JPH10113774A - フラッシュ溶接用ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型，軽量化して現場作業を容易にできるフラ
ッシュ溶接用ヘッドを得る。 【解決手段】可動ヘッド部５に設けたクラッチ５２で可
動ヘッド部５と押し抜き部４を連結した状態で、固定ブ
ラケット４で鉄筋７ａをクランプしてから鉄筋７ｂの端
面を鉄筋７ａの端面に軽く接触させて位置決めし、可動
ヘッド部５でクランプする。鉄筋７ａ，７ｂをクランプ
した後、外置きの溶接変圧器から鉄筋７ａ，７ｂ間に所
定の電流を流し、油圧シリンダ２４で押し抜き部４と可
動ヘッド部５を前進させて鉄筋７ａ，７ｂを接合する。
溶接が終了したらクラッチ５２で可動ヘッド部５と押し
抜き部４の連結を解除っして押し抜き部４に設けた切削
刃４１２で溶接部に生じたバリを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄筋コンクリ−
ト構造物に使用する鉄筋等の棒鋼を突合せて融着するフ
ラッシュ溶接用ヘッド、特に小型，軽量化して現場作業
を容易にするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄筋コンクリ−ト構造物の大型化
に伴い、高強度，大径の異形棒鋼が使用されている。こ
れらの異形棒鋼を連結するために、２本の異形棒鋼の端
面を突合せて接合した突合せ継手が使用されている。こ
の異形棒鋼を突合せて溶接する方法としては、ガス炎を
用いるガス圧接やア−ク溶接工法あるいはフラッシュ溶
接などが使用されている。フラッシュ溶接は接合すべき
２本の異形棒鋼の端面を軽く接触させ、これに大電流を
流して接触点を集中的に加熱し、接触点が過熱溶融して
火花となって飛び散り、その接触が断たれるとさらに異
形棒鋼を前進させ、常に接触と火花飛散を繰返しながら
接合面を一様に加熱し、適温に達したときに強い圧力を
加えて圧接する方法である。

【０００３】このフラッシュ溶接は高能率であるほかに
加熱範囲が狭く熱影響が小さいことや、信頼性が高くて
接合強度の高い溶接部が得られること等の特徴を有し、
呼び径Ｄ３８やＤ４１のように断面積の大きな異形棒鋼
の接合に使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常のフラッシュ溶接
装置は溶接変圧器を有する機体に、異形棒鋼をそれぞれ
把持するクランプ装置と溶接電流を供給する電極を有す
る固定台と移動台を設け、移動台を空気圧や油圧式ある
いは電動機式の加圧機構により移動するように構成して
いる。このため設備がかなり複雑になり重量も大きくな
ってしまい、建築現場等で使用するときの移動やセット
が容易でなかった。

【０００５】この発明はかかる短所を改善するためにな
されたものであり、小型，軽量化して現場作業を容易に
することができるフラッシュ溶接用ヘッドを得ることを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るフラッシ
ュ溶接用ヘッドは、加圧機構部と固定ブラケットと押し
抜き部及び可動ヘッド部を有し、加圧機構部はガイドチ
ュ−ブとピストン部と摺動チュ−ブと油圧シリンダ及び
圧縮ばねとを有し、ガイドチュ−ブはガイド溝が軸芯と
平行に設けられ、ピストン部は段付きで形成されガイド
チュ−ブ内に配置され、摺動チュ−ブはガイドチュ−ブ
とピストン部の小径筒部との間に配置され、油圧シリン
ダはピストンロッド先端部がピストン部に係止され、圧
縮ばねはガイドチュ−ブの端部とピストン部との間に配
置され、固定ブラケットはガイドチュ−ブの外周面にガ
イド溝を中心にして絶縁材を介して取り付けられ、ねじ
クランプ機構と給電電極とを有し、押し抜き部はガイド
チュ−ブのガイド溝に沿って移動するものであり、バイ
トホルダとガイドバ−とを有し、バイトホルダはピスト
ン部の大径筒部の外面に取付けられ、ガイドバ−はガイ
ドブロックの両側に設けられ、後端部にクラッチ溝が設
けられ、可動ヘッド部はガイドチュ−ブのガイド溝に沿
って移動するものであり、可動ブラケットとクラッチと
を有し、可動ブラケットは摺動チュ−ブの外面に取付け
られ、ねじクランプ機構と給電電極とを有し、クラッチ
は可動ブラケットに取り付けられ押し抜き部のクラッチ
溝と噛み合うクラッチ棒を有することを特徴とする。

【０００７】上記ねじクランプ機構のクランプねじをガ
イドチュ−ブの軸芯と把持部の軸芯を結ぶ線に対して異
形棒鋼又は丸棒鋼の間隔に応じて定められた角度だけ傾
けて取り付けることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明のフラッシュ溶接用ヘッ
ドは、加圧機構部と、接合する異形棒鋼を同一軸芯で保
持する固定ブラケットと可動ヘッド部及び溶接部のバリ
取りを行う押し抜き部を有する。加圧機構部は一定幅の
ガイド溝を有するガイドチュ−ブと段付きのピストンと
摺動チュ−ブと油圧シリンダ及び圧縮ばねとを有する。
ガイドチュ−ブは一方の端部が封止され、他方の端部が
開口している。ピストンはガイドチュ−ブの内面と嵌合
する外面を有する大径筒部と、大径筒部の外径より小さ
な外径を有する小径筒部と、小径筒部の先端部に設けら
れた押圧部とを有し、押圧部をガイドチュ−ブの開口側
にしてガイドチュ−ブ内に配置されている。摺動チュ−
ブはガイドチュ−ブの内面に嵌合する外面とピストンの
小径筒部の外面に嵌合する内面を有し、ガイドチュ−ブ
とピストンの小径筒部との間に配置されている。油圧シ
リンダはピストン形の単動シリンダからなり、ロットカ
バ−がガイドチュ−ブの開口側端部に取り付けられ、ピ
ストンロッドの先端部が段付きのピストンの押圧部に係
止されている。圧縮ばねはガイドチュ−ブの封止端部と
ピストンとの間に配置され、ピストンを油圧シリンダ側
に押圧している。

【０００９】固定ブラケットはガイドチュ−ブの封止端
部側の外面にガイド溝を中心にして絶縁材を介して取り
付けられ、異形棒鋼を保持するねじクランプ機構と給電
電極とを有する。押し抜き部はバイトホルダとガイドバ
−とを有する。バイトホルダはガイドブロックとバイト
保持部から構成され、ガイドブロックは加圧機構部のピ
ストンの大径筒部の小径筒部側の外面に取付けられ、ガ
イドチュ−ブのガイド溝に嵌合して位置決めされてい
る。バイト保持部はガイドブロックに取り付けられ複数
に分割した切削刃を装着する。ガイドバ−はガイドブロ
ックの両側にバイト保持部より延長して設けられ、後端
部にクラッチ溝が設けられている。可動ヘッド部は可動
ブラケットとクラッチとを有する。可動ブラケットは加
圧機構部の摺動チュ−ブの外面に取付けられ、異形棒鋼
を保持するねじクランプ機構と給電電極とを有し、ガイ
ドチュ−ブのガイド溝に嵌合して位置決めされている。
クラッチは押し抜き部のクラッチ溝と噛み合うクラッチ
棒を有し、可動ヘッド部と押し抜き部を連結したり、連
結を解除する。

【００１０】固定ブラケットのねじクランプ機構のクラ
ンプねじと可動ブラケットのねじクランプ機構のクラン
プねじは、固定ブラケットと可動ブラケットの異形棒鋼
の把持部の軸芯とガイドチュ−ブの軸芯とを結ぶ線に対
して異形棒鋼の間隔に応じて定められた角度だけ傾けて
取り付けられている。

【００１１】固定ブラケットの給電電極と可動ブラケッ
トの給電電極は外置きの溶接変圧器に同軸ケ−ブルで接
続され、油圧シリンダの給油ポ−トは外置きの油圧ユニ
ットに設けた電気油圧サ−ボ弁に接続されている。

【００１２】そして異形棒鋼を接合するときは、可動ヘ
ッド部に設けたクラッチで可動ヘッド部と押し抜き部を
連結した状態で、固定ブラケットで異形棒鋼をクランプ
してから接合する異形棒鋼の端面を固定ブラケットでク
ランプした異形棒鋼の端面に軽く接触させて位置決め
し、位置決めした接合する異形棒鋼を可動ヘッド部でク
ランプする。このように異形棒鋼をクランプするとき
に、フラッシュ溶接ヘッドには重量がある溶接変圧器が
なく、さらにクランプ機構としてねじクランプ機構を使
用しているから、クランプ機構の重量も軽くすることが
でき、小型化と軽量化が図られているから、簡単に移動
して異形棒鋼をクランプすることができる。

【００１３】また、ねじクランプ機構のクランプねじ
が、固定ブラケットと可動ブラケットの異形棒鋼の把持
部の軸芯とガイドチュ−ブの軸芯とを結ぶ線に対して異
形棒鋼の間隔に応じて定められた角度だけ傾けて取り付
けられているから、隣接する異形棒鋼と干渉することな
しにクランプすることができる。

【００１４】異形棒鋼をクランプした後、外置きの溶接
変圧器から各給電電極を介して異形棒鋼間に所定の電流
を流し、油圧シリンダのピストンロッドでガイドチュ−
ブ内のピストンを押して押し抜き部と可動ヘッド部を前
進させて異形棒鋼を接合する。溶接が終了したら溶接変
圧器から供給している電力を遮断し、可動ヘッド部に設
けられたクラッチで可動ヘッド部と押し抜き部の連結を
解除する。この状態で油圧シリンダを駆動してピストン
を前進させ、押し抜き部に設けた切削刃で溶接部に生じ
たバリを除去する。

【００１５】

【実施例】図１，図２はこの発明の一実施例を示し、図
１は正面図、図２は断面図である。図に示すように、フ
ラッシュ溶接用ヘッド１は、加圧機構部２と固定ブラケ
ット３と押し抜き部４及び可動ヘッド部５を有する。加
圧機構部２はガイドチュ−ブ２１とピストン２２と摺動
チュ−ブ２３と油圧シリンダ２４及び圧縮ばね２５とを
有する。ガイドチュ−ブ２１は一定幅のガイド溝２１１
が軸芯と平行に設けられ、一方の端部がカバ−２１２に
より封止され、他方の端部が開口している。ガイドチュ
−ブ２１の封止端側の外面には、図３のＡ−Ａ断面図に
示すように、ガイドチュ−ブ２１の外径の接線と平行な
面を有するブラケット固定部２１３がガイド溝２１１を
中心にして設けられている。ピストン２２はガイドチュ
−ブ２１の内面と嵌合する外面を有する大径筒部２２１
と、大径筒部２２１の一方の端部に設けられ大径筒部２
２１の外径より小さな外径を有する小径筒部２２２と、
小径筒部２２２の大径筒部２２１側と反対側の先端部に
設けられた押圧部２２３とを有し、押圧部２２３をガイ
ドチュ−ブ２１の開口側にしてガイドチュ−ブ２１内に
配置されている。摺動チュ−ブ２３はガイドチュ−ブ２
１の内面に嵌合する外面とピストン２２の小径筒部２２
２の外面に嵌合する内面を有し、ガイドチュ−ブ２１と
ピストンの小径筒部２２２との間に配置されている。油
圧シリンダ２４はピストン形の単動シリンダからなり、
ロットカバ−２４１がガイドチュ−ブ２１の開口側端部
に取り付けられ、ピストンロッド２４２の先端部がピス
トン２２の押圧部２２３に係止されている。圧縮ばね２
５はガイドチュ−ブ２１の封止端部とピストン２２との
間に配置され、ピストン２２を油圧シリンダ２４側に押
圧している。

【００１６】固定ブラケット３は異形棒鋼又は丸棒鋼
（以下、鉄筋という）７を保持するものであり、図３の
断面図に示すように、ガイドチュ−ブ２１のブラケット
固定部２１３に絶縁材６を介して取り付けられている。
この固定ブラケット３には、ガイドチュ−ブ２１の軸芯
と平行に設けられ、クランプ３１を有する把持部３２
と、把持部３２に鉄筋７を保持するねじクランプ機構３
３と、把持部３２の側面に取り付けられた給電電極３４
とを有する。

【００１７】押し抜き部４は溶接部のバリ取りをするも
のであり、バイトホルダ４１とガイドバ−４２とを有す
る。バイトホルダ４１は、図４のＢ−Ｂ断面図に示すよ
うに、加圧機構部２のピストン２２の大径筒部２２１の
小径筒部２２２側の外面に取付けられ、ガイドチュ−ブ
２１のガイド溝２１１に嵌合するガイドブロック４１１
と、ガイドブロック４１１に取り付けられ複数に分割し
た切削刃４１２を装着したバイト保持部４１３とを有す
る。ガイドバ−４２はガイドブロック４１１の両側にバ
イト保持部４１３より延長して設けられ、図１の正面図
に示すように、後端部にはクラッチ溝４２１が設けられ
ている。このガイドバ−４２はガイドチュ−ブ２１の中
間部に設けたガイドねじ２１４により案内されている。
また、バイトホルダ４１の固定ブラケット３側にはスパ
ッタがガイドチュ−ブ２１内に入ることを防ぐためスパ
ッタカバ−４１４を取り付けてある。

【００１８】可動ヘッド部５は固定ブラケット３と同一
軸芯で鉄筋７を保持するものであり、可動ブラケット５
１とクラッチ５２とを有する。可動ブラケット５１は、
図５のＣ−Ｃ断面図に示すように、摺動チュ−ブ２３の
外面に取付けられ、クランプ５１１を有する把持部５１
２と、把持部５１２に鉄筋７を保持するねじクランプ機
構５１３と、把持部５１２の側面に取り付けられた給電
電極５１４とを有する。把持部５１２の摺動チュ−ブ２
３との連結部にはガイドチュ−ブ２１のガイド溝２１１
に嵌合するガイドブロック５１５が設けられ、ガイドブ
ロック５１５で可動ヘッド部５を位置決めするとともに
ガイド溝２１１に倣って移動する。クラッチ５２は、図
６の正面図と図７の側面断面図に示すように、中空の方
型をしたクラッチ駒５２１と、クラッチ駒５２１内に設
けられ、押し抜き部４のガイドバ−４２に設けられたク
ラッチ溝４２１と噛み合うクラッチ棒５２２と、クラッ
チ棒５２２を押し上げる圧縮ばね５２３と、クラッチ溝
４２１とクラッチ棒５２２の噛み合わせを保持するクラ
ッチバ−５２４とを有し、可動ブラケット５１の押し抜
き部４側と反対端の端部に取り付けられている。

【００１９】固定ブラケット３のねじクランプ機構３３
のクランプねじ３３１と可動ブラケット５１のねじクラ
ンプ機構５１３のクランプねじ５１６は、図３，図５に
示すように、ガイドチュ−ブ２１の軸芯と各把持部３
２，５１２の鉄筋７を保持する軸芯とを結ぶ線に対して
鉄筋７の間隔に応じて定められた角度だけ傾けて取り付
けられている。

【００２０】固定ブラケット３の給電電極３４と可動ブ
ラケット５１の給電電極５１４は外置きの溶接変圧器に
同軸ケ−ブルで接続されている。また、油圧シリンダ２
４の給油ポ−トは外置きの油圧ユニットに設けた電気油
圧サ−ボ弁に接続されている。

【００２１】上記のように構成されたフラッシュ溶接ヘ
ッド１を使用して鉄筋７を接合するときの動作を説明す
る。

【００２２】まず、図７に示すように、可動ヘッド部５
に設けられたクラッチ５２のクラッチ棒５２２を手動で
押し下げて押し抜き部４のガイドバ−４２に設けたクラ
ッチ溝４２１と噛み合わせ、クラッチ棒５２２とクラッ
チ駒５２１の間にクラッチバ−５２４を差し込んで可動
ヘッド部５を押し抜き部４に連結する。この状態で、図
３に示すように、固定ブラケット３の把持部３２で固定
鉄筋７ａを挾み込み、ねじクランプ機構３３のクランプ
ねじ３３１を締め付けて固定鉄筋７ａをクランプする。
次に固定鉄筋７ａに接合する鉄筋７ｂを可動ヘッド部５
の把持部５１２と押し抜き部４のバイト保持部４１３を
通し、鉄筋７ｂの端面を固定鉄筋７ａの端面に軽く接触
させて位置決めする。この位置決めした鉄筋７ｂを、図
５に示すように、可動ブラケット５１のねじクランプ機
構５１３でクランプする。このように固定鉄筋７ａと接
合する鉄筋７ｂをクランプするときに、固定ブラケット
３のねじクランプ機構３３のクランプねじ３３１と可動
ブラケット５１のねじクランプ機構５１３のクランプね
じ５１６がガイドチュ−ブ２１の軸芯と各把持部３２，
５１２の軸芯を結ぶ線に対して鉄筋７の間隔に応じて定
められた角度だけ傾けて取り付けられているから、図
３，図５に示すように、隣接する鉄筋７と干渉すること
なしにクランプすることができる。

【００２３】また、フラッシュ溶接ヘッド１には重量が
ある溶接変圧器がなく、さらにクランプ機構としてねじ
クランプ機構３３，５１３を使用しているから、クラン
プ機構の重量も軽くすることができ、フラッシュ溶接ヘ
ッド１を小型化するとともに軽量化できるから、簡単に
移動して固定鉄筋７ａと接合する鉄筋７ｂをクランプす
ることができる。

【００２４】固定鉄筋７ａと接合する鉄筋７ｂをクラン
プした後、外置きの溶接変圧器から各給電電極３４，５
１５と固定ブラケット３及び可動ブラケット５１を介し
て固定鉄筋７ａと接合する鉄筋７ｂ間に所定の電流を流
し、油圧シリンダ２４のピストンロッド２４２でピスト
ン２２を押して押し抜き部４と可動ヘッド５を前進させ
て鉄筋７ｂを固定鉄筋７ａ側に前進させながら固定鉄筋
７ａと鉄筋７ｂを接合する。この固定鉄筋７ａと鉄筋７
ｂを接合するときに、固定鉄筋７ａと鉄筋７ｂに供給さ
れる電力が常にあらかじめ定めた設定値になるように油
圧シリンダ２４に供給する作動油の量を制御してピスト
ン２２の前進速度、すなわち鉄筋７ｂの前進速度を調整
する。そして固定鉄筋７ａと鉄筋７ｂの接合面を一様に
加熱し、適温に達したときに強い圧力を加えて圧接す
る。

【００２５】固定鉄筋７ａと鉄筋７ｂの溶接が終了し、
溶接変圧器から供給している電力を遮断した後、可動ヘ
ッド部５に設けられたクラッチ５２のクラッチバ−５２
４を抜取り、クラッチ棒５２２を圧縮ばね５２３の弾性
力で開放位置に復帰させてクラッチ溝４２１との噛み合
わせを解除して可動ヘッド部５と押し抜き部４の連結を
解除する。この状態で油圧シリンダ２４を駆動してピス
トン２２を前進させ、押し抜き部４を鉄筋７ｂ，７ａに
沿って前進させ、押し抜き部４に設けた切削刃４１２で
溶接部に生じたバリを除去する。その後、可動ヘッド５
のねじクランプ機構５１４のクランプを解除し、油圧シ
リンダ２４に供給している作動油をもどり側に逃がし圧
縮ばね２５の弾性力でピストン２２を後退させて押し抜
き部４と可動ヘッド５及び油圧シリンダ２４を初期位置
に戻す。そして固定ブラケット３のねじクランプ機構３
３のクランプを解除し、フラッシュ溶接ヘッド１を鉄筋
７ａ，７ｂから取外して溶接作業を終了する。その後、
フラッシュ溶接ヘッド１を次に溶接する鉄筋７の位置に
移動し、上記溶接工程を繰り返す。

【００２６】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、フラッ
シュ溶接用ヘッドを加圧機構部と、接合する異形棒鋼を
同一軸芯で保持する固定ブラケットと可動ヘッド部及び
溶接部のバリ取りを行う押し抜き部で構成し、フラッシ
ュ溶接ヘッドには重量がある溶接変圧器がなく、さらに
クランプ機構としてねじクランプ機構を使用しているか
ら、クランプ機構の重量も軽くすることができ、小型化
と軽量化を図ることができ、現場で簡単に移動して鉄筋
をクランプすることができる。したがって溶接作業効率
を大幅に向上することができる。

【００２７】また、ねじクランプ機構のクランプねじ
が、固定ブラケットと可動ブラケットの異形棒鋼の把持
部の軸芯とガイドチュ−ブの軸芯とを結ぶ線に対して異
形棒鋼の間隔に応じて定められた角度だけ傾けて取り付
けられているから、隣接する鉄筋と干渉することなしに
クランプすることができ、溶接作業を容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の正面図である。

【図２】上記実施例の断面図である。

【図３】固定ブラケットの構成を示す断面図である。

【図４】押し抜き部の構成を示す断面図である。

【図５】可動ヘッド部の構成を示す断面図である。

【図６】クラッチの構成を示す正面図である。

【図７】クラッチの構成を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１ フラッシュ溶接用ヘッド ２ 加圧機構部 ３ 固定ブラケット ４ 押し抜き部 ５ 可動ヘッド部 ６ 絶縁材 ７ 鉄筋 ２１ ガイドチュ−ブ ２２ ピストン ２３ 摺動チュ−ブ ２４ 油圧シリンダ ２５ 圧縮ばね ３３ ねじクランプ機構 ５１３ ねじクランプ機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧機構部と固定ブラケットと押し抜き
   部及び可動ヘッド部を有し、 加圧機構部はガイドチュ−ブとピストン部と摺動チュ−
   ブと油圧シリンダ及び圧縮ばねとを有し、ガイドチュ−
   ブはガイド溝が軸芯と平行に設けられ、ピストン部は段
   付きで形成されガイドチュ−ブ内に配置され、摺動チュ
   −ブはガイドチュ−ブとピストン部の小径筒部との間に
   配置され、油圧シリンダはピストンロッド先端部がピス
   トン部に係止され、圧縮ばねはガイドチュ−ブの端部と
   ピストン部との間に配置され、 固定ブラケットはガイドチュ−ブの外周面にガイド溝を
   中心にして絶縁材を介して取り付けられ、ねじクランプ
   機構と給電電極とを有し、 押し抜き部はガイドチュ−ブのガイド溝に沿って移動す
   るものであり、バイトホルダとガイドバ−とを有し、バ
   イトホルダはピストン部の大径筒部の外面に取付けら
   れ、ガイドバ−はガイドブロックの両側に設けられ、後
   端部にクラッチ溝が設けられ、 可動ヘッド部はガイドチュ−ブのガイド溝に沿って移動
   するものであり、可動ブラケットとクラッチとを有し、
   可動ブラケットは摺動チュ−ブの外面に取付けられ、ね
   じクランプ機構と給電電極とを有し、クラッチは可動ブ
   ラケットに取り付けられ押し抜き部のクラッチ溝と噛み
   合うクラッチ棒を有する、ことを特徴とするフラッシュ
   溶接用ヘッド。
2. 【請求項２】 上記ねじクランプ機構のクランプねじを
   ガイドチュ−ブの軸芯と把持部の軸芯を結ぶ線に対して
   異形棒鋼又は丸棒鋼の間隔に応じて定められた角度だけ
   傾けて取り付けた請求項１記載のフラッシュ溶接用ヘッ
   ド。