JP2906893B2 - 配管自動開先合わせ装置 - Google Patents

配管自動開先合わせ装置

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JP2906893B2 JP35922492A JP35922492A JP2906893B2 JP 2906893 B2 JP2906893 B2 JP 2906893B2 JP 35922492 A JP35922492 A JP 35922492A JP 35922492 A JP35922492 A JP 35922492A JP 2906893 B2 JP2906893 B2 JP 2906893B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配管の開先合わせ装置
に係り、特に大型プラント等に配設される大径の配管を
繋ぎ合わせる配管自動開先合わせ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、原子力発電所等の大型プラントで
は、大径の配管が建屋の中で複雑な経路で天井付近に設
置している。これらの配管は一般的に配管部品を予め製
作工場で運搬可能な大きさに組立て、組み立てられた1
0m〜15m長さの半組立て品は、据付現場へと運ばれ
る。据付現場では熟練した作業員によって吊り工具や開
先合わせ治具を用いて、微妙な寸法を必要とする開先合
わせ作業を行い、半組立て品の繋ぎ合わせを行ってい
る。一方、最近は建屋の建築工事の進行と合わせて事前
に組立てが完了した大型のモジュール配管を大型クレー
ンで建屋内の所定の位置に吊り込む工法も採られている
が、このような大型クレーンでの作業は、全体の一部と
されており、前記据付現場での開先合わせ作業は、依然
必要とされている。
【0003】この開先合わせ作業では、図11に示され
る如く、半組立て配管20に半組立て配管20を吊り上
げるためのワイヤ28が複数本取付けられており、半組
立て配管20は、これらのワイヤ28の先端部28Aに
一端が連絡され、図示を省略した他端が建屋の天井等の
固定部材に取付けられたチェンブロック29によって開
先合わせが行われる所定の高さに吊り上げられている。
また、半組立て配管20と配管22とを仮連結する場合
には、半組立て配管20が予め定位置に仮固定された配
管22の開先部22Aと同軸となるように、半組立て配
管20に対する軸芯位置及び軸芯方向を見ながら微調整
している。
【0004】また、この微調整が完了すると、図10に
示される如く、この半組立て配管20の開先部20A
は、配管22の開先部22A近傍に取付けた開先合わせ
治具24の押しボルト25によってさらに調整される。
開先部20Aが完全に配管22の開先部22Aと同軸位
置となった後に、押しボルト25の締付けによって生じ
た半組立て配管20の傾きを調整するために再度、半組
立て配管20全体の軸芯位置及び軸芯方向合わせの微調
整が行われる。この際、配管22と半組立て配管20と
が同軸位置とならない場合には、チェンブロック29を
増設し、再度芯合わせの微調整を行っている。
【0005】なお、この微調整によって、開先ギャップ
Gを3.5mm±0.5mmに合わせた後に、開先部20A
と開先部22Aとが仮連結するようにスペーサブロック
26を溶接し、その後全周溶接によって半組立て配管2
0と配管22とを接合している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この開
先合わせ作業では、半組立て配管20の配管22に対す
る軸芯位置及び軸芯方向の微調整が上述した様に煩雑な
ものとなっており、熟練を必要とするとともに、多大な
時間を必要とするという不具合があった。
【0007】本発明は上記事実を考慮し、配管の開先合
わせ作業の微調整合わせが自動で容易に行うことができ
る配管自動開先合わせ装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、固定部材にすでに固定された配管へ被配管を開先合
わせする配管自動開先合わせ装置において、前記被配管
の所定の位置に装着された被軸芯検出手段と、前記配管
の開先部近傍に装着され前記被軸芯検出手段を検出する
軸芯検出手段と、前記被配管を前記固定部材に吊り下げ
るとともに前記被配管の軸芯位置及び軸芯方向を微調整
移動させるための複数の吊り具手段と、前記軸芯検出手
段によって検出された前記被軸芯検出手段の位置に基づ
いて前記被配管の軸芯が前記配管の軸芯と同軸となるよ
うに前記複数の吊り具手段を作動させる制御手段と、を
有することを特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1記載の本発明の配管自動開先合わせ装
置では、被配管は、仮固定されている配管と略同軸位置
となるように所定の高さへ複数の吊り具手段によって吊
上げられる。次に、配管の開先部近傍に装着された軸芯
検出手段によって、被配管に装着された被軸芯検出手段
の位置が検出され、これに基づいて制御手段は、複数の
吊り具手段を必要に応じて作動させ、被配管が配管に対
し同軸となるように、被配管を微調整移動させる。
【0010】従って、請求項1記載の本発明の配管自動
開先合わせ装置では、軸芯検出手段により検出される被
軸芯検出手段の位置から判明する配管と被配管との軸心
ずれに基づいて、制御手段が複数の吊り具手段を作動さ
せ、配管と被配管とを同軸とする。このため、配管と被
配管との開先合わせを行うための微調整合わせでは、熟
練を必要とせず、自動で容易に行うことができ、微調整
合わせの時間を少なくすることができる。
【0011】
【実施例】本発明の配管自動開先合わせ装置の一実施例
について図1〜図10に従って説明する。
【0012】図1に示される如く、被配管としての半組
立て配管20には、半組立て配管20を吊上げるための
ワイヤ28が複数本取付けられており、この半組立て配
管20の近傍には、仮固定されている配管22が配設さ
れている。また、半組立て配管20は、固定部材として
の建屋の天井等に取付けられたチェンブロック(図示省
略)によって開先合わせが行われる所定の高さに吊上げ
られている。
【0013】各ワイヤ28と各チェンブロックから伸び
るチェーン30との間には、吊り具手段としての複数の
制御吊り具18A、制御吊り具18B、制御吊り具18
C、制御吊り具18D、制御吊り具18E、制御吊り具
18F、制御吊り具18Gが設けられており、この各制
御吊り具18A、18B、18C、18D、18E、1
8F、18Gは、油圧によってシリンダ内をピストンが
移動し、ワイヤ28を張弛するようになっている。ま
た、各制御吊り具18A、18B、18C、18D、1
8E、18F、18Gは、半組立て配管20の軸芯方向
(図3の矢印S2方向)が配管22の軸芯方向(図3の
矢印S1方向)と同軸となるように、半組立て配管20
を微調整移動させるようになっている。
【0014】配管22の開先部22Aには、開先合わせ
治具24が取付けられており、開先合わせ治具24の押
しボルト25によって、半組立て配管20の開先部20
Aが配管22に対して、軸芯微調整合わせが行われるよ
うになっている。
【0015】図3に示される如く、配管22の開先部2
2A近傍には、軸芯検出手段としての軸芯検出カメラ1
2A及び軸芯検出カメラ12Bが外周に互いに対向する
位置に取付けられている。また、軸芯検出カメラ12A
及び軸芯検出カメラ12Bの検出方向は、配管22の軸
芯方向(図3の矢印S1方向)に設定されている。
【0016】また、半組立て配管20には、半組立て配
管20の軸芯方向(図3の矢印S2方向)に所定の間隔
で補助検出器14A及び補助検出器15Aが外周に取付
けられており、この外周の補助検出器14A及び補助検
出器15Aに対向する位置には、補助検出器14B及び
補助検出器15Bが半組立て配管20の軸芯方向(図3
の矢印S2方向)に所定の間隔で取付けられている。
【0017】また、補助検出器14A及び補助検出器1
5Aの先端には、小さな球が設けられており、この小さ
な球は、取付部材より垂直に立設した細い棒状の先端に
連結している。補助検出器14A、15Aの各小さな球
が、図2に示される如く、モニタ36上には点状として
表示され、この各点を被検出点P1 及び被検出点P2
する。また、補助検出器14B及び補助検出器15Bの
先端には、小さな球が設けられており、この小さな球
は、取付部材より垂直に立設した細い棒状の先端に連結
している。補助検出器14B、15Bの各小さな球が、
図2に示される如く、モニタ36上には点状として表示
され、この各点を被検出点T1 及び被検出点T2 とす
る。
【0018】図1に示される如く、軸芯検出カメラ12
A及び軸芯検出カメラ12Bは、各制御吊り具18A、
18B、18C、18D、18E、18F、18Gを各
々作動する制御手段としての軸芯制御装置16に接続さ
れており、軸芯検出カメラ12A及び軸芯検出カメラ1
2Bに検出された半組立て配管20の軸芯位置のずれ量
に基づいて、軸芯制御装置16が各制御吊り具18A、
18B、18C、18D、18E、18F、18Gの内
の必要とする、例えば、制御吊り具18D、18F、1
8Gを作動するようになっている。
【0019】軸芯制御装置16には、半組立て配管20
の軸芯位置の修正状態を把握できるモニタ36が設けら
れている。また、軸芯制御装置16によって油圧量が制
御され、この油圧によって各制御吊り具18A、18
B、18C、18D、18E、18F、18Gを作動さ
せる軸芯制御手段の一部としての油圧ユニット34が軸
芯制御装置16に接続しており、さらに油圧ユニット3
4は、油圧チューブ32によって各制御吊り具18A、
18B、18C、18D、18E、18F、18Gに連
絡されている。
【0020】従って、図3に示される如く、配管22と
半組立て配管20とが同軸になった場合には、図2に示
される如く、モニタ36には、設定軸芯位置(図2のA
点)に図2の被検出点P1 と図2の被検出点P2 とが重
なるとともに設定軸芯位置(図2のB点)に図2の被検
出点T1 と図2の被検出点T2 とが重なるようになって
いる。
【0021】次に、本実施例の配管自動開先合わせ装置
によって開先合わせ作業が行われる微調整合わせの作業
手順について説明する。
【0022】図1に示される如く、固定部材に固定され
た配管22に対し、半組立て配管20が略同軸位置とな
るように複数のワイヤ28及びチェンブロック(図示省
略)によって吊り上げられた状態が、例えば、図5に示
される如く、半組立て配管20が設定軸芯位置(図5の
A線及びB線)に対して、全体的に低く開先部20Aと
反対側の部位はさらに低くなっており、軸芯廻りにも所
定角度回転している場合には、図4に示される如く、モ
ニタ36上では、設定軸芯位置である図4のA点に対し
て、被検出点P1 及び被検出点P2 が、図4の右側(図
4の矢印R側)に位置しており、さらに設定軸芯位置で
ある図4のA点に対して、被検出点P1及び被検出点P
2 が、図4の下側(図4の矢印D側)に位置している。
また、被検出点P2 が被検出点P1 に対してより図4の
矢印R側で、図4の矢印D側に位置している。
【0023】一方、設定軸芯位置である図4のB点に対
して、被検出点T1 及び被検出点T2 が、図4の左側
(図4の矢印L側)に位置しており、さらに設定軸芯位
置である図4のB点に対して、被検出点T1 及び被検出
点T2 が、図4の下側(図4の矢印D側)に位置してい
る。また、被検出点T2 が被検出点T1 に対してより図
4の矢印D側に位置し、被検出点T1 が被検出点T2
対してより図4の矢印L側に位置している。
【0024】従って、図5に示される状態で、配管22
と半組立て配管20との開先合わせを行う場合には、半
組立て配管20全体を図5の上側(図5の矢印U方向)
へ移動させる。即ち、図1に示される如く、軸芯制御装
置16によって制御吊り具18A、制御吊り具18B,
制御吊り具18C,制御吊り具18D,制御吊り具18
E,制御吊り具18F、制御吊り具18Gのストローク
を縮める。これによって、図6に示される如く、モニタ
36上では、設定軸芯位置である図6のA点に対して、
図6の被検出点P1 、P2 が略水平の位置に移動され、
また、図6のB点に対して、図6の被検出点T1 、T2
が略水平の位置に移動される。従って、設定軸芯位置
(図5のA線及びB線)に対して、図5の半組立て配管
20を略水平状態とすることができる。
【0025】次に、図7に示される如く、半組立て配管
20が設定軸芯位置(図7のA線)に対して、時計回転
方向(図7の矢印E方向)にずれている場合には、図6
に示される如く、モニタ36上では、設定軸芯位置(図
6のA点及びB点)に対して、図6の被検出点P1 及び
図6の被検出点P2 が時計回転方向(図6の矢印E方
向)へずれている。
【0026】従って、図7に示される状態で、配管22
と半組立て配管20との開先合わせを行う場合には、半
組立て配管20全体を図7の反時計回転方向(図7の矢
印F方向)へ回転移動させる。即ち、図1に示される如
く、軸芯制御装置16によって制御吊り具18Dと制御
吊り具18Gとのストロークを縮めることにより、半組
立て配管20が反時計回転方向(図7の矢印F方向)へ
移動する。これによって、図8に示される如く、モニタ
36上では、設定軸芯位置であるA点に被検出点P1
一致し、被検出点P2 は設定軸芯位置であるA点に対し
て、水平の位置に移動される。また、設定軸芯位置であ
るB点に被検出点T1 が一致し、被検出点T2 は設定軸
芯位置であるB点に対して、水平の位置に移動される。
従って、設定軸芯位置(図7のA線)に対して、図7の
被検出点P1 が重なり、半組立て配管20を水平状態と
することができる。
【0027】次に、図9に示される如く、半組立て配管
20が設定軸芯位置(図9のA線)に対して、半組立て
配管20の開先部20Aと反対側の部位が図9の矢印R
方向へずれている場合には、図8に示される如く、モニ
タ36上では、設定軸芯位置(図8のA点及びB点)に
対して、被検出点P2 及び被検出点T2 が水平に図8の
矢印R方向へずれている。
【0028】従って、図9に示される状態で、配管22
と半組立て配管20とを同軸位置とする場合には、半組
立て配管20の開先部20Aと反対側の部位を図9の上
側(図9の矢印L方向)へ移動させる。即ち、図1に示
される如く、軸芯制御装置16によって制御吊り具18
C、制御吊り具18D、制御吊り具18F、制御吊り具
18Gのストロークを伸ばし、制御吊り具18Eのスト
ロークを縮めることにより、半組立て配管20の開先部
20Aと反対側の部位が、図9の矢印L方向に移動す
る。これによって、図2に示される如く、設定軸芯位置
(図2のA点)に被検出点P1 と被検出点P2 とが重な
るとともに設定軸芯位置(図2のB点)に被検出点T1
と被検出点T2 とが重なることができる。従って、半組
立て配管20が配管22に対して、同軸位置とすること
ができる。
【0029】これによって、配管22と半組立て配管2
0との開先合わせを行うための微調整合わせでは、軸芯
検出カメラ12A及び軸芯検出カメラ12Bによって検
出される配管22と半組立て配管20との軸芯ずれに基
づいて、軸芯制御装置16が各制御吊り具18A、制御
吊り具18B、制御吊り具18C、制御吊り具18D、
制御吊り具18E、制御吊り具18F、制御吊り具18
Gを必要に応じて順番に作動させることで、配管22と
半組立て配管20とが同軸位置とすることができる。
【0030】また、図10に示される如く、この微調整
移動によって配管22と半組立て配管20とが同軸位置
とされるとともに開先ギャップG点の寸法を3.5mm±
0.5mmに合わせた後に、従来作業同様に開先合わせ治
具24によって、半組立て配管20の開先部20Aを仮
保持した状態で、開先部20Aと開先部22Aとが仮連
結するようにスペーサブロック26を溶接し、その後全
周溶接によって半組立て配管20と配管22とを接合す
る。
【0031】このように、本発明の配管自動開先合わせ
装置は、配管22と半組立て配管20との開先合わせを
行うための微調整合わせが、自動で容易に同軸位置とす
ることができ、微調整合わせの時間を少なくすることが
できる。従って、配管の開先合わせ作業の微調整合わせ
が自動で容易に行うことができる。
【0032】なお、本実施例の配管自動開先合わせ装置
10において、半組立て配管20の軸芯位置を検出する
手段としてカメラを使用したが、このカメラに代えて位
置センサ等の他の検出器を使用しても良い。また、本実
施例の配管自動開先合わせ装置10において、半組立て
配管20を自由自在に微調整移動させる各制御吊り具1
8を油圧によって作動させたが、この油圧に代えて空気
圧等の他の圧力を使用しても良い。
【0033】
【発明の効果】本発明の配管自動開先合わせ装置は、配
管と被配管との開先合わせを行うための微調整合わせ
が、軸芯検出手段によって検出される配管と被配管との
軸心ずれに基づいて、制御手段が複数の吊り具手段を必
要に応じて順番に作動させることで、配管と被配管とが
同軸位置となる構成としたので、配管の開先合わせを行
うための微調整合わせが、自動で容易に行うことができ
るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置を
示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置の
モニタに映し出された開先合わせの軸芯が一致した状態
を示す平面図である。
【図3】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置で
開先合わせの軸芯が一致した状態を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置の
モニタに映し出された開先合わせの軸芯が一致してない
状態を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置で
開先合わせの軸芯が一致してない状態を示す側面図であ
る。
【図6】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置の
モニタに映し出された開先合わせの軸芯が略水平方向に
ずれた状態を示す平面図である。
【図7】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置で
開先合わせの軸芯が円周方向にずれている状態を示す平
面図である。
【図8】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置の
モニタに映し出された開先合わせの軸芯が一部一致した
状態を示す平面図である。
【図9】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置で
開先合わせの軸芯が一部一致した状態を示す平面図であ
る。
【図10】本発明の一実施例の配管自動開先合わせ装置
で開先合わせ後の仮溶接の状態を示す側面図である。
【図11】従来例の開先合わせ状態を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
10 配管自動開先合わせ装置 12A 軸芯検出カメラ(軸芯検出手段) 12B 軸芯検出カメラ(軸芯検出手段) 14A 補助検出器(被軸芯検出手段) 14B 補助検出器(被軸芯検出手段) 15A 補助検出器(被軸芯検出手段) 15B 補助検出器(被軸芯検出手段) 16 軸芯制御装置(制御手段) 18A 制御吊り具(吊り具手段) 18B 制御吊り具(吊り具手段) 18C 制御吊り具(吊り具手段) 18D 制御吊り具(吊り具手段) 18E 制御吊り具(吊り具手段) 18F 制御吊り具(吊り具手段) 18G 制御吊り具(吊り具手段) 20 半組立て配管(被配管) 20A 開先部 22 配管 22A 開先部 34 油圧ユニット(制御手段)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定部材にすでに固定された配管へ被配
    管を開先合わせする配管自動開先合わせ装置において、
    前記被配管の所定の位置に装着された被軸芯検出手段
    と、前記配管の開先部近傍に装着され前記被軸芯検出手
    段を検出する軸芯検出手段と、前記被配管を前記固定部
    材に吊り下げるとともに前記被配管の軸芯位置及び軸芯
    方向を微調整移動させるための複数の吊り具手段と、前
    記軸芯検出手段によって検出された前記被軸芯検出手段
    の位置に基づいて前記被配管の軸芯が前記配管の軸芯と
    同軸となるように前記複数の吊り具手段を作動させる制
    御手段と、を有する配管自動開先合わせ装置。
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