专利名称：焊接装置和焊接方法以及抗剪加强筋的制造方法
技术领域：
本发明涉及焊接装置和焊接方法以及抗剪加强筋的制造方法，即为了例如提高建筑物的抗震性能而使在主钢筋或分布钢筋之间实现连接的抗剪加强筋等钢筋与由带钢形成的紧固板接合的焊接装置和焊接方法以及抗剪加强筋的制造方法。
背景技术：
设置在具有钢筋混凝土结构的建筑物等内部的钢筋由承受轴向力或弯曲力矩的主钢筋，与主钢筋呈直角设置、确保主钢筋位置并向直角方向传递应力的分布钢筋，以及连接在主钢筋或分布钢筋之间的抗剪加强筋等构成。作为这种抗剪加强筋等，例如在专利文献1或专利文献2等披露了各种抗剪加强筋。在专利文献1中披露的抗剪加强筋具有预应力钢筋以及在预应力钢筋的螺纹部上可自由拆装的紧固板，其中，所述预应力钢筋在一端具有钩挂在主钢筋等上的半圆形钩部，在另一端具有螺纹部，并且在这种抗剪加强筋中，使钩部钩挂在相对的2根主钢筋中的一根主钢筋上且将预应力钢筋设置在主钢筋之间，通过螺栓将紧固板固定在预应力钢筋的螺纹部上并将抗剪加强筋安装在主钢筋之间。另外，还披露了这样的抗剪加强筋，即代替钩部，可设置螺纹部，并通过螺栓将紧固板固定在预应力钢筋两端的螺纹部上。
另外，在专利文献2披露的抗剪加强筋中，代替通过螺栓固定在预应力钢筋两端的螺纹部上的紧固板，例如以高频感应加热对预应力钢筋的顶端进行加热以实施热镦锻加工，并沿轴线方向对其进行压缩以使其外径扩大，从而形成紧固部。
如专利文献1所示，在将抗剪加强筋安装在主钢筋之间时，若通过螺栓将紧固板固定在预应力钢筋上，则所存在的缺点为不易进行紧固板的固定作业，并需要大量的时间，从而导致现场施工效率低下。
如专利文献2所示，若通过高频感应加热对预应力钢筋的顶端进行加热以实施热镦锻加工，从而形成紧固部，则所存在的缺点为难以在短时间内制造出多根抗剪加强筋，并且抗剪加强筋的单价较高。
为了解决这些缺点，可以通过摩擦接合使条形钢和紧固板接合并形成一体。在将矩形板用作所述紧固板的情况下，必须使矩形板的长侧与半圆形的钩部保持一致，对于使紧固板高速转动而进行的摩擦接合而言，不易使钩部与紧固板的长侧保持一致。
专利文献1特开平10-196120号公报专利文献2特开2000-257209号公报发明内容本发明的目的在于提供能够改善上述缺点，提供一种焊接装置和焊接方法以及抗剪加强筋的制造方法，高效地接合钢筋等预应力钢筋和由带钢形成的紧固板的焊接装置和焊接方法以及抗剪加强筋的制造方法。
本发明的焊接装置的方案具有底座，设置在底座纵向中心部的1对固定台，沿底座的纵向设置在各个固定台外侧的1对夹持装置，与各个夹持装置相连的镦锻装置以及焊接电源，所述1固定台在其各个侧面上部具有多个保持被接合板的接合板保持部，所述夹持装置具有固定夹持件，可动夹持件以及液压缸部，所述固定夹持件通过绝缘部件在上表面装有供电块，在与所述固定台的接合板保持部相对的位置处具有多个保持条形钢的条形钢保持部，所述可动夹持件在下表面通过绝缘部件安装有供电块，在与所述固定夹持件的条形钢保持部相对的位置处具有多个条形钢导引部，并通过设置在所述液压缸部上的夹紧缸沿竖直方向移动，所述镦锻装置具有镦锻缸和2根导引轴，在所述镦锻缸中，使活塞杆与所述夹持装置相连，使所述夹持装置在所述固定台侧移动，并将由夹持装置夹持的条形钢压焊在保持在所述固定台上的被接合板上，所述2根导引轴沿所述底座的纵向可自由滑动地保持所述1对夹持装置，所述焊接电源连接在所述夹持装置的固定夹持件和所述固定台之间。
在所述固定台上最好具有将被接合板供给至所述接合板保持部的接合板供给装置。
本发明的焊接方法的方案从所述1对固定台的两侧移动由所述夹持装置夹持的多根条形钢，以使这些条形钢接触由固定台的接合板保持部保持的被接合板，并通过电弧焊使条形钢和被接合板接合。
本发明的抗剪加强筋的制造方法的特征在于使在与接合端相对侧具有半圆形钩部的条形钢的钩部与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板的纵向保持一致，通过所述夹持装置夹持条形钢，使通过所述夹持装置夹持的条形钢与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板接合。
本发明的另一种抗剪加强筋的制造方法的特征在于使在与接合端相对侧具有矩形或椭圆形的带钢制成的紧固板的条形钢的紧固板的纵向与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板的纵向保持一致，通过所述夹持装置夹持条形钢，使由所述夹持装置夹持的条形钢与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板接合。
发明效果本发明的焊接装置以夹持设置在底座纵向中心部上的1对固定台的方式相对设置1对夹持装置，并从两侧将由夹持装置夹持的条形钢压焊在由1对固定台保持的被接合板上，由于施加在1对固定台上的压力相互抵消，因此，固定台不必采用大型牢固的结构，从而能够实现焊接装置的小型化。
另外，通过夹持装置夹持多根条形钢，通过固定台保持多块被接合板，因此，能够同时使多根条形钢与被接合板接合，从而能够提高接合效率。
另外，通过在固定台上设置将被接合板供给至接合板保持部上的接合供给装置，能够自动供给被接合板，从而能够进一步提高接合效率。
另外，通过使由夹持装置夹持的多根条形钢从1对固定台的两侧移动以使它们与由固定台的接合板保持部保持的被接合板接触，并通过电弧焊接接合条形钢和被接合板，从而能够在短时间内有效地接合多根条形钢和被接合板。
另外，通过在接合端的相对侧具有半圆形钩部的条形钢的钩部或在接合端的相对侧具有由矩形或椭圆形带钢制成的的紧固板的条形钢的紧固板的纵向与由固定台的接合板保持部保持的被接合板的纵向保持一致，并通过夹持装置夹持条形钢，使由夹持装置夹持的条形钢与由固定台的接合板保持部保持的被接合板接合，由此能够制造出具有稳定形状的抗剪加强筋。
图1为显示了本发明的焊接装置结构的侧面图。
图2为显示焊接装置结构的平面图。
图3为透视图，其显示了条形钢和紧固板的接合状态。
图4为显示固定台与固定夹持件结构的透视图。
图5为显示夹持装置结构的侧剖面图。
图6为显示抗剪加强筋的安装状态的透视图。
实施本发明的最佳实施例图1和图2为本发明的焊接装置的结构图，图1为侧面图，图2为平面图。如图所示，焊接装置1具有底座2，设置在底座2纵向中心部的1对固定台3，沿底座2的纵向设置在各个固定台3外侧的1对夹持装置4，与各个夹持装置4相连的镦锻装置5，如图3所示，使钢筋等预应力钢筋6与由带钢形成的紧固板7接合。1对固定台3分别在夹持装置4侧的侧面上部设有多个(例如2组)用于保持紧固板7的紧固板保持部8，在各个紧固板保持部8附近的上面设有紧固板供给装置9。如图4的透视图所示，所述1对固定台3在夹持绝缘部件10的状态下，通过绝缘部件11固定在底座2的上表面。紧固板供给装置9在紧固板保持部8侧的下端部具有供给口，并且具有层叠保持多块紧固板7的保持部12，以便将通过保持部12保持的紧固板7中最下部的紧固板7输送至紧固板保8的送出缸13。
夹持装置4具有固定夹持件14，可动夹持件15以及液压缸16。固定夹持件14如图4所示，通过绝缘部件18在上表面装配有供给台17，并且在与固定台3的紧固板保持部8相对的位置处设有多组(例如2组)用于保持条形钢6的条形钢保持部19。将以凹状形成的连接部件20的下部固定在与所述固定夹持件14的固定台3相对侧的侧面，在连接部件20的上部安装具有液压缸16的夹紧缸21的缸体保持座22。可动夹持件15在下表面通过绝缘部件安装有供电块23，如图5的剖面图所示，在与固定夹持件14的条形钢保持部19相对的位置处具有条形钢导引部19。在所述可动夹持件15的上表面中央连接有夹紧缸21的活塞杆，并且以夹持活塞杆的连接部的方式设置2根导向杆25。所述导向杆25可以在沿缸体保持座22竖直方向贯通的导引孔26中滑动，并限制可动夹持件15沿竖直方向移动时的位置。
镦锻装置5具有镦锻缸27和2根导引轴28。镦锻缸27安装在固定于底座2纵向的两个端部上的支承件29的下端部，活塞杆30与固定在固定夹持件14上的连接部件20的下部相连。2根导引轴28穿过设置在夹持装置4的缸体保持座22上的导引孔31并且两端固定在支承件29的上部。
在底座2的两侧设有2组1对焊接电源32，2组1对焊接电源32分别与一侧的固定台2和固定夹持件14相连。
下面，对通过焊接装置1使条形钢6和紧固板7扰动时的动作进行说明。首先，在紧固板供给装置9的保持部12上设置多块紧固板7，驱动送出缸13以便向各个紧固板保持部18送出1块固定在保持部12上的紧固板7。在这种状态下，在设置于夹持装置4上的各个固定夹持件14的条形钢保持部19上固定1根条形钢6，并将4根条形钢6保持在2组固定夹持件14的上表面。之后，驱动夹紧缸21以使可动夹持件15下降，通过条形钢导引部24压住由固定夹持件14保持的条形钢6并通过固定夹持件14和可动夹持件15夹紧条形钢6。若确定夹紧了条形钢6，则驱动镦锻装置5的镦锻缸27以使夹持装置4前进，并使夹紧的条形钢6的前端部轻轻接触在紧固板保持部8中保持的紧固板7。在这种状态下，由设置在底座2两侧的1对焊接电源32分别向以夹持底座2中心的方式设置的固定台3和固定夹持件14施加电压，从而使大电流流过条形钢6的前端部和紧固板7的连接部以进行集中加热。通过所述加热使接触部熔化且形成并飞溅出火花，在切断所述接触时，使夹持装置4进一步前进，反复进行条形钢6的前端部和紧固板7的连接部之间的接触和火花飞溅，以对接触部进行加热。在通过所述加热，使条形钢6和紧固板7的接触部的温度达到适当温度时，通过镦锻缸27使固定夹持件14急剧前进，从而对条形钢6和紧固板7的接触部急剧施加压力并通过镦锻(镦粗)进行压焊。
在所述压焊时，从1对固定台3的两侧施加压力，由于施加在1对固定台3上的压力相互抵消，因此，无需大型牢固的结构便能对固定台3进行加压，从而能够实现焊接装置1的小型化。另外，在使条形钢6与紧固板7接合时，由于是从设置在底座2两侧的1对焊接电源32向固定台3和固定夹持件14施加电压的，因此，能够使获得平衡的电流在由各个夹持装置4夹持的2根条形钢6和由固定台3的2处紧固板保持部8保持的2块紧固板7之间流过，稳定条形钢6与紧固板7并使它们接合。
在压焊条形钢6与紧固板7之后，解除由夹持装置4形成的条形钢6的夹紧，并取下接合的条形钢6与紧固板7，通过镦锻缸27使夹持装置4后退，进入下一条形钢6与紧固板7的接合，并重复进行所述动作。
这样，能够以一个接合工序、使例如4根条形钢6与紧固板7接合，并且能够提高接合效率。另外，如图3(b)所示，使在与接合端的相对侧具有半圆形的钩部33的条形钢6与紧固板7接合，如图6所示，在制造在主钢筋40或分布钢筋41之间实现连接的抗剪加强筋42的情况下，使条形钢6的钩部33与由紧固板保持部8保持的紧固板7的纵向保持一致并通过夹持装置4夹持条形钢6，从而可以使紧固板7与条形钢6的钩部保持一致并使它们接合，从而制造出具有稳定形状的抗剪加强筋42。
另外，在如图3(c)所示，在接合端的相对侧具有由矩形带钢形成的紧固板71的条形钢6与紧固板7接合的情况下，或者在如图3(d)所示，在接合端的相对侧具有由椭圆形带钢形成的紧固板72的条形钢6与紧固板7接合的情况下，通过使紧固板71，72的纵向与由紧固板保持部8保持的紧固板7的纵向保持一致并通过夹持装置4夹持条形钢6，以此确保紧固板7和安装在条形钢6上的紧固板71，72的安装方向保持一致并实现接合。
权利要求
1.焊接装置，其特征在于其具有底座，设置在底座纵向中心部的1对固定台，沿底座的纵向设置在各个固定台外侧的1对夹持装置，与各个夹持装置相连的镦锻装置以及焊接电源，所述1固定台在其各个侧面上部具有多个保持被接合板的接合板保持部，所述夹持装置具有固定夹持件，可动夹持件以及液压缸部，所述固定夹持件通过绝缘部件在上表面装有供电块，在与所述固定台的接合板保持部相对的位置处具有多个保持条形钢的条形钢保持部；所述可动夹持件在下表面通过绝缘部件安装有供电块，在与所述固定夹持件的条形钢保持部相对的位置处具有多个条形钢导引部，并通过设置在所述液压缸部上的夹紧缸沿竖直方向移动，所述镦锻装置具有镦锻缸和2根导引轴，在所述镦锻缸中，使活塞杆与所述夹持装置相连，使所述夹持装置在所述固定台侧移动，并将由夹持装置夹持的条形钢压焊在保持在所述固定台上的被接合板上，所述2根导引轴沿所述底座的纵向可自由滑动地保持所述1对夹持装置，所述焊接电源连接在所述夹持装置的固定夹持件和所述固定台之间。
2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于在所述固定台上具有将被接合板供给至所述接合板保持部的接合板供给装置。
3.使用权利要求1或2所述的焊接装置的焊接方法，其特征在于从所述1对固定台的两侧移动由所述夹持装置夹持的多根条形钢，以使这些条形钢接触由固定台的接合板保持部保持的被接合板，并通过电弧焊使条形钢和被接合板接合。
4.使用权利要求3所述的焊接方法的抗剪加强筋的制造方法，其特征在于使在与接合端相对侧具有半圆形钩部的条形钢的钩部与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板的纵向保持一致，通过所述夹持装置夹持条形钢，使通过所述夹持装置夹持的条形钢与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板接合。
5.使用权利要求3所述的焊接方法的抗剪加强筋的制造方法，其特征在于使在与接合端相对侧具有矩形或椭圆形的带钢制成的紧固板的条形钢的紧固板的纵向与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板的纵向保持一致，通过所述夹持装置夹持条形钢，使由所述夹持装置夹持的条形钢与由所述固定台的接合板保持部保持的被接合板接合。
全文摘要
本发明能够通过小型焊接装置高效接合钢筋等预应力钢筋和由带钢制成的紧固板以制造出抗剪加强筋。在本发明中，以夹持设置在底座2纵向中心部上的1对固定台3的方式相对设置1对夹持装置4，并从两侧将由夹持装置4夹持的条形钢6压焊在由1对固定台3保持的紧固板7上，以使施加在1对固定台3上的压力相互抵消，在固定台3不必采用大型牢固的结构的情况下，能够实现焊接装置的小型化。通过由夹持装置4夹持多根条形钢6，并通过固定台3保持多块紧固板7，同时使多根条形钢6与紧固板7接合，从而能够提高接合效率。
文档编号B23K9/00GK1608781SQ20041008634
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者渡边和义, 古市耕辅, 藤井充, 坂田升, 京野将虎, 福田一郎, 二瓶纯一, 平野升, 岸田仁, 山中宏之, 永谷达也 申请人:Jfe工建株式会社