(57)【要約】【課題】  品質と強度に優れた長尺製品を安全かつ健康に支障なく、しかも効率良く得ることのできる鋼板の溶接方法及びガウジング装置の提供。【解決手段】  第１溶接面から溶接処理を施す工程と、前記溶接処理後、第１溶接面の反対側の第２溶接面から機械加工により溶接欠陥部を除去するガウジング工程と、前記ガウジング後、第２溶接面から溶接処理を施す工程とを有する鋼板の溶接方法。；溶接処理を施した第１溶接面とは反対側の第２溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめた状態で保持する鋼板保持機構部と、前記第２溶接面から溶接欠陥部を除去する回転式カッター機構部とを備えているガウジング装置。【選択図】  図１
2007007704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１溶接面から溶接処理を施す工程と、前記溶接処理後、第１溶接面の反対側の第２溶接面から機械加工により溶接欠陥部を除去するガウジング工程と、前記ガウジング後、第２溶接面から溶接処理を施す工程とを有することを特徴とする鋼板の溶接方法。
【請求項２】
第２溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめて鋼板を保持し、かつ自動前進後退機能及び自動昇降機能を有する回転式カッター装置により溶接欠陥部を除去してガウジングすることを特徴とする請求項１記載の鋼板の溶接方法。
【請求項３】
回転式カッター装置が、鋼板の長手方向に沿いスライド動する機能を更に有するものであることを特徴とする請求項２記載の鋼板の溶接方法。
【請求項４】
溶接処理を施した第１溶接面とは反対側の第２溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめた状態で保持する鋼板保持機構部と、前記第２溶接面から溶接欠陥部を除去する回転式カッター機構部とを備えていることを特徴とするガウジング装置。
【請求項５】
鋼板保持機構部が、水平基台部に立設され、かつ鋼板の第１溶接面を受止する衝立壁部と、当該衝立壁部の前方下部に設置され、かつ鋼板の下端を受止しつつ鋼板を衝立壁部に誘導するスロープ台部とから成ることを特徴とする請求項４記載のガウジング装置。
【請求項６】
衝立壁部が、鋼板を保持固定する電磁石部を備えていることを特徴とする請求項５記載のガウジング装置。
【請求項７】
衝立壁部が、補強用支持部材を備えていることを特徴とする請求項５又は６記載のガウジング装置。
【請求項８】
回転式カッター機構部が、回転式カッター部と、当該回転式カッター部を衝立壁部方向に前進後退せしめる自動水平動制御装置部と、当該自動水平動制御装置部を支持すると共に、当該回転式カッター部を昇降せしめる自動昇降装置部とから成ることを特徴とする請求項４〜７の何れか１項記載のガウジング装置。
【請求項９】
自動昇降装置部が、鋼板押え装置部を備えていることを特徴とする請求項８記載のガウジング装置。
【請求項１０】
自動昇降装置部が、保持される鋼板の長手方向に沿って水平基台部に敷設されたレール上に、スライド動自在に設置されていることを特徴とする請求項８又は９記載のガウジング装置。
【請求項１１】
水平状態で溶接処理を施した第１溶接面とは反対側の第２溶接面の板継部を、鉛直方向に露出せしめた状態に起立せしめる鋼板起立機構部を更に備えていることを特徴とする請求項４〜１０の何れか１項記載のガウジング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋼板の溶接方法、更に詳細には鉄骨や橋梁等の長尺製品を得るための鋼板の溶接方法及び当該溶接方法に好適に用いられるガウジング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄骨や橋梁等の長尺製品を得るための鋼板の溶接は図８に示す如く、まず連結する二つの鋼板Ｐ１とＰ２の端部を、予め形設されたＶ開先側の面が上面となるように突き合わせる。次いで、当該Ｖ開先側の面から溶接処理を施す（図８（１））。一般に、この溶接処理は、鋼板Ｐ１、Ｐ２の厚み等に応じて複数回行なわれ、複数の溶接層が形成される。因に、図８（１）においては、溶接層Ｓ１と溶接層Ｓ２を形成した例を示している。
【０００３】
次いで、クレーンを用いて鋼板Ｐ１、Ｐ２を反転して溶接した面とは反対側の面を上面とする（図８（２））。
【０００４】
次いで、溶接を強固なものとするため、当該上面となった反対側の面からアークエアーにより溶接欠陥部、すなわち溶け込みが不完全となっている部位や酸化鉄発生部位等をガウジング（はつり）処理して（図８（３））、除去する（図８（４））。
【０００５】
次いで、当該除去部から改めて溶接処理を施す（図８（５））。この溶接処理も適宜複数回行なわれ、複数の溶接層が形成される。因に、図８（５）においては、溶接層Ｓ３と溶接層Ｓ４を形成した例を示している。
【０００６】
しかしながら、従来は上記の如く、ガウジング処理をアークエアーによって行なっていたため、図９に示されるように、ガウジング後の深さＨや巾Ｗが不均一となると共に、往々にして溶接欠陥部を完全には除去し得ない、と云う問題があった。
そのため、ガウジング後の溶接処理が不完全なものとなり易く、強度上も問題となっていた。
【０００７】
また、アークエアーによるガウジング処理は、８０〜１００dbと云う騒音を発生すると共に、３５０〜５００Ａの大電流でアークを出すため、強烈な光を広域に発し、加えて高圧エアーを吹きつけるため、粉塵とカーボンの微粒子を大量に飛散せしめるので、作業者等にとって大きな健康上の問題となっていたのが実状であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の如き従来の問題と実状に鑑みてなされたもので、品質と強度に優れた長尺製品を、安全にかつ健康に支障なく、しかも効率良く得ることができる鋼板の溶接方法の提供と、精度に優れたガウジングを、安全にかつ健康に支障なく、しかも効率良く行なうことができるガウジング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１溶接面から溶接処理を施す工程と、前記溶接処理後、第１溶接面の反対側の第２溶接面から機械加工により溶接欠陥部を除去するガウジング工程と、前記ガウジング後、第２溶接面から溶接処理を施す工程とを有することを特徴とする鋼板の溶接方法により上記課題を解決したものである。
【００１０】
また本発明は、溶接処理を施した第１溶接面とは反対側の第２溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめた状態で保持する鋼板保持機構部と、前記第２溶接面から溶接欠陥部を除去する回転式カッター機構部とを備えていることを特徴とするガウジング装置により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、アークエアーによらず機械加工によりガウジングするものであるため、ガウジング後の深さや巾は均一となり、溶接欠陥部も完全に除去することができる。その結果、本発明によれば、ガウジング後の溶接処理が精度良く完全なものとなるため、品質と強度に優れた長尺製品を得ることができる。
【００１２】
しかも、本発明は機械加工によるガウジングであるため、アークエアーによるガウジングの如き大騒音、強烈な光、大量粉塵等の問題が生じず、従ってまた、作業者等の健康に支障をもたらすこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明をその実施の形態を示す図面と共に説明する。
【００１４】
まず、図１を用いて本発明の鋼板の溶接方法を説明する。
図１（１）に示すように、連結する二つの鋼板Ｐ１とＰ２の端部を、予め形設されたＶ開先側の面が上面となるように突き合わせ、当該Ｖ開先側の面、すなわち第１溶接面Ａを水平状態にして溶接処理を施す。この溶接処理は、鋼板Ｐ１、Ｐ２の厚み等に応じて適宜回数行なわれ、例えば２回行なった場合には、溶接層Ｓ１と溶接層Ｓ２が形成される。
【００１５】
次いで、図１（２）に示すように、第１溶接面Ａの反対側の第２溶接面Ｂが、ガウジング処理し易い位置となるように、鋼板Ｐ１、Ｐ２の向きを変える。この場合、第２溶接面Ｂが上面となるように反転せしめても良いが、図２に示すように、第２溶接面Ｂの板継部Ｑが鉛直方向に露出するような位置に向きを変え、その位置を保持せしめてガウジングするのが、長い鋼板の両端２個所を一人の操作員で容易に監視できる点；地球の引力により、大量に発生する危険な切削くずが自然に下部の一定箇所に集まるので、容易かつ安全に除去することができる点；並びに片面のみ溶接された鋼板には溶接熱により歪みが生じているため、第２溶接面Ｂを上面とした状態でガウジングした場合には大きな振動が生じて危険であるが、当該位置を略９０°起立せしめた状態となっているので、鋼板の自重により当該振動を抑止できる点等で望ましい。
この位置変えは、例えば図５に示されるクレーンや図６に示される鋼板起立装置によって行なわれる。
【００１６】
次いで、図１（３）に示すように、第２溶接面Ｂから機械加工によるガウジング処理を行ない、溶け込みが不完全な部位や酸化鉄発生部位等の溶接欠陥部を除去し、図１（４）に示すような状態とする。
この機械加工によるガウジング処理は、回転式カッター装置、特に自動前進後退機能及び自動昇降機能を有するもの、更には鋼板の長手方向に沿いスライド動する機能を有するものを用いるのが、精度及び効率良く、しかも安全にガウジング処理することができるのでより望ましい。
【００１７】
次いで、図１（５）に示すように、第２溶接面の除去部から更に溶接処理を施す。この溶接処理も適宜回数行なわれ、例えば２回行なった場合には、溶接層Ｓ３と溶接層Ｓ４が形成される。
【００１８】
斯くして、鋼板Ｐ１とＰ２が強固に連結された長尺製品が得られる。
【００１９】
次に、図３及び図４を用いて本発明ガウジング装置を説明する。
当該両図において、１０はガウジング装置で、水平基台部２０上に設置された鋼板保持機構部３０と、回転式カッター機構部４０とから構成されている。
【００２０】
鋼板保持機構部３０は、図２に示したように、溶接処理を施した第１溶接面Ａとは反対側の第２溶接面Ｂの板継部Ｑを鉛直方向に露出せしめた状態で保持するもので、水平基台部２０に、保持される鋼板Ｐ１、Ｐ２の長手方向に沿って立設された板状の衝立壁部３１と、同じく水平基台部２０に設置されたスロープ台部３４とから構成されている。
【００２１】
衝立壁部３１は、鋼板Ｐ１、Ｐ２をその第１溶接面と接面して受止するもので、保持される鋼板Ｐ１、Ｐ２の長手方向に沿って立設された板状体から成る。この衝立壁部３１には、更に図５に示したように、適宜部位に貫通窓部が適宜数形設されていると共に、その内部には電磁石３２が取り付けられている。この電磁石３２の電源の入・切により、更に強固な鋼板Ｐ１、Ｐ２の保持固定と脱離を自在に行なえるようになっている。
この衝立壁部３１の後背側、すなわち鋼板Ｐ１、Ｐ２を受止する面とは反対側には更に補強用支持部材３３が適宜間隔で複数付設され、鋼板Ｐ１、Ｐ２をより安全かつ確実に保持し得るようになっている。
【００２２】
スロープ台部３４は、衝立壁部３１に向って下降傾斜する面３４ａを有するもので、衝立壁部３１の前方下部、すなわち鋼板Ｐ１、Ｐ２を受止する面側の前方下部における水平基台部２０に適宜間隔で複数設置され、これにより図５に示したように、鋼板Ｐ１、Ｐ２の下端を受止しつつ鋼板Ｐ１、Ｐ２を衝立壁部３１にスムースに誘導し得るようになっている。
【００２３】
回転式カッター機構部４０は、回転式カッター部４１と、自動水平動制御装置部４２と、自動昇降動制御装置部４３とから構成されている。
【００２４】
回転式カッター部４１は、油圧シリンダーを備えた自動水平動制御装置部４２の当該シリンダーアーム４２ａの先端に、交換可能なように着脱自在に取り付けられていると共に、コンピューター制御された当該油圧シリンダーの作動によって衝立壁部３１方向に前進後退するようになっている。すなわち、この前進時に、回転式カッター部４１が、図２に示したように、鋼板保持機構部３０に保持されている鋼板Ｐ１、Ｐ２の第２溶接面Ｂの板継部Ｑを、第２溶接面Ｂから第１溶接面Ａに向ってガウジングし、またガウジング終了後においては、自動的に後退することにより回転式カッター部４１が鋼板Ｐ１、Ｐ２から離脱するようになっている。
【００２５】
自動水平動制御装置部４２は、水平基台部２０に設置された自動昇降動制御装置部４３に取り付けられていると共に、コンピューター制御された自動昇降動制御装置部４３の作動によって回転式カッター部４１と共に昇降動するようになっている。すなわち、この下降時に、回転式カッター部４１が、図２に示したように、鋼板保持機構部３０に保持されている鋼板Ｐ１、Ｐ２の第２溶接面Ｂの板継部Ｑを、上部から下部に向ってガウジングし、またガウジング終了後においては、自動的に上昇し、元の位置に戻るようになっている。
【００２６】
而して、この自動水平動制御装置部４２と自動昇降動制御装置部４３との共働によって、当該露出した板継部Ｑの精度の高いガウジング処理が可能となる。
【００２７】
４４は鋼板押え装置部で、自動昇降動制御装置部４３に設置された油圧シリンダー４４ａと当該シリンダーアームの先端に取り付けられた押圧板４４ｂとによって構成され、これにより鋼板Ｐ１、Ｐ２を、衝立壁部３１に更に安全かつ確実に保持固定し得るようになっている。
【００２８】
４５は、レールで、水平基台部２０上に、保持される鋼板の長手方向に沿って敷設されており、このレール４５上に自動昇降動制御装置部４３を設置すると共に、自動昇降動制御装置部４３の鋼板に沿うスライド動をコンピューター制御することにより、鋼板のガウジング部位にスムースに自動昇降動制御装置部４３、従ってまた回転式カッター部４１を位置せしめ得るようになっている。
【００２９】
次に、図５及び図６を用いて本発明ガウジング装置への鋼板のセット方法を説明する。
まず、図５はクレーン５０を用いた例を示すもので、水平状態での第１溶接面Ａへの溶接処理後、当該鋼板Ｐ１、Ｐ２をクレーンで吊り上げ、溶接処理を施した第１溶接面Ａを衝立壁部３１側にして鋼板Ｐ１、Ｐ２の下部をスロープ台部３４に載置すれば、当該鋼板Ｐ１、Ｐ２は下降傾斜面３４ａに沿って摺動して衝立壁部３１に保持されるので、第２溶接面Ｂの板継部Ｑが鉛直方向に露出し、この状態でガウジングされる。
【００３０】
一方、図６は水平基台部２０に設置した鋼板起立機構部６０を用いた例を示すもので、水平状態での第１溶接面Ａへの溶接処理後、第２溶接面Ｂの板継部Ｑを鉛直方向に露出せしめるため、当該鋼板Ｐ１、Ｐ２を衝立壁部３１側に略９０°起立せしめて鋼板Ｐ１、Ｐ２の下部をスロープ台部３４に案内するようになっており、以下クレーン方式と同様にガウジングされる。
因に、この鋼板起立機構部６０としては、例えば略Ｌ字状の鋼板受止部６１を水平基台部２０に、油圧シリンダー６２により略９０°起伏自在に枢着することによって構成される。
【００３１】
斯くして本発明ガウジング装置１０を用いれば、図７に示す如く、ガウジング部の深さＨや巾Ｗを均一とすることができる。また、本発明ガウジング装置１０を、水平基台部２０に複数並設すれば、同時に複数の板継部Ｑをガウジングすることができるので、より効率的に長尺製品を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明鋼板の溶接方法の工程を示す概略断面模式説明図。
【図２】ガウジングする鋼板とカッターの位置関係を示す概略斜視説明図。
【図３】本発明ガウジング装置の概略平面説明図。
【図４】本発明ガウジング装置の概略右側面説明図。
【図５】クレーンを用いた鋼板セット例を示す右側面模式説明図。
【図６】起立機構部を用いた鋼板セット例を示す右側模式説明図。
【図７】本発明によるガウジング部の概略斜視説明図。
【図８】従来鋼板の溶接方法の工程を示す概略断面模式説明図。
【図９】従来法によるガウジング部の概略斜視説明図。
【符号の説明】
【００３３】
Ｐ１、Ｐ２：鋼板
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２：溶接層
Ａ：第１溶接面
Ｂ：第２溶接面
Ｑ：板継部
Ｈ：深さ
Ｗ：巾
１０：ガウジング装置
２０：水平基台部
３０：鋼板保持機構部
３１：衝立壁部
３２：電磁石
３３：補強用支持部材
３４：スロープ台部
３４ａ：傾斜面
４０：回転式カッター機構部
４１：回転式カッター部
４２：自動水平動制御装置部
４２ａ：シリンダーアーム
４３：自動昇降動制御装置部
４４：鋼板押元装置部
４４ａ：油圧シリンダー
４４ｂ：押圧板
４５：レール
５０：クレーン
６０：鋼板起立機構部
６１：鋼板受止部
６２：油圧シリンダー
【図１】
2007007704.tif 000003
【図２】
2007007704.tif 000004
【図３】
2007007704.tif 000005
【図４】
2007007704.tif 000006
【図５】
2007007704.tif 000007
【図６】
2007007704.tif 000008
【図７】
2007007704.tif 000009
【図８】
2007007704.tif 000010
【図９】
2007007704.tif 000011