JPH04300082A - 板厚測定による接合溶接制御工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明溶接工法は、鋼管コラムと
、はり材との接合部を形成する、柱はり仕口のブラケッ
ト型構造物の組立て−コラムとダイヤフラムとの間の溶
接−または厚板鋼板相互の突合わせ溶接の予備加工とし
ての接合溶接工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】柱はり仕口部には各部材の軸力・曲げモ
ーメント・せん断応力等が集中するため、充分な耐力と
剛性を持つように設計され、コラム・はり溶接継手の耐
力、接合部パネルのせん断耐力、はりの曲げ応力などに
より生じるコラム周壁の局部破壊に対し、安全性を確保
するよう構成される。前記柱はり仕口材は、接合方法に
より、ボルト・高力ボルトなどによるファスナー接合と
、溶接接合とに大別されるが、鋼管コラムを用いる構造
では部材断面が閉鎖型でファスナー接合を施すことが容
易でないため、一般に溶接接合が採用され、上述諸条件
に適合するものとして、工場溶接のブラケット型の柱は
り仕口材が、施行性・信頼性の点で評価され、従来から
広く使用されている。

【０００３】ところで、上記ブラケット型の柱はり仕口
材のうち、はり貫通型通しダイヤフラムの仕口材を成形
するために従来、

【図５】に示すように、鋼管コラムを長手軸方向に短か
く、かつ軸直角に切断してサイコロ状部材１を形成し、
それぞれの端面に開先２を施し（

【図４】参照）た後、各端面内側面に沿って裏当て金７
を隙間なく仮付け溶接８してルート間隔を成形し、ここ
にダイヤフラム５を載せて、サイコロ状コラム端面の開
先部とフランジ５面との間に形成される溶接ポケットに
溶接継手６を形成することによって柱はり仕口材を組立
てていた。そして、上述組立加工のうち、コラム１とダ
イヤフラム５との間の本溶接加工は近来、溶接ロボット
技術が格段に進歩したことに基づき、工場内では、略、
自動化が可能となり、製品の品質を均一化し、かつ精度
を高め、加工能率を向上させることができるようになっ
た。

【０００４】しかしながら、上述本溶接の予備作業であ
るコラム端面に裏当て金７を仮付け溶接８する工程につ
いては、一概に自動化することが困難な面がある。すな
わち、裏当て金７とコラム１内壁面との間に隙間がある
と、本溶接時に溶接金属の「もれ」などが生じ溶接継手
６の品質に悪影響を与えるのに、コラム１の成形規格の
許容誤差が甘いため、同一形状の裏当て金７をコラム端
面に適用しても、裏当て金７がコラム内壁面に密着しな
い。このため、ハンマーとか万力を利用し人手により裏
当て金７をコラム内壁面になじませながら仮付け溶接８
する必要があり、自動化に向かず工数・人件費が嵩む。 のが現状である。

【０００５】それに伴なって、 （１）裏当て金７をコラム端面から５ｍｍ〜１０ｍｍ突
出させて仮付け溶接し、端縁にルート間隔を形成するよ
うにしているが、人手による仮付け溶接では裏当て金７
の端面が、同一平面内に載らずダイヤフラム５面との間
に隙間ができ、溶接継手の品質に悪影響を与える。もし
くは、柱はり仕口材の組立て精度が低下する。 （２）溶接ポケットが広いために溶融金属の熱容量が大
きくなって、その分だけ溶接資材を多量に使用するほか
、加工材加熱による局部歪も自づと大になる。 （３）溶接継手成形後に、裏当て金７とサイコロ状コラ
ム内面との間の隙間が、継手に対しクラック状となって
溶接継手の強度に悪影響を与える（

【図６】参照）等々の問題点を、抱えている。

【０００６】そこで、最近、この種の部材の自動接合溶
接を目的として、レーザビーム溶接工法が提案されてい
る。レーザ加工機を利用した、上述柱はり仕口部材のサ
イコロ状コラム端面とダイヤフラム５との突合わせ接合
溶接工法では、開先加工を施したサイコロ開口端縁にダ
イヤフラムを相互位置を規制したまま圧着して、両者の
突合わせ接触個所に直接レーザビームを照射して、コラ
ム内周面に裏波が生じる程度に接合溶接し、このレーザ
ビーム照射個所をサイコロ状コラム端面とダイヤフラム
５との前記突合わせ接触個所に沿って自動的に誘導する
ことによって、サイコロ端面とダイヤフラム５との間に
接合溶接を施す。そして、両者間に生じる溶接ポケット
の本溶接は、予備加工済み部材を本出願当時に実用化さ
れている公知の溶接ロボットに掛けることによって完了
する。上記したような接合溶接加工は自動化するのに困
難性が少ない上に、同工法に基づいて組み上った柱はり
仕口材の品質は均一であって、かつ、機械加工そのまま
の高精度のものが得るれるという利点がある。

【０００７】ところで、レーザ加工機による前記接合溶
接を、サイコロ状コラム内面側に連続して裏波が生じる
程度に良好に行なうには、開先加工を施したサイコロ端
面におけるレーザビーム照射個所の板厚精度が相当に厳
しく要求される。すなわち、レーザビーム出力（照射量
）に対し板厚が厚きに過ぎれば良好な接合溶接継手が得
られず、板厚が薄過ぎれば溶融・切断加工が行われる。 たとえば、特定の溶接スピードの許で定格出力４ＫＷシ
ングルモードのレーザビームの場合に、上記条件の仮付
け溶接継手が得られるサイコロ端面開先部板厚は、２．
０ｍｍ〜２．５ｍｍが限度である。

【０００８】一方、コラムを形成する厚肉鋼板は、一般
に熱間圧延加工により成形したものが使用されるが、そ
の種の鋼板の長手軸方向に直交する断面における板厚は
、中央が厚く、縁側が薄く成形されている。したがって
、この種の鋼板を長手軸方向に沿って折曲げて形成した
ワンシーム角形鋼管断面周辺の肉厚は、溶接ラインが存
在する辺が一番薄く、その対面が比較的厚い。また、ワ
ンシーム角形鋼管を形成する鋼板素材は、それぞれ９０
°折曲げ加工により、隅角部を成形しているから当該部
分の板厚が他の個所よりも、より肉厚になるのが一般で
ある。このように鋼板を折曲げて成形した角形鋼管断面
の板厚は、それぞれ、上述したとおりであるから当該鋼
管コラム端面に外側壁から一定深さの開先を施した（一
般に端面の開先加工は、そのように行なわれる）のでは
、その端面先端部の板厚（ルートフェースの寸法）が一
定にならないことは、明らかである。そして、このルー
トフェースの寸法が、ほぼ一定に形成できないときには
、さきに述べたとおり当該個所について良好なレーザビ
ーム接合溶接が得られないことになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明工法は
、熱間圧延工法によって成形した厚肉鋼板を折曲げ形成
したワンシーム角形鋼管コラムの開先加工端面とダイヤ
フラムとの突合わせ溶接個所に、良好なレーザビーム接
合溶接を施すことを可能にする板厚測定による接合溶接
制御工法を提供し、以て、（１）柱はり仕口材組立の全
自動化を推進し、（２）この種の溶接加工から人手を節
減すると共に、（３）高精度、高品質で、均一な柱はり
仕口材の能率的組立てを実現する、ことを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明工法は、上記目的
を達成するため、以下に述べるとおりの各構成要件を具
備している。 （１）鋼板側縁に開先加工して形成したルートフェース
を、ダイヤフラム面に突合わせ当接するか、鋼板開先部
のルートフェース相互を突合わせ接触させた後、前記当
接または突合わせ接触部に沿って、直接レーザビームを
照射し、局部に裏波を形成する程度の接合溶接を施して
両部材を連結するようにした、レーザビームを利用する
接合溶接法において、超音波等、無接触板厚測定手段を
用いてレーザビーム照射部付近の板厚を測定し、前記測
定値から当該開先寸法を差引いて得られるルートフェー
ス寸法の長さに応じ、前記接合継手を形成し得るレーザ
ビームの溶接速度、出力等を選択・制御しながら接合溶
接することを特徴とする鋼板相互または板厚測定による
接合溶接制御工法。 （２）鋼板側縁に開先加工して形成したルートフェース
を、ダイヤフラム面に突合わせ当接するか、鋼板開先部
のルートフェース相互を突合わせ接触させた後、前記当
接または突合わせ接触部に沿って、直接レーザビームを
照射し、局部に裏波を形成する程度の接合溶接を施して
両部材を連結するようにした、レーザビームを利用する
接合溶接法において、超音波等、無接触板厚測定手段を
用いてレーザビーム照射部に当るルートフェース肉厚を
直接・測定し、前記測定値に応じて、前記接合継手を形
成し得るレーザビームの溶接速度、出力等を選択・制御
しながら接合溶接することを特徴とする鋼板相互または
板厚測定による接合溶接制御工法。

【００１１】

【作用】（１）上述のように、薄肉材に対しレーザビー
ム溶接を用いて連続して裏波が生じる程度の良好な溶接
継手を形成する条件は、被加工材の肉厚と、当該個所へ
のレーザビーム照射量との関係の許容範囲が、厳しく規
制されている。一方、角形鋼管コラムを形成する厚肉鋼
管の各部板厚は前述のように所によって相違があるのが
一般で、この種のコラム端面の開先加工は従来、コラム
外側壁を基準にして一定量の深さで施されているから、
結局、端面開先部に形成されるルートフェースの寸法は
、鋼板厚から開先加工深さ（一定）をマイナスしたもの
となっている。

【００１２】そこで、レーザビーム照射部付近の開先加
工されていない鋼板厚さを計測して、その板厚から、あ
らかじめ解っている開先加工深さを差し引けば、当該個
所における開先加工に基づいて形成されるルートフェー
ス寸法が得られるので、このルートフェース寸法に適合
する−すなわち、算出されたルートフェース寸法に対し
て裏波が生じる程度の良好な接合継手が得られる−よう
に、当該個所を照射するレーザビーム照射量を調整する
ため、前記算出されたルートフェース寸法に基づいて溶
接速度、またはレーザ出力あるいは、そのいずれをも連
続的に制御する手段を、レーザビーム溶接装置に併設す
る。このようにすれば、鋼板厚さの計測位置を厳しく指
定または誘導することなしに、比較的正確なルートフェ
ース寸法を算出することが可能である。

【００１３】これによって、従来技術では、不安定な仮
付け溶接継手しか得られなかったコラム端面とダイヤフ
ラム面との突合わせ仮付け溶接技術を改良し、如何なる
被加工物に対しても安定し、かつ、良好な接合継手を連
続して形成することができる工法を開発することができ
た。コラム端面のルートフェース寸法とダイヤフラム面
との間に接合溶接が形成され、その結果サイコロ状コラ
ムとダイヤフラムとの位置関係が確定した後は、両者の
間に成形される溶接ポケットを公知のガス溶接または電
気溶接等を用いて本溶接して本溶接継手を形成すること
により、柱はり仕口材を組立てることができる。なお、
上述の溶接ポケットの本溶接は、公知の溶接ロボットに
よって行うことが可能である。

【００１４】上記工法は、勿論、厚肉帯鋼板の両側縁に
開先を施した後、前記帯鋼板を、その長手方向に沿って
折曲げ、両側縁の開先ルートフェース相互を突合わせ溶
接して、連続的に管状部材を成形する際に、溶接継手裏
側に裏当て金を当接させる事なく、ルートフェース相互
をメタルタッチさせ、その突合わせ部分をレーザービー
ム溶接により接合溶接する加工法としても適用可能であ
る。この場合は、帯鋼板よりなる管状部材断面が隙間な
い周壁によって囲まれているから、管形成のとき充分に
外側周面から成形圧力を加えることが可能で、したがっ
て、鋼管製品の断面形状を正確に規格に沿って形成する
ことができ、また、ルートフェース相互の目違いの発生
を防ぐことができる。かくして断面の成形を確実にした
後、前記接合溶接ライン部分の溶接ポケットを外部から
公知の厚肉溶接手段によって本溶接して埋めるか、内外
から、それぞれ本溶接するかするところの大径角形鋼管
を製造する工程は、従来の、それと差異はない。

【００１５】（２）板厚計測個所は、接合溶接直前のル
ートフェース部分であって、この装置の計測位置の誘導
機構は、レーザビームの指向方向制御機構と同一であっ
てよい。　　要するに、厚み測定方向が、常に板厚に対
して直角に保持されねば、測定誤差が大きくなって、好
結果が得られない。また、その場合、計測位置の僅かな
違いで、測定するルートフェース寸法に大きな相違がで
ないような開先形状、たとえば、Ｊ型開先を選択するこ
とが望ましい。かくして、接合溶接個所のルートフェー
ス寸法を直接、正確に測定することができれば、それに
基づいて当該ルートフェースとダイヤフラム面との突合
せ部の接合溶接に当り、連続して裏波が生ずるような接
合溶接条件のレーザビーム出力を制御することが可能で
ある。前述計測値に基づいてレーザビーム出力を制御し
ながら、サイコロ状コラムとダイヤフラム面との突合せ
接合部にレーザを照射・溶着することができる。その後
の工程については、前記（１）項において説明したもの
と同一である。

【００１６】

【実施例】以下に、図面に沿って本発明工法および同工
法を実施する機構の一例について説明するが、ここで使
用されている各構成部材の構造・仕様は、本発明の出願
当時の当業界における公知技術に基づいて各種の選択が
できるから、格別の理由を示すことなく本実施例を形成
する部材の具体的構造のみに基づき、本発明の要旨を限
定的に解釈することは許されない。

【００１７】（その１）図２は、本発明工法により形成
された柱はり仕口材の一例の要部断面で、詳しくはサイ
コロ状コラム端面とダイヤフラムとの突合わせ部断面を
示し、図中、１は、大径角形鋼管を長手軸方向に短かく
直角に切断して形成したサイコロ状コラム、２は、その
端面外周に施した開先面、３は、ルートフェース、４は
、レーザービーム接合溶接継手、５は、ダイヤフラム、
６は、本溶接継手を示す。Ｌは、レーザービーム照射方
向を示し、線Ｌとダイヤフラム５平面との成す角は、略
１５°である。

【００１８】図において、コラム１を形成する鋼板の板
厚ａから開先寸法ｂを差引いた寸法、すなわち、ルート
フェース寸法ｔは、２ｍｍ〜５ｍｍである。レーザービ
ーム溶接前に、あらかじめ超音波などを利用した無接触
板厚計測装置により上記鋼板厚ａを測定して、その値か
ら既知の開先寸法ｂを差引けばルートフェース寸法ｔが
得られる。この際、板厚計測装置は、正しく鋼板面に直
角に当てて測定しなければ、誤差が生じることを免れな
い。 一般に、開先加工深さは、被加工板厚ａの外面を基準に
して一定量ｂを施すので、既知量である。したがって、
板厚ａが変動したときにも、直ちに、そのときのルート
フェース寸法ｔを算出することができる。

【００１９】上述のとおりで、本発明工法によれば、（
１）レーザー溶接部のルートフェース寸法を、その直前
で測定・演算することにより計測し、その寸法に適合す
るよう装置の溶接条件を設定するので、局部に確実、か
つ、良好な接合溶接継手を形成しうる。 （２）裏当て材が無いので、コラム端面の機械加工精度
が、そのまま溶接後の部材精度に現われ、高精度の柱は
り仕口材が得られる。 （３）裏当て材が無いため、溶接ポケットが狭くなり、
溶接資材、時間が節減できる。 （４）溶接量が少ないので、それだけ溶接歪を少なく、
部材精度が向上する。 （５）裏当て材を成形、仮付け溶接する工数、人員を節
減することができる。 （６）裏当て材があると、前述したように本溶接継手の
形成後に、コラム、ダイヤフラムと裏当て材との間の隙
間が、前述継手に対しクラックが発生したような状態に
なり（

【図６】参照）、強度的に好ましくない。本実施例によ
れば、このような問題点は生じない。勿論、上記の効果
は、帯鋼板を長手軸方向に沿って折曲げて、ワンシーム
の大径鋼管を製造する場合の、長手方向両縁突合わせ接
合溶接における効果としても同様である。

【００２０】図１は、本発明工法を実施するため、工具
台に装備した、板厚測定による接合溶接制御装置の概略
ブロック図であって、図中、８は、超音波等を利用した
コラム周壁鋼板ａの厚さを計測する機器で、前記機器か
ら出力される板厚ａを表示する信号は、既知の開先加工
の深さｂの値を、あらかじめ設定してある入熱制御ブロ
ック９に入力して、ここで、ａ−ｂ＝ｔの演算を行い、
ルートフェース寸法ｔの０．５ｍｍ毎の変動に応じて補
正するΔｐ信号を演算・決定し、最適接合溶接Ｐ＋Δｐ
信号に基づいてサイリスタ制御ユニット１０をコントロ
ールして、接合溶接装置１１の溶接条件を制御する。な
お、Ｐ；接合溶接制御信号である。

【００２１】前記最適接合溶接条件には、接合溶接装置
のレーザービーム出力の制御および被加工物の溶接スピ
ードとが関連するため、後述するサイコロ状コラム送り
機構のスピード制御を行うことも、実施例の一つとして
挙げられる。図３は、本発明工法の実施を補助するため
の加工機の一例の平面図で、その一部は、仮想線で示し
た要部概略図を示す。図中、１は、角形鋼管を、その長
手軸方向に短かく、かつ直角に切断して形成したサイコ
ロ状コラムで、その両開口端を上、下方向に向けて配置
したもの、上記コラム端面には、既に、図２に示すとお
りの開先加工２およびルートフェース３が形成されてい
る。また、コラム１の上端開口には、図２に示す相互位
置を維持してダイヤフラム５が圧着している。前記ダイ
ヤフラム５を固定するためには、たとえば、ダイヤフラ
ム５中心に孔をあけ、ここを通して、縦送り台１２にボ
ルト締めすることもできる。

【００２２】１２は、ｙ軸方向に往復駆動可能に支承さ
れた縦送り台で、同台１２には縦送りネジ１３を螺合す
るナット１４を備えた突部が設けてあり、送りネジ１３
の回転方向を選択することにより、縦送り台１２は、ｙ
軸方向案内面に沿って往復滑動させることができる。前
述のように、縦送り台１２の送りスピードは、接合溶接
信号Ｐ＋Δｐの大きさに基づき、制御する場合もある。 この実施例では、縦送りネジ１３により縦送り台１２を
駆動させているが、この機構は公知の複動式油圧機構に
より置換し得ることは勿論である。

【００２３】１５は、縦送り台１２に削設した案内溝で
、前記溝は台１２面上で十字に交叉するよう配置し、そ
れぞれの溝１５内に一つ宛、コラム取付け爪１６が滑動
・固着可能なように嵌着してある。前記取付け爪１６の
各対向面には、それぞれ、コラム１断面隅角部Ｒの半径
よりも、やや大きな半径を持った円筒面と、その母線方
向に平行な凹凸状溝が施され、これらの取付け爪１５に
よって縦送り台１２上に載置したサイコロ状コラム１の
各隅角部を押圧し、同部材を縦送り台上に固定するが、
その際、コラム１は、同部材を構成する各辺面が、それ
ぞれｘ軸、ｙ軸に並行するように固定することを要する
。１７は、ｘ軸方向に往復駆動可能に支承された横送り
台で、同台１７には横送りネジ１８を螺合するナットを
備えた突部が設けてあり、前記送りネジ１８の回転方向
を選択することにより、横送り台１７の作動を、さきに
述べた縦送り台１２の場合と同様、制御することができ
る。

【００２４】１９は、横送り台１７上において、その滑
動平面に対して垂直（ｚ軸）方向に立設した中心軸で、
同軸１９には、この軸を中心に回動する割出し円板２０
が嵌着してあり、前記割出し円板２０の外周には連続的
に平歯車またはウォーム歯車を形成し、ここに横送り台
１７上に設置した動力装置からの出力軸歯車を噛合わせ
て、前記円盤２０を間欠点に９０°宛、割出し回転させ
る。２１は、割出し円板２０上において、中心軸１９に
対して半径方向に設けた滑動溝で、同溝２１には、工具
台２２の基部が滑動可能に、かつ、中心軸１９方向に付
勢されて嵌合している。

【００２５】前記工具台２２には、中心軸１９方向側に
、前記中心軸に平行に取付けた支軸２３に軸支される案
内ローラ２４を取付け、同案内ローラ２４を、縦送り台
１２上に固着したサイコロ状コラム１の周面にバネ付勢
により接触させ、滑動溝２１内での工具台２２の位置を
コラム周面によって規制するように構成する。また、工
具台２２には、さきに述べたとおり、その滑動方向に平
行して照射する接合溶接装置のレーザービーム照射端お
よび無接触板厚計測器を搭載し、前記板厚測定器８の計
測端をコラム周面に向けて、レーザービーム方向は、ダ
イヤフラム５とコラム１の端面ルートフェースとの突合
わせ接触部分の開先側に向け、ダイヤフラム５面に対し
、略１５°の角度で照射するようセットする。

【００２６】次に、割出し円板２０を回転させ、前記円
板上での工具台２２の滑動方向をコラム１の辺平面に対
し直角になるよう調節した後、その先端側案内ローラ２
４を、前述コラム１外周面に当接する方向に工具台２２
を滑動させて、前記案内ローラをコラム外壁面に当接さ
せ、バネの付勢の許に案内ローラ２４および工具台２２
を、サイコロ状コラム１の外周面に接触させる。このと
きには、工具台２２上の板厚計測器８の測定対象部位お
よび接合溶接装置１１のレーザービーム照射点は、それ
ぞれ、工具台２２の移動方向正面の接合溶接を施すコラ
ム端面ルートフェース３とダイヤフラム５の接触個所近
辺および前記接触部を指向するよう調整する。

【００２７】かくして、板厚計測器８からの出力信号に
基づいて接合溶接個所のルートフェース３の寸法を演算
し、その大きさによりサイリスタ１０を制御して接合溶
接装置１１への電力を調節し、溶接接合個所の寸法に合
わせてレーザービーム出力を調整し、当該個所に裏波が
生じる程度に接合溶接する。そこで、この状態のままｘ
軸方向に横送り台１７を送ることにより、接合溶接装置
１１は、コラム１外壁面に案内され鋼管コラムの外周に
沿って相対的に移動し、鋼管コラム周壁の第１の一辺の
ルートフェース３に対して、当該鋼板ルートフェースの
厚味の如何にかかわらず、また辺の平面度に無関係に、
裏波ができる程度の接合溶接継手を連続して形成するこ
とができる。

【００２８】案内ローラ２４または工具台２２の横送り
方向位置が、被加工コラム１開口縁を形成する隅角部の
Ｒの開始点ないし隅角部Ｒの中心点まで送られたときに
送りを停止させ、その位置で前述割出し円板を徐々に９
０°回転し、工具台２２すなわち接合溶接装置をコラム
端面の隅角部Ｒの外形に沿わせて揺動させる。その際も
、コラム端面隅角部Ｒの外壁に沿って案内ローラが移動
し、工具台２２の位置をガイドするから、当該個所に対
する板厚測定手段および接合溶接装置のレーザービーム
照射方向は、コラム周面に直角であり、第１の辺におけ
る、それと同様である。つまり、この発明工法の場合は
、接合溶接の際、あらかじめ、コラム周壁の板厚ａを測
定しておいて、その寸法から既知の開先深さｂを差し引
いて算出したルートフェース寸法に基づいて、適切な照
射量が得られるようレーザ出力または溶接スピードを制
御するようにしているから、常時、連続して裏波が生じ
る程度の良好な接合溶接継手を実現することができる。

【００２９】割出し円板を完全に９０°回転させ接合溶
接装置のレーザービームがコラム端面を構成する第２の
辺に載った後、サイコロ状コラムを固定した縦送り台１
２を、縦送りｙ方向に送り出し、相対関係においてコラ
ム端面の第２の辺に沿って接合溶接装置を移動させる。 勿論、この際も案内ローラ２４は、コラム外周面側に接
触・案内され、これによって、コラムを形成する鋼板に
対する接合溶接装置の位置を誘導する。上記の縦送り動
作は、接合溶接装置のレーザービーム照射の縦送り方向
が、被加工コラム周壁を構成する隅角部Ｒの開始点ない
し隅角部Ｒの中心点位置まで送られたときに停止し、そ
の停止位置において割出し円板２０を、さらに９０°徐
々に回転・割出しして、工具台２２上の接合溶接装置１
１を、隅角部Ｒの外形に沿わせ揺動させること、ならび
に、その作用、効果は、前述説明のとおりである。かく
して、前記接合溶接装置１１は、コラム端面を形成する
第３の辺の上に対向する。

【００３０】割出し円板２０の位相を、そのまま固定し
、次に横送り台１７を旧位置、すなわち、復動方向に横
送りすることによって、接合溶接装置１１をコラム端面
を形成する第３の辺に沿って移動させ、当該部分に所望
の接合溶接継手を施す。以下、上記（２）〜（４）記載
の説明と略同様な工程に基づいて進行し、サイコロ状コ
ラム開口端とダイヤフラムとの間に連続した所望の接合
溶接継手を形成することができる。サイコロ状コラム開
口端縁の一方側にダイヤフラムを接合溶接した後、前記
サイコロ状コラムを取付け爪から外して反転し、開先が
施された側のコラム開口端に再び別のダイヤフラムを載
せて、再度、上記（１）説明の工程から操作することに
より、コラムの両開口端縁に、ダイヤフラムを接合溶接
して柱はり仕口材を形成することができる。

【００３１】（その２）図１において、超音波などを利
用した無接触の鋼板厚さ計測機器８によって直接ルート
フェース寸法を測定し、その板厚を表す信号を入熱制御
ブロック９に入力して、そこでルートフェース寸法の０
．５ｍｍ毎の変動に応じて補正信号Δｐを演算し、最適
接合条件出力を発生し得る電流をレーザビーム発生器に
供給するようなＰ＋Δｐ信号を、サイリスタ制御ユニッ
ト１０に入力する。なお、Ｐ；接合溶接制御信号である
。 前記最適接合溶接条件には、レーザビーム出力の制御お
よび被加工物の溶接スピードとが関連しているから、サ
イコロ状コラム送り機構のスピード制御を行うことも実
施例として挙げられる。その他の工程は、実施例（その
１）において、述べたことと、作用、効果を含めて基本
的に変わるところはない。

【００３２】

【発明の効果】以上のとおりであるから、本発明工法に
よれば、開先加工を施した端面相互または、端面とダイ
ヤフラムとの突合わせ溶接に当り、当該部分に裏当て金
（材）を取付けることなく、当該個所に直接レーザービ
ームを照射することにより良好な接合溶接が可能になっ
たから、コラムとダイヤフラムとの間の接合溶接が合理
化されて、上述

【従来の技術】または

【作用】の項に記載したような、諸々の問題点を解消す
ることができると共に、柱はり仕口材組立て、または鋼
管の成形の自動化ならびに経済的生産を可能にする等々
、従来工法には期待することができない、格別の作用お
よび効果を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】接合溶接装置のブロック図

【図２】本発明工法により成形された柱はり仕口材の要
部拡大断面

【図３】本発明工法実施のための補助加工機の一部を仮
想線で示す平面

【図４】従来工法により成形した柱はり仕口材の要部拡
大断面

【図５】従来工法により成形した柱はり仕口材の側断面

【図６】従来工法により成形した柱はり仕口材の要部拡
大断面

【符号の説明】

１　　サイコロ状コラム ２　　開先部 ３　　ルートフェース ４　　接合溶接継手 ５　　ダイヤフラム ６　　本溶接継手 ７　　裏当て金（材） ８　　板厚測定器 ９　　入熱制御器 １０　　サイリスタ制御ユニット １１　　接合溶接装置 １２　　縦送り台 １３　　縦送りネジ １４　　ナット １５　　溝 １６　　コラム取付け爪 １７　　横送り台 １８　　横送りネジ １９　　中心軸 ２０　　割出し円板 ２１　　溝 ２２　　工具台 ２３　　支軸 ２４　　案内ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鋼板側縁に開先加工して形成したルー
   トフェースを、ダイヤフラム面に突合わせ当接するか、
   鋼板開先部のルートフェース相互を突合わせ接触させた
   後、前記当接または突合わせ接触部に沿って、直接レー
   ザビームを照射し、局部に裏波を形成する程度の接合溶
   接を施して両部材を連結するようにした、レーザビーム
   を利用する接合溶接法において、超音波等、無接触板厚
   測定手段を用いてレーザビーム照射部付近の板厚を測定
   し、前記測定値から当該開先寸法を差引いて得られるル
   ートフェース寸法の長さに応じ、前記接合継手を形成し
   得るレーザビームの溶接速度、出力等を選択・制御しな
   がら接合溶接することを特徴とする鋼板相互または板厚
   測定による接合溶接制御工法。
2. 【請求項２】　　鋼板側縁に開先加工して形成したルー
   トフェースを、ダイヤフラム面に突合わせ当接するか、
   鋼板開先部のルートフェース相互を突合わせ接触させた
   後、前記当接または突合わせ接触部に沿って、直接レー
   ザビームを照射し、局部に裏波を形成する程度の接合溶
   接を施して両部材を連結するようにした、レーザビーム
   を利用する接合溶接法において、超音波等、無接触板厚
   測定手段を用いてレーザビーム照射部に当るルートフェ
   ース肉厚を直接・測定し、前記測定値に応じて、前記接
   合継手を形成し得るレーザビームの溶接速度、出力等を
   選択・制御しながら接合溶接することを特徴とする鋼板
   相互または板厚測定による接合溶接制御工法。