[发明专利]立棱焊接装置

说明书

本发明涉及一边在垂直方向上驱动焊炬一边在水平方向上振动对正交且实际上垂直竖立的两块钢板的正交棱部进行焊接的立棱焊接装置。

例如，在组装用于大型船舶的船底结构物的场合，在水平的钢板上将垂直地竖立的许多钢板(即纵板)配置成格状，并在各格内侧，使焊炬沿着纵板与水平钢板相交的棱部(水平棱)以及纵板之间成直角相交的棱部(垂直棱)进行仿形焊接，也就是说使焊炬一边在水平方向或者垂直方向移动，一边进行焊接(水平棱焊接和垂直棱焊接)。不管是哪一种，操作者都要一边手持焊炬、目视确认焊接部位，一边移动焊炬的手工焊接，操作者的负担大、同时工作效率低。

因此近来，对于水平棱焊接，提出了在台车上搭载焊炬及仿形机构，利用台车的自行，进行棱的焊接的棱焊接装置。为了使焊炬对焊接线仿形，在台车上安装仿形辊，让仿形辊总是与垂直钢板接触，以便将操作固定到靠近垂直钢板的方向，并使台车在水平钢板上行走。(例如日本专利特开平5-169256号公报)。

但是，在立棱焊接时，台车的行走方向是在垂直方向Z上，所以要有使台车能在垂直方向移动用的垂直导杆或者垂直导轨。由于该导轨制约台车的移动方向，假如使用前述仿形机构，则整个结构变成在正交且实际上垂直的两块钢板中的一块上与其平行地(且在垂直方向上)固定导轨，在台车上安装与该钢板平行且能相对于另一钢板进退的仿形台，并且在该台上支承突出的仿形辊和焊接两钢板正交棱的焊炬，以便与另一钢板接触。

这种场合，因仿形辊只对前述另一钢板的表面(在水平方向上离开正交棱某种程度的位置)进行仿形，所以当由于钢板的挠曲、变折和倾斜等在该仿形位置与正交棱之间，与前述一块钢板的表面平行的方向(仿形辊的进退方向)上有位置偏移(常有这种偏移)时，焊炬的焊接目标位置就偏离正交棱并且偏离大小等于该位置偏移。

在立棱焊接中，因熔融金属在下面容易流动，所以不易将一行焊道的宽度调大。因而，在所需焊缝较宽的场合，不得不使焊道行数增多，而且每行都要更改或调节焊接目标位置，所以在焊缝宽的焊接中，不仅费时而且操作者的工作效率低。

本发明的第1个目的是减轻立棱焊接操作者的劳动并提高工作效率，第2个目的是提高对正交的两块垂直钢板的正交棱进行焊接的焊炬的仿形精度，第3个目的是用较简单的机械结构提供动作可靠性和耐用可靠性均较高的立棱焊接装置，第4个目的是提供比较容易装入焊接工作现场并且容易装入要焊接的钢板和从其中取出以及搬运的立棱焊接装置，第5个目的是缩短宽焊缝的焊接时间并且提高操作者的工作效率。

本发明的第1实施形态的立棱焊接装置包括：导轨构件(51)；用于将该导轨构件(51)固定成实际上对实际垂直竖立且正交的两块钢板(W1，W2)相交的实际垂直线(Lw)平行的导轨固定装置(60a，60b)；在相对于所述两块钢板(W1，W2)成实际上为45度角的方向(x)上延伸的第1摇臂(y1)；使第1摇臂(y1)能在其延伸方向(x)上移动、且固定支承在与该方向(x)正交的水平方向(y)和垂直方向(Z)上，并包含安装在导轨构件(51)上、能沿着导轨构件(51)在其延伸方向上自动行走的行走驱动用电动机(M2)的台车(1)；施加相对于台车(1)，在第1摇臂(y1)延伸方向(x)并且接近所述两块钢板(W1，W2)的方向上，驱动第1摇臂(y1)的力的弹簧构件(K1)；用第1摇臂(y1)支承并在第1摇臂(y1)延伸方向上实际上与所述两块钢板(W1，W2)交角的棱对置的仿形辊(y7)；支承棱焊接焊炬(T)，并包含用第1摇臂(y1)支承，使该棱焊接焊炬(T)在与导轨构件(51)延伸方向(Z)正交的方向(y)上振动的振动驱动用电动机(M1)的振动机构(100)；向该焊炬(T)提供焊接电力的焊接电源(PS)；向该焊炬(T)提供电焊条的电焊条提供装置(WS)和为驱动台车(1)以及驱动焊炬(T)振动而向所述两个电动机(M1，M2)通电并且通过所述焊接电源(PS)向焊炬(T)提供焊接电力的控制器(C)。

为了容易理解，在括号内附注了与附图所示并与后述实施例相对应的单元标号，用作参考。