JPS601906Y2 - 隅肉溶接用ヒュ−ム除去装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、溶接の際に発生する溶接ヒユームを除去する
ための装置に関し、特に隅肉溶接に用いて好適の溶接ヒ
ユーム除去装置に関する。

一般に、溶接時には、高温により溶接した溶接用フラッ
クス、溶加材および母材等から鉄、マンガン、けい素そ
の他の有害な金属酸化物微粒子（ヒユーム）並びにＮＯ
ｘ、ＣＯ，その他の有毒ガスや二酸化炭素その他のガス
（以下これら総称して溶接ヒユームという）が含まれる
ため、労働衛生上この溶接ヒユームを溶接の際に、その
発生点から除去することが望ましく、特に狭隘区画内で
の溶接ではその必要性が大きい。

従来の溶接ヒユーム除去手段としては、溶接作業者が手
に持って使用をする溶接用面おおいに直接あるいは接続
具を介してヒユーム吸引用フードを付設し、該フードと
これとは別に設置されたバグフィルタとをフレキシブル
チューブで連結したものや、被溶接物の形状に応じて工
夫された各種形状の吸引用フードを溶接部を囲うように
所定の位置に設置し、該吸引用フードとこれとは別に設
置されたバグフィルタその他のヒユーム処理機（定置式
あるいは移動式のもの）とを１本または複数本のフレキ
シブルチューブを介して連結したものがあり、更に上記
第２番目の手段における吸引用フードを溶接棒保持器に
取付けるか、または一体的に組込むかしたものもある。

しかしながら、上述の従来の各溶接ヒユーム除去手段で
は次のような問題点がある。

すなわ第１番目の手段では、吸引用フード溶接用の面お
おいに付設されているので、溶接作業者の負担を増加さ
せるという問題点があり、第２番目の手段では、吸引用
フードが溶接部を囲うように設置されているため溶接作
業者の負担増加を軽減しうるが、この第２番目の手段の
うちで小型の吸引用フードと定置式のヒユーム処理機と
をそなえたものでは、溶接位置移動のつど、吸引用フー
ドとヒユーム処理機とを移設しなければならないという
問題点があり、又この第２番目の手段のうちで複数個の
大型吸引用フードと移動可能なヒユーム処理機とをそな
えたものでは、フレキシブルチューブの接続替えに手数
がかかつて作業性が悪いのみならず、装置の大型化を招
いて狭隘区画では使用できないという問題点がある。

さらに、第３番目の手段では、溶接棒保持器の重量が増
加するため、手溶接には使用できず、また全自動溶接機
にこの種の吸引用フード付き溶接トーチを取付けても、
装置の大型化を招き、狭隘区画での使用ができないとい
う問題点がある。

本考案は、これらの問題点を解決しようとするもので、
溶接中に隅肉溶接部から発生する光を検出することによ
り、溶接ヒユーム吸引用フードの位置を自動的に制御し
て、連続的に且つ確実に溶接ヒユームを除去できるよう
にした装置を提供することを目的とする。

このため、本考案の隅肉溶接用ヒユーム除去装置は、磁
性材からなる溶接母材の床面と壁面との交叉部に沿う隅
肉溶接部において、上記床面を走行しうる台車と、同台
車に設けられた溶接ヒユーム処理機に溶接ヒユームを導
入させるべく、壁面側隅肉溶接部を覆うように上記台車
と一体に形成された溶接ヒユーム吸引用フードとをそな
え、上記壁面に吸着しながらこれに沿い案内されるべく
上記フードの壁側の前方コーナ一部および後方コーナ一
部にそれぞれ取付けられた前方および後方マグネットロ
ーラと、上記台車を上記フードと共に同期駆動される上
記前方および後方マグネットローラの回転駆動を介して
駆動進行させうる台車駆動装置と、溶接中に上記隅肉溶
接部から発生する光を検出すべく上記フードに取付けら
れた光電素子と、同光電素子からの検出信号を受けて上
記台車駆動装置を制御しうる台車発進停止用制御器とが
設けられたことを特徴としている。

以下、図面により本考案の一実施例としての隅肉溶接用
ヒユーム除去装置について説明すると、第１図、第２図
は本装置が使用される船舶のごとき狭隘区画溶接構造物
を示すもので、第１図はその全体斜視図、第２図はその
一部を拡大して示す斜視図であり、第３図は本装置の斜
視図、第４゜５図は本装置の使用状態を示すもので、第
４図はその斜視図、第５図はその横断面図である。

第１，２図に示すように、綱材のごとき磁性材から成る
溶接母材の床面１００と壁面１０１との交叉部に沿う隅
肉溶接部において第３，４図に示すような自在転子９付
き台車Ｔがこの床面１００上に走行可能に配設されてい
る。

そして、この台車Ｔには、溶接ヒユーム処理機１が設け
られており、更にこの台車Ｔには、これと一体に溶接ヒ
ユーム吸引用フード６が連接して形成されていて、この
フード６は壁面１０１側の隅肉溶接部を覆うように偏倚
して形成されている。

また、この溶接ヒユーム処理機１は第５図に示すように
、隅肉溶接部で発生する溶接ヒユーム１２を吸引するた
めのファン１３と、このファン１３により吸引された溶
接ヒユーム１２のうえの有害物質成分を回収除去するた
めの濾過吸収器１４とをそなえており、このファン１３
と濾過吸収器１４とはケース１５に内蔵されている。

なおファン１３に図示しないタイマーを介して電源に接
続されており、後述の台車発進停止用制御器８の作用に
より駆動停止せしめられるようになっている。

さらに、ケース１５におけるファン１３の下流側には、
有害物質成分を除去された溶接ヒユーム１２を清浄なガ
スとして排出するための排出口１６が形成されている。

これにより溶接ヒユーム１２は、フード６を経て溶接ヒ
ユーム処理機１にて浄化されたのち、排出口１６から放
出されるようになっている。

ところで、第３，４図に示すように、フード６の前後端
部（前方コーナ一部および後方コーナ一部）には、それ
ぞれ水磁マグネット製のマグネットローラ３，３が回転
自在に取付けられており、各マグネットローラ３は磁性
材から戒る溶接母材の壁面１０１に吸着しながらこれに
沿い案内されるようになっている。

そして、これらのマグネットローラ３，３はそれぞれ図
示しない伝動機構を介して減速機付きモーターのごとき
台車駆動装置２に連結されており、これにより各マグネ
ットローラ３は同期して回転駆動されるようになってい
て、その結果台車Ｔをフード６と共に溶接線１０２の進
行方向に沿い駆動進行させることができるようになって
いる。

また、隅肉溶接に際し、溶接棒１０と被溶接材との間で
、溶接アーク１１および溶接ヒユーム１２を発生するが
、この溶接中の隅肉溶接部における溶接アーク１１から
発生する光を検出するために、光電素子７がフード６前
後におけるその下端開口に近接して配設されている。

そして、この光電素子７はその受光面をフード６の下端
開口方向またはこれよりも若干内側の方向に向は配設さ
れていて、この光電素子７は図示しない導線を介し台車
発進停止用制御器８に接続されている。

この制御器８は、図示しない増幅器および台車駆動装置
用スイッチをそなえており、このスイッチは台車駆動装
置２を介して蓄電池等の直流電源（図示せず）に接続さ
れていて、制御器８におけるスツチの開閉作用により、
台車駆動装置２が起動したりするようになっており、こ
の台車駆動装置２の起動停止に伴って台車Ｔが発進した
り停止したりするようになっている。

さらに、この制御器８は前述のようにファン１３の駆動
制御をも行なえるようになっている。

なお、符号４は速度設定器５の操作により、所定の溶接
脚長が得られるように、走行系を最適な走行速度値にセ
ットしうる速度制御装置を示している。

また、前述の光電素子７は光を検出し、その検出した光
量に対応して、検出信号としての電圧を発生する素子で
あり、例えば光電池が用いられる。

本考案の隅肉溶接部ヒユーム除去装置は、上述のごとく
構成されているので、隅肉溶接中に発生する溶接ヒユー
ム１２を除去するには、まず溶接ヒユーム吸引用フード
６が溶接部の上方にこれと隙間をあけて位置するように
溶接母材の床面１００上に台車Ｔを配設するとともに、
同溶接母材の壁面１０１にマグネットローラ３を吸着せ
しめるごとく配設する。

このようにして台車Ｔおよびマグネットローラ３が配設
されると、溶接棒１０と被溶接材との間に溶接アーク１
１と溶接ヒユーム１２とを発生しながら、溶接線１０２
に沿い、溶接方向Ａに向けて、その隅肉溶接を進行させ
てゆくことができる。

ついで、この溶接に伴う溶接アーク１１による光が光電
素子７により検出されると、光電素子７から光量に対応
して検出信号として電圧が発生する。

そして、この電圧信号は、台車発進停止用制御器８の増
幅器により適宜増幅せしめられたのち、スイッチを作動
することにより、図示しない電源と、台車駆動装置２お
よび溶接ヒユーム処理機１のファン１３とが接続され、
これにより台車駆動装置２とファン１３とが作動を開始
する。

このようにして台車駆動装置２が起動すると、これに連
動して同期運転する各マグネットローラ３．３も起動す
るため、台車Ｔが溶接の進行方向Ａに向かって発進する
。

さらに、ファン１３の起動によりケース１５内が負圧に
なるため、隅肉溶接部にて発生した溶接ヒユーム１２は
、フード６を経て濾過吸収器１４でその有害物質成分を
回収除去されたのち、清浄ガスとして排気口１６から排
出される。

このときケース１５は溶接アーク熱のために温度が上昇
しており、場合によっては変形損傷のおそれがあるが、
このケース１５の裏面は、第５図に示すように、排気に
よって絶えず冷却されているので、ケース１５の変形損
傷のおそれはない。

また、台車駆動装置２の駆動により、マグネットローラ
３の回転駆動を介して台車Ｔが走行する速度は、速度設
定器５により溶接脚長や使用溶接棒１０等各種の溶接条
件にあわせて最適値に設定されているので、フード６は
絶えず隅肉溶接部の上方に位置することができるように
なっており、これにより溶接ヒユーム１２を確実に且つ
連続的にしかも効率よく除去できるようになっている。

ところで、台車Ｔの走行速度を溶接進行速度よりも若干
速い値に設定しておくと、台車Ｔは間欠的な運動を行な
うことにより、フード６の位置を最適に制御し、更に台
車Ｔの走行速度を溶接進行速度とほぼ同じ値に設定して
おくと、台車Ｔははぼ連続的な運転を行ないながらフー
ド６を最適位置に制御することができる。

そして、溶接が終了すると、これに伴い溶接アーク１１
からの光も消滅するため、光電素子７の発生する電圧は
低下し、これに伴い制御器８のスイッチ作用により、台
車駆動装置２およびファン１３が停止する。

なお、ファン１３は光電素子７からの信号がなくなって
も、図示しないタイマーの作用により所定時間だけ遅れ
て停止するようになっている。

これは溶接終了後もいくらか溶接ヒユーム１２が残存し
ているので、この残存ヒユーム１２を効率よく除去する
ためである。

また、マグネットローラ３，３がフード６の前後端部に
それぞれ取付けられているので、四周に壁面１０１があ
る場合においても、第６図ａ〜ｄに示すように、台車Ｔ
は各壁面１０１に沿い連続走行できるようになっている
。

すなわち、溶接が第６図ａに示すごとく、隅部１０５か
ら開始される場合、台車Ｔは第６図ａのようにセットさ
れ、その後、溶接の開始とともに前述のごとく走行系が
駆動せしめれて、その結果前方のマグネットローラ３が
壁面１０１に突き当たると、このマグネットローラ３は
、第６図ｂ〜ｄに示すごとく、交叉する壁面１０１に沿
いながら移動して、これにより台車Ｔの方向が転換され
るようになっている。

以後同様にして台車Ｔは周壁面１０１に沿い連続走行し
てゆくので、溶接方向が途中で変わってもそのつど、作
業員が台車Ｔを方向転換する必要がない。

以上詳述したように、本考案の隅肉溶接用ヒユーム除去
装置によれば、磁性材からなる溶接母材の床面と壁面と
の交叉部に沿う隅肉溶接部において、上記床面を走行し
うる台車と、同台車に設けられた溶接ヒユーム処理機に
溶接ヒユームを導入させるべく、壁面側隅肉溶接部を覆
うように上記台車と一体に形成された溶接ヒユーム吸引
用フードとをそなえ、上記壁面に吸着しながらこれに沿
い案内されるべく上記フードの壁側の前方コーナ一部お
よび後方コーナ一部にそれぞれ取付けられた前方および
後方マグネットローラと、上記台車を上記フードと共に
同期駆動される上記前方および後方マグネットローラの
回転駆動を介して駆動進行させうる台車駆動装置と、溶
接中に上記隅肉溶接部から発生する光を検出すべく上記
フードに取付けられた光電素子と、同光電素子からの検
出信号を受けて上記台車駆動装置を制御しうる台車発進
停止用制御器とが設けられているので、次のような効果
ないし利点が得られる。

（１）溶接ヒユーム吸引用フードが常に隅肉溶接部の直
上に位置するように位置制御されているので、溶接ヒユ
ームの除去が有効に実施できる。

（２）四周連続溶接の場合でも、最初に台車をセットす
れば、あとはこの台車を自動的に連続走行させることが
可能で、溶接方向が変っても再セットの必要がない。

（３）本装置の走行速度を最適溶接速度にセットすれば
、本装置がペースメーカーとなり、信頼性のある溶接を
実施することができる。

（４）小型軽量でしかも一体化の構造であるため、運搬
が容易であり、作業準備時間の短縮をはかることができ
、これにより作業能率が大幅に向上する。

（５）溶接が完了又は停止すれば、台車駆動装置が自動
的に停止するので、作業者は溶接作業に専念でき、また
動力消費の無駄もない。

（６）前方マグネットローラおよび後方マグネットロー
ラが同期して駆動されているので、台車の走行方向によ
らず、箱型内面構造物の隅部における方向転換を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は船舶のごとき狭隘区画溶接構造物を示すも
ので、第１図はその全体斜視図、第２図はその一部を拡
大して示す斜視図であり、第３〜６図は本考案の一実施
例としての隅肉溶接用ヒユーム除去装置を示すもので、
第３図はその斜視図であり、第４，５図はその使用状態
を示すもので、第４図はその斜視図、第５図はその横断
面図であり、第６図ａ”ｄはいずれもその作用を示す模
式図である。 １・・・・・・溶接ヒユーム処理機、２・・・・・・台
車駆動装置、３・・・・・・マグネットローラ、４・・
・・・・速度制御装置、５・・・・・・速度設定器、６
・・・・・・溶接ヒユーム吸引用フード、７・・・・・
・光電素子、８・・・・・・台車発進停止用制御器、９
・・・・・・自在転子、１０・・・・・・溶接棒、１１
・・・・・・溶接アーク、１２・・・・・・溶接ヒユー
ム、１３・・・・・・ファン、１４・・・・・・濾過吸
収器、１５・・・・・・ケース、１６・・・・・・排気
口、１００・・・・・・溶接母材の床面、 １０１・・・・・・溶接母材の壁面、 １０２・・・・・・溶接 線、 １０５・・・・・・隅部、Ｔ・・・・・・台車。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁性材からなる溶接母材の床面と壁面との交叉部に沿う
   隅肉溶接部において、上記床面を走行しうる台車と、同
   台車に設けられた溶接ヒユーム処理機に溶接ヒユームを
   導入させるべく、壁面側隅肉溶接部を覆うように上記台
   車と一体に形成された溶接ヒユーム吸引用フードとをそ
   なえ、上記壁面に吸着しながらこれに沿い案内されるべ
   く上記フードの壁側の前方コーナ一部および後方コーナ
   一部にそれぞれ取付けられた前方および後方マグネット
   ローラと、上記台車を上記フードと共に同期駆動される
   上記前方および後方マグネットローラの回転駆動を介し
   て駆動進行させうる台車駆動装置と、溶接中に上記隅肉
   溶接部から発生する光を検出すべく上記フードに取付け
   られた光電素子と、同光電素子からの検出信号を受けて
   上記台車駆動装置を制御しうる台車発進停止用制御器と
   が設けられたことを特徴とする隅肉溶接用ヒユーム除去
   装置。