JPH02229673A - 全周溶接装置 - 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〕 干渉物がある部材（以下本体とも記する）に，この干渉
物の近傍で他部材（以下パイプとも記する）を、この干
渉物を避けながら、ＴＩ（４接などによって溶接できる
全周溶接装置ζこ関する。

〔従来の技術〕

例えば，本体に隣接する２本のパイプを溶接する場合、
第１のパイプを本体に溶接する際には干渉物が無いから
問題なく溶接できるが、この＠１のパイプの近傍に第２
のパイプを溶接する際には先に溶接した第１のパイプが
干渉物となるため、１回では第２のパイプの全周溶接が
できず％溶接トーチの角度等を変えての追加溶接が、従
来のこの種の溶接作業では必要であった。また、２本の
パイプを仮止めしておいてから全周溶接する場合でも、
相互に干渉物となるため、前記と同じく１回では全周溶
接ができず追加溶接が必要であった。

この糧の溶接作業では、前記の２本のパイプだけでなく
、溶接しようとする本体に突起や既に部品が溶接されて
干渉物があり、この干渉物の近傍にパイプあるいは他の
部品を溶接する場合でも前記と同じく１回では全周溶接
ができず追刀Ｅｌ］ｌが必要であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４図は、従来例の塔接工程説明図で、（ａｔは本体４
に既に第１のパイプ６が溶接され、これに隣接して第２
のパイプ８を溶接する場合を示し、本体４と＠２のパイ
プ８との溶接部１０に向かって溶接トーチ１４を接近さ
せて溶接を開始しようとする状態を示す斜視図である。

（ｂ）と（ｃ）とは（ａ）の平面図で、（ｂ）は第１工
程、（ｃ）は第２工程を示す図である。

（ｂ）に示すように、第２のパイブ８の俗接部１０に沿
つて実線で示す第１の位置にあるトーチ１４を矢印１５
の時計回り方向に回転させながら溶接を行っていくと、
隣りのｉｌのパイプ６が干渉物６となり、二点鎖線で示
す第２の位置にきたとき−こトーチ１４が衝突するため
、図で示す角度βだけ溶接できない部分が残る。前記の
説明と逆に、トーチ１４を固定して本体４を第２のパイ
プ８の中心線によウて矢印１５の反時計回りに回転させ
なからｇ接部１０の溶接を行っても同様の理由で、角度
βだけ溶接できない部分が残る。そこで、（ｃｌに示す
ように、溶接部１０に対してわずかに偏同させた冥線で
示す第３の位置に溶接トーチ１４を移動させて追刀ｎ溶
接を行う。

このように１本の溶接トーテ１４で溶接部の溶接を行う
従来の溶接装置にあっては、本体４に突起や前記第１の
パイプ６などが餠接されていて、この近傍に第２のパイ
プ８を溶接する場合には，突起や第１のパイプ６が干渉
物６となるために，１回では第２のパイプの全周溶接が
できず、溶接トーチ１４の角度を変えての追加＃３接が
必要であった。

すなわち、溶接作業が一時中断されてから追７ＪＯ　溶
接を行うため，単に溶接工数が多くなるたけでなく、溶
接部１０の溶接品質も不安定になることがあり、万一溶
接部１０の溶接が完全でないときは％製品（例えば化学
プラントに多用される差圧計の外殻）として実際に使用
されたときに、流体の漏れや溶接部からの破損を招き、
この製品を使用したプラントなどに重大な災害を招くこ
とがあるという問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、所定溶接部近傍に干渉物がある部材に
、パイプなどの断面円形状の他部材を、干渉物を避けな
がら、自動的に溶接することのできる全周溶接装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、所定溶接部近傍に干渉物がある部材に断
面円形状の他部材を溶接する全周醪接装置であウて、前
記干渉物のある部材を支持固定した状態で正逆方向に回
転可能な回転テーブルと、前記回転テーブルの回転角を
検出する検出手段と、先端が溶接部を向き、かつ駆動機
構により前記回転テーブルの回転の中心葱に対して傾斜
した互いに異なる２方向に沿って前後動する２本の溶接
トーチとを備え、前記他部材を前記干渉物のある部材に
仮止めし、さらｆこ，この他部材の中心Ｗが前記回転テ
ーブルの回転の中心臓に一致するよう干渉物のある部材
を回転テーブルに固定したのち、前記回転テーブルを回
転させるとともに前記２本の溶接トーチを前記検出手段
から送出される信号に基づいて前記干渉物を避けるよう
に交互に作動させて前記溶接部の全周溶接を行う全周ｆ
Ｉｊ接装置により達成される。

〔作用〕

干渉物がある部材に、この干渉物の近傍ｌこ他部材を溶
接するに際して、まず、干渉物がある部材と他部材とを
仮止めしてから、他部材の中心線を回転テーブルの回転
の中心線にほぼ一致させて、干渉物のある部材を回転テ
ーブルに取付け，回転テーブルを回転させるとともに回
転テーブルの回転角を検出する検出手段から送出される
信号に基づいて２本の溶接トーチを干渉物を避けなから
父互に作動させるようにしたため、溶接トーチが干渉物
に当接することがなく，干渉物のある部材と他部材との
溶接部の全周溶接を自動的に行うことができる。

〔冥施例〕

本発明の実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明する
。第１図は全周溶接装置の全体を示す正面図、第２図は
ｉｌ図の王要部の平面図である。

なお、第１図は第２図を矢印八方向から見た図である。

また、第３図は実施例の溶接工程説明図である。

第１図と第２図に示すように、本体４には干渉物６（第
１のパイプ６）があり、この本体４の干渉物６の近傍に
第２のパイプ８（以下単にパイプ８とも記する）を溶接
，すなわち、ｆｌ部１０の全周塔接を行う装置が本発明
の全周溶接装置である。

溶接を行う前に、本体４とパイプ８とをスポット溶接あ
るいは本体４にパイプ８と嵌合する嵌合穴を設けること
などにより仮止めし、さらｌこ、パイプ８の中心？ａ　
８　ａを前記回転テーブル２の回転の中心ＩｉＩ２　ａ
に一致させて本体４を回転テーブル２上の固定ブロック
２１に取付け固定しておく。

図示のように、全周溶接装置は、先端が本体４とパイプ
８とのｇａ部１０を同き、かつ、回転テーブル２の回転
の中心Ｍ　２　ａに対して互いに異なる矢印１１　ａ　
，　１ｌ　ｂで示す斜め方同に、（例えばエアーシリン
ダー等の）駆動機構１２ａ，１２ｂによって前進−後退
される２本の溶接トーチ１４ａ，１４ｂを備えている。

すなわち、後述するように回転テーブル２を矢印１５の
方向に正逆回転させるとともに２本の醪接トーチ１４ａ
，１４ｂを前記干渉物６を避けながら交互に作動させる
ことにより，溶接部１０の全周を溶接することが可能に
なる。

また、．第２図に詳細に示すように、回転テーブル２の
外周には長短２つの位置決めドッグ１６　ｊ１７がテー
ブル外周上の所望の位置に固定することができるように
調節自在に設けられている。さらに、回転テーブル２の
周辺には回転角を検出する手段として，長い万の位置決
めドツダｌ６により動作するリミットスイッチ１８，１
９、および短い万の位置決めドッ９’１７ｌこより動作
するリミットスイッチ加の３つのリミットスイッチが同
高に配置されている。

以下、上記の如く構成された全周溶接装置の動作につい
て説明する。溶接開始前の待機状態においては、２本の
溶接トーチ１４ａ，１４ｂは後退した状態にある。また
、３つのリミットスイッチのうちリミットスイッチ１８
だけが位置決めドック１６によりＯＮされた状態になっ
ており．回転テーブル２が原点位置にあることを検知し
ている。なお、本冥施例では、位置決めドッダ１６の位
置を、ドッダの中心線が回転テーブル２ζこ固定された
本体４上の２本のパイプ（第１のパイプ６と第２のパイ
プ８）を結ぶ直線の延長線と一致するような位置に設定
している。いま，不図示の操作スイッチを介して溶接開
始の信号を入力すると、まず、一万の溶接トーチ１４ａ
が溶接部１０に向かい前進し、所定位置で停止する。次
に、溶接トーチ１４ａの先端部にアークが発生するとと
もに、回転テーブル２が反時計回りの方向に回転も始め
、溶接部１ｏの溶接が開始される（溶接開始の信号が入
刀され所定時間が経過すると、アークが発生し，回転テ
ーブルが回転するようシーケンサで制御されている）。

やがて、回転テーブル２が原点位置から角度α（約２５
０度）だけ回転して、位置決めドッグ１６によりリミッ
トスイッチ１９がＯＮされると，アークが切られるとと
もに回転テーブル２が停止する。すなわち、本体４は二
点鎖線で示す４ａの位置になり、本体４上の干渉物６は
６ａの位置となる。続いて、一万の溶接トーチ１４ａが
後退し、もう一万の溶接トーチ１４ｂが溶接部１０に向
かい前進し、所定位置で停止する。さらに，溶接トーチ
１４ｂの先端部からアークが発生するとともに、回転テ
ーブル２が時計回りの方向ｌご逆転し始め、溶接部１０
の残りの部分の尋接が行われる。残りの部分の醪接が完
了し、短い万の位置決めドッタ１７によりリミットスイ
ッチ加がＯＮされると，アークが切られる。なお、リミ
ットスイッチ加は、これよりも前に回転テーブル２が反
時計回りの方向に回転する途中でも位置決めドッグ１７
によりＯＮされるが、このリミットスイッチ回には、２
回目ζこＯＮされた時点ではじめてアークを切る信号を
送出するように、カウンター回路が接続されている。ア
ークが切られた後も回転テーブル２は回転を続けるが、
位置決めドッグｌ６によりリミットスイッチ１８が再び
ＯＮされ、原点位置に復帰したことが検知された時点で
停止する。最後に溶接トーチ１４ｂが後退して一連の動
作が終了する。

また、第３図は実施例の溶接工程の概略を説明するため
の溶接工程説明図で、（ａｌからげ）の順序で溶接が行
われることを示している。なお、説明を簡単にするため
、図では溶接トーデ１４ａ，１４ｂ，および、第１のパ
イグ６（干渉物），第２のパイプ８以外の部材を省略レ
ている。

第３図（ａｌは、干渉物６が既に醪接されている図示を
省略した本体に第２のパイプ８を仮止めしたのち、この
第２のパイグ８の中心線と図示を省略した回転テーブル
の中心＃ｌＩ２　ａとが一致するように、本体を回転テ
ーブルに取りつけな溶接前の状態を示す図である。図で
俗接トーチ１４ａ，１４ｂから溶接部１０に向けて引い
た破線は、溶接トーチ１４ａ，１４ｂの前進，後退の経
路を示している。

第３図（ｂｌは、溶接トーチ１４ａが溶接部１０に向か
ウて矢印１１ａの方向に前進させられ、この位置から回
転テーブルとともに本体を矢印１５の反時計回りに回転
させて、溶接を開始しようとする状態を示す図である。

第３図（ｃ）は、回転テーブルとともに本体を矢印１５
の反時計回りの万同に回転させて、溶接トーチ１４ａに
よって溶接部１０の溶接が行われ、角度α（約２５０度
）の溶接がなされた状態を示す図である。

この位置で溶接トーチ１４ａに干渉物６が当接するため
角度β（約１１０度）だけ溶接されない部分が残る。

第３図（ｄ）は、溶接トーチ１４ａを溶接部１０から矢
印１１ａの方向に後退させ、代わりに溶接トーチ１４ｂ
を溶接部に向けて矢印１ｌｂの方同に前進させ、未溶接
の角度βの部分の溶接を開始しようとする状態を示す図
である。この状態から回転テーブルとともに本体を矢印
１５の時計回り方向に回転させながら、溶接トーチ１４
ｂによって角度βの部分の俗接を行う。

第３図（ｅ）は、角度βの部分の尋接が終わり、第２の
パイプ８の全周溶接が終了した状態を示す図である。

第３図（ｆｌは．回転テーブルをさらに矢印１５の時計
回り万同に回転させ、原点位置に復帰させる状態を示す
図である。なお、回転テーブルが原点復帰した時点で溶
妥トーチ１４ｂは矢印１ｌｂの万同に後退する。

ｔ後に回転テーブルから第２のパイプ８を溶接した本体
を取り外して，１サイクルの溶接工程を終了する。

本発明によれば、上記説明のようにして、所定溶接部近
傍に干渉物（第１のパイブ６）がある部材（本体４）ｌ
こ断面円形状の他部材（第２のパイプ８）を自動溶接す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、干渉物がある部材に、この干渉物の近傍に他
部材を溶接する場合に、まず干渉物がある部材に他部材
を仮止めしてから，他部材の中心線を回転テーブルの回
転の中心紐にほぼ一致させて干渉物がある部材を回転テ
ーブルに取付け、回転テーブルを回転させて２本の溶接
トーチを干渉物を避けながら交互に、干渉物がある部材
と他部材との溶接部に向かって前進，後退させて溶接を
行うようにしたため、従来技術のよう（こ、干渉物のた
めに生じる未溶接部を、段取りを変えて追加屡接する必
要がないから，溶接作業の一時中断がなくなり、溶接工
数が低減されるだけでなく、溶接部の溶接品質が安定す
るという効果が得られる。

また、干渉物がある部材を１回取り付けるだけで溶接部
の全周溶接ができるため、溶接作業の自動化が可能にな
るという効果が得られる。さらに、装置構成を間易なも
のとしたので、信頼性、コストの面からみても有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

ｉｉ図乃至第３図は本発明の実施例を示す図で、第１図
は全周溶接装置の全体を示す正面図で後記する第２図を
矢印八方向から見た図、＠２図は第１図の生要部の平面
図、第３図は実施例の溶接工程説明図で，（一は溶接前
の状態を示す図、（ｂ）は溶接トーチ１４ａによクて溶
接を開始しようとする状態を示す図、（ｃ）は溶接トー
チ１４ａによクて角度αのＦｊ　ｍ　１０　ａがなされ
角度βだけ溶接されない部分が残る状態を示す図、（ｄ
）は溶接トーチ１４ｂによワて角度βの部分溶接を開始
しようとする状態を示す図、（ｅ）は溶接部の全周溶接
が終了した状態を示す図、（ｆ）は溶接トーチ１４ｂを
後退させた状態を示す図、第４図は従来の溶接工程説明
図で、（ａ）は溶接部に向かって溶接トーチを接近させ
て溶接を開始しようとする状態を示す斜視図、（ｂ）と
（ｃ）とは（ωの平面図で、（ｂｌは第１工程、（ｃ）
は第２工程を示す図である。 ２：回転テー．プル、４：干渉物がある部材（本体）、
６：干渉物（第１のパイプ）、８：第２のパイプ、１０
　：　溶接部、１２ａ　＊　１２ｂ　：駆動機信、１４
ａ　，　１４ｂ　：　浴ａ　トーチ、１６．１７：位置
決めドッグ，（ｂ） （ｃ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）所定溶接部近傍に干渉物がある部材に断面円形状の
   他部材を溶接する全周溶接装置であって、前記干渉物の
   ある部材を支持固定した状態で正逆方向に回転可能な回
   転テーブルと、前記回転テーブルの回転角を検出する検
   出手段と、先端が溶接部を向き、かつ駆動機構により前
   記回転テーブルの回転の中心線に対して傾斜した互いに
   異なる２方向に沿って前後動する２本の溶接トーチとを
   備え、前記他部材を前記干渉物のある部材に仮止めし、
   さらに、この他部材の中心線が前記回転テーブルの回転
   の中心線に一致するよう干渉物のある部材を回転テーブ
   ルに固定したのち、前記回転テーブルを回転させるとと
   もに前記２本の溶接トーチを前記検出手段から送出され
   る信号に基づいて前記干渉物を避けるように交互に作動
   させて前記溶接部の全周溶接を行うようにしたことを特
   徴とする全周溶接装置。