Array ( [harmful] => 0 [next] => Array ( [id] => A,2010-36250 [meishou] => アルミニウム部材と銅部材の接合方法 ) [prev] => Array ( [id] => A,2010-36248 [meishou] => 充填物振動装置 ) ) 溶接歪取り装置

溶接歪取り装置

【課題】プレス式溶接歪取り装置が、騒音や粉塵の発生を抑制し、容易に溶接歪み(変形)を矯正できる。
【解決手段】溶接歪取り装置は、平板状の載置部(矩形板)11を有する台車と、この載置部に搭載した荷重手段と、載置部を貫通し上下動可能な押圧部20とを有する。押圧部は下端部に車輪からなる一対のキャスター70を有する。一対のキャスターを、溶接部を挟んで被溶接物に押圧しながら、溶接線方向に移動させて被溶接物の歪を取る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は溶接歪取り装置に係り、特に溶接対象がアルミニウム板材またはアルミニウム型材であるときの突合せ溶接後の歪取りに好適なプレス式の溶接歪取り装置に関する。
【背景技術】
【0002】
溶接対象部材を溶接した後に歪取りする従来の方法は、機械的方法と加熱方法とに大別される。機械的方法では溶接による歪み(変形部)を人力または機械的なハンマー等で打ち叩いて修正していた。このような従来の歪取りの例が、特許文献1に記載されている。
【0003】
この特許文献1に記載のものでは、下部ベッドに被加工物を載置し、この下部ベッドをまたいで前後方向に移動自在にシリンダ支持部を設け、このシリンダ支持部に上部ビームを取付け、上部ビームに油圧シリンダを左右方向に移動自在に取り付けている。そして、油圧シリンダを上下方向に移動させることにより、被加工物を加圧するようになっている。
【0004】
従来の溶接後の歪取りの他の方法が、特許文献2に記載されている。この公報に記載のものでは、歪取り対象であるワーク上に方形のフレームを配置し、このフレームの枠内でプラズマトーチを縦方向および横方向に移動可能としている。そしてワークとプラズマトーチとの間隔を一定に保持し、予め定めた加熱条件でワークをプラズマトーチで加熱している。
【0005】
【特許文献1】特開平11−151600号公報
【特許文献2】特開2006−205176号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、機械的方法で使用される金属製ハンマーやジャッキを、直接歪取り対象物に当てると、対象物に傷が発生する恐れがある。ひとたび傷が生じると、グラインダー等を用いて傷を取る作業が増すとともに、グラインダー作業時の騒音(測定値約110dB)や発生する粉塵について、対策する必要を生じる。さらに、ハンマー打ち法を用いると、ハンマー作業時の騒音(測定値約120dB)を対策する必要もある。上記特許文献1に記載のものでも、プレス時に発生する騒音対策が必要になる。それとともに、装置が大型化し、小部品の歪取りに適用することが困難である。
【0007】
一方、特許文献2に記載のような加熱方法を用いる場合、対象物がアルミニウム合金の場合には温度変化に敏感であるから、対象物とプラズマトーチとの距離や移動速度等を正確に制御する必要があり、加熱条件が異なる多種少量生産には不向きである。とくに過熱が生じても色が変化しないので外観上は変化が不明であり、その結果、アルミニウム合金の種類によっては強度の低下や結晶粒の粗大化、耐食性が低下するおそれがある。また、加熱のための装置や正確な距離の設定等、装置の大型化や高コスト化を招く。
【0008】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、騒音や粉塵の発生を抑制し、容易に溶接歪み(変形)を矯正できるようにすることにある。また、本発明の他の目的は、可動式の簡単な装置で溶接ひずみを矯正することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成する本発明の特徴は、溶接歪取り装置が、平板状の載置部を有する台車と、この載置部に搭載した荷重手段と、載置部を貫通し上下動可能な押圧部とを有し、押圧部は下端部に車輪からなる一対のキャスターを有し、この一対のキャスターを溶接部を挟んで被溶接物に押圧しながら溶接線方向に移動させて被溶接物の歪を取ることを可能にしたことにある。
【0010】
そしてこの特徴において、台車を自走させる自走手段と、この自走手段の自走速度を制御する制御手段とを台車に搭載し、自走手段は、電動モータと、このモータを駆動するインバータと、電動モータと台車が有する車輪に取り付けた回転軸とを連結するチェーンおよびチェーンスプロケットと、を有することが好ましい。また、溶接による被溶接物の歪を検出する手段を台車に取付け、この歪量の変化に応じてキャスターを有する押圧部の高さを変化させるのがよい。
【0011】
上記特徴において、押圧部の近傍にキャスターが蛇行するのを防止するキャスター蛇行防止手段を設け、載置部にのぞき穴を形成し、この溶接歪取り装置の自走中に溶接部が一対のキャスター間にあるのを確認可能にするのが好ましく、自走手段が有する制御手段は、この溶接歪取り装置の自走速度と、前進または後退の切替えを制御することが望ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、プレス式溶接歪取り装置を自走可能にし、さらに装置の自重で歪を強制するようにしたので、アルミニウム板やアルミニウム型材の突合せ溶接による歪矯正時に、騒音や粉塵の発生を抑制できるとともに、容易に溶接歪み(変形)を矯正できる。また、可動式の簡単な装置を用いるだけで、溶接歪を矯正できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下本発明に係る溶接歪取り装置の一実施例を、図面を用いて説明する。図1に、プレス式の溶接歪取り装置100の一実施例を斜視図で、図2に図1に示したプレス式溶接歪取り装置100を側面図で、それぞれ示す。台車25の上に主要部を搭載した構成となっている。すなわち、主要構成部品を搭載する矩形板11の長手方向前後部に、角材で枠状に形成された取っ手部12、13が上部に行くにしたがいその間隔を広げるように取付けられている。矩形板11と取っ手部12、13とは、装置本体フレーム10を構成する。
【0014】
矩形板11の下部の4隅部には、装置本体フレーム10を支持する4個の車輪55、56が取付けられている。一方の取っ手部12側の2個の車輪56は、方向転換が行える様、図示しないベアリングを介して回転フリーになっている。他方の取っ手部13側の2個の車輪55は、矩形板11に載置した電動モータ50で駆動される駆動輪である。
【0015】
2個の車輪55は、図示しない同一回転軸の両軸端部に取付けられており、この回転軸にはチェーンスプロケットが取り付けられている。電動モータ50の軸端にもチェーンスプロケットが取付けられており、これら2つのチェーンスプロケットには、伝達チェーン57が装架されている。この伝達チェーン57を通すために、矩形板11には、チェーン用穴が形成されている。電動モータ50を操作することで、本溶接歪取り装置100は自走可能になっている。電動モータ50は、インバータ駆動モータであり、インバータは矩形板11上に載置した制御盤40内に収容されている。インバータにより、溶接歪取り装置100の移動速度調整や走行方向(前進/後退)の切り替えが可能になっている。
【0016】
電動モータ50の回転部位および伝達チェーン57には、巻き込み防止カバー(図示せず)を取付けており、異物等の巻き込みを防止している。一方の取っ手部12の横木は、パイプ材で作られたハンドル15であり、通常使用時には溶接歪取り装置100を押す方向に動かす。このハンドル15には、コントロールボックス60が取付けられている。
【0017】
コントロールボックス60は取り外し可能であり、他方の取っ手部13へ移し変えることもできる。したがって、プレス式溶接歪取り装置100を方向転換させずに、前後どちらの方向にも走行させることができる。なお走行中は、コントロールボックス60の走行スイッチ62を押し続けた状態で走行させるようにしている。そのため、走行スイッチ62を離せば止まり、不慮の事態にも対応できる。
【0018】
次に、溶接後の歪取りに直接関連する歪取り部の詳細を、図3を用いて説明する。図3は、4個の車輪55、56間に配置したプレス用の双輪キャスター70部の拡大図斜視図である。例として、板厚3mmのアルミニウム材を突合せ溶接した後に、歪みを矯正する場合である。
【0019】
矩形板11には、制御盤40に隣り合って、歪取りに用いる重り30が載置されている。矩形板11の、制御盤40が載置される場所と重り30が載置される場所との間の部分には、貫通ねじ孔が形成されている。このねじ孔には、加圧双輪キャスター高さ調整ねじ20が鉛直方向に貫挿されている。
【0020】
加圧双輪キャスター高さ調整ねじ20の上端には、つまみ24が付いた円形のハンドル22が取付けられており、このハンドル22を回転させると、加圧双輪キャスター高さ調整ねじ20とアルミニウム板材110の距離を変えることができる。加圧双輪キャスター高さ調整ねじ20の下端側には、加圧双輪キャスター70が設けられている。加圧双輪キャスター70は、加圧双輪キャスター高さ調整ねじ20の下端に取付けた板材26と、板材26の下面に垂直に取付けたステー27と、ステー27に直交するように取付けたキャスター軸72と、キャスター軸72の両端部に回転自在に取付けたキャスター74とを有している。
【0021】
最初のステップとして、溶接対象であるアルミニウム板材110について、溶接部115の歪み量(変形量)を曲尺等の測定手段を用いて測定する。歪み量(変形量)を測定したアルミニウム板材110の下に、幅70mm、長さ150mm、厚さ5mmのC型鋼の受け台80を配置する。受け台80を置く際には、アルミニウム板110の溶接部115がC型鋼製受け台80の溝中心に位置するようにする。なお、歪量(変形量)やアルミニウム材110の板厚が大きく異なるときは、受け台80の大きさをアルミニウム板110に応じて変える。
【0022】
受け台80上にアルミニウム板110がセットされたので、このアルミニウム板110の上に、プレス式溶接歪取り装置100をセットする。その際、加圧双輪キャスター70の2つのキャスター74間の距離を20〜50mmの間に設定し、2つのキャスター74間に溶接部115が位置するように、プレス式溶接歪取り装置100をセットする。
【0023】
ここで、矩形板11には矩形状ののぞき窓18が形成されているので、こののぞき窓15から矩形板11の下方に位置する加圧双輪キャスター70と溶接部115を確認できる。本溶接歪取り装置100を操作する操作者は、取っ手部12、13を動かして溶接歪取り装置100を走行させながら溶接部を見ることが可能であり、加圧双輪キャスター70の位置決め時に、矩形板15の下方を前後左右から覗き込んで位置決めする必要がない。
【0024】
加圧双輪キャスター70を位置決めした後は、矩形板15のねじ穴に嵌挿した加圧双輪キャスター高さ調整ネジ20のハンドル22を回転させて、加圧双輪キャスター70を2〜5mm押し下げる。矩形板15に搭載した重り30を含んだ自重(500kg)を加圧双輪キャスター70に負荷する。溶接による歪み(変形部)に対して、加圧双輪キャスター70がプレスする。
【0025】
なお、本溶接歪取り装置100の自走中に、加圧双輪キャスター70が蛇行しないように、溶接歪取り装置100は加圧双輪キャスター蛇行防止装置90を設けている。これは、以下の理由による。加圧双輪キャスター70の回転軸の中央部付近には、垂直に延びる軸が設けられており、この軸は高さ調整ねじ20の下端部で、図示しない軸受を介して高さ調整ねじ20に保持される。そのため、加圧双輪キャスター70は、高さ調整ねじ20の回転角にかかわらず、水平面内での自由回転が可能になっている。
【0026】
高さ調整ねじ20の回転に加圧双輪キャスター70の移動が左右されないことは好ましいが、その結果、加圧双輪キャスター70が蛇行する恐れが生じた。そこで、蛇行防止装置90を設ける。蛇行防止装置90は、垂直に配置した2本の平行な棒92と、図示しないがこの平行な棒92の下端部に加圧双輪キャスター70の回転軸を押圧する押圧部とを有している。押圧部が加圧双輪キャスター70の回転軸の動きを規制するので、蛇行が防止される。なお、垂直な棒92の高さは、高さ調整ねじ20の回転により、板材26が移動する距離に応じて決定される。
【0027】
以上のように、溶接歪取り装置100を位置決めし、取っ手部12に取付けたコントロールボックス60から、溶接歪取り装置100を2〜5m/minの自走速度で前進または後退させる。それとともに、加圧双輪キャスター70を用いて溶接部115をプレスし、歪み(変形)を矯正する。このとき、発生する騒音は、測定値で66dB以下であり、粉塵等も発生せず、環境にやさしい溶接歪取り装置を実現できた。
【0028】
以上述べたように本実施例によれば、溶接部に静荷重を加えるようにしたので、騒音も塵埃の発生も抑制できる。また、歪取り装置が小型で簡便であるので、歪取りの小回りが利き、小さな部品にも容易に対応できる。さらに、歪取りに使用する場所も比較的狭い場所で対応できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明に係るプレス式の溶接歪取り装置の一実施例の斜視図。
【図2】図1に示した溶接歪取り装置の側面図。
【図3】図1に示した溶接歪取り装置が備える加圧相隣キャスターの部分拡大断面図。
【符号の説明】
【0030】
10…プレス式溶接歪取り装置本体フレーム、11…矩形板(載置部)、20…加圧双輪キャスター高さ調整ネジ、台車…25、30…重り、40…制御盤、50…電動駆動モータ、60…コントロールボックス、70…加圧双輪キャスター(押圧部)、80…受け台、90…加圧双輪キャスター蛇行防止、100…プレス式溶接歪取り装置、110…アルミニウム板(被溶接物)、115…溶接部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平板状の載置部を有する台車と、この載置部に搭載した荷重手段と、前記載置部を貫通し上下動可能な押圧部とを有し、前記押圧部は下端部に車輪からなる一対のキャスターを有し、この一対のキャスターを溶接部を挟んで被溶接物に押圧しながら溶接線方向に移動させて被溶接物の歪を取ることを可能にする溶接歪取り装置。
【請求項2】
前記台車を自走させる自走手段と、この自走手段の自走速度を制御する制御手段とを前記台車に搭載し、前記自走手段は、電動モータと、このモータを駆動するインバータと、電動モータと台車が有する車輪に取り付けた回転軸とを連結するチェーンおよびチェーンスプロケットと、を有することを特徴とする請求項1に記載の溶接歪取り装置。
【請求項3】
溶接による被溶接物の歪を検出する手段を前記台車に取付け、この歪量の変化に応じて前記キャスターを有する押圧部の高さを変化させること特徴とする請求項2に記載の溶接歪取り装置。
【請求項4】
前記押圧部の近傍に前記キャスターが蛇行するのを防止するキャスター蛇行防止手段を設け、前記載置部にのぞき穴を形成し、この溶接歪取り装置の自走中に溶接部が一対のキャスター間にあるのを確認可能にしたことを特徴とする請求項3に記載の溶接歪取り装置。
【請求項5】
前記自走手段が有する制御手段は、この溶接歪取り装置の自走速度と、前進または後退の切替えを制御することを特徴とする請求項2に記載の溶接歪取り装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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