(57)【要約】【課題】  型鋼に抵抗溶接により固定するほぞピンの型鋼からの突出長さを許容範囲内に抑えることができるほぞピンの溶接方法を提供する。【解決手段】  型鋼１の外面にほぞピン２を立設してなる梁材におけるほぞピンの溶接方法である。型鋼１の位置を固定するとともに該型鋼１の外面に対して垂直姿勢で近接する方向Ａに送り自在となるようにほぞピン２を配置し、前記ほぞピン２の送り量が計測可能な送り量計測手段３を設け、型鋼１とほぞピン２とを電源を介して電気的に接続するとともにほぞピン２を前記方向Ａに送ってその先端２１と型鋼１の外面との当接部で抵抗溶接を行い、前記送り量計測手段３にて計測されるほぞピン２の送り量が所定量に達するまでほぞピン２を送りながら抵抗溶接を継続する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型鋼の外面にほぞピンを立設してなる梁材におけるほぞピンの溶接方法であって、型鋼の位置を固定するとともに該型鋼の外面に対して垂直姿勢で近接する方向に送り自在となるようにほぞピンを配置し、前記ほぞピンの送り量が計測可能な送り量計測手段を設け、型鋼とほぞピンとを電源を介して電気的に接続するとともにほぞピンを前記方向に送ってその先端と型鋼の外面との当接部で抵抗溶接を行い、前記送り量計測手段にて計測されるほぞピンの送り量が所定量に達するまでほぞピンを送りながら抵抗溶接を継続することを特徴とするほぞピンの溶接方法。
【請求項２】
請求項１において、ほぞピンの送り量が所定量に達した時に、抵抗溶接を行っている間の溶接電流のサイクル数が所定数に達している場合には抵抗溶接を終了し、抵抗溶接を行っている間の溶接電流のサイクル数が所定数に達していない場合には、サイクル数が所定数に達するまで抵抗溶接を継続することを特徴とするほぞピンの溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型鋼の外面にほぞピンを立設してなる梁材におけるほぞピンの溶接方法に関するものである。    
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物の梁材として型鋼を用いるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に示す従来例にあっては、型鋼としてＨ型鋼を用い、このＨ型鋼のフランジに形成したボルト挿通孔にボルトを貫通固定してフランジ上面から突出するほぞピン（すなわちボルト）を設けることで梁材を形成している。そして、梁材上に矢切パネルや柱等を載置固定するのであるが、この際、矢切パネルや柱等の下面にほぞピンが挿入される挿入穴を形成しておき、この挿入穴をほぞピンに挿入されるように梁材上に矢切パネルや柱等を載置するものである。
【０００４】
ところで、このような梁材において、ほぞピンとしてボルトをフランジに形成したボルト挿通孔に挿通したものではなく、外面（即ちフランジ上面）にピンを溶接することで形成するものが考えられた。そしてこの際、型鋼（即ちＨ型鋼）とほぞピンとを抵抗溶接により（例えば特許文献２参照）形成することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献２に示すような抵抗溶接によってほぞピンを型鋼に溶接固定する場合、ほぞピンの型鋼への加圧力は検出・制御することができるものの送り量は検出・制御することができないため、ほぞピンの型鋼からの突出長さが許容範囲外となってしまう惧れがあるものであった。
【特許文献１】特開２０００−９６７６０号公報
【特許文献２】特開平９−８５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、抵抗溶接により型鋼に溶着固定するほぞピンの型鋼からの突出長さを許容範囲内に抑えることができるほぞピンの溶接方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、型鋼１の外面にほぞピン２を立設してなる梁材におけるほぞピンの溶接方法であって、型鋼１の位置を固定するとともに該型鋼１の外面に対して垂直姿勢で近接する方向Ａに送り自在となるようにほぞピン２を配置し、前記ほぞピン２の送り量が計測可能な送り量計測手段３を設け、型鋼１とほぞピン２とを電源を介して電気的に接続するとともにほぞピン２を前記方向Ａに送ってその先端２１と型鋼１の外面との当接部で抵抗溶接を行い、前記送り量計測手段３にて計測されるほぞピン２の送り量が所定量に達するまでほぞピン２を送りながら抵抗溶接を継続することを特徴とするものである。このような構成とすることで、抵抗溶接により型鋼１に溶着固定するほぞピン２の型鋼１からの突出長さを許容範囲内に抑えることができる。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、ほぞピン２の送り量が所定量に達した時に、抵抗溶接を行っている間の溶接電流のサイクル数が所定数に達している場合には抵抗溶接を終了し、抵抗溶接を行っている間の溶接電流のサイクル数が所定数に達していない場合には、サイクル数が所定数に達するまで抵抗溶接を継続することを特徴とするものである。このような構成とすることで、抵抗溶接により型鋼１に溶着固定するほぞピン２の溶着強度を確保することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にあっては、抵抗溶接により型鋼に溶着固定するほぞピンの型鋼からの突出長さを許容範囲内に抑えることができ、寸法精度の良い梁材を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
本発明のほぞピンの溶接方法は、建築部材に用いられる梁材において外面にほぞピンを立設する際に用いられる。梁材の基材として用いる型鋼は本実施形態ではＨ型鋼であり、このＨ型鋼のフランジの外面にほぞピンを立設するものである。なお、本発明のほぞピンの溶接方法は型鋼からなる梁材以外のものに適用してもよいが、本実施形態では型鋼１（Ｈ型鋼１０）にほぞピン２を立設して梁材を形成する際に用いており、この梁材の使用については後述する。まず、本発明のほぞピンの溶接方法による溶接を行う溶接装置について説明する。
【００１２】
Ｈ型鋼１０は、溶接装置本体に対して固定されるもので、具体的な固定方法は特に限定されないが、本実施形態では溶接装置本体に設けられる後述する電極を兼用する固定部材４１によって固定されるとともに、一方のフランジ外面に当接してＨ型鋼１０がそれ以上側方へ移動するのを規制する規制部４２が溶接装置本体に設けてある。
【００１３】
Ｈ型鋼１０の上記規制部４２に当接する側のフランジ１１（規制側フランジ１１ａとする）と反対側のフランジ１１は、ほぞピン２が溶接されるフランジ１１となる（以下、被溶接フランジ１１ｂとする）。
【００１４】
ほぞピン２は、溶接装置本体に固定されたＨ型鋼１０の被溶接フランジ１１ｂの外面の側方において、該外面に対して垂直姿勢となった状態で被溶接フランジ１１ｂの外面に対して近接する方向Ａに送り自在となるように配置するのであるが、これには、溶接装置本体に送り手段を設けることによって行う。送り手段としては例えば、溶接装置本体にアクチュエータ（図示せず）を固定するとともに、アクチュエータの押圧部４３が前記方向Ａに沿って移動可能なように溶接装置本体にガイドレール（図示せず）を設けて形成してあり、アクチュエータの押圧部４３がガイドレールにガイドされて上記送り方向Ａに送られるようになっている。このようなアクチュエータの押圧部４３にほぞピン２が上記被溶接フランジ１１ｂの外面に対して垂直姿勢となるように取り付けられる。なお、このアクチュエータは図示しない電子回路等からなる制御部によって制御される。
【００１５】
また溶接装置には、溶接装置本体に固定されるＨ型鋼１０と上記のように送り自在に設置されるほぞピン２とを電気的に接続する配線５１と、この配線５１の途中に介在して溶接電流を発生させるための電源５２が設けてあり、電源５２は上記制御部によって制御される。本実施形態では、Ｈ型鋼１０をクランプして固定する固定部材４１を電極と兼用しており、前記配線５１はこの電極に接続される。
【００１６】
また送り手段には、送り手段のアクチュエータの押圧部４３による送り量を計測する送り量計測手段３が設けてある。送り量計測手段３としては、例えばエンコーダ、ポテンショメータ等が挙げられるが特に限定されないものであり、また、送り量計測手段３からの計測情報も制御部に伝達される。
【００１７】
以上のような溶接装置によるほぞピンの溶接について説明する。
【００１８】
Ｈ型鋼１０は、ほぞピン２を溶接しない側のフランジ１１（規制側フランジ１１ａ）を溶接装置本体に設けた規制部４２に当接させた状態で配置する。また、ほぞピン２を溶接するフランジ１１（被溶接フランジ１１ｂ）の外面に対して垂直姿勢で近接方向Ａに送り自在となるように送り手段の押圧部４３に取り付ける。そして、Ｈ型鋼１０とほぞピン２とを電源５２が途中に介在する配線５１によって接続する。
【００１９】
次に、ほぞピン２を送り手段によって送ってその先端２１をＨ型鋼１０に当接させ、電源５２から溶接電流よりも小さい電流をＨ型鋼１０とほぞピン２とに通電することで予熱を行う。
【００２０】
そして、所定時間又は所定温度まで予熱を行った後で、電源５２から溶接電流を流すとともに送り手段によってほぞピン２を更にＨ型鋼１０に圧接するように送って本溶接を行う。ここで、本発明における抵抗溶接について説明する。抵抗溶接は、金属からなる二つの溶接対象物を圧接しながら大電流（本溶接時）を通電することで、溶接対象物の圧接された部分の接触抵抗が他の部分の接触抵抗より低くなり、この部分に溶接電流が集中してジュール熱が発生して溶融状態が得られ、二つの溶接対象物の圧接力と相俟って溶着されるものである。そして、本実施形態では溶接電流として交流電流を用いており、これによって溶接電流は増減の単位サイクル（交流電流の一波長又は半波長あるいはこれらの倍数で、以下単にサイクルという）を有する。この抵抗溶接においては、溶接電流の増減によるムラを低減する等の理由によって一箇所の溶接部分における通電のサイクルを所定数（本実施形態では１５回）以上とするのが望ましい。
【００２１】
そして、送り手段によるほぞピン２の送り量が送り量計測手段３によって所定量（本実施形態では１．４ｍｍ）に達したことが計測されると、溶接電流のサイクルが所定数に達したか否かを判定し、所定数に達している場合には本溶接を終了し、予熱時に通電したのとほぼ同電流を通電してなましを行って抵抗溶接を終了するものである。そして、送り量が所定量に達した時に溶接電流のサイクルが所定数に達していない場合には、所定数に達するまで本溶接を継続し、所定数に達した時点で本溶接を終了して、予熱時に通電したのとほぼ同電流を通電してなましを行って抵抗溶接を終了する。
【００２２】
また、送り手段によるほぞピン２の送り量が送り量計測手段３によって所定量に達した時に、溶接電流のサイクルが上記とは別の所定数（本実施形態では８０回）に達している場合には、抵抗溶接を強制的に終了する。図４にフロー図を示す。
【００２３】
以上のような本発明のほぞピンの溶接方法により、抵抗溶接によって型鋼１に溶着固定するほぞピン２の型鋼１からの突出長さを許容範囲内に抑えることができ、寸法精度の良い梁材を製造することが可能となる。またさらに、ほぞピン２の送り量が所定量に達した時に抵抗溶接を行っている間の溶接電流のサイクル数が所定数に達していない場合には、サイクル数が所定数に達するまで抵抗溶接を継続することで、抵抗溶接により型鋼１に溶着固定するほぞピン２の溶着強度を確保することができる。
【００２４】
図３に、本発明の一例を示す。横軸はサイクル数、縦軸は溶接電流の実効値（一目盛当り５ｋＡ），送り量（一目盛当り０．５ｍｍ）であり、図中の右上がりの線が送り量を、もう一方の線が溶接電流の実効値を示している。
【００２５】
本例においては、本溶接よりも小さい実効値となる溶接電流にて予熱を３０サイクル（図中ａ区間）行い、その後、ほぞピン２を送って４０サイクルの（図中ｂ区間）本溶接を行い、送り手段によるほぞピン２の送り量が送り量計測手段３によって所定量（図中のＢ）に達したことが計測された時、溶接電流のサイクルが所定数１５回（予熱からの通算では４５回）に達しているため、本溶接を終了してなましを２０サイクル（図中ｃ区間）行って抵抗溶接を終了している。
【００２６】
図４に、本発明の他例を示す。横軸はサイクル数、縦軸は溶接電流の実効値（一目盛当り５ｋＡ），送り量（一目盛当り０．５ｍｍ）であり、図中の右上がりの線が送り量を、もう一方の線が溶接電流の実効値を示している。
【００２７】
本例においては、本溶接よりも小さい実効値となる溶接電流にて予熱を３０サイクル（図中ａ区間）行い、その後、ほぞピン２を送って４２サイクルの本溶接を行った時点で送り手段によるほぞピン２の送り量が送り量計測手段３によって所定量（図中のＢ）に達したことが計測されたが、この時点では溶接電流のサイクルが所定数１５回（予熱からの通算では４５回）に達していないため、所定数１５回に達するまで本溶接を継続し（図中ｂ区間）、その後本溶接を終了してなましを２０サイクル（図中ｃ区間）行って抵抗溶接を終了している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のほぞピンの溶接方法により溶接を行う装置の構成図である。
【図２】本発明のほぞピンの溶接方法のフロー図である。
【図３】本発明のほぞピンの溶接方法における一溶接例の溶接電流のサイクル−溶接電流の実行値，変位のグラフである。
【図４】本発明のほぞピンの溶接方法における他の溶接例の溶接電流のサイクル−溶接電流の実行値，変位のグラフである。
【図５】本発明のほぞピンの溶接方法により形成した梁材の一例の斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    型鋼
２    ほぞピン
２１  先端
３    送り量計測手段
Ａ    方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005238257.tif 000005
【図４】
2005238257.tif 000006
【図５】
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