(57)【要約】【課題】セットが容易であって装置の小型化が図れ、円筒状中空体の回転中心のずれを防止すると共に、確実にアースでき、かつ、溶接部の裏面部の酸化を防止して溶接精度の向上を図れるようにすること。【解決手段】円筒状中空体（タンク８０）の内周面を支持する水平かつ平行な２本の駆動ローラ１０と、両駆動ローラを同一方向に回転するモータ２０と、タンクの上面を押さえる垂直方向に移動可能かつ回動可能な押止ローラ３０と、タンクの先端側の開口端の水平の左右両端部に摺接する一対のアースを兼用するストッパ４０と、タンクの溶接部の裏面に向かって不活性ガスを放射するガスノズル５０と、ガスノズルに連通するガス供給管５１のガスノズル近傍側を貫入する、タンクに接触可能なアース接続用筒体６０と、を具備し、上記押止ローラを、平面視におけるタンクの長手方向軸中心線Ｃ0に対してタンクの回転方向側に傾斜（傾斜角α）して設ける。【選択図】図２
2020138206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状中空体を水平姿勢に支持し、水平の長手方向軸線を中心として回転すると共に、溶接トーチによって上記円筒状中空体の全周を溶接する円筒状中空体の溶接装置であって、
装置本体から突設されて、上記円筒状中空体の内周面を支持する水平かつ平行な２本の駆動ローラと、
上記装置本体内に配置され、伝達手段を介して上記両駆動ローラを同一方向に回転するモータと、
上記円筒状中空体の上面を上記駆動ローラ側に押さえる垂直方向に移動可能かつ回動可能な押止ローラと、
上記円筒状中空体の先端側の開口端の水平の左右両端部に摺接する一対のアースを兼用するストッパと、
上記円筒状中空体の内方に位置し、上記円筒状中空体の溶接部の裏面に向かって不活性ガスを放射するガスノズルと、
上記ガスノズルに連通するガス供給管のガスノズル近傍側を貫入する、上記円筒状中空体に接触可能なアース接続用筒体と、を具備し、
上記押止ローラは、平面視における上記円筒状中空体の長手方向軸中心線に対して上記駆動ローラによる上記円筒状中空体の回転方向側に傾斜して設けられている、
ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記駆動ローラは、駆動軸に適宜間隔をおいて複数設けられており、外周の合成樹脂層の表面全周に互いに平行な凹凸細条が形成されている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記押止ローラは、回動軸に装着されたローラ本体の表面に合成ゴム層が形成されており、上記回動軸は、上記装置本体の上壁部に設けられたねじ孔部に螺挿される、操作ハンドルを備える調整ねじの下端部に該調整ねじの上下動のみ連動する主軸受部と、上記装置本体の前面壁部に設けられた縦長孔内に摺動可能に挿設された補助軸受部に回動自在に支承されている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記ガスノズルのガス供給管と上記溶接トーチのイナートガス供給管とが共通のガス供給源に接続されており、上記ガス供給管とイナートガス供給管の分岐部に、上記ガス供給管とイナートガス供給管の双方にガスを流す両連通位置と、上記イナートガス供給管への流れを絞る一方絞り連通位置及び両ガス供給管への流れを停止する両停止位置に切り換え可能な切換弁を介設してなる、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記ガスノズルは、上記装置本体の前面及び背面壁部に垂直移動可能に支持されたガス供給管の先端部に連通する上方が開口する箱状のノズル本体と、該ノズル本体内に充填されるガス分散コア材と該ガス分散コア材の表面に配置される多孔板とで形成され、上記箱状ノズル本体の開口端面は、上記アース接続用筒体に突設された外向きフランジ部の上面より低い位置に設けられている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記両ストッパは、上記装置本体の両側壁部に沿って移動可能に突設される平面視略コ字状のストッパ保持体の先端水平部材に対して水平方向に移動可能に装着される取付部材と、該取付部材に垂直方向に回動可能に取り付けられる二叉状のブラケットと、該ブラケットに回転自在に軸支されるベアリングとで構成されている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばタンクやホッパ等の円筒状中空体の溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばタンクの円筒胴部と底部とを溶接する場合やホッパの円筒胴部を溶接する場合、タンクやホッパ等の円筒状中空体を水平姿勢に支持し、水平の長手方向軸線を中心として回転すると共に、溶接トーチによって円筒状中空体の全周を溶接する横型溶接装置が使用されている。
【０００３】
従来のこの種の溶接装置として、水平かつ平行な２本のローラ上に母材である円筒状中空体を載置した状態で、ローラを回転させて円筒状中空体を水平の長手方向軸線を中心として回転させて、母材である円筒状中空体と溶接トーチの電極の間にアークを発生させて円筒状中空体の全周を溶接する溶接装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の溶接装置において、円筒状中空体の長手方向端部の垂直フランジと該フランジに平行な接触ディスクとを電導的に接続させ、接触ディスクに接触する接触子により円筒状中空体は溶接機のアース線に接続されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の溶接装置においては、アース線を備えた基台において水平かつ平行に配置された２本の駆動ローラに突設されたフランジによって円筒状中空体を回転可能に支持する一方、２本の駆動ローラに対して重量のある金属チェーンを掛け回しながら、金属チェーン端が常に基台に接触するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１４４２７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２に記載の溶接装置においては、２本のローラが円筒状中空体の外周面に接触して回転させるため、円筒状中空体の溶接位置がずれないようにセットするの手間がかかる上、装置が大型化する懸念がある。
また、特許文献１に記載の溶接装置のように、円筒状中空体の長手方向の端部をアースするものにおいては、回転する円筒状中空体と接触ディスクの接触が不十分となり、アースむらが生じて溶接精度が低下する懸念がある。
これに対して、特許文献２に記載の溶接装置においては、２本の駆動ローラに対して重量のある金属チェーンを掛け回しながら、金属チェーン端が常に基台に接触するため、特許文献１に記載のものに比べてアースを確実にすることができる。しかし、２本の駆動ローラに対して複数の金属チェーンを掛け回す必要があるため、構造が複雑になり、また、金属チェーンが摩耗した場合には、交換する必要がある。
【０００８】
また、この種の溶接装置においては、円筒状中空体の溶接部の裏面側、すなわち円筒状中空体の内周面側が酸化により黒ずむため、溶接後に仕上げ処理を施す必要があった。
【０００９】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、円筒状中空体のセットが容易であって装置の小型化が図れ、円筒状中空体の回転中心のずれを防止すると共に、確実にアースでき、かつ、溶接部の裏面部の酸化を防止して溶接精度の向上を図れるようにした円筒状中空体の溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明は、円筒状中空体を水平姿勢に支持し、水平の長手方向軸線を中心として回転すると共に、溶接トーチによって上記円筒状中空体の全周を溶接する円筒状中空体の溶接装置であって、装置本体から突設されて、上記円筒状中空体の内周面を支持する水平かつ平行な２本の駆動ローラと、上記装置本体内に配置され、伝達部材を介して上記両駆動ローラを同一方向に回転するモータと、上記円筒状中空体の上面を上記駆動ローラ側に押さえる垂直方向に移動可能かつ回動可能な押止ローラと、上記円筒状中空体の先端側の開口端の水平の左右両端部に摺接する一対のアースを兼用するストッパと、上記円筒状中空体の内方に位置し、上記円筒状中空体の溶接部の裏面に向かって不活性ガスを放射するガスノズルと、上記ガスノズルに連通するガス供給管のガスノズル近傍側を貫入する、上記円筒状中空体に接触可能なアース接続用筒体と、を具備し、上記押止ローラは、平面視における上記円筒状中空体の長手方向軸中心線に対して上記駆動ローラによる上記円筒状中空体の回転方向側に傾斜して設けられている、ことを特徴とする（請求項１)。
【００１１】
このように構成することにより、２本の駆動ローラが内方に位置するように円筒状中空体を水平移動させてストッパに当接させると共に、円筒状中空体に溶接する他の被溶接部材の円筒部を円筒状中空体に当接した後、押止ローラを下降させて円筒状中空体を駆動ローラに押し当ててセットすることができる。その後、２本の駆動ローラの回転により円筒状中空体を回転すると、円筒状中空体の回転方向に傾斜する押止ローラが円筒状中空体の回転に伴って回転して円筒状中空体の回転方向側の長手方向端部をストッパに押圧することにより、円筒状中空体の軸方向の中心位置ずれを防止することができる。また、円筒状中空体は、ストッパとアース接続用筒体の２箇所でアースされる。
【００１２】
この発明において、上記駆動ローラは、駆動軸に適宜間隔をおいて複数設けられており、外周の合成樹脂層の表面全周に互いに平行な凹凸細条が形成されているのが好ましい（請求項２）。
このように構成することにより、駆動ローラの回転を効率よく円筒状中空体に伝達することができる。
【００１３】
また、この発明において、上記押止ローラは、回動軸に装着されたローラ本体の表面に合成ゴム層が形成されており、上記回動軸は、上記装置本体の上壁部に設けられたねじ孔部に螺挿される、操作ハンドルを備える調整ねじの下端部に該調整ねじの上下動のみ連動する主軸受部と、上記装置本体の前面壁部に設けられた縦長孔内に摺動可能に挿設された補助軸受部に回動自在に支承されているのが好ましい（請求項３）。
【００１４】
このように構成することにより、操作ハンドルの操作のよって押止ローラを上方に移動して円筒状中空体のセット及び取り外しを行うことができる。また、押止ローラを下方に移動して円筒状中空体を駆動ローラ側へ押さえ付ける際の円筒状中空体への衝撃を緩和できると共に、円筒状中空体の回転に伴う押止ローラの回転を円滑にすることができる。
【００１５】
また、この発明において、上記ガスノズルのガス供給管と上記溶接トーチのイナートガス供給管とが共通のガス供給源に接続されており、上記ガス供給管とイナートガス供給管の分岐部に、上記ガス供給管とイナートガス供給管の双方にガスを流す両連通位置と、上記イナートガス供給管への流れを絞る一方絞り連通位置及び両ガス供給管への流れを停止する両停止位置に切り換え可能な切換弁を介設してなるのが好ましい（請求項４）。
【００１６】
このように構成することにより、同一のガス供給源から溶接トーチとガスノズルに同一の不活性ガスを供給することができ、必要に応じて溶接トーチへのガスの供給を少なくして、ガスノズルに多くのガスを供給することができる。
【００１７】
また、この発明において、上記ガスノズルは、上記装置本体の前面及び背面壁部に垂直移動可能に支持されたガス供給管の先端部に連通する上方が開口する箱状のノズル本体と、該ノズル本体内に充填されるガス分散コア材と該ガス分散コア材の表面に配置される多孔板とで形成され、上記箱状ノズル本体の開口端面は、上記アース接続用筒体に突設された外向きフランジ部の上面より低い位置に設けられているのが好ましい（請求項５）。
【００１８】
このように構成することにより、ガスノズルは、円筒状中空体とアース接続用筒体との接触部に干渉することなく溶接部裏面側に配置され、不活性ガスを分散して均等に放射することができ、溶接部の裏面側を不活性ガス雰囲気にして溶接部裏面側の酸化を防止することができる。
【００１９】
加えて、この発明において、上記両ストッパは、上記装置本体の両側壁部に沿って移動可能に突設される平面視略コ字状のストッパ保持体の先端水平部材に対して水平方向に移動可能に装着される取付部材と、該取付部材に垂直方向に回動可能に取り付けられる二叉状のブラケットと、該ブラケットに回転自在に軸支されるベアリングとで構成されているのが好ましい（請求項６）。
【００２０】
このように構成することにより、円筒状中空体の形状に合わせてストッパを水平方向に移動させると共に、垂直方向に回動させることができ、円筒状中空体の回転を円滑にすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような顕著な効果が得られる。
【００２２】
（１）請求項１，２，３に記載の発明によれば、２本の駆動ローラを円筒状中空体の内周面を支持してセットすることができるので、円筒状中空体のセットが容易であって装置の小型化が図れる。また、円筒状中空体の回転中心のずれを防止することができると共に、確実にアースすることができ、かつ、溶接部の裏面部の酸化を防止することができるので、溶接精度の向上が図れる。
【００２３】
（２）請求項４に記載の発明によれば、同一のガス供給源から溶接トーチとガスノズルに同一の不活性ガスを供給することができ、必要に応じて溶接トーチへのガスの供給を少なくして、ガスノズルに多くのガスを供給することができるので、上記（１）に加えて、更にガスの有効利用が図れると共に、溶接精度の向上が図れる。
【００２４】
（３）請求項５に記載の発明によれば、不活性ガスを分散して均等に放射することができ、溶接部の裏面側を不活性ガス雰囲気にして溶接部裏面側の酸化を防止することができるので、上記（１），（２）に加えて、更に溶接精度の向上が図れる。
【００２５】
（４）請求項６に記載の発明によれば、円筒状中空体の形状に合わせてストッパを水平方向に移動させると共に、垂直方向に回動させることができ、円筒状中空体の回転を円滑にすることができるので、上記（１）〜（３）に加えて、更に溶接作業の効率が図れると共に、溶接精度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明に係る溶接装置の概略正面図である。
【図２】この発明に係る溶接装置の概略平面図である。
【図３】この発明に係る溶接装置の一部を断面で示す概略側面図である。
【図３Ａ】図３のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図４】この発明における駆動ローラ、押止ローラ、ガスノズルを示す斜視図である。
【図５】この発明における押止ローラの上下調整部を示す断面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。
【図６】この発明におけるガス供給管の上下調整部を示す側面図（ａ）及び（ａ）のIII部拡大断面図（ｂ）である。
【図７】この発明におけるガスノズルとアース接続用筒体を示す平面図（ａ）及び（ａ）のIV−IV線に沿う断面図（ｂ）である。
【図８】溶接状態を示す断面図である。
【図９】この発明におけるストッパを示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図９Ａ】上記ストッパの要部を示す斜視図である。
【図１０】大径のタンクのストッパ状態を示す正面図（ａ）及び小径のタンクのストッパ状態を示す正面図（ｂ）である。
【図１１Ａ】大径のタンクの溶接時の状態を示す概略平面図である。
【図１１Ｂ】小径のタンクの溶接時の状態を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、この発明の実施形態に係る円筒状中空体の溶接装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、円筒状中空体であるステンレス製タンクの開口端に、被溶接部材である凹状球面を有する底部材の円筒状側壁を当接して溶接する場合について説明する。
【００２８】
図１ないし図３に示すように、この発明に係る溶接装置は、装置本体１から突設されて、タンク８０（円筒状中空体）の内周面を支持する水平かつ平行な２本の駆動ローラ１０，１０と、伝達手段を介して両駆動ローラ１０，１０を同一方向に回転する駆動モータ２０と、タンク８０の上面を駆動ローラ１０，１０側に押さえる垂直方向に移動可能かつ回動可能な押止ローラ３０と、タンク８０の先端側の開口端の水平の左右両端部に摺接する一対のアースを兼用するストッパ４０と、タンク８０の内方に位置し、タンク８０とタンク底部材８１の溶接部Ｗの裏面に向かって不活性ガス例えばアルゴンガス，窒素ガス等を放射するガスノズル５０と、ガスノズル５０に連通するガス供給管５１のガスノズル近傍側を貫入する、タンク８０に接触可能なアース接続用筒体６０と、を具備している。
【００２９】
装置本体１は、矩形状の基台２の前後両端部にキャスタ３を具備し、基台２の角部の４箇所に立設する４本のフレーム４の前後両側に前面壁材５ａと背面壁材５ｂが取り付けられ、左右両側に側壁材５ｃが取り付けられ、前面壁材５ａと背面壁材５ｂと両側壁材５ｃの上、下端に上壁材５ｄと底壁材５ｅが取り付けられている。なお、装置本体１の上壁材５ｄの上面には配電盤８が設置されている。
【００３０】
上記のように構成される装置本体１の底壁材５ｅに駆動モータ２０が配置されている。駆動モータ２０の出力軸２１に装着された駆動プーリ２２と、前面壁材５ａと背面壁材５ｂにベアリング１１を介して回転自在に支承される駆動ローラ１０，１０の駆動軸１２，１２にそれぞれ装着された従動プーリ１３，１３に伝達部材であるタイミングベルト２３が掛け渡されている（図３Ａ参照）。これにより、駆動モータ２０の回転が両駆動軸１２，１２に伝達され両駆動軸１２，１２に装着される両駆動ローラ１０，１０が同一方向に回転する。
【００３１】
駆動ローラ１０は、駆動軸１２に適宜間隔をおいて複数例えば２個設けられており、外周の合成樹脂層１４の表面全周に互いに平行な凹凸細条１５が形成されている（図４参照）。なお、この場合、合成樹脂層１４は、例えばポリ四フッ化エチレン｛テフロン（登録商標）｝にて形成されている。
【００３２】
上記押止ローラ３０は、図２に示すように、平面視におけるタンク８０の長手方向軸中心線Ｃ0に対して駆動ローラ１０によるタンク８０の回転方向側に傾斜して設けられている。この場合、押止ローラ３０の長手方向軸中心線Ｃ1のタンク８０の長手方向軸中心線Ｃ0に対する傾斜角αは例えば２°〜４°である。なお、傾斜角αは僅かな角度であるので、判りやすくするために、図２においては実際より大きな角度で表示している。
【００３３】
また、押止ローラ３０は、図４に示すように、回動軸３１に装着されたローラ本体３２の表面に合成ゴム層３３が形成されている。回動軸３１は、図５に示すように、装置本体１の上壁材５ｄに設けられたねじ孔部６に螺挿される、操作ハンドル３４を備える調整ねじ３５の下端部に該調整ねじ３５の上下動のみ連動する主軸受部３６と、装置本体１の前面壁材５ａに設けられた縦長孔７内に摺動可能に挿設された補助軸受部３７に回動自在に支承されている。
【００３４】
上記ガスノズル５０は、装置本体１の前面壁材５ａ及び背面壁材５ｂに垂直移動可能に支持されたガス供給管５１の先端部に連通する上方が開口する箱状のノズル本体５２と、該ノズル本体５２内に充填されるガス分散コア材５３と該ガス分散コア材５３の表面に配置される多孔板５４とで形成されている。この場合、ノズル本体５２の一側に設けられた連通口５２ａに連通するように連通管５５を突設し、連通管５５の先端に設けられたねじ部をガス供給管５１の先端部に螺合することで、ノズル本体５２とガス供給管５１が接続されている。なお、ノズル本体５２内に充填されるガス分散コア材５３は例えば石綿によって形成されている。
【００３５】
上記のように構成されるガスノズル５０によれば、ガス供給管５１からノズル本体５２内に流入したガスは、ガス分散コア材５３によって分散され、多孔板５４に設けられた多数の小孔によって整流されて溶接部Ｗの裏面側に流れて溶接部Ｗの酸化を防止する。
【００３６】
また、ノズル本体５２の開口端面は、アース接続用筒体６０に突設された外向きフランジ部６１の上面より低い位置に設けられている。つまり、ノズル本体５２の上端の開口端面は、アース接続用筒体６０の外向きフランジ部６１の上端側の外周面より段差ｓ分低い位置にある（図７（ｂ）参照）。
なお、アース接続用筒体６０は、一端に外向きフランジ部６１を有するアルミニウム製筒体にて形成されており、両端の開口側にベアリング６２を介して連通管５５が回動自在に貫入されている。
【００３７】
この場合、図８に示すように、アース接続用筒体６０は溶接機（図示せず）の直流発電機の陰極に接続されている。一方、溶接トーチ７０のタングステン電極７１は、溶接機（図示せず）の直流発電機の陽極に接続されている。したがって、アース接続用筒体６０の外向きフランジ部６１に接触するタンク８０の陰極と溶接トーチ７０のタングステン電極７１の陽極との間でアーク放電が発生する。なお、溶接トーチ７０は、装置本体１から水平方向に突設されたガイドバー７２の適宜位置にクランプ７３によって固設されている（図４参照）。
【００３８】
また、ガス供給管５１は、前面壁材５ａにおいては、上記前面壁材５ａに設けられた縦長孔７の下端に連通する小長孔７ａ内を摺動可能に貫通し、背面壁材５ｂにおいては、背面壁材５ｂに設けられた長孔７ｃ内を摺動可能に貫通して設けられており、背面壁材５ｂより突出する部分にガス供給管５１を嵌挿する筒部５６ａと矩形状鍔部５６ｂを有する保持部材５６が固設されている。
保持部材５６の下端部に突設された水平片５６ｃにはねじ孔５６ｄが設けられており、背面壁材５ｂにおけるガス供給管５１より下方位置に突設された水平支持部材５７に設けられた貫通孔５７ａ内を貫通する調整ねじ５８がねじ孔５６ｄに螺合されている。この調整ねじ５８によってガス供給管５１が垂直方向に移動調整可能になっている。
【００３９】
上記のように構成されるガスノズル５０のガス供給管５１｛具体的には、ガス供給管５１に接続するガス供給管５１｝と溶接トーチ７０のイナートガス供給管７４とが共通のガス供給源であるガスボンベ９０に接続されている。また、ガス供給管５１とイナートガス供給管７４の分岐部には、ガス供給管５１とイナートガス供給管７４の双方にガスを流す両連通位置９１ａと、イナートガス供給管７４への流れを絞る一方絞り連通位置９１ｂ及び両ガス供給管（ガス供給管５１とイナートガス供給管７４）への流れを停止する両停止位置９１ｃに切り換え可能な切換弁９１が介設されている（図６、図８参照）。
【００４０】
上記両ストッパ４０，４０は、図２，図９及び図９Ａに示すように、装置本体１の両側壁材５ｃに沿って移動可能に突設される平面視略コ字状のストッパ保持体４１の先端水平部材４２に対して水平方向に移動可能に装着され、止めねじ４３ａによって固定される取付部材４３と、該取付部材４３に垂直方向に回動可能に取り付けられる二叉状のブラケット４４と、該ブラケット４４に回転自在に軸支されるベアリング４５とで構成されている。なお、ストッパ４０は溶接機（図示せず）の直流発電機の陰極に接続されている。
【００４１】
この場合、ストッパ保持体４１の両側に設けられたスライド軸４１ａ，４１ａは、装置本体１の両側壁材５ｃに突設された筒状軸受部４６に摺動自在に貫通しており、スライド軸４１ａを装置本体１の前方側に進退移動させ、筒状軸受部４６を貫通する締付ねじ（図示せず）を有する締付レバー４７によって固定することによってストッパ４０の位置決め、すなわちタンク８０のセット位置決めが行えるようになっている。
【００４２】
また、先端水平部材４２は、板状に形成されており、先端水平部材４２の前面側に長手方向に沿うガイド溝４２ａが設けられている。取付部材４３は、先端水平部材４２に設けられたガイド溝４２ａに摺動自在に装着されることで、ストッパ４０をタンク８０の径寸法に合わせて移動させることができる。
【００４３】
上記のように構成されるストッパ４０は、図１０，図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、タンク８０の軸方向の長さに応じてスライド軸４１ａを装置本体１の前方側に進退移動させ、タンク８０の径が異なる大径のタンク８０Ａや小径のタンク８０Ｂに応じて水平方向に移動すると共に、タンク８０の回転軌跡に沿うように垂直方向に回動させることができる。
【００４４】
上記のように構成される実施形態の溶接装置によれば、２本の駆動ローラ１０，１０をタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の内周面を支持してセットすることができるので、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）のセットが容易であって装置の小型化が図れる。
【００４５】
また、押止ローラ３０は、回動軸３１に装着されたローラ本体３２の表面に合成ゴム層３３が形成されているので、押止ローラ３０を下方に移動してタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）を駆動ローラ側へ押さえ付ける際のタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）への衝撃を緩和できると共に、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転に伴う押止ローラ３０の回転を円滑にすることができる。
【００４６】
また、駆動モータ２０を駆動して両駆動ローラ１０，１０を同一方向に回転させてタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）を回転すると、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転方向に傾斜する押止ローラ３０のタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転に伴って回転してタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転方向側の長手方向端部をストッパ４０（図１１Ａ，図１１Ｂの点Ｐ１）に押圧する力Ｆが作用する。これにより、タンク底部材８１の中心（図１１Ａ，図１１Ｂの点Ｐ0）がタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の長手方向軸中心線Ｃ0に位置する。したがって、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）軸方向の中心位置ずれを防止することができるので、溶接精度の向上が図れる。
また、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）は、ストッパ４０とアース接続用筒体６０の２箇所によって確実にアースすることができるので、更に溶接精度の向上が図れる。
【００４７】
また、同一のガスボンベ９０から溶接トーチ７０とガスノズル５０に同一の不活性ガスを供給することができ、必要に応じて溶接トーチ７０へのガスの供給を少なくして、ガスノズル５０に多くのガスを供給して、溶接部Ｗの裏面側に多くのガスを流すことができるので、更にガスの有効利用が図れると共に、溶接精度の向上が図れる。
【００４８】
この場合、不活性ガスを分散して均等に放射することができ、溶接部Ｗの裏面側を不活性ガス雰囲気にして溶接部裏面側の酸化を防止することができるので、更に溶接精度の向上が図れる。
【００４９】
また、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の形状に合わせてストッパ４０を水平方向に移動させると共に、垂直方向に回動させることができ、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転を円滑にすることができるので、更に溶接作業の効率が図れると共に、溶接精度の向上が図れる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、円筒状中空体がタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）であって、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の開口端にタンク底部材８１を溶接する場合について説明したが、この発明に係る溶接装置はこれに限定されるものではなく、例えば、ホッパの円筒状胴部同士を溶接する場合にも適用でき、上記と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５１】
１  装置本体
６  ねじ孔部
７  縦長孔
７ａ  小長孔
１０  駆動ローラ
１２  駆動軸
１４  合成樹脂層
１５  凹凸細条
２０  駆動モータ
２３  タイミングベルト（伝達部材）
３０  押止ローラ
３１  回動軸
３２  ローラ本体
３３  合成ゴム層
３４  操作ハンドル
３５  調整ねじ
３６  主軸受部
３７  補助軸受部
４０  ストッパ
４１  ストッパ保持体
４２  先端水平部材
４３  取付部材
４４  ブラケット
４５  ベアリング
５０  ガスノズル
５１  ガス供給管
５２  ノズル本体
５３  ガス分散コア材
５４  多孔板
６０  アース接続用筒体
６１  外向きフランジ部
７０  溶接トーチ
７４  イナートガス供給管
８０，８０Ａ，８０Ｂ  タンク（円筒状中空体）
９０  ガスボンベ（ガス供給源）
Ｃ0  タンクの長手方向軸中心線
Ｃ1  押止ローラの長手方向軸中心線
ｓ  ガスノズル本体の開口端とアース接続用筒体の外向きフランジ部との段差
Ｗ  溶接部
【図１】
2020138206.tif 000003
【図２】
2020138206.tif 000004
【図３】
2020138206.tif 000005
【図３Ａ】
2020138206.tif 000006
【図４】
2020138206.tif 000007
【図５】
2020138206.tif 000008
【図６】
2020138206.tif 000009
【図７】
2020138206.tif 000010
【図８】
2020138206.tif 000011
【図９】
2020138206.tif 000012
【図９Ａ】
2020138206.tif 000013
【図１０】
2020138206.tif 000014
【図１１Ａ】
2020138206.tif 000015
【図１１Ｂ】
2020138206.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月24日(2019.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２に記載の溶接装置においては、２本のローラが円筒状中空体の外周面に接触して回転させるため、円筒状中空体の溶接位置がずれないようにセットするのに手間がかかる上、装置が大型化する懸念がある。
また、特許文献１に記載の溶接装置のように、円筒状中空体の長手方向の端部をアースするものにおいては、回転する円筒状中空体と接触ディスクの接触が不十分となり、アースむらが生じて溶接精度が低下する懸念がある。
これに対して、特許文献２に記載の溶接装置においては、２本の駆動ローラに対して重量のある金属チェーンを掛け回しながら、金属チェーン端が常に基台に接触するため、特許文献１に記載のものに比べてアースを確実にすることができる。しかし、２本の駆動ローラに対して複数の金属チェーンを掛け回す必要があるため、構造が複雑になり、また、金属チェーンが摩耗した場合には、交換する必要がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
上記のように構成されるガスノズル５０のガス供給管５１｛具体的には、ガス供給管５１に接続するノズル本体５２｝と溶接トーチ７０のイナートガス供給管７４とが共通のガス供給源であるガスボンベ９０に接続されている。また、ガス供給管５１とイナートガス供給管７４の分岐部には、ガス供給管５１とイナートガス供給管７４の双方にガスを流す両連通位置９１ａと、イナートガス供給管７４への流れを絞る一方絞り連通位置９１ｂ及び両ガス供給管（ガス供給管５１とイナートガス供給管７４）への流れを停止する両停止位置９１ｃに切り換え可能な切換弁９１が介設されている（図６、図８参照）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
また、駆動モータ２０を駆動して両駆動ローラ１０，１０を同一方向に回転させてタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）を回転すると、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転方向に傾斜する押止ローラ３０がタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転に伴って回転して、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の回転方向側の長手方向端部をストッパ４０（図１１Ａ，図１１Ｂの点Ｐ１）に押圧する力Ｆが作用する。これにより、タンク底部材８１の中心（図１１Ａ，図１１Ｂの点Ｐ0）がタンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）の長手方向軸中心線Ｃ0に位置する。したがって、タンク８０（８０Ａ，８０Ｂ）軸方向の中心位置ずれを防止することができるので、溶接精度の向上が図れる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、同一のガスボンベ９０から溶接トーチ７０とガスノズル５０に同一の不活性ガスを供給することができ、必要に応じて溶接トーチ７０へのガスの供給を少なくし、ガスノズル５０に多くのガスを供給して、溶接部Ｗの裏面側に多くのガスを流すことができるので、更にガスの有効利用が図れると共に、溶接精度の向上が図れる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2020138206.tif 000017
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１Ａ】
2020138206.tif 000018
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１Ｂ】
2020138206.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月7日(2020.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状中空体を水平姿勢に支持し、水平の長手方向軸線を中心として回転すると共に、溶接トーチによって上記円筒状中空体の開口端に被溶接部材の円筒状部を当接した溶接部の全周を溶接する円筒状中空体の溶接装置であって、
装置本体から突設されて、上記円筒状中空体の内周面を支持する水平かつ平行な２本の駆動ローラと、
上記装置本体内に配置され、伝達手段を介して上記両駆動ローラを同一方向に回転するモータと、
上記装置本体から水平姿勢に支持された上記円筒状中空体の上方に突設され、垂直方向に移動可能かつ回動自在に支承される回動軸に装着されて、上記円筒状中空体の上面を上記駆動ローラ側に押さえる押止ローラと、
上記円筒状中空体の先端側の開口端の水平の左右両端部に摺接し、かつ溶接機の直流発電機の陰極に接続される一対のストッパと、
上記円筒状中空体の内方に位置し、上記円筒状中空体と上記被溶接部材の上記溶接部の裏面に向かって不活性ガスを放射するガスノズルと、
上記ガスノズルに連通するガス供給管のガスノズル近傍側を貫入し、上記円筒状中空体に接触すると共に、上記溶接機の直流発電機の陰極に接続されるアース接続用筒体と、を具備し、
上記押止ローラは、平面視における上記円筒状中空体の長手方向軸中心線に対して上記駆動ローラによる上記円筒状中空体の回転方向側に傾斜して設けられている、
ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記駆動ローラは、駆動軸に適宜間隔をおいて複数設けられており、外周の合成樹脂層の表面全周に互いに平行な凹凸細条が形成されている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記押止ローラは、上記回動軸に装着されたローラ本体の表面に合成ゴム層が形成されており、上記回動軸は、上記装置本体の上壁部に設けられたねじ孔部に螺挿される、操作ハンドルを備える調整ねじの下端部に該調整ねじの上下動のみ連動する主軸受部と、上記装置本体の前面壁部に設けられた縦長孔内に摺動可能に挿設された補助軸受部に回動自在に支承されている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記ガスノズルのガス供給管と上記溶接トーチのイナートガス供給管とが共通のガス供給源に接続されており、上記ガス供給管とイナートガス供給管の分岐部に、上記ガス供給管とイナートガス供給管の双方にガスを流す両連通位置と、上記イナートガス供給管への流れを絞る一方絞り連通位置及び両ガス供給管への流れを停止する両停止位置に切り換え可能な切換弁を介設してなる、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記ガスノズルは、上記装置本体の前面及び背面壁部に垂直移動可能に支持されたガス供給管の先端部に連通する上方が開口する箱状のノズル本体と、該ノズル本体内に充填されるガス分散コア材と該ガス分散コア材の表面に配置される多孔板とで形成され、上記箱状ノズル本体の開口端面は、上記アース接続用筒体に突設された外向きフランジ部の上面より低い位置に設けられている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の円筒状中空体の溶接装置において、
上記両ストッパは、上記装置本体の両側壁部に沿って移動可能に突設される平面視略コ字状のストッパ保持体の先端水平部材に対して水平方向に移動可能に装着される取付部材と、該取付部材に垂直方向に回動可能に取り付けられる二叉状のブラケットと、該ブラケットに回転自在に軸支されるベアリングとで構成されている、ことを特徴とする円筒状中空体の溶接装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明は、円筒状中空体を水平姿勢に支持し、水平の長手方向軸線を中心として回転すると共に、溶接トーチによって上記円筒状中空体の開口端に被溶接部材の円筒状部を当接した溶接部の全周を溶接する円筒状中空体の溶接装置であって、装置本体から突設されて、上記円筒状中空体の内周面を支持する水平かつ平行な２本の駆動ローラと、上記装置本体内に配置され、伝達手段を介して上記両駆動ローラを同一方向に回転するモータと、上記装置本体から水平姿勢に支持された上記円筒状中空体の上方に突設され、垂直方向に移動可能かつ回動自在に支承される回動軸に装着されて、上記円筒状中空体の上面を上記駆動ローラ側に押さえる押止ローラと、上記円筒状中空体の先端側の開口端の水平の左右両端部に摺接し、かつ溶接機の直流発電機の陰極に接続される一対のストッパと、上記円筒状中空体の内方に位置し、上記円筒状中空体と上記被溶接部材の上記溶接部の裏面に向かって不活性ガスを放射するガスノズルと、上記ガスノズルに連通するガス供給管のガスノズル近傍側を貫入し、上記円筒状中空体に接触すると共に、上記溶接機の直流発電機の陰極に接続されるアース接続用筒体と、を具備し、上記押止ローラは、平面視における上記円筒状中空体の長手方向軸中心線に対して上記駆動ローラによる上記円筒状中空体の回転方向側に傾斜して設けられている、ことを特徴とする（請求項１)。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
このように構成することにより、２本の駆動ローラが内方に位置するように円筒状中空体を水平移動させてストッパに当接させると共に、円筒状中空体に溶接する他の被溶接部材の円筒部を円筒状中空体に当接した後、押止ローラを下降させて円筒状中空体を駆動ローラに押し当ててセットすることができる。その後、２本の駆動ローラの回転により円筒状中空体を回転すると、円筒状中空体の回転方向に傾斜する押止ローラが円筒状中空体の回転に伴って回転して円筒状中空体の回転方向側の長手方向端部をストッパに押圧することにより、円筒状中空体の軸方向の中心位置ずれを防止することができる。また、円筒状中空体は、ストッパとアース接続用筒体の２箇所で溶接機の直流発電機の陰極に接続される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、この発明において、上記押止ローラは、上記回動軸に装着されたローラ本体の表面に合成ゴム層が形成されており、上記回動軸は、上記装置本体の上壁部に設けられたねじ孔部に螺挿される、操作ハンドルを備える調整ねじの下端部に該調整ねじの上下動のみ連動する主軸受部と、上記装置本体の前面壁部に設けられた縦長孔内に摺動可能に挿設された補助軸受部に回動自在に支承されているのが好ましい（請求項３）。