JPH0647537A - 管台の自動溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管台を母管に自動溶接する際に溶接トーチが
上向きになる上向き姿勢の溶接を行わないようにする。 【構成】 管台３の円周方向へ溶接トーチ１０を回動さ
せると共に管台３の下端と母管１外周面との間に形成さ
れた開先１５に溶接トーチ１０からの溶接ワイヤ１４を
送給して管台３と母管１を自動溶接するに際し、開先１
５の溶接ワイヤ１４が送給される位置が母管１の頂部と
なるよう、母管１を円周方向へ回動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管台の自動溶接方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】母管の径に対し比較的径の大きい管台を
母管に溶接する場合、従来は、溶接ワイヤを自動的に送
給しつつ溶接トーチを作業員が手に持つ、いわゆる半自
動溶接により作業を行っていた。しかし、半自動溶接で
は省力化を図ることができず且つ能率も悪いため、自動
溶接が種々検討されている。

【０００３】而して、母管の径に対し比較的径の大きい
管台を母管に自動溶接しようとする場合に考えられる一
般的な方法を図４及び図５により説明する。

【０００４】図４及び図５中、１は支持台２に回転しな
いよう支持された母管、３は母管１の頂部に軸線ｌが母
管１の中心Ｏを通る垂線となるよう配置され且つ仮付け
等により母管１に対して位置決めされた管台、４は管台
３の上部に配置された自動溶接装置である。

【０００５】自動溶接装置４は管台３の孔３ａ内周に当
接する複数の脚５と脚５に支持された固定枠６と、固定
枠６に搭載され且つ油圧モータ等のアクチュエータ７に
より水平方向へ旋回し得るようにした旋回テーブル８
と、旋回テーブル８上に支持、固定され且つ案内部が下
方へ延びる案内部材９と、案内部材９に昇降自在に嵌合
され且つ下端に溶接トーチ１０が枢支された溶接トーチ
支持部材１１と、案内部材９に配置され且つ溶接トーチ
支持部材１１を昇降させるための空圧シリンダ等のアク
チュエータ１２と、上端が溶接トーチ支持部材１１に枢
着され且つ溶接トーチ１０の傾き角θを調整するための
空圧シリンダ等のアクチュエータ１３と、溶接トーチ１
０に溶接ワイヤ１４を送給する図示してないリールやそ
の他の自動溶接に必要な各種の機器を備えている。

【０００６】管台３を支持台２に支持された母管１に自
動溶接する際には、管台３を、軸線ｌが母管１の中心Ｏ
を通り且つ垂直となるよう、母管１の溶接すべき箇所の
真上に載置して仮付け等ににより位置固定し、自動溶接
装置４を、脚５を管台３の孔３ａ内周に当接させること
により管台３の上部にセットし、リールから溶接ワイヤ
１４を巻戻して溶接トーチ１０内へ挿通させ、溶接トー
チ１０から管台３の下端外周と母管１の外周面との間に
形成されている開先１５に送給し、同時に、アクチュエ
ータ７により旋回テーブル８を介して溶接トーチ１０を
水平方向へ旋回させ、溶接トーチ１０から送出された溶
接ワイヤ１４の先端が開先１５の最適位置で溶融するよ
うアクチュエータ１２，１３により溶接トーチ１０の高
さ方向位置や傾き角θを調整しつつ溶接トーチ１０の先
端を開先１５に沿って移動させ、自動溶接を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の自動溶接方法に
あっては、母管１の頂部或いはその近傍に位置する開先
１５すなわち母管１の長手方向位置及びその近傍に位置
する開先１５を溶接する場合には、図５に示すように、
溶接トーチ１０は下向き若しくは水平となるため、この
部分の溶接は、斜め下向き姿勢若しくは水平姿勢の溶接
となり、健全な溶接を行うことができる。

【０００８】しかし、母管１の頂部に対し平面的に見て
９０度離れた径方向位置の開先１５を溶接する場合に
は、管台３の径が比較的大きく開先１５により形成され
る溶接線が鞍型であるため、溶接トーチ１０は図４に示
すように開先１５に向って上向きとなり、従ってこの部
分の溶接は斜め上向き溶接となり、健全な溶接を実現す
るのは困難であるという問題がある。

【０００９】本発明は、上述の実情に鑑み、溶接線が鞍
型となるような比較的径の大きい管台を母管に自動溶接
する場合にも溶接トーチの溶接姿勢が上向きとならない
ようにすることを目的としてなしたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、母管に対し直
交するよう配置された管台の円周方向へ溶接トーチを回
動させると共に管台の下端と母管外周面との間に形成さ
れた、管台の円周方向へ延びる開先に前記溶接トーチか
ら溶接ワイヤを送給して管台と母管を自動溶接するに際
し、開先の溶接ワイヤが送給される位置が略母管の頂部
となるよう、母管を円周方向へ回動させるものである。

【００１１】

【作用】溶接ワイヤは、開先の略母管の頂部に位置する
部分に送給されるため、溶接トーチは常時水平若しくは
下向きにすることができ、従って水平若しくは下向き姿
勢での溶接が可能となり、健全な溶接を行うことができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつ
つ説明する。

【００１３】図１〜図３は、本発明の方法を実施してい
る状況を示す。而して、本実施例においては、母管１は
長手方向の複数位置において支持ローラ１６により回転
自在に支持されるようになっており、母管１の一端に
は、母管１を円周方向へ回動させるためのマニプレータ
１７が設置されている。

【００１４】マニプレータ１７は、モータ等のアクチュ
エータ１８により駆動される水平軸１９と、水平軸１９
に開閉可能に取付けられた把持部２０等を備えている。

【００１５】なお、図１〜図３中、図４及び図５に示す
ものと同一のものには同一の符号が付してある。

【００１６】本実施例において管台３を母管１に対し自
動溶接する場合には、母管１を支持ローラ１６に支持さ
せると共に母管１の一端をマニプレータ１７の把持部２
０により把持させ、管台３を母管１の真上に載置して仮
付け等により位置固定し、自動溶接装置４を管台３の上
部にセットし、リールから溶接ワイヤ１４を巻戻して溶
接トーチ１０内へ挿通させ、溶接トーチ１０から管台３
の下端外周と母管１の外周面との間に形成されている開
先１５に送給し、アクチュエータ７により旋回テーブル
８を介して溶接トーチ１０を水平方向へ旋回させ、アク
チュエータ１２，１３により溶接トーチ１０の高さ方向
位置や傾き角θを調整しつつ溶接トーチ１０の先端を開
先１５に沿って移動させ、又同時にマニプレータ１７の
アクチュエータ１８を駆動し、水平軸１９を介して把持
部２０を回動させることにより母管１を円周方向へ往復
回動させ、開先１５の溶接ワイヤ１４が供給されている
部分が母管１の略頂部となるようにして自動溶接を行
う。

【００１７】すなわち、軸線ｌが略垂直で管台３が母管
１に対し略頂部に位置する場合は、開先１５のうち母管
１の長手方向に位置する２箇所の部分が頂部となるた
め、この２箇所のうちの何れかの部分に溶接ワイヤ１４
が供給される。この際、溶接トーチ１０は、母管１の長
手方向へ向き且つ開先１５に向って下向き状態とする。
母管１が或る方向へ回動する際に母管１の長手方向に位
置する２箇所の開先１５のうち一方の開先１５に溶接ワ
イヤ１４が供給される場合は、母管１が反対方向へ回動
する際に母管１の長手方向に位置するもう一方の開先１
５に溶接ワイヤが供給されることになる。

【００１８】図１に示すように軸線ｌが垂線ｈに対し最
大の傾き角αで傾いた場合は、母管１の径方向に位置す
る開先１５のうち、母管１の中心Ｏを通る垂線ｈに近い
側が開先１５の頂部となる。従って、この場合には、図
１に示すように、溶接トーチ１０は水平且つ母管１に対
し径方向へ向いた状態で開先１５へ溶接ワイヤ１４が供
給される。なお、管台３が図１に示す位置へ傾くまで
は、母管１は図１の反時計方向へ回動し、図１に示す状
態まで回動したら、以後は母管１は図１の時計方向へ傾
き角がαとなるまで回動する。

【００１９】上述のように、管台３の径が母管１の径に
対し比較的大きく開先１５により形成される溶接線が鞍
型になる場合でも、母管１を円周方向へ往復回動させる
ことにより溶接ワイヤ１４を供給する開先１５の部分が
母管１の頂部となるようにして溶接を行うことができる
ため、溶接トーチ１０を常に水平若しくは下向きにで
き、その結果常に水平姿勢の溶接若しくは下向きの姿勢
の溶接が可能となり、健全な溶接を行うことができる。
又作業員なしで自動溶接を行えるため、省力化を図るこ
とができると共に溶接を能率良く行うことができる。

【００２０】なお、本発明の実施例では、開先のうち母
管の長手方向に位置する開先を溶接する場合には、溶接
トーチを下向きにしているが、管台の径や開先の大きさ
によっては溶接トーチを水平状態にして溶接することも
できること、管台の径が母管の径に対し比較的大きい場
合について説明したが、管台の径が母管の径に対し小さ
い場合でも適用することができること、その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ること、
等は勿論である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の管台の自動溶接方法によれば、
溶接トーチを常に水平若しくは下向き状態にして水平姿
勢での自動溶接若しくは下向き姿勢での自動溶接を行う
ことができるため、健全な溶接を行うことが可能とな
り、又余分な作業員なしで自動溶接を行えるため、省力
化を図ることができると共に溶接を能率良く行うことが
できる等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管台の自動溶接方法を実施する際の母
管径方向の縦断面図であり、管台の傾き角を最大にした
場合の溶接トーチの位置を示す縦断面図である。

【図２】本発明の管台の自動溶接方法を実施する際の母
管長手方向の縦断面図であり、管台が垂直になった場合
の溶接トーチの位置を示す縦断面図である。

【図３】本発明の管台の自動溶接方法を実施するための
装置全体の側面図である。

【図４】管台を母管に対して自動溶接する際に一般的に
考えられる方法を説明するための母管径方向の縦断面図
であり、溶接トーチの位置を示す縦断面図である。

【図５】管台を母管に対して自動溶接する際に一般的に
考えられる方法を説明するための母管長手方向の縦断面
図であり、溶接トーチの位置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 母管 ３ 管台 １０ 溶接トーチ １４ 溶接ワイヤ １５ 開先

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 母管に対し直交するよう配置された管台
   の円周方向へ溶接トーチを回動させると共に管台の下端
   と母管外周面との間に形成された、管台の円周方向へ延
   びる開先に前記溶接トーチから溶接ワイヤを送給して管
   台と母管を自動溶接するに際し、開先の溶接ワイヤが送
   給される位置が略母管の頂部となるよう、母管を円周方
   向へ回動させることを特徴とする管台の自動溶接方法。