JPS5935716B2 - 管の自動溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管を固定し、溶接ヘッドを管の円周に沿つて回
動させつつ、狭い間隔に配置された管を溶接するための
溶接装置に関するものである。

従来、この種の溶接作業に於ては、管と管との間の間隔
が狭いため作業者は手を人れることも因難であり、その
ため管の小さなすきまから溶接棒を用いて断続的に管を
溶接するという、著しく不自然なしかも不安定な姿勢で
溶接作業を実施していた。またこの場合自動溶接装置を
使用することもあつたが、被溶接管の間隔が狭いことか
ら、被溶接管に溶接装置を固定するのが因難であつた。
例えば第１図に示すような従来の自動溶接装置において
は、第１図に示すように、開閉自在なクランプ爪４’を
備えていて、このクランプ爪４’で被溶接管１’をクラ
ンプして溶接装置を管に固定するようにしていたが、ク
ランプ爪４’は管相互間の距離ｌ以上退避しないと、被
溶接管丁から取外すことができないため、被溶接管１’
の間隔が狭い場合にはクランプ爪４’を細くしなければ
ならなかつた。しかしクランプ爪４’はみだりに細くで
きるものでＪ はなく、溶接装置を支えるために必要な
機械的強度を確保するためにクランプ爪の幅を狭くする
にも自ら限度があるため、溶接可能な被溶接管丁の間隔
は、クランプ爪４’の退避距離により限定され、極端に
狭い間隔で配置された被溶接管の場合には）溶接を行な
うことができなかつた。さらに第１図において被溶接管
１’に対する溶接装置の位置を調整する場合には、被溶
接管１’からクランプ爪オを解放するのであるが、この
場合溶接装置と被溶接管１’との係合が全くなくなるた
め溶接装置が被溶接管丁から滑り落ちたり、被溶接管１
’に対して回動したりすることになる。

そのため溶接装置の位置を調整する場合、作業者は溶接
装置を支えながらクランプ爪ｌの開閉咋業をしなければ
ならず、きわめて咋業性が悪かつた。またこの場合溶接
装置の支えを怠ると、溶接装置が落下して溶接装置自体
を壊すばかりでなく、咋業者が怪我をすることもあつた
。本発明の目的は、上記従来の欠点を解消して狭い間隔
で配置された被溶接管でも溶接を行なうことができるよ
うにした管の自動溶接装置を提供することにある。

以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第２図乃至第９図において、１は被溶接管、２は第１の
ハウジングで、このハウジング２はその内部に２つ割ら
の駆動リング６を被溶接管１の円周方向に回転できるよ
うに保持している。

３は第１のハウジング２と一対をなす第２のハウジング
で、このハウジング３も第１のハウジング２と同様に内
部に２つ割りの駆動リング６を被溶接管１の円周方向に
回転できるように保持している。

４，４は半径方向にのみ摺動自在となるように、第１、
第２のハウジング２，３に取付けられて被溶接管に当接
する一対の第１のクランプ爪、５，５は第１、第２のハ
ウジング２，３に抱持されて位置決めされた、第１のク
ランプ爪４，４の調整ネジである。

各調整ネジ５，５は第１のクランプ爪４，４に螺合され
ていて、これらの調整ネジ５，５を回動させると第１の
クランプ爪４，４が第１、第２のハウジング２，３によ
り位置決めされつつ管１の半径方向に摺動する。これら
第１のクランプ爪４，４および調整ネジ５，５によりハ
ウジング用の第１の位置決め機構Ａが構成されている。
６，６は第１、第２のハウジング２，３の内部に、被溶
接管１の円周方向に回転できるようにして保持された２
つ割りの駆動リングである。

これら駆動リング６，６は両者を組合せると外周面にギ
ヤ６ａを有する円状をなすように形成されている。この
ギヤ６ａにはウオーム８が噛み合わされており、ウオー
ム８は第２のハウジング３に支承された回転駆動用電動
機？により回転駆動されるようになつている。これらギ
ヤ６ａ）ウオーム８、電動機７により駆動リング６，６
を被溶接管１の外周に回転させるための回転駆動機構Ｂ
が構成されている。９は駆動リング６に支承された溶接
用トーチ、１０は溶接電極、１１，１１は２分割されて
いる第１及び第２のハウジング２及び３を一体に結合す
るための締付ボルトである。

これら締付ボルト１１，１１と、締付ボルト１１，１１
を通すために第１）第２のハウジング２，３に設けらフ
れた穴および締付ボルトを螺合させるねじ穴により、第
１、第２のハウジング２，３を−体に結合するためのク
ランプ機構Ｃが構成されている。また、第１のハウジン
グ２及び第２のハウジング３の端面に、これらハウジン
グを一体に結合し，たときに円状をなす凹形の溝３１が
設けられている。この凹形の溝３１は後述する第２の位
置決め機構Ｄの一部を成すものである。第４図および第
５図は第２の位置決め機構Ｄの主要部の第１の構成例を
示したもので、これらのＪ図において、２０は一方向に
開口し、中央部に被溶接管１を収容することが可能な切
欠き部を有するハウジング支持部材である。

このハウジング支持部材２０には、第１及び第２のハウ
ジング２及び３の凹形溝３１に対応する凸形の係合部１
９と、係合部１９と反対の側に位置する鳩尾状の溝３２
とが設けられている。ハウジング支持部材２０に設けら
れた鳩尾状の溝３２はその中央部に設けられた空所によ
り２分されており、この鳩尾状の溝の中央部の空所には
、該溝の内方を長手方向に延びるボルト２６の中央部に
設けられた拡大部３３が回転自在に嵌合されている。こ
れによりボルト２６は回転のみをできるように支承され
ている。２３，２３ａはハウジング支持部材２０の鳩尾
状の溝３２に摺動自在に嵌合される鳩尾状の突起を一端
部に有する第２および第３のクランプ爪で、それぞれの
クランプ爪の鳩尾状の突起の略中央部にはネジ孔が螺設
されている。

第２及び第３のクランプ爪２３及び２３ａはハウジング
支持部材２０に回転自在に支承された前記ボルト２６の
ネジに螺合されており、ボルト２６を回すことにより被
溶接管１をクランプしたり、アンクランプしたりするこ
とができるようになつている。この場合第２及び第３の
クランプ爪２３及び２３ａに螺設されるネジ孔を右ねじ
と左ねじとにしておき、ボルト２６の回転により第２の
クランプ爪２３と第３のクランプ爪２３ａとを同時に近
接または離反させるようにしておくのは勿論である。次
に第６図および第？図は第２の位置決め機構Ｄの主要部
の第２の構成例を示したものでこれら ．の図において
、２１は一方向に開口し、中央部に被溶接管１の収容が
可能な切欠き部を有するハウジング支持部材である。

この場合もハウジング支持部材２１には、第１及び第２
のハウジング２及び３の凹形溝３１に対応する凸形の係
合部１９が設けられている。２４及び２４ａは第２およ
び第３のクランプ爪で、これら第２及び第３のクランプ
爪２４及び２４ａはそれぞれの略中央部においてピン２
８，２８により被溶接管１の略半径方向に回動自在にな
るごとくハウジング支持部材２１に軸支されている。

また、第３のクランプ爪２４ａの一端部にはプロツク２
９が、被溶接管１の半径方向に回動自在に支承されてい
る。このプロツク２９には、先端部にネジを有するボル
ト２７が回転可能に支承されており、第２のクランプ爪
２４の一端部に回動自在に設けられたナツト３０がボル
ト２７の先端部のネジに螺合されている。したがつてボ
ルト２？を回転させると第２及び第３のクランプ爪２４
及び２４ａがピン２８，２８を回転中心として反転し、
被溶接管１をクランプしたり、アンクランプしたりする
。第８図および第９図は本発明で用いる第２の位置決め
機構Ｄの主要部の第３の構成例を示したもので、これら
の図において、２２は一方向に開口し、中央部に被溶接
管１の収容が可能な切欠き部を有するハウジング支持部
材で、このハウジング支持部材２２には、第１及び第２
のハウジング２及び３の凹形溝３１に対応する凸形の係
合部１９と、この係合部１９の反対側に突出する突起部
３４とが設けられている。

このハウジング支持部材２２の突起部３４の略中央位置
にはネジ３５が螺設され、前記突起部の端部寄りの位置
には孔３６が穿設されている。ハウジング支持部材２２
のネジ孔３５には被溶接管１側に配置された第３のクラ
ンプ爪１７を回転自在に支承するボルト１６’が螺合さ
れている。さらにハウジング支持部材２２に穿設された
孔３６にはＬ字形の形状をした第２のクランプ爪２５が
回転自在に取付けられ、この第２のクランプ爪２５を回
動したときにその端部に設けられた爪２５ｂが被溶接管
１に係接するようになつている。なお、第２のクランプ
爪２５はハウジング支持部材２２に対しては回動のみを
行なうように取付けられでいる。上記第２のクランプ爪
２５の端部に設けられたレバー２５ａを用いて該第２の
クランプ爪２５の他端部の爪２５ｂを被溶接管１の接線
方向に向けるようにした後、ボルト１６’を回転させる
と、被溶接管１は第３のクランプ爪１７および爪２５ｂ
により挟持される。

またボルト１６’を緩めた後爪２５ｂを被溶接管１の長
手方向に向けるように第２のクランプ爪２５を操咋する
ことにより、ハウジング支持部材２２を被溶接管１より
解放することができる。第３図の装置に第４図乃至第９
図に示された第２の位置決め機構の主要部のいずれかを
適用して溶接を行なう場合には、第４図乃至第９図に示
された第２の位置決め機構Ｄの主要部のうちのいずれか
１つを被溶接管に結合した後、ハウジング支フ持部材の
係合部１９に第１のハウジングの下面の溝部を係合させ
つつ第１のハウジング２を略１８０度反転させ、その後
、第２のハウジング３の下面の溝部をハウジング支持部
材２０，２１，２２の係合部１９に係合させつつ締けボ
ルト１１を回し５ て第１および第２のハウジングを一
体形に結合する。

この場合、第１のクランプ爪４，４により第１および第
２のハウジングを被溶接管に固定するように、第１のク
ランプ爪４，４の位置を調整ネジ５により調整したり、
あるいは第１および第２！０のハウジングを締付ボルト
１１により一体に結合した後に調整ネジ５を回して第１
および第２のハウジングを被溶接管に固定したりするこ
ともできる。なお、上記とは逆にハウジング支持部材の
係合１５部１９を凹形の溝として、第１および第２のハ
ウジングの下面にこの係合部１９と対応する凸形の突起
部を設け、両者を係合させるようにすることもできるの
は勿論である。

また第１および第２のハウジングとハウジング４０支持
部材との係合部の自由度を大きくしておき、被溶接管を
挟持する第２の位置決め機構により第１および第２のハ
ウジングと被溶接管との概略相対位置を位置決めした後
に第１および第２のハウジングを第１および第２のハウ
ジングに設けられた第１の位置決め機構により被溶接管
に位置決めするようにしてもよい。

なおこの場合、第１および第２のハウジングとハウジン
グ支持部材との係合部を自由度の大きい゛ピン’’ど孔
”とにより構成することもできる。

さらにまた、ハウジング支持部材の係合部１９をハウジ
ング支持部材の全周に設けずに、一部分のみに設け、第
１のハウジングまたは第２のハウジングのいずれか一方
と係合させるように構成することもできる。但し、被溶
接管に溶接装置を着脱する咋業において第１のハウジン
グが落下する可能性を少なくするためには、ハウジング
支持部材の係合部１９を第１のハウジング及びハウジン
グ支持部材の双方に係合させることが好ましい。また第
８図において第３のクランプ爪１？をボルト１６’によ
り移動させる代りに、バネ圧により可動とすることもで
きる。なお、本発明による溶接装置は水平姿勢その他全
姿勢に使用することができるのは勿論である。

以上のように本発明の溶接装置によれば、簡単にしかも
安全に溶接装置を被溶接管に位置決めすることができる
ので、溶接咋業能率を著しく向上させることができ、ま
た狭い間隔で配置された被溶接管にも使用できる利点が
ある。特に本発明においては、第１および第２のハウジ
ングを被溶接 Ｃ管に固定させるための駆動リングと、
少なくとも第１のハウジングに係合する係合部を有する
ハウジング支持部材を被溶接管に固定させるための第２
の位置決め機構とが設けられていて、第１および第２の
ハウジングを被溶接管に固定した後に適宜に第２の位置
決め機構を被溶接管より取外すことができるので咋業性
を良好にすることができ、実益が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の一部断面正面図、第２図は本発明
の実施例を示す１部断面図、第３図は第４図乃至第９図
に示した第２の位置決め機構を用いる場合の本発明の実
施例の要部を示す断面図、第４図、第６図及び第８図は
それぞれ第２の位置決め機構の異なる変形例を示す正面
図、第５図、第１図及び第９図はそれぞれ第４図、第６
図及び第８図の側面図である。 １ ・・・・・・被溶接管、２・・・・・・第１のハウ
ジング、３・・・・・・第２のハウジング、４・・・・
・・第１のクランプ爪、６・・・・・・半割状の駆動リ
ング、９・・・・・・溶接用トーチ、１０・・・・・・
溶接電極、１１・・・・・・締付ボルト、２０，２１，
２２・・・・・・ハウジング支持部材、１９・・・・・
・ハウジングと係合するハウジング支持部材の係合部、
２３，２４，２５・・・・・・第２のクランプ爪、ＩＴ
，２３ａ，２４ａ・・・・・・第３のクランプ爪、Ａ・
・・・・・第１の位置決め機構、Ｂ・・・・・・回転駆
動機構、Ｃ・・・・・・クランプ機構、Ｄ・・・・・・
第２の位置決め機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被溶接管の外周を回転する溶接用トーチ９を取付け
   た半割状の駆動リング６、６と、前記駆動リング６を回
   転自在に案内する半割状の第１のハウジング２と、前記
   駆動リング６を回転自在に案内し、前記第１のハウジン
   グ２と対をなす半割状の第２のハウジング３と、前記第
   ２のハウジング３に搭載されて前記駆動リング６、６を
   被溶接管に沿つて回動させる回動駆動機構Ｂと、前記第
   １および第２のハウジングを一体に結合するクランプ機
   構Ｃと、前記クランプ機構Ｃにより一体に結合された第
   １および第２のハウジング２、３を被溶接管に位置決め
   するために前記第１および第２のハウジング２、３に支
   持された半径方向に移動可能な少なくとも１対の第１ク
   ランプ爪４、４を有するハウジング用の第１の位置決め
   機構Ａとを備えた管の自動溶接装置において、一方向に
   開口し、中央部において被溶接管が収容可能な切欠き部
   を有するハウジング支持部材（２０、２１又は２２）と
   、前記ハウジング支持部材（２０、２１又は２２）に軸
   支されて被溶接管に当接、離反する第２のクランプ爪（
   １７、２３又は２４）と、被溶接管を跨いで前記第２の
   クランプ爪に対向した位置の前記ハウジング支持部材に
   軸支されて被溶接管に当接、離反する第３のクランプ爪
   （２３ａ、２４ａ又は２５ｂ）と、前記ハウジング支持
   部材（２０、２１又は２２）と前記第１のハウジング２
   とを位置決めするために両者に設けられた係合部（３１
   と１９）とによつて構成された第２の位置決め機構Ｄを
   備えたことを特徴とする管の自動溶接装置。