JPH07178552A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 鉄骨柱１の設置面に架台を設け、この架台
に、鉄骨柱１の側面に沿ってレール３を取付け、このレ
ール３上で溶接装置を案内するとともに、溶接トーチ３
６を鉛直軸３２回りに回動して、鉄骨柱１の継手部１ａ
の隅部から直線部へ連続的に溶接をする。 【効果】 鉄骨柱に直接的にレールを取付けることな
く、鉄骨柱の側面に沿ってレール配置し、このレールに
溶接装置を設置するので、継手部の位置が被溶接物の設
置面から高くなったとしても、レールおよび溶接装置の
設置に手間がかからず、また鉄骨柱の隅部のみを別工程
として溶接するといった必要がなくなるので、作業者へ
の負担が軽減され、被溶接物の隅部のみを別工程として
溶接するといったことがなくなることで、溶接部の品質
の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄骨柱などの被溶接物
の継手を溶接するための溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設現場で角柱状の鉄骨柱を溶接
する場合、必要な精度を得るために鉄骨柱の対面を同時
に溶接を行う対面溶接を行っている。この場合、鉄骨柱
の所定位置にレールを取付け、このレールに溶接装置を
案内させて自動走行させることにより鉄骨柱の継手部を
溶接している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように鉄骨柱の
継手部を溶接する際、鉄骨柱にレールを取付けるのは手
間がかかる作業であり、特に、継手部の位置が鉄骨柱の
設置面から高く（例えば１ｍ以上）なると、いっそう作
業性が悪くなるといった課題がある。

【０００４】そこで本発明は、上記課題を解決し得る提
供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、被溶接物の側面に沿って設けられ
たレール上を走行装置を介して走行自在な走行台と、該
走行台に被溶接物の側面に対して水平方向に近接離間自
在に取付けられた水平移動台と、該水平移動台を駆動す
るための水平動装置と、前記水平移動台に昇降装置を介
して被溶接物の高さ方向に沿って昇降自在に設けられた
昇降台と、該昇降台に第一回動装置を介して鉛直軸回り
に回動自在に取付けられた第一回動部材と、該第一回動
部材に第二回動装置を介して水平軸回りに回動自在に取
付けられて溶接トーチを有する第二回動部材とから構成
されている。

【０００６】

【作用】上記課題解決手段において、走行装置を駆動す
ると、被溶接物の側面に沿って設けたレール上を走行台
が走行し、水平動装置を駆動して水平移動台を走行台上
で被溶接物の側面に対して水平方向に近接離間し、昇降
装置を駆動して昇降台を水平移動台上で被溶接物の高さ
方向に沿って昇降し、第一回動装置を駆動して昇降台上
で第一回動部材を鉛直軸回りに回動し、第二回動装置を
駆動して第一回動部材上で、溶接トーチを有する第二回
動部材を水平軸回りに回動することにより溶接を行う。

【０００７】

【実施例】以下、本発明溶接装置の実施例を図１〜図７
に基づいて説明する。本発明の実施例に係る溶接装置
は、建設現場において、角柱状の被溶接物（以下、鉄骨
柱という）１の継手部１ａを溶接するものであって、図
１の全体詳細図および図４の概略図に示すように、鉄骨
柱１設置面上で鉄骨柱１の側面に当接したレール取付け
用の架台２が配置され、該架台２上に、前記鉄骨柱１の
側面に沿ってレール３が設置され、該レール３上を走行
装置４を介して走行自在な走行台５と、該走行台５に、
取付け部材６を介して鉄骨柱１の側面に対して横方向
（水平方向）に近接離間自在な水平移動台８とを有し、
該水平移動台８は左右方向に長い箱形に形成されてい
る。

【０００８】前記レール３は、前記架台２に左右一対の
Ｌ型アングル９を介して取付けた角柱体１０と、該角柱
体１０の上面に取付けられて角柱体１０とほぼ同じ長さ
を有する平板状の案内体１１とから構成され、該案内体
１１は、その上面に凹条部１１ａが形成され、また案内
体１１の四隅部は面取り１１ｂされている。

【０００９】前記走行台５は、下側開放の断面コ字形に
形成され、その垂下板５ａの内面に支持部材１２を介し
て、前記面取り１１ｂに当接して転動する案内ローラー
１３が配置されている。

【００１０】前記走行装置４は、前記走行台５の上板５
ｂに取付けられて出力軸１４を下方に向けてその先端が
前記凹条部１１ａに内装された走行駆動モーター１５
と、前記出力軸１４に取付けられたピニオン１６と、前
記案内体１１の上面に取付けられるとともにピニオン１
６に噛合するラック１７とから構成されている。

【００１１】そして走行駆動モーター１５を駆動するこ
とにより、ピニオン１６がラック１７と噛合しながら回
転し、案内ローラー１３が面取り１１ｂ上を転動すると
ともに走行台５が走行する。

【００１２】前記水平移動台８を横方向に駆動するため
の水平動装置７が設けられ、該水平動装置７は、前記水
平移動台８の鉄骨柱１反対側上面に取付けたケース２０
に内装された水平駆動モーター２１と、該水平駆動モー
ター２１の駆動を前記取付け部材６内に貫通支持された
ボールねじ２２に伝達させる伝達機構２３とから構成さ
れている。

【００１３】前記ボールねじ２２の鉄骨柱１側端部は、
前記水平移動台８の一方の側板に支持され、ボールねじ
２２の鉄骨柱１反対側端部は、他方の側板を貫通して軸
受け２４に支持されている。

【００１４】前記伝達機構２３は、前記水平駆動モータ
ー２１の出力軸２５に取付けられた小径プーリー２６
と、前記ボールねじ２２の端部に取付けられた大径プー
リー２７と、前記両プーリー２６，２７に巻回された伝
達ベルト２８とから構成され、前記水平駆動モーター２
１を駆動することにより、この駆動が伝達機構２３を介
してボールねじ２２に伝達され、ボールねじ２２が、前
記取付け部材６内に設けられたナット体（図示せず）に
対して回転し、これにより水平移動台８が鉄骨柱１に対
して近接離間する。

【００１５】前記水平移動台８に昇降装置２９を介して
鉄骨柱１の高さ方向（鉛直方向）に沿って昇降自在な昇
降台３０が取付けられ、該昇降台３０に第一回動装置３
１を介して鉛直軸３２回りに回動自在（例えば図３の状
態で左右にそれぞれ１０５°づつ）に取付けられた第一
回動部材３３が取付けられ、該第一回動部材３３に第二
回動装置３４を介して水平軸３５回りに回動自在（例え
ば図４の状態で前後にそれぞれ６０°、３０°づつ）に
取付けられるとともに溶接トーチ３６を有する第二回動
部材３７が設けられている。

【００１６】前記昇降台３０は、図１および図２の平面
図に示すように、鉄骨柱１反対側（水平移動台側）が開
放した断面コ字形の昇降部材３８と、該昇降部材３８の
鉄骨柱１側に配置されて後述の第一回動モーター３９を
内装した筒状部材４０とから構成されている。

【００１７】前記昇降装置２９は、前記水平移動台８上
にケースＣを介して取付けられた昇降駆動モーター４１
と、該昇降駆動モーター４１の出力軸４２に取付けられ
たピニオン４３と、前記昇降部材３８の開放側に取付け
られてピニオン４３と噛合するラック４４と、前記昇降
部材３８の開放側に取付けられた柱状昇降レール４５
と、前記水平移動台８の鉄骨柱１側面に取付けられると
ともに昇降レール４５の昇降動作を摺動自在に案内する
案内部材４６とから構成され、前記昇降駆動モーター４
１を駆動することにより、ピニオン４３がラック４７と
噛合しながら回転し、昇降レール４５が案内部材４６に
案内されて昇降台３０が昇降する。

【００１８】前記第一回動装置３１は、出力軸４８を上
方に向けて前記筒状部材４９に内装された前記第一回動
モーター３９と、該第一回動モーター３９の出力軸４８
に取付けられて前記第一回動部材３３を嵌合して設置す
るための受け部材５１とから構成されている。

【００１９】前記第一回動部材３３は、受け部材５１上
に嵌合して設置された嵌合部材５２と、該嵌合部材５２
上に取付けられて後述の第二回動モーター５３を取付け
るためのモーター支持部材５４とから構成され、前記第
一回動モーター３９を駆動することにより、第一回動部
材３３が鉛直軸３２回りに回動する。

【００２０】前記第二回動装置３４は、出力軸５５を側
方にして前記モーター支持部材５４に取付けられた前述
の第二回動モーター５３と、該第二回動モーター５３の
出力軸５５に取付けられた円板状回動体５６とから構成
されている。

【００２１】前記第二回動部材３７は、前記回動体５６
の板面に立設して取付けられた断面Ｌ字形のアーム５７
と、該アーム５７の上端部に配置されて前記溶接トーチ
３６を把持するための把持部材５８とから構成され、前
記第二回動モーター５３を駆動することにより第二回動
部材３７が水平軸３５回りに回動する。

【００２２】また前記把持部材５８の上面には、センサ
ー５９が取付けられ、このセンサー５９は、図８および
図９に示すような継手部１ａの目違い（段差）１ｂを検
出して各駆動部の制御を行うためのものである。

【００２３】上記構成において、鉄骨柱１の設置面に対
して架台２を設置し、この架台２上に、鉄骨柱１の対面
する側面に沿ってレール３を取付け、この各レール３に
溶接装置を設置し、水平駆動モーター２１、昇降駆動モ
ーター４１、第一回動モーター３９、第二回動モーター
５３を適宜に駆動して、溶接トーチ３６を鉄骨柱１の継
手部１ａに近付けるとともに、走行駆動モーター１５を
駆動して、溶接装置全体を移動しながら、継手部１ａの
隅部から自動的に対面溶接する。

【００２４】ところで鉄骨柱１の種類によってその隅部
が図６に示すように直角に形成されている場合や、図７
に示すように、円弧状に形成されている場合がある。鉄
骨柱１の隅部が直角に形成されている場合、上記のよう
にして溶接トーチ３６を鉛直軸３２回りに回動させて、
鉄骨柱１の折曲がり角から所定の距離までの間（図中ａ
で示す部分）を溶接し、次に溶接トーチ３６による溶接
を一時的に停止し（図中のＬ１で示す区間）、溶接トー
チ３６を鉛直軸３２回りに回動するとともに、水平駆動
モーター２１を駆動して溶接トーチ３６を溶接しようと
する側面の方向に引き、直線部分（図中ｂで示す）の溶
接を開始する。直線部分の溶接が終了した後、別の隅部
の溶接については上記と逆の動作にて行う。

【００２５】以上の動作を対面する両側面の継手部１ａ
について行うと、未溶接の対面については、直線部分の
溶接のみが残るので、溶接装置を他の対面する側面側に
設置し直して、直線部分を対面溶接する。

【００２６】また図７に示すように、鉄骨柱１の隅部が
円弧状の場合は、第一回動モーター３９を駆動すること
により、円弧状部の径に沿って溶接トーチ３６を回動し
ながら隅部から直線部分へ向けて連続的に溶接を行う
（図中のＬ２で示す区間）。

【００２７】このように、本発明の実施例によれば、鉄
骨柱１設置面上に架台２を取付け、この架台２上にレー
ル３を設置するようにし、このレール３に溶接装置を設
置するので、鉄骨柱１に直接レール３を取付けるように
した場合に比べて溶接装置設置のための作業性が向上す
る。

【００２８】また溶接装置は鉄骨柱１の一側面の継手部
１ａを溶接してこれに隣合う他側面の一部（隅部）を含
めて連続的に溶接するので、後で鉄骨柱１の隅部のみを
別工程として溶接するといったことがなくなり、従っ
て、作業者への負担が軽減されて溶接作業が容易にな
り、さらに鉄骨柱１の隅部のみを別工程として溶接する
といったことがなくなることにより、溶接部の品質の向
上を図ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、被溶接物に直接的にレールを取付けることなく、被
溶接物の側面に沿ってレール配置し、このレールに溶接
装置を設置するので、継手部の位置が被溶接物の設置面
から高くなったとしても、レールおよび溶接装置の設置
に手間がかからない。

【００３０】また溶接トーチを鉛直軸回りに回動して、
被溶接物の継手部の隅部から直線部へ連続的に溶接をす
ることにより、被溶接物の隅部のみを別工程として溶接
するといった必要がなくなり、従って、作業者への負担
が軽減され、溶接作業が容易になり、また被溶接物の隅
部のみを別工程として溶接するといったことがなくなる
ことにより、溶接部の品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す溶接装置の一部破断全体
詳細図である。

【図２】同じく溶接装置の鉄骨柱側の部分平面図であ
る。

【図３】同じく全体概略平面図である。

【図４】同じく全体概略側面図である。

【図５】同じく作業工程を示す平面図である。

【図６】同じく鉄骨柱の隅部が角状のものの継手部の平
面図である。

【図７】同じく鉄骨柱の隅部が円弧状のものの継手部の
平面図である。

【図８】同じく鉄骨柱の継手部の目違いを示す側面図で
ある。

【図９】同じく鉄骨柱の継手部の目違いを示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 鉄骨柱 ２ 架台 ３ レール ４ 走行装置 ５ 走行台 ７ 水平動装置 ８ 水平移動台 １３ 案内ローラー １５ 走行駆動モーター ２２ ボールねじ ２３ 伝達機構 ３０ 昇降台 ２９ 昇降装置 ３１ 第一回動装置 ３３ 第一回動部材 ３４ 第二回動装置 ３５ 水平軸 ３６ 溶接トーチ ３７ 第二回動部材 ３９ 第一回動モーター ４１ 昇降駆動モーター ４５ 昇降レール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接物の側面に沿って設けられたレー
   ル上を走行装置を介して走行自在な走行台と、該走行台
   に被溶接物の側面に対して水平方向に近接離間自在に取
   付けられた水平移動台と、該水平移動台を駆動するため
   の水平動装置と、前記水平移動台に昇降装置を介して被
   溶接物の高さ方向に沿って昇降自在に設けられた昇降台
   と、該昇降台に第一回動装置を介して鉛直軸回りに回動
   自在に取付けられた第一回動部材と、該第一回動部材に
   第二回動装置を介して水平軸回りに回動自在に取付けら
   れて溶接トーチを有する第二回動部材とから構成された
   ことを特徴とする溶接装置。