溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法
【課題】フランジ継手付き配管のサイズに関わらず、また溶接作業時において段取り替えすることなく、迅速にフランジと管とを溶接することが可能な溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法を提供することを目的とする。
【解決手段】溶接用位置決め装置２は、中心に円形の貫通穴が形成され管１７の端部と溶接されるフランジ１８を支持し、フランジ１８を中心軸周りに回転させるテーブル８と、テーブル８に設けられ、テーブル８に対してフランジ１８を固定する爪部１０とを備え、テーブル８は、爪部１０によって固定されたフランジ１８の貫通穴に対応して形成された開口部１１を有し、開口部１１には、フランジ１８の貫通穴内面と管１７の端部とを溶接する溶接用トーチ７が挿入される。
【解決手段】溶接用位置決め装置２は、中心に円形の貫通穴が形成され管１７の端部と溶接されるフランジ１８を支持し、フランジ１８を中心軸周りに回転させるテーブル８と、テーブル８に設けられ、テーブル８に対してフランジ１８を固定する爪部１０とを備え、テーブル８は、爪部１０によって固定されたフランジ１８の貫通穴に対応して形成された開口部１１を有し、開口部１１には、フランジ１８の貫通穴内面と管１７の端部とを溶接する溶接用トーチ７が挿入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ継手付き配管の製作に用いられ、フランジと管を溶接するための溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フランジ継手付き配管を製作するには、中心に円形の貫通穴を有する円板状のフランジと、一定長さを有する管をそれぞれ用意し、フランジと管の端部とを溶接する。その際、フランジに管を嵌め込んでおき、フランジを溶接用位置決め装置（ポジショナー）に固定し、その状態で、フランジと管を中心軸（管軸）周りに回転させることによって、フランジと管の端部との接続部分を溶接する関連技術としての自動溶接装置がある。
【０００３】
特許文献１には、溶接ポジショナーに係る発明であって、ワークの溶接姿勢を自在に変えて、溶接トーチの入り込みを容易にし、効率良く段取り替えなしに溶接を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４６４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フランジ継手付き配管を製作する際に用いられる上記関連技術の溶接用位置決め装置（ポジショナー）では、フランジを固定する板状のテーブルは、開口部のない一様な平面であった。そのため、該溶接用位置決め装置では、フランジのうち管が嵌め込まれる面と反対側の面が、テーブル側になるようにフランジが固定される。したがって、フランジと管の接続部分のうち外側の接続部分、すなわち、フランジの貫通穴周囲と、管の外周面との接続部分は、上記溶接用位置決め装置を用いて溶接できた。
【０００６】
しかし、フランジが該溶接用位置決め装置に固定された状態では、フランジと管の接続部分のうち内側の接続部分、すなわちフランジの貫通穴内面と、管の端部との接続部分は、溶接トーチがテーブルによって阻まれアクセスできないため、自動溶接装置の溶接トーチによって溶接できなかった。したがって、フランジと管の接続部分の内側を溶接するためには、溶接用位置決め装置から管とフランジを取り外して、自動溶接装置を用いずに、作業員が手動で溶接しなければならなかった。
【０００７】
従来の段取り替えを自動に行う溶接装置を用いる場合、管を保持する保持機構を設け、かつ保持機構を回転させる必要がある。そのため、管が大径管や長尺管である場合は、保持機構のサイズに依存するため管を保持できなかったり、回転に必要な空間を確保できなかったりと、従来の段取り替えを自動に行う溶接装置の使用には制約があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フランジ継手付き配管のサイズに関わらず、また溶接作業時において段取り替えすることなく、迅速にフランジと管とを溶接することが可能な溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る溶接用位置決め装置は、中心に円形の貫通穴が形成され管の端部と溶接されるフランジを支持し、フランジを中心軸周りに回転させるテーブル部と、テーブル部に設けられ、テーブル部に対してフランジを固定する保持部とを備え、テーブル部は、保持部によって固定されたフランジの貫通穴に対応して形成された開口部を有し、開口部には、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接する第１溶接用トーチが挿入される。
【００１０】
この発明によれば、テーブル部が、保持部によって固定されたフランジを中心軸周りに回転させることによって、フランジと管の端部との接続部分に沿って、フランジと管とを円状に溶接することができる。テーブル部に形成された開口部に第１溶接用トーチが挿入されれば、フランジをテーブル部に固定したまま、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接できる。
【００１１】
また、本発明に係る溶接装置は、上記の溶接用位置決め装置と、開口部に挿入され、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接する第１溶接用トーチとを備える。
【００１２】
この発明によれば、第１溶接用トーチが、テーブルに形成された開口部に挿入されて、フランジのテーブル部側に設置されることから、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接できる。
【００１３】
上記発明において、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面とを溶接する第２溶接用トーチを更に備えてもよい。
【００１４】
この発明によれば、例えば、第２溶接用トーチがフランジのテーブル部側と反対側に設置されることによって、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面とを溶接できる。
【００１５】
また、本発明に係る溶接方法は、上記の溶接用位置決め装置のテーブル部に対して、保持部によってフランジを固定するステップと、フランジを中心軸周りに回転させるステップと、テーブル部の開口部に挿入された第１溶接用トーチが、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接するステップとを備える。
【００１６】
この発明によれば、テーブル部が、保持部によって固定されたフランジを中心軸周りに回転させることによって、フランジと管の端部との接続部分に沿って、フランジと管とを円状に溶接することができ、その際、テーブル部に形成された開口部に挿入された第１溶接用トーチによって、フランジをテーブル部に固定したまま、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接できる。
【００１７】
上記発明において、第２溶接用トーチが、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面とを溶接するステップを更に備えてもよい。
【００１８】
この発明によれば、第２溶接用トーチによって、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面が溶接される。また、テーブル部に固定されたフランジと管をテーブル部から取り外すことなく、フランジの両面からフランジと管の端部を溶接できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フランジ継手付き配管のサイズに関わらず、また溶接作業時において段取り替えすることなく、迅速にフランジと管とを溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶接装置を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態に係るテーブルを示す正面図である。
【図３】同実施形態に係るテーブルと、支持部に取り付けられたフランジを示す正面図である。
【図４】同実施形態に係る溶接用トーチとフィラー供給部を示す側面図である。
【図５】フランジ継手付き配管を示す断面図である。
【図６】溶接用トーチ位置決め治具を示す上面図である。
【図７】溶接用トーチ位置決め治具を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るテーブルと、テーブルに取り付けられた溶接用トーチ位置決め治具を示す正面図である。
【図９】同実施形態に係る溶接装置を用いた溶接方法を示すフローチャートである。
【図１０】関連技術の溶接装置を用いた溶接方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る一実施形態に係る溶接装置１について、図面を参照して説明する。
まず、溶接装置１の構成について、図１を用いて説明する。
溶接装置１は、溶接用位置決め装置（ポジショナー）２と、溶接用トーチ６，７からなる。溶接装置１は、フランジ１８と管１７を溶接して、フランジ継手付き配管３を製作する装置である。
【００２２】
図５は、フランジ１８と管１７が溶接された状態を示す。フランジ１８は、円板状であって、フランジ１８には、中心に形成され管１７の外径に対応した貫通穴２１と、フランジ１８が継手として用いられるためのボルト用穴３２が形成される。２本のフランジ継手付き配管３は、フランジ１８の内面３４同士が対向して接続されて、長さが延長される。
【００２３】
フランジ１８の貫通穴２１には、管１７が挿入されて、フランジ１８に管１７が嵌め込まれた状態となる。そして、図５に示すように、フランジ１８と管１７の接続部分のうち、外側の接続部分、すなわち、フランジ１８のうち管１７が嵌め込まれた側の外面３３と、管１７の外周面との接続部分が溶接される。符号２２は、外側の接続部分における溶接部を示す。また、フランジ１８と管１７の接続部分のうち、内側の接続部分、すなわち、フランジ１８の貫通穴２１と管１７の端部との接続部分が溶接される。符号２３は、内側の接続部分における溶接部を示す。
【００２４】
溶接用位置決め装置２は、テーブル８にフランジ１８を固定し、テーブル８を回転させる。溶接用トーチ６，７は、溶接に適した位置に固定されている。そして、テーブル８を中心軸周りに回転させながら、溶接用トーチ６，７を作動させることによって、フランジ１８と管１７の接続部分を自動に溶接できる。
【００２５】
溶接装置１には、図示しない制御装置が設けられており、テーブル８の始動・停止のタイミング及び回転速度、溶接用トーチ６，７の始動・停止のタイミング、溶接用トーチ６，７の電流、電圧などが制御装置によって制御される。なお、制御装置において、フランジ継手付き配管３のサイズごと、接続部分の内側及び外側ごと、ＣＯ２溶接（炭酸ガスアーク溶接）又はＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接等の溶接の種類ごとに、溶接条件を設定しておいてもよい。これにより、フランジ継手付き配管のサイズ、接続部分が内側か外側か、ＣＯ２溶接かＴＩＧ溶接か等を選択することによって、溶接条件に従った適切な溶接が可能となる。溶接条件とは、例えば、パス数、溶接用トーチ６，７の電流値・電圧値、テーブル８の回転速度等である。各溶接条件は、実際の溶接結果、シミュレーション結果等に基づいて設定される。
【００２６】
溶接用位置決め装置２は、台部５と、テーブル８と、固定部１３からなる。
台部５は、床面上に設置され、固定部１３やテーブル８を支持する。台部５には、取り付け部３１が設けられ、取り付け部３１は、固定部１３に設けられた回転部１６が取り付けられる。取り付け部３１と回転部１６のヒンジ機構によって、固定部１３及びテーブル８の水平面に対する角度が変化する。角度が調整可能なことによって、製作するフランジ継手付き配管３の管径や管長に応じて変化する溶接に適した角度を、最適な角度に調整でき、溶接を適切に行うことができる。その結果、多様なフランジ継手付き配管３の製作に対応できる。
【００２７】
テーブル８は、一面側がフランジ１８の取り付け側であり、他面側が固定部１３に対して回転可能に支持される側である。図２は、フランジ１８の取り付け側を示す。テーブル８は、チャック機構を有している。チャック機構は、溝部９、溝部９内を移動する複数の爪部１０、複数の爪部１０を移動させる移動機構（図示せず。）などからなる。爪部１０の一端側には、フランジ１８を固定できるような形状を有する受け部１０ａが設けられる。
【００２８】
爪部１０がテーブル８の中心方向へ移動して、受け部１０ａにフランジ１８が設置された状態で、複数の爪部１０がフランジ１８を挟み込むことによって、フランジ１８は、テーブル８に対して固定される。図１及び図３は、フランジ１８が固定された状態を示す。テーブル８は、テーブル８の中心がフランジ１８の中心と一致するようにフランジ１８を固定する。また、フランジ１８は、管１７と接続される側の面（第１面）とは反対側の面（第２面）が、テーブル８側となるように、テーブル８に固定される。
【００２９】
テーブル８は、フランジ１８の貫通穴２１に対応して中心に開口部１１が形成される。開口部１１内には、図１に示すように、溶接用トーチ７が設置される。一方、溶接用トーチ６は、フランジ１８に対して管１７側に設置される。
【００３０】
テーブル８の固定部１３側には、図１に示すように、摺動部１２が設置される。摺動部１２は、固定部１３に設置された案内部１４と係合しており、摺動部１２が案内部１４に沿って移動可能になっている。摺動部１２と案内部１４は、それぞれテーブル８と固定部１３の中心に対して円形状に設けられており、摺動部１２が案内部１４に沿って移動することによって、テーブル８は、固定部１３に対して中心軸周りに回転する。テーブル８は、図示しない駆動部から動力が伝達され、設定された回転速度で回転する。
【００３１】
固定部１３は、図１に示すように、フランジ１８の貫通穴２１に対応して中心に開口部１５が形成される。開口部１５内には、溶接用トーチ７が挿入され、設置される。
【００３２】
溶接用トーチ６は、第２溶接用トーチの一例であり、フランジ１８のうち管１７と接続される面（第１面）側に設置される。溶接用トーチ７は、第１溶接用トーチの一例であり、フランジ１８のうち管１７と接続される面（第１面）と反対側の面（第２面）に設置される。溶接用トーチ６，７には、ＣＯ２溶接、ＴＩＧ溶接等、溶接の種類に応じたトーチが適用される。
【００３３】
ＴＩＧ溶接の場合、図４に示すように、フィラー供給部１９が溶接用トーチ６（又は溶接用トーチ７）近傍に設けられる。フィラー供給部１９は、溶接箇所へフィラーワイヤを適切な速度で自動に供給する。フィラー供給部１９の先端が、図４に示す固定治具２０によって、溶接用トーチ６，７に対して固定されることで、溶接用トーチ６，７との間隔が調整される。また、フィラー供給部１９の先端の角度や曲率が調整され維持されることによって、溶接箇所へ適切なＴＩＧ溶接を施すことができる。
【００３４】
固定治具２０に固定され、角度や曲率が調整されたフィラー供給部１９を用いることによって、溶接のたびにフィラー供給部１９を適切な位置に設定できるため、経験の少ない作業員でもフランジ１８と管１７の接続部分に適した溶接位置にフィラー供給部１９を設定できる。したがって、溶接作業の経験によらず、品質の良い溶接が可能となる。
【００３５】
溶接用トーチ６の位置決めは、例えば図６及び図７に示す溶接用トーチ位置決め治具４を用いて行われる。溶接用トーチ位置決め治具４は、例えば被溶接対象のフランジ１８の径や管１７の管径などに応じて用意される。
【００３６】
溶接用トーチ位置決め治具４は、擬似フランジ部２４と、トーチ設定部２５と、支持部２６，２７と、基準部２８からなる。擬似フランジ部２４は、溶接用トーチ６の被溶接対象のフランジ１８や管１７のサイズに合わせて形成される。トーチ設定部２５は、擬似フランジ部２４の平板面に対する溶接用トーチ６の角度と、基準部２８に対する擬似フランジ部２４の周方向の角度が、一定角度となるように擬似フランジ部２４に対して支持部２６，２７を介して固定されている。トーチ設定部２５の角度は、被溶接対象のフランジ１８や管１７のサイズごとに、実際の溶接結果に基づいて決定される。
【００３７】
図８に溶接用トーチ６の位置決め方法を示す。フランジ１８と管１７を溶接する前に、テーブル８に溶接用トーチ位置決め治具４を固定する。その際、溶接用トーチ位置決め治具４は、溶接装置１側に設けられた基準線３０と基準部２８が一致するように固定され、水準器２９を用いて固定される。その後、トーチ設定部２５にトーチ６を合わせることによって、溶接用トーチ６の位置決めをする。その結果、溶接用トーチ６は、フランジ１８や管１７のサイズに応じた適切な角度に設定される。そして、溶接用トーチ位置決め治具４がテーブル８から取り外されて、被溶接対象のフランジ１８と管１７がテーブル８に固定された後、溶接が開始される。
【００３８】
溶接用トーチ位置決め治具４を用いることによって、溶接のたびに溶接用トーチ６を適切な位置に設定できるため、経験の少ない作業員でもフランジ１８に適した溶接位置に溶接用トーチ６を設定できる。したがって、溶接作業の経験によらず、品質の良い溶接が可能となる。
【００３９】
次に、図９を参照して、本実施形態に係る溶接装置１を用いた溶接方法について説明する。
【００４０】
まず、被溶接対象のフランジ１８や管１７に応じて、溶接用トーチ６，７の位置が設定される（ステップＳ１）。フランジ１８と管１７の接続部分のうち、外側の接続部分を溶接するための溶接用トーチ６の設置には、上述した溶接用トーチ位置決め治具４を用いる。フランジ１８と管１７の接続部分のうち、内側の接続部分を溶接するための溶接用トーチ７は、固定部１３の開口部１５及びテーブル８の開口部１１内に設置される。また、図４に示す固定治具２０を用いれば、ＴＩＧ溶接をする場合に迅速な溶接用トーチ６，７の設定ができる。
【００４１】
次に、フランジ１８と、フランジ１８に嵌め込まれた管１７をテーブル８に取り付ける（ステップＳ２）。フランジ１８は、テーブル８のチャック機構によって固定される。なお、溶接用トーチ７は、フランジ１８が固定された後に位置決めされてもよい。
【００４２】
フランジ１８と管１７の位置決めが完了した後、作業員によって溶接装置１に対して溶接開始指示が入力される（ステップＳ３）。このとき、被溶接対象のフランジ１８や管１７に応じた溶接条件が、事前に設定、入力されている。
【００４３】
そして、溶接装置１は、溶接開始指示に基づいて、まず、フランジ１８の内面３４側、詳細には、フランジ１８の貫通穴２１と管１７の端部との接続部分が溶接される（ステップＳ４）。フランジ１８の内面３４側の溶接が完了すると、フランジ１８の外面３３、すなわち、フランジ１８のうち管１７が嵌め込まれた側の面と、管１７の外周面との接続部分が溶接される（ステップＳ５）。
【００４４】
溶接開始前に溶接用トーチ６，７の両方が適切な位置に設定されていることから、溶接用トーチ６，７の作動状態と停止状態を切り替えるだけで、段取り替えなしに、ステップＳ４からステップＳ５へスムーズに移行でき、迅速な溶接作業が可能となる。また、フランジ１８の内面３４側の接続部分についても、溶接用位置決め装置２を用いて、テーブル８の回転による溶接が可能となる。そのため、大径管（例えば４０Ａ以上）では作業員による作業がしづらかったＴＩＧ溶接が、フランジ１８の内面３４側の接続部分についても適用できる。また、フランジ１８の内面３４側の溶接を溶接装置１によって行うことができるため、手作業によるフランジ１８の内面３４側の溶接に比べて、作業時間を短縮できる。
【００４５】
フランジ１８の外面３３を溶接した後、フランジ１８の内面３４側を溶接すると、熱量の関係で応力が発生してフランジ１８の外縁が管１７の中央側に向かって反ってしまうことがあるが、上記のステップＳ４，５のとおり、フランジ１８の内面３４側を先に溶接することによって、この反りを低減、又は無くすことができる。また、その結果、発生した反りを平滑化するためのグラインダー仕上げ等の研磨作業が不要になる。但し、本実施形態の溶接装置１の使用方法として、フランジ１８の外面３３を溶接した後（ステップＳ５）、フランジ１８の内面３４側を溶接してもよい（ステップＳ４）。
【００４６】
そして、フランジ１８の内面３４側及び外面３３の溶接完了後、フランジ１８と管１７が溶接されたフランジ継手付き配管３が、溶接用位置決め装置２のテーブル８から取り外される（ステップＳ６）。フランジ１８の内面３４側及び外面３３の両方にＴＩＧ溶接を適用した場合、ＣＯ２溶接と異なり、フランジ１８の内面３４側の溶接部分（図５の符号２３部分）についてグラインダー仕上げ等の研磨作業が不要となる。そのため、溶接全工程のうち研磨作業に要していた時間分を削減できる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る溶接装置１及び溶接装置１による溶接方法の作用効果を、関連技術の溶接装置及び図１０のフローチャートに示す溶接方法と対比して説明する。
【００４８】
関連技術の溶接装置は、本実施形態の溶接用位置決め装置２におけるテーブル８と異なり、支持部としてのテーブルには、本実施形態のような開口部８が設けられず、テーブルは、一様な平面である。関連技術の溶接用位置決め装置のテーブルでは、開口部が設けられていないことから、フランジ内面側、すなわち、フランジの貫通穴と管の端部との接続部分を溶接するには、関連技術の溶接装置では不可能である。
【００４９】
フランジ内面側を溶接するには、作業員の溶接作業において、フランジ及び管を回転させ易いように、まず、管の保持が可能な管保持具に管を取り付ける（ステップＳ１１）。なお、管保持具を使用せずに、フランジ内面側と管の端部との溶接を行ってもよい。そして、作業員によって、管保持具及び管を回転させながら、フランジの内面側が溶接される（ステップＳ１２）。フランジの内面側が溶接された後、管保持具からフランジ及び管を取り外す（ステップＳ１３）。
【００５０】
そして、フランジの溶接作業の段取り替えを行う（ステップＳ１４）。具体的には、管保持具から取り外されたフランジ及び管を、関連技術の溶接装置が設置されているフランジ外面の作業場へ運搬する。そして、フランジの内面側が溶接されたフランジと管を溶接装置のテーブルに取り付ける（ステップＳ１５）。このとき、本実施形態の溶接用トーチ位置決め治具４が用いられていないため、溶接作業に熟練した作業員による溶接用トーチの位置設定が必要だった。
【００５１】
次に、テーブル上でフランジと管の位置決めが完了し、溶接用トーチの位置決めが完了した後、作業員によって溶接装置に対して溶接開始指示が入力される（ステップＳ１６）。そして、溶接装置は、溶接開始指示に基づいて、フランジの外面、すなわち、フランジのうち管が嵌め込まれた側の面と、管の外周面との接続部分が溶接される（ステップＳ１７）。フランジの外面が溶接された後、関連技術の溶接装置のテーブルからフランジ及び管を取り外す（ステップＳ１８）。
【００５２】
このように、関連技術の溶接装置では、フランジの外面しか溶接できなかったため、フランジの内面側を溶接するために、段取り替え作業や、手作業による溶接作業が必要であった。また、大径管のフランジと管の接続部分では、内面側及び外面共に、フィラーを適切に供給しづらく、手作業によるＴＩＧ溶接が困難だった。そのため、大径管の場合、ＣＯ２溶接が採用される場合が多かった。したがって、フランジ内面側では、ＣＯ２溶接によって生じるビード、スパッタ、スラグ等を平滑化するため、グラインダー仕上げ等による研磨作業を行う（ステップＳ１９）。
【００５３】
以上の通り、本実施形態によれば、溶接装置１の溶接用位置決め装置２によって、フランジの内面３４側と外面３３の両方を自動に溶接できる。また、フランジの外面３３の溶接から内面３４側の溶接へ（又は内面３４側の溶接から外面３３の溶接へ）スムーズに移行できるため、溶接用位置決め装置２からの取り外し等の段取り作業が不要となる。さらに、大径管であっても、フランジ内面３４側にＴＩＧ溶接を適用でき、研磨作業を省略できる。このように、本実施形態によれば、フランジ継手付き配管３のサイズに関わらず、溶接作業の短縮化を図ることができ、迅速かつ高品質にフランジと管とを溶接することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 溶接装置
２ 溶接用位置決め装置
３ フランジ継手付き配管
４ 溶接用トーチ位置決め治具
５ 台部
６ 溶接用トーチ（第２溶接用トーチ）
７ 溶接用トーチ（第１溶接用トーチ）
８ テーブル（テーブル部）
９ 溝部
１０ 爪部（保持部）
１１，１５ 開口部
１２ 摺動部
１３ 固定部
１４ 案内部
１６ 回転部
１７ 管
１８ フランジ
１９ フィラー供給部
２０ 固定治具
２１ 貫通穴
２２ 第１面側溶接部
２３ 第２面側溶接部
３１ 取り付け部
３２ ボルト用穴
３３ 外面
３４ 内面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ継手付き配管の製作に用いられ、フランジと管を溶接するための溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フランジ継手付き配管を製作するには、中心に円形の貫通穴を有する円板状のフランジと、一定長さを有する管をそれぞれ用意し、フランジと管の端部とを溶接する。その際、フランジに管を嵌め込んでおき、フランジを溶接用位置決め装置（ポジショナー）に固定し、その状態で、フランジと管を中心軸（管軸）周りに回転させることによって、フランジと管の端部との接続部分を溶接する関連技術としての自動溶接装置がある。
【０００３】
特許文献１には、溶接ポジショナーに係る発明であって、ワークの溶接姿勢を自在に変えて、溶接トーチの入り込みを容易にし、効率良く段取り替えなしに溶接を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４６４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フランジ継手付き配管を製作する際に用いられる上記関連技術の溶接用位置決め装置（ポジショナー）では、フランジを固定する板状のテーブルは、開口部のない一様な平面であった。そのため、該溶接用位置決め装置では、フランジのうち管が嵌め込まれる面と反対側の面が、テーブル側になるようにフランジが固定される。したがって、フランジと管の接続部分のうち外側の接続部分、すなわち、フランジの貫通穴周囲と、管の外周面との接続部分は、上記溶接用位置決め装置を用いて溶接できた。
【０００６】
しかし、フランジが該溶接用位置決め装置に固定された状態では、フランジと管の接続部分のうち内側の接続部分、すなわちフランジの貫通穴内面と、管の端部との接続部分は、溶接トーチがテーブルによって阻まれアクセスできないため、自動溶接装置の溶接トーチによって溶接できなかった。したがって、フランジと管の接続部分の内側を溶接するためには、溶接用位置決め装置から管とフランジを取り外して、自動溶接装置を用いずに、作業員が手動で溶接しなければならなかった。
【０００７】
従来の段取り替えを自動に行う溶接装置を用いる場合、管を保持する保持機構を設け、かつ保持機構を回転させる必要がある。そのため、管が大径管や長尺管である場合は、保持機構のサイズに依存するため管を保持できなかったり、回転に必要な空間を確保できなかったりと、従来の段取り替えを自動に行う溶接装置の使用には制約があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フランジ継手付き配管のサイズに関わらず、また溶接作業時において段取り替えすることなく、迅速にフランジと管とを溶接することが可能な溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の溶接用位置決め装置、溶接装置及び溶接方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る溶接用位置決め装置は、中心に円形の貫通穴が形成され管の端部と溶接されるフランジを支持し、フランジを中心軸周りに回転させるテーブル部と、テーブル部に設けられ、テーブル部に対してフランジを固定する保持部とを備え、テーブル部は、保持部によって固定されたフランジの貫通穴に対応して形成された開口部を有し、開口部には、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接する第１溶接用トーチが挿入される。
【００１０】
この発明によれば、テーブル部が、保持部によって固定されたフランジを中心軸周りに回転させることによって、フランジと管の端部との接続部分に沿って、フランジと管とを円状に溶接することができる。テーブル部に形成された開口部に第１溶接用トーチが挿入されれば、フランジをテーブル部に固定したまま、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接できる。
【００１１】
また、本発明に係る溶接装置は、上記の溶接用位置決め装置と、開口部に挿入され、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接する第１溶接用トーチとを備える。
【００１２】
この発明によれば、第１溶接用トーチが、テーブルに形成された開口部に挿入されて、フランジのテーブル部側に設置されることから、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接できる。
【００１３】
上記発明において、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面とを溶接する第２溶接用トーチを更に備えてもよい。
【００１４】
この発明によれば、例えば、第２溶接用トーチがフランジのテーブル部側と反対側に設置されることによって、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面とを溶接できる。
【００１５】
また、本発明に係る溶接方法は、上記の溶接用位置決め装置のテーブル部に対して、保持部によってフランジを固定するステップと、フランジを中心軸周りに回転させるステップと、テーブル部の開口部に挿入された第１溶接用トーチが、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接するステップとを備える。
【００１６】
この発明によれば、テーブル部が、保持部によって固定されたフランジを中心軸周りに回転させることによって、フランジと管の端部との接続部分に沿って、フランジと管とを円状に溶接することができ、その際、テーブル部に形成された開口部に挿入された第１溶接用トーチによって、フランジをテーブル部に固定したまま、フランジの貫通穴内面と管の端部とを溶接できる。
【００１７】
上記発明において、第２溶接用トーチが、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面とを溶接するステップを更に備えてもよい。
【００１８】
この発明によれば、第２溶接用トーチによって、フランジの貫通穴の周囲と管の端部外面が溶接される。また、テーブル部に固定されたフランジと管をテーブル部から取り外すことなく、フランジの両面からフランジと管の端部を溶接できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フランジ継手付き配管のサイズに関わらず、また溶接作業時において段取り替えすることなく、迅速にフランジと管とを溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶接装置を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態に係るテーブルを示す正面図である。
【図３】同実施形態に係るテーブルと、支持部に取り付けられたフランジを示す正面図である。
【図４】同実施形態に係る溶接用トーチとフィラー供給部を示す側面図である。
【図５】フランジ継手付き配管を示す断面図である。
【図６】溶接用トーチ位置決め治具を示す上面図である。
【図７】溶接用トーチ位置決め治具を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るテーブルと、テーブルに取り付けられた溶接用トーチ位置決め治具を示す正面図である。
【図９】同実施形態に係る溶接装置を用いた溶接方法を示すフローチャートである。
【図１０】関連技術の溶接装置を用いた溶接方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る一実施形態に係る溶接装置１について、図面を参照して説明する。
まず、溶接装置１の構成について、図１を用いて説明する。
溶接装置１は、溶接用位置決め装置（ポジショナー）２と、溶接用トーチ６，７からなる。溶接装置１は、フランジ１８と管１７を溶接して、フランジ継手付き配管３を製作する装置である。
【００２２】
図５は、フランジ１８と管１７が溶接された状態を示す。フランジ１８は、円板状であって、フランジ１８には、中心に形成され管１７の外径に対応した貫通穴２１と、フランジ１８が継手として用いられるためのボルト用穴３２が形成される。２本のフランジ継手付き配管３は、フランジ１８の内面３４同士が対向して接続されて、長さが延長される。
【００２３】
フランジ１８の貫通穴２１には、管１７が挿入されて、フランジ１８に管１７が嵌め込まれた状態となる。そして、図５に示すように、フランジ１８と管１７の接続部分のうち、外側の接続部分、すなわち、フランジ１８のうち管１７が嵌め込まれた側の外面３３と、管１７の外周面との接続部分が溶接される。符号２２は、外側の接続部分における溶接部を示す。また、フランジ１８と管１７の接続部分のうち、内側の接続部分、すなわち、フランジ１８の貫通穴２１と管１７の端部との接続部分が溶接される。符号２３は、内側の接続部分における溶接部を示す。
【００２４】
溶接用位置決め装置２は、テーブル８にフランジ１８を固定し、テーブル８を回転させる。溶接用トーチ６，７は、溶接に適した位置に固定されている。そして、テーブル８を中心軸周りに回転させながら、溶接用トーチ６，７を作動させることによって、フランジ１８と管１７の接続部分を自動に溶接できる。
【００２５】
溶接装置１には、図示しない制御装置が設けられており、テーブル８の始動・停止のタイミング及び回転速度、溶接用トーチ６，７の始動・停止のタイミング、溶接用トーチ６，７の電流、電圧などが制御装置によって制御される。なお、制御装置において、フランジ継手付き配管３のサイズごと、接続部分の内側及び外側ごと、ＣＯ２溶接（炭酸ガスアーク溶接）又はＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接等の溶接の種類ごとに、溶接条件を設定しておいてもよい。これにより、フランジ継手付き配管のサイズ、接続部分が内側か外側か、ＣＯ２溶接かＴＩＧ溶接か等を選択することによって、溶接条件に従った適切な溶接が可能となる。溶接条件とは、例えば、パス数、溶接用トーチ６，７の電流値・電圧値、テーブル８の回転速度等である。各溶接条件は、実際の溶接結果、シミュレーション結果等に基づいて設定される。
【００２６】
溶接用位置決め装置２は、台部５と、テーブル８と、固定部１３からなる。
台部５は、床面上に設置され、固定部１３やテーブル８を支持する。台部５には、取り付け部３１が設けられ、取り付け部３１は、固定部１３に設けられた回転部１６が取り付けられる。取り付け部３１と回転部１６のヒンジ機構によって、固定部１３及びテーブル８の水平面に対する角度が変化する。角度が調整可能なことによって、製作するフランジ継手付き配管３の管径や管長に応じて変化する溶接に適した角度を、最適な角度に調整でき、溶接を適切に行うことができる。その結果、多様なフランジ継手付き配管３の製作に対応できる。
【００２７】
テーブル８は、一面側がフランジ１８の取り付け側であり、他面側が固定部１３に対して回転可能に支持される側である。図２は、フランジ１８の取り付け側を示す。テーブル８は、チャック機構を有している。チャック機構は、溝部９、溝部９内を移動する複数の爪部１０、複数の爪部１０を移動させる移動機構（図示せず。）などからなる。爪部１０の一端側には、フランジ１８を固定できるような形状を有する受け部１０ａが設けられる。
【００２８】
爪部１０がテーブル８の中心方向へ移動して、受け部１０ａにフランジ１８が設置された状態で、複数の爪部１０がフランジ１８を挟み込むことによって、フランジ１８は、テーブル８に対して固定される。図１及び図３は、フランジ１８が固定された状態を示す。テーブル８は、テーブル８の中心がフランジ１８の中心と一致するようにフランジ１８を固定する。また、フランジ１８は、管１７と接続される側の面（第１面）とは反対側の面（第２面）が、テーブル８側となるように、テーブル８に固定される。
【００２９】
テーブル８は、フランジ１８の貫通穴２１に対応して中心に開口部１１が形成される。開口部１１内には、図１に示すように、溶接用トーチ７が設置される。一方、溶接用トーチ６は、フランジ１８に対して管１７側に設置される。
【００３０】
テーブル８の固定部１３側には、図１に示すように、摺動部１２が設置される。摺動部１２は、固定部１３に設置された案内部１４と係合しており、摺動部１２が案内部１４に沿って移動可能になっている。摺動部１２と案内部１４は、それぞれテーブル８と固定部１３の中心に対して円形状に設けられており、摺動部１２が案内部１４に沿って移動することによって、テーブル８は、固定部１３に対して中心軸周りに回転する。テーブル８は、図示しない駆動部から動力が伝達され、設定された回転速度で回転する。
【００３１】
固定部１３は、図１に示すように、フランジ１８の貫通穴２１に対応して中心に開口部１５が形成される。開口部１５内には、溶接用トーチ７が挿入され、設置される。
【００３２】
溶接用トーチ６は、第２溶接用トーチの一例であり、フランジ１８のうち管１７と接続される面（第１面）側に設置される。溶接用トーチ７は、第１溶接用トーチの一例であり、フランジ１８のうち管１７と接続される面（第１面）と反対側の面（第２面）に設置される。溶接用トーチ６，７には、ＣＯ２溶接、ＴＩＧ溶接等、溶接の種類に応じたトーチが適用される。
【００３３】
ＴＩＧ溶接の場合、図４に示すように、フィラー供給部１９が溶接用トーチ６（又は溶接用トーチ７）近傍に設けられる。フィラー供給部１９は、溶接箇所へフィラーワイヤを適切な速度で自動に供給する。フィラー供給部１９の先端が、図４に示す固定治具２０によって、溶接用トーチ６，７に対して固定されることで、溶接用トーチ６，７との間隔が調整される。また、フィラー供給部１９の先端の角度や曲率が調整され維持されることによって、溶接箇所へ適切なＴＩＧ溶接を施すことができる。
【００３４】
固定治具２０に固定され、角度や曲率が調整されたフィラー供給部１９を用いることによって、溶接のたびにフィラー供給部１９を適切な位置に設定できるため、経験の少ない作業員でもフランジ１８と管１７の接続部分に適した溶接位置にフィラー供給部１９を設定できる。したがって、溶接作業の経験によらず、品質の良い溶接が可能となる。
【００３５】
溶接用トーチ６の位置決めは、例えば図６及び図７に示す溶接用トーチ位置決め治具４を用いて行われる。溶接用トーチ位置決め治具４は、例えば被溶接対象のフランジ１８の径や管１７の管径などに応じて用意される。
【００３６】
溶接用トーチ位置決め治具４は、擬似フランジ部２４と、トーチ設定部２５と、支持部２６，２７と、基準部２８からなる。擬似フランジ部２４は、溶接用トーチ６の被溶接対象のフランジ１８や管１７のサイズに合わせて形成される。トーチ設定部２５は、擬似フランジ部２４の平板面に対する溶接用トーチ６の角度と、基準部２８に対する擬似フランジ部２４の周方向の角度が、一定角度となるように擬似フランジ部２４に対して支持部２６，２７を介して固定されている。トーチ設定部２５の角度は、被溶接対象のフランジ１８や管１７のサイズごとに、実際の溶接結果に基づいて決定される。
【００３７】
図８に溶接用トーチ６の位置決め方法を示す。フランジ１８と管１７を溶接する前に、テーブル８に溶接用トーチ位置決め治具４を固定する。その際、溶接用トーチ位置決め治具４は、溶接装置１側に設けられた基準線３０と基準部２８が一致するように固定され、水準器２９を用いて固定される。その後、トーチ設定部２５にトーチ６を合わせることによって、溶接用トーチ６の位置決めをする。その結果、溶接用トーチ６は、フランジ１８や管１７のサイズに応じた適切な角度に設定される。そして、溶接用トーチ位置決め治具４がテーブル８から取り外されて、被溶接対象のフランジ１８と管１７がテーブル８に固定された後、溶接が開始される。
【００３８】
溶接用トーチ位置決め治具４を用いることによって、溶接のたびに溶接用トーチ６を適切な位置に設定できるため、経験の少ない作業員でもフランジ１８に適した溶接位置に溶接用トーチ６を設定できる。したがって、溶接作業の経験によらず、品質の良い溶接が可能となる。
【００３９】
次に、図９を参照して、本実施形態に係る溶接装置１を用いた溶接方法について説明する。
【００４０】
まず、被溶接対象のフランジ１８や管１７に応じて、溶接用トーチ６，７の位置が設定される（ステップＳ１）。フランジ１８と管１７の接続部分のうち、外側の接続部分を溶接するための溶接用トーチ６の設置には、上述した溶接用トーチ位置決め治具４を用いる。フランジ１８と管１７の接続部分のうち、内側の接続部分を溶接するための溶接用トーチ７は、固定部１３の開口部１５及びテーブル８の開口部１１内に設置される。また、図４に示す固定治具２０を用いれば、ＴＩＧ溶接をする場合に迅速な溶接用トーチ６，７の設定ができる。
【００４１】
次に、フランジ１８と、フランジ１８に嵌め込まれた管１７をテーブル８に取り付ける（ステップＳ２）。フランジ１８は、テーブル８のチャック機構によって固定される。なお、溶接用トーチ７は、フランジ１８が固定された後に位置決めされてもよい。
【００４２】
フランジ１８と管１７の位置決めが完了した後、作業員によって溶接装置１に対して溶接開始指示が入力される（ステップＳ３）。このとき、被溶接対象のフランジ１８や管１７に応じた溶接条件が、事前に設定、入力されている。
【００４３】
そして、溶接装置１は、溶接開始指示に基づいて、まず、フランジ１８の内面３４側、詳細には、フランジ１８の貫通穴２１と管１７の端部との接続部分が溶接される（ステップＳ４）。フランジ１８の内面３４側の溶接が完了すると、フランジ１８の外面３３、すなわち、フランジ１８のうち管１７が嵌め込まれた側の面と、管１７の外周面との接続部分が溶接される（ステップＳ５）。
【００４４】
溶接開始前に溶接用トーチ６，７の両方が適切な位置に設定されていることから、溶接用トーチ６，７の作動状態と停止状態を切り替えるだけで、段取り替えなしに、ステップＳ４からステップＳ５へスムーズに移行でき、迅速な溶接作業が可能となる。また、フランジ１８の内面３４側の接続部分についても、溶接用位置決め装置２を用いて、テーブル８の回転による溶接が可能となる。そのため、大径管（例えば４０Ａ以上）では作業員による作業がしづらかったＴＩＧ溶接が、フランジ１８の内面３４側の接続部分についても適用できる。また、フランジ１８の内面３４側の溶接を溶接装置１によって行うことができるため、手作業によるフランジ１８の内面３４側の溶接に比べて、作業時間を短縮できる。
【００４５】
フランジ１８の外面３３を溶接した後、フランジ１８の内面３４側を溶接すると、熱量の関係で応力が発生してフランジ１８の外縁が管１７の中央側に向かって反ってしまうことがあるが、上記のステップＳ４，５のとおり、フランジ１８の内面３４側を先に溶接することによって、この反りを低減、又は無くすことができる。また、その結果、発生した反りを平滑化するためのグラインダー仕上げ等の研磨作業が不要になる。但し、本実施形態の溶接装置１の使用方法として、フランジ１８の外面３３を溶接した後（ステップＳ５）、フランジ１８の内面３４側を溶接してもよい（ステップＳ４）。
【００４６】
そして、フランジ１８の内面３４側及び外面３３の溶接完了後、フランジ１８と管１７が溶接されたフランジ継手付き配管３が、溶接用位置決め装置２のテーブル８から取り外される（ステップＳ６）。フランジ１８の内面３４側及び外面３３の両方にＴＩＧ溶接を適用した場合、ＣＯ２溶接と異なり、フランジ１８の内面３４側の溶接部分（図５の符号２３部分）についてグラインダー仕上げ等の研磨作業が不要となる。そのため、溶接全工程のうち研磨作業に要していた時間分を削減できる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る溶接装置１及び溶接装置１による溶接方法の作用効果を、関連技術の溶接装置及び図１０のフローチャートに示す溶接方法と対比して説明する。
【００４８】
関連技術の溶接装置は、本実施形態の溶接用位置決め装置２におけるテーブル８と異なり、支持部としてのテーブルには、本実施形態のような開口部８が設けられず、テーブルは、一様な平面である。関連技術の溶接用位置決め装置のテーブルでは、開口部が設けられていないことから、フランジ内面側、すなわち、フランジの貫通穴と管の端部との接続部分を溶接するには、関連技術の溶接装置では不可能である。
【００４９】
フランジ内面側を溶接するには、作業員の溶接作業において、フランジ及び管を回転させ易いように、まず、管の保持が可能な管保持具に管を取り付ける（ステップＳ１１）。なお、管保持具を使用せずに、フランジ内面側と管の端部との溶接を行ってもよい。そして、作業員によって、管保持具及び管を回転させながら、フランジの内面側が溶接される（ステップＳ１２）。フランジの内面側が溶接された後、管保持具からフランジ及び管を取り外す（ステップＳ１３）。
【００５０】
そして、フランジの溶接作業の段取り替えを行う（ステップＳ１４）。具体的には、管保持具から取り外されたフランジ及び管を、関連技術の溶接装置が設置されているフランジ外面の作業場へ運搬する。そして、フランジの内面側が溶接されたフランジと管を溶接装置のテーブルに取り付ける（ステップＳ１５）。このとき、本実施形態の溶接用トーチ位置決め治具４が用いられていないため、溶接作業に熟練した作業員による溶接用トーチの位置設定が必要だった。
【００５１】
次に、テーブル上でフランジと管の位置決めが完了し、溶接用トーチの位置決めが完了した後、作業員によって溶接装置に対して溶接開始指示が入力される（ステップＳ１６）。そして、溶接装置は、溶接開始指示に基づいて、フランジの外面、すなわち、フランジのうち管が嵌め込まれた側の面と、管の外周面との接続部分が溶接される（ステップＳ１７）。フランジの外面が溶接された後、関連技術の溶接装置のテーブルからフランジ及び管を取り外す（ステップＳ１８）。
【００５２】
このように、関連技術の溶接装置では、フランジの外面しか溶接できなかったため、フランジの内面側を溶接するために、段取り替え作業や、手作業による溶接作業が必要であった。また、大径管のフランジと管の接続部分では、内面側及び外面共に、フィラーを適切に供給しづらく、手作業によるＴＩＧ溶接が困難だった。そのため、大径管の場合、ＣＯ２溶接が採用される場合が多かった。したがって、フランジ内面側では、ＣＯ２溶接によって生じるビード、スパッタ、スラグ等を平滑化するため、グラインダー仕上げ等による研磨作業を行う（ステップＳ１９）。
【００５３】
以上の通り、本実施形態によれば、溶接装置１の溶接用位置決め装置２によって、フランジの内面３４側と外面３３の両方を自動に溶接できる。また、フランジの外面３３の溶接から内面３４側の溶接へ（又は内面３４側の溶接から外面３３の溶接へ）スムーズに移行できるため、溶接用位置決め装置２からの取り外し等の段取り作業が不要となる。さらに、大径管であっても、フランジ内面３４側にＴＩＧ溶接を適用でき、研磨作業を省略できる。このように、本実施形態によれば、フランジ継手付き配管３のサイズに関わらず、溶接作業の短縮化を図ることができ、迅速かつ高品質にフランジと管とを溶接することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 溶接装置
２ 溶接用位置決め装置
３ フランジ継手付き配管
４ 溶接用トーチ位置決め治具
５ 台部
６ 溶接用トーチ（第２溶接用トーチ）
７ 溶接用トーチ（第１溶接用トーチ）
８ テーブル（テーブル部）
９ 溝部
１０ 爪部（保持部）
１１，１５ 開口部
１２ 摺動部
１３ 固定部
１４ 案内部
１６ 回転部
１７ 管
１８ フランジ
１９ フィラー供給部
２０ 固定治具
２１ 貫通穴
２２ 第１面側溶接部
２３ 第２面側溶接部
３１ 取り付け部
３２ ボルト用穴
３３ 外面
３４ 内面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に円形の貫通穴が形成され管の端部と溶接されるフランジを支持し、前記フランジを中心軸周りに回転させるテーブル部と、
前記テーブル部に設けられ、前記テーブル部に対して前記フランジを固定する保持部と、
を備え、
前記テーブル部は、前記保持部によって固定された前記フランジの貫通穴に対応して形成された開口部を有し、
前記開口部には、前記フランジの貫通穴内面と前記管の端部とを溶接する第１溶接用トーチが挿入される溶接用位置決め装置。
【請求項２】
中心に円形の貫通穴が形成され管の端部と溶接されるフランジを支持し、前記フランジを中心軸周りに回転させるテーブル部と、前記テーブル部に設けられ、前記テーブル部に対して前記フランジを固定する保持部とを備え、前記テーブル部は、前記保持部によって固定された前記フランジの貫通穴に対応して形成された開口部を有し、前記開口部には、前記フランジの貫通穴内面と前記管の端部とを溶接する第１溶接用トーチが挿入される溶接用位置決め装置と、
前記開口部に挿入され、前記フランジの貫通穴内面と前記管の端部とを溶接する第１溶接用トーチと、
を備える溶接装置。
【請求項３】
前記フランジの貫通穴の周囲と前記管の端部外面とを溶接する第２溶接用トーチを更に備える請求項２に記載の溶接装置。
【請求項４】
請求項１に記載の溶接用位置決め装置の前記テーブル部に対して、前記保持部によって前記フランジを固定するステップと、
前記フランジを中心軸周りに回転させるステップと、
前記テーブル部の前記開口部に挿入された前記第１溶接用トーチが、前記フランジの前記貫通穴内面と前記管の端部とを溶接するステップと、
を備える溶接方法。
【請求項５】
第２溶接用トーチが、前記フランジの貫通穴の周囲と前記管の端部外面とを溶接するステップを更に備える請求項４に記載の溶接方法。
【請求項１】
中心に円形の貫通穴が形成され管の端部と溶接されるフランジを支持し、前記フランジを中心軸周りに回転させるテーブル部と、
前記テーブル部に設けられ、前記テーブル部に対して前記フランジを固定する保持部と、
を備え、
前記テーブル部は、前記保持部によって固定された前記フランジの貫通穴に対応して形成された開口部を有し、
前記開口部には、前記フランジの貫通穴内面と前記管の端部とを溶接する第１溶接用トーチが挿入される溶接用位置決め装置。
【請求項２】
中心に円形の貫通穴が形成され管の端部と溶接されるフランジを支持し、前記フランジを中心軸周りに回転させるテーブル部と、前記テーブル部に設けられ、前記テーブル部に対して前記フランジを固定する保持部とを備え、前記テーブル部は、前記保持部によって固定された前記フランジの貫通穴に対応して形成された開口部を有し、前記開口部には、前記フランジの貫通穴内面と前記管の端部とを溶接する第１溶接用トーチが挿入される溶接用位置決め装置と、
前記開口部に挿入され、前記フランジの貫通穴内面と前記管の端部とを溶接する第１溶接用トーチと、
を備える溶接装置。
【請求項３】
前記フランジの貫通穴の周囲と前記管の端部外面とを溶接する第２溶接用トーチを更に備える請求項２に記載の溶接装置。
【請求項４】
請求項１に記載の溶接用位置決め装置の前記テーブル部に対して、前記保持部によって前記フランジを固定するステップと、
前記フランジを中心軸周りに回転させるステップと、
前記テーブル部の前記開口部に挿入された前記第１溶接用トーチが、前記フランジの前記貫通穴内面と前記管の端部とを溶接するステップと、
を備える溶接方法。
【請求項５】
第２溶接用トーチが、前記フランジの貫通穴の周囲と前記管の端部外面とを溶接するステップを更に備える請求項４に記載の溶接方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１８０４７（Ｐ２０１３−１８０４７Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５７８４（Ｐ２０１１−１５５７８４）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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