JPH08197288A - 配管材溶接保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管ユニット製作時の寸法精度を高めると共
に、作業効率を向上させる。 【構成】 横長の機台４上の一端部に配管材第１保持装
置１を配設し、該配管材第１保持装置１には配管材を挟
持する第１チャック８を備える。また、機台４上には第
１チャック８に臨ませて管体支持装置２を配設する。こ
の管体支持装置２は機台４の長手方向に移動可能にし、
かつ高さ調節を可能にしている。更に、機台４に平行に
機台２０を配設し、機台２０上に配管材第２保持装置３
を配設し、該配管材第２保持装置３には管体支持装置２
により支持した管体に接続しようとする別の配管材を保
持する第２チャック４２を備える。この第２チャック４
２は前後及び上下左右に移動可能にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプ及びフランジ等
の配管材を順次突き合わせて溶接する時の配管材を保持
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】配管は、パイプ、エルボ、ティ、フラン
ジ等の配管材を有機的に接続し、液体や気体を目的とす
る所望位置まで移送するための移送路を形成するもの
で、建築物や工場等のいたるところに配設されている。

【０００３】この配管を施設する場合、最近では、配管
現場での作業効率を高めるために、工場において予め所
定の形状に各種配管材を接続して配管ユニットと呼ばれ
る配管の半製品を製作しておき、この配管ユニットを多
用して配管現場での作業工数を極力少なくする方式が採
用されるようになってきている。

【０００４】そして従来、この配管ユニットは、パイ
プ、エルボ、ティ、フランジ等の配管材を定盤上に配置
したＶブロック上に載置し、曲尺やトースカン等の簡易
な計測手段により寸法を計測し、所定の寸法位置に合わ
せて万力やクランプ具等の簡易な固定手段により固定
し、仮溶接、本溶接等の工程を経て製作されるのが一般
的であり、それらのほとんどの作業は手作業によること
が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のように手作業により定盤上で配管ユニットを製作
した場合、配管材の固定や寸法のチェック等に手間がか
かるうえ、所定の寸法精度を出すのはなかなか難しいた
め、製作誤差も大きくなりがちで配管現場での手直しの
発生率が高くなり、作業効率も悪く、生産性の点でも問
題点を有している。

【０００６】本発明は上記に点に鑑み、寸法精度の高い
配管ユニットを効率良く製作できるようにした配管材溶
接保持装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項１記載の配管材溶接保持装置は、
配管材を挟持し回転自在とした第１チャックを有する配
管材第１保持装置と、配管材第１保持装置の第１チャッ
クに臨ませて前後に移動可能とし、かつ上下に昇降して
高さ調節を可能とした管体支持装置と、管体支持装置に
より支持した管体に横方向より接続する別の配管材を挟
持し回転自在とした第２チャックを有し、該第２チャッ
クを前後及び上下左右に移動可能とした配管材第２保持
装置とを備えたことを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の配管材溶接保持装置
は、前記第２チャックは回転軸の先端に軸着して揺動自
在としたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明の請求項１記載の配管材溶接保持装置に
よれば、所定の形状の配管ユニットを製作する場合に
は、先ず基部となる配管材、例えばフランジを配管材第
１保持装置の第１チャックに挟持すると共に、管体支持
装置に所定の長さに切断したパイプを載置して支持す
る。そして、管体支持装置を第１チャック側に移動させ
ると共に、支持したパイプの一端部を第１チャックに挟
持したフランジに接近させ、パイプの水平度及び高さを
調節して接続すべき位置を決定してパイプをフランジに
当接させてこの当接位置を仮溶接する。配管材第２保持
装置の第２チャックには次に接続する配管材、例えばテ
ィの分岐部の端部を挟持させ、第２チャックを前後及び
上下左右に移動させて管体支持装置上のパイプ端部に接
続しようとするティの一端部を当接させてパイプとティ
との当接部を仮溶接する。更に、このティの分岐部にフ
ランジを取り付けようとする場合には、第２チャックを
仮溶接したティより離脱させると共に後退させ、次に取
り付けようとするフランジを挟持させた後に前進させて
フランジを前記ティの分岐端に当接させてこの当接部を
仮溶接する。

【００１０】このようにして、配管材第１保持装置と管
体支持装置及び配管材第２保持装置により各種配管材を
順次所定の形状に接続すると共に、各装置に備えたスケ
ールにより形成しようとする形状寸法に合致しているか
チェックしながら配管材の仮溶接を進めていくことがで
きる。

【００１１】また、請求項２記載の配管材保持装置によ
れば、第２チャックが回転軸の先端部で揺動自在なの
で、第２チャックにより挟持した配管材を管体支持装置
により支持した配管材料に対して更に自在な方向から接
続可能となり、製作可能な配管ユニットの形状の範囲を
拡大することができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１３】図１〜図３は配管材溶接保持装置の一実施
例を示すもので、配管材を保持する配管材第１保持装置
１と、管体を支持する管体支持装置２と、更に別の配管
材を保持する配管材第２保持装置３とにより構成されて
いる。

【００１４】先ず、配管材第１保持装置１は、横長の機
台４の一端部に配設しており、機台４上に固定した架台
５の上面に回転軸６を軸受け７により略水平に回転自在
に軸支し、該回転軸６の一端部には配管材を挟持する第
１チャック８を固着している。

【００１５】この第１チャック８の配管材を挟持する機
構は、放射方向に取り付けた階段状をした挟持金具９を
放射方向に移動して第１チャック８の中心部に装着しよ
うとする配管材の外周部を挟みつけたり、また内周部を
押し広げるようにして配管材を挟持するようにしてい
る。

【００１６】また、前記回転軸６の他端部には各種ギヤ
の組み合わせによりハンドル１０の回転を回転軸６に伝
達する回転駆動装置１１を取り付け、ハンドル１０の操
作により回転軸６を介して第１チャック８を回転させる
ようにしている。

【００１７】管体支持装置２は、配管材第１保持装置１
と同様に機台４上に配設しており、機台４の上面の長手
方向に沿って敷設したレール１２上に、下部の４隅に走
行車輪１３を備えた走行架台１４を複数基搭載し、各走
行架台１４は前記配管材第１保持装置１の回転軸６の軸
線方向に移動自在としている。

【００１８】更に各走行架台１４の上面にはハンドル１
５の回転により上下するジャッキ１６を搭載し、更にジ
ャッキ１６の上面にはジャッキ１６の上下動に合わせて
ガイドポスト１７に案内されながら上下する昇降板１８
を取り付けると共に、該昇降板１８の上面にＶブロック
１９を固着し、該Ｖブロック１９により配管材第１保持
装置１の回転軸６の軸線方向に合わせて載置する管体を
支持するようにしている。

【００１９】そして、管体支持装置２は複数基を搭載す
ることにより、接続する管体の長さが長い場合や、複数
本接続する場合に各管体支持装置２の位置を適宜設定す
ることにより簡単に対応することができるようにしてい
る。

【００２０】配管材第２保持装置３は、配管材第１保持
装置１及び管体支持装置２を配設した機台４に隣接した
機台２０上に配設しており、機台２０の上面に機台４の
レール１２と平行に敷設したレール２１上に、４隅に走
行車輪２２を備えた走行台車２３を搭載し、走行用モー
タ２４の回転を中継用回転軸２５から中継用スプロケッ
ト２６を経由し、それぞれチェーン２７を介しながら伝
達し、最終的に駆動ローラ２８を回転させて走行台車２
３をレール２１に沿って走行させるようにしている。

【００２１】走行台車２３の上面中央部付近には門型フ
レーム２９を立設し、該門型フレーム２９の内側には、
昇降体３０を配設し、該昇降体３０は門型フレーム２９
の上端部に配設したスプロケット３１に巻回して垂下し
たチェーン３２により吊り下げる一方、チェーン３２の
他端部にカウンターウェイト３３を取り付けて昇降体３
０に掛かる重量を相殺するようにしている。そして昇降
体３０はガイドローラ３４により門型フレーム２９に沿
って昇降自在に案内されると共に、ハンドル３５の回転
によりガイドローラ３４を駆動する昇降装置３６を備
え、ハンドル３５の回転により門型フレーム２９に沿っ
て昇降するようにしている。

【００２２】また、昇降体３０には、ガイドローラ３７
により担持して前記機台４の長手方向に直交する方向に
出没自在とした水平ビーム３８を内装すると共に、ハン
ドル３９の回転によりガイドローラ３７を回転させて水
平ビーム３８を出没させる出没装置４０を備えている。

【００２３】水平ビーム３８の内側には水平ビーム３８
の軸芯に沿って回転軸４１を配設しその両端部を水平ビ
ーム３８より突出させ、該回転軸４１の機台４側に位置
する端部には前記配管材第１保持装置１に備えた第１チ
ャック８と同様の第２チャック４２を取り付けている。

【００２４】この第２チャック４２は、回転軸４１の先
端部に固着したチャック取付板４３に軸受４４を固着
し、該軸受４４には回転軸４５を回転自在に軸着し、こ
の回転軸４５に固着するようにしている。そして、ハン
ドル４６の回転により前記回転軸４５を回転させる軸体
回転装置４７を備え、ハンドル４６の回転により回転軸
４５を回転させて第２チャック４２の揺動、即ち首振り
動作をさせるようにしている。

【００２５】更に、回転軸４１の機台４側とは反対側の
端部にはハンドル４８の回転により回転軸４１を回転さ
せる回転駆動装置４９を取り付け、ハンドル４８の回転
により軸体回転装置４７と共に第２チャック４２を回転
させるようにしている。

【００２６】そして、第２チャック４２にも放射方向に
移動自在の挟持金具５０を取り付けてあり、配管材第１
保持装置１の第１チャック８と同様に挟持金具５０によ
り配管材を挟持するようにしている。

【００２７】次に、図４〜図１１に基づき本発明の配管
材保持装置を用い配管ユニットを製作する手順を説明す
る。

【００２８】例えば、図４に示すような配管ユニットを
製作する場合、基部となるフランジＡを図５に示すよう
に配管材第１保持装置１の第１チャック８に挟持させ
る。次に管体Ｂを管体支持装置２のＶブロック１９上に
載置し、管体支持装置２を第１チャック８側に移動して
挟持したフランジＡに接近させ、更にハンドル１５を操
作してジャッキ１６を上下させてフランジＡと管体Ｂの
軸芯を合致させると共にフランジＡと管体Ｂとを当接す
る。この時、Ｖブロック１９に載置した管体Ｂは磁石を
応用したクランプ具（図示せず）等で固定するようにす
ると良い。

【００２９】フランジＡと管体Ｂとのセットが完了する
とこれらの当接部を溶接機（図示せず）により数点仮溶
接してこれらを固定する。

【００３０】次に管体の後方にティを接続するのである
が、ティＣの分岐部の先端を図６に示すように配管材第
２保持装置３の第２チャック４２に挟持させる。そし
て、走行用モータ２４を駆動して走行台車２３を走行さ
せてティＣが管体Ｂの後方にくるように調整すると共
に、ハンドル３５を操作して昇降体３０を昇降させ、更
にハンドル３９を操作して水平ビームを出没させ、第２
チャック４２に挟持させたティＣを管体Ｂの後方の所定
位置に移動させて管体ＢとティＣの接続部を当接させ
る。そしてこれらの接続部を数点仮溶接して固定する。

【００３１】次いで、ティＣにフランジＤを取り付ける
のであるが、ティＣを挟持している第２チャック４２の
挟持金具５０を緩めて第２チャック４２をティＣより後
退させ、図７に示すように再度挟持金具５０にフランジ
Ｄを挟持させる。そして再度ハンドル３９を操作して水
平ビーム３８を前進させてフランジＤをティＣの分岐部
先端に当接させ、この当接部を仮溶接して固定する。

【００３２】フランジＤの接続を完了すると、次に再び
管体Ｅを接続する。この時は図８に示すように管体Ｅを
管体支持装置２のＶブロック１９に載置し、管体支持装
置２を移動すると共に、ジャッキ１６を上下させてティ
Ｃの後方に管体Ｅを当接させる。そしてその当接部を仮
溶接して固定する。

【００３３】次にエルボＦを接続するのであるが、エル
ボＦの曲がり方向とティＣの分岐部の方向が１８０度相
反する方向を向くように接続する必要があるため、図９
に示すように、先ず、第２チャック４２をフランジＤよ
り離脱させて後退させた後、配管材第１保持装置１のハ
ンドル１０を操作して第１チャック８を１８０度回転さ
せる。そうするとティＣの分岐部が１８０度転向するの
である。

【００３４】この状態で第２チャック４２にエルボＦの
一端部を挟持させると共に、走行用モータ２４を駆動さ
せたり各ハンドルを操作してエルボＦの他端部を管体Ｅ
の後方に当接させる。そうしてこの当接部を仮溶接して
固定する。

【００３５】同様に管体Ｇ及びフランジＨを第２チャッ
ク４２に順次挟持させ、図１０に示すように所定の位置
に移動させて仮溶接して固定する。

【００３６】また、図１１に示すように、管体Ｉに斜め
方向に管体Ｊを接続する場合には、第２チャック４２の
軸着部の回転軸４５が垂直方向になるようにハンドル４
８を操作した後、軸着部のハンドル４６を回転させて第
２チャック４２を所望の角度に回転させて管体Ｊを挟持
して管体Ｉと管体Ｊとを接続するのである。

【００３７】このようにして配管材第１保持装置１と管
体支持装置２及び配管材第２保持装置にそれぞれ接続し
ようとする配管材や管体を挟持させたり支持させ、所定
の位置に移動して配管材同士を当接し、溶接機により仮
溶接して固定するのである。

【００３８】なお、本実施例では、フランジＡを基部と
した配管ユニットを例にあげて説明したが、配管ユニッ
トとしてはこの他にも種々考えられ、基部が管体よりな
るものもあり、このような場合には、基部の管体を配管
材第１保持装置１の第１チャック８により挟持すると共
に、その管体を管体支持装置２により支持するようにす
る等、配管ユニットの形状に応じて配管材第１保持装置
１や管体支持装置２及び配管材第２保持装置３をそれぞ
れ操作して各種配管材を接続していくことができる。

【００３９】また、配管材を立体的に接続する場合の各
配管材の水平度や垂直度及び各配管材相互の位置や仕上
がり時の取り合い寸法は各装置に備えたスケールにより
計測して確認することができる。

【００４０】また、配管材第２保持装置３の側方に配管
材載置台（図示せず）を設置するようにし、この配管材
載置台に配管材を接続する順番に載置しておき、配管材
第２保持装置３に自動的に装着して接続位置まで走行さ
せ、配管ユニットを自動的に製作することも可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１記載の配
管材溶接保持装置にあっては、配管材を挟持し、かつ回
転可能な第１チャック１０を有する配管材第１保持装置
１と、配管材第１保持装置１の第１チャック１０に臨ま
せて前後に移動させると共に、上下に昇降して高さを調
節する管体支持装置２と、管体支持装置２により支持し
た管体に横方向より接続しようとする別の配管材を挟持
し、かつ回転可能とした第２チャック４２を有し、該第
２チャックを前後及び上下左右に移動可能として前記管
体に挟持した配管材を当接させる配管材第２保持装置３
とを備えたので、配管ユニットのように予め工場におい
て各種配管材を接続して所定の形状にまで仕上げる場合
に、接続する各配管材料を確実に保持すると共に、順次
所定の位置に当接させながら仮溶接が可能となり、更に
接続しながら形状寸法の確認ができて従来のように定盤
上での手作業に比べて作業効率が向上すると共に、寸法
精度も向上し、配管現場での手直しも少なくなる。

【００４２】また、請求項２記載の配管材溶接保持装置
にあっては、前記第２チャック４２を揺動自在としたの
で、第２チャック４２により挟持した配管材を管体支持
装置２により支持した配管材料に対して更に自在な方向
から接続可能となり、製作可能な配管ユニットの形状の
範囲を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配管材溶接保持装置の正面図である。

【図２】図１の一部を切り欠いた平面図である。

【図３】図１の一部を切り欠いた側面図である。

【図４】配管ユニットの一例を示す説明図である。

【図５】配管材の接続例を示す説明図である。

【図６】配管材の接続例を示す説明図である。

【図７】配管材の接続例を示す説明図である。

【図８】配管材の接続例を示す説明図である。

【図９】配管材の接続例を示す説明図である。

【図１０】配管材の接続例を示す説明図である。

【図１１】配管材の接続例を示す説明図である。

【符号の説明】 １…配管材第１保持装置 ２…管体支持装
置 ３…配管材第２保持装置 ８…第１チャッ
ク １２…レール １４…走行架台 ２１…レール ２３…走行台車 ２９…門型フレーム ３０…昇降体 ３８…水平ビーム ４１…回転軸 ４２…第２チャック ４５…回転軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管材を挟持し回転自在とした第１チャッ
   クを有する配管材第１保持装置と、配管材第１保持装置
   の第１チャックに臨ませて前後に移動可能とし、かつ上
   下に昇降して高さ調節を可能とした管体支持装置と、管
   体支持装置により支持した管体に横方向より接続する別
   の配管材を挟持し回転自在とした第２チャックを有し、
   該第２チャックを前後及び上下左右に移動可能とした配
   管材第２保持装置とを備えたことを特徴とする配管材溶
   接保持装置。
2. 【請求項２】前記第２チャックは回転軸の先端に軸着し
   て揺動自在としたことを特徴とする請求項１記載の配管
   材溶接保持装置。