(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの平板部材を突き合わせるときに、水平を同一水平面内に保ちながら突き合わせて溶接継手を形成する突き合わせ接合部材の組立治具において、前記二つの平板部材を突き合わせるときに同一水平面内を保つための二つの側板と、この二つの側板を予め定めた間隔で装着及び対置させる固定シャフト及び固定軸と、動シャフト、加工アーム、吸盤及びバネとで形成され加圧アームを前記二つの側板の間にバネを介して固定シャフトに掛止して動シャフトを押し当てることによって吸盤を平板部材に吸着させる加圧駆動部と、を具備し前記動シャフトの押し当てを解放し前記加圧駆動部のバネの反力で二つの平板部材が互いに引き寄せられる方向に力が作用して目違いの無い水平面内での突き合わせ溶接継手が形成されることを特徴とする突き合わせ接合部材の組立治具。
【請求項２】
二つの平板部材を突き合わせるときに、直交面を保ちながら突き合わせ溶接継手を形成する突き合わせ接合部材の組立治具において、前記二つの平板部材を突き合わせるときに、直交を形成するための二つの第２の側板と、前記二つの第２の測板を予め定めた間隔で装着及び対置させる固定シャフト及び固定軸と、動シャフト、加工アーム、吸盤及びバネとで形成され加圧アームを二つの第２の側板の間にバネを介して固定シャフトに掛止して動シャフトを押し当てることによって吸盤を平板部材に吸着させる加圧駆動部と、を具備し前記動シャフトの押し当てを解放して、前記加圧駆動部のバネの反力で二つの平板部材が互いに引き寄せられる方向に力が作用して目違いの無い直交の突き合わせ溶接継手が形成されることを特徴とする突き合わせ接合部材の組立治具。
【請求項３】
加圧駆動部の動シャフトが、固定シャフトの支点Ａと動シャフトのフック部の接点Ｂとフック部のテーパ線とで形成される角度θが９０゜＜θ＜１２０゜の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の突き合わせ接合部材の組立治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの平面部材の突き合わせ接合、例えば、突き合わせ溶接継手を形成する突き合わせ接合部材の組立治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の平板部材７の突き合わせ溶接継手は、図９に示すように、二つの平板部材７の突き合わせ面を衝合させて仮組を行い、その後に溶接継手を行う。上述の突き合わせ溶接継手の形成は、一般に二つの平板部材７を図示していない平滑な組立定盤に配設し、平板部材７を水平に維持しながら突き合わせ溶接継手を形成する。
【０００３】
しかし、二つの平板部材７を水平に維持しながら突き合わせ溶接継手を形成する場合、二つの平板部材７は突き合わせ面自体に拘束力が働いていないので、外力によって二つの平板部材７の突き合わせ面が離隔したり、突き合わせ溶接継手中に図１０に示すような目違いが生じてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の平板部材７の突き合わせ溶接継手の形成では、溶接継手を形成する前に二つの平板部材７が離隔しないように、別途固定クランプで繋止するか、または仮付け作業者以外の者の手で繋止するために、溶接準備に労力を必要とした。
【０００５】
また、組立定盤が完全な水平面でなく水平面を確保できない場合、又は組立定盤が準備できないような現場作業等では、仮組を行い二つの平板部材７を突き合わせ面で衝合させたときに、二つの平板部材７のを同一水平面内に保つことが容易でなく、また目違いが生じやすいために突き合わせ溶接継手の形成の作業効率が非常に悪くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二つの平板部材を突き合わせるときに、水平を同一水平面内に保ちながら突き合わせて溶接継手を形成する突き合わせ接合部材の組立治具において、前記二つの平板部材を突き合わせるときに、同一水平面内を保つための二つの側板と、この二つの側板を予め定めた間隔で装着及び対置させる固定シャフト及び固定軸と、動シャフト、加工アーム、吸盤及びバネとで形成され加圧アームを二つの側板の間にバネを介して固定シャフトに掛止して動シャフトを押し当てることによって吸盤を平板部材に吸着させる加圧駆動部と、を具備し前記動シャフトの押し当てを解放し前記加圧駆動部のバネの反力で二つの平板部材が互いに引き寄せられる方向に力が作用して目違いの無い水平面内での突き合わせ溶接継手が形成されることを特徴とする突き合わせ接合部材の組立治具である。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明が水平の突き合わせ継手あったのに対して、第２の発明は直交させた突き合わせ継手であって、二つの平板部材を突き合わせるときに、直交面を保ちながら突き合わせ溶接継手を形成する突き合わせ接合部材の組立治具において、前記二つの平板部材を突き合わせるときに、直交を形成するための二つの第２の側板と、前記二つの第２の測板を予め定めた間隔で装着及び対置させる固定シャフト及び固定軸と、動シャフト、加工アーム、吸盤及びバネとで形成され加圧アームを二つの第２の側板の間にバネを介して固定シャフトに掛止して動シャフトを押し当てることによって吸盤を平板部材に吸着させる加圧駆動部と、を具備し前記動シャフトの押し当てを解放して、前記加圧駆動部のバネの反力で二つの平板部材が互いに引き寄せられる方向に力が作用して目違いの無い直交の突き合わせ溶接継手が形成されることを特徴とする突き合わせ接合部材の組立治具である。
【０００８】
第３の発明は、加圧駆動部の動シャフトが、固定シャフトの支点Ａと動シャフトのフック部の接点Ｂとフック部のテーパ線とで形成される角度θが９０゜＜θ＜１２０゜の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の突き合わせ接合部材の組立治具である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、課題を解決するための手段の第１の発明の記載と同じであって、図１に示すように、二つの平板部材７を突き合わせるときに、水平を同一水平面内に保ちながら突き合わせて溶接継手を形成する突き合わせ接合部材の組立治具において、上記二つの平板部材７を突き合わせるときに、同一水平面内を保つための二つの側板１と、この二つの側板１を予め定めた間隔で装着及び対置させる固定シャフト２及び固定軸１０と、動シャフト３、加工アーム４、吸盤５及びバネ６とで形成され加圧アーム４を二つの側板１の間にバネ６を介して固定シャフト２に掛止して動シャフト３を押し当てることによって吸盤５を平板部材７に吸着させる加圧駆動部と、上記動シャフト３の押し当てを解放して、上記加圧駆動部のバネ６の反力で二つの平板部材７が互いに引き寄せられる方向に力が作用して目違いの無い水平面内での突き合わせ溶接継手が形成される突き合わせ接合部材の組立治具である。
【００１０】
【実施例】
実施例１は、前述した課題を解決した手段を具備した突き合わせ接合部材の組立治具である。まず、図１乃至図３を参照して実施例１について説明する。図１及び図２は、本発明の突き合わせ接合部材の組立治具を用いて、二つの平板部材７の突き合わせ面を衝合させている状態を示す正面図及び側面図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、突き合わせ接合部材の組立治具は、側板１、固定シャフト２、動シャフト３、加圧アーム４、吸盤５、バネ６及び固定軸１０で形成している。
【００１２】
二つの平板部材７を突き合わせるときに、同一水平面内に保つために、二つの側板１を予め定めた間隔で固定シャフト２及び固定軸１０で装着及び対置している。
【００１３】
加圧駆動部は、動シャフト３、加圧アーム４、吸盤５及びバネ６で形成されている。
【００１４】
次に、実施例１の突き合わせ接合部材の組立治具を用いて、二つの平板部材７を同一水平面に保ちながら突き合わせ溶接継手を形成する作業手順について説明する。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、突き合わせ接合部材の組立治具を二つの平板部材７の上面の予め定めた位置に跨設し、動シャフト３が押し当てられる前では吸盤５がバネ６の引っ張り力によって、Ｐ点の位置に移動する。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、両方の動シャフト３を同時に押し当てることによって、吸盤５はＰ点の位置に移動した状態で平板部材７の上面の予め定めた位置に押し当てられ、吸盤５を平板部材７に吸着させる。このとき、バネ６が伸びその反力で平板部材７の引き寄せ力が生じる。
【００１７】
つぎに、両方の動シャフト３の押し当てを解放すると、動シャフト３はバネ６の反力によって二つの平板部材７は同一水平面を保ちながら図２（ｃ）に示すように、お互いに引き寄せられる方向の力が作用し、目違いの無い水平の突き合わせ継手が得られ、精度の良い溶接継手ができる。
【００１８】
図３は加圧駆動部の詳細図である。加圧駆動部において動シャフト３のフック部３ａが押し当て解放時にスムーズに浮き上がるには、押し当て時の固定シャフト２の支点Ａと動シャフト３のフック部３ａの接点Ｂとフック部３ａのテーパ線Ｃとで形成される角度θが９０゜よりも大きいことが条件である。ただし、上記角度θが大きすぎると動シャフト３のフック部３ａが押し当て解放時にスムーズに浮き上がらない。上記動シャフト３のフック部３ａが押し当て解放時にスムーズに浮き上がる角度としては、９０゜＜θ＜１２０゜の範囲であることが実験結果より確認されている。
【００１９】
図４は、二つの平板部材７の突き合わせ溶接継手を形成する各作業時間を、板厚２ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ２００ｍｍの軟鋼板を二枚使用して、溶接電流５０Ａの被覆アーク溶接（イルミナイト系溶接棒、ＪＩＳ規格Ｄ４３０１相当、棒径：２ｍｍを使用）によって、溶接継手を固定維持するための二点の仮付け溶接に要した時間を測定して比較した図である。図４において、本発明は実施例１の突き合わせ接合部材の組立治具を使用したときの仮付け溶接までの作業時間を示し、従来技術１は上記実施例１の組立治具を使用しないで一人で作業をしたときの作業時間を示し、従来技術２は上記実施例１の組立治具を使用しないで二人で作業をしたときの作業時間を示している。
【００２０】
図５に示すように板厚の異なる二つの平板部材７の突き合わせ溶接継手を形成する各作業時間を、板厚２ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ２００ｍｍと板厚１ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ２００ｍｍの軟鋼板を二枚使用して、溶接電流５０Ａの被覆アーク溶接（イルミナイト系溶接棒、ＪＩＳ規格Ｄ４３０１相当、棒径：２ｍｍを使用）によって、溶接継手を固定維持するための二点の仮付け溶接に要した時間を測定して比較した図である。図５において、本発明は実施例１の突き合わせ接合部材の組立治具を用いたときの仮付け溶接までの作業時間を示し、従来技術１は上記実施例１の組立治具を使用しないで一人で作業をしたときの作業時間を示し、従来技術２は上記実施例１の組立治具を使用しないで二人で作業をしたときの作業時間を示したものである。
【００２１】
図６に示すようにルートギャツプＲｇを必要とする二つの平板部材７の突き合わせ溶接継手を形成する各作業時間を上記と同一条件で測定して比較した図である。図６において、本発明は実施例１の突き合わせ接合部材の組立治具を使用したときの作業時間を示し、従来技術１は上記実施例１の組立治具を使用しないで一人で作業をとたきの作業時間を示し、従来技術２は上記実施例１の組立治具を使用しないで二人で作業したときの作業時間を示したものである。
【００２２】
図８は、実施例２の突き合わせ接合部材の組立治具を用いて、二つの平板部材７を直交させた突き合わせ継手を形成した状態を示す図である。
【００２３】
図７に示すように、実施例２の突き合わせ接合部材の組立治具は、固定シャフト２、動シャフト３、加圧アーム４、吸盤５、バネ６、第２の測板９及び固定軸１０で形成している。
【００２４】
実施例２の突き合わせ接合部材の組立治具は、二つの平板部材７を突き合わせるときに、直交面を保ち保ちながら突き合わせ溶接継手を形成するために、二つの第２の側板９を予め定めた間隔で固定シャフト２及び固定軸１０で装着及び対置し、図７に示すように第２の側板９のコーナー部９ａの角度を９０゜として直交する形状としている。同図その他の構成部品は、図１乃至図３に示した実施例１と同機能のものに同符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２５】
次に、実施例２の突き合わせ接合部材の組立治具を用いて、二つの平板部材７の突き合わせときに、直交を保ちながら突き合わせ溶接継手を形成する作業手順について説明する。
【００２６】
図８（ａ）に示すように、二つの平板部材７を定盤８の直角な２平面にそれぞれ配置し、図７に示す直交２等分基準面ＡＡが定盤８の直角な平面を２等分する平面に配置した二つの平板部材７の上面の予め定めた位置に実施例２の突き合わせ接合部材の組立治具を跨設する。
【００２７】
図８（ａ）に示すように、両方の動シャフト３を直交させる平面部材７に略同時に押し当てる。この押し当てる際にバネ６が伸びて吸盤５が平板部材７に吸盤５を吸着する。つぎに、両方の動シャフト３の固定軸１０の反対の先端を吸盤５から引き離して力を解放すると、バネ６の反力によって平板部材７はそれぞれ定盤上の直角な面に沿って、図８（ｂ）に示すように、定盤８の直角な２平面の頂点８ａの方向にお互いに引き寄せられて、目違いの無い精度の良い直交した溶接継手ができる。
【００２８】
【発明の効果】
実施例１の突き合わせ接合部材の組立治具を用いた突き合わせ溶接継手の形成では、溶接継手を形成する前に二つ平板部材７が離隔しないように固定するので、溶接継手が非常に簡単に形成できる。また、組立定盤が完全な水平面でなく組立定盤が準備できないような現場作業等でも、二つの平面部材を同一水平面内に保つことが容易で目違いが生じにくく、精度の良い突き合わせ溶接継手の形成が可能となる。また、図４乃至図６において、上記実施例１の突き合わせ接合部材の組立治具を用いた場合と、同組立治具を用いないで一人で作業又は二人で溶接継手の形成を要した時間を比較した場合、形成した溶接継手を固定維持するための２点以上の仮付け溶接までの作業時間わ１／３から１／２に短縮することができる。さらに、実施例２の突き合わせ接合部材の組立治具を用いると、平板部材７の直交した突き合わせ溶接継手を形成するとき、直交した突き合わせ継手を安価な組立治具を使用して簡単な操作で短時間に、精度良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の突き合わせ接合部材の組立治具の構成を示した正面図および側面図である。
【図２】図２は、本発明の突き合わせ接合部材の組立治具を用いて、二つの平板部材を突き合わせるときに、水平を同一水平面内保ちながら突き合わせて溶接継手を形成している状態を示す側面図である。
【図３】図３は、突き合わせ接合部材の組立治具の加圧駆動部の詳細図である。
【図４】図４は、二つの平板部材を突き合わせて溶接継手を形成するのに要する時間を、突き合わせ接合部材の組立治具を用いた場合、上記治具を用いないで一人で作業及び二人で作業での時間を比較したものである。
【図５】図５は、板厚の異なる平板部材を突き合わせて溶接継手を形成するのに要する時間を、突き合わせ接合部材の組立治具を用いた場合、上記治具を用いないで一人で作業及び二人で作業での時間を比較したものである。
【図６】図６は、ルートギャツプを必要とする平板部材を突き合わせて溶接継手を形成するのに要する時間を、突き合わせ接合部材の組立治具を用いた場合、上記治具を用いないで一人で作業及び二人で作業での時間を比較したものである。
【図７】図７は、第２の発明の突き合わせ接合部材の組立治具の構成を示した側面図である。
【図８】図８は、第２の発明の突き合わせ接合部材の組立治具を用いて、二つの平板部材を直交させた突き合わせ継手を形成している状態を示す側面図である。
【図９】図９は、二つの平板部材を突き合わせ面に衝合させた状態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、二つの平板部材を突き合わせ面に衝合させ目違いを生じた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１            側板
２            固定シャフト
３            動シャフト
３ａ          フック部
４            加圧アーム
５            吸盤
６            バネ
７            平板部材
８            定盤
９            第２の側板
１０          固定軸
【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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【図９】
0004394240.tif 000010
【図１０】
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