JPH08294854A - 片面溶接における裏波ビード研削装置および溶接部処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 案内レール６に移動自在に設けた案内台車８
に、溶接方向５と直角な横方向に移動自在に位置調節台
２０を設け、位置検出器１４からの検出信号により位置
調節装置２１を駆動することにより位置調節台２０を移
動し、第一シリンダ装置３２を駆動して裏当て部材２を
溶接部１ａに当てて自動的に保持し、第二シリンダ装置
４０を駆動して裏波ビードに研削具４１を当て、研削用
モータ５０を駆動してこれを回転し、裏波ビードが冷却
しきらないうちに随時自動的に研削する。 【効果】 自動的に裏当て部材を溶接部に当ててこれを
保持し、裏波ビードを研削具で自動的に研削するように
したので、作業者が、被溶接物の下側の狭い場所に入り
込んだ状態で溶接部に裏当て部材を保持したり裏波ビー
ドを研削する作業を行う必要がなく、従って溶接部処理
のための作業が容易になり、もって溶接施工時数を減少
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被溶接物における片面
溶接時に、裏波ビードを研削するための研削装置およ
び、裏当て部材を溶接部に当接させたり裏波ビードを研
削したりするための溶接部処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、被溶接物（例えば、船舶におけ
る曲り外板など）どうしを片面溶接する際には、溶接部
を処理する溶接部処理作業が必要になる。

【０００３】そしてこの溶接部処理作業には、溶接時に
溶接部裏側に裏当て部材を設置する作業と、溶接によっ
て生じた裏波ビードを研削する作業とがある。このうち
裏波ビードの研削作業は、例えば美観や組立て作業のし
易さにおいて問題がある場合に必要になるが、これは、
被溶接物の下側に作業者が入り込み、上向き姿勢で手工
具などにより研削し除去したり、あるいは、溶接作業終
了後に、反転装置で被溶接物を上下逆転させ、被溶接物
の裏面を上側に位置させ、除去研磨用ベルトを有した門
型の除去装置で除去するといったものである。

【０００４】また上記の裏当て部材の設置作業は、裏波
ビードの研削作業と同様に、作業台（定盤ともいう）上
に搬入された被溶接物の下側に作業者が入り込み、作業
者が上向き姿勢となり、溶接部に固定治具を用いて固定
するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような溶接部処
理作業において、特に除去装置を使用して裏波ビードを
除去する場合、被溶接物が大きくなるとこれを上下逆転
させるための反転装置が大掛かりとなり、従って、設備
費が高くつくといった課題がある。

【０００６】また被溶接物の下側は狭くて環境が悪く、
このような場所に作業者が入り込んで、無理な上向き姿
勢で裏当て部材の設置をするのは大変な作業であり、特
に被溶接物が湾曲している場合などは作業がしにくいた
め、作業能率の低下をきたし、ひいては溶接施工時数が
増大することになる。

【０００７】そこで本発明は、上記課題を解決し得る片
面溶接における裏波ビード研削装置および溶接部処理装
の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、被溶接物の下側に溶接方向に沿っ
て配置した案内レールに案内台車が移動自在に設けら
れ、この案内台車に、裏波ビードの位置を検出するため
の位置検出器と、溶接方向と直角な横方向に移動自在に
設けられた位置調節台と、この位置調節台を位置検出器
からの検出信号に応じて移動させるための位置調節装置
と、位置調節台に昇降装置を介して昇降自在に取付けら
れた研削具とを備えている。

【０００９】また、被溶接物の下側に溶接方向に沿って
配置した案内レールに案内台車が移動自在に設けられ、
この案内台車に、溶接部の位置を検出するための位置検
出器と、溶接方向と直角な横方向に移動自在に設けられ
た位置調節台と、この位置調節台を位置検出器からの検
出信号に応じて移動させるための位置調節装置とを備
え、位置調節台の溶接方向側に、裏当て部材が押圧装置
を介して昇降自在に取付けられ、位置調節台の溶接方向
反対側に、研削具が昇降装置を介して昇降自在に取付け
られている。

【００１０】

【作用】上記課題解決手段において、位置検出器で被溶
接物の溶接部に形成された裏波ビードの位置を検出する
とともに位置調節装置を駆動して位置調節台を溶接方向
と直角な横方向に移動して位置調節し、案内台車を溶接
方向に沿って案内レール上で移動させ、昇降装置を駆動
して研削具を裏波ビードに当て、研磨具で裏波ビードを
研削する。

【００１１】また、位置検出器で被溶接物の溶接部およ
び裏波ビードの位置を検出するとともに位置調節装置を
駆動して位置調節台を溶接方向と直角な横方向に移動し
て位置調節し、案内台車を溶接方向に沿って案内レール
上で移動させ、押圧装置および昇降装置を駆動し、裏当
て部材を溶接部に当接して裏当て部材を保持し、研削具
を裏波ビードに当てて裏波ビードを研削する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図５に基づ
いて説明すると、これは、図１に示すように、例えば船
舶における曲がり外板などの被溶接物１を片面溶接する
際に、対向させた溶接部１ａどうしの裏側に無端状の裏
当て部材２を当接させるための保持装置Ａおよび溶接部
１ａに生じた裏波ビードを研削するための裏波ビード研
削装置Ｂからなる溶接部処理装置Ｃである。

【００１３】前記被溶接物１の下方に配置されるととも
に被溶接物１を裏面で支持するための上下方向に伸縮自
在な支柱３を有する基台４が設けられ、基台４上に、前
記被溶接物１の溶接方向５に沿った一対の案内レール６
が設けられている。

【００１４】図２に示すように、前記保持装置Ａは、案
内レール６に移動自在に設けられた案内台車８と、この
案内台車８を案内レール６に沿って移動させるための移
動装置９と、案内台車８上に支持部材１３を介して取付
けられて、溶接部１ａの位置を検出するための位置検出
器（例えばレーザ式ファイバーセンサなどの非接触型位
置検出器が用いられる）１４と、案内台車８上に配置さ
れて、溶接方向５に直角な横方向５Ｂに移動自在な位置
調節台２０と、この位置調節台２０を、位置検出器１４
からの検出信号に応じて移動させて裏当て部材２の位置
を調節するための位置調節装置２１と、位置調節台２０
上の溶接方向側に配置されて裏当て部材２を昇降させる
ための第一シリンダ装置（押圧装置の一例）３２とを備
えている。

【００１５】図３および図４に示すように、前記移動装
置９は、案内レール６の間に、これに沿って配置したラ
ック７と、案内台車８の下面に設けられて案内レール６
に摺動自在に嵌合する案内部材１０と、案内台車８に取
付けられた移動用モータ１１と、この移動用モータ１１
の出力軸に取付けられて前記ラック７に噛合するピニオ
ン１２とから構成されている。

【００１６】図５に示すように、前記位置検出器１４
は、支持部材１３に取付けた昇降用モータ１５に、この
昇降用モータ１５の駆動に伴って回転するボールねじ１
６に螺合した昇降部材１７によって昇降自在に設けられ
るとともに、昇降部材１７の一側に取付けた案内シャフ
ト１８によって溶接方向５に直角な横方向５Ｂに往復移
動自在に取付けられている。

【００１７】前記位置調節装置２１は、案内台車８上に
溶接方向５に直角な横方向５Ｂに取付けられた一対の案
内杆２２と、この案内杆２２に摺動自在に嵌合した案内
体２３と、案内台車８の上部に取付けられた調節用モー
タ２５と、この調節用モータ２５の出力軸に取付けられ
るとともに案内台車８に内装されて端部が軸受けに支持
されたボールねじ２７と、位置調節台２０の下部に取付
けられるとともにボールねじ２７に螺合するナット部材
２８とから構成されている。

【００１８】前記裏当て部材２は、複数の裏当て片（例
えばセラミックス製のものが用いられる）２ｂが図示し
ない連結チェーンで連結されるとともに、一対のローラ
３０に巻かれて無端状（キャタピラー状）に構成され、
裏当て部材２は各ローラ３０を介して枠体３１に回転自
在に支持され、この枠体３１は、第一シリンダ装置３２
の上端部に揺動軸３３を介して揺動自在に取付けられて
いる。

【００１９】前記第一シリンダ装置３２は、位置調節台
２０と枠体３１との間に取付けられ、裏当て部材２の当
接面２ａを溶接部１ａに一定圧力で押圧するものであ
る。この第一シリンダ装置３２の途中部分に昇降台３５
が取付けられ、この昇降台３５の上面両側と枠体３１の
下面両側との間に、被溶接物１の曲率に応じて枠体３１
を揺動させるための一対の揺動用シリンダ装置３６が取
付けられている。

【００２０】そして、昇降台３５から昇降案内用のシャ
フト３７が垂下され、このシャフト３７は、第一シリン
ダ装置３２を支持する支持箱３８の上端部に配置した案
内板３９に挿通案内される。

【００２１】また、溶接作業によって溶接部１ａに生じ
た裏波ビードを研削するための、前記裏波ビード研削装
置Ｂは、前記案内台車８、移動装置９、位置検出器１
４、位置調節台２０、位置調節装置２１、位置調節台２
０の溶接方向反対側に取付けられた第二シリンダ装置
（昇降装置の一例）４０、この第二シリンダ装置４０の
上部に取付けられた昇降台４３、この昇降台４３上に設
置された研削用モータ５０およびこの研削用モータ５０
の出力軸に取付けられた円盤状の研削具４１とから構成
されている。

【００２２】第二シリンダ装置４０は、位置調節台２０
上に配置された支持台４２を介して取付けられ、第二シ
リンダ装置４０の上部に前記昇降台４３が取付けられ、
この昇降台４３は、支持台４２上に立設された案内シャ
フト４４で昇降自在に構成され、前記研削具４１は、昇
降台４３に溶接方向５に直角な横方向５Ｂに配置された
水平軸４５回りに回転自在に支持されている。

【００２３】また昇降台４３上には、支持脚４６を介し
て三対の押付けローラ４７が取付けられ、研削具４１と
押付けローラ４７との相対的な高さによって裏波ビード
の研削量を決定するよう構成されている。

【００２４】なお支持台４２上には、裏波ビードの研削
時に研削部分に冷却水４９を供給するためのタンク４８
が取付けられている。上記構成において、昇降用モータ
１５を駆動して位置検出器１４を所定の高さまで上昇さ
せ、この位置検出器１４を溶接方向５に直角な横方向５
Ｂに走査させて溶接部１ａの位置を検出し、この位置検
出器１４からの検出信号に応じて調節用モータ２５を駆
動し、位置調節台２０を溶接方向５に直角な横方向５Ｂ
に移動させ、裏当て部材２の中心が，溶接部１ａの中心
にほぼ一致するように調節する。

【００２５】このような位置調節が終了したら、第一シ
リンダ装置３２を駆動して裏当て部材２の当接面２ａが
溶接部１ａに当接するまで上昇させ、一定の圧力で裏当
て部材２の当接面２ａを溶接部１ａに当接した状態を保
持する。

【００２６】その後、溶接トーチ（図示せず）で溶接部
１ａの溶接を行い、所定の区間の溶接が終了したら、移
動用モータ１１を駆動して、予め設定した距離だけ案内
台車８を案内レール６に沿って移動させる。

【００２７】このとき、再び位置検出器１４を溶接方向
５に直角な横方向５Ｂに走査させて溶接部１ａの位置を
検出し、位置検出器１４からの検出信号に応じて調節用
モータ２５を駆動して、位置調節台２０を溶接方向５に
直角な横方向５Ｂに移動させ、裏当て部材２の中心を溶
接部１ａの中心に常に一致するように調節する。

【００２８】また、案内台車８を案内レール６に沿って
移動させるとき、裏当て部材２は一対のローラ３０に巻
かれて回転自在となっているので、裏当て部材２の当接
面２ａが溶接部１ａに当接したまま回転し、移動する。

【００２９】そして、溶接部１ａが湾曲している場合
は、各揺動用シリンダ装置３６を伸縮するこにより、溶
接部１ａの溶接している箇所に対し、裏当て部材２の当
接面２ａが接線方向に位置するように調節する。

【００３０】上記のように、位置調節台２０を溶接方向
５に直角な横方向に移動させて裏当て部材２の中心を溶
接部１ａの中心に常に一致するように調節し、間欠的に
案内台車８を移動させ、また一定の圧力で裏当て部材２
の当接面２ａを溶接部１ａに当接させるようにして溶接
を行う。

【００３１】ところで、所定の区間の溶接作業が終了す
るごとに溶接部１ａに裏波ビードが形成されるが、案内
台車８の走行に伴って、裏当て部材２に、研削具４１が
後続して移動しており、研削用モータ５０を駆動するこ
とにより研削具４１を回転させて裏波ビードを研削す
る。そして研削具４１は裏当て部材２に後続して移動し
ているので、裏波ビードは形成されるとすぐに、冷却し
きらないうちに（研削抵抗が小さいうちに）研削具４１
で研削される。

【００３２】なお、裏波ビードの位置は溶接部１ａの位
置に一致しているので、裏当て部材２を溶接部１ａに一
致させる際に、位置検出器１４からの検出信号に応じて
位置調節台２０を溶接方向５に直角な横方向に移動させ
ることにより、同時に研削具４１の位置合わせが行われ
ることになり、従って、第二シリンダ装置４０を駆動し
て研削具４１の高さを調節するだけで研削具４１を裏波
ビードに当接させることができ、しかも、研削用モータ
５０を駆動することにより裏波ビードが冷却しきらない
うちに随時研削することができる。

【００３３】このように、本発明の実施例によれば、案
内レール６に移動自在に設けた案内台車８に、溶接方向
５と直角な横方向に移動自在に位置調節台２０を設け、
位置検出器１４からの検出信号により位置調節装置２１
を駆動することにより位置調節台２０を移動し、第一シ
リンダ装置３２を駆動して裏当て部材２を溶接部１ａに
当てて保持し、第二シリンダ装置４０を駆動して裏波ビ
ードに研削具４１を当ててこれを回転して、裏波ビード
が冷却しきらないうちに、すなわち研削抵抗が小さいう
ちに、自動的に随時研削するようにしたので、作業者
が、被溶接物１の下側の狭い場所に入り込んだ状態で溶
接部１ａに裏当て部材２を保持したり裏波ビードを研削
する作業を行う必要がなく、従って溶接部１ａ処理のた
めの作業が容易になり、もって溶接施工時数を減少させ
ることができる。

【００３４】また裏当て部材２は、セラミックス製の無
端状に形成したことにより、従来の板状のものでは、一
度の使用で破棄していたのに対し、本発明の実施例によ
れば、長期的に繰返して使用できるので、裏当て部材２
のコストの低減を図ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、被溶接物に沿って移動する案内台車を設け、この案
内台車に位置調節台を取付け、この位置調節台に昇降装
置を介して研削具と裏波ビードの位置検出のための位置
検出器を支持し、位置検出器からの検出信号に応じて位
置調節装置を駆動して位置調節台を移動させるよう構成
したので、従来のように、作業者が被溶接物の下側の狭
い場所に入り込んだ状態で裏波ビードの研削作業を行う
必要がなく、簡単な装置で、裏波ビードの研削作業を自
動的にかつ容易に行い得、従って、溶接施工時における
裏波ビードの研削作業時数を減少させるとともに溶接施
工時数を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す保持装置の使用状態を示
す全体図である。

【図２】同じく一部拡大正面図である。

【図３】同じく保持装置側の拡大側面図である。

【図４】同じく裏波ビード研削装置側の拡大側面図であ
る。

【図５】同じく位置検出器部分の側面図である。

【符号の説明】

１ａ 溶接部 ２ａ 当接面 ５ 溶接方向 ６ 案内レール ８ 案内台車 １５ 昇降用モータ １４ 位置検出器 ２０ 位置調節台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接物の片面溶接の際に生じた裏波ビ
   ードを研削するための研削装置であって、被溶接物の下
   側に溶接方向に沿って配置した案内レールに案内台車が
   移動自在に設けられ、この案内台車に、裏波ビードの位
   置を検出するための位置検出器と、溶接方向と直角な横
   方向に移動自在に設けられた位置調節台と、この位置調
   節台を位置検出器からの検出信号に応じて移動させるた
   めの位置調節装置と、位置調節台に昇降装置を介して昇
   降自在に取付けられた研削具とを備えたことを特徴とす
   る片面溶接における裏波ビード研削装置。
2. 【請求項２】 被溶接物の片面溶接の際に、対向させた
   溶接部どうしの裏側に無端状の裏当て部材を当接させる
   とともに、溶接部に生じた裏波ビードを研削するための
   溶接部処理装置であって、被溶接物の下側に溶接方向に
   沿って配置した案内レールに案内台車が移動自在に設け
   られ、この案内台車に、溶接部の位置を検出するための
   位置検出器と、溶接方向と直角な横方向に移動自在に設
   けられた位置調節台と、この位置調節台を位置検出器か
   らの検出信号に応じて移動させるための位置調節装置と
   を備え、位置調節台の溶接方向側に、裏当て部材が押圧
   装置を介して昇降自在に取付けられ、位置調節台の溶接
   方向反対側に、研削具が昇降装置を介して昇降自在に取
   付けられたことを特徴とする片面溶接における溶接部処
   理装置。