JP2864900B2 - 構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定装置 - Google Patents
構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、構造物用パネルの溶
接歪矯正後のパネル歪量測定装置、特に、パネルに生じ
た溶接歪を歪取機によって矯正した後、パネルに残存す
る溶接歪量を安全且つ正確に、しかも、定量的に検出す
ることができるパネル歪量測定装置に関するものであ
る。
接歪矯正後のパネル歪量測定装置、特に、パネルに生じ
た溶接歪を歪取機によって矯正した後、パネルに残存す
る溶接歪量を安全且つ正確に、しかも、定量的に検出す
ることができるパネル歪量測定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、構造物としての橋梁の箱桁パネル
の自動製造設備が構築され、注目を集めている。橋梁の
箱桁パネルとは、図６に示すように、鋼板に補強材を溶
接したものから構成される上フランジ用箱桁パネル１お
よび下フランジ用箱桁パネル２の両端部に、鋼板に補強
材を溶接したものからなるウェブ用箱桁パネル３がそれ
ぞれ垂直に溶接され、全体として箱型に形成されたもの
である。図示の箱桁は、湾曲した箱桁の例である。
の自動製造設備が構築され、注目を集めている。橋梁の
箱桁パネルとは、図６に示すように、鋼板に補強材を溶
接したものから構成される上フランジ用箱桁パネル１お
よび下フランジ用箱桁パネル２の両端部に、鋼板に補強
材を溶接したものからなるウェブ用箱桁パネル３がそれ
ぞれ垂直に溶接され、全体として箱型に形成されたもの
である。図示の箱桁は、湾曲した箱桁の例である。
【０００３】上述した橋梁用箱桁パネルの自動製造設備
について図面を参照しながら説明する。図７は、橋梁用
箱桁パネルの自動製造設備を示す概略斜視図である。図
７において、Ａは、上下フランジ用箱桁パネルの鋼板４
に縦リブ５を自動的に仮付けする自動仮付溶接工程、Ｂ
は、仮付けされた縦リブ５を複数台の多関節溶接ロボッ
ト６により自動的に溶接する本溶接工程、Ｃは、縦リブ
５の溶接により生じた歪を歪取機７によって取る歪取工
程、そして、Ｄは、歪取りされた鋼板４の所定位置に孔
明機８によって自動的に孔を明ける孔明工程であり、次
の仕上工程において、孔明けされた鋼板４の所定位置に
横リブ９が溶接される。これらの工程を経て、フランジ
用箱桁パネルが製作される。
について図面を参照しながら説明する。図７は、橋梁用
箱桁パネルの自動製造設備を示す概略斜視図である。図
７において、Ａは、上下フランジ用箱桁パネルの鋼板４
に縦リブ５を自動的に仮付けする自動仮付溶接工程、Ｂ
は、仮付けされた縦リブ５を複数台の多関節溶接ロボッ
ト６により自動的に溶接する本溶接工程、Ｃは、縦リブ
５の溶接により生じた歪を歪取機７によって取る歪取工
程、そして、Ｄは、歪取りされた鋼板４の所定位置に孔
明機８によって自動的に孔を明ける孔明工程であり、次
の仕上工程において、孔明けされた鋼板４の所定位置に
横リブ９が溶接される。これらの工程を経て、フランジ
用箱桁パネルが製作される。
【０００４】図７に示した、箱桁パネルの自動製造設備
は、上述したフランジ製造ラインとは別に、ウェブ製造
ラインが併設されている。このウェブ製造ラインにおい
て、ａは、箱桁パネルのウェブ用鋼板10に仮付けされた
バーティカルスティフナ11およびホリゾンタルスティフ
ナ12の本溶接を複数台の多関節溶接ロボット13によって
自動的に行う溶接工程、ｂは、溶接歪を歪取機14によっ
て取る歪取工程、そして、ｃは、歪取りされた鋼板10の
所定位置に孔明機15によって自動的に孔を明ける孔明工
程である。これらの工程を経て、ウェブ用箱桁パネルが
製作される。
は、上述したフランジ製造ラインとは別に、ウェブ製造
ラインが併設されている。このウェブ製造ラインにおい
て、ａは、箱桁パネルのウェブ用鋼板10に仮付けされた
バーティカルスティフナ11およびホリゾンタルスティフ
ナ12の本溶接を複数台の多関節溶接ロボット13によって
自動的に行う溶接工程、ｂは、溶接歪を歪取機14によっ
て取る歪取工程、そして、ｃは、歪取りされた鋼板10の
所定位置に孔明機15によって自動的に孔を明ける孔明工
程である。これらの工程を経て、ウェブ用箱桁パネルが
製作される。
【０００５】このようにして、フランジおよびウェブ用
箱桁パネルが製作されたら、これらを箱状に溶接して、
図６に示すような橋梁用箱桁が製造される。
箱桁パネルが製作されたら、これらを箱状に溶接して、
図６に示すような橋梁用箱桁が製造される。
【０００６】上述した自動製造設備において、例えば、
フランジ用箱桁パネルの製造ラインの歪取機７は、図８
に示すように、太鼓形の下ローラー16と一対の円筒形上
ローラー17とからなり、パネル用鋼板４の縦リブ５に対
応する下面に下ローラー16の中央凸部を当接し、一対の
上ローラー17によって縦リブ５の両側の鋼板４を下方に
押圧し、この状態でパネルを縦リブ５方向に搬送して、
鋼板４と下ローラー16との接触点を支点としてその両側
の鋼板４を下方に折り曲げ、かくして、パネルの溶接歪
を矯正するものである。
フランジ用箱桁パネルの製造ラインの歪取機７は、図８
に示すように、太鼓形の下ローラー16と一対の円筒形上
ローラー17とからなり、パネル用鋼板４の縦リブ５に対
応する下面に下ローラー16の中央凸部を当接し、一対の
上ローラー17によって縦リブ５の両側の鋼板４を下方に
押圧し、この状態でパネルを縦リブ５方向に搬送して、
鋼板４と下ローラー16との接触点を支点としてその両側
の鋼板４を下方に折り曲げ、かくして、パネルの溶接歪
を矯正するものである。
【０００７】このようにして、歪取機７によってパネル
の溶接歪を矯正しても、溶接歪が十分に矯正されず残存
することがあるが、この残存溶接歪量を正確に測定する
ことは、パネルを再矯正する上で極めて重要なことであ
る。
の溶接歪を矯正しても、溶接歪が十分に矯正されず残存
することがあるが、この残存溶接歪量を正確に測定する
ことは、パネルを再矯正する上で極めて重要なことであ
る。
【０００８】パネルの溶接歪量を測定する方法として、
図９に示すように、ストレッチ18（定規）をパネルの下
面に当てがって、溶接歪量σを目視によって測定する方
法がある。
図９に示すように、ストレッチ18（定規）をパネルの下
面に当てがって、溶接歪量σを目視によって測定する方
法がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、溶接歪量の測定方法は、以下のような問題を有して
いる。 作業員がパネルが載ったベトコンベアの下方に入り
込んで、ストレッチ18をパネルの下面に当てがう必要が
あるので、安全性、作業性に問題がある。 目視による測定であるので、パネルの溶接歪量を定
量的に測定することができない。
た、溶接歪量の測定方法は、以下のような問題を有して
いる。 作業員がパネルが載ったベトコンベアの下方に入り
込んで、ストレッチ18をパネルの下面に当てがう必要が
あるので、安全性、作業性に問題がある。 目視による測定であるので、パネルの溶接歪量を定
量的に測定することができない。
【００１０】従って、この発明の目的は、溶接歪取り後
において、パネルに残存する溶接歪量を安全且つ正確
に、しかも、定量的に測定することができる、構造物用
パネルの溶接歪矯正後の残存パネル歪量測定装置を提供
することにある。
において、パネルに残存する溶接歪量を安全且つ正確
に、しかも、定量的に測定することができる、構造物用
パネルの溶接歪矯正後の残存パネル歪量測定装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、構造物のパ
ネル用鋼板上に間隔をあけて複数本の補強材を溶接した
後、前記パネルに残存する溶接歪量、および、前記補強
材の溶接により前記パネルに生じた溶接歪を歪取機によ
り矯正した後、前記パネルに残存する溶接歪量を検出す
るための、構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量
測定装置において、前記歪取機と間隔をあけてパネル搬
送方向上流側に設けられた、ユニット化された３個のレ
ーザー変位計からなり、前記レーザー変位計は、前記パ
ネルの搬送方向と直交する方向に間隔をあけると共に前
記パネルの下面と間隔をあけて設けられ、且つ、前記３
個のレーザー変位計のうち中央のレーザー変位計は、前
記補強材に対応する位置に配され、両側のレーザー変位
計の前記パネルの下面までの測長距離の各々と中央のレ
ーザー変位計の前記パネルの下面までの測長距離との差
の絶対値を比較し、その差が許容値以下であれば、矯正
の必要なしと判断し、一方、許容値を超える場合には矯
正の必要ありと判断することに特徴を有するものであ
る。
ネル用鋼板上に間隔をあけて複数本の補強材を溶接した
後、前記パネルに残存する溶接歪量、および、前記補強
材の溶接により前記パネルに生じた溶接歪を歪取機によ
り矯正した後、前記パネルに残存する溶接歪量を検出す
るための、構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量
測定装置において、前記歪取機と間隔をあけてパネル搬
送方向上流側に設けられた、ユニット化された３個のレ
ーザー変位計からなり、前記レーザー変位計は、前記パ
ネルの搬送方向と直交する方向に間隔をあけると共に前
記パネルの下面と間隔をあけて設けられ、且つ、前記３
個のレーザー変位計のうち中央のレーザー変位計は、前
記補強材に対応する位置に配され、両側のレーザー変位
計の前記パネルの下面までの測長距離の各々と中央のレ
ーザー変位計の前記パネルの下面までの測長距離との差
の絶対値を比較し、その差が許容値以下であれば、矯正
の必要なしと判断し、一方、許容値を超える場合には矯
正の必要ありと判断することに特徴を有するものであ
る。
【００１２】次に、この発明の、構造物用パネルの溶接
歪矯正後のパネル歪量測定装置の一実施態様を、図面を
参照しながら説明する。
歪矯正後のパネル歪量測定装置の一実施態様を、図面を
参照しながら説明する。
【００１３】図１は、この発明の、構造物用パネルの溶
接歪矯正後のパネル歪量測定装置によって、箱桁のフラ
ンジ用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定を測定す
る場合の正面図、図２は、同、側面図である。
接歪矯正後のパネル歪量測定装置によって、箱桁のフラ
ンジ用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定を測定す
る場合の正面図、図２は、同、側面図である。
【００１４】図１および図２において、16は、歪取機７
の太鼓形下ローラー、17は、歪取機７の一対の円筒形下
ローラー、19A から19C は、レーザー変位計である。各
レーザー変位計19A から19C は、パネル搬送用ローラー
の胴長方向に沿って等間隔に、且つ、基準高さに対して
同一高さにそれぞれ設置されている。各レーザー変位計
19A から19C 間の距離は、必ずしも同一にする必要はな
いが、その場合には、変位データーは制御系によって補
正する必要がある。各レーザー変位計19A から19C は、
３セットでユニットで構成され、前記胴長方向の任意の
位置に移動可能になっている。一方、鋼板４および縦リ
ブ５からなるパネルも位置決め装置（図示せず）によっ
て前記胴長方向の任意の位置に移動可能になっている。
の太鼓形下ローラー、17は、歪取機７の一対の円筒形下
ローラー、19A から19C は、レーザー変位計である。各
レーザー変位計19A から19C は、パネル搬送用ローラー
の胴長方向に沿って等間隔に、且つ、基準高さに対して
同一高さにそれぞれ設置されている。各レーザー変位計
19A から19C 間の距離は、必ずしも同一にする必要はな
いが、その場合には、変位データーは制御系によって補
正する必要がある。各レーザー変位計19A から19C は、
３セットでユニットで構成され、前記胴長方向の任意の
位置に移動可能になっている。一方、鋼板４および縦リ
ブ５からなるパネルも位置決め装置（図示せず）によっ
て前記胴長方向の任意の位置に移動可能になっている。
【００１５】中央のレーザー変位計19B は、パネルの縦
リブ５に対応する位置に一致させる必要があるが、これ
は、次のように行う。即ち、パネルの上方部に前記胴長
方向に移動可能に位置合わせ用レーザー発信機（図示せ
ず）を設け、予め、レーザー変位計19B に前記レーザー
発信機からのレーザー光線Ｓが一致するように、レーザ
ー変位計ユニットの位置を調整し、この後、パネルを搬
入し、同様にパネルの縦リブ５をレーザー光線Ｓと一致
させる。
リブ５に対応する位置に一致させる必要があるが、これ
は、次のように行う。即ち、パネルの上方部に前記胴長
方向に移動可能に位置合わせ用レーザー発信機（図示せ
ず）を設け、予め、レーザー変位計19B に前記レーザー
発信機からのレーザー光線Ｓが一致するように、レーザ
ー変位計ユニットの位置を調整し、この後、パネルを搬
入し、同様にパネルの縦リブ５をレーザー光線Ｓと一致
させる。
【００１６】上述した、この発明のパネル歪量測定装置
によって、パネルの残存歪量を測定するには、以下のよ
うにする。先ず、パネルの先端部分をレーザー変位計１
９Ａから１９Ｃまで搬送して、パネルの先端部分の歪量
を測定する。この測定は、各レーザー変位計１９Ａから
１９Ｃによって測定される、鋼板４の下面と各レーザー
変位計１９Ａから１９Ｃとの間の距離の差を把握するこ
とによって行う。即ち、各レーザー変位計１９Ａから１
９Ｃによるパネルの下面までの測長距離をａ、ｂ、ｃと
すると、両側の測長距離をａ、ｃと、中央の測長距離ｂ
との差Ｘ、Ｙの絶対値を比較し、その差が許容値α以下
であれば、正常と判断する。（図３参照）これを式によ
って表すと、以下の通りである。 Ｘ＝ａ−ｂ、 Ｙ＝ｃ−ｂ、 ｜Ｘ｜−｜Ｙ｜≦α 一方、下式のように、前記差が許容値αを超える場合に
は、異常と判断する。（図４参照） ｜Ｘ｜−｜Ｙ｜＞α
によって、パネルの残存歪量を測定するには、以下のよ
うにする。先ず、パネルの先端部分をレーザー変位計１
９Ａから１９Ｃまで搬送して、パネルの先端部分の歪量
を測定する。この測定は、各レーザー変位計１９Ａから
１９Ｃによって測定される、鋼板４の下面と各レーザー
変位計１９Ａから１９Ｃとの間の距離の差を把握するこ
とによって行う。即ち、各レーザー変位計１９Ａから１
９Ｃによるパネルの下面までの測長距離をａ、ｂ、ｃと
すると、両側の測長距離をａ、ｃと、中央の測長距離ｂ
との差Ｘ、Ｙの絶対値を比較し、その差が許容値α以下
であれば、正常と判断する。（図３参照）これを式によ
って表すと、以下の通りである。 Ｘ＝ａ−ｂ、 Ｙ＝ｃ−ｂ、 ｜Ｘ｜−｜Ｙ｜≦α 一方、下式のように、前記差が許容値αを超える場合に
は、異常と判断する。（図４参照） ｜Ｘ｜−｜Ｙ｜＞α
【００１７】なお、歪が検出された場合には、パネル１
全長に亘って同量の歪があるものと仮定する。この測定
の結果、歪量が許容値αを超える場合には、歪取機７の
圧下量を矯正量に応じて設定し、パネルの全長に亘って
矯正する。次に、歪取機７を開放し、パネルを逆送し
て、パネルの歪量をレーザー変位計１９Ａから１９Ｃに
よって測定する。このようにして、一本の縦リブ５が溶
接された箇所の矯正が終了したら、他の縦リブの箇所に
歪取機７及びレーザー変位計１９Ａから１９Ｃを移動さ
せて、同様な操作を繰り返し行う。このようにしてパネ
ル全体の残存溶接歪が矯正される。
全長に亘って同量の歪があるものと仮定する。この測定
の結果、歪量が許容値αを超える場合には、歪取機７の
圧下量を矯正量に応じて設定し、パネルの全長に亘って
矯正する。次に、歪取機７を開放し、パネルを逆送し
て、パネルの歪量をレーザー変位計１９Ａから１９Ｃに
よって測定する。このようにして、一本の縦リブ５が溶
接された箇所の矯正が終了したら、他の縦リブの箇所に
歪取機７及びレーザー変位計１９Ａから１９Ｃを移動さ
せて、同様な操作を繰り返し行う。このようにしてパネ
ル全体の残存溶接歪が矯正される。
【００１８】このような判断を行うのは、次の理由によ
る。即ち、縦リブ５を鋼板４に溶接する場合、通常、鋼
板４は、図４に示すように、縦リブ５側に歪むが、溶接
歪が少なく、パネル自体が図５に示すように、全体に傾
斜している場合には、上述したように、差の絶対値の比
較を行って判断する必要があるからである。
る。即ち、縦リブ５を鋼板４に溶接する場合、通常、鋼
板４は、図４に示すように、縦リブ５側に歪むが、溶接
歪が少なく、パネル自体が図５に示すように、全体に傾
斜している場合には、上述したように、差の絶対値の比
較を行って判断する必要があるからである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数個のレーザー変位計を使用して、パネルの変位
データを非接触で測定することによって、溶接歪取り後
において、パネルに残存する溶接歪量を安全且つ正確
に、しかも、定量的に測定することができるといった有
用な効果がもたらされる。
ば、複数個のレーザー変位計を使用して、パネルの変位
データを非接触で測定することによって、溶接歪取り後
において、パネルに残存する溶接歪量を安全且つ正確
に、しかも、定量的に測定することができるといった有
用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の、構造物用パネルの溶接歪矯正後の
パネル歪量測定装置によって、箱桁のフランジ用パネル
の溶接歪矯正後のパネル歪量測定を測定する場合の正面
図である。
パネル歪量測定装置によって、箱桁のフランジ用パネル
の溶接歪矯正後のパネル歪量測定を測定する場合の正面
図である。
【図２】この発明の、構造物用パネルの溶接歪矯正後の
パネル歪量測定装置によって、箱桁のフランジ用パネル
の溶接歪矯正後のパネル歪量測定を測定する場合の側面
図である。
パネル歪量測定装置によって、箱桁のフランジ用パネル
の溶接歪矯正後のパネル歪量測定を測定する場合の側面
図である。
【図３】溶接歪が無いパネルの部分側面図である。
【図４】溶接歪が有るパネルの部分側面図である。
【図５】一方向に傾斜しているパネルの部分側面図であ
る。
る。
【図６】橋梁用箱桁の部分斜視図である。
【図７】箱桁パネルの自動製造設備を示す概略斜視図で
ある。
ある。
【図８】箱桁のフランジ用パネルの溶接歪機を示す概略
側面図である。
側面図である。
【図９】従来の、パネルの溶接歪量測定方法を示す側面
図である。
図である。
１：上フランジ用箱桁パネル、 ２：下フランジ用箱桁パネル、 ３：ウェブ用箱桁パネル、 ４、10：鋼板、 ５：縦リブ、 ６、13：溶接ロボット、 ７、14：歪取機、 ８、15：孔明機、 ９：横リブ、 11：バーティカルスティフナ、 12：ホリゾンタルスティフナ、 16：下ローラー、 17：上ローラー、 18：ストレッチ、 19A 〜19C ：レーザー変位計。
フロントページの続き (72)発明者 桑村 忠明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 四方 淳夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−182514（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82108（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (1)
- 【請求項１】 構造物のパネル用鋼板上に間隔をあけて
複数本の補強材を溶接した後、前記パネルに残存する溶
接歪量、および、前記補強材の溶接により前記パネルに
生じた溶接歪を歪取機により矯正した後、前記パネルに
残存する溶接歪量を検出するための、構造物用パネルの
溶接歪矯正後のパネル歪量測定装置において、 前記歪取機と間隔をあけてパネル搬送方向上流側に設け
られた、ユニット化された３個のレーザー変位計からな
り、前記レーザー変位計は、前記パネルの搬送方向と直
交する方向に間隔をあけると共に前記パネルの下面と間
隔をあけて設けられ、且つ、前記３個のレーザー変位計
のうち中央のレーザー変位計は、前記補強材に対応する
位置に配され、両側のレーザー変位計の前記パネルの下
面までの測長距離の各々と中央のレーザー変位計の前記
パネルの下面までの測長距離との差の絶対値を比較し、
その差が許容値以下であれば、矯正の必要なしと判断
し、一方、許容値を超える場合には矯正の必要ありと判
断することを特徴とする、構造物用パネルの溶接歪矯正
後のパネル歪量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28400392A JP2864900B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28400392A JP2864900B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109434A JPH06109434A (ja) | 1994-04-19 |
| JP2864900B2 true JP2864900B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17673039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28400392A Expired - Fee Related JP2864900B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 構造物用パネルの溶接歪矯正後のパネル歪量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864900B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4981356B2 (ja) * | 2006-05-10 | 2012-07-18 | 株式会社原子力安全システム研究所 | 光学式振動歪み計測方法 |
| JP4825621B2 (ja) * | 2006-08-18 | 2011-11-30 | 株式会社原子力安全システム研究所 | 光学式振動歪み計測装置 |
| JP5984607B2 (ja) * | 2012-10-05 | 2016-09-06 | 株式会社ソーキ | 橋梁の非接触型変位計測方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP28400392A patent/JP2864900B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06109434A (ja) | 1994-04-19 |
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