JPS586636Y2 - 管自動溶接用ガイドレ−ルの位置決め治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は管自動溶接用ガイドレールの位置決め治具、
特に溶接線に沿って溶接トーチ等の管自動溶接機等を走
行させるリング状ガイドレールな、被溶接管に対し正確
にかつ容易に位置決めして取付けるのに使用する位置決
め治具に関するものである。

例えば、２本の鋼管端面相互を突合せて形成される管端
線（溶接線）を全周自動溶接する場合、溶接線に対して
正確に沿わせながら溶接トーチを走行させる必要があり
、この溶接トーチ案内用のリング状ガイドレールな何ら
かの方法で溶接線近傍にむいて正確に設けることが要求
される。

またこのガイドレールは溶接接合することに必要とされ
、溶接終了後は不要となるため、装着は簡単でかつ管接
合後は離脱可能で、しかも短時間で着脱ができ安価であ
ることが望ましい。

従来、この種のガイド装置としては種々の方式があり、
その例むよび問題点は以下の通りである。

（１）最も簡単な方式として、管接合部の開先溝に直接
ローラー等を沿わせ、その管軸方向の微動作により直接
または電気、空気圧、油圧等を介して溶接トーチを案内
するものがある。

この方式は案内ローラーを溶接トーチの近傍にセットす
る必要があるため、溶接時のスパッターがローラーに付
着し、ローラーの回転不能や精度悪化を起すこと、溶接
層数が進んで上層、最終層に近づくと、開先溝が浅くな
り、ローラーによる案内が不可能となる、などの問題点
がある。

（２）また管端線から一定距離の平行位置にテープ等を
予め巻付けて釦き、光学センサーにてこのテープの側装
置を倣い、電気的に溶接トーチを溶接線に沿わせて移動
する方式がある。

この方式の問題点はテープを事前に管端線と平行に巻付
は接着することが容易ではないこと、また溶接トーチを
含む溶接ヘッドに複雑なセンサー装置を組込むため、倣
い機構が複雑、高価となり耐久性にも乏しいという問題
がある。

（３）その他聞先面に検出電極を設け、静電容量により
倣う方法、開先溝に当るトーチ光を受光素子によりとら
えて倣う方法など、種々考案されているが、いずれの装
置も複雑かつ高価であるなどの問題があり、実用化され
ていない。

（４）さらに原理的には非常に単純な方式として、開先
線と平行にすなわち被溶接管の管端線から定距離の位置
に平行となるように、溶接ヘッド等を案内するガイドレ
ールを、被溶接管の外周を囲むように設置し、そのガイ
ドレールを溶接ヘッドが機械的または電気的に倣う方式
がある。

しかし、この方式の最大の問題点はガイドレールを管端
から平行位置に正確に装着することが容易ではないとい
う点である。

通常、ガイドレールを管体に取付けるには、管端からの
距離を円周方向数個所についてスケール等にて測定しな
がら全周方向について均等位置になるようにリング状ガ
イドレールを手または工具により微調整しつつ位置出し
して行なっていた。

このためパイプライン溶接のように連続的に溶接作業を
繰り返す工事現場においては、このガイドレールの装着
時間がかかり過き゛、溶接接合能率を悪くし実用上問題
があった。

この考案は上記した従来の（４）の方式に立脚するもの
であり、その問題点を解決しリング状ガイドレールの装
着を簡便かつ短時間にしかも精度良く行なうことが可能
なガイドレールの位置決め治具を提供することを目的と
するものである。

次にこの考案を図示の例によって詳細に説明する。

第１図および第２図はこの考案の実施例に係る管自動溶
接用ガイドレールの位置決め治具を示すものであって、
被溶接管７の管端面に係合される管端面係合部材１の中
間部の内側および外側に、被溶接管７の内側に配置され
る保持腕２および被溶接管７の外側に配置される保持腕
３が一体に連設されてコ字状保持部材４が構成され、か
つ一方の保持腕２には、被溶接管７の半径方向に延長す
る螺杵からなる締付具５が螺合され、さらに他方の保持
腕３には、管軸方向に延長する螺杵からなるガイドレー
ル係合部材８が螺合され、そのガイドレール係合部材８
には固定用ナツト９が螺合され、ガイドレール係合部材
８の端面がガイドレール係合部６であり、また締付具５
の先端面が管半径方向に移動する締付部である。

前記管端面係合部材１は、管端面に対しできるだけ長く
当接させて取付は精度を上げるために管周方向に長くな
っている。

また螺杵からなるガイドレール係合部材８を回動してそ
の管軸方向位置を調節することにより、管端面から任意
の距離にガイドレールを取付けることができる。

外側の保持腕３の内側には管軸方向に延長する溝が設け
られ、その保持腕３は管周囲方向の２箇所で管外面に接
触し、締付具５を緊締したとき保持腕３が管外面に対し
安定状態で強固に固定されるように構成されている。

前記実施例の位置決め治具を使用して管自動溶接機用ガ
イドレールの位置決め取付けを行なう場合は、第３図む
よび第４図に示すように、２つの半円形のガイドレール
構成部材を結合してリング状ガイドレール１０を構成し
、そのリング状ガイドレール１０を被溶接管７の管端部
から管外周を囲むように挿入する。

次に予め管端面係合部材１の保合面とガイドレール係合
部６との距離を所定の長さに正確に合わせてむいた位置
決め治具を、被溶接管７の端部に嵌込み、位置決め治具
に耘ける管端面係合部材１の係合面を管端面に係合させ
た状態で、締付具５を締付方向に回動して被溶接管７の
内面に圧着させることにより、位置決め治具を被溶接管
７に固定する。

そしてこの位置決め治具取付操作を被溶接管の管端のす
べての位置決め箇所（３箇所以上）で実施する。

次にリング状ガイドレール１０を位置決め治具に向かっ
て引寄せてレール側面をガイドレール保合部６に係合さ
せ、次いでガイドレール１０の周囲に螺合されている多
数の締付ねじ１１を緊締方向に回動し、各締付ねじ１１
の先端に釦いてガイドレール１０の内側に嵌合されてい
る締付片１２を被溶接管７の外面に圧着させることによ
り、ガイドレール１０を管軸方向の所定位置において被
溶接管Ｉと同心的に固定する。

ガイドレール１０を被溶接管７に固定したのち、位置決
め治具における締付具５を弛緩して位置決め治具を被溶
接管７から離脱する。

次に前述のようにして取付けられたガイドレール１０に
開先加工装置または溶接用台車を装着して走行させるこ
とにより、開先加工または溶接を行なう。

この考案の位置決め治具を、管端の円周上に等角度間隔
で３箇取付ければ、所期の目的は達せられるが、管径の
増加に伴ってガイドレールの取付精度を上げる必要があ
る場合には、さらに位置決め治具の取付箇所を増すこと
によって対処できる。

特に大径管の場合は、位置決め治具の装着箇所を多くし
て、ガイドレールの位置決め精度を向上させることが好
ましい。

この考案の位置決め治具は、管の外面溶接用の外面取付
ガイドレールの位置決めだけでなく、管の内面溶接用の
内面取付ガイドレールの位置決め治具としても使用でき
る。

図示の位置決め治具を内面取付ガイドレールの位置決め
治具として使用する場合は、保持腕２が管外に位置する
と共に保持腕３が管内に位置するようにして、位置決め
治具を被溶接管に取付ければよい。

この考案の位置決め治具は、一定の機械加工された管端
線を有する管体であれば、小径から大径までのすべての
サイズの管体に適用でき、またコ字状保持部材４の凹部
の幅を変えることにより、いかなる管厚の管体にも適用
できる。

前記リング状ガイドレールとしては非分割型のものを使
用してもよく、また締付具５および管軸方向の位置を調
節できるガイドレール係合部材８としては、図示以外の
任意型式のものを使用してもよい。

さらにまた保持腕３の端面を非調節式のガイドレール係
合部としてもよい。

この考案は前述のように構成されているので下記の優れ
た効果が得られる。

（１）位置決め治具におけるコ字状保持部材４の管端係
合部材１を被溶接接管７の管端面に係合した状態で締付
具５により保持部材４を被溶接接管７に固定し、次いで
自動溶接を行なうためのガイドレール１０の側面を位置
決め治具に訃けるガイドレール係合部６の端面に係合す
るという簡単な操作を行なうことにより、ガイドレール
１０を所定の位置に正確にかつ迅速に位置決めして取付
けることができるので、溶接作業時間を著しく短縮する
ことができる。

（２）開先倣い用ガイドレールが実用上使用できるので
自動溶接機の倣い位置および制御方法が簡素化でき安価
でかつ操作性の良いものにできる。

（３）独立走行型式の溶接ヘッドの走行用ガイドレール
をこの考案の位置決め治具により管体に装着すれば、開
先倣い装置を省略して自動化することができる。

（４）切り合せ管端（斜め切断管）の場合でも、この考
案の位置決め治具を使用することにより、溶接ヘッドの
走行用ガイドレールな管全周にわたって管端から等距離
の位置に装着できる。

（５）管径が大きく方っても、この考案の位置決め治具
の大きさを変える必要はなく、溶接ヘッドの走行用ガイ
ドレールの位置決めに要する作業者の労力を軽減するこ
とができる。

（６）この考案の位置決め治具は極めて簡単な構造であ
り、製作費が安価で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の位置決め治具の縦断側面図、第２図
はその正面図である。 第３図はこの考案の位置決め治具を管端に３個取付けて
ガイドレールを位置決めしている状態を示す正面図、第
４図はその一部を示す拡大縦断側面図である。 図において、１は管端面係合部材、２，３は保持腕、４
はコ字状保持部材、５は締付具、６はガイドレール係合
部、７は被溶接管、８はガイドレール係合部材、９は固
定用ナツト、１０はリング状ガイドレール、１１は締付
ねし、１２は締付片である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管端面係合部材１とその両側に一体に連設された保持腕
   ２，３とからなるコ字状保持部材４における一方の保持
   腕２に、管半径方向に移動し得る締付部を有する締付具
   ５が設けられ、かつ他方の保持腕３にはガイドレール係
   合部６が設けられていることを特徴とする管自動溶接用
   ガイドレールの位置決め治具。