JPH06234071A - 立ち上った円形の溶接部の自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 円形の溶接部を作業性よく、均一な溶着量で
立向き溶接できる自動溶接装置の提供。 【構成】 円形穴貫通部材の中心穴２に溶接装置をセッ
トするセット治具４の軸を取付け袋ナット９で溶接装置
の中心軸８を固定する。溶接装置はこの中心軸に回転可
能に支持され回転台車１１、回転台車に取付けられた前
後スライダ１２，１３トーチマウント２３，２４左右ス
ライダ１９，２０および１８０°の対称位置に溶接トー
チ保持具１７，１８を介してトーチ２１，２２がある。
回転台車は１８０°回転するたびに反転され、１８０°
回転する間に円周継手開先に対し、上進行程となる方の
一方のトーチを作動させることにより、常に上進状態で
溶接を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立ち上って配置された
円形の溶接部に対し自動溶接を行う自動溶接装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図３に示されたような鉛直に設
置された円筒又は円錐構造物１に円周継手を形成しては
め込まれた円形状の貫通金物２５の周りにＴＩＧ自動溶
接を行なう場合のように、鉛直に又は斜めに立ち上って
配置された円形の溶接部に対し自動溶接を行うことが必
要な場合が度々生ずる。このような場合に使われる従来
の自動溶接装置では溶接トーチを１つ搭載している。そ
して例えば、上記立ち上って設置された円筒又は円錐構
造物１にはめ込まれた円形状の貫通金物２５の円周部を
溶接する場合、そのような従来の自動溶接装置を使って
円周をぐるっと溶接すれば、溶接装置の廻り方によって
そのトーチは左右（時計の文字盤でいえば３時，９時の
位置）のどちらかで上進となれば、他方では下進とな
る。

【０００３】図４はこれを図示したもので、この場合は
円形の溶接部において６時の位置をスタート点として９
時の位置で上進、３時の位置で下進となる。この場合、
上進のところでは溶着金属は下から積み上げられてゆく
形になるので溶着量が多くなるのに対し下進のところで
は溶着金属が流れて溶着量を多くとれない。このように
溶接金属の溶着量が左右（３時，９時の位置）均等にな
らない。

【０００４】また、この不均等を解消するために、左右
どちらも同一方向（上進もしくは下進）で溶接しようと
すると、円形の溶接部の片方の半円部分を溶接後、トー
チの作動を停めて溶接トーチを半円だけ空運転で移行さ
せ、先に半円を溶接したときのスタート点にトーチを移
動させそこから他方の半円部分に対し同じ方向で溶接し
なければならない。図５はこれを示しており、６時でス
タートして左右どちらかの半円を１２時のところまでト
ーチを上進させたら、トーチの作動を停止させて再度６
時のスタート点に移動させ、次に反対側の半円を１２時
まで上進させることになる。

【０００５】以上のように、立ち上った円形の溶接部を
従来の自動溶接装置で溶接する場合は次のような問題が
生ずる。

【０００６】（１）ぐるっと全周溶接を行うと溶接金属
の溶着量が均等にならない（上進溶接では溶着量が多
い、下進溶接では少ない）。

【０００７】（２）溶着量を均等にするためには溶着量
を少なくして、ぐるっと全周溶接を行なうか、左右（３
時と９時の位置）を同一方向に溶接を行なうかどちらか
である。溶着量を少なくして、全周溶接を行なえば溶接
積層数が増し、溶接時間が増す。また、同一方向に溶接
を行なうには、片側を上進溶接後頂点（１２時の位置）
で一旦溶接を中断しもう片側を溶接せずに空運転により
溶接トーチをスタート位置（６時の位置）まで移動させ
なければならないので無駄な作業が多く、作業時間が増
す。

【０００８】更に、ＴＩＧ溶接では、フィラーワイヤー
の送給位置は、溶接トーチの進行方向から（前から）送
給する必要があるため、溶接トーチの進行方向を反転す
るとフィラーワイヤーの送給位置も変える必要があり、
ワイヤーガイドチューブも付け替えなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、立ち上った
円形の溶接部を溶接する場合に、溶着量を減少させずに
均等な溶着量の溶接を行うことのできる自動溶接装置を
提供することを課題としている。更にまた、本発明は、
溶接装置の作動において、溶接トーチが作動されていな
い状態での空運転を行う必要なく、立ち上った円形の溶
接部を効率良く溶接できる自動溶接装置を提供すること
を課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、立ち上った円
形の溶接部の自動溶接装置における前記課題を解決する
ため、溶接すべき円形の溶接部の中心に支持される中心
軸、この中心軸に回転可能に支持され１８０°の対称位
置に２つの溶接トーチが取付けられた回転台車、及びこ
の回転台車を１８０°回転毎に反転回動させる回転駆動
装置を有し、この２つの溶接トーチを前記回転台車の回
転が反転される度に交互に作動するようにした構成を採
用する。

【００１１】

【作用】本発明による自動溶接装置では、前記したよう
に回転台車の１８０°の対称位置に２つの溶接トーチが
取付けられているので、片方の溶接トーチが６時の位置
に、もう片方の溶接トーチが１２時の位置になるように
溶接機をセットし、６時の位置にある溶接トーチから溶
接を開始し、左右いづれか、例えば右側の溶接線（３時
の側）を上進溶接で溶接を行なう。回転台車に設けられ
た２つのトーチは、回転台車の１８０°回転毎に交互に
作動されるように構成されており、下進状態にある他方
の溶接トーチは作動を停止している。

【００１２】回転台車が１８０°回転して溶接中の溶接
トーチが１２時の位置に来た時、溶接を中断する。この
時に反対側の溶接トーチ２１は６時の位置に来ているの
で、次に回転台車は回転方向が反転され、今度は６時の
位置にある他方の溶接トーチで左側の溶接線（９時の
側）を上進溶接で１２時の位置まで溶接を行ない１８０
°まわって１２時の位置に来ると溶接を中断する。回転
台車は再度回転方向を反転され、今度は先の片方の溶接
トーチで右側の溶接線の２パス目を溶接する。このよう
に１８０°回転を交互に反転させながら、２つの溶接ト
ーチで交互に左右両側の円形の溶接線を均等に溶接す
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明による自動溶接装置を図１，図
２に示した実施例に基づいて具体的に説明する。なお、
以下の実施例の説明では、図３に示した鉛直に立てた円
筒構造物１の円形の穴に嵌め込まれた円板状貫通金物２
５のまわりを自動溶接する場合を想定して説明する。図
１及び図２において、４は円板状貫通金物２５の中心に
溶接装置を位置させるためのセット治具を示す。８は溶
接装置の中心軸で、この中心軸８は袋ナット９によって
前述のセット治具４に連結される。１０は中心軸８のま
わりに後記する回転台車を駆動回転する旋回用モータで
ある。１１は中心軸８のまわりに回転自在な回転台車を
示す。

【００１４】１４は回転台車１１に設けられた回転方向
切り替えスイッチで、これを切り替えることにより台車
１１は回転方向を反転される。１２と１３は前後スライ
ダー、１５と１６は前後移動用モータであり、これらに
よって後記する２つの溶接トーチの前後位置が調整され
る。２３と２４はトーチマウントである。１７と１８は
溶接トーチ保持治具でその先端には、それぞれ、溶接ト
ーチ２１と２２が取付けられている。１９と２０は左右
スライダーで溶接トーチ保持治具１７と１８の左右位置
を調整する。

【００１５】図示した装置は以上の構成を有している
が、この装置を使って図３に示した円板状貫通金物２５
のまわりの円形の溶接部は次のように溶接される。ま
ず、溶接に当っては垂直に立てられた円筒構造物１には
め込まれた円板状貫通金物２５を仮付溶接３で位置決め
して円周継手開先６を形成したあと、溶接機セット治具
４を貫通金物２５の中心穴２に保護板７を介して、締付
けナット５で強固に固定する。次に溶接機の中心軸８を
この溶接機セット治具４に、袋ナット９で取り付ける。

【００１６】トーチ２２を下端（６時の位置）に来るよ
うセットし、旋回用モーター１０のスイッチを入れ溶接
トーチ２２だけを使って左回り（反時計方向回り）に溶
接を開始する。このとき他方の溶接トーチ２１は頂点
（１２時の位置）にある。３時の位置を通って１２時ま
でトーチ２２を使って上進で溶接を行ない、頂点で溶接
を中断する。このときトーチ２１は下端にきている。そ
のまま回転方向切り替えスイッチ１４を右回り（時計方
向回り）に切り替え今度はトーチ２１だけを使って右回
りに溶接を開始する。そして９時の位置を通って１２時
までトーチ２１を使って前記したトーチ２２の場合と同
じく上進で溶接を行ない再々頂点で溶接を中断する。こ
のときトーチ２２は、セットしたときの元の位置の下端
に来ている。更にそのまま、回転方向切り替えスイッチ
１４を左回りに切り替え、再びトーチ２２だけを使って
左回りの上進溶接を行なう。

【００１７】これを何回か繰り返すことによって溶接線
の開先６内が溶着金属で埋まり、溶接が完了する。左右
共、上進同一条件で溶接を行なうので、繰返し回数は左
右同一であり、途中で空運転の必要がない。開先６が溶
接で埋まったら、今度は、溶接機及びセット治具４を、
円板状貫通金物２５の裏側に取り付け直し裏側の溶接を
前記した表側と同じ要領で行なう。このようにして、無
駄な空運転や、ワイヤーガイドチューブの付け替えが無
く密度の濃い溶接作業を行なう。

【００１８】４回目以降は、その前の溶着金属との重な
りを避けてずらしながら溶接を行なう。溶接トーチの狙
い位置の調整は、トーチマウント２３と２４に付随の前
後移動用モーター１５と１６及び左右スライダー１９と
２０を用いて行なう。ワイヤーガイドチューブ２６，２
７はトーチと同期して調整できるように、トーチマウン
ト２３，２４にトーチ２１，２２と定位置関係で固定さ
れている。このようにワイヤーガイドチューブの付け替
えを無くする必要がある。

【００１９】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その形
状、構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。例えば、上記実施例では溶接装置を円形の溶接部に
対して保持するのにセット治具４を用いているが、溶接
対象によってはこのようなセット治具４以外適宜の位置
決め手段を用いてもよい。また、図示した実施例では回
転台車１１の回転方向を反転させるのに回転方向切り替
えスイッチ１４を用いているが、これは他の適宜の機械
的手段又は電気的手段であってよい。

【００２０】

【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明に
よる自動溶接装置は、溶接すべき円形の溶接部の中心に
支持される中心軸、同中心軸に回転可能に支持され１８
０°の対称位置に２つの溶接トーチが取付けられた回転
台車、及び同回転台車を１８０°回転毎に反転回動させ
る回転駆動装置を有し、前記２つの溶接トーチは前記回
転台車の回転が反転される度に交互に作動されるよう構
成したものであるから、次のような効果を達成すること
ができる。

【００２１】（１）本発明の装置による溶接は、１８０
°ずらして配設された２つの溶接トーチによって交互に
１８０°づつ連続して同一条件で溶接できるので溶接装
置における空運転という無駄な作業が無くなる。

【００２２】（２）回転台車に取付けられた２つの溶接
トーチは円形の溶接部に対し半分づつ溶接を受け持ち、
それぞれが同じ立向上進状態で溶接するので、溶接金属
の溶着量を減少する事なく均一の溶着量を得る事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例による自動溶接装置の側面
図。

【図２】図１に示す装置の正面図。

【図３】立ち上った円形の溶接部をもつ例としての円筒
構造物の斜視図。

【図４】立ち上った円形の溶接部に対する従来の溶接装
置による溶接のやり方を示す線図。

【図５】従来の溶接装置による他の溶接状況を示す図４
と同様の線図。

【符号の説明】

１ 円筒構造物 ２ 貫通金物中心穴 ３ 仮付溶接 ４ セット治具 ５ 締付けナット ６ 円周継手開先 ７ 保護板 ８ 中心軸 ９ 袋ナット １０ 旋回用モーター １１ 回転台車 １２，１３ 前後スライダー １４ 回転方向切り替えスイッチ １５，１６ 前後移動用モーター １７，１８ 溶接トーチ保持治具 １９，２０ 左右スライダー ２１，２２ 溶接トーチ ２３，２４ トーチマウント ２５ 円板状貫通金物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石山 誠二 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接すべき円形の溶接部の中心に支持さ
   れる中心軸、同中心軸に回転可能に支持され１８０°の
   対称位置に２つの溶接トーチが取付けられた回転台車、
   及び同回転台車を１８０°回転毎に反転回動させる回転
   駆動装置を有し、前記２つの溶接トーチは前記回転台車
   の回転が反転される度に交互に作動されるよう構成した
   ことを特徴とする立ち上った円形の溶接部の自動溶接装
   置。