JPS5841017Y2 - 水中半自動溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水中溶接装置の改良に関する。

従来の水中溶接には、陸上での溶接に通常用いられてい
る被覆アーク溶接棒に、用途に応じた防水処理を施し、
これをホルダー（これも陸上溶接用のものを簡単に改造
したもの）に接続して行なう所謂湿式水中溶接法と、被
溶接部近傍を水密構造物で覆い、該水密構造物の内部を
排水して陸上と同様に溶接を行なう乾式法とがあるが、
前者は溶接継手部の信頼性や溶接能率の点で問題があり
、また後者は被溶接構造物の形状に応じた水密構造物を
製作しなければならないため、設備費が嵩む点で問題が
あった。

上記従来法の欠点を解消する方法として、高速ジェット
噴流による諸効果を利用する局部乾式水中溶接法を、本
考案者等がさきに提案しく特願昭４７−８７９３４号参
照）たが、これは被溶接構造物の形状に無関係に、高能
率で信頼性の高い溶接継手部を得ることができるという
水中溶接結果を得ている。

第１図はその概略説明図であるが、同図において、ａは
水中溶接トーチ、ｂは溶接ワイヤ、Ｃは水の高速ジェッ
ト噴流、ｄはシールドガス流、ｅは溶接アーク、ｆは溶
接ビード、ｇは被溶接材（母材）、ｈはシールドガス気
泡、ｉは水、ｊはシールドガス、ｋは水の高速ジェット
噴流ノズル、ｌは局部空間、ｍは給電トよびコンジット
ケーブルをそれぞれ示す。

この提案の水中溶接法は、上記の如き利点を有する反面
、水の高速ジェット噴流Ｃにより微細化されたシールド
ガス気泡りが溶接トーチ３周辺（半径約１０〜３０ｃｎ
１）に多量に吹き出されるため、潜水夫が溶接トーチを
保持して溶接を行なう半自動溶接においては、溶接アー
クｅの狙い位置およびノズルにと母材ｇの位置関係を視
界の悪化によって把握することが困難であった。

そのため溶接トーチの保持、溶接アークの狙いを機械的
に行なう自動溶接にしか適用できないという不都合点が
あった。

しかしながら実際の水中溶接施工に当っては、自動溶接
仕残部や比較的短尺溶接部では、機器の着脱や施工の容
易な半自動溶接によるのが望ましく、このような場合に
用いる水中溶接装置の実現が業界で要望されている実情
にある。

本考案は、かかる業界の要請に応えることの可能な水中
半自動溶接装置を提供することを目的として提案された
もので、被溶接物の溶接開先に平行に、該被溶接物上に
固定または離脱可能に敷設されたレールおよび同レール
上を移動する台車本体、同台車本体に支持され上記溶接
開先にのぞむ局部乾式トーチよりなる水中溶接装置にお
いて、上記台車本体に付設されたバンドル、このバンド
ルと同軸に設けられたウオーム、これと噛合するウオー
ムホイール等のギヤー系を介した台車走行機構、および
上記バンドルと同軸に設けた偏心ピンと台車本体に固定
した支持部材の溝に沿って摺動可能なローラーを有する
トーチ支持具と、一方が上記偏心ピン、他端が上記トー
チ支持具に接続されたロッドとからなるトーチウィービ
ング機構を有することを特徴とする水中半自動溶接装置
に係るものである。

以下第２図乃至第３図に示す実施例により本考案につき
具体的に説明する。

第２図および第３図において、１は後述する台車本体８
の走行用レールで、同レール１には台車本体駆動ラック
２がその長手方向に沿って全長に亘って設けられており
、またその両外側面には台車本体８を支持案内する案内
溝３が設けられている。

５は該レール１の両端部下面に該レール１に対しほぼ直
角にその中央部を固着されたレール支持部材で、それら
支持部材５の両端部下面には、ばね７を巻きつけられた
ボルト６を介して被溶接物ｇ〜の着脱用磁石４が装着さ
れており、同磁石４は切換スイッチ４ａの操作で消磁ま
たは励磁される構造となっていて、上記レール１を被溶
接物ｇ上に固定または該レール１から離脱せしめること
ができるようになっている。

台車本体８は上記レール１上を跨がるように構成され、
（第３図参照）前後釜一対の走行ローラ２２ａおよびサ
イドローラ２２ｂが設けられ走行ローラ２２ａはレール
１の案内溝３に摺動可能に嵌合されてトリ、またサイド
ローラ２２ｂはレール１の両外側面に摺動可能に当接し
ている。

１０は台車本体８の上部に突設されたブラケット８ａに
回転自在に軸支された軸杆１０ａの一端部に設けられた
ウオームで、該軸杆１０ａの他端部にはバンドル９が取
付けられている。

１１は上記ウオーム１０と噛合するウオームホイールで
、同ウオームホイール１１は台車本体８に第３図に示す
如く回転自在に軸支された縦軸１１ａの上端に固定され
ており、該縦軸１１ａの下端に固定されたピニオン１２
は上記レール１のラック２と噛合している。

従ってバンドル９を適宜回転させると、台車本体８はレ
ール１に沿って移動するようになってトリ、上記ラック
２、ピニオン１２、縦軸１１ ａウオームホイール１１
．ウオーム１０、軸杆１０ａおよびバンドル９等で台車
本体８をレール１に沿って移動させる駆動手段Ａを形成
している。

２５は台車本体８の一側（被溶接物ｇの溶接開先側）に
突設されたコ字形の水中溶接トーチ保持具１５を支承す
る支持部材で、同支持部材２５の溝２６に上記水中溶接
トーチ保持具１５が、水平方向に摺動可能に支承されて
いる。

２７は該コ字形支持部材２５の溝２６の両側に設けられ
た案内溝で同案内溝２７内には、上記水中溶接トーチ保
持具１５の前後部両側に設けられた案内ローラ２８が転
勤可能に嵌合されている。

１３は上記軸杆１０ａの先端に第２図に示す如く取付け
られた偏心ピンで、同偏心ピン１３はロッド１４をおよ
び１５ｂ介して水中溶接トーチ保持具１５に連結されて
おり、バンドル９の回転操作による軸杆１０ａの回転に
基ずく偏心ピン１３の偏心運動により水中溶接トーチ保
持具１５を案内ローラ２８を介して案内溝２７に沿って
摺動せしめるようになっている。

ａは上記水中溶接トーチ保持具１５に装着された従来周
知の局部乾式水中溶接トーチで、同トーチａは水中溶接
トーチ保持具１５に装着された止ねじ１５ａの操作によ
り、該トーチａの着脱および水中溶接トーチａの下端と
被溶接材間の距離を調整できるようになっている。

そして上記偏心ピン１３、ロッド１４、水中溶接トーチ
保持具１５等で局部乾式水中溶接トーチａを単振運動さ
せる手段Ｂを形成している。

１７はレール１に一端をボルト１９によって固定されレ
ール１の据付はゲージで、同据付はゲージ１７の他端に
は第４図に示す如くばね２１によって下方に付勢されて
いる接触子２０が装着されており、該接触子２０はばね
２１によって被溶接材ｇ側へ突出せしめられているＯ 本考案装置の一実施例は上記のように構成されており、
局部乾式水中溶接の半自動溶接を行なうに当っては、ま
ずレール１を被溶接材ｇ上の所定位置に固定するが、こ
の場合レール１の両端部の磁石４を切換スイッチ４ａに
て消磁させた状態で被溶接材ｇ上に載せ、ついで据付ゲ
ージ１７を固定ボルト１９によりレール１に第４図およ
び第５図に示すように取付け、レール１と溶接開先１８
との平行性を保つように設置する。

この際据付はゲージ１７の一端部に内蔵されているばね
２１の働らきにより、接触子２０は被溶接材ｇ上に常に
押しつけられているため、レール１を被溶接材２面上で
適当に移動させると、レール１に取付けられている２個
の据付ゲージ１７の接触子２０が溶接開先１８内に落ち
込み、動かなくなれば、レール１と溶接開先１８は平行
に保たれた状態となる。

そこで磁石４を励磁してレール１を被溶接材ｇ上に固定
する。

な釦溶接開先１８が曲線の場合は、レール１の曲率と溶
接開先１８の曲率は相似に作られることはいうまでもな
い。

また接触子２０の中心と台車本体８の水中溶接トーチ保
持具１５に取付けられた局部乾式溶接トーチａの中心（
溶接ワイヤｂの中心）とは一致するように寸法が決めら
れているため、溶接トーチａの狙い位置の設定も同時に
行なわれる。

以上の如くにしてレール１の敷設後、溶接アークｅが点
弧されると、潜水夫は第５図に示すようにハンドル９を
回転させる。

このノ・ンドル９の回転によりウオーム１０および偏心
ピン１３は回転せしめられ、ウオーム１０の回転力はウ
オームホイール１１．ピニオン１２を介してラック２に
伝わり、台車本体８はノ・ンドル９の回転速度に応じて
レール１に沿って移動する。

また偏心ピン１３に伝えられた回転力は、該偏心ピン１
３の偏心成分により単振動運動となりロッド１４を通し
て水中溶接トーチ保持具１５に伝えられ、局部乾式水中
溶接トーチａ単振動ウィービングさせる。

この場合のウィービングの振幅量は偏心ピン１３の偏心
量を適宜に変えることにより容易に各溶接条件に応じた
必要量を与えることが可能である。

また台車本体８すなわち水中溶接トーチａの走行速度と
ウィービング回数の比の調整はウオーム１０、ウオーム
ホイール１１の交換により容易に可能である。

この場合、ノ・ンドル９の回動振動による台車本体８の
上下方向の振れは走行ローラ２２ａにより、また横方向
の振れはサイドローラ２２ｂによって防止される。

以上の如く、台車本体８すなわち水虫溶接トーチａの走
行速度とウィービング速度の比訃よびウィービング量を
必要に応じて予かしめ設定して釦けば、潜水夫は溶接開
先部１８むよび溶接アークｅの監視を行なう要なく、ノ
・ンドル９の回転数のみの調整により良好な水中溶接ビ
ード５が得られる。

またウィービングの対果により下向姿勢溶接のみならず
、立向、上向、横向の全姿勢で良好な水中溶接結果を得
ることができる。

なおノ・ンドル９の回転数は、最大の場合でも１００ｒ
ｌｌ”程度であり、ハンドルを回転させる必要なトルク
も最大でｏ、３Ｋｇ・ｍ程度でよいため、本装置の操作
により潜水夫が著しく疲労するようなおそれはない。

本考案装置は、上記のような構成作用を具有するもので
あるから、本考案によれば、局部乾式水中溶接法の上記
不具合点を解消できるという実用的効果を挙げることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の局部乾式水中溶接法の概略説明図、第２
図乃至第５図は本考案の一実施例の概略説明図で、第２
図は平面図、第３図は一部を切開して示す側面図、第４
図は据付ゲージの一部切開側面図、第５図は作業状態斜
視図である。 第２図乃至第５図において、ｇ・・・・・・被溶接物、
１・・・・・・レール、８・・・・・・台車本体、ａ・
・・・・・局部乾式水中溶接トーチ、Ａ・・・・・・台
車本体の駆動手段、Ｂ・・・・・・水中溶接トーチを単
振運動せしめる手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被溶接物の溶接開先に平行に、該被溶接物上に固定また
   は離脱可能に敷設されたレールおよび同レール上を移動
   する台車本体、同台車本体に支持され上記溶接開先にの
   ぞむ局部乾式トーチよりなる水中溶接装置において、上
   記台車本体に付設されたバンドル、このバンドルと同軸
   に設けられたウオーム、これと噛合するウオームホイー
   ル等のギヤー系を介した台車走行機構および上記バンド
   ルと同軸に設けた偏心ピンと、台車本体に固定した支持
   部材の溝に沿って摺動可能なローラーを有するトーチ支
   持具と、一方が上記偏心ピン、他端が上記トーチ支持具
   に接続されたロンドとからなるトーチウィービング機構
   を有することを特徴とする水中半自動溶接装島