JP4124401B2 - 板の旋回装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大略で平板状の板を水平旋回して回転した姿勢とする旋回装置に関し、特に、これに限定する意図では無いが、広幅かつ長尺の鋼板の複数枚を長辺の溶接により１枚にした、船体あるいは橋梁に用いられる大板を、９０度回転させる大板旋回装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、船底，デッキ，橋梁などに、下パネルの上平面に複数のロンジを垂直に立てて溶接し、ロンジ上に上パネルを載せてそれらの間を溶接した鋼構造体が用いられる。この鋼構造体の組立では、例えば２０ｍ×３０ｍのパネル（大板）上に、２０ｍ又は３０ｍのロンジ（条材）を垂直に立てて位置決めし、ロンジの長手方向各点で水平隅肉溶接により仮付溶接し、所要本数のロンジを仮付けした後、本溶接を実施してロンジの全長を大板に溶接する。
【０００３】
このような鋼構造体の製造ラインの一例を図１に示す。大板３の素材である広幅且つ長尺の鋼板が、その幅方向を搬送方向ｘに合わせて、搬送ライン１で、片面溶接装置２の直下に搬送されて、先行して搬送した鋼板と、長辺が溶接される。所要枚数を順次に溶接して出来た大板３は、配材装置５の場所に移される。そこでは、配材装置５を使用して、ロンジを大板上に配材し、自動溶接又は手溶接で、ロンジを大板に仮付溶接する。所要数のロンジを仮付溶接した大板は、ロンジ溶接装置６の場所に搬送して、そこでロンジ全長の溶接すなわち本溶接を行う。この種の組立て装置が、特公昭５１−２０３８１号公報および特公昭５２−１２９９９号公報に提示されている。
【０００４】
図１に示す配材装置５は、ｙ方向に平行にして図示しないスキッドに整然と並べられているロンジを、ｙ方向に平行な姿勢を維持して保持し、大板上に運搬し、大板上の所要位置に位置決めする。したがつて、大板上でもロンジは、ｙ方向に平行である。すなわち、ロンジの長手方向はｙ方向であり、大板の、ｙ方向に延びる板継溶接線と平行である。
【０００５】
ところが、大板上の溶接線に対してロンジが直交するように配材する要求がある場合がある。大板に適用するものではないが実開昭６３−１２２７５９号公報の図面には、複数台の隅肉溶接機を支持する支持梁を門型架台に、垂直軸を中心に回転可に支持して、直交２方向ｙ，ｘのいずれが条材の長手方向でも、溶接機支持梁を９０度回転させることにより、隅肉溶接を可能にする溶接設備が開示されている。
【０００６】
大板に対するロンジの配材に関しては、本出願人の特開平８−８４９３９号公報がある。これにおいては、多数のロンジクランパを支持する水平支持梁を、走行台で垂直軸を中心に旋回可に吊り下げ支持して、大板に対してロンジを直交２方向ｙ，ｘのいずれかに平行に配材しうる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多数のロンジクランパを支持する水平支持梁を垂直軸を中心に旋回可に支持する機構は、回転支持部の構造を堅固にする必要があって機構が大型化して、設備が高価になる。
【０００８】
本発明は、水平支持梁を垂直軸を中心に旋回駆動する配材装置を必要とせずに、条材を板に対して直行２方向のいずれの姿勢でも配置可能にする事を第１の目的とし、これを可及的に簡単および又は安価な、板支持が安定する機構で実現することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）垂直方向ｚに昇降する昇降架台(11,12,13)；
該昇降架台に、ｘ−ｙ水平面上の、一点(16)を中心とする円周上に分散する形で配設された複数個の、回転軸が該円周の半径方向に延びたフリクションローラ(24)を含み、垂直方向ｚに伸縮しうる複数個の、板 (3) のｘ−ｙ水平面を該フリクションローラ (24) で下支持するための、旋回支持装置(17,18)；および、
前記昇降架台(11,12,13)で前記一点(16)を中心に旋回可能に支持され、前記昇降架台の上昇により、前記フリクションローラ(24)によって下支持される板(3)のｘ−ｙ水平面に当接し該板 (3) に対する摩擦力が強く該板 (3) の横滑り防止効果が高い部材(36)；
を備える板の旋回装置。
【００１０】
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又は相当部材もしくは対応事項の記号を、参考までに付記した。以下も同様である。
【００１１】
これによれば、昇降架台(11,12,13)を下位置すなわち退避位置においておき、板(3)が例えばｘ方向に搬送されて昇降架台の上方に来ると、昇降架台を上げて、フリクションローラ(24)で板(3)を下支持する。そしてフリクションローラ(24)の回転駆動もしくは板(3)の引き廻し又は押し廻しによって、板(3)を任意の角度回転させることが出来る。板(3)が前述の大板でそれに前述のロンジを配材する場合には、ロンジの長手方向がｙで、これをｘにするように旋回させることができない場合でも、大板を９０度回転させることにより、ロンジの配材を、大板の溶接線（ｙ方向）に直角な方向（ｘ方向）にする事が出来る。すなわち、水平支持梁を垂直軸を中心に旋回駆動する配材装置を必要としない。
【００１２】
板(3)が、そのｘ，ｙ面上の場所によって厚みが異なる不等厚板である場合、例えば異厚片面溶接によって厚みが異なる鋼板を溶接して出来た大板、である場合でも、旋回支持装置(17,18)が垂直方向ｚに伸縮しうるので、実質上すべてのフリクションローラ(24)が板(3)の下面に当たって下支持するので、板(3)の支持が安定であり、旋回も滑らかである。
【００１３】
ｘ，ｙ水平面に分布する複数の旋回支持装置(17,18)を介して、昇降架台(11,12,13)を上駆動して板(3)を下支持する構造は、簡単および安価な機構で実現できると共に、板(3)を安定に支持し且つ安定して旋回させることができる。
【００１４】
横滑り防止効果が高い部材(36)が板(3)に当接するので、板(3)の下支持が安定すると共に、板(3)の直線移動すなわち横滑りを防ぐことができる。横滑り防止効果が高い部材(36)は、板の旋回中心である前記一点(16)を中心に旋回可能であるので、板の旋回を妨げない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（２）前記昇降架台で前記一点を中心に旋回可能に支持され該一点を中心とするリング部材、を備え、前記横滑り防止効果が高い部材は該リング部材の上面にある、上記（１）に記載の板の旋回装置。
【００１６】
（３）前記リング部材(15)を前記一点を中心に旋回可能に下支持および側面支持する下ガイドローラ(33)および側面ガイドローラ(34)ならびに上跳ねを防ぐ上止めローラ(35)、および、これらのローラを回転可能に支持するローラ基台(31)、を備える。
【００１７】
横滑り防止効果が高い部材(36)が板(3)の下面に当たるのでフリクションが強く、板(3)の横滑り防止効果、とくに不等厚の大板の横滑り防止効果、が高い。
【００１８】
（４）前記ローラ基台(31)を下支持するクッション部材(32)、を備える。これによれば、例えば板(3)が、不等厚の大板の場合、それが厚いところのクッション部材(32)は大きく縮み、薄いところのクッション部材(32)は縮みが少なく、自動的に支え荷重が均等になるように横滑り防止効果が高い部材(36)に圧接する。したがって、板(3)の横滑り止めの信頼性が高い。
【００１９】
（５）旋回支持装置(17,18)は、出力軸に前記フリクションローラが結合した減速機(22)，該減速機を回転駆動する電気モータ(23)、および、該減速機の基台(21)を支えるクッション部材(27)を含む。
【００２０】
これによれば、板(3)は旋回支持装置(17,18)で旋回駆動される。例えば板(3)が、不等厚の大板の場合、それが厚いところの旋回支持装置のクッション部材(27)は大きく縮み、薄いところの旋回支持装置のクッション部材(27)は縮みが少なく、自動的に支え荷重が均等になるように旋回支持装置(17,18)が伸縮する。したがって、板(3)の支持が安定であり、旋回も滑らかである。
【００２１】
（６）更に、前記昇降架台(11,12,13)に、ｘ−ｙ水平面上の、前記一点(16)を中心とする円周上に分散する形で配設された複数個の、回転軸が該円周の半径方向に延びた、前記板のｘ−ｙ水平面を下支持するための、旋回受けローラ(40)；を備える旋回装置。これによれば、分散配置した旋回支持装置(17,18)の間に旋回受けローラ(40)を配置して、旋回支持装置(17,18)の数を減らすことが出来る。
【００２２】
（７）フリクションローラ(24)はタイヤ車輪である。タイヤ車輪は、弾力性が高くしかも摩擦力が高いので、不等厚の大板の旋回駆動に適する。
【００２３】
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。
【００２４】
【実施例】
図１に示す鋼構造物製造ラインの、大板３のｘ方向搬送ライン上の、配材装置５の作業領域に、旋回装置４が設置されている。なお、大板３を旋回装置４でｘ，ｙ面に平行な平面に沿って９０度旋回させる場合、配材装置５は、ロンジ溶接装置６の直近の退避位置に駆動（ｘ方向）される。
【００２５】
図２に、旋回装置４の概要を示す。ｘ方向の大板搬送ラインのｙ方向中央位置には、昇降架台１２があり、それとの間にｘ方向の大板搬送ローラ列の配置空間を開けて、昇降架台１１および１３がある。これらの昇降架台１１−１３は、昇降ガイドローラで垂直方向ｚに昇降可に案内され、しかも、油圧ジャッキで、下方の退避位置から上方の作用位置に、またその逆に駆動される。
【００２６】
中央の昇降架台１２の中心点１６はｘ方向の大板搬送ラインの中心にある。昇降架台１１−１３には、中心点１６を中心とした比較的に短い半径の円周上に、一定ピッチで６個の旋回支持装置１７があり、又、比較的に長い半径の円周上に、一定ピッチで１２個の旋回支持装置１８がある。これらの旋回支持装置１７，１８はすべて同一構造である。
【００２７】
図３に、１つの旋回支持装置１７を拡大して示す。図３の（ａ）は平面図（ただしタイヤ車輪２４は水平破断）、（ｂ）は中心点１６側から見た正面図（ただしタイヤ車輪２４は透視）、（ｃ）は右側面図（ただしタイヤ車輪２４は垂直破断）である。
【００２８】
昇降架台１２に固定された装置基板３８には、ピン２５で減速機基台２１が、ヒンジ結合している。基台２１の自由端すなわちピン２５に回転自在に結合した端部に対向する反対側の端部には、クッション当片２６が固着されており、この当片２６と装置基板３８との間に、厚肉円盤状の、弾力性および伸縮性が高い厚肉チューブ材の袋に空気を封入したエアークッション２７がある。
【００２９】
減速機基台２１には減速機２２が一体であり、その入力軸に電動モータ２３の回転軸が結合している。減速機２２の出力軸には、タイヤ車輪２４の回転軸が結合している。タイヤ車輪２４には空気が圧入されている。タイヤ車輪２４は鋼板に対する摩擦力が大きくしかも弾力性が高い。
【００３０】
旋回支持装置１７およびその他の旋回支持装置も、タイヤ車輪２４の回転中心軸が、中心点１６を中心とする、ｘ，ｙ平面上の半径線に平行になるように、昇降架台１１あるいは１２，１３に固定されている。したがって、大板３が来ているときに昇降架台１１−１３を作用位置に押し上げてタイヤ車輪で大板３を支えて大板３を持ち上げて、そして旋回支持装置（１７）の電気モータ（２３）を回転駆動すると、タイヤ車輪（２４）に載った大板（３）が、中心点１６を中心に回転する。タイヤ車輪２４に弾力性があり、またエアークッション２７に弾力性があるので、大板３が不等厚でも、全旋回支持装置（１７，１８）のタイヤ車輪２４が大板３の下面に圧接して大板３を回転駆動する。例えば大板３が不等厚の場合、それが厚いところの旋回支持装置のクッション部材２７は大きく縮み、薄いところの旋回支持装置のクッション部材２７は縮みが少なく、自動的に支え荷重が均等になるように旋回支持装置（１７，１８）が伸縮する。したがって、大板３の支持が安定であり、旋回も滑らかである。
【００３１】
再度図２を参照する。中央の昇降架台１２には正方形枠状のテーブル架台１４が固着されており、これに、センターターンテーブルのリング部材１５を旋回自在に案内する６個の案内装置１９が、固定されている。これらの６個の案内装置１９は、中心点１６を中心とするリング部材１５の円周に沿って分布している。
【００３２】
図４に、センターターンテーブルを拡大して示す。そして図５に案内装置１９を更に拡大して示す。図５の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面ガイドローラ３４部の横断面図である。リング部材１５は、中心点１６を中心とする、横断面がＩ形の鋼リング１５の上面に、接触摩擦が高く少し弾力性がある硬質ゴム３６を積層したものである。
【００３３】
図５を参照する。テーブル架台１４に固定された案内装置基板３９でエアークッション３２が支持され、このエアークッション３２にローラ基台３１が載っている。装置基板３９に立てた３本のピン３７がローラ基台３１を貫通し、これらのピン３７でローラ基台３１が、垂直方向ｚには摺動可ではあるが、ｘおよびｙ方向には移動不可に拘束されている。ローラ基台３１には、リング部材１５の下底を支える下ガイドローラ３３，外側面に対向する側面ガイドローラ３４、および、リング部材１５の上跳ねを防ぐ上止めローラ３５を装備している。リング部材１５はしたがって、その周方向には旋回し得るが、ｘ，ｙ方向に直線移動し得ない。
【００３４】
大板３が来ているときに昇降架台１１−１３を作用位置に押し上げると、タイヤ車輪が大板３に圧接すると共に、リング部材１５の表層の硬質ゴム３６が大板３に圧接する。旋回支持装置１７の電気モータ２３を回転駆動すると、タイヤ車輪２４が回転して大板３が、中心点１６を中心に旋回するが、このとき大板３に圧接したリング部材１５が同じく旋回する。すなわちリング部材１５は大板３の旋回を妨げない。リング部材１５はｘ，ｙ方向に直線移動し得ないので、大板３が直線移動すなわち横ずれ又は縦ずれをしようとしても、リング部材１５がこれを阻止する。大板３に対するリング部材１５の摩擦力が強く、板３の横滑り防止効果、とくに不等厚の大板の横滑り防止効果、が高い。
【００３５】
図２を再度参照する。昇降架台１１−１３には更に、９６個の旋回受けローラ４０が分散設置されている。これらの旋回受けローラ４０は、大板３の旋回時にその撓みを防止する。
【００３６】
再度図１を参照する。配材装置５は、ｘ方向搬送ラインの流れ方向に布設された１対のレール上を移動する門型走行台車に、２台の昇降用チェーンホイストでｙ方向に延びるガーダを吊下げ、このガーダにやはりｙ方向に延びるロンジ保持用フレームを装備し、このロンジ保持用フレームにはｙ方向に１２箇所に分散してロンジを吸着保持するための電磁マグネットを装備し、しかも、ｙ走行台車をガーダを抱く形でガーダに装着してそれに沿って走行するようにし、このｙ走行台車に、仮溶接用の溶接装置，ロンジを大板に押しつける圧下クランパ，大板に吸着する引上げ電磁マグネット、および、この引上げ電磁マグネットを上駆動する昇降装置を備えたものである。
【００３７】
配材装置５は、垂直軸を中心に旋回するビームを備えないので、ｘ方向の搬送ライン上の配材装置５の作業領域に、長手軸をｙ方向としてロンジを準備する必要がある。
【００３８】
大板３に組付けるロンジは、ｘ方向搬送ライン１の外で、すなわちオフラインで、５〜６本のロンジを受け入れることができるスキッドに、立てて配置し、このスキッドを図示しないクレーンでｘ方向搬送ライン上の配材装置５の作業領域に搬送し、ロンジの長手方向をｙ方向に実質上平行にして降ろすことにより、配材装置５の作業領域に準備する。
【００３９】
ロンジの長手方向を大板３の片面溶接線と平行にして大板３上に配材する時には、大板３は旋回させる必要が無いので、片面溶接装置２で大板３を製造すると、大板３を配材装置５の作業領域に搬送し、そして上述のようにロンジを配材装置５の作業領域に準備し、そして配材装置５でロンジを大板３上に配材し、仮付溶接する。このとき、配材装置５のｙ走行台車を仮付位置の上空に置き、圧下クランパでロンジを大板３に向けて押下すると同時に、引上げ電磁マグネットを大板３に吸着させて昇降装置で引上げ電磁マグネットを上駆動して大板３を持ち上げ、これにより大板３にロンジを密着させて、そこを仮付溶接する。
【００４０】
ロンジの長手方向を大板３の片面溶接線に直角にして大板３上に配材する時には、大板３は９０度旋回させる必要があるので、片面溶接装置２で大板３を製造すると、配材装置５をロンジ溶接装置６に直近の退避位置に置いて、大板３を配材装置５の作業領域にある旋回装置４上に搬送し、そして昇降架台１１−１３を作用位置まで上駆動し、そして旋回支持装置１７，１８で大板３を９０度旋回させる。そして昇降架台１１−１３を退避位置まで下げて、配材装置５を作業位置に駆動して、上述のロンジ配材および仮付溶接を行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は、大板にロンジを溶接した鋼構造物を製造するラインの概要を示す平面図、（ｂ）は、側面図である。
【図２】 図１に示す旋回装置４の主要部を拡大して示す平面図である。
【図３】 （ａ）は図２に示す旋回支持装置１７の拡大平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図４】 図２に示すリング部材１５の拡大平面図である。
【図５】 （ａ）は図４に示す案内装置１９の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）に示す側面ガイドローラ３４部での案内装置１９の横断面図である。
【符号の説明】
１：ｘ搬送ライン ２：片面溶接装置
３：大板 ４：旋回装置
５：配材装置 ６：ロンジ溶接装置
１１−１３昇降架台 １４：テーブル架台
１５：リング部材 １６：中心点
１７，１８：旋回支持装置
１９：案内装置 ２１：基台
２２：減速機 ２３：電動モータ
２４：タイヤ車輪 ２５：ピン
２６：クッション当片
２７：エァークッション
３１：ローラ基台 ３２：エァークッション
３３：下ガイドローラ
３４：側面ガイドローラ
３５：上止めローラ ３６：硬質ゴム
３７：ピン ３８：旋回支持装置基板
３９：案内装置基板 ４０：旋回受けローラ

Claims (7)

1. 垂直方向ｚに昇降する昇降架台；
   該昇降架台に、ｘ−ｙ水平面上の、一点を中心とする円周上に分散する形で配設された複数個の、回転軸が該円周の半径方向に延びたフリクションローラを含み、垂直方向ｚに伸縮しうる複数個の、板のｘ−ｙ水平面を該フリクションローラで下支持するための、旋回支持装置；および、
   前記昇降架台で前記一点を中心に旋回可能に支持され、前記昇降架台の上昇により、前記フリクションローラによって下支持される板のｘ−ｙ水平面に当接し、該板に対する摩擦力が強く該板の横滑り防止効果が高い部材；
   を備える板の旋回装置。
2. 前記昇降架台で前記一点を中心に旋回可能に支持され該一点を中心とするリング部材、を備え、前記横滑り防止効果が高い部材は該リング部材の上面にある、請求項１に記載の板の旋回装置。
3. 前記リング部材を前記一点を中心に旋回可能に下支持および側面支持する下ガイドローラおよび側面ガイドローラならびに上跳ねを防ぐ上止めローラ、および、これらのローラを回転可能に支持するローラ基台、を備える、請求項２記載の旋回装置。
4. 前記ローラ基台を下支持するクッション部材、を備える、請求項３記載の旋回装置。
5. 旋回支持装置は、出力軸に前記フリクションローラが結合した減速機，該減速機を回転駆動する電気モータ、および、該減速機の基台を支えるクッション部材を含む、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の、板の旋回装置。
6. 更に、前記昇降架台に、ｘ−ｙ水平面上の、前記一点を中心とする円周上に分散する形で配設された複数個の、回転軸が該円周の半径方向に延びた、前記板のｘ−ｙ水平面を下支持するための、旋回受けローラ；を備える、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の旋回装置。
7. フリクションローラはタイヤ車輪である、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の板の旋回装置。

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