JP2017221949A - Pipe welding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2本の管を溶接で直線状に接続する際に、管の太さや形状にかかわらず簡単に芯出しして溶接したり、V字に溶接する際に正確に角度調整して溶接することができる管溶接用装置に関する。 In the present invention, when two pipes are connected in a straight line by welding, the center is easily centered and welded regardless of the thickness and shape of the pipe, or the angle is accurately adjusted when welding to a V-shape. The present invention relates to an apparatus for pipe welding that can be welded.
2本の管の溶接は、直線状に突合せ溶接する場合や、溶接端を斜めに決断して該切断端をV字形に接合する場合とがある。前者の場合は接続される二本の管の中心軸を一致させる芯出し作業が行われるが、この芯出し作業の良否により、例えば、中を流れる流体に影響を及ぼすことになり、その後の管の信頼性や寿命にも大きな影響を与える。
芯出し作業は、高度で熟練を必要とする作業であり、下記の特許文献1(特開平7−40084号公報)や特許文献2(特開2015−9305号公報)に示すように、芯出し作業を簡便にするための専用の方法や装置が従来から開発されている。
The welding of two pipes may be performed by butt welding in a straight line or by joining the cut end to a V shape by deciding the weld end obliquely. In the former case, centering work is performed to match the central axes of the two pipes to be connected. Depending on the quality of the centering work, for example, the fluid flowing therethrough is affected. The reliability and life of the product will also be greatly affected.
The centering operation is an operation that requires high level and skill. As shown in the following Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-40084) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-9305), the centering is performed. Dedicated methods and devices for simplifying work have been developed in the past.
これに対して2本の管をV字形に接合する場合、溶接角度が設置場所によって様々であるため、V字形接合用の装置などは特に存在せず、作業者が傾斜した切断端を接触させて2本の管をV字形に保持し、両者をバイスで挟んで角度を定規で確認してから接合端を点溶接で仮止めし、然る後、バイスから外して全周を溶接していた。 On the other hand, when joining two pipes in a V shape, the welding angle varies depending on the installation location, so there is no V-shaped joining device or the like, and the operator makes an inclined cutting end in contact. The two pipes are held in a V-shape, both are sandwiched with a vise, the angle is confirmed with a ruler, the joint ends are temporarily fixed by spot welding, and then the entire circumference is removed from the vise and welded all around. It was.
直線状に突合せ溶接する場合は、上記のような専用冶具があるが、V字形に溶接する場合には作業者の熟練に頼るだけで正確なV字形溶接は困難であった。また、直線状に突合せ溶接でも専用冶具であるため扱いが困難で、初心者では使いこなすことが困難であった。 In the case of butt welding in a straight line, there are dedicated jigs as described above. However, in the case of welding in a V shape, accurate V-shaped welding is difficult only by relying on the skill of the operator. In addition, since it is a dedicated jig even for butt welding in a straight line, it is difficult to handle, and it is difficult for beginners to use it.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、1種類の管溶接用装置で正確に芯合わせを行った状態で2本の管の突合せ溶接を行う事や、正確な角度でのV字形溶接も可能な管溶接用装置の提供をその目的とする。 The present invention has been made in order to solve such problems. It is possible to perform butt welding of two pipes in a state where the cores are accurately aligned with one type of pipe welding apparatus, and to obtain an accurate angle. An object of the present invention is to provide a pipe welding apparatus capable of V-shaped welding.
上記課題を解決するため、本発明は、例えば図1〜4に示すように、管溶接用装置60を次のように構成した。即ち、
基台2と、基台2に対して立設して螺入された一対の調節角度固定ネジ2aの周りにそれぞれ回転するように取り付けられた回転台3と、回転台3に設けられ、前記回転台3の両端から突設された一対のアーム部4と、前記アーム部4にそれぞれ同軸に穿設された雌ネジ孔8を有する軸螺装部6とで構成された装置本体1と、
前記雌ネジ孔8に進退可能に螺入された軸部12と、
前記軸部12の互いに向き合う内側の端部12aに装着され、前記端部12aを中心に回転可能であって、直線状或いはV字形に突き合わせた状態で保持された管K1・K2をその対向面51で挟持する一対の挟持用ヘッド30(40)とで構成され、
調節角度固定ネジ2aの周りに回転する回転台3の回転プレート3aに回転台3の回転角度を示す印3bが形成されており、
基台2の回転プレート3aの周囲に回転プレート3aの回転角度を示す角度目盛2bが設けられている、ことを特徴とする管溶接用装置60である。
In order to solve the above-described problems, the present invention is configured as follows, for example, as shown in FIGS. That is,
Provided on the
A
The pipes K1 and K2 mounted on the
A
The
本発明によれば、1種類の装置で2本の管を直線状態に或いはその接合端を任意の角度でV字形に保持して溶接を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform welding by holding two pipes in a straight state or holding their joint ends in a V shape at an arbitrary angle with one type of apparatus.
以下、添付図を用いて本発明を説明する。図1に示す管溶接用装置60は、基台2、基台2の両端に回転可能に立設された回転台3と、回転台3から突設された二股状のアーム部4と、アーム部4に同軸にてそれぞれ設けられた2つの軸螺装部6とで構成された装置本体1と、2つの軸部12及び一対の挟持用ヘッド30(40)により大略構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A
基台2は、両端に円形の回転台取付部2cが設けられており、回転台取付部2cの上に目盛板2dが設置固定され、目盛板2dには角度目盛2bが0を基準に両振り分けで角度が刻設されている。そして、目盛板2d及び回転台取付部2cを貫通する雌ネジ孔2eがこれらの回転中心に螺設されている。更に、基台2の下面の両端には2本ずつ脚2fが螺着され、必要に応じて取り外すことができるようになっている。
The
回転台3は、本実施例では、L形の回転プレート3aと、U字形のアームプレート3uとで構成されている。勿論、図示していないが両者を一体的に構成することは可能である。L形の回転プレート3aは、半円形の回転部3a1と、回転部3a1から垂直に立設されたT字形の垂直部3a2とで構成されており、回転部3a1の半円縁の中央にはW形の刻み(又は刻印)を設け、角度調整用の印3bが設置されている。そして、回転部3a1の半円縁の中心には前述の雌ネジ孔2eに一致する回転孔が穿設されている。
In this embodiment, the
T字形の垂直部3a2の上端にはU字形のアームプレート3uが取り付けられている。アームプレート3uの両端のアーム部4は、二股状で略直角を成す同一方向にて左右対称に伸びており、その上部両端の軸螺装部6には雌ネジ孔8がそれぞれ同軸に穿設されている。
A
調整角度固定ネジ2aは、ねじ脚に雄螺子が螺設され、頭部が六角に形成された通常の締結部材である。
The adjustment
挟持用ヘッド30(40)は、例えば、丸管Y1・Y2用と角管Z1・Z2用の2種類があり、管K1・K2の形状に合わせて選択することができ、後述するように軸部12に脱着できるようになっている。
図5〜7は、本発明の交換型丸管挟持用ヘッド30を示す図である。丸管挟持用ヘッド30は、対向面51(即ち、管当接面32)から見た時、略長方形状をしており、その長手方向に丸管用V溝34が形成されている。丸管用V溝34の開口角Bは100°〜120°である。そして、丸管挟持用ヘッド30の各辺39は、小径丸管を挟持する際、溶接トーチが入るようにゆるやかな円弧を描くように縁取りされている。また、管当接面32の短手方向には、一定の間隔でV字型の細幅溝33が設けられている。
There are two types of clamping heads 30 (40), for example, for round tubes Y1 and Y2, and for square tubes Z1 and Z2, and can be selected in accordance with the shape of the tubes K1 and K2. It can be detached from the
5-7 is a figure which shows the interchangeable round
交換型丸管挟持用ヘッド30の背面には、首部31が突設されており、背面から挿脱穴30aが穿設されており、その内周にリング溝30bが凹設されている。そして、リング溝30bより外側の開口部分30cの内径は挿脱穴30aとリング溝30bの中間の径で、後述する止め輪13が縮小して挿入できる径に形成されている。
A
次に図9を用いて角管挟持用ヘッド40の構成を説明する。丸管挟持用ヘッド30と同じ構成については同部材の説明を援用して省略する。角管挟持用ヘッド40は、略円形状かつ略平坦な管当接面42(即ち、対向面51)を有し、管当接面42は、その中心部を通る直線に沿って略90度の開口角Cで刻設された角管用狭角V溝44と、管当接面42の中心部を通り、かつ角管用狭角V溝44と略直角を成す直線に沿って開口角Cよりも大きな開口角Dで、かつ角管用狭角V溝44よりも深く刻設された角管用広角V溝46とを有する。略円形かつ管当接面42に十文字に刻設された溝を有する角管挟持用ヘッド40は鍛造成型にて製造することができる。首部41の構造、即ち、挿脱穴40a、リング溝40b、開口部分40cの構造は丸管挟持用ヘッド30と同じである。
Next, the configuration of the square
軸部12は棒状のネジ部材で、軸螺装部6に螺装した時、その端部の内、互いに向き合う側の端部12aを挟持用ヘッド30(40)の挿脱穴30a(40a)に嵌まり込むような円柱状(図8(a)参照)或いは略半球形状(図8(b)参照)とし、端部12aの根元には環状に止め輪溝12bを設けている。止め輪13は、挟持用ヘッド30(40)を軸部12の端部12aに挿脱する時にその外径を伸縮させる必要があるため、この挿脱時に止め輪13の直径が伸縮できるように止め輪溝12bの直径はC形の止め輪13の内径より小さく形成され、止め輪13の内側に遊びが形成されるようになっている。
The
そして、それぞれの軸部12の外側の端部にはハンドル受け部16があり、それぞれのハンドル受け部16に穿設された通孔には摺動可能なようにハンドル20が貫通して挿入されている。
A
本発明の管溶接用装置60の組立及び使用方法について説明する。まず、軸部12の外側面に設けられた雄ネジ14が雌ネジ孔8と螺合するように、ハンドル20を時計回りに回転させながら、軸部12の端部12aが完全に露出するまで螺進させる。
次に、挟持用ヘッド30(40)のリング溝30b(40b)にC形の止め輪13を遊嵌する。
さらに、丸管挟持用ヘッド30(又は角管挟持用ヘッド40)の挿脱穴30a(又は挿脱穴40a)に、端部12aを止め輪13が挿脱用リング溝30b(又はリング溝40b)と嵌合するまで挿入する。
A method for assembling and using the
Next, the C-shaped
Furthermore, the retaining
この挿入時、止め輪13の外径が挿脱穴30aの開口部分30cよりやや大きいので、挿入時の圧力により止め輪13の直径が収縮して開口部分30cに押し込まれ、開口部分30cを通過するとリング溝30bに至り、ここで止め輪13自身が弾発してリング溝30bに係止する。止め輪溝12bは前記のように止め輪13の収縮が許容できる寸法にその直径が細く作られている。
At the time of insertion, the outer diameter of the retaining
端部12aが円柱状の場合(図8(b))、丸管挟持用ヘッド30(又は角管挟持用ヘッド40)は軸部12を中心に回転する。端部12aが球状の場合(図8(a))、丸管挟持用ヘッド30(又は角管挟持用ヘッド40)は端部12aを中心に回転及び首振り可能となる。
このように組み立てられたアーム部4を垂直部3a2に取り付け、一方の装置本体1とし、同様に他の装置本体1を組み立て、一対の装置本体1を用意する。
When the
The
そして、基台2の両端の回転台取付部2c上に目盛板2dをそれぞれ載置固着し、続いてその上に装置本体1の回転台3をそれぞれ載置し、調節角度固定ネジ2aを基台1の雌ネジ孔2eに螺入する。左右の目盛板2dの基準0は、基台2の長手方向の中心線に一致する。基台2の裏面には、脚2fが螺着され、管溶接用装置60がこのように組み立てられる。
Then, the
丸管挟持用ヘッド30と角管挟持用ヘッド40とは前述のように管によって適宜交換することができる。
丸管挟持用ヘッド30(又は角管挟持用ヘッド40)を交換する場合、丸管挟持用ヘッド30(又は角管挟持用ヘッド40)を軸部12から引き抜くと前記の逆で止め輪13が引っ張り力に負けてその直径を拡張させリング溝30bから抜き出される。開口部分30cの内径は挿脱穴30aより大きいのでリング溝30bとの直径差は小さく、止め輪13が僅かに拡張すれば僅かな抵抗で引き抜くことが出来る。
As described above, the round
When the round tube clamping head 30 (or the square tube clamping head 40) is replaced, when the round tube clamping head 30 (or the square tube clamping head 40) is pulled out of the
次に、使用法であるが、図1〜3に示すような突合せ溶接の場合、調節角度固定ネジ2aを緩めて回転台3の印3bを目盛板2dの目盛0に合わせ、調節角度固定ネジ2aを締め込む。
接続する管を丸管Y1・Y2とすると、両者の端部同士を突き合わせて左右1対の丸管用挟持用ヘッド30の間に配置し、丸管挟持用ヘッド30の短手方向の辺が丸管側面の長手方向に対して略垂直に当接し、一対の丸管挟持用ヘッド30同士の中心軸CLが、丸管Y1・Y2の接続部の直径軸とおおよそ一直線上に並ぶようにハンドル20を回転させて芯出し調整する(図3)。
Next, in the case of butt welding as shown in FIGS. 1 to 3, the adjustment
If the pipes to be connected are round pipes Y1 and Y2, the ends of the pipes are butted together and placed between a pair of left and right round tube clamping heads 30. The round
丸管挟持用ヘッド30が、前述のように軸部12の端部12aにおいて、軸部12を中心に回転しかしない場合は、軸部12が同軸に配設されているので、並設された管溶接用装置60の軸部12の螺入代を調整するだけで芯出しが出来る。
丸管挟持用ヘッド30が、前述のように軸部12の端部12aにおいて、回転と首振りする場合には、前記同様、軸部12が同軸に配設されているので、並設された管溶接用装置60の軸部12の螺入代を調整して締め込んで行けば、自動調心で芯出しが出来る。
When the round
When the round
芯出しが出来た時点でハンドル20を回転させて丸管Y1・Y2を管挟持用ヘッド30で固定し、この状態で丸管Y1・Y2の突合せ端部全周を所定間隔で点溶接により仮接続し、仮接続後、ハンドル20を緩めて丸管Y1・Y2を取り出し、全周を溶接する。
When centering is completed, the
角管Z1・Z2の場合は、前述のように角管用の挟持ヘッド40に取り換え、前述同様角管Z1・Z2の接続部が、左右一対の角管挟持用ヘッド40の間に配置されるように設定する。角管Z1・Z2が断面正方形の場合は、角管挟持用ヘッド40の略90度の狭角V溝44を使用し、この狭角V溝44を角管側面の長手方向に対して略平行かつ角管Z1・Z2の対向する2つの角に当接させ、前述同様芯出し後、溶接する。
In the case of the square tubes Z1 and Z2, the square
四角形よりも角数の多い角管Z1・Z2に対しては角管挟持用ヘッド40の広角V溝46を用い、前記同様、角管側面の長手方向に対して略平行かつ角管Z1・Z2の対向する2つの角に当接し、一対の角管挟持用ヘッド40同士の中心軸CLが、角管Z1・Z2の接続部の対角軸とほぼ一直線上に並ぶようにハンドル20を回転させて芯出し調整をし、その後、溶接する。
A wide-angle V-
管Y1・Y2・Z1・Z2をV形に溶接する場合、接合端を斜めに切断する。接合端の切断角度は通常接合角度の半分であるから、図4に示すように、調節角度固定ネジ2aを緩めて回転台3の印3bを目盛板2dの目盛(接合角度の半分の位置)に合わせ、調節角度固定ネジ2aを締め込む。
この場合も、挟持用ヘッド30(40)は、接続する管Y1・Y2、Z1・Z2に合わせて設置することになる。管Y1・Y2・Z1・Z2を挟持用ヘッド30から内側に突き出させ、接合端を接触させた状態でハンドル20を回転させて挟持固定する。この状態で前述のように点溶接で仮止めし、挟持解除後、全周溶接する。
When the pipes Y1, Y2, Z1, and Z2 are welded into a V shape, the joint ends are cut obliquely. Since the cutting angle of the joining end is usually half of the joining angle, as shown in FIG. 4, the adjustment
Also in this case, the clamping head 30 (40) is installed according to the pipes Y1 and Y2 and Z1 and Z2 to be connected. The tubes Y1, Y2, Z1, and Z2 are protruded inward from the sandwiching
上述のように、本発明によれば、2本の管を溶接等で接続するに際して、管の形状、長短、太径から細径までこれらに拘わらず効果的に管を挟持して直線的又はV字形に接続することができる管溶接用装置60を提供することができる。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
As described above, according to the present invention, when two pipes are connected by welding or the like, the pipes are effectively clamped linearly or linearly, regardless of the pipe shape, length, short diameter, large diameter to small diameter. An
In addition, it is needless to say that various modifications can be made within a range that can be assumed by those skilled in the art.
1:装置本体、2:基台、2a:調節角度固定ネジ、2b:角度目盛、2c:回転台取付部、2d:目盛板、2e:雌ネジ孔、2f:脚、3:回転台、3a:回転プレート、3a1:回転部、3a2:垂直部、3b:印、3u:アームプレート、4:アーム部、6:軸螺装部、8:雌ネジ孔、12:軸部、12a:端部、12b:止め輪溝、13:止め輪、14:雄ネジ、16:ハンドル受け部、20:ハンドル、30:丸管挟持用ヘッド、30a:挿脱穴、30b:リング溝、30c:開口部分、31:首部、32:管当接面、33:細幅溝、34:丸管用V溝、39:辺、40:角管挟持用ヘッド、40a:挿脱穴、40b:リング溝、40c:開口部分、41:首部:42:管当接面、44:角管用狭角V溝、46:角管用広角V溝、51:対向面、60:管溶接用装置、B:丸管用の狭い開口角、C:角管用の狭い開口角、D:角管用の広い開口角、K1・K2:管、Y1・Y2:丸管、Z1・Z2:角管、CL:中心軸。 1: device main body, 2: base, 2a: adjustment angle fixing screw, 2b: angle scale, 2c: rotary base mounting portion, 2d: scale plate, 2e: female screw hole, 2f: leg, 3: rotary base, 3a : Rotating plate, 3a1: rotating part, 3a2: vertical part, 3b: mark, 3u: arm plate, 4: arm part, 6: shaft screwing part, 8: female screw hole, 12: shaft part, 12a: end part 12b: retaining ring groove, 13: retaining ring, 14: male screw, 16: handle receiving portion, 20: handle, 30: head for clamping the round tube, 30a: insertion / removal hole, 30b: ring groove, 30c: opening portion , 31: neck, 32: pipe contact surface, 33: narrow groove, 34: round groove V groove, 39: side, 40: square tube clamping head, 40a: insertion / removal hole, 40b: ring groove, 40c: Opening portion, 41: neck: 42: tube contact surface, 44: narrow-angle V-groove for square tube, 46: wide-angle V-groove for square tube, 1: opposing surface, 60: apparatus for pipe welding, B: narrow opening angle for round tube, C: narrow opening angle for square tube, D: wide opening angle for square tube, K1 / K2: pipe, Y1 / Y2: round Tube, Z1 / Z2: Square tube, CL: Central axis.
本発明の管溶接用装置60の組立及び使用方法について説明する。まず、軸部12の外側面に設けられた雄ネジ14が雌ネジ孔8と螺合するように、ハンドル20を時計回りに回転させながら、軸部12の端部12aが完全に露出するまで螺進させる。
次に、挟持ヘッド30(40)のリング溝30b(40b)にC形の止め輪13を遊嵌する。
さらに、丸管挟持用ヘッド30(又は角管挟持用ヘッド40)の挿脱穴30a(又は挿脱穴40a)に、端部12aを止め輪13がリング溝30b(又はリング溝40b)と嵌合するまで挿入する。
A method for assembling and using the
Next, the C-shaped
Further, the retaining
Claims (1)
前記雌ネジ孔に進退可能に螺入された軸部と、
前記軸部の互いに向き合う内側の端部に装着され、前記端部を中心に回転可能であって、直線状或いはV字形に突き合わせた状態で保持された管をその対向面で挟持する一対の挟持用ヘッドとで構成され、
調節角度固定ネジの周りに回転する回転台の回転プレートに回転台の回転角度を示す印が形成されており、
基台の回転プレートの周囲に回転プレートの回転角度を示す角度目盛が設けられている、ことを特徴とする管溶接用装置。
A base, a turntable mounted to rotate around a pair of adjustment angle fixing screws that are erected with respect to the base, and are provided on the turntable, from both ends of the turntable An apparatus main body comprising a pair of projecting arm portions and a shaft screwing portion having a female screw hole formed coaxially in each of the arm portions;
A shaft portion screwed into the female screw hole so as to advance and retreat;
A pair of clamps that are mounted on the inner ends of the shafts facing each other, are rotatable about the ends, and are held in a straight or V-shaped butted state with their opposing surfaces. For the head,
A mark indicating the rotation angle of the turntable is formed on the turntable of the turntable that rotates around the adjustment angle fixing screw.
An apparatus for pipe welding, wherein an angle scale indicating a rotation angle of the rotation plate is provided around the rotation plate of the base.
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