JPH10137978A - 管内面溶接装置 - Google Patents

管内面溶接装置

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JPH10137978A
JPH10137978A JP8294899A JP29489996A JPH10137978A JP H10137978 A JPH10137978 A JP H10137978A JP 8294899 A JP8294899 A JP 8294899A JP 29489996 A JP29489996 A JP 29489996A JP H10137978 A JPH10137978 A JP H10137978A
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JP
Japan
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welding
pipe
tube
welding torch
support
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8294899A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shimoyama
博司 下山
Tsutomu Masaki
勉 正木
Yoshiaki Fukunaga
義昭 福永
Michio Ozawa
道夫 小沢
Shinya Suezawa
伸也 末澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管内面溶接装置において、作業者にかかる負
担を低減して作業能率の向上を図る。 【解決手段】 配管P内を移動しながら内面の溶接を行
う管内面溶接装置10において、配管Pの内周面に沿っ
てその長手方向に移動自在なハウジング(走行体)11
に配管Pの長手方向に移動自在で且つ周方向に回動自在
な支持体14を支持し、この支持体14に配管Pの内面
の溶接を行う溶接トーチ16を装着すると共に、溶接ト
ーチに外部から給電を行う給電部39を装着し、ウィー
ビングモータ(移動機構)20によって支持体14を介
して溶接トーチ16を配管Pの長手方向に移動可能とす
ると共に、旋回モータ(回動機構)24によって支持体
14を介して溶接トーチ16を配管Pの周方向に回動可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、地中に埋
設された都市ガス用導管や下水道管などの補強溶接作業
を行う管内面溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、地中に埋没された都市ガス用導
管は長期間の使用によって老朽化するものであり、交換
や補強を定期的に行わなければならない。従来、この交
換作業や補強作業にあたっては、作業者が掘削して地中
に埋没された都市ガス用導管に対して、外面バンド巻き
溶接によって補強溶接を行ったり、老朽化した都市ガス
用導管を取り出し、新しいものと交換したしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
作業者が所定箇所を掘削して地中に埋没した都市ガス用
導管に対して、補強溶接を行ったり、交換したりするこ
とは、莫大な作業労力を必要とするため、作業者にかか
る負担が大きく、作業期間も長くなってしまい、作業能
率が良くないという問題があった。また、地中に埋没し
た都市ガス用導管の補強溶接や交換を行うためには、道
路を所定期間通行止めにして地面を掘削しなければなら
ず、交通や周辺住民への影響が大きいという問題もあ
る。
【0004】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、作業者にかかる負担を低減して作業能率の向上
を図った管内面溶接装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の管内面溶接装置は、管内を移動しながら内
面の溶接を行う管内面溶接装置において、管内周面に沿
ってその長手方向に転動自在な複数の車輪を有する走行
体と、該走行体に前記管の長手方向に移動自在で且つ周
方向に回動自在に支持された支持体と、該支持体に装着
されて前記管内面の溶接を行う溶接トーチと、該溶接ト
ーチに外部から給電を行う給電部と、前記支持体を介し
て前記溶接トーチを前記管の長手方向に移動させる移動
機構と、前記支持体を介して前記溶接トーチを前記管の
周方向に回動させる回動機構とを具えたことを特徴とす
るものである。
【0006】従って、走行体を複数の車輪によって管内
周面に沿ってその長手方向に移動して所定の作業位置に
て停止し、移動機構によって支持体を介して溶接トーチ
を管の長手方向に移動させ、あるいは、回動機構によっ
て溶接トーチを管の周方向に回動させ、このとき、外部
から給電部を通して溶接トーチに給電を行うことで、こ
の溶接トーチは溶接位置に対して管内面の溶接を行う。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0008】図1に本発明の一実施形態に係る管内面溶
接装置の断面、図2にこの管内面溶接装置の後面視、図
3に図1のIII−III断面、図4に本実施形態の管内面溶
接装置による溶接作業を表す概略、図5に管内面の溶接
状態を表す概略、図6に本実施形態の管内面溶接装置に
よる溶接作業工程を示す。
【0009】図1乃至図3に示すように、本実施形態の
管内面溶接装置10はガス配管P内を移動自在なもので
あって、走行体を構成する円筒形状をなすハウジング1
1内には、軸受12によって内周面にスプラインが形成
された回転体13が回転自在に支持されている。この回
転体13の内には外周面にスプラインが形成されると共
に内周面に雌ねじが形成された支持体14がスプライン
係合し、軸方向相対移動自在に支持されている。そし
て、この支持体14の端部に中空のホルダ15が連結さ
れ、このホルダ15に溶接トーチ16が装着されてい
る。
【0010】また、ハウジング11にはギヤケース17
が一体に結合されており、このギヤケース17内には軸
受18によって連結筒19が回転自在に支持されてい
る。また、ギヤケース17の一端部にはウィービングモ
ータ20が取付けられ、その出力軸21が連結筒19の
一端部に固結されている。そして、連結筒19の他端部
には外周面に雄ねじが形成されたねじ軸22の基端部が
固結され、このねじ軸22は支持体14に螺合してい
る。一方、回転体13の一端部には旋回ギヤ23が固結
され、ハウジング11には旋回モータ24が取付けら
れ、その出力軸25には駆動ギヤ26が固結されてお
り、この駆動ギヤ26は旋回ギヤ23と噛み合ってい
る。なお、旋回ギヤ23及び駆動ギヤ25の外周辺には
カバー27が取付けられている。
【0011】従って、ウィービングモータ20を駆動す
ると出力軸21が回転駆動し、その回転駆動力は連結筒
19を介してねじ軸22に伝達され、このねじ軸22が
回転することで、ねじ係合する支持体14はスプライン
に沿って移動し、ホルダ15を介して溶接トーチ16を
軸方向に移動することができる。また、旋回モータ24
を駆動すると出力軸25が回転駆動し、その回転駆動力
は駆動ギヤ26及び旋回ギヤ23を介して回転体13に
伝達され、この回転体13が回転することで、スプライ
ンする支持体14は旋回し、ホルダ15を介して溶接ト
ーチ16を周方向に回動することができる。
【0012】更に、連結筒19の端部には従動ギヤ28
が固結され、この従動ギヤ28はギヤケース17に枢着
された連結ギヤ29に噛み合っており、この連結ギヤ2
9にはスクリュー軸30が固結されている。そして、こ
のスクリュー軸30にはドグ31が相対回転不能に螺合
する一方、スクリュー軸30にはこのドグ31を検出す
る一対の近接センサ32,33が取付けられており、溶
接トーチ16の軸方向のストローク端を検出することが
できる。また、連結ギヤ29にはエンコーダ34が取付
けられており、溶接トーチ16のウィービング量及び左
右の倣い位置を検出することができる。更に、回転体1
3にはドグ35が取付けられる一方、ハウジング11に
はこのドグ35を検出する近接センサ36が取付けられ
ており、溶接トーチ16の周方向の原点位置を検出する
ことができる。
【0013】一方、旋回ギヤ23にはホルダ15の外周
辺に延びる保持筒37が連結されており、ホルダ15に
装着された溶接トーチ16は先端部が外方に屈曲し、ホ
ルダ15及び保持筒37の開口から突出している。この
溶接トーチ16の基端部には支持軸38が一体に結合さ
れ、この支持軸38には給電部39が装着されている。
この給電部39にはスリップリング40内に3つのカー
ボンブラシ41が装着され、スプリング42及びキャッ
プ43によって支持軸38の外周面に圧接するように保
持されており、各カーボンブラシ41は端子44を有す
るケーブル45によって接続されている。そして、この
給電部39には給電ケーブル46の一端がボルト47に
よって接続されており、このボルト47は端子44と接
続するようになっている。また、支持軸38の基端部に
はキャップ48が取付けられ、溶接ワイヤWがこのキャ
ップ48から支持軸38を通して溶接トーチ16の先端
部に送られるようになっている。更に、給電部39には
ガス用の継手49が連結されている。
【0014】また、ハウジング11及び給電部39には
取付ブラケット50,51が固定され、この各取付ブラ
ケット50,51にはそれぞれ車輪52,53が4つず
つ取付けられており、各車輪52,53はガス配管Pの
内周面を軸方向に転動自在となっている。また、この取
付ブラケット51の側部にはエアシリンダ54が装着さ
れ、シリンダロッドの先端部には固定用パッド55が装
着されており、この固定用パッド55がガス配管Pの内
周面に押圧することで、装置全体を位置決めすることが
できる。
【0015】ここで、上述した管内面溶接装置10を用
いたガス配管P内面の補強溶接作業について説明する。
【0016】図4に示すように、管内面溶接装置10は
ガス配管P内に挿入されるとき、溶接ワイヤ送給台車6
1及び溶接ワイヤリール台車62が連結されるようにな
っており、また、溶接ワイヤリール台車62はガス配管
P外部の溶接電源63及び制御盤64に接続されてい
る。
【0017】図6に示すように、まず、溶接準備作業と
して、作業者はガス配管P内に管内面溶接装置10と溶
接ワイヤ送給台車61と溶接ワイヤリール台車62とを
挿入し、長手方向に沿って移動することで、溶接位置合
せを行う。次に、制御盤64の電源をONとし、左右倣
い、ウィービング幅、両端停止位置、旋回速度、ワイヤ
送給速度などの溶接条件の設定を行う。そして、管内面
溶接装置10の電源をONとすると共に、シールドガス
を供給し、溶接を開始する。
【0018】即ち、ウィービングモータ20を駆動し、
連結筒19を介してねじ軸22を回転することで、ねじ
係合する支持体14を介してホルダ15と共に溶接トー
チ16を軸方向に移動(ウィービング)し、また、旋回
モータ24を駆動し、駆動ギヤ26及び旋回ギヤ23を
介して回転体13を回転することで、支持体14を介し
てホルダ15と共に溶接トーチ16を周方向に回動しな
がら、溶接を行う。
【0019】この管内面溶接装置10によって、図5に
示すように、ガス配管Pの内面補強溶接を行う。なお、
溶接位置の設定は管内面溶接装置10に搭載した図示し
ない冠詞用アークモニタによって監視し、遠隔操作によ
って行う。また、溶接作業は予め設定された条件に基づ
いて自動的に行われる。即ち、各種のセンサ32,3
3,36等による検出結果が制御盤64に入力され、各
モータ20,24等を自動制御している。
【0020】
【発明の効果】以上、実施形態を挙げて詳細に説明した
ように本発明の管内面溶接装置によれば、管内周面に沿
ってその長手方向に移動自在な走行体に管の長手方向に
移動自在で且つ周方向に回動自在な支持体を支持し、こ
の支持体に管内面の溶接を行う溶接トーチを装着すると
共に、この溶接トーチに外部から給電を行う給電部を装
着し、移動機構によって支持体を介して溶接トーチを管
の長手方向に移動かのうとすると共に、回動機構によっ
て支持体を介して溶接トーチを管の周方向に回動可能と
したので、地中に埋没した配管に対して、掘削せずに補
強溶接や交換を行うことができ、作業者にかかる負担を
低減して作業能率の向上を図ると共に、交通や周辺住民
への影響を軽減して作業環境を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る管内面溶接装置の断
面図である。
【図2】管内面溶接装置の後面図である。
【図3】図1のIII−III断面図である。
【図4】本実施形態の管内面溶接装置による溶接作業を
表す概略図である。
【図5】管内面の溶接状態を表す概略図である。
【図6】本実施形態の管内面溶接装置による溶接作業工
程図である。
【符号の説明】
10 管内面溶接装置 11 ハウジング(走行体) 13 回転体 14 支持体 16 溶接トーチ 20 ウィービングモータ 22 ねじ軸 24 旋回モータ 39 給電部 P ガス配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福永 義昭 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 小沢 道夫 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 末澤 伸也 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管内を移動しながら内面の溶接を行う管
    内面溶接装置において、管内周面に沿ってその長手方向
    に転動自在な複数の車輪を有する走行体と、該走行体に
    前記管の長手方向に移動自在で且つ周方向に回動自在に
    支持された支持体と、該支持体に装着されて前記管内面
    の溶接を行う溶接トーチと、該溶接トーチに外部から給
    電を行う給電部と、前記支持体を介して前記溶接トーチ
    を前記管の長手方向に移動させる移動機構と、前記支持
    体を介して前記溶接トーチを前記管の周方向に回動させ
    る回動機構とを具えたことを特徴とする管内面溶接装
    置。
JP8294899A 1996-11-07 1996-11-07 管内面溶接装置 Withdrawn JPH10137978A (ja)

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JP8294899A JPH10137978A (ja) 1996-11-07 1996-11-07 管内面溶接装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114473326A (zh) * 2022-04-14 2022-05-13 湖北工业大学 一种电气工程配件的组合设备及方法
CN115781090A (zh) * 2023-01-09 2023-03-14 福建省特种设备检验研究院 一种锅筒的焊接车

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114473326A (zh) * 2022-04-14 2022-05-13 湖北工业大学 一种电气工程配件的组合设备及方法
CN114473326B (zh) * 2022-04-14 2022-07-08 湖北工业大学 一种电气工程配件的组合设备及方法
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Effective date: 20040203