JPH038576A - 管内面溶接装置 - 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］ 本発明は、特に熱交換器等の細径管の内面を溶接するた
めの管内面溶接装置に関する。

［従来の技術］ 配管の溶接において、配管の周りに邪魔物が立て込んで
いて溶接が困難である場合には、配管の内側から溶接を
行わなければならない。配管が大口径である場合には、
溶接装置を配管内に挿入して溶接を行うことになる。

一般に、この種の溶接装置としてはティグ溶接装置が用
いられるが、アーク長が変動すると溶接品質に影響を及
ぼすので、トーチを管直角方向に駆動させてトーチと管
内面との間を適正な距離に調節するためのギヤ式等の駆
動ａ梢が装備されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしたがら、配管が熱交換器等の小口径管である場合
には、上述したような駆動機構を有する溶接装置では駆
動ａ！Ｒが邪魔になって側底配管内に溶接装置を挿入す
ることができず、小口径管の内面を溶接することができ
ないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、熱交換器
等の小口径管の内面を適切に溶接することができる管内
面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］ 上記目的を達成するために本発明は、小口径管内に回転
自在に挿入される本体フレームと、該本体フレーム内に
長手方向に沿って配置されると共に、管内面に臨むトー
チを有する先端部がそのトーチを管内面に接近離反させ
るべく管面角方向に移動するように基端部が本体フレー
ムに枢支されたアームと、本体フレームの長手方向に沿
った直線駆動力を管面角方向に変換する傾斜したガイド
を有し、上記アームの先端部を管面角方向に駆動する駆
動ａｍとを備えたものである。

［作用］ 駆動機構が本体フレームの長手方向（すなわち管軸方向
）に沿った直線駆動力を管面角方向に変換する傾斜した
ガイドを有し、これにより管軸方向に配置され、先端部
にトーチを有するアームの先端部を基端部を支点に管面
角方向に駆動するようにしたので、駆動機構を含む溶接
装置全体を熱交換器等の小径管内に容易に挿入すること
が可能となる。

小径管内面の溶接を行う場合には、管内に溶接装置を挿
入してトーチが溶接すべき位置に位置するように位置決
めし、駆動機構によりトーチの管内面に対する距離（ア
ーク長）を調節して溶接を開始する。この場合、駆動ａ
ｍの管軸方向に沿った直線駆動力が傾斜したガイドを介
して管面角方向に変換され、アームの先端部を基端部を
支点に管面角方向に駆動してトーチを管内面に対して接
近離反させることによりアーク長が調節されることにな
る。なお、アーク長が適正か否かはアーク電圧に基づい
て検出すればよい。

従って、トーチを適正なアーク長に維持しつつ管内面に
沿って本体フレームと共に移動させることにより品質の
高い適切な溶接を行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する
。

第１図〜第３図において、１は熱交換器等の小径管であ
り、この管１の端部は管板２に固定されている。管１内
にはその内面を溶接するための溶接装置３が管板２側か
ら挿入されている。

この溶接装置３は管軸方向に沿って長尺の本体フレーム
４を有し、この本体フレーム４は前部ピース５と後部ピ
ース６との間に左右一対の長尺の側部ピース７を取付け
てなっている。側部ピース７はセラミックス等の絶縁部
材により形成されている０両側部ピース７間にはその長
手方向に沿ってアーム８が挟まれた状態で配置されると
共に、アーム８の後部ピース６Ｉ１１の基端部が支軸９
を介して両側部ピース７に枢支され、アーム８の先端部
が支軸９を支点に管面角方向に旋回できるようになって
いる。アーム８は銅等の導電部材により形成され、その
先端部には管１内面に臨むようにアーク溶接用のトーチ
１０が直角に取付けられている。

アーム８の先端部には本体フレーム４の長手方向に沿っ
た直線駆動力を管面角方向に変換する傾斜したガイドた
る長穴１３を有し、アーム８の先端部を管面角方向に駆
動する駆動機構１２が連結されている。具体的にはアー
ム８の先端部にはその旋回面内で管軸方向に対して傾斜
した長穴１３が形成されたガイドピース１１が取付けら
れ、このガイドピース１１の長穴１３にはネジ送り機構
１４により管軸方向に直線駆動されてガイドピース１１
を管面角方向に付勢する駆動ロッド１５が係合されてい
る。ガイドピース１１はセラミックス等の絶縁部材から
なり、駆動ロッド１５は両側部ピース７間にその長手方
向に沿ってガイド溝１６を介して摺動自在に支持された
Ｕ字状のスライダ１７を有し、このスライダ１７の両側
部間には上記ガイドピース１１が位置されると共に長穴
１３に通した駆動ロッド１５が掛は渡されている。

ネジ送り機構１４は前部ピース５内に取付けられたモー
タ１８を有し、その回転軸１９には雄ネジ２０が形成さ
れ、上記スライダ１７の基部には雄ネジ２０が螺合する
雌ネジ２１が形成されている。このネジ送りａ構１４に
よりスライダ１７を第２図の右方向に動かずとアーム８
が支軸９を支点に」ニガに旋回し、スライダ１７を左方
向に動かすとアーム８が下方に旋回するごとになり、こ
れにより１・−チ１０を管１内面に対して接近紋反させ
、１−一千１，０と管内面との間の距離（アーク長）Ｓ
を調節できるようになっている。

なお、実施例では前部ピース５に溶接装置３を管１内に
回転自在に支承するための支承リング２７が回転自在に
取イ４けられているが、管１内からの溶接装置引き抜き
時に支承リング２７が溶接肉盛部ど干渉したいようにす
るために支承リング２７は後部ピース６に取付Ｃするよ
うにしてもよい。

溶接装置３をｇ１内の所望位置まで挿入すると共に回転
操作するために、後部ピース６には操作管２８が連結さ
れ、管板２にはその操作９２８を回転駆動する駆動装置
２９がポル１−止め３０等により着脱自在に取付けられ
る。この駆動装置２９のゲージング３１内には操作管２
８の外周を支持するスリーブ３２が軸受３３を介して回
転自在に取付けられ、このスリーブ３２には歯車３４゜
３５を介してモータ３６が連結されている。ごのモータ
３６により溶接装置３はｇｊ内面を溶接するため及び電
線等が絡み付かないようにするために】８回転半位の範
囲で回転駆動されるようになっている。操作管２８はケ
ーシング３１内に開口している、なお、３８は管１の端
部に嵌装されて操作管２８を回転自在に支持するブツシ
ュ、３９は歯車３４の回転を検出するセンサである。ま
た、管１内の溶ｔｉ部にはクーシング側から操作管を介
して不活性ガスが供給されるようになっている６次に実
施例の作用を述べる。

小径管内面の溶接を行う場合には、先ず溶接装置３を管
板２（１＋１１から操作管２８を介して管１内に挿入１
−、トーチｌＯが溶接すべき位置に位置するように位置
決めする６次いで、駆動機構１２により１ヘーチ１０の
管内面に対する距＾ｔ（アーク長）Ｓを調節して溶接を
開始する。この場合、駆動機構１２のスライダ１，７を
ネジ送り機構１４により動かすと６スライダ１７の直線
駆動力が駆動ロッド１５とガイドピース１１の長穴】、
３とを介して管面角方向に変換され、例えばスライダ１
７を第２図の右側に動かすとアーム８が支軸９を支点に
上方に絆回し、スライダ１７を左方向に動かすとアーム
８が下方に旋回するようになる。このアーム８の操作に
よりトーチ１０を管内面に対して接近離反させることが
でき、これによりア・−り長Ｓを任意に調節することが
できる。

ところで、駆動装置２９により操作管２８を介して溶接
装置３を旋回させると、溶接装置３は支持リング２７を
有するものの管１内に緩く支承されているので、際差運
動をするようになり、アーク長Ｓが変動する。そこで、
アーク長Ｓをアーク電圧等に基づいて検出し、駆動機構
１２によりア一り長Ｓを一定値に制御しつつ溶接装置３
を回転して管内の溶接を行う。

このようにアーク長Ｓを一定値に制御しつつ溶接を行う
ことができるので、品質の高い適切な溶接を行う４二と
ができる。

特に、駆動機構１２が管軸方向に沿った直線駆動力を管
面角方向に変換する傾斜した長穴１３を設りたガイドピ
ース１１を有し、これにより管軸方向に配置され、先端
部に１・−チ１０を有する７”−ム８の先端部を基端部
の支軸９を支点に管面角方向に駆動するように１．なの
で、駆動機構１２を含む溶接装置３全体を熱交換器等の
小径管内に容易に挿入することができ、小径管内の適切
な溶接が可能となる。

なお、実施例ではアーム８側にガイドピーヘス１１を取
付けたが、これとは逆にアーム８側に駆動ロッド１５を
取付け、ガイドピース１１をネジ送り機構１４により直
線駆動するようにしてもよい６また、ガイドとしては傾
斜した長穴１３の代わりに傾斜した突起を用い、駆動ロ
ッド１５の代わりにその突起と係合する係合溝を用いる
ようにしてもよい、更に、ネジ送り機構１４の代わりに
シリンダを用いるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、熱交換器等の小口径管の
内面を適切に溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す管内溶接装置の平面図
、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第１図の
管内溶接装置を回転駆動する駆動装置の断面図である。 図中、１は管、３は溶接装置、４は本体フレーム、８は
アーム、１０はトーチ、１２は駆動機構、１３は長穴（
ガイド）、１４はネジ送りＲ横、１５は駆動ロッドであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、小口径管内に回転自在に挿入される本体フレームと
   、該本体フレーム内に長手方向に沿って配置されると共
   に、管内面に臨むトーチを有する先端部がそのトーチを
   管内面に接近離反させるべく管直角方向に移動するよう
   に基端部が本体フレームに枢支されたアームと、本体フ
   レームの長手方向に沿った直線駆動力を管直角方向に変
   換する傾斜したガイドを有し、上記アームの先端部を管
   直角方向に駆動する駆動機構とを備えたことを特徴とす
   る管内面溶接装置。 ２、上記駆動機構がアームの先端部に設けられた傾斜し
   た長穴からなるガイドと、その長穴に係合され、ガイド
   を管直角方向に付勢すべく本体フレームの長手方向に沿
   つて直線駆動される駆動ロッドと、該駆動ロッドを直線
   駆動するネジ送り機構とからなることを特徴とする請求
   項１に記載の管内面溶接装置。