JPH06186375A - 溶接装置 - Google Patents
溶接装置Info
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- JPH06186375A JPH06186375A JP43A JP33602792A JPH06186375A JP H06186375 A JPH06186375 A JP H06186375A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33602792 A JP33602792 A JP 33602792A JP H06186375 A JPH06186375 A JP H06186375A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
を向上させる溶接装置を提供する。 【構成】 溶接トーチ7に回転および上下駆動を与える
ための駆動パイプ2を持つ駆動装置を下鏡9下方から制
御棒駆動機構貫通孔を通して設定し、空気圧により貫通
孔に固定して設けると共に、この駆動パイプ2の上に、
制御棒駆動機構スタブ8の上方から溶接トーチ7の直径
を変化させるための駆動軸と溶接トーチ7の傾斜角度を
変える機構と添加ワイヤの挿入方向を溶接中に変える機
構と溶接中のアーク電圧が一定になるように溶接トーチ
7を上下させる機構と添加ワイヤを送給する機構とを持
つ溶接ヘツド1をネジ止めで設定し、下鏡9に開先合わ
せされた制御棒駆動機構スタブ8をTIG溶接法で溶接
する。
Description
子炉圧力容器の制御棒駆動機構(CRD)のスタブと下
鏡の溶接を行うのに好適な溶接装置に関する。
部装置を撤去した時の様子を示すものである。原子炉圧
力容器18は低合金鋼でできており、内面には耐食性を
保つためにステンレスの肉盛溶接が施されている。原子
炉圧力容器18の下側の半球状の部分は下鏡9と呼ば
れ、内面はインコネルで肉盛溶接されている。ここには
制御棒が駆動するための貫通孔が多数形成されており、
下鏡9にCRDスタブ8が直接溶接され、このCRDス
タブ8にCRDハウジング17が溶接されている。CR
Dスタブ8は全て原子炉圧力容器18の中心軸と平行に
溶接されており、CRDスタブ8と下鏡9との開先は平
面ではなく、楕円状に3次元的に変化するため、その溶
接は従来被覆アーク溶接(手動溶接)で施工されてい
る。
示すものである。CRDスタブ8はバツキング21を用
いて下鏡9に開先合わせされ、被覆アーク溶接で溶接さ
れる。スタブ8の材質はインコネル(インコネル肉盛2
0)であり、溶接棒も当然インコネルが用いられる。イ
ンコネルの被覆アーク溶接では溶融金属の濡れ性が余り
よくないため、オーバラツプやアンダカツトの溶接欠陥
が起こりやすく、溶接のパスごとにグラインダ等により
ビード仕上げを行う必要がある。
く、グラインダによる粉塵や溶接のヒユームで作業環境
も極めて悪い。
ンダ手入れが行いやすいように山側の開先が広くなつて
おり(θ2 >θ3 )、溶接変形によりCRDスタブ8が
山側に倒れやすいという欠点もある。これらのことから
被覆アーク溶接によるCRDスタブ8の溶接には熟練工
が必要である。
コネルの被覆アーク溶接に相当の技量を持つ熟練工を必
要とし、溶接ヒユーム、グラインダの粉塵により作業環
境が極めて悪くなり、溶接材料の歩留りが悪い等の問題
があつた。
点を解消し、CRDスタブの溶接において、グラインダ
作業を軽減し、溶接材料の歩留りを向上させる溶接装置
を提供することにある。
発生が殆どなく、良好なビード外観が得られるTIG溶
接法をCRDスタブの溶接に適用することにより達成さ
れる。但し、手動によるTIG溶接では効率が悪く、か
なりの技量を必要とするため、自動溶接によるTIG溶
接を行う。
取付けられる制御棒駆動機構スタブを溶接する溶接装置
において、溶接トーチに回転および上下駆動を与えるた
めの駆動パイプを有する駆動装置を下鏡下方から制御棒
駆動機構貫通孔を通して挿入して固定し、この駆動パイ
プの上に、前記制御棒駆動機構スタブの上方から溶接ト
ーチの直径を変化させるための駆動軸と、溶接トーチの
傾斜角度を変える機構と、添加ワイヤの挿入方向を溶接
中に変える機構と、溶接中のアーク電圧が一定になるよ
うにトーチを上下させる機構と、添加ワイヤを送給する
機構とを持つ溶接ヘツドを取り付け、前記下鏡に開先合
わせされた制御棒駆動機構スタブをTIG溶接法で溶接
することを特徴とするものである。
シールドした領域をタングステン電極と被溶接物の間に
アークを発生させて溶融池を作り、この中へ添加ワイヤ
を供給して溶接を行う方法である。従つて、溶接中にヒ
ユームを発生することはなく、また、溶接金属の溶融に
よる酸化反応や、スラグの生成がなく、溶接後のビード
外観は非常に綺麗である。このため溶接ビードをグライ
ンダにより仕上げる必要はなく、作業中の粉塵の発生も
ない。
する。
造を示すものである。溶接機はRPVの下鏡9の下方か
ら貫通孔に挿入し、クランプ6によりこれを固定し、溶
接ヘツド1を上方から駆動パイプ2に締め付ける構造に
なつている。支持パイプ5には上下駆動モータ3および
回転駆動モータ4などを備えた下部駆動部が接続されて
いる。図中の7は溶接トーチ、22は送りネジ、23は
ベースである。
ブロック図である。図1に示すCRD溶接機10は制御
装置11により全ての駆動制御が行われる。その他、溶
接電源12と手元操作を行うためのペンダントボツクス
13が備わっている。
制御軸を示すものである。図に示すようにCRDスタブ
8の軸を中心に回転する回転軸R、この軸方向に上下動
する上下軸Vがあり、この2つの軸は前述した下部駆動
部の回転駆動モータ4および上下駆動モータ3により駆
動する。さらに、溶接トーチ7の回転直径を変化させる
ための直径軸D、溶接中のアーク長を一定に保つための
アーク長一定制御(AVC)軸A、フイラワイヤの挿入
方向を変えるためにトーチを回転させるトーチ回転軸
T、トーチの傾斜角度そのものを変えるトーチ傾斜軸I
の4軸が溶接ヘツド1にあり、合計6軸で溶接の駆動制
御を行うようになっている。
を3次元で溶接トーチ7を倣わせるのは、前記下部駆動
部の駆動制御で行う。図1の回転駆動モータ4により駆
動パイプ2を回転させると同時に、上下駆動モータ3に
より送りネジ22を回転させて駆動パイプ2が固定され
ているベース23を動かし駆動パイプ2そのものを上下
に駆動する。
端の回転直径d、CRDスタブ8の下鏡9への取付け角
度β、設定された溶接速度Vt、回転軸の回転角α(こ
の時、回転の原点は下鏡9の中心方向とする)から計算
できる。回転速度rは、r=f(Vt,d,α,β)、
上下移動速度vは、v=g(r,d,α,β)の関数で
求め、2つのサーボモータを同期制御する。
と計算で得られる上下位置の差をフイードバツクし、そ
の差がなくなるようにすることで開先倣いを行う。ま
た、上下位置の計算の原点の高さをスイツチ等の入力に
より変更することにより、倣いの軌跡を微調整すること
ができる。
である。溶接ヘツド1は、駆動パイプ2の上にハンドル
14によりねじ締めし固定それる。溶接トーチ7は傾斜
リンク15の先端に固定され、傾斜リンク15の動きに
よりI軸方向(図3参照)I駆動される。また、傾斜リ
ンク15はスライドベース16上に搭載されており、モ
ータ駆動により左右方向に移動してトーチ先端の回転の
直径を変更する。
(図示せず)があり、これにより溶接中のアーク電圧が
一定になるようトーチ7を前後に移動してアーク長一定
制御を行う。また、トーチ7には軸方向の移動と同時に
トーチ自身を電極を軸にして回転させる機構が備わって
おり、トーチ7に取り付けたワイヤ送給用のガイドによ
り方向を変え、フイラワイヤの挿入角度を溶接姿勢によ
り変更できるようになっている。
置を用いてCRDスタブ8を溶接する時の開先形状の一
例を示す図である。前記図7の従来法の開先形状と比較
すると、バツキングを用いた開先合わせの方法は同じで
あるが、開先の角度が異なつている。
タブ8の山側で開先角度θ3 を小さくし、谷側の角度θ
2 を大きくして溶接および溶接の層間の手入れが容易に
なるようにしている。
は、山側と谷側で開先角度をθ1 と同じにしている。両
側の角度を同じにすることにより、トーチ7の傾斜角度
を一定にしたまま上下軸Vと回転軸Rの制御のみで、図
5のような3次元の溶接開先内の倣いを行うことができ
る。
ーチの回転半径から駆動パイプの回転速度と上下速度を
計算し、この回転速度と上下速度を同期して駆動させる
ことにより、その合成速度が予め設定された溶接速度と
なるようにし、かつ、3次元で変化する開先内を自動的
に追随し制御するように構成されている。
ができ、かつ、それぞれの溶接条件で溶接位置によりそ
の値を補正できるような制御機能を備えている。
溶接で施工していたCRDスタブの溶接を自動TIG溶
接により実施できるので、溶接条件を自動的に管理する
ことができ、溶接に従事するオペレータによる変動がな
くなることから、溶接部の品質を安定化させることがで
きる。
ク溶接による溶接金属よりTIG溶接による溶接金属の
方が耐食性がより優れていることが知られており、耐食
性を向上させることができる。
にグラインダ等による手入れが必要であるため、かなり
の粉塵が発生していたが、本発明のように自動TIG溶
接を実施することによりこのグラインダ作業が殆どなく
なり、作業環境を飛躍的に向上させることができる。
る。
ク図である。
を示す説明図である。
部分の詳細構成図である。
溶接する場合の溶接開先の一例を示す構成図である。
造を示す斜視図である。
開先の一例を示す構成図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 原子炉圧力容器の下鏡に取付けられる制
御棒駆動機構スタブを溶接する溶接装置において、 溶接トーチに回転および上下駆動を与えるための駆動パ
イプを有する駆動装置を下鏡下方から制御棒駆動機構貫
通孔を通して挿入して固定し、 この駆動パイプの上に、前記制御棒駆動機構スタブの上
方から溶接トーチの直径を変化させるための駆動軸と、
溶接トーチの傾斜角度を変える機構と、添加ワイヤの挿
入方向を溶接中に変える機構と、溶接中のアーク電圧が
一定になるようにトーチを上下させる機構と、添加ワイ
ヤを送給する機構とを持つ溶接ヘツドを取り付け、 前記下鏡に開先合わせされた制御棒駆動機構スタブをT
IG溶接法で溶接することを特徴とする溶接装置。 - 【請求項2】 請求項1記載において、溶接開先の傾斜
角度と溶接トーチの回転半径から駆動パイプの回転速度
と上下速度を計算し、この回転速度と上下速度を同期し
て駆動させることにより、その合成速度が予め設定され
た溶接速度となるようにし、かつ、3次元で変化する開
先内を自動的に追随し制御するように構成されているこ
とを特徴とする溶接装置。 - 【請求項3】 請求項1および2記載において、溶接条
件を予め複数組記憶することができ、かつ、それぞれの
溶接条件で溶接位置によりその値を補正できるような制
御機能を持たせたことを特徴とする溶接装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33602792A JP3495383B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33602792A JP3495383B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 溶接装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06186375A true JPH06186375A (ja) | 1994-07-08 |
JP3495383B2 JP3495383B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18294946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33602792A Expired - Lifetime JP3495383B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 溶接装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3495383B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012200740A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Bab-Hitachi Industrial Co | Tig溶接装置 |
CN102784997A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-21 | 中国石油化工集团公司 | 自动焊接机 |
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---|---|---|---|---|
CN102294573B (zh) * | 2011-07-27 | 2013-05-01 | 上海第一机床厂有限公司 | 一种用于核电控制棒驱动机构的钩爪的制备方法 |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP33602792A patent/JP3495383B2/ja not_active Expired - Lifetime
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