JP2021154373A - Apparatus for manufacturing flanged piping - Google Patents

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義久 大石
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義久 大石
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Abstract

To provide an apparatus for manufacturing flanged piping, which can increase strength of junction of piping and a flange and enhance durability.SOLUTION: A control part 7 controls a rotary drive part 5 and adjusts a rotational speed of piping 10 so as to adjust welding speeds of outside and inside welders 22 and 23. The control part controls a weld zone 6 so as to adjust each electric current for being supplied to the outside and inside welders 22 and 23. Thus, an in-hole wall surface at an end of the piping 10 and a connection surface of a flange 11 are welded not to produce a surplus molten pool between them.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、配管の端部にフランジを溶接させるフランジ付き配管製造装置に関する。 The present disclosure relates to a flanged pipe manufacturing apparatus that welds a flange to the end of a pipe.

工事現場などにおいて配管の接続作業を簡便にするため、配管端部にフランジを設け、各配管のフランジ同士を接合し、これらフランジをボルト締結によって固定する作業が行われている。
このような作業に使用されるプレハブ配管は、予め工場などで配管の端部にフランジが溶接されており、工事現場などで配管接合を行う場合に、溶接作業が発生しないように構成されている。
In order to simplify the connection work of pipes at construction sites and the like, a flange is provided at the end of the pipe, the flanges of each pipe are joined to each other, and these flanges are fixed by bolting.
The prefabricated pipe used for such work has a flange welded to the end of the pipe in advance at a factory or the like, and is configured so that welding work does not occur when the pipe is joined at a construction site or the like. ..

例えば、両端部にそれぞれ第一フランジおよび第二フランジを備えた任意の長さの配管(鋼管)を製造するときには、次のような製造作業が行われている。
上記の配管を第一配管および第二配管に分割して形成する。第一配管の一端部に第一フランジを溶接しておき、また、第二配管の一端部に第二フランジを溶接しておく。
例えば、配管の一部分が曲がっている配管を製造する場合には、第一配管として曲管を用い、第二配管として直管を用いる。
次に、上記の第一配管の他端部と第二配管の他端部とを溶接し、フランジを備えた配管を形成させる(例えば、特許文献1参照)。
For example, when manufacturing a pipe (steel pipe) of an arbitrary length having a first flange and a second flange at both ends, the following manufacturing work is performed.
The above pipe is divided into a first pipe and a second pipe. The first flange is welded to one end of the first pipe, and the second flange is welded to one end of the second pipe.
For example, when manufacturing a pipe in which a part of the pipe is bent, a curved pipe is used as the first pipe and a straight pipe is used as the second pipe.
Next, the other end of the first pipe and the other end of the second pipe are welded to form a pipe having a flange (see, for example, Patent Document 1).

特許第2632630号公報Japanese Patent No. 2632630

配管の端部にフランジを接合する場合には、配管の外周側で溶接が行われ、このフランジを、例えば構造体や他の配管のフランジに固定した場合、配管にストレスなどが加わると溶接部分に亀裂などの不具合が発生し易くなり、接合強度が不足する場合がある。
また、接合部分の配管外周側を溶接しただけでは、接合部分の配管内部側に微細な隙間等が生じる場合があり、この隙間等にガスや液体が侵入して腐食などの劣化が進行することがある。
When joining a flange to the end of a pipe, welding is performed on the outer peripheral side of the pipe, and when this flange is fixed to the flange of a structure or other pipe, for example, when stress is applied to the pipe, the welded part The joint strength may be insufficient due to the tendency for defects such as cracks to occur.
In addition, if only the outer peripheral side of the pipe of the joint portion is welded, a minute gap or the like may be generated on the inner side of the pipe of the joint portion, and gas or liquid may enter the gap or the like and deterioration such as corrosion progresses. There is.

本開示は、上記の問題点に鑑みなされたもので、配管とフランジとの接合強度を高めるとともに、耐久性を向上させることができるフランジ付き配管製造装置を提供する。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and provides a flanged pipe manufacturing apparatus capable of increasing the joint strength between a pipe and a flange and improving the durability.

本開示のフランジ付き配管製造装置は、フランジを支持する支持部と、前記フランジの接続面の背面側から前記接続面の中央に設けられた貫通孔に挿入させた配管を回転させる回転駆動部と、前記貫通孔に挿入させた前記配管の端部と前記フランジとを溶接する溶接部と、前記回転駆動部の動作および前記溶接部の動作を制御する制御部と、を備え、前記溶接部は、前記配管の端部の外周と前記フランジの背面側の部位とを溶接する外側溶接機と、前記配管の端部の孔内壁面と前記フランジの接続面側の部位とを溶接する内側溶接機と、を備え、前記制御部は、前記回転駆動部を制御して前記配管の回転速度を調整することにより、前記外側溶接機および前記内側溶接機の溶接速度を調整し、前記溶接部を制御して前記外側溶接機および前記内側溶接機に供給する各電流を調整し、前記配管の端部の外周と前記フランジの背面側部位とを所定強度で溶接させるとともに、前記配管の端部の孔内壁面と前記フランジの接続面との間に余剰の溶融池が生じないように溶接させることを特徴とする。 The flanged pipe manufacturing apparatus of the present disclosure includes a support portion that supports the flange and a rotary drive portion that rotates a pipe inserted into a through hole provided in the center of the connection surface from the back surface side of the connection surface of the flange. A welded portion that welds an end portion of the pipe inserted into the through hole and the flange, and a control portion that controls the operation of the rotation drive portion and the operation of the welded portion. An outer welder that welds the outer periphery of the end of the pipe and a portion on the back surface side of the flange, and an inner welder that welds the inner wall surface of the hole at the end of the pipe and the portion on the connection surface side of the flange. The control unit adjusts the welding speeds of the outer welding machine and the inner welding machine by controlling the rotation driving unit and adjusting the rotation speed of the pipe, and controls the welding portion. Then, each current supplied to the outer welding machine and the inner welding machine is adjusted to weld the outer periphery of the end portion of the pipe and the back surface side portion of the flange with a predetermined strength, and the hole at the end portion of the pipe. It is characterized in that welding is performed so that an excess molten pool is not generated between the inner wall surface and the connecting surface of the flange.

また、前記制御部は、前記配管の端部の孔内壁面と前記フランジの接続面との間に生じる溶接池が、前記孔内壁面および前記接続面の両方から突出しないよいに、前記内側溶接機に供給する電流を調整することを特徴とする。 Further, in the control unit, the inner welding is performed so that the welding pond formed between the hole inner wall surface at the end of the pipe and the connection surface of the flange does not protrude from both the hole inner wall surface and the connection surface. It is characterized by adjusting the current supplied to the machine.

また、前記制御部は、前記外側溶接機によって溶接を行うとき、前記回転駆動部を制御して、前記配管の外周に沿って環状の溶融池が形成される回転速度で前記配管を回転させ、前記内側溶接機によって溶接を行うとき、前記回転駆動部を制御して、前記配管の孔内壁に沿って環状の溶融池が形成される回転速度で前記配管を回転させることを特徴とする。 Further, when welding is performed by the outer welding machine, the control unit controls the rotation drive unit to rotate the pipe at a rotation speed at which an annular molten pool is formed along the outer periphery of the pipe. When welding is performed by the inner welding machine, the rotation driving unit is controlled to rotate the pipe at a rotation speed at which an annular molten pool is formed along the inner wall of the hole of the pipe.

本開示によれば、配管の外周側および内部側でそれぞれ溶接を行うことにより、配管とフランジとの接合部分に十分な強度と耐久性を備えることができる。 According to the present disclosure, sufficient strength and durability can be provided at the joint portion between the pipe and the flange by performing welding on the outer peripheral side and the inner side of the pipe, respectively.

本開示の実施の形態によるフランジ付き配管製造装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the flanged pipe manufacturing apparatus by embodiment of this disclosure. 図1の回転駆動部の上側部分の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the upper part of the rotation drive part of FIG. 図1の支持ローラに支持された配管ならびにフランジの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the pipe and the flange supported by the support roller of FIG. 図1のフランジ付き配管製造装置によって溶接を行った部分の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the part welded by the flanged pipe manufacturing apparatus of FIG.

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
なお、ここでは、フランジ付き配管製造装置を、配管製造装置1と記載する。
図1は、本開示の実施の形態による配管製造装置1の概略構成を示す説明図である。配管製造装置1は、例えば、床面に載置され、水平方向に延設された基台2、基台2の長手方向の一端部に配置され、例えば垂直に設置された機枠3、基台2の長手方向の他端部に配置された機枠4を備えて構成されている。
また、配管製造装置1は、金属製の管材である配管10の一部分を下方から支持し、配管10を周方向に回転させる回転駆動部5、配管10の各端部にフランジ11,12を溶接する溶接部6、回転駆動部5ならびに溶接部6等の動作を制御する制御部7を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
Here, the flanged piping manufacturing apparatus is referred to as the piping manufacturing apparatus 1.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a pipe manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure. The piping manufacturing apparatus 1 is, for example, a base 2 mounted on a floor surface and extended in the horizontal direction, a machine frame 3 arranged vertically at one end of the base 2 in the longitudinal direction, and a base. It is configured to include a machine frame 4 arranged at the other end of the base 2 in the longitudinal direction.
Further, the pipe manufacturing apparatus 1 supports a part of the pipe 10 which is a metal pipe material from below, and welds flanges 11 and 12 to each end of the rotary drive unit 5 and the pipe 10 which rotates the pipe 10 in the circumferential direction. It is provided with a control unit 7 for controlling the operation of the welded portion 6, the rotary drive portion 5, the welded portion 6, and the like.

基台2は、例えば作業場の床面等に、水平に設置することができる平板状に形成され、上面等にガイドレール8を備えている。
ガイドレール8は、基台2の上面を回転駆動部5が移動できるように、当該回転駆動部5の下側部分に当接し、配管10を配管製造装置1に設置したとき、この配管10の長手方向に沿って延設されて(機枠3と機枠4との間に設けられて)いる。
換言すると、ガイドレール8は、水平に設けられた基台2の上面を回転駆動部5が移動するとき、回転駆動部5の移動方向(軌道)を定めるとともに、基台2の上面において回転駆動部5の位置決めを行うように構成されている。
The base 2 is formed in a flat plate shape that can be installed horizontally on, for example, the floor surface of a work place, and is provided with a guide rail 8 on the upper surface or the like.
When the guide rail 8 abuts on the lower portion of the rotary drive unit 5 so that the rotary drive unit 5 can move on the upper surface of the base 2, and the pipe 10 is installed in the pipe manufacturing apparatus 1, the guide rail 8 of the pipe 10 It extends along the longitudinal direction (provided between the machine frame 3 and the machine frame 4).
In other words, when the rotation drive unit 5 moves on the upper surface of the horizontally provided base 2, the guide rail 8 determines the movement direction (track) of the rotation drive unit 5 and drives the rotation on the upper surface of the base 2. It is configured to position the portion 5.

配管10は、前述のように金属製の管材であり、例えば、鋼材を用いて直管状に形成されたもので、フランジ11,12を長手両端部にそれぞれ接合させる、いわゆるプレハブ配管である。
フランジ11およびフランジ12は、例えば、同様な大きさ形状に形成されている。ここでは、フランジ11の構成を例示して説明する。
As described above, the pipe 10 is a metal pipe material, for example, a pipe material formed in a straight tubular shape using a steel material, and is a so-called prefabricated pipe in which flanges 11 and 12 are joined to both longitudinal ends, respectively.
The flange 11 and the flange 12 are formed, for example, in the same size and shape. Here, the configuration of the flange 11 will be described as an example.

フランジ11は、配管10と同様な鋼材を用いて、後述する滑らかな平面の接続面11aを有する略円板状に形成され、円状の接続面11aの中央に、配管10を挿入することができる径の貫通孔(図示省略)を有している。この貫通孔の孔径は、概ね配管10の外径と同等であり、好ましくは、嵌合する大きさに形成されている。
また、フランジ11は、例えば、他のフランジ等に接続固定するとき、接続固定に用いるボルトを挿通させるボルト孔(図示省略)を複数備えている。
なお、図1は、配管10の一端部にフランジ11を溶接させる状態(また、配管10の他端部をフランジ12の貫通孔に挿入させた状態)を例示している。
The flange 11 is formed in a substantially disk shape having a smooth flat connecting surface 11a described later by using the same steel material as the pipe 10, and the pipe 10 can be inserted into the center of the circular connecting surface 11a. It has a through hole (not shown) with a diameter that allows it to be formed. The hole diameter of the through hole is substantially the same as the outer diameter of the pipe 10, and is preferably formed to fit.
Further, the flange 11 is provided with a plurality of bolt holes (not shown) through which bolts used for connection fixing are inserted, for example, when connecting and fixing to another flange or the like.
Note that FIG. 1 illustrates a state in which the flange 11 is welded to one end of the pipe 10 (and the other end of the pipe 10 is inserted into the through hole of the flange 12).

機枠3は、例えば、上側部分に2つの支持ローラ21を備えている。2つの支持ローラ21は、水平方向に並んで配置されており、いずれか一方、あるいは両方にエンコーダ14が接続されている。
支持ローラ21は、例えば、駆動ベルトを掛けるプーリーのように形成され、径方向に突出させた突出部位を外周面の両端部に有し、外周面の中央部分(2つの突出部位に挟まれた部分)に、当該突出部位よりも奥側(回転軸側)に凹んだリム部を備えている。
換言すると、支持ローラ21は、断面形状が略U字状の溝部を、外周面を周回するように備え、この溝部にフランジ11(フランジ12)の外周部分を挿入させるように形成されている。
The machine frame 3 is provided with, for example, two support rollers 21 on the upper portion. The two support rollers 21 are arranged side by side in the horizontal direction, and the encoder 14 is connected to one or both of them.
The support roller 21 is formed like, for example, a pulley for hanging a drive belt, has protruding portions protruding in the radial direction at both ends of the outer peripheral surface, and is sandwiched between the central portions of the outer peripheral surface (sandwiched between the two protruding portions). The portion) is provided with a rim portion recessed on the back side (rotating shaft side) of the protruding portion.
In other words, the support roller 21 is provided with a groove portion having a substantially U-shaped cross section so as to orbit the outer peripheral surface, and is formed so that the outer peripheral portion of the flange 11 (flange 12) is inserted into the groove portion.

支持ローラ21は、例えば、当該支持ローラ21の回転軸にエンコーダ14が接続されており、支持ローラ21の回転数、もしくは、支持ローラ21に当接するフランジ11の回転数等を、エンコーダ14に検知させるように構成されている。
エンコーダ14の本体部分等は、例えば、機枠3の内部に設置されており、当該エンコーダ14の出力信号を制御部7(回転制御部16)へ入力するように配線接続されている。
上記の支持ローラ21、支持ローラ21を所定高さに配置させる機枠3等によって、フランジ11などを支持する支持部が構成されている。
The support roller 21 has, for example, an encoder 14 connected to the rotation shaft of the support roller 21, and detects the rotation speed of the support roller 21, the rotation speed of the flange 11 that abuts on the support roller 21, and the like. It is configured to let you.
The main body of the encoder 14 or the like is installed inside the machine frame 3, for example, and is wired and connected so as to input the output signal of the encoder 14 to the control unit 7 (rotation control unit 16).
The support portion for supporting the flange 11 and the like is configured by the support roller 21, the machine frame 3 and the like for arranging the support roller 21 at a predetermined height.

回転駆動部5は、前述のようにガイドレール8に沿って適当な位置に移動され、配管10を安定した状態で支持することができる位置に設置される。図1に示した配管製造装置1において、回転駆動部5は、機枠4側、即ち、配管10に設置されたフランジ12の近傍を支持する位置に設置される。
回転駆動部5は、例えば、外周部分を上方へ突出させた2つの駆動ローラ20を備えている。
また、回転駆動部5の内部には、駆動ローラ20を回転駆動させる動力源を含む駆動機構部13が備えられている。
The rotary drive unit 5 is moved to an appropriate position along the guide rail 8 as described above, and is installed at a position where the pipe 10 can be supported in a stable state. In the pipe manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1, the rotary drive unit 5 is installed on the machine frame 4 side, that is, at a position supporting the vicinity of the flange 12 installed on the pipe 10.
The rotary drive unit 5 includes, for example, two drive rollers 20 having an outer peripheral portion projecting upward.
Further, inside the rotary drive unit 5, a drive mechanism unit 13 including a power source for rotationally driving the drive roller 20 is provided.

駆動機構部13は、動力源として例えばモータを備え、また、モータの回転駆動力を駆動ローラ20に伝達する機構部などを備えている。
駆動機構部13は、例えば、2つの駆動ローラ20を同方向に回転駆動するように構成されており、この回転駆動を回転制御部16が制御するように配線接続されている。
即ち、駆動機構分13は、駆動ローラ20の回転の始動停止や回転速度の調整等を、回転制御部16から出力された制御信号に応じて行うように構成されている。
The drive mechanism unit 13 includes, for example, a motor as a power source, and also includes a mechanism unit that transmits the rotational driving force of the motor to the drive roller 20.
The drive mechanism unit 13 is configured to rotate and drive two drive rollers 20 in the same direction, for example, and is connected by wiring so that the rotation control unit 16 controls the rotation drive.
That is, the drive mechanism portion 13 is configured to start / stop the rotation of the drive roller 20, adjust the rotation speed, and the like in response to the control signal output from the rotation control unit 16.

図2は、図1の回転駆動部5の上側部分の構成を示す説明図である。この図は、図1の機枠4側から機枠3側(または、機枠3側から機枠4側)を見た場合の、回転駆動部5の上側部分の構成を示したもので、2つの駆動ローラ20に配管10を載置した状態(配管製造装置1に配管10を設置した状態)を表している。
なお、図2の配管10は、駆動ローラ20に当接する(支持される)部分の断面を表している。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an upper portion of the rotation drive unit 5 of FIG. This figure shows the configuration of the upper portion of the rotary drive unit 5 when the machine frame 3 side (or the machine frame 3 side to the machine frame 4 side) is viewed from the machine frame 4 side of FIG. It represents a state in which the pipe 10 is placed on the two drive rollers 20 (a state in which the pipe 10 is installed in the pipe manufacturing apparatus 1).
The pipe 10 in FIG. 2 represents a cross section of a portion that abuts (supports) the drive roller 20.

2つの駆動ローラ20は、それぞれの回転軸が平行となり、また、例えば、2つの回転軸が同じ高さで並ぶように、回転駆動部5に配置されている。換言すると、2つの駆動ローラ20は、当該駆動ローラ20の上側に載置された配管20の延設方向と、各回転軸が平行となるように、回転駆動部5に設置されている
2つの駆動ローラ20は、図2に示したように、相互に外周部分が接触しないように、また、駆動ローラ20の上側部分において、2つの駆動ローラ20の間に配管10の外周部分を載置することができる程度に離間して配置されている。
このように離間された2つの駆動ローラ20が同一方向に回転駆動されると、各駆動ローラ20の外周部分と当接するように載置された配管10が、上記回転駆動の逆方向に回転する。
The two drive rollers 20 are arranged in the rotation drive unit 5 so that their respective rotation axes are parallel to each other and, for example, the two rotation axes are lined up at the same height. In other words, the two drive rollers 20 are installed in the rotation drive unit 5 so that the extension direction of the pipe 20 mounted on the upper side of the drive roller 20 and each rotation axis are parallel to each other. As shown in FIG. 2, the drive roller 20 places the outer peripheral portion of the pipe 10 between the two drive rollers 20 so that the outer peripheral portions do not come into contact with each other and on the upper portion of the drive roller 20. They are arranged as far apart as possible.
When the two drive rollers 20 separated in this way are rotationally driven in the same direction, the pipe 10 placed so as to come into contact with the outer peripheral portion of each drive roller 20 rotates in the opposite direction of the rotational drive. ..

配管製造装置1は、図1に示したように、例えば、機枠3の近傍に溶接部6を備え、当該溶接部6を構成する外側溶接機22および内側溶接機23を、支持ローラ21等の近傍に配置している。
溶接部6は、例えば、制御部7に配線接続され、制御部7を構成する溶接制御部15から出力される制御信号に応じて、外側溶接機22および内側溶接機23に、各々個別に溶接動作を行わせるように構成されている。
外側溶接機22および内側溶接機23は、例えば、プラズマ溶接機であり、支持ローラ21に支持されているフランジ11の接続面11a側に、内側溶接機23が配置され、フランジ11から配管10が延設される側、即ち、接続面11aの背面側に、外側溶接機22が配置されている。
As shown in FIG. 1, the pipe manufacturing apparatus 1 includes, for example, a welded portion 6 in the vicinity of the machine frame 3, and supports the outer welder 22 and the inner welder 23 constituting the welded portion 6 with support rollers 21 and the like. It is placed in the vicinity of.
The welding unit 6 is connected to the control unit 7 by wiring, and is individually welded to the outer welding machine 22 and the inner welding machine 23 in response to a control signal output from the welding control unit 15 constituting the control unit 7. It is configured to perform operations.
The outer welding machine 22 and the inner welding machine 23 are, for example, plasma welding machines. The inner welding machine 23 is arranged on the connection surface 11a side of the flange 11 supported by the support roller 21, and the piping 10 is connected to the flange 11. The outer welding machine 22 is arranged on the extended side, that is, on the back side of the connecting surface 11a.

図3は、図1の支持ローラ21に支持された配管10ならびにフランジ11の状態を示す説明図である。この図は、図1の機枠4側から機枠3側を見た場合の、2つの支持ローラ21の配置を示したもので、2つの支持ローラ21にフランジ11を載置した状態を表している。なお、図3のフランジ11は、中央の貫通孔に配管10の一端部を挿入した状態を表している。 FIG. 3 is an explanatory view showing a state of the pipe 10 and the flange 11 supported by the support roller 21 of FIG. This figure shows the arrangement of the two support rollers 21 when the machine frame 3 side is viewed from the machine frame 4 side of FIG. 1, and shows a state in which the flange 11 is placed on the two support rollers 21. ing. The flange 11 in FIG. 3 represents a state in which one end of the pipe 10 is inserted into the central through hole.

2つの支持ローラ21は、各支持ローラ21の回転軸が平行になり、また、同じ高さに揃えて、機枠3に設置されている。
2つの支持ローラ21は、配管10の他端部(フランジ12が挿入された側の端部)近傍が、回転駆動部5の駆動ローラ20によって支持され、配管10の一端部が挿入されたフランジ11の外周部分を、当該支持ローラ21が支持したときに、配管10が水平となる高さに配置されている。
なお、2つの支持ローラ21の間に(配管10が挿入された)フランジ11が載置された場合には、フランジ11の外周縁部分が、各支持ローラ21に設けられた略U字状の溝部にそれぞれ挿入され、フランジ11ならびに配管10が、配管10の延設方向にぐらつくことがないように位置決め支持される。このように、フランジ11は、適度に離れた2か所の外周部分を、2つの支持ローラ21によって位置決め支持される。
The two support rollers 21 are installed on the machine frame 3 so that the rotation axes of the support rollers 21 are parallel to each other and are aligned at the same height.
In the two support rollers 21, the vicinity of the other end of the pipe 10 (the end on the side where the flange 12 is inserted) is supported by the drive roller 20 of the rotary drive unit 5, and the flange into which one end of the pipe 10 is inserted. The outer peripheral portion of 11 is arranged at a height at which the pipe 10 becomes horizontal when the support roller 21 supports it.
When the flange 11 (in which the pipe 10 is inserted) is placed between the two support rollers 21, the outer peripheral edge portion of the flange 11 has a substantially U-shape provided on each support roller 21. Each of them is inserted into the groove portion, and the flange 11 and the pipe 10 are positioned and supported so as not to wobble in the extending direction of the pipe 10. In this way, the flange 11 is positioned and supported by two support rollers 21 at two outer peripheral portions that are appropriately separated from each other.

次に動作について説明する。
図4は、図1の配管製造装置1によって溶接を行った部分の状態を示す説明図である。この図は、配管10ならびにフランジ11の断面を示しており、フランジ11の貫通孔に配管10の一端部を挿入し、フランジ11の外周部分およびフランジ11の貫通孔の内部に溶接を施した状態を表している。
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is an explanatory view showing a state of a portion welded by the pipe manufacturing apparatus 1 of FIG. This figure shows a cross section of the pipe 10 and the flange 11. A state in which one end of the pipe 10 is inserted into the through hole of the flange 11 and welded to the outer peripheral portion of the flange 11 and the inside of the through hole of the flange 11. Represents.

初めに、例えば、フランジ11の接続面11aを機枠3側へ向けて、当該フランジ11を2つの支持ローラ21の間に載置しておき、接続面11aの背面側から配管10の一端部をフランジ11の貫通孔に挿入し、この配管10の他端部側を回転駆動部5に載置する。このように、支持ローラ21に載置させたフランジ11と、配管10の一端部とを溶接接合する。
また、フランジ11をフランジ12に替えて、2つの支持ローラ21の間に載置し、このフランジ12の貫通孔に配管10の他端部を挿入して、フランジ12と配管10とを溶接接合する。なお、配管10とフランジ11,12とを溶接する順序は、フランジ11とフランジ12のち、どちらを先に行ってもよい。
First, for example, the connection surface 11a of the flange 11 is directed toward the machine frame 3, and the flange 11 is placed between the two support rollers 21, and one end of the pipe 10 is placed from the back side of the connection surface 11a. Is inserted into the through hole of the flange 11, and the other end side of the pipe 10 is placed on the rotary drive unit 5. In this way, the flange 11 placed on the support roller 21 and one end of the pipe 10 are welded and joined.
Further, the flange 11 is replaced with the flange 12, and the flange 11 is placed between the two support rollers 21. The other end of the pipe 10 is inserted into the through hole of the flange 12, and the flange 12 and the pipe 10 are welded together. do. The order of welding the pipe 10 and the flanges 11 and 12 may be either the flange 11 or the flange 12 first.

あるいは、例えば、配管10を配管製造装置1へ設置する前に、配管10の一端部をフランジ11の貫通孔に挿入し、配管10の他端部をフランジ12の貫通孔に挿入しておく。このように配管10の両端を、フランジ11,12の貫通孔に挿入させ、これを配管製造装置1に設置(支持ローラ21ならびに回転駆動部5に載置)して、配管10にフランジ11およびフランジ12を同様に溶接接合する。
ここでは、フランジ11と配管10の一端部との溶接を例示して説明する。
Alternatively, for example, before installing the pipe 10 in the pipe manufacturing apparatus 1, one end of the pipe 10 is inserted into the through hole of the flange 11, and the other end of the pipe 10 is inserted into the through hole of the flange 12. In this way, both ends of the pipe 10 are inserted into the through holes of the flanges 11 and 12, and this is installed in the pipe manufacturing apparatus 1 (mounted on the support roller 21 and the rotary drive unit 5), and the flange 11 and the flange 11 and the pipe 10 are mounted on the pipe 10. The flange 12 is welded and joined in the same manner.
Here, welding of the flange 11 and one end of the pipe 10 will be described as an example.

配管10の一端部は、フランジ11の接続面11aの背面側から、中央の貫通孔に挿入され、例えば、フランジ11の貫通孔の孔深さ半分程度の位置まで挿入される。即ち、配管10の一端部の先端が、フランジ11の接続面11aから突出しないように挿入される。
上記のように配管10の一端部が挿入されたフランジ11を、2つの支持ローラ21の間に載置し、配管10の他端部側(フランジ12に挿入された側)を回転駆動部5の2つの駆動ローラ22の間に載置する。
配管製造装置1は、配管10が載置されると、制御部7(回転制御部16)から出力された制御信号によって回転駆動部5が動作を開始し、駆動ローラ20が適当な速さで回転する。このとき、フランジ11等は、回転駆動された配管10と同じ回転速度で回転する。
One end of the pipe 10 is inserted into the through hole at the center from the back side of the connection surface 11a of the flange 11, and is inserted, for example, to a position of about half the hole depth of the through hole of the flange 11. That is, the tip of one end of the pipe 10 is inserted so as not to protrude from the connection surface 11a of the flange 11.
The flange 11 into which one end of the pipe 10 is inserted is placed between the two support rollers 21 as described above, and the other end side (the side inserted into the flange 12) of the pipe 10 is the rotary drive unit 5. It is placed between the two drive rollers 22 of the above.
In the pipe manufacturing apparatus 1, when the pipe 10 is mounted, the rotation drive unit 5 starts operation by the control signal output from the control unit 7 (rotation control unit 16), and the drive roller 20 operates at an appropriate speed. Rotate. At this time, the flange 11 and the like rotate at the same rotation speed as the rotation-driven pipe 10.

例えば、外側溶接機22を配管10の外側外周部分とフランジ11との接合部分(外側溶接部位30)に近付ける。
この後、制御部7(溶接制御部15)から出力された制御信号によって、溶接部6が動作を開始し、例えば、外側溶接機22が、上記制御信号に応じた大きさの電流を、溶接部6の電力供給部(図示省略)から供給され、外側溶接部位30の溶接を開始する。
外側溶接機22は、例えば、600[A]程度の電流が供給されて、外側溶接部位30のプラズマ溶接を行う。
なお、例えば、制御部7(溶接制御部15)が溶接部6(電力供給部)を制御して、配管10やフランジ11等の大きさや材質等に応じて、外側溶接機22へ供給する電流を調整し、適当な溶融池が生じるように600[A]以上の電流を供給してもよい。
For example, the outer welding machine 22 is brought close to the joint portion (outer welding portion 30) between the outer outer peripheral portion of the pipe 10 and the flange 11.
After that, the welding unit 6 starts operation by the control signal output from the control unit 7 (welding control unit 15), and for example, the outer welding machine 22 welds a current having a magnitude corresponding to the control signal. It is supplied from the power supply unit (not shown) of the unit 6 and starts welding the outer welded portion 30.
For example, the outer welding machine 22 is supplied with a current of about 600 [A] to perform plasma welding of the outer welding portion 30.
For example, the control unit 7 (welding control unit 15) controls the welding unit 6 (power supply unit), and the current supplied to the outer welding machine 22 according to the size and material of the pipe 10 and the flange 11 and the like. May be adjusted and a current of 600 [A] or more may be supplied so as to generate an appropriate molten pool.

このとき、配管10およびフランジ11は、一体となって(同じ回転速度で)回転されており、配管10の外周部分とフランジ11との接合部分に環状の外側溶接部位30(環状の溶融池)が生じ、配管10の外周部分を周回する溶接が行われる。
また、外側溶接部位30の溶接を行うとき、制御部7(回転制御部16)から出力される制御信号によって回転駆動部5の動作が制御され、配管10等の回転速度を適度な速さにすることによって溶接速度が調整される。
At this time, the pipe 10 and the flange 11 are rotated together (at the same rotation speed), and an annular outer welded portion 30 (annular molten pool) is formed at the joint portion between the outer peripheral portion of the pipe 10 and the flange 11. Is generated, and welding is performed so as to go around the outer peripheral portion of the pipe 10.
Further, when welding the outer welded portion 30, the operation of the rotation drive unit 5 is controlled by the control signal output from the control unit 7 (rotation control unit 16), and the rotation speed of the pipe 10 or the like is set to an appropriate speed. By doing so, the welding speed is adjusted.

配管10の外周等を1周する溶接を行った後、溶接部6は、制御部7(溶接制御部15)から出力された制御信号に応じて、外側溶接機22の溶接動作を停止させ、また、内側溶接機23の溶接動作を開始させる。
なお、内側溶接機23が溶接を開始する前に、フランジ11の接続面11aと配管10の孔内壁面10aとが近接する部位、即ち、内側溶接部位31に内側溶接機23を近付けておく。
After welding around the outer circumference of the pipe 10 and the like, the welding portion 6 stops the welding operation of the outer welding machine 22 in response to the control signal output from the control unit 7 (welding control unit 15). In addition, the welding operation of the inner welding machine 23 is started.
Before the inner welding machine 23 starts welding, the inner welding machine 23 is brought close to a portion where the connection surface 11a of the flange 11 and the inner wall surface 10a of the hole of the pipe 10 are close to each other, that is, the inner welding portion 31.

制御部7(溶接制御部15)からの制御信号を入力した溶接部6が、内側溶接機23の溶接動作を開始させるとき、内側溶接機23には、上記制御信号に応じた大きさの電流が溶接部6の電力供給部(図示省略)から供給される。
内側溶接機23には、例えば、300[A]〜550[A]程度の電流が供給されて、内側溶接部位31のプラズマ溶接が行われる。
このとき、例えば、制御部7(溶接制御部15)が溶接部6(電力供給部)を制御して、配管10やフランジ11等の大きさや材質等に応じて、内側溶接機23へ供給する電流を調整し、後述するように、余剰の溶融池が生じないようにする。
When the welding unit 6 that has input the control signal from the control unit 7 (welding control unit 15) starts the welding operation of the inner welding machine 23, the inner welding machine 23 receives a current having a magnitude corresponding to the control signal. Is supplied from the power supply unit (not shown) of the welded unit 6.
For example, a current of about 300 [A] to 550 [A] is supplied to the inner welding machine 23 to perform plasma welding of the inner welding portion 31.
At this time, for example, the control unit 7 (welding control unit 15) controls the welding unit 6 (power supply unit) and supplies the welding unit 6 (power supply unit) to the inner welding machine 23 according to the size and material of the pipe 10 and the flange 11. Adjust the current to prevent excess molten pools, as described below.

内側溶接機23に溶接を開始させるとき、配管10およびフランジ11は、一体となって(同じ回転速度で)回転している。そのため、孔内壁面10aと接続面11aとの間に、環状の内側溶接部位31(環状の溶融池)が生じ、配管10の一端部の先端、ならびにフランジ11の中央に設けられた貫通孔の孔内部を周回する溶接が行われる。
内側溶接部位31の溶接は、溶接施工によって生じる環状の溶融池が、孔内壁面10aから法線方向へ突出しないように、かつ、接続面11aから法線方向へ突出しないように行われる。
具体的には、制御部7(溶接制御部15)から出力される制御信号により、溶接部6の電力供給部から内側溶接機23へ供給される電流の大きさを制御して、内側溶接機23による溶接温度を適度なものに調整し、溶融池が孔内壁面10aや接続面11aから突出しないように、内側溶接部位31を環状に(均一に)溶接する。
なお、ここでは、外側溶接部位30の溶接を行った後に、内側溶接部位31の溶接を行う動作を説明したが、各部位に溶接を行う順は、上記説明の順に限定されない。
When the inner welding machine 23 starts welding, the pipe 10 and the flange 11 are rotating together (at the same rotation speed). Therefore, an annular inner welded portion 31 (annular molten pool) is formed between the inner wall surface 10a of the hole and the connecting surface 11a, and the through hole provided at the tip of one end of the pipe 10 and the center of the flange 11 Welding is performed around the inside of the hole.
The inner welded portion 31 is welded so that the annular molten pool generated by the welding work does not protrude in the normal direction from the hole inner wall surface 10a and does not protrude in the normal direction from the connecting surface 11a.
Specifically, the control signal output from the control unit 7 (welding control unit 15) controls the magnitude of the current supplied from the power supply unit of the welding unit 6 to the inner welding machine 23 to control the inner welding machine. The welding temperature of 23 is adjusted to an appropriate level, and the inner welded portion 31 is welded in an annular shape (uniformly) so that the molten pool does not protrude from the hole inner wall surface 10a or the connecting surface 11a.
Although the operation of welding the inner welded portion 31 after welding the outer welded portion 30 has been described here, the order of welding the inner welded portions 31 is not limited to the order described above.

配管10の管孔の中心軸から管内壁面10a(内側溶接部位31)までの距離と、当該中心軸から配管10の外周壁(外側溶接部位30)までの距離は、若干異なる。
そのため、内側溶接部位31の溶接を行うときの配管10の回転速度と、外側溶接部位30の溶接を行うときの配管10の回転速度とが同一である場合には、内側溶接部位31の溶接速度に比べて外側溶接部位30の溶接速度が速くなる。
また、内側溶接部位31を溶接する際に生じる溶融池は、大きさに制限があり、外側溶接部位30を溶接する際に生じる溶融池は、凝固後に十分な強度を有することが必要になる。即ち、各溶接部位において、適当な溶融池の大きさが異なる。
The distance from the central axis of the pipe hole of the pipe 10 to the inner wall surface 10a of the pipe (inner welded portion 31) and the distance from the central shaft to the outer peripheral wall of the pipe 10 (outer welded portion 30) are slightly different.
Therefore, when the rotation speed of the pipe 10 when welding the inner welded portion 31 and the rotation speed of the pipe 10 when welding the outer welded portion 30 are the same, the welding speed of the inner welded portion 31 The welding speed of the outer welded portion 30 is faster than that of the above.
Further, the size of the molten pool generated when the inner welded portion 31 is welded is limited, and the molten pool generated when the outer welded portion 30 is welded needs to have sufficient strength after solidification. That is, the appropriate size of the molten pool is different at each welded part.

そこで、制御部7は、外側溶接部位30の溶接を行うとき、外側溶接機22に供給する電流(放電の強さ)と配管10の回転速度(溶接速度)とを関連させて、回転駆動部5と溶接部6とを制御し、また、内側溶接部位31の溶接を行うとき、内側溶接機23に供給する電流(放電の強さ)と配管10の回転速度(溶接速度)とを関連させて、回転駆動部5と溶接部6とを制御する。
また、制御部7は、外側溶接部位30を溶接する際の各部の制御と、内側溶接部位31を溶接する際の各部の制御とを、異なる制御内容で行う。即ち、各溶接部位に応じて、適当な制御内容に調整して、または、予め設定されている制御内容のなかから、適当なものを切替え選択して上記の各部を制御する。
Therefore, when the outer welding portion 30 is welded, the control unit 7 associates the current (discharge strength) supplied to the outer welding machine 22 with the rotation speed (welding speed) of the pipe 10 to drive the rotation drive unit. When 5 and the welded portion 6 are controlled and the inner welded portion 31 is welded, the current (discharge strength) supplied to the inner welder 23 is associated with the rotation speed (welding speed) of the pipe 10. The rotary drive unit 5 and the welded unit 6 are controlled.
Further, the control unit 7 controls each part when welding the outer welded portion 30 and each part when welding the inner welded portion 31 with different control contents. That is, each of the above parts is controlled by adjusting to an appropriate control content according to each welded portion, or by switching and selecting an appropriate control content from the preset control contents.

以上のように、本実施の形態によれば、配管10の外周部分とフランジ11等の接合部分を溶接し、また、配管10の孔内壁面10aとフランジ11の接続面11aとの間の部分を溶接し、都合2箇所を溶接したことにより、配管10とフランジ11等とを充分な強度を備えて接合することができる。
また、孔内壁面10aと接続面11aとの間においても溶接を行ったので、配管10の外周における溶接部位(外側溶接部位30)の大きさを抑制することができ、配管10とフランジ11等との接合部分の外観を良好にすることが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the outer peripheral portion of the pipe 10 and the joint portion such as the flange 11 are welded, and the portion between the inner wall surface 10a of the hole of the pipe 10 and the connection surface 11a of the flange 11. By welding and welding two places for convenience, the pipe 10 and the flange 11 and the like can be joined with sufficient strength.
Further, since welding is also performed between the inner wall surface 10a of the hole and the connecting surface 11a, the size of the welded portion (outer welded portion 30) on the outer periphery of the pipe 10 can be suppressed, and the pipe 10 and the flange 11 or the like can be suppressed. It becomes possible to improve the appearance of the joint portion with.

1 配管製造装置
2 基台
3 機枠
4 機枠
5 回転駆動部
6 溶接部
7 制御部
8 ガイドレール
10 配管
10a 孔内壁面
11 フランジ
11a 接続面
12 フランジ
13 駆動機構部
14 エンコーダ
15 溶接制御部
16 回転制御部
20 駆動ローラ
21 支持ローラ
22 外側溶接機
23 内側溶接機
30 外側溶接部位
31 内側溶接部位
1 Piping manufacturing equipment 2 Base 3 Machine frame 4 Machine frame 5 Rotation drive part 6 Welding part 7 Control part 8 Guide rail 10 Piping 10a Hole inner wall surface 11 Flange 11a Connection surface 12 Flange 13 Drive mechanism part 14 Encoder 15 Welding control part 16 Rotation control unit 20 Drive roller 21 Support roller 22 Outer welding machine 23 Inner welding machine 30 Outer welding part 31 Inner welding part

Claims (3)

フランジを支持する支持部と、
前記フランジの接続面の背面側から前記接続面の中央に設けられた貫通孔に挿入させた配管を回転させる回転駆動部と、
前記貫通孔に挿入させた前記配管の端部と前記フランジとを溶接する溶接部と、
前記回転駆動部の動作および前記溶接部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記溶接部は、
前記配管の端部の外周と前記フランジの背面側の部位とを溶接する外側溶接機と、
前記配管の端部の孔内壁面と前記フランジの接続面側の部位とを溶接する内側溶接機と、
を備え、
前記制御部は、
前記回転駆動部を制御して前記配管の回転速度を調整することにより、前記外側溶接機および前記内側溶接機の溶接速度を調整し、
前記溶接部を制御して前記外側溶接機および前記内側溶接機に供給する各電流を調整し、
前記配管の端部の外周と前記フランジの背面側部位とを所定強度で溶接させるとともに、
前記配管の端部の孔内壁面と前記フランジの接続面との間に余剰の溶融池が生じないように溶接させる、
ことを特徴とするフランジ付き配管製造装置。
A support part that supports the flange and
A rotary drive unit that rotates a pipe inserted into a through hole provided in the center of the connection surface from the back side of the connection surface of the flange.
A welded portion for welding the end of the pipe inserted into the through hole and the flange,
A control unit that controls the operation of the rotation drive unit and the operation of the welded unit, and
With
The welded part
An outer welder that welds the outer circumference of the end of the pipe to the back side of the flange.
An inner welder that welds the inner wall surface of the hole at the end of the pipe to the portion of the flange on the connection surface side.
With
The control unit
By controlling the rotation drive unit to adjust the rotation speed of the pipe, the welding speeds of the outer welding machine and the inner welding machine are adjusted.
By controlling the welded portion, each current supplied to the outer welding machine and the inner welding machine is adjusted.
Weld the outer circumference of the end of the pipe and the back surface of the flange with a predetermined strength, and at the same time.
Welding is performed so that no excess molten pool is formed between the inner wall surface of the hole at the end of the pipe and the connecting surface of the flange.
A flanged piping manufacturing device.
前記制御部は、
前記配管の端部の孔内壁面と前記フランジの接続面との間に生じる溶接池が、前記孔内壁面および前記接続面の両方から突出しないよいに、前記内側溶接機に供給する電流を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載のフランジ付き配管製造装置。
The control unit
The current supplied to the inner welding machine is adjusted so that the welding pond generated between the inner wall surface of the hole at the end of the pipe and the connecting surface of the flange does not protrude from both the inner wall surface of the hole and the connecting surface. do,
The flanged piping manufacturing apparatus according to claim 1.
前記制御部は、
前記外側溶接機によって溶接を行うとき、前記回転駆動部を制御して、前記配管の外周に沿って環状の溶融池が形成される回転速度で前記配管を回転させ、
前記内側溶接機によって溶接を行うとき、前記回転駆動部を制御して、前記配管の孔内壁に沿って環状の溶融池が形成される回転速度で前記配管を回転させる、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフランジ付き配管製造装置。
The control unit
When welding is performed by the outer welding machine, the rotation drive unit is controlled to rotate the pipe at a rotation speed at which an annular molten pool is formed along the outer periphery of the pipe.
When welding is performed by the inner welding machine, the rotation drive unit is controlled to rotate the pipe at a rotation speed at which an annular molten pool is formed along the inner wall of the hole of the pipe.
The flanged piping manufacturing apparatus according to claim 1 or 2.
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