(57)【要約】【課題】横板に設置された縦板の設置間隔が小さくとも溶接することができる溶接装置を提供する。【解決手段】【０００９】溶接装置Ａは、入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを溶接する溶接トーチ１１と、トーチホルダー１２と、トーチホルダーの直線的な移動を案内する直線ガイド部材１４と、直線駆動モータ３１と、直線駆動モータの回転を検出する直線駆動モータ回転検出部材３１ａと、端部側に直線ガイド部材を取り付けた回動軸１７と、回動モータ１８と、回動モータの回転を検出する回動モータ回転検出部材１８ａと、縦板に対し着脱可能に構成され、回動軸を被溶接部の平面視の略中央に配置して保持するフレーム２２と、回動モータ回転検出部材によって回動モータの回転を検出すると共に検出した回動モータの回動角度の変化に応じて直線駆動モータの回転を制御する制御装置３０と、を有する。【選択図】    図１
2014237143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横板と横板から起立した縦板とが接続した入隅部であって連続した入隅部からなる被溶接部を溶接するための溶接装置であって、
横板と縦板とが接続した入隅部を溶接する溶接トーチと、
前記溶接トーチを保持するトーチホルダーと、
前記横板と平行な面内に配置され、前記トーチホルダーの直線的な移動を案内する直線ガイド部材と、
前記トーチホルダーを前記直線ガイド部材に沿って往復移動させる直線駆動モータと、
前記直線駆動モータの回転を検出する直線駆動モータ回転検出部材と、
前記横板に対し垂直方向に配置され、端部側に前記直線ガイド部材を取り付けた回動軸と、
前記回動軸を回動させる回動モータと、
前記回動モータの回転を検出する回動モータ回転検出部材と、
前記縦板に対し着脱可能に構成され、前記回動軸を前記被溶接部の平面視の略中央に配置して保持するフレームと、
前記回動モータ回転検出部材によって前記回動モータの回転を検出すると共に検出した回動モータの回動角度の変化に応じて前記直線駆動モータの回転を制御する制御装置と、
を有することを特徴とする溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横板と複数の縦板とによって構成された多角形の入隅部を溶接し得るようにした溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船底に対応する船殻や橋梁では、横板に対し２枚の縦板（例えばロンジ材）を平行に配置すると共に該２枚の縦板間に複数の縦板（例えばスチフナ）を配置し、横板と縦板との接続部である入隅部、及び連続した入隅部どうしの交点である隅角部を溶接した升目形状の補強構造が構成されることが多い。
【０００３】
上記の如き補強構造を構成する場合、予め横板にロンジ材を溶接した後、スチフナを溶接する方法がある。例えば、横板にロンジ材を起立させ、溶接トーチを搭載した自走式の走行台車を用いて、両者の接続部である入隅部をロンジ材の全長にわたって溶接する。次に、対峙したロンジ材の間にスチフナを配置して該スチフナと横板の接続部である入隅部と隅角部を連続して、且つ全周にわたって溶接することで、升目形状の構造を構成する。
【０００４】
上記方法に於いて、ロンジ材の設置間隔、スチフナの設置間隔が大きいと小型の走行台車を用いて溶接することが可能であるが、これらの間隔が小さいと走行台車を用いることができない。このため、ロンジ材の設置間隔或いはスチフナの設置間隔が小さい場合、作業員による手作業で溶接を行うこととなり、作業性が劣るという問題が生じている。
【０００５】
特許文献１には、ロンジ材の設置間隔、スチフナの設置間隔が大きい升目を溶接する際に用いて有利な溶接装置が提案されている。この溶接装置は、升目内にレールを設置しておき、このレールに走行台車を載置し、更に、走行台車に９０度ずつ回動可能に構成した溶接トーチを搭載したものである。そして、走行台車のレールに沿った走行と、溶接トーチの９０度ずつの回動を組み合わせることで、升目に於ける横板と縦板（ロンジ材）との入隅部を連続的に溶接することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−２８６６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された溶接装置では、横板と一対のロンジ材と一対のスチフナとからなる升目の内部にレール及び走行台車が設置されるため、ロンジ材の設置間隔やスチフナの設置間隔は走行台車よりも充分に大きいことが必要である。このため、ロンジ材の設置間隔やスチフナの設置間隔が小さいと適用することができないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、横板に設置された縦板の設置間隔が小さくとも溶接することができる溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る溶接装置は、横板と横板から起立した縦板とが接続した入隅部であって連続した入隅部からなる被溶接部を溶接するための溶接装置であって、横板と縦板とが接続した入隅部を溶接する溶接トーチと、前記溶接トーチを保持するトーチホルダーと、前記横板と平行な面内に配置され、前記トーチホルダーの直線的な移動を案内する直線ガイド部材と、前記トーチホルダーを前記直線ガイド部材に沿って往復移動させる直線駆動モータと、前記直線駆動モータの回転を検出する直線駆動モータ回転検出部材と、前記横板に対し垂直方向に配置され、端部側に前記直線ガイド部材を取り付けた回動軸と、前記回動軸を回動させる回動モータと、前記回動モータの回転を検出する回動モータ回転検出部材と、前記縦板に対し着脱可能に構成され、前記回動軸を前記被溶接部の平面視の略中央に配置して保持するフレームと、前記回動モータ回転検出部材によって前記回動モータの回転を検出すると共に検出した回動モータの回動角度の変化に応じて前記直線駆動モータの回転を制御する制御装置と、を有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る溶接装置では、回動軸を連続した入隅部からなる被溶接部の平面視の略中央に配置してフレームを縦板に装着し、回動モータによる回動軸の回転と、直線駆動モータによる直線ガイド部材に沿ったトーチホルダーの移動と、を同期させることで、溶接トーチを入隅部に沿って且つ一定の高さを保持して移動させることができ、横板と複数の縦板とが接続した入隅部を連続的に溶接することができる。このため、隅角部毎に溶接を中断する必要がなく、継ぎ目のない安定した溶接を実現することができる。
【００１１】
このように、溶接トーチを間接的に保持するフレームが縦板に対して装着されるため、複数の縦板によって構成された升目の内部に於ける横板には何ら溶接装置を構成する部材が設置されることがない。このため、複数の縦板の設置間隔が小さい場合であっても、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施例に係る溶接装置の構成を説明する平面図である。
【図２】本実施例に係る溶接装置の構成を説明する側面図であり、図１のII矢視図である。
【図３】本実施例に係る溶接装置の構成を説明する側面図であり、図１のIII矢視図である。
【図４】本実施例に係る溶接装置の構成を説明する側面図であり、図１のIV矢視図である。
【図５】本実施例に係る溶接装置の構成を説明する側面図であり、図１のＶ矢視図である。
【図６】本実施例に係る溶接装置の制御系を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る溶接装置について説明する。本発明に係る溶接装置は、横板に対し複数の縦板を縦横に起立させて升目形状に構成した構造部位に於ける横板と縦板との接続部となる連続した入隅部を溶接する際に利用して有利なように構成されている。
【００１４】
上記の如き升目形状の構造体としては、例えば船殻材を横板とし、この横板から起立した複数のロンジ材及び対峙したロンジ材を接続する複数のスチフナを縦板とし、これら船殻材とロンジ材及びスチフナによって構成した船殻構造がある。また、ウエブを横板とし、ウエブの両端部に配置されるフランジ及びフランジを接続するスチフナを縦板とした橋梁や建物に用いる梁や柱もある。
【００１５】
これらの構造体では、横板から４枚の縦板が起立して配置されることとなり、横板と縦板との接続部である入隅部が連続して構成される。また、隣接した入隅部どうしの接続部である隅角部は互いに独立して４か所に構成される。しかし、スチフナの配置間隔はロンジ材或いはフランジの間隔と同じではなく、これらの間隔よりも大きいのが一般的である。
【００１６】
本発明に於いて、横板及び縦板の材質は特に限定するものではなく、鋼板やステンレス鋼板、或いはアルミニウム板等が用いられる。このため、横板と縦板を溶接する際に用いる溶接トーチはこれらの材質に対応させて選択される。このような溶接トーチとして、炭酸ガスアーク溶接を行うための溶接トーチ、或いはプラズマ溶接を行うための溶接トーチ、更にアルゴンガス溶接を行うための溶接トーチ等の溶接トーチがある。
【００１７】
本発明に係る溶接装置では、溶接トーチを保持したトーチホルダーが、回動軸を中心として回動可能に、且つ回動軸に取り付けた直線ガイド部材に沿って直線移動可能なように構成されている。そして、回動軸の回動とトーチホルダーの直線移動を同期させて駆動することで、溶接トーチを入隅部に沿って予め設定された溶接速さで溶接を実行することが可能である。
【００１８】
上記の如く、回動軸の回動と該回動軸を基準とする直線移動を同期させて横板と縦板とが接続した入隅部を溶接している。このため、直線状の入隅部を溶接する場合、該入隅部の端部から端部まで一定の速度で溶接トーチを移動させるには、回動軸の回動速度を変更すると共に、往復直線移動の速度を回動軸の回動と同期させて変更させる必要がある。そして、溶接の開始位置も特定しておくことで、回動軸の回動と往復直線移動を同期させて制御するプログラムを設定することが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る溶接装置では、直線ガイド部材、トーチホルダーを介して取り付けた溶接トーチを回動させる回動軸は横板と縦板とが接続した入隅部が連続して構成された被溶接部の平面視の略中央に配置されてフレームに固定される。被溶接部の平面視とは、対峙したロンジ材又はフランジと、これらのロンジ材又はフランジを接続するために配置された対峙するスチフナと、によって構成される升目状の平面の略中央である。言い換えると、回動軸は、隣接する縦板（ロンジ材又はフランジとスチフナ）どうしで構成される複数の交点から略等しい距離、或いは対峙する縦板どうし（対峙するロンジ材どうし又は対峙するフランジどうし、対峙するスチフナどうし）の略中央である。
【００２０】
回動軸をこのように設定することで、該回動軸は平面視が被溶接部によって構成される升目の略中心に位置することとなり、回動軸の回動とトーチホルダーの直線ガイド部材に沿った直線移動との合成によって、溶接トーチを横板と縦板に接触させることなく、入隅部に沿って移動させることが可能である。
【００２１】
フレームは縦板に対して着脱可能に構成されている。縦板に対する着脱方式は限定するものではなく、縦板の頂部に載置して取り付ける方法や、縦板の壁面を押圧して取り付ける方法等があり、対象となる縦板の形状に対応させて適宜設定することが好ましい。例えば、縦板の頂部にフランジが形成されているか、或いは単に縦板が起立したままの状態であるか、等の縦板の形状に対応させて構成することが好ましい。
【００２２】
フレームを縦板に固定する場合、例えば該縦板にフランジが存在する場合には該フランジを厚さ方向に挟む万力状の機構を採用することが好ましい。また、縦板が単に起立しているような場合、フレームの直下に隣接する縦板どうしの交点に到達する複数のバーを設けておき、フレームを縦板の頂部に載置すると共に各バーを伸ばして各交点を突っ張るような機構であっても良い。
【００２３】
本発明に係る溶接装置では、回動軸の回動と直線ガイド部材に沿ったトーチホルダーの直線移動を同期させるため、回動モータの回転は回動モータ回転検出部材によって検出され、直線駆動モータの回転は直線駆動モータ回転検出部材によって検出され、検出された夫々のモータのデータが制御装置に伝えられて制御される。
【００２４】
本実施例に係る溶接装置Ａの構成を説明するのに先立って、升目形状の構造体Ｂの構成について図を用いて簡単に説明する。尚、図に示す構造体Ｂは前述した船殻構造体の一部を模式的に示しており、実際の船殻構造は図２の縦方向及び左右方向に延長した形状を有している。また、図に示す構造体Ｂは、本発明に係る溶接装置Ａが対象とする升目形状の構造体の全てを示すものではない。
【００２５】
図に示す構造体Ｂは、横板１の上面に２組の平行な縦板２ａ、２ｂ（ロンジ材に相当する）、３ａ、３ｂ（スチフナに相当する）が配置されている。横板１と縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの接続部位に入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂが形成され、縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの接続部位に隅角部６ａ〜６ｄが形成されている。また、縦板２ａ、２ｂは夫々頂部にフランジ７ａ、７ｂを有している。
【００２６】
上記の如く、１枚の横板１に４枚の縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが起立することで構成された升目状の構造体Ｂは、船殻構造や橋梁構造等の部分的な構造として多く採用されている。構造体Ｂに於ける縦板２ａ、２ｂの間隔や縦板３ａ、３ｂの間隔、各縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの高さ等の条件は限定されるものではない。
【００２７】
次に、図１〜図５により溶接装置Ａの構成について説明する。本実施例に係る溶接装置Ａは、上記の如く構成された構造体Ｂの入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを連続して溶接することを可能としたものである。特に、入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを溶接する際に、溶接トーチ１１に回動動作と直線往復動作をさせることで、縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを案内部材として利用することなく連続して溶接し得るように構成されている。
【００２８】
先ず溶接装置Ａの概略構成について説明する。この溶接装置Ａは、入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを隅肉溶接する溶接トーチ１１と、この溶接トーチ１１を保持するトーチホルダー１２を有している。トーチホルダー１２は、カバー２０に内蔵された直線駆動モータ３１に駆動されて直線ガイド部材１４に沿って往復直線移動し得るように構成されている。  また、直線ガイド部材１４は、横板１に対し垂直方向に配置され、回動モータ１８に駆動される回動軸１７の端部側の所定位置に取り付けられている。
【００２９】
直線駆動モータ３１の回転は直線駆動モータ回転検出部材３１ａによって検出され、且つ回動モータ１８の回転は回動モータ回動検出部材１８ａによって検出される。そして、操作ボックス１９に収容された制御装置３０により、回動モータ回転検出部材１８ａによって検出した回動モータ１８の回動角度の変化に応じて直線駆動モータ３１の回転を制御することで、溶接トーチ１１を回動と直線移動を合成して連続移動させることが可能である。
【００３０】
従って、予め入隅部を溶接する際の開始位置（例えば隅角部６ａの位置）を決めておき、溶接開始に先立って溶接トーチ１１を隅角部６ａに対向させて、制御装置３０に入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの長さ、及び溶接速度を含む溶接条件を入力した後、溶接開始を指示することで、溶接トーチ１１を入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂに沿って移動させて溶接することが可能である。
【００３１】
回動軸１７を駆動する回動モータ１８はケーシング２１に収容されており、該ケーシング２１は縦板２ａ、２ｂ（又は縦板３ａ、３ｂ）に対し着脱可能に構成されたフレーム２２に保持されている。また、回動軸１７はフレーム２２を貫通して配置されており、該フレーム２２を構造体Ｂに取り付けたとき、隅角部６ａ〜６ｄから略等しい距離となる位置に配置される。
【００３２】
本発明に係る溶接装置に於いて、溶接トーチ１１として如何なるものを採用するかは限定するものではなく、対象となる横板１、縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの材質に対応させて最適なものを採用することが必要である。このような溶接トーチ１１としては、例えば炭酸ガス溶接トーチ、アルゴンガス溶接トーチ、プラズマ溶接トーチ等の溶接トーチがある。
【００３３】
本実施例では、横板１、縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが共に鋼板であり、溶接トーチ１１として炭酸ガス溶接トーチを用いている。このため、溶接トーチ１１には、炭酸ガスホースや通電用のキャップタイヤ等のホース類１１ａが接続され、更に溶接ワイヤ１１ｂが供給される。これらのホース類１１ａや溶接ワイヤ１１ｂ等は回動軸１７の内部を通って溶接トーチ１１と夫々の供給源（図示せず）と接続されている。
【００３４】
トーチホルダー１２は、溶接トーチ１１を保持する保持部材１２ａと、直線ガイド部材１４を構成するキャリッジ１４ａの端部に取り付けられる取付部材１２ｂと、を有して構成されている。取付部材１２ｂは予め設定された角度を持ってく字状に屈折して形成されており、一方の端部がキャリッジ１４ａの下端に取り付けられ、他方の端部に保持部材１２ａが固定されている。
【００３５】
このため、トーチホルダー１２に溶接トーチ１１を取り付けたとき、該溶接トーチ１１は取付部材１２ｂ設定された屈折角度で保持される。このようにしてトーチホルダー１２に保持された溶接トーチ１１は、入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを隅肉溶接するのに最適な角度に設定される。
【００３６】
直線ガイド部材１４は、回動軸１７の下端側の所定位置に取り付けられている。この直線ガイド部材１４は、直線駆動モータ３１が取り付けられたキャリッジ１４ａと、回動軸１７の下端部分に取り付けたブラケット１４ｂと、ブラケット１４ｂに平行に配置されて固定されたラック１４ｃ、ガイドバー１４ｄと、を有して構成されている。
【００３７】
キャリッジ１４ａに取り付けた直線駆動モータ３１の軸には図示しないピニオンが固定されており、該ピニオンがラック１４ｃと噛合している。また、キャリッジ１４ａには図示しない複数のガイドローラも取り付けられており、これらのガイドローラがガイドバー１４ｄを挟み込んで回転し得るように構成されている。このため、キャリッジ１４ａはガイドバー１４ｄに沿って直線移動し得るように構成されている。
【００３８】
直線駆動モータ３１としてパルスモータ或いはサーボモータを用いることが可能である。そして、直線駆動モータ３１を回転方向を選択して回転させることで、トーチホルダー１２を取り付けたキャリッジ１４ａをガイドバー１４ｄに沿って選択された方向に直線移動させることが可能である。また、直線駆動モータ３１の回転速度を制御することでキャリッジ１４ａの移動速度を変更することが可能である。従って、直線駆動モータ３１の回転方向を設定すると共に、回転速度を変化させることで、キャリッジ１４ａをガイドバー１４ｄに沿って移動する速度を変化させることが可能である。
【００３９】
直線駆動モータ３１にはロータリーエンコーダ等の直線駆動モータ回転検出部材３１ａが取り付けられており、該直線駆動モータ３１の回転を電気信号として検出し得るように構成されている。この直線駆動モータ回転検出部材３１ａの信号は制御装置３０に伝達される。
【００４０】
回動軸１７は中空円筒状に形成されており、フレーム２２を縦方向に貫通すると共に、該フレーム２２に対し回転可能に配置されている。また、回動軸１７の内部には溶接トーチ１１に接続されたホース類１１ａが挿通されている。
【００４１】
フレーム２２は長手方向を横方向に配置した角筒状に形成されている。そして、回動軸１７は角筒の厚さ方向に貫通させて配置されており、該フレーム２２の内部に回動モータ１８の回転を回動軸１７に伝達する伝動機構としての歯車列２３が構成されている。この歯車列２３は、回動モータ１８の軸に固定した歯車２３ａと、回動軸１７に取り付けた歯車２３ｂと、複数の中間歯車２３ｃと、からなり、回動モータ１８の回転を回動軸１７に伝達し得るように構成されている。しかし、回動モータ１８の回転を回動軸１７に伝達する伝動機構としては、歯車列に限定するものではなく、タイミングベルトとタイミングプーリとの組み合わせた構成であっても良い。
【００４２】
回動モータ１８としてはパルスモータ或いはサーボモータを用いることが可能である。回動モータ１８にはロータリーエンコーダ等の回動モータ回動検出部材１８ａが取り付けられており、該回動モータ回動検出部材１８ａの回転を電気信号として検出し得るように構成されている。この回動モータ回動検出部材１８ａの信号は制御装置３０に伝達される。
【００４３】
フレーム２２の横方向の両側には、該フレーム２２を構造体Ｂに着脱可能に取り付けるための取付部材２４が設けられている。取付部材２４の構造は限定するものではなく、目的の構造体Ｂの構成に対応して最適な構造であれば良い。例えば、取付部材２４として、構造体Ｂを構成する縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの内壁面と当接する脚状の部材を設け、これらの脚状の部材によって各縦板２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの内壁面を突っ張ることで、フレーム２２を構造体Ｂに取り付けるように構成することが可能である。
【００４４】
本実施例では、構造体Ｂは縦板２ａ、２ｂの頂部に夫々フランジ７ａ、７ｂが形成されていることから、取付部材２４はこれらのフランジ７ａ、７ｂを上下に挟持することでフレーム２２を構造体Ｂに取り付けるように構成している。このため、取付部材２４は、フレーム２２から突出して構成された突起片２４ａと、突起片２４ａと対向して配置された挟持片２４ｂと、挟持片２４ｂに固定したボルト２４ｃと、ナット２４ｄと、を有して構成されている。
【００４５】
そして、フレーム２２の両側に形成された突起片２４ａを縦板２ａ、２ｂのフランジ７ａ、７ｂに載置し、この状態で回動軸１７を各隅角部６ａ〜６ｄから略等しい距離となる位置になるように調整した後、挟持片２４ｂをフランジ７ａ、７ｂの下面に配置してボルト２４ｃを突起片２４ａに挿通してナット２４ｄによって締め付けることで、フレーム２２を構造体Ｂに取り付けることが可能である。
【００４６】
フレーム２２の側面であって取付部材２４が配置されていない二つの面には夫々取っ手２５が設けられており、一連の溶接作業を開始する際に、或いは一連の溶接作業が終了したときに、作業員が把持して移動し得るように構成されている。
【００４７】
ケーシング２１の上面にはコネクタ２６が配置されており、該コネクタ２６に制御装置３０を内蔵した操作ボックス１９が接続されている。また、コネクタ２６は図示しない配線を介して回動モータ１８、回動モータ回動検出部材１８ａ、直線駆動モータ３１、直線駆動モータ回動検出部材３１ａと接続されている。
【００４８】
操作ボックス１９には制御装置３０が内蔵されており、上面には溶接装置Ａの駆動を操作するための押しボタンスイッチ１９ａ、可変抵抗器を操作するための操作ダイヤル１９ｂ、溶接モードを選択するためのセレクトスイッチ１９ｃ、及び動作状態を表示するための表示部１９ｄ、溶接トーチ１１による溶接作業の開始と停止を操作するための操作スイッチ１９ｅ、１９ｆが設けられている。
【００４９】
次に溶接装置Ａの制御系について図６により説明する。図に於いて、制御装置３０は、予め設定された溶接プログラムや、押ボタンスイッチ１９ａ及び操作ダイヤル１９ｂ、セレクトスイッチ１９ｃの操作に対応した溶接装置Ａの動作プログラム、及び回動モータ回動検出部材１８ａ及び直線駆動モータ回動検出部材３１ａからの信号に基づいて回動モータ１８と直線駆動モータ３１を同期させて駆動し、或いは両モータ１８、３１の同期運転を確認する際のプログラム、を含む溶接装置Ａの操作プログラムを記憶した記憶部や、押ボタンスイッチ１９ａ、操作ダイヤル１９ｂ、セレクトスイッチ１９ｃからの信号に基づいて所定の演算や判断を行い、この演算結果や判断結果に基づいて各モータ１８、３１の駆動を制御し、或いは操作スイッチ１９ｅ、１９ｆからの信号に基づいて溶接トーチ１１の駆動を制御する制御部、を含むコンピュータによって構成されている。
【００５０】
操作ダイヤル１９ｂは可変抵抗器を操作し得るように構成されており、この操作ダイヤル１９ｂを回動操作することによって、溶接装置Ａの走行速度を調整し得るように構成されている。また、セレクトスイッチ１９ｃを操作することによって溶接モードを選択して設定し得るように構成されている。また、押ボタンスイッチ１９ａは溶接装置Ａの稼働を開始し、或いは停止させる信号を発生させるように構成されている。
【００５１】
特に、操作ダイヤル１９ｂによって操作される可変抵抗器を、速度調整器としての機能と、電流値からなる信号（電流値信号）を発生するためのスイッチとしての機能と、を合わせて発揮させることが可能である。即ち、可変抵抗器は、溶接装置Ａが稼働状態にあるか、或いは停止状態にあるか、に対応して、速度調整機能、又は動作条件変更手段としての機能を発揮することが可能である。
【００５２】
例えば溶接装置Ａが稼働状態にあるとき、可変抵抗器（操作ダイヤル１９ｂ）は速度調整機能を発揮し、操作ダイヤル１９ｂの指示部を周囲に設けた指標の０〜１０の範囲に於ける何れかに指定することで、回動モータ１８の回転速度及び直線駆動モータ３１の回転速度を指定された値に対応する速度に調整することが可能である。
【００５３】
また、溶接装置Ａが停止状態にあるとき、可変抵抗器は、指標に於ける予め設定された位置に対応させて予め設定された指標設定点を有する動作条件変更手段としての機能を発揮することが可能である。即ち、溶接装置Ａが停止しているとき、可変抵抗器の指示部を指標の予め設定された複数の指標設定点の中から選択された指標設定点に合わせることで、夫々の指標設定点に対応した信号を発生し得るように構成することが可能である。
【００５４】
そして、制御装置３０では、夫々の指標設定点に対応した信号を受けたとき、夫々の信号に対応した機能、例えば、溶接装置Ａに現在設定されている溶接の進行方向（例えば時計方向）とは反対方向（反時計方向）に溶接するように溶接の進行方向を切り替える機能、或いは溶接トーチ１１の点火動作態様である、テストモード、或いは溶接トーチ１１に対するガスの供給、通電、ワイヤの供給等の一連の動作からなるオートモード、を切り替える機能を発揮させることが可能である。
【００５５】
次に、上記の如く構成された溶接装置Ａによって構造体Ｂの入隅部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂに対し連続して隅肉溶接を行う際の動作について説明する。
【００５６】
先ず、図１、図２に示すように、フレーム２２を縦板２ａ、２ｂのフランジ７ａ、７ｂに載置し、回動軸１７が構造体Ｂの隅角部６ａ〜６ｄから等しい距離となる位置に調整した後、取付部材２４を操作することで溶接装置Ａを構造体Ｂに固定する。次に、溶接トーチ１１を溶接開始位置である何れかの隅角部（例えば隅角部６ｄ）に対向させる。このとき、回動軸１７は溶接開始原点にあり、キャリッジ１４ａはガイドバー１４ｄに沿った方向の最大突出位置にある。
【００５７】
上記の如くして溶接トーチ１１を隅角部６ｄに対し所定の距離と姿勢を保持させた状態で、操作ボックス１９に設けた操作ダイヤル１９ｂを操作して溶接方向（時計方向）と溶接速度を設定し、セレクトスイッチ１９ｃを操作して溶接モードを設定する。その後、押ボタンスイッチ１９ａ、操作スイッチ１９ｅを操作して溶接トーチ１１による溶接を開始させる。
【００５８】
即ち、押ボタンスイッチ１９ａの操作に対応して、制御装置３０から回動モータ１８、直線駆動モータ３１に対して制御信号が伝達され、回動軸１７が時計方向への回動を開始すると共に、キャリッジ１４ａがガイドバー１４ｄに沿って回動軸１７に接近する方向への直線移動（後退）を開始する。そして、溶接トーチ１１は、回動軸１７の回動とキャリッジ１４ａの直線移動とが合成された方向である構造体Ｂに於ける隅角部６ｄを起点として入隅部５ａと平行な方向への移動を開始する。
【００５９】
押ボタンスイッチ１９ａと同時に操作スイッチ１９ｅが操作されたことによって、溶接トーチ１１には溶接作業に必要な炭酸ガスが供給され、且つ溶接ワイヤ１１ｂに通電されると共に該溶接ワイヤ１１ｂの供給が開始される。この結果、溶接トーチ１１による入隅部５ａに対する溶接作業が開始される。
【００６０】
回動軸１７の回動が進行するのに従って縦板３ａとの間隔が小さくなるため、溶接トーチ１１の移動速度を一定に保持すると共に入隅部５ａからの距離を一定に保持するため、回動軸１７の回動速度を低下させると共に溶接トーチ１１を回動軸１７の方向へと移動させる。
【００６１】
即ち、溶接トーチ１１が隅角部６ｄから隅角部６ａに向かって移動する際に、回動軸１７の回動角度が増加するのに伴い溶接トーチ１１が隅肉部５ａの中間点に到達するまで回動速度を低下させてゆき、同時にキャリッジ１４ａを回動軸１７方向に後退させる。そして、溶接トーチ１１が入隅部５ａの中間点を通過した後、回動軸１７の回動速度を増加させてゆくと共に、キャリッジ１４ａをガイドバー１４ｄに沿って縦板３ａ方向に直線移動（前進）させる。
【００６２】
上記の如き回動軸１７の回動、及びキャリッジ１４ａの前後進は、回動モータ１８、直線駆動モータ３１の回転を制御することで実現することが可能である。また、回動軸１７の原点からの回動角度は、回動モータ回動検出部材１８ａから発生した電気信号を制御装置３０で積算することで認識することが可能である。更に、キャリッジ１４ａのガイドバー１４ｄに沿った方向の位置は、直線駆動モータ回動検出部材３１ａから発生した電気信号を制御装置３０で積算することで認識することが可能である。
【００６３】
そして、溶接トーチ１１による入隅部５ａに対する溶接が終了して隅角部６ａに到達したことを制御装置３０で認識すると、この制御装置３０からは引き続き入隅部４ａに対して溶接を実施するための信号が回動モータ１８、直線駆動モータ３１に伝えられる。この信号に基づいて、回動軸１７は引き続き時計方向へと回動し、キャリッジ１４ａはガイドバー１４ｄに沿った後退、前進を行う。
【００６４】
上記の如くして入隅部５ａ、４ａ、５ｂ、４ｂに対する溶接を連続して行うことが可能であり、入隅部４ｂに対する溶接が終了して溶接トーチ１１が隅角部６ｄに到達したとき、回動軸１７の回動が停止する。そして、操作スイッチ１９ｆを操作して溶接トーチ１１に対する炭酸ガスの供給を停止し、溶接ワイヤ１１ｂに対する通電を停止すると共に供給を停止することで、構造体Ｂに対する一連の溶接作業が終了する。
【００６５】
尚、前述した実施例では、入隅部５ａ、４ａ、５ｂ、４ｂに対する溶接を連続して行う場合について説明したが、必ずしも連続した入隅部の全てを一度に溶接する必要はなく、溶接すべき連続した入隅部を指定しておくことが可能である。例えば、入隅部５ａから入隅部４ｂまでの経路の途中の位置を予め設定しておき、溶接トーチ１１が設定された位置に達したとき、連続した溶接作業を終了するようにしても良い。即ち、入隅部５ａから入隅部４ｂに至る連続した被溶接部を、一部のみ、または全周にわたって溶接することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る溶接装置は、造船や橋梁を製造する際に形成される升目状の構造体の入隅部を連続して溶接する際に利用して有利である。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ                        溶接装置
Ｂ                        構造体
１                        横板
２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ    縦板
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ    入隅部
６ａ〜６ｄ                隅角部
７ａ、７ｂ                フランジ
１１                      溶接トーチ
１１ａ                    ホース類
１１ｂ                    溶接ワイヤ
１２                      トーチホルダー
１２ａ                    保持部材
１２ｂ                    取付部材
１４                      直線ガイド部材
１４ａ                    キャリッジ
１４ｃ                    ラック
１４ｂ                    ブラケット
１４ｄ                    ガイドバー
１７                      回動軸
１８                      回動モータ
１８ａ                    回動モータ回動検出部材
１９                      操作ボックス
１９ａ                    押しボタンスイッチ
１９ｂ                    操作ダイヤル
１９ｃ                    セレクトスイッチ
１９ｄ                    表示部
１９ｅ、１９ｆ            操作スイッチ
２０                      カバー
２１                      ケーシング
２２                      フレーム
２３                      歯車列
２３ａ〜２３ｃ            歯車
２４                      取付部材
２４ａ                    突起片
２４ｂ                    挟持片
２４ｃ                    ボルト
２４ｄ                    ナット
２５                      取っ手
２６                      コネクタ
３０                      制御装置
３１                      直線駆動モータ
３１ａ                    直線駆動モータ回転検出部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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