JP2717358B2 - 鋼製セグメントの自動溶接設備ライン - Google Patents
鋼製セグメントの自動溶接設備ラインInfo
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- JP2717358B2 JP2717358B2 JP6161277A JP16127794A JP2717358B2 JP 2717358 B2 JP2717358 B2 JP 2717358B2 JP 6161277 A JP6161277 A JP 6161277A JP 16127794 A JP16127794 A JP 16127794A JP 2717358 B2 JP2717358 B2 JP 2717358B2
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- Japan
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- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼製セグメントの自動
溶接設備ラインに関するものである。
溶接設備ラインに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、上下水道、電力、通信ケーブ
ル及び共同溝などの暗渠形成のために、鋼製セグメント
の組立構造物が幅広く使用されている。この鋼製セグメ
ントは、図3に示すように、主に圧延鋼板を溶接によっ
て組み立てたものであり、セグメントライニングの外面
を覆った鉄板で、土の崩壊を抑える円弧状板のスキンプ
レート13をセグメントライニングの主メンバーである
スキンプレート13と縦リブ15を伝わってくる荷重を
最終的に受け持つ主桁板14と、各セグメントをボルト
を通して円周方向に継ぐための継手板16とシールド推
進のためのジャッキの反力を受け、リングとして荷重の
伝達材および座屈防止材として使用する縦リブ15とセ
グメントリングの背面に裏込めを行うためのグラウト孔
17と組立時にシールド機械のエレクター装置によって
つり上げるための保持用部材であるつり手金具18及び
補強金具19とから構成されている。
ル及び共同溝などの暗渠形成のために、鋼製セグメント
の組立構造物が幅広く使用されている。この鋼製セグメ
ントは、図3に示すように、主に圧延鋼板を溶接によっ
て組み立てたものであり、セグメントライニングの外面
を覆った鉄板で、土の崩壊を抑える円弧状板のスキンプ
レート13をセグメントライニングの主メンバーである
スキンプレート13と縦リブ15を伝わってくる荷重を
最終的に受け持つ主桁板14と、各セグメントをボルト
を通して円周方向に継ぐための継手板16とシールド推
進のためのジャッキの反力を受け、リングとして荷重の
伝達材および座屈防止材として使用する縦リブ15とセ
グメントリングの背面に裏込めを行うためのグラウト孔
17と組立時にシールド機械のエレクター装置によって
つり上げるための保持用部材であるつり手金具18及び
補強金具19とから構成されている。
【0003】図4は鋼製セグメントを製造する工程図で
ある。図4に示すように、鋼製セグメント2の素材であ
る鋼板を所定寸法に切断、曲げ、孔あけ、矯正した各種
部材を仮組立治具を使用して仮付溶接を行う。その後、
現状のラインはスキンプレートとリブ間の溶接を行うタ
ップ溶接工程、主桁及び継手板とスキンプレートの溶接
を行うスキンプレート溶接工程並びに主桁とリブ及び主
桁と継手板の溶接を行う枠溶接工程と言う3工程に分割
した処理ラインが一般的である。このような溶接工程を
完了した後は、仕上げ塗装工程を経て製品とするもので
ある。
ある。図4に示すように、鋼製セグメント2の素材であ
る鋼板を所定寸法に切断、曲げ、孔あけ、矯正した各種
部材を仮組立治具を使用して仮付溶接を行う。その後、
現状のラインはスキンプレートとリブ間の溶接を行うタ
ップ溶接工程、主桁及び継手板とスキンプレートの溶接
を行うスキンプレート溶接工程並びに主桁とリブ及び主
桁と継手板の溶接を行う枠溶接工程と言う3工程に分割
した処理ラインが一般的である。このような溶接工程を
完了した後は、仕上げ塗装工程を経て製品とするもので
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、予め切断加工したスキンプレートや主桁板及
び継手板等の各部材の仕上げ寸法はかならずしも正確な
ものではなく、しかも、全て人手によって溶接が行われ
ていることから、製品にもバラツキが生ずる。特に、セ
グメントはトンネル壁面の周方向に施工する際に、隣接
するセグメントの継手板の外周同士を接合しながら、ボ
ルト、ナットにより連結していくものであるが、継手板
はスキンプレートに対して前記したように隅肉溶接によ
り一体に固着するものであるから、隅肉溶接部を直角隅
角部に形成することなど人手によって精度良く直角にす
ることなど容易な作業ではないという、精度上及び作業
上問題があった。更に、工程フローの面から見た場合、
溶接工程分散型処理ラインにおいては、工程のアンバラ
ンス等により半製品の横持ち作業等に無駄な作業を生
じ、能力低下、生産性悪化等の問題を生じていた。
おいては、予め切断加工したスキンプレートや主桁板及
び継手板等の各部材の仕上げ寸法はかならずしも正確な
ものではなく、しかも、全て人手によって溶接が行われ
ていることから、製品にもバラツキが生ずる。特に、セ
グメントはトンネル壁面の周方向に施工する際に、隣接
するセグメントの継手板の外周同士を接合しながら、ボ
ルト、ナットにより連結していくものであるが、継手板
はスキンプレートに対して前記したように隅肉溶接によ
り一体に固着するものであるから、隅肉溶接部を直角隅
角部に形成することなど人手によって精度良く直角にす
ることなど容易な作業ではないという、精度上及び作業
上問題があった。更に、工程フローの面から見た場合、
溶接工程分散型処理ラインにおいては、工程のアンバラ
ンス等により半製品の横持ち作業等に無駄な作業を生
じ、能力低下、生産性悪化等の問題を生じていた。
【0005】一方、近年の鋼製セグメントの需要は地下
大深度や急曲線及び枝線等への適用が増大し、この特殊
仕様の増大による多品種、少量生産への対応が急務とさ
れ、組替時間の短縮や工程集約型ラインの構築、大幅な
生産性の向上並びに溶接工程の無人連続運転化、高速化
等が要望されているにもかかわらず、これらに対する解
決が何らされていないのが実状である。本発明は、この
ような問題を解消し、全て自動化によって、生産性の高
い、しかも精度の良い鋼製セグメントを得ることを目的
とする鋼製セグメントの自動溶接設備ラインを提供する
ものである。
大深度や急曲線及び枝線等への適用が増大し、この特殊
仕様の増大による多品種、少量生産への対応が急務とさ
れ、組替時間の短縮や工程集約型ラインの構築、大幅な
生産性の向上並びに溶接工程の無人連続運転化、高速化
等が要望されているにもかかわらず、これらに対する解
決が何らされていないのが実状である。本発明は、この
ような問題を解消し、全て自動化によって、生産性の高
い、しかも精度の良い鋼製セグメントを得ることを目的
とする鋼製セグメントの自動溶接設備ラインを提供する
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の鋼製セグメントの自動溶接設備ラインの要
旨とするところは、 (1)鋼製セグメントの自動溶接設備ラインにおいて、
仮溶接した鋼製セグメントを搬入する搬入コンベア設備
を備え、引続き芯出し位置決め装置及びその位置決め装
置に、鋼製セグメントを搬入コンベアから取込み及び搬
出コンベアに払出しを同一駆動軸で同時に行うためのス
タッカークレーンを設置すると共に、本ラインの両側又
は片側に複数台の溶接用ロボットを配設し、該溶接用ロ
ボットにて本溶接した後に鋼製セグメントを搬出する搬
出コンベア設備及び反転装置を連続的に配設したことを
特徴とする鋼製セグメントの自動溶接設備ライン。
に、本発明の鋼製セグメントの自動溶接設備ラインの要
旨とするところは、 (1)鋼製セグメントの自動溶接設備ラインにおいて、
仮溶接した鋼製セグメントを搬入する搬入コンベア設備
を備え、引続き芯出し位置決め装置及びその位置決め装
置に、鋼製セグメントを搬入コンベアから取込み及び搬
出コンベアに払出しを同一駆動軸で同時に行うためのス
タッカークレーンを設置すると共に、本ラインの両側又
は片側に複数台の溶接用ロボットを配設し、該溶接用ロ
ボットにて本溶接した後に鋼製セグメントを搬出する搬
出コンベア設備及び反転装置を連続的に配設したことを
特徴とする鋼製セグメントの自動溶接設備ライン。
【0007】(2)鋼製セグメントの自動溶接設備ライ
ンにおいて、鋼製セグメントの各種部材を仮組立するた
めの組立・仮付溶接装置と仮溶接した鋼製セグメントを
移送する台車と搬入コンベア設備、引続き芯出し位置決
め装置及びその位置決め装置に鋼製セグメントを搬入コ
ンベアから取込み及び搬出コンベアに払出しを同一駆動
軸で同時に行うためのスタッカークレーンを設置すると
共に、本ラインの両側又は片側に複数台の溶接用ロボッ
トを配設し、該溶接用ロボットにて本溶接した後に鋼製
セグメントを搬出する搬出コンベア設備及び反転装置を
連続的に配設したことを特徴とする鋼製セグメントの自
動溶接設備ラインにある。
ンにおいて、鋼製セグメントの各種部材を仮組立するた
めの組立・仮付溶接装置と仮溶接した鋼製セグメントを
移送する台車と搬入コンベア設備、引続き芯出し位置決
め装置及びその位置決め装置に鋼製セグメントを搬入コ
ンベアから取込み及び搬出コンベアに払出しを同一駆動
軸で同時に行うためのスタッカークレーンを設置すると
共に、本ラインの両側又は片側に複数台の溶接用ロボッ
トを配設し、該溶接用ロボットにて本溶接した後に鋼製
セグメントを搬出する搬出コンベア設備及び反転装置を
連続的に配設したことを特徴とする鋼製セグメントの自
動溶接設備ラインにある。
【0008】以下本発明について図面に従って詳細に説
明する。図1は本発明に係る鋼製セグメントの自動溶接
設備ラインを示す全体概念図である。図1に示すよう
に、鋼製セグメントの部材であるスキンプレート、主
桁、継手板、縦リブ及び吊手を仮組する組立・仮付溶接
装置1と、引続き仮組立した鋼製セグメント2を移送す
る移載台車3にて搬入コンベア設備4に載置し、この仮
組立した鋼製セグメント2をスタッカークレーン5にて
連続的に芯出し位置決め装置7に移送し、位置決め装置
7の両側に設けた溶接用ロボット6によって本溶接を行
う。 本溶接が終了後、位置決め装置から鋼製セグメン
トをスタッカークレーン5による搬入コンベアからの取
込みと搬出コンベアへの払出しを行い、搬出コンベア設
備9により搬送され、反転装置10にて90°反転され
鋼製セグメント2はローラコンベア11によって検査工
程に搬送するように構成されている。なお、符号8は検
出器、12は駆動モータである。
明する。図1は本発明に係る鋼製セグメントの自動溶接
設備ラインを示す全体概念図である。図1に示すよう
に、鋼製セグメントの部材であるスキンプレート、主
桁、継手板、縦リブ及び吊手を仮組する組立・仮付溶接
装置1と、引続き仮組立した鋼製セグメント2を移送す
る移載台車3にて搬入コンベア設備4に載置し、この仮
組立した鋼製セグメント2をスタッカークレーン5にて
連続的に芯出し位置決め装置7に移送し、位置決め装置
7の両側に設けた溶接用ロボット6によって本溶接を行
う。 本溶接が終了後、位置決め装置から鋼製セグメン
トをスタッカークレーン5による搬入コンベアからの取
込みと搬出コンベアへの払出しを行い、搬出コンベア設
備9により搬送され、反転装置10にて90°反転され
鋼製セグメント2はローラコンベア11によって検査工
程に搬送するように構成されている。なお、符号8は検
出器、12は駆動モータである。
【0009】図2は本発明に係る鋼製セグメントの自動
溶接設備ラインを示す全体正面断面図である。図2に示
すように、組立・仮溶接装置1及び搬送コンベア設備
4、引続き位置決め装置7を設け、この位置決め装置7
に鋼製セグメントを搬入コンベアからの取込みと搬出コ
ンベアへの払出しを同一駆動軸で同時に行うためのスタ
ッカークレーン5を配設してある。従って、本溶接した
後はスタッカークレーン5により搬出コンベア設備9に
払出した後、搬出コンベア設備9により搬送され、反転
装置10にて90°反転されて、次の工程に搬送され
る。
溶接設備ラインを示す全体正面断面図である。図2に示
すように、組立・仮溶接装置1及び搬送コンベア設備
4、引続き位置決め装置7を設け、この位置決め装置7
に鋼製セグメントを搬入コンベアからの取込みと搬出コ
ンベアへの払出しを同一駆動軸で同時に行うためのスタ
ッカークレーン5を配設してある。従って、本溶接した
後はスタッカークレーン5により搬出コンベア設備9に
払出した後、搬出コンベア設備9により搬送され、反転
装置10にて90°反転されて、次の工程に搬送され
る。
【0010】
【作用】上述した連続設備より構成され、その設備の一
連の操作によって鋼製セグメントが搬入コンベア設備か
ら搬入された後、搬出コンベア設備にて搬出されるまで
完全に無人運転による稼働がされるものである。以下、
その操作について図1によって説明する。先ず、組立・
仮付溶接装置1で仮組された鋼製セグメントは移載台車
2によって検出器8であるA光電管ONを確認し、搬入
コンベア設備4に送り込まれると共に、B光電管がON
の状態で搬入コンベア設備4が稼働し、OffでT秒後
停止する。次いで位置決め装置7の両側に配設されたロ
ボットの呼出し信号によって、B光電管がOffである
ことを確認し、スタッカークレーン5は鋼製セグメント
を位置決め装置7へ移載し、更に、その位置決め装置は
両側のポジショナーへ鋼製セグメントを移載する。位置
決め装置の移動は本ラインに対峙して設けられている2
つのロボットの先行ロボットの呼出し側へ移動するよう
に構成されている。
連の操作によって鋼製セグメントが搬入コンベア設備か
ら搬入された後、搬出コンベア設備にて搬出されるまで
完全に無人運転による稼働がされるものである。以下、
その操作について図1によって説明する。先ず、組立・
仮付溶接装置1で仮組された鋼製セグメントは移載台車
2によって検出器8であるA光電管ONを確認し、搬入
コンベア設備4に送り込まれると共に、B光電管がON
の状態で搬入コンベア設備4が稼働し、OffでT秒後
停止する。次いで位置決め装置7の両側に配設されたロ
ボットの呼出し信号によって、B光電管がOffである
ことを確認し、スタッカークレーン5は鋼製セグメント
を位置決め装置7へ移載し、更に、その位置決め装置は
両側のポジショナーへ鋼製セグメントを移載する。位置
決め装置の移動は本ラインに対峙して設けられている2
つのロボットの先行ロボットの呼出し側へ移動するよう
に構成されている。
【0011】また、位置決め装置は対峙して設けられて
いる他方にあるロボットも先行ロボットと同様の位置で
溶接が可能なように、180°旋回させ、その180°
回転した状態位置で本溶接が行われる。このように本溶
接が対称位置で2つのロボットによって行われるように
構成されている。その後、溶接が完了した段階で溶接完
了信号が指令されて鋼製セグメントを受取りに行く。こ
の場合にスタッカークレーン5は位置決め装置7からの
鋼製セグメントの取込みと搬出コンベアへの払込みを同
一駆動軸で同時に行う構成になっている。また、C光電
管の指示Offの場合にはスタッカークレーンは鋼製セ
グメントを吊ったまゝ、上部位置で待機する。一方、C
光電管がONでD光電管がOffの時は荷卸し後C光電
管がONまで搬出コンベア駆動が行われる。また、D光
電管がONの時は搬出コンベアは駆動継続する。その後
反転装置10のリミットスッチをけると搬出コンベアの
終点にあるストッパーが下降する。
いる他方にあるロボットも先行ロボットと同様の位置で
溶接が可能なように、180°旋回させ、その180°
回転した状態位置で本溶接が行われる。このように本溶
接が対称位置で2つのロボットによって行われるように
構成されている。その後、溶接が完了した段階で溶接完
了信号が指令されて鋼製セグメントを受取りに行く。こ
の場合にスタッカークレーン5は位置決め装置7からの
鋼製セグメントの取込みと搬出コンベアへの払込みを同
一駆動軸で同時に行う構成になっている。また、C光電
管の指示Offの場合にはスタッカークレーンは鋼製セ
グメントを吊ったまゝ、上部位置で待機する。一方、C
光電管がONでD光電管がOffの時は荷卸し後C光電
管がONまで搬出コンベア駆動が行われる。また、D光
電管がONの時は搬出コンベアは駆動継続する。その後
反転装置10のリミットスッチをけると搬出コンベアの
終点にあるストッパーが下降する。
【0012】反転装置10及びローラコンベア11は処
理状況に応じ作動させれば良いことから手動操作で行
う。このような完全無人化運転による操作によって連続
的に鋼製セグメントを溶接して製品を得ることが出来
る。このような一連操作によって鋼製セグメントの搬入
から搬出まで完全に無人運転により、効率良く溶接作業
等が行われて製品化される。
理状況に応じ作動させれば良いことから手動操作で行
う。このような完全無人化運転による操作によって連続
的に鋼製セグメントを溶接して製品を得ることが出来
る。このような一連操作によって鋼製セグメントの搬入
から搬出まで完全に無人運転により、効率良く溶接作業
等が行われて製品化される。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による自動溶
接設備ラインによって、溶接工程の無人連続運転が可能
となり、高速度溶接による大幅な生産性の向上及び精度
向上が図られると共に、多品種、少量生産への対応が可
能となり、しかも工程の集約化及び製造コストの低減を
図ることが出来る等極めて優れた効果を奏するものであ
る。
接設備ラインによって、溶接工程の無人連続運転が可能
となり、高速度溶接による大幅な生産性の向上及び精度
向上が図られると共に、多品種、少量生産への対応が可
能となり、しかも工程の集約化及び製造コストの低減を
図ることが出来る等極めて優れた効果を奏するものであ
る。
【図1】本発明に係る鋼製セグメントの自動溶接設備ラ
インを示す全体概念図、
インを示す全体概念図、
【図2】本発明に係る鋼製セグメントの自動溶接設備ラ
インを示す全体正面断面図、
インを示す全体正面断面図、
【図3】鋼製セグメントを示す全体図、
【図4】鋼製セグメントを製造する工程図である。
1 組立・仮付溶接装置 2 鋼製セグメント 3 移載台車 4 搬入コンベア設備 5 スタッカークレーン 6 溶接用ロボット 7 芯出し位置決め装置 8 検出器 9 搬出コンベア設備 10 反転装置 11 ローラコンベア 12 駆動モータ 13 スキンプレート 14 主桁板 15 縦リブ 16 継手板 17 グラウト孔 18 つり手金具 19 補強金具
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E21D 11/14 E21D 11/14 (72)発明者 田村 修二 千葉県千葉市中央区松ケ丘町635番地 株式会社ラインワークス内 (72)発明者 岸本 剛 千葉県千葉市中央区松ケ丘町635番地 株式会社ラインワークス内 (56)参考文献 特開 平5−185220(JP,A) 特開 昭57−91881(JP,A) 実公 平2−39671(JP,Y2)
Claims (2)
- 【請求項1】 鋼製セグメントの自動溶接設備ラインに
おいて、仮溶接した鋼製セグメントを搬入する搬入コン
ベア設備を備え、引続き芯出し位置決め装置及びその位
置決め装置に、鋼製セグメントを搬入コンベアから取込
み及び搬出コンベアに払出しを同一駆動軸で同時に行う
ためのスタッカークレーンを設置すると共に、本ライン
の両側又は片側に複数台の溶接用ロボットを配設し、該
溶接用ロボットにて本溶接した後に鋼製セグメントを搬
出する搬出コンベア設備及び反転装置を連続的に配設し
たことを特徴とする鋼製セグメントの自動溶接設備ライ
ン。 - 【請求項2】 鋼製セグメントの自動溶接設備ラインに
おいて、鋼製セグメントの各種部材を仮組立するための
組立・仮付溶接装置と仮溶接した鋼製セグメントを移送
する台車と搬入コンベア設備、引続き芯出し位置決め装
置及びその位置決め装置に、鋼製セグメントを搬入コン
ベアから取込み及び搬出コンベアに払出しを同一駆動軸
で同時に行うためのスタッカークレーンを設置すると共
に、本ラインの両側又は片側に複数台の溶接用ロボット
を配設し、該溶接用ロボットにて本溶接した後に鋼製セ
グメントを搬出する搬出コンベア設備及び反転装置を連
続的に配設したことを特徴とする鋼製セグメントの自動
溶接設備ライン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6161277A JP2717358B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 鋼製セグメントの自動溶接設備ライン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6161277A JP2717358B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 鋼製セグメントの自動溶接設備ライン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0825085A JPH0825085A (ja) | 1996-01-30 |
JP2717358B2 true JP2717358B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=15732053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6161277A Expired - Fee Related JP2717358B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 鋼製セグメントの自動溶接設備ライン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2717358B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100372581B1 (ko) * | 2000-07-10 | 2003-02-17 | 평화정공 주식회사 | 자동차 도어 스트라이크 제조장치 |
CN103894762B (zh) * | 2012-12-26 | 2016-04-13 | 徐维雄 | 自动焊接机 |
KR101882376B1 (ko) * | 2018-01-15 | 2018-07-26 | 에이제이동양메닉스 주식회사 | 철구조물 생산 시스템 및 그 방법 |
CN111634632A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-08 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 采煤刮板输送机中部槽/液压支架结构件岛式焊接生产线及生产方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0239671U (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-16 |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP6161277A patent/JP2717358B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0825085A (ja) | 1996-01-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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