JPH02284839A - 熱交換器水室鏡の位置決め装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、給水加熱器等の熱交換器に使用される半球中
空状の水室鏡にマンホール座等の座を取付ける場合の熱
交換器水室鏡の位置決め装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に給水加熱器の熱交換器は、第５図に示すように蒸
気の通る本体胴５０の開口を管板５１で閉塞し、この管
板５１に給水人口３、給水出口４およびマンホール２を
有する水室鏡１を取りつけて構成している。給水人口３
から水室鏡１内に入った給水は、本体胴５０内のＵ字管
５２を通って蒸気と熱交換したのち再び水室鏡１内にも
どって給水出口４から出る。

従来、給水加熱器の水室鏡１に取付くマンホール座２お
よび給水出入口座３，４の位置決め作業は、座が取付く
部位のガス切断作業前とガス切断後の開先加工前、更に
座を合わせた後の外側（表側）′ｆＪ接前、その後内側
（裏側）溶接前の各作業種の変更時ごとに行っている。

特に溶接作業については、外側ばかりでなく内側につい
ても行うため、内側のマンホール座、給水入ロ座、給水
出ロ座の合計６ケ所の位置決め作業を行っている。これ
ら一連の作業の位置決め回数を１ケの水室鏡で数えると
、ガス切断で３回、開先加工で３回、外側溶接３回、内
側溶接３回の合計１２回位置決めを行っている。

これらの位置決め作業は、第７図から第１０図までの治
具を使用して行っているが、これらはすべて第１０図の
ように水室鏡１にワイヤー３１を巻き、天井クレーンで
吊り上げながら行っている。このように、常に天井クレ
ーンを使用して行う位置決め作業では膨大な作業時間と
多大な労力を必要とするため、能率的な方法とはいえず
改善が望まれていた。

（発明が解決しようとする課題） 水室鏡ｌにマンホール座２及び給水出入口座３゜４を取
付ける手順として、取付部のケガキ、穴明け、開先加工
、外側溶接および内側溶接があるが。

すべて製作（加工）場所が違っている。これに加えてこ
れら各作業は、加工機器の特性及び作業性を向上させる
ため、水室鎮座加工部を常に真上の位置にくるようにし
なければならず、天井クレーンを用いて運搬、移動２反
転とそれに大まかな位置決めまでを行っている。

マンホール座の穴明け、開先加工、外側溶接は、第７図
のように水室鏡１を通常のターンテーブル２９に乗せ、
油圧ジヤツキ−２３にて前後左右の位置決めを比較的簡
単に行うことができる。ところが、給水入口座３．給水
出口座４の穴明け、開先加工および内外溶接作業は、水
室鏡１を傾斜させなければ、真上の位置で作業ができな
いため、第８図のように傾斜台２４を用いて６０’　に
傾斜させている。

そこで、問題となっているのが第８図のような傾斜した
水室鏡１の位置決め作業である。位置決め作業は、第８
図と第９図に示すように水室鏡１を天井クレーンのワイ
ヤ３１で吊り上げた後、６０゜傾斜した傾斜台２４にセ
ットするが、水室鏡１と傾斜台２４にケガかれたケガキ
線２８に合せ、しかも傾斜角度６０°が合うように傾斜
台２４と水室鏡１との間にライナー２５を入れて移動用
ジヤツキ２６およびジヤツキ受台２９ａで調整して水室
禁サポート３ｏで固定している。

この位置決めは、ターンテーブル２９の中心と水室鏡１
の座の中心を合わせるためのもので、座の取付部は水平
かつ垂直であることが重要である。

位置決め精度は、ターンテーブル２９上で水室鏡１を回
転させた時に座の中心の偏芯量が±０．５ｍ以内に入ら
なければならず、開先加工後の溶接時の位置決めが大変
である。位置決め作業は、天井クレーンにて大まかな位
置決めを行った後、油圧ジヤツキ−２７等を用いて位置
の微調整を行っている。

水室鏡１は、外径１４００φ〜２５００φ、製品重量３
〜１２　ＴＯＮまでいろいろなサイズがあるが、いずれ
にしても重量物である。この重量物の位置決め作業は、
天井クレーンを使用した手作業であり、各座１ケ所当た
りの作業時間は、３〜４人で２〜３時間かかっている。

ガス切断から溶接作業まで１ケ所の作業が完了するたび
にその都度運搬２位置決めを行っているので、能率面で
も良好な方法とはいえない。

ケガキ、ガス切断、開先加工、外側溶接は、水室鏡１の
外側で全て作業ができる。ところが、溶接については法
律で両側溶接の施行が義務づけられているため、水鏡室
１を内側に反転させ、３ケの各座を内側より溶接しなけ
ればならない。内側の位置決めは、マンホール座２の場
合は水室鏡１を水平に置く　（マンホール座の表が真下
にくるように置く）ことで位置決めとしては完了する。

一方、給水出入口座３，４の角度のついた座の内側の位
置決めは、第１θ図に示すようにマンホール座２をマン
ホール受は台３２に当てライナ３３で調整して給水出入
口座３，４が真下の位置にくるようにセットする。

内側の溶接は、可搬式の溶接装置（溶接機本体が回転す
る）を使用するため、水室鏡を回転させる必要はない。

この溶接装置は、座の内周を基準にセット固定されるた
め、水室鏡自体をターンテーブルに位置決めしないため
位置決め作業という点ではかなり楽なものである。

しかし、水室鏡を移動ＭＷｉするためには表側と同じよ
うに天井クレーンを用いて全て人間が手作業でワイヤか
け９位置決めを行っている。

以上のように、現状の位置決め作業は、重労働でしかも
多人数による長時間の作業となっている。

更に、移動、運搬は全て天井クレーンを使用しなければ
できない作業内容から、この位置決め作業の機械化への
改善を早急に行う必要があった。

本発明の目的は、水室鏡とマンホール座及び給水出入口
座の位置決め作業を能率よく、安全に行えるように開発
した熱交換器水室鏡の位置決め装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の熱交換器水室鏡の位置決め装置は、水室鏡のマ
ンホール座および給水出入口座を穴明け。

開先加工および溶接する場合に使用する位置決め装置に
おいて、相互に平面上で移動可能に二重構造とした上側
装置ベースおよび下側装置ベースと。

この上側装置ベース上に傾動可能に設けられ箭記水室鏡
のマンホール座を保持するクランプを有する下側テーブ
ルと、この下側テーブル上にこれと一緒に傾動可能に載
置され前記水室鏡を外側から保持するクランプを有する
上側テーブルと、前記上側装置ベース上に伸縮倒立可能
に設けられ前記上側および下側テーブルの外側に沿うて
直立する油圧シリンダと、この油圧シリンダの上端に設
けた前記上側テーブルを半転させる回転機構とを具備し
、前記水室鏡の外側加工時にはその水室鏡を前記上側テ
ーブルに搭載してクランプし、必要に応じて上側および
下側テーブルを水平位置および傾動位置に設定可能とし
、前記水室鏡の内側加工時には前記油圧シリンダの回転
機構を上側テーブルに噛合してこれを伸張したのち上側
テーブルを回転させ、しかるのち水室鏡のマンホール座
を下側テーブルにクランプし必要に応じて下側テーブル
を水平位置および傾動位置に設定するとともにその油圧
シリンダを上側テーブルとともに横倒するよう構成した
ことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明においては、水室鏡の外側を加工する時は、水室
鏡を上側テーブルにクランプし、必要に応じてこれを傾
斜位置にし、ガス切断、開先加工および溶接を実施する
。内側加工時には油圧シリンダーで規定の高さまで扛上
して反転させ、水室鏡のマンホール座を下側テーブルに
クランプして保持する。この状態で下側テーブルを傾動
したのち、ガス切断、開先加工および溶接を実施する。

この時には上側テーブルは不用であるので油圧シリンダ
ーとともに横倒おしにしておく。

（実施例） 以下本発明を第１図ないし第６図に示す実施例を参照し
て説明する。第１図は本発明の熱交換器水室鏡の位置決
め装置の全体の構成を示している。

同図において１位置決め装置は構成要素を大別すると、
水室鏡１を固定する二層の上側テーブル５および下側テ
ーブル６を支脚６０を介して装置回転用ターンテーブル
１９の二層の上側装置ベース１６および下側装置ベース
１７に載置し、この両側に上側テーブル上下用油圧シリ
ンダ７を設けて構成されている。

水鏡室１の位置決めは、クランプ用油圧ジヤツキｌＯで
クランプ９を押して固定する。この固定はテーブル５の
中心に水室鏡１がくるように位置決めする。位置決め完
了後にターンテーブル１９を回転させて座中心部がター
ンテーブル１９の中心部と合っているかを確認し、合っ
ていなければ再度クランプを解除し、ジヤツキ１０で押
しながら芯を合わせる。

また上側テーブル上下用油圧シリンダ７の上端に上側テ
ーブル５の回転用モータ８ａおよびモータスライド装［
８ｂを有し、その回転用モータ８ａで上側テーブル回転
用平歯車１４を回転させ、この平歯車１４と噛合する上
側テーブル回転用平歯車１３を上側テーブル５の中心軸
の外周面に設けている。さらに油圧シリンダ７の下端に
油圧シリンダ傾斜モータ１５を有する。さらに支脚５０
の中央にテーブル回転用モータ１１、その側方にテーブ
ル傾斜用モータ１８を設け、装置ベース１６．１７の間
に装置移動用モータ１２ａおよび装置移動用ボールギヤ
１２ｂを設けている。

両側の支脚６０．６０の間に軸６１で枢着されて軸受板
６２を設け、この軸受板６２の上部に下側テーブル６が
回動できるように支持されている。そしてこの軸受板６
２には、第２図のように支持腕７０を介してテーブル回
転用モータ１１が取りつけられ、その歯車６３が下側テ
ーブル６の下面に設けた歯車６４とに噛合するよう構成
されている。

さらに下側テーブル６の下面に略々半円形状の傾動歯車
６５．６５が両支脚６０，６０の外側に対向して取りつ
けられ、この両傾動歯車６５．６５に噛合する歯車６６
、６６がテーブル傾動用モータ１８の軸６７で回転され
る。装置ベース１６．１７の間に装置移動用モータ１２
ａおよび装置移動用ボールギヤ１２ｂを設けている。　
モータ１２ａの歯車６８は第２図のように歯車６９を介
してボールギヤ１２ｂとに噛合している。

第１図において、本発明の位置決め装置の上側テーブル
５に水室鏡１を搭載し、クランプ用油圧ジヤツキ１０で
クランプ９を押して固定する。この固定はテーブル５の
中心に水室鏡１がくるように位、置決めする。位置決め
完了後にターンテーブル１９を回転させ、座中心部がタ
ーンテーブル１９の中心部と合っているかを確認し、一
致していなければ再度クランプを解除し、ジヤツキ１０
で押しながら芯を合わせる。

このようにして水室鏡１の位置決め完了したのち、マン
ホール座２の穴明け（ガス切断）を第６図のＡ位置でガ
ス切断装置３４を操作して実施する。

第６図はガス切断、開先加工および溶接を一個所で効率
的に行なうとするための、各種装置と本発明の位置決め
装置との相対関係を示している。すなわち、装置回転用
ターンテーブル１９に装置ベース１６を設け、この装置
ベース１６に水室鏡１が搭載した状態を示しており、そ
のＡ位置にガス切断装置３４、Ｂ位置に開先加工装置３
５およびＣ位置に溶接装置３６を配置している。

したがって、Ａ位置においてガス切断装置３４により水
室鏡１の穴明は加工を行なったのち、ターンテーブル１
９を９０°回転させ、Ｂ位置の開先加工装置３５で開先
加工を行なう。

水室鏡１のマンホール座２の開先加工が完了すると、第
２図に示すように給水出入口座３，４の位置決め作業に
進む。第２図において、水室鏡１の給水出入口座３，４
は、マンホール座２より任意の角度（例えば３０°〜６
０°）に取りつけるため、給水出入口座３，４を真上の
位置にするには、テーブル５を任意の角度に傾斜させな
ければならない。

テーブル５を任意の角度に傾斜させるには、テーブル傾
斜用モータ１８を回転させ、減速機、ギア６６と傾動歯
車６５との噛合関係を通して傾動する。

傾斜角度は装置本体にあるリミットスイッチにより決め
られ、常に同じ位置で位置決めされるようにしである。

給水出入口座３，４の中心はマンホール座２の中心の位
置と違うため、座の中心を移動させる必要がある。

そこで装置ベース移動用モータ１２ａを回転させ、ボー
ルギア１２ｂを通して第２図のようにスライドさせる。

この移動距離はテーブルの傾動軸から氷室ｆｉｌのＲ半
径センターまでの距離分であり、例えば傾動軸からＲ半
径センターまでの距離が５００ｍあると約４３０ａｍ移
動させなければならない。

給水出入口座３，４は入口座３、出口座４のどちらから
行なってもよいが、片方の穴明け、開先加工が終ったら
、テーブル回転用モータ１１を使用し、歯車６３および
６４の噛合関係でテーブル５，６を１８０°回転させる
。そして同じように穴明け。

開先加工を終らせる。その後、テーブル５を水平に戻し
、座の取付は段取りを行ない、マンホール座２の外側溶
接、給水出入口座３，４の外側溶接を穴明け、開先加工
時の位置決め要領と同じ手順で進める。

次に外側の溶接完了後、テーブル５，６を再び水平に戻
し、第３図の水室鏡１の反転作業を進める。まず、第３
図において上側テーブル５の中心軸の左右２ケ所にある
反転用平歯車１３に反転用モータ８ａの先端に付く平歯
車１４をかみ合わせる。かみ合わせは、モータ８ａの下
側にあるモータスライド８ｂ機構によって平歯車１４を
出し入れして行われる。

平歯車の１３と１４がかみ合った後、上側テーブル上下
用油圧シリンダ７で上側テーブル５を第３図のように２
０００１１Ｎ１１程持ち上げる。その後、モータ８ａを
回転させてテーブル５を第３図のように１８０゜回転さ
せる。水室鏡１の反転後は、そのマンホール座２が第４
図のように下向きになるので、油圧ジヤツキ−２１を下
げマンホール座２が第４図のように下側テーブル６のク
ランプ２０内に入った状態でクランプ用油圧ジヤツキ−
２１でクランプ２０を押して固定する。

固定後、上側テーブル５のクランプ９を解除し、上側テ
ーブル上下用油圧シリンダ７を更に上げ。

油圧シリンダー傾斜モータ１５を回転させ、上側テーブ
ル５を静かに倒してゆく。水室鏡ｌを反転させた状態で
は上側テーブル５は不要なので、邪魔にならないよう第
４図の状態にするものである。

その後、マンホール座２の内側の溶接を行い、完了後、
テーブル傾動用モータ１８を回転させ、その歯車６６と
傾動歯車６５との噛合関係で表側と同じように第４図の
ように任意の角度に傾け、給水出入口座３，４の内側の
溶接を順次行う。給水出入口座３，４の場合は、水室鏡
１がたわまないよう伸縮用のサポート２２を上昇させ座
をサポートさせる構造にしている。各座のすべての溶接
が完了すれば、テーブル６を水平に戻し、上側テーブル
５を油圧シリンダー傾斜用モータ１５で起こし、クラン
プ９で水室鏡１を固定する。その後下側テーブル６のク
ランプ２０を解除し、また反転作業を行う。

水室鏡１の内側から外側への反転作業は、外側から内側
への反転作業と逆の要領で進めてゆく。

水室鏡が最初の状態に戻った時、全ての作業が完了し水
室鏡を位置決め装置から取外し、次の工程へと進む。

以上のように第１図から第４図に到る作業過程における
効果を列記すると次のとおりである。

（１）水室鏡に各座を取付けるための穴明け、開先加工
、溶接の位置決め作業が第６図のように最初の１回で済
むため、運搬、移動の大幅な削減（クレーンレス化）が
可能となり゛、能率が向上する。

■　位置決め作業が１回で済むため、位置決め作業時間
及び段取り作業時間が大幅に短縮できる。

■　座の穴明け、開先加工、溶接が同じ所でできるので
１作業場所のミニマム化、加工間隔（待ち時間）のロス
時間がなくなり、作業能率が向上する。

Ｇ）手作業の位置決め作業を全て機械で行うので、安全
面でも心配がなくる。

本発明の位置決め装置は、水室鏡の前後、左右及び角度
の位置決めと水室鏡の外、内の回転を行うための装置で
ある。作業の進行は、穴明、開先加工、溶接とも各作業
者が手順通りに装置を操作するもので、ＣＮＣ装置等を
用いた自動運転装置ではない。

本発明の位置決め装置を他の実施例として掲げるならば
各作業をプログラム制御化し、連続自動位置決め及び自
動加工装置に発展させる例がある。

本発明では水室鏡のワークを位置決め装置に載せるだけ
で、各座の穴明けから溶接完了まで自動運転にて連続に
行え１作業能率が大幅に向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、熱交換器における
水室鏡と各座の取付は作業で、穴明け。

開先加工、溶接の位置決め作業を短時間で、効率よく進
めることができ１作業能率の大幅な向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の熱交換器水室鏡の位置決め装
置の一実施例を示す正面図及び側面図。 第５図は水室鏡の取付位置を示した断面図、第６図は本
発明の位置決め装置を利用した効率的な装置配置を示し
た平面図、第７図〜第１０図は従来の位置決め装置を説
明した側面図である。 １・・・水室鏡、　　　　　　２・・マンホール座３．
４・・・給水出入口座、　５・・・上側テーブル６・・
・下側テーブル ７・・・上側テーブル上下用油圧シリンダ８ａ・・・上
側テーブル反転用モータ ８ｂ・・・モータスライド装置、９・・クランプ１０・
・・クランプ用油圧ジヤツキ １１・・・テーブル回転用モータ １２ａ・・・装置移動用モータ １２ｂ・・・装置移動用ボールギア １３・・・上側テーブル反転用平歯車 １４・・・テーブル反転用平歯車 １５・・油圧シリンダー傾斜用モータ １６・・・装置ベース（上）、　１７・・・装置ベース
（下）１８・・・テーブル傾斜用モータ １９・・・装置回転用ターンテーブル ２０・・水室鏡クランプ ２１・・・水室鏡クランプ用油圧ジヤツキ２２・・水室
鏡サポート、　　３４・・・ガス切断装置３５・・・開
先加工装置、　　　３６・・溶接装置６０・・支脚　　
　　　　　６１・・・軸６２・・軸受板　　　　　　　
６３．６４・・・歯車６５・・・傾動歯車 （８７３３）代理人弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１名
）第　１　図 第　２　図 第 図 ］９ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水室鏡のマンホール座および給水出入口座を穴明け、開
   先加工および溶接する場合に使用する位置決め装置にお
   いて、相互に平面上で移動可能に二重構造とした上側装
   置ベースおよび下側装置ベースと、この上側装置ベース
   上に傾動可能に設けられ前記水室鏡のマンホール座を保
   持するクランプを有する下側テーブルと、この下側テー
   ブル上にこれと一緒に傾動可能に載置され前記水室鏡を
   外側から保持するクランプを有する上側テーブルと、前
   記上側装置ベース上に伸縮倒立可能に設けられ前記上側
   および下側テーブルの外側に沿うて直立する油圧シリン
   ダと、この油圧シリンダの上端に設けた前記上側テーブ
   ルを半転させる回転機構とを具備し、前記水室鏡の外側
   加工時にはその水室鏡を前記上側テーブルに搭載してク
   ランプし、必要に応じて上側および下側テーブルを水平
   位置および傾動位置に設定可能とし、前記水室鏡の内側
   加工時には前記油圧シリンダの回転機構を上側テーブル
   に噛合してこれを伸張したのち上側テーブルを回転させ
   、しかるのち水室鏡のマンホール座を下側テーブルにク
   ランプし必要に応じて下側テーブルを水平位置および傾
   動位置に設定するとともにその油圧シリンダを上側テー
   ブルとともに横倒するよう構成したことを特徴とする熱
   交換器水室鏡の位置決め装置。