JPH08217233A - 長尺材の反転方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビルトアップボックス柱等の長尺材の製作工
程と同一ラインにおいて製作工程に隣接・連続して反転
工程を設置でき、長尺材の反転工程への搬出入および１
８０°反転を円滑かつ迅速に行えるようにする。 【構成】 長尺材の製作工程と同一ラインに、コンベヤ
３によりワークをその長手方向に搬送可能で、反転機５
によりワークをその幅方向に１８０°反転可能な台また
は台車１を配設し、第１の工程からのワークＷを台また
は台車上にコンベヤ搬入し、この台または台車上で１８
０°反転させた後、コンベヤ３上に位置したワークＷを
第２の工程にコンベヤ搬出する。ワークＷの進行方向先
端を検出して長尺材の先端が到達あるいは通過したコン
ベヤの各搬送ローラ１４を下降退避させた状態から順次
上昇させ、ワークの進行に伴って順次上昇した搬送ロー
ラ１４によりワークを支持して搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、長尺材の製作工程、
例えば建築鉄骨などの長尺鉄鋼材料の組立・溶接工程に
おいて、ワークを反転させる方法およびこの方法に使用
する反転装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、長尺の鉄鋼材料などを反転する
方法には、従来から次に示すような種々の方法があり、
それぞれ一長一短を有している。

【０００３】 図１４（ａ）に示すように、ワイヤロ
ープ１００の下端をワークＷに接続し、クレーンの吊上
げ機能、あるいはウインチの巻取り機能を利用してワー
クＷを反転させる方法。１８０°反転（天地）させる場
合には、９０°反転を２回続けて行う。この方法では、
初期の投資金額が安価で済むが、反転作業の人工費がか
かることと、作業に危険を伴う欠点がある。

【０００４】 図１４（ｂ）に示すように、天秤式反
転機により反転させる方法。クレーン天秤１１０に反転
機１１１を吊下げ、反転機１１１のワイヤロープまたは
チェーン１１２をワークＷに大巻きし、反転機１１１の
ワイヤロープまたはチェーン１１２に対する送りドライ
ブでワークＷを反転させる。この方法では、ワークの形
状を問わないことと、専有床面積を要さないメリットが
あるものの、作業にやや危険を伴うことと、反転時のワ
ークあるいはワイヤロープ等の損傷を防ぐためワークの
突出角部の保護養生を要する欠点がある。

【０００５】 図１５に示すように、リンクチェーン
式反転機により反転させる方法。複数のスプロケットに
エンドレスに巻掛けたリンクチェーン１２０にワークＷ
を載せ、駆動装置１２１によるリンクチェーン１２０の
巻取りによりワークＷを反転させる。この方法では、ワ
ークの形状を問わないことと、作業が安全であるメリッ
トがあるが、ワークの角部などの突出部に予め養生を施
しておかないとワークを損傷する恐れがある。また、大
きな専有面積空間を必要とする問題点がある。

【０００６】−(a) 図１６（ａ）に示すように、Ｌ
アーム反転機によりクレーン併用で反転させる方法。Ｌ
字状のアーム１３０にワークＷを搭載し、油圧シリンダ
１３１のクランク機構あるいは電動機の回転力伝達用の
歯車を介してＬアーム１３０を回動させる。９０°反転
はこれで達成されるが、１８０°反転の場合、９０°反
転後、いったんワークＷをクレーンで吊上げ、Ｌアーム
１３０を最初の位置に戻して再び９０°反転させて達成
される。

【０００７】−(b) 図１６（ｂ）に示すように、ク
レーンを使用せずにアーム反転機単独で反転させる方法
（特願昭６３−１７４４５１号）。互いに独立して回動
可能な一対の反転アーム１４０・１４１と、トラバーサ
ー（横行台車）１４２を使用し、片側のアーム１４１を
立てＬ形としてワークＷに添わせ、一対の反転アーム１
４０・１４１を共に９０°反転させる。次いで、直立し
た反転アーム１４０を水平にし、トラバーサー１４２で
ワークＷを持ち上げて最初の位置まで移送し、最初の工
程と同様にして９０°反転させれば、１８０°の反転が
達成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】例えば、建築鉄骨に使
用されるビルトアップ溶接柱（四面ボックス柱）の製作
工程は、図１７に示すように、４箇所の角継手Ｊのう
ち、先ず上面（第１面）の角継手Ｊ₁ およびＪ₁'が下向
き姿勢で同時に自動溶接され、ワークＷを１８０°反転
させた後、下面（第２面）の角継手Ｊ₂ およびＪ₂'が下
向き姿勢で同時に自動溶接される。

【０００９】前述した，の反転方法を上記製作工程
に組み込むとすれば、クレーンによってワークを吊上げ
る作業が必須の作業となり、流れ作業が成立せず生産効
率が大幅に低下し、また安全上も問題がある。

【００１０】そこで、前述した，の反転方法が採用
されることになる。この場合、ライン構成としては、図
１８（イ）に示すように、上面の角溶接工程ａおよび下
面の角溶接工程ａ’の同一ライン上に退避（滞貨）場ｂ
を配置し、この退避場ｂの側方に１８０°反転場ｃを配
置する方法、あるいは図１８（ロ）に示すように、上面
の角溶接工程ａおよび下面の角溶接工程ａ’の同一ライ
ン上に１８０°反転場ｃを隣接して配置する方法を採用
することになる。しかし、図１８（イ）のライン構成で
は、専有面積およびマテハンロス（作業能率低下）が増
大する問題点がある。

【００１１】さらに、図１８（イ），（ロ）のいずれの
ライン構成を採用するとしても、角溶接工程からのワー
クの搬送にはコンベヤを採用する必要があり、このコン
ベヤ搬送では後述するようなライン化を阻害する問題が
あり、この問題点の解決がなされないと実現は不可能で
ある。従って、従来においては、図１８（イ），（ロ）
のいずれのライン構成でも、長尺材の搬送はクレーン運
搬とされており、省力化を図れず、また生産効率も低下
していた。

【００１２】ライン化を阻害する問題点を以下に示す。
前述した建築鉄骨の四面ボックス柱の製作工程では、上
面および下面の角溶接には、サブマージアーク溶接が採
用されており、このサブマージアーク溶接は大電流であ
り、図１９に示すように、大入熱の溶接熱によりワーク
Ｗが大きく変形する。上面（第１面）の角溶接後では、
ワークは上に凸で湾曲した形状となり、１０ｍ程度のワ
ークにおいては、曲がり寸法ｄは最大で１００ｍｍ程度
にもなる。

【００１３】このようなワークを、上面角溶接後、通常
のコンベヤで次の工程場所に搬送しようとすれば、図２
０に示すように、ワークＷの進行方向先端が次工程のロ
ーラコンベヤ２００の搬送ローラまたはチェーンコンベ
ヤ２０１の搬送面に当たり、搬送を行うことができなく
なる。

【００１４】この発明は、前述のような問題点を解消す
べくなされたもので、その目的は、長尺材の製作工程と
同一ラインにおいて製作工程に隣接・連続して反転工程
を設置することができ、長尺材の反転工程への搬出入お
よび１８０°反転を円滑かつ迅速に行うことのできる長
尺材の反転方法およびその装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る反転方法
は、長尺材の製作工程（ビルトアップボックス柱の組立
・溶接工程など）の一部に組み込まれる反転工程におい
て長尺材を反転する方法であって、長尺材の製作工程と
同一ラインに、コンベヤにより長尺材をその長手方向に
搬送可能で、反転機により長尺材をその幅方向に１８０
°反転可能な台または台車を配設し、第１の工程（例え
ば、ボックス柱上面の角溶接）からの長尺材を前記台ま
たは台車上にコンベヤ搬入し、この台または台車上で長
尺材を１８０°反転させた後、コンベヤ上に位置した長
尺材を前記第１の工程（例えば、ボックス柱の下面角溶
接工程：同一の溶接機で上下面角溶接を行う場合）にコ
ンベヤ搬出し、あるいは下流側の第２の工程（例えば、
ボックス柱の下面角溶接工程：２台の溶接機で上下面角
溶接を行う場合）にコンベヤ搬出することを特徴とす
る。

【００１６】第１の工程から長尺材をコンベヤ搬入する
に際しては、長尺材の進行方向先端を検出して長尺材の
先端が到達あるいは通過したコンベヤの各搬送ローラを
下降退避させた状態から順次上昇させ、長尺材の進行に
伴って順次上昇した搬送ローラにより長尺材を支持して
搬送できるようにする。

【００１７】また、長尺材の長手方向中央が台または台
車の長尺材搬送方向中央部に位置すると、長尺材のコン
ベヤ搬入を停止できるようにする。

【００１８】さらに、前記反転機には、長尺材幅方向に
延在する一対の反転アームと長尺材幅方向に移動可能な
トラバーサーからある反転機を使用し、コンベヤ搬入さ
れた長尺材を反転機のトラバーサーで長尺材幅方向に移
動させた後、反転機の一対の反転アームで挟持して反転
させ、１８０°反転した長尺材をコンベヤ搬送ラインセ
ンターに位置させる。

【００１９】次に、この発明に係る反転装置は、長尺材
の製作工程の一部に組み込まれる反転工程において長尺
材を反転する装置であって、長尺材の製作工程に連続可
能に設置された台または台車に、各搬送ローラが個別に
回転駆動可能で、かつ個別に昇降可能なコンベヤを、そ
の搬送ラインが製作工程ラインと一致するように配設す
ると共に、長尺材をその幅方向から挟持可能な一対の反
転アームと長尺材をその幅方向に移送可能なトラバーサ
ーからなる反転機を配設してなり、長尺材の進行方向先
端を検出するセンサー（光電スイッチ，タッチセンサ
ー，近接スイッチ，リミットスイッチなど）と、長尺材
の先端が到達あるいは通過したコンベヤの各搬送ローラ
を下降退避させた状態から順次上昇させる制御装置を備
えていることを特徴とする。

【００２０】また、この反転装置のコンベヤには、コン
ベヤ上の長尺材の幅方向中心をコンベヤの搬送ラインセ
ンターに一致させ得るセンタリング装置を設置する。さ
らに、台または台車には、長尺材の移動距離を検出する
センサー（タッチローラなど）を設置する。

【００２１】

【作用】以上のような構成において、第１面の角溶接な
どの第１工程の終了した長尺材が、この製作ラインに連
続する台または台車に、そのコンベヤにより直接コンベ
ヤ搬入される。次いで、この台または台車上で直ちに、
長尺材が反転機により１８０°反転され、台または台車
上のコンベヤにより、第２面の角溶接などの工程へと搬
出される。これにより、反転工程の専有面積を大幅に低
減でき、またクレーン作業等を解消して省力化，省人
化，迅速化を図ることができる。

【００２２】台または台車上へのコンベヤ搬入に際し、
長尺材が溶接等により上に凸状態で長手方向に湾曲して
いても、長尺材進行方向先端の検出によりコンベヤの各
搬送ローラが退避下降した状態から順次上昇して長尺材
を支持・搬送するため、長尺材先端が搬送ローラに衝突
することがなく、湾曲した長尺材を、製作ラインに近接
した反転工程に問題なく円滑にかつ迅速に搬入すること
ができる。

【００２３】台または台車上にコンベヤ搬入された長尺
材は、長尺材の移動距離検出により、長尺材長手方向中
央が台または台車の長尺材搬送方向中央に一致したとこ
ろで、自動的に停止し、その後の長尺材の横移動や反転
作業などに支障をきたすことがない。

【００２４】台または台車の長尺材搬送方向中央に搬入
された長尺材は、トラバーサーにより長尺材搬送方向に
直交する方向に台または台車上を横移動し、一対の反転
アームにより反転され、１８０°反転した長尺材が台ま
たは台車上のコンベヤ上に戻る。これら一対の反転アー
ムおよびトラバーサーによる反転機であれば、設備がコ
ンパクトで、安全な反転作業が可能であり、養生が不要
という利点があり、さらにコンベヤ搬送ライン（製作ラ
イン）に対する長尺材の長手方向軸のずれが反転前後に
おいて少ない利点もある。

【００２５】また、長尺材を台または台車にコンベヤ搬
入し、あるいは台または台車からコンベヤ搬出する際、
センタリング装置により、長尺材幅方向中心をコンベヤ
搬送ラインセンターあるいは製作ラインセンターに自動
的に一致させることができる。さらに、１８０°反転後
の長尺材をトラバーサーで移動させ、センタリング装置
で位置決めすることにより、長尺材幅方向中心をコンベ
ヤ搬送ラインセンターあるいは製作ラインセンターに自
動的に一致させることができる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明を図示する一実施例に基づい
て説明する。これは、建築鉄骨用の四面ボックス柱の組
立・溶接工程に適用した例であり、図１に本発明に係る
反転工程を組み込んだ組立・溶接工程の全体設備を示
し、図２，図３に本発明に係る反転装置を示す。また、
図４〜図１３にこの反転装置における各部分の装置と作
動状態を示す。

【００２７】図１に示すように、溶接ラインは、例えば
固定配置された門形のサブマージアーク溶接機Ａと、こ
の溶接機Ａ内を通り溶接機Ａの溶接方向左右両側に延在
して敷設された一対の走行レールＣと、この走行レール
Ｃ上を走行する溶接台車Ｂから構成され、長尺材の四面
ボックス柱（以下、ワークと記載）Ｗを溶接台車Ｂ上に
載せて移動させながら、溶接機Ａで上面（第１面）２箇
所の角溶接がなされ、１８０°反転後に同じ溶接機Ａに
より下面（第２面）２箇所の角溶接がなされる。

【００２８】このような既設あるいは新設の溶接ライン
の一方の端部に隣接して、またこの溶接ラインと連続す
るように、本発明に係る反転機付きコンベヤ搬送移動台
車１が配置される。この移動台車１は、図２に示すよう
に、台車本体２に、主にローラコンベヤ３と、センタリ
ング装置４と、反転機５を搭載して構成されている。

【００２９】反転機５は反転アーム６とトラバーサー
（横行台車）７からなる。また、溶接台車Ｂには、ワー
クＷを積載可能で、前記ローラコンベヤ３に搬送可能な
キャタピラコンベヤやチェーンコンベヤ等の移載コンベ
ヤ８が設けられている。

【００３０】台車本体２は、図１，図２に示すように、
溶接台車Ｂよりも幅広の台車で、一側にローラコンベヤ
３が、他側に反転スペースＳがローラコンベヤ３と一部
重複して形成されており、ローラコンベヤ３の搬送ライ
ンセンターＣＬ₁ が溶接ラインセンターＣＬ₀ と一致す
るようにされている。また、台車本体２の長さは、最大
サイズのワークＷの長さよりも十分に短くして台車の小
型化・省スペース等を図っている。そのため、長いワー
クＷの反転に際してワークＷが溶接台車Ｂと干渉しない
ように、台車本体２自体をワーク長手方向に移動可能と
している。

【００３１】従って、溶接台車Ｂの走行レールＣと平行
に台車本体２のレール１０が配設され、台車本体２を所
定の移動距離だけ往復移動可能としている。なお、台車
本体２の走行車輪１１には、図２，図３に示すように、
ウォーム減速機１２を介してブレーキ付きのギヤードモ
ータ１３が取付けられ、自走可能とされている。

【００３２】ローラコンベヤ３は、台車本体２にワーク
搬送方向に所定の間隔をおいて配設された複数本の搬送
ローラ１４からなる。これら各搬送ローラ１４は、図
４，図５に示すように、ブレーキ付きギヤードモータ１
５により個別に回転駆動され、かつ一対の油圧シリンダ
１６により個別に昇降可能とされている。

【００３３】即ち、搬送ローラ１４は、両端が昇降フレ
ーム１７に回転自在に支持され、この昇降フレーム１７
の下部に固定したモータ１５の出力軸と搬送ローラ１４
の一端とをスプロケット・チェーンからなる動力伝達機
構１８を介して連結される。

【００３４】さらに、このような昇降フレーム１７は台
車本体２に対して上下方向に昇降自在に案内支持されて
いる。この案内支持には、ローラ軸方向両端部において
昇降フレーム１７に取付けたスライド部材１９と、台車
本体２に取付けたスライド溝部材２０を用いている。

【００３５】また、油圧シリンダ１６は、搬送ローラ１
４の軸方向両側方において台車本体２に鉛直に取付けら
れ、そのピストンロッド先端が昇降部材２１を介して昇
降フレーム１７に取付けられる。この油圧シリンダ１６
は、台車本体２内に退避した状態から上昇して搬送ロー
ラ１４の上面が溶接台車Ｂの移載コンベヤ８の上面とほ
ぼ同じレベル（図１（ｂ）に示すように移載コンベヤ８
より若干高くされている）となるようにストローク設定
され、ワーク端部検出用センサー３０の検出信号により
作動される。

【００３６】このワーク端部検出用センサー３０は、例
えば投光器・受光器からなる光電スイッチ（フォトセン
サー）とされ、図６に示すように、各搬送ローラ１４に
対して個別に設置され、ワークＷの進入方向先端を検出
すると、油圧シリンダ１６を作動させ、上昇した搬送ロ
ーラ１４でワークＷを受けるようにする。このワーク端
部検出用センサー３０の設置位置は、各搬送ローラ１４
のワーク進入方向の後方がよく、これによりワーク先端
部が搬送ローラ１４を通過した直後にワーク先端部を支
持することができる。

【００３７】溶接台車Ｂの移載コンベヤ８からローラコ
ンベヤ３にワークＷが搬入される際には、各搬送ローラ
１４は下降して台車本体２内に退避しており、上に凸に
湾曲したワークＷの先端が搬送ローラ１４に当たること
がない。ワーク先端がNO.1搬送ローラ１４の上方を通過
すると、これをNO.1センサー３０が検出し、このNO.1セ
ンサー３０による上昇指令によりNO.1搬送ローラ３が上
昇し、ワークＷを適当な搬送レベルまで押し上げ、これ
と同時に搬送ローラ１４が回転駆動され、移載コンベヤ
８と共に、ワークＷを搬送する。

【００３８】次いで、同様にNO.2センサー３０のＯＮ信
号によりNO.2搬送ローラ１４が上昇してワークＷの先端
を支持しつつ搬送し、以降この工程が順次繰り返されて
ワークＷが移載コンベヤ８からローラコンベヤ３上へと
移載される。ワークＷがローラコンベヤ３上に完全に移
載されても各搬送ローラ１４による搬送を続け、ワーク
Ｗの長手方向中央がローラコンベヤ３の搬送方向中央に
一致したところで、搬送を停止する。ここで、ローラコ
ンベヤ３の搬送方向中央は、正確にはワーク搬送方向に
２組の反転アーム６，６（トラバーサー７，７）の中間
であり、これにより、後述する反転を支障なく行うこと
ができる。

【００３９】このワークＷをローラコンベヤ中央に自動
的に停止させる方法としては、タッチローラなどのセン
サーによる移動距離検出方式を採用することができる。
例えば、図６（iv) に示すように、ワークＷの下面に付
勢されて転動するタッチローラ３１をローラコンベヤ搬
送方向中央に設置し、このタッチローラ３１の回転数か
らワークＷ先端の移動距離を検出し、この先端検出から
の移動距離が設定値に達すると、各搬送ローラ１４の回
転を停止させる。ワークＷの長さＬは、溶接工程におい
て入力されて既知であり、検出移動距離が１／２Ｌとな
った時点で各搬送ローラ１４に回転停止信号を出力す
る。なお、タッチローラ３１の設置位置はローラコンベ
ヤ搬送方向中央に限らず、ローラコンベヤの入側などで
もよい。

【００４０】また、ワーク端部検出用センサー３０は、
光電スイッチに限定されることなく、タッチセンサー，
近接スイッチ，リミットスイッチ等でもよいことはいう
までもない。また、このセンサー３０の設置位置も、各
搬送ローラ１４の後方に限らず、ワーク先端部が搬送ロ
ーラ頂部上を通過した後に搬送ローラ頂部がワーク先端
部に接触するようなタイミングとなるような位置であれ
ばよい。例えば、タイマー等でセンサー検出後に搬送ロ
ーラ１４が上昇するようにしてもよい。

【００４１】さらに、各搬送ローラ１４に設置するセン
サー３０に代えて前述したタッチローラ３１を用いた移
動距離検出方式を採用することも可能である。この場合
には、タッチローラ３１をローラコンベヤ３の入側に設
置し、このタッチローラ３１の回転数から得られたワー
クＷの移動距離が設定値（タッチローラ３１から各搬送
ローラ１４までの距離）を越えると、各搬送ローラ１４
を上昇させることになる。この方式であれば、前述のワ
ークの自動停止と兼用できる。また、タッチローラ３１
を使用することなく、ワーク先端の移動時間を利用して
各搬送ローラ１４の上昇およびワーク自動停止を制御す
ることも可能である。この場合、ローラコンベヤ３と移
載コンベヤ８の搬送速度は同一で既知であり、ワーク先
端検出位置から各制御位置までの移動時間により制御す
ることになる。

【００４２】なお、１８０°反転後にワークＷをローラ
コンベヤ３から移載コンベヤ８へ搬出する場合には、ワ
ークＷは図１９に示すように下に凸で湾曲しているた
め、ワークＷの端部が搬送ローラ１４に当たるというこ
とはなく、特別な制御は必要ない。ワークＷの後端が通
過すれば、センサー３０のＯＦＦ信号により、各搬送ロ
ーラ１４が順次下降することになる。

【００４３】センタリング装置４は、図２に示すよう
に、ローラコンベヤ３への搬入時や溶接台車Ｂへの搬出
などに際して、ワークＷの中心がローラコンベヤ３の搬
送ラインセンターＣＬ₁ と一致するように位置決めする
装置であり、搬送ローラ１４に沿って平行にワーク搬送
方向に間隔をおいて一対で配設される。

【００４４】このセンタリング装置４は、図７に示すよ
うに、ワークＷを幅方向から挟持し得る一対の位置決め
ローラ４０と、この位置決めローラ４０が先端に回転自
在に取付けられるスイングアーム４１と、このスイング
アーム４１の基部が回動自在に取付けられるスライド台
４２と、これら左右一対のスライド台４２にそれぞれ右
ねじ部分，左ねじ部分が螺合する駆動ねじロッド４３な
どを備えている。

【００４５】左右一対のスイングアーム４１は、それぞ
れスライド台４２にワーク搬送方向に旋回自在に取付け
られ、油圧シリンダ４４によりそれぞれが個別に旋回駆
動されて、台車本体２内に水平に収納された状態と、鉛
直に起立した状態となるようにされている。

【００４６】駆動ねじロッド４３は、ギヤードモータ４
５によりチェーン・スプロケットを介して回転駆動さ
れ、これにより左右一対のスライド台４２が搬送ライン
センターＣＬ₁ を中心として相互に接近・離隔する方向
に移動し、左右一対の位置決めローラ４１を種々の寸法
のワークＷに応じて位置調整することができる。ワーク
Ｗがローラコンベヤ３に進入してくると、左右一対の位
置決めローラ４１が転動しつつ案内し、種々のサイズの
ワークＷの中心をローラコンベヤ３の搬送ラインセンタ
ーＣＬ₁ に一致させることができる。また、同様に種々
のサイズのワークＷの中心をローラコンベヤ３の搬送ラ
インセンターＣＬ₁ に一致させて、ワークＷを移載コン
ベヤ８へ搬出することができる。

【００４７】さらに、ワークＷを後述するように１８０
°反転させた後、ワークＷの中心をローラコンベヤ３の
搬送ラインセンターＣＬ₁ に一致させる場合にも、後述
するように、トラバーサー７と、反転スペースＳと反対
側の位置決めローラ４１を使用することにより、種々の
サイズのワークＷの中心をローラコンベヤ３の搬送ライ
ンセンターＣＬ₁ に一致させることができる。

【００４８】反転機５は、図２に示すように、搬送ロー
ラ１４間に位置する反転アーム６およびトラバーサー７
をそれぞれ２組、ワーク搬送方向に間隔をおいて配設し
て構成されている。各反転アーム６は、図２，図８に示
すように、搬送ラインセンターＣＬ₁ と直交する方向
（ワークＷの幅方向）に平行に一対で配設され、ローラ
コンベヤ３側で搬送ローラ１４間に配設される反転アー
ム６Ａと、反転スペースＳ側に配設される反転アーム６
Ｂとを隣設して一組とされている。

【００４９】反転アーム６Ａおよび６Ｂは、共通の水平
固定軸５０に基部において回転可能に取付けられ、それ
ぞれ基部に取付けられた作動レバー５１と、台車本体２
の下部に水平に取付けられた油圧シリンダ５２により、
水平状態から９０°回転して起立状態とされる。

【００５０】トラバーサー７は、図２に示すように、ワ
ークＷを積載してローラコンベヤ３と反転スペースＳ間
をワーク幅方向に往復動可能な横行台車であり、図９，
図１０に示すように、レール６０と走行車輪６１により
移動可能に案内支持され、台車本体２の下部に水平に配
設された油圧シリンダ６２により駆動される。また、ト
ラバーサー７の上部には一対の油圧シリンダ６３を介し
て載置台６４が昇降可能に設けられている。

【００５１】このような反転アーム６とトラバーサー７
を使用して、次のような手順でワークＷの１８０°反転
が行われる（図１１，図１２参照）。

【００５２】(i) ローラコンベヤ３上にワークＷが搬
入されると、先ずローラコンベヤ３位置において載置台
６４をジャッキアップさせ、搬送ローラ１４を下降させ
てワークＷを載置台６４上に移し、トラバーサー７を反
転スペースＳ側に移動させる。

【００５３】この時、一組の反転アーム６Ａ，６Ｂは水
平に収納された状態となっている。

【００５４】(ii) トラバーサー７を停止させ、ワーク
Ｗの角部を反転原点Ｏ位置に一致させ、反転アーム６Ａ
を引き起こす。ここで、溶接工程で既に入力されている
ワークＷのワーク幅ｗと、搬送ラインセンターＣＬ₁ か
ら反転原点Ｏ位置までの距離ｌから、トラバーサー７の
移動距離が算出されており、トラバーサー７は自動的に
停止することとなる。

【００５５】(iii) トラバーサー７の載置台６４をジャ
ッキダウンさせ、９０°で直交している反転アーム６Ａ
および６Ｂをローラコンベヤ側に９０°回転させ、ワー
クＷを９０°反転させる。

【００５６】(iv) 反転アーム６Ｂを元の水平状態に戻
すと共に、トラバーサー７をローラコンベヤ側に戻す。
この際、ワークＷは搬送ラインセンターＣＬ₁ に位置し
ていないので、前述と同様、ワーク幅ｗと搬送ラインセ
ンターＣＬ₁ から反転原点Ｏ’位置までの距離ｌ’を用
いてトラバーサー７を自動的に停止させて、載置台６４
をワークＷの下に位置させる。載置台６４を上昇させワ
ークＷを載せる。トラバーサー７を反転スペースＳ側に
移動させ、前述の(ii)，(iii) を繰り返す。

【００５７】(v) これにより、ローラコンベヤ３上に１
８０°反転したワークＷが位置するＱしかし、このまま
では、ワーク中心と搬送ラインセンターＣＬ₁ が一致し
ていないので、片側の位置決めローラ４１を起立させ、
ジャッキアップにより載置台６４にワークＷを載せた
後、トラバーサー７を移動させてワークＷの側面を位置
決めローラ４１に当てる。

【００５８】なお、搬送ローラの昇降用，センタリング
装置の起伏用，反転アームの作動用，トラバーサーの移
動用・ジャッキアップ用の油圧ユニット（油タンク・油
圧ポンプ・各種制御弁・圧力計など）７０は、図２に示
すように、台車本体２の中央部に設置され、台車本体２
の側面に取付けられた制御盤（各種開閉器・電動機制御
インバータ・制御用シーケンサなど）７１により前述し
た各動作がプログラムに従って自動制御される。また、
操作盤は、溶接機Ａの操作盤近傍に設置した主操作盤
と、反転工程側に設置した副操作盤とを用いている。

【００５９】以上のような構成において、次に示すよう
な手順で、ボックス柱の角溶接および反転が行われる
（図１３参照）。

【００６０】(1) 仮溶接されて組立られたボックス柱
を、適宜の手段により溶接台車Ｂの移載コンベヤ８上に
載せ、溶接台車Ｂを移動させつつサブマージアーク溶接
機Ａにより、ワークＷの上面２箇所の角継手の溶接を行
う。この上面溶接が終了すると、溶接台車Ｂを溶接ライ
ンの反転工程側端部における受渡し場所に移動させると
同時に、移載コンベヤ８を駆動して、ワークＷを移動台
車１のローラコンベヤ３上に搬入する。

【００６１】各搬送ローラ１４は、ワークＷの先端が通
過すると、退避下降状態から順次上昇し、ワークＷの先
端が搬送ローラ１４に衝突することがない。また、セン
タリング装置４においては、ワーク搬入開始の信号など
により、左右一対のスイングアーム４１が起立し、ロー
ラコンベヤ３への搬入と同時に、左右一対の位置決めロ
ーラ４０によりワークＷのセンタリングがなされる。な
お、左右一対の位置決めローラ４０の間隔は、溶接工程
でのワークサイズの入力値を用いて、ワーク幅ｗとなる
ように予めセットされている。

【００６２】(2) ローラコンベヤ３によるワークＷの搬
送は、タッチローラ３１などによる移動距離検出によ
り、ワーク長手方向中央部が移動台車１の中央部に到達
すると自動的に停止される。センタリング装置４をセッ
トしたまま、移動台車１を溶接台車Ｂから離れる方向に
移動させる。

【００６３】(3) センタリング装置４を倒して退避さ
せ、全ての搬送ローラ１４を下降させてワークＷをトラ
バーサー７に移載し、前述した手順でワークＷを１８０
°反転させる。１８０°反転したワークＷの中心が搬送
ラインセンターＣＬ₁ と一致するように、横移動させ
る。

【００６４】(4) 全ての搬送ローラ１４を上昇させ、セ
ンタリング装置４をセットした状態で、移動台車１を受
渡し場所に移動させる。受渡し場所に達すると、搬送ロ
ーラ１４および溶接台車Ｂの移載コンベヤ８を同時に起
動させてワークＷを搬出する。

【００６５】この際、タッチローラ３１でワークＷの搬
出移動距離を検出して、所定距離移動すると、搬出を自
動的に停止させ、ワークＷを移載コンベヤ８の中央に移
載する。この後、ワークの下面２箇所の角溶接がなされ
る。なお、この溶接が終了すると、ワークＷは天井クレ
ーン等により搬出される。

【００６６】なお、以上は移動台車を使用した例を示し
たが、固定台でもよい。溶接工程は、上面溶接と下面溶
接を同一箇所で行う例を示したが、表面溶接等の第一工
程と下面溶接等の第二工程の間に反転工程がある場合に
も、本発明を適用できることはいうまでもない。さら
に、本発明の反転装置は、角溶接における反転作業に限
定されることなく、先行ＥＳ（エレクトロスラグ）溶接
後のデポ処理で発生する反転作業にも適用できる。鉄骨
柱用のボックス柱に限らず、１８０°反転を必要とする
長尺材にも本発明を適用できる。

【００６７】

【発明の効果】この発明は、以上のような構成からなる
ので、次のような効果を奏する。

【００６８】(1) 製作ラインにおける第１工程の終了し
た長尺材を台または台車上に直接コンベヤ搬入し、この
台または台車上で直ちに１８０°反転させることがで
き、長尺材の１８０°反転工程を長尺材の製作ラインと
同一ラインにおいて製作ラインに連続して配置すること
ができる。これにより、反転工程の専有面積を大幅に低
減することができ、またクレーン作業等を解消して省力
化，省人化，迅速化を図ることができ、生産原価の低減
を図ることができる。

【００６９】(2) 上に凸で湾曲した長尺材でも、製作ラ
インに連続した反転工程に問題なく円滑にかつ迅速に搬
入することができ、従来不可能であった溶接工程におけ
る１８０°反転工程のオンライン化、自動化を達成する
ことができる。

【００７０】(3) 一対の反転アームとトラバーサーから
なる反転機を使用することにより、従来のような玉掛け
作業などを解消でき、安全な作業ができると共に、長尺
材角部等の養生が不要となり、コストを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る反転工程を組立・溶接工程に組
み込んだ全体設備であり、（ａ）は概略平面図，（ｂ）
は概略側面図である。

【図２】この発明に係る反転装置を示す平面図である。

【図３】図２の反転装置の（ａ）は側面図，（ｂ）は横
断面図である。

【図４】この発明に係るローラコンベヤの搬送ローラで
あり、（ａ）は平面図，（ｂ）は横断面図である。

【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】この発明に係るローラコンベヤの作動状態を順
に示す概略側面図である。

【図７】この発明に係るセンタリング装置であり、
（ａ）は平面図，（ｂ）は正面図，（ｃ）は側面図であ
る。

【図８】この発明に係る反転アームであり、（ａ）は平
面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は断面図である。

【図９】この発明に係るトラバーサーの全体構成を示
し、（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図である。

【図１０】この発明に係るトラバーサーであり、（ａ）
は平面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は断面図である。

【図１１】この発明に係る反転工程（その１）を順に示
す概略図である。

【図１２】この発明に係る反転工程（その２）を順に示
す概略図である。

【図１３】この発明に係る組立・溶接工程および反転工
程を順に示す概略図である。

【図１４】従来の反転方法を示す概略正面図であり、
（ａ）はクレーン，ウインチを使用する例，（ｂ）は天
秤式反転機を使用する例である。

【図１５】従来のリンクチェーン式反転機を示す概略正
面図である。

【図１６】従来の反転機による反転工程であり、（ａ）
はＬアーム反転機を使用して反転する例，（ｂ）は一対
の反転アームとトラバーサーを使用して反転する例を示
す概略図である。

【図１７】四面ボックス柱を示す斜視図である。

【図１８】溶接工程と反転工程のライン構成を示す概略
平面図である。

【図１９】四面ボックス柱の溶接による変形を示す概略
図である。

【図２０】変形した四面ボックス柱をコンベヤ搬送する
時の不具合を示す概略側面図である。

【符号の説明】

Ａ…溶接機，Ｂ…溶接台車，Ｃ…走行レール，Ｗ…ワー
ク，１…反転機付きコンベヤ搬送移動台車，２…台車本
体，３…ローラコンベヤ，４…センタリング装置，５…
反転機，６…反転アーム，７…トラバーサー，８…移載
コンベヤ，３０…ワーク端部検出用センサー，３１…タ
ッチローラ，４０…位置決めローラ，６４…載置台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 泰彦 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 瀧本 幸雄 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺材の製作工程の一部に組み込まれる
   反転工程において長尺材を反転する方法であって、 長尺材の製作工程と同一ラインに、コンベヤにより長尺
   材をその長手方向に搬送可能で、反転機により長尺材を
   その幅方向に１８０°反転可能な台または台車を配設
   し、第１の工程からの長尺材を前記台または台車上にコ
   ンベヤ搬入し、この台または台車上で長尺材を１８０°
   反転させた後、コンベヤ上に位置した長尺材を前記第１
   の工程にコンベヤ搬出し、あるいは下流側の第２の工程
   にコンベヤ搬出することを特徴とする長尺材の反転方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の長尺材の反転方法にお
   いて、第１の工程から長尺材をコンベヤ搬入するに際
   し、長尺材の進行方向先端を検出して長尺材の先端が到
   達あるいは通過したコンベヤの各搬送ローラを下降退避
   させた状態から順次上昇させ、長尺材の進行に伴って順
   次上昇した搬送ローラにより長尺材を支持して搬送する
   ことを特徴とする長尺材の反転方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の長尺材
   の反転方法において、長尺材の長手方向中央が台または
   台車の長尺材搬送方向中央部に位置すると、長尺材のコ
   ンベヤ搬入を停止させることを特徴とする長尺材の反転
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１，請求項２または請求項３に記
   載の長尺材の反転方法において、コンベヤ搬入された長
   尺材を反転機のトラバーサーで長尺材幅方向に移動させ
   た後、反転機の一対の反転アームで挟持して反転させ、
   １８０°反転した長尺材をコンベヤ搬送ラインセンター
   に位置させることを特徴とする長尺材の反転方法。
5. 【請求項５】 長尺材の製作工程の一部に組み込まれる
   反転工程において長尺材を反転する装置であって、 長尺材の製作工程に連続可能に設置された台または台車
   に、各搬送ローラが個別に回転駆動可能で、かつ個別に
   昇降可能なコンベヤを、その搬送ラインが製作工程ライ
   ンと一致するように配設すると共に、長尺材をその幅方
   向から挟持可能な一対の反転アームと長尺材をその幅方
   向に移送可能なトラバーサーからなる反転機を配設して
   なり、長尺材の進行方向先端を検出するセンサーと、長
   尺材の先端が到達あるいは通過したコンベヤの各搬送ロ
   ーラを下降退避させた状態から順次上昇させる制御装置
   を備えていることを特徴とする長尺材の反転装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の長尺材の反転装置にお
   いて、コンベヤ上の長尺材の幅方向中心をコンベヤの搬
   送ラインセンターに一致させ得るセンタリング装置を備
   えていることを特徴とする長尺材の反転装置。
7. 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の長尺材
   の反転装置において、台または台車に、長尺材の移動距
   離を検出するセンサーを備えていることを特徴とする長
   尺材の反転装置。