(57)【要約】【課題】２枚の鋼板を互いに突き合わせて溶接を行なう際に、打撃ハンマーなどによる騒音を伴うこと無く、極めて容易に突合わせ部の段差を矯正しながら溶接作業を円滑・迅速に実施し得る溶接用の補助装置を提供する。【解決手段】鋼板の溶接を行なう際に用いる溶接用の補助装置において、二つの脚部１０２を有し、該脚部の各々が鋼板の溶接部を跨いで設置される橋梁型フレーム１０１と、該脚部の各々の基底部に設けられた台車部１０３と、橋梁型フレームの橋梁中央部においてピストンロッド１０９の伸縮方向が鉛直下方となる向きに架設された少なくとも一つの油圧シリンダー１０８と、台車部１０３の各々の底面に設けられたその磁力作用方向が鉛直下方となる電磁石１０４とを備え、各台車部には転動自在なキャスター１０５を設け、該キャスターは弾性部材１０６を介して台車部１０３を担持する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
２枚の鋼板を互いに突き合わせて溶接を行なう際に用いる溶接用の補助装置であって、
二つの脚部を有し、該脚部の各々が鋼板の溶接部を跨いで設置される橋梁型フレームと、
前記脚部の各々の基底部に設けられた台車部と、
前記橋梁型フレームの橋梁中央部においてピストンロッドの伸縮方向が鉛直下方となる向きに架設された少なくとも一つの油圧シリンダーと、
前記台車部の各々の底面に設けられたその磁力作用方向が鉛直下方となる電磁石と、を含むことを特徴とする溶接用の補助装置。
【請求項２】
前記台車部には平面上の全周方向について転動自在な複数のキャスターが設けられており、
前記台車部は、垂直方向に伸縮する弾性部材を介して前記キャスターの各々に担持されていることを特徴とする請求項１に記載の溶接用の補助装置。
【請求項３】
前記油圧シリンダーにおけるピストンロッドの伸縮長を制御する油圧制御ユニット、及び前記電磁石の磁力を制御する磁力制御ユニットのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接用の補助装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、２枚の鋼板を互いに突き合わせて溶接を行なう際に用いられる溶接用の補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
造船所や鉄工所において、２枚の鋼板を互いに突き合わせて溶接を行なう場合、通常は図５ａ及び５ｂに示すように、鋼板移動用ローラー３００の上で２枚の鋼板２００をスライド移動させて各鋼板の端部同士を突き合せ、その後、鋼板の合わせ目を溶接する手順で作業が進められる。
【０００３】
しかしながら、鋼板に歪みや反りがある場合には、鋼板の合わせ目に沿った部分毎に段差が生ずるおそれがある（図５ｃを参照）。また、鋼板が適正な水平面を保持している場合でも、溶接作業の過程において鋼板に加えられる熱により鋼板が膨張し、図５ｃに示されるような段差が部分的に発生するおそれもある。
【０００４】
その為、２枚の鋼板を突き合わせて溶接する場合には、図６に示すように作業者の一人が仮付け溶接を行いながら、他の作業者が打撃ハンマーで鋼板を叩いて鋼板の合わせ目の段差を是正しつつ、鋼板の合わせ目に沿って順次溶接作業を実施して行くという作業工程がとられていた。
【０００５】
したがって、鋼板同士の突き合せ溶接を行なう職場では、かかる打撃ハンマーによる騒音によって職場環境が著しく劣化し、作業者の聴覚に関する健康的上の影響が問題とされていた。また、夜間における作業時には工場近隣の住民からの苦情等も多く寄せられ、このような溶接作業を必要とする事業者にとっては、かかる作業騒音の低減化が急務とされていた。
【０００６】
従来、このような作業騒音を低減化させる技術としては、例えば、特許文献１ないし３に示されるような技術が開示されている。また、簡便な作業現場用としては、例えば、図７に示されるような、突き合せ鋼板溶接用の簡易的な補助装置も市販されている。
【０００７】
因みに、特許文献１ないし３に開示された発明は、突き合せて溶接する２枚の鋼板のそれぞれを、電磁石を用いて吸着して鋼板同士の溶接部の位置合わせや段差の是正を図るものである。
【０００８】
また、図７に示される既存の溶接用補助装置４００は、突き合せて溶接する２枚の鋼板２００のそれぞれを脚部４０２に具備された電磁石４０３で吸着し、双方の脚部４０２を連結する橋梁部４０１の略中央部に設けられたクランプねじ４０５を、クランプハンドル４０４を回転させることにより上下させ、クランプねじ４０５の先端に設けられたクランプ板４０６で鋼板を押圧して溶接部の段差を矯正するものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−６８９号公報
【特許文献１】特開２００３−７１５９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１５４８１１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１ないし３に開示さたような発明では、その設備・構造が大掛かりとなるため、小規模な作業現場で行なわれる鋼板の突き合せ溶接作業に導入するにはその設備的な面において困難であるという問題があった。
【００１１】
一方、図７に示された溶接用補助装置は、比較的小規模の溶接作業に応用できるものの、人力によるクランプねじの調整によって鋼板を押圧するため、溶接部の段差を矯正する際の押圧力が弱いという問題があった。さらに、鋼板突合せ部の一部分の溶接作業が終了する毎に、作業者が当該装置を持ち上げて次の溶接箇所に移動させる必要が有り、鋼板突合せ部の長手方向に沿って円滑に溶接作業を進める上でも問題があった。
【００１２】
本考案は、このような従来からの課題を解決することを目的とするものであって、より具体的には、２枚の鋼板を互いに突き合わせて溶接を行なう際に、打撃ハンマーなどによる騒音を伴うこと無く、極めて容易に溶接部の段差を矯正しながら溶接作業を円滑・迅速に実施し得る溶接用の補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本考案の第１の観点による溶接用の補助装置は、前述の目的を達成するため、２枚の鋼板を互いに突き合わせて溶接を行なう際に用いる溶接用の補助装置において、二つの脚部を有し、該脚部の各々が鋼板の溶接部を跨いで設置される橋梁型フレームと、前記脚部の各々の基底部に設けられた台車部と、前記橋梁型フレームの橋梁中央部においてピストンロッドの伸縮方向が鉛直下方となる向きに架設された少なくとも一つの油圧シリンダーと、前記台車部の各々の底面に設けられたその磁力作用方向が鉛直下方となる電磁石と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
したがって、このような構成によれば、２枚の鋼板の各々を台車部の底面に設けられた電磁石によって本装置に吸着・保持させた後、突合せ部に生じた段差を橋梁型フレームの橋梁中央部に設けられた油圧シリンダーのピストンロッドによって押圧しつつ、同時に溶接作業を行なうことができる。
【００１５】
また、本考案の第２の観点による溶接用の補助装置は、上記第１の観点において、前記台車部には平面上の全周方向について転動自在な複数のキャスターが設けられており、前記台車部は、垂直方向に伸縮する弾性部材を介して前記キャスターの各々に担持されていることを特徴とする。
【００１６】
したがって、このような構成によれば、橋梁型フレームの脚部基底部に設けられた台車部は、キャスターによって自在に移動することができるので、２枚の鋼板の溶接部を跨いで置かれた橋梁型フレームを鋼板の突合せ部の長手方向に沿って順次移動させることにより、鋼板同士の溶接作業を極めて円滑に連続して進めることができる。
【００１７】
また、本考案の第３の観点による溶接用の補助装置は、上記第１又は第２の観点において、前記油圧シリンダーにおけるピストンロッドの伸縮長を制御する油圧制御ユニット、及び前記電磁石の磁力を制御する磁力制御ユニットのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【００１８】
したがって、このような構成によれば、これらの油圧制御ユニットや磁力制御ユニットを用いて、橋梁型フレームの橋梁中央部に設けられた油圧シリンダーのピストンロッドの伸縮長や、台車部底部に設けられた電磁石のオン／オフ並びに磁力の強さを容易に制御することができる。
【考案の効果】
【００１９】
本考案によれば、２枚の鋼板を互いに突き合せて溶接を行なう際に溶接部に生ずる段差を、騒音を生ずることなく容易に矯正することが可能であり、また、鋼板の突合せ部に沿った溶接作業を迅速かつ円滑に進めることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２０】
本考案を実施するための最良の形態である実施例について、添付図面の図１〜３を参照しつつ以下に説明を行う。
【００２１】
先ず、本実施例による溶接用の補助装置１００（以下単に「本装置」という）の構造を図１に示す。因みに、図（１ａ）は本装置の平面図を示すものであり、図（１ｂ）はその側面図を示すものである。これらの図において、橋梁フレーム１０１は、鋼板の溶接部を跨ぐ形で設置される橋梁型のフレーム鋼材である。橋梁フレーム１０１は、その両端の各々に脚部１０２を備えており、脚部１０２の各々の基底部には台車部１０３が設けられている。
【００２２】
台車部１０３の底面には、電磁吸着力がその直下方向に発生するような磁路構成を有した電磁石１０４が設けられている。また、台車部１０３の各々には複数のキャスター１０５が設けられており、これらのキャスターは、その全周方向について回動自在に転動することができる。因みに、これらのキャスターのうちの少なくとも一部には、転動防止用のストッパーとして機能するロック機構（図示せず）を備えることが好ましい。
【００２３】
キャスター１０５の各々は、弾性部材１０６を介して台車部１０３を担持している。弾性部材１０６は、例えば、コイルばねや板ばね等の金属製の弾性部材であっても良いし、或いは、合成ゴムや弾性シリコン素材のような化学的材質による弾性部材であっても良い。
【００２４】
なお、図１に示される台車部１０３の形状や、台車部１０３に取り付けられたキャスター１０５の個数並びにその取り付け位置等は、本考案を実施するための一つの事例を示すものであって、本考案の実施が図１に示される事例の構造に限定されるもので無いことは言うまでもない。
【００２５】
一方、橋梁フレーム１０１の略中央部にはベース・スタンド１０７が設けられており、ベース・スタンド１０７には、油圧シリンダー１０８が、該油圧シリンダーに具備されるピストンロッド１０９の動作方向が鉛直方向となる向きに架設されている。
【００２６】
したがって、油圧シリンダー１０８から伸縮されるピストンロッド１０９は、橋梁フレーム１０１の鉛直方向下方に繰り出されることになる。また、ピストンロッド１０９の先端部には先端金具１１０が具備されており、係る先端金具によってその下にある鋼板が押圧される構造となっている。
【００２７】
次に、本装置の動作について図２及び図３を参照しつつ説明を行なう。図２において油圧制御ユニット１１１は、油圧シリンダー１０８の動作を制御する部分であり、手動油圧ポンプやオイルタンク、或いは種々の制御弁（何れも図示せず）を備えた油圧コントロールユニットである。
【００２８】
油圧制御ユニット１１１は、少なくとも１本以上の油圧ホースを介して油圧シリンダー１０８に接続されている。作業者が同ユニットの制御弁や油圧ポンプ等を操作することによって、油圧シリンダー１０８に供給或いは摘出されるオイル量を制御することが可能であり、これによって油圧シリンダー１０８から繰り出されるピストンロッド１０９の伸縮長を調整することができる。
【００２９】
一方、電磁力制御ユニット１１２は、自家発電装置や商用電源、或いはバッテリー（何れも図示せず）から電力の供給を受け、電磁石１０４に供給される電力のオン／オフ、或いは電圧・電流値の制御を担う部分である。電磁力制御ユニット１１２は、少なくとも１本以上の多芯ケーブルを介して電磁石１０４に接続されており、作業者が同ユニット上の配電盤を操作することによって電磁石１０４の電磁力を制御することができる。
【００３０】
なお、図２においては、油圧制御ユニット１１１及び電磁力制御ユニット１１２は、本装置とは独立した形で図示されているが、例えば、これらの制御ユニットを本装置の脚部１０２の内部や、台車部１０３の上部に搭載する形で本装置と一体構造にて装備するようにしても良い。
【００３１】
次に、２枚の鋼板２００を鋼板移動用ローラー３００の上でスライドさせ、その端部同士を突きあせて溶接を行なう場合の作業手順について具体的な説明を行なう。先ず、突き合された２枚の鋼板２００の上に本装置を載せ、次に、橋梁フレーム１０１の略中央が突き合せ部のほぼ真上の位置となるように本装置を鋼板上で移動させる。
【００３２】
鋼板の突き合せ部の溶接箇所において、鋼板同士の段差が特に生じていないときは、突き合せ部の所定の位置毎に仮溶接を行いながら、鋼板の突き合せ部の長手方向に沿って本装置を順次移動させて行く。この場合は、言うまでも無いが電磁石１０４及び油圧シリンダー１０８を動作させる必要はない。なお、本装置の移動は、台車部１０３に具備されたキャスター１０５の転動によって、容易かつ円滑に行ない得ることは言うまでもない。
【００３３】
一方、所定の溶接箇所において、突き合わされた鋼板同士の間で段差が生じていた場合は、先ず、先端金具１１０が当該箇所の直上となるような位置に本装置を停止させる（図（３ａ）参照の事）。
【００３４】
その後、電磁力制御ユニット１１２を操作することにより電磁石１０４を稼動させ、本装置を電磁石１０４の電磁吸着力によって鋼板上にしっかりと固定する。この際、台車部１０３とキャスター１０５との間に介在する弾性部材１０６が圧縮されて、電磁石１０４が鋼板２００に吸着されることは言うまでもない（図（３ｂ）参照の事）。
【００３５】
続いて、油圧制御ユニット１１１を操作することにより油圧シリンダー１０８からピストンロッド１０９を繰り出し、当該ロッドの先端金具１１０を鋼板間で段差が生じている部分に押圧する（図（３ｃ）参照の事）。これによって、変形している鋼板の端部が矯正され、鋼板間の段差が解消されることになる（図（３ｄ）参照の事）。
【００３６】
先端金具１１０によって鋼板間の段差が解消された後、作業者は、当該箇所の仮溶接を手早く済ませると、再度、油圧制御ユニット１１１を操作してピストンロッド１０９を油圧シリンダー１０８内に引き戻し、ピストンロッド１０９の先端金具１１０を鋼板上から引き上げる。
【００３７】
続いて、作業者は、電磁力制御ユニット１１２を操作することにより電磁石１０４の動作を停止させる。これによって、電磁石１０４の鋼板２００への吸着磁力が切れるため、台車部１０３とキャスター１０５との間に介在する弾性部材１０６が伸張され、台車部１０３の底面が鋼板２００から引き離される（図（３ｅ）参照の事）。
【００３８】
その後、作業者は、鋼板の突合せ部に沿って本装置を他の溶接箇所に移動させ、引き続き上記と同様の作業を継続して行なう。上述の説明からも明らかなように、本装置によれば溶接箇所における鋼板間の段差を油圧シリンダーによる押圧によって矯正するため、従来の打撃ハンマーによる矯正作業に較べて作業時の騒音を著しく低減させることができる。
【００３９】
また、本装置では、突き合された鋼板間の段差の矯正を油圧によるハイ・パワーによって行なうため、従来のクランプ板を手動押圧する鋼板溶接用補助装置（図７参照の事）に較べて、鋼板間の段差の矯正を容易かつ迅速に行なう事が可能となる。
【００４０】
なお、本考案の実施は、以上に記述した実施例に限定されるものではなく、例えば、図４に示されるような実施例をもって構成するようにしても良い。同図に示す実施例は、何れもベース・スタンド１０７に複数の油圧シリンダー１０８を取り付けた事例である。因みに、図（４ａ）は、鋼板の溶接部の長手方向に沿って複数の油圧シリンダー１０８を取り付けた事例であり、図（４ｂ）は、鋼板の溶接部を跨ぐ形で複数の油圧シリンダー１０８を取り付けた事例である。
【００４１】
したがって、図（４ａ）に示される実施例によれば、鋼板間の段差が鋼板の合わせ目に沿って比較的長く続いている場合でも、本装置を溶接部の長手方向に沿って小刻みに移動させることなく、本装置の鋼板上への定着を一回行なうだけで、鋼板間の段差の矯正ならびに溶接作業を一度に行なうことができる。
【００４２】
また、図（４ｂ）に示される実施例によれば、突き合された鋼板の双方が変形している場合であっても、本装置の先端金具１１０を双方の鋼板上を跨いで移動させることなく、双方の鋼板に対して同時に矯正処置を施すことが可能となる。
【００４３】
言うまでもないが、本考案の実施は図４に図示された実施例に限定されるものではなく、例えば、ベース・スタンド１０７に３本以上の油圧シリンダーを架設する構成としても良いし、或いは、図（４ａ）及び（４ｂ）に示される構成を組み合わせることにより、鋼板の溶接部の長手方向、及び鋼板の溶接部を跨ぐ方向の双方に複数の油圧シリンダーを架設する構成としても良い。
【００４４】
なお、本考案の実施形態は、以上に説明した各実施例に限定されるものではなく、例えば、各々の実施例を構成する各部位の形状や配置或いはその素材等は、本考案の趣旨を逸脱することなく、現実の実施態様に即して適宜変更ができるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上に説明した本考案の構成は、造船所や鉄工所等の作業現場で、日常行なわれる鋼板の突合せ溶接の作業においてその利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本考案の実施例である鋼板溶接用補助装置の構成を示す図である。
【図２】本考案の実施例である鋼板溶接用補助装置の動作を説明する図である。
【図３】本考案の実施例である鋼板溶接用補助装置の動作工程を説明する図である。
【図４】本考案の他の実施例である鋼板溶接用補助装置の構成を示す図である。
【図５】２枚の鋼板を突き合せて溶接を行なう際の工程を説明する図である。
【図６】２枚の鋼板を突き合せて溶接を行なう際の作業情況を説明する図である。
【図７】従来の鋼板溶接用補助装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００    …  鋼板溶接用補助装置
１０１    …  橋梁フレーム
１０２    …  脚部
１０３    …  台車部
１０４    …  電磁石
１０５    …  キャスター
１０６    …  弾性部材
１０７    …  ベース・スタンド
１０８    …  油圧シリンダー
１０９    …  ピストンロッド
１１０    …  先端金具
１１１    …  油圧制御ユニット
１１２    …  電磁力制御ユニット
２００    …  鋼板
３００    …  鋼板移動用ローラー
４００    …  従来の鋼板溶接用補助装置
４０１    …  橋梁部
４０２    …  脚部
４０３    …  電磁石
４０４    …  クランプハンドル
４０５    …  クランプねじ
４０６    …  クランプ板
【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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【図７】
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