JPS5927782A - 管内周溶接装置 - Google Patents
管内周溶接装置Info
- Publication number
- JPS5927782A JPS5927782A JP13573782A JP13573782A JPS5927782A JP S5927782 A JPS5927782 A JP S5927782A JP 13573782 A JP13573782 A JP 13573782A JP 13573782 A JP13573782 A JP 13573782A JP S5927782 A JPS5927782 A JP S5927782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide portion
- welding
- holder
- slider
- pipe material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
- B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
原子力発電設備に組み込まれた圧力容器や船舶における
貯槽或いはボイラ等のように、円筒状をなす部材の外周
壁に小径の管材を突設する場合、その断面構造を表す第
１図（ａ）に示すように母材１に穿設した貫通孔２に対
して管材３を差し込み、管材３に形成した開先部４をシ
ール溶接することが一般的となっている。通常、このシ
ール溶接は手溶接や半自動溶接で行われるが、最近では
溶接ロボットにより行われることも多くなっている。特
に、管材３の断面形状が円形ではなくて第１図中の■−
■矢視を表す第２図（ａ）或いは第２図（ｂ）に示すよ
うに、直線部分５と一定曲率Ｒ１、Ｒ２のコーナ部６と
を具えたものでは、溶接ロボットか手溶接に頼らざるを
得ない。
貯槽或いはボイラ等のように、円筒状をなす部材の外周
壁に小径の管材を突設する場合、その断面構造を表す第
１図（ａ）に示すように母材１に穿設した貫通孔２に対
して管材３を差し込み、管材３に形成した開先部４をシ
ール溶接することが一般的となっている。通常、このシ
ール溶接は手溶接や半自動溶接で行われるが、最近では
溶接ロボットにより行われることも多くなっている。特
に、管材３の断面形状が円形ではなくて第１図中の■−
■矢視を表す第２図（ａ）或いは第２図（ｂ）に示すよ
うに、直線部分５と一定曲率Ｒ１、Ｒ２のコーナ部６と
を具えたものでは、溶接ロボットか手溶接に頼らざるを
得ない。
しかし、従来の溶接ロボットは制御機器等を含めて装置
全体が非常に大きく、持ち運びに著しく不便であってし
かも極めて高価なものであり、小量生産の分野において
は普及させることが甚だ困難である。
全体が非常に大きく、持ち運びに著しく不便であってし
かも極めて高価なものであり、小量生産の分野において
は普及させることが甚だ困難である。
本発明はこのような観点から、以前出願した特願昭５７
−１２２８７号（自動溶接装置）を更に改善し、第２図
に示したような断面形状の管材を第１図に示したような
母材にシール溶接するに際し、溶接アークを正確に管材
の開先部に指向できる小型で安価な自動溶接装置を提供
することを目的とする。
−１２２８７号（自動溶接装置）を更に改善し、第２図
に示したような断面形状の管材を第１図に示したような
母材にシール溶接するに際し、溶接アークを正確に管材
の開先部に指向できる小型で安価な自動溶接装置を提供
することを目的とする。
この目的を達成する本発明の管内周溶接装置にかかる構
成は、直線部分と一定曲率のコーナ部とを有する環状の
被溶接部が内周面に形成された管材に固定され且つ前記
直線部分と平行な案内部が形成されたベースと、このベ
ースの前記案内部に沿って駆動し且つこの案内部と直角
な案内部が形成されたスライダと、このスライダの前記
案内部に沿って駆動し且つこの案内部及び前記ベースの
案内部と直角な案内部が形成された台車と、この台車の
前記案内部に沿って駆動し且つこの駆動方向と平行な軸
回りに駆動回転可能に前記台車に支持されたホルダと、
前記被溶接部と対向する溶接トーチが設けられると共に
前記管拐の内周面に当接する倣いローラが設けられ且つ
この倣いローラを常に前記管材の内周面に押圧する押圧
部材を介して前記ホルダに取り付けられたブラケットと
、このブラケットの溶接進行方向前方に突設されて前記
管材の内周面に当接し得るリミットスイッチと、溶接ア
ークの電圧を検出する電圧検出器と、前記リミットスイ
ッチからの信号により前記ホルダの駆動回転と前記スラ
イダ及び前記台車の駆動とを制御すると共に前記電圧検
出器からの信号により前記溶接アークの電圧が常に一定
となるように前記ホルダの駆動を制御する制御機器とを
具えたものである。
成は、直線部分と一定曲率のコーナ部とを有する環状の
被溶接部が内周面に形成された管材に固定され且つ前記
直線部分と平行な案内部が形成されたベースと、このベ
ースの前記案内部に沿って駆動し且つこの案内部と直角
な案内部が形成されたスライダと、このスライダの前記
案内部に沿って駆動し且つこの案内部及び前記ベースの
案内部と直角な案内部が形成された台車と、この台車の
前記案内部に沿って駆動し且つこの駆動方向と平行な軸
回りに駆動回転可能に前記台車に支持されたホルダと、
前記被溶接部と対向する溶接トーチが設けられると共に
前記管拐の内周面に当接する倣いローラが設けられ且つ
この倣いローラを常に前記管材の内周面に押圧する押圧
部材を介して前記ホルダに取り付けられたブラケットと
、このブラケットの溶接進行方向前方に突設されて前記
管材の内周面に当接し得るリミットスイッチと、溶接ア
ークの電圧を検出する電圧検出器と、前記リミットスイ
ッチからの信号により前記ホルダの駆動回転と前記スラ
イダ及び前記台車の駆動とを制御すると共に前記電圧検
出器からの信号により前記溶接アークの電圧が常に一定
となるように前記ホルダの駆動を制御する制御機器とを
具えたものである。
以下、本発明による管内周溶接装置の一実施例について
第３図〜第６図を参照しながら詳細に説明する。管材３
に対する本実施例の装着状態を表す第３図（ａ）及びそ
の平面形状を表す第３図（ｂ）に示すように、母材１の
貫通孔２に差し込まれた管材３のフランジ部７に固定さ
れるベース１１には管材３の直線部分５と平行な一対の
案内レール１２が設けられており、更にこれら案内レー
ル１２と平行な送りねじ軸１３が回転自在に取り付けら
れている。又、このベース１１には管材３を挾んで送り
ねじ軸１３と対向するように案内レール１２と平行な補
助レール１４が一対の連結アーム１５を介して支持され
ており、これら案内レール１２及び補助レール１４に両
端部が摺動自在に係合すると共に第一直線駆動モータ１
６に連結された前記送りねじ軸１３と螺合するスライダ
１７には、案内レール１２及び補助レール１４を跨ぐよ
うにこれらと直角な一対の案内レール１８が設けられ、
更にこれら案内レール１８と平行な送りねじ軸１９が回
転自在に取り付けられている。この案内レール１８に摺
動自在に係合すると共に第二直線駆動モータ２０に連結
された前記送りねじ軸１９と螺合する台車２１には、前
記案内レール１２、１８と直角な案内レール２２が突設
され、更に回転駆動モータ２３に連結された棒状をなす
ホルダ２４が支持板２５を介して前記案内レール２２と
平行な軸回りに駆動回転自在に支持されている。支持板
２５は案内レール２２に摺動自在に係合し、台車２１の
上端部に固定された第３直線駆動モータ２６の作動によ
り案内レール２２に沿って往復動するようになっている
。第３図（ａ）中のホルダ２４の下端部を拡大して表す
第４図（ａ）及びその底面形状を表す第４図（ｂ）に示
すように、ホルダ２４には管材３の内周面に当接する倣
いローラ２７を回転自在に支持するブラケット２８が圧
縮コイルばね２９を介して揺動可能に支持されており、
従ってこの圧縮コイルばね２９により倣いローラ２７が
常に管材３の内周壁に押圧されるような方向のばね力が
ブラケット２８に付勢される。ブラケット２８には送り
ねじ軸３０等からなるトーチ狙い位置調整装置３１を介
して溶接トーチ３２が取り付けられており、この溶接ト
ーチ３２には開先部４との間で溶接アーク３３を形成す
るタングステン電極３４が突設され、パワーケーブル３
５からの給電により溶接が行われるようになっている。
第３図〜第６図を参照しながら詳細に説明する。管材３
に対する本実施例の装着状態を表す第３図（ａ）及びそ
の平面形状を表す第３図（ｂ）に示すように、母材１の
貫通孔２に差し込まれた管材３のフランジ部７に固定さ
れるベース１１には管材３の直線部分５と平行な一対の
案内レール１２が設けられており、更にこれら案内レー
ル１２と平行な送りねじ軸１３が回転自在に取り付けら
れている。又、このベース１１には管材３を挾んで送り
ねじ軸１３と対向するように案内レール１２と平行な補
助レール１４が一対の連結アーム１５を介して支持され
ており、これら案内レール１２及び補助レール１４に両
端部が摺動自在に係合すると共に第一直線駆動モータ１
６に連結された前記送りねじ軸１３と螺合するスライダ
１７には、案内レール１２及び補助レール１４を跨ぐよ
うにこれらと直角な一対の案内レール１８が設けられ、
更にこれら案内レール１８と平行な送りねじ軸１９が回
転自在に取り付けられている。この案内レール１８に摺
動自在に係合すると共に第二直線駆動モータ２０に連結
された前記送りねじ軸１９と螺合する台車２１には、前
記案内レール１２、１８と直角な案内レール２２が突設
され、更に回転駆動モータ２３に連結された棒状をなす
ホルダ２４が支持板２５を介して前記案内レール２２と
平行な軸回りに駆動回転自在に支持されている。支持板
２５は案内レール２２に摺動自在に係合し、台車２１の
上端部に固定された第３直線駆動モータ２６の作動によ
り案内レール２２に沿って往復動するようになっている
。第３図（ａ）中のホルダ２４の下端部を拡大して表す
第４図（ａ）及びその底面形状を表す第４図（ｂ）に示
すように、ホルダ２４には管材３の内周面に当接する倣
いローラ２７を回転自在に支持するブラケット２８が圧
縮コイルばね２９を介して揺動可能に支持されており、
従ってこの圧縮コイルばね２９により倣いローラ２７が
常に管材３の内周壁に押圧されるような方向のばね力が
ブラケット２８に付勢される。ブラケット２８には送り
ねじ軸３０等からなるトーチ狙い位置調整装置３１を介
して溶接トーチ３２が取り付けられており、この溶接ト
ーチ３２には開先部４との間で溶接アーク３３を形成す
るタングステン電極３４が突設され、パワーケーブル３
５からの給電により溶接が行われるようになっている。
更に、このブラケット２８には当該ブラケット２８から
溶接進行方向前方に突出して管材３の内周壁に当接し得
るリミットスイッチ３６が設けられており、このリミッ
トスイッチ３６からの信号を受けて第一直線駆動モータ
１６及び第二直線駆動モータ２０及び回転駆動モータ２
３の作動を制御すると共に溶接アーク３３の電圧変化を
検知する図示しない電圧検出器からの信号を受けて第三
直線駆動モータ２６の作動を制御する図示しない制御機
器が設けられている。
溶接進行方向前方に突出して管材３の内周壁に当接し得
るリミットスイッチ３６が設けられており、このリミッ
トスイッチ３６からの信号を受けて第一直線駆動モータ
１６及び第二直線駆動モータ２０及び回転駆動モータ２
３の作動を制御すると共に溶接アーク３３の電圧変化を
検知する図示しない電圧検出器からの信号を受けて第三
直線駆動モータ２６の作動を制御する図示しない制御機
器が設けられている。
実際の溶接に当っては、コーナ部分６の曲率にほぼ対応
してホルダ２４の回転中心からタングステン電極３４の
先端及びリミットスイッチ３６の先端までの距離をトー
チ狙い位置調整装置３１によりそれぞれ調整し、本実施
例の作業原理を表す第５図に示すようにＳの位置から第
一直線駆動モータ１６を駆動して図中、左回りに溶接ト
ーチ３２を移動して行く。コーナ部分６に溶接トーチ３
２が達すると、リミットスイッチ３６が管材３の内周壁
に当接するため、制御機器は第一直線駆動モータ１６の
作動を停止すると共に第二直線駆動モータ２０及び回転
駆動モータ２３を作動させ、溶接進行方向を９０度変換
するが、第二直線駆動モータ２０は回転駆動モータ２３
の作動完了後に起動する。このようにして、第一直線駆
動モータ１６と第二直線駆動モータ１７とがコーナ部分
６を境として交互に作動すると共にコーナ部分６で回転
駆動モータ２３が作動し、開先部４の溶接が自動的に行
われる。なお、第２図（ａ）に示した断面形状の管材３
の場合には、第一直線駆動モータ１６か或いは第二直線
駆動モータ２０のうちのいずれか一方と回転駆動モータ
２３とを作動させれば良い。一方、開先部６は三次元倣
いの必要があるため、この開先部６の断面形状を表す第
６図に示すように、溶接トーチ３２の移動に伴ってこれ
を開先部６の位置に合わせて昇降させなければならない
。この場合、狙い位置がずれると、タングステン電極３
４と管材３との間に発生している溶接アーク３３の電圧
が変化するため、この電圧の変化を電圧検出器で検出し
、制御機器によって電圧が一定となるように第三直線駆
動モータ２６を作動するようにしており、これによって
狙い位置の補正が自動的になされる。
してホルダ２４の回転中心からタングステン電極３４の
先端及びリミットスイッチ３６の先端までの距離をトー
チ狙い位置調整装置３１によりそれぞれ調整し、本実施
例の作業原理を表す第５図に示すようにＳの位置から第
一直線駆動モータ１６を駆動して図中、左回りに溶接ト
ーチ３２を移動して行く。コーナ部分６に溶接トーチ３
２が達すると、リミットスイッチ３６が管材３の内周壁
に当接するため、制御機器は第一直線駆動モータ１６の
作動を停止すると共に第二直線駆動モータ２０及び回転
駆動モータ２３を作動させ、溶接進行方向を９０度変換
するが、第二直線駆動モータ２０は回転駆動モータ２３
の作動完了後に起動する。このようにして、第一直線駆
動モータ１６と第二直線駆動モータ１７とがコーナ部分
６を境として交互に作動すると共にコーナ部分６で回転
駆動モータ２３が作動し、開先部４の溶接が自動的に行
われる。なお、第２図（ａ）に示した断面形状の管材３
の場合には、第一直線駆動モータ１６か或いは第二直線
駆動モータ２０のうちのいずれか一方と回転駆動モータ
２３とを作動させれば良い。一方、開先部６は三次元倣
いの必要があるため、この開先部６の断面形状を表す第
６図に示すように、溶接トーチ３２の移動に伴ってこれ
を開先部６の位置に合わせて昇降させなければならない
。この場合、狙い位置がずれると、タングステン電極３
４と管材３との間に発生している溶接アーク３３の電圧
が変化するため、この電圧の変化を電圧検出器で検出し
、制御機器によって電圧が一定となるように第三直線駆
動モータ２６を作動するようにしており、これによって
狙い位置の補正が自動的になされる。
このように本発明の管内周溶接装置によると、ベースを
管材に着脱自在として直線部分と一定曲率のコーナ部分
とを開先部に具えた管材の三次元シール溶接を自動的に
行うことが可能であり、従来の溶接ロボットと比較して
著しく小型軽量化ができ、しかも安価である。
管材に着脱自在として直線部分と一定曲率のコーナ部分
とを開先部に具えた管材の三次元シール溶接を自動的に
行うことが可能であり、従来の溶接ロボットと比較して
著しく小型軽量化ができ、しかも安価である。
第１図は本発明の作業対象となる被溶接部材の構造を表
す断面図、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１図中の
■−■矢視断面図、第３図（ａ）は本発明による管内周
溶接装置の一実施例の構造を表す正面図、第３図（ｂ）
はその平面図、第４図（ａ）は第３図（ａ）中の溶接ト
ーチの部分の拡大図、第４図（ｂ）はその底面図、第５
図は本実施例による溶接トーチの移動原理を表す作業概
念図、第６図は溶接トーチの狙い位置を説明する作業概
念図であり、図中の符号で ３は管材、 ４は開先部、 ５は直線部分、 ６はコーナ部分、 １１はベース、 １２、１８、２２は案内レール、 １６は第一直線駆動モータ、 １７はスライダ、 ２０は第二直線駆動モータ、 ２１は台車、 ２３は回転駆動モータ、 ２４はホルダ、 ２５は支持板、 ２６は第三直線駆動モータ、 ２７は倣いローラ、 ２８はブラケット、 ２９は圧縮コイルばね、 ３２は溶接トーチ、 ３３は溶接アーク、 ３６はリミットスイッチである。
す断面図、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１図中の
■−■矢視断面図、第３図（ａ）は本発明による管内周
溶接装置の一実施例の構造を表す正面図、第３図（ｂ）
はその平面図、第４図（ａ）は第３図（ａ）中の溶接ト
ーチの部分の拡大図、第４図（ｂ）はその底面図、第５
図は本実施例による溶接トーチの移動原理を表す作業概
念図、第６図は溶接トーチの狙い位置を説明する作業概
念図であり、図中の符号で ３は管材、 ４は開先部、 ５は直線部分、 ６はコーナ部分、 １１はベース、 １２、１８、２２は案内レール、 １６は第一直線駆動モータ、 １７はスライダ、 ２０は第二直線駆動モータ、 ２１は台車、 ２３は回転駆動モータ、 ２４はホルダ、 ２５は支持板、 ２６は第三直線駆動モータ、 ２７は倣いローラ、 ２８はブラケット、 ２９は圧縮コイルばね、 ３２は溶接トーチ、 ３３は溶接アーク、 ３６はリミットスイッチである。
Claims (1)
- 直線部分と一定曲率のコーナ部とを有する環状の被溶接
部が内周面に形成された管材に固定され且つ前記直線部
分と平行な案内部が形成されたベースと、このベースの
前記案内部に沿って駆動し且つこの案内部と直角な案内
部が形成されたスライダと、このスライダの前記案内部
に沿って駆動し且つこの案内部及び前記ベースの案内部
と直角な案内部が形成された台車と、この台車の前記案
内部に沿って駆動し且つこの駆動方向と平行な軸回りに
駆動回転可能に前記台車に支持されたホルダと、前記被
溶接部と対向する溶接トーチが設けられると共に前記管
材の内周面に当接する倣いローラが設けられ且つこの倣
いローラを常に前記管材の内周面に押圧する押圧部材を
介して前記ホルダに取り付けられたブラケットと、この
ブラケットの溶接進行方向前方に突設されて前記管材の
内周面に当接し得るリミットスイッチと、溶接アークの
電圧を検出する電圧検出器と、前記リミットスイッチか
らの信号により前記ホルダの駆動回転と前記スライダ及
び前記台車の駆動とを制御すると共に前記電圧検出器か
らの信号により前記溶接アークの電圧が常に一定となる
ように前記ホルダの駆動を制御する制御機器とを具えた
管内周溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13573782A JPS5927782A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 管内周溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13573782A JPS5927782A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 管内周溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927782A true JPS5927782A (ja) | 1984-02-14 |
Family
ID=15158687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13573782A Pending JPS5927782A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 管内周溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927782A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0168830U (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-08 | ||
| JPH0440742U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-07 | ||
| JP2007253196A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Ihi Corp | 管端シール溶接方法および管端シール溶接装置 |
| CN109865929A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-11 | 中国航空制造技术研究院 | 一种箱体结构回型焊缝的电子束焊接方法 |
-
1982
- 1982-08-05 JP JP13573782A patent/JPS5927782A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0168830U (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-08 | ||
| JPH0440742U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-07 | ||
| JP2007253196A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Ihi Corp | 管端シール溶接方法および管端シール溶接装置 |
| CN109865929A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-11 | 中国航空制造技术研究院 | 一种箱体结构回型焊缝的电子束焊接方法 |
| CN109865929B (zh) * | 2019-02-28 | 2022-04-29 | 中国航空制造技术研究院 | 一种箱体结构回型焊缝的电子束焊接方法 |
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