JP2000061690A - 箱桁用立向隅肉自動溶接装置 - Google Patents

箱桁用立向隅肉自動溶接装置

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JP2000061690A
JP2000061690A JP10237873A JP23787398A JP2000061690A JP 2000061690 A JP2000061690 A JP 2000061690A JP 10237873 A JP10237873 A JP 10237873A JP 23787398 A JP23787398 A JP 23787398A JP 2000061690 A JP2000061690 A JP 2000061690A
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welding
vertical
box girder
arm
setting bar
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JP10237873A
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English (en)
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Takao Otsuka
隆夫 大塚
Mitsuo Furukata
光夫 古堅
Takaharu Yagi
崇晴 八木
Takeshi Wataya
剛 綿谷
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Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】立向隅肉溶接を両側2個所で同時に自動的に行
うことができ、箱桁構造体を能率よく組立て製造でき
る。 【解決手段】主桁10内に着脱自在に設置されて左右両
側で上下方向の隅肉溶接を同時に施工する箱桁用立向隅
肉自動溶接装置であって、箱桁構造体の上フランジ3と
下フランジ1との間に鉛直方向に着脱自在に固定される
セッティングバー11と、このセッティングバー11に
沿って昇降自在に配置され昇降駆動装置14により溶接
速度に対応して昇降駆動される昇降台車13と、この昇
降台車13に水平アーム15が着脱自在に装着され複数
の回動アーム17A〜17Cを駆動してその両先端部を
それぞれ任意位置に移動自在な折り畳みアーム装置18
と、折り畳みアーム装置18の先端部にそれぞれ取付け
られたトーチヘッド19とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁の桁や船殻ブ
ロックなど箱桁の構造材において、左右対象位置にある
上下方向の溶接線を同時に溶接する箱桁用立向隅肉自動
溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば図7に示す橋梁の主桁1
0の製造工程は、図8(a)に示すように、上フランジ
3にトラフリブ2Bや横リブ4、ダイヤフラム5を取り
つけ、また(b)に示すように、下フランジ1の内面に
縦リブ2Aおよび横リブ4を取り付ける。さらに
(c),(d)に示すように、左右のウェブ6の外面に
リブ継手7を取り付けとともに、内面にスチフナ(補剛
材)8を取り付ける。そして(e)に示すように、上下
フランジ1,3と左右のウェブ6を仮組立てして反転姿
勢で上フランジ3とウェブ6とを隅肉溶接するととも
に、ダイヤフラム5とウェブ6とを隅肉立向溶接を行
う。さらに(f)に示すように、反転した正立姿勢で下
フランジ1とウェブ6と隅肉溶接するとともに、、ダイ
ヤフラム5とウェブ6とを隅肉立向溶接している。これ
らの溶接作業は、現状では1人または2人の溶接作業者
により炭酸ガス半自動溶接機を使用して施工されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来施工方法
では、作業時間が長く、また立向溶接では作業者に過重
な労働を強いることになりかつ熟練を要するため、溶接
作業の自動化が要請されている。
【0004】本発明は、上記問題点を解決して、立向隅
肉溶接を両側2個所で同時に自動的に行うことができ、
少ない作業者で箱桁構造体を能率よく組立て製造できる
箱桁用立向隅肉自動溶接装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、箱桁構造体内に着脱自在に設置されて左右
両側で上下方向の隅肉溶接を同時に施工する箱桁用立向
隅肉自動溶接装置であって、箱桁構造体の上面部材と下
面部材との間に鉛直方向に着脱自在に固定されるセッテ
ィングバーと、このセッティングバーに沿って昇降自在
に配置され昇降駆動装置により溶接速度に対応して昇降
駆動される昇降台車と、この昇降台車に着脱自在に装着
され複数のアームを駆動してその両先端部をそれぞれ任
意位置に移動自在な折り畳みアーム装置と、この折り畳
みアーム装置のアーム先端部にそれぞれ取付けられたト
ーチヘッドとを具備したものである。
【0006】上記構成によれば、セッティングバーを箱
桁構造体に搬入して左右の立向溶接線の中央位置に鉛直
方向にセットし、セッティングバーの昇降台車に折り畳
みアーム装置を取り付け、さらに左右のトーチヘッドの
狙い位置を溶接線に定めて、昇降台車を溶接速度に対応
して昇降移動させることにより、迅速且つ容易に左右の
立向溶接線を自動的に同時に溶接することができ、箱桁
構造体を能率よく組立てて製造することができる。
【0007】請求項2記載の発明は、上記構成におい
て、セッティングバーは、長さ方向に伸縮自在な固定用
ジャッキを具備し、上面部材と下面部材との間に突っ張
り状態で固定されるものである。
【0008】上記構成によれば、セッティングバーの箱
桁構造体への着脱を容易且つ迅速に行うことができ、作
業性を向上することができる。さらに請求項3記載の発
明は、上記構成において、折り畳みアーム装置は、昇降
台車に装着される水平アームと、この水平アームの両端
部にそれぞれ長さ方向に移動自在に配設された移動体
と、これら移動体に水平アームに垂直な水平軸心回りに
旋回自在でかつその長さ方向に沿う軸心周りに回動自在
に配設された回動アームとを具備したものである。
【0009】上記構成によれば、水平アームに沿って移
動する移動体により、広範囲の溶接線をカバーすること
ができ、障害物の回避も容易で適用範囲を広げることが
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る箱桁用立向
隅肉自動溶接装置の実施の形態を図1〜図6に基づいて
説明する。なお、従来例で説明した部材には同一符号を
付して説明を省略する。
【0011】この自動溶接装置は、図1,図2に示すよ
うに、箱桁構造体である橋梁の主桁10内に着脱自在に
設置されて左右両側で上下方向の隅肉溶接を同時に施工
するものである。この自動溶接装置は、主桁10の上面
部材である上フランジ3と下面部材である下フランジ1
との間で、長さ方向に伸縮自在な固定用ジャッキ12に
より突っ張り状態で鉛直方向に着脱自在に固定されるセ
ッティングバー11と、このセッティングバー11に沿
って昇降自在に配置され昇降駆動装置14により溶接速
度に対応して昇降駆動される昇降台車13と、この昇降
台車13に着脱自在に装着される水平アーム15と、こ
の水平アーム15に長さ方向に移動自在な移動体16を
介して回動自在に取り付けられた複数の回動アーム17
A〜17Cを有する折り畳みアーム装置18と、この折
り畳みアーム装置18の回動アーム17Cの先端部にそ
れぞれ溶接狙い位置を調整自在に取付けられたトーチヘ
ッド19とが具備されている。
【0012】前記セッティングバー11は、バー本体2
1の背面に、バー本体21をダイヤフラム5に一定の間
隔を開けて平行に設置するためのスペース板22が突設
されており、また上端部に縦リブ2Aを回避して下フラ
ンジ1に当接させるための溝形の当て付け材23が取付
けられている。またバー本体21の下端部には、固定用
ジャッキ12が配設されており、出力軸に押付け部材2
4が取付けられてバー本体21が伸縮される。さらにバ
ー本体21の正面に昇降レール25がほぼ全長にわたっ
て取付けられ、この昇降レール25に昇降台車13が昇
降自在に案内されている。
【0013】昇降台車13は、図3に示すように、昇降
レール25に当接される複数の昇降ガイドローラ31
と、昇降レール25に敷設された昇降用ラック26に噛
み合う昇降用ピニオン32と、この昇降用ピニオン32
を駆動して溶接速度に対応してトーチヘッド19を昇降
移動可能な昇降用モータ33とを具備し、昇降用ラック
26、昇降用ピニオン32および昇降用モータ33から
なるラック・ピニオン機構により昇降駆動装置14が構
成されている。そして、水平アーム15を迅速に着脱自
在なアーム装着装置34が設けられている。27は昇降
台車13、折り畳みアーム装置18およびトーチヘッド
19に駆動電力や制御信号を送るためのケーブルベヤ装
置である。
【0014】前記折り畳みアーム装置18は、水平アー
ム15の左右両側で背面にスライドレール35が所定長
さにわたって取付けられ、これらスライドレール35に
それぞれたとえばラック・ピニオン機構(図示せず)に
より移動される移動体16が案内されている。そしてこ
れら両移動体16には、それぞれ第1旋回モータ36に
より水平アーム15に垂直な水平軸心回りに旋回自在な
第1回動アーム17Aが支持されている。またこの第1
回動アーム17Aの先端側には、第1回動アーム17A
に垂直な第2回動アーム17Bが第2回動モータ37に
より長さ方向に沿う軸心周りに回動自在に取り付けら
れ、さらに第2回動アーム17Bに垂直な第3回動アー
ム17Cが第3回動モータ38により長さ方向に沿う軸
心周りに回動自在に取り付けられている。そして、第3
回動アーム17Cの先端部に、トーチヘッド19が取り
付けられ、このトーチヘッド19は、図4,図5に示す
ように、倣いローラ41を有するとともに、溶接トーチ
42が狙い位置調整自在に配設されている。39は水平
アーム15から垂下されて溶接電力ケーブルや溶接線4
3をトーチヘッド19に案内するための吊下具である。
【0015】上記構成において、この自動溶接装置を使
用して主桁10の溶接作業をする場合の基本動作を手順
に従って説明する。まず、セッティングバー11を横倒
しにして主桁10内に搬入し、固定用ジャッキ12を使
用して主桁10の中心位置にセッティングバー11を上
下フランジ1,3とダイヤフラム5を基準としてセット
する。次いで、トーチヘッド19を取り付けた折り畳み
アーム装置18を主桁10内に搬入し、セッティングバ
ー11の昇降台車13に固定する。
【0016】次いでトーチヘッド19の溶接トーチ42
に溶接線をセットする。そして図6に示す操作ペンダン
ト51の電源ボタン52を操作して電源を入れ、手動昇
降ボタン53を操作して昇降台車13を下降させる。つ
いで、トーチヘッド19を操作して溶接トーチ42の狙
い位置を溶接線の下端部に設定し、倣いローラ41をセ
ットする。さらに速度調整ボリューム54を設定した
後、運転開始ボタン55を押して昇降台車13を上向き
発進させ立向上進溶接を開始する。
【0017】トーチヘッド19に取付けられたリミット
スイッチ(図示せず)が障害物であるスチフナ8に当接
して上昇および溶接が一時停止されると、操作ペンダン
ト51により容易に干渉を回避して溶接できる機能が付
設されている。すなわち、操作ペンダント51が操作さ
れて、移動体16が水平アーム15に沿って後退移動さ
れトーチヘッド19がスチフナ8を回避できる距離だけ
後退される。そして、昇降台車13が所定距離上昇され
た後、再度トーチヘッド19を元位置に復帰され、引き
続いて溶接が続行される。なお、スチフナ8が片方の場
合には、他方のトーチヘッド8では昇降台車13の上昇
時に溶接が再起動されて溶接が続行される。
【0018】上記実施の形態によれば、ダイヤフラム5
などにより狭溢な主桁10内に、ロッド状となったセッ
ティングバー11と、トーチヘッド19付きの水平アー
ム15を搬入して容易かつ迅速に組み立て立向溶接を行
うことができ、しかも左右両側の溶接を同時行えるの
で、作業員も少なくてすみ、効率よく溶接作業を行うこ
とができる。また、水平アーム15の両側に複数の回動
アーム17A〜17Cを介してトーチヘッド19をそれ
ぞれ配置したので、全体のバランスがよく、軽量で装置
構成を簡易化することができる。さらに、水平アーム1
5に沿って移動される移動体16により、操作ペンダン
ト51の簡単な操作で障害物を容易に回避することがで
きる。
【0019】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項1記
載の発明によれば、セッティングバーを箱桁構造体に搬
入して左右の立向溶接線の中央位置に鉛直方向にセット
し、セッティングバーの昇降台車に折り畳みアーム装置
を取り付け、さらに左右のトーチヘッドの狙い位置を溶
接線に定めて、昇降台車を溶接速度に対応して昇降移動
させることにより、迅速且つ容易に左右の立向溶接線を
自動的に同時に溶接することができ、少ない作業員によ
り箱桁構造体を能率よく組立てて製造することができ
る。
【0020】請求項2記載の発明によれば、セッティン
グバーの箱桁構造体への着脱を容易且つ迅速に行うこと
ができ、作業性を向上することができる。さらに請求項
3記載の発明によれば、水平アームに沿って移動する移
動体により、広範囲の溶接線をカバーすることができ、
簡単な操作で障害物を容易に回避でき、適用範囲を広げ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る箱桁用立向隅肉自動溶接装置の実
施の形態を示し、使用状態の正面図である。
【図2】同自動溶接装置の概略平面図である。
【図3】同自動溶接装置の昇降台車を示す平面断面図で
ある。
【図4】同自動溶接装置のトーチヘッドを示す側面図で
ある。
【図5】同自動溶接装置のトーチヘッドを示す平面図で
ある。
【図6】同自動溶接装置の操作ペンダントを示す正面図
である。
【図7】同自動溶接装置により溶接する橋梁の主桁を示
す斜視図である。
【図8】(a)〜(f)はそれぞれ従来の箱桁構造体の
製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
1 下フランジ 3 上フランジ 5 ダイヤフラム 10 主桁 11 セッティングバー 12 固定用ジャッキ 13 昇降台車 14 昇降駆動装置 15 水平アーム 16 移動体 17A〜17C 回動アーム 18 折り畳みアーム装置 19 トーチヘッド 25 昇降用レール 33 昇降用モータ 34 アーム着脱装置 41 倣いローラ 42 溶接トーチ 44 操作ペンダント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 9/12 331 B23K 9/12 331C 9/127 503 9/127 503A 504 504F (72)発明者 八木 崇晴 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 綿谷 剛 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 Fターム(参考) 4E081 AA15 DA12 DA20 EA06 EA12 EA43 EA47 FA14 FA15 YA01 YB04 YY01 YY07 YY13 YY14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】箱桁構造体内に着脱自在に設置されて左右
    両側で上下方向の隅肉溶接を同時に施工する箱桁用立向
    隅肉自動溶接装置であって、 箱桁構造体の上面部材と下面部材との間に鉛直方向に着
    脱自在に固定されるセッティングバーと、 このセッティングバーに沿って昇降自在に配置され昇降
    駆動装置により溶接速度に対応して昇降駆動される昇降
    台車と、 この昇降台車に着脱自在に装着され複数のアームを駆動
    してその両先端部をそれぞれ任意位置に移動自在な折り
    畳みアーム装置と、 この折り畳みアーム装置のアーム先端部にそれぞれ取付
    けられたトーチヘッドとを具備したことを特徴とする箱
    桁用立向隅肉自動溶接装置。
  2. 【請求項2】セッティングバーは、長さ方向に伸縮自在
    な固定用ジャッキを具備し、上面部材と下面部材との間
    に突っ張り状態で固定されることを特徴とする請求項1
    記載の箱桁用立向隅肉自動溶接装置。
  3. 【請求項3】折り畳みアーム装置は、 昇降台車に装着される水平アームと、 この水平アームの両端部にそれぞれ長さ方向に移動自在
    に配設された移動体と、 これら移動体に水平アームに垂直な水平軸心回りに旋回
    自在でかつその長さ方向に沿う軸心周りに回動自在に配
    設された回動アームとを具備したことを特徴とする請求
    項1記載の箱桁用立向隅肉自動溶接装置。
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