JPS5841680A - 厚肉パイプ突合わせタンデム溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は厚肉パイプの突合わせ部をタンデム溶接する装
置に関し、詳細には検知器からの信号によフ２つの電極
保持部を相互に独立して昇降させることにより、各電極
保持部におけるワイヤ突出し長さを常に適正に保持しつ
つ厚肉パイプの良好な突合わせ溶接を自動的に行なえる
様にしたタンデム溶接装置に関するものである。

厚肉パイプの突合わせ溶接をタンデムで行なう場合に使
用される溶接装置としては、第１図に概略を示す様な装
置ｘ、ｆが周知である。これらの装置は同−横曲のもの
を２基組み合わせて構成され、厚肉パイプ（以下単に「
パイプ」という）のタンデム溶接に際しては、パイプＰ
を市外側から挾む様に配置されたマニプレータ２．２′
に夫々設けられる。そして該マニプレータ２．２′には
、昇降台４，４′を支柱８，３′に対して昇降自在に設
けると共に、該昇降台４．４′にはブーム５．５′が支
柱ａ、３′に対して直交する様に且つ摺動自在に支持さ
れ、更にブーム５．５′はパイプＰの上方で溶接線とほ
ぼ平行に設けられる。そして溶接装置ｌ。

１′は各ブーム６．５′のパイプＰＯｌ先端部に取付け
られて、対面する様に配置されて−る。以下、溶接装置
１について説明するが、溶接装置１′の構成も全く同一
である。第２図（第１図の■−■線矢視一部切欠断面図
）に示す様に、電極昇降装置６の昇降突出棒１６にはコ
ンタクトチップ保持具１６が固設され、該保持具１６に
は溶接用トーチ（以下「トーチ」と略記する）１７カＳ
保持されている。

更にブーム５の上部に設けられたワイヤ収納装置１８か
らワイヤ送給装置１９を介してワイヤＷが送られ、且つ
トーチ１７に挿通されている。従ってワイヤＷは所定の
突出し長さを保持しつつトーチ１７に付随して昇降する
。電極昇降装ｖＩ６のケーシング７内にはスクリューネ
ジ８が挿設され。

その下端部８ｂはケーシング７の底板穴７ｂｖｃ軸支さ
れる一方、上端部はケーシング７の天井板を貫通してケ
ーシング７の頂部外側に取付けられたモータ９に連結さ
れている。又ケーシング７内には矩形伏のスライダ１０
が繞設され且つネジ８と螺合している。ｔＶｃケーＶン
グ７の側板（第１図では正面側の板）には高さ方向に長
孔１１が貫通して設けられ、スライダ１０の側面（第１
図では正面側）に固設された昇降突出棒は該長孔１１か
ら外方向へ水平（第１図では紙面垂直方向）に伸びて構
成されている。

さてこの様に構成された溶接装置でパイプの浴：　　接
を行なうに当っては、前述した様に装置２基をパイプの
溶接線に沿う平行直線上に若干の距離を置いて配置し、
パイプＰを矢印方向に一定速度で回転させながらいわゆ
るタンデム方式で溶接が行なわれる。

しかし、この様なタンデム方式で良好な多層盛り溶接を
行なう為には、各トーチ１７　、１７’を、昇降装置ｆ
　６　＊　６’を介してモータ９，９′によシ（時には
手動により）夫々相互に独立昇降させて、各トーチｌ　
７　、１７’における電極の先端位置を適正に保持しな
ければならない。例えば第１図において、パイプＰは矢
印の方向に回転するものとし。

Ｗ′が先行電極、Ｗを後行電極と称し、四に先行電極Ｗ
′による溶接開始位置Ｆ及び後行電極Ｗによる溶接開始
位ｊｉｉＢを夫々「先行スタート位置Ｆ」及び［後行ス
タート位置Ｂ］と称する。先行スタート位置Ｆ及び後付
スタート位置Ｂよシ溶接を同時に開始した後−先行スタ
ート位置Ｆが後行電４１ｉＭＷｉＣ達した時点では、溶
接部は先行ビードの溶着量Ａ分だけ上昇するから、モー
タ９を作動させて後行電極Ｗを溶着量Ａに相当する高さ
分だけ引き上げる。

同様にパイプＰがほぼ１回転して後行スタート位置Ｂが
先行電極Ｗ′に達した時点では一義電極Ｗ′を溶着ｊｉ
Ａに相当する高さ分だけ引き上げ、更に先付スタート位
１ｆｌｔＦが先行電極Ｗ′に到達した時点では後行スタ
ート位１１Ｂ＃ｉ後行電ＶＩｉｗに到達するから、先行
ｉＦＭｗ’及び後行電極實共に溶着量Ａに相ｌｆＦが後
行電極Ｗに到達すると溶着ｊｌＡだけ引き△ 上げる。以後、パイプＰが１回転する毎に同様の段階的
な調整操作を繰シ返えす必要がある。伺これら電極の高
さ調整はトーチ１７　、１７’の昇降によって行′なわ
れる。しかしこの様な調整操作を作業者が注意深（監視
して行なうことは賽に煩雑であり、又トーチ昇降装置と
してはパイプの肉厚に見合った溶着量を確保するだけの
ストローク霞要求される為−溶接装置本体そのものが多
少長大化するのは仕方がないとしても、上記の様なタン
デム方式接でＦｉ該溶接装置を２基要するのみならず、
マニプレータを始め溶接に必要な付属機器を全て２基要
するので、装置全体が相当大型なものにならざるを得な
い。

本発明はこうした事情ＶＣ着目して成されたものであっ
てその目的とするところは一上記した様な調整操作を自
動的に行なうことによって作業能率を高め１合わせて装
置自体の小型化を可能とするタンデム溶接装置を提供す
ることにある。

しかしてこの様な目的を達成し得た本発明の構成とは、
パイプの突合わせ部の周囲に沿って相対的に移動する溶
接装置本体に対して、主スライダを昇降可能に取付ける
と共に、該主スライダにはパイプの接線方向に延長する
様な支持棒を前記スライダに水平に取付け、該支持棒の
一端には電極保持部を前記支持棒に一体的に取付け、且
つ該支持棒の他端には電極保持部を前記支持棒に対して
一体的に昇降可能に取付は更に各々の電極保持部と一致
する検知器を設けた点に要旨が存在する。

以下本発明を図面に基づいて詳細に説明するが因は本発
明の具体的な実施の一例を示すもので、本発明はこれら
の図示例に限定されず、前・後記の趣旨に徽して構成部
品の形状を変更したル或は一部の設計を変更しても同様
に実施することができる。第８図は本発明を適用した溶
接装置の全体を示す正面図を示し、第４図〜第５図は第
８図に示す装置のプーム５先端部に設けられたタンデム
溶接装ｕ１の拡大図であり、第４図はその上向図、第５
図はその一部切断正面図を夫々示す。第８図においてタ
ンデム溶接装置１は、従来と同様に構成されたマニプレ
ータ２のプーム５のパイプＰ側光端部に取付けられ、ワ
イヤＷ、−は昇降自在に構成されたトーチ］　７　、　
］　７’に案内されてパイプＰの溶接線とほぼ平行なｌ
ＪＴ紳上に位置する如く送給される。以下タンデム溶接
装置１の具体的構成につき第５図をもとに詳説する。該
装置ｌの主たる構成は、電極主昇降装置６内の主スライ
ダ１０に、パイプＰの溶接線に沿って水平反対方向に伸
びる昇降突出４ｉ１１５，１５’が固′設されると共に
、該突出棒１５′の先端部にはトーチ１７′が固定され
。

突出棒１５の先端にはトーチ１７が電極補助昇降取付け
られてなるものである。電極主昇降装置６は、断面矩形
状のケーシング７に挿設されたスクリューネジ８が下端
部８ｂをケーシング７の底板穴７ｂに軸支される一方、
上端部はケーシング７の天井板を貫通してケーシング７
の頂部外側に取付けられたモータ９に連結されている。

又ケーシング７内には主スライダＩＯが條設され、且つ
ネジ８と螺合している。更にケーシング７の両側板には
高さ方向に一定間隙を有する長孔１１　、　］　１’が
貫設され、主スライダ１００両側面に固設された昇降突
出棒１　ｆｉ　、　１５’が夫々長孔１１及び１１′か
ら（パイプかの溶接線に沿う）同一水平直線上を相離反
する如く外方向に伸びて構成されている。

昇降突出棒１５′の先端部には支持棒１５′ａ（第４図
参照）を介して電極保持具］　６’が取付けられ一該保
持具１６’ＩＣはトーチ１７’が保持されている。

又トーチ１７′とパイプＰの溶接線に沿う同一垂直面内
前方には検知器２ｆが腕２２′を介して主電極昇降装置
６に取付けられている。又トーチ１７’には、電極Ｗが
昇降突出棒１５′の上面に設けられたワイヤ収納装置１
８’及びワイヤ送給装ｆｌｔ１９’を介して挿通され、
所定のワイヤ突出し長さを保持している。しかして電極
Ｖは所定のワイヤ突出し長さを保持しつつトーチ１７’
の昇降に付随する様になされてしる。

一方、昇降突出棒１５の先端にはトーチ補助昇降装置２
６が取付けられている。該補助昇降装置ｕ２６Ｉｒｉト
ーチ１７の昇降を単独で調整する為の装置であり、その
基本的な構成はトーチ主昇降装置６と同一である。即ち
補助昇降装置２６は、断面矩形水拭のケーシング２７Ｖ
ｃ挿設されたスクリューネジ２８が下端部２８ｂをケー
シング２７の底板穴２７ｂに軸支される一方、上端部は
ケーシング２７の天井板を貫通してケーシング２７の頂
部外側に取付けられたモータ２９に連結されている。

又ケーシング２７内には補助スライダ８０が條設され、
且つスクリューネｔ）２８と螺合している。

更にケーシング２７の正面側板には高さ方向に一定間隙
を有する長孔８１が貫設され、補助スライダ８０の正面
側壁中央に固設された昇降支持棒１５ａが鎖長孔８１か
、らバイ、プＰの中心軸と平行（第８図紙面に垂直方向
）に伸びている。該昇降支持、棒１５ａの先呻部には第
４図（上向図）に示す様：に電極保持具１６が取付けら
れ、該保持具１６にはト、−チ１７が保紳されている。

又トーチ］７とパイプＰの溶接線に沿う同−垂ＩＫ面内
の一定距離位Ｆ＃ＩＶｃは検知器２．、、．１が腕２２
を介して主電、極ゲト降□装首６に取付けられている。

又トーチ１７［け電極Ｗが昇降突出棒１５の上面に設け
られたワイヤ収納装＃１８及びワイヤ送給装置１９を介
して挿通され、所定のワ、イヤ突出し長さを保持しつつ
トーチ１７の昇降に付随する様になされている。

さて上記の如く構成された装置によって実際にパイプＰ
をタンデム溶接する場合の自動操作について第８図を参
照しつつ説明する。パイプＰが矢印の方向に回転するも
のとすれば、ｓｖ’及びＷけ夫々先行電極及び後行！極
と称することカよできる。

又先行ｌ１ＩＬ極ＷＫよる溶接開始位置Ｆ及び後行電極
Ｗによる溶接開始位置Ｂを前と同じ（夫々「先行スター
トｍ＋ｉｉｒ」及び「後行スタート位置Ｂ」と称する。

これらの位置Ｆ及び位置Ｂよシ夫々溶接が開始され、後
行電極Ｗが先行スタート位置ＦＶＣ接近すると、検知器
２１がＯＮＩ、補助スライダ８０が先行電極Ｗ′の１バ
ス分の浴着量Ａ分だけ上昇する様にモータ２９に作動値
−号を発する。そして後行電極Ｗが先行スタート位置Ｆ
に達した時−浴着ｌｉｔ　Ａだげ上昇する。パイプＰが
ほぼ１回転して先行電極５４−Ａ＝後行スタート位菅Ｂ
に接近すると検知器２１′がＯＮし、主スライダ１０が
後行型（ｊＷによる］バス分の溶＊ｋＩｋ（先行と同一
条件で溶接する時にはＡとなる）分だけ上昇する様にモ
ータ９に作動信号を発する。しかし後行電極Ｗは壕だ上
昇させる必要がないので、先行電極１７′か上昇した時
には、後行電極Ｗが補助スライダ８０を介して該上昇分
だけ下降する様にモータ２９に作′ｆ１１１信号を発す
る。そして先行電極Ｗが後行スタート位１ｉ７Ｂに達し
た時、溶着ｊ′Ａ分だけ上外し、同時に後行電極Ｗは浴
着ｍｌＡ分だけ下降する。次に先行電＋ｉ　ｗ’が先行
スタート位＠ＦＫ接近すると検知器２ｒがＯＮし、主ス
ライダ１０が浴電量Ａ分だけ上昇する様にモータ９に作
動信号を発する。

この場合、後行型ｆＩＭｗも後付スタート位１白’　Ｂ
　Ｖｃｉ乍した時点で上昇させる必要があるが、補助Ｈ
降装置＆２６全体（゛即ち補助スライダ３０）は主スラ
イダｌＯと一体的に上昇するので、　４＠知器２　］　
ｆＯＮしてモータ２９ｆ：作ｖＪさせる必要はない。そ
して先行！　ＬＭ　Ｗが先行スタート位１ｉｌｆＦｖｃ
達し、又後行電極Ｗが後行スタート位置ＲＶ（達した時
、夫々同時ｖｃ浴着皇Ａ分だけ上昇する。史に後行′１
ｈ、極Ｗが先行スタート位ＭＦＫ接近すると検知器２１
力に′＞１・Ｊし、補助スライダ３０が溶石ＭＡ分だけ
上昇する様にモータ２９に作動信号を発する。そして後
付電極Ｗが先行スタート位置ＦＫ璋した時２俗着扇Ａだ
け上昇する。上記操作によりパイプＰの突合わせタンデ
ム浴接の１サイクルが完了する。以後、パイプＰが１回
転する毎に同様の操作が自動的に繰返される。この操作
の経時的変遷を一覧的に水弟１表　　検知器動作と各ス
ライダの昇降状態との関係即ち第１表は、検知器の動作
と各スライダ（囲昇降装Ｕの作動順序と作動時点が異な
るだけで。

タンデム溶接を良好に行なうことに対して何ら支障とな
るものではない。

本発明は以上の如く構成されるが、要するにパイプの肉
厚に見合ったｆ＃着量をカバーし得る電極の昇降を電極
主昇降装置によって行なうと共に。

ｌバスの溶着量をカバーし得る１極の昇降を電極補助昇
降装置によって行ない、且つこれらの昇降を一定の検知
器の信号によυ相互に独立して行なうことにより、各ワ
イヤの突出し長さを常に適正に保持しつつパイプの突合
わせ溶接を自動的に行なう様にしたので、従来の様に各
電極の段階的な位＋１１１１１ｍ整に要していた煩雑な
操作が削除されて作業能率が著しく向上し、同時にタン
デム溶接装置自体の小型化を達成することができ、しか
も該装置１台でタンデム溶接が可能となったことによＬ
タンデム溶接を行なう装置全体を極めてコンパクトにす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタンデム型溶接装置を例示する概略睨明
図で、第２図は第１図のロー■線矢視一部切欠断面図を
示す。第８図１〜第５１￥１は本発明の実施例を示し、
第８図は本発明を適用した溶接装置の全体を示す正面図
、第４図は第８図におけるタンデム溶接装置部の拡大上
平面、第５図はその一部切断正面図を夫々示す。 １・・・タンデム溶接装置 ６・・・’ｍ電極主昇降装置９，２９・・・モータｌＯ
・・・主スライダ　　　１５．１５’・・・昇降突出棒
１７．１７’・・・トーチ　　　　１８．１８’・・・
ワイヤ収納装置１９．１９’・・ワイヤ送給装置 ２］　、２１’・・・検知器　　　２６・・・電極補助
昇降装置８０・・・補助スライダ づ２ ４０５− 味

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚肉パイプの突合わせ部の周囲に沿って相対的に
   移動する溶接装置本体に対して、主スライダを昇降可能
   に取付けると共に、主スライダには厚肉パイプの接線方
   向に延長する様な支持棒を前記主スライダに水平に取付
   け、該支持棒の一端には電極保持部及び検知器を前記支
   持棒に一体的に取付け、且つ該支持棒の他端には電極保
   持部及び検知器を前記支持棒に対して一体的に昇降可能
   に取付けてなることを特徴とする厚肉パイプ突合わせタ
   ンデム溶接装置。