JPH0747491A - 円筒タンクの溶接開先合わせ自動治具装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼製タンク製作工程におけるタンク胴の円筒
同士の溶接開先合わせ作業を、面一放射多軸ジャッキ１
及び付帯機器を組合わせた自動治具装置を使用すること
により省力化し、短時間にしかも安全に行うことを目的
とする。 【構成】 面一放射多軸式のジャッキ１を、一本の配管
ユニット３で電動油圧ポンプ２と連結する。油圧ジャッ
キユニット１１の先端にはスペーサー１４を介して治具
板ユニット５が取付けられている。これらは、上下位置
調節可能な移動式のリフター６に搭載してある。開先合
わせしようとする左側円筒７と右側円筒８は、共通作業
台１２に取付けられたフリーベアリング１３の上に自然
置きしてある。リフター６に搭載された上記機器は、左
側円筒７と右側円筒８の開先合わせ面内ＡＡに、リフタ
ー６と一体で、簡単に移動設定出来るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒型タンク類の製作
工程の中で、円筒同士を溶接接合する前工程即ち、溶接
開先合わせ作業に用いる装置である。鋼板を曲げて加工
された複数の円筒は、周の長さは同じでも真円度は各
々、不揃いである。円筒同士の円周接合面では、左右円
筒の真円度を同一に修正し、面合わせする必要がある。
本発明はこの作業の機械化、自動化を可能とし、省力
化、開先合わせ精度向上、作業安全性の向上、及びタン
ク溶接部分の外観の品質向上を達成出来る装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に一定長さの鋼板をローラ曲げ機
を使って、円筒形に加工した場合、円周の長さは同一で
あっても各円筒の真円度は、それぞれ少しずつ異るのが
実状である。これらの円筒同士を溶接接合して、円筒形
タンクを製作する時、その円周溶接線の部分は、本溶接
作業の前作業として、半径方向の歪みを修正しながら、
隣接円筒の端面の開先同士を面一に合わせておかねばな
らない。通常この作業いわゆる「溶接開先合わせ」は、
従来、小道具を使っての手作業、人力作業で行われてき
ている。

【０００３】従来方法の例として、図３，図４及び図５
に示す。図３及び図４では、左側円筒７と右側円筒８の
半径方向の食違い部分において、Ｌ型手押しレバー９の
先端を左側円筒７に仮溶接し、このＬ型手押しレバー９
を押し下げることで、右側円筒８の端を押し下げて、両
円筒の開先面を平一に合わせ、そこを仮付溶接する。つ
ぎにこのＬ型手押しレバー９先端の仮溶接ビードをカッ
トして、再びこのＬ型押しレバーを用いて、同じ様な作
業を円周開先合わせ線上で順次数十ヶ所くり返して行
く。

【０００４】図５においては、一組の手押し油圧ジャッ
キ１０を円筒の内部に入れ治具板ユニット５をその先端
に取付ける。溶接開先面内の左側円筒７と右側円筒８の
食違い部分にこの治具板ユニット５を、手押し油圧ジャ
ッキ１０で押し当てることによって歪みの修正を行い開
先合わせする。この方法は、円筒の中で人力により、手
押し油圧ジャッキ１０を回転移動させながら、円周の食
違い部分を逐次修正して、仮付溶接作業を行うものであ
る。従って、多大の労力と時間を要する作業である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の方法は、い
づれもＬ型手押しレバー９や手押し油圧ジャッキ１０を
扱う者と、仮付溶接する者の二人が同時に人力作業をし
なければならない。しかもレバーを押したりジャッキを
移動させたりするため時間と大きな労力が要る。開先合
わせ作業の途中で、Ｌ型手押しレバー９の先端の仮溶接
ビードが不完全な場合、外れて、円筒とレバーの間に手
指をはさみ込む様な危険がある。又、大径円筒の開先合
わせ作業は高所作業となり、労力も増える。

【０００６】図３の方法は手軽な様であるが、Ｌ型手押
しレバー９の先端仮溶接ビードが、円筒側表面にも残っ
ているので、開先合わせ作業終了後は、その痕跡が残ら
ない様にグラインダーで滑らかに仕上げる作業を必要と
する。図５の方法は、何回も手押し油圧ジャッキを回転
移動させながら仮付溶接するという煩雑さがある。

【０００７】以上のこれらの欠点を解消し、労力上、安
全上、時間短縮及び製品の品質上で大きな改善を計るこ
とを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の円筒タンクの溶接開先合わせ自動治具装置
においては、図１及び図２に示すように、放射状に配置
された複数のジャッキの作用力芯が、同一平面内にあ
り、しかも半径方向に同じストロークで伸縮し、同じ力
で押す事を特徴とする面一放射多軸ジャッキ１を、左側
円筒７と右側円筒８の開先合わせ部分の内部に設定し、
その先端にスペーサー４を介して、円筒の内面曲率を持
った円弧状の治具板ユニット５を取付ける。面一放射多
軸ジャッキ１の中央部には電動油圧ポンプ２から一本の
配管ユニット３を連絡する。

【０００９】面一放射多軸ジャッキ１は、足踏油圧ジャ
ッキ１９で簡単に上下移動出来るテーブル２０を持った
所のリフター６に搭載する。このリフター６は、面一放
射多軸ジャッキ１の上下位置調整と、水平移動を行う。

【００１０】溶接開先合わせしようとする左側円筒７と
右側円筒８は、先づ、共通作業台１２の上に乗せて、そ
れら円筒の内部に上記円筒タンクの溶接開先合わせ自動
治具装置を入れ込んで、稼動させる。共通作業台１２
は、円筒同士の長手方向の軸芯の真直度をそろえるため
の部品である。

【００１１】

【作用】上記のように構成された開先合わせ自動治具装
置を稼動させる前工程として左側円筒７と右側円筒８
を、共通作業台１２の上に乗せる。図１及び図８に示す
様に、共通作業台１２には、複数個のフリーベアリング
１３が２列平行に内蔵されており、上記両円筒はフリー
ベアリング１３による２点接円支持方式となる。従っ
て、上記両円筒は、その長手中心線が、一直線上に自然
に保持される。

【００１２】電動油圧ポンプ２からの作動液は、配管ユ
ニット３を経由して、図６に示す様に、面一放射多軸ジ
ャッキ１の中央部の配管ユニット継ぎ込穴２７に供給さ
れ、均一に放射状に各油圧ジャッキユニット１１へ分液
し、送液加圧される。

【００１３】加圧されると油圧ジャッキユニット１１の
先端に設置されたスペーサー４を介して取り付けられて
いる治具板ユニット５は、左側円筒７と右側円筒８の開
先合わせ線ＡＡを含む一定巾（治具板ユニット５の巾）
の内表面に押し付けられて、開先合わせ線の半径方向の
食違いを修正し真円度を確保する。

【００１４】油圧ジャッキユニット１１はお互い対向し
て配置しているので、送液加圧した時の押力と円筒から
の反力は打消され面一放射多軸ジャッキ１の本体は回転
移動変位する事なく、元の中央部に自然に静止出来る。

【００１５】

【実施例】実施例について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一例で八軸型装置の組立正面図を示
す。図２はその側面図である。開先合わせをしようとす
る左側円筒７及び右側円筒８は、共通作業台１２の中に
平行２列で等ピッチに組込まれたフリーベアリング１３
の上に置かれる。開先合わせ面ＡＡは、面一内に突合わ
せられる。図１及び図２は、作動油圧負荷が面一放射多
軸ジャッキ１にかかって治具板ユニット５が開先合わせ
面ＡＡ内で、左側円筒７及び右側円筒８の半径方向の歪
みを修正し、開先合わせ面ＡＡの真円度を維持している
状態を示している。

【００１６】図１及び図２に示すスペーサー４は、被加
工物の円筒直径が大きすぎて油圧ジャッキユニット１１
の伸びストロークが不足する時に、治具板ユニット５と
面一放射多軸ジャッキ１との中間に装着して使う鋼管製
部品である。治具板ユニット５同士のＡＡ面内での平行
度を保持するため、お互い引張コイルバネ１８で連結し
ている。即ち面一放射多軸ジャッキ１が伸張すると、こ
れら引張コイルバネ１８にはお互い引張力が生じて、治
具板ユニット５がＡＡ面内で平行に向く。これら治具板
ユニット５は、押力を力学的に均等分配する目的で、銀
杏形状にしてある。

【００１７】図６は、面一放射多軸ジャッキ１の組立正
面図である．図７にそのＢ部拡大断面を示す。こられの
図に於いて、面一放射多軸ジャッキ１は、油圧ジャッキ
ユニット１１、油圧分配ユニット１４から成る。これら
油圧ジャッキユニット１１の先端には、図１及び図２に
示すようにスペーサ４を設置し、その先方に治具板ユニ
ット５を取付ける。

【００１８】油圧ジャッキユニット１１は、図６及び図
７に示す様に油圧分配ユニット１４の中のサポートボス
１５に、ネジ込み方式で放射状に組込まれている。この
油圧分配ユニット１４の中央部は、油圧分配ブロック１
６から成り、その内部には油圧ジャッキユニット１１の
中心に向かって、放射状に送液路１７が加工されてい
る。油圧分配ブロック１６の側面中央部には、１本の油
圧配管ユニット３がネジ込み方式で連結している。

【００１９】電動油圧ポンプ２から、この配管ユニット
３へは最高７００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で送液出来る。こ
の電動油圧ポンプ３は自動圧力保持型式で、油圧１００
〜７００ｋｇ／ｃｍ^２の範囲で任意の油圧を選択設定出
来る。

【００２０】図１に示す様に、面一放射多軸ジャッキ
１、電動油圧ポンプ２は、車輪付のリフター６に搭載し
てあり、これらの装置の左右両円筒内への搬入設定作業
を便利にしてある。このリフター６に内蔵されている足
踏油圧ジャッキ１９により、リフター６のテーブル２０
の高さは、円筒直径サイズに合わせて、自由に上下調節
出来るものである。即ち、作動油圧加圧負荷をかける前
に足踏油圧ジャッキ１９で、面一放射多軸ジャッキ１の
中心を開先合わせ面ＡＡの中心位置に合わせて設定出来
るものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２２】面一放射多軸ジャッキを用いる事により、
左側円筒７と右側円筒８の開先合わせ作業が全周同時に
可能となり、作業時間が短縮出来る。

【００２３】開先合わせする左側円筒７及び右側円筒８
の表面には、従来の様に治具道具の仮設取付のための仮
溶接作業が不要となるので、その仮溶接ビードの除去の
ためのグラインダー作業もしなくて良いので表面には手
直し跡が残らない。従って、製品の美観品質が向上す
る。

【００２４】従来の様に、治具道具のＬ型押しレバー９
の手押し作業や、仮溶接ビードの除去のためのグライン
ダー仕上作業が不要となり、手指等の怪我が防げるので
作業の安全性が向上する。油圧作業なので、高圧の液が
万一漏れても、気体の漏れの様に周囲へ大きく飛散する
という危険性は全くない。

【００２５】電動油圧ポンプ２を使っているので、省力
化出来る。治具板ユニット５の円弧曲率は、円筒曲率に
合わせて正確にレーザー切断加工されているので、開先
合わせ面の合わせ精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】円筒タンクの溶接開先合わせ自動治具装置の実
施例を示す全体組立正面図である。

【図２】図１に示す実施例の全体組立側面図である。

【図３】従来装置のＬ型押しレバー９を用いる例の全体
組立図である。

【図４】図３に示す様な従来装置に用いているＬ型手押
しレバー９の使用状態拡大図である。

【図５】従来装置の他の例で手押し油圧ジャッキ１０を
用いる例の全体組立図である。

【図６】本発明に用いる面一放射多軸ジャッキ１の組立
図である。

【図７】図６のＢ部拡大断面図である。

【図８】本発明に用いる共通作業台１２の拡大組立図で
ある。

【符号の説明】

１ 面一放射多軸ジャッキ ２ 電動油圧ポンプ ３ 配管ユニット ４ スペーサー ５ 治具板ユニット ６ リフター ７ 左側円筒 ８ 右側円筒 ９ Ｌ型手押しレバー １０ 手押し油圧ジャッキ １１ 油圧ジャッキユニット １２ 共通作業台 １３ フリーベアリング １４ 油圧分配ユニット １５ サポートボス １６ 油圧分配ブロック １７ 送液路 １８ 引張コイルバネ １９ 足踏油圧ジャッキ ２０ テーブル ２１ 高圧パッキン ２２ シリンダーチューブ ２３ ピストンロッド ２４ セルフリターンスプリング ２５ ピストンパッキン ２６ 先端キャップ ２７ 配管ユニット継ぎ込穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動油圧ポンプ２に配管ユニット３で連
   絡された、面一放射多軸ジャッキ１、面一放射多軸ジャ
   ッキ１の先端に設置されたスペーサー４を介して取り付
   けられた治具板ユニット５、及び以上の機器を搭載して
   いるリフター６から成る円筒タンクの溶接開先合わせ自
   動治具装置。