JPH0810984A - 管端とフランジとの位置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法 - Google Patents
管端とフランジとの位置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法Info
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- JPH0810984A JPH0810984A JP14626294A JP14626294A JPH0810984A JP H0810984 A JPH0810984 A JP H0810984A JP 14626294 A JP14626294 A JP 14626294A JP 14626294 A JP14626294 A JP 14626294A JP H0810984 A JPH0810984 A JP H0810984A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 管端にフランジを溶接で接合するときの前段
階として、管軸とフランジの一端面との直角度や抜き代
を直接的に高精度に定めて両者を位置決めする。 【構成】 チャック４のチャック爪５にスペーサ７を嵌
め込んだ後、チャック爪５で管端１０を保持させる。こ
のとき、管端１０をスペーサ７を介してチャック４のフ
ランジ当り面５５側に押し付けておく。３つのチャック
爪５に共通の軸線とフランジ当り面５５とが直角である
ので、管軸Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面とが直角にな
る。スペーサ７の撤去跡が溶接肉を収容するための抜き
代になる。
階として、管軸とフランジの一端面との直角度や抜き代
を直接的に高精度に定めて両者を位置決めする。 【構成】 チャック４のチャック爪５にスペーサ７を嵌
め込んだ後、チャック爪５で管端１０を保持させる。こ
のとき、管端１０をスペーサ７を介してチャック４のフ
ランジ当り面５５側に押し付けておく。３つのチャック
爪５に共通の軸線とフランジ当り面５５とが直角である
ので、管軸Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面とが直角にな
る。スペーサ７の撤去跡が溶接肉を収容するための抜き
代になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管端とフランジとの位
置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法に関す
る。
置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえば図１０のように管１の管端１０
にフランジ２を溶接で接合する場合、溶接による接合の
前段階として、管軸Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面２１
（すなわち相手側フランジとの対向面）との直角度や、
管端１０とフランジ２の中心孔２５の内面２６とを接合
している溶接肉３１の収容空間すなわち抜き代Ａなどを
高精度で定めておくことが要求される。従来、管軸Ｌ−
Ｌとフランジ２の一端面２１との直角度を求める手段と
して、水準器を用いる方法や図１１や図１２に示したス
コヤ１００を用いる方法が行われていた。水準器を用い
る方法は、管端１０の周囲複数箇所において、管の水平
度と管端に嵌め込んだフランジの一端面の垂直度をそれ
ぞれ水準器で調整する方法である。図１１の方法は、管
端１０の周囲複数箇所において、スコヤ１００の直角を
なす２つの辺１１０，１２０を管１の外面と管端１０に
嵌め込んだフランジ２の他端面２２に押し当ててそれら
の直角度を調節する方法である。図１２（ａ）の方法
は、管端１０の周囲複数箇所において、スコヤ１００の
第１辺１３０を管１の外面に合わせると共に、第２辺１
４０を管端１０に嵌め込んだフランジ２の一端面２１に
合わせ、管端１０の周囲複数箇所におけるフランジ２の
外周面２３とスコヤ１００の第３辺１５０との間隔Ｂが
同じか否かを目で見て管１の外面とフランジ２の一端面
２１との直角度を調節する方法である。また、図１２
（ｂ）の方法は、管端１０の周囲複数箇所において、ス
コヤ１００の第１辺１３０を管１の外面に合わせると共
に、第２辺１４０を管端１０に嵌め込んだフランジ２の
一端面２１に当て、管端１０の周囲複数箇所においてフ
ランジ２の一端面２１とスコヤ１００の第２辺１４０と
の間隔Ｃを目で見てフランジ２が管軸に対して傾斜して
いるか否かを知ることにより直角度を求める方法であ
る。
にフランジ２を溶接で接合する場合、溶接による接合の
前段階として、管軸Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面２１
（すなわち相手側フランジとの対向面）との直角度や、
管端１０とフランジ２の中心孔２５の内面２６とを接合
している溶接肉３１の収容空間すなわち抜き代Ａなどを
高精度で定めておくことが要求される。従来、管軸Ｌ−
Ｌとフランジ２の一端面２１との直角度を求める手段と
して、水準器を用いる方法や図１１や図１２に示したス
コヤ１００を用いる方法が行われていた。水準器を用い
る方法は、管端１０の周囲複数箇所において、管の水平
度と管端に嵌め込んだフランジの一端面の垂直度をそれ
ぞれ水準器で調整する方法である。図１１の方法は、管
端１０の周囲複数箇所において、スコヤ１００の直角を
なす２つの辺１１０，１２０を管１の外面と管端１０に
嵌め込んだフランジ２の他端面２２に押し当ててそれら
の直角度を調節する方法である。図１２（ａ）の方法
は、管端１０の周囲複数箇所において、スコヤ１００の
第１辺１３０を管１の外面に合わせると共に、第２辺１
４０を管端１０に嵌め込んだフランジ２の一端面２１に
合わせ、管端１０の周囲複数箇所におけるフランジ２の
外周面２３とスコヤ１００の第３辺１５０との間隔Ｂが
同じか否かを目で見て管１の外面とフランジ２の一端面
２１との直角度を調節する方法である。また、図１２
（ｂ）の方法は、管端１０の周囲複数箇所において、ス
コヤ１００の第１辺１３０を管１の外面に合わせると共
に、第２辺１４０を管端１０に嵌め込んだフランジ２の
一端面２１に当て、管端１０の周囲複数箇所においてフ
ランジ２の一端面２１とスコヤ１００の第２辺１４０と
の間隔Ｃを目で見てフランジ２が管軸に対して傾斜して
いるか否かを知ることにより直角度を求める方法であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た３つの方法はいずれも、管軸とフランジの一端面との
直角度を直接に求めるものでないばかりか、勘に頼る方
法であったので熟練を必要とする割りに高精度が得られ
にくいという問題があった。スコヤ１００の代わりに角
度計を用いることもあったが、それによっても同様の問
題があった。また、上記した３つの方法においては、上
述した抜き代Ａ（図１０参照）を適切に定めることが困
難であるのみならず、フランジ２に具備されているボル
ト挿通孔の位置を管端周方向の所定位置に定めるという
所謂孔振りの精度を高めることに困難があった。本発明
は以上の問題や事情に鑑みてなされたものである。すな
わち、本発明は、管端にフランジを溶接で接合するとき
の前段階として、管軸とフランジの一端面との直角度や
抜き代を直接的に高精度に定めて両者を位置決めするこ
とのできの管端とフランジとの位置決め装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、管軸とフランジの
一端面との直角度や抜き代が高精度に保たれる管端とフ
ランジとの接合方法を提供することを目的とする。
た３つの方法はいずれも、管軸とフランジの一端面との
直角度を直接に求めるものでないばかりか、勘に頼る方
法であったので熟練を必要とする割りに高精度が得られ
にくいという問題があった。スコヤ１００の代わりに角
度計を用いることもあったが、それによっても同様の問
題があった。また、上記した３つの方法においては、上
述した抜き代Ａ（図１０参照）を適切に定めることが困
難であるのみならず、フランジ２に具備されているボル
ト挿通孔の位置を管端周方向の所定位置に定めるという
所謂孔振りの精度を高めることに困難があった。本発明
は以上の問題や事情に鑑みてなされたものである。すな
わち、本発明は、管端にフランジを溶接で接合するとき
の前段階として、管軸とフランジの一端面との直角度や
抜き代を直接的に高精度に定めて両者を位置決めするこ
とのできの管端とフランジとの位置決め装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、管軸とフランジの
一端面との直角度や抜き代が高精度に保たれる管端とフ
ランジとの接合方法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】請求項１に記載した発明
による管端とフランジとの位置決め装置は、管端に挿入
される複数のチャック爪、等角度おきに配備された複数
の上記チャック爪を共通の軸線に対して同一量だけ遠近
方向に移動させて複数の上記チャック爪における管端内
面との接触面を上記軸線上の一点を中心とする円周上に
位置させるチャック爪動作機構および上記軸線に対して
直交する仮想平面上に位置して管に外嵌合されたフラン
ジの一端面が当接されるフランジ当り面を備えたチャッ
クと、軸長が上記フランジにおける中心孔の内面の軸長
よりも短く外径が上記フランジの中心孔の直径よりも短
く内径が管端の内径と同一かそれより長くかつ複数の上
記チャック爪に外嵌合される円環状のスペーサと、を有
するというものである。このような位置決め装置におい
ては、請求項２に記載した発明のように、管に吸着され
てチャックのフランジ当り面に一端面が当接されたフラ
ンジの他端面に当接される磁石片でなるフランジ仮止め
具を有するものであることが望ましい。請求項３に記載
した発明のように、上記チャック爪が、管端に対して挿
入されかつ管端内面との接触面を備える突出杆部と、こ
の突出杆部の基端部から上記接触面に対して直角に延び
出たフランジ当り面とを備えるものであってもよい。請
求項４に記載した発明による管端とフランジとの接合方
法は、請求項１記載の管端とフランジとの位置決め装置
を用いて位置決めした管端とフランジとの接合方法であ
って、チャックの複数のチャック爪にスペーサを嵌め込
んだ後、それらのチャック爪に管端を遊嵌状に挿入する
こと、複数のチャック爪に挿入した管端をスペーサを介
してチャックのフランジ当り面側に押し付けること、チ
ャックのチャック爪動作機構を操作して複数のチャック
爪を軸線から遠ざかる方向に移動させることによりそれ
らのチャック爪により管端を上記軸線と同心上に固定す
ること、管にフランジを外嵌合すること、を任意の順序
で行い、次に、管に外嵌合されているフランジの一端面
をチャックのフランジ当り面に押し付け、その状態で管
の外面とフランジの他端面とを溶接で仮付けし、この
後、フランジが仮付けされた管をチャックから取り外
し、管の外面とフランジの他端面とを本溶接すること
と、管端とフランジの中心孔の内面とをスペーサの撤去
跡空間内で本溶接することとを任意の順序で行うという
ものである。また、請求項５に記載した発明による管端
とフランジとの接合方法は、請求項２記載の管端とフラ
ンジとの位置決め装置を用いて位置決めした管端とフラ
ンジとの接合方法であって、チャックの複数のチャック
爪にスペーサを嵌め込んだ後、それらのチャック爪に管
端を遊嵌状に挿入すること、複数のチャック爪に挿入し
た管端をスペーサを介してチャックのフランジ当り面側
に押し付けること、チャックのチャック爪動作機構を操
作して複数のチャック爪を軸線から遠ざかる方向に移動
させることによりそれらのチャック爪により管端を上記
軸線と同心上に固定すること、管にフランジを外嵌合す
ること、を任意の順序で行い、次に、フランジの一端面
をチャックのフランジ当り面に押し付けると共に、管に
外嵌合されているフランジを管端の回りで回転させてフ
ランジに具備されているボルト挿通孔を所定位置に定め
る孔振りを行った後、仮止め具で仮止めしたフランジの
他端面と管の外面とを溶接で仮付けし、この後、フラン
ジが仮付けされた管をチャックから取り外すと共に、仮
止め具を管から取り外し、管の外面とフランジの他端面
とを本溶接することと、管端とフランジの中心孔の内面
とをスペーサの撤去跡空間内で本溶接することとを任意
の順序で行うというものである。
による管端とフランジとの位置決め装置は、管端に挿入
される複数のチャック爪、等角度おきに配備された複数
の上記チャック爪を共通の軸線に対して同一量だけ遠近
方向に移動させて複数の上記チャック爪における管端内
面との接触面を上記軸線上の一点を中心とする円周上に
位置させるチャック爪動作機構および上記軸線に対して
直交する仮想平面上に位置して管に外嵌合されたフラン
ジの一端面が当接されるフランジ当り面を備えたチャッ
クと、軸長が上記フランジにおける中心孔の内面の軸長
よりも短く外径が上記フランジの中心孔の直径よりも短
く内径が管端の内径と同一かそれより長くかつ複数の上
記チャック爪に外嵌合される円環状のスペーサと、を有
するというものである。このような位置決め装置におい
ては、請求項２に記載した発明のように、管に吸着され
てチャックのフランジ当り面に一端面が当接されたフラ
ンジの他端面に当接される磁石片でなるフランジ仮止め
具を有するものであることが望ましい。請求項３に記載
した発明のように、上記チャック爪が、管端に対して挿
入されかつ管端内面との接触面を備える突出杆部と、こ
の突出杆部の基端部から上記接触面に対して直角に延び
出たフランジ当り面とを備えるものであってもよい。請
求項４に記載した発明による管端とフランジとの接合方
法は、請求項１記載の管端とフランジとの位置決め装置
を用いて位置決めした管端とフランジとの接合方法であ
って、チャックの複数のチャック爪にスペーサを嵌め込
んだ後、それらのチャック爪に管端を遊嵌状に挿入する
こと、複数のチャック爪に挿入した管端をスペーサを介
してチャックのフランジ当り面側に押し付けること、チ
ャックのチャック爪動作機構を操作して複数のチャック
爪を軸線から遠ざかる方向に移動させることによりそれ
らのチャック爪により管端を上記軸線と同心上に固定す
ること、管にフランジを外嵌合すること、を任意の順序
で行い、次に、管に外嵌合されているフランジの一端面
をチャックのフランジ当り面に押し付け、その状態で管
の外面とフランジの他端面とを溶接で仮付けし、この
後、フランジが仮付けされた管をチャックから取り外
し、管の外面とフランジの他端面とを本溶接すること
と、管端とフランジの中心孔の内面とをスペーサの撤去
跡空間内で本溶接することとを任意の順序で行うという
ものである。また、請求項５に記載した発明による管端
とフランジとの接合方法は、請求項２記載の管端とフラ
ンジとの位置決め装置を用いて位置決めした管端とフラ
ンジとの接合方法であって、チャックの複数のチャック
爪にスペーサを嵌め込んだ後、それらのチャック爪に管
端を遊嵌状に挿入すること、複数のチャック爪に挿入し
た管端をスペーサを介してチャックのフランジ当り面側
に押し付けること、チャックのチャック爪動作機構を操
作して複数のチャック爪を軸線から遠ざかる方向に移動
させることによりそれらのチャック爪により管端を上記
軸線と同心上に固定すること、管にフランジを外嵌合す
ること、を任意の順序で行い、次に、フランジの一端面
をチャックのフランジ当り面に押し付けると共に、管に
外嵌合されているフランジを管端の回りで回転させてフ
ランジに具備されているボルト挿通孔を所定位置に定め
る孔振りを行った後、仮止め具で仮止めしたフランジの
他端面と管の外面とを溶接で仮付けし、この後、フラン
ジが仮付けされた管をチャックから取り外すと共に、仮
止め具を管から取り外し、管の外面とフランジの他端面
とを本溶接することと、管端とフランジの中心孔の内面
とをスペーサの撤去跡空間内で本溶接することとを任意
の順序で行うというものである。
【０００５】
【作用】請求項１に記載した発明による管端とフランジ
との位置決め装置において、管端に複数のチャック爪を
挿入した後、それらのチャック爪をチャック爪動作機構
によって共通の軸線に対して遠ざかる方向に移動させ、
それらのチャック爪の接触面を管端内面に接触させて管
端を保持させると、上記軸線に管軸が一致する。したが
って、上記軸線に対して直交する仮想平面上に位置する
フランジ当り面に管に外嵌合されたフランジの一端面を
当接させることにより、管軸とフランジの一端面とが高
精度で直角に位置決めされる。また、スペーサは、管端
とフランジの中心孔の内面とを接合する溶接肉の収容空
間となる抜き代を定めることに役立つ。この発明におい
て、請求項２に記載したように、上記位置決め装置が磁
石片でなるフランジ仮止め具を有していると、チャック
のフランジ当り面に一端面が当接されたフランジを、管
に吸着させたフランジ仮止め具によって押し付けておく
ことができる。請求項４に記載した発明に係る管端とフ
ランジとの接合方法によれば、チャック爪によって保持
された管端の管軸がチャックの軸線に一致するので、上
記軸線に対して直交する仮想平面上に位置するフランジ
当り面に管に外嵌合されたフランジの一端面を当接させ
ることにより、管軸とフランジ一端面とが高精度で直角
に位置決めされる。フランジの一端面が押し付けられた
チャックのフランジ当り面と管端とがスペーサの軸長に
見合う間隔を保つので、その間隔分だけの抜け代が確保
される。請求項５に記載した発明に係る管端とフランジ
との接合方法によれば、チャックのフランジ当り面に一
端面が当接されたフランジを、管軸とフランジの一端面
との直角度と抜け代を保ったままフランジに具備されて
いるボルト挿通孔を管端周囲の所定位置に合わせるとい
う所謂孔振りを楽に行うことができ仮付けも楽に行うこ
とができる。
との位置決め装置において、管端に複数のチャック爪を
挿入した後、それらのチャック爪をチャック爪動作機構
によって共通の軸線に対して遠ざかる方向に移動させ、
それらのチャック爪の接触面を管端内面に接触させて管
端を保持させると、上記軸線に管軸が一致する。したが
って、上記軸線に対して直交する仮想平面上に位置する
フランジ当り面に管に外嵌合されたフランジの一端面を
当接させることにより、管軸とフランジの一端面とが高
精度で直角に位置決めされる。また、スペーサは、管端
とフランジの中心孔の内面とを接合する溶接肉の収容空
間となる抜き代を定めることに役立つ。この発明におい
て、請求項２に記載したように、上記位置決め装置が磁
石片でなるフランジ仮止め具を有していると、チャック
のフランジ当り面に一端面が当接されたフランジを、管
に吸着させたフランジ仮止め具によって押し付けておく
ことができる。請求項４に記載した発明に係る管端とフ
ランジとの接合方法によれば、チャック爪によって保持
された管端の管軸がチャックの軸線に一致するので、上
記軸線に対して直交する仮想平面上に位置するフランジ
当り面に管に外嵌合されたフランジの一端面を当接させ
ることにより、管軸とフランジ一端面とが高精度で直角
に位置決めされる。フランジの一端面が押し付けられた
チャックのフランジ当り面と管端とがスペーサの軸長に
見合う間隔を保つので、その間隔分だけの抜け代が確保
される。請求項５に記載した発明に係る管端とフランジ
との接合方法によれば、チャックのフランジ当り面に一
端面が当接されたフランジを、管軸とフランジの一端面
との直角度と抜け代を保ったままフランジに具備されて
いるボルト挿通孔を管端周囲の所定位置に合わせるとい
う所謂孔振りを楽に行うことができ仮付けも楽に行うこ
とができる。
【０００６】
【実施例】図１および図２は本発明の実施例による管端
とフランジとの位置決め装置に用いられるチャック４を
示す斜視図、図３はそのチャック４の原理の説明図、図
４はチャック４の構成要素であるチャック爪５の説明
図、図５はスペーサ７の断面図である。図１や図２に示
したチャック４は、３つのチャック爪５…をそれらの共
通の軸線に対して同一量だけ遠近方向に移動させること
のできるチャック爪動作機構６を備えている。図１のチ
ャック４において、チャック爪動作機構６は、渦巻き条
６１を具備する回転部材６２と、この回転部材６２を収
容する筐体６３と、回転部材６２に具備された歯車部６
４に噛み合った操作ねじ６５とを有している。そして、
チャック爪５に設けられた複数の溝部５１が上記渦巻き
条６１にかみ合わされ、かつこのチャック爪５に具備さ
れた取付部５２が上記筐体６３に設けられたガイド溝６
６により上記遠近方向に案内されるようになっている。
図２のチャック４についても略同様の構成になっている
けれども、図２のチャック４は薄型であって、図１に示
された操作ねじ６５の代わりにレバー６７，６７を有し
ている。チャック爪動作機構６３のこのような構成は、
旋盤などで工作物を掴むことに用いられている周知のチ
ャックに採用されているチャック爪動作機構と同一の構
成である。したがって、旋盤などで用いられる周知のチ
ャックのチャック爪動作機構を転用することが可能であ
る。図１のチャック４においては操作ねじ６５を回して
図３の矢印Ｘのように回転部材６２を回転させることに
より、図２のチャック４においてはレバー６７，６７を
回して図３の矢印Ｘのように回転部材６２を回転させる
ことにより、渦巻き条６１に噛み合っている３つのチャ
ック爪５…が共通の軸線に対して同一量だけ遠近方向
（矢印Ｙ）に移動する。図４のように、チャック爪５
は、管端内面との接触面５４を備える長い突出杆部５３
と、この突出杆部５３の基端部から上記接触面５４に対
して直角に延び出たフランジ当り面５５とを備えてお
り、それぞれのチャック爪５…のフランジ当り面５５…
は共通の軸線に対して直交する仮想平面上に位置してい
る。そして、上述したように渦巻き条６１に噛み合って
いる３つのチャック爪５…が共通の軸線に対して同一量
だけ遠近方向に移動するときには、それぞれのチャック
爪５…の接触面５４…が上記した共通の軸線上の一点を
中心Ｐ（図３）とする円周上に位置するようになってい
る。また、図４のように、フランジ当り面５５における
上記接触面５４との隣接箇所に盗み凹所５６が設けられ
ている。図５に示したスペーサ６は、その軸長Ｃが後述
するフランジ２の中心孔２５の内面の軸長よりも短く、
外径Ｄ１がフランジ２の中心孔２５の内径よりも長くな
く（すなわち同一が短く）、さらに、内径Ｄ２が後述す
る管１の管端１０の内径よりも短くない（すなわち同一
か長い）長さになっている。このスペーサ６は欠円部の
ない円環状に形成されていても、周方向の一箇所に欠円
部を有する１つ割り状の円環状に形成されていてもよ
い。また、スペーサ６における図５の斜線部分の断面形
状は四角形である必要は必ずしもなく、円形であっても
よい。請求項３に記載した発明の実施例による位置決め
装置においては、磁石片でなるフランジ仮止め具８（図
８参照）を有している。請求項１に記載した発明の位置
決め装置において、この仮止め具８は不可欠ではない。
次に、図６〜図１０を参照して請求項４または請求項５
に記載した発明の実施例による管端１０とフランジ２と
の接合方法を説明する。なお、この実施例では、図２で
説明したチャック４を用いている。チャック４のレバー
６７，６７を回して３つ（図では２つだけが説明的に示
されている）のチャック爪５…をそれらに共通の軸線に
近付け、図６の仮想線で示したようにそれらのチャック
爪５…を管端１０に挿入できる位置にしてスペーサ７を
嵌め込む。この後、３つのチャック爪５…に管端１０を
挿入する。また、チャック爪５…に挿入した管端１０を
スペーサ７を介してフランジ当り面５５側に押し付け
る。そして、レバー６７，６７を回して３つのチャック
爪５…をそれらに共通の軸線から遠ざかる方向に移動さ
せることにより、図６や図９に示したようにそれらのチ
ャック爪５…により管端１０の内面の等角度おきの３箇
所を内側ら押し付ける。このようにすると、管端１０が
３つのチャック爪５…によりそれらに共通の軸線と同心
上に固定され、その軸線と管軸Ｌ−Ｌとが一致し、管軸
Ｌ−Ｌと上記フランジ当り面５５との直角度が高精度に
定まる。また、管端１０とチャック４のフランジ当り面
３５との間にはスペーサ７の軸長Ｃ（図５参照）に相当
する間隔が保たれる。この場合、スペーサ７の内周部が
チャック爪５…の盗み凹所５６に対応するので、スペー
サ７が確実にフランジ当り面５５に当り、そのことが管
端１０とチャック４のフランジ当り面３５との間隔をス
ペーサ７の軸長Ｃと正確に一致させることに役立つ。こ
の状態で、あらかじめ管１に外嵌合しておいたフランジ
２、またはこの時点で管１に外嵌合したフランジ２をチ
ャック４のフランジ当り面５５側に移動してその一端面
２１をフランジ当り面５５に押し付ける。このようにす
ると、フランジ２の一端面２１が管軸Ｌ−Ｌに対して直
角になり、同時に、フランジ２の中心孔２５の一部にス
ペーサ７が収容され、その中心孔２５の他部が管端１０
に外嵌合した状態になる。このようにしてフランジ２の
一端面２１と管軸Ｌ−Ｌとの直角度やスペーサ７の軸長
Ｃに相当する抜き代を求めてから、図６に示したように
管１の外面とフランジ２の他端面２２との間の数箇所を
溶接３２ａで仮付けする。この後、チャック４のレバー
６７，６７を回して３つのチャック爪５…をそれらに共
通の軸線に近付けてフランジ２が仮付けされた管１をチ
ャック４から取り外すと共に、スペーサ７をフランジ２
の中心孔２５から取り外す。そして、管１の外面とフラ
ンジ２の他端面２２とを本溶接することと、管端１０と
フランジ２の中心孔２５の内面２６とをスペーサ７の撤
去跡空間内で本溶接することとを任意の順序で行う。こ
のようにすると、図１０に示したように、管軸Ｌ−Ｌと
フランジ２の一端面２１との直角度が高精度に確保され
た状態で管端１０にフランジ２が溶接３１，３２で接合
され、また、抜き代Ａが高精度で形成される。以上説明
した方法で管端１０とフランジ２とを接合すると、たと
えば図７に示したように管端１０の端面１０ａが管軸Ｌ
−Ｌに対して直角になっていない場合であっても、管軸
Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面２１との直角度が高精度に
確保される。なお、図７において、符号Ｅは管端１０の
端面１０ａにおける所定箇所と他の箇所との管軸Ｌ−Ｌ
方向での隔たり幅を示している。ところで、図９のよう
にフランジ２にボルト挿通孔２７が具備されている場
合、管端１０にそのフランジ２を溶接で接合するに際し
ては、そのボルト挿通孔２７の位置を管端１０の周囲の
所定箇所に合わせる必要がある。その場合には、図６で
説明した要領で管軸Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面２１と
の直角度や抜き代を求めた後、図８のように、フランジ
２を管軸Ｌ−Ｌ方向の定位置で管端１０に回転自在に保
持させ、その状態でフランジ２を回転させてボルト挿通
孔の位置を調整することにより孔振りを行い、仮止め具
８を吸着させて仮止めする。この場合、チャック４側に
位置合わせ用の目印などを付けておくことが可能であ
る。この後、フランジ２の溶接による仮止め、フランジ
２のチャック４からの取外し、仮止め具８やスペーサ７
の取外しなどを行い、管端とフランジ２とを上述したよ
うにして本溶接することにより接合する。なお、図６〜
図８においては同一部分に同一符号を付してある。とこ
ろで、管１の外面とフランジ２の他端面との溶接による
仮付けは、管端１０の周囲の複数箇所に施す必要がある
ので、その仮付け時に管１を回転させることができれば
便利である。このための対策としては、たとえば図６に
仮想線で示した回転軸（たとえば旋盤の主軸やその他の
機械類の回転軸を利用することができる）Ｒにチャック
４を装着しておくことが有益である。
とフランジとの位置決め装置に用いられるチャック４を
示す斜視図、図３はそのチャック４の原理の説明図、図
４はチャック４の構成要素であるチャック爪５の説明
図、図５はスペーサ７の断面図である。図１や図２に示
したチャック４は、３つのチャック爪５…をそれらの共
通の軸線に対して同一量だけ遠近方向に移動させること
のできるチャック爪動作機構６を備えている。図１のチ
ャック４において、チャック爪動作機構６は、渦巻き条
６１を具備する回転部材６２と、この回転部材６２を収
容する筐体６３と、回転部材６２に具備された歯車部６
４に噛み合った操作ねじ６５とを有している。そして、
チャック爪５に設けられた複数の溝部５１が上記渦巻き
条６１にかみ合わされ、かつこのチャック爪５に具備さ
れた取付部５２が上記筐体６３に設けられたガイド溝６
６により上記遠近方向に案内されるようになっている。
図２のチャック４についても略同様の構成になっている
けれども、図２のチャック４は薄型であって、図１に示
された操作ねじ６５の代わりにレバー６７，６７を有し
ている。チャック爪動作機構６３のこのような構成は、
旋盤などで工作物を掴むことに用いられている周知のチ
ャックに採用されているチャック爪動作機構と同一の構
成である。したがって、旋盤などで用いられる周知のチ
ャックのチャック爪動作機構を転用することが可能であ
る。図１のチャック４においては操作ねじ６５を回して
図３の矢印Ｘのように回転部材６２を回転させることに
より、図２のチャック４においてはレバー６７，６７を
回して図３の矢印Ｘのように回転部材６２を回転させる
ことにより、渦巻き条６１に噛み合っている３つのチャ
ック爪５…が共通の軸線に対して同一量だけ遠近方向
（矢印Ｙ）に移動する。図４のように、チャック爪５
は、管端内面との接触面５４を備える長い突出杆部５３
と、この突出杆部５３の基端部から上記接触面５４に対
して直角に延び出たフランジ当り面５５とを備えてお
り、それぞれのチャック爪５…のフランジ当り面５５…
は共通の軸線に対して直交する仮想平面上に位置してい
る。そして、上述したように渦巻き条６１に噛み合って
いる３つのチャック爪５…が共通の軸線に対して同一量
だけ遠近方向に移動するときには、それぞれのチャック
爪５…の接触面５４…が上記した共通の軸線上の一点を
中心Ｐ（図３）とする円周上に位置するようになってい
る。また、図４のように、フランジ当り面５５における
上記接触面５４との隣接箇所に盗み凹所５６が設けられ
ている。図５に示したスペーサ６は、その軸長Ｃが後述
するフランジ２の中心孔２５の内面の軸長よりも短く、
外径Ｄ１がフランジ２の中心孔２５の内径よりも長くな
く（すなわち同一が短く）、さらに、内径Ｄ２が後述す
る管１の管端１０の内径よりも短くない（すなわち同一
か長い）長さになっている。このスペーサ６は欠円部の
ない円環状に形成されていても、周方向の一箇所に欠円
部を有する１つ割り状の円環状に形成されていてもよ
い。また、スペーサ６における図５の斜線部分の断面形
状は四角形である必要は必ずしもなく、円形であっても
よい。請求項３に記載した発明の実施例による位置決め
装置においては、磁石片でなるフランジ仮止め具８（図
８参照）を有している。請求項１に記載した発明の位置
決め装置において、この仮止め具８は不可欠ではない。
次に、図６〜図１０を参照して請求項４または請求項５
に記載した発明の実施例による管端１０とフランジ２と
の接合方法を説明する。なお、この実施例では、図２で
説明したチャック４を用いている。チャック４のレバー
６７，６７を回して３つ（図では２つだけが説明的に示
されている）のチャック爪５…をそれらに共通の軸線に
近付け、図６の仮想線で示したようにそれらのチャック
爪５…を管端１０に挿入できる位置にしてスペーサ７を
嵌め込む。この後、３つのチャック爪５…に管端１０を
挿入する。また、チャック爪５…に挿入した管端１０を
スペーサ７を介してフランジ当り面５５側に押し付け
る。そして、レバー６７，６７を回して３つのチャック
爪５…をそれらに共通の軸線から遠ざかる方向に移動さ
せることにより、図６や図９に示したようにそれらのチ
ャック爪５…により管端１０の内面の等角度おきの３箇
所を内側ら押し付ける。このようにすると、管端１０が
３つのチャック爪５…によりそれらに共通の軸線と同心
上に固定され、その軸線と管軸Ｌ−Ｌとが一致し、管軸
Ｌ−Ｌと上記フランジ当り面５５との直角度が高精度に
定まる。また、管端１０とチャック４のフランジ当り面
３５との間にはスペーサ７の軸長Ｃ（図５参照）に相当
する間隔が保たれる。この場合、スペーサ７の内周部が
チャック爪５…の盗み凹所５６に対応するので、スペー
サ７が確実にフランジ当り面５５に当り、そのことが管
端１０とチャック４のフランジ当り面３５との間隔をス
ペーサ７の軸長Ｃと正確に一致させることに役立つ。こ
の状態で、あらかじめ管１に外嵌合しておいたフランジ
２、またはこの時点で管１に外嵌合したフランジ２をチ
ャック４のフランジ当り面５５側に移動してその一端面
２１をフランジ当り面５５に押し付ける。このようにす
ると、フランジ２の一端面２１が管軸Ｌ−Ｌに対して直
角になり、同時に、フランジ２の中心孔２５の一部にス
ペーサ７が収容され、その中心孔２５の他部が管端１０
に外嵌合した状態になる。このようにしてフランジ２の
一端面２１と管軸Ｌ−Ｌとの直角度やスペーサ７の軸長
Ｃに相当する抜き代を求めてから、図６に示したように
管１の外面とフランジ２の他端面２２との間の数箇所を
溶接３２ａで仮付けする。この後、チャック４のレバー
６７，６７を回して３つのチャック爪５…をそれらに共
通の軸線に近付けてフランジ２が仮付けされた管１をチ
ャック４から取り外すと共に、スペーサ７をフランジ２
の中心孔２５から取り外す。そして、管１の外面とフラ
ンジ２の他端面２２とを本溶接することと、管端１０と
フランジ２の中心孔２５の内面２６とをスペーサ７の撤
去跡空間内で本溶接することとを任意の順序で行う。こ
のようにすると、図１０に示したように、管軸Ｌ−Ｌと
フランジ２の一端面２１との直角度が高精度に確保され
た状態で管端１０にフランジ２が溶接３１，３２で接合
され、また、抜き代Ａが高精度で形成される。以上説明
した方法で管端１０とフランジ２とを接合すると、たと
えば図７に示したように管端１０の端面１０ａが管軸Ｌ
−Ｌに対して直角になっていない場合であっても、管軸
Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面２１との直角度が高精度に
確保される。なお、図７において、符号Ｅは管端１０の
端面１０ａにおける所定箇所と他の箇所との管軸Ｌ−Ｌ
方向での隔たり幅を示している。ところで、図９のよう
にフランジ２にボルト挿通孔２７が具備されている場
合、管端１０にそのフランジ２を溶接で接合するに際し
ては、そのボルト挿通孔２７の位置を管端１０の周囲の
所定箇所に合わせる必要がある。その場合には、図６で
説明した要領で管軸Ｌ−Ｌとフランジ２の一端面２１と
の直角度や抜き代を求めた後、図８のように、フランジ
２を管軸Ｌ−Ｌ方向の定位置で管端１０に回転自在に保
持させ、その状態でフランジ２を回転させてボルト挿通
孔の位置を調整することにより孔振りを行い、仮止め具
８を吸着させて仮止めする。この場合、チャック４側に
位置合わせ用の目印などを付けておくことが可能であ
る。この後、フランジ２の溶接による仮止め、フランジ
２のチャック４からの取外し、仮止め具８やスペーサ７
の取外しなどを行い、管端とフランジ２とを上述したよ
うにして本溶接することにより接合する。なお、図６〜
図８においては同一部分に同一符号を付してある。とこ
ろで、管１の外面とフランジ２の他端面との溶接による
仮付けは、管端１０の周囲の複数箇所に施す必要がある
ので、その仮付け時に管１を回転させることができれば
便利である。このための対策としては、たとえば図６に
仮想線で示した回転軸（たとえば旋盤の主軸やその他の
機械類の回転軸を利用することができる）Ｒにチャック
４を装着しておくことが有益である。
【０００７】
【発明の効果】本発明に係る管端とフランジとの位置決
め装置は、チャックで保持させた管端の管軸に対するフ
ランジの一端面の直角度を直接的に求めるものであり、
しかも熟練を必要とせずに高精度の直角度を求めること
が可能になるという効果のほか、管軸と管端面との直角
度の精度の良否にかかわらず、管軸に対するフランジの
一端面の直角度が高精度で求められるという効果があ
る。また、管端とフランジの中心孔の内面とを溶接した
ときの溶接肉を収容するのに必要な抜け代をスペーサを
使用することによって正確に形成することができるとい
う効果がある。さらに、磁石片でなる仮止め具を有する
位置決め装置であると、フランジに具備されているボル
ト挿通孔の位置を管端周方向の所定位置に定めるという
所謂孔振りを片手で容易に行うことができる上、孔振り
の精度を高めることも容易である。本発明に係る管端と
フランジとの接合方法によれば、管端にフランジを接合
する場合に、管軸とフランジの一端面との直角度の精度
が高まるのみならず、上記抜き代や孔振りについても精
度が高まる。
め装置は、チャックで保持させた管端の管軸に対するフ
ランジの一端面の直角度を直接的に求めるものであり、
しかも熟練を必要とせずに高精度の直角度を求めること
が可能になるという効果のほか、管軸と管端面との直角
度の精度の良否にかかわらず、管軸に対するフランジの
一端面の直角度が高精度で求められるという効果があ
る。また、管端とフランジの中心孔の内面とを溶接した
ときの溶接肉を収容するのに必要な抜け代をスペーサを
使用することによって正確に形成することができるとい
う効果がある。さらに、磁石片でなる仮止め具を有する
位置決め装置であると、フランジに具備されているボル
ト挿通孔の位置を管端周方向の所定位置に定めるという
所謂孔振りを片手で容易に行うことができる上、孔振り
の精度を高めることも容易である。本発明に係る管端と
フランジとの接合方法によれば、管端にフランジを接合
する場合に、管軸とフランジの一端面との直角度の精度
が高まるのみならず、上記抜き代や孔振りについても精
度が高まる。
【図１】本発明の実施例による位置決め装置に用いられ
るチャックを示す斜視図である。
るチャックを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例による位置決め装置に用いられ
る他の種類のチャックを示す斜視図である。
る他の種類のチャックを示す斜視図である。
【図３】チャックの原理の説明図である。
【図４】チャック爪の説明図である。
【図５】スペーサの断面図である。
【図６】本発明の実施例による接合方法の説明図であ
る。
る。
【図７】本発明の実施例による接合方法の他の説明図で
ある。
ある。
【図８】本発明の実施例による接合方法のさらに他の説
明図である。
明図である。
【図９】３つのチャック爪で管端を保持させた状態の説
明図である。
明図である。
【図１０】接合された管端とフランジとを示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】管軸とフランジの一端面との直角度を求める
ときの従来例の説明図である。
ときの従来例の説明図である。
【図１２】（ａ）は管軸とフランジの一端面との直角度
を求めるときの他の従来例の説明図である。（ｂ）は管
軸とフランジの一端面との直角度を求めるときのさらに
他の従来例の説明図である。
を求めるときの他の従来例の説明図である。（ｂ）は管
軸とフランジの一端面との直角度を求めるときのさらに
他の従来例の説明図である。
２ フランジ ５ チャック爪 ６ チャック爪動作機構 ７ スペーサ ８ フランジ仮止め具 １０ 管端 ２５ フランジの中心孔 ３１，３２ 溶接 ５３ 突出杆部 ５４ 接触面 ５５ フランジ当り面 Ｃ スペーサの軸長 Ｄ１ スペーサの外径 Ｐ 複数のチャック爪の共通の軸線上の一点に位置する
中心
中心
Claims (5)
- 【請求項１】 管端に挿入される複数のチャック爪、等
角度おきに配備された複数の上記チャック爪を共通の軸
線に対して同一量だけ遠近方向に移動させて複数の上記
チャック爪における管端内面との接触面を上記軸線上の
一点を中心とする円周上に位置させるチャック爪動作機
構および上記軸線に対して直交する仮想平面上に位置し
て管に外嵌合されたフランジの一端面が当接されるフラ
ンジ当り面を備えたチャックと、 軸長が上記フランジにおける中心孔の内面の軸長よりも
短く外径が上記フランジの中心孔の直径よりも短く内径
が管端の内径と同一かそれより長くかつ複数の上記チャ
ック爪に外嵌合される円環状のスペーサと、 を有する管端とフランジとの位置決め装置。 - 【請求項２】 管に吸着されてチャックのフランジ当り
面に一端面が当接されたフランジの他端面に当接される
磁石片でなるフランジ仮止め具を有する請求項１記載の
管端とフランジとの位置決め装置。 - 【請求項３】 チャック爪が、管端に対して挿入されか
つ管端内面との接触面を備える突出杆部と、この突出杆
部の基端部から上記接触面に対して直角に延び出たフラ
ンジ当り面とを備える請求項１または請求項２記載の管
端とフランジとの位置決め装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の管端とフランジとの位置
決め装置を用いて位置決めした管端とフランジとの接合
方法であって、 チャックの複数のチャック爪にスペーサを嵌め込んだ
後、それらのチャック爪に管端を遊嵌状に挿入するこ
と、 複数のチャック爪に挿入した管端をスペーサを介してチ
ャックのフランジ当り面側に押し付けること、 チャックのチャック爪動作機構を操作して複数のチャッ
ク爪を軸線から遠ざかる方向に移動させることによりそ
れらのチャック爪により管端を上記軸線と同心上に固定
すること、 管にフランジを外嵌合すること、を任意の順序で行い、
次に、 管に外嵌合されているフランジの一端面をチャックのフ
ランジ当り面に押し付け、その状態で管の外面とフラン
ジの他端面とを溶接で仮付けし、 この後、フランジが仮付けされた管をチャックから取り
外し、管の外面とフランジの他端面とを本溶接すること
と、管端とフランジの中心孔の内面とをスペーサの撤去
跡空間内で本溶接することとを任意の順序で行うことを
特徴とする管端とフランジとの接合方法。 - 【請求項５】 請求項２記載の管端とフランジとの位置
決め装置を用いて位置決めした管端とフランジとの接合
方法であって、 チャックの複数のチャック爪にスペーサを嵌め込んだ
後、それらのチャック爪に管端を遊嵌状に挿入するこ
と、 複数のチャック爪に挿入した管端をスペーサを介してチ
ャックのフランジ当り面側に押し付けること、 チャックのチャック爪動作機構を操作して複数のチャッ
ク爪を軸線から遠ざかる方向に移動させることによりそ
れらのチャック爪により管端を上記軸線と同心上に固定
すること、 管にフランジを外嵌合すること、を任意の順序で行い、
次に、 フランジの一端面をチャックのフランジ当り面に押し付
けると共に、管に外嵌合されているフランジを管端の回
りで回転させてフランジに具備されているボルト挿通孔
を所定位置に定める孔振りを行った後、 仮止め具で仮止めしたフランジの他端面と管の外面とを
溶接で仮付けし、 この後、フランジが仮付けされた管をチャックから取り
外すと共に、仮止め具を管から取り外し、管の外面とフ
ランジの他端面とを本溶接することと、管端とフランジ
の中心孔の内面とをスペーサの撤去跡空間内で本溶接す
ることとを任意の順序で行うことを特徴とする管端とフ
ランジとの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14626294A JPH0810984A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 管端とフランジとの位置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14626294A JPH0810984A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 管端とフランジとの位置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0810984A true JPH0810984A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15403770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14626294A Pending JPH0810984A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 管端とフランジとの位置決め装置ならびに管端とフランジとの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810984A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101596662A (zh) * | 2008-06-04 | 2009-12-09 | 松本机械株式会社 | 工件固定装置 |
| JP5481763B1 (ja) * | 2013-01-10 | 2014-04-23 | シンセイ工機株式会社 | フランジの溶接位置決め装置 |
| JP2017144474A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | アーク溶接方法 |
| CN108000023A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-08 | 安阳工学院 | 一种后桥法兰盘与连接管的焊接装置及其焊接方法 |
| CN109604925A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-04-12 | 青岛黄海学院 | 一种管道法兰焊接定位工装 |
| CN110280919A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 何艳 | 一种实现管道和法兰精准焊接方法 |
| CN113357989A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-09-07 | 东风佛吉亚排气控制技术有限公司 | 一种焊接件垂直度检具 |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP14626294A patent/JPH0810984A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110280919B (zh) * | 2019-06-17 | 2020-11-17 | 江苏飞达不锈钢有限公司 | 一种实现管道和法兰精准焊接方法 |
| CN113357989A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-09-07 | 东风佛吉亚排气控制技术有限公司 | 一种焊接件垂直度检具 |
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