JP2013132679A - 歪解消装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単に歪を除去することができる、歪解消装置が提供される。
【解決手段】歪解消装置３は、溶接時に生じた歪みが解消されるように、壁面を加熱する、加熱装置８と、前記加熱装置が壁面を向くように、前記加熱装置を支持する、支持機構１８とを具備する。前記支持機構は、前記加熱装置を鉛直方向に移動させる、鉛直移動機構７と、前記加熱装置を水平方向に移動させる、水平移動機構４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、歪解消装置に関する。

船舶等の製造時には、多数の金属板が溶接により接合される。溶接時に発生する熱等により、金属板に歪が生じる場合がある。歪を解消するために、歪みが生じた部分を、溶接時の面とは逆側の面から、加熱することが知られている。

特許文献１（特開２００９−２４２８２３号公報）には、誘導加熱装置が開示されている。この誘導加熱装置は、車輪により走行可能な走行台車に、入力された高周波電流を増幅して出力する増幅トランスと、増幅トランスから供給された高周波電流によって交番磁界を発生する通電導体とを備え、通電導体によって発生された交番磁界により板状金属の被加熱面を加熱する誘導加熱装置において、通電導体自体を絶縁状態で被加熱面に接触させる構成としたことを特徴としている。

また、特許文献２（特開平１１−１７００８１号公報）には、歪み取り加熱装置が開示されている。この歪み取り加熱装置は、入力された高周波電流を増幅して出力する増幅トランスと、増幅トランスから供給された高周波電流によって交番磁界を発生する誘導加熱コイルと、高周波増幅トランス及び誘導加熱コイルを移動させる走行手段とを備えている。

また、特許文献３（特許第４０１５４８０号）には、溶接歪除去装置の冷却方法が開示されている。特許文献３には、鋼材上に移動可能に設けられた走行台車に加熱装置を搭載する点、加熱装置に冷却水を通水してこれを冷却する点、冷却水として水道水を用いる点、水道水を増幅トランス及び加熱コイル内の冷却水通路に導き、増幅トランス及び加熱コイルを冷却した後、この冷却水を鋼材の溶接部及びその近傍部位に供給して、冷却する点が開示されている。

また、特許文献４（特許第４０１５４８１号）には、鋼材の歪除去装置が開示されている。特許文献４には、走行台車に、加熱コイル及び加熱コイルを支持する支持部材を設ける点、ばね及び磁力により、支持部材の鋼材表面からの高さ位置が一定になるように走行台車を走行させる点が開示されている。

また、特許文献５（特開２００９−２７９６０６号公報）には、歪み取り装置が開示されている。この歪み取り装置は、熱源を生成する加熱コイルと加熱コイルに配置される磁性体を有する加熱部と、加熱コイルに高周波磁束を発生させるトランス部と、加熱対象部に冷却流体を放出する冷却流路において、加熱部の外周を囲むとともに加熱部と加熱対象部との間に冷却空間を形成するガイド壁を有し、ガイド壁よりも内側に冷却流路が配置され、ガイド壁には冷却流体を輩出する複数の開口部が形成されている、ことを特徴とする。

特開２００９−２４２８２３号公報 特開平１１−１７００８１号公報 特許第４０１５４８０号 特許第４０１５４８１号 特開２００９−２７９６０６号公報

既述の特許文献１乃至５のいずれにおいても、加熱装置が、走行台車に搭載される。そして、走行台車を走行させることにより、床面が加熱され、床面に生じた歪が除去される。

一方で、船舶等では、鉛直方向に伸びる壁面が作成される場合がある。そのような壁面も、溶接された多数の金属板により、形成される。従って、壁面にも歪が生じる場合がある。しかしながら、特許文献１乃至５のいずれにおいても、壁面の歪を除去する点については、開示されていない。壁面の歪を除去する為には、以下のような手法が考えられる。

図１Ａは、壁面１００に生じた歪の除去方法の一例を示す概略図である。図１Ａに示される例では、作業者が、加熱装置としてバーナ１０１を使用する。作業者は、バーナ１０１を壁面１００に向けることにより、壁面１００を加熱する。これにより、歪が除去される。一方、図１Ｂは、歪の除去方法の他の一例を示す概略図である。図１Ｂに示される例では、作業者が、高周波加熱装置１０２を利用して、壁面１００を加熱する。高周波加熱装置１０２は、高周波加熱源１０４及び制御装置１０３を有している。作業者は、高周波加熱源１０４を持ち、高周波加熱源１０４を壁面１００に向けることにより、壁面１００を加熱する。これにより、歪が除去される。

しかしながら、図１Ａ及び図１Ｂに示した例では、作業者が、バーナ１０１若しくは高周波加熱源１０４を持たなければならず、作業者にかかる負担が大きくなる。

従って、本発明の課題は、簡単に、歪を除去することができる、歪解消装置を提供することにある。

本発明に係る歪解消装置は、溶接時に生じた歪みが解消されるように、壁面を加熱する、加熱装置と、前記加熱装置が壁面を向くように、前記加熱装置を支持する、支持機構とを具備する。前記支持機構は、前記加熱装置を鉛直方向に移動させる、鉛直移動機構と、前記加熱装置を水平方向に移動させる、水平移動機構とを備える。

本発明によれば、簡単に歪を除去することができる、歪解消装置が提供される。

壁面に生じた歪の除去方法の一例を示す概略図である。 歪の除去方法の他の一例を示す概略図である。 第１の実施形態に係る歪解消装置を示す概略図である。 第２の実施形態に係る歪解消装置を示す概略図である。 第３の実施形態に係る歪解消装置を示す概略図である。 第４の実施形態に係る歪解消装置を示す概略図である。 第４の実施形態の変形例に係る歪解消装置を示す概略図である。 第５の実施形態に係る歪解消装置を示す側面図である。 歪解消装置を示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図２は、本実施形態に係る歪解消装置３を示す概略図である。本実施形態に係る歪解消装置３は、壁面１に生じた歪を解消する為に用いられる。壁面１は、船舶の壁面となる部分であるものとする。また、壁面１は、複数の金属板（鋼板）により構成される。複数の金属板は、溶接により、接合されている。図２に示されるように、溶接により生じた溶接部１７は、鉛直方向及び水平方向に沿って形成されている。既述のように、溶接時による熱により、壁面１には、歪が生じている。歪は、溶接部１７に沿って生じる。溶接時に生じた歪は、溶接時とは逆側の面を加熱することにより、解消することができる。そこで、本実施形態に係る歪解消装置３は、溶接時における面とは逆側に配置される。

図２に示されるように、歪解消装置３は、床面２上に配置されている。歪解消装置３は、加熱装置８、及び支持機構１８を有している。

加熱装置８は、壁面１を加熱するために設けられている。加熱装置８は、加熱源を有している。加熱装置８は、加熱源が壁面１に向けられるように、支持機構１８に支持されている。加熱装置８としては、例えば、バーナ、及び高周波加熱装置などが用いられる。

支持機構１８は、加熱装置８を移動可能に支持する機能を有している。支持機構１８は、台車４（水平移動機構）、及び鉛直移動機構７を有している。

台車４は、車輪を介して床面２上に配置されており、床面２上を移動することが可能である。

鉛直移動機構７は、台車４に搭載されている。鉛直移動機構７は、軸部材５及び昇降ベッド６（保持部材）を備えている。軸部材５は、台車４上に配置され、鉛直方向に沿って伸びている。昇降ベッド６は、鉛直方向に沿って移動可能となるように、軸部材５に取り付けられている。昇降ベッド６は、加熱装置８を保持するように構成されている。

本実施形態では、作業者が、台車４を移動させることにより、加熱装置８を壁面１に沿って水平方向に移動させる。これにより、溶接部１７のうち水平方向に伸びる部分が加熱され、歪が解消される。また、昇降ベッド６を鉛直方向に移動させることにより、加熱装置８が壁面１に沿って鉛直方向に移動する。これにより、溶接部１７のうち鉛直方向に伸びる部分を加熱することができ、歪を解消することができる。作業者は、加熱装置８を持つ必要が無い。従って、作業者に係る負担を低減することができる。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る歪解消装置３を示す概略図である。本実施形態では、第１の実施形態に対して、水平移動用モータ１０（水平移動用動力源）、及び鉛直移動用モータ９（鉛直移動用動力源）が追加されている。その他の点については、第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。

水平移動用モータ１０は、台車４に取り付けられた車輪の軸に連結されており、車輪を回転させる機能を有している。すなわち、水平移動用モータ１０により車輪を回転させることにより、台車４が移動する。尚、水平移動用モータ１０は、図示しない入力装置を介して速度指示を受け付け、受け付けた速度で車輪を回転させるように構成されている。

鉛直移動用モータ９は、昇降ベッド６に接続されており、昇降ベッド６を鉛直方向に移動させる機能を有している。尚、鉛直移動用モータ９は、図示しない入力装置を介して速度指示を受け付け、受け付けた速度で昇降ベッド６を昇降させる機能を有している。

本実施形態によれば、水平移動用モータ１０により、台車４が移動させられる。作業者が台車４を動かす必要がない。また、鉛直移動用モータ９により、昇降ベッド６が鉛直方向に移動される。従って、作業者が昇降ベッド６を動かす必要がない。従って、作業者にかかる負担がより低減される。

また、本実施形態によれば、水平移動用モータ１０が、速度指示に応じて、台車４を移動させる。鉛直移動用モータ９も同様である。従って、歪の状態に応じて、適切な速度で、台車４及び昇降ベッド６を移動させることができる。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係る歪解消装置３を示す概略図である。本実施形態では、水平移動用ウィンチ１１が追加されている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。

水平移動用ウィンチ１１は、床面２上に配置されている。水平移動用ウィンチ１１は、一端で台車４に接続されたワイヤ１２（水平移動用ワイヤ）を巻き取るように構成されている。また、水平移動用ウィンチ１１は、ワイヤ１２を巻き取ると、台車４が、壁面１に沿って移動するように配置されている。また、水平移動用ウィンチ１１は、図示しない入力装置を介して速度指示を受け付け、受け付けた速度でワイヤ１２を巻き取るように構成されている。

本実施形態によれば、水平移動用ウィンチ１１により、台車４が移動させられる。これにより、加熱装置８の高さが溶接部１７の高さに一致していれば、溶接部１７に沿って加熱装置８を移動させることができる。作業者が台車４を動かす必要がないので、作業者にかかる負担をより低減することができる。また、水平移動用ウィンチ１１が、速度指示に応じて、台車４を移動させる。従って、歪の状態に応じて、適切な速度で、台車４を移動させることができる。

（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。図５Ａは、本実施形態に係る歪解消装置３を示す概略図である。本実施形態では、鉛直移動用ウィンチ１３が追加されている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。

図５Ａに示されるように、鉛直移動用ウィンチ１３は、壁面１に取り付けられている。鉛直移動用ウィンチ１３は、加熱装置８の上方に配置されている。鉛直移動用ウィンチ１３は、ワイヤ１４（鉛直移動用ワイヤ）を巻き取るように構成されている。ワイヤ１４は、一端で昇降ベッド６に連結されている。すなわち、鉛直移動用ウィンチ１３によってワイヤ１４を巻き取ることにより、昇降ベッド６が上昇する。これにより、加熱装置８を上昇させることができる。また、鉛直移動用ウィンチ１３がワイヤ１４を繰り出せば、昇降ベッド６が下降し、加熱装置８を下降させることができる。

尚、鉛直移動用ウィンチ１３は、図示しない入力装置を介して速度指示を受け付け、受け付けた速度でワイヤ１２を巻き取るように構成されている。

本実施形態によれば、鉛直移動用ウィンチ１３により、昇降ベッド６が鉛直方向に移動させられる。作業者が昇降ベッド６を移動させる必要が無く、作業者にかかる負担がより低減される。

また、鉛直移動用ウィンチ１３が、速度指示に応じて昇降ベッド６を移動させる。従って、歪の状態に応じて、適切な速度で、加熱装置８を鉛直方向に移動させることができる。

続いて、本実施形態の変形例を説明する。図５Ｂは、本変形例に係る歪解消装置３を示す概略図である。本変形例では、滑車１５（プーリー）が追加されている。また、鉛直移動用ウィンチ１３が、台車４上に配置されている。

滑車１５は、軸部材５の上端に取り付けられている。すなわち、滑車１５は、昇降ベッド６の上方に配置されている。また、鉛直移動用ウィンチ１３は、滑車１５の下方に配置されている。更に、ワイヤ１４は、滑車１５を介して、鉛直移動用ウィンチ１３に巻き取られる。

本変形例によっても、鉛直移動用ウィンチ１３によってワイヤ１４を巻き取ることにより、昇降ベッド６を上昇させることができる。逆に、鉛直移動用ウィンチ１３がワイヤ１４を繰り出すことにより、昇降ベッド６を下降させることができる。

加えて、本変形例によれば、鉛直移動用ウィンチ１３が台車４上に配置される。スペースによっては、昇降ベッド６の上方において、壁面１に鉛直移動用ウィンチ１３を取り付けることができない場合がある。本変形例では、そのような場合であっても、鉛直移動用ウィンチ１３により、昇降ベッド６を昇降させることが可能になる。

（第５の実施形態）
続いて、第５の実施形態について説明する。図６Ａは、本実施形態に係る歪解消装置３を示す側面図である。図６Ｂは、歪解消装置３を示す斜視図である。

本実施形態では、距離制御機構として、車輪部１６が設けられている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。

車輪部１６は、昇降ベッド６に、壁面１上を転がるように取り付けられている。また、車輪部１６は、壁面１に接触した場合に、壁面１と加熱装置８との間の距離が予め定められた距離aとなるように、昇降ベッド６に取り付けられている。

加熱装置８としてバーナを用いた場合、加熱装置８と壁面１との間の距離を適切な距離に保つことが重要である。バーナの温度は、加熱源からの距離により異なるからである。しかしながら、図６Ｂに示されるように、壁面１は、曲がっている場合がある。壁面１が曲がっている場合、加熱装置８を水平方向に移動させたときに、加熱装置８と壁面１との間の距離を一定の距離に保つことが困難となる。これに対し、本実施形態によれば、車輪部１６が設けられていることにより、壁面１が曲がっていても、壁面１と加熱装置８との間の距離を予め定められた距離aに保つことができる。これにより、精度良く、歪を解消することが可能になる。

尚、本実施形態では、距離制御機構として、車輪部１６が用いられる場合について説明した。但し、距離制御機構は、必ずしも車輪部１６に限られるものではなく、壁面１と加熱装置８との間の距離を一定に保つ機能を有していればよい。例えば、壁面１に接触するバネ（弾性体）などを距離制御機構として利用することもできる。

以上、本発明について、第１乃至第５の実施形態を用いて説明した。尚、これらの実施形態は互いに独立するものではなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。

１ 壁面
２ 床面
３ 歪解消装置
４ 台車
５ 軸部材
６ 昇降ベッド
７ 鉛直移動機構
８ 加熱装置
９ 鉛直移動用モータ
１０ 水平移動用モータ
１１ 水平移動用ウィンチ
１２ 水平移動用ワイヤ
１３ 鉛直移動用ウィンチ
１４ 鉛直移動用ワイヤ
１５ 滑車
１６ 車輪部
１７ 溶接部
１８ 支持機構
１００ 壁面
１０１ バーナ
１０２ 高周波加熱装置
１０３ 制御装置
１０４ 加熱源

Claims (12)

1. 溶接時に生じた歪みが解消されるように、壁面を加熱する、加熱装置と、
   前記加熱装置が壁面を向くように、前記加熱装置を支持する、支持機構と、
   を具備し、
   前記支持機構は、
   前記加熱装置を鉛直方向に移動させる、鉛直移動機構と、
   前記加熱装置を水平方向に移動させる、水平移動機構とを備える
   歪解消装置。
2. 請求項１に記載された歪解消装置であって、
   前記水平移動機構は、台車を備えており、
   前記鉛直移動機構は、前記台車上に配置されている
   歪解消装置。
3. 請求項２に記載された歪解消装置であって、
   前記鉛直移動機構は、
   前記台車上に配置され、鉛直方向に沿って伸びる軸部材と、
   鉛直方向に移動可能になるように前記軸部材に取り付けられた、保持部材とを備え、
   前記加熱装置は、前記保持部材に保持される
   歪解消装置。
4. 請求項３に記載された歪解消装置であって、
   前記水平移動機構は、更に、前記台車を移動させるように前記台車に接続された、水平移動用動力源を備え、
   前記鉛直移動機構は、更に、前記保持部材を異動させるように前記保持部材に接続された、鉛直移動用動力源を備える
   歪解消装置。
5. 請求項２又は３に記載された歪解消装置であって、
   前記水平移動機構は、更に、
   一端で前記台車に接続された水平移動用ワイヤと、
   前記水平移動用ワイヤを巻き取ることにより前記、水平移動用ウィンチと、
   を備える
   歪解消装置。
6. 請求項３又は４に記載された歪解消装置であって、
   前記鉛直移動機構は、更に、
   一端で前記保持部材に接続された鉛直移動用ワイヤと、
   前記鉛直移動用ワイヤを巻き取る、鉛直移動用ウィンチと、
   を備える
   歪解消装置。
7. 請求項６に記載された歪解消装置であって、
   前記鉛直移動機構は、更に、前記台車の上方に配置された滑車を備え、
   前記鉛直移動用ウィンチは、前記滑車の下方に配置されており、
   前記鉛直移動用ワイヤは、前記滑車を介して、前記鉛直移動用ウィンチに巻き取られる
   歪解消装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載された歪解消装置であって、
   更に、
   更に、前記加熱装置と前記壁面との間の距離を、予め定められた距離となるように制御する、距離制御機構、を備えている
   歪解消装置。
9. 請求項８に記載された歪解消装置であって、
   前記距離制御機構は、前記壁面上を転がるように設けられた、車輪を備えており、
   前記車輪は、前記壁面と前記加熱装置との間の距離が予め定められた距離となるように、前記支持機構に取り付けられている
   歪解消装置。
10. 請求項８に記載された歪解消装置であって、
    前記距離制御機構は、一端で前記壁面に接触し、他端で前記支持機構に接続された、弾性部材を備えている
    歪解消装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された歪解消装置であって、
    前記加熱装置は、バーナを有している
    歪解消装置。
12. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された歪解消装置であって、
    前記加熱装置は、高周波加熱装置を有している
    歪解消装置。

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