(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の伝送ダクトの先端に伝送ヘッドを結合し、伝送ヘッドの下方に蛇腹筒を介して変流器を結合するとともに変流器に加熱手段を取り付ける一方、一端が高周波電源に接続された一対の伝送ブスバーを伝送ダクト内に配設し、夫々の伝送ブスバーの他端と変流器とを可撓導体を介して個別に接続し、伝送ヘッドの内面に絶縁部材を介して絶縁板を設け、伝送ヘッド内に可撓導体と略直角に配置された絶縁ロッドに一対の可撓導体を結合し、対向する絶縁板に絶縁ロッドの両端が摺動するように設定し、変流器を昇降させる昇降手段と、変流器を急速上昇させる上昇手段とを設けたことを特徴とする電縫管溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電縫管溶接装置に関し、一対の可撓導体間等にスパークが生じないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属板から電縫管を製造する場合は、金属板を管状に成形したのちに、Ｖ字形断面のギャップの部分が連続的に加熱溶接される。加熱溶接する手段としては、高周波電流を用いる接触式の電縫管溶接装置と、誘導加熱を行う非接触式の電縫管溶接装置とがある。
【０００３】
まず、非接触式の電縫管溶接装置について説明する。図８において、１は高周波電源、２は伝送ブスバー、３は可撓導体、４は変流器（ＣＴ）、５はコイル、６は電縫管、７はアルミのシールドダクトである。電縫管６とコイル５とのセンター合せを行うため、変流器４はｘ，ｚ方向へ夫々±３０ｍｍ移動可能とされ、溶接条件出しのために電縫管６の長さ方向であるｙ方向へ１００ｍｍ移動可能とされている。ここで、変流器４とシールドダクト７とのｙ方向での間隔ｙ1，ｙ2は１００ｍｍ前後に設定される。
【０００４】
斯かる電縫管溶接装置では、コイル５が電縫管６を誘導加熱することによりギャップ部分を溶接する。一方、変流器４とシールドダクト７との間に隙間があるため、シールドダクト７内に粉塵が侵入し易い。このため、シールドダクト７の定期分解点検が必要である。
【０００５】
次に、接触式の電縫管溶接装置について説明する。図９は図８の一部を変更したものであり、８は一対の接点、９は接点支持手段、１０は昇降台、１１は昇降台１０に取り付けられたナット材１２と螺合するネジ軸１３を減速機１４を介して正逆回転させるためのモータ、１５は昇降台１０に取り付けられるとともにロッド１６の先端が変流器４に結合された油圧シリンダ、１７はローラである。
【０００６】
斯かる電縫管溶接装置では、一対の接点８間の電縫管６内を流れる電流が近接効果によりＶ字形のギャップの部分を流れ、この部分を連続的に溶接する。一対の接点８が電縫管６の頂点に位置するため、電縫管６の外径寸法に応じてモータ１１により昇降台１０をｚ1の範囲内で昇降させる。また、接点支持手段９を介して接点８は電縫管６へ付勢されており、電縫管６に凹凸があったり電縫管６の前後端に接点８がさしかかったときに逃がすため、油圧シリンダ１５が動作して変流器４とともに接点８をｚ2の範囲で引き上げて急速上昇させる。つまり、一対の接点８はｚ3の範囲で上下動が可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、接触式の電縫管溶接装置として用いると、非接触式に比べて接点８のストロークが著しく大きくなるため、可撓導体３を長さの異なる２〜３種類準備しないと、可撓導体３とシールドダクト７とが接近してスパークを生じ、焼損する。また、図９（ｂ）中の寸法ｙ3とｚ方向の変流器４の位置とにより、可撓導体３の長さが過大になってｙ方向へ倒れ、可撓導体どうしあるいはこれとシールドダクト７との間にスパークを生じて損傷する。
【０００８】
これらのことから、シールドダクト７を取り外し、可撓導体３を交換する作業を頻繁に行わねばならず、取付ボルトの締付チェックや冷却水の水洩れ等に手間がかかる。
【０００９】
そこで本発明は、斯かる課題を解決した電縫管溶接装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための請求項１に係る電縫管溶接装置の構成は、筒状の伝送ダクトの先端に伝送ヘッドを結合し、伝送ヘッドの下方に蛇腹筒を介して変流器を結合するとともに変流器に加熱手段を取り付ける一方、一端が高周波電源に接続された一対の伝送ブスバーを伝送ダクト内に配設し、夫々の伝送ブスバーの他端と変流器とを可撓導体を介して個別に接続し、伝送ヘッドの内面に絶縁部材を介して絶縁板を設け、伝送ヘッド内に可撓導体と略直角に配置された絶縁ロッドに一対の可撓導体を結合し、対向する絶縁板に絶縁ロッドの両端が摺動するように設定し、変流器を昇降させる昇降手段と、変流器を急速上昇させる上昇手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
本発明による電縫管溶接装置の構成を、図１〜図７に示す。図２に示すように電縫管６を紙面と直角な方向へ走行させる移送手段が設けられる一方、電縫管６のＶ字形のギャップの部分を溶接するための電縫管溶接装置が設けられる。
【００１３】
水平面上で相互に直角な方向へ移動が可能な移動台２０の上に伝送ダクト２１が設けられ、伝送ダクト２１の先端に伝送ヘッド２２が取り付けられている。伝送ヘッド２２は、高周波洩れ磁束をシールドする非磁性材としてのアルミによって形成されている。伝送ヘッド２２の下には蛇腹筒２３を介して筺体２４が取り付けられている。そして、筺体２４内には変流器２５が収容されている。変流器２５には加熱手段として、電縫管６に通電するための一対の接点２６と、接点２６を支持する支持具２７とが取り付けられている。
【００１４】
伝送ダクト２１内には、一端が図示しない高周波電源に接続された一対の伝送ブスバー２８が収容されている。変流器２５には給電フランジ２９を介して固定ブスフランジ３０が取り付けられる一方、一対の伝送ブスバー２８の他端にも固定ブスフランジ３１が取り付けられ、固定ブスフランジ３０，３１間が可撓導体３２を介して接続されている。これにより、高周波電流と冷却水とが伝送ブスバー２８を介して流される。
【００１５】
次に、伝送ヘッド２２の内部の構造を説明する。図３に示すように伝送ヘッド２２の左右には主開口部が形成され、主開口部を塞ぐ蓋３３がボルト３４を介して取り付けられている。また、図７に示すように伝送ヘッド２２の片側には補助開口部が形成され、補助開口部を塞ぐ蓋３７がボルトを介して取り付けられている。そして、伝送ヘッド２２の前面，上面の内側と蓋３３の内側とには碍子３６を介して高周波洩れ磁束と接触スパークとの防止の目的で絶縁板３５が取り付けられている。
【００１６】
一対の可撓導体３２どうしの距離と可撓導体３２・絶縁板３５間の距離を適正に保持するために、図６の絶縁ロッド３８が設けられる。絶縁ロッド３８には４つの孔３９が形成され、図３に示すように孔３９に挿通した絶縁バンド４０を介して一対の可撓導体３２が連結されている。このようにして一対の可撓導体３２に２本の絶縁ロッド３８が取り付けられる。
【００１７】
図３，図４に示すように、可撓導体３２における電源側の端部近傍は絶縁支持部材４１を介して支持されている。一方、可撓導体３２における反電源側と変流器２５とをつなぐ導体４２は、図５に示すように筺体２４の上部に絶縁部材４３を介して取り付けられた絶縁フランジ４４により支持されている。
【００１８】
次に、接点２６と共に変流器２５を昇降させるための昇降手段４５について説明する。図２に示すように、枠体４６に鉛直方向へ長いレール４７が形成され、レール４７に沿って昇降自在に昇降台４８が設けられる。また、昇降台４８にはレール６０を介して鉛直方向へスライド自在にスライド台６１が設けられる。スライド台６１は絶縁板４９を介して筺体２４に結合される一方、昇降台４８に固定されたアーム５０にはナット材５１が結合され、ナット材５１にはネジ軸５２が螺合している。このネジ軸５２は減速機５３を介してモータ５４に連動連結されている。ここで、スライド台６１と絶縁板４９とはＬ形鋼６２を介して結合されている。Ｌ形鋼６２とスライド台６１とは紙面と直角な方向へ長い長孔６２ｂを介してボルト結合される一方、Ｌ形鋼６２と絶縁板４９とは左右方向へ長い長孔６２ａを介してボルト結合される。
【００１９】
このほか、接点２６等を急速に上昇させるために上昇手段５５が設けられる。枠体４６に油圧シリンダ５６が結合され、そのロッド５７がスライド台６１の下面に臨んでいる。そして、油圧シリンダ５６は油圧ポンプ５９に接続されている。
【００２０】
なお、図１において、５９は電縫管６を両側から挾む鼓形状の一対のローラ、６０は通常の円柱形のローラである。
【００２１】
次に、斯かる電縫管溶接装置の作用を説明する。電縫管６の外径寸法に合わせて接点２６を昇降させるには、モータ５４を回転させて行う。モータ５４の回転運動は、減速機５３を介してネジ軸５２へ伝わり、ネジ軸５２と螺合するナット材５１と共に筺体２４が昇降する。このとき、蛇腹筒２３が伸縮するので、筺体２４の上下動が拘束されることはない。また、伝送ヘッド２２内で可撓導体３２が屈曲自在なので、変流器２５の上下動が拘束されることもない。そして、図３のように絶縁ロッド３８により可撓導体３２どうしと、可撓導体３２と左右の絶縁板３５との距離が常に一定に保持される一方、図７に示すように可撓導体３２は上方及び前方の絶縁板３５の存在により伝送ヘッド２２の内面に接近することはない。
【００２２】
次に、図１においてローラ６０と接点２６との距離ｙ3を決定して溶接条件決定ストロークを設ける場合は、Ｌ形鋼６２とスライド台６１とを結合するボルトを緩めたのちに長孔６２ｂの長さ方向に沿ってＬ形鋼６２を移動させ、ボルトを締める。一方、筺体２４をｘ方向へ移動させる場合は、Ｌ形鋼６２と絶縁板４９とを結合するボルトを緩めたのちに長孔６２ａの長さ方向に沿って絶縁板４９を移動させ、ボルトを締める。いずれの場合も、伝送ヘッド２２と筺体２４との相対的な位置のズレは蛇腹筒２３が吸収する。
【００２３】
電縫管６の溶接を行うには、ローラ５９，６０により電縫管６を長さ方向へ送りながら、一対の接点２６より電縫管６へ通電する。溶接中に電縫管６に凸部等があった場合は、図示しないセンサがこれを検出して油圧ポンプ５９を動作させ、油圧シリンダ５６のロッド５７がスライド台６１と共に接点２６を急速に押し上げる。
【００２４】
図７において可撓導体３２，絶縁ロッド３８，固定ブスフランジ３０，３１を点検する場合は、蓋３７を開いて行う。可撓導体３２の取り付けや交換は、図３に示す左右の蓋３３を開いて行う。このとき、蓋３３と共に左右の絶縁板３５も一体になっているので、固定ブスフランジ３０，３１を取り外せば、絶縁ロッド３８により連結された一対の可撓導体３２を一体で取り外すことができる。
【００２５】
なお、加熱手段として接点に代えて誘導加熱用のコイルを設けることもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１に係る電縫管溶接装置によれば高周波電源と変流器とを接続する伝送ブスバーと可撓導体とを伝送ダクト，伝送ヘッド，蛇腹筒によって密封したので、可撓導体等が外気に触れることなく塵埃の付着による問題が解消される。また、一対の可撓導体を絶縁ロッドを介して連結し、伝送ヘッドの内面に設けた絶縁板どうしの間に配置したので、可撓導体どうしの間隔と、可撓導体と伝送ヘッドとの間隔が一定値に保持され、スパークによる損傷が防止される。そして、従来のように長さが異なる可撓導体を複数本準備する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電縫管溶接装置の実施例を示す正面図。
【図２】本発明による電縫管溶接装置の実施例を示す右側面図。
【図３】本発明による電縫管溶接装置の実施例に係り、図１のＡ−Ａ矢視図。
【図４】本発明による電縫管溶接装置の実施例に係り、図３のＣ−Ｃ矢視図。
【図５】本発明による電縫管溶接装置の実施例に係り、筺体の平面図。
【図６】本発明による電縫管溶接装置の実施例に係り、絶縁ロッドの斜視図。
【図７】本発明による電縫管溶接装置の実施例に係り、図１のＢ−Ｂ矢視図。
【図８】従来の非接触式の電縫管溶接装置に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。
【図９】従来の接触式の電縫管溶接装置に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。
【符号の説明】
２１…伝送ダクト
２２…伝送ヘッド
２３…蛇腹筒
２５…変流器
２６…接点
２８…伝送ブスバー
３２…可撓導体
３５…絶縁板
３６…碍子
３８…絶縁ロッド
４５…昇降手段
５５…上昇手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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