JP3675513B2 - 溶接方法および溶接設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鉄骨柱などの被溶接物の継手を溶接するための溶接設備および溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１４に示すように、角柱状の被溶接物の継手部どうしを溶接して鉄骨柱９０を製作する場合は、予め被溶接物９１の側面端部どうしを拘束治具（以下、エレクションピースという）９２で保持した状態で、溶接トーチで溶接するようにしている。
【０００３】
また、建設現場で鉄骨柱９０を製作する場合、必要な精度を得るために被溶接物９１の対面を同時に溶接する対面溶接を行っている。この場合、被溶接物９１の所定位置にレールを取付け、このレールに溶接トーチを案内させて自動走行させることにより被溶接物９１の継手部を連続的に溶接するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、被溶接物９１の側面どうしをエレクションピース９２で保持して被溶接物９１の継手部どうしを溶接トーチで連続的に溶接する場合、被溶接物９１の側面にエレクションピース９２を取付けているため、これを取外さなければ、継手部を連続的に溶接することができず、溶接作業に手間がかかるといった課題がある。
【０００５】
また継手部を溶接する際、被溶接物９１にレールを取付けるのは手間がかかる作業であり、特に、継手部の位置が被溶接物９１の設置面から高く（例えば１ｍ以上）なると、いっそう作業性が悪くなる。
【０００６】
また、被溶接物９１の一方向を対面溶接した後は、別の対面を溶接する必要があるが、この場合、溶接トーチを別の対面側に取付けたレールに設置し直さなければならないといった手間がある。
【０００７】
さらに被溶接物９１のコーナー部分は、対面溶接とは別個に行わなければならず、作業能率の低下をきたしている。
そこで本発明は、上記課題を解決し得る溶接方法および溶接設備の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題を解決するための手段は、角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部を閉鎖しないように被溶接物の角部どうしに、継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して仮に保持する第一工程と、この第一工程に続いて、溶接トーチを継手部に対して接近離間させる接近離間装置で溶接トーチを継手部に接近させるとともに、被溶接物の側面および角部に沿ったレール体に走行体を介して溶接トーチを走行させながら溶接トーチで継手部どうしを溶接し、溶接トーチが継手部の角部に到ったときに、溶接トーチを拘束治具の継手部側開口の一方から角部に接近させて溶接し、続いて溶接トーチを拘束治具から回避させて角部に沿って走行させた後、拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させることにより被溶接物の継手部どうしを溶接する第二工程とからなる。
【０００９】
また、角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせてその角部どうしを、継手部を避ける開口を有した拘束治具で仮に保持した状態で溶接するための溶接設備であって、被溶接物の側面および角部に沿った水平面内にレール体が設けられ、該レール体に沿って走行自在な走行体が設けられ、該走行体に、被溶接物の継手部どうしを溶接するための溶接トーチが、これを継手部に対して接近離間させるための接近離間装置を介して取付けられたものである。
【００１０】
【作用】
上記課題解決手段において、被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部をできるだけ閉鎖しないように被溶接物の角部どうしに、継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して被溶接物どうしを仮に保持して第一工程を終了し、続いて、溶接トーチを継手部に対して接近離間させる接近離間装置で溶接トーチを継手部に接近させるとともに、被溶接物の側面および角部に沿ったレール体に走行体を介して溶接トーチを走行させながら溶接トーチで継手部どうしを溶接し、溶接トーチが継手部の角部に到ったときに、溶接トーチを拘束治具の継手部側開口の一方から角部に接近させて溶接し、続いて溶接トーチを拘束治具から回避させて角部に沿って走行させた後、拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させることにより被溶接物の継手部どうしを溶接する第二工程を終了する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の溶接設備および溶接方法の実施例を、図１〜図１３に基づいて説明する。
【００１２】
本発明の実施例に係る溶接設備は、例えば建設現場において、角柱状の被溶接物（以下、鉄骨柱という）１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを突き合わせて、継手部１ａを避けて形成した開口６０ａを有するエレクションピース６０により、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂどうしを仮に保持した状態で、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを溶接するものである。
【００１３】
この溶接設備において、図１の平面図および図２の正面図に示すように、前記エレクションピース６０は、一方の鉄骨柱（既設の鉄骨柱）１Ａ側の下部エレクションピース７０Ａと、他方の鉄骨柱（新設の建込み柱）１Ｂ側の上部エレクションピース７０Ｂとからなり、両エレクションピース７０Ａ，７０Ｂは、その側面にボルト７０Ｄを介して取付けたスプライスプレート７０Ｃによって互いに固定されるものである。
【００１４】
図３の全体正面図、図４の断面図および図７の平面図に示すように、鉄骨柱１Ａの外側近傍に設置台２が設けられ、該設置台２上の取付け支柱３に、前記鉄骨柱１Ａの側面および角部に沿った水平面内に板状のレール体５が取付け部材４を介して設置され、該レール体５の上下端部は面取りされてハ字形の案内面５ａが形成され、該レール体５の側部に、水平面内に配置されたラック６が取付けられている。
【００１５】
このレール体５の案内面５ａに当接して転動する上下の案内ローラー７を介してレール体５に沿って走行自在な走行体８が設けられ、図４および図５の断面図に示すように、案内ローラー７は、前記走行体８の前後部に左右一対で支持部材９を介して斜軸１０に回転自在に支持されている。
【００１６】
前記走行体８の上面には、載置部材１１を介して旋回台１２が取付けられ、該旋回台１２は、前記載置部材１１の下面凹部１５上から上方に向けて貫通した旋回軸１３を介して旋回可能に支持され、前記旋回台１２上に両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａを溶接するための溶接トーチ２２が、後述の近接離間装置２４を介して取付けられている。
【００１７】
前記旋回軸１３の旋回中心１３ａは、前記左右の案内ローラー７間の中心を通る鉛直線上に配置され、前記旋回軸１３の下部には、前記下面凹部１５の底面に当接する大径頭部１６が形成されている。
【００１８】
また、前記旋回台１２を旋回軸１３回りに旋回するための旋回手段１７が設けられ、該旋回手段１７は、前記旋回軸１３の上部に取付けられるとともに、旋回台１２に形成した取付け孔１８に内嵌された旋回円板１９と、前記旋回円板１９の上方で旋回台１２に取付け板２０を介して取付けられるとともに出力軸が前記旋回円板１９に連結された旋回用モーター２１とから構成されている。
【００１９】
そして旋回用モーター２１を駆動すると、旋回用モーター２１自身および旋回円板１９が旋回して、これに取付けられている旋回台１２が旋回軸１３回りに旋回する。
【００２０】
図３および図６の断面図に示すように、前記旋回台１２の上端部にブラケット２５が立設され、該ブラケット２５に前記近接離間装置２４が支持され、溶接トーチ２２は近接離間装置２４の上端部に把持部材２３を介して取付けられている。
【００２１】
この接近離間装置２４は、前記旋回手段１７と、前記ブラケット２５の上向き突片２５ａ上に摺動自在に支持された第一アーム体２６と、該第一アーム体２６の上部に、第一アーム体２６に沿って配置された第二アーム体２７と、前記第一アーム体２６を前記ブラケット２５に対して回動自在に支持する第一回動手段２８と、前記第二アーム体２７を第一アーム体２６に対して回動自在に支持する第二回動手段２９とから構成されている。
【００２２】
前記第一回動手段２８は、第一アーム体２６の途中に水平方向に取付けられた第一回動用モーター３０と、該第一回動用モーター３０の下方で第一アーム体２６の途中に水平方向に配置された第一減速機３１と、前記第一回動用モーター３０のモーター軸３０ａおよび第一減速機３１の減速軸３２の一端部どうしを連結するベルト３３とから構成されている。
【００２３】
前記第二回動手段２９は、前記第一回動用モーター３０の上方で第一アーム体２６に水平方向に取付けられた第二回動用モーター３４と、該第二回動用モーター３４の上方で第一アーム体２６に水平方向に取付けられた第二減速機３５と、前記第二回動用モーター３４のモーター軸３４ａおよび第二減速機３５の減速軸３６の一端部どうしを連結するベルト３７とから構成されている。
【００２４】
そして前記第一減速機３１の減速軸３２の他端部は、前記ブラケット２５の立設支持部２５ｂに貫通支持され、前記第二減速機３５の減速軸３６の他端部は前記第二アーム体２７の下部に貫通支持され、前記第一回動用モーター３０を駆動することにより、この駆動力が第一減速機３１に伝達されて第一減速機３１自身が回転し、第一アーム体２６が第一減速機３１の減速軸３２回りに回動する。
【００２５】
また第二回動用モーター３４を駆動すると、この駆動力が第二減速機３５に伝達されて第二減速機３５自身が回転し、第二アーム体２７が第二減速機３５の減速軸３６回りに回動する。
【００２６】
また、前記第二アーム体２７の上端部に形成された取付け片２７ａに、前記把持部材２３を鉛直面内で回動させるための把持部材回動用モーター３８が取付けられ、該把持部材回動用モーター３８のモーター軸３８ａに軸受け３９を介して前記把持部材２３が取付けられている。
【００２７】
そして溶接トーチ２２の継手部１ａへの接近離間は、旋回用モーター２１、第一回動用モーター３０、第二回動用モーター３４、把持部材回動用モーター３８を必要に応じて駆動することによって行う。
【００２８】
なお前記第一アーム体２６の下部には、図４に示すように、前記旋回台１２の上向き突片２５ａに当接して第一アーム体２６の回動範囲を規制する一対のストッパー４０が設けられている。
【００２９】
前記走行体８に案内手段５１を介して、前記レール体５に対して直角な方向の水平面内で移動自在な板状の移動部材５０が設けられ、該移動部材５０に、前記走行体８をレール体５に沿って走行させるための走行装置４５が設けられている。
【００３０】
該走行装置４５は、前記ラック６に噛合して転動するととに鉛直方向の回転軸４９が移動部材５０の下面に取付けられたピニオン４６と、該ピニオン４６に噛合してこれを回転させるための駆動ピニオン４７を有するとともに取付け部材５２を介して前記移動部材５０に取付けられた走行用モーター４８とから構成されている。
【００３１】
前記案内手段５１は、前記移動部材５０の一側上面に形成されて前記走行体８の上部台８Ａの下面に形成された案内部材５４に摺動する摺動片５３と、前記移動部材５０の他側端部下面に支持部材５５を介して斜軸５６を中心に回転自在に支持されるとともに、前後の案内ローラー７間に配置されてレール体５の案内面５ａに当接転動する位置保持ローラー（位置保持部材の一例）５７とから構成され、前記走行体８の走行時に、前記位置保持ローラー５７が常にレール体５の案内面５ａに当接して案内されることにより、移動部材５０が水平方向に追従して移動し、ピニオン４６を常にラック６に噛合させるよう構成されている。
【００３２】
なお、図中の６１は走行体８と同期して走行して溶接トーチ２２に溶接ワイヤー６２を供給するためのワイヤー供給装置である。
次に、このように構成した溶接設備を用いて両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを溶接する溶接方法を説明すると、これは、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを突き合わせ、継手部１ａをできるだけ閉鎖しないためにその角部どうしにエレクションピース６０を溶接し両鉄骨柱１Ａ，１Ｂどうしを仮に保持する第一工程と、この第一工程に続いて、エレクションピース６０を取外すことなく溶接トーチ２２で継手部１ａどうしを溶接する第二工程とからなるものである。
【００３３】
詳述すると、まず図１および図２に示すように、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを突き合わせ、継手部１ａをできるだけ閉鎖しないように、各エレクションピース７０Ａ，７０Ｂを両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａの角部どうしに溶接し、スプライスプレート７０Ｃでエレクションピース７０Ａ，７０Ｂどうしを固定することにより両鉄骨柱１Ａ，１Ｂどうしを仮に保持し、第一工程を終了する。
【００３４】
そして図７に示すように、一方の鉄骨柱１Ａの周囲にレール体５を設置し、レール体５に走行体８を取付け、走行用モーター４８を駆動すると、この走行用モーター４８の駆動力が駆動ピニオン４７を介してピニオン４６に伝達されて回転し、案内ローラー７がレール体５の案内面５ａに案内され、走行体８が鉄骨柱１Ａの側部に沿って走行する。
【００３５】
また一方で、溶接トーチ２２においては、第一回動用モーター３０、第二回動用モーター３４および把持部材回動用モーター３８を随時駆動させることにより、第一アーム体２６、第二アーム体２７および把持部材２３を鉛直面内で回動させて溶接トーチ２２を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａに近付け、走行体８を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの側部に沿って複数回往復動させ、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａに対して対面溶接を行う。
【００３６】
ところで、走行体８が両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの直線部分から角部に到った場合、図８〜図１０の使用状態図に示すように、接近離間装置２４を必要に応じて駆動して、エレクションピース６０を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂから取外すことなく、溶接トーチ２２をエレクションピース６０の開口６０ａの一方から角部に接近させて角部の溶接を行う。
【００３７】
その後、再び接近離間装置２４を必要に応じて駆動して、図９の仮想線で示すように、溶接トーチ２２を角部から遠のけ、続いて走行用モーター４８を駆動して走行体８を角部に沿って走行させる。
【００３８】
ところで、ラック６は鉄骨柱１Ａの角部に沿って円弧状になっているので、この角部のラック６は、両案内ローラー７間を結ぶ直線に対してずれた位置にあり、この両案内ローラー７間を結ぶ直線に対してずれた位置にあるラック６に対してもピニオン４６を噛合させる必要がある。
【００３９】
そしてピニオン４６は、レール体５に沿って案内される位置保持ローラー５７に移動部材５０を介して取付けられているので、走行体８が鉄骨柱１Ａの直線部分から角部に到った場合には、移動部材５０が図４中の仮想線で示す位置まで移動して移動部材５０とレール体５との距離が一定に保持され、この移動部材５０の移動に伴って、ピニオン４６は両案内ローラー７間を結ぶ直線に対して所定の距離Ｄだけ水平方向に移動し、ラック６とピニオン４６との距離が常に一定に保持されてラック６にピニオン４６が噛合する。
【００４０】
従って、走行体８が鉄骨柱１Ａの直線部分から角部に到った場合であっても、ピニオン４６がラック６に圧接して走行体８が走行不可能な状態となるのを防止でき、走行体８をレール体５に沿って円滑に走行させることができ、接近離間装置２４の駆動によって、溶接トーチ２２は継手部１ａから離間してエレクションピース６０を回避しているので、溶接トーチ２２がエレクションピース６０に当たることはない。
【００４１】
なお走行体８が鉄骨柱１Ａの角部に到った場合、溶接トーチ２２においては、旋回用モーター２１を駆動することにより必要なだけ旋回台１２を旋回軸１３回りに旋回させることにより、溶接トーチ２２の先端部が常に両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部に対して法線方向を向くようにして溶接するのが望ましい。
【００４２】
また走行体８がレール体５に沿ってさらに走行して、鉄骨柱１Ａの角部から直線部分に戻る場合は、ピニオン４６はレール体５に沿って案内される位置保持ローラー５７に移動部材５０を介して取付けられているので、移動部材５０が元の位置（前後の案内ローラー７間を結ぶ直線上）に戻り、ラック６がピニオン４６に対して離反することなく、ラック６とピニオン４６との距離が常に一定に保持されてラック６にピニオン４６が噛合しながら走行体８が移動する。
【００４３】
そして走行体８が角部から直線部分に戻った直後、エレクションピース６０を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂに取付けた状態で、接近離間装置２４、把持部材回動用モーター３８を駆動して、溶接トーチ２２を継手部１ａに近付けてエレクションピース６０の開口６０ａの他方から角部を溶接する。
【００４４】
続いて接近離間装置２４を駆動して溶接トーチ２２をエレクションピース６０から回避し、上記とは逆方向から同様の手順で角部の溶接を行うといった動作を複数回繰り返して角部の溶接を終了し、走行用モーター４８を駆動して走行体８をレール体５に沿って走行させることにより、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの他方向を対面溶接して第二工程を終了し、このようにして溶接作業が終了した後、エレクションピース６０を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂから取外す。
【００４５】
このように、本発明の実施例によれば、鉄骨柱１Ａの側部および角部に沿ってレール体５を配置するとともにこのレール体５にラック６を設け、ラック６に噛合して回転するピニオン４６を水平方向に移動させるとにより、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部においてもピニオン４６はラック６に常に噛合して、溶接トーチ２２を有する走行体８をレール体５に沿って円滑に走行させることができる。
【００４６】
また、走行体８が両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部に沿って走行できるとともに、接近離間装置２４を駆動して、溶接トーチ２２を継手部１ａから離間することで両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部どうしに差渡したエレクションピース６０を回避できるので、一方向の対面溶接が終了した後に走行体８をレール体５から取外す必要がないとともにエレクションピース６０を取外す必要がなく、ほぼ連続して他方向の対面溶接を行うことができ、作業能率を向上させることができる。
【００４７】
そして、走行体８をレール体５から取外す必要がないとともにエレクションピース６０を取外す必要がないことから、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの溶接作業の際に、作業者に対する依存度を軽減させるとができ、走行体８をレール体５から取外すことなく対面溶接を行うことにより、溶接の品質を向上させるとともに安定させることができる。
【００４８】
さらに、溶接トーチ２２を取付けた旋回台１２の旋回中心軸１３ａが、走行体８の前後部に配置されてその上下部で保持する案内ローラー７の中心を通る鉛直線上に配置されているため、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部の溶接に際し、溶接トーチ２２の先端部を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部に対して所定の溶接位置を保ちつつ、容易に法線方向を向くように制御することができる。
【００４９】
なお上記実施例においては、走行体８を案内ローラー７を介してレール体５に取付け、この案内ローラー７によって走行体８を案内し、案内ローラー７間に配置した位置保持用ローラー５７に移動部材５０を取付けたが、これに限定されるものではなく、例えば、案内ローラー７および位置保持用ローラー５７の代わりに、レール体５の案内面５ａを摺動する摺動部材を走行体８に取付け、この摺動部材をレール体５の案内面５ａに摺動させて、走行体８をレール体５に沿って走行させるようにしてもよく、この場合も上記実施例と同様の作用効果を奏し得る。
【００５０】
また上記実施例では、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂを仮に保持するエレクションピース６０においては、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂのそれぞれに、下部エレクションピース７０Ａと上部エレクションピース７０Ｂを溶接し、両エレクションピース７０Ａ，７０Ｂを、プライスプレート７０Ｃによって固定したがこれに限定されるものではなく、図１１〜図１３のに示すようにして両鉄骨柱１Ａ，１Ｂに設けてもよい。
【００５１】
すなわち、図１１の断面図に示すように、エレクションピース６０を、一方の鉄骨柱１Ａに予め溶接した下部エレクションピース７０Ａと、他方の鉄骨柱１Ｂに取付ける上部エレクションピース７０Ｂとからなし、下部エレクションピース７０Ａに対して、図１２の平面図および図１３の断面図に示すように、二枚の側板を互いに連結して形成した接続治具７１の側板下部を、横方向ルーズホール７２およびピン７３を介して接続する。
【００５２】
この状態で、下部エレクションピース７０Ａの上面に、下部楔状台座７４、上部楔状台座７５およびこの上部楔状台座７５の上面に形成した半円弧状突部を嵌合する半円弧状凹部を下面に形成したピース受け７６をこの順序で載置する。
【００５３】
次に、上部エレクションピース７０Ｂを前記接続治具７１の上端に形成した上方に開いたガイド部７７に沿って落とし込み、ピース受け７６に載置し、鉄骨柱１Ｂを接続治具７１の側板上部に縦方向ルーズホール７８およびピン７９を介して接続する。
【００５４】
そして鉄骨柱１Ａと接続治具７１を締結するために接続治具７１に螺合したガタ取りボルト８０を用い、上部エレクションピース７０Ｂに対するあそび具合を確認しながら締め付けを行う。
【００５５】
さらに両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの目違いを調節するために、接続治具７１に螺合した水平位置調節ボルト８１をねじ込むことにより、上部エレクションピース７０Ｂを下部エレクションピース７０Ａに固定された接続治具７１に対して相対的に水平方向に移動することによって鉄骨柱１Ｂの水平位置調節を行い、水平位置調節ボルト８１を軽く締め付けておく。
【００５６】
次に、接続治具７１に螺合しその先端を下部楔状台座７４の一端面に対接したレベル上げボルト８２を、接続治具７１に相対的に進退することにより、鉄骨柱１Ｂの四隅の高さを微調節し、鉄骨柱全体の鉛直性の確保を行う。
【００５７】
この場合、両楔状台座７４，７５がその傾斜部分を対向させて重なっており、レベル上げボルト８２で下部楔状台座７４が押されることにより、上部楔状台座７５およびピース受け７６を介して上部エレクションピース７０Ｂに揚力が伝達され、鉄骨柱１Ｂの建入れ調節が可能になる。この際、上部楔状台座７５およびピース受け７６間で半円弧状の支圧部分が形成され、ピース受け７６はたえず上部エレクションピース７０Ｂの下端に対して均等な状態で揚力を与えることができる。
【００５８】
また下部楔状台座７４のの他面側には、接続治具７１に螺合したレベル下げボルト８３の先端を対接し、鉄骨柱１Ｂを上げ過ぎた場合には、レベル下げボルト８３を押し込むことによって所定高さまで戻すことができる。
【００５９】
以上の操作を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの四隅部において行うことにより、鉛直度調節を完了するので、この時点で上部エレクションピース７０Ｂに対するガタ取りボルト８４，８５および水平位置調節ボルト８１を締め付けて、再度他方の鉄骨柱１Ｂの建入れ精度を確認し、所定の許容範囲内であれば作業を完了する。
【００６０】
上記のようにして両鉄骨柱１Ａ，１Ｂを組立てることにより、無騒音で、正確な建入れ調節ができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部をできるだけ閉鎖しないように被溶接物の角部どうしに、継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して被溶接物を保持して第一工程とし、溶接トーチが角部に到ると拘束治具の開口の一方から角部を溶接し、接近離間装置を駆動して、溶接トーチを継手部に対して離間させることにより、溶接トーチを拘束治具から回避させた状態で、溶接トーチを取付けた走行体を被溶接物の角部に沿って走行させ、次に拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させて角部を溶接するようにして、被溶接物の継手部を溶接する第二工程よりなるので、従来、被溶接物の側面どうしに差渡して拘束治具を取付けていたことにより、継手部の側面を連続して溶接するためには、拘束治具を取外さなければならなかったのに対し、被溶接物の角部どうしにし差渡して拘束治具を取付けることにより、拘束治具を取外さなくても継手部の側面を連続して溶接することができるとともに、角部においても、拘束治具の開口を通して溶接することにより拘束治具を取外すことなく溶接でき、もって溶接作業の際の作業者への負担を軽減させるとができ、かつ作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る鉄骨柱をエレクションピースで仮に保持した状態の平面図である。
【図２】同じく鉄骨柱をエレクションピースで仮に保持した状態の正面図である。
【図３】同じく溶接設備の一部拡大正面図である。
【図４】同じく走行装置部分の拡大断面図である。
【図５】同じく走行体部分の拡大断面図である。
【図６】同じく近接離間装置の拡大断面図である。
【図７】同じく溶接設備の全体構成を示す概略平面図である。
【図８】同じく使用状態を示す全体概略側面図である。
【図９】同じく溶接トーチの動きを示す概略図である。
【図１０】同じく角部での溶接トーチの動きを示す平面図である。
【図１１】他の実施例を示すエレクションピースの取付け構造を示す正面断面図である。
【図１２】同じく平面図である。
【図１３】同じく側面断面図である。
【図１４】従来技術におけるエレクションピースの取付け位置を示す平面図である。
【符号の説明】
１Ａ 鉄骨柱
１Ｂ 鉄骨柱
１ａ 継手部
５ レール体
５ａ 案内面
６ ラック
７ 案内ローラー
８ 走行体
１２ 旋回台
１３ 旋回軸
１７ 旋回手段
２１ 旋回用モーター
２２ 溶接トーチ
２４ 接近離間装置
２６ 第一アーム体
２７ 第二アーム体
２８ 第一回動手段
２９ 第二回動手段
４５ 走行装置
４６ ピニオン
４７ 駆動ピニオン
４８ 走行用モーター
５０ 移動部材
５１ 案内手段
５７ 位置保持ローラー
６０ エレクションピース
【産業上の利用分野】
本発明は、鉄骨柱などの被溶接物の継手を溶接するための溶接設備および溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１４に示すように、角柱状の被溶接物の継手部どうしを溶接して鉄骨柱９０を製作する場合は、予め被溶接物９１の側面端部どうしを拘束治具（以下、エレクションピースという）９２で保持した状態で、溶接トーチで溶接するようにしている。
【０００３】
また、建設現場で鉄骨柱９０を製作する場合、必要な精度を得るために被溶接物９１の対面を同時に溶接する対面溶接を行っている。この場合、被溶接物９１の所定位置にレールを取付け、このレールに溶接トーチを案内させて自動走行させることにより被溶接物９１の継手部を連続的に溶接するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、被溶接物９１の側面どうしをエレクションピース９２で保持して被溶接物９１の継手部どうしを溶接トーチで連続的に溶接する場合、被溶接物９１の側面にエレクションピース９２を取付けているため、これを取外さなければ、継手部を連続的に溶接することができず、溶接作業に手間がかかるといった課題がある。
【０００５】
また継手部を溶接する際、被溶接物９１にレールを取付けるのは手間がかかる作業であり、特に、継手部の位置が被溶接物９１の設置面から高く（例えば１ｍ以上）なると、いっそう作業性が悪くなる。
【０００６】
また、被溶接物９１の一方向を対面溶接した後は、別の対面を溶接する必要があるが、この場合、溶接トーチを別の対面側に取付けたレールに設置し直さなければならないといった手間がある。
【０００７】
さらに被溶接物９１のコーナー部分は、対面溶接とは別個に行わなければならず、作業能率の低下をきたしている。
そこで本発明は、上記課題を解決し得る溶接方法および溶接設備の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題を解決するための手段は、角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部を閉鎖しないように被溶接物の角部どうしに、継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して仮に保持する第一工程と、この第一工程に続いて、溶接トーチを継手部に対して接近離間させる接近離間装置で溶接トーチを継手部に接近させるとともに、被溶接物の側面および角部に沿ったレール体に走行体を介して溶接トーチを走行させながら溶接トーチで継手部どうしを溶接し、溶接トーチが継手部の角部に到ったときに、溶接トーチを拘束治具の継手部側開口の一方から角部に接近させて溶接し、続いて溶接トーチを拘束治具から回避させて角部に沿って走行させた後、拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させることにより被溶接物の継手部どうしを溶接する第二工程とからなる。
【０００９】
また、角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせてその角部どうしを、継手部を避ける開口を有した拘束治具で仮に保持した状態で溶接するための溶接設備であって、被溶接物の側面および角部に沿った水平面内にレール体が設けられ、該レール体に沿って走行自在な走行体が設けられ、該走行体に、被溶接物の継手部どうしを溶接するための溶接トーチが、これを継手部に対して接近離間させるための接近離間装置を介して取付けられたものである。
【００１０】
【作用】
上記課題解決手段において、被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部をできるだけ閉鎖しないように被溶接物の角部どうしに、継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して被溶接物どうしを仮に保持して第一工程を終了し、続いて、溶接トーチを継手部に対して接近離間させる接近離間装置で溶接トーチを継手部に接近させるとともに、被溶接物の側面および角部に沿ったレール体に走行体を介して溶接トーチを走行させながら溶接トーチで継手部どうしを溶接し、溶接トーチが継手部の角部に到ったときに、溶接トーチを拘束治具の継手部側開口の一方から角部に接近させて溶接し、続いて溶接トーチを拘束治具から回避させて角部に沿って走行させた後、拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させることにより被溶接物の継手部どうしを溶接する第二工程を終了する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の溶接設備および溶接方法の実施例を、図１〜図１３に基づいて説明する。
【００１２】
本発明の実施例に係る溶接設備は、例えば建設現場において、角柱状の被溶接物（以下、鉄骨柱という）１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを突き合わせて、継手部１ａを避けて形成した開口６０ａを有するエレクションピース６０により、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂどうしを仮に保持した状態で、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを溶接するものである。
【００１３】
この溶接設備において、図１の平面図および図２の正面図に示すように、前記エレクションピース６０は、一方の鉄骨柱（既設の鉄骨柱）１Ａ側の下部エレクションピース７０Ａと、他方の鉄骨柱（新設の建込み柱）１Ｂ側の上部エレクションピース７０Ｂとからなり、両エレクションピース７０Ａ，７０Ｂは、その側面にボルト７０Ｄを介して取付けたスプライスプレート７０Ｃによって互いに固定されるものである。
【００１４】
図３の全体正面図、図４の断面図および図７の平面図に示すように、鉄骨柱１Ａの外側近傍に設置台２が設けられ、該設置台２上の取付け支柱３に、前記鉄骨柱１Ａの側面および角部に沿った水平面内に板状のレール体５が取付け部材４を介して設置され、該レール体５の上下端部は面取りされてハ字形の案内面５ａが形成され、該レール体５の側部に、水平面内に配置されたラック６が取付けられている。
【００１５】
このレール体５の案内面５ａに当接して転動する上下の案内ローラー７を介してレール体５に沿って走行自在な走行体８が設けられ、図４および図５の断面図に示すように、案内ローラー７は、前記走行体８の前後部に左右一対で支持部材９を介して斜軸１０に回転自在に支持されている。
【００１６】
前記走行体８の上面には、載置部材１１を介して旋回台１２が取付けられ、該旋回台１２は、前記載置部材１１の下面凹部１５上から上方に向けて貫通した旋回軸１３を介して旋回可能に支持され、前記旋回台１２上に両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａを溶接するための溶接トーチ２２が、後述の近接離間装置２４を介して取付けられている。
【００１７】
前記旋回軸１３の旋回中心１３ａは、前記左右の案内ローラー７間の中心を通る鉛直線上に配置され、前記旋回軸１３の下部には、前記下面凹部１５の底面に当接する大径頭部１６が形成されている。
【００１８】
また、前記旋回台１２を旋回軸１３回りに旋回するための旋回手段１７が設けられ、該旋回手段１７は、前記旋回軸１３の上部に取付けられるとともに、旋回台１２に形成した取付け孔１８に内嵌された旋回円板１９と、前記旋回円板１９の上方で旋回台１２に取付け板２０を介して取付けられるとともに出力軸が前記旋回円板１９に連結された旋回用モーター２１とから構成されている。
【００１９】
そして旋回用モーター２１を駆動すると、旋回用モーター２１自身および旋回円板１９が旋回して、これに取付けられている旋回台１２が旋回軸１３回りに旋回する。
【００２０】
図３および図６の断面図に示すように、前記旋回台１２の上端部にブラケット２５が立設され、該ブラケット２５に前記近接離間装置２４が支持され、溶接トーチ２２は近接離間装置２４の上端部に把持部材２３を介して取付けられている。
【００２１】
この接近離間装置２４は、前記旋回手段１７と、前記ブラケット２５の上向き突片２５ａ上に摺動自在に支持された第一アーム体２６と、該第一アーム体２６の上部に、第一アーム体２６に沿って配置された第二アーム体２７と、前記第一アーム体２６を前記ブラケット２５に対して回動自在に支持する第一回動手段２８と、前記第二アーム体２７を第一アーム体２６に対して回動自在に支持する第二回動手段２９とから構成されている。
【００２２】
前記第一回動手段２８は、第一アーム体２６の途中に水平方向に取付けられた第一回動用モーター３０と、該第一回動用モーター３０の下方で第一アーム体２６の途中に水平方向に配置された第一減速機３１と、前記第一回動用モーター３０のモーター軸３０ａおよび第一減速機３１の減速軸３２の一端部どうしを連結するベルト３３とから構成されている。
【００２３】
前記第二回動手段２９は、前記第一回動用モーター３０の上方で第一アーム体２６に水平方向に取付けられた第二回動用モーター３４と、該第二回動用モーター３４の上方で第一アーム体２６に水平方向に取付けられた第二減速機３５と、前記第二回動用モーター３４のモーター軸３４ａおよび第二減速機３５の減速軸３６の一端部どうしを連結するベルト３７とから構成されている。
【００２４】
そして前記第一減速機３１の減速軸３２の他端部は、前記ブラケット２５の立設支持部２５ｂに貫通支持され、前記第二減速機３５の減速軸３６の他端部は前記第二アーム体２７の下部に貫通支持され、前記第一回動用モーター３０を駆動することにより、この駆動力が第一減速機３１に伝達されて第一減速機３１自身が回転し、第一アーム体２６が第一減速機３１の減速軸３２回りに回動する。
【００２５】
また第二回動用モーター３４を駆動すると、この駆動力が第二減速機３５に伝達されて第二減速機３５自身が回転し、第二アーム体２７が第二減速機３５の減速軸３６回りに回動する。
【００２６】
また、前記第二アーム体２７の上端部に形成された取付け片２７ａに、前記把持部材２３を鉛直面内で回動させるための把持部材回動用モーター３８が取付けられ、該把持部材回動用モーター３８のモーター軸３８ａに軸受け３９を介して前記把持部材２３が取付けられている。
【００２７】
そして溶接トーチ２２の継手部１ａへの接近離間は、旋回用モーター２１、第一回動用モーター３０、第二回動用モーター３４、把持部材回動用モーター３８を必要に応じて駆動することによって行う。
【００２８】
なお前記第一アーム体２６の下部には、図４に示すように、前記旋回台１２の上向き突片２５ａに当接して第一アーム体２６の回動範囲を規制する一対のストッパー４０が設けられている。
【００２９】
前記走行体８に案内手段５１を介して、前記レール体５に対して直角な方向の水平面内で移動自在な板状の移動部材５０が設けられ、該移動部材５０に、前記走行体８をレール体５に沿って走行させるための走行装置４５が設けられている。
【００３０】
該走行装置４５は、前記ラック６に噛合して転動するととに鉛直方向の回転軸４９が移動部材５０の下面に取付けられたピニオン４６と、該ピニオン４６に噛合してこれを回転させるための駆動ピニオン４７を有するとともに取付け部材５２を介して前記移動部材５０に取付けられた走行用モーター４８とから構成されている。
【００３１】
前記案内手段５１は、前記移動部材５０の一側上面に形成されて前記走行体８の上部台８Ａの下面に形成された案内部材５４に摺動する摺動片５３と、前記移動部材５０の他側端部下面に支持部材５５を介して斜軸５６を中心に回転自在に支持されるとともに、前後の案内ローラー７間に配置されてレール体５の案内面５ａに当接転動する位置保持ローラー（位置保持部材の一例）５７とから構成され、前記走行体８の走行時に、前記位置保持ローラー５７が常にレール体５の案内面５ａに当接して案内されることにより、移動部材５０が水平方向に追従して移動し、ピニオン４６を常にラック６に噛合させるよう構成されている。
【００３２】
なお、図中の６１は走行体８と同期して走行して溶接トーチ２２に溶接ワイヤー６２を供給するためのワイヤー供給装置である。
次に、このように構成した溶接設備を用いて両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを溶接する溶接方法を説明すると、これは、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを突き合わせ、継手部１ａをできるだけ閉鎖しないためにその角部どうしにエレクションピース６０を溶接し両鉄骨柱１Ａ，１Ｂどうしを仮に保持する第一工程と、この第一工程に続いて、エレクションピース６０を取外すことなく溶接トーチ２２で継手部１ａどうしを溶接する第二工程とからなるものである。
【００３３】
詳述すると、まず図１および図２に示すように、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａどうしを突き合わせ、継手部１ａをできるだけ閉鎖しないように、各エレクションピース７０Ａ，７０Ｂを両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａの角部どうしに溶接し、スプライスプレート７０Ｃでエレクションピース７０Ａ，７０Ｂどうしを固定することにより両鉄骨柱１Ａ，１Ｂどうしを仮に保持し、第一工程を終了する。
【００３４】
そして図７に示すように、一方の鉄骨柱１Ａの周囲にレール体５を設置し、レール体５に走行体８を取付け、走行用モーター４８を駆動すると、この走行用モーター４８の駆動力が駆動ピニオン４７を介してピニオン４６に伝達されて回転し、案内ローラー７がレール体５の案内面５ａに案内され、走行体８が鉄骨柱１Ａの側部に沿って走行する。
【００３５】
また一方で、溶接トーチ２２においては、第一回動用モーター３０、第二回動用モーター３４および把持部材回動用モーター３８を随時駆動させることにより、第一アーム体２６、第二アーム体２７および把持部材２３を鉛直面内で回動させて溶接トーチ２２を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａに近付け、走行体８を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの側部に沿って複数回往復動させ、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの継手部１ａに対して対面溶接を行う。
【００３６】
ところで、走行体８が両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの直線部分から角部に到った場合、図８〜図１０の使用状態図に示すように、接近離間装置２４を必要に応じて駆動して、エレクションピース６０を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂから取外すことなく、溶接トーチ２２をエレクションピース６０の開口６０ａの一方から角部に接近させて角部の溶接を行う。
【００３７】
その後、再び接近離間装置２４を必要に応じて駆動して、図９の仮想線で示すように、溶接トーチ２２を角部から遠のけ、続いて走行用モーター４８を駆動して走行体８を角部に沿って走行させる。
【００３８】
ところで、ラック６は鉄骨柱１Ａの角部に沿って円弧状になっているので、この角部のラック６は、両案内ローラー７間を結ぶ直線に対してずれた位置にあり、この両案内ローラー７間を結ぶ直線に対してずれた位置にあるラック６に対してもピニオン４６を噛合させる必要がある。
【００３９】
そしてピニオン４６は、レール体５に沿って案内される位置保持ローラー５７に移動部材５０を介して取付けられているので、走行体８が鉄骨柱１Ａの直線部分から角部に到った場合には、移動部材５０が図４中の仮想線で示す位置まで移動して移動部材５０とレール体５との距離が一定に保持され、この移動部材５０の移動に伴って、ピニオン４６は両案内ローラー７間を結ぶ直線に対して所定の距離Ｄだけ水平方向に移動し、ラック６とピニオン４６との距離が常に一定に保持されてラック６にピニオン４６が噛合する。
【００４０】
従って、走行体８が鉄骨柱１Ａの直線部分から角部に到った場合であっても、ピニオン４６がラック６に圧接して走行体８が走行不可能な状態となるのを防止でき、走行体８をレール体５に沿って円滑に走行させることができ、接近離間装置２４の駆動によって、溶接トーチ２２は継手部１ａから離間してエレクションピース６０を回避しているので、溶接トーチ２２がエレクションピース６０に当たることはない。
【００４１】
なお走行体８が鉄骨柱１Ａの角部に到った場合、溶接トーチ２２においては、旋回用モーター２１を駆動することにより必要なだけ旋回台１２を旋回軸１３回りに旋回させることにより、溶接トーチ２２の先端部が常に両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部に対して法線方向を向くようにして溶接するのが望ましい。
【００４２】
また走行体８がレール体５に沿ってさらに走行して、鉄骨柱１Ａの角部から直線部分に戻る場合は、ピニオン４６はレール体５に沿って案内される位置保持ローラー５７に移動部材５０を介して取付けられているので、移動部材５０が元の位置（前後の案内ローラー７間を結ぶ直線上）に戻り、ラック６がピニオン４６に対して離反することなく、ラック６とピニオン４６との距離が常に一定に保持されてラック６にピニオン４６が噛合しながら走行体８が移動する。
【００４３】
そして走行体８が角部から直線部分に戻った直後、エレクションピース６０を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂに取付けた状態で、接近離間装置２４、把持部材回動用モーター３８を駆動して、溶接トーチ２２を継手部１ａに近付けてエレクションピース６０の開口６０ａの他方から角部を溶接する。
【００４４】
続いて接近離間装置２４を駆動して溶接トーチ２２をエレクションピース６０から回避し、上記とは逆方向から同様の手順で角部の溶接を行うといった動作を複数回繰り返して角部の溶接を終了し、走行用モーター４８を駆動して走行体８をレール体５に沿って走行させることにより、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの他方向を対面溶接して第二工程を終了し、このようにして溶接作業が終了した後、エレクションピース６０を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂから取外す。
【００４５】
このように、本発明の実施例によれば、鉄骨柱１Ａの側部および角部に沿ってレール体５を配置するとともにこのレール体５にラック６を設け、ラック６に噛合して回転するピニオン４６を水平方向に移動させるとにより、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部においてもピニオン４６はラック６に常に噛合して、溶接トーチ２２を有する走行体８をレール体５に沿って円滑に走行させることができる。
【００４６】
また、走行体８が両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部に沿って走行できるとともに、接近離間装置２４を駆動して、溶接トーチ２２を継手部１ａから離間することで両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部どうしに差渡したエレクションピース６０を回避できるので、一方向の対面溶接が終了した後に走行体８をレール体５から取外す必要がないとともにエレクションピース６０を取外す必要がなく、ほぼ連続して他方向の対面溶接を行うことができ、作業能率を向上させることができる。
【００４７】
そして、走行体８をレール体５から取外す必要がないとともにエレクションピース６０を取外す必要がないことから、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの溶接作業の際に、作業者に対する依存度を軽減させるとができ、走行体８をレール体５から取外すことなく対面溶接を行うことにより、溶接の品質を向上させるとともに安定させることができる。
【００４８】
さらに、溶接トーチ２２を取付けた旋回台１２の旋回中心軸１３ａが、走行体８の前後部に配置されてその上下部で保持する案内ローラー７の中心を通る鉛直線上に配置されているため、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部の溶接に際し、溶接トーチ２２の先端部を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの角部に対して所定の溶接位置を保ちつつ、容易に法線方向を向くように制御することができる。
【００４９】
なお上記実施例においては、走行体８を案内ローラー７を介してレール体５に取付け、この案内ローラー７によって走行体８を案内し、案内ローラー７間に配置した位置保持用ローラー５７に移動部材５０を取付けたが、これに限定されるものではなく、例えば、案内ローラー７および位置保持用ローラー５７の代わりに、レール体５の案内面５ａを摺動する摺動部材を走行体８に取付け、この摺動部材をレール体５の案内面５ａに摺動させて、走行体８をレール体５に沿って走行させるようにしてもよく、この場合も上記実施例と同様の作用効果を奏し得る。
【００５０】
また上記実施例では、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂを仮に保持するエレクションピース６０においては、両鉄骨柱１Ａ，１Ｂのそれぞれに、下部エレクションピース７０Ａと上部エレクションピース７０Ｂを溶接し、両エレクションピース７０Ａ，７０Ｂを、プライスプレート７０Ｃによって固定したがこれに限定されるものではなく、図１１〜図１３のに示すようにして両鉄骨柱１Ａ，１Ｂに設けてもよい。
【００５１】
すなわち、図１１の断面図に示すように、エレクションピース６０を、一方の鉄骨柱１Ａに予め溶接した下部エレクションピース７０Ａと、他方の鉄骨柱１Ｂに取付ける上部エレクションピース７０Ｂとからなし、下部エレクションピース７０Ａに対して、図１２の平面図および図１３の断面図に示すように、二枚の側板を互いに連結して形成した接続治具７１の側板下部を、横方向ルーズホール７２およびピン７３を介して接続する。
【００５２】
この状態で、下部エレクションピース７０Ａの上面に、下部楔状台座７４、上部楔状台座７５およびこの上部楔状台座７５の上面に形成した半円弧状突部を嵌合する半円弧状凹部を下面に形成したピース受け７６をこの順序で載置する。
【００５３】
次に、上部エレクションピース７０Ｂを前記接続治具７１の上端に形成した上方に開いたガイド部７７に沿って落とし込み、ピース受け７６に載置し、鉄骨柱１Ｂを接続治具７１の側板上部に縦方向ルーズホール７８およびピン７９を介して接続する。
【００５４】
そして鉄骨柱１Ａと接続治具７１を締結するために接続治具７１に螺合したガタ取りボルト８０を用い、上部エレクションピース７０Ｂに対するあそび具合を確認しながら締め付けを行う。
【００５５】
さらに両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの目違いを調節するために、接続治具７１に螺合した水平位置調節ボルト８１をねじ込むことにより、上部エレクションピース７０Ｂを下部エレクションピース７０Ａに固定された接続治具７１に対して相対的に水平方向に移動することによって鉄骨柱１Ｂの水平位置調節を行い、水平位置調節ボルト８１を軽く締め付けておく。
【００５６】
次に、接続治具７１に螺合しその先端を下部楔状台座７４の一端面に対接したレベル上げボルト８２を、接続治具７１に相対的に進退することにより、鉄骨柱１Ｂの四隅の高さを微調節し、鉄骨柱全体の鉛直性の確保を行う。
【００５７】
この場合、両楔状台座７４，７５がその傾斜部分を対向させて重なっており、レベル上げボルト８２で下部楔状台座７４が押されることにより、上部楔状台座７５およびピース受け７６を介して上部エレクションピース７０Ｂに揚力が伝達され、鉄骨柱１Ｂの建入れ調節が可能になる。この際、上部楔状台座７５およびピース受け７６間で半円弧状の支圧部分が形成され、ピース受け７６はたえず上部エレクションピース７０Ｂの下端に対して均等な状態で揚力を与えることができる。
【００５８】
また下部楔状台座７４のの他面側には、接続治具７１に螺合したレベル下げボルト８３の先端を対接し、鉄骨柱１Ｂを上げ過ぎた場合には、レベル下げボルト８３を押し込むことによって所定高さまで戻すことができる。
【００５９】
以上の操作を両鉄骨柱１Ａ，１Ｂの四隅部において行うことにより、鉛直度調節を完了するので、この時点で上部エレクションピース７０Ｂに対するガタ取りボルト８４，８５および水平位置調節ボルト８１を締め付けて、再度他方の鉄骨柱１Ｂの建入れ精度を確認し、所定の許容範囲内であれば作業を完了する。
【００６０】
上記のようにして両鉄骨柱１Ａ，１Ｂを組立てることにより、無騒音で、正確な建入れ調節ができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部をできるだけ閉鎖しないように被溶接物の角部どうしに、継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して被溶接物を保持して第一工程とし、溶接トーチが角部に到ると拘束治具の開口の一方から角部を溶接し、接近離間装置を駆動して、溶接トーチを継手部に対して離間させることにより、溶接トーチを拘束治具から回避させた状態で、溶接トーチを取付けた走行体を被溶接物の角部に沿って走行させ、次に拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させて角部を溶接するようにして、被溶接物の継手部を溶接する第二工程よりなるので、従来、被溶接物の側面どうしに差渡して拘束治具を取付けていたことにより、継手部の側面を連続して溶接するためには、拘束治具を取外さなければならなかったのに対し、被溶接物の角部どうしにし差渡して拘束治具を取付けることにより、拘束治具を取外さなくても継手部の側面を連続して溶接することができるとともに、角部においても、拘束治具の開口を通して溶接することにより拘束治具を取外すことなく溶接でき、もって溶接作業の際の作業者への負担を軽減させるとができ、かつ作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る鉄骨柱をエレクションピースで仮に保持した状態の平面図である。
【図２】同じく鉄骨柱をエレクションピースで仮に保持した状態の正面図である。
【図３】同じく溶接設備の一部拡大正面図である。
【図４】同じく走行装置部分の拡大断面図である。
【図５】同じく走行体部分の拡大断面図である。
【図６】同じく近接離間装置の拡大断面図である。
【図７】同じく溶接設備の全体構成を示す概略平面図である。
【図８】同じく使用状態を示す全体概略側面図である。
【図９】同じく溶接トーチの動きを示す概略図である。
【図１０】同じく角部での溶接トーチの動きを示す平面図である。
【図１１】他の実施例を示すエレクションピースの取付け構造を示す正面断面図である。
【図１２】同じく平面図である。
【図１３】同じく側面断面図である。
【図１４】従来技術におけるエレクションピースの取付け位置を示す平面図である。
【符号の説明】
１Ａ 鉄骨柱
１Ｂ 鉄骨柱
１ａ 継手部
５ レール体
５ａ 案内面
６ ラック
７ 案内ローラー
８ 走行体
１２ 旋回台
１３ 旋回軸
１７ 旋回手段
２１ 旋回用モーター
２２ 溶接トーチ
２４ 接近離間装置
２６ 第一アーム体
２７ 第二アーム体
２８ 第一回動手段
２９ 第二回動手段
４５ 走行装置
４６ ピニオン
４７ 駆動ピニオン
４８ 走行用モーター
５０ 移動部材
５１ 案内手段
５７ 位置保持ローラー
６０ エレクションピース
Claims (3)
- 角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、継手部を閉鎖しないようにその角部どうしに拘束治具を差渡して接合することにより被溶接物どうしを仮に保持する第一工程と、この第一工程に続いて、拘束治具を取外すことなく溶接トーチで継手部どうしを溶接する第二工程とからなることを特徴とする溶接方法。
- 角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせ、その角部どうしに継手部を避ける開口を有した拘束治具を差渡して被溶接物どうしを仮に保持し、溶接トーチを継手部に対して接近離間させる接近離間装置で溶接トーチを継手部に接近させるとともに、被溶接物の側面および角部に沿ったレール体に走行体を介して溶接トーチを走行させながら溶接トーチで継手部どうしを溶接し、溶接トーチが継手部の角部に到ったときに、溶接トーチを拘束治具の継手部側開口の一方から角部に接近させて溶接し、続いて溶接トーチを拘束治具から回避させて角部に沿って走行させた後、拘束治具の開口の他方から角部に溶接トーチを接近させることにより被溶接物の継手部どうしを溶接することを特徴とする溶接方法。
- 角柱状の被溶接物の継手部どうしを突き合わせてその角部どうしを、継手部を避ける開口を有した拘束治具で仮に保持した状態で溶接するための溶接設備であって、被溶接物の側面および角部に沿った水平面内にレール体が設けられ、該レール体に沿って走行自在な走行体が設けられ、該走行体に、被溶接物の継手部どうしを溶接するための溶接トーチが、これを継手部に対して接近離間させるための接近離間装置を介して取付けられたことを特徴とする溶接設備。
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