紹介鈑桁製作ラインの更新
Upgrading of a Plate Girder Assembly Line

村上紀＊1

貴猪瀬

Takanori MURAKAMI Takashi INOSE

崇＊2

Summary

鈑桁製作ラインの更新

We updated the assembly and correction equipment for web and flange members of a plate girder manufacturing line.
The equipment Renewal
can be used forabothassembly and correctionin order toof
conserve
In addition, a downward-facing
Manufacturing
Systemplatespace.
girder（？）
submerged arc welding machine for welding webs to flanges was upgraded. We describe this equipment.
キーワード：鈑桁，製作ライン

村 上
貴 紀＊1
takanori MURAKAMI

猪 瀬崇＊2Takashi INOSE

立・矯正装置本体、サブマージアーク溶接装置、組立・

1．まえがきSummary

矯正用の反転保持装置付きクレーン、溶接用の反転装置

鈑桁製作ラインのウェブ・フランジ材の組立・矯正装置を更新した。これらは省スペース化を図り組立・矯正の兼用機
当社においては、昭和60年に鋼床版桁や箱桁のフラ付きクレーンで構成され、各装置を設置したラインの大とした。また、首溶接装置として下向きのサブマージアーク溶接機を更新した。これらの設備について紹介する。
ンジパネルの自動組立・溶接ラインとしてPASⅠ・Ⅱ
きさは9m×108mである。なお、製作ラインの装置が占（Panel Assembling SystemⅠ・ Ⅱ ） を、 昭 和63年 に 鈑 桁めるスペースを少なくするために組立と矯正は兼用装置

自 動 製 作 ラ イ ン と し てP・PAS（Plate girder and Panelとした。装置の構成を図－1に示す。

キーワード：鈑桁製作，自動運転，先端合わせ機構，組立・矯正兼用機
1）

Assembling System） を 導 入 し 、 さ ら に 平 成15年 に は

１．まえがきPASⅠに多関節溶接ロボットを搭載したオフラインシス
2）

テム化に更新し 、鋼橋の品質向上および製作コスト低
当社においては、昭和60年に鋼床版桁や箱桁のフランジ

(2)

適用寸法

（2） 適用寸法
鈑桁製作ラインの各装置は、少数鈑桁の最大部材断面形

鈑桁製作ラインの各装置は、少数鈑桁の最大部材断面状および部材重量を想定して適用寸法を決定した。適用寸減を図ってきた。しかし、平成7年頃から鋼道路橋のコ形状および部材重量を想定して適用寸法を決定した。適スト縮減として部材断面形状が大きい少数鈑桁の採用が用寸法を表－1に示す。

増加し、P・PASの適用部材は従来型の鈑桁を対象とし

表－1

パネルの自動組立・溶接ラインとしてＰＡＳI・Ⅱ（PanelAssembling System I・Ⅱ）を、昭和63年に鈑桁自動製作法を表－1に示す。

表－1

ラ イ ン と し て Ｐ ・ Ｐ Ａ Ｓ （ Plate girder and Panelていたことから、P・PASの稼働率は年々低下していっ
1）

適用寸法

適用寸法

Assembling System）を導入し 、さらに平成15年にはＰＡ

項目

適用寸法

ＳＩに多関節溶接ロボットを搭載したオフラインシステ

フランジ幅(b)200mm～1000mm
9mm～100mm（組立）9mm～60mm（矯正）た。また、最近の橋梁業界においては、公共事業費の削減により鋼橋の発注量が大幅に減少しており、生産量のム化に更新し2)、鋼橋の品質向上および製作コスト低減を確保のためにはさらなる製作コスト低減が不可欠となっ図ってきた。しかし、平成7年頃から鋼道路橋のコスト縮

フランジ厚(t2)ている。
減として部材断面形状が大きい少数鈑桁の採用が増加し、ウェブ高(a)800mm～3000mm

そこで、鈑桁の製作コスト低減を図るために、少数鈑
Ｐ・ＰＡＳの適用部材は従来型の鈑桁を対象としていたこ

ウェブ厚

(t1)

9mm～32mm桁の製作にも対応できるように鈑桁製作ラインの各装置とから、Ｐ・ＰＡＳの稼働率は年々低下していった。また、部材長5m～18m

最近の橋梁業界においては、公共事業費の削減により鋼橋を更新した。なお、今回更新した設備は組立、溶接、矯部材最大重量20ton

備考の発注量が大幅に減少しており、生産量の確保のためには正装置とした。各装置の概要を本報で紹介する。
さらなる製作コスト低減が不可欠となっている。
そこで、鈑桁の製作コスト低減を図るために、少数鈑桁

2．鈑桁製作ラインの概要の製作にも対応できるように鈑桁製作ラインの各装置を更新した。なお、今回更新した設備は組立、溶接、矯正装（1）製作ラインの装置の構成置とした。各装置の概要を本報で紹介する。

鈑桁製作ラインは、部材の搬入装置と搬出装置、組２．鈑桁製作ラインの概要
橋梁事業本部 千葉工場技術研究所生産技術グループ課長＊1＊2

橋梁事業本部 千葉工場製造部製造グループ課長代理(2) 組立・矯正装置（2）組立・矯正装置
組立・矯正装置の本体は製作ラインの省スペース化を図
組立・矯正装置の本体は製作ラインの省スペース化をるために兼用機としており、この組立・矯正装置本体の前図るために兼用機としており、この組立・矯正装置本体
後にはローラーコンベアにて部材を移動する搬入装置との前後にはローラーコンベアにて部材を移動する搬入装搬出装置を配置し、搬出装置側には組立・矯正用の反転保置と搬出装置を配置し、搬出装置側には組立・矯正用の持装置付きクレーンを配置した（写真－1）。

本装置は、Ｐ・ＰＡＳの組立装置と同様にフランジ材の上にウェブ材を置く縦型の組立装置である。装置の検討に(1) 製作ラインの装置の構成

あたっては、Ｐ・ＰＡＳの組立装置の問題点を洗い出し、鈑桁製作ラインは、部材の搬入装置と搬出装置、組立・装置の改善を図った。例えば、組立時における部材端部の矯正装置本体、サブマージアーク溶接装置、組立・矯正用橋軸方向の組合せは先端合わせ機構により調整するが、部の反転保持装置付きクレーン、溶接用の反転装置付きクレ品の長さ寸法の誤差を部材両端側に振り分けできるよう110ーンで構成され、各装置を設置したラインの大きさは

宮地技報

No.26

反転保持装置付きクレーンを配置した（写真－1）。

にあたっては、P・PASの組立装置の問題点を洗い出し、本装置は、P・PASの組立装置と同様にフランジ材の装置の改善を図った。例えば、組立時における部材端部上にウェブ材を置く縦型の組立装置である。装置の検討の橋軸方向の組合せは先端合わせ機構により調整する
組立・矯正装置による自動組立溶接の状況を写真－2、が、部品の長さ寸法の誤差を部材両端側に振り分けでき部材先端合わせの状況を写真－3に示す。
るようにウェブ材の組立位置を容易に微調整できるようにした。また、組立作業は操作盤にて行うが、操作盤から死角となる位置にはモニターを複数設置し、操作盤か

写真－1

組立・矯正装置の構成

写真－1

写真－2

自動組立溶接の状況

写真－2

図－1

図－1

鈑桁製作ラインの装置の構成

組立・矯正装置の構成

自動組立溶接の状況

写真－3
部材先端合わせの状況
写真－3
部材先端合わせの状況鈑桁製作ラインの装置の構成
フランジとウェブの首溶接による角変形は、組立・矯正

鈑桁製作ラインの更新装置内の加圧ローラーにてフランジを連続的に矯正する。
111

ら監視できるようにした。
組立・矯正装置による自動組立溶接の状況を写真－2、
部材先端合わせの状況を写真－3に示す。
フランジとウェブの首溶接による角変形は、組立・矯正装置内の加圧ローラーにてフランジを連続的に矯正する。矯正時におけるローラーの加圧量はフランジの材質、板厚、幅により異なり、今後データを蓄積し標準化していく。
（3）溶接装置
溶接装置は、下向き姿勢によるシングルのサブマージ
写真－4

アーク溶接装置2式、および反転装置付きクレーンで構溶接装置の構成成されている（写真－4）。計画時は溶接方法、溶接姿勢、多電極化について比較検討したが、より溶接品質が安定する下向き姿勢によるシングルサブマージアーク溶接を採用した。下向き姿勢の場合、鈑桁のフランジとウェブの首溶接のすみ肉溶接4線を1台の溶接装置で行うためには、部材をZ軸を中心とした橋軸方向側の反転が必要となるため、溶接装置は左右1台ずつとした。また、溶接時の部材反転・移動用として反転装置付きクレーンを配置した。
この溶接装置は、接触式倣いセンサにより溶接線倣いを行い、さらに赤外線センサを搭載し溶接終端位置を検写真－5出し、自動で溶接を終了させる。また、フラックスは自溶接状況動供給・回収としている。溶接状況を写真－5および写真－6に示す。以上のような機能を付加することにより、溶接中の自動運転を可能にしている。

4．あとがき2011年9月末の稼動開始以来まだ充分な実績を積み上げていないが、鈑桁製作ラインは順調に稼動している。
今後は補剛材の溶接装置を鈑桁製作ラインに増設させ、鈑桁製作ラインの一層の自動化を検討していきたい。
最後に鈑桁製作ラインの検討・開発・導入にあたり多写真－6

大なる御協力をいただいた久保工業株式会社の関係者の溶接状況（ノズル周辺）

方々に対し、この紙上を借りて感謝を申し上げる次第でを目標とした部材の寸法精度向上を目指して），宮ある。

地技報No.5，pp.87-99，1989.
2 ）百瀬敏彦，宮坂淳一：PAS-1溶接システムの再構築，＜参考文献＞
1 ）成宮隆雄，伊東孝：橋梁製作におけるパネル組立工

宮地技報No.19，pp.89-91，2004.
2011.12.19

受付

宮地技報

No.26

法と自動化システム「PASシリーズ」（仮組立省略112