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技術 固定管の内外面兼用溶接機

出願人 JFEエンジニアリング株式会社
発明者 野木俊克毛文傑
出願日 2009年4月13日 (12年8ヶ月経過) 出願番号 2009-097140
公開日 2010年11月4日 (11年1ヶ月経過) 公開番号 2010-247163
状態 特許登録済
技術分野 突合せ溶接及び特定物品の溶接 処理全般、補助装置、継手、開先形状
主要キーワード 案内金具 パイプ周方向 円周ガイド 中継箱 走行位置検出器 取付アダプタ 開発投資 上下ユニット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

配管内周面溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができる内外面兼用自動溶接機の提供。

解決手段

固定管内外周面片面溶接を行う内外面兼用溶接機であって、該溶接機は、ガイドレールに沿って走行可能な走行台車を備えた走行装置と、溶接トーチと、該溶接トーチの上下移動機構(上下ユニット)及び左右移動機構(左右ユニット)と、走行位置検出部、ワイヤ給機構及びCCDカメラユニットから選ばれる少なくとも一種と、を備えた外周面溶接機について、少なくとも走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大の改造溶接電極部の形状変更又は取付位置変更の改造、走行位置検出部の位置変更又は方式変更の改造、CCDカメラユニットの取付位置の変更改造、溶接機取り扱い用把手の形状変更の改造、及びスパッタガードの形状変更の改造を行って、内周面溶接機としても使用可能にした。

概要

背景

従来、配管突合わせ溶接を行うために各種の自動溶接機が提案されている。この自動溶接機は、配管の外周部または内周部にそって配置されたガイドレールに沿って走行可能な走行装置と、この走行装置に搭載された溶接トーチ及びその他の機器とからなり、溶接の際には前記走行装置が配管のガイドレールに沿って走行しながら溶接トーチにより管端突合せ溶接を行うものである。

管の円周突き合わせ溶接を行う溶接装置は特許文献1に開示されている。
この装置を図6に基づいて説明する。20は突合されたパイプ10に装着された円周ガイドレール、21は円周ガイドレール20に設置された溶接を自動的に行う溶接機である。溶接機21はパイプ10の外周面上を円周ガイドレール20に案内されて走行する走行装置22と、走行装置22上に設けられた開先幅方向スライド自在なスライドX軸23と、スライドX軸23に連結され、トーチ高さ方向にスライド自在なスライドY軸24と、スライドY軸24にパイプ周方向揺動自在に取付けられたトーチ支持体25と、トーチ支持体25に回転自在に支持された溶接トーチ26と、走行装置22上に設けられたワイヤ送給装置27とから大別構成されている。溶接機21の走行装置22は走行台車221と、走行台車221の下部に設けられ、円周ガイドレール20の外歯202と噛合する走行車輪222と走行台車221の下部に設けられ、円周ガイドレール20の両端を把持する把持機構223と、走行台車221上に設けられ、走行台車221と駆動するZ軸エンコーダ225付きZ軸モータ224とから構成されている。
231はスライドX軸23を開先幅方向に駆動するX方向駆動機構で、241はスライドY軸24をトーチ高さ方向に駆動するY方向駆動機構で、251は溶接トーチ26をβ方向に角度調整するβ方向駆動機構で、261は溶接トーチ内部の回転駆動溶接機構でR軸エンコーダ263付き、回転モータ262を有している。ワイヤ送給装置27はワイヤ給機構271を駆動するワイヤ送給モータ272とワイヤリール274で構成されている。30は溶接ワイヤ31を内蔵したコンジットケーブル、29は走行台車22に設けられた走行位置検出器である。

自動溶接機には次の機能が要求される。
(1)ガイドレール上をスムーズに走行すること。ノッキングなどが発生しないことは勿論のこと、バックラッシュによる局部的な走行不良も極力少ないことが望ましい。
(2)全姿勢に亘って、溶接機が落下せずにレールにしっかりと把持されること。
(3)ガイドレール上走行時に、走行部がガイドレールや母材部にぶつからないこと。
(4)ガイドレールへの着脱が容易なこと。
(5)走行時に、溶接進行方向に対する左右・上下方向の遊びが少ないこと。(実際には±0.1mm以内が望ましい)
(6)決められた範囲での走行速度のバラツキが少なく(実際には±3.0%程度)、ある溶接姿勢での走行速度のバラツキに再現性のあること。
(7)曲率がある範囲で変化しても走行すること。
(8)必要とする溶接速度範囲で、同じような誤差で走行すること。
(9)ガイドレールを著しく損傷することなく走行すること。また逆に走行部がガイドレールにより著しく損傷を受けることのないこと。

自動溶接機として種々の装置が提案されている。
特許文献2には、溶接トーチを被溶接管溶接線に沿って走行させるためのガイドとなる案内装置を、複数個に分割可能なリング案内金具本体とこれを管の円周に固定するための固定具とから構成して管の円周に簡便に固定することを可能にした案内装置が開示されている。しかしながら、この案内装置は管の外周を溶接するためのものであり、内周面の溶接にも適用できるものではない。

特許文献3には、配管の外周面に倣って走行する走行装置と、走行装置により支持されて前記配管の管端の突合せ溶接を行うガスシールドアーク溶接機とを備える自動溶接機であって、
管の外周面に、一定の幅を有する帯状かつ環状の部材であって幅方向の両端に環状部材と一体で環状に一周する2本のレールとラックレールとを設けた環状部材を配置し、この環状部材のラックレールとかみ合うピニオンギア車軸に備えかつ溶接トーチを固定した走行台車を環状部材に沿って走行させるようにした自動溶接機が開示されている。しかしながら、この案内装置も特許文献1記載のものと同様に管の外周を溶接するためのものであり、内周面の溶接にも適用できるものではない。

特許文献4には、定置された鋼管周方向内面を突き合わせ溶接する自動溶接方法であって、鋼管の内周面の周方向に案内レールを設け、この案内レールによって自走式溶接機をガイドしながら走行させて鋼管周方向内面を突き合わせ溶接する方法が記載されている。しかしながら、この案内装置は管の内周を溶接するためのものであり、外周面の溶接にも適用できるものではない。

特許文献5には、溶接トーチ・溶接ワイヤ等の溶接に必要な装置を搭載した走行台車と走行台車をガイドしながら走行させるガイドレールとを備えた溶接用走行装置であって、走行台車のガイドレールへの装着及び取り外しを簡便に行えるようにした装置が開示されている。
この機構そのものはガイドレールを内周面に設けた場合及びガイドレールを外周面に設けた場合のいずれにも適用可能であるといえるが、その互換性についての記述はなされていない。

上記したように、鋼管の円周自動溶接を実施する際に、外周面溶接は外周面側に専用のガイドレールを装着し、内周面溶接は内周面側に専用のガイドレールを装着し、そのガイドレールの上に溶接機を装着して自動溶接を実施する方法が一般的である。しかしながら、外周面側のガイドレールと内周面側のガイドレールとは曲率が反対になるため、例えば外周面用の溶接機を内周面溶接に適用する場合には、ガイドレールが走行台車の一部に干渉使用不可能である。また、外周面溶接機では溶接トーチの仕様上、高電流の溶接が不可能であり、高能率な溶接ができないという問題がある。
上記のように、外周面溶接機及び内周面溶接機はそれぞれ互換性の無いものとなっており、それぞれ別の溶接機を用意する必要があった。

概要

配管の内周面の溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができる内外面兼用自動溶接機の提供。固定管内外周面片面溶接を行う内外面兼用溶接機であって、該溶接機は、ガイドレールに沿って走行可能な走行台車を備えた走行装置と、溶接トーチと、該溶接トーチの上下移動機構(上下ユニット)及び左右移動機構(左右ユニット)と、走行位置検出部、ワイヤ送給機構及びCCDカメラユニットから選ばれる少なくとも一種と、を備えた外周面溶接機について、少なくとも走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大の改造溶接電極部の形状変更又は取付位置変更の改造、走行位置検出部の位置変更又は方式変更の改造、CCDカメラユニットの取付位置の変更改造、溶接機取り扱い用把手の形状変更の改造、及びスパッタガードの形状変更の改造を行って、内周面溶接機としても使用可能にした。

目的

本発明は、配管の内周面の溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができる内外面兼用の溶接機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

固定管外周面及び内周面円周方向に沿って配設されたガイドレール上を走行して該外周面及び内周面の片面溶接を実施する内外面兼用溶接機であって、該溶接機は、ガイドレールに沿って走行可能な走行台車を備えた走行装置と、溶接トーチと、該溶接トーチの上下移動機構上下ユニット)と、該溶接トーチの左右移動機構(左右ユニット)と、走行位置検出部、ワイヤ給機構及びCCDカメラユニットから選ばれる少なくとも一種と、を備えた外周面溶接機について、下記に挙げた外周面溶接機の改造に関する項目の内、少なくとも(1)〜(6)を実施することにより内周面溶接機として使用可能としたことを特徴とする固定管内外面兼用溶接機。(1)走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大(2)溶接電極部の形状変更又は取付位置変更(3)走行位置検出部の位置変更又は方式変更(4)CCDカメラユニットの取付位置の変更(5)溶接機取り扱い用把手の形状変更(6)スパッタガードの形状変更(7)外周面用及び内周面用の溶接トーチ取替(8)溶接トーチ上下ユニットの有効ストローク増加(9)溶接トーチ左右ユニットの有効ストローク増加

請求項2

固定管の外周面の円周方向に沿って配設されたガイドレール上を走行して該外周面片面溶接を実施する外周面溶接機を内外面兼用溶接機とする外周面溶接機の改造方法であって、ガイドレールに沿って走行可能な走行台車を備えた走行装置と、溶接トーチと、該溶接トーチの上下移動機構(上下ユニット)と、該溶接トーチの左右移動機構(左右ユニット)と、走行位置検出部、ワイヤ送給機構及びCCDカメラユニットから選ばれる少なくとも一種と、を備えた外周面溶接機について、下記に挙げた外周面溶接機の改造に関する項目の内、少なくとも(1)〜(6)を実施することにより内周面溶接機として使用可能にすることを特徴とする外周面溶接機の改造方法。(1)走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大(2)溶接電極部の形状変更又は取付位置変更(3)走行位置検出部の位置変更又は方式変更(4)CCDカメラユニットの取付位置の変更(5)溶接機取り扱い用把手の形状変更(6)スパッタガードの形状変更(7)外周面用及び内周面用の溶接トーチ取替(8)溶接トーチ上下ユニットの有効ストローク増加(9)溶接トーチ左右ユニットの有効ストローク増加

技術分野

0001

本発明は、各種プラント等の配管管端突合わせ溶接を行う溶接機に関する。

背景技術

0002

従来、配管の突合わせ溶接を行うために各種の自動溶接機が提案されている。この自動溶接機は、配管の外周部または内周部にそって配置されたガイドレールに沿って走行可能な走行装置と、この走行装置に搭載された溶接トーチ及びその他の機器とからなり、溶接の際には前記走行装置が配管のガイドレールに沿って走行しながら溶接トーチにより管端の突合せ溶接を行うものである。

0003

管の円周突き合わせ溶接を行う溶接装置は特許文献1に開示されている。
この装置を図6に基づいて説明する。20は突合されたパイプ10に装着された円周ガイドレール、21は円周ガイドレール20に設置された溶接を自動的に行う溶接機である。溶接機21はパイプ10の外周面上を円周ガイドレール20に案内されて走行する走行装置22と、走行装置22上に設けられた開先幅方向スライド自在なスライドX軸23と、スライドX軸23に連結され、トーチ高さ方向にスライド自在なスライドY軸24と、スライドY軸24にパイプ周方向揺動自在に取付けられたトーチ支持体25と、トーチ支持体25に回転自在に支持された溶接トーチ26と、走行装置22上に設けられたワイヤ送給装置27とから大別構成されている。溶接機21の走行装置22は走行台車221と、走行台車221の下部に設けられ、円周ガイドレール20の外歯202と噛合する走行車輪222と走行台車221の下部に設けられ、円周ガイドレール20の両端を把持する把持機構223と、走行台車221上に設けられ、走行台車221と駆動するZ軸エンコーダ225付きZ軸モータ224とから構成されている。
231はスライドX軸23を開先幅方向に駆動するX方向駆動機構で、241はスライドY軸24をトーチ高さ方向に駆動するY方向駆動機構で、251は溶接トーチ26をβ方向に角度調整するβ方向駆動機構で、261は溶接トーチ内部の回転駆動溶接機構でR軸エンコーダ263付き、回転モータ262を有している。ワイヤ送給装置27はワイヤ給機構271を駆動するワイヤ送給モータ272とワイヤリール274で構成されている。30は溶接ワイヤ31を内蔵したコンジットケーブル、29は走行台車22に設けられた走行位置検出器である。

0004

自動溶接機には次の機能が要求される。
(1)ガイドレール上をスムーズに走行すること。ノッキングなどが発生しないことは勿論のこと、バックラッシュによる局部的な走行不良も極力少ないことが望ましい。
(2)全姿勢に亘って、溶接機が落下せずにレールにしっかりと把持されること。
(3)ガイドレール上走行時に、走行部がガイドレールや母材部にぶつからないこと。
(4)ガイドレールへの着脱が容易なこと。
(5)走行時に、溶接進行方向に対する左右・上下方向の遊びが少ないこと。(実際には±0.1mm以内が望ましい)
(6)決められた範囲での走行速度のバラツキが少なく(実際には±3.0%程度)、ある溶接姿勢での走行速度のバラツキに再現性のあること。
(7)曲率がある範囲で変化しても走行すること。
(8)必要とする溶接速度範囲で、同じような誤差で走行すること。
(9)ガイドレールを著しく損傷することなく走行すること。また逆に走行部がガイドレールにより著しく損傷を受けることのないこと。

0005

自動溶接機として種々の装置が提案されている。
特許文献2には、溶接トーチを被溶接管溶接線に沿って走行させるためのガイドとなる案内装置を、複数個に分割可能なリング案内金具本体とこれを管の円周に固定するための固定具とから構成して管の円周に簡便に固定することを可能にした案内装置が開示されている。しかしながら、この案内装置は管の外周を溶接するためのものであり、内周面の溶接にも適用できるものではない。

0006

特許文献3には、配管の外周面に倣って走行する走行装置と、走行装置により支持されて前記配管の管端の突合せ溶接を行うガスシールドアーク溶接機とを備える自動溶接機であって、
管の外周面に、一定の幅を有する帯状かつ環状の部材であって幅方向の両端に環状部材と一体で環状に一周する2本のレールとラックレールとを設けた環状部材を配置し、この環状部材のラックレールとかみ合うピニオンギア車軸に備えかつ溶接トーチを固定した走行台車を環状部材に沿って走行させるようにした自動溶接機が開示されている。しかしながら、この案内装置も特許文献1記載のものと同様に管の外周を溶接するためのものであり、内周面の溶接にも適用できるものではない。

0007

特許文献4には、定置された鋼管周方向内面を突き合わせ溶接する自動溶接方法であって、鋼管の内周面の周方向に案内レールを設け、この案内レールによって自走式溶接機をガイドしながら走行させて鋼管周方向内面を突き合わせ溶接する方法が記載されている。しかしながら、この案内装置は管の内周を溶接するためのものであり、外周面の溶接にも適用できるものではない。

0008

特許文献5には、溶接トーチ・溶接ワイヤ等の溶接に必要な装置を搭載した走行台車と走行台車をガイドしながら走行させるガイドレールとを備えた溶接用走行装置であって、走行台車のガイドレールへの装着及び取り外しを簡便に行えるようにした装置が開示されている。
この機構そのものはガイドレールを内周面に設けた場合及びガイドレールを外周面に設けた場合のいずれにも適用可能であるといえるが、その互換性についての記述はなされていない。

0009

上記したように、鋼管の円周自動溶接を実施する際に、外周面溶接は外周面側に専用のガイドレールを装着し、内周面溶接は内周面側に専用のガイドレールを装着し、そのガイドレールの上に溶接機を装着して自動溶接を実施する方法が一般的である。しかしながら、外周面側のガイドレールと内周面側のガイドレールとは曲率が反対になるため、例えば外周面用の溶接機を内周面溶接に適用する場合には、ガイドレールが走行台車の一部に干渉使用不可能である。また、外周面溶接機では溶接トーチの仕様上、高電流の溶接が不可能であり、高能率な溶接ができないという問題がある。
上記のように、外周面溶接機及び内周面溶接機はそれぞれ互換性の無いものとなっており、それぞれ別の溶接機を用意する必要があった。

先行技術

0010

特開平4−200866号公報
特開昭54−54936号公報
特開平7−314132号公報
特開昭58−65579号公報
実公平3−12471号公報

発明が解決しようとする課題

0011

本発明は、配管の内周面の溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができる内外面兼用の溶接機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

本発明者等は、既存の外周面溶接機の走行台車部分を改造すると共にその他の部分の配置等を変更することにより、外周面溶接機を内周面用のガイドレールにおいても使用可能な内外面兼用の溶接機とすることができることを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下に記載する通りの固定管内外面兼用溶接機及び外周面溶接機の改造方法に係るものである。

0013

(1)固定管の外周面及び内周面の円周方向に沿って配設されたガイドレール上を走行して該外周面及び内周面の片面溶接を実施する内外面兼用溶接機であって、該溶接機は、ガイドレールに沿って走行可能な走行台車を備えた走行装置と、溶接トーチと、該溶接トーチの上下移動機構上下ユニット)と、該溶接トーチの左右移動機構(左右ユニット)と、走行位置検出部、ワイヤ送給機構及びCCDカメラユニットから選ばれる少なくとも一種と、を備えた外周面溶接機について、下記に挙げた外周面溶接機の改造に関する項目の内、少なくとも(1)〜(6)を実施することにより内周面溶接機として使用可能としたことを特徴とする固定管内外面兼用溶接機。
(1)走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大
(2)溶接電極部の形状変更又は取付位置変更
(3)走行位置検出部の位置変更又は方式変更
(4)CCDカメラユニットの取付位置の変更
(5)溶接機取り扱い用把手の形状変更
(6)スパッタガードの形状変更
(7)外周面用及び内周面用の溶接トーチ取替
(8)溶接トーチ上下ユニットの有効ストローク増加
(9)溶接トーチ左右ユニットの有効ストローク増加
(2)固定管の外周面の円周方向に沿って配設されたガイドレール上を走行して該外周面片面溶接を実施する外周面溶接機を内外面兼用溶接機とする外周面溶接機の改造方法であって、ガイドレールに沿って走行可能な走行台車を備えた走行装置と、溶接トーチと、該溶接トーチの上下移動機構(上下ユニット)と、該溶接トーチの左右移動機構(左右ユニット)と、走行位置検出部、ワイヤ送給機構及びCCDカメラユニットから選ばれる少なくとも一種と、を備えた外周面溶接機について、下記に挙げた外周面溶接機の改造に関する項目の内、少なくとも(1)〜(6)を実施することにより内周面溶接機として使用可能にすることを特徴とする外周面溶接機の改造方法。
(1)走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大
(2)溶接電極部の形状変更又は取付位置変更
(3)走行位置検出部の位置変更又は方式変更
(4)CCDカメラユニットの取付位置の変更
(5)溶接機取り扱い用把手の形状変更
(6)スパッタガードの形状変更
(7)外周面用及び内周面用の溶接トーチ取替
(8)溶接トーチ上下ユニットの有効ストローク増加
(9)溶接トーチ左右ユニットの有効ストローク増加

発明の効果

0014

本発明によれば、内周面溶接装置と外周面溶接装置とを別個に保有する必要が無くなり装置の稼働率が向上すると共に、装置の基本的構成が同じであるため、装置のメンテナンスが容易となり、メンテナンス部品も2機種が1機種になったことにより、少数保管で済む。また、内外周面とも同じオペレートになるため、オペレータ訓練が半分で済み、オペレートミスが少なくなり、結果として品質向上が図れる。更に、機種のバージョンアップも内外面同時に実施できるため、高性能化の開発投資が半分で済むという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0015

小径固定管の外周面を溶接する様子を示した図である。
図1において用いた外周面溶接機を中径固定管の内周面の溶接に用いた様子を示す図である。
本発明の改造溶接機を用いて中径固定管の内周面を溶接する様子を示す図である。
溶接機の走行位置検出部の配置を変更した例を示す図である。
溶接トーチの上下ユニット及び内周面用トーチ取付アダプタを示す図である。
従来技術の固定管の突き合わせ溶接を説明する図である。

実施例

0016

本発明の溶接機は、小径固定管の外周面及び中径固定管の内円周に対して、該外周及び該内周に沿って配設されたガイドレール上を走行して片面溶接を共通に実施できる内外周兼用の自動溶接機である。

0017

溶接機は溶接機がガイドレールに沿って走行することを可能とする走行台車とこの走行台車に取付けられた装置群とで構成される。
この装置群とは具体的には、トーチ周辺ユニット7[溶接トーチ、溶接トーチの上下移動機構(上下ユニット)、溶接トーチの左右移動機構(左右ユニット)、制御中継箱]、ワイヤ送給機構、走行位置検出機構、CCDカメラユニット(CCU)等である。
従来はこれらの装置群は外周面溶接機及び内周面溶接機のそれぞれに設けられていたが、本発明の溶接機は内外面兼用であるので、これらはワンセットあればよい。

0018

外周面溶接機を外周溶接及び内周溶接の両者に兼用可能にするためには、外周面溶接機を構成する各部材が内周面溶接時に許容される物理的な範囲内に全て配置するように改造する必要がある。このようにすることによって、内周溶接及び外周溶接のいずれの溶接においても、溶接機がガイドレールや管壁と接触して走行が妨げられることがなくなる。

0019

本発明の溶接機について図に基づいて説明する。
図1は小径固定管の外周面を溶接する場合の装置構成を例示したものである。
管1の外周にはガイドレール2が固定され、このガイドレール2に沿って溶接機3が移動しつつ溶接作業を行う。走行装置は走行台車4と、走行台車4の下部に設けられた走行車5と支え車部6とを有し、走行車5と支え車部とが協同してガイドレールを挟み込むことによってガイドレールを把持して溶接機を支持している。
走行台車には、走行車5、支え車部6、トーチ周辺ユニット(溶接トーチ、溶接トーチの上下ユニット、溶接トーチの左右ユニット)7、走行位置検出部8、及び図示しないワイヤ送給ユニットとを有しており、必要に応じてCCDカメラユニット(CCU)9等が搭載される。

0020

図1に示すような管の外周部を溶接する場合には、溶接機の形状、構造は溶接作業に特に影響を及ぼさないため、溶接機の形状、構造、その空間的配置にはかなり自由度がある。しかしながら、この溶接機を内周部の溶接にそのまま適用すると溶接機を構成する要素がガイドレールに当たるという不具合が生じる。
例えば図2は、図1で示した外周面溶接機を管の内周部の溶接に用いた場合の様子を示すものであるが、図のa、b、c、d、eで示した部分において溶接機がガイドレールと接触するという不具合が生じる。
また、外周溶接の曲率と内周溶接の曲率とは反対となるため、それぞれに適した走行装置を備えた溶接機を用いる必要がある。

0021

そこで、本発明においては、外周面用の溶接機について改造を施すことにより、これを内周面用の溶接機として使用しても走行装置がガイドレールと接触することなく走行可能とするものである。
外周面用の溶接機を内周面用の溶接機として用いることを可能とする具体的な改造項目としては次のものが挙げられる。
(1)走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大
(2)溶接電極部の形状変更又は取付位置変更
(3)走行位置検出部の位置変更又は方式変更
(4)CCDカメラユニットの取付位置の変更
(5)溶接機取り扱い用把手の形状変更
(6)スパッタガードの形状変更
(7)外周面用及び内周面用の溶接トーチ取替
(8)溶接トーチ上下ユニットの有効ストローク増加
(9)溶接トーチ左右ユニットの有効ストローク増加

0022

上記の改造内容について以下図3〜5に基づいて説明する。
図3〜5におけるR1〜R9(R6は省略)は外周面溶接機について行った改造箇所を示す。
<R1:走行台車フレームのガイドレール部逃げ拡大>
図3のR1で示すように、ガイドレール2と接触する走行台車フレームの下端部a、bの部分を加工することによりガイドレール部の逃げを大きくする。具体的には接触する可能性のある部分を除去する。
<R2:溶接電極部の形状又は取付位置の変更>
内周面用トーチを取付可能な構造とするために図3のR2で示す溶接電極部の形状、取付位置を変更する。

0023

<R3:走行位置検出部の位置又は方式の変更>
外周面用溶接機の走行位置検出部が内周面溶接用のガイドレールと接触する場合には、図3図4に示すように走行位置検出部の位置を距離Hだけ上方に持ち上げる改造を行う。
この場合、図4に示すようにアームの長さを変更する改造を合わせて行う。
あるいは走行位置検出のための方式を変更しても良い。
<R4:CCUの取付位置の変更>
外周面用溶接機に取付けられていたCCUを図3のR4で示すようにガイドレールと接触しない位置に付け替える。
<R5:溶接機取り扱い用把手の形状の変更>
外周面用溶接機に取付けられていた溶接機を取り扱うための把手がガイドレールと接触するものであれば、図3のR5で示される把手の形状を変更する。
<R6:スパッタガードの形状変更>
スパッタガードは内面溶接用で使用する際にガイドレールと干渉する箇所を改造する。(図は省略)
<R7:外周面用及び内周面用の溶接トーチ取替>
外周面溶接機では溶接トーチの仕様上、高電流の溶接が不可能であり、高能率な溶接ができないという問題があるが、内周面溶接ではフラックスコアードワイヤ高電流域が使用されることが多いため、内周面溶接に際して、高電流の使用可能な溶接トーチに取り替え可能とするために具体的には図5に示すように内周面用トーチの取付アダプタを作製する。

0024

<R8:溶接トーチ上下ユニットの有効ストローク増加>
外周面用溶接機は、溶接トーチの上下位置を調整するために所定の有効ストロークを有している。外周面用溶接機を内周面用溶接機としても使用可能にするためには外周面用溶接機に要求されていた有効ストロークよりも大きいストロークとする必要がある。
このため、図5に示す溶接トーチの上下ユニットの有効ストロークを増大するための改造を行う。

0025

<R9:溶接トーチ左右ユニットの有効ストローク増加>
前記した上下ユニットの有効ストロークについて述べたと同様の理由により、図3のR9で示す溶接トーチの左右ユニットの有効ストロークを増大するための改造を行う。

0026

上記に示した改造項目の内、本発明では(1)〜(6)が必須であり、その他の項目は個々の外周面溶接機の形状、構造に応じて、内周面のガイドレールに接触しない用にするための必要最小限の改造項目を実施すればよい。
Φ300mm以上の外周面溶接機について前記の改造を行うことにより、Φ1600以上の内周面溶接が可能となった。

0027

本発明の自動溶接機は、配管の内周面の溶接及び外周面の溶接の両方に用いることができるので、装置の稼働率が向上し、装置のメンテナンスが容易となるので、パイプライン敷設工事における突き合わせ円周溶接用の溶接機として好適に使用できる。

0028

図1図3について)
1 管
2ガイドレール
3溶接機
4走行台車
5走行車
6支え車部
7トーチ周辺ユニット
8走行位置検出部
9CCDカメラユニット
a,b,c,d,e 溶接機がガイドレールと接触する箇所
図6について)
10パイプ
20円周ガイドレール
21 溶接機
22走行装置
23スライドX軸
24 スライドY軸
25トーチ支持体
26溶接トーチ
27ワイヤ送給装置
30コンジットケーブル
31溶接ワイヤ
224 Z軸モータ
231 X方向駆動機構
232 X軸モータ
241 Y方向駆動機構
242 Y軸モータ
251 β方向駆動機構
252 β軸モータ
261回転駆動機構
262回転モータ
272ワイヤ送給モータ

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