JP2002153988A - 板材溶接時の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拘束板を用いることなく板材溶接時の部材変
形を防止できる板材溶接時の冷却装置を提供する。 【解決手段】 板材溶接時の冷却装置を、溶接される板
材の溶接線上に配置され、板材側は開口し、少なくとも
溶接方向の前端側と左右両側に連続した側面部を有し、
前端側の側面部は中央が後方に引き込んだ凹形部を形成
する冷却ボックス、冷却ボックスの前記側面部に沿って
前記板材に向けて取り付けられた仕切り材、凹形部の左
右前端側の側面部の内側に冷却水を給水する冷却水ノズ
ル、凹形部の後部側の側面部の内側に冷却水を給水する
冷却水ノズルを備え、板材の溶接時には凹形部内に溶接
トーチを位置させ、板材上を同溶接トーチと共に移動
し、板材に仕切り材を圧接するように溶接装置に取り付
けられてなるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板材の溶接時の冷
却装置に関し、特に薄板大型部材の片面１層溶接におい
て効果的に使用できる冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等板材を溶接する場合、板部材は溶
接熱により膨張したのち収縮し、変形を起こす。特に薄
板大型構造物を製造する際には、薄板大型部材の変形が
大きく構造上の問題を引き起こしやすい。

【０００３】それに対して、従来溶接入熱を少なくする
ことや溶接部を冷却することが行われてきたが、溶接部
の冷却として、パイプの溶接においては溶接裏面に水を
かけて溶接部の変形や熱影響幅を少なくすることが行わ
れている。

【０００４】しかし、溶接部裏面に冷却水をかけること
は板部材の溶接装置では困難な場合が多く、現状の技術
で板部材の溶接で変形を少なくするためには、拘束装置
で溶接する板材を拘束したり、溶接する板材に拘束板を
多数溶接等で取付け、溶接後に除去するという工法を採
用していた。この拘束板の取付け・取外しには多大な工
数を要している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の板
材溶接においては、拘束板を取り付け、また、取り外す
のには多大の工数を要し、工程上、コスト上の問題とな
っており、本発明は、拘束板を用いることなく板材溶接
時の部材変形を防止でき、拘束板の取付け・取外しの工
数の問題を解消することができる板材溶接時の冷却装置
を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、上記の
課題を解決するために成されたものであって、その第１
の手段として、溶接される板材の溶接線上に配置され、
同板材側は開口し、少なくとも溶接方向の前端側と左右
両側に連続した側面部を有し、同前端側の側面部は中央
が後方に引き込んだ凹形部を形成する冷却ボックス、同
冷却ボックスの前記側面部に沿って前記板材に向けて取
り付けられた仕切り材、前記凹形部の左右前端側の側面
部の内側に冷却水を給水する冷却水ノズル、同凹形部の
後部側の側面部の内側に冷却水を給水する冷却水ノズル
を備え、板材の溶接時には前記凹形部内に溶接トーチを
位置させ、同板材上を同溶接トーチと共に移動し、前記
板材に前記仕切り材を圧接するように溶接装置に取り付
けられてなることを特徴とする板材溶接時の冷却装置を
提供する。

【０００７】上記の第１の手段によれば、溶接部に冷却
水を流入させることなく、溶接中に溶接トーチ近くに、
すなわち溶接アーク近くまで冷却水をかけることができ
る。

【０００８】（２）第２の手段として、第１の手段の板
材溶接時の冷却装置において、前記冷却ボックスは溶接
線方向に転動するローラで前記板材に当接し、同板材に
前記仕切り材が押し付けられるように付勢されて取付け
られたものであることを特徴とする板材溶接時の冷却装
置を提供する。

【０００９】第２の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、冷却ボックスと板材との間隔を一定に保つことが
でき、したがって、仕切り材を一定の押し付け量で板材
に圧接できる。

【００１０】（３）第３の手段として、第２の手段の板
材溶接時の冷却装置において、前記冷却ボックスの後方
に、冷却水拭取材を溶接進行方向に対して横方向に配向
して取り付けてなることを特徴とする板材溶接時の冷却
装置を提供する。

【００１１】第３の手段によれば、第２の手段の作用に
加え、冷却水拭取材が冷却ボックス後方から流出する冷
却水が飛散し、あるいは一方に偏って流下することを防
止し、冷却水を拭き取ると同時に溶接後の板材に平均的
に塗布し直し蒸発させる。

【００１２】（４）第４の手段として、第３の手段の板
材溶接時の冷却装置において、前記冷却水拭取材は前記
冷却ボックスの後部に取り付けられた冷却水拭取材取付
け具に引っ掛けて取り付けられてなることを特徴とする
板材溶接時の冷却装置を提供する。

【００１３】第４の手段によれば、第３の手段の作用に
加え、冷却水拭取材が損耗した場合の交換や、拭き取り
の条件に合わせて交換することが容易である。

【００１４】（５）また、第５の手段として、溶接され
る板材の溶接線上に配置され、溶接トーチの溶接方向の
側方と後方を囲むように後半周に形成され、溶接される
板材に対して溶接トーチと反対方向に冷却水を吹きつけ
る冷却水吹付けノズルを備え、板材の溶接時には同板材
に対し所定の高さで同板材上を同溶接トーチと共に移動
するように溶接装置に取り付けられてなることを特徴と
する板材溶接時の冷却装置を提供する。

【００１５】第５の手段によれば、冷却水の流れは溶接
トーチから外周方向へ向かっており溶接部へは流入しな
いので、溶接中に溶接トーチ近くに、すなわち溶接アー
ク近くまで冷却水をかけることができる。

【００１６】（６）第６の手段として、第５の手段の板
材溶接時の冷却装置において、前記冷却水吹付けノズル
の後方に冷却水拭取材を溶接進行方向に対して横方向に
配向して取り付けてなることを特徴とする板材溶接時の
冷却装置を提供する。

【００１７】第６の手段によれば、第５の手段の作用に
加え、冷却水拭取材が冷却ボックス後方から流出する冷
却水が飛散し、あるいは一方に偏って流下することを防
止し、冷却水を拭き取ると同時に溶接後の板材に平均的
に塗布し直し蒸発させる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１から図５に基づき本発明の実
施の第１形態に係る板材溶接時の冷却装置を説明する。
図１は本実施の形態の冷却装置の取付け状態の説明図、
図２は図１のアームの立面断面図、図３は溶接時におけ
る図１の冷却装置の冷却ボックス部の平面断面図、図４
は図３中Ａ−Ａ矢視による溶接時における図１の冷却装
置の冷却ボックス部の立面断面図、図５は図１の冷却装
置の冷却ボックスを反転させた状態の斜視図である。

【００１９】図１に示すように、本実施の形態の冷却装
置１は、図示しない溶接マニピュレータ等溶接装置の冷
却装置保持具２に、溶接トーチ３とは独立して支持され
ている。

【００２０】溶接トーチ３は、溶接トーチ保持具４を介
して図示しない溶接マニピュレータ等溶接装置に支持さ
れており、溶接時には冷却装置１と一定の位置関係を保
持するように構成されている。

【００２１】冷却装置１は、溶接を行う板材５ａ、５ｂ
の突き合わされた溶接線６上に配置される冷却ボックス
７を備え、冷却ボックス７は、図２に示すようなスプリ
ング８ａを内蔵したアーム８を介して溶接装置の冷却装
置保持具２に取り付けられるとともに、アーム８のスプ
リング８ａによって板材５ａ、５ｂに押しつけられるよ
うに付勢され、一方、冷却ボックス７は溶接線方向に転
動するローラ９を備えて板材５ａ、５ｂに当接している
ので、溶接マニピュレータ等溶接装置の移動に伴って板
材５ａ、５ｂの面上を一定の間隔を保って移動できるよ
うになっている。

【００２２】冷却ボックス７は板材５ａ、５ｂ側の下面
が開口している伏せた箱状に形成されており、溶接方向
（図１中、白抜き矢印）における前端側と左右側に連続
した側面部７ａ、および後端側に連側面部７ｂを備え、
前端側（図１中左側）の側面部７ａは中央が後方に引き
込んだ凹形部１０を形成しており、溶接時には、溶接ト
ーチ３が凹形部１０内に位置し、溶接トーチ３を冷却ボ
ックス１の凹形部１０が囲むような配置となる。

【００２３】冷却ボックス７には、溶接トーチ３の進行
方向左右側となる凹形部１０の先端側の側面部７ａの内
側に冷却水ａを給水する冷却水管１１ａと、溶接トーチ
３の進行方向後方となる凹形部１０後部の側面部７ａの
内側に冷却水ｂを給水する冷却水管１１ｂと、冷却ボッ
クス７自体を冷却するためのボックス冷却水ｃを給水す
る冷却ボックス冷却水管１２が取り付けられ、冷却水管
１１ａ、１１ｂと冷却ボックス冷却水管１２は図示しな
い冷却水供給装置に接続している。

【００２４】図３、図４に示すように、冷却ボックス７
の先端側、凹形部１０および左右側方の側面部７ａに沿
って、冷却ボックス７内に給水された冷却水ａ、ｂが溶
接トーチ３側へ流出しないように、材質が金属、革、布
あるいは耐熱ゴムなどでブラシ状、たわし状、カーテン
状あるいは雑巾状に成形した仕切り材１３が取付けられ
ており、仕切り材１３はアーム８のスプリング８ａによ
って一定の押し付け量で板材５ａ、５ｂに圧接されてい
る。

【００２５】なお、冷却ボックス７後方の後部側面部７
ｂの仕切り材１３ｂは、図４に示すように溶接後の溶接
ビード１４をかわし、冷却ボックス７内の板材５ａ、５
ｂ面上にある程度の冷却水膜を保持しつつ未蒸発の余剰
の冷却水が流出できる程度の間隙を残すようにしてもよ
く、仕切り材１３ｂを設けずにおいてもよい。また、さ
らに構造上必要が無い場合は、後部側面部７ｂも設けず
においてもよい。

【００２６】なお、冷却ボックス１は上部を閉じた形態
を図示しているが、冷却水の飛散が防止され、構造上必
要が無い場合、冷却ボックス１の上部は一部または全部
を開口部として構成してもよい。

【００２７】溶接トーチ３の進行方向（図３中白抜き矢
印）において、冷却ボックス７の凹形部１０先端部内、
側面部７ａの内側には、冷却水管１１ａに接続する冷却
水ノズル１５ａが取り付けられ、また、凹形部１０後部
内、側面部７ａの内側には、冷却水管１１ｂに接続する
冷却水ノズル１５ｂが取り付けられている。

【００２８】板材溶接時においては、冷却水ノズル１５
ａからの冷却水ａは溶接トーチ３の両側、冷却水ノズル
１５ｂからの冷却水ｂは溶接トーチ３の後方に給水さ
れ、溶接中の板材５ａ、５ｂを冷却して蒸発し、あるい
は冷却ボックス７の後方から流出する。

【００２９】溶接トーチ３の両側に流す冷却水ａの量
は、仕切り材１３から外部へ漏出した冷却水が溶接熱に
よって、すぐに蒸発する程度が良い。

【００３０】溶接トーチ３の後方から流す冷却水ｂの量
は、両側の冷却水ａの量より多く流してよく、仕切り材
１３から漏出し始めても、溶接装置とともに溶接トーチ
３と冷却ボックス７が前進するために溶接部へは冷却水
ａ、ｂは流入しない。

【００３１】冷却ボックス７の凹形部１０だけでなく、
後方を除く左右外方（溶接線６から離れた位置）の側面
部７ａにも仕切り材１３を設けているのは、溶接ビード
１４の両側に一定範囲の冷却域Ｂを形成し、冷却水ａ、
ｂに効率よく溶接ビード１４の周辺を冷却させるためで
ある。

【００３２】仕切り材１３は、図４に示すように、冷却
ボックス７の側面部７ａの内側に、磨耗時等に交換でき
るように仕切り材取付金具１６、ボルト１７で取り付け
られるが、そのような機能を有すれば取付け構造は適宜
でよい。

【００３３】図５は、冷却装置１の冷却ボックス７を反
転させた状態図であり、冷却水ノズル１５ａ、１５ｂお
よび仕切り材１３の配置を示したものである。冷却水ノ
ズル１５ａ、１５ｂは、図示するようなスリットノズル
状のものが仕切り材１３に沿って一様に冷却水を吹き付
けでき好ましいが、冷却水が自ら板材５ａ、５ｂ表面に
広がるので十分な場合は単なる給水口であってもよく、
噴霧状で給水するスプレイノズルであってもよく、適宜
のものが選択される。

【００３４】以上のような本実施の形態の板材溶接時の
冷却装置においては、板材５ａ、５ｂの突き合わされた
溶接線６の開先に対して溶接トーチ３で溶接を行う時、
冷却装置１の冷却ボックス７を溶接線上に配置し、冷却
ボックス７の凹形部１０に囲まれた位置に溶接トーチ３
を配置し、溶接トーチ３と共に溶接線６に沿って移動さ
せる。

【００３５】冷却ボックス７の凹形部１０の先端内の冷
却水ノズル１５ａからは冷却水管１１ａ経由供給された
冷却水ａが冷却ボックス７内に給水され、溶接トーチ３
の両側方の板材５ａ、５ｂを冷却し、凹形部１０の後方
内の冷却水ノズル１５ｂからは冷却水管１１ｂ経由供給
された冷却水ｂが冷却ボックス７内に給水され、溶接ト
ーチ３の後方の溶接ビード１４および板材５ａ、５ｂを
冷却し、冷却ボックス７で覆われた冷却域Ｂが溶接後す
ぐに冷却される。

【００３６】冷却ボックス７はアーム８によって押し付
けられ、ローラ９によって溶接される板材５ａ、５ｂに
当接するので、板材５ａ、５ｂと一定の間隙を維持で
き、冷却ボックス７の側面部７ａに沿って取り付けられ
た仕切り材１３が板材５ａ、５ｂに一定の押し付け量で
圧接しその間隙を仕切るので、冷却ボックス７内に給水
された冷却水ａ、ｂは凹形部１０に囲まれた溶接部に流
入することが阻まれ、またある程度漏出した冷却水ａ、
ｂは直ぐに溶接熱で蒸発するので、溶接に障害を与える
ことがない。また冷却ボックス７内の冷却域Ｂに冷却水
を適切に保持できるので冷却効果が向上する。

【００３７】冷却ボックス７の左右外側方に仕切り材１
３から漏出した冷却水ａ、ｂも直ぐに蒸発し、また一部
未蒸発の冷却水ａ、ｂは冷却ボックス７の後方から流出
するが、溶接装置とともに溶接トーチ３、冷却ボックス
７も前方に進行するので後方から流出する冷却水は問題
とならない。

【００３８】以上のように、本実施の形態によれば、溶
接中に溶接トーチ３近くに、すなわち溶接アーク近くま
で冷却水をかけることができ、溶接される板材５ａ、５
ｂの加熱領域と加熱温度を効果的に抑制できる。

【００３９】例えば、板厚２０ｍｍ程度以下の薄板材の
溶接で１層溶接で仕上がるものに対しては、その効果は
大きく、溶接中に溶接直後のビードと周辺に冷却水を流
すことで溶接変形はほとんど無視できるようになった。

【００４０】したがって、本実施の形態の板材溶接時の
冷却装置を用いることで、従来要した溶接前後の変形防
止工数が大幅カットでき、工数低減、コスト低減が得ら
れる。その効果は薄板大型部材の溶接時に特に顕著であ
る。

【００４１】図６、図７に基づき本発明の実施の第２形
態に係る板材溶接時の冷却装置を説明する。図６は本実
施の形態の冷却装置の取付け状態の一部を切り欠いた説
明図、図７は図６中Ｃ−Ｃ矢視による溶接時における図
６の冷却装置の冷却ボックス部の一部を断面とした立面
図である。

【００４２】本実施の形態の板材溶接時の冷却装置は、
上記の実施の第１形態の板材溶接時の冷却装置に、冷却
水拭取材を取付けたものであって、それ以外は実施の第
１形態のものと同様である。

【００４３】したがって、本実施の形態の説明におい
て、前記の実施の第１形態の図１から図５に示したもの
と同じ部分は図６、図７でも同じ符号を付して示しある
いは図示を省略し、説明を省略し、異なる点を主に以下
説明する。

【００４４】本実施の形態においては、冷却装置１’の
冷却ボックス７’の後方に、後方から流出した冷却水
ａ、ｂを拭き取る冷却水拭取材２０を溶接進行方向（す
なわち、溶接線６）に対して、横方向に配向して取り付
けている。

【００４５】冷却水拭取材２０は、冷却ボックス７’の
後方から流出した冷却水ａ、ｂを拭き取るもので、前述
の仕切り部材１３と同様に、材質が金属、革、布あるい
は耐熱ゴムなどでブラシ状、たわし状、カーテン状ある
いは雑巾状に成形しており、横方向に幅広で且つ溶接方
向に長さを持たせてある。

【００４６】また、冷却水拭取材２０は、冷却ボックス
７’の後部に取り付けられた冷却水拭取材取付け具２１
に引っ掛ける構造としており、損耗した場合の交換や、
拭き取りの条件に合わせて交換することが容易となって
いる。

【００４７】本実施の形態においては、冷却ボックス
７’の凹形部１０後部の仕切り材１３’も、溶接トーチ
３直後のため損耗が早いことを考慮し、その部分だけ別
個に構成し仕切り材取付け具２２に引っ掛ける構造とし
ており、交換が容易となっている。

【００４８】上記仕切り材１３’においても、溶接中は
溶接装置とともに溶接トーチ３、冷却ボックス７’が共
に進行するので冷却水ａ、ｂが溶接部に流入する問題は
なく構成できるが、仕切り材１３’を実施の第１形態と
同じ仕切り材１３として構成してもよい。

【００４９】本実施の形態の板材溶接時の冷却装置によ
れば、冷却水拭取材２０が冷却ボックス７’後方から流
出する冷却水ａ、ｂが飛散し、あるいは一方に偏って流
下することを防止し、冷却水ａ、ｂを拭き取ると同時に
溶接後の板材５ａ、６ｂに平均的に塗布し直し蒸発させ
るので、溶接部の冷却がより効果的になる。

【００５０】図８から図１０に基づき本発明の実施の第
３形態に係る板材溶接時の冷却装置を説明する。図８は
本実施の形態の冷却装置の取付け状態の説明図、図９は
図８中Ｃ−Ｃ矢視による溶接時における図８の冷却装置
の立面断面図、図１０は図９のものの変形例である。

【００５１】本実施の形態の板材溶接時の冷却装置１０
０は、上記の実施の第１形態の板材溶接時の冷却装置１
の冷却ボックス７に代えて、冷却水吹付けノズル３０を
備えたもので、それ以外は実施の第１形態のものと同様
である。

【００５２】したがって、本実施の形態の説明におい
て、前記の実施の第１形態の図１から図５に示したもの
と同じ部分は図８から図１０でも同じ符号を付して示
し、あるいは図示を省略し、説明を省略し、異なる点を
主に以下説明する。

【００５３】本実施の形態の冷却装置１００は、実施の
第１形態の冷却ボックス７に代えて、溶接トーチ３の側
方と後方を囲むように後半周に冷却水吹付けノズル３０
を設けたものであり、冷却水吹付けノズル３０は前述の
冷却ボックス７と同様に図示しない溶接マニピュレータ
等溶接装置に取り付けられている。

【００５４】なお、冷却水吹付けノズル３０は冷却水
ａ’を吹きつけるという作用から厳密なクリアランスを
必須とするものではないから、冷却水吹付けノズル３０
の取付けと高さ制御は、前述の冷却ボックス７と同様に
スプリング８ａ付きのアーム８とローラ９により溶接さ
れる板材５ａ、５ｂに一定間隙で押し付けられる構造で
あってもよいが、ローラを備えず取り付けられた溶接マ
ニピュレータ等溶接装置側の高さ制御によってもよい。

【００５５】また、溶接トーチ３は、図示しない溶接マ
ニピュレータ等溶接装置に支持されている。

【００５６】冷却装置１００の冷却水吹付けノズル３０
は、溶接トーチ３と独立して支持されてもよいし、ある
いは溶接トーチ３と共に支持されてもよい。またさら
に、冷却水吹付けノズル３０は相当小型化できるので、
溶接トーチ３に取付け、溶接トーチ３を介して溶接マニ
ピュレータ等溶接装置に支持されたものであってもよ
い。

【００５７】いずれにしても、板材溶接時には冷却装置
１００の冷却水吹付けノズル３０は、溶接トーチ３と一
定の位置関係を有するように構成されている。

【００５８】冷却水吹付けノズル３０は、溶接される板
材５ａ、５ｂに対して、所定の高さにおいて、溶接トー
チ３と反対方向に冷却水ａ’を吹き付けるノズルを構成
しており、冷却水吹付けノズル３０の開孔の構造は、一
体の、あるいは幾つかに分割されたスリットノズルでよ
く、またあるいは通常の孔状のノズルを並べ集積したも
のであってもよい。

【００５９】以上のような本実施の形態の板材溶接時の
冷却装置においては、冷却水吹付けノズル３０は図示し
ない給水管を経由して図示しない冷却水供給装置から冷
却水ａ’を供給され、図８、図９に示したように、溶接
トーチ３の周囲の後半周部で冷却水ａ’を溶接トーチ３
の外周方向に向けて板材５ａ、５ｂに吹き付ける。冷却
水ａ’の流れは溶接トーチ３から外周方向へ向かってお
り溶接部へは流入しないしたがって、本実施の形態の板
材溶接時の冷却装置によれば、実施の第１形態における
ような仕切り材１３を用いずとも、溶接中に溶接トーチ
３近くに、すなわち溶接アーク近くまで冷却水をかける
ことができ、溶接される板材５ａ、５ｂの加熱領域と加
熱温度を効果的に抑制でき、従来要した溶接前後の変形
防止工数が大幅カットでき、工数低減、コスト低減が得
られる。その効果は薄板大型部材の溶接時に特に顕著で
ある。

【００６０】図１０に示す冷却装置１００’は、本実施
の形態の変形例である。図１０に示すように本変形例
は、第８図に示した冷却水吹き付けノズル３０の後方
に、溶接進行方向に対して横方向に配向して冷却水拭取
材３１を取り付けたものである。

【００６１】冷却水拭取材３１は、前述の実施の第２形
態の冷却水拭取材２０と同様に、材質が金属、革、布あ
るいは耐熱ゴムなどでブラシ状、たわし状、カーテン状
あるいは雑巾状に成形しており、横方向に幅広で且つ溶
接方向に長さを持たせてある。

【００６２】本変形例の冷却装置１００’によれば、溶
接トーチ３の後半周に配置した冷却水吹き付けノズル３
０についての作用効果は同じであるが、さらに流出した
冷却水ａ’が冷却水拭取材３１で一旦拭き取られるの
で、冷却水ａ’が飛散し、あるいは一方に偏って流下す
ることが防止され、冷却水ａ’を拭き取ると同時に溶接
後の板材５ａ、５ｂに平均的に塗布し直し蒸発させるの
で、溶接部の冷却がより効果的になる。

【００６３】以上本発明の実施の形態を説明したが、上
記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲
内でその具体的構造に種々の変更を加えてもよいことは
言うまでもない。

【００６４】

【発明の効果】（１）請求項１の発明によれば、板材溶
接時の冷却装置を、溶接される板材の溶接線上に配置さ
れ、同板材側は開口し、少なくとも溶接方向の前端側と
左右両側に連続した側面部を有し、同前端側の側面部は
中央が後方に引き込んだ凹形部を形成する冷却ボック
ス、同冷却ボックスの前記側面部に沿って前記板材に向
けて取り付けられた仕切り材、前記凹形部の左右前端側
の側面部の内側に冷却水を給水する冷却水ノズル、同凹
形部の後部側の側面部の内側に冷却水を給水する冷却水
ノズルを備え、板材の溶接時には前記凹形部内に溶接ト
ーチを位置させ、同板材上を同溶接トーチと共に移動
し、前記板材に前記仕切り材を圧接するように溶接装置
に取り付けられてなるように構成したので、溶接部に冷
却水を流入させることなく、溶接中に溶接トーチ近く
に、すなわち溶接アーク近くまで冷却水をかけることが
でき、溶接される板材の加熱領域と加熱温度を効果的に
抑制でき、溶接変形は著しく低減し、従来要した溶接前
後の変形防止工数が大幅カットでき、工数低減、コスト
低減が得られる。その効果は薄板大型部材の溶接時に特
に顕著である。

【００６５】（２）請求項２の発明によれば、請求項１
に記載の板材溶接時の冷却装置において、前記冷却ボッ
クスは溶接線方向に転動するローラで前記板材に当接
し、同板材に前記仕切り材が押し付けられるように付勢
されて取付けられたものであるように構成したので、請
求項１の発明の効果に加え、冷却ボックスと板材との間
隔を一定に保つことができ、したがって、仕切り材を一
定の押し付け量で板材に圧接できるので、溶接部への冷
却水の流入の防止と、冷却効果が向上する。

【００６６】（３）請求項３の発明によれば、請求項２
に記載の板材溶接時の冷却装置において、前記冷却ボッ
クスの後方に、冷却水拭取材を溶接進行方向に対して横
方向に配向して取り付けてなるように構成したので、請
求項２の発明の効果に加え、冷却水拭取材が冷却ボック
ス後方から流出する冷却水が飛散し、あるいは一方に偏
って流下することを防止し、冷却水を拭き取ると同時に
溶接後の板材に平均的に塗布し直し蒸発させるので、溶
接部の冷却がより効果的になる。

【００６７】（４）請求項４の発明によれば、請求項３
に記載の板材溶接時の冷却装置において、前記冷却水拭
取材は前記冷却ボックスの後部に取り付けられた冷却水
拭取材取付け具に引っ掛けて取り付けられてなるように
構成したので、請求項３の発明の効果に加え、冷却水拭
取材が損耗した場合の交換や、拭き取りの条件に合わせ
て交換することが容易である。

【００６８】（５）請求項５の発明によれば、板材溶接
時の冷却装置を、溶接される板材の溶接線上に配置さ
れ、溶接トーチの溶接方向の側方と後方を囲むように後
半周に形成され、溶接される板材に対して溶接トーチと
反対方向に冷却水を吹きつける冷却水吹付けノズルを備
え、板材の溶接時には同板材に対し所定の高さで同板材
上を同溶接トーチと共に移動するように溶接装置に取り
付けられてなるように構成したので、冷却水の流れは溶
接トーチから外周方向へ向かっており溶接部へは流入し
ないので、溶接中に溶接トーチ近くに、すなわち溶接ア
ーク近くまで冷却水をかけることができ、溶接される板
材の加熱領域と加熱温度を効果的に抑制でき、従来要し
た溶接前後の変形防止工数が大幅カットでき、工数低
減、コスト低減が得られる。その効果は薄板大型部材の
溶接時に特に顕著である。

【００６９】（６）請求項６の発明によれば、請求項５
に記載の板材溶接時の冷却装置において、前記冷却水吹
付けノズルの後方に冷却水拭取材を溶接進行方向に対し
て横方向に配向して取り付けてなるように構成したの
で、請求項５の発明の効果に加え、冷却水拭取材が冷却
ボックス後方から流出する冷却水が飛散し、あるいは一
方に偏って流下することを防止し、冷却水を拭き取ると
同時に溶接後の板材に平均的に塗布し直し蒸発させるの
で、溶接部の冷却がより効果的になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る板材溶接時の冷
却装置冷却装置の取付け状態の説明図である。

【図２】図１のアームの立面断面図である。

【図３】溶接時における図１の冷却装置の冷却ボックス
部の平面断面図である。

【図４】図３中Ａ−Ａ矢視による溶接時における図１の
冷却装置の冷却ボックス部の立面断面図である。

【図５】図１の冷却装置の冷却ボックスを反転させた状
態の斜視図である。

【図６】本発明の実施の第２形態に係る板材溶接時の冷
却装置の取付け状態の一部を切り欠いた説明図である。

【図７】図６中Ｃ−Ｃ矢視による溶接時における図６の
冷却装置の冷却ボックス部の一部を断面とした立面図で
ある。

【図８】本発明の実施の第３形態に係る板材溶接時の冷
却装置の取付け状態の説明図である。

【図９】図８中Ｄ−Ｄ矢視による溶接時における図８の
冷却装置の立面断面図である。

【図１０】図９の板材溶接時の冷却装置の変形例であ
る。

【符号の説明】

１、１’ 冷却装置 ２ 冷却装置保持具 ３ 溶接トーチ ４ 溶接トーチ保持具 ５ａ、５ｂ 板材 ６ 溶接線 ７、７’ 冷却ボックス ７ａ 側面部 ７ｂ 後部側面部 ８ アーム ８ａ スプリング ９ ローラ １０ 凹形部 １１ａ、１１ｂ 冷却水管 １２ 冷却ボックス冷却水管 １３、１３ｂ、１３’仕切り材 １４ 溶接ビード １５ａ、１５ｂ 冷却水ノズル ２０ 冷却水拭取材 ２１ 冷却水拭取材取付け具 ２２ 仕切り材取付け具 ３０ 冷却水吹付けノズル ３１ 冷却水拭取材 １００、１００’ 冷却装置

フロントページの続き (72)発明者 児玉 克 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 亀井 博正 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接される板材の溶接線上に配置され、
   同板材側は開口し、少なくとも溶接方向の前端側と左右
   両側に連続した側面部を有し、同前端側の側面部は中央
   が後方に引き込んだ凹形部を形成する冷却ボックス、同
   冷却ボックスの前記側面部に沿って前記板材に向けて取
   り付けられた仕切り材、前記凹形部の左右前端側の側面
   部の内側に冷却水を給水する冷却水ノズル、同凹形部の
   後部側の側面部の内側に冷却水を給水する冷却水ノズル
   を備え、板材の溶接時には前記凹形部内に溶接トーチを
   位置させ、同板材上を同溶接トーチと共に移動し、前記
   板材に前記仕切り材を圧接するように溶接装置に取り付
   けられてなることを特徴とする板材溶接時の冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の板材溶接時の冷却装置
   において、前記冷却ボックスは溶接線方向に転動するロ
   ーラで前記板材に当接し、同板材に前記仕切り材が押し
   付けられるように付勢されて取付けられたものであるこ
   とを特徴とする板材溶接時の冷却装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の板材溶接時の冷却装置
   において、前記冷却ボックスの後方に、冷却水拭取材を
   溶接進行方向に対して横方向に配向して取り付けてなる
   ことを特徴とする板材溶接時の冷却装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の板材溶接時の冷却装置
   において、前記冷却水拭取材は前記冷却ボックスの後部
   に取り付けられた冷却水拭取材取付け具に引っ掛けて取
   り付けられてなることを特徴とする板材溶接時の冷却装
   置。
5. 【請求項５】 溶接される板材の溶接線上に配置され、
   溶接トーチの溶接方向の側方と後方を囲むように後半周
   に形成され、溶接される板材に対して溶接トーチと反対
   方向に冷却水を吹きつける冷却水吹付けノズルを備え、
   板材の溶接時には同板材に対し所定の高さで同板材上を
   同溶接トーチと共に移動するように溶接装置に取り付け
   られてなることを特徴とする板材溶接時の冷却装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の板材溶接時の冷却装置
   において、前記冷却水吹付けノズルの後方に冷却水拭取
   材を溶接進行方向に対して横方向に配向して取り付けて
   なることを特徴とする板材溶接時の冷却装置。