JPH01197065A - 固定管の円周自動溶接装置 - 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］ 本発明は配管同士を突き合わせて固定し固定管の突き合
わせ部を円周方向に自動的に溶接するために用いる固定
管の円周自動溶接装置に関するものである。

［従来の技術］ 固定管の突き合わせ部を円周方向に自動的に溶接させる
ようにしである溶接装置としては、従来より種々のもの
が提案されている。その例を示すと、たとえば、米国特
許第３．４００．２３７号明細書に記載のもの、特公昭
５１−３１２１８号公報に記載のもの、特開昭５６−１
１７８９８号公報に記載のもの、等がある。これら公知
技術を含む従来のこの種固定管の円周自動溶接装置は、
そのすべてのものが第７図に概要を示す如く、溶接ヘッ
ドを構成するためのガイドリングａに走行ギヤでおるリ
ングギ°ヤｂを回転自在に組み込み、上記ガイドリンク
ａを固定管Ｃに固定させるようにすると共に、リングギ
ヤｂに、電極を保持する溶接ヘッド、ワイヤ送給装置等
を取り付けて、これらがリングギヤｂとともに一体とし
て回転するようにしてあり、更に、上記ガイドリングａ
及びリングギヤｂを１／２ずつに分割して固定管Ｃに対
して横から着脱できるようにしており、ガイドリングａ
に対しリングギヤｂを回転させながら固定管Ｃの突き合
わせ部を円周方向へ自動的に溶接するようにした共通の
構成を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、ガイドリングを固定管に固定し、且つガイド
リングに回転自在に収めたリングギヤに溶接トーチ書を
取り付けて、リングギヤを回転させながら固定管の突き
合わせ部を自動溶接するようにしである点を共通として
いる従来の方式において、リングギヤをモータにより回
転させようとする場合、リングギヤｂを回転させるため
の走行用ケーブルｄを第７図の如くガイドリンクａ側に
接続し、一方、溶接トーチ駆動用及びワイヤ送給用のケ
ーブルｅ、ｆはリングギヤｂ側に接続させることになる
が、リングギヤｂに接続されたケーブルｅ、ｆはリング
ギヤｂの回転時に順次巻き取られることになるのに対し
、ガイドリンクａ側に接続されたケーブルｄは巻き取ら
れることがないので、ケーブルとしては２ルートが必要
になって来る。Ｏは制御箱である。

かかる事態を避けるためには、前記した米国特許第３．
４００．２３７号明細書、特公昭５１−３１２１８号公
報、特開昭５６−１１７８９８号公報、等に開示されて
いるように、リングギヤの回転動力を機械的に伝達させ
る手段として、傘歯車とかウオーム機構を用いざるを得
ず、必然的に機構が複雑になっている。又、従来の方式
において、ガイドリングａとリングギヤｂはそれぞれ１
／２ずつの割１合いて別々に作られたものを合わせて用
いるものであり、一方を固定側、他方を開閉側とするも
のであるため、一方の１７２側に溶接トーチ、ワイヤ送
給装置、ワイヤリール等を配置することになり、無理な
配置になる場合が多く、又、開閉側の重量が重くなり、
更に分割面に狂いが生じ易い、等の問題がある。

そこで、本発明は、上述した従来方式における如き溶接
ヘッドとなるガイドリングを固定してリングギヤをガイ
ドリングにガイドさせて回転させる考え方を改め、従来
固定していたガイドリングを逆に回転できるようにして
各駆動部をガイドリング側に配置できるようにし、従来
の問題を解消させようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、溶接ヘッドを構
成するガイドリングにリングギヤを円周方向へ摺動自在
に嵌合し、上記ガイドリングとリングギヤとを各々２／
３と１７３の割り合いで分割して、２／３側のガイドリ
ングに、回転駆動装置、溶接トーチ、電極、ワイヤ送給
装置、ワイヤリールを取り付けると共に上記リングギヤ
に噛合するピニオンを上記回転駆動装置の出力軸に取り
付け、且つ上記２／３側のリングギヤの側部に、リング
のほぼ２／３の長さに形成した馬蹄型の固定用プレート
を一体的に取り付け、該固定用プレートと該固定用プレ
ートの一端に・ピン枢着した開閉プレートに、各々固定
管に当接させるよう半径方向の内方へ向けて固定用アー
ムを取り付けた構成とする。

［作　　用］ ガイドリングに嵌合されているリングギヤを固定側とし
て、該リングギヤに取り付けた固定用プレートに対し開
閉プレートを閉じることにより固定用アームを介して固
定管に固定させる。

ガイドリング側の回転駆動装置を駆動させると、ピニオ
ンを介してリングギヤに沿いガイドリングが回転できる
ので、ガイドリングに取り付けた溶接トーチ、ワイヤ送
給装置、ワイヤリールは一体となって固定管の外周を回
ねり溶接作業が行われる。この際、ガイドリンクを回転
させる回転駆動装置へのケーブルや溶接トーチ、ワイヤ
送給装置へのケーブルはすべてガイドリング側に接続し
て一緒に巻き込むことができるので、ケーブルは１ルー
トでよいことになる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第５図は本発明の実施例を示すもので、突き
合わせ溶接すべき固定管１の最大の径のものよりも内径
を大きくしたガイドリング２に、該ガイドリンク２の内
径よりもやや大きい内径を有するリングギヤ３を、ガイ
ドリング２の一側面より側方へ突出するように嵌合して
、両者が相対的に円周方向へ活動して回転できるように
し、上記ガイドリング２とリングギヤ３とをそれぞれ円
周方向にほぼ２／３と１７３の割り合いで分割して、馬
蹄型となる２／３側２ａを固定側にすると共に、三ケ月
状の１７３側２ｂを開閉側とし、ガイドリング２の２７
３側の一端と１７３側の一端とを第３図に示す如く蝶番
４にて開閉自在に結合し、且つ上記ガイドリング２の２
／３側の他端と１／３側の他端とを開閉固定ピン５にて
脱着できるようにし、上記ガイドリンク２の分割面とリ
ングギヤ３の分割面が一致した状態でガイドリング２の
１７３側２ｂを開けることによりリングギヤ３の１／３
側も同時に開けられて固定管１への横からの着脱ができ
るようにする。なお、上記ガイドリング２とリングギヤ
３の分割位置を円周方向のほぼ２／３と１７３の位置に
したのは、かかる位置で切断しても分割面間の距離りが
固定管１の直径よりも大きくて固定管１への着脱に支障
がない上に、２／３の部分と１７３の部分はリングを切
断して加工することで製作が可能となって分割面の狂い
が少なくなること、ならびに、後述するように多くの機
器の取り付は面積を広くとれること、等によるものであ
る。

上記ガイドリンク２の外周部には、リングギヤ３の突出
側方向へ張り出すようにケーブルガイド６を所定間隔で
複数個所に取り付け、又、ガイドリング２の２７３側２
ａのほぼ中間位置における外周面に、外面に歯１が刻設
されているリングギヤ３の該歯７部を露出させるための
切欠き８を第１図、第３図の如く設けると共に、上記２
／３側２ａの他側面（リングギヤ突出側とは反対側）に
、第１図に示す如く、ガイドリンクの回転駆動モータ９
、電極（たとえば、タングステン電極）１０を保持する
溶接トーチ１１、溶接ワイヤ１２を溶接個所へ送給する
ワイヤ送給装置１３、ワイヤリール１４、ワイヤ１２の
位置を調整するワイヤ調整装置１５、溶接トーチ１１を
昇降させたり左右動させたりする装置（ＡＭＣ＞１６等
を取り付け、上記回転駆動モータ９の出力軸１７に取り
付けたビニオン１８を、ガイドリング２の切欠き８部で
リングギヤ３の外周の歯７に噛合させ、上記モータ９の
駆動によりガイドリング２とリングギヤ３とが相対的に
回転するようにする。

一方、上記ガイドリンク２の一側面より突出しているリ
ングギヤ３の２／３側の側部には、第２図及び第５図に
示す如く、リングのほぼ３分の２に相当する馬蹄型の固
定用プレート１９を重ね合わせ、該固定用プレート１９
と上記リングギヤ３とを中間部分の数個所でねじ２０等
にて締付固定し、且つ上記固定用プレート１９の一端部
に開閉プレート２１をピン２２にて枢着し、固定用プレ
ート１９表面に突設したナツト部２３に挿入螺合させた
ボルト２４を上記開閉プレート２１の端面に当接させ且
つ該ボルト２４を前進させることにより開閉プレート２
１をピン２０を中心に内方へ回動させ得るようにした固
定用治具２５を、固定用プレート１９と開閉プレート２
１との間に設け、更に、上記固定用プレート１９の側面
の複数個所（図面では２個所）に、長手方向を固定管１
の軸心方向と平行とした固定用アーム２６を、固定管１
の径に対応させて任意に付は替えられるようガイドアー
ム２７を介して着脱自在に取り付けると共に、開閉プレ
ート２１にも１つの固定用アーム２６を同様にガイドア
ーム２７を介して着脱自在に取り付け、開閉プレート２
１を閉じたときに各固定用アーム２６が固定管１の外面
に当接されて該固定管１にリングギヤ３が固定支持され
るようにする。

なお、図示してないが、ガイドリング２とリングギヤ３
を固定管１に対して着脱させるために１７３側を蝶番４
を中心に開けたとき、ガイドリング２の１７３側２ｂの
内部からリングギヤ３の１／３側が抜は落ちるのを防止
するための止め具が用意されている。

本発明の溶接装置を溶接しようとする固定管１に装着し
ようとするときは、ガイドリング２の２／３側２ａと１
／３側２ｂの分割面にリングギヤ３の分割面を合わせ且
つ１／３側で止め具にてガイドリンク２とリングギヤ３
とを固定した後、開閉固定ピン５を外してガイドリング
２の１７３側２ｂを蝶番４を中心に外方へ回動させて第
２図に示す如く開放させる。開放部の寸法、すなわち、
２／３側２ａの両端間の寸法は最大の固定管１の直径よ
りも大となるようにしであるので、上記ガイドリング２
の２／３側２ａを容易に固定管１に嵌めることができる
。ガイドリング２の２７３側２ａを固定管１に嵌めた状
態では、リングギヤ３と一体の固定用プレート１９上の
固定用アーム２６が固定管１の表面に当接している。次
に、固定用治具２５のボルト２４をナツト部材２３にね
じ込むことによって前進させると、該ボルト２４の先端
が当接されている開閉プレート２１がピン２０を中心と
して閉方向へ押されて回動させられ、該開閉プレート２
１が閉じられた時点で該開閉プレート２１上の固定用ア
ーム２６が固定管１に押し付けられる。これによりリン
グギヤ３は複数の固定用アーム２６を介して固定管１に
固定支持されることになる。この際、本発明においては
、ガイドリング２及びリングギヤ３の開閉側を１７３と
して、従来の１７２よりも小さくしているので、開閉ス
ペースを小さくできると共に、開閉側が軽量となって取
り扱いが容易になるので固定管１への着脱が楽になる。

又、リングギヤ３と固定用プレート１９とを堅固に固定
すれば、固定用プレート１９で固定管１を固く締め付け
たときにリングギヤ３が変形するおそれがあるが、実施
例の如く、両者を中間位置で数個のねじで固定しておく
ことにより上記固定管１への締め付は時に固定用プレー
ト部材の弾性を利用することができてリングギヤ３に無
理がかかることを防止でき、リングギヤ３に沿い回転す
ることになるガイドリンク２を円滑に回転させることが
保証される。

上記のようにして固定管１の所定個所へリングギヤ３が
固定され、次に駆動モータ９を駆動させると、リングギ
ヤ３と噛合しているピニオン１８が回転させられる。リ
ングギヤ３は上述のように固定管１に固定されているの
で、ピニオン１８はリングギヤ３の外周に沿って移動す
ることになり、これにより上記駆動モータ９が組み付け
られているガイドリング２がリングギヤ３に沿って回転
させられ、ガイドリング２に取り付けられた溶接トーチ
１１、ワイヤ送給装置１３、ワイヤリール１４等が同時
に回転させられることになる。この際、上述のようにガ
イドリング２に駆動用モータ９、溶接トーチ１１、ワイ
ヤ送給装置１３等が取り付けられているため、上記駆動
モータ９へのケーブル２８、溶接トーチ１１へのケーブ
ル２９、ワイヤ送給装置１３へのケーブル３０等をすべ
て第６図の如くガイドリング２側へ接続することができ
て一緒にケーブルガイド６に巻き取ることができ、ケー
ブルは１ルートでよくなり、又、各ケーブルはコネクタ
ーで接続できることになって取付け、取外しが簡単にな
り、又、かかるケーブルからの給電で各機器を作動でき
ることから従来方式の如き傘歯車とかウオーム機構を採
用しなくてすみ、装置全体をコンパクトにすることがで
きる。３１は制御箱である。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の固定管の円周自動溶接装置に
よれば、ガイドリングと、該ガイドリングに円周方向へ
摺動自在に嵌合したリングギヤとを、円周方向のほぼ２
／３と１／３の部分に分割し、１／３側を開閉側として
、２／３側に、回転駆動装置、溶接トーチ、ワイヤ送給
装置、ワイヤリール等をすべて取り付けるようにし、−
方、上記リングギヤの２７３側の側部に馬蹄型の固定用
プレートを取り付けて、該固定用プレートに固定管に当
接するように固定用アームを取り付けると共に、該固定
用プレートに取り１４けた開閉プレートにも固定用アー
ムを取り付け、リングギヤ側を固定管に固定してガイド
リングをリングガイドに沿い回転できるようにして、ガ
イドリンクを回転させる駆動装置のばか溶接トーチ、ワ
イヤ送給装置、ワイヤリール等を一体として回転させる
ようにしであるので、次の如き優れた効果を奏し得る。

（１）回転側となるガイドリングに、該ガイドリングを
回転させる駆動装置や溶接トーチ、ワイヤ送給装置等を
取り付けているので、これらに対応するケーブルをすべ
てガイドリングに接続することができて溶接作業時に一
緒に巻き取ることができ、クープルの巻取りが円滑に行
われ、ると共にケーブルが１ルートでよくなり、これに
伴いガイドリングの回転に傘歯車とかウオーム機構等を
使用しなくてすみ、装置全体の構成を簡単に且つコンパ
クトにできる。

（１１）　　ガイドリング及びリングギヤを円周方向に
ほぼ２／３と１７３の範囲に分割して、１／３側を開閉
側としているので、開閉側の小母を軽減できて取り扱い
が容易になると共に開閉スペースが少なくてすむことに
なり、又、２／３と１／３に分割する場合、リングを切
断して加工することにより製作することができて、従来
の如き初めから１７２の大きさとして製作する場合に比
して分割面に狂いのないものが得られる。

（ｉｉｉ）　　ガイドリングの２７３側に、回転駆動装
置、溶接トーチ、ワイヤ送給装置、その他付属品を取り
付けるようにするので、従来の１７２に分割した場合に
比して各機器を無理なく配置できて、配置がし易いと共
に作業性もよくなる。

（社）リングギヤに固定した固定用プレートと該固定用
プレートにピン枢着した開閉プレートに、固定管の外径
に合わせて固定用アームを取り付け、該固定用開閉プレ
ートを閉じることによりアームを介して固定管に固定で
きるようにしであるので、固定管への装置の取付け、取
外しが非常に楽になり、又、各サイズの固定管への適用
が可能となる。

（Ｖ）　　リングギヤへ固定用プレートを固定する場合
に両者の弾性を利用できるように部分的に固定させるよ
うにすることにより上記固定用プレートを固定管に締め
付けたときにもリングギヤを変形させることがなくなっ
て、ガイドリングの回転をより円滑に行わせることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図は第１図
の切断側面図、第３図は本発明の装置におけるガイドリ
ングの正面図、第４図は本発明の装置におけるリングギ
ヤの正面図、第５図はガイドリングとリングギヤと固定
用プレート、開閉プレートの関係を示す斜視図、第６図
は本発明においてケーブルを接続する状態を示す概略図
、第７図は従来方式においてケーブルを接続しようとす
る場合に採られる構成例を示す概略図である。 １・・・固定管、２・・・ガイドリング、２ａ・・・２
／３側、２ｂ・・・１／３側、３・・・リングギヤ、６
・・・ケーブルガイド、９・・・回転駆動モータ、１０
・・・電極、１１・・・溶接トーチ、１２・・・ワイヤ
、１３・・・ワイヤ送給装置、１４・・・ワイヤリール
、１８・・・ピニオン、１９・・・固定用プレート、２
１・・・開閉プレート、２６・・・固定用アーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ガイドリングと、該ガイドリングに円周方向へ摺動
   自在に嵌合したリングギヤとを、それぞれ円周方向にほ
   ぼ２／３と１／３に分割し、該ガイドリングの２／３側
   に、ガイドリングの回転駆動装置、溶接トーチ、ワイヤ
   送給装置、ワイヤリール等の如き機器を取り付けると共
   に上記リングギヤと噛合するピニオンを上記回転駆動装
   置の出力軸に取り付け、且つ上記リングギヤの２／３側
   の側部に、ほぼ同じ形状の固定用プレートを一体的に取
   り付け、該固定用プレートと該固定用プレートの一端に
   ピン枢着した開閉プレートに、各固定管に当接させる固
   定用アームを半径方向内方へ向けて着脱自在に取り付け
   てなることを特徴とする固定管の円周自動溶接装置。