JPH08215839A - 容器内周面の溶接方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に下向きの溶接を行ない、容器内周面の溶
接作業を効率良く行なって短期間で溶接作業を行なえる
ようにする。 【構成】 圧力容器１を回転可能に支持するターニング
ローラ６と、前記圧力容器１と略同心に複数の支持脚１
０にて前記圧力容器１内に支持された軸部材９と、該軸
部材９の一端に該軸部材９に対して同心に配設された円
形レール１１と、該円形レール１１に走行ローラ１３ａ
を介して支持された溶接機本体１５と、前記走行ローラ
１３ａを駆動する走行駆動装置１７とにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器内周面の溶接方法
及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、ボイラ等に配設される大型の圧
力容器１の概略を示すものであり、該圧力容器１は、厚
肉で筒状の胴部２，２’及び略半円球の鏡部３，３’か
らなり、該胴部２，２’及び鏡部３，３’の溶接箇所４
ａ，４ｂ，４ｃの溶接は、肉厚が大きいため内側と外側
の両側から溶接する必要がある。なお、図中、３ａは蒸
気管接続口を示す。

【０００３】前記した圧力容器１の胴部２，２’は、図
４に示すように厚肉の胴板２ａと、多数の蒸気管を接続
するための開口２ｃを開けることによる強度低下を防止
するために更に肉厚を大きくした管板２ｂを有してい
る。

【０００４】上記した圧力容器１を形成する際には、先
ず、図４、図５に示すように回転駆動装置５を接続した
ターニングローラ６を配置し、該ターニングローラ６上
に図５に示すごとく仮付けを行なった前記胴部２及び一
方の鏡部３を配置して、該胴部２及び鏡部３の溶接箇所
４ａの直上に溶接装置７を配設する。

【０００５】次に、ターニングローラ６を同一方向に一
定速度で回転させることにより前記胴部２及び鏡部３を
一定速度で回転させ、同時に溶接装置７によるサブマー
ジアーク溶接により常に下向きで溶接箇所４ａを全周に
亘り溶接するようにしている。溶接装置７は常に下向き
の状態で溶接を行なうので、良好な溶接を行なうことが
できる。

【０００６】又、溶接箇所４ａ内周を溶接する場合に
は、圧力容器１の胴部２は開放された状態であるため、
図４、図５に示すごとく先端に溶接トーチ８ａを備えた
アーム８ｂと、該アーム８ｂを水平に且つ上下に位置調
節可能に支持する支持部材８ｃとからなる大型のマニプ
レータ８を、前記溶接トーチ８ａが溶接箇所４ａに位置
するよう容器外部に設置し、ターニングローラ６にて胴
部２及び鏡部３を回転させながら前記溶接箇所４ａ内周
を全周に亘りサブマージアーク溶接により溶接を行なう
ようにしている。

【０００７】更に、図６に示すように、仮付けされた胴
部２，２’の溶接箇所４ｂの外周を溶接する際には、前
記した溶接装置７により全周に亘り溶接すると共に、内
周を溶接する際には、前記したマニプレータ８の溶接ト
ーチ８ａを溶接箇所４ｂに合わせて、全周に亘り溶接す
るようにしている。

【０００８】又、胴部２’と他方の鏡部３’の最後の溶
接箇所４ｃの溶接においては、外周は図７に示すように
前記した溶接装置７によって溶接を行なうが、前記した
大型のマニプレータ８は、蒸気管接続口３ａから胴部
２，２’及び鏡部３，３’内に搬入することができない
ために、前記溶接箇所４ｃの内周の溶接は、作業員が蒸
気管接続口３ａから圧力容器１内に入り込んで手溶接に
より溶接するようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マニプレータ８は、アーム８ｂを胴部２，２’内に導入
する方式であるため、圧力容器１が図７に示すように閉
塞された状態であると、前記アーム８ｂを胴部２，２’
内に導入できず、従って、この場合には、圧力容器１内
での手溶接による作業が余儀なくされるが、手溶接の場
合には、作業員が直接手作業で溶接を行なうために、安
全面上、低電流で溶接を行なう必要があり、低電流での
溶接は溶接速度が非常に遅く、よって、作業に時間がか
かり、作業能率が低いと共に、閉ざされた空間での作業
となるため作業環境が非常に悪いという問題があった。

【００１０】本発明は、上述の実情に鑑み、種々の容器
の内周面の溶接を常に下向きの良好な姿勢で能率的に行
なうことができる容器内周面の溶接方法及び装置を提供
することを目的としてなしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の容器内周面の溶
接方法は、内周面の溶接を行なう容器をターニングロー
ラにより回転可能に支持し、前記容器内に該容器と略同
心に円形レールを設けると共に、該円形レールに沿って
走行可能な溶接機本体を設け、前記ターニングローラを
回転させて前記容器及び円形レールを一定速度で一方向
に回転させると共に前記溶接機本体を円形レールに沿っ
て他方向に同一速度で走行させることにより、容器内周
面の溶接箇所に対して常に下向きで溶接を行なうもので
ある。

【００１２】又、本発明の容器内周面の溶接装置は、容
器を回転可能に支持するターニングローラと、前記容器
内に該容器と略同心に複数の支持脚にて支持された軸部
材と、該軸部材に軸部材に対して同心に配設された円形
レールと、該円形レールに走行ローラを介して支持され
た溶接機本体と、前記走行ローラを駆動する走行駆動装
置とを備えたものである。

【００１３】

【作用】本発明において、容器内周面を溶接する際に
は、回転可能なターニングローラ上に容器を載置し、該
容器内に、軸部材に取付けた円形レールが容器と略同心
で且つ前記容器内周面の溶接箇所上に位置するよう、複
数の支持脚により前記軸部材を支持する。さらに、円形
レールに溶接機本体を走行ローラを介して下向きに支持
させる。

【００１４】溶接時においては、ターニングローラを回
転させて該ターニングローラ上の容器を一方向に回転さ
せ、該容器内に固定した円形レールを前記容器と一緒に
同一方向に一定速度で回転させる。

【００１５】更に、上記した円形レールの回転に合わせ
て、走行ローラの走行駆動装置を駆動させることにより
前記円形レールの回転と逆方向に同一速度で溶接機本体
を前記円形レールに沿って走行させ、容器内周面の溶接
箇所に対して溶接機本体が常に下向きに保持されるよう
にして前記容器内周面の溶接箇所を下向きで連続して溶
接する。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００１７】図１及び図２は、本発明の容器内周面の溶
接方法及び装置の一実施例を示したものであり、図３〜
図７に示すものと同様のものには同じ符号を付して詳細
な説明は省略する。

【００１８】本実施例では、平行配置し且つ回転駆動装
置５を接続したターニングローラ６上に大型の圧力容器
１を構成する胴部２，２’及び鏡部３，３’を仮付した
状態で載置して（図７参照）、所定の速度で回転させる
ことができるようになっている。

【００１９】更に、前記した胴部２，２’及び鏡部３，
３’内に、図１、図２に示すように軸部材９を胴部２，
２’及び鏡部３，３’と略同心に且つ一端が胴部２，
２’と鏡部３，３’の溶接箇所４ａ（４ｂ，４ｃ）の直
上に位置するよう複数の支持脚１０（図１、図２では３
本）により支持してあり、該支持脚１０は伸縮自在で且
つ前記軸部材９に対して取外し可能となっている。

【００２０】更に、軸部材９の一端に、該軸部材９に対
して同心に円形レール１１を配設すると共に、前記軸部
材９の他端にバランサー１２が設けてあり、前記円形レ
ール１１は、複数に分割可能な構造（図１、図２では３
分割）となっている。

【００２１】また更に、円形レール１１の内周面１１ａ
に走行ローラ１３ａ，１３ｂを当接させ、該走行ローラ
１３ａ，１３ｂを収容するようブラケット１４を配設
し、該ブラケット１４の下端に溶接トーチ１５ａを備え
た溶接機本体１５を配設することにより、前記円形レー
ル１１に対して溶接機本体１５を下向きに支持してあ
る。また溶接機本体１５に、前記走行ローラ１３ａ，１
３ｂを伝達装置１７ａを介して回転させるための走行駆
動装置１７が配設してあると共に、円形レール１１の回
転に伴って溶接機本体１５の位置がずれることなく走行
ローラ１３ａ，１３ｂの回転が確実に円形レール１１に
伝えられるように、前記円形レール１１外周面の前記走
行ローラ１３ａ，１３ｂに対向する位置にばね２１で押
圧された押付けローラ１６ａ，１６ｂを配設している。

【００２２】又、溶接機本体１５には、溶接の際に使用
する溶接ワイヤ１８を送給するようになっており、該溶
接ワイヤ１８はワイヤ送給装置１９により送り込まれる
ようになっている。

【００２３】更に、圧力容器１の胴板２ａと管板２ｂと
の肉厚の違いにより、溶接トーチ１５ａ先端と溶接箇所
４ａ（４ｂ，４ｃ）の内周面との間の距離が変化し、溶
接箇所４ａ（４ｂ，４ｃ）に対する入熱量が変化するた
め、距離が変化してもアーク電圧が一定となるよう自動
補正する自動補正装置２０（アークボルテージコントロ
ーラ）を設けてある。

【００２４】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２５】図５に示すように、胴部２と鏡部３を仮付
した圧力容器１、或いは、溶接箇所４ａの外周を溶接装
置７で溶接して組立てられた圧力容器１の溶接箇所４ａ
内周を溶接する際には、前記圧力容器１内に、作業員に
より軸部材９を前記圧力容器１と略同心で且つ一端が溶
接箇所４ａの直上に位置するよう、前記軸部材９に取付
けた複数の支持脚１０の長さを調整して配設する。

【００２６】更に、前記した軸部材９の一端に、円形レ
ール１１を該軸部材９に対して同心に配設すると共に、
前記円形レール１１に走行ローラ１３ａ，１３ｂを介し
て溶接機本体１５を下向きに支持させる。

【００２７】次に、ターニングローラ６に接続された回
転駆動装置５を駆動させて前記ターニングローラ６を回
転させ、この回転により前記ターニングローラ６上に載
置した圧力容器１を一定速度で回転させる。すると、圧
力容器１内の軸部材９及び円形レール１１も一緒に同一
速度で回転することになる。

【００２８】この円形レール１１の回転に合わせて、遠
隔操作によって溶接機本体１５に配設した走行ローラ１
３ａ，１３ｂの走行駆動装置１７を駆動し、前記溶接機
本体１５を円形レール１１に沿って、該円形レール１１
の回転方向と逆方向に同一速度で走行させる。

【００２９】これにより、溶接機本体１５を常に下向き
に支持させた状態に保持することができ、よって、圧力
容器１の溶接箇所４ａ内周の溶接を常に下向きで連続し
て行なうことができる。又、この際、圧力容器１の溶接
箇所４ａ内周の溶接をＣＯ₂溶接、ＭＡＧ溶接等によっ
て行なうことができる。

【００３０】又、図６に示す胴部２，２’の溶接箇所４
ｂを溶接する際には、該溶接箇所４ｂの外周を溶接装置
７により溶接すると共に、内周を、溶接箇所４ａと同様
にして全周に亘り溶接を行うようにする。

【００３１】更に、胴部２’と他方の鏡部３’の溶接箇
所４ｃの溶接においては、図７に示すごとく圧力容器１
は閉塞した状態であるため、溶接箇所４ｃの外周を溶接
装置７により溶接すると共に、溶接箇所４ｃの内周は、
鏡部３に設けた蒸気管接続口３ａから軸部材９と支持脚
１０とを夫々別々に搬入すると共に、円形レール１１も
分割した状態のまま搬入して圧力容器１内において組立
て、溶接箇所４ａ，４ｂと同様の方式で全周に亘り溶接
し、溶接作業終了後は、分解して圧力容器１の外部に取
り出すようにする。

【００３２】溶接作業の際に、ワイヤ送給装置１９によ
り溶接ワイヤ１８を溶接機本体１５に送給しているが、
前記ワイヤ送給装置１９の送給方法は、ＰＵＳＨ−ＰＵ
ＬＬ方式とし、送給の際に溶接ワイヤ１８の詰まりが発
生しないようにしている。

【００３３】また、自動補正装置２０を備えて溶接箇所
４ａ（４ｂ，４ｃ）に対するアーク電圧を常に略一定に
保持しているので、図１のように肉厚が変化して内周が
真円となっていない圧力容器１の場合にも溶接箇所４ａ
（４ｂ，４ｃ）全周に亘り均一な溶接を行なうことが可
能となる。

【００３４】従って、本実施例においては、圧力容器１
の溶接箇所４ａ（４ｂ，４ｃ）内周に対して溶接を常に
下向きの良好な姿勢で自動的に連続して行なうことがで
きるため、作業能率が向上すると共に安定した効率の良
い溶接を行なうことができ、短期間で溶接作業を行なう
ことができる。

【００３５】又、軸部材９に対して支持脚１０が取外し
可能となっていると共に、円形レール１１が複数に分割
可能となっているため、狭い開口しか備えていない容器
においても容易に溶接装置を搬入、取出しを行なうこと
ができ、よって種々の容器の内面円周方向の溶接作業を
確実に効率良く行なうことができる。

【００３６】なお、本発明の実施例で説明した溶接装置
を複数の溶接個所に同時に配設して溶接を行なうように
しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】本発明においては、容器内周面の溶接箇
所に対して溶接を常に下向きの良好な姿勢で自動的に連
続して行なうことができるため、作業能率が向上し、安
定した効率の良い溶接を行なうことができると共に作業
期間を短縮することができるという種々の優れた効果を
奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の容器内周面の溶接装置の一実施例を示
す縦断正面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。

【図３】ボイラ等に配設される圧力容器の概略例を示す
正面図である。

【図４】図３の圧力容器の外周面の溶接方法の序盤の段
階を示す側面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。

【図６】図３の圧力容器の内周面の溶接方法の中盤の段
階を示す正面図である。

【図７】図３の圧力容器の外周面の溶接方法の終盤の段
階を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 圧力容器（容器） ４ａ 溶接箇所 ４ｂ 溶接箇所 ４ｃ 溶接箇所 ６ ターニングローラ ９ 軸部材 １０ 支持脚 １１ 円形レール １３ａ 走行ローラ １３ｂ 走行ローラ １５ 溶接機本体 １７ 走行駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面の溶接を行なう容器をターニング
   ローラにより回転可能に支持し、前記容器内に該容器と
   略同心に円形レールを設けると共に、該円形レールに沿
   って走行可能な溶接機本体を設け、前記ターニングロー
   ラを回転させて前記容器及び円形レールを一定速度で一
   方向に回転させると共に前記溶接機本体を円形レールに
   沿って他方向に同一速度で走行させることにより、容器
   内周面の溶接箇所に対して常に下向きで溶接を行なうこ
   とを特徴とする容器内周面の溶接方法。
2. 【請求項２】 容器を回転可能に支持するターニングロ
   ーラと、前記容器内に該容器と略同心に複数の支持脚に
   て支持された軸部材と、該軸部材に軸部材に対して同心
   に配設された円形レールと、該円形レールに走行ローラ
   を介して支持された溶接機本体と、前記走行ローラを駆
   動する走行駆動装置とを備えたことを特徴とする容器内
   周面の溶接装置。