JP2000271791A - ビルトアップロンジ自動位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロンジ材の溶接組立において、省力化、生産
性の向上を図り、ウェブ材の相対的な取付寸法を正確に
位置決めする。 【解決手段】 フェース材１の上にウェブ材２を縦にお
いた状態のロンジ材１０をローラコンベア２０で搬送
し、このロンジ材１０のフェース材１およびウェブ材２
をそれぞれ少なくとも長手方向の３箇所で挾持し、基準
側の押圧力を反対側の押圧力より高くしたフェース横押
しローラ装置３２とウェブ横押しローラ装置３３を設
け、さらにウェブ材２をフェース材１に押し付けるウェ
ブ縦押しローラ装置３４を設け、溶接トーチ７ａ、７ｂ
を熱歪みによるロンジ材１０の動きを遮断する安定区間
の２番目と３番目のウェブ横押しローラ３３の間に設置
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として造船用の
ビルトアップロンジの製作における自動位置決め装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】造船用のロンジ材は、フランジに相当す
るフェース材にウェブ材を溶接することによりＴ形もし
くはＬ形に製作される。

【０００３】従来、このようなビルトアップロンジは、
図４に示すような工程を経て製作されている。まず、図
４（ａ）のようにフェース材１を配材し、その表面にウ
ェブ材２の取付線３を罫書く。次に、この取付線３に合
わせてウェブ材２を配材し（図４（ｂ））、図示しない
直角定規およびクランパー、ハンマー等を用いてウェブ
材２の長手方向の複数箇所をフェース材１に固定すると
ともに、隅肉部の複数箇所を仮付け溶接４で固定したの
ち、上記の直角定規およびクランパーを取り外す（図４
（ｃ））。その後、仮付け溶接されたロンジ材１０をク
レーン等で搬送し、図４（ｄ）のように自走式溶接機５
にセットしたのち、自走式溶接機５をレール６に沿って
走行させ、左右の溶接トーチ７により隅肉部の全長にわ
たって両側を同時に溶接（本溶接）８する。このとき、
自走式溶接機５にはロンジ材１０の位置決め装置３０が
設けられており、フェース材１およびウェブ材２の両側
面をそれぞれフェース横押しローラ装置３２、ウェブ横
押しローラ装置３３の各ローラで挾持し、かつウェブ材
２の上端面を縦押しローラ装置３４のローラで押し付け
ながら、自走式溶接機５を走行させ隅肉溶接８を行って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ビルトアップロンジの位置決め方法では、以下のような
問題点があった。 （１）まず、事前にウェブ材２をフェース材１に仮付け
溶接することが前提条件となっているので、ウェブ材２
の取付線３を正確に描かなくてはならず、さらに直角定
規やクランパー、ハンマー等を使用するウェブ材２の仮
固定も正確に実施しなければならない。これらの作業は
手作業であるため、多大な手数、時間がかかり、コスト
の上昇をもたらすことになる。 （２）ロンジ材１０の隅肉溶接時には、フェース横押し
ローラとウェブ横押しローラによりそれぞれフェース材
１とウェブ材２を横押しして位置決めしているが、これ
らの横押しローラはロンジ材の長手方向を１箇所もしく
は前後２箇所で挾持するように設けているだけであるた
め、ロンジ材１０の拘束が不十分で、溶接熱による伸び
や搬入側の横方向の動き、あるいは搬出側の熱歪み等で
溶接部位の位置ずれが生じるという不具合があった。ま
た、ロンジ材１０の拘束力を大きくするため、横押しロ
ーラの押圧力を増大することには限界があり、フェース
材やウェブ材に圧痕が付いたりして溶接施工上問題が生
じる。

【０００５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ロンジ材の溶接組立における省
力化、生産性の向上を図るとともに、ウェブ材の相対的
な取付寸法を精度良く位置決めすることができるビルト
アップロンジ自動位置決め装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るビルトアッ
プロンジ自動位置決め装置は、フェース材とウェブ材か
らなるビルトアップロンジ材の溶接組立において、フェ
ース材の上にウェブ材を縦に載置した状態のロンジ材を
搬送するコンベアラインに装備される位置決め装置であ
って、前記フェース材および前記ウェブ材をそれぞれ少
なくとも長手方向の３箇所で挾持し、基準側の押圧力を
反対側の押圧力より高くしたフェース横押しローラ手段
およびウェブ横押しローラ手段と、前記ウェブ材を前記
フェース材に押し付けるウェブ縦押しローラ手段と、を
備えたことを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明のビルトアップロンジ自動位
置決め装置は、以下の特徴を有するものである。前記フ
ェース横押しローラ手段の基準側は固定のフェース駆動
ローラからなり、前記ウェブ横押しローラ手段の基準側
は、ウェブ横押しローラを全ストロークで押し出すシリ
ンダ手段と、前記フェース駆動ローラの当接位置からの
ウェブ取付寸法を設定するように前記シリンダ手段を移
動させる位置設定手段とを備える。前記シリンダ手段と
前記ウェブ縦押しローラ手段が連動するよう両手段を連
結部材で連結する。溶接トーチを前記ロンジ材の搬送方
向に対し先頭から２番目と３番目の前記ウェブ横押しロ
ーラ手段の区間に設ける。

【０００８】本発明で対象とする組立前のロンジ材は、
基本的にフェース材とウェブ材がフリーの状態、すなわ
ちフェース材の上にウェブ材を縦に載置した状態となっ
ている。この逆Ｔ形に置かれたロンジ材をコンベア手段
により本発明の自動位置決め装置に搬入する。したがっ
て、ウェブ材の取付線の線引きや、直角定規、クランパ
ー等を使用した仮固定、仮付け溶接などが不要となる。
本発明の自動位置決め装置では、組立前のロンジ材のフ
ェース材およびウェブ材をそれぞれフェース横押しロー
ラ手段とウェブ横押しローラ手段により少なくとも長手
方向の３箇所で挾持し、このとき各々の横押しローラ手
段は、基準側の押圧力が反対側の押圧力より高くなるよ
うに設定されている。また、ウェブ縦押しローラ手段
は、ウェブ材をフェース材に押し付けることにより両部
材を密着させ、ルートギャップが生じないようにしてい
る。そのため、ウェブ材がフリーの状態に置かれていて
も、このロンジ材を搬送しながら強力に拘束することが
でき、ウェブ材を直角に立てながらフェース材の幅方向
の一方の端面を基準として所定の相対的な取付寸法でウ
ェブ材を正確に位置決めすることができる。しかも、ロ
ンジ材の搬送方向に対し先頭から２番目と３番目のウェ
ブ横押しローラ手段の区間で隅肉溶接をすることによ
り、熱歪みによるロンジ材の動きを遮断し最も安定した
区間で溶接するため、溶接部位の位置ずれが発生しな
い。なお、１番目のウェブ横押しローラ手段はウェブ材
の粗位置決めを行い、３番目はロンジ材出側の熱歪みに
よる動きを溶接部位に伝えないように遮断する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明のビルトアップロン
ジ自動位置決め装置の概要を示す正面図、図２は側面か
ら見た要部の概要図である。また、図３は組立前のロン
ジ材を示す斜視図である。まず、組立前のロンジ材１０
は、図３に示すように、単に、フェース材１の上にウェ
ブ材２を縦に載置した状態のものであり、基本的にウェ
ブ材２はフリーの状態に置かれている。ただ、コンベア
への搬入が容易なように、また取扱いの安全のため、図
示のようにウェブ材２の先端のみを仮付け溶接４しても
よい。また、大体の取付寸法でウェブ材２を仮付け溶接
４すればよい。したがって、従来のように取付線を罫書
く必要はなくなり、直角定規やクランパーを用いたウェ
ブ材２の仮固定も全く不要である。このロンジ材１０
を、図示しないウェブ倒れ止めを設けたローラコンベア
により、本発明のビルトアップロンジ自動位置決め装置
に搬入する。

【００１０】図１、図２に示すように、ロンジ材１０は
ローラコンベア２０により図２の矢印方向に搬送され
る。ローラコンベア２０の受けローラのうちいくつかの
ものはモータ２２で駆動される駆動ローラ２１となって
いる。

【００１１】本発明のビルトアップロンジ自動位置決め
装置３０は、このローラコンベア２０をまたぐように設
置された門形の本体３１を備えている。さらに、図示の
ように、フェース材１およびウェブ材２をそれぞれ挾持
するようにフェース横押しローラ装置３２、ウェブ横押
しローラ装置３３と、ウェブ材２をフェース材１に押し
付けるウェブ縦押しローラ装置３４が設けられている。
ここでは、コンベアライン方向に４基のフェース横押し
ローラ装置３２と、２組３列の計６基のウェブ横押しロ
ーラ装置３３と、３基のウェブ縦押しローラ装置３４が
装備されている。これらのローラ装置３２、３３、３４
の個数はこれに限定されるものではなく、少なくとも横
押しローラ装置３２、３３は３基以上あればよい。すな
わち、ロンジ材１０の長手方向の少なくとも３箇所を挾
持するようになっていればよい。

【００１２】ロンジ材１０の一方側、例えば図１では右
側が基準側とされる。この基準側からウェブ材２の取付
寸法Ｌを設定する。したがって、基準側の各横押しロー
ラ位置を狂わせないようにするため、基準側の横押しロ
ーラに対する圧力は反対側の横押しローラに対する圧力
よりも高い値に設定されている。例えば、基準側の圧力
を２ｔｏｎ、反対側の圧力を１ｔｏｎとしている。フェ
ース横押しローラ装置３２は、上記のような圧力関係で
もよいが、ここでは装置を簡単にするため、基準側は固
定の駆動ローラ３２ａとし、反対側をシリンダ３２ｄに
連結されたフリーローラ３２ｂとしている。３２ｃは駆
動ローラ３２ａの駆動モータである。駆動ローラ３２ａ
は必ずしもすべてのフェース横押しローラ装置３２に設
ける必要はない。

【００１３】ウェブ横押しローラ装置３３においては、
上記の圧力関係を保持している。このため、基準側のセ
ットシリンダ３３ｃは全ストロークでローラ３３ａを押
し出すようになっている。一方、反対側の押し付けシリ
ンダ３３ｄは上記のように低い圧力でローラ３３ｂを押
し出すようになっている。なお、ローラ３３ａ、３３ｂ
はすべてフリーローラである。各々のウェブ横押しロー
ラ装置３３のシリンダ３３ｃ、３３ｄは、それぞれ移動
台３５ａ、３５ｂに設置されており、基準側の移動台３
５ａは位置設定装置３６に連結されている。この位置設
定装置３６にウェブ材２の取付寸法Ｌ（この取付寸法は
カウンタ表示とされている）に対応する回転数のパルス
信号を入力することにより、数値制御で移動台３５ａを
前進させ、全ストロークで押し出されたローラ３３ａの
ウェブ当接位置と駆動ローラ３２ａのフェース当接位置
との距離を所定のウェブ取付寸法Ｌに設定することがで
きる。反対側の移動台３５ｂはここではシリンダ３７に
連結されている。後述する溶接トーチはこれらの移動台
３５ａ、３５ｂに設置されている。

【００１４】ウェブ縦押しローラ装置３４は、それぞれ
複数のフリーローラ３４ａからなるローラヘッド３４ｂ
を備え、ローラヘッド３４ｂにシリンダ３４ｃが連結さ
れている。シリンダ３４ｃはスライダー３８に取り付け
られており、さらにスライダー３８を連結部材３９で基
準側の移動台３５ａと連結してある。スライダー３８は
門形の本体３１の桁に設けたレール（図示せず）に沿っ
て移動するようになっている。したがって、基準側のシ
リンダ３３ｃを設置した移動台３５ａを上記のようにウ
ェブ取付寸法Ｌになるまで移動させたとき、ウェブ縦押
しローラ装置３４も同じ寸法だけ連結部材３９で押され
て横移動するので、常にローラ３４ａの中心をウェブ材
２の中心に位置決めすることができる。なお、ウェブ縦
押しローラ装置３４は１基でもよいが、ウェブ材２に対
する押圧力をバランスよく均一化させるためにはウェブ
横押しローラ装置３３ごとに設けた方がよい。また、上
述したすべてのローラ装置のシリンダに連結されるロー
ラはそのヘッドが図示しないガイド棒によって案内され
る構成となっている。

【００１５】溶接トーチ７ａ、７ｂはそれぞれ移動台３
５ａ、３５ｂに設置されている。また、それぞれ先行溶
接トーチと後行溶接トーチを用いて隅肉溶接を行ってい
る。溶接トーチ７ａ、７ｂはロンジ材１０の搬送方向に
対して先頭から２番目と３番目のウェブ横押しローラ装
置３３の区間に設置されている。この区間が位置決めの
際ウェブ材２の最も安定した領域となるためである。

【００１６】次に、上記のように構成された本位置決め
装置の動作を説明する。組立前のロンジ材１０は、ロー
ラコンベア２０により図２に矢印で示す方向に搬送され
る。ロンジ材１０を本位置決め装置３０まで搬入する
と、一旦搬送を停止し、フェース横押しローラ装置３２
のシリンダ３２ｄにより基準側と反対側のフェース横押
しローラ３２ｂを前進させ、フェース材１の両側端面を
基準側の固定駆動ローラ３２ａと反対側のフェース横押
しローラ３２ｂとで強固に挾持する。ついで、ウェブ横
押しローラ装置３２の位置設定装置３６により所定のウ
ェブ取付寸法Ｌとなるまで基準側の移動台３５ａを前進
させ、さらに基準側のウェブ横押しローラ３３ａをセッ
トシリンダ３３ｃにより設定された高圧力のもとで全ス
トロークで押し出す。ついで、反対側の移動台３５ｂを
シリンダ３７により前進させるとともに、ウェブ横押し
ローラ３３ｂをシリンダ３３ｄにより設定された低圧力
のもとで前進させ、ウェブ材２の両側面を基準側の圧力
が高いウェブ横押しローラ３３ａと反対側の圧力が低い
ウェブ横押しローラ３３ｂとで強固に挾持する。このよ
うに基準側の圧力を高く、反対側の圧力を低くしてウェ
ブ材２を挾持するので、基準側のフェース駆動ローラ３
２ａのフェース当接位置からウェブ横押しローラ３３ａ
のウェブ当接位置までの距離を位置設定装置３６で設定
した寸法、すなわちウェブ取付寸法Ｌに正確に設定する
ことができる。さらに、ウェブ縦押しローラ装置３４の
シリンダ３４ｃによりウェブ縦押しローラ３４ａでウェ
ブ材２の上端面を押し、ウェブ材２をフェース材１に押
し付ける。ウェブ縦押しローラ装置３４は連結部材３９
により基準側の移動台３５ａに連結されているので、ウ
ェブ材２の中心上で正確に押圧することができる。この
ようにして、基本的にフリーの状態に置かれたウェブ材
２をフェース材１に対して直角に立て、かつ所定の相対
的な取付寸法Ｌで位置決めすることができる。

【００１７】上記の位置決め設定が終了した後、ロンジ
材１０の搬送を再開し、溶接トーチ７ａ、７ｂのアーク
をスタートさせて隅肉溶接を実施する。図２に示すよう
に、フェース横押しローラ装置３２およびウェブ横押し
ローラ装置３３はそれぞれフェース材１およびウェブ材
２の長手方向の少なくとも３箇所を挾持するようになっ
ており、溶接トーチ７ａ、７ｂは２番目（Ｎｏ．２）と
３番目（Ｎｏ．３）のウェブ横押しローラ装置３３の間
に設置されている。そして、入側に設けられた１番目
（Ｎｏ．１）のウェブ横押しローラ装置３３でウェブ材
２を粗位置決めし、２番目のウェブ横押しローラ装置３
３で上記のようにウェブ取付寸法Ｌを正確に位置決めす
る。３番目のウェブ横押しローラ装置３３は、ロンジ材
１０の出側において熱歪みが生じるため、この熱歪みが
溶接部位へ及ばないように遮断する作用を果たす。した
がって、溶接部位の位置ずれが生じない。

【００１８】以上のように、基本的にフリーの状態に置
かれたウェブ材２を所定の相対的な取付寸法Ｌで正確に
位置決めしながらその隅肉部を溶接することができるの
で、ビルトアップロンジの製作の省力化が可能で、生産
性を向上させることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下の効果を奏する。 （１）ウェブ材の仮固定などの手作業を必要としないた
め、大幅な省力化が可能である。したがって、製造コス
トを大幅に削減することができる。 （２）基準側の押圧力を反対側より高くしたフェース横
押しローラ手段とウェブ横押しローラ手段により、それ
ぞれフェース材およびウェブ材を少なくとも長手方向の
３箇所で挾持することにより、基本的にフリーの状態に
置かれたウェブ材を所定の相対的な取付寸法で正確に位
置決めすることができる。 （３）ロンジ材に対する拘束が強固なため、熱歪み等に
よるロンジ材の動きがなく、溶接部位の位置ずれが生じ
ない。 （４）高精度の位置決めと溶接が可能なため、生産性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビルトアップロンジ自動位置決め装置
の概略正面図である。

【図２】位置決め時における要部の概略側面図である。

【図３】組立前のロンジ材の概要図である。

【図４】従来のビルトアップロンジの製作工程を示す図
である。

【符号の説明】

１ フェース材 ２ ウェブ材 ４ 仮付け溶接部 ７ 溶接トーチ ８ 隅肉溶接部 １０ ロンジ材 ２０ ローラコンベア ３０ ビルトアップロンジ自動位置決め装置 ３１ 本体 ３２ フェース横押しローラ装置 ３２ａ、３２ｂ フェース横押しローラ ３２ｃ 駆動モータ ３３ｄ シリンダ ３３ ウェブ横押しローラ装置 ３３ａ、３３ｂ ウェブ横押しローラ ３３ｃ、３３ｄ シリンダ ３４ ウェブ縦押しローラ装置 ３４ａ ウェブ縦押しローラ ３４ｃ シリンダ ３５ａ、３５ｂ 移動台 ３６ 位置設定装置 ３７ シリンダ ３８ スライダー ３９ 連結部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェース材とウェブ材からなるビルトア
   ップロンジ材の溶接組立において、 フェース材の上にウェブ材を縦に載置した状態のロンジ
   材を搬送するコンベアラインに装備される位置決め装置
   であって、前記フェース材および前記ウェブ材をそれぞ
   れ少なくとも長手方向の３箇所で挾持し、基準側の押圧
   力を反対側の押圧力より高くしたフェース横押しローラ
   手段およびウェブ横押しローラ手段と、 前記ウェブ材を前記フェース材に押し付けるウェブ縦押
   しローラ手段と、を備えたことを特徴とするビルトアッ
   プロンジ自動位置決め装置。
2. 【請求項２】 前記フェース横押しローラ手段の基準側
   は固定のフェース駆動ローラからなり、前記ウェブ横押
   しローラ手段の基準側は、ウェブ横押しローラを全スト
   ロークで押し出すシリンダ手段と、前記フェース駆動ロ
   ーラの当接位置からのウェブ取付寸法を設定するように
   前記シリンダ手段を移動させる位置設定手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のビルトアップロンジ自
   動位置決め装置。
3. 【請求項３】 前記シリンダ手段と前記ウェブ縦押しロ
   ーラ手段が連動するよう両手段を連結部材で連結したこ
   とを特徴とする請求項２記載のビルトアップロンジ自動
   位置決め装置。
4. 【請求項４】 溶接トーチを前記ロンジ材の搬送方向に
   対し先頭から２番目と３番目の前記ウェブ横押しローラ
   手段の区間に設けたことを特徴とする請求項１から請求
   項３のいずれか一に記載のビルトアップロンジ自動位置
   決め装置。