JPH0227078B2 - - Google Patents
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- JPH0227078B2 JPH0227078B2 JP60237147A JP23714785A JPH0227078B2 JP H0227078 B2 JPH0227078 B2 JP H0227078B2 JP 60237147 A JP60237147 A JP 60237147A JP 23714785 A JP23714785 A JP 23714785A JP H0227078 B2 JPH0227078 B2 JP H0227078B2
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は、管内面作業装置に関するもので、詳
しくは、管内面を走行して作業を行なう装置に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a device for working on the inner surface of a tube, and more particularly to a device that travels on the inner surface of a tube to perform work.
従来より小径管内での作業は困難で、殆んど手
がつけられない状況であつた。これは、管内の限
られた狭い空間に入り込むことが困難なこと、管
の傾き等の敷設状態が一定していないこと、管内
走行装置の管径や曲折に対する適応能力が乏しい
こと、作業に必要な機器や道具を安定に保持する
のが困難であること等に原因している。これらの
問題を解決するためにいろいろな努力がなされて
きたが、管内を適応的に走行して作業を行えるよ
うにした例は殆んどない。 It has been difficult to work inside small-diameter pipes, and the situation has been almost impossible. This is because it is difficult to enter the limited narrow space inside the pipe, the installation conditions such as the inclination of the pipe are not constant, the ability of the pipe running device to adapt to the pipe diameter and bending is poor, and the work is necessary. This is caused by the difficulty of holding stable equipment and tools. Although various efforts have been made to solve these problems, there are few examples of vehicles that can adaptively travel within pipes to perform work.
これを、管の溶接作業に例をとつて、以下に説
明する。管の溶接作業には、一般的に開先加工、
開先合わせ、仮付け、初層裏波溶接、その後の必
要な層数の溶接等がある。 This will be explained below using an example of pipe welding work. Pipe welding work generally involves beveling,
These include groove alignment, tacking, first layer welding, and subsequent welding of the required number of layers.
ところで、溶接金属と母材部は、できるだけ滑
らかな形状であることが応力集中を小さくするた
めに重要である。しかし、管の場合には、管径お
よび管端から開先部までの距離および中心の保持
等に問題があつて、管内側からの溶接が不可能な
ことが多く、したがつて、管外側からの溶接によ
つて、管外面は勿論のこと、管内面に欠陥の無い
滑らかなビードを得ることが必要となつている。
このため、内面ビードについては、裏波溶接法に
より、裏波を出して上記課題を解決しようとして
いるが、現状では、管外面側より溶接して均一な
裏波を出すことは、技術的に困難であり、大変な
熱練を必要としている。さらに研摩、清浄等の作
業にあつては、管外面から対応することは出来
ず、品質の良い溶接管を得ることは、極めて難し
かつた。 Incidentally, it is important that the weld metal and the base metal have as smooth a shape as possible in order to reduce stress concentration. However, in the case of pipes, there are problems with the pipe diameter, the distance from the pipe end to the groove, and maintaining the center, and it is often impossible to weld from the inside of the pipe. It is necessary to obtain a smooth bead with no defects on not only the outer surface of the tube but also the inner surface of the tube by welding from the welding process.
For this reason, attempts are being made to solve the above problem by producing a Uranami using the Uranami welding method for the inner bead, but at present, it is technically difficult to weld from the outer surface of the tube to produce a uniform Uranami. It is difficult and requires a great deal of dedication. Furthermore, polishing, cleaning, and other operations cannot be performed from the outside of the pipe, making it extremely difficult to obtain a welded pipe of good quality.
[発明の目的]
本発明の目的は、上記問題点に鑑みて、管内作
業を可能にした管内面作業装置を提供することに
ある。[Object of the Invention] In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a pipe inner surface working device that enables work inside a pipe.
[発明の概要]
本発明では、三角形の特性、(1)二辺(斜辺)の
それぞれ中点を結んだ線(中線)は、他の一辺
(底辺)と常に平行となり、かつ1/2の高さである
こと、(2)斜辺を一定長とすると、それらの挾角が
小さくなるほど高さが高くなることを利用して上
記目的を達成している。[Summary of the Invention] In the present invention, the characteristics of a triangle are as follows: (1) A line (median line) connecting the midpoints of two sides (hypotenuses) is always parallel to the other side (base), and 1/2 The above objective is achieved by utilizing the following facts: (2) If the hypotenuse is a constant length, the height increases as the angle between them becomes smaller.
即ち、本発明では、三角形の各頂点に相当する
部分に転動体を配設し、かつ上記底辺に相当する
部分を伸縮自在にするとともに、上記斜辺に相当
する部分を構成するリンクフレーム間に、それら
のリンクフレームのなす挾角を狭める方向に付勢
力を与える挾み力発生機構を配設することによつ
て、管径の変化に対応しうる走行体を実現し、さ
らに、上記リンクフレームの中点間に作業機器を
保持させることによつて、作業機器を常に管の中
心に維持させ、もつて作業具と管内面との距離を
一定にして安定した作業の確保を図つている。 That is, in the present invention, rolling elements are arranged at the portions corresponding to the vertices of the triangle, and the portions corresponding to the bases are made expandable and retractable, and between the link frames forming the portions corresponding to the hypotenuses, By installing a clamping force generation mechanism that applies a biasing force in the direction of narrowing the clamping angle formed by these link frames, a running body that can respond to changes in pipe diameter is realized. By holding the working equipment between the midpoints, the working equipment is always maintained at the center of the pipe, thereby keeping the distance between the working tool and the inner surface of the pipe constant, thereby ensuring stable work.
[発明の実施例]
以下図面に示した実施例を参照しながら本発明
を説明する。なお、本発明は、特開昭59−109456
号および同59−109470号に開示された管内移動装
置の機構を利用するものである。[Embodiments of the Invention] The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. The present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-109456.
This method utilizes the mechanism of the intraductal moving device disclosed in No. 59-109470 and No. 59-109470.
第1図および第2図は、本発明に係る管内面作
業装置1の側面図および正面図を示し、第3図は
その装置1の機構を示した図である。 1 and 2 show a side view and a front view of a tube inner surface working device 1 according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the mechanism of the device 1. FIG.
この管内面作業装置1の機枠2は、4本のリン
クフレーム2a,2b,2c,2dをピン3a,
3b,3c,3dによつて互に回動自在に結合し
た所謂パンタグラフ構造をしている。そして、リ
ンクフレーム2a,2bのそれぞれの一端部に
は、ボール状転動体4a,4bが配設され、また
リンクフレーム2cとリンクフレーム2dとの対
偶をなすピン3cには、ロール状転動体4cが支
承されている。さらに、この機枠2には、リンク
フレーム2c,2d間に引張スプリング5が介装
されており、リンクフレーム2a,2bには作業
機器(実施例では溶接器)のハウジング6が設置
され、機枠2の高さHの中間に位置されている。 The machine frame 2 of this pipe inner surface working device 1 has four link frames 2a, 2b, 2c, 2d connected to pins 3a,
It has a so-called pantograph structure in which it is rotatably connected to each other by 3b, 3c, and 3d. Ball-shaped rolling elements 4a and 4b are disposed at one end of each of the link frames 2a and 2b, and a roll-shaped rolling element 4c is disposed on a pin 3c that is a pair of the link frames 2c and 2d. is supported. Further, in this machine frame 2, a tension spring 5 is interposed between link frames 2c and 2d, and a housing 6 of a working device (a welder in the embodiment) is installed in the link frames 2a and 2b. It is located in the middle of the height H of the frame 2.
このハウジング6は、回転軸7を有しており、
その先端のヘツド7aには、該軸と垂直な方向に
トーチ8およびセンサ9が配設されている。そし
て、トーチ8およびセンサ9は、例えばピニオン
とラツク等からなる移動機構を介してヘツド7a
に保持されている。 This housing 6 has a rotating shaft 7,
A torch 8 and a sensor 9 are arranged on the head 7a at the tip thereof in a direction perpendicular to the axis. The torch 8 and sensor 9 are moved to the head 7a via a moving mechanism consisting of, for example, a pinion and a rack.
is maintained.
以下に上記管内面作業装置1の作用を説明し、
併せて構成をより詳細に説明する。 The operation of the pipe inner surface working device 1 will be explained below.
The configuration will also be explained in more detail.
この装置1は、機枠2をパンタグラフ構造と
し、かつリンクフレーム2c,2d間にスプリン
グ5を配装しているため、第1図において、転動
体4a,4b,4cは常に外方へ付勢されてい
る。したがつて、転動体4a,4b,4cは常に
管Aの内面に接触し、しかも機枠2は管Aの直径
方向に維持される。 In this device 1, the machine frame 2 has a pantograph structure, and a spring 5 is arranged between the link frames 2c and 2d, so that the rolling elements 4a, 4b, 4c are always urged outward in FIG. has been done. Therefore, the rolling elements 4a, 4b, 4c are always in contact with the inner surface of the tube A, and the machine frame 2 is maintained in the diametrical direction of the tube A.
即ち、この装置1では、機枠2にパンタグラフ
構造を採用しているが、パンタグラフ構造は、第
3図に示したように、リンクフレーム2bは、リ
ンクフレーム2dの延長線2a′と平行であり、ま
たリンクフレーム2aは、リンクフレーム2cの
延長線2b′と平行となる。しかもリンクフレーム
2a′,2b′は2a,2bと長さが等しいため、機
枠2は実質的に、2d,2a′および2c,2b′を
それぞれ斜辺とする二等辺三角形に等しい。 That is, in this device 1, a pantograph structure is adopted for the machine frame 2, and in the pantograph structure, as shown in FIG. 3, the link frame 2b is parallel to the extension line 2a' of the link frame 2d. , and the link frame 2a is parallel to the extension line 2b' of the link frame 2c. Furthermore, since the link frames 2a' and 2b' have the same length as 2a and 2b, the machine frame 2 is substantially equal to an isosceles triangle with hypotenuses of 2d and 2a' and 2c and 2b', respectively.
また、機枠2に設置された作業機器のハウジン
グ6は、第3図に示した二等辺三角形の中線mに
沿つて配置されるため、常に管Aの中心に維持さ
れる。 Further, the housing 6 of the working equipment installed in the machine frame 2 is always maintained at the center of the pipe A because it is arranged along the median line m of the isosceles triangle shown in FIG.
さらに、この装置1では、センサ9とトーチ8
とが、同一平面上を移動するため、センサ9の管
軸方向の位置が即トーチ8の位置となり、かつセ
ンサ9の管Aの半径方向突出量は、即トーチ8の
突出量となる。したがつて、センサ9で開先11
を検出しながら、または検出した後直ちに、トー
チ8を開先11に沿つて回転させて、溶接作業を
行うことができる。 Furthermore, in this device 1, the sensor 9 and the torch 8
and move on the same plane, the position of the sensor 9 in the tube axis direction corresponds to the position of the torch 8, and the amount of protrusion of the sensor 9 in the radial direction of the tube A corresponds to the amount of protrusion of the torch 8. Therefore, the sensor 9 detects the groove 11.
Welding work can be performed by rotating the torch 8 along the groove 11 while or immediately after the detection.
なお、上記実施例では、センサ9とトーチ8と
を同一直線上に配設しているがセンサ9とトーチ
8は一定の関係、例えば一定の距離オフセツトさ
せて配置したり、トーチ8をセンサ9と独立して
回転するように配設してもよい。 In the above embodiment, the sensor 9 and the torch 8 are arranged on the same straight line, but the sensor 9 and the torch 8 may be arranged in a certain relationship, for example, offset by a certain distance, or the torch 8 may be arranged on the same straight line. It may be arranged so that it rotates independently.
また、上記実施例の機枠2は、パンタグラフ構
造となつているが、第3図に二点鎖線で示したよ
うに、三角形構造を採用してもよいことは勿論で
ある。 Further, although the machine frame 2 in the above embodiment has a pantograph structure, it is of course possible to adopt a triangular structure as shown by the two-dot chain line in FIG.
さらに、上記実施例では、管内面作業装置とし
て、溶接作業装置を示したが、本発明は例えば管
内面清浄装置、管内面研摩装置等、他の作業装置
に適用できることは言うまでもない。また、作業
装置として、取付け物の形、大きさの違いに応じ
て第4図及び第5図の構造を採用することもでき
る。いずれも第1図の構造に胴体12,13と車
枠14,15を追加したもので、リンクフレーム
2a,2bは等長で歯車16を介して逆方向に回
転する。リンクフレーム2c,2dも同様に等長
で歯車16を介して逆方向に回転する。このため
胴体12,13は常に同一直線上を運動する。つ
まり、リンクフレーム2a,2b,2c,2dで
構成されるパンタグラフは、自身の変形によつて
胴体12,13を同一軸上で移動させるので走行
装置の高さの調節が容易であり、管径の幅広い変
化にも適応できる装置を実現するのに適する。第
4図では胴体12の一端が車枠14の中心に直角
に固定され、、パンタグラフが変形しても3つの
車輪を結ぶ三角形は第1図の構造と同様、二等辺
三角形となる。図中のmは、走行装置の高さの1/
2の箇所を示す線で、この線上に位置決めセンサ、
及び回転可能なトーチを積載すれば、これらが自
動的に管内中心に保持される。 Further, in the above embodiments, a welding device is shown as the tube inner surface working device, but it goes without saying that the present invention can be applied to other working devices such as a tube inner surface cleaning device, a tube inner surface polishing device, and the like. Furthermore, the structure shown in FIGS. 4 and 5 can be adopted as the working device depending on the shape and size of the attachment. Both have bodies 12, 13 and car frames 14, 15 added to the structure shown in FIG. 1, and link frames 2a, 2b are of equal length and rotate in opposite directions via a gear 16. Similarly, the link frames 2c and 2d have the same length and rotate in opposite directions via the gear 16. Therefore, the bodies 12 and 13 always move on the same straight line. In other words, the pantograph composed of the link frames 2a, 2b, 2c, and 2d moves the bodies 12 and 13 on the same axis by deforming itself, so the height of the traveling device can be easily adjusted, and the pipe diameter It is suitable for realizing a device that can adapt to a wide range of changes. In FIG. 4, one end of the body 12 is fixed at a right angle to the center of the vehicle frame 14, and even if the pantograph is deformed, the triangle connecting the three wheels remains an isosceles triangle, similar to the structure in FIG. 1. m in the figure is 1/ of the height of the traveling device.
This is the line indicating the location of point 2, and the positioning sensor is placed on this line.
If a rotatable torch is loaded, these are automatically held in the center of the tube.
第5図において、車枠14,15を胴体12,
13に固定せず、交角θuとθdの大きさが自由に
変わるように軸支し、θu=θdとなる様に車輪を
制御すれば、4つの車輪はすべて管壁面に押し付
けられ、mが管内中心を結ぶ線と一致する。この
構造によれば、管のレデユーサ部、曲折部におい
ても作業に必要な装置等を管内中心に保持できる
ので安定な作業が達成されるのである。 In FIG. 5, the vehicle frames 14 and 15 are connected to the body 12,
If the wheels are not fixed at 13, but are supported so that the magnitudes of the intersection angles θu and θd can vary freely, and the wheels are controlled so that θu = θd, all four wheels will be pressed against the pipe wall surface, and m will be within the pipe. Matches the line connecting the centers. According to this structure, devices necessary for the work can be held at the center of the pipe even in the reducer section and the bending part of the pipe, so that stable work can be achieved.
[発明の効果]
上記したように、本発明に係る管内面作業装置
は、管の形状にかかわらず、常に管内面に接触
し、しかも作業機器は常に管中心に位置されるの
で、安定した作業を行うことができる。[Effects of the Invention] As described above, the pipe inner surface working device according to the present invention always comes into contact with the inner surface of the pipe regardless of the shape of the pipe, and the working equipment is always positioned at the center of the pipe, so stable work can be achieved. It can be performed.
第1図は本発明に係る管内面作業装置を示した
側面図、第2図はその装置の正面図、第3図はそ
の装置の機構図、第4図、第5図は作業装置の他
構造例である。
1……管内面作業装置、2……機枠、2a,2
b,2c,2d……リンクフレーム、3a,3
b,3c,3d……ピン、4a,4b,4c,4
d……転動体、5……スプリング(挾み力発生機
構)、6……機器ハウジング、7……軸、7a…
…ヘツド、8……トーチ、9……センサ、10…
…移動機構、11……開先。
Fig. 1 is a side view showing a pipe inner surface working device according to the present invention, Fig. 2 is a front view of the device, Fig. 3 is a mechanical diagram of the device, and Figs. 4 and 5 show other parts of the working device. This is a structural example. 1... Pipe inner surface working device, 2... Machine frame, 2a, 2
b, 2c, 2d... link frame, 3a, 3
b, 3c, 3d...pin, 4a, 4b, 4c, 4
d...Rolling element, 5...Spring (pinching force generation mechanism), 6...Equipment housing, 7...Shaft, 7a...
...Head, 8...Torch, 9...Sensor, 10...
...Movement mechanism, 11...Bevel.
Claims (1)
自由端となつた一対のリンクフレームと、該一対
のリンクフレームに対して、該リンクフレームの
なす挾角を挟める方向に付勢力を与える挾み力発
生機構と、上記一対のリンクフレームの上記回転
支点に配設した第1転動体と、上記一対のリンク
フレームの上記各自由端に夫々配設した第2、第
3転動体と、上記第1転動体と上記第2、第3転
動体との中間に位置する上記一対のリンクフレー
ム上にハウジングが装架され、かつ該ハウジング
の中心に作業具の回転駆動軸を有する作業機器と
から成ることを特徴とする管内面作業装置。1 A pair of link frames whose one end is connected to a common rotation fulcrum and the other end is a free end, and a biasing force is applied to the pair of link frames in a direction that pinches the angle formed by the link frames. a clamping force generation mechanism, a first rolling element disposed at the rotational fulcrum of the pair of link frames, and second and third rolling elements disposed at each of the free ends of the pair of link frames; A working device, wherein a housing is mounted on the pair of link frames located between the first rolling element and the second and third rolling elements, and the housing has a rotational drive shaft for a working tool at the center of the housing. A pipe inner surface working device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237147A JPS6297794A (en) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Work device for inner surface of pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237147A JPS6297794A (en) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Work device for inner surface of pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6297794A JPS6297794A (en) | 1987-05-07 |
| JPH0227078B2 true JPH0227078B2 (en) | 1990-06-14 |
Family
ID=17011101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237147A Granted JPS6297794A (en) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Work device for inner surface of pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6297794A (en) |
Families Citing this family (7)
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-
1985
- 1985-10-22 JP JP60237147A patent/JPS6297794A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6297794A (en) | 1987-05-07 |
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