JPS6033583B2 - パイプの突き合わせ抵抗溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接装置に係り、特に、溶接接合されるパイプ
の中を移動するようにされたパイプの突き合わせ抵抗溶
接装置に係る。

本発明は、オイル及びガスパイプラインを敷設する際の
大直径パイプの熔接に最も有利に適用できる。

従来のパイプ内溶接装置を操作する場合に遭遇する問題
の１つは、鏡ばりを除去する時や溶接装置の駆動装置が
故障した時に溶接装置を操作することが困難なことであ
る。

溶接プロセスを機械化することのできる装置を提供する
ために多数の試みがなされている。

溶接されるパイプの総緑に沿った溶接トーチ又は電極の
移動を機械化及び自動化することが長年にわたって主と
して強調されている。この目的のために設計された装置
は実際には操作者の動きを模擬するものであるが、パイ
プの端緑を溶接するためには溶隔される電極の金属パイ
プの端緑間のスペースに充填しなければならないという
原理に従っているので、溶接の効率を充分にあげること
ができない（米国特許３，２７７，５６７号参照）。突
き合わせ抵抗溶接法は溶接効率を相当に高めることがで
きる。この方法を実施するために開発された溶接装置は
次の３つの型式に分けることができる。‘１｝ 溶接さ
れるパイプの外部に全ての装置部分を配置するようなパ
イプ外溶接装置：‘２１ パイプ内溶接装置；及び ‘３’複合熔接装置。

脇道地帯にパイプ幹線を敷設する場合には、突き合わせ
溶接されるパイプの内面が溶接装置を移動させる理想的
なガイドをなすので、パイプ内溶接装置が好ましいもの
となる。

このようにパイプの内面が理想的なガイドをなすという
ことはパイプを正確に揃える上でも好適であり、突き合
わせ溶接プロセスの効率を高めるものである。パイプを
突き合わせ抵抗溶接するパイプ内溶接装置であって、細
長い支持部材を有する本体を具備した装置が知られてい
る。（ソ連発明者証第２８６，１０３号参照）。この装
置は電流供給シューを含む２つの内部拡張クランプを有
している。一方のクランプは本体にしっかりと固定され
るが、他方のクランプは細長い支持部材に可動に装着さ
れ、そして該他方のクランプを往復運動させることので
きる駆動装置に穣碗される。銭ばりを除去する切断機構
が上記内部拡張クランブに装着されている。又、上記装
置はセンタリング支持ローフ及び駆動ホイールも有して
いる。センタリング支持ローラはバネ負荷されたレバー
によって本体に装着され、溶接されるパイプの内面に常
時圧着される。駆動ホイールはバネ負荷されたレバーの
助けによって装置の本体に装着され、突き合わせ溶接さ
れるパイプの内面に常時圧着される。従って駆動ホイー
ルは装道の一端を支持する。駆動ホイールはこれを回転
させることのできる回転駆動装置に接続される。上記し
た溶接装置の主な欠点は次の通りである。

パイプ内で溶接装置を移動させる回転駆動装置が作動不
能になった場合には、パイプから溶接装置を引き出すの
に大きな牽引力が必要とされる。これは、パイプから溶
接装置を引き出す間に、駆動ホイールがトランスミッシ
ョン及び回転駆動装置の回転を誘発し、これによってホ
イールの回転が著しく妨げられるためである。これと同
時に、パイプラインの頭斜したところで溶接装置が重力
の作用でずれないように駆動ホイールをパイプの内面に
接触させることも重要である。装置の一端を維持して中
心定めするためにもホイールとパイプの内面とを常時接
触させる必要があることが理解されよう。駆動ホイール
とパイプの内面とを常時接触させることにより、鏡ばり
の除去にも問題が生じる。

特に、切断機構を支持するクランプを往復運動させるこ
とのできる駆動装置によって、回転駆動装置及びトラン
スミッションにより生じる妨げを克服しなければならな
い。本発明の目的は、所望ならば駆動ホイールと溶接さ
れるパイプの内面との間の動力相互作用を阻止すると同
時にパイプラインの傾斜したところで装置を確実に保持
するように作動連結装置を構成したパイプの突き合わせ
抵抗溶接装置を提供することである。

この目的は、細長い支持部村を有する本体を具備し、こ
の支持部材は電流供給シュ−を含む２つの鍬方向に可動
な内部拡張クランプを装着し、一方のクランプは上記本
体にしっかりと取り付けられるが、他方のクランプは上
記細長い支持部材に可動に装着され、そして該他方のク
ランプを往復運動させることのできる駆動装置に連結さ
れ；上記内部拡張クランプの少なくとも１つに装着され
た銭ばり除去用の切断機構を更に具備し；バネ負荷され
たレバーによって上記本体に装着されたセンタリング支
持ローラを更に具備し；そしてバネ負荷されたレバーに
よって上記本体に装着された駆動ホイールを更に具備し
、この駆動ホイールはこれを回転させることのできる回
転駆動装置に運動学的に連結されているようなパイプの
突き合わせ抵抗溶接装置において、上言己本体にはパワ
ーシリングと、３アームロッカとが装着され、各々の上
記ロッカの第１アームは上記駆動ホイールを支持するレ
バーとして働き、第２のアームは更に別の支持ローラを
支持し、そして第３のアームは上記パワーシリンダのロ
ッドに連結されることを特徴とする溶接装置を提供する
ことによって達成される。

駆動ホイールを回転させることのできる駆動装置の作動
に故障が生じた場合には、液圧系又は空気圧系に接続さ
れたパワーシリンダによって駆動ホイールがパイプの内
面から引き上げられる。

この場合、この溶接装置は更に別の支持ローラによって
中心定め状態に保持され、この支持ローラは溶接装置が
パイプラインから引き出されるのを妨げるものではない
。銭‘よりを除去する時にも同様に駆動ホイールはパイ
プの内面から離される。その他の場合、例えば溶接装置
がパイプラインの額斜したところになる場合には、パワ
ーシリンダが液圧系又は空気圧系から遮断され、駆動ホ
イールはバネ負荷されたレバーによってパイプの内面に
圧着され、溶接装置が重力の作用でずれることが防止さ
れる。以上の構成により、溶接装置が故障した場合の浪
費時間を少なくしそして溶接装置をその作業に適したも
のにすることができる。

駆動ホイールは溶接されるパイプの内面に弾性的に圧着
され、一方上記更に別の支持ローラはパワーシリンダの
ロッドのリップと上記本体とに支持される共通のバネに
よりパイプの内面から解離状態に保持されることが望ま
しい。

本発明の溶接装置のこのような構成は最も簡単で且つ作
動信頼性が最も高い。以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を詳細に説明する。

パイプの突き合わせ抵抗溶接装置は、細長い支持部材２
を有する本体、１（第１図）と、電流供Ｖ給シュー５を
含む内部拡張クランプ３及び４とを具備している。

クランプ４は本体１にしっかりと取り付けられるが、ク
ランプ３は細長い支持部材２に可動に装着され、そして
このクランプ３を往復運動させることのできる駆動装置
６に接続される。クランプ３及び４は鏡ばりを除去する
切断機構７を支持する。この切断機構７は色々のやり方
で構成されてもよいが（例えばミリングカツタの形態）
ここでは、クランプ３及び４上にチェス盤状に配置され
たカッ夕８の形態で作られた切断機構が溶接装置に含ま
れるものとして説明する。切断機構７のカッタ８はクラ
ンプ３及び４の両方に取り付けられてもよいし片方に取
り付けられてもよいことが理解されよう。本体１はポン
プステーション９及びアーク溶接変成器１０を備え、こ
の変成器は内部拡張クランプ３及び４、ひいては電流供
孫溝シュー５に電気的に接続される。

本体の一端は、その周囲に配置されたバネ負荷されたレ
バー１１を支持する。

このレバー１１はセンタリング支持ｏ‐ラ１２を装着す
る。このルバー１１はこれらの間の各角度が１２０ｏに
なるように半径方向形態に配置される。本体１の池端は
駆動ホイール１３及び更に別の支持ローラ１４を支持す
る。

駆動ホイール１３はバネ負荷されたレバー１５に取り付
けられ、そして更に別の支持ローラ１４はバネ負荷され
たレバ−１６に取り付けられる。従って、本発明により
各駆動ホイール１３の付近に更に別の支持ローフ１４が
装着される。駆動ホイール１３及び更に別の支持ローラ
１４の個数は溶接装置のサイズ及び重量に基〈ものであ
る。駆動ホイール１３及び更に別の支持ローラ１４は第
２図に示されたように半径方向に延びたレバー１５及び
１６に取り付けられる。駆動ホイール１３は、ウオーム
ギャ１７及びジンバルギャ１８を介して、駆動ホイール
１３を回転させることのできる回転駆動装置１９に運動
学的に連結される。

回転駆動装置１９は、ボンピングステーション９に蓮通
するように本体１に設置された液圧モータである。本発
明によれば、本体１は鞠方向に延びるパワーシリンダ２
０を装着し、その軸２１はしバー１５及び１６に運動学
的に連結される。

駆動ホイール１３及び更に別の支持ローラ１４は３アー
ムロッカ２２に取り付けられる。

各ロツカ２２の第１アームは駆動ホイール１３を支持す
るレバー１５である。各ロッカ２２の第２アームは更に
別の支持ロ−ラ１４を支持するレバー１６である。各ロ
ッカ２２の第３アーム２３はパワーシリンダ２０のロッ
ド２１に運動学的に連結され、この目的のため、ロッド
２１にはディスク２４がクランプされ、このディスクに
はその周囲に沿ってスロットが設けられており、これら
のスロットはロッカ２２のアーム２３の円筒状突起と相
互作用する。ロッド２１は本体１に固定された更に別の
支持素子２５のガイド穴を貫通するように設置される。

ロッド２１には円筒状のバネ２６が取り付けられる。ロ
ッド２１の端はネジ切りされた部分を構成し、この部分
にはナット２７によってワツシャのようなリップ２８が
固定される。円筒状バネ２６は、その一端では、本体１
、即ち上記更に別の支持素子２５に対して支持され、そ
してその他端では、ロッド２１のリップ２８に対して支
持される。このようにして、１本の円筒状バネ２６が全
ての駆動ホイール１３を、溶接されるパイプ２９の内面
に庄着すると同時に、更に別の支持ローラ１４をパイプ
の内面から離間関係に保持する。パワーシリンダ２０１
ま主及び非常用の液圧系又は空気圧系（図示せず）に接
続される。ピストン３０はパワーシリンダ２０の内部空
間をスペース３１及び３２に分割する。バネ２６はブッ
シュ３３内に収容され、そしてこのプッシュにはカップ
３４がネジ込まれ、ロッド２１のネジ切りされた部分を
カバーする。

上記した装置は通のように作動する。ボンピングステー
ション９（第１図）は回転魂駆動装置１９を作動し、こ
の駆動装置１９はジンバル伝動装置１８及びウオームギ
ャ１７を介して駆動ホイール１３に回転を与え、それに
より溶接装置を出来上った突き合わせ溶接部からパイプ
ラインの開放端へと移動せしめる。

溶接装置の端はこの溶接済みのパイプラインから引き出
されて、溶接さるべき次のパイプ内に入れられる。溶接
装置は、溶接さるべき両パイプの緑が内部拡張クランプ
３と４との間に位置するように配置される。クランプ３
及び４は電流供孫溝シュー５がパイプライン及びこれに
溶接さるべきパイプの内面に接触するまで拡張し、従っ
て溶接さるべきパイプをパイプラインに対して中心定め
する。センタリング支持ローラ１２及び駆動ホイール１
３もこの中心定めプロセスを助成する。溶接さるべきパ
イプがパイプラインに整列した時に、作用媒体が加圧状
態の下で液圧系又は空気圧系からパワ．ーシリンダ２０
のスペース３１に供Ｖ給される。パワーシリンダ２０の
ピストン３０はそのロッド２１と共に右へ移動し、それ
によりディスク２４を変位すると共に円筒状バネ２６を
圧縮する。ディスク２４はロツカ２２のアーム２８に作
用してロツカ２２を回転させ、更に別の支持ローラー４
をパイプの内面に圧着させる一方駆動ホイール１３をパ
イプの内面から離すようにする。次いでアーク溶接変成
器１０からクランプ３及び４の電流供給シュー５へ電流
が供総合される。

電流の作用によってパイプ２９及びパイプラインの端が
加熱されて溶融する。この時に駆動装置６が作動してク
ランブ３をクランプ４に向けて引っ張る。クランプ３は
溶接されるパイプを引っ張り、パイプ２９の溶融端とパ
イプラインの溶融端を押しつける。このようにして、突
き合わせ溶接が行なわれる。クランプ３をクランプ４ま
で動かすことにより、切断機構７のカッタ８の助けで銭
ばりが除去される。次いで、クランプ３及びクランプ４
の電流供給シュー５をそれらの初めの位置に戻す。

パワーシリンダ２０のスペース３１は次いで放出するパ
イプ（図示せず）に接続される。これが行なわれると、
バネ２６がロッド２１をディスク２４と共に左へ変位さ
せる。ディスク２４は駆動ホイール１３がパイプの内面
に圧着されるようにロッカ２２を回転させる。駆動装置
１９が作動して駆動ホイール１３を回転できるようにし
、そして溶接装置は溶接さるべき次の突き合わせ溶接部
に向って動かされる。次いで溶接装置は同様に作動する
。必要に応じて、パイプの内面に対する駆動ホイール１
３の圧着力がナット２７によって調整される。本発明の
特定の実施例について説明したが、その種々の変型が当
業者に明らかとなるから、本発明は上記した実施例に限
定されるものではなく、特許請求の範囲内で別のやり方
で実施できることにも注意されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプの突き合わせ抵抗溶接装置を示す部分断
面図であり、そして第２図はこの突き合わせ抵抗溶接装
置を第１図の矢印０の方向にみた図である。 １・・・・・・本体、２・・…・細長い支持部材、３，
４・・・…電流供Ｖ給シュ−を含む内部拡張クランプ、
５・・・・・・電流供給シュー、６…・・・クランプを
往復運動できるようにする駆動装置、７・・・・・・銭
ばりを除去する機構、１１・・・・・・バネ負荷された
レバー、１２・・・・・・センタリング支持ローラ、１
３・・・・・・駆動ホィ−ル、１４・・・・・・更に別
の支持ローラ、１５，１６・・・・・・バネ負荷された
レバー、２０・・・・・・パワーシリンダ、２０……パ
ワーシリンダ、２１……パワーシリンダのロッド、２２
……３アームロツ力、２３”””３アームロツ力のアー
ム、２６……／ゞネ、２８……ロッドのリップ。 尻脚 仇技夕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 細長い支持部材２を有する本体１を具備し、上記支
   持部材は電流供給シユー５を含む２つの内部拡張クラン
   プ（３及び４）を支持し、一方のクランプは上記本体１
   にしつかりと取り付けられ、他方のクランプは上記細長
   い支持部材２に可動装着されそして該他方のクランプを
   往復運動できるようにする駆動装置６に接続され；上記
   内部拡張クランプ（３及び４）の少なくとも一方に装着
   された鋳ばり除去用の切断機構７を更に具備し；バネ負
   荷されたレバー１１によつて上記本体１に装着されたセ
   ンタリング支持ローラ１２を更に具備し；そしてバネ負
   荷されたレバー１５によつて上記本体１に装着された駆
   動ホイール１３を更に具備し、このホイールはこれを回
   転させることのできる回転駆動装置１９に運動学的に接
   続されているようなパイプの突き合わせ抵抗溶接装置に
   おいて、上記本体１にはパワーシリンダ２０と、３アー
   ムのロツカ２２とが装着され、各々の上記ロツカ２２の
   第１アームは上記駆動ホイール１３を支持するレバー１
   ５として働き、第２のアームは更に別の支持ローラ１４
   を支持し、そして第３のアームは上記パワーシリンダ２
   ０のロツド２１に連結されることを特徴とする突き合わ
   せ抵抗溶接装置。 ２ 上記駆動ホイール１３は溶接されるパイプの内面に
   弾性的にに圧着され、一方上記更に別の支持ローラ１４
   は上記パワーシリンダ２０のロツド２１のリツプ２８と
   上記本体１とに支持される共通のバネ２６によつてパイ
   プの内面から解離状態に保持される特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。