JP2609405B2 - Ｉ型鋼材の製作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエブ材の側端縁にフ
ランジ材を溶接し建築、橋梁等の鉄骨として用いられる
Ｉ型鋼材の製作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかるＩ型鋼材の自動組立製作に
際して、適性な溶接部を形成するための方式が種々提案
されている。

【０００３】例えば、特公昭５３−９３６号公報には、
ウエブ材の側端縁に当接されたフランジ材の接合個所を
上下から同時に溶接する方式における倣い方式が開示さ
れている。

【０００４】また、特公平２−３７２７７号公報には、
溶接機を固定して、セットされたウエブ材とフランジ材
とを一体的に反転させる装置を設け、溶接装置を固定さ
せ、セットされたＩ型鋼材を移動させながら自動溶接を
行う装置が記載されている。

【０００５】また、本願出願人の出願にかかる実願平２
−８９７０７号公報には、ウエブ材を垂直に維持して上
下端縁にフランジ材を配置するＩ型鋼材の製作法に適用
する自動溶接装置の倣い機構が開示されている。

【０００６】これらの自動化の方策は、ウエブ材を移動
させつつ溶接するもので、設備自体が大規模のものとな
り、その溶接に際しての位置調整にも時間がかかるとい
う問題があった。

【０００７】これに対して、本願出願人が、先に出願し
た特願平３−１９５５６１号出願におけるＩ型鋼材の自
動組立装置がある。

【０００８】この組立装置は、Ｉ型鋼材を構成するウエ
ブ材を水平位置に保持して、ウエブ材の両端縁に、フラ
ンジ材を水平位置から垂直に転回して当接し、接合面を
水平に位置するウエブ材とフランジ材との当接部を下面
からの溶接によって仮溶接し、その後、ウエブ材を水平
位置に保持したまま、上方からすみ肉溶接を行うもので
ある。

【０００９】これによって、重量の重いウエブ材を水平
位置に固定した状態でのフランジ材のセットと、比較的
簡単な倣い機構による溶接が可能となり、自動化に極め
て有望な方式である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、橋梁用
のＩ型鋼の製作は、桁高（ウエブ幅）が大きいため、そ
の機械化設備は大掛かりなものとなり、かつ、桁高の範
囲も小さいもので１ｍ以下、大きいもので３ｍ程度まで
あり、これらの製作をすべて機械化するためには非常に
複雑な設備となる。

【００１１】本発明の目的は、その設備を最大限に単純
なものとし、かつ高能率でまた高品質な製品が製作でき
る装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のＩ型鋼材の製作
装置は、ウエブ材を水平姿勢で載置する並行配置した搬
送ローラ架台および従動ローラ架台とからなるコンベア
架台と、フランジ材をほぼ垂直にウエブ材の両側端縁に
拘束する対向配置したフランジ材把持架台と、前記ウエ
ブ材の下側からフランジ材を上向きの水平すみ肉による
仮付けを行なう自動溶接機を配置した組立装置と、同ウ
エブ材とフランジ材の接合すみ部を溶接する水平すみ肉
溶接装置と、組立溶接されたＩ型鋼材のウエブ材の上下
面反転装置と、組立溶接されたフランジ材の平坦度矯正
装置とを有し、各装置間をコンベアラインによって貫通
してなることを特徴とする。

【００１３】上記製作装置における水平すみ肉溶接装置
を、コンベア上に水平姿勢で配置されたウエブ材とその
両側部のフランジ材との溶接を細径電極ワイヤを使用
し、先行電極を直流電源，後行電極を交流電源としたタ
ンデムサブマージアーク溶接装置とすることができる。

【００１４】また、上記製作装置における平坦度矯正装
置を、Ｃ形フレームに組み込まれた横押しのプレス方式
とし、このＣ形フレームをコンベアラインと直角の方向
に移動可能な台車上にＣ形フレームがフランジ材を外側
から囲い込むように設置し、組立溶接されたＩ型鋼材を
ウエブ材をコンベア上に水平姿勢に保持して搬送し、フ
ランジ材がＣ型フレーム内に到達後停止させ、プレス動
作とコンベアによる搬送動作とを同期させ、交互に作動
させるとともに、矯正作業中は前記台車の移動を自由と
させる構造とすることができる。

【００１５】

【作用】本発明は、コンベアラインの機能を最大に活用
したもので、コンベアにウエブ材を載置し、フランジ材
のセットおよび拘束を行い、ウエブ材の下側から仮付溶
接を行い、拘束の解放後コンベアを作動させ、本溶接機
にワークを供給する。本溶接機はワーク移動式でも溶接
機自走式でもよく、ワークはウエブ材がコンベア上に載
置されておれば、何ら拘束の必要はない。表面の本溶接
後はワークはコンベアにより反転機の真下に移動され、
ウエブ面を上下反転させて、本溶接機にコンベアにより
逆送される。さらに、裏面の本溶接後のワークは、矯正
機にコンベアにより直送され、コンベアにより寸動搬送
されながら、フランジ材のかさ折れと称されるフランジ
材がウエブ材との接合部を中心に傾斜している状態を平
坦状態に矯正できる。

【００１６】このように、組立装置から矯正機までコン
ベアはウエブ材の下面のみ保持して全工程を行なわせて
いる。このコンベアはローラ方式が最も設計しやすく経
済的にも有利なものである。

【００１７】本発明では、ワークのウエブ材はクレーン
によりコンベア架台上に水平に載せ、フランジ材は垂直
にされた状態で横からウエブ端面に押し当てられ、拘束
して組み立てられる。この場合、ウエブ上面からの仮付
溶接を機械化しようとすると、ワーク上方に複雑な機械
装置を設けねばならず、設けたとしてもワークの搬入に
支障を起こしたりしてエンジニアリングが困難である。
逆に、ウエブの下側から仮付溶接を行なうこととすれ
ば、その設備はワークの搬入，セッティングに支障のな
いよう容易に設計可能である。また、最近の溶接技術の
進歩により上向きの水平すみ肉溶接に適した溶接法が出
現している。この上向きの水平すみ肉溶接とは、通常の
水平すみ肉溶接を下板を基準に上下逆にした姿勢の溶接
を意味する。

【００１８】さらに都合のよいことは、次工程の本溶接
は当然のことながら、ウエブの上面から行なうものであ
り、それぞれの溶接歪の方向が逆となり相殺されるとい
う利点があり、かつ、上面の本溶接後のワークの反転工
程でもウエブとフランジの接合部は両側とも溶接され
た、すなわち、片方側は仮付溶接、他方側は本溶接状態
となり、反転時のワークにかかる荷重に十分耐えさせる
ことができる。

【００１９】また、本溶接は細径ワイヤを使用したタン
デムサブマージアーク溶接とした。

【００２０】この利点は、橋梁の桁をウエブを水平姿勢
で本溶接を行なうと、ウエブ材の板厚が１０ｍｍ前後と
いう比較的薄い場合は、太径の電極ワイヤを使用する
と、ウエブが溶融して溶接金属が溶け落ちてしまうのに
対して、細径ワイヤの場合はそれがないのである。この
理由は、太径ワイヤの場合は、先行電極のアークの発生
箇所がすみ肉溶接される接合部のルート部（ウエブ端
部）となり、ウエブの端を直接加熱することと、必然的
に太径電極のため高電流を使用せねばならないので、ウ
エブ端部を過大に加熱させ溶け落ちを発生させるのであ
る。これに対して細径ワイヤの場合は先行電極のアーク
の発生個所がルート部のウエブ端部より３〜４ｍｍウエ
ブ板巾側（ウエブの端より中側）となり、ウエブの端を
直接加熱せず、必然的に低電流を使用するので、ウエブ
の溶け落ちが発生し難い。さらに、比較的な低電流によ
り電極間隔を多少大きく（４０ｍｍ程度以上）保てば、
２プール溶接（先行電極と後行電極の溶接溶融池が別々
となる）となり、後行電極のアークの向きをルート部方
向にしても先行電極の溶接金属にアークが発生するの
で、溶け落ちを発生させることがない。ここで、細径電
極ワイヤとは２．４ｍｍφ以下のもので、２．４ｍｍφ
超のものでは上記の効果が得られない。さらに、細径電
極ワイヤを使用すれば上記の効果が得られる理由として
は、電極ワイヤの溶融熱効率が向上し、同じ溶接電流を
使用しても溶着金属量が増大し、母材を加熱溶融する熱
量が減少するからである。

【００２１】また、溶接電源については、一般的には交
流電源を使用するが、先行電極は直流電源を使用し、電
極マイナスの極性とすることが望ましい。その理由は電
極マイナスにより上記電極ワイヤの溶融熱効率の向上を
さらに強め、先行電極の溶け込み深さを小さくできるか
らである。

【００２２】ここで細径電極ワイヤを使用することが、
直流電源の適用をも容易としている。これは炭酸ガスア
ーク溶接のように細径ワイヤを高速で送給するので、一
定速度で送給すれば自然現象として安定な溶接が可能と
させ得るからである。

【００２３】ここで、どの程度電極ワイヤの溶融量がワ
イヤ径および電源の種類で異なるかを一例を挙げて説明
すると、交流電源で溶接電流４００Ａのとき、ワイヤ径
３．２ｍｍφの単位時間当たりの溶融量を１とすると、
ワイヤ径２．４ｍｍφで約１．５、２．０ｍｍφで約
２．０、１．６ｍｍφで約３となり、太径ワイヤ３．２
ｍｍφに比べてワイヤ径を２．０ｍｍφ以下にすれば２
倍以上の溶融量となる。そして、その分だけ母材の溶融
量が減少することになる。

【００２４】また、同じ溶接電流４００Ａで２．０ｍｍ
φの交流電源のときの溶融量を１とすると、直流電源の
電極ワイヤマイナスでは約１．２となり、それだけ上記
の効果が発揮される。

【００２５】このように、細径のワイヤの電極を使用し
たサブマージアーク溶接法は母材の溶け落ちを防止する
が、さらに、母材への入熱量が小さいということからワ
ークの溶接歪みも小さく、本発明のように片側だけの仮
付溶接でもワークのウエブをコンベア上に配置するだけ
で、何ら拘束することなく本溶接が可能となる。

【００２６】さらに、細径ワイヤを使用して直流および
交流電源のタンデムサブマージアーク溶接とすることに
より、１パスにて１０ｍｍ脚長までの水平すみ肉溶接が
ほぼ等脚長で可能となる。これも細径電極ワイヤと先行
電極に直流を使用した効果である。

【００２７】また、設備的には、細径電極ワイヤを使用
するので、炭酸ガスアーク溶接機等で使用されているの
と同様に横巻きにした数百ｋｇ容量のコイルパック（パ
ック巻きワイヤ或いはペールパックと言われている）が
使用でき、ワイヤ送給装置から遠方に設置しても、コン
ジットチューブで接続することができ、コンパクトな設
備とすることができる。また、溶接電源にはインバータ
式直流電源が使用でき、交流電源も後行電極用であるた
め小容量でよく、市販のサイリスター式で十分であるの
で、両者とも小型となるばかりでなく、自動溶接用とし
て溶接条件のプリセット，読出し，シーケンス化等、種
々のソフトを付加するのに好都合である。

【００２８】なお、ウエブ表面の本溶接後反転して逆送
する必要がない場合、裏面用の本溶接機を追加設置して
もよく、その場合の溶接機は必ずしも前記の細径電極ワ
イヤを使用した溶接機でなくてもよい。なぜならば、表
面の本溶接は完了しているので、ウエブ端部の溶接溶け
落ちや大きな溶接歪みを発生させることがないからであ
る。

【００２９】さらにその場合、矯正機としては、ワーク
を反転することなく両側のフランジの溶接歪みを矯正す
ることができる。これもコンベアによるワークの寸動と
横押しのプレスにより可能となり、プレス機は右左相対
向した一対の設備となる。もしこの矯正をロール方式で
行なおうとすると、矯正用ロールを介してワークを移動
させる駆動装置が必要となり、かつ、右左の矯正用ロー
ルの周速を同期させる等複雑かつ大掛かりな設備となら
ざるを得ない。

【００３０】これを横押しのプレス方式とすればワーク
の駆動装置が必要ないので、容易に設備化できる。すな
わち、Ｃ形フレームの中にワークの長さ方向に１ｍ程度
の長さの押し金型を油圧シリンダーとともにＣ形フレー
ムの中央部に水平に配し、Ｃ形フレームの先端の上下に
同じ長さの一対の受け金型を設ければ、Ｃ形フレームの
切れ目にワークのウエブ材を通すことにより、フランジ
をフレームが抱き込むような形となって押し金型を作動
させ、フランジをプレスすることによりかさ折れの矯正
が可能となる。この場合、プレス中はワークは停止させ
てプレス後金型が解放されると、ワークはコンベアによ
り適当量長さ方向に移動され、このプレスの動作とコン
ベアの駆動との同期運転を繰り返すことにより、ワーク
全長の矯正が可能となる。また、この同期を電気的に自
動化することも容易である。

【００３１】さらに、このプレス方式の利点はワークの
長さ１ｍ近くにわたって広い面積に矯正力を負荷させる
ことができるので、ワークに疵が付かないことにある。

【００３２】このように本発明は、Ｉ型鋼材の製作にお
ける組立て，溶接，矯正の何れもウエブ材をコンベアに
乗せ、水平状態を維持した状態で行なう利点が最大に発
揮できる。

【００３３】

【実施例】図１は本発明を実施するためのＩ型鋼材製作
のための装置列の概略斜視図を示す。

【００３４】同図において、１は水平姿勢に静止保持し
たウエブ材の両端縁にフランジ材を垂直に挟持せしめて
Ｉ型鋼材のセット材とし、同セット材のウエブ材を水平
姿勢に静止保持した状態で、ウエブ材の両側端縁におけ
るフランジ材との当接部をウエブ材の下方から仮付溶接
する組立装置を示す。２は、組立装置１においてウエブ
材にフランジ材を仮付溶接したＩ型鋼材を移送して、ウ
エブ材を水平姿勢に静止保持した状態で、前記ウエブ材
の両側端縁とフランジ材との当接部を上方からすみ肉溶
接するための本溶接装置を示す。３は、ウエブ材とフラ
ンジ材との当接部の上面側をすみ肉溶接したＩ型鋼材を
反転して裏面を上面にする反転装置を示す。さらに４
は、フランジ材の溶接かさ折れを矯正する矯正装置を示
す。５は、Ｉ型鋼材を搬送するコンベアラインを示す。

【００３５】図２に示す組立てのための材料セットにお
いては、ウエブ材Ｗは、水平姿勢を保持した状態でクレ
ーンによってローラ架台５０１の上に水平姿勢で載置さ
れ、その側方に配置されたフランジ材把持架台７，８上
にフランジ材Ｆを水平姿勢を保持した状態で載置する。

【００３６】図３においては、それぞれのフランジ材把
持架台７，８上をフランジ材Ｆの巾方向左右に移動可能
に配置されたフランジセンタリングローラ９により組立
寸法に一致するように拘束するとともに、その倒れを防
ぐ傘形ローラ９０で支承し、その中心位置をウエブ材Ｗ
の側端部に保持する。

【００３７】次に、図３に示すＩ型組立材の仮付溶接に
おいては、台車１０によってウエブ材Ｗの巾方向に移動
可能に構成されている一方の可動のフランジ材把持架台
７と固定架台１１上に構成されている他方の可動のフラ
ンジ材把持架台８は、それぞれの架台上に載置保持され
たフランジ材Ｆを、電動ジャッキ装置１２の作動によっ
て９０°に垂直位置に転回し、フランジ材Ｆをウエブ材
Ｗを中心にして一方のウエブ材Ｗの巾に応じた台車１０
の移動によってウエブＷの両側端縁に押し付けたのち、
下方から略４５°方向に上向きに配置された溶接トーチ
１３を下方からフランジ材Ｆとウエブ材Ｗとの接合部に
沿って移動させて自動仮付溶接する。溶接法はマグパル
スアーク溶接である。なお、図３中の符号４２は、各部
の駆動用モータ、４３はエアシリンダを示す。

【００３８】また図４は、自動仮付溶接の態様を示す。

【００３９】同図において、１４は溶接トーチ１３の基
部に固定された溶接トーチ調整部を示す。この溶接トー
チ調整部１４には、ウエブ材用センサー１５とフランジ
材用センサー１６が一体的に取り付けられており、ウエ
ブ材用センサー１５とフランジ材用センサー１６のそれ
ぞれの先端のウエブ材Ｗとフランジ材Ｆとのそれぞれの
表面との接触によって溶接トーチ１３の電極ワイヤー狙
いがウエブ材Ｗとフランジ材Ｆとの当接隅部に正確に当
たるよう電気的に倣い溶接が行われる。

【００４０】図中、１７は自動溶接装置搭載台車、１８
は組立装置微調整用ローラであって、仮付溶接開始前に
ウエブ材Ｗの位置を正確に設定する。また、１９は微調
整用ローラ１８の受け側上部ローラ、２０は上部ローラ
１９を支承し、自動溶接装置搭載台車１７と同期走行す
る上部台車、２１はそれぞれの台車１７，２０の走行用
レールである。また、２２はサーボモータ、１８０はエ
アシリンダ、１９０は調整用ハンドルを示し、矢印は溶
接方向を示す。

【００４１】このように、仮付溶接を水平に配置したウ
エブ材の下面から行うようにしたため、設備上は溶接装
置が上面に出ることなく、ワークの搬入に対して障害を
与えることがなく、また、次工程の上方向からの本溶接
による変形と相殺されて溶接歪みを小さくすることがで
きる。

【００４２】次に、ウエブ材Ｗに仮付溶接された両フラ
ンジ材ＦからなるＩ型鋼材セット材Ｓは、図５に示すよ
うに、本溶接へ進み、そのまま、コンベアライン５の間
隔を調節可能とした駆動コンベアローラ５１と遊動コン
ベアローラ５２上に移載して、ウエブ材Ｗを水平姿勢に
静止保持した状態でウエブ材Ｗの巾方向と平行な梁体２
６に相互の間隔を調整可能とした一組の溶接装置２７，
２７を有し、走行用レール２００上を移動する水平すみ
肉溶接装置２によって、仮付溶接されたＩ型鋼材Ｓの上
方から、ウエブＷ材とフランジＦ材との当接隅部をサブ
マージアーク溶接される。上記コンベアライン５の駆動
コンベアローラ５１は、駆動用モータ２３で回動され、
遊動コンベアローラ５２は、ウエブ材Ｗの巾方向へ移動
するローラ架台５２０をウエブ材Ｗの巾に応じて移動さ
せる駆動用モータ２４を備えている。

【００４３】同図に示すように、本溶接である水平すみ
肉溶接装置２７，２７としては、サブマージアーク溶接
が採用され、直流電源を使用した電極マイナスによる先
行電極と交流電源による後行電極とを４０ｍｍ以上の電
極間距離を保った方式を採用して、２プール方式の溶接
が可能となる。

【００４４】そして、電極ワイヤとしては、１．６〜
２．４ｍｍφの細径の電極ワイヤを使用し、先行電極は
ウエブ側にずらして、母材の溶融量を減らしつつ一次溶
接を行い、次いで、比較的小電流の交流電極による溶接
を行うことによって溶融金属の溶け落ちを防止しつつ水
平すみ肉溶接を行うことができる。この直流電極と交流
電極との組合せ採用によって、設備全体を軽量、小型化
することができる。なお、図中２９は６００Ａ容量のイ
ンバータ式直流電源、３０は５００Ａ容量のサイリスタ
ー式交流電源、３１はワイヤーパックであり、コンジッ
トチューブ３２により溶接装置２７，２７へ溶接用電極
ワイヤーが供給される。また、３３は後行電極用のワイ
ヤーコイル、３４はフラックスホッパー、４５は幅方向
駆動用モータを示す。

【００４５】本装置の場合、横組方式でウエブの下面か
らのみ仮付溶接する場合、組立時の部材の拘束を解放す
ると、溶接された側にフランジ材が多少倒れ気味とな
り、ウエブの下側で両フランジ材が閉じ、上側で開き気
味となり、最初の首溶接時に溶接会合部の上側が開き気
味となる現象を上方からの本溶接によって密着させるこ
とができる。

【００４６】このように、ウエブ材表面側を水平すみ肉
溶接されたワークＳは、コンベアライン５により反転装
置３まで搬送され、反転されてウエブ材Ｗの裏面を上面
側とする。そして、コンベアライン５により水平すみ肉
溶接装置２へ逆送され、上記同様に本溶接され、溶接に
よるＩ型鋼材ができあがる。この反転装置３は、ワーク
Ｓを持ち上げ回転させる方法でよく、門型の公知の装置
である。

【００４７】次に、組立溶接されたＩ型鋼材Ｓは、コン
ベアライン５の一側方側に配置された矯正装置４まで搬
送され、平坦度矯正を行う。

【００４８】矯正装置４は、図６に示すように、Ｃ形フ
レーム３５内に設けた水平横押しピストン（以下、油圧
シリンダーという）３６と、その先端部に設けたフラン
ジ材Ｆの押し金型３７と、Ｃ形フレーム３５の先端対峙
部に配置された上下一対の受け金型３８を有する油圧プ
レス機である。

【００４９】Ｃ形フレーム３５は、軌条３９上を移動す
る台車４０上に支承され、押し金具３７がフランジ材Ｆ
の側面と対峙するとともに、その位置に応じて移動する
ための駆動用モータ４１を台車４０に設けている。

【００５０】矯正装置４のＣ形フレーム３５の正面開口
面にフランジ材Ｆの前端面が通入できる位置まで台車４
０を移動させ、停止して待機させる。ワークＳのフラン
ジ材Ｆの前端面部がＣ形フレーム３５の後面部に設けた
リミットスイッチ（図示せず）を作動させると、台車４
０の駆動用モータ４１の制動用ブレーキまたは駆動軸に
設けたクラッチ（いずれも図示せず）が解放され、台車
４０は自由状態となる。

【００５１】引続き搬送中のフランジ材Ｆの前端面部が
Ｃ形フレーム３５の正面部に設けたリミットスイッチ
（図示せず）を作動させると、駆動コンベアローラ５１
の駆動用モータ２３が停止し、コンベアライン５上のワ
ークＳは静止保持されるとともに、若干遅れて油圧シリ
ンダ３６が作動し、押し金型３７が進出し、受け金型３
８，３８との間にかさ折れ状態のフランジ材Ｆを挟持加
圧して所要の加圧力に達すると、油圧シリンダ３６の作
動弁（図示せず）が切り換わって押し金型３７は後退
し、矯正を完了する。

【００５２】押し金型３７が初期位置に戻ると、駆動用
モータ２３が作動し、ワークＳの所要長さ分を搬送して
停止する。

【００５３】次いで、前記矯正動作を繰り返してフラン
ジ材Ｆの全長の矯正を完了し、フランジ材Ｆの後端面部
がＣ形フレーム３５の正面部に設けたリミットスイッチ
（図示せず）を作動させると、駆動用モータ４１の制動
用ブレーキまたはクラッチ（いずれも図示せず）が復帰
し、台車４０の移動操作が可能となり、ワークＳの後端
面部が通過後、待機位置に戻る。

【００５４】前記のように、コンベアライン５上のワー
クＳの搬送と油圧プレス機の押しのタイミングとは同期
制御されて自動的に行われる。ただし、その同期制御は
手動操作も可能である。

【００５５】次いで、ワークＳはコンベアライン５によ
り逆送され、反転装置３により反転後、フランジ材Ｆの
他方側のかさ折れが前記同様の矯正動作により矯正され
る。なお、矯正時の反力は、台車４０が自由状態である
ので、コンベアライン５に加わることはなく、台車４０
が移動することで、コンベアライン５に無理な力が加わ
ることを防ぐことができる。

【００５６】また、矯正作業中にワークＳが移動するこ
とを防ぐために、矯正装置４の前後数本にわたって、ゴ
ム被覆を施したローラによりコンベアライン５を構成す
ることが好ましい。これは、ワークＳとの摩擦抵抗を増
大させることで、ワークの搬送、停止をより確実にする
とともに、ワークＳのキャンバー（水平方向の反り）に
より、ワークＳが油圧プレス機のいずれかの金型３７，
３８に当たった際の台車４０の左右移動をより確実にし
て、そのキャンバーに追従させて搬送及び矯正を円滑に
するとともに、さらに、前記した反力によるワークＳの
移動（コンベアライン５上での滑り）を防ぐためと、そ
れによる疵の発生を防ぐためである。

【００５７】また、本発明の構成においては、一方側の
フランジ材Ｆの矯正完了後、逆送、反転後、順送して他
方側のフランジ材Ｆの矯正を行なっているが、同フラン
ジ材Ｆの両側に上記矯正装置４を相対向して２台設置す
ることで、逆送、反転、順送の工程を不要とすることが
できる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。

【００５９】（１）ウエブ材を水平姿勢に静止保持した
状態での下方からのみの仮付溶接、上方からの本溶接と
横押しプレス方式の矯正を行うとともに、コンベアライ
ンで結ぶことにより、コンパクトな製作装置とすること
ができる。

【００６０】（２）製作されるＩ型鋼材も、仮付溶接が
下側（裏面すみ部）、本溶接が上側（表面すみ部）、次
いで反転して裏面を上側と順番に行え、溶接歪みの制御
がしやすく、自由状態の横押しプレス方式の矯正を行う
結果、疵の発生がなく、高品質のものとすることができ
る。

【００６１】（３）高能率な生産設備とすることができ
る。

【００６２】（４）細径電極ワイヤを用いたタンデムサ
ブマージアーク溶接機を採用することにより、ウエブの
溶け落ち防止に効果があるばかりでなく、直流電源の適
用が容易となり、その効果が増大する。

【００６３】（５）さらに、直流電源によるアークの安
定性及びワイヤ溶接量の増大により、１パス溶接での可
能脚長が増大し、かつ、ビード外観が向上する。

【００６４】（６）さらに、比較的大きい溶接電流を用
いる先行電極に直流電源を用いることにより、設備のコ
ンパクト化、自動シーケンス化が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するためのＩ型鋼材製作のため
の装置列の概略斜視図を示す。。

【図２】 Ｉ形鋼材の組立てのためのウエブ材とフラン
ジ材の配置を示す工程である。

【図３】 フランジ材のクランプの状態を示す。

【図４】 ウエブ材とフランジ材との仮付溶接の状態を
示す。

【図５】 本溶接による水平すみ肉溶接の状態を示す。

【図６】 矯正機の作動態様を示す。

【符号の説明】

１ 組立装置 ２ 本溶接装置 ３ 反転
装置 ４ 矯正装置 ５ コンベアライン ７，８ フランジ材把持架台 ９ フランジセンタリングローラ １０ 台車 １１ 固定架台 １２ 電動ジャッキ装置 １３ 溶接トーチ １４ 溶接トーチ調整部 １５ ウエブ材用センサー １６ フランジ材用セン
サー １７ 自動溶接装置搭載台車 １８ 組立位置微調整
用ローラ １９ 受け側上部ローラ ２０ 上部台車 ２１ 走行用レール ２２ サーボモータ ２３，２４ 駆動用モータ ２６ 梁体 ２７ 水平すみ肉溶接
装置 ２９ 直流電源 ３０ 交流電源 ３１ ワイヤーパック ３２ コンジットチュ
ーブ ３３ ワイヤーコイル ３４ フラックスホッ
パー ３５ Ｃ形フレーム ３６ 水平横押しピス
トン ３７ 押し金型 ３８ 受け金型 ３９ 軌条 ４０ 台車

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 37/00 Ｂ２３Ｋ 37/00 Ｆ 37/04 37/04 Ｌ (72)発明者 三原 知明 福岡県北九州市若松区二島１−１−38− 406 (72)発明者 柿本 穎太郎 神奈川県相模原市西橋本５−９−１ 新 日本製鐵株式会社 鉄構海洋事業部内 (72)発明者 副島 幸二 神奈川県相模原市西橋本５−９−１ 新 日本製鐵株式会社 鉄構海洋事業部内 (56)参考文献 特開 昭63−126680（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエブ材を水平姿勢で載置する並行配置
   した搬送ローラ架台および従動ローラ架台とからなるコ
   ンベア架台と、フランジ材をほぼ垂直にウエブ材の両側
   端縁に拘束する対向配置したフランジ材把持架台と、前
   記ウエブ材の下側からフランジ材を上向きの水平すみ肉
   による仮付けを行なう自動溶接機を配置した組立装置
   と、同ウエブ材とフランジ材の接合すみ部を溶接する水
   平すみ肉溶接装置と、組立溶接されたＩ型鋼材のウエブ
   材の上下面反転装置と、組立溶接されたフランジ材の平
   坦度矯正装置とを有し、各装置間をコンベアラインによ
   って貫通してなるＩ型鋼材の製作装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＩ型鋼材の製作装置にお
   いて、前記水平すみ肉溶接装置が、コンベア上に水平姿
   勢で配置されたウエブ材とその両側部のフランジ材との
   溶接を細径電極ワイヤを使用し、先行電極を直流電源，
   後行電極を交流電源としたタンデムサブマージアーク溶
   接装置であるＩ型鋼材の製作装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のＩ型鋼材の製作装置にお
   いて、前記平坦度矯正装置が、Ｃ形フレームに組み込ま
   れた横押しのプレス方式とし、このＣ形フレームをコン
   ベアラインと直角の方向に移動可能な台車上にＣ形フレ
   ームがフランジ材を外側から囲い込むように設置し、組
   立溶接されたＩ型鋼材をウエブ材をコンベア上に水平姿
   勢に保持して搬送し、フランジ材がＣ型フレーム内に到
   達後停止させ、プレス動作とコンベアによる搬送動作と
   を同期させ、交互に作動させるとともに、矯正作業中は
   前記台車の移動を自由にする構造としたＩ型鋼材の製作
   装置。