JP2011110583A - Backing device and welding method - Google Patents

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JP2011110583A JP2009269311A JP2009269311A JP2011110583A JP 2011110583 A JP2011110583 A JP 2011110583A JP 2009269311 A JP2009269311 A JP 2009269311A JP 2009269311 A JP2009269311 A JP 2009269311A JP 2011110583 A JP2011110583 A JP 2011110583A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backing device and a welding method capable of obtaining an excellent weld shape when executing the one side automatic welding. <P>SOLUTION: The backing device 10 is used in a one side welding apparatus 1 of a steel plate E to be welded. The backing device 10 has a backing member 11 in which the total length L1 of the backing device 10 is the length equal to or more than that of a welding groove part of the steel plate E to be welded. The backing member 11 consists of a trough frame 41 arranged along a welding groove part M and a trough 40 which is fixed to the trough frame 41 with flux F being stored therein. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、仮付けされた被溶接鋼板の溶接開先部に沿って片面自動溶接を行う際に、溶接開先部の裏面に裏当フラックスを押し当てて溶接を行うための裏当装置および溶接方法に関する。   The present invention relates to a backing device for performing welding by pressing a backing flux against the back surface of a welding groove portion when performing single-sided automatic welding along a welding groove portion of a temporarily welded steel plate. It relates to a welding method.

一般に、船舶等で用いられる鋼板は、大きな鋼板面積を必要とすることから溶接によりある大きさの鋼板を繋ぎ合わせて形成されている。前記した鋼板の溶接作業で使用される片面溶接装置では、仮付けされた被溶接鋼板の溶接開先部に沿って、鋼板裏面から裏当部材を押当させる裏当装置が使用されている。   Generally, steel plates used in ships and the like are formed by joining steel plates of a certain size by welding because they require a large steel plate area. In the above-described single-side welding apparatus used in the steel plate welding operation, a backing apparatus that presses a backing member from the back surface of the steel sheet along the weld groove portion of the temporarily welded steel sheet is used.

その片面溶接装置では、裏面の溶接ビードを形成するために、裏当フラックスを被溶接鋼板の裏面に押し当てながら溶接が行われる。その裏当フラックスは、搬送装置によって搬送されて供給されている。その搬送装置としては、例えば、平板状のものを半円状の形に変形しながら進行するトラフベルトと、このトラフベルトの両端に設けられてトラフベルトを帳架する一対のプーリと、トラフベルトの幅方向の両端部を支持する垂直ローラと、を備えて構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。   In the single-side welding apparatus, in order to form a weld bead on the back surface, welding is performed while pressing the backing flux against the back surface of the steel plate to be welded. The backing flux is conveyed and supplied by a conveying device. As the conveying device, for example, a trough belt that progresses while deforming a flat plate into a semicircular shape, a pair of pulleys that are provided at both ends of the trough belt, and the trough belt is stacked, a trough belt And a vertical roller that supports both end portions in the width direction are known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載された搬送装置のトラフベルトは、被溶接鋼板の下部に送られた際に、トラフベルトの両端部に形成した突起部を垂直ローラの一対の鍔部間に挿入されることによって支持されている。片面溶接装置では、トラフベルトの下部に配置された押圧体内に圧縮空気又は流体を充填して膨張させ、トラフベルトを上方に押し上げ、これによって上層フラックスを被溶接材の接合部分である溶接開先部の裏面に押し当て、搬送装置を裏当装置として利用して片面自動溶接が行われる。   When the trough belt of the conveying device described in Patent Document 1 is sent to the lower part of the steel plate to be welded, the protrusions formed at both ends of the trough belt are inserted between the pair of flanges of the vertical roller. Is supported by. In a single-sided welding device, a compressed body or a fluid placed in the lower part of the trough belt is filled with compressed air or fluid to expand it, and the trough belt is pushed upward, whereby the upper layer flux is a weld groove that is a joining portion of the material to be welded. One-sided automatic welding is performed using the conveying device as a backing device.

溶接終了後は、トラフベルトを回転させ、溶接に使用したフラックスをコンベア端近傍に配置された篩い分け器上に落下させ、これによって固化フラックスを未使用フラックスから分別させて未使用フラックスを回収するようになっている。   After welding is completed, the trough belt is rotated, and the flux used for welding is dropped onto a sieving device arranged near the conveyor end, thereby separating the solidified flux from the unused flux and collecting the unused flux. It is like that.

実公昭４９−８９１９号公報Japanese Utility Model Publication No. 49-8919

しかし、特許文献１に記載された裏当装置では、以下に示すような問題点が存在していた。
裏当装置では、平板状のトラフベルトを一対のプーリ間で「Ｕ」字形に成型し、かつ、移動可能に支持するために、多数の垂直ローラを配置する必要がある。このような裏当装置は、トラフベルトを垂直ローラで支持する構造が複雑で、トラフベルトが損傷し易いという問題点があった。 However, the backing device described in Patent Document 1 has the following problems.
In the backing device, in order to form a flat trough belt into a “U” shape between a pair of pulleys and to support it in a movable manner, it is necessary to arrange a large number of vertical rollers. Such a backing device has a problem that the structure for supporting the trough belt with the vertical roller is complicated, and the trough belt is easily damaged.

その垂直ローラが故障した場合には、トラフベルトが正常な形状を保てなくなる。その結果、トラフベルトと被溶接鋼板との間の隙間にバラツキが生じ、トラフベルトによる被溶接鋼板の裏面への裏当フラックスの密着状態にもバラツキが生じて、裏当フラックスが被溶接鋼板に押し付けられる押圧力が弱くなり、裏当フラックスが溶接開先部の裏面にしっかりと押当しないことがあった。
それによって、従来の裏当装置では、良好な溶接裏ビード形状が得られないという問題点があった。 If the vertical roller breaks down, the trough belt cannot maintain its normal shape. As a result, the gap between the trough belt and the steel plate to be welded varies, and the state of contact of the backing flux to the back surface of the steel plate to be welded by the trough belt also varies. The pressing force to be pressed was weakened, and the backing flux sometimes did not press firmly against the back of the weld groove.
Accordingly, the conventional backing device has a problem that a good weld back bead shape cannot be obtained.

このため、前記した垂直ローラでトラフベルトを支持するベルトコンベアからなる搬送装置に代わって、被溶接鋼板の溶接開先部の裏面にフラックスを適宜な押圧力で安定した状態で押し当てることができる裏当部材を備えた裏当装置が要望されていた。   For this reason, instead of the conveying device comprising the belt conveyor that supports the trough belt with the above-described vertical roller, the flux can be pressed against the back surface of the weld groove portion of the steel plate to be welded with an appropriate pressing force in a stable state. There has been a demand for a backing device having a backing member.

本発明の問題点に鑑み創案されたものであり、その課題は、片面自動溶接を行う際に、良好な溶接形状を得ることができる裏当装置および溶接方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems of the present invention, and an object thereof is to provide a backing device and a welding method capable of obtaining a good weld shape when performing single-sided automatic welding.

前記した課題を解決するために、請求項１記載の裏当装置は、被溶接鋼板の片面溶接装置で使用する裏当装置であって、前記裏当装置の全長は前記被溶接鋼板の溶接開先部以上かつ最小限度の長さの裏当部材を有し、前記裏当部材が、前記溶接開先部に沿って配置されるトラフフレームおよびこのトラフフレームに固定されフラックスが収納されるトラフであることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a backing device according to claim 1 is a backing device used in a single-side welding device for a steel plate to be welded, and the overall length of the backing device is a welding opening of the steel plate to be welded. A trough frame that has a backing member that is at least the tip portion and has a minimum length, the backing member being disposed along the weld groove portion, and a trough that is fixed to the trough frame and accommodates the flux. It is characterized by being.

かかる構成によれば、裏当部材が溶接開先部以上の長さを有し、その裏当部材が溶接開先部に沿って配置される簡易な形状、材料のトラフおよびフラックスからなることによって、溶接開先部全長に亘り充分な量のフラックスが供給される。また、裏当装置は、裏当部材が、溶接開先部に沿って配置されるトラフフレームおよびトラフフレームに固定されたトラフと、このトラフ内に収納されるフラックスと、を有していることによって、トラフの幅方向の両端をトラフフレームでしっかりと支持することができるため、トラフと被溶接鋼板との間の隙間にバラツキが生じない。その結果、トラフとトラフ内のフラックスとで被溶接鋼板に適宜押圧することにより、被溶接鋼板の裏面にフラックスが押圧される。   According to this configuration, the backing member has a length equal to or longer than the weld groove, and the backing member is formed of a simple shape, a material trough and a flux arranged along the weld groove. A sufficient amount of flux is supplied over the entire length of the weld groove. In the backing device, the backing member has a trough frame disposed along the weld groove, a trough fixed to the trough frame, and a flux stored in the trough. Therefore, both ends in the width direction of the trough can be firmly supported by the trough frame, and therefore no variation occurs in the gap between the trough and the steel plate to be welded. As a result, the flux is pressed against the back surface of the welded steel sheet by appropriately pressing the welded steel sheet with the trough and the flux in the trough.

請求項２記載の裏当装置は、請求項１に記載の裏当装置において、前記トラフと、当該トラフを固定するトラフフレームとの間に介在され、圧縮空気により膨張して前記フラックスを前記被溶接鋼板の溶接開先部の下面に押し付けるエアホースを備えることを特徴とする。   A backing device according to a second aspect is the backing device according to the first aspect, wherein the backing device is interposed between the trough and a trough frame for fixing the trough, and is expanded by compressed air so that the flux is applied to the backing device. An air hose that is pressed against the lower surface of the weld groove portion of the welded steel sheet is provided.

かかる構成によれば、圧縮空気により膨張してフラックスを被溶接鋼板の溶接開先部の下面に押し付けるエアホースを備えていることによって、トラフと被溶接鋼板との隙間の調整が容易となる。しかも、圧縮空気による膨張を用いるため、エアホース内のエア圧力の調整による裏当フラックス押付力の調整も容易となる。   According to such a configuration, by providing the air hose that expands with compressed air and presses the flux against the lower surface of the weld groove portion of the welded steel plate, the clearance between the trough and the welded steel plate can be easily adjusted. In addition, since the expansion by the compressed air is used, the adjustment of the backing flux pressing force by the adjustment of the air pressure in the air hose is facilitated.

請求項３記載の裏当装置は、請求項１に記載の裏当装置において、前記トラフと、当該トラフを固定するトラフフレームとの間に介在するエアホースは、断面寸法の異なる２本のエアホースを上下に配置していることを特徴とする。   The backing device according to claim 3 is the backing device according to claim 1, wherein the air hose interposed between the trough and the trough frame for fixing the trough includes two air hoses having different cross-sectional dimensions. It is characterized by being arranged vertically.

かかる構成によれば、圧縮空気により膨張してフラックスを被溶接鋼板の溶接開先部の下面に押し付けるエアホースと、溶接後にトラフより使用済みフラックスを押し上げるエアホースとを上下に設け、その機能の各々に適したトラフ内のフラックスの押し上げができ、一連の片面溶接が適正に得られる。   According to this configuration, the air hose that expands by compressed air and presses the flux against the lower surface of the weld groove portion of the steel plate to be welded and the air hose that pushes up the used flux from the trough after welding are provided up and down, and each of its functions The flux in the appropriate trough can be pushed up, and a series of single-sided welding can be obtained properly.

請求項４記載の裏当装置は、請求項２に記載の裏当装置において、前記トラフフレームを上昇下降させる昇降装置を備えると共に、前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間にエアホースを設け、前記昇降装置で前記裏当部材を前記トラフの上昇端まで上昇させたときに、前記裏当部材と前記被溶接鋼板との隙間が、前記エアホースの最大膨張時の直径の７５％以下となるようにすると共に、前記エアホースのエア圧力が０．０５〜０．５ＭＰａの範囲であること特徴とする。   The backing device according to claim 4 is the backing device according to claim 2, further comprising an elevating device for raising and lowering the trough frame, and between the trough frame and a support structure on the elevating device. When an air hose is provided and the backing member is raised to the rising end of the trough by the lifting device, the gap between the backing member and the welded steel plate is 75% of the diameter when the air hose is at the maximum expansion. The air hose has an air pressure in the range of 0.05 to 0.5 MPa.

かかる構成によれば、トラフと被溶接鋼板との隙間が所定範囲内であって、エアホースのエア圧力が所定範囲内であることによって、フラックスの被溶接鋼板への押当状態を調整することができる。   According to such a configuration, the gap between the trough and the steel plate to be welded is within a predetermined range, and the air pressure of the air hose is within the predetermined range, so that the pressing state of the flux to the steel plate to be welded can be adjusted. it can.

請求項５記載の裏当装置は、請求項１又は請求項２に記載の裏当装置において、前記トラフは、長手方向に直交する開口幅の長さが、５０〜２００ｍｍの範囲であることを特徴する。   The backing device according to claim 5 is the backing device according to claim 1 or 2, wherein the trough has an opening width perpendicular to the longitudinal direction in a range of 50 to 200 mm. Characterize.

かかる構成によれば、トラフは、長手方向に直交する開口幅の長さが、５０〜２００ｍｍの長さにすることによって、溶接開先部の全長に亘って充分な量のフラックスが供給されるようになる。   According to this configuration, the trough is supplied with a sufficient amount of flux over the entire length of the weld groove by setting the length of the opening width orthogonal to the longitudinal direction to a length of 50 to 200 mm. It becomes like this.

請求項６記載の裏当装置は、請求項１又は請求項２に記載の裏当装置において、前記フラックスは、前記被溶接鋼板に押当する裏当フラックスと、この裏当フラックスの層の下に敷かれる下敷フラックスの層とを前記トラフ内に積層していることを特徴とする。   The backing device according to claim 6 is the backing device according to claim 1 or 2, wherein the flux includes a backing flux that presses against the steel plate to be welded and a layer of the backing flux. And a layer of an underlay flux to be laid on the trough.

かかる構成によれば、フラックスは、被溶接鋼板に押当する裏当フラックスと、この下に敷かれる下敷フラックスの層とをトラフ内に積層していることによって、溶接を行う際の裏当フラックスの使用量を少なくすることができる。   According to such a configuration, the flux is a backing flux when welding is performed by laminating the backing flux pressed against the steel plate to be welded and the layer of the underlying flux placed under this in the trough. The amount of use can be reduced.

請求項７記載の裏当装置は、請求項１又は請求項２記載の裏当装置において、前記裏当装置は、前記トラフフレームを上昇下降させる昇降装置を備えると共に、前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間にエアホースを設け、前記エアホースは、前記トラフと前記トラフフレームの上部との間に配置された第１エアホースと、前記トラフと前記トラフフレームの上部との間で、前記第１エアホースと縦の配列となるように配置された前記第１エアホースより小径の第２エアホースと、前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間に配置された第３エアホースと、を備え、前記第１エアホース、前記第２エアホースおよび前記第３エアホースは、それぞれに圧縮空気を入れる加圧装置により内部圧力を個別に制御されることを特徴とする。   The backing device according to claim 7 is the backing device according to claim 1 or 2, wherein the backing device includes an elevating device that raises and lowers the trough frame, and the trough frame and the elevating device. An air hose is provided between the upper support structure and the air hose between the first air hose disposed between the trough and the upper part of the trough frame, and between the trough and the upper part of the trough frame, A second air hose having a smaller diameter than the first air hose, which is arranged in a vertical arrangement with the first air hose, and a third air hose arranged between the trough frame and a support structure on the lifting device, The internal pressure of each of the first air hose, the second air hose, and the third air hose is individually controlled by a pressurizing device that puts compressed air into each. And wherein the Rukoto.

かかる構成によれば、第１エアホース、第２エアホースおよび第３エアホースとは、それぞれに圧縮空気を入れる加圧装置により内部圧力を個別に制御されて、それぞれ設定された圧力の圧縮空気が送り込まれて膨張する。   According to such a configuration, the first air hose, the second air hose, and the third air hose are individually controlled in internal pressure by the pressurizing device that puts compressed air into each, and the compressed air of the set pressure is sent into each. Expands.

請求項８記載の溶接方法は、片面溶接装置の裏当装置が設置されている対応位置に被溶接鋼板を移動させて配置し、前記被溶接鋼板の溶接開先部に沿って前記裏当装置の裏当部材を押当して溶接作業を行う溶接方法であって、前記被溶接鋼板の溶接開先部に向かって前記溶接開先部以上かつ最小限度の長さを有するトラフおよびトラフフレームを昇降装置により上昇させる第１工程と、前記昇降装置により上昇した裏当部材を前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間に配置された第３エアホースに圧縮空気を注入することで膨張させて前記トラフを前記溶接開先部の裏面に近接または押当させる第２工程と、そのトラフおよび前記トラフフレームの間に配置された第１エアホースに圧縮空気を注入することで膨張させて前記トラフ内のフラックスを前記溶接開先部の裏面に押圧する第３工程と、前記片面溶接装置の溶接トーチにより片面溶接を行う第４工程と、を含むことを特徴とする。   The welding method according to claim 8, wherein the steel plate to be welded is moved to a corresponding position where the backing device of the single-side welding device is installed, and the backing device is arranged along a weld groove portion of the steel plate to be welded. A trough and a trough frame having a minimum length at least as long as the weld groove portion toward the weld groove portion of the steel plate to be welded. By injecting compressed air into the third air hose arranged between the trough frame and the support structure on the lifting device, the first step of lifting by the lifting device, and the backing member raised by the lifting device A second step in which the trough is brought close to or pressed against the back surface of the weld groove, and inflated by injecting compressed air into a first air hose disposed between the trough and the trough frame. Above Characterized in that it comprises a third step of pressing the flux in the rough back side of the weld groove portion, and a fourth step of performing one-side welded by a welding torch of the one-side welding apparatus.

かかる手順によれば、第１工程によりトラフを昇降装置で上昇させ、第２工程により第３エアホースを膨張させることにより溶接開先部の裏面にトラフを近接または押当させ、第３工程により第１エアホースを膨張させてトラフ内のフラックスを押圧することを含むことによって、フラックスの被溶接鋼板への押当状態が良好になる。   According to this procedure, the trough is lifted by the lifting device in the first step, the third air hose is expanded in the second step to bring the trough close to or pressed against the back surface of the weld groove portion, and the third step in the third step. By including expanding the 1 air hose and pressing the flux in the trough, the pressed state of the flux to the welded steel sheet becomes good.

請求項９記載の溶接方法は、請求項８に記載の溶接方法において、前記第４工程による片面溶接の終了後、前記第１エアホースおよび第３エアホースを収縮させると共に、前記昇降装置を下降させ、次いで、前記トラフと前記トラフフレームの上部との間に配置された第２エアホースに圧縮空気を注入することで膨張させ、前記トラフ内のフラックスを押し上げる工程を含むことを特徴とする。   The welding method according to claim 9 is the welding method according to claim 8, wherein after the one-side welding by the fourth step is finished, the first air hose and the third air hose are contracted and the lifting device is lowered, Next, the method includes a step of inflating the second air hose disposed between the trough and the upper portion of the trough frame by injecting compressed air to push up the flux in the trough.

かかる手順によれば、トラフ内の使用済み裏当フラックスを選択的にトラフ外に押し上げ、次工程のフラックス回収台車による掻き取りにより、使用済み裏当フラックスを選択的に排除できるため、裏当フラックスの余分な消費を抑えられる経済効果が得られる。   According to such a procedure, the used backing flux in the trough can be selectively pushed out of the trough and scraped off by the flux collecting carriage in the next process to selectively eliminate the used backing flux. The economic effect can be obtained that can suppress the excess consumption.

本発明に係る裏当装置および溶接方法では、以下に示す優れた効果を奏する。
請求項１の発明は、溶接開先部全長に亘り、特に溶接始端部及び溶接終端部付近に充分な量のフラックスを押圧して、片面溶接を行う際に、良好な溶接形状を得ることができる。
また、裏当装置は、トラフと被溶接鋼板との間の隙間にバラツキが生じるのを抑制することができる。さらに、トラフとトラフ内のフラックスを被溶接鋼板に適宜な押圧して、常に、フラックスを適宜な押圧力で被溶接鋼板に押し付けた状態で密着させることができ、溶接不良が発生するのを抑制することができる。 The backing device and the welding method according to the present invention have the following excellent effects.
The invention of claim 1 can obtain a good weld shape when performing single-sided welding by pressing a sufficient amount of flux over the entire length of the weld groove, particularly in the vicinity of the weld start end and the weld end. it can.
Moreover, the backing device can suppress the occurrence of variation in the gap between the trough and the steel plate to be welded. Furthermore, the trough and the flux in the trough are appropriately pressed against the steel plate to be welded, and the flux can always be brought into close contact with the steel plate to be welded with an appropriate pressing force, thereby suppressing the occurrence of poor welding. can do.

請求項２の発明は、エアホースを備えていることによって、トラフと被溶接鋼板との隙間の調整を容易にすることができると共に、圧縮空気による膨張を用いるため、エアホース内のエア圧力の調整も容易にすることができる。   Since the invention of claim 2 includes the air hose, the clearance between the trough and the steel plate to be welded can be easily adjusted, and since the expansion by the compressed air is used, the adjustment of the air pressure in the air hose is also possible. Can be easily.

請求項３の発明は、トラフと、当該トラフを固定するトラフフレームとの間に介在するエアホースは、断面寸法の異なる２本のエアホースを上下に配置することにより、裏当フラックスを被溶接鋼板の溶接開先部の裏面に押し付ける第１エアホースと、溶接後にトラフにより使用済みフラックスを押し上げる第２エアホースとを上下に重ねて設け、その機能の各々に適したトラフ内フラックスの押し上げができ、一連の片面溶接が適正に得られる。   In the invention of claim 3, the air hose interposed between the trough and the trough frame for fixing the trough is arranged by vertically arranging two air hoses having different cross-sectional dimensions, so that the backing flux is made of the steel plate to be welded. A first air hose that presses against the back of the weld groove and a second air hose that pushes up the used flux by the trough after welding are provided one above the other so that the flux in the trough suitable for each function can be pushed up. Single-sided welding can be obtained properly.

請求項４の発明は、昇降装置を備えていることによって、トラフの上昇作業を容易にすることができる。また、トラフと被溶接鋼板との隙間と、その間のエア圧力とを所定範囲内にすることによって、フラックスの被溶接鋼板への密着状態および供給状態を良好にすることができる。その結果、フラックスの密着不良による溶接不良の発生を抑制して、良好な溶接形状を得ることができる。   The invention of claim 4 can facilitate the raising operation of the trough by providing the lifting device. Moreover, the contact | adherence state and supply state of the flux to a to-be-welded steel plate can be made favorable by making the clearance gap between a trough and a to-be-welded steel plate and the air pressure between them into a predetermined range. As a result, it is possible to suppress the occurrence of poor welding due to poor adhesion of the flux and obtain a good weld shape.

請求項５の発明は、トラフの開口幅の長さが、５０〜２００ｍｍにすることによって、溶接開先部全線の巾に対して充分な量のフラックスが供給されるようにして、被溶接部全体を良好に溶接することができる。   In the invention of claim 5, by setting the length of the opening width of the trough to 50 to 200 mm, a sufficient amount of flux can be supplied with respect to the width of the entire line of the weld groove, so that the welded part The whole can be welded well.

請求項６の発明は、フラックスは、裏当フラックスと下敷フラックスの層とをトラフ内に積層していることによって、溶接を行う際に、下敷フラックスを使用することにより、溶接作業の途中での裏当フラックスの使用量を少なくすることができ、経済的に溶接することができる。   In the invention of claim 6, the flux is laminated in the trough with the backing flux and the layer of the underlay flux. When welding is performed, the underlay flux is used during the welding operation. The amount of backing flux used can be reduced and welding can be performed economically.

請求項７の発明は、トラフとトラフフレームの上部との間に配置された第１エアホースおよび第２エアホースと、トラフフレームと昇降装置上の支持構造体との間に配置された第３エアホース、を備え、第１エアホース、第２エアホースおよび第３エアホースとが、それぞれ圧縮空気を入れる加圧装置により内部圧力を個別に制御されることによって、各々の内部圧力を個別に制御することができる。このため、第１エアホース、第２エアホースおよび第３エアホースは、それぞれ予め設定された圧力の圧縮空気が送り込まれるので、フラックス等を上昇させるために必要な所望の大きさにそれぞれ膨張させることができる。   The invention of claim 7 includes a first air hose and a second air hose arranged between the trough and the upper part of the trough frame, and a third air hose arranged between the trough frame and the support structure on the lifting device, The internal pressure of each of the first air hose, the second air hose, and the third air hose is individually controlled by a pressurizing device that puts compressed air, so that each internal pressure can be controlled individually. For this reason, since the 1st air hose, the 2nd air hose, and the 3rd air hose are each supplied with the compressed air of the preset pressure, each can be expanded to a desired size necessary for raising the flux and the like. .

請求項８の発明は、トラフを昇降装置で上昇させる第１工程と、第３エアホースを膨張させることにより溶接開先部の裏面にトラフを近接または押当させる第２工程と、第１エアホースを膨張させてトラフ内のフラックスを押圧する第３工程を含むことによって、トラフ内のフラックスの量が適量よりも多少相違している場合であっても、フラックスの被溶接鋼板への押当状態を良好にして、溶接不良を解消させることができる。   The invention of claim 8 includes a first step of raising the trough with a lifting device, a second step of causing the trough to approach or press against the back surface of the weld groove by expanding the third air hose, and the first air hose. By including the third step of inflating and pressing the flux in the trough, even if the amount of flux in the trough is slightly different from the appropriate amount, the pressing state of the flux to the welded steel sheet It is possible to eliminate welding defects.

請求項９記載の発明は、トラフ内の使用済み裏当フラックスを選択的にトラフ外に押し上げ、次工程のフラックス回収台車による掻き取りにより、使用済み裏当フラックスを選択的に排除できるため、裏当フラックスの余分な消費を抑えられる経済効果が得られる。   In the invention according to claim 9, the used backing flux in the trough is selectively pushed out of the trough and scraped by the flux collecting carriage in the next process, so that the used backing flux can be selectively excluded. An economic effect can be obtained that can suppress excessive consumption of the flux.

本発明に係る裏当装置および溶接方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the backing device and welding method which concern on this invention. 本発明に係る裏当装置および溶接方法を示す図であり、（ａ）は第１エアホースおよび第２エアホースの設置状態を示す要部平面図、（ｂ）はフラックスを被溶接鋼板に押し当てる前の状態を示す裏当部材の要部拡大断面図である。It is a figure which shows the backing apparatus and welding method which concern on this invention, (a) is a principal part top view which shows the installation state of a 1st air hose and a 2nd air hose, (b) is before pressing a flux against a to-be-welded steel plate. It is a principal part expanded sectional view of the backing member which shows the state of. 本発明に係る裏当装置および溶接方法を示す図であり、フラックスを被溶接鋼板に押し当てた状態を示す裏当部材の要部拡大断面図である。It is a figure which shows the backing apparatus and welding method which concern on this invention, and is the principal part expanded sectional view of the backing member which shows the state which pressed the flux against the to-be-welded steel plate. 本発明に係る裏当装置および溶接方法を示す図であり、使用済の裏当フラックスを回収するときの裏当部材の状態を示す要部拡大断面図である。It is a figure which shows the backing device and welding method which concern on this invention, and is a principal part expanded sectional view which shows the state of a backing member when collect | recovering used backing flux. 本発明に係る裏当装置を備えた片面溶接装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the single-sided welding apparatus provided with the backing device which concerns on this invention. 本発明に係る裏当装置と溶接する際の被溶接鋼板とを示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the backing apparatus which concerns on this invention, and the to-be-welded steel plate at the time of welding. 図５に示す片面溶接装置の要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the single-sided welding apparatus shown in FIG.

＜裏当装置＞
本発明に係る裏当装置および溶接方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態の説明において、長手方向は被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍに平行な方向、幅方向は溶接開先部Ｍに直交する方向とする。 <Backing device>
An embodiment of a backing device and a welding method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the embodiment, the longitudinal direction is a direction parallel to the weld groove portion M of the steel plate E to be welded, and the width direction is a direction orthogonal to the weld groove portion M.

図１に示すように、裏当装置１０は、例えば、１辺が１０〜３０ｍの長さからなる鋼板等の被溶接鋼板Ｅを突き合わせた溶接開先部Ｍの裏面にフラックスＦを押し当てる装置であって、片面サブマージアーク溶接を行なう片面溶接装置１に設置されている。
裏当装置１０は、裏当部材１１を有する。また、裏当装置１０は、エアホース２２と、支持構造体１７と、昇降フレーム２４と、１つのフラックス回収手段２５とを備えてもよい。
以下、各構成について説明する。 As shown in FIG. 1, the backing device 10 is a device that presses the flux F against the back surface of a welding groove portion M that abuts a steel plate E to be welded such as a steel plate having a length of 10 to 30 m on one side. And it is installed in the single-sided welding apparatus 1 which performs single-sided submerged arc welding.
The backing device 10 has a backing member 11. Further, the backing device 10 may include an air hose 22, a support structure 17, an elevating frame 24, and one flux collecting means 25.
Each configuration will be described below.

裏当部材１１は、図２（ｂ）に示すように、被溶接鋼板Ｅを突き合わせた溶接開先部Ｍの裏面にフラックスＦを押し当てる部分である。裏当部材１１は、フラックスＦと、フラックスＦを保持するトラフ４０と、トラフフレーム４１とを備えている。図６に示すように、裏当部材１１は、この裏当部材１１の全長Ｌ１が被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍの長さＬ２以上かつ最小限度の長さであり、被溶接鋼板Ｅの溶接始端から溶接終端に亘って溶接可能にしている。そして、裏当部材１１がこのような長さＬ１を有し溶接開先部Ｍに沿って配置されることによって、被溶接鋼板Ｅの溶接を行う際に、溶接開先部Ｍの全長に渡って充分な量のフラックスＦが供給され、良好な溶接形状を得ることができる。   As shown in FIG. 2B, the backing member 11 is a portion that presses the flux F against the back surface of the weld groove portion M that abuts the steel plate E to be welded. The backing member 11 includes a flux F, a trough 40 that holds the flux F, and a trough frame 41. As shown in FIG. 6, the backing member 11 is such that the entire length L1 of the backing member 11 is not less than the length L2 of the weld groove portion M of the welded steel plate E and the minimum length. The welding is possible from the welding start end to the welding end. When the backing member 11 has such a length L1 and is disposed along the weld groove portion M, the entire length of the weld groove portion M is reached when welding the welded steel sheet E. A sufficient amount of flux F is supplied, and a good weld shape can be obtained.

図２（ｂ）に示すフラックスＦは、溶接で生じる酸化物や有害物の除去、溶接部の大気遮断、溶接部形状の整形などの目的で使用される粉末状の材料である。このフラックスＦは、トラフ４０内に収納されて、被溶接鋼板Ｅの溶接部の裏面側に供給される。フラックスＦは、被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍの裏面に密着される裏当フラックスＦ１と、この裏当フラックスＦ１の層の下に敷かれる下敷フラックスＦ２の層とをトラフ４０内に積層して配置されている。   The flux F shown in FIG. 2B is a powdery material used for the purpose of removing oxides and harmful substances generated by welding, blocking the atmosphere of the welded part, shaping the welded part shape, and the like. This flux F is accommodated in the trough 40 and supplied to the back side of the welded portion of the steel plate E to be welded. The flux F is formed by laminating a backing flux F1 in close contact with the back surface of the weld groove portion M of the steel plate E to be welded and a layer of the underlying flux F2 laid under the layer of the backing flux F1 in the trough 40. Are arranged.

トラフ４０は、片面溶接装置１のフラックス供給手段２６（図５参照）から供給されたフラックスＦが溶接開先部Ｍの下方の位置に供給されるように支持する長尺の容器状のものからなる。トラフ４０は、被溶接鋼板Ｅの下方に溶接開先部Ｍに沿って配置され、正面視して略Ｕ字状、平面視して略直線状の溝に形成されている。トラフ４０は、トラフフレーム４１の一対のトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａの両上端部内側に、このトラフ４０の上部両端部を介在して、固定プレート４１ｂを宛がった状態で固定プレート４１ｂと共に固定具４１ｃによって固定されることにより、そのトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａの両上端部間に掛け渡すように配置されている。トラフ４０は、その底部分が、その下方に配置された第１エアホース２２ａ、または、第２エアホース２２ｂの膨張により、上方向へ押し上げられたときに変形することができる素材で形成されている。
トラフ４０は、長手方向に直交する開口幅Ｄの長さが、５０〜２００ｍｍの範囲である。トラフ４０は、例えば、ある程度の剛性および耐熱性を有する弾性体で構成されている。トラフ４０は、例えば、外側が布からなり、内側がゴムからなる消防用ホースのようなものからなる。 The trough 40 is a long container that supports the flux F supplied from the flux supply means 26 (see FIG. 5) of the single-sided welding apparatus 1 so as to be supplied to a position below the welding groove portion M. Become. The trough 40 is disposed along the weld groove M below the steel plate E to be welded, and is formed in a substantially U-shaped groove when viewed from the front, and a substantially straight groove when viewed from the top. The trough 40 is fixed together with the fixing plate 41b in a state where the upper and lower end portions of the trough 40 are interposed between the upper ends of the pair of trough support frames 41a and 41a and the fixing plate 41b is addressed. By being fixed by the tool 41c, the trough support frames 41a and 41a are arranged so as to span between the upper ends of the trough support frames 41a and 41a. The trough 40 is formed of a material that can be deformed when its bottom portion is pushed upward by the expansion of the first air hose 22a or the second air hose 22b disposed below the trough 40.
The trough 40 has a length of the opening width D orthogonal to the longitudinal direction in the range of 50 to 200 mm. The trough 40 is made of an elastic body having a certain degree of rigidity and heat resistance, for example. The trough 40 is made of, for example, a fire hose whose outer side is made of cloth and whose inner side is made of rubber.

図２（ｂ）に示すように、トラフフレーム４１は、縦断面視してＵ字状のトラフ４０の底面部（下端部）を支持板４２の上面から浮かした状態に、トラフ４０の左右端部を保持するフレーム部材である。トラフフレーム４１は、トラフ４０の左右両側に立設されたトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａと、このトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａにトラフ４０を固定するための固定プレート４１ｂ、４１ｂと、固定プレート４１ｂ、４１ｂをトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａに固定するための固定具４１ｃ、４１ｃと、前記トラフ支持フレーム４１ａ、４１ａを立設させる支持板４２と、支持板４２の下面中央部に垂下された昇降ガイド２１と、を一体に固定してなる。このトラフフレーム４１は、後記する第３エアホース２２ｃの膨張および収縮と、昇降装置２３との２種類の昇降手段によって、上昇および下降するように構成されている。   As shown in FIG. 2B, the trough frame 41 has the left and right ends of the trough 40 in a state where the bottom surface (lower end) of the U-shaped trough 40 is lifted from the upper surface of the support plate 42 in a longitudinal cross-sectional view. It is a frame member holding a part. The trough frame 41 includes trough support frames 41a and 41a erected on both right and left sides of the trough 40, fixing plates 41b and 41b for fixing the trough 40 to the trough support frames 41a and 41a, and fixing plates 41b and 41b. Fixing means 41c, 41c for fixing the trough support frames 41a, 41a to the trough support frames 41a, 41a, a support plate 42 for erecting the trough support frames 41a, 41a, and an elevating guide 21 suspended from the center of the lower surface of the support plate 42 Are fixed together. The trough frame 41 is configured to be raised and lowered by two types of lifting and lowering means including expansion and contraction of a third air hose 22 c described later and a lifting device 23.

トラフ支持フレーム４１ａ、４１ａは、支持板４２の上面に垂直に設けられた一対の長尺の厚板部材であり、被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍに沿って左右となる位置に延設されている。
固定プレート４１ｂ、４１ｂは、トラフ支持フレーム４１ａ、４１ａの左右内壁の上端部にトラフ４０を介在した状態で宛がうように配置される板状保持部材であり、トラフ支持フレーム４１ａ，４１ａの上部に沿って細長く形成されている。
固定具４１ｃ、４１ｃは、その固定プレート４１ｂ、４１ｂをトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａに締結するボルト等からなる。 The trough support frames 41 a and 41 a are a pair of long thick plate members provided vertically on the upper surface of the support plate 42, and extend to the left and right positions along the welding groove portion M of the steel plate E to be welded. Has been.
The fixed plates 41b and 41b are plate-like holding members arranged so as to be in contact with the upper ends of the left and right inner walls of the trough support frames 41a and 41a with the trough 40 interposed therebetween, and are upper portions of the trough support frames 41a and 41a. It is formed elongated along.
The fixtures 41c and 41c are composed of bolts or the like for fastening the fixing plates 41b and 41b to the trough support frames 41a and 41a.

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、支持板４２は、トラフ支持フレーム４１ａ、斜面板４３、エアホース２２を載置して裏当部材１１の長手方向に亘って形成される長尺板であって、支持構造体１７の上部に対して上下動可能な状態に水平に配置される厚板部材である。この支持板４２上のトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａ間には、第１エアホース２２ａ、第２エアホース２２ｂ、ホースバンド２２ｄおよびホースバンド固定用クリップ２２ｅが載置されている。支持板４２上のトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａの外側上方には、落下したフラックスＦをさらに下方に誘導するための斜面板４３が配置されている。支持板４２は、第３エアホース２２ｃが収縮している際に、下面の左右端部が支持構造体１７の側板１９、１９によって支持されている。図３に示すように、支持板４２は、第３エアホース２２ｃが膨張した際に、膨張した一対の第３エアホース２２ｃ、２２ｃによって押し上げられる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the support plate 42 is a long plate formed by placing the trough support frame 41 a, the slope plate 43, and the air hose 22 over the longitudinal direction of the backing member 11. It is a board, and is a thick board member arranged horizontally so that it can move up and down with respect to the upper part of the support structure 17. Between the trough support frames 41a and 41a on the support plate 42, a first air hose 22a, a second air hose 22b, a hose band 22d and a hose band fixing clip 22e are placed. On the outer upper side of the trough support frames 41a, 41a on the support plate 42, a slope plate 43 for guiding the dropped flux F further downward is disposed. The support plate 42 is supported by the side plates 19 and 19 of the support structure 17 at the left and right ends of the lower surface when the third air hose 22c is contracted. As shown in FIG. 3, when the third air hose 22c is expanded, the support plate 42 is pushed up by the pair of expanded third air hoses 22c, 22c.

昇降ガイド２１は、支持板４２が上昇下降するときに、支持板４２をガイドするものである。この昇降ガイド２１は、支持板４２の下面中央から垂下して設置され、支持構造体１７の天板２０および底板１８に上下動可能に挿入されて支持される支柱からなり、エアホース２２の長手方向に所定間隔で多数配置されている。昇降ガイド２１は、上端部が支持板４２に固定され、下端部側が天板２０および底板１８に形成されたガイド穴２７、２７を挿通して、支持構造体１７の側板１９に沿ってガイドされるように形成されている。   The raising / lowering guide 21 guides the support plate 42 when the support plate 42 moves up and down. The elevating guide 21 is installed by being suspended from the center of the lower surface of the support plate 42, and is composed of support columns that are inserted and supported by the top plate 20 and the bottom plate 18 of the support structure 17 so as to be movable up and down. Are arranged at predetermined intervals. The elevating guide 21 is guided along the side plate 19 of the support structure 17 with the upper end portion being fixed to the support plate 42 and the lower end side being inserted through guide holes 27 and 27 formed in the top plate 20 and the bottom plate 18. It is formed so that.

昇降ガイド２１は、例えば、棒状部材からなり、その長さは、上方向にスライドした際に、トラフフレーム４１に保持されたトラフ４０を溶接開先部Ｍの裏側に近接または当接させるのに十分な長さを有する。昇降ガイド２１は、この昇降ガイド２１の下端部に、ガイド穴２７、２７より大径に形成されて、昇降ガイド２１が上昇した際に、支持構造体１７の底板１８の下面に当接するストッパ２１ｃと、ストッパ２１ｃを昇降ガイド２１の所定位置に固定するためのナット等からなる固定部材２１ａと、を有している。
昇降ガイド２１は、第３エアホース２２ｃ、２２ｃの膨張または収縮によって、第３エアホース２２ｃの中央部側で、支持構造体１７のガイド穴２７、２７にガイドされてスライドし、支持板４２を水平状態で昇降させ、トラフフレーム４１の傾斜を阻止して、水平な状態を維持させている。 The elevating guide 21 is made of, for example, a rod-like member, and the length thereof is used to bring the trough 40 held by the trough frame 41 close to or in contact with the back side of the welding groove portion M when sliding upward. It has a sufficient length. The elevating guide 21 is formed at the lower end of the elevating guide 21 with a diameter larger than that of the guide holes 27, 27. When the elevating guide 21 is raised, the stopper 21 c comes into contact with the lower surface of the bottom plate 18 of the support structure 17. And a fixing member 21 a made of a nut or the like for fixing the stopper 21 c to a predetermined position of the elevating guide 21.
The raising / lowering guide 21 is guided and slid by the guide holes 27 and 27 of the support structure 17 on the center side of the third air hose 22c by the expansion or contraction of the third air hoses 22c and 22c, and the support plate 42 is in a horizontal state. To prevent the trough frame 41 from tilting and maintain a horizontal state.

図３および図４に示すように、エアホース２２は、このエアホース２２内に送り込まれる圧縮空気による膨張または収縮によって高さが可変するホースであり、フラックスＦを収納したトラフ４０を直接または間接的に上昇下降させて、フラックスＦを被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍの裏面に押し付けるための昇降手段の機能を果たす。エアホース２２は、１本の第１エアホース２２ａと、１本の第２エアホース２２ｂと、２本の第３エアホース２２ｃの合計４本で、三種類のホースからなる。第１エアホース２２ａ、第２エアホース２２ｂおよび第３エアホース２２ｃは、加圧装置（図示せず）にそれぞれ接続されて、圧縮空気が供給されるようになっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the air hose 22 is a hose whose height is changed by expansion or contraction by compressed air fed into the air hose 22, and directly or indirectly the trough 40 containing the flux F. The function of the raising / lowering means for raising and lowering the flux F to press the flux F against the back surface of the weld groove portion M of the steel plate E to be welded is achieved. The air hose 22 is composed of three types of hoses, that is, a total of four air hoses 22 including one first air hose 22a, one second air hose 22b, and two third air hoses 22c. The 1st air hose 22a, the 2nd air hose 22b, and the 3rd air hose 22c are each connected to a pressurization apparatus (not shown), and compressed air is supplied.

第１エアホース２２ａ、第２エアホース２２ｂ、ホースバンド２２ｄおよびホースバンド固定用クリップ２２ｅは、断面Ｕ字状のトラフ４０の下方に、断面視して凹状に形成されたトラフフレーム４１の内底上に載設されている。第１エアホース２２ａおよび第２エアホース２２ｂは、トラフ４０とトラフフレーム４１の上部との間で、第１エアホース２２２ａより小径の第２エアホース２２ｂが第１エアホース２２ａと縦の配列となるように上下に重ねた状態で、トラフフレーム４１の長さ方向に沿って配置されている。   The first air hose 22a, the second air hose 22b, the hose band 22d, and the hose band fixing clip 22e are located below the trough 40 having a U-shaped cross section and on the inner bottom of the trough frame 41 formed in a concave shape when viewed in cross section. It is installed. The first air hose 22a and the second air hose 22b are vertically arranged between the trough 40 and the upper part of the trough frame 41 so that the second air hose 22b having a smaller diameter than the first air hose 222a is arranged vertically with the first air hose 22a. In an overlapped state, the trough frame 41 is arranged along the length direction.

図３に示すように、第１エアホース２２ａは、膨張および収縮することによってフラックスＦを収納したトラフ４０を上昇下降させるものである。第１エアホース２２ａは、トラフ４０の下部とトラフフレーム４１の上部との間にトラフフレーム４１に沿って延在され、溶接を行う際に、加圧装置（図示せず）から圧縮空気が送り込まれて膨張すると、トラフ４０の底面を上方方向に押し上げて、フラックスＦを被溶接鋼板Ｅの裏面に押し付ける。図２（ａ）に示すように、第１エアホース２２ａの外径Ｄ１は、第２エアホース２２ｂの外径Ｄ２より大きく形成され、エアホース２２で中央部が押し上げられる際のトラフ４０の上下方向の最大ストローク幅となる。   As shown in FIG. 3, the 1st air hose 22a raises / lowers the trough 40 which accommodated the flux F by expanding and shrink | contracting. The first air hose 22a extends along the trough frame 41 between the lower portion of the trough 40 and the upper portion of the trough frame 41, and compressed air is fed from a pressurizing device (not shown) when welding is performed. When it expands, the bottom surface of the trough 40 is pushed upward, and the flux F is pressed against the back surface of the steel plate E to be welded. As shown in FIG. 2A, the outer diameter D1 of the first air hose 22a is formed larger than the outer diameter D2 of the second air hose 22b, and the trough 40 has a maximum in the vertical direction when the central portion is pushed up by the air hose 22. Stroke width.

図４に示すように、第２エアホース２２ｂは、膨張および収縮することによってフラックスＦを収納したトラフ４０を上昇下降させるものである。第２エアホース２２ｂは、第１エアホース２２ａの下部の支持板４２上に載設され、トラフ４０に沿って延在され、溶接後に固化した上層の使用済の裏当フラックスＦ１を回収する際に、加圧装置（図示せず）から圧縮空気が送り込まれて膨張するとトラフ４０の下端部を上方方向に押し上げる。第２エアホース２２ｂは、ホースバンド２２ｄと、ホースバンド固定用クリップ２２ｅとによって保持されている（図２（ａ）参照）。第２エアホース２２ｂは、溶接によって固化したフラックスＦをトラフフレーム４１の上端部よりも上方に持ち上げるだけの短いストロークがあればよいので、第１エアホース２２ａよりも小さい外径Ｄ２（図２（ａ）参照）のホースで構成されている。第２エアホース２２ｂの最大膨張時の直径Ｂ２は、外径Ｄ２が上下方向の最大ストローク幅である。   As shown in FIG. 4, the 2nd air hose 22b raises / lowers the trough 40 which accommodated the flux F by expanding and shrink | contracting. The second air hose 22b is placed on the support plate 42 below the first air hose 22a, extends along the trough 40, and collects the used backing flux F1 of the upper layer solidified after welding. When compressed air is sent from a pressurizing device (not shown) and expanded, the lower end of the trough 40 is pushed upward. The second air hose 22b is held by a hose band 22d and a hose band fixing clip 22e (see FIG. 2A). The second air hose 22b only needs to have a short stroke to lift the flux F solidified by welding upward from the upper end of the trough frame 41. Therefore, the outer diameter D2 is smaller than the first air hose 22a (FIG. 2A). (See) hose. The diameter B2 of the second air hose 22b at the time of maximum expansion is such that the outer diameter D2 is the maximum stroke width in the vertical direction.

図３に示すように、第３エアホース２２ｃ、２２ｃは、膨張および収縮することによって支持板４２およびトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａを介在して、フラックスＦを収納したトラフ４０を上昇下降させるものである。第３エアホース２２ｃ、２２ｃは、トラフフレーム４１に沿って延在され、溶接を行う際に、加圧装置（図示せず）から圧縮空気が送り込まれて膨張すると、トラフフレーム４１の底面を上方方向に押し上げて、トラフフレーム４１に保持されたトラフ４０を被溶接鋼板Ｅの裏面に近接または当接させる。第３エアホース２２ｃ、２２ｃは、トラフフレーム４１の一部である支持板４２と、昇降装置２３（図１参照）の上に載設された支持構造体１７の天板２０との間において、その天板２０の中央部に配置された昇降ガイド２１を中心として左右に分けて載置された一対のホースからなる。   As shown in FIG. 3, the third air hoses 22c and 22c are expanded and contracted to raise and lower the trough 40 containing the flux F through the support plate 42 and the trough support frames 41a and 41a. . The third air hoses 22c and 22c are extended along the trough frame 41. When welding is performed, compressed air is sent from a pressurizing device (not shown) to expand the bottom surface of the trough frame 41 upward. The trough 40 held by the trough frame 41 is brought close to or in contact with the rear surface of the steel plate E to be welded. The third air hoses 22c and 22c are disposed between the support plate 42 which is a part of the trough frame 41 and the top plate 20 of the support structure 17 mounted on the lifting device 23 (see FIG. 1). It consists of a pair of hoses that are placed separately on the left and right with a lifting guide 21 arranged at the center of the top plate 20 as the center.

図２（ａ）に示すように、ホースバンド２２ｄは、第２エアホース２２ｂを凹部状のトラフフレーム４１の内底中央部に保持するための部材である。ホースバンド２２ｄは、ホースバンド固定用クリップ２２ｅに第２エアホース２２ｂの幅間隔で形成された一対の切欠部２２ｆ、２２ｆを通すようにして配置することによって、ホースバンド固定用クリップ２２ｅおよび第２エアホース２２ｂを抱持している。   As shown in FIG. 2A, the hose band 22d is a member for holding the second air hose 22b at the center of the inner bottom of the trough frame 41 having a concave shape. The hose band 22d is arranged such that the pair of notches 22f and 22f formed at the width interval of the second air hose 22b are passed through the hose band fixing clip 22e, thereby providing the hose band fixing clip 22e and the second air hose. Holds 22b.

ホースバンド固定用クリップ２２ｅは、このホースバンド固定用クリップ２２ｅにホースバンド２２ｄによって固定された第２エアホース２２ｂを、支持板４２上に保持するための部材である。このホースバンド固定用クリップ２２ｅは、凹部状のトラフフレーム４１の内底に設置または係合されている。   The hose band fixing clip 22e is a member for holding on the support plate 42 the second air hose 22b fixed to the hose band fixing clip 22e by the hose band 22d. The hose band fixing clip 22e is installed or engaged with the inner bottom of the concave trough frame 41.

前記加圧装置（図示せず）は、第１エアホース２２ａ、第２エアホース２２ｂおよび第３エアホース２２ｃにそれぞれチューブ（図示せず）を介して接続されて、それぞれに圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置であり、例えば、コンプレッサからなる。さらに、加圧装置と、第１エアホース２２ａ、第２エアホース２２ｂおよび第３エアホース２２ｃの間にはそれぞれ圧縮空気を送って膨張および収縮させるために、それぞれの内部圧力を個別に制御するエア供給制御装置（図示せず）がある。   The pressurizing device (not shown) is connected to the first air hose 22a, the second air hose 22b and the third air hose 22c via tubes (not shown), and supplies compressed air to each of them. An apparatus, for example, a compressor. Further, air supply control for individually controlling the internal pressure of each of the pressurizing device and the first air hose 22a, the second air hose 22b, and the third air hose 22c in order to send and compress the compressed air. There is a device (not shown).

図３に示すように、支持構造体１７は、この支持構造体１７の上部に裏当部材１１を搭載するフレームであって、裏当部材１１の長手方向に沿って延設する天板２０と、天板２０の幅方向の両側で立設される側板１９と、両方の側板１９、１９の間に連結される底板１８とから構成されている。   As shown in FIG. 3, the support structure 17 is a frame on which the backing member 11 is mounted on the upper portion of the support structure 17, and includes a top plate 20 that extends along the longitudinal direction of the backing member 11. The side plate 19 is erected on both sides of the top plate 20 in the width direction, and the bottom plate 18 is connected between the side plates 19 and 19.

天板２０は、裏当部材１１の長手方向全長に亘って延設し、その上部に第３エアホース２２ｃ、２２ｃが配置され、第３エアホース２２ｃ、２２ｃの幅方向の中央部側には昇降ガイド２１をガイドするガイド穴２７が形成されている。
図１に示すように、底板１８は、後記する昇降フレーム２４の上部に配置された裏当ローラ部２４ａに支持され、溶接開先部Ｍに対する裏当部材１１の幅方向の位置を調整する。その底板１８には、上昇した際の昇降ガイド２１のストッパ２１ｃが底板１８に当接する。したがって、底板１８は、長手方向全長に亘って設ける必要はなく、裏当ローラ部２４ａに支持される所定の長さを有していればよい。
そして、支持構造体１７は、底板１８に係合する係合部を備えた駆動機構（図示せず）によって、裏当ローラ部２４ａの上を幅方向に水平移動する。 The top plate 20 extends over the entire length in the longitudinal direction of the backing member 11, and third air hoses 22 c and 22 c are disposed on the top plate 20, and an elevating guide is provided at the center in the width direction of the third air hoses 22 c and 22 c. A guide hole 27 for guiding 21 is formed.
As shown in FIG. 1, the bottom plate 18 is supported by a backing roller portion 24 a disposed on an upper part of an elevating frame 24 described later, and adjusts the position of the backing member 11 in the width direction with respect to the welding groove portion M. The stopper 21c of the raising / lowering guide 21 when it ascends comes into contact with the bottom plate 18. Therefore, the bottom plate 18 does not need to be provided over the entire length in the longitudinal direction, and may have a predetermined length supported by the backing roller portion 24a.
The support structure 17 is horizontally moved in the width direction on the backing roller portion 24a by a driving mechanism (not shown) having an engaging portion that engages with the bottom plate 18.

図１に示すように、昇降フレーム２４は、支持構造体１７の直下に配置され、鉛直方向に昇降するフレームであって、昇降装置２３に支持されると共に、上部に裏当ローラ部２４ａが配置されている。昇降フレーム２４は、形鋼および板材を接合して略箱状に枠組されており、幅方向に延設された下辺フレーム２４ｂと、下辺フレーム２４ｂの両端に梯子状に形成された側部フレーム２４ｃ、２４ｃと、側部フレーム２４ｃ、２４ｃの間に介設された一対の挟持板２４ｄ、２４ｄとを有する。一対の挟持板２４ｄ、２４ｄは、裏当部材１１の長手方向に所定の間隔で離間して、裏当ローラ部２４ａを挟持し、下端には昇降装置２３の上端が当接して支持されている。また、一対の挟持板２４ｄ、２４ｄは、側部フレーム２４ｃの全長に亘って、所定の間隔をあけて複数個並設されている。さらに、下辺フレーム２４ｂには、昇降装置２３が挿通されている。   As shown in FIG. 1, the elevating frame 24 is a frame that is arranged directly below the support structure 17 and elevates in the vertical direction. The elevating frame 24 is supported by the elevating device 23, and a backing roller portion 24a is arranged on the upper portion. Has been. The elevating frame 24 is formed in a substantially box shape by joining shape steel and plate material, and has a lower frame 24b extending in the width direction and a side frame 24c formed in a ladder shape at both ends of the lower frame 24b. , 24c and a pair of sandwiching plates 24d, 24d interposed between the side frames 24c, 24c. The pair of sandwiching plates 24d and 24d are spaced apart from each other at a predetermined interval in the longitudinal direction of the backing member 11, sandwich the backing roller portion 24a, and are supported by the lower end being in contact with the upper end of the lifting device 23. . In addition, a plurality of the pair of sandwiching plates 24d and 24d are arranged in parallel at predetermined intervals over the entire length of the side frame 24c. Further, the lifting device 23 is inserted through the lower frame 24b.

フラックス回収手段２５は、昇降フレーム２４の内部に配置され、溶接開先部Ｍの溶接後に掻き落とされた使用済みフラックスＦを回収するものである。フラックス回収手段２５は、昇降フレーム２４の上方に拡開したテーパ部２５ａと、回収したフラックスＦを外部に排出するスクリュー状のコンベア部２５ｂとからなる。   The flux collecting means 25 is disposed inside the elevating frame 24 and collects the used flux F scraped off after welding of the welding groove portion M. The flux collecting means 25 includes a taper portion 25a that expands above the lifting frame 24 and a screw-like conveyor portion 25b that discharges the collected flux F to the outside.

前記裏当装置１０は、トラフフレーム４１を上昇下降させる昇降装置２３を備えると共に、トラフ４０と昇降装置２３上の支持構造体１７との間に前記エアホース２２からなる昇降手段を設けている。その裏当装置１０は、昇降装置２３で裏当部材１１をその上昇端まで上昇させたときに、トラフフレーム４１の上面と被溶接鋼板Ｅの裏面との隙間Ｓ（図２（ｂ）参照）が、第１エアホース２２ａおよび第３エアホース２２ｃが円筒状に膨張した最大膨張時の直径の７５％以下の高さＢ１、Ｂ３となるようにすると共に、第１エアホース２２ａおよび第３エアホース２２ｃのエア圧力が０．０５〜０．５ＭＰａの範囲になるように設定されている。   The backing device 10 includes an elevating device 23 that raises and lowers the trough frame 41, and an elevating means including the air hose 22 is provided between the trough 40 and the support structure 17 on the elevating device 23. The backing device 10 has a clearance S between the upper surface of the trough frame 41 and the rear surface of the steel plate E to be welded (see FIG. 2B) when the backing member 11 is raised to its rising end by the lifting device 23. However, the first air hose 22a and the third air hose 22c are made to have heights B1 and B3 that are 75% or less of the diameter at the time of maximum expansion when the first air hose 22c and the third air hose 22c are expanded in a cylindrical shape. The pressure is set to be in the range of 0.05 to 0.5 MPa.

なお、裏当装置１０において、昇降装置２３によるトラフ４０の上昇後のトラフ４０の上昇端の位置を規定した理由は、以下のとおりである。
図２（ｂ）に示すように、フラックスＦ（裏当部材１１）と被溶接鋼板Ｅの裏面との隙間Ｓが第３エアホース２２ｃの最大膨張時の直径の７５％を超える場合には、隙間Ｓが大きすぎて、第１エアホース２２ａおよび第３エアホース２２ｃの膨張による溶接開先部ＭへのフラックスＦの供給量が少なく、押圧力が弱いため、裏ビード不良、溶落が発生しやすくなる。したがって、隙間Ｓは、第１エアホース２２ａおよび第３エアホース２２ｃの最大膨張時の直径の前記７５％以下が好ましい。 In the backing device 10, the reason why the position of the rising end of the trough 40 after the raising of the trough 40 by the lifting device 23 is specified is as follows.
As shown in FIG. 2B, when the gap S between the flux F (the backing member 11) and the back surface of the welded steel sheet E exceeds 75% of the diameter of the third air hose 22c at the time of maximum expansion, the gap Since S is too large and the supply amount of the flux F to the welding groove portion M due to the expansion of the first air hose 22a and the third air hose 22c is small and the pressing force is weak, the back bead failure and the melting are likely to occur. . Therefore, the gap S is preferably 75% or less of the diameter of the first air hose 22a and the third air hose 22c at the time of maximum expansion.

また、裏当装置１０において、エアホース２２の膨張時のエア圧力を規定した理由は、以下のとおりである。
エア圧力が０．０５ＭＰａ未満の場合には、溶接開先部ＭへのフラックスＦの押当力が小さいため、裏ビード不良、溶落が発生しやすくなる。エア圧力が０．５ＭＰａを超える場合には、トラフ４０の被溶接鋼板Ｅの裏面への押し付けが過剰となり、被溶接鋼板Ｅの持ち上がりが発生するため、溶接割れが発生しやすくなる。したがって、エア圧力は前記０．０５〜０．５ＭＰａが好ましい。 In the backing device 10, the reason why the air pressure at the time of expansion of the air hose 22 is specified is as follows.
When the air pressure is less than 0.05 MPa, the pressing force of the flux F to the weld groove portion M is small, so that the back bead failure and the erosion are likely to occur. When the air pressure exceeds 0.5 MPa, the trough 40 is excessively pressed against the back surface of the steel plate E to be welded and the steel plate E to be welded is lifted, so that a weld crack is likely to occur. Therefore, the air pressure is preferably 0.05 to 0.5 MPa.

図５に示すように、裏当装置１０は、トラフ４０（図２（ｂ）参照）にフラックスＦを供給するフラックス供給手段２６を備えている。このフラックス供給手段２６は、例えば、フラックスＦを供給するホッパと、トラフ４０上をその長さ方向に沿って無端チェーン等の駆動により移動することによって下敷フラックスＦ２（図２（ｂ）参照）および裏当フラックスＦ１をトラフ４０上に散布し、固化したフラックスＦを掻き落として回収する台車と、からなる。   As shown in FIG. 5, the backing device 10 includes a flux supply unit 26 that supplies the flux F to the trough 40 (see FIG. 2B). The flux supply means 26 is, for example, a hopper that supplies the flux F, and an underlay flux F2 (see FIG. 2B) by moving on the trough 40 along the length direction by driving an endless chain or the like. A carriage for spreading the backing flux F1 on the trough 40 and scraping off and recovering the solidified flux F.

＜片面溶接装置＞
次に、本発明に係る片面溶接装置１について説明する。
図１、図５および図７に示すように、片面溶接装置１は、裏当部材１１を有する裏当装置１０と、架台フレーム１０４と、搬送および固定手段１０５と、溶接機３０とを備えている。 <Single-side welding equipment>
Next, the single-side welding apparatus 1 according to the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1, 5, and 7, the single-side welding device 1 includes a backing device 10 having a backing member 11, a gantry frame 104, conveying and fixing means 105, and a welding machine 30. Yes.

架台フレーム１０４は、鋼製の角材を枠組みして、断面視凹状を呈するように形成されており、上方が開放され内部に裏当装置１０が支持され、裏当装置１０の長手方向に沿って延設されるフレームである。架台フレーム１０４は、長手方向に沿って並設された２本の主梁１０４ａと、主梁１０４ａ、１０４ａの間に直角に連結された連結梁１０４ｂと、連結梁１０４ｂに垂直に立設された連結梁１０４ｃと、主梁１０４ａ、１０４ａの上方で、それぞれ平行に設置された補助梁１０４ｄ、１０４ｄと、補助梁１０４ｄ、１０４ｄから裏当装置１０の反対側に向かって張出した片持梁１０４ｅとを備えている。また、架台フレーム１０４は、連結梁１０４ｂの下方に台車部１０８が設置され、裏当装置１０の長手方向に所定の間隔をあけて並設された複数のレール１０７の上を台車部１０８が移動することによって、裏当装置１０の幅方向に移動する。   The gantry frame 104 is formed so as to exhibit a concave shape in cross-section, with a steel square frame, and the upper side is opened and the backing device 10 is supported inside, and along the longitudinal direction of the backing device 10 This is an extended frame. The gantry frame 104 is provided with two main beams 104a arranged side by side along the longitudinal direction, a connection beam 104b connected at a right angle between the main beams 104a and 104a, and a vertical installation on the connection beam 104b. A connecting beam 104c, auxiliary beams 104d and 104d installed in parallel above the main beams 104a and 104a, and a cantilever beam 104e protruding from the auxiliary beams 104d and 104d toward the opposite side of the backing device 10, respectively. It has. Further, the gantry frame 104 is provided with a trolley portion 108 below the connecting beam 104b, and the trolley portion 108 moves on a plurality of rails 107 arranged in parallel in the longitudinal direction of the backing device 10 at a predetermined interval. By doing so, the backing device 10 moves in the width direction.

搬送および固定手段１０５は、架台フレーム１０４の補助梁１０４ｄの上部に配置され、裏当装置１０の上方で被溶接鋼板Ｅを水平移動させるもので、パネル移動ローラ１０５ａ、マグネット装置１０５ｂ等で構成されている。また、搬送および固定手段１０５による被溶接鋼板Ｅの搬送を補助するために、架台フレーム１０４の上部（片持梁１０４ｅ）には、補助ローラ１０６が配置されている。   The conveying and fixing means 105 is disposed above the auxiliary beam 104d of the gantry frame 104 and horizontally moves the steel plate E to be welded above the backing device 10, and is composed of a panel moving roller 105a, a magnet device 105b, and the like. ing. Further, in order to assist the conveyance of the welded steel sheet E by the conveyance and fixing means 105, an auxiliary roller 106 is disposed on the upper portion of the gantry frame 104 (cantilever 104e).

図７に示すように、溶接機３０は、裏当装置１０の上方に配置され、溶接開先部Ｍの表側から被溶接鋼板Ｅを溶接するものである。溶接機３０は、裏当装置１０の裏当部材１１の長手方向に沿って延設される溶接機ビーム１０１を走行する走行台車３１と、走行台車３１に移動可能に取り付けられた調整治具３２と、調整治具３２に取り付けられた溶接トーチ３３とを備えている。   As shown in FIG. 7, the welding machine 30 is disposed above the backing device 10 and welds the steel plate E to be welded from the front side of the welding groove portion M. The welding machine 30 includes a traveling carriage 31 that travels a welding machine beam 101 that extends along the longitudinal direction of the backing member 11 of the backing apparatus 10, and an adjustment jig 32 that is movably attached to the traveling carriage 31. And a welding torch 33 attached to the adjustment jig 32.

そして、走行台車３１にベアリング３１ａが固定され、固定されたベアリング３１ａを介して調整治具３２に設けられたレール３２ａが移動することによって、調整治具３２が裏当部材１１の幅方向に移動し、調整治具３２に取り付けられた溶接トーチ３３が移動する。なお、溶接機３０では、ベアリング３１ａが固定され、ベアリング３１ａを介して、レール３２ａと共に調整治具３２（溶接トーチ３３）が裏当部材１１の幅方向に移動するが、レール３２ａが走行台車３１に固定され、ベアリング３１ａが調整治具３２と共に移動しても良い。   Then, the bearing 31a is fixed to the traveling carriage 31, and the adjustment jig 32 moves in the width direction of the backing member 11 by moving the rail 32a provided on the adjustment jig 32 via the fixed bearing 31a. Then, the welding torch 33 attached to the adjustment jig 32 moves. In the welding machine 30, the bearing 31a is fixed, and the adjustment jig 32 (welding torch 33) moves in the width direction of the backing member 11 together with the rail 32a via the bearing 31a. The bearing 31a may move together with the adjustment jig 32.

＜溶接方法＞
次に、裏当装置１０を備えた片面溶接装置１を用いた溶接方法について、図１〜図７を参照して説明する。
本発明に係る溶接方法は、裏当装置１０が設置されている位置に被溶接鋼板Ｅを移動させて配置し、被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍに沿って裏当装置１０の裏当部材１１を押当して溶接作業を行うものである。具体的には、トラフ４０を上昇させる第１工程と、第３エアホース２２ｃに圧縮空気を注入することで膨張させてトラフ４０の上端を溶接開先部Ｍの裏面に近接または当接する第２工程と、第１エアホース２２ａを膨張させトラフ４０内のフラックスＦを溶接開先部Ｍの裏面に押圧する第３工程と、片面溶接を行う第４工程を含むものである。以下、各工程について説明する。 <Welding method>
Next, the welding method using the single-sided welding apparatus 1 provided with the backing apparatus 10 is demonstrated with reference to FIGS.
In the welding method according to the present invention, the steel plate E to be welded is moved to a position where the backing device 10 is installed, and the backing of the backing device 10 is aligned along the weld groove portion M of the steel plate E to be welded. The welding operation is performed by pressing the member 11. Specifically, a first step of raising the trough 40 and a second step of inflating the trough 40 by injecting compressed air into the third air hose 22c so that the upper end of the trough 40 comes close to or abuts the back surface of the weld groove portion M. And the third step of inflating the first air hose 22a to press the flux F in the trough 40 against the back surface of the welding groove portion M, and the fourth step of performing single-side welding. Hereinafter, each step will be described.

本発明の溶接方法においては、前記第１〜４工程に先立って、フラックスＦの供給と、被溶接鋼板Ｅの位置調整を行う準備工程を含むことが好ましい。
（準備工程）
図５に示すフラックス供給手段２６から裏当部材１１のトラフ４０内にフラックスＦを供給する。その際、第１エアホース２２ａ、第２エアホース２２ｂおよび第３エアホース２２ｃは、図２（ｂ）に示すように、収縮した状態にある。このため、フラックスＦを収納したトラフ４０は、下端部がフラックスＦの重さでトラフフレーム４１から垂れ下がった状態にある。また、トラフフレーム４１は、支持板４２が側板１９、１９の上端に載置されて下降した状態にする。
フラックスＦを供給するときは、フラックス供給手段２６を支持する無端チェーン等（図示せす）を駆動し、フラックス供給手段２６をトラフ４０の長手方向に沿って走行させながら、ホッパに収容された下敷フラックスＦ２および裏当フラックスＦ１を、順次散布して、裏当部材１１（トラフ４０）にフラックスＦを供給する。 In the welding method of this invention, it is preferable to include the preparatory process of supplying the flux F and adjusting the position of the steel plate E to be welded prior to the first to fourth processes.
(Preparation process)
Flux F is supplied into the trough 40 of the backing member 11 from the flux supply means 26 shown in FIG. At that time, the first air hose 22a, the second air hose 22b, and the third air hose 22c are in a contracted state as shown in FIG. For this reason, the trough 40 containing the flux F is in a state where the lower end portion hangs down from the trough frame 41 due to the weight of the flux F. In addition, the trough frame 41 is in a state where the support plate 42 is placed on the upper ends of the side plates 19 and 19 and is lowered.
When supplying the flux F, an endless chain or the like (not shown) that supports the flux supply means 26 is driven, and the flux supply means 26 travels along the longitudinal direction of the trough 40, while the underlay is accommodated in the hopper. The flux F2 and the backing flux F1 are sequentially dispersed to supply the flux F to the backing member 11 (trough 40).

そして、図１に示すように、パネル移動ローラ１０５ａおよび補助ローラ１０６により、仮付けされた被溶接鋼板Ｅ、Ｅを移動させ、裏当装置１０の上方に被溶接鋼板Ｅ、Ｅによって形成された溶接開先部Ｍを位置させる。そして、図示しない駆動装置を作動させて溶接開先部Ｍの直下にトラフ４０が位置するように裏当部材１１の幅方向の微調整を行う。
具体的には、裏当部材１１を搭載した支持構造体１７を、この支持構造体１７の直下に配置された昇降フレーム２４の上部に配置された裏当ローラ部２４ａの上で幅方向に水平移動させる。
その幅方向の微調整が終了したら、マグネット装置１０５ｂを起動させて、被溶接鋼板Ｅを、磁気によって下方に引き付けて固定する。このとき、各エアホース２２は、前記同様、収縮した状態にある。このため、トラフ４０およびトラフフレーム４１は、下降した状態になっている。 Then, as shown in FIG. 1, the temporarily welded steel plates E and E are moved by the panel moving roller 105 a and the auxiliary roller 106, and the welded steel plates E and E are formed above the backing device 10. The welding groove part M is positioned. Then, a driving device (not shown) is operated to perform fine adjustment in the width direction of the backing member 11 so that the trough 40 is positioned directly below the welding groove portion M.
Specifically, the support structure 17 on which the backing member 11 is mounted is horizontal in the width direction on the backing roller portion 24 a disposed on the upper and lower frames 24 disposed immediately below the support structure 17. Move.
When the fine adjustment in the width direction is completed, the magnet device 105b is activated, and the welded steel sheet E is attracted downward and fixed by magnetism. At this time, each air hose 22 is in a contracted state as described above. For this reason, the trough 40 and the trough frame 41 are in a lowered state.

（第１工程）
図１に示すように、昇降装置２３を駆動させて、フラックスＦが保持され被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍに向かって溶接開先部Ｍの長さＬ２以上かつ最小限度の長さＬ１を有するトラフ４０を、被溶接鋼板Ｅの近傍の所定位置まで上昇させる。
本発明において、所定位置とは、昇降装置２３で裏当部材１１をトラフ４０の上昇端まで上昇させたときに、裏当部材１１と被溶接鋼板Ｅとの隙間Ｓが、第３エアホース２２ｃの最大膨張時の直径の７５％以下となる位置をいう。 (First step)
As shown in FIG. 1, the elevating device 23 is driven to hold the flux F, toward the weld groove portion M of the steel plate E to be welded, and at least the length L2 of the weld groove portion M and the minimum length L1. Is raised to a predetermined position in the vicinity of the steel plate E to be welded.
In the present invention, the predetermined position means that the clearance S between the backing member 11 and the steel plate E to be welded when the backing member 11 is raised to the rising end of the trough 40 by the lifting device 23 is the third air hose 22c. A position that is 75% or less of the diameter at maximum expansion.

（第２工程）
図３に示すに示すように、トラフフレーム４１の支持板４２と昇降装置２３上の支持構造体１７の天板２０との間に配置された２本の第３エアホース２２ｃ、２２ｃに、加圧装置（図示せず）によって圧縮空気を注入することで膨張させる。第３エアホース２２ｃ、２２ｃの膨張に伴って、昇降ガイド２１が、第３エアホース２２ｃ、２２ｃの中央部側で、天板２０および底板１８のガイド穴２７、２７にガイドされながら上昇して、昇降ガイド２１の上端部に固定された支持板４２を高さＨ（図２（ｂ）参照）押し上げて、トラフフレーム４１全体が高さＨ上昇する。
そして、第３エアホース２２ｃの膨張は、昇降ガイド２１の下端部に設けられたストッパ２１ｃが、支持構造体１７の底板１８の下面に当接するまで行う。このとき、支持板４２の押し上げによって、支持板４２と一体のトラフ支持フレーム４１ａ、４１ａおよびトラフ４０が同時に上昇して、トラフ４０の上端が被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍの裏側に近接または当接する位置まで上昇される。
つまり、トラフ４０内に収納したフラックスＦの量が多少少なく、トラフ４０からの盛り上りが無い場合、トラフ４０の上端が溶接開先部Ｍの裏側に押当する位置まで上昇する。
また、トラフ４０内に収納したフラックスＦの量が多少多く、トラフ４０からの盛り上りが大きい場合には、トラフ４０の上端が被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍの裏側の近接した位置まで上昇させて、裏当フラックスＦ１が溶接開先部Ｍの裏側に押し付けた状態になる。 (Second step)
As shown in FIG. 3, pressure is applied to the two third air hoses 22c and 22c disposed between the support plate 42 of the trough frame 41 and the top plate 20 of the support structure 17 on the lifting device 23. It expands by injecting compressed air with a device (not shown). Along with the expansion of the third air hoses 22c, 22c, the elevating guide 21 moves up and down on the center side of the third air hoses 22c, 22c while being guided by the guide holes 27, 27 of the top plate 20 and the bottom plate 18. The support plate 42 fixed to the upper end of the guide 21 is pushed up by a height H (see FIG. 2B), and the entire trough frame 41 is raised by the height H.
Then, the third air hose 22 c is expanded until the stopper 21 c provided at the lower end of the lifting guide 21 comes into contact with the lower surface of the bottom plate 18 of the support structure 17. At this time, by pushing up the support plate 42, the trough support frames 41a, 41a and the trough 40 integral with the support plate 42 are simultaneously raised, and the upper end of the trough 40 is close to the back side of the weld groove portion M of the steel plate E to be welded. Or it is raised to a position where it abuts.
That is, when the amount of the flux F stored in the trough 40 is somewhat small and there is no rise from the trough 40, the upper end of the trough 40 rises to a position where it presses against the back side of the welding groove portion M.
Further, when the amount of the flux F stored in the trough 40 is somewhat large and the rise from the trough 40 is large, the upper end of the trough 40 reaches a position close to the back side of the welding groove portion M of the steel plate E to be welded. As a result, the backing flux F1 is pressed against the back side of the weld groove portion M.

（第３工程）
加圧装置（図示せず）によって第１エアホース２２ａに空気を導入し、第１エアホース２２ａを膨張させる。トラフ４０の下側に配置された第１エアホース２２ａの膨張によって、フラックスＦを収納したトラフ４０の下端部が、押し上げられ、フラックスＦが被溶接鋼板Ｅに接触する高さまで完全に押し上げられて、フラックスＦが、適宜な押圧力で被溶接鋼板Ｅの溶接開先部Ｍの裏側に押し当てられる。 (Third step)
Air is introduced into the first air hose 22a by a pressurizing device (not shown), and the first air hose 22a is expanded. By the expansion of the first air hose 22a disposed on the lower side of the trough 40, the lower end portion of the trough 40 containing the flux F is pushed up, and the flux F is completely pushed up to a height at which the flux F contacts the welded steel plate E. The flux F is pressed against the back side of the weld groove portion M of the steel plate E to be welded with an appropriate pressing force.

（第４工程）
そして、図７に示すように、溶接機３０を溶接機ビーム１０１の上を所定速度で移動させながら、溶接開先部Ｍの表側から溶接トーチ３３によって片面溶接を施して、被溶接鋼板Ｅ、Ｅを溶接する。 (4th process)
Then, as shown in FIG. 7, while moving the welding machine 30 on the welding machine beam 101 at a predetermined speed, one-side welding is performed by the welding torch 33 from the front side of the welding groove part M, and the steel plates E, Weld E.

次に、溶接開先部Ｍが複数ある場合には、第１エアホース２２ａおよび第３エアホース２２ｃ内の空気を排出して、昇降ガイド２１、支持板４２およびトラフ４０を降下させ、フラックスＦを被溶接鋼板Ｅの裏側から引き離す。そして、昇降装置２３で昇降フレーム２４を降下させ、裏当部材１１を被溶接鋼板Ｅの裏側からさらに下降させ、裏当フラックスＦ１を被溶接鋼板Ｅの裏面から引き離す。次に、トラフ４０上面の裏当フラックスＦ１の使用済み部分の除去を行い、次いで前記フラックス供給手段２６に繋がる無端チェーン等（図示せず）を駆動して、トラフ４０の上面に新しい裏当フラックスＦ１の供給を行う。そして、次の溶接開先部Ｍの直下にフラックスＦおよびトラフ４０が位置するように微調整を行い（準備工程を行い）、前記第１〜第４工程を行う。このような動作を、溶接開先部Ｍがなくなるまで数回行う。   Next, when there are a plurality of welding groove portions M, the air in the first air hose 22a and the third air hose 22c is discharged, the lifting guide 21, the support plate 42 and the trough 40 are lowered, and the flux F is covered. Pull away from the back side of the welded steel sheet E. And the raising / lowering frame 24 is lowered | hung with the raising / lowering apparatus 23, the backing member 11 is further lowered | hung from the back side of the to-be-welded steel plate E, and the backing flux F1 is pulled away from the back surface of the to-be-welded steel plate E. Next, the used portion of the backing flux F1 on the upper surface of the trough 40 is removed, and then an endless chain or the like (not shown) connected to the flux supplying means 26 is driven to provide a new backing flux on the upper surface of the trough 40. F1 is supplied. Then, fine adjustment is performed so that the flux F and the trough 40 are located immediately below the next weld groove portion M (preparation step is performed), and the first to fourth steps are performed. Such an operation is performed several times until the weld groove portion M disappears.

（フラックスを回収する場合）
なお、溶接機３０で溶接した後、裏当フラックスＦ１は溶接熱により固化する。そして、次の溶接をするために、固化した裏当フラックスＦ１を除去し、トラフ４０内の上層に新しい裏当フラックスＦ１を補充する必要がある。このとき、下敷フラックスＦ２はそのまま使用されるので、固化した裏当フラックスＦ１を除去するときはできるだけ下敷フラックスＦ２を残しておくことよい。 (When collecting flux)
In addition, after welding with the welding machine 30, the backing flux F1 is solidified by welding heat. In order to perform the next welding, it is necessary to remove the solidified backing flux F1 and replenish the upper layer in the trough 40 with a new backing flux F1. At this time, since the underlay flux F2 is used as it is, it is preferable to leave the underlay flux F2 as much as possible when removing the solidified backing flux F1.

なお、トラフ４０から固化した裏当フラックスＦ１を除去するために、第１エアホース２２ａを膨らませてその裏当フラックスＦ１を掻き落とすこともできるが、多量の下敷フラックスＦ２を一緒に掻き落としてしまう場合がある。また、このような不都合を防止するために、第１エアホース２２ａを完全に膨らませるのではなく、半分程度膨らませる方法が考えられるが、この場合は、第１エアホース２２ａが膨れる程度が全長で一定せず、固化した裏当フラックスＦ１を十分に回収できない箇所や、下敷フラックスＦ２を多量に掻き落としてしまう箇所が生じることがある。   In order to remove the solidified backing flux F1 from the trough 40, the first air hose 22a can be inflated to scrape the backing flux F1, but when a large amount of the underlying flux F2 is scraped together. There is. In order to prevent such inconvenience, a method of inflating the first air hose 22a by half rather than completely inflating it is conceivable. In this case, the extent to which the first air hose 22a swells is constant over the entire length. In some cases, a portion where the solidified backing flux F1 cannot be sufficiently recovered and a portion where the underlay flux F2 is scraped off in a large amount are generated.

そこで、図４に示すように、トラフ４０内のフラックスＦをトラフ４０の全長Ｌ１に亘って第１エアホース２２ａの半分程度の持ち上げ幅で均一に持ち上げることが可能な第２エアホース２２ｂを使用して、トラフ４０内のフラックスＦを持ち上げる。   Therefore, as shown in FIG. 4, the second air hose 22 b that can uniformly lift the flux F in the trough 40 over the entire length L <b> 1 of the trough 40 with a lifting width about half that of the first air hose 22 a is used. The flux F in the trough 40 is lifted.

固化した使用済の裏当フラックスＦ１を回収する場合は、昇降装置２３によりトラフフレーム４１を下降させ、トラフ４０の上方に所定の空間を確保した後に行う。この場合、図４に示すように、第１エアホース２２ａおよび第３エアホース２２ｃ、２２ｃを収縮させてトラフフレーム４１全体を下降させた状態で、第２エアホース２２ｂに加圧装置（図示せず）から圧縮空気を送って膨張させ、フラックスＦを上昇させてから行う。   When the solidified used backing flux F <b> 1 is collected, the trough frame 41 is lowered by the elevating device 23 to secure a predetermined space above the trough 40. In this case, as shown in FIG. 4, the first air hose 22a and the third air hoses 22c, 22c are contracted to lower the entire trough frame 41, and the second air hose 22b is supplied with a pressure device (not shown). It is performed after the compressed air is sent and expanded to increase the flux F.

そのフラックスＦを回収する際には、フラックス回収手段２５、裏当部材１１のトラフ４０、トラフフレーム４１、第２エアホース２２ｂおよび支持構造体１７を使用する。
この場合、図４に示したように、使用済みとなった裏当フラックスＦ１は、第２エアホース２２ｂを膨張させることにより、トラフ４０の上面に盛り上がった状態となり、その盛り上がり部分をフラックス供給手段２６に付属したフラックス掻き落とし器（図示せず）にて、裏当フラックスＦ１の表面を掻き落として一定高さにした後、フラックス供給手段２６によって、新しい裏当フラックスＦ１を撒いて補充する。掻き落としたフラックスＦはフラックス回収手段２５によって回収する。 When collecting the flux F, the flux collecting means 25, the trough 40 of the backing member 11, the trough frame 41, the second air hose 22b, and the support structure 17 are used.
In this case, as shown in FIG. 4, the used backing flux F1 is raised on the upper surface of the trough 40 by inflating the second air hose 22b, and the raised portion is used as the flux supply means 26. After the surface of the backing flux F1 is scraped off to a certain height by a flux scraper (not shown) attached to the sheet, a new backing flux F1 is sown and replenished by the flux supply means 26. The flux F scraped off is collected by the flux collecting means 25.

固化したフラックスＦの回収が終了した後は、第２エアホース２２ｂから圧縮空気を抜き収縮した状態にする。その結果、トラフ４０には除去したフラックスＦに相当する窪みが生じるので、その部分に新しい裏当フラックスＦ１をフラックス供給手段２６によりトラフ４０に供給する。なお、下敷フラックスＦ２は、溶接熱によって固化しないので、繰返し使用することができる。   After the recovery of the solidified flux F is completed, the compressed air is extracted from the second air hose 22b to be in a contracted state. As a result, a depression corresponding to the removed flux F is generated in the trough 40, and a new backing flux F 1 is supplied to the trough 40 by the flux supply means 26 in that portion. In addition, since the underlay flux F2 is not solidified by welding heat, it can be used repeatedly.

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更は可能である。   The embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、前記の裏当装置１０および片面溶接装置１は、被溶接鋼板Ｅを幅方向（裏当装置１０の長手方向に直交する方向）に移動するようにさせてもよい。
また、昇降ガイド２１は、棒状部材として説明したが、その形状は板状であっても構わない。 For example, the backing device 10 and the single-sided welding device 1 may be configured to move the steel plate E to be welded in the width direction (a direction orthogonal to the longitudinal direction of the backing device 10).
Moreover, although the raising / lowering guide 21 was demonstrated as a rod-shaped member, the shape may be plate shape.

１ 片面溶接装置
１０ 裏当装置
１１ 裏当部材
１７ 支持構造体
２２ エアホース
２２ａ 第１エアホース
２２ｂ 第２エアホース
２２ｃ 第３エアホース
２４ 昇降フレーム
２３ 昇降装置
３３ 溶接トーチ
４０ トラフ
４１ トラフフレーム
Ｂ１ 第１エアホースの膨張高さ
Ｂ２ 第２エアホースの膨張高さ（最大膨張時の直径）
Ｂ３ 第３エアホースの膨張高さ
Ｄ トラフの開口幅の長さ
Ｄ１ 第１エアホースの外径
Ｄ２ 第２エアホースの外径
Ｅ 被溶接鋼板
Ｆ フラックス（裏当部材）
Ｆ１ 裏当フラックス
Ｆ２ 下敷フラックス
Ｌ１ 裏当装置の全長
Ｌ２ 溶接開先部の長さ
Ｍ 溶接開先部
Ｓ 裏当部材と被溶接鋼板との隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single-sided welding apparatus 10 Backing apparatus 11 Backing member 17 Support structure 22 Air hose 22a 1st air hose 22b 2nd air hose 22c 3rd air hose 24 Lifting frame 23 Lifting apparatus 33 Welding torch 40 Trough 41 Trough frame B1 Expansion of 1st air hose Height B2 Expansion height of the second air hose (diameter at maximum expansion)
B3 Expansion height of the third air hose D Length of the opening width of the trough D1 Outer diameter of the first air hose D2 Outer diameter of the second air hose E Steel plate to be welded F Flux (backing member)
F1 Backing flux F2 Underlay flux L1 Total length of backing device L2 Length of welding groove M Welding groove S Gap between backing member and steel plate to be welded

Claims (9)

被溶接鋼板の片面溶接装置で使用する裏当装置であって、
前記裏当装置の全長は前記被溶接鋼板の溶接開先部以上かつ最小限度の長さの裏当部材を有し、
前記裏当部材が、前記溶接開先部に沿って配置されるトラフフレームおよびこのトラフフレームに固定されフラックスが収納されるトラフであることを特徴とする裏当装置。 A backing device used in a single-sided welding device for steel plates to be welded,
The overall length of the backing device has a backing member that is at least the weld groove portion of the steel plate to be welded and has a minimum length,
The backing device, wherein the backing member is a trough frame arranged along the weld groove portion and a trough fixed to the trough frame and storing a flux. 前記トラフと、当該トラフを固定するトラフフレームとの間に介在され、圧縮空気により膨張して前記フラックスを前記被溶接鋼板の溶接開先部の下面に押し付けるエアホースを備えることを特徴とする請求項１に記載の裏当装置。   The air hose is interposed between the trough and a trough frame that fixes the trough, and is provided with an air hose that is expanded by compressed air and presses the flux against a lower surface of a weld groove portion of the steel plate to be welded. The backing device according to 1. 前記トラフと、当該トラフを固定するトラフフレームとの間に介在するエアホースは、断面寸法の異なる２本のエアホースを上下に配置していることを特徴とする請求項１に記載の裏当装置。   The backing device according to claim 1, wherein the air hose interposed between the trough and the trough frame that fixes the trough has two air hoses with different cross-sectional dimensions arranged vertically. 前記トラフフレームを上昇下降させる昇降装置を備えると共に、前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間にエアホースを設け、前記昇降装置で前記裏当部材を前記トラフの上昇端まで上昇させたときに、前記裏当部材と前記被溶接鋼板との隙間が、前記エアホースの最大膨張時の直径の７５％以下となるようにすると共に、前記エアホースのエア圧力が０．０５〜０．５ＭＰａの範囲であること特徴とする請求項２に記載の裏当装置。   An elevating device for raising and lowering the trough frame is provided, and an air hose is provided between the trough frame and a support structure on the elevating device, and the backing member is raised to the ascending end of the trough by the elevating device. The clearance between the backing member and the steel plate to be welded is 75% or less of the diameter of the air hose at its maximum expansion, and the air pressure of the air hose is 0.05 to 0.5 MPa. The backing device according to claim 2, wherein the backing device is in a range of 前記トラフは、長手方向に直交する開口幅の長さが、５０〜２００ｍｍの範囲であることを特徴する請求項１又は請求項２に記載の裏当装置。   The backing device according to claim 1 or 2, wherein the trough has an opening width perpendicular to the longitudinal direction in a range of 50 to 200 mm. 前記フラックスは、前記被溶接鋼板に押当する裏当フラックスと、この裏当フラックスの層の下に敷かれる下敷フラックスの層とを前記トラフ内に積層していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の裏当装置。   The said flux has laminated | stacked in the said trough the backing flux pressed against the said to-be-welded steel plate, and the layer of the underlying flux laid under this backing flux layer. Or the backing device according to claim 2. 前記裏当装置は、前記トラフフレームを上昇下降させる昇降装置を備えると共に、前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間にエアホースを設け、
前記エアホースは、前記トラフと前記トラフフレームの上部との間に配置された第１エアホースと、
前記トラフと前記トラフフレームの上部との間で、前記第１エアホースと縦の配列となるように配置された前記第１エアホースより小径の第２エアホースと、
前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間に配置された第３エアホースと、を備え、
前記第１エアホース、前記第２エアホースおよび前記第３エアホースは、それぞれに圧縮空気を入れる加圧装置により内部圧力を個別に制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の裏当装置。 The backing device includes an elevating device that raises and lowers the trough frame, and an air hose is provided between the trough frame and a support structure on the elevating device,
The air hose is a first air hose disposed between the trough and an upper portion of the trough frame;
A second air hose having a smaller diameter than the first air hose arranged between the trough and the upper portion of the trough frame so as to be in a vertical arrangement with the first air hose;
A third air hose disposed between the trough frame and a support structure on the lifting device,
The backing according to claim 1 or 2, wherein the first air hose, the second air hose, and the third air hose are individually controlled in internal pressure by a pressurizing device that puts compressed air into each. apparatus. 片面溶接装置の裏当装置が設置されている対応位置に被溶接鋼板を移動させて配置し、前記被溶接鋼板の溶接開先部に沿って前記裏当装置の裏当部材を押当して溶接作業を行う溶接方法であって、
前記被溶接鋼板の溶接開先部に向かって前記溶接開先部以上かつ最小限度の長さを有するトラフおよびトラフフレームを昇降装置により上昇させる第１工程と、
前記昇降装置により上昇した裏当部材を前記トラフフレームと前記昇降装置上の支持構造体との間に配置された第３エアホースに圧縮空気を注入することで膨張させて前記トラフを前記溶接開先部の裏面に近接または押当させる第２工程と、
そのトラフおよび前記トラフフレームの間に配置された第１エアホースに圧縮空気を注入することで膨張させて前記トラフ内のフラックスを前記溶接開先部の裏面に押圧する第３工程と、
前記片面溶接装置の溶接トーチにより片面溶接を行う第４工程と、を含むことを特徴とする溶接方法。 Move the steel plate to be moved to the corresponding position where the backing device of the single-sided welding device is installed, and press the backing member of the backing device along the weld groove of the steel plate to be welded. A welding method for performing welding work,
A first step of raising a trough and a trough frame having a minimum length to the weld groove portion of the steel plate to be welded by using a lifting device;
The backing member raised by the lifting device is expanded by injecting compressed air into a third air hose disposed between the trough frame and the support structure on the lifting device, so that the trough is welded. A second step of approaching or pressing the back of the part;
A third step of inflating the compressed air into the first air hose disposed between the trough and the trough frame to press the flux in the trough against the back surface of the weld groove;
And a fourth step of performing single-sided welding with a welding torch of the single-sided welding apparatus. 前記第４工程による片面溶接の終了後、前記第１エアホースおよび第３エアホースを収縮させると共に、前記昇降装置を下降させ、次いで、前記トラフと前記トラフフレームの上部との間に配置された第２エアホースに圧縮空気を注入することで膨張させ、前記トラフ内のフラックスを押し上げる工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の溶接方法。   After the one-side welding in the fourth step is finished, the first air hose and the third air hose are contracted, the lifting device is lowered, and then a second disposed between the trough and the upper portion of the trough frame. The welding method according to claim 8, further comprising a step of expanding the trough by injecting compressed air into an air hose to push up the flux in the trough.
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