JP3594919B2

JP3594919B2 - 自動溶接機でのウィービング装置

Info

Publication number: JP3594919B2
Application number: JP2001293173A
Authority: JP
Inventors: 俊二大島
Original assignee: マツモト機械株式会社
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003103372A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動溶接装置を使用して突合せ溶接や隅肉溶接を行う際に溶接トーチをウィービング作動させるウィービング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ウィービングしながら溶接する自動溶接装置として、トーチホルダーを駆動モーターに装着した偏芯輪に装着することで、トーチホルダーの先端部分を揺動させるようにしている。この場合、偏芯輪とトーチの接続位置が不変であるとトーチ先端の揺動幅（ウィービング幅）が一定となり、ウィービング幅を調整できないという問題があった。そこで、偏芯輪での偏芯量を可変にしてトーチ先端の揺動幅（ウィービング幅）を調整可能に構成したものも提供されている。
【０００３】
また、ウィービング作動をさせる溶接では、ウィービング幅の両端部分での入熱量を増加させて、十分な溶け込みを得るために、ウィービング動作の振幅両端部分で溶接トーチのウィービング作動を一次的に停止させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ウィービングの幅方向両端部分で溶接トーチを一次的に停止させるために、機械的な方法あるいは電気的な方法でトーチを停止させるようにしているが、機械的な方法では、構造が複雑になって大型化するうえ重量も増加することになるから、台車等に搭載して使用するウィービング装置としては問題が多い。また、電気的な方法ではトーチの揺動を司る駆動モータを停止させたり起動したりする起動停止回路やタイマー回路を要し、その制御系が複雑になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような点に着目してなされたもので、簡単な構造で、かつ電気的な制御も容易であリながら、確実にウィービング作動させることのできるウィービング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、回転駆動モータの回転力を減速機構を介してドッグプレートに伝達し、このドッグプレートの周面における溶接トーチの振幅両端に対応する位置にリミットスイッチ作動用カムを形成するとともに、このドッグプレートの周面に対応させてリミットスイッチを配置し、このリミットスイッチをその作動時に回転駆動モータの回転速度を低下させる状態で回転駆動モータの回転速度制御回路に介装し、前記ドッグプレートにガイドフレームを同行回転可能に固定し、このガイドフレームにスライド部材を直線移動可能な状態で組み込み、このスライド部材にローラを回転自在に支持し、このローラを揺動アームに形成した長孔に挿嵌し、揺動アームの支点軸に溶接トーチを支持させたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の作用】
本発明では、回転駆動モータの回転力を溶接トーチの首振り動力として伝達する動力伝達系に、周面にリミットスイッチ作動用カムを有するドッグプレートを配置し、このドッグプレートの周面に対応させ配置したリミットスイッチを回転駆動モータの回転速度制御回路に介装していることから、リミットスイッチ作動用カムがリミットスイッチを作動させることにより、回転駆動モータの回転速度を下げるようにすると、サイン曲線を描く単振動で作動している溶接トーチがその振幅両端部で擬似停止状態となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図は本発明の一実施態様を示し、図１は自動溶接機の一例を示す正面図、図２はウィービング装置の取り出し側面図、図３はウィービング装置の要部取り出し分解斜視図である。
ウイービング装置（１）は、直線走行可能な台車（２）に走行駆動装置（３）とともに搭載されおり、溶接トーチ（４）を揺動可能に支持している。
【０００９】
このウィービング装置（１）は、スライドフレーム（５）に摺動プレート（６）を直線移動可能に装着するとともに、摺動プレート（６）の表面にドッグプレート（７）を装着し、このドッグプレート（７）の周側面には一対のリミットスイッチ作動用カム（８）を突出形成してある。また、このドッグプレート（７）の周側面と対向する状態にリミットスイッチ（９）が摺動プレート（６）に固着してある。なお、摺動プレート（６）はスライドフレーム（５）にガイドロッド（１０）と出退調整ネジ（１１）とで出退調整可能に構成されており、ウィービング駆動系の出力軸の軸心とドッグプレート（７）の回転軸心との変位量を微調整できるようにしてある。
【００１０】
さらに、ドッグプレート（７）にはガイドフレーム（１２）がドッグプレート（７）と同行回転可能に固定してあり、ガイドフレーム（１２）にスライド部材（１３）が調整ネジ（１４）の回転作動に伴い直線移動するように組み込んである。また、スライド部材（１３）から軸（１５）が突設してあり、この軸（１５）にベアリング等からなるローラ（１６）が嵌着固定してある。この場合、スライド部材（１３）の移動範囲の一端はスライド部材（１３）から突設されている軸（１５）の軸心がドッグプレート（７）の回転軸心と一致する位置に設定してある。
【００１１】
また、スライドフレーム（５）に溶接トーチ（４）の支持軸（１７）が揺動可能に装着してあり、この支持軸（１７）に揺動アーム（１８）が固着してあり、この揺動アーム（１８）に形成した長孔状溝（１９）に前述のスライド部材（１３）から突出しているローラ（１６）が嵌り込んでいる。そして、支持軸（１７）にクランパー（２０）を介して溶接トーチ（４）が確りと保持されている。
【００１２】
このような構成になっているウィービング装置（１）では、回転駆動モータ（図示略）の回転力が減速機構を介してドッグプレート（７）に伝達される。そして、ガイドフレーム（１２）に装着されている調整ネジ（１４）の回転作動でスライド部材（１３）が出退移動することで、スライド部材（１３）に突設されているローラ（１６）が、ドッグプレート（７）の回転中心から偏芯した位置に設定されることになるから、ドッグプレート（７）の回転で揺動アーム（１８）は支持軸（１７）を揺動中心として揺動する。このとき、揺動アーム（１８）は支持軸（１７）に固着されていることから、支持軸（１７）が揺動アーム（１８）と同行揺動し、溶接トーチ（４）が揺動することになる。そして、スライド部材（１３）の移動量を変化させることで溶接トーチ（４）の振幅を調整することになる。
【００１３】
ドッグプレート（７）の周面に対向して配置したリミットスイッチ（９）は、ウィービング用回転駆動モータのウィービング速度調整回路中に介装してあり、ドッグプレート（７）の周面に形成されているリミットスイッチ作動用カム（８）がリミットスイッチ（９）を作動させた際には、ウィービング用回転駆動モータの回転速度を低下させ、リミットスイッチ作動用カム（８）がリミットスイッチ（９）を作動させない状態では、回転駆動モータを予め設定されているウイービング速度に対応する速度で回転させるようにしてある。そして、この場合、溶接トーチ（４）が振幅の両端部に位置した際にリミットスイッチ作動用カム（８）がリミットスイッチ（９）を作動させる状態に、リミットスイッチ作動用カム（８）やリミットスイッチ（９）が配置してある。
【００１４】
以上の構成からなるウィービング装置では、溶接トーチ（４）が振幅の両端部分に位置する際に、リミットスイッチ（９）が作動して回転駆動モータの回転速度を減速することになるから、サインカーブを描く単振動で揺動している溶接トーチ（４）は、移動方向が反転する振幅両端部では単位時間あたりの移動量が減少することに加えて駆動速度自体も減速されることになるから、溶接トーチ（４）は擬似停止した状態となる。これにより、ウィービング幅の両端部分での入熱量を増加させて、確実な溶け込みを得ることができることになる。なお、擬似停止する時間はリミットスイッチ作動用カム（８）の長さで調整することになる。この場合、ウィービング作動用の回転駆動モータは、回転を継続しているから、モータの停止回路やタイマー回路を必要とせず、制御機構を簡略化することができることになる。
【００１５】
上記の実施態様では、振幅の両端部分で駆動速度を低減するものについて説明したが、揺動中心部分でも駆動速度を低減させるようにしてもよい。また、このウィービング装置は、突合せ溶接だけでなく、隅肉溶接にも適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明では、回転駆動モータの回転力を溶接トーチの首振り動力として伝達する動力伝達系に、周面での溶接トーチの振幅両端に対応する位置にリミットスイッチ作動用カムを有するドッグプレートを配置し、このドッグプレートの周面に対応させ配置したリミットスイッチを回転駆動モータの回転速度制御回路に介装していることから、リミットスイッチ作動用カムがリミットスイッチを作動させることにより、回転駆動モータの回転速度を下げるようにすると、サイン曲線を描く単振動で作動している溶接トーチがその振幅両端部で擬似停止状態となる。この結果、ウィービング幅の両端部分での溶け込みを十分得ることができるアンダーカット等の溶接欠陥の発生を抑制することができる。
【００１７】
さらに、ウィービング幅の両端部分でのトーチ滞留時間を長くするための機構は、ドッグプレートと回転駆動モータの速度調整回路に介装したリミットスイッチだけであるから、構造が簡素である上、特別な電気的制御を必要としないウィービング装置の制御部分をコンパクトに形成することができ、ウィービング装置を小型に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動溶接機の一例を示す正面図である。
【図２】ウィービング装置の取り出し側面図である。
【図３】ウィービング装置の要部取り出し分解斜視図である。
【符号の説明】
４…溶接トーチ、７…ドッグプレート、８…リミットスイッチ作動用カム、９…リミットスイッチ、１２…ガイドフレーム、１３…スライド部材、１６…ローラ、１７…揺動アーム、１８…揺動アーム、１９…長孔。

Claims

自動溶接機の溶接トーチをウィービング作動させるウィービング装置であって、
回転駆動モータの回転力を減速機構を介してドッグプレート(７)に伝達し、このドッグプレート(７)の周面における少なくとも溶接トーチの振幅両端に対応する位置にリミットスイッチ作動用カム(８)を形成するとともに、このドッグプレート(７)の周面に対応させてリミットスイッチ(９)を配置し、このリミットスイッチ(９)をその作動時に回転駆動モータの回転速度を低下させる状態で回転駆動モータの回転速度制御回路に介装し、ドッグプレート(７)にガイドフレーム(12)を同行回転可能に固定し、このガイドフレーム(12)にスライド部材(13)を直線移動可能な状態で組み込み、このスライド部材(13)にローラ(16)を回転自在に支持し、このローラ(16)を揺動アーム(18)に形成した長孔(19)に挿嵌し、揺動アーム(18)の支点軸(17)に溶接トーチ(４)を支持させたことを特徴とする自動溶接機でのウィービング装置。