設けられた上下ガイドロッド4
3(図1)がガイド穴にスライド自在に嵌合されてい
る。
【0015】前記左右倣い装置31は、図3,図5に詳
細に示すように、昇降調整フレーム41の前部に設けら
れた左右弾性支持部51とトーチ左右調整部52とが順
に配設されており、左右弾性支持部51に左右倣いロー
ラー53が設けられるとともに、トーチ左右調整部52
に溶接トーチ4が設けられている。
【0016】前記左右弾性支持部51は、昇降調整フレ
ーム41の前部に突設された横行支持ブロック54に上
下一対の横行ガイド穴54aが左右方向に貫通形成さ
れ、横行移動フレーム(横行移動体)55に設けられた
横行ガイド軸56がスライドベヤリングを介して横行ガ
イド穴54aにスライド自在に貫通されている。また、
横行支持ブロック54の左側面に水平軸57が横行移動
フレーム55を貫通して突出され、この水平軸57に横
行移動フレーム55を右側に付勢する押圧用ばね(付勢
部材)58が外嵌されている。また、横行移動フレーム
55には前面から右方に延びるローラー支持アーム59
が取り付けられ、このローラー支持アーム59の先端部
に垂直部材Vの内側面に当接する左右倣いローラー(倣
い付勢ローラー兼用)53が垂直軸心回りに回転自在に
支持されている。
【0017】そしてトーチ左右調整部52は、前記横行
移動フレーム55にローラー支持アーム59の基端部を
介して取り付けられた横行調整部材61に、雌ねじ穴6
1aと上下一対のガイド穴61bが左右方向に形成され
ており、横行調整フレーム62に回転自在に支持されて
左端に操作部63aを有する左右調整ねじ軸63が雌ね
じ穴61aに螺合されるとともに、横行調整フレーム6
2に水平方向に設けられた左右ガイドロッド64がガイ
ド穴61bにスライド自在に嵌合されている。
【0018】この横行調整フレーム62には、前面から
下降して右方向に延びるトーチ支持アーム66にトーチ
取付け部材67を介して溶接トーチ4が溶接方向調整可
能に取り付けられている。
【0019】したがって、このトーチ倣い装置3におい
て、水平部材Hから溶接トーチ4までの垂直距離は、上
下弾性支持部32の圧縮ばね39によりトーチ倣い装置
3の自重を支持して上下倣いローラー34が適性圧で水
平部材Hに接地され、この上下倣いローラー34により
昇降調整フレーム41を介して位置制御される。また、
垂直部材Vから溶接トーチ4までの水平距離は、左右弾
性支持部51の押圧用ばね58により左右倣いローラー
53が垂直部材V側に付勢されて当接され、この左右倣
いローラー53により横行移動フレーム55を介して位
置制御される。さらに溶接対象物が変更された場合に
は、トーチ上下調整部33およびトーチ左右調整部52
の上下調整ねじ軸42および左右調整ねじ軸63を操作
することにより、溶接トーチ4の位置を変更することが
できる。
【0020】なお、押圧用ばね58により左右倣いロー
ラー53を垂直部材V側に付勢して当接させる左右弾性
支持部51は、前述したように、作業台車1の走行姿勢
を制御する倣い付勢ローラーに兼用されている。
【0021】すなわち図6に示すように、直線走行時に
対応して、作業台車1の車軸CLから内側倣い支持ロー
ラー24までの距離L1 より、作業台車1の車軸CLか
ら倣い位置決めローラー26までの距離L2 が少し大き
く設定され、作業台車1の車軸CLは垂直部材Vに対し
てθ≒3°傾く状態で垂直部材Vに沿って矢印F方向に
走行するように構成されている。
【0022】そして、仮想線で示すように、半径R1
凸曲面状に形成された垂直部材V1の場合、または半径
2 の凹曲面状に形成された垂直部材V2 の場合には、
トーチ倣い装置3の左右倣いローラー53により倣い支
持ローラー24を中心とするモーメントMが作業台車1
に働いているため、常に倣い位置決めローラー26が垂
直部材V1 ,V2 の内側面に接地されるため、倣い支持
ローラー24により垂直部材V1 ,V2 との距離L1
決定されるとともに、倣い位置決めローラー26により
作業台車1の垂直部材V1 ,V2 に対する車軸CLの角
度θが決定され、倣い支持ローラー24の接地点と倣い
位置決めローラー26の接地点とに対応して作業台車1
の姿勢が一定に保持されることになる。したがって、作
業台車1が垂直部材V1 ,V2 に対して接近離間した
り、車軸CLが大きく傾くことなく、作業台車1を垂直
部材V1 ,V2 に沿ってスムーズに移動させることがで
きる。したがって、トーチ倣い装置3の作動範囲、すな
わち左右倣いローラー53のストロークの範囲にある曲
線状の垂直部材V1 ,V2 に沿って作業台車1を一定姿
勢で移動させることができ、溶接トーチ4の位置制御を
正確に行って、水平部材Hと直線状の垂直部材Vから曲
線状に連続する垂直部材V1 ,V2 との隅肉溶接を自動
的に行うことができる。
【0023】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の隅肉自動溶
接装置によれば、作業台車は、倣い付勢ローラーが付勢
されて垂直部材の内側面に当接することにより、倣い支
持ローラーを中心として作業台車が回動付勢されて、倣
い位置決めローラーが垂直部材の内側面に当接され、作
業台車は倣い支持ローラーの垂直部材への当接点と倣い
付勢ローラーの垂直部材への当接点とに対応する一定姿
勢に保持される。したがって、垂直部材が作業台車移動
方向に沿って湾曲していても、垂直部材の両側面に当接
する倣い支持ローラーにより垂直部材から作業台車まで
の距離が決定されるとともに、左右倣いローラーにより
倣い位置決めローラーが垂直部材の内側面に当接される
ことにより、垂直部材の曲率に対応する作業台車の姿勢
が決定されて垂直部材に沿って円滑に走行することがで
き、垂直部材が直線から曲線にまたは曲線から直線に連
続する接合部であっても、トーチ倣い装置の上下倣いロ
ーラーおよび左右倣いローラーにより正確なトーチの位
置決めがされて隅肉溶接を自動的に安定して行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る隅肉自動溶接装置の一実施例を示
す平面部分断面図である。
【図2】同隅肉自動溶接装置の左側面図である。
【図3】同隅肉自動溶接装置の正面部分断面図である。
【図4】図1に示すA−A断面図である。
【図5】図1に示すB−B断面図である。
【図6】同隅肉自動溶接装置の走行動作を説明する概略
平面図である。
【符号の説明】
V,V1,V2 垂直部材 H 水平部材 1 作業台車 2 台車倣い装置 3 トーチ倣い装置 4 溶接トーチ 11 台車本体 12 マグネット車輪 13 追従車輪 14 走行駆動装置 21 ローラーブラケット 23 ローラー支持部材 24 倣い支持ローラー 25 ローラー支持アーム 26 倣い位置決めローラー 30 上下倣い装置 31 左右倣い装置 32 上下弾性支持部 33 トーチ上下調整部 34 上下倣いローラー 36 昇降移動フレーム 37 昇降ガイド軸 39 圧縮ばね 51 左右弾性支持部 52 トーチ左右調整部 53 左右倣いローラー 55 横行移動フレーム 57 水平軸 58 押圧用ばね 59 ローラー支持アーム 66 トーチ支持アーム
フロントページの続き (72)発明者 若野 晃一 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 木南 修介 大阪府大阪市天王寺区石ヶ辻町18番26号 キナミ機工株式会社内 (56)参考文献 実開 昭50−48831(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平部材と垂直部材の接合部を隅肉溶接
    する自動溶接装置において、走行車輪により水平部材の
    表面に沿って移動自在な作業台車に、垂直部材の両側面
    に当接する左右一対の倣い支持ローラーと、倣い支持ロ
    ーラーの前部または後部に配置されて垂直部材の内側面
    に当接する倣い位置決めローラーと、この倣い位置決め
    ローラーの反対側に配置され垂直部材側に付勢されて垂
    直部材の内側面に当接する倣い付勢ローラーとを設け、
    前記作業台車に、水平部材側に付勢されて当接する上下
    倣いローラーと、垂直部材側に付勢されて垂直部材の内
    側面に当接する左右倣いローラーとを有するトーチ倣い
    装置を介して、溶接トーチを設けたことを特徴とする隅
    肉自動溶接装置。
JP22630292A 1992-08-26 1992-08-26 隅肉自動溶接装置 Expired - Lifetime JP2637019B2 (ja)

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JPH0671441A JPH0671441A (ja) 1994-03-15
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JP7208461B2 (ja) * 2018-01-17 2023-01-19 株式会社コクホ 溶接台車

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JPH0671441A (ja) 1994-03-15

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