JPS59179273A - ならい装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱交換器のヘッダータンクの如き、Ｔ字型
に管同志を接合するための溶接装置に用いるならい装置
に関する。

熱交換器のヘッダータンクは、ヘッダーを構成する半円
管部に流体出入口通路用のパイプを直交連通させるもの
で、このとき半円管側をいわゆる鞍型曲線に切欠して接
合部を形成し、半円管部と流体出入口通路用パイプとを
直交させて溶接接合する。

このヘッダータンクの如き、鞍型曲線の溶接接合面を有
する被溶接物を、自動溶接装置で溶接するには、溶接接
合面をならうためのならい装置が不可欠であるが、従来
のかかる装置は、溶接接合面に極く近い部分、すなわち
溶接トーチ近傍を接触又は非接触の３軸方向以−ヒの多
数のセンサでならう構成であった。

従来のならい装置は、溶接トーチ近傍に多数のセンサを
配置するため、装置全体が複雑になり、熱の影響を受け
やすくなってならい精度が低下するなどの問題があった
。

この発明は、かかる鞍型曲線のならい装置を目的とし、
構成が簡単でかつ熱の影響を受けることがすくないなら
い装置を目的としている。

すなわち、この発明は水平に載置した管にこれに直角方
向から管端を溶接接合するための鞍型曲線からなる被溶
接面、を、垂直側管円周表面方向に移動して非接触で検
出する第１センサと、水平側管内に配置し水平側管径方
向及び垂直方向に移動する第２センサで検出し、第１セ
ンサにより溶接トーチの垂直側管表面に対する前後移動
量を決定し、溶接トーチの回転位置検出器による回転移
動量によって、第２センサの水平側管軸中心に直交する
垂直側管の直径方向の移動量を決定し、第２センサの垂
直方向の移動量で溶接トーチの溶接面に対する垂直移動
量を決定することを特徴とするならい装置である。

ならい機構を説明すると、第１図に示す如く、垂直側管
（１）の円周面に沿ってこれをならう第１センサ（３）
が、溶接トーチ（５）の垂直側管（１）の表面に対する
前後移動量（Ｚ）を決定し、水平側管（２）内に配置し
た第２センサ（４）は水平側管（２）の管軸に直交して
垂直側管（１）の直径方向に移動し、溶接トーチ（５）
の回転角（θ）によって、垂直側管（１）の直径方向の
水平移動量（ｘ）を、ｘ＝ｒｓｉｎθ（ｒ：垂直側管半
径）、で決定する。さらに、上記直径方向に移動する際
、垂直移動量（Ｙ）を決定するもので、溶接トーチ（５
）が鞍型曲線に沿って垂直側管（１）を−周する間に第
２センサ（４）は該直径方向に一往復することになる。

従って、この発明（こよるならい装置は、溶接トーチが
鞍型曲線に沿って移動するのに、２個のセンサしか必要
とせず、しかも両センザとも溶接トーチの熱影響を受は
難いところに設置することができる。

以上の説明では、被溶接物を水平に固定した場合を想定
して説明したが、溶接時の溶接金属のたれ落ちを防止す
るため被溶接物を所定角度ローリングさせて、溶接トー
チを常に垂直に保持する場合であっても、上記のならい
機構は有効であることは言うまでもないことである。

また、第２センサは、接触式、非接触式のいずれの方式
でもよく、ここでは被溶接物の管肉が厚く、開先を設定
しであるため、水平側管外表面より同様のならいを実施
すると誤差を生じるのを防止する目的から、管内に設置
しであるが、誤差を無視できる場合あるいは誤差を補正
すれば管外設置も可能となる。

以下にこの発明による実施例を説明する。第２図はなら
い装置を組み込んだ溶接装置の縦断正面図であり、第８
図は第２図■−■線における断面図である。

熱交換器のヘッダータンクとなる水平側半管（６）は基
台０Ｉ上部に組み込んだはしごフレーム型のワークベッ
ド翰に、押えガイド四によって載置固定される。

垂直側管（１）は、図示しない支持梁に軸支垂設される
回転溶接機本体（１）の下部より垂下するアームＩ４υ
に締付金具（６）を介して所定位置に保持される。

回転溶接機本体■には電動機６Ｄが載置され、支持梁に
軸支する本体（ト）自体が回転駆動される。。この本体
■にホルダー（至）を介して、下端に溶接トーチユニッ
ト−を固着したクランクアーム（至）が摺動自在に保持
され、先の電動機ｃｌｌ）に駆動されるクランク駆動部
（ロ）のクランク（至）に接続され、溶接トーチユニッ
ト−が上下動する。

溶接トーチユニット−には、溶接トーチを上下動させる
ための縦軸駆動モータ部ｔ１１）と、垂直側管（１）表
面付近に位置するようアームで垂下した第１センサ句の
信号により駆動され、溶接トーチを横移動させるための
横軸駆動モータ６のが組み込んである。

第２センサｔ１ρは、基台ａＯ内に設置してあり、接触
子６カがモータ（至）により螺合進退する縦軸駆動ユニ
ット−に装着され、縦軸駆動ユニツ１１全体がモーター
により螺合進退する横軸駆動ユニツ）Ｍに装着してあり
、さらに、全体が第２図で左右に移動可能に基台０Ｑ底
部に固着しである。ここでは接触子φの位置検出は各ユ
ニヅ１１．Ｈに装着したポテンショメータで行なう。な
お、回転溶接機本体曽及び溶接トーチユニット−の縦軸
駆動モータ部■の位置検出もポテンショメータで行なう
。

以上の構成において、回転溶接機本体■は電動機Ｃ３１
）及び縦軸駆動モータ部６１）の制御装置により所定の
速度の回転駆動が行なわれ、溶接トーチユニット（５［
］）もクランク■のストローク調整によって所定の上下
運動が与えられる。溶接始点位置に対応する位置にある
第２センサ（６１）がメタートすると同時に、前述した
ならい機構により各ポテンショメータによって、水平移
動量（Ｘｌと垂直移動量（ｙ）が測定され、溶接トーチ
の回転角（θ）と垂直移動（ｉ　（Ｙ）として出力され
て制御装置に入る。

制御装置は、回転溶接機本体（ト）及び縦軸駆動モータ
部に）側のポテンショメータで得た位置検出信号と比較
して、溶接トーチの位置を調整し、また第１センサーに
よって垂直側管（１）から所定距離を維持して溶接トー
チが保持され、鞍型曲線を有する溶接接合面を正確にな
らい、良好な溶接の自動化が可能となる。

また、上記には溶接トーチユニット（５すを縦軸及び横
軸方向に駆動する方法に、クランク機構と各駆動モータ
を使用する例を示したが、第４図に示す如く、溶接トー
チユニット（５鴎を吊支するアーム弼を縦軸駆動モータ
ユニット助と横軸駆動モータユニット（至）を介して直
接回転溶接機本体（７）の側面部に装着し、回転軸に対
して上下及び前後動可能に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるならい装置のならい機構を示す
説明図、第２図はならい装置を組み込んだ溶接装置の縦
断正面図、第３図は第２図ＨＥ−ＩＩＩ線における断面
図、第４図は溶接トーチユニットの駆動を示す説明図で
ある。 １・・・垂直側管、２・・・水平側管、３，６０・・・
第１センサ、４，６１・・・第２センサ、５・・・溶接
トーチ、１〇−・基台、２０・・・ワークベッド、３０
・・・回転溶接機本体、　５０・・・溶接トーチユニッ
ト。 出願人　　住友精密工業株式会社 代理人　　押　　１）　良　　久１丁４＋第２図 ■Ｊ 第４図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　水平に載置した管に垂直方向から管端を溶接接合す
   るための鞍型曲線からなる被溶接面を、垂直側管円周表
   面を周方向に移動して非接触で検出する第１センサと、
   水平側管内又は管外に配置し水平側管直径方向及び垂直
   方向に移動する第２センサで検出し、第１センサにより
   溶接トーチの垂直側管表面に対する前後移動量を決定し
   、溶接トーチの回転位置検出器による回転移動量によっ
   て、第２センサの水平側管軸中心に直交する垂直側管直
   径方向の移動量を決定し、第２センサの垂直方向の移動
   量で溶接トーチの溶接面に対する垂直移動量を決定する
   ことを特徴とするならい装置。