JP7308214B2 - モーメント連結構成要素の製造のための方法および装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２０１８年２月９日に出願された米国仮特許出願第６２／６２８８１４号および２０１８年２月９日に出願された米国仮特許出願第６２／６２８８０７号に対する優先権を主張し、それらの内容全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。米国特許第７９４１９８５Ｂ２号についても、その全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。

フルモーメントカラービームマウント（ｆｕｌｌ ｍｏｍｅｎｔ ｃｏｌｌａｒ ｂｅａｍ ｍｏｕｎｔ）は、鉄骨建物建設のための現場溶接技術に比べて価値ある改善を提供する。溶接は制御された状態で現場外で行うことができ、連結されたビームマウントは、フレーム部材を建設現場で適切な空間的向きに固定する。

米国特許第７９４１９８５号明細書は、ハロー／スパイダー連結として記載された例示的フルモーメントカラービームマウントを開示している。カラーコーナーアセンブリ（ｃｏｌｌａｒ ｃｏｒｎｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）は柱の４つの角部の各々に溶接される。柱の各面において、ウェブインサートによって連結された上フランジおよび下フランジのフランジサブアセンブリは、隣接する角部のカラーコーナーアセンブリの間に形成されるテーパ状溝に受容される。梁と柱が連結される場所で、フランジサブアセンブリが梁の端部に溶接される。柱の全ての面にまたがる連結が一緒になってフルモーメントカラーを形成する。

ビーム連結は精密な躯体構築を可能にするが、精密な製造も要求される。躯体の長さに沿って、多くの梁と柱の連結が整列し、連結の許容差または不正確さは加算的にまたは相乗的に増大し得る。これは結果的に、仕様からの望ましくない全体的な逸脱をもたらす可能性がある。製造プロセスにおける梁連結構成要素の精密な位置決めおよび溶接を容易にする製造ツールおよび方法が必要である。

カラー製造プロセスの重要な部分は、上部及び下部フランジ並びにウェブインサートをフランジサブアセンブリに溶接することである。構成要素は、溶接時に互いに対して正確な空間構成で、しっかりと支持され、作業員が溶接現場に安全かつ容易にアクセスできなければならない。

本開示は、カラーフランジアセンブリ溶接治具に関するシステム、装置、及び方法を提供する。一部の例では、カラーフランジアセンブリ溶接治具は、スタンドと、円形マウント構造と、支持アセンブリによって保持されたカラーフランジアセンブリの前面および後面へのアクセスができるように構成されている支持アセンブリを含むことができる。スタンドは、回転軸から等距離にある複数の周方向ベアリングを有し、円形マウント構造は、前記周方向ベアリングによって回転可能に支持され、支持アセンブリは、前記円形マウント構造に取り付けるように構成されることができる。

一部の例では、カラーフランジアセンブリ溶接治具は、プレート構造と、前記プレート構造に取り付けられた１対のカラーコーナーシミュレータと、を含むことができる。カラーコーナーシミュレータは、頂部および底部カラーフランジ部材を橋架要素の両端に支持するように構成されることができる。前記プレート構造は、溶接治具の前面および後面の両方からの溶接アクセスを可能にする中央開口を含むことができる。

一部の例では、カラーフランジアセンブリを溶接する方法は、第１および第２カラーコーナーシミュレータを回転可能なプレート構造上に配置するステップを含むことができる。この方法は、頂部および底部フランジ部材を前記第１および第２カラーコーナーシミュレータの間に受容するステップと、前記頂部および底部フランジ部材の間に橋架要素を配置するステップとをさらに含むことができる。この方法は、前記プレート構造に設けられた開口を通して前記フランジ部材を前記橋架要素に溶接するステップをさらに含むことができる。

特徴、機能、および利点は本開示の様々な実施例で独立して達成されてよく、あるいはさらに他の実施例において組み合わされてもよく、それらについてのさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照することにより理解することができる。

図１は、本開示の態様に係る、例示的なカラーフランジアセンブリ溶接治具の等角図である。

図２は、図１の溶接治具の支持アセンブリの等角図である。

図３は、例示的カラーフランジアセンブリの等角図である。

図４は、図１の溶接治具のフェースプレートの等角図である。

図５は、図１の溶接治具のカラーコーナーシミュレータの等角図である。

図６は、図４のシミュレータの上部セクションの等角図である。

図７は、図２の支持アセンブリに固定された直立位置の頂部フランジ部材および底部フランジ部材の等角図である。

図８は、図２の支持アセンブリに支持された水平位置のウェブインサートの等角図である。

図９は、図１の溶接治具のスタンドおよび回転可能なマウントリングの等角図である。

図１０は、図１の溶接治具のスタンドおよび回転可能なマウントリングの後部の等角図であり、スタンドの垂直部材を透過的に示している。

図１１は、図１の溶接治具の安全ラッチのラッチアームの等角図である。

図１２は、図１の溶接治具の安全ラッチの部分切欠き等角図である。

図１３は、本教示に係る、カラーフランジアセンブリを溶接するための例示的方法のステップを表すフローチャートである。

カラーフランジアセンブリ溶接治具のみならず、関連する方法についても、様々な態様および実施例を以下で説明し、添付の図面に示す。特に明記しない限り、本教示に係るカラーフランジアセンブリ溶接治具は、本明細書に記載し、図示し、かつ／または援用する構造、構成要素、機能性、および／または変形例の少なくとも１つを含んでよいが、必須ではない。さらに、明確に排除されない限り、本教示に関連して本明細書に記載し、図示し、かつ／または援用するプロセスのステップ、構造、構成要素、機能性、および／または変形例は、開示する実施形態の間で互換可能であることを含めて、他の類似の装置および方法に含まれてよい。様々な実施例の以下の説明は本質的に単なる例示であって、本開示、その適用、または使用を限定する意図は全くない。加えて、下述する実施例および実施形態によって提供される利点は本質的に例示であって、全ての実施例および実施形態が同じ利点または同程度の利点を提供するわけではない。

この発明を実施するための形態は、このすぐ後に続く以下のセクション、すなわち（１）概要、（２）実施例、構成要素、および代替物、（３）例示的な組合せおよび追加の実施例、（４）長所、特徴、および利点、ならびに（５）結論を含む。実施例、構成要素、および代替例のセクションは、さらにＡ及びＢのサブセクションに分割され、各サブセクションは適宜標記される。

概要
一般的に、本教示に係るカラーフランジアセンブリ溶接治具は、カラーフランジアセンブリの構成要素を正確な空間関係に保持するように構成された支持アセンブリを含むことができる。カラーフランジアセンブリの構成要素が保持されている間に、溶接または他の作業を実行して、構成要素をその空間関係で一時的にまたは永続的に一体に固定することができる。

支持アセンブリは、フルモーメントカラーのカラーコーナーアセンブリが取り付けられた柱の形状を再現するシミュレータを含むことができる。カラーフランジアセンブリの構成要素をシミュレータで支持することにより、構成要素を所望の空間関係に保持することができる。支持アセンブリは、マウントリングなどのマウント構造に永続的にまたは着脱可能に連結することができる。マウント構造はスタンドによって回転可能に支持することができ、スタンドは周方向ベアリング、アクスル、または何らかの適切な回転構造を含むことができる。

回転可能なマウント構造を使用してシミュレータを回転させることにより、溶接または他のプロセスのために、カラーフランジアセンブリの様々な表面または部分にアクセスすることが可能になる。締結具または他の手段を使用して、カラーフランジアセンブリの構成要素を回転中にシミュレータ内に保持することができる。スタンド、回転可能なマウント構造、および／またはシミュレータは、カラーフランジアセンブリへの前面および後面アクセスを可能にする開口を有することができる。

実施例、構成要素、および代替物
以下のセクションでは、例示的なカラーフランジアセンブリ溶接治具の選択された態様のみならず、関連するシステムおよび／または方法についても説明する。これらのセクションにおける実施例は例示を目的とするものであって、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各セクションには１つ以上の明確な実施形態もしくは実施例、および／または文脈情報もしくは関連情報、機能、および／または構造が含まれる場合がある。

Ａ．例示的溶接治具
図１～図９に示すように、本セクションでは例示的アセンブリステーション１０について述べる。アセンブリステーション１０は、上述したカラーフランジアセンブリ溶接治具の一例である。図１に示すように、アセンブリステーションはスタンド１２、リング構造１４、および支持アセンブリ１６を含む。リング１４は、スタンド１２の複数のベアリング６０に回転可能に支持される。支持アセンブリ１６は、アセンブリがスタンド１２に対してリングと共に回転するように、リング１４に取り付けられる。支持アセンブリはアセンブリステーション１０の前側１５に取り付けられ、アセンブリステーションの前側および後側１７の両方からアクセス可能である。

アセンブリステーション１０は、一般的にそれぞれＸＸ、ＹＹ、およびＺＺで示されるＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に関して説明することができる。Ｚ軸はリング１４を二分する垂直軸であり、リングによって画定される平面内に存在する。Ｘ軸はリング１４を二分する水平軸であり、これもまたリングによって画定される平面内に存在する。Ｙ軸はリング１４の中心であり、リングによって画定される平面に対し直角を成す水平軸である。

リング１４は回転軸１８を有し、それを中心にリングおよび支持アセンブリ１６は両方とも回転する。回転軸１８はＹ軸と一致し、リング１４はＸ‐Ｚ面内で回転する。リング１４は円環状部分と、環状部分からリングの中心に向かって延びる４つの突出部とを含む。支持アセンブリ１６は、リングの中心に近接して４つの突出部に取り付けられる。アセンブリはリングに締結するか、あるいは他の方法で着脱可能にリングに連結することができる。

ユーザがリングを手動で回転できるように、リング１４には複数のハンドル１９が取り付けられる。描かれた実施例では、ハンドル１９はリング１４の前面に取り付けられている。他の実施例では、１つ以上のハンドルをリングの外縁に、あるいはアセンブリステーション１０の使用を妨げないリング上の任意の位置に取り付けることができる。一部の実施例では、支持アセンブリ１６は、スタンド１２に収容された電気制御装置など、他の手段によって回転させることができる。アセンブリステーション１０のユーザは、支持された構成要素の選択された部分にアクセスするために、かつ／または溶接面を所望の向きに配置するために、溶接プロセスのステップ間に支持アセンブリ１６を回転させることができる。

支持アセンブリ１６は、フルモーメントカラーのカラーフランジアセンブリを支持するように構成される。概略的には、支持アセンブリは、梁に連結するように準備された柱の１つの面をシミュレートする。アセンブリステーション１０は、異なるカラーをシミュレートするように構成され、かつ／または他のカラー構成要素を支持するように構成された、１つ以上の追加支持アセンブリを含むことができる。カラー構成要素の溶接前に、支持アセンブリのうちの適切な１つをリング１４に締結することができる。図２にさらに詳しく示すように、支持アセンブリ１６はフェースプレート２０を含み、そこに２つのカラーコーナーシミュレータ２２がボルト止めされる。フェースプレート２０に配置された２つのカラーコーナーは合わせて、カラーフランジアセンブリの構成要素を受容するように構成されたチャネルを形成する。

図３は、支持アセンブリ１６を使用して一体に溶接することのできる例示的カラーフランジアセンブリ１００を示す。フルモーメントカラーでは、フランジアセンブリ１００は梁の端部に溶接することができ、かつ一対のカラーコーナーアセンブリの間に受容することができる。カラーフランジアセンブリは、橋架要素またはウェブインサート１１４によって連結された頂部フランジ部材１１０および底部フランジ部材１１２を含む。各フランジ部材は、完成したカラーを一体に締結するための複数のボルト穴１１６を含む。アセンブリ１００は、梁に面する側または前側１２０と柱に面する側または後側１２２とを有すると記載することができる。

フランジ１１０、１１２の各々およびインサート１１４は、成形および／または機械加工によって別々に製造することができる。フランジは標準サイズを有することができる。一方、ウェブインサート１１４は、アセンブリが連結される梁の梁成に応じて選択することができる。別個の構成要素は、一体に溶接される間、支持アセンブリによって正確な空間関係に固定することができる。溶接中のそのような正確な配置は、完成したカラーフランジアセンブリの正確な構成および寸法を確実にするのに役立つ。

図４に示すように、支持アセンブリのフェースプレート２０は略矩形の形状であり、中央開口２４を持つ。フェースプレートは前面２１、後面２７、および対向する側縁３１を有する。後面は略平面状であってよいが、前面は、カラーコーナーシミュレータと部分的に篏合してその正しい配置を誘導するために、２つの対向する側辺に沿って窪みが設けられる。フェースプレートは中心線３３および長手軸２５を有する。

図１に示すように、支持アセンブリ１６がリング１４に取り付けられると、フェースプレート２０は、前面２１が回転軸１８に対し直角を成し、かつリングの面と平行になるように、向き付けられる。換言すると、長手軸２５および中心線３３は各々、回転軸１８に対し直角を成す。フェースプレートは、回転軸１８と一致する中心軸を有すると記載することができる。フェースプレート２０は、プレートの前面および後面と平行な面内で回転する。

フェースプレート２０の向きもまた、アセンブリステーション１０のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に関して記載することができる。リング１４に取り付けられると、フェースプレート２０の長手軸２５はＺ軸と平行になり、中心線３３はＸ軸と平行になる。フェースプレートはＸ‐Ｚ面と平行な面内で回転する。支持アセンブリ１６の特徴は、図１に示すように、フェースプレート２０の直立位置の文脈でＸ軸、Ｙ軸、またはＺ軸の位置を有すると記載することができる。

リフティングポイントまたはコネクタもフェースプレート２０に含めることができる。本実施例では、クレーンなどの昇降装置に連結するのに適した開口２３が、プレートの頂端に形成される。支持アセンブリ１６はそれによって、リング１４に締結するために所定の位置に吊下され、かつ／またはリングから取り外され、別の支持アセンブリに交換することができる。

再び図４を参照すると、フェースプレート２０は、カラーコーナーシミュレータをフェースプレートに固定するための円形で細長い開口のアレイ３５を含む。フェースプレート２０の前面内に延びる第１の複数の円形ねじ付き開口２６は、２列に平行に配設される。開口２６の列は対称的に配置され、各列はフェースプレートの側縁３１に近接する。フェースプレート２０の前面２１における複数の横方向に細長いスロット２８も同様に２列に平行に配設され、各列はフェースプレートの側縁３１に近接する。各列の円形または細長い開口の各列は、フェースプレート２０の長手軸２５と平行する。各々の細長いスロット２８は、フェースプレート２０の長手軸２５に対し直角を成す横軸２９を画定する。

第２の複数の円形ねじ付き開口３０は、第１の複数のねじ付き開口に対し直角に、フェースプレート２０の側縁３１内に延びる。開口３０は、側縁の各々で、長手軸２５に対し平行な線に配設される。各々の複数の開口２６、２８、３０は、以下でさらに記述するように、カラーコーナーシミュレータの特徴に対応するように位置付けられる。一般的に、いずれかの開口または全ての開口は螺設するか、あるいは任意の種類の締結具と篏合するように形成することができる。任意の数の開口をフェースプレート２０に含めることができ、カラーコーナーシミュレータの連結に適した任意の仕方で配設することができる。

フェースプレート２０は、複数の構成のカラーコーナーシミュレータを連結できるように構成される。すなわち、各カラーコーナーシミュレータは、現在の構成に応じて、開口３５のアレイの様々なサブセットに連結することができる。フェースプレート２０は、各構成に対するカラーコーナーシミュレータの正しい配置を示す複数のガイドマークを前面２１に含む。各構成はカラーフランジアセンブリの長さに対応することができる。シミュレータは各構成の中心線３３に対して対称的にすることができ、したがってガイドマークは中心線で鏡像化される。

図５は、カラーコーナーシミュレータ２２のより詳細な図を示す。各カラーコーナーは、互いに対して直角に延び、かつフェースプレート２０の前面および隣接縁部に対して平坦になるように構成された、２つの突出部または脚３２を有する。換言すると、２つの脚はフェースプレートの角部に跨座し、かつそれにぴったり適合する。２つの脚は同一または異なる長さまたは厚さとすることができる。Ｌ字形の本体３４は脚の交差部から、２つの脚の間に形成される直角に対する二等分線と平行な角度に延びる。すなわち、本体３４と脚３２の各々との間に約１３５度の角度が形成される。

カラーコーナーシミュレータ２２は上部セクション３６および下部セクション３８を含む。カラーコーナーシミュレータは、適切な中間セクション４０を選択することによって、異なる長さのカラーフランジアセンブリ用に構成することができる。全ての構成に対し同一の上部セクション３６および下部セクション３８を使用することができるが、異なる構成に対し異なる長さの中間セクション数本を使用することができる。最小の長さに対しては、中間セクションを省くことができる。

カラーコーナーシミュレータ２２の底端部に、停止構造５８が取り付けられる。停止構造は、フルモーメントカラーのカラーコーナーアセンブリに形成される位置合わせ構造をシミュレートする。停止構造５８は、各カラーコーナーシミュレータ２２の下部セクション３８の前方脚３２に調整可能に締結される。停止構造は、底部フランジ部材の相補的底面と接触するように構成された、平面状の上面と傾斜または湾曲した側面とを含む。

停止構造５８は重力キャッチとして働き、カラーフランジアセンブリの底部フランジを支持し、かつ底部フランジを垂直方向に正確に位置決めする。停止構造はまた、底部フランジを正しい横方向位置に誘導するようにも働くことができ、底部フランジをＸ軸に沿って正確に位置決めする。一部の実施例では、停止構造は、カラーフランジアセンブリの亜鉛メッキに適した空隙を形成するために、オプションのシムを含むことができる。

アセンブリステーションは複数の中間セクション４０を含むことができ、そこから単数または複数の適切なセクションを選択することができる。そのような実施例では、中間セクションは、意図する梁の梁成に従ってラベル付けまたは分類することができ、梁成は次いでカラーフランジアセンブリの長さに対応する。一部の実施例では、中間セクションは１つ以上の標準サイズとすることができ、組み合わせて所望のサイズを達成することができる。上部セクション３６および下部セクション３８は、フェースプレートのガイドマークに従ってフェースプレートに連結することができる。次いで、上部および下部セクション間の利用可能な空間に対応するように、単数または複数の中間セクションを選択することができる。

上部セクション３６および下部セクション３８は各々、カラーフランジアセンブリのテーパ形状を受容するように、頂部から底部に向かって徐々に先細りする。中間セクション４０はセクションに沿って、上部セクション３６の最も狭幅の端部および下部セクション３８の最も広幅の端部と一致する一貫した幅であり、３つの部品が整列して、突出部の無い平滑なチャネルを形成するようにしている。上部セクション３６および下部セクション３８は各々、カラービームマウントのカラーコーナーのボルト穴と一致しかつカラーフランジアセンブリのボルト穴と整列するように、サイズおよび位置が決められた１対のボルト穴３７を有する。

図６は、カラーコーナーの上部セクション３６の脚３２の内側表面を示す。下部セクション３８および中間セクション４０は同様に構成することができる。第１脚は、フェースプレート２０の開口３０のサブセットと整列するように配設された、複数の垂直方向に細長い開口４２を含む（図４参照）。開口域は、フェースプレート２０の長手軸２５と平行な軸４３を画定することができる。開口４２の細長く伸びた形状は、これらの開口が複数の構成における同じサブセットの開口３０と整列することを可能にし、必要な開口３０の数を低減させる。第２脚は２対のピン４４および円形開口４６を含む。各ピン４４はスロット２８と整列するように配置され、各円形開口４６はフェースプレート２０のねじ付き開口２６と整列するように配置される（図４参照）。

カラーコーナーをフェースプレートに連結するために、各セクションは、支持アセンブリの所望の構成に対応するフェースプレートの開口およびスロットに近接して配置することができる。各ピン４４は、フェースプレートの選択されたサブセットの複数のスロット２８のうちの対応する１つに挿入することができる。選択されたスロットは所望の構成に対応することができ、前面２１のガイドマークを使用して選択することができる。ピンは、シミュレータセクションを水平面内に拘束することなく、垂直方向にまたはＺ軸に沿って、シミュレータセクションをフェースプレートに対して正確に配置させることができる。

ボルトを各々の細長い開口４２に挿入し、フェースプレートの選択されたサブセットの複数の開口２６のうちの対応する１つにねじ込むことができる。選択される開口は所望の構成に対応することができ、前面２１のガイドマークを使用して選択することができる。これらのボルトは、シミュレータセクションをＺ軸に沿ってさらに拘束することなく、第１の水平方向にまたはＹ軸に沿って、カラーコーナーのセクションをフェースプレートに対して正確に配置させることができる。これらのボルトは一時的に緩めたままにしておき、シミュレータセクションを第２の水平方向にまたはＸ軸に沿って拘束することを回避することができる。

ボルトを各々の円形開口４６に挿入し、フェースプレートの複数の開口３０の選択されたサブセットのうちの対応する１つにねじ込むことができる。選択される開口は所望の構成に対応することができ、前面２１のガイドマークを使用して選択することができる。これらのボルトを締め付けて、カラーコーナーのセクションをＸ軸に沿ってフェースプレートに対して正確に配置させることができる。開口４２に挿入されたボルトもまた次いで締め付けることができる。一部の実施例では、他の締結の順番または他の締結具の組合せを使用してもよい。過度の拘束を使用することなく、カラーコーナーシミュレータをフェースプレートに正確に連結する任意の効果的な方法を使用することができる。

図２に戻って、支持アセンブリ１６は、カラーコーナーシミュレータ２２がフェースプレート２０に締結され、図３に示すカラーフランジアセンブリ１００を受容するのに適した状態で示されている。図２に示すように、支持アセンブリ１６はウェブアーム装置４８をさらに含む。アーム装置は、フェースプレート２０の中央開口２４の後ろに延びる本体部分と、本体部分から中央開口を通って延びる２つの突出部とを含む。突出部は、カラーフランジアセンブリのウェブインサートの側面と接触するように構成された平坦な縁部を有する。アーム装置は、ウェブインサートを支持し、かつウェブインサートをＸ軸に沿って正確に配置するように構成される。

アーム装置４８は、支持アセンブリに着脱可能に取り付けられる。アーム装置は、任意のやり方で効果的に、正確に、かつ着脱可能に支持アセンブリ１６に取り付けることができる。本実施例では、アームの本体部分はフェースプレート２０の後面に磁着される。磁着はアームの迅速かつ単純な取り外しおよび交換を可能にする。

アーム装置４８は、底部フランジを支持アセンブリ１６に装填するために取り外し、次いでウェブインサートを装填する前に元に戻すことができる。カラーフランジアセンブリが一体に仮付け溶接され、かつウェブインサートが仮付け溶接によって支持された後、カラーフランジアセンブリを取り出すために、アーム装置４８を再び取り外すことができる。アーム装置４８はまた、溶接プロセス中に中央開口２４を介する溶接アクセスを改善するために取り外すこともできる。

図７は、頂部フランジ部材１１０および底部フランジ部材１１２が所定の位置に受容されかつ締結された状態の支持アセンブリ１６を示す。カラーコーナーシミュレータ２２は、図１および図２とは異なる、より小さい梁成に適した構成で描かれている。最初に底部フランジ部材１１２を装填し、停止構造５８と接触するまでカラーコーナーシミュレータ２２を下ることができる。フランジ部材および各カラーコーナーシミュレータの整列した穴に締結具を挿入し、フランジ部材を所定の位置に固定することができる。次に頂部フランジ部材１１０を装填し、同様にカラーコーナーシミュレータに締結することができる。

本実施例では、２種類の締結具すなわちドエルピン５０およびナットとボルトのアセンブリ５２が描かれている。各対のボルト穴に１つのピンおよび１つのボルトが使用される。ドエルピンの使用は、カラーフランジアセンブリを固定したり緩めるための時間を短縮することができる一方、ボルトは、フランジ部材を所定の位置に確実に保持するように締め付けることができる。これらの締結具は、カラービームマウントにおけるカラーコーナーへのカラーフランジアセンブリの取付けをシミュレートすることができる。それにより連結は、構成要素を相互に正しく配置し合い、また回転中に頂部および底部フランジを支持アセンブリ１６に固定するのに役立つ。

支持アセンブリ１６はまた、安全キー５６を含む安全ラッチ５４をも含む。ラッチ５４は図１１および図１２により詳細に見ることができ、かつ以下でさらに説明する。ラッチは、カラーコーナーシミュレータ２２の１つにおける下部セクション３８に取り付けられ、キー５６はこのセクションを貫通して延び、ラッチ機構と係合する。安全ラッチ５４をカラーコーナーシミュレータに取り付けることで、複数のサイズのカラーフランジアセンブリに対し同一ラッチを使用することが可能になる。

安全キー５６は底部フランジ１１２の取り外しを防止するように配置され、完全なカラーフランジアセンブリの重量を支持するのに充分な強度を持つ。ドエルピン５０およびボルトアセンブリ５２が所定の位置に無い状態で、支持アセンブリ１６が不注意で上下逆さまにされようとした場合、安全キーはカラーフランジアセンブリを支持アセンブリ内に支持しかつ保持する。安全キーを取り外すと安全ラッチが係合する。ラッチの係合により、支持アセンブリ１６の回転を防止することができる。これにより、支持アセンブリが直立していない場合、キーが所定の位置にあることを確実にすることができる。

図８は水平向きの支持アセンブリ１６を示す。支持アセンブリは、アセンブリステーションのマウントリングを回転することにより、この向きに配置することができる。頂部および底部フランジ部材が装填された後、フェースプレートの中央開口を通って延びるウェブアーム装置４８を、フェースプレート２０の後ろに接続することができる。水平位置では、ウェブインサート１１４は頂部フランジと底部フランジの間に配置され、アーム装置４８によって支持される。アーム装置はそれによって、ウェブインサートをＸ軸に沿って正確に配置することができる。支持アセンブリ１６のさらなる回転を進める前に、ウェブインサート１１４を頂部および底部フランジ部材に仮付け溶接することができる。

図９では、アセンブリステーション１０が支持アセンブリ１６の無い状態で示される。上述の通り、他の支持構造をリング１４に取り付けてもよく、またアセンブリステーションは他の構造の組立に、あるいは他の製造プロセスの一部として、使用することもできる。

リング１４は、スタンド１２に取り付けられた４つの周方向支持ベアリング６０によって回転可能に支持される。周方向ベアリングの使用は、取り付けられた支持構造の後部にリングを介してアクセスすることを可能にする。１対の位置合わせベアリング６２が各支持ベアリングに近接して取り付けられ、１対のベアリングの一方はリング１４の前面と接触し、かつ他方はリングの後面と接触する。位置合わせベアリングはリング１４をスタンド１２に当接して保持し、かつ回転軸を維持しながら、円滑かつ容易な回転を可能にする。

アセンブリステーション１０の後部の詳細図を図１０に示す。支持ベアリング６０および１対の位置合わせベアリング６２の後部ベアリングをさらに詳細に見ることができる。また、スタンド１２の側方部材に取り付けられたバンパ６４も示される。このバンパは、変形可能な材料または使い捨て可能な材料から構成することができる。事故または誤用によりリング１４に過度の力が加えられる状況で、リングではなくバンパが変形することができる。使用または環境要因のためリング１４に反りが生じるようになった場合、リングがバンパを摩擦し、あるいはバンパに接着し、それがなければアセンブリステーションの使用者に気づかれない形状異常を示す。

リング１４は固定モードおよび回転可能モードを有する。スタンド１２は、リングを固定モードと回転可能モードとの間で移行させるために使用される、手動操作可能な解除ハンドル６６を含む。固定モードは、回転間の安定した装填、取り出し、および／または溶接を可能にする。一部の実施例では、リングを支持する回転機構はさらに、予め定められた範囲を超える回転を防止する回転ストッパを含むことができる。リングを固定するために、任意の効果的な機構を使用することができる。

解除ハンドル６６は、図１２に示す安全ラッチから分離されており、リング１４を独立して固定することができる。すなわち、リング１４を回転することができるためには、その前にリングが回転モードになっていなければならず、かつ安全キーを挿入して安全ラッチを解除しなければならない。リング１４を固定モードにするか、あるいは安全ラッチを係合することにより、リングの回転を防止することができる。

本実施例では、ハンドル６６はばね付勢され、スタンド１２の垂直部材を介してリング１４の開口６７内に延びる。ハンドルは回転を可能にするために開口から後退することができ、次の開口が整列するまで、リングの後面に沿って摺動することができる。次いで、ばね付勢により、リングは自動的に固定モードに戻る。任意の数の固定可能な向き付けができるように、リング１４には任意の数の開口を含めることができる。本実施例では、図９に示すように、８つの開口６７がリング１４の周りに等間隔で配置される。リング１４はそれによって、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、および３１５度に対応する方向に固定可能である。一部の実施例では、リング１４は、代替的機構によって連続的範囲の方向に固定可能とすることができる。

図１０に戻って、スタンド１２は接地バー６８をも含む。ハンドル６６と同様に、バーはばね付勢されてスタンド１２の垂直部材を介して延び、リング１４の後面に載置される。回転中およびリングが固定されている間、バーはリングと接触したままとすることができる。バー６８の反対側の端部では、バーから接点が延びて、接地線またはリードを接続することが可能である。接地バーは銅または他の導電性材料から構成することができ、溶接に関連するリング１４上の電圧を接地することができる。これは、スタンド１２を介する望ましくない接地の結果として生じるベアリング６０、６２の損傷を防止することができる。

図１１は、安全ラッチ５４の部分詳細図である。ラッチは、ボルト７４を中心に枢動可能なアーム７２を含む。ボルトおよび解除ピン７６はブラケット７８に取り付けられる。解除ピン７６はアーム７２の穴８０に延び、アームの枢動を選択的に防止する。ユーザが解除ピンを持ち上げると、アーム７２を枢動させることが可能になり、解除ピンは付勢されてアーム７２に向かって戻ることができる。第１端にアーム７２は凹部８２を含む。第２端にアーム７２はタブ８４を含む。図１２に示すように、凹部８２は安全キー５６と係合するように形作られ、タブ８４はラッチ板７０のスロット７１と係合するサイズに作られる。アーム７２はフェースプレート２０の後面２７のスロット７３と係合するサイズに作られる。

ブラケット７８は、カラーコーナーシミュレータ２２の下部セクション３８に取り付けられる。ラッチ板７０はスタンド１２に含まれ、図９にスタンドの文脈で見ることができる。したがって、ブラケット７８および安全ラッチ５４のアーム７２は、カラーコーナーシミュレータ２２の構成に応じて、ラッチ板７０に対して様々な高さに配置することができる。したがって、カラーコーナーシミュレータ２２の可能な構成の各々に対応して、ラッチ板７０は複数のスロット７１を含み、フェースプレート２０は複数のスロット７３を含む。一部の実施例では、ラッチ板７０は、他の支持アセンブリの安全ラッチと係合するように配置された追加のスロットを含んでよい。

図１２に示す安全ラッチ５４の位置は、ラッチ解除位置または係合離脱位置と呼ぶことができる。タブ８４がスロット７１に受容されている安全ラッチの位置は、ラッチ位置または係合位置と呼ぶことができる。ラッチ解除位置では、解除ピン７６がアーム７２の穴８０と整列し、かつ穴内に延びることができ、それによってアームの枢動を防止する。凹部８２は安全キー５６と係合し、アーム７２が枢動できない限り、キーの取り外しを防止する。安全ラッチ５４をラッチ解除位置からラッチ位置に移行させるために、ユーザは解除ピン７６を持ち上げて、安全キー５６を取り外すことができる。

ラッチ位置で、タブ８４はラッチ板７０と係合し、支持アセンブリの回転を防止する。アーム７２はばね付勢され、解除ピン７６によって防止されない限り、ラッチ位置まで枢動する。安全ラッチ５４をラッチ位置からラッチ解除位置まで戻すために、ユーザは安全キー５６を挿入することができる。安全キーを挿入すると、アーム７２が枢動して、解除ピン７６が穴８０と整列し、穴内に延びることが可能になる。

Ｂ．カラーフランジアセンブリを溶接する例示的方法
本セクションでは、アセンブリステーションを使用してカラーフランジアセンブリを組み立てるための例示的方法のステップについて説明する（図１０参照）。上述したカラーフランジアセンブリ溶接治具１０の態様を、以下で説明する方法ステップで利用することができる。必要に応じて、各ステップを実行するのに使用することのできる構成要素およびシステムに言及する場合がある。これらの言及は例示を目的とするものであって、方法のいずれかの特定のステップを実行する可能な仕方を限定する意図はない。

図１３は、例示的方法で実行されるステップを示すフローチャートであり、方法の完全なプロセスまたは全てのステップが掲げられていないかもしれない。方法２００の様々なステップを以下に記載し、図１３に示すが、ステップは必ずしも全てを実行する必要はなく、場合によっては同時に、あるいは示された順序とは異なる順序で実行されることがある。

方法のオプションのステップ２１０は、フェースプレートを回転可能なリングに取り付けることを含む。リングは、複数の周方向ベアリングを有するスタンド上に支持することができる。フェースプレートは、組み立てられるカラーフランジアセンブリに応じて、複数のフェースプレートから選択することができる。フェースプレートは、手動で、または昇降装置を用いて上昇させ、回転可能なリングの取付け構造に締結することができる。フェースプレートは、フェースプレートの中心軸がリングの回転軸と一致するように、リングの前側に取り付けることができる。フェースプレートは、無指定時に、図１に示すように直立、１２時、または０度の位置に取り付けることができる。スタンドの解除ハンドルがリングと係合することができ、安全ラッチが係合することができ、かつ／または他の機構を使用してリングを安定させ、ステップ２１０および２１２の実行中に回転を防止することができる。

方法のオプションのステップ２１２は、第１および第２カラーコーナーシミュレータをフェースプレートに取り付けることを含む。カラーコーナーシミュレータは、組み立てようとするカラーフランジアセンブリに対応する長さを有するように選択し、かつ／または構成することができる。カラーコーナーシミュレータは、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿って、フェースプレートに対し、かつ互いに対して正確に配置されるように、フェースプレートに締結することができる。各シミュレータに対し、シミュレータをフェースプレートに締結するために、サブステップ２１４～２１８を実行することができる。

サブステップ２１４は、シミュレータのピンをフェースプレートのスロット内に挿入することを含む。シミュレータは複数のピンを含むことができ、各ピンは、フェースプレートの複数のスロットの選択されたサブセットのうちの対応する１つに挿入することができる。選択されたスロットはシミュレータの所望の構成に対応することができ、フェースプレートのガイドマークを使用して選択することができる。ピンは、シミュレータセクションを水平面内に拘束することなく、フェースプレートに対して垂直方向またはＺ軸に沿ってシミュレータを正確に配置させることができる。

サブステップ２１６は、シミュレータの細長い穴を通してボルトをフェースプレートの第１のねじ穴に締結することを含む。ボルトは、シミュレータの複数の細長い開口の各々に挿入し、フェースプレートの複数のねじ穴の選択されたサブセットのうちの対応する１つにねじ込むことができる。選択された穴はシミュレータの所望の構成に対応することができ、フェースプレートのガイドマークを使用して選択することができる。これらのボルトは、シミュレータセクションをＺ軸に沿ってさらに拘束することなく、シミュレータを第１の水平方向にまたはＹ軸に沿って、フェースプレートに対して正確に配置させることができる。シミュレータセクションを第２の水平方向にまたはＸ軸に沿って拘束することを防止するために、これらのボルトは一時的に緩めたままにしておくことができる。

サブステップ２１８は、第２ボルトを、シミュレータの円形穴を通して、フェースプレートの第２のねじ穴内に締結することを含む。円形穴は、シミュレータを通してシミュレータの細長い穴の領域に対し直角の方向に延びることができる。同様に、フェースプレートの第２のねじ穴は、フェースプレートの第１のねじ穴に対し直角に延びることができる。

ボルトは、シミュレータの複数の円形開口の各々に挿通され、フェースプレートの複数のねじ付き開口の選択されたサブセットのうちの対応する１つにねじ込むことができる。選択される開口は、シミュレータの所望の構成に対応することができ、フェースプレートのガイドマークを用いて選択することができる。これらのボルトは、カラーコーナーのセクションをＸ軸に沿ってフェースプレートに対して正確に配置させるように締め付けることができる。シミュレータの細長い開口に挿通されたボルトもまた、その後締め付けることができる。一部の実施例では、他の締結の順番または他の締結具の組み合わせを使用することができる。過度の拘束を使用することなく、カラーコーナーシミュレータをフェースプレートに正確に連結する任意の効果的な方法を使用することができる。

一部の実施例では、オプションのステップ２１０および／または２１２を省くことができる。例えば、同一仕様の複数のカラーフランジアセンブリを組み立てるために、カラーフランジアセンブリ溶接治具を使用することができる。そのような実施例では、溶接治具はステップ２１０および２１２を１回実行することによって準備することができ、その後、オプションのステップ無しに、方法２００を繰り返すことができる。

ステップ２２０は、フェースプレートに接続されたシミュレータの間で、頂部フランジおよび底部フランジを下降させることを含む。このステップのために、フェースプレートは直立位置に維持するか、あるいは直立位置に戻すことができる。最初に底部フランジを下降させることができる。ステップ２２２は、底部フランジを各シミュレータのストッパと接触させることを含む。底部フランジはストッパ上に載置し、かつ／またはストッパによって支持される。ストッパはそれにより、底部フランジを垂直方向に正確に配置させることができる。一部の実施例では、ストッパは、底部フランジを正確に水平位置に誘導するように構成された、１つ以上の湾曲かつ／または傾斜した表面を含む。

ステップ２２４は、頂部および底部フランジをシミュレータに締結することを含む。頂部フランジをシミュレータの間で下降させる前に、底部フランジを締結することができ、両方のシミュレータは同時に締結することができ、あるいは任意の効果的な方法で装填し締結することができる。フランジは、整列した開口を通して、かつボルトとナットまたはドエルピンなどの締結具によって、シミュレータに締結することができる。好ましくは、締結具は、迅速な連結を可能にする一方で、フェースプレートの回転中のフランジの望ましくない変位を防止するように、選択することができる。

ステップ２２６は、アーム装置をフェースプレートに取り付けることを含む。アーム装置は、後面に連結するように構成された本体部分と、フェースプレートの中央開口を通って延びる１つ以上の突出部とを含むことができる。一部の実施例では、アーム装置は、フェースプレートの前面に、あるいはシミュレータの一方または両方に連結するように構成することができる。アーム装置は、締結および／または磁着を含め、任意の効果的な方法によって取り付けることができる。

ステップ２２８は、キーを挿入して安全ラッチを自由モードに設定することを含む。キーは、シミュレータの１つにある開口を通して挿入し、シミュレータに取り付けられた安全ラッチに作用することができる。キーは、安全ラッチを溶接治具のスタンドから係合離脱させ、リングおよび取り付けられたフェースプレートの回転を可能にする。キーはまた、装填された底部フランジの偶発的な取り外しを防止するように配置し、かつ構成することができる。すなわち、キーは、底部フランジが取り外し不能になるように、開口を通って底部フランジの上に延びることができる。その結果、底部フランジおよび任意の取り付けられた構成要素は、たとえ底部フランジがシミュレータに締結されていなくても、フェースプレートが回転するときに落下することが防止される。

ステップ２３０は、フェースプレートを回転して水平向きにすることを含む。水平向きは、横向き、３時、または９０度の位置と記載することもできる。フェースプレートを回転させるには、ユーザが、リングの回転を可能にするために、スタンドの解除ハンドルをリングから係合離脱させることができる。リングが所望に位置まで回転した後、ユーザは解除ハンドルをリングと再係合させて、以後のステップ中にフェースプレートを安定させることができる。

方法のステップ２３２は、ウェブインサートをアーム装置に配置することを含む。水平位置で、アーム装置は、ウェブインサートの適切な位置の垂直下方に配置することができる。インサートはアーム装置上に配置し、かつアーム装置によって支持することができ、それによりインサートは頂部フランジと底部フランジとの間に正確に配置される。

ステップ２３４で、方法２００は、頂部および底部フランジをウェブインサートに溶接することを含む。ステップ２３２に続いて、ウェブインサートは、フェースプレートが回転してもウェブインサートの位置が維持されるように、頂部および底部フランジに仮付け溶接することができる。ひとたびウェブインサートが固定されると、フェースプレートは９時、６時、および／または３時の位置まで回転することができる。フェースプレートを回転させるたびに、リングの回転を可能にするためにスタンドの解除ハンドルを係合離脱させ、次いで溶接中にフェースプレートを安定させるために再係合させることができる。向きを変えることで、溶接部位へのアクセスを改善し、最良の結果が得られるように溶接面を配置することができる。回転可能なリングおよびフェースプレートの中央開口を通ってアクセスすることにより、溶接はアセンブリステーションの背面から実行することもできる。

一部の実施例では、溶接治具によって支持されている間に、カラーフランジ構成要素および／またはカラーフランジアセンブリに追加のプロセスを実行することができる。例えば重力連結アダプタをカラーフランジアセンブリに溶接することができる。溶接および任意の追加プロセスの完了後に、ステップ２３６は、フェースプレートを直立位置つまり１２時の位置に戻すことを含む。

ステップ２３８で、方法は、キーを取り外して、安全ラッチをロックモードに設定することを含む。ロックモードでは、リングは、解除ハンドルが係合離脱されたときでも、回転を防止することができる。キーを取り外してロックモードを設定するために、ユーザは、溶接治具の背面にある安全ラッチの解除ピンを持ち上げることができる。一部の実施例では、安全ラッチに追加または代替機構を含めることができる。二次的機構の係合離脱または係合を要求することは、キーの偶発的な取り外しを防止することに役立つ。

方法２００のステップ２４０は、完成したカラーフランジアセンブリを締結解除して持ち上げることを含む。頂部および底部フランジをシミュレータに固定するために使用された締結具は、取り外して保管することができる。カラーフランジアセンブリはシミュレータの間から持ち上げられ、保管場所または製造の次の工程に送達することができる。一部の実施例では、次いで方法２００をステップ２２０から繰り返すことができる。一部の実施例では、シミュレータをフェースプレートから締結解除することができ、かつ／またはフェースプレートを回転可能なリングから取り外すことができる。そのような実施例では、次いで方法２００をステップ２１０または２１２から繰り返すことができる。

例示的な組合せおよび追加の実施例
本セクションでは、一連のパラグラフとして制限なく提示される、カラーフランジアセンブリ溶接治具の追加的な態様および特徴について説明し、明確化および効率性のために、パラグラフの一部または全部を英数字で指定することができる。これらのパラグラフの各々は、１つ以上の他のパラグラフと、かつ／または相互参照において参照によって援用された資料を含め本願の別の個所の開示と、いずれかの適切な仕方で組み合わせることができる。以下のパラグラフの幾つかは、他のパラメータを明示的に参照し、かつさらに制限し、適切な組合せの幾つかの例を限定することなく提供する。

Ａ．回転軸から等距離にある複数の周方向ベアリングを有するスタンドと、
前記周方向ベアリングによって回転可能に支持された円形マウント構造と、
前記円形マウント構造に取り付けるように構成された支持アセンブリと、
を備え、
前記スタンド、円形マウント構造、および支持アセンブリは、前記支持アセンブリによって保持されたカラーフランジアセンブリの前面および後面へのアクセスができるように構成されて成る、
カラーフランジアセンブリ溶接治具。

Ａ１．前記支持アセンブリは中央開口を有するプレート構造を含む、パラグラフＡに記載の治具。

Ａ２．前記プレート構造は、１対のカラーコーナーシミュレータを前記プレート構造に固定するための円形および細長い開口のアレイを含む、パラグラフＡ１に記載の治具。

Ａ３．各円形開口はボルトを受容するように構成されたねじ付き開口であり、各細長い開口はピンを受容するように構成されたスロットである、パラグラフＡ２に記載の治具。

Ａ４．前記円形マウント構造は、スタンドに対してマウント構造を手動で回転させるためのハンドルを含む、パラグラフＡ～Ａ３に記載の治具。

Ａ５．前記円形マウント構造が軸を中心に回転可能になるロックモードと、円形マウント構造が回転不能になる自由モードとを有するロック機構をさらに備えた、パラグラフＡ～Ａ４に記載の治具。

Ａ６．前記ロック機構は、前記ロック機構が自由モードのときに、前記支持アセンブリによって保持されたフランジアセンブリの取り外しを防止するように構成された、パラグラフＡ５に記載の治具。

Ａ７．前記ロック機構は、前記支持アセンブリが直立の回転可能な向きにあり、かつ前記ロック機構がロックモードのときにだけ、前記支持アセンブリによって保持されたフランジアセンブリの取り外しが可能になるように構成された、パラグラフＡ６に記載の治具。

Ｂ．プレート構造と、
前記プレート構造に取り付けられ、頂部および底部カラーフランジ部材を橋架要素の両端に支持するように構成された１対のカラーコーナーシミュレータと、
を備え、
前記プレート構造は、溶接治具の前面および後面の両方からの溶接アクセスを可能にする中央開口を有して成る、
カラーフランジアセンブリ溶接治具。

Ｂ１．前記プレート構造の後面に取り付けられ、前記中央開口を通って延び、前記橋架要素を少なくとも部分的に支持するように構成されたアーム装置をさらに備えた、パラグラフＢに記載の治具。

Ｂ２．前記アーム装置は前記プレート構造に着脱可能に取り付けられる、パラグラフＢ１に記載の治具。

Ｂ３．前記アーム装置は前記プレート構造に磁着される、パラグラフＢ２に記載の治具。

Ｂ４．各カラーコーナーシミュレータは前記プレート構造のスロット内に篏合するピンを含み、前記スロットは前記プレート構造の長軸に直交する長軸を有する、パラグラフＢ～Ｂ３に記載の治具。

Ｂ５．各カラーコーナーシミュレータは、前記シミュレータを前記プレート構造に締結するボルトを受容するために、前記ピンの水平方向に隣接する穴をさらに含む、パラグラフＢ４に記載の治具。

Ｂ６．各カラーコーナーシミュレータは下端部から外向きに延びる停止部材を含み、前記停止部材は下部フランジ部材をＺ軸に沿って位置決めするように構成されている、パラグラフＢ～Ｂ５に記載の治具。

Ｃ．第１および第２カラーコーナーシミュレータを回転可能なプレート構造上に配置するステップと、
頂部および底部フランジ部材を前記第１および第２カラーコーナーシミュレータの間に受容するステップと、
前記頂部および底部フランジ部材の間に橋架要素を配置するステップと、
前記プレート構造に設けられた開口を通して前記フランジ部材を前記橋架要素に溶接するステップと、
を含む、カラーフランジアセンブリを溶接する方法。

Ｃ１．前記プレート構造を回転して複数の溶接部位にアクセスするステップをさらに含む、パラグラフＣに記載の方法。

Ｃ２．前記第１および第２カラーコーナーシミュレータを配置するステップは、前記シミュレータにあるピンを前記プレート構造にある楕円形の穴に挿入することによって、各カラーコーナーシミュレータのＺ軸位置を設定することを含み、前記楕円形の穴は前記プレート構造の長軸に直交する長軸を有する、パラグラフＣまたはＣ１に記載の方法。

Ｃ３．前記第１および第２カラーコーナーシミュレータを配置するステップは、ボルトを前記シミュレータの丸穴から前記プレート構造にある第１のねじ穴に締結することによって、各カラーコーナーシミュレータのＸ軸位置を設定することを含む、パラグラフＣ２に記載の方法。

Ｃ４．前記第１および第２カラーコーナーシミュレータを配置するステップは、ボルトを前記シミュレータの楕円形の穴から前記プレート構造にある第２のねじ穴に締結することによって、各カラーコーナーシミュレータのＹ軸位置を設定することを含み、前記シミュレータにある前記楕円形の穴は前記プレート構造の長軸と平行な長軸を有する、パラグラフＣ３に記載の方法。

Ｄ．回転軸から等距離にある複数の周方向ベアリングを有するスタンドと、
前記周方向ベアリングによって回転可能に支持された円形マウント構造と、
を備える、
カラーフランジアセンブリ装置。

Ｅ．フェースプレートと、
前記フェースプレートに取り付けられ、橋架要素の両端に頂部および底部カラーフランジ部材を支持するように構成された１対のカラーコーナーシミュレータと、
を備え、
前記フェースプレートは、前記アセンブリの前側および後側の両方からの溶接アクセスを可能にする中央開口を有して成る、
溶接前にカラーフランジアセンブリを支持するための装置。

Ｆ．フェースプレートと、
前記フェースプレートに取り付けられ、橋架要素の両端に頂部および底部カラーフランジ部材を支持するように構成された１対のカラーコーナーシミュレータと、
を備え、
各カラーコーナーシミュレータは、フェースプレートにあるスロットに嵌合するピンを有し、前記スロットは、フェースプレートの長軸に直交する長軸を有する、
溶接前にカラーフランジアセンブリを支持するための装置。

Ｆ１．各カラーコーナーシミュレータはまた、前記シミュレータをベースプレートに締結するボルトを受容するために、前記ピンの水平方向に隣接する穴を有する、パラグラフＦに記載の装置。

Ｇ．下部フランジ部材の適切なＺ軸位置を設定するために下端部から外向きに延びる停止部材を有するカラーコーナーシミュレータを取り付けるためのピンおよびスロットのアレイを有するフェースプレート
を備えた、溶接前にカラーフランジアセンブリを支持するための装置。

Ｈ．回転可能なベースプレート構造の橋架要素の両端部に頂部および底部フランジ部材を取り付けるステップと、
前記ベースプレートに設けられた開口を通して、前記橋架要素に前記フランジ部材を溶接するステップと、
を含む、カラーフランジアセンブリを溶接する方法。

Ｈ１．前記ベースプレート構造を回転して様々な溶接部位にアクセスするステップをさらに含む、パラグラフＨに記載の方法。

Ｊ．シミュレータにあるピンをベースプレートにある楕円形の穴に挿入することによって、カラーコーナーシミュレータのＺ軸位置を設定することを含み、前記楕円形の穴は、前記ベースプレートの長軸に直交する長軸を有する、カラーコーナーシミュレータを回転可能なベースプレートに配置する方法。

Ｊ１．前記方法は、ボルトを前記シミュレータにある丸い穴から前記ベースプレートにあるねじ穴に締結することによって、前記カラーコーナーシミュレータのＸ軸位置またはＹ軸位置を設定するステップをさらに含む、パラグラフＪに記載の方法。

Ｊ２．ボルトを前記シミュレータにある楕円形の穴から前記ベースプレートにあるねじ穴に締結することによって、前記カラーコーナーシミュレータのＸ軸位置またはＹ軸位置を設定するステップをさらに含み、前記シミュレータにある前記楕円形の穴は、前記ベースプレートの長軸と平行な長軸を有する、パラグラフＪまたはＪ１に記載の方法。

Ｋ．回転軸から等距離にある複数の周方向ベアリングを有するスタンドと、
前記周方向ベアリングによって支持された円形マウント構造と、
を備え、
前記円形マウント構造は、前記円形マウント構造が自由モードのときに前記軸を中心に回転可能であり、かつ前記円形マウント構造がロックモードのときに回転不能である、
カラーフランジアセンブリ装置。

長所、特徴、および利点
本明細書に記載したカラーフランジアセンブリ溶接治具の様々な実施例は、カラーフランジアセンブリを製造するための公知の解決策より優れた幾つかの利点を提供する。例えば、本明細書に記載した例示的実施例は、溶接中にカラーフランジアセンブリの構成要素の正確な位置決めを可能にする。

さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、正確な配置を維持しながら、カラーフランジアセンブリを回転して改善された溶接アクセスを可能にする。

さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、溶接中に前面および後面からカラーフランジアセンブリにアクセスすることを可能にする。

さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、固定されていないカラーフランジアセンブリの偶発的な回転を防止するために余剰の安全ラッチを含む。

さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、様々なスタイルおよびサイズのカラーフランジアセンブリの製造用に再構成することを可能にする。

公知のシステムまたは装置は、これらの機能を特にそのような安全性及び使用の容易性を持って実行することができない。したがって、本明細書に記載した例示的実施例は、フルモーメントカラー構成要素の大規模な精密な製造に特に有用である。しかしながら、本明細書に記載した全ての実施例が、必ずしも同一利点または同程度の利点をもたらすわけではない。

結論
上述した本開示は、独立した有用性を持つ複数の明確な実施例を包含している。これらは各々、その好適な形態で開示されているが、本明細書に開示されかつ図示されたそれらの特定の実施形態は、多数の変形が可能であるため、限定的な意味で考慮されるべきではない。本開示内でセクション見出しが使用される場合、そのような見出しは単に編成を目的とするものである。開示の主題は、本明細書に開示された様々な要素、特徴、機能、および／または特性の全ての新規かつ非自明の組合せおよび部分的組合せを含む。以下の請求項は、新規かつ非自明とみなされる特定の組合せおよび部分組合せを特に指摘するものである。特徴、機能、要素、および／または特性の他の組合せおよび部分組合せは、本願または関連出願に対し優先権を主張する出願で請求されることがあり得る。そのような請求もまた、範囲が元の請求より広いか、狭いか、等しいか、あるいは異なるかに関わらず、本開示の主題の範囲に含まれるとみなされる。

Claims (18)

1. 回転軸から等距離にある複数の周方向ベアリングを有するスタンドと、
   前記周方向ベアリングによって回転可能に支持された円形マウント構造と、
   前記円形マウント構造に取り付けるように構成された支持アセンブリと、
   を備え、
   前記支持アセンブリは、頂部および底部カラーフランジ部材とカラーフランジアセンブリの橋架要素とを溶接中に支持するように構成されており、
   前記スタンド、前記円形マウント構造、および前記支持アセンブリは、前記支持アセンブリによって保持されたカラーフランジアセンブリの前面および後面へのアクセスができるように構成されており、
   前記支持アセンブリは、中央開口を有するプレート構造を含み、前記プレート構造は、１対のカラーコーナーシミュレータを前記プレート構造に固定するための円形および細長い開口のアレイを含む、
   カラーフランジアセンブリ溶接治具。
2. 各円形開口は、ボルトを受容するように構成されたねじ付き開口であり、各細長い開口は、ピンを受容するように構成されたスロットである、請求項１に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
3. 前記円形マウント構造は、スタンドに対してマウント構造を手動で回転させるためのハンドルを含む、請求項１に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
4. 前記円形マウント構造が軸を中心に回転可能になる自由モードと、円形マウント構造が回転不能になるロックモードとを有するロック機構をさらに備える、請求項１に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
5. 前記ロック機構は、前記ロック機構が自由モードのときに、前記支持アセンブリによって保持されたフランジアセンブリの取り外しを防止するように構成される、請求項４に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
6. 前記ロック機構は、前記ロック機構がロックモードのときにだけ、前記支持アセンブリによって保持されたフランジアセンブリの取り外しが可能になるように構成される、請求項５に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
7. プレート構造と、
   前記プレート構造に取り付けられ、頂部および底部カラーフランジ部材を橋架要素の両端に支持するように構成された１対のカラーコーナーシミュレータと、
   を備え、
   前記プレート構造は、溶接治具の前面および後面の両方からの溶接アクセスを可能にする中央開口を有している、
   カラーフランジアセンブリ溶接治具。
8. 前記プレート構造の後面に取り付けられ、前記中央開口を通って延び、前記橋架要素を少なくとも部分的に支持するように構成されたアーム装置をさらに備える、請求項７に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
9. 前記アーム装置は、前記プレート構造に着脱可能に取り付けられる、請求項８に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
10. 前記アーム装置は、前記プレート構造に磁着される、請求項９に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
11. 各カラーコーナーシミュレータは、前記プレート構造のスロット内に篏合するピンを含み、前記スロットは、前記プレート構造の長軸に直交する長軸を有する、請求項７に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
12. 各カラーコーナーシミュレータは、前記シミュレータを前記プレート構造に締結するボルトを受容するために、前記ピンの水平方向に隣接する穴をさらに含む、請求項１１に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
13. 各カラーコーナーシミュレータは、下端部から外向きに延びる停止部材を含み、前記停止部材は、下部フランジ部材をＺ軸に沿って位置決めするように構成されている、請求項７に記載のカラーフランジアセンブリ溶接治具。
14. 第１および第２カラーコーナーシミュレータを回転可能なプレート構造上に配置するステップと、
    頂部および底部フランジ部材を前記第１および第２カラーコーナーシミュレータの間に受容するステップと、
    前記頂部および底部フランジ部材の間に橋架要素を配置するステップと、
    前記プレート構造に設けられた開口を通して前記フランジ部材を前記橋架要素に溶接するステップと、
    を含む、カラーフランジアセンブリを溶接する方法。
15. 前記プレート構造を回転して複数の溶接部位にアクセスするステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記第１および第２カラーコーナーシミュレータを配置するステップは、前記シミュレータにあるピンを前記プレート構造にある楕円形の穴に挿入することによって、各カラーコーナーシミュレータのＺ軸位置を設定することを含み、前記楕円形の穴は、前記プレート構造の長軸に直交する長軸を有する、請求項１４に記載の方法。
17. 前記第１および第２カラーコーナーシミュレータを配置するステップは、ボルトを前記シミュレータの丸穴から前記プレート構造にある第１のねじ穴に締結することによって、各カラーコーナーシミュレータのＸ軸位置を設定することを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１および第２カラーコーナーシミュレータを配置するステップは、ボルトを前記シミュレータの楕円形の穴から前記プレート構造にある第２のねじ穴に締結することによって、各カラーコーナーシミュレータのＹ軸位置を設定することを含み、前記シミュレータにある前記楕円形の穴は、前記プレート構造の長軸と平行な長軸を有する、請求項１７に記載の方法。

Images