立向自動溶接装置
【課題】 フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと立向きのトランスとの交差部を、１台で立向きに自動溶接できる立向自動溶接装置を提供すること。
【解決手段】 フェイスプレートＦとウエブＷとから成る立向きのロンジＬと、このロンジＬと交差するように立向きに設けられたトランスＴとの交差部Ｃを立向きに溶接する立向自動溶接装置１として、前記立向きに設けられたロンジＬまたはトランスＴに固定する固定部２と、この固定部２に支持されて立向きに延びるガイド部３と、このガイド部３に案内されて昇降する走行台車部４と、この走行台車部４の先端で前記交差部Ｃを溶接する溶接部５とを備えさせ、前記ガイド部３を、前記固定部２を前記ロンジＬのウエブＷに固定した状態でこのガイド部３が前記フェイスプレートＦと当接しない距離Ｄに設ける。
【解決手段】 フェイスプレートＦとウエブＷとから成る立向きのロンジＬと、このロンジＬと交差するように立向きに設けられたトランスＴとの交差部Ｃを立向きに溶接する立向自動溶接装置１として、前記立向きに設けられたロンジＬまたはトランスＴに固定する固定部２と、この固定部２に支持されて立向きに延びるガイド部３と、このガイド部３に案内されて昇降する走行台車部４と、この走行台車部４の先端で前記交差部Ｃを溶接する溶接部５とを備えさせ、前記ガイド部３を、前記固定部２を前記ロンジＬのウエブＷに固定した状態でこのガイド部３が前記フェイスプレートＦと当接しない距離Ｄに設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立向きに自動溶接を行う溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶の構造部材や大型構造物の構造部材を結合する手段として溶接が多用されている。この溶接には、通常、炭酸ガスアーク溶接が利用されており、溶接箇所に応じて手動または自動で行われている。以下、船舶の構造部材を自動溶接する例を説明する。
【０００３】
図４は船殻構造の一例を示す船体中央左舷側横断面図である。図示する例はタンカーの船艙部５１であり、上甲板５２、船側外板５３、船底外板５４によって横断面形状が形成されている。また、二重殻構造とするためのインナーハル５５と内底板５６も設けられている。この船艙部５１には、船長方向に縦通隔壁５７、船幅方向に横隔壁Ｔ（以下「トランス」という）が設けられている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、これら縦通隔壁５７、横隔壁Ｔ等の壁を「大骨」という。そして、これら上甲板５２、船側外板５３、船底外板５４、インナーハル５５、内底板５６、縦通隔壁５７の船長方向に縦通材Ｌ（以下「ロンジ」という）が設けられている。
【０００４】
このような船体の製作は、各ブロック毎に分割された船体各部を溶接作業で一体的な構成に結合しており、前記ロンジＬの溶接作業時の姿勢としては、立向きのウエブＷと横向きのフェイスプレートＦとでＴ字状に形成され、前記トランスＴを貫通して船長方向に設けられている（図５参照）。このロンジＬが貫通するトランスＴとの交差部は、溶接によって結合されている。このロンジＬがトランスＴを貫通する箇所は非常に多く、例えば、ＶＬＣＣ（Very Large Crude-Oil Carrier）では一船当り約１６０００箇所もある。
【０００５】
図５(a),(b) は、一般的なトランスとロンジとの交差部を示す斜視図である。(a) は、トランスＴとロンジＬとの交差部Ｃが垂直の立向きの例を示し、(b) は、トランスＴとロンジＬとの交差部Ｃが傾斜した立向きの例を示している。これらの図は、前記船底外板５４の上面に設けられたＴ型ロンジＬとＬ型ロンジＬとを例示している。トランスＴを貫通するように設けられるロンジＬは、立向きのウエブＷの上端に横向きのフェイスプレートＦが設けられた状態で前記トランスＴに設けられたスロット５８（貫通穴）を貫通させ、このスロット５８の部分におけるウエブＷとトランスＴとの両方の交差部Ｃが溶接されている。この交差部Ｃは、(a) に示すような垂直の立向きや、(b) に示すような傾斜した立向きがある。なお、(b) に示す例は、スロット５８の開口側にカラープレート６０を設けてウエブWとトランスＴとを溶接するようにした例である。前記した船殻構造の場合、複数に分割した船殻ブロックを組立てることによって船体が形成されるが、各船殻ブロックの形成時に前記ウエブＷとトランスＴとを溶接する作業は、前記したように非常に多くの箇所で行わなければならないため多大な労力と時間を要し、自動化（機械化）が切望されている。
【０００６】
しかし、この溶接は、立向姿勢の溶接であるとともに溶接長さが比較的短い溶接（例えば、最大６００ｍｍ程度）であるため、前記した非常に多くの溶接箇所で自動溶接装置を設けて溶接をするには、溶接装置の設置と移動とを頻繁に繰り返す必要があり、非常に煩雑で効率が悪く実用化が難しいのが現状である。また、トランスＴに付いたスティフナ５９（図５(b) に示す。）が自動溶接装置を設置する場合に障害物となり、自動化を妨げる場合もある。そのため、前記した溶接箇所の大半を手作業で溶接しているのが現状であり、煩雑で重労働の作業となっている。
【０００７】
なお、このような溶接を自動化しようとする技術として、例えば、船舶構造物や大型ブロックの溶接組立を行うために、立向きに設けた走行レールに正面から走行台車のガイドローラを嵌合させ、この走行台車をラックとピニオンで走行レールに沿って走行させるようにした立向隅肉自動溶接装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭４７−３０５５７号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１で前記船殻構造のトランスＴとロンジＬとの交差部Ｃを溶接する場合、トランスＴ側に走行レールを固定して交差部Ｃを立向きに溶接することはできるが、ロンジＬ側に走行レールを固定しようとすると固定磁石や走行レールがロンジＬのフェイスプレートＦに当接して溶接装置をロンジＬ側に取付けることができない。仮に、フェイスプレートＦに当接することなく取付けることができたとしても、フェイスプレートＦに走行台車の走行が妨げられて交差部Ｃの溶接線全長を溶接するのは難しい。
【０００９】
そのため、前記特許文献１でこのようなトランスＴとロンジＬとの交差部Ｃの両方を溶接するためには、トランスＴ側に固定して交差部Ｃのいずれか一方が溶接できるようにした、溶接トーチに対して走行レールが左右逆配置（勝手反対）となった２種類の溶接装置を準備しなければならず、溶接装置に多くの費用を要してしまう。しかも、このような２種類の溶接装置を使い分けながら前記約１６０００箇所を溶接するのは非常に煩雑で、多くの時間と労力を要して効率良く溶接することができない。
【００１０】
本発明は、このようなフェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと立向きの大骨との交差部を、１台で立向きに自動溶接できる立向自動溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと、該ロンジと交差するように立向きに設けられた大骨との交差部を立向きに溶接する立向自動溶接装置であって、前記立向きに設けられたロンジまたは大骨に固定する固定部と、該固定部に支持されて立向きに延びるガイド部と、該ガイド部に案内されて昇降する走行台車部と、該走行台車部の先端で前記交差部を溶接する溶接部とを備え、前記ガイド部を、前記固定部を前記ロンジのウエブに固定した状態で該ガイド部が前記フェイスプレートと当接しない距離に設けている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「立向き」は傾斜した立向きを含み、「横向き」は傾いた横向きを含む。これにより、立向きのウエブの上端に横向きのフェイスプレートが設けられた箇所で固定部をウエブに固定しても、ガイド部はフェイスプレートと当接することなく配置され、このガイド部に案内される走行台車部の溶接部によって、立向きの交差部を立向きに自動溶接することが安定してできる。
【００１２】
また、前記固定部に前記ロンジまたは大骨に固定する磁石を設け、該磁石と前記立向きに延びるガイド部とを立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサで接続すれば、磁石による簡単な固定と、スペーサによる磁石とガイド部との距離設定により、簡単な構成でガイド部がフェイスプレートに当接することがない溶接装置を構成することができる。
【００１３】
さらに、前記ガイド部に、立向きの走行レールと、該走行レールに設けた立向きの案内溝とを設け、前記走行台車部に、前記走行レールの案内溝に沿って走行する案内車輪と、該案内車輪を駆動する駆動機構と、該案内車輪とともに移動する台車本体とを設け、前記駆動機構を、前記台車本体に設けた駆動機と、該駆動機で駆動するピニオンと、前記走行レールに沿って設けたラックとで構成し、前記駆動機と前記溶接部とを前記走行台車部を挟んで対向する位置に設けてもよい。これにより、走行する案内車輪を挟んで重量物の駆動機と溶接部とを台車本体に配置し、走行レールに沿って走行する案内車輪をより安定して走行させて、走行台車部の走行動作をより安定させることができる。
【００１４】
また、前記走行台車部に、前記溶接部と前記交差部との水平方向位置を調節する調節部を設けてもよい。これにより、ロンジや大骨の撓み等で溶接部の先端位置を調節する場合、迅速に位置調節することができる。
【００１５】
さらに、前記ガイド部と、前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整する位置調整具を設ければ、この位置調整具で前記溶接部の先端位置を交差部の近傍に位置させた状態で固定部を好ましい位置に固定することが容易に可能であり、迅速で安定した溶接装置設置作業ができる。
【００１６】
その上、前記位置調整具を、前記ガイド部の上下複数箇所に設けて位置調整するように構成すれば、ガイド部の上下位置を交差部の溶接線に沿わせることができ、交差部と平行にガイド部を位置させて溶接装置を固定することが迅速にできる。
【００１７】
また、前記立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサに、前記ガイド部と前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整するＵ型の位置調整具をスライド可能に設ければ、複数のスペーサを利用して溶接距離調整の位置調整具を設けることができ、この位置調整具でガイド部を交差部の溶接線に沿わせて溶接装置を固定することが迅速にできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、以上説明したような手段により、フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと立向きの大骨との両方の交差部を、１台の溶接装置で立向きに自動溶接することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す立向自動溶接装置の正面図であり、図２は、図１に示す立向自動溶接装置の平面図、図３は、図１に示す立向自動溶接装置の背面図である。この図３は溶接部等の一部構成を省略して記載している。以下の実施の形態でも、フェイスプレートＦとウエブＷとから成るロンジＬとトランスＴ（大骨）との交差部Ｃ（溶接線）を立向きに溶接する例を説明する。また、前記図４の船底外板５４の上面を例に説明する。
【００２０】
図１に示すように、立向自動溶接装置１には、前記立向きに設けられたトランスＴまたはロンジＬのどちらにも固定することができる固定部２（図２参照）と、この固定部２に支持されて立向きに延びるガイド部３と、このガイド部３に案内されて昇降する走行台車部４と、この走行台車部４の先端で交差部Ｃを溶接する溶接部５とが備えられている。
【００２１】
図３に示すように、前記固定部２には、この実施の形態ではＯＮ／ＯＦＦ切替え式の磁石７が設けられている。図示する反溶接部側に切替えスイッチ８が設けられており、この切替えスイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ操作によって簡単に固定／解除ができるように構成されている。図示するように、この実施の形態では立向きに３個の磁石７が所定間隔で設けられており、これらの磁石７は、ロンジＬの上端に設けられた横向きのフェイスプレートＦまでのウエブＷの高さ範囲内に少なくとも２個が固定できる所定間隔Ｉで設けられている。図示する例では、ウエブＷの高さが低い場合（二点鎖線）、そのウエブＷの高さ範囲内に２個の磁石７が固定できる所定間隔Ｉとしている。これらの磁石７を設ける所定間隔Ｉは、ロンジＬのウエブＷ、トランスＴのどちらにも固定することができる間隔で決定すればよく、図示するような等間隔でも不等間隔でもよい。また、磁石７の位置をガイド部３の長手方向に変更できるようにしたり、所定間隔Ｉを変更できるようにしてもよい。
【００２２】
図２に示すように、前記ガイド部３には、立向きに配置される走行レール１０が設けられている。走行レール１０は、溶接する交差部Ｃの上端よりも高い位置まで延びる長さであり、前記フェイスプレートＦよりも高い位置まで形成されている。この走行レール１０は、水平断面が横長矩形状断面で形成され、両側部に立向きの案内溝１１が設けられている。
【００２３】
そして、このガイド部３の走行レール１０と前記固定部２の磁石７との距離Ｄが、この走行レール１０がロンジＬの上端に設けられたフェイスプレートＦと当接しない距離Ｄに設定され、これによりガイド部３がフェイスプレートＦと当接しない距離に設けられている。この距離Ｄは、複数本の所定長さのスペーサ１２で走行レール１０と磁石７とを連結することによって設定されており、全ての磁石７が同一の距離Ｄに設けられている。このように、走行レール１０がフェイスプレートＦと当接しないように距離Ｄを設定することにより、この走行レール１０に沿って走行する走行台車部４も横向きのフェイスプレートＦに当接することなく走行することができ、この走行台車部４とともに移動する溶接部５で立向きの交差部Ｃを横向きのフェイスプレートＦの近傍まで確実に溶接することができる。なお、前記スペーサ１２は、走行レール１０とこの走行レール１０に沿って昇降する走行台車部４、溶接部５を安定して支持できる強度で形成される。
【００２４】
図１，２に示すように、前記走行台車部４には、前記走行レール１０の案内溝１１に沿って走行する案内車輪１４が設けられた台車本体１５と、前記溶接部５の先端位置を前記走行レール１０の位置に対して相対的に位置調節する調節部１６とが設けられている。この調節部１６には、台車本体１５に対して左右方向にスライド可能なように設けられた左右スライド軸１７と、この左右スライド軸１７をスライドさせるために前記台車本体１５に設けられた操作ハンドル１８とが設けられている。操作ハンドル１８にはピニオン１８ａが設けられ、左右スライド軸１７の上面にはラック１７ａが設けられている。そして、ピニオン１８ａを回転させてラック１７ａを移動させることにより、左右スライド軸１７が横方向にスライド可能なようになっている。また、台車本体１５には、この台車本体１５を前記走行レール１０に沿って立向きに走行させる駆動機構１９が設けられている。この駆動機構１９は、台車本体１５の内部に設けられたピニオン２０と前記走行レール１０の長手方向に設けられたラック２１とを備えている。ラック２１は、溶接する交差部Ｃの上端よりも高い位置まで設けられており、走行レール１０の上端付近まで設けられている。ピニオン２０は、駆動機たる走行モータ２２によって駆動されている。走行モータ２２は、図示する走行台車部４の右側に設けられている。さらに、この走行台車部４の右側には、制御箱２３が設けられており、この操作箱２３に設けられた作動スイッチ２４を操作することによって台車本体１５の走行や溶接部５の制御ができるようになっている。
【００２５】
前記溶接部５には、先端に溶接トーチ２５が設けられ、この溶接トーチ２５はウィービング装置２６に支持されている。ウィービング装置２６は、溶接トーチ２５の先端を、溶接進行方向に対してほぼ直角に交互に動かしながら溶接する運棒動作（以下、この動作を「ウィービング動作」という。）させるものであり、前記台車本体１５に設けられたトーチホルダ２７に保持されている。このトーチホルダ２７には、前記左右スライド軸１７と直交する前後スライド軸２８と、この前後スライド軸２８の先端でトーチホルダ２７を水平方向の面内で回動させる垂直回動軸２９と、垂直方向の面内で回動させる水平回動軸３０とが備えられている。トーチホルダ２７に備えられたこれらの軸は、前記走行台車部４に設けられた調節部１６を構成している。前記前後スライド軸２８は、前記左右スライド軸１７の端部に設けられた操作ハンドル３１を回動させることによって前後に調節可能に構成され、垂直回動軸２９は前後スライド軸２８の先端に設けられた固定ナット３２を緩めることによって調節可能に構成され、水平回動軸３０は前記垂直回動軸２９の下端に設けられた固定ナット３３を緩めることによって調節可能に構成されている。前記溶接トーチ２５の後端には、ＣＯ２溶接を行うためのガス供給管３９や溶接ワイヤ送給装置（図示略）等が接続されている。
【００２６】
そして、これらの操作ハンドル３１と固定ナット３２，３３で軸２８，２９，３０の位置又は角度をそれぞれ調節するとともに、前記操作ハンドル１８で左右スライド軸１７を調節することにより、溶接トーチ２５の先端位置を任意に調節することができる。例えば、船底外板５４に対して交差部Ｃが傾斜している場合等でも、これらの軸２８，２９，３０を任意に調節すれば、溶接トーチ２５の先端と交差部Ｃ（溶接線）との距離と角度を最適にすることができる。
【００２７】
また、この実施の形態では、図２の左側に示すように、固定部２の磁石７をロンジＬのウエブＷに固定した場合でも、前記走行レール１０がロンジＬのフェイスプレートＦに当接することがないように配置されるとともに、トーチホルダ２７も平面視でフェイスプレートＦに当接することがないように配置されている。これにより、溶接トーチ２５を交差部Ｃに沿って上昇させたとしても、台車本体１５やトーチホルダ２７がフェイスプレートＦに当接することなく、確実に交差部Ｃの上部位置まで溶接することができるようにしている。
【００２８】
さらに、図１に示すように、この溶接部５たる溶接トーチ２５を前記走行台車部４の図示する左側に設け、前記駆動機たる走行モータ２２を走行台車部４の右側に設けることにより、走行台車部４を挟んで左右に重量物を配置して、走行台車部４の走行レール１０に沿って走行する構成の重量バランスが大きく偏らないようにしている。これにより、走行台車部４の安定した走行を図っている。
【００２９】
一方、前記ガイド部３には、前記固定部２のスペーサ１２とトランスＴ又はロンジＬとの間の配置距離Ｇを調整する位置調整具３５が設けられている。この位置調整具３５は、Ｕ字状に形成された棒状の部材で形成されており、ガイド部３の走行レール１０と磁石７との間のスペーサ１２に支持されている。スペーサ１２には、位置調整具３５を支持する支持部材３６が２箇所に設けられ、これらの支持部３６で位置調整具３５がスライド可能に支持されている。この位置調整具３５のＵ字状後端（図１の右端）が把持部３７であり、この把持部３７から所定距離先端側にストッパ３８がそれぞれ設けられている。したがって、把持部３７を持って前記溶接部５の先端側に位置調整具３５を突出させ、ストッパ３８を支持部材３６に当接させた状態で位置調整具３５の先端をロンジＬのウエブＷ（トランスＴ）に当接させることにより、走行レール１０が溶接に好ましい位置に配置されるように固定部２を位置させることができる。この状態で固定部２の磁石７を固定すれば、迅速な溶接装置１の配置ができる。
【００３０】
また、この位置調整具３５のＵ時状先端部を、一方が下部位置、他方が上部位置となるように配置することにより、ウエブＷ（トランスＴ）の上下位置で同時に位置調整することもできる。これにより、ウエブＷ（トランスＴ）と平行に走行レール１０を配置することが迅速に可能であり、溶接装置１の安定した配置を迅速に行うことができる。
【００３１】
なお、この位置調整具３５は、Ｕ字状の棒状部材に限られるものではなく、走行レール１０の位置を面材（トランスＴ、ロンジＬ）と所定距離に調整できるものであればよい。
【００３２】
以上のように構成された立向自動溶接装置１によれば、以下のようにして立向き溶接を行うことができる。
【００３３】
まず、図２の右側に示す、立向きの大骨であるトランスＴとロンジＬとの図の右側交差部Ｃを溶接する例を説明する。この場合、トランスＴに立向自動溶接装置１を固定して交差部Ｃを溶接するので、立向自動溶接装置１を図の右側の溶接箇所へ持って行き、位置調整具３５の先端をロンジＬのウエブＷ側に突出させる。そして、この位置調整具３５のストッパ３８を支持部材３６に当接させた状態で位置調整具３５の先端をウエブＷに当接させ、その状態で磁石７をトランスＴに固定する。これにより、立向自動溶接装置１をトランスＴの所定位置に配置する作業が完了する。この時、位置調整具３５の上下でウエブＷと走行レール１０との距離を調整しているので、走行レール１０を交差部Ｃ（溶接線）と平行状態の配置距離Ｇで溶接装置を固定することが容易にできる。また、磁石７は走行レール１０と全て同一距離Ｄに設けられているので、これらの磁石７をトランスＴに固定することにより、走行レール１０はトランスＴと平行に設けられる。したがって、この状態で、走行レール１０がトランスＴと平行で、かつウエブＷとも平行に固定された状態となる。このようにして立向自動溶接装置１をトランスＴに固定すると、位置調整具３５を後退させて格納する。
【００３４】
次に、調節部１６に設けられた４つの軸１７，２８，２９，３０を微調整することにより、溶接トーチ２５の先端と交差部Ｃとの距離や角度が調整される。この調節は、走行レール１０がトランスＴと平行でかつロンジＬと平行に設けられているので、溶接トーチ１０の先端を容易に調節することができる。
【００３５】
そして、制御箱２３に設けられた作動スイッチ２４を操作することにより、交差部Ｃの自動溶接が行われる。この自動溶接は、制御箱２３内の制御回路により、台車本体１５が走行レール１０に沿って立向きに移動する速度、溶接トーチ２５のウィービング動作等が制御される。この溶接は、溶接トーチ２５が交差部Ｃの下部から上部に移動し、ロンジＬの上端に設けられたフェイスプレートＦの下面と近接した位置まで自動で行われる。
【００３６】
一方、図２の左側に示す、トランスＴとロンジＬとの左側交差部Ｃを溶接する場合には、右側に示す立向自動溶接装置１の固定部２をトランスＴから外し、その立向自動溶接装置１をロンジＬの反対側である図の左側の溶接箇所へ持って行く。この場合、ロンジＬのウエブＷに立向自動溶接装置１を固定して交差部Ｃを溶接するので、位置調整具３５の先端をトランスＴ側に突出させる。そして、この位置調整具３５のストッパ３８を支持部材３６に当接させた状態で位置調整具３５の先端をトランスＴに当接させ、その状態で磁石７をロンジＬに固定する。これにより、立向自動溶接装置１をロンジＬの所定位置に配置する作業が完了する。このようにして立向自動溶接装置１をロンジＬに固定すると、位置調整具３５を後退させて格納する。また、この固定時に、磁石７にスペーサ１２で支持された走行レール１０と、この走行レール１０に設けられた台車本体１５に支持されたトーチホルダ２７は、ロンジＬの上端に設けられた横向きのフェイスプレートＦと当接させることなく固定することができる。しかも、これら走行レール１０と台車本体１５に支持されたトーチホルダ２７は、横向きのフェイスプレートＦと平面視でも重なることなく固定することができる。また、前記トランスＴへ立向自動溶接装置１を固定する場合と同様に、位置調整具３５の上下でトランスＴと走行レール１０との距離を調整しているので、走行レール１０を交差部Ｃ（溶接線）と平行状態の配置距離Ｇで溶接装置１を固定することが容易にできる。また、磁石７をウエブＷに固定することにより、走行レール１０はウエブＷと平行に設けられる。したがって、この状態で、走行レール１０がロンジＬと平行で、かつトランスＴとも平行に固定された状態となる。しかも、調節部１６による溶接トーチ２５の先端位置調節も、走行レール１０がウエブＷと平行でかつトランスＴと平行に設けられているので、前記トランスＴ側に固定した場合と同様に、４つの軸１７，２８，２９，３０を微調整することによって容易にできる。
【００３７】
そして、制御箱２３に設けられた作動スイッチ２４を操作することにより、交差部Ｃの自動溶接が行われる。この自動溶接も、制御箱２３内の制御回路により、台車本体１５が走行レール１０に沿って移動する速度、溶接トーチ２５のウィービング動作等が制御される。また、この溶接も、溶接トーチ２５が交差部Ｃの下部から上部に移動し、ロンジＬの上端に設けられたフェイスプレートＦの下面と近接した位置まで自動で行われる。
【００３８】
このように、前記立向自動溶接装置１によれば、この溶接装置をトランスＴ側に固定する作業も、ロンジＬのウエブＷ側に固定する作業も迅速に行うことができるとともに、固定した状態で交差部Ｃを立向きに溶接する作業も安定して行うことができ、労力を軽減して大幅に効率を向上させた溶接作業を行うことが可能となる。
【００３９】
なお、前記実施の形態では、船殻構造の壁であるトランスＴを貫通するロンジＬの交差部Ｃ（溶接線）を溶接する例を説明したが、他の構造物の立向き溶接線であっても同様に溶接することができ、船殻構造以外の構成であってもよい。
【００４０】
また、前記実施の形態では船底外板５４に対してトランスＴとロンジＬとが垂直に設けられた垂直の交差部Ｃ（溶接線）を溶接する例を説明したが、船底外板５４以外の箇所も同様であり、交差部Ｃは垂直以外に傾斜している場合であっても同様に溶接することができる。
【００４１】
さらに、前述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る立向自動溶接装置は、多数の立向きの短い距離の交差部の溶接で、面材の上端に横向きの上部面材が設けられた交差部の溶接に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す立向自動溶接装置の正面図である。
【図２】図１に示す立向自動溶接装置の平面図である。
【図３】図１に示す立向自動溶接装置の背面図である。
【図４】船殻構造の一例を示す船体中央左舷側横断面図である。
【図５】(a),(b) は、一般的なトランスとロンジとの交差部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…立向自動溶接装置
２…固定部
３…ガイド部
４…走行台車部
５…溶接部
７…磁石
１０…走行レール
１１…案内溝
１２…スペーサ
１４…案内車輪
１５…台車本体
１６…調節部
１７…左右スライド軸
１８…操作ハンドル
１９…駆動機構
２０…ピニオン
２１…ラック
２２…走行モータ
２３…制御箱
２５…溶接トーチ
２６…ウィービング装置
２７…トーチホルダ
２８…前後スライド軸
２９…垂直回動軸
３０…水平回動軸
３１…操作ハンドル
３５…位置調整具
Ｉ…所定間隔
Ｄ…距離
Ｇ…配置距離
Ｔ…トランス
Ｌ…ロンジ
Ｗ…ウエブ
Ｆ…フェイスプレート
Ｃ…交差部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立向きに自動溶接を行う溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶の構造部材や大型構造物の構造部材を結合する手段として溶接が多用されている。この溶接には、通常、炭酸ガスアーク溶接が利用されており、溶接箇所に応じて手動または自動で行われている。以下、船舶の構造部材を自動溶接する例を説明する。
【０００３】
図４は船殻構造の一例を示す船体中央左舷側横断面図である。図示する例はタンカーの船艙部５１であり、上甲板５２、船側外板５３、船底外板５４によって横断面形状が形成されている。また、二重殻構造とするためのインナーハル５５と内底板５６も設けられている。この船艙部５１には、船長方向に縦通隔壁５７、船幅方向に横隔壁Ｔ（以下「トランス」という）が設けられている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、これら縦通隔壁５７、横隔壁Ｔ等の壁を「大骨」という。そして、これら上甲板５２、船側外板５３、船底外板５４、インナーハル５５、内底板５６、縦通隔壁５７の船長方向に縦通材Ｌ（以下「ロンジ」という）が設けられている。
【０００４】
このような船体の製作は、各ブロック毎に分割された船体各部を溶接作業で一体的な構成に結合しており、前記ロンジＬの溶接作業時の姿勢としては、立向きのウエブＷと横向きのフェイスプレートＦとでＴ字状に形成され、前記トランスＴを貫通して船長方向に設けられている（図５参照）。このロンジＬが貫通するトランスＴとの交差部は、溶接によって結合されている。このロンジＬがトランスＴを貫通する箇所は非常に多く、例えば、ＶＬＣＣ（Very Large Crude-Oil Carrier）では一船当り約１６０００箇所もある。
【０００５】
図５(a),(b) は、一般的なトランスとロンジとの交差部を示す斜視図である。(a) は、トランスＴとロンジＬとの交差部Ｃが垂直の立向きの例を示し、(b) は、トランスＴとロンジＬとの交差部Ｃが傾斜した立向きの例を示している。これらの図は、前記船底外板５４の上面に設けられたＴ型ロンジＬとＬ型ロンジＬとを例示している。トランスＴを貫通するように設けられるロンジＬは、立向きのウエブＷの上端に横向きのフェイスプレートＦが設けられた状態で前記トランスＴに設けられたスロット５８（貫通穴）を貫通させ、このスロット５８の部分におけるウエブＷとトランスＴとの両方の交差部Ｃが溶接されている。この交差部Ｃは、(a) に示すような垂直の立向きや、(b) に示すような傾斜した立向きがある。なお、(b) に示す例は、スロット５８の開口側にカラープレート６０を設けてウエブWとトランスＴとを溶接するようにした例である。前記した船殻構造の場合、複数に分割した船殻ブロックを組立てることによって船体が形成されるが、各船殻ブロックの形成時に前記ウエブＷとトランスＴとを溶接する作業は、前記したように非常に多くの箇所で行わなければならないため多大な労力と時間を要し、自動化（機械化）が切望されている。
【０００６】
しかし、この溶接は、立向姿勢の溶接であるとともに溶接長さが比較的短い溶接（例えば、最大６００ｍｍ程度）であるため、前記した非常に多くの溶接箇所で自動溶接装置を設けて溶接をするには、溶接装置の設置と移動とを頻繁に繰り返す必要があり、非常に煩雑で効率が悪く実用化が難しいのが現状である。また、トランスＴに付いたスティフナ５９（図５(b) に示す。）が自動溶接装置を設置する場合に障害物となり、自動化を妨げる場合もある。そのため、前記した溶接箇所の大半を手作業で溶接しているのが現状であり、煩雑で重労働の作業となっている。
【０００７】
なお、このような溶接を自動化しようとする技術として、例えば、船舶構造物や大型ブロックの溶接組立を行うために、立向きに設けた走行レールに正面から走行台車のガイドローラを嵌合させ、この走行台車をラックとピニオンで走行レールに沿って走行させるようにした立向隅肉自動溶接装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭４７−３０５５７号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１で前記船殻構造のトランスＴとロンジＬとの交差部Ｃを溶接する場合、トランスＴ側に走行レールを固定して交差部Ｃを立向きに溶接することはできるが、ロンジＬ側に走行レールを固定しようとすると固定磁石や走行レールがロンジＬのフェイスプレートＦに当接して溶接装置をロンジＬ側に取付けることができない。仮に、フェイスプレートＦに当接することなく取付けることができたとしても、フェイスプレートＦに走行台車の走行が妨げられて交差部Ｃの溶接線全長を溶接するのは難しい。
【０００９】
そのため、前記特許文献１でこのようなトランスＴとロンジＬとの交差部Ｃの両方を溶接するためには、トランスＴ側に固定して交差部Ｃのいずれか一方が溶接できるようにした、溶接トーチに対して走行レールが左右逆配置（勝手反対）となった２種類の溶接装置を準備しなければならず、溶接装置に多くの費用を要してしまう。しかも、このような２種類の溶接装置を使い分けながら前記約１６０００箇所を溶接するのは非常に煩雑で、多くの時間と労力を要して効率良く溶接することができない。
【００１０】
本発明は、このようなフェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと立向きの大骨との交差部を、１台で立向きに自動溶接できる立向自動溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと、該ロンジと交差するように立向きに設けられた大骨との交差部を立向きに溶接する立向自動溶接装置であって、前記立向きに設けられたロンジまたは大骨に固定する固定部と、該固定部に支持されて立向きに延びるガイド部と、該ガイド部に案内されて昇降する走行台車部と、該走行台車部の先端で前記交差部を溶接する溶接部とを備え、前記ガイド部を、前記固定部を前記ロンジのウエブに固定した状態で該ガイド部が前記フェイスプレートと当接しない距離に設けている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「立向き」は傾斜した立向きを含み、「横向き」は傾いた横向きを含む。これにより、立向きのウエブの上端に横向きのフェイスプレートが設けられた箇所で固定部をウエブに固定しても、ガイド部はフェイスプレートと当接することなく配置され、このガイド部に案内される走行台車部の溶接部によって、立向きの交差部を立向きに自動溶接することが安定してできる。
【００１２】
また、前記固定部に前記ロンジまたは大骨に固定する磁石を設け、該磁石と前記立向きに延びるガイド部とを立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサで接続すれば、磁石による簡単な固定と、スペーサによる磁石とガイド部との距離設定により、簡単な構成でガイド部がフェイスプレートに当接することがない溶接装置を構成することができる。
【００１３】
さらに、前記ガイド部に、立向きの走行レールと、該走行レールに設けた立向きの案内溝とを設け、前記走行台車部に、前記走行レールの案内溝に沿って走行する案内車輪と、該案内車輪を駆動する駆動機構と、該案内車輪とともに移動する台車本体とを設け、前記駆動機構を、前記台車本体に設けた駆動機と、該駆動機で駆動するピニオンと、前記走行レールに沿って設けたラックとで構成し、前記駆動機と前記溶接部とを前記走行台車部を挟んで対向する位置に設けてもよい。これにより、走行する案内車輪を挟んで重量物の駆動機と溶接部とを台車本体に配置し、走行レールに沿って走行する案内車輪をより安定して走行させて、走行台車部の走行動作をより安定させることができる。
【００１４】
また、前記走行台車部に、前記溶接部と前記交差部との水平方向位置を調節する調節部を設けてもよい。これにより、ロンジや大骨の撓み等で溶接部の先端位置を調節する場合、迅速に位置調節することができる。
【００１５】
さらに、前記ガイド部と、前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整する位置調整具を設ければ、この位置調整具で前記溶接部の先端位置を交差部の近傍に位置させた状態で固定部を好ましい位置に固定することが容易に可能であり、迅速で安定した溶接装置設置作業ができる。
【００１６】
その上、前記位置調整具を、前記ガイド部の上下複数箇所に設けて位置調整するように構成すれば、ガイド部の上下位置を交差部の溶接線に沿わせることができ、交差部と平行にガイド部を位置させて溶接装置を固定することが迅速にできる。
【００１７】
また、前記立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサに、前記ガイド部と前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整するＵ型の位置調整具をスライド可能に設ければ、複数のスペーサを利用して溶接距離調整の位置調整具を設けることができ、この位置調整具でガイド部を交差部の溶接線に沿わせて溶接装置を固定することが迅速にできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、以上説明したような手段により、フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと立向きの大骨との両方の交差部を、１台の溶接装置で立向きに自動溶接することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す立向自動溶接装置の正面図であり、図２は、図１に示す立向自動溶接装置の平面図、図３は、図１に示す立向自動溶接装置の背面図である。この図３は溶接部等の一部構成を省略して記載している。以下の実施の形態でも、フェイスプレートＦとウエブＷとから成るロンジＬとトランスＴ（大骨）との交差部Ｃ（溶接線）を立向きに溶接する例を説明する。また、前記図４の船底外板５４の上面を例に説明する。
【００２０】
図１に示すように、立向自動溶接装置１には、前記立向きに設けられたトランスＴまたはロンジＬのどちらにも固定することができる固定部２（図２参照）と、この固定部２に支持されて立向きに延びるガイド部３と、このガイド部３に案内されて昇降する走行台車部４と、この走行台車部４の先端で交差部Ｃを溶接する溶接部５とが備えられている。
【００２１】
図３に示すように、前記固定部２には、この実施の形態ではＯＮ／ＯＦＦ切替え式の磁石７が設けられている。図示する反溶接部側に切替えスイッチ８が設けられており、この切替えスイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ操作によって簡単に固定／解除ができるように構成されている。図示するように、この実施の形態では立向きに３個の磁石７が所定間隔で設けられており、これらの磁石７は、ロンジＬの上端に設けられた横向きのフェイスプレートＦまでのウエブＷの高さ範囲内に少なくとも２個が固定できる所定間隔Ｉで設けられている。図示する例では、ウエブＷの高さが低い場合（二点鎖線）、そのウエブＷの高さ範囲内に２個の磁石７が固定できる所定間隔Ｉとしている。これらの磁石７を設ける所定間隔Ｉは、ロンジＬのウエブＷ、トランスＴのどちらにも固定することができる間隔で決定すればよく、図示するような等間隔でも不等間隔でもよい。また、磁石７の位置をガイド部３の長手方向に変更できるようにしたり、所定間隔Ｉを変更できるようにしてもよい。
【００２２】
図２に示すように、前記ガイド部３には、立向きに配置される走行レール１０が設けられている。走行レール１０は、溶接する交差部Ｃの上端よりも高い位置まで延びる長さであり、前記フェイスプレートＦよりも高い位置まで形成されている。この走行レール１０は、水平断面が横長矩形状断面で形成され、両側部に立向きの案内溝１１が設けられている。
【００２３】
そして、このガイド部３の走行レール１０と前記固定部２の磁石７との距離Ｄが、この走行レール１０がロンジＬの上端に設けられたフェイスプレートＦと当接しない距離Ｄに設定され、これによりガイド部３がフェイスプレートＦと当接しない距離に設けられている。この距離Ｄは、複数本の所定長さのスペーサ１２で走行レール１０と磁石７とを連結することによって設定されており、全ての磁石７が同一の距離Ｄに設けられている。このように、走行レール１０がフェイスプレートＦと当接しないように距離Ｄを設定することにより、この走行レール１０に沿って走行する走行台車部４も横向きのフェイスプレートＦに当接することなく走行することができ、この走行台車部４とともに移動する溶接部５で立向きの交差部Ｃを横向きのフェイスプレートＦの近傍まで確実に溶接することができる。なお、前記スペーサ１２は、走行レール１０とこの走行レール１０に沿って昇降する走行台車部４、溶接部５を安定して支持できる強度で形成される。
【００２４】
図１，２に示すように、前記走行台車部４には、前記走行レール１０の案内溝１１に沿って走行する案内車輪１４が設けられた台車本体１５と、前記溶接部５の先端位置を前記走行レール１０の位置に対して相対的に位置調節する調節部１６とが設けられている。この調節部１６には、台車本体１５に対して左右方向にスライド可能なように設けられた左右スライド軸１７と、この左右スライド軸１７をスライドさせるために前記台車本体１５に設けられた操作ハンドル１８とが設けられている。操作ハンドル１８にはピニオン１８ａが設けられ、左右スライド軸１７の上面にはラック１７ａが設けられている。そして、ピニオン１８ａを回転させてラック１７ａを移動させることにより、左右スライド軸１７が横方向にスライド可能なようになっている。また、台車本体１５には、この台車本体１５を前記走行レール１０に沿って立向きに走行させる駆動機構１９が設けられている。この駆動機構１９は、台車本体１５の内部に設けられたピニオン２０と前記走行レール１０の長手方向に設けられたラック２１とを備えている。ラック２１は、溶接する交差部Ｃの上端よりも高い位置まで設けられており、走行レール１０の上端付近まで設けられている。ピニオン２０は、駆動機たる走行モータ２２によって駆動されている。走行モータ２２は、図示する走行台車部４の右側に設けられている。さらに、この走行台車部４の右側には、制御箱２３が設けられており、この操作箱２３に設けられた作動スイッチ２４を操作することによって台車本体１５の走行や溶接部５の制御ができるようになっている。
【００２５】
前記溶接部５には、先端に溶接トーチ２５が設けられ、この溶接トーチ２５はウィービング装置２６に支持されている。ウィービング装置２６は、溶接トーチ２５の先端を、溶接進行方向に対してほぼ直角に交互に動かしながら溶接する運棒動作（以下、この動作を「ウィービング動作」という。）させるものであり、前記台車本体１５に設けられたトーチホルダ２７に保持されている。このトーチホルダ２７には、前記左右スライド軸１７と直交する前後スライド軸２８と、この前後スライド軸２８の先端でトーチホルダ２７を水平方向の面内で回動させる垂直回動軸２９と、垂直方向の面内で回動させる水平回動軸３０とが備えられている。トーチホルダ２７に備えられたこれらの軸は、前記走行台車部４に設けられた調節部１６を構成している。前記前後スライド軸２８は、前記左右スライド軸１７の端部に設けられた操作ハンドル３１を回動させることによって前後に調節可能に構成され、垂直回動軸２９は前後スライド軸２８の先端に設けられた固定ナット３２を緩めることによって調節可能に構成され、水平回動軸３０は前記垂直回動軸２９の下端に設けられた固定ナット３３を緩めることによって調節可能に構成されている。前記溶接トーチ２５の後端には、ＣＯ２溶接を行うためのガス供給管３９や溶接ワイヤ送給装置（図示略）等が接続されている。
【００２６】
そして、これらの操作ハンドル３１と固定ナット３２，３３で軸２８，２９，３０の位置又は角度をそれぞれ調節するとともに、前記操作ハンドル１８で左右スライド軸１７を調節することにより、溶接トーチ２５の先端位置を任意に調節することができる。例えば、船底外板５４に対して交差部Ｃが傾斜している場合等でも、これらの軸２８，２９，３０を任意に調節すれば、溶接トーチ２５の先端と交差部Ｃ（溶接線）との距離と角度を最適にすることができる。
【００２７】
また、この実施の形態では、図２の左側に示すように、固定部２の磁石７をロンジＬのウエブＷに固定した場合でも、前記走行レール１０がロンジＬのフェイスプレートＦに当接することがないように配置されるとともに、トーチホルダ２７も平面視でフェイスプレートＦに当接することがないように配置されている。これにより、溶接トーチ２５を交差部Ｃに沿って上昇させたとしても、台車本体１５やトーチホルダ２７がフェイスプレートＦに当接することなく、確実に交差部Ｃの上部位置まで溶接することができるようにしている。
【００２８】
さらに、図１に示すように、この溶接部５たる溶接トーチ２５を前記走行台車部４の図示する左側に設け、前記駆動機たる走行モータ２２を走行台車部４の右側に設けることにより、走行台車部４を挟んで左右に重量物を配置して、走行台車部４の走行レール１０に沿って走行する構成の重量バランスが大きく偏らないようにしている。これにより、走行台車部４の安定した走行を図っている。
【００２９】
一方、前記ガイド部３には、前記固定部２のスペーサ１２とトランスＴ又はロンジＬとの間の配置距離Ｇを調整する位置調整具３５が設けられている。この位置調整具３５は、Ｕ字状に形成された棒状の部材で形成されており、ガイド部３の走行レール１０と磁石７との間のスペーサ１２に支持されている。スペーサ１２には、位置調整具３５を支持する支持部材３６が２箇所に設けられ、これらの支持部３６で位置調整具３５がスライド可能に支持されている。この位置調整具３５のＵ字状後端（図１の右端）が把持部３７であり、この把持部３７から所定距離先端側にストッパ３８がそれぞれ設けられている。したがって、把持部３７を持って前記溶接部５の先端側に位置調整具３５を突出させ、ストッパ３８を支持部材３６に当接させた状態で位置調整具３５の先端をロンジＬのウエブＷ（トランスＴ）に当接させることにより、走行レール１０が溶接に好ましい位置に配置されるように固定部２を位置させることができる。この状態で固定部２の磁石７を固定すれば、迅速な溶接装置１の配置ができる。
【００３０】
また、この位置調整具３５のＵ時状先端部を、一方が下部位置、他方が上部位置となるように配置することにより、ウエブＷ（トランスＴ）の上下位置で同時に位置調整することもできる。これにより、ウエブＷ（トランスＴ）と平行に走行レール１０を配置することが迅速に可能であり、溶接装置１の安定した配置を迅速に行うことができる。
【００３１】
なお、この位置調整具３５は、Ｕ字状の棒状部材に限られるものではなく、走行レール１０の位置を面材（トランスＴ、ロンジＬ）と所定距離に調整できるものであればよい。
【００３２】
以上のように構成された立向自動溶接装置１によれば、以下のようにして立向き溶接を行うことができる。
【００３３】
まず、図２の右側に示す、立向きの大骨であるトランスＴとロンジＬとの図の右側交差部Ｃを溶接する例を説明する。この場合、トランスＴに立向自動溶接装置１を固定して交差部Ｃを溶接するので、立向自動溶接装置１を図の右側の溶接箇所へ持って行き、位置調整具３５の先端をロンジＬのウエブＷ側に突出させる。そして、この位置調整具３５のストッパ３８を支持部材３６に当接させた状態で位置調整具３５の先端をウエブＷに当接させ、その状態で磁石７をトランスＴに固定する。これにより、立向自動溶接装置１をトランスＴの所定位置に配置する作業が完了する。この時、位置調整具３５の上下でウエブＷと走行レール１０との距離を調整しているので、走行レール１０を交差部Ｃ（溶接線）と平行状態の配置距離Ｇで溶接装置を固定することが容易にできる。また、磁石７は走行レール１０と全て同一距離Ｄに設けられているので、これらの磁石７をトランスＴに固定することにより、走行レール１０はトランスＴと平行に設けられる。したがって、この状態で、走行レール１０がトランスＴと平行で、かつウエブＷとも平行に固定された状態となる。このようにして立向自動溶接装置１をトランスＴに固定すると、位置調整具３５を後退させて格納する。
【００３４】
次に、調節部１６に設けられた４つの軸１７，２８，２９，３０を微調整することにより、溶接トーチ２５の先端と交差部Ｃとの距離や角度が調整される。この調節は、走行レール１０がトランスＴと平行でかつロンジＬと平行に設けられているので、溶接トーチ１０の先端を容易に調節することができる。
【００３５】
そして、制御箱２３に設けられた作動スイッチ２４を操作することにより、交差部Ｃの自動溶接が行われる。この自動溶接は、制御箱２３内の制御回路により、台車本体１５が走行レール１０に沿って立向きに移動する速度、溶接トーチ２５のウィービング動作等が制御される。この溶接は、溶接トーチ２５が交差部Ｃの下部から上部に移動し、ロンジＬの上端に設けられたフェイスプレートＦの下面と近接した位置まで自動で行われる。
【００３６】
一方、図２の左側に示す、トランスＴとロンジＬとの左側交差部Ｃを溶接する場合には、右側に示す立向自動溶接装置１の固定部２をトランスＴから外し、その立向自動溶接装置１をロンジＬの反対側である図の左側の溶接箇所へ持って行く。この場合、ロンジＬのウエブＷに立向自動溶接装置１を固定して交差部Ｃを溶接するので、位置調整具３５の先端をトランスＴ側に突出させる。そして、この位置調整具３５のストッパ３８を支持部材３６に当接させた状態で位置調整具３５の先端をトランスＴに当接させ、その状態で磁石７をロンジＬに固定する。これにより、立向自動溶接装置１をロンジＬの所定位置に配置する作業が完了する。このようにして立向自動溶接装置１をロンジＬに固定すると、位置調整具３５を後退させて格納する。また、この固定時に、磁石７にスペーサ１２で支持された走行レール１０と、この走行レール１０に設けられた台車本体１５に支持されたトーチホルダ２７は、ロンジＬの上端に設けられた横向きのフェイスプレートＦと当接させることなく固定することができる。しかも、これら走行レール１０と台車本体１５に支持されたトーチホルダ２７は、横向きのフェイスプレートＦと平面視でも重なることなく固定することができる。また、前記トランスＴへ立向自動溶接装置１を固定する場合と同様に、位置調整具３５の上下でトランスＴと走行レール１０との距離を調整しているので、走行レール１０を交差部Ｃ（溶接線）と平行状態の配置距離Ｇで溶接装置１を固定することが容易にできる。また、磁石７をウエブＷに固定することにより、走行レール１０はウエブＷと平行に設けられる。したがって、この状態で、走行レール１０がロンジＬと平行で、かつトランスＴとも平行に固定された状態となる。しかも、調節部１６による溶接トーチ２５の先端位置調節も、走行レール１０がウエブＷと平行でかつトランスＴと平行に設けられているので、前記トランスＴ側に固定した場合と同様に、４つの軸１７，２８，２９，３０を微調整することによって容易にできる。
【００３７】
そして、制御箱２３に設けられた作動スイッチ２４を操作することにより、交差部Ｃの自動溶接が行われる。この自動溶接も、制御箱２３内の制御回路により、台車本体１５が走行レール１０に沿って移動する速度、溶接トーチ２５のウィービング動作等が制御される。また、この溶接も、溶接トーチ２５が交差部Ｃの下部から上部に移動し、ロンジＬの上端に設けられたフェイスプレートＦの下面と近接した位置まで自動で行われる。
【００３８】
このように、前記立向自動溶接装置１によれば、この溶接装置をトランスＴ側に固定する作業も、ロンジＬのウエブＷ側に固定する作業も迅速に行うことができるとともに、固定した状態で交差部Ｃを立向きに溶接する作業も安定して行うことができ、労力を軽減して大幅に効率を向上させた溶接作業を行うことが可能となる。
【００３９】
なお、前記実施の形態では、船殻構造の壁であるトランスＴを貫通するロンジＬの交差部Ｃ（溶接線）を溶接する例を説明したが、他の構造物の立向き溶接線であっても同様に溶接することができ、船殻構造以外の構成であってもよい。
【００４０】
また、前記実施の形態では船底外板５４に対してトランスＴとロンジＬとが垂直に設けられた垂直の交差部Ｃ（溶接線）を溶接する例を説明したが、船底外板５４以外の箇所も同様であり、交差部Ｃは垂直以外に傾斜している場合であっても同様に溶接することができる。
【００４１】
さらに、前述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る立向自動溶接装置は、多数の立向きの短い距離の交差部の溶接で、面材の上端に横向きの上部面材が設けられた交差部の溶接に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す立向自動溶接装置の正面図である。
【図２】図１に示す立向自動溶接装置の平面図である。
【図３】図１に示す立向自動溶接装置の背面図である。
【図４】船殻構造の一例を示す船体中央左舷側横断面図である。
【図５】(a),(b) は、一般的なトランスとロンジとの交差部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…立向自動溶接装置
２…固定部
３…ガイド部
４…走行台車部
５…溶接部
７…磁石
１０…走行レール
１１…案内溝
１２…スペーサ
１４…案内車輪
１５…台車本体
１６…調節部
１７…左右スライド軸
１８…操作ハンドル
１９…駆動機構
２０…ピニオン
２１…ラック
２２…走行モータ
２３…制御箱
２５…溶接トーチ
２６…ウィービング装置
２７…トーチホルダ
２８…前後スライド軸
２９…垂直回動軸
３０…水平回動軸
３１…操作ハンドル
３５…位置調整具
Ｉ…所定間隔
Ｄ…距離
Ｇ…配置距離
Ｔ…トランス
Ｌ…ロンジ
Ｗ…ウエブ
Ｆ…フェイスプレート
Ｃ…交差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと、該ロンジと交差するように立向きに設けられた大骨との交差部を立向きに溶接する立向自動溶接装置であって、
前記立向きに設けられたロンジまたは大骨に固定する固定部と、該固定部に支持されて立向きに延びるガイド部と、該ガイド部に案内されて昇降する走行台車部と、該走行台車部の先端で前記交差部を溶接する溶接部とを備え、
前記ガイド部を、前記固定部を前記ロンジのウエブに固定した状態で該ガイド部が前記フェイスプレートと当接しない距離に設けたことを特徴とする立向自動溶接装置。
【請求項２】
前記固定部に前記ロンジまたは大骨に固定する磁石を設け、該磁石と前記立向きに延びるガイド部とを立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサで接続した請求項１に記載の立向自動溶接装置。
【請求項３】
前記ガイド部に、立向きの走行レールと、該走行レールに設けた立向きの案内溝とを設け、
前記走行台車部に、前記走行レールの案内溝に沿って走行する案内車輪と、該案内車輪を駆動する駆動機構と、該案内車輪とともに移動する台車本体とを設け、
前記駆動機構を、前記台車本体に設けた駆動機と、該駆動機で駆動するピニオンと、前記走行レールに沿って設けたラックとで構成し、
前記駆動機と前記溶接部とを前記走行台車部を挟んで対向する位置に設けた請求項１又は請求項２に記載の立向自動溶接装置。
【請求項４】
前記走行台車部に、前記溶接部と前記交差部との水平方向位置を調節する調節部を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の立向自動溶接装置。
【請求項５】
前記ガイド部と、前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整する位置調整具を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の立向自動溶接装置。
【請求項６】
前記位置調整具を、前記ガイド部の上下複数箇所に設けて位置調整するように構成した請求項５に記載の立向自動溶接装置。
【請求項７】
前記立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサに、前記ガイド部と前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整するＵ型の位置調整具をスライド可能に設けた請求項２に記載の立向自動溶接装置。
【請求項１】
フェイスプレートとウエブとから成る立向きのロンジと、該ロンジと交差するように立向きに設けられた大骨との交差部を立向きに溶接する立向自動溶接装置であって、
前記立向きに設けられたロンジまたは大骨に固定する固定部と、該固定部に支持されて立向きに延びるガイド部と、該ガイド部に案内されて昇降する走行台車部と、該走行台車部の先端で前記交差部を溶接する溶接部とを備え、
前記ガイド部を、前記固定部を前記ロンジのウエブに固定した状態で該ガイド部が前記フェイスプレートと当接しない距離に設けたことを特徴とする立向自動溶接装置。
【請求項２】
前記固定部に前記ロンジまたは大骨に固定する磁石を設け、該磁石と前記立向きに延びるガイド部とを立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサで接続した請求項１に記載の立向自動溶接装置。
【請求項３】
前記ガイド部に、立向きの走行レールと、該走行レールに設けた立向きの案内溝とを設け、
前記走行台車部に、前記走行レールの案内溝に沿って走行する案内車輪と、該案内車輪を駆動する駆動機構と、該案内車輪とともに移動する台車本体とを設け、
前記駆動機構を、前記台車本体に設けた駆動機と、該駆動機で駆動するピニオンと、前記走行レールに沿って設けたラックとで構成し、
前記駆動機と前記溶接部とを前記走行台車部を挟んで対向する位置に設けた請求項１又は請求項２に記載の立向自動溶接装置。
【請求項４】
前記走行台車部に、前記溶接部と前記交差部との水平方向位置を調節する調節部を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の立向自動溶接装置。
【請求項５】
前記ガイド部と、前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整する位置調整具を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の立向自動溶接装置。
【請求項６】
前記位置調整具を、前記ガイド部の上下複数箇所に設けて位置調整するように構成した請求項５に記載の立向自動溶接装置。
【請求項７】
前記立向きに所定間隔で設けた複数のスペーサに、前記ガイド部と前記固定部の反固定側に位置する前記ロンジのウエブまたは大骨との距離を調整するＵ型の位置調整具をスライド可能に設けた請求項２に記載の立向自動溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−８７０５７（Ｐ２００８−８７０５７Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７２１６９（Ｐ２００６−２７２１６９）
【出願日】平成１８年１０月３日（２００６．１０．３）
【出願人】（５０２４００００５）株式会社川崎造船 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３日（２００６．１０．３）
【出願人】（５０２４００００５）株式会社川崎造船 (30)
【Ｆターム（参考）】
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