(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022186229
(43)【公開日】2022-12-15
(54)【発明の名称】構造部材の反転機
(51)【国際特許分類】
B23K 37/047 20060101AFI20221208BHJP
B23K 9/00 20060101ALN20221208BHJP
【ＦＩ】
B23K37/047 501C
B23K9/00 501B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021094349
(22)【出願日】2021-06-04
(71)【出願人】
【識別番号】521244787
【氏名又は名称】中越鉄工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114074
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 嘉一
(74)【代理人】
【識別番号】100222324
【弁理士】
【氏名又は名称】西野 千明
(72)【発明者】
【氏名】米田 達則
【テーマコード（参考）】
4E081
【Ｆターム（参考）】
4E081YB02
(57)【要約】
【課題】コンパクトな構造でありながら、構造部材の吊り上げ及び反転作業が容易で、任意の場所に移動も可能な反転機の提供を目的とする。
【解決手段】ベース部と、前記ベース部から立設した支柱と、前記支柱に沿って上昇及び下降する昇降部材とを備え、前記昇降部材は、構造部材を吊り上げた状態で反転できる反転ベルトを有していることを特徴とする。
【選択図】 図２
【解決手段】ベース部と、前記ベース部から立設した支柱と、前記支柱に沿って上昇及び下降する昇降部材とを備え、前記昇降部材は、構造部材を吊り上げた状態で反転できる反転ベルトを有していることを特徴とする。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース部と、前記ベース部から立設した支柱と、前記支柱に沿って上昇及び下降する昇降部材とを備え、
前記昇降部材は、構造部材を吊り上げた状態で反転できる反転ベルトを有していることを特徴とする構造部材の反転機。
前記昇降部材は、構造部材を吊り上げた状態で反転できる反転ベルトを有していることを特徴とする構造部材の反転機。
【請求項2】
前記支柱の上部側には、定滑車を有する支持フレームが連結固定され、
前記昇降部材は動滑車を有し、
前記昇降部材がワイヤーにより前記動滑車及び定滑車を介して昇降機にて上昇及び下降可能に吊り下げられていることを特徴とする構造部材の反転機。
前記昇降部材は動滑車を有し、
前記昇降部材がワイヤーにより前記動滑車及び定滑車を介して昇降機にて上昇及び下降可能に吊り下げられていることを特徴とする構造部材の反転機。
【請求項3】
前記昇降部材は横フレームと縦フレームとが略Ｔ字型になっていて、
前記横フレームの先端部側に前記反転ベルトの上部側を装着したスプロケットを有し、
前記スプロケットは反転モーターにより回転制御され、
前記横フレームの後端側に第１ガイド部を有し、前記縦フレームの下端側に第２ガイド部を有し、前記昇降部材は前記第１ガイド部が前記支柱の後側面に沿い、前記第２ガイド部が前記支柱の前側面に沿った状態で上昇及び下降するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の構造部材の反転機。
前記横フレームの先端部側に前記反転ベルトの上部側を装着したスプロケットを有し、
前記スプロケットは反転モーターにより回転制御され、
前記横フレームの後端側に第１ガイド部を有し、前記縦フレームの下端側に第２ガイド部を有し、前記昇降部材は前記第１ガイド部が前記支柱の後側面に沿い、前記第２ガイド部が前記支柱の前側面に沿った状態で上昇及び下降するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の構造部材の反転機。
【請求項4】
前記ベース部は走行モーターにより駆動制御された駆動輪と従動輪とを有し、移動制御されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の構造部材の反転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、長尺の構造部材を吊り上げ及び反転できる反転機に関する。
【背景技術】
【0002】
建築物等の柱や梁等の構造部材や橋梁に用いられる各種桁等の構造部材にあっては、側面に補剛材，吊り金具，孔明け補強板，小梁との連結板等を溶接にて取り付ける溶接作業が必要となっている。
構造部材には、Ｈ型断面，Ｉ型断面，箱形断面，円形断面，異形断面等のいろいろな断面形状のものがあり、その断面の周囲に取り付ける部材の溶接は、作業者が下向きで溶接できるように、反転させる作業が必要となる。
構造部材には、Ｈ型断面，Ｉ型断面，箱形断面，円形断面，異形断面等のいろいろな断面形状のものがあり、その断面の周囲に取り付ける部材の溶接は、作業者が下向きで溶接できるように、反転させる作業が必要となる。
【0003】
従来から構造部材の反転作業は、建屋の天井に沿って走行する天井クレーンにて吊り上げて反転させる方法、大型リングからなる反転機の内側に構造部材の端部を挿入支持し、リングを駆動ローラにて回動し反転させる方法、あるいは構造部材を天井クレーンで吊り上げ、この構造部材の端部を反転機とボルト連結する方法が採用されていた。
しかし、天井クレーンで吊り上げて反転作業を行う場合や、反転機にボルト連結する場合は、天井クレーンの占有時間が長くなり、その間他の作業者に天井クレーンの待ち時間が多く発生することが問題になる。
また、大型リング装置を用いる場合には、必要な場所にすぐには移動できない問題がある。
しかし、天井クレーンで吊り上げて反転作業を行う場合や、反転機にボルト連結する場合は、天井クレーンの占有時間が長くなり、その間他の作業者に天井クレーンの待ち時間が多く発生することが問題になる。
また、大型リング装置を用いる場合には、必要な場所にすぐには移動できない問題がある。
【0004】
特許文献１には、構造部材の両端を回転アームに設けた上下左右の爪で締め付けて上昇させ、反転作業を行う装置を開示する。
しかし、上下左右に設けた爪での締め付け作業に時間がかかるとともに、構造部材の断面形状に合せるのが大変である。
しかし、上下左右に設けた爪での締め付け作業に時間がかかるとともに、構造部材の断面形状に合せるのが大変である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平７－１６４１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、コンパクトな構造でありながら、構造部材の吊り上げ及び反転作業が容易で、任意の場所に移動も可能な反転機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る構造部材の反転機は、ベース部と、前記ベース部から立設した支柱と、前記支柱に沿って上昇及び下降する昇降部材とを備え、前記昇降部材は、構造部材を吊り上げた状態で反転できる反転ベルトを有していることを特徴とする。
【0008】
ここでベース部とは、昇降部材に設けた反転ベルトにて構造部材を吊り上げた状態時に、この昇降部材を支持する支柱部を支えるのが目的であり、その構造に制限がない。
例えば、フレーム構造，枠構造，盤構造等が例として挙げられるが、略Ｔ字型，略Ｈ字型等のフレーム構造にすると、コンパクトで軽量化できる。
例えば、フレーム構造，枠構造，盤構造等が例として挙げられるが、略Ｔ字型，略Ｈ字型等のフレーム構造にすると、コンパクトで軽量化できる。
【0009】
本発明にて昇降部材は、反転ベルトを用いて構造部材を吊り上げるのが目的であり、昇降機の小型化を図るのに例えば、支柱の上部側には、定滑車を有する支持フレームが連結固定され、前記昇降部材は動滑車を有し、前記昇降部材がワイヤーにより前記動滑車及び定滑車を介して昇降機にて上昇及び下降可能に吊り下げられている構造が例として挙げられる。
【0010】
また、昇降部材は横フレームと縦フレームとが略Ｔ字型になっていて、前記横フレームの先端部側に前記反転ベルトの上部側を装着したスプロケットを有し、前記スプロケットは反転モーターにより回転制御され、前記横フレームの後端側に第１ガイド部を有し、前記縦フレームの下端側に第２ガイド部を有し、前記昇降部材は前記第１ガイド部が前記支柱の後側面に沿い、前記第２ガイド部が前記支柱の前側面に沿った状態で上昇及び下降するものであってもよい。
このようにすると、横フレームの先端側で吊り上げた構造部材の重力を上下方向にずらして設けた後面側の第１ガイド部と、前面側の第２ガイド部で支えながら上昇，下降するので、昇降部材の構造がコンパクトになる。
本明細書では、反転ベルトを有する側を先端側、あるいは前側（前面側）と表現する。
このようにすると、横フレームの先端側で吊り上げた構造部材の重力を上下方向にずらして設けた後面側の第１ガイド部と、前面側の第２ガイド部で支えながら上昇，下降するので、昇降部材の構造がコンパクトになる。
本明細書では、反転ベルトを有する側を先端側、あるいは前側（前面側）と表現する。
【0011】
本発明において、ベース部は走行モーターにより駆動制御された駆動輪と従動輪とを有し、移動制御されていると、自走制御可能になる。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る反転機は、コンパクトで移動が容易なので、例えば長尺の構造部材を天井クレーン等にて吊り上げて支持フレーム等に仮置きし、この構造部材の両端部を２台の反転機でそれぞれ吊り上げ、反転作業を繰り返しながら各側面の溶接作業ができる。
これにより、天井クレーンを使用する時間が短時間で済むので、他の作業者との天井クレーンの共有が容易になる。
特に大型断面の長尺部材では、天井クレーンの一点吊りで強制的に転倒させるので、転倒の跳ね返りや衝撃を作業者が危険抑制しながら行っており、反転作業に長時間を要していたが、反転作業のすべてがボタンスイッチ等の遠隔操作で安全かつ短時間で行える。
また、構造部材がある場所に容易に移動させることができるので、溶接作業のための段取りがスムーズに行える。
これにより、天井クレーンを使用する時間が短時間で済むので、他の作業者との天井クレーンの共有が容易になる。
特に大型断面の長尺部材では、天井クレーンの一点吊りで強制的に転倒させるので、転倒の跳ね返りや衝撃を作業者が危険抑制しながら行っており、反転作業に長時間を要していたが、反転作業のすべてがボタンスイッチ等の遠隔操作で安全かつ短時間で行える。
また、構造部材がある場所に容易に移動させることができるので、溶接作業のための段取りがスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】構造部材を本発明に係る反転機にて吊り上げた状態を示す。
【図2】本発明に係る反転機の構造例を示す。
【図3】昇降部材の下降させた状態を示す。
【図4】反転機を後面から見た状態を示す。
【図5】構造部材を（ａ）と（ｂ）との状態に９０°反転させる例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明に係る反転機の構造例を以下図に基づいて説明する。
図１は、構造部材１を両側の反転機で吊り上げた状態を示し、図２～図４に反転機の構造の詳細を示す。
反転機１０は、ベース部１１に立設した支柱に沿って、上昇，下降可能に設けられた昇降部材１４を有する。
昇降部材１４は、動滑車１８ｃを有する。
支柱の上端側には、前後方向に延在する支持フレームを連結してあり、この支持フレームに第１定滑車１８ａと第２定滑車１８ｂとを取り付けてある。
ワイヤー１９の一端を支持フレーム１３に設けた固定部１９ａに固定してあり、このワイヤー１９を動滑車１８ｃから第１定滑車１８ａ，第２定滑車１８ｂを経由させて、このワイヤー１９の他端１９ｂをウインチ等の昇降機１５に連結してある。
本実施例では、昇降機１５としてダブルチェーン（１５ｂ）タイプのウインチを用いて、フック１５ａをベース部側の引掛部１１ｆに引っ掛けてある。
これにより、図２，図３に示すように、支柱１２に沿って上昇及び下降可能に制御されている。
図１は、構造部材１を両側の反転機で吊り上げた状態を示し、図２～図４に反転機の構造の詳細を示す。
反転機１０は、ベース部１１に立設した支柱に沿って、上昇，下降可能に設けられた昇降部材１４を有する。
昇降部材１４は、動滑車１８ｃを有する。
支柱の上端側には、前後方向に延在する支持フレームを連結してあり、この支持フレームに第１定滑車１８ａと第２定滑車１８ｂとを取り付けてある。
ワイヤー１９の一端を支持フレーム１３に設けた固定部１９ａに固定してあり、このワイヤー１９を動滑車１８ｃから第１定滑車１８ａ，第２定滑車１８ｂを経由させて、このワイヤー１９の他端１９ｂをウインチ等の昇降機１５に連結してある。
本実施例では、昇降機１５としてダブルチェーン（１５ｂ）タイプのウインチを用いて、フック１５ａをベース部側の引掛部１１ｆに引っ掛けてある。
これにより、図２，図３に示すように、支柱１２に沿って上昇及び下降可能に制御されている。
【0015】
本実施例において、昇降部材１４は、鋼材からなる前後方向の横フレーム１４ｃと、その下側に上下方向の縦フレーム１４ｂとを略Ｔ字型に連結してある。
横フレーム１４ｃの先端側には、スプロケット１４ａを取り付けてあり、このスプロケット１４ａは横フレームの上部に配設した反転モーター１６との間に、伝達ベルト１６ａを装着してある。
スプロケット１４ａを回動制御する機構としては、特に制限はない。
本実施例では、反転モーター１６の駆動軸１６ｂと、スプロケット１４ａの回動軸１１４ａとの間に、伝達ベルト１６ａを取り付けた構造になっている。
スプロケット１４ａには、図５に示すように反転ベルト１７の上部側を引っ掛けてあり、この反転ベルト１７の内側に構造部材１の端部を挿入し、吊り上げる。
反転ベルト１７は、無端ベルトになっていて、図５（ａ），（ｂ）に示すように左右方向に回動させることで、構造部材１が容易に９０°回転する。
横フレーム１４ｃの先端側には、スプロケット１４ａを取り付けてあり、このスプロケット１４ａは横フレームの上部に配設した反転モーター１６との間に、伝達ベルト１６ａを装着してある。
スプロケット１４ａを回動制御する機構としては、特に制限はない。
本実施例では、反転モーター１６の駆動軸１６ｂと、スプロケット１４ａの回動軸１１４ａとの間に、伝達ベルト１６ａを取り付けた構造になっている。
スプロケット１４ａには、図５に示すように反転ベルト１７の上部側を引っ掛けてあり、この反転ベルト１７の内側に構造部材１の端部を挿入し、吊り上げる。
反転ベルト１７は、無端ベルトになっていて、図５（ａ），（ｂ）に示すように左右方向に回動させることで、構造部材１が容易に９０°回転する。
【0016】
図２に示すように、昇降部材１４の横フレーム１４ｃの先端部側には、反転モーター１６の自重や、反転ベルト１７にて吊り上げた構造部材１の重量が負荷されるので、この横フレーム１４ｃには先端部側が下に向けて下がる方向の力が作用する。
そこで本実施例では、横フレーム１４ｃの後端部側に、鋼材からなる支柱１２のフレームの後側面に沿って上下移動する第１ガイド部１４ｄと、これよりも下方に位置する縦フレーム１４ｂの下端部側に支柱のフレームの前側面に沿って上下移動する第２ガイド部１４ｅにて昇降するようにしてある。
これにより、昇降部材１４がコンパクトなフレーム構造になる。
そこで本実施例では、横フレーム１４ｃの後端部側に、鋼材からなる支柱１２のフレームの後側面に沿って上下移動する第１ガイド部１４ｄと、これよりも下方に位置する縦フレーム１４ｂの下端部側に支柱のフレームの前側面に沿って上下移動する第２ガイド部１４ｅにて昇降するようにしてある。
これにより、昇降部材１４がコンパクトなフレーム構造になる。
【0017】
本実施例は、図２に側面視，図４に後面視を示すように、ベース部１１は前後方向の第１フレーム１１ａの後部側に、左右方向の第２フレーム１１ｂの中央部を連結した略Ｔ字型又はクロス構造にすることで、コンパクト化を図った。
第１フレーム１１ａの先端部側には、走行モーター１１ｃにて駆動制御された駆動輪１１ｄを有し、第２フレーム１１ｂの両端部側には、それぞれ従動輪１１ｅ，１１ｅを取り付けることで、自走式になっている。
第１フレーム１１ａの先端部側には、走行モーター１１ｃにて駆動制御された駆動輪１１ｄを有し、第２フレーム１１ｂの両端部側には、それぞれ従動輪１１ｅ，１１ｅを取り付けることで、自走式になっている。
【0018】
反転作用の手順を、図１にて説明する。
例えば、天井クレーン等を用いて構造部材１の両側の端部が自由端になるように、２対の支持台２，２に仮置きする。
２機の反転機１０，１０を、それぞれ構造部材１の両側の端部に向けて自走させ、反転ベルト１７の内側に構造部材１の端部を挿入する。
次に、反転機１０の昇降部材１４を上昇させると、構造部材１は吊り上がる。
この状態で図５に示すように、構造部材１を反転させた後に昇降部材１４を下降させることで、構造部材１を支持台２に支持させる。
構造部材１の上面に各部品，部材を下向きで溶接すると、再度反転機１０で吊り上げ、反転させる作業を行う。
図１では、左右両側の反転機に反転モーター１６を設けた例になっているが、左右の反転機の一方は反転モーターがない従動式の反転ベルトであってもよい。
例えば、天井クレーン等を用いて構造部材１の両側の端部が自由端になるように、２対の支持台２，２に仮置きする。
２機の反転機１０，１０を、それぞれ構造部材１の両側の端部に向けて自走させ、反転ベルト１７の内側に構造部材１の端部を挿入する。
次に、反転機１０の昇降部材１４を上昇させると、構造部材１は吊り上がる。
この状態で図５に示すように、構造部材１を反転させた後に昇降部材１４を下降させることで、構造部材１を支持台２に支持させる。
構造部材１の上面に各部品，部材を下向きで溶接すると、再度反転機１０で吊り上げ、反転させる作業を行う。
図１では、左右両側の反転機に反転モーター１６を設けた例になっているが、左右の反転機の一方は反転モーターがない従動式の反転ベルトであってもよい。
【0019】
本発明に係る反転機において、支柱上部側の支持フレームは支柱を支点として昇降部材１４と昇降機１５の天秤梁にすることで荷重偏心を小さくでき、コンパクト化を実現している。
また、昇降部材１４では動滑車１８ｃを支点としてスプロケット１４ａとガイド部（１４ｄ，１４ｅ）の天秤梁にすることで荷重偏心を小さくでき、コンパクト化されている。
また、昇降部材１４では動滑車１８ｃを支点としてスプロケット１４ａとガイド部（１４ｄ，１４ｅ）の天秤梁にすることで荷重偏心を小さくでき、コンパクト化されている。
【符号の説明】
【0020】
１ 構造部材
２ 支持台
１０ 反転機
１１ ベース部
１１ａ 第１フレーム
１１ｂ 第２フレーム
１１ｃ 走行モーター
１１ｄ 駆動輪
１１ｅ 従動輪
１２ 支柱
１３ 支持フレーム
１４ 昇降部材
１４ａ スプロケット
１４ｂ 縦フレーム
１４ｃ 横フレーム
１４ｄ 第１ガイド部
１４ｅ 第２ガイド部
１５ 昇降機
１６ 反転モーター
１６ａ 伝達ベルト
１７ 反転ベルト
１８ａ 第１定滑車
１８ｂ 第２定滑車
１８ｃ 動滑車
１９ ワイヤー
１９ａ 固定部
１１４ａ スプロケット１４ａの回転軸
２ 支持台
１０ 反転機
１１ ベース部
１１ａ 第１フレーム
１１ｂ 第２フレーム
１１ｃ 走行モーター
１１ｄ 駆動輪
１１ｅ 従動輪
１２ 支柱
１３ 支持フレーム
１４ 昇降部材
１４ａ スプロケット
１４ｂ 縦フレーム
１４ｃ 横フレーム
１４ｄ 第１ガイド部
１４ｅ 第２ガイド部
１５ 昇降機
１６ 反転モーター
１６ａ 伝達ベルト
１７ 反転ベルト
１８ａ 第１定滑車
１８ｂ 第２定滑車
１８ｃ 動滑車
１９ ワイヤー
１９ａ 固定部
１１４ａ スプロケット１４ａの回転軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】