JPH0533985U

JPH0533985U - 可動バツキング装置

Info

Publication number: JPH0533985U
Application number: JP8206491U
Authority: JP
Inventors: 彰敏正村; 雄一木村; 章夫岩崎
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-05-07
Anticipated expiration: 2006-10-09
Also published as: JP2549654Y2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】バッキング材を用いた裏波溶接装置に関し、
多種多様な形状の被溶接材の裏波溶接に対して、溶接具
の移動に追随して移動しながら連続的に裏波溶接を効率
よく行う可動バッキング装置を提供する。【構成】熱交換バッキング体３を移動台車４に載置
し、被溶接材２の下面と熱交換バッキング体との隙間を
裏波ビ−ドＲＢの厚さに適する寸法に確保する随動子７
を持つ随動支柱を備え、随動子７を弾性体５で常に被溶
接材下面に随動させる。熱交換バッキング体は熱交換体
として水を用いるものであり、移動台車は、溶接具の移
動に追随して移動する。【効果】多種多様な形状・長さの被溶接材に対して汎
用性が優れ、溶接具の移動に同期して自動的に裏波溶接
を行うことができるので、作業が容易であるばかりでな
く、材料費・加工費・工数についても従来技術より大幅
な低減が達成できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はバッキング材を用いた裏波溶接装置に関し、特に詳しくは多種多様な形状の被溶接材の裏波溶接に対して、汎用的に使用可能な可動バッキング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般にバッキング材を使用した裏波溶接は以下に示すような方法により行われている。（１）被溶接材の溶接部開先裏面に溶接線と同じ長さの、例えば銅製バッキング材をその溶接線の経路等に合わせた形状で予め作製する。このような銅製バッキング材を溶接線に当てがって、多数の支持部材で支持しつつ溶接部開先裏面に対して固定し、溶接具を移動させて全長にわたって溶接する。溶接を行った後、固定用支持部材を取外して銅製バッキング材を除去する。（２）溶接部開先裏面に適宜形状のセラミックの裏当てを全長にわたって順列し、固定する。溶接を行った後、これらを剥離除去する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述したような(1) の例えば銅製バッキング材を用いるバッキング手段は、溶接線と同じ長さ、溶接線がカーブする時には同じ曲率でカーブするバッキング材を必要とするため、バッキング材に汎用性が無く、長い溶接線となればなるほど材料・加工費・施工費に多額の費用を要する。また、(2) のセラミックの裏当てを用いる場合には、溶接線の状況に対する適応性はあるが人手による設置・除去が不可欠であり、溶接作業の自動化が不可能である。特にセラミック製裏当てはこれを除去した後、再使用ができないのでコスト高となるし、内部が狭い函型の被溶接材の場合は裏当て作業が不可能なため、セラミック製の裏当ては使用できないといったような問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前述したような従来技術の問題点を解決するものであって、熱交換バッキング体をスプリング等の弾性体の弾性力によって被溶接材の開先裏面に適切な隙間を保持しながら適度な力で押しつけ、またこれらを載置した移動台車を溶接具と同じ速度で走行させることによって、溶接線に沿って連続的に裏波溶接を行うことを可能とした。したがって、溶接長等に関係なく、単一のバッキング体の移動使用およびバッキング体の小型化が可能である。また、被溶接材の平板突合わせ溶接は勿論、角継手溶接の場合にも、バッキング体の弾性的支持方向を選択することにより対応が可能である。さらに曲線部でも、溶接線倣い機能を付加することにより、直線部同様に好適な溶接が可能である。したがって本考案の可動式バッキング装置は、被溶接材の溶接線に沿って、この被溶接材の下面側に設けられる裏波溶接用のバッキング材において、 (a) 熱交換バッキング体、 (b) この熱交換バッキング体に取付けられるとともに、この熱交換バッキング体と前記被溶接材下面との隙間を裏波ビードの厚さに適する寸法に確保する随動支柱、 (c) この随動支柱の先端に設けられた随動子が常に前記被溶接材下面に随動するための圧力を与えるための弾性体および、 (d) この弾性体を介して前記熱交換バッキング体が載置される移動台車、を具えたことを特徴とする。

【０００５】本考案の可動バッキング装置では、従来技術のバッキング材に相当する部分が、単一形状でかつ可動式の熱交換バッキング体とされており、このことが本考案の可動バッキング装置の小型化に貢献している。熱交換を行うための熱交換媒体は水を用いることができる。また、前記移動台車は自走式であることが好ましく、さらに溶接具の移動に同期して移動させることは好ましい態様である。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、可動バッキング装置の裏波溶接に対するバッキング部は熱交換バッキング体であることから自冷作用が行われ、その結果、可動式の装置として好適なバッキング機能を有することができる。本考案の可動バッキング装置は、溶接線に沿って移動するので、長尺の被溶接材の裏波溶接を容易に行うことができ、自走式である場合には自動溶接と組合わせることが可能である。溶接線が曲線であっても溶接線倣い機能を付加することにより直線同様に溶接具の移動に追随し、溶接線の状態に拘らず溶接具の移動に同期して裏波溶接を行うこともできる。また、被溶接材が平板突合わせ溶接の場合はもとより、角継手溶接の場合でもバッキング体の弾性的支持方向を選択することにより対応が可能である。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案の一実施例について、図面を参照しつつ説明する。図１(A),(B) に本考案による可動バッキング装置の一具体例が示されている。この具体例では、熱交換バッキング体３が水冷バッキング体とされている。図１(A) には床面Ｆ上を図面右方向に移動する移動台車４に載置された熱交換バッキング体３が、裏波溶接時のバッキング動作を行っている状態が示されている。被溶接材２は相対する開先面２' が突き合わされて溶接線を形成し、例えばトーチのような溶接具１により溶接が行われた部分は溶着金属Ｍとなっている。

【０００８】ここで平板突合せ溶接につき図２に基づいて説明すれば、図２(A),(B) はともに溶接線に直交する平面で被溶接材２を切断した断面図であるが、被溶接材２の突合せ部位を図２(A) に示されるように45度程度の斜めに削り落として出来た部位を開先Ｓといい、その両斜面を開先面２’という。図２(B) は図２(A) の開先Ｓを溶接した状態であり、溶着金属Ｍの上側の盛上りを表面ビードＦＢといい、下側に洩れ出した部分を裏波ビードＲＢという。これら表面ビードＦＢと裏波ビードＲＢとは溶接完了後にそれぞれ被溶接材２の表面と裏面に対して均一面になるように削られて被溶接材２と同一平面に仕上げられる。或いは、前記仕上げなしでそのまま使用される。

【０００９】図３は熱交換バッキング体３の斜視図であり、移動台車４に立設された支柱６ ’が挿通されるアイホール６Ｈが穿設されたアイホールブラケット６が側面に突設されている。熱交換バッキング体３の端面には、被溶接材２を指向する先端部に随動子７が設けられた随動支柱７' が調整リング８を介して取付けられている。随動子７は、熱交換バッキング体３の移動方向の自在性を保つためにボールキャスタとされている。また、調整リング８は、熱交換バッキング体３の端面に固着されているとともに、その内周面に刻設された雌ねじと前記随動支柱７' の外周面に刻設された雄ねじとの係合により随動子７の高さ調節が可能となっており、この随動子７が、被溶接材２と熱交換バッキング体３との間隔を所定値とする高さに調節された後は、セットボルト（図示せず）により緊締される。なお、図３に示される実施例のものではアイホールブラケット６は熱交換バッキング体３の左右側面に各２個ずつ、随動子７を設けた随動支柱７' はバッキング体３の前後端面に各２個ずつ具えられている。

【００１０】図１(A) は平板突合せ溶接を行っているところであり、溶接具１であるトーチが図面右方向に走り、ワイヤＷを開先面２’に溶着させながら移動している状態が示されている。また、溶着金属Ｍの上面の被溶接材２表面より僅かに盛り上がっているところが表面ビードＦＢであり、被溶接材２下面より僅かに下がり、熱交換バッキング体３によって押し上げられて下方のふくらみを限定されているところが裏波ビードＲＢである。この裏波ビードＲＢの厚さは、熱交換バッキング体３の前後に設けられている隙間調整用の随動子７の高さを調節することにより調整される。

【００１１】図１(B) は図１(A) のｂ−ｂ視断面図であり、熱交換バッキング体３の中の冷却水は循環可能になっている（冷却水の導入口、排出口の図示は省略した。）。熱交換バッキング体３の側面に具えられたアイホールブラケット６は、そのアイホール６Ｈに支柱６’の一端が遊嵌されており、支柱６’の他端は移動台車４に固定されている。この支柱６’が遊嵌されるとともに、アイホールブラケット６と移動台車４との間に弾性体５としてのスプリングが設けられ、このスプリング５の弾性力によって熱交換バッキング体３は被溶接材２の下側面に向けて押し付けられようとする。しかし熱交換バッキング体３の前後面に具えられた随動支柱７' 先端の随動子７が被溶接材２の下側面に当接することから、調節が可能な随動子７の位置の設定次第で熱交換バッキング体３と被溶接材２下側面との隙間が決定され、開先Ｓへの溶着金属Ｍの裏波ビードＲＢの厚さが決まる。

【００１２】熱交換バッキング体３は、この実施例では循環水によって水冷とされており、この場合の構造について図４および図５を参照しながら詳細に説明する（図３で説明したアイホールブラケット６、随動子７、調整リング８等は図示が省略されている。）。なお、図５は組立式とされた熱交換バッキング体３の構造を示す断面図で、図４はバッキング材３２およびバッキングホディー３１の斜視図である。バッキング材32は銅のような熱伝導性の良い材料が用いられ、その表面（図では下側面）は焼付防止のためのカーボン・コーティングがなされており、バッキングボディー３１に蓋をするように重ねて、バッキング材３２の四隅の鋲穴３５ ’に沈頭鋲３５を挿嵌し、バッキングボディー３１のネジ穴３５”に螺着する。このバッキングボディー３１の、バッキング材３２に対する接合面に穿設されたリング溝３３にはＯリングまたはガスケットのようなシール材３４がはめ込まれているので、バッキング材３２に設けられた冷却水室３６’およびバッキングボディー３１に設けられた冷却水室３６''で形成される水槽３６の冷却水は密閉されて洩れるおそれはない。図５において、冷却水導入口３７から水槽３６内部に導入された冷却水は冷却水排出口３７’から外部へと還流する。冷却水室３６' ，３６''で成る水槽３６内に設けられた堰３７は、冷却水のバイパス流れを防止し冷却効果を良くするためのものである。

【００１３】図６に、角継手の溶接に好適な本考案の他の実施例が示されている。この実施例においては、熱交換バッキング体３は移動台車４にヒンジ９を介してテレスコープ構造の支柱６’により支持されているため、移動台車４に対して取付角度が可変となっている。また、移動台車４には壁面倣いローラ１０およびテレスコープ構造の支柱１１により支持される壁面倣いローラ１２が設けられ、移動台車４を壁面に倣わせることにより熱交換バッキング体３を角継手の裏側にセットすることができる。

【００１４】熱交換バッキング体３のサイズは、例えば外法で50mm(W) ×100mm(L)×45mm(H ) 程度とすることができ、これを載置する移動台車４を含めても全体の可動バッキング装置の大きさは取扱い容易なものであり、被溶接材が内部の狭い函型であっても、可動バッキング装置全体が函の中へ入り込める場合が多いので、本考案による可動バッキング装置は汎用性に優れている。

【００１５】

【考案の効果】

本考案による可動バッキング装置は、前述したように長尺の被溶接材でも、また溶接線が曲線であっても、平板突合せのみならず角継手や函型の被溶接材にも対応でき、溶接具の移動に同期して裏波溶接を自動的に行うことができる。したがって作業が容易であるばかりでなく、組立式であるのでバッキング面が摩耗等で損傷してもその部分だけ交換できるので、材料費・加工費・工数について従来技術に比べて大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(A) 、(B）本考案の一実施例の説明図であっ
て、(A）は床面上を移動する可動バッキング装置が裏波
溶接動作中であることを示す側面図、(B）は(A) のｂ−
ｂ視断面図。

【図２】(A) 、(B）溶接線に直交する平面で被溶接材を
切断した断面説明図。

【図３】熱交換バッキング体の斜視図。

【図４】バッキング材およびバッキングボディーの斜視
図。

【図５】熱交換バッキング体の構造の一例を示す断面
図。

【図６】本考案の他の実施例であり、角継手の溶接の説
明図。

【符号の説明】

１溶接具２被溶接材２’ 開先面３熱交換バッキング体４移動台車５弾性体６アイホールブラケット６’ 支柱６Ｈアイホール７随動子７’ 随動支柱８調整リング９ヒンジ 10,12 壁面倣いローラ 11 支柱 31 バッキングボディー 32 バッキング材 33 リング溝 34 シール材 35 沈頭鋲 35' 鋲穴 35" ネジ穴 36 水槽 36',36'' 冷却水室 37 冷却水導入口 37' 冷却水排出口 38 堰ＷワイヤＭ溶着金属Ｆ床面 FB 表面ビード RB 裏波ビードＳ開先

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被溶接材の溶接線に沿って、この被溶接
材の下面側に設けられる裏波溶接用のバッキング装置に
おいて、 (a) 熱交換バッキング体、 (b) この熱交換バッキング体に取付けられるとともに、
この熱交換バッキング体と前記被溶接材下面との隙間を
裏波ビードの厚さに適する寸法に確保する随動支柱、 (c) この随動支柱の先端に設けられた随動子が常に前記
被溶接材下面に随動するための圧力を与えるための弾性
体および、 (d) この弾性体を介して前記熱交換バッキング体が載置
される移動台車、を具えたことを特徴とする可動バッキング装置。
【請求項２】前記熱交換バッキング体は熱交換媒体と
して水が用いられるものであることを特徴とする請求項
１に記載の可動バッキング装置。
【請求項３】前記移動台車は自走式であることを特徴
とする請求項１に記載の可動バッキング装置。
【請求項４】前記移動台車は溶接具の移動に同期して
移動することを特徴とする請求項３に記載の可動バッキ
ング装置。