JPH079582U - 鉄骨柱仕口コアの溶接治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄骨柱の仕口コアを下向きや水平溶接ができ
るように任意の姿勢に保持させる溶接治具を提供する。 【構成】 軸心を水平にした軸受１０を配置した基台１
と；軸受１０で保持された第１フレーム２と；第１フレ
ーム２を任意角度傾斜させる俯仰手段３と；前記軸心に
対し直交した状態で第１フレームに軸支された回転軸１
２を有し、該回転軸に固定された横長の第２フレーム４
と；前記回転軸４を任意角度回転させる軸駆動手段と；
前記第２フレームの両側に摺動自在に保持された摺動ベ
ース１６を有し、該摺動ベースに固定された一対のアー
ム６と；前記摺動ベースをそれぞれ同調して移動させる
送り手段７と；一対の回転支軸が先端側を対向させ前記
アーム先端部に軸支され、それぞれ前記回転支軸の先端
側を突出させたフランジ板が該回転支軸に設けられた保
持部８と；前記回転支軸の少くとも一方に設けられ、該
回転支軸を任意角度回転させる支軸駆動手段９と：を備
えた構成。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、上下両フランジの中央に貫通穴を設けて仮組した鉄骨柱の仕口コア をチャッキングして、別置きした溶接ロボット等に溶接面を対向させ、できるだ け下向きや水平姿勢の溶接を行わせるように仕口コアを任意の姿勢にさせること ができる溶接治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年では、鉄骨造や鉄骨鉄筋造の高層建築物が多く構築されている。この構造 体を形成する鉄骨部分は、工場製作されるが、梁や柱の仕口部分は、各部材を仮 組みした後、本溶接することによって、一個の完成したブロックとして組立てら れている。

【０００３】 従来では、この仮組みの終わった仕口コアを本溶接する場合、仕口コアを定盤 の上に置いたり、ターンテーブルに載置していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

仕口コアは、梁や桁を複数組合せているから、溶接方向が三次元に亘って形成 される。 しかしながら、この従来の定盤やターンテーブルの上に載置したままの状態で は、下向き、水平、立向き、上向き等様々な溶接姿勢が必要となり、下向き以外 では欠陥のない溶接が望めないため、溶接部が代わる毎に、クレーン等を使って 反転させなければならず、大変手間がかかるという問題があった。

【０００５】 また、仕口コアを安定できる範囲で載置しても、全て下向きや水平姿勢で溶接 できない場合があり、つまり仕口コアを任意の角度で安定して載置できないので 、この場合はクレーンで玉掛けしたまま保持したり、鋼材やジャッキ等で支持し たりしなければならず、前準備に手間がかかるし、安全作業上問題があった。

【０００６】 本考案は、かかる従来の問題点を解決するためになされたものであって、その 目的とするところは、欠陥のない溶接を効果的にできるように、仕口コアのあら ゆる方向の溶接個所を上向きに向けることができる鉄骨柱仕口コアの溶接治具を 提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記課題を達成するために本考案の鉄骨柱仕口コアの溶接治具では、軸心を水 平にした軸受を対向して配置した基台と；前記軸受で回転自在に保持された第１ フレームと；前記第１フレームを任意角度傾斜させる俯仰手段と；前記軸心に対 し直交した状態で第１フレームに軸支された回転軸を有し、該回転軸の先端に中 心部を固定された横長の第２フレームと；前記回転軸を任意角度回転させる軸駆 動手段と；前記第２フレームの両側にそれぞれ同一面内で摺動自在に保持された 摺動ベースを有し、該摺動ベースにそれぞれ基端側を固定された一対のアームと ；前記摺動ベースをそれぞれ内側方向に同調して移動させる送り手段と；一対の 回転支軸が先端側を対向させた状態でそれぞれ前記アーム先端部に軸支されると 共に、それぞれ前記回転支軸の先端側を突出させたフランジ板が該回転支軸に設 けられた保持部と；前記回転支軸の少くとも一方に設けられ、該回転支軸を任意 角度回転させる支軸駆動手段と：を備えた構成とした。

【０００８】

【作用】

本考案では、一対のアームが送り手段で内側方向に同調して移動するから、ア ーム先端に設けた保持部の距離が狭まる。この場合、仮組みした仕口コアの両フ ランジ面中央に設けた貫通穴に、回転支軸の先端部を挿入してフランジ板で押圧 することでチャッキングすることができる。ここで、溶接姿勢説明のため、この チャッキングして一面側を正面に向けたときを基準位置とする。

【０００９】 チャッキングした仕口コアを、まず、軸駆動手段で基準位置から左右方向に９ ０度回転させることにより、立向き姿勢となる側の溶接面を下向き側にさせるこ とができる。更に、基準位置から左右方向に１８０度回転させることにより、上 向き姿勢となる溶接面を下向き側にさせることができる。

【００１０】 また、仕口コアを支軸駆動手段で前後方向に９０度回転させることにより、部 材の向うに隠れた溶接面を手前側に向け溶接するとができる。 コア本体に梁や桁が付き、手前側回転時にこの梁や桁が床面に接触する場合は 、俯仰手段で第１フレームを上向きに傾斜させることにより、仕口コアを高く持 ち上げて回転させることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本実施例の鉄骨柱仕口コアの溶接治具を示す斜視図、図２は同上の側面 図、図３は同上の正面図、図４は第１，第２フレーム回りを示す断面図、図５は 摺動ベースの送り手段を示す正面図、図６は回転支軸と保持部回りを示す一部切 欠平面図、図７は保持部の使用状態を示す平面図である。

【００１２】 まず、実施例の構成を説明する。 本実施例の鉄骨柱仕口コアの溶接治具Ａは、基台１と、第１フレーム２と、俯 仰手段３と、第２フレーム４と、軸駆動手段５と、アーム６と、送り手段７と、 保持部８と、支軸駆動手段９と、を主要な構成としている。

【００１３】 前記基台１は、溶接治具Ａの組立枠台となるものであって、上端両側には軸心 を水平にした軸受１０を左右に一対配置している。

【００１４】 前記第１フレーム２は、後述する第２フレームを回転自在に保持する可動フレ ームであって、両端が前記軸受１０によって回転自在に軸支されることにより、 基台１上に配置されている。図中１１はその支軸である。

【００１５】 前記俯仰手段３は、第１フレーム２を任意角度傾斜させるものであって、本実 施例では、基台１と第１フレーム２との間に油圧シリンダを連結させている。

【００１６】 前記第２フレーム４は、後述するアーム６を摺動自在に装着させるものであっ て、横長に形成され、その中央部に突設された円柱状回転軸１２を、軸心が前記 支軸１１に対し直交するように第１フレーム２に配置された軸受１３によって回 転自在に保持されている。

【００１７】 前記軸駆動手段５は、前記円柱状回転軸１２を駆動して第２フレームを回転さ せるものであって、任意回転位置で固定可能なように、電動モータに連結された ウォーム１４と、円柱状回転軸１２に固定されたウォームホイール１５とにより 形成されている。

【００１８】 前記アーム６は、後述する保持部８の位置調整を行うものであって、前記第２ フレーム４の両側前面側にそれぞれ摺動ベース１６，１６が配置され、第２フレ ーム４の上下面に固定したトラックレール１７，１７に対し、摺動ベース１６側 に固定したスライドユニット１８，１８を装着することにより、左右方向に摺動 自在に保持されている。 そして、この摺動ベース１６，１６にそれぞれアーム本体１９，１９が同一方 向に向け固定されている。

【００１９】 前記送り手段７は、アーム６，６を相対的に移動させるものであって、一対の ねじ軸２０，２０が前記第２フレームの前面にそれぞれ軸支され、このねじ軸２ ０，２０に螺合するめねじ２１，２１がそれぞれ前記摺動ベース１６，１６に固 定されている。そして、それぞれ前記ねじ軸２０に固定されたスプロケットホイ ル２２が、電動モータ２３に固定されたスプロケットホイル２４に連結されるこ とにより、両アーム６，６が同速度となるように制御される。

【００２０】 前記保持部８は、アーム６，６同士を内側に移動させて、仮組みした仕口コア ２４（図１参照）を挟持した状態に保持するものであって、仕口コア２４の両フ ランジ２５，２５に貫通させたガス抜穴兼用の貫通穴（図示せず）に先端部を挿 入させる回転支軸２６ａ，２６ｂが、それぞれ、その基端側を前記アーム６，６ の先端側に横向きに軸支されている。

【００２１】 そして、本実施例では、一方の回転支軸２６ａは、軸受２７，２７に対し摺動 自在に遊嵌され、アーム本体内部で固定したストッパ２８とアーム本体１９との 間に設けたスプリング２９によって先端方向に向け付勢されている。図中３０は ドッグ、３１はリミットスイッチであり、この回転支軸２６ａがスプリング２９ の付勢力に抗して摺動し、その摺動量が設定値になるとドッグ３０がリミットス イッチ３１を作動させ、このアーム６の移動のため駆動している電動モータ２３ への通電を停止させるものである。

【００２２】 また、他方の回転支軸２６ｂには、前記支軸駆動手段９が設けられている。こ の支軸駆動手段９は、任意回転位置でブレーキ作用で固定されるように、回転支 軸２６ｂにウォームホイル３２が設けられ、アーム本体１９に設けた電動モータ ３３側にウォーム３４が設けられている。

【００２３】 前記回転支軸２６ａ，２６ｂの先端部には、両回転支軸の先端をそれぞれ長穴 ３５から突出させたフランジ板３６が設けられている。 このフランジ板３６は、図６に示すように、回転支軸２６ａ，２６ｂに固定し たブラケット３７に、該回転支軸と直交するように軸支３８されることによって 傾倒自在に形成されている。これは、図７に示すように、仕口コア２４のフラン ジ２５が傾斜している場合でも保持部８側のフランジ３６が自在に変位して常に 密着可能としたものである。

【００２４】 次に、実施例の作用を説明する。 まず、アーム６，６を離反させた状態で、クレーン等により仕口コア２４をア ーム６，６内に巻降ろす。そして、電動モータ２３でアーム６，６を内側に摺動 させ、回転支軸２６ａ，２６ｂの先端をフランジ２５，２５の貫通穴に挿通させ る。この後、フランジ板３６が仕口コア２４のフランジ２５と密着し、一方の回 転支軸を押すことにより、ドッグ３０がリミットスイッチ３１を作動させること により電動モータ２３が停止する。

【００２５】 次に、電動モータ３３で回転支軸２６ｂを駆動することにより、仕口コア２４ の一面側を正面に向け（この状態を基準位置とする）、軸駆動手段５で第２フレ ーム４を基準位置から９０度回転させることにより、コア本体とフランジの手前 側下向き位置となった溶接面を溶接ロボットで溶接する。そして、この状態で保 持部８を９０度ずつ回転させながら、一方のフランジ側を全周溶接する。この場 合、梁や桁の手前側下向き位置となった溶接面も同様に溶接する。

【００２６】 一方のフランジ側の溶接が終了後、基準面から第２フレーム４を９０度反転さ せ、前記同様に手前側下向き位置となった溶接面を溶接する。 前記仕口コアを回転中に梁や桁が床面に接触する場合等は俯仰手段３によって 仕口コアを持ち上げることにより、回転することができる。

【００２７】 以上説明してきたように本実施例の鉄骨柱仕口コアの溶接治具Ａでは、梁や桁 にＨ形鋼等溶接面が複雑にあらわれるものでも、左右方向回転と前後方向の回転 とを組合せてあらゆる方向の溶接面を手前側下向き位置に配置させることができ るから、溶接ロボットにおいても簡単な動作で溶接することができる。この場合 、半自動溶接方法でも容易に溶接できるから、欠陥のない溶接を行うことができ る。 フランジ板３６が傾斜するから、様々な形状の仕口コアを正確で強固に保持で き、溶接時にガタつかず精確な溶接をすることができる。 仕口コアを挟持時に、スプリング２９で押圧するから、アームの撓みや横ずれ 等があっても保持力が低下せず安全である。 全ての動作が電動や油圧で行えるから作業が容易であるし、効率的に行うこと ができる。

【００２８】 以上、本考案の実施例を説明してきたが、本考案の具体的な構成はこの実施例 に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっ ても本考案に含まれる。 例えば実施例では、電動モータを使用するとしたが、これに限らず、油圧モー タ等を使用することができる。また、各部の駆動方法も任意である。

【００２９】

【考案の効果】

以上、説明してきたように、本考案の鉄骨柱仕口コアの溶接治具にあっては、 前記構成としたため、複雑な形状の仕口コアの各部の溶接面を簡単な作業で欠陥 なく溶接することができる。 溶接面は全て前面側下向き位置に配置できるので、溶接ロボットも簡単な制御 で溶接させることができる。 溶接面の位置決めは、駆動手段で行うので、重量物でも安全に短時間で行うこ とができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の鉄骨柱仕口コアの溶接治具を示す斜
視図である。

【図２】実施例の鉄骨柱仕口コアの溶接治具を示す側面
図である。

【図３】実施例の鉄骨柱仕口コアの溶接治具を示す正面
図である。

【図４】実施例の第１，第２フレーム回りを示す断面図
である。

【図５】実施例の摺動ベースの送り手段を示す正面図で
ある。

【図６】実施例の回転支軸と保持部回りを示す一部切欠
平面図である。

【図７】実施例の保持部の使用状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 鉄骨柱仕口コアの溶接治具 １ 基台 ２ 第１フレーム ３ 俯仰手段 ４ 第２フレーム ５ 軸駆動手段 ６ アーム ７ 送り手段 ８ 保持部 ９ 支軸駆動手段 １０ 基台上の軸受 １２ 円柱状回転軸（回転軸） １６ 摺動ベース １７ トラックレール １８ スライドユニット ２０ ねじ軸 ２１ めねじ ２６ａ 回転支軸 ２６ｂ 回転支軸 ２５ フランジ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心を水平にした軸受を対向して配置し
   た基台と；前記軸受で回転自在に保持された第１フレー
   ムと；前記第１フレームを任意角度傾斜させる俯仰手段
   と；前記軸心に対し直交した状態で第１フレームに軸支
   された回転軸を有し、該回転軸の先端に中心部を固定さ
   れた横長の第２フレームと；前記回転軸を任意角度回転
   させる軸駆動手段と；前記第２フレームの両側にそれぞ
   れ同一面内で摺動自在に保持された摺動ベースを有し、
   該摺動ベースにそれぞれ基端側を固定された一対のアー
   ムと；前記摺動ベースをそれぞれ内側方向に同調して移
   動させる送り手段と；一対の回転支軸が先端側を対向さ
   せた状態でそれぞれ前記アーム先端部に軸支されると共
   に、それぞれ前記回転支軸の先端側を突出させたフラン
   ジ板が該回転支軸に設けられた保持部と；前記回転支軸
   の少くとも一方に設けられ、該回転支軸を任意角度回転
   させる支軸駆動手段と：を備えたことを特徴とする鉄骨
   柱仕口コアの溶接治具。