JPS6230074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はタンクシエル等の鋼板を自動的に溶接
する装置に関し、特に溶接接合部に正確に追随し
得る簡易な構造を有する自動溶接装置に関する。

［従来の技術］ 従来の自動溶接装置は、第７図に示すように、
タンクシエル等の被溶接部材の外周床面１の上に
敷設されたレール２上を走行する台車３と、台車
３のマスト６に固定された溶接具４及び制御盤５
とマスト６の上端にベアリング７を介して揺動自
在に取り付けられたアーム８と、アーム８のピン
１３に揺動自在に取り付けられたフレーム１４と
を有する。フレーム１４には先端部にローラ１５
が取り付けられており、またモータ１７に結合す
るネジ１６を介してトーチ１９が取り付けられて
いる。トーチ１９に近接してフレーム１４に取り
付けられているのは磁気センサ１８である。磁気
センサ１８はタンクシエルの接合部１２に近接し
て位置し、接合部１２における磁界を検知し、検
出信号を制御盤５に送る。制御盤５は検知信号に
基づく制御信号をモータ１７に送り、それにより
トーチ１９を昇降する。台車３はタンクシエルの
外周を走行するので、トーチ１９は接合部１２上
を移動しながら自動的に溶接を行う。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この従来の溶接装置には以下の
ような欠点があつた。まずレールの床面１に凹凸
やうねり等があると、アーム８が上下に振動し、
それに応じてトーチ１９が接合部１２からずれ
る。このずれはモータ１７によるトーチ１９の昇
降により修正されるが、モータ１７のオン・オフ
制御は応答時間が比較的長く、初動慣性などによ
り、トーチ１９の正確な追随が困難である。トー
チ１９の先端が描くべき軌跡の精度は±1.0mm以
内であるが、従来の溶接装置では±2.5mmにも達
することがあり、接合部１２の溶接に機械的強度
のバラつきやピンホール、ダレなどの偏肉盛りが
発生するおそれがあつた。

本発明は上記の問題点を解消することを目的と
するものである。すなわち本発明の目的は、床面
のうねりや凹凸、接合部の変位などがあつても、
トーチが常に接合部１２上に位置するようになつ
ている自動溶接装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は磁
気センサ等の代わりに接合部と機械的に係合する
案内ローラによりトーチの位置決めを行うととも
に、トーチフレームをカウンターウエイトと釣り
合わせて無端ベルト上に設けることにより、床面
の凹凸やうねりなどに迅速に応答してトーチの位
置を制御できることを発見し、本発明に想到し
た。

すなわち本発明の自動溶接装置は、(a)被溶接部
材の外周床上を走行する台車と、(b)前記台車のマ
ストに設けられ、前記被溶接部材に接するローラ
を先端に具備するアームと、(c)前記アームにピン
を介して揺動自在に懸架されたフレームと、(d)前
記フレームに設けられた上下一対のプーリ間に張
架された無端ベルトと、(e)前記無端ベルトの前面
に取り付けられたトーチフレームと、(f)前記無端
ベルトの後面に前記トーチフレームと釣合いを保
つて取り付けられたカウンターウエイトと、(g)前
記トーチフレームに取り付けられたトーチと、(h)
前記トーチに近接して前記トーチフレームに設け
られた少なくとも１つの案内ローラとを有し、前
記案内ローラは前記被溶接部材の接合部に嵌入
し、もつて前記接合部に沿つて正確に前記トーチ
を案内することを特徴とする。

［実施例］ 第１図は本発明の好ましい一実施例による自動
溶接装置を概略的に示す。タンクシエル等の被溶
接部材の外周床面１の上に敷設されたレール２上
を走行する台車３は、従来の溶接装置と同様に、
マスト６を有し、マスト６には溶接具４及び制御
盤５が取り付けられている。マスト６の上端には
ベアリング７を介してアーム８が取り付けられて
おり、アーム８の前方には弾性装置（図示せず）
を介してサブアーム８′が取り付けられている。
サブアーム８′の先端にはタンクシエルの外表面
上を走行するローラ９が回転自在に取り付けられ
ている。

サブアーム８′のほぼ中間部にはピン２２を介
してコマ２３が取り付けられており、コマ２３は
スプリング等の弾性部材２４を介してフレーム２
５に取り付けられている。フレーム２５は従つて
ピン２２を中心として垂直面内を前後方向に揺動
可能である。フレーム２５の下方に一対の軸２
７，２７を介してプーリ２６，２６が回転自在に
取り付けられており、上下のプーリ２６，２６の
間に無端ベルト２８が張架されている。無端ベル
ト２８の前面にはトーチフレーム３２が取り付け
られており、無端ベルト２８の後面にはトーチフ
レーム３２と釣り合うようにカウンターウエイト
２９が取り付けられている。

第３図に詳細に示すように、トーチフレーム３
２にはトーチ３５が取り付けられており、トーチ
３５はスクリユー３６とコマ３７とにより、前後
方向に調節自在となつている。またトーチフレー
ム３２の進行方向突出部には、少なくとも一つの
案内ローラ３４を支持する部材３９がバネ４０を
介して嵌入されており、バネ４０による偏圧力は
ネジ４１により調節できるようになつている。こ
のような構造のために、案内ローラ３４は常にタ
ンクシエルの溶接用接合部５４に係合している。

第１図に示すように、フレーム２５の中間部に
設けられた突起とサブフレーム８′に固定された
調整具３１との間にスプリングなどの張力部材３
０が設けられているので、フレーム２５は常に前
方に偏圧され、それにより案内ローラ３４がタン
クシエルの接合部５４から離脱するのが防止され
る。

第４図乃至第６図は本発明の自動溶接装置に用
いる案内ローラ３４の好ましい形状の例を示す。

本発明の自動溶接装置の作動について以下に説
明する。まずタンクシエルなどの被溶接部材の外
周上のレール上に本発明の自動溶接装置を設置
し、アーム調節装置（図示せず）によりアーム８
の長さを調節するとともに、トーチフレーム３２
の案内ローラ３４をタンクシエルの未溶接接合部
５４に係合させる。この状態でトーチ３５の前後
位置をスクリユー３６とコマ３７により調節す
る。

駆動装置（図示せず）により台車３をレール２
上に走行させるとともに、トーチ３５による自動
溶接をおこなう。第３図に示すように、案内ロー
ラ３４は未溶接の接合部５４に係合しながら進行
し、トーチ３５より後方は溶接が完了した肉盛り
部５３となる。ここで床面１の凹凸やうねり、タ
ンクシエル外表面３８のうねりなどがあると、ア
ーム８は振動するが、トーチフレーム３２はカウ
ンターウエイト２９と釣り合いを保つてフレーム
２５の無端ベルト２８により迅速に上下動し得る
ので、かかる振動は迅速に吸収される。またフレ
ーム２５は弾性部材２４を介して揺動自在にアー
ム８に取り付けられているので、アーム８に伝わ
る振動の吸収は一層確実となる。

また未溶接接合部５４に何らかの変位がある場
合でも、トーチ３５の進行方向前方に近接して設
けられた案内ローラ３４が接合部５４内に嵌入し
ているので案内ローラ３４に接合部５４の変位が
伝わると同時に、トーチ３５もそれに応じて変位
する。このような追従機構により、トーチ３５は
常に接合部５４上に位置することになる。

［発明の効果］ 上記の構成により、本発明の自動溶接装置は床
面のうねりや凹凸並びに接合部の変位等によつて
も溶接位置がずれることなく、正確に接合部に追
従することができる。とくにトーチフレームとカ
ウンターウエイトが一つの無端ベルト上に釣り合
いを保つて設けられているので、トーチフレーム
の昇降（又はアームの昇降）の吸収は極めて迅速
に行うことができる。さらにトーチフレームに設
けられた案内ローラが未溶接接合部内に嵌入した
状態で係合しているので、トーチは接合部に完全
に追従することができる。このように本発明の自
動溶接装置は、複雑かつ高価なセンサーや追従機
構を用いることなく、簡単な構造で正確なトーチ
位置制御を成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動溶接装置の全体を示す概
略図であり、第２図は第１図のＡ―Ａ断面図であ
り、第３図は本発明の自動溶接装置のトーチ部分
を示す部分断面平面図（第１図のＢ―Ｂ断面図）
であり、第４図乃至第６図はそれぞれ本発明の自
動溶接装置の案内ローラの好ましい形状の例を示
す図であり、第７図は従来の自動溶接装置を示す
概略図である。 ２……レール、３……台車、６……マスト、８
……アーム、８′……サブアーム、１０……上
板、１１……下板、９……ローラ、２２……ピ
ン、２５……フレーム、２６……プーリ、２８…
…無端ベルト、２９……カウンターウエイト、３
２……トーチフレーム、３４……案内ローラ、３
５……トーチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 被溶接部材の外周床上を走行する台車
   と、 (b) 前記台車のマストに設けられ、前記被溶接部
   材に接するローラを先端に具備するアームと、 (c) 前記アームにピンを介して揺動自在に懸架さ
   れたフレームと、 (d) 前記フレームに設けられた上下一対のプーリ
   間に張架された無端ベルトと、 (e) 前記無端ベルトの前面に取り付けられたトー
   チフレームと、 (f) 前記無端ベルトの後面に前記トーチフレーム
   と釣合いを保つて取り付けられたカウンターウ
   エイトと、 (g) 前記トーチフレームに取り付けられたトーチ
   と、 (h) 前記トーチに近接して前記トーチフレームに
   設けられた少なくとも１つの案内ローラとを 有し、前記案内ローラは前記被溶接部材の接合部
   に嵌入し、もつて前記接合部に沿つて正確に前記
   トーチを案内することを特徴とする自動溶接装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の自動溶接装置
   において、前記トーチフレームは前記アームとの
   間に設けられた張力装置により前方に偏圧される
   ことを特徴とする自動溶接装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の自
   動溶接装置において、前記トーチフレームは弾性
   部材を介して前記ピンより懸架されていることを
   特徴とする自動溶接装置。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載の自動溶接装置において、前記案内ローラ
   は弾性部材を介して前記トーチフレームに支持さ
   れていることを特徴とする自動溶接装置。