JPH11291088A

JPH11291088A - 溶接装置

Info

Publication number: JPH11291088A
Application number: JP9970898A
Authority: JP
Inventors: Keita Hirasawa; 敬太平澤; Takayoshi Hirasawa; 敬善平澤
Original assignee: HIRASAWA TEKKOSHO KK
Current assignee: HIRASAWA TEKKOSHO KK
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JP3067733B2

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば直線状突合せ溶接の自動化・省力化を
進めるとともに、熟練を要することなく品質の高い溶接
ができる溶接装置を提供する。【解決手段】突合せ溶接するワークＷはクランプによ
り固定される。そして、溶接する直線状の突合せ部Ｗａ
に沿うガイドレール６４にあり溝嵌合する溶接台車６２
が、駆動手段に駆動されて前進する。溶接台車６２上に
は突合せ部Ｗａに対向して、溶接前に突合せ部Ｗａを清
浄化する前処理回転ブラシ７２、ワークＷの端部や孔部
を検知するリミットスイッチＬ3 、突合せ部Ｗａを溶接
する溶接トーチ７６の他に、溶接トーチ７６の前方側近
傍に溶接前の突合せ部Ｗａを転動する押付けローラ７４
が配置される。食い違いを生じている突合せ部Ｗａは、
この押付けローラ７４により内側に押圧されて食い違い
が矯正され、直後に溶接トーチ７６により溶接される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直線状等の長手方
向に沿って突合せ溶接する溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばドアその他鉄製、ステンレ
ス製等のパネル状の曲げ加工品を、長い直線状の範囲で
溶接する場合などにおいて、互いの突合せ部の食い違い
や継ぎ面の傾きなどを生じやすく、溶接前に矯正作業を
要するなどの問題があった。また、このような直線状の
溶接の省力化、自動化を図る観点から自動溶接装置も使
用されている。またそのような溶接対象たるワークを支
持台上に固定する際に、作業者が相当重いワークを動か
して正しい位置に位置決めする必要も生じた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、直線
状等の長手状の突合せ溶接に際して突合せ部の食い違い
や傾き等を是正し、またワークの位置決めが容易な溶接
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために本発明の溶接装置は、ワークの長手
状の突合せ部に沿って突合せ溶接をする溶接装置であっ
て、そのワークを溶接前に突合せ状態で固定するワーク
固定手段と、駆動手段に駆動されて走行する台車本体
と、その台車本体に支持されてワークの突合せ部を溶接
する溶接ヘッドと、その溶接ヘッドの台車本体の走行方
向の側近傍に支持され、溶接前の突合せ部を転動しなが
ら押し付けて、突合せ部を矯正する押付けローラを有す
る溶接台車と、ワークの突合せ部に沿って配置され、溶
接台車の走行をガイドする台車ガイド手段と、を備え
る。

【０００５】このように、溶接台車上に溶接前の突合せ
部を転動しながら押し付ける押付けローラを設け、これ
により突合せ部を矯正するとともに、その押付けローラ
による押圧状態の直後の、矯正作用が働いている間に突
合せ溶接を行うことによって、突合せ部の矯正作業を溶
接装置により自動的に行いながら、品質の高い突合せ溶
接を進行させることができ、溶接の自動化・省力化・高
品質化が達成される。溶接台車の進行により押付けロー
ラによる矯正位置は移動していくが、押付けローラの直
後でいったん溶接がなされてしまえば、もはや矯正は必
要ないから押付けローラがそこから離れても固定状態が
生じて何ら問題はない。なお特に、ステンレス板の曲げ
加工品は矯正が必要な場合が多く、自動化の効果は大き
い。また、手作業において矯正作業が不十分だと、突合
せ部に食い違いによる段差を残したまま溶接されたり、
溶接後の突合せ部が波打ったりする外観上の問題も生じ
やすいが、本発明の溶接装置においては、溶接ヘッドに
よる溶接直前に押付けローラで均一に矯正するので、こ
のような問題もない。

【０００６】また、ワークの長手状の突合せ部に沿って
突合せ溶接をする溶接装置は、ワークを支持する第１の
載置部と、第１の載置部に対しそれより高い位置と低い
位置とに相対的に昇降可能であってワークを滑動可能な
状態で支持する第２の載置部と、その第２の載置部を第
１の載置部に対し相対的に昇降させる昇降装置とを有
し、第２の載置部が前記第１の載置部より低い位置にあ
る場合はワークを第１の載置部で支持し、第２の載置部
が第１の載置部より高い位置にある場合にはワークを第
２の載置部で支持するワーク支持台と、ワーク支持台の
近傍に設けられ、第２の載置部で滑動可能に支持された
ワークを溶接のための固定位置に位置決めする位置決め
ストッパと、ワークが溶接位置に位置決めされ、第２の
載置部が第１の載置部に対して相対的に下降して位置決
め状態のワークが第１の載置部で支持された状態で、ワ
ークをその第１の載置部にクランプしてワークを溶接前
に突合せ状態で固定するワーク固定手段と、駆動手段に
駆動されて走行する台車本体、その台車本体に支持され
てワークの突合せ部を溶接する溶接ヘッドを有する溶接
台車と、ワークの突合せ部に沿って配置され、溶接台車
の走行をガイドする台車ガイド手段と、を備えるものと
することができる。

【０００７】このように、溶接時にワークを支持するワ
ーク支持台が、ワークを固定的に支持する第１の載置部
と、ワークを滑動可能に支持する第２の載置部を備える
ものとすれば、ワークをワーク支持台上で移動させる場
合は第２の載置部を第１の載置部より高くして滑動状態
で容易に移動でき、一方、溶接時の固定状態では固定を
安定させるため第２の載置部を第１の載置部より低くし
て非滑動状態にすることができる。その結果、ワークの
セット作業が能率的にできるとともに、溶接時にはワー
クを安定させることができる。

【０００８】さらに、ワーク支持台の第２の載置部を第
１の載置部内に昇降可能かつ転動可能に支持されるボー
ルとすれば、ワークを前後左右のいずれの方向にも滑動
できるので、所望の位置までワークを滑動状態で移動す
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照しつつ説明する。本発明の一実施例
である溶接装置の正面図を図１に、平面図を図２に、右
側面図を図３に示す。溶接装置１は、上面が床面から一
定高さの平面を形成する基礎台２と、その前方に基礎台
２と高さをほぼ同じくして連結された骨組み構造のフレ
ーム台４とを備え、これらが装置の土台を形成する。ま
た、図２に示すように基礎台２の後方右側には本溶接装
置１の制御装置６が独立して床面に設置されている。な
お、以降の説明においても図２に示すように、ワークＷ
を扱うオペレータが位置する側を前方側、その反対側を
後方側とする。

【００１０】ここで、溶接装置１で溶接されるワークＷ
は、長手状、例えば直線状の溶接予定部を有するもので
ある。もっとも直線状でなくても、長手状であれば所定
の長手状例えば所定の曲率で延びる曲線状のものでもよ
い。以下に示す実施例においては、図１７（ａ）に示す
ような防火用ドアの製作に使用される２枚のステンレス
製板曲げ加工品又は一体的な折曲げ加工品の溶接を例に
採る。各ステンレス製板曲げ加工品は、矩形のステンレ
ス板の４辺の端部を同じ方向の所定高さに９０゜を目標
として立ち上げて、同一寸法のパネル形状（蓋のない偏
平箱状）に形成したもので、図１７（ａ）に示すワーク
Ｗはこれらをその立上げ部を互いに突合せて重ねたもの
である。あるいは２枚の板曲げ加工品の重ね合わせでは
なく、１枚の板素材を真中で２つ折りにした形態の突合
わせ部を溶接する場合もある。突合せ部Ｗａは図１７
（ｂ）に示すように固定された状態で直線的に溶接され
る。なお、本溶接装置１ではステンレス材に限らず、鉄
材やアルミ材の加工品も溶接することができる。

【００１１】図１及び図２に示すように、フレーム台４
の上部を構成する水平な複数の上部フレーム材４ａの上
には、それぞれ所定高さの衝立状のワーク支持脚部８が
立設されている。その各ワーク支持脚部８の上端には図
４（ａ）及び（ｂ）に示すようなワーク支持台１０が固
定されており、溶接の際ワークＷはこの複数のワーク支
持台１０の全体にまたがるように水平に載置される。ワ
ーク支持台１０は、図５（ａ）及び（ｂ）にその断面を
示すように、外形が直方体形状の固定ハウジング１６の
上面１６ａが第１の載置部を構成し、またその固定ハウ
ジング１６は長手方向に連続するエア作用部１２と、そ
のエア作用部１２に連通して上方に開口する、長手方向
に所定のピッチで形成されたシリンダ孔１４を有する。
そして、各シリンダ孔１４には、昇降可能な昇降部材１
８がシリンダ孔１４に気密かつ摺動動可能にはめ込まれ
ている。また、昇降部材１８の上部には３６０゜の任意
の方向に転動可能な第２の載置部としてのボール（鋼
球）１９がはめ込まれている。さらに、図４（ｂ）に示
すように、固定ハウジング１６の端部には、エア供給装
置（図５）からエアを固定ハウジング１６へ供給するエ
ア供給配管２０が接続されている。

【００１２】そして、図５（ａ）に示すように、この固
定ハウジング１６内のエア作用部１２にエアが供給され
ると、各昇降部材１８は下から圧力を受けて上昇し、開
口部２２近傍の端部２４に押し当てられた状態となる。
このとき、開口部２２からボール１９の上部が突出しワ
ークＷを持ち上げるが、すべてのワーク支持台１０には
同時にエアが供給されるので、ワークＷは各ワーク支持
台１０上で水平に支持され、またボール１９の転動を利
用してワーク支持台１０上を滑動させることができる。
従って、ワークＷが大型パネルであっても容易にワーク
支持台１０上の所望の位置に移動させることができる。

【００１３】一方、図５（ｂ）に示すように、エアが外
部に吸引され固定ハウジング１６内部が負圧状態になる
と、昇降部材１８は自重及び負圧により降下し、固定ハ
ウジング１６の開口部２２から突出していたボール１９
の上部も昇降部材１８とともに開口部２２から下方に引
っ込む。その結果、ボール１９に支持されていたワーク
Ｗは、固定ハウジング１６の上面１６ａまで降下する。
ワークＷと固定ハウジング１６の上面１６ａとの間では
通常の摩擦力が作用するため、ワークＷはワーク支持台
１０上で滑らない状態で支持される。

【００１４】図１に戻って、基礎台２上面の前方寄りに
横方向に長い門形の本体フレーム３２が立設されてい
る。本体フレーム３２は、両脇の側部フレーム３４とこ
れをつなぐ上部フレーム３６とからなる。また、この上
部フレーム３６の下方には、後述のクランプ５８の押圧
力を受けとめるための複数のブロック台３８が、両側の
側部フレーム３４間に固定配置されている。そして、そ
の複数のブロック台３８の上面にわたして、板状のクラ
ンプ受け台４０が取り付けられている。このクランプ受
け台４０の上面は、ワーク支持台１０の固定ハウジング
１６の上面１６ａとほぼ同じ高さに調整されて、クラン
プ５８に押圧されたワークＷが、クランプ受け台４０と
ワーク支持台１０でほぼ水平に支持される。

【００１５】また、図２に示すように、クランプ受け台
４０の上面には、ワークＷのワーク支持台１０上での前
後方向の位置決めをする位置決めストッパ４２、４２
と、横方向の位置決めをする位置決めストッパ４４が上
方に突出して設けられている。ワークＷは、上述のよう
にワーク支持台１０上で滑らされながら、これら３点の
ストッパ４２、４２、４４に突き当てられることによ
り、予め定められた位置に容易に誘導される。また、図
２及び図３に示すように、両方の側部フレーム３４の前
方側であって、ワークＷとほぼ同じ高さ位置に水平に光
電センサ４６の投光器４８と受光器５０が取り付けられ
ている。そしてこれらの間にワークＷが置かれ、投光器
４８からの光が遮られることにより、ワーク支持台１０
上にワークＷがあることが検知される。

【００１６】図１に示すように上部フレーム３６には、
３つのエアシリンダ５２と、２つのガイドブッシュ５４
が取り付けられている。各エアシリンダ５２のピストン
ロッド５６及びガイドブッシュ５４はこの上部フレーム
３６を貫通し、その先端にワーク固定手段としての横長
棒状のクランプ５８が、ねじ締結手段等により水平に固
定されている。クランプ５８はワークＷを溶接前から溶
接後まで固定して、ワークＷの移動を防止しつつ溶接後
の冷却保持をし、突合せ溶接の場合には突合せ部（Ｗ
ａ）の隙間を減少させる役目を果たす。このクランプ５
８は、各エアシリンダ５２に、図示しないエア供給装置
からエアが供給されてそれぞれのピストンロッド５６が
伸長することにより、ガイド軸５７及びガイドブッシュ
５４に案内されつつ下降する。そして、下方に位置する
ワークＷをクランプ受け台４０とで挟み込んで固定す
る。なお、クランプ５８の下降作動はオペレータがワー
クＷの位置合わせ終了後、クランプ操作ボタンを押して
行う。

【００１７】次に、図２に示すように、基礎台２の上面
には、溶接台車６２が設けられるとともに、それが走行
する台車ガイド手段としてのガイドレール６４が敷設さ
れている。ガイドレール６４の敷設方向は、クランプ５
８ひいてはワークＷの直線状の溶接線に平行であって、
内側のレールはストッパ４２、４２で位置決めされるワ
ークＷの溶接面のほぼ真下に位置される。

【００１８】各レール６４は図６に示すように、両側面
の中間部が内側に凹んだあり溝用の断面形状に形成され
ている。一方、このガイドレール６４にガイドされる溶
接台車６２の底面には、前後に１対ずつ計２対のあり溝
部材６３が取り付けられている。あり溝部材６３の底面
にはガイドレール６４の形状に対応した形状のあり溝が
形成されており、これがガイドレール６４に嵌り込ん
で、溶接台車６２はガイドレール６４に抜止め状態でス
ライド走行可能とされる。また、横方向の力が作用して
も溶接台車６２はガイドレール６４から容易に浮き上が
ったり抜けたりしない。

【００１９】溶接台車６２は、基礎台２の下に配置され
たモータ６６（図７及び図８）の駆動力を受けて移動す
る。モータ６６の図示しない回転軸には減速機６７が連
結され、その減速機６７の回転軸と、電磁クラッチ／ブ
レーキ装置６９の回転軸がベルト６７ａで連結されてい
る。さらに、電磁クラッチ／ブレーキ装置６９の回転軸
のスプロケット６８ａ、上方のスプロケット６８ｂの間
にはチェーン７０が掛けわたされ、スプロケット６８ｂ
は、基礎台２に固定された軸６８ｇにより、もう１つの
スプロケット６８ｃと一体的かつ同軸的に回転できるよ
うになっている。

【００２０】このスプロケット６８ｃと図９に示すよう
に溶接方向の終端側にあるスプロケット６８ｆ間にチェ
ーン７３が巻き懸けられるとともに、チェーン７３の両
端が溶接台車６２に固定されている。より詳しくは、図
８に示すように、溶接台車６２の底面側部から下方に延
び出た連結部材７１にチェーン７３の両側が連結されて
いる。従って、モータ６６の駆動により減速機６７、電
磁クラッチ／ブレーキ６９、スプロケット６８ｂが回転
すれば、チェーン７３を介して溶接台車６２がガイドレ
ール６４に沿って移動することとなる。なお、スプロケ
ット６８ｄ及び６８ｅは、チェーン７０及び７３の垂れ
防止のために取り付けられている。

【００２１】溶接台車６２の走行開始又は停止は、電磁
クラッチ／ブレーキ装置６９の操作により行われる。ま
た、図２及び図９に示すように、ガイドレール６４の両
端部にはその少し内側に、溶接台車６２のガイドレール
６４の終端到達を検知するリミットスイッチＬ1及びＬ2
が設置されており、これらのリミットスイッチＬ1及び
Ｌ2の作動により電磁クラッチ／ブレーキ装置６９が作
動して溶接台車６２の走行が停止する。

【００２２】図１０及び図１１に示すように、溶接台車
６２の上面には溶接台車６２の進行方向前方から順に、
前処理回転ブラシ７２、リミットスイッチＬ3の検知ロ
ーラ９０、押付けローラ７４、溶接ヘッドとしての溶接
トーチ７６、後処理研削ローラ７８が並んで配置されて
いる。これらはすべてその先端部が溶接線と同じ高さに
位置調整され、また溶接線からの水平距離についてもほ
ぼ同一線上に各先端部が並ぶようにされている。

【００２３】まず、前方端に位置する前処理回転ブラシ
７２は、モータ８３により回転しつつ溶接前のワークＷ
の突合せ部Ｗａの表面を擦りながら移動して、付着して
いるゴミその他を取り除く。図１１に示すように、溶接
台車６２上に支持台８０が固定され、その支持台８０の
上に支持枠７７が支持台８０に対して垂直方向の軸７７
ａ（図１１）により回転可能に支持されている。支持枠
７７は２分割され、ブラシホルダ７２ａを挟み込んだ状
態で、例えばボルト・ナットで締付固定されている。

【００２４】また、支持枠７７にはアーム８１が取り付
けられ、支持台８０に固定されたばね装着軸８２がアー
ム８１を緩く貫通し、その先端部のねじ部にストッパと
してのナット８２ａが螺合されている。そして、支持台
８０とアーム８１との間に装着された圧縮ばね８４が回
転ブラシ７２を突合せ溶接部Ｗａに押し付けるが、この
ナット８２ａの締込み位置を変えることにより（ストッ
パの位置変更）、回転ブラシ７２のワークＷに対する位
置を調整することができる。

【００２５】次にリミットスイッチＬ3は、可動部材で
ある検知軸部材８８と、これを摺動可能に支持する本体
部８６と、ＯＮ−ＯＦＦの接点部８８ａ、軸部材８８の
先端に回転可能に取り付けられ、突合せ部Ｗａに沿って
連れ回る検知ローラ９０とを有する。本体部８６は、溶
接台車６２に固定の支持台８７に固定され、軸部材８８
は本体部８６に対し圧縮ばね８９により突出方向に付勢
されている。検知ローラ９０がワークＷに当接すると、
軸部材８８は圧縮ばね８９をより圧縮しながら本体部８
６内に引っ込み、接点部８８ａを閉じる（以下、ＯＮ状
態という）。反対にワークＷに当接していないときは、
軸部材８８は本体部８６内から伸び出て、接点部８８ａ
を開く（以下、ＯＦＦ状態という）。このように、軸部
材８８が伸縮することで、溶接トーチ７６の前方のワー
クＷの存在が検知できるようになっている。そして、溶
接台車６２が走行を開始し、ワークＷの端にリミットス
イッチＬ3の検知ローラ９０が乗り上げたときや、溶接
台車６２がワークＷの反対側の端に到達し、ワークＷに
当接していた検知ローラ９０がワークＷから外れたとき
に、ワークＷの端部位置を検知する。

【００２６】さらに、ワークＷの突合せ部Ｗａの長手方
向中間に、図１２（ａ）に示すような溶接を停止すべき
例えば鍵取付け用の長孔９２などの孔があるときもこれ
を検知する。その作動を図１２（ｂ）に示すが、突合せ
部Ｗａに当接して回転しながら前進する検知ローラ９０
は（）、その長孔９２に嵌り込んでＯＦＦ状態となり
（）、溶接台車６２の走行はそのままに溶接を停止さ
せ、次いで長孔９２通過後に突合せ部Ｗａに乗り上げる
とＯＮ状態になって（）、溶接を再開する。その結
果、図１２（ｃ）に示すように長孔９２の前後を溶接し
ながら長孔９２の範囲ではアークの発生を一旦停止させ
る。

【００２７】次に、図１０及び図１１に示すように、押
付けローラ７４は、溶接トーチ７６の直前に位置し、図
１３（ａ）に示すワークＷの上下の継手の突合せ部Ｗａ
が食い違いを生じている場合や、図１３（ｂ）に示すワ
ークＷの角部の曲げが不十分で突合せ部Ｗａが外側に膨
らんでいる場合に、突合せ部Ｗａを内側に押圧して矯正
するものである。

【００２８】図１０に戻って、押付けローラ７４は例え
ば鋼材で形成され、Ｌ字形のローラ支持部材９４の先端
に支持されて突合せ部Ｗａに沿って連れ回る。Ｌ字形の
ローラ支持部材９４の、溶接トーチ７６の軸方向とほぼ
平行な部分の先端に、押付けローラ７４が垂直方向の軸
７４ａにより水平面内で回転可能に支持され、かつ押付
けローラ７４の外周面は、溶接トーチ７６の先端部に形
成された先細りのテーパ外周面７６ａにわずかの隙間を
介し、ごく近接した位置関係にある。Ｌ字形のローラ支
持部材９４の、溶接トーチ７６とほぼ直角な部分は、そ
の溶接トーチ７６から遠ざかるように溶接線（突合せ部
Ｗａ）とほぼ平行に延び、その部分に形成された軸孔９
４ａ、９４ｂをガイド軸９５、９７がそれぞれ摺動可能
に貫通し、位置固定の取付け板９１で支持されている。
これらのガイド軸９５、９７によりローラ支持部材９４
は、ワークの突合せ部Ｗａに対し接近・離間する方向に
移動可能とされる。そして、一方のガイド軸９５には圧
縮ばね９５ａが装着されて、ローラ支持部材９４を前方
に、すなわち押付けローラ７４をワークの突合せ部Ｗａ
側に常時付勢しており、押付けローラ７４は、圧縮ばね
９５ａの付勢力でワークの突合せ部Ｗａに押し付けられ
つつ転動してそこの矯正を行う。

【００２９】上記のように溶接トーチ７６のテーパ外周
面７６ａに押付けローラ７４がごく近接して対向するこ
とで、溶接トーチ７６の軸線に対し押付けローラ７４を
可及的に接近させ、溶接のごく直前まで押付けローラ７
４の押付力がワークの突合せ部Ｗａに作用するようにで
き、その押付力による矯正後即座に溶接することになる
ので、時間経過による矯正曲げ戻りの心配が少ない。

【００３０】溶接トーチ７６は、細長の円筒形状のＭＩ
Ｇ溶接用のトーチで、その断面中心にワイヤ状の電極が
通る。先端の開口部からシールド用不活性ガスとしての
例えばアルゴンガスを放出しながら、直流アークによる
アーク熱を発し、ワークＷの突合せ部Ｗａを溶接する。
アルゴンガスを使用することで炭酸ガス使用では難しい
ステンレス板の溶接も可能である。溶接トーチ７６は溶
接台車６２に固定されたトーチ支持部材９８で外周部を
挟まれるようにして支持され、そのトーチ支持部材９８
の２つの調整ノブ９９、１００を回すことで水平及び高
さ位置を調整することができるようになっている。

【００３１】最後に、後処理研削ローラ７８は図示しな
い駆動モータにより回転し、溶接トーチ７６の溶接によ
って溶接部に生じた隆起部等を研削除去し溶接部を仕上
げるものである。その支持状態は前述の前処理回転ブラ
シ７２と同様なので詳しい説明は省略するが、要するに
軸８２のまわりに回転可能に支持され、かつ圧縮ばね８
４により後処理研削ローラ７８をワークの突合せ部Ｗａ
側へ付勢し、調整ねじ８２ａによりその後処理研削ロー
ラ７８の先端位置を調整するものである。

【００３２】なお、以上に述べた前処理回転ブラシ７
２、溶接トーチ７６、後処理研削ローラ７８の各機器は
電力供給されて作動するが、その電線は溶接台車６２の
進行を妨げないような位置に配置される。例えば図１１
に示すように、基礎台２の両縁で両端を支持され、ガイ
ドレール６４に平行に配置されたバー１０５に、電線１
０７を螺旋状態で支持させる。その電線１０７の電源側
とは反対の端にコネクタ１０９を取り付け、前処理回転
ブラシ７４等の電線１１０等をそのコネクタ１０９に接
続する。こうすれば、溶接台車６２の前後移動に伴っ
て、電線１０７がバーの外表を滑りながら追従し、電線
１０７と溶接台車６２が干渉しないようにすることがで
きる。

【００３３】以下、溶接装置１の作動を図１４及び図１
５に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、ワ
ーク支持台１０上に、例えば図１７（ａ）に示すような
ワークＷを載せる。そして、ワーク支持台１０（図２〜
図５）にエアを供給し昇降部材１８を上昇位置にしてボ
ール１９を突出させ、ワークＷをワーク支持台１０上で
滑らせながら、３つの位置決めストッパー４２、４２、
４４（図２）に突当てて位置決めをする（Ｓ１）。次に
図示しないクランプ降下スイッチを押してクランプ５８
（図１）を降下させ、ワークＷをクランプ５８と受け台
４０に押し付けて固定する。ここで、光電センサ４６
（図２）がワークＷの有無を探知しているので、ワーク
Ｗを所定位置にセットしないでクランプ降下スイッチを
押した場合は安全上クランプ５８は降下しないようにな
っている（Ｓ２〜Ｓ４）。

【００３４】次に、溶接台車６２の作動スイッチを押し
て、モータ６６を正転させ溶接台車６２の走行を開始す
るが、もしワークＷをクランプ５８で固定しないまま溶
接台車作動スイッチを押しても溶接台車６２は走行しな
い（Ｓ５〜Ｓ７）。なお、溶接台車６２の走行速度は減
速機６７で調節されているが、その設定を変えることで
走行速度を変えることができる。従って、ワークＷの板
厚や材質に応じた適切な溶接が可能である。

【００３５】溶接台車６２が前進し、溶接台車６２上の
リミットスイッチＬ3の検知ローラ９０がワークＷの端
に乗り上げ、リミットスイッチＬ3がＯＦＦ状態からＯ
Ｎ状態に切り替わると、その信号変化に基づいて前処
理回転ブラシ及び後処理研削ローラの各ローラの駆動、
溶接トーチの通電、溶接トーチの不活性ガス供給が
開始され溶接が始まる（Ｓ８〜Ｓ９）。なお、制御装置
６にタイマーを組み入れ、リミットスイッチＬ3がワー
クＷの端を検知してから上記〜までに所定の時間差
を設け、溶接開始位置の調整をすることもできる。これ
は以下に述べる、一旦溶接を中止してから再開する位
置、及び溶接終了位置においても同様である。

【００３６】溶接を開始した溶接台車６２は、そのまま
前進し、直線状の突合せ部Ｗａに対して連続して突合せ
溶接をする。すなわち、図１６に示すように、ワークＷ
の各突合せ部Ｗａは同図（ａ）のクランプされた状態
で、前処理回転ブラシ７２により表面が清浄化され（同
図（ｂ））、続いて突合せ部Ｗａを連れ回る押付けロー
ラ７４により食い違い等が内側に押圧されて矯正され
（同図（ｃ）、（ｄ））、その直後に溶接トーチ７６に
より溶接される（同図（ｅ）、（ｆ））。さらに、後処
理研削ローラ７８が溶接によって生じた隆起部等を削っ
て仕上げられる（同図（ｇ）、（ｈ））。

【００３７】このようにして溶接台車６２が直線状の突
合せ部Ｗａを連続的に溶接してゆくが、その途中に長孔
部があると、上述のようにリミットスイッチＬ3の検知
ローラ９０はその長孔に落ち込み、ＯＮ状態からＯＦＦ
状態に変化する。その信号変化に基づいて、上記の前
処理回転ブラシ及び後処理研削ローラの各ローラ、溶
接トーチの通電、溶接トーチのガス供給が停止される
（Ｓ１０、Ｓ１１）。溶接台車６２はそのまま前進し、
リミットスイッチＬ3の検知ローラ９０が長孔から再度
突合せ部Ｗａに乗り上げリミットスイッチＬ3がＯＮ状
態に戻ると（Ｓ１２）、前記溶接トーチ７６の通電等に
より溶接が再開される（Ｓ９）。

【００３８】溶接台車６２がさらに前進しワークＷの端
を通過すると、リミットスイッチＬ3が伸長しＯＦＦ状
態となり、溶接トーチ７６の通電等が停止する（Ｓ１
０、Ｓ１１）。溶接停止状態の溶接台車６２はそのまま
前進する。そして、溶接台車６２がガイドレール６４の
端部に設置されたリミットスイッチＬ2に当接すると、
溶接台車６２を駆動しているモータ６６が停止し、図１
５のＳ１４に示すように、溶接台車６２は走行を自動的
に停止する。なお、ワークＷに長孔がない場合は、Ｓ１
０からＳ１０’のＹＥＳを経てＳ１４に移行する。Ｓ１
４の後、同時にクランプ５８が自動的に上昇するので、
オペレーターがワークＷをワーク支持台１０上のクラン
プ位置から取り除く（Ｓ１５、Ｓ１６）。すると、該ク
ランプ位置にワークＷがないことを光電センサ４６が検
知し、その信号に基づいてモータ６６が逆転駆動し、溶
接台車６２は溶接停止状態で後進を開始する（Ｓ１７、
Ｓ１８）。このとき、走行速度は前進時よりも大きくさ
れ、前進開始位置（原位置）への復帰時間の短縮が図ら
れる。後進した溶接台車６２は前進開始位置近傍に設置
されたリミットスイッチＬ1に当接して後進走行を停止
し、復帰が完了する（Ｓ１９〜Ｓ２０）。

【００３９】以上、本発明の一形態としてＭＩＧ溶接に
よる溶接装置について説明したが、本発明の溶接装置は
このようなＭＩＧ溶接によるものに限らず、ＴＩＧ溶接
その他のアーク溶接を初め、溶接台車上に溶接ヘッドを
掲載してワークＷの直線状の溶接線に沿って溶接する溶
接装置を広く含むものである。また、本発明の溶接装置
は長手状の溶接を対象とするが、連続した長い溶接に限
らず、溶接ヘッドの通電をＯＮ・ＯＦＦ制御することに
より、長手状の溶接を断続的に行うタップ溶接について
も適用される。例えば仮止め溶接の場合などに利用され
る。さらに、溶接台車の走行をガイドする走行ガイド手
段も、例えば基礎台にあり溝で形成したガイドレール
に、溶接台車のあり状の凸部をはめ込んでスライドする
構成とすることもできる。その他、本発明は、当業者の
知識に基づいて種々の態様で実施し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の溶接装置を示す正面図。

【図２】その平面図。

【図３】その右側面図。

【図４】ワーク支持台を示す説明図。

【図５】その作用説明図。

【図６】ガイドレールと溶接台車の接合状態を示す図。

【図７】溶接台車の駆動部を示す側面図。

【図８】その背面図。

【図９】溶接台車の走行機構を説明する模式図。

【図１０】溶接台車上の各ユニットの配置状態を示す平
面図。

【図１１】その正面図。

【図１２】溶接台車上のリミットスイッチの長孔部にお
ける作用説明図。

【図１３】ワークの突合せ部の不具合状態を例示する
図。

【図１４】図１の溶接装置の制御の流れを示すフローチ
ャート。

【図１５】図１４に続くフローチャート。

【図１６】図１の溶接装置によるワークの突合せ部に対
する作用を順に説明する図。

【図１７】図１の溶接装置によって溶接されるワークの
一例とその溶接個所を例示する説明図。

【符号の説明】

１溶接装置１０ワーク支持台１６固定ハウジング１６ａ固定ハウジング上面（第１の載置台）１８昇降部材１９ボール（第２の載置台）４２、４４位置決めストッパ５８クランプ（ワーク固定手段）６２溶接台車６４ガイドレール（台車ガイド手段）７２前処理回転ブラシ７４押付けローラ７６溶接トーチ７８後処理研削ローラＷワークＷａ突合せ部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために本発明の溶接装置は、ワークの長手
状の突合せ部に沿って突合せ溶接をする溶接装置であっ
て、そのワークを溶接前に突合せ状態で固定するワーク
固定手段と；駆動手段に駆動されて走行する台車本体
と、その台車本体に支持されて前記ワークの前記突合せ
部を溶接する溶接ヘッドと、前記台車本体の走行方向に
おいて前記溶接ヘッドの直前の位置に回転可能に支持さ
れ、前記台車本体により前記溶接ヘッドと一体的にかつ
それよりわずかに先行して移動させられ、溶接前の突合
せ部に押し付けられて転動させられることによりその突
合せ部を矯正するとともに、その押し付け状態の直後
の、矯正作用が働いている部分に対し前記溶接トーチに
突合せ溶接を行わせる押付けローラとを有する溶接台車
と；前記ワークの突合せ部に沿って配置され、前記溶接
台車の走行をガイドする台車ガイド手段と；を備えるこ
とを特徴とする。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの長手状の突合せ部に沿って突合
せ溶接をする溶接装置であって、そのワークを溶接前に
突合せ状態で固定するワーク固定手段と、駆動手段に駆
動されて走行する台車本体と、その台車本体に支持され
て前記ワークの前記突合せ部を溶接する溶接ヘッドと、
その溶接ヘッドの前記台車本体の走行方向の前方側近傍
に支持され、溶接前の突合せ部を転動しながら押し付け
て、前記突合せ部を矯正する押付けローラとを有する溶
接台車と、前記ワークの突合せ部に沿って配置され、前
記溶接台車の走行をガイドする台車ガイド手段と、を備
えることを特徴とする溶接装置。
【請求項２】ワークの長手状の突合せ部に沿って突合
せ溶接をする溶接装置であって、前記ワークを支持する第１の載置部と、第１の載置部に
対しそれより高い位置と低い位置とに相対的に昇降可能
であってワークを滑動可能な状態で支持する第２の載置
部と、その第２の載置部を第１の載置部に対し相対的に
昇降させる昇降装置とを有し、前記第２の載置部が前記
第１の載置部より低い位置にある場合は前記ワークを前
記第１の載置部で支持し、前記第２の載置部が前記第１
の載置部より高い位置にある場合には前記ワークを前記
第２の載置部で支持するワーク支持台と、前記ワーク支持台の近傍に設けられ、前記第２の載置部
で滑動可能に支持されたワークを溶接のための固定位置
に位置決めする位置決めストッパと、ワークが溶接位置に位置決めされ、前記第２の載置部が
前記第１の載置部に対して相対的に下降して位置決め状
態のワークが前記第１の載置部で支持された状態で、前
記ワークをその第１の載置部にクランプしてワークを溶
接前に突合せ状態で固定するワーク固定手段と、駆動手
段に駆動されて走行する台車本体と、その台車本体に支
持されて前記ワークの前記突合せ部を溶接する溶接ヘッ
ドとを有する溶接台車と、前記ワークの突合せ部に沿っ
て配置され、前記溶接台車の走行をガイドする台車ガイ
ド手段と、を備えることを特徴とする溶接装置。
【請求項３】ワークの長手状の突合せ部に沿って突合
せ溶接をする溶接装置であって、前記ワークを支持する第１の載置部と、第１の載置部に
対しそれより高い位置と低い位置とに相対的に昇降可能
であってワークを滑動可能な状態で支持する第２の載置
部と、その第２の載置部を第１の載置部に対し相対的に
昇降させる昇降装置とを有し、前記第２の載置部が前記
第１の載置部より低い位置にある場合は前記ワークを前
記第１の載置部で支持し、前記第２の載置部が前記第１
の載置部より高い位置にある場合には前記ワークを前記
第２の載置部で支持するワーク支持台と、前記ワーク支持台の近傍に設けられ、前記第２の載置部
で滑動可能に支持されたワークを溶接のための固定位置
に位置決めする位置決めストッパと、ワークが溶接位
置に位置決めされ、前記第２の載置部が前記第１の載置
部に対し相対的に下降して位置決め状態のワークが前記
第１の載置部で支持された状態で、前記ワークをその第
１の載置部にクランプしてワークを溶接前に突合せ状態
で固定するワーク固定手段と、駆動手段に駆動されて走
行する台車本体と、その台車本体に支持されて前記ワー
クの前記突合せ部を溶接する溶接ヘッドと、その溶接ヘ
ッドの前記台車本体の走行方向の前方側近傍に支持さ
れ、溶接前の突合せ部を転動しながら押し付けて、前記
突合せ部を矯正する押付けローラとを有する溶接台車
と、前記ワークの突合せ部に沿って配置され、前記溶接
台車の走行をガイドする台車ガイド手段と、を備えるこ
とを特徴とする溶接装置。
【請求項４】前記溶接台車には、前記押付けローラの
走行方向前方側に位置して溶接前のワークの突合せ部を
擦って清浄化する回転ブラシが設けられ、前記押付けロ
ーラの後方側に位置して溶接後の突合せ溶接部を平坦化
する研削ローラが設けられている請求項１又は３に記載
の溶接装置。
【請求項５】前記ワーク支持台の前記第２の載置部は
前記第１の載置部内に昇降可能かつ転動可能に支持され
る複数のボールである請求項２ないし４のいずれかに記
載の溶接装置。