JP5104611B2 - Automatic welding head for both internal and external surfaces of fixed pipes on site - Google Patents
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Description
本発明は、各種プラント等の配管の管端の突合わせ溶接を自動的に行う溶接ヘッドに関する。 The present invention relates to a welding head that automatically performs butt welding of pipe ends of pipes of various plants and the like.
従来、配管の突合わせ溶接を行うために各種の自動溶接ヘッドが提案されている。この自動溶接ヘッドは、配管の外周部または内周部にそって配置されたガイドレールに沿って走行可能な走行装置と、この走行装置に搭載された溶接トーチ及びその他の機器とからなり、溶接の際には前記走行装置が配管のガイドレールに沿って走行しながら溶接トーチにより管端の突合せ溶接を行うものである。 Conventionally, various automatic welding heads have been proposed for performing butt welding of pipes. This automatic welding head is composed of a traveling device capable of traveling along guide rails arranged along the outer peripheral portion or inner peripheral portion of the pipe, and a welding torch and other devices mounted on the traveling device, and is welded. In this case, the traveling device performs butt welding of the pipe end with a welding torch while traveling along the guide rail of the pipe.
管の円周突き合わせ溶接を行う溶接装置は特許文献1に開示されている。
この装置を図4に基づいて説明する。20は突合されたパイプ10に装着された円周ガイドレール、21は円周ガイドレール20に設置された溶接を自動的に行う溶接ヘッドである。溶接ヘッド21はパイプ10の外周面上を円周ガイドレール20に案内されて走行する走行装置22と、走行装置22上に設けられた開先幅方向にスライド自在なスライドX軸23と、スライドX軸23に連結され、トーチ高さ方向にスライド自在なスライドY軸24と、スライドY軸24にパイプ周方向に揺動自在に取付けられたトーチ支持体25と、トーチ支持体25に回転自在に支持された溶接トーチ26と、走行装置22上に設けられたワイヤ送給装置27とから大別構成されている。溶接ヘッド21の走行装置22は走行台車221と、走行台車221の下部に設けられ、円周ガイドレール20の外歯202と噛合する走行車輪222と走行台車221の下部に設けられ、円周ガイドレール20の両端を把持する把持機構223と、走行台車221上に設けられ、走行台車221と駆動するZ軸エンコーダ225付きZ軸モータ224とから構成されている。
231はスライドX軸23を開先幅方向に駆動するX方向駆動機構で、241はスライドY軸24をトーチ高さ方向に駆動するY方向駆動機構で、251は溶接トーチ26をβ方向に角度調整するβ方向駆動機構で、261は溶接トーチ内部の回転駆動溶接機構でR軸エンコーダ263付き、回転モータ262を有している。ワイヤ送給装置27はワイヤ送給機構271を駆動するワイヤ送給モータ272とワイヤリール274で構成されている。30は溶接ワイヤ31を内蔵したコンジットケーブル、29は走行台車22に設けられた走行位置検出器である。
A welding apparatus for performing circumferential butt welding of a pipe is disclosed in
This apparatus will be described with reference to FIG.
231 is an X-direction drive mechanism that drives the slide X-axis 23 in the groove width direction, 241 is a Y-direction drive mechanism that drives the slide Y-axis 24 in the torch height direction, and 251 is an angle of the welding torch 26 in the β direction. A β-direction drive mechanism to be adjusted, 261 is a rotary drive welding mechanism inside the welding torch, has an R-
自動溶接ヘッドには次の機能が要求される。
(1)ガイドレール上をスムーズに走行すること。ノッキングなどが発生しないことは勿論のこと、バックラッシュによる局部的な走行不良も極力少ないことが望ましい。
(2)全姿勢に亘って、溶接ヘッドが落下せずにレールにしっかりと把持されること。
(3)ガイドレール上走行時に、走行部がガイドレールや母材部にぶつからないこと。
(4)ガイドレールへの着脱が容易なこと。
(5)走行時に、溶接進行方向に対する左右・上下方向の遊びが少ないこと。(実際には±0.1mm以内が望ましい)
(6)決められた範囲での走行速度のバラツキが少なく(実際には±3.0%程度)、ある溶接姿勢での走行速度のバラツキに再現性のあること。
(7)曲率がある範囲で変化しても走行すること。
(8)必要とする溶接速度範囲で、同じような誤差で走行すること。
(9)ガイドレールを著しく損傷することなく走行すること。また逆に走行部がガイドレールにより著しく損傷を受けることのないこと。
The automatic welding head is required to have the following functions.
(1) Run smoothly on the guide rail. Needless to say that knocking or the like does not occur, it is desirable that local running failure due to backlash is also minimized.
(2) The welding head is firmly held by the rail without dropping over the entire posture.
(3) When traveling on the guide rail, the traveling part should not hit the guide rail or the base material part.
(4) Easy to attach to and detach from the guide rail.
(5) There should be little play in the left / right and up / down directions with respect to the welding direction during travel. (In practice, it should be within ± 0.1mm)
(6) There is little variation in traveling speed within a predetermined range (actually about ± 3.0%), and the variation in traveling speed in a certain welding position is reproducible.
(7) Driving even if the curvature changes within a certain range.
(8) Travel with the same error in the required welding speed range.
(9) Travel without significantly damaging the guide rail. On the other hand, the running section should not be significantly damaged by the guide rail.
自動溶接ヘッドとして種々の装置が提案されている。
特許文献2には、溶接トーチを被溶接管の溶接線に沿って走行させるためのガイドとなる案内装置を、複数個に分割可能なリング状案内金具本体とこれを管の円周に固定するための固定具とから構成して管の円周に簡便に固定することを可能にした案内装置が開示されている。しかしながら、この案内装置は管の外周を溶接するためのものであり、内周面の溶接にも適用できるものではない。
Various apparatuses have been proposed as automatic welding heads.
In
特許文献3には、配管の外周面に倣って走行する走行装置と、走行装置により支持されて前記配管の管端の突合せ溶接を行うガスシールドアーク溶接機とを備える自動溶接機であって、管の外周面に、一定の幅を有する帯状かつ環状の部材であって幅方向の両端に環状部材と一体で環状に一周する2本のレールとラックレールとを設けた環状部材を配置し、この環状部材のラックレールとかみ合うピニオンギアを車軸に備えかつ溶接トーチを固定した走行台車を環状部材に沿って走行させるようにした自動溶接機が開示されている。しかしながら、この案内装置も特許文献1記載のものと同様に管の外周を溶接するためのものであり、内周面の溶接にも適用できるものではない。
特許文献4には、定置された鋼管の周方向内面を突き合わせ溶接する自動溶接方法であって、鋼管の内周面の周方向に案内レールを設け、この案内レールによって自走式溶接ヘッドをガイドしながら走行させて鋼管周方向内面を突き合わせ溶接する方法が記載されている。しかしながら、この案内装置は管の内周を溶接するためのものであり、外周面の溶接にも適用できるものではない。
特許文献5には、溶接トーチ・溶接ワイヤ等の溶接に必要な装置を搭載した走行台車と走行台車をガイドしながら走行させるガイドレールとを備えた溶接用走行装置であって、走行台車のガイドレールへの装着及び取り外しを簡便に行えるようにした装置が開示されている。
この機構そのものはガイドレールを内周面に設けた場合及びガイドレールを外周面に設けた場合のいずれにも適用可能であるといえるが、その互換性についての記述はなされていない。
This mechanism itself can be applied to both the case where the guide rail is provided on the inner peripheral surface and the case where the guide rail is provided on the outer peripheral surface, but no description is given regarding the compatibility.
上記したように、鋼管の円周自動溶接を実施する際に、外面溶接は外面側にガイドレールを装着し、内面溶接は内面側にガイドレールを装着し、そのガイドレールの上に溶接ヘッドを装着して自動溶接を実施する方法が一般的である。しかしながら、外面側のガイドレールと内面側のガイドレールとは曲率が反対になるため、溶接ヘッドは各々互換性の無いものになっていた。 As described above, when performing automatic circumferential welding of steel pipes, outer surface welding is equipped with a guide rail on the outer surface side, inner surface welding is equipped with a guide rail on the inner surface side, and a welding head is placed on the guide rail. A method of mounting and performing automatic welding is common. However, since the curvature of the guide rail on the outer surface side and the guide rail on the inner surface side is opposite, the welding heads are incompatible with each other.
本発明は、配管の内周面の溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができる内外面兼用自動溶接ヘッドを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an automatic welding head for both inner and outer surfaces that can be used for both welding of the inner peripheral surface of a pipe and welding of the outer peripheral surface.
本発明者等は、溶接ヘッドの内、走行装置とその他の部分(トーチ部、トーチ左右軸、トーチ上下軸、ワイヤ送給部等)とを分離し、走行部のみ外周面、内周面専用とし、その他の部分を内外周面兼用とすることにより上記の課題を達成することができることを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下に記載するとおりの溶接ヘッドに係るものである。
The present inventors separate the traveling device and other parts (torch part, torch left / right axis, torch vertical axis, wire feeding part, etc.) of the welding head, and only the traveling part is dedicated to the outer peripheral surface and inner peripheral surface. The present invention has been completed by finding that the above-mentioned problems can be achieved by using the other part also as the inner and outer peripheral surfaces.
That is, the present invention relates to a welding head as described below.
(1)現場固定管の外周面及び内周面の円周方向に沿って配設されたレール上を走行して該外周面及び内周面の片面溶接を実施する自動溶接機のヘッドであって、該ヘッドは、レールに沿って走行可能な走行装置と、該走行装置に支持される装置群とからなり、該装置群は少なくとも溶接トーチ、溶接トーチの上下移動機構、溶接トーチの左右移動機構、及びワイヤ送給機構とを備え、前記走行装置はそのままで又は全部或いは部品の一部の交換によって前記外周面レール及び前記内周面レールの両方に走行可能とすることができ、該走行装置及び該装置群は、外周面溶接時に許容される物理的な範囲及び内周面溶接時に許容される物理的な範囲の双方を同時に満たす範囲内に全て配置されているとともに、前記走行装置がレールの上面に配置される走行車とレールの下に配置される支え車部とを有し、該走行車と該支え車部とがレールを挟み込むことによってレールを把持して溶接ヘッドを支持するようにされ、支え車部が該管の外周及び内周の曲率に従って交換可能に配設されていることを特徴とする現場固定管の内外周兼用の自動溶接ヘッド。
(2)前記走行車がレールの方向に沿って2対設けられ、支え車部が前記2対の走行車のそれぞれの直下に1対ずつ配設されていることを特徴とする(1)記載の現場固定管の内外面兼用自動溶接ヘッド。
(3)前記走行車がレールの方向に沿って2対設けられ、支え車部が前記2対の走行車の中間位置の直下に1対配設されていることを特徴とする(1)記載の現場固定管の内外面兼用自動溶接ヘッド。
(4)前記外周面溶接時に許容される物理的な範囲が鋼管表面の上部200mm以下の範囲内であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の現場固定管の内外面兼用自動溶接ヘッド。
(5)前記外周面溶接時の配管径が150A〜1800Aであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の現場固定管の内外面兼用自動溶接ヘッド。
(6)前記内周面溶接時の配管径が800A以上であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の現場固定管の内外面兼用自動溶接ヘッド。
(1) A head of an automatic welding machine that runs on rails arranged along the circumferential direction of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the on-site fixed pipe and performs one-side welding of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. The head includes a traveling device capable of traveling along the rail and a device group supported by the traveling device. The device group includes at least a welding torch, a vertical movement mechanism of the welding torch, and a horizontal movement of the welding torch. And a wire feeding mechanism, and the traveling device can travel on both the outer peripheral rail and the inner peripheral rail as it is or by exchanging all or part of the traveling device. device and said unit group is arranged closer all within the range satisfying both the physical extent permitted during physical range and an inner peripheral surface welding is permitted during peripheral surface welding simultaneously, the running device Arranged on top of rail A traveling vehicle and a support vehicle portion disposed below the rail, the travel vehicle and the support vehicle portion sandwiching the rail to grip the rail and support the welding head, An automatic welding head for both the inner and outer circumferences of a field-fixed pipe, wherein the vehicle portion is disposed so as to be replaceable according to the curvature of the outer circumference and the inner circumference of the pipe.
( 2 ) The traveling vehicles are provided in two pairs along the direction of the rail, and the supporting vehicle portions are disposed one pair directly below each of the two pairs of traveling vehicles ( 1 ). Automatic welding head for both internal and external surfaces of fixed pipes in the field.
(3) the vehicle is provided 2 pairs along the direction of the rail, support wheel unit is characterized in that it is a pair disposed immediately below the intermediate position of the vehicle of the two pairs (1), wherein Automatic welding head for both internal and external surfaces of fixed pipes in the field.
( 4 ) The inside of the on-site fixed pipe according to any one of (1) to ( 3 ), wherein a physical range allowed at the time of the outer circumferential surface welding is within a range of 200 mm or less on the upper surface of the steel pipe surface. Automatic welding head for external use.
( 5 ) The automatic welding head for both the inner and outer surfaces of the on-site fixed pipe according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the pipe diameter during the outer circumferential surface welding is 150A to 1800A.
( 6 ) The automatic welding head for both internal and external surfaces of the on-site fixed pipe according to any one of (1) to ( 5 ), wherein a pipe diameter at the time of welding the inner peripheral surface is 800 A or more.
本発明によれば、内周面溶接装置と外周面溶接装置とを別個に保有する必要が無くなり装置の稼働率が向上すると共に、装置の基本的構成が同じであるため、装置のメンテナンスが容易となり、メンテナンス部品も2機種が1機種になったことにより、少数保管で済む。また、内外周面とも同じオペレートになるため、オペレータ訓練が半分で済み、オペレートミスが少なくなり、結果として品質向上が図れる。更に、機種のバージョンアップも内外面同時に実施できるため、高性能化の開発投資が半分で済む。 According to the present invention, it is not necessary to separately have an inner peripheral surface welding device and an outer peripheral surface welding device, the operating rate of the device is improved, and the basic configuration of the device is the same, so that maintenance of the device is easy. Therefore, a small number of maintenance parts can be stored because two models are replaced with one model. Further, since the same operation is performed on the inner and outer peripheral surfaces, operator training is halved, operation errors are reduced, and as a result, quality can be improved. Furthermore, the upgrade of the model can be carried out simultaneously on the inside and outside, so the development investment for high performance can be halved.
本発明の溶接ヘッドは、現場小径固定管の外周面及び現場中径固定管の内円周に対して、該外周及び該内周に沿って配設されたレール上を走行して片面溶接を共通に実施できる内外周兼用の自動溶接機の溶接ヘッドである。 The welding head of the present invention travels on the outer circumference and the rail disposed along the inner circumference with respect to the outer peripheral surface of the small-diameter fixed pipe and the inner circumference of the medium-diameter fixed pipe, and performs single-side welding. It is a welding head of an automatic welding machine for both inner and outer circumferences that can be implemented in common.
本発明の溶接ヘッドは、少なくとも次の装置及び機構を備えている。
(1)レールに沿って走行することを可能とする走行装置
(2)溶接トーチ
(3)溶接トーチの上下移動機構
(4)溶接トーチの左右移動機構
(5)ワイヤ送給機構
また、溶接ヘッドは上記の装置・機構の他に例えば溶接状態を遠隔的に監視するためのCCU(カメラ制御器)一体型のカメラ等を必要に応じて搭載することができる。
本発明者等は、溶接ヘッドの内、走行装置とその他の部分(溶接トーチ、溶接トーチの上下移動機構、溶接トーチの左右移動機構、ワイヤ送給機構)とを分離し、走行装置のみを外面、内面専用の構成とし、その他の部分を内外面兼用の構成としたものである。
The welding head of the present invention includes at least the following devices and mechanisms.
(1) Traveling device capable of traveling along rails (2) Welding torch (3) Welding torch vertical movement mechanism (4) Welding torch horizontal movement mechanism (5) Wire feed mechanism Also, welding head In addition to the above-mentioned devices and mechanisms, for example, a CCU (camera controller) integrated camera for remotely monitoring the welding state can be mounted as necessary.
The present inventors separated the traveling device and other parts (the welding torch, the welding torch vertical movement mechanism, the welding torch left and right movement mechanism, the wire feeding mechanism) of the welding head, and the outer surface of the traveling head alone. The configuration is exclusively for the inner surface, and the other portion is also configured for the inner and outer surfaces.
走行装置は、そのままで又は全部或いは部品の一部の交換によって前記外周面レールの曲率及び前記内周面レールの曲率に対して前記ヘッド全体を共通に支持しつつ走行できる構成とする。
走行装置は、管の周面に設けられたレールに沿って走行可能なものであればよく、具体的にはレール上面に配置される走行車と、レール下面に配置され、走行車と協同してレールを挟み込んで把持することによって溶接ヘッド本体をレール上に保持する支え車部とを備えた台車及びその駆動機構を含む。
レールを走行車及び支え車部を備えた台車が走行するという構成とすることにより、溶接ヘッドが安定してスムーズに移動することができる。また、走行車と支え車部でレールを挟み込んで保持するという構成とすることにより、溶接ヘッドをレール上に安定して保持することができ、またガイドレールへの着脱が容易となる。
The traveling device is configured to be able to travel while directly supporting the entire head with respect to the curvature of the outer peripheral rail and the curvature of the inner peripheral rail as it is or by exchanging all or part of the components.
The traveling device only needs to be capable of traveling along the rail provided on the peripheral surface of the pipe. Specifically, the traveling device is disposed on the upper surface of the rail, and is disposed on the lower surface of the rail, and cooperates with the traveling vehicle. And a driving mechanism for the carriage. The carriage includes a support carriage unit that holds the welding head main body on the rail by sandwiching and holding the rail.
By adopting a configuration in which the rail travels on a rail and a carriage including a support vehicle portion, the welding head can be moved stably and smoothly. In addition, by adopting a configuration in which the rail is sandwiched and held between the traveling vehicle and the support vehicle portion, the welding head can be stably held on the rail, and can be easily attached to and detached from the guide rail.
走行車は台車の台枠によって支持されており、溶接ヘッドを安定に保持する観点からレールの方向に沿って2対設ける。
また、支え車部は一対またはレールの方向に沿って2対設けることができる。
レールを確実に挟み込んで把持するために、支え車部を一対設ける場合は2対の走行車の中間位置の直下に配設し、支え車部を2対設ける場合は2対の走行車の各対のそれぞれの直下に配設する。支え車部を2対設けた方が、溶接ヘッドの姿勢を安定させることができるので好ましい。
The traveling vehicles are supported by the frame of the carriage, and two pairs are provided along the rail direction from the viewpoint of stably holding the welding head.
Moreover, a support vehicle part can be provided in two pairs along the direction of a pair or rail.
In order to securely sandwich and hold the rail, when a pair of supporting vehicle parts are provided, they are arranged directly below the intermediate position of the two pairs of traveling vehicles, and when two pairs of supporting vehicle parts are provided, each of the two pairs of traveling vehicles is provided. It is arranged directly under each pair. It is preferable to provide two pairs of support wheels because the posture of the welding head can be stabilized.
図1に小径固定管の外周面を溶接する場合の装置構成を例示する。
走行装置は台車4とこの台車4に設けられた走行車5、支え車部6及び駆動機構等からなっている。
走行装置は管の外周の曲率及び内周の曲率に応じて走行可能とするために、全部又は一部を交換可能とする。具体的には走行車、支え車部、その保持機構及び推進機構を含めた全体を取り替えるようにしてもよいし、部分的に取り替え可能にしても良い。
台車4は内面用、外面用で交換して用いる。
走行車間の間隔と支え車部間の間隔との関係は、外周面溶接に際しては、走行車間隔>支え車部間隔となるようにし、内周面溶接に際しては、走行車間隔<支え車部間隔となるようにする。
具体的には、外周面走行装置を内周面用に変更する際には、走行装置のレールに沿った両端側の内面レールに接触する部分を短くし、なおかつ走行車に対する支え車部の間隔を、走行車間の間隔よりも若干広く配置させる。
配管の種類によっては交換が不要でそのままで外周及び内周のレール走行が可能な場合もあるので、この場合には取り替えすることなく使用すればよい。
FIG. 1 illustrates an apparatus configuration in the case of welding the outer peripheral surface of a small-diameter fixed pipe.
The traveling device includes a
In order to enable the traveling device to travel according to the curvature of the outer periphery of the tube and the curvature of the inner periphery, all or part of the traveling device can be replaced. Specifically, the entire vehicle including the traveling vehicle, the supporting vehicle portion, its holding mechanism and the propulsion mechanism may be replaced, or may be partially replaceable.
The
The relationship between the distance between the traveling vehicles and the distance between the supporting vehicle portions is such that the distance between the traveling vehicles is larger than the distance between the supporting vehicles when welding the outer peripheral surface, and the distance between the traveling vehicles is smaller than the distance between the supporting vehicle portions when welding the inner peripheral surface To be.
Specifically, when the outer peripheral surface traveling device is changed to the inner peripheral surface, the portion that contacts the inner rails on both ends along the rail of the traveling device is shortened, and the distance between the supporting vehicle portions with respect to the traveling vehicle is shortened. Is arranged slightly wider than the interval between the traveling vehicles.
Depending on the type of piping, there is a case where the rail travel on the outer circumference and the inner circumference is possible without being replaced, and in this case, it may be used without being replaced.
溶接ヘッドは走行装置とこの走行装置の台車4に取付けられた装置群とで構成される。
この装置群とは具体的には、トーチ周辺ユニット7(トーチ、トーチ上下ユニット、トーチ左右ユニット、制御中継箱)、CCDカメラユニット9、走行モータ、ワイヤ送給ユニット8等であり、これらは内面、外面溶接ヘッドにおいて共通に用いられる
The welding head includes a traveling device and a device group attached to the
Specifically, the device group includes a torch peripheral unit 7 (torch, torch up / down unit, torch left / right unit, control relay box),
溶接ヘッドを内周溶接及び外周溶接の両者に兼用可能なようにするために、溶接ヘッドを構成する各部材(走行装置、溶接トーチ、溶接トーチの上下移動機構、溶接トーチの左右移動機構、ワイヤ送給機構等)が外周面溶接時に許容される物理的な範囲及び内周面溶接時に許容される物理的な範囲の双方を同時に満たす範囲内に全て配置する。このようにすることによって、内周溶接及び外周溶接のいずれの溶接においても、溶接ヘッドがレールや管壁と接触して走行が妨げられることがなくなる。 In order to allow the welding head to be used for both inner circumference welding and outer circumference welding, each member constituting the welding head (running device, welding torch, vertical movement mechanism of the welding torch, horizontal movement mechanism of the welding torch, wire) The feed mechanism and the like are all arranged within a range that simultaneously satisfies both the physical range allowed during outer peripheral surface welding and the physical range allowed during inner peripheral surface welding. By doing in this way, in any welding of inner circumference welding and outer circumference welding, a welding head does not come into contact with a rail or a pipe wall, and traveling is not hindered.
現場溶接を実施する際に、隣接する管や障害物との離隔が200mm程度まで接近している例がある。従って外周面溶接時に許容される溶接ヘッドの管表面からの高さは200mm以内に収めることが好ましい。
また、外周面溶接時の配管径は150Aから1800Aであることが好ましく、内周面溶接時の配管径は800A以上であることが好ましい。
現場固定管が小径管であると、外周面溶接ヘッドをガイドレール上を走行させる際に、溶接ヘッドの腹がガイドレールにぶつかったり、走行車部と支え車部とのバランスが悪く安定して走行できなかったりするという問題がある。従って、外周面溶接時の配管径は150A以上であることが好ましい。同様に現場固定管が小径管である場合には走行性上の理由から、内周面溶接時の配管型は800A以上であることが好ましい。
When performing on-site welding, there is an example in which the distance between adjacent pipes and obstacles approaches 200 mm. Accordingly, it is preferable that the height from the pipe surface of the welding head allowed at the time of outer circumferential surface welding is within 200 mm.
Moreover, it is preferable that the pipe diameter at the time of outer peripheral surface welding is 150A to 1800A, and it is preferable that the pipe diameter at the time of inner peripheral surface welding is 800A or more.
If the fixed pipe at the work site is a small diameter pipe, when the outer circumferential surface welding head is run on the guide rail, the belly of the welding head hits the guide rail, the balance between the traveling vehicle part and the supporting vehicle part is poor and stable. There is a problem of not being able to run. Therefore, it is preferable that the pipe diameter at the time of outer peripheral surface welding is 150 A or more. Similarly, when the on-site fixed pipe is a small-diameter pipe, the pipe type at the time of welding on the inner peripheral surface is preferably 800 A or more for reasons of running.
以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図1は前記したように小径固定管の外周面を溶接する場合を示したものであるが、管1の外周にはガイドレール2が固定され、このガイドレール2に沿って溶接ヘッド3が移動しつつ溶接作業を行う。走行装置は走行台車4と、走行台車4の下部に設けられた走行車5と支え車部6とを有し、走行車5と支え車部とが協同してレールを挟み込むことによってレールを把持して溶接ヘッドを支持している。
溶接ヘッドは、少なくとも走行部とトーチ周辺ユニット(溶接トーチ、溶接トーチの上下移動機構、溶接トーチの左右移動機構)7、及びワイヤ送給機構(ワイヤ送給ユニット)とを有しており、必要に応じてCCDカメラユニット9等が搭載される。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a case where the outer peripheral surface of a small-diameter fixed pipe is welded as described above. A
The welding head has at least a traveling part, a torch peripheral unit (welding torch, welding torch vertical movement mechanism, welding torch horizontal movement mechanism) 7, and a wire feeding mechanism (wire feeding unit). The
図1に示すような管の外周部を溶接する場合には、溶接ヘッドの形状、構造は溶接作業に特に影響を及ぼさないため、溶接ヘッドの形状、構造、その空間的配置にはかなり自由度がある。しかしながら、この溶接ヘッドを内周部の溶接にそのまま適用すると溶接ヘッドを構成する要素がガイドレールに当たるという不具合が生じる。
例えば図2は、図1において用いた溶接ヘッドを管の内周部の溶接に用いた場合を示すものであるが、図のa,b,cで示した部分において溶接ヘッドがガイドレールと接触するという不具合が生じる。
また、外周溶接の曲率と内周溶接の曲率とは反対となるため、それぞれに適した走行装置を備えた溶接ヘッドを用いる必要がある。
When welding the outer periphery of a pipe as shown in Fig. 1, the shape and structure of the welding head does not particularly affect the welding operation, so there is a considerable degree of freedom in the shape, structure and spatial arrangement of the welding head. There is. However, if this welding head is directly applied to the welding of the inner peripheral portion, there arises a problem that the elements constituting the welding head hit the guide rail.
For example, FIG. 2 shows the case where the welding head used in FIG. 1 is used for welding the inner periphery of the pipe, and the welding head contacts the guide rail at the portions indicated by a, b and c in the figure. The trouble of doing occurs.
Moreover, since the curvature of outer periphery welding and the curvature of inner periphery welding are opposite, it is necessary to use the welding head provided with the traveling apparatus suitable for each.
そこで、本発明では、溶接ヘッドの内、走行装置とその他の部分とを分離し、走行装置については外面溶接専用及び内面溶接専用の構成とし、その他の部分を内外面兼用とする。
具体例を図3に示す。本例では、外周溶接に使用した台車4を、内周溶接に適した台車4′に取り替えると共に、走行装置以外の溶接ヘッドを構成する要素は台車4及び台車4′に兼用可能な形状、構造とし、それぞれが適宜台車4と台車4’に着脱可能な構成となっている。
台車4では、台車の進行方向に沿った方向に各要素を設置することができるが、台車4′では、図2で示したb、cの部分がガイドレールと接触することがないような配置となるように各要素を台車上に配置する。また、図2で示したaは台車4を台車4’に変更することによってガイドレールとの接触を回避することができる。
Therefore, in the present invention, the traveling device and other portions of the welding head are separated, the traveling device is configured exclusively for outer surface welding and inner surface welding, and the other portions are also used for inner and outer surfaces.
A specific example is shown in FIG. In this example, the
In the
本発明の自動溶接ヘッドは、配管の内周面の溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができるので、装置の稼働率が向上し、装置のメンテナンスが容易となるので、パイプライン敷設工事における突き合わせ円周溶接用の溶接ヘッドとして好適に使用できる。 Since the automatic welding head of the present invention can be used for both the welding of the inner peripheral surface of the pipe and the welding of the outer peripheral surface, the operating rate of the apparatus is improved and the maintenance of the apparatus is facilitated. Can be suitably used as a welding head for butt circumference welding.
(図1〜図3について)
1 管
2 ガイドレール
3 溶接ヘッド
4 台車
5 走行車
6 支え車部
7 トーチ周辺ユニット
8 ワイヤ送給ユニット
9 CCDカメラユニット
a,b,c 溶接ヘッドがガイドレールと接触する箇所
(図4について)
10 パイプ
20 円周ガイドレール
21 溶接ヘッド
22 走行装置
23 スライドX軸
24 スライドY軸
25 トーチ支持体
26 溶接トーチ
27 ワイヤ送給装置
30 コンジットケーブル
31 溶接ワイヤ
224 Z軸モータ
231 X方向駆動機構
232 X軸モータ
241 Y方向駆動機構
242 Y軸モータ
251 β方向駆動機構
252 β軸モータ
261 回転駆動機構
262 回転モータ
272 ワイヤ送給モータ
(About FIGS. 1-3)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The automatic welding head for both the inner and outer surfaces of a field fixed pipe according to any one of claims 1 to 5 , wherein a pipe diameter at the time of the inner peripheral surface welding is 800A or more.
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