JPH03297573A - 先端弯曲溶接トーチを有する溶接装置 - 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〕 この発明は、建築物の鉄骨や鋼製橋梁等の鋼製構造物を
構成する部材を溶接するのに使用する先端弯曲溶接トー
チを有する溶接装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、前記鋼製構造物を構成する部材を溶接する場合は
、溶接ロボットを使用する傾向になっている。溶接ロボ
ットを大別すると、多数の関節を有する多関節型溶接ロ
ボットと直交方向３軸を有する直交３軸型溶接ロボット
とに分類される。

〔発明が解決しようとする課題〕

多関節型溶接ロボットの場合は、可動能力に自由度があ
るが、溶接ロボットが大型であるので、溶接ロボットを
移動しにくいという問題があり、したがって、溶接ロボ
ットの移動を必要としない特殊な部材の溶接に限定して
使用されている。

また直交３軸型溶接ロボットの場合は、アーム回動によ
る溶接トーチの移動範囲に限界があるため、溶接対象物
が制約を受ける。

すなわち、何れの溶接ロボットの場合も、適用範囲が狭
いので稼働率が低くなるという問題がある。

溶接線や開先に対する溶接トーチの角度は、溶接姿勢、
開先条件、始端および終端の処理条件により適正範囲が
変わる。また溶接作業中での可動能力に対しても条件が
相違する。

一方、建築鉄骨を溶接する場合は、狭隘な箇所にも溶接
部が存在するので、通常の直線またはそれに近い形状の
溶接トーチでは、その溶接ｌ・−チの先端部を溶接部に
近接する位置に到達させることが困難なことが多い。

この発明は前述の問題を有利に解決できる先端弯曲溶接
トーチを有する溶接装置を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するだめの手段〕

前記目的を達成するために、この発明の先端弯曲溶接ト
ーチを有する溶接装置においては、レール１に沿って移
動する移動支持台２に、直線部３とその先端に連設され
た円弧状の弯曲部４とからなる先端弯曲溶接トーチ５に
おける前記直線部３が、自転回動し得るように直接また
は間接的に取付けられている。

また先端弯曲溶接トーチ５の向きを前後方向。

左右方向および上下方向に変換できるようにするために
、この発明の先端弯曲Ｉ・−チを有する溶接装置におい
ては、レール１に沿って移動する移動支持台２にＬ形の
支持部材６が固定され、その支持部材６の屈折部に可動
保持部材７の中間部が枢軸８により枢着され、前記支持
部材６および可動保持部材７には、支持部材６における
一方の腕９または他方の腕１０に可動保持部材７を着脱
自在に固定する固定装置が設けられ、前記可動支持部材
７に、可動支承部材１１が前記枢軸８に直角な支軸１２
の周りに回動し得るように取付けられ、直線部３とその
先端に連設された円弧状の弯曲部４とからなる先端弯曲
溶接トーチ５における前記直線部３が、可動支承部材１
１により自転回動し得るように支承され、その可動支承
部材１１に、先端弯曲溶接トーチ５を自転回動させるト
ーチ回動用駆動装置１３が取付けられる。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例に係る先端弯
曲溶接トーチを有する溶接装置を示すものであって、レ
ール１にその長手方向に延長するガイド溝１５が設けら
れ、そのレール１に沿って移動する移動支持台２に、前
記ガイド溝１５に嵌入されるガイド突起が設けられ、前
記レール１の端部に減速機付き電動機からなる移動用駆
動装置１４が固定され、その移動用駆動装置１４により
移動用伝動機構を介して前記移動支持台２が前進移動ま
たは後退移動される。

前記移動支持台２をレール１に沿って移動する手段とし
ては、（１）レール１の一端部に移動用駆動装置１４に
より回転される駆動スプロケットを取付けると共に、レ
ール］の他端部に従動スプロケットを取付け、かつ前記
駆動スプロケットおよび従動スプロケットに巻掛けられ
た無端伝動チェーンに移動支持台２を連結してこれを移
動する手段、（２）レール１の一端部に移動用駆動装置
１４により回転される駆動輪を取付けると共に、レール
１の他端部に従動輪を取付け、かつ前記駆動輪および従
動輪に巻掛けられた無端伝動ベルトに移動支持台２を連
結してこれを移動する手段、（３）移動用駆動装置１４
により回転される送り螺杵を、レール１の長手方向に延
長するように配置して回転自在に取付け、移動支持台２
に取付けた雌ねじ部材を前記送り螺杵に螺合して、移動
支持台２を移動する手段、その他の任意の移動手段を採
用してもよい。またレール１における移動支持台２のガ
イド構造としては、図示以外の任意のガイド構造を採用
してもよい。

前後方向に延長する保持部材１６は、移動支持台２によ
り前後移動自在に支承され、その移動支持台２に、保持
部材前後移動用駆動装置（図示を省略した）が設けられ
、前記保持部材１６の前端部にＬ形の支持部材６におけ
る一方の腕９が固定され、その腕９と移動支持台２とに
、保持部材１６を被覆する伸縮性カバー５３が介在され
て固定され、前記保持部材前後移動用駆動装置としては
、例えば移動支持台２に回転自在に取付けられて減速機
付き電動機により回転される雌ねじ部材と、前後方向に
延長するように配置されて前記雌ねじ部材に螺合された
送り螺杵とが用いられ、その送す螺杵の前部が保持部材
１６の後端部に固定される。

前記り形の支持部材６の屈曲部に、可動保持部材７の中
間部が枢軸８により枢着され、かつ支持部材６の各腕９
，１０に台形断面の位置決め用突出部１７が設けられ、
前記可動保持部材７の両側に、位置決め用突出部１７に
嵌合される台形断面の位置決め用凹部１８が設けられ、
前記支持部材６における各腕９，１０の端部にボルト挿
通用透孔１９が設けられ、前記可動保持部材７の両端部
に、前記透孔１９に合致する位置においてねじ孔２０が
設けられている。

第２図に示すように、前記可動保持部材７の一側部を支
持部材６における一方の腕９に重合した状態で、その腕
９の透孔１９に挿通したボルト２１を可動保持部材７の
一端部のねじ孔２０に螺合して緊締すると、可動保持部
材７が前記一方の腕９に重合された位置に固定され、ま
た第４図に示すように、前記可動保持部材７の他側部を
支持部材６における他方の腕１０に重合した状態で、そ
の腕１０の透孔１９に挿通したボルト２１を可動保持部
材７の他端部のねじ孔２０に螺合して緊締すると、可動
保持部材７が前記他方の腕１０に重合された位置に固定
される。

可動保持部材７の一側部の中央に４角形突起２２が連設
され、かつ中空の可動支承部材１１に、前記４角形突起
２２に嵌合される４角形凹部２３が設けられ、前記可動
保持部材７および可動支承部材１１に、前記４角形突起
２２および４角形凹部２３の中心を通る支軸］２が挿通
され、さらに可動支承部材１１−の内面と支軸１２の一
端部のフランジ２４との間に押えばね２５が圧縮状態で
介在されている。

直線部３の先端に４５°〜９０°の範囲内の円弧状弯曲
部４が連設されて、先端弯曲溶接トーチ５が構成され、
その先端弯曲溶接トーチ５は、直線部３の外管２７内の
中央に配置された直線状の中心管２６と、前記円弧状弯
曲部４内におけるワイヤ４３の内側および外側に配置さ
れた複数のワイヤガイドローラ３１からなるガイドロー
ラ列と、水冷鋼管２８と、前記弯曲部４の先端に取付け
られたノズル２９およびチップ３ｏとを備え、そのチッ
プ３０は、ノズル２９内に配置され、かつワイヤ通孔を
備え、さらにチップ中心線３２は、ノズル中心線３３か
ら角度αだけ弯曲部４の弯曲方向の外側に偏位して配置
されている。また前記中心管２６内をワイヤおよびガス
が通過する。

前記先端弯曲溶接トーチ５における直線部３は可動支承
部材１１により軸受を介して自転回動し得るように支承
され、減速機付き電動機からなるトーチ回動用駆動装置
１３は可動支承部材１１に固定され、その駆動装置１３
の出力軸に固定されたウオーム３４は前記直線部３に固
定されたウオーム歯車３５に噛み合わされ、前記駆動装
置１３により先端弯曲溶接トーチ５が直線部３の中心線
を中心として正回動または逆回動される。

第５図に示すように、押えばね２５の圧力に抗して可動
支承部材］−１を可動保持部材７がら離反する方向に移
動すると、４角形突起２２がも４角形口部２３を外すこ
とができるので、可動支承部材１１を支軸１２の周りに
回動することができる。

したがって、可動支承部材１１を、可動保持部材７から
離反する方向に移動したのも９００回動し、次いで可動
支承部材１１を可動保持部材７に向がって押えばね２５
の力により移動させることにより、４角形突起２２に４
角形口部２３を嵌合させて、先端弯曲溶接トーチ５の向
きを支軸１２の周りに９０’変更して固定することがで
きる。また前述のように、可動保持部材７を枢軸８の周
りに９０’回動して固定することにより、支軸１２およ
び先端弯曲溶接トーチ５を枢軸８の周りに９０゜回動し
て固定することができる。

第８図ないし第１２図はこの発明の実施例に係る先端弯
曲溶接トーチを有する溶接装置の使用例を示すものであ
って、第８図の場合は、横置きされた柱３６の上面に仕
口梁３７を載置し、かつその柱３６の側面に溶接装置に
おけるレール１を磁石４４により固定し、前記柱３６の
」−面に仕１１梁３７のウェブ３８を隅肉溶接している
。

第９図の場合は、横置きされた柱３６の上面に溶接装置
におけるレール１を載置して必要に応じ磁石（図示を省
略した）により固定し、かっ］１？ｉ記柱３６の側面に
仕［１梁３７のウェブ３８を隅肉溶接している。また先
端弯曲溶接トーチ５の先端部がウェブ３８とフランジ３
９との境界付近すなわちコーナ一部にあるとき、先端弯
曲溶接トーチ５を１・−ヂ回動用駆動装置１３により自
転回動させて、廻し溶接を行なう。

第１０図の場合は、横置きされた柱３６の上面に溶接装
置におけるレールを載置して必要に応じ磁石（図示を省
略した）により固定し、かつ柱３６とその」−面にある
仕１−］梁３７のフランジ３９とを横向きし形開先溶接
している。

第１１図の場合は、横置きした柱３６側面に仕口梁３７
を配置し、かつ溶接装置におけるレール１ １の端部に締付ボルト４５を有するクランプ４６を固定
し、そのクランプ４６により溶接装置のレール１を垂直
状態で仕１１梁３７のフランジ３９に固定し、前記柱３
６の側面に仕口梁３７のフランジ３９を縦向きし形開先
溶接している。また第１２図の場合は、Ｔ−１形鋼製柱
３Ｇのフランジに溶接される■（形鋼製仕［１梁３７の
ウェブ３８にスカラップ５４を設（Ｊ、そのスカラップ
５４に先端弯曲溶接ｌ・−チ５を挿入して、仕１１梁３
７の下部のフランジ３９を柱３６にし形開先溶接してい
る。

この発明の溶接装置を使用して溶接を行なう場合、先端
弯曲溶接トーチ５を成る角度だけ交互に異なる方向に反
復して自転させながらレール１に沿って移動させてもよ
い。

この発明の溶接装置によれば、溶接中に、先端弯曲溶接
１・−ヂ５を自転回動させて、溶接部に対する弯曲部４
の角度を変更することもでき、また先端弯曲溶接トーチ
５を自転回動させることができるので、被溶接部材の隅
部で回し溶接を行なう２ ことができ、かつ被溶接部に沿ってトーチ先端をジグザ
グ状に移動させて、ウィービング溶接を行なうこともで
きる。

第１３図および第１４図は第１発明を実施する場合の移
動支持台２に対する可動支承部材１１の取付状態を示す
ものであって、第１３図の場合は、移動支持台２により
目１ｉ後移動自在に支持されている保持部材１６の前端
部に、垂直な支持板４７が固定され、可動支持部材４８
は支持板４７に対し目？Ｉ後方向に延長する横軸４９に
より枢着され、かつ前記可動支持部材４８に、横＠４９
を中心とする円弧状長孔５０が設けられ、その円弧状長
孔５０および支持板４７にわたって挿通されたボルト５
１は、支持板４７に対し溶接により固着され、さらにそ
のボルト５１に固定用ナラ１〜５２が螺合され、また先
端弯曲溶接トーチ５を自転回動し得るように支持してい
る可動支承部材１１は、ｉｎ記可動支持部材４８に対し
ボルトにより着脱自在に固定され、ｉｉ７記ナツト５２
を弛緩すると可動支持部材４８および可動支承部材１１
を横軸４９の周りに９０゜の範囲にわたって回動するこ
とができ、ナツト５２を緊締すると、支持板４７に対し
可動支持部材４８が固定される。

第１４図の場合は、移動支持台２により面接移動自在に
支持されている保持部材１６の前端部に、丁、形の支持
部材６における一方の腕９が固定され、かつ支持部材６
の各腕９，１０に、台形断面の位置決め用突出部１７が
設けられると共に、その突出部１７の横方向の両側にお
いてボルト挿通用透孔１９が設けられ、可動保持部材７
に、前記位置決め用突出部］７に嵌合される台形断面の
位置決め用凹部１８が設けられると共に、前記透孔１９
に合致する位置においてねじ孔２０が設けられ、前記可
動保持部材７は支持部材６における一方の腕９にボルト
２１により固定されている。またボ月用・２１を螺脱し
て可動保持部材７を支持部材６の一方の腕９から取外し
たのち、その可動保持部材７を支持部材６の他方の腕１
０に対しポルＩ・２１により固定することができる。な
おその他の構成は前記実施例の場合と同様であるので、
その説明を省略する。

この発明を実施する場合、先端弯曲溶接トーチ５を移動
支持台２に対し自転回動し得るように直接取イ」けても
よい。またこの発明の先端弯曲溶接ｌ・−チを有する溶
接装置を、第８図ないし第１２図に示す部材以外の任意
の部材の溶接に使用してもよい。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

レール１に沿って移動する移動支持台２に、直線部３と
その先端に連設された円弧状の弯曲部４とからなる先端
弯曲溶接ｌ・−チ５における前記直線部３が、自転回動
し得るように直接または間接的に取付けられているので
、狭隘部の溶接を行なうことができ、かつ始終端部にお
いては、溶接１〜−チにおける円弧状の弯曲部４の角度
を変えて溶５ 接することができる。

また第２発明の場合は、先端弯曲溶接トーチ５の向きを
、レール１の長手方向に直角な重接方向。

１ノールｌの長手方向に平行な左右方向、上下方向に変
換できると共に、左右方向の向きの状態で先端弯曲溶接
トーチ５の向きを左右反転できるので、種々の溶接トー
チ姿勢で溶接を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例を示すもので
あって、第１図は先端弯曲溶接トーチを有する溶接装置
の全体を示す斜視図、第２図は先端弯曲溶接トーチをレ
ールに平行な横向きに支持した状態を示す横断平面図、
第３図は第２図のＡＡ線拡大断面図、第４図は先端弯曲
溶接トーチをレールに直角な横向きに支持した状態を示
す横断平面図、第５図は可動支承部材の４角形間部をＩ
′ｉｆ動保持部材の４角形突起から外した状態を示す横
断平面図、第６図は先端弯曲溶接トーチを縦向６ きに支持した状態を示す横断平面図、第７図は先端弯曲
溶接ｌ・−チの一部切欠縦断側面図である。 第８図ないし第１２図はこの発明の実施例に係る先端弯
曲溶接１−一チを有する溶接装置の使用例を示すもので
あって、第８図は横置きされた柱の上面にある仕口梁の
ウェブを溶接している状態を示す斜視図、第９図は横置
きされた柱の側面にある仕１１梁のウェブを溶接してい
る状態を示す斜視図、第１０図は横置きされた柱の上面
にある仕口梁のフランジを横向き■形開先溶接している
状態を示す斜視図、第１１図は横置きされた柱の側面に
ある仕口梁のフランジを溶接している状態を示す斜視図
、第１２図は先端弯曲溶接トーチをラットホールに挿入
して溶接を行なっている状態を示す斜視図である。 第１３図は第１発明を実施する場合の移動支持台に対す
る可動支承部材の取付状態の一例を示す斜視図、第１４
図は第１発明を実施する場合の移動支持台に対する可動
支承部材の取付状態の他の例を示す斜視図である。 図において、■はレール、２は移動支持台、３は直線部
、４は湾曲部、５は先端湾曲溶接ｌ・−チ、６は支持部
材、７は可動保持部材、８は枢軸、９および１０は腕、
１１は可動支承部材、１２は支軸、１３はトーチ回動用
駆動装置、１６は保持部材、２０はねじ孔、２１はボル
ト、２２は４角形突起、２３は４角形口部、２５は押え
ばね、２６は中心管、３】はワイヤガイドローラ、３４
はウオーム、３５はウオーム歯車、３６は柱、３７は仕
口梁である。 ９

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レール１に沿って移動する移動支持台２に、直線
   部３とその先端に連設された円弧状の弯曲部４とからな
   る先端弯曲溶接トーチ５における前記直線部３が、自転
   回動し得るように直接または間接的に取付けられている
   先端弯曲溶接トーチを有する溶接装置。
2. （２）レール１に沿って移動する移動支持台２にＬ形の
   支持部材６が固定され、その支持部材６の屈折部に可動
   保持部材７の中間部が枢軸８により枢着され、前記支持
   部材６および可動保持部材７には、支持部材６における
   一方の腕９または他方の腕１０に可動保持部材７を着脱
   自在に固定する固定装置が設けられ、前記可動支持部材
   ７に、可動支承部材１１が前記枢軸８に直角な支軸１２
   の周りに回動し得るように取付けられ、直線部３とその
   先端に連設された円弧状の弯曲部４とからなる先端弯曲
   溶接トーチ５における前記直線部３が、可動支承部材１
   １により自転回動し得るように支承され、その可動支承
   部材１１に、先端弯曲溶接トーチ５を自転回動させるト
   ーチ回動用駆動装置１３が取付けられている先端弯曲溶
   接トーチを有する溶接装置。