JPH06328245A - 柱材の自動溶接方法 - Google Patents
柱材の自動溶接方法Info
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- JPH06328245A JPH06328245A JP14269993A JP14269993A JPH06328245A JP H06328245 A JPH06328245 A JP H06328245A JP 14269993 A JP14269993 A JP 14269993A JP 14269993 A JP14269993 A JP 14269993A JP H06328245 A JPH06328245 A JP H06328245A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 下部柱材上に上部柱材を溶接する作業を自動
化する。 【構成】 下部柱材の上端面に上部柱材の下端面を対向
させて両者間に開先部が形成されるようにセットしてか
ら、下部柱材と上部柱材とを連結固定する４個のエレク
ションピース２ａ〜２ｄを両柱材の外周面にほぼ等間隔
に仮溶接し、４個のエレクションピースの相互間におけ
る開先部の互いに対向する部分12ａ，12ｂを２台の溶接
ロボット４ａ，４ｂで同時に自動溶接（１回目の溶接）
し、次いでエレクションピースをすべて取外し、その後
に開先部のうち１回目の溶接が行なわれなかった残りの
互いに対向する部分13ａ，13ｂを２台の溶接ロボット４
ａ，４ｂで同時に自動溶接（２回目の溶接）することに
より、溶接の全工程の自動化を可能にした。
化する。 【構成】 下部柱材の上端面に上部柱材の下端面を対向
させて両者間に開先部が形成されるようにセットしてか
ら、下部柱材と上部柱材とを連結固定する４個のエレク
ションピース２ａ〜２ｄを両柱材の外周面にほぼ等間隔
に仮溶接し、４個のエレクションピースの相互間におけ
る開先部の互いに対向する部分12ａ，12ｂを２台の溶接
ロボット４ａ，４ｂで同時に自動溶接（１回目の溶接）
し、次いでエレクションピースをすべて取外し、その後
に開先部のうち１回目の溶接が行なわれなかった残りの
互いに対向する部分13ａ，13ｂを２台の溶接ロボット４
ａ，４ｂで同時に自動溶接（２回目の溶接）することに
より、溶接の全工程の自動化を可能にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば建築物等の鉄鋼
構造物における柱材の自動溶接方法に関し、特に上下柱
材の自動溶接方法に関する。
構造物における柱材の自動溶接方法に関し、特に上下柱
材の自動溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、下部柱材の上端外周部に上部柱
材の下端外周部を溶接して鉄鋼構造物の垂直柱体を構成
している。そして、この際の従来の一般的な下部柱材と
上部柱材との溶接方法を、丸柱を例として図３，４によ
り説明すると、図３，４において、符号１ａは上部柱
材，１ｂは下部柱材をそれぞれ示していて、上部柱材１
ａをクレーンで懸吊しながら下部柱材１ｂの上端面上に
上部柱材１ａの下端面を当接させて両者間に開先部３が
形成され、かつ両柱材が垂直状態となるようにセット
し、この状態で上部柱材１ａと下部柱材１ｂとを連結固
定する４個のエレクションピース２ａ〜２ｄを両柱材１
ａ，１ｂの外周面にほぼ等間隔に仮溶接する。
材の下端外周部を溶接して鉄鋼構造物の垂直柱体を構成
している。そして、この際の従来の一般的な下部柱材と
上部柱材との溶接方法を、丸柱を例として図３，４によ
り説明すると、図３，４において、符号１ａは上部柱
材，１ｂは下部柱材をそれぞれ示していて、上部柱材１
ａをクレーンで懸吊しながら下部柱材１ｂの上端面上に
上部柱材１ａの下端面を当接させて両者間に開先部３が
形成され、かつ両柱材が垂直状態となるようにセット
し、この状態で上部柱材１ａと下部柱材１ｂとを連結固
定する４個のエレクションピース２ａ〜２ｄを両柱材１
ａ，１ｂの外周面にほぼ等間隔に仮溶接する。
【０００３】そして、この状態で開先部３の下層部にお
いて数層の横向き肉盛溶接、すなわち初期溶接を手作業
により行なって、上部柱材１ａと下部柱材１ｂとの安定
がある程度確保されていることを確認した後、エレクシ
ョンピース２ａ〜２ｄを取外し、次いで、自動溶接機に
より本溶接を行なうことで、一連の溶接作業が終了す
る。
いて数層の横向き肉盛溶接、すなわち初期溶接を手作業
により行なって、上部柱材１ａと下部柱材１ｂとの安定
がある程度確保されていることを確認した後、エレクシ
ョンピース２ａ〜２ｄを取外し、次いで、自動溶接機に
より本溶接を行なうことで、一連の溶接作業が終了す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来の
溶接方法では、初期溶接の段階ではエレクションピース
２ａ〜２ｄがあるため、柱材の周辺を連続して自動溶接
することは不可能で、そのため手作業で行なう初期溶接
と、その次の段階（このときにはエレクションピースは
取外されている）の自動溶接機による本溶接との二段階
にわけて行なわれている。このため、従来の溶接方法で
は、単純溶接作業であるにも拘わらず、一貫した自動化
作業が行なえないという問題点がある。なお、この従来
例では円柱を対象としたが、角柱の場合にも基本的なス
テップは同じであり、同様の問題点があることに変わり
はない。本発明は、このような問題点の解決をはかろう
とするもので、溶接作業全体を自動化した、柱材の自動
溶接方法を提供することを目的とする。
溶接方法では、初期溶接の段階ではエレクションピース
２ａ〜２ｄがあるため、柱材の周辺を連続して自動溶接
することは不可能で、そのため手作業で行なう初期溶接
と、その次の段階（このときにはエレクションピースは
取外されている）の自動溶接機による本溶接との二段階
にわけて行なわれている。このため、従来の溶接方法で
は、単純溶接作業であるにも拘わらず、一貫した自動化
作業が行なえないという問題点がある。なお、この従来
例では円柱を対象としたが、角柱の場合にも基本的なス
テップは同じであり、同様の問題点があることに変わり
はない。本発明は、このような問題点の解決をはかろう
とするもので、溶接作業全体を自動化した、柱材の自動
溶接方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の柱材の自動溶接方法は、下部柱材の上端外
周部に上部柱材の下端外周部を位置合わせして両者間に
開先部が形成されるようにセットしてから、上記の上部
柱材と下部柱材とを連結固定する４個のエレクションピ
ースを同柱材の外周面にほぼ等間隔に仮溶接し、ついで
上記４個のエレクションピースの相互間における上記開
先部の対向する部分を自動溶接してから、上記エレクシ
ョンピースを取外した後、上記開先部のうちの未溶接の
対向する部分を自動溶接することを特徴としている。
め、本発明の柱材の自動溶接方法は、下部柱材の上端外
周部に上部柱材の下端外周部を位置合わせして両者間に
開先部が形成されるようにセットしてから、上記の上部
柱材と下部柱材とを連結固定する４個のエレクションピ
ースを同柱材の外周面にほぼ等間隔に仮溶接し、ついで
上記４個のエレクションピースの相互間における上記開
先部の対向する部分を自動溶接してから、上記エレクシ
ョンピースを取外した後、上記開先部のうちの未溶接の
対向する部分を自動溶接することを特徴としている。
【０００６】
【作用】上述の本発明の柱材の自動溶接方法によれば、
各セクション毎に溶接の全工程を（溶接ロボットによ
る）自動溶接としているので、溶接ロボットおよびその
案内器具の簡単な移動を行なうだけで、溶接の全作業が
ほぼ自動化される。
各セクション毎に溶接の全工程を（溶接ロボットによ
る）自動溶接としているので、溶接ロボットおよびその
案内器具の簡単な移動を行なうだけで、溶接の全作業が
ほぼ自動化される。
【０００７】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例としての柱
材の自動溶接方法について説明すると、図１はその方法
を丸柱の溶接に実施した場合を示す側断面図、図２は図
１のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、図１，２中図３，
４と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。
材の自動溶接方法について説明すると、図１はその方法
を丸柱の溶接に実施した場合を示す側断面図、図２は図
１のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、図１，２中図３，
４と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。
【０００８】この実施例の柱材の自動溶接方法も、鉄鋼
構造物の垂直柱体を構成する下部柱材（丸柱）１ｂに上
部柱材（丸柱）１ａを溶接するもので、上部柱材１ａを
クレーンで懸吊しながら下部柱材１ｂの上端面上に上部
柱材１ａの下端面を当接させて両者間に開先部３を形成
し、かつ両柱材を垂直状態にセットし、この状態で上部
柱材１ａと下部柱材１ｂとを連結固定する４個のエレク
ションピース２ａ〜２ｄを両柱材１ａ，１ｂ間に形成さ
れた開先部３をまたいでそれらの各外周面にほぼ等間隔
に仮溶接する。ついで、４個のエレクションピース２ａ
〜２ｄの相互間における開先部３の対向する部分を自動
溶接する。
構造物の垂直柱体を構成する下部柱材（丸柱）１ｂに上
部柱材（丸柱）１ａを溶接するもので、上部柱材１ａを
クレーンで懸吊しながら下部柱材１ｂの上端面上に上部
柱材１ａの下端面を当接させて両者間に開先部３を形成
し、かつ両柱材を垂直状態にセットし、この状態で上部
柱材１ａと下部柱材１ｂとを連結固定する４個のエレク
ションピース２ａ〜２ｄを両柱材１ａ，１ｂ間に形成さ
れた開先部３をまたいでそれらの各外周面にほぼ等間隔
に仮溶接する。ついで、４個のエレクションピース２ａ
〜２ｄの相互間における開先部３の対向する部分を自動
溶接する。
【０００９】符号４ａ，４ｂは開先部３の対向する部分
をそれぞれ自動溶接するために、柱材の周囲に対向して
配置された一組みの溶接ロボットを示している。符号５
ａ，５ｂは溶接ロボット４ａ，４ｂにそれぞれ取付けら
れた溶接トーチを示している。溶接ロボット４ａ，４ｂ
を支持するために、上部柱材１ａの外周部に半円周状の
上部および下部固定金具６ａ，６ｂおよび７ａ，７ｂが
それぞれ固定される。なお、固定金具６ａ，６ｂおよび
７ａ，７ｂはいずれも仮固定可能な、例えば永久磁石よ
りなるものが適している。
をそれぞれ自動溶接するために、柱材の周囲に対向して
配置された一組みの溶接ロボットを示している。符号５
ａ，５ｂは溶接ロボット４ａ，４ｂにそれぞれ取付けら
れた溶接トーチを示している。溶接ロボット４ａ，４ｂ
を支持するために、上部柱材１ａの外周部に半円周状の
上部および下部固定金具６ａ，６ｂおよび７ａ，７ｂが
それぞれ固定される。なお、固定金具６ａ，６ｂおよび
７ａ，７ｂはいずれも仮固定可能な、例えば永久磁石よ
りなるものが適している。
【００１０】溶接ロボット４ａ，４ｂは、上部および下
部固定金具６ａ，６ｂおよび７ａ，７ｂによって固定さ
れたリニアガイド８ａ，８ｂおよび９ａ，９ｂに支持さ
れ案内されて、上部柱材１ａの外周部を半円周上に周動
可能である。そして２台の溶接ロボット４ａ，４ｂを柱
材の中心点に関し点対称状に走行させて、図２中の符号
12ａで示す斜線範囲の開先部を同時に溶接させる。符号
10ａ，11ａは溶接ロボット４ａを上部リニアガイド８ａ
および下部リニアガイド９ａに連結する上部連接金具お
よび下部連接金具を、また符号10ｂ，11ｂは溶接ロボッ
ト４ｂを上部リニアガイド８ｂおよび下部リニアガイド
９ｂに連結する下部連接金具をそれぞれ示している。
部固定金具６ａ，６ｂおよび７ａ，７ｂによって固定さ
れたリニアガイド８ａ，８ｂおよび９ａ，９ｂに支持さ
れ案内されて、上部柱材１ａの外周部を半円周上に周動
可能である。そして２台の溶接ロボット４ａ，４ｂを柱
材の中心点に関し点対称状に走行させて、図２中の符号
12ａで示す斜線範囲の開先部を同時に溶接させる。符号
10ａ，11ａは溶接ロボット４ａを上部リニアガイド８ａ
および下部リニアガイド９ａに連結する上部連接金具お
よび下部連接金具を、また符号10ｂ，11ｂは溶接ロボッ
ト４ｂを上部リニアガイド８ｂおよび下部リニアガイド
９ｂに連結する下部連接金具をそれぞれ示している。
【００１１】ここで、各リニアガイド８ａ，８ｂおよび
９ａ，９ｂは、市販品が用いられており、それは、内部
に転動ローラを封入された上下２列の部材で構成されて
いて、上部の部材が溶接ロボットの転倒モーメントを保
持する作用を行ない、下部の部材が溶接ロボットの垂直
荷重を支持する作用を行なうようになっている。開先部
のうち、斜線範囲12ａ，12ｂの溶接が完了すると、エレ
クションピース２ａ〜２ｄは不要となる。そこで、エレ
クションピース２ａ〜２ｄを取外し、固定金具６ａ，６
ｂ，７ａ，７ｂを含む附属器具（符号８ａ，８ｂ，９
ａ，９ｂ，10ａ，10ｂ，11ａ，11ｂで示す）を約90°回
転移動させて、上記と同様に、溶接ロボット４ａ，４ｂ
を、上部柱材１ａのほぼ半円周上に周動させることによ
り、開先部のうちの未溶接の対向する部分13ａ，13ｂの
自動溶接を行なう。
９ａ，９ｂは、市販品が用いられており、それは、内部
に転動ローラを封入された上下２列の部材で構成されて
いて、上部の部材が溶接ロボットの転倒モーメントを保
持する作用を行ない、下部の部材が溶接ロボットの垂直
荷重を支持する作用を行なうようになっている。開先部
のうち、斜線範囲12ａ，12ｂの溶接が完了すると、エレ
クションピース２ａ〜２ｄは不要となる。そこで、エレ
クションピース２ａ〜２ｄを取外し、固定金具６ａ，６
ｂ，７ａ，７ｂを含む附属器具（符号８ａ，８ｂ，９
ａ，９ｂ，10ａ，10ｂ，11ａ，11ｂで示す）を約90°回
転移動させて、上記と同様に、溶接ロボット４ａ，４ｂ
を、上部柱材１ａのほぼ半円周上に周動させることによ
り、開先部のうちの未溶接の対向する部分13ａ，13ｂの
自動溶接を行なう。
【００１２】エレクションピース２ａ〜２ｄが等間隔に
配設されているため、図２中の符号12ａ，12ｂで示した
第１回目の溶接の範囲は、エレクションピース２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄがあるために、それぞれの実質的な溶接
長さはいずれも柱材の円周の1/4未満に限定される。し
かし、固定金具６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを約90°回転移
動させた２回目の溶接では、それぞれの付帯器具の長さ
が、柱材の周長の1/4以上あることを条件として、柱材
周部長さの1/4以上ある未溶接開先部13ａおよび13ｂの
全てが溶接可能となる。なお、各回の溶接での溶接端
は、それぞれカスケード処理される。
配設されているため、図２中の符号12ａ，12ｂで示した
第１回目の溶接の範囲は、エレクションピース２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄがあるために、それぞれの実質的な溶接
長さはいずれも柱材の円周の1/4未満に限定される。し
かし、固定金具６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを約90°回転移
動させた２回目の溶接では、それぞれの付帯器具の長さ
が、柱材の周長の1/4以上あることを条件として、柱材
周部長さの1/4以上ある未溶接開先部13ａおよび13ｂの
全てが溶接可能となる。なお、各回の溶接での溶接端
は、それぞれカスケード処理される。
【００１３】以上２回の操作により柱材１ａ，１ｂの全
周接合が達成されるが、この間溶接ロボット４ａ，４ｂ
等の移動およびエレクションピース２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの取外しなどの極く短時間で終わる作業を除いて、
溶接作業はその全てが自動化されている。なお、２台の
溶接ロボット４ａ，４ｂによる点対称式の同時溶接は、
溶接歪を最小にする場合に適しており、実質的に溶接歪
対策を考慮する必要のない場合には、必要に応じ１台の
溶接ロボットを繰り返し移動し使用しても、目的は果た
される。
周接合が達成されるが、この間溶接ロボット４ａ，４ｂ
等の移動およびエレクションピース２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの取外しなどの極く短時間で終わる作業を除いて、
溶接作業はその全てが自動化されている。なお、２台の
溶接ロボット４ａ，４ｂによる点対称式の同時溶接は、
溶接歪を最小にする場合に適しており、実質的に溶接歪
対策を考慮する必要のない場合には、必要に応じ１台の
溶接ロボットを繰り返し移動し使用しても、目的は果た
される。
【００１４】例えば、上部柱材１ａのエレクションピー
スの上方に固定器具を介して配設した１台の溶接ロボッ
ト４ａ（または４ｂ）により、２箇所のエレクションピ
ースの内側（例えば２ａと２ｂとの間）を、周長の1/4
未満の長さで自動溶接し、次いで溶接ロボットを円周上
のほぼ対称な位置に移動し、同様に他のエレクションピ
ースの内側（２ｃと２ｄとの間）の、周長の1/4未満の
長さを自動溶接した後で、全てのエレクションピースを
取外して、溶接ロボットを約90°回転し、周長の1/4以
上の長さで２箇所存在する未溶接部の一つを自動溶接
し、最後に、相対する1/4以上の未溶接部を自動溶接する
ような例が考えられる。
スの上方に固定器具を介して配設した１台の溶接ロボッ
ト４ａ（または４ｂ）により、２箇所のエレクションピ
ースの内側（例えば２ａと２ｂとの間）を、周長の1/4
未満の長さで自動溶接し、次いで溶接ロボットを円周上
のほぼ対称な位置に移動し、同様に他のエレクションピ
ースの内側（２ｃと２ｄとの間）の、周長の1/4未満の
長さを自動溶接した後で、全てのエレクションピースを
取外して、溶接ロボットを約90°回転し、周長の1/4以
上の長さで２箇所存在する未溶接部の一つを自動溶接
し、最後に、相対する1/4以上の未溶接部を自動溶接する
ような例が考えられる。
【００１５】また、溶接ロボット４ａ，４ｂを上部柱材
１ａの外周部に沿って移動させる手段として、本実施例
ではリニアガイドを例として示したが、周動可能なも
の、例えばレールと車による溶接ロボットの吊下げ型駆
動方式のようなものでももちろん有効である。なお本実
施例では円筒柱材を例として示したが、角筒柱材におい
ても全く同様に実施可能である。この場合、４個のエレ
クションピース、例えば互いに対向する長辺（または短
辺）のそれぞれに２個ずつ仮溶接される。
１ａの外周部に沿って移動させる手段として、本実施例
ではリニアガイドを例として示したが、周動可能なも
の、例えばレールと車による溶接ロボットの吊下げ型駆
動方式のようなものでももちろん有効である。なお本実
施例では円筒柱材を例として示したが、角筒柱材におい
ても全く同様に実施可能である。この場合、４個のエレ
クションピース、例えば互いに対向する長辺（または短
辺）のそれぞれに２個ずつ仮溶接される。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の柱材の自
動溶接方法によれば、溶接ロボットおよび固定金具等付
帯器具の移動およびエレクションピースの取外しなど簡
便な作業を除いて、手間のかかる溶接作業を全て自動化
することができ、省力化，コスト低減の効果がある。
動溶接方法によれば、溶接ロボットおよび固定金具等付
帯器具の移動およびエレクションピースの取外しなど簡
便な作業を除いて、手間のかかる溶接作業を全て自動化
することができ、省力化，コスト低減の効果がある。
【図１】本発明の一実施例としての柱材の自動溶接方法
を丸柱の溶接に実施した場合を示す側断面図。
を丸柱の溶接に実施した場合を示す側断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】従来の柱材の自動溶接方法を丸柱の溶接に実施
した場合を示す側断面図。
した場合を示す側断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢視断面図。
１ａ 上部柱材 １ｂ 下部柱材 ２ａ〜２ｄ エレクションピース ３ 開先部 ４ａ，４ｂ 溶接ロボット ５ａ，５ｂ 溶接トーチ ６ａ，６ｂ 上部固定金具 ７ａ，７ｂ 下部固定金具 ８ａ，８ｂ 上部リニアガイド ９ａ，９ｂ 下部リニアガイド 10ａ，10ｂ 上部連結金具 11ａ，11ｂ 下部連結金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒牧 幹雄 長崎市深堀町５丁目717番地１ 長菱エン ジニアリング株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 下部柱材の上端外周部に上部柱材の下端
外周部を位置合わせして両者間に開先部が形成されるよ
うにセットしてから、上記の上部柱材と下部柱材とを連
結固定する４個のエレクションピースを同柱材の外周面
にほぼ等間隔に仮溶接し、ついで上記４個のエレクショ
ンピースの相互間における上記開先部の対向する部分を
自動溶接してから、上記エレクションピースを取外した
後、上記開先部のうちの未溶接の対向する部分を自動溶
接することを特徴とする、柱材の自動溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269993A JPH06328245A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 柱材の自動溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269993A JPH06328245A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 柱材の自動溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06328245A true JPH06328245A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=15321501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14269993A Pending JPH06328245A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 柱材の自動溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06328245A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08267242A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Hitachi Ltd | 自動溶接装置及び溶接方法 |
| WO2012108442A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 三菱重工業株式会社 | 溶接方法 |
| WO2021205858A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP14269993A patent/JPH06328245A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08267242A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Hitachi Ltd | 自動溶接装置及び溶接方法 |
| WO2012108442A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 三菱重工業株式会社 | 溶接方法 |
| WO2021205858A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法 |
| CN114981031A (zh) * | 2020-04-10 | 2022-08-30 | 株式会社神户制钢所 | 气体保护电弧焊接方法以及钢管的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010530 |