(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接材に架設されたガイド部材に案内されて溶接開先部に沿って走行自在な溶接台車に、溶接トーチおよび溶接ワイヤー送給装置ならびにフラックス送給・回収装置が設けられた厚板横向きサブマージドアーク溶接装置であって、
前記溶接トーチの前後で溶接開先部の下部に配置され、フラックス送給・回収装置から供給されるフラックスの落下を防止して溶接開先部に充填するフラックス受け部材を設け、
前記フラックス受け部材を、フラックスを保持可能な無端回動体と、前記無端回動体の被溶接材への押付け位置がずれないように、溶接台車の走行速度と同一で逆方向に前記無端回動体を移動させる受け材移動装置とを備えた駆動式受けコンベヤにより構成し、
前記無端回動体を、走行方向に間隔をあけて配置された輪体間に張設される無端状移動部材と、この無端状移動部材に長さ方向に一定間隔ごとに配置された金属製受け板と、これら受け板の外周部に沿って巻張され側縁部が被溶接材に接触される耐熱弾性ベルトとで構成した
ことを特徴とする厚板横向きサブマージドアーク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば石油液化プラントなどの大口径の高圧容器の胴部を現場溶接施工するための４０ｍｍを越える厚板横向きサブマージドアーク溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、特開平１１−５８０１８号公報において、厚板横向きサブマージドアーク溶接装置を提案した。
【０００３】
この溶接装置のフラックス受け部材は、図１０に示すように、側縁部が溶接開先部Ｗの下部で被溶接材Ｔに接触して、その摩擦により略水平軸心周りに回転して移動される遊転式受けベルトコンベヤＣを配置したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記遊転式受けベルトコンベヤＣを使用した場合に、下記の問題点があった。
▲１▼．被溶接材Ｔに架設されたレールを摩擦走行する溶接台車に遊転式受けベルトコンベヤＣが吊下支持されており、フラックスＦの漏れを調整するために、遊転式受けベルトコンベヤＣのベルトＣｔを被溶接材に押し付ける押え力の調整を行うと、遊転式受けベルトコンベヤＣを介して溶接台車に摩擦力が伝達されて、走行安定性が阻害される。
▲２▼．長時間の溶接作業により、遊転式受けベルトコンベヤＣのベルトＣｔが硬質化し、ベルトＣｔの均一に回転移動しなくなることにより、ベルトＣｔの上面に保持されたフラックスの厚みが不均等となって、溶接不良が生じ易くなる。
▲３▼．ベルトＣｔによるフラックスの受け面積が不足し、作業員によるフラックスの充填作業が頻繁に必要となる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決して、溶接台車の走行安定性が確保できるとともに、フラックスを均等に保持でき、さらにフラックスを十分な量を保持できるフラックス受け部を備えた厚板横向きサブマージドアーク溶接装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、被溶接材に架設されたガイド部材に案内されて溶接開先部に沿って走行自在な溶接台車に、溶接トーチおよび溶接ワイヤー送給装置ならびにフラックス送給・回収装置が設けられた厚板横向きサブマージドアーク溶接装置であって、前記溶接トーチの前後で溶接開先部の下部に配置され、フラックス送給・回収装置から供給されるフラックスの落下を防止して溶接開先部に充填するフラックス受け部材を設け、前記フラックス受け部材を、フラックスを保持可能な無端回動体と、前記無端回動体の被溶接材への押付け位置がずれないように、溶接台車の走行速度と同一で逆方向に前記無端回動体を移動させる受け材移動装置とを備えた駆動式受けコンベヤにより構成し、前記無端回動体を、走行方向に間隔をあけて配置された輪体間に張設される無端状移動部材と、この無端状移動部材に長さ方向に一定間隔ごとに配置された金属製受け板と、これら受け板の外周部に沿って巻張され側縁部が被溶接材に接触される耐熱弾性ベルトとで構成したものである。
【０００７】
上記構成によれば、受け材移動装置により無端回動体を移動させて被溶接材への押付け位置を維持するので、無端回動体を被溶接材に押し付ける摩擦力は、受け材移動装置により吸収されるので、溶接台車に影響を与えることがなく、フラックス受け部材の押付け圧を調整しても、溶接台車の走行安定性が確保できる。
【０００９】
また、耐熱弾性ベルトが熱により劣化することがあっても、無端状移動部材により受け板が円滑に移動されるので、フラックスを均等に保持できる。さらに受け板と耐熱弾性ベルトにより十分な量のフラックスを保持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る厚板横向きサブマージドアーク溶接装置の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【００１１】
この溶接装置は、図１，図４に示すように、板厚が４０ｍｍを越える被溶接材であるタンク構成材Ｔの継ぎ目、すなわち対称または非対称レ型開先部（以下、溶接開先部Ｗという）を外周面および内周面から溶接するもので、溶接開先部Ｗの上方に沿ってガイド部材である走行レール１が配置され、この走行レール１に案内される溶接台車２が溶接開先部Ｗに沿って走行自在に支持されている。この溶接台車２には、溶接トーチ３および溶接ワイヤー送給装置４ならびにフラックス送給・回収装置５が設けられている。
【００１２】
前記走行レール１は、タンク構成材Ｔと平行なＩ型断面状で、吸着パッド７および吸着磁石８からなるレール保持具により溶接開先部Ｗの表面および裏面に、溶接開先部Ｗの上方に沿って平行に設置される。
【００１３】
走行レール１に案内される溶接台車２は、走行方向の後部に配置される駆動台車２ａと後部に配置される従動台車２ｂとで構成され、駆動台車２ａの走行駆動装置１１と従動台車２の従動走行装置２３とが連結ロッド２４を介して着脱自在に連結され、走行移動される。
【００１４】
前記駆動台車２ａには、図２，図３に示す走行駆動装置１１が配設されており、この走行駆動装置１１は、走行部フレーム１２に走行レール１に当接する上走行ローラ１３および下走行ローラ１４が配設されている。また走行部フレーム１２の前後にクランプねじ１５を介して回動固定自在なＬ型アーム１６が配設され、Ｌ型アーム１６に走行レール１に当接可能な可動走行ローラ１７が設けられて、走行レール１に駆動台車２ａを着脱することができる。そして、走行部フレーム１２に、走行モータ２０により回転駆動される駆動ローラ１９が調整フレーム１８を介して配設されており、前記調整フレーム１８は、走行部フレーム１２のブラケットに走行方向に沿う支持ピン２１を介して揺動自在に支持されている。さらに調整フレーム１８の上部に、調整フレーム１８を支持ピンを２１を中心に揺動させるねじ機構からなる加圧調整具２２が設けられており、この加圧調整具２２により調整フレーム１８を揺動させて、走行モータ２０の出力軸に取付けられた駆動ローラ１９が走行レール１の表面に当接する圧力、すなわち摩擦力を調整することができる。また、前記従動台車２ｂには、連結ロッド２４が連結される従動走行装置２３が設けられ、複数のガイドローラにより従動台車２ｂが走行レール１に案内支持されている。
【００１５】
溶接トーチ３は、図１に示すように、タンク構成材Ｔの表面に沿って上下方向に位置調整するＹ軸方向調整部３１、タンク構成材Ｔに対して接近離間する方向に位置調整するＺ軸方向調整部３２、溶接トーチ３を走行方向に沿う軸心周りに回動して溶接角を調整する溶接角調整部３３および溶接トーチ３の迎え角を調整する迎え角調整部３４を介してトーチホルダ３５が取り付けられている。
【００１６】
溶接ワイヤー送給装置４はドラム支持部材３６に上下方向に長い昇降用長穴３６ａが形成され、この昇降用長穴３６ａにリール支持部材３６ｂが高さ調整自在に配設されている。そしてこのリール支持部材３６ｂにワイヤーリール３７が回転自在に支持され、公知の回転駆動装置（図示せず）により所定の速度で溶接ワイヤー３８が繰出される。またワイヤーリール３７を昇降することにより、タンク構成部材Ｔに突出されたノズル等の突出物とワイヤーリール３７との干渉を回避することができる。
【００１７】
前記フラックス送給・回収装置５は、図４，図６に示すように、溶接台車２の走行方向の前部位置に粒状のフラックスを送給するメインフラックス送給部４１Ａと、溶接台車２の走行方向の後部位置に粒状のフラックスを送給するサブフラックス送給部４１Ｂと、前記溶接トーチ３の前後の溶接開先部Ｗの下部に配置されフラックスの落下を防止するフラックス受け部材である駆動式受けコンベヤ４３と、駆動式受けコンベヤ４３上のフラックスを回収してメインフラックス送給部４１Ａに送給するフラックス回収装置４４とで構成されている。
【００１８】
メインフラックス送給部４１Ａおよびサブフラックス送給部４１Ｂは、フラックスを収容するフラックスホッパ４６Ａ，４６Ｂと、スクリュフィーダ４７Ａ，４７Ｂとを具備している。
【００１９】
またフラックス回収装置４４は、メインのフラックスホッパ４６Ａに真空ホース６４を介して接続された真空ポンプ６２と、この真空ポンプ６２の吸引力により、受けベルトコンベヤ４３上から吸引ノズル６１を介して使用後のフラックスを回収する回収ホース６３とで構成されている。
【００２０】
駆動式受けコンベヤ４３は、図１に示すように、駆動台車から垂下された支持フレーム７１に、押付け力を調整可能な押付け装置７２を介して配設され、押付け装置７２により所定圧でタンク構成材Ｔに押し付けられる。また図７〜図９に示すように、走行方向に沿うコンベヤフレーム７３には、走行方向の前部に駆動スプロケット（輪体）７４が垂直軸７４ａを介して回転自在に支持されるとともに、後部に従動スプロケット（輪体）７５が垂直軸７５ａを介して回転自在に支持されている。そして駆動スプロケット７４と従動スプロケット７５には無端回動体であるチェーン（無端状移動部材）７６が巻張されている。
【００２１】
前記押付け装置７２は、ノブ７２ａに形成されたねじ機構により駆動式受けコンベヤ４３をタンク構成材Ｔに接近離間可能で、ノブ７２ａの先端側に配置されたスプリング７２ｂにより押付け圧を調整可能に構成されている。またチェーン７６には、一定ピッチで取付部材７７を介して受け板７８と緩衝突起７９が設けられており、取付部材７７の外周部に係合されて受け板７８より外側に突出する耐熱ゴム製の耐熱弾性ベルト８１が巻回されて、タンク構成材Ｔ側の受け板７８と耐熱弾性ベルト８１とによりフラックス受け部８０が形成されている。なお、前記駆動スプロケット７４、従動スプロケット７５、チェーン７６、取付部材７７、受け板７８および耐熱弾性ベルト７１により無端回動体が構成されている。
【００２２】
前記取付部材７７の上面に固定された受け板７８は、長径が移動方向に沿う長円形に形成されるとともに、隣接する受け板７８と一部が重なる大きさに形成されて移動方向の前部下面と後部上面とが摺接されている。取付部材７７の外周部には、受け板７８の下面との間に耐熱弾性ベルト８１が係合される段部７７ａが形成されており、前記緩衝突起７９は先端が耐熱弾性ベルト８１の外面より所定量内側に位置して、耐熱弾性ベルト８１の圧縮限を規制している。
【００２３】
また耐熱弾性ベルト８１は、戻り側に配置されたテンションローラ８２により張力が調整され、さらに耐熱弾性ベルト８１により回転される検出ローラ８３によりエンコーダ８４を介して移動速度が検出されて速度表示メーター８５に表示するベルト速度検出装置８８が設けられている。
【００２４】
前記駆動スプロケット７４の垂直軸７４ａには、受け材移動装置であるコンベヤ駆動装置（電動モータ）８６が減速機を介して連結され、モータコントローラ８７により走行駆動装置１１の司令値に基づいて溶接速度と受け板７８および耐熱弾性ベルト８１の移動速度が同じになるように回転速度がセットされ、また前記エンコーダ８４の検出値に基づいてモータコントローラ８７の速度司令値が修正される。また受け板７８と耐熱弾性ベルト８１からなるフラックス受け部８０には、フラックスの広がりを防止する落下ガード８９が取付けられている。
【００２５】
上記構成における作業手順を説明する。
▲１▼．走行レール１に溶接台車２がセットされて溶接トーチ３、溶接ワイヤー送給装置４、フラックス送給、回収装置５がセットされる。ついてモーターコントローラ８６のボリュームにより溶接台車２と同じ速度にセットされる。なおこのセットした値は、速度表示メーター８５の検出値を見て確認され、再調整される。
【００２６】
▲２▼．押付け装置７２のノブ７２ａにより、駆動式受けコンベヤ４３を溶接開先部Ｗの下部のタンク構成材Ｔに押し当て、押え圧を調整する。溶接トーチ３を狙い位置にセットした後、駆動式受けコンベヤ４３のフラックス受け部８０にフラックスを充填し、溶接アークスタート後、モータコントローラ８７のスイッチを入れる。これにより、溶接台車２の移動と共に駆動式受けコンベヤ４３を移動させ、受け板７８と耐熱弾性ベルト８１とを走行方向と逆方向に溶接台車２と同一速度で移動させることにより、受け板７８と耐熱弾性ベルト８１のタンク構成材Ｔへの押付け位置が変化しないように保持される。そしてフラックス送給・回収装置５の供給部４１Ａ，４１Ｂからフラックスがフラックス受け部８０に供給され、フラックス回収装置４４により回収されて循環される。
【００２７】
▲３▼．一溶接線の溶接が終了すると、フラックス送給・回収装置５を停止し、溶接台車２の走行を停止し、さらにモータコントローラ８７により駆動式受けコンベヤ４３が停止される。その後、押付け装置７２を解除して駆動式受けコンベヤ４３を後退させる。
【００２８】
上記実施の形態によれば、コンベヤ駆動モータ８６により耐熱弾性ベルト８１と受け板７８とを、タンク構成材Ｔへの押付け位置が変化しないように強制移動させるので、押付け装置７２により駆動式受けコンベヤ４３の押付け圧を調整しても、溶接台車２に影響を与えることなく走行安定性が確保できる。また、耐熱弾性ベルト８１が熱により劣化することがあっても、チェーン７６により受け板７８および耐熱弾性ベルト８１を円滑に移動させることができ、フラックス供給部４１Ａ，４１Ｂから供給されたフラックスを均等に保持でき、さらに受け板７８と耐熱弾性ベルト８１とを略垂直な軸心周りに回転移動させることにより、十分な量のフラックスを保持することができるので、溶接不良が生じること無く、安定して厚板横向き溶接を実施することができる。
【００２９】
またベルト速度検出装置８８で、滑りなどによる耐熱弾性ベルト８１の速度変化を検出してモータコントローラ８７を操作することにより、耐熱弾性ベルト８１を正常に移動させることができ、フラックスの充填状態を均一に保持することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明の請求項１記載の発明によれば、受け材移動装置により無端回動体を移動させて被溶接材への押付け位置を維持するので、無端回動体を被溶接材に押し付ける摩擦力は、受け材移動装置により吸収されるので、溶接台車に影響を与えることがなく、フラックス受け部材の押付け圧を調整しても、溶接台車の走行安定性が確保できる。
【００３１】
また、耐熱弾性ベルトが熱により劣化することがあっても、無端状移動部材により受け板が円滑に移動されるので、フラックスを均等に保持できる。さらに受け板と耐熱弾性ベルトにより十分な量のフラックスを保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る厚板横向きサブマージトアーク溶接装置の実施の形態を示し、駆動台車を示す全体左側面図である。
【図２】同溶接装置の走行駆動装置を示す左側面図である。
【図３】同溶接装置の走行駆動装置を示す正面図である。
【図４】同溶接装置の全体正面図である。
【図５】同溶接装置の全体平面図である。
【図６】同溶接装置のフラックス送給・回収装置を示す構成図である。
【図７】同溶接装置の駆動式受けコンベヤを示す平面図である。
【図８】同溶接装置の駆動式受けコンベヤを示す正面部分断面図である。
【図９】同溶接装置の駆動式受けコンベヤを示す側面断面図である。
【図１０】従来の溶接装置の遊転式受けベルトコンベヤ平面図である。
【符号の説明】
Ｔ    タンク構成材
Ｗ    溶接開先部
１    走行レール
２    溶接台車
２ａ  駆動台車
２ｂ  従動台車
３    溶接トーチ
４    溶接ワイヤ送給装置
５    フラックス送給・回収装置
４１Ａ  メインフラックス送給部
４１Ｂ  サブフラックス送給部
４３    駆動式受けコンベヤ
４４    フラックス回収装置
７２    押付け装置
７４    駆動スプロケット
７５    従動スプロケット
７６    チェーン
７７    取付部材
７８    受け板
７９    緩衝突起
８０    フラックス受け部
８１    耐熱弾性ベルト
８３    検出ローラ
８５    速度表示メーター
８６    コンベヤ駆動装置
８７    モータコントローラ
【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】
0003916381.tif 000009
【図９】
0003916381.tif 000010
【図１０】
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