JPH09192888A - 曲がり管の溶接用保持装置 - Google Patents

曲がり管の溶接用保持装置

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JPH09192888A
JPH09192888A JP2206596A JP2206596A JPH09192888A JP H09192888 A JPH09192888 A JP H09192888A JP 2206596 A JP2206596 A JP 2206596A JP 2206596 A JP2206596 A JP 2206596A JP H09192888 A JPH09192888 A JP H09192888A
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pipe
bent pipe
welding
bent
support arm
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JP2206596A
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Fumio Morimoto
文郎 森本
Ryota Kadowaki
良太 門脇
Yoshiyuki Mobara
令幸 茂原
Isamu Ono
勇 小野
Yoshiyuki Yoshida
圭志 吉田
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一旦据え付けた曲がり管等を取り外すこと無
く両端側の溶接部を簡単に溶接できるとともに、被溶接
管が短い場合にも使用することができる曲がり管の溶接
用保持装置を提供すること。 【解決手段】 曲がり管Rの中心軸の成す角度の管支持
アーム11上のVブロック13a,bに曲がり管Rをあ
てて把持機構22で固定し、この管支持アーム11をそ
の2等分線を中心に反転と軸方向の移動ができるように
支持台19に取付ける。この支持台19を曲がり管Rの
一方の中心軸C1 と同軸上で回転させる。これにより、
曲がり管Rの一端側の溶接部の円周溶接ができ、管支持
アーム11を反転させるだけで、回転して残りの円周溶
接ができる。さらに、曲がり管Rの管径が変わっても管
支持アーム11上でVブロック13a,bを移動し、管
支持アームごとその2等分線上で軸方向に移動して曲が
り管Rの中心軸と支持台19の回転軸を一致させ、簡単
に対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は曲がり管の溶接用
保持装置に関し、曲がり管の両端及びその近傍の円周溶
接を回転しながら行う場合に曲がり管を反転するだけで
一端側の円周溶接から他端側の円周溶接に移ることがで
きるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】船舶、陸上プラント、その他で用いられ
る配管等には、曲がり管を溶接しなければならない場合
は非常に多い。
【0003】このような曲がり管を溶接する場合には、
曲がり管の両端部に被溶接管を仮付けした後、溶接用保
持装置に取付け、円周溶接部を回転しながら溶接するよ
うにしている。
【0004】従来から使用されている溶接保持装置は、
例えば図3に示すように、架台1に水平軸回りに回転可
能な回転枠2を取付けて図示しない駆動装置で回転駆動
できるようにするとともに、この回転枠2に対向する1
対の把持部材3a,3bを備えた把持機構3を取付けて
構成してあり、曲がり管Rの両端に仮付けされた被溶接
管T(T1 ,T2 )のうち一方の被溶接管Tを回転枠2
の把持部材3a,3bで把持し、回転枠2を回転駆動す
ることで、被溶接管Tの中心軸回りに回転しながら溶接
部Wの円周溶接を行うようにしている。
【0005】この図示例の曲がり管Rでは、溶接部W
は、曲がり管Rの一端側において、曲がり管Rと被溶接
管T1 の一端との溶接部W1 、被溶接管T1 の他端とフ
ランジFの外周との溶接部W2 、被溶接管T1 の他端と
フランジFの内周との溶接部W3 の3か所があり、曲が
り管Rの他端側においても同様に、3か所の溶接部W4
〜W6 があり、合計6か所である。
【0006】そして、溶接作業に当たっては、曲がり管
Rの一端側の3か所の溶接部W1 〜W3 を被溶接管T1
をその中心軸回りに回転して行った後、把持機構3から
被溶接管T1 を取り外して曲がり管Rの他端側の被溶接
管T2 を把持機構3で把持してその中心軸回りに回転し
て残りの3か所の溶接部W4 〜W6 の溶接を行うように
している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の溶接
用保持装置では、曲がり管Rの一端側の3か所の溶接部
W1 〜W3 を溶接した後、被溶接管T1 を取り外して向
きを代えて据付けて他端側の残り3か所の溶接部W4 〜
W6 を溶接することから被溶接管Tの据付け替えが必要
であり、作業が繁雑になるという問題があった。
【0008】また、溶接用保持装置の把持機構3で把持
するのが被溶接管T部分であることから、被溶接管Tの
長さが回転枠2の外側から把持機構3の外側までの距離
Lよりも長い管でないと本装置の使用が困難であるとい
う問題もある。
【0009】この発明は、上記従来の技術における課題
に鑑みてなされたもので、一旦据え付けた曲がり管等を
取り外すこと無く両端側の溶接部を簡単に溶接できると
ともに、被溶接管が短い場合にも使用することができる
曲がり管の溶接用保持装置を提供しようとするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明の請求項1記載の曲がり管の溶接用保持装置
は、曲がり管の両端およびその近傍の円周溶接を行う場
合の曲がり管の溶接用保持装置であって、曲がり管の両
端面の中心軸同志のなす角に対応して形成され、両端部
内側に曲がり管の外側面を支持する支持ブロックが前記
中心軸方向に移動可能に設けられた曲がり管支持アーム
と、この曲がり管支持アームの中心軸同志のなす角の2
等分線を中心として当該曲がり管支持アームを反転可能
かつ軸方向に移動可能に支持するとともに、この曲がり
管支持アームの前記中心軸の一方と同心軸上で回転可能
に支持される支持台と、この支持台に設けられ、前記曲
がり管支持アーム上に載置された曲がり管を把持する把
持機構となることを特徴とするものである。
【0011】この曲がり管の溶接用保持装置によれば、
曲がり管の中心軸の成す角度に対応した曲がり管支持ア
ームに取付けた支持ブロックに曲がり管の外側をあてて
把持機構で固定するようにし、この管支持アームをその
2等分線を中心に反転と軸方向の移動ができるように支
持台に取付けておき、この支持台を曲がり管の一方の中
心軸と同軸上で回転されるようにしてあり、支持台を回
転することで、曲がり管の一端側の溶接部の円周溶接が
できるようになり、管支持アームをその2等分線上で反
転させるだけで据え付け替えなしに、他端側の中心軸と
同軸上で回転して残りの円周溶接ができるようになる。
【0012】さらに、曲がり管の管径が変わった場合で
も管支持アーム上で支持ブロックを移動するとともに、
管支持アームごとその2等分線上で軸方向に移動するこ
とで曲がり管の中心軸と支持台の回転軸を一致させるよ
うにし、簡単に対応して同様に溶接することができるよ
うになる。
【0013】また、この発明の請求項2記載の曲がり管
の溶接用保持装置は、請求項1記載の把持機構を、前記
曲がり管支持アームの2等分線上で伸縮する流体圧シリ
ンダのロッドに基端部が連結されて開閉可能に前記曲が
り管を挾んで前記曲がり管支持アームに引き付けて把持
する1対の把持アームで構成したことを特徴とするもの
である。
【0014】この発明の請求項2記載の曲がり管の溶接
用保持装置によれば、把持機構を一対の把持アームと、
これらの基端部同志を流体圧シリンダのロッドの先端部
に連結し、しかもこの流体圧シリンダのロッドの伸縮方
向を管支持アームの2等分線上としてあり、曲がり管の
把持開放が簡単にできるとともに、管支持アームの反転
を流体圧シリンダのロッドを中心に行うことで、曲がり
管の把持状態を確保したまま簡単に反転させることがで
きるようにしている。
【0015】さらに、この発明の請求項3記載の曲がり
管の溶接用保持装置は、請求項2記載の把持機構の流体
圧シリンダへの作動流体供給口を前記支持台の回転軸上
に設けてなることを特徴とするものである。
【0016】この発明の請求項3記載の曲がり管の溶接
用保持装置によれば、支持台ごと回転する流体圧シリン
ダへの作動流体の供給口を支持台の回転軸上に設けるよ
うにしてあり、回転シール装置などを介して回転状態で
も簡単に作動流体の供給ができ、一層確実な把持状態を
確保できるようになる。
【0017】曲がり管とは、両端面が90度の角度をな
して配置されるものに限らず、あらゆる角度をなすもの
を含むものであるが、2本の中心軸が交差するものをい
う。
【0018】流体圧シリンダとは、作動流体の供給排出
で伸縮するロッドを備えるもので、作動流体としては空
気、油その他の気体及び液体を用いるものをいう。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の曲がり管の溶接
用保持装置の一実施の態様について図面に基づき詳細に
説明する。
【0020】図1および図2は、この発明の曲がり管の
溶接用保持装置の一実施の態様にかかる使用状態の外観
斜視図および概略の分解斜視図である。
【0021】この曲がり管の溶接用保持装置10は、直
角の曲がり管Rの両端に直管の被溶接管T1 ,T2 を溶
接するとともに、直管T1 ,T2 の先端にフランジF1
,F2 を溶接するためのものである。
【0022】この曲がり管の溶接用保持装置10では、
曲がり管Rの両端面の中心軸C1 ,C2 のなす角、すな
わち直角の曲がり管Rでは90度であるが、この角度に
対応して両端部が90度方向に配置された管支持アーム
11を備えている。この管支持アーム11の両端部のア
ーム部11a,11bには、軸方向に沿ってあり溝12
が形成してあり、これらあり溝12に沿って曲がり管R
の外側面(曲がり管Rの長い方の円弧面)を支持するV
ブロック13a,13bの背面のほぞが移動できるよう
に装着され、アーム部11a,11bの外側からねじ込
んだボルト14で所定位置に固定できるようにしてあ
る。さらに、この管支持アーム11の中間部は、両端部
のアーム部11a,11bのなす角の2等分線と直角な
平行部11cが形成されており、この平行部11cの中
心にアーム部11a,11bのなす角の2等分線と同心
の孔15が形成してある。
【0023】この管支持アーム11の平行部11cの外
側には、略L字状のガイド部材16が配置され、底面部
16aに平行部11cの中心孔15と同心の孔17が形
成してある。また、ガイド部材16の立面部16bの内
側面がガイド面とされて管支持アーム11の平行部11
cの側面と接するように形成してあり、立面部16bの
外側からねじ込んだボルト18で所定位置に固定できる
ようにしてある。
【0024】このガイド部材16の底面部16aの外側
には、135度の角度をなす支持台19が配置され、管
支持アーム11の平行部11c外側面およびガイド部材
16の底面部16aの外側面と平行な部分19aと管支
持アーム11の一方のアーム部11aと垂直な部分19
bとで構成されている。そして、支持台19の平行な部
分19aに管支持アーム11の平行部11cの中心孔1
5およびガイド部材16の底面部16aの中心孔17に
遊嵌される円筒軸20が内側に突き出すとともに、外側
まで貫通して取付けてある。
【0025】したがって、支持台19の円筒軸20にガ
イド部材16の中心孔17を遊嵌させたのち、さらに、
管支持アーム11の中心孔15を遊嵌することで、支持
台19に対してガイド部材16ごと管支持アーム11を
そのアーム部11a,11bのなす角の2等分線である
円筒軸20を中心に反転させることができる一方、支持
台19およびガイド部材16に対して管支持アーム11
をそのアーム部11a,11bのなす角の2等分線であ
る円筒軸20に沿って移動することができる。
【0026】そして、支持台19に対するガイド部材1
6ごとの管支持アーム11の反転をアーム部11b(1
1a)と支持台19の垂直な部分19bとの間に挿入す
る固定ピン21で固定することができるようにしてあ
る。
【0027】この曲がり管の溶接用保持装置10には、
管支持アーム11のVブロック13a,13bに当るよ
うに載せられた曲がり管Rを固定するための把持機構2
2が設けてある。この把持機構22は支持台19の平行
な部分19aの外側面に流体圧シリンダとして、例えば
エアシリンダ23が取付けられ、そのロッド23aが円
筒軸20内を貫通して先端が突き出すようにしてあり、
このロッド23aの先端に円弧状の1対の把持アーム2
4の基端部がピンで連結されるとともに、ガイド部材1
6の立面部16bの先端のガイド溝16cに沿って開閉
し、しかも管支持アーム11側に引き付けることができ
るようにしてある。
【0028】したがって、管支持アーム11のVブロッ
ク13a,13bに当るように載せられた曲がり管R
を、エアシリンダ23のロッド23aを伸ばして1対の
把持アーム24を開いた状態にして両側から挾むように
したのち、エアシリンダ23のロッド23aを引き込む
ようにすることで曲がり管Rを管支持アーム11のVブ
ロック13a,13bとで固定することができる。
【0029】また、この把持機構22のエアシリンダ2
3が管支持アーム11の反転中心軸と同軸上に配置され
ていることから、把持状態を保持したまま、エアシリン
ダ23内でロッド23aを回転させるだけで反転に対応
することができる。
【0030】こうして管支持アーム11上に固定した曲
がり管Rの6か所の溶接部W1 〜W6 を円周溶接するた
めには、曲がり管Rの端面の中心軸C1 ,C2 を中心に
回転する必要がある。このため、支持台19の垂直な部
分19bの外側に管支持アーム11の一方のアーム部1
1aと平行で管支持アーム11のアーム部11a(11
b)上の曲がり管Rの端面の中心軸C1 (C2 )と同軸
となる回転軸25が取付けてあり、図示しない架台上に
取付けた回転装置に連結して回転駆動されるようにして
ある。
【0031】この回転軸25の端面には、中心軸上に作
動流体供給口としてエア供給口26が取付けられ、回転
シール装置27を介してエアホース28が接続され、図
示しないエア供給源から作動流体である圧縮空気を供給
できるようにしてある。このエア供給口26が設けられ
た回転軸25の中心部は中空状とされて作動流体流路と
され、回転軸25の途中に取付けたバルブ29を介して
ホース30でエアシリンダ23と接続してある。
【0032】したがって、回転軸25ごと支持台19が
回転してもエアシリンダ23と回転軸25との相対位置
は変化せず、エア供給口26との回転シール装置27を
介してエアシリンダ23へのエアの供給を行うことがで
き、把持機構22を動作状態にすることができる。
【0033】このように構成した曲がり管の溶接用保持
装置10による曲がり管Rの保持は次のようにして行わ
れる。
【0034】この曲がり管の溶接用保持装置10を組み
立てた状態とし、まず、エアシリンダ23にバルブ29
を介してエアを送ってロッド23aを伸ばし、1対の把
持アーム24をガイド部材16のガイド溝16cに沿っ
てそれぞれ外側に開いた状態にする。
【0035】次に、曲がり管Rおよび直管T1 ,T2 の
口径ごとの中心軸C1 (C2 )と回転軸25の軸心とが
一致するようにするため、ガイド部材16のボルト18
を緩めて管支持アーム11を円筒軸20およびガイド部
材16に沿ってアーム部11a,11bのなす角の2等
分線上で移動して予め定めてある口径別の定位置に移動
してボルト18で固定する。
【0036】さらに、管支持アーム11の両端部のボル
ト14を緩めてVブロック13a,13bをあり溝12
に沿って移動し、予め定めてある口径別の定位置に移動
してボルト14で固定する。
【0037】そして、管支持アーム11の背面と支持台
19との間に固定ピン21を挿入して反転が出来ない固
定状態にする。
【0038】この後、管支持アーム11の2つのVブロ
ック13a,13bに仮付け状態の曲がり管R部分を当
て、バルブ29を切り換えてエアシリンダ23のロッド
23aを引き込むようにする。
【0039】すると、把持機構22の一対の把持アーム
24が閉じられるとともに、引き込まれ、仮付け状態の
曲がり管Rなどが固定されるとともに、曲がり管Rの一
端面の中心軸C1 と回転軸25の軸心が一致した状態に
なる。
【0040】この状態で支持台19の回転軸25を図示
しない架台上に取付けた回転装置に連結して回転駆動さ
れるようにし、3か所の溶接部W1 ,W2 ,W3 の円周
溶接を行う。
【0041】こうして3か所の溶接部W1 ,W2 ,W3
の円周溶接が完了した後、従来の溶接用保持装置では、
仮付け状態の曲がり管Rを取り外して残りの3か所の溶
接部W4 ,W5 ,W6 の円周溶接を行うが、この曲がり
管の溶接用保持装置10では、管支持アーム11の反転
を固定している固定ピン21を支持台19から抜き、半
分の溶接が完了した曲がり管Rを持ち、管支持アーム1
1およびガイド部材16ごと円筒軸20を中心に180
度反転する。
【0042】すると、管支持アーム11の2つのアーム
部11a,11bの位置が入れ代わり、曲がり管Rの他
端面の中心軸C2 が回転軸25と一致した状態になる。
【0043】この後、アーム部11aと支持台19との
間に固定ピン21を挿入し、管支持アーム11を反転出
来ないように固定したのち、回転軸25を回転駆動して
残りの3か所の溶接部W4 ,W5 ,W6 の円周溶接を行
う。
【0044】このようにして曲がり管Rの端面およびそ
の近傍の円周溶接を行うことで、半分溶接が完了した
後、曲がり管Rのなす角の2等分線上に円筒軸20及び
エアシリンダ23を設けてこれらの中心軸上で反転する
ようにしたので、曲がり管Rを取り外して据付替えをす
ることなく、回転軸25と曲がり管Rの両端面の中心軸
C1 ,C2 を一致させて簡単に全ての溶接部W1 〜W6
の円周溶接ができる。
【0045】また、管支持アーム11をガイド部材16
に対して曲がり管Rのなす角の2等分線上の円筒軸20
及びエアシリンダ23に沿って固定位置を変えることが
でき、管支持アーム11上のVブロック13a,13b
の固定位置も変えることができるので、曲がり管Rなど
の口径が変化しても曲がり管Rの両端面の中心軸C1,
C2 と回転軸25とを一致させることができ、さらに、
把持機構22をエアシリンダ23と1対の把持アーム2
4とで構成し、把持アーム24の開閉と引き込みで曲が
り管Rを固定するよう構成したので、曲がり管Rの口径
が変化する場合にも簡単に保持して円周溶接を行うこと
ができる。
【0046】また、仮付け状態の曲がり管Rの取付固定
を管支持アーム11部分で行うので、固定に必要な管長
が短く被溶接管Tが短い場合にも本装置10を適用する
ことができる。
【0047】なお、この実施の形態では、90度の角度
の曲がり管Rを対象に説明したが、角度の異なる曲がり
管の場合には、管支持アームを対応する角度にし、その
なす角の2等分線上で反転および軸方向に移動できるよ
うにすれば良く、反転だけで簡単に曲がり管Rの両端部
の円周溶接ができるとともに、口径の変化にも簡単に対
応することができる。
【0048】さらに、上記実施の形態では、円筒軸を支
持台に設けて管支持アームの反転中心およびアーム部の
2等分線上の移動のガイドとするようにしたが、この円
筒軸を省略し、エアシリンダのロッドで兼用するように
しても良く、構造の単純化を図ることができる。
【0049】
【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、この発明の請求項1記載の曲がり管の溶接用
保持装置によれば、曲がり管の中心軸の成す角度に対応
した曲がり管支持アームに取付けた支持ブロックに曲が
り管の外側をあてて把持機構で固定するようにし、この
管支持アームをその2等分線を中心に反転と軸方向の移
動ができるように支持台に取付けておき、この支持台を
曲がり管の一方の中心軸と同軸上で回転されるようにし
たので、支持台を回転することで、曲がり管の一端側の
溶接部の円周溶接ができ、管支持アームをその2等分線
上で反転させるだけで据え付け替えなしに、他端側の中
心軸と同軸上で回転して残りの円周溶接ができる。
【0050】さらに、曲がり管の管径(口径)が変わっ
た場合でも管支持アーム上で支持ブロックを移動すると
ともに、管支持アームごとその2等分線上で軸方向に移
動することで曲がり管の中心軸と支持台の回転軸を一致
させることができ、簡単に対応して同様に溶接すること
ができる。
【0051】また、この発明の請求項2記載の曲がり管
の溶接用保持装置によれば、把持機構を一対の把持アー
ムと、これらの基端部同志を流体圧シリンダのロッドの
先端部に連結し、しかもこの流体圧シリンダのロッドの
伸縮方向を管支持アームの2等分線上としたので、曲が
り管の把持開放が簡単にできるとともに、管支持アーム
の反転を流体圧シリンダのロッドを中心に行うことで、
曲がり管の把持状態を確保したまま簡単に反転させるこ
とができる。
【0052】さらに、この発明の請求項3記載の曲がり
管の溶接用保持装置によれば、支持台ごと回転する流体
圧シリンダへの作動流体の供給口を支持台の回転軸上に
設けるようにしたので、回転シール装置などを介して回
転状態でも簡単に作動流体の供給ができ、一層確実な把
持状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の曲がり管の溶接用保持装置の一実施
の形態にかかる使用状態の外観斜視図である。
【図2】この発明の曲がり管の溶接用保持装置の一実施
の形態にかかる概略の分解斜視図である。
【図3】従来の曲がり管の溶接用保持装置の概略斜視図
である。
【符号の説明】
R 曲がり管 T,T1 ,T2 被溶接管(直管) W1 ,W2 ,W3 ,W4 ,W5 ,W6 溶接部 10 曲がり管の溶接用保持装置 11 管支持アーム 13a,13b Vブロック 16 ガイド部材 19 支持台 22 把持機構 23 エアシリンダ 23a ロッド 24 把持アーム 25 回転軸 26 エア供給口 27 回転シール装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 勇 広島県呉市昭和町2番1号 石川島播磨重 工業株式会社呉事業所第一工場内 (72)発明者 吉田 圭志 広島県呉市昭和町2番1号 石川島播磨重 工業株式会社呉事業所第一工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 曲がり管の両端およびその近傍の円周溶
    接を行う場合の曲がり管の溶接用保持装置であって、 曲がり管の両端面の中心軸同志のなす角に対応して形成
    され、両端部内側に曲がり管の外側面を支持する支持ブ
    ロックが前記それぞれの中心軸方向に移動可能に設けら
    れた曲がり管支持アームと、 この曲がり管支持アームの中心軸同志のなす角の2等分
    線を中心として当該曲がり管支持アームを反転可能かつ
    軸方向に移動可能に支持するとともに、この曲がり管支
    持アームの前記中心軸の一方と同心軸上で回転可能に支
    持される支持台と、 この支持台に設けられ、前記曲がり管支持アーム上に載
    置された曲がり管を把持する把持機構と、でなることを
    特徴とする曲がり管の溶接用保持装置。
  2. 【請求項2】 前記把持機構を、前記曲がり管支持アー
    ムの2等分線上で伸縮する流体圧シリンダのロッドに基
    端部が連結されて開閉可能に前記曲がり管を挾んで前記
    曲がり管支持アームに引き付けて把持する1対の把持ア
    ームで構成したことを特徴とする請求項1記載の曲がり
    管の溶接用保持装置。
  3. 【請求項3】 前記把持機構の流体圧シリンダへの作動
    流体供給口を前記支持台の回転軸上に設けてなることを
    特徴とする請求項2記載の曲がり管の溶接用保持装置。
JP2206596A 1996-01-12 1996-01-12 曲がり管の溶接用保持装置 Pending JPH09192888A (ja)

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