JPH0721280U - 小口径配管内面溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小口径で曲がり部分を有する配管でも容易に
溶接作業ができる小口径配管内面溶接装置を提供する。 【構成】 小口径配管１内面へ挿入でき中途部にエアク
ランプ３を取付けた管状のフレキシブルボディ２と、フ
レキシブルボディ２の先端部に配設され回転可能なリン
グギア及び同リングギアに噛み合って配管内面へ向け突
出する複数の爪からなるセンタリング機構４と、センタ
リング機構４内に装着された回転体と、回転体に前後ス
ライド５及び上下スライド６を介して備えられた小型Ｔ
ＩＧ溶接トーチ７とを具えている。更にセンタリング機
構４を作動させるセンタリング駆動機構８と、回転体を
作動させる回転駆動機構９と、前後スライド５を作動さ
せるオシレート駆動機構１０とを配管外部に設置してい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、曲がった部分を有する小口径の配管の内面溶接に適用される小口径 配管内面溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

配管の内面を溶接する溶接装置は多種開発されているが、エルボやベントなど の曲がり部分を有する配管はφ２５０mm以上の配管が対象とされ、φ２５０mm以 下の小口径の曲がり部分を有する配管の内面の溶接は、その曲がり部分を通過で きないため溶接作業が行われていない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもので、小口径で曲がり部分を 有する配管でも容易に溶接作業ができ、溶接工数低減及び配管の信頼性向上が望 める小口径配管内面溶接装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そのために本考案は、小口径配管内面へ挿入できる径を有する管状のフレキシ ブルボディと、上記フレキシブルボディの中途部に取付けられたエアクランプと 、上記フレキシブルボディの先端部に配設され回転可能なリングギア及び同リン グギアに噛み合って配管内面へ向け突出する複数の爪からなるセンタリング機構 と、上記センタリング機構を作動させるためにケーブルを介して連結され配管外 部に設置されたセンタリング駆動機構と、上記センタリング機構の内部に回転自 在に装着された回転体と、上記回転体を作動させるためにケーブルを介して連結 され配管外部に設置された回転駆動機構と、上記回転体に前後スライドと電動上 下スライドを介して備えられた小型ＴＩＧ溶接トーチと、上記前後スライドを作 動させるためにケーブルを介して連結され配管外部に設置されたオシレート駆動 機構と、上記フレキシブルボディ内に収蔵された視覚用ファイバースコープ，シ ールドガスホース及び通電ケーブルと、配管外部に設置され上記各駆動機構を遠 隔操作するコントローラーとを具えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

本考案小口径配管内面溶接装置においては、小口径配管内へ挿入したフレキシ ブルボディは、エアクランプにエアを送り込み膨脹させて配管内面に固定する。 次にセンタリング駆動機構でセンタリング機構のリングギアを回転駆動し、リン グギアに噛み合った複数の爪を配管内面に突出させてセンタリングを行う。そし てセンタリング機構の内部に装着された回転体を回転駆動機構で作動させる。小 型ＴＩＧ溶接トーチはこの回転体に前後スライドと電動上下スライドを介して備 えられているので、必要となる溶接速度と電動上下スライドによる上下方向の位 置調整ができ、更にオシレート駆動機構による前後スライドの作動で軸方向のオ シレートも可能である。なおこれらの動作を行いながらファイバースコープで監 視しつつ、シールドガスと適正な通電を行うことにより溶接作業を行う。

【０００６】

【実施例】

本考案小口径配管内面溶接装置の一実施例を図面について説明すると、図１は 本装置の全体模式図、図２は配管内挿入部分の側面図、図３は先端部の縦断面図 、図４は図３のIV−IVに沿った横断面図、図５は先端部の平面図である。まず図 １及び図２により全体構成を概説すると、１はエルボ１ａを有する小口径配管で あって、この小口径配管１内に挿入可能な小径の管状で自由に曲がることができ るフレキシブルボディ２が挿入される。このフレキシブルボディ２の中途部には エアでゴムが膨らむエアクランプ３が取付けられるとともに、先端部にはセンタ リング機構４が配設される。センタリング機構４の内部には後述する回転体が備 えてあり、これには前後スライド５と上下スライド６を介してフレキシブルボデ ィ２の先端に位置するように小型ＴＩＧ溶接トーチ７が取付けられている。セン タリング機構４にはコントロールケーブル１１を介してセンタリング駆動機構８ が連結され配管外部に設置されており、センタリング機構４内の回転体にはコン トロールケーブル１１を介して配管外部の回転駆動機構９が連結されている。ま た前後スライド５には配管外部のオシレート駆動機構１０がコントロールケーブ ル１１を介して連結されている。そして配管外部にはコントローラー１２が設置 され、センタリング駆動機構８，回転駆動機構９及びオシレート駆動機構１０に それぞれ接続されている。更に小型ＴＩＧ溶接トーチ７には溶接電源１３とシー ルドガス１４がフレキシブルボディ２の中を通じて連結されており、回転体には ファイバースコープ１５が装着され、このファイバースコープ１５を介して図示 せざる開閉式フィルタを装備したＣＣＤカメラが配管外部のモニター１６に接続 されている。

【０００７】 次にセンタリング機構４，前後スライド５，上下スライド６及び小型ＴＩＧ溶 接トーチ７の詳細を図３〜図５により説明すると、センタリング機構４は内フレ ーム１７と外フレーム１８及び後フレーム１９から構成され、この内外フレーム １７，１８の間には隙間が設けてあり３枚の爪２０とリングギア２１が組合わせ されて装着され、リングギア２１は内フレーム１７の外周を自由に回転でき、か つ一端をコントロールケーブル１１と連結しており、コントロールケーブル１１ の他端は配管外部のエアシリンダーで作動するセンタリング駆動機構８と結ばれ ているので、この機構８によりリングギア２１は回転すると、このリングギア２ １とそれぞれ噛み合っている３枚の爪２０が伸びて行き、先端部が小口径配管１ の内面へ接することでセンタリングを行うことができる。

【０００８】 内フレーム１７の内周面にはドライベアリング２２を介して回転体２３が嵌合 されており、この回転体２３外周面には周方向に沿って二つのＶ溝が形成され、 各Ｖ溝に一端が電動モーターで作動する回転駆動機構９に連結されたコントロー ルケーブル１１がそれぞれ逆方向に巻き付けられて連結されていて、コントロー ルケーブル１１を引くことによって回転体２３は内フレーム１７内をスムーズに 回転し、この先端部に取付けた小型ＴＩＧ溶接トーチ７は任意の溶接速度を得る ことができる。回転体２３の内部には前後スライド５が取付けられるとともに、 そこに上下スライド６が取付けられているが、前後スライド５はこれも電動モー ターで作動するオシレート駆動機構１０によりコントロールケーブル１１を引く ことによってセンタリング機構４側に作動し、緩められるとスプリング２４の復 元力によって元に戻り、この動作の繰り返しによって溶接中はオシレートとなる 。

【０００９】 上下スライド６にはラックギア２５が設けられ、前後スライド５に取付けられ たモーターホルダー２６に保持されたＤＣモーター２７より平ギア２８を介して 上下でき、アーク電圧のフィードバック制御により溶接中の小型ＴＩＧ溶接トー チ７を一定の高さにする。また上下スライド６の上下端にはリミットセンサー２ ９を備え配管内面との干渉から小型ＴＩＧ溶接トーチ７を保護している。小型Ｔ ＩＧ溶接トーチ７は、シールドカップ３０，ガスレンズ３１，電極３２，コレッ ト３３，電極押さえ３４などで構成されており、シールドガス１４はシールドガ スホース３５でフレキシブルボディ２と回転体２３を通って小型ＴＩＧ溶接トー チ７に供給される。また溶接電流も配管外部の溶接電源１３よりパワーケーブル ３６により供給される。

【００１０】 このような装置において、小口径配管１内へ挿入したフレキシブルボディ２は 、エアクランプ３にエアを送り込み膨脹させて配管内面に固定する。次にセンタ リング駆動機構８でセンタリング機構４のリングギア２１を回転駆動し、リング ギア２１に噛み合った３枚の爪２０を配管内面に突出させてセンタリングを行う 。そしてセンタリング機構４の内部に装着された回転体２３を回転駆動機構９で 作動させる。小型ＴＩＧ溶接トーチ７はこの回転体２３に前後スライド５と電動 上下スライド６を介して備えられているので、必要となる溶接速度と電動上下ス ライド６による上下方向の位置調整ができ、更にオシレート駆動機構１０による 前後スライド５の作動で軸方向のオシレートも可能である。なおこれらの動作を 行いながらファイバースコープ１５で監視しつつ、シールドガス送給と適正な通 電を行うことにより溶接作業を行う。かくしてこの装置によれば、従来実施され ていなかったエルボ１ａを有する小口径配管１の内面の溶接が可能となり、溶接 工数低減と配管の信頼性向上を図ることができる。

【００１１】

【考案の効果】

要するに本考案によれば、小口径配管内面へ挿入できる径を有する管状のフレ キシブルボディと、上記フレキシブルボディの中途部に取付けられたエアクラン プと、上記フレキシブルボディの先端部に配設され回転可能なリングギア及び同 リングギアに噛み合って配管内面へ向け突出する複数の爪からなるセンタリング 機構と、上記センタリング機構を作動させるためにケーブルを介して連結され配 管外部に設置されたセンタリング駆動機構と、上記センタリング機構の内部に回 転自在に装着された回転体と、上記回転体を作動させるためにケーブルを介して 連結され配管外部に設置された回転駆動機構と、上記回転体に前後スライドと電 動上下スライドを介して備えられた小型ＴＩＧ溶接トーチと、上記前後スライド を作動させるためにケーブルを介して連結され配管外部に設置されたオシレート 駆動機構と、上記フレキシブルボディ内に収蔵された視覚用ファイバースコープ ，シールドガスホース及び通電ケーブルと、配管外部に設置され上記各駆動機構 を遠隔操作するコントローラーとを具えたことにより、小口径で曲がり部分を有 する配管でも容易に溶接作業ができ、溶接工数低減及び配管の信頼性向上が望め る小口径配管内面溶接装置を得るから、本考案は産業上極めて有益なものである 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案小口径配管内面溶接装置の一実施例の全
体模式図である。

【図２】同上装置の配管内挿入部分の側面図である。

【図３】先端部の縦断面図である。

【図４】図３のIV−IVに沿った横断面図である。

【図５】先端部の平面図である。

【符号の説明】

１ 小口径配管 １ａ エルボ ２ フレキシブルボディ ３ エアクランプ ４ センタリング機構 ５ 前後スライド ６ 上下スライド ７ 小型ＴＩＧ溶接トーチ ８ センタリング駆動機構 ９ 回転駆動機構 10 オシレート駆動機構 11 コントロールケーブル 12 コントローラー 13 溶接電源 14 シールドガス 15 ファイバースコープ 16 モニター 17 内フレーム 18 外フレーム 19 後フレーム 20 爪 21 リングギア 22 ドライベアリング 23 回転体 24 スプリング 25 ラックギア 26 モーターホルダー 27 ＤＣモーター 28 平ギア 29 リミットセンサー 30 シールドカップ 31 ガスレンズ 32 電極 33 コレット 34 電極押さえ 35 シールドガスホース 36 パワーケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 秋友 典夫 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 小口径配管内面へ挿入できる径を有する
   管状のフレキシブルボディと、上記フレキシブルボディ
   の中途部に取付けられたエアクランプと、上記フレキシ
   ブルボディの先端部に配設され回転可能なリングギア及
   び同リングギアに噛み合って配管内面へ向け突出する複
   数の爪からなるセンタリング機構と、上記センタリング
   機構を作動させるためにケーブルを介して連結され配管
   外部に設置されたセンタリング駆動機構と、上記センタ
   リング機構の内部に回転自在に装着された回転体と、上
   記回転体を作動させるためにケーブルを介して連結され
   配管外部に設置された回転駆動機構と、上記回転体に前
   後スライドと電動上下スライドを介して備えられた小型
   ＴＩＧ溶接トーチと、上記前後スライドを作動させるた
   めにケーブルを介して連結され配管外部に設置されたオ
   シレート駆動機構と、上記フレキシブルボディ内に収蔵
   された視覚用ファイバースコープ，シールドガスホース
   及び通電ケーブルと、配管外部に設置され上記各駆動機
   構を遠隔操作するコントローラーとを具えたことを特徴
   とする小口径配管内面溶接装置。