JP6542162B2

JP6542162B2 - 溶接部材の拘束装置

Info

Publication number: JP6542162B2
Application number: JP2016132454A
Authority: JP
Inventors: 栄一小山
Original assignee: 株式会社北海鉄工所
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2036-07-04
Also published as: JP2018001229A

Description

本発明は、溶接部材の拘束装置に関し、特に、プラズマアーク溶接を行う際に好適に使用できる溶接部材の拘束装置に関するものである。

金属材料の溶接方法のうち、プラズマアーク溶接は、プラズマ溶接機に備えたプラズマトーチが発生するエネルギ密度の高いアークとノズル孔から噴出するアルゴン等の動作ガスのガス流量の増減により、熱伝導型溶接やキーホール型溶接（片面突合せ裏波形成溶接）の選択が可能で、ＴＩＧ溶接やＭＡＧ溶接の短所を解決し、生産性や品質を向上する溶接方法として汎用されている。

このプラズマアーク溶接は、その反面、自動溶接のため、高い継手精度が必要となり、溶接部材の拘束が不可欠で、設備が大型化し設備コストが高くつくという問題があった。

一方、溶接部材を拘束するために、溶接部材を負圧吸引するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−１１８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、設備の小型化やプラズマアーク溶接を行う際の溶接部材の裏面側のシールドについて配慮したものではなかった。

本発明は、上記従来のプラズマアーク溶接の有する問題点に鑑み、設備を小型化することができるとともに、プラズマアーク溶接を行う際の溶接部材の裏面側のシールドを可能にした溶接部材の拘束装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の溶接部材の拘束装置は、溶接部材を負圧吸引する吸引部を形成した吸着盤を備えた溶接部材の拘束装置において、吸着盤の中央部に溝を形成し、該溝を挟んで溶接部材を負圧吸引する吸引部を形成するとともに、溝内にシールドガスを供給するガス供給機構を備え、前記吸引部の空気出入口に連なる流路に、コンプレッサからの圧縮空気をエジェクタ式負圧発生器に供給して負圧吸引力を生じさせるようにした配管と、圧力計に連なる配管とを接続するとともに、該圧力計に連なる配管を介して、吸引部の空気出入口に連なる流路に、コンプレッサからの圧縮空気を供給することができるようにしたことを特徴とする。

この場合において、前記吸引部を、吸着盤の表面の複数箇所に開口する空気出入口と、該空気出入口を中心としてその外周に配設した環状のシールリングとで構成することができる。

本発明の溶接部材の拘束装置によれば、吸着盤の中央部に溝を形成し、該溝を挟んで溶接部材を負圧吸引する吸引部を形成するとともに、溝内にシールドガスを供給するガス供給機構を備えるようにすることにより、設備を小型化することができるとともに、プラズマアーク溶接を行う際の溶接部材の裏面側のシールドを可能にすることができる。

また、前記吸引部を、吸着盤の表面の複数箇所に開口する空気出入口と、該空気出入口を中心としてその外周に配設した環状のシールリングとで構成することにより、吸引部によって、溶接部材を確実に拘束することができる。

また、前記吸引部の空気出入口に連なる流路に、コンプレッサからの圧縮空気をエジェクタ式負圧発生器に供給して負圧吸引力を生じさせるようにした配管と、圧力計に連なる配管とを接続するとともに、該圧力計に連なる配管を介して、吸引部の空気出入口に連なる流路に、コンプレッサからの圧縮空気を供給するようにすることにより、負圧吸引力及び正圧開放力をコンプレッサからの圧縮空気により得ることができるとともに、圧力計によって溶接部材の拘束状態を確認することができる。

本発明の溶接部材の拘束装置の一実施例を示す説明図である。同溶接部材の拘束装置の配管の説明図である。同溶接部材の拘束装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。同溶接部材の拘束装置を示し、（ａ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ断面図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ断面図である。同溶接部材の拘束装置の使用例を示す説明図である。

以下、本発明の溶接部材の拘束装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図５に、本発明の溶接部材の拘束装置の一実施例を示す。
この溶接部材の拘束装置は、溶接部材を負圧吸引する吸引部１１を形成した吸着盤１を備えるようにしたもので、吸着盤１の中央部に溝１２を形成し、この溝１２を挟んで溶接部材を負圧吸引する吸引部１１を形成するとともに、溝１２内に、アルゴン等のシールドガスを供給するガス供給機構２を備える。

この場合において、吸引部１１は、吸着盤１の表面の複数箇所に開口する空気出入口１３と、この空気出入口１３を中心としてその外周に配設した環状のシールリング１４とで構成するようにしている。
これにより、吸引部１１によって、溶接部材を確実に拘束することができる。

また、吸引部１１の空気出入口１３に連なる流路１５に、コンプレッサ３からの圧縮空気をエジェクタ式負圧発生器４に供給して負圧吸引力を生じさせるようにした配管５１と、圧力計６に連なる配管５２とを接続するようにしている。
これにより、圧力計６によって溶接部材の拘束状態を確認することができる。

ところで、吸引部１１の負圧吸引力は、コンプレッサ３からの圧縮空気のエジェクタ式負圧発生器４への供給を停止し、流路１５をバルブ（図示省略）を介して大気に開放することで消滅し、溶接部材の拘束状態を解除することができる。
一方、必要に応じて、圧力計６に連なる配管５２を介して、吸引部１１の空気出入口１３に連なる流路１５に、コンプレッサ３からの圧縮空気を供給するようにすることができる。
これにより、負圧吸引力及び正圧開放力をコンプレッサ３からの圧縮空気により得るとともに、溶接部材の拘束状態の解除を確実に行うことができる。

ガス供給機構２は、配管５３を介して、吸着盤１の溝１２内に配設した、多数の小孔を形成したシールドガス放出管１６に接続し、吸着盤１の溝１２内にアルゴン等のシールドガスを供給するようにしている。

ところで、本実施例において、吸着盤１の吸着盤１には、溶接を行う溶接部材を支持する架台７を一体に設けるようにしている。
さらに、溶接を行う溶接部材の大きさに応じて、補助架台８を設けることができる。

また、溶接を行う溶接部材の大きさに応じて、溶接部材が位置しない吸引部１１の空気出入口１３には、図４（ｂ）に示すように、ロックボルト１８を取り付けて、空気出入口１３を塞ぐようにする。

また、本実施例において、吸着盤１はユニット化し、溶接を行う溶接部材の大きさに応じて、１〜複数個のユニットを、連結部１７を介して、連結して用いるようにしている。

この溶接部材の拘束装置は、図５に示すように、吸着盤１の中央部の溝１２上に、溶接部材Ｗ１、Ｗ２を突合せた溶接箇所が位置するように配置した後、コンプレッサ３からの圧縮空気をエジェクタ式負圧発生器４に供給して負圧吸引力を生じさせることにより、溶接部材Ｗ１、Ｗ２を吸引部１１に負圧吸引して溶接部材Ｗ１、Ｗ２を拘束する。
このとき、圧力計６によって溶接部材Ｗ１、Ｗ２の拘束状態を確認することができる。

そして、拘束した溶接部材Ｗ１、Ｗ２上に、プラズマアーク溶接機９のレール９３を設置し、レール９３に沿って台車９１を走行させることによって、プラズマトーチ９２を溶接部材Ｗ１、Ｗ２を突合せた溶接箇所上を移行させ、プラズマアーク溶接を行う。
この際、ガス供給機構２から、吸着盤１の溝１２内にシールドガスを供給することによって、プラズマアーク溶接を行う際の溶接部材の裏面側のシールドを行うようにする。
また、溶接を行う溶接部材Ｗ１、Ｗ２の大きさに応じて、露出した吸着盤１の溝１２の部分や、溶接前の溶接部材Ｗ１、Ｗ２を突合せた溶接箇所には、溝１２内に供給したシールドガスの漏出を防ぐシールテープを貼着し、必要に応じて、貼着したシールテープを剥がしながらプラズマアーク溶接を行うことが望ましい。

プラズマアーク溶接を行った後、コンプレッサ３からの圧縮空気のエジェクタ式負圧発生器４への供給を停止し、流路１５をバルブ（図示省略）を介して大気に開放したり、圧力計６に連なる配管５２を介して、吸引部１１の空気出入口１３に連なる流路１５に、コンプレッサ３からの圧縮空気を供給することにより、溶接部材の拘束状態を解除する。

この溶接部材の拘束装置によれば、吸着盤１の中央部に溝１２を形成し、この溝１２を挟んで溶接部材を負圧吸引する吸引部１１を形成するとともに、溝１２内にシールドガスを供給するガス供給機構２を備えるようにすることにより、吸着盤１はユニット化し、溶接を行う溶接部材の大きさに応じて、１〜複数個のユニットを、連結部１７を介して、連結して用いるようにしたり、溶接部材の拘束装置とプラズマアーク溶接機９とを別体構造にしたことと相俟って、設備を小型化することができるとともに、プラズマアーク溶接を行う際の溶接部材の裏面側のシールドを可能にすることができる。

以上、本発明の溶接部材の拘束装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の溶接部材の拘束装置は、設備を小型化することができるとともに、プラズマアーク溶接を行う際の溶接部材の裏面側のシールドを可能にすることができることから、プラズマアーク溶接を行う際に溶接部材を拘束する用途に好適に用いることができる。

１吸着盤
１１吸引部
１２溝
１３空気出入口
１４シールリング
１５流路
１６シールドガス放出管
１７連結部
１８ロックボルト
２ガス供給機構
３コンプレッサ
４エジェクタ式負圧発生器
５１配管
５２配管
５３配管
６圧力計
７架台
８補助架台
９プラズマアーク溶接機
９１台車
９２プラズマトーチ
９３レール
Ｗ１、Ｗ２溶接部材

Claims

溶接部材を負圧吸引する吸引部を形成した吸着盤を備えた溶接部材の拘束装置において、吸着盤の中央部に溝を形成し、該溝を挟んで溶接部材を負圧吸引する吸引部を形成するとともに、溝内にシールドガスを供給するガス供給機構を備え、前記吸引部の空気出入口に連なる流路に、コンプレッサからの圧縮空気をエジェクタ式負圧発生器に供給して負圧吸引力を生じさせるようにした配管と、圧力計に連なる配管とを接続するとともに、該圧力計に連なる配管を介して、吸引部の空気出入口に連なる流路に、コンプレッサからの圧縮空気を供給することができるようにしたことを特徴とする溶接部材の拘束装置。
前記吸引部を、吸着盤の表面の複数箇所に開口する空気出入口と、該空気出入口を中心としてその外周に配設した環状のシールリングとで構成したことを特徴とする請求項１に記載の溶接部材の拘束装置。