JPH054940Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は外周面を波形に形成したコルゲート
管に溶接を施す溶接装置に関し、特に螺旋状の波
形を形成したコルゲート管の外周面にアーク溶接
を施す装置に関するものである。

従来の技術 外周面を波形に形成したコルゲート管は、各種
の線条件の被覆やヒートパイプの容器として用い
られてることは周知の通りである。コルゲート管
をヒートパイプの容器として用いる場合には、所
定の長さに切断したコルゲート管の開口端にキヤ
ツプを取付けて密閉する必要があるが、波形を螺
旋状としたコルゲート管では、その軸心に対して
直交する断面の外周形状がコルゲート管の軸心に
対し偏心しており、しかもその断面外周形状が真
円からずれた特殊円形状となつており、したがつ
て開口端の形状も真円ではなくかつコルゲート管
の軸心に対し偏心しており、そのため凹部の外周
にフランジを形成したハツト形断面のキヤツプを
コルゲート管の開口端に嵌合させるには困難な点
が多い。そのため例えば第３図に示すように、コ
ルゲート管１の端部２に塑性加工を施して直管状
に成形し、しかる後、ハツト形断面のキヤツプ３
を嵌合させるとともに、その外周に溶接４を施し
ていた。

しかしながらコルゲート管１の端部２を直管状
に塑性変形させると、内部応力が残留するために
事後的に応力腐食割れが発生する問題がある。そ
こで従来、第４図に示すように、凹部５とフラン
ジ６とを、コルゲート管１の開口部と同様に所定
寸法ｅ偏心させたキヤツプ７を用いることによ
り、コルゲート管１の開口端に特に加工を施さず
にキヤツプ７を嵌込み、かつその外周に溶接８を
施すことにより、コルゲート管１の端部を密閉す
ることが行なわれている。

考案が解決しようとする問題点 しかるに凹部５とフランジ６とが偏心したキヤ
ツプ７を用いた場合には、コルゲート管１の開口
端に塑性加工を施す必要がないので、残留応力に
起因する応力腐食割れなどの不都合が生じない
が、溶接を施すべき開口端の形状が真円でなくし
かもコルゲート管１の軸心に対して偏心している
ために、コルゲート管１を回転させつつ溶接を行
なつたのでは、溶接すべき箇所が振れ回つてしま
い、アーク溶接の場合には、溶接電極とコルゲー
ト管の外周面との距離が変化し、アークが安定し
ないなどの問題があり、そのため従来では、止む
を得ず手作業によつて溶接を行ない、その結果、
作業性が悪く、ひいてはコスト高になる問題があ
つた。

この考案は上記の事情を背景としてなされたも
のであつて、断面が真円ではない特殊円形状をな
しかつ軸心に対して偏心したコルゲート管の外周
に自動的にかつ安定して溶接を施すことのできる
溶接装置を提供することを目的とするものであ
る。

問題点を解決するための手段 この考案は、上記の目的を達成するめに、コル
ゲート管をその先端部を突出させた状態に把持し
て回転する主軸と、その主軸に把持されたコルゲ
ート管の外周面に向けて溶接電極を保持するトー
チと、そのトーチを前記コルゲート管の半径方向
に前後動させるスライド機構と、アーク溶接中に
おける前記溶接電極とコルゲート管の外周面との
間の電圧の変化によつてその間の距離の変動を検
出する測定器と、その測定器から得られる信号に
基づいて溶接電極とコルゲート管の外周面との距
離を一定寸法に維持するよう前記スライド機構を
駆動する制御器とを備えた構成としたことを特徴
とするものである。

作 用 この考案の装置では、溶接対象物であるコルゲ
ート管は、その先端を突出させた状態で主軸に把
持させる。そのコルゲート管とトーチに保持され
た溶接電極との間にアークを発生させ、その状態
で主軸によつてコルゲート管を回転させてその外
周の全体に溶接を施す。その場合、コルゲート管
の回転に伴つてその外周面と溶接電極との距離が
変化するが、その距離の変化が溶接中における溶
接電極とコルゲート管外周面との間の電圧の変
化、すなわち溶接電圧の変化として測定器によつ
て検出されて出力信号が制御器に送られ、制御器
はその入力信号に基づいてスライド機構を駆動す
る。その結果、トーチがコルゲート管の外周面に
対して前後動させられ、溶接電極とコルゲート管
との間の距離が一定に維持され、安定した溶接が
行なわれる。

実施例 つぎにこの考案の一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図はこの考案の一実施例を示す略解図であ
つて、溶接対象物であるコルゲート管１を把持す
る主軸１０は、主軸頭１１内に設けられている。
このコルゲート管１は第４図に示すように、先端
の開口部に、凹部５の中心が軸心に一致し、かつ
フランジ６が凹部５に対して所定の寸法ｅ偏心し
たキヤツプ７を嵌合させたものであつて、主軸１
０はこのコルゲート管１をその先端部が前方に突
出するよう貫通させ、その状態でチヤツク１２に
よつて把持するよう構成されている。この主軸１
０は主軸頭１１の内部において駆動モータに歯車
機構（それぞれ図示せず）を介して連結されると
ともに、チヤツク１２を開閉する機構（図示せ
ず）が主軸頭１１の内部に設けられている。な
お、これらの駆動モータや歯車機構およびチヤツ
ク１２を開閉する機構は、旋盤などの工作機械で
採用されているものを用いることができる。

主軸頭１１の前方側に設けられたベース１３上
には、コラム１４が立設され、その正面にスライ
ド機構１５が形成されている。このスライド機構
１５は、スライダ１６を上下動させるためのもの
であり、コラム１４の正面に上下方向に沿つてガ
イドレール１７が形成されるとともに、そのガイ
ドレール１７と平行に送りネジ軸１８が取付けら
れており、スライド１６はこれらのガイドレール
１７および送りネジ軸１８に係合している。そし
て送りネジ軸１８はサーボモータ１９に連結さ
れ、したがつてスライダ１６はサーボモータ１９
を回転させることにより、上下に移動するように
なつている。またスライダ１６は、溶接電極２０
をコルゲート管１の先端部に向けたトーチ２１を
保持している。

さらに前記ベツト１３上には、コルゲート管１
に嵌合させたキヤツプ７の脱落を防ぐためのキヤ
ツプ押え２２が主軸１０と同軸上に配置されてい
る。このキヤツプ押え２２は、例えばエアーシリ
ンダからなるものであつて、ロツド２３の先端
に、前記キヤツプ７の凹部５に嵌合するヘツド２
４を回転自在に取付けた構成とされている。

前記トーチ２１は、コルゲート管１の先端部の
外周にアーク溶接を施すためのものであり、その
溶接電極２０とコルゲート管１との距離を検出す
る測定器２５が設けられている。この測定器２５
は、溶接電極２０とコルゲート管１の間の電圧を
検出して信号を出力する検出器によつて構成され
ており、この測定器２５は、第２図の制御系統図
に示すように、制御器２６に接続されており、ま
た前記サーボモータ１９がこの制御器２６に接続
されている。そして測定器２５によつて得られた
電圧が予め定めた基準電圧より高くなつた場合に
は、サーボモータ１９を回転させてスライダ１６
を下降させることにより、溶接電極２０をコルゲ
ート管１に接近させ、またこれとは反対に検出さ
れた電圧が基準電圧より低くなつた場合には、サ
ーボモータ１９を上記の場合とは反対方向に回転
させてスライダ１６を上昇させることにより、溶
接電極２０をコルゲート管１から離すように構成
されている。

上記の装置によるコルゲート管１に対するキヤ
ツプ７の溶接は、以下のようにして行なわれる。
すなわちコルゲート管１は、その先端部が突出す
るよう主軸１０を貫通してチヤツク１２によつて
把持され、キヤツプ７はその状態でコルゲート管
１の先端部に嵌込まれる。このキヤツプ７は前記
キヤツプ押え２２のロツド２３が延びることによ
り、その先端に取付けたヘツド２４によつて押え
られ、同時に、キヤツプ押え２２の軸心と主軸１
０の軸心とが一致していることにより、コルゲー
ト管１の先端の撓みが是正される。トーチ２１は
この状態のキヤツプ７の外周縁に向けて保持され
るとともに、溶接電極２０とキヤツプ７との距離
が所定の寸法に設定され、そして主軸１０と共に
コルゲート管１を回転させてアーク溶接を行な
う。その場合、コルゲート管１の先端開口部はコ
ルゲート管１の軸心に対して偏心しておりかつ真
円からずれた特殊円形状をなしているから、溶接
を施すべき外周部がコルゲート管１の軸心に対し
て振れ回ることになり、それに伴つて溶接電極２
０との距離が変化する。この距離の変動は、電圧
の変化として前記測定器２５によつて検出され、
この測定器２５からの出力信号によつて制御器２
６がサーボモータ１９を正逆回転させるので、ト
ーチ２１がスライダ１６と共にコルゲート管１の
先端部の偏心回転運動に追従して上下動する。す
なわち溶接電極２０とコルゲート管１との距離が
予め定めた一定距離に維持されるので、アークが
安定し、良好な溶接が行なわれる。

考案の効果 以上の説明から明らかなようにこの考案の装置
によれば、コルゲート管をその軸心を中心に回転
させつつ外周に溶接を施すにあたつて、コルゲー
ト管先端部の軸心を中心とした振れ回りに追従し
て溶接電極を移動させることができるので、溶接
を自動化することができるうえに、アークを安定
させて良好な溶接を行なうことができ、また当然
に、コルゲート管の先端部を直管状に加工する必
要がないので、作業性が良好であり、また残留応
力による応力腐食割れなどの不都合を未然に防止
することができるなどの実用上優れた効果を得る
ことができる。さらにこの考案の装置において
は、溶接を行ないながらその溶接中における溶接
電圧の変動により溶接電極とコルゲート管外周面
との間の距離の変動を検出して、その距離を一定
に保つように溶接電極を追従移動させるため、溶
接開始前に予めコルゲート管の一回転中の溶接位
置の変動を検出しておく必要がなく、そのため特
に溶接作業能率を損なうことがないとともに、距
離測定のためのセンサ等を別に溶接電極付近に設
けておく必要がなく、そのため設備コストが低廉
で済み、かつ溶接時の火花やフラツクスの飛散に
よりセンサ等が故障したりするおそれもないなど
の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す略解図、第
２図はその制御系統図、第３図はコルゲート管の
管端封止構造の一例を示す部分断面図、第４図は
他の管端封止構造を示す部分断面図である。 １……コルゲート管、７……キヤツプ、８……
溶接、１０……主軸、１５……スライド機構、１
６……スライダ、１７……ガイドレール、１８…
…送りネジ軸、１９……サーボモータ、２０……
溶接電極、２１……トーチ、２５……測定器、２
６……制御器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コルゲート管をその先端部を突出させた状態に
   把持して回転する主軸と、その主軸に把持された
   コルゲート管の外周面に向けて溶接電極を保持す
   るトーチと、そのトーチを前記コルゲート管の半
   径方向に前後動させるスライド機構と、アーク溶
   接中における前記溶接電極とコルゲート管の外周
   面との間の電圧の変化によつてその間の距離の変
   動を検出する測定器と、その測定器から得られる
   信号に基づいて溶接電極とコルゲート管の外周面
   との距離を一定寸法に維持するよう前記スライド
   機構を駆動する制御器とを備えていることを特徴
   とするコルゲート管外周の溶接装置。