JPH0569191A - 鋼板パネル自動溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板上への補強部材の溶接作業を自動化す
る。 【構成】 溶接方向に鋼板１を搬送するコンベアと、そ
の上方位置で補強部材３を支持する支え部材と、支え部
材から鋼板１上に載せられた補強部材３を位置決めする
拘束機５と、溶接トーチ６とを備え、拘束機５は、補強
部材３の側面をコンベアの長さ方向に沿って支持するガ
イド板２５と、補強部材３を水平バー３０により上方か
ら鋼板１に押しつける加圧機２６と、補強部材３を水平
な押圧バー３６によりガイド板２５との間で挟持するプ
ッシャ３５とから構成し、ガイド板２５、水平バー３０
及び押圧バー３６の表面に滑り部材３７を設けた。 【効果】 補強部材３をガイド板２５によって案内しつ
つずれが生じないように拘束するので、位置決め作業を
正確かつ簡単に行うことができ、その位置決め状態にお
いても補強部材３の搬送を阻害しないので、連続的に作
業を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼板の表面に補強材とし
て複数本の棒状の補強部材を相互に平行状態に溶接する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数枚の鋼板を継ぎ足して構築されるタ
ンク等の鋼製建造物においては、補強のため鋼板の表面
にＬ型及び種々の形状の条鋼等の補強部材を固着した鋼
板パネルを用意して、この鋼板パネルを継ぎ足していく
ことが行われている。この鋼板パネルを製作するには、
鋼板の表面における補強部材の固着位置に予め罫書き線
を入れておき、その罫書き線に位置決めしながら鋼板上
に補強部材を配置して、治具を使用してこれを固定し、
その状態で補強部材と鋼板との接着部を任意の間隔でス
ポット的に溶接することによりこれらを仮止めし、その
後、本溶接することが行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな技術であると、鋼板を罫書いて、その罫書き線に合
わせて補強部材を配置し、しかる後これらを固定し、さ
らに仮止めした後でないと、溶接することができず、溶
接までに多くの工程が必要であるとともに、罫書き作業
等が高度の熟練を要し、作業が極めて繁雑で作業性が悪
いという問題がある。

【０００４】本発明は、このような鋼板上への補強部材
の溶接作業を自動化することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の自動溶接装置
は、鋼板の表面に複数本の棒状の補強部材を相互に平行
状態に溶接する装置であって、その溶接方向に沿って鋼
板を搬送するコンベアと、該コンベアの上方位置で前記
補強部材をコンベアの長さ方向に沿ってかつコンベアの
幅方向に相互に間隔をおいて支持する支え部材と、該支
え部材を経由して鋼板上に配置させられた補強部材を位
置決めする拘束機と、該拘束機によって位置決めされた
補強部材を鋼板に溶接する溶接トーチとを備え、前記拘
束機は、補強部材の側面をコンベアの長さ方向に沿って
支持するガイド板と、該ガイド板に沿って搬送される補
強部材を上方から鋼板に押しつける押し下げ機構と、補
強部材をガイド板との間で挟持するクランプとから構成
され、これらガイド板、押し下げ機構及びクランプにお
いて補強部材と接触する表面には、滑り部材が設けられ
ていることを特徴とする。請求項２記載の発明は、請求
項１記載の溶接装置に対してコンベアを廃止して、前記
支え部材と、拘束機と、溶接トーチとを溶接方向に沿っ
て移動自在に設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の自動溶接装置により補強部材を鋼板上
に溶接する場合は、コンベアによって鋼板を搬送しつつ
支え部材により補強部材を支持して、その先端をコンベ
ア上の鋼板に搭載する。そして、拘束機においてガイド
板に補強部材を接触させつつ押し下げ機構によって補強
部材を鋼板に押しつけるとともに、クランプによって補
強部材を挟持する。次いで、この状態でコンベアにより
鋼板及び補強部材を一定速度で一体的に移動しながら、
補強部材を鋼板に溶接する。したがって、補強部材は、
ガイド板に沿って、言い換えれば溶接方向に沿って案内
されるとともに、クランプによりガイド板との間で挟持
されることにより、左右方向の移動が拘束されて鋼板に
正確に位置決めされ、かつ押し下げ機構によって鋼板に
押しつけられているので、鋼板との突き合わせ部に隙間
等が生じることがなく、溶接不良等の発生も生じ難くな
る。また、拘束機による拘束状態は維持されたままであ
るが、押し下げ機構やガイド板等の表面の滑り部材によ
って補強部材の移動を阻害されることはなく、溶接部に
おける応力発生も少ないものである。請求項２記載の発
明は、請求項１記載の発明とは逆に、鋼板を固定状態と
して、支え部材、拘束機等を移動させながら溶接するも
のである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の鋼板パネル自動溶接装置の実
施例を図面に基づいて説明する。図１ないし図５は一実
施例を示しており、該一実施例の溶接装置は、図５に全
体構成を示すように、鋼板１を搬送するコンベア２と、
該コンベア２の上方位置で補強部材３を支持しつつ鋼板
１上に配置する支え部材４と、補強部材３を鋼板１上に
位置決めする拘束機５と、溶接トーチ６とを備えた構成
とされている。鋼板１は比較的長さの大きい平板であ
り、補強部材３は、鋼板１とほぼ同じ長さの形鋼条材
（図示例ではＬ形鋼）が使用される。そして、この補強
部材３を鋼板１の長さ方向に添わせかつ垂直に立てた状
態として側縁を鋼板１に溶接するものである。

【０００８】前記コンベア２は、一実施例ではローラコ
ンベアが適用され、鋼板１を長さ方向に沿ってほぼ直線
的に搬送するものであり、その幅方向の両端位置には、
鋼板１の側縁を当接させる垂直なガイドローラ７と、鋼
板１の他の側縁を押圧してガイドローラ７に押しつける
回転自在な幅寄せコンベア８とが長さ方向に間隔をおい
て複数設けられ、鋼板１は、ガイドローラ７がなす列に
沿って搬送されるものである。

【０００９】前記支え部材４は、コンベア２の上方位置
に、該コンベア２の表面から離間してかつコンベア２の
長さ方向に間隔をおいて複数設けられており、各支え部
材４は、コンベア２の幅方向に沿う支持バー９の上面
に、補強部材３を支持するピン１０が対をなして複数
（図示例では５対）設けられた構成とされている。これ
らピン１０は、対をなす両ピン１０の間に補強部材３の
ほぼ厚さ１枚分の隙間を明けて相互に平行に設けられて
おり、両ピン１０の間に、コンベア２の長さ方向に沿う
補強部材３を立てて支持するようになっている。また、
支持バー９は、コンベア２の幅方向に移動可能に支持さ
れており、操作ハンドル１１によって移動させることに
より、ピン１０の位置を調整し得るようになっている。

【００１０】また、コンベア２は、これら支え部材４が
設けられている付近より搬送方向前方位置が上方に傾斜
して形成されて、支え部材４付近における下段部１２
と、それよりも前方位置の上段部１３とで段差が設けら
れており、その上段部１３の水平レベルは支え部材４の
支持バー９の水平レベルとほぼ同一とされている。そし
て、該上段部１３の両側方に、コンベア２の長さ方向に
沿ってレール１４が敷設され、該レール１４の上にコン
ベア２をまたぐように走行フレーム１５が支持され、該
走行フレーム１５に、支え部材４のピン１０の間を経由
した各補強部材３を拘束する複数の拘束機５が取り付け
られている。

【００１１】走行フレーム１５は、コンベア２両側方の
レール１４上に垂直に支持される一対の側壁部２１と、
両側壁部２１をコンベア２の上方位置で連結する相互に
平行な４本の支持ビーム２２とから構成されて、前記レ
ール１４に沿ってコンベア２の長さ方向に移動し得るよ
うになっている。

【００１２】拘束機５は、走行フレーム１５の支持ビー
ム２２に吊持されており、図１に示すように、各支持ビ
ーム２２を挿通した枠体２３の４本の足部２４の下端
に、補強部材３の側面を支持するガイド板２５と、補強
部材３を上方から押しつける押し下げ機構２６と、補強
部材３をガイド板２５との間で摺動自在に挟持するクラ
ンプ２７とが設けられている。

【００１３】前記足部２４は、コンベア２の幅方向に間
隔をおいて二本ずつ対をなすように設けられるととも
に、これら二本ずつの足部２４がコンベア２の長さ方向
に前記ガイド板２５の長さより若干大きい間隔をおいて
二組配置されることにより、四本で一組をなしている。
そして、各対をなす二本の足部２４のうちの一本ずつ
に、エアシリンダ等の昇降機２８が取り付けられ、該昇
降機２８により前記ガイド板２５が上下移動可能に支持
されている。また、この昇降機２８とは別にその足部２
４には同じくエアシリンダ等の加圧機２９がそれぞれ取
り付けられるとともに、該加圧機２９により水平バー３
０が上下移動可能に支持されており、これら加圧機２９
と水平バー３０とにより前記押し下げ機構２６が構成さ
れている。なお、これらガイド板２５及び水平バー３０
は、その両端部が足部２４の下端部に形成された垂直レ
ール３１，３２に係合して、その上下移動が案内される
ようになっている。

【００１４】また、これら昇降機２８及び加圧機２９が
設けられている足部２４と対向する他の足部２４の下端
部には、エアシリンダ等のプッシャ３５がそれぞれ設け
られ、該プッシャ３５に、ガイド板２５と平行な押圧バ
ー３６が水平に取り付けられている。そして、この押圧
バー３６がプッシャ３５によってガイド板２５に向けて
往復移動させられることにより、ガイド板２５との間で
補強部材３を挟持するクランプ２７が構成されている。

【００１５】なお、補強部材３と接触するガイド板２
５、水平バー３０及び押圧バー３６の表面には、補強部
材３との摺動を円滑にするための滑り部材３７が貼付さ
れている。また、鋼板１表面に接触する足部２４の下
端、ガイド板２５の下端にも滑り部材３７が貼付されて
いる。この場合、足部２４の下端には、水平部材３８が
設けられ、該水平部材３８に滑り部材３７が複数貼付さ
れていることにより、姿勢の安定性が高められている。
さらに、この拘束機１６の移動範囲におけるコンベア２
の上段部１３には、該コンベア２を構成している各ロー
ラ２ａを上下移動させるためのジャッキアップ機構３９
が設けられており、該ジャッキアップ機構３９によって
ローラ２ａ毎鋼板１を押し上げることにより、前記押し
下げ機構２６とともに鋼板１及び補強部材３を相互に押
しつけるようにしている。

【００１６】一方、前記溶接トーチ６は、前記拘束機５
により拘束された補強部材３と鋼板１とを両面から隅肉
溶接するように一対ずつがコンベア２の長さ方向に間隔
をおいて二組設けられており、各対のうちの一方はガイ
ド板２５に形成された切欠４０から先端が臨ませられ、
他方はガイド板２５の裏側に配置されて、それぞれ溶接
機４１に接続されている。これら溶接機４１は、前記走
行フレーム１５上に搭載されて、拘束機５と一体に移動
するようになっている。

【００１７】次に、このように構成した自動溶接装置に
よって鋼板１の表面に補強部材３を溶接する方法につい
て説明する。鋼板１をコンベア２上に搬送しながら、補
強部材３を支え部材４の上に支持して、その先端をコン
ベア２の上段部１３に配置し、該コンベア２上を搬送さ
れる鋼板１の先端部に搭載する。このとき、鋼板１を幅
寄せコンベア８によってガイドローラ７に押しつけなが
ら搬送するとともに、該鋼板１上の目的とする位置に補
強部材３が配置されるように支え部材４の支持バー９の
位置を調整する。そして、その状態で鋼板１の搬送を継
続することにより、補強部材３の先端部を鋼板１によっ
て引っ張るようにしてこれらを一体に拘束機５まで搬送
する。この状態では、補強部材３はその長さの半分程度
が支え部材４によって支持された状態であり、鋼板１は
コンベア２の上段部１３と下段部１２とにまたがって支
えられて、長さ方向の途中位置が屈曲した状態となる。
次いで、コンベア２の運転を一旦停止して、鋼板１と補
強部材３との先端を位置合わせするとともに、拘束機５
の押し下げ機構２６及びクランプ２７を作動して、補強
部材３を上方から押さえて鋼板１に押しつけるととも
に、クランプ２７の押圧バー３６を突き出して、補強部
材３の下端部をガイド板２５と押圧バー３６との間で挟
持する。また、コンベア２の上段部１３におけるローラ
２ａをジャッキアップ機構３９によって押し上げ、拘束
機５の押し下げ機構２６との間で鋼板１及び補強部材３
を挟持する。

【００１８】そして、コンベア２により鋼板１及び補強
部材３を一定速度で一体的に搬送するとともに必要に応
じて拘束機５をレール１４に沿って移動しながら、補強
部材３を鋼板１に溶接する。この場合、通常時は、例え
ば前段の溶接トーチ６のみ使用され、後段の溶接トーチ
６は前段の溶接トーチ６が万一故障したときの予備とさ
れる。また、鋼板１の長さ方向途中位置から後段はコン
ベア２の下段部１２に支持されて、補強部材３との間に
間隔が明けられているので、溶接歪によるこれらの長さ
方向のずれの影響をなくすことができる。なお、押し下
げ機構２６の水平バー３０、クランプ２７の押圧バー３
６、ガイド板２５にはそれぞれ滑り部材３７が貼付され
ているから、補強部材３の摺動を阻害することはない。

【００１９】一方、図６は、支え部材の他の例を示して
おり、この支え部材４５は、一実施例のピン１０に代え
て垂直なローラ４６が設けられて、その間に補強部材３
が配置されるようになっているとともに、支持バー９に
は、各対をなすローラ４５の間で補強部材３を支持する
水平ローラ４７が設けられた構成とされている。このよ
うな構成とすることにより、支え部材４５における摺動
抵抗を少なくして、溶接部における応力発生をより低減
することができる。

【００２０】なお、本発明においては、次のような実施
態様とすることもできる。 （ａ）前段の溶接トーチによりスポット的に仮溶接し、
後段の溶接トーチにより本溶接を行うこと。補強部材等
の変形が生じ易い条件下で溶接する場合に有効であり、
この場合であっても、仮溶接と本溶接との作業を中断す
ることなく連続的に行うことができるので作業性を損な
うことはない。 （ｂ）各拘束機を一体化せずに、独立して移動できるよ
うにして、溶接速度等を個別に調整すること。 （ｃ）走行フレーム上にコンベアの幅方向に往復移動す
る横行機を搭載して、該横行機にガイド板、押し下げ機
構等を支持し、拘束機においても位置の調整を可能とす
ること。 （ｄ）滑り部材として、鋼板や補強部材の移動に伴って
転動するローラまたは球とすること。 （ｅ）支え部材に移動機構を設け、鋼板及び補強部材を
搬送することなく、その位置を固定状態として、前記実
施例とは逆に拘束機及び支え部材を移動させながら溶接
すること。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の自動溶接装置によれば、鋼板上の補強部材をガイド板
によって案内しつつずれが生じないように拘束するの
で、位置決め作業を正確かつ簡単に行うことができると
ともに、その位置決め状態においても補強部材の搬送を
阻害しないので、位置決めから溶接まで連続的に作業を
行い得て、その自動化を達成することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動溶接装置の一実施例における拘束
機の正面図である。

【図２】図１の拘束機を支持した走行フレーム全体の正
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う一部を破断した矢視図で
ある。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う一部を破断した矢視図で
ある。

【図５】前記一実施例の全体斜視図である。

【図６】本発明の自動溶接機に係る支持部材の他の例を
示す正面図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ コンベア ３ 補強部材 ４ 支え部材 ５ 拘束機 ６ 溶接トーチ ７ ガイドローラ ８ 幅寄せコンベア ９ 支持バー １０ ピン １１ 操作ハンドル １２ 下段部 １３ 上段部 １４ レール １５ 走行フレーム ２１ 側壁部 ２２ 支持ビーム ２３ 枠体 ２４ 足部 ２５ ガイド板 ２６ 押し下げ機構 ２７ クランプ ２８ 昇降機 ２９ 加圧機 ３０ 水平バー ３１，３２ 垂直レール ３５ プッシャ ３６ 押圧バー ３７ 滑り部材 ３８ 水平部材 ３９ ジャッキアップ機構 ４０ 切欠 ４１ 溶接機 ４５ 支え部材 ４６ ローラ ４７ 水平ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 37/04 Ｍ 7011−4Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板の表面に複数本の棒状の補強部材を
   相互に平行状態に溶接する装置であって、 その溶接方向に沿って鋼板を搬送するコンベアと、該コ
   ンベアの上方位置で前記補強部材をコンベアの長さ方向
   に沿ってかつコンベアの幅方向に相互に間隔をおいて支
   持する支え部材と、該支え部材を経由して鋼板上に配置
   させられた補強部材を位置決めする拘束機と、該拘束機
   によって位置決めされた補強部材を鋼板に溶接する溶接
   トーチとを備え、 前記拘束機は、補強部材の側面をコンベアの長さ方向に
   沿って支持するガイド板と、該ガイド板に沿って搬送さ
   れる補強部材を上方から鋼板に押しつける押し下げ機構
   と、補強部材をガイド板との間で挟持するクランプとか
   ら構成され、これらガイド板、押し下げ機構及びクラン
   プにおいて補強部材と接触する表面には、滑り部材が設
   けられていることを特徴とする鋼板パネル自動溶接装
   置。
2. 【請求項２】 鋼板の表面に複数本の棒状の補強部材を
   相互に平行状態に溶接する装置であって、 鋼板の上方位置で前記補強部材を溶接方向に沿ってかつ
   鋼板の幅方向に相互に間隔をおいて支持する支え部材
   と、該支え部材を経由して鋼板上に配置させられた補強
   部材を位置決めする拘束機と、該拘束機によって位置決
   めされた補強部材を鋼板に溶接する溶接トーチとを前記
   溶接方向に沿って移動自在に設け、 前記拘束機は、補強部材の側面をコンベアの長さ方向に
   沿って支持するガイド板と、該ガイド板に沿って搬送さ
   れる補強部材を上方から鋼板に押しつける押し下げ機構
   と、補強部材をガイド板との間で挟持するクランプとか
   ら構成され、これらガイド板、押し下げ機構及びクラン
   プにおいて補強部材と接触する表面には、滑り部材が設
   けられていることを特徴とする鋼板パネル自動溶接装
   置。