JP2005262300A

JP2005262300A - 突合せ溶接用バック治具

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Publication number: JP2005262300A
Application number: JP2004082036A
Authority: JP
Inventors: Tadasuke Murata; 唯介村田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】取り換えを簡単且つ迅速に行えると共に、位置決めも簡単且つ正確に行え、然も、コストの低減を図れるようにする。
【解決手段】帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ溶接時に突合せ部の裏面側へシールドガスを流す突合せ溶接用バック治具１であって、前記バック治具１は、側端面同士が対向する状態で配設され、対向する側端面間にスリット状のガス通路Ｓを形成すると共に、対向する側端部の角部上面にガス通路Ｓに沿う細幅状の切欠部１６ａを夫々形成した左右の下部クランプ１６と、各下部クランプ１６の切欠部１６ａに側端面同士が対向する状態で夫々交換可能に取り付けられ、対向する側端面間に前記ガス通路Ｓに連通するスリット状のガス通路Ｓを形成すると共に、対向する側端部の角部上面にガス通路Ｓに沿う細幅状の切欠１７ａを夫々形成した左右のブロック１７とから成り、左右のブロック１７間の上面にガス通路Ｓの幅と異なる細幅状の浅溝Ｓａを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に金属製の帯状ワークからリードフレームやシャーシ類、パイプ類等の各種製品を連続的に生産するプレスラインや造管ライン等に設置され、加工中の帯状ワークの終端部と新しい帯状ワークの始端部とを突合せ溶接により接合する突合せ接合装置に用いられるものであり、帯状ワークを突合せ溶接する際に余分な熱を吸収して熱歪を低減すると共に、ビードの溶け落ちや穴あきを防止し、更に、帯状ワークの突合せ部の裏側にシールドガスを流して溶接部の酸化を防止するようにした突合せ溶接用バック治具の改良に関するものである。

従来、この種の突合せ溶接用バック治具２１としては、本件出願人が先に開発した帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ接合装置に用いているバック治具２１が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
即ち、前記バック治具２１は、図９及び図１０に示す如く、銅材により平面形状が矩形の厚板状に形成された左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂから成り、作業用テーブル２２の凹所２２ａ内に配設した矩形状のベース２３に複数本のボルト２４により着脱自在に取り付け固定され、凹所２２ａ内に配設した一対の流体圧シリンダ２５によりベース２３と一緒に上下方向へ昇降動するようになっている。
又、左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂ間には、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の裏面側へシールドガスを流すスリット状の溝Ｓが形成されていると共に、帯状ワークＷ１，Ｗ２の端面の位置決めを行うためのセンタープレート２６が遊嵌状態で配設されている。このセンタープレート２６は、作業用テーブル２２の凹所２２ａの底面側に固定されており、左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂが下降しているときにはその上端部が下部クランプ２１ａ，２１ｂの上面から上方へ突出し、又、左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂが上昇したときにはその上端部がスリット状の溝Ｓ内に引き込まれるようになっている。

尚、図９及び図１０に於いて、２１ｃは下部クランプ２１ａ，２１ｂに形成したストッパーガイド溝、２７はストッパーガイド溝２１ｃ内に移動調整自在に配設されたストッパー、２８は左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂ間に設けた初期アークを発生させるアークガイド、２９は左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂとの間で帯状ワークＷ１，Ｗ２を挾持する左右の上部クランプ、３０は溶接用トーチ、３１はタングステン電極棒、３２は帯状ワークＷ１，Ｗ２を作業用テーブル２２の上面へ固定するワーククランプ、３３は左右の上部クランプ２９の間隙を規制するセッティングプレート（図９は省略）、３４はセッティングプレート３３を押える押えガイド板である。

而して、前記バック治具２１を用いて帯状ワークＷ１，Ｗ２を突合せ溶接する場合、帯状ワークＷ１，Ｗ２の端面同士を突き合せた状態でその突合せ部近傍をセッティングプレート３３を介して左右の上部クランプ２９と下部クランプ２１ａ，２１ｂとによって挾持固定した後、左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂ間に形成したスリット状の溝Ｓ内にアルゴンガス等のシールドガスを流しながら、溶接用トーチ３０を帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部に沿って移動させ、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部を突合せ溶接する。
このとき、シールドガスがスリット状の溝Ｓから帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の裏面側へ供給されているため、帯状ワークＷ１，Ｗ２の溶接部の酸化が防止される。又、バック治具２１により余分な熱が吸収されて熱歪が低減されると共に、ビードの溶け落ちや穴あき等が防止される。

ところで、理想的な突合せ溶接を行うためには、バック治具２１を構成する左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂ間に形成されたスリット状の溝Ｓの幅を帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚さに応じて調整する必要があり、一般には帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚さが厚くなれば溝Ｓの幅を広くし、又、帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚さが薄くなれば溝Ｓの幅を狭くするようにしている。そのため、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ溶接を行う際には、帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに応じてバック治具２１を別のバック治具２１と交換し、スリット状の溝Ｓの幅を変えて帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに応じて最適化する必要がある。

ところが、バック治具２１を交換するには、バック治具２１全体を取り換えなければならないため、バッグ治具２１自体は勿論のこと、アークガイド２８や押えガイド板３４の取り外しや取り付けも行わなければならず、取り換えに極めて手数が掛かると云う問題がある。
又、別のバック治具２１を取り付ける際には、左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂ間に形成されるスリット状の溝Ｓが所定の位置で且つスリット状の溝Ｓの幅が帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに応じて最適な幅となるように左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂの位置決めを行わなければならないが、この位置決めは極めて難しく、バック治具２１の取り付けを正確に行い難いと云う問題がある。
更に、突合せ溶接する帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに応じて複数組のバック治具２１を用意しておかなければならないが、バック治具２１は熱伝導率の高い銅材等により形成されているために材料費が高くつき、バック治具２１を複数組用意しておくことはコストの高騰を招くことになる。
加えて、同じバック治具２１を長期間使用していると、左右の下部クランプ２１ａ，２１ｂのエッジ部分（対向する側端部の上側角部）に溶融や腐食が発生し、エッジ部分の形状が変化してスリット状の溝Ｓの幅が変わることがあるため、最適な突合せ溶接が困難になると云う問題がある。然も、バック治具２１の一部分だけが変形した場合でも、高価な材料で形成されたバック治具２１全体を交換しなければならず、経済性にも劣ると云う問題がある。
特開平１１−３４７７９２号公報特開２００１−４７２８１号公報特開２００１−３４０９６７号公報

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、取り換えを簡単且つ迅速に行えると共に、位置決めも簡単且つ正確に行え、然も、コストの低減を図れるようにした突合せ溶接用バック治具を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、端面同士が突き合された二つの帯状ワークの突合せ部分を支持載置し、両帯状ワークの突合せ溶接時に突合せ部の裏面側へシールドガスを流す突合せ溶接用バック治具であって、前記突合せ溶接用バック治具は、側端面同士が対向する状態で配設され、対向する側端面間にシールドガスが流れるスリット状のガス通路を形成すると共に、対向する側端部の角部上面に帯状ワークの突合せ部に沿う細幅状の切欠部を夫々形成した厚板状の左右の下部クランプと、左右の下部クランプの切欠部に側端面同士が対向する状態で夫々交換可能に取り付けられ、対向する側端面間に左右の下部クランプ間のガス通路に連通するスリット状のガス通路を形成すると共に、対向する側端部の角部上面に帯状ワークの突合せ部に沿う細幅状の切欠を夫々形成した細幅板状の左右のブロックとから成り、左右のブロックを左右の下部クランプの切欠部へ夫々取り付けたときに左右のブロック間の上面にガス通路の幅と異なるシールドガスが流れる細幅状の浅溝が形成されるようにしたことに特徴がある。

本発明の請求項２の発明は、突合せ溶接用バック治具が、細幅状の切欠の幅が異なる複数組の左右のブロックを備えており、突合せ溶接する帯状ワークの厚みに応じて左右のブロックを交換し、帯状ワークの厚みに適応する細幅状の浅溝を形成できるようにしたことに特徴がある。

本発明の突合せ溶接用バック治具は、対向する側端部の角部上面に細幅状の切欠部を形成した厚板状の左右の下部クランプと、左右の下部クランプの切欠部に交換可能に取り付けられ、対向する側端部の角部上面に細幅状の切欠を形成した細幅板状の左右のブロックとから成り、左右の下部クランプ間及び左右のブロック間にシールドガスが流れるスリット状のガス通路を形成すると共に、左右のブロック間の上面にガス通路の幅と異なるシールドガスが流れる細幅状の浅溝を形成する構成としているため、左右の下部クランプに取り付けている左右のブロックを幅の異なる細幅状の切欠を形成した左右のブロックと交換することによって、シールドガスが流れる浅溝の幅を自由に調整することができる。その結果、本発明の突合せ溶接用バック治具は、突合せ溶接する帯状ワークの厚みが変わった場合には左右の下部クランプに夫々取り付けた左右のブロックを交換するだけでシールドガスが流れる細幅状の浅溝の幅を最適な幅に変えることができ、従来のバック治具のようにバック治具全体を取り換えたり、その他の部材の取り外しや取り付けを行う必要もなく、取り換えを簡単且つ迅速に行える。
又、本発明の突合せ溶接用バック治具は、左右のブロックを左右の下部クランプに取り付けるときに左右のブロックを左右の下部クランプの切欠部に夫々嵌め込むだけで左右のブロックが切欠部によって自動的に位置決めされるため、左右のブロックの位置決めや取り付けを極めて簡単且つ正確に行える。
更に、本発明の突合せ溶接用バック治具は、一組の左右の下部クランプと比較的小さな複数組の左右のブロックとから成り、シールドガスが流れる浅溝の幅を変える場合には左右のブロックのみを交換するようにしているため、従来のバック治具のように高価な材料で形成された複数組のバック治具を用意しておく必要もなく、従来のバック治具に比較してコストの低減を図れる。
加えて、本発明の突合せ溶接用バック治具は、長期間の使用により左右のブロックのエッジ部分に溶融や腐食が発生してエッジ部分の形状が変化した場合、左右のブロックのみを新しいブロックに交換するだけで良く、従来のバッグ治具のように全体を交換する場合に比較してコストの低減を図れる。

図１は本発明の実施の形態に係る突合せ溶接用バック治具１を用いた突合せ接合装置を示し、当該突合せ接合装置は、金属製の帯状ワークＷ１，Ｗ２からリードフレームやコネクター等の各種製品を連続的に生産するプレスライン等に設置されており、加工中の帯状ワークＷ１の終端部と新しい帯状ワークＷ２の始端部とを突合せ溶接により接合し、帯状ワークＷ１，Ｗ２を連続してプレスライン等へ供給できるようにしたものである。

即ち、前記突合せ接合装置は、図１に示す如く、加工中の帯状ワークＷ１の終端部及び新しい帯状ワークＷ２の始端部を支持載置する水平な作業用テーブル２を設けたキャビネット本体３と、加工中の帯状ワークＷ１の終端部及び新しい帯状ワークＷ２の始端部を幅方向に切断する切断装置４と、加工中の帯状ワークＷ１の端面及び新しい帯状ワークＷ２の端面の位置決めを行うセンタープレート５と、加工中の帯状ワークＷ１の終端部及び新しい帯状ワークＷ２の始端部を作業用テーブル２の上面へ保持固定する左右のワーククランプ６と、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部近傍上面を保持する左右の上部クランプ７と、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部近傍を上部クランプ７とで上下方向から挾持固定するバック治具１と、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部近傍をバック治具１上へ押圧保持する押えガイド板８と、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部を突合せ溶接する溶接用トーチ９ａを備えた溶接装置９（ＴＩＧ溶接装置又はプラズマ溶接装置）と、初期アークを発生させるスタートタブ１０と、帯状ワークＷ１，Ｗ２の溶接部を圧延して溶接部の厚みや組織を均一化する圧延装置１１と、溶接条件や電極位置等を設定する操作パネル１２と、切断装置４や溶接装置９を作動させる操作スイッチ盤１３等から構成されており、加工中の帯状ワークＷ１の終端部及び新しい帯状ワークＷ２の始端部を夫々幅方向に切断して両帯状ワークＷ１，Ｗ２の切断端面同士を突合せ固定した後、両帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部を突合せ溶接により接合するようにしたものである。
又、切断装置４、溶接装置９、圧延装置１１及び上部クランプ７等は、作業用テーブル２の奥部に前後方向へ移動自在に配設されており、帯状ワークＷ１，Ｗ２の切断時、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ溶接時、帯状ワークＷ１，Ｗ２の溶接部の圧延時に作業用テーブル２上へ夫々引き出されるようになっている。
尚、バック治具１以外の各装置や各部材は、従来公知ものと同様構造に構成されているため、ここではその詳細な説明を省略する。

図２及び図３は本発明の実施の形態に係る突合せ溶接用バック治具１を作業用テーブル２の中央部に形成した凹所２ａに配設した状態を示し、当該バック治具１は、帯状ワークＷ１，Ｗ２を突合せ溶接する際に余分な熱を吸収してビードの溶け落ちや穴あき等を防止すると共に、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の裏側にシールドガスを流して溶接部の酸化を防止するようにしたものであり、作業用テーブル２の凹所２ａ内に水平姿勢で配設した矩形状のベース１４に取り付けられ、凹所２ａ内に配設した一対の流体圧シリンダ１５によりベース１４と一緒に上下方向へ昇降動するようになっている。

即ち、前記バック治具１は、図２及び図３に示す如く、水平姿勢のベース１４に側端面同士が対向する状態で取り付けられ、加工中の帯状ワークＷ１の終端部及び新しい帯状ワークＷ２の始端部を支持載置する左右の下部クランプ１６と、左右の下部クランプ１６に側端面同士が対向する状態で夫々交換可能に取り付けられた左右のブロック１７とから構成されており、左右の下部クランプ１６間及び左右のブロック１７間にシールドガスが流れるスリット状のガス通路Ｓが形成されると共に、左右のブロック１７上面間にガス通路Ｓ（図６及び図７参照）に連通してガス通路Ｓの幅と異なる細幅状の浅溝Ｓａ（図６及び図７参照）が形成されるようになっている。

具体的には、左右の下部クランプ１６は、図４及び図５に示す如く、銅材（無酸素銅）により平面形状が略矩形の厚板状に形成されており、互いに対向する側端部の角部上面には、左右のブロック１７が交換可能に嵌め込まれる細幅状の切欠部１６ａが帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部に沿う姿勢で夫々形成されている。この細幅状の切欠部１６ａの底面には、左右のブロック１７を切欠部１６ａへ固定するためのボルト１８が着脱自在に螺着される雌ネジ穴１６ｂが一定間隔毎に形成されている。
又、左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａの近傍位置には、細幅状のストッパーガイド穴１６ｃが切欠部１６ａと平行に形成されている。このストッパーガイド穴１６ｃ内には、平面形状が略楕円形状のストッパー１９がその頭部を下部クランプ１６の上面より僅かに上方へ突出させた状態で移動自在に挿入されており、ストッパー１９に設けた固定ネジ２０の締め込みによりストッパーガイド穴１６ｃ内の所定の位置で固定されるようになっている（図２参照）。
更に、左右の下部クランプ１６には、これらをベース１４へ固定するためのボルト１８が挿通されるボルト穴１６ｄが複数形成されていると共に、対向する側端部の一端部側には、スタートタブ１０が嵌め込まれる半円形状の切欠１６ｅが夫々形成されている。

そして、左右の下部クランプ１６は、図３に示す如く、その切欠部１６ａが上を向く姿勢で且つ対向する状態で作業用テーブル２内の凹所２ａのベース１４に一定の間隔（この例では０．５ｍｍの間隙）を空けて配設されており、複数本のボルト１８によりベース１４に取り付け固定されている。これによって、左右の下部クランプ１６の対向する側面間には、図７に示す如く、アルゴンガス等のシールドガスが流れるスリット状のガス通路Ｓが形成されることになる。
又、左右の下部クランプ１６は、凹所２ａ内に配設した流体圧シリンダ１５の伸縮動作に伴ってベース１４と一緒に上下動するようになっており、流体圧シリンダ１５の短縮時にはその上面が作業用テーブル２の上面よりも所定の距離（２ｍｍ〜６ｍｍ）だけ下方に位置する待機位置へ下降し、流体圧シリンダ１５の伸長時にはその上面が作業用テーブル２の上面と同じ位置になる挾持位置へ上昇するようになっている。
更に、左右の下部クランプ１６間には、図３、図６及び図７に示す如く、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの薄鋼板より成るセンタープレート５がその上端部を僅かに上方へ突出させた状態で配設されており、下部クランプ１６が流体圧シリンダ１５により上方へ持ち上げられたときにはセンタープレート５の上端部が下部クランプ１６間へ引き込まれるようになっている。

一方、左右のブロック１７は、図４及び図５に示す如く、銅材（無酸素銅）により断面形状が矩形で且つ左右の下部クランプ１６よりも薄肉の細幅板状に形成されており、対向する側端部の角部上面には、シールドガスが流れる細幅状の切欠１７ａが長手方向に沿って形成されている。この左右のブロック１７は、細幅状の切欠１７ａの幅が異なるものが複数組（この例では３組）用意されており、突合せ溶接する帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに応じて交換できるようになっている。
又、左右のブロック１７には、これらを左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａへ固定するためのボルト１８が挿通されるボルト穴１７ｂが一定間隔毎に形成されている。このボルト穴１７ｂは、左右の下部クランプ１６の雌ネジ穴１６ｂと同一のピッチで形成されている。
尚、左右のブロック１７の長さは左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａの長さと同じ長さに、左右のブロック１７の幅は左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａの幅と同じ幅に、左右のブロック１７の厚みは左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａの深さと同じ深さに夫々設定されている。従って、左右のブロック１７を左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａに夫々嵌め込んだときには、図７に示す如く、左右の下部クランプ１６の上面と左右のブロック１７の上面とが面一になり、又、左右の下部クランプ１６の側端面と左右のブロック１７の側端面とが面一になる。

そして、前記左右のブロック１７は、図７に示す如く、細幅状の切欠１７ａが上を向く姿勢で且つ対向する状態で左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａに夫々嵌め込まれており、複数本のボルト１８により下部クランプ１６の切欠部１６ａに締め付け固定されている。これによって、左右のブロック１７の対向する側面間には、左右の下部クランプ１６間に形成されたガス通路Ｓに連通するスリット状のガス通路Ｓが形成されると共に、左右のブロック１７間の上面には、ガス通路Ｓの幅よりも少し広めの細幅状の浅溝Ｓａが形成されることになる。この浅溝Ｓａは、スリット状のガス通路Ｓに連通してアルゴンガス等のシールドガスが流れる溝となる。

次に、上述したバック治具１を用いて加工中の帯状ワークＷ１の終端部と新しい帯状ワークＷ２の始端部とを突合せ溶接により接合する場合について説明する。
尚、帯状ワークＷ１，Ｗ２には、厚みが２０μｍ〜２．０のアルミ、アルミ合金、銅、銅合金、ステンレス、軟鋼等の帯状ワークＷ１，Ｗ２が使用されている。又、溶接電流、アーク長さ、ワークＷの搬送速度、不活性ガスの供給量、タングステン電極棒の先端形状等の溶接条件は、ワークＷの材質、板厚等に応じて最適の条件下に設定されていることは勿論である。

先ず、加工中の帯状ワークＷ１の終端部と新しい帯状ワークＷ２の始端部とを切断装置４により幅方向に一直線状に切断した後、加工中の帯状ワークＷ１の終端部及び新しい帯状ワークＷ２の始端部をワーククランプ６及び押えガイド板８の下方へ挿入すると共に、両帯状ワークＷ１，Ｗ２の切断端面をセンタープレート５の両側面へ夫々当接させ、この状態でワーククランプ６を作動させて帯状ワークＷ１，Ｗ２を作業用テーブル２の上面へ固定する。このとき、帯状ワークＷ１，Ｗ２の幅寸法に応じてストッパーガイド穴１６ｃ内のストッパー１９の位置が調整されていることは勿論である。

次に、溶接装置９及び上部クランプ７を前方へ移動させ、上部クランプ７をバック治具１の上方に位置させた後、流体圧シリンダ１５を作動させてバック治具１（左右の下部クランプ１６及び左右のブロック１７）を作業用テーブル２と同じ高さ位置（挾持位置）まで上昇させる。
これにより、センタープレート５は、作業用テーブル２の凹所２ａ内に固定されていることとも相まって、その上端部が両帯状ワークＷ１，Ｗ２の切断端部の端面の間から引き抜かれる。これに伴って、両帯状ワークＷ１，Ｗ２は、作業用テーブル２と下部クランプ１６との段差によって弛みが生じているため、帯状ワークＷ１，Ｗ２自体の弾性力によって左右方向へ移動し、帯状ワークＷ１，Ｗ２の切断端面同士がバック治具１の浅溝Ｓａ上で正確に突き合された状態で上部クランプ７とバック治具１とにより挾持固定される。

尚、この例では、帯状ワークＷ１，Ｗ２を上部クランプ７とバック治具１との間で直接挾持固定するようにしたが、バック治具１を上昇させる前に帯状ワークＷ１，Ｗ２の上面に細幅状のスリットを形成したセッティングプレート（図示省略）を載せ、帯状ワークＷ１，Ｗ２とセッティングプレートを一緒に上部クランプ７及びバック治具１により上下方向から挾持固定するようにしても良い。このセッティングプレートは、不要なアークを吸収すると共に、帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みが変化しても上部クランプ７の間隙を直接に変更調整することなく上部クランプ７の間隙をスリットによって規制できるようにしたものである。

両帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部が上部クランプ７及びバック治具１により挾持固定されたら、溶接装置９が作動して帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部が自動溶接される。即ち、溶接用トーチ９ａが下降してタングステン電極棒９ｂの先端をスタートタブ１０の頭部頂面付近に位置させ、スタートタブ１０の頭部頂面とタングステン電極棒９ｂとの間でアークを発生させる。その後、溶接用トーチ９ａが所定の速度で帯状ワークＷ１，Ｗ２側へ移動し、帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部を突合せ溶接する。このとき、発生したアークは、スタートタブ１０から帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の一端へ引き継がれるため、アークが不安定になったり、或いは溶接部の端部に溶け落ち等を生じることがない。

帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ溶接時には、ベース１４に形成した長穴状のガス供給通路１４ａからバック治具１へシールドガスが供給されている。このシールドガスは、ベース１４のガス供給通路１４ａから左右の下部クランプ１６間及び左右のブロック１７間に形成されたスリット状のガス通路Ｓを経て左右のブロック１７間の上面に形成された細幅状の浅溝Ｓａに流れ、当該浅溝Ｓａから帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の裏面側に均一に供給される。その結果、溶接時に生じる帯状ワークＷ１，Ｗ２の溶接部の酸化が防止される。又、バック治具１により余分な熱が吸収されて熱歪が低減されると共に、ビードの溶け落ちや穴あきが防止される。

帯状ワークＷ１，Ｗ２の突合せ溶接が終了すれば、アーク及びシールドガスがストップされて溶接装置９及び上部クランプ７が元の位置まで戻されると共に、帯状ワークＷ１，Ｗ２のクランプ状態が解除され、引き続き帯状ワークＷ１，Ｗ２の溶接部を圧延装置１１により圧延し、溶接部の厚みや組織を均一化する。

そして、突合せ溶接する帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みが変わった場合には、理想的な突合せ溶接を行えるようにバック治具１の左右のブロック１７を別の左右のブッロクと交換し、左右のブロック１７間の上面に形成される細幅状の浅溝Ｓａの幅を帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに応じて調整する。
即ち、帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みが薄くなれば、切欠１７ａの幅が狭い左右のブロック１７を下部クランプ１６に取り付けて左右のブロック１７間の上面に形成される浅溝Ｓａの幅を小さく、又、帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みが厚くなれば、切欠１７ａの幅が広い左右のブロック１７を下部クランプ１６に取り付けて左右のブッロク１７間の上面に形成される浅溝Ｓａの幅を広くする。

バック治具１の左右のブロック１７を別の左右のブロック１７と交換するには、左右のブロック１７を左右の下部クランプ１６へ夫々取り付け固定している複数本のボルト１８を緩めて下部クランプ１６から左右のブロック１７を取り外した後、左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａに切欠１７ａの幅が異なる別の左右のブロック１７を嵌め込み、これらを複数本のボルト１８により下部クランプ１６の切欠部１６ａへ締め付け固定する。これによって、左右のブロック１７間の上面には、帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みに適応する別の幅の浅溝Ｓａが形成されることになる。

このように、上述したバック治具１に於いては、突合せ溶接する帯状ワークＷ１，Ｗ２の厚みが変わった場合には左右の下部クランプ１６に夫々取り付けた左右のブロック１７を交換するだけでシールドガスが流れる細幅状の浅溝Ｓａの幅を最適な幅に変えることができ、取り換えを簡単且つ迅速に行える。
又、このバック治具１は、左右のブロック１７を左右の下部クランプ１６に取り付けるときに左右のブロック１７を左右の下部クランプ１６の切欠部１６ａに夫々嵌め込むだけで左右のブロック１７が切欠部１６ａによって自動的に位置決めされるため、左右のブロック１７の位置決めや取り付けを極めて簡単且つ正確に行える。
更に、このバック治具１は、一組の左右の下部クランプ１６と比較的小さな複数組の左右のブロック１７とを備えているため、シールドガスが流れる浅溝Ｓａの幅を変える場合には左右のブロック１７のみを交換し、又、長期間の使用により左右のブロック１７のエッジ部分に溶融や腐食が発生してエッジ部分の形状が変化した場合には左右のブロック１７のみを新しいブロック１７に交換するだけで良く、高価な材料で形成されたバック治具１全体を交換する必要もなく、コストの低減を図れる。

本発明の実施の形態に係る突合せ溶接用バック治具を用いた突合せ接合装置を示し、（Ａ）は突合せ接合装置の概略正面図、（Ｂ）は突合せ接合装置の概略平面図である。突合せ接合装置の要部の平面図である。突合せ接合装置の要部の縦断面図である。突合せ溶接用バック治具の分解状態を示し、（Ａ）は左右の下部クランプと左右のブロックの平面図、（Ｂ）は切欠の幅が異なる別の左右のブロックの平面図、（Ｃ）は切欠の幅が更に異なる別の左右のブロックの平面図である。図４に示す突合せ溶接用バック治具を示し、（Ａ）は左の下部クランプと左のブロックの拡大断面図、（Ｂ）は右の下部クランプと右のブロックの拡大断面図、（Ｃ）は切欠の幅が異なる別の左右のブロックの拡大断面図、（Ｄ）は切欠の幅が更に異なる別の左右のブロックの拡大断面図である。突合せ溶接用バック治具の要部の拡大平面図である。突合せ溶接用バック治具の要部の拡大縦断面図である。左右の下部クランプの切欠部に切欠の幅が異なる左右のブロックを取り付けた状態を示す突合せ溶接用バック治具の要部の拡大縦断面図である。従来のバック治具を用いた突合せ接合装置の要部の平面図である。従来のバック治具を用いた突合せ接合装置の要部の縦断面図である。

符号の説明

１は突合せ溶接用バック治具、１６は左右の下部クランプ、１６ａは切欠部、１７は左右のブロック、１７ａは切欠、Ｓはガス通路、Ｓａは浅溝、Ｗ１，Ｗ２は帯状ワーク。

Claims

端面同士が突き合された二つの帯状ワーク（Ｗ１），（Ｗ２）の突合せ部分を支持載置し、両帯状ワーク（Ｗ１），（Ｗ２）の突合せ溶接時に突合せ部の裏面側へシールドガスを流す突合せ溶接用バック治具（１）であって、前記突合せ溶接用バック治具（１）は、側端面同士が対向する状態で配設され、対向する側端面間にシールドガスが流れるスリット状のガス通路（Ｓ）を形成すると共に、対向する側端部の角部上面に帯状ワーク（Ｗ１），（Ｗ２）の突合せ部に沿う細幅状の切欠部（１６ａ）を夫々形成した厚板状の左右の下部クランプ（１６）と、左右の下部クランプ（１６）の切欠部（１６ａ）に側端面同士が対向する状態で夫々交換可能に取り付けられ、対向する側端面間に左右の下部クランプ（１６）間のガス通路（Ｓ）に連通するスリット状のガス通路（Ｓ）を形成すると共に、対向する側端部の角部上面に帯状ワーク（Ｗ１），（Ｗ２）の突合せ部に沿う細幅状の切欠（１７ａ）を夫々形成した細幅板状の左右のブロック（１７）とから成り、左右のブロック（１７）を左右の下部クランプ（１６）の切欠部（１６ａ）へ夫々取り付けたときに左右のブロック（１７）間の上面にガス通路（Ｓ）の幅と異なるシールドガスが流れる細幅状の浅溝（Ｓａ）が形成されるようにしたことを特徴とする突合せ溶接用バック治具。
突合せ溶接用バック治具（１）が、細幅状の切欠（１７ａ）の幅が異なる複数組の左右のブロック（１７）を備えており、突合せ溶接する帯状ワーク（Ｗ１），（Ｗ２）の厚みに応じて左右のブロック（１７）を交換し、帯状ワーク（Ｗ１），（Ｗ２）の厚みに適応する細幅状の浅溝（Ｓａ）を形成できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の突合せ溶接用バック治具。