説明

鋼板の溶接方法及びガウジング装置

【課題】 品質と強度に優れた長尺製品を安全かつ健康に支障なく、しかも効率良く得ることのできる鋼板の溶接方法及びガウジング装置の提供。
【解決手段】 第1溶接面から溶接処理を施す工程と、前記溶接処理後、第1溶接面の反対側の第2溶接面から機械加工により溶接欠陥部を除去するガウジング工程と、前記ガウジング後、第2溶接面から溶接処理を施す工程とを有する鋼板の溶接方法。;溶接処理を施した第1溶接面とは反対側の第2溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめた状態で保持する鋼板保持機構部と、前記第2溶接面から溶接欠陥部を除去する回転式カッター機構部とを備えているガウジング装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は鋼板の溶接方法、更に詳細には鉄骨や橋梁等の長尺製品を得るための鋼板の溶接方法及び当該溶接方法に好適に用いられるガウジング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄骨や橋梁等の長尺製品を得るための鋼板の溶接は図8に示す如く、まず連結する二つの鋼板P1とP2の端部を、予め形設されたV開先側の面が上面となるように突き合わせる。次いで、当該V開先側の面から溶接処理を施す(図8(1))。一般に、この溶接処理は、鋼板P1、P2の厚み等に応じて複数回行なわれ、複数の溶接層が形成される。因に、図8(1)においては、溶接層S1と溶接層S2を形成した例を示している。
【0003】
次いで、クレーンを用いて鋼板P1、P2を反転して溶接した面とは反対側の面を上面とする(図8(2))。
【0004】
次いで、溶接を強固なものとするため、当該上面となった反対側の面からアークエアーにより溶接欠陥部、すなわち溶け込みが不完全となっている部位や酸化鉄発生部位等をガウジング(はつり)処理して(図8(3))、除去する(図8(4))。
【0005】
次いで、当該除去部から改めて溶接処理を施す(図8(5))。この溶接処理も適宜複数回行なわれ、複数の溶接層が形成される。因に、図8(5)においては、溶接層S3と溶接層S4を形成した例を示している。
【0006】
しかしながら、従来は上記の如く、ガウジング処理をアークエアーによって行なっていたため、図9に示されるように、ガウジング後の深さHや巾Wが不均一となると共に、往々にして溶接欠陥部を完全には除去し得ない、と云う問題があった。
そのため、ガウジング後の溶接処理が不完全なものとなり易く、強度上も問題となっていた。
【0007】
また、アークエアーによるガウジング処理は、80〜100dbと云う騒音を発生すると共に、350〜500Aの大電流でアークを出すため、強烈な光を広域に発し、加えて高圧エアーを吹きつけるため、粉塵とカーボンの微粒子を大量に飛散せしめるので、作業者等にとって大きな健康上の問題となっていたのが実状であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記の如き従来の問題と実状に鑑みてなされたもので、品質と強度に優れた長尺製品を、安全にかつ健康に支障なく、しかも効率良く得ることができる鋼板の溶接方法の提供と、精度に優れたガウジングを、安全にかつ健康に支障なく、しかも効率良く行なうことができるガウジング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、第1溶接面から溶接処理を施す工程と、前記溶接処理後、第1溶接面の反対側の第2溶接面から機械加工により溶接欠陥部を除去するガウジング工程と、前記ガウジング後、第2溶接面から溶接処理を施す工程とを有することを特徴とする鋼板の溶接方法により上記課題を解決したものである。
【0010】
また本発明は、溶接処理を施した第1溶接面とは反対側の第2溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめた状態で保持する鋼板保持機構部と、前記第2溶接面から溶接欠陥部を除去する回転式カッター機構部とを備えていることを特徴とするガウジング装置により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、アークエアーによらず機械加工によりガウジングするものであるため、ガウジング後の深さや巾は均一となり、溶接欠陥部も完全に除去することができる。その結果、本発明によれば、ガウジング後の溶接処理が精度良く完全なものとなるため、品質と強度に優れた長尺製品を得ることができる。
【0012】
しかも、本発明は機械加工によるガウジングであるため、アークエアーによるガウジングの如き大騒音、強烈な光、大量粉塵等の問題が生じず、従ってまた、作業者等の健康に支障をもたらすこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下本発明をその実施の形態を示す図面と共に説明する。
【0014】
まず、図1を用いて本発明の鋼板の溶接方法を説明する。
図1(1)に示すように、連結する二つの鋼板P1とP2の端部を、予め形設されたV開先側の面が上面となるように突き合わせ、当該V開先側の面、すなわち第1溶接面Aを水平状態にして溶接処理を施す。この溶接処理は、鋼板P1、P2の厚み等に応じて適宜回数行なわれ、例えば2回行なった場合には、溶接層S1と溶接層S2が形成される。
【0015】
次いで、図1(2)に示すように、第1溶接面Aの反対側の第2溶接面Bが、ガウジング処理し易い位置となるように、鋼板P1、P2の向きを変える。この場合、第2溶接面Bが上面となるように反転せしめても良いが、図2に示すように、第2溶接面Bの板継部Qが鉛直方向に露出するような位置に向きを変え、その位置を保持せしめてガウジングするのが、長い鋼板の両端2個所を一人の操作員で容易に監視できる点;地球の引力により、大量に発生する危険な切削くずが自然に下部の一定箇所に集まるので、容易かつ安全に除去することができる点;並びに片面のみ溶接された鋼板には溶接熱により歪みが生じているため、第2溶接面Bを上面とした状態でガウジングした場合には大きな振動が生じて危険であるが、当該位置を略90°起立せしめた状態となっているので、鋼板の自重により当該振動を抑止できる点等で望ましい。
この位置変えは、例えば図5に示されるクレーンや図6に示される鋼板起立装置によって行なわれる。
【0016】
次いで、図1(3)に示すように、第2溶接面Bから機械加工によるガウジング処理を行ない、溶け込みが不完全な部位や酸化鉄発生部位等の溶接欠陥部を除去し、図1(4)に示すような状態とする。
この機械加工によるガウジング処理は、回転式カッター装置、特に自動前進後退機能及び自動昇降機能を有するもの、更には鋼板の長手方向に沿いスライド動する機能を有するものを用いるのが、精度及び効率良く、しかも安全にガウジング処理することができるのでより望ましい。
【0017】
次いで、図1(5)に示すように、第2溶接面の除去部から更に溶接処理を施す。この溶接処理も適宜回数行なわれ、例えば2回行なった場合には、溶接層S3と溶接層S4が形成される。
【0018】
斯くして、鋼板P1とP2が強固に連結された長尺製品が得られる。
【0019】
次に、図3及び図4を用いて本発明ガウジング装置を説明する。
当該両図において、10はガウジング装置で、水平基台部20上に設置された鋼板保持機構部30と、回転式カッター機構部40とから構成されている。
【0020】
鋼板保持機構部30は、図2に示したように、溶接処理を施した第1溶接面Aとは反対側の第2溶接面Bの板継部Qを鉛直方向に露出せしめた状態で保持するもので、水平基台部20に、保持される鋼板P1、P2の長手方向に沿って立設された板状の衝立壁部31と、同じく水平基台部20に設置されたスロープ台部34とから構成されている。
【0021】
衝立壁部31は、鋼板P1、P2をその第1溶接面と接面して受止するもので、保持される鋼板P1、P2の長手方向に沿って立設された板状体から成る。この衝立壁部31には、更に図5に示したように、適宜部位に貫通窓部が適宜数形設されていると共に、その内部には電磁石32が取り付けられている。この電磁石32の電源の入・切により、更に強固な鋼板P1、P2の保持固定と脱離を自在に行なえるようになっている。
この衝立壁部31の後背側、すなわち鋼板P1、P2を受止する面とは反対側には更に補強用支持部材33が適宜間隔で複数付設され、鋼板P1、P2をより安全かつ確実に保持し得るようになっている。
【0022】
スロープ台部34は、衝立壁部31に向って下降傾斜する面34aを有するもので、衝立壁部31の前方下部、すなわち鋼板P1、P2を受止する面側の前方下部における水平基台部20に適宜間隔で複数設置され、これにより図5に示したように、鋼板P1、P2の下端を受止しつつ鋼板P1、P2を衝立壁部31にスムースに誘導し得るようになっている。
【0023】
回転式カッター機構部40は、回転式カッター部41と、自動水平動制御装置部42と、自動昇降動制御装置部43とから構成されている。
【0024】
回転式カッター部41は、油圧シリンダーを備えた自動水平動制御装置部42の当該シリンダーアーム42aの先端に、交換可能なように着脱自在に取り付けられていると共に、コンピューター制御された当該油圧シリンダーの作動によって衝立壁部31方向に前進後退するようになっている。すなわち、この前進時に、回転式カッター部41が、図2に示したように、鋼板保持機構部30に保持されている鋼板P1、P2の第2溶接面Bの板継部Qを、第2溶接面Bから第1溶接面Aに向ってガウジングし、またガウジング終了後においては、自動的に後退することにより回転式カッター部41が鋼板P1、P2から離脱するようになっている。
【0025】
自動水平動制御装置部42は、水平基台部20に設置された自動昇降動制御装置部43に取り付けられていると共に、コンピューター制御された自動昇降動制御装置部43の作動によって回転式カッター部41と共に昇降動するようになっている。すなわち、この下降時に、回転式カッター部41が、図2に示したように、鋼板保持機構部30に保持されている鋼板P1、P2の第2溶接面Bの板継部Qを、上部から下部に向ってガウジングし、またガウジング終了後においては、自動的に上昇し、元の位置に戻るようになっている。
【0026】
而して、この自動水平動制御装置部42と自動昇降動制御装置部43との共働によって、当該露出した板継部Qの精度の高いガウジング処理が可能となる。
【0027】
44は鋼板押え装置部で、自動昇降動制御装置部43に設置された油圧シリンダー44aと当該シリンダーアームの先端に取り付けられた押圧板44bとによって構成され、これにより鋼板P1、P2を、衝立壁部31に更に安全かつ確実に保持固定し得るようになっている。
【0028】
45は、レールで、水平基台部20上に、保持される鋼板の長手方向に沿って敷設されており、このレール45上に自動昇降動制御装置部43を設置すると共に、自動昇降動制御装置部43の鋼板に沿うスライド動をコンピューター制御することにより、鋼板のガウジング部位にスムースに自動昇降動制御装置部43、従ってまた回転式カッター部41を位置せしめ得るようになっている。
【0029】
次に、図5及び図6を用いて本発明ガウジング装置への鋼板のセット方法を説明する。
まず、図5はクレーン50を用いた例を示すもので、水平状態での第1溶接面Aへの溶接処理後、当該鋼板P1、P2をクレーンで吊り上げ、溶接処理を施した第1溶接面Aを衝立壁部31側にして鋼板P1、P2の下部をスロープ台部34に載置すれば、当該鋼板P1、P2は下降傾斜面34aに沿って摺動して衝立壁部31に保持されるので、第2溶接面Bの板継部Qが鉛直方向に露出し、この状態でガウジングされる。
【0030】
一方、図6は水平基台部20に設置した鋼板起立機構部60を用いた例を示すもので、水平状態での第1溶接面Aへの溶接処理後、第2溶接面Bの板継部Qを鉛直方向に露出せしめるため、当該鋼板P1、P2を衝立壁部31側に略90°起立せしめて鋼板P1、P2の下部をスロープ台部34に案内するようになっており、以下クレーン方式と同様にガウジングされる。
因に、この鋼板起立機構部60としては、例えば略L字状の鋼板受止部61を水平基台部20に、油圧シリンダー62により略90°起伏自在に枢着することによって構成される。
【0031】
斯くして本発明ガウジング装置10を用いれば、図7に示す如く、ガウジング部の深さHや巾Wを均一とすることができる。また、本発明ガウジング装置10を、水平基台部20に複数並設すれば、同時に複数の板継部Qをガウジングすることができるので、より効率的に長尺製品を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明鋼板の溶接方法の工程を示す概略断面模式説明図。
【図2】ガウジングする鋼板とカッターの位置関係を示す概略斜視説明図。
【図3】本発明ガウジング装置の概略平面説明図。
【図4】本発明ガウジング装置の概略右側面説明図。
【図5】クレーンを用いた鋼板セット例を示す右側面模式説明図。
【図6】起立機構部を用いた鋼板セット例を示す右側模式説明図。
【図7】本発明によるガウジング部の概略斜視説明図。
【図8】従来鋼板の溶接方法の工程を示す概略断面模式説明図。
【図9】従来法によるガウジング部の概略斜視説明図。
【符号の説明】
【0033】
P1、P2:鋼板
S、S1、S2:溶接層
A:第1溶接面
B:第2溶接面
Q:板継部
H:深さ
W:巾
10:ガウジング装置
20:水平基台部
30:鋼板保持機構部
31:衝立壁部
32:電磁石
33:補強用支持部材
34:スロープ台部
34a:傾斜面
40:回転式カッター機構部
41:回転式カッター部
42:自動水平動制御装置部
42a:シリンダーアーム
43:自動昇降動制御装置部
44:鋼板押元装置部
44a:油圧シリンダー
44b:押圧板
45:レール
50:クレーン
60:鋼板起立機構部
61:鋼板受止部
62:油圧シリンダー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1溶接面から溶接処理を施す工程と、前記溶接処理後、第1溶接面の反対側の第2溶接面から機械加工により溶接欠陥部を除去するガウジング工程と、前記ガウジング後、第2溶接面から溶接処理を施す工程とを有することを特徴とする鋼板の溶接方法。
【請求項2】
第2溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめて鋼板を保持し、かつ自動前進後退機能及び自動昇降機能を有する回転式カッター装置により溶接欠陥部を除去してガウジングすることを特徴とする請求項1記載の鋼板の溶接方法。
【請求項3】
回転式カッター装置が、鋼板の長手方向に沿いスライド動する機能を更に有するものであることを特徴とする請求項2記載の鋼板の溶接方法。
【請求項4】
溶接処理を施した第1溶接面とは反対側の第2溶接面の板継部を鉛直方向に露出せしめた状態で保持する鋼板保持機構部と、前記第2溶接面から溶接欠陥部を除去する回転式カッター機構部とを備えていることを特徴とするガウジング装置。
【請求項5】
鋼板保持機構部が、水平基台部に立設され、かつ鋼板の第1溶接面を受止する衝立壁部と、当該衝立壁部の前方下部に設置され、かつ鋼板の下端を受止しつつ鋼板を衝立壁部に誘導するスロープ台部とから成ることを特徴とする請求項4記載のガウジング装置。
【請求項6】
衝立壁部が、鋼板を保持固定する電磁石部を備えていることを特徴とする請求項5記載のガウジング装置。
【請求項7】
衝立壁部が、補強用支持部材を備えていることを特徴とする請求項5又は6記載のガウジング装置。
【請求項8】
回転式カッター機構部が、回転式カッター部と、当該回転式カッター部を衝立壁部方向に前進後退せしめる自動水平動制御装置部と、当該自動水平動制御装置部を支持すると共に、当該回転式カッター部を昇降せしめる自動昇降装置部とから成ることを特徴とする請求項4〜7の何れか1項記載のガウジング装置。
【請求項9】
自動昇降装置部が、鋼板押え装置部を備えていることを特徴とする請求項8記載のガウジング装置。
【請求項10】
自動昇降装置部が、保持される鋼板の長手方向に沿って水平基台部に敷設されたレール上に、スライド動自在に設置されていることを特徴とする請求項8又は9記載のガウジング装置。
【請求項11】
水平状態で溶接処理を施した第1溶接面とは反対側の第2溶接面の板継部を、鉛直方向に露出せしめた状態に起立せしめる鋼板起立機構部を更に備えていることを特徴とする請求項4〜10の何れか1項記載のガウジング装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2007−7704(P2007−7704A)
【公開日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−193404(P2005−193404)
【出願日】平成17年7月1日(2005.7.1)
【出願人】(592098687)株式会社桂スチール (3)
【Fターム(参考)】