JPH1177382A - 大径鋼管の溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体の移動が容易で軽く操作できる大径鋼管
用の溶接装置を提供する。 【解決手段】 鋼管受台装置１の横に台車フレーム４を
移動自在に配置する。台車フレーム４上に、複数のブー
ム体８ａ，８ｂを上下方向へ屈曲できる構造としたブー
ム８を起伏自在に取り付ける。ブーム８の先端部に、微
動調節装置１６を介してトーチホルダー１５を取り付け
る。各ブーム体８ａ，８ｂの角度を固定するための電磁
石ブレーキ２０を装備させる。各ブーム体８ａ，８ｂ
に、動きを軽くするためのスプリング１９を係着させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大径鋼管の端部にフ
ランジを溶接したり、スリーブ継手を溶接する際に用い
る大径鋼管の溶接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、呼び径が２５０〜８５０mmで
長さが８００〜１５００mmの大径鋼管（直管）の端部に
対してフランジを溶接する際に用いる従来の溶接装置と
しては、図３にその一例を示す如く、円盤状に形成した
バラストプレートａ上の中心部に支柱ｂを立設し、該支
柱ｂに、水平方向へ張り出すようにアームｃを、昇降調
整可能及び水平方向へ旋回位置調整可能に組み付け、該
アームｃに、上下方向に配したロッドｄを、アームｃに
沿い移動調整可能且つ上下方向へ移動調整可能に組み付
け、該ロッドｄの下端部に、溶接トーチｅを保持するト
ーチホルダーｆを取り付けた構成としてあり、全体を移
動させたり、ロッドｄを上下、左右に移動させることに
より、大径鋼管ｇと該大径鋼管ｇの端部に配したフラン
ジｈとの溶接個所に、溶接トーチｅの位置を設定するよ
うにしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記溶接装
置の場合、溶接トーチｅを移動させるためには支柱ｂを
斜めにしてバラストプレートａを転動させるようにする
操作が必要であるが、全体重量が約５０kgと非常に重い
ので移動が困難であり、又、溶接トーチｅの設定には段
階的なセットが必要となるため手間がかかる問題があ
る。

【０００４】そこで、本発明は、移動が容易で溶接トー
チの位置設定を簡単に行うことができるようにしようと
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、鋼管受台装置の側方に、該鋼管受台装置
上に回転可能にセットする大径鋼管の軸心と平行となる
ようにレールを敷設すると共に、該レール上に台車フレ
ームを移動自在に載置し、該台車フレーム上に、旋回フ
レームを水平方向へ旋回自在に設置し、該旋回フレーム
に、複数のブーム体を上下方向へ屈曲自在に連結してな
るブームの基端部を起伏自在に取り付け、且つ該ブーム
の先端部に、溶接トーチを保持するトーチホルダーを、
微動調節装置を介して組み付け、更に、上記ブームの基
端部及びブーム体屈曲部に、ブーム体の角度を固定する
ための固定装置を装備させた構成とする。

【０００６】鋼管受台装置にセットされている大径鋼管
の溶接部の位置に合わせて、台車フレームの移動を介し
て全体を移動させた後、ブームの水平方向と上下方向の
位置を調節することにより、溶接トーチの位置が設定さ
れる。

【０００７】又、ブームの各ブーム体の横に、各ブーム
体が平行四辺形リンク機構を形成するように補助ブーム
体を組み付けた構成とすることにより、溶接トーチが上
下方向へ平行移動させられるため、溶接トーチの位置が
無段階設定される。

【０００８】更に、ブームの各ブーム体の荷重を支持さ
せるためのスプリングを、各ブーム体に係着した構成と
することにより、ブームを上下方向へ変位させるときの
操作力を軽くすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１及び図２は本発明の実施の一形態を示
すもので、鋼管受台装置１の一側方部に、該鋼管受台装
置１上に載置する大径鋼管２の軸心と平行となるように
１組のレール３を敷設して、該レール３上に台車フレー
ム４を移動自在に載置し、該台車フレーム４上に、所要
の高さとした架台５を固定し、該架台５の上面部に、旋
回フレーム６を水平方向へ旋回自在に設置する。

【００１１】上記旋回フレーム６の上面には、基部ブラ
ケット７を固設し、該基部ブラケット７に、前段ブーム
体８ａと後段ブーム体８ｂとを中間ブラケット１０に支
持させたピン９にて上下方向へ屈曲自在に連結してなる
ブーム８の基端部を、ピン１１にて起伏自在に取り付
け、且つ該ブーム８の先端部となる前段ブーム体８ａの
先端部に、先端ブラケット１２をピン１３にて取り付
け、該先端ブラケット１３に、溶接トーチ１４を保持す
るトーチホルダー１５を、微動調節装置１６を介して取
り付け、更に、上記先端ブラケット１２と中間ブラケッ
ト１０との間及び中間ブラケット１０と基部ブラケット
７との間に、前段ブーム体８ａ及び後段ブーム体８ｂと
平行になるよう補助ブーム体１７ａ及び１７ｂを配置し
て両端をピン１８連結し、各ブーム体８ａ及び８ｂに平
行四辺形リンク機構を形成させることにより、微動調節
装置１６の姿勢が一定に保持されるようにする。

【００１２】又、上記前段ブーム体８ａの中間部と中間
ブラケット１０との間及び後段ブーム体８ｂの中間部と
基部ブラケット７との間に、それぞれ前段ブーム体８ａ
及び後段ブーム体８ｂの荷重を支持させて上下方向の変
位を軽柔化させるためのスプリング（引っ張り）１９を
介装し、更に、上記中間ブラケット１０及び基部ブラケ
ット７部に、ブーム体８ａ及び８ｂの角度を固定するた
めの固定装置としての電磁石ブレーキ２０を組み付け
る。

【００１３】上記微動調節装置１６は、前段ブーム体８
ａの先端ブラケット１２に固設したブロック２１と、該
ブロック２１から水平に張り出すようにブロック２１に
保持させた水平アーム２２と、該水平アーム２２に摺動
自在に嵌装させてハンドル２３の操作で位置決めできる
ようにした水平方向スリーブ２４と、該水平方向スリー
ブ２４の外面部に一体に固設した上下方向スリーブ２５
と、該上下方向スリーブ２５に上下方向へ摺動自在に挿
通させてハンドル２６の操作で位置決めできるようにし
た上下ロッド２７とからなり、該上下ロッド２７の下端
部にトーチホルダー１５を首振り可能に取り付けるよう
にしてある。

【００１４】上記鋼管受台装置１は、左右方向に長い固
定ベース２８と、前後方向に延びるレール３０に沿って
移動できるようにした左右方向に長い可動ベース２９と
を平行に備え、両ベース２８，２９上には、ローラ３１
を支持する左右のローラフレーム３２を、左右方向に延
びるガイドレール３３に摺動可能に係合させ、且つ上記
ローラ３１を大径鋼管２の直径に合わせて近接、離反さ
せられるように、ハンドル３４の操作によって回転する
逆ねじロッド３５の左右位置に、上記ローラフレーム３
２に固定したナット３６を螺着させた構成とし、図示し
ない駆動装置により所要のローラ３１を回転させること
によりローラ３１上の大径鋼管２を回転させられるよう
にしてある。３７は大径鋼管２に溶接するためのフラン
ジ、３８は可動ベース２９のストッパを示す。

【００１５】大径鋼管２の端部にフランジ３７を溶接す
る場合には、鋼管受台装置１側において、予め、大径鋼
管２の長さに対応させるよう、可動ベース２９をレール
３０に沿わせて移動させることによりベース２８，２９
間の前後間隔を調整すると共に、大径鋼管２の直径に対
応させるよう、ハンドル３４の操作で逆ねじロッド３５
を回転させることによりローラフレーム３２に支持され
るローラ３１の左右間隔を調整し、これらローラ３１上
に大径鋼管２を載置させるようにしておく。

【００１６】上記の状態において、先ず、装置全体を大
径鋼管２の端部近くへ移動させる。この場合、装置全体
は重量物であるが、台車フレーム４をレール３に沿わせ
て移動させることができるので、装置全体の移動を容易
に行うことができる。

【００１７】次に、ブーム８を、旋回フレーム６により
水平方向へ旋回させたり、ピン１１，９の部分で上下方
向に回動させることにより、溶接トーチ１４を大径鋼管
２とフランジ３７との溶接部に対応するように位置させ
るが、この際、上記ブーム８の各ブーム体８ａ，８ｂが
補助ブーム体１７ａ，１７ｂと共に平行四辺形リンク機
構を形成していて、微動調節装置１６を介して溶接トー
チ１４を上下方向に平行移動させることができるので、
ブーム８を上下に変位させても溶接トーチ１４の向きを
上下方向に狂わせてしまうことはなくて無段階調節を行
うことができ、又、各ブーム体８ａ，８ｂには、それぞ
れ荷重を支持するためのスプリング１９が係着されてい
るため、ブーム８の取り扱い操作を楽に行うことができ
る。

【００１８】しかる後、各電磁石ブレーキ２０を操作し
てブーム８の各ブーム体８ａ，８ｂの角度姿勢を固定す
ることにより、溶接トーチ１４の位置設定が完了する。

【００１９】なお、溶接トーチ１４の位置を微調節する
必要があるときには、微動調節装置１６を用いる。この
場合、水平アーム２２に嵌装している水平方向スリーブ
２４を水平方向に摺動させることで溶接トーチ１４の位
置を左右に変化させることができ、上下ロッド２７を上
下方向に摺動させることで溶接トーチ１４の高さを変え
ることができ、水平方向スリーブ２４の回転や上下ロッ
ド２７の回転で溶接トーチ１４の向きを変えることがで
きる。

【００２０】溶接トーチ１４の位置設定後、鋼管受台装
置１の操作で大径鋼管２を回転させながら溶接トーチ１
４により溶接を行うことで、フランジ３７が大径鋼管２
に接合される。大径鋼管２の反対側の端部にフランジを
溶接する場合、あるいは、大径鋼管２にスリーブ継手を
溶接する場合にも、上述した手順にて同様に行うことが
できる。

【００２１】なお、上記実施の形態では、ブーム８の上
下方向の取り扱い操作を小さな力で行うことができるよ
うに引っ張りスプリング１９を直接用いるようにした場
合を示したが、スプリング内蔵型のシリンダを用いても
よいこと、又、ブーム８は３段以上の屈曲構造としても
よいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の大径鋼管の溶
接装置によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1) 鋼管受台装置の側方に、該鋼管受台装置上に回転可
能にセットする大径鋼管の軸心と平行となるようにレー
ルを敷設すると共に、該レール上に台車フレームを移動
自在に載置し、該台車フレーム上に、旋回フレームを水
平方向へ旋回自在に設置し、該旋回フレームに、複数の
ブーム体を上下方向へ屈曲自在に連結してなるブームの
基端部を起伏自在に取り付け、且つ該ブームの先端部
に、溶接トーチを保持するトーチホルダーを、微動調節
装置を介して組み付け、更に、上記ブームの基端部及び
ブーム体屈曲部に、ブーム体の角度を固定するための固
定装置を装備させた構成としてあるので、台車フレーム
の移動を介して装置全体を容易に移動させることができ
ると共に、溶接トーチの位置設定を簡単に行うことがで
きる。 (2) ブームの各ブーム体の横に、各ブーム体が平行四辺
形リンク機構を形成するように補助ブーム体を組み付け
た構成とすることにより、溶接トーチを上下方向に平行
移動させることができるので、溶接トーチの位置設定を
無段階で行うことができる。 (3) ブームの各ブーム体の荷重を支持させるためのスプ
リングを、各ブーム体に係着した構成とすることによ
り、ブームを軽い力で変位させることができて取り扱い
操作を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す概略正面図であ
る。

【図２】図１の平面図である。

【図３】従来装置の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 鋼管受台装置 ２ 大径鋼管 ３ レール ４ 台車フレーム ６ 旋回フレーム ８ ブーム ８ａ 前段ブーム体 ８ｂ 後段ブーム体 １４ 溶接トーチ １５ トーチホルダー １６ 微動調節装置 １７ａ，１７ｂ 補助ブーム体 １９ スプリング ２０ 電磁石ブレーキ（固定装置）

フロントページの続き (72)発明者 重満 弘史 東京都江東区豊洲二丁目１番１号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 久保 善信 東京都江東区豊洲二丁目１番１号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 岩切 祐樹 広島県呉市昭和町２番１号 石川島播磨重 工業株式会社呉第一工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管受台装置の側方に、該鋼管受台装置
   上に回転可能にセットする大径鋼管の軸心と平行となる
   ようにレールを敷設すると共に、該レール上に台車フレ
   ームを移動自在に載置し、該台車フレーム上に、旋回フ
   レームを水平方向へ旋回自在に設置し、該旋回フレーム
   に、複数のブーム体を上下方向へ屈曲自在に連結してな
   るブームの基端部を起伏自在に取り付け、且つ該ブーム
   の先端部に、溶接トーチを保持するトーチホルダーを、
   微動調節装置を介して組み付け、更に、上記ブームの基
   端部及びブーム体屈曲部に、ブーム体の角度を固定する
   ための固定装置を装備させた構成を有することを特徴と
   する大径鋼管の溶接装置。
2. 【請求項２】 ブームの各ブーム体の横に、各ブーム体
   が平行四辺形リンク機構を形成するように補助ブーム体
   を組み付けた請求項１記載の大径鋼管の溶接装置。
3. 【請求項３】 ブームの各ブーム体の荷重を支持させる
   ためのスプリングを、各ブーム体に係着した請求項１又
   は２記載の大径鋼管の溶接装置。