JPS6219418Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は鋼板突合せ開先状態監視装置に係り、
特に鋼板の突合せレーザ溶接部等加工部分を遠隔
にて観察することの可能な開先状態装置に関する
ものである。

薄鋼板（ストリツプ）相互の突合せ溶接には、
通常、TIGあるいはMIG溶接法が用いられている
が、最近では熱歪みが少なくきれいな継手が得ら
れることからレーザ溶接法が採用されつつある。
このレーザ溶接法ではビームスポツト径が非常に
小さく、母材は挟い範囲しか溶かされないため、
板厚0.4mm以下の薄板鋼板でもブリツジが形成さ
れ易く十分きれいな溶接が可能となる。

ところで、このレーザ溶接法では上述したよう
にビームスポツト径が非常に小さいため、鋼板部
材相互の突合せ部には高い突合せ精度が要求され
る。この突合せ精度が悪いと、ビームスポツト径
が小さいことと相俟つて溶接不良となり、また次
工程での通板時に板破断等を起すなどの問題を来
たし好ましくない。このようなことから、鋼板相
互の突合せ状態を常時監視する必要があり、この
ための作業が溶接前あるいは溶接中に於いても行
なわれている。

従来、この種の作業は溶接中に於いて溶接不良
が発生した時に突合せ精度のレベルを調査し調整
を施すが、隙間ゲージや目視などによる人的作業
によつて行なつているのが現状である。しかもこ
の作業はオンライン内作業であるため安全上の問
題があり、また、目視観察を行なう場合には鋼板
の上方が明るいために下面側からの観察を行なわ
なければならず、作業効率上の問題も有してい
る。また、溶接の良否の判定に於いても、反射光
の出具合や色等を確認することで判別するため
に、溶接部を直接的に目視によつて確認している
のが実状である。この場合に於いても、溶接状況
を常に直視しなければならず、保護メガネ着用に
よつて目の保護をしているものの、ライン近傍の
作業であるため安全上十分とは言えないものであ
る。さらに、溶接完了後に於いても、その仕上り
状態例えば溶接ビード幅、ブローホールの有無等
をやはり目視にて確認し通板可能か否かを最終判
断しているが、これも人的作業によるために信頼
性が十分とはいえず作業能率上も問題があつた。

このように、従来の鋼板の突合せ溶接部確認作
業では作業安全上の問題のみならず、作業効率上
の問題も有しているものである。

本考案は、上記従来の問題点に着目し、溶接中
あるいは溶接前後に於いて主として鋼板突合せ開
先状態および付帯的に溶接状況の把握を容易に
し、作業安全上の問題を来たすことのない鋼板突
合せ開先状態監視装置を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するために、本考案に係る鋼板
突合せ開先状態監視装置は、鋼板相互の突合せに
よつて形成された溶接線に沿つて移動可能なレー
ザトーチに一体に取付けられ前記溶接線を映像被
写体とするカメラを前記鋼板の両側に配置し、前
記鋼板の反対面側には前記溶接線の照射位置と溶
接線から外れる退避位置との間を移動可能に取付
けられたバツクライト手段を備え、溶接線照射位
置におかれたバツクライト手段による溶接線漏洩
光を前記カメラにて検知可能に構成し、オンライ
ンから離れた位置にて加工部分の観察を可能と
し、作業安全化と能率化とを図り、かつ確認作業
の信頼性向上を図るようにしたものである。

以下に本考案に係る鋼板突合せ開先状態監視装
置の実施例につき、図面を参照して詳細に説明す
る。

本実施例に係る装置は、入側クランプ１と出側
クランプ２とを有し、それぞれ先行鋼板３と後行
鋼板４とを挟持し、両鋼板３，４の端部を互いに
突合せ可能としている。また、両クランプ１，２
による突合せ作業に先立つて、鋼板３，４の端部
を切断するダブルカツトシヤー５が両クランプ
１，２の間に出入可能とされている。このダブル
カツトシヤー５は上刃６と下刃７とによつて構成
され、上刃６が下降して鋼板３，４の端部を切断
するものである。そして、クランプ１，２は鋼板
３，４の切断面を互いに当接すべく移動して突合
せ、溶接線を形成させる。一方、クランプ１，２
により突合わされた鋼板３，４の上面側には溶接
線と平行に配設されたガイドレール８が設けられ
ている。このガイドレール８にはトーチ台車９が
走行可能に装着されており、この台車９は図示し
ないモーターによつて移動可能とされている。こ
のようなトーチ台車９には前記鋼板３，４の溶接
線に沿つてレーザビームを照射すべくレーザトー
チ１０が取付けられている。このトーチ１０はビ
ームベンダ１１，１２および集光レンズ１３を内
蔵する筒体１４からなり、レーザビームを前記つ
き合わせ部に焦点を合わせて照射するようにして
いる。従つて、突合せ部の一端側からレーザビー
ムを照射しガイドレール８に沿つてトーチ台車９
を移動させることにより、先行鋼板３と後行鋼板
４とが突合せ溶接されるものである。

このような装置に於いて、特に本実施例では、
前記トーチ台車９にレーザトーチ１０と併設して
取付けられたカメラ１５と、鋼板３，４の反対面
側即ち裏面側に設けられたバツクライト手段１６
とを有しているものである。前記カメラ１５は鋼
板３，４の突合せ部たる溶接線を映像被写体とす
るものであり、光軸がレーザトーチ１０と平行と
なるように設定されている。そしてこのカメラ１
５の画像はラインから離れた操作室側に設けられ
た受像機（図示せず）に写し出されるようになつ
ている。一方バツクライト手段１６は前記入側ク
ランプ１の下面側に軸１７によつて回転可能に支
持されたスイングアーム１８を有し、このスイン
グアーム１８の回転先端側にライト１９を取付け
たものである。このライト１９は鋼板３，４相互
の突合せ部に沿う長尺のものであり、スイングア
ーム１８の回転により突合せ部直下に移動可能と
されている。このスイングアーム１８の動作はこ
れに連結されたシリンダ２０によつて行なわれる
ものであり、このシリンダ２０は入側クランプ１
の支持台２１にブラケツト２２を介して取付けら
れているものである。従つて、ライト１９はシリ
ンダ２０の駆動により必要に応じて突合せ部下面
に対し出入可能とされているものである。

このように構成された装置は次のように作用す
る。即ち、先行鋼板３と後行鋼板４が所定位置に
停止すると、入側クランプ１と出側クランプ２が
各鋼板３，４を挟持し、その後ダブルカツトシヤ
ー５により鋼板３，４の端部が切断される。（第
１図）。そしてシヤー５の退避の後、入側クラン
プ１を前進させ、鋼板３，４を互いに突合せるも
のである。この際、鋼板３，４のつき合せ精度を
確認する時は、第３図に示すように、シリンダ２
０を駆動してライト１９をつき合せ部直下に移動
させ、その後レーザビームを照射させることなく
トーチ台車９を走行させる。この時、鋼板３，４
の突合せ線である溶接線をカメラ１５により捕
え、それを画像に写し出してギヤツプ確認を成す
ものである。

このような操作によつて、突合せ部にギヤツプ
があると、画像に明るい線となつて写し出され、
ギヤツプ量も光量に応じるため確実に確認するこ
とができる。

このような突合せ精度の確認の後、レーザトー
チ１０を台車９によつて走行させ、レーザビーム
を溶接線上に照射して溶接を行なえばよい（第２
図）。この溶接中に於いても、カメラ１５を作動
させ、溶接状況さらには溶接後のビード形状を写
し出し、溶接状況をオフラインで観察できる。

このように本実施例によれば、カメラ１５をト
ーチ台車９に搭載し、溶接に先立つ突合せ部の精
度確認および溶接中に於ける溶接部およびビード
形状の確認が可能となり、これをオフラインで観
察できるため従来の確認作業に伴う危険性が回避
できる。さらにカメラ１５の性質上拡大が可能と
なるため、作業精度を向上させることができる。
また、突合せ状況のみではなく、溶接状況、溶接
後のビードおよびブローホールの有無を連続的に
観察できる利点もある。さらにはライト１９によ
つて突合せ部のギヤツプが明るい線となつて現わ
れるため、ギヤツプの存在が容易に把握でき、さ
らにはギヤツプ量の確認も容易にできる。

尚、上記実施例ではカメラ１５をトーチ台車９
に搭載しているが、クランプ１，２の上部に広角
カメラを設置しても同様の効果が得られる。ま
た、カメラおよびバツクライト手段の位置は実施
例に限定されない。さらに、上記実施例では鋼板
端部をダブルカツトシヤーによつて切断する場合
について述べたが、このような機械的切断ではな
く、レーザビームにより溶断して後、レーザビー
ム溶接する場合にも適用可能である。

以上説明したように本考案に係る鋼板突合せ開
先状態監視装置によれば、鋼板の突合せ部の開先
状態もしくは溶接部の観察が安全かつ高い精度で
行なうことのできるとともに、カメラがレーザト
ーチと一体になつて移動できるために鋼板幅の如
何にかかわらず広範囲の観察ができ、また、バツ
クライト手段を退避可能に取付けてあるために溶
接作業時の裏当金の脱着を簡単に行うことができ
てスペースの有効利用が図られ、かつ溶接だれに
よつてバツクライト手段を損傷させるおそれをな
くすることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る鋼板突合せ開先状態監
視装置の切断加工機の断面図、第２図は同装置の
溶接時正面図、第３図は同装置のつき合わせ部確
認時の正面図、第４図は同装置の側面図である。 １，２……クランプ、３，４……鋼板、１０…
…レーザトーチ、１５……カメラ、１６……バツ
クライト手段、１９……ライト、２０……シリン
ダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鋼板相互の突合せによつて形成された溶接線に
   沿つて移動可能なレーザトーチに一体に取付けら
   れ前記溶接線を映像被写体とするカメラを前記鋼
   板の一面側に配置し、前記鋼板の反対面側には前
   記溶接線の照射位置と溶接線から外れる退避位置
   との間を移動可能に取付けられたバツクライト手
   段を備え、溶接線照射位置におかれたバツクライ
   ト手段による溶接線漏洩光を前記カメラにて検知
   可能としたことを特徴とする鋼板突合せ開先状態
   監視装置。