JPS63199072A - 仮付兼溶接装置 - 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〕 本発明は仮付兼溶接装置に関する。更に詳しくは仮付け
が可能であり、かつビード外観が良好な仮付兼溶接装置
に関する。

〔従来技術〕

例えば、橋桁など綺麗なビード外観が要求される溶接部
分にはサブマージアーク溶接機による溶接が行われる。

然しなから、サブマージアーク溶接機は仮付けができな
いばかりでなく、溶接条件の調整が難しいという問題が
ある。また、炭酸ガス半自動アーク溶接機に比べて高価
である。

一方、炭酸ガス半自動アーク溶接機は仮付けができ、ま
た、溶接条件の調整が簡単に行えるが、綺麗なビード外
観が得にくいという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる欠点を解消すべくなされたものであり
、仮付けが可能で、かつビード外観が良好であり、更に
溶接条件の調整が容易であり、かつサブマージアーク溶
接機に比べて安価な仮付兼溶接装置を提供することを目
的とするものである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成できる本発明の仮付兼溶接装置は、先行
用の炭酸ガス半自動アーク溶接用トーチの後方にサブマ
ージアーク溶接用トーチを配設すると共に、両者の溶接
電源を炭酸ガス半自動アーク溶接機用の溶接電源とした
ことを特徴とするものである。

上記のように、本発明によれば、先行する炭酸ガス半自
動アーク溶接機による仮付けができるばかりでなく、当
該炭酸ガス半自動アーク溶接とサブマージアーク溶接に
よるタンデム本溶接ができるために炭酸ガス半自動アー
ク溶接機による溶接に比べてビード外観が良好であると
共に、大脚長を得ることができる。また、サブマージア
ーク溶接装置に比べて炭酸ガス半自動アーク溶接装置が
安価であるため、通常のクンデムサブマージアーク溶接
装置に比べて安価であると共に、溶接条件の調整が容易
となる。

〔実施例〕

以下、図面によって本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明に係る仮付兼溶接装置の側面図であり
、当該仮付兼溶接装置を含む桁材組立溶接装置１　（第
２図参照）によれば、例えば、第１５図に示すようなキ
ャンバ−Ｃを有する１桁１００も良好なビード外観が得
られる。

前記桁材組立溶接装置１は一枚のウェブ材Ｗと、二枚の
フランジ材ｆ、ｆをＩ型に組立てる組立手段２と、当該
組立手段２に沿って移動する走行体としてのガーダ−４
に取付られ、かつウェブ材Ｗとフランジ材ｆを溶接する
溶接手段３と、から構成されている。係る組立手段２、
及び溶接手段３について、順次、説明する。

（ａ）　　皿文王没艮２二二 第２図に示すように、組立手段２は、ウェブ材Ｗを平面
状に支えるウェブ材支持手段５と、このウェブ材Ｗの両
側に、それぞれ、フランジ材ｆを立て掛けた状態で押し
つけるフランジ材支持手段６と、から構成されている。

第３図に示すように、ウェブ材支持手段５は、組立手段
２の長手方向に沿って二側に並設された多数のローラー
１５及び１５ａから構成されている。そして、第２図に
示すように、一方のローラー１５は固定フレーム１１に
回転自在に取付られ、他の一方のローラー１５ａは移動
フレームｌｌａに回転自在に取付られている。そして、
ウェブ材Ｗは、これらのローラー１５゜１５ａによって
平面状に支持される。

また、第２図に示すように、ウェブ材支持手段５の両側
に、ぞれぞれ、フランジ材支持手段６が配設されている
。その一方のフランジ材支持手段６はフランジ立て１６
を有している。このフランジ立て１６は固定フレーム１
１に取付られた多数の油圧シリンダ１７によって起伏さ
れる。

また、第２図に示すように、フランジ立て１６には、そ
の反力を支える多数のストッパー１８が取付られている
。また、固定フレーム１１には、ストッパー受け２０が
、それぞれ、固定されている。また、ストッパー受け２
０には連続ストッパー２１が配設されている。第７図乃
至第９図に示すように、連続ストッパー２１は横断面楔
形の係合部２３と、それに隣接する横断面長方形の解除
部２２を備えており、係合部２３がストッパー受け２０
に位置するときは、ストッパー１８がストッパー受け２
０によって支持され、解除部２２がストッパー受け２０
に位置するときは、ストッパー１８とストッパー受け２
０の保合が解除される。

他の一方のフランジ材支持手段６はフランジ立て１６ａ
を有している。このフランジ立て１６ａは移動フレーム
ｌｌａに取付られた多数の油圧シリンダ１７ａによって
起伏される。

また、第２図に示すように、フランジ立て１６ａには、
その反力を支える多数のストッパー１８ａが取付られて
いる。また、移動フレーム１１ａには、ストッパー受け
２０ａが、それぞれ、固定されている。また、ストッパ
ー受け２０ａには連続ストッパー２１が配設されている
。

第７図乃至第９図に示すように、連続ストッパー２１は
横断面楔形の保合部２３と、それに隣接する横断面長方
形の解除部２２を備えており、係合部２３がストッパー
受け２０ａに位置するときは、ストッパー１８ａがスト
ッパー受け２０ａによって支持され、解除部２２がスト
ッパー受け２０ａに位置するときは、ストッパー１８ａ
とストッパー受け２０ａの保合が解除される。

更に、第３図に示すように、フランジ立て１６．１６ａ
には、それぞれ、一定間隔でフランジ幅寄装置２５が取
付られている。各フランジ幅寄装置２５は一対のローラ
ー２６．２６を有しており、これら一対のローラー２６
．２６によってフランジ材ｆがフランジ立て１６，１６
ａの中心に、それぞれ、幅寄せされる。即ち、第１０図
に示すように、左右一対の溝付きレール２７．２７間に
一対のブロック２８．２８が摺動自在に取付られており
、更に、各ブロック２８には、第１２図に示すように、
軸２９が固定され、この軸２９にローラー２６が回転自
在に取付られている。この軸２９は十分な長さを有し、
フランジ材ｆがキャンバ−の変化に応じてローラー２６
とともに、その軸線方向に移動できるように構成されて
いる。この軸２９の先端にはローラー２６の脱落を防止
するス）７バープレート３０が固定されている。また、
第１０図に示すように、一対の溝付きレール２７゜２７
を固定するベース３１の中心部にピニオンギヤ３２が配
設されている。このピニオンギヤ３２は、一対の丸ラン
ク３３．３３間に配設されており、その一方の丸ラック
３３は一方のブロック２８に固定され、他の一方の丸ラ
ック３３は他の一方のブロック２８に固定されている。

また、各ブロック２８には、対向するブロック２８に取
付られた丸ラック３３が進入できる孔３４が穿設されて
いる。また、ピニオンギヤ３２はベース３１に取付けら
れた油圧モーター３５によって駆動される。

また、第３図に示すように、フランジ立て１６．１６ａ
には、それぞれ、フランジ押圧用の多数のエアシリンダ
ー３７が配設されており、その頭部に設けられたフラン
ジ押し３８　（第１図参照）によってフランジ材ｆを押
圧すると、フランジ材ｆが、その全長にわたってウェブ
材Ｗにメタルタッチする。

また、第２図に示すように、ローラー１５とフランジ立
て１６の間にレベル出しレール３９カ配設されている。

このレベル出しレール３９と固定フレーム１１の間には
、それぞれ、模型をしたレベル出し４０及び４１が設け
ら塾ており、その一方はレベル出しレール３９に固定さ
れ、他の一方は固定フレーム１１に固定されている。そ
して、上記レベル出しレール３９を、その長手方向（紙
面を貫通する方向）に移動させることにより当該ウェブ
材Ｗをフランジ材ｆの中心に位置させることができる。

同様に、ローラー１５ａとフランジ立て１６ａの間にレ
ベル出しレール３９が配設されている。このレベル出し
レール３９と移動フレームｌｌａの間には、それぞれ、
模型をしたレベル出し４０及び４１が設けられており、
その一方はレベル出しレール３９に固定され、他の一方
は移動フレームｌｌａに固定されている。そして、上記
レベル出しレール３９ａを、その長手方向（紙面を貫通
する方向）に移動させることにより当該ウェブ材Ｗをフ
ランジ材ｆの中心に位置させることができる。

しかして、第２図において、フランジ立て１６．１６８
を二点破線で示すように左右に開き、その上に、それぞ
れ、フランジ材ｆを載置したあと、油圧モーター３５を
回転させると、ローラー２６．２６が接近し、フランジ
材ｆが、それぞれ、フランジ立て１６．１６ａの中心に
支持される。

次いで、油圧シリンダー１７．１７ａを作動させると、
フランジ立て１６．１６ａが実線で示すように起き上が
るが、このとき、フランジ立て１６．１６ａを、若干、
内側に倒し、各連続ストッパー２１の係合部２３をスト
ッパー受け２０，２０ａに位置させてから、若干、元に
戻すと、ストッパー１８．１８ａの下端部がストッパー
受け２０．２０ａに係合し、フランジ立て１６．１６ａ
の反力を支えることができる。

次いで、ローラー１５．１５ａの上にウェブ材Ｗを載置
し、しかる後に、レベル出しレール３９．３９を、その
長手方向に移動させると、当ＢＮレベル出しレール３９
．３９が昇降し、つニブＷの両端がフランジ材ｆの中心
に合わせられる。

次いで、移動フレームｌｌａを固定フレーム１１側に移
動させると、移動フレームｌｌａ側。

のフランジ材ｆによってウェブ材Ｗが固定フレーム１１
側のフランジ材ｆに押しつけられる。

次いで、フランジ押圧用のエアシリンダー３７．３７を
作動させると、両側のフランジ材ｆはウェブ材Ｗに強く
押しつけられ、仮に、ウェブ材Ｗがキャンバ−付のウェ
ブ材であってもフランジ材ｆとウェブ材Ｗが全長にわた
って密着する。

第２図に示すように、移動フレームｌｌａは、床面７上
に敷設されたレール４７上に横行自在に配設れている。

また、移動車４２を備えた移動フレームｌｌａの脚部４
６には大型ナツト４３が取付けられており、このナツト
４３に螺合するネジ軸４４がレール４１に平行に設けら
れている。そして、各ネジ軸４４はフレーム移動用モー
ター４５によって回転され、このモーター４５が正逆回
転することにより移動フレーム１１ａが固定フレーム１
１に接近したり、離反したりする。

（ｂ）　　捜韮ｍへて 第２図に示すように、溶接手段３は走行体としてのガー
ダ−４に取付られ、当該ガーダ−４によって紙面を貫通
する方向、即ち、組立手段２の長手方向に所定の溶接速
度で移動する。

ガーダ−４は門型をなし、左右一対のレール５１．５１
上に乗っている。ガーダ−４は、その左右に、それぞれ
、サドル５２．５２を備えており、各サドル５２は、第
４図に示すように、従動輪５３と駆動輪５４を備えてい
る。第６図に示すように、両者は両側に鍔５５．５５を
有しているが、駆動輪５４は、その片方の鍔５５を歯車
状５６とし、これと噛み合う駆動歯車５７によって回転
される。当該駆動歯車５７は、第２図に示すサーボモー
ター５８によって回転される。このサーボモーター５８
はエンコーダー（図示せず）を備えており、このエンコ
ーダーからのパルス信号によってガーダ−４、換言すれ
ば、倣いセンサー８１，８１８の走った距離が、刻々、
コンピューターなどのコントローラー９０に人力される
。また、各サドル５２は、第６図に示すように、その前
後に備えた一対のローラー５９．５９によって各レール
５１を挟持している。

第２図に示すように、ガーダ−４は移動フレームｌｌａ
の上方に、ガーダ−４の横手方向、即ち、組立手段２の
横手方向に移動できるガーダ−ステージ６１を備えてい
る。このガーダ−ステージ６１は、第３図に示すように
、ガーダ−４の横手方向に敷設した一対のガイドレール
６２．６２に摺動自在に取付られている。そして、その
一方のレール６２に平行にラフクロ３が敷設されており
、このラック６３と噛み合うピニオン６４がガーダ−ス
テージ６１に設置されたモーター６５によって駆動され
る。

第１図に示すように、このガーダ−ステージ６１に固定
された第１アーム６６ａにエアシリンダー６７ａによっ
て昇降されるローラー６８ａが取りつけてあり、このロ
ーラー６８ａによってウェブ材Ｗがフランジレベル出し
レール３９に押しつけられる。また、第１図に示すよう
に、ガーダ−ステージ６１に固定された第２アーム６９
には昇降スライダー７０によって昇降される昇降アーム
７１が備えられている。この昇降アーム７１には、それ
ぞれ、独自に駆動される二台の横行スライダー７２ａ、
７３ａが備わっている。第１の横行スライダー７２ａに
は仮付は時と本溶接時に使用する炭酸ガス半自動アーク
溶接用のトーチ７４ａが取付けられており、第２の横行
スライダー７３ａには、本溶接時に使用されるフラック
ス回収用のダクト７５ａ、サブマージアーク溶接用のト
ーチ７６ａ、及びフラックス回収用のダク）？７ａが取
付られている。また、昇降アーム７１に固定された第３
アーム７８ａにはフランジ材ｆの位置を検出する倣いセ
ンサー８１ａが取付られている。

この倣いセンサー８１ａは、第１４図に示すように構成
され、倣い子８２がＬ字型のブラケット８３を介してシ
リンダー８４のロッド８５に取付られている。また、当
該ブラケット８３には倣いセンサー８１Ｈのロッド８６
が固定され、シリンダ８４のロッド８５と同調するよう
になっている。また、この倣いセンサー８１ａはエンコ
ーダー８７を備えており、このエンコーダー８７からの
パルス信号によって倣い子８２、つまりフランジ材ｆの
位置が、刻々、コントローラー９０に入力される。

ところで、第１図に示すように、倣いセンサーｓｉａは
先行トーチ７４ａよりβ１だけ先行しているので、倣い
センサー８１ａが１１だけ走った時点からコントローラ
ー９０よって、当該コントローラー９０の記憶したフラ
ンジｆの位置を復元するように先行トーチ７４ａの位置
が制御される。また、倣いセンサー８１ａは後行トーチ
７６ａより！！たけ先行しているので、倣いセンサー８
１ａが１□だけ走った時点からコントローラー９０よっ
て、当該コントローラー９０の記憶したフランジｆの位
置を復元するように後行トーチ７６ａの位置が制御され
る。

上記倣いセンサー８１ａ、炭酸ガス半自動アーク溶接用
トーチ７４ａ１フラツクス投下ダクト７５ａ、サブマー
ジアーク溶接用トーチ７６ａ、及びフラックス回収用ダ
クト７７ａの高さは昇降スライダー７０によって調整さ
れる。

他方、ガーダ−ステージ６１上には、第５図に示すよう
に、フラックスホッパー９１２、二台のワイヤ供給装置
９２ａ、９３３％フラックス回収装置９４ａ、及び二台
の溶接電源９５ａ。

９６ａが配設れされている。溶接電源は炭酸ガス半自動
アーク溶接機用の溶接電源を使用し、ワイヤ（芯線）も
共に炭酸ガス半自動アーク溶接機用の芯線を使用する。

また、第２図に示すように、固定フレーム１１側のフラ
ンジレベル出しレール３９に対峙させてウェブ押え用の
ローラ６８が設置されている。また、固定フレーム１１
の上方のガーダ−４の部分には、ガーダ−ステージ６１
と同様に（第１図参照）、倣いセンサー８１、仮付は時
と本溶接時に使用する炭酸ガス半自動アーク溶接機用ト
ーチ７４、本溶接時に使用されるフラックス投下用のダ
クト７５、サブマージアーク溶接用トーチ７６、及びフ
ラックス回収用のダクト７７などが取付られている。

そして、前記コントローラー９０によって先行トーチ７
４、及び後行トーチ７６が倣いセンサー７４の位置を復
元するようにコントロールされることも同様に行われる
。また、ガーダ−４上に設置した架台９７上には、第５
図に示すように、フラックスポツパー９１、二台のワイ
ヤ供給装置９２．９３、フラックス回収装置９４、及び
二台の溶接電源９５．９６が配設れされている。溶接電
源は炭酸ガス半自動アーク溶接機用の溶接電源を使用し
、ワイヤ（芯ｖＡ）も共に炭酸ガス半自動アーク溶接機
用の芯線を使用する。

組立手段２によって１字状に組立てられたウェブ材Ｗと
フランジ材ｆの溶接は仮付け、と本溶接の二回に分けて
行われる。

第３図に示すように、ガーダ−４は、通常、組立手段２
の系外に位置しており、組立手段２によりウェブ材とフ
ランジ材がＩ字形に組立てられた後、ガーダ−４を矢印
Ａの方向に前進させ材料始端部で、炭酸ガス半自動アー
ク溶接用のトーチ７４，７４８をウェブ材とフランジ材
のすみ部にセットすると、倣いセンサー８１゜８１３が
記憶したフランジ材ｆの位置を、それぞれトーチ７４．
７４８が、後から復元しながら前進し、ウェブ材Ｗとフ
ランジ材ｆのすみ部が左右同時に仮付けされる。

次いで、ガーダ−４を、一旦、材料始端部に戻し、次い
で先行する炭酸ガス半自動アーク溶接用トーチ７４．７
４ａと、後行するサブマージアーク溶接用トーチ７６．
７６ａをウェブ材とフランジ材のすみ部にセットし、ガ
ーダ−４を矢印Ａの方向に前進させると、倣いセンサー
８１．８１３が記憶したフランジ材ｆの位置を後から復
元しなからウェブ材Ｗとフランジ材ｆのすみ部が左右同
時に本溶接される。

しかる後に、フランジ押圧用シリンダ３７を引状態にし
、フランジ幅寄せ装置２５のローラ２６を後退させると
、第１５図に示すような１桁１００が得られる。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明によれば、先行する炭酸ガス半自
動アーク溶接用トーチによる仮付けができるばかりでな
く、当該炭酸ガス半自動アーク溶接用トーチとサブマー
ジアーク溶接用トーチによる本溶接ができるために炭酸
ガス半自動アーク溶接装置による溶接に比べてビード外
観が良好である。また、サブマージアーク溶接装置に比
べて炭酸ガス半自動アーク溶接機が安価であるため、通
常のサブマージアーク溶接装置に比べて安価であると共
に、溶接条件の調整が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る仮付兼溶接装置の側面図、第２図
は本発明の仮付兼溶接装置を含む桁材組立溶接装置の正
面図、第３図は、その平面図、第４図は、その側面図、
第５図はガーダ−の平面図、第６図はサドルの平面図、
第７図は連続ストッパーの平面図、第８図は第７図の■
−■断面図、第９図は第７図の■−■断面図、第１０図
はフランジ幅寄せ装置の正面図、第１１図はフランジ幅
寄せ装置の一部断面を含む側面図、第１２図は第１０図
のＸＩ−ＸＩ断面図、第１３図はフランジレベル出しレ
ールの側面図、第１４図はトーチ回りの拡大説明図、第
１５図は１桁の正面図である。 ７４・・・炭酸ガス半自動アーク溶接用トーチ、７６・
・・サブマージアーク溶接用トーチ、９５゜９５ａ、９
６，９６ａ・・・炭酸ガス半自動アーク溶接電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　先行用の炭酸ガス半自動アーク溶接機用トーチの後方
   にサブマージアーク溶接機用トーチを配設すると共に、
   両者の溶接電源を炭酸ガス半自動アーク溶接機用の溶接
   電源としたことを特徴とする仮付兼溶接装置。