JP2021502261A - モーメント連結アセンブリの精密製造のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国特許法第119条(e)項に基づき、2017年11月11日に出願された米国仮特許出願第62/584796号および2018年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/628864号に対する優先権を主張し、それらの内容全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。次の関連出願および文献すなわち米国特許第7621099号および米国特許第7941985号についても、それらの全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。
一般的に、カラー構成要素を長尺部材に連結するための装置またはシステムは、支持アセンブリおよび溶接治具を含んでよい。溶接治具は、ジグ、ケージ、位置決め装置、および/または加工機器と記載されることもある。支持アセンブリは複数のサイズの長尺部材で使用するように調整可能とすることができ、溶接治具は複数のサイズのカラー構成要素に使用するように調整可能とすることができる。支持アセンブリは、1組の溶接治具から選択された溶接治具で使用することができる。この調整可能性および互換性は、別個の機器を必要とすることなく、かつ精度を犠牲にすることなく、柱および梁の両方の様々なサイズ用のカラービームマウントの製造を容易にすることができる。
以下のセクションでは、カラー構成要素を長尺部材に連結するための例示的装置の選択された態様のみならず、関連するシステムおよび/または方法についても説明する。これらのセクションにおける実施例は例示を目的とするものであって、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各セクションには1つ以上の明確な実施形態もしくは実施例、および/または文脈情報もしくは関連情報、機能、および/または構造が含まれる場合がある。
図2〜図7に示すように、本セクションでは例示的溶接治具100について説明する。溶接治具100は上述した溶接治具14の一例である。溶接治具100はカラーコーナー溶接治具またはCCWFと呼ばれることもある。溶接治具14と同様に、溶接治具100は図1に示すように、2つの端板と複数の長手方向の支柱とを備えたフレームを含む。支柱の間に取り付けられているのは第1および第2シミュレータアセンブリである。
図8〜図16に示すように、本セクションでは、回転クランプ200と支持スタンド400とを含む例示的支持アセンブリについて説明する。回転クランプ200は回転クランプ16の実施例であり、柱回転クランプまたはCRCと呼ばれることもある。支持スタンド400は支持スタンド18の実施例であり、柱支持スタンドまたはキックスタンドと呼ばれることもある。
本セクションでは、カラー構成要素を柱に連結するための例示的方法のステップについて説明する(図17参照)。上述した溶接治具、回転クランプ、および支持スタンドの態様を、以下で説明する方法ステップで利用することができる。必要に応じて、各ステップを実行するのに使用することのできる構成要素およびシステムに言及する場合がある。これらの言及は例示を目的とするものであって、方法のいずれかの特定のステップを実行する可能な仕方を限定する意図はない。
本セクションでは、一連のパラグラフとして制限なく提示される、カラー構成要素を長尺部材に連結するための装置および方法の追加的な態様および特徴について説明し、明確化および効率性のために、パラグラフの一部または全部を英数字で指定することができる。これらのパラグラフの各々は、1つ以上の他のパラグラフと、かつ/または相互参照において参照によって援用された資料を含め本願の別の個所の開示と、いずれかの適切な仕方で組み合わせることができる。以下のパラグラフの幾つかは、他のパラメータを明示的に参照し、かつさらに制限し、適切な組合せの幾つかの例を限定することなく提供する。
複数の保持ステーションであって、各保持ステーションが複数の支柱の対間に取り付けられ、かつ基準面と、前記基準面に対してカラー構成要素を引っ張って、前記複数の保持ステーションのうちの他の保持ステーションに固定された他のカラー構成要素に対して相対的に事前設定された位置に着けるように構成されたクランプ装置とを含んで成る、前記複数の保持ステーションと、
を備えた、カラー構成要素を長尺部材に連結するための装置。
フレーム構造が複数の保持ステーションを含み、各保持ステーションが基準面と、前記長尺部材にカラー構成要素を連結する前に、前記カラー構成要素を前記基準面に対し押し付けるように構成されたクランプ装置とを有しており、前記長尺部材を前記フレーム構造で取り囲むステップと、
を含む、カラー構成要素を長尺部材に連結する方法。
前記保持ステーションの1つで、カラー構成要素を少なくとも2つの直交する基準面に接触させることを含む、パラグラフC2に記載の方法。
前記柱に沿って摺動し、かつカラーコーナー部材を柱の角部に対して精密に支持し配置するように構成されたケージ構造と、
を備えた、柱に部材を溶接するためのシステム。
カラーコーナー部材を前記溶接ステーションに積み込むステップと、
前記カラーコーナー部材を前記基準面に対してクランプするステップと、
を含む、角柱の角部に対してカラーコーナー部材を位置決めする方法。
前記接地支持構造に取り付けられたベースと、
第1および第2ジョー部材を含むクランプであって、各ジョー部材が遠位端部分を有し、前記ベースに旋回可能に取り付けられ、開位置と閉位置との間で移動可能である、前記クランプと、
閉位置で前記ジョー部材の前記遠位端部分を選択的に接続して、支持された梁を回転させるための略円形のエンクロージャを少なくとも部分的に形成するように構成されたラッチ装置と、
を備えた、角柱を支持するための装置。
ジョー部材を閉位置から開位置に旋回させるステップと、
位置決め装置を柱に沿って支持ステーションを通過して移動させるステップと、
ジョー部材を旋回させて閉位置に戻すステップと、
前記第1および第2旋回ジョー部材の上端部を一体に再ラッチして、柱回転リングの周りに少なくとも部分的な円形のエンクロージャを形成するステップと、
を含む、柱に沿ってクランプ装置を通過して位置決め装置を移動させる方法。
移動ステップ中に、前記柱を前記支持スタンドによって支持させるステップと、
前記ジョー部材を前記閉位置に閉じることによって、前記柱を前記支持スタンドから持ち上げるステップと、
をさらに含む、パラグラフGに記載の方法。
前記ガイド部材に移動可能に接続された第1および第2支持構造と、
を備えた、長尺部材を支持するための装置であって、前記支持構造は前記ベースから高さXだけ上で水平方向を向いた中心長手軸を有する長尺部材を支持するように構成され、前記支持構造は、複数の位置の間で上方および内方に移動するように構成され、各位置は異なる断面寸法および高さXの中心長手軸を有する長尺部材を支持するように構成されて成る、装置。
本明細書に記載する長尺部材にカラー構成要素を接続するための装置の様々な実施形態および実施例は、ビームマウントカラーを製造するための公知の解決策と比べて、より優れた幾つかの利点を提供する。例えば、本明細書に記載した例示的実施形態および実施例は、カラー構成要素の互いに対する精密な位置決めを可能にする。
上述した本開示は、独立した有用性を持つ複数の明確な実施例を包含している。これらは各々、その好適な形態で開示されているが、本明細書に開示されかつ図示されたそれらの特定の実施形態は、多数の変形が可能であるため、限定的な意味で考慮されるべきではない。本開示内でセクション見出しが使用される場合、そのような見出しは単に編成を目的とするものである。開示の主題は、本明細書に開示された様々な要素、特徴、機能、および/または特性の全ての新規かつ非自明の組合せおよび部分的組合せを含む。以下の請求項は、新規かつ非自明とみなされる特定の組合せおよび部分組合せを特に指摘するものである。特徴、機能、要素、および/または特性の他の組合せおよび部分組合せは、本願または関連出願に対し優先権を主張する出願で請求されることがあり得る。そのような請求もまた、範囲が元の請求より広いか、狭いか、等しいか、あるいは異なるかに関わらず、本開示の主題の範囲に含まれるとみなされる。
Claims (40)
- 長尺部材を受容するように構成された中央開口を有し、かつ少なくとも第1把持ステーションおよび第2把持ステーションを含むフレーム構造を備えた、カラー構成要素を長尺部材に連結するための装置であって、各把持ステーションは基準面と、カラー構成要素を前記基準面に押し付けるように構成されたクランプ装置とを含み、第1および第2カラー構成要素を長尺部材に連結する前に、前記第1および第2把持ステーションは、前記第1把持ステーションによって保持された第1カラー構成要素の、前記第2把持ステーションによって把持された第2カラー構成要素に対する相対的空間位置を制御するように構成されて成る、装置。
- 前記中央開口は中心軸を有し、各把持ステーションの前記クランプ装置は構成要素を前記中心軸から引き離すように構成されて成る、請求項1に記載の装置。
- 各クランプステーションの前記クランプ装置は、前記中心軸および柱の角部と交わる径方向の軸に沿って構成要素を引っ張るように構成された、請求項1に記載の装置。
- 第3把持ステーションおよび第4把持ステーションをさらに備え、前記第1、第2、第3、および第4把持ステーションは、角柱の4つの角部に対する溶接アタッチメントのために、4つのカラーコーナー構成要素を所定の位置に保持するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記把持ステーションは、位置決め装置内の柱の形状または位置のばらつきに関係なく、前記カラーコーナー構成要素間の所望の事前設定された相対的位置決めを確立する、請求項4に記載の装置。
- 4つのフランジシミュレータをさらに備え、各フランジシミュレータは、前記第1、第2、第3、および第4把持ステーションの隣接対間に配置される、請求項4に記載の装置。
- 各把持ステーションは第1および第2基準面を有し、前記第1基準面は前記第2基準面に直角である、請求項4に記載の装置。
- 前記フレーム構造は、複数の支柱によって平行に接続された第1および第2プレート構造を含み、前記中央開口は前記プレート構造を通過する、請求項1に記載の装置。
- 複数の支柱によって平行に接続された第1および第2プレート構造を含み、各プレート構造が柱を受容するための開口を有して成る基準フレームと、
複数の保持ステーションであって、各保持ステーションが複数の支柱の対間に取り付けられ、かつ基準面と、前記基準面に対してカラー構成要素を引っ張って、前記複数の保持ステーションのうちの他の保持ステーションに固定された他のカラー構成要素に対して相対的に事前設定された位置に着けるように構成されたクランプ装置とを含んで成る、前記複数の保持ステーションと、
を備えた、カラー構成要素を長尺部材に連結するための装置。 - 少なくとも4つの保持ステーションが、角柱の4つの角部に対応する支柱の間に取り付けられる、請求項9に記載の装置。
- 少なくとも8つの保持ステーションが、角柱の4つの角部に対応する支柱の間に取り付けられる、請求項9に記載の装置。
- 少なくとも4対の保持ステーションが支柱の間に取り付けられ、各対の保持ステーションは角柱の異なる角部に対応する、請求項9に記載の装置。
- 各プレート構造の開口は矩形であり、4つの内縁部によって形成され、前記基準フレームが柱に沿って移動できるように、前記内縁部に沿ってローラが取り付けられた、請求項9に記載の装置。
- 前記基準フレームは前記プレート構造の開口の中心を通る中心軸を有し、各クランプ装置はカラー構成要素を前記中心軸とは正反対の方向に引っ張るように構成されて成る、請求項9に記載の装置。
- 長尺部材の中心軸周りの回転を可能にするように構成された支持アセンブリに長尺部材を固定するステップと、
フレーム構造が複数の保持ステーションを含み、各保持ステーションが基準面と、前記長尺部材にカラー構成要素を連結する前に、前記カラー構成要素を前記基準面に対し押し付けるように構成されたクランプ装置とを有しており、前記長尺部材を前記フレーム構造で取り囲むステップと、
を含む、カラー構成要素を長尺部材に連結する方法。 - 前記把持ステーションは、長尺部材の周りの前記カラー構成要素のうちの4つの相対的空間位置を制御するように構成されて成る、請求項15に記載の方法。
- 1つ以上のカラー構成要素を前記中心軸に対して対向する直角方向に引っ張るステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記引っ張るステップは、
前記保持ステーションの1つで、カラー構成要素を少なくとも2つの直交する基準面に接触させることを含む、請求項16に記載の方法。 - 前記接触ステップの後、前記カラー構成要素を前記長尺部材に溶接することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記溶接ステップは、タック溶接することを含む、請求項19に記載の方法。
- 接地支持構造と、
前記接地支持構造に取り付けられたベースと、
第1および第2ジョー部材を含むクランプであって、各ジョー部材が遠位端部分を有し、前記ベースに旋回可能に取り付けられ、開位置と閉位置との間で移動可能である、クランプと、
閉位置で前記ジョー部材の前記遠位端部分を選択的に接続して、支持された梁を回転させるための略円形のエンクロージャを少なくとも部分的に形成するように構成されたラッチ装置と、
を備えた、角柱を支持するための装置。 - 前記ラッチ装置は解除位置とロック位置との間で移動可能なレバーアームアクチュエータを含み、前記レバーアームは、それが解除位置とロック位置との間で移動するときに、オーバーセンター作用を介して移行する、請求項21に記載の装置。
- 角柱を囲む柱回転リングを支持するように構成された前記ジョー部材の内部に取り付けられた複数のベアリングをさらに備え、前記ラッチ装置およびベアリングは、前記レバーアームが前記解除位置から前記ロック位置に移動すると、前記柱回転リングを垂直距離持上げるように構成されて成る、請求項22に記載の装置。
- 前記ベアリングから離れた接地構造をさらに備えた、請求項23に記載の装置。
- 前記ラッチ装置は、解除位置とロック位置の中間のフック位置を有する、請求項21に記載の装置。
- ジョー部材は手動開閉を支援するために付勢される、請求項21に記載の装置。
- 各ジョー部材は、前記ジョー部材の近位端部分に作用するばねによって付勢される、請求項26に記載の装置。
- 円形の外形および矩形の内形を有する第1柱回転リングをさらに備え、前記ジョー部材は、前記ジョー部材が閉位置にあるときに、前記柱回転リングを支持しかつその回転を可能にするように構成されて成る、請求項21に記載の装置。
- 前記柱回転リングは2つの分離可能な半体部分によって形成され、各半体部分は3つの剛性シート部材を含み、各シート部材は第1端部および第2端部を有し、前記第1端部は内部雄型プロファイルおよび外部雌型プロファイルを有し、前記第2端部は内部雌型プロファイルおよび外部雄型プロファイルを有して成る、請求項28に記載の装置。
- 前記第1柱回転リングと同一の外径および前記第1柱回転リングと比べて異なる矩形の内部寸法とを有する第2柱回転リングをさらに備え、前記第2柱回転リングは、前記クランプの前記ジョー部材の内側で、前記第1柱回転リングと置換可能である、請求項28に記載の装置。
- 前記第1および第2柱回転リングの各々が、異なる断面寸法を有する角柱に適合するように構成されて成る、請求項30に記載の装置。
- 前記柱回転リングの各々が、前記クランプに対して同一位置で柱の中心軸を支持する、請求項31に記載の装置。
- 前記接地支持構造は直線状のトラックを有し、前記ベースは前記トラックに沿って移動可能である、請求項21に記載の装置。
- 柱回転クランプアセンブリの第1および第2旋回ジョー部材の上端部を支持ステーションでラッチ解除するステップと、
ジョー部材を閉位置から開位置に旋回させるステップと、
位置決め装置を柱に沿って支持ステーションを通過して移動させるステップと、
ジョー部材を旋回させて閉位置に戻すステップと、
前記第1および第2旋回ジョー部材の上端部を一体に再ラッチして、柱回転リングの周りに少なくとも部分的な円形のエンクロージャを形成するステップと、
を含む、柱に沿ってクランプ装置を通過して位置決め装置を移動させる方法。 - ガイド部材に接続されたベースと、
前記ガイド部材に移動可能に接続された第1および第2支持構造と、
を備えた、長尺部材を支持するための装置であって、前記支持構造は前記ベースから高さXだけ上で水平方向を向いた中心長手軸を有する長尺部材を支持するように構成され、前記支持構造は、複数の位置の間で上方および内方に移動するように構成され、各位置は異なる断面寸法および高さXの中心長手軸を有する長尺部材を支持するように構成されて成る、装置。 - 前記ガイド部材はアクスルに取り付けられたプレート部分を含み、前記プレート部分を垂直位置と水平位置との間で回転させることができ、前記プレート部分は第1および第2傾斜トラックを有し、前記第1支持構造は第1傾斜トラックに沿って移動可能であり、かつ前記第2支持構造は第2傾斜トラックに沿って移動可能である、請求項35に記載の装置。
- 各支持構造は、長尺部材の水平方向の移動を可能にするために1つ以上のホイールを有する、請求項36に記載の装置。
- 各支持構造は、前記支持構造をそれぞれの傾斜トラックに沿って上方および下方に移動させるために、前記支持構造を手動操作するように構成された上部ハンドル部分を有する、請求項36に記載の装置。
- 前記ベースは、垂直位置で前記プレート部分を手動でロックしたり、前記プレート部分を解放して水平位置まで自由に回転させることを可能にするハンドルを含む、請求項36に記載の装置。
- 各支持構造は、矩形の長尺部材の2つの面を支持するように構成された少なくとも2つの接触面を有する、請求項35に記載の装置。
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