JPH091342A - 狭開先自動溶接装置 - Google Patents

狭開先自動溶接装置

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JPH091342A
JPH091342A JP17285895A JP17285895A JPH091342A JP H091342 A JPH091342 A JP H091342A JP 17285895 A JP17285895 A JP 17285895A JP 17285895 A JP17285895 A JP 17285895A JP H091342 A JPH091342 A JP H091342A
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博正 亀井
Masami Koiwa
正己 小岩
Katsuyoshi Wada
勝義 和田
Shigeru Matsumoto
繁 松元
Yoshiaki Fukunaga
義昭 福永
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2台のミグ溶接トーチで円環状フィンの両側
同時に高精度な追従倣いができるとともに狭隘な円環状
フィン間における溶接が的確に施工できる狭開先自動溶
接装置を提供する。 【構成】 溶接付けするフィン3の両側において狭隘な
フィン間に挿入された対向する2台のミグ溶接トーチ4
と、ミグ溶接トーチ4の基部を保持した溶接トーチ上下
スライド6と、溶接トーチ上下スライド6が溶接トーチ
間位置決めスライドを介して取付けられた左右倣いスラ
イド14と、左右倣いスライド14が取付けられた上下
倣いスライド19と、上下倣いスライド19が上下位置
決めスライド26及び上下スライド30を介して取付け
られたマニプレータ36とを具えている。更にミグ溶接
トーチ4と共にフィン間に挿入された非接触センサ15
と、溶接付けする隣のフィン間に挿入されたガイドロー
ラ20と、ミグ溶接トーチ4の前方に配置されたカメラ
38及び照明灯39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、大型長尺の円筒容器の
外周に狭い間隔で配列した円環状フィンを溶接付けする
場合に適用される狭開先自動溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水平に置かれた大型長尺の円筒容
器の外周に軸線方向と直角に狭い間隔で多数配列した円
環状フィンを円筒容器を回転させながら溶接付けするに
あたっては、1台のみの溶接トーチすなわち1電極によ
るティグ溶接が行われているが、センサ等による倣い機
能はなく、またカメラによるアーク監視機能を備えてい
ない。従ってこのような方法では以下の問題点がある。 (1) ティグ溶接はミグ溶接と比較して溶接速度が遅く、
1回の溶接で得られる溶着量が少ないため、長時間の連
続溶接となって熱によるフィンの歪み,変形が大きくな
る。 (2) 1電極溶接は両側溶接のフィンでは片側ずつの溶接
となり、最初の片側の溶接で熱応力によるフィンの倒れ
が大きく生じ、反対側を溶接しても完全に復元し難い。 (3) フィンの円筒容器への溶接付けは隅肉溶接となる
が、溶接トーチの狙い位置決めが溶接品質に影響し、フ
ィンの高さが高くなりフィン間の間隔が狭くなって狭隘
になる程人手による調整は困難となる。 (4) フィンの仮付けの際に生じた歪み変形による溶接線
の変化に追従して溶接することは難しい。 (5) ティグ溶接では溶接トーチとは別にワイヤ送給ノズ
ルが必要であるが、スペース上狭隘箇所での適用は難し
い。 (6) 以上の点から能率化,工数・コスト低減,品質確保
を図ることは難しい。
【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、2台のミグ溶接トーチ
で円環状フィンの両側同時に高精度な追従倣いができる
とともに狭隘な円環状フィン間における溶接が的確に自
動施工でき、また円環状フィンの溶接後の歪みを抑え厳
しい溶接部の品質を確保でき、ひいては円筒容器へのフ
ィン溶接付けの高能率化,コスト低減化を図ることがで
きる狭開先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、水
平に置かれた大型長尺の円筒容器の外周に軸線方向と直
角に狭い間隔で多数配列した円環状フィンを円筒容器を
回転させながら両側から溶接付けする装置であって、溶
接付けするフィンの両側において狭隘なフィン間に狙い
角度調整可能に挿入された対向する2台のミグ溶接トー
チと、各ミグ溶接トーチの基部を上下位置調整可能に保
持したうえ両ミグ溶接トーチの前後位置間隔を設定する
とともにそれぞれの左右倣い及び上下倣いを行う保持ス
ライド機構と、上記保持スライド機構が左右及び上下の
位置決め手段を介して取付けられ上下,左右,前後位置
決めをするマニプレータと、上記ミグ溶接トーチと共に
フィン間に挿入され左右倣いを制御する非接触センサ
と、溶接付けする隣のフィン間に挿入され上記保持スラ
イド機構をガイドするガイドローラと、上記ミグ溶接ト
ーチ前方に配置され溶接部を観察するカメラ及び照明灯
とを具えたことを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明狭開先自動溶接装置においては、2台の
ミグ溶接トーチでフィンの両側から同時に溶接すること
により溶着量が多く、1パスで必要な溶接ビードの大き
さが得られるフィンの取付けが可能で、溶接時間,回数
が大幅に少なくなる。更に溶接後のフィンの倒れ,歪
み,変形を防ぐことができる。またフィンの歪み,変形
により溶接線が変化しても、フィン及び円筒容器に対し
て追従して倣うことで、ミグ溶接トーチの狙い位置が最
初に設定したそれぞれの相対的間隔を常に一定に保つこ
とができる。なお溶接状況の遠隔監視及び遠隔操作が可
能となる。
【0006】
【実施例】本発明狭開先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は平
面図、図3は図1の III−III に沿った断面図、図4は
図1のIV−IVに沿った断面図である。上図において、タ
ーニングローラで水平に回転自在に支持された大型長尺
の円筒容器1の外板2上に軸線方向と直角に円環状のフ
ィン3が多数仮付溶接して配列されている。隣接した狭
隘なフィン3間に2台のミグ溶接用のミグ溶接トーチ4
が向かいあって挿入され、ミグ溶接トーチ4間の1枚の
フィン3の両側より外板2との合わせ部(隅部)におけ
る隅肉溶接に適用される。それぞれのミグ溶接トーチ4
の基部はヒンジ5を介して溶接トーチ上下スライド6に
組み込まれた送りねじのスライドベース7に保持されて
おり、ハンドル8を回すことで上下に移動する。またボ
ルト9による半固定式のヒンジ5により任意の角度にミ
グ溶接トーチ4を傾斜させ固定する。
【0007】上記溶接トーチ上下スライド6は、あり溝
摺動式の溶接トーチ間位置決めスライド10に取付けら
れており、図2に示すようにフィン3と平行に摺動して
任意の位置でボルト11により固定される。これにより
2台のミグ溶接トーチ4の相対する溶接方向の間隔を設
定することができる。溶接トーチ間位置決めスライド1
0は、ガイド12を介して電動モータ13で駆動する送
りねじ式の左右倣いスライド14に取付けられており、
溶接方向に対してミグ溶接トーチ4を遠隔操作で左右に
移動することができる。またミグ溶接トーチ4の前方直
近に渦電流式で水冷機能を備えた非接触センサ15が配
され、ブラケット16及び位置調整スライド17を介し
てスライドベース7に取付けてある。この非接触センサ
15により同センサ15とフィン3との間隔を検出する
ことになり、これを左右倣いスライド14の制御部にフ
ィードバックすることで、フィン3と外板2の仮付けの
際に生じた歪み,変形に追従して左右倣いスライド14
の位置制御を行い、非接触センサ15とフィン3との間
隔を常に一定に保つことができる。すなわちミグ溶接ト
ーチ4の狙い位置を溶接線の変化に追従倣いさせること
ができる。また位置調整スライド17で非接触センサ1
5を前後させることでミグ溶接トーチ4とフィン3との
相対間隔を調整することができる。
【0008】次に左右倣いスライド14は、鉛直方向に
並列に配したガイド18のみで構成する上下倣いスライ
ド19に取付けられており、自由に上下に摺動するよう
になっている。またミグ溶接トーチ4と隣接するフィン
間に、耐熱性と外板2表面を傷付けないことを考慮して
セラミックス製のガイドローラ20を進行方向に対して
前後に外板2上に接触配している。ガイドローラ20は
ピン21で支持されヒンジ22に取付けられている。ヒ
ンジ22はブラケット23を介して左右倣いスライド1
4の固定側に取付けられており、ターニングローラで回
転する円筒容器1の偏心等で外板2が上下した場合、こ
れと接触するガイドローラ20の上下が上下自在な上下
倣いスライド19を介して左右倣いスライド14に伝え
られる。これによりミグ溶接トーチ4の狙い位置を上下
に追従倣いさせることができる。
【0009】上下倣いスライド19は、ブラケット24
を介して鉛直方向に並列に配したガイド25により上下
に移動する送りねじ式の上下位置決めスライド26に取
付けられており、ハンドル27を回すことで上下に移動
し任意の位置に位置決めする。上下位置決めスライド2
6は、ブラケット28を介して鉛直方向に並列に配した
ガイド29のみで構成する上下スライド30に取付けら
れており、自由に上下に摺動するようになっている。更
に上下スライド30の上部に、伸び量にかかわらず常に
一定の引張力が得られる定荷重型の渦巻き板ばね式バラ
ンサー31を設けて板ばね先端をブラケット28に固定
し吊り下げてある。なおバランサー31の容量としては
ブラケット28を含む前側に搭載した前記の機構の総重
量に若干多くしたものとしている。これにより上下スラ
イド30のストロークを大きくすることで、チップの交
換や手入れ等ミグ溶接トーチ4のメンテナンスの際に作
業者が片手でブラケット28に取付けた取手32により
容易に持ち上げることで、ミグ溶接トーチ4をフィン3
内から抜き出すことができる。また上下スライド30の
上下端には各々ロックねじ33を設けブラケット28を
上端又は下端で固定することができる。
【0010】以上で構成する2台のミグ溶接トーチ4を
それぞれ保持した同じ仕様の左右対称の機構をブラケッ
ト34を介して左右位置決めスライド35に搭載し、円
筒容器1の軸線方向に対して移動させ溶接箇所の移動を
行う。更にこれを円筒容器1と直角方向に配置した上
下,左右,前後の3軸マニプレータ36に搭載してい
る。なおミグ溶接トーチ4の前方に位置決め治具37に
よってカメラ38及び照明灯39を配し、ミグ溶接トー
チ4の狙い位置や溶接状況を観察する。
【0011】かくしてこの狭開先自動溶接装置によれ
ば、2台のミグ溶接トーチ4をフィン3の両側に配し、
非接触センサ15とガイドローラ20とを使用し、カメ
ラ38及び照明灯39でミグ溶接トーチ4の狙い位置や
溶接状況を観察しながらフィン3の両側から同時に溶接
付けを施工することにより、フィン3間の狭隘部におけ
る高精度な追従倣いによる溶接作業が行われ、高能率化
及びコスト低減化が達成できるとともに、フィン3の溶
接後の歪みを抑え厳しい溶接部の品質確保ができる。
【0012】
【発明の効果】要するに本発明によれば、水平に置かれ
た大型長尺の円筒容器の外周に軸線方向と直角に狭い間
隔で多数配列した円環状フィンを円筒容器を回転させな
がら両側から溶接付けする装置であって、溶接付けする
フィンの両側において狭隘なフィン間に狙い角度調整可
能に挿入された対向する2台のミグ溶接トーチと、各ミ
グ溶接トーチの基部を上下位置調整可能に保持したうえ
両ミグ溶接トーチの前後位置間隔を設定するとともにそ
れぞれの左右倣い及び上下倣いを行う保持スライド機構
と、上記保持スライド機構が左右及び上下の位置決め手
段を介して取付けられ上下,左右,前後位置決めをする
マニプレータと、上記ミグ溶接トーチと共にフィン間に
挿入され左右倣いを制御する非接触センサと、溶接付け
する隣のフィン間に挿入され上記保持スライド機構をガ
イドするガイドローラと、上記ミグ溶接トーチ前方に配
置され溶接部を観察するカメラ及び照明灯とを具えたこ
とにより、2台のミグ溶接トーチで円環状フィンの両側
同時に高精度な追従倣いができるとともに狭隘な円環状
フィン間における溶接が的確に自動施工でき、また円環
状フィンの溶接後の歪みを抑え厳しい溶接部の品質を確
保でき、ひいては円筒容器へのフィン溶接付けの高能率
化,コスト低減化を図ることができる狭開先自動溶接装
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】本発明狭開先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】図1の III−III に沿った断面図である。
【図4】図1のIV−IVに沿った断面図である。
【符号の説明】
1 円筒容器 2 外板 3 フィン 4 ミグ溶接トーチ 5 ヒンジ 6 溶接トーチ上下スライド 7 スライドベース 8 ハンドル 9 ボルト 10 溶接トーチ間位置決めスライド 11 ボルト 12 ガイド 13 電動モータ 14 左右倣いスライド 15 非接触センサ 16 ブラケット 17 位置調整スライド 18 ガイド 19 上下倣いスライド 20 ガイドローラ 21 ピン 22 ヒンジ 23 ブラケット 24 ブラケット 25 ガイド 26 上下位置決めスライド 27 ハンドル 28 ブラケット 29 ガイド 30 上下スライド 31 バランサー 32 取手 33 ロックねじ 34 ブラケット 35 左右位置決めスライド 36 マニプレータ 37 位置決め治具 38 カメラ 39 照明灯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 37/02 301 B23K 37/02 301A (72)発明者 松元 繁 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 (72)発明者 福永 義昭 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目8番19号 高菱エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平に置かれた大型長尺の円筒容器の外
    周に軸線方向と直角に狭い間隔で多数配列した円環状フ
    ィンを円筒容器を回転させながら両側から溶接付けする
    装置であって、溶接付けするフィンの両側において狭隘
    なフィン間に狙い角度調整可能に挿入された対向する2
    台のミグ溶接トーチと、各ミグ溶接トーチの基部を上下
    位置調整可能に保持したうえ両ミグ溶接トーチの前後位
    置間隔を設定するとともにそれぞれの左右倣い及び上下
    倣いを行う保持スライド機構と、上記保持スライド機構
    が左右及び上下の位置決め手段を介して取付けられ上
    下,左右,前後位置決めをするマニプレータと、上記ミ
    グ溶接トーチと共にフィン間に挿入され左右倣いを制御
    する非接触センサと、溶接付けする隣のフィン間に挿入
    され上記保持スライド機構をガイドするガイドローラ
    と、上記ミグ溶接トーチ前方に配置され溶接部を観察す
    るカメラ及び照明灯とを具えたことを特徴とする狭開先
    自動溶接装置。
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