JP2002001582A - 配管用走行レール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動溶接機などの自走型装置を装着し、大口
径配管の外表面に対し容易に取り付けや取り外しのでき
る走行レール装置の提供。 【解決手段】 走行レール装置１は２つの半円レール部
３、４を連結した環状の走行レール部２を備え、各半円
レール部３、４の一方の連結部が開閉自在なヒンジ結合
部５とされ、他方の連結部が着脱自在に締結できる締結
部６とされる。そして各半円レール部３、４を拡開した
状態で配管に取り付けて締結部６で締結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配管を周方向に溶接
する自動溶接機などの自走型装置を装着するための走行
レール装置に関し、特に配管に対して取り付けや取り外
しが容易な走行レール装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大口径の配管を溶接により互いに接続す
る場合には、配管面をその周方向に沿って走行しながら
自動的に溶接していく自動溶接機を使用することが多
い。このような自動溶接機を使用する際には、配管の溶
接部近傍に予め走行レール装置を取り付け、その走行レ
ール装置に自動溶接機を装着し、走行レール装置を軌道
として自動溶接機を一定速度で走行させながら自動溶接
する。従来の走行レール装置は２つの半円レール部で構
成される環状の走行レール部を有し、各半円レール部を
配管の外周面に沿わせて環状に配置した状態で、それら
両端部を互いにボルト等で締結することによって配管に
取り付けるものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、大口径の配管
に取り付ける走行レール装置は外形および重量が大きい
ため、配管への取り付けや取り外し操作には最低２名の
作業者を必要とし、作業効率が悪く時間もかかるという
問題があった。そこで本発明はこのような問題を解決す
ることを課題とし、そのための新しい配管用走行レール
装置を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１に記載の発明は、自走型装置を装着しそれを配管面
に沿って周方向に走行させるために、配管に着脱自在に
取り付けることができる走行レール装置である。そして
この装置は、２つの半円レール部を連結した環状の走行
レール部を備え、各半円レール部の一方の連結部が開閉
自在なヒンジ結合部とされ、他方の連結部が締結部とさ
れて着脱自在に締結されることを特徴とするものであ
る。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の走行レ
ール装置の実施の形態であって、自走型装置が自動溶接
機であることを特徴とするものである。

【０００５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の走行レール装置の実施の形態であっ
て、半円レール部は、その半円の軸方向に離間した一対
の半円体を有し、各半円体は互いにその中間部が連結部
材、端部が結合金具でそれぞれ連結され、それら結合金
具はピンで互いに連結されてヒンジ結合部を形成し、一
方の半円体の外周部には自走型装置の駆動ギアに噛合す
るラックが形成され、さらにヒンジ結合部において各半
円体の端部は拡開に際して互いに干渉しないように形成
されていることを特徴とするものである。請求項４に記
載の発明は、請求項１または請求項２に記載の走行レー
ル装置の他の実施の形態であって、各半円レール部の外
周面に沿って線条にラックが形成され、ヒンジ結合部に
おけるラックの端部は拡開に際して互いに干渉しないよ
うに形成され、そのラックの軸方向側部にヒンジ結合部
が設けられることを特徴とするものである。

【０００６】請求項５に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の走行レール装置のさらに他の実施の形
態であって、各半円レール部の外周面に沿って線条にラ
ックが形成され、ラックの端部はヒンジ結合部において
軸方向に互いに重複し、その重複部がピンで互いに連結
されることを特徴とするものである。請求項６に記載の
発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の走行レ
ール装置の好ましい実施の形態であって、各半円レール
部の両側部に自走型装置を支持する支持部が設けられる
ことを特徴とするものである。請求項７に記載の発明
は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の走行レール
装置の好ましい実施の形態であって、各半円レール部の
内周部に脱着自在な配管クランプ手段が設けられること
を特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明の走行レール装置の１例
を示す模式的な斜視図である。自走型装置として自動溶
接機を装着する走行レール装置１は、二つの半円レール
部３、４を連結した環状の走行レール部２を有し、各半
円レール部３、４の一方の連結部は開閉自在なヒンジ結
合部５とされ、他方の連結部は締結部６とされて着脱自
在に締結される。各半円レール部３、４はその中間部が
複数の連結部材７で連結された平行な２本の半円体８、
９を有し、一方の半円体８の外周部には自走型装置の駆
動ギア（図示せず）と噛合するラック１０が形成され
る。

【０００８】図２は図１のヒンジ結合部５を分解して示
す部分拡大斜視図である。半円レール部３、４を構成す
る半円体８、９の一方の各端部に連結孔１１、１２が設
けられ、それらを利用して凹型の結合部を有する結合金
具１３と凸型の結合部を有する結合金具１４が複数のビ
スやボルト等の連結具で連結される。そして結合金具１
３、１４のピン孔１５、１６を互いに整合するととも
に、そこをピンで連結してヒンジ結合部５が構成され
る。なお半円体８、９の各端部はヒンジ結合部５におい
てＬ形の段差に切欠かれ、それにより開閉に際して端部
が互いに干渉しないようになされている。しかしこれら
端部の形状はＬ形に切欠かれたもの限らず、別の形状に
切欠かれたもの等、開閉した際に互いに重ならない形状
であれば特に制限されない。

【０００９】図３は図１の締結部６を分解して示す部分
拡大斜視図である。半円レール部３、４を構成する半円
体８、９の他方の各端部に連結孔１７、１８が設けら
れ、それらを利用して締結金具１９、２０がビスやボル
ト等の連結具で連結される。一方の締結金具１９には自
在軸２１が設けられ、その自在軸２１から半径方向にボ
ルト２２が延長する。他方の締結金具２０には支持板２
３が設けられ、その支持板２３の中央部に切欠溝２４が
形成される。そして自在軸２１を中心にボルト２２を回
転させて切欠溝２４に挿入しナット２５でボルト２２を
締めつけることにより、半円レール部３、４の他方の連
結部を締結することができる。

【００１０】図４は図１の走行レール装置を配管に取り
付ける状態を示す模式的な断面図である。走行レール装
置１を配管１００に取り付けるには、先ずヒンジ結合部
５を拡開した状態で配管１００の上方から図示のように
一方の半円レール部３を載置し、次に他方の半円レール
部４を右方から回転して配管１００の下方に接触させて
締結部６を締結すればよい。各半円レール部３、４の内
周部には等間隔で複数の配管クランプ手段２６が半径方
向中心側に突設され、各配管クランプ手段２６は配管１
００の口径に適合する大きさのものが選択され、複数の
ボルト等の連結具（図示せず）で脱着自在に装着され
る。そして走行レール装置１は各配管クランプ手段２６
により安定して配管１００に取り付けることができる。
なお配管１００から走行レール装置１を脱離させる場合
は上記と逆に操作すればよい。

【００１１】図５は図１の走行レール装置に装着した自
動溶接機により配管を溶接している状態を示す正面図で
ある。この例は直線状の配管１００の端部にエルボ１０
１を溶接により接続するもので、走行レール装置１は自
動溶接機２００の溶接トーチ２０１が溶接部に正確に位
置するように配管１００に取り付けられる。なお走行レ
ール装置１を構成する２本の半円体８、９の軸方向外側
には、それぞれ図示しない支持部が設けられ、それら支
持部により自動溶接機２００が支持されると共に、半円
体８の外周部に設けたラック１０に自動溶接機２００に
設けた駆動ギア２０２が噛合する。このように走行レー
ル装置１に装着した自動溶接機２００を遠隔操作し、そ
の駆動ギア２０２を回転させて配管１００の外周を一周
させることにより、配管１００とエルボ１０１を溶接す
ることができる。

【００１２】図６は本発明の走行レール装置の他の例を
示す側面図、図７は図６のヒンジ結合部の部分拡大図、
図８は図６の締結部の部分拡大図、図９は図６の走行レ
ール装置に自動溶接機を装着した状態を示す部分拡大図
である。なおこれらの図において、図１〜図４と同じ部
分には同一符号が付されている。走行レール装置１は図
１と同様に２つの半円レール部３、４を連結した環状の
走行レール部２を有し、各半円レール部３、４の一方の
連結部は開閉自在なヒンジ結合部５とされ、他方の連結
部は締結部６とされて着脱自在に締結される。各半円レ
ール部３、４は図９に示すように軸方向断面がＴ字形に
形成され、その水平部の両端部が自動溶接機２００を支
持する支持部２７とされ、先端側に断面がＶ字状に形成
されている。またその外周面に沿って半円弧状にラック
１０が形成され、ラック１０は拡開に際してヒンジ結合
部５において互いに干渉しないように、それぞれの端部
は図示されていないが図２と同様にＬ形に切欠かれてい
る。

【００１３】図７に示すように、ヒンジ結合部５は各半
円レール部３、４の端部にそれぞれリブ部２８が形成さ
れ、それらリブ部２８を挟むようにして一対の位置調整
スペーサ２９が配置される。そして２枚の回転自在な連
結板を有するヒンジ部材３０は各位置調整スペーサ２９
により半径方向の位置が設定され、各連結板が複数のボ
ルト等の締結具で半円レール部３、４の端部にそれぞれ
連結されている。図８に示すように、締結部６は各半円
レール部３、４の端部に形成されたリブ部３２の一方に
ピンで回転自在に連結されたボルト３３と、リブ部３２
の他方に形成された切欠部３４と、ナット３５により構
成される。走行レール装置１を配管１００に取り付ける
には、先ず図６の鎖線のように拡開状態の半円レール部
３，４を上方から配管１００に載置し、両半円レール部
３，４を回転して配管１００に被嵌させる。次に、ボル
ト３３を図８の鎖線のように斜め下方から矢印のように
反時計方向に回転して実線のように切欠部３４に挿入し
てナット３５で締めつける。それによって各半円レール
部３、４の端部間が安定に連結され、走行レール装置１
は配管１００に取り付けられる。

【００１４】次に図９に示すように、自動溶接機２００
には対向する固定部材２０４と可動部材２０５を有する
支持機構２０３が設けられ、自動溶接機２００はそれら
固定部材２０４と可動部材２０５で各半円レール部３、
４の支持部２７を挟持するようにして走行レール装置１
に装着される。なお固定部材２０４と可動部材２０５に
は２つの車輪２０６がそれぞれ設けられ、それら車輪２
０６によって自動溶接機２００が各半円レール部３、４
に沿ってスムーズに走行できるようになっている。さら
に自動溶接機２００の本体にガイドブロック２０７が固
定され、それに蟻溝（図示せず）が形成されている。そ
してその蟻溝の断面に整合する断面を有する突条（図示
せず）が可動部材２０５に設けられ、その突条がガイド
ブロック２０７に嵌着して軸線方向に移動自在にガイド
される。

【００１５】自動溶接機２００を走行レール装置１に装
着する際には、先ず可動部材２０５を図９の左方にずら
せた状態で、自動溶接機２００の駆動ギア２０２と走行
レール装置１のラック１０を噛み合わせると共に、一方
の支持部２７と固定部材２０４の車輪２０６を接触させ
る。次に可動部材２０５を右方に戻して他方の支持部２
７と可動部材２０５の車輪２０６と接触させ、図示しな
いロックナットなどでロックする。なお自動溶接機２０
０を走行レール装置１から取り外すには、上記と逆の操
作を行えばよい。

【００１６】図１０は本発明の走行レール装置のさらに
他の例を示す側面図、図１１は図１０のヒンジ結合部の
部分拡大図、図１２は図１１のＢ−Ｂ矢視図、図１３は
図１０の締結部の部分拡大図、図１４は図１０の走行レ
ール装置に自動溶接機を装着した状態を示す部分拡大図
である。なおこれらの図において、図６〜図９と同じ部
分には同一符号が付されている。走行レール装置１は図
６と同様に２つの半円レール部３、４を連結した環状の
走行レール部２を有し、各半円レール部３、４の一方の
連結部は拡開可能なヒンジ結合部５とされ、他方の連結
部は締結部６とされて着脱可能に締結される。図１４に
示すように各半円レール部３、４はＴ字形の軸方向断面
を有し、その水平部の両端部が自動溶接機２００を支持
する支持部２７とされる。またその外周面に沿って弧状
にラック１０が形成され、ラック１０の端部はヒンジ結
合部５において軸方向に重複され、その重複部がヒンジ
結合部を構成するピン３６で互いに連結される。

【００１７】図１１および図１２に示すように、ヒンジ
結合部５は２枚の連結板をピン３６で回動自在に連結し
たヒンジ部材３０を備え、そのピン３６の延長部分は前
記のようにラック１０の端部を連結している。そして各
連結板は複数のボルト等の連結具３１で各半円レール部
３、４の端部に連結される。なお図１３に示す締結部６
は図８と同様に構成されるので、その説明は省略する。

【００１８】図１４において、自動溶接機２００は図９
の場合と同様に固定部材２０４と可動部材２０５を有す
る支持機構２０３を備え、それら固定部材２０４と可動
部材２０５で各半円レール部３、４の支持部２７を挟持
して走行レール装置１に支持される。固定部材２０４と
可動部材２０５にはそれぞれ２つの車輪２０６が設けら
れる。さらに可動部材２０５にその移動方向と平行に設
けられた突条（図示せず）が自動溶接機２００の本体に
固定されたガイドブロック２０７に形成された蟻溝（図
示せず）に掛合する。なお自動溶接機２００に設けられ
る駆動ギア２０２は、走行レール装置１のラック１０よ
り少なくとも２倍の幅を有し、ヒンジ結合部５において
ラック１０との噛み合いが外れないようになされてい
る。この自動溶接機２００を走行レール装置１に装脱着
する方法は図９の場合と同様であるので、その説明は省
略する。

【００１９】図１５は本発明の走行レール装置の別の例
を示す部分断面図、図１６はその側面図、図１７はその
平面図である。この走行レール装置１は図１と同様に２
つの半円レール部３、４を連結した環状の走行レール部
２を有し、各半円レール部３、４の一方の連結部が拡開
可能なヒンジ結合部５とされ、他方の連結部が締結部６
とされて着脱自在に連結される。各半円レール部３、４
はその中間部が複数の連結部材７で連結された平行な２
本の半円体８、９を有し、一方の半円体８の外周部に自
走型装置の駆動ギアと噛合するラック１０が形成され
る。なお連結部材７は補強リブを兼用し、ボルト等の連
結具で半円体８、９と連結される。半円体８、９の軸方
向外側にはそれぞれリング状の支持体３８が設けられ、
各支持体３８の軸方向先端部には図１４と同様に自動溶
接機２００の支持機構２０３における固定部材２０４と
可動部材２０５をそれぞれ支持するための支持部２７が
形成される。

【００２０】ラック１０の端部は図１２と同様にヒンジ
結合部５において軸方向に重複され、その重複部がヒン
ジ結合部を構成するピン３６で互いに連結される。ヒン
ジ結合部５も図１２と同様に２枚の連結板をピン３６で
回動自在に連結したヒンジ部材３７を備え、そのピン３
６の延長部分がラック１０の端部を連結している。そし
て各連結板は複数のボルト等の連結具３１で各半円レー
ル部３、４の端部に連結される。図１６に示すように、
各半円レール部３、４の内周部には配管１００の口径に
適合する大きさの配管クランプ手段２６が等間隔で複数
設けられる。配管クランプ手段２６は取付部３９とそれ
に結合したＶブロック４０を有し、その取付部３９は複
数のボルト等の連結具で半円レール部３、４の内周部に
脱着自在に装着される。なお配管クランプ手段２６は種
々の口径の配管に適用できる寸法のものを予め用意して
おく。図１５〜図１７の走行レール装置の作用は、図
１，図６，図１０の場合と同様なのでその説明は省略す
る。

【００２１】以上の各実施態様では、自走型装置として
自動溶接機を装着しているが、本発明はそれ以外の自走
型装置、例えば配管の溶接部を自動検査する自走型の超
音波探傷装置などにも適用できる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の走行レール装置
は、２つの半円レール部を連結した環状の走行レール部
を備え、各半円レール部の一方の連結部が開閉自在なヒ
ンジ結合部とされ、他方の連結部が締結部とされて着脱
自在に締結できるようになっているので、一人の作業者
でも容易に本装置を配管に取り付けたり取り外したりす
ることができる。そのため本発明の走行レール装置を使
用することによって、多数の配管溶接作業などを高い効
率で迅速に繰り返すことが可能になる。

【００２３】上記走行レール装置に自走型装置として自
動溶接機を装着することができ、それによって迅速且つ
効率的な配管溶接ができる。上記走行レール装置におい
て、各半円レール部がその半円の軸方向に離間した一対
の半円体を有し、各半円体を互いにその中間部で連結部
材、端部で結合金具によりそれぞれ連結し、それら結合
金具を互いにピンで連結してヒンジ結合部を形成し、一
方の半円体の外周部に自走型装置の駆動ギアに噛合する
ラックを形成し、さらにヒンジ結合部で各半円体の端部
が拡開に際して互いに干渉しないように形成することが
できる。このように構成すると、構造が簡単になり軽量
化でき、半円体の拡開もスムーズに行うことができる。

【００２４】上記走行レール装置において、各半円レー
ル部の外周面に沿って線条にラックを形成し、ヒンジ結
合部におけるラックの端部が拡開に際して互いに干渉し
ないように形成し、そのラックの軸方向側部にヒンジ結
合部を設けることができる。このように構成すると、構
造が簡単になり半円体の拡開をスムーズに行うことがで
きる。上記走行レール装置において、各半円レール部の
外周面に沿って線条にラックを形成し、ラックの端部を
ヒンジ結合部で軸方向に互いに重複させ、その重複部を
ピンで互いに連結することができる。このように構成す
ると、構造が簡単になり耐久性も向上し、半円体の拡開
をスムーズに行うことができる。

【００２５】上記走行レール装置において、各半円レー
ル部の両側部に自走型装置を支持する支持部２７を設け
ることができる。このように構成すると、自走型装置を
安定して支持できる。上記走行レール装置において、各
半円レール部の内周部に脱着自在な配管クランプ手段を
設けることができる。このように構成すると、配管口径
に適合した配管クランプ手段を選択して使用することに
より、走行レール装置を口径の異なる種々の配管に容易
に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走行レール装置の１例を示す模式的な
斜視図。

【図２】図１のヒンジ結合部５を分解して示す部分拡大
斜視図。

【図３】図１の締結部６を分解して示す部分拡大斜視
図。

【図４】図１の走行レール装置を配管に取り付ける状態
を示す模式的な断面図。

【図５】図１の走行レール装置に装着した自動溶接機に
より配管を溶接している状態を示す正面図。

【図６】本発明の走行レール装置の他の例を示す側面。

【図７】図６のヒンジ結合部の部分拡大図。

【図８】図６の締結部の部分拡大図。

【図９】図６の走行レール装置に自動溶接機を装着した
状態を示す部分拡大図。

【図１０】本発明の走行レール装置のさらに他の例を示
す側面図。

【図１１】図１０のヒンジ結合部の部分拡大図。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ矢視図。

【図１３】図１０の締結部の部分拡大図。

【図１４】図１０の走行レール装置に自動溶接機を装着
した状態を示す部分拡大図。

【図１５】本発明の走行レール装置の別の例を示す部分
断面図。

【図１６】図１５の側面図。

【図１７】同平面図。

【符号の説明】

１ 走行レール装置 ２ 走行レール部 ３ 半円レール部 ４ 半円レール部 ５ ヒンジ結合部 ６ 締結部 ７ 連結部材 ８ 半円体 ９ 半円体 １０ ラック １１ 連結孔 １２ 連結孔 １３ 結合金具 １４ 結合金具 １５ ピン孔 １６ ピン孔 １７ 連結孔 １８ 連結孔 １９ 締結金具 ２０ 締結金具 ２１ 自在軸 ２２ ボルト ２３ 支持板 ２４ 切欠溝 ２５ ナット ２６ 配管クランプ手段 ２７ 支持部 ２８ リブ部 ２９ 位置調整スペーサ ３０ ヒンジ部材 ３１ 連結具 ３２ リブ部 ３３ ボルト ３４ 切欠部 ３５ ナット ３６ ピン ３７ ヒンジ部材 ３８ 支持体 ３９ 取付部 ４０ Ｖブロック １００ 配管 １０１ エルボ ２００ 自動溶接機 ２０１ 溶接トーチ ２０２ 駆動ギア ２０３ 支持機構 ２０４ 固定部材 ２０５ 可動部材 ２０６ 車輪 ２０７ ガイドブロック

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自走型装置を装着し、それを配管面に沿
   って周方向に走行させるため、配管に着脱自在に取り付
   ける走行レール装置において、 ２つの半円レール部３、４を連結した環状の走行レール
   部２を備え、各半円レール部３、４の一方の連結部が開
   閉自在なヒンジ結合部５とされ、他方の連結部が締結部
   ６とされて着脱自在に締結されることを特徴とする配管
   用走行レール装置。
2. 【請求項２】 自走型装置が自動溶接機２００である請
   求項１に記載の配管用走行レール装置。
3. 【請求項３】 各半円レール部３、４は、その半円の軸
   線方向に離間した一対の半円体８、９を有し、各半円体
   ８、９は互いにその中間部が連結部材７、端部が結合金
   具１３、１４でそれぞれ連結され、それら結合金具１
   ３、１４は互いにピンで連結されてヒンジ結合部５を形
   成し、一方の半円体８の外周部には自走型装置の駆動ギ
   アに噛合するラック１０が形成され、さらにヒンジ結合
   部５において各半円体８、９の端部は拡開に際して互い
   に干渉しないように形成されている請求項１または請求
   項２に記載の配管用走行レール装置。
4. 【請求項４】 各半円レール部３、４の外周面に沿って
   線条にラック１０が形成され、ヒンジ結合部５における
   ラック１０の端部は拡開に際して互いに干渉しないよう
   に形成され、そのラック１０の軸方向側部にヒンジ結合
   部５が設けられる請求項１または請求項２に記載の配管
   用走行レール装置。
5. 【請求項５】 各半円レール部３、４の外周面に沿って
   線条にラック１０が形成され、ラック１０の端部はヒン
   ジ結合部５において軸方向に互いに重複され、その重複
   部がピン３６で互いに連結される請求項１または請求項
   ２に記載の配管用走行レール装置。
6. 【請求項６】 各半円レール部３、４の両側部に自走型
   装置を支持する支持部２７が設けられる請求項１〜請求
   項５のいずれかに記載の配管用走行レール装置。
7. 【請求項７】 各半円レール部３、４の内周部に脱着自
   在な配管クランプ手段２６が設けられる請求項１〜請求
   項６のいずれかに記載の配管用走行レール装置。