JPS589775A - 枝管自動溶接装置 - Google Patents
枝管自動溶接装置Info
- Publication number
- JPS589775A JPS589775A JP10678981A JP10678981A JPS589775A JP S589775 A JPS589775 A JP S589775A JP 10678981 A JP10678981 A JP 10678981A JP 10678981 A JP10678981 A JP 10678981A JP S589775 A JPS589775 A JP S589775A
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- JP
- Japan
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- welding
- branch pipe
- torch
- sensor
- groove
- 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
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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
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
- B23K31/027—Making tubes with soldering or welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q9/00—Arrangements for supporting or guiding portable metal-working machines or apparatus
- B23Q9/0014—Portable machines provided with or cooperating with guide means supported directly by the workpiece during action
Landscapes
- Engineering & Computer Science (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】
本発明は主管の外周上に枝管を溶接する枝管自動溶接装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来、第１図に示すような主管１の外周に枝管２を溶接
する場合は手溶接が主であり、溶接作業者には高度の技
術が必要であるとともに、溶接能率が悪いものであった
。
する場合は手溶接が主であり、溶接作業者には高度の技
術が必要であるとともに、溶接能率が悪いものであった
。
２．２
このような枝管の溶接において、一部では自動化も試み
られ、第２図に示すような自動溶接装置が用いられてい
る。この第２図に示す自動溶接装置では、溶接トーチ３
のウィービング装置４、トーチ角度調整装置６、トーチ
自転装置６、トーチ上下移動装置７、トーチ左右移動装
置８および主管１を回転させる主管回転装置９を備えた
ものであり、トーチ上下移動、トーチ左右移動および主
管回転の３軸を基本とし、これらの軸の動きを演算制御
１５、溶接トーチ３が主管１と枝管２とが突き合わされ
る結合部である相関曲線を追跡するように動かすととも
に、溶接位置に応じてトーチ角度とトーチ自転の２軸を
演算制御して溶接トーチ３のねらい角度を設定すること
により、主管１と枝管２の突き合せ部を自動溶接するも
のである。
られ、第２図に示すような自動溶接装置が用いられてい
る。この第２図に示す自動溶接装置では、溶接トーチ３
のウィービング装置４、トーチ角度調整装置６、トーチ
自転装置６、トーチ上下移動装置７、トーチ左右移動装
置８および主管１を回転させる主管回転装置９を備えた
ものであり、トーチ上下移動、トーチ左右移動および主
管回転の３軸を基本とし、これらの軸の動きを演算制御
１５、溶接トーチ３が主管１と枝管２とが突き合わされ
る結合部である相関曲線を追跡するように動かすととも
に、溶接位置に応じてトーチ角度とトーチ自転の２軸を
演算制御して溶接トーチ３のねらい角度を設定すること
により、主管１と枝管２の突き合せ部を自動溶接するも
のである。
ところが、この第２図に示す例では、倣い装置を持たず
、枝管２と主管１の相貫曲線を演算して溶接トーチ３の
位置決めを行なうため、比較的小径管で、かつ主管１の
径に対する枝管２の径の比が小さく、溶断時の歪が小さ
い場合には適用でき３ 、 ・ るが、大径管で寸法公差が大きく、かつ管径比が大きく
、しかも溶断歪が大きく、開先部の精度が悪い場合には
適用できなかった。
、枝管２と主管１の相貫曲線を演算して溶接トーチ３の
位置決めを行なうため、比較的小径管で、かつ主管１の
径に対する枝管２の径の比が小さく、溶断時の歪が小さ
い場合には適用でき３ 、 ・ るが、大径管で寸法公差が大きく、かつ管径比が大きく
、しかも溶断歪が大きく、開先部の精度が悪い場合には
適用できなかった。
このため、第３図に示すように開先部を検出するセンサ
を持つ装置も一部では試みられた。
を持つ装置も一部では試みられた。
ところが、その１つとして、溶接トーチ３に対してムの
位置に枝管２の外周を倣うセンサを、Ｂの位置に主管１
の外周を倣うセンサを設けて開先部を倣う装置では、ス
パッタの影響をさけるため、セ：ｙｖｋ溶接）−チ３の
直近に設置することが不可能であるため、倣い精度が悪
く、また枝管２と主管１の管径比が１＝１に近づくと、
第４図のようにＢの位置のセンサの主管１との接触部が
開先部から離れてしまい、倣い精度が悪くなるとともに
、管径比が１＝１の場合には、Ｂの位置のセンサを全く
押当てることが不可能どなり、適用できる管径比に限界
があった。
位置に枝管２の外周を倣うセンサを、Ｂの位置に主管１
の外周を倣うセンサを設けて開先部を倣う装置では、ス
パッタの影響をさけるため、セ：ｙｖｋ溶接）−チ３の
直近に設置することが不可能であるため、倣い精度が悪
く、また枝管２と主管１の管径比が１＝１に近づくと、
第４図のようにＢの位置のセンサの主管１との接触部が
開先部から離れてしまい、倣い精度が悪くなるとともに
、管径比が１＝１の場合には、Ｂの位置のセンサを全く
押当てることが不可能どなり、適用できる管径比に限界
があった。
また、溶接トーチ３に対して、溶接方向に先行したＣの
位置にセンサを設けた例では、Ｃの位置のセンサを極力
溶接トーチ３に近づけなくてはな熱の影響で、センサの
寿命が短がくなるとともに、センサを溶接トーチ３に近
づけたとは言っても、溶接トーチ３から離れているため
、正確な倣いを行なうことができなかった。
位置にセンサを設けた例では、Ｃの位置のセンサを極力
溶接トーチ３に近づけなくてはな熱の影響で、センサの
寿命が短がくなるとともに、センサを溶接トーチ３に近
づけたとは言っても、溶接トーチ３から離れているため
、正確な倣いを行なうことができなかった。
また、他の例では、枝管２に対して溶接トーチ３と正反
対のＤの位置に開先部を検出するセンサを設けた例もあ
るが、大まかな倣いは行なえるものの、枝管２は完全に
左右対称形とは限らず、溶接トーチ３とＤの位置のセン
サは離れているため、ワーク精度の影響を受け、正確な
倣いを行な′うことかできなかった。
対のＤの位置に開先部を検出するセンサを設けた例もあ
るが、大まかな倣いは行なえるものの、枝管２は完全に
左右対称形とは限らず、溶接トーチ３とＤの位置のセン
サは離れているため、ワーク精度の影響を受け、正確な
倣いを行な′うことかできなかった。
このため、溶接位置を直接検出し、ワーク精度にかかわ
らず正確な倣いが行４え、かつ主管と枝管の管径比にか
かわらず、全ての管径比に適用できる枝管溶接装置の開
発が望まれでぃ゛た。
らず正確な倣いが行４え、かつ主管と枝管の管径比にか
かわらず、全ての管径比に適用できる枝管溶接装置の開
発が望まれでぃ゛た。
本発明はこのような要望を満すべく開発されたもので、
溶接開先検出装置を備えた枝管自動溶接装置を提供する
ことを目的とするものである。
溶接開先検出装置を備えた枝管自動溶接装置を提供する
ことを目的とするものである。
本発明においては、枝管の開放端に取付けられ６１、
かつ枝管の軸線を中心にして回転する台車に、トーチ倣
い装置を介して溶接トーチを取付けるとともに、その溶
接トーチに先行した溶接位置の開先部を倣うセンサを取
付け、そのセジサで検出した位置を記憶し、その記憶し
た信号に基づいて後続する溶接トーチにセンサで検出し
た軌跡と同一の軌跡を倣わせて溶接を行なうものである
。
い装置を介して溶接トーチを取付けるとともに、その溶
接トーチに先行した溶接位置の開先部を倣うセンサを取
付け、そのセジサで検出した位置を記憶し、その記憶し
た信号に基づいて後続する溶接トーチにセンサで検出し
た軌跡と同一の軌跡を倣わせて溶接を行なうものである
。
これによって、センサによシ直接開先部を検出し、その
検出信号を記憶し、そして溶接トーチが検出位置に到達
した時に、記憶した移動量に基づいて開先部の適正な位
置に位置決めするため、正確、に開先部を倣うことがで
きる。以下、本発明の一実施例を第６図の図面を用いて
説明する。
検出信号を記憶し、そして溶接トーチが検出位置に到達
した時に、記憶した移動量に基づいて開先部の適正な位
置に位置決めするため、正確、に開先部を倣うことがで
きる。以下、本発明の一実施例を第６図の図面を用いて
説明する。
第６図に本発明の一実施例による枝管自動溶接装置を示
しており、第６図において、１ｏは溶接トーチで、この
溶接トーチ１０はウィービング装置１１の揺動腕１１１
Ｌに固定されている。このウィービング装置１１は、主
管１と枝管２との突き合わせ部分の曲線に応じて溶接ト
ーチ１ｏの角度を変化させるトーチ角度調整装置１２の
スライド６１．−４ 部に固定されている。
しており、第６図において、１ｏは溶接トーチで、この
溶接トーチ１０はウィービング装置１１の揺動腕１１１
Ｌに固定されている。このウィービング装置１１は、主
管１と枝管２との突き合わせ部分の曲線に応じて溶接ト
ーチ１ｏの角度を変化させるトーチ角度調整装置１２の
スライド６１．−４ 部に固定されている。
１３はスライド部が上下方向（枝管２の軸線方向）に移
動する上下スライダーで、この上下スライダー１３のス
ライド部には前記トーチ角度調整装置１２が固定され、
そしてこの上下スライダー１３は、スライド部が左右方
向（枝管２の半径方向）に移動する左右スライダー１４
の前記スライド部に固定されておシ、これらの部分によ
シ溶接ヘッド本体が構成されている。
動する上下スライダーで、この上下スライダー１３のス
ライド部には前記トーチ角度調整装置１２が固定され、
そしてこの上下スライダー１３は、スライド部が左右方
向（枝管２の半径方向）に移動する左右スライダー１４
の前記スライド部に固定されておシ、これらの部分によ
シ溶接ヘッド本体が構成されている。
１６は取付腕１６１Ｌに左右スライダー１４が固定され
た台車で、この台車１６は枝管２の開放端に取付けられ
るチャン゛り１６上に軸１７によシ回転自在に支持され
て取付けられている。この台車１６には、ピニオン１８
を回転軸に固定したモータ１９が塔載され、またチャッ
ク１６には前記ピニオン１８が噛合する大歯車２ｏが固
定されている。また、チャック１６は下面部の爪２１が
拡開することにより枝管２の開放端に固定される。従っ
て、モータ１９を駆動させることによシ、ピニオン１８
が大歯車２０と噛合しながら移動することとなシ、７
、 これによって台車１６が枝管２の軸線を中心に回転し、
溶接トーチ１ｏが枝管２の回わりを回転する０ ２２は溶接トーチ１ｏに先行する位置の開先部を検出ス
るセンサで、このセンサ２２は取付プラタン）２２１Ｌ
を介して上下スライダー２３のスライド部に固定されて
いる。また、上下スライダー２３は、左右スライダー２
４のスライド部に固定され、そして左右スライダー２４
は、台車１６の取付腕ｉｓａと相対する位置に設けられ
た取付腕１５ｂに取付けられている。さらに、１下スラ
イダー２３および左右スライダー２４の駆動モータ２３
１Ｌ 、２４Ｌには、この上下スライダー２３、左右ス
ライダー２４の移動量を検出する検出器２３ｂ 、２４
ｂが取付けられている。
た台車で、この台車１６は枝管２の開放端に取付けられ
るチャン゛り１６上に軸１７によシ回転自在に支持され
て取付けられている。この台車１６には、ピニオン１８
を回転軸に固定したモータ１９が塔載され、またチャッ
ク１６には前記ピニオン１８が噛合する大歯車２ｏが固
定されている。また、チャック１６は下面部の爪２１が
拡開することにより枝管２の開放端に固定される。従っ
て、モータ１９を駆動させることによシ、ピニオン１８
が大歯車２０と噛合しながら移動することとなシ、７
、 これによって台車１６が枝管２の軸線を中心に回転し、
溶接トーチ１ｏが枝管２の回わりを回転する０ ２２は溶接トーチ１ｏに先行する位置の開先部を検出ス
るセンサで、このセンサ２２は取付プラタン）２２１Ｌ
を介して上下スライダー２３のスライド部に固定されて
いる。また、上下スライダー２３は、左右スライダー２
４のスライド部に固定され、そして左右スライダー２４
は、台車１６の取付腕ｉｓａと相対する位置に設けられ
た取付腕１５ｂに取付けられている。さらに、１下スラ
イダー２３および左右スライダー２４の駆動モータ２３
１Ｌ 、２４Ｌには、この上下スライダー２３、左右ス
ライダー２４の移動量を検出する検出器２３ｂ 、２４
ｂが取付けられている。
また、主管１はその一端が爪２６によって回転テーブル
２６に固定され、主管揺動装置２７によ°って軸線を中
心に揺動駆動される。さらに、主管１の他端は、ターニ
ングローラ２８によって回転自在に支持されている。
２６に固定され、主管揺動装置２７によ°って軸線を中
心に揺動駆動される。さらに、主管１の他端は、ターニ
ングローラ２８によって回転自在に支持されている。
上記構成における枝管自動溶接装置では、モータ１９に
よりピニオン１８を回転すると、台車１５は枝管２の軸
線を中心にして回転を始める。
よりピニオン１８を回転すると、台車１５は枝管２の軸
線を中心にして回転を始める。
この時、センサ２２は変化する開先部を検出し、その信
号により上下スライダー２３および左右スライダー２４
の駆動モータ２３１Ｌ 、２４１Ｌが動作し、その移動
量が検出器２３ｂ 、２４ｂによって検出され、台車１
６の回転角度に対する開先部の位置が制御装置（図示せ
ず）に記憶される。そして、台車１６が回転を継続し、
溶接トーチ１ｏが遅れてセンサ２２の検出開始位置に到
達すると、制御装置の信号に基づいて、すなわち予め記
憶されていた検出器２３ｂ 、２４ｂの検出信号に基づ
いて、上下スライダー１３および左右スライダー１４が
移動し、溶接トーチ１ｏは溶接開先の変化に応じて開先
部を正確に倣うこととなる。さらに、台車１６０回転角
度に応じ、そして予めプログラムされた制御信号に基づ
いて、溶接トーチ１０の角度、ウィービング揺動数、ウ
ィービングの振幅、溶接電流、溶接電圧、溶接速度等の
溶接条件を切９ 、 換えて、主管１と枝管２の突き合わせ部分を溶接する。
号により上下スライダー２３および左右スライダー２４
の駆動モータ２３１Ｌ 、２４１Ｌが動作し、その移動
量が検出器２３ｂ 、２４ｂによって検出され、台車１
６の回転角度に対する開先部の位置が制御装置（図示せ
ず）に記憶される。そして、台車１６が回転を継続し、
溶接トーチ１ｏが遅れてセンサ２２の検出開始位置に到
達すると、制御装置の信号に基づいて、すなわち予め記
憶されていた検出器２３ｂ 、２４ｂの検出信号に基づ
いて、上下スライダー１３および左右スライダー１４が
移動し、溶接トーチ１ｏは溶接開先の変化に応じて開先
部を正確に倣うこととなる。さらに、台車１６０回転角
度に応じ、そして予めプログラムされた制御信号に基づ
いて、溶接トーチ１０の角度、ウィービング揺動数、ウ
ィービングの振幅、溶接電流、溶接電圧、溶接速度等の
溶接条件を切９ 、 換えて、主管１と枝管２の突き合わせ部分を溶接する。
この時、台車１６の回転角度に応じて、予めプログラム
された制御信号に基づいて主管揺動装置２４を動作させ
、主管１をその軸線を中心にして揺動させて、溶接姿勢
が水平すみ肉溶接姿勢からほぼ下向姿勢になるように制
御することにより、枝管２の全周に亘って良好４な溶接
結果が得られる。
された制御信号に基づいて主管揺動装置２４を動作させ
、主管１をその軸線を中心にして揺動させて、溶接姿勢
が水平すみ肉溶接姿勢からほぼ下向姿勢になるように制
御することにより、枝管２の全周に亘って良好４な溶接
結果が得られる。
以上のように本発明の枝管自動溶接装置によれば、開先
部を直接センサによって検出するとともに、その検出信
号を記憶し、次に溶接トーチが検出位置に到達した時に
記憶した移動量に基づいて開先部の適正な位置に位置決
めするため、正確に開先部を倣うことができ、これによ
って溶断時の歪とか、ワークの寸法公差、主管と枝管の
仮付は精度等による開先部のずれを修正することができ
るとともに、主管と枝管の管径に関係なく正確な倣いを
行うことができるため、良好な溶接を行なうことができ
る。
部を直接センサによって検出するとともに、その検出信
号を記憶し、次に溶接トーチが検出位置に到達した時に
記憶した移動量に基づいて開先部の適正な位置に位置決
めするため、正確に開先部を倣うことができ、これによ
って溶断時の歪とか、ワークの寸法公差、主管と枝管の
仮付は精度等による開先部のずれを修正することができ
るとともに、主管と枝管の管径に関係なく正確な倣いを
行うことができるため、良好な溶接を行なうことができ
る。
また、多層盛溶接を行なう場合には、１層溶接時１０、
、 に開先部を記憶しているため、２層目以降では、センサ
を離脱させて行なえばよく、容易に正確な溶接を行なう
ことができる。
、 に開先部を記憶しているため、２層目以降では、センサ
を離脱させて行なえばよく、容易に正確な溶接を行なう
ことができる。
第１図は主管と枝管との間における溶接箇所の一例を示
す説明図、第２図は従来の枝管自動溶接装置の一例を示
す斜視図、第３図および第４図はそれぞれセンサによシ
倣いながら溶接を行なう場合の問題点を説明するための
説明図、第６図は本発明の一実施例による枝管自動溶接
装置を示す斜視図である。 １・・・・・・主管、２・・・・・・枝管、１０・・・
・・・溶接トーチ、１１・・・・・・ウィービング装置
、１２・・・・・・トーチ角度調整装置、１’３．２３
・・・・・・上下スライダー、１４．２４・・・・・・
左右スライダー、１５・・・・・・台車、１６・・・・
・・チャック、１８・・・・・・ピニオン、１９・・・
・・・モータ、２ｏ・・・・・・大歯車、２２・・・・
・・センサ、２４・・・・・・主管揺動装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第３
図 第５図
す説明図、第２図は従来の枝管自動溶接装置の一例を示
す斜視図、第３図および第４図はそれぞれセンサによシ
倣いながら溶接を行なう場合の問題点を説明するための
説明図、第６図は本発明の一実施例による枝管自動溶接
装置を示す斜視図である。 １・・・・・・主管、２・・・・・・枝管、１０・・・
・・・溶接トーチ、１１・・・・・・ウィービング装置
、１２・・・・・・トーチ角度調整装置、１’３．２３
・・・・・・上下スライダー、１４．２４・・・・・・
左右スライダー、１５・・・・・・台車、１６・・・・
・・チャック、１８・・・・・・ピニオン、１９・・・
・・・モータ、２ｏ・・・・・・大歯車、２２・・・・
・・センサ、２４・・・・・・主管揺動装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第３
図 第５図
Claims (1)
- 枝管の開放端に取付けられかつ枝管の軸線を中心にして
回転する台車に、トーチ倣い装置を介して溶接トーチを
取付けるとともに、その溶接トーチに先行した溶接位置
の開先部を倣うセンサを取付け、そのセンサで検出した
位置を記憶し、その記憶した信号に基づいて、後続する
溶接トーチに前記センサで検出した軌跡と同一の軌跡を
倣わせて溶接を行なうことを特徴とする枝管自動溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10678981A JPS589775A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 枝管自動溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10678981A JPS589775A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 枝管自動溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589775A true JPS589775A (ja) | 1983-01-20 |
Family
ID=14442659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10678981A Pending JPS589775A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 枝管自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589775A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009043021B3 (de) * | 2009-09-28 | 2011-03-03 | Haane Industriedesign Gmbh | Verfahren und eine Anlage zum Anschweißen eines Rohrstutzens an ein rohrförmiges Werkstück |
| CN102343473A (zh) * | 2010-08-05 | 2012-02-08 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种新型偏心斜接管气体保护焊接机械装置及其焊接方法 |
| CN102699551A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-03 | 四川蓝星机械有限公司 | 大型化工设备的斜插管的焊接方法 |
| JP2014111263A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Ihi Corp | 自動溶接装置及び自動溶接方法 |
| CN107999934A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-08 | 中国第重型机械集团大连加氢反应器制造有限公司 | 马鞍形接管坡口窄间隙埋弧焊接方法及设备 |
| CN110666383A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-10 | 徐州金源臭氧设备有限公司高新区分公司 | 一种环保工程用天然气管道焊接装置 |
| JP2021516028A (ja) * | 2018-03-07 | 2021-06-24 | リライボンド アーペーエスＲｅｌｉｂｏｎｄ Ａｐｓ | 電力ケーブル端部処理装置 |
| CN114273848A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-05 | 徐州耐克盾机械制造有限公司 | 一种液压油缸外管缸筒夹持工装夹具 |
-
1981
- 1981-07-07 JP JP10678981A patent/JPS589775A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3763009B1 (en) * | 2018-03-07 | 2023-06-07 | Relibond APS | Power cable end treatment device |
| US11909161B2 (en) | 2018-03-07 | 2024-02-20 | Relibond Aps | Power cable end treatment device |
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| CN114273848A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-05 | 徐州耐克盾机械制造有限公司 | 一种液压油缸外管缸筒夹持工装夹具 |
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