JP2552973B2 - 複数ワイヤ送給用ガイドパイプを有する溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ送給用ガイドパ
イプを有する溶接装置に関し、特に、スパイラル鋼管製
造設備に於けるスパイラル鋼管の内面に対する溶接を行
う装置などに用いられる複数ワイヤ送給用ガイドパイプ
を有する溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スパイラル鋼管製造設備に於け
るスパイラル鋼管の内面に対する溶接を行う内面溶接装
置として、図４に示されるようなものがある。図４に於
いて、スパイラル鋼管１６の管軸方向である図に於ける
左右方向に、支持体としての支持ビーム１７が延在する
ように設けられており、支持ビーム１７の下端面には所
定のピッチをもって多数の内面成形ロール１８が配設さ
れている。これら内面成形ロール１８と図示されない２
列の外面成形ロールとにより、成形されるスパイラル鋼
管１６の軸線に対して所定の角度をもって搬送されてく
るストリップがそのスパイラル角度をもってスパイラル
状に成形される。このスパイラル状に成形されたストリ
ップの互いに隣接する側縁同士が、支持ビーム１７の図
の左方の前端部に設けられた例えば３本の溶接トーチ１
９ａ〜１９ｃにより溶接されて、スパイラル鋼管１６が
製造される。

【０００３】尚、上記溶接トーチ１９ａ〜１９ｃは、支
持ビーム１７の後端側に各々に対応して設けられたワイ
ヤ送給装置２１ａ〜２１ｃからそれぞれ別個に送給され
る消耗電極としてのワイヤを用いてアーク溶接するもの
である。支持ビーム１７内には、各ワイヤをワイヤ送給
装置２１ａ〜２１ｃから溶接トーチ１９ａ〜１９ｃに向
けてガイドするためのワイヤ送給用ガイドパイプ２０ａ
〜２０ｃが受容されており、支持ビーム１７の前端部に
は、各ワイヤ送給用ガイドパイプ２０ａ〜２０ｃの各溶
接トーチ１９ａ〜１９ｃ側端部を軸線回りに回動自在に
かつ軸線方向に摺動自在に支持するパイプ支持部材２２
が設けられている。

【０００４】また、上記溶接装置では、溶接トーチ１９
ａ〜１９ｃの前後位置調整のために、支持ビーム１７の
後端部には各ワイヤ送給用ガイドパイプ２０ａ〜２０ｃ
毎に各前後位置調整装置２３ａ〜２３ｃが設けられてい
る。これら前後位置調整装置２３ａ〜２３ｃは、互いに
同様の構造であるため、その１つの前後位置調整装置２
３ａについて以下に示すと、ワイヤ送給装置２１ａを支
持する支持台２４と、支持台２４に固定されたガイドバ
ー２５と、ガイドバー２５を摺動自在に支持するように
支持ビーム１７の下端面に固設されたガイド部材２６
と、ガイドバー２５を駆動することにより支持台２４を
介してワイヤ送給装置２１ａ〜２１ｃを前後方向に移動
させるためのシリンダ２７とからなる。尚、シリンダ２
７は、図示されない制御装置の制御命令により伸縮駆動
されるようになっており、ワイヤ送給用ガイドパイプ２
０ａの後端部には溶接通電用ケーブル２８が接続されて
いる。

【０００５】このようにして構成された溶接装置では、
前記したようにスパイラル鋼管１６の内面側の溶接を行
うが、複数の溶接トーチを用いて行う場合には、鋼管の
サイズ替えに際して、複数の溶接トーチ列のスパイラル
角度と管軸方向位置と溶接シーム長手方向位置とを調整
する必要がある。スパイラル角度の調整は、溶接トーチ
のワイヤ給電孔の列を、成形されるスパイラル鋼管の軸
線に対するストリップの長手方向の角度に合わせること
であり、管軸方向位置の調整は、溶接トーチ列を、管軸
方向に移動させて位置を合わせることであり、溶接シー
ム長手方向位置の調整は、溶接トーチ列を、スパイラル
鋼管成形時に於けるストリップの互いに隣接する側縁同
士の接合線上にて前後させて位置を合わせることであ
る。

【０００６】上記した調整の内、スパイラル角度及び溶
接シーム長手方向位置の調整時に於てワイヤ送給用ガイ
ドパイプ２０ａをその軸線回りに回動させるには、ワイ
ヤ送給用ガイドパイプ２０ａの後端部を支持する傾斜角
調整装置２９を用いて行うことができる。上記傾斜角の
変更は、ワイヤ送給用ガイドパイプ側を電動モータによ
り自動的にまたは手動にて回動させることにより行え
る。

【０００７】しかしながら、高能率溶接を行うべく細径
ワイヤを複数用いた場合には、従来例のようにＬ字形の
ワイヤ送給用ガイドパイプを回動させると、前端部の溶
接トーチの先端の溶接ノズルに設けられた複数のワイヤ
用給電孔の列の方向が溶接シームの長手方向に対してず
れるという問題が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、複数のワイヤを用
いる溶接トーチを用いた例えばスパイラル鋼管製造時に
於けるスパイラル角度及び溶接シーム長手方向位置の調
整を好適に行い得るように改良された複数ワイヤ送給用
ガイドパイプを有する溶接装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、後端側に設けられたワイヤ送給装置から前
端側に設けられた溶接トーチに向けて消耗電極としての
複数のワイヤをガイドするべく、前記ワイヤを遊びをも
って受容するワイヤ送給用ガイドパイプを有し、前記ワ
イヤ送給用ガイドパイプが、前記ワイヤ送給装置に対し
て相対的に軸線回りに回動自在にかつ選択的に固定可能
に支持され、前記溶接トーチが、前記ワイヤ送給用ガイ
ドパイプの前端部に相対的に軸線回りに回動自在にかつ
選択的に固定可能に接続されていることを特徴とする複
数ワイヤ送給用ガイドパイプを有する溶接装置を提供す
ることにより達成される。

【００１０】

【作用】このようにすれば、ワイヤ送給用ガイドパイプ
をワイヤ送給装置に対して相対的に回動自在にすること
によりワイヤ送給用ガイドパイプを回動させることがで
きると共に、溶接トーチをワイヤ送給用ガイドパイプの
前端部に対して相対的に回動自在にすることにより溶接
トーチを回動させることができ、溶接トーチのスパイラ
ル角度及び溶接シーム長手方向位置の調整を行い得る。
ワイヤ送給用ガイドパイプ内に遊びをもって複数のワイ
ヤが受容されており、ワイヤ送給用ガイドパイプのワイ
ヤ送給装置側の回動可能支持部と溶接トーチとの間のス
パンにて複数のワイヤがねじれ得ることから、上記角度
調整代をねじれにより好適に吸収でき、上記調整を支障
無く行い得る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は、本発明が適用されたスパ
イラル鋼管製造設備に於けるスパイラル鋼管の内面に対
する溶接を行う従来例と同様の内面溶接装置に用いられ
るワイヤ送給ガイドパイプ１の要部を拡大して示す側面
図である。

【００１２】従来例と同様な構造であって良い図示され
ない溶接ビーム内に受容されたワイヤ送給ガイドパイプ
１の図に於ける右方の後端部は、支持ビームの後端から
その後方に向けて延出しており、そのワイヤ送給ガイド
パイプ１の後端部には、例えば図示されない固定支持台
により固定されたワイヤ出側ガイド部材２を介してワイ
ヤ送給装置３が接続されている。このワイヤ送給装置３
は、そのフレームに一体的に取付けられた図示されない
モータにより駆動される駆動ロール３ａと、駆動ロール
３ａに向けて弾発付勢された対向押し付けロール３ｂと
を有し、図の右方から供給される消耗電極としての細径
（例えばφ１．６ｍｍ）のワイヤ４を、両ロール３ａ・
３ｂ間に弾発的に挟持しつつ駆動ロール３ａを回すこと
により、ワイヤ送給ガイドパイプ１に向けて送給するよ
うになっている。

【００１３】上記ワイヤ送給ガイドパイプ１の後端部
は、ワイヤ送給装置３からワイヤ送給ガイドパイプ１に
向けて同軸的に突出するように、ワイヤ送給装置３に一
体化された前記したワイヤ出側ガイド部材２を介して接
続されている。ワイヤ出側ガイド部材２の突出前端部が
所定長に亘って縮径されており、その縮径部５に、ワイ
ヤ送給ガイドパイプ１の後端部がその軸線回りに回動自
在に外囲するように嵌装されている。

【００１４】ワイヤ送給ガイドパイプ１の図に於ける左
方の前端部は、従来例と同様に管軸方向に沿って延在す
る部分に対して下方に向けて略直角に曲げられており、
その下向き前端部には溶接トーチ６が一体的に接続され
ている。この溶接トーチ６は、後部をワイヤ送給ガイド
パイプ１の前端開口部内に同軸的に回動自在に没入され
たコマ部材７と、そのコマ部材７の前端部に袋ナットを
ねじ込んで同軸的に固設された溶接ノズル８とからな
る。

【００１５】ワイヤ送給装置３からは、消耗電極として
例えば２本のワイヤ４が送給されるようになっており、
ワイヤ出側ガイド部材２の両ロール３ａ・３ｂ間に臨む
ノズル部には、その開口端から中間部に至るまで互いに
平行な軸線方向孔が穿設されており、それら各軸線方向
孔内を各ワイヤ４が挿通されている。ワイヤ出側ガイド
部材２には、前記した縮径部５の前端から軸線方向孔に
至るまで、各ワイヤ４をそれぞれ挿通された２本のワイ
ヤガイドチューブ９の後端部が没入状態で保持されて固
定されている。従って、ワイヤ送給装置３から送給され
るワイヤ４がワイヤ送給ガイドパイプ１内に至るまでの
間に隙間などがなく、細径のワイヤ４であっても、座屈
することがない。特に、本実施例によれば、ワイヤガイ
ドチューブ９内にワイヤ４が挿通されており、細径のワ
イヤ４の座屈を好適に防止し得る。

【００１６】これらワイヤガイドチューブ９は、図２に
示されるようにワイヤ送給ガイドパイプ１の軸線方向孔
１ａ内に遊びをもって受容されており、その前端部を、
溶接トーチ６のコマ部材７内に没入状態で保持されて固
定されている。ワイヤガイドチューブ９は、両端を固定
されているが、比較的長尺のワイヤ送給ガイドパイプ１
の軸線方向孔１ａ内で或る程度自由である。

【００１７】ところで、ワイヤ出側ガイド部材６に嵌装
されたワイヤ送給ガイドパイプ１の後端部には、その半
径方向に出没し得るようにセットスクリュー１１が螺合
されている。セットスクリュー１１を緩めることによ
り、ワイヤ送給ガイドパイプ１が図１の矢印Ａに示され
るように回動可能であり、セットスクリュー１１をねじ
込むことにより所定の回動角度でワイヤ送給ガイドパイ
プ１を固定するようになっている。尚、ワイヤ送給ガイ
ドパイプ１とワイヤ出側ガイド部材６との間に亘って、
上記回動角度を示すための目盛り表示板１２が設けられ
ている。

【００１８】また、溶接トーチ６のコマ部材７の後部を
挿入されたワイヤ送給ガイドパイプ１の前端部には、そ
の半径方向に出没し得るようにセットスクリュー１３が
螺合されていると共に、そのコマ部材７をワイヤ送給ガ
イドパイプ１に選択的に固定するための袋ナット１４が
螺合されている。これら袋ナット１４及びセットスクリ
ュー１３を緩めることにより、コマ部材７即ち溶接トー
チ６をワイヤ送給ガイドパイプ１の前端部に対して相対
的に図１の矢印Ｂに示されるように回動可能であり、両
者をねじ込むことにより所定の角度で溶接トーチ６を固
定するようになっている。尚、コマ部材７とワイヤ送給
ガイドパイプ１との間に亘っても、上記回動角度を示す
ための目盛り表示板１５が設けられている。

【００１９】このようにして構成された溶接装置では、
従来例と同様に複数用いることができ、それぞれについ
てシリンダやモータ等により直線駆動される管軸方向移
動装置を設けて、ワイヤ送給装置３から送給されるワイ
ヤ４を用いて、溶接トーチ６列によりストリップの隣接
する側縁同士である溶接シーム上をアーク溶接して、ス
パイラル鋼管を製造することができる。このとき、鋼管
のサイズ替えに際しては、複数の溶接トーチ列のスパイ
ラル角度と管軸方向位置と溶接シーム長手方向位置とを
調整する必要がある。

【００２０】管軸方向位置調整は、上記管軸方向移動装
置によりワイヤ送給ガイドパイプ１を管軸方向に適宜変
位させることにより行うことができる。スパイラル角度
及び溶接シーム長手方向位置の調整を行うには、図３に
示されるように、溶接シームＳ上に溶接ノズル８の中心
を合わせ、かつ２本のワイヤ４を通すべく溶接ノズル８
のノズル端面に設けられた２つの給電孔８ａの列方向を
スパイラル角度θに合わせることになる。

【００２１】溶接ノズル８を溶接シーム長手方向である
溶接シームＳ上を移動させるには、上記管軸方向移動装
置と併せて、前記したようにワイヤ送給ガイドパイプ１
の後端部のセットスクリュー１１を緩めて、ワイヤ送給
ガイドパイプ１を回動させることにより可能である。従
って、従来例で示したように、ワイヤ送給装置と溶接ト
ーチとを一体で回動させる必要がなく、設備量を低廉化
し得る。また、溶接ノズル８をスパイラル角度θに合わ
せるには、前記したようにワイヤ送給ガイドパイプ１の
前端部のセットスクリュー１３及び袋ナット１４を緩め
て、溶接トーチ６を回動させることにより可能である。
そして、それぞれ所定の角度回動させた後に、各セット
スクリュー１１・１３をねじ込んで位置決めする。この
角度調整代は、溶接トーチ６とワイヤ送給装置３との間
にて、その間のワイヤ送給ガイドパイプ１の軸線方向孔
１ａ内に両ワイヤガイドチューブ９が遊びをもって受容
されていることから、両ワイヤガイドチューブ９がねじ
られるため、そのねじれにより好適に吸収される。

【００２２】尚、本実施例では、ワイヤ送給ガイドパイ
プ１及び溶接トーチ６をそれぞれ回動・固定自在に支持
するために、セットスクリューや袋ナットを用いたが、
それぞれの組み合わせは本実施例に限られるものではな
く、セットスクリューのみを用いたり、袋ナットのみを
用いたりしても良い。また、例えばバンド部材による締
結など、他の固定・解除機構を用いることができる。

【００２３】

【発明の効果】このように本発明によれば、複数のワイ
ヤを用いて１つの溶接トーチにより溶接を行うものに於
て、ワイヤ送給用ガイドパイプ内に遊びをもって複数の
ワイヤを受容すると共に、ワイヤ送給用ガイドパイプを
ワイヤ送給装置に対して相対的に回動自在にすることに
より、ワイヤ送給装置に対するワイヤ送給用ガイドパイ
プの軸線回りの角度調整が可能であり、溶接トーチをワ
イヤ送給用ガイドパイプの前端部に対して相対的に回動
自在にすることにより、溶接トーチのワイヤ用給電孔列
の溶接トーチ軸線回りの角度調整が可能である。従っ
て、スパイラル鋼管の内面溶接装置に用いた場合に、溶
接トーチのスパイラル角度及び溶接シーム長手方向位置
の調整を容易に行い得るため、鋼管サイズ替え時に於け
る上記各調整作業の効率を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたスパイラル鋼管製造設備に
於ける内面溶接装置のワイヤ送給ガイドパイプの要部を
拡大して示す側面図。

【図２】図１の矢印II−II線について見た断面図。

【図３】図１の矢印III−III線について見た断面図。

【図４】従来のスパイラル鋼管製造設備に於ける内面溶
接装置を模式的に示す側面図。

【符号の説明】

１ ワイヤ送給ガイドパイプ １ａ 軸線方向孔 ２ ワイヤ出側ガイド部材 ３ ワイヤ送給装置 ３ａ 駆動ロール ３ｂ 対向押し付けロール ４ ワイヤ ５ 縮径部 ６ 溶接トーチ ７ コマ部材 ８ 溶接ノズル ８ａ 給電孔 ９ ワイヤガイドチューブ １１ セットスクリュー １２ 目盛り表示板 １３ セットスクリュー １４ 袋ナット １５ 目盛り表示板 １６ スパイラル鋼管 １７ 支持ビーム １８ 内面成形ロール １９ａ〜１９ｃ 溶接トーチ ２０ａ〜２０ｃ ワイヤ送給用ガイドパイプ ２１ａ〜２１ｃ ワイヤ送給装置 ２２ パイプ支持部材 ２３ａ〜２３ｃ 前後位置調整装置 ２４ 支持台 ２５ ガイドバー ２６ ガイド部材 ２７ シリンダ ２８ 溶接通電用ケーブル ２９ 傾斜角調整装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真嶋 博義 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭59−94587（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後端側に設けられたワイヤ送給装置から
   前端側に設けられた溶接トーチに向けて消耗電極として
   の複数のワイヤをガイドするべく、前記ワイヤを遊びを
   もって受容するワイヤ送給用ガイドパイプを有し、 前記ワイヤ送給用ガイドパイプが、前記ワイヤ送給装置
   に対して相対的に軸線回りに回動自在にかつ選択的に固
   定可能に支持され、前記溶接トーチが、前記ワイヤ送給
   用ガイドパイプの前端部に相対的に軸線回りに回動自在
   にかつ選択的に固定可能に接続されていることを特徴と
   する複数ワイヤ送給用ガイドパイプを有する溶接装置。