焊接装置制造方法
【专利摘要】本发明要解决的课题在于，在台车到达可行驶极限之后，使焊炬以预先设定的速度沿着目标的焊缝移动并继续进行焊接。焊接装置具有：焊炬(B)，其对多个被焊接材料(C、D、E)组合而成的角部(F)进行焊接；线性驱动机构，其具有对焊炬(B)进行线性引导的线性引导构件以及对焊炬(B)进行往复驱动的线性驱动马达；转动机构，其具有至少使线性引导构件转动的转动马达；台车(A)，其搭载有线性驱动机构与转动机构；以及控制装置，其控制线性驱动马达与转动马达的驱动，以便在识别到台车仅行驶有比预先设定的焊接区间短的行驶区间时，保持焊炬(B)距离角部(F)的距离，并且保持焊接速度。
【专利说明】焊接装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接装置，该焊接装置构成为，在即使台车到达可行驶极限但焊炬没有到达应当焊接的区间的终端的情况下，使保持有焊炬的焊炬支架直线移动并且回旋，继续进行焊接。特别是涉及能够将应当焊接的区间的终端可靠地焊接于由从底板直立的两张钢板构成的转角部的焊接装置。
【背景技术】
[0002]使用从等离子焊焊炬、二氧化碳气体保护焊焊炬或氩弧焊焊炬等选择的焊炬对由钢板、不锈钢板、铝板等构成的被焊接材料进行焊接。另外，对于搭载有焊炬的焊接装置也从大型的装置到小型的装置而提供有多种。
[0003]在造船业、铁构件工业中，焊接构造物多为大型，大多使用由作业人员搬运到目标的焊接位置并操作的小型的焊接装置。这样的小型的焊接装置通常构成为具有沿着目标的焊缝行驶的台车、以及搭载在台车的大致中央部位的焊炬。
[0004]所述的焊接装置应用于如下情况:在全长范围对水平配置的钢板(底板)和相对于该底板直立的钢板(直立板)的下端交叉的角部进行角焊；或者对使端面对置地配置的钢板进行对焊。在这样的角焊、对焊中，一般使台车在底板上行驶，为了防止台车从底板掉落而在底板的端部设置有可行驶极限。在这种情况下，产生在台车到达可行驶极限时，焊炬没有结束针对目标的焊缝的焊接这样的问题。
[0005]因此，提出了将焊炬构成为相对于台车能够摆动的焊接装置(例如，参照专利文献I)。该技术利用一个驱动源来实现焊炬朝向两个方向的移动，能够进行可靠的角焊。
[0006]另外，还提出了如下焊接装置:将保持焊炬的支架构成为相对于台车能够旋转，并且在支架的顶端设置辊子，利用弹簧使该辊子压接于直立板。在该焊接装置中，当台车到达可行驶极限时，使该台车停止，同时保持支架相对于直立板的压接状态且使支架回旋，由此能够继续进行焊接。
[0007]另外，在对目标的焊缝进行包含角焊、对焊的焊接时，在焊缝的终端形成弧坑，由于作业人员进行各个弧坑的处理，因此存在焊接作业耗费工时的问题。为了解决该问题而提出了专利文献2所记载的焊接方法。
[0008]该焊接方法在针对目标的焊缝的焊接结束之后，使焊炬暂时停止，使焊炬返回与熔池的长度相应的距离，通过对熔池再次进行堆焊来对弧坑进行处理，能够防止焊接缺陷的产生。
[0009]另外，在船身材料、桥梁材料中的大型构件的情况下，有时相对于一张钢板以直立的方式焊接多个肋部。特别是，在通过使沿两个方向配置的肋部交叉而形成基于三张钢板的套盒的角状的转角部的情况下，有时使该转角部沿两个方向连续地焊接。在对这样的转角部实施角焊的情况下，一般进行手工焊接。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开平9 - 327775号公报
[0013]专利文献2:日本特开平10 - 99965号公报
[0014]发明要解决的课题
[0015]但是，在所述专利文献I所公开的焊接装置中，存在构造复杂的课题。另外，虽然在将支架以能够旋转的方式构成于台车的技术中构造简单，但存在因辊子暴露于热量而产生不良情况的问题。这样，在小型的焊接装置中，在台车到达可行驶极限之后如何使焊炬以保持设定的焊接速度的方式移动来进行针对目标的焊缝的焊接成为应当解决的课题。
[0016]另外，在应当焊接的区间设定为包含底板与从该底板直立的两张直立板交叉而成的转角部在内的连续的两个方向的情况下，若使用直线行驶的台车进行焊接，则必须使转角部成为终端，该转角部处的焊道的连续性成为问题。因此，如上所述，一般由作业人员进行手工焊接。但是，不断要求开发即便对于这样的转角部也能够自动焊接的焊接装置。
[0017]另外，在专利文献2所公开的焊接方法中，如何构成实现该焊接方法的装置成为课题。
【发明内容】
[0018]本发明的目的在于提供一种焊接装置，该焊接装置在台车到达可行驶极限之后，使焊炬以预先设定的速度沿着目标的焊缝移动并继续进行焊接，并且能够进行弧坑处理。
[0019]用于解决课题的手段
[0020]为了解决上述课题，本发明的焊接装置用于对多个被焊接材料进行焊接，其特征在于，该焊接装置包括:焊炬，其对将所述多个被焊接材料以接近或者交叉的方式组合而成的被焊接部进行焊接；线性驱动机构，其具有对保持所述焊炬的焊炬支架进行线性引导的线性引导构件、以及沿着该线性引导构件对所述焊炬支架进行往复驱动的线性驱动马达；转动机构，其具有转动马达，该转动马达使构成所述线性驱动机构的至少所述线性引导构件转动；台车，其搭载有所述线性驱动机构与转动机构；以及控制装置，其控制所述线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便在识别到所述台车行驶了比预先设定的焊接区间短的行驶区间时，保持所述焊炬距离被焊接材料的距离，并且保持焊接速度。
[0021]在所述焊接装置中，优选的是，所述控制装置控制构成所述线性驱动机构的线性驱动马达与构成所述转动机构的转动马达的驱动，以便在所述焊炬到达预先设定的焊接区间的终端位置之后，保持该焊炬距离被焊接材料的距离并且保持焊接速度，使该焊炬相对于所述台车的焊接方向返回。
[0022]另外，在所述任一个焊接装置中，优选的是，所述多个被焊接材料包括底板与在该底板上直立的直立板，所述被焊接部是所述底板与所述直立板的下端所成的角部，所述焊接装置具有:抵接构件，其配置在所述底板上、且处于所述台车的行驶方向下游侧；开关，其配置在所述台车的行驶方向的端部，与所述抵接构件抵接而产生信号；以及控制装置，其根据来自所述开关的信号来控制所述线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便保持所述焊炬距离所述被焊接部的距离，并且保持焊接速度。
[0023]另外，在所述任一个焊接装置中，优选的是，所述多个被焊接材料包括:底板；第一直立板，其在该底板上直立；以及第二直立板，其配置在所述底板上、且处于所述台车的行驶方向下游侧，并且与所述第一直立板抵接，所述被焊接部包括所述底板与所述第一直立板的下端抵接而成的第一角部、所述底板与所述第二直立板的下端抵接而成的第二角部、以及所述第一角部与所述第二角部连接而成的转角部，所述被焊接部是从所述第一角部经过所述转角部到达所述第二角部的所述转角部的附近，所述焊接装置具有:开关，其配置在所述台车的行驶方向的端部，与所述第二直立板抵接而产生信号；以及控制装置，其根据来自所述开关的信号来控制线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便保持所述焊炬距离所述被焊接部的距离并且保持焊接速度，使所述焊炬连续地从所述第一角部经过所述转角部到达所述第二角部。
[0024]发明效果
[0025]在本发明的焊接装置中，保持焊炬的焊炬支架由被控制装置控制的线性驱动机构与转动机构来驱动。因此，通过对构成线性驱动机构的线性驱动马达与构成转动机构的转动马达同步地进行驱动控制，即使在台车停止行驶的状态下，也能够保持焊炬距离被焊接材料的距离，并且以保持焊接速度的方式继续移动。
[0026]因此，无论目标的焊接是角焊或对焊，都能够在台车到达可行驶极限并停止之后，仅使焊炬移动，在目标的焊缝的全长范围内进行良好的焊接。特别是，即便目标的焊接是像到达箱的转角部的角焊那样闭塞的部位，也能够仅使焊炬移动来实现良好的角焊。
[0027]另外，线性驱动机构具有对焊炬支架进行线性引导的线性引导构件，通过以使线性驱动马达与转动马达同步的方式进行焊炬的移动，能够实现构造的简化。另外，由于不会使焊炬支架与被焊接材料直接接触，因此能够防止热量所导致的不良情况的产生。
[0028]另外，通过控制线性驱动马达与转动马达的驱动，以便在焊炬到达预先设定的焊接区间的终端位置之后，保持该焊炬距离被焊接材料的距离并且保持焊接速度，使该焊炬相对于所述台车的焊接方向返回，由此能够对成为弧坑的熔池进行堆焊并进行弧坑处理。
[0029]另外，在多个被焊接材料由底板与在该底板上直立的直立板构成、且在这些板的角部进行角焊的情况下，在底板上的台车的行驶方向下游侧预先配置抵接构件，根据配置在台车的行驶方向的端部的开关与抵接构件抵接而产生的信号来控制线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便保持焊炬距离被焊接部的距离，并且保持焊接速度，由此进行良好的角焊。
[0030]另外，多个被焊接材料由底板、在该底板上直立的第一直立板以及与该第一直立板抵接的第二直立板构成，被焊接部包括底板与第一直立板下端抵接而成的第一角部、底板与第二直立板下端抵接而成的第二角部、以及第一角部与第二角部连接而成的转角部，在该焊炬从第一角部经过转角部到达第二角部的转角部的附近的情况下，在台车的行驶方向的端部配置与第二直立板抵接而产生信号的开关，根据来自该开关的信号来控制线性驱动马达与转动马达的驱动，以便保持焊炬距离被焊接部的距离并且保持焊接速度，使该焊炬连续地从第一角部经过转角部到达第二角部，由此能够实现包括转角部在内的良好的角焊。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是对本实施例的焊接装置的结构进行说明的立体图。
[0032]图2是本实施例的控制系统的框图。
[0033]图3是对进行角焊时的焊炬的姿态进行说明的图。
[0034]图4是对台车到达可行驶极限之后使焊炬移动至目标的焊缝的终端时的焊炬的移动状态进行说明的图。
[0035]图5是对在目标的焊缝的始端附近配置有焊炬时的状态进行说明的图。
[0036]图6是对台车到达可行驶极限之后的焊炬的动作进行说明的图。
[0037]图7是对台车到达可行驶极限之后，在转角部的焊接之后连续地进行角焊时的焊炬的动作进行说明的图。
【具体实施方式】
[0038]以下，对本发明的焊接装置进行说明。本发明的焊接装置构成为在对多个被焊接材料进行角焊或者对焊时使用是有利的。在本发明中，被焊接材料的材质并不特别限定，使用钢板、不锈钢板或者铝板等。并且，与材质无关，在角焊或者对焊时，特别是在包含从底板起多个直立板彼此交叉而构成的转角部在内进行角焊时使用是有利的。
[0039]在对被焊接材料进行焊接时使用的焊炬与被焊接材料的材质对应地选择。作为这样的焊炬，具有用于进行二氧化碳气体保护焊的焊炬、或者用于进行等离子焊接的焊炬、以及用于进行氩弧焊的焊炬等焊炬。
[0040]在本发明的焊接装置中，保持焊炬的焊炬支架构成为能够以设置于台车的转动中心作为中心而转动，并且能够在以转动中心作为中心的半径上直线移动。并且，在台车到达可行驶极限并停止之后，使焊炬支架以转动中心作为中心而转动并且在径向上直线移动，由此能够保持焊炬距离被焊接部位的距离，并且以预先设定的焊接速继续进行焊接。
[0041]另外，在本发明的焊接装置中，在利用焊炬相对于目标的焊缝而焊接至终端之后，保持台车的停止状态并使焊炬支架返回，能够通过在该返回的过程中使焊炬运转来进行弧坑处理。
[0042]在本发明的焊接装置中，不限定识别台车已到达可行驶极限的方法。例如，预先向控制台车的行驶马达的控制装置输入台车能够沿着目标的焊缝行驶的长度(距离)的信息，在该输入信息与针对行驶马达的旋转指令的信息一致时，能够识别为已到达可行驶极限。另外，也能够利用旋转编码器检测并累计行驶马达的旋转，在该累计值与预先向控制装置输入的输入信息一致时，识别为台车已到达可行驶极限。
[0043]此外，例如在沿水平方向设置的钢板(底板)的端部预先固定有磁铁等抵接构件，能够利用设置于在底板上行驶的台车的开关与抵接构件接触而产生的信号来识别可行驶极限。特别是，相对于底板，通过彼此交叉而在该交叉部位具有转角部的方式直立有两张直立板，在进行将任一直立板的下端部与底板的交叉部角焊至转角部的所谓箱焊接时，也能够利用使开关与交叉的一方的直立板抵接而产生的信号来识别可行驶极限。
[0044]以下，使用附图对本实施例的焊接装置进行说明。本实施例的焊接装置构成为具有台车A，该台车A搭载有二氧化碳气体保护焊焊炬来作为焊炬B。
[0045]如图1、图3?图5所示，台车A具有外壳I与利用驱动马达3来驱动的多个车轮
2。在外壳I的上部的一侧(在本实施例中是各图的左侧)，构成有焊炬支架17的转动机构以及线性驱动机构。由于在焊炬支架17上保持有焊炬B，因此焊炬支架17与焊炬B实际上是一体的。因此，在以下的说明中称作焊炬支架17或者焊炬B。另外，在外壳I的上部的另一侧(在本实施例中是各图的右侧)配置有操作盘10。
[0046]在外壳I的行驶方向的两端面分别配置有开关4a、4b，在从该开关4a或者开关4b产生信号时，控制装置能够识别为台车A已到达可行驶极限。需要说明的是，作为开关4a、4b，不限定使用何种开关，只要能够在台车A的行驶过程中当与障碍物(抵接构件)接触时产生信号并向控制装置传递，在台车A从障碍物脱离时使信号停止即可。在本实施例中，开关4a、4b使用限位开关。
[0047]在焊接装置的情况下，若在台车到达可行驶极限时使该台车瞬间停止，则存在焊缝产生不良情况的担忧。因此，在从开关4a或者开关4b产生信号时，虽然使驱动马达3的驱动停止，但台车A能够利用惯性来行驶微小的距离。因此，开关4a、4b构成为能够在产生信号之后吸收台车A行驶的距离。
[0048]另外，在外壳I的行驶方向的两端面配置有臂5b、6b,该臂5b、6b在顶端部将棍子5a、6a安装为能够旋转。臂5b、6b将棍子5a、6a配置在与焊炬B相同的一侧，并且安装为行驶方向后方的辊子5a距离外壳I的尺寸比前方的辊子6a距离外壳I的尺寸大。
[0049]并且，在使台车A行驶时,通过将棍子5a、6a配置为与直立板接触的状态而使台车A的行驶方向朝向直立板倾斜。因此，伴随着台车A的行驶，辊子5a、6a压接于直立板并旋转，与此相伴车轮2发生滑动，其结果是，台车A能够可靠地在沿着直立板的方向上行驶。
[0050]构成在外壳I的上部的焊炬B的转动机构具有:转动马达15，其将转动轴垂直配置且固定于外壳I ;以及板状的转动构件16，其被该转动马达15驱动而沿顺时针方向以及逆时针方向往复转动。需要说明的是，由于转动马达15以及后述的线性驱动马达22收容在壳体的内部，因此在各图中通过圆和中心来表不位直。
[0051]需要说明的是，并不限定利用转动机构使焊炬B以转动中心作为中心转动的幅度，优选根据台车A的尺寸、该台车A的转动中心的位置、焊炬B的尺寸等条件适当地设定。在本实施例中，构成为能够以转动中心作为中心而最大转动大约120度。即，在将焊炬B的中心设定为相对于台车A的行驶方向形成直角时，焊炬B能够向台车A的行驶方向上游侧与下游侧分别转动60度。
[0052]转动构件16具有未图示的线性引导构件，线性驱动机构构成为被该线性引导构件引导而进行线性移动。线性引导构件的结构不特别限定，可以由一对导轨和能够沿着该导轨移动的移动构件构成、由一对燕尾模具与燕尾槽构成等，均能够采用。
[0053]在本实施例中，在转动构件16中的夹着转动马达15的位置，固定有平行配置的一对导轨，利用该导轨能够将构成直线移动机构的基体构件20线性引导。
[0054]沿着固定于转动构件16的导轨而配置齿条21 (参照图4、图5)，该齿条21固定于转动构件16。另外，在基体构件20的上部且与齿条21对应的位置处设置有线性驱动马达22，安装于该线性驱动马达22的小齿轮(未图示)与齿条21啮合。因此，当驱动线性驱动马达22时，基体构件20能够线性移动。
[0055]在基体构件20上构成有焊炬调整装置18，该焊炬调整装置18用于调整保持焊炬B的支架17的姿态。该焊炬调整装置18构成为具有使支架17转动以及固定来进行保持的保持构件18a、调整保持构件18a的出入的出入调整构件18b、以及调整保持构件18a的高度的高度调整构件18c。具有所述各构件18a?18c的焊炬调整装置18可以采用与在现有的焊接装置中使用的焊炬调整装置相同的构造。
[0056]在配置于外壳I的上部的操作盘10上设置有用于操作台车A的驱动的按钮开关10a、操作可变电阻器的操作刻度盘10b、选择焊接模式的选择开关10c、与电源连接的连接器10d、以及显示操作功能、输入的数据或者动作状态的显示部11。
[0057]需要说明的是，在附图中，附图标记8是在搬运台车A时利用的手柄。
[0058]接下来，利用图2对焊接装置的控制系统进行说明。在附图中，控制装置25设置在配置于台车A的外壳I的上部的控制盘10的内部。该控制装置25由包含存储有台车A的操作程序的存储部、控制部的计算机构成。台车A的操作程序包括预先设定的焊接程序、与按钮开关10a、操作刻度盘1b以及选择开关1c的操作对应的台车A的动作程序、以及根据来自开关4a或者开关4b的信号使转动马达15与线性驱动马达22同步地进行驱动从而使焊炬B移动时的程序，此外还包括在利用所述程序使焊炬B移动之后使该焊炬B返回来进行弧坑处理的程序。控制部根据来自按钮开关10a、操作刻度盘10b、选择开关1c以及开关4a或者开关4b的信号进行规定的计算、判断，根据该计算结果、判断结果来控制各马达3、15、22的驱动或者控制焊炬B的驱动。
[0059]特别是，通过使转动马达15与线性驱动马达22同步进行驱动来使焊炬B移动时的程序分别针对如下情况而设定:对焊；如从底板直立的一张直立板与底板的角部那样目标的焊缝直到终端为止呈直线的情况；具有由交叉的两张直立板与底板构成的转角部，在目标的焊缝经过转角部而到达终端的期间内改变焊接方向的情况，能够利用选择开关1c的操作来选择这些程序。
[0060]操作刻度盘1b构成为能够操作可变电阻器，能够通过对该操作刻度盘1b进行转动操作来调整台车A的行驶速度。另外，能够通过操作选择开关1c来选择并设定焊接模式。另外，按钮开关1a产生使台车A的行驶、焊接开始或停止的信号。
[0061]特别是，能够使由操作刻度盘1b操作的可变电阻器一并发挥作为速度调整器的功能、以及用于产生由电流值构成的信号(电流值信号)的作为开关的功能。即，能够与可变电阻器台车A处于行驶状态或处于停止状态对应地发挥速度调整功能或者作为动作条件改变机构的功能。
[0062]例如，在台车A处于行驶状态时，可变电阻器(操作刻度盘1b)发挥速度调整功能，通过将操作刻度盘1b的指示部指定在设于周围的指标O?10的范围中的任一者，能够将行驶速度调整为指定的值。
[0063]另外，在台车A处于停止状态时，可变电阻器能够作为具有与指标中的预先设定的位置对应地预先设定的指标设定点的、动作条件改变机构而发挥功能。即，在台车A停止时，通过使可变电阻器的指示部与从预先设定了指标的多个指标设定点中选择的指标设定点对准，能够产生与各个指标设定点对应的信号。
[0064]并且，在控制装置25中，在接收到与各个指标设定点对应的信号时，能够发挥与各个信号对应的功能。例如，能够发挥以使台车A向与当前设定的行驶方向相反的方向行驶的方式切换行驶方向的功能、或者切换作为焊炬B的点火动作状态的测试模式或者由针对焊炬B的气体供给、通电、线材供给等一系列动作构成的自动模式的功能。
[0065]接下来，使用图6对利用如上构成的焊接装置进行角焊时的动作，特别是目标的焊缝是底板与一张直立板的下端的角部且终端是转角部的情况进行说明。
[0066]如附图所示，多个被焊接材料包括水平配置的被焊接材料(底板)C以及相对于该底板C直立的直立板D，利用焊炬B相对于由底板C与直立板D的下端构成的角部F进行角焊。特别是，作为抵接构件而发挥功能的抵接板E以从底板C直立并且相对于直立板D交叉的方式配置，抵接板E与直立板D的交叉部分形成为转角部G。
[0067]并且，在底板C上载置台车A，如图1、图3所示，将焊炬B配置为使顶端向角部F接近并倾斜、且俯视相对于直立板D大致垂直。此时，焊炬B的距离角部F的距离、姿态通过操作焊炬调整装置18而设定为与底板C以及直立板D的板厚、材质等条件相应地设定的距离与姿态。
[0068]在如上所述使焊炬B相对于角部F保持规定的距离与姿态的状态下，操作设置于操作盘10的操作刻度盘1b来设定行驶方向与行驶速度，操作选择开关10c，设定目标的焊缝直到终端为止均是直线的情况下的焊接模式。之后，操作按钮开关10a，在开始利用焊炬B对角部F进行角焊的同时使台车A沿箭头a方向行驶(图6 (a))。
[0069]当通过台车A的朝向箭头a方向的行驶使该台车A(开关4a)与抵接板E接触时，从开关4a产生信号并向控制装置25传递。利用该信号识别台车A已到达可行驶极限。并且，在该状态下，焊炬B对底板C与直立板D的角部F进行的角焊没有结束。
[0070]因此，在识别台车A已到达可行驶极限之后，如图6(b)所示，使焊炬B以转动中心H(转动马达15)作为中心而转动，并且沿着以转动中心H作为中心的半径向接近直立板D的方向进行直线移动(前进)。即，使焊炬B以转动中心H作为中心向逆时针方向以角速度Vr转动角度r。同时，使焊炬B沿着以转动中心H作为中心的半径向前方以速度Vf移动距离f。
[0071]从自开关4a产生信号的瞬间起，驱动马达3的驱动停止，台车A —边使速度降低一边利用惯性力继续行驶。此时的台车的速度的降低率、行驶距离能够在焊接装置完成的时刻来计量，即便使用期间增加也不会大幅变化。因此，在从开关4a产生信号之后，考虑台车A的速度的降低率，使焊炬B的朝向逆时针方向的转动与朝向前方的移动同步而进行控制，由此，与焊炬B的转动角度无关，能够将该焊炬B的顶端的距离角部F的距离保持为大致恒定，并且将朝向箭头a方向的速度保持为大致恒定。
[0072]焊炬B的转动角度r、直线移动距离f伴随着设定从台车A的端部到转动中心H的距离、焊炬B的顶端与角部F之间的距离而设定为唯一。另外，焊炬B转动时的角速度Vr、直线移动测度Vf伴随着与底板C以及直立板D的板厚、材质对应地设定焊接速度而设定为唯一。
[0073]因此，通过向预先控制装置25输入包含从台车A的端部(开关4a)到转动中心H(转动马达15)的距离的机械尺寸的信息、包含对角部F进行焊接时的焊接速度的焊接信息，由此能够计算作为使焊炬B移动的条件的转动角度r、角速度Vr、直线移动距离f以及直线移动速度Vf。
[0074]并且，在利用来自开关4a的信号识别到台车A已到达可行驶极限时，利用所述计算结果的数据来控制转动马达15、线性驱动马达22的驱动，由此能够使焊炬B如上所述地移动，并且继续进行针对角部F的焊接直至转角部G。这样的话，在针对角部F的角焊接近转角部G时，焊炬B到达台车A的行驶方向的端部附近。
[0075]通过如上所述地继续利用焊炬B进行针对角部F的角焊，能够可靠地进行焊接直至直立板D与抵接板E的交叉部即转角部G。其中，若在该阶段结束焊接，则在转角部G产生弧坑。
[0076]因此，在台车A到达可行驶极限之后，控制转动马达15、线性驱动马达22的驱动，以便通过与使焊炬B移动时相同的条件使焊炬B返回。即，以使焊炬B向顺时针方向以转动角度r、角速度Vr转动的方式驱动转动马达15，同时，以使焊炬B以直线移动距离f、直线移动速度Vf后退的方式驱动线性驱动马达22。
[0077]并且，在焊炬B返回的同时，使焊接电流降低，利用该焊炬B继续对角部F进行焊接，由此能够对弧坑进行堆焊来进行弧坑处理。
[0078]需要说明的是，在使目标的焊接开始时，当向底板C上载置有图3所示的台车A时，存在该台车A的后方的端部(配置有开关4b的一侧的端部)与焊炬B之间无法焊接的担心。在这种情况下，在使台车A停止并且使焊炬B运转的状态下，如图5所示，以使焊炬B向顺时针方向转动的方式驱动转动马达15，并且以使焊炬B前进的方式驱动线性驱动马达22，之后，通过使焊炬B向逆时针方向转动，并且一边后退一边执行焊接，能够消除无法焊接的部分。
[0079]并且，在焊炬B形成为图3所示的姿态之后，能够通过使台车A向箭头a方向行驶来继续进行针对角部F的角焊。
[0080]在所述实施例中，焊接装置构成为以角焊作为对象，但不一定限定于角焊，也能够以对焊作为对象。在以对焊作为对象的焊接装置的情况下，由于焊炬相对于对接的一对被焊接材料垂直地配置，因此，能够通过将焊炬B更换为相对于被焊接材料保持为大致垂直的焊炬支架(未图示)来应对。
[0081]通过如上所述地构成焊接装置，在台车到达可行驶极限之后，能够使焊炬转动并且向前方移动，通过伴随着该移动继续利用焊炬进行焊接，即便是对焊也能够在全长范围内对目标的焊缝进行焊接。
[0082]另外，通过在对焊结束之后使焊炬返回，并且继续进行降低了焊接电流的焊接，由此能够进行弧坑处理。
[0083]接下来，利用图7对目标的焊缝是底板与两张直立板的下端的角部、以及由它们构成的转角部、终端包含角部且位于超过该转角部的位置的情况进行说明。
[0084]需要说明的是，在本实施例中，从底板C与直立板D(第一直立板D)的下端的角部F(第一角部Fa)到转角部G的焊接与图6所示的所述焊接相同，因此省略说明。另外，在附图中，对于与所述的图6相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
[0085]在本实施例中，多个被焊接材料包括水平配置的底板C、相对于该底板C直立的第一直立板D、以及从底板C直立且相对于第一直立板D交叉的第二直立板E,在第一直立板D与第二直立板E交叉的部分形成有转角部G。另外，目标的焊缝设定为从由底板C与第一直立板D的下端构成的第一角部Fa经过转角部G到达由底板C与第二直立板E的下端构成的第二角部Fb。即，目标的焊缝包含转角部G在内且设定为两个方向(第一角部Fa?转角部G?第二角部Fb)。
[0086]首先，将台车A与第一角部Fa对应地载置在底板C上，将焊炬B相对于第一角部Fa保持为规定的距离与姿态。并且，操作设置于操作盘10的操作刻度盘1b来设定行驶方向与行驶速度，操作选择开关1c来设定具有由交叉的第一直立板D、第二直立板E与底板C构成的转角部G且在目标的焊缝到达终端的期间改变焊接方向的情况下的焊接模式。之后，操作按钮开关1a而利用焊炬B开始针对角部F的角焊，同时使台车A向箭头a方向行驶(图 7(a))。
[0087]当利用台车A的朝向箭头a方向的行驶使该台车A(开关4a)与第二直立板E接触时，从开关4a产生信号并向控制装置25传递。利用该信号来识别台车A已到达可行驶极限。之后，如图6(b)所示，使焊炬B以转动中心H(转动马达15)作为中心而转动，并且沿着以转动中心H作为中心的半径向接近第一直立板D的方向直线移动(前进)，由此能够继续针对第一角部Fa的角焊，进行焊接直到第一直立板D与第二直立板E的交叉部、即转角部G为止。
[0088]并且，在进行从第一角部Fa到转角部G的角焊之后，进一步使焊炬B以转动中心H作为中心向逆时针方向转动，并且沿着以转动中心作为中心的半径向远离第二直立板E的方向直线移动(后退)，由此继续从转角部G朝向第二角部Fb进行焊接。
[0089]在设置于台车A的端部的开关4a与第二直立板E接触之后，焊炬B到达转角部G为止的转动构件16的转动角度、与从转角部G起针对第二直立板E的角焊长度对应的转动构件16的转动角度、直线移动距离f等数值随着设定从台车A的端部到转动中心H的距离、转动构件16的允许转动角度、焊炬B的顶端与第一角部Fa、第二角部Fb之间的距离等条件而设定为唯一。另外，焊炬B转动时的角速度Vr、直线移动测度Vf随着设定焊接速度而设定为唯一。
[0090]因此，通过向预先控制装置25输入包含从台车A的端部(开关4a)到转动中心H(转动马达15)的距离的机械尺寸的信息、包含针对第二角部Fb的焊接长度、对第一角部Fa和第二角部Fb进行焊接时的焊接速度的焊接信息，由此，能够计算作为使焊炬B移动的条件的转动角度r、角速度Vr、直线移动距离f以及直线移动速度Vf。
[0091]并且，在利用来自开关4a的信号识别到台车A已到达可行驶极限时，利用所述计算结果的数据来控制转动马达15、线性驱动马达22的驱动，由此能够继续进行从第一角部Fa到转角部G的角焊。
[0092]通过转动马达15的旋转来检测焊炬B的转动角度r，当识别焊炬B已到达转角部G时,一边保持转动马达15的旋转一边反转线性驱动马达22的旋转,能够将焊炬B保持为距离第二直立板E大致恒定的距离，并且向远离第一直立板D的方向移动。并且，在转动马达15保持朝向相同方向的旋转、且线性驱动马达22反转的过程中，焊炬B能够从转角部G移至第二角部Fb来进行角焊。
[0093]在如上所述地使角焊从转角部G移至第二角部Fb之后，不限定将针对第二角部Fb的焊接长度设定为何种程度。即，针对第二角部Fb的角焊仅依赖于基于转动马达15的转动构件16的转动，与台车A的行驶无关。
[0094]因此，在本实施例中，转动构件16 (焊炬B)构成为能够以转动中心H作为中心转动大约120度。因此，从转角部G到设定于第二角部Fb的焊缝的终端的距离是焊炬B以转动中心H作为中心转动大约60度后的位置。
[0095]如上所述，能够使所述焊炬B从第一角部Fa经过转角部G到达第二角部Fb进行连续的角焊。并且，通过如此对包含角焊缝部G的两侧连续地焊接，由此，不需要在转角部G或者极其靠近的位置使焊道重叠，能够形成保持连续性的良好的焊道。
[0096]在第二角部Fb处结束了角焊时，在结束部位的焊道处产生弧坑。因此，在使焊炬B返回的同时减小焊接电流，利用该焊炬B继续进行针对第二角部Fb的焊接，由此，能够对弧坑进行堆焊来进行弧坑处理。
[0097]工业上的可利用性
[0098]本发明的焊接装置在即便台车A到达可行驶极限但焊炬B针对目标的焊缝进行的焊接没有结束的情况下使用是有利的。
[0099]附图标记说明
[0100]A:台车
[0101]B:焊炬
[0102]C:底板
[0103]D:直立板、第一直立板
[0104]E:抵接板、第二直立板
[0105]F:角部
[0106]Fa:第一角部
[0107]Fb:第二角部
[0108]G:转角部
[0109]H:转动中心
[0110]1:外壳
[0111]2:车轮
[0112]3:驱动马达
[0113]4a、4b:开关
[0114]5a、6a:棍子
[0115]5b、6b:臂
[0116]8:手柄
[0117]10:操作盘
[0118]1a:按钮开关
[0119]1b:操作刻度盘
[0120]1c:选择开关
[0121]11:显示部
[0122]15:转动马达
[0123]16:转动构件
[0124]17:支架
[0125]18:焊炬调整装置
[0126]18a:保持构件
[0127]18b:出入调整构件
[0128]18c:高度调整构件
[0129]20:基体构件
[0130]21:齿条
[0131]22:线性驱动马达
[0132]25:控制装置
【权利要求】
1.一种焊接装置，其用于对多个被焊接材料进行焊接， 该焊接装置的特征在于， 该焊接装置包括: 焊炬，其对将所述多个被焊接材料以接近或者交叉的方式组合而成的被焊接部进行焊接; 线性驱动机构，其具有对保持所述焊炬的焊炬支架进行线性引导的线性引导构件、以及沿着该线性引导构件对所述焊炬支架进行往复驱动的线性驱动马达； 转动机构，其具有至少使所述线性引导构件转动的转动马达； 台车，其搭载有所述线性驱动机构与所述转动机构；以及 控制装置，其控制所述线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便在识别到所述台车行驶了比预先设定的焊接区间短的行驶区间时，保持所述焊炬距离被焊接材料的距离，并且保持焊接速度。
2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于， 所述控制装置控制所述线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便在所述焊炬到达预先设定的焊接区间的终端位置之后，保持该焊炬距离被焊接材料的距离并且保持焊接速度，使该焊炬相对于所述台车的焊接方向返回。
3.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于， 所述多个被焊接材料包括底板与在该底板上直立的直立板，所述被焊接部是所述底板与所述直立板的下端所成的角部， 所述焊接装置具有: 抵接构件，其配置在所述底板上、且处于所述台车的行驶方向下游侧； 开关，其配置在所述台车的行驶方向的端部，与所述抵接构件抵接而产生信号；以及控制装置，其根据来自所述开关的信号来控制所述线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便保持所述焊炬距离所述被焊接部的距离，并且保持焊接速度。
4.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于， 所述多个被焊接材料包括:底板；第一直立板，其在该底板上直立；以及第二直立板，其配置在所述底板上且处于所述台车的行驶方向下游侧，并且与所述第一直立板抵接， 所述被焊接部包括所述底板与所述第一直立板的下端抵接而成的第一角部、所述底板与所述第二直立板的下端抵接而成的第二角部、以及所述第一角部与所述第二角部连接而成的转角部，所述被焊接部是从所述第一角部经过所述转角部到达所述第二角部中的所述转角部的附近， 所述焊接装置具有: 开关，其配置在所述台车的行驶方向的端部，与所述第二直立板抵接而产生信号；以及控制装置，其根据来自所述开关的信号来控制所述线性驱动马达与所述转动马达的驱动，以便保持所述焊炬距离所述被焊接部的距离并且保持焊接速度，使所述焊炬连续地从所述第一角部经过所述转角部到达所述第二角部。
【文档编号】B23K9/12GK104169034SQ201380013683
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年3月12日
【发明者】出津野清, 太田智, 户馆良辉, 皆原雅敏, 小池哲夫 申请人:小池酸素工业株式会社