(57)【要約】【課題】一対の回転ポジショナー２０、２０に、仕口コアのワーク１１を好適にセットでき、且つそのセッティングの作業効率を大幅に向上できる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置及び溶接用治具を提供すること。【解決手段】所要の間隔を置いて配置され、柱状の部材を長手方向の２箇所で保持してその柱状の部材の軸心を基準にして回転させる一対の回転ポジショナー２０、２０と、一対の回転ポジショナー２０、２０よって保持されたワークの被溶接部を溶接する溶接ロボット２５と、一対の回転ポジショナー２０、２０の両方を貫通する状態に保持される柱状本体部３１、及びその柱状本体部３１の両端にそれぞれ設けられて仮溶接された仕口コアのワーク１１を片持ちに保持する保持端部３２、３２から構成される溶接用治具３０とを具備する。【選択図】図１
2007098461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短柱状のコラムの両端に板状のダイヤフラムが溶接されて設けられ鉄骨建築物の柱と梁の接続部となる仕口コアを製作するための溶接装置であって、
所要の間隔を置いて配置され、柱状の部材を長手方向の２箇所で保持して該柱状の部材の軸心を基準にして回転させる一対の回転ポジショナーと、
該一対の回転ポジショナーよって保持されたワークの被溶接部を溶接する溶接ロボットと、
前記一対の回転ポジショナーの両方を貫通する状態に保持される柱状本体部、及び前記コラムの両端にダイヤフラムが仮溶接された仕口コアのワークを一方のダイヤフラムについて拘束することで片持ちに保持すべく前記柱状本体部の両端にそれぞれ設けられた保持端部から構成される溶接用治具とを具備し、
前記仕口コアのワークの前記ダイヤフラムには貫通孔が設けられ、該貫通孔の内側に嵌ることで前記溶接用治具の各保持端部における前記仕口コアのワークの位置決めを行うべく、前記溶接用治具の各保持端部に位置決め用突起部が設けられたことを特徴とする鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置。
【請求項２】
前記ダイヤフラムに前記貫通孔が複数設けられ、これに対応する前記位置決め用突起部が前記保持端部に複数設けられたことを特徴とする請求項１記載の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置。
【請求項３】
前記保持端部は、平面状の保持面を有する保持板と、前記仕口コアのワークの一方のダイヤフラムを少なくとも二方向から締め付けることで該仕口コアのワークを保持すべく、前記保持板の保持面上で放射方向に移動可能且つ所要の位置で固定可能に少なくとも二対が配された締付部材とを具備することを特徴とする請求項１又は２記載の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置。
【請求項４】
前記締付部材は、前記保持板に放射方向に設けられた溝に沿ってスライド可能に配され、前記ダイヤフラムの傾斜した側辺部に沿って当接して締付けができるように、該締付部材の前記側辺部に接触して締め付けられる部分が回動可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置。
【請求項５】
前記締付部材は、前記保持板に放射方向に設けられた溝に沿ってスライド可能に配され、少なくとも一対が同期して放射方向へ拡縮移動可能に、一方側が他方側に対して逆ネジに設けられたボルトの各側にそれぞれ螺合されていることを特徴とする請求項３記載の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置。
【請求項６】
前記柱状本体部が、二つの筒状部材によって構成され、一方の筒状部材が他方の筒状部材に対して入れ子状に嵌り合うことで、前記溶接用治具が長手方向へ伸縮可能に設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置。
【請求項７】
前記請求項１、２、３、４、５又は６記載の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置に用いられるべく設けられたことを特徴とする鉄骨柱の仕口コアに係る溶接用治具。
【請求項８】
短柱状のコラムの両端に板状のダイヤフラムが溶接されて設けられ鉄骨建築物の柱と梁の接続部となる仕口コアを製作するための溶接装置であって、所要の間隔を置いて配置され、柱状の部材を長手方向の２箇所で保持して該柱状の部材の軸心を基準にして回転させる一対の回転ポジショナーと、該一対の回転ポジショナーよって保持されたワークの被溶接部を溶接する溶接ロボットと、前記一対の回転ポジショナーの両方を貫通する状態に保持される柱状本体部、及び前記コラムの両端にダイヤフラムが仮溶接された仕口コアのワークを一方のダイヤフラムについて拘束することで片持ちに保持すべく前記柱状本体部の両端にそれぞれ設けられた保持端部から構成される溶接用治具とを具備する鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置を用い、
前記溶接用治具を前記一対の回転ポジショナーに保持させ、次に該溶接用治具の各保持端部に前記仕口コアのワークをそれぞれ保持させた後、前記溶接ロボットで該仕口コアのワークの被溶接部を溶接することを特徴とする鉄骨柱の仕口コアに係る溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短柱状のコラムの両端に板状のダイヤフラムが溶接されて設けられ鉄骨建築物の柱と梁の接続部となる仕口コアを製作するための溶接装置及び溶接用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨建築物の柱は、長柱材と仕口とを交互に接続した溶接構造物である。工場で運搬可能な長さに組立てられたものを建築現場で上下に接続すると共に、仕口に設けた羽根に梁を連結して建築物の骨組みを構築する。
長柱材は、所要の長さに切断された角パイプ、丸パイプ、Ｈ型鋼などの鋼材の端部に開先や裏当金を設けたものである。また、仕口は、一般的には長柱材と同断面の短柱材（コラム）の両端に小口板（ダイヤフラム）を周溶接して芯材（仕口コア）を製作し、その仕口コアに羽根（ブラケット）を溶接したものである。
【０００３】
仕口コアと長柱材の接続や、仕口コアの製作に係る溶接には、溶接ロボットを用いた溶接装置が使用されている。
例えば、仕口コア１０と長柱材１５を接続するためには、図１６に示すような「柱大組溶接システム」が用いられている。このシステムは、一対の回転ポジショナー２０、２０と、溶接ロボット２５とから構成されている。一対の回転ポジショナー２０、２０は、ワーク１００を長手方向の２箇所で水平に保持して軸心を中心に適宜回転させることができる。また、溶接ロボット２５は、一対の回転ポジショナー２０、２０によって好適に位置されて所要の方向へ向けられたワーク１００の被溶接部を適切に溶接することができる。これによれば、仮溶接した仕口コア１０と長柱材１５を一対の回転ポジショナー２０、２０にセットして、好適に溶接できる。これが、この柱大組溶接システムの通常の使用方法となる。なお、回転ポジショナー２０や溶接ロボット２５の構成は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【０００４】
また、図１６と同一の柱大組溶接システム（溶接装置）を、仕口コア１０などを製作するため、図１７のように特殊な方法で用いることが開示されている（特許文献１参照）。
この溶接装置によれば、ワーク１０１の両端を保持する一対の回転ポジショナー２０、２０が、ワーク１０１の長手方向へ進退可能に設けられている。また、回転ポジショナー２０の進退方向に平行な方向へ移動する台車２６と、この台車２６の上に搭載されてワーク１０１の溶接を行う溶接ロボット２５を備える。そして、被拘束物を２方向から拘束する各回転ポジショナー２０における拘束部材（図示せず）と、ワーク１０１との間に、拘束アダプタ４０が設けられている。このため、ワーク１０１は、一対の拘束アダプタ４０、４０によって両側から挟まれて保持される。すなわち、ワーク１０１は、一対の回転ポジショナー２０、２０の間にセットされる。なお、各拘束アダプタ４０は、各回転ポジショナー２０に容易に着脱できる。また、ワーク１０１は、例として３つの仕口コアのワーク１１を治具４２で連結したものである。
【特許文献１】特開平０５−３１８１０９号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置及び溶接用治具に関して解決しようとする問題点は、仕口コアのワーク１１を両端部で保持するため、一対の回転ポジショナー２０、２０にセットする作業効率を向上できない点にある。
図１７のように仕口コアのワーク１１を、一対の拘束アダプタ４０、４０を介して一対の回転ポジショナー２０、２０の間にセットすれば、安定的に保持できる。しかしながら、仕口コアのワーク１１の両端部（ダイヤフラム１３、１３）を把持等によって拘束（固定）するため、作業が煩雑である。また、仕口コアのワーク１１と一対の拘束アダプタ４０、４０の軸心を揃え、且つそれらの軸心と一対の回転ポジショナー２０、２０の回転軸心を揃える必要があり、セッティング作業が煩雑となって時間がかかる。
特に、ダイヤフラムが正方形以外の異形の場合は、その作業がさらに難しいという課題がある。
そこで、本発明の目的は、変形ダイヤフラムの仕口コアを含むワークを一対の回転ポジショナーに好適にセットすることができると共に、そのセッティングの作業効率を向上できる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置及び溶接用治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態によれば、短柱状のコラムの両端に板状のダイヤフラムが溶接されて設けられ鉄骨建築物の柱と梁の接続部となる仕口コアを製作するための溶接装置であって、所要の間隔を置いて配置され、柱状の部材を長手方向の２箇所で保持して該柱状の部材の軸心を基準にして回転させる一対の回転ポジショナーと、該一対の回転ポジショナーよって保持されたワークの被溶接部を溶接する溶接ロボットと、前記一対の回転ポジショナーの両方を貫通する状態に保持される柱状本体部、及び前記コラムの両端にダイヤフラムが仮溶接された仕口コアのワークを一方のダイヤフラムについて拘束することで片持ちに保持すべく前記柱状本体部の両端にそれぞれ設けられた保持端部から構成される溶接用治具とを具備し、前記仕口コアのワークの前記ダイヤフラムには貫通孔が設けられ、該貫通孔の内側に嵌ることで前記溶接用治具の各保持端部における前記仕口コアのワークの位置決めを行うべく、前記溶接用治具の各保持端部に位置決め用突起部が設けられたことを特徴とする。
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態によれば、前記ダイヤフラムに前記貫通孔が複数設けられ、これに対応する前記位置決め用突起部が前記保持端部に複数設けられたことを特徴とすることができる。
【０００７】
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態によれば、前記保持端部は、平面状の保持面を有する保持板と、前記仕口コアのワークの一方のダイヤフラムを少なくとも二方向から締め付けることで該仕口コアのワークを保持すべく、前記保持板の保持面上で放射方向に移動可能且つ所要の位置で固定可能に少なくとも二対が配された締付部材とを具備することを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態によれば、前記締付部材は、前記保持板に放射方向に設けられた溝に沿ってスライド可能に配され、前記ダイヤフラムの傾斜した側辺部に沿って当接して締付けができるように、該締付部材の前記側辺部に接触して締め付けられる部分が回動可能に設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態によれば、前記締付部材は、前記保持板に放射方向に設けられた溝に沿ってスライド可能に配され、少なくとも一対が同期して放射方向へ拡縮移動可能に、一方側が他方側に対して逆ネジに設けられたボルトの各側にそれぞれ螺合されていることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態によれば、前記柱状本体部が、二つの筒状部材によって構成され、一方の筒状部材が他方の筒状部材に対して入れ子状に嵌り合うことで、前記溶接用治具が長手方向へ伸縮可能に設けられていることを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接用治具によれば、以上の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置に用いられるべく設けられたことを特徴とする。
また、本発明にかかる鉄骨柱の仕口コアに係る溶接方法によれば、短柱状のコラムの両端に板状のダイヤフラムが溶接されて設けられ鉄骨建築物の柱と梁の接続部となる仕口コアを製作するための溶接装置であって、所要の間隔を置いて配置され、柱状の部材を長手方向の２箇所で保持して該柱状の部材の軸心を基準にして回転させる一対の回転ポジショナーと、該一対の回転ポジショナーよって保持されたワークの被溶接部を溶接する溶接ロボットと、前記一対の回転ポジショナーの両方を貫通する状態に保持される柱状本体部、及び前記コラムの両端にダイヤフラムが仮溶接された仕口コアのワークを一方のダイヤフラムについて拘束することで片持ちに保持すべく前記柱状本体部の両端にそれぞれ設けられた保持端部から構成される溶接用治具とを具備する鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置を用い、前記溶接用治具を前記一対の回転ポジショナーに保持させ、次に該溶接用治具の各保持端部に前記仕口コアのワークをそれぞれ保持させた後、前記溶接ロボットで該仕口コアのワークの被溶接部を溶接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置及び溶接用治具によれば、一対の回転ポジショナーに仕口コアを好適にセットすることができると共に、そのセッティングの作業効率を大幅に向上できるという特別顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の最良の形態の一例を添付図面（図１及び図２）と共に詳細に説明する。図１は本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の使用状態を示す平面図である。また、図２は本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の側面図である。
この溶接装置は、短柱状のコラム１２の両端に板状のダイヤフラム１３が溶接されて設けられ鉄骨建築物の柱と梁の接続部となる仕口コア１０を製作するための溶接システムである。
【００１３】
２０は回転ポジショナーであって、一対が所要の間隔を置いて配置されている。この一対の回転ポジショナー２０、２０は、柱状の部材を、長手方向の２箇所で保持してその柱状の部材の軸心を基準にして回転させるように構成されている。通常は、柱状の部材の軸心と一対の回転ポジショナー２０、２０の回転軸が水平で同心に揃った状態で回転する。なお、その両軸は少なくとも平行に揃っていれば好適に回転できる。
各回転ポジショナー２０は、リング状の回転部材２１の内側にワークなどの柱状の部材を保持できるように、少なくとも二方向から挟持する保持手段を備えている。この保持手段は、例えば図２に示すように放射方向へ締付けられる二対の挟持部材を配することで構成できる。放射方向に配された一対の挟持部材２２ａ、２２ａに対して直交する放射方向に他の一対の挟持部材２２ｂ、２２ｂが配されている。これらの各挟持部材は、例えばネジ締めによって柱状の部材に加圧状態に当接され、その柱状の部材を保持するように機能する。なお、回転部材２１には、開閉可能な開閉部２１ａが設けられている。その開閉部２１ａを開くことで、柱状の部材を回転部材２１の内側へ好適に位置させることができる。
【００１４】
また、各回転ポジショナー２０は、保持された柱状の部材の長手方向と同方向へ移動できるようにレール２３上をスライド可能に設けられている。つまり、回転部材２１の回転軸の軸線方向へ進退可能に設けられている。これにより、この一対の回転ポジショナー２０、２０の位置及び間隔を適宜変更することができる。
なお、この回転ポジショナー２０は柱大組溶接システムを構成する装置として周知であるから、詳細な機構等については説明を省略する。
【００１５】
２５は溶接ロボットであり、一対の回転ポジショナー２０、２０よって保持されたワークの被溶接部を溶接するように構成されている。多関節ロボットの先端に溶接トーチが設けられ、適宜に制御されて開先などの被溶接部を溶接できる。
また、この溶接ロボット２５は、前述した一対の回転ポジショナー２０、２０の移動方向と平行に移動できるようにレール２７上を、台車２６を介してスライド可能に設けられている。これにより、溶接位置を適宜変更することができる。
なお、この溶接ロボット２５は柱大組溶接システムを構成する装置として周知であるから、詳細な機構等については説明を省略する。
【００１６】
３０は溶接用治具であり、一対の回転ポジショナー２０、２０の両方を貫通する状態に保持される柱状本体部３１と、コラム１２の両端にダイヤフラム１３、１３が仮溶接された仕口コアのワーク１１を一方のダイヤフラム１３について拘束することで片持ちに保持すべく柱状本体部３１の両端にそれぞれ設けられた保持端部３２、３２から構成されている。
このように柱状本体部３１が貫通した状態に保持されているため、その両端部が、一対の回転ポジショナー２０、２０の間ではなく、その外側へ突出した状態となっている。このため、保持端部３２によって仕口コアのワーク１１を片持ち状態に好適に保持できる。一方のダイヤフラム１３のみについて拘束することで保持するため、溶接用治具３０に対する仕口コアのワーク１１の着脱が容易にできる。また、このように仕口コアのワーク１１が保持されることで、溶接ロボット２５のトーチは被溶接部へ好適に達することができる。
この溶接用治具３０は、例えば図３に示すように、断面が正方形の枠状に形成された筒状の柱状本体部３１と、その両端に固定された一対の板状の保持端部３２、３２とから構成できる。
【００１７】
この溶接用治具３０は、柱状本体部３１の両端に保持端部３２、３２を備えるから、両端で仕口コアのワーク１１を保持でき、荷重が偏ることがない。このため、二つ仕口コアのワーク１１が保持された溶接用治具３０を、一対の回転ポジショナー２０、２０へバランス良くセットできる。つまり、二点（二箇所）支持となるため、荷重が分散されて保持される。従って、重量のある大きな仕口コアのワーク１１についても、一対の回転ポジショナー２０、２０で好適に保持でき、その軸心を中心に回転或いは回動できる。また、保持端部３２による保持は片持ち状態となるが、上記のようにバランス良くセットできるため適切に保持される。
【００１８】
また、二つの仕口コアのワーク１１、１１を一つの溶接用治具３０にセッティングでき、作業効率を向上できる。つまり、一度のセッティングで、溶接ロボット２５がレール２７に沿って移動して溶接すれば、二つの仕口コアのワーク１１、１１について溶接作業ができる。さらに、２台の溶接ロボット２５を、レール２７上に配置することも可能である。これによれば、作業効率をさらに向上できる。
また、図１及び図４に示すように、仕口コアのワーク１１が片持ち状態で保持端部３２に保持される。このため、セッティングが簡単であり、作業効率を向上できる。
【００１９】
次に、保持端部３２の形態例について図５及び図６に基づいて詳細に説明する。図５は保持端部３２の正面図であり、仕口コアのワーク１１が保持される保持面の形態例である。また、図６は保持端部３２の背面図であり、保持機構の形態例である。
この保持端部３２は、平面状の保持面３３ａを有する保持板３３と、仕口コアのワーク１１の一方のダイヤフラム１３を少なくとも二方向から締め付けることでその仕口コアのワーク１１を保持すべく、保持板３３の保持面３３ａ上で放射方向に移動可能且つ所要の位置で固定可能に少なくとも二対が配された締付部材（３５ａ〜ｄ）とを具備する。本形態例では、四対の締付部材（３５ａ〜ｄ）が配置されている。
【００２０】
各締付部材（３５ａ〜ｄ）は、保持板３３に保持面３３ａの中心から放射方向に設けられた溝３４に沿ってスライド可能に配されている。
そのうちの一対の締付部材３５ａ、３５ａが同期して放射方向へ拡縮する移動をすべく、一方側が他方側に対して逆ネジに設けられたボルト３６の各側にそれぞれ螺合されている。つまり、ボルト３６は中央部を境にして逆のネジが設けられた棒状の雄ネジであり、一方へ回すと一対の締付部材３５ａ、３５ａが保持面３３ａの中心から相互に離反し、反対へ回すと相互に近接するように設けられている。
この一対の締付部材３５ａ、３５ａは、正方形の保持板３３の対角方向に配されている。そして、この一対の締付部材３５ａ、３５ａによれば、同期して拡縮移動できるため、ダイヤフラム１３を好適にチャックして仕口コアのワーク１１の芯出しをすることができる。これにより、仕口コアのワーク１１の軸心と、回転ポジショナー２０の回転軸心及び溶接用治具３０の軸心とを揃え、溶接ロボット２５で好適に溶接することができる。
この一対の締付部材３５ａ、３５ａの対角方向に直交する方向に、他の一対の締付部材３５ｂ、３５ｂが配されている。この二対の締付部材３５ａ、３５ａ、３５ｂ、３５ｂによって、図７に示すような正方形のダイヤフラム（普通ダイヤフラム）１３を二方向から締付けて仕口コアのワーク１１を保持する。つまり、普通ダイヤフラム１３の四つの角を固定することで、仕口コアのワーク１１を保持面３３ａ上に装着する構成となっている。なお、図７（ａ）は仕口コアのワーク１１の平面図、図７（ｂ）は側面図である。１２は角筒状のコラムである。
【００２１】
また、他の二対の締付部材３５ｃ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｄは、図８に示すような変形ダイヤフラム１３ａを二方向から締付けて仕口コアのワーク１１ａを保持する。（なお、図８（ａ）は仕口コアのワーク１１ａの平面図、図８（ｂ）は側面図である。１２ａは丸筒状のコラムである。）一対の締付部材３５ｃ、３５ｃが放射方向へ移動可能且つ所要の位置で固定可能に設けられ、これに対して直交する方向に移動可能且つ所要の位置で固定可能に他の一対の締付部材３５ｄ、３５ｄが設けられている。
この二対の締付部材３５ｃ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｄによれば、種々の形態の仕口コアのワークに対応して保持することができ、汎用性が向上する。
【００２２】
次に、図９〜１４に基づいて、変形ダイヤフラムを備える仕口コアのワークに対応して、その仕口コアのワークを位置決めして保持できる本発明にかかる溶接用治具の保持端部の形態例について説明する。図９は変形ダイヤフラム１３ｂ（仕口コアのワーク１１ｂ）を保持した保持端部３２ａを示す側断面図であり、図１０は、変形ダイヤフラム１３ｂを保持した保持端部３２ａの正面図である（コラム１２ｂを断面で示す）。なお、以上に説明した構成については同一の符号を付して説明を省略する。
５０は貫通孔であり、仕口コアのワーク１１ｂのダイヤフラム１３ｂに設けられている。この貫通孔５０は、コラム１２ｂと一対のダイヤフラム１３ｂによって形成される内部空間と外部を連通するように設けられている。なお、１４は裏当金である。
５５は位置決め用突起部であり、貫通孔５０の内側に嵌ることで溶接用治具３０ａの各保持端部３２ａにおける仕口コアのワーク１１ｂの位置決めを行うべく、溶接用治具３０ａの各保持端部３２ａに設けられている。なお、貫通孔５０と位置決め用突起部５５の形状は特に限定されるものではなく、位置決めのために嵌り合う形状であればよい。
【００２３】
ダイヤフラム１３ｂに貫通孔５０が複数設けられ、これに対応する位置決め用突起部５５が保持端部３２ａに複数設けられている。これらの数は限定されるものではないが、本形態例では各々２個が設けられている。少なくとも２個設けられることで、円形の貫通孔５０と丸棒状の位置決め用突起部５５であっても、回転が規制されて好適に位置決めがなされる。
このように、貫通孔５０と位置決め用突起部５５が設けられることで、溶接用治具３０ａの軸心に仕口コアのワーク１１ｂの軸心を一致させて芯出しをすることが容易にできる。
なお、位置決め用突起部５５の具体的な形態は、図９に示すように円形の貫通孔５０に丸棒状の位置決め用突起部５５が差し込まれる構造にすることができる。これによれば、位置決め用突起部５５がボルト状に形成されて円盤部５６に固定され、その円盤部５６が複数のネジ５７によって保持板３３に固定されている。
ところで、仕口コア１０にとっては、ガス抜き孔としての貫通孔５０が必要であり、本発明ではその貫通孔５０を位置決め用の孔として好適に利用することができる。なお、この貫通孔５０がないと、溶接時に仕口コア１０の内部空気が溶接の熱で膨張して噴き出すことで溶接欠陥を生じることがある。このため、貫通孔５０は一般的に設ける必要があるが、従来は本発明のような位置決め（芯出し）手段の構成になっていない。
【００２４】
次に、図１１〜１４に基づいて、前述した二対の締付部材３５ｃ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｄの詳細について説明する。図１１は一の締付部材の正面図である。図１２は図１１のＡ−Ａ断面図であり、図１３は図１１のＢ−Ｂ断面図である。また、図１１の締付部材の部分が回転した状態を示す正面図である。
締付部材３５ｃ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｄは、保持板３３に放射方向に設けられたスリット状の溝３４（対角の溝は図示せず）に沿ってスライド可能に配されている。
そして、変形ダイヤフラム１３ｂの傾斜した側辺部１３ｚに沿って当接して締付けができるように、その締付部材３５ｃ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｄの変形ダイヤフラム１３ｂの側辺部１３ｚに接触して締め付けられる部分が回動可能に設けられている。
【００２５】
６０は回転クランプ部であり、側辺部１３ｚに接触して締め付けられる部分になっている。この回転クランプ部６０は、図１２に示すように、クランク爪６１、ワーク受け部６２、締付ボルト６３及びコイルバネ６４から構成されており、回動許容軸６５を介してスライドベース部６６に対して回転可能に装着されている。
スライドベース部６６は、溝３４に沿ってスライド可能に、図１３に示すようにその溝３４に下段部６６ａが嵌っている。このスライドベース部６６は、保持板３３を固定ボルト６７によって固定裏板６８との間に挟み付けることで、その保持板３３上に固定できる。
回動許容軸６５は、ワーク受け部６２とスライドベース部６６とが分離すること防止すると共に、スライドベース部６６上にワーク受け部６２が回転できるように保持する軸部となっている。なお、この回動許容軸６５については、所定の小さな角度を回転するごとに、回転を停止可能に所要の回転抵抗を生じさせることのできるラチェット機構を設けてもよい。これによれば、回転クランプ部６０を所要の角度で保持でき、仕口コアのワーク１１ｂの装着にかかる作業性を向上できる。
【００２６】
また、ワーク受け部６２には段差部６２ａが設けられており、この段差部６２ａがダイヤフラム１３ｂの傾斜した側辺部１３ｚに沿って当接することで、回転クランプ部６０が全体でダイヤフラム１３ｂを好適にクランプできる。つまり、一対の回転クランプ部６０（締付部材３５ｃ、３５ｄ）でダイヤフラム１３ｂを好適に挟み込んで保持できる。また、各一対の対向する回転クランプ６０の一方が固定されている場合は一方向から締め付けることになる。従って、二対の回転クランプ部６０によれば、少なくとも二方向から締め付ければ良い。これによって、仕口コアのワーク１１ｂが軸心を基準に回転されても脱落しないように好適に保持できる。
さらに、本形態例のクランプ爪６１は、４本の締付ボルト６３によって、ダイヤフラム１３ｂを締め付けてクランプする構造となっている。なお、クランプ爪６１の後端側の締付ボルト６３から締め付けると、クランプ爪６１をダイヤフラム１３ｂの側辺部１３ｚに面接触させて好適に挟持できる。
また、クランプ爪６１とワーク受け部６２との間には、締付ボルト６３に外嵌した状態に４本のコイルバネ６４が配されている。これにより、ダイヤフラム１３ｂの側辺部１３ｚが入る間隔を保つことができ、仕口コアのワークの装着にかかる作業性を向上できる。
【００２７】
次に、溶接用治具の他の形態について図１５に基づいて説明する。
この溶接用治具３００によれば、柱状本体部３１０が、二つの筒状部材３１１、３１２によって構成され、一方の筒状部材３１１が他方の筒状部材３１２に対して入れ子状に嵌り合っている。これにより、溶接用治具３００が長手方向へ伸縮できる。また、３１３は締結手段であって、例えばボルトによって構成され、一方の筒状部材３１１とこれに嵌り合った他方の筒状部材３１２とを締結している。
【００２８】
これによれば、一対の回転ポジショナー２０、２０で保持されるために所要の長さを備える溶接用治具３００を好適に得ることができる。また、使用しない場合には、二つの筒状部材３１１、３１２を大きくオーバーラップするように嵌め合わせて、短くすることができる。これによれば、溶接用治具３００を狭いスペースで好適に保管できる。
なお、保持端部３２０については、前述した形態のもの（保持端部３２）を好適に用いることができる。
【００２９】
次に本発明の仕口コアに係る溶接装置の使用方法について、図１及び図２に基づいて説明する。
先ず、溶接用治具３０を、柱大組溶接の場合と同じ要領で、一対の回転ポジショナー２０、２０に保持させる。そして、溶接用治具３０の両端に、裏当金を介して仮溶接された仕口コアのワーク１１をそれぞれ保持させる。本形態例では、前述した保持端部３２によって、仕口コアのワーク１１を片持ちに保持する。
次に、その溶接用治具３０を、柱大組溶接の場合と同じ要領で、一対の回転ポジショナー２０、２０によって適宜回転させる。これによって好適に位置されて所要の方向へ向けられる被溶接部を、溶接ロボット２５で周溶接する。溶接ロボット２５は、レール２７に沿って適宜移動して、二つの仕口コアのワーク１１について溶接作業を行う。
【００３０】
この溶接方法によれば、仕口コアのワーク１１を好適に保持できるから、溶接欠陥のない品質の高い溶接を行うことができる。
また、この方法によれば、柱大組溶接システムを、柱大組溶接の場合とほとんど同じ要領で、仕口コアの製作のために好適に利用できる。従って、容易に作業及び管理ができる。これにより、柱大組溶接システムの稼働率を好適に向上できる。好適に自動化できるため、作業効率を大幅に向上できる。
また、本発明にかかる溶接用治具３０を二つ用いれば、一方の溶接用治具３０が一対の回転ポジショナー２０、２０にセットされて溶接作業がなされている間に、他方の溶接用治具３０へ仕口コアのワーク１１を保持させる作業をすることもできる。これによれば、作業効率をさらに大幅に向上できる。
【００３１】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態を示す平面図である。
【図２】本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接装置の一形態を示す側面図である。
【図３】本発明の鉄骨柱の仕口コアに係る溶接用治具の一形態を示す平面図である。
【図４】溶接用治具に仕口コアのワークを保持させた状態を示す平面図である。
【図５】溶接用治具の保持端部の一形態を示す正面図である。
【図６】溶接用治具の保持端部の一形態を示す背面図である。
【図７】仕口コアのワーク一形態を示す平面図及び側面図である。
【図８】仕口コアのワーク他の形態を示す平面図及び側面図である。
【図９】溶接用治具に変形ダイヤフラムを位置させた状態を示す側断面図である。
【図１０】溶接用治具に変形ダイヤフラムを位置させた状態を示す正面図である。
【図１１】溶接用治具の締付部材の一形態を示す正面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である
【図１３】図１１のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４】図１１の締付部材の部分が回転した状態を示す正面図である。
【図１５】溶接用治具の他の形態を示す平面図である
【図１６】柱大組溶接システムの通常の使用方法を示す平面図である。
【図１７】柱大組溶接システムの従来の使用方法を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  仕口コア
１１  仕口コアのワーク
１１ｂ  仕口コアのワーク
１２  コラム
１３  ダイヤフラム
１３ｂ  ダイヤフラム
１３ｚ  側辺部
２０  回転ポジショナー
２５  溶接ロボット
３０  溶接用治具
３１  柱状本体部
３２  保持端部
３３  保持板
３３ａ  保持面
３４  溝
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ  締付部材
３６  ボルト
５０  貫通孔
５５  位置決め用突起部
６０  回転クランプ部
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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