JP2000280073A - ロンジ材取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 門型本体の構成を簡略化できて、設備コスト
を大幅に軽減することができ、かつロンジ材の取付位置
が大板のエッジ近傍にあっても、これを高精度に確実に
位置決めして取り付けることができるようにする。 【解決手段】 搬送ライン上にセットされた大板を跨ぐ
自走式門型本体に第１スライダを装備させ、第１スライ
ダに複数の第２スライダを装備させ、各第２スライダに
は、下端に大板へ吸着可能な電磁石を有する門型フレー
ムを昇降機構を介して取り付け、各門型フレームにそれ
ぞれ、大板に立設されるロンジ材のライン幅方向位置決
め手段と、ロンジ材を大板に押し付ける押下手段と、ロ
ンジ材の大板とのＴ継手部を仮付溶接する溶接機とを取
り付けるとともに、搬送ライン上にセットされた大板と
同レベルとなるように、搬送ラインに隣接させて門型本
体の脚部に設置された磁性体からなる補助テーブルを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大板にロンジ材を
取り付けるための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、大板へのロンジ材取り付けは、図
２に示すようにして行われていた。まず、Ｌ形鋼などの
ロンジ材１を大板２上に所定間隔で取り付けるため、大
板２にロンジライン３を罫書く。次いで、ロンジ材１を
クレーンなどにより搬入し、罫書線３に合わせて配置
し、図示しない治具により保持させる。その後、直角定
規４とハンマー５等を用いてロンジ材１の姿勢を整えつ
つ、手溶接棒６によりロンジ材１の大板２とのＴ継手部
の両側の複数個所を千鳥状に仮付溶接７する。

【０００３】しかし、ハンマー５、バールその他種々の
工具を使用して、ロンジラインの罫書きからロンジ材１
の搬入、ロンジ材１の罫書線３へのすり合せ、大板２と
の肌合せ、仮付溶接７までを行う一連の作業は、重筋作
業で、かつ精度の維持が難しく、寸法誤差が生じると、
これが長手方向に亘り累積されてしまう。

【０００４】そこで、例えば特開平5-115968号公報や特
公平6-65436 号公報に示されている（以下、これらをま
とめて第２従来例という）ように、大板の搬送ラインの
途中に該搬送ラインを跨ぐ固定式の門型を配置し、この
門型の横梁には、該梁に沿って移動可能な複数のロンジ
挾持機構を互いに連結させて設け、ロンジ挾持機構によ
ってロンジ材のライン幅方向の位置決めと大板への圧接
を行いつつ、ロンジ材の大板とのＴ継手部の両側を連続
溶接するようにしたものが提案されている。

【０００５】また、特開平3-234370号公報に示されてい
る（以下、これを第３従来例という）ように、大板の搬
送ラインを跨ぐ自走式の門型を設置し、この門型の横梁
に、該梁に沿って移動可能な複数のロンジ挾持機構を設
け、ロンジ挾持機構によってロンジ材のライン幅方向の
位置決めと大板への圧接を行いつつ、ロンジ材の大板と
のＴ継手部の両側を仮付溶接するようにしたものが提案
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固定式
門型の横梁に複数のロンジ挾持機構を互いに連結させて
設けて、各ロンジ挾持機構によって各ロンジ材のライン
幅方向の位置決めと大板への圧接を行いつつ、ロンジ材
の大板とのＴ継手部の両側を連続溶接するようにした前
述の第２従来例にあっては、ロンジ材を位置決めする際
の各ロンジ挾持機構に加わる反力を、ロンジ挾持機構の
フレームや固定式門型にて受けさせるようにしているた
め、ロンジ挾持機構のフレームや固定式門型の構造を充
分に強固なものとする必要があり、設備コストが過大な
ものとなるのを避けられない。

【０００７】また、搬送ラインを跨ぐ自走式の門型の横
梁に複数のロンジ挾持機構を設けて、各ロンジ挾持機構
によって各ロンジ材のライン幅方向の位置決めと大板へ
の圧接を行いつつ、ロンジ材の大板とのＴ継手部の両側
を連続溶接するようにした前述の第３従来例にあって
は、ロンジ材を位置決めする際に加わる反力を各ロンジ
挾持機構や自走式門型に受けさせるために剛な構成を採
用している。すなわち、ロンジ材を両側から挟み付ける
ロンジ挾持機構のフレームをトグル機構により連結する
とともに、自走式門型の本体とその走行レールとの間に
鉛直方向で係合する浮き上がり防止機構を設け、ロンジ
材のライン幅方向の位置決め時に加わる反力や大板への
圧接時に加わる反力を、トグル機構や浮き上がり防止機
構にて受けさせるようにしているが、大板への圧接時に
加わる反力によって自走式門型本体の横梁が上方へ撓む
のを避けられず、これを避けるためには横梁だけでなく
自走式門型本体全体の剛性を高める必要があり、設備コ
ストが過大なものとなるのを避けられない。

【０００８】本発明の技術的課題は、門型本体の構成を
簡略化できて、設備コストを大幅に軽減することがで
き、かつロンジ材の取付位置が大板のエッジ近傍にあっ
ても、これを高精度に確実に位置決めして取り付けるこ
とができるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ロンジ材取付装置は、搬送ライン上にセットされた大板
を跨ぐ自走式門型本体と、この本体の水平梁にライン幅
方向移動可能に装備された第１のスライダと、第１スラ
イダの駆動機構と、第１スライダにライン幅方向移動可
能に装備された複数の第２のスライダと、これら第２ス
ライダをそれぞれ独立駆動する複数の第２スライダ駆動
機構と、下端に大板へ吸着可能な電磁石を有し、各第２
スライダにそれぞれ昇降機構を介して昇降可能に取り付
けられた門型フレームと、各門型フレームにそれぞれ取
り付けられて、大板に立設されるロンジ材のライン幅方
向位置の位置決めを行うライン幅方向位置決め手段と、
各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、大板に立設
されるロンジ材を大板に押し付ける押下手段と、搬送ラ
イン上にセットされた大板と同レベルとなるように、搬
送ラインに隣接させて門型本体の脚部に設置された磁性
体からなる補助テーブルと、各門型フレームにそれぞれ
取り付けられて、ライン幅方向位置決め手段と押下手段
により位置決めされた各ロンジ材の大板とのＴ継手部を
それぞれ仮付溶接する溶接機と、を備えたものである。

【００１０】また、本発明の請求項２に係るロンジ材取
付装置は、補助テーブルをレベル調整可能に構成すると
ともに、補助テーブルのレベルを検出するテーブルレベ
ル検出手段を設けたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図示実施形態に基づき本発
明を説明する。図１は本実施形態に係るロンジ材取付装
置を示す構成図である。

【００１２】本実施形態のロンジ材取付装置１１は、単
板の大板２を搬送するローラコンベア１２を跨ぎレール
５０ａ，５０ｂ上を移動する自走式の門型本体１３と、
この本体１３の水平梁１４にコンベアのライン幅方向移
動可能に装備された第１のスライダ１５と、第１スライ
ダ１５を駆動する駆動機構１６と、第１スライダ１５に
ライン幅方向移動可能に装備された複数の第２のスライ
ダ１７と、これら第２スライダ１７をそれぞれ独立駆動
する複数の第２スライダ駆動機構１８と、大板２のエッ
ジ２ａの位置に第１スライダ１５の基準点Ｐを合わせる
ために、大板２のエッジ２ａを検出する基準点検出手段
すなわちゲージ１９と、各第２スライダ１７に対応して
設けられ、各第２スライダ１７の第１スライダ基準点Ｐ
からの距離をそれぞれ計測して表示するカウンタ２１
と、各第２スライダ１７に対応して設けられ、各第２ス
ライダ１７の第１スライダ基準点Ｐに対する位置を設定
するための入力部２２と、入力された設定値を表示する
設定値表示部２３と、これらカウンタ２１、入力部２
２、及び設定値表示部２３を収容してなる操作盤２４
と、各第２スライダ１７にそれぞれ装備されて、入力部
２２にて設定されたそれぞれの位置にて、大板２に対し
各ロンジ材１の位置決めを行うロンジ材位置決め装置２
５と、ローラコンベア１２上にセットされた大板２と同
レベルとなるように、ローラコンベア１２に隣接させて
門型本体１３の両脚部にそれぞれ設置された磁性体から
なる補助テーブル５１ａ，５１ｂと、各ロンジ材位置決
め装置２５にそれぞれ装備されて、これらロンジ材位置
決め装置２５にて位置決めされた各ロンジ材１の大板２
とのＴ継手部をそれぞれ仮付溶接する溶接機すなわちト
ーチ２６ａ，２６ｂと、から構成されている。

【００１３】これを更に詳述すると、第１スライダ駆動
機構１６は、門型本体１３の水平梁１４に取り付けられ
てモータ２７にて駆動される雄ねじ部材２８と、第１ス
ライダ１５に取り付けられて雄ねじ部材２８と螺合する
雌ねじ部材２９とから構成され、モータ２７により雄ね
じ部材２８を駆動することで、雌ねじ部材２９を介し第
１スライダ１５をライン幅方向に移動させることがで
き、これにより各第２スライダ１７を全体としてライン
幅方向に移動させることができるようになっている。な
お、第１スライダ１５には、門型本体１３側のレール
（図示せず）上を走行する車輪３１が両端部に取り付け
られ、スムーズに移動できるようになっている。これに
より、第１スライダ駆動機構１６の負担が軽減され、そ
の小型化が図れるようになっている。

【００１４】各第２スライダ１７の両端部にも、第１ス
ライダ１５側に設置したレール３２上を走行する車輪３
３がそれぞれ取り付けられ、いずれもスムーズな移動が
できるようになっている。第２スライダ駆動機構１８
は、ここでは第１スライダ１５に取り付けられてライン
幅方向に延びる図示しないラックと、第２スライダ１７
に取り付けられたモータ３４の出力軸に装着されて前記
ラックと噛み合うビニオンとから構成しているが、これ
に限るものでなく、第１スライダ駆動機構１６と同様の
機構でもよく、またシリンダ等の採用も可能であること
は言うまでもない。

【００１５】大板２のエッジ２ａを検出するゲージ１９
は、エアシリンダ１９ａのピストンロッド１９ｂの突出
量から、門型本体１３の脚部内面から大板２のエッジ２
ａまでの距離を計測するもので、この計測値は図示しな
い制御装置に送られ、制御装置にて第１スライダ駆動機
構１６を制御し、第１スライダ１５の基準点Ｐを大板２
のエッジ２ａの位置に合わせるようになっている。

【００１６】ロンジ材位置決め装置２５は、第２スライ
ダ１７に例えばシリンダからなる複数の昇降機構６０
ａ，６０ｂを介して昇降可能に取り付けられてロンジ材
１を跨ぐ門型フレーム３５と、大板２へ吸着可能に門型
フレーム３５の両脚部３６ａ，３６ｂの下端にそれぞれ
設けられた固定用電磁石３７ａ，３７ｂと、両脚部３６
ａ，３６ｂに取り付けられて対向する複数対のライン幅
方向位置決め手段すなわち横押しシリンダ３８ａ，３８
ｂと、第２スライダ１７に取り付けられてロンジ材１を
大板２に押し付ける押下手段すなわち押下シリンダ３９
とから構成され、横押しシリンダ３８ａ，３８ｂや押下
シリンダ３９によるロンジ材１の位置決め時にロンジ材
１より受ける反力は、全て電磁石３７ａ，３７ｂにて受
けるようになっている。

【００１７】横押しシリンダのうち、一側に位置する横
押しシリンダ３８ａは基準側、これに対向する側の横押
しシリンダ３８ｂは押し付け側として構成され、基準側
の横押しシリンダ３８ａの油圧が、押し付け側の横押し
シリンダ３８ｂの油圧よりも大きくなるように設定され
ている。したがって、ロンジ材１のライン幅方向位置決
め時には、基準側の横押しシリンダ３８ａがストローク
エンドまで伸長し、この時の伸長端の位置とロンジ材位
置決め装置２５の中心線との間の距離が常に一定となる
ように設定されている。

【００１８】各補助テーブル５１ａ，５１ｂは、大板２
のエッジ近傍にロンジ材１を取り付ける必要がある時
に、ロンジ材位置決め装置２５の門型フレーム３５がオ
ーバーハングして電磁石の一方が大板２より外れた場
合、この電磁石を受けて吸着力を確保できるようにする
ことを目的に設置されたものであり、その大板２の板厚
に合わせたレベル調整を、ここでは磁性体ライナーを積
層してボルト等で固定することで行っている。しかしレ
ベル調整の手法としては、これに限るものでなく、例え
ば各補助テーブル５１ａ，５１ｂの天板を磁性体から形
成して、昇降機構により昇降できるように構成してもよ
い。この場合、天板のレベルを検出するテーブルレベル
検出手段を設けることが望ましい。テーブルすなわち天
板のレベルを検出する手法としては、例えば昇降機構の
駆動源にモータを使用し、ロータリエンコーダによりモ
ータの回転数からレベルを検出する、あるいは大板表面
高さ位置の天板と干渉可能な位置にリミットスイッチを
配置し、天板の上昇動作をリミットスイッチが動作した
時に停止させる等、適宜採用可能である。

【００１９】次に、本実施形態装置の動作について図１
に基づき説明する。まず、オペレータは各第２スライダ
１７の第１スライダ基準点Ｐに対する位置を各入力部２
２より入力し、入力値を各設定値表示部２３で確認した
後、操作盤２４内の第２スライダスタートスイッチ（図
示せず）を押し、カウンタ２１の表示が表示部２３に表
示されている設定値と同値となれば、第２スライダ駆動
機構１８を停止させる。これにより、大板２の適当な位
置にセットされたロンジ材１を、各ロンジ材位置決め装
置２５の各門型フレーム３５内にそれぞれ挿入すること
が可能となる。

【００２０】次いで、ロンジ材１が適当な位置にセット
された大板２を、ローラコンベア１２により所定位置ま
で搬送することで、大板２をセットする。この状態でロ
ーラコンベア１２は、各ロンジ材１の仮付を終了するま
で定盤として機能する。この大板２のセットが終了した
段階で、門型本体１３はコンベアライン上の大板２の先
端部側に位置しており、この状態でオペレータは操作盤
２４内の第１スライダスタートスイッチ（図示せず）を
押す。

【００２１】第１スライダスタートスイッチが押される
と、まずゲージ１９のエアシリンダ１９ａがピストンロ
ッド１９ｂを突出させ、門型本体１３の脚部内面から大
板２のエッジ２ａまでの距離を計測する。制御装置はそ
の計測値から第１スライダ１５の基準点Ｐと大板２のエ
ッジ２ａとの間のズレ量を演算し、演算結果を第１スラ
イダ駆動機構１６のドライバに出力する。これにより、
第１スライダ駆動機構１６のモータ２７が起動し、雄ね
じ部材２８を回転させ、雌ねじ部材２９を介して第１ス
ライダ１５をライン幅方向（図１の右方向）に前記ズレ
量分移動させ、第１スライダ１５の基準点Ｐを大板２の
エッジ２ａの位置に合わせる。ゲージ１９のピストンロ
ッド１９ｂは、距離を計測した後は、自動的に待機位置
に縮退する。

【００２２】前述したように各第２スライダ１７の第１
スライダ基準点Ｐに対する位置は既に入力されているの
で、大板２のエッジ２ａの位置に第１スライダ１５の基
準点Ｐがセットされると、各門型フレーム３５が大板２
に当接するまで降下し、各門型フレーム３５下端の各電
磁石３７ａ，３７ｂが励磁され、各門型フレーム３５を
大板２にそれぞれ固定する。その時、大板２のエッジ２
ａ側に位置するロンジ材１の取付位置がエッジ近傍とな
っていれば、エッジ２ａ側に位置するロンジ材位置決め
装置２５の門型フレーム３５がオーバーハングして電磁
石３７ｂが大板２より外れるが、その外れた位置には図
１のように補助テーブル５１ａが存在するため、電磁石
３７ｂの一部は補助テーブル５１ａ上に載る。つまり電
磁石３７ｂは、補助テーブル５１ａと大板２との間に跨
った状態で磁力を発生させ、保持力を確保する。その
後、各ロンジ材位置決め装置２５の各横押しシリンダ３
８ａ，３８ｂのピストンロッドが伸長し、各ロンジ材１
を、入力されているライン幅方向の設定位置にそれぞれ
位置決めするとともに、各ロンジ材位置決め装置２５の
各押下シリンダ３９のピストンロッドが伸長し、各ロン
ジ材１を大板２にそれぞれ押し付ける。これにより、各
ロンジ材１の大板２に対する位置決めが完了する。

【００２３】各ロンジ材１の大板２に対する位置決めが
完了すると、各トーチ２６ａ，２６ｂにより各ロンジ材
１の大板２とのＴ継手部がそれぞれ仮付溶接される。各
トーチ２６ａ，２６ｂの仮付溶接位置への案内は、まず
各トーチ２６ａ，２６ｂをその溶接ワイヤが大板２に接
触するまで下降させた後、溶接ワイヤがロンジ材１に接
触するまで横移動させることにより行われる。

【００２４】その位置での仮付溶接が終了すると、各ロ
ンジ材位置決め装置２５の各横押しシリンダ３８ａ，３
８ｂのピストンロッドと各押下シリンダ３９のピストン
ロッドを縮退させ、次いで各ロンジ材位置決め装置２５
の各電磁石３７ａ，３７ｂを消磁し、各門型フレーム３
５を大板２と補助テーブル５１ａから解放する。その
後、各門型フレーム３５を所定量上昇させてから、門型
本体１３を次の仮付溶接位置までレール５０ａ，５０ｂ
上を移動させ、前述の動作を繰り返す。

【００２５】なお、ここでは大板２のエッジ２ａの位置
に第１スライダ１５の基準点Ｐを合わせるために、大板
２のエッジ２ａを検出する基準点検出手段としてエアシ
リンダからなるゲージ１９を用いたものを例に挙げて説
明したが、これに限るものでなく、例えば非接触式の光
センサや、剛性が確保された機械的なストッパを採用す
ることも可能である。

【００２６】また、ここでは操作盤２４を第２スライダ
１７毎に独立させて第１スライダ１５上に設置したもの
を例に挙げて説明したが、これを門型本体１３の脚部に
集約して設置しても良いことは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、搬送ライン上にセットされた大板を跨ぐ自走式門
型本体に第１スライダを装備させ、第１スライダに複数
の第２スライダを装備させ、各第２スライダには、下端
に大板へ吸着可能な電磁石を有する門型フレームを昇降
機構を介して取り付け、各門型フレームにそれぞれ、大
板に立設されるロンジ材のライン幅方向位置決め手段
と、ロンジ材を大板に押し付ける押下手段と、ロンジ材
の大板とのＴ継手部を仮付溶接する溶接機とを取り付け
るとともに、搬送ライン上にセットされた大板と同レベ
ルとなるように、搬送ラインに隣接させて門型本体の脚
部に設置された磁性体からなる補助テーブルを設けたの
で、ロンジ材を位置決めする際の各門型フレームに加わ
る反力を、大板へ吸着する電磁石にて全て受けさせるこ
とができ、門型本体の構成を簡略化できて、設備コスト
を大幅に軽減することができ、かつロンジ材の取付位置
が大板のエッジ近傍にあっても、これを高精度に確実に
位置決めして取り付けることができる。

【００２８】また、請求項２の発明によれば、補助テー
ブルをレベル調整可能に構成するとともに、補助テーブ
ルのレベルを検出するテーブルレベル検出手段を設けた
ので、各種板厚の大板に対応させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るロンジ材取付装置の
構成図である。

【図２】従来のロンジ材取付手法の説明図である。

【符号の説明】

１ ロンジ材 ２ 大板 １２ ローラコンベア（搬送ライン） １３ 自走式門型本体 １４ 本体の水平梁 １５ 第１スライダ １６ 第１スライダ駆動機構 １７ 第２スライダ １８ 第２スライダ駆動機構 ２５ ロンジ材位置決め装置 ２６ａ，２６ｂ トーチ（溶接機） ３５ 門型フレーム ３７ａ，３７ｂ 固定用電磁石 ３８ａ，３８ｂ 横押しシリンダ（ライン幅方向位置決
め手段） ３９ 押下シリンダ（押下手段） ５１ａ，５１ｂ 補助テーブル ６０ａ，６０ｂ 昇降機構

───────────────────────────────────────────────────── 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 37/04 Ｂ２３Ｋ 37/04 Ｆ Ｌ // Ｂ２３Ｋ 103:04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送ライン上にセットされた大板を跨ぐ
   自走式門型本体と、 該本体の水平梁にライン幅方向移動可能に装備された第
   １のスライダと、 該第１スライダの駆動機構と、 前記第１スライダにライン幅方向移動可能に装備された
   複数の第２のスライダと、 これら第２スライダをそれぞれ独立駆動する複数の第２
   スライダ駆動機構と、 下端に前記大板へ吸着可能な電磁石を有し、前記各第２
   スライダにそれぞれ昇降機構を介して昇降可能に取り付
   けられた門型フレームと、 前記各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、前記大
   板に立設されるロンジ材のライン幅方向位置の位置決め
   を行うライン幅方向位置決め手段と、 前記各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、前記大
   板に立設されるロンジ材を該大板に押し付ける押下手段
   と、 前記搬送ライン上にセットされた大板と同レベルとなる
   ように、該搬送ラインに隣接させて前記門型本体の脚部
   に設置された磁性体からなる補助テーブルと、 前記各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、前記ラ
   イン幅方向位置決め手段と前記押下手段により位置決め
   された各ロンジ材の大板とのＴ継手部をそれぞれ仮付溶
   接する溶接機と、を備えたことを特徴とするロンジ材取
   付装置。
2. 【請求項２】 補助テーブルをレベル調整可能に構成す
   るとともに、該補助テーブルのレベルを検出するテーブ
   ルレベル検出手段を設けたことを特徴とする請求項１記
   載のロンジ材取付装置。