JPH06262394A - 鋼管矢板の継手搬送仮付け溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼管矢板の製造工程における継手の搬送、位
置決め、仮付け溶接を効率よく行なう、鋼管矢板の継手
搬送仮付け溶接装置を提供する。 【構成】 鋼管の長手方向に敷設した狭幅の走行軌条上
を走行する搬送台車と、該走行軌条を中央に置いて敷設
した広幅の走行軌条上を走行する溶接台車及び運搬台車
とで構成され、搬送台車には昇降する複数個のフリーロ
ールを載置し、溶接台車は継手を把持する押えロールと
一対のセンタリングロールで構成した昇降可能な継手把
持手段とアライニング装置と昇降可能な電磁マグネット
と、受けロールと、溶接トーチを有しており、運搬台車
は継手を把持する押えロールと一対のセンタリングロー
ルで構成した昇降可能な継手把持手段と昇降可能な電磁
マグネットを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼管矢板の製造工程にお
ける継手の搬送、位置決め、仮付け溶接を行う、鋼管矢
板の継手搬送仮付け溶接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼管矢板の製造における継手の取付は、
図１１に示す様に、継手４３をクレーン４７にて鋼管１
の上部まで搬送し、鋼管上１に載せ、次に継手４３の端
部の位置を決めて端部の溶接固定を行い、次に継手の上
部にウエイト５０等荷重をかけ継手４３と鋼管１との隙
間をなくし、継手の長手方向の曲がりを修正しながら継
手全長にわたって溶接する方法が一般的である。また、
継手の供給装置としては特開昭５０−４０４５２号公報
に開示されている装置がある。特開昭５０−４０４５２
号公報開示の鋼管矢板製造ラインにおける継手供給装置
は、予め供給スキッド上に置いてある継手を、搬送ヘッ
ドによって鋼管長手方向に対し直角方向から供給し、鋼
管と継手を同時に搬送させ仮付け溶接する装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら継手の取付工程
における継手の搬送、位置決め、鋼管との隙間修正、長
手方向の曲がり修正はすべて人手で行っており、長尺で
重量材の継手における前記作業は、大きな手間が掛かっ
ている。又継手形状は天地で異なっている為、人手作業
が主体であり、継手材の両端に作業者を配置せざるを得
ず作業能率が極めて低く、しかも重筋作業という問題が
ある。

【０００４】また、特開昭５０−４０４５２号公報に開
示されている鋼管矢板製造ラインにおける継手供給装置
においては、傾斜スキッドを利用して継手自体の転動に
よる切出し供給のため、供給可能な継手材はパイプに限
られ、且つ搬送ヘッドの水平ロールと垂直ロールの相対
位置及び形状が固定しているため、異なったサイズの継
手は対応できない。また、案内板によって継手の供給軌
跡が常に一定となるため、継手の鋼管円周方向に対する
取付位置を容易にかえることができないという問題があ
る。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑み、継手の搬
送、位置決め、仮付け溶接を効率よく行なうことがで
き、継手の取付け作業全体の能率向上を図り、かつ省力
化を達成し得る、鋼管矢板の継手搬送仮付け溶接装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは、（１）鋼管の長手方向に敷設した狭幅の走
行軌条上を走行する搬送台車と、該走行軌条を中央に置
いて敷設した広幅の走行軌条を走行する門形の溶接台車
及び門形の運搬台車とで構成され、搬送台車は昇降可能
な複数個の継手支持用のフリーロールを載置しており、
溶接台車は昇降可能な昇降フレームを有すると共にこの
昇降フレームには下向きに、継手を把持する押えロール
と一対のセンタリングロールで構成した昇降可能な継手
把持手段と継手の長手方向の位置決めを行うアライニン
グ装置と昇降可能な電磁マグネットと、水平方向に旋回
可能な受けロールと、溶接トーチを有しており、運搬台
車は昇降可能な昇降フレームと、この昇降フレームに下
向きに設けた押えロールと一対のセンタリングロールと
で構成した昇降可能な継手把持手段及び昇降可能な電磁
マグネットを有することを特徴とする鋼管矢板の継手搬
送仮付け溶接装置、（２）溶接台車及び運搬台車に設置
した継手把持手段は、継手形状に対応して押えロール及
びセンタリングロールを取替可能としたことを特徴とす
る請求項１記載の鋼管矢板の継手搬送仮付け溶接装置で
ある。

【０００７】

【実施例】以下本発明装置の構成について、図１、図
２、図３、図４及び図５に示す実施例について詳細に説
明する。鋼管１の長手方向に平行に走行軌条４４を敷設
し、該走行軌条４４上を走行できるように門形の溶接台
車３及び溶接台車３と分離走行可能な門形の運搬台車２
５を設け、更に走行軌条４４の内側に、該走行軌条に対
し平行に走行軌条４５を敷設し、この走行軌条４５上を
走行できるように継手材の受渡しを目的とした搬送台車
３８を設ける。

【０００８】溶接台車３は走行軌条４４上に配備し、昇
降フレーム６、昇降フレーム６を昇降駆動する駆動手段
８、該昇降フレームに吊り下げた電磁マグネット９、電
磁マグネット９を昇降駆動する駆動手段１０、継手長手
方向のアライニング装置１１、アライニング装置１１を
昇降する駆動手段１２、アライニング装置１１を鋼管１
の長手方向に移動する駆動手段１３、押えロール１４と
鋼管１の長手方向に対し直角方向に左右同期して開閉す
るセンタリングロール１６を具備した昇降ブロック１
８、昇降ブロック１８を昇降駆動する駆動手段１５、セ
ンタリングロール１６を開閉する駆動手段１７、分離昇
降可能な溶接トーチ１９を具備した昇降ブロック２２、
昇降ブロック２２を昇降する駆動手段２０、溶接トーチ
１９を鋼管１の長手方向に対し直角方向に移動する駆動
手段２１、継手吊り下げ時の旋回式受けロール２３、受
けロール２３を推定方向に旋回する駆動手段２４を載置
し、台車全体を鋼管１の長手方向に走行する駆動手段４
を具備した構造である。図中５は台車車輪を示す。

【０００９】また、運搬台車２５は、溶接台車３と同様
に走行軌条４４上に配備し、昇降フレーム２９、昇降フ
レーム２９を昇降する駆動手段２８、該昇降フレームに
吊り下げた単独昇降可能な電磁マグネット３０、電磁マ
グネット３０を昇降する駆動手段３１、昇降ブロック３
６、昇降ブロック３６を昇降する駆動手段３３、昇降ブ
ロック３６には継手の上方向の押えロール３２、及び鋼
管１の長手方向に対し直角方向に左右同期して開閉する
センタリングロール３４、センタリングロール３４開閉
する駆動手段３５とを載置し、台車全体を鋼管１の長手
方向に走行する駆動手段２６を具備した構造である。図
中２７は車輪、３７はウォームジャッキを示す。

【００１０】さらに、搬送台車３８は走行軌条４５上に
配備し、継手４３の搬送受渡しを目的に、継手固定機能
を備えたフリーロール４２と該フリーロールを昇降保持
する駆動手段４１を載置し、台車全体を鋼管１の長手方
向に走行する駆動手段４０を具備し、前記溶接台車３と
運搬台車２５の昇降フレーム６及び２９の下部に進入可
能な構造及び寸法形状である。図中３９は車輪である。

【００１１】以下図示の本発明装置の作用について、図
６から図１０に示す実施例により説明する。

【００１２】図６は継手取付け工程を示す平面図、図７
（Ａ）〜（Ｅ）は本発明装置の作動をあらわした図であ
る。図１、図６及び図７（Ａ）において、クレーン等運
搬手段にて鋼管１を予め鋼管１の長手方向両管端に位置
するように配置したターニングロール２に載せる。搬送
台車３８を所定の位置に待機させ、駆動手段４１にて鋼
管１の径に対応した高さに調整保持したフリーロール４
２上にクレーン等搬送手段にて、継手４３を載せる。フ
リーロール４２は、図８に示すようにＴ型、Ｌ型、また
はパイプ型の継手を載せても、継手姿勢を保持する形状
とする。搬送台車３８が走行時は、フリーロール４２を
固定するか、若しくは図示していないクランプ装置によ
り継手４３を固定しながら走行するものとする。溶接台
車３及び運搬台車２５は、駆動手段８及び２８にて、昇
降フレーム６及び２９を鋼管１の径に対応した高さに調
整し、保持する。

【００１３】図７（Ｂ）は搬送台車３８から溶接台車３
及び運搬台車２５への継手の移載をあらわした図であ
る。図７（Ｂ）において、搬送台車３８は鋼管１方向へ
走行し、溶接台車３及び運搬台車２５の昇降フレーム６
及び２９下部へ進入し、所定の位置で停止する。溶接台
車３及び運搬台車２５の電磁マグネット９及び３０は下
降し、励磁して、継手４３が鋼管１の上面の干渉しない
所定の高さまで上昇する。次に溶接台車３の受けロール
２３（図１、図４）が旋回し、継手４３の下部に進入す
る電磁マグネット９は下降し、継手４３をアイドラーロ
ーラー２３上に載せて、消磁する。

【００１４】図７（Ｃ）は継手４３の搬送をあらわした
図である。図７（Ｃ）において、溶接台車３と運搬台車
２５は同時に鋼管１方向へ走行を開始する。溶接台車３
は鋼管１の搬送台車３８側の端面を検出し停止する。継
手材の長さにより順序が変動するが、一般的な長尺時に
は溶接台車３が先に減速、停止する。溶接台車３が停止
した後、先端部を電磁マグネット３０によって吊り上げ
保持され、運搬台車２５にて搬送されている継手４３の
後端側は、溶接台車３の受けロール２３によって運搬、
支持される。溶接台車３に関係なく走行している運搬台
車２５は、溶接台車３に具備した検出器（図示せず）に
て継手４３の後端部を検出し、停止する。搬送台車３８
は、フリーロール４２にて、継手４３の垂れ下がった後
端側を回転支持しているが、継手４３の後端部がフリー
ロール４２から外れた時点で所定の待機位置に戻り、次
の継手材を受け入れる。

【００１５】図７（Ｄ）は継手４３の位置決めをあらわ
した図である。図７（Ｄ）において、溶接台車３の電磁
マグネット９は、一旦励磁吸着した後に、継手４３が受
けロール２３から浮く所定の高さまで上昇し、停止す
る。次に受けロール２３は旋回し、継手４３下部から退
避する。溶接台車３及び運搬台車２５の電磁マグネット
９及び３０は下降し、継手４３が鋼管１に接触しない所
定の位置で停止する。次に昇降ブロック１８及び３６
（図２、図５）は、電磁マグネット９及び３０位置に対
応した高さ迄、軽圧下で下降し、押えロール１４及び３
２が継手４３に接触し、軽圧下状態で停止する。次に左
右同期作動するセンタリングロール１６及び３４が軽圧
下条件で張出し、継手４３を鋼管１の中心に概略位置決
めし、且つ継手姿勢を保持する。押えロール及びセンタ
リングロールを溶接台車・運搬台車とも複数装備し、図
１０（Ａ），（Ｂ）（Ｃ）に示すように継手４３の形状
に応じて切り換えることによって、図９（Ｂ），（Ｃ）
に示すような天地の継手形状が異なっている鋼管矢板の
製造にも対応できる。次に押えロール１４及び３２が軽
圧下条件のままで、電磁マグネット９及び３０を下降さ
せ、継手４３の姿勢を保ったまま鋼管１の天端に載せ、
電磁マグネット９及び３０を弛ませる。

【００１６】次に先端下部にローラー５１を備えたアラ
イニング装置１１（図１）は、鋼管１の上面迄軽圧下で
下降し、先端下部のローラー５１で鋼管上面に接触す
る。この状態でシリンダ１３によって鋼管１の長手方向
に張出す。アライニング装置１１は、継手４３の端部を
押し、押えロール１４及びセンタリングロール１６が軽
圧下で回転可能であるので、継手４３を姿勢保持したま
ま移動させ、鋼管１の端面に当たり、張出は停止する。
アライニング装置が鋼管１の端面に当たり停止すること
によって、継手の長手方向の位置決めは確実にできる。
一般的にはこの状態で、押えロール１４及びセンタリン
グロール１６を高圧下にして、アライニング装置１１及
び電磁マグネット９が退避することによって溶接開始と
なるが、継手が長尺の場合には、継手両端把持では継手
が撓んで、中心位置がずれる可能性があるため、運搬台
車２５は電磁マグネット３０を消磁、上昇させ、溶接台
車３方向へ走行し、継手４３を位置決めしているセンタ
リングロール１６とセンタリングロール３４の間隔を短
くすることで、より溶接部の継手の位置保持が確実にな
る。

【００１７】図７（Ｅ）は継手４３の溶接をあらわした
図である。図７（Ｅ）において、予め継手４３の溶接部
への突っ込み角を設定しておいた溶接トーチ１９（図
１、図３）は駆動手段２０によって下降、停止し、駆動
手段２１によって継手４３溶接部へアプローチする。溶
接台車３に溶接トーチを複数装備し、継手形状に応じて
切り換えることによって、図９（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うな天地の継手形状が異なっている鋼管矢板の製造にも
対応できる。溶接開始と同時に溶接台車３は、反搬送台
車側（矢印方向）へ走行する。溶接トーチ１９の前方に
配置した押えロール１４及びセンタリングロール１６が
継手４３を押付け、保持することによって、継手と鋼管
とが密着し、且つ継手の長手方向の曲がりを修正し、連
続して安定した溶接ができる。次に運搬台車２５は、溶
接台車３との間隔が短くなった時点で走行開始となり、
該台車に具備した検出器（図示せず）によって継手４３
の端部を検出し走行を停止して、センタリングロール３
４が後退し、昇降ブロック３６が上昇する。次に押ロー
ル３２、センタリングロール３４とも継手４３から退避
した時点で、反溶接台車側へ高速走行し、所定の位置で
停止する。次に溶接走行している溶接台車３は、該台車
に具備した検出器（図示せず）によって継手４３の端部
を検出すると、センタリングロール１６が後退し、昇降
ブロック１８が上昇し、継手４３の終端で溶接が終了し
た時点で走行停止となる。その後溶接トーチ１９が後退
し、昇降ブロック２２が上昇する。

【００１８】押えロール１４、センタリングロール１６
及び溶接トーチ１９が継手４３から退避した時点で、搬
送台車側へ走行し、搬送台車２５も同時に戻ることによ
り鋼管１から外れた当初の継手移載の位置で停止する。
溶接台車３及び運搬台車２５が搬送台車側へ走行中に、
ターニングロール２によって、鋼管１を回転、天地を反
転させ、つぎの継手の仮付け準備を行っておく。移載位
置に戻った溶接台車３及び運搬台車２５は、事前に後退
して次継手材を搬入している搬送台車３８から継手を移
載し、同様な動作を繰り返すことにより、反対側の継手
の取付けを完了させる。

【００１９】継手の搬送・位置決め機構に於いて、電磁
マグネット９及び３０は上限時にガイド内に格納され、
継手の走行によって振れない様にしたほうが良く、中間
下降より下に於いてはガイドから外れることにより、自
由な吊り下げ状態となり、センタリングロール１６及び
３４による位置決めが容易となる構造が望ましい。また
センタリングロール１６及び３４は、押えロール１４及
び３２との相対的位置関係に於いて、ロール形状を定め
る必要があり、若干上下方向にスプリングフロート等に
よるあそびを持たせ方が良い。押えロール、センタリン
グロールの形状は、図１０に示すように継手形状に対応
して、ロールの形状を変更した方が良い。

【００２０】上述した装置の配置に於いて、継手の長手
方向の取付基準によっては、運搬台車と溶接台車の配置
順序を変えても何らさしつかえない。同様に運搬台車・
溶接台車は、地上の軌条上の走行方式としたが、天床か
らの吊り下げ方式としても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した本発明装置により、鋼管矢
板の継手の取付における問題を解消し、迅速かつ確実に
継手の取付が行なえるため、継手の取付作業全体の能率
が向上する。また今まで、クレーン操作者と継手の溶接
者と複数の要員が必要とされたが、その削減も出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置全体の側面図である。

【図２】溶接台車の断面図である。

【図３】溶接トーチ昇降ブロックの断面図である。

【図４】受けロール部の断面図である。

【図５】運搬台車の正面図である。

【図６】手取付け工程を示す平面図である。

【図７】（Ａ）から（Ｅ）までは継手取付け工程順序を
示す図である。

【図８】搬送台車のフリーロール形状をあらわす図であ
る。

【図９】（Ａ）はパイプ型鋼管矢板の断面図である。
（Ｂ）はパイプ−Ｔ鋼管矢板の断面図である。（Ｃ）は
Ｌ−Ｔ型鋼管矢板の断面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は継手の形状に対応
する押えロール及びセンタリングロールの形状をあらわ
す図である。

【図１１】従来の継手の取付け作業をあらわす図であ
る。

【符号の説明】 １ 鋼管 ２ ターニング
ロール ３ 溶接台車 ４ モーター ５ 車輪 ６ 昇降フレー
ム ７ モーター ８ ウォームジ
ャッキ ９ 電磁マグネット １０ ウォームジ
ャッキ １１ アライニング １２ ウォーム
ジャッキ １３ シリンダー １４ 押えロー
ル １５ シリンダー １６ センタリ
ングロール １７ シリンダー １８ 昇降ブロ
ック １９ 溶接トーチ ２０ シリンダ
ー ２１ シリンダー ２２ 昇降ブロ
ック ２３ 受けロール ２４ シリンダ
ー ２５ 運搬台車 ２６ モーター ２７ 車輪 ２８ ウォーム
ジャッキ ２９ 昇降フレーム ３０ 電磁マグ
ネット ３１ ウォームジャッキ ３２ 押えロー
ル ３３ シリンダー ３４ センタリ
ングロール ３５ シリンダー ３６ 昇降ブロ
ック ３７ ウォームジャッキ ３８ 搬送台車 ３９ 車輪 ４０ モーター ４１ シリンダー ４２ フリーロ
ール ４３ 継手 ４４ 走行軌条 ４５ 走行軌条 ４７ クレーン ５０ ウエイト ５１ ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長瀬 年博 千葉県君津市君津１番地 山九株式会社機 工第２サブセンター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管の長手方向に敷設した狭幅の走行軌
   条上を走行する搬送台車と、該走行軌条を中央に置いて
   敷設した広幅の走行軌条を走行する門形の溶接台車及び
   門形の運搬台車とで構成され、搬送台車は昇降可能な複
   数個の継手支持用のフリーロールを載置しており、溶接
   台車は昇降可能な昇降フレームを有すると共にこの昇降
   フレームには下向きに、継手を把持する押えロールと一
   対のセンタリングロールで構成した昇降可能な継手把持
   手段と継手の長手方向の位置決めを行うアライニング装
   置と昇降可能な電磁マグネットと、水平方向に旋回可能
   な受けロールと、溶接トーチを有しており、運搬台車は
   昇降可能な昇降フレームと、この昇降フレームに下向き
   に設けた押えロールと一対のセンタリングロールとで構
   成した昇降可能な継手把持手段及び昇降可能な電磁マグ
   ネットを有することを特徴とする鋼管矢板の継手搬送仮
   付け溶接装置。
2. 【請求項２】 溶接台車及び運搬台車に設置した継手把
   持手段は、継手形状に対応して押えロール及びセンタリ
   ングロールを取替可能としたことを特徴とする請求項１
   記載の鋼管矢板の継手搬送仮付け溶接装置。