(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガーダー上を横行する横行フレームに昇降自在に吊持された１段目昇降ポストと、該１段目昇降ポスト内に収納され伸縮し、その下部に回転機構、Ｘ軸方向移動機構、Ｙ軸方向移動機構及びクランプ機構とを有する２段目昇降ポストと、横行フレームに下降用駆動装置と上昇用駆動装置を設け、該両駆動装置にギヤ噛合する昇降用ボールネジ軸とを備え、該ボールネジ軸に螺合するボールネジナットを１段目昇降ポストに固定し、ポストの昇降を別駆動とし、下降速度は遅く、上昇速度は速くなるようにしたことを特徴とする大型鋼構造物の製作装置に使用する補強材の取出し押付け機構。
【請求項２】
下降用駆動装置として減速比が大なるギヤードモーターを、上昇用駆動装置として減速比が小なるギヤードモーターを使用したことを特徴とする請求項１記載の大型鋼構造物の製作装置に使用する補強材の取出し押付け機構。
【請求項３】
２段目昇降ポストの頂部を、１段目昇降ポストの上部に固定したホイールに巻回された吊持索により横行フレーム側下部と連結して２段目昇降フレームを吊持したことを特徴とする請求項１記載の大型鋼構造物の製作装置に使用する補強材の取出し押付け機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、大型鋼構造物の製作装置に使用する補強材の取出し押付け機構に関するもので、特に構造物のブロック製作に於ける親板に対する補強材の取出し押付け機構に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から船舶、橋梁やボイラー等の大型鋼構造物の製作においてはブロック製作法が採用されている。その製法は、先ず所定寸法の親板に、機械的強度を補強するための条材や型鋼等の補強材が溶接されて小組立ブロックが製作され、そしてそれ等小組立ブロックが合されて順次大組立ブロックが製作される。
【０００３】
こうした小組立ブロックの製作工程においては、図５に示すように例えば、船舶の船体を構成する鋼板の親板１の表面に補強材である鋼板条材２を溶接するために作業者が補強材２をクレーン等を使用して、１枚ずつ親板１上に運搬し、直立状態に支えて溶接３していた。勿論、必要であれば仮溶接を行ったあと溶接している。
【０００４】
又、必要に応じて図６に示すように治具４を親板１上に一旦溶接固定するとともにジャッキ５を介在させ、補強材２を親板１の表面に押付けて行う場合もある。この場合、最終的には治具を取外し、溶接跡はこれを削らなければならない。
【０００５】
このように従来の方法では作業員の手作業によるところが多く、非常な重労働であると共に生産性が悪いと云う問題点があった。
【０００６】
そこで、これらの諸問題に鑑み発明者等が研究の結果、補強材を直立状に保持したパレットから取出して親板上に運び、親板上所定位置に位置決めして親板表面に補強材を押付ける補強材取出し押付け機構を有する大型鋼構造物の製作装置を発表した（特開平４−３１９０９６）。
【０００７】
しかし、当該装置では図４に示すように補強材取出し押付け機構は単一の昇降ポスト４１に回転軸１４を取付け、昇降駆動には１台のモーター３６の正逆回転により昇降させていた。
【０００８】
このため、昇降ポストの昇降ストロークが充分にとれない、あるいは昇降ストロークを充分とるように構成すると装置全体が大型化すると云う不具合な点があった。又、昇降ポストの上昇速度と下降速度が同じであり、正確、確実な下降動作のために速度コントロールされる下降速度と同じ速度でしか上昇もできず、作業能率面で不足であった。又、一般的な２速切替方式とすることはコストアップの要因であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のごとき大型鋼構造物の製作装置に使用する取出し押付け機構における昇降ポストの昇降ストロークが充分にとれ、昇降駆動の上昇速度と下降速度とを別駆動、別速度として昇降操作コントロールし易い装置を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
補強材を直立状に保持したパレットから取出して親板上に運び、親板上所定位置に位置決めして親板表面に補強材を押付ける補強材取出し押付け機構であって、ガーダ上を横行する横行フレームに昇降自在に吊持される１段目昇降ポストと、１段目ポスト内に収納され伸縮し、その下部に回転機構とＸ軸方向移動機構とＹ軸方向移動機構とクランプ機構とを有する２段目昇降ポストと、横行フレームに下降用駆動装置と上昇用駆動装置を有し、両駆動装置にギヤ噛合するボールネジ軸とを備え、該ボールネジ軸と螺合するボールネジナットを１段目昇降ポストに固定し、ポストの下降駆動と昇降駆動を別駆動とし、下降速度は遅く上昇速度は速くなるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明による大型鋼構造物の製作装置においては補強材の取出し押付け機構のポストを１段目昇降ポスト内に収納され、１段目昇降ポストの昇降に伴って伸縮する２段目昇降ポストを有する構成としたので、ポストの昇降ストロークを充分にとれる。
【００１２】
又、ポストの昇降駆動において、下降時は回転速度が小さい下降用駆動装置で駆動し、しかもこの際、上昇用駆動装置がモーターがブレーキ作用を働くので、ゆるやかな速度で下降する。上昇時は回転速度が大きな上昇用駆動装置で駆動するので、迅速な速度で上昇する。尚、上昇時には一方向クラッチにより下降用駆動装置はブレーキ作用を働らかない。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の一実施例を説明するが、先ず図２乃至図４に沿って本装置の概略構成を説明し、次いで図１に従って本発明の補強材取出し押付け機構の詳細を説明する。
【００１４】
図２において１３は補強材取出し押付け機構の全体を示す。該補強材取出し押付け機構１３は定盤８を跨いで設置されているガーダー６上を横行する横行フレーム７に搭載されており、夫々後述するクランプ、位置決め、昇降機能を有している。
【００１５】
そして、前工程で補強材２を取付け順序に沿って所定数直立状態に保持セットされて送られてくるパレット１０より補強材２を１枚づつ取出し、定盤８上に載置されている親板１上に持ち運び、親板上所定位置に位置決めして押付け溶接するものである。
【００１６】
尚、１２はパレット１０を搬送するコンベヤであり、前工程において補強材２をその取付け順序に従って所定数直立状態に保持セットされたパレット１０を搬送して来る。１１はパレット１０上に植設されたピンであり、これにより補強材２は直立状態に保持される。
【００１７】
又、９は移動台車であって、取出し位置においては搬送コンベヤ１２からパレット１０を受取り、ガーダー６の真下まで進み、図示していないがガーダー６に設けられたアームセンサーにより確認される取出し位置に補強材２を順次移動させる。
【００１８】
この移動台車９はガーダー６の真下においてガーダー６に一旦ピン固定し、パレット１０を移動台車上で調整移動するよう構成してもよい。
【００１９】
次に、図３は補強材取出し押付け機構の下部機構を示している。１４は回転軸であって、昇降ポスト下端に軸受を介して回転自在に支承された回転用歯車１７にキー止めされ吊設されている。
１６は、昇降ポスト下部に取付けたモーター１５により駆動されるピニオンであって、回転用歯車１７と噛合しており、回転軸１４を３６０°回転させうる。尚、リミットスイッチ（図示せず）により原点位置を検出可能となっている。
【００２０】
１８は緩衝用バネ、１９はＸ軸方向移動機構であって、緩衝用バネ１８は回転用歯車１７とＸ軸方向移動機構１９との間に設けられている。またＸ軸方向移動機構１９は回転軸１４の下端に固定されており、枠体と該枠体に軸受されたネジ軸２０と、該ネジ軸２０を回動するハンドル２１と、ネジ軸２０に螺合し、枠体内に納められ回り止めされているメネジ体２２とで構成されている。
【００２１】
従って、ハンドル２１を回動することによりメネジ体２２がＸ軸方向に移動する。尚、２３は原点復帰用シリンダーであって、前記枠体に取付けられ、そのピストンロッド部がメネジ体２２の両面に当接させられている。
【００２２】
２４はＹ軸方向移動機構であって、Ｘ軸方向移動機構１９のメネジ体２２の下部に取付けられており、Ｘ軸方向移動機構と全く同様の構成によりＹ軸方向に移動するが、ハンドル操作をＸ軸方向移動機構と同一面とするため、ハンドル２７の軸をネジ軸２５と直交させて設け、その間にウォームギヤ機構２６を介在させて回動させるようにしている。２８はＹ軸方向の原点復帰シリンダーである。
【００２３】
２９はＹ軸方向移動機構２４が有するメネジ体の下部に取付けられたクランプ機構であって、支杆と、該支杆に取付けられたクランプ３０と、該クランプ３０を開閉する開閉用シリンダー３１とで構成されている。
尚、上記説明において便宜上Ｘ軸方向、Ｙ軸方向として説明したが、装置の前後、左右方向の意味である。
【００２４】
さて、このような機構を昇降させる本発明の昇降装置について図１に沿って説明する。
３２は固定コラムであって、ガーダー６上を横行する横行フレーム７に搭載固定されている。３３は固定コラム３２内に、ガイド（図示せず）に沿って昇降自在に収納されているバランスウエイトである。
【００２５】
３４は固定コラム３２上に取付けられたモーターフレームであって、その上に減速比が小さい（１／１０）上昇用ギヤードモーター３５と減速比が大きい（１／３０）下降用ギヤードモーター３６が取付けられており、両昇降用ギヤードモーター３５、３６は傘歯車機構３８を介して、モーターフレーム３４に軸受支持された昇降用のボールネジ軸３９に連結されている。又、該連結において下降用ギヤードモーター３６には一方向クラッチ３７が介在されている。
【００２６】
さて、４１は昇降ポストであって、１段目昇降ポスト４２と、該１段目昇降ポスト４２内に収納された２段目昇降ポスト４３とで構成されており、１段目昇降ポスト４２は、固定コラム３２内に収納されているバランスウエイト３３と、モーターフレーム３４に固定されているスプロケットホイールに巻回されたリフトチェーン４４により連結され、昇降自在に吊持されている。勿論リフトチェーン４４は図示のごとくフレームに設けた穴部を貫通している。
【００２７】
又、２段目昇降ポスト４３はその頂部を、１段目昇降ポスト４２の上部に固定されているスプロケットホイールに巻回されたリフトチェーン４５により固定コラム３２と連結され、昇降自在つまり、１段目昇降ポスト４２から伸縮するようになっている。４６は１段目昇降ポスト４２のガイド機構であり、固定コラム３２に固定されたアームに取付けられている。尚、図示していないが２段目昇降ポスト４３の昇降に対するガイド機構も１段目昇降ポスト４２に設られている。
【００２８】
４０はボールネジ軸３９に螺合したボールネジナットであって、回り止めをして１段目昇降ポスト４２に固定されている。
従って、昇降用ギヤードモーター３５、３６を駆動してボールネジ軸３９を正逆回転することによりボールネジナット４０が上下動し、これにより１段目昇降ポスト４２が昇降することになる。１段目昇降ポスト４２が昇降すると、その頂部に固定したスプロケットホイールが昇降するので、これに連れて２段目昇降ポスト４３が自動的に昇降するが、リフトチェーン４５が両掛けとなっているので、２段目昇降ポスト４３は１段目昇降ポスト４２の２倍の昇降ストロークとなる。つまり、２段目昇降ポスト４３は１段目昇降ポスト４２から伸縮する状態となる。
【００２９】
尚、本実施例においては１段目昇降ポスト４２をバランスウエイト３３とバランスさせて吊持させたが、モーターフレーム３４にトルクモーターを設けトルクモーターにより吊持してもよい。又、吊持索としてリフトチェーン４４、４５を使用したが、ワイヤーロープ等を使用してもよい。
【００３０】
こうした構成の補強材取出し押付け機構を有する大型鋼構造物の製作装置における親板１に補強材２を溶接する工程について説明する。
【００３１】
図２に示すように、パレット１０に前工程において工程順に所定数の補強材２が直立状に保持セットされており、搬送コンベヤ１２で送られてくる。そして、取出位置においては移動台車９に積載され、台車９によりガーダー６の下方まで移動される。
【００３２】
ガーダー６には図示しないがアームセンサーが取付けられており、このアームセンサーにより補強材２を順次所定原点位置に移動して待機させる。
尚、この移動については移動台車９を順次移動させてもよいし、移動台車９は一旦ガーダー６にピン固定してパレット１０を移動台車９上で調整移動させる方式としてもよい。
【００３３】
次に、原点位置において補強材取出し押付け機構１３を作動し、そのクランプ機構２９によりパレット１０上の補強材２を掴んで取出し、ガーダー６に沿って横行フレーム７を走らせ定盤８上に載置した親板１上に移送する。そして、下降用ギヤードモーター３６を駆動し昇降ポスト４１を下降させ補強材２を親板１上に降す。
【００３４】
さらに、図３に示すように親板１上所定位置に位置決めするために、回転用モーター１５のクラッチ、Ｘ軸方向原点復帰シリンダー２３及びＹ軸方向原点復帰シリンダー２８をそれぞれ解除する。
この解除により回転機構１４、１６、１７、Ｘ軸方向移動機構１９及びＹ軸方向移動機構２４が夫々手動にて操作できるようになるので、補強材２を容易に位置決めすることができる。
【００３５】
この位置決めを行ったのち、最終的に下降用ギヤードモーター３６を再度駆動して昇降ポスト４１を下降させ、補強材２を親板１の表面に押付ける。この際、緩衝バネ１８の作用により、押付け時の衝撃が緩和される。そして補強材２には２段目昇降ポスト４３、回転軸１４、Ｘ軸方向移動機構１９、Ｙ軸方向移動機構２４及びクランプ機構２９の自重による所定の押付力がかかることになる。この状態で親板１に補強材２が溶接される。
【００３６】
溶接作業終了後はクランプ機構２９を解放し、上昇用ギヤードモーター３５を駆動して昇降ポスト４１を上昇させる。そして、回転用モーター１５のクラッチ、Ｘ軸方向原点復帰シリンダー２３及びＹ軸方向原点復帰シリンダー２８を作動すると、回転機構、Ｘ軸方向移動機構１９及びＹ軸方向移動機構２４が夫々原点復帰するので、横行フレーム７を走らせ取出し押付け機構１３をパレット位置までもどし、つぎの補強材２を取出すことができる。
【００３７】
尚、本実施例においては下降用、上昇用駆動装置としてギヤードモーターを使用したが、勿論別体のモーターと減速機とを使用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
補強材取出し押付け機構の昇降ポストを１段目昇降ポストと、該１段目昇降ポスト内に収納され、伸縮する２段目昇降ポストとで構成したため、コンパクトに収納され、かつ自在に昇降でき昇降ストロークを充分にとることができた。このため横行時の揚程を大きく確保することができ作業の安全性が増した。
【００３９】
昇降ポストの上昇用ギヤードモーターには減速比が小さいギヤードモーターを使用し、下降用には減速比が大きなギヤードモーターを使用したため、下降用にはゆっくりとした下降速度となり正確、確実な下降動作を得ることができ、上昇時には迅速な上昇動作を得ることができ、作業のサイクルタイム短縮による生産性の向上が図れる
【００４０】
尚、下降用ギヤードモーターに一方向クラッチを介在させることにより、上昇時には下降用ギヤードモーターにブレーキ作用を働らかせず、下降時には上昇用ギヤードモーターにブレーキを働らかせることができるので、より安全な下降動作を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の補強材の取出し押付け機構における昇降装置の一実施例を示す概略図
【図２】大型鋼構造物の製作装置を概略的に示す図
【図３】補強材の取出し押付け機構の下部機構の概略を示す図
【図４】従来型の補強材の取出し押付け機構における昇降装置を示す図
【図５】従来の配材状態を示す斜視図
【図６】従来の押付け状態を示す斜視図
【符号の説明】
１  親板                          ２  補強材
６  ガーダー                      ７  横行フレーム
９  移動台車                    １０  パレット
１２  搬送コンベヤ                １３  取出し押付け機構
１４  回転軸                      １７  回転用歯車
１９  Ｘ軸方向移動機構            ２４  Ｙ軸方向移動機構
２９  クランプ機構                ３２  固定コラム
３４  モーターフレーム            ３５  上昇用ギヤードモーター
３６  下降用ギヤードモーター      ３７  一方向クラッチ
３９  ボールネジ軸                ４０  ボールネジナット
４１  昇降用ポスト                ４２  １段目昇降ポスト
４３  ２段目昇降ポスト            ４４、４５  リフトチェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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