JP4074764B2 - 溶接裏当て用鋼板の製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管である溶接母材の溶接の際に用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置に関し、更に詳細には、上記溶接母材の突き合わせ溶接のための、真直な状態で提供され溶接母材の内寸に合わせて曲げて用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鉄骨建築の柱によく使用される角コラムは、梁との接合方法として図４に示されるような角コラム２を鋼板（ダイヤフラムと呼ばれる）に溶接接合し、そのダイヤフラム鋼板３に梁４を溶接接合する、いわゆる通しダイヤフラム接合形式と呼ばれる方法が多用される。この接合形式を採用する場合、柱である角コラムとダイヤフラム鋼板の溶接は図５に溶接部の断面を示すように一般に突き合わせ溶接が用いられ、溶接に際して裏当て金１が用いられる。角コラムの４つの角部はある曲率をもった断面形状をなしており、このため裏当て金もその曲率に沿った形状のものが用いられる。
【０００３】
角コラムの角部内面と裏当て金の間の隙間は、良好な溶接をするためにできるだけ密着させる必要がある。冷間成形角形鋼管設計・施工マニュアルで、上記隙間は１．５ｍｍ以下と規定されており、上記の隙間がこの値を超えると、溶接の際に溶接欠陥が生ずる恐れがある。角コラムの角部の曲率の大きさは角コラムの板厚によって異なることや、４つの角部で製造上のバラツキがあり、さらに、角コラムの製造メーカーによって角部曲率の狙い値が異なること等のため、鉄骨の加工業者は購入した角コラムの現物に合わせて裏当て金を製作するのが普通である。しかしながら、裏当て金は、プレス機で一律に作製されているため、角コラムの角部内面曲率のバラツキ等に対応できず、しかも作製された裏当て金は常温での修正は不可能であるので、現場で種々の対策を講じなければならず、角コラムを用いた鉄骨構造物の製作品質および経済性を損なう大きな問題となっている。
【０００４】
このため角コラムへの裏当て金の取り付け方法についていくつかの提案がなされている。たとえば特開平４−２８４９９７号公報においては裏当て金とすべき長尺のスリット板をコラム内周長さに合わせた円筒状の巻物に成型して切断し、これをコラム内の取り付け位置に持ち込み、コラムを転回しながらコラム内壁に端から順次ローラ等で押しつけてスポット溶接で固定していく方法が示されている。しかしながら、この方法はコラムの移送スキッドや転回装置など大がかりな設備が必要となり、適用できる場合が限られ現場作業には適さない。
【０００５】
一方、このような大がかりな設備を要さずに適用できる方法として実開昭６３−１５７４９７号に示されるような裏当て金とすべき平鋼に切り欠き溝をあらかじめ設けておき、使用するときに角コラムの内壁に合わせて曲げるようにするものがある。
【０００６】
この実開昭６３−１５７４９７号の平鋼にあらかじめ溝を設けておく方法においては、角コラムのそれぞれのコーナー部に対応する位置に一定の幅を有する角形の溝を４個ずつ設けたものが示されている。しかしながら、その実施例に示された裏当て金にあっては、溝を設けてあった部分の背面に凹みが生じ折れ線的な曲がりとなり、これらにより角コラムの内壁との間に隙間を生じ溶接不良すなわちルート部の欠陥となる。この実開昭６３−１５７４９７号には裏当て金の溝は形状、寸法、深さ、ピッチ数を適宜変化させると記載されているものの、具体的な場合に応じてどのような考え方でどのようにしたら良いのかといったことは一切示されていない。
【０００７】
上記のような問題に対し、特開平８−１５５６７９号においては、角コラムの内面側の曲率のバラツキがある場合でも、溶接上全く問題のない程度まで隙間を極力小さく抑えることができ、かつ加工しやすい裏当て金用の鋼板が提案され、かつ実際に使用されている。
【０００８】
この特開平８−１５５６７９号の角コラムの溶接裏当て用鋼板は、角コラムの突き合わせ溶接のための真直な状態で提供され角コラムの内寸に合わせて曲げて用いる裏当て用鋼板において、角コラムそれぞれの角部内側の曲面部に当てるべき部分に一群の数が８個以上１０個以下のＶ溝の群を設け、前記Ｖ溝の深さは前記裏当て用鋼板の板厚から１．７ないし４ｍｍ引いた値とし、Ｖ溝の角度は一群のＶ溝の数をｎとしたとき９０／ｎ度以上１１０／ｎ度以下であることを特徴とする。
上記特開平８−１５５６７９号で提案された角コラムの溶接裏当て用鋼板は、上記の構成の通りであるが、上記のＶ溝を加工するには、例えば特開平８−３１８４２０号公報等に記載された先の尖った切削用刃物を用いて行わなければならないこと等から、市場に出されている実際の裏当て用鋼板の溝形成部における残存板厚は、３．５ｍｍになっている。
【０００９】
上記の裏当て用鋼板においては、上記残存板厚が３．５ｍｍとなっているので、簡単なものでよいが治具なしでは曲げることができないという問題がある。また、溝の加工に切削用刃物を用いなければならないため、製作に時間がかかることや、刃物の破損等から相対的に製作コストが高くなってしまうという問題もある。
裏当て用鋼板を治具なしで曲げることができるようにするには、上記の残存板厚を薄くすればよいが、このような加工を行うには上記の刃物の破損等の危険性が更に増すとともに、溶接の際に抜けが生じ、ロボット溶接の場合には、作業が停止してしまい、設定のし直し等を行わなければならず、作業効率が極端に落ちてしまうという新たな問題が発生してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、溝形状を再考するとともに、上記残存板厚や溝ピッチを適切に設定することにより、作業者が治具を用いずに曲げることができ、かつロボット溶接を行ったとき抜けが起こらないように構成した角コラムの溶接裏当て用鋼板を、特願２００１−３５１２５８号で提案した。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特願２００１−３５１２５８号で提案したような溶接裏当て用鋼板を効率よく製造することのできる溶接裏当て用鋼板の製造装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の下記（１）〜（１０）の構成のいずれかにより解決される。
（１） 鋼管である溶接母材の湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成され、真直な状態で提供され溶接母材の内寸に合わせて曲げて用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置であって、
基台、
この基台上に待機位置と作業位置との間で回動軸の周りで回動可能に取り付けられ、帯鋸刃を備えた上部可動部、
この上部可動部の前記待機位置と作業位置との間での移動、および該上部可動部のこの作業位置での加工ストロークを実施させるための第１移動手段、
前記基台上に配置され、被加工物である複数枚の鋼板を並列状態でクランプした状態で、帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動可能なクランパー、
前記上部可動部の加工ストロークの終了時において、帯鋸刃と前記複数枚の鋼板の底面とが平行になるようにするための平行化手段、
前記クランパーを帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動させるための第２移動手段、
不作動位置と作動位置との間で移動でき、作動位置にあるとき、前記上部可動部の帯鋸刃による加工深さを制御するため、該上部可動部の前記加工ストローク長を調節するストッパー、
このストッパーを前記不作動位置と作動位置との間で移動する第３移動手段、
前記上部可動部が加工ストロークを終了したことを検知する検知手段、および
前記検知手段および入力手段からのデータまたは信号に基づき、前記第１、第２および第３移動手段の作動を制御するための制御手段を備え、
前記クランパーが、前横バイスと前上バイスを持つ前バイス、および後横バイスと後上バイスを持つ後バイスを備え、該後バイスは、前記複数の鋼板の搬送方向上流側に配置され、複数枚の鋼板をクランプした状態で、前記複数の鋼板の搬送方向に移動可能であり、
以上の構成により、前記前横バイス、前上バイス、後横バイスおよび後上バイスによりクランプされた複数枚の鋼板の端部を切断して複数枚の鋼板の一端部の端部揃えを行い、ついで前横バイスおよび前上バイスを開いた後、後横バイスおよび後上バイスを所定長移動させることにより鋼板を所定長搬送し、この搬送の後、前横バイスおよび前上バイスを閉じるとともに、ストッパーを作動位置に移動させて、入力手段により入力された溝の深さで前記複数枚の鋼板に同時に溝を形成し、以上を繰り返して入力手段により入力された溝の深さ、ピッチおよび本数で前記溝群を形成し、この溝群の形成の完了後再び前横バイスおよび前上バイスを開いた後、後横バイスおよび後上バイスを所定長移動させることにより鋼板を所定長搬送し、この搬送の後、鋼板の端部を切断して複数枚の鋼板の他端部の端部揃えを行って溶接裏当て用鋼板を得ることを特徴とする溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（２） 前記平行化手段が、前記クランパーに備えられ、前記複数枚の鋼板の下に置かれた斜面板である上記（１）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（３） 配置位置が変位された回動軸を用いることにより達成された平行化手段を用いた上記（１）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（４） 形成した溝数を計数するためのカウンターを備えた上記（１）〜（３）のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（５） 前記ストッパーがメカストッパーである上記（１）〜（４）のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（６） 前記溶接母材が、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管等の多角形鋼管である上記（１）〜（５）のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（７） 前記溶接裏当て用鋼板は、溶接母材の各湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成されており、前記溝の形状は、その深さにおける５０％以上の部分の両側面が平行な形状であり、その溝位置における残存板厚が１．５〜２．５ｍｍであり、一群の溝の数が４以上であり、各溝の幅が４ｍｍ以下で、かつ溝のピッチが２．５５ｍｍ以上であり、作業者が治具を用いずに曲げることができ、かつロボット溶接を行ったとき抜けが起こらないように構成されている上記（１）〜（６）のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（８） 前記溶接母材が角形鋼管であり、前記溶接裏当て用鋼板の一群の溝における溝数が１２以下である上記（７）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（９） 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値である上記（７）または（８）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
（１０） 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値に１〜４を加えた値である上記（７）または（８）の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の態様による溶接裏当て用鋼板の製造装置について説明する。本発明の装置によって製造される溶接裏当て用鋼板は、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管等の多角形鋼管等のいずれの溶接母材用のものであってよい。なお、本実施の形態においては、溶接母材を角コラムすなわち角形鋼管として説明する。まず、製造装置の説明にあたって、本製造装置によって製造される角コラムについて説明する。
図１は、本製造装置によって製造される角コラムの溶接裏当て用鋼板を示す斜視図、図２は、図１の裏当て用鋼板の正面図、および図３は、図１の裏当て用鋼板を角コラムの角部に沿って曲げた状態で表した正面図である。
【００１４】
この裏当て用鋼板１は、図１の斜視図に示すようにその曲げるべき部分にそれぞれ複数の一群の溝１０を設けたものである。このとき図６（ａ）に示す裏当て用鋼板のそれぞれの溝の群の中央部間の距離ｍと図６（ｂ）に示す角コラム２の隣り合う角部内面の曲面部の中央部間距離とをほぼ一致させることが好ましい。図示した例では、２箇所に溝の群があるが、４箇所に溝を設けたものを使用して角コラム内周全部を１本の裏当て金で溶接を行うこともできる。
【００１５】
上記溝１０の形状は、図２によく示したように両側面が互いに平行な角形の溝であることが特に好ましい。これにより、溝を鋸刃で加工することができるようになり、従来実施されていたものより大幅に加工コストを下げることができる。
各溝１０の幅は、４ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下、特に少なくとも溝の下半分（溝の入り口から遠い方の）の最大幅が１．７５ｍｍ以下であることが好ましい。この幅は、上記した溶接の抜けを考えると、狭ければ狭いほど望ましいが、狭くなると後に説明する理由により、溝の個数が多くなり加工に時間とコストがかかるようになるので、また現在の所の鋸刃の関係から下限は０．９ｍｍ程度である。
【００１６】
本発明において溝は各群において４個以上、好ましくは１２個以下、特に８〜１０個とする。すなわち裏当て用鋼板を曲げたときに角コラム内側の曲面部に当たるべき部分の長さの範囲において４個以上１０個以下の溝を設けることが好ましい。
また、各群において溝を等間隔に配置する場合には、ピッチは２．５５ｍｍ以上とすることが好ましい。このピッチが上記の値未満であると、溝形成部における鉄残存量が足りなくなり、溶接の際に上記の抜けが生じやすくなる。なお、この上限は、ピッチが大きくなりすぎると、裏当て用鋼板の曲げた部分が実質的に円弧状にならず、多角形となってしまい、この多角形の辺とコラムの円弧との間隙が大きくなってしまうので、この間隙が０．４ｍｍ以下となるような、ピッチとすることが望ましい。
【００１７】
上記のように溝１０を角形にした場合、裏当て用鋼板を角コラムの角部に沿って曲げたときに、溝の両側壁同士が互いに干渉し合わないようにすることが好ましい（接触する程度であるならよい）。これを考えると、裏当て用鋼板における外周円の半径をｒ（ｍｍ）、裏当て用鋼板の厚さをｔ（ｍｍ）、溝の数をｎ、そして溝の幅をｗ（ｍｍ）とすると、次の式を満足することが好ましい。
ｎ×ｗ＝２πｒ／４（角部における外周長）−２π（ｒ−ｔ）／４（内周長）
例えば、ｒを２３ｍｍ、ｔを９ｍｍとすると、外周長は３６．１１ｍｍ、内周長は２１．９８ｍｍとなるので、ｎ×ｗの値は、１４．１３となる。ここで、ｗの値を１．７５ｍｍとすると、ｎは８．０個となる。なお、小数点１の位が１以上である場合には、繰り上げた値による個数とすることが望ましい。
【００１８】
さらに角コラムの各辺の長さや曲率の誤差に対処するため、すなわち調節代として１個ないし４個の溝を追加してもよい。本考案による裏当て用鋼板は容易に曲げることができるので、曲げた後に角コラムの角部に合わせたとき、合わない場合には、少し曲げ戻して再度曲げ直すことが可能であるので、この調節代が特に有用である。
また溝形成部における残存板厚は、１．５〜２．５ｍｍ、好ましくは、１．７〜２．３ｍｍとする。これらの条件は理論的考案と実験による検証によって定めたものである。
【００１９】
次に、図７以降を参照して、本発明の実施の形態による溶接裏当て用鋼板の製造装置の一例について説明する。なお、本装置の基本的構造は、一般的な一軸型帯鋸盤のそれであるので、以下の説明においては、特に必要な場合を除き一般的な構造と同一の部分の詳細な説明は省略する。
図７は、本溶接裏当て用鋼板の製造装置を後方（被加工物である鋼板Ｗの供給側）から見た図である。この図において、符号１００は装置の基台、および符号２００は上部可動部をそれぞれ示す。上部可動部２００は、図７において左部において、回動軸ＡＸ（説明図である図８に示した）によって、待機位置（図８に符号２００Ｗ示した位置）と作業位置（図８に符号２００Ａで示した。加工ストロークも含む。）の間で回動可能に基台１００に支持されている。
上記上部可動部２００には、回転走行する帯鋸刃２０２が設けられている。すなわち、帯鋸刃２０２は、上部可動部２００が作業位置にあるとき、図７および図８に表れた部分において右から左に走行し、被加工物である鋼板Ｗに溝加工するものである。
【００２０】
上記基台１００上であって、上記上部可動部２００の帯鋸刃２０２の下方には、被加工物である鋼板Ｗを複数枚クランプした状態で、上記帯鋸刃２０２の走行方向と直角な方向、すなわち図７及び図８において奥行き・手前方向に、図９において左右方向に移動可能なクランパー１０２が設けられている。このクランパー１０２は、前横バイス１０４ａおよび前上バイス１０４ｂを備えた前バイス１０４、および後横バイス１０６ａおよび後上バイス１０６ｂを備え、図９において左右方向に移動し、被加工物である複数の鋼板Ｗを上記前バイス１０４方向に搬送する送りバイスとしても作用する後バイス１０６を備えている。なお、上記クランパー１０２においては、実際のクランプを行う場合には、複数の鋼板Ｗがブリッジ上になってしまうのを防止するため、上バイスによるクランプを先に行うべきである。図９において、符号Ｒは被加工物である鋼板Ｗの搬送を助けるためのローラーを示す。
【００２１】
本装置は、上部可動部２００の加工ストロークの終了時において、帯鋸刃２０２と上記複数枚の鋼板Ｗの底面とが平行になるようにするための平行化手段を備えている。この平行化手段の一例としては、上記クランパー１０２に備えられ、上記複数枚の鋼板Ｗの下に置かれた斜面板１０８が挙げられる。本例で用いているような一軸型帯鋸盤は、本来被加工物の切断のためのものであり、本発明のように溝を形成するために用いられる例は過去無かったが、本発明において溝の加工に用いるために、上記斜面板１０８を開発した。この斜面板１０８の作用により、均一な深さの溝の加工が可能となる。この斜面板１０８の傾斜角度は、帯鋸盤の大きさ等によって変更されるが、通常、１〜５°程度、特に２〜３°程度である。なお、上記２つの上バイス１０４ｂ、１０６ｂは、この斜面板１０８による傾斜に対応するため、ある程度の角度で回動可能に設置したり、当初から押圧面に傾斜を設けたりしていることが望ましい。上記平行化手段の他の例としては、上記上部可動部２００を上記基台１００に回転可能に取り付けるための回動軸ＡＸ（図８参照）を通常の一軸型帯鋸盤の配置位置より変位させたものを挙げることができる。この変位は、通常、上方への変位である。
【００２２】
上記基台１００と上部可動部２００には、上部可動部２００の加工ストローク終了時において、これを停止させるためのストッパー１２０が設けられている。このストッパー１２０は、赤外線を用いた光学的な機構のもの等も用いることができるが、作動の確実性から以下に説明するような機械的（メカ）ストッパーであることが好ましい。このストッパー１２０は、上部可動部２００側に固定された当接部材１２２と、基台１００側に設けられ、上部可動部２００の加工ストローク終了時において、上記当接部１２２が当接することによって、上部可動部２００のそれ以上の移動を規制（停止）するためのストッパー部材１２４を備えている。このストッパー部材１２４は、第３ピストン−シリンダ装置であるストッパー部材作動装置（第３移動手段）１２６により、上記当接部材１２２の当接を許す作動位置と、上記当接部材１２２が当接しない不作動位置との間で移動可能となっている。ストッパー部材１２４がこの不作動位置にあるとき、上記上部可動部２００の回動を停止することなく、回動させ、本帯鋸盤の本来の切断作業を行わさせる。
【００２３】
上記基台１００側にはまた、上部可動部２００の加工ストロークのエンドを検知するためのリミッター１２８、およびストロ−クの回数をカウントするためのカウンター１２９が設けられている。
上記基台１００と上部可動部２００との間には、該上部可動部２００を待機位置と作業位置との間での移動、および加工ストロークを実施させるための第１移動手段である第１ピストン・シリンダー装置１１０が設けられている。また、基台１００には、クランパー１０２（この例においては、後バイス１０６）を帯鋸刃２０２の走行方向と直角な方向すなわち図９において左右方向に移動させるための第２移動手段である第２ピストン・シリンダー装置１１２（図１０参照）が設けられている。
さらにまた、基台１００上には、前横バイス１０４ａ、前上バイス１０４ｂ、後横バイス１０６ａおよび後上バイス１０６ｂを開閉作動させるためのピストン・シリンダー装置１１４ａ、１１４ｂ、１１６ａおよび１１６ｂが設けられている（１１４ｂおよび１１６ｂについては、図１０のみに示した）。
【００２４】
上記ピストン・シリンダー装置は、流体制御装置１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０および１４２にそれぞれ連結され、これらの流体制御装置は制御回路ＣＵに接続されて、その作動が制御され、その結果、ピストン・シリンダー装置をして、対応する部位・部材等の移動等を制御するようになっている。
上記制御回路ＣＵには、裏当て用鋼板に形成される溝の諸条件に関するデータ（最初の溝の端部からの距離、各群を構成する溝の数、各群における各溝のピッチ、群と群との距離等）を入力するためのキーボード等である入力手段ＩＢが接続されている。なお、溝の幅は使用する帯鋸刃により、溝の深さは上記ストッパー１２０の作用により決定されるが、これらの値を入力するようにしてもよい。制御回路ＣＵにはまた、上記リミッター１２８およびカウンター１２９が接続されており、制御回路（シーケンサー）ＣＵは、上記入力手段ＩＢから入力されたデータ、ならびに上記リミッター１２８およびカウンター１２９からの信号に基づいて被加工物である鋼板Ｗに所定の溝加工を行う。
【００２５】
以下、本装置による溶接裏当て用鋼板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、図１に示した溶接裏当て用鋼板（溝数９）を製造するものとして、制御回路ＣＵを中心として説明する。
（１）まず、入力手段により溝の諸条件に関する上記データを入力するとともに、溝の深さに応じてストッパー部材１２４の高さを調節して（この調節は斜面板１０８の厚み等も考慮して行う）設定し、かつ溝の幅に応じて帯鋸刃を選択する。なお、この初期状態においては、ストッパー部材１２４は不作動位置に配置しておく。
（２）次に、複数の鋼板Ｗを所定位置まで送り込み、次いで、流体制御装置１３８および１４２をしてピストン・シリンダー装置１１４ｂおよび１１６ｂを作動させることにより、前上バイス１０４ｂおよび後上バイス１０６ｂを作動させ、上記鋼板Ｗの上下方向のクランプを先ず行う。この後、流体制御装置１３６および１４０をしてピストン・シリンダー装置１１４ａおよび１１６ａを作動させることにより、前横バイス１０４ａおよび後横バイス１０６ａを作動させ、上記鋼板Ｗの左右方向のクランプを行う。
（３）この後、流体制御装置１３０をしてピストン・シリンダー装置１１０を作動させ、上部可動部２００を待機位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、加工ストロークを行わさせる。このとき、ストッパー部材１２４が上記したように不作動位置に配置されているので、上部可動部２００の加工ストロークが制限されないので、鋼板Ｗの端部は切断される。これにより、鋼板Ｗの端部（一端の）揃えが行われる。
（４）この後、流体制御装置１３８，１３６をして、ピストン・シリンダー装置１１４ｂ、１１４ａを作動させて、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを開く。
（５）この状態で、流体制御装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１２を作動させ、後バイス１０６を前方に、鋼板Ｗの端部から最初の溝の形成位置までの間隔、移動させる。これによって、鋼板Ｗの最初の所定距離の搬送が行われる。
（６）この移動の後、流体制御装置１３８および１３６をして再びピストン・シリンダー装置１１４ｂおよび１１４ａを作動させることにより、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを閉動作させる。
（７）この間、若しくはその前後に、流体制御装置１３４をしてピストン・シリンダー装置１２６を作動させ、ストッパー部材１２４をその作動位置に移動させる。
（８）上記前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａの閉動作完了後、再び流体制御装置１３０をしてピストン・シリンダー装置１１０を作動させ、上部可動部２００を待機位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、加工ストロークを行わさせる。このとき、今度は、上記ストッパー部材１２４が上記したように作動位置に配置されているので、上部可動部２００の加工ストロークが制限されるので、鋼板Ｗには、所定深さの第１の溝が形成される。
（９）この時、リミッター１２８は上部可動部２００の加工ストロークの完了を検知し、その加工ストローク完了信号を制御回路ＣＵに送信する。これと同時に、カウンター１２９は溝一つの加工が完了したことをカウントし、そのカウント信号を制御回路ＣＵに送信する。
（１０）上記加工ストローク完了信号を受けると、流体制御装置１３０をしてピストン・シリンダー装置１１０を上記とは逆側に作動して、上部可動部２００を上方に移動させるとともに、上記と同様にして、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを開き、次いで流体制御装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１２を作動させて、後バイス１０６ひいては鋼板Ｗを溝のピッチ分だけ搬送する。
（１１）この搬送の後、前バイス１０４は再び閉じられ、この状態で、ピストン・シリンダー装置１１０が作動されて、第２の溝加工が行われる。
（１２）以下、上記（９）〜（１１）を繰り返して、第１の溝群の加工を完了させる。
（１３）このように上記第１の溝群の最後の溝の加工が完了すると、カウンター１２９が最後の溝加工をカウントし、そのカウント信号を制御回路ＣＵに送信すると、制御回路ＣＵは、第１の溝群の加工が完了したことを認識し、次のすなわち第２の溝群の溝の加工工程に移る。この第２の溝群の溝の加工工程においては、先ず、後バイス１０６を閉じたままで、前バイス１０４を開き、流体制御装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１２を作動させ、２つの溝群間の間隔に相当する距離の鋼板Ｗの搬送を行う。
（１４）この搬送の後、上記（８）〜（１２）を繰り返して、第２の溝群の加工を完了させる。
（１５）このように上記第２の溝群の最後の溝の加工が完了すると、カウンター１２９が最後の溝加工をカウントし、そのカウント信号を制御回路ＣＵに送信すると、制御回路ＣＵは、第２の溝群の加工が完了したことを認識し、最後の鋼板Ｗの多端部の切断行程に移る。この鋼板Ｗの多端部の切断工程においては、先ず、後バイス１０６を閉じたままで、前バイス１０４を開き、流体制御装置１３２をしてピストン・シリンダー装置１１２を作動させ、第２の溝群の最後の溝と上記他端との間の間隔に相当する距離の鋼板Ｗの搬送を行う。
（１６）この搬送の間、あるいは後に（場合によっては前でもよい）、流体制御装置１３４をしてピストン・シリンダー装置１２６によりストッパー部材１２４を不作動位置に引き込ませておく。
（１７）この状態で、流体制御装置１３０をしてピストン・シリンダー装置１１０を作動させ、上部可動部２００を待機位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、加工ストロークを行わさせると、ストッパー部材１２４が上記したように不作動位置に配置されているので、上部可動部２００の加工ストロークが制限されないので、鋼板Ｗの端部は切断される。これにより、鋼板Ｗの他端部の端部揃えが行われる。
【００２６】
以上により、溶接裏当て用鋼板の製造が完了する。なお、上記一端の切断から他端の切断にいたるまでの、一つの加工が終了した後の上記上部可動部２００の上方への退避は、作業の効率性を鑑み、上記待機位置よりも下方の位置であってもよい。
以上の本発明による溶接裏当て用鋼板の製造装置によれば、効率よく安価に溶接裏当て用鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様による裏当て用鋼板を示す斜視図である。
【図２】図１に示した裏当て用鋼板の正面図である。
【図３】図１に示した裏当て用鋼板を角コラムの角部に沿って曲げた状態で表した正面図である。
【図４】角コラムの使用方法の例を示す図である。
【図５】角コラムとダイヤフラム鋼板との溶接部の断面図である。
【図６】溝の群の間の距離を説明するための図で、（ａ）は裏当て用鋼板を、（ｂ）は角コラムをそれぞれ示す。
【図７】本発明の実施の形態による溶接裏当て用鋼板の製造装置を後方（被加工物の供給側）から見た図である。
【図８】図７と同様に見た概略図である。
【図９】図７示した溶接裏当て用鋼板の製造装置を上部可動部を省略して示した平面図である。
【図１０】図７に示した溶接裏当て用鋼板の製造装置における制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 裏当て用鋼板
２ 角コラム
３ ダイヤフラム鋼板
４ 梁
１０ 溝
ＡＸ 回動軸
Ｗ 鋼板
１００ 基台
１０２ クランパー
１０４ 前バイス
１０４ａ 前横バイス
１０４ｂ 前上バイス
１０６ 後バイス
１０６ａ 後横バイス
１０６ｂ 後上バイス
１０８ 斜面板
１１０ 第１ピストン・シリンダー装置
１１２ 第２ピストン・シリンダー装置
１１４ａ ピストン・シリンダー装置
１１４ｂ ピストン・シリンダー装置
１１６ａ ピストン・シリンダー装置
１１６ｂ ピストン・シリンダー装置
１２０ ストッパー
１２２ 当接部材
１２４ ストッパー部材
１２６ ストッパー部材作動装置
１２８ リミッター
１２９ カウンター
１３０ 流体制御装置
１３２ 流体制御装置
１３４ 流体制御装置
１３６ 流体制御装置
１３８ 流体制御装置
１４０ 流体制御装置
１４２ 流体制御装置
２００ 上部可動部
２００Ａ 作業位置
２００Ｗ 待機位置
２０２ 帯鋸刃
ＣＵ 制御回路
ＩＢ 入力手段

Claims (10)

1. 鋼管である溶接母材の湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成され、真直な状態で提供され溶接母材の内寸に合わせて曲げて用いられる溶接裏当て用鋼板の製造装置であって、
   基台、
   この基台上に待機位置と作業位置との間で回動軸の周りで回動可能に取り付けられ、帯鋸刃を備えた上部可動部、
   この上部可動部の前記待機位置と作業位置との間での移動、および該上部可動部のこの作業位置での加工ストロークを実施させるための第１移動手段、
   前記基台上に配置され、被加工物である複数枚の鋼板を並列状態でクランプした状態で、帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動可能なクランパー、
   前記上部可動部の加工ストロークの終了時において、帯鋸刃と前記複数枚の鋼板の底面とが平行になるようにするための平行化手段、
   前記クランパーを帯鋸刃の走行方向と直角な方向に移動させるための第２移動手段、
   不作動位置と作動位置との間で移動でき、作動位置にあるとき、前記上部可動部の帯鋸刃による加工深さを制御するため、該上部可動部の前記加工ストローク長を調節するストッパー、
   このストッパーを前記不作動位置と作動位置との間で移動する第３移動手段、
   前記上部可動部が加工ストロークを終了したことを検知する検知手段、および
   前記検知手段および入力手段からのデータまたは信号に基づき、前記第１、第２および第３移動手段の作動を制御するための制御手段を備え、
   前記クランパーが、前横バイスと前上バイスを持つ前バイス、および後横バイスと後上バイスを持つ後バイスを備え、該後バイスは、前記複数の鋼板の搬送方向上流側に配置され、複数枚の鋼板をクランプした状態で、前記複数の鋼板の搬送方向に移動可能であり、
   以上の構成により、前記前横バイス、前上バイス、後横バイスおよび後上バイスによりクランプされた複数枚の鋼板の端部を切断して複数枚の鋼板の一端部の端部揃えを行い、ついで前横バイスおよび前上バイスを開いた後、後横バイスおよび後上バイスを所定長移動させることにより鋼板を所定長搬送し、この搬送の後、前横バイスおよび前上バイスを閉じるとともに、ストッパーを作動位置に移動させて、入力手段により入力された溝の深さで前記複数枚の鋼板に同時に溝を形成し、以上を繰り返して入力手段により入力された溝の深さ、ピッチおよび本数で前記溝群を形成し、この溝群の形成の完了後再び前横バイスおよび前上バイスを開いた後、後横バイスおよび後上バイスを所定長移動させることにより鋼板を所定長搬送し、この搬送の後、鋼板の端部を切断して複数枚の鋼板の他端部の端部揃えを行って溶接裏当て用鋼板を得ることを特徴とする溶接裏当て用鋼板の製造装置。
2. 前記平行化手段が、前記クランパーに備えられ、前記複数枚の鋼板の下に置かれた斜面板である請求項１の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
3. 配置位置が変位された回動軸を用いることにより達成された平行化手段を用いた請求項１の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
4. 形成した溝数を計数するためのカウンターを備えた請求項１〜３のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
5. 前記ストッパーがメカストッパーである請求項１〜４のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
6. 前記溶接母材が、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管等の多角形鋼管である請求項１〜５のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
7. 前記溶接裏当て用鋼板は、溶接母材の各湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成されており、前記溝の形状は、その深さにおける５０％以上の部分の両側面が平行な形状であり、その溝位置における残存板厚が１．５〜２．５ｍｍであり、一群の溝の数が４以上であり、各溝の幅が４ｍｍ以下で、かつ溝のピッチが２．５５ｍｍ以上であり、作業者が治具を用いずに曲げることができ、かつロボット溶接を行ったとき抜けが起こらないように構成されている請求項１〜６のいずれかの溶接裏当て用鋼板の製造装置。
8. 前記溶接母材が角形鋼管であり、前記溶接裏当て用鋼板の一群の溝における溝数が１２以下である請求項７の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
9. 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値である請求項７または８の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
10. 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値に１〜４を加えた値である請求項７または８の溶接裏当て用鋼板の製造装置。

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