JPH0952186A - Orbital laser beam welding equipment - Google Patents

Orbital laser beam welding equipment

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Publication number
JPH0952186A
JPH0952186A JP7203243A JP20324395A JPH0952186A JP H0952186 A JPH0952186 A JP H0952186A JP 7203243 A JP7203243 A JP 7203243A JP 20324395 A JP20324395 A JP 20324395A JP H0952186 A JPH0952186 A JP H0952186A
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JP
Japan
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tube
welding
laser beam
laser
ring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7203243A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Kamito
好美 上戸
Takayuki Kono
隆之 河野
Kobo Inoue
弘法 井上
Hozumi Goda
穂積 郷田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0952186A publication Critical patent/JPH0952186A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an orbital welding equipment applicable for tube group having narrow tube clearance in an orbital laser beam welding equipment used for butt welding of fixed tubes of boiler tube each other. SOLUTION: An annular carriage 04 of half split structure having a guide roller 05 is mounted around a tube 01 with a clamp 15 and is rotated around the tube 01 by rotating the guide roller 05 with a drive motor 06 under control of a controller 14. YAG laser beam emitting optical head 07 is mounted to the annular carriage 04 and rotated with the carriage 04, a groove 02 is irradiated with a laser beam 08 and the whole periphery of groove 02 of tube 1 is welded. YAG laser beam oscillator 12 is controlled with a welding control device 14 and emits laser beam, the laser beam 08 is guided to the emitting optical head 07 and the groove is irradiated with the laser beam 08. The orbital welding for tube group having narrow tube clearance is mechanized with this equipment.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はボイラチューブブロ
ックのチューブ群の固定管どうしの突合せ溶接や船の艤
装配管の突合せ溶接、等に用いられ、YAGレーザ(固
体レーザ)によるレーザオービタル溶接装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser orbital welding apparatus using a YAG laser (solid-state laser), which is used for butt welding of fixed tubes of a tube group of a boiler tube block, butt welding of outfitting piping of a ship and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のチューブ間隔が40mm以下の間隔
の狭いボイラチューブ、等では、管の突合せ溶接では2
パスふりわけでマニアルによる手溶接(被覆アーク溶
接)を行っていた。図4はこのようなボイラチューブの
手溶接の要領を示す説明図であり、21は固定管で、管
21aを溶接する場合に溶接電源及び制御装置26の制
御により、ワイヤ送給装置25から溶接ワイヤ27を送
り、TIG溶接トーチ24で、管21aを第1パスビー
ド22、第2パスビード23のように2パスふりわけで
突合せ溶接を実施していた。
2. Description of the Related Art In the conventional boiler tube having a narrow tube interval of 40 mm or less, the butt welding of the tube is 2
Manual welding (covered arc welding) was performed by manipulating by dividing the path. FIG. 4 is an explanatory view showing the procedure of such a manual welding of the boiler tube. Reference numeral 21 is a fixed pipe, and when welding the pipe 21a, welding is performed from the wire feeding device 25 by control of the welding power source and the control device 26. The wire 27 was sent, and the TIG welding torch 24 carried out the butt welding by dividing the pipe 21a into two passes like the first pass bead 22 and the second pass bead 23.

【0003】図5は従来の管すき間が40mm以上の広幅
ピッチの場合に用いるTIGアークオービタル溶接装置
の構成図である。図において、管間隔が40mm以上の固
定管チューブ32を溶接する場合、溶接ヘッド33と制
御装置35及びリモートボックス36を電源ケーブル3
1,32で接続し、溶接電源34、シールドガスボンベ
35からの電源、シールドガスを制御し、管32の周囲
を溶接している。このように管すき間が40mm以上の管
群の溶接はTIG溶接やMAG溶接(ミグアーク溶接)
の専用オービタル全姿勢自動溶接機を採用している。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional TIG arc orbital welding apparatus used in the case of a wide pitch of 40 mm or more in pipe clearance. In the figure, when welding the fixed tube 32 having a tube interval of 40 mm or more, the welding head 33, the control device 35 and the remote box 36 are connected to the power cable 3.
1, 32 are connected, the welding power source 34, the power source from the shield gas cylinder 35, and the shield gas are controlled to weld the periphery of the pipe 32. In this way, the welding of the tube group with a tube clearance of 40 mm or more is TIG welding or MAG welding (MIG arc welding).
Adopts a dedicated orbital all-position automatic welding machine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述のように管すき間
が40mm以下の狭い間隔のチューブ群の溶接は図4に示
すように主に手溶接で行っており、管すき間が40mm以
上の広間隔のチューブ群は図5に示すように専用のオー
ビタル溶接装置により行っている。このような従来の管
のオービタル溶接には次のような課題がある。
As described above, welding of a group of tubes having a narrow gap of 40 mm or less as described above is mainly performed by manual welding as shown in FIG. 4, and a wide gap of 40 mm or more is provided for the pipe gap. As shown in FIG. 5, the group of tubes is subjected to a special orbital welding device. Such conventional pipe orbital welding has the following problems.

【0005】(1)管すき間が40mm以下の狭ピッチの
固定管の溶接に対応できる自動溶接機がこれまでなかっ
た。
(1) There has been no automatic welding machine capable of welding a fixed pipe having a narrow pitch of 40 mm or less.

【0006】(2)従来のチューブ群の突合せ溶接にお
いてはフィラーワイヤなど溶接材料の送給が必要で、溶
接加工ヘッドの小型化に難点があった。
(2) In the conventional butt welding of tube groups, it is necessary to feed a welding material such as a filler wire, and there is a difficulty in downsizing a welding head.

【0007】(3)これまでの突合せ溶接の駆動源は、
大型で重量物であり、チューブへの固定法が複雑で溶接
機のセット工数が大であった。
(3) The drive source for butt welding up to now is
It was large and heavy, and the method of fixing it to the tube was complicated, and the number of man-hours required to set the welding machine was large.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、チューブの突合せ溶接にYAGレー
ザ(固体レーザ)によるレーザ光を用いてチューブのオ
ービタル溶接ができる溶接装置を提供する。
In order to solve such a problem, the present invention provides a welding apparatus capable of orbital welding a tube by using laser light from a YAG laser (solid-state laser) for butt welding of the tube. .

【0009】即ち、本発明は、レーザ光を発生させるY
AGレーザ発振器と;半割れ形状で取外し可能に連結し
たリング状をなし、溶接すべき固定チューブ外表面に回
転可能に接する複数のガイドローラを介して同固定チュ
ーブまわりに所定間隔を保ち取付けられ、回転するリン
グ状台車と;同リング状台車に取付けられ、同リング状
台車と共に前記固定チューブのまわりを回転しながら同
チューブの開先中心にレーザビームのスポットを照射す
るレーザ出射光学ヘッドと;前記YAGレーザ発振器か
らのレーザ光を前記レーザ出射光学ヘッドに導く光ファ
イバーケーブルと;前記ガイドローラを回転して前記リ
ング状台車を回転させる駆動モータと;溶接条件を設定
し、同条件に従って前記駆動モータの回転及び前記YA
Gレーザ発振器のレーザ光の発振を制御する溶接制御装
置とを具備してなることを特徴とするレーザオービタル
溶接装置を提供する。
That is, according to the present invention, Y for generating a laser beam is used.
An AG laser oscillator; in the form of a ring that is detachably connected in a half-cracked form, and is attached at a predetermined interval around the fixed tube via a plurality of guide rollers that rotatably contact the outer surface of the fixed tube to be welded, A rotating ring-shaped carriage; a laser emitting optical head attached to the ring-shaped carriage and irradiating a spot of a laser beam to the groove center of the fixed tube while rotating around the fixed tube together with the ring-shaped carriage; An optical fiber cable that guides the laser light from the YAG laser oscillator to the laser emission optical head; a drive motor that rotates the guide roller to rotate the ring-shaped carriage; welding conditions are set and the drive motor of the drive motor is set according to the same conditions. Rotation and the YA
A laser orbital welding apparatus comprising: a welding control device for controlling oscillation of a laser beam of a G laser oscillator.

【0010】本発明はこのような構成により、突合せ溶
接すべき固定チューブの周囲に半割り形状のリング状台
車を回転可能に取付ける。リング状台車の構造は、例え
ば、半割り形状のリングをチューブ表面にガイドローラ
が接するようにして両端でクランプで固定し、リング状
にしてチューブ周囲にガイドローラの回転により自走回
転するように取付ける。このリング状台車にはレーザ出
射光学ヘッドが取付けられているのでチューブに取付け
る際にはレーザ出射光学ヘッドからのレーザビームが開
先の中心にくるようにセットする。
With this structure, the present invention rotatably mounts a half-ring-shaped carriage around the fixed tube to be butt-welded. The structure of the ring-shaped trolley is, for example, that a ring with a half-shape is fixed on both sides of the tube by the guide rollers so that the guide rollers are in contact with each other, and clamped at both ends. Install. Since a laser emitting optical head is attached to this ring-shaped carriage, the laser beam from the laser emitting optical head is set so as to come to the center of the groove when it is attached to the tube.

【0011】リング状台車が固定チューブにセットされ
ると、溶接制御装置が設定された溶接条件に従って駆動
モータを制御し、ガイドローラを回転し、これによりリ
ング状台車を固定チューブ周囲に回転させると共にYA
Gレーザ発振器を作動させ、レーザ光を光ファイバーケ
ーブルでレーザ出射光学ヘッドに導く。レーザ出射光学
ヘッドはリング状台車と共に回転しているのでレーザビ
ームを溶接すべき固定チューブの開先に照射し、チュー
ブ全周にわたって突合せ溶接がなされる。
When the ring-shaped carriage is set on the fixed tube, the welding control device controls the drive motor according to the set welding conditions to rotate the guide roller, thereby rotating the ring-shaped carriage around the fixed tube. YA
The G laser oscillator is operated and the laser light is guided to the laser emitting optical head by the optical fiber cable. Since the laser emitting optical head is rotating together with the ring-shaped carriage, the laser beam is applied to the groove of the fixed tube to be welded, and the butt welding is performed over the entire circumference of the tube.

【0012】このようなレーザオービタル溶接装置にお
いては、YAGレーザによる溶接法をチューブオービタ
ル溶接に採用するのでフィラーワイヤなしで溶接ができ
るようになり、溶接条件パラメータの簡素化(出力と速
度の制御のみでよい)を達成でき、又、小型、軽量化が
格段に可能で、狭ピッチの固定管群のチューブオービタ
ル溶接が可能となり、そのため操作、作業性が向上す
る。特にチューブへの取付工数が低減される。
In such a laser orbital welding apparatus, since the welding method using the YAG laser is adopted for tube orbital welding, welding can be performed without a filler wire, and welding condition parameters can be simplified (only control of output and speed is required). In addition, the size and weight can be remarkably reduced, and tube orbital welding of a fixed-pitch group of narrow pitches is possible, which improves the operation and workability. In particular, the number of man-hours for mounting on the tube is reduced.

【0013】更に、光ファイバーケーブルを使用するの
で、複数のレーザ出射光学ヘッドを使用すれば、これら
ヘッドをタイムシェアリングで切換えることで長距離は
なれた部位でのチューブを長距離光ファイバー伝送によ
り同時溶接が可能となり、効率が格段に向上する。
Further, since an optical fiber cable is used, if a plurality of laser emitting optical heads are used, the heads at long distances can be simultaneously welded by long-distance optical fiber transmission by switching these heads by time sharing. It becomes possible and the efficiency is remarkably improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係るレーザオービタル溶接装置の斜視図で
ある。図において、01はボイラチューブ、02は開
先、03は溶接ビードである。04はリング状台車であ
り、半割り状態で2分割されており、クランプ15によ
り両端で固定してリング状となる。05はリング状台車
04に回転可能に取付けたガイドローラで図では3ケ所
に取付けてある。06は1個の特定のガイドローラ05
の回転軸に連結した小型で高トルクの駆動モータで、こ
のガイドローラ05aを回転させることによりリング状
台車04をチューブ01の周囲に回転させる。07はY
AGレーザ出射光学ヘッドでリング状台車04に固定さ
れ、台車04と共に回転してレーザビーム08を発射
し、チューブ01の開先02のセンターラインに焦点を
合せ、照射する。09は中間コネクターで駆動モータ0
6への配線及びYAGレーザ出射光学ヘッド07への光
ファイバー用のものである。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a laser orbital welding apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 01 is a boiler tube, 02 is a groove, and 03 is a weld bead. Reference numeral 04 denotes a ring-shaped carriage that is divided into two in a half-divided state and is clamped at both ends by clamps 15 to form a ring shape. Reference numeral 05 denotes a guide roller rotatably attached to the ring-shaped carriage 04, which is attached at three places in the figure. 06 is one specific guide roller 05
The ring-shaped carriage 04 is rotated around the tube 01 by rotating the guide roller 05a with a small-sized and high-torque drive motor connected to the rotating shaft of the. 07 is Y
It is fixed to the ring-shaped carriage 04 by an AG laser emission optical head, rotates together with the carriage 04, emits a laser beam 08, and focuses and irradiates the center line of the groove 02 of the tube 01. 09 is an intermediate connector and is a drive motor 0
6 for the wiring and the optical fiber for the YAG laser emitting optical head 07.

【0015】10は光ファイバーで、YAGレーザ発振
器12より発射したレーザビームを光ファイバードラム
11を介して中間コネクター09に導き、前述のように
YAGレーザ出射光学ヘッド07へ供給するものであ
る。13は電源装置でYAGレーザ発振器12とレーザ
オービタル溶接制御装置14に電力を供給する。この制
御装置14は溶接条件の設定及びこの設定条件によりY
AGレーザ発振器12及びYAGレーザ出射光学ヘッド
07の回転制御を行いレーザビーム08の照射制御を行
う。
An optical fiber 10 guides the laser beam emitted from the YAG laser oscillator 12 to the intermediate connector 09 via the optical fiber drum 11 and supplies it to the YAG laser emitting optical head 07 as described above. A power supply unit 13 supplies electric power to the YAG laser oscillator 12 and the laser orbital welding control device 14. This control device 14 sets the welding condition and Y
The rotation of the AG laser oscillator 12 and the YAG laser emitting optical head 07 is controlled to control the irradiation of the laser beam 08.

【0016】このような構成のレーザオービタル溶接装
置において、例えばチューブ径30mmφ、肉厚5mm、管
すき間10mmの過熱器管ブロックを溶接する場合には、
まず、下層管群の端より1本ずつ順に図1に示す出射光
学ヘッド07を含むリング状台車04を半割り状態でチ
ューブ01の周囲にとりつけ、レーザビーム08の照射
スポットの位置が開先02のセンターとなるように位置
決めし、クランプ15を締めてチューブ01にセットす
る。
In the laser orbital welding apparatus having such a structure, for example, when welding a superheater tube block having a tube diameter of 30 mmφ, a wall thickness of 5 mm and a tube gap of 10 mm,
First, a ring-shaped carriage 04 including the emission optical head 07 shown in FIG. 1 is attached in order from the end of the lower tube group around the tube 01 in a half-divided state, and the irradiation spot of the laser beam 08 is positioned at the groove 02. Position it so that it becomes the center of, and tighten the clamp 15 to set it on the tube 01.

【0017】次に、レーザオービタル溶接制御装置14
及びYAGレーザ発振器12に電源13より電源を供給
して作動状態とし、レーザオービタル溶接制御装置14
に図2に示す溶接条件をセットし、YAGレーザ発振器
12よりレーザビームを発振させ、光ファイバー10を
通してYAGレーザ出射光学ヘッド07にレーザビーム
を導くと共に駆動モータ06を駆動する。
Next, the laser orbital welding control device 14
The laser orbital welding control device 14 is operated by supplying power from the power supply 13 to the YAG laser oscillator 12 and the YAG laser oscillator 12.
2 is set, the laser beam is oscillated from the YAG laser oscillator 12, the laser beam is guided to the YAG laser emission optical head 07 through the optical fiber 10, and the drive motor 06 is driven.

【0018】駆動モータ06が駆動すると、ガイドロー
ラ05aが回転し、リング状台車04は、ガイドローラ
05がチューブ01周囲を移動することにより、チュー
ブ01周囲に自走回転すると共にYAGレーザ出射光学
ヘッド07からレーザビーム08が発射し、開先02の
センターにビームスポットとして照射し、後述する図3
に示す要領により溶接ビート03がチューブ01の開先
02全周に形成され、突合せ溶接がなされる。
When the drive motor 06 is driven, the guide roller 05a rotates, and the ring-shaped carriage 04 rotates around the tube 01 by the guide roller 05 moving around the tube 01, and the YAG laser emitting optical head. A laser beam 08 is emitted from 07, irradiates the center of the groove 02 as a beam spot, and FIG.
The welding beat 03 is formed on the entire circumference of the groove 02 of the tube 01 by the procedure shown in (1), and butt welding is performed.

【0019】その後、このレーザ出射光学ヘッド07及
びリング状台車04をクランプ15をゆるめてとりはず
し、順次、上層チューブ群まで溶接していき、過熱器ブ
ロックを仕上げる。
Thereafter, the laser emitting optical head 07 and the ring-shaped carriage 04 are loosened and removed, and the upper tube group is sequentially welded to finish the superheater block.

【0020】図2は前述の溶接条件の一例を示す図で、
(1)は出力で、平均2kw、ピーク出力5kwで正弦
波状のパルスを出力する。(2)は溶接速度で、ゾーン
〜は0.1〜0.2m/分、ゾーンは0.15〜
0.25m/分としている。(3)は焦点位置をチュー
ブの外表面とし、(4)はビームスポット径が0.5〜
1.0mmφとし、(5)はクレータ処理時間が30se
cであることをそれぞれ示している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the above-mentioned welding conditions.
(1) is an output, which outputs a sinusoidal pulse with an average of 2 kw and a peak output of 5 kw. (2) is the welding speed, which is 0.1 to 0.2 m / min for the zone, 0.15 for the zone.
It is set to 0.25 m / min. In (3), the focal position is the outer surface of the tube, and in (4), the beam spot diameter is 0.5 to
1.0mmφ, (5) Crater processing time is 30se
It shows that it is c respectively.

【0021】図3は溶接要領を示す説明図で、管群横向
き配置の場合の例である。図において、時計まわりの1
時の位置を溶接スタート位置43としてスタートし、レ
ーザ出射光学ヘッド41からレーザビーム42を発射
し、図2に示す条件で固定チューブ40の外表面にビー
ムスポット径を結ぶようにし、レーザ出射光学ヘッド4
1は3時の位置で立向下進、6時の位置で上向き、9時
の位置で立向上進、12時の位置で下向きとなり、固定
チューブ40の全周にわたって溶接を行うものである。
FIG. 3 is an explanatory view showing the welding procedure, which is an example in the case of laterally arranging tube groups. In the figure, clockwise 1
Starting from the time position as the welding start position 43, a laser beam 42 is emitted from the laser emitting optical head 41, and a beam spot diameter is connected to the outer surface of the fixed tube 40 under the conditions shown in FIG. Four
Reference numeral 1 indicates a vertical downward movement at the 3 o'clock position, an upward movement at the 6 o'clock position, a vertical improvement movement at the 9 o'clock position, and a downward movement at the 12 o'clock position, and welding is performed over the entire circumference of the fixed tube 40.

【0022】図3において〜のゾーンは前述の図2
の(2)で説明のように溶接速度v=0.1〜0.2m
/分、ゾーンはv=0.15〜0.25m/分であ
り、44で示す範囲はクレータ処理範囲を示している。
Zones (1) to (3) in FIG. 3 are shown in FIG.
Welding speed v = 0.1 to 0.2 m as described in (2) of
/ Min, the zone is v = 0.15 to 0.25 m / min, and the range indicated by 44 indicates the crater processing range.

【0023】以上、説明の実施の形態においては、要す
るに、YAGレーザ(固体レーザ)溶接法を採用し、Y
AGレーザ発振器12によりレーザビーム08を光ファ
イバー10でYAGレーザ出射光学ヘッド07に導き、
これをチューブ01の周囲に回転させ、フィラーワイヤ
なしでオービタル溶接ができる構成とする。
As described above, in the embodiment described above, the YAG laser (solid-state laser) welding method is employed in summary.
The AG laser oscillator 12 guides the laser beam 08 through the optical fiber 10 to the YAG laser emitting optical head 07,
This is rotated around the tube 01 so that orbital welding can be performed without a filler wire.

【0024】YAGレーザ出射光学ヘッド07は半割り
のリング状台車04に固定し、この台車04を簡単にチ
ューブ01の周囲に固定できるようにして3個のガイド
ローラ05でチューブ01の周囲を自走し、開先02に
レーザビーム08を照射し、オービタル溶接をする構成
とする。
The YAG laser emitting optical head 07 is fixed to a ring-shaped carriage 04 which is divided in half, and the carriage 04 can be easily fixed around the tube 01 so that the three guide rollers 05 surround the circumference of the tube 01. Orbital welding is performed by running and irradiating the groove 02 with the laser beam 08.

【0025】このような構成の実施の形態により次のよ
うな効果が得られるものである。即ち、(1)YAGレ
ーザ溶接法をチューブオービタル溶接に採用することで
溶接条件パラメータの簡素化(出力と速度の制御のみで
よい)を達成できる。
The following effects can be obtained by the embodiment having such a configuration. That is, (1) by adopting the YAG laser welding method for tube orbital welding, simplification of welding condition parameters (only control of output and speed) can be achieved.

【0026】(2)溶接加工ヘッドが従来の数kgより
500g以下のYAGレーザ出射光学ヘッド07として
小型、軽量化が格段に可能で、狭いピッチの固定管群の
チューブオービタル溶接が可能となる。これにより、駆
動系の簡略化、小型化が達成できるようになった。
(2) As a YAG laser emitting optical head 07 whose welding head is 500 g or less than the conventional several kg, the size and weight can be remarkably reduced, and tube orbital welding of a narrow pitch fixed tube group can be performed. As a result, the drive system can be simplified and miniaturized.

【0027】(3)操作が容易となり、作業性が良く、
特にチューブ01への取付工数の低減がなされ、従来、
手作業を主体で実施していた管すき間40mm以下の狭い
管群のオービタル溶接の機械化がなされた。
(3) The operation is easy and the workability is good,
Especially, the number of man-hours for mounting the tube 01 has been reduced,
The mechanization of orbital welding of a narrow tube group with a tube gap of 40 mm or less, which was performed mainly by manual work, was performed.

【0028】(4)複数のレーザ出射光学ヘッド07を
用いれば、これらヘッド07をタイムシェアリングで切
換えることで長距離はなれた部位での長距離光ファイバ
ー伝送の同時溶接が可能で、効率が格段に向上する。
(4) If a plurality of laser emitting optical heads 07 are used, by switching these heads 07 by time sharing, it is possible to perform simultaneous welding of long-distance optical fiber transmission in a long-distance portion, and the efficiency is remarkably improved. improves.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上、具体的に説明のように、本発明
は、YAGレーザ発振器、レーザ出射光学ヘッドを取付
け、ガイドローラを介して固定チューブの周囲を回転す
るリング状台車、レーザ光をレーザ出射光学ヘッドに導
く光ファイバーケーブル、ガイドローラを回転させ、リ
ング状台車を固定チューブの周囲に回転させる駆動モー
タ及び溶接条件に従ってYAGレーザ発振器及び駆動モ
ータを制御する溶接制御装置を備えたことを特徴とする
ので、次のような効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, a YAG laser oscillator, a laser emitting optical head are attached, a ring-shaped carriage that rotates around a fixed tube via a guide roller, and a laser light is emitted by a laser. An optical fiber cable leading to the emission optical head, a drive motor for rotating the guide roller to rotate the ring-shaped carriage around the fixed tube, and a welding controller for controlling the YAG laser oscillator and the drive motor according to welding conditions are provided. Therefore, the following effects are obtained.

【0030】(1)狭ピッチ管群のオービタル溶接が可
能となり、これまで自動溶接ができなかった工作工数低
減が大幅に可能となった。
(1) Orbital welding of a narrow-pitch pipe group is possible, and it is possible to greatly reduce the number of man-hours that could not be achieved by automatic welding until now.

【0031】(2)フィラーワイヤ不要であり、材料費
の節約、装置の簡素化が可能でコンパクトな溶接機の製
作が実現が可能となった。
(2) No filler wire is required, material cost can be saved, the apparatus can be simplified, and a compact welding machine can be manufactured.

【0032】(3)狭ピッチの高効率固定管群自動オー
ビタル溶接が可能となり、ボイラ等製品のコンパクト
化、材料コスト低減、製品コスト低減が大幅に可能とな
った。
(3) High-efficiency fixed tube group automatic orbital welding with a narrow pitch has become possible, which has made it possible to make products such as boilers compact, reduce material costs, and significantly reduce product costs.

【0033】(4)溶接速度は従来の自動TIG溶接
で、v=0.1m/分以下であったが、これの2倍以上
が可能となり、溶接速度の向上となる。
(4) The welding speed was v = 0.1 m / min or less in the conventional automatic TIG welding, but it can be doubled or more, which improves the welding speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態に係るレーザオービタル
溶接装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a laser orbital welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の一形態に係るレーザオービタル
溶接装置の溶接条件の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of welding conditions of the laser orbital welding apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の一形態に係るレーザオービタル
溶接装置の溶接要領の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a welding procedure of the laser orbital welding apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】従来の狭ピッチ管群ボイラチューブのオービタ
ル手溶接要領を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a procedure for orbital manual welding of a conventional narrow pitch tube group boiler tube.

【図5】従来の広幅ピッチの管群のTIGアーク自動オ
ービタル溶接機の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional TIG arc automatic orbital welding machine for a wide pitch pipe group.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

01 チューブ 02 開先 03 溶接ビード 04 リング状台車 05 ガイドローラ 06 駆動モータ 07 YAGレーザ出射光学ヘッド 08 レーザビーム 09 中間コネクター 10 光ファイバー 11 光ファイバードラム 12 YAGレーザ発振器 13 電源 14 レーザオービタル溶接制御装置 01 tube 02 groove 03 welding bead 04 ring carriage 05 guide roller 06 drive motor 07 YAG laser emission optical head 08 laser beam 09 intermediate connector 10 optical fiber 11 optical fiber drum 12 YAG laser oscillator 13 power supply 14 laser orbital welding control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郷田 穂積 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hozumi Gota 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki City Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Nagasaki Research Institute

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を発生させるYAGレーザ発振
器と;半割れ形状で取外し可能に連結したリング状をな
し、溶接すべき固定チューブ外表面に回転可能に接する
複数のガイドローラを介して同固定チューブまわりに所
定間隔を保ち取付けられ、回転するリング状台車と;同
リング状台車に取付けられ、同リング状台車と共に前記
固定チューブのまわりを回転しながら同チューブの開先
中心にレーザビームのスポットを照射するレーザ出射光
学ヘッドと;前記YAGレーザ発振器からのレーザ光を
前記レーザ出射光学ヘッドに導く光ファイバーケーブル
と;前記ガイドローラを回転して前記リング状台車を回
転させる駆動モータと;溶接条件を設定し、同条件に従
って前記駆動モータの回転及び前記YAGレーザ発振器
のレーザ光の発振を制御する溶接制御装置とを具備して
なることを特徴とするレーザオービタル溶接装置。
1. A YAG laser oscillator for generating a laser beam; a ring-like shape that is releasably connected in a half-cracked shape, and is fixed through a plurality of guide rollers that rotatably contact the outer surface of a fixed tube to be welded. A ring-shaped carriage mounted around the tube at a predetermined interval and rotating; a laser beam spot attached to the ring-shaped carriage and rotating around the fixed tube together with the ring-shaped carriage at the groove center of the tube A laser emitting optical head for irradiating the laser beam; an optical fiber cable for guiding laser light from the YAG laser oscillator to the laser emitting optical head; a drive motor for rotating the guide roller to rotate the ring-shaped carriage; The rotation of the drive motor and the oscillation of the laser light of the YAG laser oscillator are set according to the same conditions. A laser orbital welding device comprising a welding control device for controlling.
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