JPH081335A - 芯出し位置決め器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寸法誤差のある板でも正確な芯出しを容易に
行える芯出し位置決め器具を提供する。 【構成】 接続板５０に吸着可能な吸着パッド２と、吸
着パッド２を介して接続板５０に取り付けられると共に
中心部に突部３ｂを形成したボスプレート３と、ボスプ
レート３と連結可能なセンタリングプレート１と、セン
タリングプレート１から左右両側へ接続板５０に沿って
伸長するガイドパイプ１０，１１と、ガイドパイプ１
０，１１の両端側にそれぞれ挿入されたロッド１３〜１
６と、ロッド１３，１５及びロッド１４，１６の先端側
を連結する連結プレート１７、１８と、連結プレート１
７，１８にそれぞれ設けられて接続板５０の角部に係合
する爪１７ａ，１８ａと、ロッド１３，１５及びロッド
１４，１６を伸縮させるターンバックルナット１９とを
備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、芯出し位置決め器具に
関し、特に、板の周縁を全周溶接する自動溶接装置の位
置決めに用いて有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】液化天然ガスの地下タンクなど、大型容
器の底部のライニング材は、底部の周縁板の上に方形の
接続板を重ね合わせて全周溶接している。この際の全周
溶接は、施行する箇所が多数あるため、溶接効率の向上
が求められている。このため、現在、各種の自動溶接装
置の開発が行われている。

【０００３】その自動溶接装置の一例を図６に示す。図
６に示すように、ベースプレート３１には、先端に位置
決め爪３３を設けた位置決めプレート３２が折りたたみ
可能に設けられている。ベースプレート３１上には、両
端側に溶接トーチ３５を設けた伸縮可能なスライドプレ
ート３４がベースプレート３１の中心を軸心として旋回
するように設けられている。

【０００４】このような溶接装置による自動溶接は、下
記のように行われる。位置決めプレート３２を倒して位
置決め爪３３を接続板５０の直交する一辺に係合させる
ことにより、接続板５０とベースプレート３１との中心
位置を一致させる。次いで、スライドプレート３４を旋
回、伸縮させながら溶接トーチ３５を作動させる。これ
により、二電極同時の全周溶接が行われるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような二電極同時
の全周溶接においては、接続板５０とベースプレート３
１との中心位置を一致させることが必須条件となる。こ
のため、接続板５０の寸法に誤差があると、接続板５０
とベースプレート３１との中心位置がずれてしまい、溶
接を適切に行うことが困難になってしまう。また、位置
決め時にスライドプレート３４が障害になりやすく、位
置決め作業が繁雑になってしまう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ため、本発明による芯出し位置決め器具は、板に吸着可
能な吸着手段と、前記吸着手段と連結可能なセンタリン
グプレートと、前記センタリングプレートから左右両側
へ前記板に沿って伸長し、当該センタリングプレートの
中心を通る一直線上を伸縮するよう同量ずつ移動可能な
一対のアームと、前記アームの先端部にそれぞれ設けら
れ且つ前記板の角部にそれぞれ係合する爪とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】ここで、前記吸着手段は、内側と外側とを
連通する孔部が形成された吸着パッドと、前記吸着パッ
ドに載せられ且つ中心部に突部が形成されると共に当該
突部の先端と当該吸着パッドの前記孔部とを連通する孔
部が形成され、この孔部の当該突部側に吸引手段が連結
可能なボスプレートと、前記ボスプレートの前記孔部に
設けられた開閉弁と、を備えてなる。

【０００８】また、前記ボスプレートの前記突部を軸心
とする軸まわりで溶接トーチを旋回移動させると共に当
該突部を中心として放射状に当該溶接トーチを伸縮移動
させる自動溶接装置が前記ボスプレートに載置可能であ
る。

【０００９】

【作用】前述したように構成された本発明による芯出し
位置決め器具では、吸着手段及びセンタリングプレート
を板の中心と思われる位置に設置し、対をなすアームを
同量ずつ伸縮させることにより、爪を板の一方の対角に
それぞれ係合させると、センタリングプレート及び吸着
手段が板の中心位置に配置される。次に、センタリング
プレートの向きを変え、上述と同様に操作することによ
り、爪を板の他方の対角にそれぞれ係合させると、セン
タリングプレート及び吸着手段の位置が補正される。

【００１０】また、開閉弁を開け、吸着手段で吸着パッ
ドの内側を吸引した後、開閉弁を閉じることにより、吸
着パッドの内側及びボスプレートの孔部が減圧状態とな
り、吸着パッド及びボスプレートが板に取り付けられ
る。次いで、開閉弁を開けることにより、吸着パッドの
内側及びボスプレートの孔部が常圧状態となり、吸着パ
ッド及びボスプレートが板から外れる。

【００１１】そして、ボスプレートに自動溶接装置を載
置することにより、自動溶接装置が板の中心位置に設置
される。

【００１２】

【実施例】本発明による芯出し位置決め器具の一実施例
を図１〜５に基づいて説明する。なお、図１は、その平
面図、図２は、図１のII−II線断面矢視図、図３は、図
１のIII −III 線断面矢視図、図４は、図３の矢視IV部
の作動を説明する抽出拡大図、図５は、自動溶接装置を
取り付けた状態を表す想定図である。

【００１３】図１〜３に示すように、四方形の接続板５
０の中心部分には、箱状をなすセンタリングプレート１
が開口部分を接続板５０へ向けて載せられる。図２，３
に示すように、センタリングプレート１の内部には、下
端面の周縁に沿ってスカート部２ｂを形成したゴムや樹
脂などの弾性体からなる吸着パッド２が設けられる。吸
着パッド２の上面には、ボスプレート３が載せられてい
る。

【００１４】図３に示すように、センタリングプレート
１の中央部分には、センタリングプレート１の内部と外
部とを連通する孔部１ａが形成されている。吸着パッド
２の中央部分には、吸着パッド２の内側と外側とを連通
する孔部２ａが形成されている。ボスプレート３の中央
部分には、センタリングプレート１の孔部１ａから突出
する突部３ｂが形成されている。ボスプレート３には、
突部３ｂの上端側と吸着パッド２の孔部２ａとを連通す
る孔部３ａが形成されている。

【００１５】図３に示すように、センタリングプレート
１の孔部１ａには、プランジャピン１ｂが周壁に沿って
複数埋設されている。センタリングプレート１の孔部１
ａと当接するボスプレート３の突部３ｂの下端部の周面
には、溝部３ｃが周方向に沿って形成されており、プラ
ンジャピン１ｂが係合するようになっている。従って、
ボスプレート３の溝部３ｃに位置決めケース１のプラン
ジャピン１ｂが係合することにより、ボスプレート３
は、吸着パッド２に押し付けられるのである。

【００１６】図３に示すように、センタリングプレート
１の角部近傍には、センタリングプレート１の内部と外
部とを連通する孔部１ｃが形成されている。ボスプレー
ト３のセンタリングプレート１の孔部１ｃの近傍には、
センタリングプレート１の孔部１ｃと嵌合するピン３ｄ
が設けられている。また、図１に示すように、センタリ
ングプレート１の孔部１ｃと隣接する一方の角部近傍に
も、孔部１ｃが形成されている。従って、ボスプレート
３は、センタリングプレート１に所定の方向で連結され
るので、センタリングプレート１の位置決めに伴い、ボ
スプレート３も位置決めされるのである。

【００１７】センタリングプレート１の孔部１ａから突
出するボスプレート３の突部３ｂの上端側には、図４に
示すように、当該突部３ｂを囲み込む円筒状のケース４
が取り付けられている。ケース４の内側には、円筒状の
ソケット５が上下動可能に嵌合しており、ソケット５の
内部には、ボスプレート３の突部３ｂの上端側が嵌合さ
れている。これにより、ソケット５は、ボスプレート３
の突部３ｂ及びケース４に対して、上下動可能となるよ
うに保持されるのである。

【００１８】図４に示すように、ケース４の周壁の上方
側には、ケース４の内側と外側を連通する溝部４ａが長
手方向を上下へ向けて周方向に複数形成されている。ソ
ケット５の外壁には、ピン５ａがケース４の溝部４ａか
ら突出するよう周方向に複数埋設されている。従って、
ソケット５の上下動範囲は、ピン５ａの溝部４ａ内での
上下動範囲内に拘束され、ソケット５は、ケース４から
外れてしまうことがないのである。

【００１９】図４に示すように、ソケット５の内壁の下
端側には、ボールベアリング５ｃが埋設されている。ソ
ケット５の外壁の中ほどには、ケース４側へ突出する段
部５ｂが周方向に形成されている。ケース４の内壁の下
方側には、ソケット５側へ突出する段部４ｂが形成され
ている。ケース４の段部４ｂとソケット５の段部５ｂと
の間には、コイルスプリング６がソケット５に嵌合する
ように設けられている。従って、ソケット５は、コイル
スプリング６の反発力により、ソケット５のピン５ａと
ケース４の溝部４ａの上端とが当接するように付勢され
るのである。

【００２０】図４に示すように、ソケット５の内壁の中
ほどには、溝部５ｄが周方向に沿って形成されている。
この溝部５ｄの下端には、環状をなすパッキン７が取り
付けられている。パッキン７の孔部７ａには、円柱状の
バルブ８が上下動可能に嵌合している。バルブ８の中ほ
どには、パッキン７の上端面に当接するフランジ部８ａ
が形成されている。バルブ８の周面の下方側には、くび
れるように段部８ｂが周方向に形成されており、バルブ
８の下端側は、ボスプレート３の突部３ｂの孔部３ａ内
に前記段部８ｂまでが入り込めるようになっている。バ
ルブ８の周面の下方側には、その下端とフランジ部８ａ
の近傍とを結ぶように溝部８ｃが周方向に複数形成され
ている。バルブ８の周面のフランジ部８ａ上端面近傍に
は、溝部８ｄが周方向に沿って形成されている。バルブ
８の溝部８ｄとソケット５の溝部５ｄの上端との間に
は、コイルスプリング９が設けられている。

【００２１】従って、図４（ａ）に示すように、ソケッ
ト５を押し込むと、ソケット５は、コイルスプリング６
を押し縮めながら、その下端がボスプレート３に当接
し、ボスプレート３の突部３ｂは、その上端がパッキン
７に当接するのである。さらに、ソケット５を押し込む
と、ボスプレート３は、押されて吸着パッド２に密接
し、バルブ８は、その下端がプレート３の突部３ｂの孔
部３ａ内に段部８ｂまで入り込むのである。バルブ８の
段部８ｂは、ボスプレート３の突部３ｂによる抗力を受
け、コイルスプリング６を押し縮めながら、パッキン７
に対して相対的に上方へ移動するのである。これによ
り、パッキン７とバルブ８のフランジ部８ａとの間に隙
間が発生し、ソケット５の内部は、バルブ８の溝部８ｃ
を介して、ボスプレート３の突部３ｂの孔部３ａと連通
するのである。

【００２２】次いで、図４（ｂ）に示すように、ソケッ
ト５を押し込みから開放すると、ソケット５は、コイル
スプリング６の反発力により、ソケット５のピン５ａが
ケース４の溝部４ａの上端に当接するまで押し戻され
る。これに伴って、パッキン７も上方へ移動し、パッキ
ン７とバルブ８のフランジ部８ａとが当接して、パッキ
ン７とフランジ部８ａとの間の隙間が塞がれる。さらに
パッキン７が上方へ移動することにより、バルブ８は、
ボスプレート３の突部３ｂの孔部３ａから抜き去られ、
コイルスプリング９により、パッキン７とバルブ８のフ
ランジ部８ａとが密接するように付勢されるのである。
これにより、ソケット５の内部とボスプレート３の突部
３ｂの孔部３ａとは、完全に遮断されるのである。

【００２３】なお、本実施例では、パッキン７、バルブ
８、コイルスプリング９などにより、開閉弁を構成して
いる。

【００２４】また、図４に示すように、ソケット５の内
壁の上端側には、ボールベアリング５ｅが埋設されてお
り、ソケット５の上端側には、ホース２０を介して、図
示しない吸引手段である真空ポンプが連結するようにな
っている。

【００２５】一方、図１〜３に示すように、センタリン
グプレート１上には、センタリングプレート１の孔部１
ｃ同士を結ぶ線に沿って長手方向を向けたガイドパイプ
１０，１１がボスプレート３の突部３ｂを挟んで対向す
るように設けられており、これらガイドパイプ１０，１
１は、脚部１０ａ，１１ａを介してセンタリングプレー
ト１にそれぞれ固定されると共に、補強プレート１２を
介して互いに連結固定されている。ガイドパイプ１０の
両端側には、ロッド１３，１４がそれぞれ摺動可能に差
し込まれ、ガイドパイプ１１の両端側には、ロッド１
５、１６がそれぞれ摺動可能に差し込まれている。ロッ
ド１３の先端側とロッド１５の先端側とは、連結プレー
ト１７で連結され、ロッド１４の先端側とロッド１６の
先端側とは、連結プレート１８で連結されている。従っ
て、ロッド１３とロッド１５とは、ガイドパイプ１０，
１１に対して一体的に伸縮移動し、ロッド１４とロッド
１６とは、ガイドパイプ１０，１１に対して一体的に伸
縮移動するのである。

【００２６】図１に示すように、ガイドパイプ１０は、
その中ほどで分割されており、ロッド１３，１４の基端
側がそれぞれ露出するようになっている。このロッド１
３の基端側には、左ねじ部１３ａが形成され、ロッド１
４の基端側には、右ねじ部１４ａが形成されている。こ
のロッド１３の左ねじ部１３ａ及びロッド１４の右ねじ
部１４ａには、ロッド１３側に左ねじを有し、ロッド１
４側に右ねじを有するターンバックルナット１９がロッ
ド１３とロッド１４とを連結するように螺合している。
従って、ターンバックルナット１９を回転させることに
より、ロッド１３，１５とロッド１４，１６とは、互い
に等寸で接近離隔するように伸縮移動するのである。

【００２７】なお、本実施例では、ガイドパイプ１０，
１１、補強プレーロ１２、ロッド１３〜１６、連結プレ
ート１７，１８、ターンバックルナットなどにより、一
対のアームを構成している。

【００２８】図１，２に示すように、連結プレート１
７，１８には、接続板５０の角部に係合する爪１７ａ，
１８ａがそれぞれ設けられている。従って、連結プレー
ト１７，１８の爪１７ａ，１８ａを接続板５０の対角に
それぞれ係合するようターンバックルナット１９を回転
すると、位置決めケース１は、爪１７ａ，１８ａが係合
する接続板５０の対角を結ぶ線上の中心に位置するので
ある。

【００２９】このような芯出し位置決め器具は、次のよ
うに用いられる。接続体５０の中心と思われる部分に吸
着パッド２を載せ、吸着パッド２上にボスプレート３を
載せ、ボスプレート３のピン３ｄとセンタリングプレー
ト１の一方の孔部１ｃとが嵌合するようセンタリングプ
レート１をボスプレート３上に載せる。連結プレート１
７，１８の爪１７ａ，１８ａが接続板５０の一組の対角
にそれぞれ係合するようボスプレート３、センタリング
プレート１を動かしながら、ターンバックルナット１９
を回転させる。

【００３０】連結プレート１７，１８の爪１７ａ，１８
ａが接続板５０の対角にそれぞれ係合したら、ソケット
５をケース４内へ押し込むことにより、ボスプレート３
を吸着パッド２に押し付けると共に、バルブ８を開放し
て、ソケット５と吸着パッド２の内部とを連通させる。
ソケット５にホース２０を連結し、前記真空ポンプを稼
動してい、吸着パッド２を接続板５０に吸着させると共
に、ボスプレート３を吸着パッド２に吸着させる。ソケ
ット５を押し込みながら開放することにより、バルブ８
を閉鎖して、吸着パッド２及びボスプレート３を接続板
５０に対して固定し、ソケット５からホース２０を外す
と共に、前記真空ポンプを停止する。これにより、セン
タリングプレート１及びボスプレート３は、接続板５０
の一方の対角線上の中心に取り付けられるのである。

【００３１】次いで、ターンバックルナット１９を回転
して、接続板５０の対角にそれぞれ係合する連結プレー
ト１７，１８の爪１７ａ，１８ａを外す。センタリング
プレート１をボスプレート３上から取り外し、ボスプレ
ート３のピン３ｄと位置決めケース１の他方の孔部１ｃ
とが嵌合するようセンタリングプレート１をボスプレー
ト３上に再び載せる。連結プレート１７，１８の爪１７
ａ，１８ａが接続板５０の他の組の対角にそれぞれ係合
するよう再びターンバックルナット１９を回転させる。

【００３２】その結果、連結プレート１７，１８の爪１
７ａ，１８ａが接続板５０の当該対角に無理なく係合す
れば、接続板５０の寸法の誤差はなく、センタリングプ
レート１及びボスプレート３は、接続板５０の中心に位
置していることになる。一方、接続板５０の寸法に誤差
があれば、連結プレート１７，１８の爪１７ａ，１８ａ
のどちらか一方側と接続板５０との間に隙間が発生す
る。この場合には、ソケット５をケース４内へ押し込ん
で、吸着パッド２の接続板５０への吸着を解放し、以
下、前述と同様に操作することにより、この対角線上の
中心にセンタリングプレート１及びボスプレート３を取
り付け、微調整を行うのである。これにより、センタリ
ングプレート１及びボスプレート３は、接続板５０の中
心に正確に取り付けられるのである。

【００３３】そして、ターンバックルナット１９を回転
して、接続板５０の対角にそれぞれ係合する連結プレー
ト１７，１８の爪１７ａ，１８ａを外し、センタリング
プレート１をボスプレート３上から取り外す。続いて、
図５に示すように、自動溶接装置２１のターンテーブル
２２の中心部分に形成された穴部をボスプレート３の突
部３ｂに差し込み、ボスプレート３のピン３ｄとターン
テーブル２２とを係合させて、ボスプレート３と溶接装
置２１とを固定する。ターンテーブル２２上のスライド
プレート２３の両端側に設けられた溶接トーチ２４を作
動して、溶接を開始すると共に、ターンテーブル２２を
回転させながらスライドプレート２３を伸縮させる。こ
れにより、接続板５０に二電極同時の全周自動溶接を何
ら問題なく実施することができるのである。

【００３４】従って、接続板５０の芯出し基準を接続板
５０の辺ではなく角部で行うので、接続板５０の芯出し
が高精度となり、接続板５０の二電極同時の全周自動溶
接を高精度で行うことができるのである。また、接続板
５０の芯出しを行った後に芯出し位置決め器具に自動溶
接装置２１を取り付けるので、芯出し作業時にスライド
プレート２３などの部材が障害になることがなく、芯出
し作業を容易に行うことができるのである。

【００３５】なお、前述した実施例では、四方形の接続
板５０の芯出しを行ったが、これに限らず、正六角形や
正八角形、正十二角形などの偶数角を有する正多角形の
板であれば、前述した実施例と同様に芯出しを行うこと
ができる。前述した実施例では、接続板５０の二電極同
時の全周溶接を行うため、ボスプレート３の突部３ｂに
自動溶接装置２１を取り付けたが、これに限らず、任意
の部材を板の中心位置に設定することが可能である。

【００３６】

【発明の効果】前述したように、本発明による芯出し位
置決め器具では、アームを伸縮して爪を板の対角にそれ
ぞれ係合させることにより、センタリングプレート及び
吸着手段を板の中心に配置している。即ち、板の対角線
の中心から板の芯出しを行うので、板の寸法に誤差があ
っても、高精度な芯出しを行うことができる。また、複
数の対角線の中心から板の芯出しを行うことにより、よ
り高精度な芯出しを行うことができる。

【００３７】また、開閉弁を開け、吸引手段で吸着パッ
ドの内側を吸着した後、開閉弁を閉じることにより、吸
着パッド及びボスプレートを板に取り付けるので、ボス
プレートは、吸着パッドを介して板に容易に取り付ける
ことができる。このため、芯出し作業を迅速に行うこと
ができる。

【００３８】また、ボスプレートに自動溶接装置が載置
可能なので、板の全周自動溶接を高精度に行うことがで
きる。この芯出し位置決め器具と自動溶接装置とは、着
脱可能なので、板の芯出し時に自動溶接装置が障害とな
ることはなく、芯出しをスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による芯出し位置決め器具の一実施例の
平面図である。

【図２】図１のII−II線断面矢視図である。

【図３】図１のIII −III 線断面矢視図である。

【図４】図３の矢線IV部の作動を説明する抽出拡大図で
ある。

【図５】自動溶接装置を取り付けた状態を表す想定図で
ある。

【図６】方形の接続板の全周溶接を行う自動溶接装置の
一例である。

【符号の説明】

１ センタリングプレート １ａ 孔部 １ｃ 孔部 ２ 吸着パッド ２ａ 孔部 ３ ボスプレート ３ａ 孔部 ３ｂ 突部 ３ｄ ピン ４ ケース ５ ソケット ６ コイルスプリング ７ パッキン ８ バルブ ８ａ フランジ部 ９ コイルスプリング １０，１１ ガイドパイプ １３，１４、１５，１６ ロッド １３ａ 左ねじ部 １４ａ 右ねじ部 １７，１８ 連結プレート １７ａ，１８ａ 爪 １９ ターンバックルナット ５０ 接続板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板に吸着可能な吸着手段と、 前記吸着手段と連結可能なセンタリングプレートと、 前記センタリングプレートから左右両側へ前記板に沿っ
   て伸長し、当該センタリングプレートの中心を通る一直
   線上を伸縮するよう同量ずつ移動可能な一対のアーム
   と、 前記アームの先端部にそれぞれ設けられ且つ前記板の角
   部にそれぞれ係合する爪とを備えたことを特徴とする芯
   出し位置決め器具。
2. 【請求項２】 前記吸着手段は、 内側と外側とを連通する孔部が形成された吸着パッド
   と、 前記吸着パッドに載せられ且つ中心部に突部が形成され
   ると共に当該突部の先端と当該吸着パッドの前記孔部と
   を連通する孔部が形成され、この孔部の当該突部側に吸
   引手段が連結可能なボスプレートと、 前記ボスプレートの前記孔部に設けられた開閉弁と、 を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の芯出し
   位置決め器具。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の芯出し位置決め器具で
   あって、 前記ボスプレートの前記突部を軸心とする軸まわりで溶
   接トーチを旋回移動させると共に当該突部を中心として
   放射状に当該溶接トーチを伸縮移動させる自動溶接装置
   が前記ボスプレートに載置可能であることを特徴とする
   請求項２に記載の芯出し位置決め器具。