JPS6293071A - パイプの切断方法 - Google Patents
パイプの切断方法Info
- Publication number
- JPS6293071A JPS6293071A JP23198985A JP23198985A JPS6293071A JP S6293071 A JPS6293071 A JP S6293071A JP 23198985 A JP23198985 A JP 23198985A JP 23198985 A JP23198985 A JP 23198985A JP S6293071 A JPS6293071 A JP S6293071A
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- JP
- Japan
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- cutting
- pipe
- main pipe
- data
- branch pipe
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- Pending
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- 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】
（産業上の利用分野）
この発明は、主管と枝管とが互いに交差するパイプ相貫
部を切断するための切断方法に関するものである。
部を切断するための切断方法に関するものである。
（従来の技術）
パイプ相貫部の切断方法の従来例としては、例えば特開
昭５９−２１２１６８号公報に記載された方法を挙げる
ことができる。この切断方法においては、例えば主管を
切断する場合には、主管の母線と平行なｘ−ｙ直交座標
平面上に主管と枝管との相貫線を展開し、主管の母線と
平行なＹ軸方向に対しては切断トーチの位置を制御し、
一方母線と直交するＸ軸方向に対しては、切断される主
管の軸心回りの回転位置を制御することにより相貫部の
切断を行なうのである。
昭５９−２１２１６８号公報に記載された方法を挙げる
ことができる。この切断方法においては、例えば主管を
切断する場合には、主管の母線と平行なｘ−ｙ直交座標
平面上に主管と枝管との相貫線を展開し、主管の母線と
平行なＹ軸方向に対しては切断トーチの位置を制御し、
一方母線と直交するＸ軸方向に対しては、切断される主
管の軸心回りの回転位置を制御することにより相貫部の
切断を行なうのである。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで上記した従来の切断方法では、切断されるパイ
プを回転させる必要がある訳であるが、このようにパイ
プを回転させることにより、次のような不具合が生じる
。それは、パイプ端部を通常の回転冶具で把持して回転
駆動をする場合には、パイプの軸心と冶具の回転中心と
を一致させるセント作業に多大の手数を要するというこ
とであり、一方大径パイブ用にターニングローラを使用
する場合には、上記セット作業は容易になるものの、ロ
ーラとパイプとの間の滑り等に起因して、回転速度や回
転角度の正確な制御が困難となり、高精度な切断作業が
行なえないということである。
プを回転させる必要がある訳であるが、このようにパイ
プを回転させることにより、次のような不具合が生じる
。それは、パイプ端部を通常の回転冶具で把持して回転
駆動をする場合には、パイプの軸心と冶具の回転中心と
を一致させるセント作業に多大の手数を要するというこ
とであり、一方大径パイブ用にターニングローラを使用
する場合には、上記セット作業は容易になるものの、ロ
ーラとパイプとの間の滑り等に起因して、回転速度や回
転角度の正確な制御が困難となり、高精度な切断作業が
行なえないということである。
そこでティーチング・プレイハック方式のロボ、７トを
用いて上記のような相貫部の切断を行なうことが考えら
れるが、相貫線が複雑な曲線をしているため、教示すべ
き点が著しく多くなり、教示に多大の手数を要すること
になるので、この方法も実用的な方法であるとはいえな
い。
用いて上記のような相貫部の切断を行なうことが考えら
れるが、相貫線が複雑な曲線をしているため、教示すべ
き点が著しく多くなり、教示に多大の手数を要すること
になるので、この方法も実用的な方法であるとはいえな
い。
この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、七ノド作業を容易に行な
うことができ、しかも大径なパイプであっても相方部を
高精度に切断することのできるパイプの切断方法を提供
することにある。
たものであって、その目的は、七ノド作業を容易に行な
うことができ、しかも大径なパイプであっても相方部を
高精度に切断することのできるパイプの切断方法を提供
することにある。
（問題点を解決するための手段）
そこでこの発明のパイプの切断方法においては、主管１
と枝管２とが互いに交差するバイブ相貫部を切断する切
断方法において、主管径Ｄ、枝管径ｄ、両管１．２の交
差角度δ、両管１．２の軸心間の距離ｅをそれぞれ入力
し、これらに基づいて、枝管２中心軸の軸心回りの所定
角度θ毎に、相貫線の軌跡を直交座標系上で求めてＸ、
Ｙ、Ｚの各軸について座標データを作成し、このデータ
をロボットのポイントデータに変換し、このポイントデ
ータに基づいてアーム４に取着した切断トーチ５の火口
１３を移動させるようにしである。
と枝管２とが互いに交差するバイブ相貫部を切断する切
断方法において、主管径Ｄ、枝管径ｄ、両管１．２の交
差角度δ、両管１．２の軸心間の距離ｅをそれぞれ入力
し、これらに基づいて、枝管２中心軸の軸心回りの所定
角度θ毎に、相貫線の軌跡を直交座標系上で求めてＸ、
Ｙ、Ｚの各軸について座標データを作成し、このデータ
をロボットのポイントデータに変換し、このポイントデ
ータに基づいてアーム４に取着した切断トーチ５の火口
１３を移動させるようにしである。
（作用）
上記した切断方法においては、切断トーチ５の火口１３
は、主管１の表面番ご沿って、相貫線の軌跡に従って移
動され、これにより相貫部の切断を行なうことになる。
は、主管１の表面番ご沿って、相貫線の軌跡に従って移
動され、これにより相貫部の切断を行なうことになる。
このため従来のように、主管１を回転駆動する必要はな
く、主管１を所定の位置に載置するだけで切断を行なう
ことが可能となり、セント作業の容易化と、高精度な切
断とを行なうことが可能となる。
く、主管１を所定の位置に載置するだけで切断を行なう
ことが可能となり、セント作業の容易化と、高精度な切
断とを行なうことが可能となる。
（実施例）
次にこの発明のパイプの切断方法の具体的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず第１図ないし第３図に基づいて、相貫曲線の演算方
法について説明するが、この場合、以下に説明するよう
なｘ−ｙ−ｚの直交座標系を使用する。すなわち、まず
主管１の軸心をＹ軸とすると共に、枝管２の軸心を含む
平面のうち、上記Ｙ軸と平行な平面から見た場合のＹ軸
と枝管２の軸心との交差点０を原点とする。そしてＹ軸
を含む平面のうち、上記枝管２の軸心と平行な平面、内
において、上記原点○からＹ軸と直交して延びる軸をＹ
軸とする。また上記原点Ｏから、上記Ｙ軸とＹ軸とに共
に直交して延びる軸をＹ軸とするのである。そして主管
１の外径をＤ、枝管２の外径をｄ、主管１と枝管２との
交差角、この場合には直交状態からのずれ角度をδ（第
１図）、主管１の軸心と枝管２の軸心とのＸ方向への偏
位量をｅ（第３＠）、主管１の肉厚をｔとそれぞれした
場合、相貫曲線は、ＸＹ平面上における枝管２の軸心回
りにおいて、Ｙ軸からの変位角度θを関数にして、以下
の式で与えられる。
法について説明するが、この場合、以下に説明するよう
なｘ−ｙ−ｚの直交座標系を使用する。すなわち、まず
主管１の軸心をＹ軸とすると共に、枝管２の軸心を含む
平面のうち、上記Ｙ軸と平行な平面から見た場合のＹ軸
と枝管２の軸心との交差点０を原点とする。そしてＹ軸
を含む平面のうち、上記枝管２の軸心と平行な平面、内
において、上記原点○からＹ軸と直交して延びる軸をＹ
軸とする。また上記原点Ｏから、上記Ｙ軸とＹ軸とに共
に直交して延びる軸をＹ軸とするのである。そして主管
１の外径をＤ、枝管２の外径をｄ、主管１と枝管２との
交差角、この場合には直交状態からのずれ角度をδ（第
１図）、主管１の軸心と枝管２の軸心とのＸ方向への偏
位量をｅ（第３＠）、主管１の肉厚をｔとそれぞれした
場合、相貫曲線は、ＸＹ平面上における枝管２の軸心回
りにおいて、Ｙ軸からの変位角度θを関数にして、以下
の式で与えられる。
Ｘ” （ｄ／２）−ｓｉｎθ
Ｙ＝ （１／ ｃｏｓδ）・（ｄ／２Ｌｃｏｓθ＋ ｔ
ａｎδ・なお主管１の直径りが、その板厚ｔに比較して
充分大きいときには、上記Ｙ軸に関する式中のｔを無視
することが可能である。
ａｎδ・なお主管１の直径りが、その板厚ｔに比較して
充分大きいときには、上記Ｙ軸に関する式中のｔを無視
することが可能である。
また開先切断を行なう場合には、上記によって求めたｘ
、ｙ、ｚを基に、主管１の板厚ｔと開先角度βとを加え
て、以下のモデルで相貫線の演算を行なう。
、ｙ、ｚを基に、主管１の板厚ｔと開先角度βとを加え
て、以下のモデルで相貫線の演算を行なう。
ｘ＝Ｘ＋ （ｚ−Ｚ）、ｔａｎδ・ｓｉｎθｚ ＝ Ｚ
＋ （−ｂ ＋ ｒ ） ／ ａｙ＝Ｙ＋ （ｘ−Ｘ
）／ ｔａｎθ 但し、θ＝０、πのときｙ ＝Ｙ＋ｔ−ｊａｎδθ−π
／２．３π／２のときｙ＝。
＋ （−ｂ ＋ ｒ ） ／ ａｙ＝Ｙ＋ （ｘ−Ｘ
）／ ｔａｎθ 但し、θ＝０、πのときｙ ＝Ｙ＋ｔ−ｊａｎδθ−π
／２．３π／２のときｙ＝。
また上式において、
ａ＝１＋（ｔａｎδ・ｓｉｎθ）
ｂ＝ｚ＋Ｘ１ ｔａｎδφｓｉｎθ
である。
そして上記のような相貫曲線を表す式に基づいＺて、相
貫曲線の座標データを作成する。これは上記憶パラメー
タを与え、上記枝管２の軸心回りの変位角度θを所定の
角度毎に変化させ、つまり相貫曲線を実用上充分な精度
が保てる程度の間隔に分割して、各位置の座標データを
求めるのである第４図には切断装置の概略構成を示すが
、図において、３はロボット本体であり、このロボット
本体３に支持されたアーム４の先端部に切断トーチ５が
取着されている。この切断トーチ５の火口１３によって
主管１の相貫部が切断される訳であるが、主管１の位置
は位置決め冶具６によって定められている。また上記ロ
ボット本体３には、該本体３の作動を制御するためのロ
ボットコントローラ７が接続されており、ロボットコン
トローラ７にはさらに制御部８が接続されている。この
制御部８は、上記主管ｌの直径り等の各種パラメータを
入力するための入力部９と、入力部９がら入力されたパ
ラメータに基づいてポイントデータを演算するための演
算処理部１ｏと、ポイントデータ等を記憶するための外
部記憶装置１１と、演算処理部１０とロボットコントロ
ーラ７との間を接続する入出力装置１２とを有するもの
である。そして上記演算処理部１０においては、入力部
９から入力されたパラメータに基づいて上記各式より。
貫曲線の座標データを作成する。これは上記憶パラメー
タを与え、上記枝管２の軸心回りの変位角度θを所定の
角度毎に変化させ、つまり相貫曲線を実用上充分な精度
が保てる程度の間隔に分割して、各位置の座標データを
求めるのである第４図には切断装置の概略構成を示すが
、図において、３はロボット本体であり、このロボット
本体３に支持されたアーム４の先端部に切断トーチ５が
取着されている。この切断トーチ５の火口１３によって
主管１の相貫部が切断される訳であるが、主管１の位置
は位置決め冶具６によって定められている。また上記ロ
ボット本体３には、該本体３の作動を制御するためのロ
ボットコントローラ７が接続されており、ロボットコン
トローラ７にはさらに制御部８が接続されている。この
制御部８は、上記主管ｌの直径り等の各種パラメータを
入力するための入力部９と、入力部９がら入力されたパ
ラメータに基づいてポイントデータを演算するための演
算処理部１ｏと、ポイントデータ等を記憶するための外
部記憶装置１１と、演算処理部１０とロボットコントロ
ーラ７との間を接続する入出力装置１２とを有するもの
である。そして上記演算処理部１０においては、入力部
９から入力されたパラメータに基づいて上記各式より。
相貫１部の座標データを演算すると共に、さらにこ
の座標データと主管１の設置位置とから、ロボ。
の座標データと主管１の設置位置とから、ロボ。
トに対するポイントデータ、つまり実際に切断トーチ５
の火口１３が切断すべき位置についてのデータを演算す
るのである。
の火口１３が切断すべき位置についてのデータを演算す
るのである。
次に第５図に示すフロチャートに基づいて、主管１を切
断する場合の手順についで説明する。まずステップＳ１
において上記入力部９がら、主管１の直径Ｄ、枝管２の
直径ｄ等の必要なパラメータを入力すると共に、ステッ
プｓ２においてこれら入力値をチェックする。そしてス
テップｓ３において上記式に基づいて、所定のピンチθ
毎に、開先切断を行なわない場合にはｘ、ｙ、ｚを、ま
た開先切断を行なう場合には、Ｘ％ ７％ Ｚをそれぞ
れ演算することによって相貫部の座標データを求める。
断する場合の手順についで説明する。まずステップＳ１
において上記入力部９がら、主管１の直径Ｄ、枝管２の
直径ｄ等の必要なパラメータを入力すると共に、ステッ
プｓ２においてこれら入力値をチェックする。そしてス
テップｓ３において上記式に基づいて、所定のピンチθ
毎に、開先切断を行なわない場合にはｘ、ｙ、ｚを、ま
た開先切断を行なう場合には、Ｘ％ ７％ Ｚをそれぞ
れ演算することによって相貫部の座標データを求める。
次いでロボットに対する相対位置、すなわちロボットに
対する前記Ｘ−Ｙ平面上における枝管２の軸心位置く第
３図）を、ステップｓ４にて入力すると共に、これに基
づいてステップＳ５にて上記相貫部の座標データをロボ
ットのポイントデータに変換する。その後、ディスプレ
ー上にポイントデータを表示したり（ステップＳ６）、
上記データのプリントアウトを行なう （ステップＳ７
）。そしてステップＳ８において、上記入力部９あるい
は他の部分から切断速度等の切断条件の入力を行ない、
上記火口１３をポイントデータに従って移動させ切断作
業を開始する（ステップＳ９）。この場合、上記各ポイ
ント間を直線で補間しながら切断を行なう訳であるから
、上記分割ピッチ〇を相貫部の寸法に応じて適宜選択す
ることによって、実用上充分な精度での切断が行なえる
ことになる。そして一連の・切断を行なった後、切断作
業を終了する（ステップ５１０）。
対する前記Ｘ−Ｙ平面上における枝管２の軸心位置く第
３図）を、ステップｓ４にて入力すると共に、これに基
づいてステップＳ５にて上記相貫部の座標データをロボ
ットのポイントデータに変換する。その後、ディスプレ
ー上にポイントデータを表示したり（ステップＳ６）、
上記データのプリントアウトを行なう （ステップＳ７
）。そしてステップＳ８において、上記入力部９あるい
は他の部分から切断速度等の切断条件の入力を行ない、
上記火口１３をポイントデータに従って移動させ切断作
業を開始する（ステップＳ９）。この場合、上記各ポイ
ント間を直線で補間しながら切断を行なう訳であるから
、上記分割ピッチ〇を相貫部の寸法に応じて適宜選択す
ることによって、実用上充分な精度での切断が行なえる
ことになる。そして一連の・切断を行なった後、切断作
業を終了する（ステップ５１０）。
上記した切断方法によれば、従来のように主管１を回転
駆動する必要がなく、主管ｌを位置決め冶具６上に載置
するだけでよいため、セット作業は容易なものとなる。
駆動する必要がなく、主管ｌを位置決め冶具６上に載置
するだけでよいため、セット作業は容易なものとなる。
また主管１の直径りや相貫部の寸法が大きくなった場合
にでも、上記分割ピッチを適当に選択すれば、高い切断
精度を得るこ −とが可能である。
にでも、上記分割ピッチを適当に選択すれば、高い切断
精度を得るこ −とが可能である。
なお上記切断方法においては、相貫部の座標データをロ
ボット側のポイントデータに交換する作業を、オンライ
ンリアルタイムにて処理する例を示したが、予めオフラ
インの計算機で演算を行なってデータを作成しておき、
このデータを転送するようにしたり、あるいは上記デー
タをフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶させておく
ことも可能であり、このように実施する場合には、複数
台のロボットに、同時に同じ作業を行なわせることが可
能となる。
ボット側のポイントデータに交換する作業を、オンライ
ンリアルタイムにて処理する例を示したが、予めオフラ
インの計算機で演算を行なってデータを作成しておき、
このデータを転送するようにしたり、あるいは上記デー
タをフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶させておく
ことも可能であり、このように実施する場合には、複数
台のロボットに、同時に同じ作業を行なわせることが可
能となる。
（発明の効果）
この発明のパイプの切断方法においては、上記のように
切断トーチは、主管の表面に沿って、相貫線の軌跡に従
って駆動され、これにより相貫部の切断を行なうことに
なるＪＲであり、このため従来のように、主管を回転駆
動する必要はなく、主管を所定の位置に載置するだけで
切断を行なうことが司能となる。そのためセント作業の
容易化と、高精度な切断とを行なうことが可能となる。
切断トーチは、主管の表面に沿って、相貫線の軌跡に従
って駆動され、これにより相貫部の切断を行なうことに
なるＪＲであり、このため従来のように、主管を回転駆
動する必要はなく、主管を所定の位置に載置するだけで
切断を行なうことが司能となる。そのためセント作業の
容易化と、高精度な切断とを行なうことが可能となる。
第１図ないし第３図はパイプ相貫部を説明するための図
で、第１図は正面図、第２図は側面図、第３図は平面図
、第４図は切断装置の全体構成の説明図、第５図は作動
経過を示すフローチャート図である。 ■・・・主管、２・・・枝管、３・・・ロボット本体、
４・・・アーム、５・・・切断トーチ、Ｄ・・・主管径
、ｄ・・・枝管経、δ・・・交差角、ｅ・・・偏心量。 特許出願人 ダイキン工業株式会社第１図
第２図 第３図 １ 、×
で、第１図は正面図、第２図は側面図、第３図は平面図
、第４図は切断装置の全体構成の説明図、第５図は作動
経過を示すフローチャート図である。 ■・・・主管、２・・・枝管、３・・・ロボット本体、
４・・・アーム、５・・・切断トーチ、Ｄ・・・主管径
、ｄ・・・枝管経、δ・・・交差角、ｅ・・・偏心量。 特許出願人 ダイキン工業株式会社第１図
第２図 第３図 １ 、×
Claims (1)
- １、主管（１）と枝管（２）とが互いに交差するパイプ
相貫部を切断する切断方法において、主管径（Ｄ）、枝
管径（ｄ）、両管（１）（２）の交差角度（δ）、両管
（１）（２）の軸心間の距離（ｅ）をそれぞれ入力し、
これらに基づいて、枝管（２）中心軸の軸心回りの所定
角度（θ）毎に、相貫線の軌跡を直交座標系上で求めて
Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸について座標データを作成し、このデ
ータをロボットのポイントデータに変換し、このポイン
トデータに基づいてアーム（４）に取着した切断トーチ
（５）の火口（１３）を移動させることを特徴とするパ
イプの切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23198985A JPS6293071A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | パイプの切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23198985A JPS6293071A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | パイプの切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293071A true JPS6293071A (ja) | 1987-04-28 |
Family
ID=16932196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23198985A Pending JPS6293071A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | パイプの切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6293071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3137431A1 (fr) * | 2022-06-30 | 2024-01-05 | Naval Group | Procédé de piquage de tubes |
-
1985
- 1985-10-17 JP JP23198985A patent/JPS6293071A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3137431A1 (fr) * | 2022-06-30 | 2024-01-05 | Naval Group | Procédé de piquage de tubes |
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