(57)【要約】【課題】  一対の溶接トーチによる横板上面と縦板下端との間の両コーナー部分の隅肉溶接に際しての機能性を高めた溶接装置を提供する。【解決手段】  この溶接装置は、横板(１)の上面と縦板(２)下端との間の左右両コーナー部分(３)(４)の隅肉溶接を連続的に行わせる連続溶接と、両コーナー部分(３)(４)の隅肉溶接を間欠的に行わせるタック溶接の双方を可能にしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横板の上面と縦板下端の一方の側面との間の第１コーナー部分に対応して設けた第１溶接トーチと、横板の上面と縦板下端の他方の側面との間の第２コーナー部分に対応して設けた第２溶接トーチと、前記縦板に沿って走行して、前記両溶接トーチを夫々対応するコーナー部分に沿って移動させる走行台車と、各種の溶接パターンを設定する溶接パターン設定手段と、設定された溶接パターンにおける各種溶接条件を設定する溶接条件設定手段と、設定された溶接パターン及び溶接条件に基づいて、前記両溶接トーチ及び走行台車の作動を制御して前記両コーナー部分の隅肉溶接を行わせる溶接制御手段とを備え、前記溶接パターン設定手段は、前記両コーナー部分に沿って溶接部位を間欠的に形成するタック溶接パターンの設定を可能としたことを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記溶接パターン設定手段は、前記両コーナー部分に沿って溶接部位を連続的に形成する連続溶接パターンの設定を可能とした請求項１記載の溶接装置。
【請求項３】
前記溶接条件設定手段は、タック溶接パターンにおいての各溶接部位の溶接長と、各溶接部位間の間隔長の設定を可能とした請求項１又は２記載の溶接装置。
【請求項４】
前記溶接条件設定手段は、タック溶接パターンにおいての第１コーナー部分の各溶接部位の溶接開始点と第２コーナー部分の各溶接部位の溶接開始点とのオフセット長の設定を可能とした請求項１乃至３のいずれかに記載の溶接装置。
【請求項５】
前記走行台車の駆動ローラとピンチローラとで前記縦板を挟み込んで、前記駆動ローラの回転により前記走行台車が走行する請求項１乃至４のいずれかに記載の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば船舶の船底板等の横板上面に補強用のアングル材等の縦板下端を隅肉溶接するのに適した自走式の溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型タンカーの需要が回復してきており、これに伴って、造船における溶接箇所も格段に増え、溶接作業の効率化を図る上で自走式の溶接装置は欠かせないものとなっている。
【０００３】
この種の自走式の溶接装置としては、特許文献１に開示されているように、船底板等の横板上面と補強用のアングル材等の縦板下端の両側面との間の左右両コーナー部分を、一対の溶接トーチによって同時に隅肉溶接して、作業時間を大幅に短縮して溶接効率を高めるようにしたものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９９３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、隅肉溶接に際して、横板と縦板を単に接続するだけで、さほど強度を要求されない場合がある。また、縦板の下端にドレンホール等が形成されている場合には、ドレンホール部分には隅肉溶接は必要とされない。
【０００６】
従来の溶接装置では、両コーナー部分に沿って連続して隅肉溶接を行うだけであるため機能性に乏しく、上記のような状況において使用した場合、溶接材料に無駄が生じるといった問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、一対の溶接トーチによる横板上面と縦板下端との間の両コーナー部分の隅肉溶接に際しての機能性を高めた溶接装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明の溶接装置は、横板の上面と縦板下端の一方の側面との間の第１コーナー部分に対応して設けた第１溶接トーチと、横板の上面と縦板下端の他方の側面との間の第２コーナー部分に対応して設けた第２溶接トーチと、前記縦板に沿って走行して、前記両溶接トーチを夫々対応するコーナー部分に沿って移動させる走行台車と、各種の溶接パターンを設定する溶接パターン設定手段と、設定された溶接パターンにおける各種溶接条件を設定する溶接条件設定手段と、設定された溶接パターン及び溶接条件に基づいて、前記両溶接トーチ及び走行台車の作動を制御して前記両コーナー部分の隅肉溶接を行わせる溶接制御手段とを備え、前記溶接パターン設定手段は、前記両コーナー部分に沿って溶接部位を間欠的に形成するタック溶接パターンの設定を可能としたことを特徴とする。
【０００９】
前記溶接パターン設定手段は、前記両コーナー部分に沿って溶接部位を連続的に形成する連続溶接パターンの設定を可能としている。
【００１０】
前記溶接条件設定手段は、タック溶接パターンにおいての各溶接部位の溶接長と、各溶接部位間の間隔長と、さらには第１コーナー部分の各溶接部位の溶接開始点と第２コーナー部分の各溶接部位の溶接開始点とのオフセット長の設定を可能としている。
【００１１】
さらに、前記走行台車の駆動ローラとピンチローラとで前記縦板を挟み込んで、前記駆動ローラの回転により前記走行台車が走行するようになっている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の溶接装置では、横板の上面と縦板下端との間の両コーナー部分に対するタック溶接を可能として、機能性を高めていることから、横板と縦板を単に接続するだけで、さほど強度を要求されない場合や、縦板の下端にドレンホール等が形成されている場合等において、溶接材料を節約した効率の良い溶接を実現することができる。
【００１３】
また、両コーナー部分に対する連続溶接も可能としているので、強度が要求される溶接にも対応することができる。
【００１４】
さらに、タック溶接に際して、各溶接部位の溶接長や各溶接部位間の間隔長の設定を可能にすることで、両コーナー部分の状況に応じたきめ細やかな溶接を実現することができ、さらにオフセット長の設定を可能にすることで、両コーナー部分に対してチドリ形のタック溶接を施すことができ、機能性をより一層高めることができる。
【００１５】
さらにまた、走行台車の駆動ローラとピンチローラとで縦板を挟み込んだ状態で、走行台車を走行させることで、走行台車を縦板にしっかりと係合させて滑りや脱落を防止することができ、これによって精度の高い安定した溶接を実現することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る溶接装置は、図１に示すように、例えば船舶の船底板等の横板(１)の上面と、リブアングル材等の縦板(２)の下端との間の左右両コーナー部分(３)(４)の隅肉溶接を行うものである。なお、縦板(２)は、横板(１)上面から立ち上がった立上り片(５)と、この上端から直交方向に延設したフランジ片(６)とから断面逆Ｌ字形に形成されている。
【００１７】
この溶接装置は、縦板(２)に沿って走行する走行台車(10)を備えている。この走行台車(10)は、左右一対の走行輪として駆動ローラ(11)(11)を備えている。これら駆動ローラ(11)(11)は、図示しない減速機構を介して駆動モータに連結されている。
【００１８】
また、走行台車(10)には、走行速度や溶接の開始停止等を行うための各種スイッチ(12)(12)…を備えた制御ボックス(13)、支持部材(14)を介して支持された左右一対の溶接トーチ(15)(16)等が搭載されている。
【００１９】
第１溶接トーチ(15)は、横板(１)の上面と立上り片(５)の一方の側面との間の第１コーナー部分(３)に対応して設けられ、第２溶接トーチ(16)は、横板(１)の上面と立上り片(５)の他方の側面との間の第２コーナー部分(４)に対応して設けられている。そして、走行台車(10)が縦板(２)に沿って走行することで、両溶接トーチ(15)(16)が夫々対応するコーナー部分(３)(４)に沿って移動するようになっている。
【００２０】
走行台車(10)の側面部には、角柱状の支持ブロック(30)が固定されており、この支持ブロック(30)には、作動ロッド(31)が垂直方向に摺動自在に且つ回転自在に貫通されている。この作動ロッド(31)の下端部には、ローラアーム(32)の一端部が固着されており、ローラアーム(32)の他端部には、ピンチローラ(33)が回転自在に取り付けられている。
【００２１】
作動ロッド(31)の上端部には、カム部材(34)を介して操作レバー(35)が取り付けられている。この操作レバー(35)を操作することで、ピンチローラ(33)が、フランジ片(６)の下面に押し付けた走行姿勢と、フランジ片(６)の下面から離間した待避姿勢との間で切り換わるようになっている。従って、ピンチローラ(33)を走行姿勢にして、ピンチローラ(33)と駆動ローラ(11)(11)とでフランジ片(６)を挟み込んで、この状態で駆動ローラ(11)(11)を回転させることで、走行台車(10)がフランジ片(６)に係合した状態でフランジ片(６)の上面を走行するようになっている。また、ピンチローラ(33)を待避姿勢にすることで、走行台車(10)をフランジ片(６)に対して着脱するようになっている。
【００２２】
制御ボックス(13)内の制御部(40)には、図２に示すように、その入力側において、制御ボックス(13)に設けられた設定パネル(42)、走行台車(10)の駆動ローラ(11)(11)の回転数を読み取るロータリーエンコーダ(44)が接続されており、出力側において、駆動ローラ(11)(11)を駆動させる駆動モータ(45)、第１及び第２溶接トーチ(15)(16)が接続されている。設定パネル(42)は、図３に示すように、各種操作ボタン(46)(46)…及び設定表示画面(47)を備えている。
【００２３】
そして、制御部(40)は、各種の溶接パターンを設定する溶接パターン設定手段(50)と、設定された溶接パターンにおける各種溶接条件を設定する溶接条件設定手段(51)と、設定された溶接パターン及び溶接条件に基づいて、両溶接トーチ(15)(16)及び走行台車(10)の作動を制御して両コーナー部分(３)(４)の隅肉溶接を行わせる溶接制御手段(52)とを備えている。
【００２４】
溶接パターン設定手段(50)は、図４に示すような両コーナー部分(３)(４)に沿って溶接部位(53)(53)を連続的に形成する連続溶接パターン、図５又は図６に示すような両コーナー部分(３)(４)に沿って溶接部位(55)(55)…を間欠的に形成するタック溶接パターンの設定が可能となっており、設定パネル(42)の操作により、これら溶接パターンの入力設定を行うようになっている。
【００２５】
溶接条件設定手段(51)は、図７に示すタック溶接パターンにおいての各溶接部位(55)(55)…の溶接長(Ｌ１)、各溶接部位(55)(55)…間の間隔長(Ｌ２)、図８に示すタック溶接パターンにおいての第１コーナー部分(３)の各溶接部位(55)(55)…の溶接開始点と第２コーナー部分(４)の各溶接部位(55)(55)…の溶接開始点とのオフセット長(Ｌ３)、その他に溶接開始後の走行遅延時間、走行停止後の溶接遅延時間、溶接停止後のクレーター処理時間等の各種設定が可能となっており、設定パネル(42)の操作により、各種溶接条件の設定を行うようになっている。
【００２６】
溶接制御手段(52)は、ロータリーエンコーダ(44)の出力信号から求められる走行距離や、図示しないタイマーによって計測された時間から、上記溶接条件を判断して溶接制御を行うようになっている。
【００２７】
次に、上記構成の溶接装置における溶接作業について説明する。図９に示すように、設定パネル(42)の操作ボタン(46)の操作により、連続溶接パターンを設定して溶接を開始すると(Ｓ１)、走行台車(10)の走行に伴って、両溶接トーチ(15)(16)からアークを連続して放出して、両コーナー部分(３)(４)に沿って連続溶接を同時に行う(Ｓ２)。
【００２８】
一方、設定パネル(42)の操作ボタン(46)の操作により、タック溶接パターンを設定するとともに、溶接長(Ｌ１)及び間隔長(Ｌ２)を入力設定して、オフセット長(Ｌ３)を入力設定することなく溶接を開始すると(Ｓ３)、走行台車(10)の走行に伴って、溶接長(Ｌ１)及び間隔長(Ｌ２)に応じて両溶接トーチ(15)(16)からアークを間欠的に放出して、両コーナー部分(３)(４)に沿って左右同じタイミングでＩ形のタック溶接を行う(Ｓ４)。
【００２９】
例えば、溶接長(Ｌ１)を５０ｍｍ、間隔長(Ｌ２)を１００ｍｍに設定した場合のＩ形のタック溶接は、図１０に示すように、両コーナー部分(３)(４)においてずれを生じることなく、５０ｍｍの溶接部位(55)(55)…が１００ｍｍの間隔をあけて形成されることになる。なお、各溶接部分(55)(55)…の溶接長(Ｌ１)(Ｌ１)…や間隔長(Ｌ２)(Ｌ２)…を、夫々数値を変えて個別に設定入力することも可能であり、この場合、よりきめ細かな隅肉溶接が可能となる。
【００３０】
また、設定パネル(42)の操作ボタン(46)の操作により、タック溶接パターンを設定するとともに、溶接長(Ｌ１)及び間隔長(Ｌ２)及びオフセット長(Ｌ３)を入力設定して溶接を開始すると(Ｓ３)、走行台車(10)の走行に伴って、溶接長(Ｌ１)及び間隔長(Ｌ２)及びオフセット長(Ｌ３)に応じて両溶接トーチ(15)(16)からアークを間欠的に放出して、両コーナー部分(３)(４)に沿って左右のコーナー部分(３)(４)の溶接開始点をオフセット長(Ｌ３)だけずらしてチドリ形のタック溶接を行う(Ｓ５)。
【００３１】
例えば、溶接長(Ｌ１)を５０ｍｍ、間隔長(Ｌ２)を１００ｍｍ、オフセット長(Ｌ３)を１００ｍｍに設定した場合のチドリ形のタック溶接は、図１１に示すように、両コーナー部分(３)(４)において１００ｍｍのずれを生じさせて、５０ｍｍの溶接部位(55)(55)…が１００ｍｍの間隔をあけて形成されることになる。なお、各溶接部分(55)(55)…の溶接長(Ｌ１)(Ｌ１)…や間隔長(Ｌ２)(Ｌ２)…、オフセット長(Ｌ３)を、夫々数値を変えて個別に設定入力することも可能であり、この場合、よりきめ細かな隅肉溶接が可能となる。
【００３２】
なお、このような連続溶接パターンやタック溶接パターンにおける隅肉溶接に際して、設定パネル(42)の操作ボタン(46)の操作により、溶接開始後の走行遅延時間、走行停止後の溶接遅延時間、溶接停止後のクレーター処理時間等の各種設定条件をさらに設定入力しておけば、それら設定条件に基づく機能を付加した隅肉溶接がなされることになる。
【００３３】
その他、この溶接装置においては、図１２に示すように、複数のドレンホール(60)(60)…が形成された縦板(61)下端を、そのドレンホール(60)(60)…部分に溶接を施さないようにして横板(１)上面に溶接したり、図１３に示すように、断面Ｔ字形の縦板(62)下端を横板(１)上面に溶接する場合にも有効である。
【００３４】
図１４は、別の実施形態に係る溶接装置を示している。この溶接装置は、フランジ片を有しない縦板(65)下端を横板(１)上面に溶接する場合に用いられ、ピンチローラ(33)と駆動ローラ(11)(11)とで縦板(65)を挟み込んで、この状態で駆動ローラ(11)(11)を回転させることで、走行台車(10)が縦板(65)の側面を走行するようになっている。なお、その他の構成は、図１に示す溶接装置と同様であり、図１に示す溶接装置と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。
【００３５】
この溶接装置においては、図１５に示すように、単なる断面略Ｉ字形の縦板(65)だけでなく、複数のドレンホール(66)(66)…が形成された縦板(67)下端を、そのドレンホール(66)(66)…部分に溶接を施さないようにして横板(１)上面に溶接したり、上端部に膨らみ(68)を有する縦板(69)下端を横板(１)上面に溶接する場合にも有効である。
【００３６】
この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一実施形態に係る溶接装置の正面図である。
【図２】制御部のブロック図である。
【図３】設定パネルを示す図である。
【図４】連続溶接パターンを示す斜視図である。
【図５】Ｉ形のタック溶接パターンを示す斜視図である。
【図６】チドリ形のタック溶接パターンを示す斜視図である。
【図７】溶接長及び間隔長を示す図である。
【図８】オフセット長を示す図である。
【図９】溶接装置における溶接作業のフローチャートを示す図である。
【図１０】Ｉ形のタック溶接における溶接パターンの一例を示す図である。
【図１１】チドリ形のタック溶接における溶接パターンの一例を示す図である。
【図１２】ドレンホール付きの縦板を使用したときの溶接パターンを示す斜視図である。
【図１３】断面Ｔ字形の縦板を使用したときの溶接パターンを示す斜視図である。
【図１４】別の実施形態に係る溶接装置の正面図である。
【図１５】同じくその各種溶接パターンを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
(１)  横板
(２)(61)(62)(65)(67)(69)  縦板
(３)  第１コーナー部分
(４)  第２コーナー部分
(10)  走行台車
(11)  駆動ローラ
(15)  第１溶接トーチ
(16)  第２溶接トーチ
(33)  ピンチローラ
(50)  溶接パターン設定手段
(51)  溶接条件設定手段
(52)  溶接制御手段
(53)(55)  溶接部位
(Ｌ１)  溶接長
(Ｌ２)  間隔長
(Ｌ３)  オフセット長
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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