JP3605715B2 - ロンジ材取付装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大板にロンジ材を取り付けるための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大板へのロンジ材取り付けは、図２に示すようにして行われていた。まず、Ｌ形鋼などのロンジ材１を大板２上に所定間隔で取り付けるため、大板２にロンジライン３を罫書く。次いで、ロンジ材１をクレーンなどにより搬入し、罫書線３に合わせて配置し、図示しない治具により保持させる。その後、直角定規４とハンマー５等を用いてロンジ材１の姿勢を整えつつ、手溶接棒６によりロンジ材１の大板２とのＴ継手部の両側の複数個所を千鳥状に仮付溶接７する。
【０００３】
しかし、ハンマー５、バールその他種々の工具を使用して、ロンジラインの罫書きからロンジ材１の搬入、ロンジ材１の罫書線３へのすり合せ、大板２との肌合せ、仮付溶接７までを行う一連の作業は、重筋作業で、かつ精度の維持が難しく、寸法誤差が生じると、これが長手方向に亘り累積されてしまう。
【０００４】
そこで、例えば特開平５−１１５９６８号公報や特公平６−６５４３６号公報に示されている（以下、これらをまとめて第２従来例という）ように、大板の搬送ラインの途中に該搬送ラインを跨ぐ固定式の門型を配置し、この門型の横梁には、該梁に沿って移動可能な複数のロンジ挾持機構を互いに連結させて設け、ロンジ挾持機構によってロンジ材のライン幅方向の位置決めと大板への圧接を行いつつ、ロンジ材の大板とのＴ継手部の両側を連続溶接するようにしたものが提案されている。
【０００５】
また、特開平３−２３４３７０号公報に示されている（以下、これを第３従来例という）ように、大板の搬送ラインを跨ぐ自走式の門型を設置し、この門型の横梁に、該梁に沿って移動可能な複数のロンジ挾持機構を設け、ロンジ挾持機構によってロンジ材のライン幅方向の位置決めと大板への圧接を行いつつ、ロンジ材の大板とのＴ継手部の両側を仮付溶接するようにしたものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定式門型の横梁に複数のロンジ挾持機構を互いに連結させて設けて、各ロンジ挾持機構によって各ロンジ材のライン幅方向の位置決めと大板への圧接を行いつつ、ロンジ材の大板とのＴ継手部の両側を連続溶接するようにした前述の第２従来例にあっては、ロンジ材を位置決めする際の各ロンジ挾持機構に加わる反力を、ロンジ挾持機構のフレームや固定式門型にて受けさせるようにしているため、ロンジ挾持機構のフレームや固定式門型の構造を充分に強固なものとする必要があり、設備コストが過大なものとなるのを避けられない。
【０００７】
また、搬送ラインを跨ぐ自走式の門型の横梁に複数のロンジ挾持機構を設けて、各ロンジ挾持機構によって各ロンジ材のライン幅方向の位置決めと大板への圧接を行いつつ、ロンジ材の大板とのＴ継手部の両側を連続溶接するようにした前述の第３従来例にあっては、ロンジ材を位置決めする際に加わる反力を各ロンジ挾持機構や自走式門型に受けさせるために剛な構成を採用している。すなわち、ロンジ材を両側から挟み付けるロンジ挾持機構のフレームをトグル機構により連結するとともに、自走式門型の本体とその走行レールとの間に鉛直方向で係合する浮き上がり防止機構を設け、ロンジ材のライン幅方向の位置決め時に加わる反力や大板への圧接時に加わる反力を、トグル機構や浮き上がり防止機構にて受けさせるようにしているが、大板への圧接時に加わる反力によって自走式門型本体の横梁が上方へ撓むのを避けられず、これを避けるためには横梁だけでなく自走式門型本体全体の剛性を高める必要があり、設備コストが過大なものとなるのを避けられない。
【０００８】
本発明の技術的課題は、ロンジラインを罫書く必要がなく、大板のエッジを基準に複数のロンジ材の位置決めから仮付けまでを全て自動的に行う装置において、門型本体の構成を簡略化できて、設備コストを大幅に軽減することができるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るロンジ材取付装置は、搬送ライン上にセットされた大板を跨ぐ自走式門型本体と、この本体の水平梁にライン幅方向移動可能に装備された第１のスライダと、大板のエッジの位置に第１スライダの基準点を合わせるために、大板のエッジを検出する基準点検出手段と、大板のエッジの位置に第１スライダの基準点がくるように第１スライダを駆動し、基準点検出手段の検出結果に基づき停止する第１スライダ駆動機構と、第１スライダにライン幅方向移動可能に装備された複数の第２のスライダと、これら第２スライダをそれぞれ独立駆動する複数の第２スライダ駆動機構と、下端に大板へ吸着可能な吸着手段を有し、各第２スライダにそれぞれ昇降機構を介して昇降可能に取り付けられた門型フレームと、各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、大板に立設されるロンジ材のライン幅方向位置の位置決めを行うライン幅方向位置決め手段と、各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、大板に立設されるロンジ材を大板に押し付ける押下手段と、各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、ライン幅方向位置決め手段と押下手段により位置決めされた各ロンジ材の大板とのＴ継手部をそれぞれ仮付溶接する溶接機と、を備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るロンジ材取付装置を図１に基づき説明する。図１は本実施形態に係るロンジ材取付装置を示す構成図である。
【００１１】
本実施形態のロンジ材取付装置１１は、大板２を搬送するローラコンベア１２を跨ぎレール５０ａ，５０ｂ上を移動する自走式の門型本体１３と、門型本体１３の水平梁１４にコンベアのライン幅方向移動可能に装備された第１のスライダ１５と、第１スライダ１５を駆動する駆動機構１６と、第１スライダ１５にライン幅方向移動可能に装備された複数の第２のスライダ１７と、これら第２スライダ１７をそれぞれ独立駆動する複数の第２スライダ駆動機構１８と、大板２のエッジ２ａの位置に第１スライダ１５の基準点Ｐを合わせるために、大板２のエッジ２ａを検出する基準点検出手段すなわち接触センサ１９と、各第２スライダ１７に対応して設けられ、各第２スライダ１７の第１スライダ基準点Ｐからの距離をそれぞれ計測して表示するカウンタ２１と、各第２スライダ１７に対応して設けられ、各第２スライダ１７の第１スライダ基準点Ｐに対する位置を設定するための入力部２２と、入力された設定値を表示する設定値表示部２３と、これらカウンタ２１、入力部２２、及び設定値表示部２３を収容してなる操作盤２４と、各第２スライダ１７にそれぞれ装備されて、入力部２２にて設定されたそれぞれの位置にて、大板２に対し各ロンジ材１の位置決めを行うロンジ材位置決め装置２５と、これらロンジ材位置決め装置２５にそれぞれ装備されて、これらロンジ材位置決め装置２５にて位置決めされた各ロンジ材１の大板２とのＴ継手部をそれぞれ仮付溶接する溶接機すなわちトーチ２６ａ，２６ｂと、から構成されている。
【００１２】
これを更に詳述すると、第１スライダ駆動機構１６は、門型本体１３の水平梁１４に取り付けられてモータ２７にて駆動される雄ねじ部材２８と、第１スライダ１５に取り付けられて雄ねじ部材２８と螺合する雌ねじ部材２９とから構成され、モータ２７により雄ねじ部材２８を駆動することで、第１スライダ１５をライン幅方向に移動させることができ、これにより各第２スライダ１７を全体としてライン幅方向に移動させることができるようになっている。なお、第１スライダ１５には、本体１３側のレール（図示せず）上を走行する車輪３１が両端部に取り付けられ、スムーズに移動できるようになっている。これにより、第１スライダ駆動機構１６の負担が軽減され、その小型化が図れるようになっている。
【００１３】
各第２スライダ１７の両端部にも、第１スライダ１５側に設置したレール３２上を走行する車輪３３がそれぞれ取り付けられ、いずれもスムーズな移動ができるようになっている。第２スライダ駆動機構１８は、ここでは第１スライダ１５に取り付けられてライン幅方向に延びる図示しないラックと、第２スライダ１７に取り付けられたモータ３４の出力軸に装着されて前記ラックと噛み合うピニオンとから構成しているが、これに限るものでなく、第１スライダ駆動機構１６と同様の機構でもよく、またシリンダ等の採用も可能であることは言うまでもない。
【００１４】
ロンジ材位置決め装置２５は、第２スライダ１７に例えばシリンダからなる複数の昇降機構６０ａ，６０ｂを介して昇降可能に取り付けられてロンジ材１を跨ぐ門型フレーム３５と、大板２へ吸着可能に門型フレーム３５の両脚部３６ａ，３６ｂの下端にそれぞれ設けられた吸着手段すなわち電磁石３７ａ，３７ｂと、両脚部３６ａ，３６ｂに取り付けられて対向する複数対のライン幅方向位置決め手段すなわち横押しシリンダ３８ａ，３８ｂと、第２スライダ１７に取り付けられてロンジ材１を大板２に押し付ける押下手段すなわち押下シリンダ３９とから構成され、横押しシリンダ３８ａ，３８ｂや押下シリンダ３９によるロンジ材１の位置決め時にロンジ材１より受ける反力は、全て電磁石３７ａ，３７ｂにて受けるようになっている。
【００１５】
横押しシリンダのうち、一側に位置する横押しシリンダ３８ａは基準側、これに対向する側の横押しシリンダ３８ｂは押し付け側として構成され、基準側の横押しシリンダ３８ａの油圧が、押し付け側の横押しシリンダ３８ｂの油圧よりも大きくなるように設定されている。したがって、ロンジ材１のライン幅方向位置決め時には、基準側の横押しシリンダ３８ａがストロークエンドまで伸長し、この時の伸長端の位置とロンジ材位置決め装置２５の中心線との間の距離が常に一定となるように設定されている。
【００１６】
門型本体１３の両脚部の下部内方には、ローラコンベア１２の側方よりはみ出した大板２のエッジ２ａ部分を下方より支持する補助ローラ４１ａ，４１ｂが設けられている。
【００１７】
次に、本実施形態装置の動作について図１に基づき説明する。まず、オペレータは各第２スライダ１７の第１スライダ基準点Ｐに対する位置を各入力部２２より入力し、入力値を各設定値表示部２３で確認した後、操作盤２４内の第２スライダスタートスイッチ（図示せず）を押し、カウンタ２１の表示が表示部２３に表示されている設定値と同値となれば、第２スライダ駆動機構１８を停止させる。これにより、大板２の適当な位置にセットされたロンジ材１を、各ロンジ材位置決め装置２５の各門型フレーム３５内にそれぞれ挿入することが可能となる。
【００１８】
次いで、ロンジ材１が適当な位置にセットされた大板２を、ローラコンベア１２により所定位置まで搬送することで、大板２をセットする。この状態でローラコンベア１２は、各ロンジ材１の仮付を終了するまで定盤として機能する。この大板２のセットが終了した段階で、門型本体１３はコンベアライン上の大板２の先端部側に位置しており、この状態でオペレータは操作盤２４内の第１スライダスタートスイッチ（図示せず）を押す。
【００１９】
第１スライダスタートスイッチが押されると、まず第１スライダ駆動機構１６のモータ２７が起動して雄ねじ部材２８を回転させ、雌ねじ部材２９を介して第１スライダ１５をライン幅方向（図１の右方向）に移動させるとともに、接触センサ１９を大板２のエッジ２ａに接近させる。接触センサ１９が大板２のエッジ２ａに接触してエッジ２ａが検出されると、モータ２７が直ちに停止され、大板２のエッジ２ａの位置に第１スライダ１５の基準点Ｐがセットされる。
【００２０】
前述したように各第２スライダ１７の第１スライダ基準点Ｐに対する位置は既に入力されているので、大板２のエッジ２ａの位置に第１スライダ１５の基準点Ｐがセットされると、各門型フレーム３５が大板２に当接するまで降下し、各門型フレーム３５下端の各電磁石３７ａ，３７ｂが励磁され、各門型フレーム３５を大板２にそれぞれ固定する。その後、各ロンジ材位置決め装置２５の各横押しシリンダ３８ａ，３８ｂのピストンロッドが伸長し、各ロンジ材１を、入力されているライン幅方向の設定位置にそれぞれ位置決めするとともに、各ロンジ材位置決め装置２５の各押下シリンダ３９のピストンロッドが伸長し、各ロンジ材１を大板２にそれぞれ押し付ける。これにより、各ロンジ材１の大板２に対する位置決めが完了する。
【００２１】
各ロンジ材１の大板２に対する位置決めが完了すると、各トーチ２６ａ，２６ｂにより各ロンジ材１の大板２との継手部がそれぞれ仮付溶接される。各トーチ２６ａ，２６ｂの仮付溶接位置への案内は、まず各トーチ２６ａ，２６ｂをその溶接ワイヤが大板２に接触するまで下降させた後、溶接ワイヤがロンジ材１に接触するまで横移動させることにより行われる。
【００２２】
その位置での仮付溶接が終了すると、接触センサ１９を大板２のエッジ２ａから引き離した後、各ロンジ材位置決め装置２５の各横押しシリンダ３８ａ，３８ｂのピストンロッドと各押下シリンダ３９のピストンロッドを縮退させ、次いで各ロンジ材位置決め装置２５の各電磁石３７ａ，３７ｂを消磁し、各門型フレーム３５を大板２から解放する。その後、各門型フレーム３５を所定量上昇させてから、門型本体１３を次の仮付溶接位置までレール５０ａ，５０ｂ上を移動させ、前述の動作を繰り返す。
【００２３】
なお、ここでは大板２のエッジ２ａの位置に第１スライダ１５の基準点Ｐを合わせるために、大板２のエッジ２ａを検出する基準点検出手段として接触センサ１９を用いたものを例に挙げて説明したが、これに限るものでなく、例えば非接触式の光センサや、剛性が確保された機械的なストッパを採用することも可能である。
【００２４】
また、ここでは操作盤２４を第２スライダ１７毎に独立させて第１スライダ１５上に設置したものを例に挙げて説明したが、これを門型本体１３の脚部に集約して設置しても良いことは言うまでもない。
【００２５】
また、ここでは大板２へ門型フレーム３５を吸着させる吸着手段として、門型フレーム３５の下端に電磁石３７ａ，３７ｂを設けたものを例に挙げて説明したが、これを真空吸着パッドに代えてもよく、このような場合でも前述の実施形態と同等の作用効果を奏する。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、搬送ライン上にセットされた大板を跨ぐ自走式門型本体に第１スライダを装備させ、第１スライダに複数の第２スライダを装備させ、各第２スライダには、下端に大板へ吸着可能な吸着手段を有する門型フレームを昇降機構を介して取り付け、各門型フレームにそれぞれ、大板に立設されるロンジ材のライン幅方向位置決め手段と、ロンジ材を大板に押し付ける押下手段と、ロンジ材の大板とのＴ継手部を仮付溶接する溶接機とを取り付けたので、各第２スライダ１７を全体としてライン幅方向に移動させることができ、さらにロンジ材を位置決めする際の各門型フレームに加わる反力を、大板へ吸着する吸着手段にて全て受けさせることができる。このため、自走式門型本体の構成を簡略化できて、設備コストを大幅に軽減することができた。
また、大板のエッジの位置に第１スライダの基準点を合わせるために、大板のエッジを検出する基準点検出手段を設け、大板のエッジの位置に第１スライダの基準点がくるように第１スライダ駆動機構によって第１スライダを駆動し、基準点検出手段の検出結果に基づき停止するようにしたので、大板のエッジの位置に第１スライダの基準点をセットすることができ、各第２スライダには第１スライダ基準点に対する位置を入力すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロンジ材取付装置の構成図である。
【図２】従来のロンジ材取付手法の説明図である。
【符号の説明】
１ ロンジ材
２ 大板
１２ ローラコンベア（搬送ライン）
１３ 自走式門型本体
１４ 本体の水平梁
１５ 第１スライダ
１６ 第１スライダ駆動機構
１７ 第２スライダ
１８ 第２スライダ駆動機構
２５ ロンジ材位置決め装置
２６ａ，２６ｂ トーチ（溶接機）
３５ 門型フレーム
３７ａ，３７ｂ 電磁石（吸着手段）
３８ａ，３８ｂ 横押しシリンダ（ライン幅方向位置決め手段）
３９ 押下シリンダ（押下手段）
６０ａ，６０ｂ 昇降機構

Claims (1)

1. 搬送ライン上にセットされた大板を跨ぐ自走式門型本体と、
   該本体の水平梁にライン幅方向移動可能に装備された第１のスライダと、
   前記大板のエッジの位置に前記第１スライダの基準点を合わせるために、該大板のエッジを検出する基準点検出手段と、
   前記大板のエッジの位置に前記第１スライダの基準点がくるように該第１スライダを駆動し、前記基準点検出手段の検出結果に基づき停止する第１スライダ駆動機構と、
   前記第１スライダにライン幅方向移動可能に装備された複数の第２のスライダと、
   これら第２スライダをそれぞれ独立駆動する複数の第２スライダ駆動機構と、
   下端に前記大板へ吸着可能な吸着手段を有し、前記各第２スライダにそれぞれ昇降機構を介して昇降可能に取り付けられた門型フレームと、
   前記各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、前記大板に立設されるロンジ材のライン幅方向位置の位置決めを行うライン幅方向位置決め手段と、
   前記各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、前記大板に立設されるロンジ材を該大板に押し付ける押下手段と、
   前記各門型フレームにそれぞれ取り付けられて、前記ライン幅方向位置決め手段と前記押下手段により位置決めされた各ロンジ材の大板とのＴ継手部をそれぞれ仮付溶接する溶接機と、
   を備えたことを特徴とするロンジ材取付装置。

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