JPH106071A

JPH106071A - 鋼板構成品の溶接方法及び溶接構造物

Info

Publication number: JPH106071A
Application number: JP8178542A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Naka; 忠博中
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1998-01-13

Abstract

(57)【要約】【課題】使用治具の個数を減らして部材間の位置決め
を行うことによって作業性を向上し、治具費用を低減
し、また溶接自動化が容易な鋼板構成品の溶接方法及び
溶接構造物を提供する。【解決手段】交差する鋼板のいずれか一方の板材の少
なくとも一方の端面に凹状の溝を設けると共に、他方の
板材の端面には加工部を設けないか、または、一方の板
材の凹状の溝と他方の板材の端面、又は両方の板材の凹
状の溝同士を組み合わせ、かつ、少なくともいずれか一
方の板材を押さえて位置決めし、溶接する。あるいは、
接合する鋼板の平面と端面、又は端面と端面を突き合わ
せて溶接する溶接方法において、一方の板材の端面に凸
状の突起を１個以上設けると共に、他方の板材の平面又
は端面に凹状の溝を設け、この凹凸を組み合わせて位置
決めし、溶接してもよい。また、１枚の板材と複数の板
材のそれぞれの端面に凹状の溝を設け、交差する両方の
板材の凹状の溝同士を組み合わせてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板を交差させ
て、あるいは突き合わせて溶接する溶接構造物の各板材
の位置決めを、治具を用いずに行う鋼板構成品の溶接方
法及び溶接構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼板溶接構造物の仮付けに際して
は、それぞれの部品の位置決めは治具により行ってい
る。以下にその一例について説明する。

【０００３】図１７は、従来の溶接構造物の一例を示し
ている。鋼板８０の上面に板材８１が垂直に立てて配設
されており、板材８１に垂直にＴ字形を形成して、か
つ、鋼板８０に垂直に板材８２が配設されている。そし
て、板材８２の長手方向の一方の端面８４は板材８１の
端より内側の平面８３に当接している。この溶接構造物
を製作するには、板材８１及び板材８２を鋼板８０の上
面の所定の位置に治具によって固定し、それぞれの接合
部分を仮付け溶接した後に本溶接を行なっている。

【０００４】図１８は治具により鋼板８０の上面に各板
材８１、８２を所定の場所に位置決めした状態を示す平
面図であり、図１９はそのＺ視図である。図１８、１９
に基づいて、板材８１及び板材８２の位置決めの手順を
以下に説明する。まず、鋼板８０をベース８５上に固定
して設置し、この鋼板８０の上面の所定の位置に板材８
１を配置する。そして、板材８１の一方の端部は、ベー
ス８５上に固設された押さえ治具９０によってボルト９
１で締着して固定される。つぎに、板材８２の先端部の
側面８６の位置を、位置決め治具９２の先端９７に当接
させて定める。位置決め治具９２は、ベース８５上に固
設されたブラケット９３に図１９の矢印Ａで示すように
上下方向に回動自在に取着されている。そして、板材８
２の基端部は、押さえ治具９４によりボルト９５で締着
して固定される。押さえ治具９４は、ベース８５上に固
設されたブラケット９６に図１９の矢印Ｂで示すように
上下方向に回動自在に取着されている。上記のように鋼
板８０上の所定位置に板材８１、８２を位置決めした
後、それぞれの接合部分を仮付け溶接する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、各板材８１、８２の端部を押さえ治具９
０、９４によって固定し、さらに、板材８２の先端部の
側面８６の位置決めを治具９２で行う必要がある。この
ために、実際の溶接作業の前後に行なう治具操作が非常
に煩雑となり、作業性を悪くしている。また、この溶接
構造物が大型である場合には、これらの押さえ治具や位
置決め治具等も大型になるので、作業者の作業性がます
ます悪化する。そして、構造物の中央部の部材を位置決
めする位置決め治具９２等は溶接時にトーチと干渉する
ことが多いので、本溶接時には外す必要があり、このた
めに溶接作業を中断させるなど作業性を損なっている。
これにより、全体の溶接作業時間が長くなるという問題
が発生している。さらに、これらの治具の製作に時間が
かかり、治具製作費も高価となる問題もある。また、近
年は仮付け及び本溶接用のロボットの導入が図られてい
るが、ロボットの作動に対して治具が障害となり、自動
化の妨げとなっている。

【０００６】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、使用治具の個数を減らして部材間の位置決めを
行うことによって作業性を向上し、治具費用を低減し、
また溶接自動化が容易な鋼板構成品の溶接方法及び溶接
構造物を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の問
題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、交差
する鋼板を溶接する鋼板構成品の溶接方法において、交
差する鋼板の一方の板材の少なくとも一方の端面に凹状
の溝を設けると共に、他方の板材の端面には加工部を設
けず、一方の板材の前記凹状の溝に他方の板材の端面を
組み合わせ、かつ、少なくとも一方の板材又は他方の板
材を押さえて位置決めし、溶接する方法としている。

【０００８】請求項１に記載の発明によると、交差する
鋼板の一方の板材の端面に設けた凹状の溝に、他方の板
材の端面を組み合わせることによって、両板材は倒れる
こと無く互いに支持される。従って、いずれか一方の板
材のみを治具等で押さえることにより両方の板材を支持
できるので、板材の位置決め及び固定が容易となる。ま
た、大型の溶接構成品の場合でも、治具を用いることな
く板材の中央部の位置決めが容易に可能となる。この結
果、組立ならびに溶接時の作業性が向上され、治具費用
も安くでき、さらには溶接の自動化が容易となる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、接合する
鋼板の平面と端面、あるいは端面と端面を突き合わせて
溶接する溶接方法において、一方の板材の少なくとも一
方の端面に凸状の突起を１個以上設けると共に、他方の
板材の平面又は端面に凹状の溝を設け、この凹凸を組み
合わせて位置決めし、溶接する方法としている。

【００１０】請求項２に記載の発明によると、交差する
鋼板の両方の板材の端面に設けた凹凸を組み合わせるだ
けで、両板材は倒れること無く互いに支持され、板材相
互の位置決めをすることができる。従って、いずれか一
方の板材のみを治具等で押さえることにより両方の板材
を支持できるので、板材の位置決め及び固定が容易とな
る。また、大型の溶接構成品の場合でも、治具を用いる
ことなく板材の中央部の位置決めが容易に可能となる。
この結果、組立ならびに溶接時の作業性が向上され、治
具費用も安くでき、さらには溶接の自動化が容易とな
る。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、交差する
鋼板を溶接する鋼板構成品の溶接方法において、交差す
る鋼板の一方の板材の少なくとも一方の端面に凹状の溝
を設けると共に、他方の板材の一方の端面に凹状の溝を
設け、両方の板材の凹状の溝を組み合わせて位置決め
し、溶接する方法としている。

【００１２】請求項３に記載の発明によると、交差する
鋼板の両方の板材の端面に設けた凹状の溝を互いに組み
合わせるだけで、両板材は倒れること無く互いに支持さ
れ、板材相互の位置決めをすることができる。従って、
いずれか一方の板材のみを治具等で押さえることにより
両方の板材を支持できるので、板材の位置決め及び固定
が容易となる。また、大型の溶接構成品の場合でも、治
具を用いることなく板材の中央部の位置決めが容易に可
能となる。この結果、組立ならびに溶接時の作業性が向
上され、治具費用も安くでき、さらには溶接の自動化が
容易となる。

【００１３】また、請求項４に記載の発明は、１枚の板
材に複数の板材が交差する鋼板を溶接する鋼板構成品の
溶接方法において、交差する鋼板の一方の板材の少なく
とも一方の端面に凹状の溝を複数個設け、他方の複数の
板材の一方の端面にそれぞれ凹状の溝を設け、一方の板
材の凹状の複数個の溝と、他方の複数の板材の凹状の各
溝とを組み合わせて位置決めし、溶接する方法としてい
る。

【００１４】請求項４に記載の発明によると、１枚の板
材に複数の板材が交差する鋼板の場合、各板材の端面に
設けた凹状の溝を互いに組み合わせるだけで、それぞれ
の板材は倒れること無く互いに支持され、板材相互の位
置決めをすることができる。従って、いずれか一枚の板
材のみを治具等で押さえることにより各板材を支持でき
るので、板材の位置決め及び固定が容易となる。また、
大型の溶接構成品の場合でも、治具を用いることなく板
材の中央部の位置決めが容易に可能となる。この結果、
組立ならびに溶接時の作業性が向上され、治具費用も安
くでき、さらには溶接の自動化が容易となる。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、鋼板構成
品の溶接構造物において、交差する鋼板、又は、平面と
端面、もしくは端面と端面を突き合わせた鋼板の少なく
ともいずれか一方の板材の少なくとも一方の端面に凹状
の溝を設け、この凹状の溝に他の板材の端面を挿入して
両板材を平面板上に配設し、この平面板に両板材を溶接
した構成としている。

【００１６】請求項５に記載の発明によると、平面板上
に溶接される鋼板構造品の場合、各板材の端面同士で、
凹状の溝と端面、凹状の溝と凹状の溝、又は凹状の溝と
凸状の突起を組み合わせることにより、それぞれの板材
は倒れること無く互いに支持され、板材相互の位置決め
をすることができる。従って、いずれか一枚の板材のみ
を治具等で押さえることにより各板材を支持できるの
で、板材の位置決め及び固定が容易となる。また、大型
の溶接構成品の場合でも、治具を用いることなく板材の
中央部の位置決めが容易に可能となる。この結果、組立
ならびに溶接時の作業性が向上され、治具費用も安くで
き、さらには溶接の自動化が容易となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わる鋼板構成
品の溶接方法及び溶接構造物の実施形態について、図面
を参照して詳述する。

【００１８】図１及び図２は、第１の実施形態を表す斜
視図である。交差する鋼板の一方の板材１には一方の端
面２に凹状の溝３を設けており、また他方の板材４の交
差する側の端面５は加工されていない。そして、図２に
示すように、板材４の端面５と板材１の凹状の溝３とを
組み合わせ、板材１と板材４を交差させる。これによっ
て、板材１及び板材４の図２に示す矢印Ｘ方向の相対的
位置は決められると共に、両板材は互いに支持される。
従って、少なくとも板材１又は板材４を押さえることに
より、両方の板材は転倒することなく位置決めできる。
この結果、押さえ治具としては例えば板材４の端部を押
さえる治具だけを設ければよく、この治具で両板材を所
定位置に位置決めして固定することにより、容易に固定
できる。よって、位置決めや固定作業が省力化され、溶
接時の障害も少なくなるので溶接作業の効率が向上され
る。

【００１９】図３及び図４は、第２の実施形態を表す斜
視図である。交差する鋼板の一方の板材１０には一方の
端面１１の下部に凸状の突起１２を設けており、また他
方の板材１３には一方の端面１４に凹状の溝１５を設け
ている。そして、図４に示すように、この凹状の溝１５
と凸状の突起１２を組み合わせると共に、板材１０の端
面１１を板材１３の側面１６に当接させ、Ｔ字形に組み
合わせる。これによって、板材１０及び板材１３の図４
に示す矢印Ｘ方向及びＹ方向の相対的位置は決められる
と共に、両板材は互いに支持される。従って、少なくと
も板材１０又は板材１３を押さえることにより、両方の
板材は転倒することなく位置決めできる。この結果、前
記同様に、押さえ治具としては一方の板材の端部を押さ
える治具だけを設ければよいので、両板材の位置決め及
び固定が容易にできる。よって、位置決めや固定作業の
省力化や、溶接作業の効率化が図れる。

【００２０】図５は、上述の第２実施形態の凹凸組み合
わせ部の断面図である。同実施形態では、板材１０の端
面１１からの突起１２の長さｓは板材１３の板厚ｔより
小さく設定しており、長さｓが小さいほど材料のムダを
少なくすることができることとなる。なお、本発明はこ
れに限定するものでなく、突起１２の長さｓは板材１３
の溝１５に係合して板材１３が転倒するのを防止できる
ような長さであればよい。

【００２１】図６及び図７は、第３の実施形態を表す斜
視図である。接合する鋼板の一方の板材２０には一方の
端面２１に凸状の突起２２を設けており、また他方の板
材２３には一方の端面２４に凹状の溝２５を設けてい
る。そして、図７に示すように、この凹状の溝２５と凸
状の突起２２を組み合わせると共に、板材２０の端面２
１を板材２３の一方の側面２６に当接させ、板材２０と
板材２３を山形鋼状に組み合わせる。これによって、板
材２０及び板材２３の図７に示す矢印Ｘ方向及びＹ方向
の相対的位置は決められると共に、両板材は互いに支持
される。従って、少なくとも板材２０又は板材２３を押
さえることにより、両方の板材は転倒することなく位置
決めできる。この結果、前記同様に、一方の板材の端部
を押さえる押さえ治具だけを設ければよいので、両板材
の位置決め及び固定が容易にできる。よって、位置決め
や固定作業の省力化や、溶接作業の効率化が図れる。

【００２２】図８及び図９は、第４の実施形態を表す斜
視図である。接合する鋼板の一方の板材３０には一方の
端面３１に凸状の突起３２を設けており、また他方の板
材３３には一方の端面３４に凹状の溝３５を設けてい
る。そして、図９に示すように、この凹状の溝３５と凸
状の突起３２を組み合わせると共に、板材３０の端面３
１を板材３３の端面３４に当接させ、板材３０と板材３
３を平面状のＴ字形に組み合わせる。これによって、板
材３０及び板材３３の図９に示す矢印Ｘ方向及びＹ方向
の相対的位置は決められると共に、両板材は互いに支持
される。従って、少なくとも板材３０又は板材３３を押
さえることにより、両方の板材を位置決めできる。この
結果、前記同様に、一方の板材の端部を押さえる押さえ
治具だけを設ければよいので、両板材の位置決め及び固
定が容易にできる。よって、位置決めや固定作業の省力
化や、溶接作業の効率化が図れる。

【００２３】図１０及び図１１は、第５の実施形態を表
す斜視図である。交差する鋼板の一方の板材４０には一
方の端面４１に凹状の溝４２を設けており、また他方の
板材４３には一方の端面４４に凹状の溝４５を設けてい
る。そして、図１１に示すように、両板材の凹状の溝４
２、４５を組み合わせ、板材４０と板材４３を交差させ
る。これによって、板材４０及び板材４３の図１１に示
す矢印Ｘ方向及びＹ方向の相対的位置は決められると共
に、両板材は互いに支持される。従って、少なくとも板
材４０又は板材４３を押さえることにより、両方の板材
を位置決めできる。この結果、前記同様に、両板材の位
置決め及び固定が容易にできる。よって、位置決めや固
定作業の省力化や、溶接作業の効率化が図れる。

【００２４】図１２及び図１３は、第６の実施形態を表
す斜視図である。一枚の板材と複数の板材が交差する鋼
板の場合において、一方の板材５０には一方の端面５１
に２個の凹状の溝５２、５３を設けており、また他方の
２枚の板材５４、５５にはそれぞれの一方の端面５６、
５７に凹状の溝５８、５９を設けている。そして、図１
３に示すように、これらの板材の凹状の溝５２と溝５
８、及び溝５３と溝５９を組み合わせ、板材５０と板材
５４、５５を交差させる。これによって、板材５０及び
板材５４、５５の図１３に示す矢印Ｘ方向及びＹ方向の
相対的位置は決められると共に、両板材は互いに支持さ
れる。従って、少なくとも板材５０、５４、５５のいず
れか一方を押さえることにより、これらの板材を位置決
めできる。この結果、前記同様に、板材の位置決め及び
固定が容易にでき、よって位置決めや固定作業の省力化
や、溶接作業の効率化が図れる。

【００２５】図１４は、溶接構造物の構成の一実施例を
示す斜視図である。平面板６０の上面には、板材６１、
６２、６３、６４、６５が互いに直角に当接してＴ字形
を形成しながら配設されている。それぞれの板材相互の
接合部は、前述の第２実施形態に示したような、所定の
板材の端面に設けた凸状の突起部６１ａ、６３ａ、６４
ａ、６５ａと、所定の板材の端面に設けた凹状の溝６２
ｃ、６２ｂ、６３ｂ、６３ｃとをそれぞれ組み合わせて
位置決めをした構成となっている。

【００２６】図１５は、図１４に示した溶接構造物の各
板材をそれぞれ所定の位置に位置決めした状態を示す平
面図である。平面板６０の上面に配設された板材６２、
６３、６４の端部の内、平面板６０の外周近傍の端部
は、ベース７０に固設された押さえ治具７１、７２、７
３により所定位置に固定されている。また、図１４のよ
うに板材相互の接合部はそれぞれの板材に設けられた凹
凸を組み合わせることにより位置決めされているので、
平面板６０の中央部の各部材を位置決め治具で位置決め
する必要はない。この結果、溶接段取り時の作業性は良
く、仮付けや本溶接時のトーチと治具との干渉も少なく
なる。よって、位置決めや固定作業の省力化や、溶接作
業の効率化が図れる。

【００２７】図１６は、第４実施形態に示したような板
材の端面と端面とを突き合わせて開先溶接する場合の、
溶接部の構成の一実施例を示す図である。同図において
（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。一方の
板材３０の端面３１には開先３６が設けられ、他方の板
材３３の端面３４にはルートギャップｒに等しい高さの
突起部３７が設けられている。そして、この突起部３７
の先端を板材３３の端面３１に当接させており、その下
面に裏当て部材３８を配設してこの開先部を溶接してい
る。これによって、高い精度のルートギャップを容易に
保つことができるので、ばらつきの少ない良好な溶接が
可能となり、品質の良い溶接構造物が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第１実施形態を表す斜視図であ
る。

【図２】第１実施形態の板材を組み合わせた状態を示す
斜視図である。

【図３】本発明に係わる第２実施形態を表す斜視図であ
る。

【図４】第２実施形態の板材を組み合わせた状態を示す
斜視図である。

【図５】第２実施形態の板材の組み合わせ部の詳細断面
図である。

【図６】本発明に係わる第３実施形態を表す斜視図であ
る。

【図７】第３実施形態の板材を組み合わせた状態を示す
斜視図である。

【図８】本発明に係わる第４実施形態を表す斜視図であ
る。

【図９】第４実施形態の板材を組み合わせた状態を示す
斜視図である。

【図１０】本発明に係わる第５実施形態を表す斜視図で
ある。

【図１１】第５実施形態の板材を組み合わせた状態を示
す斜視図である。

【図１２】本発明に係わる第６実施形態を表す斜視図で
ある。

【図１３】第６実施形態の板材を組み合わせた状態を示
す斜視図である。

【図１４】本発明に係わる溶接構造物の構成の一実施例
を示す斜視図である。

【図１５】本発明に係わる溶接構造物の構成の一実施例
を示す平面図である。

【図１６】板材の端面と端面の開先溶接部の構成の一実
施例を示す図面である。

【図１７】従来技術を説明するための溶接構造物の斜視
図である。

【図１８】従来技術に係わる鋼板構成品の位置決めを説
明する平面図である。

【図１９】図１８のＺ視図図である。

【符号の説明】

１、４、10、13、20、23、30、33、40、43、50、54、5
5、61、62、63、64、65板材３、15、25、35、42、45、52、53、58、59、62ｂ、62
ｃ、63ｂ、63ｃ凹状の溝２、５、11、14、21、24、31、34、41、44、51、56、57
端面 12、22、32、61ａ、63ａ、64ａ、65ａ突起部 16、26 側面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交差する鋼板を溶接する鋼板構成品の溶
接方法において、交差する鋼板の一方の板材の少なくとも一方の端面に凹
状の溝を設けると共に、他方の板材の端面には加工部を
設けず、一方の板材の前記凹状の溝に他方の板材の端面
を組み合わせ、かつ、少なくとも一方の板材又は他方の
板材を押さえて位置決めし、溶接することを特徴とする
鋼板構成品の溶接方法。
【請求項２】接合する鋼板の平面と端面、あるいは端
面と端面を突き合わせて溶接する溶接方法において、一方の板材の少なくとも一方の端面に凸状の突起を１個
以上設けると共に、他方の板材の平面又は端面に凹状の
溝を設け、この凹凸を組み合わせて位置決めし、溶接す
ることを特徴とする鋼板構成品の溶接方法。
【請求項３】交差する鋼板を溶接する鋼板構成品の溶
接方法において、交差する鋼板の一方の板材の少なくとも一方の端面に凹
状の溝を設けると共に、他方の板材の一方の端面に凹状
の溝を設け、両方の板材の凹状の溝を組み合わせて位置
決めし、溶接することを特徴とする鋼板構成品の溶接方
法。
【請求項４】１枚の板材に複数の板材が交差する鋼板
を溶接する鋼板構成品の溶接方法において、交差する鋼板の一方の板材の少なくとも一方の端面に凹
状の溝を複数個設け、他方の複数の板材の一方の端面に
それぞれ凹状の溝を設け、一方の板材の凹状の複数個の
溝と、他方の複数の板材の凹状の各溝とを組み合わせて
位置決めし、溶接することを特徴とする鋼板構成品の溶
接方法。
【請求項５】鋼板構成品の溶接構造物において、交差する鋼板、又は、平面と端面、もしくは端面と端面
を突き合わせた鋼板の少なくともいずれか一方の板材の
少なくとも一方の端面に凹状の溝を設け、この凹状の溝
に他の板材の端面を挿入して両板材を平面板上に配設
し、この平面板に両板材を溶接したことを特徴とする鋼
板構成品の溶接構造物。