JP2019063844A - 水平すみ肉溶接装置及び水平すみ肉溶接方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接装置であって、
前記下板の上方において、前記複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、
前記フレーム又は前記下板を、前記立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、
単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、前記フレームに沿って前記複数の立板の並び方向に移動可能に前記フレームに取り付けられ、前記一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも1つの溶接ヘッドと、
を備え、
前記溶接ヘッドは、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を前記複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を互いに独立に、前記立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接装置。
(2) 前記前後移動機構と、前記ヘッド本体とは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されることを特徴とする(1)に記載の水平すみ肉溶接装置。
(3) 前記前後移動機構と前記ヘッド本体との間、又は前記ヘッド本体には、前記ヘッド本体の上下移動を許容する上下スライド機構と、前記ヘッド本体を前記下板に向けて付勢する弾性部材と、を備えることを特徴とする(1)又は(2)に記載の水平すみ肉溶接装置。
(4) 前記一対のヘッド本体の前記溶接トーチは、先行極トーチ、及び後行極トーチからなり、
前記下板の表面に対する前記先行極トーチのトーチ角は5°〜40°であり、
前記下板の表面に対する前記後行極トーチのトーチ角は40°〜60°であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(5) 前記溶接トーチは、その上下方向に延在する部分から前記複数の立板の並び方向に湾曲する少なくとも1つの曲部を有し、
前記先行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は50°〜85°であり、
前記後行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は30°〜50°であることを特徴とする(4)に記載の水平すみ肉溶接装置。
(6) 前記ヘッド本体は、前記立板の形状に倣って前記ヘッド本体を移動させる少なくとも1つの倣い手段を備えることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(7) 前記前後移動機構による前記立板の延設方向における前記ヘッド本体の移動ストロークは、0mm〜600mmの範囲で設定されることを特徴とする請求項(1)〜(6)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(8) 溶接トーチにより前記下板と前記立板との前記被溶接部を水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端まで前記フレーム又は前記下板を所定の速度で連続して相対移動するように前記駆動機構を制御すると共に、前記溶接始端から溶接する溶接初期において、前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向した状態から前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前記前後移動機構を制御し、及び前記溶接終端まで溶接する溶接終期において、前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向するように他方の前記前後移動機構を制御する制御部を備えることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置。
(9) (1)〜(8)のいずれかに記載の水平すみ肉溶接装置を用いて、下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接方法であって、
前記一対のヘッド本体を前記前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、前記一対のヘッド本体を前記被溶接部の溶接始端において前記立板の左右両側に配置する準備工程と、
前記駆動機構によって前記フレーム又は前記下板を前記立板の延設方向に相対移動させ、前記一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を前記立板の一方の前記被溶接部に対して行い、前記前後移動機構によって前記一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させる第1溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記シフト長さの溶接を終了したとき、前記前後移動機構による前記他方のヘッド本体の移動を停止して、前記駆動機構によって前記一対のヘッド本体を前記フレーム又は前記下板と共に移動させて前記立板の左右両側の前記被溶接部を同時に溶接する第2溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前記前後移動機構によって前記一方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させながら、前記他方のヘッド本体により前記立板の他方の前記被溶接部の残部を溶接する第3溶接工程と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接方法。
(10) 前記駆動機構は、前記フレームを前記立板の延設方向に移動させ、
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする(9)に記載の水平すみ肉溶接方法。
(11) 前記駆動機構は、前記下板を前記立板の延設方向に移動させ、
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させることを特徴とする(9)に記載の水平すみ肉溶接方法。
なお、本実施形態では、可動基板15、第1コラム19、横ステー23、第2コラム24、及び一対のXフレーム25は、支持部材11を構成している。
前後移動機構13A,13Bによるヘッド本体14A,14BのX方向の移動ストロークは、0mm〜600mmの範囲で設定される。
なお、トーチホルダ52は、先行極トーチ53A,53B及び後行極トーチ54A,54BをY方向及びZ方向に微調整可能に保持している。
この倣い手段は、上記した接触式の倣いローラ50に限定されず、フォトセンサ、レーザーセンサ、画像処理装置などの非接触式センサを含んで構成することもできる。
一方、駆動機構5が、下板UをX方向に移動させる場合には、第1溶接工程は、ヘッド本体14Bを下板Uの移動方向と同一方向に移動させ、第3溶接工程は、ヘッド本体14Aを下板Uの移動方向と同一方向に移動させる。
例えば、駆動機構5がフレーム2又は下板Uの移動を開始または完了する際の加速又は減速時に、該加速時又は減速時の移動ストローク分を、一対の前後移動機構13A,13Bの両方を駆動させて、一対のヘッド本体14A,14Bの被溶接部3に対する相対位置が変わらないように制御してもよい。
2 フレーム
10 溶接ヘッド
11 支持部材
12 左右移動機構
13A,13B 前後移動機構
14A,14B ヘッド本体
39 揺動軸
48 弾性部材
50 倣いローラ(倣い手段)
53A,53B 先行極トーチ
54A,54B 後行極トーチ
55A,55B 溶接トーチ
70 制御部
U 下板
L 立板
W 被溶接部
R1,R2 曲率半径
α1,α2 曲げ角度
θ1,θ2 トーチ角
Claims (11)
- 下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接装置であって、
前記下板の上方において、前記複数の立板の並び方向に延設されるフレームと、
前記フレーム又は前記下板を、前記立板の延設方向に相対移動可能な駆動機構と、
単一又は複数の溶接トーチをそれぞれ有する一対のヘッド本体、及び、前記フレームに沿って前記複数の立板の並び方方向に移動可能に前記フレームに取り付けられ、前記一対のヘッド本体を支持する支持部材を有する少なくとも1つの溶接ヘッドと、
を備え、
前記溶接ヘッドは、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を前記複数の立板の並び方向に移動させる左右移動機構と、前記支持部材に対して前記一対のヘッド本体を互いに独立に、前記立板の延設方向に移動させる一対の前後移動機構と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接装置。 - 前記前後移動機構と、前記ヘッド本体とは、揺動回転可能な揺動軸を介して接続されることを特徴とする請求項1に記載の水平すみ肉溶接装置。
- 前記前後移動機構と前記ヘッド本体との間、又は前記ヘッド本体には、前記ヘッド本体の上下移動を許容する上下スライド機構と、前記ヘッド本体を前記下板に向けて付勢する弾性部材と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の水平すみ肉溶接装置。
- 前記一対のヘッド本体の前記溶接トーチは、先行極トーチ、及び後行極トーチからなり、
前記下板の表面に対する前記先行極トーチのトーチ角は5°〜40°であり、
前記下板の表面に対する前記後行極トーチのトーチ角は40°〜60°であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水平すみ肉溶接装置。 - 前記溶接トーチは、その上下方向に延在する部分から前記複数の立板の並び方向に湾曲する少なくとも1つの曲部を有し、
前記先行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は50°〜85°であり、
前記後行極トーチの曲部の曲率半径は60〜120mm、曲げ角度は30°〜50°であることを特徴とする請求項4に記載の水平すみ肉溶接装置。 - 前記ヘッド本体は、前記立板の形状に倣って前記ヘッド本体を移動させる少なくとも1つの倣い手段を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水平すみ肉溶接装置。
- 前記前後移動機構による前記立板の延設方向における前記ヘッド本体の移動ストロークは、0mm〜600mmの範囲で設定されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の水平すみ肉溶接装置。
- 溶接トーチにより前記下板と前記立板との前記被溶接部を水平すみ肉溶接する際、溶接始端から溶接終端まで前記フレーム又は前記下板を所定の速度で連続して相対移動するように前記駆動機構を制御すると共に、前記溶接始端から溶接する溶接初期において、前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向した状態から前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれるように一方の前記前後移動機構を制御し、及び前記溶接終端まで溶接する溶接終期において、前記一対のヘッド本体が予め決められたシフト長さ分だけ相対的にずれた状態から前記一対のヘッド本体が前記複数の立板の並び方向において互いに対向するように他方の前記前後移動機構を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の水平すみ肉溶接装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の水平すみ肉溶接装置を用いて、下板と、前記下板の上面に並んで立設された複数の立板と、を備える構造物に対して、前記下板と前記立板とが当接する、前記立板の左右両側における被溶接部を同時に水平すみ肉溶接する水平すみ肉溶接方法であって、
前記一対のヘッド本体を前記前後移動機構の溶接方向前方位置に位置させると共に、前記一対のヘッド本体を前記被溶接部の溶接始端において前記立板の左右両側に配置する準備工程と、
前記駆動機構によって前記フレーム又は前記下板を前記立板の延設方向に相対移動させ、前記一対のヘッド本体の内の一方のヘッド本体で予め決められたシフト長さの溶接を前記立板の一方の前記被溶接部に対して行い、前記前後移動機構によって前記一対のヘッド本体の内の他方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させる第1溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記シフト長さの溶接を終了したとき、前記前後移動機構による前記他方のヘッド本体の移動を停止して、前記駆動機構によって前記一対のヘッド本体を前記フレーム又は前記下板と共に移動させて前記立板の左右両側の前記被溶接部を同時に溶接する第2溶接工程と、
前記一方のヘッド本体が前記一方の被溶接部の溶接終端まで溶接したとき、前記前後移動機構によって前記一方のヘッド本体を前記被溶接部に対する相対位置が変わらないように前記フレーム又は前記下板の移動速度と同一速度で移動させながら、前記他方のヘッド本体により前記立板の他方の前記被溶接部の残部を溶接する第3溶接工程と、
を備えることを特徴とする水平すみ肉溶接方法。 - 前記駆動機構は、前記フレームを前記立板の延設方向に移動させ、
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記フレームの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする請求項9に記載の水平すみ肉溶接方法。 - 前記駆動機構は、前記下板を前記立板の延設方向に移動させ、
前記第1溶接工程は、前記他方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させ、
前記第3溶接工程は、前記一方のヘッド本体を前記下板の移動方向と同一方向に移動させることを特徴とする請求項9に記載の水平すみ肉溶接方法。
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