JPH0794069B2 - ボックス柱用ダイヤフラム裏当材の溶断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築の鉄骨として用い
られるボックス柱用ダイヤフラム裏当材の溶断装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築用の鉄骨は使用材料の厚板化
や高強度化が進んでいて、材料の溶断作業および溶接作
業も大幅に増加する傾向にある。この種、鉄骨のうちボ
ックス柱は主として厚板を溶断して切り出した長尺材を
角形に溶接して一体化したものである。

【０００３】すなわち図７に示すようにボックス柱６は
裏当金となる長尺の角鋼11をコーナ部に取付けると共に
端面を斜めに溶断した各２枚の長尺厚板７と長尺厚板８
とを用いて組立てたものである。詳細には長尺厚板７に
溶接肉盛部ａを介して取付けた角鋼11の部分に長尺厚板
８を当てがって各端部を突き合わせ開先９を形成した
後、この開先９に CO₂ガスシールドアーク溶接を行って
一体化したものである。

【０００４】ところで鉄骨を用いて建物を建築する際
に、図８に示すようにボックス柱６には建物の各階に対
応するように高さ方向に間隔を置いてＨ形鋼等の梁12を
接続する必要がある。ボックス柱６に梁12を接続するに
は図９に示すように通常ボックス柱６に固定したプレー
ト13の箇所に梁12の端部を当てがい、ボルト14によりプ
レート13を介して梁12を仮止めした後、突合せ溶接して
ボックス柱６に梁12を固定している。この梁12を固定す
る箇所には、ボックス柱６を補強するため内部にダイヤ
フラム１が溶接により取付けてある。

【０００５】図10に示すようにダイヤフラム１は長方形
の厚板の対向する２辺を、その両端部を少し残して斜め
に溶断した形状を有するものであり、斜め溶断によって
形成された傾斜面２は溶接用の開先を形成するためのも
のであり、ダイヤフラム１のほぼ中央部には通気孔４が
穿ってある。

【０００６】傾斜面２を形成したダイヤフラム１は図11
に示すように各２枚の長尺厚板７と長尺厚板８とを用い
て組立てたボックス柱６内に両端部の表裏に当てがった
ダイヤフラム裏当材15を介して一体化したものであり、
点線で示すダイヤフラム１の両端と表裏のダイヤフラム
裏当材15と長尺厚板８とで囲われる部分はエレクトロス
ラグ溶接され、またダイヤフラム１の傾斜面２と長尺厚
板７とで形成される開先は CO₂ガスシールドアーク溶接
してある。

【０００７】ボックス柱６の梁接続部を補強するために
使用される裏当材15は所定幅を有する細長い素材鋼板を
ガス溶断トーチによって直角切欠き（イ）および斜め切
欠き（ロ）が形成されるように溶断して製造されてい
る。従来から素材鋼板からダイヤフラム裏当材をガス溶
断して製造するための溶断装置として種々のものが試み
られているが、板幅が小さい割には屈曲が多くて溶断線
が短くかつ板厚が比較的厚いためガス溶断トーチによる
溶断作業を機械化するのが困難であり、手作業の域を出
ていないのが実状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な実状に鑑みてなされたものであり、素材厚板よりダイ
ヤフラム裏当材の溶断作業を機械化し、かつ可及的に自
動化することによって作業性よくダイヤフラム裏当材を
溶断することができる装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、所定の板幅を有する長尺の素材鋼板を搬送
するローラコンベヤの経路上に配設されたガイドローラ
と、前記ローラコンベヤの側方に平行に設置された縦レ
ール上を台車駆動装置により前記素材鋼板の長手方向に
走行する台車と、この台車上にガイドローラを介して搭
載され前記素材鋼板の板幅方向に延びる横フレームと、
この横フレームを台車上で板幅方向に移動させる横フレ
ーム駆動装置と、前記横フレームに取付けたガス溶断ト
ーチと、前記ガス溶断トーチの下流側でローラコンベヤ
の経路上を跨ぐ門型架台と、この門型架台に設けられた
昇降装置により昇降されるＬ字状昇降フレームと、この
昇降フレームの下部前端に取付けられ前記ローラコンベ
ヤにより搬送されてくる素材鋼板を所定の位置に停止さ
せるストッパ板とからなることを特徴とするボックス柱
用ダイヤフラム裏当材の溶断装置である。

【００１０】また本発明では、ストッパ板の前面に素材
鋼板の到達を検出する検出スイッチを配設するのが好ま
しい。さらに台車に、台車駆動装置と横フレーム駆動装
置を駆動してガス溶断トーチの移動パターンを設定する
ロボットを具備させると自動化が可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の構成および作用を実施例に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る
ダイヤフラム裏当材の溶断装置を示す全体配置図であ
り、本発明はダイヤフラム裏当材としての所定の板幅を
有する素材鋼板３を搬送するローラコンベヤ10の経路上
に配設されたガイドローラ20と、ローラコンベヤ10の側
方に平行に設置された縦レール21上を走行する台車22
と、台車22に搭載され素材鋼板３の板幅方向に水平に延
びる横フレーム23に取付けられたガス溶断トーチ24と、
ガス溶断トーチ24の下流側でローラコンベヤ10の経路上
を跨ぐ門型架台25に昇降自在に設けられたストッパ板26
とから主として構成されている。

【００１２】素材厚板３の幅にマッチするように調整し
てある複数のガイドローラ20は２系統配設されていてロ
ーラコンベヤ10上を２本並列で搬送されてくる素材鋼板
３が所定の経路から外れないようにガイドされる。図２
および図３に示すように縦レール21の側面にはガイド溝
27が設けてあり、台車22に設けた４個のガイドローラ28
が一部嵌り込んだ状態でガイドされるようになってい
る。

【００１３】また縦レール21の幅方向中央部にはその長
手方向に平行にラック29が設けてある一方、台車22には
ピニオン30を取付けてあり、ラック29とピニオン30が噛
み合っている。そして台車駆動装置31を駆動すると台車
22が素材鋼板３の長手方向に移動される。さらに台車22
に設けた支持フレーム32上には横フレーム23が４個のガ
イドローラ33を介して素材鋼板３の板幅方向に移動可能
に搭載されている。

【００１４】すなわち、横フレーム23にガイド溝35が両
方の側面に設けてあり、ガイド溝35に４個のガイドロー
ラ33が一部嵌り込んだ状態でガイドされる。また、横フ
レーム23長手方向の下面に沿ってラック36が設けてあ
り、ラック36の下方に設けてあるピニオン37と噛み合っ
ている。

【００１５】このピニオン37は台車22に搭載されている
横フレーム駆動装置34を駆動してピニオン37を正回転ま
たは逆回転することによってラック36を介して横フレー
ム23が前進または後退される。このようにして横フレー
ム23に下向きに取付けてある２本のガス溶断トーチ24
（その間隔は２本の素材鋼板３の間隔に合わせてある）
が素材鋼板３の板幅方向に自在に移動することができ
る。

【００１６】ストッパ板26はガス溶断トーチ24の下流側
に設けた門型架台25の方向に搬送される素材鋼板３をガ
ス溶断トーチ24によって溶断している期間中に一時的に
停止させるためのものである。このため、ストッパ板26
はＬ字状昇降フレーム38の下部先端に搬送されてくる素
材鋼板３に対向するように昇降自在に配設されている。
Ｌ字状昇降フレーム38の垂直部は門型架台25の中央部に
設けた垂直ガイド25ａに挿通されていると共にその背面
にはラック39が設けてある。このラック39はピニオン40
と噛み合っている。さらにピニオン40は門型架台25の上
部に設けたストッパ板昇降駆動装置41に接続されてい
る。

【００１７】すなわちストッパ板昇降駆動装置41を駆動
してピニオンン40を正転または逆転させるとラック40を
介してＬ字状昇降フレーム38が昇降され、昇降フレーム
38の下部先端に設けたストップ板26がローラコンベヤ10
上を搬送されてくる素材鋼板３の経路を遮断可能にな
る。

【００１８】図４に示すようにストッパ板26の前面には
２個のスイッチ42が取付けてあり、これらスイッチ42に
はローラコンベヤ10で搬送されてくる素材鋼板３に対応
する位置にスプリング43を介して通電板44を取付けてあ
る。なお、通電板44はスプリング43の付勢力によって常
時はストッパ板26と切り離されている。45は通電ケーブ
ルを示す。

【００１９】次に本発明の作用について説明する。図１
に示すようにダイヤフラム裏当材としての必要な幅を有
する２本の長い素材鋼板３がローラコンベヤ10の駆動に
よって上流側から搬送されてくる。この時ストッパ板26
は下降状態になっていて搬送経路を遮断しているので、
素材鋼板３の先端がストッパ板26に衝突する。

【００２０】素材鋼板３がストッパ板26に衝突すると図
４に示すように通電板44が挟まれて電気回路が通電状態
になり、検出スイッチ42がオンとなったことが制御装置
46に伝達され、制御装置46からの指令によりローラコン
ベヤ10を停止すると共に、台車22に搭載されているロボ
ット（図示せず）を作動させる。なお、ストッパ板26に
検出スイッチ42を取付けないで、オペレータが素材鋼板
３がストッパ板26の位置に到達していることを目視によ
り確認して制御装置46によりロボットを作動させること
もできる。

【００２１】ロボットにはガス溶断トーチ24が必要な移
動パターンをもって移動するように予め設定したパター
ンを記憶させてあるので、ロボットは台車22および横フ
レーム23をその設定パターンに従って移動させる。な
お、ガス溶断トーチ24の移動パターンの原点Ｇは、たと
えば図５に示すようにストッパ板26からダイヤフラム裏
当材としての必要な長さｌに相当する距離の位置を選定
しておく。

【００２２】かくして、図３に示すように横フレーム23
に取付けてある２本のガス溶断トーチ24からプロパンガ
スと酸素ガスとの燃焼火焔を噴出させつつ、原点Ｇから
まず２本のガス溶断トーチ24を同じ移動パターンで同時
に矢印ａで示すように素材鋼板３を接近させてＨ点で一
旦移動を停止し、素材鋼板３の溶断開始点を予熱する。

【００２３】予熱の完了したタイミングで矢印ｂおよび
ｃで示すように、方向を変更しながら移動して直角切り
欠き溶断を行い、次に矢印ｄで示すように２方向の斜め
切り欠き溶断を行い、さらに矢印ｅおよびｆで示すよう
に移動して直角切り欠き溶断を行うという溶断作業を連
続的に行って素材鋼板３から残材５を切り離してこれを
下方に落下させる。

【００２４】引続きガス溶断トーチ24を矢印ｇで示すよ
うに素材鋼板３の反対側でかつストッパ板26からの距離
ｌと一致するＩ点に移動して一旦停止し、素材鋼板３の
溶断開始部を予熱する。予熱の完了したタイミングでガ
ス溶断トーチ24を矢印ｉで示す方向に移動しながら素材
鋼板３を溶断して切り離した後、原点Ｇに待機させる。

【００２５】前記のような移動パターンに基づくガス溶
断トーチ24の移動は、台車駆動装置31の駆動によるピニ
オン30とラック29を介する台車22の板長手方向の前後進
移動制御と、横フレーム駆動装置34の駆動によるピニオ
ン37とラック36を介する横フレーム23の板幅方向の前後
進移動制御との組み合わせにより行われる。

【００２６】前記のような溶断作業により素材鋼板３か
らダイヤフラム裏当材15が切り離されたら、ストッパ板
昇降駆動装置41を駆動してピニオン40とラック39を介し
てＬ字状昇降フレームと一体的にストッパ板26を上昇し
て退避させると共に、ダイヤフラム裏当材15が載置され
ている範囲のローラコンベヤ10を駆動し、門型架台25の
下を潜らせて次工程に搬送する。

【００２７】次工程へのダイヤフラム裏当材15の搬送が
終わったらストッパ板昇降装置41を駆動し、Ｌ字状昇降
フレーム38と一体にストッパ板26を降下させ、素材鋼板
３の搬送経路を再び遮断する。引続き上流側のローラコ
ンベヤ10を駆動し、素材鋼板３の先端をストッパ板26に
衝突させて停止させ、前記と同様の操作を繰り返すこと
によって次々とダイヤフラム裏当材15の溶断作業を行
う。

【００２８】なお、ロボットに設定するガス溶断トーチ
24の移動パターンは素材鋼板３の条件に合わせて適宜に
設定することができ前記の移動パターンに限定されるも
のではない。また前記実施例では、２本の素材鋼板を並
列に同時に溶断するものについて説明したが、３本以上
を同時に溶断するようにすることも可能であり、場合に
よっては１本だけを溶断するようにしてもよい。さらに
は門型架台に配設するＬ字状昇降フレームを昇降する装
置はラックピニオンを具備したものに限定するものでは
エアシリンダ等の昇降手段を使用することも可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置によれ
ば、素材鋼板からのダイヤフラム裏当材の溶断作業をコ
ンベヤ装置により搬送しながら能率よく行うことができ
るので、ダイヤフラム裏当材の生産性を大幅に向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る装置の全体配置を示す
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視を示す側面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視を示す正面図である。

【図４】本発明に係るストッパ板近傍を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明による素材鋼板の溶断手順を示す平面図
である。

【図６】従来のダイヤフラム裏当材の形状を示す正面図
である。

【図７】従来のボックス柱の構造を示す正面図である。

【図８】従来のボックス柱への梁取付状況を示す斜視図
である。

【図９】従来のボックス柱への梁取付状況を示す斜視図
である。

【図10】従来のダイヤフラムを示す斜視図である。

【図11】従来のダイヤフラム裏当材を含むボックス柱の
構造を示す正面図である。

【符号の説明】

１ ダイヤフラム ２ 傾斜面 ３ 素材鋼板 ４ 通気孔 ５ 残材 ６ ボックス柱 ７ 長尺厚板 ８ 長尺厚板 ９ 開先 10 ローラコンベヤ 11 角鋼 12 梁 13 プレート 14 ボルト 15 ダイヤフラム裏当材 20 ガイドローラ 21 縦レール 22 台車 23 横フレーム 24 ガス溶断トーチ 25 門型架台 26 ストッパ板 27 ガイド溝 28 ガイドローラ 29 ラック 30 ピニオン 31 台車駆動装置 32 支持フレーム 33 ガイドローラ 34 横フレーム駆動装置 35 ガイド溝 36 ラック 37 ピニオン 38 Ｌ字状昇降フレーム 39 ラック 40 ピニオン 41 ストッパ板昇降駆動装置 42 検出スイッチ 43 スプリング 44 導通板 45 ケーブル 46 制御装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 37/06 Ｃ // Ｂ２３Ｋ 9/00 ５０１ Ｂ 8315−4Ｅ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の板幅を有する長尺の素材鋼板を搬
   送するローラコンベヤの経路上に配設されたガイドロー
   ラと、前記ローラコンベヤの側方に平行に設置された縦
   レール上を台車駆動装置により前記素材鋼板の長手方向
   に走行する台車と、この台車上にガイドローラを介して
   搭載され前記素材鋼板の板幅方向に延びる横フレーム
   と、この横フレームを台車上で板幅方向に移動させる横
   フレーム駆動装置と、前記横フレームに取付けたガス溶
   断トーチと、前記ガス溶断トーチの下流側でローラコン
   ベヤの経路上を跨ぐ門型架台と、この門型架台に設けら
   れた昇降装置により昇降されるＬ字状昇降フレームと、
   この昇降フレームの下部前端に取付けられ前記ローラコ
   ンベヤにより搬送されてくる素材鋼板を所定の位置に停
   止させるストッパ板とからなることを特徴とするボック
   ス柱用ダイヤフラム裏当材の溶断装置。
2. 【請求項２】 ストッパ板の前面に素材鋼板の到達を検
   出する検出スイッチを配設した請求項１記載のボックス
   柱用ダイヤフラム裏当材の溶断装置。
3. 【請求項３】 台車に、台車駆動装置と横フレーム駆動
   装置を駆動してガス溶断トーチの移動パターンを設定す
   るロボットを具備した請求項１記載のボックス柱用ダイ
   ヤフラム裏当材の溶断装置。