JPH091328A - 立上げ管の溶接方法及びその装置 - Google Patents
立上げ管の溶接方法及びその装置Info
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- JPH091328A JPH091328A JP7149272A JP14927295A JPH091328A JP H091328 A JPH091328 A JP H091328A JP 7149272 A JP7149272 A JP 7149272A JP 14927295 A JP14927295 A JP 14927295A JP H091328 A JPH091328 A JP H091328A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 立上げ管の溶接方法及びその装置に係り、溶
接開先の形状変化に対する追従性を高め、狭隘部におけ
る自動化を容易にする。 【構成】 立上げ管の管軸上に基準部を設定して、該基
準部に溶接トーチを各方向に移動可能に配し、溶接トー
チの先端位置に基づいて溶接開先の位置を検出し、溶接
トーチを旋回させるとともに、溶接トーチを溶接開先の
形状変化に対して追従させながら溶接を行なう。
接開先の形状変化に対する追従性を高め、狭隘部におけ
る自動化を容易にする。 【構成】 立上げ管の管軸上に基準部を設定して、該基
準部に溶接トーチを各方向に移動可能に配し、溶接トー
チの先端位置に基づいて溶接開先の位置を検出し、溶接
トーチを旋回させるとともに、溶接トーチを溶接開先の
形状変化に対して追従させながら溶接を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立上げ管の溶接方法及
びその装置に係り、特に、容器の下鏡部に対して立上げ
状態に配される立上げ管の溶接技術に関するものであ
る。
びその装置に係り、特に、容器の下鏡部に対して立上げ
状態に配される立上げ管の溶接技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電関連施設あるいは火力発電プ
ラントや化学プラント等で使用されている容器の下鏡部
には、管状体が貫通状態及び立上げ状態に設けられる場
合がある。
ラントや化学プラント等で使用されている容器の下鏡部
には、管状体が貫通状態及び立上げ状態に設けられる場
合がある。
【０００３】例えば、特開昭６３−０７２８３１号、実
開平 ２−０４４９６０号、特開平２−１５４１４５
号、実開平 ３−１１９７５５号、特開平 ６−０３３
１３７号には、沸騰水型原子炉における原子炉圧力容器
の下鏡部に、制御棒駆動機構用のハウジング等の管状体
や各種センサの信号伝達のための小口径管を溶接により
貫通状態に取り付ける技術、小口径管の内部を検査する
技術、小口径管の取り付け箇所の強度向上を図る技術等
が紹介されている。
開平 ２−０４４９６０号、特開平２−１５４１４５
号、実開平 ３−１１９７５５号、特開平 ６−０３３
１３７号には、沸騰水型原子炉における原子炉圧力容器
の下鏡部に、制御棒駆動機構用のハウジング等の管状体
や各種センサの信号伝達のための小口径管を溶接により
貫通状態に取り付ける技術、小口径管の内部を検査する
技術、小口径管の取り付け箇所の強度向上を図る技術等
が紹介されている。
【０００４】図９は、沸騰水型原子炉に立上げ状態に配
される管状体の例を示すもので、原子炉圧力容器（容
器）１の下鏡部に形成される配管貫通用穴２を経由し
て、容器貫通管（貫通管）３が貫通しているとともに、
容器１の内表面に立上げ状態にスタブチューブ（立上げ
管）４が配され、貫通管３の外周面と立上げ管４におけ
る上縁部との間や、立上げ管４の下縁部と容器１の内表
面との間が、それぞれ溶接部５によって一体化されてい
る。
される管状体の例を示すもので、原子炉圧力容器（容
器）１の下鏡部に形成される配管貫通用穴２を経由し
て、容器貫通管（貫通管）３が貫通しているとともに、
容器１の内表面に立上げ状態にスタブチューブ（立上げ
管）４が配され、貫通管３の外周面と立上げ管４におけ
る上縁部との間や、立上げ管４の下縁部と容器１の内表
面との間が、それぞれ溶接部５によって一体化されてい
る。
【０００５】一方、特公平３−２５８６号公報には、管
状体を突き合せ状態に溶接する技術に関連して、溶接ト
ーチの位置をロータリエンコーダやポテンショメータに
よって検出するとともに、管状体の管軸のたおれ量を検
出器により検出して、管軸のたおれを防止しながら管状
体を自動溶接する方法が記載されている。
状体を突き合せ状態に溶接する技術に関連して、溶接ト
ーチの位置をロータリエンコーダやポテンショメータに
よって検出するとともに、管状体の管軸のたおれ量を検
出器により検出して、管軸のたおれを防止しながら管状
体を自動溶接する方法が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示すよ
うに、立上げ管４にあっては、容器１の内表面が、下鏡
部の部分で凹面状になっていることに起因して、傾斜状
態の溶接部５を形成する必要があり、加えて、立上げ管
４が複数配される場合には、立上げ管４の位置によって
傾斜状態が変化するため、上述した特公平３−２５８６
号公報の技術の適用が困難であり、溶接作業性が低下す
るものとなる。
うに、立上げ管４にあっては、容器１の内表面が、下鏡
部の部分で凹面状になっていることに起因して、傾斜状
態の溶接部５を形成する必要があり、加えて、立上げ管
４が複数配される場合には、立上げ管４の位置によって
傾斜状態が変化するため、上述した特公平３−２５８６
号公報の技術の適用が困難であり、溶接作業性が低下す
るものとなる。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成するものである。 立上げ管の溶接部における溶接開先の形状変化に対し
て溶接機の追従性を確保すること。 立上げ管が狭隘部に配される場合にあって溶接作業の
自動化を図ること。 溶接精度の向上を図ること。
ので、以下の目的を達成するものである。 立上げ管の溶接部における溶接開先の形状変化に対し
て溶接機の追従性を確保すること。 立上げ管が狭隘部に配される場合にあって溶接作業の
自動化を図ること。 溶接精度の向上を図ること。
【０００８】
【課題を解決するための手段】立上げ管の管軸上に基準
部を設定して、該基準部に溶接トーチを各方向に移動可
能に配し、溶接トーチの先端位置に基づいて溶接開先の
位置を検出して、溶接トーチの向き及び位置を管軸方向
と半径方向と旋回方向との各移動の組み合わせにより、
溶接開先の形状変化に対して設定させながら、溶接開先
に沿って周方向の溶接を行なう技術が採用される。溶接
トーチにあっては、多節リンク構造のマニピュレータを
適用して、各リンク部分の回転角の検出機能により求め
た各所の回転角に基づいて、溶接トーチの向き及び先端
位置を算出し、溶加材供給手段により溶接トーチの先端
位置に溶加材を供給して溶接部を形成する。基準部にあ
っては、立上げ管の円筒面が利用される。
部を設定して、該基準部に溶接トーチを各方向に移動可
能に配し、溶接トーチの先端位置に基づいて溶接開先の
位置を検出して、溶接トーチの向き及び位置を管軸方向
と半径方向と旋回方向との各移動の組み合わせにより、
溶接開先の形状変化に対して設定させながら、溶接開先
に沿って周方向の溶接を行なう技術が採用される。溶接
トーチにあっては、多節リンク構造のマニピュレータを
適用して、各リンク部分の回転角の検出機能により求め
た各所の回転角に基づいて、溶接トーチの向き及び先端
位置を算出し、溶加材供給手段により溶接トーチの先端
位置に溶加材を供給して溶接部を形成する。基準部にあ
っては、立上げ管の円筒面が利用される。
【０００９】
【作用】装置の中心を立上げ管の管軸上に配して、溶接
トーチを旋回させるとともに、溶接トーチを管軸方向及
び半径方向に対して移動させることにより、溶接位置へ
の対応がなされる。旋回中心を設定する場合に、立上げ
管の円筒面が基準部として利用される。溶接トーチの先
端位置を検出しながら、溶接開先に対する溶接トーチの
先端位置の設定を行なうことにより、溶接開先の形状変
化が大きい場合にあっても、溶接開先に沿った溶接作業
が実施される。マニピュレータの適用により、各リンク
部分の回転角の検出機能を利用して溶接トーチの先端の
位置が求められ、溶接箇所の位置の設定と移動とが行な
われるとともに、溶接トーチの先端位置に溶加材が供給
されて、自動作業により溶接部が形成される。
トーチを旋回させるとともに、溶接トーチを管軸方向及
び半径方向に対して移動させることにより、溶接位置へ
の対応がなされる。旋回中心を設定する場合に、立上げ
管の円筒面が基準部として利用される。溶接トーチの先
端位置を検出しながら、溶接開先に対する溶接トーチの
先端位置の設定を行なうことにより、溶接開先の形状変
化が大きい場合にあっても、溶接開先に沿った溶接作業
が実施される。マニピュレータの適用により、各リンク
部分の回転角の検出機能を利用して溶接トーチの先端の
位置が求められ、溶接箇所の位置の設定と移動とが行な
われるとともに、溶接トーチの先端位置に溶加材が供給
されて、自動作業により溶接部が形成される。
【００１０】
【実施例】以下、図１ないし図８に基づいて、本発明に
係る立上げ管の溶接方法及びその装置の一実施例につい
て説明する。
係る立上げ管の溶接方法及びその装置の一実施例につい
て説明する。
【００１１】図１は、沸騰水型原子炉における原子炉圧
力容器（容器）１の下鏡部の内表面１ａに、配管貫通用
穴２と位置合わせ状態にスタブチューブ（立上げ管）４
を溶接する場合の一実施状況を示している。図１にあっ
て、符号Ｌは管軸、４Ｓは基準部、１０は溶接装置、１
１は支持ブラケット、１２は軸受け、１３は旋回手段、
１４は昇降手段、１５は水平移動手段、１６はトーチ向
き設定手段、１７はマニピュレータ、１８は溶接トー
チ、１９は溶加材供給手段、２０は溶加材、２１は吊持
具である。
力容器（容器）１の下鏡部の内表面１ａに、配管貫通用
穴２と位置合わせ状態にスタブチューブ（立上げ管）４
を溶接する場合の一実施状況を示している。図１にあっ
て、符号Ｌは管軸、４Ｓは基準部、１０は溶接装置、１
１は支持ブラケット、１２は軸受け、１３は旋回手段、
１４は昇降手段、１５は水平移動手段、１６はトーチ向
き設定手段、１７はマニピュレータ、１８は溶接トー
チ、１９は溶加材供給手段、２０は溶加材、２１は吊持
具である。
【００１２】前記立上げ管４は、容器１の下鏡部の内表
面１ａに、仮止め溶接部５ａによって立設されるもので
あるが、図１に示すように、例えば傾斜状態の内表面１
ａの形状に合わせて下端部が傾斜状態に加工され、スポ
ット状等の仮止め溶接部５ａを複数箇所に形成する等に
より倒れないように、かつ管軸Ｌを配管貫通用穴２の中
心と一致させた鉛直状態に取り付けられる。なお、図２
に示すように、立上げ管４は、内表面１ａの複数箇所
に、間隔を空けて配されるとともに、その回りに他の小
口径管６が介在する条件が付加される場合もある。
面１ａに、仮止め溶接部５ａによって立設されるもので
あるが、図１に示すように、例えば傾斜状態の内表面１
ａの形状に合わせて下端部が傾斜状態に加工され、スポ
ット状等の仮止め溶接部５ａを複数箇所に形成する等に
より倒れないように、かつ管軸Ｌを配管貫通用穴２の中
心と一致させた鉛直状態に取り付けられる。なお、図２
に示すように、立上げ管４は、内表面１ａの複数箇所
に、間隔を空けて配されるとともに、その回りに他の小
口径管６が介在する条件が付加される場合もある。
【００１３】前記基準部４Ｓは、立上げ管４の内外周面
が図３に示すように円筒状であり、かつ管軸Ｌの回りに
同心円状に配されるとともに、上端面が管軸Ｌに対して
直交状態となるように加工されていることを利用して、
上端部に設定される。
が図３に示すように円筒状であり、かつ管軸Ｌの回りに
同心円状に配されるとともに、上端面が管軸Ｌに対して
直交状態となるように加工されていることを利用して、
上端部に設定される。
【００１４】また、溶接部５を形成するための溶接開先
４ａにあっては、図１及び図４に示すように、内表面１
ａを利用しているとともに、高さ（開口幅）Ｗが全周に
わたって一定となるように設定される。
４ａにあっては、図１及び図４に示すように、内表面１
ａを利用しているとともに、高さ（開口幅）Ｗが全周に
わたって一定となるように設定される。
【００１５】したがって、一つの立上げ管４の配置箇所
における内表面１ａが傾斜角αで傾斜している場合、溶
接開先４ａの最下位の部分を０度、最上位の部分を１８
０度とすると、９０度及び２７０度，０度，１８０度の
各溶接開先４ａは、下述するように設定される。
における内表面１ａが傾斜角αで傾斜している場合、溶
接開先４ａの最下位の部分を０度、最上位の部分を１８
０度とすると、９０度及び２７０度，０度，１８０度の
各溶接開先４ａは、下述するように設定される。
【００１６】９０度及び２７０度位置では、図５に示す
ように、内表面１ａが水平になるために、管壁の厚さ：
Ｔ，溶接開先角度：Ｋとすると、 Ｗ＝Ｔ・ｔａｎＫ ……（１） の関係から、 Ｋ＝ｔａｎ-1（Ｗ／Ｔ） ……（２） を満足するように溶接開先加工を行なうようにすればよ
い。
ように、内表面１ａが水平になるために、管壁の厚さ：
Ｔ，溶接開先角度：Ｋとすると、 Ｗ＝Ｔ・ｔａｎＫ ……（１） の関係から、 Ｋ＝ｔａｎ-1（Ｗ／Ｔ） ……（２） を満足するように溶接開先加工を行なうようにすればよ
い。
【００１７】０度位置では、図６に示すように、内表面
１ａが傾斜角αで傾斜しているために、 Ｗｕ＝Ｗ−Ｗｄ ……（３） Ｗｕ＝Ｗ−Ｔ・ｔａｎα ……（４） の関係から、 β＝ｔａｎ-1｛（Ｗ−Ｔ・ｔａｎα）／Ｔ｝……（５） を満足するように溶接開先加工を行なうようにすればよ
い。
１ａが傾斜角αで傾斜しているために、 Ｗｕ＝Ｗ−Ｗｄ ……（３） Ｗｕ＝Ｗ−Ｔ・ｔａｎα ……（４） の関係から、 β＝ｔａｎ-1｛（Ｗ−Ｔ・ｔａｎα）／Ｔ｝……（５） を満足するように溶接開先加工を行なうようにすればよ
い。
【００１８】１８０度位置では、図７に示すように、内
表面１ａが傾斜角αで傾斜しているために、 Ｈ＝Ｔ・ｔａｎ（α＋δ）……（６） また、 Ｈ＝Ｗ＋Ｗｄ ……（７） であるから、 （α＋δ）＝ｔａｎ-1｛（Ｗ＋Ｔ・ｔａｎα）／Ｔ｝……（８） を満足するように溶接開先加工を行なうようにすればよ
い。
表面１ａが傾斜角αで傾斜しているために、 Ｈ＝Ｔ・ｔａｎ（α＋δ）……（６） また、 Ｈ＝Ｗ＋Ｗｄ ……（７） であるから、 （α＋δ）＝ｔａｎ-1｛（Ｗ＋Ｔ・ｔａｎα）／Ｔ｝……（８） を満足するように溶接開先加工を行なうようにすればよ
い。
【００１９】以下、前記溶接装置１０の詳細について説
明する。該溶接装置１０にあっては、立上げ管４が円筒
面をなすことを利用して、例えばその上端部を基準部４
Ｓとして設定し、該基準部４Ｓに対して図１に示すよう
に搭載されるものであり、基準部４Ｓに対して管軸Ｌと
中心を合わせてボルト止め等により取り付けられる支持
ブラケット１１と、該支持ブラケット１１に軸受け１２
を介して支持される旋回手段１３と、該旋回手段１３に
対して旋回可能に支持される昇降手段１４と、該昇降手
段１４に対して昇降可能に支持される水平移動手段１５
と、該水平移動手段１５に対して水平移動可能に支持さ
れるトーチ向き設定手段１６と、該トーチ向き設定手段
１６に対して水平回転可能に支持されるマニピュレータ
１７と、該マニピュレータ１７に対して各方向に移動可
能に支持される溶接トーチ１８と、水平移動手段１５と
同様に昇降手段１４に支持される溶加材供給手段１９と
を有している。なお、溶加材供給手段１９には、溶接ト
ーチ１８の先端まで溶加材２０が繰り出し可能に支持さ
れ、水平移動手段１５等には、溶接装置全体を吊持する
ための吊持具２１が配される。
明する。該溶接装置１０にあっては、立上げ管４が円筒
面をなすことを利用して、例えばその上端部を基準部４
Ｓとして設定し、該基準部４Ｓに対して図１に示すよう
に搭載されるものであり、基準部４Ｓに対して管軸Ｌと
中心を合わせてボルト止め等により取り付けられる支持
ブラケット１１と、該支持ブラケット１１に軸受け１２
を介して支持される旋回手段１３と、該旋回手段１３に
対して旋回可能に支持される昇降手段１４と、該昇降手
段１４に対して昇降可能に支持される水平移動手段１５
と、該水平移動手段１５に対して水平移動可能に支持さ
れるトーチ向き設定手段１６と、該トーチ向き設定手段
１６に対して水平回転可能に支持されるマニピュレータ
１７と、該マニピュレータ１７に対して各方向に移動可
能に支持される溶接トーチ１８と、水平移動手段１５と
同様に昇降手段１４に支持される溶加材供給手段１９と
を有している。なお、溶加材供給手段１９には、溶接ト
ーチ１８の先端まで溶加材２０が繰り出し可能に支持さ
れ、水平移動手段１５等には、溶接装置全体を吊持する
ための吊持具２１が配される。
【００２０】そして、旋回手段１３やトーチ向き設定手
段１６には、回転駆動を行なうためのモータや減速機が
配され、昇降手段１４や水平移動手段１５には、例えば
モータ等の駆動源や回転運動を直線運動に変換するため
のボールねじ機構等が配され、さらに、これらの回転角
や移動量をエンコーダ等により検出し得る機能を有する
ものが適用される。マニピュレータ１７にあっては、例
えば多節リンク構造とされ、各リンク部分にエンコーダ
等の回転角の検出機能を有して、これら検出機能により
求めた各所の回転角に基づいて、溶接トーチ１８の向き
及び先端位置がどのような状況であるかを演算及び検出
し得るものが適用される。かつ、旋回手段１３等の適宜
位置（図１例にあっては軸受け１２の上面）には、一つ
の立上げ管４に対する取り付け時の水平レベルを検出す
るために、水準器等の機能を有する水平レベル検出手段
２２が配される。
段１６には、回転駆動を行なうためのモータや減速機が
配され、昇降手段１４や水平移動手段１５には、例えば
モータ等の駆動源や回転運動を直線運動に変換するため
のボールねじ機構等が配され、さらに、これらの回転角
や移動量をエンコーダ等により検出し得る機能を有する
ものが適用される。マニピュレータ１７にあっては、例
えば多節リンク構造とされ、各リンク部分にエンコーダ
等の回転角の検出機能を有して、これら検出機能により
求めた各所の回転角に基づいて、溶接トーチ１８の向き
及び先端位置がどのような状況であるかを演算及び検出
し得るものが適用される。かつ、旋回手段１３等の適宜
位置（図１例にあっては軸受け１２の上面）には、一つ
の立上げ管４に対する取り付け時の水平レベルを検出す
るために、水準器等の機能を有する水平レベル検出手段
２２が配される。
【００２１】以下、立上げ管の溶接方法及びその装置の
作動によって、溶接部５を形成する場合について説明す
る。
作動によって、溶接部５を形成する場合について説明す
る。
【００２２】前述したように、容器１の下鏡部の内表面
１ａに、立上げ管４を手作業で仮止め溶接部５ａを形成
する方法等によって、容易に倒れない程度の立設状態に
配しておいて、基準部４Ｓに支持ブラケット１１を嵌め
込んでボルト止めする等により装置全体の中心を管軸Ｌ
と一致させた鉛直状態に取り付ける。
１ａに、立上げ管４を手作業で仮止め溶接部５ａを形成
する方法等によって、容易に倒れない程度の立設状態に
配しておいて、基準部４Ｓに支持ブラケット１１を嵌め
込んでボルト止めする等により装置全体の中心を管軸Ｌ
と一致させた鉛直状態に取り付ける。
【００２３】基準部４Ｓに溶接装置１０を搭載すると、
溶接トーチ１８は、旋回手段１３による管軸Ｌを中心と
する水平旋回駆動と、昇降手段１４による管軸Ｌに平行
な昇降と、水平移動手段１５による管軸Ｌの放射方向の
移動（半径方向の移動）と、トーチ向き設定手段１６に
よる溶接トーチ１８の向き（水平回転方向）の設定と、
マニピュレータ１７による微小移動の組み合わせによっ
て各方向に移動可能になるとともに、これらの移動に基
づく位置検出がなされる。
溶接トーチ１８は、旋回手段１３による管軸Ｌを中心と
する水平旋回駆動と、昇降手段１４による管軸Ｌに平行
な昇降と、水平移動手段１５による管軸Ｌの放射方向の
移動（半径方向の移動）と、トーチ向き設定手段１６に
よる溶接トーチ１８の向き（水平回転方向）の設定と、
マニピュレータ１７による微小移動の組み合わせによっ
て各方向に移動可能になるとともに、これらの移動に基
づく位置検出がなされる。
【００２４】したがって、溶接開先４ａが、図１、図５
ないし図７に示すように、大きな形状変化をしている場
合にあっても、溶接トーチ１８の先端の向きや上下，旋
回，半径方向の位置が逐次検出される。例えば図８
（ａ）に示すように、マニピュレータ１７が立上げ管４
の内面から半径方向にＲだけ離間した状態で、矢印Ａで
示すように、溶接トーチ１８の先端を内側の溶接開先４
ａに向けた場合、溶接トーチ１８の先端が溶接開先４ａ
の底部に対向している位置や接触している位置を検出し
得るものとなる。そして、図８（ｂ）に矢印Ｂで示すよ
うに、溶接トーチ１８の先端を下向きとした場合、溶接
トーチ１８の先端が内表面１ａに対向している位置や接
触している位置を検出し得るものとなり、溶接トーチ１
８の高さ等の位置制御に加えて、立上げ管４が傾斜した
場合等にあっても、前述した特公平３−２５８６号公報
の技術の応用により、姿勢の変化を検出し得るものとな
る。
ないし図７に示すように、大きな形状変化をしている場
合にあっても、溶接トーチ１８の先端の向きや上下，旋
回，半径方向の位置が逐次検出される。例えば図８
（ａ）に示すように、マニピュレータ１７が立上げ管４
の内面から半径方向にＲだけ離間した状態で、矢印Ａで
示すように、溶接トーチ１８の先端を内側の溶接開先４
ａに向けた場合、溶接トーチ１８の先端が溶接開先４ａ
の底部に対向している位置や接触している位置を検出し
得るものとなる。そして、図８（ｂ）に矢印Ｂで示すよ
うに、溶接トーチ１８の先端を下向きとした場合、溶接
トーチ１８の先端が内表面１ａに対向している位置や接
触している位置を検出し得るものとなり、溶接トーチ１
８の高さ等の位置制御に加えて、立上げ管４が傾斜した
場合等にあっても、前述した特公平３−２５８６号公報
の技術の応用により、姿勢の変化を検出し得るものとな
る。
【００２５】このような溶接トーチ１８の向きや位置検
出を行ないながら、旋回手段１３，昇降手段１４，水平
移動手段１５，トーチ向き設定手段１６及びマニピュレ
ータ１７の機能を利用して、位置等の検出と誘導とをし
ながら、溶接トーチ１８を溶接開先４ａの周方向に沿っ
て移動させ、溶接トーチ１８への給電や溶加材供給手段
１９の作動による溶加材２０の供給を付加し、かつ溶接
トーチ１８の先端の位置に基づいて、立上げ管４の管軸
Ｌの傾斜が検出された場合にあっては、傾斜の反対側に
溶接箇所を変更することにより、溶接金属の固化時の収
縮作用を利用して、傾斜状態を修正する溶接が行なわれ
る。この場合の傾斜の検出は、水平レベル検出手段２２
によってなされる。
出を行ないながら、旋回手段１３，昇降手段１４，水平
移動手段１５，トーチ向き設定手段１６及びマニピュレ
ータ１７の機能を利用して、位置等の検出と誘導とをし
ながら、溶接トーチ１８を溶接開先４ａの周方向に沿っ
て移動させ、溶接トーチ１８への給電や溶加材供給手段
１９の作動による溶加材２０の供給を付加し、かつ溶接
トーチ１８の先端の位置に基づいて、立上げ管４の管軸
Ｌの傾斜が検出された場合にあっては、傾斜の反対側に
溶接箇所を変更することにより、溶接金属の固化時の収
縮作用を利用して、傾斜状態を修正する溶接が行なわれ
る。この場合の傾斜の検出は、水平レベル検出手段２２
によってなされる。
【００２６】なお、小口径管６の近傍位置を溶接する際
には、溶接トーチ１８の向きを斜めにして、溶接作業を
継続することができる。また、溶接トーチ１８の位置を
ずらす場合において、例えば図８（ａ）に矢印Ａで示す
角度を保持したまま溶接開先４ａから遠ざける際には、
水平移動手段１５による半径外方向の移動と、昇降手段
１４による若干の下方向への移動との合成によって行な
われる。
には、溶接トーチ１８の向きを斜めにして、溶接作業を
継続することができる。また、溶接トーチ１８の位置を
ずらす場合において、例えば図８（ａ）に矢印Ａで示す
角度を保持したまま溶接開先４ａから遠ざける際には、
水平移動手段１５による半径外方向の移動と、昇降手段
１４による若干の下方向への移動との合成によって行な
われる。
【００２７】一つの立上げ管４の溶接作業の終了後、他
の立上げ管４の溶接作業が実施されることになるが、こ
の場合にあっても、立上げ管４を仮止め溶接部５ａによ
り立設状態に保持した後、溶接装置１０を移し変えて、
溶接トーチ１８の先端の向き、角度、位置等を検出しな
がら、立上げ管４の設置箇所における容器１の内表面１
ａの傾斜に合わせて、自動溶接作業が行なわれる。
の立上げ管４の溶接作業が実施されることになるが、こ
の場合にあっても、立上げ管４を仮止め溶接部５ａによ
り立設状態に保持した後、溶接装置１０を移し変えて、
溶接トーチ１８の先端の向き、角度、位置等を検出しな
がら、立上げ管４の設置箇所における容器１の内表面１
ａの傾斜に合わせて、自動溶接作業が行なわれる。
【００２８】〔他の実施態様〕本発明にあっては、以下
の技術を包含するものである。 ａ）原子炉圧力容器以外の容器１に対して適用するこ
と。 ｂ）立上げ管４が小径である場合等において、外周面を
利用して溶接装置１０を取り付けること。
の技術を包含するものである。 ａ）原子炉圧力容器以外の容器１に対して適用するこ
と。 ｂ）立上げ管４が小径である場合等において、外周面を
利用して溶接装置１０を取り付けること。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る立上げ管の溶接方法及びそ
の装置によれば、以下の効果を奏する。 （１） 立上げ管に基準部を設定して、該基準部に溶接
トーチを各方向に移動可能に配し、溶接トーチの先端位
置に基づいて溶接開先の位置を検出するとともに、溶接
トーチを溶接開先に沿って移動させながら溶接作業を行
なうものであるから、立上げ管の位置によって傾斜状態
が変化する場合にあっても、適用性を高めて溶接作業性
を確保することができる。 （２） 溶接トーチを立上げ管の管軸の回りで、管軸方
向と半径方向と旋回方向との各移動の組み合わせによっ
て溶接開先の形状変化に対して移動させるものであるか
ら、立上げ管が複数配される場合や溶接開先の傾斜状態
が変化する場合にあっても、溶接作業を高い精度で効率
よく実施することができる。 （３） 溶接トーチの先端で溶接開先の形状変化を検出
することにより、溶接開先の形状変化に対する追従性を
高め、溶接作業の自動化を図ることができる。 （４） 立上げ管が狭隘部に配される場合にあっても、
溶接作業の自動化を図ることができる。 （５） 溶接トーチを多節リンク構造のマニピュレータ
で支持することにより、制御性を高めることができる。 （６） 基準部として、立上げ管の円筒面を利用するこ
とにより、溶接トーチの回転中心の設定を容易に行なう
ことができる。
の装置によれば、以下の効果を奏する。 （１） 立上げ管に基準部を設定して、該基準部に溶接
トーチを各方向に移動可能に配し、溶接トーチの先端位
置に基づいて溶接開先の位置を検出するとともに、溶接
トーチを溶接開先に沿って移動させながら溶接作業を行
なうものであるから、立上げ管の位置によって傾斜状態
が変化する場合にあっても、適用性を高めて溶接作業性
を確保することができる。 （２） 溶接トーチを立上げ管の管軸の回りで、管軸方
向と半径方向と旋回方向との各移動の組み合わせによっ
て溶接開先の形状変化に対して移動させるものであるか
ら、立上げ管が複数配される場合や溶接開先の傾斜状態
が変化する場合にあっても、溶接作業を高い精度で効率
よく実施することができる。 （３） 溶接トーチの先端で溶接開先の形状変化を検出
することにより、溶接開先の形状変化に対する追従性を
高め、溶接作業の自動化を図ることができる。 （４） 立上げ管が狭隘部に配される場合にあっても、
溶接作業の自動化を図ることができる。 （５） 溶接トーチを多節リンク構造のマニピュレータ
で支持することにより、制御性を高めることができる。 （６） 基準部として、立上げ管の円筒面を利用するこ
とにより、溶接トーチの回転中心の設定を容易に行なう
ことができる。
【図１】本発明に係る立上げ管の溶接装置の一実施例を
示す正断面図である。
示す正断面図である。
【図２】図１に示す立上げ管の溶接装置の設置状況を示
す平断面図である。
す平断面図である。
【図３】図１に示す立上げ管の平断面図である。
【図４】図１に示す立上げ管の溶接開先の正断面図であ
る。
る。
【図５】図４に対して角度を９０度変えた方向の溶接開
先の状況を示す側断面図である。
先の状況を示す側断面図である。
【図６】図４の右側の溶接開先の詳細を示す正断面図で
ある。
ある。
【図７】図４の左側の溶接開先の詳細を示す正断面図で
ある。
ある。
【図８】図１の溶接トーチによる位置の検出状況を示す
正断面図である。
正断面図である。
【図９】沸騰水型原子炉における原子炉圧力容器の下鏡
部に配される小口径管の例を示す正断面図である。
部に配される小口径管の例を示す正断面図である。
１ 容器（原子炉圧力容器） １ａ 内表面 ２ 配管貫通用穴 ４ 立上げ管（スタブチューブ） ４Ｓ 基準部 ４ａ 溶接開先 ５ 溶接部 ５ａ 仮止め溶接部 ６ 小口径管 １０ 溶接装置 １１ 支持ブラケット １２ 軸受け １３ 旋回手段 １４ 昇降手段 １５ 水平移動手段 １６ トーチ向き設定手段 １７ マニピュレータ １８ 溶接トーチ １９ 溶加材供給手段 ２０ 溶加材 Ｌ 管軸
Claims (6)
- 【請求項１】 立上げ管（４）の管軸（Ｌ）上の基準部
（４Ｓ）に溶接トーチ（１８）を各方向に移動可能に配
する工程と、溶接トーチの先端位置に基づいて溶接開先
（４ａ）の位置を検出する工程と、溶接トーチを管軸方
向と半径方向と旋回方向との組み合わせにより溶接開先
の形状変化に対して追従させながら溶接開先に沿って周
方向の溶接を行なう工程とを有することを特徴とする立
上げ管の溶接方法。 - 【請求項２】 溶接トーチ（１８）を多節リンク構造の
マニピュレータ（１７）に支持させ、各リンク部分の回
転角の検出機能により求めた各所の回転角に基づいて溶
接トーチの先端位置を設定することを特徴とする請求項
１記載の立上げ管の溶接方法。 - 【請求項３】 基準部（４Ｓ）を、立上げ管（４）の円
筒面により設定することを特徴とする請求項１または２
記載の立上げ管の溶接方法。 - 【請求項４】 立上げ管（４）の管軸（Ｌ）上の基準部
（４Ｓ）に各方向に移動可能に配される溶接トーチ（１
８）と、該溶接トーチの先端位置に基づいて溶接開先
（４ａ）の位置を検出し溶接トーチを溶接開先の形状変
化に対して追従させながら溶接開先に沿って周方向の溶
接を行なうマニピュレータ（１７）とを具備することを
特徴とする立上げ管の溶接装置。 - 【請求項５】 基準部（４Ｓ）が、立上げ管（４）の円
筒面により設定されることを特徴とする請求項４記載の
立上げ管の溶接装置。 - 【請求項６】 基準部（４Ｓ）に、溶接トーチ（１８）
の先端位置に溶加材（２０）を供給する溶加材供給手段
（１９）が搭載されることを特徴とする請求項４または
５記載の立上げ管の溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7149272A JPH091328A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 立上げ管の溶接方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7149272A JPH091328A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 立上げ管の溶接方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH091328A true JPH091328A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15471601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7149272A Pending JPH091328A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 立上げ管の溶接方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH091328A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085508A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Toshiba Corp | 遠隔溶接装置および遠隔溶接方法 |
| KR101108916B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2012-02-06 | 아레바 엔피 | 구형벽에 기계 가공된 환형면에 용접 재료를 침착하는방법 및 장치 |
| JP2013035043A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接方法及び溶接装置 |
| JP2013244498A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Toshiba Corp | 溶接装置および溶接方法 |
| KR101716330B1 (ko) * | 2015-11-09 | 2017-03-14 | 대우조선해양 주식회사 | 커플러 베이스 소켓 용접장치 |
| KR20170129167A (ko) * | 2015-04-02 | 2017-11-24 | 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. | 제1튜브 부재와 제2부재를 영구 접합하기 위한 용접 어셈블리 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP7149272A patent/JPH091328A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101108916B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2012-02-06 | 아레바 엔피 | 구형벽에 기계 가공된 환형면에 용접 재료를 침착하는방법 및 장치 |
| JP2011085508A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Toshiba Corp | 遠隔溶接装置および遠隔溶接方法 |
| JP2013035043A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接方法及び溶接装置 |
| JP2013244498A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Toshiba Corp | 溶接装置および溶接方法 |
| KR20170129167A (ko) * | 2015-04-02 | 2017-11-24 | 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. | 제1튜브 부재와 제2부재를 영구 접합하기 위한 용접 어셈블리 |
| KR101716330B1 (ko) * | 2015-11-09 | 2017-03-14 | 대우조선해양 주식회사 | 커플러 베이스 소켓 용접장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050322 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050802 |