JP2003245820A - 溶接裏当て用鋼板の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 溝付き溶接裏当て用鋼板を効率よく製造する
ことのできる溶接裏当て用鋼板の製造装置を提供する。 【解決手段】 基台１００上に取り付けられた溶接裏当
て用鋼板の製造装置は、帯鋸刃２０２を備えた上部可動
部２００、その移動のための第１移動手段、被加工物で
ある複数枚の鋼板をクランプした状態で、帯鋸刃の走行
方向と直角な方向に移動可能な第２移動手段を具備する
クランパー、鋼板の下に置かれ、上部可動部の加工スト
ロークの終了時において、帯鋸刃と鋼板の底面とが平行
になるようにする斜面版１０８、帯鋸刃による加工深さ
を制御するため、該上部可動部の加工ストローク長を調
節する第３移動手段を具備するストッパー、上部可動部
が加工ストロークを終了したことを検知する検知手段、
前記検知手段からの信号による移動手段を制御する制御
手段、以上の構成により、鋼板の端部の切断後、所定の
溝群を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管である溶接母
材の溶接の際に用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置
に関し、更に詳細には、上記溶接母材の突き合わせ溶接
のための、真直な状態で提供され溶接母材の内寸に合わ
せて曲げて用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、鉄骨建築の柱によく使用される
角コラムは、梁との接合方法として図４に示されるよう
な角コラム２を鋼板（ダイヤフラムと呼ばれる）に溶接
接合し、そのダイヤフラム鋼板３に梁４を溶接接合す
る、いわゆる通しダイヤフラム接合形式と呼ばれる方法
が多用される。この接合形式を採用する場合、柱である
角コラムとダイヤフラム鋼板の溶接は図５に溶接部の断
面を示すように一般に突き合わせ溶接が用いられ、溶接
に際して裏当て金１が用いられる。角コラムの４つの角
部はある曲率をもった断面形状をなしており、このため
裏当て金もその曲率に沿った形状のものが用いられる。

【０００３】角コラムの角部内面と裏当て金の間の隙間
は、良好な溶接をするためにできるだけ密着させる必要
がある。冷間成形角形鋼管設計・施工マニュアルで、上
記隙間は１．５ｍｍ以下と規定されており、上記の隙間
がこの値を超えると、溶接の際に溶接欠陥が生ずる恐れ
がある。角コラムの角部の曲率の大きさは角コラムの板
厚によって異なることや、４つの角部で製造上のバラツ
キがあり、さらに、角コラムの製造メーカーによって角
部曲率の狙い値が異なること等のため、鉄骨の加工業者
は購入した角コラムの現物に合わせて裏当て金を製作す
るのが普通である。しかしながら、裏当て金は、プレス
機で一律に作製されているため、角コラムの角部内面曲
率のバラツキ等に対応できず、しかも作製された裏当て
金は常温での修正は不可能であるので、現場で種々の対
策を講じなければならず、角コラムを用いた鉄骨構造物
の製作品質および経済性を損なう大きな問題となってい
る。

【０００４】このため角コラムへの裏当て金の取り付け
方法についていくつかの提案がなされている。たとえば
特開平４−２８４９９７号公報においては裏当て金とす
べき長尺のスリット板をコラム内周長さに合わせた円筒
状の巻物に成型して切断し、これをコラム内の取り付け
位置に持ち込み、コラムを転回しながらコラム内壁に端
から順次ローラ等で押しつけてスポット溶接で固定して
いく方法が示されている。しかしながら、この方法はコ
ラムの移送スキッドや転回装置など大がかりな設備が必
要となり、適用できる場合が限られ現場作業には適さな
い。

【０００５】一方、このような大がかりな設備を要さず
に適用できる方法として実開昭６３−１５７４９７号に
示されるような裏当て金とすべき平鋼に切り欠き溝をあ
らかじめ設けておき、使用するときに角コラムの内壁に
合わせて曲げるようにするものがある。

【０００６】この実開昭６３−１５７４９７号の平鋼に
あらかじめ溝を設けておく方法においては、角コラムの
それぞれのコーナー部に対応する位置に一定の幅を有す
る角形の溝を４個ずつ設けたものが示されている。しか
しながら、その実施例に示された裏当て金にあっては、
溝を設けてあった部分の背面に凹みが生じ折れ線的な曲
がりとなり、これらにより角コラムの内壁との間に隙間
を生じ溶接不良すなわちルート部の欠陥となる。この実
開昭６３−１５７４９７号には裏当て金の溝は形状、寸
法、深さ、ピッチ数を適宜変化させると記載されている
ものの、具体的な場合に応じてどのような考え方でどの
ようにしたら良いのかといったことは一切示されていな
い。

【０００７】上記のような問題に対し、特開平８−１５
５６７９号においては、角コラムの内面側の曲率のバラ
ツキがある場合でも、溶接上全く問題のない程度まで隙
間を極力小さく抑えることができ、かつ加工しやすい裏
当て金用の鋼板が提案され、かつ実際に使用されてい
る。

【０００８】この特開平８−１５５６７９号の角コラム
の溶接裏当て用鋼板は、角コラムの突き合わせ溶接のた
めの真直な状態で提供され角コラムの内寸に合わせて曲
げて用いる裏当て用鋼板において、角コラムそれぞれの
角部内側の曲面部に当てるべき部分に一群の数が８個以
上１０個以下のＶ溝の群を設け、前記Ｖ溝の深さは前記
裏当て用鋼板の板厚から１．７ないし４ｍｍ引いた値と
し、Ｖ溝の角度は一群のＶ溝の数をｎとしたとき９０／
ｎ度以上１１０／ｎ度以下であることを特徴とする。上
記特開平８−１５５６７９号で提案された角コラムの溶
接裏当て用鋼板は、上記の構成の通りであるが、上記の
Ｖ溝を加工するには、例えば特開平８−３１８４２０号
公報等に記載された先の尖った切削用刃物を用いて行わ
なければならないこと等から、市場に出されている実際
の裏当て用鋼板の溝形成部における残存板厚は、３．５
ｍｍになっている。

【０００９】上記の裏当て用鋼板においては、上記残存
板厚が３．５ｍｍとなっているので、簡単なものでよい
が治具なしでは曲げることができないという問題があ
る。また、溝の加工に切削用刃物を用いなければならな
いため、製作に時間がかかることや、刃物の破損等から
相対的に製作コストが高くなってしまうという問題もあ
る。裏当て用鋼板を治具なしで曲げることができるよう
にするには、上記の残存板厚を薄くすればよいが、この
ような加工を行うには上記の刃物の破損等の危険性が更
に増すとともに、溶接の際に抜けが生じ、ロボット溶接
の場合には、作業が停止してしまい、設定のし直し等を
行わなければならず、作業効率が極端に落ちてしまうと
いう新たな問題が発生してしまう。

【００１０】そこで、本発明は、溝形状を再考するとと
もに、上記残存板厚や溝ピッチを適切に設定することに
より、作業者が治具を用いずに曲げることができ、かつ
ロボット溶接を行ったとき抜けが起こらないように構成
した角コラムの溶接裏当て用鋼板を、特願２００１−３
５１２５８号で提案した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特願２００
１−３５１２５８号で提案したような溶接裏当て用鋼板
を効率よく製造することのできる溶接裏当て用鋼板の製
造装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の下
記（１）〜（１０）の構成のいずれかにより解決され
る。 （１） 鋼管である溶接母材の湾曲部の内曲面部に当て
るべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成され、
真直な状態で提供され溶接母材の内寸に合わせて曲げて
用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置であって、基
台、この基台上に待機位置と作業位置との間で回動軸の
周りで回動可能に取り付けられ、帯鋸刃を備えた上部可
動部、この上部可動部の前記待機位置と作業位置との間
での移動、および該上部可動部のこの作業位置での加工
ストロークを実施させるための第１移動手段、前記基台
上に配置され、被加工物である複数枚の鋼板をクランプ
した状態で、帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動可能
なクランパー、前記上部可動部の加工ストロークの終了
時において、帯鋸刃と前記複数枚の鋼板の底面とが平行
になるようにするための平行化手段、前記クランパーを
帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動させるための第２
移動手段、不作動位置と作動位置との間で移動でき、作
動位置にあるとき、前記上部可動部の帯鋸刃による加工
深さを制御するため、該上部可動部の前記加工ストロー
ク長を調節するストッパー、このストッパーを前記不作
動位置と作動位置との間で移動する第３移動手段、前記
上部可動部が加工ストロークを終了したことを検知する
検知手段、および前記検知手段および入力手段からのデ
ータまたは信号に基づき、前記第１、第２および第３移
動手段の作動を制御するための制御手段を備え、以上の
構成により、クランパーによりクランプされた複数枚の
鋼板の端部を切断し、ついでクランパーを所定長移動さ
せることにより鋼板を所定長移動させるとともに、スト
ッパーを作動位置に移動させて、入力手段により入力さ
れた溝の深さ、ピッチおよび本数で前記溝群を形成する
ことを特徴とする溶接裏当て用鋼板の製造装置。 （２） 前記平行化手段が、前記クランパーに備えら
れ、前記複数枚の鋼板の下に置かれた斜面板である上記
（１）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。 （３） 配置位置が変位された回動軸を用いることによ
り達成された平行化手段を用いた上記（１）の溶接裏当
て用鋼板の製造装置。 （４） 形成した溝数を計数するためのカウンターを備
えた上記（１）〜（３）のいずれかの溶接裏当て用鋼板
の製造装置。 （５） 前記ストッパーがメカストッパーである上記
（１）〜（４）のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装
置。 （６） 前記溶接母材が、円形鋼管、楕円形鋼管または
角形鋼管等の多角形鋼管である上記（１）〜（５）のい
ずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。 （７） 前記溶接裏当て用鋼板は、溶接母材の各湾曲部
の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置
されて形成されており、前記溝の形状は、その深さにお
ける５０％以上の部分の両側面が平行な形状であり、そ
の溝位置における残存板厚が１．５〜２．５ｍｍであ
り、一群の溝の数が４以上であり、各溝の幅が４ｍｍ以
下で、かつ溝のピッチが２．５５ｍｍ以上であり、作業
者が治具を用いずに曲げることができ、かつロボット溶
接を行ったとき抜けが起こらないように構成されている
上記（１）〜（６）のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製
造方法。 （８） 前記溶接母材が角形鋼管であり、前記溶接裏当
て用鋼板の一群の溝における溝数が１２以下である上記
（７）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。 （９） 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の
差を、溝の幅で除した値である上記（７）または（８）
の溶接裏当て用鋼板の製造装置。 （１０） 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長
の差を、溝の幅で除した値に１〜４を加えた値である上
記（７）または（８）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の態様による溶接裏当て用鋼板の製造装置に
ついて説明する。本発明の装置によって製造される溶接
裏当て用鋼板は、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管
等の多角形鋼管等のいずれの溶接母材用のものであって
よい。なお、本実施の形態においては、溶接母材を角コ
ラムすなわち角形鋼管として説明する。まず、製造装置
の説明にあたって、本製造装置によって製造される角コ
ラムについて説明する。図１は、本製造装置によって製
造される角コラムの溶接裏当て用鋼板を示す斜視図、図
２は、図１の裏当て用鋼板の正面図、および図３は、図
１の裏当て用鋼板を角コラムの角部に沿って曲げた状態
で表した正面図である。

【００１４】この裏当て用鋼板１は、図１の斜視図に示
すようにその曲げるべき部分にそれぞれ複数の一群の溝
１０を設けたものである。このとき図６（ａ）に示す裏
当て用鋼板のそれぞれの溝の群の中央部間の距離ｍと図
６（ｂ）に示す角コラム２の隣り合う角部内面の曲面部
の中央部間距離とをほぼ一致させることが好ましい。図
示した例では、２箇所に溝の群があるが、４箇所に溝を
設けたものを使用して角コラム内周全部を１本の裏当て
金で溶接を行うこともできる。

【００１５】上記溝１０の形状は、図２によく示したよ
うに両側面が互いに平行な角形の溝であることが特に好
ましい。これにより、溝を鋸刃で加工することができる
ようになり、従来実施されていたものより大幅に加工コ
ストを下げることができる。各溝１０の幅は、４ｍｍ以
下、好ましくは２ｍｍ以下、特に少なくとも溝の下半分
（溝の入り口から遠い方の）の最大幅が１．７５ｍｍ以
下であることが好ましい。この幅は、上記した溶接の抜
けを考えると、狭ければ狭いほど望ましいが、狭くなる
と後に説明する理由により、溝の個数が多くなり加工に
時間とコストがかかるようになるので、また現在の所の
鋸刃の関係から下限は０．９ｍｍ程度である。

【００１６】本発明において溝は各群において４個以
上、好ましくは１２個以下、特に８〜１０個とする。す
なわち裏当て用鋼板を曲げたときに角コラム内側の曲面
部に当たるべき部分の長さの範囲において４個以上１０
個以下の溝を設けることが好ましい。また、各群におい
て溝を等間隔に配置する場合には、ピッチは２．５５ｍ
ｍ以上とすることが好ましい。このピッチが上記の値未
満であると、溝形成部における鉄残存量が足りなくな
り、溶接の際に上記の抜けが生じやすくなる。なお、こ
の上限は、ピッチが大きくなりすぎると、裏当て用鋼板
の曲げた部分が実質的に円弧状にならず、多角形となっ
てしまい、この多角形の辺とコラムの円弧との間隙が大
きくなってしまうので、この間隙が０．４ｍｍ以下とな
るような、ピッチとすることが望ましい。

【００１７】上記のように溝１０を角形にした場合、裏
当て用鋼板を角コラムの角部に沿って曲げたときに、溝
の両側壁同士が互いに干渉し合わないようにすることが
好ましい（接触する程度であるならよい）。これを考え
ると、裏当て用鋼板における外周円の半径をｒ（ｍ
ｍ）、裏当て用鋼板の厚さをｔ（ｍｍ）、溝の数をｎ、
そして溝の幅をｗ（ｍｍ）とすると、次の式を満足する
ことが好ましい。ｎ×ｗ＝２πｒ／４（角部における外
周長）−２π（ｒ−ｔ）／４（内周長）例えば、ｒを２
３ｍｍ、ｔを９ｍｍとすると、外周長は３６．１１ｍ
ｍ、内周長は２１．９８ｍｍとなるので、ｎ×ｗの値
は、１４．１３となる。ここで、ｗの値を１．７５ｍｍ
とすると、ｎは８．０個となる。なお、小数点１の位が
１以上である場合には、繰り上げた値による個数とする
ことが望ましい。

【００１８】さらに角コラムの各辺の長さや曲率の誤差
に対処するため、すなわち調節代として１個ないし４個
の溝を追加してもよい。本考案による裏当て用鋼板は容
易に曲げることができるので、曲げた後に角コラムの角
部に合わせたとき、合わない場合には、少し曲げ戻して
再度曲げ直すことが可能であるので、この調節代が特に
有用である。また溝形成部における残存板厚は、１．５
〜２．５ｍｍ、好ましくは、１．７〜２．３ｍｍとす
る。これらの条件は理論的考案と実験による検証によっ
て定めたものである。

【００１９】次に、図７以降を参照して、本発明の実施
の形態による溶接裏当て用鋼板の製造装置の一例につい
て説明する。なお、本装置の基本的構造は、一般的な一
軸型帯鋸盤のそれであるので、以下の説明においては、
特に必要な場合を除き一般的な構造と同一の部分の詳細
な説明は省略する。図７は、本溶接裏当て用鋼板の製造
装置を後方（被加工物である鋼板Ｗの供給側）から見た
図である。この図において、符号１００は装置の基台、
および符号２００は上部可動部をそれぞれ示す。上部可
動部２００は、図７において左部において、回動軸ＡＸ
（説明図である図８に示した）によって、待機位置（図
８に符号２００Ｗ示した位置）と作業位置（図８に符号
２００Ａで示した。加工ストロークも含む。）の間で回
動可能に基台１００に支持されている。上記上部可動部
２００には、回転走行する帯鋸刃２０２が設けられてい
る。すなわち、帯鋸刃２０２は、上部可動部２００が作
業位置にあるとき、図７および図８に表れた部分におい
て右から左に走行し、被加工物である鋼板Ｗに溝加工す
るものである。

【００２０】上記基台１００上であって、上記上部可動
部２００の帯鋸刃２０２の下方には、被加工物である鋼
板Ｗを複数枚クランプした状態で、上記帯鋸刃２０２の
走行方向と直角な方向、すなわち図７及び図８において
奥行き・手前方向に、図９において左右方向に移動可能
なクランパー１０２が設けられている。このクランパー
１０２は、前横バイス１０４ａおよび前上バイス１０４
ｂを備えた前バイス１０４、および後横バイス１０６ａ
および後上バイス１０６ｂを備え、図９において左右方
向に移動し、被加工物である複数の鋼板Ｗを上記前バイ
ス１０４方向に搬送する送りバイスとしても作用する後
バイス１０６を備えている。なお、上記クランパー１０
２においては、実際のクランプを行う場合には、複数の
鋼板Ｗがブリッジ上になってしまうのを防止するため、
上バイスによるクランプを先に行うべきである。図９に
おいて、符号Ｒは被加工物である鋼板Ｗの搬送を助ける
ためのローラーを示す。

【００２１】本装置は、上部可動部２００の加工ストロ
ークの終了時において、帯鋸刃２０２と上記複数枚の鋼
板Ｗの底面とが平行になるようにするための平行化手段
を備えている。この平行化手段の一例としては、上記ク
ランパー１０２に備えられ、上記複数枚の鋼板Ｗの下に
置かれた斜面板１０８が挙げられる。本例で用いている
ような一軸型帯鋸盤は、本来被加工物の切断のためのも
のであり、本発明のように溝を形成するために用いられ
る例は過去無かったが、本発明において溝の加工に用い
るために、上記斜面板１０８を開発した。この斜面板１
０８の作用により、均一な深さの溝の加工が可能とな
る。この斜面板１０８の傾斜角度は、帯鋸盤の大きさ等
によって変更されるが、通常、１〜５°程度、特に２〜
３°程度である。なお、上記２つの上バイス１０４ｂ、
１０６ｂは、この斜面板１０８による傾斜に対応するた
め、ある程度の角度で回動可能に設置したり、当初から
押圧面に傾斜を設けたりしていることが望ましい。上記
平行化手段の他の例としては、上記上部可動部２００を
上記基台１００に回転可能に取り付けるための回動軸Ａ
Ｘ（図８参照）を通常の一軸型帯鋸盤の配置位置より変
位させたものを挙げることができる。この変位は、通
常、上方への変位である。

【００２２】上記基台１００と上部可動部２００には、
上部可動部２００の加工ストローク終了時において、こ
れを停止させるためのストッパー１２０が設けられてい
る。このストッパー１２０は、赤外線を用いた光学的な
機構のもの等も用いることができるが、作動の確実性か
ら以下に説明するような機械的（メカ）ストッパーであ
ることが好ましい。このストッパー１２０は、上部可動
部２００側に固定された当接部材１２２と、基台１００
側に設けられ、上部可動部２００の加工ストローク終了
時において、上記当接部１２２が当接することによっ
て、上部可動部２００のそれ以上の移動を規制（停止）
するためのストッパー部材１２４を備えている。このス
トッパー部材１２４は、第３ピストン−シリンダ装置で
あるストッパー部材作動装置（第３移動手段）１２６に
より、上記当接部材１２２の当接を許す作動位置と、上
記当接部材１２２が当接しない不作動位置との間で移動
可能となっている。ストッパー部材１２４がこの不作動
位置にあるとき、上記上部可動部２００の回動を停止す
ることなく、回動させ、本帯鋸盤の本来の切断作業を行
わさせる。

【００２３】上記基台１００側にはまた、上部可動部２
００の加工ストロークのエンドを検知するためのリミッ
ター１２８、およびストロ−クの回数をカウントするた
めのカウンター１２９が設けられている。上記基台１０
０と上部可動部２００との間には、該上部可動部２００
を待機位置と作業位置との間での移動、および加工スト
ロークを実施させるための第１移動手段である第１ピス
トン・シリンダー装置１１０が設けられている。また、
基台１００には、クランパー１０２（この例において
は、後バイス１０６）を帯鋸刃２０２の走行方向と直角
な方向すなわち図９において左右方向に移動させるため
の第２移動手段である第２ピストン・シリンダー装置１
１２（図１０参照）が設けられている。さらにまた、基
台１００上には、前横バイス１０４ａ、前上バイス１０
４ｂ、後横バイス１０６ａおよび後上バイス１０６ｂを
開閉作動させるためのピストン・シリンダー装置１１４
ａ、１１４ｂ、１１６ａおよび１１６ｂが設けられてい
る（１１４ｂおよび１１６ｂについては、図１０のみに
示した）。

【００２４】上記ピストン・シリンダー装置は、流体制
御装置１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４
０および１４２にそれぞれ連結され、これらの流体制御
装置は制御回路ＣＵに接続されて、その作動が制御さ
れ、その結果、ピストン・シリンダー装置をして、対応
する部位・部材等の移動等を制御するようになってい
る。上記制御回路ＣＵには、裏当て用鋼板に形成される
溝の諸条件に関するデータ（最初の溝の端部からの距
離、各群を構成する溝の数、各群における各溝のピッ
チ、群と群との距離等）を入力するためのキーボード等
である入力手段ＩＢが接続されている。なお、溝の幅は
使用する帯鋸刃により、溝の深さは上記ストッパー１２
０の作用により決定されるが、これらの値を入力するよ
うにしてもよい。制御回路ＣＵにはまた、上記リミッタ
ー１２８およびカウンター１２９が接続されており、制
御回路（シーケンサー）ＣＵは、上記入力手段ＩＢから
入力されたデータ、ならびに上記リミッター１２８およ
びカウンター１２９からの信号に基づいて被加工物であ
る鋼板Ｗに所定の溝加工を行う。

【００２５】以下、本装置による溶接裏当て用鋼板の製
造方法について説明する。なお、以下の説明において
は、図１に示した溶接裏当て用鋼板（溝数９）を製造す
るものとして、制御回路ＣＵを中心として説明する。 （１）まず、入力手段により溝の諸条件に関する上記デ
ータを入力するとともに、溝の深さに応じてストッパー
部材１２４の高さを調節して（この調節は斜面板１０８
の厚み等も考慮して行う）設定し、かつ溝の幅に応じて
帯鋸刃を選択する。なお、この初期状態においては、ス
トッパー部材１２４は不作動位置に配置しておく。 （２）次に、複数の鋼板Ｗを所定位置まで送り込み、次
いで、流体制御装置１３８および１４２をしてピストン
・シリンダー装置１１４ｂおよび１１６ｂを作動させる
ことにより、前上バイス１０４ｂおよび後上バイス１０
６ｂを作動させ、上記鋼板Ｗの上下方向のクランプを先
ず行う。この後、流体制御装置１３６および１４０をし
てピストン・シリンダー装置１１４ａおよび１１６ａを
作動させることにより、前横バイス１０４ａおよび後横
バイス１０６ａを作動させ、上記鋼板Ｗの左右方向のク
ランプを行う。 （３）この後、流体制御装置１３０をしてピストン・シ
リンダー装置１１０を作動させ、上部可動部２００を待
機位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、
加工ストロークを行わさせる。このとき、ストッパー部
材１２４が上記したように不作動位置に配置されている
ので、上部可動部２００の加工ストロークが制限されな
いので、鋼板Ｗの端部は切断される。これにより、鋼板
Ｗの端部（一端の）揃えが行われる。 （４）この後、流体制御装置１３８，１３６をして、ピ
ストン・シリンダー装置１１４ｂ、１１４ａを作動させ
て、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを開
く。 （５）この状態で、流体制御装置１３２をしてピストン
・シリンダー装置１１２を作動させ、後バイス１０６を
前方に、鋼板Ｗの端部から最初の溝の形成位置までの間
隔、移動させる。これによって、鋼板Ｗの最初の所定距
離の搬送が行われる。 （６）この移動の後、流体制御装置１３８および１３６
をして再びピストン・シリンダー装置１１４ｂおよび１
１４ａを作動させることにより、前上バイス１０４ｂお
よび前横バイス１０４ａを閉動作させる。 （７）この間、若しくはその前後に、流体制御装置１３
４をしてピストン・シリンダー装置１２６を作動させ、
ストッパー部材１２４をその作動位置に移動させる。 （８）上記前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４
ａの閉動作完了後、再び流体制御装置１３０をしてピス
トン・シリンダー装置１１０を作動させ、上部可動部２
００を待機位置から作業位置へ下方に回動移動させると
ともに、加工ストロークを行わさせる。このとき、今度
は、上記ストッパー部材１２４が上記したように作動位
置に配置されているので、上部可動部２００の加工スト
ロークが制限されるので、鋼板Ｗには、所定深さの第１
の溝が形成される。 （９）この時、リミッター１２８は上部可動部２００の
加工ストロークの完了を検知し、その加工ストローク完
了信号を制御回路ＣＵに送信する。これと同時に、カウ
ンター１２９は溝一つの加工が完了したことをカウント
し、そのカウント信号を制御回路ＣＵに送信する。 （１０）上記加工ストローク完了信号を受けると、流体
制御装置１３０をしてピストン・シリンダー装置１１０
を上記とは逆側に作動して、上部可動部２００を上方に
移動させるとともに、上記と同様にして、前上バイス１
０４ｂおよび前横バイス１０４ａを開き、次いで流体制
御装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１２を
作動させて、後バイス１０６ひいては鋼板Ｗを溝のピッ
チ分だけ搬送する。 （１１）この搬送の後、前バイス１０４は再び閉じら
れ、この状態で、ピストン・シリンダー装置１１０が作
動されて、第２の溝加工が行われる。 （１２）以下、上記（９）〜（１１）を繰り返して、第
１の溝群の加工を完了させる。 （１３）このように上記第１の溝群の最後の溝の加工が
完了すると、カウンター１２９が最後の溝加工をカウン
トし、そのカウント信号を制御回路ＣＵに送信すると、
制御回路ＣＵは、第１の溝群の加工が完了したことを認
識し、次のすなわち第２の溝群の溝の加工工程に移る。
この第２の溝群の溝の加工工程においては、先ず、後バ
イス１０６を閉じたままで、前バイス１０４を開き、流
体制御装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１
２を作動させ、２つの溝群間の間隔に相当する距離の鋼
板Ｗの搬送を行う。 （１４）この搬送の後、上記（８）〜（１２）を繰り返
して、第２の溝群の加工を完了させる。 （１５）このように上記第２の溝群の最後の溝の加工が
完了すると、カウンター１２９が最後の溝加工をカウン
トし、そのカウント信号を制御回路ＣＵに送信すると、
制御回路ＣＵは、第２の溝群の加工が完了したことを認
識し、最後の鋼板Ｗの多端部の切断行程に移る。この鋼
板Ｗの多端部の切断工程においては、先ず、後バイス１
０６を閉じたままで、前バイス１０４を開き、流体制御
装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１２を作
動させ、第２の溝群の最後の溝と上記他端との間の間隔
に相当する距離の鋼板Ｗの搬送を行う。 （１６）この搬送の間、あるいは後に（場合によっては
前でもよい）、流体制御装置１３４をしてピストン・シ
リンダー装置１２６によりストッパー部材１２４を不作
動位置に引き込ませておく。 （１７）この状態で、流体制御装置１３０をしてピスト
ン・シリンダー装置１１０を作動させ、上部可動部２０
０を待機位置から作業位置へ下方に回動移動させるとと
もに、加工ストロークを行わさせると、ストッパー部材
１２４が上記したように不作動位置に配置されているの
で、上部可動部２００の加工ストロークが制限されない
ので、鋼板Ｗの端部は切断される。これにより、鋼板Ｗ
の他端部の端部揃えが行われる。

【００２６】以上により、溶接裏当て用鋼板の製造が完
了する。なお、上記一端の切断から他端の切断にいたる
までの、一つの加工が終了した後の上記上部可動部２０
０の上方への退避は、作業の効率性を鑑み、上記待機位
置よりも下方の位置であってもよい。以上の本発明によ
る溶接裏当て用鋼板の製造装置によれば、効率よく安価
に溶接裏当て用鋼板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様による裏当て用鋼板を示す
斜視図である。

【図２】図１に示した裏当て用鋼板の正面図である。

【図３】図１に示した裏当て用鋼板を角コラムの角部に
沿って曲げた状態で表した正面図である。

【図４】角コラムの使用方法の例を示す図である。

【図５】角コラムとダイヤフラム鋼板との溶接部の断面
図である。

【図６】溝の群の間の距離を説明するための図で、
（ａ）は裏当て用鋼板を、（ｂ）は角コラムをそれぞれ
示す。

【図７】本発明の実施の形態による溶接裏当て用鋼板の
製造装置を後方（被加工物の供給側）から見た図であ
る。

【図８】図７と同様に見た概略図である。

【図９】図７示した溶接裏当て用鋼板の製造装置を上部
可動部を省略して示した平面図である。

【図１０】図７に示した溶接裏当て用鋼板の製造装置に
おける制御系を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 裏当て用鋼板 ２ 角コラム ３ ダイヤフラム鋼板 ４ 梁 １０ 溝 ＡＸ 回動軸 Ｗ 鋼板 １００ 基台 １０２ クランパー １０４ 前バイス １０４ａ 前横バイス １０４ｂ 前上バイス １０６ 後バイス １０６ａ 後横バイス １０６ｂ 後上バイス １０８ 斜面板 １１０ 第１ピストン・シリンダー装置 １１２ 第２ピストン・シリンダー装置 １１４ａ ピストン・シリンダー装置 １１４ｂ ピストン・シリンダー装置 １１６ａ ピストン・シリンダー装置 １１６ｂ ピストン・シリンダー装置 １２０ ストッパー １２２ 当接部材 １２４ ストッパー部材 １２６ ストッパー部材作動装置 １２８ リミッター １２９ カウンター １３０ 流体制御装置 １３２ 流体制御装置 １３４ 流体制御装置 １３６ 流体制御装置 １３８ 流体制御装置 １４０ 流体制御装置 １４２ 流体制御装置 ２００ 上部可動部 ２００Ａ 作業位置 ２００Ｗ 待機位置 ２０２ 帯鋸刃 ＣＵ 制御回路 ＩＢ 入力手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管である溶接母材の湾曲部の内曲面部
   に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成
   され、真直な状態で提供され溶接母材の内寸に合わせて
   曲げて用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置であっ
   て、 基台、 この基台上に待機位置と作業位置との間で回動軸の周り
   で回動可能に取り付けられ、帯鋸刃を備えた上部可動
   部、 この上部可動部の前記待機位置と作業位置との間での移
   動、および該上部可動部のこの作業位置での加工ストロ
   ークを実施させるための第１移動手段、 前記基台上に配置され、被加工物である複数枚の鋼板を
   クランプした状態で、帯鋸刃の走行方向と直角な方向に
   移動可能なクランパー、 前記上部可動部の加工ストロークの終了時において、帯
   鋸刃と前記複数枚の鋼板の底面とが平行になるようにす
   るための平行化手段、 前記クランパーを帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動
   させるための第２移動手段、 不作動位置と作動位置との間で移動でき、作動位置にあ
   るとき、前記上部可動部の帯鋸刃による加工深さを制御
   するため、該上部可動部の前記加工ストローク長を調節
   するストッパー、 このストッパーを前記不作動位置と作動位置との間で移
   動する第３移動手段、 前記上部可動部が加工ストロークを終了したことを検知
   する検知手段、および前記検知手段および入力手段から
   のデータまたは信号に基づき、前記第１、第２および第
   ３移動手段の作動を制御するための制御手段を備え、 以上の構成により、クランパーによりクランプされた複
   数枚の鋼板の端部を切断し、ついでクランパーを所定長
   移動させることにより鋼板を所定長移動させるととも
   に、ストッパーを作動位置に移動させて、入力手段によ
   り入力された溝の深さ、ピッチおよび本数で前記溝群を
   形成することを特徴とする溶接裏当て用鋼板の製造装
   置。
2. 【請求項２】 前記平行化手段が、前記クランパーに備
   えられ、前記複数枚の鋼板の下に置かれた斜面板である
   請求項１の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
3. 【請求項３】 配置位置が変位された回動軸を用いるこ
   とにより達成された平行化手段を用いた請求項１の溶接
   裏当て用鋼板の製造装置。
4. 【請求項４】 形成した溝数を計数するためのカウンタ
   ーを備えた請求項１〜３のいずれかの溶接裏当て用鋼板
   の製造装置。
5. 【請求項５】 前記ストッパーがメカストッパーである
   請求項１〜４のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装
   置。
6. 【請求項６】 前記溶接母材が、円形鋼管、楕円形鋼管
   または角形鋼管等の多角形鋼管である請求項１〜５のい
   ずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
7. 【請求項７】 前記溶接裏当て用鋼板は、溶接母材の各
   湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列
   に配置されて形成されており、前記溝の形状は、その深
   さにおける５０％以上の部分の両側面が平行な形状であ
   り、その溝位置における残存板厚が１．５〜２．５ｍｍ
   であり、一群の溝の数が４以上であり、各溝の幅が４ｍ
   ｍ以下で、かつ溝のピッチが２．５５ｍｍ以上であり、
   作業者が治具を用いずに曲げることができ、かつロボッ
   ト溶接を行ったとき抜けが起こらないように構成されて
   いる請求項１〜６のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造
   方法。
8. 【請求項８】 前記溶接母材が角形鋼管であり、前記溶
   接裏当て用鋼板の一群の溝における溝数が１２以下であ
   る請求項７の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
9. 【請求項９】 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内
   周長の差を、溝の幅で除した値である請求項７または８
   の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
10. 【請求項１０】 前記溝の数が、曲げたときの外周長と
    内周長の差を、溝の幅で除した値に１〜４を加えた値で
    ある請求項７または８の溶接裏当て用鋼板の製造装置。