JP6300468B2

JP6300468B2 - 開先加工機

Info

Publication number: JP6300468B2
Application number: JP2013171482A
Authority: JP
Inventors: 村上　慶一; 慶一村上
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: JP2015039733A

Description

本発明は、鋼材等の溶接部分を切削して開先加工を行うための開先加工機に係り、特に、橋梁や高架高速道路などの路面の下部構造において、同下部構造を構成している鋼材の直線状の溶接部に対する開先加工を行うための開先加工機に関する。

高架高速道路は、コンクリートやアスファルトなどによる路面部分と、該路面部分を支持する下部構造とからなる。下部構造は路面部分の下面に接するようにして路面の延長方向に延びるように設けられる鋼材製のデッキプレートと、該デッキプレートの下面に路面の延長方向に延びるようにして相互に当該路面の幅方向において一定間隔を開けて溶接される複数の断面Ｕ字状の縦リブ（Ｕリブ）と、デッキプレートの下面に路面の延長方向で一定間隔を開けて垂直に設けられる鋼板製の横リブとを有する。横リブには、縦リブを通す開口が設けられ、該開口の周縁の大部分は縦リブと溶接されるが、デッキプレートに隣接する部分には切り欠き（開口）が設けられて、デッキプレートと縦リブとの間の溶接部がその切り欠きを通って路面の延長方向に直線状に延びるようにされる。

このような高架高速道路では、走行する車両の荷重が繰り返し掛けられるために、疲労亀裂が生じやすい。特に、デッキプレートと縦リブとの間の直線状の溶接部分には亀裂が生じやすく、この溶接部分に完全に亀裂が入ると、その上部位置における路面部分にも亀裂が入りやすくなる。

このような溶接部分に亀裂が入った場合、その溶接部分を切削して開先加工を行った後再溶接が行われる。そのような開先加工を行う場合、これまでは、作業員がグラインダーをもって各亀裂箇所の切削作業すなわち開先作業を行ってきたが、重いグラインダーを持ち上げての作業は作業者には大きな負担となり、長時間の作業は困難であった。

高架高速道路が造られてから長い年月がたち、その老朽化により、多くの高架高速道路において上述のような亀裂に対する補修作業が必要とされてきている。従って、そのような補修作業に欠かせない溶接部分の開先加工を効率よくできるようにすることが望まれている。本発明は、このような技術的背景の下になされたものである。

切削作業において、従来はエアグラインダーなどの切削装置を作業員が手にもって作業をしていたものを、切削装置を支持体に支持させ、その支持体を磁石などで被加工物に固定した状態で、当該切削工具を動かして所要の切削作業をするための装置は、これまで種々開発されてきている（特許文献１及び２参照）。

しかし、上述した如き高架高速道路等での溶接部分に対する再溶接のための開先加工を効率よく行うための開先加工機の開発はなされていない。

特開平１０-２９６６０６号特許第３０９１７３９号

本発明は、上述の如き高架高速道路の下部構造などで直線状に造られた溶接部分に対する開先加工を行うための開先加工機を提供することを目的としている。

すなわち、本発明は、
直線状の溶接部を介して結合される２つの金属製板材を有する被加工物に対して該溶接部の開先加工を行うための開先加工機であって、
当該開先加工機を一方の金属製板材に固定する固定装置と、
当該開先加工機が該一方の金属製板材に固定された状態で、該直線状の溶接部に対して平行に移動可能に支持された移動支持体と、該移動支持体の移動方向に対して垂直方向で該溶接部から離れた位置を該２つの金属製板材に対して傾斜して延びる回転中心軸線の周りで回動可能にして該移動支持体に取り付けられ、先端部に切削工具を支持する切削装置であって、該切削工具を該直線状の溶接部に当接しながら該移動支持体を移動することにより、該切削工具により該溶接部を切削して開先を形成するようにされており、当該切削装置の回動位置によって該切削工具の該溶接部に対する切削深さが調節されるようにした切削装置と、
を備える開先加工機を提供する。

この開先加工機では、移動支持体を直線状の溶接部に平行に移動しながら、該移動支持体に取り付けられた切削装置を回転中心軸線の周りで所要角度に回動することにより、当該切削装置の先端の切削工具を溶接部に食い込むようにして切削を行うものである。従って、切削（開先）深さを、切削装置の回動位置を調節することにより、適宜決定することができるので、切削深さを適正に行うことを可能とする。また、作業員は、当該開先加工機に支持されている切削装置を溶接部に平行な方向に移動することと、該切削装置を回動することとを行えば良く、重い切削装置を手でもって行う従来の開先加工に較べて作業負荷が少なく、安全に、効率的に作業を行うことが可能となる。

具体的には、該移動支持体が、該切削装置の回動によって該切削工具が該溶接部に対して所要の最大の切削深さの位置となったときに該切削装置に係合して該切削装置の回動を阻止する係止部を備えるようにすることができる。この場合、切削装置が係止部によって係止された状態が最大切削深さとなるために、開先作業がより容易になる。

該切削装置が該回動中心軸線に対して時計方向及び反時計方向に回動されたときに該切削装置が該係止部によって回動が阻止されて、それぞれ回動が阻止されたときの該切削工具が相互に逆向きとされて該溶接部に対して斜めに延びるようにされ且つ該最大切削深さの位置となるようにすることができる。

このようにすることにより、上記背景技術で述べたように高架高速道路の下部構造
の横リブに設けられた切り欠き（スカラップ）を通り直線状に延びる縦リブとデッキプレートの間の溶接部に対して開先加工を行う場合に、当該開先加工機の両側にある何れの横リブの切り欠きに対しても切削工具を斜めに挿入して切削を行うことが可能となる。

該切削装置が、該切削装置に取り付けられて該係止部に係合して該切削装置の該回動阻止を生じる被係止部材を有し、
該被係止部材が該切削装置に対する第１及び第２の取付向きを有し、該第１及び第２の取付向きによって、該係止部に係合する部位が異なり、該係止部との係合によって係止される該切削装置の回動位置が異なるようにすることができる。

このようにすることにより、被係止部材の取付向きを選択することにより、最大切削深さを選択的に変えることができる。

より具体的には、
該固定装置が該移動支持体の移動方向に対して平行な線上の少なくとも２つの位置に取り付けられた磁石式固定装置を備え、
当該開先加工機が、更に該移動方向に対して平行な線上の少なくとも２つの位置に設けられて、該磁石式固定装置が当該開先加工機を該一方の金属製板材に固定するために該一方の金属製板材に係合されたときに、該２つの金属製板材のうちの他方の金属製板材に係合して当該開先加工機の被加工物に対する設定向きを決める一対の向き決め係合部材を有する設定向き決め装置を有する。

要するに、一対の磁石式固定装置及び一対の向き決め部材を移動支持体の移動方向に平行な線上にそれぞれ設けて、それらを一方及び他方の金属製板材に係合させることにより、当該開先加工機を被加工物の所要の向きに向き決めすることができる。より具体的には、前述の高架高速道路の下部構造を構成するデッキプレートの下面と、該下面に直線状に延びる溶接部を介して接合されているＵリブの側面とに、それぞれ、これら一対の磁石式固定装置及び一対の向き決め部材を係合させれば、移動支持体の移動方向が直線状の溶接部と平行になった状態で当該開先加工機を設定することができる。

当該開先加工機は更に、該設定向き決め装置が該移動方向に平行な向き決めバーを有し、
該一対の向き決め係合部材が該向き決めバーに取り付けられており、それぞれ、他方の金属製板材に係合可能とされた第１係合部材と該第１係合部材よりも該向き決めバーの横断方向外側で該他方の金属製板材に係合可能とされた第２係合部材とを備え、該一対の第１係合部材によって該他方の金属製板材に係合するか、該一対の第２係合部材によって該他方の金属製板材に係合するかによって、被加工物に対する該移動支持体の相対的位置を選択的に決めるようにすることができる。

Ｕリブは、その厚さが標準的には６ｍｍ厚のものと８ｍｍ厚のものとがある。Ｕリブがデッキプレートの下面に溶接のために当接された状態では、デッキプレートの下面とＵリブの端面との間には三角形の隙間が生じるが６ｍｍ厚のＵリブの場合と８ｍｍ厚のＵリブの場合とにおいて隙間の深さは異なることになり、溶接代の大きさも異なる。このため、６ｍｍ厚のＵリブの場合と８ｍｍ厚のＵリブの場合とで第１及び第２の係合部材は、そのような相違に対して開先加工機の設定を調整するために用いられる。

また、開先加工機は、該移動支持体を案内するために直線的に延びたガイド装置を有し、該ガイド装置が、直線状に延びる主ガイドレールと、該主ガイドレールに平行にされた副ガイドレールとを有し、
該移動支持体が該主ガイドレールに沿って摺動可能とされた主支持体であって該切削装置を回動可能に支持する主支持体と該副ガイドレールに沿って摺動可能とされた副支持体と、該主支持体と該副支持体との間に設定されて該主支持体に対して該主ガイドレールを中心とするトルクを掛けるバネ部材と、主支持体に回転可能に取り付けられて、当該開先加工機が該一方の金属製板材に固定されたときに、該バネ部材によって付勢される主支持体によって該一方の金属製板材に押圧され、該移動支持体の移動に伴い該一方の金属製板材上を転がる回転ローラとを有するようにすることができ。

Ｕリブは高架高速道路の延長方向に直線的に延びるように設定される。しかし、設定されるＵリブは完全に直線的に延びるものではなく延長方向で緩くうねるようになる場合がある。従って、そのようにうねったＵリブとデッキプレートの下面との間の溶接部は完全な直線ではなくうねった状態となる。従って、溶接部にそのようなうねりのある場合、Ｕリブの側面とデッキプレートの下面との間に本開先加工機を設定し、その開先加工機の中で切削装置を高速道路の延長方向に直線的に移動した場合、最大切削深さにされたときの切削具の先端は、うねっている溶接部に追従できず、切削（開先）深さを一定のものとすることができない。そのような場合、上記回転ローラをＵリブの被加工物であるＵリブの側面上を転動するようにすることにより移動支持体の姿勢がＵリブのうねりに従って変化し、例えば、Ｕリブが開先加工機から離れる方向で凹むようにうねった場合、それに追従して切削装置がその姿勢を変え、切削工具の先端がＵリブに近づく方向に変位して切削を行うので、切削深さを略一定に保ちながら開先作業を行うようにすることが可能となる。

以下、添付図面に基づき、本発明に係る開先加工機の実施形態を説明する。

本発明に係る開先加工機が用いられる高架高速道路の下部構造の概要を示す斜視図である。同下部構造に本発明の一実施形態としての開先加工機を設定した場合の側面概略図である。同実施形態に係る開先加工機の斜視図である。同開先加工機をＵリブの側面に設定した場合の同側面側から見た図である。同開先加工機の移動支持体及びその上に回動可能に支持された切削装置の平面図であり、切削装置が時計方向で回動されて主支持体の係止部によって係止され、所定の最大切削深さにされたときの状態を示した図である。同開先加工機の移動支持体及びその上に回動可能に支持された切削装置の平面図であり、切削装置が反時計方向で回動されて、所定の最大切削深さにされたときの状態を示した図である。図５Ａに類似する切削装置の平面図であり、切削装置が反時計方向で回動されて、図５Ａに示す場合よりも僅かに大きく回動されて所要の最大切削深さにされたときの状態を示した図である。図５Ｂに類似する切削装置の平面図であり、切削装置が時計方向で回動されて、図５Ａに示す場合よりも僅かに大きく回動されて所要の最大切削深さにされたときの状態を示した図である。高速道路の下部構造を構成するデッキプレートとＵリブとの当接部分での溶接部を示す図であり、Ｕリブが６ｍｍ厚の場合を実線で、８ｍｍの場合を一点鎖線で示している。磁石式固定装置の斜視図であり、（Ａ）は磁石式固定装置が吸着作動状態とされてその状態に固定されている図、（Ｂ）は同磁石式固定装置が吸着解除状態とされている図を示す。同開先加工機を被加工物に対し向き決めするための向き決め装置を示しており、Ｕリブが６ｍｍ厚の場合の設定状態を示す。同向き決め装置を示しており、Ｕリブが８ｍｍ厚の場合の設定状態を示す。移動支持体のより具体的構成を示す図である。

図１に示すように、高架高速道路Ａは、コンクリートやアスファルトなどから作られる路面部分Ｂと、該路面部分を支持する下部構造Ｃとからなる。下部構造Ｃは路面部分Ｂの下面Ｂ１に接するようにして高速道路Ａの延長方向に延びるように設けられる鋼板製のデッキプレートＤと、該デッキプレートＤの下面Ｄ１に高速道路Ａの延長方向に延びるようにして相互に高速道路Ａの幅方向において間隔を開けて溶接される複数の断面Ｕ字状の縦リブ（Ｕリブ）Ｅと、デッキプレートＤの下面Ｄ１に高速道路の延長方向で一定間隔毎に垂直に設けられる鋼板製の横リブＦとを有する。横リブＦには、縦リブＥを通す開口Ｆ１が設けられ、該開口Ｆ１の周縁の大部分は縦リブＥと溶接されるが、デッキプレートＤに隣接する部分には切り欠き部Ｆ２が設けられて、縦リブＥとデッキプレートＤとの間の直線状に延びる溶接部Ｇがその切り欠き部Ｆ２を通って延びるようにされる。図２以降の図に示す本発明に係る開先加工機１０は、縦リブＥとデッキプレートＤとの間の直線状に延びる溶接部Ｇに亀裂が入ったりした場合、その溶接部Ｇを切削して再溶接のための開先加工をするのに用いられる。

開先加工機１０の基本的構成としては、当該開先加工機１０を直線状の溶接部Ｇが造られている高架高速道等の下部構造（特許請求の範囲における「被加工物」）Ｃに固定する固定装置１２と、開先加工機１０が被加工物Ｃに固定された状態で、溶接部Ｇに対して平行に移動可能とされる移動支持体１４と、該移動支持体１４に回動可能に取り付けられ、先端部に切削工具１６を支持する切削装置１８とを有し、切削工具１６を直線状の溶接部Ｇに当接しながら移動支持体１４を移動することにより、溶接部Ｇを切削するようにされている。

具体的には、上記移動支持体１４は、当該開先加工機１０のフレーム２０に直線的に移動可能に支持される。すなわち、該フレーム２０は、移動支持体１４を直線状にガイドするために相互に平行に延びる主ガイドレール２２及び副ガイドレール２４と、該主及び副ガイドレール２２，２４の両端を支持する左右のフレーム板２６，２８とを有しており移動支持体１４は主及び副ガイドレール２２，２４に沿って移動可能とされている。

切削装置１８は全体として筒状のエア駆動切削装置であり、図示しないエアポンプからの圧縮空気を、パイプを介して当該切削装置１８の後端から受け入れて該切削装置内の図示しないエアモータを駆動し、それにより、切削工具１６を前後方向で延びる回転中心軸線Ｘ１の周りで回転駆動するようになっている。切削工具１６は緩い先細りの形状とされ、その外表面には切削刃が刻設されている。この切削装置１８は、移動支持体１４の移動方向に対して垂直に延びる回転中心軸線Ｘ２の周りで回動可能として移動支持体１４に取り付けられている。後述するように、当該開先加工機１０の主及び副ガイドレール２２，２４が溶接部Ｇに対して平行となるようにして被加工物Ｃに固定された状態で、切削装置１８が上記回転中心軸線Ｘ２に対して時計方向及び反時計方向に回動されると、それぞれ、先端に設けられた切削工具１６が、溶接部Ｇに対して斜めにされた状態で該溶接部Ｇと係合され、その状態で当該切削装置１８が駆動され、溶接部Ｇに沿って動かされることにより、当該溶接部Ｇの切削が行われ、当該溶接部Ｇにおける開先加工を行うことができるようになっている。従って、この開先加工における切削深さは、切削工具１６が溶接部Ｇに係合して切削を行うときの、当該切削装置１８の回動位置を調整することにより調整される。図示の実施形態では、切削装置１８が時計方向及び反時計方向にそれぞれ回動されたときの切削深さを所定の値にするために、切削装置１８が時計方向及び反時計方向に回動されたときに切削装置１８に係合して、時計方向及び反時計方向それぞれの回動を阻止する係止部１４Ａ、１４Ｂが移動支持体１４に設けられている。切削装置１８は、移動支持体１４に設けられた回転テーブル１４Ｃに取り付けられて回動可能とされており、回転テーブル１４Ｃには、切削装置１８が時計方向及び反時計方向に回動されたときに、それぞれ、係止部１４Ａ及び１４Ｂに係止される被係止部材１４Ｄが取り付けられている。

被係止部材１４Ｄは、図５Ａ及び図５Ｂに示す取付状態と、図６Ａ及び図６Ｂに示す取付状態とを有する。被係止部材１４Ｄは、図示はしないが横断面（図５Ａ等の紙面に対して垂直な断面）が全体としては矩形状とされ、幅狭部分１４Ｄ−１と幅広部分１４Ｄ−２とを有し、両側縁に沿って段部１４Ｄ−３、１４Ｄ−４が形成されている。図５Ａ及び図５Ｂに示す取付と図６Ａ及び図６Ｂに示す取付とでは、被係止部材１４Ｄがこれらの図で見て表裏を逆にして取り付けられており、図５Ａ及び図５Ｂに示す取付では、幅広部分１４Ｄ−２が係止部１４Ａ及び１４Ｂに係合するようにされているのに対し、図６Ａ及び図６Ｂに示す取付では、幅広部分１４Ｄ−２が係止部１４Ａ及び１４Ｂに係合するようにされて、図５Ａ及び図５Ｂに示す取付の場合よりも係止部１４Ａ及び１４Ｂによって係止されたときの傾斜角度が大きくされるようになっている。従って、この被係止部材１４Ｄの取付向きによって、最大切削深さを調節することができるようになっている。

フレーム板２６，２８間には、更に、主ガイドレール２２に平行な細長い固定装置支持部材３０(図４)が固定されており、該固定装置支持部材３０には一対の磁石式固定装置１２が設けられている。固定装置１２は、電磁石を用いたものとすることもできるが、図示の実施形態では、永久磁石を用いたものとされている。各固定装置１２は、固定装置支持部材３０に平行に延びる一対の磁気吸着面部材１２Ｄ（図２、図４）を有しており、これら一対の磁気吸着面部材１２Ｄはそれぞれ主ガイドレール２２に平行な直線上に位置し、ＵリブＥの側壁面Ｅ１に磁気吸着して当該開先加工機１０をＵリブＥに固定する。図示の例では、固定装置１２のハウジング１２Ａ内に図示しない永久磁石が可動に設定され、該永久磁石に固定されて固定装置支持部材３０に平行に延びる回転軸の、ハウジング１２Ａの端面１２Ｂから突出した端部にレバー１２Ｃが固定されている。レバー１２Ｃは、永久磁石を磁気吸着面部材１２Ｄに対して磁気結合させる吸着位置図８（Ａ）と、永久磁石を磁気吸着面部材１２Ｄに対して磁気結合解除させる吸着解除位置図８（Ｂ）の間で枢動可能とされている。

図示の実施形態では、磁石式固定装置１２は、ハウジング１２Ａの外側上に、固定装置支持部材３０に平行に摺動可能とされて、図８（Ａ）の吸着位置としたときのレバー１２Ｃに係合して、該レバー１２Ｃが図８（Ｂ）の吸着解除位置に戻らないようにするロック部材１２Ｆが設けられている。すなわち、このロック部材１２Ｆは、固定装置１２のハウジング１２Ａの一側面上で摺動可能とされた板状の部材であり、ハウジング１２Ａの端面１２Ｂに面する折り曲げ部１２Ｆ−１が設けられており、レバー１２Ｃが図８（Ａ）の吸着位置とされたときに折り曲げ部１２Ｆ−１がレバー１２Ｃと係合する位置となるように引き出し、レバー１２Ｃが図８（Ｂ）の吸着解除位置とされたときに同ロック部材１２Ｆを引き戻して折り曲げ部１２Ｆ−１がレバー１２Ｃから外れるようにしてある。ロック部材１２Ｆにはスロット１２Ｆ−２が設けられ、蝶ネジ１２Ｅが該スロット１２Ｆ−２を通してハウジング１２Ａに取り付けられており、ロック部材１２Ｆがレバー１２Ｃを固定する位置とされたときに、蝶ネジ１２Ｅを締め付けてロック部材１２Ｆをハウジング１２Ａに対して固定するようになっている。

フレーム板２６，２８間には、更に、主及び副ガイドレール２２，２４に平行にして設定され、当該フレーム板２６，２８間の間隔を保つ細長い横断面円形のフレーム部材３２が設けられている。図３、図４及び図９に示すように、該フレーム部材３２の両端でフレーム板２６，２８に隣接した位置には第１リング状部材３４が設けられている。第１リング状部材３４はその一部３４Ａがフレーム板２６，２８よりもフレーム部材３２を基準として半径方向外側に突出しており、図２に示すようにして磁石式固定装置１２をＵリブＥの側壁面Ｅ１に固定するときに、これら一対の第１リング状部材３４がデッキプレートＤの下面Ｄ１に当接するようにされている。これは、一対の第１リング状部材３４の一部３４Ａ及び一対の磁石式固定装置１２が、それぞれ、主及び副ガイドレール２２，２４に平行な線上にあり、従って、一対の磁石式固定装置１２がＵリブＥの側壁面Ｅ１に固定され、同時に、一対の第１リング状部材３４がデッキプレートＤの下面Ｄ１に当接するようにすることにより、主及び副ガイドレール２２，２４が、デッキプレートＤの下面Ｄ１とＵリブＥの側壁面Ｅ１との接合部分で直線的に延びる溶接部Ｇと平行になるように、当該開先加工機１０の被加工物Ｃに対する向き決めすることを可能にするためである。従って、これら一対の第１リング状部材３４は開先加工機１０の被加工物Ｃに対する向き決め装置を構成している。

図示の実施形態では、第１リング状部材３４にそれぞれ隣接して第２リング状部材３６が設けられているが、この第２リング状部材３６も第１リング状部材３４と同様に開先加工機１０の被加工物に対する向き決め装置を構成するようになっている。すなわち、この第２リング状部材３６は、フレーム部材３２に対して偏心した状態で該フレーム部材３２に対して回動可能に取り付けられており、図９に示す状態からフレーム部材３２の周りで１８０°回動することにより、図１０に示すように、その一部３６Ａが第１リング状部材３４よりもフレーム部材３２を基準として半径方向外側に位置するようにすることができる。具体的には、第２リング状部材３６は図示しないバネ部材により第１リング状部材３４に押圧されており、第１及び第２リング部材３４，３６に設けた図示しないクラッチ部材が相互係合して第２リング状部材３６がフレーム部材３２の周りでの回動ができないようにされており、図９の状態から図１０の状態にするためには、第２リング状部材３６を上記バネ部材の付勢力に抗して第１リング状部材３４から離して１８０°の回動を行った後、バネ部材により第１リング状部材３４に押圧してクラッチ部材が係合するようにする。第２リング状部材３６は、両方の第２リング状部材３６を図１０に示す状態にすることにより、第１リング状部材３４と同様の当該開先加工機１０の向き決め機能を奏するようにすることができる。

上記一対の第１リング状部材３４及び一対の第２リング状部材３６からなる向き決め装置は、当該開先加工機１０を被加工物Ｃに設定する場合に、デッキプレートＤの下面Ｄ１に対して第１リング状部材３４を当接させる場合と第２リング状部材３６を当接させる場合とを選択することができ、第１リング状部材３４を当接させる場合には第２リング状部材３６を当接させる場合に較べて当該切削装置１８をデッキプレートＤの下面Ｄ１に近い位置に設定することができる。

移動支持体１４は概ね上述したとおりのものであるが、具体的には図１１に示すようなものとなっている。すなわち、移動支持体１４は、主ガイドレール２２に沿って摺動可能とされた主支持体１４−１と、副ガイドレール２４に沿って摺動可能とされた副支持体１４−２と、主支持体１４−１と副支持体１４−２との間には装着された圧縮バネ１４−３とを有している。圧縮バネ１４−３の付勢力の作用線は、副ガイドレール２４の中心軸線２４Ａに直交して、図１１で見て主ガイドレール２２の中心軸線２２Ａの上方を通るようにされて主支持体１４−１に対して反時計方向のトルクを加えるようにされている。図１１は、磁石式固定装置１２を縦リブ（Ｕリブ）Ｅの側壁面Ｅ１に磁気吸着して開先加工機１０を被加工物Ｃに設定した状態を示しており、この状態では、主支持体１４−１内に回転自在に取り付けられ該主支持体１４−１の側面から一部が突出した状態に取り付けられたローラ１４−４が縦リブＥの側壁面Ｅ１に押圧され、移動支持体１４が主ガイドレール２２及び副支持体１４−２に沿って移動されときには側壁面Ｅ１上を転動するようにされている。

移動支持体１４のこのような構成は、縦リブＥのその長さ方向に沿ってのうねりに対応するものである。すなわち、縦リブＥは高速道路の延長方向に直線状に設定されるが、完全な直線とはならず高速道路の延長方向に沿って僅かなうねりがあるのが普通である。このことは縦リブＥとデッキプレートＤの下面Ｄ１との間に造られる溶接部Ｇも完全な直線ではなくうねりがあることを意味する。従って、開先加工機１０は直線状の溶接部Ｇに対して概ね平行に設定されるものであるが、そのような溶接部Ｇのうねりに対応して切削工具１６の位置を調整する必要がある。移動支持体１４のこのような構成は、例えば図１１に示す状態から移動支持体１４を移動したときに、縦リブＥのうねりによってその側壁面Ｅ１及び溶接部Ｇが図１１に示すよりも左側の位置に変位しているときに、ローラ１４−４がその側壁面Ｅ１に沿って左側に変位し、それにより主支持体１４−１は主ガイドレール２２の周りで反時計方向に僅かに回動されて、該主支持体１４−１に支持された切削装置１８が僅かに反時計方向に回動され、当該切削装置１８の先端の切削工具１６が僅かに左側に変位し、左側に変位している溶接部Ｇに追従し、当該溶接部Ｇに対する切削深さを略一定に保つことを可能とするようになっている。

上述した開先加工機１０を使用する場合には、上述のように、磁石式固定装置１２によって開先加工機１０を下部構造Ｃに固定した後、切削工具１６を溶接部Ｇに当て、切削装置１８を駆動して同溶接部Ｇに沿った開先加工を行うのであるが、下部構造Ｃを構成しているＵリブＥが６ｍｍ厚のものか、８ｍｍ厚のものかによって設定の調整が行われる。図７は６ｍｍ厚と８ｍｍ厚のＵリブＥをデッキプレートＤに取り付けた場合の関係を示している。実線で示す６ｍｍ厚のＵリブＥの側面Ｅ１と一点鎖線で示す８ｍｍ厚のＵリブＥの側面Ｅ１とをデッキプレートＤに対して同じ位置関係にした場合、厚さの相違によりＵリブＥがデッキプレートＤに接する位置Ｅ２が異なってくる。図１１には、ＵリブＥとデッキプレートＤとの配置関係に対する開先加工機１０の設定関係が示されている。図１１に示す状態が６ｍｍ厚のＵリブに対する最適な最大切削深さとした場合、同じ設定条件で８ｍｍ厚のＵリブに対して開先加工機１０を設定した場合、８ｍｍ厚のＵリブに対する切削深さは十分なものではなくなる。このための調整が必要となるのである。

具体的には、８ｍｍ厚のＵリブＥに対してＵリブＥが６ｍｍ厚の場合よりも切削深さを大きくするために、被係止部材１４Ｄの取付を、６ｍｍ厚のＵリブＥに対しては図５Ａ及び図５Ｂに示すようにするのに対して、８ｍｍ厚のＵリブＥに対しては図６Ａ及び図６Ｂに示すようにして係止部１４Ａ、１４Ｂに対する係合を幅狭部１４Ｄ−１によっておこなわれるようにして当該切削装置１８の傾斜角度を大きくすることにより最大切削深さを大きくする。このようにして最大切削深さを大きくした場合、デッキプレートＤに対する切削深さも深くなってしまう。このため、本開先加工機１０においては、デッキプレートＤに対する切削深さを調整するために、６ｍｍ厚のＵリブＥに対しては第２リング状部材３６を図９に示すように設定するのに対して８ｍｍ厚のＵリブＥに対しては第２リング状部材３６を図１０に示すように設定する。すなわち、開先加工機１０を６ｍｍ厚のＵリブの場合に較べて全体としてデッキプレートＤから離れた位置に設定する。本実施形態に係る開先加工機１０においては、このようにして６ｍｍ厚及び８ｍｍ厚のＵリブに対する最大切削深さの調節を行うのである。

本発明の実施形態に係る開先加工機は以上の通りの構成を有するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被係止部材の形状は図示の例では上下で幅の異なる段付のものを示したが、テーパ状などにすることも可能である。

高架高速道路Ａ；路面部分Ｂ；下面Ｂ１；下部構造Ｃ（特許請求の範囲における被加工物）；デッキプレートＤ（特許請求の範囲における他方の金属部材）；下面Ｄ１；縦リブ（Ｕリブ）Ｅ（特許請求の範囲における一方の金属部材）；側壁面Ｅ１；横リブＦ；開口Ｆ１；切り欠き部Ｆ２；溶接部Ｇ；開先加工機１０；固定装置１２；磁気吸着面１２Ａ；端面１２Ｂ；レバー１２Ｃ；磁気吸着面部材１２Ｄ；蝶ネジ１２Ｅ；ＵリブがデッキプレートＤに接する位置Ｅ２；ロック部材１２Ｆ；折り曲げ部１２Ｆ−１；スロット１２Ｆ−２；移動支持体１４；係止部１４Ａ、１４Ｂ；回転テーブル１４Ｃ；被係止部材１４Ｄ；幅狭部分１４Ｄ−１；幅広部分１４Ｄ−２；主支持体１４−１；副支持体１４−２；圧縮バネ１４−３；ローラ１４−４；切削工具１６；切削装置１８；フレーム２０；主ガイドレール２２；副ガイドレール２４；フレーム板２６，２８；回転中心軸線Ｘ１；回転中心軸線Ｘ２

Claims

直線状の溶接部を介して結合される２つの金属製板材を有する被加工物に対して該溶接部の開先加工を行うための開先加工機であって、
当該開先加工機を一方の金属製板材に固定する固定装置と、
当該開先加工機が該一方の金属製板材に固定された状態で、該直線状の溶接部に対して平行に移動可能に支持された移動支持体と、該移動支持体の移動方向に対して垂直方向で該溶接部から離れた位置を該２つの金属製板材に対して傾斜して延びる回転中心軸線の周りで回動可能にして該移動支持体に取り付けられ、先端部に切削工具を支持する切削装置であって、該切削工具を該直線状の溶接部に当接しながら該移動支持体を移動することにより、該切削工具により該溶接部を切削して開先を形成するようにされており、当該切削装置の回動位置によって該切削工具の該溶接部に対する切削深さが調節されるようにした切削装置と、
を備える開先加工機。
該移動支持体が、該切削装置の回動によって該切削工具が該溶接部に対して所要の最大の切削深さの位置となったときに該切削装置に係合して該切削装置の回動を阻止する係止部を備える請求項１に記載の開先加工機。
該切削装置が該回動中心軸線に対して時計方向及び反時計方向に回動されたときに該切削装置が該係止部によって回動が阻止されて、それぞれ回動が阻止されたときの該切削工具が相互に逆向きとされて該溶接部に対して斜めに延びるようにされ且つ該最大切削深さの位置となるようにされている請求項２に記載の開先加工機。
該切削装置が、該切削装置に取り付けられて該係止部に係合して該切削装置の該回動阻止を生じる被係止部材を有し、
該被係止部材が該切削装置に対する第１及び第２の取付向きを有し、該第１及び第２の取付向きによって、該係止部に係合する部位が異なり、該係止部との係合によって係止される該切削装置の回動位置が異なるようにした請求項２又は３に記載の開先加工機。
該固定装置が該移動支持体の移動方向に対して平行な線上の少なくとも２つの位置に取り付けられた磁石式固定装置を備え、
当該開先加工機が、更に該移動方向に対して平行な線上の少なくとも２つの位置に設けられて、該磁石式固定装置が当該開先加工機を該一方の金属製板材に固定するために該一方の金属製板材に係合されたときに、該２つの金属製板材のうちの他方の金属製板材に係合して当該開先加工機の被加工物に対する設定向きを決める一対の向き決め係合部材を有する設定向き決め装置
を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の開先加工機。
当該開先加工機は更に、該設定向き決め装置が該移動方向に平行な向き決めバーを有し、
該一対の向き決め係合部材が該向き決めバーに取り付けられており、それぞれ、他方の金属製板材に係合可能とされた第１係合部材と該第１係合部材よりも該向き決めバーの横断方向外側で該他方の金属製板材に係合可能とされた第２係合部材とを備え、該一対の第１係合部材によって該他方の金属製板材に係合するか、該一対の第２係合部材によって該他方の金属製板材に係合するかによって、被加工物に対する該移動支持体の相対的位置を選択的に決めるようにした請求項５に記載の開先加工機。
該開先加工機が、該移動支持体を案内するために直線的に延びたガイド装置を有し、該ガイド装置が、直線状に延びる主ガイドレールと、該主ガイドレールに平行にされた副ガイドレールとを有し、
該移動支持体が該主ガイドレールに沿って摺動可能とされた主支持体であって該切削装置を回動可能に支持する主支持体と該副ガイドレールに沿って摺動可能とされた副支持体と、該主支持体と該副支持体との間に設定されて該主支持体に対して該主ガイドレールを中心とするトルクを掛けるバネ部材と、主支持体に回転可能に取り付けられて、当該開先加工機が該一方の金属製板材に固定されたときに、該バネ部材で付勢される主支持体によって該一方の金属製板材に押圧され、該移動支持体の移動に伴い該一方の金属製板材上を転がる回転ローラとを有する請求項１乃至６のいずれかに記載の開先加工機。