(57)【要約】【課題】  設計管製作用データに基づいてフランジ付き管を再現する、簡易型で小型軽量の安価なパイプ組立装置を提供する。【解決手段】  ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管２のパイプの両端に接続用のフランジ３、４を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置１であって、パイプ組立装置１は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構５、６を備え、フランジ位置決め機構５、６は、フランジ３、４を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えたフランジ載置台７、８と、フランジ載置台７、８を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３と、を備える。【選択図】図２
2011148021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管（２）のパイプの両端に接続用のフランジ（３、４）を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置（１）であって、
前記パイプ組立装置（１）は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構（５、６）を備え、
前記フランジ位置決め機構（５、６）は、前記フランジ（３、４）を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構（１０）を備えたフランジ載置台（７、８）と、前記フランジ載置台（７、８）を平面的に回動させるθ１方向回動機構（１１）と、前記θ１方向回動機構（１１）を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構（１２）と、前記θ２方向回動機構（１２）を水平方向に回動させるθ３方向回動機構（１３）と、を備えることを特徴とするパイプ組立装置（１）。
【請求項２】
ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管（２）のパイプの両端に接続用のフランジ（３、４）を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置（１）であって、
前記パイプ組立装置（１）は、水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の移動側の第１のフランジ位置決め機構（５）と、固定側の第２のフランジ位置決め機構（６）を備え、
前記フランジ位置決め機構（５、６）は、前記フランジ（３、４）を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構（１０）を備えたフランジ載置台（７、８）と、前記フランジ載置台（７、８）を平面的に回動させるθ１方向回動機構（１１）と、前記θ１方向回動機構（１１）を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構（１２）と、前記θ２方向回動機構（１２）を水平方向に回動させるθ３方向回動機構（１３）と、を備えることを特徴とするパイプ組立装置（１）。
【請求項３】
ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管（２）のパイプの両端に接続用のフランジ（３、４）を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置（１）であって、
前記パイプ組立装置（１）は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構（５、６）を備え、
前記フランジ位置決め機構（５、６）は、前記フランジ（３、４）を固定するフランジ載置台（７、８）と、前記フランジ載置台（７、８）を平面的に回動させるθ１方向回動機構（１１）と、前記θ１方向回動機構（１１）を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構（１２）と、前記θ２方向回動機構（１２）を水平方向に回動させるθ３方向回動機構（１３）と、を備えることを特徴とするパイプ組立装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管の両端に接続用のフランジのフランジ取付面の姿勢を電子データに基づいて決定して再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス、水道等の流体の搬送においては両端に接続用のフランジを備えた多数の管（パイプ）が使用されているが、これらの管は直管の他に屈曲部分に使用する曲がり管がある。屈曲部分に使用する曲がり管は取り付け工事の容易さから一般に接続管が使用されている。この接続管の取付けは予め適当な長さ及び適当な曲がりの接続管の両端に例えば、フランジＡ、Ｂを取り付けない状態で用意し、これらフランジＡ、Ｂを取り付けようとするパイプのフランジＣ、Ｄにそれぞれねじで固定した状態で用意した接続管を現場合わせでその端部にフランジＡ、Ｂが取付けられるように加工し、次にその端部にフランジＡ、Ｂを仮付けした後、フランジを仮付けした接続管を一旦外して接続管の両端にフランジＡ、Ｂを溶接するという作業を行っていた。現在、接続管（現合管・型取り管）の製作は現場作業で行われている。その作業はガス切断、溶接、重量物可搬など危険を伴う作業が大半である。また、完成した接続管も精度が一定ではなく、品質などはかなりラフである。一般にはこのようなものが使われている。また、これらをシステム化して接続管の製作図から接続管の両端に連接されるフランジを載置支持する取付フランジ面の姿勢、すなわち、位置と角度を決定でき、工場でフランジ付きの接続管を容易に製造できるようにした再現装置が以下のように開示されている。
【０００３】
図３は、従来例に係る再現装置におけるフランジ取付面の姿勢決定方法に用いるシステムの概略で、（ａ）は全体を示す構成図、（ｂ）は再現装置の正面図である。
図３の（ａ）に示すように、姿勢制御装置を内蔵する再現装置１１０には、コンピュータの一例である数値制御装置１１０ａが接続されている。数値制御装置１１０ａには、接続管１８８の製作図から取り出した必要な寸法・角度データを入力するための入力装置１１０ｂが接続されている。操作者は、入力装置１１０ｂを用いて、接続管１８８の製作図から取り出した寸法・角度データを数値制御装置１１０ａに入力する。また、数値制御装置１１０ａは、この寸法・角度データを数値制御信号である姿勢制御信号に変換した後、再現装置１１０の姿勢制御装置にフランジ姿勢制御信号を送出する。
【０００４】
図３の（ｂ）に示すように、再現装置１１０は、下部に複数本のアジャストパット１１１が取付けられた基台１１２と、基台１１２の一方に固定状態で載置された第１の取付けフレーム１１３と、基台１１２の他方側に移動可能に取付けられた第２の取付けフレーム１１４と、第１及び第２の取付けフレーム１１３、１１４にそれぞれ設けられた第１及び第２の旋回架台１１５、１１６を回転駆動する第１及び第２の旋回機構と、第１及び第２の旋回架台１１５、１１６上にそれぞれ傾動可能に取付けられた第１及び第２の傾動架台１１９、１２０を傾ける第１及び第２の傾動機構１２１、１２２と、第１及び第２の傾動架台１１９、１２０にそれぞれ回転可能に取付けられたターンテーブル機構１２３、１２４と、ターンテーブル機構１２３、１２４にそれぞれ設けられたフランジ取付け機構１２５、１２６を有している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、配管しようとする接続管の直径が大きい場合や接続管の長さが比較的長い場合には、接続管の重量が大きくなり施工性が著しく悪くなるという問題があった。また、従来の方法では現場に接続管を搬送して、現場合わせで接続管を修正加工し、さらに、フランジの取付け角度を決める必要があり、極めて手間がかかるという問題があった。
【０００７】
そこで、接合しようとする管の両端の位置を、本願発明者の出願した特開平９−５００６号公報に記載されているような位置測定装置を用いて測定し、工場でモデルを作って同じ位置に接続しようとするフランジを配置し、連結するフランジ付きの接続管を製造することも行われているが、接続しようとするパイプのモデル（仮付け体）を製造する必要があり、さらに配管の設置場所によってはこれらの仮付け体はそのまま使えないので無駄な設備になる可能性があった。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、設計管製作用データに基づいてフランジ付き管を再現する、簡易型で小型軽量の安価なパイプ組立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】
【０００９】
請求項１に記載の発明のパイプ組立装置１は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管２のパイプの両端に接続用のフランジ３、４を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置１であって、
前記パイプ組立装置１は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構５、６を備え、
前記フランジ位置決め機構５、６は、前記フランジ３、４を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えたフランジ載置台７、８と、前記フランジ載置台７、８を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、前記θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、前記θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３と、を備えることを特徴とする。ここで、接続管２は、少なくとも中途に１つの屈曲部分を有する接続管のほか、屈曲部分を有しない直管からなる接続管も含む。
【００１０】
請求項２に記載の発明のパイプ組立装置１は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管２のパイプの両端に接続用のフランジ３、４を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置１であって、
前記パイプ組立装置１は、水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の移動側の第１のフランジ位置決め機構５と、固定側の第２のフランジ位置決め機構６を備え、
前記フランジ位置決め機構５、６は、前記フランジ３、４を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えたフランジ載置台７、８と、前記フランジ載置台７、８を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、前記θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、前記θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明のパイプ組立装置１は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管２のパイプの両端に接続用のフランジ３、４を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置１であって、
前記パイプ組立装置１は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構５、６を備え、
前記フランジ位置決め機構５、６は、前記フランジ３、４を固定するフランジ載置台７、８と、前記フランジ載置台７、８を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、前記θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、前記θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る発明によれば、パイプ組立装置は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構によって、いろんなパイプの長さにも容易に調節可能で、フランジ位置決め機構が、フランジを固定してＸ方向に沿ってスライド動作可能なフランジ載置台と、このフランジ載置台を平面的に回動させるθ１方向回動機構と、このθ１方向回動機構を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構と、このθ２方向回動機構を水平方向に回動させるθ３方向回動機構とを備えることによって、設計管製作用データに基づいてどのようなフランジ付き接続管をも再現可能で、かつ、簡易型で小型軽量の安価なパイプ組立装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのパイプ組立装置の概略を示し、（ａ）はパイプ組立装置の平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフランジ位置決め機構の構成を示す斜視図である。
【図３】従来例に係る再現装置におけるフランジ取付面の姿勢決定方法に用いるシステムの概略を示し、（ａ）は全体を示す構成図、（ｂ）は再現装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るパイプ組立装置の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態を説明するためのパイプ組立装置の概略を示し、（ａ）はパイプ組立装置の平面図、（ｂ）はその正面図である。
図１に示すように、パイプ組立装置は、設計管の組立から仮溶接までの工程を支援するもので、従来、職人が定盤上で製作していたが、接続管の製作図から接続管の両端に連接されるフランジを載置支持するフランジ面の姿勢、即ち、位置と角度を決定でき、工場でフランジ付きの接続管を容易に製造できるようにした軽量小形のパイプ組立装置であって、操作者は、フランジ面の関係を測定して得られた設計管製作用データを入力することで左右７軸（３軸と４軸）と１つのスライド量の設定値がモニタに表示される。これら各軸および１つのスライド量を手動で目標値に合わせることで位置の設定が完了し工場内で管を製作することができる。
【００１５】
すなわち、パイプ組立装置１は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管２の両端に接続用の第１のフランジ３と、第２のフランジ４を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定することができる。このパイプ組立装置１は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動する左右一対の第１のフランジ位置決め機構５と、第２のフランジ位置決め機構６とを備えている。そしてコントローラ１３がこれらの機構を制御するように構成されている。
【００１６】
本実施形態のパイプ組立装置１は、固定側ポジショナーと移動側ポジショナーで構成されており、第２のフランジ位置決め機構６が固定側ポジショナーであり、第１のフランジ位置決め機構５が移動側ポジショナーである。
適用パイプの口径は４０Ａ〜２００Ａ、面間は３５０ｍｍ〜２０００ｍｍ、固定側ポジショナー６は、フランジ回転軸、旋回軸、仰角軸のＰ３軸を有し、それぞれの軸にはエンコーダ（発信機）が付いていて、各位置を正確にコントローラへ送信する。
移動側ポジショナー５は、フランジ回転軸、旋回軸、仰角軸、移動軸（面間）の４軸を有し、それぞれの軸にはエンコーダ（発信機）が付いていて、各位置を正確にコントローラへ送信する。
エンコーダは角度０．１度、距離０．１ｍｍでコントローラへ送信する。各軸の駆動は全て手動式のハンドルを備え、設定後に手動にてクランプすることが可能で、かつハンドル軸にはモータを取り付け可能に構成されているため、全て電動式とすることができる。
【００１７】
コントローラ１３は、表示部１３ａ、コンピュータ１３ｂ、キーボード１３ｃより構成され、表示部１３ａは操作者の見やすい所に設置し目標値を見ながら各軸の位置を合わせ、見やすいように大文字で表示される。キーボード１３ｃは操作者が管一品情報を入力するためのもので、入力する管一品情報としては、次の８つの項目がある。管の基本寸法である、Ｌ１の長さ、Ｌ２の長さ、Ｌ３の長さ、曲げ（Ｌ１とＬ２の成す実角度）、ねじれＮ１（Ｌ２とＫ３の成す角の平面図上の投影角）、ねじれＮ２（Ｌ２とＬ３の成す角の正面図上の投影角）、穴振りＨ１（Ｌ１側のフランジの穴振り角度）、穴振りＨ２（Ｌ３側のフランジの穴振り角度）がある。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係るフランジ位置決め機構の構成を示す斜視図である。図２に示すように、第１のフランジ位置決め機構５は、第１のフランジ３を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えた第１のフランジ載置台７と、第１のフランジ載置台７を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３とを備えている。
また、同様に第２のフランジ位置決め機構６は、第２のフランジ４を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えた第２のフランジ載置台８と、第２のフランジ載置台８を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３とを備えている。
【００１９】
ベース９の一方側には第２のフランジ位置決め機構６が固定状態で設けられているが、他方側には、第１のフランジ位置決め機構５がベース９の上部に平行に設けられている２本のリニアガイドに摺動移動可能に設けられている。そして、第１のフランジ位置決め機構５には、その出力軸にピニオンを備えた駆動用モータが設けられている。ピニオンはリニアガイドの側部に平行に取付けられたラックと噛合し、駆動用モータを回転駆動することによって、第１のフランジ位置決め機構５が、ベース９に固定状態で配置された第２のフランジ位置決め機構６に対して近接又は離反して移動することができるようになっている。
【００２０】
次に、上記した構成を有するシステムを用いたパイプ組立装置におけるフランジ取付面の姿勢決定方法について説明する。なお、３軸と１つのスライド機構を電動とした例で説明する。勿論、手動式に容易に設定は可能である。
図１に示すように、まず、キーボード１３ｃから入力された、Ｌ１の長さ、Ｌ２の長さ、Ｌ３の長さ、曲げ（Ｌ１とＬ２の成す実角度）、ねじれＮ１（Ｌ２とＬ３の成す角）、ねじれＮ２（Ｌ２とＬ３の成す角）、穴振りＨ１（Ｌ１側のフランジの穴振り角度）、穴振りＨ２（Ｌ３側のフランジの穴振り角度）などの管の８つの項目の基本寸法によって、第１、第２のフランジ位置決め機構５、６によって、第１、第２のフランジ３、４の位置が決定される。また、固定側の第２のフランジ位置決め機構６、および移動側の第１のフランジ位置決め機構５との間の距離は、移動側の第１のフランジ位置決め機構５を姿勢制御装置を近接又は離反して移動することにより可変で、これもエンコーダで検出できるようになっていてコントローラ１３で制御され位置決めされる。
【００２１】
図２に示すように、移動側の第１のフランジ位置決め機構５に備わる第１のフランジ載置台７に置かれた第１のフランジ３は、第１のフランジ載置台７に設けられたモータＭ１で駆動されるＸ方向スライド機構１０によってＸ方向の位置が決定される。次に、第１のフランジ３は、Ｘ方向スライド機構の裏面に設けられ、モータＭ２で回動駆動され、この回動動作が小歯車１０ｂ、大歯車１０ｃに伝達されてθ１方向に回動するθ１方向回動機構１１によって位置決めされる。また、第１のフランジ３は、θ１方向回動機構１１の左右方向に軸支されて設けられ、モータＭ３で回動駆動され、この回動動作が小プーリ１１ｂ、大プーリ１１ｃ、および歯車１１ｄに伝達されてθ２方向に回動するθ２方向回動機構１２によって位置決めされる。さらに、第１のフランジ３は、θ２方向回動機構１２を保持して設けられ、モータＭ４で回動駆動され、この回動動作が小歯車１３ｂ、大歯車１３ｃに伝達されてθ３方向に回動するθ３方向回動機構１３によって位置決めされる。なお、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４の軸にはそれぞれハンドル１０ａ、１１ａ、１２ａ、および１３ａが装着されているため手動でも操作が可能である。これによって、フランジ３は、３軸と１つのスライド機構が制御されて所定の空間に位置決めすることができる。
【００２２】
また、固定側の第２のフランジ位置決め機構６に備わる第２のフランジ載置台８に置かれた第２のフランジ４は、前記第１のフランジ３ｄと同様に、第２のフランジ載置台８に設けられたモータＭ１で駆動されるＸ方向スライド機構１０によってＸ方向の位置が決定される。次に、第２のフランジ４は、Ｘ方向スライド機構の裏面に設けられた、モータＭ２で回動駆動され、この回動動作が小歯車１０ｂ、大歯車１０ｃに伝達されてθ１方向に回動するθ１方向回動機構１１によって位置決めされる。また、第２のフランジ４は、θ１方向回動機構１１の左右方向に軸支されて設けられた、モータＭ３で回動駆動され、この回動動作が小プーリ１１ｂ、大プーリ１１ｃ、および歯車１１ｄに伝達されてθ２方向に回動するθ２方向回動機構１２によって位置決めされる。さらに、第２のフランジ４は、θ２方向回動機構１２を保持して設けられた、モータＭ４で回動駆動され、この回動動作が小歯車１３ｂ、大歯車１３ｃに伝達されてθ３方向に回動するθ３方向回動機構１３によって位置決めされる。なお、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４の軸にはそれぞれハンドル１０ａ、１１ａ、１２ａ、および１３ａが装着されているため手動でも操作が可能である。これによって、第２のフランジ４は、３軸と１つのスライド機構が制御されて所定の空間に位置決めすることができる。
【００２３】
これらの第１、第２のフランジ３、４の位置に接続管２を、クレーンなどで配置する。接続管が小さい場合は手動にて取り付けることもできる。この後、フランジと接続管との溶接を行う。溶接にはノイズレスのＴＩＧ溶接機を使用し、タッチスタートタイプまたは、高電圧スタートタイプの高周波レス溶接機を使用している。そして単独でＤ種接地アースを敷設する。
【００２４】
これまで、接続管（現合管・型取り管）の製作は現場作業で行われており、その作業はガス切断、溶接、重量物可搬など危険を伴う作業が大半である。また、完成した接続管も精度が一定ではなく、品質などはかなりラフな物となる。
本装置を導入することでのメリットは、１）船舶の完成後の液漏れを激減できる、２）品質の安定、３）現場作業（ガス切断、溶接、重量物可搬）を無くし全て工場で製作が可能、４）海外などで液漏れが発生した場合、１日あれば翌日には適合パイプを製作し発送できる、５）作業工数を大幅に減少できる、６）型取りをするための補助材料が必要なくなる。通常、１隻３００本で１０隻製作した場合３０００本となる。補助材料は一般に良く使用されるアングル（Ｌ-５０×５０×６）とすると、型取りのための補助材は３本、工場でフランジを固定するための材料は６本となり、１本の型取り管を製作するのに必要な補助材は９本となる。そのため１０隻分で９本×３０００本＝２７０００本が必要になり、平均長さ０．４ｍとすると、０．４ｍ×２７０００本＝１０８００ｍ、アングルは５ｋｇ／ｍであるから重量に換算すると５ｋｇ×１０８００ｍ＝５４０００ｋｇで５４ｔの材料が必要であったが、これが要らなくなる。したがって、２７０００本の廃材を無くし、５４ｔの材料が不要となる。材料費１００円／ｋｇとして、材料コストにして約５４０万円と２７０００本分の切断や溶接が必要なくなる（間接費としてはガスや溶接棒関係など含んでいないが相当な使用料となると思われる）、７）間接メリットとしては、２７０００本分の切断用ガスや溶接棒材料が不要で、そのため現場から工場までの車による搬送が無くなり、これによって１回の搬送を２０本としても１３５０回、車で往復が必要であったがこれも不要となる、また、型取り用のフランジは使い回しをするが、これも不要となる。
【００２５】
さらに、このパイプ組立装置を用いる効果として、１）人件費の低減：作業に技術を必要としない、２）不良品の低減：穴振りなどの不良や手直しがゼロになる、３）作業時間の短縮：作業効率を改善（生産性の向上）、４）生産データの管理：その日に製作した分をプリンタに打ち出すことで作業や生産後の管理及び保存が容易である。
また、安全、環境、品質、コストにおいて、安全面では、１）作業環境改善、２）空気環境改善、３）設備環境改善がある。作業環境改善としては、現場での高所作業、溶接作業を無くし災害予防の観点から見ても効果的である。空気環境改善としては、現場での溶接作業を無くし、有害物暴露を減少することができるため現場作業の空気環境に貢献する。設備環境改善としては、各種作業や機械設備のリスクアセスメントを実施し、重大災害などの発生の防止に貢献する。
【００２６】
環境面では、本願発明のパイプ組立装置によるパイプの製作は、従来作業の全ての領域で廃棄物排出の減少を実現し、環境問題が騒がれる近年、環境条例を意識するに留まらず、現場での溶接作業を無くすことにより環境エネルギー問題および社会環境保護にも適している。
【００２７】
品質として、１）計測品質があり、計測装置による両フランジ間の位置関係をコンピュータにより数値データ化するため、管の品質および情報の管理が容易にできる、２）管一品図品質では、計測データから、パイプ製作に必要な情報をことこまかに計算し、現場の計測管の取り付け周辺にある障害物などを考慮した管の製作も容易にでき、ミスのない安定した品質の管製作ができる。また、ユーザの希望による仕様も容易に可能である。３）再現品質では、計測データから計測現場と同じフランジ面をパイプ組立装置上で再現するにあたり、画面上に計測機をどの位置の、どの穴に取り付けたなどの確認が一目でできる。
【００２８】
コストの面では、１）オールマイティなコスト削減として、従来の型製作時に必要な陸揚げ作業、移動作業および作業床（定盤）が不要となり、準備作業および片付け作業が縮小され、補助材および作図費用などを低減できる。２）人的、時間コスト削減では、現場フランジ取り付け・型取り作業・取り外し・陸揚げ・工場搬入・寸法実測・スケッチ作図・加工寸法算出・金型撤去、全ての工程において人的・時間的損失を削減できる。３）コストでは従来方式に比べて管製作一本あたり５０％の工数削減となる。
【００２９】
以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動するとしたが、その機構は他のスライド機構でも構わない。また、フランジ位置決め機構は４軸制御可能であれば、歯車、プーリなどリンク伝達の構成は特に他の構成でも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管の両端に接続用のフランジのフランジ取付面の姿勢を電子データに基づいて決定して再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置に適用される。
【符号の説明】
【００３１】
１  パイプ組立装置
２  接続管
３  第１のフランジ
４  第２のフランジ
５  第１のフランジ位置決め機構、移動側ポジショナー
６  第２のフランジ位置決め機構、固定側ポジショナー
７  第１のフランジ載置台
８  第２のフランジ載置台
９  ベース
１０  Ｘ方向スライド機構
１０ａ  ハンドル
１１  θ１方向回動機構
１１ａ  ハンドル
１１ｂ  小歯車
１１ｃ  大歯車
１２  θ２方向回動機構
１２ａ  ハンドル
１２ｂ  小プーリ
１２ｃ  大プーリ
１２ｄ  大歯車
１３  θ３方向回動機構
１３ａ  ハンドル
１３ｂ  小歯車
１３ｃ  大歯車
１４  コントローラ
１４ａ  表示部
１４ｂ  コンピュータ
１４ｃ  キーボード
【図１】
2011148021.tif 000003
【図２】
2011148021.tif 000004
【図３】
2011148021.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月22日(2011.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスや水の流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管（２）のパイプの両端に接続用のフランジ（３、４）を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置（１）において、
前記パイプ組立装置（１）は、少なくとも一方が水平向上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構（５、６）を備え、前記フランジが直線的にスライドする方向をＸ方向、前記フランジがフランジ面に垂直なフランジ軸芯を中心軸として前記フランジ面を平面的に回動させる方向をθ１方向、前記フランジ面が前記フランジ軸芯を含む平面上で回動する方向をθ２方向、前記Ｘ方向、前記θ１方向、および前記θ２方向に回動する機構を一体的に前記水平面上に回動する方向をθ３方向と定義した場合、
前記フランジ位置決め機構（５、６）は、前記フランジ（３、４）を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構（１０）を備えたフランジ載置台（７、８）と、前記フランジ載置台（７、８）を前記θ１方向に回動させるθ１方向回動機構（１１）と、前記θ１方向回動機構（１１）を前記θ２方向に回動させるθ２方向回動機構（１２）と、前記θ２方向回動機構（１２）を前記θ３方向に回動させるθ３方向回動機構（１３）と、を備えることを特徴とするパイプ組立装置（１）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管の両端に接続用のフランジのフランジ取付面の姿勢を電子データに基づいて決定して再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  ガス、水道等の流体の搬送においては両端に接続用のフランジを備えた多数の管（パイプ）が使用されているが、これらの管は直管の他に屈曲部分に使用する曲がり管がある。屈曲部分に使用する曲がり管は取り付け工事の容易さから一般に接続管が使用されている。この接続管の取付けは予め適当な長さ及び適当な曲がりの接続管の両端に例えば、フランジＡ、Ｂを取り付けない状態で用意し、これらフランジＡ、Ｂを取り付けようとするパイプのフランジＣ、Ｄにそれぞれねじで固定した状態で用意した接続管を現場合わせでその端部にフランジＡ、Ｂが取付けられるように加工し、次にその端部にフランジＡ、Ｂを仮付けした後、フランジを仮付けした接続管を一旦外して接続管の両端にフランジＡ、Ｂを溶接するという作業を行っていた。現在、接続管（現合管・型取り管）の製作は現場作業で行われている。その作業はガス切断、溶接、重量物可搬など危険を伴う作業が大半である。また、完成した接続管も精度が一定ではなく、品質などはかなりラフである。一般にはこのようなものが使われている。また、これらをシステム化して接続管の製作図から接続管の両端に連接されるフランジを載置支持する取付フランジ面の姿勢、すなわち、位置と角度を決定でき、工場でフランジ付きの接続管を容易に製造できるようにした再現装置が以下のように開示されている。【０００３】  図３は、従来例に係る再現装置におけるフランジ取付面の姿勢決定方法に用いるシステムの概略で、（ａ）は全体を示す構成図、（ｂ）は再現装置の正面図である。
図３の（ａ）に示すように、姿勢制御装置を内蔵する再現装置１１０には、コンピュータの一例である数値制御装置１１０ａが接続されている。数値制御装置１１０ａには、接続管１８８の製作図から取り出した必要な寸法・角度データを入力するための入力装置１１０ｂが接続されている。操作者は、入力装置１１０ｂを用いて、接続管１８８の製作図から取り出した寸法・角度データを数値制御装置１１０ａに入力する。また、数値制御装置１１０ａは、この寸法・角度データを数値制御信号である姿勢制御信号に変換した後、再現装置１１０の姿勢制御装置にフランジ姿勢制御信号を送出する。【０００４】  図３の（ｂ）に示すように、再現装置１１０は、下部に複数本のアジャストパット１１１が取付けられた基台１１２と、基台１１２の一方に固定状態で載置された第１の取付けフレーム１１３と、基台１１２の他方側に移動可能に取付けられた第２の取付けフレーム１１４と、第１及び第２の取付けフレーム１１３、１１４にそれぞれ設けられた第１及び第２の旋回架台１１５、１１６を回転駆動する第１及び第２の旋回機構と、第１及び第２の旋回架台１１５、１１６上にそれぞれ傾動可能に取付けられた第１及び第２の傾動架台１１９、１２０を傾ける第１及び第２の傾動機構１２１、１２２と、第１及び第２の傾動架台１１９、１２０にそれぞれ回転可能に取付けられたターンテーブル機構１２３、１２４と、ターンテーブル機構１２３、１２４にそれぞれ設けられたフランジ取付け機構１２５、１２６を有している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、配管しようとする接続管の直径が大きい場合や接続管の長さが比較的長い場合には、接続管の重量が大きくなり施工性が著しく悪くなるという問題があった。また、従来の方法では現場に接続管を搬送して、現場合わせで接続管を修正加工し、さらに、フランジの取付け角度を決める必要があり、極めて手間がかかるという問題があった。【０００７】  そこで、接合しようとする管の両端の位置を、本願発明者の出願した特開平９−５００６号公報に記載されているような位置測定装置を用いて測定し、工場でモデルを作って同じ位置に接続しようとするフランジを配置し、連結するフランジ付きの接続管を製造することも行われているが、接続しようとするパイプのモデル（仮付け体）を製造する必要があり、さらに配管の設置場所によってはこれらの仮付け体はそのまま使えないので無駄な設備になる可能性があった。【０００８】  本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、設計管製作用データに基づいてフランジ付き管を再現する、簡易型で小型軽量の安価なパイプ組立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】
【０００９】  請求項１に記載の発明のパイプ組立装置１は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管（２）のパイプの両端に接続用のフランジ（３、４）を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置（１）において、
前記パイプ組立装置（１）は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構（５、６）を備え、前記フランジが直線的にスライドする方向をＸ方向、前記フランジがフランジ面に垂直なフランジ軸芯を中心軸として前記フランジ面を平面的に回動させる方向をθ１方向、前記フランジ面が前記フランジ軸芯を含む平面上で回動する方向をθ２方向、前記Ｘ方向、前記θ１方向、および前記θ２方向に回動する機構を一体的に前記水平面上に回動する方向をθ３方向と定義した場合、前記フランジ位置決め機構（５、６）は、前記フランジ（３、４）を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構（１０）を備えたフランジ載置台（７、８）と、前記フランジ載置台（７、８）を前記θ１方向に回動させるθ１方向回動機構（１１）と、前記θ１方向回動機構（１１）を前記θ２方向に回動させるθ２方向回動機構（１２）と、前記θ２方向回動機構（１２）を前記θ３方向に回動させるθ３方向回動機構（１３）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明に係る発明によれば、パイプ組立装置は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構によって、いろんなパイプの長さにも容易に調節可能で、フランジ位置決め機構が、フランジを固定してＸ方向に沿ってスライド動作可能なフランジ載置台と、このフランジ載置台を平面的に回動させるθ１方向回動機構と、このθ１方向回動機構を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構と、このθ２方向回動機構を水平方向に回動させるθ３方向回動機構とを備えることによって、設計管製作用データに基いてどのようなフランジ付き接続管をも再現可能で、かつ、簡易型で小型軽量の安価なパイプ組立装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  本発明の実施形態を説明するためのパイプ組立装置の概略を示し、（ａ）はパイプ組立装置の平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図２】  本発明の実施形態に係るフランジ位置決め機構の構成を示す斜視図である。
【図３】  従来例に係る再現装置におけるフランジ取付面の姿勢決定方法に用いるシステムの概略を示し、（ａ）は全体を示す構成図、（ｂ）は再現装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、本発明に係るパイプ組立装置の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態を説明するためのパイプ組立装置の概略を示し、（ａ）はパイプ組立装置の平面図、（ｂ）はその正面図である。
図１に示すように、パイプ組立装置は、設計管の組立から仮溶接までの工程を支援するもので、従来、職人が定盤上で製作していたが、接続管の製作図から接続管の両端に連接されるフランジを載置支持するフランジ面の姿勢、即ち、位置と角度を決定でき、工場でフランジ付きの接続管を容易に製造できるようにした軽量小形のパイプ組立装置であって、操作者は、フランジ面の関係を測定して得られた設計管製作用データを入力することで左右７軸（３軸と４軸）と１つのスライド量の設定値がモニタに表示される。これら各軸および１つのスライド量を手動で目標値に合わせることで位置の設定が完了し工場内で管を製作することができる。
【００１３】  すなわち、パイプ組立装置１は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管２の両端に接続用の第１のフランジ３と、第２のフランジ４を電子データに基づいて再現精度良く溶接固定することができる。このパイプ組立装置１は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動する左右一対の第１のフランジ位置決め機構５と、第２のフランジ位置決め機構６とを備えている。そしてコントローラ１３がこれらの機構を制御するように構成されている。
【００１４】  本実施形態のパイプ組立装置１は、固定側ポジショナーと移動側ポジショナーで構成されており、第２のフランジ位置決め機構６が固定側ポジショナーであり、第１のフランジ位置決め機構５が移動側ポジショナーである。
適用パイプの口径は４０Ａ〜２００Ａ、面間は３５０ｍｍ〜２０００ｍｍ、固定側ポジショナー６は、フランジ回転軸、旋回軸、仰角軸のＰ３軸を有し、それぞれの軸にはエンコーダ（発信機）が付いていて、各位置を正確にコントローラへ送信する。
移動側ポジショナー５は、フランジ回転軸、旋回軸、仰角軸、移動軸（面間）の４軸を有し、それぞれの軸にはエンコーダ（発信機）が付いていて、各位置を正確にコントローラへ送信する。
エンコーダは角度０．１度、距離０．１ｍｍでコントローラへ送信する。各軸の駆動は全て手動式のハンドルを備え、設定後に手動にてクランプすることが可能で、かつハンドル軸にはモータを取り付け可能に構成されているため、全て電動式とすることができる。
【００１５】  コントローラ１３は、表示部１３ａ、コンピュータ１３ｂ、キーボード１３ｃより構成され、表示部１３ａは操作者の見やすい所に設置し目標値を見ながら各軸の位置を合わせ、見やすいように大文字で表示される。キーボード１３ｃは操作者が管一品情報を入力するためのもので、入力する管一品情報としては、次の８つの項目がある。管の基本寸法である、Ｌ１の長さ、Ｌ２の長さ、Ｌ３の長さ、曲げ（Ｌ１とＬ２の成す実角度）、ねじれＮ１（Ｌ２とＫ３の成す角の平面図上の投影角）、ねじれＮ２（Ｌ２とＬ３の成す角の正面図上の投影角）、穴振りＨ１（Ｌ１側のフランジの穴振り角度）、穴振りＨ２（Ｌ３側のフランジの穴振り角度）がある。
【００１６】  図２は、本発明の実施形態に係るフランジ位置決め機構の構成を示す斜視図である。図２に示すように、第１のフランジ位置決め機構５は、第１のフランジ３を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えた第１のフランジ載置台７と、第１のフランジ載置台７を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３とを備えている。
また、同様に第２のフランジ位置決め機構６は、第２のフランジ４を固定してＸ方向に沿ってスライドさせるＸ方向スライド機構１０を備えた第２のフランジ載置台８と、第２のフランジ載置台８を平面的に回動させるθ１方向回動機構１１と、θ１方向回動機構１１を垂直方向に回動させるθ２方向回動機構１２と、θ２方向回動機構１２を水平方向に回動させるθ３方向回動機構１３とを備えている。
【００１７】Ｘ方向スライド機構１０は、モータＭ１が回転するとモータＭ１にカップリングで連結されたネジ部１０ｂが回転して、このネジ部１０ｂが螺着されたスライド部（フランジ載置台）７、８が図中のＸ方向に摺動する。因みに、スライド部７、８は溝部１０ｃに摺動自在に嵌着されている。スライド部７、８はフランジ載置台としてフランジ３、４がボルト（図略）によって固定されている。
【００１８】  ベース９の一方側には第２のフランジ位置決め機構６が固定状態で設けられているが、他方側には、第１のフランジ位置決め機構５がベース９の上部に平行に設けられている２本のリニアガイドに摺動移動可能に設けられている。そして、第１のフランジ位置決め機構５には、その出力軸にピニオンを備えた駆動用モータが設けられている。ピニオンはリニアガイドの側部に平行に取付けられたラックと噛合し、駆動用モータを回転駆動することによって、第１のフランジ位置決め機構５が、ベース９に固定状態で配置された第２のフランジ位置決め機構６に対して近接又は離反して移動することができるようになっている。
【００１９】  次に、上記した構成を有するシステムを用いたパイプ組立装置におけるフランジ取付面の姿勢決定方法について説明する。なお、３軸と１つのスライド機構を電動とした例で説明する。勿論、手動式に容易に設定は可能である。
図１に示すように、まず、キーボード１３ｃから入力された、Ｌ１の長さ、Ｌ２の長さ、Ｌ３の長さ、曲げ（Ｌ１とＬ２の成す実角度）、ねじれＮ１（Ｌ２とＬ３の成す角）、ねじれＮ２（Ｌ２とＬ３の成す角）、穴振りＨ１（Ｌ１側のフランジの穴振り角度）、穴振りＨ２（Ｌ３側のフランジの穴振り角度）などの管の８つの項目の基本寸法によって、第１、第２のフランジ位置決め機構５、６によって、第１、第２のフランジ３、４の位置が決定される。また、固定側の第２のフランジ位置決め機構６、および移動側の第１のフランジ位置決め機構５との間の距離は、移動側の第１のフランジ位置決め機構５を姿勢制御装置を近接又は離反して移動することにより可変で、これもエンコーダで検出できるようになっていてコントローラ１３で制御され位置決めされる。
【００２０】  図２に示すように、移動側の第１のフランジ位置決め機構５に備わる第１のフランジ載置台７に置かれた第１のフランジ３は、第１のフランジ載置台７に設けられたモータＭ１で駆動されるＸ方向スライド機構１０によってＸ方向の位置が決定される。次に、第１のフランジ３は、Ｘ方向スライド機構の裏面に設けられ、モータＭ２で回動駆動され、この回動動作が小歯車１１ｂ、大歯車１１ｃに伝達されてθ１方向に回動するθ１方向回動機構１１によって位置決めされる。また、第１のフランジ３は、θ１方向回動機構１１の左右方向に軸支されて設けられ、モータＭ３で回動駆動され、この回動動作が小プーリ１２ｂ、大プーリ１２ｃ、および歯車１２ｄに伝達されてθ２方向に回動するθ２方向回動機構１２によって位置決めされる。さらに、第１のフランジ３は、θ２方向回動機構１２を保持して設けられ、モータＭ４で回動駆動され、この回動動作が小歯車１３ｂ、大歯車１３ｃに伝達されてθ３方向に回動するθ３方向回動機構１３によって位置決めされる。なお、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４の軸にはそれぞれハンドル１０ａ、１１ａ、１２ａ、および１３ａが装着されているため手動でも操作が可能である。これによって、フランジ３は、３軸と１つのスライド機構が制御されて所定の空間に位置決めすることができる。
【００２１】  また、固定側の第２のフランジ位置決め機構６に備わる第２のフランジ載置台８に置かれた第２のフランジ４は、前記第１のフランジ３ｄと同様に、第２のフランジ載置台８に設けられたモータＭ１で駆動されるＸ方向スライド機構１０によってＸ方向の位置が決定される。次に、第２のフランジ４は、Ｘ方向スライド機構の裏面に設けられた、モータＭ２で回動駆動され、この回動動作が小歯車１０ｂ、大歯車１０ｃに伝達されてθ１方向に回動するθ１方向回動機構１１によって位置決めされる。また、第２のフランジ４は、θ１方向回動機構１１の左右方向に軸支されて設けられた、モータＭ３で回動駆動され、この回動動作が小プーリ１１ｂ、大プーリ１１ｃ、および歯車１１ｄに伝達されてθ２方向に回動するθ２方向回動機構１２によって位置決めされる。さらに、第２のフランジ４は、θ２方向回動機構１２を保持して設けられた、モータＭ４で回動駆動され、この回動動作が小歯車１３ｂ、大歯車１３ｃに伝達されてθ３方向に回動するθ３方向回動機構１３によって位置決めされる。なお、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４の軸にはそれぞれハンドル１０ａ、１１ａ、１２ａ、および１３ａが装着されているため手動でも操作が可能である。これによって、第２のフランジ４は、３軸と１つのスライド機構が制御されて所定の空間に位置決めすることができる。
【００２２】  これらの第１、第２のフランジ３、４の位置に接続管２を、クレーンなどで配置する。接続管が小さい場合は手動にて取り付けることもできる。この後、フランジと接続管との溶接を行う。溶接にはノイズレスのＴＩＧ溶接機を使用し、タッチスタートタイプまたは、高電圧スタートタイプの高周波レス溶接機を使用している。そして単独でＤ種接地アースを敷設する。
【００２３】  これまで、接続管（現合管・型取り管）の製作は現場作業で行われており、その作業はガス切断、溶接、重量物可搬など危険を伴う作業が大半である。また、完成した接続管も精度が一定ではなく、品質などはかなりラフな物となる。
本装置を導入することでのメリットは、１）船舶の完成後の液漏れを激減できる、２）品質の安定、３）現場作業（ガス切断、溶接、重量物可搬）を無くし全て工場で製作が可能、４）海外などで液漏れが発生した場合、１日あれば翌日には適合パイプを製作し発送できる、５）作業工数を大幅に減少できる、６）型取りをするための補助材料が必要なくなる。通常、１隻３００本で１０隻製作した場合３０００本となる。補助材料は一般に良く使用されるアングル（Ｌ−５０×５０×６）とすると、型取りのための補助材は３本、工場でフランジを固定するための材料は６本となり、１本の型取り管を製作するのに必要な補助材は９本となる。そのため１０隻分で９本×３０００本＝２７０００本が必要になり、平均長さ０．４ｍとすると、０．４ｍ×２７０００本＝１０８００ｍ、アングルは５ｋｇ／ｍであるから重量に換算すると５ｋｇ×１０８００ｍ＝５４０００ｋｇで５４ｔの材料が必要であったが、これが要らなくなる。したがって、２７０００本の廃材を無くし、５４ｔの材料が不要となる。材料費１００円／ｋｇとして、材料コストにして約５４０万円と２７０００本分の切断や溶接が必要なくなる（間接費としてはガスや溶接棒関係など含んでいないが相当な使用料となると思われる）、７）間接メリットとしては、２７０００本分の切断用ガスや溶接棒材料が不要で、そのため現場から工場までの車による搬送が無くなり、これによって１回の搬送を２０本としても１３５０回、車で往復が必要であったがこれも不要となる、また、型取り用のフランジは使い回しをするが、これも不要となる。
【００２４】  さらに、このパイプ組立装置を用いる効果として、１）人件費の低減：作業に技術を必要としない、２）不良品の低減：穴振りなどの不良や手直しがゼロになる、３）作業時間の短縮：作業効率を改善（生産性の向上）、４）生産データの管理：その日に製作した分をプリンタに打ち出すことで作業や生産後の管理及び保存が容易である。
また、安全、環境、品質、コストにおいて、安全面では、１）作業環境改善、２）空気環境改善、３）設備環境改善がある。作業環境改善としては、現場での高所作業、溶接作業を無くし災害予防の観点から見ても効果的である。空気環境改善としては、現場での溶接作業を無くし、有害物暴露を減少することができるため現場作業の空気環境に貢献する。設備環境改善としては、各種作業や機械設備のリスクアセスメントを実施し、重大災害などの発生の防止に貢献する。
【００２５】  環境面では、本願発明のパイプ組立装置によるパイプの製作は、従来作業の全ての領域で廃棄物排出の減少を実現し、環境問題が騒がれる近年、環境条例を意識するに留まらず、現場での溶接作業を無くすことにより環境エネルギー問題および社会環境保護にも適している。
【００２６】  品質として、１）計測品質があり、計測装置による両フランジ間の位置関係をコンピュータにより数値データ化するため、管の品質および情報の管理が容易にできる、２）管一品図品質では、計測データから、パイプ製作に必要な情報をことこまかに計算し、現場の計測管の取り付け周辺にある障害物などを考慮した管の製作も容易にでき、ミスのない安定した品質の管製作ができる。また、ユーザの希望による仕様も容易に可能である。３）再現品質では、計測データから計測現場と同じフランジ面をパイプ組立装置上で再現するにあたり、画面上に計測機をどの位置の、どの穴に取り付けたなどの確認が一目でできる。
【００２７】  コストの面では、１）オールマイティなコスト削減として、従来の型製作時に必要な陸揚げ作業、移動作業および作業床（定盤）が不要となり、準備作業および片付け作業が縮小され、補助材および作図費用などを低減できる。２）人的、時間コスト削減では、現場フランジ取り付け・型取り作業・取り外し・陸揚げ・工場搬入・寸法実測・スケッチ作図・加工寸法算出・金型撤去、全ての工程において人的・時間的損失を削減できる。３）コストでは従来方式に比べて管製作一本あたり５０％の工数削減となる。
【００２８】  以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動可能な左右一対の第１、第２のフランジ位置決め機構は、少なくとも一方が水平面上を互いに離間する方向に近接又は離反して移動するとしたが、その機構は他のスライド機構でも構わない。また、フランジ位置決め機構は４軸制御可能であれば、歯車、プーリなどリンク伝達の構成は特に他の構成でも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  本発明は、ガスや水道などの流体の搬送に用いる直管や曲がり管を接続する接続管の両端に接続用のフランジのフランジ取付面の姿勢を電子データに基づいて決定して再現精度良く溶接固定するパイプ組立装置に適用される。
【符号の説明】
【００３０】１  パイプ組立装置
２  接続管
３  第１のフランジ
４  第２のフランジ
５  第１のフランジ位置決め機構、移動側ポジショナー
６  第２のフランジ位置決め機構、固定側ポジショナー
７  第１のフランジ載置台
８  第２のフランジ載置台
９  ベース
１０  Ｘ方向スライド機構
１０ａ  ハンドル
１１  θ１方向回動機構
１１ａ  ハンドル
１１ｂ  小歯車
１１ｃ  大歯車
１２  θ２方向回動機構
１２ａ  ハンドル
１２ｂ  小プーリ
１２ｃ  大プーリ
１２ｄ  大歯車
１２ｅ  θ２方向回動板
１２ｆ  支持軸
１３  θ３方向回動機構
１３ａ  ハンドル
１３ｂ  小歯車
１３ｃ  大歯車
１３ｄ  θ３方向回動板
１４  コントローラ
１４ａ  表示部
１４ｂ  コンピュータ
１４ｃ  キーボード
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2011148021.tif 000006