JPS59209480A - 円筒体の溶接装置 - Google Patents
円筒体の溶接装置Info
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- JPS59209480A JPS59209480A JP6882484A JP6882484A JPS59209480A JP S59209480 A JPS59209480 A JP S59209480A JP 6882484 A JP6882484 A JP 6882484A JP 6882484 A JP6882484 A JP 6882484A JP S59209480 A JPS59209480 A JP S59209480A
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- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
- B23K9/0253—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams for the longitudinal seam of tubes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はパイプのような円筒体の溶接装置に関するも
のであり、その周壁の長手方向１ど形成される溶接ライ
ンの上下両側を、不活性ガス雰囲気で適確に被包し、大
気からの汚染を防ぎブローホールや割れなどの溶接欠か
んのない適正な溶接を可能にした溶接装置を提供するこ
とを目的とする。
のであり、その周壁の長手方向１ど形成される溶接ライ
ンの上下両側を、不活性ガス雰囲気で適確に被包し、大
気からの汚染を防ぎブローホールや割れなどの溶接欠か
んのない適正な溶接を可能にした溶接装置を提供するこ
とを目的とする。
以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第１図において１は基盤であり、その上面に保持台２と
門形支柱３が固定されている。４はパイプのような円筒
体であり、周壁５の長手方向に形成される溶接ラインＡ
を上向きにして、複数のクランプ機構６によって保持台
２上に保持されている。７は不活性ガスアーク溶接用プ
ラズマトーチ本体で、保持体８とアーム９を介して走行
機構１０に連結されており、この走行機構１０は門形支
柱３に架設されたレール１１を案内として溶接時に矢印
す方向へ走行するようになっている。７ａは上記のトー
チ本体７に取付けられたシールド機構であり、溶接ライ
ンＡに向けて開口している。
門形支柱３が固定されている。４はパイプのような円筒
体であり、周壁５の長手方向に形成される溶接ラインＡ
を上向きにして、複数のクランプ機構６によって保持台
２上に保持されている。７は不活性ガスアーク溶接用プ
ラズマトーチ本体で、保持体８とアーム９を介して走行
機構１０に連結されており、この走行機構１０は門形支
柱３に架設されたレール１１を案内として溶接時に矢印
す方向へ走行するようになっている。７ａは上記のトー
チ本体７に取付けられたシールド機構であり、溶接ライ
ンＡに向けて開口している。
そしてアルゴンやヘリウムのような不活性ガスを、溶接
ラインＡ上に噴出させて、溶接ラインＡの上面を不活性
ガス雰囲気で被包するようになっている。
ラインＡ上に噴出させて、溶接ラインＡの上面を不活性
ガス雰囲気で被包するようになっている。
１２は上記の円筒体４内に挿入されて、溶接ラインＡの
下側を不活性ガス雰囲気で被包するバックシールド機構
であり、押上機構１３の押上によって、円筒体４の周壁
に内接するようになっている。
下側を不活性ガス雰囲気で被包するバックシールド機構
であり、押上機構１３の押上によって、円筒体４の周壁
に内接するようになっている。
上記クランプ機構６は、第２図に示すように、保持台２
の両側に突出したアーム１４に枢支されているクランプ
棒１５と、このクランプ捧１５の下部に連結されて、ク
ランプ棒１５を開閉動作させるエアシリンダのような駆
動体１６をもって構成されており、駆動体１６の動作に
追従して、クランプ棒１５が仮想線ａで示す開放された
状態から、実線で示す状態に廻動したとき、クランプ棒
１５の先端に形成されている押圧面１７で円筒体４の周
壁５の表面を押圧して、円筒体４を保持台２上に保持す
る。
の両側に突出したアーム１４に枢支されているクランプ
棒１５と、このクランプ捧１５の下部に連結されて、ク
ランプ棒１５を開閉動作させるエアシリンダのような駆
動体１６をもって構成されており、駆動体１６の動作に
追従して、クランプ棒１５が仮想線ａで示す開放された
状態から、実線で示す状態に廻動したとき、クランプ棒
１５の先端に形成されている押圧面１７で円筒体４の周
壁５の表面を押圧して、円筒体４を保持台２上に保持す
る。
バックシールド機構１２は、第３図および第４図に示す
ように、溶接ラインＡの下側に位置する上面開口のガス
集合溝１８と、このガス集合溝１８を挾んで、その両側
に形成された１対の立壁１９゜１９および、この立壁１
９，１９を一体的に連結する底盤２０とで構成されてお
り、ガス集合溝１８の長手方向両端は遮蔽板２１によっ
て閉塞されている。上記立壁１９，１９の体内には、長
手方向に、アルゴンやヘリウムなどの不活性ガス供給通
路２２と、冷却水の循環路２３が形成され、不活性ガス
供給通路２２は、ガス集合溝１８に向けて開口している
複数のガス噴出孔２４に連通している。また、立壁１９
，１９の上端には、円筒体４の周壁５に内接可能な曲率
をもって曲率端面２５が形成されている。
ように、溶接ラインＡの下側に位置する上面開口のガス
集合溝１８と、このガス集合溝１８を挾んで、その両側
に形成された１対の立壁１９゜１９および、この立壁１
９，１９を一体的に連結する底盤２０とで構成されてお
り、ガス集合溝１８の長手方向両端は遮蔽板２１によっ
て閉塞されている。上記立壁１９，１９の体内には、長
手方向に、アルゴンやヘリウムなどの不活性ガス供給通
路２２と、冷却水の循環路２３が形成され、不活性ガス
供給通路２２は、ガス集合溝１８に向けて開口している
複数のガス噴出孔２４に連通している。また、立壁１９
，１９の上端には、円筒体４の周壁５に内接可能な曲率
をもって曲率端面２５が形成されている。
２６．２６はバックシールド機構１２の両側に設けられ
たシールド板であり、シールド板２６゜２６の上端折返
し縁部２７は円筒体４０周壁５に内接するようになって
いる。
たシールド板であり、シールド板２６゜２６の上端折返
し縁部２７は円筒体４０周壁５に内接するようになって
いる。
押上機構１３は、バックシールド機構１２の底盤２０の
下面に連結されているエアシリンダのような複数の駆動
体２８によって構成され、この駆動体２８動作によって
、バックシールド機構１２を昇降させて、曲率端面２５
を円筒体２の周壁５の内面に接離させるようになってい
る。
下面に連結されているエアシリンダのような複数の駆動
体２８によって構成され、この駆動体２８動作によって
、バックシールド機構１２を昇降させて、曲率端面２５
を円筒体２の周壁５の内面に接離させるようになってい
る。
なお、第１図において、２９は不活性ガスボンベ、３０
はコントロールボックス、３１は冷却水循環装置、３２
はワイヤフィーダ、３３はワイヤ。
はコントロールボックス、３１は冷却水循環装置、３２
はワイヤフィーダ、３３はワイヤ。
３４はガス配管、３５は冷却水用配管を示す。
上記構成において、円筒体４の溶接ラインＡを上向きに
した状態で、クランプ機構６によって円筒体４を保持台
２上に保持し、その後、バックシールド機構１２を押上
機構１３によって押上げ、立ｐ１９，１９の曲率端面２
５を円筒体４の周壁５に内接させ、しかる後、プラズマ
溶接トーチ本体７を溶接ラインＡに沿って第１図に示す
矢印す方向へ走行させる手順によって溶接を行うことが
できる。
した状態で、クランプ機構６によって円筒体４を保持台
２上に保持し、その後、バックシールド機構１２を押上
機構１３によって押上げ、立ｐ１９，１９の曲率端面２
５を円筒体４の周壁５に内接させ、しかる後、プラズマ
溶接トーチ本体７を溶接ラインＡに沿って第１図に示す
矢印す方向へ走行させる手順によって溶接を行うことが
できる。
この場合、溶接ラインＡの溶接個所は、プラズマトーチ
本体７の体内から噴出する不活性ガスで被包されるとと
もに、溶接個所の周囲上側もシールド機構７ａから噴出
する不活性ガス流に・よって被包されるから、溶接個所
が酸化しない。さらに溶接ラインＡの下側は、バックシ
ールド機構１２におけるガス集合溝１８の開口部に面し
ているから、立壁１９，１９の不活性ガス供給通路２２
を通り、ガス噴出孔２４を経て、ガス集合溝１８に噴出
する不活性ガス流によって、上記溶接ラインＡの下側が
被包されることになり、そのため、溶接ラインＡの下側
も大気に触れることがなく、大気からの汚染を防止でき
る。また、バックシールド機構１２の両側に設けられた
シールド板２６゜２６の上端折返し縁部２７が円筒体４
の周壁５に内接しているから、ガス集合溝１８内の不活
性ガスが、もし立壁１９，１９の曲率端面２５と、円筒
体４の周壁５内面との僅かな間隙から漏出しても、立壁
１９，１９とシールド板２６．２６との間に形成される
空隙Ｂ（第４図参照）に貯留しておくことができ、その
ために溶接ラインＡの下側はガス集合溝１８内の不活性
ガスと、空隙Ｂ内の不活性ガスとの両者によってガスシ
ールされることになり、より一層適確に大気の浸入を防
止して汚染を防ぐことができる。
本体７の体内から噴出する不活性ガスで被包されるとと
もに、溶接個所の周囲上側もシールド機構７ａから噴出
する不活性ガス流に・よって被包されるから、溶接個所
が酸化しない。さらに溶接ラインＡの下側は、バックシ
ールド機構１２におけるガス集合溝１８の開口部に面し
ているから、立壁１９，１９の不活性ガス供給通路２２
を通り、ガス噴出孔２４を経て、ガス集合溝１８に噴出
する不活性ガス流によって、上記溶接ラインＡの下側が
被包されることになり、そのため、溶接ラインＡの下側
も大気に触れることがなく、大気からの汚染を防止でき
る。また、バックシールド機構１２の両側に設けられた
シールド板２６゜２６の上端折返し縁部２７が円筒体４
の周壁５に内接しているから、ガス集合溝１８内の不活
性ガスが、もし立壁１９，１９の曲率端面２５と、円筒
体４の周壁５内面との僅かな間隙から漏出しても、立壁
１９，１９とシールド板２６．２６との間に形成される
空隙Ｂ（第４図参照）に貯留しておくことができ、その
ために溶接ラインＡの下側はガス集合溝１８内の不活性
ガスと、空隙Ｂ内の不活性ガスとの両者によってガスシ
ールされることになり、より一層適確に大気の浸入を防
止して汚染を防ぐことができる。
以上のようにこの発明は、円筒体の周壁の長手方向にわ
たって形成される溶接ラインを、その上下から不活性ガ
ス雰囲気で被包して溶接個所の大気からの汚染を防止し
、溶接欠かんのない適正な溶接を可能にする効果がある
。
たって形成される溶接ラインを、その上下から不活性ガ
ス雰囲気で被包して溶接個所の大気からの汚染を防止し
、溶接欠かんのない適正な溶接を可能にする効果がある
。
第１図はこの発明に係る溶接装置の全体的斜視図、第２
図は円筒体のクランプ状態の説明図、第３図はバックシ
ールド機構の斜視図、第４図はバックシールド機構の断
面図である。 ４・・・円筒体、６・・・クランプ機構、７・・・トー
チ本体、７ａ・・・シールド機構、１２・・・バックシ
ールド機構、１３・・・押上機構、１８・・・ガス集合
溝、１９゜１９・・・立壁、２２・・・不活性ガス供給
通路、２４・・・ガス噴出孔、２５・・・曲率端面、Ａ
・・・溶接ライン。 第２図 Δ 第４趨 第１頁の続き ０発 明 者 武田俊− 神戸市生田区東用崎町２丁目１４ 番地川崎重工業株式会社神戸工 場内 １、事件の表示 ２、発明 の名称 円筒体の溶接装置 ３、補正をする者 ４、代理人 郵（更番月 ５５０ ５、補正命令の日付 −−−−−−−〜−−自発的 ６ 荊ｔｔ ｉｌ−の対象 明細力の全文ならびに図面。 ７、補正の内容 Ａ、明細よ。 （１）明浦ｊ書の全文を別紙のとおり再提出しま−４−
０ Ｂ１図面： 「１）ｉ′ジ５図、第６図、第７［４を別紙のとおり提
出します。 以 上 訂正明細書 １、発明の名称 円筒体の溶接装置 ２、特許請求の範囲 （１）円筒体の周壁長手方向に形成される溶接ライ圧す
ることによシ円筒体を保持台上に保持するクランプ機構
と、保持された円筒体の溶接ラインに６ってその上側を
走行する不活性ガスアーク溶接性し、この溶接ライン上
を不活性ガス雰囲気で被包するシールド機構と、上記溶
接ラインの全長にわたって、その下側に位置する不活性
ガス集金面を挾んでその両側に上記集合溝内へ不宿性ガ
スをほぼ水平方向に噴出する複数のガス噴出孔およびと
のμ噴出孔に連通ずるガス供給通路を設けた１対の立壁
を形成するとともに、これら立壁の上端に上記円筒体の
周壁に内接する曲率端面を形成機構の両側に装着されて
、円筒体の周壁に弾性的構を押見上げてよ上記曲率端面
およびシールド板特徴とする円筒体の溶接装置。 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は、パイプのような円筒体の溶接装置に関する
ものである。 （従来技術） 従来、大気による数比、窒化などの汚染の影響を受は易
いＴｉ９Ｍ？の平板を突き合せてその表面片側から溶接
する場合、裏面から不活性ガスを供給して大気による酸
化、窒化のような汚染を抑制する技術は知られている（
特公昭５１−３０８６０号公報、特公昭５１−２１６０
７号公報参照）。 しかしながら、これら従来技術は溶接トーチと連動して
走行するシールド機構と、装面全体を均一にシールドす
るバックシールド機構とが一体具備されておらず、また
、上記裏面へ溶接前及び溶接後のいずれにおいても十分
均一に不活性ガスを供給することができないので、溶接
部の表・裏面の汚染を有効に防止できず局部的な溶接欠
陥が発生し易いという弱点がめった。さらに、溶接の進
行に伴なって表面のバックシールド機構内の不活性ガス
が高温化される。ここで、不活性ガスの供給駕を増やせ
ば、上記局温化は多少なシとも免れるが、大量の不活性
ガスの流動により、溶接部に対し安定したシールドが確
保できなくなるおそれがある。 （発明の目的） この発明は上記従来の欠点を解消するためになされたも
ので、溶接部の汚染と局部的な浴接欠陥の発生を有効に
防止するとともに、被溶接部材に接した裏面バックシー
ルド機構内の不活性ガスを一定温度以下に常に保持して
、溶接部の材質を良好な状態に維持でき、さらには、溶
接による円筒体の変形をも防止できる円筒体の溶接装置
を提供することを目的とする。 （発明の構成） 上記目的を達成するために、この発明は、円筒体の長手
方向に沿った溶接ラインの上面（表面）および下面（裏
面）から、それぞれ溶接の進行に伴なって併走するシー
ルド機構と溶接ラインに沿って延びるバックシールド機
構により不活性ガスを供給して溶接部をガスシールドす
るとともに、上記バックシールド機構に設けられて溶接
ラインの下側に位置する集合溝へ、複数のガス噴出孔か
ら不活性ガスを噴出することによシ、溶接ラインの下側
に沿ってリーな圧力の不活性ガスを供給し、さらに、バ
ックシールド機構を冷却装置で冷却することにより、不
活性ガスを一定温度以下に維持している。また、バック
シールド機構に上記円筒体の周壁に内接する曲率端面と
、上記周壁に弾性的に内接するシールド板とを設け、バ
ックシールド機構を押上機構で円筒体の周壁に押し付け
ることにより、２１のシールドを行なって、外部の大気
がバックシールド機禍゛内の不活性ガスに混入してガス
シールドの安定性を損うのを防止し゛ている。 つまり、万一被溶接部の変形により、内接する上記曲率
端面と円筒体内面との間に空隙ができても、弾性的に内
接するシールド板を有することにょシ、裏面シールド性
を確実に保持しうる。 さらに、クランプ機構により円筒体の溶接ラインを上向
きにして保拘台に保持する一方で、バックシールトイ裂
檜を介して押上ｂ３ｅ Ｍｌにより円筒体を押し上げて
、円筒体が溶接時の高温で変形するのも防止している。 （実力山側） 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。 第１図において１は基盤であり、その上面に保持台２と
門形支柱３が固定されている。４はパイプのような円筒
体であり、周壁５の長手方向に形成される溶接ラインＡ
を上向きにして、複数のクランプ機構６によって保持台
２上に保持されている。７は不活性ガスアーク溶接用プ
ラズマトーチ本体で、保持体８とアーム９を介して走行
機構工０に連結されており、この走行機構１０は門形支
柱３に架設されたレール１１を案内として溶接時に矢印
す方向へ走行するようになっている。７ａは上記のトー
チ本体７に取り付けられて、どのトーチ本体７とともに
走行するシールド機構であシ、溶接ラインＡに向けて開
口している。そしてアルゴンやヘリウムのような不活性
ガスを、溶接ラインＡ上に噴出させて、溶接ラインＡの
上面を不活性ガス雰囲気で被包するようになっている。 １２は上記の円筒体４（ハ）に挿入されて、溶接ライン
Ａの全長にわたって、その下側を不活性ガス雰囲気で被
包するバックシールド機構であり、押上機構１３の押上
によって、円筒体４０周壁に内接するようになっている
。 上記クランプ機構６は、第２図に示すように、保持台２
の両側に突出したアーム１４に枢支されているクランプ
棒１５と、このクランプ棒１５の下部に連結されて、ク
ランプ棒１５を開閉動作させるエアシリンダのような駆
動体１６をもって構成されておシ、駆動体１６の動作に
追従して、クランプ種１５が仮想ＷＭａで示す開放さす
Ｌだ状態から、実線で示す状態に廻動したとき、クラン
プ棒１５の先端に形成されている抑圧面１７で円筒体４
の周壁５の外表面を斜め下方へ押圧して、円筒体４を保
持台２上に保持する。 バックシールド機構１２は、第３図および第４図に示す
ように、溶接ラインＡの全長にわたって、その下側に位
置する上面開口のカス集合溝１８と、このガス集合溝１
８を挾んで、その両側に形成された１対の立壁１９．１
９および、この立壁１９゜１９を一体的に連結する底盤
２０とで構成されており、ガス集合溝１８の長手方向両
端は遮蔽板２１によって閉塞されている。上記立４ｇ１
９．１９の体内には、長手方向に、アルゴンやヘリウム
などの不活性ガス供給進路２２と、冷却水通路２３が形
成され、不活性ガス供給通路２２は、ガス集合溝１８に
向けて水平に開口している複数のガス噴出孔２４に連逃
している。また、立ｆｉ１９ 、１９の上端には、円筒
体４の周壁５に内接可能な曲葦をもって曲率端面２５が
形成されている。 ２６．２６はバックシールド機構１２０両側に装着され
た褥板状のシールド板であり、シールド似２６，２６の
上端折返し縁部２７は、円筒体４の周壁５に、褥板のも
つ弾性力によシ弾性的°にＦ’Ｅ接するようになってい
る。 押上機構１３は、バックシールド機構１２の底盤２０の
下面に連結されているエアシリンダのような似４又のｉ
Ｋ動体２８によってオ再取され、この駆動体２８の動作
によって、ノ（ツクシールド１ｉｓｉ２を昇降させて、
曲率端面２５およびシールド板２Ｇを円筒体２０周壁５
の内面に接離させるようになっている。上記押上機構１
３により円筒体４に作用する上向きの力は、クランプ機
構６により支えられる。 なお、第１図において、２９は不活性ガスボンベ、３０
はコントロールボックス、３１は冷却水伽環装誼、３２
はワイヤフィーダ、３３はワイヤ、３４はガス配管、３
５は冷却水用配管を示す。 上記構成において、円筒体４の溶接ラインＡを上向きに
した状態で、クランプ４茨榊６によって円筒体４を保持
台２上に保持し、その俊、バックシールド機構１２を押
上機構１３によって押上げ、立壁１９，１９の曲率蕗１
面２５を円筒体４の周壁５に内接させ、しかる後、プラ
ズマ浴接トーチ本体７を溶接ラインＡ ＶＣ？Ｇって第
１図に示す矢印す方向へ走行させる手順によって浴接を
行うことができる。 この場合、溶接ラインＡの＃恢個所は、プラズマトーチ
本体７の体内から噴出する不活性ガスで被包されるとと
もに、浴接個Ｈ丁の周囲上側もシールド機構７ａから噴
出する不活性ガス流によって仮住されるから、溶接個所
が大気によって汚染しない。さらに浴接ラインＡの下側
は、第４図のバックシールド機構１２におけるカス集合
溝１８の開口部に面しているから、立壁１９，１９の不
活性ガス供給通路２２を通り、ガス噴出孔２４を経て、
ガス集合溝１８に噴出する不活性ガス流によって、上記
浴接ラインＡの下側か仮住されることになり、そのため
、溶接ラインＡの下側も大気に触れることがなく、酸化
・窒化のような大気からの汚染を防止できる。つま如、
溶接ライン人の上下両側からガスシールドを行なってい
るので、溶接個所の大気からの汚染を極めて有効に防止
できるのである。 ここで、バックシールド機構１２のガス噴出孔２４は水
平に不活性ガスを噴出するので、噴出ガスが直接溶接個
所に当って牲弁専溶接の安定性を妨げることはない。 また、溶接個所の局部的な欠陥をなくし、良好な溶接を
行なうには、溶接ラインの下側に供給される不活性ガス
圧を溶接ラインの下面全域にわたり均一に保ち、かつ、
外部からの空気の混入を防いで不活性ガスを高純度に保
持する必要があるが、上記構成では、不活性ガスを嶺赦
のガス噴出孔２４からガス集合溝１８へ噴出しているの
で、ガス集合溝１８内の全体にわたって不活性ガスが均
一に供給され、しかも、バックシールド機構１２と、こ
れを押し上げる押上機構１３とにより、大気が上記ガス
集合溝１８内へ局部的に混入するのが防止されるので、
ガス集合溝１８円の不活性ガス圧が均等化され、かつ、
ガス集合溝１８内の°不活性 ゛ガスが高純度に
保持される利点がある。 さらに、番Ｗ場爾千この発明では、バックシールド機構
１２が水冷されているから、集合溝１８内の不活性ガス
が一定温度以下に保持されるので、尚温による不活性ガ
スの尚流動化が抑制されて、溶接個所が常に安定したシ
ールド状態に保持される。 また、円筒体４は溶接の際の高熱を受けて、第１図の破
ＭＪで示すように、長十万同にそり返シ変形を起こそう
とするが、第２図のクランプ４幾構６と、円筒体４の全
長にわたって延びるバックシールド機構１２およびその
押上機構１３とにより、円筒体４が強固に保持されて、
第５図のそシ返シ要形Ｊが防止される。 さらに、円筒体４の横断面形状は、浴接の際の高熱を受
けて、第６図の破線にで示すように変形しようとする。 これは、溶接ラインＡの周囲が溶接後に冷却されて収縮
を起こすだめである。ところが、この発明では、第７図
に示すように、円筒体４の溶接ラインＡの下側をバック
シールド機構１２で上方へ押し上げ、円筒体４の両側部
４ａをクランプ機構６で下方へ押圧しているから、上記
破線にで示す変形と逆方向へ変形させるモーメントが円
筒体４に加えられることになり、その結果、上記変形が
有効に防止される。 ここで、万一、上記破線にで示す変形がわずかに起こっ
て、円筒体４の周壁５と曲率端面２５との間にすき間４
１が生じても、バックシールド桟構１２の両側に設けら
れたシールド板２６ 、２６の上端折返し縁部２７が円
筒体４の周壁５に弾性的に内懐しているから、この折返
し縁部２７が上りじ変形に追従し７てシール性を保つの
で、ガス集合溝１８内の不活性ガスが、上記すき間４１
から漏出しても、立壁１９，１９とシールド板２６．２
６との間に形成される空隙Ｂに貯留しておくことができ
、そのために、溶接ラインＡの下側は、ガス集合溝１８
内の不活性ガスと、空ＨＢ内の不活性ガスとの両省によ
ってガスシールされることになシ、適確に大気の侵入を
防止して汚染を防ぐことができる。 つまり、上記曲率端面２５とシールド板２６の上端折返
し縁部２７とで２筆のシールがなされる結果、シール性
が向上しており、この構造は、いわば、赤ん坊のおしめ
とおしめカバーの機能を有するものである。 また、上記実施例のように、押上慎構１３をエアシリン
ダで形成すれは、エアシリンダ自身のもつ弾性により、
バックシールド慎４１イ１２を円筒体４の変形にある程
度追従させることが可ｔｊｅにな９、大気の浸入防止効
果が向上する利点がある。 なお、バックシールド機ｔｆ＊ １２と一見類似の技術
がｌ団公昭５３−２７２２５号公報に記載されているが
、この公報の裏当金装置は、単に溶接ビードが表面側へ
抜は出るのを防止するだめのものであって、不油性ガス
を溶接ラインの表側へ供給する機能を全く有しないもの
である。しかも、この裏当金装置は、円筒体の全長にわ
たって延びているものではなく、溶接個所とその近傍の
みを柑う鉛寸のものであり、溶接トーチとともに溶接ラ
インに宿って走行するので、上記したクランプ機構６と
の組合せで円筒体の変形を防止するという。 この発明のバックシールド機構１２がもつ効果を奏し得
ないことは明白である。 （発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、溶接ラインの
上側のシールド機構と、下側のバックシールド機構の果
合溝および複数のガス噴出孔と、シールド板と、押上機
構とからなる装置の提供により、溶接個所の上下を不活
性ガスで十分覆って、大気の混入を防さ゛、溶接部の大
気による汚染および局部的な溶接欠陥の発生をきわめて
有効に防止できる。 また、冷却装置により不活性ガスを一定温度以下に保つ
ことにより、溶接中の溶接部へのシールド性をより安定
した状態に維持でき、浴接部の性質を艮好な状態に維持
できる。 さらに、クランプ機構とバックシールド機構およびその
押上機構との組合せにより、溶接の際の円筒体の熱変形
を有効に防止できる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明に係る溶接装置の全体的斜視図、第２
図は円荊体のクランプ状態の説明図、第３図はバックシ
ールド機構の斜視図、第４図はパックシールド（残構の
断面図、第５図ないし第７図は円筒体の変形を示す瓶明
図である。 ２・−・保持台、４・・・円筒体、６・・・クランプｌ
Ｇｔｇ、７・・・トーチ本体、７ａ・・・シールド機構
、１２・・・バックシールド機構、１３・・・押上機構
、１８・・・ガス集合溝、１９，１９・・・立壁、２２
・・・不活性ガス供給：１ｆｆｌ路、２３，３１，３５
・・・冷却装置、２４−・・ガス噴出孔、２５・・・曲
率端面、２６・・・シールド板、Ａ・・・溶接ライン。
図は円筒体のクランプ状態の説明図、第３図はバックシ
ールド機構の斜視図、第４図はバックシールド機構の断
面図である。 ４・・・円筒体、６・・・クランプ機構、７・・・トー
チ本体、７ａ・・・シールド機構、１２・・・バックシ
ールド機構、１３・・・押上機構、１８・・・ガス集合
溝、１９゜１９・・・立壁、２２・・・不活性ガス供給
通路、２４・・・ガス噴出孔、２５・・・曲率端面、Ａ
・・・溶接ライン。 第２図 Δ 第４趨 第１頁の続き ０発 明 者 武田俊− 神戸市生田区東用崎町２丁目１４ 番地川崎重工業株式会社神戸工 場内 １、事件の表示 ２、発明 の名称 円筒体の溶接装置 ３、補正をする者 ４、代理人 郵（更番月 ５５０ ５、補正命令の日付 −−−−−−−〜−−自発的 ６ 荊ｔｔ ｉｌ−の対象 明細力の全文ならびに図面。 ７、補正の内容 Ａ、明細よ。 （１）明浦ｊ書の全文を別紙のとおり再提出しま−４−
０ Ｂ１図面： 「１）ｉ′ジ５図、第６図、第７［４を別紙のとおり提
出します。 以 上 訂正明細書 １、発明の名称 円筒体の溶接装置 ２、特許請求の範囲 （１）円筒体の周壁長手方向に形成される溶接ライ圧す
ることによシ円筒体を保持台上に保持するクランプ機構
と、保持された円筒体の溶接ラインに６ってその上側を
走行する不活性ガスアーク溶接性し、この溶接ライン上
を不活性ガス雰囲気で被包するシールド機構と、上記溶
接ラインの全長にわたって、その下側に位置する不活性
ガス集金面を挾んでその両側に上記集合溝内へ不宿性ガ
スをほぼ水平方向に噴出する複数のガス噴出孔およびと
のμ噴出孔に連通ずるガス供給通路を設けた１対の立壁
を形成するとともに、これら立壁の上端に上記円筒体の
周壁に内接する曲率端面を形成機構の両側に装着されて
、円筒体の周壁に弾性的構を押見上げてよ上記曲率端面
およびシールド板特徴とする円筒体の溶接装置。 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は、パイプのような円筒体の溶接装置に関する
ものである。 （従来技術） 従来、大気による数比、窒化などの汚染の影響を受は易
いＴｉ９Ｍ？の平板を突き合せてその表面片側から溶接
する場合、裏面から不活性ガスを供給して大気による酸
化、窒化のような汚染を抑制する技術は知られている（
特公昭５１−３０８６０号公報、特公昭５１−２１６０
７号公報参照）。 しかしながら、これら従来技術は溶接トーチと連動して
走行するシールド機構と、装面全体を均一にシールドす
るバックシールド機構とが一体具備されておらず、また
、上記裏面へ溶接前及び溶接後のいずれにおいても十分
均一に不活性ガスを供給することができないので、溶接
部の表・裏面の汚染を有効に防止できず局部的な溶接欠
陥が発生し易いという弱点がめった。さらに、溶接の進
行に伴なって表面のバックシールド機構内の不活性ガス
が高温化される。ここで、不活性ガスの供給駕を増やせ
ば、上記局温化は多少なシとも免れるが、大量の不活性
ガスの流動により、溶接部に対し安定したシールドが確
保できなくなるおそれがある。 （発明の目的） この発明は上記従来の欠点を解消するためになされたも
ので、溶接部の汚染と局部的な浴接欠陥の発生を有効に
防止するとともに、被溶接部材に接した裏面バックシー
ルド機構内の不活性ガスを一定温度以下に常に保持して
、溶接部の材質を良好な状態に維持でき、さらには、溶
接による円筒体の変形をも防止できる円筒体の溶接装置
を提供することを目的とする。 （発明の構成） 上記目的を達成するために、この発明は、円筒体の長手
方向に沿った溶接ラインの上面（表面）および下面（裏
面）から、それぞれ溶接の進行に伴なって併走するシー
ルド機構と溶接ラインに沿って延びるバックシールド機
構により不活性ガスを供給して溶接部をガスシールドす
るとともに、上記バックシールド機構に設けられて溶接
ラインの下側に位置する集合溝へ、複数のガス噴出孔か
ら不活性ガスを噴出することによシ、溶接ラインの下側
に沿ってリーな圧力の不活性ガスを供給し、さらに、バ
ックシールド機構を冷却装置で冷却することにより、不
活性ガスを一定温度以下に維持している。また、バック
シールド機構に上記円筒体の周壁に内接する曲率端面と
、上記周壁に弾性的に内接するシールド板とを設け、バ
ックシールド機構を押上機構で円筒体の周壁に押し付け
ることにより、２１のシールドを行なって、外部の大気
がバックシールド機禍゛内の不活性ガスに混入してガス
シールドの安定性を損うのを防止し゛ている。 つまり、万一被溶接部の変形により、内接する上記曲率
端面と円筒体内面との間に空隙ができても、弾性的に内
接するシールド板を有することにょシ、裏面シールド性
を確実に保持しうる。 さらに、クランプ機構により円筒体の溶接ラインを上向
きにして保拘台に保持する一方で、バックシールトイ裂
檜を介して押上ｂ３ｅ Ｍｌにより円筒体を押し上げて
、円筒体が溶接時の高温で変形するのも防止している。 （実力山側） 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。 第１図において１は基盤であり、その上面に保持台２と
門形支柱３が固定されている。４はパイプのような円筒
体であり、周壁５の長手方向に形成される溶接ラインＡ
を上向きにして、複数のクランプ機構６によって保持台
２上に保持されている。７は不活性ガスアーク溶接用プ
ラズマトーチ本体で、保持体８とアーム９を介して走行
機構工０に連結されており、この走行機構１０は門形支
柱３に架設されたレール１１を案内として溶接時に矢印
す方向へ走行するようになっている。７ａは上記のトー
チ本体７に取り付けられて、どのトーチ本体７とともに
走行するシールド機構であシ、溶接ラインＡに向けて開
口している。そしてアルゴンやヘリウムのような不活性
ガスを、溶接ラインＡ上に噴出させて、溶接ラインＡの
上面を不活性ガス雰囲気で被包するようになっている。 １２は上記の円筒体４（ハ）に挿入されて、溶接ライン
Ａの全長にわたって、その下側を不活性ガス雰囲気で被
包するバックシールド機構であり、押上機構１３の押上
によって、円筒体４０周壁に内接するようになっている
。 上記クランプ機構６は、第２図に示すように、保持台２
の両側に突出したアーム１４に枢支されているクランプ
棒１５と、このクランプ棒１５の下部に連結されて、ク
ランプ棒１５を開閉動作させるエアシリンダのような駆
動体１６をもって構成されておシ、駆動体１６の動作に
追従して、クランプ種１５が仮想ＷＭａで示す開放さす
Ｌだ状態から、実線で示す状態に廻動したとき、クラン
プ棒１５の先端に形成されている抑圧面１７で円筒体４
の周壁５の外表面を斜め下方へ押圧して、円筒体４を保
持台２上に保持する。 バックシールド機構１２は、第３図および第４図に示す
ように、溶接ラインＡの全長にわたって、その下側に位
置する上面開口のカス集合溝１８と、このガス集合溝１
８を挾んで、その両側に形成された１対の立壁１９．１
９および、この立壁１９゜１９を一体的に連結する底盤
２０とで構成されており、ガス集合溝１８の長手方向両
端は遮蔽板２１によって閉塞されている。上記立４ｇ１
９．１９の体内には、長手方向に、アルゴンやヘリウム
などの不活性ガス供給進路２２と、冷却水通路２３が形
成され、不活性ガス供給通路２２は、ガス集合溝１８に
向けて水平に開口している複数のガス噴出孔２４に連逃
している。また、立ｆｉ１９ 、１９の上端には、円筒
体４の周壁５に内接可能な曲葦をもって曲率端面２５が
形成されている。 ２６．２６はバックシールド機構１２０両側に装着され
た褥板状のシールド板であり、シールド似２６，２６の
上端折返し縁部２７は、円筒体４の周壁５に、褥板のも
つ弾性力によシ弾性的°にＦ’Ｅ接するようになってい
る。 押上機構１３は、バックシールド機構１２の底盤２０の
下面に連結されているエアシリンダのような似４又のｉ
Ｋ動体２８によってオ再取され、この駆動体２８の動作
によって、ノ（ツクシールド１ｉｓｉ２を昇降させて、
曲率端面２５およびシールド板２Ｇを円筒体２０周壁５
の内面に接離させるようになっている。上記押上機構１
３により円筒体４に作用する上向きの力は、クランプ機
構６により支えられる。 なお、第１図において、２９は不活性ガスボンベ、３０
はコントロールボックス、３１は冷却水伽環装誼、３２
はワイヤフィーダ、３３はワイヤ、３４はガス配管、３
５は冷却水用配管を示す。 上記構成において、円筒体４の溶接ラインＡを上向きに
した状態で、クランプ４茨榊６によって円筒体４を保持
台２上に保持し、その俊、バックシールド機構１２を押
上機構１３によって押上げ、立壁１９，１９の曲率蕗１
面２５を円筒体４の周壁５に内接させ、しかる後、プラ
ズマ浴接トーチ本体７を溶接ラインＡ ＶＣ？Ｇって第
１図に示す矢印す方向へ走行させる手順によって浴接を
行うことができる。 この場合、溶接ラインＡの＃恢個所は、プラズマトーチ
本体７の体内から噴出する不活性ガスで被包されるとと
もに、浴接個Ｈ丁の周囲上側もシールド機構７ａから噴
出する不活性ガス流によって仮住されるから、溶接個所
が大気によって汚染しない。さらに浴接ラインＡの下側
は、第４図のバックシールド機構１２におけるカス集合
溝１８の開口部に面しているから、立壁１９，１９の不
活性ガス供給通路２２を通り、ガス噴出孔２４を経て、
ガス集合溝１８に噴出する不活性ガス流によって、上記
浴接ラインＡの下側か仮住されることになり、そのため
、溶接ラインＡの下側も大気に触れることがなく、酸化
・窒化のような大気からの汚染を防止できる。つま如、
溶接ライン人の上下両側からガスシールドを行なってい
るので、溶接個所の大気からの汚染を極めて有効に防止
できるのである。 ここで、バックシールド機構１２のガス噴出孔２４は水
平に不活性ガスを噴出するので、噴出ガスが直接溶接個
所に当って牲弁専溶接の安定性を妨げることはない。 また、溶接個所の局部的な欠陥をなくし、良好な溶接を
行なうには、溶接ラインの下側に供給される不活性ガス
圧を溶接ラインの下面全域にわたり均一に保ち、かつ、
外部からの空気の混入を防いで不活性ガスを高純度に保
持する必要があるが、上記構成では、不活性ガスを嶺赦
のガス噴出孔２４からガス集合溝１８へ噴出しているの
で、ガス集合溝１８内の全体にわたって不活性ガスが均
一に供給され、しかも、バックシールド機構１２と、こ
れを押し上げる押上機構１３とにより、大気が上記ガス
集合溝１８内へ局部的に混入するのが防止されるので、
ガス集合溝１８円の不活性ガス圧が均等化され、かつ、
ガス集合溝１８内の°不活性 ゛ガスが高純度に
保持される利点がある。 さらに、番Ｗ場爾千この発明では、バックシールド機構
１２が水冷されているから、集合溝１８内の不活性ガス
が一定温度以下に保持されるので、尚温による不活性ガ
スの尚流動化が抑制されて、溶接個所が常に安定したシ
ールド状態に保持される。 また、円筒体４は溶接の際の高熱を受けて、第１図の破
ＭＪで示すように、長十万同にそり返シ変形を起こそう
とするが、第２図のクランプ４幾構６と、円筒体４の全
長にわたって延びるバックシールド機構１２およびその
押上機構１３とにより、円筒体４が強固に保持されて、
第５図のそシ返シ要形Ｊが防止される。 さらに、円筒体４の横断面形状は、浴接の際の高熱を受
けて、第６図の破線にで示すように変形しようとする。 これは、溶接ラインＡの周囲が溶接後に冷却されて収縮
を起こすだめである。ところが、この発明では、第７図
に示すように、円筒体４の溶接ラインＡの下側をバック
シールド機構１２で上方へ押し上げ、円筒体４の両側部
４ａをクランプ機構６で下方へ押圧しているから、上記
破線にで示す変形と逆方向へ変形させるモーメントが円
筒体４に加えられることになり、その結果、上記変形が
有効に防止される。 ここで、万一、上記破線にで示す変形がわずかに起こっ
て、円筒体４の周壁５と曲率端面２５との間にすき間４
１が生じても、バックシールド桟構１２の両側に設けら
れたシールド板２６ 、２６の上端折返し縁部２７が円
筒体４の周壁５に弾性的に内懐しているから、この折返
し縁部２７が上りじ変形に追従し７てシール性を保つの
で、ガス集合溝１８内の不活性ガスが、上記すき間４１
から漏出しても、立壁１９，１９とシールド板２６．２
６との間に形成される空隙Ｂに貯留しておくことができ
、そのために、溶接ラインＡの下側は、ガス集合溝１８
内の不活性ガスと、空ＨＢ内の不活性ガスとの両省によ
ってガスシールされることになシ、適確に大気の侵入を
防止して汚染を防ぐことができる。 つまり、上記曲率端面２５とシールド板２６の上端折返
し縁部２７とで２筆のシールがなされる結果、シール性
が向上しており、この構造は、いわば、赤ん坊のおしめ
とおしめカバーの機能を有するものである。 また、上記実施例のように、押上慎構１３をエアシリン
ダで形成すれは、エアシリンダ自身のもつ弾性により、
バックシールド慎４１イ１２を円筒体４の変形にある程
度追従させることが可ｔｊｅにな９、大気の浸入防止効
果が向上する利点がある。 なお、バックシールド機ｔｆ＊ １２と一見類似の技術
がｌ団公昭５３−２７２２５号公報に記載されているが
、この公報の裏当金装置は、単に溶接ビードが表面側へ
抜は出るのを防止するだめのものであって、不油性ガス
を溶接ラインの表側へ供給する機能を全く有しないもの
である。しかも、この裏当金装置は、円筒体の全長にわ
たって延びているものではなく、溶接個所とその近傍の
みを柑う鉛寸のものであり、溶接トーチとともに溶接ラ
インに宿って走行するので、上記したクランプ機構６と
の組合せで円筒体の変形を防止するという。 この発明のバックシールド機構１２がもつ効果を奏し得
ないことは明白である。 （発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、溶接ラインの
上側のシールド機構と、下側のバックシールド機構の果
合溝および複数のガス噴出孔と、シールド板と、押上機
構とからなる装置の提供により、溶接個所の上下を不活
性ガスで十分覆って、大気の混入を防さ゛、溶接部の大
気による汚染および局部的な溶接欠陥の発生をきわめて
有効に防止できる。 また、冷却装置により不活性ガスを一定温度以下に保つ
ことにより、溶接中の溶接部へのシールド性をより安定
した状態に維持でき、浴接部の性質を艮好な状態に維持
できる。 さらに、クランプ機構とバックシールド機構およびその
押上機構との組合せにより、溶接の際の円筒体の熱変形
を有効に防止できる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明に係る溶接装置の全体的斜視図、第２
図は円荊体のクランプ状態の説明図、第３図はバックシ
ールド機構の斜視図、第４図はパックシールド（残構の
断面図、第５図ないし第７図は円筒体の変形を示す瓶明
図である。 ２・−・保持台、４・・・円筒体、６・・・クランプｌ
Ｇｔｇ、７・・・トーチ本体、７ａ・・・シールド機構
、１２・・・バックシールド機構、１３・・・押上機構
、１８・・・ガス集合溝、１９，１９・・・立壁、２２
・・・不活性ガス供給：１ｆｆｌ路、２３，３１，３５
・・・冷却装置、２４−・・ガス噴出孔、２５・・・曲
率端面、２６・・・シールド板、Ａ・・・溶接ライン。
Claims (1)
- ｆｌ 円筒体の周壁長手方向に形成される溶接ライン
を上向にして上記円筒体を保持台上に保持するクランプ
機構と、保持された円筒体の溶接ラインに沿ってその上
側を走行する不活性ガスアーク溶接用トーチ本体と、こ
の１−チ本体と連動して溶接ライン上を不活性ガス雰囲
気で被包するシールド機構と、上記溶接ラインの下側に
位置する不活性ガス集合溝を挾んでその両側に上記集合
溝ＰＩへ不活性ガスを噴出する噴出孔およびこの噴出孔
に連通ずるガス供給通路を設けた１対の立壁を形成する
とともにこれら立壁の上端に上記円筒体の周壁に内接す
る曲率端面を形成したバックシールド機構と、このバン
クシールド機構を押上げて上記曲率端面を円筒体の周壁
に内接させる押上機構とからなることを特徴とする円筒
体の溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6882484A JPS59209480A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 円筒体の溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6882484A JPS59209480A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 円筒体の溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209480A true JPS59209480A (ja) | 1984-11-28 |
| JPS6322911B2 JPS6322911B2 (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=13384842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6882484A Granted JPS59209480A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 円筒体の溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59209480A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007330988A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Akihisa Murata | パイプの溶接方法及びこの方法に用いるパイプ保持器 |
| CN102398127A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 浙江久立特材科技股份有限公司 | 用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩 |
| CN105537731A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-05-04 | 森松（江苏）重工有限公司 | 一种气体保护焊焊缝背面气体保护工装 |
| CN106392278A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-02-15 | 扬州科文机器人有限公司 | 台式焊接机器人 |
| JP2017077575A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | シャトル型裏当部材を用いる溶接装置 |
| CN106903466A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 山东朝日不锈钢有限公司 | 一种焊接钢管焊缝内整形装置及工艺 |
| CN107116288A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-01 | 成都大漠石油技术有限公司 | 便于提高管道环形焊接质量的装置 |
| CN109158758A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-08 | 中国航空制造技术研究院 | 一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置及方法 |
| CN111590163A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-28 | 中国化学工程第六建设有限公司 | 适用于小口径仪表管道以及工艺伴热管的自动焊接设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370132U (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-12 |
-
1984
- 1984-04-05 JP JP6882484A patent/JPS59209480A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
| JP2007330988A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Akihisa Murata | パイプの溶接方法及びこの方法に用いるパイプ保持器 |
| JP4583340B2 (ja) * | 2006-06-14 | 2010-11-17 | 彰久 村田 | パイプ保持器 |
| CN102398127A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 浙江久立特材科技股份有限公司 | 用于大径管直缝焊接的管内惰性气保护拖罩 |
| JP2017077575A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | シャトル型裏当部材を用いる溶接装置 |
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| CN106903466A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 山东朝日不锈钢有限公司 | 一种焊接钢管焊缝内整形装置及工艺 |
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| CN111590163A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-28 | 中国化学工程第六建设有限公司 | 适用于小口径仪表管道以及工艺伴热管的自动焊接设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6322911B2 (ja) | 1988-05-13 |
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