JPH07266036A - 隅肉自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接始終端部へアーク点が行くようにし溶接
残しを極力少なくし、かつ２パスビードの溶接方向の反
転を自動的に行うとともにアーク狙い位置を自動的に変
えることができる隅肉自動溶接装置を提供する。 【構成】 走行の始終端部を検出するセンサー３５，３
６を具備した下部台車１と、下部台車１上に自己移動可
能に搭載され自己移動の始終端部を検出するセンサー３
７，３８を具備した上部台車１２と、上部台車１２上に
傾動可能に搭載された溶接トーチ３０と、溶接の始終端
部近傍で溶接トーチ３０を傾斜させる近似直線運動機構
部１７と、１パス目から２パス目に移る時アーク狙い位
置を変えるアーク位置調整器２０と、溶接トーチ３０位
置を半固定的に調整する微移動調整器１５とを具えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は消耗電極式ガスシールド
アーク溶接法による隅肉自動溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の消耗電極式ガスシールドアーク溶
接法による自動溶接装置としては、図１０斜視図に示す
ものが知られており、これは、台車５０の上に台車５１
が乗る二重走行機構となっているが、紙面と平行な面内
で溶接トーチ５２を回転する軸がないためワークの始終
端部に台車５０の走行の障害物があると溶接残しが生ず
る。また隅肉溶接では１パスビード目と２パスビード目
ではアーク狙い位置を変化させないと良好な形状のビー
ドを得ることができないが、これは、突合わせ継手を対
象としているため自動的にアーク狙い位置を変化させる
ことができない。更に多パス溶接を自動で行う場合は溶
接の始終端を検出する必要があるが、これは、その検出
ができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、溶接始終端部へアーク
点が行くようにして溶接残しを極力少なくし、かつ２パ
スビードの溶接方向の反転を自動的に行うとともにアー
ク狙い位置を自動的に変えることができ、ひいては２パ
ス隅肉溶接の健全な大脚長ビードを形成することができ
る隅肉自動溶接装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、消
耗電極式ガスシールドアーク溶接法による隅肉溶接を自
動的に２パスで行う装置であって、走行の始終部検出子
を具備した下部台車と、上記下部台車上に自己移動可能
に搭載され自己移動の始終部検出子を具備した上部台車
と、上記上部台車上に傾動可能に搭載された溶接トーチ
と、溶接の始終端部近傍で溶接トーチを傾斜させる近似
直線運動機構部と、１パス目から２パス目に移る時アー
ク狙い位置を変えるアーク位置調整器と、溶接トーチ位
置を半固定的に調整する微移動調整器とを具えたことを
特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明隅肉自動溶接装置においては、２重式上
下の台車を独立に駆動してアーク点が極力溶接の始終部
に来るようにするとともに、溶接が左から右へ行われる
時は上下の台車は両方ともワークに対して左端に来るよ
うにし、溶接が進行し下側の台車が右側の走行限に来る
と上側の台車が右限界まで走行して両方ともワークに対
して右端に来るようにする。また２重式台車によっても
台車周りの障害物のため溶接の始終端近傍にアークを移
動するのが困難なことが多いため、近似直線運動機構部
により溶接トーチを傾ける。更にこの２重式台車と近似
直線運動機構部は、自分自身の位置又は状態を検出する
ためセンサーの情報を基にしてシーケンス制御される。

【０００６】

【実施例】本発明隅肉自動溶接装置の一実施例を図面に
ついて説明すると、図１は本装置の側面図、図２は同上
の平面図、図３は近似直線運動機構部の説明図、図４は
２パス隅肉溶接におけるアーク狙いの説明図、図５はア
ーク位置調整器の断面図、図６，図７はシーケンス制御
の説明図、図８，図９は具体例の説明図である。

【０００７】図１，図２において、１は下部台車で図示
せざる電動機，減速機を備えるとともに、車体２に４個
の車輪３を取付けている。４は下部台車１上に乗載され
た上部台車の下部ベッド、５は上部台車の上部ベッド、
６，７は下部ベッド４，上部ベッド５間に介装されたガ
イド金具、８は下部ベッド４に取付けられたラックで上
部ベッド５に取付けられたピニオン９と噛み合ってい
る。１０は上部ベッド５上に載置された減速機でモータ
ー１１と一対となってその回転軸はピニオン９と結合し
ている。ここで上記下部ベッド４，上部ベッド５，ガイ
ド金具６，７，ラック・ピニオン８，９，減速機１０，
モーター１１からなる機構を総称して上部台車１２とい
う。１３は下部台車１の車体２上に載置された制御装置
で操作箱１４で操作され下部台車１及び上部台車１２を
制御する。１５は微移動調整器で金具１６により上部台
車１２の上部ベッド５と連結されている。

【０００８】１７は近似直線運動機構部で金具１８によ
り微移動調整器１５と連結されるとともに、モーター１
９が付設されている。２０はアーク位置調整器で金具２
１により近似直線運動機構部１７と連結されるととも
に、減速機２２を介しモーター２３が付設されている。
２４は減速機２２に連結した軸２５にねじ結合されたア
ームでその先端にピン２６によりホルダー２７を回転自
在に取付けている。２８はアーク位置調整器２０に固定
した金具でその先端がピン２９によりホルダー２７に連
結されている。３０は金具３１によりホルダー２７に取
付けられたガスシールドアーク溶接用の溶接トーチでそ
の先端から消耗電極３２が突出している。３３は本装置
全般の運転のための取手３４と下部台車１を連結する金
具、３５，３６は下部台車１に取付けられたリミットス
イッチ等のセンサー、３７，３８は上部台車１２の下部
ベッド４に取付けられたリミットスイッチ等のセンサー
である。次に図３も参照して近似直線運動機構部１７を
説明すると、３９はモーター１９の軸４０に連結された
アームでその先端にピン４１を介しアーム４２が回転自
在に連結されており、このアーム４２の中間部に長溝４
３が明けられピン４４が差し込まれている。

【０００９】このような装置の作動を説明すると、下部
台車１は操作箱１４の図示せざるトグルスイッチによっ
て操作され前進かつ後進するが、前進方向の障害物はセ
ンサー３５により後進方向の障害物はセンサー３６によ
って検出する。センサー３５，３６によって障害物を検
出した後の処置は後述する。上部台車１２は操作箱１４
の図示せざるトグルスイッチによって操作され前進かつ
後進するが、前進方向の限界は上部ベッド５に取付けた
図示せざるストライカがセンサー３７をたたくことによ
り、後進方向の限界は上部ベッド５に取付けた図示せざ
るストライカがセンサー３８をたたくことによって検出
する。センサー３７，３８によって進行方向の限界を検
出した後の処置は後述する。上部台車１２は、モーター
１１を回転することによってその出力を減速機１０を経
てピニオン９に伝達し、ラック８との噛み合いによって
前進，後進し、その時走行を滑らかにするためにガイド
金具６，７が案内の作用をする。

【００１０】微移動調整器１５は溶接トーチ３０の位置
（紙面と同平面上で左右方向）を調整するためのもの
で、本装置をワークへセットする時にワイヤ先端の位置
調整及び溶接中のアーク位置の調整に用いる。近似直線
運動機構部１７は溶接トーチ３０を紙面に対して直角方
向に傾ける時、消耗電極３２先端の軌跡が近似直線にな
るように用いるものであり、モーター１９によってアー
ム３９を回転軸４０を中心として回動させると、アーム
４２はピン４４を支点として回転するとともに長手軸方
向に長溝４３に沿って移動し、この結果消耗電極３２の
先端軌跡は近似直線となる。

【００１１】アーク位置調整器２０は、図４に示すよう
に１ビードと２ビードを溶接する時アークの狙い位置を
変えるために用いるものであり、図５は図１におけるア
ーク位置調整器２０のＶ−Ｖ断面図でありこれに基づい
て説明すると、アーム２４はモーター２３を駆動するこ
とにより軸２５上を左右へ移動し、この時ホルダー２７
は金具２８にピン２９で固定されているが、ピン２６と
アーム２４との間には３〜４mmのクリアランスがあるた
め、ホルダー２７はピン２９を支点としてこのクリアラ
ンス分だけ傾斜する。このためホルダー２７と金具３１
で連結している溶接トーチ３０は紙面と同面上で回転
し、この結果消耗電極３２の先端位置が変化する。この
変化量はアーム２４の移動量で決まるが、この移動量は
図示していないがアーク位置調整器２０に近接スイッチ
を設けこの取付位置を変化することで調整する。すなわ
ちこの予め設置した近接スイッチの位置までアーム２４
が移動するとモーター２３が停止するようになってい
る。この時移動量はピン２６とアーム２４とに明けられ
た孔とのクリアランスより小さい。

【００１２】次に全体のシーケンスを図６，図７に従っ
て述べる。まず図６でワークを左側から右側に向かって
２パスで隅肉溶接する場合で、左端及び右端に障害物が
ある時、上部台車１２及び下部台車１を左端に移動する
とともに近似直線運動機構部１７のモーター１９を駆動
して消耗電極３２の先端がワーク先端コーナー部に来る
ようにする。ここで溶接を開始し、まず近似直線運動機
構部１７を右側にスイングしたのち、スイングで溶接ト
ーチ３０が溶接線に対して直角になるとスイングを中止
する。続いて上部台車１２のみをその走行の右限まで走
行したうえ、下部台車１のみをその進行方向にある障害
物を検出するまで走行する。更に近似直線運動機構部１
７でアークが右端コーナー部に来るまで右側にスイング
し、アーク位置調整器２０を駆動して予め設定している
位置へアークを移動する。

【００１３】次いで図７で近似直線運動機構部１７を動
作させて左側にスイングし、溶接トーチ３０が溶接線に
対して直角となるとスイングを中止する。続いて上部台
車１２のみをその走行の左限まで走行したうえ、下部台
車１のみをその進行方向にある障害物を検出するまで走
行する。更に近似直線運動機構部１７でアークが左端コ
ーナー部に来るまで左側にスイングし、溶接を終了して
隅肉２パスビードが自動的に得られる。以上が上部台車
１２及び下部台車１，近似直線運動機構部１７，アーク
位置調整器２０のシーケンス制御例であり、図６，図７
において、ＯＮは該当する制御対象が動作し、ＯＦＦは
動作しないことを示している。なお具体例を示すと、図
８の溶接条件で試験したところ、図９に示すような大脚
長の健全な２パスの隅肉ビード形状が得られた。

【００１４】

【発明の効果】要するに本発明によれば、消耗電極式ガ
スシールドアーク溶接法による隅肉溶接を自動的に２パ
スで行う装置であって、走行の始終部検出子を具備した
下部台車と、上記下部台車上に自己移動可能に搭載され
自己移動の始終部検出子を具備した上部台車と、上記上
部台車上に傾動可能に搭載された溶接トーチと、溶接の
始終端部近傍で溶接トーチを傾斜させる近似直線運動機
構部と、１パス目から２パス目に移る時アーク狙い位置
を変えるアーク位置調整器と、溶接トーチ位置を半固定
的に調整する微移動調整器とを具えたことにより、溶接
始終端部へアーク点が行くようにして溶接残しを極力少
なくし、かつ２パスビードの溶接方向の反転を自動的に
行うとともにアーク狙い位置を自動的に変えることがで
き、ひいては２パス隅肉溶接の健全な大脚長ビードを形
成することができる隅肉自動溶接装置を得るから、本発
明は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明隅肉自動溶接装置の一実施例の側面図で
ある。

【図２】同上の平面図である。

【図３】近似直線運動機構部の説明図である。

【図４】２パス隅肉溶接におけるアーク狙いの説明図で
ある。

【図５】アーク位置調整器の断面図である。

【図６】本装置のシーケンス制御の説明図である。

【図７】本装置のシーケンス制御の説明図である。

【図８】具体例の溶接条件の説明図である。

【図９】同上における溶接結果の説明図である。

【図１０】従来の自動溶接装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 下部台車 ４ 下部ベッド ５ 上部ベッド 12 上部台車 15 微移動調整器 17 近似直線運動機構部 20 アーク位置調整器 35 , 36 , 37 , 38 センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 勝 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消耗電極式ガスシールドアーク溶接法に
   よる隅肉溶接を自動的に２パスで行う装置であって、走
   行の始終部検出子を具備した下部台車と、上記下部台車
   上に自己移動可能に搭載され自己移動の始終部検出子を
   具備した上部台車と、上記上部台車上に傾動可能に搭載
   された溶接トーチと、溶接の始終端部近傍で溶接トーチ
   を傾斜させる近似直線運動機構部と、１パス目から２パ
   ス目に移る時アーク狙い位置を変えるアーク位置調整器
   と、溶接トーチ位置を半固定的に調整する微移動調整器
   とを具えたことを特徴とする隅肉自動溶接装置。