JP5563845B2 - 仕口用溶接支持台 - Google Patents

Description

本発明は、既存の回転ポジショナを用いて仕口の溶接作業ができるようにするための仕口用溶接支持台に関する。

一般に、鉄骨建築物のコラム柱、ＳＲＣ柱、丸パイプ柱等の鉄骨用柱は、予め溶接して製作した仕口と長柱材が長手方向に連続する構成となるように溶接作業が行われて製造されている。そして、鉄骨用柱の溶接作業を行うときには、一対の回転ポジショナが使用され、回転ポジショナに当該鉄骨用柱の両端部分を保持させ、鉄骨用柱の長手方向に沿って移動することができる溶接装置を用いて当該作業を行っている。

そのため、鉄骨用柱の溶接は、先に仕口を製造して準備する必要がある。ここで用いられる仕口は、一般的には長柱材と同断面の短柱材（コラム）の両端に小口板（ダイヤフラム）を周溶接して芯材としての仕口コアを製作し、その仕口コアにいわゆる羽根（ブラケット：梁取付部）を溶接したものである。この仕口は、形状が複雑であるために溶接用のポジショナに保持することが難しいため、床面に置いた状態で溶接作業が行われていた。

そこで従来、仕口を保持して溶接することができる仕口用溶接装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来の仕口用溶接装置は、縦長に設けた装置本体と、この装置本体に形成された昇降ガイドに沿って昇降自在に設けた昇降体と、この昇降体に設けた旋回板と、この旋回板に設けたアームと、このアームの一端側に設けたワーク載置台と、このワーク載置台に設けたワークの固定具とを備えるように構成されている。したがって、仕口用溶接装置は、ワーク載置台に仕口の一つを載せて固定具で固定した状態とし、旋回板を所定角度旋回させ、あるいは、昇降体を昇降させることで、ワーク載置台に固定した仕口の溶接作業が行われている。

特開２００３−１１７６９２号公報

しかしながら、従来の仕口用溶接装置では、以下に示すような問題点が存在していた。
従来の仕口用溶接装置では、既存の回転ポジショナを使用することなく、新たに専用のポジショナを製造する必要があった。また、仕口一つに対して一台が必要であることと、構造も複雑であるため、仕口一つの溶接作業に対して費用がかかりすぎ、かつ、仕口一基ごとに固定、溶接作業、取り外し作業を行うため、作業効率が上がらないという問題があった。

また、従来の仕口用溶接装置では、既存の回転ポジショナを使用しないので、仕口溶接専用の装置を使用し、その使用する場所の確保が必要になるという問題がある。

本発明は、前記したような問題点に鑑み創案されたもので、既存の回転ポジショナに仕口のセッティングが容易で、複数の仕口を溶接することができ、回転ポジショナの本来の溶接作業エリアも有効に使用することができる仕口用溶接支持台を提供することを課題とする。

本発明に係る仕口用溶接支持台は、仕口コアの壁面に梁取付部を仮溶接して接続した仕口を着脱自在に支持して敷設された移動レール上をレール台車を介してスライド移動可能な一対の回転ポジショナに保持させる仕口用溶接支持台であって、一対の前記回転ポジショナの間となる位置に複数の前記仕口を同一平面に載置するように設けた載置部と、この載置部に設けられ前記仕口の梁取付部を支持する支持機構と、前記載置部の両端に設けられ、前記回転ポジショナの環状部の内側に設けた固定治具にそれぞれ着脱自在に保持される柱状部と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、仕口用溶接支持台は、一対の回転ポジショナの固定治具に柱状部を保持し、一対の回転ポジショナの間となる位置の載置部における支持機構により仕口を支持する。このとき、既存の一対の回転ポジショナの配置に併せて載置部に仕口が複数支持機構により同一平面に載置されることで、既存の溶接装置を使用して溶接作業を行うことができる。

本発明に係る仕口用溶接支持台は、前記載置部が、長手方向に平行に設けたサイドフレームと、このサイドフレームに直交する方向に所定間隔で平行に設けたクロスフレームとを備え、前記サイドフレームと前記クロスフレームとで矩形環状に形成する位置の当該サイドフレーム及び当該クロスフレームの同一平面に前記支持機構を設置し、前記サイドフレームと前記クロスフレームとで矩形環状に囲まれた中央に前記仕口の仕口コアが位置するように前記支持機構により前記梁取付部を支持する構成とした。

かかる構成によれば、仕口用溶接支持台は、サイドフレーム及びクロスフレームで囲まれる状態となる矩形環状の部分に支持機構により仕口の梁取付部を支持して、支持された仕口が同一平面で直線的に支持されるので、既存の溶接装置及び溶接エリアを利用して複数の仕口の溶接作業を行うことができる。

本発明に係る仕口用溶接支持台は、前記柱状部のそれぞれに接続して前記回転ポジショナの外側に設置した矩形環状体と、この矩形環状体の同一平面となるそれぞれのフレームに設けた前記支持機構とを備え、前記矩形環状体は、前記サイドフレーム及び前記クロスフレームに対応する間隔となるように、その矩形環状体の前後左右のフレームを配置して形成され、前記矩形環状体の中央に前記仕口の仕口コアが位置するように前記支持機構により前記梁取付部を支持する構成とした。

かかる構成により、仕口用溶接支持台は、載置台に支持された複数の仕口と併せて、回転ポジショナの外側に配置したそれぞれの矩形環状体にも仕口を支持して溶接作業を行うことが可能となる。

本発明に係る仕口用溶接支持台は、前記載置部と前記柱状部とが、前記載置部の仕口を載置する載置面方向に直交する垂直面方向に配置した介在フレームを介して接続する構成とするか、あるいは、前記矩形環状体と前記柱状部とは、前記矩形環状体の仕口を載置する載置面方向に直交する垂直面方向に配置した介在フレームを介して接続した構成としてもよい。

かかる構成により、仕口用溶接支持台は、柱状部の接続する部分が、介在フレームに当接する位置となり、柱状部の取付作業あるいは矩形環状体の取付作業を容易でかつ接続強度を高めることができる。

本発明に係る仕口用溶接支持台は、前記支持機構が、前記載置部に設けた支持レールと、この支持レールに沿って移動する一対のガイド係合移動部と、このガイド係合移動部のそれぞれに係合される爪ガイド台と、前記ガイド係合移動部に係合されて前記爪ガイド台にガイドされる支持爪部と、この支持爪部を前記ガイド係合移動部に係合して固定する固定ナット部とを備える構成とした。
そして、前記支持機構は、前記支持レールが、互いに離間して平行に設け、前記仕口の梁取付部に当接するレール部と、このレール部を支持するレール支持脚とを有し、前記ガイド係合移動部が、前記レール部間に沿って移動する案内部と、この案内部から突出して前記レール部間上に配置されるボルト部とを備え、前記爪ガイド台が、前記ボルト部に挿通して配置される台本体と、この台本体の中央に形成した凹溝部とを備え、前記凹溝部の溝内において他端側の凹底面を平面に形成すると共に、前記凹溝部の溝内において一端側の凹底面を前記平面から下方に傾斜する傾斜面に形成し、また、前記支持爪部が、前記ボルト部に挿通して前記爪ガイド台の凹溝部にガイドされる爪本体と、この爪本体の一端側に形成され前記爪ガイド台から前記仕口側に突出して当該仕口の梁取付部に当接するワーク当接部と、前記爪本体の他端側に形成され前記凹溝部の平面又は傾斜面に当接するガイド当接部とを備え、前記固定ナット部は、前記ボルトに係合して前記支持爪部を前記仕口の梁取付部側に押圧する構成とした。

かかる構成により仕口用溶接支持台は、仕口の梁取付部を支持レールに載置すると、ガイド係合移動部を梁取付部に当接する位置まで支持レールに沿って作業者が移動させる。そして、作業者は、支持爪部のワーク当接部を梁取付部に当接するように操作すると、支持爪部の他端側のガイド当接部が爪ガイド台の凹溝内の平面に当接した状態となる。さらに、ガイド係合移動部のボルト部に係合する固定ナット部を回してその固定ナット部により支持爪部を押圧することで、支持爪部のワーク当接部が梁取付部を押圧し、支持爪のガイド押圧部が爪ガイド台の凹溝内の平面に押圧する。なお、仕口の梁取付部の板厚が薄い場合には、爪ガイド台の傾斜面にガイド当接部が当接するように配置すると、平面よりも低い位置となる傾斜面によりガイド当接部の当接位置が低くなり、ワーク当接部が的確に梁取付部に当接することができる状態となる。

また、仕口用溶接支持台において、前記支持爪部は、前記ワーク当接部及び前記ガイド当接部までの間で厚み方向に貫通して形成され前記固定ナット部に挿通する貫通長穴と、この貫通長穴に沿って前記爪本体部に形成した凹凸面とを備え、前記固定ナット部は、前記凹凸面に嵌合する嵌合リングと、この嵌合リングを押える押えナットとを備える構成とした。

かかる構成により、仕口用溶接支持台は、貫通長穴に沿ってその爪本体を仕口の梁取付部側あるいはその反対側に移動させて支持爪部の位置を調整することができ、また、その調整した位置において凹凸面に固定ナット部の嵌合リングを嵌合させた状態で押えナットで押えることで固定することができる。なお、支持爪部が貫通長穴に沿って移動できることで、ガイド当接部が傾斜面に当接している場合には、さらに、適切な傾斜面の高さ位置にガイド当接部を当接させることができる。

本発明に係る仕口用溶接支持台によれば、以下に示すような優れた効果を奏する。
仕口用溶接支持台は、仕口を複数同一平面上に支持して一対の回転ポジショナの間に保持するため、仕口の溶接作業の効率化が可能で、さらに、既存の回転ポジショナを利用できるので、既存の回転ポジショナの溶接装置の移動領域において、溶接作業が可能となる。

仕口用溶接支持台は、仕口を同一平面に整列して一列に直線的に支持できるので、溶接装置が複数の仕口に対して同じ箇所を溶接するステージ単位あるいは、複数の仕口に対して個々の仕口ごとにそれぞれ溶接するワーク単位のいずれの溶接作業でも可能となり、溶接作業の制限を受けることが少ない。

仕口用溶接支持台は、既存の回転ポジショナの間に複数の仕口を支持させ、かつ、回転ポジショナのそれぞれの外側となる位置の矩形環状体にそれぞれ仕口を一つずつ支持させることができるため、一度に同一平面で一列に直線的に支持して溶接作業を行うことが可能となる。

仕口用溶接支持台は、支持機構の爪ガイド台を用いる構成により、仕口の梁取付部をより安定して支持強度を高めて支持することができ、かつ、扱う梁取付部の種類が変わることでその厚みが変化しても対応でき、仕口を回転ポジショナで所定角度の回転しながら溶接作業を行っても安定して溶接作業をすることができる。
さらに、仕口用溶接支持台は、支持爪部に貫通長穴を形成して、その支持爪部の位置が調整でき、固定ナット部の嵌合リングで爪本体の凹凸面に嵌合して固定できるので、さらに適切な梁取付部の支持が強固に安定して行うことができる。

本発明に係る仕口用溶接支持台に仕口を取り付けて回転ポジショナに保持した状態の概略構成を示す斜視図である。 本発明に係る仕口用溶接支持台の全体を示す斜視図である。 本発明に係る仕口用溶接支持台の柱状部を回転ポジショナの固定治具により保持した状態を示す斜視図である。 本発明に係る仕口用溶接支持台の一部を断面にして支持機構を示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る仕口用溶接支持台の支持機構の一部を拡大して示す斜視図及び一部切欠いて示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る仕口用溶接支持台を回転ポジショナに保持する状態を示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る仕口用溶接支持台の溶接作業を模式的に示す側面図である。 本発明に係る仕口用溶接支持台の他の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、仕口用溶接支持台１は、複数（ここでは３基）の仕口Ｗを支持して既存の回転ポジショナ５０，５０間に保持されて使用されるものである。また、回転ポジショナ５０，５０間に亘る方向に沿って、既存の溶接装置７０が併設されている。

回転ポジショナ５０，５０は、溶接の対象となるワーク又は仕口用溶接支持台１を保持して予め設定された手順に従って保持しているワーク又は仕口用溶接支持台１を基本位置から所定角度回転させ、あるいは、ポジショナ用移動レール５６上を移動することでワーク又は仕口用溶接支持台１をスライドして移動させる既存の構成を備えるものである。なお、この回転ポジショナ５０，５０は、それぞれ、図１に示すように、環状保持部５１の内側に向かって四方から保持する固定治具５２が伸縮自在に設置されていると共に、環状保持部（環状部）５１の所定位置に周方向に２箇所で分断して環状の一部の円弧部分５１ａを、図３に示すように、離間してワークあるいは仕口用溶接支持台１を保持できるように解放する昇降アーム機構５３と、環状保持部５１の下方に当該環状保持部５１を収納するように設けられたブラケット５４とを備え、ブラケット５４がレール台車５５を介してポジショナ用移動レール５６に沿って移動できるように構成されている。

図１に示すように、溶接装置７０は、既存のものであり、溶接用移動レール６０上を自在に移動する溶接本体機構７１と、この溶接本体機構７１に立設した基幹部７２と、この基幹部７２に設けたロボットアーム７３と、このロボットアーム７３の先端に設けられ送られる溶接ワイヤによりアーク溶接を行う溶接ノズル７４等を主に備えて、溶接作業を行うことができるように構成されている。この溶接装置７０は、予め設定された手順に従って動作することができるものである。

図１及び図３に示すように、仕口用溶接支持台１に支持される仕口Ｗは、中央の仕口コアＷａと、その仕口コアＷａの四周の壁面に仮溶接された梁取付部Ｗｂとを備えている。仕口コアＷａは、角パイプ状のコラムＷａ１と、そのコラムＷａ１の上下面にそれぞれ設けた小口板Ｗａ２，Ｗａ３とから構成されている。そして、コラムＷａ１の壁面に仮溶接された梁取付部Ｗｂは、Ｉ型に形成され、その中央の垂直板Ｗｂ１の上下に当該垂直板Ｗｂ１に直交する方向に水平板Ｗｂ２，Ｗｂ２が設けられている。

仕口用溶接支持台１は、仕口Ｗを載置する載置部２と、この載置部２の両端側に設けた柱状部３と、載置部２に設けた支持機構５を備えている。この仕口用溶接支持台１は、支持機構５に仕口Ｗの梁取付部Ｗｂにおける下部の水平板Ｗｂ２を着脱自在に支持して仕口Ｗの溶接箇所を溶接するときに使用されるものである。なお、仕口用溶接支持台１は、ここでは、介在フレーム４を介して載置部２と柱状部３とを接続している。

載置部２は、図２に示すように、複数の仕口Ｗを同一平面で直線的に載置するものである。載置部２は、長手方向に沿って左右に配置される平行なサイドフレーム２ａ，２ａと、このサイドフレーム２ａ，２ａに直交して所定間隔ごとに配置した複数のクロスフレーム２ｂとから構成され、サイドフレーム２ａ，２ａと、クロスフレーム２ｂ，２ｂとで囲まれる矩形環状部分を仕口Ｗの載置位置となるように構成されている。載置部２は、ここでは、既存の金属製の角パイプを溶接して形成されている。また、載置部２は、サイドフレーム２ａ及びクロスフレーム２ｂの仕口Ｗを載置する側が同一平面となるように構成されている。

載置部２の両端に設けた柱状部３は、回転ポジショナ５０，５０の固定治具５２に固定するためのものである。この柱状部３は、載置部２の両端に介在フレーム４を介して設けられている。この柱状部３は、角パイプ本体３ａと、その角パイプ本体３ａの上下面に設けた平板３ｂ，３ｃとにより、ここでは構成されている。

図２に示すように、介在フレーム４は、載置部２に柱状部３を接続するためのものである。介在フレーム４は、載置部２の載置面方向（水平面方向）に対して直交する垂直方向でサイドフレーム２ａ，２ａに溶接して設けられている。この介在フレーム４は、サイドフレーム２ａ，２ａの設置間隔に合わせて同じ幅になるように設けられている。そして、介在フレーム４は、両側に位置する垂直フレーム４ａ，４ａ、及び、この垂直フレーム４ａの両端に設けた水平フレーム４ｂにより矩形で、その矩形内に垂直フレーム４ａが２本平行に配置された状態に構成されている。なお、介在フレーム４と載置部２とは、介在フレーム４の両側に位置する垂直フレーム４ａ，４ａ及びサイドフレーム２ａ，２ａとが、補強面板４ｃ，４ｃにより固定されていることで接続強度が更に補強された状態になっている。

柱状部３は、回転ポジショナの環状保持部５１で保持することができる大きさに形成されている。この柱状部３は、四角筒体である角パイプ本体３ａの上下面に溶接により平板３ｂ，３ｃを接続して塞いだ直方体形状に形成されている。柱状部３は、その一面となる平板（底面）３ｃを介在フレーム４の中央位置に溶接して固定されている。

図２、図４及び図５に示すように、支持機構５は、仕口Ｗを着脱自在に支持するためのものである。この支持機構５は、サイドフレーム２ａとクロスフレーム２ｂとで囲まれる矩形環状となる位置で、それぞれのサイドフレーム２ａ，２ａ及びクロスフレーム２ｂ，２ｂの４箇所に一つの仕口Ｗ用として設けられている。
図４及び図５に示すように、支持機構５は、クロスフレーム２ｂの上面である載置面となる位置に設けた支持レール６と、この支持レール６に案内されて移動するガイド係合移動部７と、このガイド係合移動部７に挿通して設けた爪ガイド台８と、この爪ガイド台８にガイドされかつガイド係合移動部７に係合して仕口Ｗを支持する支持爪部９と、この支持爪部９を固定する固定ナット部１０とを備えている。

図４に示すように、支持レール６は、仕口Ｗの梁取付部Ｗｂの水平板Ｗｂ２を載置してガイド係合移動部７及び支持爪部９を移動させるものである。この支持レール６は、左右に所定間隔を明けて配置したレール部６ａ，６ａと、このレール部６ａ，６ａを支持するレール支持脚６ｂ，６ｂと、を備えている。そして、レール部６ａ，６ａは、直線的に平行に配置され、レール支持脚６ｂ，６ｂよりも幅が広く形成されている。

図４及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイド係合移動部７は、支持レール６に沿って移動すると共に、爪ガイド台８及び支持爪部９を上下動自在に係合している。このガイド係合移動部７は、支持レール６内をその支持レール６の内側に沿って移動する案内部７ａと、この案内部７ａから突出するように設けたボルト部７ｃと、を備えている。

案内部７ａは、レール部６ａ，６ａ及びレール支持脚６ｂ，６ｂの互いに対面する内側形状に沿って形成され、中央が突出してその両側が段状に切り欠かれた形状の案内凸部７ｂを有した金属体である。なお、この案内部７ａは、支持レール６に沿って移動することができれば、その形状は特に限定されるものではない。
ボルト部７ｃは、案内部７ａの中央の案内凸部７ｂの位置に植設されており、支持レール６の間から上方に突出するように設けられている。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、爪ガイド台８は、後記する支持爪部９で支持する力がかかったときにガイドするものである。この爪ガイド台８は、その台本体８ａの中央にボルト部７ｃに挿通するように形成した挿通穴８ｂと、台本体８ａの底面側に支持レール６の溝内に係合するように形成した係合凸部８ｃと、台本体８ａの上面側に後記する支持爪部９の爪本体部９ａを案内するように形成した凹溝部８ｄと、この凹溝部７ｄ内に形成した傾斜面８ｅと、を備えている。この爪ガイド台８は、ボルト部７ｃより直径が大きく形成されボルト部７ｃに対して螺合することなく、挿通して上下に移動自在に取付けられている。

爪ガイド台８の係合凸部８ｃは、支持レール６の溝内に係合するように突出して形成され、案内部７ａの突出する案内凸部７ｂに対面するように形成されている。また、爪ガイド台８の傾斜面８ｅは、後記する支持爪部９のガイド当接部９ｃの当接高さ位置を調整するものである。この傾斜面８ｅは、ボルト部７ｃに挿通する穴の一端側から台本体８ａの一端まで連続して形成され、台本体８ａの一端に向かうに従って、ガイド当接部９ｃが当接する面が低くなるように傾斜して形成されている。なお、傾斜面８ｅの反対側となる部分は、凹溝部８ｄの平面な凹底面として形成されている。また、傾斜面８ｅは、反対側の平面から低くなるように連続して形成されている。さらに、凹溝部８ｄの凹底面の平面は、梁取付部Ｗｂの水平板Ｗｂ２がレール部６ａに支持されたときに、その水平板Ｗｂ２の厚みと同じ厚み高さになるように形成されている。

したがって、爪ガイド台８は、支持する仕口Ｗの板厚が一般的な厚みのものであれば、凹溝部の平面の凹底面にガイド当接部９ｃが当接するように使用される。また、爪ガイド台８は、板厚が薄いものであれば、ワーク当接部９ｂを、爪部本体９ａの下端を傾斜面８ｅに干渉しないように下方に下げて使用することができる。
凹溝部８ｄは、後記する支持爪部９の横幅よりも広く形成され、支持爪部９の長手方向における部分を溝内に位置させ安定して固定させるものである。
なお、爪ガイド台８は、ボルト部７ｃに挿通する挿通穴８ｂから一端側及び他端側が対称ではなく、ここでは、どちらか一方が長くなるように形成されている。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、支持爪部９は、仕口Ｗの梁取付部Ｗｂにおける水平板Ｗｂ２に当接して支持することで、仕口Ｗを支持するものである。この支持爪部９は、全体として緩やかなアーチ状に形成されている。そして、支持爪部９は、爪本体部９ａの厚み方向を貫通する貫通長穴９ｆが形成され、その貫通長穴９ｆにボルト部７ｃを挿通した状態で設置されている。支持爪部９は、爪本体部９ａの一端にワーク当接部９ｂを形成し、他端にガイド当接部９ｃを形成し、ワーク当接部９ｂからガイド当接部９ｃに亘る表面側に厚み方向に切欠き９ｄを設け、その切欠き９ｄの露出される面部分に凹凸面９ｅを形成している。

ワーク当接部９ｂ及びガイド当接部９ｃは、爪本体部９ａの中央裏面より下方に垂下あるいは突出した状態となるように形成され、当接部分が曲面で接するようにそれぞれ形成されている。
ワーク当接部９ｂは、爪ガイド台８の台本体８ａの一端から仕口Ｗの梁取付部Ｗｂ側に突出するように形成されている。なお、ここでは、ワーク当接部９ｂは、その当接面が曲面となるように形成されることで、水平板Ｗｂ２の押圧する状態に数ミリ範囲の変動があっても、適切に当接して支持することができるようになっている。
ガイド当接部９ｃは、爪ガイド台８の凹溝部８ｄの凹底面に当接するように、爪本体部９ａの中央裏面から下方に垂下あるいは突出した状態となるように形成され、その当接面が曲面となるように形成されることで、爪ガイド台８の平面又は傾斜面８ｅに適切に当接して支持することができるようになっている。

なお、ワーク当接部９ｂ及びガイド当接部９ｃは、爪本体部９ａに形成された貫通長穴９ｆが幅方向においてボルト部７ｃの直径よりも大きく形成され、かつ、その幅方向に直交する方向において長穴となるように形成されているため、当接する梁取付部Ｗｂの水平板Ｗｂの厚みと、台本体８ａの底面から爪ガイド台８の凹溝部８ｄにおける凹底面までの厚みとの寸法（高さ）が異なっていても、爪本体部９ａが傾斜させ、爪本体部９ａの下端が爪ガイド台８の上端に当接するまで、ワーク当接部９ｂを下方に下げて、適切に支持することが可能となる。なお、爪本体部９ａを傾斜させるときには、凹凸面９ｅが球面を有する凸部１０ｂに沿って係合した状態で下方に向けることがでる。また、その爪本体部９ａが傾斜した状態であっても、爪部本体９ａの下端を傾斜面８ｅに干渉しないように下方に下げて、ガイド当接部９ｃを支点にしてワーク当接部９ｂにより梁取付部Ｗｂの水平板Ｗｂ２に当接して固定することができる。

貫通長穴９ｆは、切欠き９ｄから裏面まで厚み方向に貫通して長穴形状に形成され、ボルト部７ｃを挿通すると共に、爪本体部９ａのワーク当接部９ｂを当該貫通長穴９ｆに沿って梁取付部Ｗｂ側に突出させる方向に移動さることができるものである。この貫通長穴９ｆが形成されていることにより、爪本体部９ａがその貫通長穴９ｆに沿って移動することが可能となる。

支持爪部９の切欠き９ｄは、アーチ状の爪本体部９ａの両端側から所定寸法内側に入り込んだ位置における爪本体部９ａの厚みを、爪本体の上面から所定の厚み方向に切り欠いて形成されている。そして、切欠き９ｄの底面となる位置に、凹凸面９ｅが形成されている。なお、凹凸面９ｅの中央には、前記した貫通長穴９ｆが形成されている。凹凸面９ｅは、後記する固定ナット部１０の嵌合リング１０ａが嵌合してナット緩みを防止させるものである。凹凸面９ｅは、ここでは、一端側から他端側に波形状となる上下に交互に湾曲（例えばサインカーブ状）にした形状に形成されている。

固定ナット部１０は、ボルト部７ｃに螺合することで係合して、支持爪部９を固定させるものである。この固定ナット部１０で支持爪部９を固定することで、支持爪部９のワーク当接部９ｂを仕口Ｗ（水平板Ｗｂ２）に押圧して当接させると共に、支持爪部９のガイド当接部９ｃを爪ガイド台８の凹溝部７ｄに押圧して当接させている。したがって、固定ナット部１０は、支持爪部９を介して仕口Ｗを支持して固定させている。この固定ナット部１０は、支持爪部９の凹凸面９ｅに嵌合する嵌合リング１０ａと、この嵌合リング１０ａを上方から押える押えナット１０ｄとを備えている。

嵌合リング１０ａは、その中央にボルト部７ｃに螺合せずに挿通する穴が形成されていると共に、支持爪部９の凹凸面９ｅに嵌合する凸部１０ｂ，１０ｃが形成されている。凸部１０ｂは、円柱を中央から切断した半円柱の曲面部分が凹凸面９ｅの凹に嵌合するように形成されている。また、凸部１０ｃは、凸部１０ｂと同じ形状に形成されて、凸部１０ｂとは９０度平面方向に回転させた位置に設けられている。つまり、凸部１０ｂと凸部１０ｃとは互いに９０度直交する位置に重ねた状態で設けられ、その重なった中央に前記した穴が形成された状態になっている。なお、嵌合リング１０ａは、凸部１０ｂが凹凸面９ｅに嵌合したときには、凸部１０ｃは、貫通長穴９ｆの位置に入り込んだ状態となり、逆に、凸部１０ｃが凹凸面９ｅに嵌合したときには、凸部１０ｂが貫通長穴９ｆの位置に入り込んだ状態となる。

押えナット１０ｄは、ボルト部７ｃに螺合して嵌合リング１０ａの凸部１０ｂ，１０ｃを凹凸面９ｅに嵌合させた状態で、その嵌合リング１０ａを介して支持爪部９を固定している。この押えナット１０ｄは、ここでは、その下方にリング状の部材が一体に設けられている構成として示しているが、ボルト部７ｃに螺合して嵌合リング１０ａを押圧することができる形状であれば、特に限定されるものではない。

以上のように構成した支持機構５は、次に示すような操作により仕口Ｗを載置部２上に支持する。はじめに、対面するサイドフレーム２ａ，２ａの対面する支持爪部９，９が平行になるように位置を固定する。そして、仕口Ｗの仕口コアＷａを中央として仮溶接された４本の梁取付部Ｗｂ，Ｗｂ，Ｗｂ、Ｗｂが載置部２のサイドフレーム２ａ，２ａ及びクロスフレーム２ｂ，２ｂの支持レール６，６，６，６上に載置される。そうすると、支持機構５は、サイドフレーム２ａ，２ａの位置が固定されていない支持爪部９，９により、サイドフレーム２ａ，２ａ側の梁取付部Ｗｂ，Ｗｂを先に固定する。さらに、支持機構５は、クロスフレーム２ｂ，２ｂ側の梁取付部Ｗｂ、Ｗｂを支持爪部９，９により固定する。支持機構５は、梁取付部Ｗｂの水平板Ｗｂ２を固定する場合は、両側から支持レール６に沿ってガイド係合移動部７を作業者がスライドさせ、爪ガイド台８の一端が水平板Ｗｂ２に当接するまで移動させる。この作業により、支持機構５は、簡単に仕口Ｗを支持するときに仕口Ｗの平行状態を作り、固定時間を短くできる。

つぎに、支持爪部９，９を貫通長穴９ｆ，９ｆに沿って水平板Ｗｂ２側にスライドさせた状態とし、その状態で嵌合リング１０ａの凸部１０ｂ又は凸部１０ｃのいずれかが、支持爪部９，９の凹凸面９ｅ，９ｅのいずれかに嵌合する位置となるように支持爪部９，９の位置を調整する。さらに、支持爪部９，９の位置が調整できたら、押えナット１０ｄ、１０ｄをボルト部７ｃに沿って降下させ、嵌合リング１０ａを介して支持爪部９により水平板Ｗｂ２を押圧して支持する。このとき、支持爪部９のワーク当接部９ｂが、水平板Ｗｂ２を押圧した状態で当接し、それと同時に、支持爪部９のガイド当接部９ｃが爪ガイド台８の凹溝部８ｄを押圧した状態で当接する。したがって、支持爪部９のみで水平板Ｗｂ２を押圧する場合と比較して大きな力で安定して水平板Ｗｂ２を固定することができる。
また、仮に、水平板Ｗｂ２が凹溝部８ｄの平面よりも薄い場合には、ワーク当接部９ｂを下方に傾斜させて、ワーク当接部９ｂを、爪部本体９ａの下端を傾斜面８ｅに干渉しないように下方に下げて、その姿勢で固定ナット部１０を締めて、ワーク当接部９ｂを水平板Ｗｂ２に当接するようにする。そして、すでに説明したように、固定ナット部１０により押圧して支持爪部９により水平板Ｗｂ２を押圧して支持するようにする。

続いて、仕口用溶接支持台１を使用して仕口Ｗを溶接する手順を説明する。
はじめに、仕口用溶接支持台１に仕口を載置する。仕口Ｗは、図示しないクレーンあるいはリフト等で持ち上げられて、載置部２の支持機構５の支持レール６上に載置される。仕口用溶接支持台１は、ここでは、仕口Ｗを３基支持することができるので、順次、仕口Ｗを仕口用溶接支持台１に載置して支持機構５で支持する。支持機構５で水平板Ｗｂ２を支持する手順は前記したようにして行う。
仕口用溶接支持台１は、仕口Ｗが支持機構５により支持されると、回転ポジショナ５０の位置にクレーンあるいはリフト等により搬送される。回転ポジショナ５０は、図６に示すように、環状保持部５１の円弧部分５１ａを昇降アーム機構５３により解放して、仕口用溶接支持台１の柱状部３，３を受け取ることができる状態とする。

図６（ｂ）に示すように、仕口用溶接支持台１を搬送して回転ポジショナ５０の円弧部分５１ａを開放したところから、降下させ下方に位置する固定治具５２上に柱状部３を載置する。そして、左右の固定治具５２を調整して柱状部３を作業者が仮固定する。
図６（ｃ）に示すように、回転ポジショナ５０の昇降アーム機構５３により円弧部分５１ａを閉じて、上方の固定治具５２を調整して柱状部３を固定治具５２で作業者が固定した状態とする。以上のような作業により、仕口用溶接支持台１は、環状保持部５１に柱状部３を保持されて、回転ポジショナ５０に設置される。

図７に示すように、仕口Ｗは、仕口用溶接支持台１に支持され、仕口用溶接支持台１が回転ポジショナ５０に保持されているので、回転ポジショナ５０の動作及び溶接装置７０によりに溶接作業を行うことができる。例えば、図７（ａ）の状態から図７（ｂ）に示すように、仕口Ｗの溶接する場所によっては、回転ポジショナ５０の環状保持部５１をその外周側に設けたギア５１ｂにより所定角度回転させ、溶接装置７０のロボットアーム７３の各軸を所定に回動することで、溶接ノズル７４を溶接位置に移動して溶接作業を行う。また、溶接作業で必要であれば、ポジショナ用移動レール５６及び溶接用移動レール６０に沿ってそれぞれ回転ポジショナ５０あるいは溶接装置７０を移動させながら、溶接作業を行う。

また、仕口用溶接支持台１は、複数の仕口Ｗを載置部２に直線的に支持して、既存の回転ポジショナ５０及び既存の溶接装置７０の溶接エリアをそのまま使用して仕口Ｗの溶接作業を行うことができので、仕口Ｗの溶接をプログラム制御して無人で行うことも可能となる。
そして、仕口Ｗを同一平面で直線的に載置部２に配置することができるので、仕口Ｗの同一箇所の溶接をステージとしたときに、その一つ一つのステージ単位で溶接作業をすることが可能となる。また、溶接装置７０を２台あるいは３台配置して溶接作業を行うことで、作業効率が向上する。

さらに、仕口用溶接支持台１は、仕口Ｗの仕口コアＷａをサイドフレーム２ａ及びクロスフレーム２ｂで囲む中央となる位置に配置した状態で支持していることから、載置部２の裏側からでも溶接ノズル７４の可動範囲において溶接できる状態になっており、溶接することができる領域が大きく、溶接作業の効率をより向上させることができる。

そして、仕口用溶接支持台１は、回転ポジショナ５０に保持して仕口Ｗの溶接を行えることから、その仕口用溶接支持台１を複数用意しておけば、回転ポジショナ５０で溶接作業が終了した仕口Ｗを支持する仕口用溶接支持台１を取り外し、仕口Ｗを支持するつぎの仕口用溶接支持台１を再び回転ポジショナ５０に保持させることができる。そのため、仕口用溶接支持台１は、回転ポジショナ５０，５０に対する取付け作業あるいは取外し作業が容易で、かつ、複数の仕口Ｗを一度に溶接できる状態になるので溶接作業の効率も向上させることが可能となる。また、仕口用溶接支持台１は、溶接中に次の仕口Ｗと支持機構５あるいは回転ポジショナの固定治具５２の段取りが可能であり、溶接装置（ロボット）７０の待機時間を減らし、全体の溶接作業効率を向上させることができる。

なお、仕口用溶接支持台１は、既存の回転ポジショナ５０，５０の間において、３基の仕口Ｗを載置部２に支持できる大きさとして構成した例を説明したが、２基であることや、あるいは、既存の回転ポジショナ５０，５０の間隔が広ければ、３基以上であっても構わない。また、３基以上の仕口Ｗを支持する場合には、図８に示す構成としても構わない。なお、図８において、すでに説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
図８に示すように、仕口用溶接支持台１Ａは、載置部２の両端に介在フレーム４，４を介して柱状部３，３が設けられ、かつ、その柱状部３，３の外側にそれぞれ介在フレーム１４，１４を介して矩形環状体１２，１２が設けられており、さらに、その矩形環状体１２，１２に支持機構５が設置されている。

介在フレーム１４，１４は、すでに説明した介在フレーム４と同じ構成であり、補強面板４ｃが設置されていないものである。
矩形環状体１２，１２は、それぞれ一方と他方が左右対称となるように構成されており、サイドフレーム２ａ，２ａ及びクロスフレーム２ｂ，２ｂと同じ設置間隔になるように、前後左右のフレーム１２ａ，１２ａ，１２ｂ，１２ｂが配置されており、同一平面に支持機構５を設けるように構成されている。

この矩形環状体１２，１２は、採用する場合には、溶接装置７０，７０の溶接用移動レール６０の距離を左右に延長することで容易に対応することが可能となる。
なお、矩形環状体１２，１２は、柱状部３，３の左右に設けられても、回転ポジショナ５０，５０は、すでに説明したように、円弧部分５１ａが解放されるように構成されているので、既存の回転ポジショナ５０，５０に保持させて使用することができる。

また、矩形環状体１２，１２に支持される仕口Ｗは、載置部２に支持される仕口Ｗと同一平面で、かつ、直線的に配置されることから、仕口Ｗ単位で溶接作業を行うことや、また、ステージ単位（同じ部位ごと）に溶接作業を行うことが可能となる。

また、図５では、支持爪部９に貫通長穴９ｆが形成され、凹凸面９ｅを爪本体部９ａに形成した構成として説明したが、爪ガイド台８を用いる構成であれば、貫通長穴９ｆの代わりに、ボルト部７ｃに挿通できる穴で、凹凸面９ｅの代わりに当接面とし、固定ナット部１０が嵌合リング１０ａを使用することなく押えナット１０ｄのみで支持爪部９を固定する構成であっても構わない。

さらに、爪ガイド台８は、予め凹溝部８ｄの平面及び傾斜面８ｅの高さが異なるものを複数用意しておけば、仕口Ｗの梁取付部Ｗｂにおける水平板Ｗｂ２の厚みが異なるものに対して、最適な厚みサイズとなるものを選択して使用することが可能となる。
そして、仕口Ｗは、その梁取付部Ｗｂが３つである構成であっても、梁取付部Ｗｂが２つである構成であっても支持機構５により支持することが可能となる。特に、梁取付部Ｗｂが２つで仕口コアＷａの隣合う壁面に形成されているような仕口の場合には、図示しない保持ガイドを二つの支持機構５，５で支持して、仕口コアＷａの下面を保持ガイドで支えるように支持するようにして対応することができる。また、仕口コアＷａの壁面の中央に梁取付部Ｗｂが仮溶接されていない場合でも、支持機構の支持レール６に沿ってガイド係合移動部７、爪ガイド台８、支持爪部９等を移動させて対応することができる。

１ 仕口用溶接支持台
２ 載置部
２ａ サイドフレーム
２ｂ クロスフレーム
３ 柱状部
４ 介在フレーム
５ 支持機構
６ 支持レール
７ ガイド係合移動部
８ 爪ガイド台
９ 支持爪部
１０ 固定ナット部
５０ 回転ポジショナ
５１ 環状保持部（環状部）
５２ 固定治具
５３ 昇降アーム機構
５４ ブラケット
５５ レール台車
５６ ポジショナ用移動レール
６０ 溶接用移動レール
７０ 溶接装置
７１ 溶接本体機構
７２ 基幹部
７３ ロボットアーム
７４ 溶接ノズル
Ｗ 仕口
Ｗａ 仕口コア
Ｗｂ 梁取付部
Ｗｂ１ 垂直板
Ｗｂ２ 水平板

Claims (7)

1. 仕口コアの壁面に梁取付部を仮溶接して接続した仕口を着脱自在に支持して敷設された移動レール上をレール台車を介してスライド移動可能な一対の回転ポジショナに保持させる仕口用溶接支持台であって、
   一対の前記回転ポジショナの間となる位置に複数の前記仕口を同一平面に載置するように設けた載置部と、この載置部に設けられ前記仕口の梁取付部を支持する支持機構と、前記載置部の両端に設けられ、前記回転ポジショナの環状部の内側に設けた固定治具にそれぞれ着脱自在に保持される柱状部と、を備えることを特徴とする仕口用溶接支持台。
2. 前記載置部は、長手方向に平行に設けたサイドフレームと、このサイドフレームに直交する方向に所定間隔で平行に設けたクロスフレームとを備え、前記サイドフレームと前記クロスフレームとで矩形環状に形成する位置の当該サイドフレーム及び当該クロスフレームの同一平面に前記支持機構を設置し、
   前記サイドフレームと前記クロスフレームとで矩形環状に囲まれた中央に前記仕口の仕口コアが位置するように前記支持機構により前記梁取付部を支持する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の仕口用溶接支持台。
3. 前記柱状部のそれぞれに接続して前記回転ポジショナの外側に設置した矩形環状体と、この矩形環状体の同一平面となるそれぞれのフレームに設けた前記支持機構とを備え、
   前記矩形環状体は、前記サイドフレーム及び前記クロスフレームに対応する間隔となるように、その矩形環状体の前後左右のフレームを配置して形成され、
   前記矩形環状体の中央に前記仕口の仕口コアが位置するように前記支持機構により前記梁取付部を支持する構成としたことを特徴とする請求項２に記載の仕口用溶接支持台。
4. 前記載置部と前記柱状部とは、前記載置部の仕口を載置する載置面方向に直交する垂直面方向に配置した介在フレームを介して接続したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の仕口用溶接支持台。
5. 前記矩形環状体と前記柱状部とは、前記矩形環状体の仕口を載置する載置面方向に直交する垂直面方向に配置した介在フレームを介して接続したことを特徴とする請求項３に記載の仕口用溶接支持台。
6. 前記支持機構は、前記載置部に設けた支持レールと、この支持レールに沿って移動する一対のガイド係合移動部と、このガイド係合移動部のそれぞれに係合される爪ガイド台と、前記ガイド係合移動部に係合されて前記爪ガイド台にガイドされる支持爪部と、この支持爪部を前記ガイド係合移動部に係合して固定する固定ナット部とを備え、
   前記支持レールは、互いに離間して平行に設け、前記仕口の梁取付部に当接するレール部と、このレール部を支持するレール支持脚とを有し、
   前記ガイド係合移動部は、前記レール部間に沿って移動する案内部と、この案内部から突出して前記レール部間上に配置されるボルト部とを備え、
   前記爪ガイド台は、前記ボルト部に挿通して配置される台本体と、この台本体の中央に形成した凹溝部とを備え、前記凹溝部の溝内において他端側の凹底面を平面に形成すると共に、前記凹溝部の溝内において一端側の凹底面を前記平面から下方に傾斜する傾斜面に形成し、
   前記支持爪部は、前記ボルト部に挿通して前記爪ガイド台の凹溝部にガイドされる爪本体と、この爪本体の一端側に形成され前記爪ガイド台から前記仕口側に突出して当該仕口の梁取付部に当接するワーク当接部と、前記爪本体の他端側に形成され前記凹溝部の平面又は傾斜面に当接するガイド当接部とを備え、
   前記固定ナット部は、前記ボルトに係合して前記支持爪部を前記仕口の梁取付部側に押圧することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の仕口用溶接支持台。
7. 前記支持爪部は、前記ワーク当接部及び前記ガイド当接部までの間で厚み方向に貫通して形成され前記固定ナット部に挿通する貫通長穴と、この貫通長穴に沿って前記爪本体部に形成した凹凸面とを備え、
   前記固定ナット部は、前記凹凸面に嵌合する嵌合リングと、この嵌合リングを押える押えナットとを備えることを特徴とする請求項６に記載の仕口用溶接支持台。

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