(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定間隔を隔てて平行に配置され、接合する鋼材をセットする第１の溶接ラインと第２の溶接ラインと、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインの間に配置された回転テーブルと、回転テーブルに載置され、一方の側面に開口部を有するコの字状に形成された台車と、台車に搭載された溶接装置と、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインに台車を案内する案内軌道とを有し、
上記回転テーブルは下側保持冶具と上側回転冶具を有し、下側保持冶具の上面には、中心部に設けられた案内軸と、円筒状に形成され上面にすべり案内を有し、案内軸を中心にして固定されたスライドユニットを有し、上側回転冶具は、中心部に下部保持冶具の案内軸と嵌合する軸受を有するフランジユニットを有し、上面の両端部に平行に設けられ台車を走行させる案内軌道を有し、
上記第１の溶接ラインと第２の溶接ラインに台車を案内する案内軌道は、回転テーブルの第１の溶接ライン側と第２の溶接ライン側に設けられ、回転テーブルの上側回転冶具の案内軌道と連結する可動案内軌道と、可動案内軌道から第１の溶接ラインと第２の溶接ラインまで延びる固定案内軌道を有することを特徴とする溶接施工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＨ形鋼等の鋼材を接合する溶接施工装置、特に作業能率の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＨ形鋼ぐいや鋼管くい等の鋼ぐいは、打込貫通力が大きく、継手の施工が確実であり、しかも水平荷重に対する曲げ抵抗が強いので、深い基礎に用いられている。このため単位長さのＨ形鋼や鋼管を溶接して接合する必要がある。また、橋や鉄塔などの鋼構造を作製する場合、山形鋼や溝形鋼等の鋼材を溶接して接合して橋や鉄塔などの部材を構成している。これらの鋼材を接合するとき、各種溶接方法が使用されているが、フラッシュ溶接法は極めて短時間で能率良く鋼材を溶接することができるとともに、信頼度の高い溶接継手を得ることができる。このフラッシュ溶接法は、例えば端部をクランプした２本のＨ形鋼に大電流を流して接触と火花悲惨を繰り返しながら接触面を加熱し、適温に達したときに急激に圧力を加えて、すえ込み（アプセット）により圧接する方法である。
【０００３】
このＨ形鋼等の鋼材を溶接する場合、図６に示すように、一方の側面に開口部を有するコの字状に形成された台車４に搭載し、固定クランプ５と可動クランプ６を有する溶接装置３を使用している。この台車４に搭載した溶接装置３で、例えばＨ形鋼を溶接する場合は、図７に示すように、架台２６に位置決めされた２本のＨ形鋼１ａ，１ｂの接合部の一方向に台車４を配置し、この台車４を人の力で移動し、溶接装置３を２本のＨ形鋼１ａ，１ｂの接合部に位置決めしてセットしてフラッシュ溶接している。
【０００４】
この溶接装置３でＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接する場合、図７に示すように、架台２６に位置決めされた２本のＨ形鋼１ａ，１ｂを１ライン設けて溶接すると、架台２６に対するＨ形鋼１ａ，１ｂの載置と、台車４を前進させて接合部に対する溶接装置３のセットと、溶接施工と、溶接装置３を取り外して台車４を後退させる作業と、溶接継手の検査及び接合したＨ形鋼の除去の全ての作業を直列で行うため溶接施工能率が悪くなる。この溶接施工能率が悪くなることを防ぐため、図８に示すように、溶接ラインを複数ライン、例えば４ライン設けて、架台２６に対するＨ形鋼１ａ，１ｂの載置や溶接を並行して行うようにしている。このように溶接ラインを４ライン設けた場合、溶接装置３がコの字状に形成された台車４に搭載されているため、溶接装置３を各ラインの１方向からだけしかセットできないため、最初に１ライン３１のＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接し、溶接完了後に１ライン３１のＨ形鋼を取り除き、台車４を２ライン３２まで移動して２ライン３２のＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接する。この２ライン３２のＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接しているときに、１ライン３１にＨ形鋼１ａ，１ｂをセットして位置決めや芯出し等の作業を並行して行う。２ライン３２の溶接完了後に２ライン３２のＨ形鋼を取り除き、台車４を３ライン３３まで移動して３ライン３３のＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接する。この溶接とＨ形鋼のセットを繰り返し、最終の４ライン３４のＨ形鋼１ａ，１ｂの溶接が完了したら溶接電源等に接続された溶接装置３のケーブルや冷却ホース等を取り外し、台車４を重機により１ライン３１側に移動する。そして溶接装置３にケーブル等を接続して再び溶接作業を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように溶接ラインを複数ライン設けて、コの字状に形成された台車に搭載した溶接装置で鋼材を順次溶接する場合、複数ラインにわたって溶接装置を移動するため、溶接装置に接続された各種ケーブル等は最初のラインから最終ラインまで延長できる長さが必要であり、多量のケーブル等が必要であるとともに、溶接装置を搭載した台車を移動したり溶接をするときのハンドリングが悪くなるという短所がある。
【０００６】
また、最終ラインの溶接が完了したときに、溶接装置のケーブル等を全て取り外し、溶接装置を搭載した台車を重機により１ライン側に移動して再び溶接装置にケーブル等を接続する必要があり、多数のケーブル等の取り外しと接続に時間を要し、作業性が悪いという短所もあった。
【０００７】
さらに、溶接ラインを例えば４ライン設けると、広い敷地面積が必要であり、例えばＨ形鋼や鋼管を溶接して鋼ぐいとして使用する場合、このような広い敷地面積を実際の現場で確保することは困難であった。
【０００８】
この発明は係る短所を改善し、広い敷地面積を必要としないとともにハンドリング等を容易にして溶接作業能率を向上させることができる溶接施工装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る溶接施工装置は、一定間隔を隔てて平行に配置され、接合する鋼材をセットする第１の溶接ラインと第２の溶接ラインと、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインの間に配置された回転テーブルと、回転テーブルに載置され、一方の側面に開口部を有するコの字状に形成された台車と、台車に搭載された溶接装置と、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインに台車を案内する案内軌道とを有し、上記回転テーブルは下側保持冶具と上側回転冶具を有し、下側保持冶具の上面には、中心部に設けられた案内軸と、円筒状に形成され上面にすべり案内を有し、案内軸を中心にして固定されたスライドユニットを有し、上側回転冶具は、中心部に下部保持冶具の案内軸と嵌合する軸受を有するフランジユニットを有し、上面の両端部に平行に設けられ台車を走行させる案内軌道を有し、上記第１の溶接ラインと第２の溶接ラインに台車を案内する案内軌道は、回転テーブルの第１の溶接ライン側と第２の溶接ライン側に設けられ、回転テーブルの上側回転冶具の案内軌道と連結する可動案内軌道と、可動案内軌道から第１の溶接ラインと第２の溶接ラインまで延びる固定案内軌道を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の溶接施工装置は、一定間隔を隔てて配置され、接合する鋼材をセットする第１の溶接ラインと第２の溶接ラインの間に回転テーブルを配置し、この回転テーブルに、一方の側面に開口部を有するコの字状に形成され、溶接装置を搭載した台車を走行自在に設け、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインにセットされた鋼材を溶接するときに、台車を回動して溶接装置の方向を転換して、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインにセットされた鋼材を繰り返して溶接する。
【００１４】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例の溶接施工装置の配置図である。図に示すように、例えば２本の単位長さのＨ形鋼１ａ，１ｂをフラッシュ溶接する溶接ラインは、一定間隔を隔てて設けられた第１の溶接ライン２ａと第２の溶接ライン２ｂの２ライン設置し、第１の溶接ライン２ａと第２の溶接ライン２ｂの間に溶接装置３が設けられ、溶接電源装置や油圧装置等は第１の溶接ライン２ａの外側に設置されている。
【００１５】
溶接装置３は、図２の側面図に示すように、一方の側面に開口部を有するコの字状に形成された台車４に搭載され、固定クランプ５及び可動クランプ６を有する。固定クランプ５は上下動自在な昇降装置７の上面に固定され、可動クランプ６は台車４の上部フレームにチェーンブロック等の物上げ装置８により吊り下げられ、上下に移動できるようになっている。台車４は、図３の正面の部分断面図に示すように、回転テーブル９に搭載されている。
【００１６】
回転テーブル９は下側保持冶具１０と上側回転冶具１１を有する。下側保持冶具１０の上面には、図３と図４の上面図に示すように、中心部に設けられた案内軸１２とスライドユニット１５を有する。スライドユニット１５は円筒状に形成され、上面にすべり案内１３が設けられ、案内軸１２を中心にして固定冶具１４で下側保持冶具１０に固定されている。この下側保持冶具の両側面端部の４個所に吊りピース１６を有する。上側回転冶具１１は、中心部に下部保持冶具９の案内軸１２を通す貫通孔１７が設けられ、貫通孔１７の上部に案内軸１２と嵌合する軸受を有するフランジユニット１８を有し、上面の両端部には、例えば溝形鋼からなり台車４の車輪１９を走行させる案内軌道２０が平行に設けられている。回転テーブル９の第１の溶接ライン２ａ側と第２の溶接ライン２ｂ側には、回転テーブル９の上側回転冶具１１の案内軌道２０と連結する例えば溝形鋼からなる可動案内軌道２１が、溝形鋼からなる架台２２の上面に平行に設けられている。この可動案内軌道２２からそれぞれ第１の溶接ライン２ａと第２の溶接ライン２ｂまで延びる例えば溝形鋼からなる固定案内軌道２３と固定案内軌道２３を保持する溝形鋼からなる架台２４が、図１に示すように、第１の溶接ライン２ａと第２の溶接ライン２ｂの溶接線２５を挟んで平行に設けられている。
【００１７】
上記のように構成した溶接施工装置でＨ形鋼１ａ，１ｂをフラッシュ溶接するときは、まず、第１の溶接ライン２ａと第２の溶接ライン２ｂに設けられた芯出し冶具を有する架台２６にＨ形鋼１ａ，１ｂをセットして位置決めや芯出し等の作業を行う。その後、溶接装置３を搭載した台車４を回転テーブル９の案内軌道２０と可動案内軌道２１及び固定案内軌道２３に沿って第１の溶接ライン２ａ側に移動し、溶接装置３を２本のＨ形鋼１ａ，１ｂの接合部に位置決めしてセットし、溶接装置３でフラッシュ溶接を行いＨ形鋼１ａ，１ｂを接合する。この第１の溶接ライン２ａの溶接が完了すると、溶接装置３を接合したＨ形鋼１ａ，１ｂから取り外し、台車４を回転テーブル４の位置まで後退させる。次に、図５に示すように、回転テーブル４の第１の溶接ライン２ａ側と第２の溶接ライン２ｂ側に設けた可動案内軌道２１と架台２２を取り外す。この状態で回転テーブル４の台車４が搭載された上側回転冶具１１を作業者が１８０度回転し、台車４の開口部を第２の溶接ライン２ｂ側にする。その後、先に取り外した可動案内軌道２１と架台２２を取り付ける。そして、溶接装置３を搭載した台車４を回転テーブル９の案内軌道２０と可動案内軌道２１及び固定案内軌道２３に沿って第２の溶接ライン２ｂ側に移動し、溶接装置３を２本のＨ形鋼１ａ，１ｂの接合部に位置決めしてセットし、第２の溶接ライン２ｂにセットされたＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接装置３でフラッシュ溶接して接合する。この第２の溶接ライン２ｂにセットされたＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接しているときに、第１の溶接ライン２ａで接合されたＨ形鋼１ａ，１ｂの溶接継手の検査を行い、接合したＨ形鋼を取り除き、新しいＨ形鋼１ａ，１ｂをセットする。そして第２の溶接ライン２ｂにセットされたＨ形鋼１ａ，１ｂの溶接が完了したら、上記と同様に溶接装置３を第２の溶接ライン２ｂから第１の溶接ライン２ａに切り替え、第１の溶接ライン２ａにセットされたＨ形鋼１ａ，１ｂの溶接を行う。
【００１８】
このように溶接装置３を搭載した台車４を回転させるだけで溶接装置３を第１の溶接ライン２ａから第２の溶接ライン２ｂに切り替えることができるから、重機を使用せずに作業者が溶接装置３を第１の溶接ライン２ａから第２の溶接ライン２ｂに直接切り替えることができ、溶接装置３を簡単に切り替えることができるとともに短時間で切り替えることができる。また、溶接装置３を大きく移動する必要がないから、溶接電源装置等と接続するケーブル等の長さも短くて済み、ハンドリング等を容易にして作業性を向上させることができる。また、第２の溶接ライン２ｂにセットされたＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接しているときに、第１の溶接ライン２ａのＨ形鋼１ａ，１ｂの溶接継手の検査や取り除き及び新しいＨ形鋼１ａ，１ｂのセットを並行して行うことができるから、Ｈ形鋼１ａ，１ｂを連続的に溶接することができ、作業時間を大幅に短縮することができる。
【００１９】
上記実施例はＨ形鋼１ａ，１ｂを溶接する場合について説明したが、例えば鋼ぐいに使用する鋼管や橋梁等の鋼材も同様にして溶接することができる。
【００２０】
また、上記実施例は第１の溶接ライン２ａと第２の溶接ライン２ｂの２ラインを設けて、Ｈ形鋼１ａ，１ｂや鋼管等を溶接する場合について説明したが、溶接ラインを設置する敷地等に余裕があるときは、第１の溶接ライン２ａ及び第２の溶接ライン２ｂと平行に複数の溶接ライン、例えば４ラインの溶接ラインを平行に設けたり、第１の溶接ライン２ａ及び第２の溶接ライン２ｂの横に２ラインの溶接ラインを設け、溶接装置３を搭載した回転テーブル９を軌道に沿って平行移動しながら２ラインずつ溶接するようにしても良い。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、一定間隔を隔てて配置され、接合する鋼材をセットする第１の溶接ラインと第２の溶接ラインの間に回転テーブルを配置し、この回転テーブルに、一方の側面に開口部を有するコの字状に形成され、溶接装置を搭載した台車を走行自在に設け、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインにセットされた鋼材を溶接するときに、台車を回動して溶接装置の方向を転換して、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインにセットされた鋼材を繰り返して溶接するようにしたから、溶接装置を搭載した台車を回転させるだけで溶接装置を第１の溶接ラインから第２の溶接ラインに切り替えることができ、重機を使用せずに作業者が溶接装置を第１の溶接ラインから第２の溶接ラインに直接切り替えることができ、溶接装置を簡単に切り替えることができるとともに短時間で切り替えることができる。
【００２２】
また、溶接装置を大きく移動する必要がないから、溶接電源装置等と接続するケーブル等の長さも短くて済み、ハンドリング等を容易にして作業性を向上させることができる。
【００２３】
さらに、第２の溶接ラインにセットされた鋼材を溶接しているときに、第１の溶接ラインの溶接継手の検査や取り除き及び鋼材のセットを並行して行うことにより鋼材を連続的に溶接することができ、鋼材の溶接作業時間を大幅に短縮することができる。
【００２４】
また、溶接装置を搭載した台車を回転する回転テーブルの上側回転冶具を下側保持冶具に設けた案内軸と、円筒状に形成され上面にすべり案内が設けられたスライドユニットデ案内して回動することにより、台車を搭載した上側回転冶具を簡単に回動して溶接装置を第１の溶接ラインから第２の溶接ラインに切り替えることができる。
【００２５】
さらに、第１の溶接ラインと第２の溶接ラインに台車を案内する案内軌道を、回転テーブルの第１の溶接ライン側と第２の溶接ライン側に設けられ、回転テーブルの上側回転冶具の案内軌道と連結する可動案内軌道と、可動案内軌道から第１の溶接ラインと第２の溶接ラインまで延びる固定案内軌道で構成することにより、溶接装置を搭載した台車を溶接位置に簡単に移動することができるとともに可動案内軌道を取り除くことにより、台車を乗せた上側回転冶具を容易に回動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の溶接施工装置の配置図である。
【図２】溶接施工装置の構成を示す側面図である。
【図３】回転テーブルの構成を示す部分断面図である。
【図４】回転テーブルの下側保持冶具の上面図である。
【図５】回転テーブルを回転するときの溶接施工装置の構成を示す側面図である。
【図６】従来例の１ラインで溶接するときの構成を示す側面図である。
【図７】従来例の１ラインで溶接するときの配置図である。
【図８】従来例で複数ラインで溶接するときの配置図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ；Ｈ形鋼、２ａ；第１の溶接ライン、２ｂ；第２の溶接ライン、
３；溶接装置，４；台車，５；固定クランプ，６；可動クランプ、
７；昇降装置、８；吊り上げ装置、９；回転テーブル、
１０；下側保持冶具、１１；上側回転冶具、１２；案内軸、
１５；スライドユニット、２０；案内軌道、２１；可動案内軌道、
２３；固定案内軌道、２５；溶接線、２６；架台。
【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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【図８】
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