JPH08108297A - 自動ならい溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被溶接物が固定状態で自動溶接が行え、しか
もその操作が簡単な自動ならい溶接装置を提供する。 【構成】 少なくとも一部に円弧部を有し、周囲が直線
及び／又は凸曲線からなる被溶接物１１の全周を自動的
に溶接する装置１０であって、駆動スプロケット１３及
び取替え可能なチェーンガイド１４に装着されて、その
移動軌跡は被溶接物１１の溶接線と同一又は相似形状と
なった無端チェーン１５と、無端チェーン１５に取付け
られたホルダー１６及びホルダー１６に取付けられた溶
接トーチ１７と、溶接トーチ１７によって行われる溶接
の開始位置を検出する基準位置検出センサー３７と、こ
れらの制御装置１９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接トーチが被溶接物
の外周に沿って移動することにより溶接を行う自動なら
い溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被溶接物の形状にならって自動的に全周
溶接を行う装置としては、例えば、特公昭５３−２７２
１９号公報記載の自動ならい溶接装置がある。この自動
ならい溶接装置においては、溶接トーチを所定位置に略
固定し、被溶接物を回転させてその形状にならいながら
溶接を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、図５に示すように幅Ｗが２〜３ｍ、厚みｔが６０〜
７０ｍｍ程度の厚鋼板５０に鉄板５１を溶接しようとす
る場合、被溶接物である厚鋼板５０を回転させることは
困難であるので、前記公報記載のように被溶接物を回転
させる自動ならい溶接装置の適用は困難であり、手溶接
や炭酸ガス溶接等の半自動溶接を行っていたので、極め
て作業効率が悪いという問題があった。勿論、コンピュ
ータを用いた多間接ロボットを用い、予めティーチング
を行って溶接を行えば被溶接物を固定した状態で溶接を
行うことは可能であるが、装置が高価であること、同じ
溶接を繰り返す場合にはロボットと被溶接物の位置を正
確に合わせる必要があること、及び操作が難しいので専
門的な操作員が必要である等の問題があった。本発明は
かかる事情に鑑みてなされたもので、被溶接物が固定状
態で自動溶接が行え、しかもその操作が簡単な自動なら
い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】前記目的に沿う請求項１
記載の自動ならい溶接装置は、少なくとも一部に円弧部
を有し、周囲が直線及び／又は凸曲線からなる被溶接物
の全周を自動的に溶接する装置であって、駆動スプロケ
ット及び取替え可能なチェーンガイドに装着されて、そ
の移動軌跡は前記被溶接物の溶接線と同一又は相似形状
となった無端チェーンと、前記無端チェーンに取付けら
れたホルダー及び該ホルダーに取付けられた溶接トーチ
と、前記溶接トーチによって行われる溶接の開始位置を
検出する基準位置検出センサーと、これらの制御装置と
を有する。また、請求項２記載の自動ならい溶接装置
は、請求項１記載の自動ならい溶接装置において、前記
制御装置には、溶接終了時に移動開始位置を検出してオ
ーバーラン溶接を行った後、クレーター溶接を行い、更
に一定距離を走行して止まる制御手段が設けられてい
る。

【０００５】

【作用】請求項１、２記載の自動ならい溶接装置におい
ては、駆動スプロケット及びチェーンガイドに装着され
る無端チェーンの移動軌跡が、被溶接物の溶接線と同一
となって、この無端チェーンにホルダーを介して溶接ト
ーチが取付けられているので、駆動スプロケットを作動
させることによって、溶接トーチを前記溶接線に沿って
一定速度で移動させることができる。そして、前記溶接
トーチの溶接開始位置を検知する基準位置検出センサー
が設けられているので、この基準位置検出センサーの検
出位置を基準として右回転溶接及び左回転溶接を行うこ
とによって、溶接ケーブル及び制御線等の捩じれを生じ
ることなく円滑に溶接が行える。特に、請求項２記載の
自動ならい溶接装置においては、溶接終了直前に、移動
開始位置を基準位置検出センサーで検出してオーバーラ
ン溶接を行った後クレーター溶接を行い、更に一定距離
を走行して止まるようになっているので、次の溶接時に
は溶接トーチを逆方向に移動させると、基準位置検出セ
ンサーで溶接開始位置を検知し、ここから溶接を開始し
て、次の基準位置検出センサーの動作によってクレータ
溶接をすることができ、これによって円滑に全周溶接が
できる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る自動ならい
溶接装置の斜視図、図２は同平面図、図３は同側断面
図、図４は溶接動作の説明図である。

【０００７】図１に示すように、本発明の一実施例に係
る自動ならい溶接装置１０は、被溶接物１１の上に載置
された架台１２と、架台１２に取付けられた駆動スプロ
ケット１３及びチェーンガイド１４と、駆動スプロケッ
ト１３及びチェーンガイド１４に装着された無端チェー
ン１５と、無端チェーン１５にホルダー１６を介して取
付けられた溶接トーチ１７と、溶接トーチ１７に溶接ワ
イヤを供給するワイヤ供給装置１８及び制御装置１９
と、溶接トーチ１７に電力を供給する溶接機本体２０と
を有している。以下、これらについて詳しく説明する。

【０００８】図３に示すように前記被溶接物１１は２個
の円形開口２１、２２を備える厚板鉄板からなって、一
部に円弧を有し、全体が凸曲線と直線によって構成さ
れ、略平面状の厚鋼板５０の開口２４を覆うように溶接
されるものである。なお、この被溶接物１１は厚鋼板５
０に予め仮付けされている。前記被溶接物１１の上には
補助座２５を介して前記架台１２が載置されている。こ
の補助座２５は、被溶接物１１の上に形成された円形開
口２１、２２に嵌入する印籠部２６、２７を備え、これ
によって被溶接物１１の所定位置に取り外し可能に座る
ようになっている。

【０００９】前記架台１２は補助座２５にねじ止めさ
れ、溶接トーチ１７がホルダー１６を介して吊り下がる
高さを有し、上部には駆動スプロケット１３及びチェー
ンガイド１４を同一高さで水平配置している。駆動スプ
ロケット１３は固定軸２８にベアリング２９を介して取
付けられているギア３０に固着され、ギア３０には減速
モータ３１の出力軸に取付けられている小ギア３２が噛
合し、減速モータ３１を駆動することによって駆動スプ
ロケット１３が回転するようになっている。

【００１０】前記チェーンガイド１４はプラスチック板
からなって、支持部材３３を介して架台１２に取付けら
れている。この支持部材３３と駆動スプロケット１３と
の周囲にローラチェーンからなる無端チェーン１５が装
着されている。ここで、無端チェーン１５の移動軌跡
は、前記被溶接物１１の外形、即ち溶接線と同一形状
（又は相似形状）となっている。なお、３４はチェーン
ガイド１４を支持部材３３に固定するためのねじを示
す。

【００１１】前記無端チェーン１５にはアタッチメント
３５を介してホルダー１６が取付けられ、このホルダー
１６には溶接トーチ１７が取付けられている。そして、
ホルダー１６の一部には溶接開始位置の基準点となる金
具３６が取付けられ、架台１２の一部にこの金具３６に
よって反応する基準位置検出センサーの一例である近接
スイッチ３７が設けられている。なお、前記固定軸２８
にはガイド孔３８が設けられて、減速モータ３１及び近
接スイッチ３７の配線３９が挿通されている。そして、
この配線３９は溶接ケーブル４０と共に支持ロッド４１
を介して台車４２に載っているワイヤ供給装置１８及び
制御装置１９にその端部が接続されている。ワイヤ供給
装置１８に接続されている溶接機本体２０には電源の他
に、溶接に必要なシールドガス用のガスボンベ（別置き
であってもよい）を備え、溶接トーチ１７にシールドガ
スを供給するようになっている。

【００１２】続いて、この自動ならい溶接装置１０の動
作について図４を参照しながら説明するが、この動作は
制御装置１９内に制御手段として予めプログラムされて
いる。まず、近接スイッチ３７で検出される溶接開始位
置より手前の位置に溶接トーチ１７を止めておき、溶接
開始の信号と共に、減速モータ３１が回転して溶接トー
チ１７がに示すように移動を開始する。この場合溶接
トーチ１７の先端位置は溶接線を向いているものとす
る。この時点で溶接トーチ１７からシールドガスを供給
し、に示すように近接スイッチ３７が作動した位置
で、ワイヤ供給装置１８が作動してに示すように溶接
（炭酸ガス溶接）を開始する。これによって溶接トーチ
１７は無端チェーン１５の動きに伴って、被溶接物１１
の全周を溶接し、一周回ったところで近接スイッチ３７
がに示すように金具３６を検知することになる。

【００１３】ここで、更に制御装置１９のオーバー走行
時間（＊１）で、に示すように設定した時間のみ、
溶接をそのまま継続し、に示すようにクレータ溶接を
一定時間（＊２）行う。そして、クレータ溶接が完了す
ると、に示すように、更にタイマーで計測する時間オ
ーバーランをして停止してに示すように終了する。な
お、＊１、＊２はタイマーで任意に設定できる。次の溶
接にあっては、補助座２５及び架台１２毎溶接装置を移
動させて、今度は前回の方向とは逆方向に溶接トーチ１
７を回転させて溶接を行う。これによって、繰り返し溶
接しても配線３９及び溶接ケーブル４０に捩じりが発生
することなく溶接が行える。そして、被溶接物の形状が
変わった場合には、必要に応じて別の駆動スプロケッ
ト、チェーンガイド及び無端チェーンを使用することに
なる。

【００１４】前記実施例においては、溶接トーチとして
炭酸ガス溶接を用いたが、場合によってはその他の溶接
（例えば、ノンガス溶接、ＴＩＧ溶接等）であっても本
発明は適用される。また、チェーンガイドの他にアイド
ルスプロケットを部分的に用いてもよい。

【００１５】

【発明の効果】請求項１及び２記載の自動ならい溶接装
置においては、以上の説明からも明らかなように、駆動
スプロケットとチェーンガイドとを用い、装着する無端
チェーンを被溶接物の溶接線形状に相似又は同一に合わ
せているので、駆動スプロケットを回転すると、溶接ト
ーチが自動的に溶接線に沿って移動し溶接が行える。そ
して、溶接開始位置を検出する基準位置検出センサーが
設けられているので、これによって溶接位置を検出し、
必要に応じて右回転及び左回転の溶接を行えば、溶接ケ
ーブル等が捩じれることなく溶接が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動ならい溶接装置の
斜視図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同側断面図である。

【図４】溶接動作の説明図である。

【図５】厚鋼板の溶接状況を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 自動ならい溶接装置 １１ 被溶接物 １２ 架台 １３ 駆動スプロケット １４ チェーンガイド １５ 無端チェーン １６ ホルダー １７ 溶接トーチ １８ ワイヤ供給装置 １９ 制御装置 ２０ 溶接機本体 ２１ 円形開口 ２２ 円形開口 ２４ 開口 ２５ 補助座 ２６ 印籠部 ２７ 印籠部 ２８ 固定軸 ２９ ベアリング ３０ ギア ３１ 減速モータ ３２ 小ギア ３３ 支持部材 ３４ ねじ ３５ アタッチメント ３６ 金具 ３７ 近接スイッチ ３８ ガイド孔 ３９ 配線 ４０ 溶接ケーブル ４１ 支持ロッド ４２ 台車 ５０ 厚鋼板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一部に円弧部を有し、周囲が
   直線及び／又は凸曲線からなる被溶接物の全周を自動的
   に溶接する装置であって、 駆動スプロケット及び取替え可能なチェーンガイドに装
   着されて、その移動軌跡は前記被溶接物の溶接線と同一
   又は相似形状となった無端チェーンと、 前記無端チェーンに取付けられたホルダー及び該ホルダ
   ーに取付けられた溶接トーチと、 前記溶接トーチによって行われる溶接の開始位置を検出
   する基準位置検出センサーと、 これらの制御装置とを有することを特徴とする自動なら
   い溶接装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置には、溶接終了直前に移動
   開始位置を検出してオーバーラン溶接を行った後、クレ
   ーター溶接を行い、更に一定距離を走行して止まる制御
   手段が設けられている請求項１記載の自動ならい溶接装
   置。