裏当装置及び片面溶接装置
【課題】裏当部の底板と裏当ローラとの裏当フラックスの付着による摩擦抵抗をなくし、裏当部の位置合わせを好適に精度よく行うことができる裏当装置及びこの裏当装置を備えた片面溶接装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、被溶接部材Ｅ，Ｅを突き合わせた開先線Ｍの裏側に配置された裏当装置１であって、開先線Ｍの長手方向に亘って配設された架台フレーム３と、架台フレーム３の上面に軸支された一群の裏当ローラ４を有する裏当ローラ部５と、裏当ローラ４に支持される底板１１を有する裏当部１０と、裏当ローラ４上で支持される裏当部１０を幅方向に微調整移動させる駆動機構２０と、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明は、被溶接部材Ｅ，Ｅを突き合わせた開先線Ｍの裏側に配置された裏当装置１であって、開先線Ｍの長手方向に亘って配設された架台フレーム３と、架台フレーム３の上面に軸支された一群の裏当ローラ４を有する裏当ローラ部５と、裏当ローラ４に支持される底板１１を有する裏当部１０と、裏当ローラ４上で支持される裏当部１０を幅方向に微調整移動させる駆動機構２０と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の被溶接部材の端部を突き合わせて形成された開先線と、この開先線の裏側に配置された裏当装置との幅方向の位置合わせを精度よく行うことができる裏当装置及びこの裏当装置を備えた片面溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、片面溶接装置の裏当装置としては、例えば、特許文献１に係る発明が知られている。特許文献１に係る裏当装置は、例えば一辺の長さが２０ｍ〜３０ｍの一対の被溶接部材の端部を突き合わせて形成された開先線を溶接する際に用いられる。
図６は、特許文献１に係る裏当装置を示した図であって、（ａ）は、模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。特許文献１に係る裏当装置Ｚは、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に亘って延設された裏当部１００と、裏当部１００が載置された架台フレーム１０１と、裏当部１００の両端に形成された駆動機構１１２，１１２と、を有する。
【０００３】
裏当部１００は、図６の（ｂ）に示すように、架台フレーム１０１に備えられた平坦な上面部材１０１ａ上に配置されるとともに、一対の被溶接部材１０２，１０２を突き合わせて形成された開先線１０３の下方に配置されている。裏当部１００は、上面部材１０１ａ上を転動する一対の裏当ローラ１０４と、裏当ローラ１０４を軸支する基台部１０５と、基台部１０５の上方に形成された基礎フレーム１０６と、基礎フレーム１０６に内装されたエアホース１０７と、エアホース１０７の上部に配置された銅板１１０とを有する。銅板１１０の上部には、裏当フラックスＷが配置されている。移動方向に沿って同一線上に並設された一対の裏当ローラ１０４は、図６の（ａ）に示すように、裏当部１００の長手方向に亘って所定の間隔をあけて一対の単位で複数並設されている。また、裏当部１００の両端には、駆動機構１１２が接続されている。
【０００４】
駆動機構１１２は、図６の（ｂ）に示すように、ネジ軸１１３を備えたモータ等の駆動源１１４と、ネジ軸１１３に係合される係合部１１５とを有する。係合部１１５は、裏当部１００の基台部１０５に接続されている。これにより、駆動源１１４を作動させることで、裏当部１００が幅方向（図６の（ｂ）の矢印参照）に移動可能に形成されている。
【０００５】
このような構成からなる裏当装置Ｚは、裏当部１００を幅方向に移動させることで、幅方向の位置合わせの微調整を行い、開先線１０３の直下に裏当部１００を配置させることができる。そして、図示しないホッパー等を長手方向に移動させて、銅板１１０上に粉末状の裏当フラックスを供給した後、エアホース１０７に空気を導入して膨張させることにより、開先線１０３の下面に裏当フラックスＷを押し当て、開先線１０３の表側から溶接作業を行うことができる。
【特許文献１】特公昭５１−３１１０８号公報（第一図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の裏当装置Ｚの構成によると、銅板１１０の上部にホッパー等で裏当フラックスＷを供給する際、又は、使用済み裏当フラックスＷを銅板１１０から掻き落とす際に、銅板１１０から裏当フラックスＷがこぼれ落ち、架台フレーム１０１の上面部材１０１ａ上に堆積する。これにより、裏当部１００の位置合わせを行う際に、裏当ローラ１０４に裏当フラックスＷが付着したり、裏当ローラ１０４が堆積した裏当フラックスＷに乗り上げたりして、裏当部１００の円滑な移動を妨げるという問題があった。即ち、図６の（ａ）に示すように、両端に配置された駆動機構１１２により、例えば紙面下方向（矢印１２１方向）に裏当装置Ｚを移動させたとすると、各裏当ローラ１０４には、紙面上方向（矢印１２２方向）にそれぞれ摩擦抵抗が生じて裏当装置Ｚを図６の（ａ）に示す二点鎖線のように弓なりに変形させるため、裏当部１００を開先線１０３の直下に精度よく配置させることが困難であった。
【０００７】
開先線１０３が長ければ長い程（裏当部１００が長い程）、裏当ローラ１０４の摩擦抵抗により、裏当部１００に係る中央部分の弓なりの撓みが大きくなるため、精度のよい位置合わせがさらに困難になるという問題があった。この撓み量は、裏当部１００の長さの４乗に比例するから、２０〜３０ｍの長さを溶接するための裏当装置Ｚにとっては重大な問題であった。
また、架台フレーム１０１の上面部材１０１ａ上に図示しないスクレーパを設けて裏当フラックスＷを除去する構造も考えられる。しかし、スクレーパを設置したとしても、完全に裏当フラックスＷを除去することは困難であった。
【０００８】
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、裏当ローラと裏当部の接触面との裏当フラックスの付着による摩擦抵抗をなくし、裏当部の位置合わせを好適に精度よく行うことができる裏当装置及びこの裏当装置を備えた片面溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような思想に基づき創案された本発明は、一対の被溶接部材を突き合わせた開先線の裏側に配置される裏当装置であって、架台フレームの上面に軸支された一群の裏当ローラを有する裏当ローラ部と、前記裏当ローラに支持される底板を有する裏当部と、前記裏当ローラ上で支持される前記裏当部を幅方向に微調整移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、裏当部の底板の下面側から裏当ローラが当接されるため、当該底板の下面と裏当ローラとの接触面に裏当フラックスが堆積することがない。即ち、裏当部の幅方向への移動の際に、裏当フラックスの付着によって裏当ローラが摩擦抵抗を受けないため、溶接長が長い場合であっても、裏当ローラに作用する摩擦抵抗を最小限にすることができるため、裏当部の中央部分に発生する弓なり状の撓みを小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る裏当ローラ部は、前記幅方向に亘って前記裏当ローラを直線状に配置した一群からなり、前記架台フレームの長手方向に所定の間隔をあけて複数群に設置されるとともに、前記裏当ローラ部の下方に、鉛直方向に昇降可能な昇降手段が配設されていることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、エアホースにより裏当部を押し上げることによって作用する裏当ローラへの荷重が昇降手段に直接伝達される。これにより、架台フレームに作用する荷重を効果的に昇降手段に伝達することができるため、架台フレームの強度を小さく設定することができ、部材の薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る底板の幅は、前記裏当ローラ部の幅よりも小さく形成されており、
前記架台フレームは、前記裏当ローラを軸支する一対の挟持板を有し、前記幅方向に隣り合う前記裏当ローラ同士は互いに離間して設けられていることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、上方から落下してくる裏当フラックスは、裏当ローラの間や、挟持板間を通り抜けて落下する。そのため、裏当フラックスが裏当ローラ部に堆積したり、裏当ローラの回転を妨げたりすることがないため、裏当ローラを円滑に回転させて位置合わせを行うことができる。
【００１５】
また、本発明にかかる片面溶接装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の裏当装置を備え、前記昇降手段を支持し、長手方向に延設された土台フレームと、この土台フレームを支持し、長手方向に所定の間隔をあけて配設された複数の回転体又は支持台と、を有し、前記回転体又は前記支持台は、前記昇降手段の下方に配設されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、長手方向に延設された土台フレームは、昇降手段の下方において、回転体又は支持台によって支持されているため、昇降手段に伝達される荷重を効果的に回転体又は支持台に伝達することができる。これにより、土台フレームの強度を小さく設定することができ、部材の薄肉化、軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る裏当装置及び片面溶接装置によれば、開先線が長い場合であっても裏当部の中央部分の撓みを抑制し、裏当部を好適な位置に配置することができるため、溶接精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[第一実施形態]
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係る裏当装置を備えた片面溶接装置を示した全体斜視図である。図２は、第一実施形態に係る裏当装置を示した拡大斜視図である。図３は、第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図ある。図４は、第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって、図３の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、実施の形態の説明において、長手方向及び幅方向は図１に示す矢印の方向に従う。
【００１９】
第一実施形態に係る裏当装置１は、図１に示すように、例えば、一辺が２０ｍ〜３０ｍの長さからなる被溶接部材の端部同士を突き合わせて、片面サブマージアーク溶接を行う片面溶接装置Ｆに設置される。
片面溶接装置Ｆは、片面溶接装置Ｆ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Ｇと、レールＧの上方に配置された土台フレームＨと、レールＧと土台フレームＨの間に介設され、レールＧ上を幅方向に移動可能に形成された回転台車部Ｉと、土台フレームＨの内部に設置された裏当装置１とを有する。また、片面溶接装置Ｆは、裏当装置１の長手方向に走行可能に形成された裏当フラックスホッパＦ１を有する。さらに、片面溶接装置Ｆは、裏当装置１の上方において、裏当装置１の長手方向に沿って移動可能な溶接機Ｊを有する。溶接機Ｊは、裏当装置１の長手方向に沿って延設されたガイドに移動可能に形成されており、溶接ワイヤ、表フラックスホッパ、ワイヤ送給機、電流・電圧・速度制御装置などが備えられている。
【００２０】
片面溶接装置Ｆは、図１及び図４に示すように、例えば、片面溶接装置Ｆの幅方向に沿ってパネル移動ローラＫ及び補助ローラＬ等によって誘導された被溶接部材Ｅを裏当装置１の上方に移動した後、裏当装置１によって被溶接部材Ｅの開先線Ｍの裏側に裏当フラックスＷを押し当て、被溶接部材Ｅの表側から溶接機Ｊによって片面サブマージアーク溶接を行うものである。
【００２１】
回転台車部Ｉは、図１及び図４に示すように、所定の間隔をあけて配置された２個の回転体ｉと、長手方向に離間して配置された２枚の板材とを有する。回転体ｉは、板材に軸支されており、型鋼からなるレールＧ上を転動して幅方向に移動可能に形成されている。回転台車部Ｉの上部には、土台フレームＨが当接支持されている。
【００２２】
土台フレームＨは、図１及び図４に示すように、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、上方が開放されている。土台フレームＨは、長手方向に沿って並設された二本の主梁Ｈ１と、主梁Ｈ１，Ｈ１の間に直角に連結された連結梁Ｈ２と、連結梁Ｈ２に垂直に立設されたＨ３と、主梁Ｈ１，Ｈ１の上方において、それぞれ平行に設置された補助梁Ｈ４，Ｈ４と、補助梁Ｈ４，Ｈ４から裏当装置１の反対側に向かって張出した片持梁Ｈ５とを有する。補助梁Ｈ４には、パネル移動ローラＫ及びマグネット装置Ｎ、片持梁Ｈ５には、補助ローラＬが設置されている。
土台フレームＨの内部には、以下に詳述する裏当装置１が配置されている。
【００２３】
裏当装置１は、図１及び図２に示すように、被溶接部材Ｅ，Ｅが突き合わされて形成された開先線Ｍの裏側に裏当フラックスを精度よく押し当てる装置である。裏当装置１は、連結梁Ｈ２の上部に所定の間隔をあけて並設された複数の昇降手段２と、片面溶接装置Ｆの長手方向に亘って延設されており、土台フレームＨに対して相対的に昇降する架台フレーム３と、架台フレーム３の上部に所定の間隔をあけて並設された裏当ローラ部４と、裏当ローラ部４の上方で支持される底板１１を備えた裏当部１０と、裏当部１０を幅方向に微調整移動させる駆動機構２０とを有する。
【００２４】
昇降手段２は、図２及び図３（ｂ）に示すように、土台フレームＨに対して架台フレーム３を相対的に昇降させる手段である。昇降手段２は、第一実施形態においては、例えば公知のシリンダーを用いている。昇降手段２は、図３（ｂ）に示すように、２つを一組として裏当装置１の長手方向に所定の間隔をあけて配置されている。昇降手段２は、下端を連結梁Ｈ２に、上端を挟持板３ｃ，３ｃに当接されている。
【００２５】
架台フレーム３は、図２及び図４に示すように、鉛直方向に昇降するフレームであって、昇降手段２に支持されるとともに、上部に裏当ローラ部４が設置されている。架台フレーム３は、角材及び板材を接合して略箱状に枠組みされており、幅方向に延設された下辺フレーム３ａと、下辺フレーム３ａの両端に梯子状に形成された側部フレーム３ｂ，３ｂと、側部フレーム３ｂ，３ｂの間に、介設された一対の挟持板３ｃ，３ｃとを有する。一対の挟持板３ｃ，３ｃは、長手方向に所定の間隔で離間しており、下端には昇降手段２の上端が当接支持されている。また、一対の挟持板３ｃ，３ｃは、裏当装置１の長手方向に亘って、所定の間隔をあけて複数個並設されている。
【００２６】
下辺フレーム３ａには、貫通孔Ｑ，Ｑが形成されており、昇降手段２が挿通されている。挟持板３ｃ，３ｃは、所定の間隔をあけて並設されており、両端が側部フレーム３ｂ，３ｂに当接されている。
【００２７】
裏当ローラ部４は、図２及び図４に示すように、底板１１を備えた裏当部１０を幅方向に移動可能に支持する部材である。裏当ローラ部４は、複数の裏当ローラ５，５・・・と、裏当ローラ５の中心を軸支する回転軸６，６・・・とで形成されている。裏当ローラ５は、同一形状からなる円柱体であって、円心に貫通された回転軸６を軸として回転可能に形成されている。裏当ローラ５は、挟持板３ｃの上端から裏当ローラ５の一部が突出するように挟持板３ｃに軸支されている。また、裏当ローラ５は、所定の間隔をあけて幅方向に亘って直線状に列設されており、裏当ローラ５に係るそれぞれの円筒面の上面は面一に形成されている。また、裏当ローラ５の幅（円柱の母線の長さ）は、挟持板３ｃ，３ｃ間の幅よりも小さく形成されている。即ち、裏当ローラ５は、裏当ローラ５と挟持板３ｃの間に隙間をあけて軸支されている。
【００２８】
また、裏当ローラ部４は、図３の（ｂ）に示すように、裏当装置１の長手方向に亘って所定の間隔をあけて複数群形成されている。また、第一実施形態においては、各裏当ローラ部４の直下に昇降手段２が配設されている。
なお、裏当ローラ５の形状は、円柱体に限定されるものではなく、例えば、球体でもいい。また、裏当ローラ５の数、大きさ、隣り合う裏当ローラ５同士の間隔等は、裏当装置１の大きさ等にしたがって適宜設定すればよい。
【００２９】
裏当部１０は、図２及び図４に示すように、裏当ローラ部４に支持されるとともに、裏当フラックスＷを開先線Ｍの裏側に押し当てる部分である。裏当部１０は、裏当ローラ部４に当接支持される底板１１と、底板１１の上部に形成された基礎フレーム１２と、基礎フレーム１２に内設されたエアホース１３と、エアホース１３の上部に形成された銅板１４と、を主に有する。
【００３０】
底板１１は、板状長尺の部材であって、片面溶接装置Ｆの長手方向に亘って延設されており、下面が裏当ローラ部４に当接されている。底板１１の幅は、裏当ローラ部４の幅よりも小さく形成されている。基礎フレーム１２は、底板１１の上部に形成され底板１１の長手方向に亘って形成されており、長手方向に亘ってエアホース１３が内設されている。銅板１４は、裏当部１０の上部において長手方向に亘って形成された板状部材であって、上面に裏当フラックスＷが供給される。
【００３１】
駆動機構２０は、図３に示すように、裏当部１０を幅方向に移動させる機構である。駆動機構２０は、側部フレーム３ｂに取り付けられ、図示しないモータを備えた駆動部２０ａと、駆動部２０ａに直結されたネジ軸２０ｂと、ネジ軸２０ｂに係合されるとともに裏当部１０の底板１１に接合される係合部２０ｃとを有する。これにより、モータを駆動させることで、裏当部１０が裏当ローラ部４上を幅方向に移動する。駆動機構２０は、図３の（ａ）に示すように、第一実施形態においては、裏当装置１の両端に一箇所ずつ設置されている。
【００３２】
また、裏当装置１には、図４に示すように、フラックス回収部Ｐが形成されている。フラックス回収部Ｐは、架台フレーム３の内部に上方が拡開したテーパー状に形成されており、落下した裏当フラックスＷを外部へ排出するコンベア部Ｐａと、コンベア部Ｐａを
駆動させる駆動源Ｐｂとからなる。このように、フラックス回収部Ｐが形成されているため、裏当フラックスＷを銅板１４に供給する際や、銅板１４から裏当フラックスＷを掻き落とす際に落下した裏当フラックスＷを回収することができる。
【００３３】
次に、第一実施形態に係る裏当装置１の動作について説明する。
まず、裏当フラックスホッパＦ１（図１参照）を銅板１４に沿って移動させて裏当フラックスＷを供給する。そして、パネル移動ローラＫ及び補助ローラＬにより、仮止めされた被溶接部材Ｅ，Ｅを移動させ、裏当装置１の上方に被溶接部材Ｅ，Ｅによって形成された開先線Ｍを配置させる。そして、駆動機構２０を作動させて開先線Ｍの直下に銅板１４が位置するように裏当部１０の幅方向の微調整を行う。
【００３４】
即ち、裏当部１０は、駆動機構２０の駆動部２０ａを作動させると、裏当ローラ部４上で幅方向に移動する。つまり、裏当ローラ５が回転軸６を軸として幅方向に回転可能に形成されるとともに、裏当部１０の底板１１の下面は、裏当ローラ５の上端に接触されているため、裏当部１０が幅方向に移動する。
この際、裏当装置１によれば、裏当部１０の底板１１の下面側から裏当ローラ部４が当接しているため、底板１１の下面と裏当ローラ５との接触面に裏当フラックスＷが堆積することがない。即ち、裏当部１０の幅方向への移動の際に、裏当フラックスＷの付着によって裏当ローラ５が摩擦抵抗を受けないため、裏当部１０の位置合わせを好適に、かつ、精度よく行うことができる。
【００３５】
微調整が終了したら、エアホース１３に空気を導入して銅板１４に供給された裏当フラックスＷを開先線Ｍの裏側に押し当てる。この際、マグネット装置Ｎを起動させて、上方に押し上げられるように付勢された被溶接部材Ｅを磁気によって下方に引き付けて固定する。そして、開先線Ｍの表側から溶接機Ｊによって片面サブマージアーク溶接を施して、被溶接部材Ｅを溶接する。
【００３６】
裏当部１０は、幅方向の長さ（第一実施形態においては約４０ｃｍ程度）に比べると長手方向の長さ（第一実施形態においては約３０ｍ）がかなり長尺になるため、裏当部１０の断面二次モーメントを大きくするには限界があり、裏当部１０自体の強度を高めることは困難となり、裏当部１０の長さが長くなるほど中央付近で弓なりに撓んでしまうという長尺な溶接装置における特有の問題があった。
しかし、第一実施形態による裏当装置１によれば、溶接長（裏当部１０）が長い場合であっても、裏当ローラ５に作用する摩擦抵抗を最小限にすることができるため、裏当部１０の中央部分に発生する弓なり状の撓みを小さくすることができる。
【００３７】
またここで、裏当部１０を被溶接部材Ｅに押し当てる際に、架台フレーム３には、約９．８ＫＮ／ｍの力が作用する。したがって、昇降部材２の配設位置によっては、架台フレーム３に大きな曲げ応力が作用するため、架台フレーム３自体の強度を高める必要がある。
この点、第一実施形態による裏当装置１によれば、図３の（ｂ）に示すように、昇降手段２がそれぞれの裏当ローラ部４，４・・・の直下に設置されているため、裏当部１０を押し上げることによって作用する裏当ローラ５への荷重が昇降手段２に直接伝達される。これにより、架台フレーム３に作用する荷重を効果的に昇降手段２に伝達することができるため、架台フレーム３の強度を小さく設定することができ、架台フレーム３の薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００３８】
また、図２及び図３（ｂ）に示すように、昇降手段２は、架台フレーム３を支持し、連結梁Ｈ２上に設置されているが、裏当装置１の重量を支持するだけでなく、裏当部１０による被溶接部材Ｅへの押し当ての際に作用する負荷に耐える必要がある。したがって、昇降手段２の配設位置によっては、土台フレームＨに大きな曲げ応力が作用するため、土台フレームＨ自体の強度を高める必要がある。
この点、片面溶接装置Ｆによれば、昇降手段２の直下に回転台車部Ｉが配設されているため、荷重が直接回転台車部Ｉに伝達される。これにより、昇降手段２に伝達される荷重を効果的に回転台車部Ｉに伝達することができるため、土台フレームＨの強度を小さく設定することができ、土台フレームＨの薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００３９】
また、底板１１の幅は、裏当ローラ部４の幅よりも小さく形成されているとともに、裏当ローラ５は、一対の挟持板３ｃで軸支され、幅方向で隣り合う裏当ローラ５同士が所定の間隔をあけて配設されている。これにより、上方から落下してくる裏当フラックスＷは、裏当ローラ５，５の間や、長手方向に離間した一対の挟持板３ｃ，３ｃ間を通り抜けて落下する。そのため、裏当フラックスＷが裏当ローラ部４に堆積したり、裏当ローラ５の回転を妨げたりすることがないため、裏当ローラ５を好適に回転させて位置合わせを行うことができる。また、落下した裏当フラックスＷは、フラックス回収部Ｐ（図４参照）で効率よく回収することができる。
【００４０】
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。図５は、第二実施形態に係る裏当装置を示した正面図である。第二実施形態に係る裏当装置１’は、裏当部５０が桶状の裏当治具を備える点について第一実施形態と相違する。
即ち、第二実施形態に係る裏当部５０は、底板１１と、底板１１の上部に形成された基礎フレーム１２と、基礎フレーム１２の上部に形成された桶状の裏当治具５１と、裏当治具５１の内部に設置されたフラックス容器５２及びエアホース１３とを有する。このように、裏当装置１’において、銅板１０に換えて裏当治具５１を備えた裏当部５０を採用してもよい。この構成によれば、被溶接部材Ｅが比較的薄く、目違いがある場合においても好適に溶接を施すことができる。
【００４１】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、前記した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が可能である。
【００４２】
第一実施形態においては、土台フレームＨの下に、レールＧ上を転動する回転体ｉを備えた回転台車部Ｉを設置したが、回転体ｉを必ずしも設けなくてもよい。回転台車部Ｉに換えて、例えば、角材又は型鋼などからなる支持台（図示省略）を用いてもよい。即ち、支持台は、昇降手段２の下方に所定の間隔をあけて複数個配設されることで、土台フレームＨを支持することができる。
【００４３】
また、図２に示すように、第一実施形態においては、昇降手段２の上端は、挟持板３ｃの下部に当接支持させたが、これに限定されるものではなく、例えば、裏当ローラ部４の下方に係る架台フレーム３の下辺フレーム３ａに当接支持させてもよい。また、昇降手段２の下端は、第一実施形態においては、連結梁Ｈ２に支持されているが、回転台車部Ｉに支持されてもよい。また、昇降手段２は、必ずしも裏当ローラ４の直下に設けるものではなくて、ブラケット等を介して裏当ローラ４の近傍に設けてもよい。その際、昇降手段２の下端は、連結梁Ｈ２の側面に公知の取り付け具を介して固定してもよい。
【００４４】
また、図示はしないが、底板の下面において、長手方向に沿って補強部材を設けてもよい。即ち、底板の下面に長手方向に沿って例えば型鋼や鋼管などを取り付けて、裏当部の断面二次モーメントを大きくすることができる。これにより、エアホースで裏当フラックスを押し上げた時に、裏当部が下方に向かって撓むのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第一実施形態に係る裏当装置を備えた片面溶接装置を示した全体斜視図である。
【図２】第一実施形態に係る裏当装置を示した拡大斜視図である。
【図３】第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図ある。
【図４】第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって、図３の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】第二実施形態に係る裏当装置を示した正面図である。
【図６】特許文献１に係る裏当装置を示した図であって、（ａ）は、模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 裏当装置
２ 昇降手段
３ 架台フレーム
３ｃ 挟持板
４ 裏当ローラ部
５ 裏当ローラ
１０ 裏当部
１１ 底板
２０ 駆動機構
Ｅ 被溶接部材
Ｆ 片面溶接装置
Ｍ 開先線
Ｗ 裏当フラックス（フラックス）
Ｈ 土台フレーム
Ｉ 回転台車部
ｉ 回転体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の被溶接部材の端部を突き合わせて形成された開先線と、この開先線の裏側に配置された裏当装置との幅方向の位置合わせを精度よく行うことができる裏当装置及びこの裏当装置を備えた片面溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、片面溶接装置の裏当装置としては、例えば、特許文献１に係る発明が知られている。特許文献１に係る裏当装置は、例えば一辺の長さが２０ｍ〜３０ｍの一対の被溶接部材の端部を突き合わせて形成された開先線を溶接する際に用いられる。
図６は、特許文献１に係る裏当装置を示した図であって、（ａ）は、模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。特許文献１に係る裏当装置Ｚは、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に亘って延設された裏当部１００と、裏当部１００が載置された架台フレーム１０１と、裏当部１００の両端に形成された駆動機構１１２，１１２と、を有する。
【０００３】
裏当部１００は、図６の（ｂ）に示すように、架台フレーム１０１に備えられた平坦な上面部材１０１ａ上に配置されるとともに、一対の被溶接部材１０２，１０２を突き合わせて形成された開先線１０３の下方に配置されている。裏当部１００は、上面部材１０１ａ上を転動する一対の裏当ローラ１０４と、裏当ローラ１０４を軸支する基台部１０５と、基台部１０５の上方に形成された基礎フレーム１０６と、基礎フレーム１０６に内装されたエアホース１０７と、エアホース１０７の上部に配置された銅板１１０とを有する。銅板１１０の上部には、裏当フラックスＷが配置されている。移動方向に沿って同一線上に並設された一対の裏当ローラ１０４は、図６の（ａ）に示すように、裏当部１００の長手方向に亘って所定の間隔をあけて一対の単位で複数並設されている。また、裏当部１００の両端には、駆動機構１１２が接続されている。
【０００４】
駆動機構１１２は、図６の（ｂ）に示すように、ネジ軸１１３を備えたモータ等の駆動源１１４と、ネジ軸１１３に係合される係合部１１５とを有する。係合部１１５は、裏当部１００の基台部１０５に接続されている。これにより、駆動源１１４を作動させることで、裏当部１００が幅方向（図６の（ｂ）の矢印参照）に移動可能に形成されている。
【０００５】
このような構成からなる裏当装置Ｚは、裏当部１００を幅方向に移動させることで、幅方向の位置合わせの微調整を行い、開先線１０３の直下に裏当部１００を配置させることができる。そして、図示しないホッパー等を長手方向に移動させて、銅板１１０上に粉末状の裏当フラックスを供給した後、エアホース１０７に空気を導入して膨張させることにより、開先線１０３の下面に裏当フラックスＷを押し当て、開先線１０３の表側から溶接作業を行うことができる。
【特許文献１】特公昭５１−３１１０８号公報（第一図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の裏当装置Ｚの構成によると、銅板１１０の上部にホッパー等で裏当フラックスＷを供給する際、又は、使用済み裏当フラックスＷを銅板１１０から掻き落とす際に、銅板１１０から裏当フラックスＷがこぼれ落ち、架台フレーム１０１の上面部材１０１ａ上に堆積する。これにより、裏当部１００の位置合わせを行う際に、裏当ローラ１０４に裏当フラックスＷが付着したり、裏当ローラ１０４が堆積した裏当フラックスＷに乗り上げたりして、裏当部１００の円滑な移動を妨げるという問題があった。即ち、図６の（ａ）に示すように、両端に配置された駆動機構１１２により、例えば紙面下方向（矢印１２１方向）に裏当装置Ｚを移動させたとすると、各裏当ローラ１０４には、紙面上方向（矢印１２２方向）にそれぞれ摩擦抵抗が生じて裏当装置Ｚを図６の（ａ）に示す二点鎖線のように弓なりに変形させるため、裏当部１００を開先線１０３の直下に精度よく配置させることが困難であった。
【０００７】
開先線１０３が長ければ長い程（裏当部１００が長い程）、裏当ローラ１０４の摩擦抵抗により、裏当部１００に係る中央部分の弓なりの撓みが大きくなるため、精度のよい位置合わせがさらに困難になるという問題があった。この撓み量は、裏当部１００の長さの４乗に比例するから、２０〜３０ｍの長さを溶接するための裏当装置Ｚにとっては重大な問題であった。
また、架台フレーム１０１の上面部材１０１ａ上に図示しないスクレーパを設けて裏当フラックスＷを除去する構造も考えられる。しかし、スクレーパを設置したとしても、完全に裏当フラックスＷを除去することは困難であった。
【０００８】
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、裏当ローラと裏当部の接触面との裏当フラックスの付着による摩擦抵抗をなくし、裏当部の位置合わせを好適に精度よく行うことができる裏当装置及びこの裏当装置を備えた片面溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような思想に基づき創案された本発明は、一対の被溶接部材を突き合わせた開先線の裏側に配置される裏当装置であって、架台フレームの上面に軸支された一群の裏当ローラを有する裏当ローラ部と、前記裏当ローラに支持される底板を有する裏当部と、前記裏当ローラ上で支持される前記裏当部を幅方向に微調整移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、裏当部の底板の下面側から裏当ローラが当接されるため、当該底板の下面と裏当ローラとの接触面に裏当フラックスが堆積することがない。即ち、裏当部の幅方向への移動の際に、裏当フラックスの付着によって裏当ローラが摩擦抵抗を受けないため、溶接長が長い場合であっても、裏当ローラに作用する摩擦抵抗を最小限にすることができるため、裏当部の中央部分に発生する弓なり状の撓みを小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る裏当ローラ部は、前記幅方向に亘って前記裏当ローラを直線状に配置した一群からなり、前記架台フレームの長手方向に所定の間隔をあけて複数群に設置されるとともに、前記裏当ローラ部の下方に、鉛直方向に昇降可能な昇降手段が配設されていることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、エアホースにより裏当部を押し上げることによって作用する裏当ローラへの荷重が昇降手段に直接伝達される。これにより、架台フレームに作用する荷重を効果的に昇降手段に伝達することができるため、架台フレームの強度を小さく設定することができ、部材の薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る底板の幅は、前記裏当ローラ部の幅よりも小さく形成されており、
前記架台フレームは、前記裏当ローラを軸支する一対の挟持板を有し、前記幅方向に隣り合う前記裏当ローラ同士は互いに離間して設けられていることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、上方から落下してくる裏当フラックスは、裏当ローラの間や、挟持板間を通り抜けて落下する。そのため、裏当フラックスが裏当ローラ部に堆積したり、裏当ローラの回転を妨げたりすることがないため、裏当ローラを円滑に回転させて位置合わせを行うことができる。
【００１５】
また、本発明にかかる片面溶接装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の裏当装置を備え、前記昇降手段を支持し、長手方向に延設された土台フレームと、この土台フレームを支持し、長手方向に所定の間隔をあけて配設された複数の回転体又は支持台と、を有し、前記回転体又は前記支持台は、前記昇降手段の下方に配設されていることを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、長手方向に延設された土台フレームは、昇降手段の下方において、回転体又は支持台によって支持されているため、昇降手段に伝達される荷重を効果的に回転体又は支持台に伝達することができる。これにより、土台フレームの強度を小さく設定することができ、部材の薄肉化、軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る裏当装置及び片面溶接装置によれば、開先線が長い場合であっても裏当部の中央部分の撓みを抑制し、裏当部を好適な位置に配置することができるため、溶接精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[第一実施形態]
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係る裏当装置を備えた片面溶接装置を示した全体斜視図である。図２は、第一実施形態に係る裏当装置を示した拡大斜視図である。図３は、第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図ある。図４は、第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって、図３の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、実施の形態の説明において、長手方向及び幅方向は図１に示す矢印の方向に従う。
【００１９】
第一実施形態に係る裏当装置１は、図１に示すように、例えば、一辺が２０ｍ〜３０ｍの長さからなる被溶接部材の端部同士を突き合わせて、片面サブマージアーク溶接を行う片面溶接装置Ｆに設置される。
片面溶接装置Ｆは、片面溶接装置Ｆ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Ｇと、レールＧの上方に配置された土台フレームＨと、レールＧと土台フレームＨの間に介設され、レールＧ上を幅方向に移動可能に形成された回転台車部Ｉと、土台フレームＨの内部に設置された裏当装置１とを有する。また、片面溶接装置Ｆは、裏当装置１の長手方向に走行可能に形成された裏当フラックスホッパＦ１を有する。さらに、片面溶接装置Ｆは、裏当装置１の上方において、裏当装置１の長手方向に沿って移動可能な溶接機Ｊを有する。溶接機Ｊは、裏当装置１の長手方向に沿って延設されたガイドに移動可能に形成されており、溶接ワイヤ、表フラックスホッパ、ワイヤ送給機、電流・電圧・速度制御装置などが備えられている。
【００２０】
片面溶接装置Ｆは、図１及び図４に示すように、例えば、片面溶接装置Ｆの幅方向に沿ってパネル移動ローラＫ及び補助ローラＬ等によって誘導された被溶接部材Ｅを裏当装置１の上方に移動した後、裏当装置１によって被溶接部材Ｅの開先線Ｍの裏側に裏当フラックスＷを押し当て、被溶接部材Ｅの表側から溶接機Ｊによって片面サブマージアーク溶接を行うものである。
【００２１】
回転台車部Ｉは、図１及び図４に示すように、所定の間隔をあけて配置された２個の回転体ｉと、長手方向に離間して配置された２枚の板材とを有する。回転体ｉは、板材に軸支されており、型鋼からなるレールＧ上を転動して幅方向に移動可能に形成されている。回転台車部Ｉの上部には、土台フレームＨが当接支持されている。
【００２２】
土台フレームＨは、図１及び図４に示すように、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、上方が開放されている。土台フレームＨは、長手方向に沿って並設された二本の主梁Ｈ１と、主梁Ｈ１，Ｈ１の間に直角に連結された連結梁Ｈ２と、連結梁Ｈ２に垂直に立設されたＨ３と、主梁Ｈ１，Ｈ１の上方において、それぞれ平行に設置された補助梁Ｈ４，Ｈ４と、補助梁Ｈ４，Ｈ４から裏当装置１の反対側に向かって張出した片持梁Ｈ５とを有する。補助梁Ｈ４には、パネル移動ローラＫ及びマグネット装置Ｎ、片持梁Ｈ５には、補助ローラＬが設置されている。
土台フレームＨの内部には、以下に詳述する裏当装置１が配置されている。
【００２３】
裏当装置１は、図１及び図２に示すように、被溶接部材Ｅ，Ｅが突き合わされて形成された開先線Ｍの裏側に裏当フラックスを精度よく押し当てる装置である。裏当装置１は、連結梁Ｈ２の上部に所定の間隔をあけて並設された複数の昇降手段２と、片面溶接装置Ｆの長手方向に亘って延設されており、土台フレームＨに対して相対的に昇降する架台フレーム３と、架台フレーム３の上部に所定の間隔をあけて並設された裏当ローラ部４と、裏当ローラ部４の上方で支持される底板１１を備えた裏当部１０と、裏当部１０を幅方向に微調整移動させる駆動機構２０とを有する。
【００２４】
昇降手段２は、図２及び図３（ｂ）に示すように、土台フレームＨに対して架台フレーム３を相対的に昇降させる手段である。昇降手段２は、第一実施形態においては、例えば公知のシリンダーを用いている。昇降手段２は、図３（ｂ）に示すように、２つを一組として裏当装置１の長手方向に所定の間隔をあけて配置されている。昇降手段２は、下端を連結梁Ｈ２に、上端を挟持板３ｃ，３ｃに当接されている。
【００２５】
架台フレーム３は、図２及び図４に示すように、鉛直方向に昇降するフレームであって、昇降手段２に支持されるとともに、上部に裏当ローラ部４が設置されている。架台フレーム３は、角材及び板材を接合して略箱状に枠組みされており、幅方向に延設された下辺フレーム３ａと、下辺フレーム３ａの両端に梯子状に形成された側部フレーム３ｂ，３ｂと、側部フレーム３ｂ，３ｂの間に、介設された一対の挟持板３ｃ，３ｃとを有する。一対の挟持板３ｃ，３ｃは、長手方向に所定の間隔で離間しており、下端には昇降手段２の上端が当接支持されている。また、一対の挟持板３ｃ，３ｃは、裏当装置１の長手方向に亘って、所定の間隔をあけて複数個並設されている。
【００２６】
下辺フレーム３ａには、貫通孔Ｑ，Ｑが形成されており、昇降手段２が挿通されている。挟持板３ｃ，３ｃは、所定の間隔をあけて並設されており、両端が側部フレーム３ｂ，３ｂに当接されている。
【００２７】
裏当ローラ部４は、図２及び図４に示すように、底板１１を備えた裏当部１０を幅方向に移動可能に支持する部材である。裏当ローラ部４は、複数の裏当ローラ５，５・・・と、裏当ローラ５の中心を軸支する回転軸６，６・・・とで形成されている。裏当ローラ５は、同一形状からなる円柱体であって、円心に貫通された回転軸６を軸として回転可能に形成されている。裏当ローラ５は、挟持板３ｃの上端から裏当ローラ５の一部が突出するように挟持板３ｃに軸支されている。また、裏当ローラ５は、所定の間隔をあけて幅方向に亘って直線状に列設されており、裏当ローラ５に係るそれぞれの円筒面の上面は面一に形成されている。また、裏当ローラ５の幅（円柱の母線の長さ）は、挟持板３ｃ，３ｃ間の幅よりも小さく形成されている。即ち、裏当ローラ５は、裏当ローラ５と挟持板３ｃの間に隙間をあけて軸支されている。
【００２８】
また、裏当ローラ部４は、図３の（ｂ）に示すように、裏当装置１の長手方向に亘って所定の間隔をあけて複数群形成されている。また、第一実施形態においては、各裏当ローラ部４の直下に昇降手段２が配設されている。
なお、裏当ローラ５の形状は、円柱体に限定されるものではなく、例えば、球体でもいい。また、裏当ローラ５の数、大きさ、隣り合う裏当ローラ５同士の間隔等は、裏当装置１の大きさ等にしたがって適宜設定すればよい。
【００２９】
裏当部１０は、図２及び図４に示すように、裏当ローラ部４に支持されるとともに、裏当フラックスＷを開先線Ｍの裏側に押し当てる部分である。裏当部１０は、裏当ローラ部４に当接支持される底板１１と、底板１１の上部に形成された基礎フレーム１２と、基礎フレーム１２に内設されたエアホース１３と、エアホース１３の上部に形成された銅板１４と、を主に有する。
【００３０】
底板１１は、板状長尺の部材であって、片面溶接装置Ｆの長手方向に亘って延設されており、下面が裏当ローラ部４に当接されている。底板１１の幅は、裏当ローラ部４の幅よりも小さく形成されている。基礎フレーム１２は、底板１１の上部に形成され底板１１の長手方向に亘って形成されており、長手方向に亘ってエアホース１３が内設されている。銅板１４は、裏当部１０の上部において長手方向に亘って形成された板状部材であって、上面に裏当フラックスＷが供給される。
【００３１】
駆動機構２０は、図３に示すように、裏当部１０を幅方向に移動させる機構である。駆動機構２０は、側部フレーム３ｂに取り付けられ、図示しないモータを備えた駆動部２０ａと、駆動部２０ａに直結されたネジ軸２０ｂと、ネジ軸２０ｂに係合されるとともに裏当部１０の底板１１に接合される係合部２０ｃとを有する。これにより、モータを駆動させることで、裏当部１０が裏当ローラ部４上を幅方向に移動する。駆動機構２０は、図３の（ａ）に示すように、第一実施形態においては、裏当装置１の両端に一箇所ずつ設置されている。
【００３２】
また、裏当装置１には、図４に示すように、フラックス回収部Ｐが形成されている。フラックス回収部Ｐは、架台フレーム３の内部に上方が拡開したテーパー状に形成されており、落下した裏当フラックスＷを外部へ排出するコンベア部Ｐａと、コンベア部Ｐａを
駆動させる駆動源Ｐｂとからなる。このように、フラックス回収部Ｐが形成されているため、裏当フラックスＷを銅板１４に供給する際や、銅板１４から裏当フラックスＷを掻き落とす際に落下した裏当フラックスＷを回収することができる。
【００３３】
次に、第一実施形態に係る裏当装置１の動作について説明する。
まず、裏当フラックスホッパＦ１（図１参照）を銅板１４に沿って移動させて裏当フラックスＷを供給する。そして、パネル移動ローラＫ及び補助ローラＬにより、仮止めされた被溶接部材Ｅ，Ｅを移動させ、裏当装置１の上方に被溶接部材Ｅ，Ｅによって形成された開先線Ｍを配置させる。そして、駆動機構２０を作動させて開先線Ｍの直下に銅板１４が位置するように裏当部１０の幅方向の微調整を行う。
【００３４】
即ち、裏当部１０は、駆動機構２０の駆動部２０ａを作動させると、裏当ローラ部４上で幅方向に移動する。つまり、裏当ローラ５が回転軸６を軸として幅方向に回転可能に形成されるとともに、裏当部１０の底板１１の下面は、裏当ローラ５の上端に接触されているため、裏当部１０が幅方向に移動する。
この際、裏当装置１によれば、裏当部１０の底板１１の下面側から裏当ローラ部４が当接しているため、底板１１の下面と裏当ローラ５との接触面に裏当フラックスＷが堆積することがない。即ち、裏当部１０の幅方向への移動の際に、裏当フラックスＷの付着によって裏当ローラ５が摩擦抵抗を受けないため、裏当部１０の位置合わせを好適に、かつ、精度よく行うことができる。
【００３５】
微調整が終了したら、エアホース１３に空気を導入して銅板１４に供給された裏当フラックスＷを開先線Ｍの裏側に押し当てる。この際、マグネット装置Ｎを起動させて、上方に押し上げられるように付勢された被溶接部材Ｅを磁気によって下方に引き付けて固定する。そして、開先線Ｍの表側から溶接機Ｊによって片面サブマージアーク溶接を施して、被溶接部材Ｅを溶接する。
【００３６】
裏当部１０は、幅方向の長さ（第一実施形態においては約４０ｃｍ程度）に比べると長手方向の長さ（第一実施形態においては約３０ｍ）がかなり長尺になるため、裏当部１０の断面二次モーメントを大きくするには限界があり、裏当部１０自体の強度を高めることは困難となり、裏当部１０の長さが長くなるほど中央付近で弓なりに撓んでしまうという長尺な溶接装置における特有の問題があった。
しかし、第一実施形態による裏当装置１によれば、溶接長（裏当部１０）が長い場合であっても、裏当ローラ５に作用する摩擦抵抗を最小限にすることができるため、裏当部１０の中央部分に発生する弓なり状の撓みを小さくすることができる。
【００３７】
またここで、裏当部１０を被溶接部材Ｅに押し当てる際に、架台フレーム３には、約９．８ＫＮ／ｍの力が作用する。したがって、昇降部材２の配設位置によっては、架台フレーム３に大きな曲げ応力が作用するため、架台フレーム３自体の強度を高める必要がある。
この点、第一実施形態による裏当装置１によれば、図３の（ｂ）に示すように、昇降手段２がそれぞれの裏当ローラ部４，４・・・の直下に設置されているため、裏当部１０を押し上げることによって作用する裏当ローラ５への荷重が昇降手段２に直接伝達される。これにより、架台フレーム３に作用する荷重を効果的に昇降手段２に伝達することができるため、架台フレーム３の強度を小さく設定することができ、架台フレーム３の薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００３８】
また、図２及び図３（ｂ）に示すように、昇降手段２は、架台フレーム３を支持し、連結梁Ｈ２上に設置されているが、裏当装置１の重量を支持するだけでなく、裏当部１０による被溶接部材Ｅへの押し当ての際に作用する負荷に耐える必要がある。したがって、昇降手段２の配設位置によっては、土台フレームＨに大きな曲げ応力が作用するため、土台フレームＨ自体の強度を高める必要がある。
この点、片面溶接装置Ｆによれば、昇降手段２の直下に回転台車部Ｉが配設されているため、荷重が直接回転台車部Ｉに伝達される。これにより、昇降手段２に伝達される荷重を効果的に回転台車部Ｉに伝達することができるため、土台フレームＨの強度を小さく設定することができ、土台フレームＨの薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００３９】
また、底板１１の幅は、裏当ローラ部４の幅よりも小さく形成されているとともに、裏当ローラ５は、一対の挟持板３ｃで軸支され、幅方向で隣り合う裏当ローラ５同士が所定の間隔をあけて配設されている。これにより、上方から落下してくる裏当フラックスＷは、裏当ローラ５，５の間や、長手方向に離間した一対の挟持板３ｃ，３ｃ間を通り抜けて落下する。そのため、裏当フラックスＷが裏当ローラ部４に堆積したり、裏当ローラ５の回転を妨げたりすることがないため、裏当ローラ５を好適に回転させて位置合わせを行うことができる。また、落下した裏当フラックスＷは、フラックス回収部Ｐ（図４参照）で効率よく回収することができる。
【００４０】
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。図５は、第二実施形態に係る裏当装置を示した正面図である。第二実施形態に係る裏当装置１’は、裏当部５０が桶状の裏当治具を備える点について第一実施形態と相違する。
即ち、第二実施形態に係る裏当部５０は、底板１１と、底板１１の上部に形成された基礎フレーム１２と、基礎フレーム１２の上部に形成された桶状の裏当治具５１と、裏当治具５１の内部に設置されたフラックス容器５２及びエアホース１３とを有する。このように、裏当装置１’において、銅板１０に換えて裏当治具５１を備えた裏当部５０を採用してもよい。この構成によれば、被溶接部材Ｅが比較的薄く、目違いがある場合においても好適に溶接を施すことができる。
【００４１】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、前記した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が可能である。
【００４２】
第一実施形態においては、土台フレームＨの下に、レールＧ上を転動する回転体ｉを備えた回転台車部Ｉを設置したが、回転体ｉを必ずしも設けなくてもよい。回転台車部Ｉに換えて、例えば、角材又は型鋼などからなる支持台（図示省略）を用いてもよい。即ち、支持台は、昇降手段２の下方に所定の間隔をあけて複数個配設されることで、土台フレームＨを支持することができる。
【００４３】
また、図２に示すように、第一実施形態においては、昇降手段２の上端は、挟持板３ｃの下部に当接支持させたが、これに限定されるものではなく、例えば、裏当ローラ部４の下方に係る架台フレーム３の下辺フレーム３ａに当接支持させてもよい。また、昇降手段２の下端は、第一実施形態においては、連結梁Ｈ２に支持されているが、回転台車部Ｉに支持されてもよい。また、昇降手段２は、必ずしも裏当ローラ４の直下に設けるものではなくて、ブラケット等を介して裏当ローラ４の近傍に設けてもよい。その際、昇降手段２の下端は、連結梁Ｈ２の側面に公知の取り付け具を介して固定してもよい。
【００４４】
また、図示はしないが、底板の下面において、長手方向に沿って補強部材を設けてもよい。即ち、底板の下面に長手方向に沿って例えば型鋼や鋼管などを取り付けて、裏当部の断面二次モーメントを大きくすることができる。これにより、エアホースで裏当フラックスを押し上げた時に、裏当部が下方に向かって撓むのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第一実施形態に係る裏当装置を備えた片面溶接装置を示した全体斜視図である。
【図２】第一実施形態に係る裏当装置を示した拡大斜視図である。
【図３】第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図ある。
【図４】第一実施形態に係る裏当装置を示した図であって、図３の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】第二実施形態に係る裏当装置を示した正面図である。
【図６】特許文献１に係る裏当装置を示した図であって、（ａ）は、模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 裏当装置
２ 昇降手段
３ 架台フレーム
３ｃ 挟持板
４ 裏当ローラ部
５ 裏当ローラ
１０ 裏当部
１１ 底板
２０ 駆動機構
Ｅ 被溶接部材
Ｆ 片面溶接装置
Ｍ 開先線
Ｗ 裏当フラックス（フラックス）
Ｈ 土台フレーム
Ｉ 回転台車部
ｉ 回転体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の被溶接部材を突き合わせた開先線の裏側に配置される裏当装置であって、
架台フレームの上面に軸支された一群の裏当ローラを有する裏当ローラ部と、
前記裏当ローラに支持される底板を有する裏当部と、
前記裏当ローラ上で支持される前記裏当部を幅方向に微調整移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする裏当装置。
【請求項２】
前記裏当ローラ部は、
前記幅方向に亘って前記裏当ローラを直線状に配置した一群からなり、前記架台フレームの長手方向に所定の間隔をあけて複数群に設置されるとともに、
前記裏当ローラ部の下方に、鉛直方向に昇降可能な昇降手段が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の裏当装置。
【請求項３】
前記底板の幅は、前記裏当ローラ部の幅よりも小さく形成されており、
前記架台フレームは、前記裏当ローラを軸支する一対の挟持板を有し、
前記幅方向に隣り合う前記裏当ローラ同士は互いに離間して設けられ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。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の裏当装置を備え、
前記昇降手段を支持し、長手方向に延設された土台フレームと、
この土台フレームを支持し、長手方向に所定の間隔をあけて配設された複数の回転体又は支持台と、を有し、
前記回転体又は前記支持台は、前記昇降手段の下方に配設されていることを特徴とする片面溶接装置。
【請求項１】
一対の被溶接部材を突き合わせた開先線の裏側に配置される裏当装置であって、
架台フレームの上面に軸支された一群の裏当ローラを有する裏当ローラ部と、
前記裏当ローラに支持される底板を有する裏当部と、
前記裏当ローラ上で支持される前記裏当部を幅方向に微調整移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする裏当装置。
【請求項２】
前記裏当ローラ部は、
前記幅方向に亘って前記裏当ローラを直線状に配置した一群からなり、前記架台フレームの長手方向に所定の間隔をあけて複数群に設置されるとともに、
前記裏当ローラ部の下方に、鉛直方向に昇降可能な昇降手段が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の裏当装置。
【請求項３】
前記底板の幅は、前記裏当ローラ部の幅よりも小さく形成されており、
前記架台フレームは、前記裏当ローラを軸支する一対の挟持板を有し、
前記幅方向に隣り合う前記裏当ローラ同士は互いに離間して設けられ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。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の裏当装置を備え、
前記昇降手段を支持し、長手方向に延設された土台フレームと、
この土台フレームを支持し、長手方向に所定の間隔をあけて配設された複数の回転体又は支持台と、を有し、
前記回転体又は前記支持台は、前記昇降手段の下方に配設されていることを特徴とする片面溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２７２７７６（Ｐ２００８−２７２７７６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１７３３７（Ｐ２００７−１１７３３７）
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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