JP3288773B2 - 形鋼クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は形鋼クランプ装置に係
り、特に建築用鉄骨仕口部の梁部分をクランプして溶接
作業の補助をなすポジッショナに適用するのに好適な形
鋼クランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建築物の柱と梁の接合部には、
図５に示しているように、柱に接合される角パイプから
なるコラム１の側面に梁との接続部となるＨ型鋼２を溶
接接合した鉄骨仕口３を用いるようにしている。このよ
うな鉄骨仕口３は予め工場で溶接する場合が多く、この
場合にはコラム１にＨ型鋼２を仮溶接した状態にしてお
き、これをクレーンで吊り上げて保持しつつ仕口３を反
転させながら本溶接を行っている。

【０００３】このようなクレーン吊り上げ方式は仕口３
を安定保持することが困難であることから、特開昭６３
−１３７５９７号に示されるようなポジッショナが提案
されている。このポジッショナは十字構造の鉄骨仕口３
における１軸線に沿ったＨ型鋼４両端部の特にウェブ５
部分に各々固定治具を取り付け、この治具をチャッキン
グして回転可能に保持し、モータにより回転させるよう
にしている。また、実開昭６２−１０９８７号公報には
鉄骨仕口３におけるＨ型鋼の特にフランジ６部分をクラ
ンプして片持ち保持し、上下揺動並びに回転させること
ができるようにしたものも提案されている。前者のウェ
ブ部分をクランプする構造のものを図６（１）に、また
後者のフランジ部分をクランプする構造のものを図６
（２）に模式的に示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合に
は、形鋼とクランプ装置の相対位置、姿勢等のクランプ
状態を繰返し一定に保つ仕口溶接作業用ポジッショナに
適用しようとすると、クランプする前に手作業あるいは
それに代る方法によって形鋼の位置、姿勢決めを行う必
要があり、クランプ作業自体に時間を要してしまう問題
がある。また、後者のクランプ装置では、ウェブ５の高
さが形鋼４によって様々あるので、クランプアームのス
トロークを大きくする必要があり、そのため、クランプ
装置が大型化してしまう欠点がある。加えて、前者の場
合と同様に、クランプ状態を繰返し一定に保つ仕口溶接
作業用ポジッショナに適用しようとすると、クランプす
る前に手作業あるいはそれに代る方法によって形鋼の位
置、姿勢決めを行う必要があり、クランプ作業自体に時
間を要してしまう問題がある。

【０００５】これに代えて、図６（３）に示すように、
ウェブ５、フランジ６を同時に二方向から挟み込んでク
ランプするものも提案されている（特開昭６０−８０５
３６号）。この場合には形鋼とクランプ装置の相対位
置、姿勢等のクランプ状態を繰返し一定に保つことがで
きるがフランジ６部分を挟み込みため様々なウェブ５の
高さに対応させる必要が生じ、クランプアームのストロ
ークを大きくしなければならず、クランプ装置自体の大
型化を招く問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に着目し、形
鋼の端部を強固にかつ短時間でクランプさせることがで
き、形鋼とクランプ装置の相対位置、姿勢等のクランプ
状態を繰返し一定に保つことができる小型の形鋼クラン
プ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る形鋼クランプ装置は、形鋼の端部を把
持するクランプ装置であって、少なくとも、形鋼のコー
ナを形成する十字、Ｔ字部分あるいはＬ字部分の２面に
当接される固定把持アームと、この固定把持アームの各
コーナ当接面に対向して接離可能に形成された一対の可
動把持アームとを具備し、形鋼のコーナを形成する十
字、Ｔ字部分あるいはＬ字部分を３本の把持アームによ
って三方から締め付けるようにする構成とした。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、固定把持アームを形鋼のコ
ーナ部分の２面に突き当てた状態にし、可動把持アーム
を固定把持アームの各当接面に向けて押圧させる。これ
により、Ｈ型鋼の場合にはフランジ部分とウェブ部分に
よって形成されるＴ字部分を３本の把持アームによって
挟着保持させることができる。したがって、クランプ前
に形鋼の位置、姿勢を調節する作業を必要とせず、ま
た、小さなストロークでウェブ部分とフランジ部分の両
者を挟み込むことが可能となり、繰返しクランプ状態を
一定に保ちながら短時間でクランプすることができるの
である。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明に係る形鋼クランプ装置の具
体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１〜図２は実施例に係るクランプ装置１
０を示している。これらの図に示すように、当該クラン
プ装置１０は、後述する回転円盤に取り付けられるベー
スプレート１２を備え、このベースプレート１２が図５
に示した鉄骨仕口部３の梁部分を構成するＨ型鋼４の端
部を把持するための３本のアーム１４1〜１４3がベース
プレート１２の表面部から垂直方向に延長した状態で取
り付けられている。

【００１１】まず、第１の把持アーム１４1は、仕口部
３におけるＨ型鋼４のウェブ５とフランジ６とによって
形成される１つのコーナ部分を当接させて位置決めをな
す固定ガイドアームとして機能すべくベースプレート１
２の定位置に固定突出されている。このため、当該第１
把持アーム１４1にはウェブ当接面１６Ｗとフランジ当
接面１６Ｆが設けられており、これらを直接Ｈ型鋼４の
コーナ部分に接触させて挟持位置を確定させるようにし
ている。第２の把持アーム１４2は前記第１の把持アー
ム１４1に水平に対向して配置され、仕口部３における
Ｈ型鋼４のウェブ５とフランジ６とによって形成される
他のコーナ部分を押圧し、ウェブ５を挟着可能とする可
動把持アームとして構成されている。更に、第３の把持
アーム１４3は第１、第２の把持アーム１４1、１４2に
よる挟着方向と直交して前記Ｈ型鋼４のフランジ６外面
を押圧可能に配置されており、これによってフランジ６
を把持アーム１４1の上面部分に押し付けるようにして
いる。

【００１２】ところで、第１把持アーム１４1に対して
Ｈ型鋼４を押し付け挟持する第２、第３の可動把持アー
ム１４2、１４3は、油圧シリンダ機構を具備して構成さ
れており、図示のように、各々２連の油圧シリンダ１８
をベースプレート１２の平面と垂直な方向に並列配置
し、鉄骨仕口部３の長手方向の２ヵ所にて押圧し片持ち
保持し得るようにしている。すなわち、第２、第３の把
持アーム１４2、１４3の可動機構は油圧シリンダ機構１
８のロッド２０により構成され、そのストロークによっ
て仕口部３を挟着し、あるいは解放させるようにしてい
る。更に、第２、第３の把持アーム１４2、１４3は、図
２から理解できるように、ベースプレート１２に固定さ
れたブラケット２２に枢着ピン２４を介して揺動可能に
取り付けられている。枢着ピン２４は各第２、第３の把
持アーム１４2、１４3における基端側の押圧面寄りの位
置に設定され、把持力の反力によって把持アーム１４
2、１４3が回動されるようにしている。そして、反力を
ベースプレート１２によって支持すべく、第２、第３の
把持アーム１４2、１４3のベースプレート１２側ブラケ
ット２２との間に反力伝達スペーサ２６を介装してい
る。

【００１３】このように構成されたクランプ装置１０で
は、Ｈ形鋼４のＴ字部分を３つの把持アーム１４1、１
４2、１４3の隙間に差込む。その後第２、第３の把持ア
ーム１４2、１４3の各油圧シリンダ機構１８に油圧を加
えることにより、ロッド２０が伸張し、これらがウェブ
５、フランジ６を固定把持アーム１４1のウェブ当接面
１６Ｗとフランジ当接面１６Ｆに押し付け、堅固に挟着
することができる。油圧によって生じる挟着反力は第
２、第３の把持アーム１４2、１４3を枢着ピン２４回り
に回転させるが、図３に示すように、スペーサ２６が反
力を支承し、ベースプレート１２側に伝達する。これに
よってＨ型鋼４は第１把持アーム１４1の２側面を基準
にした位置に圧着され、位置、姿勢決めを行いながら固
定保持される。

【００１４】この実施例に係るクランプ装置１０は様々
な高さのＨ型鋼４をクランプすることができ、かつ同時
に位置、姿勢決めが可能であり、比較的小さなサイズに
構成されるので、鉄骨仕口部３の自動溶接装置のポジッ
ショナとして利用できる。図４はポジッショナとして用
いた例であり、ポジッショナ本体３０の起立フレーム３
２に取り付けた回転円盤３４に対して上記クランプ装置
１０を取り付けている。クランプ装置１０を回転円盤３
４の回転中心から偏位して取り付け、鉄骨仕口部３の梁
部分の端部を当該クランプ装置１０によって把持させる
ようにしている。クランプ装置１０によって仕口部３を
回転停止させ、各停止位置で溶接ロボット３６によって
所定の溶接線を溶着させるのである。

【００１５】なお、上記実施例においては、可動把持ア
ーム１４2、１４3は油圧シリンダ１８によって挟着させ
るように構成したが、可動把持アーム１４2、１４3全体
が挟着のための移動をなすように構成してもよく、また
油圧シリンダ１８に代えてボールねじ等の機構を用いて
もよい。

【００１６】このような実施例によれば、形鋼のコーナ
を形成する十字、Ｔ字部分あるいはＬ字部分を３本の把
持アーム１４によって三方から締め付けるようにしてお
り、形鋼の肉厚部分のみを挟持する構成であるため、形
鋼サイズが変更されても肉厚の変化自体は少ないので、
把持アーム１４のストロークが小さくても各種の形鋼に
対応させることができる。また、クランプする前に手作
業によって形鋼の位置や姿勢を決定しなくても、適正な
位置、姿勢に保持させることができ、クランプ状態を繰
返し一定に保つことができる。更に、挟着力を油圧シリ
ンダ機構によって行っているが、可動把持アーム１４
2、１４3を枢着ピン２４回りに回転させて反力をベース
プレート１２側に伝達するようにしているので、小型の
油圧シリンダ機構によって充分強固に把持させることが
できる。このため、把持アーム１４の断面積を大きくと
ってもクランプ装置１０の全体サイズを小さくでき、更
に挟持反力を分散できるので把持アーム１４の断面積が
比較的小さくても充分な強度を持たせることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る形鋼
クランプ装置は、形鋼の端部を把持するクランプ装置で
あって、少なくとも形鋼コーナの２面に当接される固定
把持アームと、この固定把持アームの各コーナ当接面に
対向して接離可能に形成された一対の可動把持アームと
を具備して構成としているので、形鋼の端部を強固にか
つ短時間でクランプさせることができ、形鋼とクランプ
装置の相対位置、姿勢等のクランプ状態を繰返し一定に
保つことができる小型の形鋼クランプ装置とすることが
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るクランプ装置の正面図およびその
模式図である。

【図２】実施例に係るクランプ装置の側面図および底面
図である。

【図３】クランプ状態の説明図である。

【図４】仕口ポジッショナに適用した側面図である。

【図５】鉄骨仕口部の斜視図である。

【図６】従来のクランプ装置の機構模式図である。

【符号の説明】

１０ クランプ装置 １２ ベースプレート １４1 固定把持アーム １４2、１４3 可動把持アーム １６Ｗ ウェブ当接面 １６Ｆ フランジ当接面 １８ 油圧シリンダ ２０ ロッド ２２ ブラケット ２４ 枢着ピン ２６ 反力伝達スペーサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 達 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松 製作所 研究所内 審査官 加藤 昌人 (56)参考文献 実開 昭59−20995（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 37/047

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形鋼の端部を把持するクランプ装置であ
   って、少なくとも、形鋼のコーナを形成する十字、Ｔ字
   部分あるいはＬ字部分の２面に当接される固定把持アー
   ムと、この固定把持アームの各コーナ当接面に対向して
   接離可能に形成された一対の可動把持アームとを具備
   し、形鋼のコーナを形成する十字、Ｔ字部分あるいはＬ
   字部分を３本の把持アームによって三方から締め付ける
   ようにする形鋼クランプ装置。