JP5039119B2 - Single-side welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、金属板等の被溶接部材の片面溶接に用いられる片面溶接装置に関するものである。 The present invention relates to a single-side welding apparatus used for single-side welding of a member to be welded such as a metal plate.
従来、金属板等の被溶接部材の片面溶接に用いられる片面溶接装置としては、例えば特許文献1に記載されている構成のものが知られている。この片面溶接装置は、被溶接鋼板1の上方から当該被溶接鋼板1をクランプする一対のクランプビーム4a,4bと、そのクランプビーム4a,4bのうちのどちらか一方の上面に設けられた走行レール16と、を備え、溶接ユニット6を載置したレール台車5が当該走行レール16上を走行しながら溶接を行っていた。 Conventionally, as a single-sided welding apparatus used for single-sided welding of a member to be welded such as a metal plate, for example, one having a configuration described in Patent Document 1 is known. This single-side welding apparatus includes a pair of clamp beams 4a and 4b for clamping the steel plate 1 to be welded from above the steel plate 1 to be welded, and a traveling rail provided on the upper surface of one of the clamp beams 4a and 4b. 16, and the rail carriage 5 on which the welding unit 6 is placed performs welding while traveling on the traveling rail 16.
この片面溶接装置は、昇降自在な第1クランプビーム4aおよび第2クランプビーム4bと、第1クランプビーム4aまたは第2クランプビーム4bの一方の上に配置された、溶接線に沿って走行自在な溶接ユニット6と、を備えている。従って、溶接前および溶接過程における被溶接鋼板1の変形を防止しながら溶接を施すことができるため、厚板の被溶接鋼板1のみならず、薄板の被溶接鋼板1の片面溶接も兼用して施すことができる。 This single-sided welding apparatus is capable of traveling along a welding line disposed on one of the first clamp beam 4a and the second clamp beam 4b that can be moved up and down and one of the first clamp beam 4a and the second clamp beam 4b. And a welding unit 6. Therefore, since welding can be performed while preventing deformation of the welded steel plate 1 before and during the welding process, not only the thick welded steel plate 1 but also the single-sided welding of the thin welded steel plate 1 is also used. Can be applied.
しかし近年、大型船舶用の被溶接部材が増加するに伴って、数十m以上ものビームスパンを要する大型の片面溶接装置が要望されている。従って、前記したようなレール上を走行する溶接装置においては、クランプビームが長くなると、クランプビーム自体の変形や被溶接部材の変形の影響を回避することができないという問題が生じた。また、僅かなバランスの崩れによっても脱線し易く、かつ、溶接装置に細かな蛇行が生じて正確な溶接ができないという問題点があった。 However, in recent years, as the number of members to be welded for large ships has increased, there has been a demand for a large single-side welding apparatus that requires a beam span of several tens of meters or more. Therefore, in the welding apparatus that travels on the rail as described above, when the clamp beam becomes long, there is a problem that the influence of the deformation of the clamp beam itself and the deformation of the member to be welded cannot be avoided. Further, there is a problem that even if a slight balance is lost, it is easy to derail, and a fine meandering occurs in the welding apparatus, so that accurate welding cannot be performed.
そこで従来から、被溶接部材の定盤であるパネルラインに電磁マグネットを設けて被溶接部材の変形を固定する方式が採られていた。また、被溶接部材上方のクランプビーム上に溶接台車を設けるのではなく、溶接台車を20m以上のビームスパンを有するビームから吊り下げる方式が採られていた。 Therefore, conventionally, a method has been adopted in which an electromagnetic magnet is provided on a panel line which is a surface plate of a member to be welded to fix the deformation of the member to be welded. In addition, instead of providing a welding carriage on the clamp beam above the member to be welded, a method has been adopted in which the welding carriage is suspended from a beam having a beam span of 20 m or more.
しかしながら、前記したような長いビーム上に設けられたレールを走行する溶接台車は、その自重によるビームの撓みの影響を受けて走行中に揺らぎ、結果としてmm単位以下の精密な制御が要求される溶接部に悪影響を及ぼすという問題が生じた。 However, a welding carriage that travels on a rail provided on a long beam as described above fluctuates during traveling due to the influence of the deflection of the beam due to its own weight, and as a result, precise control of mm units or less is required. The problem of adversely affecting the weld occurred.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、溶接機ビーム上を走行する溶接台車による安定した溶接が可能な片面溶接装置を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a problem, Comprising: It aims at providing the single-sided welding apparatus in which the stable welding by the welding cart which drive | works on a welding machine beam is possible.
前記した課題を解決するために本発明に係る片面溶接装置は、直線的に設けられた溶接機ビームと、前記溶接機ビームの長さ方向に走行可能に、かつ、前記溶接機ビームの側面に沿って片持ち状態で吊り下げ支持された溶接台車と、被溶接部材の溶接線の裏側に配設された裏当装置と、を有する片面溶接装置であって、前記溶接機ビームの上面に、長さ方向に沿って互いに平行に延びるベアリングレールおよび歯車ラックを備え、前記溶接機ビームは、複数のビーム片を前記溶接機ビームの長さ方向に接合して構成されており、前記ビーム片は、前記溶接台車が吊り下げ支持されていない無荷重時においては上方に凸のアーチ状となり、前記溶接台車が吊り下げ支持されている荷重時においては水平となるように、接合部の断面角度が90°未満に加工され、前記溶接台車は、前記ベアリングレールに係合するベアリングを備える第1走行機構と、前記歯車ラックに係合するピニオンと、前記歯車ラックの上面に当接しながら長さ方向に転動する車輪と、を備える第2走行機構と、先端に配設された溶接ワイヤ供給ノズルと、前記溶接線の位置を検出して当該位置を示す検出信号を生成する溶接線位置検出機構と、前記溶接線位置検出機構から前記検出信号を受信し、当該検出信号に従って、前記溶接ワイヤ供給ノズルの移動方向および移動距離を制御するノズル移動制御装置と、を備え、前記ノズル移動制御装置は、前記溶接ワイヤ供給ノズルの先端が溶接線の上に位置するように、前記溶接ワイヤ供給ノズルを前記被溶接部材の厚さ方向および水平面内で前記溶接線と直角方向に移動させる構成とする。 In order to solve the above-described problems, a single-sided welding apparatus according to the present invention includes a welding machine beam provided in a linear manner, travelable in a length direction of the welding machine beam, and on a side surface of the welding machine beam. A single-sided welding device having a welding carriage supported in a suspended state along a cantilever, and a backing device disposed on the back side of the weld line of the member to be welded, on the upper surface of the welder beam, Bearing rails and gear racks extending parallel to each other along the length direction, the welder beam is configured by joining a plurality of beam pieces in the length direction of the welder beam, the beam pieces The cross-section angle of the joint is such that the welding carriage has a convex arch shape when no load is supported while being suspended and is horizontal when the welding carriage is supported while being suspended. 90 ° Is processed fully, the welding carriage, rolling a first traveling mechanism comprising a bearing engaging said bearing rail, a pinion engaging said gear rack, the length direction while in contact with the upper surface of the gear rack A second traveling mechanism comprising a moving wheel; a welding wire supply nozzle disposed at a tip; a welding line position detection mechanism that detects a position of the welding line and generates a detection signal indicating the position; A nozzle movement control device that receives the detection signal from the welding line position detection mechanism and controls a movement direction and a movement distance of the welding wire supply nozzle according to the detection signal, the nozzle movement control device comprising: Position the welding wire supply nozzle in a direction perpendicular to the welding line in the thickness direction of the member to be welded and in a horizontal plane so that the tip of the welding wire supply nozzle is positioned above the welding line. It is set as the structure to which it moves.
このような構成からなる片面溶接装置は、直線的に設けられた溶接機ビームに片持ち状態で吊り下げられた溶接台車が第1走行機構および第2走行機構を介して溶接機ビーム上を移動し、裏当装置によって裏当された被溶接部材の溶接線に沿って溶接する。その際、溶接線位置検出機構が溶接線の位置を予め検出するとともに、ノズル移動制御装置が前記検出された溶接線の位置に沿うように、溶接ワイヤ供給ノズルの移動方向および移動距離を制御するため、溶接台車の荷重によって溶接機ビームが下方向に撓んだ場合であっても、溶接ワイヤ供給ノズルの先端の位置を溶接線の上に合わせることができる。そして、片面溶接装置は、溶接台車が溶接機ビーム上を移動すると、その荷重によって溶接機ビームが押し下げられ、溶接台車上下位置の変動が小さくなる。従って、溶接台車の荷重が溶接機ビームにかかる場合であっても、溶接ワイヤ供給ノズルの先端の位置を溶接線の上に合わせることができる。 In the single-side welding apparatus having such a configuration, a welding carriage suspended in a cantilever manner on a linearly provided welding machine beam moves on the welding machine beam via the first traveling mechanism and the second traveling mechanism. Then, welding is performed along the weld line of the member to be welded backed by the backing device. At that time, the welding line position detection mechanism detects the position of the welding line in advance, and the nozzle movement control device controls the moving direction and the moving distance of the welding wire supply nozzle so as to follow the detected position of the welding line. Therefore, even when the welder beam is bent downward due to the load of the welding carriage, the position of the tip of the welding wire supply nozzle can be aligned with the welding line. In the single-side welding apparatus, when the welding carriage moves on the welding machine beam, the welding machine beam is pushed down by the load, and the fluctuation of the welding carriage vertical position is reduced. Therefore, even when the load of the welding carriage is applied to the welder beam, the position of the tip of the welding wire supply nozzle can be aligned with the welding line.
また、本発明に係る片面溶接装置は、前記第2走行機構が、前記溶接機ビームの長さ方向に沿って、前後となる位置に離間して、前記車輪を一つずつ備えるとともに、当該前後の車輪の間に、前記車輪を回転可能に支持するフレームを備え、前記フレームが、その中央部が前記溶接台車に一点支持されたことが好ましい。 In the single-side welding apparatus according to the present invention, the second traveling mechanism includes the wheels one by one while being spaced apart at the front and rear positions along the length direction of the welder beam. It is preferable that a frame for rotatably supporting the wheel is provided between the wheels, and the frame is supported at one point by the welding cart at the center.
このような構成からなる片面溶接装置は、歯車ラックの上面を転動する前後の車輪をフレームで支持し、かつ、溶接台車によって当該フレームの中間点を一点支持したため、溶接台車の荷重がフレームを介してフレーム両端の車輪に均等にかかる。従って、車輪が歯車ラックの上面から離脱することなく当接して転動し、正確な直線走行性を得ることができる。 The single-side welding apparatus having such a configuration supports the wheels before and after rolling on the upper surface of the gear rack with a frame, and supports the intermediate point of the frame with the welding carriage, so that the load of the welding carriage causes the frame to move. It applies evenly to the wheels at both ends of the frame. Therefore, the wheels can contact and roll without detaching from the upper surface of the gear rack, and accurate linear travelability can be obtained.
また、本発明に係る片面溶接装置は、前記溶接機ビームが、前記溶接台車が片持ち状態で吊り下げ支持された側面と反対側の側面に、前記溶接機ビームの長さ方向に沿って形成された突出部を備え、前記溶接台車が、前記突出部に係合可能な転倒防止ブラケットを備えることが好ましい。 Further, in the single-side welding apparatus according to the present invention, the welder beam is formed along a length direction of the welder beam on a side surface opposite to a side surface on which the welding carriage is suspended and supported in a cantilever state. It is preferable that the welding cart includes a fall prevention bracket that can be engaged with the protrusion.
このような構成からなる片面溶接装置は、仮にベアリング等が故障して溶接台車が傾いた場合であっても転倒防止ブラケットが突出部によって係止される。従って、溶接台車のバランスを保持し、転倒を防止することができる。 In the single-sided welding apparatus having such a configuration, even if the bearing or the like breaks down and the welding carriage is tilted, the overturn prevention bracket is locked by the protruding portion. Therefore, the balance of the welding carriage can be maintained and the fall can be prevented.
また、本発明に係る片面溶接装置は、前記転倒防止ブラケットが、前記ベアリングレールに係合する前記ベアリングの数と同数設けられることが好ましい。 In the single-side welding apparatus according to the present invention, it is preferable that the number of the fall prevention brackets is the same as the number of the bearings engaged with the bearing rail.
このような構成からなる片面溶接装置は、転倒防止ブラケットを溶接台車の荷重がかかる基点となるベアリングの数と同数設けたため、溶接台車が傾いた場合に、転倒防止ブラケットが突出部によってより強固に係止される。従って、溶接台車のバランスを保持し、転倒をより効果的に防止することができる。 In the single-sided welding device with such a configuration, the number of anti-tip brackets is the same as the number of bearings serving as the base points on which the load of the welding carriage is applied. Locked. Therefore, the balance of the welding carriage can be maintained and the fall can be prevented more effectively.
また、本発明に係る片面溶接装置は、前記第1走行機構が、前記ベアリングをその下端に固定するとともに、前記溶接機ビームの長さ方向に形成された貫通孔を有するブラケットと、前記貫通孔に挿通されるとともに、前記ベアリングレールの上面を覆うように設けられた防塵カバーと、を備えることが好ましい。 In the single-side welding apparatus according to the present invention, the first traveling mechanism fixes the bearing to a lower end thereof, and has a through-hole formed in the length direction of the welder beam, and the through-hole. And a dustproof cover provided so as to cover the upper surface of the bearing rail.
このような構成からなる片面溶接装置は、ベアリングレールの上部を覆う防塵カバーを設けたため、ベアリングレールとこれに係合するベアリングとの噛み合い部分への埃、塵等の進入を防止し、係合状態を良好に維持することができる。 Since the single-sided welding device with such a structure is provided with a dustproof cover that covers the top of the bearing rail, it prevents dust and dust from entering the meshing part of the bearing rail and the bearing that engages it, and engages with it. The state can be maintained well.
また、本発明に係る片面溶接装置は、前記溶接機ビームの上面における前記ベアリングレールと前記歯車ラックとの間に、あるいは、前記溶接機ビームの側面に、ケーブル処理装置が設けられていることが好ましい。 In the single-side welding apparatus according to the present invention, a cable processing device may be provided between the bearing rail and the gear rack on the upper surface of the welder beam or on the side surface of the welder beam. preferable.
このような構成からなる片面溶接装置は、片面溶接装置の空いたスペースにケーブル処理装置を設けることで、ケーブルを効率良くかつ安全に収納することができる。 The single-sided welding apparatus having such a configuration can store the cable efficiently and safely by providing the cable processing device in an empty space of the single-sided welding apparatus.
また、本発明に係る片面溶接装置は、前記溶接機ビームの上面に、前記ベアリングレールおよび歯車ラックを配設するための凹部がそれぞれ形成されていることが好ましい。 In the single-side welding apparatus according to the present invention, it is preferable that recesses for disposing the bearing rail and the gear rack are respectively formed on the upper surface of the welding machine beam.
このような構成からなる片面溶接装置は、溶接機ビームの上面を面加工して、ベアリングレールおよび歯車ラックを配設するための凹部を設けたため、溶接機ビームに対する加工部材の溶接が不要となり、製作工程を簡素化することができ、製作コストを低減することもできる。 The single-sided welding apparatus having such a configuration is provided with a recess for arranging the bearing rail and the gear rack by processing the upper surface of the welding machine beam, so that welding of the processing member to the welding machine beam becomes unnecessary. The manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
本発明に係る片面溶接装置によれば、溶接機ビームの側面に沿って吊り下げ支持された溶接台車の走行中において、溶接台車の荷重によって溶接機ビームが下方向に撓んだ場合であっても、溶接ワイヤ供給ノズルの先端を溶接線の位置に合わせることができるため、安定した溶接を行なうことができる。 According to the single-sided welding device according to the present invention, the welding machine beam is bent downward due to the load of the welding carriage while the welding carriage supported by being suspended along the side surface of the welding machine beam is running. In addition, since the tip of the welding wire supply nozzle can be aligned with the position of the welding line, stable welding can be performed.
以下、実施形態に係る片面溶接装置100について、図面を参照しながら説明する。
片面溶接装置100は、図1に示すように、溶接機ビーム10と、溶接機ビーム10の側面に沿って片持ち状態で吊り下げ支持された溶接台車20と、溶接線Mの裏側に配設された裏当装置30と、を主な構成として備えている。
Hereinafter, a single-sided
As shown in FIG. 1, the single-
溶接機ビーム10は、図1、図3(a)に示すように、溶接台車20を走行可能に支持するために直線的に形成されたフレームである。溶接機ビーム10は、中空角パイプ状に形成され、例えば金属素材から構成されている。また、溶接機ビーム10は、被溶接部材1を突き合わせた溶接線Mと略平行であり、かつ、複数のビーム片を接合し、被溶接部材1より長くなるように長尺状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3A, the
溶接機ビーム10の上面には、図1、図3(a)に示すように、ベアリングレール11および歯車ラック12が当該溶接機ビーム10の長さ方向に沿って互いに平行に形成されている。ベアリングレール11および歯車ラック12についての説明は後記する。
As shown in FIGS. 1 and 3A, the
溶接機ビーム10は、図2(a)、(b)に示すように、接合部の断面角度θ1が90°未満に加工されてなる複数のビーム片(例えば第1ビーム片10a、第2ビーム片10b)を接合して構成することが好ましい。
このように、溶接機ビーム10を断面角度θ1が90°未満に加工されてなる複数のビーム片を接合して構成することにより、図3(b)に示すように、溶接台車20が溶接機ビーム10に吊り下げ支持されていない無荷重時においては、溶接機ビーム10が上方に凸のアーチ状となり、溶接台車20が吊り下げ支持されている荷重時においては、溶接機ビーム10が溶接台車20の荷重によって下方向に撓んで概水平となる。従って、数十mの長い溶接機ビーム10を用いた場合でも、溶接のブレを改善し、安定した溶接を行なうことができる。なお、図3(b)は、溶接機ビーム10のアーチ状態を示すために誇張して表現している。
Thus, by the
溶接機ビーム10を構成する第1ビーム片10aおよび第2ビーム片10bの断面角度θ1は、溶接台車20の重量および溶接機ビーム10の長さによって適宜調整される。但し、第1ビーム片10aおよび第2ビーム片10bの断面角度θ1が急すぎると、溶接台車20の荷重によっても溶接機ビーム10が押し下がり切らずに溶接機ビーム10が水平とならない場合があり、逆に断面角度θ1が90°に近すぎると、溶接台車20の荷重によって溶接機ビーム10が押し下がりすぎて溶接機ビーム10が水平とならない場合がある。
The cross-sectional angle θ 1 of the
なお、溶接機ビーム10を構成するビーム片の数は特に限定されないが、適切な範囲としては、例えば2〜3片とすることが好ましい。
The number of beam pieces constituting the
溶接機ビーム10は、図1に示すように、溶接台車20が片持ち状態で吊り下げ支持された側と反対側の側面に、突出部13を形成することが好ましい。突出部13は、後記するように、転倒防止ブラケット27を係合可能とするための部材であり、図3(a)、図4(a)に示すように、溶接機ビーム10の側面に沿って所定長さで形成されている。
As shown in FIG. 1, the
このように、溶接機ビーム10の側面に突出部13を設けることにより、仮にベアリング21a等の故障により溶接台車20が図1を正面視した場合の右方向に傾いた場合であっても、転倒防止ブラケット27が突出部13に係合して溶接台車20の転倒が防止される。従って、溶接台車20のバランスを保持することができる。
Thus, by providing the
溶接機ビーム10は、図1に示すように、その上面におけるベアリングレール11と歯車ラック12との間に、ケーブル処理装置14を設けることが好ましい。ケーブル処理装置14は、片面溶接装置100で用いられる各種ケーブルを格納するための装置であり、図3(a)に示すように、溶接機ビーム10の上面に沿って形成されている。このように、ベアリングレール11と歯車ラック12との間にケーブル処理装置14を設けることにより、片面溶接装置100に使用される各種ケーブルを効率良くかつ安全に収納することができる。なお、図示は省略したが、ケーブル処理装置14は、溶接機ビーム10の側面に設けてもよい。
As shown in FIG. 1, the
溶接機ビーム10は、図3(a)、図5に示すように、その上面にベアリングレール11および歯車ラック12を配設するための凹部11a,12aを当該溶接機ビーム10の長さ方向に沿ってそれぞれ形成することが好ましい。このように、溶接機ビーム10の上面に凹部11a,12aをそれぞれ形成することにより、溶接機ビーム10に対する加工部材の溶接が不要となり、製作工程を簡素化することができ、かつ、製作コストを低減することができる。
As shown in FIGS. 3A and 5, the
また、前記したように、溶接機ビーム10を複数のビーム片で構成した場合において、各ビーム片の上面に凹部11a,12aを設け、当該凹部11a,12aにベアリングレール11および歯車ラック12をそれぞれ配設することにより、ビーム片同士の接合性をより向上させることができる。また、凹部11a,12aを介して、ベアリングレール11および歯車ラック12を溶接機ビーム10上により直線的に配設することができるため、溶接台車20をよりスムーズに走行可能とすることができる。
Further, as described above, when the
ベアリングレール11は、図1、図3(a)に示すように、後記する第1走行機構21を溶接機ビーム10上で走行可能とするために、当該溶接機ビーム10上に設けられた直線状のレール部材である。また、歯車ラック12は、後記する第2走行機構22を溶接機ビーム10上で走行可能とするために、当該溶接機ビーム10上に設けられた直線状のラック部材である。歯車ラック12の側面には、溶接機ビーム10の長さ方向に沿って、後記する第2走行機構22のピニオン22a(図5参照)が係合可能な図示しない歯形が形成されている。ベアリングレール11および歯車ラック12は、それぞれ溶接または図示しないボルトナットによって、溶接機ビーム10上に接合されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3A, the bearing
溶接台車20は、溶接機ビーム10の長さ方向に走行しながら溶接線Mに沿って被溶接部材1を溶接するためものである。溶接台車20は、図1に示すように、溶接機ビーム10の側面に沿って片持ち状態で吊り下げ支持されている。また、溶接台車20は、後記する第1走行機構21および第2走行機構22を介して、溶接機ビーム10によって、溶接線Mの長さ方向に走行可能に支持されている。
The
溶接台車20は、図1に示すように、被溶接部材1に対して略垂直に延びる縦形の基材であるヘッドフレーム20aと、被溶接部材1に対して概水平に延びる横形の基材である台車本体20bと、から構成されている。また、当該ヘッドフレーム20aおよび台車本体20bは、所定の剛性を備えるために、金属素材から構成されることが好ましい。
As shown in FIG. 1, the
ヘッドフレーム20aは、溶接機ビーム10上を走行するための第1走行機構21および第2走行機構22と、先端に配設された溶接ワイヤ供給ノズル23および溶接線位置検出機構24と、を備えている。また、台車本体20bは、溶接ワイヤ供給ノズル23の移動を制御するノズル移動制御装置25と、被溶接部材1に対してフラックスを供給するためのフラックス循環器26と、を備えている。
The
第1走行機構21は、図1に示すように、台車本体20bに懸架されるように配設された部材であり、溶接機ビーム10上の長さ方向に溶接台車20を走行可能とするための部材である。第1走行機構21は、図5に示すように、ベアリング21aを備えており、当該ベアリング21aがベアリングレール11に係合することにより、溶接台車20が溶接機ビーム10上を長さ方向に走行可能となる。
As shown in FIG. 1, the
第1走行機構21は、図4,図5に示すように、ベアリング21aをその下端に固定するとともに、溶接機ビーム10の長さ方向に形成された貫通孔21cを有するブラケット21bと、当該貫通孔21cに挿通されてベアリングレール11の上面を覆うように設けられた防塵カバー21dと、ブラケット21bの上端に設けられるとともに、当該ブラケット21bと台車本体20bとを接続するフランジ21eと、を備えることが好ましい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
一般に、天井近くのメンテナンスが困難な位置に配設されるベアリングレール11上には、微細な埃、塵等が蓄積しやすい。従って、溶接台車20のベアリング21aが当該埃等の影響を受けて劣化し、その結果、mm単位以下の精密な制御が要求される溶接部に悪影響を及ぼす場合があり、最悪の場合ベアリング21aが破損し、溶接台車20が走行不能になる。しかし、前記したように、ベアリングレール11の上部を覆うように防塵カバー21dを設けることで、ベアリングレール11とこれに係合するベアリング21aとの噛み合い部分への埃、塵等の進入を防止することができ、安定した溶接を行なうことができる。
In general, fine dust, dust and the like are likely to accumulate on the bearing
第2走行機構22は、図1に示すように、台車本体20bに懸架されるように配設された部材であり、第1走行機構21とともに、溶接機ビーム10上の長さ方向に溶接台車20を走行可能とするための部材である。第2走行機構22は、図5に示すように、歯車ラック12に係合するピニオン22aと、歯車ラック12の上面に当接しながら長さ方向に転動する車輪22bと、当該車輪22bを回転可能に支持するブラケット22cと、当該ブラケット22cを台車本体20bに固定するフランジ22dと、を備えている。また、ピニオン22aの上部には、当該ピニオン22aを回転駆動するための図示しないモータが設けられており、当該モータの駆動により第2走行機構22および第1走行機構21を含む溶接台車20全体が溶接機ビーム10の長さ方向に走行する。
As shown in FIG. 1, the
第2走行機構22は、図4(b)に示すように、溶接機ビーム10の長さ方向に沿って、前後となる位置に離間して、車輪22b,22bを備えるとともに、当該前後の車輪22b,22bの間に、車輪22b,22bを回転可能に支持するフレーム22eを備えることが好ましい。フレーム22eは、例えば金属素材からなる長尺状の板状部材であり、その両端で車輪22b,22bをそれぞれ回転可能に支持している。
As shown in FIG. 4B, the
また、フレーム22eは、図4(b)に示すように、その長さ方向および高さ方向における中央部が、係止部材28によって台車本体20bの底面に係止されている。すなわち、フレーム22eは、係止部材28を介して台車本体20bに一点支持されている。このように、フレーム22eが台車本体20bに一点係止されることにより、溶接台車20の荷重がフレーム22eを介してフレーム22e両端の車輪22bに均等にかかる。従って、車輪22bが歯車ラック12の上面から離脱することなく当接して転動し、正確な直線走行性を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 4B, the center portion of the
溶接ワイヤ供給ノズル23は、図1に示すように、溶接台車20の先端に配設されたノズルであり、被溶接部材1に対して溶接ワイヤWを供給するためのものである。溶接ワイヤ供給ノズル23は、後記するノズル移動制御装置25の指示に従って、被溶接部材1の厚さ方向および幅方向に移動しながら、溶接線Mに沿って被溶接部材1に対して溶接ワイヤWを供給する。従って、溶接台車20の荷重によって溶接機ビーム10が下方向に多少撓んでしまう場合であっても、安定した溶接を施すことができる。
As shown in FIG. 1, the welding
溶接線位置検出機構24は、溶接線Mの位置を検出するためのセンサ機構である。溶接線位置検出機構24は、溶接時に溶接ワイヤ供給ノズル23に先行して溶接線Mを移動し、溶接線Mの位置情報を検出する。そして当該位置情報から検出信号を生成し、後記するノズル移動制御装置25へと送信する。
The weld line position detection mechanism 24 is a sensor mechanism for detecting the position of the weld line M. The welding line position detection mechanism 24 moves the welding line M ahead of the welding
ノズル移動制御装置25は、溶接線位置検出機構24から受信した検出信号に従って、ヘッドフレーム20a先端の溶接ワイヤ供給ノズル23の移動方向および移動距離を制御する装置である。ノズル移動制御装置25は、当該検出信号から溶接線Mの位置情報を読み込み、溶接ワイヤ供給ノズル23の先端が溶接線Mの上に所定高さで位置するように、溶接ワイヤ供給ノズル23を被溶接部材1の厚さ方向および幅方向に移動させる。ノズル移動制御装置25は、例えば、台車本体20b上に配設されたシーケンサ等で構成することができる。
The nozzle
フラックス循環器26は、溶接の際に供給するフラックスが循環する容器である。ここで、ヘッドフレーム20a先端の溶接ワイヤ供給ノズル23には、図示しないフラックス散布ノズルが対をなすように並設されている。そして、当該フラックス散布ノズルには、フラックス循環器26の先細状の底部に連結された図示しないフラックス供給チューブを介して、フラックスが供給される。図示しないフラックス散布ノズルによって被溶接部材1に散布されたものの溶接に用いられずに余ったフラックスは、図示しないフラックス回収機構によってフラックス循環器26へと回収される。
The
台車本体20bは、図1および図4(a)に示すように、転倒防止ブラケット27を備えることが好ましい。転倒防止ブラケット27は、例えば金属素材からなる棒状部材であり、前記したように、突出部13に係合することで溶接台車20の転倒を防止するものである。転倒防止ブラケット27は、図1に示すように、その上端が台車本体20bに固定され、その下端が突出部13に傾斜した場合に係合可能なように、若干の隙間を介して溶接機ビーム10の側面に向って折り曲げられて形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4A, the
転倒防止ブラケット27は、図4(a)に示すように、ベアリングレール11に係合するベアリング21aの数と同数設けられることが好ましい。転倒防止ブラケット27をベアリング21aの数に対応させることによって、溶接台車20が傾いた場合に、転倒防止ブラケット27が突出部13によってより強固に係止される。従って、溶接台車20のバランスを保持し、転倒をより効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 4A, it is preferable to provide the same number of
裏当装置30は、被溶接部材1の溶接線Mの裏側に配置されるとともに、当該裏側にフラックスを押し当てるための装置である。裏当装置30は、溶接線Mの裏側からフラックスを押し当てるための裏当部30aと、裏当部30aを被溶接部材1の厚さ方向に昇降するための昇降手段30bと、被溶接部材1が載置されるとともに、当該被溶接部材1を長さ方向に移動するためのパネル移動ローラ30c、補助ローラ30d,30dと、被溶接部材1を吸着して固定するためのマグネット機構30eと、これらの部材を支持する基材となる梁部材30fと、を備えている。また梁部材30fには、被溶接部材1の長さ方向に平行に延びるレール40に係合する車輪30g,30gが設けられている。
The
以下、本発明に係る片面溶接装置100の動作について、図1を参照しながら説明する。まず、裏当装置30の上部に被溶接部材1を載置し、パネル移動ローラ30cおよび補助ローラ30d,30dによって被溶接部材1を横方向に移動し、溶接線Mの裏面の直下に裏当部30aが位置するように、位置調整を行なう。そして、位置調整が完了したら、マグネット機構30eによって被溶接部材1を吸着し、固定する。
Hereinafter, the operation of the single-
次に、ヘッドフレーム20a内のノズル移動装置(図示せず)を動かして、溶接線Mの直上に溶接ワイヤ供給ノズル23および溶接線位置検出機構24が位置するように、位置調整を行なう。そして、位置調整が完了したら、溶接台車20を溶接機ビーム10の長さ方向に移動し、溶接線Mに沿って溶接台車20を走行させながら溶接を行なう。
Next, the nozzle moving device (not shown) in the
ここで、被溶接部材1の溶接中においては、溶接ワイヤ供給ノズル23による溶接ワイヤWの供給に先立って、溶接線位置検出機構24が溶接線M上を移動しながら溶接線Mの位置を検出し、かつ、その検出信号をノズル移動制御装置25に対して送信する。そして、ノズル移動制御装置25は、当該検出信号に従って、溶接ワイヤ供給ノズル23が溶接線M上に所定高さで位置するように、当該溶接ワイヤ供給ノズル23を被溶接部材1の厚さ方向および幅方向に移動させる。従って、溶接台車20の荷重によって溶接機ビーム10が下方向に多少撓んでしまったとしても、溶接線Mに沿って安定した溶接を行なうことができる。
Here, during welding of the member 1 to be welded, the position of the welding line M is detected while the welding line position detection mechanism 24 moves on the welding line M prior to the supply of the welding wire W by the welding
なお上記に加えて、図3(b)に示すように、溶接機ビーム10を、接合部の断面角度θ1が90°未満に加工された複数のビーム片を接合してアーチ状に構成した場合はさらに相乗効果が得られる。すなわち、溶接機ビーム10を、溶接台車20が溶接機ビーム10に吊り下げ支持されていない無荷重時においては上方に凸のアーチ状となり、溶接台車20が溶接機ビーム10に吊り下げ支持されている荷重時においては概水平となるように、接合部の断面角度θ1が90°未満に加工された複数のビーム片を接合して構成することで、溶接台車20の荷重によって溶接機ビーム10が下方向に撓んでしまったとしても、ワイヤ供給ノズル高さを被溶接部材1に対して概一定に保つことができ、安定した溶接を行なうことができる。
Incidentally, in addition to the above, as shown in FIG. 3 (b), a
このように、実施形態に係る片面溶接装置100によれば、溶接機ビーム10の側面に沿って吊り下げ支持された溶接台車20の走行中において、溶接台車20の荷重によって溶接機ビーム10が下方向に撓んだ場合であっても、溶接ワイヤ供給ノズル23の先端を溶接線Mの位置に合わせることができるため、安定した溶接を行なうことができる。
As described above, according to the single-
1 被溶接部材
10 溶接機ビーム
10a 第1ビーム片
10b 第2ビーム片
11 ベアリングレール
11a 凹部
12 歯車ラック
12a 凹部
13 突出部
14 ケーブル処理装置
20 溶接台車
20a ヘッドフレーム
20b 台車本体
21 第1走行機構
21a ベアリング
21b ブラケット
21c 貫通孔
21d 防塵カバー
21e フランジ
22 第2走行機構
22a ピニオン
22b 車輪
22c ブラケット
22d フランジ
22e フレーム
23 溶接ワイヤ供給ノズル
24 溶接線位置検出機構
25 ノズル移動制御装置
26 フラックス循環器
27 転倒防止ブラケット
28 係止部材
30 裏当装置
30a 裏当部
30b 昇降手段
30c パネル移動ローラ
30d 補助ローラ
30e マグネット機構
30f 梁部材
30g 車輪
100 片面溶接装置
M 溶接線
W 溶接ワイヤ
θ1 接合部の断面角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 To-
Claims (7)
前記溶接機ビームの上面に、長さ方向に沿って互いに平行に延びるベアリングレールおよび歯車ラックを備え、
前記溶接機ビームは、複数のビーム片を前記溶接機ビームの長さ方向に接合して構成されており、前記ビーム片は、前記溶接台車が吊り下げ支持されていない無荷重時においては上方に凸のアーチ状となり、前記溶接台車が吊り下げ支持されている荷重時においては水平となるように、接合部の断面角度が90°未満に加工され、
前記溶接台車は、
前記ベアリングレールに係合するベアリングを備える第1走行機構と、
前記歯車ラックに係合するピニオンと、前記歯車ラックの上面に当接しながら長さ方向に転動する車輪と、を備える第2走行機構と、
先端に配設された溶接ワイヤ供給ノズルと、
前記溶接線の位置を検出して当該位置を示す検出信号を生成する溶接線位置検出機構と、
前記溶接線位置検出機構から前記検出信号を受信し、当該検出信号に従って、前記溶接ワイヤ供給ノズルの移動方向および移動距離を制御するノズル移動制御装置と、を備え、
前記ノズル移動制御装置は、前記溶接ワイヤ供給ノズルの先端が溶接線の上に位置するように、前記溶接ワイヤ供給ノズルを前記被溶接部材の厚さ方向および幅方向に移動させることを特徴とする片面溶接装置。 A welding machine beam provided in a straight line, a welding carriage that can be run in the length direction of the welding machine beam, and is supported in a cantilever manner along a side surface of the welding machine beam; A single-side welding device having a backing device disposed on the back side of the welding line of the member,
A bearing rail and a gear rack extending parallel to each other along the length direction are provided on the upper surface of the welder beam,
The welder beam is configured by joining a plurality of beam pieces in the length direction of the welder beam, and the beam piece is upward when no load is applied when the welding carriage is not suspended and supported. It becomes a convex arch shape, and the cross-section angle of the joint is processed to be less than 90 ° so that it becomes horizontal at the time of the load supported by the welding carriage being suspended,
The welding carriage is
A first travel mechanism comprising a bearing that engages the bearing rail;
A second traveling mechanism comprising: a pinion that engages with the gear rack; and a wheel that rolls in a length direction while contacting an upper surface of the gear rack;
A welding wire supply nozzle disposed at the tip;
A welding line position detection mechanism that detects a position of the welding line and generates a detection signal indicating the position;
A nozzle movement control device that receives the detection signal from the welding line position detection mechanism and controls the movement direction and movement distance of the welding wire supply nozzle according to the detection signal;
The nozzle movement control device moves the welding wire supply nozzle in a thickness direction and a width direction of the member to be welded so that a tip of the welding wire supply nozzle is positioned on a welding line. Single side welding equipment.
前記溶接機ビームの長さ方向に沿って、前後となる位置に離間して、前記車輪を一つずつ備えるとともに、
当該前後の車輪の間に、前記車輪を回転可能に支持するフレームを備え、
前記フレームは、その中央部が前記溶接台車に一点支持されたことを特徴とする請求項1に記載の片面溶接装置。 The second traveling mechanism is
Along the longitudinal direction of the welder beam, spaced apart at the front and rear positions, and equipped with the wheels one by one,
A frame that rotatably supports the wheel between the front and rear wheels,
The single-side welding apparatus according to claim 1, wherein a central portion of the frame is supported at one point by the welding carriage.
前記溶接台車は、前記突出部に係合可能な転倒防止ブラケットを備えることを特徴とする請求項1に記載の溶接機の片面溶接装置。 The welder beam includes a protrusion formed along a length direction of the welder beam on a side surface opposite to a side surface on which the welding carriage is supported in a cantilever state.
The single-sided welding apparatus for a welding machine according to claim 1, wherein the welding carriage includes a fall prevention bracket that can be engaged with the protrusion.
前記ベアリングをその下端に固定するとともに、前記溶接機ビームの長さ方向に形成された貫通孔を有するブラケットと、
前記貫通孔に挿通されるとともに、前記ベアリングレールの上面を覆うように設けられた防塵カバーと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の片面溶接装置。 The first traveling mechanism includes:
A bracket having a through hole formed in the length direction of the welder beam, while fixing the bearing to the lower end thereof;
A dust-proof cover that is inserted through the through-hole and that covers the upper surface of the bearing rail;
The single-sided welding apparatus according to claim 1, comprising:
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