JP4395939B2 - Welding equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LNGタンク等の側壁を溶接する溶接装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、LNGタンク等の側板同士の縦継手部等を溶接する際には、TIG(タングステンイナートガスアーク)溶接を用いており、TIG溶接は、溶接トーチからアルゴン等の不活性ガスを流して不活性ガス雰囲気にし、溶接トーチのタングステン電極により被溶接部にアークを発生させ、溶接材料のフィラーワイヤを溶かして被溶接部を溶接するものである。
【0003】
ここで、実際にTIG溶接を行うものとしては、特開平9−10931号公報記載の溶接装置が知られている。
【0004】
特開平9−10931号公報記載の溶接装置は、図6に示すごとく、被溶接部の溶接線方向に沿ってガイドレール1を設置しており、ガイドレール1には電動モータ(図示せず)により上下動し得るスライダ2を備えている。
【0005】
スライダ2は側面に円弧状のガイド3を備えたトーチホルダ4を設けており、ガイド3には摺動可能な円弧状のラック5を介して溶接トーチ6を設けている。
【0006】
溶接トーチ6を備えるラック5は円弧の内周に歯7を形成しており、ラック5の歯7は、トーチホルダ4に固定された電動モータ8により回転するピニオン9に嵌合している。
【0007】
一方、ラック5に取付けられる溶接トーチ6はイナートガスを噴射すると共に溶接アークを発生するよう構成されている。
【0008】
又、トーチホルダ4は、接続点にフィラーワイヤを供給するためのワイヤ供給手段(図示せず)を設け、溶接時に適宜フィラーワイヤを供給できるようになっている。
【0009】
溶接装置がLNGタンク等の側板同士の縦継手部10を溶接する際には、スライダ2をタンク側板の最下部近傍に配置して溶接トーチ6の先端が側板同士の縦継手部10と底板の接続点(図示せず)に来るよう溶接トーチ6を下向きに配置し、溶接トーチ6の先端からアークを発生させることによりフィラーワイヤを溶かして側板同士の縦継手部10と底板の接続点を溶接する。
【0010】
続いてガイドレール1に沿ってスライダ2を上昇させると共に、電動モータ8を駆動してピニオン9の回転により溶接トーチ6の先端を水平若しくは上向きにし、縦継手部10全体を連続的に溶接する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溶接装置はラック5とピニオン9を介して溶接トーチ6を回動させるものであるため、バックラッシュすなわちラック5とピニオン9の歯面間の遊びにより溶接トーチ6を正確な角度に配置する等の駆動制御が難しいという問題がある。又、ラック5とピニオン9を用いた複雑な機構であるため耐久性、コストの面で問題があり、更に、溶接トーチ6の先端を下向きにした際には溶接トーチ6の下にトーチホルダ4が突出して被溶接部の構造によっては溶接の障害になるという問題がある。
【0012】
本発明は上述の実情に鑑み、溶接トーチの駆動制御を確実に行う溶接装置を提供することを目的としたものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶接装置は、溶接線に沿って車輪により移動する台車に支持軸を介して第一リンク部材と第二リンク部材とを互いに平行で回動可能に備え、前記第一リンク部材と第二リンク部材に第三リンク部材と第四リンク部材とを互いに平行で回動可能に接続し、前記第三リンク部材と第四リンク部材に第一リンク部材及び第二リンク部材と平行になるよう溶接トーチを支持し、
該溶接トーチの電極先端が、第一リンク部材の支持軸と第二リンク部材の支持軸を結ぶ延長線上に配置され、
前記台車は、外部より指令を受ける制御盤を備え、
該制御盤は、溶接トーチ電極、台車駆動用モータ、トーチ移動用モータへ給電するよう接続され、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電を停止するように構成されるものである。
【0014】
溶接装置がLNGタンク等の側板同士の縦継手部等を溶接する際には、台車を、側板同士の縦継手部と底板との接続点近傍に配置し、第一リンク部材及び第二リンク部材を上方に倒すよう回動して第三リンク部材及び第四リンク部材を介して電極先端が下方に向くよう溶接トーチを回動させ、溶接トーチの電極先端を側板同士の縦継手部と底板との接続点に配置し、溶接トーチからアークを発生させることにより、側板同士の縦継手部と底板との接続点を溶接する。
【0015】
次に台車を溶接線に沿って移動させると共に、第一リンク部材及び第二リンク部材を下方に倒すよう回動して第三リンク部材及び第四リンク部材を介して溶接トーチの電極先端が水平もしくは上方に向くよう溶接トーチを回動させ、同時且つ連続的に溶接トーチからアークを発生させることにより側板同士の縦継手部を溶接する。
【0016】
ここで、溶接トーチの電極先端は、第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を駆動しても台車を移動しない限り一定の位置にある。
【0017】
溶接トーチの電極先端を所定の方向に向けた後は、溶接を行うと同時に台車を溶接線に沿って移動させ、溶接線全体を連続的に溶接する。
【0018】
このように、溶接トーチの電極先端が一定の位置にあるよう第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を介して溶接トーチを回動させるため、ラックとピニオンにより生じるバックラッシュがなく、トーチを正確な角度に配置する等の駆動制御を確実に行うことができる。又、第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いた簡単な構造であるため耐久性に優れており、全体のコストも低減することができる。更に、溶接トーチの方向を変える回動には第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いているため溶接トーチの下に部材が突出することがなく、溶接線を確実に溶接することができる。更に又、制御盤は、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電停止すなわち溶接トーチの回動を停止するよう構成されるので、溶接線の溶接において影響を与えないよう台車の移動距離と溶接トーチの回動の関係を最も適切な状態にすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0020】
図1〜図5は、本発明の溶接装置の実施の形態の一例である。
【0021】
溶接装置は、図1、図2に示すごとく、溶接線方向に沿って着脱可能なガイドレール12を設置しており、ガイドレール12には台車駆動用モータ(図示せず)と車輪13により上下動し得る台車14を備えている。
【0022】
台車14には、トーチ移動用モータ(図示せず)により軸転可能な第一支持軸15と第二支持軸16を備える駆動部17を設けており、駆動部17の第一支持軸15には所定長さの第一リンク部材18を取付け、第二支持軸16には第一リンク部材18と同じ長さの第二リンク部材19を取付けている。
【0023】
第一リンク部材18の所定の中途位置及び第二リンク部材19の所定の中途位置には、第一リンク部材18及び第二リンク部材19を平行状態に接続するよう第三接続軸20,21を介して第三リンク部材22を回動可能に備え、第一リンク部材18の反第一支持軸側の端部及び第二リンク部材19の反第二支持軸側の端部には、第三リンク部材22と平行になるよう第四接続軸23,24を介して第四リンク部材25を回動可能に備えている。
【0024】
第三リンク部材22の反第三接続軸側の端部及び第四リンク部材25の反第四接続軸側の端部には、溶接トーチ接続軸26,27を介して第一リンク部材18及び第二リンク部材19と平行に回動する溶接トーチ28を備えている。
【0025】
溶接トーチ28は、電極29の電極先端30を第一リンク部材18の第一支持軸15と第二リンク部材19の第二支持軸16を結ぶ延長線上に位置するよう配置されており、又、溶接トーチ28は、イナートガスを噴射すると共に溶接アークを発生するよう構成されている。
【0026】
一方、台車14には、溶接トーチ28の溶接点にフィラーワイヤ(図示せず)を供給するためのワイヤ供給手段(図示せず)を設け、溶接時に適宜フィラーワイヤを供給できるようになっている。
【0027】
又、台車14には、図4に示すごとく、外部より指令を受ける制御盤31を備えており、制御盤31は、溶接トーチ電極32、台車駆動用モータ33、トーチ移動用モータ34へ給電するよう接続されると共に、台車14に設けられた車輪回転数検出器35より検出信号を受信するよう接続されている。
【0028】
以下、本発明の実施の形態例の作用を説明する。
【0029】
溶接装置がLNGタンク等の側板同士の縦継手部36すなわち上下方向に延在する溶接線を溶接する際には、制御盤31より台車駆動用モータ33及びトーチ移動用モータ34に指令を与え、台車14を側板同士の縦継手部36と底板37との接続点38近傍に配置し、且つ第一リンク部材18及び第二リンク部材19を上方に倒すよう回動して第三リンク部材22及び第四リンク部材25を介して電極先端30が下方に向くよう溶接トーチ28を回動させ、溶接トーチ28の電極先端30を側板同士の縦継手部36と底板37との接続点38に配置する。
【0030】
次に制御盤31より溶接トーチ電極32に給電して溶接トーチ28からアークを発生させることによりフィラーワイヤを溶かして側板同士の縦継手部36と底板37との接続点38を溶接する。
【0031】
続いて制御盤31は台車駆動用モータ33及びトーチ移動用モータ34に給電するよう指令を与え、台車14を溶接線に沿って移動させると共に、第一リンク部材18及び第二リンク部材19を下方に倒すよう回動して第三リンク部材22及び第四リンク部材25を介して溶接トーチ28の電極先端30が水平もしくは上方に向くよう溶接トーチ28を回動させ、同時に溶接トーチ28からアークを発生させることにより側板同士の溶接線を溶接する。
【0032】
ここで、制御盤31は、図5に示すごとく、台車駆動用モータ33に給電すると同時に台車14に取付けられた車輪回転数検出器35により台車14の移動距離を検出し、台車14の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータ34の給電停止すなわち溶接トーチ28の回動を停止するよう構成されており、この結果、溶接線の溶接において影響を与えないよう台車14の移動距離と溶接トーチ28の回動の関係を最も適切な状態にしている。
【0033】
又、溶接トーチ28の電極先端30は、図3に示すごとく、第一リンク部材18、第二リンク部材19、第三リンク部材22、第四リンク部材25のリンク機構を駆動しても、台車14を移動しない限り一定の位置にあるので、溶接線に沿って移動する溶接速度は台車14の移動速度のみに依存するものになっている。
【0034】
溶接トーチ28の回動を停止した後は、続いて溶接トーチ28の電極先端30を水平若しくは上向きにした状態で、台車14を溶接線に沿って上下方向に移動させると同時に溶接を行い、溶接線全体を連続的に溶接する。
【0035】
このように、溶接トーチ28が溶接線を溶接する際には、第一リンク部材18、第二リンク部材19、第三リンク部材22、第四リンク部材25のリンク機構を介して溶接トーチ28を回動させるため、剛性があると共にラックとピニオンにより生じるバックラッシュがなく、トーチ28を正確な角度に配置する等の駆動制御を確実に行うことができる。
【0036】
又、第一リンク部材18、第二リンク部材19、第三リンク部材22、第四リンク部材25のリンク機構を用いた簡単な構造であるため耐久性に優れており、全体のコストも低減することができる。
【0037】
更に、溶接トーチ28の方向を変える回動には第一リンク部材18、第二リンク部材19、第三リンク部材22、第四リンク部材25のリンク機構を用いているため溶接トーチ28の下に部材が突出することがなく、溶接線を確実に溶接することができる。
【0038】
なお、本発明の溶接装置は、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、溶接装置は、溶接線が、側板同士の縦継手部と底板との接続点より側板同士の縦継手部に向かう上下方向のみならず、側板同士が所定角度を有する接続点より側板同士の縦継手部に向かう水平方向であっても適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0039】
【発明の効果】
本発明の溶接装置によれば、溶接トーチの電極先端が一定の位置にあるよう第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を介して溶接トーチを回動させるため、ラックとピニオンにより生じるバックラッシュがなく、トーチを正確な角度に配置する等の駆動制御を確実に行うことができる。又、第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いた簡単な構造であるため耐久性に優れており、全体のコストも低減することができる。更に、溶接トーチの方向を変える回動には第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いているため溶接トーチの下に部材が突出することがなく、溶接線を確実に溶接することができる。更に又、制御盤は、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電停止すなわち溶接トーチの回動を停止するよう構成されるので、溶接線の溶接において影響を与えないよう台車の移動距離と溶接トーチの回動の関係を最も適切な状態にすることができるという種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接装置の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図2】本発明の溶接装置における台車が移動し且つ溶接トーチが駆動した状態を示す側面図である。
【図3】溶接トーチの向きを変えるよう第一リンク部材から第四リンク部材までを駆動を示した状態を示す概略状態図である。
【図4】制御盤と各部材との接続関係を示した概略のフローシートである。
【図5】台車の走行と溶接トーチの駆動の関係を示したフローシートである。
【図6】従来の溶接装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
14 台車
15 第一支持軸(支持軸)
16 第二支持軸(支持軸)
18 第一リンク部材
19 第二リンク部材
22 第三リンク部材
25 第四リンク部材
28 溶接トーチ
30 電極先端
31 制御盤
33 台車駆動用モータ
34 トーチ移動用モータ
35 車輪回転数検出器 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a welding apparatus for welding side walls of an LNG tank or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, TIG (tungsten inert gas arc) welding is used when welding vertical joints between side plates of an LNG tank or the like, and TIG welding is inert by flowing an inert gas such as argon from a welding torch. In a gas atmosphere, an arc is generated in the welded portion by the tungsten electrode of the welding torch, and the welded portion is welded by melting the filler wire of the welding material.
[0003]
Here, as an apparatus for actually performing TIG welding, a welding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-10931 is known.
[0004]
As shown in FIG. 6, the welding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-10931 has a guide rail 1 installed along the weld line direction of the welded portion, and the guide rail 1 is provided with an electric motor (not shown). The
[0005]
The
[0006]
The rack 5 provided with the welding torch 6 forms
[0007]
On the other hand, the welding torch 6 attached to the rack 5 is configured to inject an inert gas and generate a welding arc.
[0008]
Further, the
[0009]
When the welding apparatus welds the
[0010]
Subsequently, the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the welding apparatus rotates the welding torch 6 via the rack 5 and the
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a welding apparatus that reliably controls the driving of a welding torch.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A welding apparatus according to the present invention includes a cart that moves by a wheel along a welding line, and a first link member and a second link member that are rotatable in parallel with each other via a support shaft. The third link member and the fourth link member are connected to the two link members so as to be rotatable in parallel with each other, and the third link member and the fourth link member are parallel to the first link member and the second link member. Supports the welding torch,
The electrode tip of the welding torch is disposed on an extension line connecting the support shaft of the first link member and the support shaft of the second link member ,
The cart includes a control panel that receives a command from the outside,
The control panel is connected to supply power to the welding torch electrode, the carriage drive motor, and the torch movement motor. At the same time as supplying power to the carriage drive motor, the wheel travel speed detector attached to the carriage detects the movement distance of the carriage. The power supply to the torch moving motor is stopped when the moving distance of the carriage exceeds a preset value .
[0014]
When the welding apparatus welds the vertical joints between the side plates such as the LNG tank, the carriage is disposed in the vicinity of the connection point between the vertical joints between the side plates and the bottom plate, and the first link member and the second link member The welding torch is rotated so that the tip of the electrode faces downward via the third link member and the fourth link member, and the electrode tip of the welding torch is connected to the vertical joint portion between the side plates and the bottom plate. It arrange | positions to the connection point of this, and an arc is generated from a welding torch, and the connection point of the vertical joint part of a side plate and a bottom plate is welded.
[0015]
Next, the carriage is moved along the welding line, and the first link member and the second link member are rotated downward so that the electrode tip of the welding torch is horizontal through the third link member and the fourth link member. Alternatively, the welding torch is rotated so as to face upward, and an arc is generated from the welding torch simultaneously and continuously, thereby welding the vertical joint portions of the side plates.
[0016]
Here, the electrode tip of the welding torch is at a fixed position as long as the carriage is not moved even if the link mechanism of the first link member, the second link member, the third link member, and the fourth link member is driven.
[0017]
After directing the electrode tip of the welding torch in a predetermined direction, welding is performed simultaneously with moving the carriage along the welding line to continuously weld the entire welding line.
[0018]
In this way, the rack is used to rotate the welding torch via the link mechanism of the first link member, the second link member, the third link member, and the fourth link member so that the electrode tip of the welding torch is at a fixed position. Thus, there is no backlash caused by the pinion, and drive control such as arranging the torch at an accurate angle can be performed reliably. Moreover, since it is a simple structure using the link mechanism of a 1st link member, a 2nd link member, a 3rd link member, and a 4th link member, it is excellent in durability and can also reduce the whole cost. Further, since the link mechanism of the first link member, the second link member, the third link member, and the fourth link member is used for turning to change the direction of the welding torch, the member may protrude under the welding torch. Therefore, the weld line can be reliably welded. Furthermore, the control panel detects the moving distance of the carriage by the wheel rotation number detector attached to the carriage at the same time as supplying power to the carriage driving motor, and the movement distance of the carriage exceeds the preset set value. Since the power supply to the torch moving motor is stopped at that point, that is, the rotation of the welding torch is stopped, the relationship between the movement distance of the carriage and the rotation of the welding torch is most appropriate so as not to affect the welding line welding Can be in a state.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
1-5 is an example of embodiment of the welding apparatus of this invention.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the welding apparatus is provided with a
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The end of the
[0025]
The
[0026]
On the other hand, the
[0027]
Further, as shown in FIG. 4, the
[0028]
The operation of the embodiment of the present invention will be described below.
[0029]
When the welding apparatus welds the vertical
[0030]
Next, power is supplied from the
[0031]
Subsequently, the
[0032]
Here, as shown in FIG. 5, the
[0033]
Further, as shown in FIG. 3, the
[0034]
After stopping the rotation of the
[0035]
Thus, when the
[0036]
Moreover, since it is a simple structure using the link mechanism of the
[0037]
Furthermore, since the link mechanism of the
[0038]
In addition, the welding apparatus of this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A welding apparatus is a vertical joint part of side plates from the connection point of the vertical joint part and bottom plate of side plates. It can be applied not only in the vertical direction toward the vertical direction but also in the horizontal direction from the connection point where the side plates have a predetermined angle toward the vertical joint portion between the side plates, and various changes are made within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[0039]
【The invention's effect】
According to the welding apparatus of the present invention, the welding torch is rotated via the link mechanism of the first link member, the second link member, the third link member, and the fourth link member so that the electrode tip of the welding torch is at a fixed position. Therefore, there is no backlash caused by the rack and the pinion, and drive control such as arranging the torch at an accurate angle can be reliably performed. Moreover, since it is a simple structure using the link mechanism of a 1st link member, a 2nd link member, a 3rd link member, and a 4th link member, it is excellent in durability and can also reduce the whole cost. Further, since the link mechanism of the first link member, the second link member, the third link member, and the fourth link member is used for turning to change the direction of the welding torch, the member may protrude under the welding torch. Therefore, the weld line can be reliably welded . Furthermore, the control panel detects the moving distance of the carriage with the wheel rotation number detector attached to the carriage at the same time as the electric power is supplied to the carriage driving motor, and the moving distance of the carriage exceeds the preset set value. Since the power supply to the torch moving motor is stopped at the time, that is, the rotation of the welding torch is stopped, the relationship between the movement distance of the carriage and the rotation of the welding torch is most appropriate so as not to affect the welding line welding. Various excellent effects of being able to be in a state can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of a welding apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a state where a carriage moves and a welding torch is driven in the welding apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic state diagram showing a state in which driving from the first link member to the fourth link member is performed so as to change the direction of the welding torch.
FIG. 4 is a schematic flow sheet showing a connection relationship between a control panel and each member.
FIG. 5 is a flow sheet showing the relationship between the traveling of the carriage and the driving of the welding torch.
FIG. 6 is a side view showing an example of a conventional welding apparatus.
[Explanation of symbols]
14
16 Second support shaft (support shaft)
18
31 control panel
33 cart drive motor
34 torch moving motor
35 wheel speed detector
Claims (1)
該溶接トーチの電極先端が、第一リンク部材の支持軸と第二リンク部材の支持軸を結ぶ延長線上に配置され、
前記台車は、外部より指令を受ける制御盤を備え、
該制御盤は、溶接トーチ電極、台車駆動用モータ、トーチ移動用モータへ給電するよう接続され、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電を停止するように構成されたことを特徴とする溶接装置。A cart that moves by means of wheels along the weld line is provided with a first link member and a second link member that are rotatable in parallel with each other via a support shaft, and a third link is provided on the first link member and the second link member. The member and the fourth link member are connected in parallel to each other so as to be rotatable, and the third link member and the fourth link member support the welding torch so as to be parallel to the first link member and the second link member,
The electrode tip of the welding torch is disposed on an extension line connecting the support shaft of the first link member and the support shaft of the second link member ,
The cart includes a control panel that receives a command from the outside,
The control panel is connected to supply power to the welding torch electrode, the carriage drive motor, and the torch movement motor. At the same time as supplying power to the carriage drive motor, the wheel travel speed detector attached to the carriage detects the movement distance of the carriage. And the welding apparatus comprised so that the electric power feeding of the motor for a torch movement may be stopped when the moving distance of a trolley exceeds the preset setting value .
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