JPS5856078Y2 - 溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は略垂直に配設された被溶接物の適宜の位置にガ
イドレールを移送した後、被溶接物の表面にガイドレー
ルを吸着させて固定し、ガイドレールに沿って溶接器具
を搭載した台車を走行させつつ立向もしくは水平で溶接
を行なう溶接装置に関するものである。

一般に、この種の溶接装置は、第１図に示されるごとく
、略水平方向、即ちＸ方向に移動自在な移動装置４にガ
イドレール１を吊下させ、外部より溶接装置に装架する
ためのシールドガス供給ホースや溶接用給電ケーブルな
どのケーブル類をガイドレールの上端部でクランプした
後、これらのケーブル類を台車に搭載した溶接器具やガ
イドレール吸着機構に連結していた。

ところで通常ケーブルのクランプ位置とシールドガスの
供給源および溶接用電源の夫々の設置位置とは相当離間
しているため当然この間のケーブル長さが長くなり、従
って、ガイドレール１にクランプされたケーブル群２３
の溶接装置外の重量は必然的に大きかった。

これにも拘わらず、ケーブル群をクランプした状態でガ
イドレールをＸ１方向もしくはＸ２方向に移送させてい
たため、移動装置の駆動力を大きくしなければならず、
しかも大部分のケーブル群は地面に放置されているため
、移動装置の駆動力を大きくした割にはガイドレールの
移送が円滑に行なわれなかった。

またガイドレールを溶接位置近傍に移送できたとしても
、その位置でガイドレールが被溶接線と略平行で、しか
も被溶接物の表面と略平行となるよう位置決めして固定
する必要がある。

該作業時において、外部に延在するケーブル群がガイド
レールの上端部にクランプされていればケーブル群の自
重による回転モーメントがガイドレールに作用するため
、ガイドレールの位置決め作業が困難であって、しかも
この作業に長時間を費いやしていた。

また電磁マグネットもしくは真空バットなどの吸着手段
によりガイドレールを被溶接物の表面に固定する場合、
ガイドレールが被溶接物の表面と略等間隔であることが
望ましいが、上記のごとくガイドレールにクランプされ
て外方に垂下するケーブル群の自重および垂下状態によ
って、ガイドレール取付面と被溶接物の表面とは２方向
に角度をもった状態にあり、しかも一般に被溶接物の表
面は歪んで凹凸をなすため、上記の状態と相まって、ガ
イドレール取付面と被溶接物の表面とを略等間隔に設定
することは極めて困難であった。

特に吸着手段として有利な真空バットを用いる場合には
、上記間隔の設定が厳しく追求されるため、力゛イドレ
ールの位置決めおよび固定作業が特に困難であった。

本考案の目的は前記従来の欠点を解消した溶接装置を提
供することにある。

以下本考案の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第２図乃至第４図において、１はワイヤロープもしくは
チェーンなどの索条２で吊下された溶接装置用のガイド
レールで、例えば２本のレール１０１、１０１がレール
支持部材１０２．１０２、・・・により連結されて構成
されている。

索条２は例えばホイスト３に連結されていて、垂直方向
即ちＺ方向に索条２の端部位置が設定自在に構成されて
いる。

更にホイスト３は略水平方向即ちＸ方向に移動自在な移
動装置４に支持されている。

６は被溶接物５の表面５０１に当接する当接部材で、レ
ール支持部材１０２の雌ネジ７に螺合して被溶接物５の
表面５０１と略直、交方向即ちＹ方向に螺進するネジ棒
８の先端部に当接部材６が回動自在に遊支されている。

すなわち例えば当接部材６はＹ軸を回転中心として回動
する。

またネジ棒８の他端部にはハンドル９が支持されている
。

上記６乃至９によりガイドレール位置決め装置１０が構
成されている。

１１は真空バット、１２はレール支持部材１０２に穿設
された孔に遊嵌しつつ、キーおよびキー溝の関係により
拘束されてＹ方向にのみ摺動自在な摺動部材で、被溶接
物側の端部には球状の突起部１２１が形成されると共に
、他端部の外周部には雄ネジ１２２が螺設されている。

また摺動部材１２の略軸芯部には両端部に貫通する細孔
１２３が穿設されている。

１３．１４は摺動部材の球状の突起部１２１を抱持しつ
つ回動自在なジヨイント部材で、このうちジヨイント部
材１３には、１端がレール支持部材１０２に係止された
バネ部材１５の他端部が当接している。

１６は摺動部材１２の雄ネジ１２２に螺合するハンドル
で、このハンドルを回動させて、摺動部材１２に対する
ハンドル１６の位置を調整することにより、バネ部材１
５のバネ力でＹ１方向に付勢される摺動部材１２、即ち
ジヨイント部材１３．１４の位置が規制される。

なおジヨイント部材１４には真空バット１１が支持され
ている。

上記１２乃至１６により真空バットの支持装置１７が構
成されている。

第５図において、１８は図示しない真空賦与源に連通ず
る連通路で、この連通路１８と各真空パラＨ１，１１・
・・とは切換弁１９゜１９、・・・、例えば３方口切換
弁を介して連結されている。

即ち３方口切換弁を用いる場合、真空賦与源連通路１８
と真空バット１１とが非連通路には真空バットが外気と
連通ずるよう配管されている。

２０、２０は夫々ガイドレールのレール１０１に案内さ
れつつ走行する走行台車、２２は走行台車２０に搭載さ
れた調整具２１を介して支持された溶接用トーチである
。

なお６１．６１・・・は同一垂直面上に位置する固定の
当接部材で、被溶接物の表面が垂直である場合、被溶接
物の表面に固定の当接部材６１．６１・・・を当接させ
ればガイドレール１のレール１０１．１０１が被溶接物
の表面と平行の状態に維持される。

２３は図示しない溶接用電源、シールドガス供給源およ
び真空賦与源などに連結した溶接用給電ケーブル、シー
ルドガス供給ホース、および真空賦与源連通ホースなど
のケーブル群、２４はガイドレール１の上端部において
、ケーブル群２３の各端部を連結および分離自在に支時
するケーブル支持部材で、シールドガスなどの流体ケー
ブル、即ちホースとケーブル支持部材２４とを分離した
とき、当然流体がケーブル即ちホースより流出しないよ
うに、例えばワンタッチ式の止め弁が配設されている。

２５．２５は緊張具２６を介してガイドレール１の上下
方向に張架された索条、例えばワイヤロープ、２１は索
条２５．２５により水平面方向の位置が略拘束されたケ
ーブル中継具で、ケーブル支持部材２４以降のケーブル
であって走行台車２０の駆動源および溶接器具に連結す
るためのケーブルの端部を支持している。

２８はガイドレール１の上端部に支持された巻土器で、
この巻土器２８により巻上げもしくは巻戻しされるチェ
ーンあるいはワイヤロープの下端部がケーブル中継具２
７に連結されている。

上記構成において、ガイドレール１を溶接位置近傍に移
送する前に、第４図に示されるごとくバネ部材１５によ
りＹ１方向に付勢される真空バット１１の端部および当
接部材６の端部が固定の当接部材６１の当接面６１１と
夫々間隔Ｌ２およびＬ３となるよう夫々のハンドル１６
および９を回動して調整する。

（ただしＬ３ ＞ Ｌ２ ）しかる後、ケーブル群２３
の各端部とケーブル支持部材２４とを分離させた状態で
、移動装置４およびホイスト３を駆動させて、ガイドレ
ール１を概略の溶接位置へと移送する。

この場合、当接部材６の端部が最もＹ１方向に突出して
いるため、当接部材６以外の部材が被溶接物の表面と当
接することはない。

次にケーブル群のうち真空賦与源連通ケーブル即ちホー
スをケーブル支持部材２４に連結してガイドレール１の
位置決めおよび固定作業を行なう。

即ちガイドレールの吸着位置決め操作について述べると
ハンドル９を回動させて、当接部材６を固定の当接部材
６１の当接面６１１よりもＹ２方向に位置させる。

このように操作される当接部材６は２もしくは３個で、
残りの当接部材６は固定の当接部材６１の当接面６１１
よりもＹ２方向の位置となるよう予じめ位置決めされて
いる。

上記操作により固定の当接部材６１の当接面６１１より
も被溶接物側に位置する部材は真空バット１１のみであ
りしかもこの真空バット１１はバネ部材１５のバネ力に
よりＹ□方向に付勢されているため、少々被溶接物５の
表面が歪んで凹凸をなしていても夫々の真空バットの可
撓性部材は被溶接物の表面に確実に接触している。

この状態で第５図に示されるごとく、例えば最下段即ち
Ｚ１方向の端部に位置する真空バット吸着用の切換弁１
９を操作して、真空賦与源連通路１Ｂと被溶接物の表面
に確実に接触した真空バット１１の内部空間とを、真空
バットの支持装置１７の摺動部材１２に穿設された細孔
１２３を介、して連通させることにより、最下段の真空
バットが被溶接物の表面に確実に吸着する。

この後、夫々の切換弁１９を個々に操作して、順次真空
バット１１を被溶接物５に吸着させる。

このようにして全ての真空パラ） １１，１１．・・・
を被溶接物に吸着させた後、ハンドル１６がＹ１方向に
螺進するようハンドル１６を回動することによりガイド
レール１がＹ１方向に変位して、固定の当接部材の当接
面６１１が被溶接物に当接し、真空バットの吸着力が当
接面６１１を介して被溶接物５とガイドレール１との間
に反力として作用する。

この吸着力の反力によりガイドレールが被溶接物に固定
される。

勿論真空バットを被溶接物に吸着させる場合、レール１
０１と被溶接線５０２とが平行、もしくは略平行となる
よう位置合わせが行なわれている。

被溶接物の表面が真直な平面であれば上記操作によりガ
イドレールの固定作業を終了するが、通常被溶接物の表
面は歪んで凹凸をなす場合が多い。

この場合上記の操作ではレール１０１が被溶接物の表面
と平行をなさないことが大半である。

これに対拠するため適宜のガイドレール位置決め装置１
０のバンドルを操作して当接部材６をＹ１方向に変位さ
せて、レール１０１を被溶接物の表面５０１と平行に位
置決めする。

上記のごとく吸着位置決め機構を操作してガイドレール
を被溶接線５０２および被溶接物の表面５０１に対して
平行もしくは略平行に位置決めして固定した後、全ての
ケーブル群２３をケーブル支持部材２４に連結させ、か
つ走行台車２０を移動させつつ溶接を行なう。

ところで台車２０の走行につれて台車２０とケーブル中
継具２７とが離間するが、これを例えば目視により確認
して、所定間隔あるいは推定間隔以上離間したとき、も
しくは離間しそうになったとき、奏上器２８を駆動させ
てケーブル中継具２７を昇動もしくは降動させる。

この場合においても台車２０は所定の速度で走行しつつ
溶接を行なっているため、台車２０とケーブル中継具２
７とを相近接させるには、当然ケーブル中継具の移動速
度は台車の走行速度よりも大である。

ケーブル中継具と台車とが所定間隔あるいは推定間隔以
内に相近接したとき奏上器２８の駆動を停止させる。

このように台車は所定の速度で走行しつつ溶接を行なう
が、台車に対して昇動もしくは降動するケーブル中継具
によりケーブルが支持されているため、ケーブルにより
台車の走行を阻害することはない。

ところでケーブル中継具の昇動もしくは降動につれてケ
ーブルの重量に伴なう回転モーメント力が時々刻々変化
しつつケーブル中継具２７に作用するが、ケーブル中継
具はガイドレールの上端と下端との間に張架された索条
により拘束されているため、ケーブル中継具の位置はＸ
方向、Ｙ方向および回転方向に対して即ち水平面方向に
対して殆んど変動することはなく、従ってケーブル中継
具を昇動もしくは降動させても、ケーブル中継具が台車
に当接したり、ケーブルが台車に搭載された溶接器具に
からみついたりすることはなく、台車の走行を何ら阻害
することはない。

なおケーブル中継具が溶接電流用メータ、溶接電圧用メ
ータおよび溶接用のシールドガス検知用パイロットラン
プなどを付設したいわゆる操作箱である場合、台車の近
傍に位置するケーブル中継具即ち操作箱を操作しつつ溶
接位置を観察することができるので、特に溶接長さが長
くなった場合に有効である。

この場合においても、操作箱は索条２５．２５によりほ
ぼ位置決めされているので、操作箱の押ボタンやつまみ
などを操作しても操作箱と台車とが当接することはない
。

このようにして溶接終了後、夫々の切換弁１９．１９を
操作して真空パラ） １１．１１・・・の真空状態を解
除し、ガイドレール位置決め装置１０の当接部材６をＹ
１方向に所定量移動させる。

次にケーブル群２３をケーブル支持部材２４より分離さ
せた後再度ホイスト３および移動装置４を適宜駆動させ
て、ガイドレール１を適宜の溶接位置へと移送する。

上記のご・とく真空バット１１が球状継手を介して支持
装置１１に支持されていれば、真空バットは任意の角度
に傾動することができるので、真空バットと被溶接物表
面との接触が確実となり、ガイドレールの固定を完遂さ
せることができる。

なお被溶接物の表面がＸ方向もしくはＹ方向のみに凹凸
をなす場合、真空バットが適宜の方向に回動自在となる
よう、支持装置１７の端部に枢支軸を介して軸支させる
ことができる。

また固定の当接部材６１を設けておけば、被溶接物の表
面に対するガイドレールの位置、即ち溶接用トーチの概
略位置を常時一定に設定することができて有利であるが
、固定の当接部材を設けなくともよい。

即ちこの場合、レール１０１もしくはレール支持部材１
０２に対する当接部材６の位置を認知する手段、例えば
ガイドレール位置決め装置１０のネジ棒８の位置を認知
するための指針および目盛よりなる認知手段を設けるこ
とにより、固定の当接部材を設けなくとも略同等の効果
を得ることができる。

また、ガイドレール位置決め装置１０の当接部材６がＹ
軸を回転中心として回動自在に設けられていて、かつガ
イドレールをＸ方向もしくはＺ方向に移動させるときに
、当接部材６が被溶接物側に突設されていれば、当接部
材６のみが被溶接物の表面と当接するため、他の部材を
損傷させることがなく、しかもガイドレールの移動方向
、即ち、Ｘ方向もしくはＺ方向に拘わらず被溶接物に当
接する当接部材はＹ軸を中心として回動するため、ガイ
ドレールの移動を円滑に行なわせることができる。

また当接部材６が第４図に示されるごとく略円環状に形
成されていれば、当接部材が被溶接物の表面に当接して
ガイドレールを固定する際に真空バットの吸着力に伴な
う反力が円環状部で分散されるため、被溶接物の表面を
変形させる虞れがない。

なお当接部材をボールとしたいわゆるボール・ソケット
部材によりガイドレール位置決め装置１０の先端部を構
成することができる。

切換弁１９は三方口切換弁として説明したが勿論二方口
以上の切換弁とすることができる。

またこの切換弁を手動式もしくは自動式の任意のものと
することができるが、電磁切換弁とすれば、適当な制御
機構、例えばタイマーを併用することにより自動的に吸
着、排気を行なわせることができ、もしくは各電磁切換
弁に連結した押ボタン操作により遠隔操作を行なわせる
ことができて有利である。

さらにホイスト３および移動装置４はいずれか一方を設
ければよいが双方を備えていれば、ガイドレールを任意
の位置に移送することができて有利である；また、第２
図に示されるごとく、ガイドレールの対称線上の近傍に
真空バットおよび真空バットの支持装置が配設されてい
れば、真空バット部に溶接装置全体の回転モーメント力
が殆んど作用しないため、ガイドレールの位置決めをよ
り有効に行なうことができる。

なおガイドレールに相離間した夫々のレールを配設して
おけば、ガイドレールを一度位置決めして固定すること
により各レールに案内される走行台車の移動と共に複数
個所の溶接を行なうことができる。

勿論、各走行台車に搭載される溶接用トーチが夫々Ｘ方
向に調整自在に支持されていれば、ガイドレールに３以
上の任意の数のレールを設定することができ、あるいは
単一のレールを配設したガイドレールとすることもでき
る。

更に、レールを互いに直交する方向に設けることもでき
る。

また、被溶接物に吸着させる真空バットはその設置位置
に限定されることなく任意の位置の真空バットを適宜選
択して吸着させることができる。

さらにガイドレールは略垂直方向に吊下されるものとし
て説明したが、勿論ガイドレールの長手方向が略水平方
向に延在するように構成することもできる。

さらにまたガイドレール位置決め装置１０および真空バ
ットの支持装置１７はバンドルとネジとの噛合いによっ
て構成されるものとして説明したが夫々、流体圧作動シ
リンダーもしくは電動機などによって駆動されるよう構
成することができる。

この場合真空バットの支持装置１７が電動機を駆動源と
して構成されるときには、真空バットを常時Ｙ１方向に
付勢するバネ部材を設けた方が好ましく、また支持装置
１７が流体圧作動シリンダーを駆動源として構成される
ときには真空バットをＹ１方向に付勢する付勢力を弱く
シ、即ち低圧の圧力流体を作動させ、真空バットをＹ２
方向に付勢する付勢力、即ちレール支持部材をＹ１方向
に付勢させる付勢力を高圧の圧力流体により大きくする
方が好ましい。

上記のごとく、特に真空バットを用いた吸着位置決め機
構を有するガイドレールを備えた溶接装置であれば、被
溶接物の表面が歪んで凹凸をなすときでも、真空バット
は真空バットの支持装置により被溶接物の表面に確実に
接触するため、吸着が確実であって他の真空バットの吸
着状態に悪影響を及ぼすことなくガイドレールを強固に
固定することができ、また被溶接物の表面が歪んで凹凸
をなすときでも、ガイドレール位置決め装置によりガイ
ドレールを位置調整することができるので、被溶接物の
表面とガイドレールとの間隔を略同−に、かつガイド・
レールと被溶接線とを略平行に位置決めしつつガイドレ
ールを固定することができ、しかもこの固定作業が容易
にしかも迅速に行なうことができ、かつガイドレールが
確実に位置決めされて固定されているため、該ガイドレ
ールに沿って走行台車を走行させつつ溶接すれば良好な
溶接結果を得ることができる。

なお上記実施例において吸着手段として真空バットを用
いたが、このようにすれば被溶接物の材質に拘わらずガ
イドレールを固定することができて有利である。

なお吸着手段として電磁マグネットを用いることができ
るが、この場合、被溶接物が非磁性体であるときにガイ
ドレールを固定し得す、かつ電磁力が大きいときに溶融
状態を擾乱することがあるので真空バットに比して使用
が限定されるという不利がある。

さらに上記においてガイドレールを溶接位置へ移送する
際に、全てのケーブル群をガイドレールより分離すると
して説明したが、このようにすればガイドレール移送時
にケーブル群の影響を何ら受けないため、移動装置およ
びホイストの駆動力を比較的小さなものとすることがで
き、かつケーブル群を一括して束ねることができるので
ケーブル群はバラけることなく持ち運びが容易である。

しかるに多少ホイストおよび移動装置の駆動力を大きく
しなければならないが、ガイドレールを溶接位置へ移送
する際に、ガイドレールの吸着位置決め機構に連通させ
る吸着賦与源連通ケーブルのみをガイドレールに連結し
て支持しておけば、ガイドレールを適宜の溶接位置へ移
送した後に、ガイドレールの吸着位置決め作業を迅速に
行なうことができる利点がある。

以上本考案の実施形態を種々示したが、本考案はこれら
の実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態の
各部を適宜に組合せたり、各部を同等の部材で置換した
りすることにより種々の変形を行なうことができる。

以上のように本考案によれば、ホイストおよび移動装置
を適宜に駆動させて、ガイドレールを適宜の溶接位置へ
と移送する際に、少なくとも殆んどのケーブル群はガイ
ドレールと分離されているため、ホイストおよび移動装
置の駆動力を比較的小さくすることができ、しかもガイ
ドレールの移送を円滑に行なうことができ、かつガイド
レールの位置決めおよび固定作業時には僅かにガイドレ
ールの吸着賦与源連通ケーブルがガイドレールに連結さ
れているのみで、他のケーブル群が分離されているため
、従来のごとくケーブル群の自重およびケーブル群の垂
下状態に伴なう回転力がガイドレールに作用するという
懸念がなく、従ってガイドレールはケーブル群の影響を
受けることなく吊下されているためガイドレールの位置
決めおよび固定作業を容易にしかも迅速に行なうことが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す正面図、第２図は本考案の実施例
を示す正面図、第３図は第２図の側面図、第４図は第２
図の要部水平断面矢視図、第５図は第２図の要部概略配
管図である。 １・・・ガイドレール、２・・・索条、６・・・当接部
材、１１・・・真空バット、１９・・・切換弁、１０２
・・・レール支持部材、５０２・・・被溶接線、１０１
・・・レール、５・・・被溶接物、１０・・・ガイドレ
ール位置決め装置、１７・・・真空バットの支持装置、
２３・・・ケーブル群、２４・・・ケーブル支持部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ガイドレールを移送した後、被溶接物に固定し、該
   ガイドレールに沿って溶接器具を搭載した台車を走行さ
   せつつ立向もしくは水平で溶接を行なう溶接装置におい
   て、吸着位置決め機構を有し被溶接物に対して着脱自在
   なガイドレールと、前記吸着位置決め機構作動用ケーブ
   ル以外のケーブル群であって外部より溶接装置に装架す
   るためのシールドガス供給ホースや溶接用給電ケーブル
   などのケーブルなどのケーブル群の端部を前記ガイドレ
   ールの端部において少なくとも連結および分離自在に支
   持するケーブル支持部材とを具備し、前記ガイドレール
   の位置変更時に前記ケーブル群の端部と前記ケーブル支
   持部材とを分離させるようにしたことを特徴とする溶接
   装置。 ２ 前記吸着位置決め機構は、複数個の真空バットと、
   前記ガイドレールに配設されて、被溶接物の表面と略直
   交方向に前記真空バットを進退自在に支持する真空バッ
   トの支持装置と、真空賦与源連通路と前記真空バットと
   の間に夫々配設された切換弁と、前記ガイドレールに配
   設されて被溶接物の表面と略直交方向に当接部材を進退
   自在に支持する複数のガイドレール位置決め装置とから
   なる実用新案登録請求の範囲第１項に記載の溶接装置。 ３ 前記真空バットの支持装置は前記真空バットを常時
   被溶接物側に付勢させて支持する実用新案登録請求の範
   囲第２項に記載の溶接装置。 ４ 前記真空バットの支持装置は球形継手を介して前記
   真空バットを支持する実用新案登録請求の範囲第２項も
   しくは第３項に記載の溶接装置。 ５ 前記切換弁は３方口切換弁であって真空賦与源連通
   路と前記真空バットとが非連通時に前記真空バットが外
   気と連通ずる実用新案登録請求の範囲第２項乃至第４項
   のいずれか１に記載の溶接装置。 ６ 前記ガイドレールは相離間して２組配設され、かつ
   前記真空バットおよび真空バットの支持装置が前記２組
   のガイドレール間の対称線上近傍に配設された実用新案
   登録請求の範囲第２項乃至第５項のいずれか１に記載の
   溶接装置。 ７ 前記ガイドレール位置決め装置は被溶接物側の端部
   に被溶接物に対して回動自在な当接部材を有する実用新
   案登録請求の範囲第２項乃至第６項のいずれか１に記載
   の溶接装置。 ８ 前記ガイドレール位置決め装置は被溶接物側の端部
   に被溶接物の表面と略平行な方向に回動自在な当接部材
   を有する実用新案登録請求の範囲第２項乃至第６項のい
   ずれか１に記載の溶接装置。