JP7083151B2

JP7083151B2 - 溶接方法

Info

Publication number: JP7083151B2
Application number: JP2018052151A
Authority: JP
Inventors: 野勝也水
Original assignee: 水野建設工業株式会社
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2022-06-10
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: JP2019162651A

Description

本発明は、溶接方法に係り、特に、容易に製造することができる溶接方法に関する。

従来、例えば、長手方向を横断する形状が四角形である角パイプがある。
一方、角パイプの代替品を既存のものを使用して、容易に製造したいという要望があった。

しかしながら、角パイプの代替品を既存のものを使用して、容易に製造することができないという問題点があった。

本発明は、上記要望に対応した溶接方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の溶接方法は、横断面コ字状の一対のコ字状部材を開放側が互いに外向きとなる背中合わせであって、前記一対のコ字状部材は、第１、第２のコ字状部材であり、前記第１のコ字状部材の上に前記第２のコ字状部材を載置した状態で、前記一対のコ字状部材を溶接部に対して相対的に移動させて、前記第１のコ字状部材と前記第２のコ字状部材の突き合わせ部分を溶接するものであり、前記第１のコ字状部材は、天井壁と左壁と右壁とを備えた下方に開放したものであり、前記第２のコ字状部材は、底壁と左壁と右壁とを備えた上方に開放したものであり、複数のローラーの上に前記第１のコ字状部材の前記天井壁を当接すると共に、前記第１のコ字状部材の左壁、前記第２のコ字状部材の左壁、前記第１のコ字状部材の右壁及び前記第２のコ字状部材の右壁を第１、第２の挟持部材で挟持しながら、前記第１のコ字状部材の前記左壁の上部と前記第２のコ字状部材の前記左壁の下部との間、前記第１のコ字状部材の前記右壁の上部と前記第２のコ字状部材の前記右壁の下部との間を同時に溶接するものである。

また、請求項２記載の溶接方法は、請求項１記載の溶接方法において、ローラーに第１のコ字状部材の天井壁を当接すると共に、第２のコ字状部材の底壁に向かって押圧部材で押圧した状態で溶接するものである。

また、請求項３記載の溶接方法は、横断面コ字状の一対のコ字状部材を開放側が互いに外向きとなる背中合わせであって、前記一対のコ字状部材は、第１、第２のコ字状部材であり、前記第１のコ字状部材の上に前記第２のコ字状部材を載置した状態で、前記一対のコ字状部材を溶接部に対して相対的に移動させて、前記第１のコ字状部材と前記第２のコ字状部材の突き合わせ部分を溶接するものであり、ローラーに前記第１のコ字状部材の天井壁を当接すると共に、前記第２のコ字状部材の底壁に向かって押圧部材で押圧した状態で溶接するものである。

請求項１記載の溶接方法によれば、横断面コ字状の一対のコ字状部材を開放側が互いに外向きとなる背中合わせであって、前記一対のコ字状部材は、第１、第２のコ字状部材であり、前記第１のコ字状部材の上に前記第２のコ字状部材を載置した状態で、前記一対のコ字状部材を溶接部に対して相対的に移動させて、前記第１のコ字状部材と前記第２のコ字状部材の突き合わせ部分を溶接するため、容易に溶接することができる。

また、請求項１記載の溶接方法によれば、複数のローラーの上に第１のコ字状部材の天井壁を当接すると共に、第１のコ字状部材の左壁、第２のコ字状部材の左壁、第１のコ字状部材の右壁及び第２のコ字状部材の右壁を第１、第２の挟持部材で挟持しながら、前記第１のコ字状部材の前記左壁の上部と前記第２のコ字状部材の前記左壁の下部との間、前記第１のコ字状部材の前記右壁の上部と前記第２のコ字状部材の前記右壁の下部との間を同時に溶接するため、溶接ひずみを防止して溶接することができる。

また、請求項３記載の溶接方法によれば、ローラーに第１のコ字状部材の天井壁が当接すると共に、第２のコ字状部材の底壁に向かって押圧部材で押圧した状態で溶接するため、つまり、溶接時、第１のコ字状部材、第２のコ字状部材の垂直方向の動きを規制して、溶接ひずみを防止して溶接することができる。

図１は、本発明の一実施例の溶接方法に使用する溶接装置の概略的斜視図である。図２は、図１の概略的側面図である。図３（ａ）は、図２のＡ－Ａの概略的断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の第１の挟持部材により第１のコ字状部材の左壁及び第２のコ字状部材の左壁を、第２の挟持部材により第１のコ字状部材の右壁及び第２のコ字状部材の右壁を、それぞれ挟持した状態を示す図３（ａ）の一部の概略的断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）より横断面コ字状の一対のコ字状部材を開放側が互いに外向きとなる背中合わせの溶接前の構造体を抽出して示す概略的断面図である。図４（ａ）は、図２のＢ－Ｂの概略的断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の第１の挟持部材により第１のコ字状部材の左壁及び第２のコ字状部材の左壁を、第２の挟持部材により第１のコ字状部材の右壁及び第２のコ字状部材の右壁を、それぞれ挟持した状態を示す図４（ａ）の一部の概略的断面図である。図５は、溶接状態を示す概略的断面図である。図６（ａ）は、第１のコ字状部材と第２のコ字状部材とが溶接された構造体の概略的正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の概略的平面図である。

本発明の一実施例の溶接方法を図面（図１乃至図６）を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例の溶接方法に使用する溶接装置の概略的斜視図である。
溶接方法の対象は、建築構造部材に使用されるもので、横断面コ字状（長手方向を横断する断面形状が略コ字状）である第１のコ字状部材［例えば、リップ溝型鋼（Ｃチャン）］１と横断面コ字状（長手方向を横断する断面形状が略コ字状）である第２のコ字状部材［例えば、リップ溝型鋼（Ｃチャン）］２の突き合わせ部分を溶接する構造体である。
図１記載の溶接装置は、概略的に、架台１０に取り付けられた複数のローラー４と、この複数のローラー４の上方に位置した第１、第２の挟持部材５、６、この第１、第２の挟持部材５、６を水平方向に移動させる水平移動手段Ｆ（Ｆ１、Ｆ２）（例えば、モータＦＫ）、複数のローラー４の両側に配置された溶接部３、３’が設けられている。なお、移動する第１、第２の挟持部材５、６の他に、一対のコ字状部材１、２の搬送流れ方向に移動しない第１、第２の挟持部材５’、６’が設けられている。この第１、第２の挟持部材５’、６’は、水平移動手段Ｆ１と水平移動手段Ｆ２との間であって、複数のローラー４の上方に位置している。

図１記載の溶接装置による溶接方法は、図１乃至図６に示すように、長手方向を横断する断面形状が略コ字状である一対のコ字状部材１、２を開放側が互いに外向きとなる背中合わせであって、一対のコ字状部材１、２は、第１、第２のコ字状部材１、２であり、第１のコ字状部材１の上に第２のコ字状部材２を載置した状態で、一対のコ字状部材１、２を溶接部３、３’に対して相対的に移動させて、第１のコ字状部材１と第２のコ字状部材２の突き合わせ部分を容易に溶接することができる。
なお、本実施例では、例えば、溶接部３、３’は固定し、一対のコ字状部材１、２を移動させて行う。
なお、溶接部３、３’は、例えば、溶加材が自動的に送られてくる溶接機を使用する。また、本実施例においては、溶接部３、３’は固定し、一対のコ字状部材１、２を移動させるようにしたが、本願発明にあっては、逆に、一対のコ字状部材１、２を固定し、溶接部３、３’を移動させるように構成しても良い。
要は、一対のコ字状部材１、２を溶接部３、３’に対して相対的に移動させて溶接するようにすれば良い。

なお、一対のコ字状部材１、２の左壁１Ｌ、２Ｌ又は右壁１Ｒ、２Ｒの片側の側壁のみ溶接すると、溶接ひずみが生じるので、一対のコ字状部材１、２の左壁１Ｌ、２Ｌ及び右壁１Ｒ、２Ｒの両側壁を溶接部３、３’によって、同時に溶接するのが良い。

即ち、第１のコ字状部材１は、天井壁１Ｔと左壁１Ｌと右壁１Ｒとを備えた下方に開放したものであり、第２のコ字状部材２は、底壁２Ｓと左壁２Ｌと右壁２Ｒとを備えた上方に開放したものである。
そして、複数のローラー４の上に第１のコ字状部材１の天井壁１Ｔを当接すると共に、第１のコ字状部材１の左壁１Ｌ、第２のコ字状部材２の左壁２Ｌ、第１のコ字状部材１の右壁１Ｒ及び第２のコ字状部材２の右壁２Ｒを第１、第２の挟持部材５、６（図３及び図４参照）で挟持しながら、第１のコ字状部材１の左壁１Ｌの上部と第２のコ字状部材２の左壁２Ｌの下部との間、第１のコ字状部材１の右壁１Ｒの上部と第２のコ字状部材２の右壁２Ｒの下部との間を溶接部３、３’によって、同時に溶接する。なお、溶接部位Ｗ（Ｗ１、Ｗ２）を図５及び図６に示している。

このように、複数のローラー４の上に第１のコ字状部材１の天井壁１Ｔを当接すると共に、第１のコ字状部材１の左壁１Ｌ、第２のコ字状部材２の左壁２Ｌ、第１のコ字状部材１の右壁１Ｒ及び第２のコ字状部材２の右壁２Ｒを第１、第２の挟持部材５、６（図３参照）で挟持しながら、第１のコ字状部材１の左壁１Ｌの上部と第２のコ字状部材２の左壁２Ｌの下部との間、第１のコ字状部材１の右壁１Ｒの上部と第２のコ字状部材２の右壁２Ｒの下部との間を同時に溶接するため、溶接ひずみを防止して溶接することができる。

また、図３（ａ）（ｂ）に示す第１、第２の挟持部材５、６で挟持した第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の挟持部位より第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の搬送流れＤ（図２参照）の上流側において、溶接時の熱により第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２が水平方向に動いて、溶接ひずみが生じるので、水平移動手段Ｆ１に取り付けられた第１、第２の挟持部材５、６で挟持した第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の挟持部位Ｃより第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の搬送流れＤの上流側において、第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の水平方向の動きを規制（具体的には、水平移動手段Ｆ１と水平移動手段Ｆ２の間に設けられた第１、第２の挟持部材５’、６’で挟持して第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の水平方向の動きを規制）して溶接するようにしている。
なお、第１、第２の挟持部材５’、６’は、例えば、図４（ａ）（ｂ）に示すように、エアシリンダー５１’で挟持状態をコントロールしている。
上述した規制は、第１、第２の挟持部材５、６で挟持した第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の挟持部位より搬送流れＤ（図２参照）の下流側に位置する規制部材７、７’でも良い。規制部材７、７’は、例えば、第１、第２の定規ローラーである。
また、第１、第２のコ字状部材１、２は、図１に示すように、水平移動手段Ｆ１によって搬送されるが、第１、第２のコ字状部材１、２の先端が図２に示す位置に来ると、第１、第２のコ字状部材１、２は、水平移動手段Ｆ２によって搬送され、水平移動手段Ｆ２に取り付けられた第１、第２の挟持部材５、６で挟持した第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の挟持部位Ｃ’より第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の搬送流れＤの下流側において、第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の水平方向の動きを規制（具体的には、水平移動手段Ｆ１と水平移動手段Ｆ２の間に設けられた第１、第２の挟持部材５’、６’で挟持して第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の水平方向の動きを規制）して溶接するようにしている。
なお、第１、第２の挟持部材５、６は，例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、エアシリンダー５”、６”で挟持状態をコントロールしている。

また、第１、第２のコ字状部材１、２を第１、第２の挟持部材５、６で挟持した状態で溶接しても、溶接時の熱により第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２が垂直方向に動いて、溶接ひずみが生じるので、溶接時、図５に示すように、ローラー４に第１のコ字状部材１の天井壁１Ｔに当接すると共に、第２のコ字状部材２の底壁２Ｓに向かって押圧部材９で押圧するのが良い。
このようにして、溶接時、第１のコ字状部材１、第２のコ字状部材２の垂直方向の動きを規制して、溶接ひずみを防止して溶接することができる。
押圧部材９は，例えば、エアシリンダー９’で昇降させるようにしている。

なお、図６（ａ）は、第１のコ字状部材１と第２のコ字状部材２とが溶接された構造体１００の概略的正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の概略的平面図である。
構造体１００は、長手方向を横断する断面形状が略コ字状である一対のコ字状部材１、２を開放側が互いに外向きとなる背中合わせの構造体１００であって、一対のコ字状部材１、２は、第１、第２のコ字状部材１、２であり、第１のコ字状部材１と第２のコ字状部材２の突き合わせ部分を断続して溶接して接合したものである。
更に、詳述すれば、構造体１００は、第１のコ字状部材１の天井壁１Ｔの上に第２のコ字状部材２の底壁２Ｓが当接し、突き合わせ部分は、正面側突き合わせ部分と背面側突き合わせ部分であり、前記正面側突き合わせ部分が断続して溶接され、前記背面側突き合わせ部分が断続して溶接されている。
そして、図６（ｂ）に示すように、正面側突き合わせ部分の溶接部位Ｗ１と背面側突き合わせ部分の溶接部位Ｗ２が、第２のコ字状部材２の底壁２Ｓの長手方向の中心線ＯＯ’に対して平面視対称に配置されている。そのため、溶接ひずみの少ない構造体１００を得ることができる。
より望ましくは、正面側突き合わせ部分の溶接部位Ｗ１とこの正面側突き合わせ部分の溶接部位Ｗ１に対称な背面側突き合わせ部分の溶接部位Ｗ２は、同時に溶接されるのが良い。

なお、一対のコ字状部材１、２の移動は、一対のコ字状部材１、２を挟持する第１、第２の挟持部材５、６を水平に移動させる水平移動手段Ｆ（Ｆ１、Ｆ２）により行う（図１及び図２参照）。
水平移動手段Ｆ（Ｆ１、Ｆ２）は、例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、移動するベースＦＢ、このベースＦＢに取り付けられた駆動するモータＦＫ、モータＦＫの軸に取り付けられたピニオン（ギア）ＦＰ、このピニオン（ギア）ＦＰと螺合するラックＦＲ等を有する。ラックＦＲは、架台１０に固定されている。また、第１、第２の挟持部材５、６は、ベースＦＢに取り付けられている。
水平移動手段Ｆは、１個でも良いが、望ましくは、水平移動手段Ｆは２個（Ｆ１、Ｆ２）が良い。
例えば、一対のコ字状部材１、２を挟持した第１、第２の挟持部材５、６を搬送流れＤの下流側の水平移動手段Ｆ１で移動させ、挟持された一対のコ字状部材１、２の先端側が搬送流れＤの上流側の水平移動手段Ｆ２の位置、つまり、移動する一対のコ字状部材１、２が搬送流れＤの上流側の水平移動手段Ｆ２に接続された第１、第２の挟持部材５、６で挟持できる位置に来たとき、水平移動手段Ｆ１に接続された第１、第２の挟持部材５、６の挟持状態を解除すると共に、水平移動手段Ｆ１は搬送流れＤの下流側に移動し、水平移動手段Ｆ２に接続された第１、第２の挟持部材５、６で一対のコ字状部材１、２を挟持し、搬送流れＤ方向へ移動するようにして、製造スピードの短縮化を図っている。

１第１のコ字状部材
２第２のコ字状部材
３溶接部

Claims

横断面コ字状の一対のコ字状部材を開放側が互いに外向きとなる背中合わせであって、前記一対のコ字状部材は、第１、第２のコ字状部材であり、前記第１のコ字状部材の上に前記第２のコ字状部材を載置した状態で、前記一対のコ字状部材を溶接部に対して相対的に移動させて、前記第１のコ字状部材と前記第２のコ字状部材の突き合わせ部分を溶接するものであり、
前記第１のコ字状部材は、天井壁と左壁と右壁とを備えた下方に開放したものであり、
前記第２のコ字状部材は、底壁と左壁と右壁とを備えた上方に開放したものであり、
複数のローラーの上に前記第１のコ字状部材の前記天井壁を当接すると共に、前記第１のコ字状部材の左壁、前記第２のコ字状部材の左壁、前記第１のコ字状部材の右壁及び前記第２のコ字状部材の右壁を第１、第２の挟持部材で挟持しながら、前記第１のコ字状部材の前記左壁の上部と前記第２のコ字状部材の前記左壁の下部との間、前記第１のコ字状部材の前記右壁の上部と前記第２のコ字状部材の前記右壁の下部との間を同時に溶接する
ことを特徴とする溶接方法。
ローラーに第１のコ字状部材の天井壁を当接すると共に、第２のコ字状部材の底壁に向かって押圧部材で押圧した状態で溶接する
ことを特徴とする請求項１記載の溶接方法。
横断面コ字状の一対のコ字状部材を開放側が互いに外向きとなる背中合わせであって、前記一対のコ字状部材は、第１、第２のコ字状部材であり、前記第１のコ字状部材の上に前記第２のコ字状部材を載置した状態で、前記一対のコ字状部材を溶接部に対して相対的に移動させて、前記第１のコ字状部材と前記第２のコ字状部材の突き合わせ部分を溶接するものであり、
ローラーに前記第１のコ字状部材の天井壁を当接すると共に、前記第２のコ字状部材の底壁に向かって押圧部材で押圧した状態で溶接する
ことを特徴とする溶接方法。