JPS5814051Y2 - 自走式溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自走式の走行台車に溶接トーチおよびワイヤ
送給装置を搭載してこの溶接トーチおよびワイヤ送給装
置の位置を適宜に調整して位置決めすることにより水平
溶接もしくは隅肉溶接又は下向き溶接を１台の装置で１
在に行なうようにした自走式溶接装置に関するものであ
る。

一般に水平溶接、隅肉溶接又は下向き溶接を行うための
自走式溶接装置においては、溶接ヘッドが各溶接姿勢に
適した位置で走行台車に固定される場合が多い。

そのため溶接姿勢を変更しようとする場合には走行台車
に搭載された溶接ヘッドの支持ブラケットを取替えたり
、あるいはまた走行台車上の溶接ヘッドユニット全体を
つけ替えたりしていたので溶接姿勢の変更に手間取り、
作業能率が悪かった。

特に溶接ヘッドユニット全体をつけ替える場合には常時
使用されていない溶接ヘッドユニットをストックしてお
かねばならないためきわめて不経済であった。

また走行台車上に溶接点を中心とした半円弧状の長孔を
穿設したブラケットを取付けてこの長孔を介して溶接ヘ
ッドが支持される構造の溶接装置も公知であるが、この
場合は溶接ヘッドの移動角度の増大に伴って長孔を穿設
したブラケットが大型化し、下向き溶接を行う溶接装置
で隅肉溶接を行うと垂設された被溶接物に前記長孔を穿
設したブラケットが当接することになる。

したがって前記ブラケットを傾動させるための調整機構
を設けねばならないし、また前記ブラケットに妨げられ
て溶接部の観察が困難になる一Ｌに溶接トーチの操作性
も悪くなる欠点があった。

また回転駆動源と適当なリンク機構とを介して溶接１・
−チを移動させる構造の装置も公知であるが、この装置
では装置自体が大型化する上に、精度の必要なリンクを
製作しなければならないため装置の製作費が高価となる
欠点があった。

本考案の目的は、装置を複雑化または大型化することな
く簡単な操作により水平溶接、隅肉溶接又は下向き溶接
を自在に行なうことができるようにした自走式溶接装置
を提供することにある。

以下本考案による実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図乃至第７図において、１は被溶接物で、この被溶
接物は例えば水平部材１０１と垂直部材１０２とからな
り、その隅肉部が被溶接線１０３となるように形成され
ている。

２は台車本体で、台車本体２の前端部および後端部には
夫々長さの異なる腕３０１，３０２が被溶接物側に突設
され、腕３０１，３０２の先端部には夫々ガイトロ・−
ラー４が軸支されている。

台車本体２にはまた転輪５゜５・・・・・・が回転可能
に支持されていて、台車本体２に載置された電動機、エ
アモータ又は油圧モータの如き回転駆動機６の回転が図
示しない適当な減速機構を介して、転輪５，５・・・・
・・のうちの少なくとも１個に伝達されている。

上記台車本体２乃至回転駆動機６および図示しない減速
機構により走行台車７が構成されている。

８は台車本体２に載置された摺動機構である。

図示の例では、雌ネジ８０１とこの雌ネジに螺合する雄
ネジ８０２と雄ネジ８０２を回転的に支持するスライダ
ー８０３とにより摺動機構８が構成され、雄ネジ８０２
を回動することによりスライダー８０３を移動させるよ
うになっている。

９はスライダー８０３に支持されて被溶接線１０３と略
直角な方向に位置調整自在な第１のブラケット、１１は
後述するワイヤ送給装置を支持する第２のブラットで、
この第２のブラケットは被溶接線１０３と略直角な面内
において回転可能となるように回動機構１２を介して第
１のブラケット９に支承されている。

第３図ａ及びｂに第１のブラヶッ１〜９、第２のブラケ
ット１１及び回動機構１２を詳細に示しである。

同図に示すように、第１のブラケット９には軸部材１３
が突設され、この軸部材の外周には周方向に細長く且つ
断面が扇状の受は溝１３１が設けられている。

第２のブラケット１１には筒部１４が設けられて筒部１
４の丸孔１４１が軸部材１３に嵌合されている。

また筒部１４には丸孔１４１の半径方向に調整自在なス
トッパ部材１５が螺着されており、スＩ・ツバ部材１５
の先端部が丸孔１４１の内方”に突出して受は溝１３１
に遊合されている。

従ってストッパ部材と受は溝１３１との係合により第２
のブラケット１１の回動が所定量に制限されている。

更に軸部材１３の先端部に螺設された締付ネジ１６に螺
合するナツト１６１により第２のブラケット１１が第１
のブラケット９にロックされる。

上記軸部材１３、筒部１４、ストッパ部材１５及び締付
ネジ１６により回動機構１２が構成されている。

１７は第２のブラケツＩ・１１に支持された枠体で、こ
の枠体には回転駆動機１８、例えば電動機、エアモータ
又は油圧モータが取付けられる。

また枠体１７の内部には適当な歯車群による減速機が格
納され、この減速機の接線に略平行な出力軸１９には送
給ロール２１が締着されている。

枠体１７のうち出力軸１９と同心的に取囲むように形成
された円筒状支持部１７１には、加圧ロール用支持部材
２２が回転的に支承され締め具２３により支持部１７１
に位置決めされている。

加圧ロール用支持部材２２には、加圧ロール２４を回転
自在に支持する受は部材２５が送給ロール２１を含む面
内でピン２６により回転的に軸支されている。

受は部材２５は圧縮バネ２７により送給ロール２１側に
弾圧され、送給ロール２１と加圧ロール２４とで溶接ワ
イヤ２８が挟持されている。

上記１７乃至２７の部分によりワイヤ送給装置２９が構
成されている。

加圧ロール用支持部材２２にはまた人口側及び出口側の
パイロット部材３０ 、３０が設けられ、これらのパイ
ロット部材の軸心部に穿設された貫通孔を通して溶接ワ
イヤ２８が案内される。

また支持部材２２の出口側端部には一端部にハンドル３
１が連結されたウオーム３２か回転自在に支持されると
ともに、このウオーム３２に噛合うウオーム歯車３３の
軸にピニオン３４が設けられ、溶接トーチ３７はラック
３５に噛合うピニオン３４の回動と共に移動する。

上記のハンドル３１．ウオーム３２、ウオーム歯車３３
、ピニオン３４及びラック３５により溶接ワイヤ送給方
向の溶接トーチ調整装置３６が構成されている。

尚３８はワイヤリールである。

次に、上記装置の動作について説明する。

まず第１０図において、被溶接点をＷ、回動機構１２お
よび送給ロール２１に軸心をそれぞれＡ点およびＢ点と
し、ワイヤ送給装置２９をＡ点にして図面上時計方向に
回動して隅肉溶接もしくは水平溶接を行なう場合につい
て述べる。

第１図および第８図ａに示したように腕３０１゜３０２
に軸支されたガイドローラ４を垂直部材１０２に当接さ
せつつ隅肉溶接もしくは水平溶接を行なう場合、先ず送
給ロール２１の軸心が図示のＢａの位置となるように第
２のブラケット１１及び「ワイヤ送給装置２９をＡ点に
対して時計方向に回動した後、締付ネジ１６により第２
のブラケット１１およびワイヤ送給装置２９を第１のブ
ラケツ１−９に対して位置決めして固定する。

次いでワイヤ送給装置２９の締め具２３を緩めて溶接ト
ーチ３７がＴ１もしくはＴ２の位置となるように支持部
材２２を回動した後、再度この支持部材を締め具２３に
より枠体１７に固定する。

この状態で回転駆動機６を駆動して走行台車７を溶接方
向例えばＸ方向に走行させ、回転駆動機１８を駆動して
送給ロール２１と加圧ロール２４とにより溶接ワイヤ２
８を送給しつつ溶接を行なう。

隅肉溶接において溶接点Ｗより送給ロール２１への接線
即ち溶接ワイヤの中心線と水平線とのなす角度を０８か
らθ、に変更したい場合には、締付ネジ１６を操作して
第２のブラケット１１とワイヤ送給装置２９とを第１の
ブラケット９に対して回動自在にした後、送給ロール２
１の軸心が所定位置Ｂ、の位置となるように第２のブラ
ケット１１及びワイヤ送給装置２９をＡ点に対して回動
させ、その後締付ネジ１６によりこれら第２のブラケッ
トとワイヤ送給装置２９とを第１のブラケット９に対し
て位置決め固定する。

さらにワイヤ送給装置２９の締め具２３を緩めて、溶接
トーチ３７が所定の角度θ、となる様に支持部材２２を
回動した後、再度支持部材２２を締め具２３により枠体
１７に固定する。

送給ロール２１の軸心がＢａおよびＢｂに位置するとき
にＷ点より夫々の送給ロール２１に対して接線を引き、
この各接点とＷ点との間隔を各々Ｌａおよびり、とすれ
ば、Ｌｂ−Ｌ、＝△Ｌ５となる。

即ち溶接時における溶接ワイヤの突出長（エクステンシ
ョン）が△Ｌｂだけ変動して溶接欠陥の原因となる。

従って送給ロール２１の軸心をＢａ点よりＢｂ点に移動
させたとき、溶接トーチ３７がＷ点方向に距離△Ｌ、だ
け移動するように溶接トーチ調整装置３６のハンドル３
１を回動させる。

更に送給ロール２１の軸心をＢ、に移動させたときは前
記と同様にしてり、−Ｌａ−△Ｌ、もしくはり。

Ｌ、−△Ｌ８′だけ溶接トーチ３７を軸方向に移動させ
る。

次に第８図ｂ、第９図及び第１０図を参照して下向き溶
接を行なう場合について述べる。

第８図すおよび第９図に示されるごとく、腕３０１，３
０２を溶接トーチ３７と反対側に突出するように配置し
、これらの腕３０１，３０２の先端部に軸支されたガイ
ドローラ４を被溶接線１０３と平行に配置されたレール
３９に当接させる。

第２のブラケット１１およびワイヤ送給装置２９が回動
自在となるように締付ネジ１６を操作した後、送給ロー
ル２１の軸心がＢ。

の位置となるように第２のブラケット１１およびワイヤ
送給装置２９をＡ点に対して反時計方向に角度αだけ回
動し、続いて締付ネジ１６により第２のブラケット１１
およびワイヤ送給装置２９を第１のブラケット９に対し
て位置決め固定する。

次にワイヤ送給装置２９の締め具２３を緩めて、溶接ト
ーチ３７がＴ３の位置となるように点Ｂｅに対して支持
部材２２を時計方向に回動した後再度支持部材２２を締
め具２３により枠体１７に固定する。

この場合Ｗ点よりＢ。

点にある送給ロール２１に引いた接線は垂直線となり、
かつＷ点と接点との間隔は前記隅肉溶接のときの間隔Ｌ
ａと等しくなるようにＡ点が設定されている。

従って溶接ワイヤ２８のエクステンションは不変であり
、直ちに走行台車７をＸ方向に走行させ、溶接ワイヤ２
８を送給しつつ溶接を行なう。

第１１図に示したように例えば突合せる被溶接物の表面
に段部がある場合、被溶接′Ｉ＃１に対して溶接トーチ
３７を多少傾斜させた方が好ましいのでこの場合につい
て説明する。

この場合は前述の隅肉溶接の場合と同様であって、送給
ロール２１の軸心がＢｆとなるように第２のブラケット
１１およびワイヤ送給装置２９を位置決めして固定した
後、溶接トーチ３７をＷ点に指向させるように支持部材
２２を回動させて位置決めする。

この場合にも溶接ワイヤ２８のエクステンションは△Ｌ
ｆ−ＬｆＬａだけ変化するが、溶接トーチ３７は溶接ト
ーチ調整装置３６により距離△Ｌ、だけ移動されて良好
な溶接が行なわれる。

更にまたＡ点を回動中心として第２のブラケット１１及
びワイヤ送給装置２９を回動させたとき送給ロール２１
の軸心の最頂位置をＢｇとして溶接トーチ３７を水平方
向に位置させれば、走行台車７に対する溶接トーチ３７
の先端位置が変化するが、第１０図に示したように高さ
がＨの範囲内にある被溶接物の水平溶接を行うことか゛
できる。

なおガイドローラー４，４を磁石により製作しておくと
、走行台車７は被溶接線１０３に確実に追従し、特に被
溶接線１０３が曲線をなす場合に有効である。

第１２図乃至第１５図は本考案の要部の他の実施例を示
したものである。

第１２図の実施例では軸部材１３に設けられる受は溝１
３１が軸部材１３の一端部まで軸方向に配設され、しか
も筒部１４を有する可動な第２のブラケツ１〜１１は締
付ボルト１６′により第１のブラケツ１へ９に突設され
た軸部材１３に締付けられるように構成されている。

第１３図の実施例では軸部材１３が第２のブラケツ１〜
１１に突設され、筒部１４が第１のブラケット９に設け
られている。

また軸部材１３および筒部１４の外周部および内周部が
同勾配のテーパー状に形成され、これにより第１のブラ
ケット９と第２のブラケット１１との締付がより確実に
行なわれるようになっている。

第１４図の実施例においては、筒部１４が突設された第
１のブラケット９に半割りの締付部が設けられ、第２の
ブラケット１１に突設された軸部材１３が第１のブラケ
ット９の半割締付部の締付ボルト１６′により固着され
るように構成されている。

この場合軸部材１３の端部に設けられた扇状段部１３２
にストッパ一部材１５１が当接し、これにより軸部材１
３及び第２のブラケット１１が時計方向および反時計方
向に規制される。

第１５図の実施例では筒部１４が突設された第１のブラ
ケット９の略中央部に半径方向に進退する締付ボルト１
６′が螺合され、第２のブラケット１１に突設された軸
部材１３が締付ボルト１６′により係止自在にされる。

また軸部材１３の端部に固着されたスＩ・ツバ一部材１
５２が筒部１４の端面に配設された段状の係止部１４２
に当接して軸部材１３即ち第２のブラケット１１の回転
角を規制する。

尚ストッパ部材１５２は軸部材１３の軸心に対して偏心
した位置で軸部材１３と嵌合され、かつ軸部材１３の軸
心より離れた位置でボルト止めされているため軸部材１
３に対するストッパ部材１５２の位置がずれる虞れがな
い。

第１２図および第１３図に示したように、軸部材１３に
配設される受は溝１３１が軸部材１３の軸方向の一端部
まで切欠かれていると、第１のブラケット９と第２のブ
ラケット１１との取付けおよび取外しか゛容易である。

また第１４図および゛第１５図のようにストッパ部材を
構成すると、ストッパ部材の大きさを任意に選択するこ
とにより第２のブラケット１１即ちワイヤ送給装置２９
の回動端部の位置および最大回転角度を容易に設定する
ことができる。

第１６図は本考案の他の実施例を示したものであって、
この実施例では被溶接線１０３と平行に敷設されたレー
ル３９′上を走行する台車７に、隅肉溶接時と下向溶接
時とにおいて送給ロールの軸心と被溶接点とのなす距離
が殆んど変化しないように回動機構１２が配置されては
いるが、溶接姿勢により溶接トーチの狙い位置が水平方
向に距離ｌぼけずれるようになっている。

またこの実施例では溶接１ヘーチ調整装置３６が第２の
ブラケット１１と枠体１７との間に配置されて、溶接ト
ーチ調整装置３６により溶接トーチ３７が略被溶接点方
向に移動調整されるようになっている。

尚第１図の装置に第１６図の溶接トーチ調整装置及び（
または）走行台車を用いることかで゛き、また第１６図
の装置に第１図の溶接トーチ調整装置及び（または）走
行台車を用いることができるのは勿論である。

また隅肉溶接時と下向溶接時と４こおいて、送給ロール
の軸心と被溶接点とのなす距離が変化する位置に回動機
構の中心を配置することもできる。

しかしこの場合溶接ワイヤのエクステンションの変動式
が多くなるため溶接トーチ調整装置の調整代を大きくす
る必要がある。

さらにまた走行台車７に載置される第１のブラケット９
と台車本体２との間に被溶接線１０３と略直交する方向
に調整自在な摺動機構例えば第１図および第１６図の摺
動機構８を配置すると、溶接トーチの水平位置を被溶接
線１０３に容易に合致させることができる。

さらにまた、ストッパ部材１５により規制される第２の
ブラケット１１の最大回転角βは第１０図において、Ａ
点に対するワイヤ送給装置２９の回転角度αに等しくす
ることもできるが、β〉αとしておけばより広範囲の溶
接作業を行うことができる。

なお、第２のブラケット１１と枠体１７とを一体に形成
することもできる。

上記の各実施例では、第２のブラケット１１の回動量即
ちワイヤ送給装置２９の回動量をストッパーを用いて一
定の範囲に規制するようにしているが、このように構成
すると、第２のブラケットを回動操作する際に作業者が
ワイヤ送給装置２９から誤って手をすべらしてもワイヤ
送給装置が落下して溶接装置の各部が損傷するのを防止
することができる。

しかしワイヤ送給装置の回動量を規制することは本考案
の必須条件ではなく、回動量を規制しない場合も本考案
の範囲に包含される。

以上のように、本考案によれば、１台の装置で隅肉、水
平または下向きの任意の溶接を行なうことができる。

特に本考案においては、第１のブラケットと第２のブラ
ケットとを回動機構により連結し、この回動機構により
第２のブラケットおよびワイヤ送給装置の位置を変化さ
せて位置決めし得るようにするとともに加圧ロール用支
持部材を回動させることにより溶接トーチの位置を任意
に変更し得るようにしたので、溶接トーチの溶接姿勢を
変更する際に部品を取替えるといった面倒な作業が不用
になり、作業能率を高めることができる。

また第２のブラケットおよびワイヤ送給装置の回動位置
を変更する場合、溶接トーチが溶接点に対して離間する
場合もあるが、この場合溶接トーチは溶接トーチ調整装
置により溶接点方向に位置調整されるので所望の溶接部
を得ることができる。

大径のワイヤリールが定置されている上にワイヤ送給装
置を支持する第２のブラケットと溶接トーチを支持する
加圧ロール用支持部材とが夫々第１のブラケットに対し
て略同−の平面内で回動調整されるため、作業性がよく
、シかもこれらの各部は余り嵩高くないため、装置の小
型化を図ることができる利点か゛ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を一部断面して示した正
面図、第２図は第１図の側面図、第３図ａは第１図のＩ
Ｉｌ、−ＩＩｌ、線断面図、第３図すは同図ａのｌｌＩ
ｂ−■Ｉｌｂ線断面図、第４図は第１図の部分詳細図、
第５図は第４図の■−Ｖ線断面図、第６図は第５図の■
Ｉ−ＶＩ線断面図、第７図は第５図のＶｌｌ −ＶＩＩ
線断面図、第８図ａは第１図の操作説明図、第８図すは
第９図の操作説明図、第９図は第１図の溶接姿勢を変更
した状態を示す正面図、第１０図は第１図及び第９図の
操作説明図、第１１図は第９図の溶接トーチ位置を変更
した状態のトーチ先端部付近のみを示す説明図、第１２
図ａ及びｂは本考案で用いる回動機構の他の構成例を示
したもので夫々第３図ａ及びｂに相当する断面図、第１
３図乃至第１５図は回動機構の更に他の異なる構成例を
示したもので゛各図ａは第３図ａに相当する断面図、各
図すは各図ａのＰ方向矢視図、第１６図は本考案の他の
実施例を示す正面図である。 １・・・・・・被溶接物、７・・・・・・走行台車、９
・・・・・・第１のブラケツ１〜．１１・・・・・・第
２のブラケッｌ−１１２・・・・・・回動機構、１５・
・・・・・ストッパ部材、１６・・・・・・締付ネジ、
１６′・・・・・・締付ボルト、１７・・・・・・枠体
、１８・・・・・・回転駆動機、１９・・・・・・出力
軸、２１・・・・・・送給ロール、２２・・・・・・加
圧ロール用支持部材、２３・・・・・・締め具、２４・
・・・・・加圧ロール、２５・・・・・・受は部材、２
７・・・・・・圧縮バネ、２８・・曲溶接ワイヤ、２９
・・・・・・ワイヤ送給装置、３６・・・・・・溶接ト
ーチ調整装置、３７・・・・・・溶接Ｉ・−チ、１７１
・・・・・・円筒状突出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１）被溶接線に沿って走行する走行台車と、前記走行
   台車に搭載された第１のブラケットおよびワイヤリール
   と、回転駆動機と該回転駆動機の回転を減速する減速機
   と前記減速機の被溶接線に略平行な出力軸に取付けられ
   た送給ロールと前記減速機の出力軸を同心的に取囲むよ
   うにして前記減速機の枠体に設けられた円筒状支持部に
   支承された加圧ロール用支持部材と前記加圧ロール用支
   持部材に軸支された受は部材に取付けられて前記送給ロ
   ール側に加圧される加圧ロールとを備えたワイヤ送給装
   置と、前記加圧ロール用支持部材に支持された溶接トー
   チと、前記ワイヤ送給装置を支持する第２のブラケット
   と、前記ワイヤ送給装置が被溶接線と略直角な面内にお
   いて回動可能となるように前記第２のブラケットと前記
   第１のブラケットとを連結する回動機構と、前記第１の
   ブラケットに対して前記第２のブラケットを任意の位置
   に位置決めするための位置決め機構と、溶接点方向に溶
   接トーチを移動させる溶接トーチ調整装置とを具備し、
   前記回動機構により前記第２のブラケットおよび前記ワ
   イヤ送給装置の位置を変化させて位置決めするとともに
   前記円筒状支持部に支承された加圧ロール用支持部材を
   回動させることにより前記溶接トーチの位置を任意の位
   置に設定して水平溶接、隅肉溶接または下向き溶接を行
   なうことを特徴とする自走式溶接装置。 （２）前記回動機構は、被溶接線と略平行となるように
   前記第１のブラケットに突設されて外周部に周方向に延
   びる所定長さの受は溝を有する軸部材と、前記ワイヤ送
   給装置を支持する第２のブラケットに配設されて前記軸
   部材を外方より回転的に包持する筒部と、前記受は溝に
   遊合するよう前記筒部の内方に突設されたストッパ一部
   材とにより構成されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の自走式溶接装置。 （３）前記回動機構は、被溶接線と略平行となるように
   第１のブラケットに穿設された筒部と、前記ワイヤ送給
   装置を支持する第２のブラケットに突設されて前記筒部
   により回転的に包持され一端部に円弧状段部を有する軸
   部材と、前記円弧状段部に係接するように前記筒部の一
   端部に設けられたストッパ一部材とからなっていること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の自
   走式（４）前記回動機構は、被溶接線と略平行となるよ
   うに前記第１のブラケットに穿設された筒部と、前記ワ
   イヤ送給装置を支持する第２のブラケットに突設されて
   前記筒部により回転的に包持された軸部材と、前記軸部
   材の一端部に固着されたストッパ一部材と、前記ストッ
   パ一部材に対応して前記筒部の一端部に設けられた係止
   部とがらなっていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の自走式溶接装置。 （５）前記回動機構は、被溶接線と略平行となるように
   前記第１のブラケットに穿設された筒部と、前記ワイヤ
   送給装置を支持する第２のブラケットに突設されて前記
   筒部により回転的に包持され円外周部に所定長さの受は
   溝を有する軸部材と、前記受は溝に遊合するように前記
   筒部の内方に突設されたストッパ一部材とがらなってい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の自走式溶接装置。 （６）前記回動機構は、被溶接線と略平行となるように
   前記第１のブラケットに突設されて一端部に扇状段部を
   有する軸部材と、前記ワイヤ送給装置を支持する第２の
   ブラケツＩ・に穿設されて前記軸部材を外方より回転的
   に包持する筒部と、前記扇状段部に係接する様前記筒部
   の一端部に設けちれたストッパ一部材とからなっている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の自走式溶接装置。 （７）前記回動機構は、被溶接線と略平行となるように
   前記第１のブラケットに突設された軸部材と、前記ワイ
   ヤ送給装置を支持する第２のブラケットに穿設されて前
   記軸部材を外方より回転的に包持する筒部と、前記軸部
   材の一端部に固着されたストッパ一部材と、前記ストッ
   パ一部材に対応して前記筒部の一端部に設けられた係止
   部とからなっていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の自走式溶接装置。