JPH06320267A - 鋼管内面スパイラルリブ溶接装置 - Google Patents

鋼管内面スパイラルリブ溶接装置

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JPH06320267A
JPH06320267A JP11158193A JP11158193A JPH06320267A JP H06320267 A JPH06320267 A JP H06320267A JP 11158193 A JP11158193 A JP 11158193A JP 11158193 A JP11158193 A JP 11158193A JP H06320267 A JPH06320267 A JP H06320267A
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JP
Japan
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steel pipe
welding
rib material
spiral
rib
Prior art date
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Pending
Application number
JP11158193A
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English (en)
Inventor
Atsushi Shiga
厚 志賀
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 確実にリブ材の形状に追随して良好な自動溶
接を行う。 【構成】 スパイラル状に成形したリブ材2を挿入した
鋼管1を水平方向に保持しながら回転させる鋼管保持機
構25、26、28と、支柱22より水平方向に伸びるアーム23
の先端に、長さ方向のスライド機構32を介して取り付け
られた倣い溶接機構11と、この倣い溶接機構あるいは鋼
管保持機構のいずれかを鋼管の長さ方向に移動させる送
り機構24、27、29とから構成され、倣い溶接機構11はリ
ブ材2の上面ならびに両側面を押さえる1組3基のガイ
ドロール3a、3b、3cとこれらに一体的に結合された溶接
トーチ10よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転貫入鋼管杭等の、
鋼管内面にスパイラルリブを溶接により取り付けるため
の鋼管内面スパイラルリブ溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人はさきに、鋼管内外面にスパイ
ラルリブを溶接により取り付けた回転貫入鋼管杭を開発
し、特開平1-94112 号公報その他により公開されてい
る。これらの回転貫入鋼管杭において、鋼管内面のスパ
イラルリブは、鋼管全長にわたって設ける必要はない
が、端部から特定範囲にわたり、たとえば直径の2倍程
度の範囲にリブを取り付けることが必要である。リブの
取り付け寸法は、機械部品ほどの精度を必要とするわけ
ではないが、リブ材全体が確実に溶着されていることが
望ましい。
【0003】このような回転貫入鋼管杭はさまざまな方
法によって製造することができるが、内面のスパイラル
リブの溶接による取り付けは、たとえば直径13mm程度の
鋼線のリブ材を予めスパイラル状に成形して鋼管内に挿
入し、鋼管を回転させながら鋼管の長さ方向に溶接トー
チを相対移動させ、リブ材と鋼管内面の接触部分をフレ
ア溶接する方法などが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、リブ材は、
たとえば直径13mm程度の鋼線を鋼管内径より 2〜15mm程
度小さい包絡径(成形後の外径)で、また所定ピッチに
対して10〜20mm程度大きいピッチのスパイラル状に予成
形したものを使用するが、この段階の成形精度は、包絡
径で± 2mm、スパイラルピッチで±20mm程度である。予
成形したリブ材を鋼管内に挿入する際、ピッチはさらに
変化する。
【0005】溶接が開始されると、リブ材はばねのよう
に軸方向に変位するから、溶接トーチはこの動きに追随
することが必要であり、一律な機械的送りでは溶接トー
チがリブ材の溶接点を外れてしまい、実用にならない。
また、管内には寸法的にもITV等のモニタ装置を設置
することは困難であり、溶接ヒューム等により視界も不
良である。
【0006】本発明は、こうした問題点を解消し、確実
にリブ材の形状に追随して良好な自動溶接を行うことの
できる溶接装置を実現することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の鋼管内面スパイ
ラルリブ溶接装置は、鋼管を水平方向に保持しながら回
転させる鋼管保持機構と、支柱より水平方向に伸びるア
ームの先端に、長さ方向のスライド機構を介して取り付
けられた倣い溶接機構と、この倣い溶接機構あるいは鋼
管保持機構のいずれかを鋼管の長さ方向に相対移動させ
る送り機構とから構成されたことを特徴とする鋼管内面
スパイラルリブ溶接装置であり、倣い溶接機構が、鋼管
内面に挿入されたスパイラル状リブ材を上面から押さえ
る1基のロールならびに両側面から支える2基のロール
が所定のスパイラル角度を付してなる1組のガイドロー
ルからなる倣い部分とこれに一体的に結合された溶接ト
ーチとから構成されるものである。
【0008】
【作 用】リブ材の溶接変形にはリブ軸方向の浮き上が
りと軸心に対する角変形とがあり、鋼管表面との間に隙
間を生じるか否かは、これらのいずれの変形が主になる
かによる。平板上に直線状の丸棒(鋼線)を溶接速度50
cm/分で溶接した実験結果によると、溶接開始と同時に
浮き上がり変形が生じ始め、始点から 150〜200mm の箇
所で隙間が 3mmに達して溶接不能となった。一方、角変
形量は溶接長 1m 当たり15〜30°であった。したがっ
て、上ロールからリブに下向きの力を付して浮き上がり
変形を防止し、角変形はこれを利用してピッチが小さく
なる方向に生じるようにした。
【0009】鋼管の内面リブを溶接する場合、スパイラ
ル状に成形したリブ材を鋼管内に挿入すると、鋼管表面
との接触によってリブ材のピッチは局部的に±30mm程度
変化して鋼管内面に装着され、溶接を行うとピッチは再
度変化する。溶接前後のリブ位置を測定したところ、図
7に示したように、挿入時に元のピッチに比して収縮し
た部分は溶接により拡大し、逆に挿入時に拡大した箇所
は溶接によって収縮していることが認められた。このこ
とは、溶接を行うことによってリブ材がコイルばねのよ
うに軸方向に変位することを示しており、この変位を拘
束しないためにはリブ材の成形寸法を鋼管内径より 2〜
15mm程度小さい包絡径とすることが必要である。
【0010】一方、溶接トーチはリブ材そのものに倣う
ことがもっとも現実的であるが、溶接トーチがこのよう
な変位に追随するためには、支持部分に変位を吸収でき
る構造を設けることが必要であり、本発明においては鋼
管の長さ方向に移動できるスライド機構を介して溶接装
置を設けること、ガイドロールに所定のスパイラル角度
を付すことおよび下向きの押さえつけは1か所のみとす
ることにより追随性を良くしてこの課題を解決してい
る。すなわち、本発明の鋼管保持機構ならびに送り機構
は、鋼管が1回転する間に溶接機あるいは鋼管のいずれ
かを鋼管の長さ方向に1ピッチ分相対移動させるが、リ
ブ材のピッチには前記したように±30mm程度のばらつき
があるので、アーム先端の溶接トーチ取り付け部分にス
ライド機構を設けてこのばらつきに対応できる構造と
し、溶接トーチは倣い機構によってリブ材そのものに追
随するようにした。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図6により詳
細に説明する。図1は溶接装置の全体正面図で、20はベ
ース、21はベース上に設けられたレール、22はベース20
の一端に立設された支柱、23は支柱上方から水平方向に
伸びるアームである。24はレール21上を走行する走行台
車、25は走行台車上で鋼管1を保持するチャック、26は
このチャックを回転させる回動機構、27は連結棒29によ
って走行台車24に連結されて同じくレール21上を走行す
る従台車で、従台車27の上部には回転する鋼管1を支持
するターニングローラ28が設けられている。本実施例に
おいては、走行台車24および従台車27によって水平姿勢
に保持された鋼管1は、1回転する間に1ピッチだけ前
進する。すなわち、走行台車24および従台車27ならびに
これらに搭載された機器によって鋼管保持機構ならびに
送り機構を構成している。
【0012】図2はアーム23と鋼管1との取り合い部分
の部分詳細図で、アーム23先端に取り付けられた倣い溶
接装置11により、回転・前進する鋼管1内のリブ材2を
溶接する状況を示している。図3はさらにアーム先端付
近を上方から鉛直方向に見た部分詳細図で、アーム23の
先端には固定金物30が取り付けられ、スライド機構32を
介して可動金物31がこれに嵌合しており、倣い機構、溶
接トーチ等よりなる倣い溶接装置11がこの可動金物に取
り付けられ、倣い溶接装置11全体が、リブ材2のスパイ
ラル角度(リード角)θに合わせて鉛直軸回りに角度θ
だけ斜めに設置されている。スライド機構32は、たとえ
ば図3のAA断面である図4に示すように、摺動溝によ
り、軸方向に自由にスライドできる構造となっている。
【0013】図5はアーム先端付近を前方から水平方向
に見た側面図、図6は図5のBB視により倣い溶接装置
11のみを正面から見た部分正面図である。この倣い溶接
装置11の倣い機構は、1組3基のガイドロール3a、3b、
3cで構成される。図3に示されているように水平ロール
3a、3bは、リブ材2を左右両側から挟み、溶接トーチ10
の指向位置をリブ材2に追随させる。さきに説明したよ
うに、溶接装置11の長手方向の位置は、アーム23側から
はスライド機構32が介在するために自由であり、ガイド
ロール3a、3bによって決められることになる。また、図
5、図6に示されているように垂直ロール3cは溶接トー
チ10の高さをリブ材2に追随させるだけでなく、アーム
23ならびに溶接装置11等の剛性あるいは重量によってリ
ブ材2を鋼管内壁に押しつけて、浮き上がりを矯正する
作用もある。なお、ガイドロール3a、3b、3cと溶接トー
チ10との相対位置やトーチ角度等は、取り付け部分にあ
るダイアル10a 、10b 、10c によって任意に調整でき
る。
【0014】この実施例では、外径 318.5mm (内径 30
0.5mm) の鋼管内面に直径13mmの鋼線を包絡径 295mm、
ピッチ 300mmでスパイラル状に成形したものを挿入し、
本装置により溶接を行った。ガイドロール寸法は、水平
ロール3a、3bは直径25mm、厚さ15mm、ロール間隔14mm、
鉛直ロール3cは直径25mm、厚さ13mmで水平ロールの後方
20mmの位置に配置した。アーム23は外径 220mm、長さ 5
m の鋼管製で、スライド機構32の摺動長さは 150mmであ
る。リブ材全長にわたり溶接結果は良好でピッチの狂い
も発生せず、欠陥のない内面リブ付き鋼管を製造するこ
とができた。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、予成形したリブ材に追
随して、健全な鋼管内面スパイラルリブの溶接が行わ
れ、内面スパイラルリブつき鋼管が支障なく製造できる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である溶接装置の正面図であ
る。
【図2】図1の部分詳細図である。
【図3】本発明の実施例である溶接装置の部分詳細図で
ある。
【図4】図3のAA視による断面図である。
【図5】本発明の実施例である溶接装置の部分側面図で
ある。
【図6】図5のBB視による溶接装置の部分正面図であ
る。
【図7】溶接前後のリブ材のピッチ変化を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 鋼管 2 リブ材 3 ガイドロール 10 溶接トーチ 11 倣い溶接装置 20 ベース 21 レール 22 支柱 23 アーム 24 走行台車 25 チャック 26 回動機構 27 従台車 28 ターニングローラ 29 連結棒 30 固定金物 31 可動金物 32 スライド機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 37/047 502 E02D 5/28 7005−2D 5/56 7005−2D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スパイラル状に成形したリブ材(2)を
    挿入した鋼管(1)を水平方向に保持しながら回転させ
    る鋼管保持機構(25、26、28)と、支柱(22)より水平
    方向に伸びるアーム(23)の先端に、長さ方向のスライ
    ド機構(32)を介して取り付けられた倣い溶接機構(1
    1)と、この倣い溶接機構あるいは鋼管保持機構のいず
    れかを鋼管(1)の長さ方向に相対移動させる送り機構
    (24、27、29)とから構成されたことを特徴とする鋼管
    内面スパイラルリブ溶接装置。
  2. 【請求項2】 倣い溶接機構(11)が、鋼管内面に挿入
    されたスパイラル状リブ材(2)を上面から押さえる1
    基のロールならびに両側面から支える2基のロールが所
    定のスパイラル角度を付してなる1組のガイドロール
    (3a、3b、3c)からなる倣い部分とこれに一体的に結合
    された溶接トーチ(10)とから構成されるものである請
    求項1に記載の鋼管内面スパイラルリブ溶接装置。
JP11158193A 1993-05-13 1993-05-13 鋼管内面スパイラルリブ溶接装置 Pending JPH06320267A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053659A1 (de) * 2004-11-19 2006-05-26 W+K Industrie Technik Gmbh & Co. Kg Schweissstand, rohrtransportwagen und verfahren zum schweissen eines spiralrohres
CN102091896A (zh) * 2011-01-25 2011-06-15 绩溪县徽洋车桥有限责任公司 钢管冷拔焊头焊接机
CN102699477A (zh) * 2012-01-10 2012-10-03 浙江博雷重型机床制造有限公司 穿片焊接机械手
KR101407626B1 (ko) * 2013-04-30 2014-06-13 김창신 용접장치
CN106930707A (zh) * 2017-02-22 2017-07-07 中国石油大学(华东) 空心碳纤维连续抽油杆接头及其自动焊接设备
CN109551161A (zh) * 2019-01-17 2019-04-02 苏州哈工易科机器人有限公司 外部plc变位机系统与焊接机器人速度匹配方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN102091896A (zh) * 2011-01-25 2011-06-15 绩溪县徽洋车桥有限责任公司 钢管冷拔焊头焊接机
CN102699477A (zh) * 2012-01-10 2012-10-03 浙江博雷重型机床制造有限公司 穿片焊接机械手
CN102699477B (zh) * 2012-01-10 2014-09-24 浙江博雷重型机床制造有限公司 穿片焊接机械手
KR101407626B1 (ko) * 2013-04-30 2014-06-13 김창신 용접장치
CN106930707A (zh) * 2017-02-22 2017-07-07 中国石油大学(华东) 空心碳纤维连续抽油杆接头及其自动焊接设备
CN106930707B (zh) * 2017-02-22 2019-01-18 中国石油大学(华东) 空心碳纤维连续抽油杆接头及其自动焊接设备
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