JPH0428479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば固定バツキング式の立向き開先
に沿つて溶接する自動アーク溶接機に於ける倣い
装置に関する。

一般に、母材に設けられた垂直或いは傾斜した
立向き開先をエレクトロガス溶接法によつて自動
溶接する場合、溶融池の溶融金属が開先から流れ
落ちないよう開先の表側と裏側とに１対の当金を
押し当て、両当金を溶接の進行に合せて上進させ
る必要がある。

通常、これらの当金は母材の表側を走行する表
側走行台車と母材の裏側を走行する裏側走行台車
にそれぞれ設けられて開先の表側及び裏側に弾性
的に圧接するようにし、両走行台車を開先を貫通
する連結具を介して互いに連結し、両走行台車を
母材の上方に配設される吊上げ機構によつて吊上
げながら、上記両当金を両走行台車と共に開先に
沿つて上進させるようにしている。

ところが、被溶接物によつてスペースその他の
制約を受け、前述の如き裏側走行台車を母材の裏
側に走行させるのが困難な場合があり、このよう
な場合は母材の裏側に予め帯状の裏当金を仮着け
して、開先の裏側をその全長に亘つて閉塞するよ
うにした、いわゆる固定バツキング方式が採用さ
れる。

しかしながら、この方式では裏側走行台車が存
在しないため、表側走行台車を母材側に押付ける
力が欠如し、台車の走行が不安定になり、溶接ト
ーチから送出される溶接ワイヤを開先に沿つて正
確に供給できなくなる虞れがある。

そのため、このような固定バツキング方式を採
用する場合は、通常母材の表面に開先に沿つてラ
ツクレール等を仮設し、溶接台車をこのラツクレ
ールに噛合させながら上方に吊上げるようにして
いる。

したがつて、この種の溶接には予めラツクレー
ルを仮設するという面倒な準備作業を必要とする
と共に、レールの取付精度によつても影響を受け
易く、また母材自身に撓み或いは反り等が存在し
て開先に目違い等を生じている場合や母材表面に
凹凸が存在して開先に段差を生じている場合、溶
接台車をラツクレールに沿つて走行させても溶接
トーチから送出される溶接ワイヤが溶融池に正確
に供給されず開先から外れてしまう場合もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、例えば固定バツキ
ング式の立向き開先に先つて自動溶接する際に、
従来のようにラツクレール等を仮設する必要がな
く、特に母材表面の凹凸や不整な開先による影響
を受け難く、溶接台車を開先に沿つて安定した状
態で走行させることが可能な自動アーク溶接機に
於ける倣い装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明は以下の如く構成
したことを特徴とする。

すなわち、自在車輪でなる回転体を装着した進
退自在かつ首振り自在なマグネツトを溶接台車に
具備された倣いロールの両側にそれぞれ独立懸架
し、各マグネツトと溶接台車間に介装したばね部
材を介しマグネツトに作用する吸引力を溶接台車
に作用させることにより溶接台車を母材側に押し
付けるもので、倣いロールと回転体とマグネツト
の共働作用によつて溶接台車を開先に沿つて正確
に走行させることができ、特に母材表面に存在す
る凹凸、段差、目違い等の開先の不整を吸収しつ
つ、開先に対する溶接台車の姿勢を一定に維持し
て走行させることが可能で、安定した溶接作業を
実施することのできる自動アーク溶接機に於ける
倣い装置を提供するものである。

以下、本発明の１実施例を図面を参照しながら
具体的に説明する。

図中１は溶接トーチ２、ワイヤ送給器３、ワイ
ヤリール４その他溶接に必要な各種器材を搭載し
て、母材５及び６に設けられた立向き開先７に沿
つて上進駆動される溶接台車であり、母材５，６
の上方に配設される吊上げ機構（図示せず）によ
つてチエーン８を介して所定の速度で吊上げられ
る。

尚、上記開先７は帯状の裏当金９を母材５及び
６に仮付けして該開先７の裏側をその全長に亘つ
て上記裏当金９で閉際したものである。

また上記溶接台車１を構成する２本の平行なフ
レーム１０，１１間に、上、下一対の倣いロール
１２，１３を介挿し、該倣いロール１２，１３を
フレーム１０，１１に貫挿される支軸１４，１５
を介して回転自在に軸支している。

尚、これらの倣いロール１２，１３は開先７内
に嵌り込んで、溶接台車１を開先７に沿つて案内
する機能を果す。

また上記フレーム１０，１１の上部及び下部に
それぞれ該フレーム１０，１１と直交し、かつ該
フレーム１０，１１とともに溶接台車１を構成す
る一対の支持アーム１６及び１７を支持部材１
８，１８を介して一体的に固設し、各支持アーム
１６及び１７の両端部に筐体１９……内に球体２
０……を回転自在に内蔵した自在軸受２１……を
一体に取着している。

また各自在軸受２１……の球体２０……内に、
一端部に電磁石２２……を螺着したロツド２３…
…をスライド自在に挿通し、各電磁石２２……を
自在軸受２１……によつて、該電磁石２２……の
吸着面２２ａ……を母材５及び６に対向させ、か
つ母材５及び６方向に向けて進退自在に、かつ首
振り自在に保持している。

また上記各ロツド２３……の他端部に一対のス
プリング受け２４，２５及びコイルスプリング２
６を挿入し、一方のスプリング受け２４を自在軸
受２１の球体２０に当接させると共に両スプリン
グ受け２４，２５間に上記コイルスプリング２６
を介在させ、他方のコイルスプリング受け２５を
ロツド２３に螺着したナツト２７，２７で押圧し
ている。

つまり、各電磁石２２……と溶接台車１間にコ
イルスプリング２６……を介在させて、該コイル
スプリング２６……によつて溶接台車１を母材５
及び６側に押付ける弾性偏倚力を付与せしめるよ
うにしている。

また上記各電磁石２２……の外周に環状の支持
部材２８……を装着すると共に各支持部材２８…
…にその周方向に沿つて互いに等間隔をなす３個
の回転体、すなわち３個の自在車輪２９……を一
体的に設けている。

尚、上記支持部材２８は環状の１部を欠落させ
て縮径可能とした金属材製の締着バンドであつ
て、欠落端に互いに対峙する螺着部２８ａ，２８
ａを突設し、両螺着部２８ａ，２８ａ間にボルト
３０……を螺挿して環状部を縮径することによ
り、電磁石２２……の外周に締着されて固定され
る。

また上記自在車輪２９……はニードルベアリン
グ３１とこのニードルベアリング３１の両側に配
置した一対のスラストベアリング３２，３３とを
一体に内臓した軸受部３４と、上記各ベアリング
３１，３２，３３によつて回転自在に支持される
シヤフト３５及びこのシヤフト３５の下端に設け
られる車輪３６等から成り、該車輪３６は上記シ
ヤフト３５の下端に一体的に設けた車軸ホルダ３
７，３７によつて軸支される車軸３８を介して回
転自在に支持される。

一方、第１図及び第２図に於いて、４０は開先
７の表側に圧接される表当金である。

この表当金４０は前記支軸１５の両端部に互い
に平行に配設される一対の支持パイプ４２，４３
を可動可能に枢着し、該支持パイプ４２，４３上
に固着したブラケツト４４，４４間に連結棒４５
を装架して、この連結棒４５の中央部に揺動自在
に取着される。

またこの表当金４０の水平方向の位置調整はこ
の表当金４０の下端部に連結されるラチエツトレ
バー４６の回動操作によつて行なわれる。

また第１図において、４７は上記表当金４０を
開先７に圧接すべく弾性偏倚力を付与せしめるコ
インスプリングであり、調節つまみ４８の回動操
作によつて表当金４０の圧接力を任意に調節でき
るようにしている。

また図中５０，５１はそれぞれ溶接トーチ２の
姿勢を制御するための調節つまみであり、調節つ
まみ５０は溶接トーチ２の傾斜角度を、また調節
つまみ５１は溶接トーチ２の前後方向の位置をそ
れぞれ調節するためのものである。

尚、図中５２は操作箱、５３はシールドガス用
の流量計、５４は溶接電流検出箱であり、それぞ
れ溶接台車１の適宜の位置に配設される。

このような構成によれば、倣いロール１２，１
３を開先７内に挿入して電磁石２２……を一斉に
励磁すると、各電磁石２２……が母材５及び６側
に吸引されて、各電磁石２２……の外周に装着し
た各自在車輪２９……が母材５及び６に圧接し、
各電磁石２２……の吸着面２２ａ……が母材５及
び６と対向して、母材５及び６間に所定の間隙ｇ
……が形成される。

ところで、これらの各電磁石２２……に作用す
る吸引力は電磁石２２……と溶接台車１間に介在
したコイルスプリング２６……を介して溶接台車
１に作用するため、溶接台車１が母材５及び６側
に押付けられて、倣いロール１２，１３が開先７
の傾斜面７ａ，７ｂに圧接する。

このような状態で溶接台車１を母材５及び６の
上方に配設される吊上げ機構によつて所定の速度
で吊上げると、倣いロール１２，１３が開先７か
ら外れることなく、溶接台車１が開先７に沿つて
正確に案内されながら上進し、溶接トーチ２から
送出される溶接ワイヤＷが開先７内の所定の位置
に正確に供給され、安定した溶接を実施すること
ができる。

以上は母材５及び６が互いに面一な理想的な開
先７に沿つて溶接台車１を走行させた場合の説明
であるが、実際の被溶接物には母材表面上の凹
凸、板厚の相違等によつて開先に段差を生じた
り、母材の反り、撓み等によつて開先に目違いを
生じたり、或いは開先を形成している双方の母材
が互いに傾いている等、不整な開先を形成してい
る場合が少くない訳であつて、以下にこのような
不整な開先に沿つて溶接台車１を走行させた場合
の作用について説明する。

第５図ａ，ｂはそれぞれ母材５′，６′の板厚の
相違によつて開先７′に段差が生じている場合の
溶接台車の走行状態及び母材５′，６′と倣いロー
ル１３との関係を示している。尚、母材５′，
６′の表面に凹凸が存在する場合も同様な作用を
呈する。

このような段差が存在しても、各電磁石２２…
…が自在軸受２１……とコイルスプリング２６…
…とによつて溶接台車１に対してそれぞれ独立的
に懸架されているため、溶接台車１の左右に配設
される各電磁石２２，２２はそれぞれの母材５′，
６′と一定の微少間隙を保持しながら走行し、ま
た支持アーム１７の両端部には母材５′，６′の高
低差に応じた力をコイルスプリング２６……を介
して受けるため、溶接台車１は段差の度合に応じ
て傾斜し、第５図ｂに示す如く倣いロール１３の
軸心ｌが開先７′を形成している各母材５′，６′
の上端部Ａ，A′を結ぶ線分ｍと略平行になる。

このことは極めて重要なことであつて、溶接ト
ーチ２が倣いロール１３と平行に、つまり倣いロ
ール１３の軸心ｌと直交する方向に沿つて取着さ
れており、倣いロール１３の傾斜角度がそのまま
溶接トーチ２の傾斜角度になる関係にあるため、
溶接トーチ２から送出される溶接ワイヤＷが溶融
池の適正位置に供給され、安定した溶接を実施す
ることができる。

また第６図ａ，ｂはそれぞれ開先７″を形成す
る一方の母材５″が他方の母材６″に対して傾斜し
ている場合の溶接台車の走行状態及び母材５″，
６″と倣いロール１３との関係を示している。

この場合も各電磁石２２……が自在軸受２１…
…とコイルスプリング２６……とによつて溶接台
車１に対してそれぞれ独立的に懸架されており、
しかも、各電磁石２２……が自在軸受２１……に
よつて首振り自在に保持されているため、溶接台
車１の左右に配設される各電磁石２２，２２は母
材の傾きに応じて傾いた状態で、各母材５″及び
６″と一定の間隙を保持しながら走行し、また支
持アーム１７の両端部には母材５″，６″の傾きに
応じた力をコイルスプリング２６……を介して受
けるため、溶接台車１は母材５″，６″の傾き度合
に応じて傾斜し、第６図ｂに示す如く倣いロール
１３の軸心ｌが開先７″を形成している各母材
５″，６″の上端部Ａ，A″を結ぶ線分ｎと略平行
になる。

したがつてこの場合も溶接トーチ２から送出さ
れる溶接ワイヤＷが溶融池の適正位置に供給さ
れ、安定した溶接を実施することができる。

第５図ａと第６図ａの場合において、自在車輪
２９は電磁石２２に装着されており、しかもその
転動方向は自在車輪２９自体の持つ自在性によつ
て一方向に規制されないので、そのことが電磁石
２２の進退自在性や首振り自在性と相乗し、溶接
台車１の走行中に開先の段差や母材の傾きを効果
的に吸収する作用を果たす。その結果、段差や傾
きなどに起因する開先の不整が存在するにもかか
わらず電磁石２２の吸着面２２ａと母材５，６と
の平行性及び間〓が常に一定に保たれ、溶接台車
１は一定の力で母材５，６側に押し付けられて走
行状態が安定する。

したがつて本発明によれば、例えば固定バツキ
ング式の立向き開先に沿つて自動溶接する場合
に、溶接台車を開先に沿つて正確に倣い動作させ
ることができ、安定した自動溶接を実施すること
ができる。

しかも、従来のこの種の溶接方式のように母材
にラツクレール等を仮設する必要が全くなく、準
備作業が簡略化され、作業コストも低減される。

また電磁石２２……に装着する車輪も本実施例
のように必ずしも自在車輪２９にする必要はな
く、鋼球をホルダー内に脱落しないで、かつ回転
自在に保持した、いわゆるボール車輪の如き簡単
なものであつてもよい。また各電磁石２２……に
到着する自在車輪２９の数も３個以上あればよ
い。

また本実施例では固定パツキング式の立向き開
先に沿つて溶接する立向自動溶接装置に応用した
場合について説明したが、このような立向き開先
のみに限定されず、例えば固定パツキング式の下
向開先に沿つて溶接する溶接台車に装備すること
も可能であり、各種の自動アーク溶接機に広く適
用できるものである。

以上のように本発明は、進退自在で首振り自在
な各マグネツトに自在車輪でなる回転体を装着す
るとともに各マグネツトを溶接台車の倣いロール
の両側に独立懸架しているため、母材の凹凸や段
差、傾き等に起因する開先の不整が、溶接台車の
走行中におけるマグネツトの進退や首振りなどの
動作、あるいは回転体の任意方向への転動等の作
用によつて吸収され、その結果、溶接台車は開先
の状況に応じた適正な姿勢を保つて母材上を走行
する。したがつて、本発明によれば、開先の不整
に影響されることなく安定した溶接が可能になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の１実施例を示し、第
１図は側面図、第２図は正面図、第３図は要部断
面図、第４図は同要部正面図、第５図ａ，ｂはそ
れぞれ母材に板厚差が存在する場合の作用説明
図、第６図ａ，ｂはそれぞれ母材の相互に傾きが
ある場合の作用説明図である。 １……溶接台車、５，６……母材、７……開
先、１２，１３……倣いロール、２２……マグネ
ツト（電磁石）、２２ａ……吸着面、２６……バ
ネ部材（コイルスプリング）、２９……回転体
（自在車輪）、ｇ……間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 母材上を走行する溶接台車に、開先内に嵌り
   込んで溶接台車を開先に沿つて案内する倣いロー
   ルを具備させた自動アーク溶接に於ける倣い装置
   であつて、 倣いロールの両側における溶接台車の各部に、
   吸着面を母材側に対向させて該母材方向に向けて
   進退自在で、かつ首振り自在なマグネツトと、マ
   グネツトと溶接台車間に介在し溶接台車を母材側
   に押付ける偏倚力を付与せしめるバネ部材と、マ
   グネツトに装着され該マグネツトと母材間に一定
   の間〓を保持せしめて母材上を任意の方向に転動
   可能な自在車輪でなる回転体と、をそれぞれ設け
   たことを特徴とする自動アーク溶接機に於ける倣
   い装置。