JPS5939479A - Automatic welding device for pipe - Google Patents
Automatic welding device for pipeInfo
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- JPS5939479A JPS5939479A JP14972782A JP14972782A JPS5939479A JP S5939479 A JPS5939479 A JP S5939479A JP 14972782 A JP14972782 A JP 14972782A JP 14972782 A JP14972782 A JP 14972782A JP S5939479 A JPS5939479 A JP S5939479A
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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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
- B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
- B23K9/0286—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections with an electrode moving around the fixed tube during the welding operation
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は管端を相互に突き合せ、その突合せ部を溶接す
る管用自動溶接装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic pipe welding device for abutting pipe ends and welding the abutted portions.
近年、エネルギ資源の効率的輸送手段として、パイプラ
インの建設が各地ですすめられている。In recent years, the construction of pipelines has been promoted in various places as an efficient means of transporting energy resources.
斯かるパイプラインの建設においては、管端を相互に突
き合せ、その突合せ部を溶接することが必要である。然
るにその溶接は、他の溶接と異なり、次に掲げるよう力
特殊性、技術的困難性がある。In the construction of such pipelines, it is necessary to butt the pipe ends together and weld the butts. However, unlike other types of welding, this welding has special forces and technical difficulties as listed below.
(1)全姿勢溶接であること
(2)多くの場合、片面溶接により完全溶造みを行わせ
る溶接、所謂裏波溶接であること
(3)溶接作業は現地作業であり、−継手毎に作業場所
が進行し、変化すること
(4)環境不良の現地作業にも拘らず高品質の継手が要
求されること
これらの特殊性、技術的困難性より、その自動化は極め
て困難であり、従来は自動溶接と言えども溶接中に作業
者が常時アークを監視し、開先倣い及び溶接条件の調整
を行っているのが実情であった。このような自動溶接で
は作業者の熟練r!iK負うところが多く、また溶接品
質も一定しないという難点がある。このために自動溶接
装置の開発が多々行われているが完全のものは未だ存在
しない。(1) It is all-position welding. (2) In many cases, it is welding in which complete welding is performed by one-sided welding, so-called Uranami welding. (3) The welding work is on-site work, and - (4) High-quality joints are required despite on-site work in poor environments. Due to these special characteristics and technical difficulties, automation is extremely difficult, and conventional Even though it is automatic welding, the reality is that the operator constantly monitors the arc during welding, traces the groove, and adjusts the welding conditions. In this type of automatic welding, the skill of the operator is extremely high! There are many problems with iK, and the welding quality is not constant. Many automatic welding devices have been developed for this purpose, but no perfect device exists yet.
本発明Iri所かる事情罠鑑みなされたものであり、パ
イプラインの建設等において、管端を相互に突き合せ、
その突合せ部1に溶接する装置として、全姿勢の裏波溶
接、溶接線の倣いも自動化して高品質の溶接を安定的且
つ高能率で行わせ得る管用完全自動溶接装置を提供する
ことを目的とする。The present invention was made in view of certain circumstances, and in the construction of pipelines, pipe ends are butted against each other,
The purpose of the present invention is to provide a fully automatic pipe welding device capable of performing high-quality welding stably and efficiently by automating Uranami welding in all positions and tracing of the weld line, as a device for welding the butt portion 1. shall be.
以下本発明に係る管用自動溶接装置(以下本発す]装置
という)をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The automatic pipe welding device (hereinafter referred to as the present device) according to the present invention will be described in detail below based on drawings showing embodiments thereof.
第1図は本発明装置の機構部全体を示す斜視図、第2図
は環状軌条の断面さ共に示す機構部の略示正面図、第3
図は溶接線倣いセンサを示す正面図、第4図はインナー
クランプ装置の一部を破断ば示す側面図、第5図は第4
図のV−■線による一部破砕正面図である。以下まずこ
れらの図面に従い機構部及び本発明装置と併用されるク
ランプ装置について説明する。FIG. 1 is a perspective view showing the entire mechanical section of the device of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view of the mechanical section showing a cross section of the annular rail, and FIG.
The figure is a front view showing the weld line tracing sensor, Figure 4 is a side view showing the inner clamp device partially cut away, and Figure 5 is the
It is a partially fragmented front view taken along line V-■ in the figure. First, a mechanism section and a clamping device used in conjunction with the device of the present invention will be described with reference to these drawings.
wii溶接すべき端面に開先加工が施された一方の被溶
接材たる鋼管であり、その溶接すべき端面を、その鋼管
Wと同様の開先加工が溶接すべき端面に対称的に施され
た他方の被溶接材たる鋼管W′の溶接すべき端面に突き
合せて酵接開先都りが形成されている。wii A steel pipe which is one of the materials to be welded has a grooved end face to be welded, and the end face to be welded has the same bevelling process as the steel pipe W symmetrically applied to the end face to be welded. A welding joint is formed in abutment against the end surface of the steel pipe W', which is the other material to be welded, to be welded.
本発り」装置を使用する場合は開先部Lt−を第2図に
略示する如くルート面の高さが0でよく、またルート間
隔も0とする。また開先角度は例えば60゜の■又HU
開先に選択すればよく、従来装置とは異り特別に精度の
よい開先加工が不要であり、しかも鋼管w、w’の突き
合せもルート間隔がOであって突合せ準備作業が容易で
ある。When using the present device, the height of the root surface of the groove Lt- may be set to 0 as shown schematically in FIG. 2, and the root interval may also be set to 0. Also, the groove angle is, for example, 60°.
Unlike conventional equipment, there is no need for particularly precise bevel processing, and the root spacing between the steel pipes w and w' is O, making it easy to prepare for the butt. be.
該溶接開先部りに倣って溶接トーチ16を連続円周走行
させることにより積層溶接を行い、2つの鋼管w 、w
”1接合するわけであるが、斯かる溶接を行うべく溶接
トーチ16を走行させる走行台車15を案内する環状の
軌条17が銅管W、Wの周囲に収り付けられる。該軌条
17は、鋼管w 、w’を突き合わせた状態においても
取付けが可能なように1鋼管Wの外径よりも若干長い弦
を有する円弧部分を欠落させたC字形の大部材17bと
、これを補完すべき1■記円弧部分相当の弓形をした小
部材17aとに分割されてりる。そして前記大部材17
bを鋼管Wの周囲に被せて銅管Wと同心状となるように
位置決めした状態にて大部材17bの側面に3等配に設
けた固定具17cを用いて固定した後、該大部材17b
lC前記小部材17aを組み合わせて固定することによ
り、軌条17が鋼管Wの周囲に完成する。駆動のための
機構、つまりラック173等は両部材の組合せにて連結
され、また給電系は両部材に亘るケーブル17d等によ
って連結される。Laminate welding is performed by moving the welding torch 16 continuously around the circumference following the welding groove, and the two steel pipes w and w are welded.
In order to perform such welding, an annular rail 17 that guides a traveling trolley 15 that runs a welding torch 16 is fitted around the copper pipes W. The rail 17 is A C-shaped large member 17b with a missing circular arc portion having a chord slightly longer than the outer diameter of one steel pipe W so that it can be installed even when the steel pipes w and w' are butted together, and one that should complement this. It is divided into a small member 17a having an arcuate shape corresponding to the arc portion mentioned above, and a large member 17a.
b is placed around the steel pipe W and positioned so as to be concentric with the copper pipe W, and fixed using fixtures 17c provided at three equal intervals on the side of the large member 17b, and then the large member 17b is fixed.
By combining and fixing the small members 17a, the rail 17 is completed around the steel pipe W. The drive mechanism, that is, the rack 173, etc., is connected by a combination of both members, and the power supply system is connected by a cable 17d, etc. that spans both members.
走行台車15の下部にはパルスモータ15aにて駆動さ
れ、ギヤボックス15g内のギアにてその駆動力が伝#
jJlされるピニオン15eが取り付けられている一方
、tlL条17の内部には全周に前記ピニオン15eと
噛合する歯状部が形成された環状ラック173が取り付
けられており、該環状ラック173と噛合するピニオン
15 eカモ−1r15aにて駆動されることKより、
走行台車15は軌条17の周囲を走行する。この走行に
際し、走行台車15の直下部において、軌条17の外周
面に形成された凸部171を、両側からはさむように収
シ付けられた二組の外、側ガイドローラ15b・・・1
5bと、走行台車:15L:rA:部に付けられ念前記
ビニオン15eより更に下部において、軌条17の内周
面に形成された凸部172と係合するように収り付けら
れた内側ガイドローラ15fとによって走行台車15は
案内されて周回する。The lower part of the traveling trolley 15 is driven by a pulse motor 15a, and its driving force is transmitted through gears in a gear box 15g.
A pinion 15e that is engaged with the pinion 15e is attached to the inside of the tlL strip 17, and an annular rack 173 is attached to the entire circumference of the tlL strip 17, which has a toothed portion that engages with the pinion 15e. From the fact that it is driven by the pinion 15 e camo-1r15a,
The traveling truck 15 travels around the rails 17. During this traveling, two sets of outer and side guide rollers 15b...1 are installed directly below the traveling bogie 15 so as to sandwich the convex portion 171 formed on the outer peripheral surface of the rail 17 from both sides.
5b, and an inner guide roller which is attached to the traveling bogie 15L:rA: and which is located further below the binion 15e so as to engage with a convex portion 172 formed on the inner circumferential surface of the rail 17. 15f, the traveling trolley 15 is guided around.
該走行台車15には、溶接芯線を巻回した状態にて保持
するリール18が取り付けられており、該リール18は
走行台車15と共に周回移動するが、その溶接芯線(ワ
イヤ)は、やはり走行台車15に取シ付けられた芯線送
給装置19により送給力が付与され、保護チューブ16
a内を通過して溶接トーチ16内へ送給される。また軌
条17の内部にはスリップリング174が全周に亙って
設けられているが、該スリップリング174には図示し
ない〆接電源より溶接電流が送給されている。このスリ
ップリング174には、溶接トーチ16の電極に結線さ
れ、走行台車15の下部に取り付けられた集電ブラシ1
5hが摺接するようになっており、前記溶接電流は溶接
トーチ16の電極に送給される。これにより走行台車1
5が軌条17の周囲を周回走行しても溶接電流送給用の
ワイヤは軌条17、鋼管w、w’に絡み付くことがない
。なお、上述したスリップリング174及び集電フラジ
15hと同構造によってパルスモータ15a及び後述す
るパルスモータ15c、15dへの給電を行っている。A reel 18 that holds the welding core wire in a wound state is attached to the traveling truck 15, and the reel 18 moves around together with the traveling truck 15, but the welding core wire (wire) is also attached to the traveling truck 15. A feeding force is applied by the core wire feeding device 19 attached to the protective tube 16.
a and is fed into the welding torch 16. A slip ring 174 is provided inside the rail 17 over the entire circumference, and a welding current is supplied to the slip ring 174 from a grounding power source (not shown). This slip ring 174 is connected to the electrode of the welding torch 16 and has a current collector brush 1 attached to the lower part of the traveling truck 15.
5h are in sliding contact with each other, and the welding current is supplied to the electrode of the welding torch 16. As a result, traveling trolley 1
5 runs around the rail 17, the welding current feeding wire does not become entangled with the rail 17 or the steel pipes w and w'. Note that power is supplied to the pulse motor 15a and the pulse motors 15c and 15d, which will be described later, using the same structure as the slip ring 174 and current collection flange 15h described above.
また溶接トーチ16へは溶接用ガスがガス供給管(図示
せず)にて供給されており、図示しない電磁弁にてその
給断が行われる。Further, welding gas is supplied to the welding torch 16 through a gas supply pipe (not shown), and the supply and disconnection of the gas is performed by a solenoid valve (not shown).
走行台車15の内部には、溶接トーチ16及び溶接線倣
いセンサ20が着脱自在に収り刊けられるアーム21を
鋼管W 、 W/の径方向(以下、上下方向という)へ
移動させるためのパルスモータ15c及び一連の歯車か
らなる伝動機構15j並びに011記アーム21を走行
台車15の走行方向と直交する方向(以下、左右方向と
いう)へ移動させるためのパルスモータ15d及び一連
の歯車からなる伝動機構15kが内蔵されている(第8
図参照)。Inside the traveling trolley 15, a pulse generator is used to move an arm 21, in which a welding torch 16 and a welding line tracing sensor 20 are detachably housed, in the radial direction (hereinafter referred to as the vertical direction) of the steel pipes W, W/. A transmission mechanism 15j consisting of a motor 15c and a series of gears, and a transmission mechanism consisting of a pulse motor 15d and a series of gears for moving the 011 arm 21 in a direction perpendicular to the traveling direction of the trolley 15 (hereinafter referred to as the left-right direction). 15k is built in (8th
(see figure).
前記アーム21KIri、ブロック状の高さ調整具22
を介して第3図に詳細を示す如き溶接線倣いセンサ20
が収り付けられる。該溶接線倣いセンサ20の上端部分
#′1lIJ記高さ調整具22に収り付けられるべき部
材たる支持体11からなる。該支持体11は正面視でL
字形をなす部材であり、その垂直部(管上部に在る場合
の鉛直部)中央に設けられた貫通孔11bにボルト23
を押通し、そのボルト23を前記高さ調整具22のねじ
孔と螺合させて締め付けるととKより該支持体11はこ
の高さ調整具22に固定される。またその水平部中央に
設けられた貫通孔11cKは、後述する保持体5の上面
中央に立設されだ螺杵10を遊押通させ、更にその螺杵
10の周囲に遊嵌した押しばね12を保持体5と支持体
11との間に介在させた状態にて螺杵10の先端にナツ
ト13を螺合させて適度に締め付けることにより収り付
けられている。従って保持体5に下方から力が付与され
ない場合には、保持体5は支持体11に対し、前記ナツ
ト13の締付は量にて規制される位置まで押しばね12
にて押圧されるが、押しばね12の押圧力に抗する力が
下方から保持体5に付与されると、それに応じて押しば
ね12が圧縮されて保持体5け支持体11に対して接近
する。そして上述した保持体5と支持体11との間には
板ばね9が介装されている。即ち、保持体5上面の端部
にボルト14忙て一端を固定された板ばね9#i、横向
きU字形状に湾曲され、その他端は支持体11の水平部
の先端に設けられた溝11aに挿入固定されている。そ
して板ばね9の中央部表面及び裏面にはその変形量を計
測するために歪ゲージ9a、9bが夫々貼付されている
。The arm 21KIri, the block-shaped height adjuster 22
A welding line tracing sensor 20 as shown in detail in FIG.
can be stored. The upper end portion of the welding line tracing sensor 20 consists of a support 11 which is a member to be accommodated in the height adjuster 22. The support body 11 is L when viewed from the front.
A bolt 23 is inserted into the through hole 11b provided in the center of the vertical part (vertical part when located at the top of the pipe).
When the bolt 23 is screwed into the threaded hole of the height adjuster 22 and tightened, the support body 11 is fixed to the height adjuster 22 by means of the bolt K. Further, a through hole 11cK provided at the center of the horizontal portion allows a screw punch 10, which is set upright at the center of the upper surface of the holder 5, which will be described later, to be freely pushed through, and a push spring 12 loosely fitted around the screw punch 10. is interposed between the holder 5 and the support 11, and is housed by threading a nut 13 onto the tip of the screw punch 10 and tightening it appropriately. Therefore, when no force is applied to the holder 5 from below, the holder 5 presses the spring 12 against the support 11 until the tightening of the nut 13 is regulated by the amount.
However, when a force that resists the pressing force of the push spring 12 is applied to the holder 5 from below, the push spring 12 is compressed accordingly and the holder 5 approaches the support 11. do. A leaf spring 9 is interposed between the holder 5 and the support 11 described above. That is, one end of the plate spring 9#i is fixed to the upper surface of the holder 5 with a bolt 14, and the other end is a groove 11a provided at the tip of the horizontal part of the support 11, which is curved into a horizontal U-shape. The insertion is fixed. Strain gauges 9a and 9b are attached to the front and back surfaces of the central portion of the leaf spring 9, respectively, in order to measure the amount of deformation thereof.
斯くして保持体5と支持体11との間に板ばね9が介装
されているので、後述の如く枢支軸3を介して保持体5
に支持される輪状触子1が溶接開先部りに係入して転動
するに際し、溶接開先部りの変位に伴って移動する量の
うちの上下方向の移動量に応じて板ばね9が変形し、そ
の変形量を歪ゲージ9a、9bにて検出することにより
、溶接開先部りの上下方向の変位を検知することができ
る。Since the leaf spring 9 is interposed between the holder 5 and the support 11 in this way, the holder 5 is connected to the holder 5 via the pivot shaft 3 as described later.
When the annular contactor 1 supported by the welding groove enters the welding groove and rolls, the plate spring is moved in the vertical direction according to the amount of movement in the vertical direction of the amount of movement accompanying the displacement of the welding groove. 9 is deformed, and by detecting the amount of deformation using strain gauges 9a and 9b, vertical displacement of the welding groove portion can be detected.
前記保持体5は正面視で倒立U字形をなす部材であり、
その左右脚部の下端部に左右対称に設けられた貫通孔5
a、5B’には夫々スライドベアリング6.61が内炭
され、更如その両スライドペアリング6.6′には枢支
軸3が内嵌されており、該枢支軸3は上記スライドベア
リング6.6′の存在により軸方向に容易に移動し得る
。該枢支軸3の両端には抜止めピン(図示せず)が取り
付けられている。該枢支軸3の中央部には、前記溶接開
先部りに係入して転動する周縁が狭小となった輪状触子
lをポールベアリング2を用いて嵌着しである。The holding body 5 is a member having an inverted U-shape when viewed from the front,
Through holes 5 are provided symmetrically at the lower ends of the left and right legs.
A slide bearing 6.61 is fitted inside each of a and 5B', and a pivot shaft 3 is fitted inside both slide pairs 6.6'. The presence of 6.6' allows easy movement in the axial direction. A retaining pin (not shown) is attached to both ends of the pivot shaft 3. In the center of the pivot shaft 3, a ring-shaped contact l having a narrow circumferential edge that engages in the weld groove and rolls is fitted using a pole bearing 2.
更に該枢支軸3における輪状触子1嵌着部の片側には板
ばね取付板4が固着されている。該板ばね取付板4Vi
、枢支軸3を嵌入させる貫通孔4bを有する板状の部材
であり、その上部の溝4aに一端を挿入固定した板ばね
7は、倒立U字形状に湾曲され、その他端は前記保持体
5の右側脚部の内面にボルト8を用いて固定されている
。そして板ばね7の頂部表面及び裏面にはその変形を計
測するために歪ゲージ7a、7bが夫々貼付されている
。Further, a leaf spring mounting plate 4 is fixed to one side of the pivot shaft 3 where the annular tentacle 1 is fitted. Said leaf spring mounting plate 4Vi
The plate spring 7 is a plate-shaped member having a through hole 4b into which the pivot shaft 3 is inserted, and one end of the plate spring 7 is inserted and fixed into the groove 4a in the upper part thereof.The plate spring 7 is curved into an inverted U-shape, and the other end is connected to the holder It is fixed to the inner surface of the right leg of 5 using bolts 8. Strain gauges 7a and 7b are attached to the top surface and back surface of the leaf spring 7, respectively, in order to measure the deformation thereof.
所くして輪状触子1を回転自在に安持する枢支軸3に固
設された板ばね取付板4と前記枢支軸30両端部を保持
する保持体5との間に板ばね7が介装されているので、
輪状触子1が溶接開先部りに係入して転動するに1祭し
、溶接開先部りの変位に伴って移動する量のうちの管の
軸長方向、即ち左右方向(枢支軸3の軸方向)の移動量
に応じて板ばね7が変形し、その変形量を歪ゲージ7a
、 7bにて検出することにより、溶接開先部りの左右
方向の変位を検知することができる。Therefore, a leaf spring 7 is installed between a leaf spring mounting plate 4 fixed to the pivot shaft 3 that rotatably supports the annular tentacle 1 and a holder 5 that holds both ends of the pivot shaft 30. Because it is interposed,
Once the annular contactor 1 enters the welding groove and rolls, the amount of movement in the axial direction of the pipe, that is, in the left-right direction (pivotally The leaf spring 7 deforms according to the amount of movement (in the axial direction of the support shaft 3), and the amount of deformation is measured by the strain gauge 7a.
, 7b, it is possible to detect the displacement of the welding groove in the left-right direction.
歪ゲージ9a、9blCよる上下方向の変位検出及び歪
ゲージ7a、7bによる左右方向の変位検出は、前記板
ばね9,7の変形量の絶対値又は歪ゲージ9a、9b若
しくは7a、7bに係るブリッジの不平衡電流を直接利
用するのではなく、検出開始時の初期状態(後述するよ
うに不平衡電流−OK段設定れる)を維持するように倣
いセンサ20を移動させ、この移動量を変位情報とする
ので、検出系全体の小型化、高検出精度等の点で優れて
おり、またこの変位情報がその″!!凍トーチ位置制御
データになるという利点もある。The vertical displacement detection by the strain gauges 9a, 9blC and the horizontal displacement detection by the strain gauges 7a, 7b are performed using the absolute value of the amount of deformation of the leaf springs 9, 7 or the bridge related to the strain gauges 9a, 9b or 7a, 7b. Rather than directly using the unbalanced current of Therefore, it is excellent in terms of miniaturization of the entire detection system, high detection accuracy, etc., and also has the advantage that this displacement information becomes the freezing torch position control data.
さて、上述の如く溶接トーチ16及び溶接線倣いセンサ
20を走行させるための走行台車15を案内する軌条1
7が取り付けられた鋼管W及びこれと突き合されるwI
管Vの中にはインナークランプ装置が配置されており、
これは前記鋼管w、w’を内側からクランプするのに用
いられている。Now, as mentioned above, the rail 1 guides the traveling carriage 15 for traveling the welding torch 16 and the welding line tracing sensor 20.
Steel pipe W to which 7 is attached and wI to be matched with this
An inner clamp device is arranged inside the tube V,
This is used to clamp the steel pipes w and w' from the inside.
該インナークランプ装置の骨組みは、鋼管W。The framework of the inner clamp device is a steel pipe W.
W′の内径よりも少し小径の中央基盤51、これと球継
手をもって屈曲可能に連繋される同径の中央基盤52及
び各中央基盤51.52の両側に、夫々中央基盤51.
52の外径より小さい直径を有する同一形状の二個の側
方円板53.53からなり、該側方円板53.53を各
中央基盤51.52に対して所要の間隔を隔てて平行に
相対峙させ、これらを六等配されたテンションポル)5
4,54・・・54にて夫々一体に固定することにより
構成されている。A central base 51 with a diameter slightly smaller than the inner diameter of W', a central base 52 of the same diameter that is bendably connected to this via a ball joint, and a central base 51.52 on both sides of each central base 51.52.
It consists of two side disks 53.53 of the same shape with a diameter smaller than the outer diameter of 5)
4, 54, . . . 54, which are each fixed integrally.
また中央基盤51とそれに相対峙する側方円板53との
間及び中央基盤51とそれに相対峙する側方円板53と
の問を周囲から覆うように外カバー65゜65が夫々取
り付けられている。In addition, outer covers 65 and 65 are respectively attached to cover the space between the central base 51 and the side discs 53 that face each other, and between the central base 51 and the side discs 53 that face each other from the periphery. There is.
中央基盤51の対向する中央基盤52側に突設され丸球
継手外輪部材51bの内面に周設された溝には、球継手
凸面部材51dが内嵌されている一方、中央基盤52の
中央基盤51側に突設された筒状の球継手内輪部材52
bには、前記凹面部材51dの凹面と同一曲率の凸面を
有する球継手凸面部材52dが外嵌されており、前記凹
面部材51dと前記凸面部材52dとを係合させて中央
基盤51.52が屈曲可能に連繋されている。A ball joint convex member 51d is fitted into a groove protruding from the opposite central base 52 side of the central base 51 and provided around the inner surface of the round ball joint outer ring member 51b. A cylindrical ball joint inner ring member 52 protruding from the 51 side.
A ball joint convex member 52d having a convex surface having the same curvature as the concave surface of the concave member 51d is fitted onto b, and the central base 51.52 is assembled by engaging the concave member 51d and the convex member 52d. Connected so that they can be bent.
上述した中央基盤51.52の中央部には、それらに夫
々取り付けた側方円板53.53側へ各突出するように
ヘッド案内筒体51a、 52aが設けられており、該
ヘッド案内筒体51a、52a内には、単動形油圧シリ
ンダ56.56のラム先端に収り付けたヘッド55.5
5の先端部たる有底筒体55b、55bが摺動可能に挿
入される。Head guide cylinders 51a and 52a are provided at the center of the above-mentioned central base 51, 52 so as to protrude toward side disks 53, 53 respectively attached to the central bases 51, 52. Inside 51a and 52a, a head 55.5 is installed at the tip of the ram of a single-acting hydraulic cylinder 56.56.
The bottomed cylindrical bodies 55b, 55b, which are the tip portions of 5, are slidably inserted.
ヘッド55,55け、前記有底筒体55b、 55bの
#1かに、一対の貫通孔付き板状部材が油圧シリンダ5
6.56のラムの進出退入方向に平行に相対峙してなる
一組の軸受耳を外周に六等配した六組の軸受耳55a、
55a・・・55aを具備している。A pair of plate-like members with through holes are connected to the hydraulic cylinder 5 in #1 of the heads 55, 55 and the bottomed cylinders 55b, 55b.
6.6 sets of bearing ears 55a, each set of bearing ears 55a facing each other in parallel with the direction of advancement and retraction of the ram of 56, arranged at six equal intervals on the outer periphery;
55a...55a are provided.
また前記球継手内輪部材52bにはばね受座52eが内
嵌固定されており、該ばね受座52eの両面から前記有
底筒体55b、 55bの各底部VCまで亙るようにリ
ターンスプリング57.57が夫々配されており、油圧
シリンダ56.56のラムが進出してヘッド55.55
が前進する場合にはそのリターンスプリング57.57
が圧縮され、0f1記ラムが退入する場合には前記リタ
ーンスプリング57.57の弾性力によりFlrI記ヘ
ッド55.55が後退するのが助勢されるよう罠なって
いる。Further, a spring seat 52e is fitted and fixed in the ball joint inner ring member 52b, and return springs 57.57 extend from both sides of the spring seat 52e to the bottoms VC of the bottomed cylinders 55b, 55b. are arranged respectively, and the ram of the hydraulic cylinder 56.56 advances and the head 55.55
When moves forward, its return spring 57.57
When the ram 0f1 is compressed and the ram 0f1 is retracted, the elastic force of the return spring 57.57 helps the head 55.55 of the FlrI retreat.
更に前述の如くヘッド55.55の外周に投けられた各
組の軸受耳55a、 55a・・・55aの間に、両端
部に貫通孔を有するリンクエレメント58.58・・・
58の一端を夫々挿入し、その状態にて一方の軸受耳5
5a、 55a・・・55aの貫通孔からりンクエレメ
ン)58.58・・58の貫通孔を、峠て他方の軸受耳
55a、 55a・・・55aの貫通孔までビン59.
59・・・59を押通させることにより、リンクエレメ
ント58゜58 ・58が軸受耳55a 、 55a
・−55a K対して回動自在に連繋されている。また
該リンクエレメント58.58・・・58の他端は、前
記外カバー65゜65の円周に六等配して開設された開
口部65a。Furthermore, as described above, link elements 58, 58, .
Insert one end of each bearing ear 5, and in that state, insert one end of the bearing ear 5.
5a, 55a...55a through the link elements) 58.58...58 to the other bearing ear 55a, 55a...55a through hole.
By pushing through 59...59, the link elements 58° 58, 58 are connected to the bearing ears 55a, 55a.
-55a Rotatably connected to K. Further, the other ends of the link elements 58, 58, .
65a・・・65aに底部が位置するように各配置され
た馬蹄形状のクランプ金具61.61・・・61両脚部
61a、 61a・・・61a間に挿入され、その一方
の脚部61a、 61a・・・61aの貫通孔からリン
クエレメント58.58・・・58の貫通孔を経て他方
の脚部51a。Horseshoe-shaped clamp fittings 61 are arranged so that the bottom is located at 65a...65a, and inserted between both legs 61a, 61a...61a of 61...61, one of the legs 61a, 61a. ... 61a through the through holes of the link elements 58, 58...58 to the other leg portion 51a.
51a・・・51aの貫通孔までピン60.60・・6
0を押通させることKよりリンクエレメント58.58
・・58とクランプ金具61とが回動自在に連繋されて
いる。斯くしてヘッド55.55とリンクエレメント5
8.58・・・58とクランプ金具61.61・・・6
1とはリンク機構を構成し、油圧シリンダ56.56に
より駆動されるヘッド55.55の前後進動作は、リン
クエレメント58.58・・・58を介してクランプ金
具61.61・・・61へ伝達され、該クランプ金具6
1.61・・・61Fi半径方向へ進退運動を行い、前
記開口部65a、 65a・・・65a K対して出没
運動を行う。51a...Pin 60.60...6 to the through hole of 51a
Link element 58.58 from K to push 0 through
...58 and the clamp fitting 61 are rotatably connected. Thus head 55.55 and link element 5
8.58...58 and clamp fittings 61.61...6
1 constitutes a link mechanism, and the forward and backward movement of the head 55.55 driven by the hydraulic cylinder 56.56 is transferred to the clamp fittings 61.61...61 via the link elements 58.58...58. The clamp fitting 6
1.61...61Fi moves forward and backward in the radial direction, and moves in and out of the openings 65a, 65a...65aK.
また中央基盤52例のクランプ金具61近傍の斜視図を
示す第6図から明らかなように1クランプ金具61.6
1・・・61のうちの半数には両脚部61a、 61a
・・・61aの中央側端面に長矩形のすべり溝を有する
案内板61b、61b・・・61))が中央基盤52の
開口部52fを挿通して中央基盤51.52の対向間隙
へ延設されており、該案内板61b、 61b・・・6
1bが延設されたクランプ金具とそうでないクランプ金
具とが円周方向に交互に配されている。一方、中央基盤
51側のクランプ金具61.61・・・61も、そのう
ちの半数には両脚部61a、 61a・・・61a K
案内板61b、 61b・・・61bが中央基盤51の
開口部(図示せず)を押通して中央基盤51.52の対
向間隙へ延設されており、該案内板61b、 61b・
・・61bが延設されたクランプ金具とそうでないクラ
ンプ金具とが円周方向シζ交互に配されている。更に中
央基盤51例の案内板61b、 61b・・・61bが
延設されているクランプ金具と対向する位置には、中央
基盤52側の案内板61b、 61b・・・61bが延
設されていないクランプ金具が配されているので、案内
板61b、 61b・・・61bが延設されたクランプ
金具は、中央基盤51側のそれ゛と中央基盤52側のそ
れとが円周方向に交互に並ぶよう釦なっている。Further, as is clear from FIG. 6, which is a perspective view of the vicinity of the clamp fitting 61 of 52 central bases, one clamp fitting 61.6
1...Half of 61 have both legs 61a, 61a
Guide plates 61b, 61b...61)) having a long rectangular sliding groove on the center side end surface of 61a are inserted through the opening 52f of the central base 52 and extended to the opposing gap between the central bases 51 and 52. The guide plates 61b, 61b...6
Clamp fittings with extended portions 1b and clamp fittings without such extensions are alternately arranged in the circumferential direction. On the other hand, half of the clamp fittings 61, 61...61 on the central base 51 side have both legs 61a, 61a...61a K
The guide plates 61b, 61b...61b are pushed through an opening (not shown) in the central base 51 and extend into the opposing gap of the central base 51.52, and the guide plates 61b, 61b...
. . . Clamp fittings with extended extensions 61b and clamp fittings without such extensions are arranged alternately in the circumferential direction ζ. Further, the guide plates 61b, 61b...61b on the central base 52 side are not extended at the positions facing the clamp fittings on which the guide plates 61b, 61b...61b of the central base 51 are extended. Since the clamp fittings are arranged, the clamp fittings to which the guide plates 61b, 61b, . It has a button.
前記案内板61b、 61b・・・61bのすべり溝内
には、押し棒62,62・・・62の一端に球継手62
a、62a・・・62aを用いて連繋されたすべり金具
62b、 62b・・・62bが鋼管w、w’の長手方
向へ摺動可能に係入されている。また押し棒62,62
・・・62の他端に連繋された分析体取付金具62c、
62c・・・62C(第6図には図示せず)の内面には
、各金具62c、62c・・・62cKついて押し棒6
2,62・・・62の両側にそれと平行して二個ずつ案
内角棒63.63・・・63が取り付けられている。な
お、案内角棒63.63・・・63の中心側端末tf7
!J−となっている。該案内角棒63.63・・・63
を案内する案内具63a、 63a・・・63aけ、前
記中央基盤51の開口部(図示せず)又は前記中央基盤
52の開口部52fの両側に夫々収り付けられ、対向す
る中央基盤側へ外周側が傾斜した案内溝を有しており、
その案内溝によって各案内角棒63.63・・・63は
案内される。また分析体取付金具62c、 62cm6
2cの外面K iJ:、銅裏当金64の構成要素たる分
析体64a、 64a・・・64aが夫々取り付けられ
ている。斯くして銅裏当金64及びその近傍が構成され
ているので、油圧シリング56.56のラムが進出(又
は退入)すると前記クランプ金具61.61・・・61
は遠心方向(又は求心方向)へ移動し、その動きに応じ
てすべり金具62b、62b・・・62bが案内板61
b、 61b・・・61bのすべり溝に沿って対向する
中央基盤側(又は油圧シリング側)へ移動し、そのすべ
り金具62b、 62b・・・62bに一喘を連繋され
た押し捧63,63・・・63は、遠心方向(又は求心
方向)へ移動する結果、各分断体64a 、 64a・
・・64aは半径方向へ進出(又は退入)し、前記外カ
バー65.65の開口部65a。A ball joint 62 is provided at one end of the push rods 62, 62...62 in the sliding grooves of the guide plates 61b, 61b...61b.
Sliding fittings 62b, 62b...62b connected using a, 62a...62a are slidably engaged in the longitudinal direction of the steel pipes w, w'. Also, the push rods 62, 62
...analyte mounting bracket 62c connected to the other end of 62,
62c...62C (not shown in FIG. 6) have respective metal fittings 62c, 62c...62cK attached to the inner surfaces of the push rods 6.
Two guide square rods 63, 63, . . . , 63 are attached to both sides of 2, 62, . In addition, the center side terminal tf7 of the guide corner rods 63, 63...63
! It is marked J-. The guide square rod 63.63...63
Guide tools 63a, 63a...63a are housed on both sides of the opening (not shown) of the central base 51 or the opening 52f of the central base 52, respectively, to the opposite central base side. It has a guide groove with an inclined outer circumferential side.
Each guide square rod 63, 63, . . . 63 is guided by the guide groove. Analyte mounting bracket 62c, 62cm6
Analyzes 64a, 64a, . . . , 64a, which are the constituent elements of the copper backing 64, are attached to the outer surface K iJ of 2c, respectively. Since the copper backing metal 64 and its vicinity are configured in this manner, when the ram of the hydraulic sill 56.56 advances (or retracts), the clamp metal fittings 61, 61...61
moves in the centrifugal direction (or centripetal direction), and the slide fittings 62b, 62b...62b move in the guide plate 61 according to the movement.
b, 61b...61b along the sliding grooves to the opposing central base side (or hydraulic silling side), and the sliding fittings 62b, 62b...62b are connected to the push pieces 63, 63; ... 63 moves in the centrifugal direction (or centripetal direction), and as a result, each segmented body 64a, 64a.
... 64a is an opening 65a of the outer cover 65.65 that advances (or retracts) in the radial direction.
65a・・・65aに対して出没運uJを行う吉共に、
相隣する分断体64a、 64a・・・64a F′i
相互に接近離隔するようになっている。65a...Kichi and others who perform the appearance luck uJ for 65a,
Adjacent divided bodies 64a, 64a...64a F'i
They are moving closer and further away from each other.
該分断体64a、 64a・・・64aは、円筒状の銅
素材を前述の如く案内板61b、 61b・・・61b
が延設されたクランプ金具61,61・・・61と同数
、即ち六個に分割し、しかも円周方向に展開した形状が
台形又は三角形(本実施例では台形)となるように分割
した部材であり、各部材を交互に反対向きに配列するこ
とにより、前記台形又は三角形の斜辺が隣接するように
なっている。然して該分断体64a。The divided bodies 64a, 64a...64a are made of cylindrical copper material as described above with guide plates 61b, 61b...61b.
A member divided into the same number of extended clamp fittings 61, 61...61, that is, six, and further divided so that the shape developed in the circumferential direction is a trapezoid or a triangle (in this example, a trapezoid) By arranging each member in opposite directions alternately, the hypotenuses of the trapezoid or triangle are adjacent to each other. However, the divided body 64a.
64a・・・64aの展開図を示す第7図(a) (b
)から明らかなように、油圧シリンダ56.56のラム
を退入させ、ヘッド55.55を後退させることにより
、リンクエレメント58.58・・・58を介してクラ
ンプ金具61.61・・・61を半径方向へ没入させ、
これに伴って分断体64a、 64a・・・64aの外
周面を而−状態忙保ちつつそれを半径方向へ没入させた
場合(第7図(a) ) Kは、相隣する分断体64a
、 64a −=64aは矢符に示す如く前記斜面に
沿って相互に離隔する方向へ移動するので、鋼管の突合
せ部の位置に相当する中央線(図、中の一点鎖線)上に
は隙間が生じないようになっている。また油圧シリンダ
56.56のラムを進出させ、ヘッド55.55を前進
させることにより、リンクエレメント58.58・・・
58を介してクランプ金具61.61・・・61を半径
方向へ突出させ、これに伴って分断体64a、64a・
・・64aの外周面を面一に保ちつつそれを半径方向へ
突出させた場合(第7図(b))には、分断体64a。64a...Fig. 7 (b) showing developed views of 64a.
), by retracting the ram of the hydraulic cylinder 56.56 and retracting the head 55.55, the clamping fittings 61.61...61 are removed via the link elements 58.58...58. Immerse it in the radial direction,
Accordingly, when the divided bodies 64a, 64a...64a are immersed in the radial direction while keeping their outer peripheral surfaces in good condition (Fig. 7(a)), K is the distance between adjacent divided bodies 64a.
, 64a -=64a move in the direction of separating from each other along the slope as shown by the arrows, so there is a gap on the center line (dotted chain line in the figure) corresponding to the position of the butt part of the steel pipe. It is designed not to occur. Also, by advancing the ram of the hydraulic cylinder 56.56 and advancing the head 55.55, the link elements 58.58...
The clamp fittings 61, 61, .
...If the outer circumferential surface of 64a is kept flush and protrudes in the radial direction (FIG. 7(b)), it becomes a divided body 64a.
64a・・・64aは矢符に示す如く前記斜面に沿って
相互に接近する方向へ移動するので、この場合も鋼管の
突合せ部の位置に相当する中央線(図中の一点鎖線)上
には隙間が生じないようになっている。64a... 64a move toward each other along the slope as shown by the arrows, so in this case as well, there is no space on the center line (dotted chain line in the figure) corresponding to the position of the butt part of the steel pipes. This ensures that there are no gaps.
なお、前記中央基盤51の適宜位置には貫通螺子孔が三
等配して設けられており、該螺子孔には三木のアレンポ
ル) 66.66.66が夫々挿通螺合されている。そ
して該ポル) 66.66.66を、その先端が中央基
盤52に突き当たるまで、前記外カバー65Kiけられ
た貫通孔より挿入されるレンチにより締め付け、溶接す
べき鋼管の突合せ角度に応じて左右のクランプ装置の軸
心のなす角度を調整した状態が固定される。Incidentally, three through screw holes are provided at appropriate positions on the central base plate 51, and Miki's Allenpol 66, 66, and 66 are respectively inserted and screwed into the screw holes. Then, tighten the pole 66, 66, 66 with a wrench inserted through the through hole cut in the outer cover 65 until its tip hits the central base 52, and then The adjusted state of the angle formed by the axis of the clamp device is fixed.
また側方円板53.53には四等配された走行用ローラ
67.67・・・67が夫々収り付けられており、これ
らは本発明装置を鋼管内を移動させる場合にその移動を
円滑に行わせるのに用いられる。このようなインナーク
ランプ装置は一方の鋼管の開口部から両鋼管の突き合せ
部まで挿入され、そζで油圧シリンダ56.56に圧油
を供給するようにして使用されるのであるが、クランプ
金具61によって強力、確実なりランプが行われること
は勿論、銅裏当金64の分断体64aが相互に隙間なく
接し、しかも鋼管内周面にクランプ金具61と連動して
接するので全周に亘る確実な裏当が行われ、良好な裏波
形成に寄与する。またこのインナークランプ装置は中央
基盤51.52が球継手をもって連結されているので鋼
管WとW′とが切合せされる場合、つまり両管の軸心線
が所定角度をもって交叉するように溶接する場合にも利
用できる。In addition, four traveling rollers 67, 67, 67 are housed in the side disks 53, 53, and these rollers control the movement of the device of the present invention when it is moved inside the steel pipe. Used to make things run smoothly. Such an inner clamp device is inserted from the opening of one steel pipe to the abutting portion of both steel pipes, and is used by supplying pressure oil to the hydraulic cylinders 56 and 56. 61 not only provides strong and reliable ramping, but also ensures reliable ramping throughout the entire circumference since the segments 64a of the copper backing 64 contact each other without any gaps and also contact the inner peripheral surface of the steel pipe in conjunction with the clamp fitting 61. This allows for proper urana wave formation. In addition, in this inner clamp device, the central bases 51 and 52 are connected by a ball joint, so when the steel pipes W and W' are joined, in other words, the welding is performed so that the axes of both pipes intersect at a predetermined angle. It can also be used in cases.
次に本発明装置の゛側脚系を第8図に基き説明する。C
PU (中央処理装置)37は制御系の中枢として機能
するものであって、操作部40から与えられる信号、及
びROM (読出し専用メモリ)38に格納されたシス
テムプログラムに従い、台車15の走行用モータ15a
1倣いセンサ20又はトーチ16上下若しくは左右へ移
動させるモータ15c若しくは15dを駆動して倣いデ
ータをRAM(随時アクセスメモリ)39に収集格納し
、また操作部40から与えられる信号、ROM38のシ
ステムズログラム、上記RAM 39中の倣いデータ及
び溶接条件を書き込んだ上で装置される着脱自在のFR
OM(プログラマブル読出し専用メモリ)48に書込ま
れたデータ(以下ユーザプログラムきいう)K従い、モ
ータ15aの駆動制御(溶接速度、周回回数、周回方向
の制御)、モータ15cの駆動制御(トーチ16の上下
方向への倣い制御)、モータ15dの駆動制御(トーチ
16の左右方向への倣い制御、クイ−ピング制御)、芯
線送給装置19のワイヤ送りモータ19aの駆動制#(
直接的にはワイヤ送り速度、間接的には溶接電流の制御
。特に初層の溶接においてはワイヤ突出し針、従ってア
ーク力に影響を及はし精細な制御1を必要とする)、溶
接電源回路70の電圧調整装置d71の制御及びシール
ドガス供給系の電磁弁72の開閉制御を行って、溶接の
際の制御を行わせ、更に溶接条件の実績記録のために設
けたカセットテープレフーダ49に対するデータ書込制
御を行い、また操作部40に併設した数値表示器50に
トーチ16の上下、左右位置、溶接速度(トーチ16の
周回速度)、管周方向位置、ワイヤ送り速度及び溶接電
圧の表示を行わせる制御を行う。なお直流モータよりな
るワイヤ送りモータ19aのフィードバック速度制御の
ためにこれと連動するパルスジェネレータ19bが設け
られている。また溶接トーチ16の初期高さ設定のため
に、溶接トーチ161C接近させてこれと平行に棒状型
[16aが設けてあり、該棒状電極16aの下端は溶接
トーチ16の下端よりも所定長下方へ延出せしめてあり
、#j管W′への接触(接M)がCPU 37に認識で
きるように接続しである。またテープレコーダ49への
書込データ収集のために溶接電源回路7oには電流検出
器70a及び電圧検出器70vが設けである。Next, the side leg system of the device of the present invention will be explained based on FIG. C
The PU (Central Processing Unit) 37 functions as the center of the control system, and controls the driving motor of the bogie 15 according to signals given from the operation unit 40 and the system program stored in the ROM (Read Only Memory) 38. 15a
1 Drives the motor 15c or 15d that moves the scanning sensor 20 or torch 16 up and down or left and right, collects and stores scanning data in the RAM (randomly accessed memory) 39, and also receives signals from the operation unit 40, systems program in the ROM 38, The removable FR is installed after writing the scanning data and welding conditions in the RAM 39 above.
According to the data (hereinafter referred to as user program) K written in the OM (programmable read-only memory) 48, drive control of the motor 15a (control of welding speed, number of turns, direction of turn), drive control of the motor 15c (control of the torch 16) is performed. vertical scanning control), drive control of the motor 15d (horizontal scanning control of the torch 16, quieping control), drive control of the wire feed motor 19a of the core wire feeding device 19 (
Directly controls the wire feed speed and indirectly controls the welding current. Particularly in welding the first layer, the wire protruding needle, which therefore affects the arc force and requires precise control 1), the control of the voltage regulator d71 of the welding power supply circuit 70, and the electromagnetic valve 72 of the shielding gas supply system controls the opening and closing of the cassette tape recorder 49 provided for recording the results of welding conditions, and controls the welding process by controlling the opening and closing of the cassette tape reader 49. 50 is controlled to display the vertical and horizontal positions of the torch 16, welding speed (rotating speed of the torch 16), circumferential position, wire feed speed, and welding voltage. Note that a pulse generator 19b is provided in conjunction with the wire feed motor 19a, which is a DC motor, for feedback speed control thereof. Further, in order to set the initial height of the welding torch 16, a rod-shaped electrode [16a] is provided in parallel with the welding torch 161C, and the lower end of the rod-shaped electrode 16a extends a predetermined distance below the lower end of the welding torch 16. It is connected so that the CPU 37 can recognize the contact (contact M) with the #j pipe W'. Further, in order to collect data written to the tape recorder 49, the welding power supply circuit 7o is provided with a current detector 70a and a voltage detector 70v.
次にFROM 48に書込んでおくべきユーザプログラ
ムの内容について説明する。第9図はその1例を示して
いる。走行位置の欄は初期位+i (骨頂部)をOsm
とし、105m毎に溶接条件を規定している。また走行
位WFi移動量の累算値で規定してあり、周回して初期
位置に戻ってもOKは戻らず移動量を加算し、また第1
0図に示す如く時計方向回転から始まり、中途で反時計
方向回転するパターンの多層溶接を行う場合も逆進する
ことKよる減算をせず移動量を加算した値で規定しであ
る。Next, the contents of the user program that should be written in FROM 48 will be explained. FIG. 9 shows one example. In the traveling position column, Osm is the initial position + i (bone top).
Welding conditions are specified for every 105m. In addition, it is specified by the cumulative value of the travel distance WFi, and even if it goes around and returns to the initial position, OK does not return and the travel distance is added, and the first
As shown in Figure 0, even when performing multi-layer welding in a pattern that starts with clockwise rotation and then rotates counterclockwise in the middle, the value is defined by adding the amount of movement without subtracting by K to go backwards.
従ってこのデータ上では同一走行位置は存在しないO
次の速度の欄はトーチ16の周回走行速度又は溶接速度
であって負の値は上述した如き逆方向への回転を規定す
る。次のワイヤーの欄はワイヤ送給速度を示しており、
これによって間接的に溶接電流が規定される。管相互の
溶接において最も重要なことの一つはその裏波(特に初
層の裏波)の形成にあり、前記裏当金と共に、アーク力
が裏波ビード形成に大きく作用し、本発明装置ではトー
チの位置及びツイヤ送給速度を周期的に変更して、ワイ
ヤ突出し童を変化させてアーク力を調整し、良好な裏波
を得んとしている。最適のワイヤ突出し量は姿勢(管周
方向位置)及び下進側、上進側の別によって区々に異る
。この項目に書込むべきデータはこれらの要因に加えて
溶接速度、電圧値更にはパス回数等の要因に基いて最適
の突出し量を走行位置の夫々につき決定される。Therefore, the same traveling position does not exist on this data. The next speed column is the circular traveling speed or welding speed of the torch 16, and a negative value specifies rotation in the opposite direction as described above. The next wire column shows the wire feed speed,
This indirectly defines the welding current. One of the most important things in welding pipes together is the formation of the uranami (especially the first layer of uranami), and together with the backing metal, the arc force has a large effect on the formation of the uranami bead. In this method, the torch position and the wire feeding speed are periodically changed to change the wire protrusion to adjust the arc force and obtain a good back wave. The optimum amount of wire protrusion varies depending on the posture (position in the pipe circumferential direction) and whether the wire is on the downward or upward side. The data to be written in this item is based on factors such as welding speed, voltage value, and number of passes in addition to these factors, to determine the optimum amount of protrusion for each traveling position.
トーチHL、トーチIOの欄のデータは夫々トーチ16
の上下位置(母材表面を0とする)9.左右位置(開先
部り中心をOとする)を規定するデータであって、前者
は走行位置0の初期位置は高く設定されるが、その後は
原則的にはパス回数が大忙なるに従い値が大きくなり、
また同一バス回数内であっても同方向位置によって異り
、また第10図に破線にて示す如く溶接を行わせず、周
回走行のみを行わせる場合は高く設定される。後者は初
期位置からの左右方向への別忙従い正負が規定されてお
り、開先が広がった部分の溶接、つまりパス回数が高ま
った場合の溶接は左寄りと右寄りとがパス毎に交番され
る。The data in the torch HL and torch IO columns are for torch 16, respectively.
Vertical position (base material surface is set to 0) 9. This is data that defines the left and right positions (with the center of the groove being O).The former is set high at the initial position of travel position 0, but after that, as the number of passes increases, the value increases. grow bigger,
Further, even within the same bus number, it differs depending on the position in the same direction, and it is set high when welding is not performed and only circular traveling is performed, as shown by the broken line in FIG. The latter is defined as positive or negative according to the left and right direction from the initial position, and when welding a part where the groove is widened, that is, when the number of passes increases, the left side and right side are alternated for each pass. .
本発明装置における特徴は上述した如き管周溶接固有の
メカニズムから規定されるトーチ位置条件と、後述する
倣いデータとを重畳させる如くに関連づけてトーチ位置
の制御を行うのである。つまりトーチ上下位置かユーザ
プログラムにて44報と規定されていても、倣いデータ
として+11が得られている場合/d 5.5 mに加
算補正してトーチの位置制御が行われるのである。従っ
て、目途い等溶接対象によって区々に異る条件に完全に
対応する位置制御が行えると、!−になる。A feature of the apparatus of the present invention is that the torch position is controlled by associating the torch position conditions defined by the above-mentioned mechanism specific to circumferential welding with tracing data, which will be described later, in a superimposed manner. In other words, even if the user program specifies 44 torch vertical positions, if +11 is obtained as scanning data, the torch position is controlled by adding correction to /d 5.5 m. Therefore, it would be great if position control could be performed that perfectly corresponds to the conditions that vary depending on the target welding, such as the target welding target! becomes −.
続く電圧位置の欄は電圧調整装置71のタップ位置にて
溶接電圧を規定している。その他クイーピングに関する
データ(図示せず)も含まれるがこのデータはユーザプ
ログラムにおけるトーチ左右位置に関するデータと左右
方向に関する倣いデータとの和忙クイーピングのデータ
を反復的に加算して、この加算値に従ってモータ15c
+を制御することKよってクイ−ピングが実現される。The following voltage position column defines the welding voltage at the tap position of the voltage regulator 71. Other data related to sweeping (not shown) is also included, but this data is obtained by repeatedly adding the Wasei sweeping data of the data regarding the horizontal position of the torch and the tracing data regarding the horizontal direction in the user program. 15c
Sweeping is realized by controlling K.
斯かるデータのFROM 48への書込みは図示しない
FROMライタを用いて行われるが、書込内容が多量で
あるので実施例ではマイクロコンピュータを利用して対
話形式にて書込めるようにしている。Writing of such data into the FROM 48 is performed using a FROM writer (not shown), but since the amount of data to be written is large, in this embodiment a microcomputer is used to allow writing in an interactive manner.
このようなユーザプログラムを記憶させておく記憶媒体
又は記憶させる方式については上記実施例に限るもので
はない。例えばFROMとしてけ半導体PROM K限
らず磁気パズルメモリ等を用いてもよい。またユーザプ
ログラムの内容は高品質溶接を実現する上で極めて重要
であり、本発明の溶接装置のオペレータがその内容を決
定するという性質のものではなく、溶接装置の製造者そ
の他によって供給される性質のものであるので、特にF
ROMとする迄もなく、供給者によってユーザプログラ
ムが書込まれているROMであってもよい。The storage medium or storage method for storing such a user program is not limited to the above embodiment. For example, the FROM is not limited to a semiconductor PROM K, but may also be a magnetic puzzle memory or the like. Furthermore, the contents of the user program are extremely important in achieving high-quality welding, and the contents are not determined by the operator of the welding device of the present invention, but are provided by the welding device manufacturer or others. Since it is of F.
It does not need to be a ROM, but may be a ROM in which a user program is written by the supplier.
更にカセットテープにユーザプログラムを書込み、これ
をRAM 39又は別に設けたユーザプログラム用のR
AMに書込ませるアーキテクチャ−としてもよい。Furthermore, a user program is written on the cassette tape, and this is stored in the RAM 39 or a separate R for the user program.
It may also be an architecture in which AM is written.
次に倣いデータの収集につき説明する。Next, the collection of tracing data will be explained.
前述した如く溶接開先部りの左右方向の変位は、前記歪
ゲージ7a、7bにより検知されるか、その出力信号は
、他の抵抗体24a、 24bを用いると共に1ri記
歪ゲージ7a、7bが相互に隣接辺となるように構成し
たホイートストンブリッジ回路25における不平衡電圧
として増幅器26へ入力される。As mentioned above, the displacement of the welding groove in the left and right direction is detected by the strain gauges 7a and 7b, and the output signal thereof is detected by using the other resistors 24a and 24b and by using the strain gauges 7a and 7b. The voltage is input to the amplifier 26 as an unbalanced voltage in the Wheatstone bridge circuit 25, which is configured such that the sides are adjacent to each other.
その出力信号は、前記増幅器26にて増幅された後、演
算回路27を経て、操作部40に並設した平衡検出用メ
ータ28に表示されてモニタが可能とされた上、不平衡
検出回路29へ入力される。After the output signal is amplified by the amplifier 26, it passes through the arithmetic circuit 27 and is displayed on the balance detection meter 28 installed in parallel with the operation section 40 so that it can be monitored. is input to.
その演算回路27の増幅器26からの出力を入力する端
子にはポテンシオメータ27aが接続されており、その
出力電圧の調節によって演算回路27の出力を零に調整
できるようにしている。A potentiometer 27a is connected to a terminal of the arithmetic circuit 27 that inputs the output from the amplifier 26, and the output of the arithmetic circuit 27 can be adjusted to zero by adjusting the output voltage thereof.
不平衡検出回路29は演算回路27の出力が正であるか
負であるか、換言すれば溶接開先部りの変位が左方向へ
のものであるか右方向へのものであるかを判別して夫々
に応じた信号を出力する。The unbalance detection circuit 29 determines whether the output of the arithmetic circuit 27 is positive or negative, in other words, whether the displacement of the welding groove is to the left or to the right. and outputs a signal corresponding to each.
この不平衡検出回路29の出力は、論理ゲート30へ入
力されるが、この論理ゲート30は、不平衡検出回路2
9からの出力、後述する比較器35からの出力及び手動
スイッチ30a、 30bの操作による出力のいずれか
を選択するものであり、不平衡検出回路29からの出力
が選択される状況下では、溶接開先部りの左方向又は右
方向への変位が検出された場合は左行信号又は右行信号
を出力する。The output of the unbalance detection circuit 29 is input to a logic gate 30, which is connected to the unbalance detection circuit 29.
9, an output from a comparator 35 (described later), and an output by operating manual switches 30a and 30b. Under the situation where the output from the unbalance detection circuit 29 is selected, the welding When a leftward or rightward displacement of the groove portion is detected, a leftward signal or rightward signal is output.
また手動スイッチ30a又Vi30bを操作した場合に
は左行信号又は右行信号を優先的に出方する。そして論
理グー)30の左行信号及び右行信号は夫々ANDゲー
ト32a、 32bへ入力される。Further, when the manual switch 30a or Vi 30b is operated, the left signal or the right signal is output preferentially. The left row signal and right row signal of the logic circuit 30 are input to AND gates 32a and 32b, respectively.
前記ANDゲート32m、 32bは、左行信号又は右
行信号が出力されている間、夫々ゲートを囲き、そのゲ
ートが開いている間にパルス発信器31より入力される
パルス信号を前記パルスモータ15d及び論理回路33
へ出力する。そのパルスモータ15dViANDゲート
32m又#′132bから与えられるパルス信号によっ
て正方向又は負方向へ入カバルス数に応じた量だけ回転
する。The AND gates 32m and 32b surround the respective gates while the left row signal or right row signal is being output, and transmit the pulse signals input from the pulse generator 31 while the gates are open to the pulse motor. 15d and logic circuit 33
Output to. The pulse motor 15dVi AND gate 32m or #' 132b rotates the pulse motor in the positive direction or in the negative direction by an amount corresponding to the number of input cavities.
論理回路33においては上述した入力信号はアップ/ダ
ウン信号及び計数クロック信号に変換される。即ちAN
Dゲート32a又#″i、32bからの入力が与えられ
ると一つの出力端子からアップ又はダウンの信号が発せ
られ、また他の出力端子からif1記入力信号を用いて
パルス信号が計数クロック信号に変換されて出力される
。更にその出方信8はアップ/ダクンヵクンタ34へ入
力される。該アップ/ダクンカクンタ34忙おいては、
前記計数りロック信号をアツプカクント又はダクンカク
ントするが、計数内容はI10ボート36を経てCPU
37に読み込まれる。In the logic circuit 33, the above-mentioned input signals are converted into up/down signals and counting clock signals. That is, AN
When an input from the D gate 32a or #"i, 32b is given, an up or down signal is generated from one output terminal, and a pulse signal is converted into a counting clock signal using the if1 input signal from the other output terminal. The output signal 8 is then input to the up/dakunkakunta 34. While the up/dakunkakunta 34 is busy,
The counting lock signal is applied or decremented, but the counting contents are sent to the CPU via the I10 boat 36.
37.
アップ/ダクンカクンタ34の計数内容はまた比較器3
5に入力される。該比較器35にけCPU37から前記
アーム21の位置指令信号も与えられ、CPU37から
の出力がアップ/ダウンカウンタ34の計数内容よりも
大きい又は小さい場合には論理ゲー)30に対し左行信
号又は右行信号を出力する。The count contents of up/dakunkakunta 34 are also calculated by comparator 3.
5 is input. A position command signal for the arm 21 is also given to the comparator 35 from the CPU 37, and when the output from the CPU 37 is larger or smaller than the count contents of the up/down counter 34, a left row signal or a signal is sent to the logic game 30. Outputs right row signal.
一方、溶接開先部りの上下方向の変位は、前記歪ゲージ
9a、9bにより検知されるが、その出力信号も、上述
した溶接UFJ先部りの左右方向の変位の出力信号と全
く同様にして処理され、前記CPU37へ読み込まれる
。なお、この場合における各処理を行う回路要素は、上
述した溶接開先部りの左右方向の変位の出力信号を処理
する各回路要素と同番号を付し、てあり、両者を区別す
るためにその番号に′(ダッシュ)を付しである。On the other hand, the vertical displacement of the welding groove is detected by the strain gauges 9a and 9b, and the output signal thereof is exactly the same as the output signal of the horizontal displacement of the welding UFJ tip described above. The data is processed and read into the CPU 37. In addition, the circuit elements that perform each process in this case are given the same numbers as the circuit elements that process the output signal of the horizontal displacement of the welding groove described above, and in order to distinguish between the two, A ' (dash) is added to the number.
前記CPU37よりの走行速度指令に関する信号は、I
10ボート36を経て、D/A(デジタル/アナログ)
変換器41へ入力され、該締変換器41にてアナログ化
され、更に増@器42にて増幅された後、V/F変換器
43へ入力される。該V/F変換器43においては、前
記信号がパルス信号に変換された後、論理回路44へ入
力される。このパルス信号の周波数はモータ15aの回
転速度又は走行台車15の走行速度を表わす。倣いデー
タ収集の際の走行速度は予め設定されている。またCP
U37から論理回路44へは走行方向に関する信号が与
えられている。倣いデータ収集の1祭はこの方向も予め
設定されている。これらの入力により論Jlj回路44
からモータ15aの正転又は逆転用の端子へ駆動パルス
が与えられることになる。また手動にてモータ15aの
正逆転を指令する手動操作回路45が設けられており、
その出力は論理回路44に入力され、走行台車15を時
計方向又は反時ハ1一方向に定速で周回走行させる。モ
ータ15aの走行も手filJ操作が優先される。The signal regarding the traveling speed command from the CPU 37 is I
D/A (digital/analog) through 10 boats and 36
The signal is input to a converter 41, converted into an analog signal by the converter 41, amplified by an amplifier 42, and then input to a V/F converter 43. In the V/F converter 43, the signal is converted into a pulse signal and then input to the logic circuit 44. The frequency of this pulse signal represents the rotational speed of the motor 15a or the traveling speed of the traveling trolley 15. The traveling speed when collecting tracing data is set in advance. Also CP
A signal regarding the traveling direction is given from U37 to the logic circuit 44. This direction is also set in advance for one step in collecting data. With these inputs, the logic Jlj circuit 44
A drive pulse is applied to the forward or reverse rotation terminal of the motor 15a. Also provided is a manual operation circuit 45 that manually commands forward and reverse rotation of the motor 15a.
The output is input to the logic circuit 44, which causes the traveling trolley 15 to travel clockwise or counterclockwise at a constant speed. Manual filJ operation also has priority in running the motor 15a.
該論理回路44はこれが出力する駆動パルスに応じてア
ップ/ダウン信号及び計数クロック信りをアップ/ダク
ンカクンタ46へ与える。該アツ〃ダクンカクンタ46
はリセットスイッチ47にて零リセットされるようにし
ている。アップ/ダクンカクンタ46は予め設定された
ところに従い走行台車15がlOa+進行する都度ノく
ルス信号を発し、また軌条17を一周する都度パルス信
号を発し、前者の10mパルス及び後者の周回ノクルス
は走行台車15の位置データとしてI10ポート36経
由にてCPU37に読み込まれる。これによりCPU3
7は溶接線倣いセンサ20(溶接時は溶接トーチ16)
が零リセットされた状態からの走行猷又は位置を101
1111単位で特定する。The logic circuit 44 provides an up/down signal and a counting clock signal to the up/down circuit 46 in response to the drive pulses it outputs. The hot Dakunkakunta 46
is reset to zero by a reset switch 47. The up/dakunkakunta 46 emits a pulse signal every time the traveling bogie 15 advances lOa+ according to a preset setting, and also emits a pulse signal every time it goes around the rail 17. 15 position data is read into the CPU 37 via the I10 port 36. This allows CPU3
7 is a welding line tracing sensor 20 (welding torch 16 when welding)
The running position or position from the state where is reset to zero is 101
Specify in units of 1111.
次に倣いデータ収集の際のCPU37の制御を鋼管Wと
W′とを溶接する場合の一連の工程の中において説明す
る。Next, the control of the CPU 37 when collecting scanning data will be explained in a series of steps when welding steel pipes W and W'.
第11図はこの工程の70−チャートであり、先ず、本
発明装置を鋼管w、w’に装着する。即ち、鋼管w、w
’の開先加工が施された管端同士を相互に突き合せ、そ
の突合せ部近傍を前記インナークランプ装置を用いて内
側からクランプする一方、鋼管Wの周囲には溶接線倣い
センサ20及び溶接トーチ16を走行させるための走行
台車15を案内する軌条17を装着し、走行台車15を
これに支持させる。FIG. 11 is a 70-chart of this process. First, the apparatus of the present invention is attached to the steel pipes w and w'. That is, steel pipe w, w
The ends of the pipes with the beveled edges of A rail 17 is installed to guide the traveling carriage 15 for running the carriage 16, and the traveling carriage 15 is supported by the rail 17.
そして前記溶接線倣いセンサ20を用い、溶接に先立っ
て倣い操作を行い、倣いデータを採取する。先ず、零点
とすべき鋼管w、w’の初期設定位置(通常、鋼管w、
w’の層頂点を零点とする)に溶接線倣いセンサ°20
を一致させる。これ#i前記手U1操作回路45を用い
た手動操作によって行われる。次に溶接線倣いセンサ2
0の上下方向及び左右方向の位置調整を行い、溶接線倣
いセンサ20の一部たる輪状触子1を溶接開先部I7内
中央に位置させるように係入する。これIr1t+r+
記手1σJスイッチ30a、 30b 、 30a’
、 30b’を用いた手動操作による。またポテンシオ
メータ27a、27a’を用いて演算回路27の出力を
零に調整し、リセットスイッチ47を用いてアップ/グ
ウンカクンタ46を零リセットする。そして操作部40
に設けた倣いスインチ(図示せず)を操作してCPU3
7に倣いモードでの動作を指令する。前記リセットスイ
′ンチ37は倣いスイッチ忙その機能を兼ねさせること
が可能である。CPU37Vi倣いモードに入るとまず
FROM 48のユーザプログラムをRAM39へ読込
む。そして定速で所定方向にモータ15aを回転させ、
走行台車15を2回転させ、1回目の周回により基本倣
いデータを、2回目の周回にて確認倣いデータを得、両
データから溶接の際に用いる倣いデータを演算してこれ
をRAM39へ格納し、トーチ高さの初期設定を行う0
CPU37はまず論理ゲート30.30’にて不平衡検
出回路29.29’からの出力を選択させる。然る後に
走行台車15の周回走行を開始させる。該走行台車15
には前述の如くアーム21を介して溶接線倣いセンサ2
0が取り付けられているが、溶接開先部りの左右方向及
び上下方向の変位に応じて溶接線倣いセンサ20が初期
設定状態から左右方向又は上下方向へ偏位するのを解消
するように出力されるANDゲート32a、 32b
、 32a’、 32b’からの信号に基づいてパルス
モータ15c 、 15d y5:%動され、その駆動
力により溶接線倣いセンサ2゜は左右方向及び上下方向
へ移動される。CPU37はこの移動量に関するデータ
を、溶接線倣いセンサ20の初期設定状態を基準として
求め、RAM39内に前記10mパルスに関連づけて記
憶させる。CPU37は周回パルスを二面受信するとモ
ータ15aを停止させる。この間に得た基本倣いデータ
及びntt M倣いデータの双方を読み出して周方向の
同一位置に相当する一周目(基本倣い)と二局目(確認
倣い)との二つのデータを平均化した結果を所要倣いデ
ータとして再度RAM39内へ格納する。この平均化K
qし、両データの差が所定値以上である場合は異常デー
タとしてこれを無視し、前後のデータを援用する。Then, using the welding line tracing sensor 20, a tracing operation is performed prior to welding, and tracing data is collected. First, the initial setting positions of the steel pipes w and w' that should be the zero point (usually the steel pipes w,
Welding line tracing sensor °20
Match. This #i is performed by manual operation using the hand U1 operation circuit 45. Next, weld line tracing sensor 2
0 in the vertical and horizontal directions, and inserts the annular contact 1, which is a part of the welding line tracing sensor 20, into the welding groove I7 so that it is located at the center of the welding groove I7. This Ir1t+r+
Recorder 1σJ switch 30a, 30b, 30a'
, 30b' by manual operation. Further, the output of the arithmetic circuit 27 is adjusted to zero using the potentiometers 27a and 27a', and the up/down counter 46 is reset to zero using the reset switch 47. And the operation section 40
CPU3 by operating a copying switch (not shown) provided in
7 to command operation in copy mode. The reset switch 37 can also serve as a copying switch. When the CPU 37Vi enters the copying mode, first the user program from the FROM 48 is read into the RAM 39. Then, the motor 15a is rotated at a constant speed in a predetermined direction,
The traveling trolley 15 is rotated twice, basic scanning data is obtained during the first rotation, and confirmation scanning data is obtained during the second rotation, and scanning data used for welding is calculated from both data and stored in the RAM 39. , initializes the torch height. The CPU 37 first causes the logic gate 30.30' to select the output from the unbalance detection circuit 29.29'. After that, the traveling trolley 15 starts running around. The traveling trolley 15
As mentioned above, the welding line tracing sensor 2 is connected via the arm 21.
0 is attached, but the output is output so as to eliminate the deviation of the weld line tracing sensor 20 from the initial setting state in the left-right direction or the vertical direction in response to the displacement of the welding groove in the left-right direction and the vertical direction. AND gates 32a, 32b
, 32a', 32b', the pulse motors 15c, 15d y5:% are driven, and the welding line tracing sensor 2° is moved in the horizontal and vertical directions by the driving force. The CPU 37 obtains data regarding this amount of movement based on the initial setting state of the weld line tracing sensor 20, and stores it in the RAM 39 in association with the 10 m pulse. When the CPU 37 receives two circulating pulses, it stops the motor 15a. Both the basic scanning data and the ntt M scanning data obtained during this time are read out, and the results of averaging the two data of the first round (basic scanning) and second station (confirmation scanning) corresponding to the same position in the circumferential direction are calculated. The data is stored in the RAM 39 again as the required copying data. This averaging K
q, and if the difference between both data is greater than or equal to a predetermined value, it is ignored as abnormal data and the preceding and succeeding data are used.
CPU 37 t−t 2回目の周回パルスを受けとる
と上述の如きデータ処理を行う一方、棒状電極16 a
から−の入力の接地、非接地を検出し、非接地が検出さ
れるまで、論理ゲー) 30’如対し、トーチ16を強
−1下降させるべくモー)15cを逆転駆動する制御を
行う。これに伴い倣いセンサ2oは強圧されるが板ばね
9.押しばね12がこれを緩和する。When the CPU 37 t-t receives the second circulating pulse, it performs the data processing as described above, while the rod-shaped electrode 16 a
Grounding or non-grounding of the - input is detected, and until non-grounding is detected, control is performed to reversely drive the motor 15c in order to lower the torch 16 by a strong -1 in response to the logic game 30'. As a result, the copying sensor 2o is strongly pressed, but the leaf spring 9. A push spring 12 relieves this.
棒状電極16aの接地が検出されるとCPU37はトー
チ16を初期位置での高さHl (第9図の例でH9m
m)とすべく、所要数値を比較器35’に発し、それが
冥現されるまでモータ15cを正転駆動させる。When the grounding of the rod-shaped electrode 16a is detected, the CPU 37 lowers the torch 16 to the height Hl (H9m in the example of FIG. 9) at the initial position.
m), the required numerical value is sent to the comparator 35', and the motor 15c is driven in normal rotation until the required numerical value is realized.
棒状電極16aが接地している状態では第12図(b)
に示すようにカウンタ34′ の内容は倣い開始時(支
)12図(a)に示すようにこのときカウンタ34′は
0〕における棒状電極16aの下端と母材表面との差H
7を表わす内g(Ht)となっている。トーチ下端と棒
状電極下端との距離をHl(Hl<Hl)とする(これ
は操作部40からRAM39に予め与えておく)と、C
PU37は比較器35′に対し−H!+ (HI H
l )相当のデータを出力する。そうすると比較器35
′はH2+ (HI Hs ) > Hzであるの
で上行信号を発しモータ15cが正転してトーチが上昇
し、カウンタ34′の内容が−H2+ (HI Ha
)となったところ、換言すればトーチ高さがHtとな
ったところで停止することになる〔第12図(C)〕。When the rod-shaped electrode 16a is grounded, the state shown in FIG. 12(b)
As shown in Fig. 12(a), the contents of the counter 34' are the difference H between the lower end of the rod-shaped electrode 16a and the surface of the base material at 0] as shown in Fig. 12(a).
The inner g (Ht) represents 7. If the distance between the lower end of the torch and the lower end of the rod-shaped electrode is Hl (Hl<Hl) (this is given in advance from the operating section 40 to the RAM 39), then C
PU37 outputs -H to comparator 35'! + (HI H
l) Output corresponding data. Then comparator 35
' is H2+ (HI Hs) > Hz, so an ascending signal is generated, the motor 15c rotates forward, the torch rises, and the contents of the counter 34' become -H2+ (HI Hs).
), in other words, the torch will stop when the height reaches Ht [Fig. 12(C)].
斯かる制御に併せ゛て、左右方向についても初期位置、
第9図の例ではOとすべきモータ15(iの制御を行う
。In addition to such control, the initial position in the left and right directions,
In the example of FIG. 9, the motor 15 (i) which should be set to O is controlled.
而して溶接を開始させるに先立ち倣いセンサ20をアー
ム21から暇外し、操作部40の自動開始スイッチ(図
示せず)を操作してCPU37に溶接擁−ドの動作を指
令する。Before starting welding, the scanning sensor 20 is temporarily removed from the arm 21, and an automatic start switch (not shown) of the operating section 40 is operated to instruct the CPU 37 to operate the welding support.
CPU37はこれにより溶接モードのルーチンに入り、
まずPROM48からRAM39へ読込んだユーザプロ
グラムのデータのサムチェックを行う。これはFROM
48へデータを書込む際にその所定エリアに例えば各
項目ごとのデータの和を算出して瞥込んでおき、CPU
37ではRAM39へ転送格納されたデータにつき各項
目ごとの和を算出し、これと和として格納されているデ
ータとの比較をし、データ破壊の有無を調べるものであ
り、これにより、データ破壊による溶接制御の暴走等を
回避している。The CPU 37 then enters the welding mode routine.
First, a sum check of the user program data read from the PROM 48 to the RAM 39 is performed. This is FROM
When writing data to the CPU 48, for example, calculate the sum of data for each item and check it in the specified area.
37 calculates the sum of each item of the data transferred and stored in the RAM 39, and compares this with the data stored as the sum to check for data corruption. This prevents welding control from running out of control.
次KCPU37は予めRAM39に与えられている助走
距離(倣いセンサ20とその後側に在る溶接トーチ16
との管周方向距離。この例でilOmmの倍数に設定)
を読み出した上で、論理回路44へはモータ15aの正
転を指令する信号を、また暁変換器41へは予め設定さ
れている助走速度和尚の速度指令信号を発する。次いで
電磁弁72に対しシールドガスを噴出させるべくこれを
開放することを指令する信号を発する0
以上の一連の制御によりトーチ16はシールドガスを噴
出しながら時計方向に回転していくが、カウンタ46か
らの19mmパルスの入力数により上記助走距離分の回
転を検出するとユーザプログラムに従う溶接電圧での溶
接を行わせるべく電圧調整装置71へ所要信号が発せら
れる。電圧調整装置71Viリレーを用いたタップ切換
装置を備えたものであり、溶接電圧は段階的に調整され
る。Next, the KCPU 37 stores the run-up distance (copying sensor 20 and the welding torch 16 located on the rear side) which has been given in advance in the RAM 39.
circumferential distance between In this example, set to a multiple of ilOmm)
After reading out, a signal instructing the forward rotation of the motor 15a is sent to the logic circuit 44, and a speed command signal for a preset approach speed is sent to the Akatsuki converter 41. Next, a signal is issued to the electromagnetic valve 72 instructing it to open so as to eject shielding gas.Through the above series of controls, the torch 16 rotates clockwise while ejecting shielding gas. When the rotation corresponding to the run-up distance is detected based on the number of 19 mm pulses input from the welding machine, a necessary signal is issued to the voltage regulator 71 to cause welding to be performed at the welding voltage according to the user program. It is equipped with a tap switching device using a voltage regulator 71Vi relay, and the welding voltage is adjusted in stages.
またユーザプログラムに従うワイヤ送り速度を実現すべ
く芯線送給装w19に対して所要信号が発せられる。こ
の芯線送”給装置19におけるワイヤ送りモータ19a
の駆動制御回路190はCPU37から発せられる速度
データをラッチして臓変換した指令アナログ値と、ノく
ルスジエネレータ19bの出力をb〜変換したフィード
バックアナログ値との差分を解消tべくモータドライブ
回路を制御するよう傾構成されている。Further, a necessary signal is issued to the core wire feeding device w19 to realize the wire feeding speed according to the user program. Wire feed motor 19a in this core wire feeding device 19
The drive control circuit 190 controls the motor drive circuit in order to eliminate the difference between the command analog value obtained by latching and converting the speed data issued from the CPU 37 and the feedback analog value obtained by converting the output of the generator 19b. It is configured to tilt.
そしてトーチの左右方向、上下方向の制御はユーザプロ
グラムと倣いデータとをその同方向の同一位置が対応す
るように関連づけて(前述のよう忙ユーザプログラムの
走行位置は累算移動量である)、加算し、これを比較器
35 、35’へ出力する。Controlling the torch in the horizontal and vertical directions involves associating the user program with the scanning data so that they correspond to the same position in the same direction (as mentioned above, the running position of the busy user program is the cumulative amount of movement). The sum is added and outputted to the comparators 35 and 35'.
助走終了後にこの制御を行わせるので倣いデータはトー
チの走行位置に整合されることになる〇更忙論理回路4
4及びI)/A変換器41に対し走行方向及び走行速度
に関するデータを出力する。Since this control is performed after the run-up is completed, the scanning data will be aligned with the torch travel position. 〇 Busy logic circuit 4
4 and I)/A converter 41 to output data regarding the traveling direction and traveling speed.
以上のようKしてCPU37から出力されるデータはカ
ウンタ46から10mmパルスが入力される都度更新さ
れていくので、溶接電圧、ワイヤ送り速度、溶接速度(
走行速度)かユーザプログラムど・おシに実現されてい
き、またトーチ16の左右位置、上下位置についてはユ
ーザプログラムと倣いデータとを重畳したデータを実現
するように位置制御が行われていく。As described above, the data output from the CPU 37 is updated every time a 10 mm pulse is input from the counter 46, so welding voltage, wire feed speed, welding speed (
The position of the torch 16 is controlled in such a way that the horizontal and vertical positions of the torch 16 are realized by superimposing the user program and the scanning data.
これKついて説明すると上記重畳データが比較器35.
35’へ入力されるO該比較器35 、35’へは、前
記アップ/ダウンカウンタ34,3イから、アップカウ
ント又はダウンカウントされた計数内容、即ちパルスモ
ータ15(1、15cの正方向又は逆方向の回転量に関
連するデータも入力される。そして比較器35.35’
は、面入力データを比較し、面入力が不一致である場合
は、この不一致を解消すべき左行・右行又は上行・下行
の指令信号を論理ゲ−)30.30’へ出力するO論理
ゲート30,30’の上記信号は夫々ANDゲート32
a、32b、32a’ 、32b’へ入力される。該A
NDゲー) 32a、32b、32a’、321)’は
、その信号とパルス発信器31 、31’からのノくル
ス信号とに基づいてパルスモータ15cl、150を回
転させるべきパルス信号をノくルスモータ15d 、1
5cへ出力する。該パルスモータ15 d、15 c
fiそのノ(ルス信号によって正方向又は逆方向へ入カ
ッよルス数に応じた量だけ回転し、溶接中の前記アーム
21゜即ち溶接トーチ16の左右方向及び上下方向の位
置が制御される。その制ai+h走行台車15が10m
m走行する都度、更新されるデータに基づいて行われる
のは前述したとおりである。To explain K, the above superimposed data is sent to the comparator 35.
35' is inputted to the comparators 35 and 35' from the up/down counters 34 and 3a. Data related to the amount of rotation in the opposite direction is also input, and the comparator 35.35'
compares the surface input data, and if the surface inputs do not match, the O logic outputs the left row/right row or up/down row command signals to the logic game) 30.30' to resolve the mismatch. The above signals of gates 30, 30' are connected to AND gate 32, respectively.
a, 32b, 32a', 32b'. The A
ND game) 32a, 32b, 32a', 321)' output pulse signals to rotate the pulse motors 15cl, 150 based on the signals and the Nockles signals from the pulse transmitters 31, 31'. 15d, 1
Output to 5c. The pulse motors 15 d, 15 c
It rotates in the forward or reverse direction by an amount corresponding to the number of input pulses according to the pulse signal, and the horizontal and vertical positions of the arm 21°, that is, the welding torch 16 during welding, are controlled. The control AI+H running trolley 15 is 10m
As described above, this is performed based on the data that is updated every time the vehicle travels m distances.
斯かる溶接制御が行われている間において数値表示器5
0にはモニタのための数値が表示される。While such welding control is being performed, the numerical display 5
At 0, a numerical value for monitoring is displayed.
またCPU37けカセットテープレコーダ49には走行
位置(ユーザプログラムと同様であって移動量の累算値
0カウンタ46の10 mmパルスによる)、走行速度
(D/A変換器41へ与えるべき信号による入ワイヤ送
り速度(パルスジェネレータ19b出力による)、トー
チ左右位置及び上下位置(夫々カウンタ34,34’の
計数内容による)並びに溶接電圧及び溶接電流(夫々電
圧検出器70v及び電流検出器70aの出力による)を
、10mmパルス入力をタイミング信号として記録させ
る。これにより溶接後の解析が可能となる。In addition, the CPU 37 cassette tape recorder 49 inputs the running position (same as the user program, based on the 10 mm pulse of the cumulative value of the movement amount 0 counter 46), and the running speed (based on the signal to be given to the D/A converter 41). Wire feed speed (according to the output of the pulse generator 19b), torch horizontal and vertical positions (according to the count contents of the counters 34 and 34', respectively), and welding voltage and welding current (according to the outputs of the voltage detector 70v and current detector 70a, respectively) The 10 mm pulse input is recorded as a timing signal.This allows analysis after welding.
狭止の如き本発明装置を用いて鋼管W、Wの管端を相互
に突き合せ、その突合せ部を溶接する場合には、鋼管w
、 w’の左右方向における溶接開先部りの変位だけ
でなく、その上下方向における溶接開先部りの変位をも
考慮した倣いデータを得ることができる上、その倣いデ
ータ傾鋼管w 、 w’の日間の各位置毎の適正溶接条
件に関するデータを重畳させ、そのデータに基づいて溶
接を行うことができるので、溶接開先部りと溶接ビード
とのずれを回避することができるだけでなく、溶接姿勢
、上進、上進の別等に適応した溶接条件にて溶接するこ
とができる。しかも本発明装置は前記適正条件をFRO
M等の記憶媒体によって与えるのでオペレータは何らの
熟練も要せず、しかも高品質の溶接が安定して行える。When the pipe ends of the steel pipes W and W are butted against each other using a device of the present invention such as a constrictor, and the butted portion is welded, the steel pipe w
It is possible to obtain profiling data that takes into account not only the displacement of the welding groove in the horizontal direction of w', but also the displacement of the welding groove in the vertical direction, and the profiling data of the inclined steel pipe w, w It is possible to superimpose data on the appropriate welding conditions for each position during the ' days and perform welding based on that data, which not only makes it possible to avoid misalignment between the weld groove and the weld bead, but also Welding can be performed under welding conditions that are appropriate for the welding position, upward movement, upward movement, etc. Moreover, the device of the present invention satisfies the above-mentioned appropriate conditions as FRO.
Since the information is provided by a storage medium such as M, the operator does not need any skill, and high-quality welding can be stably performed.
また上記実施例に倣いセンサ20の上方退避機構を付加
すれば一連の工程を全自動で行える。Further, if an upward retraction mechanism for the sensor 20 is added to the above embodiment, the series of steps can be performed fully automatically.
捷たインナークランプ装置は、一方の中央基盤51と他
方の中央基盤52とをその中心部において屈曲可能に連
繋しているので、突き合せる鋼管w 、 w’の相互の
軸心方向が若干の角度をなすように切合せることが可能
である。しかも銅裏当金64により突合せ部内囲の全周
に亙って隙間なく裏当てを行うことができるので、健全
な裏波溶接を実現することができる。Since the twisted inner clamp device connects one central base 51 and the other central base 52 in a bendable manner at the center thereof, the mutual axial directions of the butted steel pipes w and w' are at a slight angle. It is possible to cut it so that it forms. In addition, since the copper backing metal 64 allows backing to be performed all around the inner circumference of the butt portion without any gaps, sound backing welding can be achieved.
以上詳述した如く、本発明装置は、環状軌条、インナー
クランプ装置、走行台車、溶接トーチ及び倣いセンサの
移動手段、溶接条件を記憶する記憶媒体、倣い情報の収
集手段並びに溶接制御手段を具備しているので、管端を
相互に突き合せてその突き合せ部を溶接するに際し、溶
接品質の向上、作巣能率の向上等を実現し得る極めて有
力な手段を提供するものである。As detailed above, the device of the present invention includes an annular rail, an inner clamp device, a traveling carriage, a means for moving a welding torch and a copying sensor, a storage medium for storing welding conditions, a means for collecting copying information, and a welding control means. Therefore, when the pipe ends are butted against each other and the butted portion is welded, it provides an extremely effective means for improving welding quality and nesting efficiency.
第1図は本発明装置の機構部全体を示す斜視図、第2図
は環状軌条の断面と共に示す機構部の略示正向図、第3
図は溶接線倣いセンサを示す正囲図、第4図はインナー
クランプ装置の一部を破断して示す側面図、第5図Vi
第4図のv−■線による一部破砕正面図、第6図はイン
ナークランプ装置の要部を示す斜視図、第7図(a)
(b)は銅裏当金の展開図、第8図は本発明装置の制御
系を示すブロック図、第9図はユーザプログラムの1例
を示す概念図、第10図は走行パターン図、第11図は
本発明装置の動作を説明するフローチャート、第12図
(a)〜(c)はトーチの初期高さ位置設定の説明図で
ある。
W、W・・・鋼管 L・・・溶接開先部 1・・・輪状
触子3・・・枢支軸 5・・・保持体 7,9・・・板
はね7a、7b、9a、9b −歪ゲージ 11支持
体15・・・走行台車 16・・・溶接トーチ 17−
i状軌条 20・・・溶接線倣いセンサ 37・・・C
PU38 ・ROM 39 ・RAM 40−・・
操作部 48・・・PROM 49・・・カセットテ
ープレコーダ51.52・・・中央基盤 53.53・
・・側方円板61.61−・61・・・クランプ金具
64・・・銅裏当金時 許 出 願 人 住友金属
工業株式会社外1名
代理人 弁理士 河 野 登 夫
第 6 図
第 7 図
■ウコウイ千 ソクド ワイヤー ト
ーチ HL )−チ 10 テゝレアツィ千第
q 図
第10図
第 11 団
第 12 図FIG. 1 is a perspective view showing the entire mechanism of the device of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view of the mechanism along with a cross section of the annular rail, and FIG.
The figure is a square view showing the weld line tracing sensor, Figure 4 is a side view with a part of the inner clamp device cut away, and Figure 5 Vi
Fig. 4 is a partially fragmented front view taken along line v-■, Fig. 6 is a perspective view showing the main parts of the inner clamp device, Fig. 7(a)
(b) is a developed view of the copper backing, FIG. 8 is a block diagram showing the control system of the device of the present invention, FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of a user program, FIG. 10 is a running pattern diagram, and FIG. FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus of the present invention, and FIGS. 12(a) to 12(c) are diagrams for explaining the setting of the initial height position of the torch. W, W...Steel pipe L...Welding groove 1...Annular contactor 3...Pivot shaft 5...Holding body 7, 9...Plate springs 7a, 7b, 9a, 9b - Strain gauge 11 Support body 15... Traveling trolley 16... Welding torch 17-
I-shaped rail 20... Welding line copying sensor 37...C
PU38 ・ROM 39 ・RAM 40-...
Operation unit 48...PROM 49...Cassette tape recorder 51.52...Central board 53.53.
・・Side disc 61.61-・61・・Clamp fitting
64... At the time of copper backing Applicant: One agent other than Sumitomo Metal Industries, Ltd. Patent attorney: Noboru Kono Figure 6 Figure 7 Figure q Figure 10 Figure 11 Group 12
Claims (1)
動溶接装置において、 管に装着される環状の軌条と、 溶接トーチ及び倣いセンサを備え、軌条に案内されて管
の周方向に走行する走行台車と、管の長手方向及び径方
向へ溶接トーチ及び倣いセンサを移動させる手段と、 溶接条件を管の周方向の位置に関連づけて記憶させるべ
き記憶媒体と、 溶接に先立って倣いセンサを突合せ部に係合させつつ走
行台車を走行させ、管の長手方向及び径方向の倣い情報
を収集する手段と、前記記憶媒体に記憶させた溶接条件
及び前記倣い情報を関連づけて溶接を行わせる制御手段
とを具備することを特徴とする管用自動溶接装置。 2、前記倣いセンサは、突合せ都に係入して転動する輪
状触子と、該輪状触子の枢支軸をその軸方向へ移動可能
に支持する保持体と、該保持体と枢支軸との間に介装置
大第10可撓休と、保持体を弾持する支持体と、保持体
と支持体との間に介装した第2の可撓体と、触子と保持
体との相対位置関係の変化に追随する変化を示す第1の
可撓体における位置罠配した第1の歪ゲイと、触子と支
持体との相対位置関係の変化に追随する変化を示す第2
の可撓体における位置に配した第2の歪ゲージとを備え
てなる特許請求の範囲第1項記載の管用自動溶接装置。[Claims] 1. An automatic welding device that butts pipe ends together and welds the abutted portions, comprising: an annular rail attached to the pipe; a welding torch and a tracing sensor; A traveling cart that travels in the circumferential direction of the pipe, a means for moving a welding torch and a copying sensor in the longitudinal and radial directions of the pipe, a storage medium that stores welding conditions in association with positions in the circumferential direction of the pipe, and welding. a means for collecting longitudinal and radial tracing information of the tube by causing a traveling carriage to travel while engaging a tracing sensor with the abutting portion prior to the process, and associating the welding conditions stored in the storage medium with the tracing information. An automatic welding device for pipes, characterized in that it is equipped with a control means for welding. 2. The copying sensor includes a ring-shaped contact that engages in the abutment capital and rolls, a holder that supports the pivot shaft of the ring-shaped contact so as to be movable in the axial direction, and a support that supports the pivot shaft of the ring-shaped contact so that it can move in the axial direction. A tenth flexible intervening device is interposed between the shaft and the support, a support body elastically supports the holding body, a second flexible body interposed between the holding body and the support body, a tentacle and the holding body. A first strain gap arranged as a position trap in the first flexible body showing a change following a change in the relative positional relationship between the tentacle and the support; 2
2. The automatic pipe welding apparatus according to claim 1, further comprising a second strain gauge disposed at a position on the flexible body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14972782A JPS5939479A (en) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | Automatic welding device for pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14972782A JPS5939479A (en) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | Automatic welding device for pipe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5939479A true JPS5939479A (en) | 1984-03-03 |
Family
ID=15481486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14972782A Pending JPS5939479A (en) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | Automatic welding device for pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5939479A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100952660B1 (en) | 2009-09-15 | 2010-04-13 | 계산토건(주) | Automatic welding apparatus and welding method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5420933A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-16 | Hitachi Ltd | Control method of piping welding machine |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14972782A patent/JPS5939479A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5420933A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-16 | Hitachi Ltd | Control method of piping welding machine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100952660B1 (en) | 2009-09-15 | 2010-04-13 | 계산토건(주) | Automatic welding apparatus and welding method |
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