JP2003103400A - Automatic welding head construction - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は配管などの断面円形
な溶接対象の溶接部に沿って自動走行し溶接する自動溶
接ヘッドの構造に関し、特に配管に対する着脱操作が容
易な自動溶接ヘッド構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an automatic welding head for automatically traveling along a welded portion of a pipe or the like having a circular cross section to be welded, and more particularly to an automatic welding head structure which can be easily attached to and detached from a pipe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】大口径の配管相互または配管と継手など
を溶接接合する場合、配管端部をその周方向に沿って走
行しながら溶接していく自動溶接ヘッドを使用すること
が多い。このような自動溶接ヘッドを使用する際には、
配管の溶接部の近傍に予め円形の走行レール体を装着
し、その走行レール体を軌道として自動溶接ヘッドを一
定速度で走行させながら自動溶接する。2. Description of the Related Art When welding large diameter pipes or pipes and joints by welding, an automatic welding head is often used which welds the ends of the pipes while traveling along the circumferential direction. When using such an automatic welding head,
A circular traveling rail body is mounted in advance in the vicinity of the welded portion of the pipe, and automatic welding is performed while the automatic welding head is traveling at a constant speed with the traveling rail body as the track.
【０００３】しかし、大口径の配管用の走行レール体は
外形および重量が大きいため、配管への装脱着に最低２
名の作業者を必要とし、作業性が悪く時間もかかるの
で、特に足場を組んで行う高所作業では効率がさらに低
下するという問題があった。そこで本出願人は配管への
装脱着を容易に行うことができる走行レール体を先に出
願した。（特願２０００−１９０３３７号）However, since the traveling rail body for a large-diameter pipe has a large outer shape and weight, it is necessary to attach and detach the pipe at least 2 times.
Since a large number of workers are required, workability is poor, and it takes time, there is a problem in that efficiency is further reduced particularly in high-altitude work performed with scaffolding. Therefore, the applicant first applied for a traveling rail body that can be easily attached to and detached from the pipe. (Japanese Patent Application No. 2000-190337)
【０００４】上記走行レール体は２つの半円レール部を
互いに連結して円形のレール体を構成し、各半円レール
部の一方の連結部分はヒンジ結合部とされ、他方の連結
部分は着脱自在な締結部とされる。そして半円レール部
を開いた状態で配管にワンタッチで装着でき、締結部で
締結することにより配管に安定に固定できるものであ
る。The traveling rail body forms a circular rail body by connecting two semi-circular rail parts to each other. One connecting part of each semi-circular rail part is a hinge connecting part, and the other connecting part is detachable. It is a free fastening part. The semicircular rail can be attached to the pipe with one touch with the rail open, and the fastening can be fastened to the pipe in a stable manner.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の走行レール体は
配管への装脱着が容易であるため溶接作業を効率化する
のに大きな効果を発揮している。この走行レール体には
自動溶接ヘッドが着脱自在に装着されるが、この自動溶
接ヘッドはその重量が大きく、走行レール体への装脱着
に手間と時間がかかるという問題が残されていた。そこ
で本発明は重量の大きい自動溶接ヘッドを走行レール体
にワンタッチで装脱着できる自動溶接ヘッド構造の提供
を課題とする。Since the traveling rail body can be easily attached to and detached from the pipe, it has a great effect on the efficiency of the welding work. An automatic welding head is removably attached to the traveling rail body, but the automatic welding head has a large weight, and there remains a problem that it takes time and effort to attach / detach to / from the traveling rail body. Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic welding head structure capable of attaching / detaching a heavy automatic welding head to / from a traveling rail body with one touch.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は、円形断面を有する溶接対象の溶接部に沿って自動
走行し溶接する自動溶接ヘッドの構造である。そしてこ
の構造は、夫々外周にラック部が設けられた開閉自在な
２つの半円レール部を有する円形の走行レール体と、前
記走行レール体に着脱自在に掛合して案内される掛合案
内部を有し且つ、前記ラック部に歯合する従動ギアが設
けられた走行台車と、前記走行台車に着脱自在に掛合す
る掛合部が設けられると共に、前記従動ギアに歯合して
それを駆動する駆動部を有する自動溶接ヘッド１と、を
備えていることを特徴とする。（請求項１）SUMMARY OF THE INVENTION The present invention for solving the above-mentioned problems is an automatic welding head structure for automatically traveling along a welded portion having a circular cross section to be welded. This structure has a circular traveling rail body having two openable and closable semi-circular rail portions each having a rack portion on the outer periphery, and an engagement guide portion that is detachably engaged with and guided by the traveling rail body. A driving carriage having a driven gear that meshes with the rack portion, and a hooking portion that detachably meshes with the traveling carriage, and a drive that meshes with the driven gear and drives it. And an automatic welding head 1 having a portion. (Claim 1)
【０００７】上記構造において、前記走行台車に着脱自
在に掛合する一対の回転可能なアームにより前記掛合部
が構成され、一方の掛合部に溶接ワイヤリール部を設
け、他方の掛合部に溶接ワイヤ送給部を設けることがで
きる。（請求項２）In the above structure, the engaging portion is composed of a pair of rotatable arms detachably engaged with the traveling carriage, the welding wire reel portion is provided at one engaging portion, and the welding wire feeding portion is provided at the other engaging portion. A feeding section can be provided. (Claim 2)
【０００８】上記いずれかの構造において、自動溶接ヘ
ッドにおける各掛合部の先端部にそれぞれ孔部を有する
把持部を回転自在に設け、それら把持部を回転してその
孔部に走行台車に設けた爪部を挿入するように構成する
ことができる。（請求項３）In any one of the above structures, a gripping portion having a hole is rotatably provided at the tip of each engaging portion in the automatic welding head, and the gripping portion is rotated and provided on the traveling carriage in the hole. It can be configured to insert the claw portion. (Claim 3)
【０００９】さらに上記いずれかの構造において、自動
溶接ヘッドの溶接トーチを首振り自在とすることができ
る。（請求項４）Further, in any of the above structures, the welding torch of the automatic welding head can be swung freely. (Claim 4)
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図１は本発明に係る自動溶接ヘッドの正
面図、図２はそのヘッド本体の部分を拡大した平面図で
ある。これらの図において、１は自動溶接ヘッド、２は
ヘッド本体、３，４は掛合部、５はヒンジ結合部、６は
把持部、７は回転軸、８は孔部、９は溶接ワイヤリール
部、１０は溶接ワイヤ送給部、１１は駆動プーリ、１２
は溶接トーチ、１３は回転軸、１４はＹ方向調整ハンド
ル、１５はＺ方向調整ハンドル、１６はワイヤ微調整ユ
ニット、１８はワイヤガイドである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of an automatic welding head according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view of the head main body. In these figures, 1 is an automatic welding head, 2 is a head body, 3 and 4 are engaging parts, 5 is a hinge connecting part, 6 is a gripping part, 7 is a rotating shaft, 8 is a hole part, and 9 is a welding wire reel part. 10 is a welding wire feeder, 11 is a drive pulley, 12
Is a welding torch, 13 is a rotating shaft, 14 is a Y-direction adjusting handle, 15 is a Z-direction adjusting handle, 16 is a wire fine adjusting unit, and 18 is a wire guide.
【００１１】自動溶接ヘッド１はヘッド本体２と、その
ヘッド本体２の両側にヒンジ結合部５により回転自在に
連結された２つの掛合部３，４を備え、それら掛合部
３，４の先端部には回転軸７により回転自在な把持部６
が連結される。そして各把持部６には方形の孔部８が形
成され、それら孔部８に後述する走行台車に設けた爪部
が挿入される。The automatic welding head 1 is provided with a head body 2 and two engaging portions 3 and 4 rotatably connected to each other on both sides of the head body 2 by hinge joint portions 5, and the tip portions of these engaging portions 3 and 4 are connected. The gripping portion 6 rotatable by the rotating shaft 7
Are connected. Square holes 8 are formed in each of the grips 6, and claws provided on a traveling carriage, which will be described later, are inserted into the holes 8.
【００１２】一方の掛合部３には溶接ワイヤリール部９
が設けられ、他方の掛合部４には溶接ワイヤ送給部１０
が設けられ、筒状のワイヤガイド１８が溶接ワイヤリー
ル部９から溶接ワイヤ送給部１０を経て溶接トーチ１２
付近まで延長される。溶接ワイヤリール部９は巻回した
溶接ワイヤを収容するものである。溶接ワイヤ送給部１
０は、溶接ワイヤリール部９の溶接ワイヤを繰り出して
溶接トーチ１２の近傍に送給するものであり、ワイヤガ
イド１８の一部が存在しない部分があると共に、そこを
通過する溶接ワイヤが該部分で露出し、その露出された
溶接ワイヤを一対の駆動プーリ１１で挟み定速回転する
ことにより、溶接ワイヤが一定速度で送給される。な
お、駆動プーリ１１は図示しないワイヤ駆動部で回転制
御される。A welding wire reel portion 9 is provided on one engaging portion 3.
Is provided, and the welding wire feeding portion 10 is provided on the other engaging portion 4.
And a tubular wire guide 18 from the welding wire reel portion 9 through the welding wire feeding portion 10 to the welding torch 12
It is extended to the vicinity. The welding wire reel portion 9 accommodates the wound welding wire. Welding wire feeding unit 1
Reference numeral 0 indicates that the welding wire in the welding wire reel portion 9 is fed out and fed to the vicinity of the welding torch 12, and there is a portion where the wire guide 18 does not exist, and the welding wire passing therethrough has the portion. Are exposed, and the exposed welding wire is sandwiched by a pair of drive pulleys 11 and rotated at a constant speed, whereby the welding wire is fed at a constant speed. The drive pulley 11 is rotationally controlled by a wire drive unit (not shown).
【００１３】溶接トーチ１２は回転軸１３に支持され、
回転軸１３を回転することにより首振りさせることがで
きる。このように溶接トーチ１２を首振り可能にする
と、例えば溶接作業を一次中断して溶接トーチ１２の消
耗部品であるタングステンなどの電極を交換する場合、
溶接トーチを首振りさせて配管などから遠ざけ、それに
邪魔されずに容易に交換できる。なお溶接トーチ１２は
Ｙ方向調整ハンドル１４およびＺ方向調整ハンドル１５
で姿勢調整を行い、溶接ワイヤの先端部の向きや長さは
ワイヤ微調整ユニット１６で調整を行う。The welding torch 12 is supported by a rotary shaft 13,
It can be swung by rotating the rotary shaft 13. When the welding torch 12 can be swung in this manner, for example, when the welding operation is temporarily interrupted and the electrode such as tungsten, which is a consumable component of the welding torch 12, is replaced,
The welding torch can be swung away from pipes, etc., and can be easily replaced without disturbing it. The welding torch 12 has a Y-direction adjusting handle 14 and a Z-direction adjusting handle 15.
The orientation is adjusted with the wire fine adjustment unit 16 to adjust the direction and length of the tip of the welding wire.
【００１４】掛合部３，４はその把持部６を手で操作
し、図１の点線で示すようにヘッド本体２を中心として
上下に回転することができる。自動溶接ヘッド１を保管
もしくは運搬する場合には上方に回転して全体を三角形
のコンパクトな形に折り畳み、詳細は後述するが、自動
溶接ヘッド１を走行台車に装着するときは、掛合部３，
４を下方に回転させて走行台車を両側から挟むようにし
て掛合する。The engaging portions 3 and 4 can be rotated up and down around the head main body 2 as shown by the dotted line in FIG. 1 by manually operating the grip portion 6. When the automatic welding head 1 is stored or transported, it is rotated upwards and the whole is folded into a triangular compact shape. Although details will be described later, when the automatic welding head 1 is mounted on the traveling carriage, the engaging portion 3,
4 is rotated downward so that the traveling carriage is engaged from both sides.
【００１５】図３は本発明の自動溶接ヘッド構造に使用
する走行レール体の正面図である。走行レール体２０は
開閉自在な２つの半円レール部２１，２２により円形に
形成される。半円レール部２１，２２は両端部で互いに
連結され、その一方の連結部はヒンジ結合部２３とさ
れ、他方の連結部は着脱自在な締結部２４とされて１８
０度に開くことができる。半円レール部２１，２２の外
表面には周方向に沿って細長いラック部２５が形成さ
れ、そのラック部２５に後述する走行台車のギア部が噛
合して走行するようになっている。FIG. 3 is a front view of a traveling rail body used in the automatic welding head structure of the present invention. The traveling rail body 20 is formed in a circular shape by two semi-circular rail portions 21 and 22 that can be opened and closed. The semi-circular rail portions 21 and 22 are connected to each other at both ends, one of the connecting portions is a hinge connecting portion 23, and the other connecting portion is a detachable fastening portion 24.
It can be opened at 0 degrees. An elongated rack portion 25 is formed along the circumferential direction on the outer surfaces of the semicircular rail portions 21 and 22, and a gear portion of a traveling carriage described later meshes with the rack portion 25 for traveling.
【００１６】半円レール部２１，２２の内周面にはそれ
ぞれ２つの金属製のパッド２６が中心方向に突出した状
態で設けられている。パッド２６は走行レール体２０を
溶接対象である配管などに装着する際、配管の表面を外
側から押圧して走行レール体２０を配管へ安定に装着す
るために用いられる。なお図示しないが、各パッド２６
は調整ボルト等により半径方向の位置調整ができるよう
になっている。Two metal pads 26 are provided on the inner peripheral surfaces of the semi-circular rail portions 21 and 22 in a state of protruding toward the center. When the traveling rail body 20 is attached to a pipe or the like to be welded, the pad 26 is used to press the surface of the pipe from the outside and stably attach the traveling rail body 20 to the pipe. Although not shown, each pad 26
The position can be adjusted in the radial direction by adjusting bolts.
【００１７】図４は本発明の自動溶接ヘッド構造に使用
する走行台車を走行レール体２０に取り付けた正面図で
ある。この走行台車３０は自動溶接ヘッド１を走行レー
ル体２０に装着する際の治具として機能する。走行台車
３０はヘッド本体載置部３１とその両側から斜め下方に
延長する２つの脚部３２，３３を有しており、ヘッド本
体載置部３１には２つの従動ギア３４，３５とそれらを
連結する中間ギア３６を有するギア部３７が設けられ、
従動ギア３４，３５は走行台車３０のラック部２５に噛
合する。そして後述するように従動ギア３４が自動溶接
ヘッド１に設けた駆動ギアによって駆動される。FIG. 4 is a front view in which the traveling carriage used in the automatic welding head structure of the present invention is attached to the traveling rail body 20. The traveling carriage 30 functions as a jig when the automatic welding head 1 is mounted on the traveling rail body 20. The traveling carriage 30 has a head main body mounting portion 31 and two leg portions 32 and 33 extending obliquely downward from both sides of the head main body mounting portion 31, and the head main body mounting portion 31 includes two driven gears 34 and 35 and those driven gears. A gear portion 37 having an intermediate gear 36 to be connected is provided,
The driven gears 34 and 35 mesh with the rack portion 25 of the traveling carriage 30. Then, the driven gear 34 is driven by a drive gear provided in the automatic welding head 1 as described later.
【００１８】走行台車３０におけるヘッド本体載置部３
１の上方には、紙面に垂直に複数本（この例では２本）
のガイドピン３９が設けられる。これらガイドピン３９
は走行台車３０に自動溶接ヘッド１を装着する際に、ヘ
ッド本体２に設けた位置決め孔に挿入して両者の相互間
を位置決めするために使用される。図６に示す如く、ヘ
ッド本体載置部３１の幅方向両側には掛合案内部４０が
設けられ、各掛合案内部４０には一対づつの掛合ローラ
４０ａが回転自在に支持され、それら掛合ローラ４０ａ
によって走行台車が走行レール体２０の両側に掛合され
て案内できるようになっている。また、図４に示す如
く、脚部３２，３３の先端部にはそれぞれ外側に湾曲し
た爪部３８が設けられる。なお掛合ローラ４０ａの詳細
については後述する。The head body mounting portion 3 of the traveling carriage 30
Above 1 is a plurality (two in this example) perpendicular to the paper surface.
Guide pins 39 are provided. These guide pins 39
When the automatic welding head 1 is mounted on the traveling carriage 30, it is inserted into a positioning hole provided in the head main body 2 and is used for positioning between the two. As shown in FIG. 6, engagement guide portions 40 are provided on both sides in the width direction of the head main body mounting portion 31, and a pair of engagement rollers 40a are rotatably supported by each engagement guide portion 40.
By this, the traveling carriage can be engaged with and guided on both sides of the traveling rail body 20. Further, as shown in FIG. 4, outwardly curved claw portions 38 are provided at the tip ends of the legs 32 and 33, respectively. The details of the engagement roller 40a will be described later.
【００１９】図５は本発明の自動溶接ヘッド構造を溶接
対象である配管１００に装着した状態を示す図である。
自動溶接ヘッド構造は、一例として次のような手順で組
み立てて配管に装着することができる。
（１）走行レール体２０への走行台車３０の装着
先ず、図３に示す走行レール体２０の上半分に、図４に
示す走行台車３０を外側から載置する。その際、走行レ
ール体２０の外周面に設けられたラック部２５に走行台
車３０の２つの従動ギア３４，３５を噛合する。次にそ
の状態で走行台車３０に設けた掛合案内部４０を走行レ
ール体２０に掛合させる。FIG. 5 is a view showing a state in which the automatic welding head structure of the present invention is mounted on the pipe 100 to be welded.
As an example, the automatic welding head structure can be assembled and attached to piping by the following procedure. (1) Mounting of the traveling carriage 30 on the traveling rail body 20 First, the traveling carriage 30 shown in FIG. 4 is placed on the upper half of the traveling rail body 20 shown in FIG. 3 from the outside. At that time, the two driven gears 34 and 35 of the traveling carriage 30 are meshed with the rack portion 25 provided on the outer peripheral surface of the traveling rail body 20. Next, in this state, the engagement guide portion 40 provided on the traveling carriage 30 is engaged with the traveling rail body 20.
【００２０】図６は走行台車３０の掛合案内部４０を走
行レール体２０に掛合させた状態である。走行レール体
２０は軸方向両側に山形に突出しており、その山形の両
斜面を挟持するように掛合ローラ４０ａ対からなる掛合
案内部４０がそれぞれ接触する。掛合ローラ４０ａ対は
共通の取付部４１に回転自在に支持され、それら取付部
４１は走行台車３０のヘッド本体載置部３１に取付ボル
ト４２により着脱自在に取り付けられる。FIG. 6 shows a state in which the engagement guide portion 40 of the traveling carriage 30 is engaged with the traveling rail body 20. The traveling rail body 20 protrudes in a mountain shape on both sides in the axial direction, and the engagement guide portions 40 formed by a pair of engagement rollers 40a contact each other so as to sandwich both slopes of the mountain shape. The pair of engaging rollers 40a are rotatably supported by a common mounting portion 41, and these mounting portions 41 are detachably mounted on the head main body mounting portion 31 of the traveling carriage 30 by mounting bolts 42.
【００２１】掛合ローラ４０ａ対を走行レール体２０に
掛合させるには、一方の取付ボルト４２を外し、取付部
４１を走行レール体２０から離反するようにずらせた状
態で走行台車３０を走行レール体２０に組み付ける。次
に取付部４１を再び走行レール体２０側に戻し、それに
支持された掛合ローラ４０ａ対を走行ローラ２０の山形
の斜面に接触し、最後に取付ボルトを締め付ける。この
ように走行台車３０を走行レール体２０に装着する際に
は取付部４１および取付ボルト４２の操作を必要とする
が、この時点では走行台車３０には重量の大きい自動溶
接ヘッド１が装着されていないので、これらの操作は簡
単に実行できる。In order to engage the pair of engaging rollers 40a with the traveling rail body 20, one traveling bolt 30 is removed, and the traveling carriage 30 is displaced with the mounting portion 41 separated from the traveling rail body 20. Assemble to 20. Next, the mounting portion 41 is returned to the traveling rail body 20 side again, the pair of engaging rollers 40a supported thereby is brought into contact with the mountain-shaped slope of the traveling roller 20, and finally the mounting bolt is tightened. As described above, when the traveling carriage 30 is mounted on the traveling rail body 20, it is necessary to operate the mounting portion 41 and the mounting bolt 42. At this point, the traveling carriage 30 is mounted with the heavy automatic welding head 1. Not so, these operations are easy to perform.
【００２２】（２）配管への走行レール体の装着
次に、上記のように走行台車３０を装着した状態の走行
レール体２０を配管１００に装着する。走行レール体２
０を配管１００に装着するのは、先ず図３鎖線に示すよ
うに、締結部２４の締結を解除し半円レール部２２を回
転して１８０度開き、その状態で半円レール部２１を配
管１００に上方から接触させて載置する。次に半円レー
ル部２２を閉じて締結部２４の締結を行う。次に半円レ
ール部２１，２２に設けられた各パッド２６を中心方向
に移動してその先端を配管１００の外周面に押し付け、
その状態をロックネジ等のロック部材（図示せず）でロ
ックする。これによって走行レール体２０は配管１００
へ安定に装着される。(2) Attachment of Traveling Rail Body to Pipe Next, the traveling rail body 20 with the traveling carriage 30 attached thereto is attached to the pipe 100 as described above. Running rail body 2
0 is attached to the pipe 100 by first releasing the fastening of the fastening portion 24 and rotating the semicircular rail portion 22 to open 180 degrees as shown by the chain line in FIG. 100 is placed in contact with from above. Next, the semicircular rail portion 22 is closed and the fastening portion 24 is fastened. Next, each pad 26 provided on the semicircular rail portions 21 and 22 is moved in the center direction to press its tip against the outer peripheral surface of the pipe 100,
The state is locked by a lock member (not shown) such as a lock screw. As a result, the traveling rail body 20 is connected to the pipe 100.
It is stably attached to.
【００２３】（３）走行台車への自動溶接ヘッドの装着
最後に走行台車３０に自動溶接ヘッド１を装着する。そ
れには先ず自動溶接ヘッドの２つの掛合部３，４を図５
のように上方に回転した状態で、走行台車３０のヘッド
本体載置部３１上にヘッド本体２を載置（マウント）す
る。その際、前記のようにヘッド本体載置部３１に設け
たガイドピン３９をヘッド本体２に設けた位置決め孔に
挿入して正確に位置決めする。(3) Mounting of the automatic welding head on the traveling carriage Finally, the automatic welding head 1 is mounted on the traveling carriage 30. First of all, the two engaging parts 3 and 4 of the automatic welding head are shown in FIG.
As described above, the head main body 2 is mounted (mounted) on the head main body mounting portion 31 of the traveling carriage 30 in the state of rotating upward. At that time, as described above, the guide pin 39 provided on the head main body mounting portion 31 is inserted into the positioning hole provided on the head main body 2 for accurate positioning.
【００２４】上記のように走行台車３０にヘッド本体２
を正確に位置決めして載置した状態で、ヘッド本体２に
設けた駆動ギアが走行台車３０の従動ギア３４に噛合す
る。次に掛合部３，４を図５の矢印ＡからＢのように下
方に回転し、それらを走行台車３０の脚部３２，３３に
それぞれ接触させる。さらに掛合部３，４の先端部に設
けた把持部６を矢印Ｃのように回転し、それらの孔部８
（図２参照）に脚部３２，３３の爪部３８をそれぞれ挿
入してロックする。このロック操作により、走行台車３
０が配管１００の外周に沿って走行して１８０度逆の位
置になったときにおいても、自動溶接ヘッド１は安定に
走行台車３０への装着状態を維持し、それから離反して
落下することはない。As described above, the head body 2 is attached to the traveling carriage 30.
The drive gear provided on the head main body 2 meshes with the driven gear 34 of the traveling carriage 30 in a state where the is accurately positioned and placed. Next, the engaging portions 3 and 4 are rotated downward as indicated by arrows A to B in FIG. 5, and they are brought into contact with the leg portions 32 and 33 of the traveling carriage 30, respectively. Further, the gripping portion 6 provided at the tip end portions of the engaging portions 3 and 4 is rotated as indicated by an arrow C, and the holes 8 thereof are formed.
The claw portions 38 of the leg portions 32 and 33 are respectively inserted (see FIG. 2) and locked. By this lock operation, the traveling carriage 3
Even when 0 travels along the outer periphery of the pipe 100 and is in the opposite position by 180 degrees, the automatic welding head 1 stably maintains the state of being mounted on the traveling carriage 30, and the automatic welding head 1 does not separate from and drop. Absent.
【００２５】図７は自動溶接ヘッド１のヘッド本体２の
横断平面図であり、駆動ギアを含む駆動部を示す断面図
である。駆動部５０は駆動モータ５１、駆動モータ５１
の出力軸に連結された減速機構５２、減速機構５２の出
力軸のスプロケットと駆動軸５３のスプロケットを連結
するチェーン５４、および駆動軸５３に結合された駆動
ギア５５を備えている。なお駆動モータ５１の出力軸に
は減速ギアを介して回転検出器（エンコーダ）５６が連
結されている。この回転検出器５６は自動溶接ヘッド１
の回転位置を検出するものであり、その検出信号は自動
溶接ヘッド１の位置制御のフィードバック信号として図
示しない制御装置に入力される。なお図７には前記走行
台車３０のガイドピン３９を挿入する複数（この例では
２つ）の位置決め孔５７が示されている。FIG. 7 is a cross-sectional plan view of the head main body 2 of the automatic welding head 1, which is a cross-sectional view showing a drive unit including a drive gear. The drive unit 50 includes a drive motor 51 and a drive motor 51.
Of the output shaft of the reduction gear mechanism 52, a chain 54 connecting the sprocket of the output shaft of the reduction gear mechanism 52 and the sprocket of the drive shaft 53, and a drive gear 55 connected to the drive shaft 53. A rotation detector (encoder) 56 is connected to the output shaft of the drive motor 51 via a reduction gear. This rotation detector 56 is an automatic welding head 1
Is detected, and the detection signal is input as a feedback signal for position control of the automatic welding head 1 to a control device (not shown). Note that FIG. 7 shows a plurality of (two in this example) positioning holes 57 into which the guide pins 39 of the traveling carriage 30 are inserted.
【００２６】図８は自動溶接ヘッド１を走行台車３０に
装着したときの駆動ギア５５と従動ギア３４の噛合状態
を示す図である。駆動ギア５５は走行台車３０の従動ギ
ア３４を噛合し、従動ギア３４の回転は中間ギア３６を
介して他の従動ギア３５に伝達される。そしてこれら従
動ギア３４，３５の両者が走行レール体２０のラック部
２５に噛合する。FIG. 8 is a view showing a meshing state of the drive gear 55 and the driven gear 34 when the automatic welding head 1 is mounted on the traveling carriage 30. The drive gear 55 meshes with the driven gear 34 of the traveling carriage 30, and the rotation of the driven gear 34 is transmitted to another driven gear 35 via the intermediate gear 36. Then, both of these driven gears 34 and 35 mesh with the rack portion 25 of the traveling rail body 20.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上のように本発明に係る自動溶接ヘッ
ド構造は、開閉自在な２つの半円レール部を有する円形
の走行レール体と、前記走行レール体に着脱自在に掛合
する掛合案内部を有する走行台車と、前記走行台車に着
脱自在に掛合する一対の回転可能な掛合部を設けた自動
溶接ヘッドを備えていることを特徴とする。As described above, the automatic welding head structure according to the present invention has a circular traveling rail body having two semi-circular rail portions that can be opened and closed, and an engagement guide portion that is detachably engaged with the traveling rail body. And a self-welding head provided with a pair of rotatable engaging portions that are detachably engaged with the traveling vehicle.
【００２８】上記構造によれば、重量の小さな走行台車
を走行レール体に予め装着してユニット化しておき、そ
れを配管にワンタッチで装着し、次に重量の大きい自動
溶接ヘッドを走行台車にワンタッチで装着できる。その
ため一度走行レール体と走行台車をユニット化しておく
と、次の溶接部に移行するごとにユニットの配管への装
着と、ユニットへの自動溶接ヘッドの装着との２段階操
作だけで溶接準備が完了する。また溶接終了後の脱着も
逆の２段階操作により簡略化される。従って、本発明に
係る自動溶接ヘッド構造を使用することにより、多数の
配管等の溶接作業を少ない人数で迅速且つ効率的に実施
でき、時に足場を組んで行う高所での溶接作業に大きな
効果を発揮する。According to the above structure, the traveling carriage having a small weight is mounted on the traveling rail body in advance to form a unit, which is attached to the pipe with one touch, and then the heavier automatic welding head is attached to the traveling carriage with one touch. It can be installed with. Therefore, once the traveling rail body and traveling carriage are unitized, the welding preparation is done only by two-step operations: mounting the unit on the pipe and mounting the automatic welding head on the unit each time it moves to the next welding section. Complete. Desorption after welding is also simplified by the reverse two-step operation. Therefore, by using the automatic welding head structure according to the present invention, it is possible to quickly and efficiently carry out welding work for a large number of pipes with a small number of people, and it is highly effective for welding work at high altitudes with occasional scaffolding. Exert.
【００２９】上記構造において、自動溶接ヘッドにおけ
る一方の掛合部に溶接ワイヤリール部を設け、他方の掛
合部に溶接ワイヤ送給部を設けることができる。このよ
うにすると、掛合部を溶接ワイヤリール部および溶接ワ
イヤ送給部に兼用できるので、装置を小型化できコスト
的にも有利になる。In the above structure, the welding wire reel portion can be provided at one engaging portion of the automatic welding head, and the welding wire feeding portion can be provided at the other engaging portion. In this case, the engaging portion can be used also as the welding wire reel portion and the welding wire feeding portion, so that the apparatus can be downsized and it is advantageous in terms of cost.
【００３０】上記いずれかの構造において、自動溶接ヘ
ッドにおける各掛合部の先端部にそれぞれ孔部を有する
把持部を回転自在に設け、それら把持部を回転してその
孔部に走行台車に設けた爪部を挿入するように構成する
ことができる。このようにすると、簡単な構造で自動溶
接ヘッドを走行台車に安定して装着することができ、配
管などの外周に沿って走行台車が走行しても自動溶接ヘ
ッドは落下するおそれがない。In any one of the above structures, a gripping portion having a hole portion is rotatably provided at the tip of each engaging portion in the automatic welding head, and the gripping portion is rotated and provided on the traveling carriage in the hole portion. It can be configured to insert the claw portion. With this, the automatic welding head can be stably attached to the traveling carriage with a simple structure, and the automatic welding head does not drop even when the traveling carriage travels along the outer circumference of the pipe or the like.
【００３１】さらに上記いずれかの構造において、自動
溶接ヘッドの溶接トーチを首振り自在とすることができ
る。このようにすると、溶接を一次中断して溶接トーチ
１２の消耗部品であるタングステンなどの電極を交換す
る場合、自動溶接ヘッドや溶接トーチを取り外さなくて
も、溶接トーチを首振りさせて配管などを回避して容易
に電極交換をすることができる。Further, in any of the above structures, the welding torch of the automatic welding head can be freely swung. With this arrangement, when the welding is temporarily interrupted and the electrodes such as the consumable parts of the welding torch 12 such as tungsten are replaced, the welding torch can be swung without removing the automatic welding head or the welding torch, and the piping etc. Electrodes can be easily replaced by avoiding them.
【図１】本発明に係る自動溶接ヘッドの１例を示す正面
図。FIG. 1 is a front view showing an example of an automatic welding head according to the present invention.
【図２】図１のヘッド本体の部分を拡大した平面図。FIG. 2 is an enlarged plan view of a head main body portion of FIG.
【図３】本発明の自動溶接ヘッド構造に使用する走行レ
ール体の正面図。FIG. 3 is a front view of a traveling rail body used in the automatic welding head structure of the present invention.
【図４】本発明の自動溶接ヘッド構造に使用する走行台
車を走行レール体に装着した正面図。FIG. 4 is a front view in which a traveling carriage used for the automatic welding head structure of the present invention is mounted on a traveling rail body.
【図５】本発明の自動溶接ヘッド構造を溶接対象である
配管１００に装着した状態を示す図。FIG. 5 is a view showing a state in which the automatic welding head structure of the present invention is attached to a pipe 100 to be welded.
【図６】図５に示す走行台車３０の掛合ローラ４０ａを
走行レール体２０に掛合させた状態を示す図。FIG. 6 is a view showing a state in which the engagement rollers 40a of the traveling carriage 30 shown in FIG. 5 are engaged with the traveling rail body 20.
【図７】図５に示す自動溶接ヘッド１のヘッド本体２の
横断平面図。7 is a cross-sectional plan view of the head body 2 of the automatic welding head 1 shown in FIG.
【図８】図５に示す自動溶接ヘッド１を走行台車３０に
装着したときの駆動ギア５５と従動ギア３４の噛合状態
を示す図。8 is a diagram showing a meshing state of a drive gear 55 and a driven gear 34 when the automatic welding head 1 shown in FIG. 5 is mounted on a traveling carriage 30. FIG.
１ 自動溶接ヘッド ２ ヘッド本体 ３，４ 掛合部 ５ ヒンジ結合部 ６ 把持部 ７ 回転軸 ８ 孔部 ９ 溶接ワイヤリール部 １０ 溶接ワイヤ送給部 １１ 駆動プーリ １２ 溶接トーチ １３ 回転軸 １４ Ｙ方向調整ハンドル １５ Ｚ方向調整ハンドル １６ ワイヤ微調整ユニット １８ ワイヤガイド ２０ 走行レール体 ２１，２２ 半円レール部 ２３ ヒンジ結合部 ２４ 締結部 ２５ ラック部 ２６ パッド ３０ 走行台車 ３１ ヘッド本体載置部 ３２，３３ 脚部 ３４，３５ 従動ギア ３６ 中間ギア ３７ ギア部 ３８ 爪部 ３９ ガイドピン ４０ 掛合案内部 ４０ａ 掛合ローラ ４１ 取付部 ４２ 取付ボルト ５０ 駆動部 ５１ 駆動モータ ５２ 減速機構 ５３ 駆動軸 ５４ チェーン ５５ 駆動ギア ５６ 回転検出器 ５７ 位置決め孔 １００ 配管 1 Automatic welding head 2 head body 3,4 engagement part 5 Hinge joint 6 grip 7 rotation axis 8 holes 9 Welding wire reel section 10 Welding wire feeding section 11 Drive pulley 12 welding torch 13 rotation axis 14 Y direction adjustment handle 15 Z direction adjustment handle 16-wire fine adjustment unit 18 Wire guide 20 running rail body 21,22 Semi-circular rail part 23 Hinge joint 24 Fastening part 25 racks 26 pads 30 traveling cart 31 Head body mounting section 32, 33 legs 34,35 driven gear 36 intermediate gear 37 Gear 38 Claw 39 Guide pin 40 Engagement guide 40a engagement roller 41 Mounting part 42 Mounting bolt 50 Drive 51 drive motor 52 Reduction mechanism 53 drive shaft 54 chains 55 drive gear 56 rotation detector 57 Positioning hole 100 piping
Claims (4)
って自動走行し溶接する自動溶接ヘッドの構造におい
て、 夫々外周にラック部２５が設けられた開閉自在な２つの
半円レール部２１，２２を有する円形の走行レール体２
０と、 前記走行レール体２０に着脱自在に掛合して案内される
掛合案内部４０を有し且つ、前記ラック部２５に歯合す
る従動ギア３４，３５が設けられた走行台車３０と、 前記走行台車３０に着脱自在に掛合する掛合部３，４が
設けられると共に、前記従動ギア３４，３５に歯合して
それを駆動する駆動部５０を有する自動溶接ヘッド１
と、 を備えていることを特徴とする自動溶接ヘッド構造。1. A structure of an automatic welding head which automatically travels along a welding part to be welded having a circular cross section and performs welding, wherein two semi-circular rail parts 21, each of which is provided with a rack part 25 on its outer periphery, are openable and closable. Circular running rail body 2 having 22
0, a traveling carriage 30 that has an engagement guide portion 40 that is detachably engaged with the traveling rail body 20 and is guided, and that is provided with driven gears 34 and 35 that mesh with the rack portion 25, The automatic welding head 1 is provided with engaging portions 3 and 4 that are detachably engaged with the traveling carriage 30, and a drive portion 50 that meshes with the driven gears 34 and 35 and drives them.
And an automatic welding head structure.
一対の回転可能なアームにより前記掛合部３，４が構成
され、一方の掛合部３に溶接ワイヤリール部９を設け、
他方の掛合部４に溶接ワイヤ送給部１０を設けたことを
特徴とする請求項１に記載の自動溶接ヘッド構造。2. The engaging portions 3, 4 are composed of a pair of rotatable arms which are detachably engaged with the traveling carriage 30, and the welding wire reel portion 9 is provided on one of the engaging portions 3.
The automatic welding head structure according to claim 1, wherein a welding wire feeding portion 10 is provided on the other engaging portion 4.
４の先端部にそれぞれ孔部８を有する把持部６を回転自
在に設け、それら把持部６を回転してその孔部８に走行
台車３０に設けた爪部３８を挿入するように構成したこ
とを特徴とする請求項２に記載の自動溶接ヘッド構造。3. Each engaging portion 3 in the automatic welding head 1.
The grips 6 each having a hole 8 are rotatably provided at the tip end of the No. 4, and the claws 38 provided on the traveling carriage 30 are inserted into the holes 8 by rotating the grips 6. The automatic welding head structure according to claim 2, wherein
振り自在とされていることを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の自動溶接ヘッド構造。4. The automatic welding head structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the welding torch 12 of the automatic welding head 1 is swingable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294584A JP2003103400A (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Automatic welding head construction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294584A JP2003103400A (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Automatic welding head construction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003103400A true JP2003103400A (en) | 2003-04-08 |
Family
ID=19116159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001294584A Pending JP2003103400A (en) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | Automatic welding head construction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003103400A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106608526A (en) * | 2016-11-28 | 2017-05-03 | 广西大学 | Novel variable-freedom-degree-linkage-mechanism log grasper provided with rotation pair locking devices |
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-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001294584A patent/JP2003103400A/en active Pending
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