(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接線に沿って車輪により移動する台車に支持軸を介して第一リンク部材と第二リンク部材とを互いに平行で回動可能に備え、前記第一リンク部材と第二リンク部材に第三リンク部材と第四リンク部材とを互いに平行で回動可能に接続し、前記第三リンク部材と第四リンク部材に第一リンク部材及び第二リンク部材と平行になるよう溶接トーチを支持し、
該溶接トーチの電極先端が、第一リンク部材の支持軸と第二リンク部材の支持軸を結ぶ延長線上に配置され、
前記台車は、外部より指令を受ける制御盤を備え、
該制御盤は、溶接トーチ電極、台車駆動用モータ、トーチ移動用モータへ給電するよう接続され、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電を停止するように構成されたことを特徴とする溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＮＧタンク等の側壁を溶接する溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＬＮＧタンク等の側板同士の縦継手部等を溶接する際には、ＴＩＧ（タングステンイナートガスアーク）溶接を用いており、ＴＩＧ溶接は、溶接トーチからアルゴン等の不活性ガスを流して不活性ガス雰囲気にし、溶接トーチのタングステン電極により被溶接部にアークを発生させ、溶接材料のフィラーワイヤを溶かして被溶接部を溶接するものである。
【０００３】
ここで、実際にＴＩＧ溶接を行うものとしては、特開平９−１０９３１号公報記載の溶接装置が知られている。
【０００４】
特開平９−１０９３１号公報記載の溶接装置は、図６に示すごとく、被溶接部の溶接線方向に沿ってガイドレール１を設置しており、ガイドレール１には電動モータ（図示せず）により上下動し得るスライダ２を備えている。
【０００５】
スライダ２は側面に円弧状のガイド３を備えたトーチホルダ４を設けており、ガイド３には摺動可能な円弧状のラック５を介して溶接トーチ６を設けている。
【０００６】
溶接トーチ６を備えるラック５は円弧の内周に歯７を形成しており、ラック５の歯７は、トーチホルダ４に固定された電動モータ８により回転するピニオン９に嵌合している。
【０００７】
一方、ラック５に取付けられる溶接トーチ６はイナートガスを噴射すると共に溶接アークを発生するよう構成されている。
【０００８】
又、トーチホルダ４は、接続点にフィラーワイヤを供給するためのワイヤ供給手段（図示せず）を設け、溶接時に適宜フィラーワイヤを供給できるようになっている。
【０００９】
溶接装置がＬＮＧタンク等の側板同士の縦継手部１０を溶接する際には、スライダ２をタンク側板の最下部近傍に配置して溶接トーチ６の先端が側板同士の縦継手部１０と底板の接続点（図示せず）に来るよう溶接トーチ６を下向きに配置し、溶接トーチ６の先端からアークを発生させることによりフィラーワイヤを溶かして側板同士の縦継手部１０と底板の接続点を溶接する。
【００１０】
続いてガイドレール１に沿ってスライダ２を上昇させると共に、電動モータ８を駆動してピニオン９の回転により溶接トーチ６の先端を水平若しくは上向きにし、縦継手部１０全体を連続的に溶接する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溶接装置はラック５とピニオン９を介して溶接トーチ６を回動させるものであるため、バックラッシュすなわちラック５とピニオン９の歯面間の遊びにより溶接トーチ６を正確な角度に配置する等の駆動制御が難しいという問題がある。又、ラック５とピニオン９を用いた複雑な機構であるため耐久性、コストの面で問題があり、更に、溶接トーチ６の先端を下向きにした際には溶接トーチ６の下にトーチホルダ４が突出して被溶接部の構造によっては溶接の障害になるという問題がある。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑み、溶接トーチの駆動制御を確実に行う溶接装置を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶接装置は、溶接線に沿って車輪により移動する台車に支持軸を介して第一リンク部材と第二リンク部材とを互いに平行で回動可能に備え、前記第一リンク部材と第二リンク部材に第三リンク部材と第四リンク部材とを互いに平行で回動可能に接続し、前記第三リンク部材と第四リンク部材に第一リンク部材及び第二リンク部材と平行になるよう溶接トーチを支持し、
該溶接トーチの電極先端が、第一リンク部材の支持軸と第二リンク部材の支持軸を結ぶ延長線上に配置され、
前記台車は、外部より指令を受ける制御盤を備え、
該制御盤は、溶接トーチ電極、台車駆動用モータ、トーチ移動用モータへ給電するよう接続され、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電を停止するように構成されるものである。
【００１４】
溶接装置がＬＮＧタンク等の側板同士の縦継手部等を溶接する際には、台車を、側板同士の縦継手部と底板との接続点近傍に配置し、第一リンク部材及び第二リンク部材を上方に倒すよう回動して第三リンク部材及び第四リンク部材を介して電極先端が下方に向くよう溶接トーチを回動させ、溶接トーチの電極先端を側板同士の縦継手部と底板との接続点に配置し、溶接トーチからアークを発生させることにより、側板同士の縦継手部と底板との接続点を溶接する。
【００１５】
次に台車を溶接線に沿って移動させると共に、第一リンク部材及び第二リンク部材を下方に倒すよう回動して第三リンク部材及び第四リンク部材を介して溶接トーチの電極先端が水平もしくは上方に向くよう溶接トーチを回動させ、同時且つ連続的に溶接トーチからアークを発生させることにより側板同士の縦継手部を溶接する。
【００１６】
ここで、溶接トーチの電極先端は、第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を駆動しても台車を移動しない限り一定の位置にある。
【００１７】
溶接トーチの電極先端を所定の方向に向けた後は、溶接を行うと同時に台車を溶接線に沿って移動させ、溶接線全体を連続的に溶接する。
【００１８】
このように、溶接トーチの電極先端が一定の位置にあるよう第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を介して溶接トーチを回動させるため、ラックとピニオンにより生じるバックラッシュがなく、トーチを正確な角度に配置する等の駆動制御を確実に行うことができる。又、第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いた簡単な構造であるため耐久性に優れており、全体のコストも低減することができる。更に、溶接トーチの方向を変える回動には第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いているため溶接トーチの下に部材が突出することがなく、溶接線を確実に溶接することができる。更に又、制御盤は、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電停止すなわち溶接トーチの回動を停止するよう構成されるので、溶接線の溶接において影響を与えないよう台車の移動距離と溶接トーチの回動の関係を最も適切な状態にすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２０】
図１〜図５は、本発明の溶接装置の実施の形態の一例である。
【００２１】
溶接装置は、図１、図２に示すごとく、溶接線方向に沿って着脱可能なガイドレール１２を設置しており、ガイドレール１２には台車駆動用モータ（図示せず）と車輪１３により上下動し得る台車１４を備えている。
【００２２】
台車１４には、トーチ移動用モータ（図示せず）により軸転可能な第一支持軸１５と第二支持軸１６を備える駆動部１７を設けており、駆動部１７の第一支持軸１５には所定長さの第一リンク部材１８を取付け、第二支持軸１６には第一リンク部材１８と同じ長さの第二リンク部材１９を取付けている。
【００２３】
第一リンク部材１８の所定の中途位置及び第二リンク部材１９の所定の中途位置には、第一リンク部材１８及び第二リンク部材１９を平行状態に接続するよう第三接続軸２０，２１を介して第三リンク部材２２を回動可能に備え、第一リンク部材１８の反第一支持軸側の端部及び第二リンク部材１９の反第二支持軸側の端部には、第三リンク部材２２と平行になるよう第四接続軸２３，２４を介して第四リンク部材２５を回動可能に備えている。
【００２４】
第三リンク部材２２の反第三接続軸側の端部及び第四リンク部材２５の反第四接続軸側の端部には、溶接トーチ接続軸２６，２７を介して第一リンク部材１８及び第二リンク部材１９と平行に回動する溶接トーチ２８を備えている。
【００２５】
溶接トーチ２８は、電極２９の電極先端３０を第一リンク部材１８の第一支持軸１５と第二リンク部材１９の第二支持軸１６を結ぶ延長線上に位置するよう配置されており、又、溶接トーチ２８は、イナートガスを噴射すると共に溶接アークを発生するよう構成されている。
【００２６】
一方、台車１４には、溶接トーチ２８の溶接点にフィラーワイヤ（図示せず）を供給するためのワイヤ供給手段（図示せず）を設け、溶接時に適宜フィラーワイヤを供給できるようになっている。
【００２７】
又、台車１４には、図４に示すごとく、外部より指令を受ける制御盤３１を備えており、制御盤３１は、溶接トーチ電極３２、台車駆動用モータ３３、トーチ移動用モータ３４へ給電するよう接続されると共に、台車１４に設けられた車輪回転数検出器３５より検出信号を受信するよう接続されている。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態例の作用を説明する。
【００２９】
溶接装置がＬＮＧタンク等の側板同士の縦継手部３６すなわち上下方向に延在する溶接線を溶接する際には、制御盤３１より台車駆動用モータ３３及びトーチ移動用モータ３４に指令を与え、台車１４を側板同士の縦継手部３６と底板３７との接続点３８近傍に配置し、且つ第一リンク部材１８及び第二リンク部材１９を上方に倒すよう回動して第三リンク部材２２及び第四リンク部材２５を介して電極先端３０が下方に向くよう溶接トーチ２８を回動させ、溶接トーチ２８の電極先端３０を側板同士の縦継手部３６と底板３７との接続点３８に配置する。
【００３０】
次に制御盤３１より溶接トーチ電極３２に給電して溶接トーチ２８からアークを発生させることによりフィラーワイヤを溶かして側板同士の縦継手部３６と底板３７との接続点３８を溶接する。
【００３１】
続いて制御盤３１は台車駆動用モータ３３及びトーチ移動用モータ３４に給電するよう指令を与え、台車１４を溶接線に沿って移動させると共に、第一リンク部材１８及び第二リンク部材１９を下方に倒すよう回動して第三リンク部材２２及び第四リンク部材２５を介して溶接トーチ２８の電極先端３０が水平もしくは上方に向くよう溶接トーチ２８を回動させ、同時に溶接トーチ２８からアークを発生させることにより側板同士の溶接線を溶接する。
【００３２】
ここで、制御盤３１は、図５に示すごとく、台車駆動用モータ３３に給電すると同時に台車１４に取付けられた車輪回転数検出器３５により台車１４の移動距離を検出し、台車１４の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータ３４の給電停止すなわち溶接トーチ２８の回動を停止するよう構成されており、この結果、溶接線の溶接において影響を与えないよう台車１４の移動距離と溶接トーチ２８の回動の関係を最も適切な状態にしている。
【００３３】
又、溶接トーチ２８の電極先端３０は、図３に示すごとく、第一リンク部材１８、第二リンク部材１９、第三リンク部材２２、第四リンク部材２５のリンク機構を駆動しても、台車１４を移動しない限り一定の位置にあるので、溶接線に沿って移動する溶接速度は台車１４の移動速度のみに依存するものになっている。
【００３４】
溶接トーチ２８の回動を停止した後は、続いて溶接トーチ２８の電極先端３０を水平若しくは上向きにした状態で、台車１４を溶接線に沿って上下方向に移動させると同時に溶接を行い、溶接線全体を連続的に溶接する。
【００３５】
このように、溶接トーチ２８が溶接線を溶接する際には、第一リンク部材１８、第二リンク部材１９、第三リンク部材２２、第四リンク部材２５のリンク機構を介して溶接トーチ２８を回動させるため、剛性があると共にラックとピニオンにより生じるバックラッシュがなく、トーチ２８を正確な角度に配置する等の駆動制御を確実に行うことができる。
【００３６】
又、第一リンク部材１８、第二リンク部材１９、第三リンク部材２２、第四リンク部材２５のリンク機構を用いた簡単な構造であるため耐久性に優れており、全体のコストも低減することができる。
【００３７】
更に、溶接トーチ２８の方向を変える回動には第一リンク部材１８、第二リンク部材１９、第三リンク部材２２、第四リンク部材２５のリンク機構を用いているため溶接トーチ２８の下に部材が突出することがなく、溶接線を確実に溶接することができる。
【００３８】
なお、本発明の溶接装置は、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、溶接装置は、溶接線が、側板同士の縦継手部と底板との接続点より側板同士の縦継手部に向かう上下方向のみならず、側板同士が所定角度を有する接続点より側板同士の縦継手部に向かう水平方向であっても適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の溶接装置によれば、溶接トーチの電極先端が一定の位置にあるよう第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を介して溶接トーチを回動させるため、ラックとピニオンにより生じるバックラッシュがなく、トーチを正確な角度に配置する等の駆動制御を確実に行うことができる。又、第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いた簡単な構造であるため耐久性に優れており、全体のコストも低減することができる。更に、溶接トーチの方向を変える回動には第一リンク部材、第二リンク部材、第三リンク部材、第四リンク部材のリンク機構を用いているため溶接トーチの下に部材が突出することがなく、溶接線を確実に溶接することができる。更に又、制御盤は、台車駆動用モータに給電すると同時に台車に取付けられた車輪回転数検出器により台車の移動距離を検出し、台車の移動距離が予め設定された設定値に対して超過した時点でトーチ移動用モータの給電停止すなわち溶接トーチの回動を停止するよう構成されるので、溶接線の溶接において影響を与えないよう台車の移動距離と溶接トーチの回動の関係を最も適切な状態にすることができるという種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶接装置の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の溶接装置における台車が移動し且つ溶接トーチが駆動した状態を示す側面図である。
【図３】溶接トーチの向きを変えるよう第一リンク部材から第四リンク部材までを駆動を示した状態を示す概略状態図である。
【図４】制御盤と各部材との接続関係を示した概略のフローシートである。
【図５】台車の走行と溶接トーチの駆動の関係を示したフローシートである。
【図６】従来の溶接装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１４  台車
１５  第一支持軸（支持軸）
１６  第二支持軸（支持軸）
１８  第一リンク部材
１９  第二リンク部材
２２  第三リンク部材
２５  第四リンク部材
２８  溶接トーチ
３０  電極先端
３１ 制御盤
３３ 台車駆動用モータ
３４ トーチ移動用モータ
３５ 車輪回転数検出器
【図１】
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【図２】
0004395939.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004395939.tif 000005
【図５】
0004395939.tif 000006
【図６】
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