JPS5827038B2 - ヨウセツヨウジグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 パイプに継手等の取付部品を溶接している間、このパイ
プを保持する装置を提供する試みは先行技術によってな
されてきた。

いくらかの先行技術によって目的と応用に制限があるジ
グが提供された。

この発明によれば主として石油化学または石油精製装置
等の構築の際に使用するパイプと様々な取付部品の溶接
組立に必要なジグが提供される。

作業者はパイプと取付部品を様々に配置してこれらを殆
ど自由に溶接することができる。

はとんどの構築物においてそれに使用するパイプと取付
部品の数がたとえ多くても特別な溶接継ぎのみを繰り返
すことはできない。

またパイプと取付部品を構築の現場においてそのすべて
を組立てることは一般に望ましいことではない。

このことは一般に労働費用が高くつくとか正確さの欠如
などの点で望ましいことではない。

この発明によればあらゆる寸法のパイプとあらゆる種類
の取付部品を工場において極めて迅速かつ正確に溶接す
ることが可能である。

またこの溶接による組立ては非常に整備された条件のも
とで行われるので、安全基準に合致する。

この発明のジグは少なくとも２箇所のパイプ支持部と取
付部品を把持した可動台を支持する１対の互いに平行な
レールを有する溶接用ジグである。

可動台もできれば両刃が同一のもの１対であることが望
ましく、取付部品をパイプのどちらかの端部に接合する
ことができるよう配置が異っているだけである。

また可動台にはレールに沿って進行できるよう車輪が設
けである。

またこの溶接用ジグには鉛直な軸を中心に回転する回転
台を設けることが望ましく、この回転台を例えば直角に
交差する箇所に位置する数個の留め金で係止することが
望ましい。

さらｌこ上記可動台は回転台を上下させる手段を有し、
またこれをレールに関し横方向に移動調節可能である。

レールの間には数組のパイプ支持部が設けである。

このパイプ支持部は２つの位置すなわち直立の位置とこ
のパイプ支持部が不要なときに可動台が進行するのを可
能ならしめるレールの下に横たわった位置とをとる。

別の支持部には動力装置付の駆動ローラーが設けてあり
、このローラーによって該ローラーに当接するパイプが
回転されてパイプの外周にビードが十分に形成され、取
付部品がパイプ（こ溶接される。

この発明の溶接用ジグは様々な寸法のパイプを取扱うべ
く調節可能である。

可動台には様々な寸法と形のＴ字管、径違い継手、エル
ボなどの取付部品を載置することが可能である。

次に本発明の実施例を図面について説明する。

溶接用ジグ１０は数個の主要部品を有する（第１図参照
）。

先ず一対のレール１１により直線状に形成される水平軌
道が設けられる。

レール１１はこの溶接用ジグ１０によって溶接される最
も長い主パイプよりも長く、かつこの長さは２個の可動
台１２をパイプの両側に配置するに十分である。

なお、可動台１２は１台設けることもあるが、２台設け
るのが望ましい。

さらに溶接用ジグ１０には２本のレール１１の間に数個
のパイプ支持部１３が立っている。

このパイプ支持部１３はパイプ１４をレール１１と平行
に位置させ、かつ支持する。

さらにこのパイプ１４はパイプ支持部１３によって２本
のレール１１の中央（こ位置され、かつ特定の高さで保
持される。

またパイプ１４は第２のパイプ支持部１５の持つ回転機
構によって回転される。

この回転機構はパイプ１４を回転させる駆動ローラー４
１とそのモータ等より成る。

溶接中にパイプ１４を回転することによって溶接工は同
じ場所に立ってパイプ１４の全周に対して十分に溶接を
行なうことが可能になる。

第３図（こおいて、上下に水平面を有する支持部材１８
は溶接用ジグ１０の長手方向にわたって数個所に設けら
れており、一対のレール１１を支持している。

レール１１はＩビーム１９で形成されており、この■ビ
ーム１９の上部プレートに沿って断面三角状の車輪係合
部２０が溶着されていることが望ましく、この車輪係合
部２０は上部プレートの中心に位置している。

車輪係合部２０は可動台１２を案内するための鋭い角部
を有しており、可動台１２にはこの車輪係合部２０に係
合する車輪２１が取付けられている（第１図参照）。

従って可動台１２を進行させた後も可動台１２の横力向
の位置ずれはほとんど生じない。

シャフト２３は一対のＩビーム１９の間に設けられてい
て、直立されているＵ字形部材２５の両脚端部に溶着さ
れたスリーブ２４内を通っている。

パイプ支持部１３は互いに間隔を置いて平行な一対のＵ
字形部材２５から成り、それらの間（こ位置するローラ
ー２７を支持するシャフト２６を支持している。

第３図に示すようにローラー２７はパイプ支持部１３の
中心線に関して対照に配置されており、同じ２個の遊動
ローラー２７がが左右に設けられている。

従ってパイプ１４は一対のレール１１の間の中心に当る
位置で保持される。

これらのローラー２７はパイプ１４を溶接用ジグ１０の
中心線上でその管軸の回りの回転を可能にする。

この発明によればどれほどのの直径のパイプでも取扱う
ことが可能であり、パイプ１４の直径が大きければその
軸心は高い位置にくるがパイプ１４を１対のレール１１
に対する中心位置に保持しうる。

パイプ支持部１３は２つの位置をとる。

１つは第３図に示す直立の位置である。

パイプ支持部１３がこの位置に保たれるためにはロック
機構が働く。

このロック機構としてはピン２８がＵ字形部材２５の脚
部いずれか一力の間１こ設けられ、他す棒状のロック部
材２９が同じ側のレール１１の内側に旋回可能に取付け
られている。

ロック部材２９は隣接するＵ字形部材２５の間隔とほぼ
同じ幅を有し、この間隔内に位置させた場合（こは第３
図に示すようにピン２８に当接する。

ロック部材２９が第３図に示す位置にあるときはパイプ
支持部１３は直立の位置に固定される。

ロック部材２９を一時的に外力向に旋回させてＵ字形部
材２５の間から外すと、パイプ支持部１３全体が直立の
位置からシャフト２３を中心に回転してほぼ水平、また
水平位置よりもわずかに低い個所に倒伏する。

これによってパイプ支持部１３は可動台１２の移動を妨
げない。

このことは溶接用ジグが長いパイプ、例えば５０フイー
トのパイプを取扱うことができるように組立てられてお
り、かつ５フイートまたは１０フイートよりも短いパイ
プをも取扱う必要があるときに便利である。

従って本発明ではレール１１に沿って十分な個数のパイ
プ支持部１３を設けることが可能で、しかも必要位置に
直立させることもできれば、可動台１２がその上を進行
できるようにレール１１の間に倒伏させることも可能で
ある。

次に第２図では上面がほぼ水平のパイプ載置台３２が示
されており、この上に数個のパイプ３３が置かれて（／
う。

パイプ３３はパイプ載置台３２から成っている数個の相
互Ｇこ平行な台の上（こ載っている。

パイプ載置台３２のレール１１に近い端にはアーム３４
が旋回可能に取付けられており、溶接用ジグ１０の方向
へ旋回する。

第２図ではアーム３４はパイプ支持部１３のローラー２
７に近接した位置にあるが、アーム３４がこの位置にあ
ることによって個々のパイプをパイプ載置台３２上へ載
置することが可能となり、また逆にパイプをパイプ載置
台３２とアーム３４を経てパイプ支持部１３上に載せる
ことが可能となる。

更（ここれによってパイプを持ち上げる必要がなくなり
、作業者は動力装置を使用せずともパイプを極めて迅速
に扱うことが可能になる。

第２のパイプ支持部１５には動力装置が設けられている
。

このパイプ支持部１５は通常−個で、溶接用ジグ１０で
行なうすべての溶接操作にパイプの回転は必要であるの
で、通常はいっでも直立に位置されている。

この第２のパイプ支持部１５においてはほぼ台形の支持
プレート３６が２枚間隔を置いてレール１１上に直立状
に位置しており、２個の支持プレート３６の間にモータ
ー及びギヤボックス３８が設けられている。

第２図に示すようにギヤボックス３８の出力軸から上部
のシャフト４０にチェーン３９によって動力が与えられ
る。

シャフト４０は一対の駆動ローラー４１を支持しており
、この駆動ローラー４１はこの動力装置付きの第２のパ
イプ支持部１５上に載っているパイプ１４と当接し、パ
イプ１４を回転させる。

この動力装置を設けた第２のパイプ支持部１５は左右対
称に構成されており、シャフト４０と平行なシャフト４
３に支持されている遊びローラー４２が反対側に位置し
ている。

従ってローラー４１．４２は支持プレート３６の横力向
の中心にパイプ１４を位置させる。

長いパイプ１４は数個のパイプ支持部１３と接触するが
、いずれも同じ高さでの接触でなければならず、第２の
パイプ支持部１５での接触も他のパイプ支持部１３と同
じ高さでなくてはならない。

ローラー４１，４２は第３図のローラー２７と同じ直径
で同じ軸線上にあることが望ましい。

ある一定の寸法ら上のどれほどの直径の７．々イブでも
、またどれほどの長さのパイプでも上述の機構によって
支持し回転させることが可能である。

更にパイプ１４はおのずと溶接用ジグ１０の中心線に沿
って配置され、主パイプ１４の横す向位置を決定するた
めに各パイプ支持部１３，１５での調整は不要である。

更に第２図を説明すると直立した管状部材４５に対して
入れ子犬に伸縮する管状部材４７には横の向にアーム４
６が連結されている。

管状部材４７はアーム４６と共にそれ自体の重量かまた
は両刃の管状部材４５．４７の間に設けた引張コイルバ
ネによって下がることが望ましい。

アーム４６の先端（こピンで取りつけられたほぼ三角形
のプレート４８はパイプ１４の上面に接触する１対の案
内ローラー４９を支承している。

この案内ローラー４９はパイプ１４を下押して駆動ロー
ラー４１と密接させる。

これによってパイプ１４がそれを支持するローラー４１
．４２の上でばね上ったり揺れたりすることを確実に防
止することができ、またパイプ１４が回転中に溶接用ジ
グ１０の長手方向の中心線に位置し続けることが可能に
なる。

アーム４６は直径の様々なパイプに応することができる
ように上下させることが可能であるが、パイプ１４を下
方に押しやるローラー４９の働きには変りはない。

第２のパイプｉ持部１５のパイプ回転機構には駆動ロー
ラー４１が複数個設けられており（第１図参照）、確実
にパイプ１４を回転させることができる。

次に第４〜６図によって可動台１２について説明する。

この可動台１２は実施例では２台設けられているが、比
較的短い管を同時に加工する場合には３台ら上設けても
よい。

可動台１２にはその前部と後部でレール１１間を橋わた
ししている２本のシャフト５１に４個の車輪５０が設け
られている。

−力のシャフト５１にはそれで作業者がシャフト５１を
回転させて可動台１２を進行させることができるバンド
ル車５２が取付けられている。

必要ならこのバンドル車５２はシャフト５１の両端に取
付けることができる。

シャフト５１は可動台１２の下部で前部と後部に設けた
ハウジング５８内を通っており、このハウジング５８は
該ハウジング５８に固定されている底部プレート５３を
支持して両者で基枠を形成している。

この底部プレート５３はその上方で間隔をおいてそれと
平行に設けた下プレート５４を支持している（第６図参
照）。

底部プレート５３の前後両端（こはＬ形の案内金具５５
が固定されているので、下プレート５４はレール１１に
対して横の向（こだけ移動可能であって他力向へは不可
能である。

下プレート５４の下面には下方に開いている山形部材５
６が溶着されており、底部プレート５３の上面にはこれ
に係合する同じ形の山形部材５７が溶着されている。

第６図に示すようにこれらの山形部材５６，５７は前後
２個所に平行して設けられ、これらによって下プレート
の支持と案内がなされる。

次に、第５図を説明する。底部プレート５３には同一の
フロック５９，６０が左右に溶着されており、このブロ
ック５９，６０にはネジ山付のシャフト６１が通ってい
る。

この水平なシャフト６１には一端にバンドル６２が取付
けられており、このバンドル６２によってシャフト６１
を手動回転させることができる。

シャフト６１は下プレート５４の下面に溶着されている
移動ナツト６３と係合し、移動ナツト６３はシャフト６
１を回転させることによって下プレート５４を右または
左に移動する。

従って可動台１２上部の横力向の位置をいくらか調節す
ることが可能になる。

下プレート５４は可動台１２上部の上下刃向の位置調節
を可能にするもう一つの手段を支持している。

下プレート５４にかなり間隔を置いて上プレート７５が
平行に設けられており、この上プレート７５はその下面
の両端部に一対の下方に開いた山形部材７７をレールと
平行な方向に有しており、この山形部材７７の下には下
プレート５４の上面に固定されている同形の山形部材７
８が当接している。

第６図（こ示すように山形部材７７゜７８は各々固定さ
れている上下のプレート７５゜５４に対して角度をなし
て設けられている。

上側の山形部材７７は上プレート７５に対してその右端
では直接溶着されており、左端では間隔バー８１によっ
て離されている。

下側の山形部材７８は下プレート５４に対してその左端
では直接溶着されており、右端では間隔バー８２によっ
て離されている（第６図参照）。

ざらに上プレート７５と下プレート５４との間に、山形
部材７７．７８と同じ傾斜でねじ付シャフト７０が高さ
の異なるピローブロック７１．７２を介して下プレート
５４の中央に支えられている。

このシャフト７０の下端に、１組の軸受ブロック６８に
よって下プレート５４ｃこ水平に取り付けられたシャフ
ト６７が１組の傘歯車を介して連結されている。

シャフト６７の外方端にはバンドル６６が取り付けられ
ている。

ねじ付シャフト７０の中間部には移動ナツト７３が係合
されており、このナツト７３は上プレート７５の下面は
ぼ中央（こ固着されている。

このため、バンドル６６によってシャフト６７を回転さ
せると、これに直交するねじ付シャフト７０が回転され
、その上のナツト７３の移動に伴って上プレート７５を
下プレート５４と平行したまま上下刃向に動かすことが
できる。

ねじ付シャフト７０はゆるく傾斜しているので、上プレ
ート７５の上下動は微動的に行なうことができる。

なおこの作動によって上プレート７５が下プレート５４
に対してレールの軸線力向に若干水平移動するが、これ
は可動台１２をレール１１上で移動することによって容
易に補整することができる。

次に可動台１２上部における回転台と主パイプ１４の端
部に溶接される種々の取付部品に対する把持手段ｌこつ
いて説明する。

上プレート７５の上下方向中心軸を中心にして水平回転
する板状の回転台８５はその下面中央に円形の段付き底
部プレ−ト８４を有し、上プレート７５の上面に固着さ
れた円形の穴付き受承プレート８３と番う。

板状の回転台８５と上プレート７５とはほぼ同大の正方
形が望ましく、底部プレート８４ど受承プレート８３と
はこれらより小さい円形であり、上プレート７５の少な
くとも一辺に沿った上面に１対のフロック８９に支持さ
れてシャフト８８が設けられている。

このシャフトはその外力端にハンドル８７を有し、上プ
レート７５の一辺の中央に位置するその内力端に横力向
（こ突出した突片９０を備えている。

板状の回転台８５はその四辺の各中央位置に切り欠き８
６を有し、９０°回転する毎Ｇこ切り欠き８６ｙこ突片
９０を嵌め合せ係止可能となる。

必要ならば突片９０又は切り欠き８６の設置数を増し、
他の回転角度の位置でも回転台８５を係止できるように
してもよい。

次に回転台８５上に設ける把持手段を説明する。

回転台８５は外側０こチャック９２が設けられている直
立したプレート９１を一端辺に支持している（第４図参
照）。

チャック９２は３個または４個のつめ部を有し、漸縮管
１０３のような取付部品を掴むことが可能である。

プレート９１はできればそれが支持されている回転台８
５の一辺の中央に位置しており、チャック９２を可動台
１２の中心線に位置させることが可能であることが望ま
しい。

回転台８５はプレート９１以外の直立プレート、例えば
互いに直交するプレー）９３．９４などを支持している
。

プレート９４は例えばエルボ９５を支持するのを助けて
いる。

エルボ９５はプレート９４の上縁に取付けた突出部にネ
ジ込まれているボルト９６によって上方から締めつけら
れて所定の位置に把持される。

またエルボ９５は丁番９８によってプレート９４に連結
されている直角かき形のプレート９７（こよって一端を
位置決めできる。

このプレート９７はボルト９９によってエルボ９５に接
触している。

プレート９３ 、９４は例えば短いパイプ１００を保持
するのに役立つ互いに直交する別の隔壁部を形成する。

短いパイプ１００はプレート９４の延長部に取付けた別
の突出部に設けたボルト１０１によって所定の位置に把
持される。

ボルト９６，９９，１０１はすべてＴ字形の頭部を有し
、取付部品を所望の位置に把持することができるように
人力で自由にネジ込むことができる。

可動台１２の作動については、ハンドル車５２を手で回
転させることによって手動進行を行なう。

またハンドル６２を操作することによってレール１１に
対して直角方向に位置を調節することができる。

すなわちハンドル６２は下プレート５４をレール１１に
対して直角方向に移動させる。

さらにハンドル６６を操作することによって下プレート
５４に対して上プレート７５を上下させることが可能で
ある。

最後に上部の回転台８５を回転させることによって回転
作動が可能であり、また回転台８５に設ける把持手段は
種々の取付部品に適合し、四方向に向いて把持された取
付部品の中心線を上記の左右及び上下動による微調整と
共にパイプ支持台１３上に載置された主パイプ１４の中
心線に一致させることができる。

次に第８図を説明すると、ここではこの発明の溶接用ジ
グの使用の１形態が示されている。

パイプ１１０はフランジ１１２を支持しているチャック
１１１を保持している。

フランジ１１２は可動台１２に対して平行に位置してい
る。

いま第８図の可動台１２はエルボ１１３を支持している
。

エルボ１１３のパイプ１１０に面している端部はすて（
こパイプ１１０と互いに軸方向を一致している。

可動台１２が第８図の位置から進行されると、可動台１
２とパイプ１１０とは第７，９図に示すように近づいて
、エルボ１１３とフランジ１１２とは互いに端縁を隣接
する。

この位置でフランジ１１２とエルボ１１３とは溶接工に
よって数個のビードで互いｌこ仮接続される。

エルボ１１３をフランジ１１２に仮着けしたら可動台１
１２をエルボ１１３から離して図示左方の元の位置へ戻
す。

エルボ１１３はフランジ１１２に固定したままとなり、
両者はともにパイプ１１０によって支持される。

前述したようにパイプ１１０はその上面をローラー４９
によって押圧されている。

次にギヤボックス３８付きのモーターを作動させるとパ
イプ１１０がゆるいスピードで回転され、溶接すべき全
円周が溶接工に視認できるようになる。

溶接工は一定位置に立って溶接箇所の周囲をビード溶接
することができる。

第１０図では一端にフランジ１１２の溶接を終えたエル
ボ１１３が向きを変えて可動台１２に把持されており、
フランジ１１２は可動部１２の側部に突出している。

エルボ１１３の他端はパイプ１１５と互いに軸線を一致
している。

可動台１２を矢印方向に進行させ、エルボ１１３の端部
をパイプ１１５と接触させる。

そして前回同様両者を仮着けすべく周囲にビードを数個
所施す。

次に可動台１２のみを元の位置へ戻して後に、モーター
によってパイプ１１５を回転させ、一定位置に立つ溶接
工が溶接箇所を完全に溶接する。

可動台１２には径違い継手などを中心に位置させるのに
使用できるチャック９２が設けである。

また回転台８５によって個々の取付部品を横方向位置か
らパイプ１４との連結態勢位置へすばやくもたらすこと
が可能である。

この発明は可動台１２を２台設けた場合にその利点をよ
く発揮する。

すなわちパイプ１４の両端に取付部品をほぼ同時に取付
けることが可能になる。

２台の可動台１２は５組または６組もの支持部１３を必
要とする非常に長いパイプの両端部に取付部品を溶接す
ることを可能とする。

第１，３図に示すように直立するパイプ支持部１３は回
転して水平力向に倒すことが可能であり、かくて可動台
１２の進行を邪魔をしない。

可動台１２を２台使用する場合にはこれら２台の可動台
１２の間にいくらかの操作の一致が必要である。

両刀の可動台１２ではその上の取付部品を１個のパイプ
１４の各端にそれぞれ軸線を一致させる。

ここで両方の取付部品はそれぞれ仮着けされ、両回動台
１２は互いにパイプ１４から離れた位置に戻される。

そしてモーターを作用させてパイプ１４と両端の取付部
品とを共（こ回転させパイプ両端（こおける全周溶接が
行なわれる。

この最終的な溶接は両端で同時に行なうことが可能であ
る。

ら上この発明の望ましい実施例を詳細に説明した。

この発明の範囲は特許請求の範囲によって決まる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の溶接用ジグの全側面図、第２図は第
１図の２−２線での断面図、第３図は第１図の３−３線
での断面図、第４図は１台の可動台を示す拡大斜視図、
第５図は第４図の５−５線での断面図、第６図は第４図
の６−６線での断面図、第７図は溶接用ジグの一部を示
す側面図、第８図は溶接用ジグの部分平面図、第９図は
溶接用ジグの別の部分平面図、第１０図は溶接用ジグの
さらに別の態様の部分平面図である。 １０・・・・・・溶接用ジグ、１１・・・・・・レール
（軌道）、１２・・・・・・可動台、１３・・・・・・
（第１の）パイプ支持部、１４・・・・・・主パイプ、
１５・・・・・・（第２の）パイプ支持部、２１・・・
・・・車輪、２３・・・・・・横軸、２５・・・・・・
Ｕ字形部材、２７・・・・・・遊動ローラー、４１・・
・・・・駆動ローラー、５４・・・・・・下プレート、
５３・・・・・・底部プレート（基枠）、５８・・・・
・・ハウジング（基枠）、６１・・・・・・ねじ付シャ
フト（第１ねじ機構）、６３・・・・・・ナツト（第１
ねじ機構）、７０・・・・・・ねじ付シャフト（第２ね
じ機構）、７３・・・・・・ナツト（第２ねじ機構）、
７５・・・・・・上プレート、８５・・・・・・回転台
、９１．９３，９４・・・・・・プレート（把持手段）
、９２・・・・・・チャック（把持手段）、９６，１０
１・・・・・・ボルト（把持手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１対のレール（こより直線状に形成された所定長の水
   平軌動と、該レールの間に取着された横軸に起伏可能に
   枢支されたＵ字形部材の上部に１対の遊動ローラをレー
   ルに平行して有する少なくとも１対の第１のパイプ支持
   部と、鉛直に起立された第１のパイプ支持部の遊動ロー
   ラとその軸線を互いに一致して動力駆動ローラを有し１
   対のレール上に載設される第２のパイプ支持部と、第１
   及び第２のパイプ支持部のローラ上に支持される主パイ
   プの端部に溶接される取付部品に対する把持手段を上部
   に有して軌道上を移動可能の少なくとも１個の可動台と
   より成り、かつ該可動台がレールに係合する１組の車輪
   に支持された基枠と、該把持手段を設ける回転台と、こ
   の回転台を基枠に対して鉛直力向に上下させる移動手段
   とを具備していることを特徴とする溶接用ジグ。 ２１対のレールにより直線状に形成された所定長の水平
   軌道と、該レールの間に取着された横軸に起伏可能に枢
   支されたＵ字形部材の頂部に１対の遊動ローラをレール
   に平行して有する少なくとも１対の第１のパイプ支持部
   と、鉛直に起立された第１のパイプ支持部の遊動ローラ
   とその軸線を互いに一致して動力駆動ローラを有し１対
   のレール上Ｇこ載設される第２のパイプ支持部と、第１
   及び第２のパイプ支持部のローラ上に支持される主パイ
   プの端部に溶接される取付部品に対する把持手段を上部
   に有して軌道上を転動する少なくとも１個の可動台とよ
   り戒り、かつ該可動台がレールに係合する１組の車輪に
   支持された基枠と、基枠に対し軌道を横切る方向に可動
   に支えられた下プレートと、下プレートを横に移動させ
   る第１ねじ機構と、下プレートに対し上下動可能に支え
   られた上プレートと、上プレートを上下に移動させる第
   ２ねじ機構と、上プレートの中央に水平回転可能に支持
   され上側に前記取付部品の把持手段を有する水平回転台
   とを具備していることを特徴とする溶接用ジグ。