JPH032382Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、パイプの端部にフランジを供給する
フランジ自動供給装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、パイプ端部にフランジを溶接する場合、
先ずパイプに対してフランジを供給し位置決め
後、仮付け溶接し、最後にパイプとフランジとの
接合部を溶接するという順序で行われるのである
が、フランジの供給・位置決め・仮付けの作業を
自動化するのが難しくこれは手作業で行い、溶接
作業だけが自動化されているのが実情である。

上記前者の作業を自動化するのが難しい理由と
しては、パイプ及びフランジのサイズが多種であ
ること、パイプとフランジとの接合位置関係が一
律でないこと、パイプに対してフランジを精度よ
く直角に位置決めしなければならないこと、パイ
プに対するフランジのボルト穴の位置を所定位置
に合わせなければならないこと、などの理由が考
えられる。

本考案は、フランジ仮付け・溶接装置に組合せ
て配設し、パイプにフランジを次々と自動的に供
給して位置決めし得るようなフランジ自動供給装
置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係るフランジ自動供給装置は、パイプ
の端部にフランジを供給する装置において、往復
駆動手段により上記パイプの長さ方向に所定スト
ローク往復移動する移動台を設け、上記移動台に
上記パイプと同軸状に配設され一端側で水平に片
持支持されたフランジ支持杆であつてその他端の
自由端部にパイプ端部に嵌まるセンタリング部と
パイプ端面を受止める受止部とを有するフランジ
支持杆を設け、上記移動台にフランジ押出し機構
を設け、上記フランジ支持杆に摺動自在に装着さ
れた複数のフランジをフランジ押出機構でフラン
ジ支持杆の由由端側へ所定距離送り出すように上
記フランジ押出機構を制御する制御装置を設けた
ものである。

（作用） 本考案のフランジ自動供給装置においては、移
動台をパイプ側へ移動させてパイプ端部にフラン
ジ支持杆のセンタリング部を嵌めて受止部でパイ
プ端部を受止めることによりフランジ支持杆に対
してパイプ端部を位置決めしてから、制御装置で
制御されるフランジ押出し機構でフランジを所定
距離送り出してフランジをパイプ端部に嵌めるこ
とが出来る。

上記のようにフランジをパイプ端部に供給後、
移動台をパイプと反対側へ移動させてフランジ溶
接に供し、次のパイプに上記同様に繰り返してフ
ランジを自動供給することが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は、パイプＰの端部にフランジＦを自動
的に組付けて溶接していくようにしたフランジ自
動組付け溶接装置の概略平面図である。

各種の口径のパイプＰは、前方から下り緩傾斜
状の搬入枠１上へ送り込まれ、このパイプＰがパ
イプハンドリング装置２の揺動アーム２ａで持ち
上げられて回転駆動装置３のローラ３ａ，３ｂ上
へ供給され、次にフランジ自動供給装置４により
上記パイプＰが第１図にて左方へ押動されてパイ
プＰの右端が所定の基準位置に位置するように位
置決めされるとともにパイプＰの右端部にフラン
ジＦが外嵌されて位置決めされる。

次に、溶接トーチを備えた溶接ロボツト５によ
りパイプＰにフランジＦが仮付け溶接されると、
フランジ自動供給装置４は溶接作業の妨げになら
ないように右方へ所定ストロークだけ移動し、そ
の状態でパイプＰとフランジＦとを回転駆動装置
３のゴムローラ３ｂで回転させながら上記溶接ロ
ボツト５でパイプＰとフランジＦの接合部が自動
溶接され、この溶接後回転駆動装置３のローラ３
ａ，３ｂをエアシリンダ３ｃでレバーを介して傾
けることによりフランジ付きパイプＰが搬出台６
上へ送り出される。

次に、上記フランジ自動供給装置４について、
詳しく説明する。

このフランジ自動供給装置４は、基台７上に配
設されエアシリンダで左右方向に所定ストローク
往復移動する下部移動台８と、下部移動台８上に
配設されエアシリンダで前後方向に所定ストロー
ク移動できるようにした上部移動台９と、上部移
動台９上に組込まれ前後方向に所定間隔あけて平
行に配設された３組のフランジ供給ユニツト１０
と、これら３組のフランジ供給ユニツト１０の右
方において下部移動台の中央部後端に設けられ３
組のフランジ供給ユニツト１０に共用されるフラ
ンジ供給駆動装置１１と、フランジ供給駆動装置
１１の回転量を制御する制御装置とを備えてい
る。

上記３組のフランジ供給ユニツト１０の各々に
は、各サイズの多数のフランジＦが装着され、回
転駆動装置３上へ供給されたパイプＰの口径に応
じたフランジＦを供給するため上部移動台９を前
後に位置切換えすることにより各フランジ供給ユ
ニツト１０をフランジ供給位置にセツトし得るよ
うになつている。

第２図に示すように、上記上部移動台９は下部
に遊輪１２を備え、ガイド１３で案内され、エア
シリンダで前後方向に３段階に位置切換されるよ
うになつている。

上記各フランジ供給ユニツト１０は、上部移動
台９の右端部に立設されたブラケツト１４と、上
記ブラケツト１４の中段よりも少し上方位置に右
端部が片持支持され左方へ水平に延びるフランジ
支持杆１５であつてその左端部にパイプセンタリ
ング兼位置決め具１５Ａを有するフランジ支持杆
１５と、このフランジ支持杆１５の真上に平行に
配設され上記ブラケツト１４に右端部が片持支持
されフランジ支持杆１５の左端近傍まで延びるボ
ルト穴位置決めロツド１７と、上記フランジ支持
杆１５の真下に所定間隔空けて平行に配設された
スクリユー軸１６であつて左端部が支持ブロツク
１８に枢支され右端側がブラケツト１４に挿通枢
支されブラケツト１４の右側へ突出するスクリユ
ー軸１６と、スクリユー軸１６の右端部に設けら
れたクラツチ１９の一方の係合部材１９ａと、ブ
ラケツト１４と支持ブロツク１８との間において
ボルト穴位置決めロツド１７及びフランジ支持杆
１５とに遊嵌し且つ上記スクリユー軸１６に螺進
自在に装着されたスクリユーナツト２０ａを下端
部に有するフランジ押出具２０と、上部移動台９
の前後部に立設された１対のブラケツト２１に互
つて設けられたフランジ押え機構、などを備えて
いる。

上記回転駆動装置３上のパイプＰとこれに対応
するフランジＦを有するフランジ供給ユニツト１
０のフランジ支持杆１５とは同軸の位置関係とな
つている。

上記各フランジ供給ユニツト１０には、各々所
定のサイズのパイプＰに対応する所定サイズのフ
ランジＦを多数装着するため、フランジ支持杆１
５はフランジＦの中心穴に殆ど隙間なく挿入する
ような外径となつていて、上記ボルト穴位置決め
ロツド１７はフランジ支持杆１５に装着された多
数のフランジＦの頂部のボルト穴に挿通し、この
ボルト穴位置決めロツド１７でフランジＦのボル
ト穴の１つがパイプＰの軸心（フランジ支持杆１
５の軸心）の真上に位置するように規制される。

上記パイプセンタリング兼位置決め具１５Ａ
は、溶接されるフランジＦ以外のフランジＦへア
ース電流が流れるのを防ぐようにベークライトや
セラミツク等の絶縁材料で形成され、その嵌合部
１５ａがフランジ支持杆１５の左端自由端部に嵌
合され、その鍔部１５ｂがフランジ支持杆１５の
端面に当接し、センタリング軸部１５ｃ及びコー
ン状案内部１５ｄが鍔部１５ｂの左方に突出して
いる。

上記フランジ押出具２０は、フランジ支持杆１
５に装着された多数のフランジＦの右端面に当接
し、スクリユー軸１６の回転量に応じて全部のフ
ランジＦを左方へ押動させるようになつている。

上記フランジ供給駆動装置１１は、下部移動台
８の中央後端部に配設され、フランジ供給位置に
あるフランジ供給ユニツト１０のスクリユー軸１
６にクラツチ１９を介して接続されるようになつ
ており、このフランジ供給駆動装置１１は、ステ
ツピングモータ１１ａと減速機１１ｂと出力軸端
に連結されたクラツチ１９の他方の係合部材１９
ｂとからなる。

上記フランジ供給駆動装置１１のステツピング
モータ１１ａの回転量を制御する制御装置（図示
略）としては、溶接用ロボツト５の制御装置が共
用されるが、この制御装置はフランジ自動組付け
溶接装置の各種検出センサからの外部信号及びメ
モリに記憶されている必要な信号を受け、後述す
る必要なタイミングでステツピングモータ１１ａ
を所定回転量（フランジ押出具２０でフランジＦ
を所定距離だけ左方へピツチ送りするのに必要な
回転量）だけ回転させるように制御するようにな
つている。

但し、上記フランジ押出具２０を、エアシリン
ダ、油圧シリンダ、ラツクピニオン機構、リニア
モータ或いはチエーン式送り機構などの機構によ
つて、駆動するようにしてもよい。

上記フランジ押え機構は、パイプＰの端部にフ
ランジＦを仮付け溶接する際に水平なパイプＰに
対してフランジＦを鉛直に位置決めするためのも
ので、第３図〜第４図に示すように、上部移動台
９の前後のブラケツト２１には上部と下部に各々
上部連結ロツド２２及び下部連結ロツド２３が回
動自在に架着され、上部連結ロツド２２には各フ
ランジ供給ユニツト１０に対応する各上部押え具
２４ａがまた下部連結ロツド２３には各フランジ
供給ユニツト１０に対応する各下部押え具２４ｂ
が固着され、上部移動台９の前側に設けられたエ
アシリンダのピストンロツド２５が下部連結ロツ
ド２３の前端に第１アーム２６を介して連結され
ている。

また、下部連結ロツド２３の後端部には第２ア
ーム２７が設けられ、上部連結ロツド２２の後端
部には第３アーム２８が設けられていて、第２ア
ーム２７の先端と第３アーム２８の先端とがリン
クロツド２９で連結されている。

そして、ピストンロツド２５を退入させて、第
１アーム２６を第３図実線位置にすると各上部押
え具２４ａ及び各下部押え具２４ｂとも鉛直姿勢
となつて、各々の押え面３０ａ，３０ｂがパイプ
Ｐの端部に嵌められた第１番目のフランジＦの左
端面に鉛直に当接する一方、ピストンロツド２５
を伸長させて仮想線位置にすると第１アーム２６
を介して下部連結ロツド２３が回動するとともに
第２アーム２７・リンクロツド２９・第３アーム
２８を介して上部連結ロツド２２が回動し、各下
部押え具２４ｂ及び各上部押え具２４ａが仮想線
位置へ揺動し、上記フランジ自動供給装置４が右
方へ退く際にパイプＰに仮付け溶接されたフラン
ジＦと干渉しないようになる。

尚、第２図に示すように支持ブロツク１８には
フランジＦの下端を受け止めるフランジガイド３
１が設けられ、上記各押え具２４ａでフランジＦ
を押えたときにはボルト穴位置決めロツド１７の
左端の自由端部が上部押え具２４ａの嵌合穴３２
に嵌入し正しい位置に規制されるようになつてい
る。

次に、上記フランジ自動供給装置４の作動につ
いて説明する。

第１図のように、例えば中央のフランジ供給ユ
ニツト１０からパイプＰへフランジＦを供給する
場合、図示のように下部移動台８を右限位置へ移
動させた状態で先ずパイプハンドリング装置２に
よつてパイプＰが回転駆動装置３のローラ３ａ，
３ｂ上へ供給される。

次に、下部移動台８を左限位置へ移動させてい
くと、フランジ支持杆１５のパイプセンタリング
兼位置決め具１５Ａの案内部１５ｄで案内されて
パイプＰがセンタリング軸部１５ｃに嵌まり鍔部
１５ｂで受け止められて左方へ押動されていき、
左限位置に停止したときにはパイプＰは第２図の
ように位置決めされ、仮想線図示のフランジＦは
未だパイプＰに嵌まつていない状態となる。

次に、制御装置によりフランジ供給駆動装置１
１が駆動されてスクリユー軸１６が所定回転数だ
け回転し、フランジ押出具２０により全部のフラ
ンジＦが左方へ移動して、仮想線図示の位置へフ
ランジＦが送り込まれＰの端部に嵌められる。

次に、フランジ押え機構の上部押え具２４ａ及
び下部押え具２４ｂを図示のようにフランジＦに
当接させることによりフランジＦが鉛直状態に保
持され、この状態のまま溶接ロボツド５でパイプ
ＰとフランジＦとが仮付け溶接されると、両押え
具２４ａ，２４ｂは揺動させられて第３図仮想線
位置へ退き、その直後には下部移動台８が右限位
置へ移動され停止する。その状態でパイプＰを回
転駆動装置３のゴムローラ３ｂで低速回転させな
がら溶接ロボツト５によつてパイプＰとフランジ
Ｆとの隅肉状接合部が自動溶接される。

上記溶接完了後には、溶接済みのフランジ付き
パイプＰが後方へ搬送され、次のパイプＰが回転
駆動装置３上へ送り込まれ、以下上記と同様に繰
り返されることになる。

ところで、第５図に示すようにパイプＰにフラ
ンジＦを接合する場合、第１番目のこの種フラン
ジＦを供給するときの送り距離はフランジＦの厚
さ分とは限らないが、第２番目以降のフランジＦ
を供給するときの送り距離はフランジＦの厚さ分
の距離ずつのピツチ送りとなる。

尚、回転駆動装置３上へパイプＰが搬入された
ことを検出した検出信号、そのパイプＰの口径を
表す信号、下部移動台８が左限位置及び右限位置
にあることを検出した検出信号、上部移動台９の
下部移動台８に対する位置を表す信号、各フラン
ジ供給ユニツト１０に装着されているフランジＦ
の種類を示す記憶情報、フランジＦの種類に応じ
たピツチ送りに対応するステツピングモータ１１
ａの回転数を表す記憶信号及びピストンロツド２
５の位置の検出信号などの各種信号に基いて制御
装置により上記フランジ自動供給装置４を自動制
御することが出来る。

尚、フランジ供給ユニツト１０は、上記実施例
のように上部移動台９の前後移動により切換える
ものに代えて、左右方向に移動するようになつて
いる回転台に複数のフランジ供給ユニツト１０を
組込んで回転台の回転によりフランジ供給ユニツ
ト１０を切換えるようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案のフランジ自動供給装置においては、以
上のように一端側で移動台に片持支持されたフラ
ンジ支持杆に複数の同種のフランジを装着してお
き、移動台を所定ストロークだけフランジ支持杆
の自由端側へ移動させてフランジ支持杆の他端の
センタリング部及び受止部を介してフランジ支持
杆に対してパイプを位置決め後、フランジ押出し
機構で複数のフランジを所定距離（通常、フラン
ジの厚さの距離）ピツチ送りすることによりパイ
プ端部の所定位置にフランジを嵌めて位置決めす
ることが出来る。

この状態にて仮付け後には、移動台を退かせる
ことによりフランジの自動溶接に供することが出
来る。

以下、順々に上記のように繰り返していつて、
フランジを１枚ずつ自動的に供給していくことが
出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
フランジ自動組付け溶接装置の概略平面図、第２
図はフランジ自動供給装置の要部縦断正面図、第
３図はフランジ押え機構の要部正面図、第４図は
第３図−線断面部分図、第５図はパイプとフ
ランジの接合位置関係を示す要部縦断面図であ
る。８……下部移動台、９……上部移動台、１１
……フランジ供給駆動装置、１５……フランジ支
持杆、１５Ａ……パイプセンタリング兼位置決め
具、１５ｃ……センタリング軸部、１５ｄ……案
内部、１６……スクリユー軸、２０……フランジ
押出具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 パイプの端部にフランジを供給する装置におい
   て、 往復駆動手段により上記パイプの長さ方向に所
   定ストローク往復移動する移動台を設け、上記移
   動台に上記パイプと同軸状に配設され一端側で水
   平に片持支持されたフランジ支持杆であつてその
   他端の自由端部にパイプ端部に嵌まるセンタリン
   グ部とパイプ端面を受止める受止部とを有するフ
   ランジ支持杆を設け、上記移動台にフランジ押出
   し機構を設け、上記フランジ支持杆に摺動自在に
   装着された複数のフランジをフランジ押出機構で
   フランジ支持杆の自由端側へ所定距離送り出すよ
   うに上記フランジ押出機構を制御する制御装置を
   設けたことを特徴とするフランジ自動供給装置。