JPH0670988U - パイプ製造装置に於ける突き合わせ部の位置決め機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】矩形状のシートを円筒状に成形し、対向した幅
方向の端部を突き合わせた突き合わせ部を溶接してパイ
プを製造するに際し、前記突き合わせ部の位置決め精度
を向上させる。 【構成】先端部13ａが楔状に形成された位置決め部材13
をガイド14によって移動方向を規制すると共にバネ15に
よって一方向に付勢する。円筒状に成形された円筒体２
の端部１ａの対向部を上方に向けて供給し、一対のクラ
ンプ部材11を互いに接近させる。クランプ部材11の接近
に伴って、円筒体２は位置決め部材13に規制されて所定
の姿勢に補正され、同時に位置決め部材13は端部１ａに
よる挟持から離脱する。クランプが終了したとき、端部
１ａが密着して突き合わせ部３が形成され、この突き合
わせ部は溶接トーチ12と対向した位置に配置される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パイプを連続的に製造する装置に於ける円筒体を溶接する溶接装置 に使用される円筒体の突き合わせ部の位置決め機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

比較的短いパイプを製造する場合、所定の肉厚と直径を持った定尺のパイプを 購入し、このパイプを所望の長さに切断するのが一般である。またパイプの仕様 を設定してパイプメーカーに製造を依頼することもある。

【０００３】 上記製造方法では、大きな材料ロスを生じてコストが増大し、或いは付加価値 が低いため、場合によってはプレス成形と溶接によってパイプを製造することが ある。この場合、目的のパイプの周長及び長さと等しい幅寸法と長さ寸法を持っ た矩形板を切断し、この矩形板から円筒体を成形すると共に該円筒体に於ける矩 形板端部の突き合わせ部を溶接して成形形状を固定することで、パイプを製造す ることが可能である。

【０００４】 上記矩形板からパイプを製造する方法では、矩形板から成形された円筒体を溶 接する際に、突き合わせ部が一定の寸法範囲内に位置決めされた状態で溶接トー チと対向して配置されることが必要である。このため、溶接装置には図４に示す ような位置決め装置が用いられている。

【０００５】 上記位置決め装置の構成について説明する。図に於いて、予め円筒状に成形さ れた円筒体51は、板端部の突き合わせ部52を上方に配置すると共に芯金53を嵌挿 して図示しない溶接装置に供給される。溶接装置には、円筒体51の外周と接触し て該円筒体51の位置決めを行う固定クランプ54、及び突き合わせ部52の位置決め を行う爪55が配置されている。前記爪55は、固定クランプ54の近傍に設けられた 回動軸55ａを中心として回動可能に構成されている。

【０００６】 上記構成に於いて、同図（ａ）に示すように、爪55を矢印方向に回動させて芯 金53を挿通した円筒体51を供給して外周を固定クランプ54に接触させると共に突 き合わせ部52を爪55に接触させる。爪55によって突き合わせ部52に於ける一方の 端部を位置決めした後、爪55を逃がし、同時に移動クランプ56を移動させること で、同図（ｂ）に示すように円筒体51を固定する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記位置決め装置では、爪55を逃がした後移動クランプ56と固定クランプ54に よって芯金53に挿通した円筒体51を固定する。このため、爪55が逃げた直後円筒 体51は何等拘束されることのない状態となり、この状態で移動クランプ56が接触 することから、該クランプ56の接触と同時に円筒体51の位置が変化して突き合わ せ部52の位置がズレるという問題がある。

【０００８】 また円筒体51を芯金53に挿通して位置決めすることが必須となり、作業が煩雑 であるという問題がある。

【０００９】 本考案の目的は、円筒体を固定する際に芯金を必要とせず、且つ位置決め精度 を向上させたパイプ製造装置に於ける突き合わせ部の位置決め機構を提供するこ とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案に係るパイプ製造装置に於ける突き合わせ部 の位置決め機構は、製造すべきパイプの周長と等しい幅寸法を有するシートを円 筒状に成形すると共に前記シート端部の突き合わせ部を溶接してパイプを製造す る装置に於ける前記突き合わせ部の位置決め機構であって、成形された円筒体の 外周を挟持して固定する一対のクランプ部材と、予め設定された前記突き合わせ 部の位置に対応した位置に配置され先端が円筒体の軸心に平行な楔状に形成され ると共に円筒体の半径方向に移動可能に構成された位置決め部材と、前記位置決 め部材の移動方向を規制するガイド部材と、前記位置決め部材を円筒体の軸心方 向に付勢する付勢部材とを有して構成されるものである。

【００１１】

【作用】

上記パイプ製造装置に於ける突き合わせ部の位置決め機構（以下『位置決め機 構』という）によれば、円筒状に成形された円筒体を芯金に挿通することなく、 溶接すべき突き合わせ部を精度良く位置決めすることが出来る。このため、溶接 作業を容易に且つ安定した状態で実施することが可能となり、品質の安定したパ イプを製造することが出来る。

【００１２】 即ち、製造すべきパイプの周長と等しい幅寸法を持ったシートを円筒状に成形 したとき、前記シートの幅方向の端部が円周上で突き合わされて突き合わせ部を 形成する。この突き合わせ部を溶接することで、成形された円筒状を固定してパ イプを製造することが出来る。

【００１３】 従って、位置決め機構を、円筒体の外周を挟持して固定する一対のクランプ部 材を設けると共に、溶接トーチと対向して設定される突き合わせ部の配置位置に 先端を楔状に形成し且つ円筒体の半径方向に移動可能な位置決め部材を設け、こ の位置決め部材の移動方向をガイドによって規制し且つ付勢部材によって円筒体 の軸心方向に付勢するように構成したので、位置決め部材の先端は常に円筒体の 軸心方向で且つ円筒体の内部に配置される。

【００１４】 このため、予め円筒状に成形された円筒体をクランプ部材の間に供給すると、 位置決め部材の先端に円筒状に成形されたシートの幅方向の一方の端部或いは両 方の端部が接触する。そしてクランプ部材を互いに接近する方向に移動させると 、この移動に伴ってシートの端部が互いに接近し、この過程で位置決め部材を上 方に押し上げる。従って、クランプ部材による円筒体の固定過程でシートの端部 はガイドによって移動方向を規制された位置決め部材によって拘束されることと なり、該端部の位置が変化することがない。

【００１５】 そしてクランプ部材による円筒体の固定が完了したとき、位置決め部材がシー トの端部による挟持から離脱することでこれ等の端部が互いに密着し、突き合わ せ部が形成される。従って、シートの幅方向の端部の密着部からなる突き合わせ 部の位置を溶接トーチと対向させると共に、所定の許容範囲内に設定することが 出来る。

【００１６】

【実施例】

以下、上記位置決め機構の一実施例について図を用いて説明する。図１は位置 決め機構の構成を説明する模式図、図２は円筒体を位置決めする際の動作を説明 する図、図３はパイプを製造する際の手順を説明する図である。

【００１７】 先ず、図３によりパイプＡを製造する手順について概略的に説明する。図に於 いて、シート１は同図（ａ）に示すように、予め設定された材質と厚さを有し、 且つ目的のパイプの周長と等しい幅寸法及び目的のパイプＡの長さと等しい長さ を持った矩形状に形成されている。

【００１８】 シート１はロールベンダーによる成形工程、或いは複数の成形金型による成形 工程によって同図（ｂ）に示すように円筒状に成形され、中間製品である円筒体 ２が形成される。円筒状に成形された円筒体２にはスプリングバックが生じ、シ ート１の幅方向の端部１ａは互いに密着することなく約４mm〜６mmの間隙を有し ている。

【００１９】 従って、円筒体２の端部１ａを密着させて突き合わせ部３を形成し、且つ突き 合わせ部３を溶接トーチと対向して配置すると共に該突き合わせ部３を溶接して 円筒体２の成形形状を固定することで、同図（ｃ）に示す目的のパイプＡを製造 することが可能である。

【００２０】 次に、位置決め機構Ｂの構成について図１により説明する。図に於いて、位置 決め機構Ｂは、円筒体２の長手方向に配置され且つ円筒体２の移送方向に直交す る方向に移動可能に構成された一対のクランプ部材11と、二点鎖線で示す溶接ト ーチ12に対向して設定された突き合わせ部３の位置に配置された位置決め部材13 と、位置決め部材13の移動方向を規制するガイド14と、位置決め部材13を円筒体 ２の軸心方向に付勢する付勢部材となるバネ15とによって構成されている。

【００２１】 位置決め機構Ｂは、溶接トーチ12の配設位置であって且つ該トーチ12の移動方 向の延長線上に配置される。またパイプＡに対するビードの形成方式、即ち、突 き合わせ部３を全長にわたってビードを形成するか、或いは千鳥状にビードを形 成するか、に応じて溶接作業の実施に支障を来すことのない位置に配置される。 従って、突き合わせ部３を全長にわたって溶接するような場合、位置決め機構Ｂ によって突き合わせ部３を溶接トーチ12と対向する所定の位置に位置決めした後 、位置決め部材13を退避させるように構成することが好ましい。

【００２２】 クランプ部材11には目的のパイプの外径と等しい径を持った保持面11ａが形成 され、一対のクランプ部材11を互いに接近させて円筒体２をクランプしたとき、 保持面11ａが円筒体２の外周と接触して挟持することで、円筒体２を正確な円筒 としてクランプすると共に突き合わせ部３を確実に密着させて溶接トーチ12と対 向する位置に配置し得るように構成されている。

【００２３】 クランプ部材11を互いに離接する方向に移動させる手段としては、特に限定す るものではない。例えば、右ネジと左ネジを対称的に形成したネジ棒を配置する と共に各クランプ部材11にこれ等のネジと螺合するナットを取り付け、前記ネジ 棒をサーボモーター等のモーターによって駆動するように構成することが可能で ある。また供給する油量を管理し得るように構成した油圧シリンダーを各クラン プ部材11に取り付け、この油圧シリンダーを駆動するように構成しても良い。

【００２４】 位置決め部材13の先端部13ａは円筒体２の軸心と平行な楔状に形成されている 。また位置決め部材13は、円筒体２の半径方向に移動可能に構成されており、移 動方向及び移動限界はガイド14によって規制され、且つバネ15によって常に円筒 体２の軸心方向に付勢されている。従って、位置決め部材13の先端部13ａは常に 円筒体２の内部に入り込んだ位置に保持されている。

【００２５】 上記の如く構成した位置決め機構Ｂでは、図１に示すように、クランプ部材11 が互いに離隔した位置にあり且つ位置決め部材13が下降限にある状態で、対向し たシート１の端部１ａを上方に位置させて円筒体２を供給し（図２（ａ）参照） 、その後、クランプ部材11を互いに接近する方向に移動させる。

【００２６】 このとき、円筒体２が円周方向に傾いた状態で供給されたとしても、何れかの 端部１ａが位置決め部材13の先端部13ａの勾配面と接触して規制される。このた め、クランプ部材11の接近に伴って円筒体２は何れかの端部１ａを基点として傾 き状態が補正される。

【００２７】 クランプ部材11の接近に伴って、図２（ｂ）に示すように、両方の端部１ａが 同時に先端部13ａに接触し、凝られの端部１ａが位置決め部材13の配置位置に位 置決めされる。引続きクランプ部材11を移動させると、該クランプ部材11の移動 力が端部１ａを介して位置決め部材13の先端部13ａに伝達される。

【００２８】 円筒体２の端部１ａを介して作用するクランプ部材11の押圧力によって、位置 決め部材13には先端部13ａの楔形の角度に応じた上方に向かう推力が作用し、該 位置決め部材13はバネ15の付勢力に抗して上方に移動して端部１ａによる挟持か ら離脱する。

【００２９】 従って、クランプ部材11の移動が終了したとき、図２（ｃ）に示すように、円 筒体２の端部１ａが密着した状態となり、これにより、円筒体２の円周上に長手 方向の突き合わせ部３が形成される。この突き合わせ部３は、溶接トーチ12と対 向した位置であって、且つ溶接トーチ12による溶接方向に沿って配置される。

【００３０】 上記の如くして円筒体２の溶接線である突き合わせ部３を溶接トーチ12に対向 し且つ該トーチ12の移動方向に沿って配置することが可能である。従って、円筒 体２をクランプ部材11によってクランプした状態を維持して溶接装置を作動させ ることで、突き合わせ部３に対する溶接を実施して円筒体２の成形形状を固定し 、これにより、目的のパイプＡを製造することが可能である。

【００３１】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように本考案に係るパイプ製造装置に於ける突き合わせ部 の位置決め機構では、幅寸法が目的のパイプの周長と等しいシートを円筒状に成 形した円筒体を溶接してパイプを製造するに際し、該円筒体の突き合わせ部を精 度良く位置決めすることが出来る。このため、溶接作業を安定した状態で実施す ることが可能となり、品質の安定したパイプを製造することが出来る。

【００３２】 また本考案に係る位置決め機構を用いた場合、突き合わせ部の位置決め精度を ±0.5 mmの範囲に設定することが出来る。このため、溶接速度の速いプラズマ溶 接トーチ等を利用することが可能となり、製造コストを低減させることが出来る 等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】位置決め機構の構成を説明する模式図である。

【図２】円筒体を位置決めする際の動作を説明する図で
ある。

【図３】パイプを製造する際の手順を説明する図であ
る。

【図４】従来の位置決め装置の構成を説明する図であ
る。

【符号の説明】

【００１４】Ａ パイプ Ｂ 位置決め機構 １ シート １ａ シートの幅方向の端部 ２ 円筒体 ３ 突き合わせ部 11 クランプ部材 12 溶接トーチ 13 位置決め部材 13ａ 先端部 14 ガイド 15 バネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造すべきパイプの周長と等しい幅寸法
   を有するシートを円筒状に成形すると共に前記シート端
   部の突き合わせ部を溶接してパイプを製造する装置に於
   ける前記突き合わせ部の位置決め機構であって、成形さ
   れた円筒体の外周を挟持して固定する一対のクランプ部
   材と、予め設定された前記突き合わせ部の位置に対応し
   た位置に配置され先端が円筒体の軸心に平行な楔状に形
   成されると共に円筒体の半径方向に移動可能に構成され
   た位置決め部材と、前記位置決め部材の移動方向を規制
   するガイド部材と、前記位置決め部材を円筒体の軸心方
   向に付勢する付勢部材とを有することを特徴としたパイ
   プ製造装置に於ける突き合わせ部の位置決め機構。