JPH02268968A - ボックス構造物の連続製造装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、密閉された箱形断面の柱状体内に、補強用ダ
イヤフラムが所定の間隔を置いて溶接された建築用ボッ
クス構造物の連続製造装置及びその製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来におけるこの種のボックス構造体の製造装置もしく
は製造法としては、ボックスの構成部材としてのフラン
ジ、ウェブ及びダイヤフラムを互に組立てたり溶接する
ための各種加工装置を、各装置の長さ方向が製造ライン
と平行するような向き、つまり各加工装置をラインに対
して直列状に配置し、ボックス構成部材をクレーン、コ
ンベアもしくは台車によって、一体づつ夫々の加工装置
から次の加工装置へ縦向きに移送するという方式による
製造方法が知られている（特開昭６１−１６２２７３号
、特開昭６２−５７７７８号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のような従来の製造方式のように、各種
の加工装置を製造ライン上に直列状に配置し、ボックス
材を縦向きに移送する方式では、長尺なボックス材を始
端から終端まで移送するためのラインの長さがきわめて
長大になるという問題がある。そのため限られた面積の
工場内にこのような製造ラインを設ける場合には、所定
の長さの製造ラインを複数列平行に配列して、ボックス
材が所定の長さのライン上を右から左へ移送されたのち
は、ボックス材を平行する別のライン上に移し換えて、
今度はこのライン上を左から右へ移送されるという蛇行
移送方式によることになる。

しかしながら、この種のボックス構造物の製造装置では
、製造ライン上に配置される夫々の加工装置の加工作業
時間が、夫々の装置によって大幅に相違する。そのため
前記のようなボックス材の縦送り方式による製造ライン
では、手前の加工装置Ａでは加工時間に手間どり、後方
の加工装置Ｂでは加工時間が比較的短かいという場合に
、後方加工装置Ｂは前方加工装ＷＡからボックス材が送
られてくるのを待たなければならず、その分後方加工装
置Ｂの手持ち時間（ロスタイム）が大きくなって、該装
置Ｂの稼動が実質的に休止状態となり、ライン上におけ
る全体的な生産時間を余分に必要とするという問題点が
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記のような従来におけるボックス構造物製
造装置の問題点を解消し、製造ライン上に配置される各
種加工装置毎の所定時間内における加工作業時間の差を
できるだけ少なくし、ライン上において一部の加工装置
を休止することなく、全ての加工装置が合理的に稼動し
て、全体的な生産時間の短縮を期待できるようにしたボ
ックス構造物の製造装置及びその方法の提供を目的とし
たものである。

本発明はそのための具体的な手段として、箱形断面の柱
状体内に所定の間隔を置いてダイヤフラムが溶接される
ボックス構造物の製造装置であって、ボックス材の製造
ラインには該ラインの長さ方向に沿った複数本の平行す
るレール状のボックス材受台が敷設されると共に、製造
ライン上にはボックス材の組立装置、エレクトロスラグ
溶接装置、サブマージアーク溶接装置、穿孔装置等の製
造に必要な各種加工装置が、夫々の装置の長さ方向を製
造ラインの方向と直交する横向きで、相互に所定のスト
ックヤード間隔を置いて、かつ夫々の装置が該製造ライ
ン上を横向きに移動可能なるように配置され、前記各種
加工装置間には、前記レール状受台の下面を製造ライン
に沿って往復動し、該レール状受台上に横向きに配置さ
れるボックス材を、一本毎に持ち上げて後方の加工装置
へ横送りするためのボックス材の反転昇降台車が備えら
れていることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明に係る製造装置では、ボックス材の組立装置、溶
接装置、穿孔装置等の各種加工装置が、その長さ方向を
製造ラインの方向に対して直交する横向きに配置される
ので、ボックス材もその長さ方向が製造ラインの方向と
直交する横向き状態で台車より順次加工装置に向けて移
送される。

前記の各種加工装置は、製造ライン上に夫々所定のスト
ックヤード間隔を置いて、かつ夫々独自にライン上を前
後方向に移動できるので、その加工装置により加工を終
えたボックス材を次の加工装置の手前のストックヤード
にストックすることができ、加工時間の短い加工装置は
、前後の加工装置との間のヤード間隔を適宜加工時間を
調整しながら独自に移動して、ヤードにストックされた
ボックス材を受取って休止することなく稼動を継続する
。

〔実施例〕

次に本発明に係るボックス構造物の製造装置を図面に示
す実施例により説明すると、第１図は製造ラインの全体
平面図、第２図は側面図、第９図はボックス材の斜視図
を示している。

本発明に係る製造ライン１は、第１図及び第２図の左側
に配置された鋼板の幅切断機４から右側のエレクトロス
ラグ溶接袋ｆ２０ｂに到る迄、ボックス材３の組立装置
８、エレクトロスラグ溶接装置２０ａ、２０ｂなどの各
種加工装置が、製造ライン１の長さ方向に対して、相互
に間隔を置いて夫々直交する横向きに配置され、製造行
程は矢印の方向に向けて行われる。

始端の板幅切断機４により鋼板２が所定の幅寸法を有す
るフランジ２ａとウェブ２ｂとに切断され、切断された
これらのフランジとウェブは切断機４の後方（右側）に
配置された開先加工機５との間のストックヤードＹ１に
製造ライン１と直交する横向きにストックされる。次に
切断された鋼板のうちウェブ２ｂは、後方の開先加工機
５の上に乗せられ、第４図に示すように両側縁に開先６
が設けられると共に、第５図に示すダイヤフラム１４が
取付けられる所定の位置に切欠き７が切込まれる。開先
６及び切欠き７が設けられたウェブ２ｂと前記フランジ
２ａは、後方のボックス組立装置８との間のストックヤ
ードＹ２にストックされる。このフランジ２ａ及びウェ
ブ２ｂの前記ストックヤードＹ１及びＹ２への移送は専
用クレーン９によって行われる。

ストックヤードＹ２の後方に配置されるボックス組立装
置８の位置から製造ライン１の終端方向に向けて、該ラ
イン１の長さ方向に沿った平行する複数本のレール状受
台１０が敷設されている。

またこのレール状受台１０の始端に配置されるボックス
組立装置８は、第６図のように走行車輪１工によって装
置ライン１の長さ方向に沿って前後に横向き状態で移動
できるような門構型になっている。更に前記レール状受
台１０が敷設される床面には該レール状受台１０と平行
するピット１２が凹設され、このピット１２内にはボッ
クス材３の移送台車１３ａが前記レール状受台１０の下
面に沿って走行するように配置されている。

第１図及び第２図において、ストックヤードＹ２から一
枚のフランジ２ａがクレーン９により前記ボックス組立
装置８に乗せられ、この組立装置８によりフランジ２ａ
上にダイヤフラム１４が所定の間隔を置いて取付けられ
る。このダイヤフラム１４は、第５図に示すように、方
形板１５の上下両縁に両端に突起１６を残して凹溝１７
を設けると共に、方形板１５の各周縁の両面に当て金１
８を溶接することにより、周縁に前記凹溝１７と別の凹
溝１９が設けられた形状となっている。

第３図ａに示すように、前記ダイヤフラム１４は、フラ
ンジ２ａの上面に対し両端に突起１６を有する凹溝１７
が左右に位置するようにして取付けられる。このダイヤ
フラム１４が取付けられたのち、フランジ２ａの両側縁
上に前記ストックヤードから２枚のウェブ２ｂが運ばれ
て取付けられ、更にこれらのウェブ２ｂ及びダイヤフラ
ム１４上に残る一枚のフランジ２ａが載せられて、ボッ
クス材３が組立てられる。

ボックス材３が組立装置８内において組立てられると、
レール状受台１０の下面のピット１２内に設けられたボ
ックス材の反転昇降台車１３ａがボックス材３を組立装
置８から所定の間隔を置いて配置されたエレクトロスラ
グ溶接装置２０ａの方向へ送り出し、該ボックス材３を
直接エレクトロスラグ溶接装置２０ａ内へ送り込むこと
も可能であるが、いったん再装置８．２０ａの間に設け
られたストックヤードＹ３上のレール状受台１０上にス
トックさせる。前記のボックス材３を移送する台車１３
ａは、第７図に示すように、駆動モータ２１により自走
する台車の上面の一部に、ボソクス材３をレール状受台
１０の表面よりも上方へ持ち上げるための昇降バー２２
を有すると共に他の一部にボックス材３を反転するため
一対の反転板２５ａ、２５ｂを有している。前記昇降バ
ー２２は、両端が台車上の軸２３ａを中心に回動する腕
２３ｂによって支えられると共に、中央部下面が台車下
面に設けられた油圧シリンダ２６ｃによって支えられ、
この油圧シリンダ２６ｃの作動により前記腕２３ｂが軸
２３ａを中心に回動して上下方向に昇降するようになっ
ている。また前記一対の反転１ｔ１２５ａ、２５ｂは、
夫々内端が共通するヒンジ２４により台車上に枢着され
にと共に、外端が台車下面に設けられた油圧シリンダ２
６ａ。

２６ｂによって支えられ、該油圧シリンダ２６ａ。

２６ｂの作動により、夫々鎖線で示すように前記ヒンジ
２４を中心として回動するようになっている。なおこれ
らの昇降バー２２及び反転板２５ａ。

２５ｂは、油圧シリンダ２６　ａ、　　２６　ｂ、　　
２６　ｃを引込めたときの位置が、いずれも第８図ａに
示すように、レール状受台１００表面よりも下方にある
ようになっている。従って台車１３ａによりボックス材
３を移動させるときには、第８図すのように油圧シリン
ダ２６ｃを作動して昇降バー２２を上昇し、昇降バー２
２によりボックス、材３をレール状受台１０よりも上に
持ち上げて台車１３ａを走行させる。

上記のようにしてストックヤードＹ３上に所定本数のボ
ックス材３がストックされたのち、該ヤードＹ３上にお
けるエレクトロスラグ溶接装置２０ａ側のボックス材３
を、前記台車１３ａの反転板２５ａ、２５ｂを用いて、
フランジ２ａが側面に立ち上がり、ウェブ２ｂが上下面
となるように９０’反転させてからエレクトロスラグ溶
接装置２０ａ内へ移送する。

ボックス材３の反転は、第８図すのように昇降バー２２
を上げたままでも可能であるが、通常は第８図ｇのよう
に昇降バー２２を下げた状態で、まず右側の反転板２５
ｂをレール状受台１０と６０°の角度まで持ち上げてお
き、次に第８図ｄのように左側の反転板２５ａでボック
ス材３を持ち上げるように回動してゆくと、第８図ｇの
ようにボックス材３の右側面が反転板２５ｂに接触し、
反転ｖｉ２５ａ、２５ｂでボックス材３を挾む状態とな
る。更に第８図ｆのように、この反転板２５ａの回動を
進めるにつれて、右側の反転板２５ｂの傾斜位置を元へ
戻るようにし、両方の反転板２５ａ、２５ｂを等しい角
度の谷形にすると、ボックス材３は右下隅３ａがレール
状受台１ｏの上面よりも上方に浮上した形で両反転板２
５ａ、２５ｂ間に保持される。そのためボックス材３は
このままの姿勢で台車１３ａにより移送することも可能
となる。

前記の状態から更に第８図ｇのように、左側の反転板２
５ａを６００の角度まで回動し、右側の反転板２５ｂを
戻すように回動すると、ボックス材３は重心Ｐが該反転
板２５ｂ側に移ることにより、自動的に転勤して反転板
２５ｂ上に支えられる。従ってこの状態から第８図りの
ように、両反転板２５ａ、２５ｂを夫々元の位置へ下降
させると、ボックス材３は前の位置から９００回転した
状態でレール状受台１０の上に置かれる。

ボックス材３が９０°回転すると、再び第８図すのよう
に台車３ａから昇降バー２２が上昇して該ボックス材３
をレール状受台１０から離れるように持ち上げ、台車１
３ａを移動することによりボックス材３が前方のエレク
トロスラグ溶接装置２０ａ内に移送される。なおこの溶
接装置２０ａは、前記組立装置８と同様に、製造ライン
ｌに沿って前後方向に横向き移動できるようになってい
る。

ボックス材３がエレクトロスラグ溶接装置２０ａ内のレ
ール状受台１０上に、ウェブ２ｂが上下面に位置するよ
うにセントされると、この状態で第４図に示したウェブ
２ｂの開先６における切欠き７を通して、第３図すのよ
うにダイヤフラム１４の凹溝１９内にエレクトロスラグ
溶接用ノズル２７を挿入し、ダイヤフラム１４とフラン
ジ２ａとの間に溶接部２８を形成する。この溶接装置２
０ａでの工程を終えたボックス材３は、前記と同様の台
車１３ｂを利用して後方（右側）のス）７クヤードＹ４
へ送り出されたのち、第３図Ｃのように上下ウェブ２ｂ
の開先６上に突出した前記溶接部２８の突片２９がガウ
ジング等により折られ、次の工程としての開先６に沿っ
た角継手溶接が支障なく行えるための角継手再生加工が
行われる。

前記角継手再生加工が行われるストックヤードＹ４の後
方には、角継手の下盛り溶接を行うための横向き移動可
能なロボット溶接装置３０が配置されている。このロボ
ット溶接装置３０はボックス材３を構成するフランジ２
ａ及びウェブ２ｂの肉厚が大きい場合に用いられるので
、肉厚が大きくないボックス材の場合には、前記ストッ
クヤードＹ４から台車１３ｂにより該ロボット溶接装置
３０をパスして該装置３０の後方のストックヤードＹ５
へ送られる。

ストックヤードＹ５の後方には、ウェブ２ｂの角継手に
沿って角継手溶接を行うための横向き移動可能なサブマ
ージアーク溶接装置３１が配置されており、ボックス材
３が該ストックヤードＹ５に配置された台車１３Ｃによ
り該装置３１の内部へ送られてレール状受台１０上に置
かれると、第３図ｄのように該装置３１によりウェブ２
ｂの開先６に角継手溶接部３２が形成される。この角継
手溶接は、まず上面のウェブ２ｂについて行われたのち
、台車１３ｃを用いてボックス材３を１８０°回転する
ことにより、下面のウェブ２ｂについても同様にして行
われる。

次に角継手溶接を終えたボックス材３は、後方の横向き
移動可能な穿孔装置３３の手前におけるストックヤード
Ｙ６に配置された台車１３ｄによりいったん同ヤードＹ
６に送られたのち、該台車１３ｄにより順次穿孔装置３
３内へ送られ、第３図ｅのように該装置３３によって、
ダイヤフラム１４の凹溝１７が両端の突起１６を突破っ
て外部から貫通するように孔３４を穿孔される。

穿孔を終えたボックス材３は、次のストックヤードＹ７
に配置された台車１３ｅにより該ヤードＹ７上に引出さ
れ、この台車１３ｅの反転板２５ａ、　　２５ｂにより
、フランジ２ａが上下面となるように９０’回転されて
同ヤードＹ７上に配置される。

前記ストックヤードＹ７の後方には、もう−台の横向き
移動可能なエレクトロスラグ溶接装置２０ｂが配置され
ており、前記ストックヤードＹフ上にフランジ２ｂが上
下面となるように配置されたボックス材３を該ヤードＹ
７に配置された台車１３６が順次績エレクトロスラグ溶
接装置２０ｂ内に送、り込み一同装置２０ｂにより前記
の孔３４を通して、第３図ｆのようにダイヤフラム１４
の凹溝１７内にエレクトロスラグ溶接用ノズル３５を挿
入し、ダイヤフラム１４とウェブ２ｂとの間に溶接部３
６を形成する。　この溶接装置２０ｂでの工程を終えた
ボックス材３は、同装置２０ｂの後方ストックヤードＹ
８に配置された台車１３「により同ヤードＹ８上に送り
出され、ここで前記と同様に、フランジ２ａ上に突出し
た前記溶接部３６の先端の突片３７が削り取られる。そ
の後、図示外の仕口取付と溶接、フェーシングマシンを
用いたボックス材の端面切削等の処理を行って、全溶接
工程を終了する。

〔効果〕

本発明に係るボックス構造物の製造装置は、上記のよう
にボックス材３の組立装置８、エレクトロスラグ溶接装
置２０ａ及び２０ｂ、サブマージアーク溶接装置３１、
穿孔装置３３等の各種加工装置を製造ライン１の長さ方
向に対し相互に間隔を置いて横向きに配置し、ボックス
材３をラインに対して横送りさせる方式としたので、各
種加工装置を製造ラインに直列に配置した従来のボック
ス材の縦送り方式に比較して、工場内に設ける製造ライ
ンの全長を大幅に短縮することができ、また、部材の搬
送時間を大幅に短縮することができる。

更に本発明の製造ラインでは、各加工装置が横向きで、
かつ製造ラインに沿って横向き移動できるように配置さ
れるので、夫々の加工装置の間におけるストックヤード
に、前方の装置で加工を終えたボックス材３を次の後方
の装置へ送るまで複数本ストックしておくことができ、
装置のうち作業時間の速い装置は適宜加工時間を調整し
たり、独自にラインに沿って移動しながらヤード上のボ
ックス材を装置内に捕捉して工程を消化することができ
る。そのため従来の縦送り方式のように、加工時間を速
く終える装置が、前方の装置からボックス材の送られて
くるのを待つという稼動体止時間を解消することができ
る。従って加工時間の速い装置は、就業定時間内で作業
を止め、加工時間を多く必要とする装置は作業時間を多
くかけるなど、工程毎の稼動率を適宜変動させて各工程
のタクトタイムの差を調整し、ライン上の全ての装置を
有効に稼動できるので、全体として工程を合理的に行え
、製品完成までの所要時間を大幅に短縮できるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る製造ラインの構成を示す全体平面
図、第２図は同じく側面図、第３図は各製造工程におけ
るボックス材の断面形状を示す側面図、第４図はウェブ
の形状を示す部分斜視図、第５図はダイヤフラムの形状
を示す斜視図、第６図は第１図のＶ［−ＶＩ線における
断面図、第７図は台車の斜視図、第８図は台車における
反転装置の構成とボックス材の反転状況を示す側面図、
第９図はボックス材の斜視図である。 １：製造ライン、２：鋼板、２ａ：フランジ、２ｂ：ウ
ェブ、３：ボックス材、４：幅切断機、５：開先加工機
、　６：開先、　７：切欠き、８：組立装置、　　９：
クレーン、 １０：レール状受台、１２二ピツト、 １３ａ〜１３ｆ：反転昇降台車、 Ｉ４：ダイヤフラム、１５：方形板、１６：突起、１７
．１９：凹溝、１８：当て金、 ２０ａ、２０ｂ：エレクトロスラグ溶接装置、２２：昇
降バー　　　２５ａ、２５ｂ：反転板、２１．３５７エ
レクトロスラグ溶接用ノズル、３０：ロボット溶接装置
、 ３１：サブマージアーク溶接装置、 ３３：穿孔装置、Ｙ１〜Ｙ８：ストックヤードＣ９） ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）箱形断面の柱状体内に所定の間隔を置いてダイヤ
   フラムが溶接されるボックス構造物の製造装置であって
   、ボックス材の製造ラインには該ラインの長さ方向に沿
   った複数本の平行するレール状のボックス材受台が敷設
   されると共に、製造ライン上にはボックス材の組立装置
   、エレクトロスラグ溶接装置、サブマージアーク溶接装
   置、穿孔装置等の製造に必要な各種加工装置が、夫々の
   装置の長さ方向を製造ラインの方向と直交する横向きで
   、相互に所定のストックヤード間隔を置いて、かつ夫々
   の装置が該製造ライン上を横向きに移動可能なるように
   配置され、前記各種加工装置間には、前記レール状受台
   の下面を製造ラインに沿って往復動し、該レール状受台
   上に横向きに配置されるボックス材を、一本毎に持ち上
   げて後方の加工装置へ横送りするためのボックス材の反
   転昇降台車が備えられていることを特徴とするボックス
   構造物の連続製造装置。
2. （２）箱形断面の柱状体内に所定の間隔を置いてダイヤ
   フラムが溶接されたボックス構造物の製造法であって、
   ボックス材の製造ライン上に夫々の装置の長さ方向が該
   製造ラインと直交する横向きに配置されたボックスの組
   立装置、エレクトロスラグ溶接装置、サブマージアーク
   溶接装置、穿孔装置等の各種加工装置へ向けて、ボック
   ス材を製造ラインと直交する横向きで反転昇降台車によ
   り順次横送りし、前記各種加工装置間のレール状受台上
   に複数本のボックス材をストックさせると共に、各加工
   装置毎に異なる加工時間の差に合わせて各加工装置を製
   造ラインの前後方向へ移動させ、所定作業時間内におけ
   る各加工装置の稼動率を変動させることを特徴とするボ
   ックス構造物の連続製造法。