JP2011110583A - Backing device and welding method - Google Patents
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Abstract
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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.
<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
The
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
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
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
The
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
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
The fixed
The
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
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
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
The raising / lowering
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
As shown in FIG. 1, the
The
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
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
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
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
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
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
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
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
<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-
As shown in FIGS. 1, 5, and 7, the single-
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
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
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
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
<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-
In the welding method according to the present invention, the steel plate E to be welded is moved to a position where the
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
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
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
Specifically, the
When the fine adjustment in the width direction is completed, the
(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
In the present invention, the predetermined position means that the clearance S between the backing
(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
Then, the
That is, when the amount of the flux F stored in the
Further, when the amount of the flux F stored in the
(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
(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
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
(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
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
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
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
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
In this case, as shown in FIG. 4, the used backing flux F1 is raised on the upper surface of the
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
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
Moreover, although the raising / lowering
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
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)
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.
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.
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