JPH08116613A - 管フランジ組立装置及び管フランジ組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】作業者の負担を軽減するとともに、正確に位置
合わせができ、段取り時間を短縮することができる管フ
ランジ組立装置を提供すること。 【構成】パイプＰとパイプＰ両端にそれぞれ第１、第２
フランジＦ１，Ｆ２を取り付けることにより管フランジ
Ｑを組立てる管フランジ組立装置において、パイプＰの
軸方向に移動自在でパイプＰの一端近傍を高さ調節自在
に支持する第１パイプ受け台４０と、パイプＰの軸方向
に移動自在でパイプＰの他端近傍を高さ調節自在に支持
する第２パイプ受け台５０と、フランジＦ１をその軸心
を鉛直方向とパイプＰの軸方向とに変換可能に保持する
第１フランジ保持機構２０と、パイプＰの軸方向に移動
自在でフランジＦ２をその軸心を鉛直方向とパイプＰの
軸方向とに変換可能に保持する第２フランジ保持機構３
０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力開閉機器等の配管
容器として用いられる管フランジをパイプとこのパイプ
両端にフランジを取り付けることによって組み立てる管
フランジ組立装置と管フランジ組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３はパイプとこのパイプの両端にフラ
ンジを取り付けることによって組み立てた管フランジＱ
を示す斜視図である。図４はこのような管フランジＱを
組み立てる従来の組立装置の側面図である。なお、図中
Ｐはパイプ、Ｆ１，Ｆ２はフランジを示している。

【０００３】管フランジ組立装置は、床面上に設置され
たベース１と、このベース１上に設けられた一対のブラ
ケット２，３と、ベース１上であってブラケット２，３
に挟まれた位置に配置されたリフタ台車４とを備えてい
る。ブラケット２，３にはそれぞれフランジＦ１，Ｆ２
を保持する固定ピン２ａ，３ａが設けられている。固定
ピン２ａ，３ａの軸心はそれぞれ水平に設けられてお
り、この固定ピン２ａ，３ａにフランジＦ１，Ｆ２をそ
れぞれ正確に取り付けることによりフランジＦ１，Ｆ２
の軸心も水平となる。なお、ブラケット２はベース１に
固定されており、ブラケット３はベース１上を図中矢印
Ｘ方向に手動にてスライド移動自在に設けられている。
また、リフタ台車４はベース１上を水平方向である図中
矢印Ｘ方向に手動にてスライド移動自在に設けられてお
り、パイプＰを鉛直方向である図中矢印Ｙ方向に上下自
在に載置することが可能である。

【０００４】このように構成された従来の管フランジ組
立装置を用いて次のようにして管フランジＱを組み立て
る。すなわち、作業者（不図示）はフランジＦ１をその
軸心を水平にしてブラケット２の固定ピン２ａに固定
し、同様にしてフランジＦ２をブラケット３の固定ピン
３ａに固定する。また、ブラケット３の位置を調整する
ことによりブラケット２，３の間を十分開けた後、パイ
プＰをリフタ台車４上にその軸心を水平にして載置す
る。

【０００５】次にリフタ台車４を図中左方向に移動さ
せ、フランジＦ１の近傍にパイプＰの図中左端Ｐａを近
付ける。作業者はリフタ台車４のリフト機構（不図示）
を操作し、図中矢印Ｙ方向に上下動作させてフランジＦ
１にパイプＰの左端部Ｐａの高さ位置を合わせて挿入す
る。一方、フランジＦ２を保持したブラケット３を図中
左方向にスライド移動させてフランジＦ２をパイプＰの
右端部Ｐｂに挿入して組み立てを終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の組
立方法を行う管フランジ組立装置にあっては次のような
問題があった。管フランジＱを組み立てるにはフランジ
Ｆ１，Ｆ２をその軸心が水平となっている固定ピン２
ａ，３ａに正確に取り付ける必要がある。すなわち、フ
ランジＦ１，Ｆ２の軸心を固定ピン２ａ，３ａの軸心を
一致させるように取り付ける必要があるために、作業者
がフランジＦ１，Ｆ２の軸心を水平に保ったまま、固定
ピン２ａ，３ａの一番奥に当接するまで挿入するように
していた。しかしながらフランジＦ１，Ｆ２は通常金属
材製であるため重量があり、作業者がフランジＦ１，Ｆ
２の軸心を水平に保って運搬、セットするのは困難であ
った。また、フランジＦ１，Ｆ２を正確に固定ピン２
ａ，３ａにセットされたかどうかを判断するためにはフ
ランジＦ１，Ｆ２の底面が固定ピン２ａ，３ａの一番奥
に当接したか否かを見なければならず、フランジＦ１，
Ｆ２が固定されていない状態では作業者の負担が大きく
なるという問題があった。

【０００７】また、パイプＰの端部とブラケット２，３
に保持されたフランジＦ１，Ｆ２との高さの位置合わせ
を行う際に、フランジＦ１の内面の高さとフランジＦ２
の内面の高さとが微妙に違うと、パイプＰへのフランジ
Ｆ１，Ｆ２の嵌合が円滑に行えないという問題もあっ
た。

【０００８】このため、パイプＰやフランジＦ１，Ｆ２
の取付時間が長くなり、パイプやフランジの種類が変わ
ると段取り時間に時間を要するという問題があった。そ
こで本発明は、作業者の負担を軽減するとともに、正確
な位置合わせにより円滑な嵌合ができ、またパイプやフ
ランジの種類が変わった際の段取り時間を短縮すること
ができる管フランジ組立装置及び管フランジ組立方法を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は、パイプとこのパイプ両端に
それぞれ第１、第２フランジを取り付けることにより管
フランジを組立てる管フランジ組立装置において、ベー
スと、このベースに前記パイプの軸方向に移動自在に取
り付けられ上記パイプの一端近傍を高さ調節自在に支持
する第１パイプ支持手段と、前記ベースに前記パイプの
軸方向に移動自在に取り付けられ上記パイプの他端近傍
を高さ調節自在に支持する第２パイプ支持手段と、前記
ベースに取り付けられ前記フランジをその軸心を鉛直方
向と前記パイプの軸方向とに変換可能に保持する第１フ
ランジ保持手段と、前記ベースに前記パイプの軸方向に
移動自在に取り付けられ前記フランジをその軸心を鉛直
方向と前記パイプの軸方向とに変換可能に保持する第２
フランジ保持手段とを備えるようにした。

【００１０】一方、パイプとこのパイプ両端にそれぞれ
第１、第２フランジを取り付けることにより管フランジ
を組立てる管フランジ組立方法において、前記第１フラ
ンジをその軸心線を鉛直方向にして保持してから水平方
向に変換する第１フランジ保持工程と、前記第２フラン
ジの軸心線を鉛直方向にして保持してから水平方向に変
換する第２フランジ保持工程と、前記パイプの軸心線を
水平に保持するパイプ保持工程と、前記パイプの一端に
第１フランジを嵌合し、上記パイプの他端に第２フラン
ジを嵌合する組立工程とを具備するようにした。

【００１１】また、前記組立工程は、前記第１フランジ
と前記パイプの一端とを近接させる工程と、前記パイプ
の一端の高さを決める工程と、前記第２フランジと前記
パイプの他端とを近接させる工程と、前記パイプの他端
の高さを決める工程と、前記第１フランジを前記パイプ
の一端に嵌合し、前記第２フランジを上記パイプの他端
に嵌合する工程とを具備することが好ましい。

【００１２】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。パイプとこのパイプ両端にそれぞれ第１、第２フラ
ンジを取り付けることにより管フランジを組立てる管フ
ランジ組立装置において、パイプの軸方向に移動自在に
設けられパイプの一端近傍を高さ自在に支持する第１パ
イプ支持手段と、同様に設けられパイプの他端近傍を高
さ自在に支持する第２パイプ支持手段を備えるようにし
た。このため、一端と他端とを異なる高さにしてパイプ
を支持できるため、パイプの両端を第１フランジと第２
フランジとに合わせて個別に高さ方向の位置ずれを補正
することができる。

【００１３】また、第１フランジ保持手段及び第２フラ
ンジ保持手段は第１及び第２フランジをその軸心を鉛直
方向とパイプの軸方向とに変換可能に保持することがで
きる。このため、作業者が第１及び第２フランジ保持手
段にそれぞれ第１及び第２フランジをにセットする場合
には、第１及び第２フランジ保持手段の軸心を鉛直方向
とし、第１及び第２フランジをその軸心が鉛直方向とな
るようにして載置することができる。このため、作業者
は第１及び第２フランジの軸心を水平にしてセットする
場合に比べて作業が楽になるとともに、第１及び第２フ
ランジを載置した時点で第１及び第２フランジの軸心と
第１及び第２フランジ保持手段の軸心とを正確に一致さ
せることができる。したがって、円滑に第１及び第２フ
ランジとパイプの嵌合を行うことができる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る管フランジ組
立装置を一部切欠して示す側面図である。図２の（ａ）
〜（ｄ）は同装置を用いてパイプとフランジを組み合わ
せて管フランジＱを組み立てる工程を示す図である。な
お、図中Ｐはパイプ、Ｆ１は第１フランジ、Ｆ２は第２
フランジを示している。

【００１５】図１に示すように管フランジ組立装置は、
床面上に固定されたベース１０と、このベース１０に固
定された第１フランジ保持手段としての第１フランジ保
持機構２０と、この第１フランジ保持機構に対峙して設
けられた第２フランジ保持手段としての第２フランジ保
持機構３０と、第１フランジ保持機構２０及び第２フラ
ンジ保持機構３０に挟まれた位置であって第１フランジ
保持機構２０の近傍に位置する第１パイプ支持手段とし
ての第１パイプ受け台４０と、第１フランジ保持機構２
０及び第２フランジ保持機構３０に挟まれた位置であっ
て第２フランジ保持機構３０の近傍に位置する第２パイ
プ支持手段としての第２パイプ受け台５０と、パイプＰ
の全長Ｌ及び外径ｄを入力する制御装置６０とを備えて
いる。なお、第２フランジ保持機構３０，第１パイプ受
け台４０，第２パイプ受け台５０はそれぞれベース１０
に設けられたレール１１上を図中Ｘ１，Ｘ２方向にスラ
イド移動自在に設けられている。

【００１６】第１フランジ保持機構２０は、ベース１０
に固定されたチャック保持台２１と、このチャック保持
台２１に支持軸２２を介して図中実線で示す向き（軸心
が水平方向）と二点鎖線で示す向き（軸心が鉛直方向）
とに図中矢印Ａ方向に旋回可能に取り付けられたチャッ
ク２３とを備えている。チャック２３にはフランジＦ１
の種類に応じて径が変えられる複数のチャック爪２４が
設けられている。また、チャック２３はその軸心を中心
に回転自在に設けられている。

【００１７】第２フランジ保持機構３０は、ベース１０
のレール１１上を図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向にスライド移
動自在に設けられた移動台３１と、この移動台３１上に
図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向にスライド移動自在に設けられ
たチャック保持台３２と、このチャック保持台３２に支
持軸３３を介して図中実線で示す向き（軸心が水平方
向）と二点鎖線で示す向き（軸心が鉛直方向）とに図中
矢印Ｂ方向に旋回可能に取り付けられたチャック３４と
を備えている。チャック３４にはフランジＦ２の種類に
応じて径が変えられる複数のチャック爪３５が設けられ
ている。また、チャック３４はその軸心を中心に回転自
在に設けられている。なお、図中３６はチャック保持台
３２を移動台３１上をスライド移動させるために挿入駆
動源を示しており、３７は移動台３１をレール１１に固
定するためのクランプを示している。

【００１８】第１パイプ受け台４０はレール１１上を図
中矢印Ｘ１，Ｘ２方向にスライド移動可能な支持台４１
と、この支持台４１に設けられパイプＰを図中矢印Ｙ方
向にスライド移動可能な受けローラ４２とを備えてい
る。受けローラ４２の先端部にはローラ（不図示）が設
けられ、パイプＰがその軸心を中心に回転自在になるよ
うに支持することが可能である。

【００１９】第２パイプ受け台５０はレール１１上を図
中矢印Ｘ１，Ｘ２方向にスライド移動可能な支持台５１
と、この支持台５１に設けられパイプＰを図中矢印Ｙ方
向にスライド移動可能な受けローラ５２とを備えてい
る。受けローラ５２の先端部にはローラ（不図示）が設
けられ、パイプＰがその軸心を中心に回転自在になるよ
うに支持することが可能である。なお、第２パイプ受け
台５０の支持台５１は第１パイプ受け台４０の支持台４
１と連動してスライド移動できるようになっている。

【００２０】このように構成された管フランジ組立装置
により作業者は次のようにしてパイプＰとフランジＦ
１，Ｆ２を組み合わせて管フランジＱを組み立てる。最
初に制御装置６０にパイプＰの全長Ｌ及び外径ｄを入力
する。第１フランジ保持機構２０のチャック２３及び第
２フランジ保持機構３０のチャック３４をＡ１，Ｂ１方
向に旋回させて図２の（ａ）に実線で示すようにセット
する。次にフランジＦ１を第１フランジ保持機構２０の
チャック２３に載置し、チャック爪２４を作動させてク
ランプする。また、フランジＦ２を第２フランジ保持機
構３０のチャック３４に載置し、チャック爪３５を作動
させてクランプする。なお、このときフランジＦ１，Ｆ
２の軸心はそれぞれ鉛直方向となるとともに、チャック
２３，３４の軸心と一致する。次にチャック２３及びチ
ャック３４をそれぞれ図中矢印Ａ２，Ｂ２方向に９０度
旋回させて、図２の（ａ）に二点鎖線で示すようにセッ
トする。このとき、フランジＦ１，Ｆ２の軸心は水平と
なる。なお、このときクランプ３７を解除して第２フラ
ンジ保持機構３０の位置を調整し、第１フランジ保持機
構２０と第２フランジ保持機構３０との間を十分広く開
けておく。

【００２１】一方、制御装置６０において入力されたパ
イプＰの長さに基づいて第１パイプ受け台４０及び第２
パイプ受け台５０をパイプＰのそれぞれ両端近傍を支持
するように移動させる。また、第１パイプ受け台４０の
受けローラ４２及び第２パイプ受け台５０の受けローラ
５２を入力されたパイプＰの直径ｄに基づいてパイプＰ
の軸心がチャック２３，３４の軸心とほぼ一致するよう
な高さに調節する。次にパイプＰを第１パイプ受け台４
０の受けローラ４２及び第２パイプ受け台５０の受けロ
ーラ５２に作業者がセットする。

【００２２】次に図２の（ｂ）に示すように第１、第２
パイプ受け台４０，５０を図中Ｘ１方向にインチング移
動させることによりパイプＰの一方の左端部Ｐａとフラ
ンジＦ１とを距離ｔ１になるまで接近させる。作業者は
第１パイプ受け台４０の受けローラ４２を微動させるこ
とによりフランジＦ１とパイプＰとの組立位置を正確に
位置合わせする。次に第２フランジ保持機構３０を図中
Ｘ１方向にインチング移動させることにより、パイプＰ
の第２パイプ受け台５０側の右端部ＰｂとフランジＦ２
とが距離ｔ２になるまで接近させる。作業者は第２パイ
プ受け台５０の受けローラ５２を微動させることにより
フランジＦ２とパイプＰの組立位置を正確に位置合わせ
する。

【００２３】第２フランジ保持機構３０のクランプ３７
を動作して移動台３１とレール１１とを固定する。図２
の（ｃ）に示すように挿入駆動源３６によりチャック保
持台３２を図中矢印Ｘ１方向に移動することにより、第
２フランジ保持機構３４に保持されたフランジＦ２を移
動してパイプＰの右端部Ｐｂに挿入するとともにフラン
ジＦ１にパイプＰの左端部Ｐａを挿入して同時に組立て
る。

【００２４】最後に溶接ロボット（不図示）と連動して
フランジＦ１，Ｆ２とパイプＰを回転しながら組立部分
を仮付溶接する。仮付溶接が完了するとチャック２３の
チャック２４を開放する。次に図２の（ｄ）に示すよう
に第１、第２パイプ受け台４０，５０と第２フランジ保
持機構３０が図中矢印Ｘ２方向に移動する。次にチャッ
ク爪３５を開放して第２フランジ保持機構３０が図中矢
印Ｘ２の方向に移動して管フランジＱより退避する。

【００２５】上述したように本実施例の管フランジ組立
装置によれば、作業者はフランジＦ１，Ｆ２をチャック
２３，３４にその軸心を鉛直方向にして載置できるの
で、チャック２３，３４の軸心とフランジＦ１，Ｆ２の
軸心とを正確に一致させることができる。また、パイプ
Ｐの両端を異なる高さで支持することができるので、フ
ランジＦ１，Ｆ２とで微妙な高さ方向に位置ずれがあっ
ても円滑にフランジＦ１，Ｆ２とパイプＰの嵌合を行う
ことができる。このため、パイプＰ，フランジＦ１，Ｆ
２の取付時間が短縮されるとともに、パイプＰやフラン
ジＦ１，Ｆ２の種類が変わった場合でも段取り時間に時
間を要さない。なお、本発明は前記各実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、パイプとこのパイプ両
端にそれぞれ第１、第２フランジを取り付けることによ
り管フランジを組立てる管フランジ組立装置において、
パイプの一端と他端とを異なる高さで支持できるため、
第１フランジと第２フランジとで微妙な高さ方向の位置
ずれを補正することができる。また、第１，第２フラン
ジをその軸心を鉛直方向に保持することができるため、
作業者が第１，第２フランジの軸心を鉛直方向として第
１及び第２フランジ保持手段に載置することにより、第
１及び第２フランジ保持手段の軸心と第１，第２フラン
ジの軸心とを容易かつ正確に一致させて保持させること
ができる。したがって、円滑に第１，第２フランジとパ
イプの嵌合を行うことができる。

【００２７】このため、作業者の負担を軽減するととも
に、正確に位置合わせができ、段取り時間を短縮するこ
とができる管フランジ組立装置及び管フランジ組立方法
を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る管フランジ組立装置を
一部切欠して示す側面図。

【図２】同装置によって管フランジを組み立てる手順を
示す工程図であって、（ａ）はフランジをセットする工
程、（ｂ）はパイプとフランジを所定距離まで近付ける
工程、（ｃ）はパイプにフランジを嵌合する工程、
（ｄ）はチャックからフランジを開放する工程。

【図３】管フランジを示す斜視図。

【図４】従来の管フランジ組立装置を一部切欠して示す
側面図。

【符号の説明】

１０…ベース １１…レール ２０…第１フランジ保持機構 ２１…チャック
保持台 ２２，３３…支持軸 ２３，３４…チ
ャック ２４，３５…チャック爪 ３０…第２フラ
ンジ保持機構 ３１…移動台 ３２…チャック
保持台 ３６…挿入駆動源 ３７…クランプ ４０…第１パイプ受け台 ４１，５１…支
持台 ４２，５２…受けローラ ５０…第２パイ
プ受け台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプとこのパイプ両端にそれぞれ第１、
   第２フランジを取り付けることにより管フランジを組立
   てる管フランジ組立装置において、 ベースと、 このベースに前記パイプの軸方向に移動自在に取り付け
   られ上記パイプの一端近傍を高さ調節自在に支持する第
   １パイプ支持手段と、 前記ベースに前記パイプの軸方向に移動自在に取り付け
   られ上記パイプの他端近傍を高さ調節自在に支持する第
   ２パイプ支持手段と、 前記ベースに取り付けられ前記フランジをその軸心を鉛
   直方向と前記パイプの軸方向とに変換可能に保持する第
   １フランジ保持手段と、 前記ベースに前記パイプの軸方向に移動自在に取り付け
   られ前記フランジをその軸心が鉛直方向と前記パイプの
   軸方向とに変換可能に保持する第２フランジ保持手段と
   を備えていることを特徴とする管フランジ組立装置。
2. 【請求項２】パイプとこのパイプ両端にそれぞれ第１、
   第２フランジを取り付けることにより管フランジを組立
   てる管フランジ組立方法において、 前記第１フランジをその軸心線を鉛直方向にして保持し
   てから水平方向に変換する第１フランジ保持工程と、 前記第２フランジをその軸心線を鉛直方向にして保持し
   てから水平方向に変換する第２フランジ保持工程と、 前記パイプの軸心線を水平方向に保持するパイプ保持工
   程と、 前記パイプの一端に第１フランジを嵌合し、上記パイプ
   の他端に第２フランジを嵌合する組立工程とを具備する
   ことを特徴とする管フランジ組立方法。
3. 【請求項３】前記組立工程は、 前記第１フランジと前記パイプの一端とを近接させる工
   程と、 前記パイプの一端の高さを決める工程と、 前記第２フランジと前記パイプの他端とを近接させる工
   程と、 前記パイプの他端の高さを決める工程と、 前記第１フランジを前記パイプの一端に嵌合し、前記第
   ２フランジを上記パイプの他端に嵌合する工程とを具備
   することを特徴とする請求項２に記載の管フランジ組立
   方法。