JPS5956980A - ステイフナ−の水平すみ肉自動倣い溶接方法 - 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】 本発明はスデイフナーの両側又は片側の水平すみ円部を
溶接するに際して、溶接ヘッド部を自由ＩＵＪ　軌及び
自山昇μ′ｆｔ機構によって水平すみ自溶接線を機械的
に自ｌｉｄ倣いできる様に構ＪｊＸＩ、、た溶接装置を
月１いるヌデイフナーの水平すみ肉自動倣い方法に関し
、バ゛＋泊１１には、スデイフナーの厚み応じて接ｊｂ
−もしく　にＩ　Ｐａ１１反可能に構成した側面倣い用
ガイドＬ’ｌ−ルと、該スデイフナーの上面に常時抑圧
接触軸動可能に構成された上面倣い用ガイドロールを押
圧転動さぜ、ツイン又はシングル溶接用のトープ一部を
常に溶接線に沿って移動可能としたヌテイフリ゛−の水
３７ｒすみ肉自動倣い溶接方法に関するものである。

Ｉ桁ｊｉ、’（１等ｔ　ｆＴｌｉ強する目的でヌテイフ
ナー等を立設し、これを水平すみ肉溶接する場合には、
ステイフナ−あるいは■桁鋼自体のそりや歪みによって
水平すみ自溶接線が水平面内るるいは垂直面内で変動す
ることがあシ、全溶接線に亘って良好な溶接結果を得る
為には、溶接トーチを常に溶接線に倣わせる様な自動倣
い機構を月」いた溶接法が必要である。その為従来はグ
ラビテイ溶接機が汎用されていたが、作業員１人当９の
受持ち台数に限度があり、又長い溶接線の場合は何度も
溶接を中断しなければならないという欠点があった為、
自動溶接特に高精度の倣い機構を有する自動溶接装置に
よる溶接法の開発が要望される様になってきた。ところ
で自動溶接において精度のよい倣いを実現する為の手段
としては、電気的なセンサー等を利用しその信号を電気
的に処理して倣う電気的制御方法と、被溶接材上を機械
的に倣わせる機械的倣い方法が考えられる。又既に例え
ばアーク倣い（溶接棒だより、技術ガイド１９８２年第
１４７号、株式会社神戸製鋼所）を使用した１桁鋼の溶
接装置を用いる溶接法も出現しておυ、上記方法によれ
ばヌテイフナーの板厚の変化、溶接トーチのねらい位置
をアーク電流の液化で検知することによって倣う様にし
たもので、溶接線に対する倣いがセンサーなしで行なえ
ることからその効果は大きいが溶接制御の回路以外にア
ーク倣い用の煩雑な制御回路が別途必要である。

両者を比較した場合、機械的に倣う機構を用いる方がよ
り紅済的であることが着目され、これ迄に極めて多数の
機械的倣い方法が検討されてきた。

本発明もこれらの一貫として位置づけられるもので、ヌ
ディフナーの水平すみ肉を機械的に倣いつつ自動溶接（
時に半自動溶接）ｆ：行なうことのできる溶接方法を提
供しようとするものである。

即ち上記目的を達成し得た本発明の構成は、ヌデイフナ
ーの水平すみ自溶接部をツイン又はシングル溶接するに
当υ、支持部材に対し溶接線方向へ移動自在に取付けら
れたプームの適所に、自白回転及び自由昇降機構を介し
て溶接ヘッド部を取付けた溶接装置を用い、ヌティフナ
ーの厚みに応じて接近もしくは離反可能に構成した側面
倣い用カ゛イドロー／ｌ／を前記ヌティフナーの両側面
に接触転動させると共に、該ヌティフナーの上面には該
ヌテイフナーの上面に常時抑圧接触軸動可能に構成され
た上面倣い用ガイドロー／Ｉ／を押圧転動させ、上記ツ
イン又はシングル溶接用のトーチ部を常に溶接線に沿っ
て移動可能にしたこ七を要旨とするものである。

以下実施例たる図面に基づいて本発明の構成及び作用効
果を具体的に説明するが、下記実施例は一具体例にすぎ
ず、もとより前・後記の趣旨に徴して種々設計を変更す
ることは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

第１図は本発明に係るヌティフナーの水平すみ肉自動倣
い方法の実施に好適な構成を有する溶接装置の一例を示
す側面図、第２図は同要部を例示する側面図、第８図は
第２図に対応する要部正面図である。図においてマニプ
レータＭは支持部材１とプーム２からｆＪ！ｊ成され、
該プーム２は矢印Ｐで示す様に溶接＠Ｗと平行な方向へ
自由に移動できる様に設けられる。そしてプーム２の適
所（図では先１’＃ｊ　）に溶接ヘッド８を自由回転及
び自由列−降機構５を介して取付ける。

尚この自由回転及び自由昇降機構５の詳細は第４図に基
づいて後に詳説する。そして該機構５に設けられる自白
回転及び自由列−降スライドブロック８には回転ロック
機構が取付けられており、そのハ゛ｒ−、細についても
第４図に工って後述するが、これは溶接時には水平方向
の倣いを行なわせる様に前記自由回転及び自由昇降スラ
イドブロック８の自由回転を許容し、溶接に用いないと
きは該スライドブロック８の自由回転をロックして不安
定な揺れをなくす様な作用機能を発揮するものである。

父上記の自由回転及び自由昇降スライドブロック８に水
平移動ガイド６が一体的に取付けてあり、水平移動ガイ
ド６のスライダー２１．２１’上には２個の水平スライ
ドブロック１２　、１２’−１）ｉ夫々摺動自在に取代
けられ、これらのスライドブロック１２　、　ｌ　２’
には水平スライドブロック間隙調整用のエアシリンダー
１５によって橋渡しされる様に連結さね、前記水平スラ
イドブロック１２　、１２’がスライダー２１　、２Ｊ
’上において左右方向へ移動可能に且つお互いに近接す
る方向へ付勢されて構成されている。又水平スライドブ
ロック１２゜１２′の下端には夫々ステイフナ−２５の
側面倣い用ガイドロール１８　、１３’が対向してヌテ
ィフナー２５を挾みつける様に設けられ、前記スライド
ブロックｌ　２　、１２’の少なくとも一方（図では両
方）の中間部適所には取付金具２４．２４”（ｉｒ介し
て溶接トーチ１４　、１４’が取付けられている。該金
具２４　、２４’は溶接１・−チ１４　、１４’をトー
チの軸心延長線方向へ進退調整可能に、又該延長線と交
差する方向にトーチ１４　、　ｌ　４’を揺動回転自在
に即ちトーチ１４　、１４’の狙い角度又は狙い位置を
調整できる様に構成されている。父上記水平移動ガイド
６上にあって２個の水平スライドブロック１２　、１２
’の中間部には上下方向セット位置調整機構９が固設さ
れておシ、上下方向セット位置調整用スライダー１０の
下端にはステイフナ−上の上面倣い用ガイドロー／ｌ／
１１を設け、該上下方向セット位置１調整スライダーｌ
Ｏの上端に設けた減速機構（＝Ｊモモ−−７によって上
記スライダーと共に昇降可能に構成されている。

次に第４図は溶接ヘッド部８における自由回転及び自由
昇降機構、並びに回転ロック機構の一例を示す説明図で
あυ、第４図（Ａ）は要部縦断面説明図、第４図（Ｂ）
は第４図（Ａ）における（　ｂ　）−（ｂ　）線断面矢
視図、第４図（Ｃ）は第４図（Ａ）における（Ｃ）−（
Ｃ）線断面矢視図を夫々示す。１６はブーム２の先端に
固着される保持部であシ、溝型鋼によって構成されると
共に、図の上辺及び下辺に相当する上梁１６８及び下梁
１６ｂには夫々対応する１１通穴が設けられ、ガイド棒
１７が嵌合固定されている。自由回転及び自由昇降スラ
イドブロック８（ｌｉミスライドベアリング１を介して
上記ガイド棒１７に取付けられ、且つスライドブロック
貫通孔８３部分で回転および昇降自在に構成されている
。又自由回転及び自由昇降スライドブロック８の下部に
は回転ロック用歯車１９が一体的に設けられ、下梁１６
ｂには同じく回転ロック用歯車１９と対抗し同心且つ同
径の凹型ロック購２０が形成されており、該スライドブ
ロック８を下降させて回転ロック歯車１９を凹型ロック
溝２０に嵌合させれば回転ロック機（１４が働く。即ち
該スライドブロック８はＸ矢印方向に昇降自在であると
ともに断面円形ガイド棒１７を中心として矢印Ｙで示す
様に回転できるが、溶接装置の不使用時には該スライド
ブロック８を下降させて前述のロック機構を作用させる
ことによって不安定な揺れを生じさせない様に構成され
ている。

ステイフナ−２５の溶接にあっては、才ず２個の溶接ト
ーチ１４．１４’　が上方へ退避している状態を確認し
、次いでブーム２により溶接ヘッド部３をステイフナ−
溶接開始位１４近傍上方に移動する。この状態では自由
回転及び自由昇降機構５の自由回転及び自由昇降スライ
ドブロック８は溶接ヘッド部３全体の自重により下方に
位置しており、溶接ヘッド部３の回転ロック機構によっ
て回転がロックされている。次にモーター７を作動させ
て上面倣い用ガイドロール１１をステイフナ−２５の高
さに合わせてセットし、該」二面倣い用ガイドロール１
１をステイフナ−２５の上面に押圧させる。但しこの（
１１「には該スライドブロック８を持ち上げて回転ロッ
ク様＋鱈を解除すると共に該ブロック８を」二下の？Ａ
１６ａ＋１６６のほぼ中央に位置する状態とする。次に
溶接トーチセット用エアシリンダー１５を操作して水平
スライドブロックに１２．１２’の位１４調整を行なう
ことによりステイツフ−−２５に側１７ＩＹ倣い用ガイ
ドロール１３．１３’を当接させてステイフナ−２５の
両面を挾む様にセットする。更にＵ接トーチ１４．１４
’溶接狙い位］４及び狙い角度の調整は取付金具２４．
２４’の澗）；内によって行う。以上の状態即ち上面倣
い用ガ・ｆトロール１１がステイフナ−２５面上にセッ
トされると共に、自由回転及び自由昇降スライドブロッ
ク８が下葉１６Ｇから浮かせて状態のときは回転ロック
磯措が解放され、溶接ヘッド部３は自由に回転できる。

溶接開始後ブーム２の移動方向と溶接線とにずれが出て
きた場合には、側面倣い用ガイドロール１３，１３’が
そのずれに倣っていくので溶接ヘッド部３がそれに追従
して回転し、又ステイフナ−２５の高さと、プーム２に
よる上下セット高さとのずれは、モーター７の作動によ
って倣うのではなく自由回転及び自由昇降（幾構の自由
回転および自由昇降スライドブロック８により追従する
トーチ１４．１４’は常に溶接線にそって正しい倣い溶
接を行なう。尚第２図では側面倣い用ガイドロール１３
，１３’を左右夫々２個設けているが、これによってス
テイフナ−の側面倣いをより安定・確実にすることがで
きる。又図示しないが２個のガイドロール１３．１３’
の支持部にトーチ１４．１４’を載せることも可能であ
り、トーチ自重によりステイフナ−の両側面からガイド
ロールをステイフナ−に押しつけることによりトーチ部
を溶接線方向へ移動するための回転力又は移動力を得る
ことも可能である。

次にステイフナ−２５の端部の溶接には、該ステイフナ
一端部にを間約な余裕があって該ステイフナ−の厚み部
分を耳まき溶接する必要がある場合ト、ステイフナ一端
部に別の部拐が添着されていて空間的余裕がなく角まき
溶接ができないばがりか溶接残しを生ずる場合とがある
。

第５図は角丑き溶接を例示する概略要部見取図でありス
テインナー２５の端部Ａ′には溶接用トーチ１４．１４
’によってＩ格調４とステインナ一端部Ａ′の厚み部分
を角１き溶接２６した状態を示す。

この様な角まき溶接を行なうに当っては、溶接ヘッド部
３のＹｆ’？接開始点及び溶接終了点をステインナーー
の延長線上に若干外れた位置にすると共に。

図示しないがリミットスイッチやセンサー等の検知器に
より浴ｊ妾開始位置および溶接終了位置を検知し、？？
Ｊ接１・−チ１４．１４’を停止させると共にアークに
ついては引続き発生させることによって角ｊき溶接２６
を行なう。実際には溶接開始位置および終了位１１１．
はステイフナ一端部Ａ′より３〜５弓外（ｉｌｊｌに七
ットシ、アーク発生後その位置で１〜３秒停止したぞの
後移ｒ油する様にするのが好ましい。

次に６４接残しの回程を心安とする場合について：ｉＴ
　１図を用いて説明する。図においてステイフナ−２５
の端部には別の部拐Ａが添着されていて、Ｉ桁夕・ｔ４
とステイフナ−２５のすみ白部で溶接残しを生ずる恐れ
がある場合を例示している。この場合、溶接終了点であ
れば側面倣い用ガイドロール１３カステイフナ−２５の
側面を倣い走行してステイフナ−の端部に至るとアーク
発生をこの地点で停止してこれより先は溶接を行なわれ
ない。従ってこの部分に設けられるスカラップＢについ
ては、その溶接線Ｗ方向の長さａと側面倣いガ・ｆトロ
ール及びその支持具Ｃの溶接線方向Ｗの長さｌとの関係
を２ａ）ｅである様にセットしておけば、溶接残しのな
い溶接が可能となる。又、前述のアークならいを本発明
と併用すれば、ステインナーの溶接線近辺の溶接面に障
害物があったり、溶接し難い物質が附着した様な場合、
これを検知して機械的倣いをする前の予備的な倣いを行
なうことができる。但し該アーク倣いを実施するには本
発明だ使用する装置の他にアーク倣い用の駆動装置を要
する。

本発明は以上の様に構成されているので、簡単な機械的
倣い機構を用いた倣いの自動化が行なわれるのは勿論、
溶接セットが容易であり、ステイフナ−の水平すみ自溶
接線の確実、正確な倣い溶接ができ、必要ならば左右一
対の溶接トーチを設けることによる同時溶接も可能であ
り、ステイフナ一端部の角’！　！ａ　？’＋’；接、
溶接残し無しの溶接も可能であり、史に自由回転および
自由昇降機構に取付けた回転ロック機ＩＮにより溶接時
はロック解除され、不使用時は作用する様にすれば、不
使用時に溶接ヘッド？１１１が不用意に揺れて装置１′
！が損傷するなどの事故も防止できる。

４、　図ｒｕｒ　（７）　ｆ、”、ｊ単な説明ｒｔ：：
；　１図ｔよ本元明のステイフナ−の水平すみ肉自！Ｉ
Ｉυ倣い方法の実が１に好適な溶接装置を例示する側面
１ソ１、第２図ケよ・倉の要部を例示する側面図、第３
図は第２図に対応する要部正Ｉｊ図、第４図（Ａ）。

（Ｂ）、（Ｃ）　　ｒｒｉ回転ロック（幾＋１．′Ｉの
一部破断説明図である。第５図は角捷き溶接を例示する
概略要部見取図である。

１：支持部材　　　　２：ブーム ３　：　ｉ’；７１２５ヘツド　　　４：■情調５　：
　＋′１山回転及び自由昇降機構６：水平移にｂガイド ７：モーター　　　　　８：自由回転及び自由昇降スラ
イドブロック ９：上下方向セット位置調弊機構 １０；上下方向セット位置Ｎｌ’ｆｌ　ｋ用スライダー
１１：上面倣い用ガイドロール １２：水平スライドブロック １３：側面倣い用ガイドロール １４：溶接トーチ　　　１５：エアシリンダー１６：保
持部　　　　　１７：ガイド棒１８二回転およびスライ
ドベアリング １９：回転ロック用歯車２０：凹型ロック溝２１ニスラ
イダー　　　２４：取付金具２５ニスティフナ−２６二
角まき溶接 出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　植　木　久　→１．．。

・、’ｒ−，，ＬＬ’ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ヌテイフナーの水平すみ固溶接部をツイン又はシ
   ングル溶接するに当シ、支持部材に対し溶接線方向へ移
   動自在に取付けられたブームの適所に、自由回転及び自
   由昇降機構を介して溶接ヘッド部を取付りた溶接装置を
   用い、ステイフナ−の厚みに応じて接近もしくはＰ反可
   能に構成した側面倣い用ガイドロー）Ｖを前記ステイフ
   ナ−の両側面に接触転動させると共に、該ステイフナ−
   の上面には該ヌデイフナーの上面に常時抑圧接触転勤可
   能に構成された上面倣い用ガイドローフ１’を押圧転動
   させ、上記ツイン又はシングル溶接用のトーチ部を常に
   溶接線に沿って倣い移動できる様にしたことを特徴と丈
   る７テイフナーの水平すみ肉自動倣い溶接方法。 （２、特許請求の範囲第１項において、自由回転及び自
   由昇降機構に回転ロック機構を設け、該機構を水平すみ
   肉溶接時は解除し不使用時には作用させるステイフナ−
   の水平すみ肉自動倣い溶接方法。 （３）特許請求の範囲第１項において、溶接用のトーチ
   保持部に設は該溶接用のトーチ部と共にステイフナ−の
   厚み応じて接近もしくは離反可能に構成した夫々２個の
   側面倣い用ガイドロールを、前記ヌテイフナーの両側面
   に接触ｒｉ５Ｙ！ｉＵするヌテイフナーの水平すみ肉自
   動倣い溶接方法。 （４）特許請求の範囲第１項において、溶接開始点及び
   溶接終了点はヌテイフナーの端部から延長線へ若干はず
   れた位置とし、当該溶接開始位置および溶接終了位置に
   おいては溶接ヘッド部の移動を若干停止してアークを発
   生さぜることによシ、ステイフナ一端部の角まき溶接を
   可能としたヌテイフナーの水平すみ肉自動倣い溶接方法
   。 （５）特許請求の範囲第１項において、側面倣い用ガイ
   ドロール及びその支持具の溶接方向の長さｅと、ステイ
   フナ−のスカラップの溶接線方向の長さａとの関係を２
   ８＞７？にセットして溶接するヌテイフナーの水平すみ
   肉自動倣い溶接方法。 （６）特ｆ′ｆ−請求の範囲第２項において、回転ロッ
   ク機構は前記溶接ヘッド部の重置を前記上面倣い用ガイ
   ドロー／Ｌ／　ｆ介して前記ステイフナ−上面に載−ヒ
   ーＺンことによｐ解除するステイフナ−の水平すみ肉自
   動倣い浴接方法。