JP2024067720A - グレーチングの製造方法およびグレーチング - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストや時間を低減し得るグレーチングの製造方法を提案する。【解決手段】所定間隔をおいて並列させた複数のメインバー２の両端部に左右のサイドバー４を夫々当接させて配置した後に、各メインバー２の端部とサイドバー４とを当接させた複数の接合部２１と、隣り合う接合部２１間にある複数の非接合部２２とに、レーザー光を該サイドバー４に沿って連続して照射することにより、該接合部２１の溶接と該非接合部２２の溶融とを順次行うようにした。かかる製造方法によれば、非接合部２２の溶融痕が生じるものの、レーザー光による溶接を自動化でき、製造に要する時間とコストとを低減できる。【選択図】図６

Description

本発明は、複数のメインバーと左右のサイドバーとが溶接されたグレーチングの製造方法、および該グレーチングに関する。

グレーチングとしては、所定間隔で並設された複数のメインバーに適数本のクロスバーを直交状に差し渡して格子体を構成し、さらに該格子体の長手方向に沿う左右の両側縁にサイドバーを配設してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。メインバー、クロスバー、およびサイドバーには、ステンレス鋼等の鋼材が用いられる。

このようなグレーチングの製造方法としては、先ず、断面矩形の偏平なフラットバーや上端に広幅部を有するＴバー等からなる複数のメインバーを準備する。各メインバーには、クロスバーを嵌挿する貫通孔が開口されている。こうした複数のメインバーを、夫々の貫通孔が直交方向に整列するように並列させ、各メインバーの貫通孔にクロスバーを串刺し状に挿入すると共に、各メインバーの左右両側に、該メインバーと直交する方向に沿って左右のサイドバーを配置して、左右のサイドバーに各メインバーの両端部を夫々当接させる。そして、各メインバーの端部とサイドバーとを当接させた複数の接合部を、局所的に夫々溶接すると共に、各メインバーとクロスバーとの複数の交差部を局所的に夫々溶接する。これにより、グレーチングが製造される。尚、グレーチングは、一般的に長尺であることから、長手方向に前記間隔をおいて位置する接合部や交差部を溶接する作業は、該長手方向の一端から他端に向かって順次行われる。

特開平６－４７５６１号公報

前述した従来のグレーチングの製造方法では、各メインバーとサイドバーとの接合部および各メインバーとクロスバーとの交差部を、長手方向の一端から他端に向かって順次溶接を行っていくことから、サイドバーやクロスバーが、接合部や交差部の溶接毎に繰り返し加熱されることによって夫々の長手方向へ延伸する（所謂、熱歪を生ずる）。このように溶接熱の熱影響により長手方向へ延伸することから、溶接作業を自動化できずに、手作業により前記接合部および交差部を溶接していた。
詳述すると、例えば前記接合部の溶接を自動化する場合には、メインバーとサイドバーとの寸法と各メインバーの間隔とに従って、溶接する接合部の位置を設定して、長手方向に間欠的に溶接を実行するように制御する。具体例として、上下の電極で接合部を狭圧して抵抗溶接する機械の場合には、該電極を接合部の位置で狭圧する作動と、該狭圧を解除して次の接合部へ電極を移動させる作動とを繰り返し行う。しかしながら、実際の製造時には、前述したように熱影響による長手方向への延伸が生ずることによって、接合部の位置が長手方向にずれてしまうことから、電極を各接合部に正確に移動させることが難しい。この熱影響は、製造する環境や溶接機器の特性など様々要因に左右されることから、延伸量を正確に推測することができず、接合部の位置を正確に設定できなかった。
こうしたことから、前記接合部および交差部を溶接する工程は、作業者の手作業により実行されており、製造の工程を繁雑化すると共に製造コストや時間を低減できない要因となっていた。

本発明は、製造コストや時間を低減し得るグレーチングの製造方法、およびグレーチングを提案するものである。

本発明の第一は、所定間隔をおいて並設された複数のメインバーと、各メインバーの両端部に夫々差し渡された左右のサイドバーとを備え、各メインバーの両端部と各サイドバーとが夫々溶接されてなるグレーチングの製造方法であって、複数のメインバーを前記間隔をおいて並列させると共に、サイドバーを各メインバーの両端部に夫々当接させる位置決め工程と、前記位置決め工程によって各メインバーの端部とサイドバーとを当接させた複数の接合部と、該サイドバーの、隣り合う接合部間にある複数の非接合部とに、所定のレーザー光を該サイドバーに沿って連続して照射することにより、該接合部の溶接と該非接合部の溶融とを順次行う連続溶接工程とを備えたことを特徴とするグレーチングの製造方法である。

かかる製造方法にあっては、サイドバーの長手方向に間隔をおいて設けられた複数の接合部を、該サイドバーに沿ってレーザー光を連続して照射することにより溶接する方法であり、該サイドバーの、メインバーの端部と当接していない非接合部にも、該レーザー光を照射することを特徴とする。

本発明の製造方法は、前述したようにレーザー光を連続して照射して溶接することから、複数の接合部のみを順次局所的に溶接する前述の従来方法に比して、溶接の工程における作業性を飛躍的に向上できる。そして、本発明の連続溶接工程では、溶接を自動化することもできる。すなわち、レーザー光を照射するノズルをサイドバーに沿って一直線状に走査させながら、該ノズルからレーザー光を連続して照射することによって、本発明の連続溶接工程を実現できる。こうしたノズルの走査とレーザー光の照射との制御を行う自動化であれば、前述した従来構成のように接合部の位置を正確に設定する必要が無いことから、レーザー光の照射で発生した熱により長手方向へ延伸しても、長手方向に間隔をおいて設けられた全ての接合部を略均一に確実かつ安定して溶接できる。加えて、ノズルの走査とレーザー光の照射とを比較的簡易に実行できるため、溶接に要する時間を短縮できる。
一方で、本発明では、前述したように非接合部にもレーザー光を照射することから、該非接合部が溶融して、溶融痕が生じる。このように非接合部には、サイドバーの長手方向に亘って溶融痕が生じるために、製品（グレーチング）の外観を低減させてしまう。
本発明は、こうした溶融痕の発生を見過ごすことで、前述した自動化や製造時間の短縮によるコスト低減という作用効果が得られ、製造工程を効率化できる。

また、レーザー光の照射による溶接（以下、レーザー溶接という）は、前述した従来のＴＩＧ溶接や抵抗溶接に比して、エネルギー密度が高く制御し易いことから、熱コントロールし易く、溶接焼けの発生を抑制する効果を高め得る。これにより、本発明の製造方法では、溶接焼けの除去に要する工程（例えば、酸洗工程）を縮小または省略できることから、製造コストを軽減できると共に、溶接焼け除去の工程で生ずる外観の低減を抑制できる。

本発明の第二は、前述した第一の発明の製造方法にあって、グレーチングが、各メインバーに夫々開口された貫通孔に嵌挿されて各メインバーに直交状に差し渡されたクロスバーを備え、各メインバーとクロスバーとが溶接されてなるものであって、位置決め工程は、前記間隔をおいて並列させた各メインバーの、直交方向に整列された夫々の貫通孔に、前記クロスバーを嵌挿させる工程を備え、連続溶接工程は、前記位置決め工程によって各メインバーとクロスバーとを交差させた複数の交差部と、該クロスバーの、隣り合う交差部間にある複数の非交差部とに、所定のレーザー光を該クロスバーに沿って連続して照射することにより、該交差部の溶接と該非交差部の溶融とを順次行う工程を備えている製造方法である。

かかる製造方法あっては、クロスバーの長手方向に間隔をおいて設けられた複数の交差部を、該クロスバーに沿ってレーザー光を連続して照射することにより溶接する方法であり、該クロスバーの非交差部にも、該レーザー光を照射することを特徴とする。

本製造方法によれば、前述した第一の発明と同様に、複数の交差部のみを順次局所的に溶接する従来方法に比して、溶接の工程における作業性を飛躍的に向上できる。そして、溶接を自動化することによって、長手方向に間隔をおいて設けられた全ての交差部を略均一に確実かつ安定して溶接できると共に、溶接に要する時間を短縮できる。一方で、非交差部には、クロスバーの長手方向に亘って溶融痕が生ずる。こうした非交差部に溶融痕が生ずることを見過ごすことで、前述した自動化や製造時間の短縮によるコスト低減という作用効果が得られる。さらに、本製造方法にあっても、レーザー溶接により、溶接焼けの発生を抑制でき、製造コストを低減できる。

本発明の第三は、所定間隔をおいて並設された複数のメインバーと、各メインバーの両端部に夫々差し渡された左右のサイドバーとを備え、各メインバーの端部とサイドバーとが夫々溶接されてなるグレーチングにおいて、各メインバーの端部とサイドバーとが溶接された複数の接合部と、サイドバーの、隣り合う接合部間にある複数の非接合部とが、サイドバーの長手方向に沿って交互に設けられており、各非接合部に、溶接により生じた溶融痕が夫々形成されていることを特徴とするグレーチングである。

かかる構成にあっては、前述した第一の発明の製造方法により好適に製造され得るものであり、当該製造方法で製造されることによって、第一の発明による作用効果を奏し得る。

本発明の第四は、前述した第三の発明のグレーチングであって、前記間隔をおいて並設された複数のメインバーの、両端部間に開口された貫通孔に嵌挿されて、各メインバーに直交状に差し渡されたクロスバーを備えたものであって、各メインバーの貫通孔の孔縁とクロスバーとが溶接された複数の交差部と、クロスバーの、隣り合う交差部間にある複数の非交差部とが、クロスバーの長手方向に沿って交互に設けられており、各非交差部に、溶接により生じた溶融痕が夫々形成されている構成である。

かかる構成にあっては、前述した第二の発明の製造方法により好適に製造され得るものであり、当該製造方法で製造されることによって、第二の発明による作用効果を奏し得る。

本発明のグレーチングの製造方法によれば、サイドバーの非接合部に溶融痕が生ずることを見過ごすことで、溶接作業を自動化でき、グレーチングの製造に要する時間とコストとを低減できる。そして、この製造方法により、本発明のグレーチングを好適に製造することができる。

本発明にかかるグレーチング１の平面図である。 グレーチング１を分解して示す一部拡大斜視図である。 （Ａ）グレーチング１の一部を表側から見た写真と、（Ｂ）裏側から見た写真である。 （Ａ）メインバー２とサイドバー４との接合部２１を示す拡大写真、（Ｂ）メインバー２とクロスバー３との交差部２３を示す拡大写真である。 本発明にかかるグレーチング１の製造工程を示す図面である。 レーザー溶接機３１による溶接を示す説明図である。 レーザー溶接機３１のノズル３３の走査態様を示す説明図である。 （Ａ）位置保持治具５１の平面図と、（Ｂ）側面図である。 位置保持治具５１の分解斜視図である。 従来のグレーチング１０１の一部を表側から見た写真である。

本発明にかかる実施例を添付図面を用いて説明する。
本実施例のグレーチング１は、図１に示すように、所定間隔で並列する複数のメインバー２と、該メインバー２に直交するクロスバー３と、各メインバー２の左右両端部１１，１１に夫々差し渡された左右のサイドバー４，４とから構成されており、クロスバー３とサイドバー４とが互いに平行に配設されている。

本実施例にあって、図２に示すように、メインバー２とサイドバー４とは、ステンレス鋼製の長尺な帯板状型材を夫々所定の長さに切断したものが用いられると共に、クロスバー３は、ステンレス鋼製の長尺な丸棒状型材を所定長さに切断したものが用いられる。各メインバー２には、左右方向（メインバー２の長手方向）の中央部に、前記クロスバー３を挿通する円形状の貫通孔１２が夫々開口形成されている。

各メインバー２は、前述したように所定間隔で並列されて、夫々の両端部１１，１１が該メインバー２と直交する方向に配されたサイドバー４に突き当てられ、各端部１１とサイドバー４とが夫々溶接される。一方、所定間隔で並列された各メインバー２の、一直線上に列なる貫通孔１２に、クロスバー３が串刺し状に挿通され、各貫通孔１２の口縁とクロスバー３とが夫々溶接される。このように各メインバー２、左右のサイドバー４，４、およびクロスバー３が夫々溶接されることによって、本実施例のグレーチング１が形成される。

次に、本実施例のグレーチング１の製造工程について説明する。
本実施例の製造工程は、図５に示すように、準備工程、位置決め工程、連続溶接工程、および仕上げ工程により構成される。ここで、準備工程は、前記した寸法形状のメインバー２、クロスバー３、およびサイドバー４を準備する工程であり、ステンレス鋼材を夫々設定された寸法に加工する工程や、前記貫通孔１２を開口する加工工程などが含まれる。

位置決め工程は、複数のメインバー２を所定間隔をおいて並列させる工程と、各メインバー２の貫通孔１２にクロスバー３を挿通させる工程と、メインバー２の左右両側にサイドバー４，４を配置して両サイドバー４，４に各メインバー２の両端部１１，１１を夫々当接させる工程とを含む。尚、位置決め工程では、メインバー２、クロスバー３、およびサイドバー４を位置決めすると、それぞれを仮固定して組み付ける。この仮固定は、例えば局所的な溶接により行うことができる。

ここで、仮組みされたグレーチング１にあって（図１参照）、メインバー２の一方の端部１１を一方のサイドバー４に当接させた部位が、該端部１１とサイドバー４とを接合する接合部２１であり、該接合部２１が各メインバー２の両端に夫々設けられる。そして、サイドバー４の、長手方向で隣り合う接合部２１間の部位が、メインバー２の端部１１に当接されない非接合部２２である。すなわち、前記グレーチング１では、図１に示すように、左右のサイドバー４に沿って接合部２１と非接合部２２とが交互に存在する。一方、仮組みされたグレーチング１にあって、メインバー２の貫通孔１２にクロスバー３を挿通させた部位が、該メインバー２とクロスバー４とが交差する交差部２３であり、各メインバー２の中央部に設けられる。そして、クロスバー３の、長手方向で隣り合う交差部２３間の部位が、メインバー２に交差しない非交差部２４である。すなわち、前記グレーチング１では、クロスバー４に沿って交差部２３と非交差部２４とが交互に存在する。

連続溶接工程では、前記位置決め工程で仮固定されたグレーチング１に、位置保持治具５１（図８，９）を取り付け、レーザー溶接機３１（図６）を用いてレーザー溶接を行う。ここで、位置保持治具５１は、各メインバー２の間隔を保持するためのものであり、グレーチング１に取り付けたままでレーザー溶接を行うことによって、溶接の熱影響で該間隔がずれてしまうことを抑制し得る。

位置保持治具５１は、図８，９に示すように、断面略Ｕ形状の第一治具部５２と、該第一治具部５２の内側に配設される断面略Ｕ形状の第二治具部５３とを備え、第二治具部５３が第一治具部５２に対して長手方向に相対的に摺動可能に配設される。第一治具部５２は、左右の側壁部６１，６１に、上方へ開口する第一嵌入溝部６６が長手方向に所定間隔をおいて複数形成され、左右の第一嵌入溝部６６が夫々長手方向の同じ位置で対向して配置されている。この第一嵌入溝部６６は、グレーチング１を構成するメインバー２の幅よりも広い幅（長手方向の幅）で形成されると共に、隣り合う第一嵌入溝部６６の間隔が、隣り合うメインバー２の間隔に比して狭い幅で形成されている。そして、こうした第一嵌入溝部６６は、該メインバー２の配設数以上の所定個数が、左右の側壁部６１，６１に夫々設けられている。さらに、左右の側壁部６１，６１には、長手方向に所定間隔をおいて複数（例えば、四個）の長孔６８が開口形成されている。また、第一治具部５２の長手方向の両端部には、端壁部６２，６２が設けられており、一方の端壁部６２に螺子孔６９（図９参照）が形成されている。

第二治具部５３は、前記第一治具部５２と同様に、左右の側壁部７１，７１に、上方へ開口する第二嵌入溝部７６が長手方向に所定間隔をおいて複数形成され、左右の第二嵌入溝部７６が夫々長手方向の同じ位置で対向して配置されている。この第二嵌入溝部７６は、グレーチング１を構成するメインバー２の幅よりも広い幅（長手方向の幅）で形成されると共に、隣り合う第二嵌入溝部７６の間隔が、隣り合うメインバー２の間隔に比して狭い幅で形成されている。こうした第二嵌入溝部７６は、該メインバー２の配設数以上の所定個数が、左右の側壁部７１，７１に夫々設けられている。尚、本実施例にあっては、第二嵌入溝部７６の幅が第一嵌入溝部６６の幅と同じであり、隣り合う第二嵌入溝部７６の間隔が、隣り合う第一嵌入溝部６６の間隔と同じであり、第二嵌入溝部７６の配設個数が第一嵌入溝部６６の配設個数と同じである。さらに、左右の側壁部７１，７１には、前記第一治具部５２の各長孔６８に夫々挿入される複数の摺動突部７８が、長手方向に所定間隔をおいて夫々設けられている。また、第二治具部５３の長手方向の両端部には、端壁部７２，７２が設けられており、一方の端壁部７２に螺子孔７９（図９参照）が形成されている。

第一治具部５２と第二治具部５３とは、該第二治具部５３が第一治具部５２に比して長手方向の長さが短く、且つ第二治具部５３の幅が、第一治具部５２の側壁部６１，６１の間隔よりも短い。この第二治具部５３が第一治具部５２の内側に嵌め合わされることによって、位置保持治具５１が構成される。位置保持治具５１では、第二治具部５３の底面が第一治具部５２の底部上に載置されており、第二治具部５３の側壁部７１，７１から突出する各摺動突部７８が、第一治具部５２の側壁部６１，６１の各長孔６８に夫々挿入されている。これにより、第二治具部５３が第一治具部５２に対して長手方向へ摺動できる。さらに、第一治具部５２の螺子孔６９と第二治具部５３の螺子孔７９とには、螺子杆５５が螺合されている。この螺子杆５５を左右一方へ回転させることによって、第二治具部５３を第一治具部５２に対して長手方向の一方へ摺動できると共に、該螺子杆５５を左右他方へ回転させることによって、該第二治具部５３を第一治具部５２に対して長手方向の他方へ摺動できる。

こうした位置保持治具５１は、第一治具部５２の第一嵌入溝部６６と第二治具部５３の第二嵌入溝部７６とにより形成される各空隙がメインバー２を嵌入可能かつ隣り合う空隙の間隔がメインバー２の間隔に合うように、螺子杆５５を回転させることによって第一治具部５２と第二治具部５３との相対位置を決める。この状態の位置保持治具５１を、前記した各空隙にグレーチング１の各メインバー２が夫々嵌入されるようにして、該グレーチング１に取り付ける。本実施例では、二個の位置保持治具５１を、クロスバー３の左右両側に取り付けている。

連続溶接工程では、前述のように位置保持治具５１を取り付けたグレーチング１を、図６に示すように、レーザー溶接機３１の溶接台３２に載置して、図示しない固定手段により位置決めしてセットする。本実施例にあっては、グレーチング１の裏側が上向きとなるように、溶接台３２上にセットする。

ここで、本実施例のレーザー溶接機３１は、ファイバーレーザーにより溶接を行うものであり、ファイバーレーザー光を照射するノズル３３と、該ノズル３３を移動させるアーム部３４と、ファイバーレーザーの発振器（図示せず）と、アーム部３４を作動させる駆動装置（図示せず）と、該駆動装置および発振器を制御する制御装置（図示せず）とを備える。こうしたレーザー溶接機３１には、従来から公知のものを適用できることから、その詳細は省略する。

溶接台３２にグレーチング１をセットすると、アーム部３４を作動させて、図６，７に示すように、ノズル３３を、左右一方のサイドバー４の長手方向一端上における所定高さに位置させる。そして、長手方向の最も一端側にある接合部２１を狙って、ノズル３３からファイバーレーザー光を照射開始し、該ファイバーレーザー光を連続して照射しつつ、ノズル３３をサイドバー４に沿って一定速度で長手方向他端へ向けて平行移動させる。これにより、左右一方のサイドバー４に沿って交互に存在する接合部２１と非接合部２２とに、ファイバーレーザー光が順次連続して照射される。このファイバーレーザー光の照射によって、各接合部２１では、メインバー２の一方の端部１１とサイドバー４とが共付け溶接される一方、各非接合部２２では、サイドバー４が溶融される。

ノズル３３を走査させて、左右一方のサイドバー４の長手方向一端から他端までファイバーレーザー光を照射すると、ファイバーレーザー光の照射を停止し、ノズル３３を、左右他方のサイドバー４の長手方向一端上へ移動させて、左右一方の場合と同じ高さに位置させる。そして、長手方向の最も一端側にある接合部２１を狙って、ノズル３３からファイバーレーザー光を照射開始し、該ファイバーレーザー光を連続して照射しつつ、ノズル３３をサイドバー４に沿って一定速度で長手方向他端へ向けて平行移動させる。これにより、左右他方のサイドバー４に沿って交互に存在する接合部２１と非接合部２２とに、ファイバーレーザーが順次連続して照射され、各接合部２１でメインバー２の一方の端部１１とサイドバー４とが共付け溶接されると共に、各非接合部２２でサイドバー４が溶融される。尚ここで、ノズル３３の走査方向は、左右のサイドバー４，４で同じ方向とする。

前記ノズル３３の走査により、左右他方のサイドバー４の長手方向一端から他端までファイバーレーザー光を照射すると、ファイバーレーザー光の照射を停止し、ノズル３３を、クロスバー３の長手方向一端上へ移動させて、所定高さに位置させる。そして、長手方向の最も一端側にある交差部２３を狙って、ノズル３３からファイバーレーザー光を照射開始し、該ファイバーレーザー光を連続して照射しつつ、ノズル３３をクロスバー３に沿って一定速度で長手方向他端へ向けて平行移動させる。これにより、クロスバー３に沿って交互に存在する交差部２３と非交差部２４とに、ファイバーレーザー光が順次連続して照射され、各交差部２３でメインバー２とクロスバー３とが共付け溶接されると共に、各非交差部２４でクロスバー３が溶融される。尚ここで、ノズル３３の走査方向は、前記したサイドバー４を溶接する際の走査方向と同じ方向とする。

クロスバー３の長手方向一端から他端までファイバーレーザー光を照射すると、ファイバーレーザー光の照射を停止する。このようにグレーチング１の裏側で、左右のサイドバー４，４に沿うレーザー溶接とクロスバー３に沿うレーザー溶接とを終了すると、位置保持治具５１を取り付けたままでグレーチング１を表裏反転させて、該グレーチング１の表側を上向きとして溶接台３２にセットする。このセット後に、アーム部３４を作動させて、ノズル３３を、左右一方のサイドバー４の長手方向一端上における所定高さに位置させる。ここで、ノズル３３の位置は、グレーチング１の裏側でファイバーレーザー光の照射を開始した長手方向一端と同じ一端上であり、且つグレーチング１までの高さ方向の距離が裏側の溶接時と同じ高さである。

前記長手方向一端上に位置させたノズル３３から、最も該一端側にある接合部２１を狙ってファイバーレーザー光を照射開始し、該ファイバーレーザー光を連続して照射しつつ、ノズル３３をサイドバー４に沿って一定速度で長手方向他端へ向けて平行移動させる。これにより、左右一方のサイドバー４に沿って交互に存在する接合部２１と非接合部２２とに、ファイバーレーザー光が順次連続して照射され、各接合部２１でメインバー２の一方の端部１１とサイドバー４とが共付け溶接されると共に、各非接合部２２でサイドバー４が溶融される。

前記ノズル３３の走査により、左右一方のサイドバー４の長手方向一端から他端までファイバーレーザー光を照射すると、ファイバーレーザー光の照射を停止し、ノズル３３を、左右他方のサイドバー４の長手方向一端上へ移動させて、左右一方の場合と同じ高さに位置させる。そして、長手方向の最も一端側にある接合部２１を狙って、ノズル３３からファイバーレーザー光を照射開始し、該ファイバーレーザー光を連続して照射しつつ、ノズル３３をサイドバー４に沿って一定速度で長手方向他端へ向けて平行移動させる。これにより、左右他方のサイドバー４に沿って交互に存在する接合部２１と非接合部２２とに、ファイバーレーザー光が順次連続して照射され、各接合部２１でメインバー２の一方の端部１１とサイドバー４とが共付け溶接されると共に、各非接合部２２でサイドバー４が溶融される。左右他方のサイドバー４の長手方向一端から他端までファイバーレーザー光を照射すると、該照射を停止して、レーザー溶接を終了する。尚ここで、ノズル３３の走査方向は、左右のサイドバー４，４で同じ方向とする。

このように連続溶接工程では、左右のサイドバー４，４と各メインバー２とを表裏両側からレーザー溶接すると共に、クロスバー３と各メインバー２とを裏側からレーザー溶接する。ここで、左右のサイドバー４，４に沿って表裏から夫々溶接する際と、クロスバー３に沿って裏側から溶接する際とで、ノズル３３の走査方向を同一としていることから、各溶接の熱影響により延伸する方向（熱歪の発生方向）を揃えている。これにより、熱歪が製品に及ぼす影響を、可及的に抑制している。

前述したレーザー溶接を全て終了すると、グレーチング１を溶接台３２から取り外して、前記位置保持治具５１をグレーチング１から取り外す。ここで、位置保持治具５１は、螺子杆５５を回転させることによって、第一治具部５２の第一嵌入溝部６６と第二治具部５３の第二嵌入溝部７６とによる各空隙と、隣り合う空隙の間隔とを広げる。これにより、前記レーザー溶接の熱影響により延伸した場合にも、位置保持治具５１を容易に取り外すことができる。

次の仕上げ工程では、連続溶接工程で溶接したグレーチング１を水洗する。この仕上げ工程の終了により、グレーチング１の製品を得る。

前述した製造工程により製造されたグレーチング１は、図３，４に示すように、各メインバー２の両端部１１，１１が左右のサイドバー４，４に表裏両側で溶接されると共に、クロスバー３が各メインバー２に裏側で溶接されている。ここで、グレーチング１の表裏両側には、図３および図４（Ａ）に示すように、各サイドバー４に沿って、メインバー２の端部１１とサイドバー４とが溶接された接合部２１と、前記ファイバーレーザー光の照射により生じた溶融痕が残る非接合部２２とが、長手方向で交互に存在する。ここで、非接合部２２の溶融痕は、ファイバーレーザー光の照射によりサイドバー４の表面が溶融することにより生じている。また、グレーチング１の裏側には、図３（Ｂ）および図４（Ｂ）に示すように、クロスバー３に沿って、メインバー２の中央部とクロスバーとが溶接された交差部２３と、前記ファイバーレーザー光の照射により生じた溶融痕が残る非交差部２４とが、長手方向で交互に存在する。ここで、非交差部２４の溶融痕は、ファイバーレーザー光の照射によりクロスバー３の表面が溶融することにより生じている。このように本実施例のグレーチング１は、左右のサイドバー４，４に沿って生じた複数の溶融痕と、クロスバー３に沿って生じた複数の溶融痕とが外観上の特徴となっている。

こうした本実施例のグレーチング１を、従来のグレーチング１０１と比較すると、外観上で両者の違いが明確である。従来のグレーチング１０１は、図１０に示すように、各メインバー１０２の両端部と左右のサイドバー１０４，１０４との接合部１１１が溶接されていると共に、長手方向で隣り合う接合部１１１間の非接合部１１２には溶融痕が生じていない。これは、従来のグレーチング１０１が、各接合部１１１を局所的に溶接していることに因る。ここで、従来の溶接方法では、溶接の熱影響によってサイドバー１０４が長手方向へ伸長してしまうことから、各接合部１１１のみを狙って間欠的に溶接を行う作業を自動化することが難しかった。これは、前記熱影響が定量的に生じないため、溶接する位置を正確に制御できないためである。こうしたことから、従来のグレーチング１０１は、作業者の手作業により、前記した各接合部１１１を夫々溶接した。図１０のグレーチング１０１にあっても、ＴＩＧ溶接（溶接棒を使用）を作業者が手作業で行ったものである。

このように本実施例のグレーチング１（図３，４）と従来のグレーチング１０１（図１０）とを見比べると、本実施例の非接合部２２（および非交差部２４）には、溶融痕がある一方、従来の非接合部１１７には、該溶融痕が生じていない。特に、本実施例では、各非接合部２２に、夫々の長手方向（隣り合う接合部２１間）に亘って溶融痕が生じていると共に、各非交差部２４に、夫々の長手方向（隣り合う交差部２３間）に亘って溶融痕が生じている。

本実施例にあっては、前述したように、連続溶接工程でファイバーレーザー光を左右のサイドバー４，４とクロスバー３とに沿って夫々連続して照射することにより、各メインバー２とサイドバー４，４とクロスバー３とを溶接して、グレーチング１を製造する製造方法である。かかる製造方法の連続溶接工程は、レーザー溶接機３１のノズル３３をサイドバー４やクロスバー３に沿って一直線上に走査することによって、レーザー溶接することから、長手方向に間隔をおいて設けられた全ての接合部２１と交差部２３とを確実かつ安定して溶接できる。ここで、溶接時には、レーザー光の熱量によってサイドバー４やクロスバー３が延伸するものの、前述したようにノズル３３を走査することによって、全ての接合部２１と交差部２３とを略均一に溶接できる。さらに、この連続溶接工程では、ノズル３３を、レーザー光を連続して照射させながら一直線上の走査することから、比較的短い時間で溶接できる。このように本実施例の製造方法によれば、溶接の工程における作業性を向上できると共に生産安定性を向上できることから、製造コストを低減できる。

さらに、ファイバーレーザー光の照射による溶接は、エネルギー密度が高く制御し易いことから、溶接焼けの発生を抑制することができる。これにより、本実施例では、仕上げ工程を水洗により行っている。ここで、例えば、ＴＩＧ溶接を用いる従来の製造方法では、溶接焼けを除去するために、溶接工程の後に酸洗を行っていた。酸洗は、酸の取り扱いが難しくコストがかかると共に、該酸洗によってステンレス鋼の輝きが低減していた。これに対して、本実施例では、酸洗を行わないこと（水洗を行う）から、酸洗に要するコストを削減できると共に、ステンレス鋼の輝きが保たれ、前記従来方法の製品に比して、製品（グレーチング１）の外観が良い。

一方で、本実施例の製造工程で製造したグレーチング１は、サイドバー４の非接合部２２とクロスバー３の非交差部２４とに、ファイバーレーザー光の照射により溶融された溶融痕が残ることから、製品としての外観を低減させてしまう。本実施例の製造工程は、こうした溶融痕のよる外観の低減を見過ごすことによって、製造コストや時間を低減して生産性を向上できると共に、ステンレス鋼の輝きを保つことで外観をよくできる。

本発明は、前述した実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。
例えば、実施例では、クロスバーに沿ってレーザー光を連続照射して該クロスバーと各メインバーとを溶接するようにしたが、これに限らず、レーザー光の連続照射による溶接をクロスバーに使用しないようにしても良い。例えば、従来と同様に作用業者の手作業による溶接を、所定本毎のメインバーとクロスバーとの交差部に行うようにしても良い。

実施例では、ファイバーレーザー光を用いて溶接を行うようにしたが、これに限らず、他のレーザー光を用いることも可能である。例えば、ＣＯ２レーザー光やＹＡＧレーザー光を用いても良い。

実施例では、連続溶接工程で、グレーチングの表裏両側を溶接した後に位置保持治具を取り外すようにしたが、これに限らず、裏側を溶接した後に位置保持治具を一端に取り外し、反転させた後に再び位置保持治具を取り付けて表側を溶接するようにしても良い。

実施例では、クロスバーを一本配設したグレーチングを例示したが、これに限らず、クロスバーの配設数は適宜変更できる。また、実施例では、メインバーを断面矩形の偏平なフラットバーとしたものであるが、これに限らず、メインバーをＴバーやＩバーなどとしても良い。

１ グレーチング
２ メインバー
３ クロスバー
４ サイドバー
１１ 端部
１２ 貫通孔
２１ 接合部
２２ 非接合部
２３ 交差部
２４ 非交差部
３１ レーザー溶接機
３２ 溶接台
３３ ノズル
３４ アーム部
５１ 位置保持治具
５２ 第一治具部
５３ 第二治具部
５５ 螺子杆
６１ 側壁部
６２ 端壁部
６６ 第一嵌入溝部
６９ 螺子孔
７１ 側壁部
７２ 端壁部
７６ 第二嵌入溝部
７９ 螺子孔
１０１ グレーチング
１０２ メインバー
１０４ サイドバー
１１１ 接合部
１１２ 非接合部

Claims (4)

1. 所定間隔をおいて並設された複数のメインバーと、各メインバーの両端部に夫々差し渡された左右のサイドバーとを備え、各メインバーの両端部と各サイドバーとが夫々溶接されてなるグレーチングの製造方法であって、
   複数のメインバーを前記間隔をおいて並列させると共に、サイドバーを各メインバーの端部に夫々当接させる位置決め工程と、
   前記位置決め工程によって各メインバーの端部とサイドバーとを当接させた複数の接合部と、該サイドバーの、隣り合う接合部間にある複数の非接合部とに、所定のレーザー光を該サイドバーに沿って連続して照射することにより、該接合部の溶接と該非接合部の溶融とを順次行う連続溶接工程と
   を備えたことを特徴とするグレーチングの製造方法。
2. グレーチングが、各メインバーに夫々開口された貫通孔に嵌挿されて各メインバーに直交状に差し渡されたクロスバーを備え、各メインバーとクロスバーとが溶接されてなるものであって、
   位置決め工程は、
   前記間隔をおいて並列させた各メインバーの、直交方向に整列された夫々の貫通孔に、前記クロスバーを嵌挿させる工程を備え、
   連続溶接工程は、
   前記位置決め工程によって各メインバーとクロスバーとを交差させた複数の交差部と、該クロスバーの、隣り合う交差部間にある複数の非交差部とに、所定のレーザー光を該クロスバーに沿って連続して照射することにより、該交差部の溶接と該非交差部の溶融とを順次行う工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載のグレーチングの製造方法。
3. 所定間隔をおいて並設された複数のメインバーと、
   各メインバーの両端部に夫々差し渡された左右のサイドバーと
   を備え、各メインバーの端部とサイドバーとが夫々溶接されてなるグレーチングにおいて、
   各メインバーの端部とサイドバーとが溶接された複数の接合部と、サイドバーの、隣り合う接合部間にある複数の非接合部とが、サイドバーの長手方向に沿って交互に設けられており、
   各非接合部に、溶接により生じた溶融痕が夫々形成されていることを特徴とするグレーチング。
4. 前記間隔をおいて並設された複数のメインバーの、両端部間に開口された貫通孔に嵌挿されて、各メインバーに直交状に差し渡されたクロスバーを備えたものであって、
   各メインバーの貫通孔の孔縁とクロスバーとが溶接された複数の交差部と、クロスバーの、隣り合う交差部間にある複数の非交差部とが、クロスバーの長手方向に沿って交互に設けられており、
   各非交差部に、溶接により生じた溶融痕が夫々形成されていることを特徴とする請求項３に記載のグレーチング。
   
   

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