JPH0641040B2 - 鋼管内面溶接部のスラグ押込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鋼管内面溶接部のスラグ押込装置に関するもの
である。

［従来の技術］ ＵＯ鋼管内面溶接時に生成する溶接スラグは剥離した後
除去するが、この作業は該スラグの剥離及び除去を行う
装置の寸法制約等から、通常は溶接工程の後工程で別に
行っている。

しかしながら、溶接後の鋼管を次工程へ搬送する途中に
おいてスラグが剥離し、鋼管の管端部から飛散する。飛
散したスラグが溶接用アースバッキング上に落下する
と、次の鋼管溶接時にアーク不良や外面押込疵発生の原
因になるという問題がある。また、搬送路でのスラグ飛
散は搬送装置、駆動ギヤ等への噛込みによる設備故障要
因にもなる。

このため、内面溶接工程では溶接開始と終了時に両管端
部のスラグ処理を一本毎に行っているが、この処理は、
作業者がスラグの赤熱具合からスラグの母材からの剥
離性を判断し、然るべきタイミングでスラグをハンマリ
ングしてスラグを母材から剥離させる。剥離させたス
ラグを管奥へ押し込む、という作業となっており、この
作業のために従来は作業者が溶接ラインに張付く必要が
あり、溶接作業の自動化を阻害していた。

このように鋼管の内面溶接後のスラグ処理作業は両管端
について行う必要があるが、通常ＵＯ鋼管内面溶接ライ
ンでは工程進行方向の先端側を基準管端として溶接作業
を行う関係で、特に後端側は被溶接鋼管長さによって管
端位置が変動するためスラグ処理作業の自動化に加え、
後端側における処理装置の管端への位置決めの自動化も
必要であった。

一方、スラグの除去工程では、溶接ビード上層部に形成
されたスラグ層を溶接ビードから完全に剥離させ除去し
なければならず、これを自動的に行うための装置が種々
提案されている。

例えば、超音波により該スラグを砕く方法（特開昭58-1
88577号公報）、レーザービームでスラグに亀裂を発生
させる装置（実開昭63-62278号公報）、タガネを両側か
ら出入れしてスラグを破壊する装置（実開昭60-20369号
公報）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来技術は、溶接ビード上層部に形
成されたスラグ層を破壊し、その回収を容易にするため
のものであって、鋼管内面という限られた狭隘な場所で
の溶接スラグ除去技術ではなく、また鋼管内面からのス
ラグ飛散を防止する技術を開示するものでもない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前記従来技術の問題点を有利に解決するために
なされたものであって、 １．被溶接鋼管24の長さ方向と平行に敷設したレール27
上を走行する付随台車19に該被溶接鋼管24へ向けて回動
するスイングアーム16を設け、このスイングアーム16の
先端部にスイングフレーム12を固設し、このスイングフ
レーム12には被溶接鋼管24の管内方向へ伸びるヘッドフ
レーム１を上下動可能に吊設し、このヘッドフレーム１
の先端部には該被溶接鋼管24の内周面に沿う方向に回動
可能にスラグ剥離ハンマー２を設け、該ヘッドフレーム
１の下面には内面倣いランナー15を設けると共にその後
方に押込ブラシ９を前後進可能に設けたことを特徴とす
る鋼管内面溶接部のスラグ押込装置 ２．前記付随台車19は、移動用シリンダー20を介してレ
ール27上を走行する操作台車22に連結されていることを
特徴とする上記１記載の鋼管内面溶接部のスラグ押込装
置 を要旨とするものである。

以下図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明を例示する側面図であり、第２図はその
正面図である。また第３図は本発明に係るスイングアー
ム先端部を拡大して示す側面図であり、第４図はその正
面図である。

本発明は、第１図〜第４図に示すように、例えばＵＯ鋼
管製造時における成形後の鋼管等被溶接鋼管24の長さ方
向に平行でその近傍に敷設したレール27上を走行する付
随台車19上に、被溶接鋼管24へ向けて回動するスイング
アーム16を設ける。17はアーム回動軸、18はアームスイ
ング用シリンダーであり、該シリンダー18の伸び限でス
イングアーム16の先端部が溶接ライン中心線23の上方に
位置し、縮限にて付随台車19は被溶接鋼管24と干渉する
ことなく走行可能となる。

スイングアーム16の先端部にはスイングフレーム12を固
設してあり、このスイングフレーム12には被溶接鋼管24
の管内方向へ伸びるヘッドフレーム１をヘッド吊下げリ
ンク13,13を介して上下動可能に吊設してある。14はヘ
ッドフレーム昇降用シリンダーである。ヘッドフレーム
１の先端部には被溶接鋼管24の内周曲面に沿う方向に回
動してスラグを剥離するためのスラグ剥離ハンマー２を
設けてある。このスラグ剥離ハンマー２は溶接線方向軸
周りに回転可能な軸４を介して取付けてあり、スラグ剥
離ハンマー作動用シリンダー５の伸縮により、レバー
６、自在継手７、連結ロッド８を介して回動するように
設けてある。また、ヘッドフレーム１の下面には該スラ
グ剥離ハンマー２より後方にヘッドフレーム１の降下限
位置決め用の内面倣いランナー15を設けると共にその後
方に押込ブラシ９を前後進可能に設けてある。10は押込
ブラシ９の作動用シタンダーであり、11は作動用シリン
ダー10の移動ブロックである。

本発明に係る付随台車19は、溶接トーチ26の送り台車に
連結して走行する操作盤台車22に対してシリンダー20を
介して取付けられており、該シリンダー20の作動により
付随台車19は操作盤台車22と同一のレール27上を離合走
行可能な構造としてある。また、付随台車19の車輪21に
は電磁ブレーキ21Aを設置してある。

［作用］ (1)スラグ処理自体の作動 1)押込ブラシ９をシリンダー10による移動範囲の内後端
側（スラグ剥離ハンマー２の無い側）にセットした状態
で核ブラシ９の進行方向を溶接線方向に合わせ、かつブ
ラシを溶接進行方向に対し溶接開始点より手前側に位置
設定する。また該ハンマー２はシリンダー５を縮め待機
状態にしておく。

2)シリンダー14によるヘッドフレーム下降時の押込ブラ
シ９の被溶接鋼管24の内面に対する高さは内面倣いライ
ナー15にて押込ブラシ９の先端が被溶接鋼管24の内面に
接触するように設定しておく。

3)この状態でシリンダー５を伸び側に作動させると、ス
ラグ剥離ハンマー２が軸４を中心に回転し、該ハンマー
２がスラグハンマリング位置３に移動することにより溶
接線上の生成・付着した溶接スラグ25の側面をハンマリ
ングし、該スラグ25が被溶接鋼管24の内面より剥離され
る。

4)次にシリンダー10にてブラシ９を溶接線方向に移動さ
せると、ハンマー２にて剥離された箇所より手前側のス
ラグがブラシの進行方向に押し込まれる。

5)以上の作動により管端部の内面溶接スラグが管表面よ
り剥離・除去でき、該鋼管24を後工程へ搬送する際の管
端からのスラグ溢れが防止できる。

(2)スラグ処理装置の位置決め装置の作動 1)溶接作業に先立ち溶接トーチ26を被溶接鋼管24の後端
側溶接開始点へ移動・停止させ、この位置でスラグ処理
ヘッドフレーム１をシリンダー18によりスイングし溶接
ライン中心線23上に移動させる。同時にシリンダー14に
てヘッドフレーム１を引上げておく。

2)尚、操作盤台車22及び付随台車19を移動させる際はシ
リンダー20にて付随台車19を操作盤台車22側へ引き付け
ておき、両台車を一体で移動させる。

3)この状態で溶接を開始すると両台車22,19が所定の溶
接速度にて被溶接鋼管24に向かって移動しヘッドフレー
ム１が被溶接鋼管24の中に進入する。

4)ヘッドフレーム１が管内への進入を続けスラグ押込ブ
ラシ９の位置が溶接開始点手前まで移動した時点でシリ
ンダー20を中立状態にしかつ電磁ブレーキ21Aを作動さ
せると、付随台車19がレール27に対し停止し、操作盤台
車22のみが移動しシリンダー20が所定の溶接速度で伸び
る状態となる。

5)この状態では管端部の溶接スラグ25はハンマリングに
て剥離可能なまでに冷却しているため、ヘッドフレーム
１をシリンダー14で下降させ、(1)で説明した一連のス
ラグ処理作業を行う。

6)スラグ処理作業完了後、ヘッドフレーム１をシリンダ
ー14で上昇させ、次に付随台車車輪21の電磁ブレーキ21
Aを解放すると同時にシリンダー20を伸び側へ作動させ
る。これによりヘッドフレーム１が完全に被溶接鋼管24
の外に脱出した状態となる。

7)ヘッドフレーム１が鋼管外の脱出した後シリンダー18
を縮み側へ作動させると該フレーム１が被溶接鋼管24と
干渉することなく溶接ライン外へ退避する。さらにシリ
ンダー20を縮み側へ作動させると付随台車19は操作盤台
車22に対し溶接開始前の初期状態に復帰する。28はバラ
ンスウエイトである。

なお、溶接開始からスラグ諸多開始の間にスラグがハン
マリングにて剥離可能なまでに自然冷却するとしたが、
エアブロー等によるスラグの強制冷却を併用してもよ
く、また、被溶接鋼管の後端側のスラグ処理作業を説明
したが、先端側についても同様の処理装置を付随台車上
ではなく基礎面等固定物に設置すればよい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、溶接鋼管の内面溶接
工程において、管端部におけるスラグの剥離及び管内部
への押込みという従来人手に委ねられていた作業の自動
化が可能となり、作業の省略化の面及び安全作業を行う
上で顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を例示する側面図であり、第２図はその
正面図、第３図は本発明に係るスイングアーム先端部を
拡大して示す側面図であり、第４図はその正面図であ
る。 １：ヘッドフレーム、２：スラグ剥離ハンマー、４：
軸、５：シリンダー、９：押込ブラシ、10：シリンダ
ー、12：スイングフレーム、13：ヘッド吊下げリンク、
14：シリンダー、15：内面倣いランナー、16：スイング
アーム、17：回転軸、18：シリンダー、19：付随台車、
20：シリンダー、21A：電磁ブレーキ、22：操作盤台
車、23：溶接ライン中心線、24：被溶接鋼管、25：溶接
スラグ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被溶接鋼管の長さ方向と平行に敷設したレ
   ール上を走行する付随台車に該被溶接鋼管へ向けて回動
   するスイングアームを設け、このスイングアームの先端
   部にスイングフレームを固設し、このスイングフレーム
   には被溶接鋼管の管内方向へ伸びるヘッドフレームを上
   下動可能に吊設し、このヘッドフレームの先端部には該
   被溶接鋼管の内周面に沿う方向に回動可能にスラグ剥離
   ハンマーを設け、該ヘッドフレームの下面には内面倣い
   ランナーを設けると共にその後方に押込ブラシを前後進
   可能に設けたことを特徴とする鋼管内面溶接部のスラグ
   押込装置。
2. 【請求項２】前記付随台車は、移動用シリンダーを介し
   てレール上を走行する操作台車に連結されていることを
   特徴とする請求項１記載の鋼管内面溶接部のスラグ押込
   装置。