(57)【要約】【課題】均質な加工又は検査を短期間で行う。鋼容器の内面の自動肉盛溶接を均質に短期間で行う。【解決手段】水平上レール４，水平下レール５，上レール４によって案内され水平移動が可能なサドル７，サドルで支持された垂直レール６、および、その下部を下レール５に固定するシュー８、を含む昇降案内機構４〜８；垂直レールで昇降可に案内される昇降台３１およびそれを昇降駆動するｚ電動駆動機構３５〜４０；ｘ移動台４４およびそれを水平ｘ方向に往復駆動できるｘ駆動機構４１〜４６；ｙ移動台５１およびそれを水平ｙ方向に前後駆動するｙ電動駆動機構４８〜５４；および、ｙ移動台５１で支持される加工具又は検査器５９；を備える加工又は検査装置。更に、加工具５９を加工対象に対してｙ方向定距離に保つ倣い制御回路６２；および、加工具５９をｘ方向に往復駆動するオシレート装置５６；を備える。【選択図】　図２
2004017138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平上レール，水平下レール，前記水平上レールによって案内され水平移動が可能なサドル，該サドルで支持された垂直レール、および、該垂直レールの下部に装備され前記水平下レールに固定する手段を持つ位置決めシュー、を含む昇降案内機構；
前記垂直レールで昇降可に案内される昇降台および該昇降台を昇降駆動するｚ駆動機構；
ｘ移動台、および、前記昇降台で支持されｘ移動台を水平ｘ方向に往復駆動できるｘ駆動機構；
ｙ移動台、および、ｘ移動台で支持されｙ移動台を水平ｙ方向に前後駆動するｙ駆動機構；および、
ｙ移動台で支持される加工具又は検査器；
を備える加工又は検査装置。
【請求項２】
前記サドルも、自身を水平上レールに固定する手段を持つ、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
更に、加工又は検査の対象のｙ位置を検出するセンサ；および、検出したｙ位置に対応して対象に対する加工具のｙ距離を一定に維持するように、前記ｙ駆動機構を介してｙ移動台をｙ方向に前後駆動する倣い制御手段；を備える請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
更に、前記ｙ移動台で支持される、前記加工具又は検査器をｘ方向に往復駆動するオシレート装置；を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
対象は垂直円周面であり、水平上レールおよび水平下レールは、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；ｘ方向が、加工具又は検査器の加工指向線又は検査指向線が対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行である；請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
対象は垂直円周面であり、水平上レールおよび水平下レールは、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；前記加工具又は検査器はｘ方向に延びる支持アームで支持され；前記垂直レールと前記サドルおよびシューとの間に介挿した振り角設定楔によって、支持アームが延びるｘ方向が、加工具又は検査器の加工指向線又は検査指向線が対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行にされた；請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
水平上レール，水平下レール，前記水平上レールによって案内され水平移動が可能なサドル，該サドルで支持された垂直レール、および、該垂直レールの下部に装備され前記水平下レールに固定する手段を持つ位置決めシュー、を含む昇降案内機構；
前記垂直レールで昇降可に案内される昇降台および該昇降台を昇降駆動するｚ駆動機構；
ｘ移動台、および、前記昇降台で支持されｘ移動台を水平ｘ方向に往復駆動できるｘ駆動機構；
ｙ移動台、および、ｘ移動台で支持されｙ移動台を水平ｙ方向に前後駆動するｙ駆動機構；
ｙ移動台で支持される、トーチ支持アームをｘ方向に往復駆動するオシレート装置；および、
前記トーチ支持アームで支持される肉盛溶接トーチ；
を備える肉盛溶接装置。
【請求項８】
前記トーチ支持アームは、ｘ方向に延び；肉盛溶接トーチは複数個であって、ｘ方向に並んで前記トーチ支持アームで支持される；請求項７に記載の肉盛溶接装置。
【請求項９】
前記水平上レールおよび水平下レールは１組であるが；前記サドル，垂直レール，シュー，ｚ駆動機構，ｘ移動台，ｘ駆動機構，ｙ移動台，ｙ駆動機構，オシレート装置、および、肉盛溶接トーチでなる肉盛溶接ユニットは、それぞれが前記水平上レールおよび水平下レールに組み付けられた複数組である；請求項７又は８に記載の肉盛溶接装置。
【請求項１０】
前記サドルも、自身を水平上レールに固定する手段を持つ；請求項７乃至９のいずれかに記載の肉盛溶接装置。
【請求項１１】
更に、肉盛対象のｙ位置を検出するセンサ、および、検出したｙ位置に対応して肉盛対象に対する肉盛溶接トーチのｙ距離を一定に維持するように、前記ｙ駆動機構を介してｙ移動台をｙ方向に前後駆動する倣い制御手段；を備える請求項７乃至１０のいずれかに記載の肉盛溶接装置。
【請求項１２】
肉盛対象は垂直円周面であり、水平上レールおよび水平下レールは、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；ｘ方向が、肉盛溶接トーチの加工指向線が肉盛対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行である；請求項７乃至１１のいずれかに記載の肉盛溶接装置。
【請求項１３】
肉盛対象は垂直円周面であり、水平上レールおよび水平下レールは、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；前記垂直レールと前記サドルおよびシューとの間に介挿した振り角設定楔によって、トーチ支持アームが延びるｘ方向が肉盛溶接トーチの加工指向線が肉盛対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行にされた；請求項７乃至１２のいずれかに記載の肉盛溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直な物体の立向加工又は立向検査に関し、特に、加工具又は検査器を垂直方向に走査駆動する立向加工又は検査に関する。具体的には、これに限定する意図ではないが、たとえば垂直円筒状の圧力容器の内表面の肉盛溶接がある。
【０００２】
【従来の技術】
タンク壁の厚み減少を補い、しかも磨耗を抑制するために、内表面にステンレス板を内張りするとか、肉盛溶接によってステンレスを肉盛することが考えられるが、これらは新規に圧力容器を建設する場合の、構造材の製造過程では適しているかもしれない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建設後長い年月を経て薄肉化した圧力容器の厚肉化修復においては、ステンレス板の内張りでは、板全面を圧力容器の内表面に密着接合するのが難しい。他方、人手による肉盛溶接は、タンク内に足場を組むとかゴンドラを吊り下げてその上に作業員が乗って行うことになるが、作業用ハッチ口はあるものの、作業環境が悪く、作業能率が低く、また、均質な肉盛は望めない。圧力容器の操業を長期間休まざるを得なくなる。
【０００４】
本発明は、均質な加工又は検査を短期間で行うことを第１の目的とし、圧力容器などの鋼容器の内面の自動肉盛溶接を均質に短期間で行うことを第２の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）水平上レール（４），水平下レール（５），前記水平上レールによって案内され水平移動が可能なサドル（７），該サドルで支持された垂直レール（６）、および、該垂直レールの下部に装備され前記水平下レールに固定する手段を持つ位置決めシュー（８）、を含む昇降案内機構（４〜８）；
前記垂直レールで昇降可に案内される昇降台（３１）および該昇降台を昇降駆動するｚ駆動機構（３５〜４０）；
ｘ移動台（４４）、および、前記昇降台で支持されｘ移動台を水平ｘ方向に往復駆動できるｘ駆動機構（４１〜４６）；
ｙ移動台（５１）、および、ｘ移動台で支持されｙ移動台を水平ｙ方向に前後駆動するｙ駆動機構（４８〜５４）；および、
ｙ移動台で支持される加工具又は検査器（５９）；
を備える加工又は検査装置。
【０００６】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
【０００７】
これによれば、サドル（７）およびシュー（８）を、水平上，下レール（４，５）に沿って所定位置に動かして固定し、ｘ駆動機構（４１〜４６）およびｙ駆動機構（４８〜５４）で加工または検査の対象に対する加工具又は検査器のｘおよびｙ位置を設定し、或いは調整してから、ｚ駆動機構（３５〜４０）で垂直レール（６）に沿って下駆動または上駆動しつつ対象を加工又は検査する自動加工又は検査をすることができる。一回の下駆動または上駆動を終了すると、水平上，下レール（４，５）に沿って垂直レールを所定距離動かして固定し次回の自動加工又は検査をすることができる。
【０００８】
このような自動加工または検査により、均質に加工又は検査できる。加工具又は検査器を複数にすることにより、および又は、サドル（７），シュー（８），垂直レール，昇降台（３１），ｚ駆動機構（３５〜４０），ｘ移動台（４４），ｘ駆動機構（４１〜４６），ｙ移動台（５１），ｙ駆動機構（４８〜５４）および加工具又は検査器（５９）の組み合わせでなる加工又は検査ユニットを複数組にして、それらを一組の水平上，下レール（４，５）に装着することにより、複数箇所の加工又は検査を同時に並行して行うことができ、均質な加工又は検査を短期間で完了することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（２）前記サドル（７）も、自身を水平上レール（４）に固定する手段（１９）を持つ、上記（１）の装置。
【００１０】
（３）更に、加工又は検査の対象のｙ位置を検出するセンサ（６１）、および、検出したｙ位置に対応して対象に対する加工具又は検査器のｙ距離を一定に維持するように、前記ｙ駆動機構（４８〜５４）を介してｙ移動台をｙ方向に前後駆動する倣い制御手段（６２）；を備える上記（１）又は（２）の装置。
【００１１】
（４）更に、前記ｙ移動台で支持された、前記加工具又は検査器をｘ方向に往復駆動するオシレート装置（５６，５７）；を備える上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置。
【００１２】
（５）対象は垂直円周面であり、水平上レール（４）および水平下レール（５）は、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；ｘ方向が、加工具又は検査器の加工指向線又は検査指向線が対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行である；上記（１）乃至（４）のいずれかの装置。
【００１３】
（６）対象は垂直円周面であり、水平上レール（４）および水平下レール（５）は、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；前記加工具又は検査器はｘ方向に延びる支持アーム（５７）で支持され；前記垂直レール（６）と前記サドル（７）およびシュー（８）との間に介挿した振り角設定楔（１６，２７）によって、支持アームが延びるｘ方向が加工具の加工指向線又は検査器の検査指向線が、加工対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行にされた；上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の装置。
【００１４】
（７）水平上レール（４），水平下レール（５），前記水平上レールによって案内され水平移動が可能なサドル（７），該サドルで支持された垂直レール（６）、および、該垂直レールの下部に装備され前記水平下レールに固定する手段を持つ位置決めシュー（８）、を含む昇降案内機構（４〜８）；
前記垂直レールで昇降可に案内される昇降台（３１）および該昇降台を昇降駆動するｚ駆動機構（３５〜４０）；
ｘ移動台（４４）、および、前記昇降台で支持されｘ移動台を水平ｘ方向に往復駆動できるｘ駆動機構（４１〜４６）；
ｙ移動台（５１）、および、ｘ移動台で支持されｙ移動台を水平ｙ方向に前後駆動するｙ駆動機構（４８〜５４）；
ｙ移動台で支持された、トーチ支持アーム（５７）をｘ方向に往復駆動するオシレート装置（５６）；および、
前記トーチ支持アーム（５７）で支持される肉盛溶接トーチ（５９）；
を備える肉盛溶接装置。
【００１５】
（８）前記トーチ支持アーム（５７）は、ｘ方向に延び；肉盛溶接トーチ（５９）は複数個（５９ａ，５９ｂ）であって、ｘ方向に並んで前記トーチ支持アーム（５７）で支持される；上記（７）に記載の肉盛溶接装置。
【００１６】
（９）前記水平上レール（４）および水平下レール（５）は１組であるが；前記サドル（７），垂直レール（６），シュー（８），ｚ駆動機構（３５〜４０），ｘ移動台（４４），ｘ駆動機構（４１〜４６），ｙ移動台（５１），ｙ駆動機構（４８〜５４），オシレート装置（５６）、および、肉盛溶接トーチ（５９）でなる肉盛溶接ユニット（６〜８）は、それぞれが前記水平上レール（４）および水平下レール（５）に組み付けられた複数組である；上記（７）又は（８）の肉盛溶接装置。
【００１７】
（１０）前記サドル（７）も、自身を水平上レール（４）に固定する手段（１９）を持つ；上記（７）乃至（９）のいずれかの肉盛溶接装置。
【００１８】
（１１）更に、肉盛対象のｙ位置を検出するセンサ（６１）、および、検出したｙ位置に対応して肉盛対象に対する肉盛溶接トーチのｙ距離を一定に維持するように、前記ｙ駆動機構（４８〜５４）を介してｙ移動台をｙ方向に前後駆動する倣い制御手段（６２）；を備える上記（７）乃至（１０）のいずれかの肉盛溶接装置。
【００１９】
（１２）肉盛対象は垂直円周面であり、水平上レール（４）および水平下レール（５）は、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；ｘ方向が、肉盛溶接トーチの加工指向線が肉盛対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行である；上記（７）乃至（１１）のいずれかの肉盛溶接装置。
【００２０】
（１３）肉盛対象は垂直円周面であり、水平上レール（４）および水平下レール（５）は、該垂直円周面と同心のリング状のレールであって；前記垂直レール（６）と前記サドル（７）およびシュー（８）との間に介挿した振り角設定楔（１６，２７）によって、トーチ支持アームが延びるｘ方向が、肉盛溶接トーチの加工指向線が肉盛対象の垂直円周面に交わる位置の円周の接線と平行にされた；上記（７）乃至（１２）のいずれかの肉盛溶接装置。
【００２１】
【実施例】
図１，図２および図３に、圧力容器の垂直壁内面１の肉盛溶接をするために設計した溶接装置を示す。圧力容器の内部には、図示しないホイストによって、リング状の上レール４（図２，図３）および下部作業台２が水平に吊り下げられている。
【００２２】
図１には、上レール４を省略して、下部作業台２を見下ろした平面図を示す。圧力容器の内部には、垂直ガイド柱３ａ，３ｂが立てられており、下部作業台２は、これらの柱３ａ，３ｂで上下方向には昇降するように案内されている。下部作業台２にはリング状の下レール５が固定されている。図１には、８台の肉盛溶接機９ａ〜９ｈを配置した態様を示す。
【００２３】
なお、参照符号９ａ〜９ｈを、総括して参照符号９で示すことがある。他の符号に関しても同様である。また、図１およびその他の図面上に、ｘ，ｙ，ｚ軸を示すが、ｚは垂直軸（上下方向に延びる軸）、ｘは圧力容器の円周状内面１の直径方向に略直交しｚ軸に直交する水平軸、ｙはｚ軸およびｘ軸に直交する水平軸である。
【００２４】
図２には、圧力容器の垂直壁内面１に対向する１つの肉盛溶接機９ａの背面を、図３には側面を示す。上レール４，下部作業台２およびその上の下レール５は何れも、圧力容器の作業用出入り口を通して搬入，搬出できるように８分割した分割片を、圧力容器の内部で、継ぎ板１４，ボルト１５等（図７）で繋いで一体化したものである。上レール４にはサドル７ａが、リング状上レール４の延びる周方向に移動自在に装着されている。このサドル７に、肉盛溶接機９ａを昇降案内する垂直レール６が吊り下げられており、垂直レール６の下端にシュー８ａが固着され、このシュー８ａはリング状下レール５の延びる周方向に移動自在である。リング状上レール４のリング上所定位置で垂直レール６を固定するように、固定具が、サドル７ａおよびシュー８ａに備わっている。垂直レール６に、肉盛溶接機９ａが装着されており、溶接ワイヤ送給装置１０（図３）が、溶接機９ａに溶接ワイヤを送給する。
【００２５】
図１に示す８台の溶接機９ａ〜９ｈは、同一仕様の同一構造のものであり、それぞれが、８本の垂直レール（６）のそれぞれに装着されている。上述の垂直レール６以外の７本の垂直レールのそれぞれの支持構造は、垂直レール６の上記支持構造と同一である。以下においては、サドル７ａ，シュー８ａ，垂直レール６および肉盛溶接機９ａでなる第１組の肉盛溶接ユニットを詳細に説明する。他の第２〜７組の肉盛溶接ユニットの構造および機能も、第１組のものと同一である。
【００２６】
図４に、上レール４を圧力容器の壁面１に固定する構造を示す。上レール４はＨ型鋼であり、それに吊り掛け具１１が固着されており、この吊り掛け具１１が圧力容器上部の図示しないホイストによって吊り支持されている。吊り掛け具１１には、ｙ方向に貫通する雌ねじ穴があり、そこに固定ねじ１２がねじ込まれている。固定ねじ１２の先端には当て具１３があり、固定ねじ１２をねじ込むことにより、当て具１３が壁面１に当接する。これらの吊り掛け具１１，固定ねじ１２および当て具１３を１ユニットとする固定ユニットが３組以上あって、上レール４のリングの周方向に均等に分布している。全固定ユニットの当て具１３を壁面１に圧接することにより、圧力容器の壁面１に対して上レール４を固定する。
【００２７】
図５にサドル７ａの上面を、図６に背面を、そして図７に垂直横断面を示す。サドル７ａには、上レール４に乗る２個の鍔付きローラ１７ａ，１７ｂおよび２個の円柱状ローラ１８ａ，１８ｂがあり、これらによってサドル７ａが上レール４に釣り下がっている。上レール４に対するサドル７ａの固定（ロック）は、摘み付き固定ねじ１９ａ，１９ｂをねじ込んでそれらの先端を上レール４に圧接することにより行う。上レール４を間において鍔付きローラ１７ａ，１７ｂの下方に、解除位置と拘束位置に選択的に設定できる外れ防止ピン２０ａ，２０ｂがあり、解除位置においてローラ１７，１８を上レール４に載せてから、ピン２０を拘束位置（図７）に設定することにより、固定ねじ１９を緩めてサドル７ａをレール４に沿って移動させても、ローラ（サドル）が上ずれしてレール４から外れることがない。
【００２８】
サドル７ａの基体には垂直横断面がｚ型の上連結アーム２１が一体に固着されており、このアームに、上振り角設定楔１６を挟んで垂直レール６が固着されている。図８に、上連結アーム２１，上振り角設定楔１６および垂直レール６の相対位置を示す。上振り角設定楔１６は、それなしに上連結アーム２１に垂直レール６を連結すると図１９に示すように、溶接トーチ５９の水平ｙ方向の狙い線が内壁面１の垂線（鉛直線）に対して傾いてしまう（ｘ方向のオシレート位置によってトーチの対物距離が大きく変わってしまう）ので、上振り角設定楔１６で垂直レール６をその垂直軸廻りに小角度回転させた姿勢、すなわち振り角を与えた姿勢にして、図１２に示すように、溶接トーチ５９の狙い線（加工指向線；トーチ先端部の中心軸線）が内周面１と交わる位置の接線に、ｘ方向に延びるオシレートアーム５７を平行に合わせるものである。これにより、ｘ方向のオシレートによってトーチの対物距離（トーチ先端から、狙い線に沿った内面１までの距離）が大きく変わってしまうことがなくなる。
【００２９】
図８の（ｂ）に示すように、垂直レール６は横断面（ｘ，ｙ面）で両サイドが山形であり、中央には、垂直に延びるラックギア２２がある。
【００３０】
図９に、下部作業台２に固定した下レール５を、圧力容器の壁面１に固定する構造を示す。下レール５は横断面がＬ型（くの字型）のアングル鋼であり、それに吊り掛け具２３が固着されており、この吊り掛け具１１が圧力容器上部の図示しないホイストによって吊り支持されている。下レール５の下底には止め板２４が固着されており、止め板２４には、ｙ方向に貫通する雌ねじ穴があり、そこに固定ねじ２５がねじ込まれている。固定ねじ２５の先端には当て具２６があり、固定ねじ２５をねじ込むことにより、当て具２６が壁面１に当接する。これらの止め板２４，固定ねじ２５および当て具２６を１ユニットとする固定ユニットが３組以上あって、下レール５のリングの周方向に均等に分布している。全固定ユニットの当て具２６を壁面１に圧接することにより、圧力容器の壁面１に対して下レール５を固定する。
【００３１】
図１０に、垂直レール６の下端に連結されたシュー８ａを示す。垂直レール６の下端には、上振り角設定楔１６と同一形状の下振り角設定楔２７を挟んで、下連結アーム２８が摘み付き固定ねじ２９ａ，２９ｂで締め付け固定されている。下連結アーム２８の先端には、下レール５を受け入れる上下逆Ｕ型の溝を形成する溝壁板があり、その雌ねじ穴に摘み付き固定ねじ３０ａ，３０ｂがねじ込まれている。固定ねじ３０ａ，３０ｂをねじ込んでそれらの先端を上レール４に圧接することにより、シュー８ａを下レール５に固定する。すなわち垂直レール６の下端を下レール５に固定する。
【００３２】
図１１に、下連結アーム２８，下振り角設定楔２７および垂直レール６の相対位置を示す。下振り角設定楔２７は上振り角設定楔１６と同一形状であるので、垂直レール６の下部も、上部と同様に、その垂直軸廻りに小角度回転させた姿勢、すなわち振り角を与えた姿勢になっており、したがって垂直レール６は、その上端から下端まで、全長に渡って同一の振り角となっており、肉盛溶接機９ａが垂直方向ｚの何処の位置にあっても、ｘ方向のオシレートによってトーチの対物距離が大きく変わってしまうことがない。
【００３３】
図１２に肉盛溶接機９ａの下底を、図１３に背部を、また図１４に左側部を示す。垂直レール６には肉盛溶接機９ａの昇降台３１（図１２，図１４）が結合している。
【００３４】
図１５に、昇降台３１の垂直レール倣い機構および昇降台３１に搭載したｚ駆動機構を示す。昇降台３１の、回転軸が同一水平面上にあって直交する１対の固定ローラ３２ａ，３２ｂが垂直レール６の片側の山形面を受け、摘み付きねじ棒３４の先端のローラ台（ブロック）にある、回転軸が直交する１対の固定ローラ３３ａ，３３ｂが、垂直レール６の反対側の山形面を受ける。これら２対のローラユニットと同様なもう一組が、ｚ方向で離れた位置にある。摘み付きねじ棒３４を緩め廻ししてローラ３３ａ，３３ｂを垂直レール６から離すことにより、昇降台３１（溶接機９ａ）を垂直レール６から取り外すことができる。図１５に示すように摘み付きねじ棒３４をねじ込んで両側部のローラ対で垂直レール６を挟むときに、ピニオンギア３５が、垂直ローラ６のラックギア２２と噛み合う。
【００３５】
ピニオンギア３５には中間ギア３６が噛み合い、中間ギア３６が固着されたシャフトに固着されたホイールギア（図示せず）にウォームギア３７が噛み合い、このウォームギアが傘歯車３８ａ，３８ｂおよび減速機３９を介して電気モータ４０で回転駆動される。電気モータ４０を正転駆動するとピニオンギア３５が正転駆動されて、昇降台３１が降下する。電気モータ４０を逆転駆動するとピニオンギア３５が逆転駆動されて、昇降台３１が上昇する。昇降台３１には更に、ｘ駆動機構（４１以下）が搭載されている。
【００３６】
図１６に、ｘ駆動機構（４１以下）を示す。昇降台３１にｘ駆動機構フレーム４１が固着されており、このフレーム４１に２本のｘ方向に延びるガイドバー４２ａ，４２ｂが固定されており、また、ｘ方向に延びる送りねじ４３が回転自在に支持されている。フレーム４１には更に、ｙ方向に延びるｘ位置調整軸４６が回転自在に支持されており、このｘ位置調整軸４６に固定した傘歯車４５ｂに、送りねじ４３に固定した傘歯車４５ａが噛み合っている。送りねじ４３はナット４７の雌ねじ穴にねじ結合しナット４７を貫通している。ナット４７はｘ移動台４４に固定されているので、図１６上でねじ棒４３を時計回りに廻すと、ｘ移動台４４が左向き（矢印ｘ方向）に移動し、反時計回りに廻すと右向きに移動する。ｘ移動台４４には、ｙ位置決め機構の支持枠４８が固定されている。
【００３７】
図１７に、ｙ位置決め機構を示す。支持枠４８に２本のｘ方向に延びるガイドバー４９ａ，４９ｂが固定されており、また、ｘ方向に延びる送りねじ５０が回転自在に支持されている。送りねじ５０に固定した傘歯車５３に、減速機および電気モータでなるｙ電動駆動機構５４の出力軸に固定した図示しない傘歯車が噛み合っている。送りねじ５０はナット５２の雌ねじ穴にねじ結合しナット５２を貫通している。ナット５２はｙ移動台５１に固定されているので、ｙ電動駆動機構５４の電気モータが正転すると、ｙ移動台５１が矢印ｙの方向とは逆の後退方向に移動し、電気モータが逆転すると、ｙ移動台５１が矢印ｙ方向である前進方向に移動する。ｙ移動台５１には、ｘオシレート装置５６（図１２）が搭載されている。
【００３８】
ｘ位置決め機構の支持枠４１には、倣いセンサアーム６０が固定されており、このアーム６０で、接触式の倣いセンサ６１が支持されている。倣いセンサ６１は接触ワイヤをその先端が壁面１に実質上接触するように、前進駆動し接触すると待避駆動する倣い駆動を繰り返して、支持枠４１に対する壁面１の距離を検出する。操作盤６２内の倣い制御回路が、この壁面距離を参照して、壁面１に対する肉盛溶接トーチ５９ａ，５９ｂの距離を設定値に維持するように、正転，逆転制御信号を、操作盤６２内の、ｙ電動駆動機構５４の電気モータの正，逆転通電回路に与える。
【００３９】
支持枠４８には前進リミットスイッチ５５ａおよび後退リミットスイッチ５５ｂがあり、前進リミットスイッチ５５ａはｙ電動駆動機構５４の逆転通電回路に介挿され、後退リミットスイッチ５５ｂは正転通電回路に介挿されている。正，逆通電回路とともに操作盤６２内にあって、ｙ電動駆動機構５４の通電を制御する壁面倣い制御回路は、ｙ電動駆動機構５４の電気モータを逆転駆動しているときにｙ移動台５１の前進によって前進リミットスイッチ５５ａが開くとこれに応じて逆転通電回路による通電を制御信号によって停止するが、スイッチ５５ａが開くことにより逆転通電回路から電気モータへの通電ラインが解放になるので、倣い制御回路あるいは逆転通電回路の制御動作或いは応答が不正確であっても、電気モータへの通電は自動的に止まる。正転通電の場合も同様である。
【００４０】
図１２および図１３を再度参照する。ｘオシレート装置５６のオシレートアーム５７はｘ方向に延び、ｘオシレート装置５６によってｘ方向で往復駆動される。このオシレートアーム５７で、トーチホルダ５８ａ，５８ｂを介して肉盛溶接トーチ５９ａ，５９ｂが支持されている。
【００４１】
図１８に、操作盤６２の盤面を示す。操作盤６２には、各種スイッチおよび設定ダイアルならびにメータがあり、その内部には、ｚ駆動機構（図１５）の電気モータ（４０）に通電する回路およびｚ昇降制御回路，ｙ駆動機構（図１７）の電気モータ（５４）に通電する回路およびｙ倣い制御回路、ならびに、オシレート装置５６（図１２）の電気モータに通電する回路およびオシレート制御回路がある。
【００４２】
−溶接の態様−
例えば直径が６ｍの内周面１の肉盛溶接においては、８台の肉盛溶接機９ａ〜９ｈを図１に示すように４５度ピッチで配置する。一台の溶接機の肉盛作業の割当て範囲は４５度で、円弧長では６０００×π／８＝２３５６ｍｍである。各溶接機９ａ〜９ｈにおいては、トーチ５９ａ，５９ｂのｘ方向の間隔は例えば４５×３ｍｍとし、オシレート幅を４５ｍｍ（５０ｍｍまで可能）に設定して、ｘ軸調整軸４６を廻してｘ移動台４４（トーチ５９ａ，５９ｂ）を、ｘ駆動機構のｘ始点，終点或いは中央点などの、起点位置に定める。溶接条件は例えば次のとおりである：
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【００４３】
全溶接機９ａ〜９ｈで、垂直レール６の上端から降下する立向下進オシレート肉盛溶接を同時に並行して行う。これにより、溶接対象１に対する入熱が周方向に均一に分散分布して、溶接対象のひずみや変形が生じにくいと共に、圧力容器加工工期を短縮できる。一台の溶接機の一回の下進立向肉盛溶接で、ｘ方向（周方向）で４５ｍｍ幅のｚ方向に延びる肉盛帯が２本、９０ｍｍのｘ方向の空間をおいて形成される。
【００４４】
次に、周方向の位置はそのままにして、全溶接機９ａ〜９ｈのトーチ位置をｘ方向に所定距離（４５ｍｍの整数倍；例えば＋４５ｍｍ）ずらす。これは、ｘ軸調整軸４６を廻してｘ移動台４４（トーチ５９ａ，５９ｂ）をｘ駆動することにより行う。そして全溶接機９ａ〜９ｈを垂直レール６の上端まで上駆動してから、全溶接機９ａ〜９ｈで、垂直レール６の上端から降下する、第２回の立向下進オシレート肉盛溶接を同時に並行して行う。そして同様にトーチ位置をｘ方向に所定距離ずらして、全溶接機９ａ〜９ｈを垂直レール６の上端まで上駆動してから、全溶接機９ａ〜９ｈで、垂直レール６の上端から降下する第３回の立向下進オシレート肉盛溶接を同時に並行して行う。以上により、一台の溶接機で、ｘ方向で４５×３×２＝２７０ｍｍ幅のｚ方向に延びる一本の肉盛帯が形成されたことになる。
【００４５】
次には、全溶接機９ａ〜９ｈのｘ軸調整軸４６を廻してｘ移動台４４（トーチ５９ａ，５９ｂ）をｘ駆動機構の起点位置に戻し、そして、溶接機９ａ〜９ｈを装着した各垂直レールを、上，下レール４，５の周方向に、内周面１の弧長２７０ｍｍの整数倍に対応する上，下レール４，５の弧長分、位置をずらしてから再度固定する。そして上述の第１〜３回と同様に下進立向肉盛溶接を行う。
【００４６】
上述の第１〜３回の下進立向肉盛溶接による周方向２７０ｍｍの肉盛を９回繰り返すことにより、垂直レール６に対する肉盛溶接機９の昇降溶接範囲（高さ）についての、圧力容器全周の肉盛溶接が完了する。次には、内面１に対する上，下レール４，５の固定を解除して、ホイストで上，下レール４，５を次の肉盛高さに下げて（又は上げて）、内面１に対して上，下レール４，５を再度固定して、上述の全周の肉盛溶接を同様に行う。
【００４７】
なお、本実施例では、サドル７ａ，シュー８ａの上，下レール４，５に対する固定，解除作業，サドル７ａの上レール４上の走行、および、ｘ移動台４４のｘ駆動は、全て作業員が手で行う。すなわちそれらの固定機構，走行機構およびｘ駆動機構は手動機構である。しかしこれらを電動駆動機構に変更しても良い。
【００４８】
また、上述の実施例では、加工具が肉盛溶接機であるが、加工具を開先溶接トーチ，隅肉溶接トーチ，切断トーチあるいはガウジングトーチなど、建設，補強，修復，解体などのトーチに変更することもできる。或いは、塗装ノズル，洗浄ノズルなどの表面処理用のものや、歪，疵検出用の探触子，カメラ，センサなどの検査用の検出器すなわち検査器に変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例の、肉盛溶接対象の内周面１に対する８台の肉盛溶接機９ａ〜９ｈの配置を示す平面図であり、ｚ軸は上下方向、ｘ軸はｚに直交する接線方向、ｙ軸はｚおよびｘ軸に直交する方向である。
【図２】図１に示す肉盛溶接機９ａの背面を示す正面図である。
【図３】図１に示す肉盛溶接機９ａの左側面図である。
【図４】図２および図３に示すリング状の水平上レール４の、垂直（ｙ−ｚ面）拡大横断面図である。
【図５】図２および図３に示すサドル７ａの拡大平面図である。
【図６】サドル７ａの背面を示す拡大正面図である。
【図７】サドル７ａの垂直（ｙ−ｚ面）拡大横断面図である。
【図８】（ａ）は図７に示す上連結アーム２１の左側面図、（ｂ）は下面図である。
【図９】図１〜図３に示すリング状の水平下レール５の、垂直（ｙ−ｚ面）拡大横断面図である。
【図１０】（ａ）は図２および図３に示すシュー８ａの拡大左側面図、（ｂ）は背面を示す拡大正面図、（ｃ）は拡大下面図である。
【図１１】（ａ）は図１０に示す下連結アーム２８の拡大左側面図、（ｂ）は拡大下面図である。
【図１２】図１〜図３に示す肉盛溶接機９ａの拡大下面図である。
【図１３】肉盛溶接機９ａの背面を示す拡大正面図である。
【図１４】肉盛溶接機９ａの拡大左側面図である。
【図１５】図１２に示す昇降台３１に装備したｚ駆動機構を示す水平（ｘ−ｙ面）拡大断面図である。
【図１６】（ａ）は図１２に示す昇降台３１に装備したｘ駆動機構を示す水平（ｘ−ｙ面）拡大断面図、（ｂ）は垂直（ｘ−ｚ面）拡大断面図である。
【図１７】図１６に示すｘ移動台４４に組み付けたｙ駆動機構を示す水平（ｘ−ｙ面）拡大断面図である。
【図１８】図２および図１３に示す操作盤６２の正面を示す拡大正面図である。
【図１９】図７および図１０に示す上，下振り角設定楔１６，２７を省略して、垂直レール６を上，下連結アーム２１，２８に直接に当てて固定した場合の、肉盛溶接装置９ａの下面図である。
【符号の説明】
１：容器内面　　　　　　　２：下部作業台
３ａ，３ｂ：垂直ガイド柱　４：水平上レール
５：水平下レール　　　　　６：垂直レール
７ａ：サドル　　　　　　　８ａ：シュー
９ａ〜９ｈ：肉盛り溶接装置
１０：溶接ワイヤ送給装置　１１：吊り掛け具
１２：固定ねじ　　　　　　１３：当て具
１４：継ぎ板　　　　　　　１５：ボルト
１６：上振り角設定楔　　　１７ａ，ｂ：鍔付きローラ
１８ａ，ｂ：円柱状ローラ　１９ａ，ｂ：摘み付き固定ねじ
２０ａ，ｂ：上跳ねストッパ
２１：上連結アーム　　　　２２：ラック
２３：吊り掛け具　　　　　２４：止め板
２５：固定ねじ　　　　　　２６：当て具
２７：下振り角設定楔　　　２８：下連結アーム
２９ａ，ｂ：摘み付き固定ねじ
３０ａ，ｂ：摘み付き固定ねじ
３１：昇降台　　　　　　　３２ａ，ｂ：固定ローラ
３３ａ，ｂ：調整ローラ　　３４：摘み付き調整ねじ
３５：ピニオンギア　　　　３７：ウオームギア
３８ａ，ｂ：傘歯車　　　　３９：減速機
４０：電気モータ　　　　　４１：ｘ位置決め機構の支持枠
４２ａ，ｂ：ガイドバー　　４３：送りねじ
４４：ｘ移動台　　　　　　４５ａ，４５ｂ：傘歯車
４６：ｘ位置調整軸　　　　４７：ナット
４８：ｙ位置決め機構の支持枠
４９ａ，ｂ：ガイドバー　　５０：送りねじ
５１：ｙ移動台　　　　　　５２：ナット
５３：傘歯車　　　　　　　５４：ｙ駆動機構
５５ａ，ｂ：リミットスイッチ
５６：ｘオシレート装置　　５７：オシレートアーム
５８ａ，ｂ：トーチホルダ　５９ａ，ｂ：溶接トーチ
６０：倣いセンサアーム　　６１：倣いセンサ
６２：操作盤
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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