JPS6325008Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、金属材、例えば金属棒、金属管及び
金属板等を所望長さに切断したり、曲げ加工等を
行う前工程として、あらかじめ、定尺化した金属
材を連続的な直線状態に接合する装置に関するも
のである。

一般に金属材、例えば鉄筋コンクリート用棒鋼
（以下、金属材を鉄筋棒として説明する）には、
素材がコイル状に巻かれたものと直線状に定尺化
したものとがある。そして、これらの素材から建
設するコンクリートの形状及び強度に応じて種々
の長さ及び形状に加工してコンクリート内に配筋
するのであるみ、素材をコイル状に巻かれたもの
を使用する場合は、この素材を矯正機で直線状に
矯正した後、所望長さに切断する。

したがつて、この場合は、残材の発生を防止で
きる利点を有する反面、特別の矯正装置が必要に
なる。しかも、素材の直径が19mm以上の太径にな
ると、矯正装置を大型、強固なものにする必要が
あり、かつ、矯正に要する動力も莫大となり、更
に、矯正時に鉄筋棒の表面突起がつぶれて鉄筋棒
に必要な性能を損なうこともあるので、現状で
は、素材の直径が19mm以上のものについては、コ
イル状の素材を採用していない。その結果、直径
が19mm以上の鉄筋棒を形成するには素材として直
線状に定尺化したものを使用せざるを得ないが、
この素材を使用する場合は一般に標準長さが５ｍ
〜10ｍの棒鋼を使用することになる。しかし棒鋼
の切断長さは多種類になるので、この場合は、切
断寸法に応じて大小の残材が必然的に生じ、これ
による材料の無駄は相当量に達する。

したがつて、このような無駄をなくするため
に、定尺化した素材を連続的な直線状態に接合す
ることも考えられる。この場合の接合方法として
は、フラツシユ溶接、高周波加熱による圧接及び
ガス圧接等が考えられる。しかし、フラツシユ溶
接と高周波加熱による圧接の場合は、特別の電源
装置が必要となり、また、ガス圧接の場合は、作
業時間がかかりすぎる問題がある。

このようなことから、前記各溶接方法は、鉄筋
棒のように大量に連続して生産しなければならな
い場合には、経済的にも能率的にも適さない。

そこで本考案は、上述した各問題点を解決すべ
く研究した結果成されたものであつて、連続する
直線状の素材を能率よくかつ経済的に得ることが
できるようにして、定尺化した直線状の素材を使
用しても特に、鉄筋棒の大量生産をするに適した
接合装置を提供することを目的とする。

本考案の重要な点は、経済的な面、能率面、及
び調達面からみて有利なアーク溶接を利用して素
材同志の突き合せ溶接ができるように工夫した点
にある。

本考案は上記目的を達成するため、定尺化した
金属材を使用して各種加工をする前工程で、前記
金属材を複数個連続的な直線状態にする装置であ
つて、直線状に配置した前後の金属材の対向する
端部間に溶接隙間２を形成するための溝２５を有
する型枠２４，１７を設け、その近傍に前記端部
間に適性な溶接隙間を形成するためのスペーサピ
ン２９を有する溶接隙間設定装置８を設けるとと
もに、前記溶接隙間に対向して前後の金属材をア
ーク溶接する溶接装置を配置し、前記型枠及び溶
接隙間設定装置の前後部に、金属材を受けると共
に前後方向に移送するＶ溝３３を備えた正逆転可
能な送り装置３１，３２を配設し、この送り装置
の上部に昇降可能で、かつ前記正逆転可能な送り
装置と協働して金属材を固定することのできる押
えローラを配置したことを要旨とするものであ
る。

次に図面により本考案の実施例を説明する。

先ず、第１図により本考案による接合状態を説
面すると、例えば定尺化した直線状の前後の鉄筋
棒１を図のように直線的に配置するとともに、こ
れら鉄筋棒１の対向する端面間に溶接隙間２を形
成する。そして、この溶接隙間２及び鉄筋棒１の
突起３，３間の軸方向の範囲に突起３のほぼ外径
に相当する径になるまでアーク溶接により溶接肉
４を肉盛して、前後の鉄筋棒１，１を直線状に連
結する。このようにして連結することにより、鉄
筋棒１の端部外周、すなわち突起３と端面の間の
外周は、溶接肉４により包囲されるので鉄筋棒１
に必要な引張りが曲げ強度を得ることができる。

前述したように鉄筋棒１を直線状に接合する装
置例を第２図〜第６図により説明すると、基礎５
上には、一対の支持台６が平行に配置されてお
り、これら支持台６上には、型枠装置７及び溶接
隙間設定装置８が配置されるとともに、その前後
の支持台６上には、それぞれ正逆転可能な送り装
置９，１０が配置されている。この送り装置９，
１０は、前後に位置する鉄筋棒１を直線的に配置
するとともに、詳細は後述するが前後の鉄筋棒１
を接合前に於いては前記型枠装置７内に挿入して
鉄筋棒１を固定する役目をし、接合後において
は、直線的に接合された鉄筋棒１を前方に送り出
す役目をする。

また、後方の送り装置１０の上方には、基礎５
から立設した門型の架台１１が位置しており、こ
の架台１１上と前記型枠装置７には、第１図に示
す前後の鉄筋棒１間の溶接隙間２をアーク溶接に
より埋める溶接装置１２が配置されている。

ここで、主に第３図〜第５図により前記型枠装
置７を説明すると、前記支持台６からは、４本の
段付ガイド棒１３が立設されている。これら左右
の段付ガイド棒１３の下部段肩１３ａと支持台６
間には、下部型枠取り付け台１４が、また、上部
段肩１３ｂの上方の段付ガイド棒１３には、スラ
イデングガイド１５がそれぞれ上下動自在に嵌合
されている。これら、下部型枠取り付け台１４と
スライデイングガイド１５は、左右毎にシリンダ
１６で連結されている。すなわち、下部型枠取り
付け台１４には、シリンダ部分１６ａが固定さ
れ、スライデイングガイド１５にはピストンロツ
ド１６ｂが固定されている。これら下部型枠取り
付け台１４とスライデイングガイド１５が第４
図、第５図に示す位置にある時は、シリンダ１６
の引き行程により上下の間隙が最も狭くなつた状
態であつて、これらの間隔を広げる時は、シリン
ダ１６を押し行程に切換えてピストンロツド１６
ｂを上昇させるようにすると、先ず自重が作用し
て下部型枠取り付け台１４が支持台６の上面に当
接するまで下る。この時には、スライデイングガ
イド１５がまだ段付ガイド棒１３の上部段肩１３
ｂに載つた状態にあり、下部型枠取り付け台１４
が支持台６の上面に当接した状態からスライデイ
ングガイド１５が上昇する。また、下部型枠取り
付け台１４とスライデイングガイド１５の上下方
向の間隔を最も狭くする時は、シリンダ１６を引
き行程に切換えてピストンロツド１６ｂを下降さ
せると、先ず、スライデイングガイド１５が段付
ガイド棒１３の上部段肩１３ｂに当接するまで下
つた後、この上部段肩１３ｂにスライデイングガ
イド１５が支えられた状態になつてシリンダ部分
１６ａ及び下部型枠取り付け台１４を引き上げ
る。

このような作用をする下部型枠取り付け台１４
上には、下部溶接型枠１７が固定されており、こ
の下部溶接型枠１７の上面の鉄筋棒１と対向する
位置には、鉄筋棒１端部の突起３の外周が嵌合す
る半円形状の溝１８が、鉄筋棒１の配列本数に合
せた数だけ形成されている。前記下部溶接型枠１
７には、水冷配管用の冷却孔１９が形成されてお
り、冷却効果を高めるためにこの型枠の材質は、
できるだけ熱伝導が良いもの、好ましくは銅にす
るのが良い。

一方、前記左右のスライデイングガイド１５の
上面には、凹型のガイド溝２０が形成され、これ
らのガイド溝２０内には、鉄筋棒１の軸方向に対
して直角方向に移動できる上部型枠取り付け台２
１が水平に嵌合されている。この上部型枠取り付
け台２１は、スライデイングガイド１５から延設
したブラケツト２２に固定したシリンダ２３によ
り水平方向に移動するように成されていて、その
下面には、上部溶接型枠２４が固定されている。
この上部溶接型枠２４の下面には、前記下部溶接
型枠１７の半円形状の溝１８と合致する半円形状
の溝２５が形成されていて、これら溝１８，２５
が合致した時には、第８図に示すように鉄筋棒１
の突起３の外周とほぼ同径の円を形成して、鉄筋
棒１の最小径部分と型枠の溝１８，２５の内周面
との間に隙間２６を形成するようにしている。ま
た、前記上部溶接型枠２４の溝２５の上部には、
この型枠２４を貫通する穴２７が形成されてい
て、この穴２７には、後述する溶接トーチ３９を
嵌め込むようにしている。

このように形成した型枠装置７の前記上部溶接
型枠２４の溝１８，２５間には、前記溶接隙間設
定装置８が配置されている。これを詳述すると、
前記上部溶接型枠２４の上部には、上部型枠取り
付け台２１を貫通して有低筒状のピンケース２８
が逆に嵌着している。このピンケース２８内には
スペーサピン２９が上下方向に摺動自在に嵌合し
ており、このスペーサピン２９は、スプリング３
０により常時下方に付勢されている。前記スペー
サピン２９の先端部の直径は、第１図に示す溶接
隙間２の軸方向間隙に相当し、このスペーサピン
２９により上部溶接型枠２４と下部溶接型枠１７
の溝２５，１８により挾まれる前後の鉄筋棒１端
部間の溶接隙間２を一定にする。

次に、前記送り装置９，１０を説明すると、第
２図、第３図及び第５図において、鉄筋棒１の下
部にはそれを受けるとともに前後方向に移送する
ための位置決め兼送りローラ３１，３２が型枠装
置７に近接して配置されている。この送りローラ
３１，３２には、鉄筋棒１と対向する位置にＶ溝
３３が形成されていて、数種類の径の鉄筋棒１を
嵌め込めるようにしている。したがつて径の異な
つた鉄筋棒１を送りローラ３１，３２のＶ溝３３
に嵌合した場合に前後の鉄筋棒１の軸方向中心を
一致させることができる。その結果、径の異なつ
た鉄筋棒１を連続状態に接合する時は、上下方向
位置を型枠と合せるために上、下溶接型枠２４，
１７のみを変えるだけで溶接作業をすることがで
きる。

一方、前記送りローラ３１，３２の上部には、
シリンダ３４により上下動する押えローラ３５，
３６が配置されていて、この押えローラ３５，３
６と送りローラ３１，３２とで鉄筋棒１を挾むこ
とにより前後の鉄筋棒１をそれぞれＶ溝３３内に
固定することができる。

また、前記支持台６上には、適宜位置にガイド
ローラ３７，３８が配置されていて鉄筋棒１を支
持する。

なお、前方の送り装置９は、鉄筋棒１を前進及
び後進できるように駆動装置と連結されていて、
前方の鉄筋棒１を上、下溶接型枠２４，１７間で
スペーサピン２９を当接させる際には連続直線状
に溶接した前方の鉄筋棒１全体を後進させてスペ
ーサピン２９に当接させるようにしている。これ
は定尺化した素材が必ずしも同一長さに形成され
ているとは限らず、各素材によつては数ミリメー
トル程度の誤差があることから、この実施例のよ
うに複数列の鉄筋棒１を同時に溶接した場合に各
素材の誤差が累積されて複数列の鉄筋棒１の溶接
位置がずれるのを防止するためである。

一方、前記溶接装置１２を第２図、第４図及び
第６図により説明すると、前記上部溶接型枠２４
の穴２７には、溶接トーチ３９が嵌め込まれてい
て、その先端には、溝２５に連通している。

また、前記架台１１上には、溶接用のワイヤ４
０のリール４１とワイヤ４０の送り装置４２が配
置されていて、この送り装置４２と溶接トーチ３
９とは、可撓性の筒状物４３で連結されている。
この筒状物４３内には、前記ワイヤ４０を送るチ
ユーブや電源ケーブル、信号ケーブル及び炭酸ガ
スやアルゴンガスを送給する管等が通つている。
また、支持台６の側方には、溶接電源装置４４が
配置されていて、溶接トーチ３９に必要な電力を
供給する。

次に、このように構成した鉄筋棒１の接合装置
を使用して鉄筋棒１の接合方法を主に第７図ａ〜
ｆにより説明する。

先ず、第７図ａ，ｂに示すように、上、下の溶
接型枠２４，１７を鉄筋棒１に対して上下に開い
ておくとともに、第４図に示す上部型枠取り付け
台２１をシリンダ２３により仮想線位置まで水平
移動させて、鉄筋棒１が位置するところに、溶接
隙間設定装置８のスペーサピン２９を位置させ
る。この状態から後方の送り装置１０を駆動して
後方の鉄筋棒１を前進させるとともに、前方の送
り装置９を駆動して前方の鉄筋棒１に後退させ
て、前後の鉄筋棒１，１の端面をそれぞれスペー
サピン２９に当接させる。この時に、前述したよ
うに前方に位置する連続直線状に接合した鉄筋棒
１が定尺寸法の誤差により隣接する鉄筋棒１との
長さに差があつても、その差は修正されるので複
数列の鉄筋棒１の溶接する端面が揃うことにな
る。このようにして前後の鉄筋棒１の端面をスペ
ーサピン２９に当接させた後、送り装置９，１０
を停止させると、送りローラ３１，３２は、駆動
装置と連結されているため自転できないことと、
第７図ｃに示すように送りローラ３１，３２の上
部から押えローラ３５，３６により鉄筋棒１を送
りローラ３１，３２のＶ溝３３に挾着することに
より、前後の鉄筋棒１の位置が固定される。

次に、第７図ｄに示すように、上部溶接型枠２
４を矢印方向に移動させると前後の鉄筋棒１，１
の端面の間からスペーサピン２９が抜けるととも
に、上部溶接型枠２４の半円状の溝２５が鉄筋棒
１と対向するところに位置する。したがつて前後
の鉄筋棒１，１の端面間には、第１図に示す一定
長さの溶接隙間２が形成される。この状態から、
第４図、第５図に示すシリンダ１６を引き行程に
作動させてスライデイングガイド１５及び下部型
枠取り付け台１４を近接させることによつて上下
の溶接型枠２４，１７が第７図ａ，ｆに示すよう
に合致する。この際、前述したように先ず、スラ
イデイングガイド１５が段付ガイド棒１３の上部
段肩１３ｂに当接することにより、上部溶接型枠
２４の溝２５が先ず鉄筋棒１の上面に嵌合し、引
き続いて下部溶接型枠１７の溝１８が鉄筋棒１の
下面に嵌合する。換言すれば段付ガイド棒１３の
上部段肩１３ｂにより上下の溶接型枠２４，１７
の合せ位置を定めることができる。

前述したように、前後の鉄筋棒１の端部を包囲
することにより、前後の鉄筋棒１と溝１８，２５
の内周面との間には、第１図に示す溶接肉４に相
当する隙間が形成される。この状態から第８図に
示すように溶接隙間２（第７図ｅ）及び鉄筋棒１
の小径部外周と溝１８，２５の内周との隙間２６
に溶接トーチ３９から溶出する溶解物が充填され
る。このようにして前後の鉄筋棒１を溶接した
後、上下の溶接型枠２４，１７を第７図ｃ，ｄに
示すように開いて連続直線状に溶接した鉄筋棒１
を前方に送り出して溶接工程を終了する。したが
つて、この工程を繰り返し行うことにより長尺の
連続直線状態の鉄筋棒１を定尺の素材を使用して
形成することができる。

なお、第９図及び第１０図に示すように、下部
溶接型枠１７ａの溝１８ａをＵ型の溝に形成し
て、この中に鉄筋棒１の端部の突起３の外周が嵌
合するようにしてもよい。この場合は、第１０図
に示すように鉄筋棒１の小径部外周と溝１８ａ内
周との隙間２６ａに溶解物が流れ込む際、この溶
解物が鉄筋棒１上面に至つた時に溶接トーチ３９
の電流を弱くしながら肉盛するようにすれば、第
１０図のように肉盛りすることができる。なお溝
１８ａの垂直部１８ｂは、鉄筋棒１の横の部分に
溶解物が流れ込んだ時に溶解物がたれないように
するためのものである。

このようにして下部溶接型枠１７ａの溝１８ａ
をＵ形にすることにより、上部溶接型枠２４が不
要になるので溶接トーチ３９や溶接隙間設定装置
８は、第１実施例の上部型枠取り付け台に相当す
る台２１ａに取り付ければよい。

なお、上述した実施例においては、鉄筋棒１に
突起３がある場合について説明したが、本発明
は、前記鉄筋棒１に限定適用されるものではな
く、いわゆる単なる丸棒形状の鉄筋棒においても
適用できる。この場合は、第１１図に示されるふ
くらみ溝４５を有する型枠を用いて溶接肉を形成
すればより効果的である。また、この場合のふく
らみ溝４５は、第１１図において前後の鉄筋棒
１，１端部間に形成される溶接隙間２に対向する
溝１８，２５又は第１２図の溝１８ａ部分に、第
１１図に示すように設ければよい。

以上述べた実施例は、工場において複数本の鉄
筋棒１の素材を同時にアーク溶接により接合する
場合に最適であるが、本考案の技術的思想の創作
は、第１１図に示すように土木建築現場におい
て、配筋された鉄筋同士の突き合せ溶接にも適用
できる。第１１図の実施例は、前述した第１実施
列を小型の携帯用にしたものであり、スペーサピ
ン２９ｃを下部溶接型枠１７ｃからひも４６で連
結して、スペーサピン２９ｃにより溶接隙間２を
形成するか若しくは目印２９ｄにより溶接隙間２
を形成する。また第１３図に示す実施例は、前述
した第２実施例を小型の携帯用にしたものであ
る。これらの実施例では鉄筋棒１に溶接隙間を設
けた後それを固定する際、第１、第２実施例のよ
うにローラを使用してもよいが、第１１図の場合
は上下の溶接型枠２４ｃ，１７ｃにより、また第
１２図の場合は押え片４７により固定するように
している。また、溶接電源装置４４ｃは、現場の
離れた位置に置き溶接型枠２４ｃ，１７ｃあるい
は１７ｄ等は自由に携帯できるようにしている。

以上のように本考案によれば、素材をコイルに
した場合の矯正装置や電気的圧接で使用する特別
な電源発生装置を必要とせず、またガス圧接に比
して作業時間を大幅に短縮できる。換言すれば能
率よくしかも経済的に連続した直線状の鉄筋棒を
得ることができる。

また、切断による残材の発生を防止できるので
材料の無駄がまつたくなくなり、しかも、一連の
加工作業を連続的に行うことができるので鉄筋棒
を工場生産することができ、鉄筋棒の製造原価を
大幅にコストダウンできる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は鉄筋棒
の接合状態を示す斜視図、第２図は装置の全体斜
視図、第３図はその要部平面図、第４図はその要
部正面図、第５図はその要部側面図、第６図は第
４図−線の断面図、第７図ａ〜ｆは作用状態
を示す説明図、第８図は型枠内での溶接状態を示
す説明図、第９図は他の実施例を示す第４図に相
当する要部正面図、第１０図は第９図の実施例の
型枠内での溶接状態を示す説明図、第１１図、第
１２図はそれぞれ他の実施例を示す斜視図及び正
面図である。 １……鉄筋棒、２……溶接隙間、７……型枠装
置、８……溶接隙間設定装置、１２……溶接装
置、１７，１７ａ，１７ｃ，１７ｄ……下部溶接
型枠、１８，１８ａ，２５……溝、２４，２４ｃ
……上部溶接型枠。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 定尺化した金属材を使用して各種加工をする前
   工程で、前記金属材を複数個連続的な直線状態に
   する装置であつて、直線状に配置した前後の金属
   材の対向する端部間に溶接隙間２を形成するため
   の溝２５を有する型枠２４，１７を設け、その近
   傍に前記端部間に適性な溶接隙間を形成するため
   のスペーサピン２９を有する溶接隙間設定装置８
   を設けるとともに、前記溶接隙間に対向して前後
   の金属材をアーク溶接する溶接装置を配置し、前
   記型枠及び溶接隙間設定装置の前後部に、金属材
   を受けると共に前後方向に移送するＶ溝３３を備
   えた正逆転可能な送り装置３１，３２を配設し、
   この送り装置の上部に昇降可能で、かつ前記正逆
   転可能な送り装置と協働して金属材を固定するこ
   とのできる押えローラを配置したことを特徴とす
   る金属材の接合装置。