JP6138213B2 - Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same - Google Patents

Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same Download PDF

Info

Publication number
JP6138213B2
JP6138213B2 JP2015212707A JP2015212707A JP6138213B2 JP 6138213 B2 JP6138213 B2 JP 6138213B2 JP 2015212707 A JP2015212707 A JP 2015212707A JP 2015212707 A JP2015212707 A JP 2015212707A JP 6138213 B2 JP6138213 B2 JP 6138213B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
axis
welded
tube
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015212707A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017080784A (en
Inventor
田中 勇一郎
勇一郎 田中
安藤 泰宏
泰宏 安藤
徹志 生駒
徹志 生駒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOSTE CO.,LTD.
Original Assignee
TOSTE CO.,LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOSTE CO.,LTD. filed Critical TOSTE CO.,LTD.
Priority to JP2015212707A priority Critical patent/JP6138213B2/en
Publication of JP2017080784A publication Critical patent/JP2017080784A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6138213B2 publication Critical patent/JP6138213B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、多管円筒式熱交換器の管板と伝熱管端部との溶接など、多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接を行うための装置及びその使用方法に関する。   The present invention relates to an apparatus for welding an object to be welded having a large number of welding points, such as welding between a tube plate of a multi-tubular cylindrical heat exchanger and a heat transfer tube end, and a method of using the apparatus.

産業空調設備、電子産業、製薬、食品工業のプラント等で使用される多管円筒式熱交換器では、筒状胴体内に多数の伝熱管を配置し、円筒胴体の両端に設けられた管板の管穴に伝熱管の端部を通して該端部の周囲を管板に溶接する。その溶接を手動で行うことは煩雑であり、自動化が図られている。   In a multi-tube cylindrical heat exchanger used in industrial air conditioning equipment, electronics industry, pharmaceutical, food industry plants, etc., a large number of heat transfer tubes are arranged in the cylindrical fuselage, and tube plates provided at both ends of the cylindrical fuselage The end of the heat transfer tube is passed through the tube hole and the periphery of the end is welded to the tube plate. Performing the welding manually is cumbersome and automated.

溶接作業の自動化は様々な方法で実現されており、例えば、特許文献1に記載の装置では、あらかじめ準備された管板面の基準画像と、管板面を撮影可能な位置に固定されたCCDカメラと、トーチ回転機構、トーチ位置を補正するためのX,Y方向の移動機構を設けられている。この装置で溶接作業を行うためには、まず、溶接対象の熱交換器の胴体を当該装置に把持させ、CCDカメラを狭視野に設定して管板面の画像を撮影する。基準画像と比較し、管板の管穴とマスター画像の管穴との位置ずれ量を求め、トーチの移動機構によりトーチ位置を補正した上で管穴内に挿入されている伝熱管の端部の周囲を管板に溶接するものである。また、1箇所の管穴の溶接が完了すると、CCDカメラを広視野に切り換えて複数の管穴を撮影し、近接の管穴の位置を割り出し、所定の位置だけトーチを移動させて溶接を行う。この操作を繰り返して複数の管穴を順次溶接する。   Automation of welding work is realized by various methods. For example, in the apparatus described in Patent Document 1, a reference image of a tube plate surface prepared in advance and a CCD fixed at a position where the tube plate surface can be photographed. A camera, a torch rotating mechanism, and a moving mechanism in the X and Y directions for correcting the torch position are provided. In order to perform the welding operation with this apparatus, first, the body of the heat exchanger to be welded is gripped by the apparatus, the CCD camera is set to a narrow field of view, and an image of the tube sheet surface is taken. Compared with the reference image, the amount of misalignment between the tube hole of the tube plate and the tube hole of the master image is obtained, and the end of the heat transfer tube inserted into the tube hole is corrected after the torch position is corrected by the torch moving mechanism. The periphery is welded to the tube sheet. When the welding of one tube hole is completed, the CCD camera is switched to a wide field of view, a plurality of tube holes are photographed, the positions of adjacent tube holes are determined, and the torch is moved to a predetermined position for welding. . This operation is repeated to weld a plurality of tube holes sequentially.

しかし、この方法では固定位置された管板に設けられた多数の管穴位置へトーチを移動し、各管穴の周りを周回して溶接を行うため、トーチケーブル、溶接ワイヤーが複雑に曲折し、安定した溶接ワイヤーの供給が行えない場合が生じ、溶接品質に影響することがある。熱交換器においては、熱膨張収縮を繰り返すため、溶接が不均一であった場合、部分的に応力集中が発生し、破損に至ることもある。   However, in this method, the torch is moved to a number of tube hole positions provided on the fixed tube plate, and welding is performed around each tube hole, so the torch cable and welding wire are bent in a complicated manner. In some cases, a stable welding wire cannot be supplied, which may affect the welding quality. In the heat exchanger, since thermal expansion and contraction are repeated, if the welding is not uniform, stress concentration is partially generated and may be damaged.

特開2000−9427号公報JP 2000-9427 A

本発明は以上のような従来の伝熱管端部の管板に対する溶接のように多数の被溶接箇所を有する被溶接物に対して溶接を行う溶接装置における問題を解消することを可能とする溶接装置及びその使用方法を提供する。   The present invention is a welding that can solve the problems in a welding apparatus that performs welding on an object to be welded having a large number of parts to be welded, such as welding to a tube sheet at the end of a conventional heat transfer tube as described above. An apparatus and method of use thereof are provided.

すなわち、本発明は、
多数の溶接する箇所を有する面を有する被溶接物において、各溶接する箇所を通り該面に対して直交する方向に延びる各軸線を中心とする一定半径の円に沿って該箇所への溶接を行う、溶接装置であって、
該被溶接物を、当該溶接装置内の所定位置で該面に直交するように延びる回転軸線の周りで回転可能に保持するとともに、該被溶接物を該溶接する箇所のうちの任意の箇所を通る該軸線が該回転軸線と一致するように該平面に対して平行に変位可能とした被溶接物保持装置と、
該回転軸線に隣接した位置に設定可能なトーチを備える溶接部と
を有し、
該任意の箇所を通る該軸線が該回転軸線と一致した状態で、該被溶接物を該回転軸線の周りで回転させることにより、該トーチによる該任意の箇所を通る該軸線の周りの一定半径の円に沿った溶接を行うようにした、多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置を提供する。
この溶接装置では、トーチは一定位置に保持した状態で、被溶接物を回転するようにしたので、前述のような従来の溶接装置が有していた問題を解消することを可能とする。
That is, the present invention
In a work piece having a surface having a number of points to be welded, welding to the point is performed along a circle with a constant radius centering on each axis passing through each point to be welded and extending in a direction perpendicular to the surface. Performing a welding device,
The work piece is held in a predetermined position in the welding apparatus so as to be rotatable around a rotation axis extending perpendicularly to the surface, and an arbitrary place among the places where the work piece is welded is provided. A workpiece holding device capable of being displaced parallel to the plane so that the axis passing therethrough coincides with the rotational axis;
A weld with a torch that can be set at a position adjacent to the axis of rotation;
A constant radius around the axis passing through the arbitrary position by the torch by rotating the workpiece around the rotational axis in a state where the axis passing through the arbitrary position coincides with the rotational axis. There is provided a welding apparatus for an object to be welded having a large number of welding points, which performs welding along a circle.
In this welding apparatus, since the workpiece is rotated while the torch is held at a fixed position, it is possible to solve the problems of the conventional welding apparatus as described above.

具体的には、
該被溶接物保持装置は、
該回転軸線を中心に回転可能にされた回転支持体と、
該回転支持体に設けられ、該被溶接物を保持すると共に該回転軸線に直交する平面に平行に変位可能とされて、該溶接する箇所を通る該軸線を該回転軸線に整合することを可能とした被溶接物保持手段と、
を有するようにすることができる。
In particular,
The welding object holding device includes:
A rotating support made rotatable about the rotation axis;
Provided on the rotary support, holds the workpiece, and is displaceable in parallel to a plane perpendicular to the rotational axis, so that the axis passing through the welding point can be aligned with the rotational axis. Means for holding the workpiece,
It can be made to have.

より具体的には、
該被溶接物保持手段は、該回転支持体に取り付けられて該回転軸線に直交する平面内で該回転軸線に対して直交する1つの方向に変位可能とした第1直線変位部材と、該第1直線変位部材に取り付けられ該平面内で該第1直線変位部材の変位方向に対して直交する方向に変位可能とした第2直線変位部材と、該第2直線変位部材に取り付けられ該被溶接物を把持するするクランプ部材とを有するようにすることができる。
More specifically,
The workpiece holding means includes a first linear displacement member attached to the rotary support and capable of being displaced in one direction orthogonal to the rotation axis within a plane orthogonal to the rotation axis; A second linear displacement member attached to the first linear displacement member and displaceable in a direction orthogonal to the displacement direction of the first linear displacement member within the plane; and the welded workpiece attached to the second linear displacement member And a clamp member for gripping an object.

上記の溶接装置は、更に、当該溶接装置内の基準位置に設定されて、該回転支持体の回転軸線に直交する平面に平行に変位可能とされ、該基準位置から該溶接する箇所を通る該軸線の位置まで変位することにより該基準位置から該溶接する箇所の該軸線までの距離を決定するプローブを有するようにし、
該被溶接物保持手段が、該決定された距離から求められる該溶接する箇所を通る該軸線の該回転支持体の回転軸線に対する位置に基づき、該溶接する箇所を通る該軸線を該回転軸線に整合させるように該被溶接物を動かすようにすることができる。
The welding apparatus is further set to a reference position in the welding apparatus, and is displaceable in parallel to a plane perpendicular to the rotation axis of the rotary support, and passes from the reference position through the welding position. Having a probe that determines the distance from the reference position to the axis of the welded point by displacing to the position of the axis;
Based on the position of the axis passing through the welding location determined from the determined distance with respect to the rotational axis of the rotary support, the workpiece holding means changes the axis passing through the welding location to the rotational axis. The work piece can be moved to align.

具体的には、
該該被溶接物が、該面に設けられた多数の管穴に挿入された伝熱管の端部を備える熱交換器の管板とされ、
被溶接物保持手段は該管板を端部に有する筒状胴体を保持するようにされており、
該プローブは該管板の該面に向けられて延びる先細りの先端部分を有し、該先端部分を溶接する該伝熱管の端部内に挿入することにより、該プローブの中心軸線が該溶接する伝熱管の中心軸線に一致するように変位し、一致するように変位することにより該基準位置から該溶接する伝熱管の中心軸線までの距離を決定するようにした熱交換器の管板の溶接装置とすることが出来る。
In particular,
The workpiece is a tube sheet of a heat exchanger having end portions of heat transfer tubes inserted into a number of tube holes provided on the surface,
The work-piece holding means is adapted to hold a cylindrical body having the tube sheet at its end,
The probe has a tapered tip portion extending toward the face of the tube plate, and the tip portion is inserted into the end of the heat transfer tube to be welded so that the center axis of the probe is welded. Displacement so as to coincide with the central axis of the heat pipe, and a welding apparatus for the tube sheet of the heat exchanger which determines the distance from the reference position to the central axis of the heat transfer pipe to be welded by displacing so as to coincide It can be.

また、該被溶接物保持手段は、該決定された距離に基づき算出される、該回転支持体の回転軸線に対する他の管の中心軸線の位置に基づき、該他の管の中心軸線を該回転支持体の回転軸線に順次整合させるようにすることができる。   Further, the workpiece holding means calculates the rotation of the center axis of the other pipe based on the position of the center axis of the other pipe with respect to the rotation axis of the rotary support, which is calculated based on the determined distance. It is possible to sequentially align with the rotation axis of the support.

本発明ではまた、上記熱交換器の管板の溶接装置として用いる場合、
該基準位置におけるプローブの中心軸線を該回転支持体の回転軸線に一致させ、
溶接する伝熱管の端部を、管板の基準図面(管板に設けられた多数の管穴の位置及び距離を示す図面)上における当該管板の中心軸線を通る垂直線上にある1つの管穴に挿入されたものとし、
被溶接物保持手段に保持された筒状胴体の中心軸線とプローブの中心軸線との間の該回転支持体の回転軸線に対して直交する面内での水平方向での距離だけ筒状胴体を同面に平行に水平方向に動かして筒状胴体の中心軸線を通る垂直線がプローブの中心軸線を通るようにし、
該基準図面上での溶接する伝熱管の端部の中心軸線とプローブの中心軸線と垂直方向での距離だけ筒状胴体を垂直方向で動かすことにより、該基準図面上での溶接する伝熱管の端部の中心軸線がプローブの中心軸線と一致するようにし、
このときの被溶接物保持手段によって保持された筒状胴体の端板における溶接する伝熱管の端部の実際の位置の基準図面上での位置からズレを特定し、このズレに基づき被溶接物保持手段により把持されていている筒状胴体の、当該筒状胴体の中心軸線に対する傾きを特定し、
これにより回転支持体の回転軸線に対する他の伝熱管の端部の位置を特定して該他の伝熱管の端部の溶接を順次行うようにした溶接方法を提供する。
本発明のこの方法では、プローブによる、溶接をする1つの伝熱管端部の位置を特定することにより他の全ての伝熱管端部の位置を特定でき、それら端部の溶接を行うことが可能となる。従って、この方法によれば、上述した従来の溶接において必要とされていた、1箇所の管穴の溶接が完了するごとに、CCDカメラを広視野に切り換えて複数の管穴を撮影し、近接の管穴の位置を割り出し、所定の位置だけトーチを移動させて溶接を行うといった煩わしい作業を行う必要が無く、かつ、各溶接を正確に行うことが可能となる。
In the present invention, when used as a welding apparatus for the tube sheet of the heat exchanger,
Aligning the central axis of the probe at the reference position with the rotational axis of the rotating support;
One end of the heat transfer tube to be welded is on a vertical line passing through the central axis of the tube sheet on the tube sheet reference drawing (the drawing showing the positions and distances of many tube holes provided in the tube sheet). Suppose it was inserted into the hole,
The cylindrical body is moved by a distance in the horizontal direction in a plane perpendicular to the rotational axis of the rotary support between the central axis of the cylindrical body held by the workpiece holding means and the central axis of the probe. Move horizontally parallel to the same plane so that the vertical line passing through the central axis of the cylindrical body passes through the central axis of the probe,
By moving the cylindrical body vertically by a distance perpendicular to the center axis of the end of the heat transfer tube to be welded on the reference drawing and the center axis of the probe, the heat transfer tube to be welded on the reference drawing Make sure that the center axis of the end matches the center axis of the probe,
The deviation of the actual position of the end of the heat transfer tube to be welded in the end plate of the cylindrical body held by the workpiece holding means at this time is specified from the position on the reference drawing, and the workpiece is based on this deviation. Identify the inclination of the cylindrical body being held by the holding means relative to the central axis of the cylindrical body;
Thus, a welding method is provided in which the position of the end of another heat transfer tube relative to the rotation axis of the rotary support is specified, and the end of the other heat transfer tube is sequentially welded.
In this method of the present invention, by specifying the position of one heat transfer tube end portion to be welded by a probe, the positions of all other heat transfer tube end portions can be specified, and the end portions can be welded. It becomes. Therefore, according to this method, each time the welding of one tube hole, which has been required in the conventional welding described above, is completed, the CCD camera is switched to a wide field of view and a plurality of tube holes are photographed. Therefore, it is not necessary to perform the troublesome work of determining the position of the tube hole and moving the torch by a predetermined position to perform welding, and each welding can be performed accurately.

以下、本発明に係る多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置を、その一実施形態としての熱交換器の管板における伝熱管端部の溶接を行う溶接装置として示した添付図面に基づき本発明を説明する。   Hereinafter, based on the attached drawing which showed the welding apparatus of the to-be-welded object which has many welding locations concerning the present invention as a welding apparatus which welds the end part of a heat exchanger tube in the tube sheet of the heat exchanger as one embodiment The present invention will be described.

本発明に係る溶接装置の一実施形態としての熱交換器の管板における伝熱管端部の溶接を行うための伝熱管端部溶接装置の平面図である。It is a top view of the heat exchanger tube end welding device for welding the heat exchanger tube end part in the tube sheet of the heat exchanger as one embodiment of the welding device concerning the present invention. 図1に示す伝熱管端部溶接装置の左側面図である。It is a left view of the heat exchanger tube end welding device shown in FIG. 図1に示す伝熱管端部溶接装置の把持装置の正面図である。It is a front view of the holding | grip apparatus of the heat exchanger tube end welding apparatus shown in FIG. 図3に示す把持装置の背面図である。It is a rear view of the holding | gripping apparatus shown in FIG. 図1に示す伝熱管端部溶接装置の溶接部の平面図である。It is a top view of the welding part of the heat exchanger tube end welding apparatus shown in FIG. 図5に示す溶接部の正面図である。It is a front view of the welding part shown in FIG. 図6に示す溶接部におけるトーチユニットの拡大正面図である。It is an enlarged front view of the torch unit in the weld part shown in FIG. 図7に示すトーチユニットの左側面図である。It is a left view of the torch unit shown in FIG. 図5に示す溶接部におけるトーチユニットの拡大平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view of a torch unit in the weld portion shown in FIG. 5. 図1に示す伝熱管端部溶接装置における溶接操作におけるトーチユニットと溶接がされる熱交換器との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the torch unit in the welding operation in the heat exchanger tube end welding apparatus shown in FIG. 1, and the heat exchanger to be welded. 図6に示す伝熱管端部溶接部におけるプローブユニットの拡大正面図である。It is an enlarged front view of the probe unit in the heat exchanger tube end weld part shown in FIG. 図11に示すプローブユニットの左側面図である。It is a left view of the probe unit shown in FIG. 図11に示すプローブユニットの平面図である。It is a top view of the probe unit shown in FIG. 図1に示す伝熱管端部溶接装置において溶接を行う伝熱管の芯だしを行う場合のプローブユニットと熱交換器との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a probe unit and a heat exchanger in the case of performing centering of the heat exchanger tube which welds in the heat exchanger tube end welding apparatus shown in FIG. 伝熱管の芯だしを行うための位置補正量検出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position correction amount detection for performing centering of a heat exchanger tube. 図1の伝熱管端部溶接装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the heat transfer tube end welding device of FIG.

図示のように、本発明の一実施形態に係る伝熱管端部溶接装置1は、熱交換器の筒状胴体2の両端を保持し、当該筒状胴体2を回転させる左右の保持装置100と、左側の保持装置100に隣接して設けられた溶接部200とを備えており、溶接部200が筒状胴体2の左側端部の管板3に設けられている管穴3a(図10)に通された伝熱管4の端部4aを管板3に溶接するようになっている。
[保持装置100]
As shown in the drawing, a heat transfer tube end welding device 1 according to an embodiment of the present invention holds both ends of a cylindrical body 2 of a heat exchanger, and left and right holding devices 100 that rotate the cylindrical body 2. And a welded part 200 provided adjacent to the left holding device 100, and the welded part 200 is provided in a tube hole 3a provided in the tube plate 3 at the left end of the cylindrical body 2 (FIG. 10). The end portion 4a of the heat transfer tube 4 passed through is welded to the tube plate 3.
[Holding device 100]

左右の保持装置100は基本的には同じ構造とされており、以下においては図1で見て左側の保持装置100を参照しながら説明する。図3及び図4に示すように、保持装置100は当該伝熱管端部溶接装置1の設置場所に設置されるベース110上に設定された図3及び図4で見て全体として矩形状とされた本体111と、本体111に大きく開口するように設けられた貫通開口111a内に回転可能に設けられたリング状で内周に沿って歯車歯112a(図4)が設けられた回転支持体112と、回転支持体112に固定された全体として矩形の支持基体113と、支持基体113にガイドレール114を介して図で見て鉛直方向に移動可能に設けられた第1直線変位部材115と、第1直線変位部材115にガイドレール118を介して図で見て水平方向に移動可能に設けられた第2直線変位部材119と、を有する。第1直線変位部材115は、矩形の支持基体113に固定されたサーボモータ117に連結されており、サーボモータ117を駆動させることにより、鉛直方向に移動可能とされており、第2直線変位部材119はサーボモータ122により水平方向に移動可能とされている。第2直線変位部材119は、クランプ部材121a、121bを備えており、ハンドル120を回転させることにより、熱交換器の筒状胴体2をクランプ部材121a、121bにより把持したり解放したりできるようになっている。従って、保持装置100は筒状胴体2の端部を保持した状態で、サーボモータ117およびサーボモータ122により、筒状胴体2をその中心軸線と直角に交差する平面内で変位することができるようになっている。   The left and right holding devices 100 basically have the same structure, and will be described below with reference to the left holding device 100 as viewed in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the holding device 100 has a rectangular shape as a whole as viewed in FIGS. 3 and 4 set on the base 110 installed at the installation location of the heat transfer tube end welding device 1. Main body 111 and a rotating support body 112 provided with gear teeth 112a (FIG. 4) along the inner periphery in a ring shape rotatably provided in a through-opening 111a provided so as to be largely opened in the main body 111. A generally rectangular support base 113 fixed to the rotary support 112, a first linear displacement member 115 provided on the support base 113 via a guide rail 114 so as to be movable in the vertical direction as viewed in the figure, The first linear displacement member 115 has a second linear displacement member 119 provided so as to be movable in the horizontal direction as viewed in the figure through the guide rail 118. The first linear displacement member 115 is connected to a servo motor 117 fixed to a rectangular support base 113, and is movable in the vertical direction by driving the servo motor 117. The second linear displacement member 119 can be moved in the horizontal direction by a servo motor 122. The second linear displacement member 119 includes clamp members 121a and 121b, and by rotating the handle 120, the cylindrical body 2 of the heat exchanger can be gripped and released by the clamp members 121a and 121b. It has become. Therefore, the holding device 100 can displace the cylindrical body 2 in a plane perpendicular to the central axis thereof by the servo motor 117 and the servo motor 122 while holding the end of the cylindrical body 2. It has become.

図4に示すように、保持装置100の本体111の背面には、モーターベース123が固定され、モーターベース123にはサーボモータ124と、サーボモータ124の出力軸に連結されたベベルギヤボックス125とが設けられている。ベベルギヤボックス125の出力軸は水平に回転支持体112内に延び、その先端に回転支持体112の歯車歯112aに係合する図示しないピニオンを有しており、サーボモータ124を駆動することにより、回転支持体112を回転させるようになっている。
[溶接部200]
As shown in FIG. 4, a motor base 123 is fixed to the back surface of the main body 111 of the holding device 100, and a servo motor 124 and a bevel gear box 125 connected to the output shaft of the servo motor 124 are attached to the motor base 123. Is provided. The output shaft of the bevel gear box 125 extends horizontally into the rotary support 112, and has a pinion (not shown) that engages with the gear teeth 112a of the rotary support 112 at the tip, and by driving the servo motor 124, The rotary support 112 is rotated.
[Welding part 200]

図5及び図6に示すように、溶接部200は、架台201、トーチユニット210、プローブユニット250を備えており、トーチユニット210、プローブユニット250は、架台201上のガイドレール202に沿って可動とされた溶接部ベース204上に固定されている。トーチユニット210はTIG溶接を行い、プローブユニット250はTIG溶接を行う前に溶接しようとする伝熱管4の位置を特定するためのものである。溶接部ベース204はエアシリンダ203により、図示のようにトーチユニット210がストッパー205bによって係止されてトーチユニット210が管板3に対向する位置と、ストッパー205aによって係止されてプローブユニット250が管板3に対向する位置との間で変位されるようになっている。
[トーチユニット210]
As shown in FIGS. 5 and 6, the welding part 200 includes a gantry 201, a torch unit 210, and a probe unit 250, and the torch unit 210 and the probe unit 250 are movable along a guide rail 202 on the gantry 201. It is fixed on the weld base 204. The torch unit 210 performs TIG welding, and the probe unit 250 is for specifying the position of the heat transfer tube 4 to be welded before performing TIG welding. As shown in the figure, the weld base 204 is held by the air cylinder 203, the torch unit 210 is locked by the stopper 205b, and the torch unit 210 is opposed to the tube plate 3, and the stopper 205a is locked by the probe unit 250. It is displaced between the position facing the plate 3.
[Torch unit 210]

トーチユニット210は、溶接ベース204上に固定された溶接基部フレーム211と、溶接基部フレーム211に前後方向で摺動可能に取り付けられた前後基準位置設定摺動体214と、溶接基部フレーム211に前後方向で摺動可能に取り付けられた下部支持体218と、下部支持体218上に垂直方向で変位可能に取り付けられた中間支持体220と、該中間支持体220に前後方向で摺動可能に取り付けられた上部支持体222と、該上部支持体222に取り付けられトーチ230を支持するトーチ支持部210Aと、を有する。以下、詳細に説明する。   The torch unit 210 includes a welding base frame 211 fixed on the welding base 204, a front / rear reference position setting sliding body 214 slidably attached to the welding base frame 211 in the front / rear direction, and a front / rear direction to the welding base frame 211. A lower support 218 that is slidably mounted on the lower support 218, an intermediate support 220 that is slidably mounted on the lower support 218 in a vertical direction, and a slidably mounted on the intermediate support 220 in the front-rear direction. An upper support 222 and a torch support 210 </ b> A attached to the upper support 222 and supporting the torch 230. Details will be described below.

図7及び図8に示すように、トーチ支持部210Aは、トーチ230を支持する略垂直に設定された板状の垂直支持部材229と、垂直支持部材229を支持する略水平に設定された水平支持部材228と、水平支持部材228にL形ブラケット227を介して連結された上下調整ユニット226とを有しており、上下調整ユニット226は前後調整ユニット225によって支持されている。トーチ230は、垂直支持部材229に設けられた円弧状の孔229aに沿って変位可能に接続され、垂直支持部材229は、水平支持部材228に設けられた円弧状の孔228aに沿って変位可能に接続されており、トーチ230の取り付け角度が調節可能にされている。上下調整ユニット226は調整ねじ226AによりL形ブラケット227を上下方向で変位させ、前後調整ユニット225は調整ねじ225Aにより上下調整ユニット226を前後方向で変位させるようになっており、トーチ230の取り替えなどのときに当該トーチを上下及び前後方向で変位させるのに使用される。上部支持体222は、中間支持体220に設けられた水平エアシリンダ224によりトーチ230を、フィラーを用いないTIG溶接のための前方トーチ位置と、フィラーを用いる場合の後方トーチ位置との間を変位可能とされている。中間支持体220は、垂直エアシリンダ221を介して下部支持体218に取り付けられており、溶接する伝熱管4の直径の大小により、垂直エアシリンダ221を駆動して上下方向で変位され、トーチ230の先端を適正な溶接高さに調整することができるようになっている。前後基準位置設定摺動体214は、垂直エアシリンダ216及びストッパー215を有し、溶接基部フレーム211に固定された水平エアシリンダ213により、前後方向で変位されるようになっている。また、下部支持体218は、溶接基部フレーム211に固定された水平エアシリンダ219により、前後方向で変位されるようになっている。下部支持体218の底面にはストッパー217が設けられており、垂直エアシリンダ216のロッドが上方に伸張された状態において当該下部支持体218が水平エアシリンダ219により前進されたときに該ロッドにストッパー217が係合し、その前進が止められるようになっている。
[プローブユニット250]
As shown in FIGS. 7 and 8, the torch support portion 210 </ b> A includes a plate-like vertical support member 229 that supports the torch 230 and a horizontal surface that supports the vertical support member 229 and is set to be substantially horizontal. It has a support member 228 and a vertical adjustment unit 226 connected to the horizontal support member 228 via an L-shaped bracket 227, and the vertical adjustment unit 226 is supported by the front-rear adjustment unit 225. The torch 230 is connected to be displaceable along an arcuate hole 229a provided in the vertical support member 229, and the vertical support member 229 is displaceable along an arcuate hole 228a provided in the horizontal support member 228. And the mounting angle of the torch 230 is adjustable. The vertical adjustment unit 226 displaces the L-shaped bracket 227 in the vertical direction by the adjustment screw 226A, and the front-rear adjustment unit 225 displaces the vertical adjustment unit 226 in the front-rear direction by the adjustment screw 225A. Is used to displace the torch in the up-down and front-back directions. The upper support 222 is displaced by a horizontal air cylinder 224 provided on the intermediate support 220 between a front torch position for TIG welding without using a filler and a rear torch position when using a filler. It is possible. The intermediate support 220 is attached to the lower support 218 via the vertical air cylinder 221, and is displaced in the vertical direction by driving the vertical air cylinder 221 depending on the diameter of the heat transfer tube 4 to be welded. The tip can be adjusted to an appropriate welding height. The front / rear reference position setting sliding body 214 includes a vertical air cylinder 216 and a stopper 215, and is displaced in the front / rear direction by a horizontal air cylinder 213 fixed to the welding base frame 211. The lower support 218 is displaced in the front-rear direction by a horizontal air cylinder 219 fixed to the weld base frame 211. A stopper 217 is provided on the bottom surface of the lower support 218. When the lower support 218 is advanced by the horizontal air cylinder 219 in a state where the rod of the vertical air cylinder 216 is extended upward, the stopper is fixed to the rod. 217 is engaged and its advance is stopped.
[Probe unit 250]

プローブユニット250は溶接部ベース204上に固定されたプローブ基部251と、プローブ基部251に前後方向で延びるように設けられた水平ガイドレール252と、水平ガイドレール252によって案内される前後摺動体253と、前後摺動体253を水平ガイドレール252に沿って前後に動かす水平エアシリンダ254とを有する。   The probe unit 250 includes a probe base 251 fixed on the weld base 204, a horizontal guide rail 252 provided on the probe base 251 so as to extend in the front-rear direction, and a front-rear sliding body 253 guided by the horizontal guide rail 252. The horizontal air cylinder 254 moves the front / rear sliding body 253 back and forth along the horizontal guide rail 252.

前後摺動体253は、その前面(管板3に面する面)に固定された水平ガイドレール256と、水平ガイドレール256の両側に隣接して設けられたストッパー255a、255bと、水平ガイドレール256によって管板3に平行に水平に移動自在とされた水平摺動体257とを有している。水平摺動体257は、図示しないスプリングにより、外力が働かない場合、ストッパー255aと255bの中間点に位置するようになっている。   The front / rear sliding body 253 includes a horizontal guide rail 256 fixed to the front surface (the surface facing the tube plate 3), stoppers 255 a and 255 b provided adjacent to both sides of the horizontal guide rail 256, and the horizontal guide rail 256. And a horizontal sliding body 257 that can be moved horizontally in parallel with the tube sheet 3. The horizontal sliding body 257 is positioned at an intermediate point between the stoppers 255a and 255b when an external force is not applied by a spring (not shown).

水平摺動体257は、その前面に固定された垂直ガイドレール259と、垂直ガイドレール259の両端に隣接した位置で水平摺動体257の前面に固定された、ストッパー258a、ストッパー258bと、垂直ガイドレール259によって管板3に平行に垂直に移動自在とされた垂直摺動体260とを有しており、該垂直摺動体260の中心位置からプローブ261が前方に突出するように設けられている。プローブ260の先端部分260aは先細りとされており、その先端中心は当該プローブ260の中心軸線上にあるようにされている。垂直摺動体260は、図示しないスプリングにより、外力が働かない場合、ストッパー258aと258bの中間点に位置するようになっている。   The horizontal sliding body 257 includes a vertical guide rail 259 fixed to the front surface thereof, a stopper 258a and a stopper 258b fixed to the front surface of the horizontal sliding body 257 at positions adjacent to both ends of the vertical guide rail 259, and a vertical guide rail. 259, and a vertical sliding body 260 that is vertically movable in parallel to the tube plate 3. The probe 261 is provided so as to protrude forward from the center position of the vertical sliding body 260. The distal end portion 260 a of the probe 260 is tapered, and the center of the distal end is on the central axis of the probe 260. The vertical sliding body 260 is positioned at an intermediate point between the stoppers 258a and 258b when an external force is not applied by a spring (not shown).

また、前後摺動体253は、センサー262を有し、垂直摺動体260の左側面との間の水平方向での距離を測定できるようになっている。また、水平摺動体257は、センサー263を有し、プレート260の上面との間の垂直方向での距離を測定できるようになっている。
[プローブ操作]
Further, the front / rear sliding body 253 includes a sensor 262 so that the distance in the horizontal direction from the left side surface of the vertical sliding body 260 can be measured. Further, the horizontal sliding body 257 has a sensor 263 so that a distance in the vertical direction between the horizontal sliding body 257 and the upper surface of the plate 260 can be measured.
[Probe operation]

プローブユニット250は以下のように操作される。
先ず、プローブユニット250が保持装置100により保持されている管板3に対向する位置となるように溶接部ベース204を位置決めする。このときプローブ261の中心軸線が、回転支持体112の回転中心軸線と一致するようにするのが好ましい。
溶接しようとする伝熱管4の端部4aの中心軸線がプローブ261の先端中心とほぼ同じ位置となるようにサーボモータ117及びサーボモータ122を駆動する。
その後、水平エアシリンダ254により前後摺動体253を前進させ、プローブ261の先細りとされた先端部分261aを当該伝熱管4に挿入する。挿入される前の伝熱管4の中心軸線とプローブ261の先端中心(中心軸線)とが一致していない場合、プローブ261は先細りの先端部分261aの作用によりその中心軸線が伝熱管4の中心軸線に一致するように変位し、それに従って水平摺動体257及び垂直摺動体260がそれぞれ水平及び垂直方向に動く。
水平摺動体257及び垂直摺動体260の移動距離は、センサー262及びセンサー263により測定され、それによりプローブ261の先端中心の水平方向変位x及び垂直方向変位yがわかる。このとき、伝熱管4の中に挿入する前のプローブ261の中心軸線の回転支持体112の回転軸線に対する位置を特定しておけば、そのプローブ261の中心軸線の位置と上記x及びyの変位とから伝熱管4の中心軸線と回転支持体112の回転軸線との位置関係が分かり、従った、保持装置100のサーボモータ117及びサーボモータ122を駆動することにより伝熱管4の中心軸線を回転支持体112の回転軸線と一致するようにすることができる。具体的な例としては、伝熱管4の中に挿入する前のプローブ261の中心軸線を回転支持体112の回転軸線を回転支持体112の回転軸線に一致させておけば、保持装置100のサーボモータ117及びサーボモータ122を駆動して上記変位x、y分がゼロとなるようにすることにより、上記中心軸線と回転軸線との一致を行うことが出来る。従って、そのようにした後にトーチ230を該伝熱管4の端部に隣接した位置として回転支持体112を回転すれば当該伝熱管4の端部は支持体112の回転軸線を中心に回転され、該端部周りを管板3に溶接することが可能となる。
The probe unit 250 is operated as follows.
First, the weld base 204 is positioned so that the probe unit 250 is located at a position facing the tube sheet 3 held by the holding device 100. At this time, it is preferable that the center axis of the probe 261 coincides with the rotation center axis of the rotary support 112.
The servo motor 117 and the servo motor 122 are driven so that the center axis of the end portion 4a of the heat transfer tube 4 to be welded is substantially at the same position as the center of the tip of the probe 261.
Thereafter, the front / rear sliding body 253 is advanced by the horizontal air cylinder 254, and the tapered tip end portion 261 a of the probe 261 is inserted into the heat transfer tube 4. When the center axis of the heat transfer tube 4 before being inserted does not coincide with the tip center (center axis) of the probe 261, the probe 261 has its center axis aligned with the center axis of the heat transfer tube 4 by the action of the tapered tip portion 261a. And the horizontal sliding body 257 and the vertical sliding body 260 move in the horizontal and vertical directions, respectively.
The moving distances of the horizontal sliding body 257 and the vertical sliding body 260 are measured by the sensor 262 and the sensor 263, so that the horizontal displacement x and the vertical displacement y of the center of the tip of the probe 261 are known. At this time, if the position of the center axis of the probe 261 before being inserted into the heat transfer tube 4 with respect to the rotation axis of the rotary support 112 is specified, the position of the center axis of the probe 261 and the displacement of x and y described above. Thus, the positional relationship between the center axis of the heat transfer tube 4 and the rotation axis of the rotary support 112 is understood, and the center axis of the heat transfer tube 4 is rotated by driving the servo motor 117 and the servo motor 122 of the holding device 100 accordingly. It can be made to coincide with the rotation axis of the support 112. As a specific example, if the central axis of the probe 261 before being inserted into the heat transfer tube 4 is aligned with the rotational axis of the rotary support 112, the servo of the holding device 100 can be used. By driving the motor 117 and the servo motor 122 so that the displacements x and y become zero, the center axis and the rotation axis can be matched. Therefore, if the rotating support 112 is rotated with the torch 230 positioned adjacent to the end of the heat transfer tube 4 after doing so, the end of the heat transfer tube 4 is rotated around the rotation axis of the support 112, The end portion can be welded to the tube sheet 3.

また、図15に示すような、保持装置100により保持された筒状胴体2の中心軸線cと、回転支持体112の回転軸上に設定されるプローブ261の位置と、保持装置100によって保持された筒状胴部2の管板3における溶接しようとする伝熱管4の端部4c’との関係を特定することにより、回転支持体112の回転軸線からの他の伝熱管の位置を特定することができ、従って、それら他の伝熱管を順次、この回転軸線に一致させて溶接を行うことが出来る。
上記位置の特定は以下のようにして行う。
先ず、伝熱管4の中に挿入する前のプローブ261の中心軸線を回転支持体112の回転軸線に一致させておき、溶接しようとする伝熱管4の端部4aを、管板3の基準図面(管板3に設けられた多数の管穴3aの位置及び距離を示す図面)上における当該管板3の中心軸線(従って筒状胴体2の中心軸線)を通る垂直線上にある管穴に挿入されたものであるとする。保持装置100に保持された筒状胴体2の中心軸線c(図15)とプローブ261の中心軸線との間の回転支持体112の回転軸線に対して直交する面内でのX方向(水平方向)での距離だけ筒状胴体2を同直交する面に平行にX方向に動かして筒状胴体2の中心軸線cを通る垂直線がプローブ261の中心軸線(従って、回転支持体112の回転軸線)を通るようにする。次に基準図面上での溶接しようとする伝熱管4の端部4cの中心軸線と筒状胴体2(管板3)の中心軸線との間の距離、及び、プローブ261の中心軸線と保持装置100により保持された筒状胴体2の中心軸線cとの間の距離分だけ筒状胴体をY方向(垂直方向)で動かすことにより、基準図面上での溶接しようとする伝熱管4の端部4cの中心軸線がプローブ261の中心軸線と一致するにする。このとき保持装置100によって保持された筒状胴体2の端板3における溶接しようとする伝熱管4の端部の実際の位置4c’が基準図面上での位置4cからずれていたとすると、筒状胴体2の中心軸線c、基準図面上の溶接しようとする伝熱管の端部4c、実際の溶接しようとする伝熱管4の端部4c’の位置関係は図15に示すようになる。この状態から上述のようにプローブ261を伝熱管4に差し込むことにより変位x、yが得られれば保持装置100により保持されていている筒状胴体の、該筒状胴体の中心軸線cに対する傾きθが分かり、これにより回転支持体112の回転軸線からの他の伝熱管の位置が分かり、従って、それら他の伝熱管を順次、プローブ261の中心軸線(回転支持体112の回転軸線)に一致させるようにして、順次溶接を行うことが出来る。
Further, as shown in FIG. 15, the central axis c of the cylindrical body 2 held by the holding device 100, the position of the probe 261 set on the rotation axis of the rotary support 112, and the holding device 100 hold the same. The position of the other heat transfer tube from the rotation axis of the rotary support 112 is specified by specifying the relationship with the end 4c ′ of the heat transfer tube 4 to be welded in the tube plate 3 of the cylindrical body 2 Therefore, these other heat transfer tubes can be welded in sequence with this rotational axis.
The position is specified as follows.
First, the center axis of the probe 261 before being inserted into the heat transfer tube 4 is made to coincide with the rotation axis of the rotary support 112, and the end 4a of the heat transfer tube 4 to be welded is referred to as a reference drawing of the tube plate 3. Inserted in a tube hole on a vertical line passing through the central axis of the tube plate 3 (and hence the central axis of the cylindrical body 2) on the drawing (the drawing showing the positions and distances of a large number of tube holes 3a provided in the tube plate 3) Suppose that X direction (horizontal direction) in a plane perpendicular to the rotation axis of the rotation support 112 between the center axis c (FIG. 15) of the cylindrical body 2 held by the holding device 100 and the center axis of the probe 261. The vertical line passing through the central axis c of the cylindrical body 2 by moving the cylindrical body 2 in the X direction parallel to the orthogonal plane by the distance of) is the central axis of the probe 261 (therefore, the rotational axis of the rotary support 112). ) Next, the distance between the center axis of the end 4c of the heat transfer tube 4 to be welded on the reference drawing and the center axis of the cylindrical body 2 (tube sheet 3), and the center axis of the probe 261 and the holding device The end of the heat transfer tube 4 to be welded on the reference drawing by moving the cylindrical body in the Y direction (vertical direction) by the distance from the central axis c of the cylindrical body 2 held by 100 The central axis of 4c is made to coincide with the central axis of the probe 261. At this time, if the actual position 4c ′ of the end of the heat transfer tube 4 to be welded in the end plate 3 of the cylindrical body 2 held by the holding device 100 is shifted from the position 4c on the reference drawing, the cylindrical shape The positional relationship among the central axis c of the body 2, the end 4c of the heat transfer tube to be welded on the reference drawing, and the end 4c 'of the actual heat transfer tube 4 to be welded is as shown in FIG. If displacement x, y is obtained by inserting the probe 261 into the heat transfer tube 4 from this state as described above, the inclination θ of the cylindrical body held by the holding device 100 with respect to the central axis c of the cylindrical body Thus, the positions of the other heat transfer tubes from the rotation axis of the rotary support 112 can be known, and therefore, the other heat transfer tubes are sequentially aligned with the center axis of the probe 261 (the rotation axis of the rotary support 112). Thus, welding can be performed sequentially.

回転支持体112の回転軸線からの他の伝熱管の位置の割り出しは次のようにしても行うことが出来る。
伝熱管4の中に挿入する前のプローブ261の中心軸線を回転支持体112の回転軸線に一致させておき、溶接しようとする伝熱管4の端部4aを、管板3の基準図面上における当該管板3の中心軸線(従って筒状胴体2の中心軸線)を通る垂直線上にある管穴に挿入されたものであるとする。
[トーチユニット210による溶接操作]
The position of another heat transfer tube from the rotation axis of the rotary support 112 can be determined as follows.
The center axis of the probe 261 before being inserted into the heat transfer tube 4 is made to coincide with the rotation axis of the rotary support 112, and the end 4a of the heat transfer tube 4 to be welded is shown on the reference drawing of the tube plate 3. It is assumed that the tube plate 3 is inserted into a tube hole on a vertical line passing through the center axis of the tube sheet 3 (and hence the center axis of the cylindrical body 2).
[Welding operation by torch unit 210]

トーチユニット210による溶接操作を行うには、先ず、トーチユニット210が管板3に対向する位置となるように溶接部ベース204を位置決めする。
次に、水平シリンダ213により前後基準位置設定摺動体214を前進させストッパー215が筒状胴体2の管板3に当接した位置で停止し、垂直エアシリンダ216を動作させ、ロッドを上方に突出させる。次に、水平エアシリンダ219により下部支持体218を前進させ、ストッパー217が垂直エアシリンダ216のロッドに当接した位置(基準位置)で停止し保持する。その後、垂直エアシリンダ216を動作させてロッドを収納し、水平エアシリンダ213により前後基準位置設定摺動体214を後退させる。
また、溶接しようとする筒状胴体2の直径に応じて、垂直エアシリンダ221によりトーチ230の高さを調整する。フィラーの使用、未使用により水平エアシリンダ224を動作させてトーチ230の前後位置を調整する。
また必要に応じ、トーチ230の溶接個所に対する角度、高さ、距離等は、前記のとおり、前後調整ユニット225、上下調整ユニット226、水平支持部材228、垂直支持部材229により微調整が行われる。
その後、保持装置100を上述のごとくして回転支持体112の回転軸線に一致させられた溶接しようとする伝熱管4の中心軸線を中心に回転させながらトーチ230によるアーク溶接を行う。
In order to perform the welding operation by the torch unit 210, first, the welding portion base 204 is positioned so that the torch unit 210 is located at a position facing the tube sheet 3.
Next, the front / rear reference position setting sliding body 214 is advanced by the horizontal cylinder 213 and stopped at a position where the stopper 215 contacts the tube plate 3 of the cylindrical body 2, the vertical air cylinder 216 is operated, and the rod protrudes upward. Let Next, the lower support 218 is advanced by the horizontal air cylinder 219 and stopped and held at a position (reference position) where the stopper 217 contacts the rod of the vertical air cylinder 216. Thereafter, the vertical air cylinder 216 is operated to house the rod, and the front / rear reference position setting sliding body 214 is moved backward by the horizontal air cylinder 213.
Further, the height of the torch 230 is adjusted by the vertical air cylinder 221 according to the diameter of the cylindrical body 2 to be welded. The horizontal air cylinder 224 is operated by using or not using the filler to adjust the front-rear position of the torch 230.
If necessary, the angle, height, distance, and the like of the torch 230 with respect to the welding location are finely adjusted by the front / rear adjustment unit 225, the vertical adjustment unit 226, the horizontal support member 228, and the vertical support member 229 as described above.
Thereafter, arc welding by the torch 230 is performed while rotating the holding device 100 around the central axis of the heat transfer tube 4 to be welded, which is aligned with the rotational axis of the rotary support 112 as described above.

本発明は、熱交換器の伝熱管の溶接に限らず、例えば、車両のハブにボルトを溶接するなど、同形状の部材を複数溶接する装置などに適用可能である。   The present invention is not limited to welding of heat transfer tubes of a heat exchanger, and can be applied to an apparatus for welding a plurality of members having the same shape, such as welding bolts to a hub of a vehicle.

伝熱管端部溶接装置1(特許請求の範囲の記載における「多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置」);熱交換器の筒状胴体2;管板3(被溶接物);管穴3a;伝熱管4;端部4a;保持装置100(被溶接物保持装置);ベース110;本体111;貫通開口111a;歯車歯112a;回転支持体112;支持基体113;ガイドレール114;第1直線変位部材115(第2直線変位部材119,クランプ部材121a,121bとともに「被溶接物保持手段」を構成);サーボモータ117;ガイドレール118;第2直線変位部材119;ハンドル120;回転支持体112;クランプ部材121a、121b;サーボモータ122;モーターベース123;サーボモータ124;ベベルギヤボックス125;溶接部200;架台201;溶接部ベース204;トーチユニット210;トーチ支持部210A;溶接基部フレーム211;前後基準位置設定摺動体214;下部支持体218;中間支持体220;上部支持体222;前後調整ユニット225;L形ブラケット227;垂直支持部材229;水平支持部材228;円弧状の孔228a;上下調整ユニット226;円弧状の孔229a;トーチ230;垂直エアシリンダ221;垂直エアシリンダ216;ストッパー215;水平エアシリンダ213;水平エアシリンダ219;ストッパー217;プローブユニット250;プローブ基部251;水平ガイドレール252;水平ガイドレール252;前後摺動体253;水平エアシリンダ254;水平ガイドレール256;ストッパー255a、255b;水平摺動体257;ストッパー258a、ストッパー258b;垂直ガイドレール259;垂直摺動体260;先端部分260a;センサー262;センサー263 Heat transfer tube end welding device 1 (“Welding device of workpiece to be welded having a large number of welding points” in claims); Heat exchanger tubular body 2; Tube plate 3 (workpiece); Heat transfer tube 4; End 4a; Holding device 100 (workpiece holding device); Base 110; Main body 111; Through opening 111a; Gear teeth 112a; Rotating support 112; Support base 113; Guide rail 114; 1 linear displacement member 115 (which constitutes “a workpiece holding means” together with the second linear displacement member 119 and the clamp members 121a and 121b); servo motor 117; guide rail 118; second linear displacement member 119; handle 120; Body 112; clamp members 121a and 121b; servo motor 122; motor base 123; servo motor 124; bevel gear box 125; Base 201; Welding part base 204; Torch unit 210; Torch support part 210A; Welding base frame 211; Front / rear reference position setting slide 214; Lower support 218; Intermediate support 220; Upper support 222; Front / rear adjustment unit 225; L-shaped bracket 227; vertical support member 229; horizontal support member 228; arcuate hole 228a; vertical adjustment unit 226; arcuate hole 229a; torch 230; vertical air cylinder 221; vertical air cylinder 216; stopper 215; Horizontal air cylinder 219; Stopper 217; Probe unit 250; Probe base 251; Horizontal guide rail 252; Horizontal guide rail 252; Front and rear sliding body 253; Horizontal air cylinder 254; Horizontal guide rail 256; Stoppers 255a and 255 ; Horizontal sliding body 257; stoppers 258a, the stopper 258b; vertical guide rails 259; vertical slide 260; tip portion 260a; sensor 262; Sensors 263

Claims (5)

多数の溶接する箇所を有する面を有する被溶接物において、各溶接する箇所を通り該面に対して直交する方向に延びる各軸線を中心とする一定半径の円に沿って該箇所への溶接を行う、溶接装置であって、
該被溶接物を、当該溶接装置内の所定位置で該面に直交するように延びる回転軸線の周りで回転可能に保持するとともに、該被溶接物を該溶接する箇所のうちの任意の箇所を通る該軸線が該回転軸線と一致するように該面に対して平行に変位可能とした被溶接物保持装置と、
該回転軸線に隣接した位置に設定可能なトーチを備える溶接部と
を有し、
該被溶接物保持装置が、
該回転軸線を中心に回転可能にされた回転支持体と、
該回転支持体に設けられ、該被溶接物を保持すると共に該回転軸線に直交する平面に平行に変位可能とされて、該溶接する箇所を通る該軸線を該回転軸線に整合することを可能とした被溶接物保持手段と、
当該溶接装置内の基準位置に設定されて、該回転支持体の回転軸線に直交する平面に平行に変位可能とされ、該基準位置から該溶接する箇所を通る該軸線の位置まで変位することにより該基準位置から該溶接する箇所の該軸線までの距離を決定するプローブと
を有し、
該被溶接物保持手段は、該決定された距離から求められる該溶接する箇所を通る該軸線の該回転支持体の回転軸線に対する位置に基づき、該溶接する箇所を通る該軸線を該回転軸線に整合させるように該被溶接物を動かすようにされており、
該任意の箇所を通る該軸線が該回転軸線と一致した状態で、該被溶接物を該回転軸線の周りで回転させることにより、該トーチによる該任意の箇所を通る該軸線の周りの一定半径の円に沿った溶接を行うようにされている、多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置。
In a work piece having a surface having a number of points to be welded, welding to the point is performed along a circle with a constant radius centering on each axis passing through each point to be welded and extending in a direction perpendicular to the surface. Performing a welding device,
The work piece is held in a predetermined position in the welding apparatus so as to be rotatable around a rotation axis extending perpendicularly to the surface, and an arbitrary place among the places where the work piece is welded is provided. A workpiece holding device that is displaceable in parallel to the surface so that the axis passing therethrough coincides with the rotation axis;
A weld with a torch that can be set at a position adjacent to the axis of rotation;
Have
The welding object holding device is
A rotating support made rotatable about the rotation axis;
Provided on the rotary support, holds the workpiece, and is displaceable in parallel to a plane perpendicular to the rotational axis, so that the axis passing through the welding point can be aligned with the rotational axis. Means for holding the workpiece,
By being set at a reference position in the welding apparatus and displaceable in parallel to a plane perpendicular to the rotation axis of the rotary support, by displacing from the reference position to the position of the axis passing through the welding position A probe for determining a distance from the reference position to the axis of the welding point;
Have
The workpiece holding means is configured to change the axis passing through the welding point to the rotation axis based on the position of the axis passing through the welding point determined from the determined distance with respect to the rotation axis of the rotary support. The work piece is moved to align, and
A constant radius around the axis passing through the arbitrary position by the torch by rotating the workpiece around the rotational axis in a state where the axis passing through the arbitrary position coincides with the rotational axis. The welding apparatus of the to-be-welded object which has many welding locations adapted to perform welding along the circle | round | yen .
該被溶接物保持手段は、該回転支持体に取り付けられて該回転軸線に直交する平面内で該回転軸線に対して直交する1つの方向に変位可能とした第1直線変位部材と、該第1直線変位部材に取り付けられ該平面内で該第1直線変位部材の変位方向に対して直交する方向に変位可能とした第2直線変位部材と、該第2直線変位部材に取り付けられ該被溶接物を把持するするクランプ部材とを有する請求項に記載の多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置。 The workpiece holding means includes a first linear displacement member attached to the rotary support and capable of being displaced in one direction orthogonal to the rotation axis within a plane orthogonal to the rotation axis; A second linear displacement member attached to the first linear displacement member and displaceable in a direction orthogonal to the displacement direction of the first linear displacement member within the plane; and the welded workpiece attached to the second linear displacement member The welding apparatus for an object to be welded having a large number of welding points according to claim 1 , further comprising a clamp member that grips the object. 該被溶接物が、該面に設けられた多数の管穴に挿入された伝熱管の端部を備える熱交換器の管板とされ、
被溶接物保持手段は該管板を端部に有する筒状胴体を保持するようにされており、
該プローブは該管板の該面に向けられて延びる先細りの先端部分を有し、該先端部分を溶接する該伝熱管の端部内に挿入することにより、該プローブの中心軸線が該溶接する伝熱管の中心軸線に一致するように変位し、一致するように変位することにより該基準位置から該溶接する伝熱管の中心軸線までの距離を決定するようにされている請求項1又は2に記載の多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置。
The workpiece is a tube sheet of a heat exchanger having end portions of heat transfer tubes inserted into a number of tube holes provided on the surface,
The work-piece holding means is adapted to hold a cylindrical body having the tube sheet at its end,
The probe has a tapered tip portion extending toward the face of the tube plate, and the tip portion is inserted into the end of the heat transfer tube to be welded so that the center axis of the probe is welded. It displaced so as to coincide with the central axis of the heat pipe, according to claim 1 or 2 which is adapted to determine the distance to the central axis of the heat exchanger tube in contact solution from the reference position by displacing to match Welding apparatus for workpieces having a large number of welding points.
該被溶接物保持手段は、該決定された距離に基づき算出される、該回転支持体の回転軸線に対する他の管の中心軸線の位置に基づき、該他の管の中心軸線を該回転支持体の回転軸線に順次整合させるようにされている請求項1乃至3のいずれか一項に記載の多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置。 The workpiece holding means calculates the center axis of the other pipe based on the position of the center axis of the other pipe with respect to the rotation axis of the rotary support calculated based on the determined distance. 4. A welding apparatus for welding objects having a large number of welding points according to claim 1 , wherein the welding axis is sequentially aligned with the rotation axis of the welding object. 請求項に記載の多数の溶接箇所を有する被溶接物の溶接装置を使用する方法であって、
該基準位置におけるプローブの中心軸線を該回転支持体の回転軸線に一致させ、
溶接する伝熱管の端部を、管板の基準図面上における当該管板の中心軸線を通る垂直線上にある1つの管穴に挿入されたものとし、
被溶接物保持手段に保持された筒状胴体の中心軸線とプローブの中心軸線との間の該回転支持体の回転軸線に対して直交する面内での水平方向での距離だけ筒状胴体を同面に平行に水平方向に動かして筒状胴体の中心軸線を通る垂直線がプローブの中心軸線を通るようにし、
該基準図面上での溶接する伝熱管の端部の中心軸線とプローブの中心軸線と垂直方向での距離だけ筒状胴体を垂直方向で動かすことにより、該基準図面上での溶接する伝熱管の端部の中心軸線がプローブの中心軸線と一致するようにし、
このときの被溶接物保持手段によって保持された筒状胴体の端板における溶接する伝熱管の端部の実際の位置の基準図面上での位置からズレを特定し、このズレに基づき被溶接物保持手段により保持されていている筒状胴体の、当該筒状胴体の中心軸線に対する傾きを特定し、
これにより回転支持体の回転軸線に対する他の伝熱管の端部の位置を特定して該他の伝熱管の端部の溶接を順次行うようにした溶接方法。
A method of using a welding apparatus for an object to be welded having a large number of welding points according to claim 3 ,
Aligning the central axis of the probe at the reference position with the rotational axis of the rotating support;
It is assumed that the end of the heat transfer tube to be welded is inserted into one tube hole on a vertical line passing through the central axis of the tube sheet on the tube sheet reference drawing,
The cylindrical body is moved by a distance in the horizontal direction in a plane perpendicular to the rotational axis of the rotary support between the central axis of the cylindrical body held by the workpiece holding means and the central axis of the probe. Move horizontally parallel to the same plane so that the vertical line passing through the central axis of the cylindrical body passes through the central axis of the probe,
By moving the cylindrical body vertically by a distance perpendicular to the center axis of the end of the heat transfer tube to be welded on the reference drawing and the center axis of the probe, the heat transfer tube to be welded on the reference drawing Make sure that the center axis of the end matches the center axis of the probe,
The deviation of the actual position of the end of the heat transfer tube to be welded in the end plate of the cylindrical body held by the workpiece holding means at this time is specified from the position on the reference drawing, and the workpiece is based on this deviation. Identify the inclination of the cylindrical body held by the holding means relative to the central axis of the cylindrical body;
The welding method which specified the position of the edge part of the other heat exchanger tube with respect to the rotating shaft line of a rotation support body by this, and welded the edge part of this other heat exchanger tube sequentially.
JP2015212707A 2015-10-29 2015-10-29 Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same Active JP6138213B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015212707A JP6138213B2 (en) 2015-10-29 2015-10-29 Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015212707A JP6138213B2 (en) 2015-10-29 2015-10-29 Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017080784A JP2017080784A (en) 2017-05-18
JP6138213B2 true JP6138213B2 (en) 2017-05-31

Family

ID=58710257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015212707A Active JP6138213B2 (en) 2015-10-29 2015-10-29 Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6138213B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108723674B (en) * 2018-06-29 2023-11-28 江西鼎城铝模科技有限公司 Early-dismantling head positioner for aluminum template
CN109560674B (en) * 2018-12-06 2023-12-29 海宁弘德机械有限公司 Motor shell processing positioning fixture that makes level
CN112404865B (en) * 2020-11-30 2022-08-30 四川航天长征装备制造有限公司 Multi-degree-of-freedom positioning welding clamp for bent pipe
CN117769467A (en) * 2021-12-27 2024-03-26 俄罗斯波多利斯克机械工程厂联合股份公司 Automatic welding machine for longitudinal fins of pipeline
CN115106691B (en) * 2022-08-26 2022-11-15 无锡鼎邦换热设备股份有限公司 Shell-and-tube heat exchanger welding device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4917943B1 (en) * 1970-12-28 1974-05-07
DE3407780A1 (en) * 1984-03-02 1985-09-12 Wilhelm 4426 Vreden Severt Clamping and reversing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017080784A (en) 2017-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6138213B2 (en) Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same
US9904271B2 (en) Manufacturing method and manufacturing device for manufacturing a joined piece
RU2627066C2 (en) Device connecting steel pipe ends by orbital welding
MX2012008990A (en) Ring gear based welding system.
CN103990932A (en) Device and method for aligning flange with pipe
US7815093B2 (en) Guiding device
US11554437B2 (en) System, method and apparatus for welding tubes
JP2013526408A (en) Bending machine for bending left and right
CN112658541B (en) Corrugated pipe outer ring welding equipment and using method thereof
CN103982754A (en) X-ray machine positioning device
WO2015136574A1 (en) Welding device and welding system
CN109975302B (en) Automatic detection device of grillwork outward appearance of brazing
JP3337349B2 (en) Automatic narrow groove welding equipment
CN104985302B (en) All positon pipeline welding workstation
KR102426004B1 (en) Pipe Welding Jig Having Fitting Fixtures
JP3397311B2 (en) Tube section center position measuring method and tube processing guide device
CN210121731U (en) Flange supporting head frame and flange and straight pipe assembling equipment with same
CN115213587A (en) Robot elbow automatic weld system of vision guide
CN219665500U (en) Welding is track regulation correcting unit for robotic arm
RU2129940C1 (en) Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment
JP2004114083A (en) Pipe forming apparatus
CN219200374U (en) Friction welding workpiece detection device and thrust wheel friction welding production line
JP2020189321A (en) Traveling carriage
CN215034446U (en) Robot friction stir spot welding device
CN216398499U (en) Automatic welding gun centering device and system applying same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6138213

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250