JPH01121169A - 溶接余盛の自動研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶接余盛の自動研削装置に関する。

［従来の技術］ 溶接継手の疲労強度を向上したり、溶接部の非破壊試験
を容易にしたり、あるいは単に表面の凹凸を無くす目的
などのために、溶接の余盛を研削除去することが行われ
ている。また、ガス切断した溶接開先面を研削仕上げし
たり、鋳造品や鍛造品の表面を研削仕上げすることも一
般に行われている。

第９図のように溶接の余盛５１は、母材表面５０より余
分に盛られた溶接ビードをいい、これをほぼ母材表面と
平坦になるまで研削除去するにはポータプル式のグライ
ンダを操作して手作業で行なわれていたが、従来の手作
業を機械化するために第７図のような装置を使用するこ
とが試みられた。

この装置は、母材表面５０に沿って溶接線方向に移動す
る走行台車６０、該走行台車６０上に取付けられた昇降
機構６１、該昇降機構６１に固定具６２を介して固定さ
れたグラインダ６３、該グラインダ６３に装着された砥
石６４から構成され、走行台車６０はモータ６５で駆動
されるが、昇降機構６１は手動で調整するものである。

第８図は昇降装置の概略を示したもので、ねじ機構６６
で上下に移動するブロック６７に前記固定具６２が取付
けられているから、ノブ６８を手で左右にまわすとブロ
ック６７、固定具６２を介してグラインダ６３が上下に
移動し、その結果砥石６４によって余盛５１が研削され
る量を調整することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような溶接余盛の研削に使用される砥石６４とし
ては、第１０図、第１１図のようにアルミニウム合金製
などの円形基板６４ａ上に多数の研磨布片６４ｂを放射
状に積層したものが盛んに用いられている。

この種の砥石６４は、研磨に伴う研磨布６４ｂの消耗に
よって研削面が更新されるので、従来のレジノイド砥石
などにくらべて中位時間当りの研削除去量が格段に大き
く、作業能率が良い。しかし、必然的に砥石の消耗が速
いので第７図の装置では常に作業者が砥石の消耗に合わ
せて、グラインダを母材表面５０へ下降させてやらなけ
ればならない。

また、第１２図のように母材表面５０が溶接熱により溶
接線を含む垂直面内にゆるやかに湾曲し、変形している
ときは、走行台車６０の移動に伴って母材表面５０の変
形と砥石の消耗とに同時に追従しながらグラインダ６３
を上下させるという複雑な手動調整が必要である。

このような手間を省くために、ばねや空圧、液圧装置を
用いて砥石を常に一定圧力で余盛に押し付ける方法が考
えられるが、ばねでは振動が発生しやすいし、空圧や液
圧装置は大形になるので実用的でない。

本発明は上記欠点を除去した溶接余盛の自動研削装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は砥石が消耗したり、
母材表面が変形していても、常に研削除去量を自動的に
一定に保持しうる溶接余盛の自動研削装置を提供するも
のである。すなわち、本発明は単位時間当り研削量の大
小に応じて負荷電流が増減する電子グラインダと、該電
子グラインダを溶接線方向へ一定の速度で移動させる走
行機構と、前記電子グラインダの負荷電流が一定値とな
るように前記電子グラインダと被研削物（溶接余盛）と
の間の距離を制御する機構と、前記電子グラインダの負
荷電流が限界値に達したときに前記電子グラインダの回
転とすべての動作を同時に停止する回路とを有すること
を特徴とする。

従来、一般に使用されている高速グラインダは、単位時
間当り研削除去量を増大しようとすると回転数が低下す
るので、研削力も失われるが、電子グラインダは回転数
が低下しようとすると負荷電流を増大して回転数を一定
に保持しようとする。

したがって、台車の走行速度が一定ならば、単位時間当
り研削除去量と負荷電流との間には第４図のような関係
がある。

本発明は、このような電子グラインダの特性を利用した
もので、第８図のごときノブ６８を駆動してグラインダ
を昇降させる代わりに、電子グラインダと溶接余盛との
間の距離を制御する機構として昇降用モータを内蔵した
昇降機構を用いる。昇降用モータとしては各種のものが
利用可能であるが、交流リバーシブルモータを用いるの
が最も簡便である。

［作　　用］ 電子グラインダの負荷電流を検出し、整流回路で直流に
変換したのち、平滑化回路でノイズを除去する。この出
力は比較器によって設定電流値と比較され、実際の負荷
電流が設定電流値より小さいときはグラインダを下降さ
せるように、逆に実際の負荷電流が設定電流値より大き
いときはグラインダを上昇させるように昇降用モータを
駆動する。電子グランイダの負荷電流は一定に保持され
るから、走行台車の移動速度が一定である限り、常に一
定量の余盛を研削除去することができる。

したがって、自動溶接したビードのように溶接線全長に
わたって余盛の高さや幅が均一であるならば、たとえ母
材表面が溶接線に沿って変形していても母材表面に倣っ
て自動的に溶接余盛を研削除去することができる。

［実施例］ 第１図〜第３図は本発明装置の正面図、平面図、側面図
である。

図において１は溶接線に沿って配置したガイドレール、
２はガイドレール１の所定間隔ごとに設けたマグネット
付き（母材が非磁性金属であるときは真空吸着パッド付
き）の支持板、３はガイドレール１の上部に固着したラ
ック、４は走行台車、５は走行台車４の上に設けた横方
向移動枠、６は走行台車４のほぼ中央に設【プた走行機
構部、７は移動枠５の操作用ハンドル、８は移動枠５の
上部に取付（プた昇降機構、１０は操作パネル、１１は
走行台車４の下部に取付（プた複数個のホイール、１２
はガイドレール１の両側壁の長手方向に沿って設けたホ
イール案内用の溝、１３は昇降スライダ、１５は電子グ
ラインダ、１６は電子グラインダ１５のホルダ、１７は
砥石ディスク、１８はホルダ前後傾斜角度調節用のハン
ドル、１９は砥石車１７の回転軸傾斜角ｉ調節用ハンド
ルである。

走行台車４の下部にビニオン２０を突出させ、これをガ
イドレール上に設けたラック３に噛合せる。

走行機構部６には、走行用モータ９が内蔵され、減速機
構を介してビニオン２０を回動して走行台車４をガイド
レール１の長手方向に一定速度で走行させるようになっ
ている。溶接余盛の研削作業時には上記のようにモータ
駆動により比較的低速で走行させるが、研削終了後には
本体上部に取付けたハンドル２１（第２図）を操作して
ピニオン２０をラック３から離し、手押しで走行台車４
を早戻りできるようにしである。走行台車４の操作パネ
ル１０には砥石車の回転、昇降機構駆動および台車走行
用の各種スイッチのほか、速度表示窓４０、電流値設定
器３５および負荷電流表示付き電流目盛３６等を有して
いる。

昇降機構８は、電子グラインダ１５と溶接余盛との間の
高さ方向の距離を制御するためのもので、第５図に概略
を示すように昇降機構８の上部にモータ２５を載置し、
モータ出力軸にスクリューロッド２６を直結してスライ
ダ１３の支持ブロック２７に螺合させる。支持ブロック
２７は左右のガイド２８に沿って上下方向に摺動自在に
支持されているので、モータ２５を回転することにより
スライダ１３に取イ」けられたホルダ１６お上び電子グ
ラインダ１５を昇降させることができる。

第６図は昇降用モータ２５として交流リバーシブルモー
タを使用した場合の制御回路のブロック図を示す。

電子グラインダ１５のモータ　１５ａ１走行用モータ９
および昇降用モータ２５はすべて電源３０（例えば交流
１００Ｖ）により過負荷防止回路３３を経て駆動される
。走行用モータ９は別の制御回路（図示省略）により任
意の一定速度で回転する。電子グラインダ１５のモータ
１５ａは前述したように電子制御回路（図示省略）によ
り、単位時間当り研削除去量の多少にかかわらず、回転
数が一定に保持される。

その際、第４図のように変動するモータ１５ａの負荷電
流は電流検出部３４で検出され、整流回路３１、平滑化
回路３２を経て負荷電流表示目盛３６に表示されるとと
もに、比較器３７へ送られる。比較器３７はあらかじめ
電流値設定器３５に設定された電流値と前記負荷電流と
を比較し、その差の絶対値があらかじめ感度調整回路３
９で定められた値を超えたときは、該差の正負によって
正逆切換え器３８が昇降用モータ２５を正転または逆転
する。

電子グラインダのモータ１５ａの負荷電流が第４図の許
容限稈値を超えたときは、過負荷防止回路３３が作動し
て電源３０が遮断され、グラインダ１５のモータ１５ａ
１走行用モータ９　Ｊ３よび昇降用モータ２５の回転が
停止して、グラインダの焼損と砥石の破損を未然に防止
する。

次に上記装置の作用を説明する。

第１図〜第３図のように母材表面の溶接線と所定の間隔
をおぎ、かつ溶接線と平行してガイドレール１を配設し
、ハンドル７により移動枠５に支持された昇降機構８を
進退させ、ハンドル１８．１９を操作して砥石車１７を
溶接余盛５１の直上部に正しく位置させる。このように
したのち、電子グラインダ１５を駆動しながら昇降用モ
ータ２５を回転することにより溶接余盛５１が除去され
る高さまで電子グラインダを下降させて研削を開始する
。研削が開始されたのち、走行用モータ９を駆動し、ラ
ック３と噛合うピニオン２０を回転させることにより台
車４を一方向に走行させて全長の溶接余盛５１を除去す
る。除去したのちは、レバー２１を操作してビニオンと
ラックと噛合いを解き、手押にて走行台車４を元の位置
に早戻しする。

走行台車４を一定速度で走行させながら、溶接余盛５１
を研削する際に、母材表面５０が狂いのない平面であれ
ば、電子グラインダ１５の負荷電流値が一定になるよう
昇降機構８は常に砥石の消耗量だけ下降し、その結果研
削除去量を一定に保持する。

第１２図のように溶接線に沿って母材表面５０が変形し
ているときには、研削除去量ｅが一定になるように昇降
機構８は、常に砥石の消耗量と母材表面５０の変形とに
同時に追従して自動的に昇降する。

その結果、余盛５１の量すがほぼ一定であるならば、残
量Ｓが一定になるよう研削仕上げすることができる。

また、第１０図のごとき砥石ディスクを使用した場合、
研磨布の浦耗が円形基板に達して研削不能になった状態
では、必然的に研削抵抗が増大してグラインダ負荷電流
が許容限界値を超えるから、第６図における過負荷防止
回路３３が作動して装置−１１＝ の動作が自動的に停止し、砥石の交換を待つ状態になる
。すなわち、自動停止、フェイルセーフ機能を有してい
る。実験結果によれば交流リバーシブルモータを使用し
た第６図の回路でも実用上十分な平滑さの仕上り面が得
られているが、サーボモータを使用すればさらに制御精
度が向上し、より平滑な仕上り面が得られる。

［発明の効果］ 上記のように、本発明は母材表面に沿って溶接線方向に
一定速度で移動する走行台車、該走行台車上に取付けら
れた昇降機構、該昇降機構に固定された電子グラインダ
、該グラインダに装着された砥石から構成され、走行台
車並びに昇降装置をモータによって駆動するものである
から、母材表面の溶接余盛の研削を自動的に行なうこと
ができる。また電子グラインダの負荷電流が設定電流値
より小さいときはグラインダを下降させ、逆に実際の負
荷電流が設定電流値より大きいときはグラインダを上昇
させるように昇降用モータが駆動される。グラインダの
負荷電流は一定に保持されるから、走行台車の移動速度
が一定である限り、常に一定量の余盛を研削除去するこ
とができる。したがって、自動溶接したど一ドのように
溶接線全長にわたって余盛の高さや幅が均一であるなら
ば、たとえ母材表面が変形していても母材表面にならっ
て正確に溶接余盛を研削することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の溶接余盛の研削装置の正面図
、平面図および側面図、第４図は電子グラインダの特性
線図、第５図は昇降機構の概略側面図、第６図は制御回
路図、第７図は従来形溶接余盛の研削装置の側面図、第
８図は同じく昇降機構の概略側面図、第９図は溶接余盛
の拡大断面図、第１０図および第１１図は砥石車の平面
図および断面図、第１２図は母材表面が変形している模
様を誇張して示した溶接余盛の縦断面図である。 ４・・・走行台車、５・・・横方向移動枠、６・・・走
行機構部、７・・・ハンドル、８・・・昇降機構、１３
・・・昇降スライダ、１５・・・電子グラインダ、１６
・・・ホルダ、１７・・・砥石車、２０・・・ビニオン
、２５・・・昇降用モータ、５０・・・母材表面、５１
・・・溶接余盛。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　溶接の余盛などを研削除去する装置であつて、単位
   時間当り研削量の大小に応じて負荷電流が増減する電子
   グラインダと、該電子グラインダを溶接線方向へ一定の
   速度で移動させる走行機構と、前記電子グラインダの負
   荷電流が一定値となるように前記電子グラインダと被研
   削物（溶接余盛）との間の距離を制御する機構と、前記
   電子グラインダの負荷電流が限界値に達したときに、前
   記電子グラインダの回転とすべての動作を同時に停止す
   る回路とを有することを特徴とする溶接余盛の自動研削
   装置。