JPH08309528A - 溶接ヘッドと溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭隘な作業場所が多数存在する場合でも溶接
の自動化が可能で、かつ良好な作業性を有する溶接ヘッ
ドおよび溶接装置を提供すること。 【構成】 半割可能で内部にガイドリング１１を設けた
円筒形状の回転部１２を有した溶接ヘッド４において、
円筒形状の回転部１２の軸方向の一方の側面に溶接トー
チ２１、ワイヤ位置調整機構２２などを配置し、もう一
方の側面にワイヤリール２４を配置し、駆動用アクチュ
エータ及び位置検出機器を回転部に内蔵した溶接ヘッド
４である。溶接ヘッド４を構成する要素を全てを、例え
ば内径φ６０ｍｍ、外径φ１２０ｍｍの円筒形の空間内
に配置することが出来るので、四方に溶接すべきパイプ
が隣接配置された作業場所においてもパイプと溶接ヘッ
ド４が干渉しない。またパイプの軸方向にスライドさせ
ることにより溶接ヘッド４とガイドリング１１を一体的
に開閉、分離、連結出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶接装置に係り、特に隣
接するパイプとの間隔が狭い溶接個所に適用するのに好
適な溶接ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラーチューブ等高品質の継手性能が
要求される固定配管の突き合わせ溶接においては、パイ
プを回転させることができないので、溶接用のトーチを
パイプ外周に沿って回転させ、同時にフィラワイヤを供
給しつつ溶接を行う、いわゆる全姿勢ＴＩＧ溶接法が適
用される。この全姿勢ＴＩＧ溶接法を自動的に実行する
のが全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置で、制御装置、溶接電
源、冷却装置、溶接ヘッドおよび接続ケーブル類などよ
り構成される。

【０００３】全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置の溶接ヘッドは
パイプへのクランプ機構、トーチの回転駆動機構、フィ
ラワイヤ送給機構、トーチ位置微調整機構、トーチ冷却
構造などを有しており、安定した再現性のある高品質な
溶接を行うことができるものである。従来の溶接ヘッド
は例えば図２２に示すような差し込み形状のものや図２
３、図２４に示す様な半割り形状のものがあった。図２
２に示す溶接ヘッドにおいて、溶接トーチ２１とワイヤ
チップ６２が回転駆動部９７内に設けられ、ワイヤリー
ル２４からワイヤ送給ユニット９８とコンジットライナ
２７を介してワイヤチップ６２にワイヤが供給される機
構になっている。また、図２３（正面図）と図２４（側
面図）に示す半割り形状の溶接ヘッドは溶接トーチ２１
とワイヤチップ６２が配置される部分のワイヤチップ６
２にワイヤリール２４からワイヤ送給モータ３９を備え
たワイヤ送給ユニット１００とコンジットライナ２７を
介してワイヤが供給される機構になっている。ワイヤ送
給ユニット１００を支持する回転駆動ユニット９９が半
割り可能な形状となっている。

【０００４】図２２に示す差し込み形状の溶接ヘッドは
回転駆動部９７に切り欠きを設けてパイプ（図示せず）
への着脱を行えるようにしているため、作業性は良いが
回転駆動機構やワイヤ送給ユニット９８の配置スペース
が必要なため、パイプの径方向の一方に大きなスペース
を必要とし、このため四方にパイプが隣接配置された作
業場所には適用出来ない。一方、図２３、図２４に示す
半割り形状の溶接ヘッドは図２２に示す差し込み形状の
ヘッドよりも回転駆動ユニット９９等の配置スペースは
小さいが、この小さい配置スペースでも、四方にパイプ
が配置された作業場所へ適用するには差し込み形状の溶
接ヘッドと同様に制約がある。このため図１６に示す事
業用ボイラの例の様にパイプ９５の管直径５７ｍｍ、縦
方向配列ピッチ９０ｍｍ、横方向配列ピッチ約１２０ｍ
ｍから成るボイラチューブ群のように、狭隘な作業場所
が多数存在する場合には、適用個所が限定され、溶接の
自動化による工数低減や品質の向上は充分にその効果を
発揮できない。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】上記従来技術による
溶接ヘッドはパイプ９５の径方向の一方に回転駆動部等
の配置スペースを設けているため四方にパイプ９５が隣
接配置された作業場所においては寸法的な制約から適用
範囲が限られていた。また従来の溶接ヘッドを改良して
小型化しても以下の点で限界があった。

【０００６】（１）図２２に示すような差し込み形状の
溶接ヘッドは回転駆動部９７に設けたリングギヤ（図示
せず）の切り欠き部のために、動力伝達用の中間歯車
（図示せず）が最低２個必要で、更に各々の中間歯車に
動力を伝達するための駆動系が必要なために回転駆動部
９７の配置スペースを充分に小さくすることができず、
必然的に溶接ヘッドのパイプ９５（図１６）の径方向の
一方にスペースが必要となる。

【０００７】（２）図２３、図２４に示すような半割形
状の溶接ヘッドは回転駆動ユニット９９の配置スペース
は前記差し込み形状のものよりも小さくて良いが、それ
でも図１６に示す事業用ボイラの例のように四方にパイ
プ９５が隣接配置された狭隘な作業場所では使用できな
い。またパワーケーブルやホースは溶接の進行に伴って
溶接トーチ２１の近隣でパイプ９５に巻き付くので、作
業者は溶接中にその処理作業を行う必要があった。

【０００８】本発明の目的は、狭隘な作業場所が多数存
在する場合でも溶接の自動化が可能で、かつ良好な作業
性を有する溶接ヘッドおよび溶接装置を提供することに
ある。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、被溶接部材の外周
に当接するガイドリングと該ガイドリングの外周に設け
られた円筒形状の回転部とからなり、前記ガイドリング
と回転部を共に半割構造とし、さらに、回転部の軸方向
の一方の側面に溶接トーチ、ワイヤ送給機構を配置し、
もう一方の側面にワイヤリールを配置し、駆動用アクチ
ュエータ及び位置検出機器を回転部に内蔵した溶接ヘッ
ドである。

【００１０】本発明の上記溶接ヘッドにおいて、ガイド
リングと回転部の半割構造の各々の接続部は回転部とガ
イドリングとを一体的に分離、連結が可能な構成とする
ことができる。また、前記ガイドリングと回転部の半割
構造の接続部には、前記半割構造の分離防止機能用のカ
ンヌキ構造を設けても良い。また、前記ガイドリング内
周に被溶接部材の外径に当接するスペーサと、被溶接部
材の外径に当接するクランプ機構とその解除機構を設け
ることもできる。

【００１１】また、本発明の溶接ヘッドのガイドリング
の端面には凹部を設け、回転部にガイドリング端面に当
接するシャフトと該シャフトをガイドリングに弾性付勢
する手段とからなり、前記シャフトがガイドリングの端
面の前記凹部に嵌まり込むと回転部が原点位置にあるこ
とが確認できる原点指標機構を設けても良い。

【００１２】また、本発明の溶接ヘッドには、回転部の
側面に設けられた支軸上をスライド可能な平行リンクと
平行リンクの動作側に駆動力を伝達するスイングアーム
を有するトーチ上下位置調整機構、および回転部の側面
に設けられた支軸上に設けられたハイプ軸方向調整ナッ
トと、該調整ナットとかみ合う平行リンクからなるトー
チのハイプ軸方向位置調整機構を備えることができる。
また、本発明には上記溶接ヘッドを備えた溶接装置も含
まれる。

【００１３】

【作用】本発明によれば溶接ヘッドを構成する要素の全
てを、例えば内径φ６０ｍｍ、外径φ１２０ｍｍの円筒
形の空間内に配置することが出来る。それにより四方に
溶接すべきパイプが隣接配置された作業場所においても
隣接するパイプと溶接ヘッドは干渉することがない。ま
たパイプの軸方向に溶接ヘッドをスライドさせることに
より溶接ヘッドとガイドリングを一体的に開閉、分離、
連結出来る構造としたことや、レバー操作によるワンタ
ッチ式クランプ解除機構を設けたことや、ケーブル類の
取り合い部をトーチと反対側に配置したことで作業性を
損ねることなく溶接ヘッドを小型化することができる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例の溶接ヘッドと溶接装置を
説明するが、本発明は以下の溶接ヘッドと溶接装置に限
定されるものではない。本実施例の溶接ヘッドを接続し
た全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置の構成図を図１５に示す。
また、図１６に全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置を適用する事
業用ボイラのパイプ９５と該パイプ９５の管系ピッチ寸
法を示す。全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置はボイラーチュー
ブ等の固定配管の突き合わせ溶接などに使用されるもの
であり、パイプ９５（図１６）の外周に本実施例の溶接
ヘッド４を取り付け、溶接トーチ２１をパイプ９５の外
周に沿って回転させ、同時にフィラワイヤを供給しつつ
溶接を行うものである。全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置は自
動的に溶接を実行するために、制御装置１、溶接電源
２、冷却装置３、溶接ヘッド４およびヘッド制御ケーブ
ル５、電源制御ケーブル６、パワーケーブル７等の接続
ケーブル、冷却水ホース８、リモコンボックス９および
リモコンケーブル１０などを備えている。

【００１５】全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置の溶接ヘッド４
はパイプ９５へのクランプ機構、トーチ上下機構、フィ
ラワイヤ送給機構、トーチ位置微調整機構などを有して
おり、本実施例の溶接ヘッド４の外形図を図１に示し、
図２には溶接ヘッド４の溶接トーチ側の側面図を示し、
図３には図２とは反対側の溶接ヘッド４の側面図を示
す。また、図１のＡ−Ａ線断面視図のうち溶接ヘッド４
の回転支持の軸受けの配置を図１３に示す。図１のＢ−
Ｂ線断面視図のうち回転駆動系の配置を図４に示す。図
１のＣ−Ｃ線断面視図のうちト−チ上下機構のリンク機
構を図５に示す。図２のＡ−Ａ線断面視図のうちトーチ
上下機構の詳細を図６に示す。図２のＢ−Ｂ線断面視図
のち回転部の分離、連結構造を図７に示す。図２のＢ−
Ｂ線断面視図のうち溶接ヘッド４の回転部の連結構造を
分離した状態を図８に示す。

【００１６】また、図９に溶接ヘッド４のガイドリング
の連結部の連結状態の模式図を示し、図１０に溶接ヘッ
ド４のガイドリングの連結部の分離状態の模式図を示
す。また、図１のＤ−Ｄ線断面視図のうち溶接ヘッド４
のクランプ機構の構造を図１１に示す。図１２は図１１
のクランプ機構を解除した状態を示す。また、図１のＡ
−Ａ線断面視図のうち溶接ヘッド４の回転支持構造を図
１３に示す。図１４は溶接ヘッドの原点指標機構の構造
を示す図２のＣ−Ｃ線断面図（図１４（ａ））と図１４
（ａ）のＡ−Ａ線断面図（図１４（ｂ））である。

【００１７】ガイドリング１１は回転部１２の内部に同
芯上に配置されており、溶接されるパイプ９５（図１６
参照）の軸方向にスライドすることにより連結ピン６３
（図９、図１０）が抜き差しされ、分離、連結が可能と
なっている。回転部１２は図１の他に図１３にも示すよ
うにスラスト軸受１４とラジアル軸受１３を介してガイ
ドリング１１の外周に配置されている。図４に示すよう
に回転モータ３３は歯車軸３６を介してガイドリング１
１外周に施した歯切り部に動力を伝達するように配置さ
れている。回転検出部３２は歯車軸３６を介してガイド
リング１１と連結されている。

【００１８】図４などに示すようにガイドリング１１と
回転部１２はその径方向に２分割可能な構成になってい
るが、クランプ解除機構は、図４に示すガイドリング１
１と回転部１２の分割位置が一致した位置で、図１１に
示すクランプ解除レバー１９を図１２に示す位置に動か
すことにより偏芯カム６８がクランプレバー６７の端部
を押えるように配置されている。そのため、クランプレ
バー６７が板バネ６９を押して、コマ６６を径方向外側
に移動させて、パイプへのクランプ状態を解除すること
で、パイプに固定されている溶接ヘッド４が自由にな
り、ガイドリング１１と回転部１２の分割ができる。

【００１９】ワイヤ送給機構１６（図１、図２）は溶接
ヘッド４の溶接トーチ２１側の側面に配置され、ワイヤ
送給ローラ４８（図２）裏側に同軸上に配置される図示
していないワイヤ送給モータの回転力をシャフト、歯車
を介してワイヤ送給ローラ４８（図２）に動力を伝達し
ている。ワイヤリールシャフト２３（図１、図３）はブ
ラケット２５（図１）に締結されている。ブラケット２
５は回転部１２に締結されている。ワイヤリール２４
（図３）はワイヤリールシャフト２３に取り付けられて
おり、ワイヤはワイヤ送給機構１６によりワイヤチップ
６２（図１）を経て溶接トーチ２１に送られる。

【００２０】また、図２に示すコジットライナ２７は中
空で内側をワイヤがなめらかに通る構造となっており、
ワイヤリール２４（図３）やワイヤ送給機構１６（図
１）や溶接トーチ２１に引っかかることなくワイヤを送
給するため、またテフロンなどの絶縁材を用いることに
より、ワイヤと構成部品との絶縁を行うためのものであ
る。また、ローラ押えバネ２９はワイヤ送給ローラ２８
をワイヤ送給ローラ４８に押し付けるためのものであ
り、バネ３０とノブ３１は前記ワイヤの押し付けを保持
するためのものであり、バネ３０をノブ３１の間に入れ
ることで、ワイヤがローラ２８、４８の送給溝にはまり
込んで動かなくなる事故を防ぐだけのクリアランスを確
保できる。絶縁板２０とワイヤ位置調整機構２２はワイ
ヤを溶接位置に適切に移動させるためのものである。

【００２１】半円形に分割可能な回転部１２の端部同士
はヒンジピン８５（図１３）を中心に回転可能に連結さ
れていて、一方の回転部１２の他の端部に設けられたカ
ンヌキ１５はその一方の端部に設けたピン６４（図７）
を支軸としてスイング可能で、回転部１２のもう一方の
端部に設けた溝とはめ合いになるように取り付けられて
いる。カンヌキ１５（図１、図７）はヒンジピン８５
（図１３）を中心に回転して分割された回転部１２の端
部同士がカンヌキ１５によりはめ合わされた時にピン６
４に隣接してその両側に設けられたピン６３を差し込む
ことで回転部１２が一体化される。このピン６３は半円
形の２つのガイドリング１１の端部同士を連結するもの
と同一のものであり、ピン６３の挿脱でガイドリング１
１と回転部１２の分割、一体化が可能となる。

【００２２】図９と図１０に示すようにガイドリング１
１は連結ピン６３がはめ合うように軸方向にスライドす
ることによって円筒形状のガイドリングを形成する。ま
た、図１１と図１２に示すようにガイドリング１１の一
方はパイプ９５（図１６）のサイズに対応したスペーサ
６５が締結されており、もう一方には先端にパイプの径
に対応したコマ６６を設けたクランプレバー６７が設け
られており、板バネ６９の復元力をクランプレバー６７
のコマ６６と反対側の端部に加え、ピン１０３を支点と
して、てこの作用により力を拡大してコマ６６をパイプ
表面に押しつけることでパイプにクランプする事ができ
る。回転部１２はスラスト軸受１４（図１３）とラジア
ル軸受１３を介してガイドリング１１の外周に配置さ
れ、軸方向にスライドさせることにより連結ピン６３が
抜き差しされガイドリング１１と一体的に分離、連結す
ることが出来、分離した状態ではヒンジピン８５（図１
３）を支軸としてガイドリング１１と一体的に開閉動作
が可能である。

【００２３】回転部１２にはトーチ上下機構、トーチパ
イプ軸方向位置調整機構、溶接トーチ２１、ワイヤ位置
調整機構２２、原点指標機構２６、回転駆動機構、ワイ
ヤ送給機構、クランプ解除機構、ワイヤリール２４、ワ
イヤリール支持機構などを設け、これら全てを回転部の
外径１２０ｍｍ、内径６０ｍｍの円筒形の空間内に配置
しているので、図１６に示す事業用ボイラの熱交換器の
ように隣接するパイプ９５等の障害物との距離が近い狭
隘部においても回転が可能である。

【００２４】回転駆動力は図４（図１のＢ−Ｂ線断面視
図）に示すようにモータ３３の回転力を歯車軸３６を介
してガイドリング１１の外周に設けた歯車部に伝達する
ことで得ている。また、回転位置検出器３２により制御
装置１（図１５）に位置情報をフィードバックしてい
る。カンヌキ１５（図７）は回転部１２が連結された状
態でピン６４と反対側に設けた溝とはめ合うことで溶接
ヘッド４をセットした後の回転部１２及びガイドリング
１１の軸方向に不用意に動くことを防止する。

【００２５】クランプ解除機機は回転部１２とガイドリ
ング１１の位置関係を合わせた状態でクランプ解除レバ
ー１９を図１２（図１のＤ−Ｄ線断面視図）に示す位置
に動かすことにより、クランプ解除レバー１９と同軸上
に配置した偏芯カム６８がガイドリング１１内に設けた
クランプレバー６７の端を押さえてコマ６６を径方向外
側にスイング移動させてクランプ解除を行う。

【００２６】ガイドリング１１と回転部１２の位置合わ
せは原点指標機構２６（図２）により行うことができ
る。図２に示す原点指標機構２６の詳細図は図１４に示
す。図１４（ａ）は図２のＣ−Ｃ線断面図、図１４
（ｂ）は図１４のＡ−Ａ線断面図である。回転部１２の
軸方向にスライド可能なシャフト７０がガイドリング１
１の端面にバネ７３によって押し付けられるように構成
されている。シャフト７０内のガイドリング１１との当
接部にはシャフト７０がガイドリング１１上を転がり易
いようにするための軸受７２がピン７１に支持されてい
る。また、バネ７３はフタ７４と一対のビス７５で回転
部１２に支持され、シャフト７０はストッパ７６とビス
７５で回転部１２にフタ７４を介して支持されている。

【００２７】回転部１２とガイドリング１１を一体的に
スライド、開閉するためには各々の分割線を一致させな
ければならないが、ガイドリング１１は回転部１２の内
部に配置されているので、各々の位置関係は原点指標機
構２６により確認する。原点指標機構２６は回転位置原
点において、図１４に示すようにシャフト７０がガイド
リング１１端面に設けた凹部１１ａにバネ７３によって
押しつけられ、外部に突き出たシャフト７０の端面が内
側に移動することを、目視確認で行う。

【００２８】ワイヤの送給は図２に示す中央部にＶ型の
溝を設けた送給ローラ４８及び送給ローラ２８のかみ合
い部にフィラワイヤを挟んで、送給ローラ４８の回転力
を摩擦力によりフィラワイヤに伝達して送給を行う。

【００２９】溶接トーチ２１の上下位置調整は図５（図
１のＣ−Ｃ線断面視図）に示す一対の平行リンク１７の
揺動端を軸５６を介してスイングアーム１８で駆動する
ことにより行う。なお、図５にはワイヤ送給機構１６も
図示している。スイングアーム１８は図６（図２のＡ−
Ａ線断面視図）に示す上下駆動モータ４９の回転力を歯
車５０、歯車５１、軸５５を介して伝達して駆動する。
軸５５の先端にはスイングアーム１８が図示していない
キーにより締結されており、軸５５を支点としてスイン
グアーム１８がスイングする。スイングアーム１８がス
イングすることにより、軸５６を介して平行リンク１７
がスライドする。溶接トーチ２１は絶縁板２０を介して
平行リンク１７に取り付けらており、トーチ上下機構の
作用により上下方向に動作する。上下動を図６に矢印Ａ
で示す。歯車５１はバネ５８によって軸５５に設けたフ
ランジ部に押しつけられ、その摩擦力によりトルク伝達
を行う。前記押圧力はナット６０により調整可能なの
で、トルクリミッタとしての機能も兼ねることができ、
ストロークエンドや衝突時にモータが過負荷状態になる
ことはない。

【００３０】また、支軸１０２には調整ナット６１（図
６）が配置されており、調整ナット６１の内側にはメネ
ジが切ってある。これに対するオネジは平行リンク１７
外端部と支軸１０２のどちらか一方に切ってあり、また
調整ナット６１は平行リンク１７に組み込まれている。
従って、溶接トーチ２１のパイプ軸方向位置調整は調整
ナット６１を回転することで、支軸１０２上に設けたネ
ジ部上を調整ナット６１を移動させ、調整ナット６１を
挟むように構成した平行リンク１７を矢印Ｂ方向に移動
させることで行う。ワイヤ位置調整機構２２は絶縁板２
０に締結されているので、溶接トーチ２１と共に上下す
る。ワイヤ位置調整機機構２２を操作し、ワイヤチップ
６２の方向を調整することでワイヤのねらい位置を調整
することができる。なお、図６には軸受５３、５４およ
びワッシャ５９も図示している。

【００３１】本発明の他の実施例を図１７及び図１８〜
図２１に示す。図１７に示す実施例はワイヤリール２４
を溶接ヘッド２１と分離した溶接装置の構成例である。
パイプ９５が回転部１２に貫通する構成とすることは図
２に示す実施例と同一である。ワイヤリール２４はワイ
ヤリールスタンド９６に設けられ、溶接ヘッド２１とワ
イヤリールスタンド９６はコンジットライナー２７で接
続されている。本実施例による効果はワイヤリール２４
の大きさに制約がないので、ワイヤの巻き容量の大きな
ものを使用することができ、ワイヤリール２４の交換回
数を低減して作業能率を向上できることが挙げられる。

【００３２】図１８〜図２１に示す実施例は溶接トーチ
２１の上下駆動機構をスライドシャフト８１、８８、送
りネジ９０等からなるスライド機構としたものである。
なお、シャフト８１はトーチ左右方向のガイドであり、
シャフト８８はトーチ上下方向のガイドである。図１９
には図１８の溶接装置の溶接トーチ側の側面図を示し、
図２０には溶接装置の溶接トーチ側とは反対側の側面図
を示す。また、図２１にはスライド式のトーチ上下駆動
機構の構造を示す図１８のＡ−Ａ線断面方向からの視図
である。

【００３３】図１８〜図２１に示す実施例は図１〜図１
５に示す実施例と同一機能を奏する部材は同一番号を付
してその説明は省略する。溶接トーチ２１の上下駆動は
モータ７７の動力がかさ歯車９４（図２１）、スライド
ブロック７８とスライドベース７９とスライドブロック
８０を介してスライドシャフト８１に伝達される。リミ
ットスイッチ９３（図２１）は溶接トーチ２１の上下駆
動用モータ７７を始動、停止させるものである。また、
溶接トーチ２１の左右方向の調整はパイプ軸方向位置調
整ネジ８２で行う。なお、ワイヤへの給電用の端子８
３、８６と絶縁板８４とホースニップル８７などが図１
８〜図２１に示されている。また図２１に示すように、
回転部１２のスライドシャフト８８は軸受８９を介して
溶接すべきパイプ（図示せず）の外周をスライドする。
また、図２１に示す送りネジ９０はスライドブロック７
８（図１８）をトーチ上下方向に移動するために用いら
れ、また、図２１にはブッシュ９１、９２も示されてい
る。

【００３４】上記いずれの実施例によっても、図１６に
示す管径φ５７ｍｍ、縦方向配列ピッチ９０ｍｍ、横方
向配列ピッチ１２０ｍｍで四方にパイプを隣接配置した
狭隘なパイプ溶接作業場所においても自動ＴＩＧ溶接を
適用することが可能で、しかも従来の溶接ヘッドと同等
の操作性を有しているので、従来よりも自動ＴＩＧの適
用範囲を拡大できる。事業用ボイラの現地溶接の例では
総数約２４，０００箇所の溶接に対して従来自動化率７
０％であったのを９５％に拡大できた。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば狭隘な溶接作業場所にお
いても自動ＴＩＧ溶接を適用することが可能で、しかも
従来の溶接ヘッドと同等の操作性を有しているので、従
来よりも自動ＴＩＧの適用範囲を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による溶接ヘッドの外形概
略図である。

【図２】 図１の溶接ヘッドのトーチ側の側面図であ
る。

【図３】 図１の溶接ヘッドのトーチ側とは反対側の側
面図である。

【図４】 図１の溶接ヘッドの回転駆動部の構造を示す
図１のＢ−Ｂ線断面視図である。

【図５】 図１の溶接ヘッドのトーチ上下駆動用平行リ
ンクの外形を示す図１のＣ−Ｃ線断面視図である。

【図６】 図１の溶接ヘッドのトーチ上下駆動機構の構
造を示す図２のＡ−Ａ線断面視図である。

【図７】 図１の溶接ヘッドの回転部の連結構造を示す
図２のＢ−Ｂ線断面視図である。

【図８】 図１の溶接ヘッドの回転部の連結構造を分離
した状態を示す図２のＢ−Ｂ線断面視図である。

【図９】 図１の溶接ヘッドのガイドリングの連結部の
連結状態を示す模式図である。

【図１０】 図１の溶接ヘッドのガイドリングの連結部
の分離状態を示す模式図である。

【図１１】 図１の溶接ヘッドのクランプ機構の構造を
示す図１のＤ−Ｄ線断面視図である。

【図１２】 図１１のクランプ機構を解除した状態を示
す図１のＤ−Ｄ線断面視図である。

【図１３】 図１の溶接ヘッドの回転支持構造を示す図
１のＡ−Ａ線断面視図である。

【図１４】 図１の溶接ヘッドの原点指標機構の構造を
示す図２のＣ−Ｃ線断面図（図１４（ａ））と図１４
（ａ）のＡ−Ａ線断面図（図１４（ｂ））である。

【図１５】 本発明の一実施例による溶接ヘッドを接続
した全姿勢自動ＴＩＧ溶接装置の構成図である。

【図１６】 本発明による溶接ヘッドを適用しようする
事業用ボイラに溶接個所の例を示す寸法図である。

【図１７】 ワイヤリールをヘッドと分離させた本発明
の他の実施例を示す模式図である。

【図１８】 溶接ヘッドのトーチ上下駆動機構にスライ
ド機構を採用した本発明の他の実施例を示す溶接ヘッド
の外形概略図である。

【図１９】 図１８の溶接ヘッドのトーチ側の側面図で
ある。

【図２０】 図１８の溶接ヘッドのトーチ側とは反対側
の側面図である。

【図２１】 スライド式トーチ上下機構の構造を示す図
１８のＡ−Ａ線断面視図である。

【図２２】 従来の技術による差し込み形状の溶接ヘッ
ドの外形概略図である。

【図２３】 従来の技術による半割形状の溶接ヘッドの
外形概略図である。

【図２４】 図２３の半割形状の溶接ヘッドの側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ 溶接電源 ３ 冷却装置 ４ 溶接ヘッド ５ ヘッド制御ケーブル ６ 電源制御ケ
ーブル ７ パワーケーブル ８ 冷却水ホー
ス ９ リモコンボックス １０ リモコン
ケーブル １１ ガイドリング １２ 回転部 １３ ラジアル軸受 １４ スラスト
軸受 １５ カンヌキ １６ ワイヤ送
給機構 １７ 平行リンク １８ スイング
アーム １９ クランプ解除レバー ２０、８４ 絶
縁板 ２１ 溶接トーチ ２２ ワイヤ位
置調整機構 ２３ ワイヤリールシャフト ２４ ワイヤリ
ール ２５ ブラケット ２６ 原点指標
機構 ２７ コジットライナー ２８、４８ ワ
イヤ送給ローラ ２９ ローラ押えレバー ３０、５８ バ
ネ ３１ ノブ ３２ 回転位置
検出器 ３３ 回転部駆動用モータ ３６、５５ 歯
車軸 ３９ ワイヤ送給モータ ４９、７７ ト
ーチ上下駆動モータ ５０、５１ 歯車 ５３、５４、７
２、８９ 軸受 ５６ 平行リンク揺動軸 ６０ ナット ６１ パイプ軸方向位置調整ナット ６２ ワイヤチ
ップ ６３、６４、７１ ピン ６５ スペーサ ６６ コマ ６７ クランプ
レバー ６８ 偏芯カム ６９、７３ 板
バネ ７０ スライドシャフト ７４ フタ ７５ ビス ７６ ストッパ ７８、８０ スライドブロック ７９ スライド
ベース ８１、８８ スライドシャフト ８３、８６ 給
電用の端子 ８５ ヒンジピン ９３ リミット
スイッチ ９４ かさ歯車 ９５ パイプ １０２ 支軸

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接部材の外周に当接するガイドリン
   グと該ガイドリングの外周に設けられた円筒形状の回転
   部とからなり、前記ガイドリングと回転部を共に半割構
   造とし、さらに、回転部の軸方向の一方の側面に溶接ト
   ーチ、ワイヤ送給機構を配置し、もう一方の側面にワイ
   ヤリールを配置し、駆動用アクチュエータ及び位置検出
   機器を回転部に内蔵したことを特徴とする溶接ヘッド。
2. 【請求項２】 ガイドリングと回転部の半割構造の各々
   の接続部は回転部とガイドリングとを一体的に分離、連
   結が可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載の
   溶接ヘッド。
3. 【請求項３】 ガイドリングと回転部の半割構造の接続
   部には、前記半割構造の分離防止機能用のカンヌキ構造
   を設けたことを特徴とする請求項２記載の溶接ヘッド。
4. 【請求項４】 ガイドリング内周に被溶接部材の外径に
   当接するスペーサと、被溶接部材の外径に当接するクラ
   ンプ機構とその解除機構を設けたことを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれかに記載の溶接ヘッド。
5. 【請求項５】 ガイドリングの端面に凹部を設け、回転
   部にガイドリング端面に当接するシャフトと該シャフト
   をガイドリングに弾性付勢する手段とからなり、前記シ
   ャフトがガイドリングの端面の前記凹部に嵌まり込むと
   回転部が原点位置にあることが確認できる原点指標機構
   を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   に記載の溶接ヘッド。
6. 【請求項６】 回転部の側面に設けられた支軸上をスラ
   イド可能な平行リンクと平行リンクの動作側に駆動力を
   伝達するスイングアームを有するトーチ上下位置調整機
   構を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれ
   かに記載の溶接ヘッド。
7. 【請求項７】 回転部の側面に設けられた支軸上に設け
   られたハイプ軸方向調整ナットと、該調整ナットとかみ
   合う平行リンクからなるトーチのハイプ軸方向位置調整
   機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいず
   れかに記載の溶接ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の溶
   接ヘッドを備えたことを特徴とする溶接装置。