JP3033302B2 - 管の継ぎ目部熔接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に長尺管の継ぎ目部
を熔接するのに好適な管の継ぎ目部熔接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄肉板を円筒成形して成る管の継
ぎ目部を熔接する場合には、走行装置によって熔接トー
チをワーク（管）の全長にわたって走行させ、ワークの
全長にわたって継ぎ目部を熔接するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熔接方法においては、熔接トーチをワークの全長に
わたって走行させるため、走行装置が大掛かりとなる問
題があった。また、ワークの全長にわたって継ぎ目部を
精度良く押さえることが非常に困難であり、各ワークご
との点検調整が面倒であった。また、ワークの内部に熔
接用のシールガスを送る必要があるが、これが容易でな
い等の問題があった。

【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、管の継ぎ目部を精度良く熔接することができ、か
つ、その構造も簡単とすることのできる管の継ぎ目部の
熔接装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、薄肉
板を筒状に成形して成る管の継ぎ目部を熔接部によって
熔接する装置であって、熔接対象の管の内側に挿入され
かつ係止部を介して当該管を係止する芯金と、この芯金
を一方向に搬送して前記管を前記熔接部に引き込む搬送
部とを具備する構成とし、この搬送部は、前記管の先端
が前記搬送部の始点に到達すると当該管および前記芯金
を一方向に同時に搬送し、前記管の先端が前記搬送部の
終点に到達すると当該管のみに搬送力を伝達する構成と
したことを前記課題の解決手段とした。

【０００７】

【作用】本発明においては、搬送部を駆動すると、熔接
対象の管の内側に自身の一部が挿入された芯金の突出部
分が搬送部に当接して芯金が一方向に搬送され、搬送さ
れる芯金の係止部を介して係止された管が熔接部の直下
に引き込まれ、管の先端から後端へ向けて継ぎ目部が熔
接される。この継ぎ目部の熔接の間、管の先端が搬送部
の始点に到達すると、管の熔接完了部分および芯金の管
先端からの突出部分が搬送部に同時に当接し、管および
芯金が同時に一方向に搬送される。管の先端が搬送部の
終点に到達すると、管の熔接完了部分のみが搬送部全体
に当接し、芯金の管先端からの突出部分は搬送部の終点
から離間し、芯金は停止し、管のみがさらに一方向に搬
送される。これにより、管全体にわたって継ぎ目部に熔
接が行われる。管の後端が搬送部から離れたら、搬送部
の逆駆動により芯金が他方向に搬送され、芯金が元の位
置に復帰して次のワークの熔接に取り掛かる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を、図１ないし図１２
を参照して説明する。

【０００９】図中、符号１０は芯金、符号２０は搬送
部、符号３０は熔接部を示している。これら符号１０、
２０、３０によって本実施例の管の継ぎ目部の熔接装置
が基本構成されている。

【００１０】本実施例における管の継ぎ目部熔接装置
は、薄肉板を筒状に成形して成る管１の継ぎ目部２（図
２参照）を熔接する装置である。熔接対象の管１は、円
筒状の他、角筒状であってもよく、継ぎ目部２を熔接す
るものであればよい。

【００１１】前記芯金１０は、熔接対象の管１の先端か
ら管１の内側に一部が挿入される筒状の芯金本体１１
と、芯金本体１１の後端部から同軸的に後方に延びる小
径部１２と、この小径部１２の先端に取り付けられた爪
部（係止部）１３とから構成されている。この爪部１３
は起立可能とされており、芯金本体１１を管１内に挿入
する間は挿入方向と逆方向に倒して芯金本体１１の挿入
作業を円滑に行えるようになっており、また芯金本体１
１の挿入作業完了後は管１の後端から突出させて起立さ
せ管１の後端縁部に引っ掛けるようになっている。

【００１２】さらに、芯金本体１１および小径部１２の
上壁部には熔接用のシールガスを噴出させるガス噴出孔
１４が多数設けられている。このため、図３に示すよう
に、芯金本体１１の断面は、ガス噴出孔１４がある側に
凹部１１ａが形成され、溶融の落下等を考慮してガス噴
出孔１４が塞がれずに済む隙間が設けられている。ま
た、小径部１２の先端にはシールガスを芯金本体１１内
部に供給するガス供給孔１５が設けられている。なお、
爪部１３とワークＷの後端との間にはワークＷを傷付け
ないためのリング１６が環着されている。

【００１３】前記搬送部２０は、前記芯金１０を一方向
に水平搬送させるものであり、芯金１０を左右から挟む
形で左右一対の駆動部２１、２２から構成されている。
各駆動部２１、２２はチェーン２３を駆動させる構成と
されている。各チェーン２３のリンク２４ａまたはピン
２４ｂには、図１および図４に示すように、芯金本体１
１に対面して当接する断面半円状の凹部２５ａを有する
把持部２５が一体に取り付けられている。この芯金本体
１１に凹部２５ａが対面する範囲における把持部２５
は、各チェーン２３のリンク２４ａまたはピン２４ｂの
内側に配置されたスプリング２６付きの押圧板２７によ
って芯金本体１１に向けて押圧されている。即ち、搬送
部２０においては、常に複数列の把持部２５によって、
芯金本体１１が左右から把持されていることになる。

【００１４】前記熔接部３０は、熔接対象の管１の継ぎ
目部２に熔接する装置であって、熔接トーチ等が使用さ
れる。この熔接部３０の入側には管１の搬送精度を確保
するとともに管１の未熔接部を熔接部３０に案内するシ
ームガイドを備えた入側ダイス３１が配置されている。
熔接部３０の直下には熔接時にワークＷのシーム面の密
着と適度の加工を加える熔接クランプシューダイス３３
が配置されている。熔接部３０の出側には熔接後に溶湯
が凝固する過程で熔接が開口するのを防ぐ出側ダイス３
３が配置されている。これら入側ダイス３１、熔接クラ
ンプシューダイス３２、出側ダイス３３は熔接後の管１
を直ちに冷却する放熱部を兼用している。

【００１５】次に、上記の管の継ぎ目部熔接装置の作用
を図５ないし図１２を参照して説明する。

【００１６】（１）図５に示すように、図示しないワー
ク支持部に乗せたワーク（管）Ｗをその先端側から搬送
部２０および芯金支持部に水平状態に支持された芯金１
０の小径部１２に被せる。この時、芯金１０の後端の爪
部１３はワークＷを被せる方向に倒れ抵抗を起こさな
い。そして、図６に示すように、ワークＷの後端部から
芯金１０の爪部１３が突出して爪部１３が起立する。

【００１７】（２）図７に示すように、搬送部２０の左
右の駆動部２１、２２を駆動させ、芯金１０を一方向に
搬送すると、芯金１０の後端の爪部１３によって係止さ
れたワークＷは入側ダイス３１を通って先端部が熔接部
３０の直下に搬送される。この時からワークＷの先端部
からの継ぎ目部２の熔接が開始される。

【００１８】（３）図８に示すように、ワークＷの先端
部が搬送部２０の始点に到達すると、ワークＷの先端部
が各駆動部２１、２２の把持部２５によって把持され、
各駆動部２１、２２の搬送力が芯金１０とワークＷに同
時に伝達され、芯金１０と同時にワークＷが同一方向に
搬送開始される。その間、ワークＷの継ぎ目部２が熔接
される。

【００１９】（４）図９に示すように、ワークＷの先端
部が搬送部２０の終点に到達すると、ワークＷの前に位
置する芯金１０は各駆動部２１、２２の把持部２５から
離れ、ワークＷにのみ各駆動部２１、２２の駆動力が伝
達される。芯金１０の動きは停止し、図１０に示すよう
に、ワークＷのみが一方向に搬送される。なお、ワーク
Ｗの管内摩擦によって芯金１０が引きずられないよう
に、芯金１０の端部に環着したリング１６に突起１６ａ
を設けてストッパー１７に当てるようにしてもよい。

【００２０】（５）ワークＷの後端まで継ぎ目部２の熔
接が終了したら、ワークＷは搬送部２０の下流側に排出
される。ワークＷの排出後は、図１１および図１２に示
すように、搬送部２０の駆動部２１、２２を逆駆動して
芯金１０を元の位置まで戻し、次のワークＷの熔接に備
える。

【００２１】本実施例においては、以下の効果を奏す
る。

【００２２】（ａ） ワークＷは搬送部２０の駆動部２
１、２２によって搬送するが、搬送の精度を入側ダイス
３１、熔接クランプシューダイス３２、出側ダイス３３
によって得るようにしているため、極めて簡単な構造で
ワークＷの走行精度を得ることができ、継ぎ目部２の熔
接を精度よく行うことができる。このため、１品ごとの
ワークＷの熔接具合の点検調整もほぼ不要となる。

【００２３】（ｂ）芯金１０先端のガス供給孔から芯金
１０にシールガスを供給し、このシールガスを芯金のガ
ス噴出孔を通してワークＷ内部に供給することができ、
容易かつ効果的なシールガスの供給ができる。

【００２４】（ｃ）従来のような押込み機構で後ろから
ワークＷを押し込み、次に熔接完了部を前からエアチャ
ック等の引っ張り機構で把持して引き出す方向に比べる
と、本実施例は、始めに芯金の搬送によってワークＷを
熔接部に引き込み、次に芯金と同時にワークＷを同一方
向に搬送し、最後にワークのみを同一方向に搬送してワ
ークＷの全体に亙って熔接作業を行うようにしている。
したがって、ワークＷが常に同一方向に同一の力で連続
して搬送されることとなっている。その結果、従来のよ
うな押し出し機構と引っ張り機構との間で生じる速度差
の問題や、両機構間でワークＷを受け渡しする際に力の
不連続部（つなぎ目）が生じる問題がなくなる。したが
って、ワークＷに熔接欠陥が生ぜず、高い熔接精度およ
び高い熔接品質を得ることができる。

【００２５】（ｄ）本実施例は、搬送部２０の駆動部２
１、２２がチェーン駆動とされ、機械的に搬送方向が切
り替わる仕組みであるから、エアシリンダ機のソレノイ
ドバルブ等のシーケンス電気制御による切り替えが不要
である。したがって、装置の簡素化を図ることができ
る。

【００２６】（ｅ）芯金は、芯金本体を取り替え可能と
して、芯金本体をワークの内径に応じて数種類用意して
ユニット化すれば、一つの芯金で数種類のワークに対応
させることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る管の
継ぎ目部熔接装置によれば、搬送部による芯金の搬送に
よって熔接対象の管を熔接部に引き込むとともに、管の
継ぎ目部を熔接しながら芯金と同時に搬送し、最後に管
のみを同一方向に搬送する構成としたから、管全体に亙
って継ぎ目部の熔接を高精度および高品質でしかも効率
よく行うことができる。このため、管ごとの熔接具合の
点検調整もほぼ不要となる。さらに搬送部に力の不連続
部が形成されないため、熔接欠陥が生ぜず、熔接精度お
よび熔接品質をより一層高いものとすることができる。
しかも、かかる効果を簡易な構造で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す管の継ぎ目部熔接装置
の平面図である。

【図２】同装置の熔接部における正断面図である。

【図３】同装置の正断面図である。

【図４】同装置の芯金の正断面図である。

【図５】同装置の作用を示す概略図である。

【図６】同装置の作用を示す概略図である。

【図７】同装置の作用を示す概略図である。

【図８】同装置の作用を示す概略図である。

【図９】同装置の作用を示す概略図である。

【図１０】同装置の作用を示す概略図である。

【図１１】同装置の作用を示す概略図である。

【図１２】同装置の作用を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 管 １０ 芯金 ２０ 搬送部 ３０ 熔接部 Ｗ ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 37/08 B23K 37/02 B23K 37/053 B23K 37/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄肉板を筒状に成形して成る管の継ぎ目
   部を熔接部によって熔接する装置において、熔接対象の
   管の内側に自身の一部が挿入されかつ係止部を介して当
   該管を係止する芯金と、この芯金を一方向に搬送して前
   記管を前記熔接部に引き込む搬送部とを具備し、この搬
   送部は、前記管の先端が前記搬送部の始点に到達すると
   当該管および前記芯金を一方向に同時に搬送し、前記管
   の先端が前記搬送部の終点に到達すると当該管のみに搬
   送力を伝達する構成とされていることを特徴とする管の
   継ぎ目部熔接装置。