JPH02126513A - 自動溶接機用複合ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば輸送用管路（パイプライン）等の敷設
、又は補修作業において溶接を行う自動溶接機に接続さ
れる自動溶接用のケーブルに関する。

〔従来技術〕

地下に埋設された気体、又は液体等の輸送用管路（パイ
プライン）が老朽化した場合には、これを敷設状態のま
ま修復することが要求される。このような場合には、管
路内へ挿入され、管内面から補修溶接を行う自動溶接機
が使用されることがある。

一般に自動溶接機を稼働させる為には、動力用ケーブル
、制御信号用ケーブル、溶接電力用キャブタイヤケーブ
ル等が必要である。

動力用ケーブルは、溶接機に装備されたモータ等を作動
させる為のものであり、これの作動制御を行う為のケー
ブルが制御信号用ケーブルである。

ところで、制御信号用ケーブルは、溶接電力用キャブタ
イヤケーブル及び動力用ケーブルによって発生する磁界
、高周波ノイズによって誘導電流が発生し、モータを誤
動作させたり、モータの作動状況を検知する信号の出力
値に誤差を生じさせて制御装置に誤った指令を与えてし
まうという問題があった。特に音声及び画像信号におい
ては難聴及びノイズ画像をひきおこす。

この為、制御信号用ケーブル及び動力用ケーブルを各別
のブリカケ−プルに収納することによって離隔させて、
上述の不都合を防止している。

また、溶接トーチの位置、又はアークを監視する為にＴ
Ｖカメラが設けられている場合もあり、その為の同軸ケ
ーブルは引張り時の伸びが小さいので、断線を防止する
為に引張り力が加わらないように制御信号用ケーブルに
所定間隔で弛ませて固定しである。

つまり、溶接電力用キャブタイヤケーブル、動力用ケー
ブル、制御信号用ケーブルは夫々別々に自動溶接機に導
かれており、これらの他には溶接アークのシールドガス
等を輸送する為のガスホースも導いである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の如き管路内に挿入される自動溶接機は
、管径及び安全上の理由から作業者が管内に入れないと
いうことを前提として製造されたものであり、所期の溶
接品質を確保する為に多数のモーフ及びセンサを設けて
自動化率を高めている。この為、ケーブル本数が著しく
多くなり、その取り扱いが非常に繁雑である。

また、道路下の既設管を補修する場合には、自動溶接機
を管内に挿入する為の地下ビットが必要であるが、これ
の数は補修費用及び環境障害を抑制する為にも少ないほ
うが望ましい。そうするとケーブルは必然的に長いもの
が必要になり、一般に１００ｍ以上のものが要求される
ことになるが、ケーブル長が長くなる程、制御信号用ケ
ーブルが受ける誘電障害は大きくなるので、油述した対
策では不十分となる。

更に自動溶接機は管路内を走行移動するので、自動溶接
機の動きに応じてケーブルを繰り出したり、引き戻すこ
とが必要であるが、ケーブルが多数本で、しかもＴＶカ
メラ用の同軸ケーブルのように引張り力に弱いケーブル
も含む場合には、その装置構成及び取り扱いが複雑にな
ると共に保管も容易でない。そして管内では溶接機に連
結される補助台車によって踏まれたり、ケーブル同士、
又は管内面と摺り合わされることによってケーブルが損
傷するという問題も発生する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、引張
り力に弱いケーブルを含む自動溶接を行わしめるのに必
要な多数本のケーブル類を誘電障害及び損傷に対する防
止策を施し、更に溶接アークのシールドガス及びエアシ
リンダ等の作動流体輸送用のホースも加えて１木化した
自動溶接機用ケーブルの提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る自動溶接機用ケーブルは、自動溶接作業を
行わせる為に溶接機に接続される自動溶接機用複合ケー
ブルであって、電磁シールドを施した制御系ケーブルと
、動力系ケーブルと、溶接電力用キャブタイヤケーブル
と、シールドガスホースを含む作動流体輸送系ホースと
、テンションロープとを具備してなり、前記テンション
ロープの周囲に前記複数のケーブル及びホースを撚合せ
て樹脂被覆してなることを特徴とする。

（作用〕 制御系ケーブル、動力系ケーブル、溶接電力用キャブタ
イヤケーブル及び作動流体輸送系ホースはテンションロ
ープの周囲に撚合されて樹脂被覆され、１本の自動溶接
機用複合ケーブルが構成される。制御系ケーブルは電磁
シールドが施されているので動力系及び溶接電力用キャ
ブタイヤケーブルによる誘電障害を受けない。また、ケ
ーブルの引張り力に対しても断線を起こしにくくなる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。自動溶接機としては、本出願人が提案してい
る管内施工方法（特開昭６３−１５８３８６号公報）を
実施する装置、つまり管内面用の自動溶接機を例にとっ
て説明する。第１図は、その概略構成図であり、地下に
埋設された補修溶接の対象となる既設管路（以下管路と
いう）Ｓの両端部にはビットＰ、、Ｐ２が築造されてお
り、各ビットに各別に配設されたウィンチＷ、、Ｗ２間
に管内を挿通させてガイドロープＲが張架されている。

各作業機は１つの作業ユニットを構成し、ガイドロープ
Ｒを伝って管内を移動するようになっており、その作業
ユニソＩ・は、前側から順に球形のガイド台車Ａ１．溶
接台車Ｂ、該溶接合車Ｂに供給する溶接ワイヤ等を備え
るカート台車Ｃ１作業ユニットを管内に移動させる為の
牽引力を発生する牽引台車り及び前記ガイド台車Ａ１と
同一構成のガイド台車Ａ２によって構成されている。各
台車はガイドローブＲを夫々軸心位置に挿通させるよう
になっている。

牽引台車りは、例えばキャプスクンウインチを内蔵して
おり、これによって駆動されるドラムにガイドロープＲ
を数回巻回させ、その摩擦力を保持した状態でドラムを
回転させることにより、ガイドロープＲに対する牽引力
を発生させ、その反力によって自身を移動させるように
なっている。

これにより牽引台車りに連結された各台車、つまり作業
ユニットは管路Ｓ内を自由に移動できる。

ガイド台車Ａ＋、Ａｚは、これらの間に連結しである作
業台車が曲管部を円滑に通過できるようにガイドロープ
Ｒを管の軸心に位置させる為に設けてあり、また、前側
のガイド台車Ａβにあっては補修溶接箇所を管外に設置
したモニタＴＶにて察知する為のＴＶカメラ（図示せず
）を、また後側のガイド台車Ａ２にあっては走行距離を
検出する為にガイドロープＲを伝う量を検出するポテン
ショメータ（図示せず）を夫々備えるものである。

溶接台車Ｂは、前部に溶接トーチＢ１を配設し、管内面
の円周溶接に対処すべく、溶接トーチＢを管路Ｓの周方
向へ回転するモータと、管路Ｓの管軸方向及び径方向へ
移動するモータ（共に図示せず）とを夫々内部に備え、
これらの作動状況は図示しないポテンショメータの出力
値によって検出するようになっている。また、？容接合
車Ｂは溶接時に管路Ｓ内に自身を固定する為の図示しな
いエアシリンダを用いてなるクランプ機構を備えている
。

前記溶接トーチＢ１には溶接状況を監視する為の図示し
ないＴＶカメラが２基、溶接トーチＢ１の周方向の両側
に設けであると共に、溶接線を倣う為の倣い装置Ｂ２に
も図示しないＴＶカメラが１基装備しである。つまり、
ＴＶカメラはガイド台車へに備えたものを含めて４基装
備されている。

更に溶接台車Ｂ、又は後続のカート台車Ｃには溶接時の
音を検出するマイクロフォン（図示せず）が取付けであ
る。

なお、溶接台車Ｂには上述した駆動装置及びセンサ類以
外にも例えば溶接ワイヤを溶接トーチＢ１へ送給する為
のモータ及び、これの送給速度を検出するタコジェネレ
ータ等、種々の駆動装置及びセンサが装備されている。

さて、以上の如く構成された作業ユニットにあっては、
本発明に係る自動溶接機用複合ケーブル（以下、複合ケ
ーブルという）Ｌが接続され、該ケーブルしはビットＰ
　＋に設置された図示しないケーブル順送機によって操
り出し、又は引き戻しが行われるようになっており、ケ
ーブルＬの他端部は地上に配設された、図示しない制御
装置、電源ｇｉＺ、　　シールドガスボンベ及びニアコ
ンプレッサと接続されている。

第２図はケーブルＬの断面図である。該ケーブルしは、
前記制御系ケーブルとして音声及び画像信号用ケーブル
１と、制御信号用ケーブル２とを備え、これらと動力用
ケーブル３．溶接電力キャブタイヤケーブル４及びガス
ホース５をテンションロープ６を中心として撚合せて被
覆したものである。以下、具体例と共に順に説明して行
く。

（１）音声及び画像信号用ケーブル 前記ＴＶカメラ用の同軸ケーブル１１が４木と、マイク
ロフォン用のケーブル１２とからなり、ケーブル１２は
同軸ケーブル１１と引張り強度を等しくする為にツイス
トを組んで構成される４本のケーブルを内蔵し、電源及
び信号用に夫々２本ずつ使用する。これらのケーブルは
いずれも電磁シールド被Ｆｉｌｌａ、又は１２ａを施し
てあり、芯材としてジュート糸１３を複合し、これらを
例えば１２０　ａｍピンチで撚合せた後、祇テープ巻き
の上、細軟銅線の編み組みによる電磁シールド被覆１４
を施したものである。このように２重電磁シールドとす
ることによって動力用ケーブル３及び溶接電力キャブタ
イヤケ−プル４による誘電障害を防止すると共に、最終
ケーブル化による撚合せによって２重撚合せとすること
によって引張り力に弱い同軸ケーブル１１及びマイクロ
フォン用ケーブル１２の伸び率を補い、断線を防止して
いる。

（２）制御信号用ケーブル 溶接機内のモータ類の制御線、モータ作動状況を検知す
る為のポテンショメータのリード線等の複数本の信号ケ
ーブル２１を１本化したものであって、信号ケーブルと
して通常、０．５　ｍｍ２（ＤＣ２４ＶＸ０．ＩＡ）の
ものを３０〜６０本使用し、これらをジュート糸よりな
る芯材２２の周囲に撚合せ、祇テープ巻きの上、細軟銅
線の編み組みによるシールド被覆２３を施し、樹脂被覆
したものである。

（３）動力用ケーブル 溶接機内のモータ類を作動させる為の動力線であり、０
．５　ｕ＋”　〜２．０　＊鳳”　　（ＡＣ２５０Ｖ　
　ｘｌＯＡ　）　（７）動カケープル３１を３０〜６０
本使用し、これらをジュート糸の周囲に撚合せて樹脂被
覆しである。なお、この中にはＴνカメラの光源用のケ
ーブルも含む。

（４）溶接電力用キャブタイヤケーブル溶接機が電源装
置より遠くなる程、電圧降下が太き（なるので、これを
防止すべく３８龍２以上（ＤＣ１００Ｖ　Ｘ２００Ａ）
のものが必要であり、例えば６０ｍ膳２のクロロブレン
キャブタイヤケーフ゛ルヲイ吏用することができる。

（５）ガスホース 溶接アークのシールドガス（例えばＭＡＧ溶接において
はアルゴンガス及び炭酸ガスの混合ガス）及びエアシリ
ンダ等の作動器用のガス（窒素、又は空気）の輸送用ホ
ースであり、本実施例においては、内径約６龍の合成樹
脂製耐圧（２０ｋｇ　／　ｃｍ２）ホースを１本ずつ使
用することができる。なお、作動器が油圧駆動によるも
のであれば、当然、油圧ホースに代えれば良い。

（６）テンションロープ テンションロープは、上述のケーブル及びホース類に引
張り力が不必要にかからないようにする為にも、引張り
強さが大きく、伸び率が小さいことに加えて柔軟性を有
するものを必要とする。ロープの耐力は、ケーブル長及
び取り扱う環境によって異なる。例えば、本実施例にお
ける管内面溶接機に使用する場合に、管路Ｓ内に９０度
エルボが８個程度介装され、管路長が１００ｍであると
きには、２００　ｋｇ以上の耐力が必要となる。このよ
うなロープとしては、例えばアラミツド繊維よりなるロ
ープを樹脂被覆したものを用いることができる。

次に以上のケーブル及びホース類を用いて複合ケーブル
Ｌを作製する手順について示す。

まず、テンションロープ６の周囲に音声及び画像信号用
ケーブル１．制御信号用ケーブル２．動力用ケーブル３
．溶接電力用キャブタイヤケーブル４及びエアホース５
を、ジュート糸を用いる充填材７と共に円形断面を成す
ように撚合せる。

そしてこれに祇テープを巻き、更に綿糸編組したものに
、合成樹脂被覆８を施す。この被覆には例えば摩擦係数
の小さいポリウレタン樹脂を２〜５■鳳の厚さに形成す
ることによって管路内面に対する耐損傷性を付与するこ
とができる。

この結果、−例として外径４０龍の１本の複合ケーブル
Ｌが完成する。

なお、本実施例においては、管内面用の自動溶接機に使
用する場合を示しであるが、当然、これに限定されるも
のではな（、管外面、又は他の被溶接物に対する自動溶
接機に使用できることは言うまでもない。

〔効果〕

以上の如く本発明に係る自動溶接機用複合ケーブルにお
いては、従来、溶接機まで別々に導かれていたケーブル
類及びホースを１本化することによって取り扱いが非常
に容易になり、各ケーブル同士の摺り合わせによる損傷
を防止できることから、管内面用の自動溶接機に使用す
る場合には、台車の軸心付近に配設する等して台車によ
る踏み付けを防止し易くなり、保管も巻取りドラム１つ
で済むようになった。また、制御系ケーブルは電磁シー
ルドを施して２重に撚合せであるので、誘電障害を防止
でき、ノイズによる誤動作が起こることがなく、断線の
虞もない。

更に中心にはテンションロープを配しであるので、伸び
を抑制でき、外側に樹脂被覆を施すことによって管内面
等に対する耐損傷性及び滑動性が良好となり、管路内の
引き回しにも安心して対処できる等、本発明は優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動溶接機用複合ケーブルを使用
する管内面自動溶接装置の概略構成図、第２図は自動溶
接機用複合ケーブルの断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動溶接作業を行わせる為に溶接機に接続される自
   動溶接機用複合ケーブルであって、電磁シールドを施し
   た制御系ケーブルと、 動力系ケーブルと、 溶接電力用キャプタイヤケーブルと、 シールドガスホースを含む作動流体輸送系ホースと、 テンションロープと を具備してなり、前記テンションロープの周囲に前記複
   数のケーブル及びホースを撚合せて樹脂被覆してなるこ
   とを特徴とする自動溶接機用複合ケーブル。