JPS58159982A - 構造物の製作方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、組立、溶接、表裏反転、面取、孔明、大組等
の一連の工程金経て鋼材により製作される構造物の製作
方法及びその装置に関する。

Ｉ鍋物の鉄骨、橋梁等の構造物、例えば梁は、通常第１
図に示す如く、ウェブ１とフレーム２とにより工型断面
に構成し、ウェブ゛ｌには電線や管の貫通用又は軽目孔
等の孔３が明けられ、その間にステフナ−４が取付けら
れる構造が多い。又、その両端は柱に設けたブラケット
あるいは他の梁等との接合のためのボルトやリベットの
孔５が穿孔され、端面には溶接開先６が加工されるか、
又は溶接開先６の代りにボルト孔が設けられる。このよ
うな構造の梁は一つの建築物、橋梁等に対して同一形状
のものが多数用いられる。

ところで、従来梁の製作は一般に数本乃至十数本分の７
ランジを平らに広げて並べ、ウェブの取付位置を罫書き
、之を集めてクレーンで移送し、ガス切断により両端部
の溶接開先を取り、あるいは孔をドリル等で明け、再び
クレーンで集めて移送する。ウェブも同様に数本分の構
造物のウェブを平らに広げて軽目孔等の切抜き孔、ステ
フナー、ボルト孔等の罫書きを行ない、これをクレーン
で集めて移送し、又広げてあらかじめ罫書かれた位置に
孔を明は等を行なう。このように加工したフランジ及び
ウェブの板をクレーンで持って来て工形に組立て、仮付
けをした後連続溶接を行ってＩ組立を完成する。次ｉ′
ＶＣ！組立後、７ランジの首溶接部の溶接歪を冷間プレ
スあるいは線状加・熱法等で除去する。しかる後、１組
主材にステイフナ−やブラケット等を取付は溶接を行な
い、梁の製作が完了する。

以上の如く、従来の梁の製作方法は、部材ヲ一枚ずつク
レーンで広げて一つの工程の加工を行ない、これが終る
と部材を集めてクレーンで次の工程に運搬し、又広げて
次の工程を加工すると言う手順を繰返して製作していた
ため、クレーンによる部材のハンドリング回数が極めて
多く−このため作業者を多く必要とし、作業時間が多く
なり、作業能率が悪く、賃率が上昇するとそれに比例し
て製造コストも上昇する欠点があった０又ウエブと７ラ
ンジとの溶接は、工作物を固定し、溶接機を移動させて
施工していたので、溶接機の正確な移、。えい。カイ４
．ケラ、いえ、線やよ−３等　　；を長いたるみを持た
せて導設する必要を生じ、装置が大げさになり場所をと
るのみならず、１本の梁の片面の溶接が終る度に溶接機
を最初の位置に復帰させることが必要であり、能率も悪
くなる欠点があった。

この発明は、鉄骨や橋梁等の梁等の構造物の従来の製作
方法の上述の欠点にかんがみ、クレーンによる工作物の
ハンドリング回数が少なく、ひいては作業者、作業時間
の大幅表減少が可能であり、又溶接時の溶接機の移動に
伴う問題点を解消した構造物の製作方法及び製作装置を
提供することを目的とする。

この目的達成のため、本発明では、構造物の製作に必要
な一連の工程のうち、少くとも組立、表面溶接、表裏反
転及び裏面溶接の各工程を一連の生産ライン上に配列し
た夫々の加工機器により連続して施工し、上記各機器間
の工作物の搬送をクレーンによらずしてコンベア、特に
重量物を容易に正確な方向に移送するに適したローラコ
ンベア等により行なうようにし念。本発明では、更に、
ウェブとフランジの溶接は、溶接装置を移動させずに工
作物をコンベア、特に上述のローラコンベア等により一
定速度で移動させて行なうようにし７′２−Ｏ 以下、本発明を梁の製作に適用した実施例を示す図面に
基いて詳細に説明する。

第２図には、本発明にもとすく梁製造ラインの一実施例
の概略と、その各工程を施工する装置と対応させて工程
ステップを示した製作工程図を併せて示している。

この実施例の梁製造・ラインは、図示の如く、■形組立
機１０、表面溶接機２０、表裏反転装置３０、裏面溶接
機４０、面取り孔明は装置５０、大組場所６０が一連の
梁製造ラインにこの順に配設されている。これらの各工
程施工用機器間の工作物の移送はローラコンベア７によ
り、該工作物のウェブをローラで支持して工作物の長手
方向に移動させて行なわれる。片面の大組が完了しｉ工
作物を反転して他面の大組を０行かい、完成した梁の搬
出のためのパレット（資）への積込みのため、これらの
上部にはモルレールホイスト８が設けられており、工作
物の反転のためホイストには例えば吊下げ式あるいは、
地上設置式等の反転装置９が取付けられている。

上記の各工程を施工する機器は一連の梁襞造ライン上に
配設されているが、図では紙面の都合で、片面の大組迄
と、之に続く反転以後とは分けて示されている。組立か
ら片面大組迄は、工作物は梁を横倒しにした状態でその
ウェブ１ｆ：ローラコンベアのローラで支持して梁の長
手方向に搬送されるので、−直線上に配列されている。

これ以降は必らずしもこれと同一直線上に配列する必要
はない。梁に取付けるステフナーや仕口、ブラケット等
、その構造や溶接方法等に従って配列や製作の手順を組
合せライン化すればよい。

以下、この製造ラインの各機器の概略とこれらを用いて
梁を製作する方法を説明する。

まず、ウェブ１と、上下の７ランジ２と珍梁を横倒しに
した状態で図示せぬ天井クレーン又は専用の搬入装置に
より組立機１０に入九られる。組立機１０は第２図に概
形を、第３図に断面を示す如く構成されており、ウェブ
１は水平軸の回りに回転可能なローラコンベア７上に水
平に載置される。

一方７ランジ２は上記ローラコンベア７とは独立した図
示せぬローラ上に載置され、一方の７ランジの外面に対
向して外側面が所定の基準位置に一致するように鉛直軸
のまわりに回転するローラ１１が複数本設けられている
。他方の７ランジの外側面に対向して油圧シリンダ１２
により横方向に位置調整可能な鉛直ローラ１３が設けら
れている。したがって、ウェブ１とフランジ２とは独立
に長手方向に動かすことが可能であり、前後端の位置を
正確に合せた後、油圧シリンダ１２により両側の７ラン
ジ２をロー２１１　、１３で押圧することにより工作物
は自動的に基準位置に位置決めされる。位置決め後、ウ
ェブ１と７ランジ２とを仮付けする。

仮付けが完了した梁は油圧シリンダ１２ヲ縮めることに
より自由になり、ローラコンベア７上を表面溶接機２０
に向って移動される。梁の重量が軽い場合は・−ラ・ン
ベア７上を人力で押して容易に移　　　ｉ動させること
が出来るが、梁の重量がある程度以上になるとローラコ
ンベアをモータ等で駆動する。

組立機１０と溶接機２０との間にはローラコンベア７が
設けられ、工作物の先端が溶接機２０内の移送手段に挾
持される迄送られる。

表面溶接機別は、第２図に外観を、第４図に断面を示す
如く、内部にモータ４により所定の一定速度で回転する
駆動ロー２２２＆と之に対して油圧シリンダｎで押圧さ
れる従動ローラ２２ｂのローラ対より成るローラコンベ
ア羽が設けられている。

とのローラ対の間にウェブ１を挾持された梁の両側の外
面に対向して鉛直方向の軸の回りに回転するローラ２４
が設けられており、一方のローラの外面は梁の搬送基準
位置に一致し、他方のローラは油圧シリンダ２５により
横方向に位置調整可能と力っている。したがって工作物
は上記のローラコンベア２２及びローラ２４により上下
、左右の位置を正確に保持して、所定の一定速度で送ら
れる。ウェブ１の上面の両側の７ランジ２との隅角部に
先端が向う如く溶接機トーチ２６が両＠ＶＣ大地に対し
て不動に設けられている。勿論溶接条件によりトーチ角
やそのネライ位宣等は調整可能となっている。したがっ
て、工作部が一定の速度で移動することにより連続溶接
が行なわれる。フランジ２の溶接点の裏側（即ち外側）
の溶接点と同位置又は若干前方にずれた位置に炎の先端
が当るように、歪取りガストーチ酋が両側に設けられて
おり、溶接による入熱量とはｙ等しい熱量で溶接位置の
裏面を加熱することによって溶接歪を取るようになって
いる。溶接トーチ２６の前方には図示せぬスラグ除去装
置が設けられており、溶接ビードの表面に形成されるス
ラグを連続的に除去するようになっている。このスラグ
除去装置としては、エアガンの先端に多数のワイヤを先
端をビード表面に向けて取付け、ワイヤの先端でた＼い
てスラグを除去するようにした装置が適当である。上記
の溶接機トーチ２６、歪取りガストーチ２７及びスラグ
除去装置の各作用位置はこの順に少しずつずれているが
、工作物の先端を溶接点迄移動させた後、溶接機のスイ
ッチを１つ押すことにより、まず溶接アークが自動点火
し、タイマーにより所定のタイムラグを置いて歪取りガ
ストーチ２７が点火し、ついでスラグ除去装置が作動す
る。一本の梁の片面の溶接が完了し、工作物の先端又は
適宜の位置に設けられた突片により図示せぬリミットス
イッチが作動すると、まず溶接機の電源が切れ、タイマ
ーによって前述のタイミングと同じタイミングで順次歪
取りガストーチ釘、スラグ除去装置の作用が停止する。

なお、溶接ワイヤの供給装置２８は溶接機２０のケーシ
ング２９の天板の上に設けられている。溶接ワイヤはラ
イン運転時多量に消費するので、溶接機２ｏの近くに大
型専用のコイルあ′を設ければ最適である。

表面溶接機２０より出てきた工作物は屡次反転装置園内
に先の方から挿入される。反転装置３０Ｆｉ、第２図に
外観を、第５図に断面を示す如く、ターニングロール３
１上に載置された回転筒３２の内部に、前記の溶接機３
０内のローラコンベアと同様のローラ対より成るローラ
コンベアおが複数組設けられ、又両フランジの外＠ＶＣ
ｕ　ｌ方ヘニ油圧シリンダ３４を備えたローラ３５が複
数組設けられ１表面溶接機２０より排出される工作物を
受は取り、これらのローラにより上下左右方向の位置を
正確に保持して前方に搬送し、その両端が前後の溶接機
２０　、４０のいずれにも掛らない位置に来てリミット
スイッチにより停止する。この状態でターニングロール
３１のスイッチを入れると、回転筒３２は内部のローラ
コンベア３３、ローラ３５及びこれらに挾持された工作
物と一体になって回転し、正確に１８０°回転すると、
リミットスイッチが作動してターニングロール３１の駆
動モータの電源が切れ回転が停止する。その結果、正確
に中心軸のまわりに１８０°回転して表裏反転する。反
転した工作物は、反転装置３０内のローラコンベア３３
により裏面溶接装置４０に向って搬送される。

裏面溶接装置の構成及び作用は、表面溶接機２゜と全く
同じであり、反転装置（９）より出て来る工作物のウェ
ブ裏面両側の隅肉溶接を行なって、これにつソくローラ
コンベア７上に排出する。

以上の如くして、ウェブ１のフランジ２との両　　　１
面の隅肉溶接の完了した梁は面取り孔明は装置間にロー
ラコンベア７により搬送される。その所定の位置にセッ
トされた梁の四隅のフランジ先端に対応する位置にフラ
ンジ開先自動面取り装置５１が設けられている。該自動
面取装置はスイッチを入れると自動的にフランジ開先の
上端部から下方に向ってガス切断を行ない、下端に達す
るとリミットスイッチの作用でガスが遮断され、トーチ
にもとの位置に自動的に復帰する。又、ウェブ１の縦目
孔等の孔３の切り抜きのために１台又は複数台の自動小
円切断装置５２が設けられており、このガス切断トーチ
もスイッチを入れることにより点火し、かつ自動的に所
定の半径の円周上全３６０°切断すると自動的に作動が
停止するようになっている。

し友がって１人の作業者が上記の各切断装置のスイッチ
を順次大れることによって夫々の切断装置は顆次作動し
、自動的に面取り、孔明けが行なわれる。ガス切断の完
了した工作物は一端の穿孔部が面取り孔明は装置の前部
に設けられ九多軸ドリル５３の直下にくるようにローラ
コンベアＴＫより移動され、同時に複数の孔がドリルに
より穿孔される。ドリルの穿孔速度は速いのでシングル
ドリルを移動して所要個数の孔を明けてもよい。工作物
の一端の穿孔が完了すると、他端が多軸ドリル５３の下
に来るように搬送され穿孔が行なわれる。

７ランジに孔が明く場合も同様に水平方向のドリルを本
ライン上に設置しである。

面取り孔明けの完了した工作物はローラコンベア７によ
り大組み位置印にもたらされ、ステフナ−４がウェブ１
の片面に溶接される。

反対面へのステフナーの溶接のためには、工作物を反転
する必要があるが、ウェブ１の片面には既にステフナー
が溶接され、孔が明けられているので前記の反転装置園
の如くウェブの両面をローラ対で挾持する方法は採用で
きない。そこで、その後の工程のための工作物のハンド
リングのためにモルレールホイスト８が設けられ、反転
のためにホイストには例えば吊上げ式あるいは地上設置
式の反転装置が取り付けられている。

これにより反転された工作物はホイスト８により次の大
組位置７０に搬送され、こ＼でウェブｌの裏面にステフ
ナ−が取付は及び溶接され、かくして完成した梁は再び
ホイスト８によりパレット顧に積込まれ搬出される。

なお、裏面大組を台車上で行って、台車によりパレット
８０に搬送することも可能である０以上の説明より明ら
かな如く本発明の方法ではクレーンの使用はウェブと７
ランジの板を組立装置１０に挿入する時と、片面大組後
反転する時と、製作された梁をパレット８０に積込む時
の多くても都合３回で済み、１工程毎にクレーンで部材
を集めて次工程に搬送し、平らに広げて加工することを
繰返す従来の方法と比較すれば、クレーンの使用回数は
格段に減少し、搬送手段としてコンベア、特に取扱の簡
単なローラコンベアを使用したことにより、作業者、作
業時間を大幅に減らすことが可能となる。

しかもこの製造ラインは、例えば長さ６ｔｍ程度の梁を
製作する場合では１００　ｍ、程度の長さで済む。

上記の嚢胞例で゛は、組立、表面溶接、反転、裏面溶接
、面取り孔明け、片面大組、反転、他面大組の順に加工
して梁を製作するように、それらの工程のための機器を
その順に一連の製造ライン上に配設したが、各工程の順
序は必らずしもこの順である必要はなく、例えば面取り
孔明は工程を最初の組立工程の直前又は直後に持ってき
てもよい。

又、従来の方法に比較して顕著な作業時間の節約効果金
もたらす組立、表面溶接、反転及び片面溶接の工程のみ
をコンベア搬送による製造ラインに配役し、他の工程は
従来と同じ加工方法を採用した場合にも相当の効果が期
待できる。逆に第２図に示す実施例の製造ラインに更に
塗装工程を追加すれば更に完全なものとなる。

以上、梁の製作に本発明を適用した実施例について説明
したが、それ以外の柱等の構造物の製作にも本発明全適
用することができる。

以上の如く、本発明によれば、鋼製の梁等の構造物の製
作に際して、クレーンの使用回数が著しく減ることによ
り所要人員作業時間が大幅に減少し、加うるに溶接機を
固定し工作物上移動させて　　ｉ溶接を施工するように
したことにより装置が簡単になり、能率も向上し、設備
に費用を掛けても人件費の低減と作業能率の向上はこれ
を償って余りがあり、コストダウンに顕著な効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的な梁の１例を示す斜視図、第２図は本発
明の実施例の梁製造ラインの配置を示す斜視図及び工程
図、第３図、第４図、第５図は夫々第２図中のＩ−１線
、■−■線及びＶ−Ｖ線による断面図である。 ｌ・・・ウェブ　　　　　２・・・７ランジ３・・・孔
　　　　　　　４・・・ステフナ−６・・・溶接開先　
　　　７・・・ローラコンベア１０・・・組立機　　　
　２０．４０・・・溶接機３０・・・反転装置　　　　
５０・・・面取り、孔明は装置６０．７０・・・大組位
置 第１図 第４図 １Ｉ、３１゛、て１ 第５図 ２ 第１頁の続き ０発　明　者　尾形俊勝 野田型ニッ塚１１８番地川崎重工 業株式会社野田工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）組立、溶接、表裏反転、面取、孔明、大組等の一
   連の工程を経て鋼材により製作される構造物の製作方法
   において、上記諸工程のうち少なくとも組立、片面溶接
   、表裏反転及び他の片面の溶接の各工程を一連の製造ラ
   イン上に配列した夫々の工程に対する機器により施工し
   、上記各機器間の工作物の移送をコンベアにより該工作
   物の長手方向に移動させて行なうようにしたことを特徴
   とする構造物の製作方法。
2. （２）上記の工程中両面の溶接は溶接装置を移動させず
   、工作物をコンベアによりその長手方向に移動させて行
   なうようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。
3. （３）上記の各工程のうち組立、片面の溶接、表裏反転
   及び裏面溶接の各工程がこの順序に行なわれることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法
   。
4. （４）組立、溶接、表裏反転、面取、孔明、大組等の各
   工程を経て鋼材により製作される構造物の製作装置にお
   いて、上記の諸工程のうち少くとも組立、表面溶接、表
   裏反転及び裏面溶接の各工程を施工する機器が一連の製
   造ライン上に配列され、上記の各機器間の工作物の移送
   手段としてローラコンベアを有することを特徴とする構
   造物の製作装置。
5. （５）上記の工程中溶接を行なう装置は溶接点が移動せ
   ず、工作物をその長手方向に移動させて溶接全行うよう
   にされ℃おり、この工作物の移動手段がローラコンベア
   であることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   装置。