管端シール自動溶接装置
【課題】溶接トーチ本体と、被シール溶接位置との間の距離を常に一定にして自動的にシール溶接することができる管端シール自動溶接装置を提供する。
【解決手段】本体ケース１２内に装着されたモータにより回転する回転筒１３と、本体ケース１２内から前方外部に延設する回転筒１３の外側にブラケット１４を介して保持される溶接トーチ本体１５と、この前方に設けられ、回転筒１３と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具１７を有する管端シール自動溶接装置１０において、溶接トーチ本体１５と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置２３と、アーク電流制御装置２３の指示に基づいて溶接トーチ本体１５を前、後動せしめる駆動装置２４を具備する。
【解決手段】本体ケース１２内に装着されたモータにより回転する回転筒１３と、本体ケース１２内から前方外部に延設する回転筒１３の外側にブラケット１４を介して保持される溶接トーチ本体１５と、この前方に設けられ、回転筒１３と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具１７を有する管端シール自動溶接装置１０において、溶接トーチ本体１５と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置２３と、アーク電流制御装置２３の指示に基づいて溶接トーチ本体１５を前、後動せしめる駆動装置２４を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、熱交換器を構成する多数本の液体流通管の管端部周縁を、これを支持する管端部支持板に円周溶接するための管端シール自動溶接装置に関し、より詳細には、溶接位置を自動的に補正しながらシール溶接して溶接品質を高めることができる管端シール自動溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、火力発電所や、原子力発電所等の設備を構成するための一つとして設けられる熱交換器は、液体を流通させる多数本の液体流通管を備えている。また、熱交換器は、この多数本の液体流通管を支持するための管端部支持板を備えている。そして、この熱交換器は、それぞれの液体流通管の端部を管端部支持板に穿設されている貫通孔内に挿通保持させた状態で、それぞれの液体流通管の端部周縁と、管端部支持板の貫通孔周縁をシール溶接して、多数本の液体流通管を並列状態にして管端部支持板に支持固定する構成となっている。
【０００３】
この多数本の液体流通管を並列状態にして管端部支持板に溶接する手段としては、管端シール自動溶接装置が使用されていた。
ここで、図５を参照しながら、既に知られている従来の管端シール自動溶接装置を説明する。図５に示すように、従来の管端シール自動溶接装置５０は、下方にハンドグリップ５１を備えた本体ケース５２を有し、この本体ケース５２内部にはモータが内装されており、このモータによって回転駆動される回転筒５３が本体ケース５２の前方に延設して回転自在に支持されている。本体ケース５２の開口縁より外部に突出する回転筒５３の外側には、ブラケット５４を介して溶接トーチ本体５５が固定されている。
【０００４】
また、この管端シール自動溶接装置５０は、回転筒５３の先端内部に回転筒５３の軸芯と同一軸芯にして延設する拡管式芯出し金具５６を有している。この拡管式芯出し金具５６は、軸芯方向に沿って形成される複数個のスリット５７を設けた拡管部材５８と、この拡管部材５８の内部に設けられているテーパ部材を軸芯方向に変位せしめるための回転筒５３の軸芯に貫通形成された軸孔内に設けられた作動軸５９を有している。そして、拡管式芯出し金具５６は、作動軸５９の軸芯方向への前進あるいは後退に伴うテーパ部材の変位で拡管部材５８の外径が弾性的に変化することで、拡管及び芯出しを行うことができる構造となっている。
【０００５】
この管端シール自動溶接装置５０を用いて液体流通管Ｄの端部周縁と、管端部支持板Ｅの貫通孔周縁Ｆである被シール溶接位置をシール溶接するには、先ず、上記の拡管式芯出し金具５６を液体流通管Ｄの内部に差し込んだ後、エアーシリンダーを作動させて作動軸５９を軸芯方向へ変位させて拡管部材５８の外径を拡張させて液体流通管Ｄ内周面に圧接させ、液体流通管Ｄに対する管端シール自動溶接装置５０の位置決めを行っている。これにより、管端シール自動溶接装置５０の溶接トーチ本体５５は、揺動を規制することができるようになる。
【０００６】
次いで、上記の管端シール自動溶接装置５０は、溶接トーチ本体５５のタングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離を管端シール自動溶接装置５０に設けられている調整ネジで上下、前後を目測して手動で調整した後、タングステン電極６０に印加されて溶接が開始されることとなる。更に、溶接の開始と同時に、溶接トーチ本体５５と共にタングステン電極６０の先端は、回転筒５３を回転させることでブラケット５４を介して被シール溶接位置周縁に沿って回転している。これにより、溶接トーチ本体５５は、液体流通管Ｄの端部周縁と、管端部支持板Ｅの貫通孔周縁Ｆとのシール溶接を行っている。
【０００７】
しかしながら、液体流通管Ｄと、管端部支持板Ｅには、液体流通管Ｄの管端部支持板Ｅへの突き出し誤差や、管端部支持板Ｅ自体の歪みによって、タングステン電極６０の先端から、被シール溶接位置周縁の回転に沿っての被シール溶接位置までの距離が変化している。上記の管端シール自動溶接装置５０では、シール溶接開始前にタングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離を目測して手動で一旦調整した後には、シール溶接中の距離の調整を通常行っていない。溶接トーチ本体５５の回転中のタングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離の微妙な変化は、無視されてシール溶接が行われることとなり、溶接ビート寸法が不均一となって溶接欠陥を発生させやすいという問題がある。また、タングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離をシール溶接中に作業者が目測して調整を行う場合には、タングステン電極６０の回転に伴う目視位置が変化するので正確な目視測定ができず、例え、調整を行ったとしても正確ではなく、溶接ビート寸法が不均一となって溶接欠陥を発生させやすいという問題と共に、溶接作業の能率が極めて低くなり、作業コストのコストアップとなっている。
【０００８】
そこで上記従来の管端シール自動溶接装置を用いてシール溶接するに際しては、タングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置との間の距離を検出する変位センサ及び／又は被シール溶接位置の加熱温度を検出する温度センサを設けた管端シール自動溶接装置を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８８９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述したような従来の管端シール自動溶接装置は、次のような問題がある。
特開２００３−８８９５６号公報で開示されるような管端シール自動溶接装置は、タングステン電極の先端と、被シール溶接位置との間の距離を変位センサや、温度センサで正確に測定できるものの、その測定値を作業者が見て手動で調整を行うこととなり、シール溶接中の調整には、瞬時の調整に熟練の作業者を必要とする。また、例え、熟練者であっても、測定値の見間違いを発生させる場合があるので、溶接ビート寸法が不均一となって溶接欠陥の発生を招くことがある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、溶接トーチ本体と、被シール溶接位置との間の距離を常に一定にして自動的にシール溶接することができる管端シール自動溶接装置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】
【００１１】
前記目的に沿う本発明に係る管端シール自動溶接装置は、本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、本体ケース内から外部に延設する回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、溶接トーチ本体の前方に設けられ、回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電圧値と、設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出せしめるアーク電圧制御装置と、このアーク電圧制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備する。
【００１２】
ここで、上記の管端シール自動溶接装置は、アーク電圧制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電圧値を計測するのがよい。
【００１３】
また、上記の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電圧制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するのがよい。
【００１４】
前記目的に沿う本発明に係る他の管端シール自動溶接装置は、本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、本体ケース内から前方外部に延設する回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、溶接トーチ本体の前方に設けられ、回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置と、このアーク電流制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備する。
【００１５】
ここで、上記の他の管端シール自動溶接装置は、アーク電流制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電流値を計測するのがよい。
【００１６】
また、上記の他の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電流制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するのがよい。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又はこれに従属する請求項２又は３記載の管端シール自動溶接装置は、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電圧値と、設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出せしめるアーク電圧制御装置と、アーク電圧制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備するので、溶接電流が一定で、各部の内部接触抵抗値や、アーク現象等が一定環境の場合のアーク電圧値の変化はアーク長変化に比例することで、予め設定した基準電圧値と、現在のアーク電圧値の差が計測でき、この値を基準電圧値に戻すように指示するアーク電圧制御によって、溶接トーチ本体が自動的に前、後動する駆動で溶接トーチ本体の先端と被シール溶接位置との間の距離を常に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００１８】
特に、請求項２記載の管端シール自動溶接装置は、アーク電圧制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電圧値を計測するので、アーク発生時の高周波ノイズを除去することができ、基準電圧値と、現在のアーク電圧値の正確な差が計測でき、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を正確に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００１９】
また、特に、請求項３記載の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電圧制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するので、比較的簡単な駆動装置で迅速且つ正確に溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を一定にすることができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないシール溶接が可能であると共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００２０】
請求項３又はこれに従属する請求項４又は５記載の管端シール自動溶接装置は、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置と、アーク電流制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備するので、溶接電流が一定で、各部の内部接触抵抗値や、アーク現象等が一定環境の場合のアーク電流値の変化はアーク長変化に比例することで、予め設定した基準電流値と、現在のアーク電流値の差が計測でき、この値を基準電流値に戻すように指示するアーク電流制御によって、溶接トーチ本体が自動的に前、後動する駆動で溶接トーチ本体の先端と被シール溶接位置との間の距離を常に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００２１】
特に、請求項４記載の管端シール自動溶接装置は、アーク電流制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電流値を計測するので、アーク発生時の高周波ノイズを除去することができ、基準電流値と、現在のアーク電流値の正確な差が計測でき、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を正確に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００２２】
また、特に、請求項５記載の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電流制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するので、比較的簡単な駆動装置で迅速且つ正確に溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を一定にすることができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないシール溶接が可能であると共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図、図２は同管端シール自動溶接装置の高周波フィルター取り付け状態の説明図、図３は同管端シール自動溶接装置の駆動装置の説明図、図４は本発明の他の実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０は、下方に作業者が把持して操作するためのハンドグリップ１１を備えた本体ケース１２を有している。この本体ケース１２内部には、図示しないが回転筒１３を駆動するためのモータが内装されており、このモータによって回転駆動される回転筒１３が本体ケース１２の前方に延設して回転自在に支持されている。本体ケース１２の前方開口縁より外部に突出して延設する回転筒１３の外側には、ブラケット１４を介して溶接トーチ本体１５が保持されている。
【００２５】
また、この管端シール自動溶接装置１０は、溶接トーチ本体１５の前方に延設して設けられ、回転筒１３の先端内部に回転筒１３の軸芯と、軸芯を一致するように設けられている作動軸１６の先端部に拡管式芯出し金具１７を有している。また、この管端シール自動溶接装置１０は、作動軸１６の本体ケース１２の後方に延設する尾端部に、外部から挿入される圧縮空気で作動するエアーシリンダー１８を連結させて有している。このエアーシリンダー１８の作動によって、拡管式芯出し金具１７は、作動軸１６が軸芯方向に前進動してテーパ部材の変位で拡管部材１９の外径が拡大動作し、シール溶接すべき液体流通管Ａの内周面に圧接することで固定されるようになっている。また、これとは逆に、拡管式芯出し金具１７は、エアーシリンダー１８の停止による作動軸１６の軸芯方向の後退による拡管部材１９の外径が収縮動作し、液体流通管Ａの内部から引き出すことができるようになっている。
【００２６】
なお、この拡管式芯出し金具１７の機構は、管端シール自動溶接装置１０を液体流通管Ａに対して位置決めするためのものであって、上記のようなエアーシリンダー１８で拡管部材１９の外径を拡大させる方式以外に、例えば、レバーで拡管部材１９の外径を拡大させる方式等があり、その方式は既に従来から公知であるので、詳細な構造等の説明は省略する。また、上記の管端シール自動溶接装置１０には、回転筒１３を所望する設定で駆動させたり、溶接トーチ本体１５を所望条件で作動させたりするため等の装置をまとめて格納させたシール溶接制御盤２０を本体ケース１２のハンドグリップ１１下方に設ける制御ケーブル接続部２１にケーブルで電気的に連結させて設けているが、これらは既に従来から公知であるので、詳細な説明は省略する。更に、上記の管端シール自動溶接装置１０には、シール溶接制御盤２０からの指示で、本体ケース１２内をラジエータ強制空冷するための冷却水を循環させるための冷却水循環装置（図示せず）や、溶接トーチ本体１５にガスを供給するためのガス供給装置（図示せず）をハンドグリップ１１前方に設けるパワーケーブル接続部２２にケーブル管で連結させて設けているが、これらは既に従来から公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２７】
上記の管端シール自動溶接装置１０は、溶接トーチ本体１５と、液体流通管Ａの端部周縁と管端部支持板Ｂの貫通孔周縁Ｃである被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するアーク電圧値と、予めシール溶接制御盤２０で設定する設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出することができるアーク電圧制御装置２３をシール溶接制御盤２０に連結させて有している。
【００２８】
また、上記の管端シール自動溶接装置１０は、アーク電圧制御装置２３の指示に基づいて、アーク電圧制御装置２３と、パワーケーブル接続部２２を介して電気的に接続された溶接トーチ本体１５を、ブラケット１４を介して前、後動させることができる駆動装置２４を有している。この駆動装置２４は、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するその時のアーク電圧値を読み取って、予めシール溶接制御盤２０で設定する設定アーク長に比例する基準アーク電圧値になるように溶接トーチ本体１５を前、後動させることで、溶接トーチ本体１５と、被シール溶接位置との間の距離を設定アーク長になるように自動的に、且つ迅速に駆動するようになっている。
【００２９】
上記の管端シール自動溶接装置１０は、溶接トーチ本体１５で被シール溶接位置を溶接するために、本体ケース１２の後部に取り付けられている溶接ワイヤ巻き取りドラム２５の溶接ワイヤ２６をワイヤ送りモータ２７で送り出している。そして、溶接ワイヤ２６は、図示しないが、回転筒１３と連動できるように本体ケース１２の内部を通過して本体ケース１２の前方の回転筒１３の外側に取り出し、更に、先端部を液体流通管Ａの端部周縁と管端部支持板Ｂの貫通孔周縁Ｃである被シール溶接位置の近傍まで延設させている。
【００３０】
ここで、図２を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０の高周波フィルター取り付け状態を説明する。図２は管端シール自動溶接装置１０の高周波フィルター取り付け状態の概念図である。
図２に示すように、上記の管端シール自動溶接装置１０においては、アーク電圧制御装置２３が溶接トーチ本体１５のアーク発生時の高周波ノイズで本来のアーク電圧値と異なる数値を示すことを防止するために、アーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルター２８を有するのがよい。この高周波フィルター２８は、アーク電圧制御装置２３と結線し、高周波フィルター２８のプラス端子を溶接トーチ本体１５と結線し、高周波フィルター２８のマイナス端子をアースさせている。これにより、アーク長に比例するその時のアーク電圧値は、この高周波フィルター２８を通して計測しているので、アーク長に比例する正確なアーク電圧値をアーク電圧制御装置２３で計測できる。そして、この正確なアーク電圧値は、アーク電圧制御装置２３から駆動装置２４に正確な前、後動の距離を指示することができる。なお、この計測のためには、本体ケース１２と、管端部支持板Ｂとの間を結線させて電圧調整が計れるようにしている。
【００３１】
次に、図３を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０の駆動装置２４を説明する。
図３に示すように、上記の管端シール自動溶接装置１０においては、駆動装置２４が正逆回転自在の駆動モータ２９と、この駆動モータ２９で回転する送りネジ３０と、この送りネジ３０の回転で移動するスライドブロック３１を有している。送りネジ３０は、駆動モータ２９の回転軸方向に延設して設けられている。スライドブロック３１は、中央部に送りネジ３０のネジ山に対応するネジ溝が設けられた貫通孔を有すると共に、貫通孔の両側のそれぞれにガイドブッシュを備えた挿通孔を設けている。そして、このスライドブロック３１には、ネジ溝を設けた貫通孔に送りネジ３０が通されると共に、ガイドブッシュを備えた挿通孔にガイドポスト３２が通される。更に、送りネジ３０の先端部分と、根本部分は、それぞれベアリングを介して回動自在に支持板３３で支持すると共に、それぞれのガイドポスト３２の両端を支持板３３にナットで締め付けて固定している。
【００３２】
そして、この駆動装置２４は、アーク電圧制御装置２３の指示に基づき、駆動モータ２９が起動して送りネジ３０が回転し、この送りネジ３０のネジ山に嵌合するネジ溝を設けたスライドブロック３１を前動、あるいは後動するようになっている。上記のスライドブロック３１は、ガイドブッシュを介して摺動自在のガイドポスト３２に支持されているので、送りネジ３０の回転開始から正確な移動を確保することができるようになっている。溶接トーチ本体１５は、このスライドブロック３１を前動、あるいは後動することによって、スライドブロック３１に連接するブラケット１４を介して正確で、精度よく、且つ迅速に前動、あるいは後動することができるようになっている。
【００３３】
次いで、図４を参照しながら、本発明の他の実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０ａを説明する。
図４に示すように、管端シール自動溶接装置１０ａは、機構的には管端シール自動溶接装置１０と同様の構成からなっている。この管端シール自動溶接装置１０ａは、管端シール自動溶接装置１０と同様に、ハンドグリップ１１を備えた本体ケース１２内に装着されたモータにより回転する回転筒１３と、本体ケース１２内から前方外部に延設する回転筒１３の外側にブラケット１４を介して保持される溶接トーチ本体１５と、この溶接トーチ本体１５の前方に設けられ、回転筒１３と軸芯を一致するように設けられている芯出し金具１７を有している。
【００３４】
上記の管端シール自動溶接装置１０ａは、溶接トーチ本体１５と、液体流通管Ａの端部周縁と管端部支持板Ｂの貫通孔周縁Ｃである被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するアーク電流値と、予めシール溶接制御盤２０ａで設定する設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出することができるアーク電流制御装置３４をシール溶接制御盤２０ａに連結させて有している。また、上記の管端シール自動溶接装置１０ａは、アーク電流制御装置３４の指示に基づいて、アーク電流制御装置３４と、パワーケーブル接続部２２を介して電気的に接続された溶接トーチ本体１５を、ブラケット１４を介して前、後動させることができる駆動装置２４を有している。
【００３５】
この駆動装置２４は、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するその時のアーク電流値を読み取って、予めシール溶接制御盤２０ａで設定する設定アーク長に比例する基準アーク電流値になるように溶接トーチ本体１５を前、後動させることで、溶接トーチ本体１５と、被シール溶接位置との間の距離を設定アーク長になるように自動的に、且つ迅速に駆動するようになっている。なお、管端シール自動溶接装置１０ａは、前記の管端シール自動溶接装置１０と異なる部分がアーク電圧制御装置２３をアーク電流制御装置３４としていることであるので、その他の部分の説明を省略する。
【００３６】
上記の管端シール自動溶接装置１０ａにおいては、アーク電流制御装置３２が管端シール自動溶接装置１０のアーク電圧制御装置２３と同様に、溶接トーチ本体１５のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルター２８（図２参照）を有し、高周波フィルター２８を通してアーク電流値を計測するのがよい。
また、上記の管端シール自動溶接装置１０ａにおいては、駆動装置２４が管端シール自動溶接装置１０の駆動装置２４と同様に、図３に示すように、正逆回転自在の駆動モータ２９と、駆動モータ２９で回転する送りネジ３０と、送りネジ３０の回転で移動するスライドブロック３１を有し、アーク電流制御装置３４の指示に基づいて駆動モータ２９が起動して送りネジ３０が回転し、スライドブロック３１に連接するブラケット１４を介して溶接トーチ本体１５が前、後動するのがよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の管端シール自動溶接装置は、火力発電用、原子力発電用、ボイラー用等の熱交換器のために、液体流通管と管端部支持板をシール溶接するのに好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図である。
【図２】同管端シール自動溶接装置の高周波フィルター取り付け状態の説明図である。
【図３】同管端シール自動溶接装置の駆動装置の説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図である。
【図５】従来の管端シール自動溶接装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０、１０ａ：管端シール自動溶接装置、１１：ハンドグリップ、１２：本体ケース、１３：回転筒、１４：ブラケット、１５：溶接トーチ本体、１６：作動軸、１７：芯出し金具、１８：エアーシリンダー、１９：拡管部材、２０、２０ａ：シール溶接制御盤、２１：制御ケーブル接続部、２２：パワーケーブル接続部、２３：アーク電圧制御装置、２４：駆動装置、２５：溶接ワイヤ巻き取りドラム、２６：溶接ワイヤ、２７：ワイヤ送りモータ、２８：高周波フィルター、２９：駆動モータ、３０：送りネジ、３１：スライドブロック、３２：ガイドポスト、３３：支持板、３４：アーク電流制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、熱交換器を構成する多数本の液体流通管の管端部周縁を、これを支持する管端部支持板に円周溶接するための管端シール自動溶接装置に関し、より詳細には、溶接位置を自動的に補正しながらシール溶接して溶接品質を高めることができる管端シール自動溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、火力発電所や、原子力発電所等の設備を構成するための一つとして設けられる熱交換器は、液体を流通させる多数本の液体流通管を備えている。また、熱交換器は、この多数本の液体流通管を支持するための管端部支持板を備えている。そして、この熱交換器は、それぞれの液体流通管の端部を管端部支持板に穿設されている貫通孔内に挿通保持させた状態で、それぞれの液体流通管の端部周縁と、管端部支持板の貫通孔周縁をシール溶接して、多数本の液体流通管を並列状態にして管端部支持板に支持固定する構成となっている。
【０００３】
この多数本の液体流通管を並列状態にして管端部支持板に溶接する手段としては、管端シール自動溶接装置が使用されていた。
ここで、図５を参照しながら、既に知られている従来の管端シール自動溶接装置を説明する。図５に示すように、従来の管端シール自動溶接装置５０は、下方にハンドグリップ５１を備えた本体ケース５２を有し、この本体ケース５２内部にはモータが内装されており、このモータによって回転駆動される回転筒５３が本体ケース５２の前方に延設して回転自在に支持されている。本体ケース５２の開口縁より外部に突出する回転筒５３の外側には、ブラケット５４を介して溶接トーチ本体５５が固定されている。
【０００４】
また、この管端シール自動溶接装置５０は、回転筒５３の先端内部に回転筒５３の軸芯と同一軸芯にして延設する拡管式芯出し金具５６を有している。この拡管式芯出し金具５６は、軸芯方向に沿って形成される複数個のスリット５７を設けた拡管部材５８と、この拡管部材５８の内部に設けられているテーパ部材を軸芯方向に変位せしめるための回転筒５３の軸芯に貫通形成された軸孔内に設けられた作動軸５９を有している。そして、拡管式芯出し金具５６は、作動軸５９の軸芯方向への前進あるいは後退に伴うテーパ部材の変位で拡管部材５８の外径が弾性的に変化することで、拡管及び芯出しを行うことができる構造となっている。
【０００５】
この管端シール自動溶接装置５０を用いて液体流通管Ｄの端部周縁と、管端部支持板Ｅの貫通孔周縁Ｆである被シール溶接位置をシール溶接するには、先ず、上記の拡管式芯出し金具５６を液体流通管Ｄの内部に差し込んだ後、エアーシリンダーを作動させて作動軸５９を軸芯方向へ変位させて拡管部材５８の外径を拡張させて液体流通管Ｄ内周面に圧接させ、液体流通管Ｄに対する管端シール自動溶接装置５０の位置決めを行っている。これにより、管端シール自動溶接装置５０の溶接トーチ本体５５は、揺動を規制することができるようになる。
【０００６】
次いで、上記の管端シール自動溶接装置５０は、溶接トーチ本体５５のタングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離を管端シール自動溶接装置５０に設けられている調整ネジで上下、前後を目測して手動で調整した後、タングステン電極６０に印加されて溶接が開始されることとなる。更に、溶接の開始と同時に、溶接トーチ本体５５と共にタングステン電極６０の先端は、回転筒５３を回転させることでブラケット５４を介して被シール溶接位置周縁に沿って回転している。これにより、溶接トーチ本体５５は、液体流通管Ｄの端部周縁と、管端部支持板Ｅの貫通孔周縁Ｆとのシール溶接を行っている。
【０００７】
しかしながら、液体流通管Ｄと、管端部支持板Ｅには、液体流通管Ｄの管端部支持板Ｅへの突き出し誤差や、管端部支持板Ｅ自体の歪みによって、タングステン電極６０の先端から、被シール溶接位置周縁の回転に沿っての被シール溶接位置までの距離が変化している。上記の管端シール自動溶接装置５０では、シール溶接開始前にタングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離を目測して手動で一旦調整した後には、シール溶接中の距離の調整を通常行っていない。溶接トーチ本体５５の回転中のタングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離の微妙な変化は、無視されてシール溶接が行われることとなり、溶接ビート寸法が不均一となって溶接欠陥を発生させやすいという問題がある。また、タングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置の距離をシール溶接中に作業者が目測して調整を行う場合には、タングステン電極６０の回転に伴う目視位置が変化するので正確な目視測定ができず、例え、調整を行ったとしても正確ではなく、溶接ビート寸法が不均一となって溶接欠陥を発生させやすいという問題と共に、溶接作業の能率が極めて低くなり、作業コストのコストアップとなっている。
【０００８】
そこで上記従来の管端シール自動溶接装置を用いてシール溶接するに際しては、タングステン電極６０の先端と、被シール溶接位置との間の距離を検出する変位センサ及び／又は被シール溶接位置の加熱温度を検出する温度センサを設けた管端シール自動溶接装置を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８８９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述したような従来の管端シール自動溶接装置は、次のような問題がある。
特開２００３−８８９５６号公報で開示されるような管端シール自動溶接装置は、タングステン電極の先端と、被シール溶接位置との間の距離を変位センサや、温度センサで正確に測定できるものの、その測定値を作業者が見て手動で調整を行うこととなり、シール溶接中の調整には、瞬時の調整に熟練の作業者を必要とする。また、例え、熟練者であっても、測定値の見間違いを発生させる場合があるので、溶接ビート寸法が不均一となって溶接欠陥の発生を招くことがある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、溶接トーチ本体と、被シール溶接位置との間の距離を常に一定にして自動的にシール溶接することができる管端シール自動溶接装置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】
【００１１】
前記目的に沿う本発明に係る管端シール自動溶接装置は、本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、本体ケース内から外部に延設する回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、溶接トーチ本体の前方に設けられ、回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電圧値と、設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出せしめるアーク電圧制御装置と、このアーク電圧制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備する。
【００１２】
ここで、上記の管端シール自動溶接装置は、アーク電圧制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電圧値を計測するのがよい。
【００１３】
また、上記の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電圧制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するのがよい。
【００１４】
前記目的に沿う本発明に係る他の管端シール自動溶接装置は、本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、本体ケース内から前方外部に延設する回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、溶接トーチ本体の前方に設けられ、回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置と、このアーク電流制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備する。
【００１５】
ここで、上記の他の管端シール自動溶接装置は、アーク電流制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電流値を計測するのがよい。
【００１６】
また、上記の他の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電流制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するのがよい。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又はこれに従属する請求項２又は３記載の管端シール自動溶接装置は、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電圧値と、設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出せしめるアーク電圧制御装置と、アーク電圧制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備するので、溶接電流が一定で、各部の内部接触抵抗値や、アーク現象等が一定環境の場合のアーク電圧値の変化はアーク長変化に比例することで、予め設定した基準電圧値と、現在のアーク電圧値の差が計測でき、この値を基準電圧値に戻すように指示するアーク電圧制御によって、溶接トーチ本体が自動的に前、後動する駆動で溶接トーチ本体の先端と被シール溶接位置との間の距離を常に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００１８】
特に、請求項２記載の管端シール自動溶接装置は、アーク電圧制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電圧値を計測するので、アーク発生時の高周波ノイズを除去することができ、基準電圧値と、現在のアーク電圧値の正確な差が計測でき、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を正確に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００１９】
また、特に、請求項３記載の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電圧制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するので、比較的簡単な駆動装置で迅速且つ正確に溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を一定にすることができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないシール溶接が可能であると共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００２０】
請求項３又はこれに従属する請求項４又は５記載の管端シール自動溶接装置は、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置と、アーク電流制御装置の指示に基づいて溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備するので、溶接電流が一定で、各部の内部接触抵抗値や、アーク現象等が一定環境の場合のアーク電流値の変化はアーク長変化に比例することで、予め設定した基準電流値と、現在のアーク電流値の差が計測でき、この値を基準電流値に戻すように指示するアーク電流制御によって、溶接トーチ本体が自動的に前、後動する駆動で溶接トーチ本体の先端と被シール溶接位置との間の距離を常に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００２１】
特に、請求項４記載の管端シール自動溶接装置は、アーク電流制御装置が溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、高周波フィルターを通してアーク電流値を計測するので、アーク発生時の高周波ノイズを除去することができ、基準電流値と、現在のアーク電流値の正確な差が計測でき、溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を正確に一定にしてシール溶接ができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないと共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【００２２】
また、特に、請求項５記載の管端シール自動溶接装置は、駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、駆動モータで回転する送りネジと、送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、アーク電流制御装置の指示に基づいて駆動モータが起動して送りネジが回転し、スライドブロックに連接するブラケットを介して溶接トーチ本体が前、後動するので、比較的簡単な駆動装置で迅速且つ正確に溶接トーチ本体と被シール溶接位置との距離を一定にすることができ、溶接ビート寸法を均一にして溶接欠陥を発生させないシール溶接が可能であると共に、溶接作業の能率を向上させることができる管端シール自動溶接装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図、図２は同管端シール自動溶接装置の高周波フィルター取り付け状態の説明図、図３は同管端シール自動溶接装置の駆動装置の説明図、図４は本発明の他の実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０は、下方に作業者が把持して操作するためのハンドグリップ１１を備えた本体ケース１２を有している。この本体ケース１２内部には、図示しないが回転筒１３を駆動するためのモータが内装されており、このモータによって回転駆動される回転筒１３が本体ケース１２の前方に延設して回転自在に支持されている。本体ケース１２の前方開口縁より外部に突出して延設する回転筒１３の外側には、ブラケット１４を介して溶接トーチ本体１５が保持されている。
【００２５】
また、この管端シール自動溶接装置１０は、溶接トーチ本体１５の前方に延設して設けられ、回転筒１３の先端内部に回転筒１３の軸芯と、軸芯を一致するように設けられている作動軸１６の先端部に拡管式芯出し金具１７を有している。また、この管端シール自動溶接装置１０は、作動軸１６の本体ケース１２の後方に延設する尾端部に、外部から挿入される圧縮空気で作動するエアーシリンダー１８を連結させて有している。このエアーシリンダー１８の作動によって、拡管式芯出し金具１７は、作動軸１６が軸芯方向に前進動してテーパ部材の変位で拡管部材１９の外径が拡大動作し、シール溶接すべき液体流通管Ａの内周面に圧接することで固定されるようになっている。また、これとは逆に、拡管式芯出し金具１７は、エアーシリンダー１８の停止による作動軸１６の軸芯方向の後退による拡管部材１９の外径が収縮動作し、液体流通管Ａの内部から引き出すことができるようになっている。
【００２６】
なお、この拡管式芯出し金具１７の機構は、管端シール自動溶接装置１０を液体流通管Ａに対して位置決めするためのものであって、上記のようなエアーシリンダー１８で拡管部材１９の外径を拡大させる方式以外に、例えば、レバーで拡管部材１９の外径を拡大させる方式等があり、その方式は既に従来から公知であるので、詳細な構造等の説明は省略する。また、上記の管端シール自動溶接装置１０には、回転筒１３を所望する設定で駆動させたり、溶接トーチ本体１５を所望条件で作動させたりするため等の装置をまとめて格納させたシール溶接制御盤２０を本体ケース１２のハンドグリップ１１下方に設ける制御ケーブル接続部２１にケーブルで電気的に連結させて設けているが、これらは既に従来から公知であるので、詳細な説明は省略する。更に、上記の管端シール自動溶接装置１０には、シール溶接制御盤２０からの指示で、本体ケース１２内をラジエータ強制空冷するための冷却水を循環させるための冷却水循環装置（図示せず）や、溶接トーチ本体１５にガスを供給するためのガス供給装置（図示せず）をハンドグリップ１１前方に設けるパワーケーブル接続部２２にケーブル管で連結させて設けているが、これらは既に従来から公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２７】
上記の管端シール自動溶接装置１０は、溶接トーチ本体１５と、液体流通管Ａの端部周縁と管端部支持板Ｂの貫通孔周縁Ｃである被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するアーク電圧値と、予めシール溶接制御盤２０で設定する設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出することができるアーク電圧制御装置２３をシール溶接制御盤２０に連結させて有している。
【００２８】
また、上記の管端シール自動溶接装置１０は、アーク電圧制御装置２３の指示に基づいて、アーク電圧制御装置２３と、パワーケーブル接続部２２を介して電気的に接続された溶接トーチ本体１５を、ブラケット１４を介して前、後動させることができる駆動装置２４を有している。この駆動装置２４は、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するその時のアーク電圧値を読み取って、予めシール溶接制御盤２０で設定する設定アーク長に比例する基準アーク電圧値になるように溶接トーチ本体１５を前、後動させることで、溶接トーチ本体１５と、被シール溶接位置との間の距離を設定アーク長になるように自動的に、且つ迅速に駆動するようになっている。
【００２９】
上記の管端シール自動溶接装置１０は、溶接トーチ本体１５で被シール溶接位置を溶接するために、本体ケース１２の後部に取り付けられている溶接ワイヤ巻き取りドラム２５の溶接ワイヤ２６をワイヤ送りモータ２７で送り出している。そして、溶接ワイヤ２６は、図示しないが、回転筒１３と連動できるように本体ケース１２の内部を通過して本体ケース１２の前方の回転筒１３の外側に取り出し、更に、先端部を液体流通管Ａの端部周縁と管端部支持板Ｂの貫通孔周縁Ｃである被シール溶接位置の近傍まで延設させている。
【００３０】
ここで、図２を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０の高周波フィルター取り付け状態を説明する。図２は管端シール自動溶接装置１０の高周波フィルター取り付け状態の概念図である。
図２に示すように、上記の管端シール自動溶接装置１０においては、アーク電圧制御装置２３が溶接トーチ本体１５のアーク発生時の高周波ノイズで本来のアーク電圧値と異なる数値を示すことを防止するために、アーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルター２８を有するのがよい。この高周波フィルター２８は、アーク電圧制御装置２３と結線し、高周波フィルター２８のプラス端子を溶接トーチ本体１５と結線し、高周波フィルター２８のマイナス端子をアースさせている。これにより、アーク長に比例するその時のアーク電圧値は、この高周波フィルター２８を通して計測しているので、アーク長に比例する正確なアーク電圧値をアーク電圧制御装置２３で計測できる。そして、この正確なアーク電圧値は、アーク電圧制御装置２３から駆動装置２４に正確な前、後動の距離を指示することができる。なお、この計測のためには、本体ケース１２と、管端部支持板Ｂとの間を結線させて電圧調整が計れるようにしている。
【００３１】
次に、図３を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０の駆動装置２４を説明する。
図３に示すように、上記の管端シール自動溶接装置１０においては、駆動装置２４が正逆回転自在の駆動モータ２９と、この駆動モータ２９で回転する送りネジ３０と、この送りネジ３０の回転で移動するスライドブロック３１を有している。送りネジ３０は、駆動モータ２９の回転軸方向に延設して設けられている。スライドブロック３１は、中央部に送りネジ３０のネジ山に対応するネジ溝が設けられた貫通孔を有すると共に、貫通孔の両側のそれぞれにガイドブッシュを備えた挿通孔を設けている。そして、このスライドブロック３１には、ネジ溝を設けた貫通孔に送りネジ３０が通されると共に、ガイドブッシュを備えた挿通孔にガイドポスト３２が通される。更に、送りネジ３０の先端部分と、根本部分は、それぞれベアリングを介して回動自在に支持板３３で支持すると共に、それぞれのガイドポスト３２の両端を支持板３３にナットで締め付けて固定している。
【００３２】
そして、この駆動装置２４は、アーク電圧制御装置２３の指示に基づき、駆動モータ２９が起動して送りネジ３０が回転し、この送りネジ３０のネジ山に嵌合するネジ溝を設けたスライドブロック３１を前動、あるいは後動するようになっている。上記のスライドブロック３１は、ガイドブッシュを介して摺動自在のガイドポスト３２に支持されているので、送りネジ３０の回転開始から正確な移動を確保することができるようになっている。溶接トーチ本体１５は、このスライドブロック３１を前動、あるいは後動することによって、スライドブロック３１に連接するブラケット１４を介して正確で、精度よく、且つ迅速に前動、あるいは後動することができるようになっている。
【００３３】
次いで、図４を参照しながら、本発明の他の実施の形態に係る管端シール自動溶接装置１０ａを説明する。
図４に示すように、管端シール自動溶接装置１０ａは、機構的には管端シール自動溶接装置１０と同様の構成からなっている。この管端シール自動溶接装置１０ａは、管端シール自動溶接装置１０と同様に、ハンドグリップ１１を備えた本体ケース１２内に装着されたモータにより回転する回転筒１３と、本体ケース１２内から前方外部に延設する回転筒１３の外側にブラケット１４を介して保持される溶接トーチ本体１５と、この溶接トーチ本体１５の前方に設けられ、回転筒１３と軸芯を一致するように設けられている芯出し金具１７を有している。
【００３４】
上記の管端シール自動溶接装置１０ａは、溶接トーチ本体１５と、液体流通管Ａの端部周縁と管端部支持板Ｂの貫通孔周縁Ｃである被シール溶接位置との間の距離を、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するアーク電流値と、予めシール溶接制御盤２０ａで設定する設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出することができるアーク電流制御装置３４をシール溶接制御盤２０ａに連結させて有している。また、上記の管端シール自動溶接装置１０ａは、アーク電流制御装置３４の指示に基づいて、アーク電流制御装置３４と、パワーケーブル接続部２２を介して電気的に接続された溶接トーチ本体１５を、ブラケット１４を介して前、後動させることができる駆動装置２４を有している。
【００３５】
この駆動装置２４は、溶接トーチ本体１５のアーク長に比例するその時のアーク電流値を読み取って、予めシール溶接制御盤２０ａで設定する設定アーク長に比例する基準アーク電流値になるように溶接トーチ本体１５を前、後動させることで、溶接トーチ本体１５と、被シール溶接位置との間の距離を設定アーク長になるように自動的に、且つ迅速に駆動するようになっている。なお、管端シール自動溶接装置１０ａは、前記の管端シール自動溶接装置１０と異なる部分がアーク電圧制御装置２３をアーク電流制御装置３４としていることであるので、その他の部分の説明を省略する。
【００３６】
上記の管端シール自動溶接装置１０ａにおいては、アーク電流制御装置３２が管端シール自動溶接装置１０のアーク電圧制御装置２３と同様に、溶接トーチ本体１５のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルター２８（図２参照）を有し、高周波フィルター２８を通してアーク電流値を計測するのがよい。
また、上記の管端シール自動溶接装置１０ａにおいては、駆動装置２４が管端シール自動溶接装置１０の駆動装置２４と同様に、図３に示すように、正逆回転自在の駆動モータ２９と、駆動モータ２９で回転する送りネジ３０と、送りネジ３０の回転で移動するスライドブロック３１を有し、アーク電流制御装置３４の指示に基づいて駆動モータ２９が起動して送りネジ３０が回転し、スライドブロック３１に連接するブラケット１４を介して溶接トーチ本体１５が前、後動するのがよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の管端シール自動溶接装置は、火力発電用、原子力発電用、ボイラー用等の熱交換器のために、液体流通管と管端部支持板をシール溶接するのに好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図である。
【図２】同管端シール自動溶接装置の高周波フィルター取り付け状態の説明図である。
【図３】同管端シール自動溶接装置の駆動装置の説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る管端シール自動溶接装置の説明図である。
【図５】従来の管端シール自動溶接装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０、１０ａ：管端シール自動溶接装置、１１：ハンドグリップ、１２：本体ケース、１３：回転筒、１４：ブラケット、１５：溶接トーチ本体、１６：作動軸、１７：芯出し金具、１８：エアーシリンダー、１９：拡管部材、２０、２０ａ：シール溶接制御盤、２１：制御ケーブル接続部、２２：パワーケーブル接続部、２３：アーク電圧制御装置、２４：駆動装置、２５：溶接ワイヤ巻き取りドラム、２６：溶接ワイヤ、２７：ワイヤ送りモータ、２８：高周波フィルター、２９：駆動モータ、３０：送りネジ、３１：スライドブロック、３２：ガイドポスト、３３：支持板、３４：アーク電流制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、前記本体ケース内から前方外部に延設する前記回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、該溶接トーチ本体の前方に設けられ、前記回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、
前記溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、前記溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電圧値と、設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出せしめるアーク電圧制御装置と、該アーク電圧制御装置の指示に基づいて前記溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項２】
請求項１記載の管端シール自動溶接装置において、前記アーク電圧制御装置が前記溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、該高周波フィルターを通して前記アーク電圧値を計測することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の管端シール自動溶接装置において、前記駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、該駆動モータで回転する送りネジと、該送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、前記アーク電圧制御装置の指示に基づいて前記駆動モータが起動して前記送りネジが回転し、前記スライドブロックに連接する前記ブラケットを介して前記溶接トーチ本体が前、後動することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項４】
本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、前記本体ケース内から前方外部に延設する前記回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、該溶接トーチ本体の前方に設けられ、前記回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、
前記溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、前記溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置と、該アーク電流制御装置の指示に基づいて前記溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項５】
請求項４記載の管端シール自動溶接装置において、前記アーク電流制御装置が前記溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、該高周波フィルターを通して前記アーク電流値を計測することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の管端シール自動溶接装置において、前記駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、該駆動モータで回転する送りネジと、該送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、前記アーク電流制御装置の指示に基づいて前記駆動モータが起動して前記送りネジが回転し、前記スライドブロックに連接する前記ブラケットを介して前記溶接トーチ本体が前、後動することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項１】
本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、前記本体ケース内から前方外部に延設する前記回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、該溶接トーチ本体の前方に設けられ、前記回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、
前記溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、前記溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電圧値と、設定アーク長に比例する基準アーク電圧値との差で検出せしめるアーク電圧制御装置と、該アーク電圧制御装置の指示に基づいて前記溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項２】
請求項１記載の管端シール自動溶接装置において、前記アーク電圧制御装置が前記溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、該高周波フィルターを通して前記アーク電圧値を計測することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の管端シール自動溶接装置において、前記駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、該駆動モータで回転する送りネジと、該送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、前記アーク電圧制御装置の指示に基づいて前記駆動モータが起動して前記送りネジが回転し、前記スライドブロックに連接する前記ブラケットを介して前記溶接トーチ本体が前、後動することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項４】
本体ケース内に装着されたモータにより回転する回転筒と、前記本体ケース内から前方外部に延設する前記回転筒の外側にブラケットを介して保持される溶接トーチ本体と、該溶接トーチ本体の前方に設けられ、前記回転筒と軸芯を一致するように設けられている管芯出し金具を有する管端シール自動溶接装置において、
前記溶接トーチ本体と被シール溶接位置との間の距離を、前記溶接トーチ本体のアーク長に比例するアーク電流値と、設定アーク長に比例する基準アーク電流値との差で検出せしめるアーク電流制御装置と、該アーク電流制御装置の指示に基づいて前記溶接トーチ本体を前、後動せしめる駆動装置を具備することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項５】
請求項４記載の管端シール自動溶接装置において、前記アーク電流制御装置が前記溶接トーチ本体のアーク発生時の高周波ノイズを防止するための高周波フィルターを有し、該高周波フィルターを通して前記アーク電流値を計測することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の管端シール自動溶接装置において、前記駆動装置が正逆回転自在の駆動モータと、該駆動モータで回転する送りネジと、該送りネジの回転で移動するスライドブロックを有し、前記アーク電流制御装置の指示に基づいて前記駆動モータが起動して前記送りネジが回転し、前記スライドブロックに連接する前記ブラケットを介して前記溶接トーチ本体が前、後動することを特徴とする管端シール自動溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１１３１０２（Ｐ２００９−１１３１０２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９１４２６（Ｐ２００７−２９１４２６）
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５０７１９３９３９）有限会社 エルアンドダブル (1)
【出願人】（５０７３７１６０７）シナジーエンジニアリング株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５０７１９３９３９）有限会社 エルアンドダブル (1)
【出願人】（５０７３７１６０７）シナジーエンジニアリング株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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