JP5616159B2 - 鋼管杭の溶接装置 - Google Patents
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図7(a)は、側面図、図7(b)は、図7(a)のX1部分の断面図である。
図7は、自走型の溶接装置により地中に埋設した鋼管杭112に鋼管杭111をアーク溶接する例である。
溶接装置は、鋼管杭112の周囲に装着した円筒状のガイドレール121、ガイドレール121に沿って自走する自走装置13からなる。
鋼管杭111,112を溶接するときは、調節手段143によりトーチ141の位置を所定の位置に設定し、電源(図示せず)から自走装置13に電力を供給すると、モータ133が駆動してスプロケット132が回転し、自走装置13はガイドレール121に沿って移動する。同時にトーチ141と鋼管杭112,111の間にアークが発生して溶接層が形成される。
本願発明は、従来の溶接装置の前記問題点に鑑み、自走装置は鋼管杭の周面を直接移動することができ、装置が簡単で鋼管杭への取付け取外しも容易で、かつ溶接作業中にトーチ(ノズル)の位置やモータの回転速度を遠隔制御で調節できる自走型の溶接装置を提供することを目的とする。
請求項2に記載の鋼管杭の溶接装は、請求項1に記載の鋼管杭の溶接装置において、前記アーク発生部材の位置と前記モータの回転速度を制御できる遠隔制御装置を備えていることを特徴とする。
請求項3に記載の鋼管杭の溶接装は、請求項1叉は請求項2に記載の鋼管杭の溶接装置において、前記サポートアームの補助輪を前記車輪側へ回動する力を加える部材を備えていることを特徴とする。
本願発明の溶接装置は、自走型であるが、遠隔制御で自走装置の移動速度やアーク発生部材の位置等を調節することにより、溶接層の成層状態を監視しながら、成層条件に適した条件で溶接することができる。
なお図1〜6において、各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。
図1,図2は、地中に埋設した鋼管杭KP2に鋼管杭KP1を溶接する例である。
鋼管杭KP1の周面には、円形のガイドレール2を取付け、自走装置3を移動可能に取付けてある。また自走装置3は、支持部材33によりガイドレール2に移動可能に取付けてある。支持部材33の一端は、自走装置3に取付け、他端には、ガイドロールGR1,GR2,GR3を取付けてある。
なおサポートアーム341は、フランジ342と補助車輪TR3の間の長さを調節できるように構成し、自走装置3を装着する鋼管杭の太さ(径)に合わせてその長さを調節できるように構成してもよい。
駆動部311には、電源41からアーク溶接用電力、モータ312とアクチュエータ313の駆動電力が供給される。また駆動部311は、遠隔制御装置42の操作によりモータ312とアクチュエータ313を制御する制御回路(図示せず)を備えている。
以上のように自走装置3は、ガイドレール2を鋼管杭KP1に簡単に取付けることができ、特別の工具を用いることなく鋼管杭KP1とガイドレール2に取付けることができる。また駆動部311は、車輪TR11〜TR22と補助車輪TR3によって鋼管杭KP1に直接取付けることができ、車輪TR11〜TR22により鋼管杭KP1の周面を移動するから、その移動は安定している。
図3(b1)は、平面図、図3(b2)は、図3(b1)においてX3方向から見たガイドレール2の部材2aの側面図である(部材2bは図示せず)。
ガイドレール2は、2つの部材2a,2bからなり、両部材は、蝶番221によって連結し、フランジ222をボルトとナット等の結合手段により結合してある。ガイドレール2の周面には、凹状部211を円形状に形成してある。
図4(a)は、側面図、図4(b)は、図4(a)においてX4方向から見た平面図である。
支持部材33は、支持部331、ガイドロールGR1〜GR3の取り付部3321,3322,3323、駆動部311に取り付ける取り付部333からなり、それらは、一体的に形成してある。取り付部3321,3323は、取り付部3322に対してガイドレール2側へ屈曲させて、ガイドロールGR1〜GR3が、ガイドレール2の凹状部211の底面212に同時に接触するように形成してある。ガイドロールGR1〜GR3は、ガイドレール2の凹状部211の底面212に沿って3個並べてあるから、ガイドレール2の部材2a,2bの接触部分等に段差があっても3個の内2個は必ず底面212に接触する。したがって支持部材33は、ガイドレール2の凹状部211に沿って円滑に移動する。
図5は、鋼管杭と裏当金のみ断面で示してある。
まず予め鋼管杭KP1,KP2の内面に、裏当金IPの端部が接触する位置決め用のピースSP1,SP2を所定個数溶接する。ピースSP1,SP2の取付け位置は、後述するように、裏当金IPにより両鋼管杭の間隔が所定の大きさになるように設定する。
次に鋼管杭KP2に裏当金IPを挿入し、その裏当金IPを内挿するように鋼管杭KP1を設置する。即ち鋼管杭KP1,KP2と裏当金IPは、図5の状態に設置される。鋼管杭KP1と鋼管杭KP2の間隔は、ピースSP1,SP2の取付け位置と裏当金IPの高さ(軸方向の大きさ)により決まる。
次に電源41から駆動部311へ電力を供給すると、ノズル322は、アーク放電を開始するとともにモータ312が始動して車輪TR11〜TR22を駆動する。自走装置3は、車輪TR11〜TR22により鋼管杭KP1の周面を自走する。その際自走装置3は、ガイドロールGR1〜GR3に案内されて、ガイドレール2の凹状部211に沿って移動する。
したがって自走装置3は、ガイドレール2の凹状部211に沿って自走するが、操作者は、溶接層の成層状態に応じて自走装置3の移動速度やノズル322の位置等を調節できるから、高品質の溶接層を形成することができる。
図5は、ガイドレール2を鋼管杭KP1に取付け、車輪TR11〜TR22が鋼管杭KP1の周面を移動する例について説明したが、ガイドレール2を鋼管杭KP2に取付け、車輪TR11〜TR22が鋼管杭KP2の周面を移動するように構成することも可能である。
図6(a)は、ガイドレール2の側面図、図6(b)は、ガイドレール2の平面図(一部分のみ示す)である。
図1の場合、駆動部311と電源41は、電線により直接接続してあるが、図6の場合には、駆動部311と電源41は、ガイドレール2に設けたコネクタ25、ブラシBLを介して接続してある。ガイドレール2の側面には、絶縁層ISを形成し、その絶縁層の上に2個の円環状の導体層KRを形成してあり、導体層KRには、2個のブラシBLが接触している。コネクタ25と導体層KRの間は、2個の穴Hに挿入した導線(図示せず)により接続する。ブラシBLは、ブラシ支持部材35に取付け、導線(図示せず)を介して駆動部311に接続している。ブラシBLは、導体層KRに接触した状態で駆動部311とともにガイドレール2の周囲を回転する。なお導体は、周囲を絶縁したものを用いる。
遠隔装置42とアクチュエータ313の間は、ブラシBLと同様の手段によって接続してもよいし、無線送受信機を用いて無線で接続してもよい。無線の場合、モータ312の速度やノズル322の位置等は、無線遠隔制御で調節できる。
211 凹状部
25 コネクタ
3 自走装置
311 駆動部
312 モータ
313 アクチュエータ
33 駆動部311の支持部材
3321,3322,3323 ガイドロールの取付け部
341 サポートアーム
35 ブラシ支持部材
41 電源
42 遠隔制御装置
BL ブラシ
GR1,GR2,GR3 ガイドロール
IS 絶縁層
KP1,KP2 鋼管杭
KR 導体層
SP1,SP2 位置決め用のピース
TR11,TR12,TR21,TR22 車輪
TR3 補助車輪
WL 溶接線
Claims (3)
- 鋼管杭の周面に取付けるガイドレールと自走装置とからなり、ガイドレールは、周面に凹状部(211)を円形状に形成してあり、自走装置は、ガイドレールの前記凹状部(211)の底面(212)に沿って回転しながら移動するガイドロール、モータにより駆動し鋼管杭の周面を移動する車輪と補助車輪とを有するサポートアーム及びアーク発生部材を備え、前記車輪と補助車輪は、鋼管杭を挟むことができる位置に配置してあることを特徴とする鋼管杭の溶接装置
- 請求項1に記載の鋼管杭の溶接装置において、前記アーク発生部材の位置と前記モータの回転速度を制御できる遠隔制御装置を備えていることを特徴とする鋼管杭の溶接装置。
- 請求項1叉は請求項2に記載の鋼管杭の溶接装置において、前記サポートアームの補助輪を前記車輪側へ回動する力を加える部材を備えていることを特徴とする鋼管杭の溶接装置。
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