(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024143340
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】倣い検出装置
(51)【国際特許分類】
B23K 9/127 20060101AFI20241003BHJP
B23K 37/02 20060101ALN20241003BHJP
【ＦＩ】
B23K9/127 503L
B23K9/127 505B
B23K37/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023055963
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】王 金江
(72)【発明者】
【氏名】中尾 哲也
(57)【要約】
【課題】倣い検出装置を低コストで且つ高耐久に構成できるとともに、メンテナンスも容易にできる倣い検出装置を提供する。
【解決手段】倣い用当接具の変位を検出する倣い検出装置であって、上下方向の芯棒と、芯棒が内挿される筒体と、芯棒及び筒体を長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、芯棒が筒体に対して左右方向に揺動可能となるように連結する支持ピンと、枠体の上部に取付けられる載置プレートと、筒体の上部に取付けられ、載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、取付ベースに取り付けられ、芯棒の揺動を介して倣い用当接具の左方向の変位を検出する左変位検出センサ及び右変位検出センサと、載置プレートに取り付けられ、筒体の上下動を介して、倣い用当接具の上下方向の変位を検出する上下変位検出センサと、取付ベースに取り付けられ、芯棒が筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた。
【選択図】図３
【解決手段】倣い用当接具の変位を検出する倣い検出装置であって、上下方向の芯棒と、芯棒が内挿される筒体と、芯棒及び筒体を長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、芯棒が筒体に対して左右方向に揺動可能となるように連結する支持ピンと、枠体の上部に取付けられる載置プレートと、筒体の上部に取付けられ、載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、取付ベースに取り付けられ、芯棒の揺動を介して倣い用当接具の左方向の変位を検出する左変位検出センサ及び右変位検出センサと、載置プレートに取り付けられ、筒体の上下動を介して、倣い用当接具の上下方向の変位を検出する上下変位検出センサと、取付ベースに取り付けられ、芯棒が筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶接線と平行な任意の部位と当接可能な倣い用当接具を有し、前記溶接線の延在方向に直交する、前記倣い用当接具の上下方向及び左右方向の変位を検出する倣い検出装置であって、
下端側に前記倣い用当接具が取付けられる上下方向の芯棒と、
前記芯棒の周囲に、前記芯棒と隙間を持って配置される筒体と、
前記筒体の周囲に配置され、前記芯棒及び前記筒体を、前記芯棒及び前記筒体の長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、
前記芯棒が前記筒体に対して左右方向に揺動可能となるように、前記芯棒の下部側で、前記芯棒と前記筒体とを連結する支持ピンと、
前記枠体の上部に取り付けられる載置プレートと、
前記筒体の上部に取り付けられ、前記載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の左方向の変位を検出する１つ又は複数の左変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の右方向の変位を検出する１つ又は複数の右変位検出センサと、
前記載置プレートに取り付けられ、前記筒体の上下動を介して、前記倣い用当接具の上下方向の変位を検出する１つ又は複数の上下変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒を左右方向両側から押圧して、前記芯棒が前記筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた、
倣い検出装置。
下端側に前記倣い用当接具が取付けられる上下方向の芯棒と、
前記芯棒の周囲に、前記芯棒と隙間を持って配置される筒体と、
前記筒体の周囲に配置され、前記芯棒及び前記筒体を、前記芯棒及び前記筒体の長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、
前記芯棒が前記筒体に対して左右方向に揺動可能となるように、前記芯棒の下部側で、前記芯棒と前記筒体とを連結する支持ピンと、
前記枠体の上部に取り付けられる載置プレートと、
前記筒体の上部に取り付けられ、前記載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の左方向の変位を検出する１つ又は複数の左変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の右方向の変位を検出する１つ又は複数の右変位検出センサと、
前記載置プレートに取り付けられ、前記筒体の上下動を介して、前記倣い用当接具の上下方向の変位を検出する１つ又は複数の上下変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒を左右方向両側から押圧して、前記芯棒が前記筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた、
倣い検出装置。
【請求項2】
前記調整機構は、前記取付ベースに形成された一対の取付孔に設けられた一対の付勢装置とし、
前記付勢装置は、前記芯棒に当接させる球状の当接部材と、前記当接部材を前記芯棒に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調整する調整体と、これらを並べて収容する筒状部材と、を有する、
請求項１に記載の倣い検出装置。
前記付勢装置は、前記芯棒に当接させる球状の当接部材と、前記当接部材を前記芯棒に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調整する調整体と、これらを並べて収容する筒状部材と、を有する、
請求項１に記載の倣い検出装置。
【請求項3】
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとを、互いのセンサ端子同士が向かい合うように配置した、
請求項１に記載の倣い検出装置。
請求項１に記載の倣い検出装置。
【請求項4】
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、前記上下変位検出センサとを、前記枠体の上面に配置された箱状のカバー体に収容し、
前記各検出センサに接続された配線を、前記カバー体の上面からまとめて配線した、
請求項１に記載の倣い検出装置。
前記各検出センサに接続された配線を、前記カバー体の上面からまとめて配線した、
請求項１に記載の倣い検出装置。
【請求項5】
前記カバー体の内面を絶縁処理した、
請求項４に記載の倣い検出装置。
請求項４に記載の倣い検出装置。
【請求項6】
前記芯棒の上端には、前記筒体から上方に突出し、前記筒体の外周面から前記支持ピンの延在方向に向かって延びる揺動板が取り付けられ、
左右一対設けた前記上下変位検出センサは、前記筒体を挟むように配置され、
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとは、前記揺動板に対して左右方向において異なる側で、且つ、前記一対の上下変位検出センサに対して前記支持ピンの延在方向において異なる側に配置される、
請求項１～５の何れか１項に記載の倣い検出装置。
左右一対設けた前記上下変位検出センサは、前記筒体を挟むように配置され、
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとは、前記揺動板に対して左右方向において異なる側で、且つ、前記一対の上下変位検出センサに対して前記支持ピンの延在方向において異なる側に配置される、
請求項１～５の何れか１項に記載の倣い検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶接装置に用いられる倣い検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、一対の被溶接体の間に形成される溶接線に沿って自動溶接を行う自動溶接装置には、溶接トーチの前方に、溶接線に沿った開先に沿わせる倣い検出装置が設けられている。倣い検出装置は、開先の表面と当接可能な倣いローラと、倣いローラの溶接線に対するズレを検出するセンサと、を有している。自動溶接装置は、倣い検出装置によって検出された情報に基づいて、溶接トーチの位置を制御することにより、溶接線に沿った自動溶接を行っている。
【0003】
従来の倣い検出装置としては、ワーク表面と直交する方向に開口する中空のスライダと、スライダに遊入されて下部側が左右方向に揺動可能に軸支された検出棒と、検出棒の上部側に設けた扇型の歯車と、スライダ上部に軸支されて扇型の歯車と噛合うピニオンギヤと、ピニオンギヤに検出軸が連結された回転用の検出器と、スライダの上下変位を検出する上下位置検出器と、を備え、回転用の検出器によって、溶接線に沿わせた倣いローラの溶接線に対して直交する横断方向のズレ量を検出可能にした倣い検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平８－３２３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の倣い用検出装置では、回転センサを用いたことによって、装置全体をコンパクトに構成できるとともに、倣いローラの溶接線に対するズレ量を精度よく検出できるものである。しかし、この倣い用検出装置は、検出棒の軸心を、スライダの軸心に合わせる機構を備えていないため、検出精度を保つためのメンテナンスに手間が掛かる。また、回転センサを用いたことによって、製造コストが非常に高くなる。さらに、連続的な溶接作業によって検出棒が頻繁に細かく上下動し、ピニオンギヤの正回転・逆回転が継続的に繰り返されることにより、ピニオンギヤの作動精度が悪化するという耐久性の低さが検出精度に影響する虞もある。
【0006】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、倣い検出装置を低コストで且つ高耐久に構成できるとともに、メンテナンスも容易にできる倣い検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
［１］ 溶接線と平行な任意の部位と当接可能な倣い用当接具を有し、前記溶接線の延在方向に直交する、前記倣い用当接具の上下方向及び左右方向の変位を検出する倣い検出装置であって、
下端側に前記倣い用当接具が取付けられる上下方向の芯棒と、
前記芯棒の周囲に、前記芯棒と隙間を持って配置される筒体と、
前記筒体の周囲に配置され、前記芯棒及び前記筒体を、前記芯棒及び前記筒体の長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、
前記芯棒が前記筒体に対して左右方向に揺動可能となるように、前記芯棒の下部側で、前記芯棒と前記筒体とを連結する支持ピンと、
前記枠体の上部に取り付けられる載置プレートと、
前記筒体の上部に取り付けられ、前記載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の左方向の変位を検出する１つ又は複数の左変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の右方向の変位を検出する１つ又は複数の右変位検出センサと、
前記載置プレートに取り付けられ、前記筒体の上下動を介して、前記倣い用当接具の上下方向の変位を検出する１つ又は複数の上下変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒を左右方向両側から押圧して、前記芯棒が前記筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた、
倣い検出装置。
［２］ 前記調整機構は、前記取付ベースに形成された一対の取付孔に設けられた一対の付勢装置とし、
前記付勢装置は、前記芯棒に当接させる球状の当接部材と、前記当接部材を前記芯棒に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調整する調整体と、これらを並べて収容する筒状部材と、を有する、
［１］に記載の倣い検出装置。
［３］ 前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとを、互いのセンサ端子同士が向かい合うように配置した、
［１］に記載の倣い検出装置。
［４］ 前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、前記上下変位検出センサとを、前記枠体の上面に配置された箱状のカバー体に収容し、
前記各検出センサに接続された配線を、前記カバー体の上面からまとめて配線した、
［１］に記載の倣い検出装置。
［５］ 前記カバー体の内面を絶縁処理した、
［４］に記載の倣い検出装置。
［６］ 前記芯棒の上端には、前記筒体から上方に突出し、前記筒体の外周面から前記支持ピンの延在方向に向かって延びる揺動板が取り付けられ、
左右一対設けた前記上下変位検出センサは、前記筒体を挟むように配置され、
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとは、前記揺動板に対して左右方向において異なる側で、且つ、前記一対の上下変位検出センサに対して前記支持ピンの延在方向において異なる側に配置される、
［１］～［５］の何れか１つに記載の倣い検出装置。
［１］ 溶接線と平行な任意の部位と当接可能な倣い用当接具を有し、前記溶接線の延在方向に直交する、前記倣い用当接具の上下方向及び左右方向の変位を検出する倣い検出装置であって、
下端側に前記倣い用当接具が取付けられる上下方向の芯棒と、
前記芯棒の周囲に、前記芯棒と隙間を持って配置される筒体と、
前記筒体の周囲に配置され、前記芯棒及び前記筒体を、前記芯棒及び前記筒体の長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、
前記芯棒が前記筒体に対して左右方向に揺動可能となるように、前記芯棒の下部側で、前記芯棒と前記筒体とを連結する支持ピンと、
前記枠体の上部に取り付けられる載置プレートと、
前記筒体の上部に取り付けられ、前記載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の左方向の変位を検出する１つ又は複数の左変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の右方向の変位を検出する１つ又は複数の右変位検出センサと、
前記載置プレートに取り付けられ、前記筒体の上下動を介して、前記倣い用当接具の上下方向の変位を検出する１つ又は複数の上下変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒を左右方向両側から押圧して、前記芯棒が前記筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた、
倣い検出装置。
［２］ 前記調整機構は、前記取付ベースに形成された一対の取付孔に設けられた一対の付勢装置とし、
前記付勢装置は、前記芯棒に当接させる球状の当接部材と、前記当接部材を前記芯棒に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調整する調整体と、これらを並べて収容する筒状部材と、を有する、
［１］に記載の倣い検出装置。
［３］ 前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとを、互いのセンサ端子同士が向かい合うように配置した、
［１］に記載の倣い検出装置。
［４］ 前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、前記上下変位検出センサとを、前記枠体の上面に配置された箱状のカバー体に収容し、
前記各検出センサに接続された配線を、前記カバー体の上面からまとめて配線した、
［１］に記載の倣い検出装置。
［５］ 前記カバー体の内面を絶縁処理した、
［４］に記載の倣い検出装置。
［６］ 前記芯棒の上端には、前記筒体から上方に突出し、前記筒体の外周面から前記支持ピンの延在方向に向かって延びる揺動板が取り付けられ、
左右一対設けた前記上下変位検出センサは、前記筒体を挟むように配置され、
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとは、前記揺動板に対して左右方向において異なる側で、且つ、前記一対の上下変位検出センサに対して前記支持ピンの延在方向において異なる側に配置される、
［１］～［５］の何れか１つに記載の倣い検出装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、倣い検出装置を低コストで且つ高耐久に構成できる。また、調整機構によって、前記筒体の中で左右揺動可能に軸支された前記芯棒の軸心と、前記筒体の軸心とをスムーズ且つ容易に合わせることができるため、倣い用当接具の変位の検出精度を保つためのメンテナンスが容易になる。また、倣い用当接具を介して上下動及び左右揺動する前記芯棒には、前記上下変位検出センサと、前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、が固定されないため、倣い検出装置の連続的な使用によって前記各検出センサの固定が緩んだり、前記各検出センサに接続される配線が劣化したりすることを効率的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して、本発明を適用した倣い検出装置の構成を説明する。なお、各図は、本発明の説明のために作成されたものであり、本発明の実施形態は、図示の内容に限らない。
【0011】
まず、本発明を適用した倣い検出装置の全体像を把握するために、図１に基づいて倣い検出装置が用いられた片面溶接装置について説明する。図１は、本発明に係る倣い検出装置が用いられた片面溶接装置を示した側面図である。
【0012】
片面溶接装置１は、図１に示すように、走行レール１１と、溶接トーチ２を搭載したヘッドフレーム４と、溶接走行台車５と、スライダ６と、倣い検出装置２０と、溶接位置制御部９と、を備える。
【0013】
走行レール１１は、突き当てられた被溶接材Ｗ１、Ｗ２の間に連続して設けられた開先の長手方向に架設される。開先の長手方向の一端側には、被溶接材Ｗ１、Ｗ２の終端割れ防止用のシーリングビードＳが形成されている。また、被溶接材Ｗ１、Ｗ２への開先加工は、切断機等を用いて行われ、その加工精度には、ばらつきがある。そのため、開先は必ずしも直線ではなく、若干湾曲している。
【0014】
ヘッドフレーム４は、被溶接材Ｗ１、Ｗ２に向けて垂下された溶接トーチ２を支持する。
溶接トーチ２は、開先の上方に位置して開先の延在する方向に直列に複数配置されている。これらの溶接トーチ２には、溶接ワイヤ送給装置ＷＦＭから溶接ワイヤが連続送給される。そして、図１に示すように、複数の溶接トーチ２、２、２を備えることが好ましい。
溶接トーチ２は、開先の上方に位置して開先の延在する方向に直列に複数配置されている。これらの溶接トーチ２には、溶接ワイヤ送給装置ＷＦＭから溶接ワイヤが連続送給される。そして、図１に示すように、複数の溶接トーチ２、２、２を備えることが好ましい。
【0015】
また、ヘッドフレーム４は、支持台座４ａと、支持台座４ａから垂下された前支持腕４ｂ及び後支持腕４ｃと、前支持腕４ｂと後支持腕４ｃの間に横架された架橋部材４ｄと、を備える。後支持腕４ｃには溶接によって、表ビードが形成された後に、残余のフラックスを吸引して回収するフラックス回収器８が装着されている。溶接点にフラックスを散布、供給するフラックス供給器７、７は、溶接トーチ２、２、２に取付けられるとともに、図示しないフラックス供給装置からフラックスを供給するためのフラックス供給ホース７ａ、７ａが接続されている。また、フラックス回収器８には、フラックス回収ホース８ａが接続されている。
【0016】
溶接走行台車５は、ヘッドフレーム４を懸架して、走行レール１１の架設方向に移動するものである。
この溶接走行台車５は、ヘッドフレーム４の支持台座４ａを、走行レール１１の架設方向に直交する横断方向に移動自在に懸架する懸架部材５ａと、懸架部材５ａを走行レール１１の架設方向に駆動するモータ及びモータの駆動量を検知するエンコーダを備える走行レール駆動部５ｂと、から構成される。
走行レール駆動部５ｂのエンコーダによって検知されたモータの駆動量は、溶接位置制御部に伝達され、溶接トーチ２、２、２の走行レール１１の架設方向の位置座標が記憶される。
この溶接走行台車５は、ヘッドフレーム４の支持台座４ａを、走行レール１１の架設方向に直交する横断方向に移動自在に懸架する懸架部材５ａと、懸架部材５ａを走行レール１１の架設方向に駆動するモータ及びモータの駆動量を検知するエンコーダを備える走行レール駆動部５ｂと、から構成される。
走行レール駆動部５ｂのエンコーダによって検知されたモータの駆動量は、溶接位置制御部に伝達され、溶接トーチ２、２、２の走行レール１１の架設方向の位置座標が記憶される。
【0017】
スライダ６は、倣い検出装置２０で検知された開先のズレに基づいて、開先のズレを修正する方向に、走行レール１１の架設方向に直交する横断方向にヘッドフレーム４を移動させるものである。ここで、開先のズレとは、溶接位置のズレを指し、開先中央位置を溶接中の狙いの溶接位置とした場合に、開先中央位置と溶接トーチ２、２、２位置との左右方向の距離を意味する。ここで、左右方向とは、開先の延在方向に対して直交する方向であって、走行レール１１の架設方向に直交する横断方向と同一方向である。
このスライダ６は、ヘッドフレーム４の支持台座４ａに取り付けられたスライダ台６ａと、スライダ台６ａを横断方向に駆動するモータ及びモータの駆動量を検知するエンコーダを備えるスライダ駆動部６ｂと、から構成される。
スライダ駆動部６ｂのエンコーダによって検知されたモータの駆動量は、溶接位置制御部９に伝達され、溶接トーチ２、２、２の横断方向の位置座標が記憶される。
このスライダ６は、ヘッドフレーム４の支持台座４ａに取り付けられたスライダ台６ａと、スライダ台６ａを横断方向に駆動するモータ及びモータの駆動量を検知するエンコーダを備えるスライダ駆動部６ｂと、から構成される。
スライダ駆動部６ｂのエンコーダによって検知されたモータの駆動量は、溶接位置制御部９に伝達され、溶接トーチ２、２、２の横断方向の位置座標が記憶される。
【0018】
倣い検出装置２０は、ヘッドフレーム４の前支持腕４ｂに、支持部材４ｅ、４ｆを介して、取付けられている。倣い検出装置２０は、溶接時には、溶接トーチ２、２、２に先行して開先内を移動し、シーリングビードＳの溶接開始側の端部まで開先のズレを検知するものである。検知した開先のズレに関する情報は、溶接位置制御部９に伝達され、溶接位置制御部９が、開先のズレを修正する方向に、ヘッドフレーム４を横断方向に移動制御する。
【0019】
また、図１に示すように、倣い検出装置２０は、シーリングビードＳの溶接開始側の端部に到達した際には、シーリングビードＳへの衝突による脱線を防止するため、開先に対して垂直方向に退避して、開先のズレ検知を終了する。そのため、倣い検出装置２０を昇降させる昇降手段を支持部材４ｆに備える。さらに、支持部材４ｆには、案内腕４ｇを介して終端検知器１０が装着されている。
【0020】
終端検知器１０は、開先に沿って移動するヘッドフレーム４の前方に位置して、被溶接材Ｗ１、Ｗ２の端部を検知して、倣い検出装置２０がシーリングビードＳの溶接開始側の端部に到達したことを検出する。そして、被溶接材Ｗ１、Ｗ２の端部を検知すると、案内腕４ｇが支持部材４ｆ側に立ち上がり、終端検知器１０が被溶接材Ｗ１、Ｗ２から離間される。また、終端検知器１０としては、近接センサ、レーザ光を用いた検知器、ＣＣＤカメラ、検知用探針等を用いることができる。
【0021】
以下の実施形態では、倣い検出装置２０が延在する方向を、上下方向と称する。また、溶接線又は開先の延在方向を、前後方向と称する。特に、倣い検出装置２０を備えた片面溶接装置１が走行レール１１に沿って溶接しながら移動する溶接方向を、前方と称し、その前後方向反対側を後方と称する。また、開先を形成する平面上で、開先の延在方向に対して直交する横断方向を、左右方向と称する。特に、走行レール１１に沿って前方に移動する片面溶接装置１の進行方向左側を、左方と称し、走行レール１１に沿って前方に移動する片面溶接装置１の進行方向右側を、右方と称する。
【0022】
次に、図２～図８に基づいて、本実施形態に係る倣い検出装置２０の具体的な構成について説明する。図２は、本発明を適用した倣い検出装置２０を示した側面図であり、図３は、倣い検出装置のＡ－Ａ断面図であり、図４は、芯棒と、筒体と、枠体と、を示した分解斜視図であり、図５は、センサを除いた載置プレート上の構成を示した要部斜視図である。
【0023】
（倣い検出装置）
倣い検出装置２０は、倣いローラ２１と、芯棒２２と、筒体２３と、枠体２４と、載置プレート２５と、調整機構２６と、上下変位検出センサ２７と、左変位検出センサ２８と、右変位検出センサ２９と、カバー体３０と、を備えている。
上下方向に延在する芯棒２２は、筒体２３内で左右揺動可能に軸支されている。上下方向に延在する筒体２３は、筒状の枠体２４に上下動可能に内挿されている。枠体２４の上端には載置プレート２５が取付られており、載置プレート２５の上面には、調整機構２６と、上下変位検出センサ２７と、左変位検出センサ２８と、右変位検出センサ２９と、が配置されている。また、載置プレート２５の上面側に配置されたセンサ類は、カバー体３０によって覆われている。この構成は、図２及び図８を参照するとよい。
倣い検出装置２０は、倣いローラ２１と、芯棒２２と、筒体２３と、枠体２４と、載置プレート２５と、調整機構２６と、上下変位検出センサ２７と、左変位検出センサ２８と、右変位検出センサ２９と、カバー体３０と、を備えている。
上下方向に延在する芯棒２２は、筒体２３内で左右揺動可能に軸支されている。上下方向に延在する筒体２３は、筒状の枠体２４に上下動可能に内挿されている。枠体２４の上端には載置プレート２５が取付られており、載置プレート２５の上面には、調整機構２６と、上下変位検出センサ２７と、左変位検出センサ２８と、右変位検出センサ２９と、が配置されている。また、載置プレート２５の上面側に配置されたセンサ類は、カバー体３０によって覆われている。この構成は、図２及び図８を参照するとよい。
【0024】
倣いローラ２１は、下方が開放されたＵ字状に屈曲された支持プレート３１と、左右方向に延在する支持軸３２と、支持軸３２によって軸支されて開先の表面に当接可能な車輪形状のローラ体３３と、を有する。倣いローラ２１は、溶接線と平行な任意の部位に沿ってスムーズに移動可能な転動体を備えていればよい。この構成は、図２を参照するとよい。
【0025】
芯棒２２は、上下方向の下端側に支持プレート３１を介して倣いローラ２１が取付固定されている。芯棒２２は、上下方向の上端側が載置プレート２５を貫通して、載置プレート２５の上方まで延設されている。
芯棒２２の下部側は、前後方向の支持ピン３４によって筒体２３側に取付けられており、筒体２３内で左右方向に揺動可能に軸支されている。
芯棒２２の上部側は、調整機構２６によって左右方向で挟持されており、芯棒２２の左右揺動位置を調整できる。
芯棒２２の上端を軸方向に切り欠いた切欠部２２ａには、前後方向に延在するＴ字状に形成された揺動板３５が取付固定されている。揺動板３５は、芯棒２２の左右揺動に伴って、左変位検出センサ２８又は右変位検出センサ２９を押操作する。この構成は、図３及び図５を参照するとよい。
芯棒２２の下部側は、前後方向の支持ピン３４によって筒体２３側に取付けられており、筒体２３内で左右方向に揺動可能に軸支されている。
芯棒２２の上部側は、調整機構２６によって左右方向で挟持されており、芯棒２２の左右揺動位置を調整できる。
芯棒２２の上端を軸方向に切り欠いた切欠部２２ａには、前後方向に延在するＴ字状に形成された揺動板３５が取付固定されている。揺動板３５は、芯棒２２の左右揺動に伴って、左変位検出センサ２８又は右変位検出センサ２９を押操作する。この構成は、図３及び図５を参照するとよい。
【0026】
筒体２３は、芯棒２２の周囲に、芯棒２２と隙間を持って配置される。言い換えると、筒体２３は、芯棒２２の外径よりも径の大きい内径を有する上下方向の部材であり、内挿された芯棒２２が内部で左右揺動可能に軸支されている。
【0027】
筒体２３の上端は、載置プレート２５を貫通して載置プレート２５の上方まで延設されている。筒体２３の上端には、揺動板３５を配置可能にする前後方向の切欠きを形成することにより、左右一対の上下センサ操作部２３ａ、２３ａが形成される。上下センサ操作部２３ａ、２３ａにより、一対の上下変位検出センサ２７、２７の操作が行われる。
なお、一方の上下センサ操作部２３ａには、芯棒２２上端の切欠部２２ａに揺動板３５をボルト固定するボルトの締付作業をするための作業孔３８が穿設されている。この構成は、図５を参照するとよい。
なお、一方の上下センサ操作部２３ａには、芯棒２２上端の切欠部２２ａに揺動板３５をボルト固定するボルトの締付作業をするための作業孔３８が穿設されている。この構成は、図５を参照するとよい。
【0028】
筒体２３の下部には、支持ピン３４を支持するための前後方向の軸孔２３ｂが貫通形成されている。これにより、筒体２３は、内挿された芯棒２２を筒体２３中で左右揺動可能に軸支できる。この構成は、図３を参照するとよい。
筒体２３の下端には、筒体２３が枠体２４の下から抜け落ちることを規制するための規制部材３６を嵌合するための一対の切欠部２３ｃ、２３ｃが形成されている。
規制部材３６は、筒状の枠体２４の下端側に取付けられる環状部材であって、規制部材３６の内径は、芯棒２２を挿通する一方で、筒体２３を挿通しない大きさに形成されている。また、規制部材３６の上面には、上方に向かって延設されるとともに、筒体２３の切欠部２３ｃ、２３ｃに嵌合する一対の凸部３６ａ、３６ａを有する。一対の凸部３６ａ、３６ａには、枠体２４側に形成された固定孔２４ａにネジ固定するためのネジ孔３６ａ１、３６ａ１が形成されている。この構成は、図３及び図４を参照するとよい。
これにより、筒体２３は、枠体２４側に固定された規制部材３６によって下支えされる。このため、筒体２３は、枠体２４から抜け落ちることが規制された状態で、枠体２４内で上下動可能に内挿されている。
筒体２３の下端には、筒体２３が枠体２４の下から抜け落ちることを規制するための規制部材３６を嵌合するための一対の切欠部２３ｃ、２３ｃが形成されている。
規制部材３６は、筒状の枠体２４の下端側に取付けられる環状部材であって、規制部材３６の内径は、芯棒２２を挿通する一方で、筒体２３を挿通しない大きさに形成されている。また、規制部材３６の上面には、上方に向かって延設されるとともに、筒体２３の切欠部２３ｃ、２３ｃに嵌合する一対の凸部３６ａ、３６ａを有する。一対の凸部３６ａ、３６ａには、枠体２４側に形成された固定孔２４ａにネジ固定するためのネジ孔３６ａ１、３６ａ１が形成されている。この構成は、図３及び図４を参照するとよい。
これにより、筒体２３は、枠体２４側に固定された規制部材３６によって下支えされる。このため、筒体２３は、枠体２４から抜け落ちることが規制された状態で、枠体２４内で上下動可能に内挿されている。
【0029】
枠体２４は、支持部材４ｆを介して、ヘッドフレーム４側に昇降可能に支持されている。
枠体２４は、筒体２３の周囲に配置され、芯棒２２及び筒体２３を、芯棒２２及び筒体２３の軸方向に沿って相対移動可能に支持する。言い換えると、枠体２４は、筒体２３の外径と同程度の内径を有する上下方向の筒状部材であり、筒体２３が上下動可能に内挿される。
枠体２４は、筒体２３の周囲に配置され、芯棒２２及び筒体２３を、芯棒２２及び筒体２３の軸方向に沿って相対移動可能に支持する。言い換えると、枠体２４は、筒体２３の外径と同程度の内径を有する上下方向の筒状部材であり、筒体２３が上下動可能に内挿される。
【0030】
枠体２４の内面の上下方向中途部には、筒体２３の外径よりも径の大きい拡径部２４ｂが形成されている。拡径部２４ｂには、筒体２３に外装された筒状の圧縮スプリング３７が配置されている。
圧縮スプリング３７は、その上端が拡径部２４ｂの上端側に当接し、その下端が枠体２４の内径に沿って拡径された筒体２３下端のフランジ部２３ｄに当接している。
これにより、圧縮スプリング３７の付勢力によって、筒体２３は、下端のフランジ部２３ｄが規制部材３６に当接した下限位置にある状態が維持される。この構成は、図３を参照するとよい。
すなわち、筒体２３及び芯棒２２は、開先に沿って転動する倣いローラ２１から圧縮スプリング３７の付勢力に抗する上向きの力を受けると、倣いローラ２１が下限位置から上方に移動する。
圧縮スプリング３７は、その上端が拡径部２４ｂの上端側に当接し、その下端が枠体２４の内径に沿って拡径された筒体２３下端のフランジ部２３ｄに当接している。
これにより、圧縮スプリング３７の付勢力によって、筒体２３は、下端のフランジ部２３ｄが規制部材３６に当接した下限位置にある状態が維持される。この構成は、図３を参照するとよい。
すなわち、筒体２３及び芯棒２２は、開先に沿って転動する倣いローラ２１から圧縮スプリング３７の付勢力に抗する上向きの力を受けると、倣いローラ２１が下限位置から上方に移動する。
【0031】
調整機構２６は、筒体２３の上部に取付けられて、載置プレート２５の上方に配置された取付ベース３９と、取付ベース３９に挿通されて、芯棒２２の上端側を左右方向で挟むように設けられた一対の付勢装置であるプランジャ４０、４０と、から構成されている。
【0032】
プランジャ４０は、芯棒２２の上部側面に当接する球状の当接部材４１と、当接部材４１を芯棒２２に向けて左右方向に付勢する付勢部材である調整用圧縮スプリング４２と、調整用圧縮スプリング４２の付勢力を調整する調整体４３と、当接部材４１、調整用圧縮スプリング４２，調整体４３とを並べて収容する筒状部材である収容体４４と、を有する。
【0033】
取付ベース３９は、中央に筒体２３が挿通されたブロック状の部材であって、左右方向に一対のプランジャ４０、４０を設置するための取付孔３９ａ、３９ａが形成されている。また取付ベース３９の上面には、取付孔３９ａに挿通されたプランジャ４０を固定するための固定ピン４５が挿通される上下方向の固定孔３９ｂが形成されている。
なお、取付ベース３９が取付けられる筒体２３の上部には、一対の当接部材４１、４１で筒体２３内の芯棒２２上部側を挟持するための一対の露出孔２３ｅ、２３ｅが形成されている。
なお、取付ベース３９が取付けられる筒体２３の上部には、一対の当接部材４１、４１で筒体２３内の芯棒２２上部側を挟持するための一対の露出孔２３ｅ、２３ｅが形成されている。
【0034】
該構成の調整機構２６によれば、筒体２３の中で上部が左右揺動する芯棒２２を左右方向で挟持し、左右から押圧する付勢力を容易に微調整できる。このため、メンテナンス時に芯棒２２の軸心を筒体２３の軸心に合わせ、略同芯となるように調整する作業をスムーズ且つ容易に行うことができる。また、同芯度が小さい調整が可能となる。
【0035】
次に、図６～図８に基づいて、載置プレート上面側の具体的な配置構成について説明する。図６及び図７は、倣い検出装置の内部構造を示した正面斜視図及び平面図であり、図８は、カバー体の内部を示した要部断面図である。
【0036】
上下変位検出センサ２７は、筒体２３の左右一方側に配置された上下用第１スイッチセンサ２７Ａと、筒体２３の左右他方側に配置された上下用第２スイッチセンサ２７Ｂと、を有している。図示する例では、上下用第１スイッチセンサ２７Ａは筒体２３の右側に配置され、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂは筒体２３の左側に配置され、倣いローラ２１の上下方向の変位を２段階で検出する。
また、上下用第１スイッチセンサ２７Ａと、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂとは、Ｌ字状に屈曲形成された板状部材であるセンサ支持部材４６、４６を介して、それぞれ載置プレート２５の上面側に取付固定されている。この構成は、図６を参照するとよい。
また、上下用第１スイッチセンサ２７Ａと、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂとは、Ｌ字状に屈曲形成された板状部材であるセンサ支持部材４６、４６を介して、それぞれ載置プレート２５の上面側に取付固定されている。この構成は、図６を参照するとよい。
【0037】
上下用第１スイッチセンサ２７Ａ及び上下用第２スイッチセンサ２７Ｂには、平面視で、筒体２３を挟んで互いに向かい合う内面側に、それぞれセンサ端子４７、４７が設けられている。この構成は、図７及び図８を参照するとよい。
その一方で、上下用第１スイッチセンサ２７Ａ及び上下用第２スイッチセンサ２７Ｂの内面側と反対側の外面側には、配線４８が接続されている。この構成は、図８を参照するとよい。
その一方で、上下用第１スイッチセンサ２７Ａ及び上下用第２スイッチセンサ２７Ｂの内面側と反対側の外面側には、配線４８が接続されている。この構成は、図８を参照するとよい。
【0038】
なお、筒体２３上端に形成した上下センサ操作部２３ａには、上下変位検出センサ２７のセンサ端子４７を操作するスイッチ操作部６０が設けられている。
スイッチ操作部６０は、上下センサ操作部２３ａに対して左右方向に挿通される操作ボルト６１と、センサ端子４７と反対側の面に配置された支持ナット６２と、を有する。これにより、センサ端子４７側に配置される操作ボルト６１の突出量を調整できる。この構成は、図６及び図７を参照するとよい。
該構成によれば、各スイッチ操作部６０の操作ボルト６１の突出量を調整することで、上下変位検出センサ２７により検出する、倣い検出装置２０の上昇量を適宜調整できる。
例えば、各スイッチ操作部６０は、倣いローラ２１が下限位置から０．１ｍｍ上昇した場合には、上下用第１スイッチセンサ２７Ａのみがスイッチ操作され、倣いローラ２１が下限位置から０．１５ｍｍ上昇した場合には、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂもスイッチ操作されるように調整できる。設定値はこれに限られない。
スイッチ操作部６０は、上下センサ操作部２３ａに対して左右方向に挿通される操作ボルト６１と、センサ端子４７と反対側の面に配置された支持ナット６２と、を有する。これにより、センサ端子４７側に配置される操作ボルト６１の突出量を調整できる。この構成は、図６及び図７を参照するとよい。
該構成によれば、各スイッチ操作部６０の操作ボルト６１の突出量を調整することで、上下変位検出センサ２７により検出する、倣い検出装置２０の上昇量を適宜調整できる。
例えば、各スイッチ操作部６０は、倣いローラ２１が下限位置から０．１ｍｍ上昇した場合には、上下用第１スイッチセンサ２７Ａのみがスイッチ操作され、倣いローラ２１が下限位置から０．１５ｍｍ上昇した場合には、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂもスイッチ操作されるように調整できる。設定値はこれに限られない。
【0039】
左変位検出センサ２８は、前後方向に並べて連結された、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａと、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂと、を有している。左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａと、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂとは、倣いローラ２１が、溶接線の右側に移動したことを２段階で検出する。
同様に、右変位検出センサ２９は、前後方向に並べて連結された、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａと、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂと、を有している。右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａと、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂとは、倣いローラ２１が、溶接線の左側に移動したことを２段階で検出する。
同様に、右変位検出センサ２９は、前後方向に並べて連結された、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａと、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂと、を有している。右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａと、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂとは、倣いローラ２１が、溶接線の左側に移動したことを２段階で検出する。
【0040】
左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａを、上下用第１スイッチセンサ２７Ａの後方で取付ベース３９上面に固定することにより、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂが左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａの後方で片持ち支持される。同様に、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａを、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂの前方で取付ベース３９上面に固定されることにより、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂが右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａの前方で片持ち支持される。
言い換えると、平面視で、前後方向に延在する揺動板３５の後部右側には、前方から、上下用第１スイッチセンサ２７Ａ、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂ、の順番で前後方向に並べて配置される。同様に揺動板３５の前部左側には、後方から、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂ、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂ、の順番で前後方向に並べて配置される。すなわち、各スイッチセンサ２７、２８、２９が、平面視で、芯棒２２を軸として点対称に配置されている。この構成は、図７を参照するとよい。
言い換えると、平面視で、前後方向に延在する揺動板３５の後部右側には、前方から、上下用第１スイッチセンサ２７Ａ、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂ、の順番で前後方向に並べて配置される。同様に揺動板３５の前部左側には、後方から、上下用第２スイッチセンサ２７Ｂ、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂ、の順番で前後方向に並べて配置される。すなわち、各スイッチセンサ２７、２８、２９が、平面視で、芯棒２２を軸として点対称に配置されている。この構成は、図７を参照するとよい。
【0041】
左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ及び左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂには、平面視で揺動板３５に向けた内面側に、それぞれセンサ端子４９、４９が設けられている。同様に、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ及び右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂには、平面視で揺動板３５に向けた内面側にセンサ端子５１、５１が配置されている。この構成は、図７及び図８を参照するとよい。
その一方で、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ及び左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂと、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ及び右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂとは、平面視で、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ及び左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂのセンサ端子４９、４９と右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ及び右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂのセンサ端子５１、５１が設けられた内面側と反対側の外面側に、配線５２、５２、５３、５３が接続されている。この構成は、図８を参照するとよい。
その一方で、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ及び左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂと、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ及び右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂとは、平面視で、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａ及び左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂのセンサ端子４９、４９と右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａ及び右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂのセンサ端子５１、５１が設けられた内面側と反対側の外面側に、配線５２、５２、５３、５３が接続されている。この構成は、図８を参照するとよい。
【0042】
なお、揺動板３５には、左変位検出センサ２８の各センサ端子４９、４９と、右変位検出センサ２９の各センサ端子５１、５１と、を操作するスイッチ操作部６０が前後方向に並べて設けられている。
スイッチ操作部６０は、揺動板３５に対して左右方向に挿通される操作ボルト６１と、センサ端子４９、５１と反対側の面に配置された支持ナット６２と、を有する。これにより、センサ端子４９、５１側に配置される操作ボルト６１の突出量を微調整できる。この構成は、図６及び図７を参照するとよい。
該構成によれば、各スイッチ操作部６０の突出量を調整することで、左変位検出センサ２８及び右変位検出センサ２９により検出する、倣いローラ２１の溶接線からの左右方向の移動量を適宜調整できる。
例えば、各スイッチ操作部６０は、倣いローラ２１が開先の中心位置から右方向に移動し、揺動板が右方向に０．１ｍｍ移動した場合には、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａのみがスイッチ操作され、倣いローラ２１が開先の中心位置からさらに右方向に移動し、揺動板３５が右方向に０．１５ｍｍ移動した場合には、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂもスイッチ操作されるように調整できる。
同様に、各スイッチ操作部６０は、倣いローラ２１が開先の中心位置から左方向に移動し、揺動板が左方向に０．１ｍｍ移動した場合には、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａのみがスイッチ操作され、倣いローラ２１が開先の中心位置からさらに左方向に移動し、揺動板３５が左方向に０．１５ｍｍ移動した場合には、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂもスイッチ操作されるように調整できる。設定値はこれに限られない。
スイッチ操作部６０は、揺動板３５に対して左右方向に挿通される操作ボルト６１と、センサ端子４９、５１と反対側の面に配置された支持ナット６２と、を有する。これにより、センサ端子４９、５１側に配置される操作ボルト６１の突出量を微調整できる。この構成は、図６及び図７を参照するとよい。
該構成によれば、各スイッチ操作部６０の突出量を調整することで、左変位検出センサ２８及び右変位検出センサ２９により検出する、倣いローラ２１の溶接線からの左右方向の移動量を適宜調整できる。
例えば、各スイッチ操作部６０は、倣いローラ２１が開先の中心位置から右方向に移動し、揺動板が右方向に０．１ｍｍ移動した場合には、左傾斜第１スイッチセンサ２８Ａのみがスイッチ操作され、倣いローラ２１が開先の中心位置からさらに右方向に移動し、揺動板３５が右方向に０．１５ｍｍ移動した場合には、左傾斜第２スイッチセンサ２８Ｂもスイッチ操作されるように調整できる。
同様に、各スイッチ操作部６０は、倣いローラ２１が開先の中心位置から左方向に移動し、揺動板が左方向に０．１ｍｍ移動した場合には、右傾斜第１スイッチセンサ２９Ａのみがスイッチ操作され、倣いローラ２１が開先の中心位置からさらに左方向に移動し、揺動板３５が左方向に０．１５ｍｍ移動した場合には、右傾斜第２スイッチセンサ２９Ｂもスイッチ操作されるように調整できる。設定値はこれに限られない。
【0043】
カバー体３０は、載置プレート２５の上面側を覆うように下方が開放された箱状に形成された。
カバー体３０の上面には、各センサ２７、２８、２９に接続された配線４８、５２、５３を集約した配線体５５を取出すための開口部５６が形成されている。
配線体５５には、開口部５６が形成されたカバー体３０の上面全体を塞ぐ蓋部５７が設けられている。また、蓋部５７と配線体５５との間には、隙間ができないように蓋部５７の上面と下面とを挟むように配置されるシール部５８が設けられた。この構成は、図８を参照するとよい。
これにより、簡易な構成で、カバー体３０の中に粉塵が入ることを防止できる。このため、片面溶接装置１による溶接作業中に、粉塵がカバー体３０の中に混入して倣い検出装置２０の検出精度に影響したり、メンテナンスの頻度があがったりすることを効率的に防止できる。
カバー体３０の上面には、各センサ２７、２８、２９に接続された配線４８、５２、５３を集約した配線体５５を取出すための開口部５６が形成されている。
配線体５５には、開口部５６が形成されたカバー体３０の上面全体を塞ぐ蓋部５７が設けられている。また、蓋部５７と配線体５５との間には、隙間ができないように蓋部５７の上面と下面とを挟むように配置されるシール部５８が設けられた。この構成は、図８を参照するとよい。
これにより、簡易な構成で、カバー体３０の中に粉塵が入ることを防止できる。このため、片面溶接装置１による溶接作業中に、粉塵がカバー体３０の中に混入して倣い検出装置２０の検出精度に影響したり、メンテナンスの頻度があがったりすることを効率的に防止できる。
【0044】
また、カバー体３０の内面側には、厚さ０．５～１ｍｍの絶縁コーティング剤を塗布する絶縁処理が施されている。カバー体３０の内面側を絶縁処理する手段はこれに限られない。これにより、連続的な使用によって、各センサ２７、２８、２９に接続された配線４８、５２、５３の表面が劣化した場合であっても、配線４８、５２、５３がカバー体３０の内面に接触して通電する事態を確実に防止できる。
【0045】
（作用効果）
上述の構成によれば、倣い検出装置２０は、載置プレート２５上面側に配置した各センサによって、倣いローラ２１を溶接線となる開先に沿って転動させた際に、倣いローラ２１が開先に沿った前後方向に対し、上下方向、又は左右方向に所定距離以上移動したことを検出できる。
上述の構成によれば、倣い検出装置２０は、載置プレート２５上面側に配置した各センサによって、倣いローラ２１を溶接線となる開先に沿って転動させた際に、倣いローラ２１が開先に沿った前後方向に対し、上下方向、又は左右方向に所定距離以上移動したことを検出できる。
【0046】
上下変位検出センサ２７は、筒体２３及び芯棒２２の上下動に伴って上下動する上下センサ操作部２３ａ、２３ａによって操作されることにより、倣い検出装置２０に対する開先の位置が基準位置から所定以上下方向または上方向にズレたことを２つの上下変位検出センサ２７を用いて検出できる。ここで、倣い検出装置２０に対する開先の位置が基準位置から所定以上上昇または下降したことを２つの上下変位検出センサ２７（上下用第１スイッチセンサ２７Aおよび上下用第２スイッチセンサ２７B）で検出する場合の具体例について説明する。溶接中において、ヘッドフレーム４は、上下用第１スイッチセンサ２７Aが検知するとともに、上下用第２スイッチセンサ２７Bが検知しない状態で設置される。言い換えれば、この状態が、溶接中において、倣い検出装置２０の上下方向に対する基準位置となる。そして、走行レール１１に対する開先の相対位置が、下方向にズレたことを第１スイッチセンサ２７Aの検知が切れることによって、検出でき、走行レール１１に対する開先の相対位置が、上方向にズレたことを第２スイッチセンサ２７Bの検知によって、検出できる。
【0047】
左変位検出センサ２８は、右側に傾いた揺動板３５によって押操作される。揺動板３５は、倣いローラ２１が開先中心位置から右方向に移動し、倣いローラ２１が開先に当接することによって、芯棒２２の下端部が所定以上左側に押されて左方向に変位すると、右側に傾く。これにより、左変位検出センサ２８は、溶接線に沿って移動する倣い検出装置２０が所定位置から所定以上右方に移動したことを２段階で検出できる。
【0048】
右変位検出センサ２９は、左側に傾いた揺動板３５によって押操作される。揺動板３５は、倣いローラ２１が開先中心から左方向に移動し、倣いローラ２１が開先に当接することによって、芯棒２２の下端部が所定以上右側に押されて右方向に変位すると、左側に傾く。これにより、右変位検出センサ２９は、溶接線に沿って移動する倣い検出装置２０が所定位置から所定以上左方に移動したことを２段階で検出できる。
【0049】
また、上述の倣い検出装置２０では、倣いローラ２１が溶接線の中心から左右方向に移動したことによって、芯棒２２が左右方向に傾斜した場合、芯棒２２の上端では、揺動板３５のみが左右方向に揺動作動する。すなわち、芯棒２２の左右揺動によっては、各センサ２７、２８、２９の設置位置が移動することがないため、連続的な使用で、各センサ２７、２８、２９の固定が緩んだり、配置がずれたりする可能性がより低くなる。
【0050】
また、上述の倣い検出装置２０では、倣いローラ２１が溶接線から上下方向に移動したことによって、芯棒２２及び筒体２３が上下動した場合であっても、上下変位検出センサ２７は、載置プレート２５上に取付固定されるため、連続的な使用で、各センサ２７、２８、２９の固定が緩んだり、配置がずれたりする可能性がより低くなる。また、芯棒２２及び筒体２３が上下動した場合であっても、上下変位検出センサ２７に接続された配線が殆ど動かないため、耐久性も向上する。
【0051】
また、上述の調整機構２６によれば、揺動板３５が取付られる芯棒２２の軸心を、筒体２３の軸心に略一致させる同芯操作をスムーズ且つ容易に行うことができる。このため、倣い検出装置２０の検出精度を保つためのメンテナンスがより簡単になる。
【0052】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0053】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 溶接線と平行な任意の部位と当接可能な倣い用当接具を有し、前記溶接線の延在方向に直交する、前記倣い用当接具の上下方向及び左右方向の変位を検出する倣い検出装置であって、
下端側に前記倣い用当接具が取付けられる上下方向の芯棒と、
前記芯棒の周囲に、前記芯棒と隙間を持って配置される筒体と、
前記筒体の周囲に配置され、前記芯棒及び前記筒体を、前記芯棒及び前記筒体の長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、
前記芯棒が前記筒体に対して左右方向に揺動可能となるように、前記芯棒の下部側で、前記芯棒と前記筒体とを連結する支持ピンと、
前記枠体の上部に取り付けられる載置プレートと、
前記筒体の上部に取り付けられ、前記載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の左方向の変位を検出する１つ又は複数の左変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の右方向の変位を検出する１つ又は複数の右変位検出センサと、
前記載置プレートに取り付けられ、前記筒体の上下動を介して、前記倣い用当接具の上下方向の変位を検出する１つ又は複数の上下変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒を左右方向両側から押圧して、前記芯棒が前記筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた、
倣い検出装置。
本構成によれば、前記筒体の中で左右揺動可能に軸支された前記芯棒の軸心と、前記筒体の軸心とをスムーズ且つ容易に合わせることができるため、倣い用当接具の変位の検出精度を保つためのメンテナンスが容易になる。また、倣い用当接具を介して上下動及び左右揺動する前記芯棒には、前記上下変位検出センサと、前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、が固定されないため、倣い検出装置の連続的な使用によって前記各検出センサの固定が緩んだり、前記各検出センサに接続される配線が劣化したりすることを効率的に防止できる。
（１） 溶接線と平行な任意の部位と当接可能な倣い用当接具を有し、前記溶接線の延在方向に直交する、前記倣い用当接具の上下方向及び左右方向の変位を検出する倣い検出装置であって、
下端側に前記倣い用当接具が取付けられる上下方向の芯棒と、
前記芯棒の周囲に、前記芯棒と隙間を持って配置される筒体と、
前記筒体の周囲に配置され、前記芯棒及び前記筒体を、前記芯棒及び前記筒体の長手方向に沿って相対移動可能に支持する枠体と、
前記芯棒が前記筒体に対して左右方向に揺動可能となるように、前記芯棒の下部側で、前記芯棒と前記筒体とを連結する支持ピンと、
前記枠体の上部に取り付けられる載置プレートと、
前記筒体の上部に取り付けられ、前記載置プレートの上面側に配置される取付ベースと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の左方向の変位を検出する１つ又は複数の左変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒の揺動を介して前記倣い用当接具の右方向の変位を検出する１つ又は複数の右変位検出センサと、
前記載置プレートに取り付けられ、前記筒体の上下動を介して、前記倣い用当接具の上下方向の変位を検出する１つ又は複数の上下変位検出センサと、
前記取付ベースに取り付けられ、前記芯棒を左右方向両側から押圧して、前記芯棒が前記筒体に対して略同芯となるように調整する調整機構と、を備えた、
倣い検出装置。
本構成によれば、前記筒体の中で左右揺動可能に軸支された前記芯棒の軸心と、前記筒体の軸心とをスムーズ且つ容易に合わせることができるため、倣い用当接具の変位の検出精度を保つためのメンテナンスが容易になる。また、倣い用当接具を介して上下動及び左右揺動する前記芯棒には、前記上下変位検出センサと、前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、が固定されないため、倣い検出装置の連続的な使用によって前記各検出センサの固定が緩んだり、前記各検出センサに接続される配線が劣化したりすることを効率的に防止できる。
【0054】
（２） 前記調整機構は、前記取付ベースに形成された一対の取付孔に設けられた一対の付勢装置とし、
前記付勢装置は、前記芯棒に当接させる球状の当接部材と、前記当接部材を前記芯棒に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調整する調整体と、これらを並べて収容する筒状部材と、を有する、
（１）に記載の倣い検出装置。
本構成によれば、コストを抑えた簡易な構成で、前記芯棒の軸心を前記筒体の軸心に一致させる調整操作を容易にできる。また、前記芯棒の左揺動と右揺動との間で感度の差をなくすことができるとともに、前記芯棒の揺動作動に必要な作動力の調整もすることができる。
前記付勢装置は、前記芯棒に当接させる球状の当接部材と、前記当接部材を前記芯棒に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調整する調整体と、これらを並べて収容する筒状部材と、を有する、
（１）に記載の倣い検出装置。
本構成によれば、コストを抑えた簡易な構成で、前記芯棒の軸心を前記筒体の軸心に一致させる調整操作を容易にできる。また、前記芯棒の左揺動と右揺動との間で感度の差をなくすことができるとともに、前記芯棒の揺動作動に必要な作動力の調整もすることができる。
【0055】
（３）前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとを、互いのセンサ端子同士が向かい合うように配置した、
（１）又は（２）に記載の倣い検出装置。
本構成によれば、各検出センサの裏側に接続される配線同士が干渉することを効率的に防止できる。
（１）又は（２）に記載の倣い検出装置。
本構成によれば、各検出センサの裏側に接続される配線同士が干渉することを効率的に防止できる。
【0056】
（４） 前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、前記上下変位検出センサとを、前記枠体の上面に配置された箱状のカバー体に収容し、
前記各検出センサに接続された配線を、前記カバー体の上面からまとめて配線した、
（１）～（３）の何れか１つに記載の倣い検出装置。
本構成によれば、前記各検出センサに接続される配線を、前記カバー体の中の他の部材に干渉させずに取出すことが容易になる。また、前記カバー体上面の取出孔と配線との間の隙間を容易に埋めることができるため、前記カバー内に埃等が溜まることも効率的に防止できる。
前記各検出センサに接続された配線を、前記カバー体の上面からまとめて配線した、
（１）～（３）の何れか１つに記載の倣い検出装置。
本構成によれば、前記各検出センサに接続される配線を、前記カバー体の中の他の部材に干渉させずに取出すことが容易になる。また、前記カバー体上面の取出孔と配線との間の隙間を容易に埋めることができるため、前記カバー内に埃等が溜まることも効率的に防止できる。
【0057】
（５） 前記カバー体の内面を絶縁処理した、
（４）に記載の倣い検出装置。
本構成によれば、前記カバー内に収容された前記各検出センサに接続される配線が前記カバーと通電される虞がなくなるため、安全性が向上する。
（４）に記載の倣い検出装置。
本構成によれば、前記カバー内に収容された前記各検出センサに接続される配線が前記カバーと通電される虞がなくなるため、安全性が向上する。
【0058】
（６） 前記芯棒の上端には、前記筒体から上方に突出し、前記筒体の外周面から前記支持ピンの延在方向に向かって延びる揺動板が取り付けられ、
左右一対設けた前記上下変位検出センサは、前記筒体を挟むように配置され、
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとは、前記揺動板に対して左右方向において異なる側で、且つ、前記一対の上下変位検出センサに対して前記支持ピンの延在方向において異なる側に配置される、
（１）～（５）の何れか１つに記載の倣い検出装置。
本構成によれば、前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、前記上下変位検出センサと、を前記載置プレート上面側にスペース効率良く配置できるため、装置全体がよりコンパクトになる。
左右一対設けた前記上下変位検出センサは、前記筒体を挟むように配置され、
前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサとは、前記揺動板に対して左右方向において異なる側で、且つ、前記一対の上下変位検出センサに対して前記支持ピンの延在方向において異なる側に配置される、
（１）～（５）の何れか１つに記載の倣い検出装置。
本構成によれば、前記左変位検出センサと、前記右変位検出センサと、前記上下変位検出センサと、を前記載置プレート上面側にスペース効率良く配置できるため、装置全体がよりコンパクトになる。
【符号の説明】
【0059】
１ 片面溶接装置
２ 溶接トーチ
４ａ 支持台座
４ｂ 前支持腕
４ｃ 後支持腕
４ｄ 架橋部材
４ｅ，４ｆ 支持部材
４ｇ 案内腕
４ ヘッドフレーム
５ａ 懸架部材
５ｂ 走行レール駆動部
５ 溶接走行台車
６ａ スライダ台
６ｂ スライダ駆動部
６ スライダ
７ａ フラックス供給ホース
７ フラックス供給器
８ａ フラックス回収ホース
８ フラックス回収器
９ 溶接位置制御部
１０ 終端検知器
１１ 走行レール
２０ 検出装置
２１ 倣いローラ
２２ａ，２３ｃ 切欠部
２２ 芯棒
２３ａ 上下センサ操作部
２３ｂ 軸孔
２３ｄ フランジ部
２３ｅ 露出孔
２３ 筒体
２４ａ，３９ｂ 固定孔
２４ｂ 拡径部
２４ 枠体
２５ 載置プレート
２６ 調整機構
２７ 上下変位検出センサ
２７Ａ 上下用第１スイッチセンサ
２７Ｂ 上下用第２スイッチセンサ
２８ 左変位検出センサ
２８Ａ 左傾斜第１スイッチセンサ
２８Ｂ 左傾斜第２スイッチセンサ
２９ 右変位検出センサ
２９Ａ 右傾斜第１スイッチセンサ
２９Ｂ 右傾斜第２スイッチセンサ
３０ カバー体
３１ 支持プレート
３２ 支持軸
３３ ローラ体
３４ 支持ピン
３５ 揺動板
３６ａ１ ネジ孔
３６ａ 凸部
３６ 規制部材
３７ 圧縮スプリング
３８ 作業孔
３９ａ 取付孔
３９ｂ 固定孔
３９ 取付ベース
４０ プランジャ
４１ 当接部材
４２ 調整用圧縮スプリング
４３ 調整体
４４ 収容体
４５ 固定ピン
４６ センサ支持部材
４７，４９，５１ センサ端子
４８，５２，５３ 配線
５５ 配線体
５６ 開口部
５７ 蓋部
５８ シール部
６０ スイッチ操作部
６１ 操作ボルト
６２ 支持ナット
２ 溶接トーチ
４ａ 支持台座
４ｂ 前支持腕
４ｃ 後支持腕
４ｄ 架橋部材
４ｅ，４ｆ 支持部材
４ｇ 案内腕
４ ヘッドフレーム
５ａ 懸架部材
５ｂ 走行レール駆動部
５ 溶接走行台車
６ａ スライダ台
６ｂ スライダ駆動部
６ スライダ
７ａ フラックス供給ホース
７ フラックス供給器
８ａ フラックス回収ホース
８ フラックス回収器
９ 溶接位置制御部
１０ 終端検知器
１１ 走行レール
２０ 検出装置
２１ 倣いローラ
２２ａ，２３ｃ 切欠部
２２ 芯棒
２３ａ 上下センサ操作部
２３ｂ 軸孔
２３ｄ フランジ部
２３ｅ 露出孔
２３ 筒体
２４ａ，３９ｂ 固定孔
２４ｂ 拡径部
２４ 枠体
２５ 載置プレート
２６ 調整機構
２７ 上下変位検出センサ
２７Ａ 上下用第１スイッチセンサ
２７Ｂ 上下用第２スイッチセンサ
２８ 左変位検出センサ
２８Ａ 左傾斜第１スイッチセンサ
２８Ｂ 左傾斜第２スイッチセンサ
２９ 右変位検出センサ
２９Ａ 右傾斜第１スイッチセンサ
２９Ｂ 右傾斜第２スイッチセンサ
３０ カバー体
３１ 支持プレート
３２ 支持軸
３３ ローラ体
３４ 支持ピン
３５ 揺動板
３６ａ１ ネジ孔
３６ａ 凸部
３６ 規制部材
３７ 圧縮スプリング
３８ 作業孔
３９ａ 取付孔
３９ｂ 固定孔
３９ 取付ベース
４０ プランジャ
４１ 当接部材
４２ 調整用圧縮スプリング
４３ 調整体
４４ 収容体
４５ 固定ピン
４６ センサ支持部材
４７，４９，５１ センサ端子
４８，５２，５３ 配線
５５ 配線体
５６ 開口部
５７ 蓋部
５８ シール部
６０ スイッチ操作部
６１ 操作ボルト
６２ 支持ナット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】