JP4316847B2 - Gullwing type strip welding equipment - Google Patents

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JP4316847B2
JP4316847B2 JP2002238821A JP2002238821A JP4316847B2 JP 4316847 B2 JP4316847 B2 JP 4316847B2 JP 2002238821 A JP2002238821 A JP 2002238821A JP 2002238821 A JP2002238821 A JP 2002238821A JP 4316847 B2 JP4316847 B2 JP 4316847B2
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welding
strip
pair
welding torch
traveling carriage
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Inventor
桂吾 三木
辰雄 高橋
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株式会社桂スチール
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばH型鋼等の隅肉溶接に好適なガルウィング型条材溶接装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
今日、ビルディング、橋梁などの大型鉄骨構造物の柱、梁、桁などには、H型鋼、T型鋼、I型鋼、十字型鋼等の条材が用いられている。このような条材のうちウェブ幅又はフランジ高さが大きい大型の鋼製条材は、特に、帯状の鋼板をH型等に組み合わせて仮付け溶接し、隅肉溶接により接合することで製作されている。
【0003】
かかるH型鋼等の隅肉溶接を行うための条材溶接装置としては、従来、前後方向に走行する門型の走行台車と、この走行台車の上桁から垂下する一対の溶接トーチブロックとを備え、この門型の走行台車内に走行方向と平行に支持された条材を長手方向に連続して隅肉溶接するものが知られている(特開平8−112694号公報等参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビルディング等の大型鉄骨構造物は、今日では、意匠的側面から吹抜け構造や柱等を少なくする構造が採用される傾向がある。そのため、柱等に用いられるH型鋼等の条材は、高強度が要求され、必然的にウェブ幅及びフランジ高さが大きくなっている。
【0005】
一方、上記従来の条材溶接装置では、溶接対象の条材を門型の走行台車内に配設するため、溶接可能な条材の寸法は走行台車の門型サイズに拘束され、走行台車内に収まらない条材を溶接することができない。そのため、上述のようにウェブ幅又はフランジ高さが大きい条材は、上記従来の条材溶接装置では溶接できないおそれがある。また、溶接対象の条材のサイズに応じて走行台車の門型サイズを変えた条材溶接装置を用意するのは、経済的及びスペース的に問題がある。
【0006】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、2本の条材の同時溶接が可能であり、かつ、ウェブ幅等が異なる種々のサイズの条材が溶接可能なガルウィング型条材溶接装置の提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、
大型鉄骨構造物用の形鋼となる一対の条材を同時かつ長手方向に連続して溶接する条材溶接装置であって、
前後方向に向けて平行に設置される一対のレールと、
この一対のレール上に載置され、前後方向に走行する走行台車と、
この走行台車上に設けられた略T字状の支持装置と、
この支持装置により走行台車の左右両側に支持される一対の溶接トーチブロックと、
上記走行台車の左右両側に配設され、走行方向と平行に条材を支持する一対の条材支持装置とを備え、
上記支持装置が、
走行台車上に垂直に突設される主柱と、
この主柱に垂直に係合し、走行台車から左右両側に延出する横行用アームと、
この横行用アームの左右両側に係合する一対のキャリッジと、
この一対のキャリッジに垂下するよう係合し、下端に上記溶接トーチブロックが連結する一対の昇降用アームとを備えており、
上記溶接トーチブロックが条材の溶接箇所に合致していることを検知可能な倣いセンサーと、この倣いセンサーからの信号に応じ、上記キャリッジを左右にスライドさせる左右倣い機構及び上記昇降用アームを上下にスライドさせる上下倣い機構とを備え、
さらに上記横行用アームを昇降させる昇降機構を備えており、
上記溶接トーチブロックが、サブマージアーク溶接用のものであり、前後方向に列設される2式の溶接トーチを有することを特徴とするガルウィング型条材溶接装置である。
ここで、「前後」及び「左右」とは、水平面を基準とした所定の方向及びこの方向と垂直方向を意味し、家屋等を基準とした特定の方向を意味するものではない。
【0008】
当該ガルウィング型条材溶接装置によれば、略T字状の支持装置によって左右両側に支持される一対の溶接トーチブロックを備えることから、走行台車の左右両側に一対の条材を前後方向に向けて配設しておけば、ウェブ幅等の制限を受けずに種々のサイズの条材を溶接することができ、かつ、左右両側の一対の溶接トーチブロックによって2本の条材を同時に溶接することができる。また、このように溶接トーチブロックで溶接しつつ、走行台車を前後方向(条材の長手方向)に走行させることで、条材の長手方向に連続して溶接することができる。
【0009】
上記支持装置は、(a)走行台車上に垂直に突設される主柱と、(b)この主柱に垂直に係合し、走行台車から左右両側に延出する横行用アームと、(c)この横行用アームの左右両側に係合する一対のキャリッジと、(d)この一対のキャリッジに垂下するよう係合し、下端に上記溶接トーチブロックが連結する一対の昇降用アームとを備えている。この主柱、横行用アーム、一対のキャリッジ及び一対の昇降用アームにより、簡易かつ堅固に略T字状の支持装置を構成することができる。その結果、当該手段によれば、比較的簡単な構造で上述の作用、つまり溶接可能な条材のサイズフリー化及び2本の条材の同時溶接を達成することができる。
【0010】
当該ガルウィング型条材溶接装置は、上記走行台車の左右両側に配設され、走行方向と平行に条材を支持する一対の条材支持装置を備えている。このように、一対の条材を走行方向と平行に支持する一対の条材支持装置を走行台車の左右両側に配設することで、溶接トーチブロックに対する条材の位置決めを容易かつ確実にし、溶接速度及び作業性を高めることができる。具体的には、H型鋼等の隅肉溶接は、溶接部の健全性を高めるべく、H型鋼等の条材の溶接箇所である隅部を上方に向け、溶接トーチブロックを鉛直下方に向けた状態で溶接されるが、当該条材支持装置によって溶接トーチブロックに対する条材の位置決めが容易かつ確実になり、溶接欠陥等の発生を防止することができる。
【0011】
上記条材支持装置は、条材の傾斜角(条材の横断面の傾斜角)を変更する傾斜角可変機構を有するとよい。このように、条材支持装置に傾斜角可変機構を有することで、ウェブ部やフランジ部を構成する板材の厚さによって鉛直下方に向けた溶接トーチブロックに対してH型鋼等の条材の隅部の向きを調整し、強度面から最も好ましい溶接部を形成することができる。
【0012】
当該ガルウィング型条材溶接装置は、上記溶接トーチブロックが条材の溶接箇所(例えば隅部等)に合致していることを検知可能な倣いセンサーと、この倣いセンサーからの信号に応じて上記キャリッジを左右にスライドさせる左右倣い機構及び上記昇降用アームを上下にスライドさせる上下倣い機構とを備えている。ここで、「合致」とは、溶接トーチブロックが条材の溶接箇所の溶接に適当な位置にあることを意味し、具体的には溶接トーチブロックの溶接トーチ先端が溶接箇所に近接対偶していることを意味する。かかる倣いセンサー及び左右・上下倣い機構を備えることで、倣いセンサーから発せられる信号に応じて左右・上下倣い機構により溶接トーチブロックを上下左右に移動させ、溶接トーチブロックを条材の溶接箇所に自動的に合致させることができる。そのため、当該手段によれば、条材を当該ガルウィング型条材溶接装置に対して厳密に位置決めする必要がなく、作業性が向上する。また、条材の溶接線が湾曲、屈曲等する場合でも自動的に連続溶接が可能となる。
【0013】
上記昇降用アームに対して溶接トーチブロックの溶接トーチを上下左右に移動可能とする微調整機構を備えるとよい。かかる溶接トーチの微調整機構を備えることで、例えば溶接ワイヤーの巻きぐせ等に起因して溶接トーチの先端部が湾曲している場合でも、溶接トーチブロックの溶接トーチ先端を最も好ましい位置に微調整することができ、溶接欠陥を防止し、健全な溶接部を形成することができる。
【0014】
当該ガルウィング型条材溶接装置は、上記横行用アームを昇降させる昇降機構を備えている。かかる昇降機構を備えることで、条材のサイズ、特にウェブ幅及びフランジ高さに応じて横行用アームを昇降させ、横行用アーム等が条材に接触することを防止することができる。また、条材のウェブ幅及びフランジ高さに起因する溶接箇所の高さに応じて横行用アームを昇降させることができるため、上記上下倣い機構のスライド幅を小さくすることができ、その結果、倣い制御の正確性及び倣い機構の剛性を高めることができる。さらに、当該昇降機構により横行用アームを上昇させることで、昇降用アームから垂下する溶接トーチブロックを上方に回避させ、安全かつスムーズな条材の搬入及び搬出が可能となる。
【0015】
当該ガルウィング型条材溶接装置の上記溶接トーチブロックは、サブマージアーク溶接用のものが用いられ、前後方向に列設される2式の溶接トーチを有している。このようにサブマージアーク溶接トーチブロックを用いると、H型鋼等の条材の隅肉溶接に好適となり、また前後方向に列設される2式の溶接トーチによって連続溶接することで、溶接部の健全性をより促進することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図1、図2及び図3は、本発明の一実施形態に係るガルウィング型条材溶接装置を示す正面図、側面図、及び平面図である。なお、これらの図面は、説明の都合上、所定の部分が省略して描画されており、例えば図1ではフラックス回収ノズル25、回収用ホース26、供給用ホース24等が省略され、図2では条材支持装置4等が省略されている。
【0017】
当該ガルウィング型条材溶接装置は、図1〜図3に示すように、H型鋼等の条材Xの隅肉溶接に用いられるものであり、走行台車1と、支持装置2と、一対の溶接トーチブロック3と、一対の条材支持装置4とを備え、左右対称に構成されている。
【0018】
走行台車1は、支持装置2及び溶接トーチブロック3が載設され、所定速度で前後方向に走行するよう構成されている。この走行台車1は、具体的には、下部の車輪5と、駆動ベルト7を介して車輪5を回転駆動する走行用モーター6とを備え、前後方向に向けて平行に設置された一対のレールY上に載置されている。
【0019】
支持装置2は、走行台車1上に載設され、走行台車1の左右両側に一対の溶接トーチブロック3を支持するものである。この支持装置2は、具体的には、主柱8、横行用アーム9、一対のキャリッジ10及び一対の昇降用アーム11から主に構成されている。
【0020】
主柱8は、走行台車1上に垂直に突設されている。なお、この主柱8は、当該実施形態では四角柱状のものが左右に2本列設されているが、横行用アーム9、昇降用アーム11等を載架できるように材質、本数、断面形状、サイズ等を適宜設計するとよい。
【0021】
横行用アーム9は、四角柱状のものであり、係合板12を介して主柱8に垂直に係合し、走行台車1から左右両側に延出している。この係合板12は、主柱8に外嵌し、横行用アーム9が固定されている。なお、この横行用アーム9も、昇降用アーム11、溶接トーチブロック3等を支架できるように材質、本数、断面形状、サイズ等を適宜設計するとよい。
【0022】
この横行用アーム9と主柱8との係合部分には、横行用アーム9を昇降させる昇降機構を備えている。この昇降機構は、回動自在に軸支されて係合板12に螺合する昇降用雄ネジ体13と、この昇降用雄ネジ体13を駆動する昇降用モーター14とを備えており、この昇降用モーター14により昇降用雄ネジ体13を回動させることで係合板12及びこれに固定される横行用アーム9の昇降を可能とする。
【0023】
一対のキャリッジ10は、横行用アーム9の左右両側に係合している。このキャリッジ10と横行用アーム9との係合部分には、横行用アーム9に沿ってキャリッジ10を左右方向にスライドさせる左右倣い機構を備えている。この左右倣い機構は、横行用アーム9と平行にかつ回動自在に軸支される横行用雄ネジ体15と、この横行用雄ネジ体15を回動駆動する横行用モーター16とを備え、この横行用雄ネジ体15にキャリッジ10が螺合している。この左右倣い機構は、横行用モーター16により横行用雄ネジ体15を回動させることで、キャリッジ10及びこれに連結する溶接トーチブロック3を左右方向にスライド可能に構成されている。
【0024】
一対の昇降用アーム11は、一対のキャリッジ10に垂下するよう係合し、下端に溶接トーチブロック3が連結している。この昇降用アーム11とキャリッジ10との係合部分には、キャリッジ10に対して昇降用アーム11を上下にスライドさせる上下倣い機構を備えている。この上下倣い機構は、ラックアンドピニオン機構等により昇降用アーム11を上下にスライドさせる軸受け部17と、この軸受け部17を回動駆動する昇降用モーター18とを備え、昇降用モーター18の回動により昇降用アーム11を上下方向にスライド可能に構成されている。
【0025】
一対の溶接トーチブロック3は、一対の昇降用アーム11の下端に連結されている。この溶接トーチブロック3は、H型鋼等の隅肉溶接に好適なサブマージアーク溶接用のものであり、先行用溶接トーチ19、後行用溶接トーチ20、フラックス供給ノズル22、フラックス回収ノズル25、倣いセンサー28等を有している。従って、当該ガルウィング型条材溶接装置は、左右の溶接トーチブロック3に2機ずつ、全体で4機の溶接トーチを有している。
【0026】
この先行用溶接トーチ19及び後行用溶接トーチ20は前後方向に列設されている。また後行用溶接トーチ20は、先端側を溶接方向(前方)に所定角度(約10°〜20°)傾斜させて固定されている。かかる2機の溶接トーチ19、20で連続して隅肉溶接することで、溶接部の健全性を高めることができ、ビード不良等の溶接欠陥の発生を低減することができる。なお、後行用溶接トーチ20の傾斜角度及び先行用溶接トーチ19と後行用溶接トーチ20との間隔は、図示していないがハンドルにて容易に調整することができるよう構成されている。
【0027】
溶接トーチ19、20には、溶接ワイヤーが2巻きずつ装填できる一対のワイヤーリール21から溶接ワイヤーがワイヤー供給ガイド(図示していない)を介して自動的に供給されるよう構成されている。この自動供給手段としては、公知の手段が採用され、例えば定速で供給する手段や溶接ワイヤーと溶接対象との電圧が一定になるよう供給する手段などがある。ワイヤー供給ガイドとしてはコンジェットチューブ等が用いられ、作業者の安全性を考慮して完全な絶縁処理が施されている。ワイヤーリール21は、巻回した溶接ワイヤーがばらけないようブレーキ等の調整ユニット(図示していない)を備えている。
【0028】
フラックス供給ノズル22は、アルミニウム等の金属製のものであり、先行用溶接トーチ19の前方に配設されている。このフラックス供給ノズル22は、上方に配設されるフラックス供給タンク23と供給用ホース24を介して連結されており、フラックスが溶接部前方に自動的に供給されるよう構成されている。このフラックス供給タンク23には、図示していないが、スラグ混入防止のための篩い、目詰まり防止のためのバイブレーター、供給量を制御するための開閉弁、フラックスを乾燥させるための乾燥機等を有している。
【0029】
フラックス回収ノズル25は、後行用溶接トーチ20の後方に配設され、このフラックス回収ノズル25に連結する回収用ホース26を介して上方のフラックス回収タンク27に使用済みのフラックスが自動的に回収されるよう構成されている。なお、このフラックス回収タンク27はフラックス供給タンク23の上方に配設され、フラックス回収タンク27内に貯留される使用済みフラックスをフラックス供給タンク23に循環させるよう構成されている。
【0030】
倣いセンサー28は、溶接トーチブロック3の前方に配設されており、溶接トーチブロック3が条材Xの溶接箇所に合致していること、つまり先行用溶接トーチ19及び後行用溶接トーチ20の先端が溶接箇所であるH型鋼等の隅部に近接対偶していることを検知できるよう構成されている。この倣いセンサー28は、具体的には公知のタッチセンサーが用いられているが、赤外線等を用いた非接触センサーを用いることもできる。この倣いセンサー28から発せられる信号に応じて左右・上下倣い機構により溶接トーチブロック3を上下左右に移動させ、溶接トーチ19、20を条材Xの溶接箇所(隅部)に自動的に合致させることができ、溶接線の歪みに対しても常に正しく用溶接トーチ19、20をガイドすることができる。
【0031】
また溶接トーチブロック3には各溶接トーチ19、20を個別に上下左右に移動可能とする微調整機構を備えている。この微調整機構は、溶接トーチ19、20を上下に微調整可能とする上下微調整装置29と、溶接トーチ19、20を左右に微調整可能とする左右微調整装置30とからなり、各微調整装置29、30はハンドルの回転による手動操作で上下左右に移動可能とされている。この微調整機構により、各溶接トーチ19、20先端の溶接ワイヤーの曲がり等を補正することができる。
【0032】
一対の条材支持装置4は、走行台車1の左右両側に配設され、当該ガルウィング型条材溶接装置で2本の条材Xを同時に溶接するために走行方向(前後方向)と平行に一対の条材Xを支持するものである。この条材支持装置4は、具体的には、基台31と、この基台31の走行台車1側(内側)に前後方向を中心として回動自在に軸支される断面L字状の受台32と、基台31と受台32との間の外側に軸架される支持バー33とを備え、受台32上に載置したH型鋼等の条材Xを前後方向に向け、かつ、隅部を上方に向けて支持するよう構成されている。
【0033】
この条材支持装置4は、受台32上に載置されたH型鋼等の条材Xの傾斜角(H型鋼等のウェブ面やフランジ面の傾斜角であって、長手方向と垂直方向を基準とする傾斜角を意味する)を変更する傾斜角可変機構を有している。この傾斜角可変機構は、支持バー33の上端を受台32に回動自在に軸支し、支持バー33の下端を基台31に左右方向にスライド自在に軸支し、この支持バー33の下端を左右方向にスライドさせる油圧シリンダー等(図示していない)を備えることで構成されている。この条材支持装置4によってウェブ部やフランジ部を構成する板材の厚さによって鉛直下方に向けた溶接トーチ19、20に対してH型鋼等の条材Xの隅部の向きを調整し、高強度の溶接部を形成することができる。
【0034】
また、当該ガルウィング型条材溶接装置において、走行台車1の後方にはオペレーターが乗るための運転台34や、オペレーターが当該ガルウィング型条材溶接装置を操作するための操作盤35が設けられている。また、当該ガルウィング型条材溶接装置の上方には安全表示灯36が設けられている。さらに、走行台車1の下方には溶接用の電力供給配線を巻回するケーブルベアー(登録商標)37が配設されており、配線の引きずりが防止されている。また、主柱8及び横行用アーム9の露出部分は蛇腹の合成樹脂製カバーで被覆されており、摺動部へのゴミ等の混入が低減されている。
【0035】
なお、本発明のガルウィング型条材溶接装置は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、支持装置は、正面から見て略T字状を呈する構造で、そのT字の左右両側に一対の溶接トーチブロックを支持できれば、いかなる構造でも可能である。溶接トーチブロックは、上記サブマージアーク溶接用のものに限定されず、溶接対象に応じて好ましい溶接が可能となるよう適宜選択可能であり、例えばプラズマ溶接用、TIG溶接用等のものも可能である。
【0036】
次に、当該ガルウィング型条材溶接装置を用いたH型鋼等の条材Xの隅肉溶接方法を説明する。まず、一対の条材支持装置4に一対の条材Xを載置し、傾斜角可変機構によって条材Xの傾斜角を調整し、垂下する溶接トーチ19、20に対する条材Xの隅部の向きをウェブ部等の板厚に応じて変更する。次に、倣いセンサー28からの信号に応じて、左右倣い機構及び上下倣い機構によって溶接トーチブロック3を上下左右にスライドさせ、溶接トーチブロック3の溶接トーチ19、20をH型鋼等の条材Xの隅部に合致させる。このとき、溶接トーチ19、20先端の溶接ワイヤーが巻き癖等により湾曲し、条材Xの隅部に合致していない場合、微調整機構によって溶接トーチ19、20を個別に上下左右に移動させて補正する。最後に、走行台車1を前方に走行させつつ溶接トーチブロック3により条材Xの隅肉溶接を長手方向に連続して行う。詳細には、走行台車1を前方に走行させつつ、溶接トーチブロック3の前方のフラックス供給ノズル22で条材Xの隅部にフラックスを供給し、溶接トーチ19、20により隅肉溶接し、フラックス回収ノズル25で溶接部のフラックスを回収する。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガルウィング型条材溶接装置によれば、2本の条材の同時溶接が可能であり、かつ、ウェブ幅等が異なる種々のサイズの条材の溶接が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るガルウィング型条材溶接装置を示す正面図である。
【図2】図1のガルウィング型条材溶接装置の側面図(右側面図)である。
【図3】図1のガルウィング型条材溶接装置の平面図である。
【符号の説明】
1 走行台車
2 支持装置
3 溶接トーチブロック
4 条材支持装置
5 車輪
6 走行用モーター
7 駆動ベルト
8 主柱
9 横行用アーム
10 キャリッジ
11 昇降用アーム
12 係合板
13 昇降用雄ネジ体
14 昇降用モーター
15 横行用雄ネジ体
16 横行用モーター
17 軸受け部
18 昇降用モーター
19 先行用溶接トーチ
20 後行用溶接トーチ
21 ワイヤーリール
22 フラックス供給ノズル
23 フラックス供給タンク
24 供給用ホース
25 フラックス回収ノズル
26 回収用ホース
27 フラックス回収タンク
28 倣いセンサー
29 上下微調整装置
30 左右微調整装置
31 基台
32 受台
33 支持バー
34 運転台
35 操作盤
36 安全表示灯
37 ケーブルベアー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gull-wing type strip welding apparatus suitable for fillet welding of, for example, H-shaped steel.
[0002]
[Prior art]
Today, strips such as H-shaped steel, T-shaped steel, I-shaped steel, and cross-shaped steel are used for columns, beams, girders and the like of large steel structures such as buildings and bridges. Among such strips, large steel strips with a large web width or flange height are produced by, in particular, bonding a strip-shaped steel plate in combination with an H-shaped plate or the like, and joining them by fillet welding. ing.
[0003]
Conventionally, as a strip welding apparatus for performing fillet welding of such H-shaped steel or the like, a gate-type traveling carriage that travels in the front-rear direction and a pair of welding torch blocks that hang from the upper beam of the traveling carriage are provided. In addition, it is known that a strip material supported in parallel with the traveling direction in the portal-type traveling carriage is continuously fillet welded in the longitudinal direction (see JP-A-8-112694, etc.).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as for large-sized steel structures such as buildings, there is a tendency today that a structure in which a blow-off structure, columns, and the like are reduced from a design side. For this reason, strips such as H-shaped steel used for pillars and the like are required to have high strength, and inevitably have a large web width and flange height.
[0005]
On the other hand, in the conventional strip material welding apparatus, since the strip material to be welded is disposed in the portal type traveling carriage, the dimensions of the weldable strip material are restricted by the portal type size of the traveling carriage, Cannot weld strips that do not fit. Therefore, as described above, the strip having a large web width or flange height may not be welded by the conventional strip welding apparatus. In addition, it is economically and space-problematic to prepare a strip welding device in which the portal type size of the traveling carriage is changed according to the size of the strip to be welded.
[0006]
The present invention has been made in view of these disadvantages, and is a gull wing type strip welding capable of simultaneously welding two strips and capable of welding strips of various sizes having different web widths and the like. The purpose is to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention made to solve the above problems is
A strip welding device that welds a pair of strips to be shaped steel for large steel structures simultaneously and continuously in the longitudinal direction,
A pair of rails installed in parallel in the front-rear direction;
A traveling carriage mounted on the pair of rails and traveling in the front-rear direction;
A substantially T-shaped support device provided on the traveling carriage;
A pair of welding torch blocks supported on the left and right sides of the traveling carriage by the support device;
A pair of strip support devices disposed on the left and right sides of the traveling carriage and supporting the strip in parallel with the traveling direction;
The support device is
A main pillar projecting vertically on the traveling carriage;
A traverse arm that vertically engages with the main pillar and extends from the traveling carriage to the left and right sides;
A pair of carriages engaged on the left and right sides of the traverse arm;
A pair of lifting arms that engage with the pair of carriages to hang down and are connected to the welding torch block at the lower end;
A scanning sensor that can detect that the welding torch block matches the welding position of the strip, a left-right scanning mechanism that slides the carriage to the left and right according to a signal from the scanning sensor, and the lifting arm And a vertical scanning mechanism that slides
Furthermore, it is equipped with an elevating mechanism for elevating the traverse arm,
The welding torch block is for submerged arc welding, and has two types of welding torches arranged in the front-rear direction.
Here, “front and back” and “left and right” mean a predetermined direction with respect to a horizontal plane and a direction perpendicular to this direction, and do not mean a specific direction with respect to a house or the like.
[0008]
According to the gull-wing type strip material welding apparatus, since it includes the pair of welding torch blocks supported on the left and right sides by the substantially T-shaped support device, the pair of strip materials are directed in the front-rear direction on the left and right sides of the traveling carriage. The strips of various sizes can be welded without being restricted by the web width and the like, and the two strips are welded simultaneously by a pair of left and right welding torch blocks. be able to. Moreover, welding can be continuously carried out in the longitudinal direction of the strip by running the traveling carriage in the front-rear direction (longitudinal direction of the strip) while welding with the welding torch block.
[0009]
The support device includes: (a) a main pillar vertically projecting on the traveling carriage; (b) a traversing arm that vertically engages the main pillar and extends from the traveling carriage to the left and right sides; c) a pair of carriages engaged with the left and right sides of the traverse arm; and (d) a pair of lifting arms engaged with the pair of carriages so as to hang down and connected to the welding torch block at the lower end. ing. The main column, the traversing arm, the pair of carriages, and the pair of lifting arms can easily and firmly constitute a substantially T-shaped support device. As a result, according to the means, it is possible to achieve the above-described action, that is, the size-free weldable strip and the simultaneous welding of the two strips with a relatively simple structure.
[0010]
The gull-wing type strip material welding apparatus includes a pair of strip material support devices that are disposed on the left and right sides of the traveling carriage and support the strip material in parallel with the traveling direction. In this way, by arranging the pair of strip support devices that support the pair of strips in parallel with the traveling direction on both the left and right sides of the traveling carriage, positioning of the strip relative to the welding torch block can be easily and reliably performed. Speed and workability can be increased. Specifically, in fillet welding of H-shaped steel or the like, in order to increase the soundness of the welded portion, the corner that is the welded portion of the strip of H-shaped steel or the like is directed upward, and the welding torch block is directed vertically downward. Although it is welded in a state, positioning of the strip relative to the welding torch block is easy and reliable by the strip support device, and the occurrence of welding defects and the like can be prevented.
[0011]
The strip support device may have a tilt angle variable mechanism that changes the tilt angle of the strip (the tilt angle of the cross section of the strip). Thus, by having the variable tilt angle mechanism in the strip material support device, the corners of the strip material such as H-shaped steel with respect to the welding torch block oriented vertically downward depending on the thickness of the plate material constituting the web portion and the flange portion. By adjusting the direction of the portion, the most preferred welded portion can be formed from the strength aspect.
[0012]
The gull wing type strip welding apparatus includes a scanning sensor capable of detecting that the welding torch block matches a welded portion (for example, a corner) of the strip, and the carriage according to a signal from the scanning sensor. A left-right scanning mechanism that slides left and right and a vertical scanning mechanism that slides the lifting arm up and down. Here, “match” means that the welding torch block is in an appropriate position for welding the welded portion of the strip, and specifically, the tip of the welding torch block is close to the welded portion. Means that With this scanning sensor and left / right / up / down scanning mechanism, the welding torch block is moved up / down / left / right by the left / right / up / down scanning mechanism according to the signal emitted from the scanning sensor, and the welding torch block is automatically moved to the welding position of the strip. Can be matched. Therefore, according to the means, it is not necessary to strictly position the strip with respect to the gull-wing type strip welding apparatus, and workability is improved. Further, continuous welding can be automatically performed even when the welding line of the strip is curved or bent.
[0013]
It is good to provide the fine adjustment mechanism which enables the welding torch block of a welding torch block to move up and down and right and left with respect to the said raising / lowering arm. By providing such a welding torch fine adjustment mechanism, for example, even when the tip of the welding torch is curved due to winding of the welding wire, etc., the welding torch tip of the welding torch block is finely adjusted to the most preferable position. It is possible to prevent welding defects and form a sound weld.
[0014]
The gull-wing type strip welding apparatus includes an elevating mechanism that elevates and lowers the traversing arm. By providing such an elevating mechanism, it is possible to raise and lower the traversing arm according to the size of the strip, particularly the web width and the flange height, and to prevent the traversing arm and the like from contacting the strip. In addition, since the traversing arm can be raised and lowered according to the height of the welded portion due to the web width and flange height of the strip, the slide width of the vertical scanning mechanism can be reduced, and as a result, The accuracy of the scanning control and the rigidity of the scanning mechanism can be increased. Further, by raising the traversing arm by the lifting mechanism, the welding torch block hanging from the lifting arm is avoided upward, and safe and smooth strip material can be carried in and out.
[0015]
The welding torch block of the gull-wing type strip welding apparatus is for submerged arc welding, and has two types of welding torches arranged in the front-rear direction. When the submerged arc welding torch block is used in this way, it is suitable for fillet welding of strips such as H-shaped steel, and the welded portion can be soundly welded by continuous welding with two types of welding torches arranged in the front-rear direction. Sex can be promoted more.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. 1, 2, and 3 are a front view, a side view, and a plan view showing a gull wing type strip welding apparatus according to an embodiment of the present invention. These drawings are drawn with the predetermined portions omitted for convenience of explanation. For example, in FIG. 1, the flux recovery nozzle 25, the recovery hose 26, the supply hose 24, etc. are omitted, and in FIG. The strip support device 4 and the like are omitted.
[0017]
The gull wing type strip material welding apparatus is used for fillet welding of a strip material X such as H-shaped steel as shown in FIGS. 1 to 3, and includes a traveling carriage 1, a support device 2, and a pair of weldings. The torch block 3 and the pair of strip material support devices 4 are provided, and are configured symmetrically.
[0018]
The traveling carriage 1 has a support device 2 and a welding torch block 3 mounted thereon, and is configured to travel in the front-rear direction at a predetermined speed. Specifically, the traveling carriage 1 includes a pair of rails that are provided in parallel in the front-rear direction, including a lower wheel 5 and a traveling motor 6 that rotationally drives the wheel 5 via a drive belt 7. It is mounted on Y.
[0019]
The support device 2 is mounted on the traveling carriage 1 and supports a pair of welding torch blocks 3 on both the left and right sides of the traveling carriage 1. Specifically, the support device 2 mainly includes a main column 8, a traversing arm 9, a pair of carriages 10, and a pair of lifting arms 11.
[0020]
The main pillar 8 protrudes vertically on the traveling carriage 1. In this embodiment, the main pillars 8 are arranged in the form of two square pillars on the left and right sides. However, the material, the number, and the cross-sectional shape of the main pillars 8 are set so that the traversing arms 9 and the lifting arms 11 can be mounted. The size and the like may be appropriately designed.
[0021]
The traverse arm 9 has a quadrangular prism shape, engages the main column 8 vertically via the engagement plate 12, and extends from the traveling carriage 1 to the left and right sides. The engagement plate 12 is externally fitted to the main column 8, and the transverse arm 9 is fixed. The traversing arm 9 may also be appropriately designed in material, number, cross-sectional shape, size, etc. so that the lifting arm 11, the welding torch block 3 and the like can be supported.
[0022]
The engaging portion between the traversing arm 9 and the main column 8 is provided with an elevating mechanism for raising and lowering the traversing arm 9. This elevating mechanism includes an elevating male screw body 13 that is pivotally supported and screwed into the engaging plate 12, and an elevating motor 14 that drives the elevating male screw body 13. The raising / lowering male screw body 13 is rotated by the motor 14 so that the engagement plate 12 and the transverse arm 9 fixed thereto can be raised and lowered.
[0023]
The pair of carriages 10 are engaged with the left and right sides of the transverse arm 9. The engaging portion between the carriage 10 and the traverse arm 9 is provided with a left-right copying mechanism that slides the carriage 10 in the left-right direction along the traverse arm 9. The left-right copying mechanism includes a traverse male screw body 15 that is pivotally supported in parallel with the traverse arm 9 and a traverse motor 16 that rotationally drives the traverse male screw body 15. The carriage 10 is screwed to the traverse male screw body 15. This left-right copying mechanism is configured to be able to slide the carriage 10 and the welding torch block 3 connected thereto in the left-right direction by rotating the transverse male screw body 15 by the transverse motor 16.
[0024]
The pair of lifting arms 11 are engaged with the pair of carriages 10 so as to hang down, and the welding torch block 3 is connected to the lower ends. An engaging portion between the lifting arm 11 and the carriage 10 is provided with a vertical scanning mechanism that slides the lifting arm 11 up and down with respect to the carriage 10. The vertical copying mechanism includes a bearing portion 17 that slides the lifting arm 11 up and down by a rack and pinion mechanism or the like, and a lifting motor 18 that drives the rotation of the bearing portion 17. Thus, the lifting / lowering arm 11 is configured to be slidable in the vertical direction.
[0025]
The pair of welding torch blocks 3 are connected to the lower ends of the pair of lifting arms 11. This welding torch block 3 is for submerged arc welding suitable for fillet welding of H-shaped steel or the like, and includes a leading welding torch 19, a trailing welding torch 20, a flux supply nozzle 22, a flux recovery nozzle 25, and a copy. The sensor 28 and the like are included. Accordingly, the gull-wing type strip welding apparatus has four welding torches in total, two in each of the left and right welding torch blocks 3.
[0026]
The preceding welding torch 19 and the succeeding welding torch 20 are arranged in the front-rear direction. In addition, the trailing welding torch 20 is fixed with its tip end inclined at a predetermined angle (about 10 ° to 20 °) in the welding direction (forward). By performing fillet welding with the two welding torches 19 and 20 in succession, the soundness of the welded portion can be increased, and the occurrence of welding defects such as bead defects can be reduced. Although the inclination angle of the trailing welding torch 20 and the distance between the leading welding torch 19 and the trailing welding torch 20 are not shown in the drawing, they can be easily adjusted by a handle.
[0027]
The welding torches 19 and 20 are configured so that the welding wire is automatically supplied from a pair of wire reels 21 on which two turns of the welding wire can be loaded via a wire supply guide (not shown). As this automatic supply means, a known means is adopted, for example, a means for supplying at a constant speed or a means for supplying the voltage between the welding wire and the welding object to be constant. A conduit tube or the like is used as the wire supply guide, and complete insulation treatment is performed in consideration of the safety of the operator. The wire reel 21 is provided with an adjusting unit (not shown) such as a brake so that the wound welding wire is not scattered.
[0028]
The flux supply nozzle 22 is made of metal such as aluminum and is disposed in front of the preceding welding torch 19. The flux supply nozzle 22 is connected to a flux supply tank 23 provided above via a supply hose 24, and is configured so that the flux is automatically supplied to the front of the weld. Although not shown, the flux supply tank 23 includes a sieve for preventing slag mixing, a vibrator for preventing clogging, an on-off valve for controlling the supply amount, a dryer for drying the flux, and the like. Have.
[0029]
The flux recovery nozzle 25 is disposed behind the trailing welding torch 20 and the used flux is automatically recovered in the upper flux recovery tank 27 via a recovery hose 26 connected to the flux recovery nozzle 25. It is configured to be. The flux collection tank 27 is disposed above the flux supply tank 23 and is configured to circulate used flux stored in the flux collection tank 27 to the flux supply tank 23.
[0030]
The copying sensor 28 is disposed in front of the welding torch block 3, and the welding torch block 3 matches the welding location of the strip X, that is, the preceding welding torch 19 and the following welding torch 20. It is comprised so that it can detect that the front-end | tip is close to the corner part of H-shaped steel etc. which are welding locations. Specifically, a known touch sensor is used as the copying sensor 28, but a non-contact sensor using infrared rays or the like can also be used. The welding torch block 3 is moved up and down and left and right by a left / right / up / down scanning mechanism in accordance with a signal generated from the scanning sensor 28, and the welding torches 19 and 20 are automatically aligned with the welding portion (corner) of the strip X. Therefore, the welding torches 19 and 20 can always be correctly guided with respect to distortion of the weld line.
[0031]
In addition, the welding torch block 3 is provided with a fine adjustment mechanism that enables the welding torches 19 and 20 to be individually moved in the vertical and horizontal directions. This fine adjustment mechanism includes a vertical fine adjustment device 29 that allows fine adjustment of the welding torches 19 and 20 up and down, and a left and right fine adjustment device 30 that enables fine adjustment of the welding torches 19 and 20 left and right. The adjusting devices 29 and 30 can be moved up and down and left and right by manual operation by rotating a handle. By this fine adjustment mechanism, it is possible to correct the bending of the welding wire at the tip of each welding torch 19, 20.
[0032]
A pair of strip material support devices 4 are disposed on both the left and right sides of the traveling carriage 1 and are paired in parallel with the traveling direction (front-rear direction) in order to simultaneously weld the two strip materials X with the gull-wing type strip material welding device. The strip material X is supported. Specifically, the strip support device 4 has a base 31 and an L-shaped receiving support that is pivotally supported on the traveling carriage 1 side (inner side) of the base 31 so as to be rotatable about the front-rear direction. A base 32, and a support bar 33 pivoted on the outside between the base 31 and the cradle 32, and the strip X such as H-shaped steel placed on the cradle 32 is directed in the front-rear direction; and The corner portion is supported upward.
[0033]
This strip material support device 4 has an inclination angle of the strip material X such as H-shaped steel mounted on the cradle 32 (the inclination angle of the web surface or flange surface of the H-shaped steel, etc., which is perpendicular to the longitudinal direction). It has a tilt angle variable mechanism that changes a tilt angle as a reference). The tilt angle varying mechanism pivotally supports the upper end of the support bar 33 on the receiving base 32 and pivotally supports the lower end of the support bar 33 on the base 31 so as to be slidable in the left-right direction. A hydraulic cylinder or the like (not shown) that slides the lower end in the left-right direction is provided. By adjusting the direction of the corners of the strip material X such as H-shaped steel with respect to the welding torches 19 and 20 directed vertically downward depending on the thickness of the plate material constituting the web portion and the flange portion by the strip material support device 4, A strong weld can be formed.
[0034]
Further, in the gull wing type strip welding apparatus, a driver's cab 34 for an operator to ride and an operation panel 35 for the operator to operate the gull wing type strip welding apparatus are provided behind the traveling carriage 1. . A safety indicator lamp 36 is provided above the gull-wing type strip welding apparatus. Further, a cable bear (registered trademark) 37 for winding a power supply wiring for welding is disposed below the traveling carriage 1 to prevent the wiring from being dragged. Further, the exposed portions of the main pillar 8 and the traverse arm 9 are covered with a bellows synthetic resin cover, so that contamination of dust and the like to the sliding portion is reduced.
[0035]
The gull-wing type strip welding apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the support device has a substantially T-shaped structure when viewed from the front, and a pair is provided on both the left and right sides of the T-shape. Any structure can be used as long as the welding torch block can be supported. The welding torch block is not limited to the one for submerged arc welding, and can be appropriately selected according to the object to be welded so that preferable welding is possible. For example, for plasma welding, TIG welding, etc. are also possible. .
[0036]
Next, a fillet welding method for the strip material X such as H-shaped steel using the gull-wing type strip welding apparatus will be described. First, a pair of strips X are placed on the pair of strip support devices 4, the inclination angle of the strip X is adjusted by a tilt angle variable mechanism, and the corners of the strip X with respect to the welding torches 19 and 20 that hang down are arranged. Change the direction according to the thickness of the web part. Next, according to the signal from the scanning sensor 28, the welding torch block 3 is slid up and down and left and right by the left and right scanning mechanism and the vertical scanning mechanism, and the welding torches 19 and 20 of the welding torch block 3 are strips X such as H-shaped steel. Match the corners of At this time, if the welding wire at the tip of the welding torches 19 and 20 is bent by a winding rod or the like and does not match the corner of the strip X, the welding torches 19 and 20 are individually moved up and down and left and right by a fine adjustment mechanism. To correct. Finally, fillet welding of the strip X is continuously performed in the longitudinal direction by the welding torch block 3 while the traveling carriage 1 is traveling forward. Specifically, while the traveling carriage 1 is traveling forward, the flux is supplied to the corner of the strip X with the flux supply nozzle 22 in front of the welding torch block 3, and the fillet is welded with the welding torch 19, 20. The recovery nozzle 25 recovers the flux of the welded portion.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the gull wing type strip welding apparatus of the present invention, two strips can be welded simultaneously, and strips of various sizes having different web widths can be welded. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a gull wing type strip welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view (right side view) of the gull-wing type strip welding apparatus of FIG. 1; FIG.
3 is a plan view of the gull wing type strip welding apparatus of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling carriage 2 Support apparatus 3 Welding torch block 4 Strip material support apparatus 5 Wheel 6 Traveling motor 7 Driving belt 8 Main pillar 9 Traverse arm 10 Carriage 11 Lifting arm 12 Engaging plate 13 Lifting male screw body 14 Lifting motor 15 Traverse male screw body 16 Traverse motor 17 Bearing 18 Lifting motor 19 Advance welding torch 20 Trailing welding torch 21 Wire reel 22 Flux supply nozzle 23 Flux supply tank 24 Supply hose 25 Flux recovery nozzle 26 For recovery Hose 27 Flux collection tank 28 Copy sensor 29 Vertical fine adjustment device 30 Left and right fine adjustment device 31 Base 32 Receiving base 33 Support bar 34 Operation base 35 Operation panel 36 Safety indicator 37 Cable bearer

Claims (3)

大型鉄骨構造物用の形鋼となる一対の条材を同時かつ長手方向に連続して溶接する条材溶接装置であって、
前後方向に向けて平行に設置される一対のレールと、
この一対のレール上に載置され、前後方向に走行する走行台車と、
この走行台車上に設けられた略T字状の支持装置と、
この支持装置により走行台車の左右両側に支持される一対の溶接トーチブロックと、
上記走行台車の左右両側に配設され、走行方向と平行に条材を支持する一対の条材支持装置とを備え、
上記支持装置が、
走行台車上に垂直に突設される主柱と、
この主柱に垂直に係合し、走行台車から左右両側に延出する横行用アームと、
この横行用アームの左右両側に係合する一対のキャリッジと、
この一対のキャリッジに垂下するよう係合し、下端に上記溶接トーチブロックが連結する一対の昇降用アームとを備えており、
上記溶接トーチブロックが条材の溶接箇所に合致していることを検知可能な倣いセンサーと、この倣いセンサーからの信号に応じ、上記キャリッジを左右にスライドさせる左右倣い機構及び上記昇降用アームを上下にスライドさせる上下倣い機構とを備え、
さらに上記横行用アームを昇降させる昇降機構を備えており、
上記溶接トーチブロックが、サブマージアーク溶接用のものであり、前後方向に列設される2式の溶接トーチを有していることを特徴とするガルウィング型条材溶接装置。
A strip welding device that welds a pair of strips to be shaped steel for large steel structures simultaneously and continuously in the longitudinal direction,
A pair of rails installed in parallel in the front-rear direction;
A traveling carriage mounted on the pair of rails and traveling in the front-rear direction;
A substantially T-shaped support device provided on the traveling carriage;
A pair of welding torch blocks supported on the left and right sides of the traveling carriage by the support device;
A pair of strip support devices disposed on the left and right sides of the traveling carriage and supporting the strip in parallel with the traveling direction;
The support device is
A main pillar projecting vertically on the traveling carriage;
A traverse arm that vertically engages with the main pillar and extends from the traveling carriage to the left and right sides;
A pair of carriages engaged on the left and right sides of the traverse arm;
A pair of lifting arms that engage with the pair of carriages to hang down and are connected to the welding torch block at the lower end;
A scanning sensor that can detect that the welding torch block matches the welding position of the strip, a left-right scanning mechanism that slides the carriage to the left and right according to a signal from the scanning sensor, and the lifting arm And a vertical scanning mechanism that slides
Furthermore, it is equipped with an elevating mechanism for elevating the traverse arm,
A gull-wing type strip welding apparatus, wherein the welding torch block is for submerged arc welding and has two types of welding torches arranged in the front-rear direction .
上記条材支持装置が、条材の傾斜角を変更する傾斜角可変機構を有している請求項1に記載のガルウィング型条材溶接装置。  The gull wing type strip welding apparatus according to claim 1, wherein the strip support device has a tilt angle variable mechanism for changing a tilt angle of the strip. 上記昇降用アームに対して溶接トーチブロックの溶接トーチを上下左右に移動可能とする微調整機構を備える請求項1又は請求項2に記載のガルウィング型条材溶接装置。The gull-wing type strip material welding apparatus according to claim 1 or 2 , further comprising a fine adjustment mechanism that allows the welding torch block of the welding torch block to be moved vertically and horizontally with respect to the lifting arm.
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