JP2009018322A - 仕口組立台 - Google Patents

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Abstract

【課題】 胴部に対して三次元的に所要の方向に延びる腕部を備えた仕口に柔軟に対応することができるようにする。
【解決手段】 本発明の仕口組立台1は、胴部52の側面に複数の腕部53が放射状に溶接固定された構造の仕口51を組み立てるためのものである。そして、仕口51を組み立てるベースとしての定盤2と、該定盤上に胴部52を支持するように、該定盤2の上面に取り付けられる胴部支持体3と、該定盤上に支持された胴部52に対する溶接固定位置に腕部53を支持するように、該定盤2の上面に取り付けられる腕部支持体4とを備えている。定盤2には、上面の略全体に多数の位置決め孔5が規則的に列設され、胴部支持体3及び腕部支持体4は、該位置決め孔5を介して、それぞれが所要の位置及び方向となるよう互いに独立に定盤2に取り付けられるように構成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、鉄骨構造物の柱と梁との接合部に用いられる仕口を溶接によって組み立てるための仕口組立台に関するものである。
鉄骨構造物を構成する鉄骨柱50には、パイプやH形鋼が用いられるが、図9に示すように、途中に各階のフロアを形成するための仕口51が取り付けられる。この仕口51は、胴部52の側面に複数の腕部53が放射状に延設されたものであり、胴部52の上側又は/及び下側には支柱54が接続され、腕部53には梁が接続される。このため、鉄骨構造物を正確に建てるには、仕口51を設計図通り正確に組み立てなければならない。
従来の仕口組立台としては、特許文献1〜3に記載された仕口ブロックの仮組み溶接用治具を例示する。この治具は、多数の平板を溶接によって組み立てた構造の仕口用のものであり、中心から90°間隔で4方向へ放射状に延設された放射部を有する十字型の架台を備えている。そして、架台の中心部に仕口の胴部を組み立てるためのストッパユニットを備えるとともに、各放射部の先端部に仕口の腕部を組み立てるためのクランプ手段を備えている。ストッパユニット及びクランプ手段は、架台に設けられた溝等のスライドガイド手段に沿って広範囲に進退可能に設けられている。ストッパユニット及びクランプ手段の位置は、手動のネジ送り機構により高精度に調節可能になっている。
実開平5−39786号公報 実開平6−48984号公報 実開平6−61386号公報
ところで、実際の鉄骨構造物としては、その構造や、それが建設される土地の形状等の各種条件に応じて種々のものが存在しているので、各鉄骨構造物における柱と梁の相対位置関係も一律ではなく、柱に対して三次元的な所要の方向へ梁を延設する必要がある。このため、仕口51の腕部53については、鉄骨構造物の構造に応じ、胴部52に対して3次元的に所要の方向に延設する必要がある。しかし、従来の治具では、中心から所定の4方向へ延びる腕部を備えた典型的な構造の仕口しか組み立てることができない。このため、非典型的な構造の仕口を組み立てる場合は、各部材をかまし部材や直角及び平行定規等を当てて位置取りをした後、溶接で仮止めする等の組立作業を行う必要があり、十分な精度に組み立てることができない上に、能率も悪く、人数も多くを要するという課題がある。
また、従来の治具は、ストッパユニットやクランプ手段の進退方向における広範囲な位置の調節にネジ送り機構を採用しているので、広範囲に渡って正確にストッパユニットやクランプ手段を位置決め可能となっている。しかし、その反面、治具が高価になってしまうという課題がある。また、このように広範囲な位置の調節にネジ送り機構を採用することにより、治具の構成が複雑になり、重量物である仕口やその構成部品の治具への着脱中に、これらを誤って治具に衝突させてしまうと、比較的簡単に壊れてしまうという課題がある。
上記課題を解決するために、本発明の仕口組立台は、
胴部の側面に複数の腕部が放射状に溶接固定された構造の仕口を組み立てるための仕口組立台であって、
前記仕口を組み立てるベースとしての定盤と、
該定盤上に前記胴部を支持するように、該定盤の上面に取り付けられる胴部支持体と、
該定盤上に支持された前記胴部に対する溶接固定位置に前記腕部を支持するように、該定盤の上面に取り付けられる腕部支持体とを備え、
前記定盤には、上面の略全体に多数の位置決め孔が規則的に列設され、
前記胴部支持体及び前記腕部支持体は、該位置決め孔を介して、それぞれが所要の位置及び方向となるよう互いに独立に前記定盤に取り付けられるように構成されている。
この構成によれば、前記胴部支持体及び前記腕部支持体は、該位置決め孔を介して、それぞれが所要の位置及び方向となるよう互いに独立に前記定盤に取り付けられるように構成されているので、胴部に対して三次元的に所要の方向に延びる腕部を備えた仕口に柔軟に対応することができる。また、前記位置決め孔は、前記定盤の上面の略全体に規則的に多数が列設されているので、前記胴部支持体又は前記腕部支持体を前記所要の位置及び方向に取り付ける際に、その取付位置の近傍にある前記位置決め孔を利用することができる。このため、該位置決め孔に対して狭い範囲で前記胴部支持体又は前記腕部支持体の位置及び向きを調節できるようにすればよいので、前記位置及び方向を調節するための構造を小型かつ頑丈に構成することができる。
また、前記仕口組立台において、
前記胴部支持体及び前記腕部支持体は、それぞれの基部を一対の前記位置決め孔にそれぞれ固定する一対の固定手段をそれぞれが備えており、
該各固定手段は、固定しようとする前記位置決め孔に対しての前記基部における固定位置を、該基部における前記定盤の上面と平行な面内において互いに直交する第一方向及び第二方向へ調節可能に構成された態様を例示する。
この構成によれば、前記固定手段により、前記胴部支持体及び前記胴部支持体を前記一対の位置決め孔に対して所要の位置及び向きに調節することができる。
また、前記仕口組立台において、
前記定盤に対して互いに独立に取り付けられる複数の前記胴部支持体により前記胴部を支持するように構成された態様を例示する。
この構成によれば、それぞれの前記胴部支持体をコンパクトに構成することができ、前記定盤上における占有スペースを小さくすることができる。このため、前記胴部支持体を前記定盤上に取り付ける際の自由度を向上させることができる。
本発明に係る仕口組立台によれば、胴部に対して三次元的に所要の方向に延びる腕部を備えた仕口に柔軟に対応することができ、該仕口を精度良く効率的に組み立てることができるという優れた効果を奏する。
図1〜図8は本発明を具体化した一実施形態の仕口組立台1を示している。この仕口組立台1は、胴部52の側面に複数の腕部53が放射状に溶接固定された構造の仕口51を組み立てるためのものであり、仕口51を組み立てるベースとしての定盤2と、該定盤上に胴部52を支持するように、該定盤2の上面に取り付けられる胴部支持体3と、該定盤上に支持された胴部52に対する溶接固定位置に腕部53を支持するように、該定盤2の上面に取り付けられる腕部支持体4とを備えている。
定盤2は、基台(図示略)に対して略水平に支持されており、図1及び図2に示すように上面の略全体に多数の位置決め孔5が規則的(本例では網目状)に列設されており、各位置決め孔5には、後述する固定ボルト6の軸部に螺合する雌ネジが刻設されている。ここで、図1及び図2では、各図における定盤2の右下側の部位にのみ位置決め孔5を図示し、その他の部位については図示を省略している。定盤2の四隅及び中央の孔7には、それぞれ高さ調節ネジ(図示略)が螺入され、前記基台に対する定盤2の高さを調節することが可能になっている。また、定盤2の上面には、その一対の対角線上に、それぞれガイド溝8が凹設されており、該ガイド溝8内にも位置決め孔5が設けられている。
腕部支持体4は、図1〜図5に示すように、取付部41と、該取付部41に立設された柱部42と、該柱部42に対してそれぞれ個別に上下位置調節可能に取り付けられた一対の支持アーム43と、該柱部42の略所要の高さに取付可能に構成されたクランプ具44とを備えている。腕部53は、一対の支持アーム43の上に載置されるとともに、クランプ具44により柱部42及び一対の支持アーム43に対して固定されるようになっている。
取付部41は、図4及び図5に示すように、定盤2の上面に載置される矩形枠状の基枠部45と、該基枠部45を一対の位置決め孔5及び固定ボルト6を介して固定する一対の固定手段22とを備えている。
基枠部45は、2つの矩形枠体である第一枠部45a及び第二枠部45bが横並びで一体形成されてなっている。柱部42は第一枠部45aの上側に立設されている。第一枠部45a及び第二枠部45bには、それぞれ固定手段22が設けられている。
固定手段22は、第一枠部45a又は第二枠部45bの枠内において第一方向としてのX方向にスライド自在に支持されたX方向可動枠25と、該X方向可動枠25に対して第二方向(第一方向の直交方向)としてのY方向にスライド自在に支持され、固定ボルト6の軸部を挿入するための貫通孔26aを有するY方向可動部材26と、固定ボルト6の頭部に被せられるキャップ部材27と、該キャップ部材27を介し、基枠部45に対して該固定ボルト6の位置をX方向又はY方向に調節するための位置調節部28とを備えている。各位置調節部28は、キャップ部材27に対して一端側が軸周りに回転可能かつ軸長方向(位置調節方向)に相対移動不可能に結合された位置調節ネジ29と、平面視で位置調節方向の直交方向へ往復動可動に支持されるとともに、位置調節ネジ29を回転自在かつ位置調節方向へスライド自在にガイドするガイド部材30と、ガイド部材30を挟持するように位置調節ネジ29に螺合され、位置調節ネジ29をガイド部材30に固定するための一対の固定ナット31とを備えている。このように、固定手段22は、固定しようとする位置決め孔5に対しての基部としての基枠部45における固定位置を、該基枠部45における定盤2の上面と平行な面内において互いに直交するX方向及びY方向へ調節可能に構成されている。
ところで、本例では、第一枠部45aに設けられた固定手段22において、前記横並び方向としてのY方向に対する位置調節ネジ29、ガイド部材30及び固定ナット31を省いている。このように構成した理由は、(1)第二枠部45bに設けられた固定手段22にY方向に対する位置調節ネジ29、ガイド部材30及び固定ナット31を設けているので、これにより、第一枠部45aにおけるY方向の位置が一体的に調節できること、(2)第一枠部45aにおいてY方向に位置調節ネジ29を設けようとすると、該位置調節ネジ29をY方向に直交するX方向へ往復移動可能にするための該X方向に延びる長穴を柱部42に貫設しなければならず、柱部42の強度が低下してしまうこと、になるからである。
この腕部支持体4の使用方法について説明する。まず、各固定手段22のキャップ部材27、位置調節ネジ29及び固定ナット31を取り外しておくとともに、柱部42からクランプ具44を取り外しておく。次いで、定盤上における腕部53の被支持部位に対応する位置に腕部支持体4を配置する。次いで、各固定手段22のY方向可動部材26の位置を、その貫通孔26aがいずれかの位置決め孔5に一致するように調節する。このとき、両固定手段22は、できるだけ互いに離れた位置にある位置決め孔5を利用することが好ましい。固定ボルト6の軸部をY方向可動部材26の貫通孔26aを介して位置決め孔5に螺入する。このとき、固定ボルト6を位置決め孔5に完全に締め込まないようにする。次いで、取り外しておいたキャップ部材27を各固定ボルト6の頭部に装着するとともに、位置調節ネジ29及び固定ナット31を所定場所に配置する。次いで、各位置調節ネジ29に対する固定ナット31の螺合位置を調節することにより、固定しようとする位置決め孔5に対しての基枠部45における固定位置を、該基枠部45における定盤2の上面と平行な面内において互いに直交するX方向及びY方向へ調節する。次いで、各位置調節ネジ29に螺合された一対の固定ナット31をガイド部材30に対して締め込むことにより、位置調節ネジ29をガイド部材30に固定する。次いで、固定ボルト6を位置決め孔5に完全に締め込む。次いで、柱部42に対する一対の支持アーム43の高さを調節し、該一対の支持アーム43に腕部53を載置するとともに、クランプ具44により柱部42及び支持アーム43に対して腕部53を固定するようになっている。
胴部支持体3は、胴部52の形状が平面視で正方形以外のときに用いる第一態様(図1、図6及び図7参照)と、正方形のときに用いる第二態様(図2及び図8参照)との2態様に形態変更可能に構成されている。なお、本例では、定盤2に対して互いに独立に取り付けられる複数の胴部支持体3により胴部52を支持するように構成されている。
第一態様の胴部支持体3は、側面視矩形枠状に形成された支持体本体11と、該支持体本体11の上面に載置される胴部52を位置決めするための胴部位置決め部12と、支持体本体11に着脱可能に装着される取付具13とを備えている。
支持体本体11は、平面視で先端側がV字状に突出した形状に形成されており、該先端側上面で胴部52を支持するようになっている。
胴部位置決め部12は、支持体本体11の上側において、該支持体本体11の前後方向に進退自在に支持された位置決め板15と、該位置決め板15の前後方向への位置を調節するための送りネジ16とを備えている。位置決め板15は、最も前進した位置及び最も後退した位置において、それぞれ平面視で支持体本体11からはみ出さない形状に形成されるとともに、平面視で先端側にV字状の凹部15aが設けられている。この位置決め板15は、それが最も前進した位置において、該凹部15aや該凹部の両側に形成された凸部により、胴部52の水平方向への移動を規制し位置決めするようになっている。
取付具13は、定盤2の上面に載置される矩形枠状の基枠部21と、該基枠部21を一対の位置決め孔5及び固定ボルト6を介して固定する一対の固定手段22と、該基枠部21に対して相対移動しないように支持体本体11を係止する係止部23とを備えている。固定手段22については、腕部支持体2と同様に構成されている。
この第一態様の胴部支持体3の使用方法を説明する。まず、位置決め板15を所定の位置決め位置よりも後方に移動させておく。そして、腕部支持体4の取付部41と同様に、取付具13を定盤2に取り付ける。次いで、各胴部支持体3における支持体本体11の先端側上面に胴部52の各被支持部位を載置し、位置決め板15を所定の位置決め位置まで前進移動させ、胴部52を所定位置に位置決めする。
第二態様の胴部支持体3は、支持体本体11及び胴部位置決め部12を備えている点で第一態様と共通しているが、取付具13が取り外され、一つの位置決め孔5及び固定ボルト6を介して支持体本体11が定盤2の上面に固定される点が第一態様と相違している。
本例の支持体本体11は、前記第一態様の説明では言及していないが、その下枠を上下に貫通するとともに前後方向であるX方向に延びる第一の長孔33と、後枠を前後に貫通するとともに上下方向に延びる第二の長孔34と、該下枠の底面に、X方向に間隔をおいて設けられた一対の雌ネジ孔35とを備えている。第一の長孔33には、X方向にスライド自在に可動部材36が装着される。可動部材36には、該可動部材36を上下に貫通する貫通孔36aが設けられており、該貫通孔36aには固定ボルト6の軸部が挿入されるようになっている。固定ボルト6の頭部にはキャップ部材27が被せられる。このキャップ部材27を介し、下枠に対して該固定ボルト6の位置をX方向に調節するための位置調節部28が設けられている。位置調節部28は、キャップ部材27に対して一端側が軸周りに回転可能かつ軸長方向(X方向)に相対移動不可能に結合された位置調節ネジ29を備えている。また、第二の長孔34には、該位置調節ネジ29の他端側が挿入される。そして、該位置調節ネジ29に螺合された一対の固定ナット31により、該他端側が後枠に固定される。また、各雌ネジ孔35には、定盤2のガイド溝8に嵌合する頭部を有するガイドボルト37がそれぞれ取り付けられるようになっている。
この第二態様の胴部支持体3の使用方法を説明する。まず、キャップ部材27、位置調節ネジ29及び固定ナット31を取り外しておくとともに、位置決め板15を後方に移動させておく。また、ガイドボルト37の頭部をガイド溝8に嵌合させておく。次いで、ガイド溝8に沿って胴部支持体3をスライド移動させ、定盤上における胴部52の被支持部位に対応する位置に、それぞれ胴部支持体3を配置する。次いで、可動部材36の位置を、その貫通孔36aがいずれかの位置決め孔5に一致するように調節する。固定ボルト6の軸部を可動部材36の貫通孔36aを介して位置決め孔5に螺入する。このとき、支持体本体11に対して可動部材36が相対移動可能となるように、固定ボルト6を位置決め孔5に完全に締め込まないようにする。次いで、取り外しておいたキャップ部材27を固定ボルト6の頭部に装着するとともに、位置調節ネジ29及び固定ナット31を所定場所に配置する。次いで、位置調節ネジ29に対する固定ナット31の螺合位置を調節することにより、固定しようとする位置決め孔5に対しての支持体本体11における固定位置を調節する。次いで、位置調節ネジ29に螺合された一対の固定ナット31を後枠に対して締め込むことにより、位置調節ネジ29を後枠に固定する。次いで、固定ボルト6を位置決め孔5に完全に締め込む。次いで、各胴部支持体3における支持体本体11の先端側上面に胴部52の各被支持部位を載置し、位置決め板15を所定の位置決め位置まで前進移動させ、胴部52を所定位置に位置決めする。
本例の仕口組立台1を使用するには、まず、定盤2の上に所要数の胴部支持体3を固定するとともに、胴部支持体3上に胴部52を載置し、胴部支持体3により胴部52を位置決めする。次いで、定盤2の上に腕部支持体4を固定するとともに、腕部支持体4に腕部53を固定する(これを所要数の腕部53について繰り返す。)。次いで、胴部52に対して腕部53を溶接固定する。
以上のように構成された本例の仕口組立台1によれば、胴部支持体3及び腕部支持体4は、該位置決め孔5を介して、それぞれが所要の位置及び方向となるよう互いに独立に定盤2に取り付けられるように構成されているので、胴部52に対して三次元的に所要の方向に延びる腕部53を備えた仕口51に柔軟に対応することができる。また、位置決め孔5は、定盤2の上面の略全体に規則的に多数が列設されているので、胴部支持体3又は腕部支持体4を前記所要の位置及び方向に取り付ける際に、その取付位置の近傍にある位置決め孔5を利用することができる。このため、該位置決め孔5に対して狭い範囲で胴部支持体3又は腕部支持体4の位置及び向きを調節できるようにすればよいので、前記位置及び方向を調節するための構造を小型かつ頑丈に構成することができる。
また、胴部支持体3及び腕部支持体4は、それぞれの基部を一対の位置決め孔5にそれぞれ固定する一対の固定手段22をそれぞれが備えており、該各固定手段22は、固定しようとする位置決め孔5に対しての前記基部における固定位置を、該基部における定盤2の上面と平行な面内において互いに直交するX方向及びY方向へ調節可能に構成されているので、胴部支持体3及び胴部支持体3を所要の位置及び向きに調節することができる。
また、定盤2に対して互いに独立に取り付けられる複数の胴部支持体3により胴部52を支持するように構成されているので、それぞれの胴部支持体3をコンパクトに構成することができ、前記定盤上における占有スペースを小さくすることができる。このため、胴部支持体3を前記定盤上に取り付ける際の自由度を向上させることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
(1)各腕部53を、2台以上の腕部支持体4により支持するように構成すること。
(2)胴部支持体3は、定盤2の上面に対する胴部52の支持高さが調節可能に構成された態様とすること。
本発明を具体化した一実施形態に係る仕口組立台の使用状態を示す平面図である。 同仕口組立台の別の使用状態を示す平面図である。 同仕口組立台の腕部支持体の側面図である。 同腕部支持体の基部の平面図である。 同腕部支持体の基部の分解斜視図である。 同仕口組立台の胴部支持体の平面図である。 同胴部支持体の第一態様を示す図であり、(a)は背面図、(b)は(a)のb−b線断面図である。 同胴部支持体の第二態様を示す図であり、(a)は背面図、(b)は(a)のb−b線断面図である。 鉄骨柱の各要素の斜視図である。
符号の説明
1 仕口組立台
2 定盤
3 胴部支持体
4 腕部支持体
5 位置決め孔
6 固定ボルト
7 孔
8 ガイド溝
11 支持体本体
12 胴部位置決め部
13 取付具
15 位置決め板
15a 凹部
16 送りネジ
21 基枠部
22 固定手段
23 係止部
25 X方向可動枠
26 Y方向可動部材
26a 貫通孔
27 キャップ部材
28 位置調節部
29 位置調節ネジ
30 ガイド部材
31 固定ナット
33 長孔
34 長孔
35 雌ネジ孔
36 可動部材
36a 貫通孔
37 ガイドボルト
41 取付部
42 柱部
43 支持アーム
44 クランプ具
45 基枠部
45a 第一枠部
45b 第二枠部
50 鉄骨柱
51 仕口
52 胴部
53 腕部
54 支柱

Claims (3)

  1. 胴部の側面に複数の腕部が放射状に溶接固定された構造の仕口を組み立てるための仕口組立台であって、
    前記仕口を組み立てるベースとしての定盤と、
    該定盤上に前記胴部を支持するように、該定盤の上面に取り付けられる胴部支持体と、
    該定盤上に支持された前記胴部に対する溶接固定位置に前記腕部を支持するように、該定盤の上面に取り付けられる腕部支持体とを備え、
    前記定盤には、上面の略全体に多数の位置決め孔が規則的に列設され、
    前記胴部支持体及び前記腕部支持体は、該位置決め孔を介して、それぞれが所要の位置及び方向となるよう互いに独立に前記定盤に取り付けられるように構成された仕口組立台。
  2. 前記胴部支持体及び前記腕部支持体は、それぞれの基部を一対の前記位置決め孔にそれぞれ固定する一対の固定手段をそれぞれが備えており、
    該各固定手段は、固定しようとする前記位置決め孔に対しての前記基部における固定位置を、該基部における前記定盤の上面と平行な面内において互いに直交する第一方向及び第二方向へ調節可能に構成された請求項1記載の仕口組立台。
  3. 前記定盤に対して互いに独立に取り付けられる複数の前記胴部支持体により前記胴部を支持するように構成された請求項1又は2記載の仕口組立台。
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