JP2001205474A - 溶接歪取方法及び溶接歪取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークを反転することなく、また、バーナを左
右に振ることなく、ワークの溶接歪みを除去する。 【解決手段】主板Ｗ１にスティフナＷ２が溶接されてい
る位置を検出し、また、予め分かっているスティフナの
板厚により、スティフナの中心位置を知る。前記スティ
フナの板厚に応じて、２つの加熱バーナを支持する回転
盤１１を回転してバーナ間隔を調整する。主板に対する
スティフナの溶接位置（溶接部分）に沿ってトーチ台１
２を移動させ、前記溶接位置の両側を２つの加熱バーナ
にて背面側から的確に加熱する。加熱バーナによる背焼
きの位置を正確に決定して、バーナの移動速度を変更す
ることにより、溶接歪みを取り除く条件を細かく制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶接歪取方法及
び溶接歪取装置、特に船体ブロックの小組立工程におい
て、ブロックを構成するパネル（主板）にスティフナ
（骨材）などを溶接した場合に生じる溶接歪を除去する
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋼板を被溶接材に溶接すると、
鋼板の溶接部分が収縮すると共に、この溶接部分に対応
する鋼板の表面が両側に伸展し、その結果、鋼板の表面
に歪みを発生する。

【０００３】そのため、従来、この歪みを除去するため
に、ワークを反転して、作業者が、まず、例えばチョー
クで歪み取りのための背焼き位置を特定し、１本のガス
加熱用バーナを手に持って、前記背焼き位置に沿ってバ
ーナの火炎を左右に振りながら加熱し、その加熱と同時
に加熱部分にホースにて水をかけ、急冷による収縮を発
生させ、歪み発生部分を修正していた。

【０００４】このような方法では、人手によるため、均
一な歪み部分の修正が得られず、美しい仕上がりが得ら
れないので、自動的に歪み発生部分を加熱しつつ、その
加熱部分を冷却することにより、歪み取りを行う溶接歪
取装置が提案されている（例えば特開昭５４−４７８４
１号公報、特開昭５４−４７８４２号公報、特開昭５４
−４７８４３号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな装置においても、ワークを反転させる必要があるた
め、装置が大型化する傾向にあり、また、歪み取りのた
めの加熱手段として単一のバーナを用いているので、や
はり左右に振るいわゆるウィービングを行う必要があ
り、制御が複雑になる。

【０００６】この発明は、ワークを反転することなく、
また、バーナ等の加熱手段を左右に振ることなく、ワー
クの溶接歪みを除去することができる溶接歪取方法及び
溶接歪取装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接歪取方
法は、主板の表面に骨材がそれに直交するように溶接さ
れてなるワークの溶接歪を、２つの加熱手段で加熱する
ことにより取り除く溶接歪取方法であって、前記主板に
前記骨材が溶接されている位置を検出し、前記骨材の板
厚に応じて前記２つの加熱手段の間隔を調整した後、前
記骨材の溶接位置に沿って前記２つの加熱手段を移動さ
せつつ、前記骨材の溶接位置の両側を、前記主板の背面
側から加熱するものである。ここで、前記加熱手段とし
ては、通常、加熱バーナで構成されるが、本発明は、各
加熱手段がそれぞれ１つの加熱バーナで構成され、装置
全体として２つの加熱バーナを有する場合に制限される
ことなく、例えば各加熱手段がそれぞれ２つの加熱バー
ナで構成される場合のように、装置全体として３つ以上
の加熱バーナを有するようにしてもよい。また、３つ以
上の加熱バーナを有する場合において、骨材の溶接位置
の両側を主板の背面側から加熱する際に、常に、すべて
の加熱バーナを使用する必要はなく、主板の背面側から
加える熱量に応じて、一部の加熱バーナのみを使用する
場合も含まれる。

【０００８】このようにすれば、主板に骨材が溶接され
ている位置を検出し、また、予め分かっている骨材の板
厚により、骨材の中心位置を知ることができるので、前
記骨材の板厚に応じて２つの加熱手段の間隔を調整し、
主板に対する骨材の溶接位置（溶接部分）の両側を２つ
の加熱手段にて背面側から的確に加熱することができ
る。よって、本装置では、溶接トーチをウィービングす
る従来の場合とは異なり、主板に対する骨材の溶接位置
（溶接部分）の両側をそれぞれ加熱手段にて背面側から
的確に加熱することで、必要な熱量を適切な位置に入力
できるようになり、冷却水の急冷作用を用いずとも、施
工箇所全体に亘って溶接歪みが均一に戻されるようにな
る。よって、取扱いに不便な冷却水を用いる必要がなく
なるので、主板の背面が上側になるように反転しなくて
も、背焼きすることが可能となり、反転しなくてよけれ
ば、骨材の高さ方向の形状にかかわらず、無理なく背焼
きを実現できる。

【０００９】この場合において、前記骨材の溶接位置に
沿って前記加熱手段を移動させる際に、前記加熱手段の
移動速度を制御することにより、加熱手段による加熱量
を調整することができる。

【００１０】このようにすれば、従来のように加熱手段
である溶接トーチを左右に振るウィービングを行う必要
もなくなり、加熱手段による背焼きの位置を正確に決定
して、加熱手段の移動速度を調整することにより、希望
する背焼きを実現することができる。例えば、加熱手段
により加える熱量をほぼ一定にすれば、加熱手段の移動
速度を変化させるだけで、背焼き加熱量が変化し、溶接
歪みを取り除く条件を細かく制御することが可能とな
る。また、前述したように、背焼きの際に主板の背面が
上側になるように反転しなければ、主板の重力が作用す
るが、その重力による影響も、前記加熱手段の移動速度
の制御により対応できる。

【００１１】さらに、加熱手段の移動速度だけでなく、
加熱手段により加える熱量も変化させ、加熱手段の移動
速度と加熱手段により加える熱量との組合せにより、背
焼き加熱量を変化させるようにしてもよい。その場合に
加熱手段により加える熱量を変化させるのは、例えば、
加熱手段が単一の加熱バーナである場合には、その加熱
バーナ自体が発する熱量を調整することで実現できる
し、加熱手段が複数の加熱バーナである場合には、加熱
に用いる加熱バーナの数を変化させるで実現できる。

【００１２】また、前記主板に前記骨材が溶接されてい
る位置の検出は、前記骨材の側面に、マーカを、その一
部が前記骨材の側縁より側方に突出するように取付け、
前記マーカの突出部分を検出することにより行うことが
できる。ここで、前記マーカの、前記骨材への取付けは
作業者によってなされ、骨材の向きを特定できる場合に
は、マーカは一方の端部に設ければ足りる。

【００１３】このようにすれば、骨材の側面の位置がマ
ーカによって教示されているので、骨材に設けられてい
るマーカの突出部分を検出することにより、前記主板に
前記骨材が溶接されている位置が簡単に検出される。

【００１４】前記骨材の溶接位置の検出は、前記骨材の
左右側部に前記マーカを取付けることにより行うことが
望ましい。

【００１５】このようにすれば、主板に対する骨材の溶
接位置が、規則的でなく、例えば搬送方向に対し無規則
的に傾斜していても精度よく検出され、その骨材の溶接
位置に、加熱手段の移動経路（軌道）を合わせることが
可能となる。

【００１６】また、前記２つの加熱手段は、回転可能に
支持されている回転盤に取付けられ、該回転盤を回転す
ることにより前記２つの加熱手段を旋回させ、前記加熱
手段の移動経路に対する前記両加熱手段の間隔調整を行
うことも望ましい。

【００１７】このようにすれば、回転盤を回転すること
で２つの加熱手段が回転盤の回転中心回りに旋回され、
前記加熱手段の移動経路に対する前記両加熱手段の間隔
が調整される。それにより、前記２つの加熱手段の間隔
が、骨材の肉厚に応じて、骨材の溶接位置の両側を的確
に加熱する間隔に簡単に調整される。

【００１８】本発明に係る溶接歪取装置は、主板の表面
に骨材がそれに直交するように溶接されてなるワークの
溶接歪を、加熱することにより取り除く溶接歪取装置で
あって、前記骨材に前記骨材の側縁より側方に一部が突
出するように取付けられるマーカと、前記２つの加熱手
段が一定間隔を存して第１の可動台上に設けられ、該第
１の可動台を直線的に移動し、前記主板の背面側から加
熱する背焼き手段と、該背焼き手段の左右両端部を、ワ
ーク搬送方向に移動可能に支持する支持手段と、前記背
焼き手段の上流側に配設され前記マーカの突出部分を検
出するマーカ検出手段と、前記マーカ検出手段よりの信
号を受け、前記マーカの突出部分に基づいて前記骨材の
溶接位置を検出し、前記骨材の溶接位置に基づいて前記
支持手段を駆動制御して、前記背焼き手段を、前記骨材
の溶接位置に対応する位置に移動させる制御手段とを備
えるものである。

【００１９】このようにすれば、骨材の側面の位置がマ
ーカによって教示されているので、マーカ検出手段にて
骨材に設けられているマーカの突出部分を検出すること
により、前記主板に前記骨材が溶接されている位置が簡
単に検出される。支持手段によって背焼き手段の端部位
置が調整され、背焼き手段が前記骨材の溶接位置に対応
する位置に移動せしめられる。この状態で、２つの加熱
手段が直線的に移動すると、骨材の溶接位置に沿って移
動することとなり、背焼きが必要な部分についての背焼
きが実現され、溶接歪が取り除かれる。このように、マ
ーカを利用することで、骨材の溶接位置が正確に検出さ
れるので、主板の背面が上側になるように反転しなくて
も、背焼きすることが可能となり、従来必要とされてい
た反転作業が不要となり、作業時間が短縮される。

【００２０】その場合、前記第１の可動台の上に、さら
に、ワークの側端部を検出する第１のワーク端部検出手
段を設けるようにすれば、背焼きを開始するワーク端部
を検出するまで第１の可動台を移動させることで、背焼
き開始点まで急速にアプローチさせることができる一
方、ワークがなくなったことを検出すれば、背焼き終了
として、退避点に直ちに復帰させることが可能となり、
第１の可動台の移動制御を効率よく行うことができる。

【００２１】また、前記マーカは、前記骨材の側面に磁
石を介して着脱可能に取付けられることが望ましい。

【００２２】このようにすれば、マーカの骨材への取付
け・取り外しを簡単に行うことができ、また、マーカを
再利用することも可能となる。

【００２３】前記第１の可動台の上には、前記２つの加
熱手段を支持し鉛直軸回りに回転可能である回転盤と、
該回転盤に連係され前記回転盤を回転する回転手段とが
設けられ、前記制御手段は、前記回転手段を制御して、
前記骨材の板厚に応じて前記回転盤を回転させる構成と
することもできる。

【００２４】このようにすれば、回転盤を回転すること
で、２つの加熱手段を旋回させて骨材に直交する方向の
加熱手段の間隔が変更されるので、骨材の板厚に応じて
前記間隔を調整でき、骨材の板厚に応じて最適の位置を
背焼きすることが可能とされる。

【００２５】前記２つの加熱手段は、２つの加熱バーナ
部であり、さらに、前記回転盤は、前記両加熱バーナ部
の両側に設けられ、前記主板の背面と前記加熱バーナ部
のバーナ先端との上下方向の間隔を一定に保持する高さ
調整部材を備えることが望ましい。ここで、前記高さ調
整部材は主板の背面と接触するので、前記高さ調整部材
としては、摩擦係数が低いことが望ましく、ローラや摺
動材を使用することができる。

【００２６】このようにすれば、２つの加熱バーナ部に
て背焼きする部分は、その両側が高さ調整部材にて支持
され、主板の背面と加熱バーナ部のバーナ先端との上下
方向の間隔が一定に保持され、骨材の溶接位置に沿って
むらなく背焼きが実行される。

【００２７】さらに、前記ワークの側端部を検出する第
２のワーク端部検出手段を備え、該第２のワーク端部検
出手段及び前記マーカ検出手段が、前記加熱手段の移動
方向と平行に移動可能である第２の可動台に支持されて
おり、前記制御手段は、前記第２の可動台を、前記第２
のワーク端部検出手段よりの信号に基づき、前記ワーク
の側部付近まで移動させる第１の制御を行うようにする
ことが望ましい。

【００２８】このようにすれば、第２のワーク端部検出
手段と共に前記マーカ検出手段が支持されている前記第
２の可動台が、前記第２のワーク端部検出手段よりの信
号に基づき、前記ワークの側部付近まで前記加熱手段
（第１の可動台）の移動方向と平行に移動せしめられ
る。よって、マーカ検出手段がワークの側部近くまで移
動せしめられるので、マーカの突出部分の長さを長くす
る必要がなくなり、従ってマーカ自体の長さを短くする
ことが可能となる。

【００２９】前記支持手段は、端部が搬送方向に移動可
能である可動ベースを有し、該可動ベース上に、前記第
１及び第２の可動台が支持されており、前記制御手段
は、前記第２の可動台を前記ワークの側部付近まで移動
させた状態で前記可動ベースの端部を移動させて、前記
マーカ検出手段に前記マーカの突出部分を検出させる第
２の制御と、前記検出されたマーカの位置に基づき前記
支持手段を制御して前記背焼き手段を前記ワークに対応
する位置に移動させる第３の制御とを行うようにするこ
とができる。

【００３０】このようにすれば、前記第２の可動台を前
記ワークの側部付近まで移動させた状態で前記可動ベー
スの端部を移動させることで、前記マーカ検出手段にて
前記マーカの突出部分が検出され、前記検出されたマー
カの位置に基づき前記支持手段が制御されて、前記背焼
き手段が前記ワークに対応する位置に移動せしめられ
る。よって、前記第１の可動台（背焼き手段）に対して
一定の位置関係にあるマーカ検出手段を移動させること
によりマーカを検出して、前記骨材の溶接位置に対する
前記背焼き手段の状態を調整するようにしているので、
前記背焼き手段を前記ワークに対応する位置に精度よく
移動させることが実現される。

【００３１】さらに、前記ワークを、前記主板を水平状
態とすると共に前記骨材が搬送方向に対し横向きになる
ようにして搬送する二連の搬送コンベヤで構成される搬
送手段を備え、前記背焼き手段は、前記両搬送コンベヤ
の間に配設されているようにすることが、自動化の点か
らは、有利である。

【００３２】このようにすれば、主板の表面に複数の骨
材がそれに直交するように溶接されてなるワークであっ
ても、前記ワークを搬送しつつ、マーカを利用して前記
各骨材の溶接位置を順次検出して、骨材ごとに背焼きを
行うことが可能となり、主板と骨材との溶接部分に生じ
る溶接歪みが連続的に取り除かれる。

【００３３】さらに、前記背焼き手段の上流側に設けら
れ前記搬送コンベヤにて搬送されるワークの搬送方向の
先端部を検出する第３のワーク端部検出手段を備え、前
記制御手段は、前記第３のワーク端部検出手段よりの信
号を受け前記ワークの先端部が所定の位置に達したとき
に前記搬送手段を停止させる第４の制御と、前記第４の
制御に続いて前記第１の制御を行った後、前記マーカ検
出手段にて前記マーカの突出部分を検出するまで前記搬
送手段を駆動する第５の制御と、前記第５の制御に続い
て前記搬送手段が停止した状態で前記第２及び第３の制
御を行うようにすることができる。

【００３４】このようにすれば、搬送手段によりワーク
を移動させることと、マーカ検出手段を移動させること
とを併用することで、効率よく、マーカの位置（骨材の
溶接位置）を精度よく検出して、背焼きを自動的に行う
ことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に沿って説明する。

【００３６】図１に本発明に係る溶接歪取装置の概略構
成を示す説明図、図２（ａ）（ｂ）はワークを示す一部
正面図及び平面図である。

【００３７】図１に示すように、溶接歪取装置１は、ワ
ークＷ（図２参照）を搬送する搬送手段としての二連の
コンベヤである搬入コンベヤ２Ａ及び搬出コンベヤ２Ｂ
（例えばチェーンコンベヤ）を備え、それらの間には、
加熱により溶接歪を取り除く背焼き手段３が配設されて
いる。

【００３８】前記搬入コンベヤ２Ａの基準側には、一定
間隔で、ワークＷの位置決めを行う起立位置とワークＷ
から離れた離隔位置とを選択的にとる複数の基準ストッ
パ４が規則的に設けられている。そして、前記搬入コン
ベヤ２Ａの基準側に隣接して、溶接歪取装置１の各種動
作の制御を統括する制御装置５が配設されている。ま
た、前記搬入コンベヤ２Ａの反基準側には、前記搬入コ
ンベヤ２Ａと平行に搬出コンベヤ２Ｂ側まで延びる安全
通路６が設けられている。

【００３９】前記ワークＷは、図２（ａ）（ｂ）に示す
ように、水平方向の主板Ｗ１と鉛直方向の骨材であるス
ティフナＷ２とが互いに溶接されてなり、このような構
造のワークＷの溶接部分に発生した溶接歪を取り除くた
めに前記背焼き手段３が用いられることになる。

【００４０】前記スティフナＷ２の搬送方向上流側の側
面には、マグネット７を介して、アルミニウム合金製の
マーカ８が着脱可能に設けられている。マーカ８は、断
面Ｌ字形状で、主板Ｗ１の側縁より一部が突出するよう
に取り付けられており、その突出量は、後述の検出のた
めに、１５０ｍｍ以上突出している必要がある。なお、
本実施の形態におけるワークＷは、例えば、船体ブロッ
クの小組立工程において、ブロックを構成する主板Ｗ１
であるパネルの表面にスティフナＷ２が直交するように
溶接されたものであるので、スティフナＷ２が搬送方向
に対して傾斜している場合は勿論、１つの主板Ｗ１に対
しスティフナＷ２が１つの場合もある。

【００４１】前記背焼き手段３は、図３及び図４に示す
ように、搬入コンベヤ２Ａと搬出コンベヤ２Ｂとの間に
設けられ、搬入コンベヤ２Ａ側のガイドローラ２ａから
搬出コンベヤ２Ｂ側のガイドローラ２ｂに受け渡される
際に、スティフナＷ２の溶接位置を、主板Ｗ１の背面
（下面）側から背焼き手段３にて加熱し、溶接歪を取り
除くように構成されている。前記背焼き手段３は、ワー
ク搬送方向及びそれに対して横方向に移動可能なるよう
に支持されているトーチ台１２（第１の可動台）を備
え、該トーチ台１２には、一定の間隔を存して設けられ
た２つの加熱バーナ３Ａ，３Ａと、それらを旋回してバ
ーナの軌道に対するバーナ間隔を調整するバーナ間隔調
整手段として機能する回転盤１１とが搭載されている。

【００４２】また、トーチ台１２の前部には、図１に示
すように、ワークＷの側端部を検出するワーク検出セン
サ１５が設置され、背焼施工動作の際に、ワーク検出セ
ンサ１５によるワーク側端部の検出を利用して、ワーク
側端までトーチ台１２が高速にアプローチできるように
構成されている。

【００４３】前記背焼き手段３の搬送方向上流側には、
第２の可動台としての基準側センサ台１４Ａおよび反基
準側センサ台１４Ｂが、搬送方向及びそれに対して横方
向に移動可能に設けられ、該両センサ台１４Ａ，１４Ｂ
には、後述の図１２及び図１３に示すように、前記マー
カ８を検出するマーカ検出センサ１３（例えば超ロング
レンジ対応レーザーセンサ）及びワークＷの側端部（幅
方向の端部）を検出する第１のワーク端部検出手段であ
るワーク端部検出センサ１８（例えば光電スイッチ）が
搭載されている。なお、前記両センサ台１４Ａ，１４Ｂ
は、通常は、ワークＷの搬送経路の左右両側の退避点に
位置している。なお、前記ワーク端部検出センサ１８
は、検出精度を高めるために、センサ台１４Ａ，１４Ｂ
の移動方向において二層状に設けられている。

【００４４】また、前記両センサ台１４Ａ，１４Ｂと背
焼き手段３は、搬送方向においては一定の位置関係にあ
り、前記センサ台１４Ａ，１４Ｂそれぞれに搭載される
マーカ検出センサ１３にてマーカ８の位置を検出すれ
ば、それに応じて背焼き手段３の態勢を調整すること
で、加熱バーナ３Ａ（加熱手段）をスティフナＷ２の溶
接位置に沿って移動させることができるようになってい
る。

【００４５】さらに詳述すれば、前記制御装置５には、
前記搬入コンベヤ２Ａ上に搬入されたワークＷの主板Ｗ
１の板厚、スティフナＷ２の板厚、スティフナＷ２の本
数等の各種データが、背焼き条件として入力されるよう
になっている。そして、自動施工を開始すると、自動的
に施工条件が選択されて、主板Ｗ１の背面（下面）側か
ら加熱バーナ３Ａにて加熱することで背焼きして、溶接
歪が取り除かれるが、その際、前記マーカ検出センサ１
３よりの情報に基づき、前記トーチ台１２の移動経路が
調整される。すなわち、前記背焼き手段３は、その端部
位置が搬送方向において調整されて、前記加熱バーナ３
Ａを直線移動させれば、前記加熱バーナ３Ａがスティフ
ナＷ２の溶接位置に沿って移動する態勢にされる。それ
と共に、予め設定されているスティフナＷ２の厚さに応
じて前記加熱バーナ３Ａ，３Ａの間隔も調整されるよう
に構成されている。なお、前記加熱バーナ３Ａにより加
えられる熱量は一定とされ、前記トーチ台１２を移動さ
せる速度を制御することで、主板Ｗ１の背面側から加え
る熱量が変更されるように構成されている。

【００４６】また、前記制御装置５は、前記搬入及び搬
送コンベヤ２Ａ，２Ｂの駆動も制御するようになってお
り、例えば、搬送方向の所定の位置に配設されワークＷ
の先端部の通過を検出する第１及び第２のリミットスイ
ッチ１６，１７（第２のワーク端部検出手段、図１参
照）よりの信号を受け、前記ワークＷの先端部が前記背
焼き手段３に対して所定の位置関係になったときに、背
焼き作業のために前記搬入コンベヤ２Ａを一旦停止させ
たり、背焼き終了後搬出コンベヤ２Ｂの所定位置に達し
たときに搬出コンベヤ２Ｂを停止させたりする制御も行
うようになっている。

【００４７】続いて、前記背焼き手段３の具体的な構造
について説明する。

【００４８】図４及び図５に示すように、前記背焼き手
段３は、トーチ台１２を備え、該トーチ台１２上に、２
つの加熱バーナ３Ａ，３Ａが設けられた回転盤１１を回
転可能に支持している。また、前記トーチ台１２は下部
に上側スライダ２３を有し、該上側スライダ２３が、ワ
ーク搬送方向に対して横方向に延びる可動ベース２４上
の上側走行レール２５にスライド可能に係合している。
これによって、背焼き手段３（トーチ台１２）は、ワー
ク搬送方向に対してほぼ直角方向に移動できるようにな
っている。

【００４９】前記可動ベース２４は、前記トーチ台１２
を支持する上側フレーム部材２４Ａと、該上側フレーム
部材２４Ａを、その両端部において、下側から相対移動
可能に支持する支持プレート部材５６Ａ，５６Ｂとを有
し（図９参照）、該支持プレート部材５６Ａ，５６Ｂの
両端部付近に下側スライダ２６が設けられている。下側
スライダ２６は、搬送方向に延びる下側走行レール２７
にスライド可能に係合している。また、前記支持プレー
ト部材５６Ａ，５６Ｂの中間部には、一端部に雌ねじ部
を有する連結ブラケット５８の他端部が回転可能に連結
され、該連結ブラケット５８の雌ねじ部（ボールねじナ
ット）が、搬送方向に延びサーボモータ３０にて回転駆
動されるボールねじ棒２８に螺合している。これによ
り、ボールねじ棒２８の回転により、可動ベース２４の
各端部は、後述するように上側フレーム部材２４Ａが連
結シャフト部材５３Ａ，５３Ｂを介して支持プレート部
材５６Ａ，５６Ｂに連結されているので、ワーク搬送方
向において移動できるようになっており、背焼き手段３
の左右両端部をワーク搬送方向に移動可能に支持する支
持手段が構成される。この可動ベース２４の各端部の移
動は、後述するように、左右独立となっている。

【００５０】前記２つの加熱バーナ３Ａ，３Ａの両側に
は、前記主板Ｗ１（ワークＷ）の裏面と前記背焼き手段
３の加熱バーナ３Ａのバーナ先端との上下方向の間隔を
一定に保持する支持ローラ２９（高さ調整部材）が回転
可能に設けられている。

【００５１】前記トーチ台１２は、一側にモータ支持ブ
ラケット３１が突出して設けられ、該モータ支持ブラケ
ット３１にて、トーチ台１２を移動させるサーボモータ
３２が支持されている。すなわち、サーボモータ３２に
て回転駆動されるピニオン３３が、上側走行レール２５
に沿って設けられたラック３４と噛み合い、ピニオン３
３が回転することで、トーチ台１２が移動するように構
成されている。

【００５２】また、前記トーチ台１２の他側において
は、可動ベース２４上に、各種センサが搭載されたセン
サ台１４Ａ，１４Ｂが、背焼き手段３（トーチ台１２）
と同様に、ワーク搬送方向に対して横方向に移動できる
ようになっている。すなわち、センサ台１４Ａ，１４Ｂ
はスライダ３６を有し、該スライダ３６が、前記上側走
行レール２５と平行に延びる補助レール３７にスライド
可能に係合している。センサ台１４Ａ，１４Ｂも、トー
チ台１２と同様に、モータ支持ブラケット３５が突出し
て設けられ、該モータ支持ブラケット３５にて、センサ
台１４Ａ，１４Ｂを移動させるサーボモータ３８が支持
されている。すなわち、サーボモータ３８にて回転駆動
されるピニオン３９が、補助レール３７に沿って設けら
れたラック４０と噛み合い、ピニオン３９が回転するこ
とで、センサ台１４Ａ，１４Ｂが、加熱バーナ３Ａの移
動方向と平行に移動するように構成されている。

【００５３】前記背焼き手段３においては、図５に示す
ように、２つの加熱バーナ３Ａ，３Ａ（加熱手段）の回
転盤１１への取り付けは、保持ブラケット４２によって
なされている。なお、４８，４９はケーブルベア、５０
はケーブルベアブラケットである。

【００５４】前記回転盤１１を回転する回転手段は、図
６に示すように、前記回転盤１１に設けられた扇形状の
歯車４３に、前記トーチ台１２に取付けられているサー
ボモータ４４にて回転されるピニオン４５が噛み合うこ
とで前記回転盤１１が回転されるように構成され、その
回転による加熱バーナ３Ａの旋回により、前記スティフ
ナＷ２の板厚に応じて前記加熱バーナ３Ａの移動経路に
対する加熱バーナ３Ａの間隔を調整できるようになって
いる。また、前記背焼き手段３は、図７に示すように、
さらに、加熱バーナ３Ａに着火するためのパイロットバ
ーナ３Ｃと、前記加熱バーナ３Ａのフレーム状態を検出
するフレームセンサ３Ｄとを有し、それらが支持ブラケ
ット４６，４７によって回転盤１１に支持されている。

【００５５】また、前記可動ベース２４の上側フレーム
部材２４Ａは、図８及び図９に示すように、搬送方向の
前後に位置するフレーム部材５１の両端部が、上側にお
いて、連結部材５２にて連結されてなる。前記両連結部
材５２には、鉛直方向に延びる連結シャフト部材５３
Ａ，５３Ｂの上端部が係止部材５４にて係止されてい
る。前記連結シャフト部材５３Ａ，５３Ｂの下端部は、
それぞれ、筒状のスペーサ部材５５内を貫通して、支持
プレート部材５６Ａ，５６Ｂに連結されている。前記ス
ペーサ部材５５の下端部と支持プレート部材５６Ａ，５
６Ｂとの間には、オイレスワッシャ５７が設けられてい
る。前記一方の支持プレート部材５６Ａには、搬送方向
に対する横方向（いわゆる背焼き方向）に延びる長孔５
６ａが形成され、該長孔５６ａに連結シャフト部材５３
Ａの下端部が背焼き方向に移動可能に連結されている。
一方、前記他方の支持プレート部材５６Ｂには、連結シ
ャフト部材５３Ｂの下端部が回転可能に連結されてい
る。そして、トーチ台１２を支持する上側フレーム部材
２４Ａは、連結シャフト部材５３Ａ，５３Ｂを介して支
持プレート部材５６Ａ，５６Ｂに連結されると共に、前
記支持プレート部材５６Ａ，５６Ｂ上に移動可能に載っ
ている状態（いわゆるフローティング状態）とされてい
る。よって、搬送方向において連結部材５２の位置が相
対的にずれても、そのずれは前記連結シャフト部材５３
Ａ，５３Ｂが、前記長孔５６ａに沿って背焼き方向にお
いてのみ位置がずれることで吸収される。なお、このよ
うに吸収できるのは、背焼き方向においては精度が要求
されず、スティフナＷ２（骨材）の板厚方向においてず
れがなければ、加熱バーナ３Ａの移動経路の精度は確保
されるからである。

【００５６】前記センサ台１４Ａ，１４Ｂには、それぞ
れ、図１０〜図１３に示すように、センサブラケット６
１，６２，６３を介して、マーカ８の位置を検出するマ
ーカ検出センサ１３、ワークＷの幅方向の側端部を検出
するワーク端部検出センサ１８（例えば光電スイッチ）
及び切欠き検出センサ６６が外側から順に設けられてい
る。よって、センサ台１４Ａ，１４Ｂでは、各センサ１
３，１８，６６が対称位置に配置されている。前述した
ように、サーボモータ３８によって、搬送方向に対して
ほぼ直角方向に移動可能となっている。

【００５７】そして、ワーク端部検出センサ１８により
ワーク側端部が検出されると、図１４（ａ）に示すよう
に、まず、搬入コンベヤ２Ａが停止される。それから、
センサ台１４Ａ，１４Ｂがサーボモータ３８の駆動によ
りワークＷ側にアプローチせしめられ、ワーク端部検出
センサ１８によってワークＷの計測が行われ、ワークＷ
の幅方向端部が検出されると、センサ台１４Ａ，１４Ｂ
が停止して、搬入コンベヤ２Ａが再び前進駆動される。
それから、マーカ検出センサ１３によってマーカ８の通
過が確認されると、図１４（ｂ）に示すように、搬入コ
ンベヤ２Ａが停止される。このとき、搬入コンベヤ２Ａ
は直ちに停止することができないので、マーカ８は、セ
ンサ台１４Ａ，１４Ｂより搬送方向下流側に若干移動し
た後、停止することになる。

【００５８】続いて、スティフナＷ２の溶接位置を検出
するためにボールねじ棒２８が回転して、図１４（ｃ）
に示すように、背焼き手段３(可動ベース２４）の左右
両端部とも、搬送方向下流側に移動する。マーカ８を検
出した後、ボールねじ棒２８の回転が停止し、移動を停
止して、センサ台１４Ａ，１４Ｂは退避位置に後退す
る。このとき、スティフナＷ２の溶接位置が搬送方向に
対して傾斜していると、背焼き手段３の左右端部も搬送
方向においてずれるが、このずれは前述したように、支
持プレート部材５６Ａの長孔５６ａにより吸収され、加
熱バーナ３Ａの移動経路に関して左右方向にはずれが生
じない。

【００５９】それから、センサ台１４Ａ，１４Ｂと加熱
バーナ３Ａとは一定の位置関係にあるので、検出された
スティフナＷ２の溶接位置に基づき、図１４（ｄ）に示
すように、スティフナＷ２の中心位置まで背焼き手段３
の加熱バーナ３Ａ，３Ａの中心位置をオフセットさせ、
背焼きが開始されることになる。ここで、例えば搬送方
向に対して５°程度の傾斜であれば、検出することがで
きる。

【００６０】続いて、前記溶接歪取装置１の動作につい
て説明する。なお、前記溶接歪取装置１の一連の動作
は、制御装置５によって制御されることで実行される。

【００６１】前記溶接歪取装置１の主たる動作は、図１
５に示されるが、その動作に先立って、準備作業とし
て、搬入コンベヤ２Ａ上に、クレーン（図示せず）にて
ワークＷを搬入する際に、基準ストッパ４を起立動作さ
せ、この基準ストッパ４に沿ってワークＷを配置し、位
置決めする。それから、スティフナＷ２の左右両側部に
マーカ８を一部が突出するように着脱可能に取付けると
共に、ワークＷの主板Ｗ１の板厚、スティフナＷ２の板
厚及び本数を、作業者が事前に制御装置５に入力する。
ここで、主板Ｗ１及びスティフナＷ２の板厚を入力する
のは、板厚によって溶接歪（変形量）が変化するからで
あり（すなわち厚いほど変形が少ない）、それに応じて
加熱バーナ３Ａの移動速度を制御し、加える熱量を調整
するためである。なお、矩形以外のワークについては、
位置決めのために、ワーク端が直線状である側を、基準
ストッパ４側に配置する必要がある。また、ワークの形
状によっては、マーカ８をスティフナＷ２の左右いずれ
か一方にのみ設けるようにしてもよい。

【００６２】前記溶接歪取装置１の主たる動作は、図１
５に示すように、まず、搬入コンベヤ２Ａにて搬送され
るワークＷの先端部が背焼きを行う所定位置に達したこ
とを検出するワーク検出動作を行い（ステップＳ１）、
それから、加熱バーナ３Ａが移動する背焼き位置（主板
Ｗ１にスティフナＷ２が溶接されている位置）を特定す
るためにスティフナ検出動作を行い（ステップＳ２）、
背焼き位置が決定されると、それに合わせて背焼き手段
３の態勢及び加熱バーナ３Ａの間隔を調整した後、加熱
バーナ３ＡをスティフナＷ２の溶接位置に沿って移動さ
せて主板Ｗ１の背面（下面）側から、スティフナＷ２の
溶接位置の両側を背焼きする背焼施工動作を行い（ステ
ップＳ３）、このスティフナ検出動作及び背焼動作を全
スティフナＷ２について繰り返し、全スティフナＷ２に
ついての施工が完了したか否かを判定し（ステップＳ
４）、全スティフナＷ２についての施工が完了すると、
搬出コンベヤ２Ｂにてワーク搬出動作を行い（ステップ
Ｓ５）、施工を完了する。

【００６３】このように、溶接歪取装置１は、４つの主
要な動作（ワーク検出動作、スティフナ検出動作、背焼
施工動作及びワーク搬出動作）を有している。

【００６４】続いて、各動作について、図１６（ａ）〜
（ｈ）を参照しつつ、図１７〜図１９に沿って説明す
る。ーワーク検出動作ー図１７に示すように、準備が完
了すると、まず、搬入コンベヤ２Ａの動作前に、基準ス
トッパ４を作動させて倒伏位置として（図１６（ａ）参
照）、主板Ｗ１との接触を解除したＯＦＦ状態とする
（ステップＳ１１）。

【００６５】それから、制御装置５の操作盤上の自動ス
タートスイッチ（図示せず）をＯＮすると、搬入コンベ
ヤ２Ａが前進動作を開始し（ステップＳ１２）、搬入コ
ンベヤ２Ａの先端（末端）付近に配設された第１のリミ
ットスイッチ１６（図１参照）によりワークＷの長手方
向の先端部を検出することで、該ワークＷの長手方向の
先端部が背焼き手段３に対し所定の位置に達したか否か
が判定される（ステップＳ１３）。そして、前記ワーク
Ｗの長手方向の先端部が所定の位置に達するまで、搬入
コンベヤ２Ａが前進動作を継続する。

【００６６】前記ワークＷの先端部が所定の位置に達す
ると（図１６（ｂ）参照）、それを第１のリミットスイ
ッチ１６が検出した後、一定時間経過後搬入コンベヤ２
Ａの駆動が停止され（ステップＳ１４、第４の制御）、
ワーク検出動作を完了し、図１８に示すスティフナ検出
動作に移行する。 ースティフナ検出動作ー このようにして、ワークＷの先端部が検出されると、ス
ティフナＷ２の溶接位置と背焼き手段３（加熱バーナ３
Ａの移動経路）との相対位置を取得するために、図１８
に示すように、基準側及び反基準側センサ台１４Ａ，１
４Ｂが、搬入コンベヤ２Ａが停止した状態で、ワークＷ
に対するアプローチを開始する（ステップＳ２１）。す
なわち、サーボモータ３８を駆動して前記両センサ台１
４Ａ，１４Ｂを常時追従動作させながら、それらに搭載
されているワーク端部検出センサ１８にてワークＷの側
端部が検出されるまで、ワークＷに対するアプローチが
継続される（ステップＳ２２、第１の制御）。このワー
ク端部検出センサ１８にてワークＷの側端部が検出され
た状態では、それと一緒にセンサ台１４Ａ，１４Ｂに搭
載されているマーカ検出センサ１３も、ワークＷの側端
部付近に位置することになるので、マーカ検出センサ１
３は、マーカ８を検出可能な位置、すなわちマーカ８が
通過する経路の下方位置まで移動せしめられることにな
る。

【００６７】このようにしてワーク側端部が検出される
と、搬入コンベヤ２Ａをさらに前進させる（ステップＳ
２３）。これによって、マーカ検出センサ１３を移動さ
せることなく、搬入コンベヤ２Ａの前進駆動だけで、前
記マーカ検出センサ１３にてスティフナＷ２に取り付け
られたマーカ８の有無の検出が行われ（ステップＳ２
４、第５の制御）、マーカ８が検出されると、搬入コン
ベヤ２Ａが停止される（ステップＳ２５）。すなわち、
左右のマーカ８の位置を検出する第１段階として、搬入
コンベヤ２Ａの駆動によりワークＷを移動させること
で、マーカ検出センサ１３によるマーカ８の検出が行わ
れる。このとき、搬入コンベヤ２Ａは直ちに停止しない
ので、マーカ８は、前記センサ台１４Ａ，１４Ｂよりも
搬送方向下流側に位置するようになる（図１６（ｃ）参
照）。

【００６８】それから、ワークＷを停止した状態で、マ
ーカ８を利用して、より精度よくスティフナＷ２の溶接
位置を検出するために、サドル移動モータである左右の
サーボモータ３０を駆動してセンサ台１４Ａ，１４Ｂの
みを搬送方向下流側に移動させる（サドル送り）ことで
（ステップＳ２６）、もう一度マーカ８の位置を検出す
る（ステップＳ２７）。このとき、両センサ台１４Ａ，
１４Ｂは、制御装置５によって、それぞれ独立に移動制
御されてスティフナＷ２の位置が検出されるので、ステ
ィフナＷ２が搬送方向に対して傾斜し左右のマーカ８が
搬送方向においてずれていても、正確に検出される。

【００６９】このようにして、マーカ８が検出されるま
で、サドル送りが継続され（ステップＳ２６、第２の制
御）、マーカ８の位置（スティフナ位置）が検出される
と、サドル送りが停止され（ステップＳ２８）、マーカ
８の検出に基づくスティフナ検出動作が完了し、図１９
に示す背焼施工動作に移行する。 ー背焼施工動作ー。

【００７０】図１９に示すように、まず、背焼施工動作
に備えて、両センサ台１４Ａ，１４Ｂが退避される（ス
テップＳ３１）。前記センサ台１４Ａ，１４Ｂの移動経
路とトーチ台１２（加熱バーナ３Ａ）の移動経路との間
に一定のずれ（オフセット量）があるので、それを考慮
して、前記スティフナ検出動作によって得られたスティ
フナＷ２の溶接位置から狙い位置の位置決めが行われ
（ステップＳ３２、第３の制御）、サーボモータ３０の
駆動にて背焼き手段３の両端部位置が搬送方向に移動さ
れて位置調整がなされ（図１６（ｄ）参照）、予め設定
された背焼き条件から２つの加熱バーナ３Ａ，３Ａのバ
ーナ間隔（いわゆるトーチ間隔）も調整される（ステッ
プＳ３３）。これによって、背焼き手段３が、スティフ
ナＷ２の溶接位置に対応する状態にされる。

【００７１】それから、トーチ台１２のアプローチが開
始され（ステップＳ３４）、トーチ台１２の前方に設置
されたワーク検出センサ１５を利用して、ワーク側端部
の検出が開始され（ステップＳ３５）、サーボモータ３
２の駆動により、ワーク側端までトーチ台１２が高速に
アプローチする。ワーク側端部が検出されると、パイロ
ットバーナ３Ｃ（図７参照）が着火され、メインバーナ
である加熱バーナ３Ａに着火される（ステップＳ３
６）。ここで、加熱バーナ３Ａに確実に着火するため
に、まず、ＬＮＧガスを噴射し、少し遅れて高圧酸素が
噴射される。

【００７２】加熱バーナ３Ａに着火した後、サーボモー
タ３２の駆動により、予め設定された施工速度によって
定速で、他のワーク側端部までのトーチ台送り（図１６
（ｅ）参照）が開始される（ステップＳ３７）。ワーク
Ｗがなくなるまでトーチ台送りが継続され、ワーク検出
センサ１５にてワークＷが検出されなくなり（ステップ
Ｓ３８）、スティフナＷ２の終端部になると、加熱バー
ナ３Ａが消火され（ステップＳ３９）、トーチ台１２が
退避点に高速復帰され（ステップＳ４０、図１６（ｆ）
参照）、そのような動作がすべてのスティフナＷ２に対
して繰り返され（図１６（ｇ）参照）、背焼施工動作が
完了し、ワーク搬出動作に移行する。 ーワーク搬出動作ー ワーク搬出動作は、施工対象としたすべてのスティフナ
Ｗ２に対し、背焼施工動作を実施すると、搬出コンベヤ
２Ｂの先端までワークＷを搬送する動作である。ワーク
の搬送は、搬出コンベヤ２Ｂの先端に設置された第２の
リミットスイッチ１７（図１参照）がＯＮすることによ
って、搬出コンベヤ２Ｂが停止して、終了する（図１６
（ｈ）参照）。

【００７３】次に、上記溶接歪取装置１を用いた場合に
おける背焼き戻り量を確認するために行った試験につい
て説明する。 （試験方法）加熱部分前後の歪量（いわゆるやせ馬量）
を５点ずつ測定し、歪量を比較して戻り量を評価する （１）適用板厚：１０mm （２）先行溶接：グラビテイ溶接 （３）測定方法：スティフナＷ２が主板Ｗ１の上につい
ているワークＷをコンベヤに載せた状態で測定を行う
（図２０（ａ）参照）。

【００７４】図２０（ａ）に示す長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３
を、両側のスティフナＷ２間に支持部材１０１を架け渡
し、ダイヤルゲージ１０２を用いて計測する。

【００７５】歪量δは、次の式により算出する。 δ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２−Ｌ３ （４）測定場所 図２０（ｂ）に示すように、各スティフナＷ２の間隔に
主板の幅方向に５箇所ずつ計測する。計測ポイントを
〜で表示する。ここで、Ｌ４はスティフナ間隔、Ｌ５
は計測間隔、Ｌ６は主板Ｗ１の幅である。 （背焼き条件）ワークの形状及び背焼き条件は次の表１
に示すとおりである。

【００７６】

【表１】 （試験結果）図２１（ａ）（ｂ）に示すとおりである。
すなわち、ワーク１及びワーク２のいずれにおいても、
幅方向においてほぼ一様に戻されている。つまり、いず
れワークの場合も、図２１（ａ）に示すように、背焼き
前の歪量は幅方向のいずれの位置においても３ｍｍ前後
であったのが、背焼きにより図２１（ｂ）に示すように
幅方向のいずれの位置においても２〜３ｍｍ程度戻さ
れ、背焼き後の歪量がほとんどなくなるようになること
が分かる。

【００７７】また、ワーク１とワーク２とでは、図２１
（ｂ）に示すように、背焼きによる戻り量が異なってい
るが、これは加熱バーナの移動速度が異なっているから
であり（ワーク１：バーナ移動速度８００mm/min、ワー
ク２：バーナ移動速度７００mm/min）、加熱バーナによ
る加熱量は一定としているので、バーナ移動速度を速く
すれば加熱量が多くなり、遅くすれば加熱量が少なくな
る。よって、バーナ移動速度を制御することで、主板の
背面側から加える熱量を変化させて、背焼きによる戻り
量を制御できることが分かる。

【００７８】続いて、バーナの位置ずれによる背焼き戻
り量を調べるために行った試験について説明する。 （試験方法）図２２（ａ）（ｂ）に示すように、２つの
加熱バーナ３Ａの中心にワークＷのスティフナＷ２が位
置する場合を位置ずれ量が０として、位置ずれ量Ｌ１１
を変化させて、右側部分（スティフナＷ２の中心から右
側に＋８０mmの部分）の歪量を測定した。なお、主板Ｗ
１の板厚が８ｍｍであるワーク１の場合はバーナ移動速
度を８５０mm/minとし、主板Ｗ１の板厚が１０mmである
ワーク２の場合はバーナ移動速度を８００mm/minとし
た。 （試験結果）図２３（主板の板厚：１０mm、バーナ移動
速度：８００mm/min）に示すとおりである。ここで、左
側の縦軸の角度はスティフナが溶接されている部分の歪
みによる傾斜角度で、右側の縦軸の背焼き後の歪量はス
ティフナの中心から８０mm離れた部分の背焼き後の歪量
である。

【００７９】図２３より、加熱バーナ３Ａによる加熱位
置が、スティフナの中心位置を基準として、ずれる量が
大きくなるほど、背焼きによる戻し効果が少なく、背焼
き後の歪量が大きくなっていることが分かる。よって、
主板にスティフナが溶接されている位置を検出して、前
記スティフナの板厚に応じて２つの加熱バーナの間隔を
調整するなどして、加熱バーナを移動させて加熱する位
置（背焼き位置）を適切に制御することにより、背焼き
による戻し効果を大きくして、背焼き後の歪量を小さく
することができる。

【００８０】

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように実施
され、以下に述べるような効果を奏する。

【００８１】本発明に係る溶接歪取方法は、主板に骨材
が溶接されている位置を検出し、前記骨材の板厚に応じ
て２つの加熱手段の間隔を調整した後、前記骨材の溶接
位置に沿って前記両加熱手段を移動させつつ、前記骨材
の溶接位置の両側を、前記主板の背面側から加熱するよ
うにしているので、溶接トーチをウィービングする従来
の場合とは異なり、主板に対する骨材の溶接位置（溶接
部分）の両側を加熱手段にて背面側から的確に加熱する
ことで、必要な熱量を適切な位置に入力できるようにな
り、冷却水の急冷作用を用いずとも、施工箇所全体に亘
って溶接歪みを均一に戻することができる。よって、取
扱いに不便な冷却水を用いる必要がなくなるので、主板
の背面が上側になるように反転しなくても、背焼きする
ことが可能となり、骨材の形状にかかわらず、無理なく
背焼きを実現できる。

【００８２】この場合、前記骨材の溶接位置に沿って前
記加熱手段を移動させる際に、前記加熱手段の移動速度
を制御するようにすれば、主板の背面側から加える熱量
を簡単に調整することができる。

【００８３】また、前記主板に前記骨材が溶接されてい
る位置の検出は、前記骨材の側面に、マーカを、その一
部が前記骨材の側縁より側方に突出するように取付け、
前記マーカの突出部分を検出することにより行うように
すれば、骨材に設けられているマーカの突出部分を検出
することにより、前記主板に前記骨材が溶接されている
位置を簡単に検出することができる。

【００８４】また、前記骨材の溶接位置の検出は、前記
骨材の左右側部に前記マーカを取付けることにより行う
ようにすれば、主板に対する骨材の溶接位置が、規則的
でなく、例えば特定方向に対し傾斜していても精度よく
検出することができ、その骨材の溶接位置に、加熱手段
の移動経路（軌道）を合わせることが可能となる。

【００８５】さらに、回転盤を回転することで２つの加
熱手段を回転盤の回転中心回りに旋回し、加熱手段の移
動経路に対する前記加熱手段の間隔を調整するようにし
ているので、前記加熱手段の間隔を、骨材の肉厚に応じ
て、骨材の溶接位置の両側を的確に加熱する間隔に簡単
に調整することができる。

【００８６】本発明に係る溶接歪取装置は、骨材の側面
の位置をマーカによって教示させ、マーカ検出手段にて
マーカの突出部分を検出するようにしているので、主板
に骨材が溶接されている位置を簡単に検出することがで
きる。支持手段によって背焼き手段の端部位置を調整し
て、第１の可動台が前記骨材の溶接位置に対応する軌道
に沿って移動するようにしているので、背焼きを必要と
する部分に対する背焼きを実現して、溶接歪を取り除く
ことができる。このように、マーカを利用することで、
骨材の溶接位置が正確に検出されるので、主板の背面が
上側になるように反転しなくても、背焼きすることが可
能となり、従来必要とされていた反転作業が不要とな
り、作業時間が短縮され、作業効率が向上する。

【００８７】その場合、前記第１の可動台の上に、さら
に、ワークの側端部を検出する第１のワーク端部検出手
段を設けるようにすれば、第１の可動台を背焼き開始点
に速やかに移動させることができると共に、背焼き終了
後、それを検出して速やかに退避点に戻すことが可能と
なり、第１の可動台の移動を効率よく制御できるように
なる。

【００８８】また、前記マーカは、前記骨材の側面に磁
石を介して着脱可能に取付けられるようにすれば、マー
カの骨材への取付けを簡単に行うことができ、また、マ
ーカを再利用することも可能となる。

【００８９】前記２つの加熱手段を支持する回転盤を回
転することで、両加熱手段を旋回させて骨材に直交する
方向の加熱手段の間隔を変更できるようにすれば、骨材
の板厚に応じて前記間隔を調整することができ、骨材の
板厚に応じて最適の位置を背焼きすることが可能とな
る。

【００９０】さらに、前記加熱手段を加熱バーナ部と
し、前記回転盤の、前記加熱バーナ部の両側に、前記主
板の背面と前記加熱バーナ部のバーナ先端との上下方向
の間隔を一定に保持する高さ調整部材を設けるようにす
れば、加熱バーナ部にて背焼きする部分の両側を高さ調
整部材にて支持し、主板の背面と加熱バーナ部のバーナ
先端との上下方向の間隔を一定に保持し、骨材の溶接位
置に沿ってむらなく背焼きすることができる。

【００９１】さらに、第２のワーク端部検出手段及びマ
ーカ検出手段を、前記加熱手段の移動方向と平行に移動
可能である第２の可動台上に支持すれば、前記第２の可
動台を、前記第２のワーク端部検出手段よりの信号に基
づき、前記ワークの側部付近まで移動させることで、マ
ーカ検出手段をワークの側部近くまで無理なく移動させ
ることができるようになり、マーカの突出部分の長さを
長くする必要がなくなる。従って、マーカ自体の長さを
短くすることが可能となる。

【００９２】前記支持手段が、端部が搬送方向に移動可
能である可動ベースを有し、該可動ベース上に、前記第
１及び第２の可動台を支持するようにすれば、前記第２
の可動台を前記ワークの側部付近まで移動させた状態で
前記可動ベースの端部を移動させることで、前記マーカ
検出手段にて前記マーカの突出部分を検出し、前記検出
されたマーカの位置に基づき、前記背焼き手段を前記ワ
ークに対応する位置に移動させ、前記骨材の溶接位置に
対する前記背焼き手段の状態を調整できるようになる。
よって、前記背焼き手段を前記ワークに対応する位置に
精度よく移動させることを実現できる。

【００９３】さらに、前記ワークを、前記主板を水平状
態とすると共に前記骨材が搬送方向に対し横向きになる
ようにして搬送する二連の搬送コンベヤで構成される搬
送手段を備え、前記背焼き手段は、前記両搬送コンベヤ
の間に配設されているようにすれば、自動化の点で有利
となり、主板の表面に複数の骨材がそれに直交するよう
に溶接されてなるワークであっても、前記ワークを搬送
しつつ、マーカを利用して前記各骨材の溶接位置を順次
検出して、骨材ごとに背焼きを行うことが可能となり、
主板と骨材との溶接部分に生じる溶接歪みを連続的に取
り除くことができる。

【００９４】さらにマーカ検出手段を静止させた状態
で、搬送手段によりワークを移動させることと、ワーク
を静止させた状態でマーカ検出手段を移動させることと
を併用するようにすれば、効率よく、マーカの位置（骨
材の溶接位置）を検出して、背焼きを自動的に行うこと
ができる。よって、ワークをセットし、背焼き条件を入
力すれば、後の施工は無監視で施工可能となり、省人化
を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶接歪取装置の概略構成を示す図
である。

【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれマーカが取付けられた
ワークを示す一部正面図及び平面図である。

【図３】本発明に係る背焼き手段と、搬入コンベヤ及び
搬出コンベヤとの関係を示す図である。

【図４】本発明に係る背焼き手段の正面図である。

【図５】同断面図である。

【図６】本発明に係る支持ローラの支持状態を示す図で
ある。

【図７】本発明に係る加熱バーナ、パイロットバーナ及
びフレームセンサの関係を示す図である。

【図８】本発明に係る可動ベースの一部省略平面図であ
る。

【図９】同一部省略断面図である。

【図１０】本発明に係るセンサ類の説明図である。

【図１１】本発明に係るセンサ台付近の一部正面図であ
る。

【図１２】同一部側面図である。

【図１３】同一部平面図である。

【図１４】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るセンサ台の動
作の説明図である。

【図１５】本発明に係る溶接歪取装置の自動施工フロー
を示す図である。

【図１６】（ａ）〜（ｈ）はそれぞれ本発明に係る溶接
歪取装置の動作を示す図である。

【図１７】本発明に係る溶接歪取装置のワーク検出動作
の流れを示す図である。

【図１８】本発明に係る溶接歪取装置のスティフナ検出
動作の流れを示す図である。

【図１９】本発明に係る溶接歪取装置の背焼施工動作の
流れを示す図である。

【図２０】（ａ）（ｂ）は背焼き戻り量についての試験
の説明図である。

【図２１】（ａ）（ｂ）は試験結果を示す図である。

【図２２】（ａ）（ｂ）はバーナの位置ずれによる背焼
き後の歪量についての試験の説明図である。

【図２３】試験結果を示す図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク Ｗ１ 主板 Ｗ２ スティフナ １ 溶接歪取装置 ２Ａ 搬入コンベヤ ２Ｂ 搬出コンベヤ ３ 背焼き手段 ３Ａ 加熱バーナ ５ 制御装置（制御手段） ７ マグネット ８ マーカ １１ 回転盤 １２ トーチ台（第１の可動台） １３ マーカ検出センサ １４Ａ 基準側センサ台（第２の可動台） １４Ｂ 反基準側センサ台（第２の可動台） １５ ワーク検出センサ（第１のワーク端部検出手
段） １６ 第１のリミットスイッチ（第３のワーク端部検
出手段） １８ ワーク端部検出センサ（第２のワーク端部検出
手段） ２４ 可動ベース ２８ ボールねじ棒 ３０ サーボモータ ３２ サーボモータ ３８ サーボモータ ４３ 歯車 ４４ サーボモータ ４５ ピニオン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 武雄 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 武市 正次 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 和田 博之 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 吉田 一夫 兵庫県神戸市長田区２番町２丁目２番１号 三伸工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E003 DA03 DA05

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主板の表面に骨材がそれに直交するよう
   に溶接されてなるワークの溶接歪を、２つの加熱手段で
   加熱することにより取り除く溶接歪取方法であって、 前記主板に前記骨材が溶接されている位置を検出し、前
   記骨材の板厚に応じて前記２つの加熱手段の間隔を調整
   した後、前記骨材の溶接位置に沿って前記２つの加熱手
   段を移動させつつ、前記骨材の溶接位置の両側を、前記
   主板の背面側から加熱することを特徴とする溶接歪取方
   法。
2. 【請求項２】 前記骨材の溶接位置に沿って前記２つの
   加熱手段を移動させる際に、前記２つの加熱手段の移動
   速度を制御することにより、加熱量を調整する請求項１
   記載の溶接歪取方法。
3. 【請求項３】 前記主板に前記骨材が溶接されている位
   置の検出は、前記骨材の側面に、マーカを、その一部が
   前記骨材の側縁より側方に突出するように取付け、前記
   マーカの突出部分を検出することにより行う請求項１又
   は２記載の溶接歪取方法。
4. 【請求項４】 前記骨材の溶接位置の検出は、前記骨材
   の左右側部に前記マーカを取付けることにより行う請求
   項３記載の溶接歪取方法。
5. 【請求項５】 前記２つの加熱手段は、回転可能に支持
   されている回転盤に取付けられ、該回転盤を回転するこ
   とにより前記２つの加熱手段を旋回させ、前記加熱手段
   の移動経路に対する前記両加熱手段の間隔調整を行う請
   求項１〜４のいずれかに記載の溶接歪取方法。
6. 【請求項６】 主板の表面に骨材がそれに直交するよう
   に溶接されてなるワークの溶接歪を、加熱することによ
   り取り除く溶接歪取装置であって、 前記骨材に前記骨材の側縁より側方に一部が突出するよ
   うに取付けられるマーカと、 ２つの加熱手段が一定間隔を存して第１の可動台上に設
   けられ、該第１の可動台を直線的に移動し、前記主板の
   背面側から加熱する背焼き手段と、 該背焼き手段の左右両端部を、ワーク搬送方向に移動可
   能に支持する支持手段と、 前記背焼き手段の上流側に配設され前記マーカの突出部
   分を検出するマーカ検出手段と、 前記マーカ検出手段よりの信号を受け、前記マーカの突
   出部分に基づいて前記骨材の溶接位置を検出し、前記骨
   材の溶接位置に基づいて前記支持手段を駆動制御して、
   前記背焼き手段を、前記骨材の溶接位置に対応する位置
   に移動させる制御手段とを備えることを特徴とする溶接
   歪取装置。
7. 【請求項７】 前記第１の可動台の上には、さらに、ワ
   ークの側端部を検出する第１のワーク端部検出手段が設
   けられている請求項６記載の溶接歪取装置。
8. 【請求項８】 前記マーカは、前記骨材の側面に磁石を
   介して着脱可能に取付けられる請求項６又は７記載の溶
   接歪取装置。
9. 【請求項９】 前記第１の可動台上には、前記２つの加
   熱手段を支持し鉛直軸回りに回転可能である回転盤と、
   該回転盤に連係され前記回転盤を回転する回転手段とが
   設けられ、 前記制御手段は、前記回転手段を制御して、前記骨材の
   板厚に応じて前記回転盤を回転させる請求項６〜８のい
   ずれかに記載の溶接歪取装置。
10. 【請求項１０】 前記２つの加熱手段は、２つの加熱バ
    ーナ部であり、 さらに、前記回転盤は、前記両加熱バーナ部の両側に設
    けられ、前記主板の背面と前記加熱バーナ部のバーナ先
    端との上下方向の間隔を一定に保持する高さ調整部材を
    備える請求項６〜９のいずれかに記載の溶接歪取装置。
11. 【請求項１１】 さらに、前記ワークの側端部を検出す
    る第２のワーク端部検出手段を備え、 該第２のワーク端部検出手段及び前記マーカ検出手段
    が、前記背焼き手段の両加熱手段の移動方向と平行に移
    動可能である第２の可動台に支持されており、 前記制御手段は、前記第２の可動台を、前記第２のワー
    ク端部検出手段よりの信号に基づき、前記ワークの側部
    付近まで移動させる第１の制御を行う請求項６〜１０の
    いずれかに記載の溶接歪取装置。
12. 【請求項１２】 前記支持手段は、端部が搬送方向に移
    動可能である可動ベースを有し、該可動ベース上に、前
    記第１及び第２の可動台が支持されており、 前記制御手段は、前記第２の可動台を前記ワークの側部
    付近まで移動させた状態で前記可動ベースの端部を移動
    させて、前記マーカ検出手段に前記マーカの突出部分を
    検出させる第２の制御と、前記検出されたマーカの位置
    に基づき前記支持手段を制御して前記背焼き手段を前記
    ワークに対応する位置に移動させる第３の制御とを行う
    請求項１１記載の溶接歪取装置。
13. 【請求項１３】 さらに、前記ワークを、前記主板を水
    平状態とすると共に前記骨材が搬送方向に対し横向きに
    なるようにして搬送する二連の搬送コンベヤで構成され
    る搬送手段を備え、 前記背焼き手段は、前記両搬送コンベヤの間に配設され
    ている請求項６〜１２のいずれかに記載の溶接歪装置。
14. 【請求項１４】 さらに、前記背焼き手段の上流側に設
    けられ前記搬送コンベヤにて搬送されるワークの搬送方
    向の先端部を検出する第３のワーク端部検出手段を備
    え、 前記制御手段は、前記第３のワーク端部検出手段よりの
    信号を受け前記ワークの先端部が所定の位置に達したと
    きに前記搬送手段を停止させる第４の制御と、前記第４
    の制御に続いて前記第１の制御を行った後、前記マーカ
    検出手段にて前記マーカの突出部分を検出するまで前記
    搬送手段を駆動する第５の制御と、前記第５の制御に続
    いて前記搬送手段が停止した状態で前記第２及び第３の
    制御を行う請求項１３記載の溶接歪装置。