JPS6293078A - 自動溶接装置 - 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】 （産業上の利用分野） 短板を曲げ加工して予め略真円状の短管となされたワー
クの継目を自動的に溶接する自動溶接装置に関する。

（従来の技術〉 従来、この種の自動溶接装置において、円筒状のワーク
の溶接治具へのセントは、一般にワークセンタを出し、
ワーク周面をクランプすることでなされている。そして
、このセットされたワークは送り手段によって送られな
がら溶接され、溶接完了したワークを溶接治具より取り
出すことによって溶接工程が終了する。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、溶接時において、ワークの先端から溶接して
行くと熱歪等の影響で後端の継目が開く傾向及び溶接部
分が起き上がる傾向があり、これらの傾向はワークが厚
物になるほど顕著となる。

このため、従来の装置においては上記の傾向が加工上の
ネックとなっていた。またワークの溶接治具へのセント
、芯出し、取り外し等の作業が必要なため溶接工程時間
がかかるという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、短板を曲げ加工して予め略真円状の短管とな
されたワークの継目を溶接する自動溶接装置であって、
入口がワーク径より大きくなされるとともに内部が溶接
時のワーク径と同径に絞られた貫通穴が設けられ、入口
側の端部中央から軸方向に沿って刃先がワークの継目内
に入り込むように貫通穴内に突入されたワークの位置決
め部材が設けられ、位置決め部材の延長上にある出口側
近傍に溶接用の開口部が設けられた溶接治具と、溶接治
具に設けられた開口部上に具備された溶接トーチと、ワ
ークを溶接治具の貫通穴に送り込み、縮径させ、溶接さ
せ、貫通穴か、ら排出させる一連の動作を連続的に行う
送り手段とからなるものである。

（作用） 位置決め装置の２本のローラにのせられたワークは光セ
ンサ等によりワークの継目が検出され、ワークの継目を
真上に位置するように前記ローラが回動する。そして、
昇降シリンダによってワークを溶接治具の貫通穴と同軸
上に上昇させ、貫通穴と同軸上に位置したワークは、送
り装置によって位置決めされるとともに溶接治具の貫通
穴内へ送られる。溶接治具の貫通穴径は入口がワーク径
より大きく、途中で径がしぼられ、出口近傍の開口部で
はワークの継目がぴったり合うワーク径と同径になって
いる。よって挿入されたワークは溶接治具に設けられた
センタガイドで引き続き位置決めされた状態で貫通穴内
を進み、溶接治具の開口部付近に達するとワークの継目
がぴったり合うとともに、開口部上方に設けられている
センサがワーク先端を検知して前記開口部で溶接が開始
される。′そしてワークの継目がン容接されて行き、ワ
ークの後端をセンサが検知すると溶接は終了する。

さらに、溶接されたワークは引き続き送り装置によって
送られ、溶接治具の出口より送り出される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

自動溶接装置は、第１図乃至第４図に示すように、短板
を曲げ加工して予め略真円状の短管となされたワーク１
の継目２を溶接するための溶接トーチ４と、ワーク１を
溶接時にクランプする溶接治具１０と、溶接治具１０に
ワーク１を送り込む送り装置２０と、ワーク１を位置決
めして送り装置２０まで運ぶ位置決め装置３０とから構
成されている。

位置決め装置３０は、２本のローラ３２，３３を有する
受台３１と、受台３１を昇降自在に支持する昇降シリン
ダ３６とから構成されており、２本のローラ３２，３３
は平行かつ水平となるように両端が受台３１に軸支され
、該ローラ３２，３３の一端はギア′３４を介してモー
タ３５と連結されている。そして、受台３１にはワーク
１の継目２を検出する光センサ３７が設けられ、ローラ
３２゜３３の回動によりワーク１の継目２が真上に位置
するようになされている。また、昇降シリンダ３６のロ
ッド端は受台３１の下面に固着され、受台３１が昇降自
在になされている。

送り装置２０は、ワーク１を送る時の位置決めをするガ
イドアーム２２とワーク１を）８接治具１０に送り込む
送り杆２５から構成され、これら各構成部材は台盤２１
上に載置されている。ガイドアーム２２の基端部は台盤
２１上に軸支され、先端部に円板状のガイドプレート２
３を回転可能に具備している。２４はガイドプレート２
３をガイドアーム２２の先端に枢支するピンである。位
置決め装置３０において継目２が真上に位置されたワー
ク１が上昇され、ワークｌの継目２にガイドブレート２
３が差し込み、係合されることで、溶接治具１０に送り
込まれるワーク１の位置決めを行っている。送り杆２５
は、先端にワーク１の径よりもやや大きい径の円板状の
押込み部材２６が取り付けられている。送り杆２５の基
端部は油圧モータ、サーボモータ等（図示省略）と連結
されている。送り杆２５は台盤２１の中程に、溶接治具
１０の貫通穴１３と同軸上を水平にストロークするよう
に設けられている。押し込み部材２６は、送り杆２５と
着脱可能となされワーク１の径に合わせて取り替えられ
る。

溶接治具１０は、第２図に示すように、前面１１から背
面Ｉ２に貫通する貫通穴Ｉ３を設けた四角柱で形成され
、上面１４の背面１２側の端縁中央部にはＵ字状に切り
欠いた開口部１５が設けられ、上面１４の前面１１側の
端縁中央から開口部１５近傍にかけて軸方向に切り込ん
だスリット１６が設けられている。

スリット１６には、該スリット１６と長さが略等しいセ
ンタガイドプレート１７が刃先を貫通穴１３に適当な長
さ突入させて固定されており、この突入した部分がワー
クｌの継目２と係合することによってワーク１の位置決
めをする。

貫通穴１３は、第３図に示すように、前面１１側からス
リット１６が終わる所くらいまではワーク１の径より大
きい径のストレート穴７となされ、スリット１６が終わ
る所くらいから徐々に径が絞られ、開口部１５に達する
所でワーク１のｍ目２がぴったり合うようにテーバ穴８
となされ、テーパ穴８から背面１２までは絞られた径の
ストレート穴９となされている。貫通穴１３のテーバ穴
８は本実施例に限らず、例えば、前面１１側から開口部
１５に達する所くらいまでの全体がテーパ穴１９に形成
されていてもよい（第４図参照）。

溶接治具１０は、前面ｌｌ側がワーク１の入口、背面１
２側がワーク１の出口となるように貫通穴１３の径がそ
れぞれ違う３台の溶接治具１０ａ。

１０ｂ、１０ｃとなされ、これら３台の溶接治具が移動
台１８上に適宜距離を保って固定されている。移動台１
８はモータ（図示省略）等により移動可能で、３台の溶
接治具１０ａ、ＬＯｂ、１０Ｃの内、溶接するワーク１
の径に合った溶接治具を溶接トーチ４の下方の溶接位置
にセットする。

なお、・移動台１８上に固定する溶接治具１０は３台と
は限らない。

溶接トーチ４は、基台３の上部に固定されたシリンダ５
のロッド端にトーチ部材６を介して取り付けられ、溶接
トーチ４の口部が溶接治具１０の開口部１５の上方に位
置するようにセツティングされている。トーチ部材６の
側面にはワーク１の先端及び後端を検知する光センサ３
８．３９がそれぞれ設けられている。

なお、本実施例においてワーク１の検出は光センサを使
用したが、これに限らずリミットスイッチ等を用いても
よい。

次に、本発明の自動溶接装置を用いて円筒状ワーク１を
溶接する動作について説明する。

まずワーク１が位置決め装置３０にコンベア（図示省略
）等で送られると、位置決め装置３０ではワーク１の継
目２を光センサ３７によって検出し、位置決め装置３０
のローラ３２，３３の回転によりワーク１の継目２を真
上に位置させる。次に、昇降シリンダ３６によりワーク
Ｉが溶接治具１０の貫通穴１３と同軸上となるように位
置決めする。この時、ワーク１の継目２に送り装置２０
のガイドプレート２３が係合してワーク１を位置決めし
ている。そして、送り装置２０の押し込み部材２６をワ
ーク１の端部に当接させて送り杆２５でワーク１を溶接
治具１０方向へ送ると、ワーク１が溶接治具１０の貫通
穴１３内へ送り込まれる。

貫通穴１３内では溶接治具１０のセンタガイドプレート
１７とワーク１の継目２が係合され、ワーク１が引き続
き位置決めされた状態で送り込まれる。さらにワーク１
が送り込まれ開口部１５の付近に達すると貫通穴１３の
径の絞りによりワーク１の継目２が合わぜられるととも
に開口部１５で光センサ３８によってワーク１の先端を
検知し、溶接が開始される。さらにワーク１は溶接され
ながら送られ、光センサ３９によってワーク１の後端が
検知されると溶接は終了する。そして、溶接が終了した
ワーク１はそのまま送り装置２０によって出口側に押出
され溶接工程が終了する。この時の送り速度は光センサ
３８がワーク１の先端を検知する溶接開始位置までは早
送りで送られ、溶接を開始すると溶接に適した速度で送
られる。

〈発明の効果） 短板を曲げ加工して予め略真円状の短管となされたワー
クは溶接治具の貫通穴内を通り、ワークの外周面がしっ
かりクランプされた状態で溶接されるため、熱歪等によ
るワークの継目の開き及び溶接部分の起き上がりが規制
され、初期設定寸法通りの寸法精度の高い短管製品を得
ることができる。また、従来のような溶接治具へのワー
クの取り付け、芯出し、取り出し等の工程が不要となる
ため溶接工程時間が大幅に短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係る自動溶接装置の実施例
を示し、第１図は一部を省略した自動溶接装置の全体斜
視図、第２図は溶接治具の斜視図、第３図、第４図は溶
接治具の断面図である。 １・・・ワーク　　　４・・・溶接トーチ１０・・・溶
接治具　１３・・・貫通穴１５・・・開口部　　１７・
・・センタガイドプレート２０・・・送り装置　３０・
・・位置決め装置第２図 第３囚 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）短板を曲げ加工して予め略真円状の短管となされた
   ワークの継目を溶接する自動溶接装置であって、 入口がワーク径より大きくなされるととも に内部が溶接時のワーク径と同径に絞られた貫通穴が設
   けられ、入口側の端部中央から軸方向に沿って刃先がワ
   ークの継目内に入り込むように貫通穴内に突入されたワ
   ークの位置決め部材が設けられ、位置決め部材の延長上
   にある出口側近傍に溶接用の開口部が設けられた溶接治
   具と、 溶接治具に設けられた開口部上に具備され た溶接トーチと、 ワークを溶接治具の貫通穴に送り込み、縮 径させ、溶接させ、貫通穴から排出させる一連の動作を
   連続的に行う送り手段とからなることを特徴とする自動
   溶接装置。 ２）送り装置と溶接治具の間に、ワークを溶接治具の貫
   通穴と同軸上に位置させるとともにワークの継目を定位
   置に保持させる位置決め装置を備えた特許請求の範囲第
   １項記載の自動溶接装置。 ３）位置決め装置は、ワークを回動させる２本のローラ
   が上下動可能となされたシリンダのロッド上端に固着さ
   れた受台に平行かつ水平に軸支され、受台上あるいは受
   台の近傍にワークの位置検出用のセンサが設けられた特
   許請求の範囲第２項記載の自動溶接装置。 ４）位置決め装置の上位に、ワークを定位置に保持する
   ガイドプレートが設けられた特許請求の範囲第２項又は
   第３項記載の自動溶接装置。