JPS5934476B2 - 管内面自動溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は垂直若しくは傾斜状態で固定される太径管をそ
の内側から円周に沿つて溶接する装置に関する。

水圧鉄管、煙突等太径鋼管の敷設工事において、太径鋼
管同士の連結等のためのその円周方向に沿つての溶接作
業は、被溶接物が大形で大重量であることから現地で所
定の垂直若しくは傾斜状態に固定して行なつていた。

現地での溶接であるのでその溶接装置としては簡便なも
のが要求され、従来は主に被覆アーク手溶接装置、簡易
自動溶接装置などが採用されていた。被覆アーク手溶接
装置は構造が簡便で特別の付帯作業を要せず汎用性もあ
るので広く用いられているが、作業が手動であるため、
１人の作業者は１アークしか操作できず、アークタイム
率も低く能率が悪いため、作業には長時間を要し、又溶
接品質が不安定となり、更に作業には多数の高熟練作業
者を必要とするなどの欠点がある。

ＣＯ２、ＭＩＧ溶接による半自動溶接装置にもほぼ上記
と同様の問題があり、その解決のため全自動溶接化が図
られ、そして提供されたものとして第１図に示すような
簡易自動溶接装置がある。

この装置は突き合わせられた被溶接管０１、０１′の溶
接線（開先）Ｏ２に対し近接して平行にラックレール０
３を溶接ピース若しくはマグネットで取付け、このラッ
クレール０３にピニオン駆動の走行台車０４をセットし
、被溶接管０１′内に設けられた足場板０５上に仮置き
したワイヤ送給装置０６より、コンジツトケーブルＯＴ
を経由した半自動溶接トーチ０８を搭載して自動溶接す
るものである。この溶接装置は簡便で取扱い易いという
特長はあるが、溶接時走行台車０４と溶接機との相対位
置関係が変化し、コンジツトケーブル０７の曲がり等に
よつてワイヤの送給性が不安定となり、ワイヤ振れを起
こし安定した溶接ができず、そのためトーチ０８の位置
修正を常時必要とし（溶接線に対するトーチ自動倣い装
置を付加しても不可）省力化にならないばかりか品質も
安定せず、又、ラツクレール０３、足場板０５の取付け
取外し、機器の移動等の段取、付帯作業に多くの労力を
要し、作業能率の向上はあまり期待できなかつた。本発
明は太径管の現地溶接に使用している従来の溶接装置に
おける上記のような欠点を解消し得る溶接装置を提供す
ることを目的としてなされたもので、その要旨は、支柱
に円周リングを取付けてゴンドラを構成し、円周に沿つ
て被溶接部を有す被溶接管と前記円周リングとを同心に
して当該ゴンドラを被溶接管内に保持し、前記円周リン
グの内周面に走行用レールを敷設し、この走行用レ Ｚ
−ルに自走する走行台車を取付け、走行台車に溶接機を
搭載すると共に溶接機に接続されるケーブルを保持する
ケーブルハンガーを前記支柱近傍まで延ばして前記走行
台車に支持したことを特徴とする。

以下、本発明に係る溶接装置の一実施例を図面に基づき
説明する。

第２図には実施例装置全体の概略を、第３，４図には要
部の詳細を示す。本実施例では突合わされた太径の被溶
接管１，１′を垂直に組立てる場合を示す。２は被溶接
管１，１′の溶接線（開先）である。

被溶接管１，「内に挿入されるゴンドラ３は、先端に天
蓋４を具えたパイプ状の支柱５に上部デツキ６、作業足
場となる中央デツキ７、下部デツキ８を上から順に取付
けると共に前記上部デツキ６に円周リング９を取付けて
なり、前記上部デツキ６に設けた保持用ピース１０と被
溶接管１内面に設けた保持用ピース１１とをワイヤ１２
で連結することにより被溶接管１，１′内に吊り下げ保
持される。１３はゴンドラ３の上部デツキ６及び中央デ
ツキ７に設けたガイドローラで、ゴンドラ３の被溶接管
１，１′内での移動時被溶接管１，１′内面を転動しゴ
ンドラ３の移動を容易にする。

１４は油圧等によつて作動される芯出し治具で、被溶接
管１，「に対し円周リング９が同心となるようにゴンド
ラ３の位置調整を行なう。

ゴンドラ３の円周リング９の内周面にはリング状のラツ
クレール１５が敷設されており、このラツクレール１５
にはそのラツクと噛み合うピニオンを具えた走行台車１
６が取付けられ、前記ピニオンに連結するモータの駆動
によりラツクレール１５に沿つて自走するようになつて
いる。

走行台車１６及び搭載される溶接機等の詳細を第３，４
図に示す。

走行台車１６には上下電動スライド１７が設けられ、上
下方向（被溶接管１，１′の軸線方向）に移動するその
可動部１８には前後電動スライド１Ｓが取付けられ、被
溶接管１，１′の内面に対し前後方向（被溶接管１，Ｖ
の半径方向）に移動するその可動部２０には左右方向に
延びるビーム２１が取付けられている。ビーム２１の両
端には上下手動補正スライド２２，２２′がそれぞれ設
けられ、上下手動補正スライド２２，２２′の可動部に
前後手動補正スライド２３，２３′が取付けられ、その
各１駆動部に角度調整器２４が取付けられ、そして各角
度調整器２４にオシレータ２５を介して溶接トーチ２６
，２６′が保持されている。２７，２７′は走行台車１
６の上面に設けられたワイヤリールで、その溶接ワイヤ
２８は走行台車１６に取付けられたワイヤ送給装置２９
，２９′によりコンジツトケーブル３０を通して溶接ト
ーチ２６，２６′にそれぞれ供給される。

ワイヤ送給装置２９，２９′を溶接トーチ２６，２６７
と共に走行台車１６に搭載してあるので、前記コンジツ
トケーブル３０は短かくてよく、しかも一定の曲がりで
保持されるため、溶接ワイヤ２８のねじれは起こらず、
安定した溶接が可能となる。前記ビーム２１の中央部に
は上下及び前後の二方向の倣い機能を有す開先倣いセン
サ３１が支持され、その先端は二つの溶接トーチ２６，
２６′間のほぼ中間において溶接線２の開先エツジに向
けてセツトされている。尚、３２は走行台車１６の下部
バランスガイドローラで被溶接管１内面に、３３は上部
バランスガイドローラでゴンドラ３の円周リング９内面
にそれぞれ接触して走行台車１６のバランスを保つよう
になつている。走行台車１６の上部にはケーブルハンガ
ー３４が片持ちで支持され、その端部は支柱５中心（走
行台車１６の旋回中心）に向けて支柱５近傍まで延ばさ
れている。

溶接のための溶接電源３５及び制御のための制御盤３６
は第２図に示す如くゴンドラ３の下部デツキ８、中央デ
ツキ７上に設置され、これらの溶接・制御ケーブル３７
はパイプ状の支柱５の内側を通して導かれると共に溶接
機の高さあたりで支柱５の外側に引き出され、そして必
要量たるみをもたせた状態で前記ケーブルハンガー３４
により保持され溶接機の各部に接続されている。次に上
記構成を有す本装置の操作順序を説明する。

予め仮組みされた被溶接管１，１′内にケーブルクレー
ン等の起重機を用いてゴンドラ３を挿入し、若しくは被
溶接管１，「内にあるゴンドラ３を起重機で引上げて、
溶接線２の上側において溶接線２に対し適正な位置に持
つて来、ゴンドラ３側の保持用ピース１０と被溶接管１
側の保持用ピース１１とをワイヤ１２で連結してゴンド
ラ３を懸吊保持する。

この後芯出し治具１４により円周リング９と被溶接管１
，１′とが同心となるようにゴンドラ３の芯出し調整を
行なう。ゴンドラ３の円周リング９内側のラツクレール
１５には予め溶接機が適当台数取付けられている。

溶接機を搭載する走行台車１６は上部バランスガイドロ
ーラ３３及び下部バランスガイドローラ３２によつて平
衡に保たれる。従つて、例えば被溶接管１，１′が傾斜
していて下部への上部からの重力のかかり方が著しく変
化する場合であつても、走行台車１６は安定して駆動し
、必要な自動化機能が維持され且つ多電極の搭載が可能
となるのである。溶接機を走行台車１６と共に所定のス
タート位置に置き、各溶接トーチ２６，２６′を溶接線
２に向けてセツトし、走行台車１６にペンダント式に取
付けられている溶接操作盤上の溶接３開始ボタンを押す
。以上の作業は作業台である中央デツキ７上より作業者
が行なうが、溶接機は中央デツキ７の上方に位置するの
で作業は極めて容易に行なえる。溶接開始ボタンを０Ｎ
にすると、走行台車１６と共に溶接機はラツクレール１
５に沿つて所定速度で旋回移動し、同時にワイヤ供給装
置２９，２９′の作動により溶接トーチ２６，２６′に
溶接ワイヤ２８が供給され、円周溶接が自動的に行なわ
れる。溶接時、溶接線２の開先エツジを検出する開先倣
いセンサ３１の信号を受けて上下電動スライド１７及び
前後電動スライド１９が作動し常に溶接トーチ２６，２
６′を溶接線２に対し適正な位置に保持し、且つオシレ
ータ２５が適当な波形で揺動する。

電動スライド１７，１９より溶接トーチ２６，２６′側
に取付けられている手動補正スライド２２，２２′，２
３，２３′及び角度調整器２４は溶接線（倣い基準線）
２に対するトーチ２６，２６′の位置及び角度の相対関
係を決めるもので、溶接中これらの位置及び角度を若干
補正する場合に手動で操作される。走行台車１６の円周
移動に伴い、溶接・制御ケーブル３７はケーブルハンガ
ー３４によつて旋回する形で案内される。

溶接・制御ケーブル３７には旋回に必要なたるみを持た
せてあるので、ねじれることはない。尚、溶接機が溶接
線より上側にあるので、溶接機がスパツタ飛散を受ける
ことはない。

以上、一実施例を挙げて詳細に説明したように、本発明
の管内面自動溶接装置によれば、溶接機をゴンドラでユ
ニツト化したことにより被溶接管に対する溶接機設置の
ための段取が簡単となり、稼働率も向上し、しかも安全
であり、溶接機自体の取付け取外しがないので溶接機の
損傷もなくなる。

ゴンドラの円周リング内側を走行する走行台車にケーブ
ルハンガーを取付けて溶接・制御ケーブルをゴンドラの
中心の支柱寄りで保持するようにしたので、ケーブルが
短かくて済み、走行台車にかかる重量及びケーブルのね
じれによる負荷を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の管内面自動溶接装置の概略図、第２図は
本発明に係る管内面自動溶接装置の一実施例の概略図、
第３，４図は実施例装置の要部の平面図及び側面図であ
る。 図面中、１，１′は被溶接管、２は溶接線、３はゴンド
ラ、５は支柱、９は円周リング、１６は走行台車、１７
は上下電動スライド、１９は前後電動スライド、２６，
２６′は溶接トーチ、２９，２９′はワイヤ送給装置、
３０はコンジツトケーブル、３４はケーブルハンガー、
３７は溶接・制御ケーブルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 支柱に円周リングを取付けてゴンドラを構成し、円
   周に沿つて被溶接部を有す被溶接管と前記円周リングを
   同心にして当該ゴンドラを被溶接管内に保持し、前記円
   周リングの内周面に走行用レールを敷設し、この走行用
   レールに自走する走行台車を取付け、走行台車に溶接機
   を搭載すると共に溶接機に接続されるケーブルを保持す
   るケーブルハンガーを前記支柱近傍まで延ばして前記走
   行台車に支持したことを特徴とする管内面自動溶接装置
   。