JPH11192563A

JPH11192563A - 配管材の拡散接合装置

Info

Publication number: JPH11192563A
Application number: JP6052498A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tsuchiya; 允紀土屋; Takao Hiyamizu; 孝夫冷水
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】配管材端面が配管材の長手の中心に対して多
少直角度の精度が悪くても、配管材相互を均等に押圧し
ながら拡散接合がなし得る配管材の拡散接合装置を提供
する。【解決手段】上方から下方に向けて配管材Ｐが供給さ
れる配管材Ｐの拡散接合装置Ａであって、前記拡散接合
装置Ａが下部配管材Ｐ ₁を保持する下部ブロックＬと、
上部配管材Ｐ₂を保持するとともにその保持している上
部配管材Ｐ₂を下部配管材Ｐ₁に押圧する上部ブロックＵ
とを備え、前記上部ブロックＵの昇降部材１０の上部配
管材Ｐ₂を保持する個所の周囲に、３個以上の油圧シリ
ンダ２を同一円周上に位置するように配設してなるもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配管材の拡散接合装
置に関する。さらに詳しくは、下方に位置決めされてい
る配管材に、上方から送給される配管材を均等に押圧し
ながら拡散接合できる配管材の拡散接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、接合部の品質がよいところか
ら拡散接合を用いて種々の製品が製作されている。ま
た、この拡散接合を用いて油井管を製作すれば接合部の
品質が向上した油井管が得られることが期待される。

【０００３】そこで、図７に示すように、拡散接合され
る一方の配管材（下部配管材）Ｐ₁を垂直に保持し、そ
れに拡散接合される他方の配管材（上部配管材）Ｐ₂を
昇降手段Ｅにより垂直上方から降下させながら送給し、
その上部配管材Ｐ₂の端面を下方にて垂直に保持されて
いる下部配管材Ｐ₁の端面に当接・押圧し、しかるのち
その個所を加熱して拡散接合する装置Ａ´によれば、油
井管のように接合後の長さが数キロメートルにも及ぶよ
うな長大寸法の配管の製造が可能になると考えられる。
なお、かかる構成とされている装置を、ここでは竪型拡
散接合装置Ａ´ということにする。

【０００４】しかしながら、配管材Ｐ₁，Ｐ₂の端部は微
視的に見れば、図８に示すように配管材Ｐ_１，Ｐ_２の長
手方向の中心に対して接合面が厳密に直角であることは
ほとんどない。そのため、上部配管材Ｐ_２を下部配管材
Ｐ_１に押圧する際、配管材Ｐ_１，Ｐ_２の一部に押圧力が
集中し、接合面全体を均一に所望の押圧力により押圧す
ることができない。その結果、所望の密着度が得られな
いために空隙が存在する個所が生ずる。そして、そのよ
うな個所は押圧力が不足するため、接合後における接合
部の強度低下を招来する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、接合される配管
材端面が配管材の長手の中心に対して多少直角度の精度
が悪くても、配管材相互を均等に押圧しながら拡散接合
がなし得る配管材の拡散接合装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の配管材の拡散接
合装置は、上方から下方に向けて配管材が供給される配
管材の拡散接合装置であって、前記拡散接合装置が下部
配管材を保持する下部ブロックと、上部配管材を保持す
るとともにその保持している上部配管材を下部配管材に
押圧する上部ブロックとを備え、前記上部ブロックの昇
降部材の上部配管材を保持する個所の周囲に、３個以上
の油圧シリンダを同一円周上に位置するように配設して
なることを特徴とする。

【０００７】本発明の配管材の拡散接合装置において
は、前記油圧シリンダの数が３個とされ、かつ各油圧シ
リンダ相互の中心点に関する角度が１１０度〜１３０度
の範囲とされてなるのが好ましい。

【０００８】本発明の配管材の拡散接合装置の好ましい
形態においては、前記上部ブロックが、保持している上
部配管材の水平面における位置を調整する水平位置調整
手段を備えている。

【０００９】本発明の配管材の拡散接合装置のさらに好
ましい形態においては、前記上部ブロックが、上部配管
材の傾斜を調整する傾斜調整手段を備えている。

【００１０】本発明の配管材の拡散接合装置のさらに好
ましい形態においては、前記昇降部材が、外側部材と、
前記外側部材の内側に水平移動可能かつ傾斜調整可能に
保持されている上部配管材を保持している内側部材とを
備えている。

【００１１】ここで、前記水平位置調整手段は、例え
ば、前記外側部材に水平移動可能に保持されている内側
に前記内側部材を保持している水平移動部材と、前記外
側部材に螺進退可能に装着されている第１駆動ねじ部材
と、前記第１駆動ねじ部材と９０度間隔で前記外側部材
に螺進退可能に装着されている第２駆動ねじ部材とを備
え、前記第１駆動ねじ部材および／または第２駆動ねじ
部材による前記水平移動部材の駆動量を調整して前記内
側部材の水平位置を調整し、それにより上側配管材の水
平位置を調整するようにされている。

【００１２】また、前記傾斜調整手段は、例えば、前記
水平移動部材に回転可能に保持されている前記内側部材
の外周に設けられている鍔部材を支持している円筒部材
と、前記円筒部材と１２０度間隔を設けて同心円状に配
設されている前記内側部材の外周に設けられている鍔部
材を支持している円板カム部材と、前記円板カム部材を
駆動する駆動機構とを備え、前記駆動機構により円板カ
ム部材の前記鍔部材を支持している高さを調整すること
により、内側部材に保持されている上部配管材の傾斜を
調整するようにされている。

【００１３】また、前記内側部材は、例えばその上部に
配設された上部クランプ手段と、その下部に配設された
下部クランプ手段とを備え、前記上部クランプ手段によ
り上部配管材が所望の把持力により把持され、前記下部
クランプ手段により上部配管材の接合端部の変形が防止
されるようにされている。

【００１４】ここで、上部クランプ手段と下部クランプ
手段との距離がクランプしている上部配管材の直径の３
倍以上とされてなるのが好ましく、また上部クランプ手
段および下部クランプ手段が、１２０度間隔で配設され
てなる第１爪ブロック、第２爪ブロックおよび第３爪ブ
ロックを有してなるのが好ましい。

【００１５】

【作用】本発明の配管材の接合装置は前記の如き構成と
されているので、上部配管材を下部配管材に均等に押圧
させた状態で拡散接合させることができる。そのため、
接合部の品質および接合強度が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。

【００１７】本発明の竪型接合装置に適用される押圧装
置Ｆの一実施の形態を図１に概念図で示す。なお、この
実施の形態ではこの押圧装置Ｆは、配管材Ｐを拡散接合
する竪型拡散接合装置に適用されている。

【００１８】押圧装置Ｆは、竪型拡散接合装置の下部機
構（図示省略）に保持されて下方に位置決めされている
拡散接合される配管材（下部配管材）Ｐ₁に、拡散接合
される配管材（上部配管材）Ｐ₂を垂直上方から供給す
る上部機構（図示省略）の上部配管材Ｐ₂をクランプす
るクランプ手段（明瞭には図示されていない）を内蔵し
ている昇降部材１の上面１ａにその上部配管材Ｐ₂をク
ランプしている中心から等距離かつ１２０度間隔を設け
て配設された３組の油圧シリンダ２、すなわち第１油圧
シリンダ２Ａ、第２油圧シリンダ２Ｂおよび第３油圧シ
リンダ２Ｃにより構成される。つまり、昇降部材１の上
面１ａの上部配管材Ｐ₂をクランプしている中心を中心
とする同一円周上に、１２０度間隔を設けて配設されて
いる３組の油圧シリンダ２により構成される。そして、
これらの油圧シリンダ２は、上部配管材Ｐ₂を下部配管
材Ｐ₁に押圧する押圧装置Ｆとして機能する一方、昇降
部材１を昇降させる昇降装置Ｅとしても機能する。な
お、図１において、符号Ｃはクランプ手段の駆動シリン
ダを示す。

【００１９】次に、かかる構成とされている押圧装置Ｆ
による上部配管材Ｐ₂の下部配管材Ｐ₁への押圧動作につ
いて説明する。

【００２０】（１）第１油圧シリンダ２Ａ、第２油圧シ
リンダ２Ｂおよび第３油圧シリンダ２Ｃを駆動して昇降
部材１を降下させ、下部配管材Ｐ₁の上端に上部配管材
Ｐ₂の下端を当接させる。

【００２１】（２）第１油圧シリンダ２Ａ、第２油圧シ
リンダ２Ｂおよび第３油圧シリンダ２Ｃの油圧を上昇さ
せて上部配管材Ｐ₂を下部配管材Ｐ₁に押圧する。この場
合、第１油圧シリンダ２Ａ、第２油圧シリンダ２Ｂおよ
び第３油圧シリンダ２Ｃの油圧を同圧とすれば、第１油
圧シリンダ２Ａ、第２油圧シリンダ２Ｂおよび第３油圧
シリンダ２Ｃが前述した配置とされているので、上部配
管材Ｐ₂の端面は下部配管材Ｐ₁の端面を均等に押圧す
る。

【００２２】このように、この実施の形態の押圧装置Ｆ
によれば、３組の油圧シリンダ２を上部配管材をクラン
プしている昇降部材１の上部配管材Ｐ₂をクランプして
いる中心から等距離かつ１２０度間隔を設けて配設して
いるので、各油圧シリンダ２の油圧を同圧にするだけの
簡単な操作により上部配管材Ｐ₂の端面を下部配管材Ｐ₁
の端面に均等に押圧させることができる。

【００２３】図２に前記押圧装置Ｆを有する拡散接合装
置を概略図で示し、この拡散接合装置は、垂直上方から
拡散接合される配管Ｐを供給して拡散接合するようにし
てなるいわゆる竪型拡散接合装置Ａであって、配管材Ｐ
を供給する昇降自在な上部ブロックＵと、この上部ブロ
ックＵにより供給される上部配管材Ｐ₂と拡散接合され
る下部配管材Ｐ₁を保持している下部ブロックＬとを主
要構成要素として備えてなるものとされる。

【００２４】上部ブロックＵは、上部ブロック本体（昇
降部材）１０と、この上部ブロック本体１０を昇降およ
び押圧させる昇降・押圧機構２０と、この上部ブロック
本体１０の上部に配設されている第１クランプ機構（上
部クランプ機構）３０と、この上部ブロック本体１０の
下部に配設されている第２クランプ機構（下部クランプ
機構）４０とを主要構成要素としてなる。

【００２５】昇降・押圧機構２０は、具体的には、基台
Ｂ上に長方形状に配設された４本の円柱からなるガイド
ポスト２１と、このガイドポスト２１の頂部に長方形状
に跨設されている４本の主梁２２と、１２０度間隔で同
心円状に配設されている３組の油圧シリンダ２３、つま
り第１油圧シリンダ２３Ａ、第２油圧シリンダ２３Ｂお
よび第３油圧シリンダ２３Ｃを有する押圧装置Ｆと、こ
の押圧装置Ｆの各油圧シリンダ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ
を保持部材２４を介して下方に向けて保持している主梁
２２に適宜構成で接合されている保持梁（明瞭には図示
されていない）とを主要構成要素としてなる。このよう
に、３組の油圧シリンダ２３を等間隔に配置することに
より３点押圧となり、前述したように配管材Ｐの接合端
面円周上に均一な押圧力を得ることができる。

【００２６】上部ブロック本体（昇降部材）１０は、外
側部材１１と、この外側部材１１の内側に主要部が配設
されている内側部材１２とを主要部材としてなり、そし
て内側部材１２の水平方向の位置を調整する水平位置調
整機構１３と、同内側部材１２の傾斜を調整する傾斜調
整機構１４とを内蔵している。

【００２７】外側部材１１は、内側に前記内側部材１２
を収納する空間および長辺側の一面が所定幅で切り欠か
れた直方状体とされている。そして、この直方状体の四
隅には、この外側部材１１を前記ガイドポスト２１に摺
動自在に装着するためのガイドポスト挿通部１１ａが形
成されている。また、このガイドポスト挿通部１１ａの
上端部１１ｂおよび下端部１１ｃは、外側部材１１を構
成している直方状体の上面および下面より所定高さで突
出させられるとともに、外周部も直方状体の角部より円
弧状に突出させられている（図３参照）。さらに、この
外側部材１１を構成している直方状体の内面は所定深さ
および所定幅で切り欠かれて、その内面に溝状の空間１
１ｄが形成されている。

【００２８】そして、この溝状の空間１１ｄには水平位
置調整機構１３の水平移動部材１３ａが配設されるとと
もに、この水平移動部材１３ａの上面および下面と外側
部材１１の溝状の空間１１ｄの天井および底面との隙間
には、この水平移動部材１３ａを水平移動可能とするた
めに全周にわたって多数のベアリング用ボール１３ｂが
充填されている。また、この隙間からベアリング用ボー
ル１３ｂが脱落するのを防止するため、水平移動部材１
３ａの上面および下面のベアリング用ボール１３ｂが充
填される個所は適宜深さの凹部とされている。この場
合、図２に示すように外側部材１１の溝状の空間１１ｄ
の天井および底面のベアリング用ボール１３ｂが充填さ
れる個所も、水平移動部材１３ａの水平移動を確保した
幅の凹部とされてもよい。また、この外側部材１１の上
部の凹部が形成された部分は蓋状体１１ｅとされて分離
可能とされている。そして、外側部材１１がかかる構成
とされていることにより、ベアリング用ボール１３ｂの
充填および水平移動部材１３ａの取付が容易となる。

【００２９】しかして、この水平移動部材１３ａの水平
移動は、図２〜３および図６に示すように外側部材１１
の短辺側側面および長辺側側面のそれぞれ適宜位置に設
けられ、水平移動部材１３ａに先端部が機械的に連結さ
れた駆動用ねじ部材１３ｃ，１３ｄによりなされる（図
６参照）。例えば、図３において短辺側側面に設けられ
ている駆動用ねじ部材（Ｘ軸方向駆動用ねじ部材）１３
ｃのハンドル１３ｅを所定方向に回転させて駆動用ねじ
部材１３ｃの先端を水平移動部材１３ａに当接させてさ
らに駆動用ねじ部材１３ｃを進出させると、水平移動部
材１３ａは図中左方向に水平移動する。その逆に、ハン
ドル１３ｅを逆回転させて水平移動部材１３ａに当接し
ている駆動用ねじ部材１３ｃを後退させると、水平移動
部材１３ａと連結している駆動用ねじ部材１３ｃの先端
部も後退するので、水平移動部材１３ａは図中右方向に
移動する。また、図３に示す長辺側側面に設けられてい
る駆動用ねじ部材（Ｙ方向駆動用ねじ部材）１３ｄのハ
ンドル１３ｆを所定方向に回転させて駆動用ねじ部材１
３ｄの先端を水平移動部材１３ａに当接させてさらに駆
動用ねじ部材１３ｄを進出させると、前記と同様に水平
移動部材１３ａは図中下方向に水平移動する。その逆
に、ハンドル１３ｆを逆回転させて水平移動部材１３ａ
に当接している駆動用ねじ部材１３ｄを後退させると、
前記と同様に水平移動部材１３ａは図中上方向に移動す
る。

【００３０】なお、図３に示すように、この実施の形態
ではハンドル１３ｆの操作性を考慮して長辺側側面に設
けられている駆動用ねじ部材（Ｙ方向駆動用ねじ部材）
１３ｄのハンドル１３ｆを短辺側側面に設けられている
駆動用ねじ部材（Ｘ方向駆動用ねじ部材）１３ｃのハン
ドル１３ｅの近傍に設けるとともに、駆動用ねじ部材１
３ｄを駆動力伝達機構１３ｇにより回転させるようにし
ている。

【００３１】また、この水平移動部材１３ａの下部内面
には溝状の空間１３ｈが設けられている。そして、この
溝状の空間１３ｈの上部には内側部材１２の側面に形成
された３個の鍔部材１２ａが溝状の空間１３ｈの天井と
所定の隙間を設けて配設されている。この３個の鍔部材
１２ａはＹ軸方向に一致させて形成されている第１鍔部
材１２ａ₁と、この第１鍔部材１２ａ₁とそれぞれ１２０
度間隔を設けて形成されている第２鍔部材１２ａ₂と第
３鍔部材１２ａ₃とされる。この第１鍔部材１２ａ₁、第
２鍔部材１２ａ₂および第３鍔部材１２ａ₃のそれぞれの
下方には傾斜調整機構１４の第１傾斜調整部材１４
ａ₁、第２傾斜調整部材１４ａ₂および第３傾斜調整部材
１４ａ₃が鍔部材１２ａ₁，１２ａ₂，１２ａ₃の下面に当
接させて配設されている。この第１〜第３傾斜調整部材
１４ａ₁，１４ａ₂，１４ａ₃のうち、第２傾斜調整部材
１４ａ₂および第３傾斜調整部材１４ａ₃は円板カムとさ
れている。そして、この円板カムを駆動力伝達機構１４
ｂを介して所定方向に所定量回動させることにより、内
側部材１２の傾斜角の調整がなされる（図６参照）。ま
た、これらの駆動力伝達機構１４ｂのハンドル１４ｃ
は、それらの操作性を考慮して同一の長辺側側面に設け
られている（図３参照）。

【００３２】内側部材１２は前記外側部材１１の切欠き
に対応する個所が扇状に切り欠かれ、かつ上下面に上部
配管材Ｐ_２を挿通させるための円形の透孔１２ｂが設け
られている中空円柱体とされ、またその側面の前記水平
移動部材１３ａの溝状の空間１３ｈに対応する位置には
前述したように第１鍔部材１２ａ₁、第２鍔部材１２₂お
よび第３鍔部材１２ａ₃が形成されている。さらに、こ
の内側部材１２の上面には前記昇降・押圧機構２０の油
圧シリンダ２３のピストンロッド２４の先端部と接合す
る接合部材１２ｃが３個同心円状に所定間隔で設けられ
ている。これらの３個の接合部材１２ｃは、Ｙ軸方向に
一致させて設けられている第１接合部材１２ｃ₁と、こ
の第１接合部材１２ｃ₁とそれぞれ１２０度の角度をな
して設けられている第２接合部材１２ｃ₂および第３接
合部材１２ｃ₃とされる。

【００３３】さらに、この内側部材１２の上部および下
部には第１クランプ機構（上部クランプ機構）３０およ
び第２クランプ機構（下部クランプ機構）４０がそれぞ
れ配設されている。この第１クランプ機構３０は上部配
管材Ｐ₂を拡散接合において所定の把持力が得られるよ
うに把持するものであって、具体的にはＹ軸方向に一致
させて内側部材１２と一体的に移動可能に設けられてい
る上部配管材Ｐ₂に対して進退自在な第１クランプ爪３
１と、この第１クランプ爪３１とそれぞれ１２０度の角
度をなして同様に内側部材１２と一体的に移動可能に設
けられている上部配管材Ｐ₂に対して進退自在な第２ク
ランプ爪３２および上部配管材Ｐ_２に対して進退自在な
第３クランプ爪３３とからなる。この第１クランプ爪３
１、第２クランプ爪３２および第３クランプ爪３３の進
退は、例えば油圧シリンダ３４により駆動されることに
よりなされる（図２参照）。なお、これらの第１クラン
プ爪３１、第２クランプ爪３２および第３クランプ爪３
３を油圧シリンダ駆動にした場合、各油圧シリンダ３４
が内側部材１２の外周より飛び出すときは、水平移動部
材１３ａのこれらの油圧シリンダ３４に対応する個所に
は油圧シリンダ格納用空間１３ｉが設けられている（図
２参照）。

【００３４】第２クランプ機構４０は上部配管材Ｐ₂の
接合端部の変形を防止するものであって、第１クランプ
機構３０と同様に、Ｙ軸方向に一致させて内側部材と一
体的に移動可能に設けられている進退自在な第１クラン
プ爪と、この第１クランプ爪とそれぞれ１２０度の角度
をなして同様に内側部材１２と一体的に移動可能に設け
られている進退自在な第２クランプ爪４２および進退自
在な第３クランプ爪４３とからなる。この場合、第１ク
ランプ爪、第２クランプ爪４２および第３クランプ爪４
３を駆動する各油圧シリンダ４４は、外側部材１１を構
成している直方状体の底面下方に位置するように第１ク
ランプ爪、第２クランプ爪４２および第３クランプ爪４
３の内側部材１２への取付位置が調整されている。ここ
で、これらの第１クランプ機構３０と第２クランプ機構
４０との間隔は、上部配管材Ｐ₂の直径の３倍以上、好
ましくは５倍以上とされている。このような間隔を設け
ることにより、第１クランプ機構３０の把持力の上部配
管材Ｐ₂の端面変形に対する影響をほとんど無い状態と
することができる。

【００３５】ところで、前述したようにこの内側部材１
２には、扇型の切欠きが設けられているため、第１クラ
ンプ機構３０および第２クランプ機構４０が上部配管材
Ｐ₂ をクランプしたときの反力により切欠き部の開が大
きくなるのを防止する変形防止機構５０Ａが切欠き部側
面の上下２個所に設けられている。この変形防止機構５
０Ａは、具体的には油圧シリンダ５１とされ、その油圧
シリンダ５１の基底部５２を切欠き部の一端に旋回自在
に取付ける一方、そのピストンロッド５３の先端部を他
端に係止してその引張力により第１クランプ機構３０お
よび第２クランプ機構４０によりクランプ時の内側部材
１２の変形を防止するものである。

【００３６】下部ブロックＬは、下部ブロック本体６０
と、下部ブロック本体６０の上部に配設された第３クラ
ンプ機構７０と、下部ブロック本体６０の上方に配設さ
れた誘導加熱装置８０と、下部ブロック本体６０の側方
に配設された端面仕上げ加工装置９０とを主要構成要素
としてなる。この端面仕上げ加工装置９０は、端面加工
のなされていない配管材Ｐにも適用できるが、主として
端面の仕上げ加工がなされて送給されてくる配管材Ｐの
端面に、搬送途中において生じた打痕などの傷を補修す
るためのものである。

【００３７】下部ブロック本体６０は、上面中央部に配
管材Ｐを挿通するための透孔６２が設けられたハット状
部材６１とされ、その鍔部６３が下部配管材Ｐ₁をクラ
ンプしている下部クランプ装置Ｇ上に載置・固定されて
いる。また、このハット状部材６１の前記上部ブロック
本体６０の内側部材１２の切欠き部に対応する個所には
同様の切欠きが形成されるとともに、第３クランプ機構
７０が下部配管材Ｐ₁をクランプした際の下部ブロック
本体６０の変形を防止する前記変形防止機構５０Ａと同
様に構成された変形防止機構５０Ｂも上部に設けられて
いる。

【００３８】第３クランプ機構７０は、第１クランプ機
構３０および第２クランプ機構４０と同様に、Ｙ軸方向
に一致させて下部配管材Ｐ_１に対して進退自在な第１ク
ランプ爪７１と、この第１クランプ爪７１とそれぞれ１
２０度の角度をなして下部配管材Ｐ₁に対して進退自在
な第２クランプ爪７２および第３クランプ爪７３とから
なる。

【００３９】誘導加熱装置８０は２分割体とされた誘導
加熱コイル８１，８２を主要構成要素とし、そして分割
体とされている誘導加熱コイル８１，８２は、対向配置
されて下部ブロック本体６０の上面に設けられた保持部
材６４により保持されている。また、この誘導加熱コイ
ル８１，８２は、配管材Ｐに対して進退自在とされてい
る。この２分割体とされている誘導加熱コイル８１，８
２を有する誘導加熱装置８０の具体的な構成について
は、本件出願人の先の出願（特願平９ー７４５８２号）
に開示されているものがある。

【００４０】端面仕上げ加工装置９０は、図４および図
５に示すように、配管材Ｐに向けて下部クランプ装置Ｃ
上に載置・固定されている所定長さのレール９１と、こ
のレール９１上を走行するラジアル走行台９２と、この
ラジアル走行台９２に設けられてラジアル走行台９２の
走行方向に対して直交して走行する横行台９３と、この
横行台９３の前部に昇降自在に設けられている昇降部材
９４と、この昇降部材９４から前方に突出させて設けら
れている端面仕上げ加工機構９５とを備えてなるものと
される。

【００４１】端面仕上げ加工機構９５は、図５に示すよ
うに、上端部および下端部に切刃９７が設けられた回転
式仕上げ加工具９６と、この回転式仕上げ加工具９６を
回転させるモータ９８と、このモータ９８の回転力を回
転式仕上げ加工具９６に伝達するタイミングベルトなど
からなる回転力伝達手段（明瞭には図示されていない）
とを主要構成要素としてなる。

【００４２】次に、かかる構成とされている竪型拡散接
合装置Ａによる拡散接合について説明する。なお、下記
の各動作は図示しない制御装置からの指令によりなされ
る。

【００４３】（１）あらかじめ端面加工がなされている
下部配管材Ｐ₁ の上端を所定位置に位置決めし、下部ブ
ロックＬの第３クランプ機構７０および下部クランプ装
置Ｇによりクランプする。

【００４４】（２）図示しない被接合材供給装置により
同様にあらかじめ端面加工がなされている上部配管材Ｐ
₂を上部ブロック本体１０に供給する。

【００４５】（３）供給された上部配管材Ｐ₂の下端が
上部ブロック本体１０の底部より所定長さ突出するよう
にその位置を調整する。

【００４６】（４）位置調整が終了した上部配管材Ｐ₂
を第１クランプ機構３０および第２クランプ機構４０に
よりクランプする。

【００４７】（５）昇降・押圧機構２０を所定時間動作
させ、上部ブロック本体１０を所定量降下させて上部配
管材Ｐ₂下端および下部配管材Ｐ₁上端の間隔を所定量と
する。

【００４８】（６）目視あるいは計測器により上部配管
材Ｐ₂の端面および下部配管材Ｐ₁の端面に打痕などの傷
がないかを検査する。この検査により打痕などの傷が端
面に発見された場合、以下の手順によりその打痕などの
傷を削除する。一方、この検査により打痕などの傷が発
見されない場合、（１１）以降の手順を実行する。

【００４９】（７）端面仕上げ加工装置９０のラジアル
走行台９２を駆動して回転式仕上げ加工具を上部配管材
Ｐ₂および下部配管材Ｐ₁の間に位置させる。

【００５０】（８）昇降部材９４を昇降させて回転式仕
上げ加工具９６を打痕などの傷がある配管材Ｐ端面の近
傍所定位置にセットする。

【００５１】（９）ラジアル走行台９２および横行台９
３を適宜作動させて回転式仕上げ加工具９６により傷が
ある配管材Ｐ端面の補修加工を行う。

【００５２】（１０）傷のある配管材Ｐ端面の補修加工
が終了すると、昇降部材９４を所定量昇降させるととも
に、ラジアル走行台９２を駆動して回転式仕上げ加工具
９６を上部配管材Ｐ₂および下部配管材Ｐ₁の間から退避
させる。

【００５３】（１１）上部配管材Ｐ₂と下部配管材Ｐ₁の
位置ずれを目視あるいは計測器により計測し、位置ずれ
があれば水平位置調整機構１３を適宜操作してそのずれ
を解消させる。

【００５４】（１２）上部配管材Ｐ₂下端と下部配管材
Ｐ₁上端の平行度を目視あるいは計測器により計測し、
平行でなければ傾斜調整機構１４を適宜操作して所定の
平行度とする。この所定の平行度は、例えば後述する第
１油圧シリンダ２３Ａ、第２油圧シリンダ２３Ｂおよび
第３油圧シリンダ２３Ｃの加圧力により所望の密着度が
得られる程度とされる。

【００５５】（１３）下部配管材Ｐ₁に端面にフィラー
プレート（図示省略）を装着する。

【００５６】（１４）昇降・押圧機構２０を駆動して上
部ブロック本体１０を降下させて上部配管材Ｐ₂の下端
を下部配管材Ｐ₁の上端に当接させる。

【００５７】（１５）第１油圧シリンダ２３Ａ、第２油
圧シリンダ２３Ｂおよび第３油圧シリンダ２３Ｃの加圧
力を増大させて所定の押圧力とする。この場合、上部配
管材Ｐ₂の下端と下部配管材Ｐ₁の上端との当接部に多少
の隙間がある個所があっても、第１油圧シリンダ２３
Ａ、第２油圧シリンダ２３Ｂおよび第３油圧シリンダ２
３Ｃの押圧力のバランスにより、この隙間は自動的に小
さくなり、上部配管材Ｐ₂端面および下部配管材Ｐ₁端面
が均一に密着する。

【００５８】（１６）誘導加熱装置８０の誘導加熱コイ
ル８１，８２を配管材Ｐ₁，Ｐ₂の当接部に向けて前進さ
せて一体化する。

【００５９】（１７）誘導加熱コイル８１，８２に図示
しない電源から通電して当接部を所定時間誘導加熱す
る。これにより当接部が拡散接合される。

【００６０】（１８）当接部の拡散接合が終了すると、
第１クランプ機構３０、第２クランプ機構４０、第３ク
ランプ機構７０および下部クランプ装置Ｇによる配管材
Ｐのクランプを解除して図示しない送り装置により接合
された配管材Ｐを下方に送り出す。

【００６１】（１９）接合された上部配管材Ｐ₂の上端
が下部ブロックＬの上方所定位置になると送りを停止
し、第３クランプ機構７０および下部クランプ装置Ｇに
より配管材Ｐをクランプする。

【００６２】この後、前記手順が繰り返されて所定長さ
の配管が得られる。

【００６３】このように、本発明の押圧装置Ｆを有する
竪型拡散接合装置Ａによれば、上部配管材Ｐ₂と下部配
管材Ｐ₁とを均一に密着させた状態で拡散接合がなされ
るので、均一な拡散接合がなされる。またそれにより、
接合部を所望強度となし得る。

【００６４】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、本実
施の形態における押圧装置では、３組の油圧シリンダは
１２０度の等間隔で配設されているが、厳密に１２０度
の等間隔でなくてもよく、多少の幅があってもよい。例
えば、１１０度〜１３０度の範囲で適宜角度に配設され
てもよい。例えば、第１油圧シリンダと第２油圧シリン
ダとの間隔が１１０度とされ、第２油圧シリンダと第３
油圧シリンダとの間隔が１３０度とされ、第３油圧シリ
ンダと第１油圧シリンダとの間隔が１２０度とされても
よい。また、油圧シリンダの数は、３組に限定されるも
のではなく、４組あるいは５組とされてもよい。なお、
油圧シリンダの数が多くなるほど、上部配管材の端面を
下部配管材の端面により均等に押圧させることができる
ようになるが、油圧シリンダの数が多くなると構成が複
雑となるので、油圧シリンダの数をあまり多くするのは
好ましくない。さらに、本実施の形態においては、接合
装置として竪型拡散接合装置とされているが、本発明の
適用は竪型拡散接合装置に限定されるものではなく、横
型拡散接合装置とされてもよく、また拡散接合装置に限
定されるものでもなく、各種の接合装置とできる。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
上部配管材の接合部を下部配管材の接合部に均一に押圧
させた状態で拡散接合できるので、接合部の品質および
接合強度が向上するという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押圧方法に適用される押圧装置の概念
図である。

【図２】本発明の一実施の形態の拡散接合装置の概略正
面図である。

【図３】図２のII-II線断面図である。

【図４】図２のIII-III線断面図である。

【図５】端面仕上げ加工装置の側面図である。

【図６】水平位置調整機構および傾斜調整機構の動作説
明図である。

【図７】従来の竪型拡散接合装置の上部機構の概略図で
ある。

【図８】配管を当接させた状態において当接しない個所
が生じている状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１昇降部材２油圧シリンダ２Ａ，２３Ａ第１油圧シリンダ２Ｂ，２３Ｂ第２油圧シリンダ２Ｃ，２３Ｃ第３油圧シリンダ１０上部ブロック本体（昇降部材）２０昇降・押圧機構３０第１クランプ機構４０第２クランプ機構Ａ竪型拡散接合装置Ｆ押圧装置Ｕ上部ブロックＬ下部ブロックＰ配管材Ｅ昇降装置（昇降手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上方から下方に向けて配管材が供給され
る配管材の拡散接合装置であって、前記拡散接合装置が
下部配管材を保持する下部ブロックと、上部配管材を保
持するとともにその保持している上部配管材を下部配管
材に押圧する上部ブロックとを備え、前記上部ブロックの昇降部材の上部配管材を保持する個
所の周囲に、３個以上の油圧シリンダを同一円周上に位
置するように配設してなることを特徴とする配管材の拡
散接合装置。
【請求項２】前記油圧シリンダの数が３個とされ、か
つ各油圧シリンダ相互の中心点に関する角度が１１０度
〜１３０度の範囲とされてなることを特徴とする請求項
１記載の配管材の拡散接合装置。
【請求項３】前記上部ブロックが、保持している上部
配管材の水平面における位置を調整する水平位置調整手
段を備えてなることを特徴とする請求項１記載の配管材
の拡散接合装置。
【請求項４】前記上部ブロックが、上側配管材の傾斜
を調整する傾斜調整手段を備えてなることを特徴とする
請求項１記載の配管材の拡散接合装置。
【請求項５】前記昇降部材が、外側部材と、前記外側
部材の内側に水平移動可能かつ傾斜調整可能に保持され
ている上部配管材を保持している内側部材とを備えてな
ることを特徴とする請求項１記載の配管材の拡散接合装
置。
【請求項６】前記水平位置調整手段が、前記外側部材
に水平移動可能に保持されている内側に前記内側部材を
保持している水平移動部材と、前記外側部材に螺進退可
能に装着されている第１駆動ねじ部材と、前記第１駆動
ねじ部材と９０度間隔で前記外側部材に螺進退可能に装
着されている第２駆動ねじ部材とを備え、前記第１駆動ねじ部材および／または第２駆動ねじ部材
による前記水平移動部材の駆動量を調整して前記内側部
材の水平位置を調整し、それにより上部配管材の水平位
置を調整することを特徴とする請求項３記載の配管材の
拡散接合装置。
【請求項７】前記傾斜調整手段が、前記水平移動部材
に回転可能に保持されている前記内側部材の外周に設け
られている鍔部材を支持している円筒部材と、前記円筒
部材と１２０度間隔を設けて同心円状に配設されている
前記内側部材の外周に設けられている鍔部材を支持して
いる円板カム部材と、前記円板カム部材を駆動する駆動
機構とを備え、前記駆動機構により円板カム部材の前記鍔部材を支持し
ている高さを調整することにより、内側部材に保持され
ている上部配管材の傾斜を調整することを特徴とする請
求項４記載の配管材の接合装置。
【請求項８】前記内側部材がその上部に配設された上
部クランプ手段と、その下部に配設された下部クランプ
手段とを備え、前記上部クランプ手段により上部配管材が所望の把持力
により把持され、前記下部クランプ手段により上部配管材の接合端部の変
形が防止されることを特徴とする請求項５または６記載
の配管材の拡散接合装置。
【請求項９】上部クランプ手段と下部クランプ手段と
の距離がクランプしている上部配管材の直径の３倍以上
とされてなることを特徴とする請求項８記載の配管材の
拡散接合装置。
【請求項１０】上部クランプ手段および下部クランプ
手段が、１２０度間隔で配設されてなる第１爪ブロッ
ク、第２爪ブロックおよび第３爪ブロックを有してなる
ことを特徴とする請求項８記載の配管材の拡散接合装
置。