特許ウォッチ

公開番号2025101551
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218471
出願日2023-12-25
発明の名称横差しスタッド溶接装置
出願人オリエンタル白石株式会社,日本スタッドウェルディング株式会社
代理人個人,個人
主分類B23K 9/20 20060101AFI20250630BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】横方向から頭付きスタッドを鋼桁に押し付けて溶接できる横差しスタッド溶接装置を提供する。
【解決手段】横方向から鋼桁G1の上方に頭付きスタッドS1を押し付けて溶接する横差しスタッド溶接装置1において、電源に接続されてアークを発生させる溶接装置本体2と、溶接装置本体2の一端に直交するように取り付けられた固定バー3と、溶接装置本体2内に装備された駆動モータで可動する可動バー4とを備え、固定バー3の先端に、フェルールを把持するフェルールチャッキング機構33を設け、可動バー4の先端に、頭付きスタッドS1を把持するスタッドチャッキング機構43を設けるとともに、固定バー3には、可動バー3の動作を案内する複数のガイドピン31,32を突設し、前記駆動モータによる可動バー4の動作をガイドピン31,32でガイドすることにより、固定バー3と可動バー4との平行を保ったまま固定バー3に対する間隔を可変とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
横方向から鋼材の上方に頭付きスタッドを押し付けて溶接する横差しスタッド溶接装置であって、
電源に接続されてアークを発生させる溶接装置本体と、前記溶接装置本体の一端に直交するように取り付けられた固定バーと、前記溶接装置本体内に装備された駆動モータで可動する可動バーとを備え、
前記固定バーの先端には、フェルールを把持するフェルールチャッキング機構が設けられ、前記可動バーの先端には、頭付きスタッドを把持するスタッドチャッキング機構が設けられているとともに、
前記固定バーには、前記可動バーの動作を案内する複数のガイドピンが突設されており、
前記駆動モータによる前記可動バーの動作が前記ガイドピンでガイドされることにより、前記固定バーと前記可動バーとの平行が保たれたまま前記固定バーに対する前記可動バーの間隔が可変となっていること
を特徴とする横差しスタッド溶接装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記固定バーには、前記鋼材に固定する溶接装置固定機構が取り付けられていること
を特徴とする請求項１に記載の横差しスタッド溶接装置。
【請求項３】
前記溶接装置固定機構は、前記固定バーの下面からＬ字状に突設する固定ブロックと、前記固定ブロックの先端部に設けられた偏心カム付きクランプレバーを備え、前記固定ブロックと前記固定バーとの間のスリットに鋼材を差し込んで、前記偏心カム付きクランプレバーを回転させることにより、偏心カムで差し込まれた鋼材を前記固定バー側に押し込んで挟持して固定すること
を特徴とする請求項２に記載の横差しスタッド溶接装置。
【請求項４】
前記スタッドチャッキング機構は、チャッキング片が中央付近で軸支されており、前記チャッキング片の基端側を手ボルトで接合して締め付けたり緩めたりすることで、前記チャッキング片の先端側を広げたり閉じたりして調節して前記頭付きスタッドを把持するように構成されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の横差しスタッド溶接装置。
【請求項５】
前記固定バーと前記可動バーとは、電気的に絶縁されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の横差しスタッド溶接装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッド溶接装置に関し、詳しくは、下向きに溶接することができない床版下の鋼桁と床版との間のような狭隘な空間において横方向から鋼桁の上フランジの上方に頭付きスタッドを押し付けて溶接できる横差しスタッド溶接装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、鋼桁とコンクリートのプレキャスト床版からなる合成桁の橋梁では、プレキャスト床版を設置した後に、床版上面に開口した貫通孔箇所より鋼桁の上フランジ上面へズレ止めとなる頭付きスタッド（頭付きスタッドジベルともいう。以下同じ）を下向きに押し付けてスタッド溶接している。そのため、貫通孔であるジベル孔の周りが水みちとなり、プレキャスト床版の構造上の欠陥となり将来的な弱点となるおそれがあった。
【０００３】
そこで、床版下面に大きな空洞を設け、その位置に事前に溶接されたスタッドが設置される構造とすることも行われている。しかし、そのようにした場合、事前に設置したスタッドが障害となり、プレキャスト床版の設置が困難となり工程にも影響を与えるため、スタッド溶接を床版設置後にまとめて後施工できる工程上柔軟な対応が可能な工法が求められていた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、本願出願人が提案した、貫通ずれ止め３２に配置される長尺スタッドＳ１と、ずれ止めコッター３３に配置される短尺スタッドＳ２の２種類を設け、貫通ずれ止め３２とずれ止めコッター３３の数の比率をほぼ一対一となるようにし、プレキャスト床版３の鋼桁２との当接部分には、プレキャスト床版３に生じる引張力を減少させてひび割れを防止するためのハンチ（ハンチ部３１）を形成し、プレキャスト床版３の床版厚を確保するためハンチの高さ内にずれ止めコッター３３を形成した鋼桁２とプレキャスト床版３との合成構造１が記載されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、図面の図３等参照）。
【０００５】
しかし、図６に示すように、従来のスタッド溶接装置１０は、軸方向に装着して頭付きスタッドＳ１を鋼桁Ｇ１に下向きに押し付けて溶接するものであるため、特許文献１に記載の合成構造１のような床版の上面から下面に貫通したジベル孔がない床版では、床版設置後に下向きに頭付きスタッドを溶接することができなかった。このため、前述のように、床版設置前に鋼桁に頭付きスタッドを予め溶接しておかなければならず、床版設置に際に頭付きスタッドが邪魔となり、床版設置に時間を要し、作業効率が悪いという問題があった。そのため、下向きに溶接することができない床版下の鋼桁と床版との間のような狭隘な空間において横方向から鋼桁の上フランジの上方に頭付きスタッドを押し付けて溶接できる差しスタッド溶接装置が要望されていた。
【０００６】
一方、特許文献２には、縦断方向又は横断方向に勾配のある橋梁の鋼床版の下面に対してスタッドボルトを溶接することができるスタッドボルト溶接装置が開示されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１７］～［００３２］、図面の図１～図６等参照）。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載のスタッドボルト溶接装置は、溶接ガンをデッキプレートやリブに正対するように適宜傾斜させて溶接作業をおこなうことが可能となっているものの、床版下の鋼桁と床版との間の狭隘な空間において横方向から鋼桁の上面に頭付きスタッドを押し付けて溶接することはできず、鋼桁とＰＣａ床版との接合に適用できないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献３には、スタッドガン本体２の前方に、直線駆動する駆動軸３に対して平行に単又は複数本のガイド杆１０を突設し、ガイド杆の先端にはフェルール当接部１１を形成し、ガイド杆の途中部にスライド移動可能に設けた移動体１２を駆動軸に連結するとともに、移動体にスタッド保持具１３を設け、スタッド保持具に装着したスタッド４をガン本体の上方又は側方に配してなるスタッド溶接装置が開示されている（特許文献３の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１６］～［００３５］、図面の図１～図３等参照）。
【０００９】
しかし、特許文献３に記載のスタッド溶接装置は、狭い作業空間内で横向きの既設鉄筋の端部にスタッド鉄筋を同軸状に突合せて溶接することができるものの、特許文献２に記載のスタッドボルト溶接装置と同様に、床版下の鋼桁と床版との間の狭隘な空間において横方向から鋼桁の上面に頭付きスタッドを押し付けて溶接することはできないという問題があった。
【００１０】
さらに、特許文献４には、金属部材の溶接すべき位置が周囲に障害物があり、芯ずれしている場合でも、通常のスタッド溶接ガンで溶接スタッドをスタッド溶接することが可能なスタッド溶接治具が開示されている（特許文献４の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［０００７］～［００１３］、図面の図１～図３等参照）。
（【００１１】以降は省略されています）

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