JP7401709B1 - Piping processing method - Google Patents

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JP7401709B1 JP2023139509A JP2023139509A JP7401709B1 JP 7401709 B1 JP7401709 B1 JP 7401709B1 JP 2023139509 A JP2023139509 A JP 2023139509A JP 2023139509 A JP2023139509 A JP 2023139509A JP 7401709 B1 JP7401709 B1 JP 7401709B1
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崇功 上月
佑太郎 片岡
孝 河本
悠輝 藤原
友洋 小池
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Abstract

【課題】配管同士を繋ぎ合わせるための突き合わせ溶接を容易に行うことができる配管加工方法を提供する。【解決手段】配管加工方法は、複数の配管における管端同士を突き合わせて溶接するための配管加工方法であって、溶接を行う前に、各配管における管端から軸方向第1距離までの第1領域に開先を形成するために、配管における前記管端から軸方向第1距離より長い第2距離までの第2領域の内周面に対して配管の径方向外方へ向けて圧力を加えて配管の第2領域における径を拡大させ、前記第2領域における径を拡大させた後、配管における第2領域から第1領域を除いた第3領域における外周面に対して配管の径方向中心へ向けて圧力を加える治具を装着し、治具を装着した状態で配管の前記第1領域に対して開先加工を行い、開先加工を行った後、治具を装着した状態で第1領域に開先が形成された配管同士を突き合わせ、互いに突き合せられた配管同士を仮固定する。【選択図】図1The present invention provides a pipe processing method that allows easy butt welding for joining pipes together. [Solution] The pipe processing method is a pipe processing method for butting and welding the pipe ends of a plurality of pipes, and before welding, a first distance from the pipe end of each pipe to a first distance in the axial direction is In order to form a groove in one region, pressure is applied radially outward to the inner circumferential surface of a second region of the pipe from the pipe end to a second distance longer than the first axial distance. In addition, the diameter in the second region of the piping is expanded, and after expanding the diameter in the second region, the diameter in the radial direction of the piping is A jig that applies pressure toward the center is attached, and with the jig attached, a beveling process is performed on the first region of the piping, and after the beveling process, with the jig attached, The pipes having grooves formed in the first region are butted against each other, and the butted pipes are temporarily fixed to each other. [Selection diagram] Figure 1

Description

本開示は、配管の管端同士を突き合わせて溶接するための配管加工方法に関する。 The present disclosure relates to a pipe processing method for butting and welding pipe ends of pipes together.

複数の配管の管端同士を突き合わせて溶接することにより、複数の配管を繋ぎ合わせることが行われている。配管の管径において定められる寸法許容差は、配管の厚みと同程度である場合がある。また、管径の比較的大きな配管は、鋼板を丸めて鋼板の端部同士を溶接することにより形成されるため、配管ごとの真円度のばらつきが大きい。これらの理由から、配管同士を突き合わせた際に管の厚み方向すなわち管の径方向についての目違い量が大きくなる恐れがある。 BACKGROUND ART A plurality of pipes are joined together by butting the pipe ends of the pipes together and welding them together. The dimensional tolerance defined in the pipe diameter of the pipe may be approximately the same as the thickness of the pipe. Further, since piping having a relatively large diameter is formed by rolling a steel plate and welding the ends of the steel plate to each other, there is a large variation in roundness from piping to piping. For these reasons, when the pipes are butted against each other, there is a possibility that the amount of misalignment in the thickness direction of the pipes, that is, the radial direction of the pipes becomes large.

このような配管における管径および真円度のばらつきの問題に関して、例えば、下記特許文献1には、配管の偏心量および変形歪量を測定し、当該偏心量および変形歪量に応じた開先加工諸元を決定することが記載されている。また、特許文献1において配管の偏心量および変形歪量が開先加工機において許容できないほど大きい場合には、警報を発して開先加工を行う前に予め配管の修正を行うことが記載されている。 Regarding the problem of variations in pipe diameter and roundness in piping, for example, Patent Document 1 below discloses that the amount of eccentricity and amount of deformation strain of piping is measured, and the groove is adjusted according to the amount of eccentricity and amount of deformation strain. It is described that processing specifications are determined. Additionally, Patent Document 1 describes that if the amount of eccentricity and deformation strain of the piping is unacceptably large in the beveling machine, a warning is issued and the piping is corrected in advance before beveling. There is.

特開昭57-27609号公報Japanese Patent Application Publication No. 57-27609

しかし、上記方法では、配管の管径および真円度にばらつきが生じた状態が残っているため、配管同士を突き合わせる際に目違いが生じるという問題を解決することができない。また、開先加工時に、配管の偏心量および変形歪量が開先加工機において許容できないほど大きい場合には、開先加工機に設置した配管を一度取り外して別途配管の修正を行う必要があり、作業工程が煩雑である。 However, the above method cannot solve the problem of misalignment occurring when the pipes are butted together because the pipe diameters and roundness still vary. Additionally, during beveling, if the amount of eccentricity and deformation of the piping is too large to be tolerated by the beveling machine, it is necessary to remove the piping installed in the beveling machine and modify the piping separately. , the work process is complicated.

そこで、本開示は、配管同士を繋ぎ合わせるための突き合わせ溶接を容易に行うことができる配管加工方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a pipe processing method that can easily perform butt welding for joining pipes together.

本開示の一態様に係る配管加工方法は、複数の配管における管端同士を突き合わせて溶接するための配管加工方法であって、前記溶接を行う前に、各配管における管端から軸方向第1距離までの第1領域に開先を形成するために、前記配管における前記管端から軸方向第1距離より長い第2距離までの第2領域の内周面に対して前記配管の径方向外方へ向けて圧力を加えて前記配管の前記第2領域における径を拡大させ、前記第2領域における径を拡大させた後、前記配管における前記第2領域から前記第1領域を除いた第3領域における外周面に対して前記配管の径方向中心へ向けて圧力を加える治具を装着し、前記治具を装着した状態で前記配管の前記第1領域に対して開先加工を行い、前記開先加工を行った後、前記治具を装着した状態で前記第1領域に前記開先が形成された配管同士を突き合わせ、互いに突き合せられた前記配管同士を仮固定する。 A piping processing method according to an aspect of the present disclosure is a piping processing method for butting and welding the pipe ends of a plurality of pipes, wherein, before performing the welding, the first pipe in the axial direction from the pipe end of each pipe is In order to form a groove in a first region up to a distance, a groove is formed in a radially outward direction of the piping with respect to an inner circumferential surface of a second region from the pipe end of the piping to a second distance longer than the first axial distance. The diameter of the piping in the second region is expanded by applying pressure in the direction, and after expanding the diameter of the piping in the second region, A jig that applies pressure to the outer circumferential surface of the region toward the radial center of the pipe is installed, and with the jig installed, a beveling process is performed on the first region of the pipe, and the After the groove is formed, the pipes with the groove formed in the first region are butted against each other with the jig attached, and the butted pipes are temporarily fixed.

本開示によれば、配管同士を繋ぎ合わせるための突き合わせ溶接を容易に行うことができる。 According to the present disclosure, butt welding for joining pipes together can be easily performed.

図1は、本開示の一実施の形態に係る配管加工方法の流れを示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing the flow of a piping processing method according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、本実施の形態において開先を形成する前の配管の例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of piping before forming a groove in this embodiment. 図3は、本実施の形態における拡径工程の概要を示すイメージ図である。FIG. 3 is an image diagram showing an overview of the diameter expansion process in this embodiment. 図4は、本実施の形態における治具装着工程の概要を示すイメージ図である。FIG. 4 is an image diagram showing an overview of the jig mounting process in this embodiment. 図5は、本実施の形態における開先加工工程の実施状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the implementation state of the beveling process in this embodiment. 図6は、本実施の形態における開先加工後の工程の実施状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the implementation state of the process after beveling in this embodiment. 図7は、本実施の形態において用いられる自動加工機によって配管の基準点を計測により算出する方法を説明するためのイメージ図である。FIG. 7 is an image diagram for explaining a method of calculating a reference point of piping by measurement using an automatic processing machine used in this embodiment. 図8は、本実施の形態において用いられる自動加工機によって配管の内径および外径を計測により算出する方法を説明するためのイメージ図である。FIG. 8 is an image diagram for explaining a method of calculating the inner diameter and outer diameter of a pipe by measurement using an automatic processing machine used in this embodiment.

[一実施の形態]
以下、本開示の一実施の形態に係る配管加工方法について説明する。
[One embodiment]
A piping processing method according to an embodiment of the present disclosure will be described below.

図1は、本開示の一実施の形態に係る配管加工方法の流れを示すフローチャートである。本実施の形態における配管加工方法において、複数の配管の管端同士を突き合わせて溶接する前に、各配管の管端から軸方向第1距離までの第1領域に開先を形成する。 FIG. 1 is a flowchart showing the flow of a piping processing method according to an embodiment of the present disclosure. In the pipe processing method according to the present embodiment, before the pipe ends of a plurality of pipes are butted together and welded, a groove is formed in a first region from the pipe end of each pipe to a first distance in the axial direction.

図2は、本実施の形態において開先を形成する前の配管の例を示す側面図である。図2に示すように、本実施の形態において、配管1は、開先を形成する前の状態において、管端1aから軸方向第1距離L1までの第1領域A1が開先を形成する領域として設定される。また、開先形成前の配管1は、管端1aから軸方向第1距離L1より長い第2距離L2までの第2領域A2における管径R2がその他の領域、すなわち軸方向中央領域における管径R1より大きい径を有している。第2領域A2は、第1領域A1を含んでいる。また、開先形成前の配管1は、第2領域A2から第1領域A1を除いた第3領域A3における外周面に対して配管1の径方向中心へ圧力を加える治具2が装着される。図2においては、第2距離L2と第1距離L1との差を第3距離L3で示している。 FIG. 2 is a side view showing an example of piping before forming a groove in this embodiment. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the pipe 1 has a first region A1 from the pipe end 1a to a first distance L1 in the axial direction in a state before forming the groove. is set as . In addition, in the pipe 1 before groove formation, the pipe diameter R2 in the second region A2 from the pipe end 1a to the second distance L2, which is longer than the first axial distance L1, is the pipe diameter in the other region, that is, the pipe diameter in the axial center region. It has a diameter larger than R1. The second area A2 includes the first area A1. In addition, the pipe 1 before groove formation is equipped with a jig 2 that applies pressure toward the radial center of the pipe 1 against the outer peripheral surface in a third region A3 excluding the first region A1 from the second region A2. . In FIG. 2, the difference between the second distance L2 and the first distance L1 is shown as a third distance L3.

図2においては、配管1の両端に第1領域A1等が設定される。ただし、配管1の一方の管端1aのみを他の配管1と溶接する場合には、他方の管端1aにおいて第1領域A1の設定等はなくてもよい。 In FIG. 2, first areas A1 and the like are set at both ends of the pipe 1. However, when only one pipe end 1a of the pipe 1 is welded to another pipe 1, the setting of the first region A1 etc. may not be necessary at the other pipe end 1a.

開先前の配管1を形成するために、まず、配管1の第2領域A2の内周面に対して配管1の径方向外方へ向けて圧力が加えられることにより、配管1の第2領域A2における径を拡大させる(ステップS1)。図3は、本実施の形態における拡径工程の概要を示すイメージ図である。用意される配管1は、管端1aにおいて溶接を行い得る配管であれば、その材料、サイズ等は、特に限定されない。例えば配管1は、ステンレス鋼管等が用いられる。また、配管1は、鋼板を丸めて鋼板の端部同士を溶接することにより形成される。このため、配管1は、十分な真円度を有していないことが想定される。なお、配管1は、引き抜き等によりシームレス配管として製造されることもある。この場合でも、配管1が十分な真円度を有していない場合が生じ得る。 In order to form the pipe 1 before the bevel, first, pressure is applied radially outward of the pipe 1 to the inner circumferential surface of the second region A2 of the pipe 1, thereby forming the second region A2 of the pipe 1. The diameter at A2 is expanded (step S1). FIG. 3 is an image diagram showing an overview of the diameter expansion process in this embodiment. The material, size, etc. of the pipe 1 to be prepared are not particularly limited as long as it can be welded at the pipe end 1a. For example, as the piping 1, a stainless steel pipe or the like is used. Further, the pipe 1 is formed by rolling a steel plate and welding the ends of the steel plate to each other. Therefore, it is assumed that the piping 1 does not have sufficient roundness. Note that the pipe 1 may be manufactured as a seamless pipe by drawing or the like. Even in this case, the piping 1 may not have sufficient circularity.

拡径工程において、配管1の管内に拡径機3の拡径治具3aが位置するように配管1を配置する。拡径治具3aは、円筒を周方向に複数のピースに分割した構造を有している。さらに、拡径治具3aは、圧力が加えられることにより、複数のピースが径方向外方に移動するように構成されている。拡径治具3aを構成する複数のピースが加圧により径方向外方に移動することで複数のピースの外周面が挿通された配管1の内周面を押圧する。これにより、配管1の第2領域A2が拡径される。図3の例では、配管1の軸方向両側が拡径される。 In the diameter expanding process, the pipe 1 is arranged so that the diameter expanding jig 3a of the diameter expander 3 is located inside the pipe. The diameter expanding jig 3a has a structure in which a cylinder is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction. Further, the diameter expanding jig 3a is configured such that the plurality of pieces move radially outward when pressure is applied. The plurality of pieces constituting the diameter expanding jig 3a are moved radially outward by pressurization, so that the outer circumferential surfaces of the plurality of pieces press the inner circumferential surface of the pipe 1 inserted therethrough. Thereby, the diameter of the second area A2 of the pipe 1 is expanded. In the example of FIG. 3, both sides of the pipe 1 in the axial direction are expanded in diameter.

これにより、複数の配管1間で、拡径前の配管1の管径R1に寸法許容差の範囲内でばらつきがあっても、配管1の第2領域A2が所定の直径R2に拡径されることにより、複数の配管1の第2領域A2における管径すなわち周長を統一することができる。したがって、複数の配管1同士を突き合わせる際に周長が異なることによる目違いが生じることを抑制することができる。 As a result, even if the pipe diameter R1 of the pipe 1 before diameter expansion varies within the range of dimensional tolerance among the plurality of pipes 1, the second region A2 of the pipe 1 is expanded to the predetermined diameter R2. By doing so, the pipe diameters, that is, the circumferential lengths of the plurality of pipes 1 in the second region A2 can be unified. Therefore, when a plurality of pipes 1 are butted against each other, it is possible to suppress misalignment caused by different circumferential lengths.

例えば、配管1の第2領域A2の管径R2は、拡径前の配管1の管径R1の寸法許容差の最大値に設定される。この場合、配管1のサイズによっては、配管1の第2領域A2において、拡径前の周長と拡径後の周長との差は、1%未満になり得る。このように拡径工程では、拡径機3による配管1の加工度が低い場合がある。例えば、配管1がその製品用途や品質上の制約等によっては拡径の程度を大きくできないことも配管1の加工度を高くできない理由の1つとして挙げられる。 For example, the pipe diameter R2 of the second region A2 of the pipe 1 is set to the maximum value of the dimensional tolerance of the pipe diameter R1 of the pipe 1 before diameter expansion. In this case, depending on the size of the pipe 1, in the second region A2 of the pipe 1, the difference between the circumferential length before diameter expansion and the circumference length after diameter expansion may be less than 1%. As described above, in the diameter expanding step, the degree of machining of the pipe 1 by the diameter expanding machine 3 may be low. For example, one of the reasons why the degree of processing of the pipe 1 cannot be increased is that the degree of diameter expansion of the pipe 1 cannot be increased depending on the product use or quality constraints.

例えば、配管1が多重管の内管である場合には、拡径の程度を大きくすることができない。多重管は、内管と、内管より外側に内管と間隙を有した状態で同心円状に配置される外管を含む。多重管は、二重管、三重管等を含む。多重管は、内管内を流通する流体に対して管外からの熱の遮断等が必要な場合に用いられ得る。このような多重管の内管において拡径の程度を大きくすると内管と外管との間の間隙が小さくなり、断熱性等が低下する恐れがある。なお、本開示において、多重管の内管とは、径方向に隣り合う2つの配管のうちの内側の配管を意味し、多重管の外管とは、径方向に隣り合う2つの配管のうちの外側の配管を意味する。 For example, if the pipe 1 is an inner pipe of a multilayer pipe, the degree of diameter expansion cannot be increased. The multiple tube includes an inner tube and an outer tube arranged concentrically with a gap between the inner tube and the inner tube. Multiple pipes include double pipes, triple pipes, and the like. The multiple tube can be used when it is necessary to block heat from outside the tube from the fluid flowing inside the inner tube. If the diameter of the inner tube of such a multi-layered tube is increased, the gap between the inner tube and the outer tube will become smaller, and there is a possibility that the heat insulation properties and the like will deteriorate. In addition, in this disclosure, the inner pipe of a multiple pipe means the inner pipe of two pipes adjacent in the radial direction, and the outer pipe of the multiple pipe means the inner pipe of two pipes adjacent in the radial direction. means the outside piping.

このように、拡径機3による配管1の加工度が低い場合等、拡径治具3aによる拡径時に配管1が拡径治具3aに矯正されることにより配管1の真円度が一時的に高くなっても、拡径後の配管1を拡径治具3aから取り外した際に、配管1の弾性により配管1の真円度は再度低下してしまう恐れがある。 In this way, when the degree of machining of the pipe 1 by the diameter expander 3 is low, the roundness of the pipe 1 may be temporarily changed due to the pipe 1 being corrected by the diameter expansion jig 3a when the diameter is expanded by the diameter expansion jig 3a. Even if the diameter of the pipe 1 is increased, when the pipe 1 after diameter expansion is removed from the diameter expansion jig 3a, the roundness of the pipe 1 may decrease again due to the elasticity of the pipe 1.

そこで、拡径された配管1における第3領域A3における外周面に対して配管1の径方向中心へ向けて圧力を加える治具2が装着される(ステップS2)。図4は、本実施の形態における治具装着工程の概要を示すイメージ図である。治具2は、配管1の第2領域A2における外径に応じた円弧状の切り欠きを有する複数のピースを含む。本実施形態においては、治具2は、半円弧状の切り欠きを有する2つのピース2a,2bを含む。 Therefore, a jig 2 is attached that applies pressure toward the radial center of the pipe 1 on the outer circumferential surface of the third region A3 of the pipe 1 whose diameter has been expanded (step S2). FIG. 4 is an image diagram showing an overview of the jig mounting process in this embodiment. The jig 2 includes a plurality of pieces having arcuate cutouts corresponding to the outer diameter of the second region A2 of the piping 1. In this embodiment, the jig 2 includes two pieces 2a and 2b having semicircular arc-shaped notches.

第1ピース2aは、配管1の外周面の上半分に対応した切り欠きを有し、第2ピース2bは、配管1の外周面の下半分に対応した切り欠きを有する。第1ピース2aの下部および第2ピース2bの上部には第1ピース2aと第2ピース2bとをボルト等の固定具2dを用いて互いに固定するためのブラケット2cを有する。第1ピース2aのブラケット2cと第2ピース2bのブラケット2cとは、2つのピース2a,2b同士の切り欠きの位置を合わせた状態で互いに対向配置される。 The first piece 2a has a notch corresponding to the upper half of the outer peripheral surface of the pipe 1, and the second piece 2b has a notch corresponding to the lower half of the outer peripheral surface of the pipe 1. A bracket 2c is provided at the lower part of the first piece 2a and the upper part of the second piece 2b for fixing the first piece 2a and the second piece 2b to each other using a fixing device 2d such as a bolt. The bracket 2c of the first piece 2a and the bracket 2c of the second piece 2b are arranged to face each other with the notches of the two pieces 2a and 2b aligned.

本実施の形態において、ブラケット2cは、図2に示すように各ピース2a,2bの両面に固定される。ただし、図4等では、ブラケット2cは、各ピース2a,2bの一方の面のみに示され、他方の面におけるブラケット2cは図示を省略している。なお、ブラケット2cは各ピース2a,2bの何れか一方の面のみに固定されてもよい。 In this embodiment, the brackets 2c are fixed to both sides of each piece 2a, 2b as shown in FIG. However, in FIG. 4 and the like, the bracket 2c is shown only on one surface of each piece 2a, 2b, and the bracket 2c on the other surface is omitted. Note that the bracket 2c may be fixed to only one surface of each piece 2a, 2b.

2つのピース2a,2bを保持するホルダ4が設置された土台5に第2ピース2bをホルダ4で保持されるように載置する。保持された第2ピース2bの切り欠き部分に配管1の第2領域A2部分を当接させ、その上から、第1ピース2aをホルダ4で保持されるように取り付ける。これにより、配管1の第2領域A2における外周面に、2つのピースにおける切り欠き部分のそれぞれが当接された状態となる。 The second piece 2b is placed on a base 5 on which a holder 4 for holding the two pieces 2a and 2b is installed so as to be held by the holder 4. The second region A2 portion of the piping 1 is brought into contact with the cutout portion of the second piece 2b held, and the first piece 2a is attached from above so as to be held by the holder 4. As a result, each of the cutout portions of the two pieces comes into contact with the outer peripheral surface of the second region A2 of the pipe 1.

この状態で第1ピース2aの上部に油圧シリンダ等の加圧器6を取り付け、加圧器6により第1ピース2aに対して配管1および第2ピース2bに向けて加圧する。第1ピース2aに所定の圧力を加えた状態で、固定具2dを用いて各ピース2a,2bのブラケット2c同士を固定することにより、2つのピース2a,2b同士が固定される。 In this state, a pressurizer 6 such as a hydraulic cylinder is attached to the upper part of the first piece 2a, and the pressurizer 6 applies pressure to the first piece 2a toward the pipe 1 and the second piece 2b. The two pieces 2a, 2b are fixed to each other by fixing the brackets 2c of each piece 2a, 2b using the fixture 2d while applying a predetermined pressure to the first piece 2a.

このように、配管1において拡径された第2領域A2のうち、開先加工に影響のない第3領域A3の外周面において治具2が所定の圧力が加えられた状態で固定される。これにより、配管1の第3領域A3を含む第2領域A2が治具2により治具2の切り欠きの形状に矯正され、真円度が高くなる。 In this way, the jig 2 is fixed with a predetermined pressure applied to the outer circumferential surface of the third region A3, which does not affect the beveling process, of the second region A2 whose diameter has been expanded in the pipe 1. Thereby, the second area A2 including the third area A3 of the pipe 1 is corrected by the jig 2 into the shape of the notch of the jig 2, and the roundness is increased.

配管1に治具2を装着した後、治具2を装着した状態で配管1の第1領域A1に対して開先加工が行われる(ステップS3)。開先加工は、自動加工機によって行われる。自動加工機は、例えばマシニングセンタ等の汎用自動加工機であってもよいし、開先加工を行うことに特化した専用自動加工機であってもよい。以下では、汎用自動加工機を用いた場合を例示する。 After the jig 2 is attached to the pipe 1, beveling is performed on the first area A1 of the pipe 1 with the jig 2 attached (step S3). Bevel processing is performed by an automatic processing machine. The automatic processing machine may be a general-purpose automatic processing machine such as a machining center, or a dedicated automatic processing machine specialized for bevel processing. Below, a case where a general-purpose automatic processing machine is used will be exemplified.

図5は、本実施の形態における開先加工工程の実施状態を示す図である。自動加工機7は、設置台8、土台9、支持柱10、加工ヘッド11を備えている。設置台8は、治具装着状態の配管1が設置される。設置台8は、第1スライダ12により土台9に対して水平方向に移動可能である。設置台8の移動方向は、互いに直交する第1方向および第2方向を含む。配管1は、軸線が第1方向に沿うように設置される。支持柱10は、土台9に固定される。 FIG. 5 is a diagram showing the implementation state of the beveling process in this embodiment. The automatic processing machine 7 includes an installation stand 8, a base 9, a support column 10, and a processing head 11. On the installation stand 8, the piping 1 with a jig attached is installed. The installation stand 8 is movable in the horizontal direction with respect to the base 9 by a first slider 12. The moving direction of the installation base 8 includes a first direction and a second direction that are orthogonal to each other. The piping 1 is installed so that an axis line follows a 1st direction. The support column 10 is fixed to the base 9.

加工ヘッド11は、加工ツール13を保持する。加工ヘッド11は、加工ツール13の取り付け軸が第1方向に向けられた状態で支持柱10に支持される。加工ヘッド11は、第2スライダ14により支持柱10に対して高さ方向に移動可能である。 The processing head 11 holds a processing tool 13. The processing head 11 is supported by the support column 10 with the attachment axis of the processing tool 13 oriented in the first direction. The processing head 11 is movable in the height direction with respect to the support column 10 by the second slider 14.

このような自動加工機7により配管1の第1領域A1の外周面および内周面に対して開先加工が行われる。 Bevel processing is performed on the outer circumferential surface and inner circumferential surface of the first region A1 of the pipe 1 by such an automatic processing machine 7.

なお、自動加工機7は、上記構成に限られない。例えば、自動加工機7は、配管1が土台9に固定され、加工ヘッド11が土台9に対して三次元的に移動するように構成されてもよい。 Note that the automatic processing machine 7 is not limited to the above configuration. For example, the automatic processing machine 7 may be configured such that the pipe 1 is fixed to the base 9 and the processing head 11 is moved three-dimensionally with respect to the base 9.

開先加工を行った後、治具2を装着した状態で第1領域A1に開先が形成された配管1同士が突き合わせられ、互いに突き合せられた配管1同士が仮固定される(ステップS4)。図6は、本実施の形態における開先加工後の工程の実施状態を示す図である。治具2を装着した状態で配管1同士を突き合わせることにより、配管1において開先が形成された第1領域A1の真円度が矯正された状態で配管1同士が突き合わせられる。拡径工程により複数の配管1において第1領域A1の周長の偏差が抑制され、かつ、治具2の装着により複数の配管1において第1領域A1の真円度が高い状態で配管1同士が突き合わせられることにより、突き合わせられる配管1間の径方向についての目違い量が抑制される。 After performing the beveling process, the pipes 1 with grooves formed in the first area A1 are butted against each other with the jig 2 attached, and the butted pipes 1 are temporarily fixed to each other (step S4 ). FIG. 6 is a diagram showing the implementation state of the process after beveling in this embodiment. By butting the pipes 1 together with the jig 2 attached, the pipes 1 are butted against each other while the roundness of the first area A1 in which the groove is formed in the pipe 1 is corrected. The deviation in the circumferential length of the first region A1 in the plurality of pipes 1 is suppressed by the diameter expansion process, and the pipes 1 are connected to each other in a state in which the roundness of the first region A1 is high in the plurality of pipes 1 by installing the jig 2. By abutting against each other, the amount of misalignment in the radial direction between the abutted pipes 1 is suppressed.

この状態で配管1同士が仮固定されることにより、目違い量の小さい接合を実現できる。例えば、仮固定は、タック溶接とも呼ばれる仮付け溶接により行われ得る。 By temporarily fixing the pipes 1 to each other in this state, joining with a small amount of misalignment can be realized. For example, temporary fixing may be performed by tack welding, also called tack welding.

仮固定を行った後、本溶接を行う前に治具2が取り外される(ステップS5)。治具2を取り外すことにより、配管1の第1領域A1における真円度は低下する可能性があるが、仮固定により配管1同士の目違い量が小さい状態は維持される。 After the temporary fixing is performed, the jig 2 is removed before performing the actual welding (step S5). By removing the jig 2, the roundness of the pipes 1 in the first region A1 may be reduced, but the amount of misalignment between the pipes 1 is maintained to be small due to temporary fixation.

治具2を取り外した後、本溶接が行われる(ステップS6)。本実施の形態において、本溶接は、自動溶接機15により行われる。自動溶接機15は、例えば、複数軸の関節を有する多関節ロボットによって構成される。自動溶接機15は、配管1の開先箇所を溶接する際、種々の倣い制御が実行される。これにより、配管1の真円度が治具2装着時に比べてある程度低下していても、仮固定により配管1同士の目違い量が小さいため、適切な溶接を容易に行うことができる。 After removing the jig 2, main welding is performed (step S6). In this embodiment, main welding is performed by automatic welding machine 15. The automatic welding machine 15 is configured by, for example, an articulated robot having joints of multiple axes. When the automatic welding machine 15 welds the groove portion of the pipe 1, various tracing controls are executed. Thereby, even if the roundness of the pipes 1 is reduced to some extent compared to when the jig 2 is attached, the amount of misalignment between the pipes 1 is small due to temporary fixation, so that appropriate welding can be easily performed.

以上に説明したように、本実施の形態における配管加工方法によれば、所定の周長となるように配管1の管端が拡径され、さらに、治具2が配管1に加圧した状態で装着される。このため、複数の配管1において、配管1の管端が同じ周長かつ高い真円度で保持される。このような治具2の装着状態で、管端を含む第1領域A1に開先が形成され、開先が形成された複数の配管1同士が突き合わせられる。これにより、突き合わせ時の配管1間の目違い量を低減することができるため、配管1同士を繋ぎ合わせるための突き合わせ溶接を容易に行うことができる。治具2は、配管1の外周面において開先が形成される第1領域A1を避けた第3領域A3に装着されるため、治具2が開先の形成の邪魔になることを防止することができる。 As explained above, according to the pipe processing method of the present embodiment, the diameter of the pipe end of the pipe 1 is expanded to a predetermined circumference, and the jig 2 pressurizes the pipe 1. It is installed in Therefore, in the plurality of pipes 1, the tube ends of the pipes 1 are maintained with the same circumferential length and high roundness. With the jig 2 mounted in this manner, a groove is formed in the first region A1 including the tube end, and the plurality of pipes 1 with grooves formed therein are butted against each other. This makes it possible to reduce the amount of misalignment between the pipes 1 when they are butted together, so it is possible to easily perform butt welding to join the pipes 1 together. Since the jig 2 is attached to the third area A3 on the outer peripheral surface of the pipe 1, avoiding the first area A1 where the groove is formed, the jig 2 is prevented from interfering with the formation of the groove. be able to.

また、治具2が装着された状態で開先の形成および複数の配管1同士の突き合わせが行われることにより、拡径工程における加工度が低くても配管1同士の突き合わせの精度を高くすることができる。したがって、製品用途や品質上の制約により、加工度を高くできない配管1にも本実施の形態における配管加工方法を容易に適用可能である。 Furthermore, by forming the groove and butting a plurality of pipes 1 with each other with the jig 2 attached, the accuracy of butting the pipes 1 with each other can be increased even if the degree of machining in the diameter expansion process is low. I can do it. Therefore, the pipe processing method of this embodiment can be easily applied to the pipe 1 that cannot be processed to a high degree due to product usage or quality constraints.

また、配管1の突き合わせ時に治具2の装着状態が保持されるため、突き合せられた配管1間の径方向についての目違い量は、互いに高い精度で一致する。この状態で配管1同士が仮固定されることにより、目違い量の小さい接合を実現できる。この結果、配管1同士を繋ぎ合わせるための突き合わせ溶接を容易に行うことができる。このため、突き合わせ溶接において自動化することができ、高精度かつ生産性の高い溶接を実現することができる。 Further, since the mounted state of the jig 2 is maintained when the pipes 1 are butted together, the amount of misalignment in the radial direction between the butted pipes 1 matches each other with high accuracy. By temporarily fixing the pipes 1 to each other in this state, joining with a small amount of misalignment can be realized. As a result, butt welding for joining the pipes 1 together can be easily performed. Therefore, butt welding can be automated, and highly accurate and highly productive welding can be achieved.

また、本実施の形態によれば、仮固定を行った後、本溶接を行う前に治具2を取り外すため、本溶接において治具2が邪魔になることを防止できる。このため、本溶接において自動溶接機15を容易に導入することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the jig 2 is removed after temporary fixing and before the actual welding, so that the jig 2 can be prevented from becoming an obstacle during the actual welding. Therefore, automatic welding machine 15 can be easily introduced in the main welding.

また、本実施の形態によれば、治具2がそれぞれ円弧状の切り欠きを有する複数のピース2a,2bを含み、配管1の第3領域A3の外周面に、複数のピース2a,2bにおける切り欠き部分のそれぞれを当接させ、複数のピース2a,2bのうちの何れか1つに対して圧力を加えた状態で複数のピース2a,2b同士が固定される。これにより、配管1の第3領域A3の外周面に対して配管1の径方向中心へ向けて圧力を加えて配管1の真円度を高めるための治具2を容易に構成することができる。 Further, according to the present embodiment, the jig 2 includes a plurality of pieces 2a, 2b each having an arc-shaped notch, and the plurality of pieces 2a, 2b are provided on the outer peripheral surface of the third area A3 of the piping 1. The plurality of pieces 2a, 2b are fixed to each other in a state where each of the notch portions is brought into contact with each other and pressure is applied to one of the plurality of pieces 2a, 2b. Thereby, it is possible to easily configure the jig 2 for applying pressure to the outer peripheral surface of the third region A3 of the piping 1 toward the radial center of the piping 1 to increase the roundness of the piping 1. .

さらに、本実施の形態においては、開先加工の際に、拡径および治具2装着後の配管1の所定寸法を計測し、当該所定寸法が予め定められた基準範囲内かどうかを判定することもできる。上述の通り、本実施の形態において開先加工は、自動加工機7により行われる。自動加工機7は、複数の加工ツール13の中から加工ヘッド11に装着される加工ツール13を自動的に選択して装着可能である。複数の加工ツール13には、タッチプローブ13aが含まれる。自動加工機7は、開先加工の際に、治具2が装着された配管1が所定位置に設置された状態でタッチプローブ13aを配管1の第1領域A1における所定位置に接触させることにより、配管1の所定寸法を計測する。 Furthermore, in this embodiment, during bevel processing, a predetermined dimension of the pipe 1 after diameter expansion and attachment of the jig 2 is measured, and it is determined whether the predetermined dimension is within a predetermined reference range. You can also do that. As described above, in this embodiment, the bevel processing is performed by the automatic processing machine 7. The automatic processing machine 7 can automatically select and mount a processing tool 13 to be mounted on the processing head 11 from among a plurality of processing tools 13. The plurality of processing tools 13 include a touch probe 13a. During bevel processing, the automatic processing machine 7 brings the touch probe 13a into contact with a predetermined position in the first area A1 of the pipe 1 with the pipe 1 equipped with the jig 2 installed at a predetermined position. , measure the predetermined dimensions of the piping 1.

本実施の形態において、所定寸法は、最大内径値Rixおよび最小外径値Ronを含む。これらの値を計測するために、自動加工機7は、設置台8に設置された配管1に対してタッチプローブ13aを用いて配管1の径方向中心位置である基準点Cを特定する。 In this embodiment, the predetermined dimensions include a maximum inner diameter value Rix and a minimum outer diameter value Ron. In order to measure these values, the automatic processing machine 7 specifies a reference point C, which is the radial center position of the pipe 1, using the touch probe 13a with respect to the pipe 1 installed on the installation stand 8.

図7は、本実施の形態において用いられる自動加工機によって配管の基準点を計測により算出する方法を説明するためのイメージ図である。図7において、配管1が設置台8に設置された状態で、左右方向をX方向、上下方向をY方向、中心軸方向をZ方向とする。まず、自動加工機7は、タッチプローブ13aを所定のX-Y方向位置で配管1の管端1aからZ方向に移動させ、治具2の表面にタッチプローブ13aが当接した位置のZ座標を計測する。自動加工機7は、本計測を複数のX-Y方向位置で行い、計測したZ座標の平均値をZ方向の基準位置Zoに設定する。例えば、Z座標の計測は、配管1の上方と下方とで1個所ずつ行われる。以降の計測では、タッチプローブ13aの位置は、Z方向の基準位置Zoに固定される。 FIG. 7 is an image diagram for explaining a method of calculating a reference point of piping by measurement using an automatic processing machine used in this embodiment. In FIG. 7, with the piping 1 installed on the installation stand 8, the left and right direction is the X direction, the up and down direction is the Y direction, and the central axis direction is the Z direction. First, the automatic processing machine 7 moves the touch probe 13a in the Z direction from the pipe end 1a of the piping 1 at a predetermined position in the XY direction, and determines the Z coordinate of the position where the touch probe 13a contacts the surface of the jig 2. Measure. The automatic processing machine 7 performs the main measurement at a plurality of positions in the XY direction, and sets the average value of the measured Z coordinates as the reference position Zo in the Z direction. For example, the Z coordinate is measured at one location above and below the pipe 1. In subsequent measurements, the position of the touch probe 13a is fixed at the reference position Zo in the Z direction.

次に、自動加工機7は、自動加工機7の加工ヘッド11におけるX方向の動作中心Xaにおいて配管1のY方向外方からタッチプローブ13aをY方向に移動させて配管1の外表面に当接させる。自動加工機7は、タッチプローブ13aを配管1の上方から下方に移動させたときにタッチプローブ13aが配管1に当接した位置のY座標YaHと、タッチプローブ13aを配管1の下方から上方に移動させたときにタッチプローブ13aが配管1に当接した位置のY座標YaLと、を計測する。自動加工機7は、得られた2つのY座標YaH,YaLの中点Yaを算出する。 Next, the automatic processing machine 7 moves the touch probe 13a in the Y direction from the outside of the pipe 1 in the Y direction at the operation center Xa in the X direction of the processing head 11 of the automatic processing machine 7, so as to touch the outer surface of the pipe 1. Let them come into contact with you. The automatic processing machine 7 determines the Y coordinate YaH of the position where the touch probe 13a contacts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved from above the pipe 1 downward, and the Y coordinate YaH of the position where the touch probe 13a contacts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved from the bottom to the top of the pipe 1. The Y coordinate YaL of the position where the touch probe 13a contacts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved is measured. The automatic processing machine 7 calculates a midpoint Ya between the two obtained Y coordinates YaH and YaL.

次に、自動加工機7は、算出されたY方向の点Yaにおいて配管1のX方向外方からタッチプローブ13aをX方向に移動させて配管1の外表面に当接させる。自動加工機7は、タッチプローブ13aを配管1の左方から右方に移動させたときにタッチプローブ13aが配管1に当接した位置のX座標XoLと、タッチプローブ13aを配管1の右方から左方に移動させたときにタッチプローブ13aが配管1に当接した位置のX座標XoRと、を計測する。自動加工機7は、得られた2つのX座標XoL,XoRの中点Xoを算出する。 Next, the automatic processing machine 7 moves the touch probe 13a in the X direction from the outside of the pipe 1 in the X direction to bring it into contact with the outer surface of the pipe 1 at the calculated point Ya in the Y direction. The automatic processing machine 7 determines the X coordinate XoL of the position where the touch probe 13a contacts the piping 1 when the touch probe 13a is moved from the left side of the piping 1 to the right side, and The X coordinate XoR of the position where the touch probe 13a contacts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved leftward is measured. The automatic processing machine 7 calculates the midpoint Xo of the two obtained X coordinates XoL and XoR.

次に、自動加工機7は、算出されたX方向の点Xoにおいて、再度、配管1のY方向外方からタッチプローブ13aをY方向に移動させて配管1の外表面に当接させる。自動加工機7は、タッチプローブ13aを配管1の上方から下方に移動させたときにタッチプローブ13aが配管1に当接した位置のY座標YoHと、タッチプローブ13aを配管1の下方から上方に移動させたときにタッチプローブ13aが配管1に当接した位置のY座標YoLと、を計測する。自動加工機7は、得られた2つのY座標YoH,YoLの中点Yoを算出する。 Next, at the calculated point Xo in the X direction, the automatic processing machine 7 again moves the touch probe 13a in the Y direction from the outside of the pipe 1 in the Y direction to bring it into contact with the outer surface of the pipe 1. The automatic processing machine 7 determines the Y coordinate YoH of the position where the touch probe 13a abuts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved from above the pipe 1 downward, and the Y coordinate YoH of the position where the touch probe 13a contacts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved from the bottom to the top of the pipe 1. The Y coordinate YoL of the position where the touch probe 13a contacts the pipe 1 when the touch probe 13a is moved is measured. The automatic processing machine 7 calculates the midpoint Yo of the two obtained Y coordinates YoH and YoL.

このようにして得られた座標(Xo,Yo,Zo)が基準点Cの座標となる。なお、上記方法において得られるY座標Yaを基準点CのY座標としてもよい。 The coordinates (Xo, Yo, Zo) obtained in this way become the coordinates of the reference point C. Note that the Y coordinate Ya obtained in the above method may be used as the Y coordinate of the reference point C.

さらに、自動加工機7は、得られた基準点Cを用いて配管1の複数の周方向位置における内径値および外径値を計測する。図8は、本実施の形態において用いられる自動加工機によって配管の内径および外径を計測により算出する方法を説明するためのイメージ図である。 Furthermore, the automatic processing machine 7 measures the inner diameter value and outer diameter value at a plurality of circumferential positions of the pipe 1 using the obtained reference point C. FIG. 8 is an image diagram for explaining a method of calculating the inner diameter and outer diameter of a pipe by measurement using an automatic processing machine used in this embodiment.

自動加工機7は、基準点Cから配管1の径方向に延ばした仮想線方向を設定し、タッチプローブ13aを基準点Cの位置から当該仮想線方向に向けて移動させ、配管1の内周面に当接した位置のX座標およびY座標を計測する。自動加工機7は、複数の仮想線方向に同様の計測を行う。図8の例において、複数の仮想線方向は、基準点Cを中心として8方向に設定される。なお、複数の仮想線方向の数は、8方向より多くてもよいし、少なくてもよい。このようにして複数の仮想線方向に対応する内周面位置U1,…,U8の座標が計測される。 The automatic processing machine 7 sets an imaginary line direction extending in the radial direction of the piping 1 from the reference point C, moves the touch probe 13a from the position of the reference point C toward the imaginary line direction, and cuts the inner periphery of the piping 1. Measure the X and Y coordinates of the position in contact with the surface. The automatic processing machine 7 performs similar measurements in a plurality of virtual line directions. In the example of FIG. 8, the plurality of virtual line directions are set in eight directions centering on the reference point C. Note that the number of virtual line directions may be greater than or less than eight directions. In this way, the coordinates of the inner circumferential surface positions U1, . . . , U8 corresponding to the plurality of imaginary line directions are measured.

さらに、自動加工機7は、タッチプローブ13aを複数の仮想線方向において配管1の外方から基準点Cに向けて移動させ、配管1の外周面に当接した位置のX座標およびY座標を計測する。このようにして複数の仮想線方向に対応する外周面位置T1,…,T8の座標が計測される。 Further, the automatic processing machine 7 moves the touch probe 13a from outside the pipe 1 toward the reference point C in a plurality of imaginary line directions, and calculates the X and Y coordinates of the position where it touches the outer peripheral surface of the pipe 1. measure. In this way, the coordinates of the outer circumferential surface positions T1, . . . , T8 corresponding to a plurality of imaginary line directions are measured.

自動加工機7は、基準点Cと各内周面位置U1,…,U8との距離を算出することで複数の仮想線方向についての内径値を算出する。同様に、自動加工機7は、基準点Cと各外周面位置T1,…,T8との距離を算出することで複数の仮想線方向についての外径値を算出する。自動加工機7は、算出された内径値のうち最も大きな値を最大内径値Rixとして設定し、算出された外径値のうち最も小さな値を最小外径値Ronとして設定する。また、自動加工機7は、算出された内径値のうち最も小さな値である最小内径値Rinを有する位置と、算出された外径値のうち最も大きな値である最大外径値Roxを有する位置とを、記憶する。 The automatic processing machine 7 calculates inner diameter values in a plurality of imaginary line directions by calculating the distances between the reference point C and each inner circumferential surface position U1, . . . , U8. Similarly, the automatic processing machine 7 calculates outer diameter values in a plurality of virtual line directions by calculating the distances between the reference point C and each outer circumferential surface position T1,..., T8. The automatic processing machine 7 sets the largest value among the calculated inner diameter values as the maximum inner diameter value Rix, and sets the smallest value among the calculated outer diameter values as the minimum outer diameter value Ron. Further, the automatic processing machine 7 has a position having a minimum inner diameter value Rin, which is the smallest value among the calculated inner diameter values, and a position having a maximum outer diameter value Rox, which is the largest value among the calculated outer diameter values. to remember.

自動加工機7は、設定された最大内径値Rixと最小外径値Ronとが予め定められた基準値範囲内かどうかを判定することにより、当該配管1に対して開先加工可能かどうかを決定する。自動加工機7には、開先加工後の第1領域A1における内径値の目標値として、ねらい内径値Rtと、当該ねらい内径値Rtに対する寸法許容差幅とが記憶されている。ねらい内径値Rtに対する寸法許容差幅は、外径側への寸法許容差幅であるプラス寸法許容差幅Tpと、内径側への寸法許容差幅であるマイナス寸法許容差幅Tmとを含む。 The automatic processing machine 7 determines whether beveling is possible for the pipe 1 by determining whether the set maximum inner diameter value Rix and minimum outer diameter value Ron are within a predetermined reference value range. decide. The automatic processing machine 7 stores a target inner diameter value Rt and a dimensional tolerance width for the target inner diameter value Rt as a target value of the inner diameter value in the first region A1 after beveling. The dimensional tolerance width for the target inner diameter value Rt includes a positive dimensional tolerance width Tp, which is the dimensional tolerance width toward the outer diameter side, and a negative dimensional tolerance width Tm, which is the dimensional tolerance width toward the inner diameter side.

さらに、自動加工機7には、開先加工前の第1領域A1における厚みについての寸法許容差最小値である肉厚寸法許容差最小値Dnが記憶されている。これらの設定値は、自動加工機7に都度入力設定されてもよいし、予め自動加工機7のメモリに記憶されていてもよい。 Further, the automatic processing machine 7 stores a minimum wall thickness tolerance Dn, which is the minimum thickness tolerance in the first region A1 before beveling. These setting values may be input and set to the automatic processing machine 7 each time, or may be stored in advance in the memory of the automatic processing machine 7.

自動加工機7は、これらの設定値と、最大内径値Rixおよび最小外径値Ronとを用いて以下の判定を行う。まず、自動加工機7は、最小外径値Ronから肉厚寸法許容差最小値Dnを差し引いた値が最大内径値Rixより大きいかどうかを判定する。すなわち、自動加工機7は、第1条件としてRon-Dn>Rixを満足するかどうかを判定する。当該第1条件を満足しない場合、自動加工機7は、開先加工前の状態において最低限の厚みを確保することができない恐れがあるため、開先加工できないと判定する。 The automatic processing machine 7 uses these set values, the maximum inner diameter value Rix, and the minimum outer diameter value Ron to perform the following determination. First, the automatic processing machine 7 determines whether the value obtained by subtracting the minimum thickness tolerance value Dn from the minimum outer diameter value Ron is greater than the maximum inner diameter value Rix. That is, the automatic processing machine 7 determines whether Ron-Dn>Rix is satisfied as the first condition. If the first condition is not satisfied, the automatic processing machine 7 determines that beveling cannot be performed because there is a possibility that the minimum thickness cannot be ensured in the state before beveling.

さらに、自動加工機7は、ねらい内径値Rtからマイナス寸法許容差幅Tmを差し引いた値が最小外径値Ronから肉厚寸法許容差最小値Dnを差し引いた値以下であるかどうかを判定する。すなわち、自動加工機7は、第2条件としてRt-Tm≦Ron-Dnを満足するかどうかを判定する。第2条件を満足しない場合、自動加工機7は、最低限の厚みを確保した上で、ねらい内径値Rtに対する寸法許容差範囲W(Rt-Tm≦W≦Rt+Tp)内に後述する加工内径値Rpを設定することができない、または、最低限の厚みを確保した上で、目標とする目違い量の範囲内にルート面を確保することができない恐れがあるため、開先加工できないと判定する。 Further, the automatic processing machine 7 determines whether the value obtained by subtracting the minus dimensional tolerance width Tm from the target inner diameter value Rt is less than the value obtained by subtracting the minimum wall thickness dimensional tolerance value Dn from the minimum outer diameter value Ron. . That is, the automatic processing machine 7 determines whether Rt-Tm≦Ron-Dn is satisfied as the second condition. If the second condition is not satisfied, the automatic processing machine 7 secures the minimum thickness and processes the inner diameter value described later within the dimensional tolerance range W (Rt-Tm≦W≦Rt+Tp) for the target inner diameter value Rt. It is determined that beveling cannot be performed because it is not possible to set Rp, or it may not be possible to secure the root surface within the target misalignment amount after securing the minimum thickness. .

さらに、自動加工機7は、ねらい内径値Rtにプラス寸法許容差幅Tpを加えた値が最大内径値Rix以上であるかどうかを判定する。すなわち、自動加工機7は、第3条件としてRt+Tp≧Rixを満足するかどうかを判定する。第3条件を満足しない場合、自動加工機7は、ねらい内径値Rtに対する寸法許容差範囲W(Rt-Tm≦W≦Rt+Tp)内に後述する加工内径値Rpを設定することができない、または、最低限の厚みを確保した上で、目標とする目違い量の範囲内にルート面を確保することができない恐れがあるため、開先加工できないと判定する。 Furthermore, the automatic processing machine 7 determines whether the value obtained by adding the plus dimension tolerance width Tp to the target inner diameter value Rt is greater than or equal to the maximum inner diameter value Rix. That is, the automatic processing machine 7 determines whether Rt+Tp≧Rix is satisfied as the third condition. If the third condition is not satisfied, the automatic processing machine 7 cannot set the machining inner diameter value Rp, which will be described later, within the dimensional tolerance range W (Rt-Tm≦W≦Rt+Tp) for the target inner diameter value Rt, or It is determined that beveling cannot be performed because there is a possibility that the root surface cannot be secured within the target misalignment amount while ensuring the minimum thickness.

自動加工機7は、第1条件、第2条件および第3条件の何れをも満足する場合に、開先加工可能と判定する。このように、拡径工程および治具装着工程により配管1が適切な周長および真円度を有するか否かを自動加工機7により開先加工前に判定することができる。 The automatic processing machine 7 determines that bevel processing is possible when all of the first, second, and third conditions are satisfied. In this way, the automatic processing machine 7 can determine whether or not the pipe 1 has an appropriate circumferential length and roundness through the diameter expansion process and the jig installation process before the beveling process.

開先加工可能と判定された場合、自動加工機7は、以下の場合分けに従って、実際に開先加工を行う際の加工内径値Rpを算出する。 If it is determined that beveling is possible, the automatic processing machine 7 calculates the machining inner diameter value Rp when actually beveling according to the following cases.

(ケース1) Rt+Tp≦Ron-DnかつRt-Tm≧Rixの場合
→Rp=Rt
(ケース2) Rt+Tp>Ron-DnかつRt-Tm<Rixの場合
→Rp=(Ron-Dn+Rix)/2
(ケース3) Rt+Tp≦Ron-DnかつRt-Tm<Rixの場合
→Rp=(Rt+Tp+Rix)/2
(ケース4) Rt-Tm≧RixかつRt+Tp>Ron-Dnの場合
→Rp=(Rt-Tm+Rix-Dn)/2
(Case 1) When Rt+Tp≦Ron-Dn and Rt-Tm≧Rix
→Rp=Rt
(Case 2) When Rt+Tp>Ron-Dn and Rt-Tm<Rix
→Rp=(Ron-Dn+Rix)/2
(Case 3) When Rt+Tp≦Ron-Dn and Rt-Tm<Rix
→Rp=(Rt+Tp+Rix)/2
(Case 4) When Rt-Tm≧Rix and Rt+Tp>Ron-Dn
→Rp=(Rt-Tm+Rix-Dn)/2

自動加工機7は、以上のようにして算出した加工内径値Rpおよび基準点Cの座標(Xo,Yo,Zo)に基づいて配管1に対して開先加工を行う。なお、外周面側の加工時において、自動加工機7は、最大外径値Roxの位置から開先加工における切り込みを開始する。内周面側の加工において、自動加工機7は、最小内径値Rinの位置から開先加工における切り込みを開始する。このように、開先加工可能と判定された配管1において実際に計測された値に基づいて加工内径値Rpを設定することにより、現物に即したより適切な開先加工を行うことができる。また、実際に計測された値に基づいて加工開始位置を設定することにより、加工不良が生じるのを防止し、加工精度を高くすることができる。 The automatic processing machine 7 performs bevel processing on the pipe 1 based on the processing inner diameter value Rp calculated as described above and the coordinates (Xo, Yo, Zo) of the reference point C. In addition, when machining the outer circumferential surface side, the automatic processing machine 7 starts cutting in bevel machining from the position of the maximum outer diameter value Rox. In machining the inner peripheral surface side, the automatic processing machine 7 starts cutting in bevel machining from the position of the minimum inner diameter value Rin. In this way, by setting the machining inner diameter value Rp based on the value actually measured in the pipe 1 that has been determined to be capable of beveling, it is possible to perform beveling more appropriately in accordance with the actual product. Further, by setting the machining start position based on the actually measured value, machining defects can be prevented and machining accuracy can be increased.

以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various improvements, changes, and modifications can be made without departing from the spirit thereof.

[他の実施形態]
例えば、上記実施の形態においては、本溶接を自動溶接機15が行う例を示したが、これに代えて、本溶接が手作業で行われてもよい。同様に、上記実施の形態では、開先加工を自動加工機7が行う例を示したが、開先加工が手作業で行われてもよい。
[Other embodiments]
For example, in the above embodiment, an example is shown in which the automatic welding machine 15 performs the main welding, but instead of this, the main welding may be performed manually. Similarly, in the embodiment described above, an example was shown in which the automatic processing machine 7 performs the beveling process, but the beveling process may also be performed manually.

また、上記実施の形態においては、仮固定の後、本溶接が行われる前に治具2を取り外す例を示したが、治具2が装着された状態で本溶接が行われてもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which the jig 2 is removed after temporary fixation and before the main welding is performed, but the main welding may be performed with the jig 2 attached.

また、上記実施の形態においては、治具2が2つのピース2a,2bを有する例を示したが、治具2は、3つ以上のピースを有してもよい。 Further, in the above embodiment, an example was shown in which the jig 2 has two pieces 2a and 2b, but the jig 2 may have three or more pieces.

また、仮溶接が自動溶接機15によって行われてもよい。仮固定は、配管1同士を一時的に固定できる態様であれば溶接によるものでなくてもよい。例えば、配管1にボルト等を用いて固定される専用治具を介して配管1同士が仮固定されてもよい。また、例えば、配管1同士が接着剤または粘着テープ等により仮固定されてもよい。 Further, temporary welding may be performed by automatic welding machine 15. Temporary fixing does not need to be by welding as long as the pipes 1 can be temporarily fixed to each other. For example, the pipes 1 may be temporarily fixed to each other using a special jig that is fixed to the pipes 1 using bolts or the like. Further, for example, the pipes 1 may be temporarily fixed to each other with an adhesive, adhesive tape, or the like.

[本開示のまとめ]
[項目1]
本開示の一態様に係る配管加工方法は、複数の配管における管端同士を突き合わせて溶接するための配管加工方法であって、前記溶接を行う前に、各配管における管端から軸方向第1距離までの第1領域に開先を形成するために、前記配管における前記管端から軸方向第1距離より長い第2距離までの第2領域の内周面に対して前記配管の径方向外方へ向けて圧力を加えて前記配管の前記第2領域における径を拡大させ、前記第2領域における径を拡大させた後、前記配管における前記第2領域から前記第1領域を除いた第3領域における外周面に対して前記配管の径方向中心へ向けて圧力を加える治具を装着し、前記治具を装着した状態で前記配管の前記第1領域に対して開先加工を行い、前記開先加工を行った後、前記治具を装着した状態で前記第1領域に前記開先が形成された配管同士を突き合わせ、互いに突き合せられた前記配管同士を仮固定する。
[Summary of this disclosure]
[Item 1]
A piping processing method according to an aspect of the present disclosure is a piping processing method for butting and welding the pipe ends of a plurality of pipes, wherein, before performing the welding, the first pipe in the axial direction from the pipe end of each pipe is In order to form a groove in a first region up to a distance, a groove is formed in a radially outward direction of the piping with respect to an inner circumferential surface of a second region from the pipe end of the piping to a second distance longer than the first axial distance. The diameter of the piping in the second region is expanded by applying pressure in the direction, and after expanding the diameter of the piping in the second region, A jig that applies pressure to the outer circumferential surface of the region toward the radial center of the pipe is installed, and with the jig installed, a beveling process is performed on the first region of the pipe, and the After the groove is formed, the pipes with the groove formed in the first region are butted against each other with the jig attached, and the butted pipes are temporarily fixed.

上記方法によれば、所定の周長となるように配管の管端が拡径され、さらに、治具が配管に加圧した状態で装着される。このため、複数の配管において、配管の管端が同じ周長かつ高い真円度で保持される。このような治具の装着状態で、管端を含む第1領域に開先が形成され、開先が形成された複数の配管同士が突き合わせられる。これにより、突き合わせ時の配管間の目違い量を低減することができるため、配管同士を繋ぎ合わせるための突き合わせ溶接を容易に行うことができる。 According to the above method, the diameter of the pipe end of the pipe is expanded to a predetermined circumferential length, and a jig is attached to the pipe under pressure. Therefore, in the plurality of pipes, the pipe ends of the pipes are maintained with the same circumferential length and high roundness. With such a jig installed, a groove is formed in the first region including the pipe end, and the plurality of pipes with grooves formed therein are butted against each other. This makes it possible to reduce the amount of misalignment between the pipes when they are butted together, making it possible to easily perform butt welding for joining the pipes together.

[項目2]
項目1の配管加工方法において、前記仮固定を行った後、本溶接を行う前に前記治具を取り外してもよい。これにより、本溶接において治具が邪魔になることを防止できる。このため、本溶接において自動溶接機を容易に導入することができる。
[Item 2]
In the piping processing method of item 1, the jig may be removed after the temporary fixing and before the main welding. Thereby, it is possible to prevent the jig from getting in the way during the main welding. Therefore, an automatic welding machine can be easily introduced in the main welding.

[項目3]
項目1または2の配管加工方法において、前記治具は、前記配管の前記第3領域における外径に応じた円弧状の切り欠きを有する複数のピースを含み、前記第3領域の外周面に、前記複数のピースにおける切り欠き部分のそれぞれを当接させた状態で、前記複数のピース同士を固定可能であり、前記治具を装着する際に、複数のピースのうちの何れか1つに対して圧力を加えた状態で前記ピース同士を固定してもよい。これにより、配管の第3領域の外周面に対して配管の径方向中心へ向けて圧力を加えて配管の真円度を高めるための治具を容易に構成することができる。
[Item 3]
In the piping processing method of item 1 or 2, the jig includes a plurality of pieces having arc-shaped notches corresponding to the outer diameter of the third region of the piping, and the outer circumferential surface of the third region has: The plurality of pieces can be fixed with each of the cutout portions of the plurality of pieces being in contact with each other, and when installing the jig, one of the plurality of pieces can be fixed. The pieces may be fixed together while applying pressure. Thereby, it is possible to easily configure a jig for applying pressure to the outer peripheral surface of the third region of the piping toward the radial center of the piping to improve the roundness of the piping.

[項目4]
項目1から3の何れかの配管加工方法において、前記開先加工は、自動加工機によって行われ、前記自動加工機は、タッチプローブを備え、前記開先加工の際に、前記治具が装着された配管が所定場所に設置された状態で前記タッチプローブを前記配管の前記第1領域における所定位置に接触させることにより、前記配管の所定寸法を計測し、前記所定寸法を用いて予め定められた条件を満たすかどうかを判定し、前記条件を満たさない場合に前記開先加工を行わないようにしてもよい。この場合、自動加工機は、配管の所定寸法を用いた条件を満足する場合に、開先加工可能と判定する。このように、拡径工程および治具装着工程により配管が適切な周長および真円度を有するか否かを自動加工機により開先加工前に判定することができる。
[Item 4]
In the piping processing method according to any one of items 1 to 3, the beveling is performed by an automatic processing machine, the automatic processing machine is equipped with a touch probe, and the jig is attached during the beveling. By bringing the touch probe into contact with a predetermined position in the first area of the pipe with the pipe installed at a predetermined location, a predetermined dimension of the pipe is measured, and a predetermined dimension is measured using the predetermined dimension. It is also possible to determine whether or not the above-mentioned conditions are met, and to not perform the beveling process if the above-mentioned conditions are not met. In this case, the automatic processing machine determines that bevel processing is possible when the conditions using the predetermined dimensions of the pipe are satisfied. In this way, it is possible to determine whether the pipe has an appropriate circumferential length and roundness through the diameter expansion process and the jig installation process before the beveling process is performed using an automatic processing machine.

[項目5]
項目1から4の何れかの配管加工方法において、前記配管は、外管と内管とが間隙を有した状態で同心円状に配置される多重管の内管であってもよい。
[Item 5]
In the piping processing method according to any one of items 1 to 4, the piping may be an inner tube of a multilayer tube in which an outer tube and an inner tube are arranged concentrically with a gap between them.

1 配管
2 治具
2,2b ピース
7 自動加工機
13a タッチプローブ
15 自動溶接機
A1 第1領域
A2 第2領域
A3 第3領域
1 Piping 2 Jig 2, 2b Piece 7 Automatic processing machine 13a Touch probe 15 Automatic welding machine A1 First area A2 Second area A3 Third area

Claims (5)

複数の配管における管端同士を突き合わせて溶接するための配管加工方法であって、
前記溶接を行う前に、各配管における管端から軸方向第1距離までの第1領域に開先を形成するために、
前記配管における前記管端から軸方向第1距離より長い第2距離までの第2領域の内周面に対して前記配管の径方向外方へ向けて圧力を加えて前記配管の前記第2領域における径を拡大させ、
前記第2領域における径を拡大させた後、前記配管における前記第2領域から前記第1領域を除いた第3領域における外周面に対して前記配管の径方向中心へ向けて圧力を加える治具を装着し、
前記治具を装着した状態で前記配管の前記第1領域に対して開先加工を行い、
前記開先加工を行った後、前記治具を装着した状態で前記第1領域に前記開先が形成された配管同士を突き合わせ、互いに突き合せられた前記配管同士を仮固定する、配管加工方法。
A piping processing method for butting and welding the pipe ends of multiple piping,
Before performing the welding, in order to form a groove in a first region of each pipe from the pipe end to a first distance in the axial direction,
The second region of the piping is applied radially outwardly to the inner circumferential surface of the second region of the piping from the pipe end to a second distance longer than the first axial distance. by increasing the diameter of
After enlarging the diameter in the second region, a jig that applies pressure toward the radial center of the pipe on the outer peripheral surface of the third region of the pipe excluding the first region from the second region. Attach the
performing beveling on the first region of the piping with the jig attached;
After performing the groove processing, the pipes in which the grooves have been formed in the first region are butted against each other with the jig attached, and the pipes that are butted against each other are temporarily fixed. .
前記仮固定を行った後、本溶接を行う前に前記治具を取り外す、請求項1に記載の配管加工方法。 The piping processing method according to claim 1, wherein the jig is removed after performing the temporary fixing and before performing the main welding. 前記治具は、前記配管の前記第3領域における外径に応じた円弧状の切り欠きを有する複数のピースを含み、前記第3領域の外周面に、前記複数のピースにおける切り欠き部分のそれぞれを当接させた状態で、前記複数のピース同士を固定可能であり、
前記治具を装着する際に、複数のピースのうちの何れか1つに対して圧力を加えた状態で前記ピース同士を固定する、請求項1または2に記載の配管加工方法。
The jig includes a plurality of pieces having arcuate notches corresponding to the outer diameter of the third region of the piping, and each of the cutout portions of the plurality of pieces is formed on the outer peripheral surface of the third region. The plurality of pieces can be fixed to each other while in contact with each other,
The piping processing method according to claim 1 or 2, wherein when installing the jig, the pieces are fixed while applying pressure to any one of the plurality of pieces.
前記開先加工は、自動加工機によって行われ、
前記自動加工機は、タッチプローブを備え、
前記開先加工の際に、前記治具が装着された配管が所定場所に設置された状態で前記タッチプローブを前記配管の前記第1領域における所定位置に接触させることにより、前記配管の所定寸法を計測し、
前記所定寸法を用いて予め定められた条件を満たすかどうかを判定し、前記条件を満たす場合に前記開先加工を実行する、請求項1または2に記載の配管加工方法。
The bevel processing is performed by an automatic processing machine,
The automatic processing machine includes a touch probe,
During the bevel processing, the touch probe is brought into contact with a predetermined position in the first area of the pipe with the pipe equipped with the jig installed at a predetermined location, thereby forming a predetermined dimension of the pipe. Measure the
The piping processing method according to claim 1 or 2, wherein it is determined whether a predetermined condition is satisfied using the predetermined dimension, and the groove processing is executed when the condition is satisfied.
前記配管は、外管と内管とが間隙を有した状態で同心円状に配置される多重管の内管である、請求項1または2に記載の配管加工方法。
3. The piping processing method according to claim 1, wherein the piping is an inner tube of a multi-layered tube arranged concentrically with an outer tube and an inner tube having a gap therebetween.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5844994B2 (en) 2011-04-21 2016-01-20 株式会社ブリヂストン Manufacturing method of tire belt
WO2017208280A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 川崎重工業株式会社 Pipe support device and pipe centering device

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