JP3215313B2 - ２板体の相対位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的に大型２板
体を、それらの辺を突合わせるように相対的に位置合せ
する位置決め装置に関し、特に、これに限定する意図で
はないが、大形の２鋼板を、それらの長辺を突合てかつ
上面を同一平面に合せて仮付け溶接により連接して仮付
けの大板鋼板とする仮付溶接設備に用いる、２鋼板の相
対位置合せ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、大型船の船底，デッキなどの大
型構造材には、大型の鋼板を溶接により連接して大板と
し、これにロンジ材および又はトランス材を溶接したも
のがある。いずれの段階の溶接でも、溶接対象が大きい
ものであるので、仮付溶接により部分的に結合した後
に、本溶接が行なわれる。大板の素材である鋼板は、大
きいものでは２５ｍ前後の長さ（長辺長）となり、仮溶
接のための２鋼板の相対的な位置決め、すなわち、２鋼
板の長辺の突合せ位置決め（ｙ方向），長辺が延びる方
向ｘの位置合せおよび厚み方向ｚの位置合せは大変な作
業である。

【０００３】例えば、一方の鋼板を複数点で複数のクレ
−ンに吊り下げた電磁板のそれぞれで吊り上げ、各クレ
−ンで電磁石のｘ，ｙ位置を調整してから鋼板を降ろす
ことにより、他方の鋼板に対する長辺の突合せ位置決め
（ｙ方向）およびｘ方向の位置合せを行なうが、精度が
低くしかも作業能率が低い。また、面合せに関しては、
２鋼板に板厚差がある場合には、上面合せ又は下面合せ
となるが、２鋼板のそれぞれにうねりやたわみがあるの
で、目視により面づれがある箇所を見つけて、一方の鋼
板をクレーンにより持ち上げたり、ジャッキアップをす
る、あるいはくさびを挿入する等して面一にするなど、
長辺全長に渡って正確に面が整合した仮付け大板を得る
ことは大変な作業となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クレーンを用
いて鋼板を持ち上げたり、ジャッキあるいはくさびで鋼
板の面を揃える作業は、人手がかかり効率が悪く不経済
である。しかも、微調整が難かしいので正確な位置合せ
をするには手間がかかる。作業者の目に頼る目視による
位置合せは作業者の経験や勘に影響され易い。すなわ
ち、前述の方法においては、作業能率が低く、かつ位置
合せおよび面合せ精度が低い。

【０００５】本発明は、２板体のｙ方向の突合せ位置調
節を能率よく、しかも正確にすることを第１の目的と
し、更にｘ方向の相対位置合せも能率よく、しかも正確
にすることを第２の目的とし、更に面合せも能率よく、
しかも正確にすることを第３の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）第１の目的を達成
するために本発明では、それぞれが、板体(W1)の下面に
吸着する下面吸着手段(mb1〜4)および該下面吸着手段(m
b1〜4)を上下動可能に支持する第１支持部材(70)を含む
複数個の下流側クランプ装置(CB1〜4)を、水平なｘｙ平
面上のｘ軸と平行な基準線Ｌｏよりｙ方向の下流側の該
ｘｙ平面の下方に、ｘ方向に並べて設置し；それぞれ
が、板体(W1)の下面に吸着する下面吸着手段(mt1〜4)，
該下面吸着手段(mt1〜4)を上下動可能に支持する第１支
持部材(67)，該第１支持部材(67)をｙ方向に移動可能に
支持する第２支持部材(67)、および、該第２支持部材(6
7)をｙ方向に駆動するｙ駆動手段(Set)を含む複数個の
下流側クランプ装置(CT1〜4)を、水平なｘｙ平面上のｘ
軸と平行な基準線Ｌｏよりｙ方向の上流側の該ｘｙ平面
の下方に、ｘ方向に並べて設置し；かつ、搬送手段(CH,
Ro)にて、ｙ方向の上流側から第１板体(W1)を実質上水
平に支持して下流側クランプ装置(CB1〜4)の上方に送
り、ｙ方向の上流側から第２板体(W2)を実質上水平に支
持して上流側クランプ装置(CT1〜4)の上方に送るように
した。なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図
面に示し後述する実施例の対応要素の記号又は対応物
を、参考までに付記した。

【０００７】これによれば例えば、搬送手段(CH,Ro)に
て第１板体(W1)をその下流側の辺が略基準線Ｌｏに合致
するあたりまで送り、上流側クランプ装置(CT1〜4)の下
面吸着手段(mt1〜4)を第１板体(W1)に吸着させて、上流
側クランプ装置(CT1〜4)それぞれのｙ駆動手段(Set)
で、第２支持部材(67)をｙ方向に駆動して第１板体(W1)
を、その下流側の辺を基準線Ｌｏに合わすように、駆動
することができる。このような駆動を行なった後、搬送
手段(CH,Ro)にて第１板体(W1)を、その上流側の辺が略
基準線Ｌｏに合致するあたりまで送り、そして、下流側
クランプ装置(CB1〜4)の下面吸着手段(mb1〜4)を第１板
体(W1)に吸着させて、第１板体(W1)を固定支持する。次
に、搬送手段(CH,Ro)にて第２板体(W2)をその下流側の
辺が第１板体(W1)の上流側の辺の直前に到達するまで送
り、上流側クランプ装置(CT1〜4)の下面吸着手段(mt1〜
4)を第２板体(W2)に吸着させて、上流側クランプ装置(C
T1〜4)それぞれのｙ駆動手段(Set)で、第２支持部材(6
7)をｙ方向の下流側に駆動して第２板体(W2)を、その下
流側の第１板体(W1)の上流側の辺に突当てることができ
る。両板間の辺の突合せ作業能率が高い。また、クレ−
ンを使用する場合よりも高精度の突合せを行なうことが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（２）上流側クランプ装置(CT1〜4)の上面吸着手段(mt1
〜4)は、第１支持部材(67)に対してｚ軸を中心に回転自
在である。これによれば、ｙ駆動手段(Set)で第２支持
部材(67)をｙ方向に駆動して、第１板体(W1)をその下流
側の辺を基準線Ｌｏに合わすように駆動するとき、第１
板体(W1)がｚ軸を中心に回転する態様となることがある
が、この回転の中心となる上面吸着手段(mt1〜4)が第１
板体(W1)と同じく回転するので、両者間に相対的なすべ
り（摩擦摺動）を生じない。また、駆動負荷が低い。第
２板体(W2)を、その下流側の第１板体(W1)の上流側の辺
に突当てるように駆動するときも同様である。

【０００９】（３）上記第２の目的を達成するために、
下流側クランプ装置(CB1〜4)と上流側クランプ装置(CT1
〜4)の少くとも一方(CT1〜4)の少くとも１個(CT1,CT2)
は、第１支持部材(67)をｘ方向に駆動するためのｘ駆動
手段(Spt)を更に備える。これによれば、ｘ駆動手段(Sp
t)で、第１板体(W1)と第２板体(W2)のｘ方向の相対的な
位置合せを、高い作業能率で高精度に行なうことができ
る。

【００１０】（４）上記第３の目的を達成するために、
板体(W1,W2)を下支持するための部材(ロ-ラ)を支持し、
該部材を上下駆動する機構(rjt,rgt,rmt/rjb,rgb,rmb)
を含む、)基準線Ｌｏを間に置いてｙ方向に互に離れた
上流側支持機構(RT)および下流側支持機構(RB)；を更に
備える。これによれば、基準線Ｌｏの下流側において第
１板体(W1)が下流側支持機構(RB)で下支持され、上流側
において第２板体(W2)が上流側支持機構(RT)で下支持さ
れる。下流側支持機構(RB)および又は上流側支持機構(R
T)の上下駆動機構(rjt,rgt,rmt/rjb,rgb,rmb)で第１板
体(W1)および又は第２板体(W2)を上下駆動して、両者の
上面又は下面を面一に合せることができ、面合せの作業
能率が高い。また、クレ−ン，ジャッキあるいはクサビ
を使用する場合よりも高精度の面合せを行なうことがで
きる。

【００１１】（５）基準線Ｌｏの上方にあって、下流側
支持機構(RB)で支持された第１板体(W1)および上流側支
持機構(RT)で支持された第２板体(W2)にそれぞれが対向
する、板体に吸着する第１および第２吸着手段(Ma,M
b)；基準線Ｌｏの上方に固定され下端面が実質上水平で
あって第１板体(W1)および第２板体W2)のそれぞれの上
方に位置するストッパ(42,43)；および、第１および第
２吸着手段(Ma,Mb)が吸引した板体(W1,W2)の上面が前記
ストッパ(42,43)に当るまで第１および第２吸着手段(M
a,Mb)を上方に駆動する手段(36a,38a)；を含む上面位置
合せ手段(Ma,Mb,42,43,36a,38a)、を更に備える。

【００１２】これによれば、下流側支持機構(RB)および
上流側支持機構(RT)で下支持した第1板体(W1)および第2
板体(W2)が、第１および第２吸着手段(Ma,Mb)で吸着さ
れて上駆動されてストッパ(42,43)に当り、両板体の上
面が正確に面一に揃えられる。上述の下流側支持機構(R
B)および上流側支持機構(RT)による下支持による両板体
の高さ調整は、板体のうねりやたわみにより、局所的に
板体が浮き、これにより高さを揃える精度が比較的に低
いが、ストッパ(42,43)による上面位置決めは局所的で
あり、正確に面一に揃えられる。

【００１３】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１４】

【実施例】図１に、本発明の一実施例の鋼板位置決め装
置を用いた鋼板の仮付け溶接設備の外観を示す。この設
備は、大板鋼板にロンジ材および又はトランス材を接合
する大型構造材組立てシステムの一部であり、鋼板を大
板に集成する溶接（本溶接）の前段階の、鋼板の仮付溶
接を行なう設備である。大板の素材である鋼板Ｗ１（先
行材）にもう１つの鋼板Ｗ２（後行材）を仮付溶接する
ための溶接機Ｓ１〜Ｓ３が、門型ボックスガ−タ２に、
水平ｘ方向に移動自在に装着されている。床面（地上基
礎）には、水平ｙ方向に並べられた受ローラＲｏの列
が、ｘ方向に数列並んでおり、受ローラＲｏは、鋼板Ｗ
２を支持する。チェーンコンベアＣＨが、ｙ方向に鋼板
Ｗ２を、門型ボックスガ−タ２の下空間に送り込む。先
行材Ｗ２は、その上流側長辺を門型ボックスガ−タ２の
長手軸と平行な基準線Ｌｏに合せてとめられており、後
行材Ｗ２はその下流側の長辺を基準線Ｌｏに合せるよう
に、門型ボックスガ−タ２の下空間に送り込まれ、溶接
機Ｓ１〜Ｓ３で、ｘ方向の数点で、先行材Ｗ１に溶接さ
れる。

【００１５】門型ボックスガ−タ２の直下の、鋼板Ｗ
１，Ｗ２の下方にある設備を図２および図３に示す。図
２は鋼板の送り方向（ｙ）の下流側から、図１に矢印２
Ａで示すように、溶接機Ｓ１〜Ｓ３およびその直下の床
上設備を見た正面図であり、図３は門型ボックスガ−タ
２から該設備を見降ろした平面図である。

【００１６】基準線Ｌｏの直下の床面には、基準線Ｌｏ
に沿って縦列設置されたローラ台座Ｒｆ１とローラ台座
Ｒｆ２の帯がある。ローラ台座Ｒｆ１の、基準線Ｌｏよ
り鋼板の搬送方向ｙで下流側（ｙ方向矢印）の上面に
は、ｘ方向に延びる１本の回転軸ｒｓｂにより連結され
た数機のスクリュージャッキ及び昇降駆動可能なガイド
ポストにより下面を支持され、上面には支持ローラを装
着した数枚（ローラ台座Ｒｆ１においては４枚）の支持
板が、基準線Ｌｏに沿ってｘ方向に縦列配置されてお
り、１機のモータｒｍｂの回転により昇降駆動される。
これらの、ローラ台座Ｒｆ１上に設置された、基準線Ｌ
ｏより下流側のローラ群（下流側支持ロ−ラ群）の支持
機構を、下流側支持機構群ＲＢと称す。

【００１７】例えば、下流側支持機構群ＲＢの一つの支
持板ｒｄｂは、図４に示すように、昇降駆動自在な下流
側のガイドポストｒｇｂおよび、下流側のスクリュージ
ャッキｒｊｂにより支持されている。スクリュージャッ
キｒｊｂは、ｘ方向に延びる回転軸ｒｓｂにより下流側
のモータｒｍｂに減速機を介して連結されている。一
方、支持板ｒｄｂの上面には、下流側の５つの支持ロー
ラrb1〜rb5が基準線Ｌｏに沿って並んでいる。下流側の
モータｒｍｂが正回転すると回転軸ｒｓｂが回転し、ス
クリュージャッキｒｊｂがジャッキアップされ、支持板
ｒｄｂが上方に持ち上げられ、その上面の支持ローラrb
1〜rb5が上方に駆動される。反対にモータｒｍｂが逆回
転すると各要素が逆に作用し、支持板ｒｄｂおよびその
上面の支持ローラrb1〜rb5が下方に駆動される。支持板
ｒｄｂ以外の下流側の支持板を支持する下流側のスクリ
ュージャッキも回転軸ｒｓｂに連結されており、モータ
ｒｍｂの正回転により支持板ｒｄｂと同時に昇降駆動さ
れる。

【００１８】一方、ローラ台座Ｒｆ１の、鋼板の搬送方
向ｙに関して基準線Ｌｏより上流側の上面には、やはり
１本のｘ方向に延びる上流側の回転軸ｒｓｔにより連結
された数機の上流側スクリュージャッキｒｊｔ（図示せ
ず）及び昇降駆動可能な上流側ガイドポストｒｇｔ（図
４に示す）により下面を支持され、上面には上流側の支
持ローラｒｔ１（図４に示す）およびそれと同型の支持
ローラを装着した数枚（ローラ台座Ｒｆ１においては４
枚）の上流側支持板が、基準線Ｌｏに沿ってｘ方向に並
んでおり、１機の上流側のモータｒｍｔ（図示せず）の
回転により昇降駆動される。この上流側のローラ（上流
側支持ロ−ラ群）の上下機構を上流側支持機構群ＲＴと
称す。該機構群ＲＴの構成は基準線Ｌｏに対して、下流
側支持機構群ＲＢと線対称である。

【００１９】ローラ台座Ｒｆ２の構成は、上流／下流の
支持板の枚数および、各支持板の上面に装着されている
支持ローラの本数が異るのみでローラ台座Ｒｆ１に準じ
るので、詳しい説明は省略するが、ローラ台座Ｒｆ２の
上流側支持機構群を昇降駆動するモータと、ローラ台座
Ｒｆ１の上流側支持機構群ＲＴを昇降駆動するモータｔ
ｍｔは連動しており、ローラ台座Ｒｆ２の下流側支持機
構群を昇降駆動するモータと、ローラ台座Ｒｆ１の下流
側支持機構群ＲＢを昇降駆動するモータｔｍｂは連動し
ている。すなわち、ローラ台座Ｒｆ１の上流側支持機構
群ＲＴとローラ台座Ｒｆ２の上流側支持機構群は一体で
上昇／下降駆動され、それとは別に、ローラ台座Ｒｆ１
の下流側支持機構群ＲＢとローラ台座Ｒｆ２の下流側支
持機構群とが一体で上昇／下降駆動される。

【００２０】図４に、上流側，下流側支持機構群ＲＴ，
ＲＢのガイドポストｒｇt，ｒｇb部分の右側面（図２の
１点鎖線矢印４Ａで見た面）を示す。上流側，下流側支
持機構群ＲＴ，ＲＢは、ローラ台座Ｒｆ１上に基準線Ｌ
ｏを境として上流側と下流側に並んで配置される２枚の
昇降駆動可能な支持板ｒｄｔ，ｒｄｂに、それぞれｙ方
向に回転する支持ローラｒｔ１，ｒｂ１およびそれと同
型の支持ローラをｘ方向に並べて装着したものである。
下流側の支持板ｒｄｂの下面には、伸縮自在のベローズ
を中間部に介挿した２本の支柱に支えられたガイドポス
トｒｄbがあり、ガイドポストｒｄbの支柱の内空間には
案内軸ｒｒｂがある。ガイドポストｒｄｂの２本の支柱
の間には下流側回転軸ｒｓｂがｘ方向に貫通しており、
前述のように下流側モータｒｍｂの正回転により下流側
のスクリュージャッキｒｊｂがジャッキアップされるの
に伴い下流側回転軸ｒｓｂが上駆動されると、ガイドポ
ストｒｄｂが上付勢される。この時ガイドポストｒｄｂ
のベローズは、案内軸ｒｒｂに従って上方に伸びて支持
板ｒｄｂおよび、その上面に装着された各支持ローラｒ
ｂ１〜ｒｂ５を上方に押し上げる。支持ローラ群ＲＢ
は、支持板ｒｄｂと同様にガイドポストｒｄｂと同構成
のガイドポストにより支持され、下流側回転軸ｒｓｂと
下流モータｒｍｂにより上下駆動される数枚の支持板
（本実施例においては４枚）とそれに装着される支持ロ
ーラｒｂ１と同様の支持ローラにより構成されており、
さらにローラ台座Ｒｆ２の上面には支持ローラ群ＲＢと
は支持板の枚数と支持ローラの本数のみが異るのみでほ
ぼ同構成である下流側支持ローラ群が設置されており、
下流側モータｒｍｂと同時に同方向に同じ回転数だけ回
転する下流側モータにより支持ローラ群ＲＢと一体に上
下駆動される。これにより、下流側の支持ローラ群に上
支持された鋼板Ｗ１が上昇する（図４において２点鎖線
で示す）。

【００２１】再度図３を参照すると、床面にはさらに、
ローラ台座Ｒｆ１，ローラ台座Ｒｆ２の帯を挟んで、上
流側には上流側クランプ装置ＣＴ１〜ＣＴ４が設置され
ており、それとは線対称に下流側クランプ装置ＣＢ１〜
ＣＢ４が設置されている。ローラ台座Ｒｆ１，ローラ台
座Ｒｆ２上の支持ローラの帯のｚ方向上部には、溶接機
Ｓ１〜Ｓ３を摺動可能に支持する門型のボックスガータ
２が支持ローラと平行にあるので、溶接機Ｓ１〜Ｓ３
は、ボックスガータ２に案内されて支持ローラの帯上方
をｘ方向に摺動する。

【００２２】図５の（ａ）に、クランプ装置ＣＴ１の上
面を示し、（ｂ）にはクランプ装置ＣＴ１の側面
（（ａ）の一点矢印５Ｂの方向で見た側面）を示す。ｙ
方向に長い長方形の厚板である基体６０の上面にはｘ方
向に平行に延びるレール６７ａ，６７ｂが敷かれてお
り、基体６０よりやや小型でｙ方向に長い長方形である
フレーム６６がｘ方向に移動自在に支持されている。フ
レーム６６の上面には、ｙ方向に平行に延びるレール６
１ａ，６１ｂがあり、略正方形厚板であるフレーム６７
がｙ方向に移動自在に支持されている。フレーム６７の
上面中央には上方に突出する回転軸６２ａがあり、該回
転軸６２ａに、それを中心に回転自在に正方形の回転盤
６２が支持されている。回転盤６２には４個の電磁石ｍ
ｔ１〜ｍｔ４が、回転軸６２ａを中心に対角線上に配置
されている。回転盤６２の下面には、フレーム６７の上
面との間に引張りコイルスプリングｋｔが渡されてお
り、回転盤６２は下方向に引っ張られている。フレ−ム
６７に対して、回転盤６２は、ｚ方向に移動自在、かつ
軸６２ａを中心に回転自在である。

【００２３】ところで、基体６０には、その左方向（ｘ
矢印と反対方向）側面に基体６０と同厚でややｘ方向に
長い長方形のフレーム６５が一体に固着されており、そ
の上面には、パワーシリンダＳｐｔが搭載されている。
パワーシリンダＳｐｔの作用軸ｐｔは、右方向（ｘ矢印
方向）に延びており、その先端はフレーム６６の左方向
側面に連結されている。パワーシリンダＳｐｔの作用軸
ｐｔが右方向に突出すると、フレーム６６がレール６７
ａ，６７ｂに案内されて右方向に移動し、パワーシリン
ダＳｐｔの作用軸ｐｔが左方向に引き込まれると、フレ
ーム６６がレール６７ａ，６７ｂに案内されて左方向に
移動する。すなわち、電磁石ｍｔ１〜ｍｔ４に鋼板が吸
着されているときには、パワーシリンダＳｐｔを駆動す
ることにより鋼板をｘ方向左右に移動させることができ
る。

【００２４】また、フレーム６６には、その上流方向の
上面にエアーシリンダＳｅｔが搭載されている。エアー
シリンダＳｅｔの作用軸ｅｔは、ｙ方向に延びており、
その先端はフレーム６７に連結されている。エアーシリ
ンダＳｅｔの作用軸ｅｔが下流方向に突出すると、フレ
ーム６７がレール６１ａ，６１ｂに案内されて下流方向
に移動し、エアーシリンダＳｅｔの作用軸ｅｔが上流方
向に引き込まれると、フレーム６７がレール６１ａ，６
１ｂに案内されて上流方向に移動する。すなわち、エア
ーシリンダＳｅｔを駆動することにより電磁石ｍｔ１〜
ｍｔ４に吸着された鋼板を上流側あるいは下流側に移動
させることができ、上流側クランプ装置ＣＴ１の取り付
け位置およびエアーシリンダＳｅｔの作用軸ｅｔの突出
量により、ｘ方向に長い鋼板の、基準線Ｌｏに対する角
度（平行度）を調整することができる。本実施例におい
ては、上流側クランプ装置は、ＣＴ１〜ＣＴ４までの４
台としているが、これは基準線Ｌｏへの、鋼板の長辺の
倣い精度（平行位置決め精度）を高くする為であり、鋼
板のｘ方向長さが短い等、場合によっては最低１台でも
よい。本実施例のように、クランプ装置を多くすること
により倣い精度を向上させることができる。基準線Ｌｏ
に対する角度（平行度）調整に関しては、下流側のクラ
ンプ装置ＣＢ１〜ＣＢ４も同様である。

【００２５】再び図３を参照されたい。上流側クランプ
装置ＣＴ２は、上流側クランプ装置ＣＴ１と左右対象で
あり、パワーシリンダが右側面に載置され、この作用軸
の突出／引き込みにより鋼板が与えられる力は上流側ク
ランプ装置ＣＴ１とは左右逆となる。また、上流側クラ
ンプ装置ＣＴ３，ＣＴ４には、ｘ位置調整用のパワーシ
リンダ（Ｓｐｔ）は搭載されていない。しかし、その他
の構成は同一であり、鋼板をｙ方向に駆動する機構・作
用（角度調整）は同一であるので説明を省略する。

【００２６】図６の（ａ）はクランプ装置ＣＢ１の上面
を示し、（ｂ）は下流クランプ装置ＣＢ１を（ａ）に一
点鎖線６Ａに示す上流側より見た側面を示す。ｙ方向に
長い長方形の厚板である基体７５の上面には、ｙ方向に
平行に延びるレール７１ａ，７１ｂがあり、略正方形厚
板であるフレーム７０がｙ方向に移動自在に支持されて
いる。フレーム７０の上面中央には上方に突出する回転
軸７２ａがあり、該回転軸７２ａを中心に回転自在に支
持されている正方形の回転盤７２がある。回転盤７２に
は４個の電磁石ｍｂ１〜ｍｂ４が、回転軸７２ａを中心
に対角線上に配置されている。回転盤７２の下面には、
フレーム７０の上面との間に引張りコイルスプリングｋ
ｂが渡されており、回転盤７２は下方向に引っ張られて
いる。回転盤７２は、フレ−ム７０に対してｚ方向に移
動自在かつ軸７２ａを中心に回転自在である。

【００２７】基体７５には、その下流方向の上面にパワ
ーシリンダＳｐｂが載置されている。パワーシリンダＳ
ｐｂの作用軸ｐｂは、上流方向に延びており、その先端
はフレーム７０の下流方向側面に連結されている。パワ
ーシリンダＳｐｂの作用軸ｐｂが上流方向に突出する
と、フレーム７０がレール７１ａ，７１ｂに案内されて
上流方向に移動し、パワーシリンダＳｐｂの作用軸ｐｂ
が下流方向に引き込まれると、フレーム７０がレール７
１ａ，７１ｂに案内されて下流方向に移動する。再び図
３を参照されたい。下流クランプ装置ＣＢ２，ＣＢ３，
ＣＢ４の構成はクランプ装置ＣＢ１と同一であり、鋼板
をｙ方向に駆動する機構および作用は同一であるので説
明を省略する。

【００２８】図７に溶接機Ｓ２の左側面（図１に１点鎖
線矢印７Ａで示す方向より見た図）を示し、図８には溶
接機Ｓ２の縦断面（図７に１点鎖線矢印８Ａで示す方向
より見た図）を示す。図８において、溶接トーチＴの支
持機構５は図示を省略している。まず図７を参照する
と、門型ボックスガ−タ２を取り囲むように４角形に組
まれた枠体である溶接機フレーム１は、ボックスガータ
２の上面にｘ方向に敷設されたレール２１で支持された
ローラ１１によりボックスガータ２に沿ってｘ方向に移
動する。溶接機フレーム１の下部には、ｙ方向に延びる
レール１２があり、スライダ３１を介して、フレ−ム３
２をｙ方向移動自在に支持する。フレ−ム３２には、溶
接トーチＴを支持する開先倣い機構５を支持するｘ方向
駆動機構（図示せず）および鋼板Ｗ１，Ｗ２のＺ位置決
め用の電磁石Ｍａ，Ｍｂ（図８）が支持されている。ス
ライダ３１は、溶接トーチＴの先端が基準線Ｌｏ上にく
るようｙ方向位置を粗調整する為のものである。

【００２９】より詳細に説明すると、フレーム３２の下
面には、ｚ方向に延びる支柱１３，１４，１５の上端が
固着されており、支柱１３，１４，１５の中央部にはジ
ャッキ３が載置された支持盤３９が固着されている。支
柱１３〜１５の下部は、２台のエアーシリンダ３６ａ，
３６ｂが載置された支持盤３７を上下移動自在に支持す
る。ジャッキ３は、モータ３４に正方向の通電がある
と、ｚ方向に延びる支持柱３３を上駆動する。支持柱３
３の下端は、支持盤３９をｚ方向に移動自在に貫通し、
支持盤３７を固着支持する支持柱３５の上端が連結され
ている。ジャッキ３が支持柱３３を上駆動すると、それ
に連結された支持柱３５および支持盤３７が支柱１３，
１４，１５に案内されながら上方に引き上げられる。ま
た、モータ３４に逆方向の通電があるとこれらの構成要
素が逆に作用して、支持盤３７が支柱１３，１４，１５
に案内されながら下方に降りる。支持盤３７には、溶接
トーチＴを支持する開先倣い機構５を支持するｘ方向駆
動機構（図示せず）が支持されている。

【００３０】図８を参照する。支持盤３７の下面には電
磁石支持盤４１が固着されており、電磁石支持盤４１の
下面には、そのｘ方向端縁に長辺を沿わせて、基準線Ｌ
ｏを中心にして下流側（Ｗ１側）および上流側（Ｗ２）
に延びる長方形のストッパ４２，４３が垂直下向きに固
着されている。ストッパ４２，４３の内部には、正方形
の２個の電磁石Ｍａ，Ｍｂが、それぞれ基準線Ｌｏの下
流側（Ｗ１側）及び上流側（Ｗ２）に並んで配置されて
おり、それぞれの上面中央より上方向に支持軸３８ａ，
３８ｂが突出し、支持盤３７および電磁石支持盤４１を
ｚ方向に移動自在に貫通する。支持盤３７の上面に突出
した支持軸３８ａ，３８ｂの上部のそれぞれｘ方向に直
交する周面には、上にゆく程に幅の細くなる溝がある。
前述のように、支持盤３７の上面には、出力軸をｘ方向
と反対に延ばす２台のエアーシリンダ３６ａ，３６ｂが
載置されており、その出力軸の先端にはそれぞれ先細の
くさびが装着されている。該くさびの先端部は支持軸３
８ａ，３８ｂの上述の溝に差し込まれている。エアーシ
リンダ３６ａ，３６ｂが駆動されてそれらの出力軸が突
出すると、その先端に装着されているくさびが支持軸３
８ａ，３８ｂの、上にゆく程に幅の細くなる溝に押し込
まれ、支持軸３８ａ，３８ｂを上方に駆動する。これに
伴い、支持軸３８ａ，３８ｂの下端に一体である電磁石
Ｍａ，Ｍｂが上方向に持ち上げられる（図８の２点鎖線
位置から実線位置への移動）。

【００３１】エアーシリンダ３６ａ，３６ｂが通電され
ず、それらの出力軸がその先端に装着されているくさび
を支持軸３８ａ，３８ｂの溝に限界まで挿入していない
状態においては、電磁石Ｍａ，Ｍｂの下面はストッパ４
２，４３の下端よりｚ方向下に突出している（図８の２
点鎖線位置）。エアーシリンダ３６ａ，３６ｂが駆動さ
れて電磁石Ｍａ，Ｍｂが限界まで上方向に持ち上げられ
ると、電磁石Ｍａ，Ｍｂの下面は、ストッパ４２，４３
の下端と面一になる（図８の２点鎖線）。

【００３２】図示は省略したが、支持盤３７には、ｘ方
向ト−チ駆動機構が支持され、このｘ方向ト−チ駆動機
構に、開先倣い機構５が支持され、この機構５にト−チ
Ｔが支持されている。

【００３３】図７に示すモ−タ３４に逆方向の通電があ
ると、ジャッキ３が、ｚ方向に延びる支持柱３３を下駆
動し、支持盤３７が下方に移動する。ストッパ４２，４
３が鋼板Ｗ１，Ｗ２の一方に接触するとモ−タ３４の負
荷が増大するのでそこでモ−タ３４の通電を停止する。
これにより溶接ト−チＴが、鋼板Ｗ１，Ｗ２に対して、
溶接用の高さ（ｚ方向）となる。この状態で電磁石Ｍ
ａ，Ｍｂはそれぞれ鋼板Ｗ１，Ｗ２に接触している。こ
こで電磁石Ｍａ，Ｍｂに通電して、鋼板Ｗ１，Ｗ２に吸
着させる。そしてエアーシリンダ３６ａ，３６ｂを駆動
して電磁石Ｍａ，Ｍｂを限界まで上方向に持ち上げる
と、これらの電磁石Ｍａ，Ｍｂと共に鋼板Ｗ１，Ｗ２が
上移動し、共にストッパ４２，４３の下面に当り、鋼板
Ｗ１，Ｗ２の上面が同一高さとなる。ここで、溶接ト−
チＴを、開先倣い機構５で開先中心（Ｌｏ）に合せて、
溶接を開始して図示しないｘ方向ト−チ駆動機構を駆動
して、ｘ方向設定長（例えば５０ｃｍ）の溶接を行な
う。

【００３４】なお、下流側支持機構群ＲＢおよび上流側
支持機構群ＲＴが支持する下流側ロ−ラ群および上流側
ロ−ラ群によって、図４に２点鎖線で示すように、鋼板
Ｗ１，Ｗ２は、基準線Ｌｏの前後において、それらの上
面が略同一高さになるように下支持されているが、この
精度が低く、また、鋼板Ｗ１，Ｗ２のうねり，たわみな
どによって、ｘ方向各部で鋼板Ｗ１，Ｗ２の上面の間に
高さずれを生じ易い。上述の電磁石Ｍａ，Ｍｂおよびス
トッパ４２，４３を用いた鋼板Ｗ１，Ｗ２の上面の同一
高さ強制は、仮付溶接箇所直近部分において、部分的に
鋼板Ｗ１，Ｗ２の上面の高さ合せを高精度で行なうもの
である。

【００３５】チェーンコンベアＣＨ，支持ローラ，上流
側クランプ装置ＣＴ１〜ＣＴ４、下流側クランプ装置Ｃ
Ｂ１〜ＣＢ４および溶接機Ｓ１〜Ｓ３は、本実施例にお
いては、作業者が図７に示す操作盤Ｄを介して出力して
いる駆動指令により駆動制御される。次に、本実施例設
備の使用態様を説明する。

【００３６】〔１．鋼板Ｗ１の位置設定〕作業者は、図
７に示す操作盤Ｄを操作してチェ−ンコンベアＣＨを駆
動し、先行材（鋼板）Ｗ１を、図１に示すｙ方向に送り
込み、この先行材Ｗ１の下流側長辺を基準線Ｌｏの直前
（上流側）に止める。そして、上流側クランプ装置ＣＴ
１〜ＣＴ４の電磁石に通電する。すなわち先行材Ｗ１を
クランプする。次に、上流側クランプ装置ＣＴ１〜ＣＴ
４のエア−シリンダＳｅｔを個別に駆動してクランプし
た先行材Ｗ１の下流側長辺を基準線Ｌｏに実質上平行に
し、次にパワ−シリンダＳｐｔを駆動して、先行材Ｗ１
のｘ方向位置を調整する。そして上流側クランプ装置Ｃ
Ｔ１〜ＣＴ４の電磁石の通電を遮断（クランプ解除）す
る。

【００３７】次に、チェーンコンベアＣＨを再駆動し
て、鋼板Ｗ１を、基準線Ｌｏを通過させて、鋼板Ｗ１の
上流側長辺が基準線Ｌｏに実質上合致したところで、チ
ェ−ンコンベアＣＨを停止し、下流側クランプ装置ＣＢ
１〜ＣＢ４に通電して、鋼板Ｗ１をクランプする。

【００３８】〔２．鋼板Ｗ２の位置設定〕次に、チェー
ンコンベアＣＨを駆動して、鋼板Ｗ２を上流側から基準
線Ｌｏ近くに搬送する。鋼板Ｗ２の下流側長辺が基準線
Ｌｏ（鋼板Ｗ１の上流側長辺）の直前に達すると搬送を
停止し、上流側クランプ装置ＣＴ１〜ＣＴ４の電磁石に
通電して鋼板Ｗ２をクランプする。次にエア−シリンダ
Ｓｅｔを個別に駆動してクランプした後行材Ｗ２の下流
側長辺を基準線Ｌｏ（鋼板Ｗ１の上流側長辺）に実質上
平行にし、次にパワ−シリンダＳｐｔを駆動して、先行
材Ｗ２のｘ方向位置を調整して、先行材Ｗ１に対する後
行材Ｗ２のｘ方向位置合せを行なう。次にエア−シリン
ダＳｅｔのすべてを実質上同時に駆動して、後行材Ｗ２
を先行材Ｗ１に押し付ける（図１に示す状態）。

【００３９】〔３．鋼板Ｗ１，Ｗ２の上面合わせ〕鋼板
Ｗ１と鋼板Ｗ２の板厚に差がある場合には、上流側支持
機構ＲＴ又は下流側支持機構ＲＢを駆動して、板厚の薄
い方の鋼板を支持するローラをｚ方向に上昇させて（あ
るいは、板厚の厚い方の鋼板を支持するローラをｚ方向
に下降させて）、鋼板Ｗ１と鋼板Ｗ２の上面を面一にす
る（図４の２点鎖線）。

【００４０】〔４．仮付け溶接〕ボックスガータ２に支
持された溶接機Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を、それぞれのｘ方向
の第１回溶接位置に駆動して、溶接機Ｓ１，Ｓ２および
Ｓ３に溶接スタ−ト指令を与える。溶接機Ｓ２に関して
説明すると、この溶接スタ−ト指令に応答して溶接機Ｓ
２は、図７に示すモ−タ３４に逆方向通電する。これに
よりジャッキ３が、ｚ方向に延びる支持柱３３を下駆動
し、支持盤３７が下方に移動する。ストッパ４２，４３
が鋼板Ｗ１，Ｗ２の一方に接触するとモ−タ３４の負荷
が増大するので、これに応答して溶接機Ｓ２はそこでモ
−タ３４の通電を停止する。これにより溶接ト−チＴ
が、鋼板Ｗ１，Ｗ２に対して、溶接用の高さ（ｚ方向）
となる。この状態で電磁石Ｍａ，Ｍｂはそれぞれ鋼板Ｗ
１，Ｗ２に接触している。ここで溶接機Ｓ２は電磁石Ｍ
ａ，Ｍｂに通電して、鋼板Ｗ１，Ｗ２に吸着させる。そ
してエアーシリンダ３６ａ，３６ｂを駆動して電磁石Ｍ
ａ，Ｍｂを限界まで上方向に持ち上げる。これにより電
磁石Ｍａ，Ｍｂと共に鋼板Ｗ１，Ｗ２が上移動し、共に
ストッパ４２，４３の下面に当り、鋼板Ｗ１，Ｗ２の上
面が同一高さとなる。ここで溶接機Ｓ２は、溶接ト−チ
Ｔを、開先倣い機構５で開先中心（Ｌｏ）に合せて、溶
接を開始して図示しないｘ方向ト−チ駆動機構を駆動し
て、ｘ方向設定長（例えば５０ｃｍ）の溶接を行なう。
これを終了すると、溶接機Ｓ２は、所定の冷却時間を置
いた後、電磁石Ｍａ，Ｍｂの通電を遮断し、ｘ方向ト−
チ駆動機構を待機位置に戻し、エア−シリンダ３６ａ，
３６ｂを復帰駆動し、モ−タ３４を正方向通電して支持
盤３７を上待機位置に戻す。そして、予め与えられてい
る第２回溶接位置（ｘ方向）に進み、同様に第２回の溶
接を行なう。そして設定された第ｎ回まで上述の溶接動
作を行なう。他の溶接機Ｓ１およびＳ２も、溶接機Ｓ３
と同様に溶接動作を行なう。

【００４１】〔６．クランプ解除〕溶接機Ｓ１〜Ｓ３の
すべてが設定回数ｎの仮付溶接を終了すると作業者は、
上流側支持機構群ＲＴおよび下流側支持機構群ＲＢで支
持されたロ−ラ群を最下方位置に戻し、上流側クランプ
装置ＣＴ１〜ＣＴ４および下流側クランプ装置ＣＢ１〜
ＣＢ４の電磁石の通電を止めて（クランプを解除して）
待機位置に戻す。

【００４２】なお、上述のように鋼板Ｗ１に鋼板Ｗ２を
仮付溶接し、更に該鋼板Ｗ２に第３の鋼板を仮付溶接す
る場合には、ここで作業者は、チェーンコンベアＣＨを
駆動して、鋼板Ｗ１＋Ｗ２を、基準線Ｌｏを通過させ
て、鋼板Ｗ２の上流側長辺が基準線Ｌｏに実質上合致し
たところで、チェ−ンコンベアＣＨを停止し、下流側ク
ランプ装置ＣＢ１〜ＣＢ４に通電して、鋼板Ｗ２をクラ
ンプする。以下、上述の〔２．鋼板Ｗ２の位置設定〕以
下の作業を同様に行なう。ただし、鋼板Ｗ２はＷ３と読
み替え、鋼板Ｗ１はＷ２と読み替える。鋼板Ｗ３に第４
の鋼板Ｗ４を更に仮付け溶接する場合も同様である。

【００４３】〔７．仮付け溶接済大板の送出〕以上のよ
うに、複数の鋼板を仮付け溶接で一枚に連接した大板
を、チェ−ンコンベアを駆動して下流に送り出す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を備えた大板仮付溶接設備
の概要を示す斜視図である。

【図２】 図１の一点鎖線２Ａの方向で見た、ガ−タ２
およびその直下のロ−ラ群を示す正面図である。

【図３】 図２に示すロ−ラ群の支持構造の平面図であ
る。

【図４】 図２の４Ａ−４Ａ線拡大断面図である。

【図５】 （ａ）は図３に示す上流クランプ装置ＣＴ１
の平面図であり、（ｂ）は正面図である。

【図６】 （ａ）は図３に示す下流クランプ装置ＣＢ１
の平面図であり、（ｂ）は背面図である。

【図７】 図１の７Ａ−７Ａ線拡大断面図である。

【図８】 図７に示す溶接機Ｓ２の一部を、図７に１点
鎖線矢印８Ａで示す方向より見た拡大正面図である。

【符号の説明】

１：溶接機フレーム ２：門型ボッ
クスガータ ３：ジャッキ １１：ローラ 12,21：レール １３，１４，
１５：支柱 ３１：スライダ 32：フレーム ３３，３５：支持柱 ３４：モータ ３６ａ，３６ｂ：エアーシリンダ ３７，３９：
支持盤 ３８ａ，３８ｂ：支持軸 ４１：電磁石
支持盤 ４２，４３：ストッパ ６０，７５：
基体 61a,61b,67a,67b,71a,71b：レール ６２，７２：
回転盤 62a,72a：回転盤 65,66,67,7
0：フレーム CB1〜CB4：下流側クランプ装置 CT1〜CT4：
上流側クランプ装置 ＣＨ：チェーンコンベア et,pt,pb：作
用軸 kb,kt：引張りコイルスプリング Ｌｏ：基準線 Ｍａ，Ｍｂ：電磁石 mb1〜mb4,mt1
〜mt4：電磁石 ＲＴ：上流側支持機構群 ＲＢ：下流側
支持機構群 rb1〜rb5,rt1：支持ローラ rdb,rdt：支
持板 Rf1,Rf2：ローラ台座 rgb,rgt：ガ
イドポスト ｒｒｂ：案内軸 ｒｍｂ：モー
タ rsb,rst：回転軸 Ｒｏ：受ロー
ラ Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：溶接機 Ｓｅｔ：エア
ーシリンダ Ｓｐｔ，Ｓｐｂ：パワーシリンダ Ｔ：溶接トー
チ Ｗ１，Ｗ２：鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−169481（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−154695（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−106291（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 37/04 B23K 9/235

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれが、板体の下面に吸着する下面吸
   着手段および該下面吸着手段を上下動可能に支持する第
   １支持部材を含み、水平なｘｙ平面上のｘ軸と平行な基
   準線Ｌｏよりｙ方向の下流側かつ該ｘｙ平面の下方に配
   置された、ｘ方向に配列された複数個の下流側クランプ
   装置； それぞれが、板体の下面に吸着する下面吸着手段，該下
   面吸着手段を上下動可能に支持する第１支持部材，該第
   １支持部材をｙ方向に移動可能に支持する第２支持部
   材、および、該第２支持部材をｙ方向に駆動するｙ駆動
   手段を含み、基準線Ｌｏよりｙ方向の上流側かつ前記ｘ
   ｙ平面の下方に配置された、ｘ方向に配列された複数個
   の上流側クランプ装置；および、 ｙ方向の上流側から第１板体を実質上水平に支持して下
   流側クランプ装置の上方に送り、ｙ方向の上流側から第
   ２板体を実質上水平に支持して上流側クランプ装置の上
   方に送る搬送手段； を備える２板体の位置決め装置。
2. 【請求項２】上流側クランプ装置の下面吸着手段は、第
   １支持部材に対してｚ軸を中心に回転自在である、請求
   項１記載の２板体の位置決め装置。
3. 【請求項３】下流側クランプ装置と上流側クランプ装置
   の少くとも一方の少くとも１個は、第１支持部材をｘ方
   向に駆動するためのｘ駆動手段を更に備える、請求項１
   又は請求項２記載の２板体の位置決め装置。
4. 【請求項４】それぞれが、板体を下支持するための部材
   を支持し、該部材を上下駆動する機構を含む、基準線Ｌ
   ｏを間に置いてｙ方向に互に離れた上流側支持機構およ
   び下流側支持機構；を更に備える請求項１，請求項２又
   は請求項３記載の２板体の位置決め装置。
5. 【請求項５】基準線Ｌｏの上方にあって、下流側支持機
   構で支持された第１板体および上流側支持機構で支持さ
   れた第２板体にそれぞれが対向する、板体に吸着する第
   １および第２上面吸着手段；基準線Ｌｏの上方に固定さ
   れ下端面が実質上水平であって第１板体および第２板体
   のそれぞれの上方に位置するストッパ；および、第１お
   よび第２上面吸着手段が吸引した板体の上面が前記スト
   ッパに当るまで第１および第２上面吸着手段を上方に駆
   動する手段；を含む上面位置合せ手段、を更に備える請
   求項１，請求項２，請求項３又は請求項４記載の２板体
   の位置決め装置。
6. 【請求項６】板体は鋼板であり、第１および第２上面吸
   着手段は、第１板体と第２板体の間を溶接する溶接機で
   支持された電磁石である、請求項５記載の２板体の位置
   決め装置。