JP3513387B2 - 管内面溶接装置 - Google Patents
管内面溶接装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管内面溶接装置に
関し、特に、原子力プラントの圧力配管や燃料制御ハウ
ジング等における小口径管穴の管内面溶接装置に関す
る。
関し、特に、原子力プラントの圧力配管や燃料制御ハウ
ジング等における小口径管穴の管内面溶接装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７に、原子力プラントにおける圧力容
器の上蓋ａに固定された、内側に小口径管穴を有する圧
力配管ｂを示す。この圧力配管ｂは、Ｕ字状に開放され
た溶接継手を突合わせ溶接して構成されている。この溶
接された溶接継手内側は、小口径管穴に対して袋状に拡
大している。このような構造の長尺圧力配管を溶接継手
において外側から溶接する場合、この溶接継手裏面ｃま
での完全な溶け込み溶接が要求されている。従って。溶
接後、溶接継手裏面ｃにおける裏波状態を目視検査や非
破壊検査により確認する必要があり、もし不完全な裏波
溶接部がある場合は、溶接継手内側から補修溶接をしな
ければならない。
器の上蓋ａに固定された、内側に小口径管穴を有する圧
力配管ｂを示す。この圧力配管ｂは、Ｕ字状に開放され
た溶接継手を突合わせ溶接して構成されている。この溶
接された溶接継手内側は、小口径管穴に対して袋状に拡
大している。このような構造の長尺圧力配管を溶接継手
において外側から溶接する場合、この溶接継手裏面ｃま
での完全な溶け込み溶接が要求されている。従って。溶
接後、溶接継手裏面ｃにおける裏波状態を目視検査や非
破壊検査により確認する必要があり、もし不完全な裏波
溶接部がある場合は、溶接継手内側から補修溶接をしな
ければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、管内面から溶
接施工する装置は、大口径管用としては従来から存在す
るが、上記の管構造を有する小口径管もに適用できる装
置は存在せず、適切な補修溶接をすることができないと
いう問題点があった。
接施工する装置は、大口径管用としては従来から存在す
るが、上記の管構造を有する小口径管もに適用できる装
置は存在せず、適切な補修溶接をすることができないと
いう問題点があった。
【０００４】従って、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、溶接継手の健全性を確保
するために、配管の管穴を通り、袋状に拡大した溶接継
手内面の裏波溶接部を補修溶接することができる管内面
溶接装置を提供することを目的とする。
決するためになされたもので、溶接継手の健全性を確保
するために、配管の管穴を通り、袋状に拡大した溶接継
手内面の裏波溶接部を補修溶接することができる管内面
溶接装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明による管内面溶接装置は、
被溶接管に対して径方向へ移動可能な溶接トーチと、該
溶接トーチの移動方向に向けて視野をもつアーク監視装
置と、該アーク監視装置と前記溶接トーチとを収納する
と共に前記溶接トーチを径方向へ移動させる駆動装置を
備えた溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保持すると共に該
溶接ヘッドを前記被溶接管に対して周方向に回転可能に
する回転駆動装置を備えた棒部材と、該棒部材を前記被
溶接管に取り付けると共に前記被溶接管に対して軸方向
移動量を調節できる調節具を有する取付具とを備える。
め、請求項１に記載の本発明による管内面溶接装置は、
被溶接管に対して径方向へ移動可能な溶接トーチと、該
溶接トーチの移動方向に向けて視野をもつアーク監視装
置と、該アーク監視装置と前記溶接トーチとを収納する
と共に前記溶接トーチを径方向へ移動させる駆動装置を
備えた溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保持すると共に該
溶接ヘッドを前記被溶接管に対して周方向に回転可能に
する回転駆動装置を備えた棒部材と、該棒部材を前記被
溶接管に取り付けると共に前記被溶接管に対して軸方向
移動量を調節できる調節具を有する取付具とを備える。
【０００６】また、請求項２に記載の本発明による管内
面溶接装置は、前記アーク監視装置はファイバ方式ＣＣ
Ｄカメラであり、さらに、該ＣＣＤカメラの視野を開閉
できる遮光フィルタを前記溶接ヘッドに備える。
面溶接装置は、前記アーク監視装置はファイバ方式ＣＣ
Ｄカメラであり、さらに、該ＣＣＤカメラの視野を開閉
できる遮光フィルタを前記溶接ヘッドに備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら本発
明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る管内面溶接装置の概要を示す図であり、図２
は、その主要部分の拡大図である。原子力プラント等に
おける圧力容器の上蓋ａに、長尺の圧力配管ｂが取り付
けられており、この圧力配管ｂの途中に溶接継手を突合
わせ溶接した部位がある。この突合わせ溶接された溶接
継手の内側には、袋状の空間が存在する。本発明に係る
管内面溶接装置は、この袋状の空間内で、溶接継手裏面
ｃにおける溶接部の補修を可能とするものであり、溶接
部の補修をする溶接トーチ２を案内、位置決め溶接方向
に回転させる溶接ヘッド１に、ガイドパイプ３と種々の
ケーブル類を内蔵するフレキシブルパイプ４とを連結
し、このフレキシブルパイプ４の圧力配管ｂ外部に存在
する部分を昇降台６の保持部６ａに保持させ、この保持
部６ａに圧力配管ｂの管穴と平行に設けられたスライド
部６ｂを、圧力配管ｂ外側に取り付けた上下スライド５
に、軸方向移動可能に保持させるように構成されてい
る。この上下スライド５及び昇降台６とからなる軸方向
移動量調節具を微調節することにより、溶接ヘッド１に
収納された溶接トーチ２を補修が必要な溶接継手裏面ｃ
の溶接部に適切に位置合わせすることができる。なお、
溶接ヘッド１及びガイドパイプ３内の種々の機器用のケ
ーブル類を、フレキシブルパイプ４を通じて外部へ引き
出すので、溶接作業を遠隔操作で容易に行うことができ
る。
明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る管内面溶接装置の概要を示す図であり、図２
は、その主要部分の拡大図である。原子力プラント等に
おける圧力容器の上蓋ａに、長尺の圧力配管ｂが取り付
けられており、この圧力配管ｂの途中に溶接継手を突合
わせ溶接した部位がある。この突合わせ溶接された溶接
継手の内側には、袋状の空間が存在する。本発明に係る
管内面溶接装置は、この袋状の空間内で、溶接継手裏面
ｃにおける溶接部の補修を可能とするものであり、溶接
部の補修をする溶接トーチ２を案内、位置決め溶接方向
に回転させる溶接ヘッド１に、ガイドパイプ３と種々の
ケーブル類を内蔵するフレキシブルパイプ４とを連結
し、このフレキシブルパイプ４の圧力配管ｂ外部に存在
する部分を昇降台６の保持部６ａに保持させ、この保持
部６ａに圧力配管ｂの管穴と平行に設けられたスライド
部６ｂを、圧力配管ｂ外側に取り付けた上下スライド５
に、軸方向移動可能に保持させるように構成されてい
る。この上下スライド５及び昇降台６とからなる軸方向
移動量調節具を微調節することにより、溶接ヘッド１に
収納された溶接トーチ２を補修が必要な溶接継手裏面ｃ
の溶接部に適切に位置合わせすることができる。なお、
溶接ヘッド１及びガイドパイプ３内の種々の機器用のケ
ーブル類を、フレキシブルパイプ４を通じて外部へ引き
出すので、溶接作業を遠隔操作で容易に行うことができ
る。
【０００８】図２及び３を参照すると、溶接ヘッド１
は、圧力配管ｂの小口径管穴内へ挿入可能な円筒形状の
外筒１０と、管穴内へ挿入し易いように弾頭形状になっ
ている先端部１０ａとから形成されている。外筒１０の
内部には、小型の溶接トーチ２、この溶接トーチ２を駆
動させる駆動機構、この駆動機構が故障した場合の脱出
機構２０及び溶接トーチ２による溶接部を監視するアー
ク監視機構１６が収納されている。また、外筒１０の一
側面部には、溶接トーチ２が袋状に拡大した溶接継手内
部の空間内で移動できるように開口１０ｂが設けられて
いる。
は、圧力配管ｂの小口径管穴内へ挿入可能な円筒形状の
外筒１０と、管穴内へ挿入し易いように弾頭形状になっ
ている先端部１０ａとから形成されている。外筒１０の
内部には、小型の溶接トーチ２、この溶接トーチ２を駆
動させる駆動機構、この駆動機構が故障した場合の脱出
機構２０及び溶接トーチ２による溶接部を監視するアー
ク監視機構１６が収納されている。また、外筒１０の一
側面部には、溶接トーチ２が袋状に拡大した溶接継手内
部の空間内で移動できるように開口１０ｂが設けられて
いる。
【０００９】次に溶接トーチ２を圧力配管ｂの管穴に対
して径方向に移動させる駆動機構について説明する。溶
接トーチ２は、３本のロングリンク７ａ、７ｂ及び７ｃ
と１本のショートリンク８とで構成した平行リンク機構
９の一端側に保持されており、ショートリンク８の他端
側は、溶接ヘッド１の外筒１０に連結し、ロングリンク
７ａ、７ｂ及び７ｃの他端側は、直線スライド１１の第
１ステージ１２に連結している。この直線スライド１１
は、溶接ヘッド１の開口１０ｂと反対側の外筒１０内側
に取り付けられており、第１ステージ１２は、直線スラ
イド１１に対して摺動可能に取り付けられている。一
方、第２ステージは１２も、直線スライド１１に対して
摺動可能に取り付けられているが、後述する脱出機構２
０により直線スライド１１の後端部１ａを保持すること
により、直線スライド１１に対して相対的に動かないよ
うになっている。
して径方向に移動させる駆動機構について説明する。溶
接トーチ２は、３本のロングリンク７ａ、７ｂ及び７ｃ
と１本のショートリンク８とで構成した平行リンク機構
９の一端側に保持されており、ショートリンク８の他端
側は、溶接ヘッド１の外筒１０に連結し、ロングリンク
７ａ、７ｂ及び７ｃの他端側は、直線スライド１１の第
１ステージ１２に連結している。この直線スライド１１
は、溶接ヘッド１の開口１０ｂと反対側の外筒１０内側
に取り付けられており、第１ステージ１２は、直線スラ
イド１１に対して摺動可能に取り付けられている。一
方、第２ステージは１２も、直線スライド１１に対して
摺動可能に取り付けられているが、後述する脱出機構２
０により直線スライド１１の後端部１ａを保持すること
により、直線スライド１１に対して相対的に動かないよ
うになっている。
【００１０】第２ステージ１３には、エンコーダ付モー
タ１４と、このモータ１４により駆動させられる送りね
じ１５が取り付けられている。送りねじ１５の一端側
は、第２ステージ１３にベアリングを介して回転可能に
保持され、その他端側は、第１ステージ１２に設けられ
た送りネジ１５と対をなすナットと噛み合っており、送
りねじ１５の回転により、第１ステージ１２が直線スラ
イド１１上を、圧力配管ｂの管軸方向に前進／後退移動
する。この第１ステージ１２の管軸方向の移動により、
平行クランク機構９を介して溶接トーチ２が溶接ヘッド
１の開口１０ｂから同レベルで圧力配管ｂに対して径方
向に移動する。
タ１４と、このモータ１４により駆動させられる送りね
じ１５が取り付けられている。送りねじ１５の一端側
は、第２ステージ１３にベアリングを介して回転可能に
保持され、その他端側は、第１ステージ１２に設けられ
た送りネジ１５と対をなすナットと噛み合っており、送
りねじ１５の回転により、第１ステージ１２が直線スラ
イド１１上を、圧力配管ｂの管軸方向に前進／後退移動
する。この第１ステージ１２の管軸方向の移動により、
平行クランク機構９を介して溶接トーチ２が溶接ヘッド
１の開口１０ｂから同レベルで圧力配管ｂに対して径方
向に移動する。
【００１１】図３及び４には、溶接トーチ２の位置決め
等に用いられるアーク監視機構１６が示してある。アー
ク監視機構１６は、溶接ヘッド１の内側に取り付けら
れ、本実施形態では、ファイバ方式の小型ＣＣＤカメラ
１７を用いている。ＣＣＤカメラ１７は、溶接ヘッド１
の開口１０ｂに向かって側視の視野を持たせてあり、こ
の視野の方向は、溶接トーチ２の移動するレベルと同レ
ベルであるのが好ましい。また、ＣＣＤカメラ１７の視
野の前方には、エアシリンダ１９により移動できるよう
になっている遮光フィルタ１８が設けられ、ＣＣＤカメ
ラ１７の視野を上下に開閉するような構造になってい
る。なお、溶接ヘッド１には、図２及び６に示すような
補助ライト３０が取り付けられており、外筒１０の開口
１０ｂの外側を照らすようになっている。
等に用いられるアーク監視機構１６が示してある。アー
ク監視機構１６は、溶接ヘッド１の内側に取り付けら
れ、本実施形態では、ファイバ方式の小型ＣＣＤカメラ
１７を用いている。ＣＣＤカメラ１７は、溶接ヘッド１
の開口１０ｂに向かって側視の視野を持たせてあり、こ
の視野の方向は、溶接トーチ２の移動するレベルと同レ
ベルであるのが好ましい。また、ＣＣＤカメラ１７の視
野の前方には、エアシリンダ１９により移動できるよう
になっている遮光フィルタ１８が設けられ、ＣＣＤカメ
ラ１７の視野を上下に開閉するような構造になってい
る。なお、溶接ヘッド１には、図２及び６に示すような
補助ライト３０が取り付けられており、外筒１０の開口
１０ｂの外側を照らすようになっている。
【００１２】次に、図２及び５を参照して、溶接トーチ
２の駆動機構が故障した場合の脱出機構２０を説明す
る。この脱出機構２０は、直線スライド１１に係合する
第２ステージ１３に設けられており、ばね２２により挟
み込む方向に偏倚される二つの係合爪２１ａ及び２１ｂ
と、ばね２２に抗して二つの係合爪２１ａ及び２１ｂを
開かせるワイヤロープ２３とを備えており、このワイヤ
ロープ２３は、ガイドパイプ３及びフレキシブルパイプ
４（図１参照）を通って外部まで導かれている。通常の
状態下では、図５（Ａ）に示すように、二つの係合爪２
１ａ及び２１ｂは、直線スライド１１の後端部１１ａを
挟持している。これにより、上述したように、第２ステ
ージ１３は、直線スライド１１に対して相対的に動かな
いようになっている。
２の駆動機構が故障した場合の脱出機構２０を説明す
る。この脱出機構２０は、直線スライド１１に係合する
第２ステージ１３に設けられており、ばね２２により挟
み込む方向に偏倚される二つの係合爪２１ａ及び２１ｂ
と、ばね２２に抗して二つの係合爪２１ａ及び２１ｂを
開かせるワイヤロープ２３とを備えており、このワイヤ
ロープ２３は、ガイドパイプ３及びフレキシブルパイプ
４（図１参照）を通って外部まで導かれている。通常の
状態下では、図５（Ａ）に示すように、二つの係合爪２
１ａ及び２１ｂは、直線スライド１１の後端部１１ａを
挟持している。これにより、上述したように、第２ステ
ージ１３は、直線スライド１１に対して相対的に動かな
いようになっている。
【００１３】図２を参照して、溶接ヘッド１を圧力配管
ｂ内で回転させる回転駆動機構を説明する。溶接ヘッド
１には、そのガイドパイプ３側に内歯車２４ａを備えた
内筒２４が結合され、ベアリングハウジング２５を介し
て溶接ヘッド１とガイドパイプ３とが連結している。ガ
イドパイプ３には、エンコーダ付モータ２６が固定され
て、内筒２４の内歯車２４ａと係合するようになってい
る。モータ２６を駆動させると、係合する内歯車２４ａ
が回転し、即ち内筒２４と一体となった溶接ヘッド１
が、圧力配管ｂ内で周方向に回転する。
ｂ内で回転させる回転駆動機構を説明する。溶接ヘッド
１には、そのガイドパイプ３側に内歯車２４ａを備えた
内筒２４が結合され、ベアリングハウジング２５を介し
て溶接ヘッド１とガイドパイプ３とが連結している。ガ
イドパイプ３には、エンコーダ付モータ２６が固定され
て、内筒２４の内歯車２４ａと係合するようになってい
る。モータ２６を駆動させると、係合する内歯車２４ａ
が回転し、即ち内筒２４と一体となった溶接ヘッド１
が、圧力配管ｂ内で周方向に回転する。
【００１４】また、内筒２４には、圧力配管ｂの内壁に
対して回転自在なガイドリング２７がベアリングハウジ
ング２５の外筒より突出するように取り付けられてお
り、溶接ヘッド１が回転する場合に溶接ヘッド１の芯振
れを防止する。なお、本実施形態では、内歯車を溶接ヘ
ッド１側に、そしてモータをガイドパイプ３側に各々設
けたが、内歯車をガイドパイプ３側に、モータを溶接ヘ
ッド１側に設けて、溶接ヘッド１をガイドパイプ３に対
して回転させるようにしてもよい。なお、ガイドパイプ
３には、ガイド筒２８ａ及び２８ｂ（図１参照）が設け
られており、溶接ヘッド１を圧力配管ｂ内の小口径管穴
へ容易に挿入できるようにしてある。
対して回転自在なガイドリング２７がベアリングハウジ
ング２５の外筒より突出するように取り付けられてお
り、溶接ヘッド１が回転する場合に溶接ヘッド１の芯振
れを防止する。なお、本実施形態では、内歯車を溶接ヘ
ッド１側に、そしてモータをガイドパイプ３側に各々設
けたが、内歯車をガイドパイプ３側に、モータを溶接ヘ
ッド１側に設けて、溶接ヘッド１をガイドパイプ３に対
して回転させるようにしてもよい。なお、ガイドパイプ
３には、ガイド筒２８ａ及び２８ｂ（図１参照）が設け
られており、溶接ヘッド１を圧力配管ｂ内の小口径管穴
へ容易に挿入できるようにしてある。
【００１５】次に、本発明に係る管内面溶接装置の一実
施形態の作用について説明する。図１において、まず、
圧力配管ｂの下端部に昇降台６を有する上下スライド５
を取り付け、その後溶接ヘッド１を溶接継手内側にある
袋状の空間まで圧力配管ｂの小口径管穴内へ所定寸法手
送りで挿入する。この場合、圧力配管ｂの下端部から床
面までの高さが、溶接ヘッド１とガイドパイプ３との剛
体長さ以上あれば、これらを挿入することができ、その
後ガイドパイプ３にフレキシブルパイプ４を接続して所
定寸法挿入することができる。所定寸法挿入後、フレキ
シブルパイプ４を昇降台６の保持部６ａに取り付ける。
そして、アーク監視機構１６により溶接継手裏面ｃがＣ
ＣＤカメラ１７の視野中心に来るように、上下スライド
５でフレキシブルパイプ４の管軸方向の移動を微調整す
る。なお、視野中心を確認する作業の間は、図４に示し
た遮光フィルタ１８は、内部を見やすくするために、Ｃ
ＣＤカメラ１７を遮らない位置にある。
施形態の作用について説明する。図１において、まず、
圧力配管ｂの下端部に昇降台６を有する上下スライド５
を取り付け、その後溶接ヘッド１を溶接継手内側にある
袋状の空間まで圧力配管ｂの小口径管穴内へ所定寸法手
送りで挿入する。この場合、圧力配管ｂの下端部から床
面までの高さが、溶接ヘッド１とガイドパイプ３との剛
体長さ以上あれば、これらを挿入することができ、その
後ガイドパイプ３にフレキシブルパイプ４を接続して所
定寸法挿入することができる。所定寸法挿入後、フレキ
シブルパイプ４を昇降台６の保持部６ａに取り付ける。
そして、アーク監視機構１６により溶接継手裏面ｃがＣ
ＣＤカメラ１７の視野中心に来るように、上下スライド
５でフレキシブルパイプ４の管軸方向の移動を微調整す
る。なお、視野中心を確認する作業の間は、図４に示し
た遮光フィルタ１８は、内部を見やすくするために、Ｃ
ＣＤカメラ１７を遮らない位置にある。
【００１６】溶接ヘッド１の管軸方向の位置調整の後、
図２及び６に示したエンコーダ付モータ１４を駆動させ
て送りねじ１５を回転させることにより、第１ステージ
１２が直線スライド１１に沿って管軸方向に前進移動し
始める（図６（Ａ）参照）。第１ステージ１２の前進移
動に伴い、図６（Ｂ）に示すように、平行リンク機構９
に取り付けられた溶接トーチ２が、同一レベル内で圧力
配管ｂの径方向を管壁に向かって移動する。ここで、モ
ータ１４のエンコーダで第１ステージ１２の移動量を数
値制御することにより、溶接トーチ２の半径方向移動距
離を制御することができ、アーク監視機構１６と併せ
て、溶接継手裏面ｃにおける溶接開始点の正確な位置設
定を容易に行うことができる。
図２及び６に示したエンコーダ付モータ１４を駆動させ
て送りねじ１５を回転させることにより、第１ステージ
１２が直線スライド１１に沿って管軸方向に前進移動し
始める（図６（Ａ）参照）。第１ステージ１２の前進移
動に伴い、図６（Ｂ）に示すように、平行リンク機構９
に取り付けられた溶接トーチ２が、同一レベル内で圧力
配管ｂの径方向を管壁に向かって移動する。ここで、モ
ータ１４のエンコーダで第１ステージ１２の移動量を数
値制御することにより、溶接トーチ２の半径方向移動距
離を制御することができ、アーク監視機構１６と併せ
て、溶接継手裏面ｃにおける溶接開始点の正確な位置設
定を容易に行うことができる。
【００１７】溶接を開始する場合には、まず、図４に示
した遮光フィルタ１８をＣＣＤカメラ１７の視野を遮る
位置に移動させ、溶接による汚染からＣＣＤカメラ１７
を保護すると共に、ＣＣＤカメラ１７より送られて来る
溶接画像を見やすくする。次に、溶接走行は、溶接トー
チ２を保持する溶接ヘッド１を圧力配管ｂに対して周方
向に回転させることにより行う。ガイドパイプ３に取り
付けられたエンコーダ付モータ２６を駆動させると、モ
ータ２６と噛み合う内歯車２４ａを備えた内筒２４が回
転し、それにより内筒２４と結合する溶接ヘッド１が圧
力配管ｂに対して周方向に回転する。回転する際、ガイ
ドリング２７の案内により、溶接ヘッド１の芯揺れが防
止され、溶接トーチ２により行われる溶接の安定した溶
接走行が得られる。なお、モータ２６のエンコーダによ
り溶接範囲を容易に制御することができ、連続した溶接
や、スポット溶接など必要な箇所のみ溶接することがで
きる。
した遮光フィルタ１８をＣＣＤカメラ１７の視野を遮る
位置に移動させ、溶接による汚染からＣＣＤカメラ１７
を保護すると共に、ＣＣＤカメラ１７より送られて来る
溶接画像を見やすくする。次に、溶接走行は、溶接トー
チ２を保持する溶接ヘッド１を圧力配管ｂに対して周方
向に回転させることにより行う。ガイドパイプ３に取り
付けられたエンコーダ付モータ２６を駆動させると、モ
ータ２６と噛み合う内歯車２４ａを備えた内筒２４が回
転し、それにより内筒２４と結合する溶接ヘッド１が圧
力配管ｂに対して周方向に回転する。回転する際、ガイ
ドリング２７の案内により、溶接ヘッド１の芯揺れが防
止され、溶接トーチ２により行われる溶接の安定した溶
接走行が得られる。なお、モータ２６のエンコーダによ
り溶接範囲を容易に制御することができ、連続した溶接
や、スポット溶接など必要な箇所のみ溶接することがで
きる。
【００１８】必要な補修溶接が終了したら、モータ１４
を逆回転させて、第１ステージ１２を第２ステージ１３
に近づく方向に後退移動させることにより、平行リンク
機構９に取り付けられた溶接トーチ２を溶接ヘッド１内
に収納する。その後、圧力配管ｂ外部における昇降台６
の保持部６ａを取り外し、フレキシブルパイプ４を介し
てガイドパイプ３及び溶接ヘッド１を圧力配管ｂから引
き抜けば、溶接継手内面の裏波溶接部の補修溶接作業は
終了する。
を逆回転させて、第１ステージ１２を第２ステージ１３
に近づく方向に後退移動させることにより、平行リンク
機構９に取り付けられた溶接トーチ２を溶接ヘッド１内
に収納する。その後、圧力配管ｂ外部における昇降台６
の保持部６ａを取り外し、フレキシブルパイプ４を介し
てガイドパイプ３及び溶接ヘッド１を圧力配管ｂから引
き抜けば、溶接継手内面の裏波溶接部の補修溶接作業は
終了する。
【００１９】一方、補修溶接が終了した後、万一溶接ト
ーチ２の駆動機構が故障し、例えば、モータ１４の故障
や直線スライド１１の動作不良等が生じて溶接トーチ２
を溶接ヘッド１内部に収納できなくなったら、図２及び
５に示した脱出機構２０を使用する。図５（Ａ）に示す
ように、通常の状態下では、係合爪２１ａ及び２１ｂで
直線スライド１１の後端部１１ａを挟持することによ
り、第２ステージ１３を直線スライド１１に固定してあ
る。しかし、上記のような故障が生じた場合、外部から
手動でワイヤロープ２３を引くと、図５（Ｂ）に示すよ
うに、ばね２２に抗して係合爪２１ａ及び２１ｂが開
き、直線スライド１１の後端部１１ａとの係合が解かれ
る。そうすると、エンコーダ付モータ１４等の種々の部
品を備える第２ステージ１３の自重により、第２ステー
ジ１３は、直線スライド１１に沿って摺動して後退する
と共に、送りねじ１５を介して連結している第１ステー
ジ１２も後退する。第１ステージ１２が後退すると、平
行クランク機構９を介して溶接トーチ２が溶接ヘッド１
内に収納される。これにより、圧力配管ｂから圧力ヘッ
ド１を引き抜くことができる。
ーチ２の駆動機構が故障し、例えば、モータ１４の故障
や直線スライド１１の動作不良等が生じて溶接トーチ２
を溶接ヘッド１内部に収納できなくなったら、図２及び
５に示した脱出機構２０を使用する。図５（Ａ）に示す
ように、通常の状態下では、係合爪２１ａ及び２１ｂで
直線スライド１１の後端部１１ａを挟持することによ
り、第２ステージ１３を直線スライド１１に固定してあ
る。しかし、上記のような故障が生じた場合、外部から
手動でワイヤロープ２３を引くと、図５（Ｂ）に示すよ
うに、ばね２２に抗して係合爪２１ａ及び２１ｂが開
き、直線スライド１１の後端部１１ａとの係合が解かれ
る。そうすると、エンコーダ付モータ１４等の種々の部
品を備える第２ステージ１３の自重により、第２ステー
ジ１３は、直線スライド１１に沿って摺動して後退する
と共に、送りねじ１５を介して連結している第１ステー
ジ１２も後退する。第１ステージ１２が後退すると、平
行クランク機構９を介して溶接トーチ２が溶接ヘッド１
内に収納される。これにより、圧力配管ｂから圧力ヘッ
ド１を引き抜くことができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明による管内面溶接装置は、被溶接
管に対して径方向へ移動可能な溶接トーチと、該溶接ト
ーチの移動方向に向けて視野をもつアーク監視装置と、
該アーク監視装置と前記溶接トーチとを収納すると共に
前記溶接トーチを径方向へ移動させる駆動装置を備えた
溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保持すると共に該溶接ヘ
ッドを前記被溶接管に対して周方向に回転可能にする回
転駆動装置を備えた棒部材と、該棒部材を前記被溶接管
に取り付けると共に前記被溶接管に対して軸方向移動量
を調節できる調節具を有する取付具とを備えるので、被
溶接管の管穴内に溶接ヘッドを挿入して、長尺圧力配管
等の溶接継手裏面に溶接トーチを確実に案内して、健全
な補修溶接をすることができると共に、遠隔操作で自動
溶接運転を容易に行えることにより、溶接品質の安定と
コスト低減にもつながる。
管に対して径方向へ移動可能な溶接トーチと、該溶接ト
ーチの移動方向に向けて視野をもつアーク監視装置と、
該アーク監視装置と前記溶接トーチとを収納すると共に
前記溶接トーチを径方向へ移動させる駆動装置を備えた
溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保持すると共に該溶接ヘ
ッドを前記被溶接管に対して周方向に回転可能にする回
転駆動装置を備えた棒部材と、該棒部材を前記被溶接管
に取り付けると共に前記被溶接管に対して軸方向移動量
を調節できる調節具を有する取付具とを備えるので、被
溶接管の管穴内に溶接ヘッドを挿入して、長尺圧力配管
等の溶接継手裏面に溶接トーチを確実に案内して、健全
な補修溶接をすることができると共に、遠隔操作で自動
溶接運転を容易に行えることにより、溶接品質の安定と
コスト低減にもつながる。
【００２１】また、本発明による管内面溶接装置は、前
記アーク監視装置がファイバ方式ＣＣＤカメラであり、
さらに、該ＣＣＤカメラの視野を開閉できる遮光フィル
タを前記溶接ヘッドに備えるので、溶接トーチの管軸方
向の位置決めや、溶接作業などの目視確認が容易にかつ
確実となる。
記アーク監視装置がファイバ方式ＣＣＤカメラであり、
さらに、該ＣＣＤカメラの視野を開閉できる遮光フィル
タを前記溶接ヘッドに備えるので、溶接トーチの管軸方
向の位置決めや、溶接作業などの目視確認が容易にかつ
確実となる。
【図１】 本発明の一実施形態に係る管内面溶接装置の
概要を示す図である。
概要を示す図である。
【図２】 溶接ヘッド及び溶接トーチの駆動機構を示す
拡大図である。
拡大図である。
【図３】 図１のＡ−Ａ線に沿った断面における溶接ト
ーチ周辺機器を示す図である。
ーチ周辺機器を示す図である。
【図４】 アーク監視機構を示す拡大図である。
【図５】 溶接ヘッドの脱出機構を示す拡大図である。
【図６】 溶接トーチの半径方向動作を示す図である。
【図７】 原子力プラント等の圧力容器の上蓋に取り付
けられた圧力配管を示す図である。
けられた圧力配管を示す図である。
１…溶接ヘッド、２…溶接トーチ、３…ガイドパイプ、
４…フレキシブルパイプ、５…上下スライド、６…昇降
台、６ａ…保持部、６ｂ…スライド部、７ａ，７ｂ，７
ｃ…ロングリンク、８…ショートリンク、９…平行リン
ク機構、１０…外筒、１０ａ…先端部、１０ｂ…開口、
１１…直線スライド、１１ａ…後端部、１２…第１ステ
ージ、１３…第２ステージ、１４…エンコーダ付モー
タ、１５…送りねじ、１６…アーク監視機構、１７…Ｃ
ＣＤカメラ、１８…遮光フィルタ、１９…エアシリン
ダ、２０…脱出機構、２１ａ，２１ｂ…係合爪、２２…
ばね、２３…ワイヤロープ、２４…内筒、２４ａ…内歯
車、２５…ベアリングハウジング、２６…エンコーダ付
モータ、２７…ガイドリング、２８ａ，２８ｂ…ガイド
筒、３０…補助ライト、ａ…上蓋、ｂ…圧力配管、ｃ…
溶接継手裏面。
４…フレキシブルパイプ、５…上下スライド、６…昇降
台、６ａ…保持部、６ｂ…スライド部、７ａ，７ｂ，７
ｃ…ロングリンク、８…ショートリンク、９…平行リン
ク機構、１０…外筒、１０ａ…先端部、１０ｂ…開口、
１１…直線スライド、１１ａ…後端部、１２…第１ステ
ージ、１３…第２ステージ、１４…エンコーダ付モー
タ、１５…送りねじ、１６…アーク監視機構、１７…Ｃ
ＣＤカメラ、１８…遮光フィルタ、１９…エアシリン
ダ、２０…脱出機構、２１ａ，２１ｂ…係合爪、２２…
ばね、２３…ワイヤロープ、２４…内筒、２４ａ…内歯
車、２５…ベアリングハウジング、２６…エンコーダ付
モータ、２７…ガイドリング、２８ａ，２８ｂ…ガイド
筒、３０…補助ライト、ａ…上蓋、ｂ…圧力配管、ｃ…
溶接継手裏面。
フロントページの続き
(72)発明者 正田 靖博
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番
１号 三菱重工業株式会社 神戸造船所
内
(56)参考文献 特開 平４−238697（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 9/028
B23K 37/02
Claims (2)
- 【請求項１】 被溶接管に対して径方向へ移動可能な溶
接トーチと、該溶接トーチの移動方向に向けて視野をも
つアーク監視装置と、該アーク監視装置と前記溶接トー
チとを収納すると共に前記溶接トーチを径方向へ移動さ
せる駆動装置を備えた溶接ヘッドと、該溶接ヘッドを保
持すると共に該溶接ヘッドを前記被溶接管に対して周方
向に回転可能にする回転駆動装置を備えた棒部材と、該
棒部材を前記被溶接管に取り付けると共に前記被溶接管
に対して軸方向移動量を調節できる調節具を有する取付
具とを備える管内面溶接装置。 - 【請求項２】 前記アーク監視装置はファイバ方式ＣＣ
Ｄカメラであり、さらに、該ＣＣＤカメラの視野を開閉
できる遮光フィルタを前記溶接ヘッドに備える請求項１
に記載の管内面溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09315598A JP3513387B2 (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | 管内面溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09315598A JP3513387B2 (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | 管内面溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285820A JPH11285820A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3513387B2 true JP3513387B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=14074665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09315598A Expired - Fee Related JP3513387B2 (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | 管内面溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513387B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2866149B1 (fr) * | 2004-02-06 | 2006-05-12 | Framatome Anp | Procede et dispositif de depot d'un metal d'apport dans un lamage annulaire usine dans une paroi spherique. |
| JP5058509B2 (ja) * | 2006-04-20 | 2012-10-24 | 和田ステンレス工業株式会社 | 被溶接部の内面周方向形状が非真円形のワークの内面溶接装置 |
| CN109551105B (zh) * | 2019-01-30 | 2024-06-21 | 浙江任享保温容器有限公司 | 一种保温杯内胆焊接装置 |
| CN114227051B (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 徐州奇拓智能科技有限公司 | 一种用于vr显示组件焊接加工的全自动装置 |
-
1998
- 1998-04-06 JP JP09315598A patent/JP3513387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11285820A (ja) | 1999-10-19 |
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