JP2001321933A - 溶接用金具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接トーチ３４が締め付け片１２に当たって
溶接作業が中断するのを防止し、かつ締め付け片１２を
締め付ける準備作業が容易な溶接用金具１０を提供する
こと 【解決手段】締め付け片１２を向かい合わせた２枚のプ
レート２１の角部に装着したとき２枚のプレート２１の
角部側面の内側に納まって、角部側面から外側に突出し
ないように寸法形状を設定し、溶接ロボットによる溶接
作業時に溶接トーチ３４が中空鋼管２０の開口端縁に沿
って移動するとき、締め付け金具１２に当たって作業が
中断する事態の発生を防止する。一種類４個の締め付け
片１２をボルト１５で締め付ける作業と貫通穴１３ａに
１本のボルト３１を挿通して締め付ける作業で、向かい
合わせた２枚のプレート２１を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接用金具に関
し、より詳しくは建築鉄骨材に使われる断面四角形の中
空鋼管の開口端面に溶接ロボットで鉄製プレートを溶接
するときに使用するに好適な溶接用金具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建築鉄骨材に使われる断面四角
形の大型中空鋼管の開口端面は梁を接続したときの強度
を高めるため、四角形の鉄製プレートを溶接して塞いで
いる。この種の鉄製プレートを溶接ロボットを使って溶
接する場合、鉄製プレートを中空鋼管に本溶接する前に
仮付け溶接し、仮付け溶接した四角形のプレートと別の
中空鋼管に仮付け溶接したプレート同士を向かい合わせ
て金具で連結することで、複数本の中空鋼管を連結し、
連結した複数本の中空鋼管を溶接ロボットの作業台にセ
ットし、ゆっくりと回転させながら本溶接を行ってい
る。

【０００３】仮付け溶接したプレート同士を連結する溶
接用金具として、従来よりＸ形フレームの４本の足部の
先端に締め付け金具を組付けたものが使われている。こ
の締め付け金具は両側面にプレートの角部が係合する凹
部を形成し、Ｘ形フレームの足部の先端にボルトで進退
可能に組付けた第１締め付け片と、第１締め付け片の両
側面にボルトで着脱自在に取付けられる第２締め付け片
から成る。

【０００４】向かい合わせた一方のプレートの角部に第
１締め付け片の一側の凹部を係合し、他方のプレートの
角部に第１締め付け片の他側の凹部を係合し、各プレー
トの角部の側面に被せるようにして第２締め付け片をボ
ルトで第１締め付け片に組付け、しかる後、ボルトで第
１締め付け片をＸ形フレームの足部に締め付けることに
より、両プレートを連結する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の溶接用
金具は、第２締め付け片をプレートの角部側面を覆うよ
うに第１締め付け片に取付けるので、向かい合わせた２
枚のプレートの角部側面から第２締め付け片が外側に突
出した形で取り付けられる。このため、溶接ロボットの
溶接トーチの先端部が中空鋼管の開口端縁に沿って移動
しながらプレートを中空鋼管に本溶接するとき、トーチ
が第２締め付け片に当たることがある。溶接トーチが第
２締め付け片に当たる異常が発生すると溶接ロボットは
自動的に溶接作業を中断してしまうので、作業能率が大
幅に低下する。

【０００６】また、向かい合わせたプレートを連結する
には、４個の第１締め付け片の両側面に合計８個の第２
締め付け片を締め付ける作業と、第１締め付け片をＸ形
フレームに締め付ける作業が不可欠であり、締め付け作
業が面倒で時間がかかる。本発明はかかる問題点に鑑
み、溶接トーチが締め付け片に当たって溶接作業が中断
するのを防止し、かつ締め付け片を締め付ける準備作業
が容易な溶接用金具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】本発明は、断面四角形の
中空鋼管の開口端面に四角形のプレートを本溶接する前
に仮付け溶接し、仮付け溶接した四角形のプレート同士
を向かい合わせて連結する溶接用金具であって、中心部
に貫通穴を形成したフレームと、両側面に前記プレート
の角部が係合する凹部が形成され、前記フレームの端部
にボルトで進退自在に組付けた４個の締め付け片とを備
え、向かい合わせた一方のプレートの角部に前記締め付
け片の一側の凹部を係合し、他方のプレートの角部に前
記締め付け片の他側の凹部を係合してボルトで締め付け
片を各角部に締め付けると共に、前記貫通穴と前記プレ
ートの中心部に形成した貫通穴にボルトを挿通して両プ
レートを締め付けることにより連結するように構成し、
かつ向かい合わせた２枚のプレートの角部に締め付け片
を締め付けたとき締め付け片が２枚のプレートの角部側
面の内側に納まるように締め付け片の寸法、形状を設定
したことを特徴とする。

【発明の作用・効果】

【０００８】本発明に係る溶接用金具によれば、２枚の
プレートの４箇所の角部の各々に締め付け片を装着して
締め付けることにより、２枚のプレートの面方向のズレ
を阻止し、かつ貫通穴にボルトを挿通して２枚のプレー
トを締め付けることにより両プレートを強固に連結でき
る。

【０００９】しかして、本発明によれば、フレーム中心
部の貫通穴とプレート中心部の貫通穴にボルトを挿通し
て両プレートを締め付けるので、従来の溶接用金具のよ
うに締め付け片をプレート角部の側面に装着する必要が
ない。従って、締め付け片は向かい合わせた２枚のプレ
ートの角部に装着したとき２枚のプレートの角部側面の
内側に納まって、プレートの角部側面から外側に突出し
ない寸法、形状に設定することができる。このため、溶
接ロボットによる溶接作業時に溶接トーチが中空鋼管の
開口端縁に沿って移動するとき締め付け金具に当たって
作業が中断する事態の発生を防止でき、溶接作業の能率
が大幅に向上する。

【００１０】また、一種類４個の締め付け片をボルトで
締め付ける作業と貫通穴に１本のボルトを挿通して締め
付ける作業だけで、向かい合わせた２枚のプレートを連
結できるので、準備作業を迅速に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に基づき説明
するに、図１には本発明の一実施形態に係る溶接用金具
１０が示されている。当該溶接用金具１０は鉄板製のＸ
形フレーム１１と、Ｘ形フレーム１１の４本の足部の先
端部に組付けた鉄製の締め付け片１２を備えている。

【００１２】Ｘ形フレーム１１の中心部には表裏両面に
四角形の鉄製のスペーサー１３が溶接され、スペーサー
１３の中心部にＸ形フレーム１１を貫通する貫通穴１３
ａが形成されている。この貫通穴１３ａは後記の長尺ボ
ルトを挿通するために設けられている。Ｘ形フレーム１
１の各足部の先端にはＵ字形の切欠部が形成され、切欠
部にナット１４が溶接されている。

【００１３】締め付け片１２は概略直方体の形状を有
し、一側面と、この側面に対向する他側面に山形の凹部
１２ａが形成されている。図２に示すように、両凹部１
２ａを区画する隔壁１２ｂ部分の厚みとＸ形フレーム１
１の中心部に溶接した２枚のスペーサー１３部分の厚み
は同一寸法に設定されている。また、締め付け片１２に
は上下両面を貫通する貫通穴１２ｃが形成されている。
締め付け片１２は、この貫通穴１２ｃに六角穴付きボル
ト１５を挿通し、このボルト１５をナット１４にネジ込
むことにより、Ｘ形フレーム１１の各足部の先端に進退
可能に組付けられている。

【００１４】本実施形態に係る溶接用金具１０の構造は
以上の通りであって、次にその使用方法を図２〜図４に
基づき説明する。図２に示すように、中空鋼管２０の両
開口端面にプレート２１を短いビード２２で仮付け溶接
し、中空鋼管２０の仮付け溶接したプレート２１に別の
中空鋼管２０の仮付け溶接したプレート２１を向かい合
わせ、両プレート２１でＸ形フレーム１１のスペーサー
１３を挟み込むように溶接用金具１０を配置する。そし
て、図３に示すように、両プレート２１の４箇所の角部
に溶接用金具１０の締め付け片１２の凹部１２ａを係合
して装着し、ボルト１５を回して角部に締め付ける。図
２に示すように、締め付け片１２は向かい合わせた２枚
のプレート２１の角部に装着して締め付けたとき、２枚
のプレート２１の内側に納まって角部側面の外側に突出
することのないように寸法及び形状が設定されている。
こうして順番に３本の中空鋼管２０を溶接用金具１０で
連結する。

【００１５】次に、連結した３本の中空鋼管２０の両端
のプレート２１にコラム回転治具２５，２６を連結す
る。図４に示すように、コラム回転治具２５は中空鋼管
２０と同形の中空鋼管の両端にプレート２１と同形のプ
レート２８を溶接し、一方のプレート２８に４本のコイ
ルスプリング２９を介してブラケット３０を取付けた構
造を有する。コラム回転軸２６は中空鋼管２７の両端開
口にプレート２８を溶接して構成されている。連結した
３本の中空鋼管のプレートにコラム回転軸２５，２６の
プレート２８を向かい合わせ、溶接用金具１０を使って
連結する。こうして溶接用金具１０で連結した３本の中
空鋼管２０と２本のコラム回転治具２５，２６に長尺ボ
ルト３１を挿通する。長尺ボルト３１は溶接用金具１０
の貫通穴１３ａと各プレート２１，２８の中心部に形成
した貫通穴を通して中空鋼管２０，２７に挿通する。長
尺ボルト３１にナット３２を嵌め込み、コイルスプリン
グ２９を圧縮させながらナット３２をブラケット３０に
締め付けて５本の中空鋼管２０，２７を強固に連結す
る。

【００１６】ついで、連結した３本の中空鋼管２０と２
本のコラム回転治具２５，２６をクレーンを使って溶接
ロボットの回転機３３に装填する。回転機３３は上部が
開閉する構造を有するので、上部を開いて装填し、治具
２５，２６部分を固定する。溶接トーチ３４を左端の仮
付け溶接したプレート２１と中空鋼管２０の開口端縁と
の間に配置し、コラム回転治具２５，２６と共に３本の
中空鋼管２０をゆっくりと回転させて、仮付け溶接した
プレート２１を順番に本溶接する。

【００１７】本実施形態に係る溶接用治具１０によれ
ば、締め付け片１２が向かい合わせた２枚のプレート２
１の角部に装着したとき２枚のプレート２１の角部側面
の内側に納まって、角部側面から外側に突出することは
ない。そのため、溶接ロボットによる溶接作業時に溶接
トーチ３４が中空鋼管２０の開口端縁に沿って移動する
とき、締め付け金具１２に当たって作業が中断する事態
の発生を防止でき、溶接作業の能率が大幅に向上する。
また、一種類４個の締め付け片１２をボルト１５で締め
付ける作業と貫通穴１３ａに１本のボルト３１を挿通し
て締め付ける作業だけで、向かい合わせた２枚のプレー
ト２１を連結できるので、作業を迅速に行うことができ
る。

【００１８】とくに本実施形態に係る溶接用金具１０で
は、Ｘ形フレーム１１の中心部にスペーサー１３を設
け、凹部１２ａ隔壁１２ｂの部分の厚みとスペーサー１
３部分の厚みを同じにしたので、連結した中空鋼管２０
に長尺ボルト３１を挿通して締め付けたとき、プレート
２１が撓み難い。そのため、長尺ボルト３１で締め付け
たときに仮溶接部分が破損したり変形するのを防止でき
る。

【００１９】また、中空鋼管２１に仮付け溶接したプレ
ート２１と長尺ボルト３１の間にコイルスプリング２９
を介在させたので、本溶接時の加熱とその後の冷却によ
る本溶接部分３４（図２参照）の伸縮変形をコイルスプ
リングの伸縮によって吸収でき、加熱冷却に伴う伸縮に
よって溶接箇所３４に不具合が生ずるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る溶接用金具を示す
斜視図である。

【図２】 同金具の使用方法を説明する部分拡大断面図
である。

【図３】 図２の２−２線から見た端面図である。

【図４】 溶接ロボットを示す側面図である。

【符号の説明】

１０…溶接用金具、１１…Ｘ形フレーム、１２…締め付
け片、１２ａ…凹部、１３…スペーサー、１３ａ…貫通
穴、１４…ナット、１５…ボルト、２０…中空鋼管、２
１…プレート、３１…長尺ボルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面四角形の中空鋼管の開口端面に四角
   形のプレートを本溶接する前に仮付け溶接し、仮付け溶
   接した四角形のプレート同士を向かい合わせて連結する
   溶接用金具であって、中心部に貫通穴を形成したフレー
   ムと、両側面に前記プレートの角部が係合する凹部が形
   成され、前記フレームの端部にボルトで進退自在に組付
   けた４個の締め付け片とを備え、向かい合わせた一方の
   プレートの角部に前記締め付け片の一側の凹部を係合
   し、他方のプレートの角部に前記締め付け片の他側の凹
   部を係合してボルトで締め付け片を各角部に締め付ける
   と共に、前記貫通穴と前記プレートの中心部に形成した
   貫通穴にボルトを挿通して両プレートを締め付けること
   により連結するように構成し、かつ向かい合わせた２枚
   のプレートの角部に締め付け片を締め付けたとき締め付
   け片が２枚のプレートの角部側面の内側に納まるように
   締め付け片の寸法、形状を設定したことを特徴とする溶
   接用金具。