JP3524565B2 - Bead surface repair equipment - Google Patents
Bead surface repair equipmentInfo
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- JP3524565B2 JP3524565B2 JP19233793A JP19233793A JP3524565B2 JP 3524565 B2 JP3524565 B2 JP 3524565B2 JP 19233793 A JP19233793 A JP 19233793A JP 19233793 A JP19233793 A JP 19233793A JP 3524565 B2 JP3524565 B2 JP 3524565B2
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は水圧鉄管や煙突などの現
地で円周溶接される構造物のビード表面補修装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bead surface repairing device for circumferentially welded structures such as penstocks and chimneys.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来円周溶接される構造物例えば水圧鉄
管では、鉄管外面の裏波ビードの形状検査及びビード補
修作業は、鉄管と岩盤との間に作業員が入り、作業員に
よって行われていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a structure such as a penetrating steel pipe to be welded circumferentially, the shape inspection of the backside bead on the outer surface of the iron pipe and the bead repair work are performed by a worker between the iron pipe and the bedrock. Was there.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし岩盤掘削工数低
減のために鉄管と岩盤との隙間は約３００ｍｍの要求が
あるため、作業員が鉄管と岩盤との間に入ることが、殆
んど不可能であって、その作業に難渋を来たしていた。
本発明はかかる問題点に対処するため開発されたもので
あって、鉄管外面作業を自動化させることを目的とす
る。However, since the clearance between the iron pipe and the bedrock is required to be about 300 mm in order to reduce the number of rock excavation man-hours, it is almost impossible for an operator to enter between the iron pipe and the bedrock. It was possible, and I was having a hard time working on it.
The present invention was developed to address such problems, and an object thereof is to automate the work on the outer surface of an iron pipe.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めの本発明の構成を実施例に対応する図１乃至図７を用
いて説明すると本発明は、溶接された長尺鉄管１に、ビ
ード３に沿ったレール４を設け、該レール４上を走行す
る走行フレーム８に、前記レール４に保持される案内機
構９と、前記ビード３を照射するレーザスリット光源１
０と、該光源１０で照射されるビード３を撮影するＣＣ
Ｄカメラ１１と、該カメラ１１で撮影された画像処理に
基いて前記ビード３に向って移動するグラインダ装置１
２と溶接装置１３とを設けたビード表面補修装置におい
て、前記レール４は、前記長尺鉄管１の半径方向に立設
された立設部と、該立設部の先端から前記長尺鉄管１の
軸方向に延在する平行部とを有するアングル形とされ、
前記走行フレーム８に、前記レール４の前記平行部の側
縁に当接する走行用ローラ１５を具備してなる前記案内
機構９と、前記長尺鉄管１の外面に当接するガイドロー
ラ１４とを備えたことを特徴とする。また、前記ビード
表面補修装置において、前記レール４にセットされた走
行台車５を備え、該走行台車５によって前記走行フレー
ム８が牽引されて走行することを特徴とする。さらに、
溶接された長尺鉄管１に、ビード３に沿ってレール４を
設け、前記レール４上を走行する走行フレーム８に、前
記レール４に保持される案内機構９と、前記ビード３を
照射するレーザスリット光源１０と、該光源１０で照射
されたビード３を撮影するＣＣＤカメラ１１と、該カメ
ラ１１で撮影された画像処理に基いて前記ビード３に向
って移動するグラインダ装置と溶接装置とを設けたビー
ド表面補修装置において、前記レール４は、前記長尺鉄
管１の半径方向に立設された立設部と、該立設部の先端
から前記長尺鉄管１の軸方向に延在する平行部とを有す
るアングル形とされ、前記案内機構９は、前記レール４
の前記平行部の側縁に当接する走行用ローラ１５と前記
レール４の外側面をばねで加圧する加圧ローラ１６と前
記レール４の内面をばねで加圧する予圧ローラ１７とか
ら構成され、前記走行フレーム８の両側部に前記長尺鉄
管１の外面に当接するガイドローラ１４を備えたことを
特徴とする。The structure of the present invention for achieving the above object will be described with reference to FIGS. 1 to 7 corresponding to the embodiments. The present invention is such that a welded long iron pipe 1 is provided with beads. 3 is provided with a rail 4, a guide frame 9 held by the rail 4 and a laser slit light source 1 for irradiating the bead 3 on a traveling frame 8 traveling on the rail 4.
0, CC for photographing the bead 3 illuminated by the light source 10
D camera 11 and a grinder device 1 that moves toward the bead 3 based on the image processing performed by the camera 11.
In the bead surface repairing device provided with the welding device 2 and the welding device 13, the rail 4 is provided with a standing portion that is erected in the radial direction of the long iron pipe 1, and the long iron pipe 1 from the tip of the standing portion. Is an angled shape having a parallel portion extending in the axial direction of
On the traveling frame 8, the side of the parallel portion of the rail 4 is provided.
Said guide comprising a traveling roller 15 abutting the edge
A mechanism 9 and a guide roller 14 that comes into contact with the outer surface of the long iron pipe 1 are provided. Further, the bead surface repairing device is provided with a traveling carriage 5 set on the rail 4, and the traveling frame 5 is pulled by the traveling carriage 5 to travel. further,
A rail 4 is provided along a bead 3 on a welded long iron pipe 1, and a traveling frame 8 traveling on the rail 4 is provided with a guide mechanism 9 held by the rail 4 and a laser for irradiating the bead 3. Provided are a slit light source 10, a CCD camera 11 for photographing the bead 3 illuminated by the light source 10, a grinder device and a welding device which move toward the bead 3 based on image processing photographed by the camera 11. In the bead surface repair device, the rail 4 includes a standing portion that is erected in the radial direction of the long iron pipe 1, and a parallel portion that extends from the tip of the standing portion in the axial direction of the long iron pipe 1. And the guide mechanism 9 has a rail 4
A traveling roller 15 that abuts on the side edge of the parallel portion, a pressure roller 16 that pressurizes the outer surface of the rail 4 with a spring, and a preload roller 17 that presses the inner surface of the rail 4 with a spring. Guide rollers 14 that come into contact with the outer surface of the long iron pipe 1 are provided on both sides of the traveling frame 8.
【０００５】[0005]
【作用】そして本発明は、上記の手段により鉄管外周の
レール上を走行する走行フレームは、その走行によって
レーザスリット光をビードに照射し、ＣＣＤカメラで撮
影することによりビードの高さ及びアンダーカットの判
定及び観察をし、この観察によってグラインダ装置を移
動させてビードの余盛またはアンダーカット部を除去
し、次いで溶接装置を移動させて、ビードの補修溶接を行
うものであり、走行フレームは、走行用ローラがアング
ル形レールの側縁に当接して、レールを倣うことによっ
て軌道を確保し、ガイドローラが長尺鉄管の外面に当接
することによって走行フレームのロール方向の姿勢を安
定させるとともに、長尺鉄管を基準とすることにより、
走行フレームの位置精度を向上する。また、走行台車が
ロープにより走行フレームに接続され、走行フレームを
牽引する。これにより、走行フレーム自身の高さが低く
抑えられている。さらに、案内機構は、走行中の走行フ
レームを安定させるよう機能する。すなわち、走行用ロ
ーラと加圧ローラとで長尺鉄管周方向の安定を、ガイド
ローラと予圧ローラとで長尺鉄管半径方向の安定を保っ
ている。このため、走行フレームが長尺鉄管のどのよう
な位置にあっても、走行フレームが長尺鉄管から離脱す
ることなく、かつビードと一定の位置関係を維持するこ
とができる。 According to the present invention, the traveling frame traveling on the rail on the outer periphery of the iron pipe by the above means irradiates the laser slit light on the bead by the traveling, and the height and the undercut of the bead are photographed by the CCD camera. The judgment and observation of, and by this observation, the grinder device is moved to remove the excess or undercut portion of the bead, and then the welding device is moved to perform the repair welding of the bead . Running roller is Ang
By touching the side edges of the rail and copying the rail,
Secures the track, and the guide roller abuts the outer surface of the long iron pipe.
To reduce the posture of the traveling frame in the roll direction.
By setting the long iron pipe as a reference,
Improves the positional accuracy of the traveling frame. Also, the traveling carriage
Connected to the traveling frame with a rope,
Tow. Due to this, the height of the traveling frame itself is low
It is suppressed. In addition, the guide mechanism provides
It functions to stabilize the ram. That is,
Guides the stability of the long iron pipe in the circumferential direction with the roller and pressure roller.
Maintains stability in the radial direction of the long iron pipe with the roller and preload roller.
ing. For this reason, the running frame is
The traveling frame will come off the long iron pipe
And maintain a certain positional relationship with the beads.
You can
【０００６】[0006]
【実施例】以下本発明の一実施例を図１乃至図７を用い
て説明すると１は鉄管を示し、該鉄管１は、図１に示す
ように岩盤２に掘削されるトンネル内に隙間を存して嵌
挿され、その外周には溶接されたビード３に沿ってアン
グル形のレール４を設け、該レール４にセットされた走
行台車５の走行によってリール６より引張りだされるロ
ープ７に接続されて、レール４上を走行する走行フレー
ム８が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. Reference numeral 1 denotes an iron pipe, and the iron pipe 1 has a gap in a tunnel excavated in rock 2 as shown in FIG. exist and are fitted, the rail 4 shaped angle provided along the bead 3 which is welded at its outer periphery, b that the traveling of the traveling carriage 5 set in the rail 4 Ru Dasa tension from the reel 6 <br A traveling frame 8 that is connected to the rope 7 and travels on the rail 4 is provided.
【０００７】そして前記走行フレーム８には、レール４
に保持される案内機構９とビード３を照射するレーザス
リット光源１０と、該光源１０で照射されたビード３を
撮影するＣＣＤカメラ１１と、該カメラ１１で撮影され
た画像処理に基づいてビード３に向って移動してビード
３を研削するグラインダ装置１２と同じくビード３に向
って移動してビード３を溶接する溶接装置１３とが設け
られている。The rail 4 is attached to the traveling frame 8.
A laser slit light source 10 for irradiating the bead 3 with a guide mechanism 9 held by the CCD, a CCD camera 11 for photographing the bead 3 irradiated by the light source 10, and a bead 3 based on image processing photographed by the camera 11. A grinder device 12 that moves toward the bead 3 to grind the bead 3 and a welding device 13 that moves toward the bead 3 to weld the bead 3 are provided.
【０００８】これを更に詳述すると走行フレーム8に
は、どの位置でも構造物と同じ位置を保つためのガイド
ローラ14を図5に示すようにアングルレール4及びビード
3を跨いで鉄管外面に当接するようにフレーム8の側部に
備え、前記案内機構9は図6及び図7に示すようにアング
ルレール4の側縁を倣う走行用ローラ15とアングルレー
ル4の外側面をばねで加圧する加圧ローラ17とアングル
レール4の内面をばねで加圧する予圧ローラ17とから構
成され、走行台車５の走行によりリール6より引張り出
されるロープ7は、図7に示すようにロープ固定具18によ
り走行フレーム8に接続され、走行台車5により走行フレ
ーム8は牽引される。This will be described in more detail. On the traveling frame 8, guide rollers 14 for keeping the same position as the structure at any position are provided on the angle rail 4 and the bead as shown in FIG.
The guide mechanism 9 is provided on a side portion of the frame 8 so as to come into contact with the outer surface of the iron pipe across 3 and the guide mechanism 9 of the traveling roller 15 and the angle rail 4 that imitate the side edge of the angle rail 4 as shown in FIGS. 6 and 7. A rope 7 that is composed of a pressure roller 17 that pressurizes the outer side surface with a spring and a preload roller 17 that pressurizes the inner surface of the angle rail 4 with a spring, and is pulled out from the reel 6 by the traveling carriage 5, is shown in FIG. As described above, the rope fixing tool 18 is connected to the traveling frame 8, and the traveling carriage 5 pulls the traveling frame 8.
【０００９】又レーザスリット光源１０からのスリット
光１９を裏波ビード３に照射し、ＣＣＤカメラ１１で撮
影したビード高さ及びアンダーカットの判定は操作室の
モニタ画像を画像処理し計算機で行う。更に、前記グラ
インダ装置１２は押し付け機構２０を介して、又溶接ト
ーチは高さ調整スライド２１を介してそれぞれＸ軸スラ
イド２２とＹ軸スライド２１と図示しないＺ軸スライド
を有する摺動体２４に取付けられ、一方前記溶接トーチ
は図４に示すようにワイヤ送給機構２５とワイヤガイド
２６を有し、前記摺動体２４により補修溶接位置に移動
され高さ調整スライド２１により補修部に下げられワイ
ヤ送給機構２５より送り出された溶接ワイヤはワイヤガ
イド２６をへてチップ２７より送り出され溶接装置１３
により補修され、この補修溶接状況は観察カメラ２８に
より観察されるようにした。Further, slit light 19 from the laser slit light source 10 is applied to the backside bead 3, and the bead height and undercut photographed by the CCD camera 11 are determined by a computer by image-processing a monitor image in the operation room. Furthermore, having the grinder device 12 through the pressing mechanism 20, also welded preparative <br/> over switch respectively through the height adjustment slides 21 not shown the X-axis slide 22 and the Y-axis slide 21 Z-axis slide mounted to slide 24, whereas the welding torch
Has a wire feed mechanism 25 and the wire guide 26 as shown in FIG. 4, fed from the wire feeding mechanism 25 is lowered to the repair part by height adjustment slide 21 is moved to the repair welding position by the sliding body 24 The welding wire is sent out from the tip 27 through the wire guide 26 and the welding device 13
The repair welding condition was observed by the observation camera 28.
【００１０】[0010]
【発明の効果】このように本発明によるときは溶接され
た長尺鉄管に、ビードに沿ったレールを設け、該レール
上を走行する走行フレームにレールに保持される案内機
構とビードを照射するレーザスリット光源と、該光源で
照射されたビードを撮影するＣＣＤカメラと、該カメラ
で撮影された画像処理に基づいて前記ビードに向って移
動するグラインダ装置と溶接装置とを設け、鉄管のビー
ドは鉄管外周のレール上を走行する走行フレーム上のＣ
ＣＤカメラとグラインダ装置及び溶接装置とにより形状
検査と補修作業とを行うビード表面補修において、アン
グルレールの側縁に当接する走行用ローラを具備してな
る案内機構と、長尺鉄管の外面に当接するガイドローラ
を備えることとしたので、走行フレームをレールに近づ
けることが可能となり、走行フレームの高さを低く抑え
ることができることとなり、狭隘な場所でのビードの補
修作業が容易となる。また、走行台車で走行フレームを
牽引するようにしたことにより、走行フレームの高さを
より低く抑えることが可能になる。さらに、案内機構
が、アングルレールと組み合わされて用いられるので、
走行フレームの高さを抑えつつ、走行フレームの安定を
保つことを可能にし、ガイドローラが長尺鉄管の外面に
当接するので、走行フレームの位置精度を向上する。As described above, according to the present invention, the welded long iron pipe is provided with the rail along the bead, and the guide frame held by the rail and the bead are irradiated to the traveling frame traveling on the rail. A laser slit light source, a CCD camera for photographing a bead irradiated by the light source, a grinder device and a welding device that move toward the bead based on image processing photographed by the camera are provided, and the bead of the iron pipe is C on the traveling frame traveling on the rail around the iron pipe
In CD camera and grinder apparatus and the welding apparatus and the shape inspection by the repair work and the bead surface repair performing, Ann
It must be equipped with running rollers that abut the side edges of the grurail.
Since it is equipped with a guide mechanism and a guide roller that comes into contact with the outer surface of the long iron pipe, the traveling frame can be brought closer to the rail, and the height of the traveling frame can be kept low, so that it can be used in narrow spaces. The bead repair work becomes easy. Further, since the traveling frame is towed by the traveling carriage, the height of the traveling frame can be further reduced. Furthermore, since the guide mechanism is used in combination with the angle rail,
It is possible to maintain the stability of the traveling frame while suppressing the height of the traveling frame, and the guide roller abuts on the outer surface of the long iron pipe, thereby improving the positional accuracy of the traveling frame.
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明のグラインダ装置部の底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the grinder device unit of the present invention.
【図４】本発明の溶接装置部の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the welding device portion of the present invention.
【図５】本発明の走行フレームの側面図である。FIG. 5 is a side view of the traveling frame of the present invention.
【図６】本発明のガイドローラ部の側面図である。FIG. 6 is a side view of the guide roller portion of the present invention.
【図７】本発明の加圧ローラ部の側面図である。FIG. 7 is a side view of the pressure roller portion of the present invention.
１ 鉄管 ３ ビード ４ レール ８ 走行フレーム ９ 案内機構 １０ レーザスリット光源 １１ ＣＣＤカメラ １２ グラインダ装置 １３ 溶接装置 1 iron pipe 3 beads 4 rails 8 traveling frames 9 Guidance mechanism 10 Laser slit light source 11 CCD camera 12 Grinder device 13 Welding equipment
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辰巳 良一 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 (72)発明者 志水 彰 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 (72)発明者 福永 義昭 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目８番25号 高菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−201053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 31/00 B23K 37/08 B24B 9/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ryoichi Tatsumi 1-1-1, Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (72) Inventor Akira Shimizu Hyogo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture 1-1-1 Wadazaki-cho Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (72) Inventor Yoshiaki Fukunaga 2-8-25 Niihama, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Takahishi Engineering Co., Ltd. (56) References 4-201053 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 31/00 B23K 37/08 B24B 9/04
Claims (3)
レールを設け、該レール上を走行する走行フレームに、
前記レールに保持される案内機構と、前記ビードを照射
するレーザスリット光源と、該光源で照射されたビード
を撮影するＣＣＤカメラと、該カメラで撮影された画像
処理に基づいて前記ビードに向って移動するグラインダ
装置と溶接装置とを設けたビード表面補修装置におい
て、 前記レールは、前記長尺鉄管の半径方向に立設された立
設部と、該立設部の先端から前記長尺鉄管の軸方向に延
在する平行部とを有するアングル形とされ、 前記走行フレームに、前記レールの前記平行部の側縁に
当接する走行用ローラを具備してなる前記案内機構と、
前記長尺鉄管の外面に当接するガイドローラとを備えた
ことを特徴とするビード表面補修装置。1. A welded long iron pipe is provided with a rail along a bead, and a traveling frame traveling on the rail,
A guide mechanism held on the rail, a laser slit light source for irradiating the bead, a CCD camera for photographing the bead irradiated by the light source, and a head for the bead based on image processing photographed by the camera In a bead surface repairing device provided with a moving grinder device and a welding device, the rail is a standing part that is erected in the radial direction of the long iron pipe, and a tip of the long iron pipe from the tip of the standing part. An angle shape having a parallel portion extending in the axial direction, and on the traveling frame, on a side edge of the parallel portion of the rail.
The guide mechanism including a traveling roller that abuts,
A bead surface repairing device comprising: a guide roller that comes into contact with the outer surface of the long iron pipe.
え、該走行台車によって前記走行フレームが牽引されて
走行することを特徴とする請求項１に記載のビード表面
補修装置。2. The bead surface repair device according to claim 1, further comprising: a traveling carriage set on the rail, wherein the traveling frame is pulled by the traveling carriage to travel.
レールを設け、前記レール上を走行する走行フレーム
に、前記レールに保持される案内機構と、前記ビードを
照射するレーザスリット光源と、該光源で照射されたビ
ードを撮影するＣＣＤカメラと、該カメラで撮影された
画像処理に基いて前記ビードに向って移動するグライン
ダ装置と溶接装置とを設けたビード表面補修装置におい
て、 前記レールは、前記長尺鉄管の半径方向に立設された立
設部と、該立設部の先端から前記長尺鉄管の軸方向に延
在する平行部とを有するアングル形とされ、 前記案内機構は、前記レールの前記平行部の側縁に当接
する走行用ローラと前記レールの外側面をばねで加圧す
る加圧ローラと前記レールの内面をばねで加圧する予圧
ローラとから構成され、 前記走行フレームの両側部に前記長尺鉄管の外面に当接
するガイドローラを備えたことを特徴とするビード表面
補修装置。3. A welded long iron pipe is provided with a rail along a bead, a traveling frame traveling on the rail, a guide mechanism held by the rail, and a laser slit light source for irradiating the bead. A bead surface repairing device provided with a CCD camera for photographing a bead irradiated by the light source, a grinder device for moving toward the bead based on image processing photographed by the camera, and a welding device, wherein the rail Is an angled shape having a standing portion that is erected in the radial direction of the long iron pipe and a parallel portion that extends in the axial direction of the long iron pipe from the tip of the standing portion. Comprises a traveling roller that abuts against the side edge of the parallel portion of the rail, a pressure roller that pressurizes the outer surface of the rail with a spring, and a preload roller that presses the inner surface of the rail with a spring. A bead surface repairing device, characterized in that guide rollers are provided on both sides of the traveling frame so as to contact the outer surface of the long iron pipe.
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| JP19233793A JP3524565B2 (en) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Bead surface repair equipment |
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| JP19233793A JP3524565B2 (en) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Bead surface repair equipment |
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| JPH0740216A JPH0740216A (en) | 1995-02-10 |
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ID=16289607
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1993
- 1993-08-03 JP JP19233793A patent/JP3524565B2/en not_active Expired - Fee Related
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