FI120530B - Method for welding plate-like parts and welding jig used in the method - Google Patents
Method for welding plate-like parts and welding jig used in the method Download PDFInfo
- Publication number
- FI120530B FI120530B FI20065535A FI20065535A FI120530B FI 120530 B FI120530 B FI 120530B FI 20065535 A FI20065535 A FI 20065535A FI 20065535 A FI20065535 A FI 20065535A FI 120530 B FI120530 B FI 120530B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- welding
- welding jig
- plates
- base plate
- side plates
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/0426—Fixtures for other work
- B23K37/0435—Clamps
- B23K37/0443—Jigs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
- B23K9/0256—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams for welding ribs on plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/18—Submerged-arc welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
j 1 i tj 1 i t
Menetelmä levymäisten osien kiinnihitsaamiseksi ja menetelmässä käytettävä hitsausjigiMethod for welding plate-like parts and welding jig used in the method
Keksinnön kohteena on menetelmä levymäisistä osista koostuvien rakenteiden 5 pohjalevyjen ja pohjalevyyn kiinnitettävien sivulevyjen kiinnihitsaamiseksi, jossa menetelmässä kiinni hitsattavat osat tuetaan paikoilleen ennen kiinnihitsaamista ja kiinnihitsataan tämän jälkeen. Keksinnön kohteena on myös menetelmässä käytettävä hitsausjigi.The present invention relates to a method of welding the bottom plates and side plates to be attached to the base plate of structures 5 consisting of plate-like parts, in which the parts to be welded are supported in place before and after the welding. The invention also relates to a welding jig used in the process.
Raskaasti kuormitetuissa teräsrakenteissa käytetään yleisesti levymäisistä osista 10 rakentuvia kotelomaisia rakenteita. Kotelorakenteet ovat usein poikkileikkaukseltaan olennaisesti suorakaiteen muotoisia eli niissä on pohjalevy, pohjalevyn kanssa yhdensuuntainen kansilevy sekä pohjalevyn ja kansilevyn reunoja yhdistävät, olennaisesti yhdensuuntaiset tai symmetrisesti kallistetut sivulevyt. Pohjalevy, kansilevy ja sivulevyt ovat pitkänomaisia osia, jotka on yhdistetty reunoistaan kiinni 15 toisiinsa sisä- ja/tai ulkopuolisella hitsisaumalla. Levyt voivat olla samaa tai eri te-räslaatua, ja ne voivat olla paksuudeltaan erilaisia. Kotelorakenteiden sisälle asennetaan usein tasaisin välimatkoin levymäisiä välilaipioita, jotka hitsataan reunoistaan kiinni pohjalevyn ja sivulevyjen sisäpintaan. Kotelorakenteen kansilevy kiinnitetään ulkopuolisella hitsisaumalla kiinni sivulevyjen reunoihin.Heavy-duty steel structures generally use box-like structures made of plate-like members 10. The housing structures are often substantially rectangular in cross-section, i.e., having a base plate, a cover plate parallel to the base plate, and substantially parallel or symmetrically inclined side plates connecting the base plate and the edges of the cover plate. The base plate, the cover plate and the side plates are elongated parts which are joined at their edges 15 by an internal and / or external weld. The sheets may be of the same or different grades of steel and may have different thicknesses. Inside the housing structures, plate-shaped bulkheads are often installed at even intervals and are welded at their edges to the inner surface of the base plate and side plates. The cover plate of the housing structure is secured with an external weld seam to the edges of the side plates.
20 Kotelomaisten teräsrakenteiden kokoonhitsaamiseen liittyy useita ongelmia. Raskaat levymäiset osat on tuettava hitsauksen ajaksi lujasti paikoilleen, jotta ne pysyvät liikkumattomina paikoillaan hitsauksen ajan. Sivulevyjä kiinni hitsattaessa hitsisaumaan syntyy vetojännitys, joka pyrkii taivuttamaan levyjä toisiaan kohti, eli levyjen välinen kulma pienenee. Hitsisauman vetovoima on sitä suurempi, mitä 25 suuremmasta saumasta on kyse. Useiden senttimetrien paksuisten levyjen yhteen hitsaaminen vaatii siksi erittäin järeän osien tuennan. Usein kotelorakenteiden levymäiset osat on kokoon hitsattava korotetussa lämpötilassa, esim. +70 Celsiusasteessa. Kotelorakenteen osien lämmittämiseksi haluttuun lämpötilaan ja pitämiseksi tässä lämpötilassa koko hitsaustapahtuman ajan osien yhteyteen järjeste-30 tään yleensä erillisiä lämmitysvastuksia. Lämmitysvastusten asentaminen ja toimintakuntoon saattaminen hidastaa hitsaustyövaihetta, ja lisäksi irralliset vastukset ja niistä lähtevät johdot rikkoontuvat helposti raskaita levyosia siirreltäessä. Kokoon hitsattavien osien tukeminen kiinni hitsauksen ajaksi ja tuennan irrottaminen seuraavaan työvaiheeseen ja/tai työpisteeseen siirryttäessä on hidasta ja nos-35 taa työkustannuksia.20 There are several problems with welding enclosed steel structures. Heavy plate-like parts must be firmly supported during welding to keep them stationary during welding. When welding the side plates, a tensile stress is created, which tends to bend the plates towards each other, thus reducing the angle between the plates. The larger the 25 seams, the greater the tensile strength of the weld. Therefore, welding several centimeter-thick sheets together requires very robust component support. Often, the plate-like parts of the housing structures have to be welded at elevated temperatures, e.g. +70 degrees Celsius. In order to heat the parts of the housing structure to the desired temperature and to maintain that temperature throughout the welding process, separate heating resistors are generally provided with the parts. Installing and setting up the heating resistors will slow down the welding process and, in addition, loose resistors and wires from them will easily break when moving heavy plate parts. Supporting the parts to be welded together during welding and removing the support when moving to the next work step and / or work station is slow and raises labor costs.
22
Sivulevyjen sisäänpäin kääntymisen estämiseksi kotelo rakenteet kokoonhitsataan yleensä siten, että sivulevyt kiinnitetään ensin oikeille paikoilleen pohjalevyyn pienillä hitsikiinnityksillä ja välilaipiot sijoitetaan oikeille paikoilleen sivuosien väliin. Välilaipioiden kiinnipysyminen varmistetaan pienillä hitsisaumoilla. Tämän jälkeen 5 suoritetaan varsinainen sivuosien kiinnihitsaus, jolloin välilaipiot estävät sivulevyjen kääntymisen sisäänpäin. Tämän menetelmän heikkoutena on se, että sivulevyjen sisäpuolinen kiinnihitsaus on tehtävä kokonaan käsinhitsauksena, koska paikoillaan olevat välilaipiot häiritsevät mekanisoitujen hitsausmenetelmien, kuten jauhekaarihitsauksen tai elektronisuihkuhitsauksen käyttämistä. Käsin hitsaaminen 10 on hidasta, joten hitsauksen työkustannukset muodostuvat suuriksi ja koteloraken-teen kokonaisvalmistusaika pitenee huomattavasti. Lisäksi käsinhitsaamisessa syntyy helposti työvirheitä ja laatupoikkeamia, mikä hankaloittaa laadunvalvontaa ja vaikeuttaa sovituissa laatuvaatimuksissa pysymistä. Lämpötilaltaan korkeiden osien kokoonhitsaaminen käsin hitsaamalla on lisäksi erittäin epämukavaa.In order to prevent the side panels from turning inward, the housing structures are generally welded by first securing the side panels to the base plate with small welding fasteners and inserting the intermediate bulkheads between the side sections. The securing of bulkheads is ensured by small welds. Thereafter, the actual welding of the side members is carried out, whereby the intermediate bulkheads prevent the side plates from turning inwards. The disadvantage of this method is that the internal welding of the side plates has to be completely hand-welded, since the fixed bulkheads interfere with the use of mechanized welding methods such as powder arc welding or electron beam welding. Manual welding 10 is slow, resulting in high labor costs for welding and significantly increasing the overall manufacturing time of the housing structure. In addition, manual welding easily results in malfunctions and quality deviations, which complicates quality control and makes it difficult to meet agreed quality requirements. In addition, hand-welding high temperature parts is extremely uncomfortable.
15 Keksinnön tavoitteena on tuoda esiin menetelmä kotelomaisten rakenteiden ko-koonhitsaamiseksi sekä menetelmässä käytettävä hitsausjigi, joilla voidaan merkittävästi vähentää tunnettuihin kokoonhitsausmenetelmiin liittyviä haittoja ja epäkohtia.It is an object of the invention to provide a method for size welding enclosure structures and a welding jig for use in the method which can significantly reduce the drawbacks and drawbacks associated with known welding methods.
Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan menetelmällä ja hitsausjigillä, joille on 20 tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.The objects of the invention are achieved by a method and a welding jig, which are characterized by what is disclosed in the independent claims. Certain preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.
Keksinnön kohteena on menetelmä levymäisistä osista koostuvien rakenteiden pohjalevyjen ja pohjalevyyn kiinnitettävien sivulevyjen kiinnihitsaamiseksi. Menetelmässä kiinnihitsattavat osat tuetaan lujasti paikoilleen ennen kiinnihitsaamista ja 25 varsinainen kiinnihitsaus tehdään tämän jälkeen. Osien tuennan tarkoituksena on se, että osat pysyvät luotettavasti tarkoitetuilla paikoillaan koko hitsaustapahtuman ajan. Osien tuennan täytyy olla riittävän vahva, jotta se kestää hitsaustapahtuman aikana kiinnihitsattaviin osiin syntyvät jännitykset, kuten lämpöjännitykset ja hit-sisaumaan syntyvät, sivulevyjä kallistamaan pyrkivät vetojännitykset. Keksinnössä 30 pohjalevyt ja pohjalevyyn kiinnihitsattavat sivulevyt kiinnitetään hitsaamisen ajaksi erilliseen, tätä tarkoitusta varten valmistettuun hitsausjigiin. Hitsausjigiin kiinnitetään kerrallaan ainakin kaksi pohjalevyä ja näihin pohjalevyihin kiinnihitsattavat sivulevyt. Levyjen kiinnittämien tapahtuu hitsausjigiin kuuluvilla irrotettavilla kiinni-tysosilla.The invention relates to a method for welding the bottom plates and side plates to be attached to the base plate of structures consisting of plate-like parts. In the method, the parts to be welded are firmly supported in place prior to the welding, and 25 actual welding thereafter is performed. The purpose of component support is to ensure that components remain in their intended locations throughout the welding process. The support of the parts must be strong enough to withstand the stresses generated during the welding process on the parts to be welded, such as thermal stresses and tensile stresses tending to tilt the side plates resulting from the weld. In the invention, the base plates and the side plates to be welded to the base plate are secured to a separate welding jig made for this purpose during welding. At least two base plates are attached to the welding jig at a time and the side plates to be welded to these base plates. The plates are secured by the removable fasteners included in the welding jig.
35 335 3
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa ainakin yksi ensimmäinen pohjalevy kiinnitetään hitsausjigin symmetriatason ensimmäiselle puolelle ja ainakin yksi toinen pohjalevy kiinnitetään hitsausjigin symmetriatason toiselle puolelle.In a preferred embodiment of the method of the invention, at least one first base plate is secured to a first side of the welding jig symmetry plane and at least one second base plate is secured to a second side of the welding jig symmetry plane.
55
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa pohjalevyt kiinnitetään hitsausjigiin irrotettavasti kiinnitettävillä ensimmäisillä tu-kiosilla ja sivulevyt kiinnitetään hitsausjigiin irrotettavasti kiinnitettävillä toisilla ja kolmansilla tukiosilla. Edullisesti ensimmäiseen pohjalevyyn kiinnihitsattavat sivu-10 levyt ja toiseen pohjalevyyn kiinnihitsattavat sivulevyt, jotka ensimmäinen ja toinen pohjalevy on kiinnitetty hitsausjigin symmetriatason eri puolille, tuetaan ja kiinnitetään paikoilleen samoilla toisilla kiinnitysosilla.In another preferred embodiment of the method according to the invention, the base plates are secured to the welding jig by first detachable support members and the side plates are secured to the welding jig by the second and third support portions. Preferably, the side-plates to be welded to the first base plate and the side-plates to be welded to the second base plate, the first and second base plates being fixed to different sides of the welding jig symmetry plane, are supported and secured by the same second fastening members.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä kolmannessa edullisessa suoritusmuo-15 dossa hitsausjigiin kiinnitettyjä osia lämmitetään haluttuun lämpötilaan hitsausjigiin kuuluvilla lämmitysvastuksilla.In a third preferred embodiment of the method according to the invention, the parts fixed to the welding jig are heated to the desired temperature by heating resistors belonging to the welding jig.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä neljännessä edullisessa suoritusmuodossa hitsausjigiä käännetään pituusakselin ympäri hitsaustyön aikana symmetria-20 tason eri puolille kiinnitettyjen pohjalevyjen ja sivulevyjen kiinnihitsaamiseksi.In a fourth preferred embodiment of the method according to the invention, the welding jig is pivoted about a longitudinal axis during the welding operation in order to weld the bottom plates and side plates fixed to different sides of the symmetry-20 plane.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä viidennessä edullisessa suoritusmuodossa pohjalevyt ja sivulevyt kiinnihitsataan ainakin osittain mekanisoidulla hitsausmenetelmällä, kuten jauhekaarihitsauksella.In a fifth preferred embodiment of the method of the invention, the base plates and the side plates are welded at least partially by a mechanized welding process such as powder arc welding.
2525
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä kuudennessa edullisessa suoritusmuodossa menetelmällä kokoon hitsataan pohjalevystä ja kahdesta pohjalevyn reunoihin kiinnihitsattavasta sivulevystä koostuvia kotelorakenteiden osia. Edullisesti mainitut kotelorakenteet ovat öljynporauslauttojen jalkamoduuleja, ja menetelmällä 30 hitsataan kotelorakenteiden sisäpuolisia hitsisaumoja.In a sixth preferred embodiment of the method of the invention, the method comprises welding portions of housing structures consisting of a base plate and two side plates that are welded to the edges of the base plate. Preferably, said casing structures are foot modules of oil rigs, and method 30 welds the inside seams of the casing structures.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä hitsausjigi käsittää ensimmäisen päätyosan ja toisen päätyosan ja päätyosia yhdistäviä runkoputkia. Runkoputket määrittävät ainakin kaksi kiinnitystasoa pohjalevyjen kiinnittämistä varten. Hitsaus-35 jigiin kuuluu lisäksi irrotettavia tukiosia ainakin kahden pohjalevyn ja pohjalevyihin kiinni hitsattavien sivulevyjen kiinnittämiseksi irrotettavasti hitsausjigiin kiinnihitsa-uksen ajaksi.The welding jig used in the method according to the invention comprises frame pipes connecting the first end portion and the second end portion and the end portions. The frame tubes define at least two mounting levels for mounting the base plates. The welding-35 jig further includes removable support members for removably securing the at least two base plates and the side plates to be attached to the base plates for the duration of the weld.
44
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä edullisessa suoritusmuodossa on kaksi rinnakkaista, olennaisesti yhdensuuntaista runkoputkea, jotka määrittävät hitsausjigin symmetriatason, jolloin ensimmäinen kiinnitystaso ensimmäisen pohjalevyn kiinnittämiseksi sijaitsee symmetriatason ensimmäisellä puolella ja toinen kiinnitys-5 taso toisen pohjalevyn kiinnittämiseksi sijaitsee symmetriatason toisella puolella.In a preferred embodiment of the welding jig according to the invention, there are two parallel, substantially parallel frame tubes defining a plane of symmetry of the welding jig, wherein the first mounting plane for securing the first base plate is located on the first side of the symmetry plane.
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa mainitut irrotettavat tukiosat käsittävät runkoputkiin irrotettavasti kiinnitettäviä ensimmäisiä tukiosia pohjalevyjen kiinnittämistä varten sekä runkoputkiin irrotetta-10 vasti kiinnitettäviä toisia tukiosia ja toisiin tukiosiin irrotettavasti kiinnitettäviä kolmansia tukiosia sivulevyjen kiinnittämistä varten. Edullisesti mainitut toiset tukiosat ovat olennaisesti symmetrisiä osia, joissa on ensimmäinen kylki ensimmäiseen pohjalevyyn kiinnihitsattavan sivulevyn tukemista ja kiinnittämistä varten ja toinen kylki toiseen pohjalevyyn kiinnihitsattavan sivulevyn tukemista ja kiinnittämistä var-15 ten, jotka ensimmäinen ja toinen pohjalevy on järjestetty kiinnitettäväksi hitsausjigin symmetriatason eri puolilla oleville kiinnitystasoille.In another preferred embodiment of the welding jig according to the invention, said detachable support members comprise first detachable support members for mounting base plates and releasably securing second support members for detachable support members and third detachably secured third support members for second support members. Preferably, said second support portions are substantially symmetrical portions having a first flank for supporting and securing the weldable side plate to the first base plate and a second flank for supporting and securing the weldable side plate to the second base plate, the first and second base plates being .
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä kolmannessa edullisessa suoritusmuodossa mainitut toiset tukiosat ovat kiinnitettävissä kiinnitystason vastakkaisille reu-20 noille pohjalevystä ja kahdesta pohjalevyn reunoihin kiinnihitsattavasta sivulevystä koostuvan kotelorakenteen osan kokoonhitsaamiseksi.In a third preferred embodiment of the welding jig according to the invention, said second support members can be secured to opposing edges of the mounting plane to weld a portion of the housing structure consisting of a base plate and two side plates to be welded to the periphery of the base plate.
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä neljännessä edullisessa suoritusmuodossa tukiosat on järjestetty kiinnitettäviksi hitsausjigiin irrotettavien lukituskiilojen 25 avulla.In a fourth preferred embodiment of the welding jig according to the invention, the support members are arranged to be secured to the welding jig by removable locking wedges 25.
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä viidennessä edullisessa suoritusmuo-j : dossa runkoputkien sisään on järjestetty lämmitysvastuksia hitsausjigiin kiinnitetty jen osien lämmittämiseksi haluttuun lämpötilaan.In a fifth preferred embodiment of the welding jig according to the invention, heating resistors are provided inside the body tubes to heat the parts attached to the welding jig to the desired temperature.
3030
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä kuudennessa edullisessa suoritusmuodossa hitsausjigin päätyosissa on laakeroidusti toimiva tukielin hitsausjigin asentamiseksi pituusakselin ympäri käännettävästi erillisten päätytukien varaan.In a sixth preferred embodiment of the welding jig according to the invention, the end portions of the welding jig have a bearing-acting support member for pivoting the welding jig pivotally about the longitudinal axis on separate end supports.
35 Keksinnön mukaisen menetelmän ja hitsausjigin etuna on, että se mahdollistaa mekanisoitujen hitsausmenetelmien, kuten jauhekaarihitsauksen käyttämisen myös kotelorakenteen sisäpuolisten hitsisaumojen hitsaamisessa. Mekanisoituja hitsausmenetelmiä käyttämällä voidaan lyhentää kotelorakenteen vai m istu sai kaa, 5 saavutetaan säästöä työkustannuksissa ja aikaansaadaan tasalaatuinen ja laadultaan korkeatasoinen hitsisauma.An advantage of the inventive method and the welding jig is that it enables the use of mechanized welding methods, such as powder arc welding, also for welding welds inside the housing structure. The use of mechanized welding techniques can shorten the finish of the enclosure structure, save on labor costs and provide a consistent and high quality weld.
Lisäksi keksinnön etuna on, että se nopeuttaa ja yksinkertaistaa kotelo rakenteen levymäisten osien tukemista luotettavasti paikoilleen hitsaustyön ajaksi. Kotelora-5 kenteen osat ovat samaan hitsausjigiin tuettuina useiden hitsaustyövaiheiden aikana, ja hitsausjigiä voidaan siirtää työpisteestä toiseen osia irrottamatta.A further advantage of the invention is that it speeds up and simplifies the fastening of the plate-like parts of the housing structure reliably in place during welding work. Parts of the Kotelora-5 field are supported in the same welding jig during several welding work stages, and the welding jig can be moved from one workstation to another without removing the parts.
Vielä keksinnön etuna on, että se mahdollistaa useamman kuin yhden kotelonra-kenteen osien kiinnittämisen samaan hitsausjigiin samanaikaisesti, jolloin yhdessä työpisteessä kerralla tehtävien hitsaustöiden määrä kasvaa. Samalla usein kotelo-10 rakenteiden kokoon hitsauksessa tarvittavien hitsausjigien lukumäärä pysyy pienenä.A further advantage of the invention is that it enables the parts of more than one housing structure to be attached to the same welding jig simultaneously, thereby increasing the amount of welding work performed at one workstation at a time. At the same time, the number of welding jigs required to weld the housing-10 structures often remains small.
Keksinnön mukaisen hitsausjigin erään suoritusmuodon erityisenä etuna on, että se mahdollistaa hitsausjigiin kiinnitettyjen kotelorakenteen osien lämmittämisen haluttuun lämpötilaan ja pitämisen halutussa lämpötilassa ilman erillisiä lämmitti-15 miä.A particular advantage of an embodiment of the welding jig according to the invention is that it enables the parts of the housing structure attached to the welding jig to be heated to the desired temperature and kept at the desired temperature without separate heaters.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävää hitsausjigiä sivulta yläviistosta kuvattuna, 20 kuva 2a esittää suurennoksena osaa kuvassa 1 esitetystä hitsausjigistä, kuva 2b esittää kuvan 1 esittämän hitsausjigin poikkileikkausta ja kuva 3 esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaista, päätytuen varaan tuettua hitsausjigiä päästä kuvattuna.The invention will now be described in detail. In the description, reference is made to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an exemplary side elevation view of a welding jig used in the method of the invention, Fig. 2a is an enlarged view of a welding jig shown in Fig. 1; supported welding jig as viewed from the end.
Kuvassa 1 on esitetty esimerkinomaisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä 25 käytettävä hitsausjigi sivulta yläviistosta kuvattuna. Hitsausjigi on pitkänomainen rakenne, jossa on kaksi päätyosaa ja kaksi rinnakkaista ja yhdensuuntaista pääty-osia yhdistävää runkoputkea 8. Hitsausjigin päissä olevat päätyosat ovat rakenteeltaan olennaisesti samanlaisia, mutta toistensa peilikuvia. Päätyosassa on muodoltaan neliömäinen teräksinen päätylevy 10, jonka ensimmäiseen, hitsausji-30 gin keskiosasta poispäin osoittavaan pintaan on kiinnitetty hitsaamalla metallinen lieriö 12. Edullisesti päätylevy on kooltaan 850*850 mm ja paksuudeltaan 20 mm. Edullisesti lieriön pituus on 600 mm, halkaisija 800 mm ja seinämäpaksuus 10 6 mm. Metallilieriö muodostaa tukielimen, jonka varassa hitsausjigi voidaan tukea erillisten päätytukien varaan myöhemmin esitettävällä tavalla. Päätylevyn nurkissa on reiät 14, jotka mahdollistavat hitsausjigiin tarttumisen nostolaitteella, kuten nosturin koukuilla. Hitsausjigin runkoputket 8 kiinnittyvät päistään päätylevyihin. Run-5 koputket ovat onttoja metallisia putkia, joiden poikkileikkaus on edullisesti suorakaiteen muotoinen. Edullisesti runkoputket ovat 100*100 mm metalliputkia, joiden seinämäpaksuus on 10 mm. Runkoputkien keskinäinen etäisyys on edullisesti 400 mm. Runkoputkien välinen keskilinja määrittää hitsausjigin pyörähdysakselin ja runkoputkien pituusakselit määrittävät symmetria-tason, jonka suhteen hitsausjigi 10 on symmetrinen. Päätyosat 10 kiinnittyvät runkoputkiin siten, että lieriöiden 12 keskiakselit asettuvat pyörähdysakselille. Runkoputkien pinnat määrittävät sym-metriatason ensimmäisellä puolella olevan ensimmäisen kiinnitystason ja symmet-riatason toisella puolella olevan toisen kiinnitystason levymäisten osien kiinnittämistä varten.Figure 1 is an exemplary side elevational view of the welding jig used in the method 25 of the invention. The welding jig is an elongated structure having two end portions and two parallel tubes parallel to the end portions 8. The end portions of the welding jig end are substantially similar in structure but mirror each other. The end portion has a square steel end plate 10 having a first cylindrical surface 12 fixed by welding on a first surface facing away from the center portion of the welding die-30 g. Preferably, the end plate is 850 * 850 mm and 20 mm thick. Preferably, the cylinder has a length of 600 mm, a diameter of 800 mm and a wall thickness of 10 6 mm. The metal cylinder forms a support member upon which the welding jig can be supported on separate end supports as will be described later. There are holes 14 in the corners of the end plate which allow the welding jig to be gripped by a lifting device such as crane hooks. The body tubes 8 of the welding jig are attached at their ends to the end plates. Run-5 tubes are hollow metal tubes, preferably of rectangular cross-section. Preferably, the body tubes are 100 * 100 mm metal tubes having a wall thickness of 10 mm. The distance between the frame tubes is preferably 400 mm. The center line between the frame tubes defines the rotation axis of the welding jig and the longitudinal axes of the frame tubes define the plane of symmetry with respect to which the welding jig 10 is symmetrical. The end portions 10 engage with the frame tubes so that the central shafts of the cylinders 12 are positioned on the axis of rotation. The surfaces of the frame tubes define a first attachment plane on one side of the symmetry plane and a second attachment plane on the other side of the symmetry plane for attaching the plate-like portions.
15 Runkoputkien ulospäin osoittavilla reunoilla on sopivin välimatkoin järjestettyjä kiinnitysosia 16. Kiinnitysosat ovat muotoiltuja metallisia osia, joissa on kantaosa ja kärkiosa, jossa on läpimenevä reikä lukituskiilaa 18 varten. Kiinnitysosat on kiinnitetty kantaosastaan hitsaamalla runkoputkien ulospäin osoittaviin reunoihin siten, että niiden kärkiosat osoittavat runkoputkista symmetriatason suuntaisesti pois-20 päin. Hitsausjigiin kuuluvat vielä ensimmäiset tukiosat 20, toiset tukiosat 22 ja kolmannet tukiosat 24, joiden avulla kokoonhitsattavan kotelorakenteen pohjalevy 100 ja sivulevyt 102 kiinnitetään luotettavasti paikoilleen hitsausjigiin kokoonhitsa-uksen ajaksi. Ensimmäiset, toiset ja kolmannet tukiosat kiinnitetään irrotettavasti runkoputkien kiinnitysosiin 16 tai toisiinsa lukituskiilojen 18 avulla.The outwardly facing edges of the frame tubes have fastening members 16 spaced apart at suitable intervals. The fasteners are shaped metal parts having a base and a tip having a through hole for the locking wedge 18. The fasteners are secured at their base by welding to the outwardly facing edges of the frame tubes, with their tip portions facing away from the frame tubes in a direction parallel to the plane of symmetry. The welding jig further comprises first support members 20, second support members 22 and third support members 24 for reliably securing the base plate 100 and the side plates 102 of the collapsible housing structure during welding. The first, second and third support members are removably secured to the frame tube attachment parts 16 or to one another by means of locking wedges 18.
25 Kuvassa 2a on esitetty suurennoksena osa kuvassa 1 esitetystä hitsausjigistä ja kuvassa 2b kuvan 1 esittämän hitsausjigin poikkileikkaus. Kuvissa on näkyvissä hitsausjigiin paikoilleen sijoitetut kotelorakenteen pohjalevy 100 ja kaksi sivulevyä 102 sekä niiden kiinnittämisessä käytettävät ensimmäiset, toiset ja kolmannet tukiosat. Ensimmäiset tukiosat rakentuvat kahdesta rinnakkaisesta U-muotoisesta 30 levymäisestä osasta, jotka on liitetty yhteen pulteilla siten, että levymäisten osien väliin jää kiinnitysosan 16 kärkiosan leveyden suuruinen rako. Ensimmäisten tu-kiosien kannoissa on reikä lukituskiilaa 18 varten. Ensimmäiset tukiosat asetetaan paikoilleen siten, että runkoputkien molemmin puolin asetettujen pohjalevyjen 100 reunat jäävät tukiosan U-muotoiseen hahloon ja kiinnitysosan 16 kärkiosa asettuu 35 ensimmäisen tukiosan levymäisten osien väliseen rakoon. Ensimmäiset tukiosat lukitaan paikoilleen asettamalla lukituskiila 18 tukiosan kantaosan ja kiinnitysosan 7 16 kärkiosan läpi meneviin reikiin. Tukiosa lukittuu näin paikoilleen, ja samalla hit-sausjigin runkoputkien 8 molemmin puolin sijaitsevat pohjalevyn 100 reunat jäävät tukiosan hahlon sisään, jolloin niiden liikkuminen estyy. Tarvittaessa tukiosan hahlon sisäreunan ja pohjalevyn pinnan väliin voidaan asettaa vielä kiristyskiila 26, 5 jolla varmistetaan pohjalevyn paikoillaan pysyminen. Ensimmäisillä tukiosilla varmistetaan kotelorakenteen pohjalevyn 100 luotettava kiinnittäminen hitsausjigiin. Edullisesti yksi ensimmäinen tukiosa sijoitetaan pohjalevyn jokaisen nurkan läheisyyteen.Figure 2a is an enlarged view of a section of the welding jig shown in Figure 1 and Figure 2b is a cross-sectional view of the welding jig shown in Figure 1. The figures show the housing plate base 100 and the two side plates 102 positioned in the welding jig and the first, second and third support portions used to secure them. The first support members consist of two parallel U-shaped 30-plate sections joined together by bolts such that a gap of a width of the tip portion of the fastening portion 16 remains between the plate-like sections. The sockets of the first support members have a hole for the locking key 18. The first support members are positioned such that the edges of the bottom plates 100 disposed on either side of the frame tubes remain within the U-shaped slot of the support member and the tip portion of the fastening member 16 engages in a gap between the plate-like portions of the first support member. The first support members are locked in place by inserting a locking wedge 18 in the holes passing through the support member base and the attachment member 7 16. The support member is thus locked in place and at the same time the edges of the base plate 100 on either side of the hit-sausjig frame tubes 8 remain inside the slot of the support member, thereby preventing their movement. If necessary, a clamping wedge 26, 5 may be inserted between the inner edge of the support slot slot and the surface of the base plate to ensure that the base plate remains in place. The first supporting members ensure a reliable attachment of the base structure base plate 100 to the welding jig. Preferably, one first support member is disposed adjacent to each corner of the base plate.
Toiset tukiosat 24 rakentuvat kahdesta rinnakkaisesta muotoillusta pitkänomaises-10 ta levymäisestä osasta, jotka on liitetty yhteen pulteilla siten, että levymäisten osien väliin jää kiinnitysosan 16 kärkiosan leveyden suuruinen rako. Toisten tukiosien keskiosassa on lovi 28, jonka leveys on olennaisesti yhtä suuri kuin pohjalevyn kahden levynpaksuuden ja runkoputken korkeuden summa. Loven kohdalla on levymäisten osien läpi menevä reikä lukituskiilaa 18 varten. Toinen tukiosa sovite-15 taan paikoilleen hitsausjigiin asettamalla se runkoputken kiinnitysosan kohdalle siten, että kiinnitysosan kärkiosa asettuu toisen tukiosan levymäisten osien väliin ja pohjalevyn reunat asettuvat loven 28 sisään. Toinen tukiosa lukitaan liikkumattomaksi asettamalla levymäisten osien reiän ja kiinnitysosan kärkiosan reiän läpi menevä lukituskiila 18 paikoilleen.The second supporting members 24 consist of two parallel shaped elongated plate-like sections which are bolted together so that a gap of a width of the tip portion of the fastening portion 16 is left between the plate-like portions. The central portion of the second support members has a notch 28 having a width substantially equal to the sum of the two plate thicknesses of the base plate and the height of the frame tube. There is a hole for the locking wedge 18 through the slot-like portions. The second support member is fitted-15 into the welding jig by positioning it on the body tube attachment portion such that the tip portion of the attachment member is positioned between the plate-like portions of the second support member and the edges of the base plate abut the notch 28. The second support member is locked in motion by locating a locking wedge 18 through a hole in the plate-like members and a hole in the tip member of the attachment member.
20 Toisen tukiosan 22 keskiosassa olevan loven 28 reunat muodostavat pohjalevyä 100 paikallaan pitävän tuen, ja loven ja tukiosan päiden rajaamat kyljet muodostavat kotelorakenteen sivulevyjä 102 paikallaan pitävät tuet. Yksi tukiosa tukee siten hitsausjigin symmetriatason molemmille puolille kiinnitettyjä sivulevyjä. Tukiosan kylkien hitsausjigin sisäosaa kohti osoittavat reunapinnat 30 on muotoiltu siten, 25 että niiden muoto vastaa mahdollisimman tarkoin koneistetun sivulevyn 102 poikki-leikkausmuotoa, jolloin reunapintaa vasten asetettu sivulevy tukeutuu koko leveydeltään tukiosaan. Edullisesti reunapintojen muoto on sovitettu seuraamaan sivuosien reunoihin koneistettujen, hitsausrailon muodostavien viisteiden muotoa. Sivulevyt voidaan kiinnittää toisiin tukiosiin myös siten, että sivulevyn reunan ja 30 pohjalevyn pinnan väliin jää sopiva ilmarako hitsausta varten. Toisiin tukiosiin voidaan järjestää myös ulospäin suuntautuva esikallistus, jolla kompensoidaan hit-sisaumaan syntyvän vetojännityksen aiheuttama sivulevyn sisäänpäin kallistuminen.The edges 28 of the notch 28 in the middle portion of the second support portion 22 form a support for holding the base plate 100, and the sides delimited by the ends of the notch and support member form the support for holding the side plates 102 of the housing structure. One support member thus supports side plates mounted on both sides of the welding jig symmetry plane. The edge faces 30 facing the inside of the welding jig on the sides of the support member are shaped such that they conform as closely as possible to the cross-sectional shape of the machined side panel 102, with the side panel positioned against the edge surface resting on the support member. Preferably, the shape of the edge surfaces is adapted to follow the shape of the bevels formed on the edges of the side members to form a welding slot. The side plates can also be secured to the other support members so that a suitable air gap is left between the side plate edge and the bottom plate surface for welding. The other support members may also be provided with an outwardly directed pre-tilt to compensate for the inward tilt of the side-plate due to the tensile stress created in the hit seam.
Toisen tukiosan päissä on vielä kolmannet tukiosat 24, joilla varmistetaan kotelo-35 rakenteen reunaosien pysyminen paikoillaan toisten tukiosien reunapintoja 30 vasten asetetussa asennossa. Kolmannet tukiosat ovat U-muotoisia irrallisia levymäi- 8 siä osia, joissa on sivulevyä 102 vasten asetettava ensimmäinen sakara ja toisen tukiosan kärkiosaan tuettava toinen sakara. Toisen tukiosan kärkiosissa on kaksi läpimenevää reikää lukituskiiloja 18 varten. Kolmannet tukiosat sijoitetaan paikoilleen siten, että sivulevyn reuna ja toisen tukiosan päissä oleviin reikiin sovitetut 5 lukituskiilat asettuvat sakaroiden väliin. Tämän jälkeen lukituskiilat naputellaan lopullisesti paikoilleen, jolloin kolmannen tukiosan ensimmäinen sakara painautuu tiukasti sivulevyä vasten. Kotelorakenteen sivulevyn 102 reuna jää näin tiukasti puristuksiin kolmannen tukiosan 24 sakaran ja toisen tukiosan 22 reunapinnan 30 väliin lukiten sivulevyn liikkumattomasti hitsausjigiin. Toisia tukiosia sijoitetaan hit-10 sausjigiin sellainen määrä, että niillä saavutetaan sivuosien riittävä tuenta. Tukiosan tarvittava lukumäärä riippuu mm. käytettävästä hitsausmenetelmästä ja sivuosia ja pohjaosia yhdistävän hitsisauman koosta, mikä vaikuttaa suoraan hit-sisaumaan syntyvän vetojännityksen suuruuteen.The ends of the second support member further include third support members 24 which ensure that the edge portions of the housing-35 structure remain in position in a position relative to the edge surfaces 30 of the other support members. The third support members are U-shaped loose plate-like members having a first leg to be placed against the side panel 102 and a second leg supported on the tip portion of the second support member. The tip portions of the second support member have two through holes for locking wedges 18. The third support members are positioned so that the edge of the side plate and the locking wedges 5 fitted into the holes in the ends of the second support member are positioned between the forks. The locking wedges are then finally tapped into place, whereby the first leg of the third support member is pressed firmly against the side plate. The edge of the side plate 102 of the housing structure is thus tightly pinched between the mandrel of the third support member 24 and the peripheral surface 30 of the second support member 22, locking the side board in the welding jig. The other support members are placed in the hit-10 sausjig in an amount that provides sufficient support for the side members. The required number of support members depends on e.g. the welding method used and the size of the weld that connects the side members and the bottom members, which directly affects the amount of tensile stress that is created on the hit joint.
Keksinnön mukaisen hitsausjigin eräässä edullisessa suoritusmuodossa runkoput-15 kien 8 sisään on asennettu sähkötoimiset lämmitysvastukset 32, joiden avulla runkoputket ja niiden päällä lepäävät kotelorakenteiden osat voidaan lämmittää haluttuun lämpötilaan hitsaustyön ajaksi. Runkoputkien sisään sijoitetut lämmitysvastukset ovat suojassa kolhuilta ja muilta mekaanisilta rasituksilta, joten ne eivät rikkoonnu hitsattavien kappaleiden siirtojen aikana. Hitsausjigin päätylevyissä 10 on 20 runkoputkien 8 päiden kohdalla lieriöön 12 avautuvat reiät (ei esitetty), joiden läpi runkoputkien päät tulevat. Lämmitysvastusten sähkönsyöttö on järjestetty runko-putkien avoimien päiden kautta. Lämmitysvastusten tehonsäätöä ohjataan termostaatilla, jolloin hitsattavat osat pysyvät varmasti oikeassa lämpötilassa koko hit-saustapahtuman ajan.In a preferred embodiment of the welding jig according to the invention, electrically heated resistors 32 are mounted inside the frame tubes 15, whereby the frame tubes and parts of the housing structures resting thereon can be heated to the desired temperature during the welding operation. The heating resistors placed inside the frame tubes are protected from bumps and other mechanical stresses, so they do not break during the transfer of the welded parts. The welding jig end plates 10 have holes (not shown) in the cylinder 12 at the ends of the frame tubes 8 through which the ends of the frame tubes enter. Electricity supply to the heating resistors is provided through the open ends of the frame pipes. Power control of the heating resistors is controlled by a thermostat, which ensures that the welded parts remain at the correct temperature throughout the welding process.
25 Kuvassa 3 on esitetty esimerkinomaisesti eräs keksinnön mukainen hitsausjigi. Keksintöön kuuluu kaksi erillistä päätytukea 40, joiden varaan hitsausjigi tuetaan kummastakin päästään kotelorakenteen osien kiinnittämisen ja kokoonhitsauksen ajaksi. Kumpikin päätytuki käsittää putkimaisista osista rakentuvan rungon 42, jonka varaan on asennettu rinnakkain kaksi pyörivästi laakeroitua tukirengasta 44. 30 Tukirenkaiden koko ja keskinäinen etäisyys on valittu siten, että tukirenkaiden päälle asetettava hitsausjigin päätyosan lieriö 12 tukeutuu ulkoreunastaan tukirenkaisiin. Edullisesti tukirenkaiden halkaisija on 40 cm ja niiden keskipisteiden välinen etäisyys 50 cm. Tukirenkaiden laakeroinnin ansiosta hitsausjigiä voidaan kääntää pienellä voimalla tukirenkaiden päällä, jolloin hitsausjigi pyörii pituusakse-35 linsa ympäri. Edullisesti osa tukirenkaista on moottoroituja hitsausjigin kääntämisen helpottamiseksi.Figure 3 shows, by way of example, a welding jig according to the invention. The invention includes two separate end brackets 40 on which the welding jig is supported at each end for securing and welding parts of the housing structure. Each end bracket comprises a tubular body 42 on which two pivotally mounted support rings 44 are mounted parallel to each other. The size and spacing of the support rings are selected such that the cylinder 12 of the welding jig end portion disposed on the support rings is supported on its outer edges by the support rings. Preferably, the support rings have a diameter of 40 cm and a distance of 50 cm between their centers. Thanks to the support ring bearings, the welding jig can be rotated with a low force on the support rings so that the welding jig rotates about its longitudinal axis 35 lenses. Preferably, some of the support rings are motorized to facilitate turning of the welding jig.
99
Hitsausjigin tarkoituksenmukainen pituus määräytyy sen käyttötarpeen mukaan eli hitsausjigin avulla kiinnihitsattavien osien pituuden mukaan. Hitsausjigillä saavutettavat edut kuitenkin korostuvat silloin, kun hitsausjigin pituus on verrattain suuri, edullisesti useita metrejä, koska tällöin kiinnihitsaukseen tarvitaan pitkiä hit-5 sisaumoja, jotka voidaan suorittaa taloudellisesti mekanisoiduilla hitsausmenetelmillä, kuten jauhekaarihitsauksella.The appropriate length of the welding jig is determined by its intended use, ie the length of the parts to be welded by the welding jig. However, the advantages of a welding jig are emphasized when the length of the welding jig is relatively large, preferably several meters, since this requires long hit-5 welds, which can be accomplished by economically mechanized welding methods such as powder arc welding.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä kotelomaisten rakenteiden kokoonhitsaa-minen tapahtuu seuraavalla tavalla. Ensin kotelorakenteen kokoonhitsattavat osat kiinnitetään hitsausjigiin ensimmäisessä työpisteessä. Osien kiinnittäminen aloiteli) taan asettamalla ensimmäinen pohjalevy 100 tukien päälle ja nostamalla hitsausji-gi pohjalevyn päälle. Tämän jälkeen runkoputkien päälle nostetaan toinen pohjalevy ja runkoputkien kiinnitysosiin 16 kiinnitetään lukituskiilojen 18 avulla tarpeellinen määrä ensimmäisiä tukiosia 20, jotka kiinnittävät pohjalevyt liikkumattomasti paikoilleen runkoputkiin molemmille kiinnitystasoille. Edullisesti pohjalevyn kiinnityk-15 sessä käytetään ainakin neljää ensimmäistä tukiosaa, jotka sijoitetaan pohjalevyn nurkkien läheisyyteen.In the process of the invention, the housing-like structures are welded together in the following manner. First, the welded parts of the housing structure are secured to the welding jig at the first work station. To secure the parts, start by placing the first base plate 100 on the supports and lifting the welding jig onto the base plate. A second base plate is then lifted over the frame tubes and a sufficient number of first support members 20 are secured to the frame tube attachments 16 by means of locking wedges 18 which immobilize the base plates in place on the frame tubes for both mounting levels. Preferably, at least four first support portions are used to secure the base plate, which are positioned near the corners of the base plate.
Seuraavaksi molempiin runkoputkiin 8 kiinnitetään lukituskiilojen 18 avulla tarvittava määrä toisia tukiosia 22 edellä selostetulla tavalla. Toisten tukiosien asentamisen jälkeen niiden reunapintoja vasten asetetaan kotelorakenteen sivulevyt 102, 20 jotka lukitaan paikoilleen toisiin tukiosiin kolmansien tukiosien 24 ja lukituskiilojen 18 avulla. Sivulevyt asennetaan paikoilleen molemmille puolille hitsausjigiä.Next, the required number of second support members 22 is secured to both frame tubes 8 by means of locking wedges 18 as described above. After installing the second support members, side panels 102, 20 of the housing structure are placed against their peripheral surfaces, which are locked into place in the other support members by means of third support members 24 and locking wedges 18. The side plates are mounted on both sides of the welding jig.
Sivulevyjen kiinnittämisen jälkeen suoritetaan sivulevyjen ja pohjalevyjen kokoon-hitsaus kotelorakenteen sisäpuolisella, kotelorakenteen pituussuuntaisella hitsi saumalla. Sivulevyjen kiinnihitsaamista varten hitsausjigi siirretään toiseen työ-25 pisteeseen, joka on varustettu hitsauslaitteilla. Hitsausjigin siirtäminen tapahtuu nostolaitteella, jossa on tartuntaelimet hitsausjigin päätylevyihin tarttumista varten. Edullisesti kokoonhitsaus tehdään jollain mekanisoiduilla hitsausmenetelmällä, kuten jauhekaarihitsauksella. Mekanisoitujen hitsausmenetelmien käyttäminen on mahdollista, koska keksinnön mukaista hitsausjigiä käytettäessä sivulevyjen väliin 30 ei tarvitse asentaa välilaipioita estämään sivujevyjen kääntyminen toisiaan kohti hitsisauman vetovoimien vaikutuksesta. Kokoonhitsaaminen tehdään ensin hitsausjigin ensimmäiselle kiinnitystasolle kiinnitetyille kotelorakenteen osille. Tämän jälkeen hitsausjigiä käännetään pyörintäakselin ympäri siten, että toiselle kiinnitys-tasolle kiinnitetyt osat tulevat hitsauslaitteiden ulottuville. Tarvittaessa koteloraken-35 teen osat voidaan lämmittää hitsaamisen ajaksi korotettuun lämpötilaan hitsausji-gissä olevilla lämmitysvastuksilla.After securing the side plates, the side plates and base plates are welded together by a longitudinal weld on the inside of the housing structure. For welding the side plates, the welding jig is moved to another work station equipped with welding equipment. The transfer of the welding jig is effected by a lifting device having gripping means for engaging the welding jig end plates. Preferably, the welding is performed by some mechanized welding method, such as powder arc welding. The use of mechanized welding methods is possible because, when using the welding jig according to the invention, there is no need to install intermediate bulkheads 30 between the side plates to prevent the side plates from turning towards each other due to the welding tensile forces. The welding is first performed on the housing structure parts fixed to the first mounting plane of the welding jig. The welding jig is then rotated about the axis of rotation so that the parts secured to the second mounting plane become accessible to the welding equipment. If necessary, parts of the housing structure-35 can be heated to elevated temperatures during welding by heating resistors in the welding jig.
1010
Sivulevyjen ja pohjalevyjen kiinnihitsaamisen jälkeen kotelorakenteeseen hitsataan kiinni sivulevyihin ja pohjalevyyn kiinnittyvät välilaipiot (välilaipioita ei ole esitetty kuvissa). Välilaipioiden kiinnihitsaus vaatii useita välilaipioiden reunoja pitkin kulkevia erisuuntaisia hitsisaumoja, joten se on yleensä tarkoituksenmukaisinta tehdä 5 käsinhitsaamalla, esim. MIG-hitsauksella, tai robotisoidulla hitsauksella. Välilaipioiden kiinnihitsaamista varten hitsausjigi siirretään kolmanteen työpisteeseen, jossa välilaipioiden kiinnihitsaus tapahtuu.After welding the side plates and bottom plates, the intermediate bulkheads (which are not shown in the figures) attached to the side plates and the base plate are welded to the housing structure. Welding of intermediate bulkheads requires a number of different directional welds along the edges of the intermediate bulkheads, so it is usually most convenient to do this by hand welding, eg MIG welding, or robotized welding. For welding the intermediate bulkheads, the welding jig is moved to the third work station where the intermediate bulkhead welding takes place.
Välilaipioiden kiinnihitsauksen jälkeen toiset ja kolmannet tukielimet voidaan irrot-taan kokonaan. Tämän jälkeen hitsataan sivulevyjen ja pohjalevyn välinen ulko-10 puolinen hitsisauma. Tämän hitsauksen aikana pohjalevy on vielä kiinnitettynä hit-sausjigiin ensimmäisillä tukielimillä. Em. hitsausten jälkeen kotelorakenne voidaan irrottaa hitsausjigistä. Edullisesti hitsausjigi siirretään neljänteen työpisteeseen ko-telorakenteen irrottamista varten. Kotelorakenteiden irrottaminen tapahtuu yksinkertaisesti poistamalla ensimmäisiä tukiosia kiinnipitävät lukituskiilat, jolloin tu-15 kiosat irtoavat runkoputkista. Samalla kotelorakenne irtoaa hitsausjigistä. Hitsausjigi voidaan nyt viedä takaisin ensimmäiseen työpisteeseen, jossa siihen kiinnitetään uudet kokoonhitsattavat kotelorakenteen osat.After the intermediate bulkheads are welded, the second and third support members can be completely removed. The outer side seam between the side plates and the base plate is then welded. During this welding, the base plate is still attached to the hit sausjig by the first support members. Em. after welding, the housing structure can be removed from the welding jig. Preferably, the welding jig is moved to a fourth work station for removal of the housing structure. Removal of the housing structures is accomplished simply by removing the locking wedges holding the first support portions, thereby detaching the tu-15 assemblies from the frame tubes. At the same time, the housing structure is detached from the welding jig. The welding jig can now be reintroduced back to the first work station where new, weldable housing components are attached.
Hitsausjigistä irrotettu kotelorakenne ei ole vielä täysin valmis, koska siitä puuttuu sivulevyihin kiinnitettävä kansilevy. Kansilevyn kiinnihitsaamisessa ei välttämättä 20 tarvita keksinnön mukaista hitsausjigiä, vaan se voidaan tehdä tunnetuilla menetelmillä. Kansilevy asetetaan ensin oikeaan kohtaan sivulevyjen reunojen päälle ja kiinnitetään tämän jälkeen lyhyillä hitsisaumoilla alustavasti paikoilleen. Tämän jälkeen kansilevy kiinnihitsataan ulkopuolisilla hitsisaumoilla. Edullisesti kansilevyn kiinnihitsaus tehdään jollain mekanisoidulla hitsausmenetelmällä, kuten jauhekaa-25 rihitsauksella.The housing structure removed from the welding jig is not yet complete because it lacks a cover plate to attach to the side plates. The welding jig according to the invention may not be necessary for welding the cover plate but may be accomplished by known methods. The cover plate is first placed in the correct position on the edges of the side plates and then secured in place with short welds. The cover plate is then welded with external welds. Preferably, the cover plate is welded by some mechanized welding method, such as powder welding.
Jos kansilevyn kiinnihitsaus tehdään korotetussa lämpötilassa, kotelorakenteen ja siihen alustavasti kiinnitetyn kansilevyn lämpötila nostetaan ensin sopivaan hit-sauslämpötilaan. Edullisesti kiinnihitsattavat osat lämmitetään oikeaan lämpötilaan uunissa, johon osat sijoitetaan sopivan pituiseksi ajaksi. Kun osien lämpötila on 30 noussut vaaditulle tasolle, ne poistetaan uunista, ja kiinnihitsaaminen suoritetaan edellä kuvatulla tavalla.If the welding of the cover plate is carried out at elevated temperature, the temperature of the housing structure and the cover plate initially affixed thereto is first raised to a suitable welding temperature. Preferably, the parts to be welded are heated to the correct temperature in an oven where the parts are placed for a suitable length of time. Once the temperature of the parts has reached the required level, they are removed from the furnace and welded as described above.
Keksinnön mukaista hitsausmenetelmää ja hitsausjigia voidaan käyttää myös kansilevyn kiinnihitsaamisessa. Kansilevyt voidaan kiinnittää hitsausjigin molemmille kiinnitystasoille pohjalevyjen tavoin ensimmäisillä kiinnityselimillä, minkä jälkeen 35 edellä kuvatulla menetelmällä valmistettu sivulevyistä, pohjalevyistä ja väliiaipioista 11 rakentuva kotelorakenteen osa asetetaan kansilevyn päälle ja kiinnitetään lyhyillä hitsisaumoilla paikoilleen. Tämän jälkeen tehdään sivulevyjen ja kansilevyn lopullinen kiinnihitsaus. Paksuudeltaan erilaisten kansilevyjen ja pohjalevyjen kiinnittämisessä hitsausjigiin voidaan tarvittaessa käyttää hahlon leveyden suhteen toisis-5 taan poikkeavia ensimmäisiä tukiosia. Edullisesti kiinnittämisessä käytetään aina sellaisia ensimmäisiä tukiosia, joissa hahlon leveys on mitoitettu kiinnitettävän levyn paksuuden mukaan. Kansilevyjen kiinnihitsaamisen aikana kansilevyt voidaan tarvittaessa lämmittää korotettuun lämpötilaan hitsausjigiin kuuluvilla lämmitysvas-tuksilla ja päätytukien varaan tuettua hitsausjigiä voidaan pyörittää pyörähdysak-10 selin ympäri.The welding method and welding jig according to the invention can also be used for welding the cover plate. Like the base plates, the cover plates can be secured to both mounting surfaces of the welding jig by the first mounting members, after which the housing part made of the side plates, base plates and spacers 11 made by the method described above is placed over the cover plate and secured with short welds. This is followed by a final welding of the side plates and the cover plate. For attaching cover plates and base plates of different thicknesses to the welding jig, the first support members differing in slot width may be used, if necessary. Preferably, the first support members are always used for fastening in which the slot width is dimensioned according to the thickness of the board to be fastened. During the welding of the cover plates, the cover plates can be heated to elevated temperature by heating resistances of the welding jig, if necessary, and the welding jig supported on the end brackets can be rotated about a rotating shaft.
Kansilevyn kiinnittämisen jälkeen kotelorakenteen annetaan jäähtyä, minkä jälkeen sille voidaan tehdä tarvittavat koneistukset, kuten kansilevyn reunaan mahdollisesti tulevat hammastukset, ja viimeistelytoimenpiteet.After attaching the cover plate, the housing structure is allowed to cool, after which it can be subjected to the necessary machining operations, such as any incisors on the edge of the cover plate and finishing operations.
Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto soveltuu erityisen hyvin pohjalevystä, 15 sivulevyistä, välilaipioista ja kansilevystä rakentuvien kotelomaisten rakenteiden kokoonhitsaamiseen. Tällaisia rakenteita ovat mm. useiden metrien mittaiset öljynporauslauttojen jalkamoduulit, joissa kotelorakenteen levymäiset osat ovat useiden senttimetrien paksuisia ja joissa voidaan käyttää erilaisia teräslaatuja. Keksinnön mukaista menetelmää ja hitsausjigiä voidaan käyttää myös muiden kuin 20 kotelomaisten rakenteiden kokoonhitsaamisessa. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan valmistaa esim. pohjalevystä ja kahdesta sivulevystä rakentuvia järeitä U-profiileja tai pohjalevystä ja yhdestä sivulevystä rakentuvia järeitä L-profiileja.The method and apparatus of the invention are particularly well suited for welding casing structures made of a base plate, side plates, partitions and deck plate. Such structures include e.g. multi-meter drilling rig foot modules, in which the plate-like parts of the casing structure are several centimeters thick and can use different grades of steel. The method and welding jig of the invention can also be used for welding non-enclosed structures. The method according to the invention can be used to produce, for example, sturdy U-profiles formed from a base plate and two side plates or a solid L-profile formed from a base plate and a single side plate.
Edellä selostetussa suoritusmuodossa hitsausjigissa on kaksi kiinnitystasoa, joilla 25 kummallakin kokoonhitsataan yhden rakenteen osat. Alan ammattimiehelle on sel- vää, että lyhyempiä rakenteita valmistettaessa yhdelle kiinnitystasolle voidaan kiinnittää peräkkäin useampia pohjalevyjä ja sivulevyjä, jotka kiinnihitsataan edellä kuvatulla tavalla. Näin pienempien levymäisten rakenteiden valmistamisessa voidaan käyttää tehokkaasti mekanisoituja hitsausmenetelmiä. On myös ajateltavis-30 sa, että hitsausjigiin voidaan järjestää useampia eri tasossa olevia runkoputkia, jolloin hitsausjigiin muodostuu useita, edullisesti kolme tai neljä kiinnitystasoa, jotka sijaitsevat symmetrisesti hitsausjigin pyörähdysakselin ympärillä.In the embodiment described above, the welding jig has two attachment planes, each of which welds parts of one structure. It will be apparent to one skilled in the art that, when making shorter structures, several base plates and side plates can be sequentially fixed to a single mounting plane, which is welded as described above. Efficiently mechanized welding methods can be used to make such smaller plate-like structures. It is also contemplated that the welding jig may be provided with a plurality of frame tubes at different planes, thereby forming a plurality of, preferably three or four mounting planes located symmetrically about the rotation axis of the welding jig.
Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisen menetelmän ja hitsausjigin edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllis-Some preferred embodiments of the method of the invention and the welding jig have been described above. The invention is not limited to the solutions just described, but to the inventive
Claims (17)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20065535A FI120530B (en) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Method for welding plate-like parts and welding jig used in the method |
| UAA200903028A UA94766C2 (en) | 2006-08-29 | 2007-08-29 | Method of welding sheet-like components together and welding jig to be used in said method |
| PCT/FI2007/050463 WO2008025882A1 (en) | 2006-08-29 | 2007-08-29 | Method of welding sheet-like components together and welding jig to be used in the method |
| EP07803726A EP2064024A1 (en) | 2006-08-29 | 2007-08-29 | Method of welding sheet-like components together and welding jig to be used in the method |
| RU2009109835/02A RU2420381C2 (en) | 2006-08-29 | 2007-08-29 | Method and fixture for welding sheet structures |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20065535 | 2006-08-29 | ||
| FI20065535A FI120530B (en) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Method for welding plate-like parts and welding jig used in the method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20065535A0 FI20065535A0 (en) | 2006-08-29 |
| FI20065535A FI20065535A (en) | 2008-03-01 |
| FI120530B true FI120530B (en) | 2009-11-30 |
Family
ID=36950715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20065535A FI120530B (en) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Method for welding plate-like parts and welding jig used in the method |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2064024A1 (en) |
| FI (1) | FI120530B (en) |
| RU (1) | RU2420381C2 (en) |
| UA (1) | UA94766C2 (en) |
| WO (1) | WO2008025882A1 (en) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102485403B (en) * | 2010-12-03 | 2014-05-14 | 中国有色（沈阳）冶金机械有限公司 | Cylinder welding frame body device |
| CN104097010B (en) * | 2014-07-17 | 2015-11-18 | 安徽好运机械有限公司 | The dual-purpose weld mold of positive and negative |
| CN104526219B (en) * | 2014-10-30 | 2017-06-06 | 南通虹波机械有限公司 | Vavle shelf frock |
| CN104625533B (en) * | 2014-12-23 | 2016-04-27 | 奇瑞商用车（安徽）有限公司 | A kind of filler cap weld jig and welding method |
| CN104785988B (en) * | 2015-04-09 | 2017-04-05 | 柳州市飞歌汽车配件有限公司 | Wagons of lorries base plate welding tooling |
| CN104985384B (en) * | 2015-08-05 | 2017-08-11 | 安吉金科机械设备有限公司 | One kind welding swinging mounting |
| CN105798515A (en) * | 2016-05-11 | 2016-07-27 | 安徽好运机械有限公司 | Flexible lap welding mold for oil tank bodies for forklift truck |
| CN106378564B (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-13 | 北京汽车股份有限公司 | A kind of clamp bottom board |
| CN108262559B (en) * | 2018-02-06 | 2024-04-12 | 江苏顺航电子科技有限公司 | Welding tool for producing wine bottle opener |
| RU2704679C2 (en) * | 2018-04-16 | 2019-10-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Assembly slipway |
| CN108788600A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 聊城中通新能源汽车装备有限公司 | A kind of compression tailstock compartment or so piece jig |
| CN108907592B (en) * | 2018-07-20 | 2020-09-15 | 浙江腾云制冷科技有限公司 | Clamping device of radiating tube |
| CN115319245B (en) * | 2022-08-12 | 2023-05-23 | 申江压力容器(宁波)有限公司 | Double-end external joint submerged arc welding device for pressure vessel |
| CN116238161B (en) * | 2023-02-27 | 2024-03-08 | 麦卡苏豫(无锡)智能装备有限公司 | Beam welding machine for welding plastic parts |
| CN117817074B (en) * | 2024-03-04 | 2024-05-07 | 常州市汇淼机电科技工程有限公司 | Full-automatic welding equipment for high-strength steel tower cylinder |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2240739A (en) * | 1939-03-08 | 1941-05-06 | Nat Supply Co | Manipulator |
| US2672839A (en) * | 1948-11-29 | 1954-03-23 | Herbert M Neuhaus | Apparatus for clamping and aligning plates or the like |
| US3827682A (en) * | 1973-01-17 | 1974-08-06 | Foster C Inc | Apparatus for rotation of plates to facilitate weldment |
| JP3340173B2 (en) * | 1993-03-08 | 2002-11-05 | 株式会社キーレックス | Work holding device |
| JP2763482B2 (en) * | 1993-09-16 | 1998-06-11 | ニスコ建設株式会社 | Assembly jig |
| IE71656B1 (en) * | 1993-11-01 | 1997-02-26 | Joseph Augustine Higgins | A welding method and production of component products introduction |
-
2006
- 2006-08-29 FI FI20065535A patent/FI120530B/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-08-29 UA UAA200903028A patent/UA94766C2/en unknown
- 2007-08-29 EP EP07803726A patent/EP2064024A1/en not_active Withdrawn
- 2007-08-29 RU RU2009109835/02A patent/RU2420381C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-08-29 WO PCT/FI2007/050463 patent/WO2008025882A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20065535A0 (en) | 2006-08-29 |
| WO2008025882A1 (en) | 2008-03-06 |
| RU2009109835A (en) | 2010-10-10 |
| EP2064024A1 (en) | 2009-06-03 |
| RU2420381C2 (en) | 2011-06-10 |
| FI20065535A (en) | 2008-03-01 |
| UA94766C2 (en) | 2011-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI120530B (en) | Method for welding plate-like parts and welding jig used in the method | |
| KR102305637B1 (en) | Systems and methods for separating tubular members | |
| US9242314B2 (en) | Machining method of welding ear plate on barrel of central cylinder of horizontal preheater | |
| CN209503309U (en) | A kind of agitating friction weld clip assembling device | |
| KR101818585B1 (en) | Welding method for head to tube and fixing-jig apparatus of tube | |
| CN202240322U (en) | Tube material supporting device for welding test | |
| CN116100182A (en) | Welding method for C-shaped marine LNG storage tank anti-moving block | |
| JP3921649B2 (en) | Inner tank side plate construction method of double shell tank | |
| CN219787237U (en) | Automatic roller welding device | |
| CN113649737B (en) | Welding process structure and welding process method for locomotive guide cylinder | |
| CN110466493B (en) | Hovercraft engine paddle tower structure and machining method | |
| CN111702727B (en) | Device for assembling magnet and magnet assembling process | |
| CN212945963U (en) | Arc welding tool for multiple part combined 180-degree turnover fixture | |
| US6889887B1 (en) | Boiler water wall tube panel aligning jack device | |
| KR20130001927U (en) | Jig for welding ring flange | |
| KR20110046642A (en) | Jig device for simulating circle welding and simulation method using the same | |
| CN111438428A (en) | Rapid assembling and welding method for large-diameter steel pipeline | |
| JPH1190685A (en) | Method and device for connecting/welding two or more works | |
| KR100466423B1 (en) | device for connection of polyethylene pipe | |
| KR102211771B1 (en) | Compression ring welding device for storage tank | |
| KR20160001763U (en) | The fit-up apparatus of pipeflange | |
| CN221110513U (en) | Welding system | |
| CN216706510U (en) | Mechanism for quickly centering straight seam welding seam | |
| CN218476147U (en) | High-efficient butt-joint device | |
| CN212043254U (en) | Circumferential weld welding device for pipe body welding seam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 120530 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |