JPH0543986Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はＨ形鋼などの形鋼を溶接によつて製造
する形鋼溶接装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、形鋼は連続鋳造法により、断面一定の鋳
片を注湯しながら引き抜いて作る方法が一般的で
ある。

［本考案が解決すべき問題点］ 近年、ステンレス鋼などの材質の多様化により
多種少量の形鋼の需要があり、溶接による形鋼の
製造が考えられている。しかしこの溶接による形
鋼の製造においては仮接合されＴ字形状部を形成
する形鋼のウエーブ部とフランジ部を本溶接する
場合、形鋼の長手方向に縦曲り変形を起す。生産
性の向上の為、手溶接でなく自動溶接をするの
で、縦曲り変形のため、溶接トーチがウエーブ部
とフランジ部の接する角部に適切に沿わないた
め、強度等において満足できる形鋼が得られない
欠点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は少なくともフランジ部と該フランジ部
の中央部に立設するように仮接合されたウエーブ
部からなるＴ字形状部をもつ仮接合形鋼の該ウエ
ーブ部を上にして該フランジ部を支持する帯状の
台部と、該台部の長手方向に相対移動する溶接具
と、該台部の両側に位置し、該フランジ部の相背
向する各端面を押圧する１対の水平押圧部と各該
水平押圧部を該台部のセンター位置に対称的に駆
動する水平駆動部からなり該台部上に保持された
該フランジ部を該台部のセンター位置に案内付勢
するセンタリング装置と、該台部の両側に位置
し、該センタリング装置で該台部に案内付勢され
ている該仮接合形鋼の該フランジ部の各両側端部
を該台部方向に付勢する１対の垂直押圧部と該垂
直押圧部を同時に下方に付勢する垂直駆動部から
なるクランプ装置からなることを特徴とする。

この仮接合形鋼は本考案の溶接工程の前段階に
おいて断面長方形で帯状のフランジ部の中央部に
やはり断面長方形で帯状のウエーブ部を立設し
て、その当接する角部の両側をそれぞれ長手方向
に一定間隔ごとに仮溶接したものである。従つて
少なくともＴ字形状部をもつＴ形鋼、Ｈ形鋼、Ｉ
形鋼などがその対象となる。例えばＨ形鋼の場
合、フランジ部及びウエーブ部の幅は75mm〜300
mm、肉厚６mm〜15mmのものが主に用いられる。

帯状の台部はこの仮接合形鋼のフランジ部を水
平に載置するもので、充分な剛性と強度を持つも
のである。又この台部はこの仮接合形鋼の長手方
向の一端を所定位置に係止するストツパーをもつ
ものが好ましい。

溶接具は前記仮接合形鋼のフランジ部とウエー
ブ部の当接部分の少なくとも一側方の斜め上方か
ら該当接部分に火炎を付きつけるトーチとこのト
ーチを保持する保持部からなる。トーチは作業能
率を向上させるため、当接部分の両側にそれぞれ
各１本ずつ配されるのが好適である。

この台部と溶接具はトーチが仮接合形鋼の当接
部分に対向した状態で台部の長手方向に相対的に
移動可能である。台部を固定して溶接具を駆動し
ても、逆に溶接具を固定して台部を駆動してもよ
い。

センタリング装置は１対の水平押圧部と水平駆
動部からなる。一対の水平押圧部は仮接合形鋼の
フランジ部の相背向する各端面を両側から当接し
て押圧する。

水平駆動部は１対の前記水平押圧部を対称的に
水平方向に接近させたり離したりするものであ
る。この水平駆動部により駆動される１対の水平
押圧部により仮接合形鋼のフランジ部は台部のセ
ンター位置に案内付勢される。この水平駆動部は
台部に軸が係止され回転自在のピニオンとそれぞ
れ各水平押圧部と一体となつている１対のラツク
をこのピニオンと係合させる等速制御部と、これ
ら水平押圧部を駆動するピストン・シリンダ装置
からなる。

クランプ装置は１対の垂直押圧部と垂直駆動部
からなる。１対の垂直押圧部は仮接合形鋼の台部
に面しているフランジ部の上面に当接して押圧す
るもので対向して設けられている。

垂直駆動部は垂直押圧部を開閉自在に保持する
保持部とその保持部と係合し、台部に垂直に設置
され、垂直押圧部を下方に付勢する付勢部からな
る。尚垂直押圧部を開閉する開閉駆動部を設ける
とよい。

［作用］ 仮溶接の終えた仮接合形鋼は台部に移動、載置
される。そしてセンタリング装置の等速駆動部に
より１対の水平押圧部が同期的に等速度で互いに
接近し、各当接押圧体がこの仮接合形鋼のフラン
ジ部の相背向する各端面と当接し、溶接具に設け
られたトーチにより溶接するために定められた位
置にこのフランジ部を案内付勢する。その後クラ
ンプ装置の垂直押圧部の爪部がこのフランジ部の
上面に係合され、垂直駆動部により下方に付勢さ
れ、本溶接の際、仮接合形鋼が変形せず、この溶
接が適切なるものとなるよう固定する。つぎに溶
接具が台部の長手方向に相対的に移動し、溶接具
に設けられたトーチによりフランジ部とウエーブ
部の当接部分が溶接される。

［実施例］ 本実施例の形鋼溶接装置は第１図〜第３図に示
すように、Ｈ形鋼となるように仮溶接された仮接
合Ｈ形鋼５を載置する台部１とこの台部１の長手
方向に相対移動するトーチ２１を具備した溶接具
２とこの仮接合Ｈ形鋼５を台部１のセンター位置
に案内付勢するセンタリング装置３と仮接合Ｈ形
鋼５の両端部を台部１の方向に付勢するクランプ
装置４とからなる。

仮接合Ｈ形鋼５のフランジ部５１は幅100mm、
肉厚８mm、長さ６ｍの帯状のステンレス材であ
り、ウエーブ部５２も同様幅100mm、肉厚８mm、
長さ６ｍのステンレス材である。この仮接合Ｈ形
鋼５はこの１枚のフランジ部５１にウエーブ部５
２を立設してビード長さ20mm、ビード間の間隔
200mmでＴ字状に仮溶接したものを反転してもう
１枚のフランジ部５１の上に前記ウエーブ部５２
を立設して同様に仮溶接したものである。

台部１は上面に仮接合Ｈ形鋼５の搬送用にこの
台部１の長手方向に回転する円柱状のローラ１１
をとりつけた公知のものである。

溶接具２は台部１の上面との角度30°で仮溶接
されたウエーブ部５２と下側のフランジ部５１と
の角部５３に対向するトーチを有する。このトー
チ２１は相背向する２つの角部５３を同時に溶接
できるよう１対設けられている。このトーチ２１
を保持する保持部２２は図示しない駆動部によ
り、台部１の長手方向に移動し、トーチ２１もそ
の角度の長手方向に沿つて移動する。

センタリング装置３は台部１の長手方向に３
個、等間隔に設置されている。その間隔は1.5ｍ
である。各センタリング装置３は第２図に示すよ
うに仮接合Ｈ形鋼５を介して両側に１対の水平押
圧部３１を有する。この水平押圧部３１は仮接合
Ｈ形鋼５の台部１に接するフランジ部５１の背向
面に接して押圧する押え円板３１１をもつ。この
押え円板３１１は垂直な軸３１２を介してＬ字状
の垂直摺動板３１３に、回動自在に保持されてい
る。そしてこの垂直摺動板３１３は、台部１に接
し台部１の幅方向に摺動可能な押圧摺動ブロツク
３１４に垂設された固定板３１５に垂直方向に摺
動可能に係止されている。この際、２つの摺動ブ
ロツク３１４間には摺動を容易にするガイドバー
３１６が設けられている。そしてこの垂直摺動板
３１３は押圧摺動ブロツク３１４に固定され先端
がこの垂直摺動板３１３に係止されたエアーシリ
ンダ３１７により摺動上昇し、固定板３１５と垂
直摺動板３１３との間に垂直に係合されたコイル
バネ３１８の復元力により下降する機構をもつ。

また押圧摺動ブロツク３１４には台部１と水平
方向にラツク３２１が固定され、一対の押圧摺動
ブロツク３１４から突出して対向する各ラツク３
２１は、台部１に垂設され回動自在なピニオン３
２２とそれぞれ係合されている。さらに台部１に
は押圧用シリンダ３２３が水平に固定され、その
先端のピストン３２４は１つの押圧摺動ブロツク
３１４に係止されている。従つてこの押圧用シリ
ンダ３２３と、２つのラツク３２１とピニオン３
２２とによりなる等速駆動部３２により各押圧摺
動ブロツク３１４は等速で同期的に接近または離
れたりする。

クランプ装置４は搬送された仮接合Ｈ形鋼５の
両端部付近に設置されている。各クランプ装置４
は第３図に示すように互いに対向して仮接合Ｈ形
鋼５の下側のフランジ部５１の上面を押圧する爪
部４１１を有する垂直押圧部４１をもつ。

この垂直押圧部４１は台部１と干渉しない位置
に垂直押圧ブロツク４１２を有し、１対の爪部４
１１はこの垂直押圧ブロツク４１２に回動自在に
係止され対向している。また１対の爪部４１１間
には台部１に水平の開閉押圧シリンダ４１３が設
けられ爪部４１１の開閉をし、また押圧する。こ
の開閉押圧シリンダ４１３の推力は仮接合Ｈ形鋼
５の幅方向のずれを防止するため300Kgとする。

また垂直押圧ブロツク４１２の下方には、この
垂直押圧部４１を下方に付勢するため、パワーシ
リンダ４２が垂直に設置される。このパワーシリ
ンダ４２の推力は1000Kgである。

次に本実施例の形鋼溶接装置の作用を説明す
る。仮溶接された仮接合Ｈ形鋼５はフランジ部５
１を水平にして図示しない搬送機構により台部１
のローラ１１を介して台部１の本溶接位置まで搬
送される。このときセンタリング装置３の押え円
板３１１は回動自在であるため、ガイドの効果も
果す。仮接合Ｈ形鋼５が定位置にきた後、センタ
リング装置３の等速駆動部３２により押え円板３
１１が等速で同期的に接近し、仮接合Ｈ形鋼５の
センタリングをするとともに、変形しないよう付
勢する。その後クランプ装置４の開いていた爪部
４１１を開閉押圧シリンダ４１３により閉じ、爪
部４１１の先端を下側のフランジ部５１の上面に
係止し、付勢する。そしてパワーシリンダ４２に
より爪部４１１を付勢する。そしてパワーシリン
ダ４２により爪部４１１を付勢することにより、
センタリング装置３の固定作用に加えて仮接合Ｈ
形鋼５の変形を防止する。この状態で溶接具２が
台部１の長手方向に移動し、フランジ部５１とウ
エーブ部５２の接する角部５３に対向した１対の
トーチ２１により本溶接をする。このとき台部１
のローラ１１の高さによる変形は微小であるた
め、本溶接に支障はない。尚、押え円板３１１の
高さはあらかじめエアーシリンダ３１７とコイネ
バネ３１８の作用により定めておく。

［効果］ センタリング装置とクランプ装置を共用する形
鋼溶接装置としたことにより、溶接による形鋼の
縦曲り変形や横曲り変形などの変形を微小にする
ことができるため自動溶接をすることができ、生
産性の向上、又省力化を実現できる。特に多種少
量生産に有効である。さらにこの装置により矯正
の工程の容易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の形鋼溶接装置の概略
平面図である。第２図はセンタリング装置の正面
図である。第３図はクランプ装置の正面図であ
る。 １……台部、２……溶接具、３……センタリン
グ装置、３１……水平押圧部、３２……等速駆動
部、４……クランプ装置、４１……垂直押圧部、
４２……パワーシリンダ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 少なくともフランジ部と該フランジ部の中央
   部に立設するように仮接合されたウエーブ部か
   らなるＴ字形状部をもつ仮接合形鋼の該ウエー
   ブ部を上にして該フランジ部を支持する帯状の
   台部と、 該台部の長手方向に相対移動する溶接具と、 該台部の両側に位置し、該フランジ部の相背
   向する各端面を押圧する１対の水平押圧部と各
   該水平押圧部を該台部のセンター位置に対称的
   に駆動する水平駆動部からなり該台部上に保持
   された該フランジ部を該台部のセンター位置に
   案内付勢するセンタリング装置と、 該台部の両側に位置し、該センタリング装置
   で該台部に案内付勢されている該仮接合形鋼の
   該フランジ部の各両側端部を該台部方向に付勢
   する１対の垂直押圧部と該垂直押圧部を同時に
   下方に付勢する垂直駆動部からなるクランプ装
   置からなることを特長とする形鋼溶接装置。 (2) 水平駆動部は１個のピニオンと該ピニオンで
   駆動される各水平押圧部とそれぞれ一体的に形
   成された１対のラツクからなる等速制御部と、
   該水平押圧部を相対的に駆動するピストン・シ
   リンダ装置からなる実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の形鋼溶接装置。