CN102079032A - 垫板装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种垫板装置，是在被焊接钢板的单面焊接装置中使用的装置。该垫板装置具有垫板装置全长为被焊接钢板E的焊接坡口部以上长度的垫板构件。该垫板构件包括沿焊接坡口部配置的槽架及固定在该槽架上的收纳焊剂的槽。由于采用这样的构成，从而在进行单面自动焊接时能够获得良好的焊接形状。

Description

垫板装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及一种在沿着被临时固定的被焊接钢板的焊接坡口部进行单面自动焊接时用于将垫板焊剂抵靠到焊接坡口部背面进行焊接的垫板装置及焊接方法。

背景技术

通常，在船舶等上使用的钢板由于需要很大的钢板面积，因此利用焊接将某一大小的钢板拼接在一起而形成。在所述钢板的焊接作业中使用的单面焊接装置具备沿着被临时定位的被焊接钢板的焊接坡口部使垫板构件从钢板背面抵靠的垫板装置。

在这种单面焊接装置中，为了形成背面的焊道，一面将垫板焊剂抵靠在被焊接钢板的背面一面进行焊接。其垫板焊剂利用输送装置进行输送、供给。作为这种输送装置，已知一种构成是具备一面将平板状变形成半圆状形式一面行进的槽带、设置在该槽带两端架起槽带的一对链轮、支承槽带宽度方向两端部的垂直辊(例如，参照日本·实公昭49-8919号)。

日本·实公昭49-8919号所述的输送装置的槽带在向被焊接钢板下部传送时，通过将在槽带两端部形成的突起部插入垂直辊的一对锷部间而进行支承。单面焊接装置是往配置在槽带下部的挤压体内填充压缩空气或流体使其膨胀，将槽带向上方提升，从而，将上层焊剂抵靠到作为被焊接材料接合部分的焊接坡口部的背面，利用输送装置作为垫板装置进行单面自动焊接。

焊接结束后，旋转槽带，使焊接中使用了的焊剂落下到配置在传输器端部附近的筛分器上，从而将固化焊剂从未使用的焊剂中区分出来，回收未使用的焊剂。

然而，在上述实用新型中所述的垫板装置中存在以下所示的问题点。

垫板装置中将平板状的槽带在一对链轮间成形为“U”字形，且能够移动地支承，从而，必须配置多个垂直辊。这种垫板装置存在的问题点是用垂直辊支承槽带的结构复杂，槽带容易损伤。

当其垂直辊发生故障时，槽带无法保持正常的形状。其结果是，槽带和被焊接钢板之间的间隙产生偏差，由于槽带产生的垫板焊剂往被焊接钢板背面的密接状态也产生偏差，垫板焊剂压紧在被焊接钢板的挤压力变弱，垫板焊剂不能牢固地抵靠在焊接坡口部背面。

从而，现有的垫板装置中存在的问题是无法获得良好的焊接背面焊道形状。

因而，期待一种垫板装置，取代这种由所述垂直辊支承槽带的带传输器构成的输送装置，具备能够用适宜的挤压力以稳定的状态将焊剂抵靠到被焊接钢板的焊接开口部背面的垫板构件。

发明内容

本发明即是鉴于所述问题点而产生的，其课题在于提供一种进行单面自动焊接时能够获得良好焊接形状的垫板装置及焊接方法。

为了解决所述课题，本发明的垫板装置，是在被焊接钢板的单面焊接装置中使用的垫板装置，具有垫板构件，所述垫板构件包括沿所述焊接坡口部配置的槽架及固定在该槽架上、收纳焊剂的槽。

根据该构成，垫板构件包括沿着焊接坡口部配置的简易形状、材料的槽及焊剂，从而，可向焊接坡口部供给足够量的焊剂。当焊接坡口部长度比垫板构件长度短时，可横跨焊接坡口部全长供给足够量的焊剂。另外，垫板装置由于垫板构件具有沿着焊接坡口部配置的槽架及固定在槽架上的槽和收纳在该槽内的焊剂，从而，能够用槽架牢固地支承槽的宽度方向两端，因而槽和被焊接钢板之间的间隙不会产生偏差。其结果是用槽和槽内的焊剂适宜挤压被焊接钢板，从而，焊剂被充分挤压到被焊接钢板的背面。这样一来，能够横跨焊接坡口部全长特别是向焊接始端部及焊接终端部附近挤压足够量的焊剂，进行单面焊接时能够获得良好的焊接形状。再有，能够将焊剂始终保持以适宜按压力压紧到被焊接钢板的状态进行密接，能够抑制焊接不良的发生。

上述构成的本发明的垫板装置，优选是具备压气软管，所述压气软管介于所述槽和固定该槽的槽架之间，在压缩空气的作用下膨胀，从而将所述焊剂挤压到所述被焊接钢板的焊接坡口部的下表面。

根据该构成，具备基于压缩空气而膨胀并将焊剂压紧到被焊接钢板的焊接坡口部下表面的压气软管，从而，容易调整槽和被焊接钢板的间隙。而且，由于利用的是由压缩空气产生的膨胀，因而，随着压气软管内空气压力的调整而产生的垫板焊剂压紧力的调整也变得容易。

在此，优选是具备使所述槽架上升或下降的升降装置，并且，在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间设置压气软管，当通过所述升降装置使所述垫板构件上升到所述槽的上升端时，所述垫板构件和所述被焊接钢板的间隙为所述压气软管最大膨胀时的直径的75％以下，并且，所述压气软管的空气压力在0.05～0.5MPa的范围。

根据该构成，槽和被焊接钢板的间隙在规定范围内，压气软管的空气压力在规定范围内，从而，能够调整焊剂往被焊接钢板抵靠的状态。

另外，上述构成的本发明的垫板装置，优选是介于所述槽和固定该槽的槽架之间的压气软管是上下配置的截面尺寸不同的2根压气软管。

根据该构成，上下设有基于压缩空气而膨胀将焊剂压紧在被焊接钢板的焊接坡口部下表面的压气软管和焊接后从槽中提升用过的焊剂的压气软管，能够实现适于各项功能的槽内焊剂的提升，利于获得一系列的单面焊接。

另外，上述构成的本发明的垫板装置，优选是所述槽的与长度方向正交的开口宽度的长为50～200mm的范围。

根据该构成，设定槽的与长度方向正交的开口宽度的长为50～200mm的长度，从而，可横跨焊接坡口部全长供给足够量的焊剂。

另外，上述构成的本发明的垫板装置，优选是所述垫板装置具备使所述槽架上升或下降的升降装置，并且，在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间设置压气软管，所述压气软管包括：配置在所述槽和所述槽架的上部之间的第1压气软管；配置在所述槽和所述槽架的上部之间且与所述第1压气软管呈纵向排列的比所述第1压气软管直径小的第2压气软管；配置在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间的第3压气软管，所述第1压气软管、所述第2压气软管及所述第3压气软管分别利用注入压缩空气的加压装置独立控制内部压力。

根据该构成，第1压气软管、第2压气软管及第3压气软管分别利用注入压缩空气的加压装置独立地控制内部压力，进送了各自所设定的压力的压缩空气而发生膨胀。

本发明的焊接方法，将被焊接钢板移动到设置有单面焊接装置的垫板装置的对应位置进行配置，沿所述被焊接钢板的焊接坡口部挤压所述垫板装置的垫板构件进行焊接作业，其特征在于，包括：第1工序，利用升降装置使具有所述焊接坡口部以上且最小限度的长度的槽及槽架朝向所述被焊接钢板的焊接坡口部上升；第2工序，向配置在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间的第3压气软管中注入压缩空气，使第3压气软管膨胀，从而使利用所述升降装置上升的垫板构件的所述槽靠近或抵靠所述焊接坡口部的背面；第3工序，向配置在所述槽与所述槽架之间的第1压气软管中注入压缩空气，使第1压气软管膨胀，从而将所述槽内的焊剂挤压到所述焊接坡口部的背面；第4工序，利用所述单面焊接装置的焊炬进行单面焊接。

根据该工序，包括经过第1工序用升降装置上升槽、经过第2工序使第3压气软管膨胀从而使槽靠近或抵靠焊接坡口部背面、经过第3工序使第1压气软管膨胀挤压槽内的焊剂，从而焊剂往被焊接钢板的抵靠状态良好。

上述本发明的焊接方法，还包括：在结束所述第4工序的单面焊接后，使所述第1压气软管及第3压气软管收缩并使所述升降装置下降，然后向配置在所述槽和所述槽架的上部之间的第2压气软管中注入压缩空气，使第2压气软管膨胀，从而提升所述槽内的焊剂的工序。

根据该工序，将槽内用过的垫板焊剂选择性地提升到槽外，利用下一工序的焊剂回收台车的扫落，从而能够选择性地排除用过的垫板焊剂，因而可获得抑制垫板焊剂过分消耗的经济效果。

上述本发明的焊接方法，优选是所述焊剂是在所述槽内层叠向所述被焊接钢板抵靠的垫板焊剂层和铺在该垫板焊剂层之下的衬垫焊剂层而成的。

根据该构成，焊剂是在槽内层叠向被焊接钢板抵靠的垫板焊剂层和铺在该垫板焊剂层之下的衬垫焊剂层而成的，从而，能够减少焊接时的垫板焊剂使用量。

附图说明

图1是表示本发明的垫板装置及焊接方法的剖视图。

图2是表示本发明的垫板装置及焊接方法的图，(a)是表示第1压气软管及第2压气软管的设置状态的主要部分俯视图，(b)是表示将焊剂抵靠到被焊接钢板前的状态的垫板构件的主要部分放大剖视图。

图3是表示本发明的垫板装置及焊接方法的图，是表示将焊剂抵靠到被焊接钢板的状态的垫板构件的主要部分放大剖视图。

图4是表示本发明的垫板装置及焊接方法的图，是表示回收使用过的垫板焊剂时的垫板构件的状态的主要部分放大剖视图。

图5表示具备本发明垫板装置的单面焊接装置的构成的立体图。

图6是表示本发明的垫板装置和焊接时的被焊接钢板的主要部分立体图。

图7是图5所示单面焊接装置的主要部分纵截面图。

具体实施方式

[垫板装置]

关于本发明的垫板装置及焊接方法的实施方式，参照附图进行详细说明。还有，实施方式的说明中，长度方向是与被焊接钢板E的焊接坡口部M平行的方向，宽度方向是与焊接坡口部M正交的方向。

如图1所示，垫板装置10是一种往例如1边由10～30m长度构成的钢板等被焊接钢板E拼接的焊接坡口部M背面抵靠焊剂F的装置，设置在进行单面埋弧焊的单面焊接装置1上。

垫板装置10具有垫板构件11。另外，垫板装置10优选是具备压气软管22、支承结构体17、升降架24和1个焊剂回收装置25。

以下关于各构成进行说明。

垫板构件11如图2(b)所示，是将焊剂F抵靠在将被焊接钢板E拼接在一起的焊接坡口部M背面的部分。垫板构件11具备焊剂F、保持焊剂F的槽40和槽架41。如图6所示，垫板构件11的全长L1是被焊接钢板E的焊接坡口部M的长度L2以上且最小限度的长度，能够从被焊接钢板E的焊接始端横跨焊接终端进行焊接。并且，垫板构件11以这样的长度L1沿着焊接坡口部M配置，从而，进行被焊接钢板E焊接时，垫板构件11能够横跨焊接坡口部M全长供给足够量的焊剂F，能够获得良好的焊接形状。

图2(b)所示的焊剂F是一种为了去除焊接中发生的氧化物和有害物等、隔断焊接部的大气、整形焊接部的形状等目的而使用的粉末状材料。该焊剂F被收纳在槽40内，向被焊接钢板E的焊接部背面侧供给。焊剂F是将与被焊接钢板E的焊接坡口部M背面密接的垫板焊剂F1和铺在该垫板焊剂F1层下的衬垫焊剂F2层层叠在槽40内而配置的。

槽40由一种支承从单面焊接装置1的焊剂供给装置26(参照图5)供给的焊剂F向焊接坡口部M下方位置供给的长条容器状结构形成。槽40在被焊接钢板E的下方沿着焊接坡口部M配置，形成正面看大致U字状，平面看大致直线状的槽。槽40的配置是在槽架41的一对槽支承架41a、41a两上端部内侧夹着该槽40的上部两端部，以紧贴着固定板41b的状态用固定零件41c与固定板41b一起固定，从而，架设在该槽支承架41a、41a的两上端部间。槽40由其底部分随着配置在其下方的第1压气软管22a或第2压气软管22b的膨胀而被向上方提升时能够发生变形的原材料形成。

槽40的与长度方向正交的开口宽度D的长为50～200mm的范围。槽40由例如具有一定程度的刚性及耐热性的弹性体构成。槽40例如由外侧由布形成、内侧由橡胶形成的消防用软管这样的材料构成。

如图2(b)所示，槽架41是以纵截面看呈U字状的槽40底面部(下端部)从支承板42上表面浮起的状态保持槽40左右端部的框架构件。槽架41是将以下构件固定成一体而成的，即竖立设置在槽40左右两侧的槽支承架41a、41a，用于将槽40固定在该槽支承架41a、41a上的固定板41b、41b，用于将固定板41b、41b固定在槽支承架41a、41a上的固定零件41c、41c，使所述槽支承架41a、41a竖立设置的支承板42，在支承板42的下表面中央部垂下来的升降导轨21。该槽架41的构成是利用后述第3压气软管22c的膨胀及收缩和升降装置23这两种升降手段进行上升及下降。

槽支承架41a、41a是在支承板42上表面垂直设置的一对长条厚板构件，沿着被焊接钢板E的焊接坡口部M在其左右位置延伸设置。

固定板41b、41b是在槽支承架41a、41a左右内壁上端部以夹着槽40的状态紧贴着配置的板状保持构件，沿着槽支承架41a、41a上部细长形成。

固定零件41c、41c由将其固定板41b、41b紧固在槽支承架41a、41a上的螺栓等构成。

如图2(a)、(b)所示，支承板42是放置槽支承架41a、斜面板43、压气软管22，横跨垫板构件11长度方向形成的长条板，是以相对于支承结构体17上部能够上下活动的状态水平配置的厚板构件。在该支承板42上的槽支承架41a、41a间放置第1压气软管22a、第2压气软管22b、软管卡箍22d及用于固定软管卡箍的夹22e。在支承板42上的槽支承架41a、41a的外侧上方配置斜面板43，用于将落下的焊剂F再向下方引导。当第3压气软管22c收缩时，支承板42下表面的左右端部由支承结构体17的侧板19、19支承。如图3所示，当第3压气软管22c膨胀时，支承板42由膨胀的一对第3压气软管22c、22c提升。

升降导轨21是支承板42上升下降时导向支承板42的构件。该升降导轨21从支承板42的下表面中央垂下设置，由能够上下活动地插入支承结构体17的顶板20及底板18中进行支承的支柱构成，沿压气软管22长度方向以规定间隔配置多个。升降导轨21的形成是上端部被固定在支承板42上，下端部侧贯通插入顶板20及底板18上形成的导轨孔27、27中，沿着支承结构体17的侧板19被导向。

升降导轨21由例如棒状构件构成，其长度是具有向上方滑动时足够使保持在槽支承架41中的槽40靠近或抵靠焊接坡口部M背侧的长度。升降导轨21具有挡块21c和固定构件21a，挡块21c在该升降导轨21的下端部形成为比导轨孔27、27的直径大，在升降导轨21上升时与支承结构体17的底板18下表面抵接，固定构件21a由用于将挡块21c固定在升降导轨21规定位置的螺母等构成。

升降导轨21随着第3压气软管22c、22c的膨胀或收缩，在第3压气软管22c的中央部侧受支承结构体17的导轨孔27、27导向而滑动，以水平状态升降支承板42，阻止槽架41的倾斜，维持水平状态。

如图3及图4所示，压气软管22是随着由注入到该压气软管22内的压缩空气产生的膨胀或收缩而使高度可变的软管，具有使收纳焊剂F的槽40直接或间接上升下降，将焊剂F压紧在被焊接钢板E的焊接坡口部M背面的升降手段的功能。压气软管22由1根第1压气软管22a、1根第2压气软管22b、2根第3压气软管22c总共4根三种软管构成。第1压气软管22a、第2压气软管22b及第3压气软管22c分别连接到加压装置(没有图示)，以供给压缩空气。

第1压气软管22a、第2压气软管22b、软管卡箍22d及用于软管卡箍固定的夹22e在截面U字状槽40下方安置在截面看形成凹状的槽架41的内底上。第1压气软管22a及第2压气软管22b在槽40和槽架41上部之间，以比第1压气软管22a直径小的第2压气软管22b与第1压气软管22a形成纵向排列这样上下重叠的状态沿槽架41长度方向配置。

如图3所示，第1压气软管22a通过膨胀及收缩而使收纳焊剂F的槽40上升下降。第1压气软管22a在槽40下部和槽架41上部之间沿着槽架41延伸设置，若进行焊接时，从加压装置(没有图示)注入压缩空气而膨胀，则将槽40的底面向上方方向提升，将焊剂F压紧在被焊接钢板E的背面。如图2(a)所示，第1压气软管22a的外径D1比第2压气软管22b的D2形成得大，成为用压气软管22提升中央部时槽40上下方向的最大行程幅度。

如图4所示，第2压气软管22b通过膨胀及收缩而使收纳焊剂F的槽40上升下降。第2压气软管22b安置在第1压气软管22a下部的支承板42上，沿槽40延伸，若对焊接后固化的上层的使用过的垫板焊剂F1进行回收时，从加压装置(没有图示)注入压缩空气而膨胀，则将槽40的下端部向上方方向提升。第2压气软管22b由软管卡箍22d和用于软管卡箍固定的夹22e保持(参照图2(a))。第2压气软管22b只要有将经过焊接而固化的焊剂F提升到比槽架41上端部靠上方这么短的行程即可，因此由比第1压气软管22a小的外径D2(参照图2(a))的软管构成。第2压气软管22b最大膨胀时的直径B2是外径D2上下方向的最大行程幅度。

如图3所示，第3压气软管22c、22c通过膨胀及收缩，借助支承板42及槽支承架41a、41a，使收纳焊剂F的槽40上升下降。第3压气软管22c、22c沿着槽架41延伸，若进行焊接时，从加压装置(没有图示)注入压缩空气而膨胀，则将槽架41的底面向上方方向提升，将保持在槽架41上的槽40靠近或抵靠被焊接钢板E的背面。第3压气软管22c、22c由一对软管构成，这一对软管在作为槽架41一部分的支承板42和安置在升降装置23(参照图1)上的支承结构体17的顶板20之间，以配置在其顶板20中央部的升降导轨21为中心左右分开放置。

如图2(a)所示，软管卡箍22d是用于将第2压气软管22b保持在凹部状槽架41内底中央部的构件。软管卡箍22d穿过在用于软管卡箍固定的夹22e上以第2压气软管22b的宽度间隔形成的一对缺口部22f、22f而配置，从而，抱持用于软管卡箍固定的夹22e及第2压气软管22b。

用于软管卡箍固定的夹22e是用于将利用软管卡箍22d固定在该用于软管卡箍固定的夹22e上的第2压气软管22b保持在支承板42上的构件。该用于软管卡箍固定的夹22e设置或卡合在凹部状的槽架41内底上。

所述加压装置(没有图示)是与第1压气软管22a、第2压气软管22b及第3压气软管22c分别通过管(没有图示)连接、分别供给压缩空气的压缩空气供给装置，由例如压缩机组成。再有，在加压装置和第1压气软管22a、第2压气软管22b及第3压气软管22c之间存在独立控制各自内部压力的空气供给控制装置(没有图示)，以使分别输送压缩空气使其膨胀及收缩。

如图3所示，支承结构体17是在该支承结构体17上部搭载垫板构件11的框架，由沿着垫板构件11长度方向延伸设置的顶板20、在顶板20宽度方向两侧竖立设置的侧板19、连结在两侧板19、19间的底板18构成。

顶板20横跨垫板构件11的长度方向全长延伸设置，在其上部配置第3压气软管22c、22c，在第3压气软管22c、22c的宽度方向中央部侧形成引导升降导轨21的导轨孔27。

如图1所示，底板18由配置在后述升降架24上部的垫板辊部24a支承，调整垫板构件11相对于焊接坡口部M的宽度方向位置。在其底板18上抵接上升时的升降导轨21的挡块21c。因而，底板18无须横跨长度方向全长设置，只要具有由垫板辊部24a支承的规定长度即可。

并且，支承结构体17依靠具备与底板18卡合的卡合部的驱动机构(没有图示)，在垫板辊部24a上沿宽度方向水平移动。

如图1所示，升降架24是配置在支承结构体17正下方、沿铅直方向升降的框架，被支承在升降装置23上，同时上部配置有垫板辊部24a。升降架24是具有将型钢及板材接合组装成的大致箱状，且具有在宽度方向延伸设置的下边框架24b，在下边框架24b两端形成梯子状的侧部框架24c、24c，夹在侧部框架24c、24c之间设置的一对夹持板24d、24d。一对夹持板24d、24d在垫板构件11长度方向上以规定间隔间隔开，夹持垫板辊部24a，下端抵接支承着升降装置23的上端。另外，一对夹持板24d、24d横跨侧部框架24c全长隔开规定间隔并排设置多个。再有，在下边框架24b中贯通插有升降装置23。

焊接回收装置25配置在升降架24内部，对在焊接坡口部M焊接后扫落的用过的焊剂F进行回收。焊剂回收装置25包括在升降架24上方扩开的锥形部25a和将回收的焊剂F向外部排出的螺旋状传输器25b。

所述垫板装置10具备使槽架41上升下降的升降装置23，同时在槽40和升降装置23上的支承结构体17之间设置由所述压气软管22形成的升降手段。该垫板装置10的设定是用升降装置23将垫板装置11上升到其上升端时，槽架41上表面和被焊接钢板E背面的间隙S(参照图2(b))为第1压气软管22a及第3压气软管22c膨胀成圆筒状的最大膨胀时的直径的75％以下的高度B1、B3，同时第1压气软管22a及第3压气软管22c的空气压力在0.05～0.5MPa的范围。

还有，垫板装置10中对利用升降装置23进行的槽40上升后的槽40的上升端位置进行规定的理由如下。

如图2(b)所示，当焊剂F(垫板构件11)与被焊接钢板E背面的间隙S超过第3压气软管22c最大膨胀时直径的75％时，间隙S过大，由于第1压气软管22a及第3压气软管22c膨胀而产生的焊剂F往焊接坡口部M的供给量少，挤压力弱，因而，容易发生背面焊道不良、漏焊。从而，间隙S优选是第1压气软管22a及第3压气软管22c最大膨胀时直径的所述75％以下。

另外，垫板装置10中对压气软管22膨胀时的空气压力进行规定的理由如下。

当空气压力不足0.05MPa时，焊剂F往焊接坡口部M的抵靠力小，因此容易发生背面焊道不良、漏焊。当空气压力超过0.5MPa时，槽40往被焊接钢板E背面的压紧过度，发生被焊接钢板E提升，因而容易发生焊接裂纹。从而，空气压力优选是所述0.05～0.5MPa。

如图5所示，垫板装置10具备向槽40(参照图2(b))供给焊剂F的焊剂供给装置26。该焊剂供给装置26例如由供给焊剂F的漏斗和台车构成，台车依靠环形链等的驱动在槽40上沿其长度方向移动从而将衬垫焊剂F2(参照图2(b))及垫板焊剂F1散布在槽40上，并将固化的焊剂F扫落进行回收。

[单面焊接装置]

接下来，关于本发明的单面焊接装置1进行说明。

如图1、图5及图7所示，单面焊接装置1具备具有垫板构件11的垫板装置10、架台框架104、输送及固定装置105、焊机30。

架台框架104其形成是将钢制角钢进行架构，呈截面凹状，上方开放，内部支承垫板装置10，沿着垫板装置10长度方向延伸设置。架台框架104包括沿长度方向并排设置的2根主梁104a，呈直角连结在主梁104a、104a之间的连结梁104b，垂直竖立设置在连结梁104b上的连结梁104c，在主梁104a、104a上方分别平行设置的辅助梁104d、104d和从辅助梁104d、104d向垫板装置10相反侧伸出的单臂梁104e。另外，架台框架104通过在连结梁104b下方设置台车部108、台车部108在沿垫板装置10长度方向隔开规定间隔并排设置的多个轨道107上移动，从而沿垫板装置10宽度方向移动。

输送及固定装置105配置在架台框架104的辅助梁104d上部，使被焊接钢板E在垫板装置10上方水平移动，由平板移动辊105a、磁力装置105b等构成。另外，为了辅助输送及固定装置105对被焊接钢板E的输送，而在架台框架104的上部(单臂梁104e)配置辅助辊106。

如图7所示，焊机30配置在垫板装置10上方，从焊接坡口部M表面侧焊接被焊接钢板E。焊机30包括在沿着垫板装置10的垫板构件11长度方向延伸设置的焊机横梁101上移动的移动台车31、能够移动地安装在移动台车31上的调整夹具32、安装在调整夹具32上的焊炬33。

并且，在移动台车31上固定有轴承31a，设置在调整夹具32上的轨道32a通过被固定的轴承31a进行移动，从而调整夹具32沿着垫板构件11宽度方向移动，安装在调整夹具32上的焊炬33移动。还有，在焊机30中，固定有轴承31a，通过轴承31a，调整夹具32(焊炬33)与轨道32a一起沿垫板构件11宽度方向移动，不过，也可以是轨道32a固定在移动台车31上，轴承31a与调整夹具32一起移动。

[焊接方法]

接下来，关于采用具备垫板装置10的单面焊接装置1的焊接方法，参照图1～图7进行说明。

本发明的焊接方法，是将被焊接钢板E移动到设置垫板装置10的对应位置进行配置，沿着被焊接钢板E的焊接坡口部M抵靠垫板装置10的垫板构件11进行焊接作业。具体地说，包括上升槽40的第1工序，将压缩空气注入到第3压气软管22c中由此使压气软管膨胀、使槽40的上端靠近或抵靠焊接坡口部M背面的第2工序，使第1压气软管22a膨胀将槽40内的焊剂F挤压到焊接坡口部M背面的第3工序，进行单面焊接的第4工序。以下，关于各工序进行说明。

本发明的焊接方法优选是包括在所述第1～第4工序之前进行焊剂F供给和被焊接钢板E位置调整的准备工序。

(准备工序)

从图5所示的焊剂供给装置26向垫板构件11的槽40内供给焊剂F。此时，第1压气软管22a、第2压气软管22b及第3压气软管22c如图2(b)所示处于收缩的状态。从而，收纳焊剂F的槽40处于下端部由于焊剂F的重量而从槽架41垂下来的状态。另外，槽架41处于支承板42放置在侧板19、19的上端而下降的状态。

供给焊剂F时，驱动支承焊剂供给装置26的环形链等(没有图示)，一面使焊剂供给装置26沿着槽40长度方向移动，一面将收容在漏斗中的衬垫焊剂F2及垫板焊剂F1依次散布，向垫板构件11(槽40)供给焊剂F。

并且，如图1所示，依靠平板移动辊105a及辅助辊106移动临时固定的被焊接钢板E、E，在垫板装置10上方配置由被焊接钢板E、E形成的焊接坡口部M。并且，让没有图示的驱动装置工作，进行垫板构件11的宽度方向微调，以使槽40位于焊接坡口部M正下方。

具体地说，使搭载有垫板构件11的支承结构体17在配置于升降架24上部的垫板辊部24a上沿宽度方向水平移动，升降架24配置在该支承结构体17正下方。

这种宽度方向微调一结束，就起动磁力装置105b，利用磁力将被焊接钢板E拉到下方进行固定。此时，各压气软管22与前述同样处于收缩的状态。从而，槽40及槽架41处于下降的状态。

(第1工序)

如图1所示，驱动升降装置23，将保持焊剂F且具有焊接坡口部M的长度L2以上且最小限度长度L1的槽40朝向被焊接钢板E的焊接坡口部M上升到被焊接钢板E附近的规定位置。

本发明中，所谓规定位置是指用升降装置23将垫板构件11上升到槽40的上升端时，垫板构件11与被焊接钢板E的间隙S为第3压气软管22c最大膨胀时直径的75％以下的位置。

(第2工序)

如图3所示，利用加压装置(没有图示)向配置在槽架41的支承板42和升降装置23上的支承结构体17的顶板20之间的2根第3压气软管22c、22c注入压缩空气，使其膨胀。随着第3压气软管22c、22c的膨胀，升降导轨21在第3压气软管22c、22c中央部侧一面由顶板20及底板18的导轨孔27、27导向一面上升，将固定在升降导轨21上端部的支承板42提升高度H(参照图2(b))，整个槽架41上升高度H。

并且，第3压气软管22c的膨胀一直进行到设置在升降导轨21下端部的挡块21c抵接到支承结构体17的底板18下表面。此时，随着支承板42的提升，与支承板42一体的槽支承架41a、41a及槽40同时上升，槽40的上端上升到靠近或抵接被焊接钢板E的焊接坡口部M背侧的位置。

也就是说，当收纳在槽40内的焊剂F量稍微少一些，不会从槽40中隆起时，槽40的上端上升到抵靠焊接坡口部M背侧的位置。

另外，当收纳在槽40内的焊剂F量稍微多一些，从槽40中隆起很多时，槽40的上端上升到靠近被焊接钢板E的焊接坡口部M背侧的位置，成为垫板焊剂F1压紧在焊接坡口部M背侧的状态。

(第3工序)

利用加压装置(没有图示)向第1压气软管22a导入空气，使第1压气软管22a膨胀。随着配置在槽40下侧的第1压气软管22a的膨胀，收纳焊剂F的槽40的下端部被提升，焊剂F被完全提升到接触被焊接钢板E的高度，焊剂F以适宜的挤压力被抵靠在被焊接钢板E的焊接坡口部M的背侧。

(第4工序)

然后，如图7所示，一面使焊机30在焊机横梁101上以规定速度移动，一面从焊接坡口部M表面侧利用焊炬33实施单面焊接，焊接被焊接钢板E、E。

接下来，当有多个焊接坡口部M时，排出第1压气软管22a及第3压气软管22c内的空气，降下升降导轨21、支承板42及槽40，将焊剂F从被焊接钢板E背侧拉开。然后，用升降装置23降下升降架24，再使垫板构件11从被焊接钢板E背侧下降，将垫板焊剂F1从被焊接钢板E背面拉开。接下来，进行槽40上表面的垫板焊剂F1用过部分的去除，接着，驱动与所述焊剂供给装置26相连的环形链等(没有图示)，向槽40上表面进行新垫板焊剂F1的供给。然后，进行微调(进行准备工序)，以使焊剂F及槽40位于下一个焊接坡口部M正下方，进行所述第1～第4工序。多次进行这样的动作，直至焊接坡口部M消失。

(回收焊剂的情况)

还有，用焊机30进行焊接后，垫板焊剂F1由于焊接热量而固化。然后，为了进行下一次焊接，必须除去固化的垫板焊剂F1，向槽40内的上层补充新的垫板焊剂F1。此时，衬垫焊剂F2保持原样使用，因此去除固化的垫板焊剂F1时尽量留下衬垫焊剂F2为好。

还有，为了从槽40中去除固化的垫板焊剂F1，也可以使第1压气软管22a膨胀，将其垫板焊剂F1扫落，不过，有时会将大量的衬垫焊剂F2一起扫落。另外，为了防止这种不合理情况，考虑的方法是不使第1压气软管22a完全膨胀，而只膨胀一半左右，不过，此时第1压气软管22a膨胀的程度在全长上不为一定，往往产生不能充分回收固化的垫板焊剂F1的部位和扫落大量衬垫焊剂F2的部位等。

于是，如图4所示，使用第2压气软管22b提升槽40内的焊剂F，该第2压气软管22b能够将槽40内的焊剂F横跨槽40全长L1以第1压气软管22a一半左右的提升幅度均匀提升。

对固化的使用过的垫板焊剂F1进行回收的情况，在利用升降装置23下降槽架41，在槽40上方确保规定的空间之后进行。这种情况，如图4所示，是在收缩第1压气软管22a及第3压气软管22c、22c，下降整个槽架41的状态下，从加压装置(没有图示)向第2压气软管22b传送压缩空气，使第2压气软管22b膨胀、使焊剂F上升之后进行。

当回收这些焊剂F时，使用焊剂回收装置25、垫板构件11的槽40、槽架41、第2压气软管22b及支承结构体17。

这种情况下，如图4所示，使用过的垫板焊剂F1随着第2压气软管22b膨胀从而成为在槽40上表面隆起的状态，利用附属于焊剂供给装置26的焊剂扫落器(没有图示)扫落其隆起部分，扫落垫板焊剂F1表面成为一定高度后，利用焊剂供给装置26散布新的垫板焊剂F1进行补充。扫落的焊剂F利用焊剂回收装置25进行回收。

固化的焊剂F回收结束后，从第2压气软管22b排出压缩空气，成为收缩的状态。其结果是在槽40中产生与去除的焊剂F相当的坑，因此利用焊剂供给装置26对槽40的这些部分供给新的垫板焊剂F1。还有，衬垫焊剂F2不会被焊接热量固化，因此能够重复使用。

以上，关于本发明的实施方式进行了说明，不过，本发明并不限定于所述的实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可进行适宜变更。

例如，所述垫板装置10及单面焊接装置1也可以是使被焊接钢板E沿宽度方向(与垫板装置10长度方向正交的方向)移动。

另外，升降导轨21以棒状构件进行了说明，不过其形状为板状也可以。

Claims (9)

1.一种垫板装置，是在被焊接钢板的单面焊接装置中使用的垫板装置，其特征在于，

具有垫板构件，

所述垫板构件包括沿所述焊接坡口部配置的槽架及固定在该槽架上的收纳焊剂的槽。

2.根据权利要求1所述的垫板装置，其特征在于，

所述垫板装置具备压气软管，所述压气软管介于所述槽和固定该槽的槽架之间，在压缩空气的作用下膨胀，从而将所述焊剂挤压到所述被焊接钢板的焊接坡口部的下表面。

3.根据权利要求2所述的垫板装置，其特征在于，

所述垫板装置具备使所述槽架上升或下降的升降装置，并且，在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间设置压气软管，当通过所述升降装置使所述垫板构件上升到所述槽的上升端时，所述垫板构件和所述被焊接钢板的间隙为所述压气软管最大膨胀时的直径的75％以下，并且，所述压气软管的空气压力在0.05～0.5MPa的范围。

4.根据权利要求1所述的垫板装置，其特征在于，

介于所述槽和固定该槽的槽架之间的压气软管是上下配置的截面尺寸不同的2根压气软管。

5.根据权利要求1所述的垫板装置，其特征在于，

所述槽的与长度方向正交的开口宽度的长为50～200mm的范围。

6.根据权利要求1所述的垫板装置，其特征在于，

所述垫板装置具备使所述槽架上升或下降的升降装置，并且，在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间设置压气软管，

所述压气软管包括：

配置在所述槽和所述槽架的上部之间的第1压气软管；

配置在所述槽和所述槽架的上部之间且与所述第1压气软管呈纵向排列的比所述第1压气软管直径小的第2压气软管；

配置在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间的第3压气软

所述第1压气软管、所述第2压气软管及所述第3压气软管分别利用注入压缩空气的加压装置独立控制内部压力。

7.一种焊接方法，将被焊接钢板移动到设置有单面焊接装置的垫板装置的对应位置进行配置，沿所述被焊接钢板的焊接坡口部挤压所述垫板装置的垫板构件进行焊接作业，其特征在于，包括：

第1工序，利用升降装置使具有所述焊接坡口部以上长度的槽及槽架朝向所述被焊接钢板的焊接坡口部上升；

第2工序，向配置在所述槽架和所述升降装置上的支承结构体之间的第3压气软管中注入压缩空气，使第3压气软管膨胀，从而使利用所述升降装置上升的垫板构件的所述槽靠近或抵靠所述焊接坡口部的背面；

第3工序，向配置在所述槽与所述槽架之间的第1压气软管中注入压缩空气，使第1压气软管膨胀，从而将所述槽内的焊剂挤压到所述焊接坡口部的背面；

第4工序，利用所述单面焊接装置的焊炬进行单面焊接。

8.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，

所述焊接方法还包括：在结束所述第4工序的单面焊接后，使所述第1压气软管及第3压气软管收缩并使所述升降装置下降，然后向配置在所述槽和所述槽架的上部之间的第2压气软管中注入压缩空气，使第2压气软管膨胀，从而提升所述槽内的焊剂的工序。

9.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，

所述焊剂是在所述槽内层叠向所述被焊接钢板抵靠的垫板焊剂层和铺在该垫板焊剂层之下的衬垫焊剂层而成的。

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