JP2003311424A - 無風空間形成機能を具備した流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置 - Google Patents
無風空間形成機能を具備した流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2003311424A JP2003311424A JP2002117231A JP2002117231A JP2003311424A JP 2003311424 A JP2003311424 A JP 2003311424A JP 2002117231 A JP2002117231 A JP 2002117231A JP 2002117231 A JP2002117231 A JP 2002117231A JP 2003311424 A JP2003311424 A JP 2003311424A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- nozzle
- layer barrier
- thin layer
- coanda nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/32—Accessories
- B23K9/328—Cleaning of weld torches, i.e. removing weld-spatter; Preventing weld-spatter, e.g. applying anti-adhesives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、溶接作業中に自動的にスパッタを
除去する流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 圧縮流体１４をスリット口１２からコア
ンダノズル４の内壁に向けて高速超薄層バリア流体１５
を噴射して、コアンダノズル４の曲面に沿って円錐状の
高速超薄層バリア流体１５を形成する。高速超薄層バリ
ア流体１５が溶接母材１に衝突して外側に排出する時
に、溶接母材１の周辺領域に不連続な減圧領域１８に大
きな乱流１９が発生する。そこで、外気２１をコアンダ
ノズル４の下端周囲に形成した外気導入穴１３を経由し
て、高速超薄層バリア流体１５のバリア流体内面２２に
沿って減圧領域１８に自然流入させる。外気２１の自然
流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな乱流１
９が整流化されて高速超薄層バリア流体１５の随伴流と
してスパッタ２３を伴って溶接母材１面に沿って外側に
排出される。
除去する流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 圧縮流体１４をスリット口１２からコア
ンダノズル４の内壁に向けて高速超薄層バリア流体１５
を噴射して、コアンダノズル４の曲面に沿って円錐状の
高速超薄層バリア流体１５を形成する。高速超薄層バリ
ア流体１５が溶接母材１に衝突して外側に排出する時
に、溶接母材１の周辺領域に不連続な減圧領域１８に大
きな乱流１９が発生する。そこで、外気２１をコアンダ
ノズル４の下端周囲に形成した外気導入穴１３を経由し
て、高速超薄層バリア流体１５のバリア流体内面２２に
沿って減圧領域１８に自然流入させる。外気２１の自然
流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな乱流１
９が整流化されて高速超薄層バリア流体１５の随伴流と
してスパッタ２３を伴って溶接母材１面に沿って外側に
排出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強風環境下におけ
る無風空間を形成するための流体噴射ノズルにおいて、
溶接作業中に自動的にスパッタを除去する流体噴射式ス
パッタ除去方法及びその装置に関する。
る無風空間を形成するための流体噴射ノズルにおいて、
溶接作業中に自動的にスパッタを除去する流体噴射式ス
パッタ除去方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にアーク溶接分野において、風があ
る環境下で風の流れを阻止した空間を得る方法として、
衝立や天幕などで遮蔽する方法、専用防風治具で遮蔽す
る方法、自動溶接装置のヘッド部に防風部材を取り付け
て遮蔽する方法などがある。何れの方法も単なる風の遮
蔽機能としても不完全で、且つ溶接雰囲気を層流化して
安定することは考慮されていない。そこで発明者等は、
この課題を解決する方法として、特願2001−13054号、
特願2002-47585号を出願して、風の侵入を阻止する発明
を行っている。また、従来のスパッタ付着を防止する技
術として、スパッタ付着防止液をノズルに塗布する方
法、ノズルに付着したスパッタを定期的に除去する方
法、スパッタが比較的付着し難いカーボンノズルを使用
する方法があり、それぞれの方法を単独又は併用してい
るが、未だに完全に目的を達成できるものはない。
る環境下で風の流れを阻止した空間を得る方法として、
衝立や天幕などで遮蔽する方法、専用防風治具で遮蔽す
る方法、自動溶接装置のヘッド部に防風部材を取り付け
て遮蔽する方法などがある。何れの方法も単なる風の遮
蔽機能としても不完全で、且つ溶接雰囲気を層流化して
安定することは考慮されていない。そこで発明者等は、
この課題を解決する方法として、特願2001−13054号、
特願2002-47585号を出願して、風の侵入を阻止する発明
を行っている。また、従来のスパッタ付着を防止する技
術として、スパッタ付着防止液をノズルに塗布する方
法、ノズルに付着したスパッタを定期的に除去する方
法、スパッタが比較的付着し難いカーボンノズルを使用
する方法があり、それぞれの方法を単独又は併用してい
るが、未だに完全に目的を達成できるものはない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記先願発明に新たに機能を付加し、強風環境下における
無風空間を形成するための流体噴射ノズルにおいて、溶
接作業中に自動的にスパッタを除去する流体噴射式スパ
ッタ除去方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
記先願発明に新たに機能を付加し、強風環境下における
無風空間を形成するための流体噴射ノズルにおいて、溶
接作業中に自動的にスパッタを除去する流体噴射式スパ
ッタ除去方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の流体噴射式スパ
ッタ除去方法は、流体噴射ノズルの狭隘なスリット口か
らコアンダノズルの内壁に向けて高速超薄層バリア流体
を噴射して、コアンダノズルの曲面に沿って高速超薄層
バリア流体を流下させ、この高速超薄層バリア流体がコ
アンダノズルの曲面に沿って流れることによりコアンダ
ノズルの内壁に高速超薄層バリア流体被覆層を形成する
と共にコアンダノズルに囲まれた内側流体を連れ回り旋
回し、静圧・無風空間を上方に飛散する溶接時に発生し
たスパッタが、前記高速超薄層バリア流体に乗って下方
に流下し、そしてコアンダノズルの外気導入穴から外気
をコアンダノズルに囲まれた領域に自然流入し、コアン
ダノズルに沿って溶接母材まで誘引され、この外気の自
然流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな乱流
が層流化されて高速超薄層バリア流体の随伴流としてス
パッタを伴って溶接母材面に沿って外側に排出されるも
のである。さらに、本発明の流体噴射式スパッタ除去装
置は、溶接母材から大きく離隔した位置に設置された溶
接トーチと、該溶接トーチを囲むように配設した円環状
の流体噴射ノズルと、該流体噴射ノズルに隣接して配置
され、下端がベルボトム状に末広がりに形成された円環
状のコアンダノズルとからなるスパッタ除去装置におい
て、前記溶接トーチは、中心にトーチボディを有し、該
トーチボディの周囲を囲むようにシールドガス通路を形
成する極めて小径のシールドノズルとからなり、前記ト
ーチボディは先端にコンタクトチップを固定し、該コン
タクトチップ先端から突出する溶接ワイヤを備えてお
り、前記流体噴射ノズルは、上方に圧縮流体導入口を有
する円環状の流体溜り室と、該流体溜り室内に充填され
た流体分散材と、前記流体溜り室下部から形成され、ノ
ズル中心軸に対して放射状にコアンダノズル方向に傾け
て斜め下向き且つ、周方向斜めに噴射する流路を持った
開口する狭隘なスリット口とからなり、前記コアンダノ
ズルは、前記流体噴射ノズルに隣接して円筒状に形成さ
れ、前記流体噴射ノズルのスリット口から噴射される圧
縮流体がコアンダ効果によって衝突する個所からコアン
ダノズル内壁面にスパッタが付着されることなく排出す
ると共に、内側流体を連れ回り旋回するための高速薄層
バリア流体を導くためにコンタクトチップ近傍までベル
ボトム状の曲面で下方に延長され、さらに下端周囲には
外気導入穴を複数個形成しているものである。
ッタ除去方法は、流体噴射ノズルの狭隘なスリット口か
らコアンダノズルの内壁に向けて高速超薄層バリア流体
を噴射して、コアンダノズルの曲面に沿って高速超薄層
バリア流体を流下させ、この高速超薄層バリア流体がコ
アンダノズルの曲面に沿って流れることによりコアンダ
ノズルの内壁に高速超薄層バリア流体被覆層を形成する
と共にコアンダノズルに囲まれた内側流体を連れ回り旋
回し、静圧・無風空間を上方に飛散する溶接時に発生し
たスパッタが、前記高速超薄層バリア流体に乗って下方
に流下し、そしてコアンダノズルの外気導入穴から外気
をコアンダノズルに囲まれた領域に自然流入し、コアン
ダノズルに沿って溶接母材まで誘引され、この外気の自
然流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな乱流
が層流化されて高速超薄層バリア流体の随伴流としてス
パッタを伴って溶接母材面に沿って外側に排出されるも
のである。さらに、本発明の流体噴射式スパッタ除去装
置は、溶接母材から大きく離隔した位置に設置された溶
接トーチと、該溶接トーチを囲むように配設した円環状
の流体噴射ノズルと、該流体噴射ノズルに隣接して配置
され、下端がベルボトム状に末広がりに形成された円環
状のコアンダノズルとからなるスパッタ除去装置におい
て、前記溶接トーチは、中心にトーチボディを有し、該
トーチボディの周囲を囲むようにシールドガス通路を形
成する極めて小径のシールドノズルとからなり、前記ト
ーチボディは先端にコンタクトチップを固定し、該コン
タクトチップ先端から突出する溶接ワイヤを備えてお
り、前記流体噴射ノズルは、上方に圧縮流体導入口を有
する円環状の流体溜り室と、該流体溜り室内に充填され
た流体分散材と、前記流体溜り室下部から形成され、ノ
ズル中心軸に対して放射状にコアンダノズル方向に傾け
て斜め下向き且つ、周方向斜めに噴射する流路を持った
開口する狭隘なスリット口とからなり、前記コアンダノ
ズルは、前記流体噴射ノズルに隣接して円筒状に形成さ
れ、前記流体噴射ノズルのスリット口から噴射される圧
縮流体がコアンダ効果によって衝突する個所からコアン
ダノズル内壁面にスパッタが付着されることなく排出す
ると共に、内側流体を連れ回り旋回するための高速薄層
バリア流体を導くためにコンタクトチップ近傍までベル
ボトム状の曲面で下方に延長され、さらに下端周囲には
外気導入穴を複数個形成しているものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の流体噴射式スパッタ除去
装置の一実施例を図面に基づいて説明する。図１に示す
ように、本発明の流体噴射式スパッタ除去装置は、溶接
母材１から大きく離隔した位置に設置された溶接トーチ
２と、該溶接トーチ２を囲むように配設した円環状の流
体噴射ノズル３と、該流体噴射ノズル３に隣接して配置
され、下端がベルボトム状に末広がりに形成された円環
状のコアンダノズル４とからなる。前記溶接トーチ２
は、中心にトーチボディ５を有し、該トーチボディ５の
周囲を囲むようにシールドガス通路６を形成するシール
ドノズル７とからなり、前記トーチボディ５は先端にコ
ンタクトチップ８を固定し、該コンタクトチップ８先端
から突出する溶接ワイヤ９を備えている。前記流体噴射
ノズル３は、上方に圧縮流体導入口（図示せず）を有す
る円環状の流体溜り室１０と、該流体溜り室１０内に充
填されたスチールウール状の流体分散材１１と、前記流
体溜り室１０下部から形成され、ノズル中心軸に対して
放射状にコアンダノズル４方向に傾けて斜め下向き且
つ、周方向斜めに噴射する流路を持った開口する狭隘な
スリット口１２とからなる。前記コアンダノズル４は、
前記流体噴射ノズル３に隣接して円筒状に形成され、前
記流体噴射ノズル３のスリット口１２から噴射される圧
縮流体がコアンダ効果を生じるように衝突する個所から
コンタクトチップ８近傍までベルボトム状に末広がりの
曲面で下方に延長され、さらに下端周囲には外気導入穴
１３を複数個形成している。
装置の一実施例を図面に基づいて説明する。図１に示す
ように、本発明の流体噴射式スパッタ除去装置は、溶接
母材１から大きく離隔した位置に設置された溶接トーチ
２と、該溶接トーチ２を囲むように配設した円環状の流
体噴射ノズル３と、該流体噴射ノズル３に隣接して配置
され、下端がベルボトム状に末広がりに形成された円環
状のコアンダノズル４とからなる。前記溶接トーチ２
は、中心にトーチボディ５を有し、該トーチボディ５の
周囲を囲むようにシールドガス通路６を形成するシール
ドノズル７とからなり、前記トーチボディ５は先端にコ
ンタクトチップ８を固定し、該コンタクトチップ８先端
から突出する溶接ワイヤ９を備えている。前記流体噴射
ノズル３は、上方に圧縮流体導入口（図示せず）を有す
る円環状の流体溜り室１０と、該流体溜り室１０内に充
填されたスチールウール状の流体分散材１１と、前記流
体溜り室１０下部から形成され、ノズル中心軸に対して
放射状にコアンダノズル４方向に傾けて斜め下向き且
つ、周方向斜めに噴射する流路を持った開口する狭隘な
スリット口１２とからなる。前記コアンダノズル４は、
前記流体噴射ノズル３に隣接して円筒状に形成され、前
記流体噴射ノズル３のスリット口１２から噴射される圧
縮流体がコアンダ効果を生じるように衝突する個所から
コンタクトチップ８近傍までベルボトム状に末広がりの
曲面で下方に延長され、さらに下端周囲には外気導入穴
１３を複数個形成している。
【０００６】次に、本発明の流体噴射式スパッタ除去装
置の操作動作を図１に基いて説明する。圧縮流体１４を
圧縮流体導入口（図示せず）から流体溜り室１０に導入
し、前記圧縮流体１４をランダムな流路が得られる緻密
なスチールウール状の流体分散材１１で分散する。前記
流体分散材１１で均一に分散された圧縮流体１４を１０
０μｍ以下の狭隘なスリット口１２からコアンダノズル
４の内壁に向けて高速超薄層バリア流体１５を噴射し
て、コアンダノズル４の曲面に沿って高速超薄層バリア
流体１５が流下し、コアンダノズル４先端と溶接母材１
間に大気１６が溶接部１７に侵入するのを阻止する円錐
状の高速超薄層バリア流体１５を形成する。
置の操作動作を図１に基いて説明する。圧縮流体１４を
圧縮流体導入口（図示せず）から流体溜り室１０に導入
し、前記圧縮流体１４をランダムな流路が得られる緻密
なスチールウール状の流体分散材１１で分散する。前記
流体分散材１１で均一に分散された圧縮流体１４を１０
０μｍ以下の狭隘なスリット口１２からコアンダノズル
４の内壁に向けて高速超薄層バリア流体１５を噴射し
て、コアンダノズル４の曲面に沿って高速超薄層バリア
流体１５が流下し、コアンダノズル４先端と溶接母材１
間に大気１６が溶接部１７に侵入するのを阻止する円錐
状の高速超薄層バリア流体１５を形成する。
【０００７】高速流体である円錐状の高速超薄層バリア
流体１５が溶接母材１に衝突して外側に排出する時に、
溶接母材１の周辺領域に不連続な減圧領域１８に大きな
乱流１９が発生する。この大きな乱流１９が高速超薄層
バリア流体１５の随伴流として層流化されて外側に排出
されないために、バリア内側流体２０も乱流になる。そ
こで、外気２１をコアンダノズル４の下端周囲に形成し
た外気導入穴１３を経由して、高速超薄層バリア流体１
５のバリア流体内面２２に沿って減圧領域１８に自然流
入させる。外気２１の自然流入により不連続な圧力勾配
が緩和され、大きな乱流１９が整流化されて高速超薄層
バリア流体１５の随伴流として溶接母材１面に沿って外
側に排出される。
流体１５が溶接母材１に衝突して外側に排出する時に、
溶接母材１の周辺領域に不連続な減圧領域１８に大きな
乱流１９が発生する。この大きな乱流１９が高速超薄層
バリア流体１５の随伴流として層流化されて外側に排出
されないために、バリア内側流体２０も乱流になる。そ
こで、外気２１をコアンダノズル４の下端周囲に形成し
た外気導入穴１３を経由して、高速超薄層バリア流体１
５のバリア流体内面２２に沿って減圧領域１８に自然流
入させる。外気２１の自然流入により不連続な圧力勾配
が緩和され、大きな乱流１９が整流化されて高速超薄層
バリア流体１５の随伴流として溶接母材１面に沿って外
側に排出される。
【０００８】高速超薄層バリア流体１５内に発生する大
きな乱流１９を整流化する手段として、このように高速
超薄層バリア流体１５が溶接母材１に衝突して乱流１９
が形成される減圧領域１８に外気２１を自然流入して層
流化する。更に補完手段として、この乱流１９発生の主
原因となる高速超薄層バリア流体１５を、逆に乱流１９
の発生を阻止する為のアクチュエータとして活用する。
即ち、高速超薄層バリア流体１５の粘性伝達によって、
高速超薄層バリア流体１５に囲まれたバリア内側流体２
０を連れ回り旋回して整流化し、中心部に静圧・無風空
間を形成する。この静圧・無風空間内に溶接トーチ２を
配設して、整流化されたシールドガス２４を溶接部１７
に供給して高品質の溶接を行う。
きな乱流１９を整流化する手段として、このように高速
超薄層バリア流体１５が溶接母材１に衝突して乱流１９
が形成される減圧領域１８に外気２１を自然流入して層
流化する。更に補完手段として、この乱流１９発生の主
原因となる高速超薄層バリア流体１５を、逆に乱流１９
の発生を阻止する為のアクチュエータとして活用する。
即ち、高速超薄層バリア流体１５の粘性伝達によって、
高速超薄層バリア流体１５に囲まれたバリア内側流体２
０を連れ回り旋回して整流化し、中心部に静圧・無風空
間を形成する。この静圧・無風空間内に溶接トーチ２を
配設して、整流化されたシールドガス２４を溶接部１７
に供給して高品質の溶接を行う。
【０００９】次に、この高速超薄層バリア流体１５の流
体噴射式スパッタ除去方法を説明する。図１に示すよう
に、前記流体噴射ノズル３の流体分散材１１で均一に分
散された圧縮流体１４を１００μｍ以下の狭隘なスリッ
ト口１２からコアンダノズル４の内壁に向けて高速超薄
層バリア流体１５を噴射して、コアンダノズル４の曲面
に沿って高速超薄層バリア流体１５を流下させる。この
高速超薄層バリア流体１５がコアンダノズル４の曲面に
沿って流れることによりコアンダノズル４の内壁に高速
超薄層バリア流体１５層が形成され、溶接時に発生した
スパッタ２３は静圧・無風空間を上方に飛散するが、高
速超薄層バリア流体１５に乗って下方に流下する。そし
て、前記コアンダノズル４の外気導入穴１３から外気２
１は、コアンダ効果によって自然流入し、前記コアンダ
ノズル４に沿って溶接母材１まで誘引される。外気２１
の自然流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな
乱流１９が整流化されて高速超薄層バリア流体１５の随
伴流としてスパッタ２３を伴って溶接母材１面に沿って
外側に排出される。
体噴射式スパッタ除去方法を説明する。図１に示すよう
に、前記流体噴射ノズル３の流体分散材１１で均一に分
散された圧縮流体１４を１００μｍ以下の狭隘なスリッ
ト口１２からコアンダノズル４の内壁に向けて高速超薄
層バリア流体１５を噴射して、コアンダノズル４の曲面
に沿って高速超薄層バリア流体１５を流下させる。この
高速超薄層バリア流体１５がコアンダノズル４の曲面に
沿って流れることによりコアンダノズル４の内壁に高速
超薄層バリア流体１５層が形成され、溶接時に発生した
スパッタ２３は静圧・無風空間を上方に飛散するが、高
速超薄層バリア流体１５に乗って下方に流下する。そし
て、前記コアンダノズル４の外気導入穴１３から外気２
１は、コアンダ効果によって自然流入し、前記コアンダ
ノズル４に沿って溶接母材１まで誘引される。外気２１
の自然流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな
乱流１９が整流化されて高速超薄層バリア流体１５の随
伴流としてスパッタ２３を伴って溶接母材１面に沿って
外側に排出される。
【００１０】前述の整流化効果の信頼性を高くする方法
として、高速超薄層バリア流体１５に囲まれたバリア内
側流体２０を旋回させることができる。通常は高速超薄
層バリア流体１５自身を旋回流として、それに囲まれた
バリア内側流体２０を旋回する方法が考えられる。しか
しながら、この方法では流体噴射ノズル３のスリット口
１２が１ｍｍ未満と狭くなると、このスリット口１２を
旋回流として高速度で通過することが困難である。そこ
で、流体噴射ノズル３の狭隘なスリット本体内に適当な
傾き角度をもった誘導流路壁を設けて、高速超薄層バリ
ア流体１５の流れ方向を周方向に傾けて噴射する。この
高速超薄層バリア流体１５の粘性伝達で、高速超薄層バ
リア流体１５に囲まれたバリア内側流体２０が連れ回り
旋回される。粘性率の小さい気体で伝達するので、高速
超薄層バリア流体１５に接する外周領域の旋回力が大き
いが中心領域では旋回しない状態になる。この現象によ
って、高速超薄層バリア流体１５が溶接母材１に衝突し
て発生する大きな乱流１９が強い旋回力で層流化されて
高速超薄層バリア流体１５の外側に排出されると共に中
心領域には静圧・無風空間が形成される。高速超薄層バ
リア流体１５に囲まれた中心部に配設した溶接トーチ２
から静圧・無風空間内にCO2,CO2+Ar,Ar,N2ガスなどのシ
ールドガス２４を供給して、この空間内で行う溶接方法
は、風速が１０ｍ／ｓを超える強風環境下においても溶
接部に大気が侵入しない高品質の溶接性能が保証でき
る。因みに、高速超薄層バリア流体１５自身は旋回しな
いので遠心力が働かず、高速超薄層バリア流体１５自身
の噴射幅の拡大が抑制される。この効果で大きな乱流１
９の発生が抑制され、また推力の低下も低減することが
できる。
として、高速超薄層バリア流体１５に囲まれたバリア内
側流体２０を旋回させることができる。通常は高速超薄
層バリア流体１５自身を旋回流として、それに囲まれた
バリア内側流体２０を旋回する方法が考えられる。しか
しながら、この方法では流体噴射ノズル３のスリット口
１２が１ｍｍ未満と狭くなると、このスリット口１２を
旋回流として高速度で通過することが困難である。そこ
で、流体噴射ノズル３の狭隘なスリット本体内に適当な
傾き角度をもった誘導流路壁を設けて、高速超薄層バリ
ア流体１５の流れ方向を周方向に傾けて噴射する。この
高速超薄層バリア流体１５の粘性伝達で、高速超薄層バ
リア流体１５に囲まれたバリア内側流体２０が連れ回り
旋回される。粘性率の小さい気体で伝達するので、高速
超薄層バリア流体１５に接する外周領域の旋回力が大き
いが中心領域では旋回しない状態になる。この現象によ
って、高速超薄層バリア流体１５が溶接母材１に衝突し
て発生する大きな乱流１９が強い旋回力で層流化されて
高速超薄層バリア流体１５の外側に排出されると共に中
心領域には静圧・無風空間が形成される。高速超薄層バ
リア流体１５に囲まれた中心部に配設した溶接トーチ２
から静圧・無風空間内にCO2,CO2+Ar,Ar,N2ガスなどのシ
ールドガス２４を供給して、この空間内で行う溶接方法
は、風速が１０ｍ／ｓを超える強風環境下においても溶
接部に大気が侵入しない高品質の溶接性能が保証でき
る。因みに、高速超薄層バリア流体１５自身は旋回しな
いので遠心力が働かず、高速超薄層バリア流体１５自身
の噴射幅の拡大が抑制される。この効果で大きな乱流１
９の発生が抑制され、また推力の低下も低減することが
できる。
【００１１】
【発明の効果】本発明の流体噴射式スパッタ除去方法
は、流体噴射ノズルの狭隘なスリット口からコアンダノ
ズルの内壁に向けて高速超薄層バリア流体を噴射して、
コアンダノズルの曲面に沿って高速超薄層バリア流体を
流下させ、この高速超薄層バリア流体がコアンダノズル
の曲面に沿って流れることによりコアンダノズルの内壁
に高速超薄層バリア流体被覆層が形成され、静圧・無風
空間を上方に飛散する溶接時に発生したスパッタが、高
速超薄層バリア流体に乗って下方に流下することによ
り、溶接時に自動的にスパッタを除去することができ
る。本発明の流体噴射式スパッタ除去装置は、風速が毎
秒１０ｍを超える強風環境下でも外気が侵入しない無風
空間も併せて提供するもので、大気から遮断された環境
内でシールドガスを充填する必要がある各種溶接方法及
びその他多方面に応用できるし、また高速超薄層バリア
流体を噴射することにより、高速超薄層バリア流体の周
辺領域及び溶接母材の周辺領域に発生する乱流量を少な
くする効果とバリア流体の速度減衰を抑制する効果が得
られる。
は、流体噴射ノズルの狭隘なスリット口からコアンダノ
ズルの内壁に向けて高速超薄層バリア流体を噴射して、
コアンダノズルの曲面に沿って高速超薄層バリア流体を
流下させ、この高速超薄層バリア流体がコアンダノズル
の曲面に沿って流れることによりコアンダノズルの内壁
に高速超薄層バリア流体被覆層が形成され、静圧・無風
空間を上方に飛散する溶接時に発生したスパッタが、高
速超薄層バリア流体に乗って下方に流下することによ
り、溶接時に自動的にスパッタを除去することができ
る。本発明の流体噴射式スパッタ除去装置は、風速が毎
秒１０ｍを超える強風環境下でも外気が侵入しない無風
空間も併せて提供するもので、大気から遮断された環境
内でシールドガスを充填する必要がある各種溶接方法及
びその他多方面に応用できるし、また高速超薄層バリア
流体を噴射することにより、高速超薄層バリア流体の周
辺領域及び溶接母材の周辺領域に発生する乱流量を少な
くする効果とバリア流体の速度減衰を抑制する効果が得
られる。
【図１】本発明の流体噴射式スパッタ除去装置の概略を
示す一部省略縦断面図である。
示す一部省略縦断面図である。
１ 溶接母材
２ 溶接トーチ
３ 流体噴射ノズル
４ コアンダノズル
５ トーチボディ
６ シールドガス通路
７ シールドノズル
８ コンタクトチップ
９ 溶接ワイヤ
１０ 流体溜り室
１１ 分散材
１２ スリット口
１３ 外気導入穴
１４ 圧縮流体
１５ 高速超薄層バリア流体
１６ 大気
１７ 溶接部
１８ 減圧領域
１９ 乱流
２０ バリア内側流体
２１ 外気
２２ バリア流体内面
２３ スパッタ
２４ シールドガス
Claims (2)
- 【請求項１】 流体噴射ノズルの狭隘なスリット口から
コアンダノズルの内壁に向けて高速超薄層バリア流体を
噴射して、コアンダノズルの曲面に沿って高速超薄層バ
リア流体を流下させ、この高速超薄層バリア流体がコア
ンダノズルの曲面に沿って流れることによりコアンダノ
ズルの内壁に高速超薄層バリア流体被覆層を形成すると
共に、コアンダノズルに囲まれた内側流体を連れ回り旋
回し、静圧・無風空間を上方に飛散する溶接時に発生し
たスパッタが、前記高速超薄層バリア流体に乗って下方
に流下し、そしてコアンダノズルの外気導入穴から外気
をコアンダノズルに囲まれた領域に自然流入し、コアン
ダノズルに沿って溶接母材まで誘引され、この外気の自
然流入により不連続な圧力勾配が緩和され、大きな乱流
が層流化されて高速超薄層バリア流体の随伴流としてス
パッタを伴って溶接母材面に沿って外側に排出されるこ
とを特徴とする流体噴射式スパッタ除去方法。 - 【請求項２】 溶接母材から大きく離隔した位置に設置
された溶接トーチと、該溶接トーチを囲むように配設し
た円環状の流体噴射ノズルと、該流体噴射ノズルに隣接
して配置され、下端がベルボトム状に末広がりに形成さ
れた円環状のコアンダノズルとからなるスパッタ除去装
置において、 前記溶接トーチは、中心にトーチボディを有し、該トー
チボディの周囲を囲むようにシールドガス通路を形成す
る極めて小径のシールドノズルとからなり、前記トーチ
ボディは先端にコンタクトチップを固定し、該コンタク
トチップ先端から突出する溶接ワイヤを備えており、 前記流体噴射ノズルは、上方に圧縮流体導入口を有する
円環状の流体溜り室と、該流体溜り室内に充填された流
体分散材と、前記流体溜り室下部から形成され、ノズル
中心軸に対して放射状にコアンダノズル方向に傾けて斜
め下向き且つ、周方向斜めに噴射する流路を持った開口
する狭隘なスリット口とからなり、 前記コアンダノズルは、前記流体噴射ノズルに隣接して
円筒状に形成され、前記流体噴射ノズルのスリット口か
ら噴射される圧縮流体がコアンダ効果によって衝突する
個所からコアンダノズル内壁面にスパッタが付着される
ことなく排出すると共に、内側流体を連れ回り旋回する
ための高速薄層バリア流体を導くためにコンタクトチッ
プ近傍までベルボトム状の曲面で下方に延長され、さら
に下端周囲には外気導入穴を複数個形成していることを
特徴とする流体噴射式スパッタ除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117231A JP3752465B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 無風空間形成機能を具備した流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117231A JP3752465B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 無風空間形成機能を具備した流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311424A true JP2003311424A (ja) | 2003-11-05 |
| JP3752465B2 JP3752465B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=29534509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002117231A Expired - Fee Related JP3752465B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 無風空間形成機能を具備した流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3752465B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009136907A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造鋳片のプラズマ表層加熱装置及びプラズマ表層加熱方法 |
| JP2015116597A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 株式会社ダイヘン | トーチ、ロボット、アーク処理システム |
| CN109621180A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-16 | 深圳市启明医药科技有限公司 | 一种微液滴喷射装置 |
| CN110072662A (zh) * | 2016-12-14 | 2019-07-30 | 川崎重工业株式会社 | 焊枪和全姿势焊接装置 |
| CN111660210A (zh) * | 2019-03-07 | 2020-09-15 | 新东工业株式会社 | 喷嘴、喷丸加工装置以及喷丸加工方法 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117231A patent/JP3752465B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009136907A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造鋳片のプラズマ表層加熱装置及びプラズマ表層加熱方法 |
| JP2015116597A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 株式会社ダイヘン | トーチ、ロボット、アーク処理システム |
| CN110072662A (zh) * | 2016-12-14 | 2019-07-30 | 川崎重工业株式会社 | 焊枪和全姿势焊接装置 |
| CN110072662B (zh) * | 2016-12-14 | 2022-02-11 | 川崎重工业株式会社 | 焊枪和全姿势焊接装置 |
| CN109621180A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-16 | 深圳市启明医药科技有限公司 | 一种微液滴喷射装置 |
| CN109621180B (zh) * | 2019-01-30 | 2023-11-14 | 深圳市启明医药科技有限公司 | 一种微液滴喷射装置 |
| CN111660210A (zh) * | 2019-03-07 | 2020-09-15 | 新东工业株式会社 | 喷嘴、喷丸加工装置以及喷丸加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3752465B2 (ja) | 2006-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20080101712A (ko) | 분사 노즐 | |
| JP2007084924A (ja) | 成膜装置および噴出ノズル | |
| JP2015125015A (ja) | シーディング装置 | |
| JP2003311424A (ja) | 無風空間形成機能を具備した流体噴射式スパッタ除去方法及びその装置 | |
| JP4766824B2 (ja) | 保持具 | |
| JPH11123578A (ja) | レーザ加工ヘッド | |
| US1860347A (en) | Torch device | |
| JP2003245776A (ja) | 強風環境下における無風空間を形成するための整流化方法及び流体噴射ノズル | |
| JP5452448B2 (ja) | アトマイズ装置 | |
| JPH07241494A (ja) | ウォータージェット用ノズル | |
| JP3248340B2 (ja) | 回転霧化静電塗装方法およびその装置 | |
| JP6156062B2 (ja) | 粉体塗装装置および粉体塗装方法 | |
| EP3599028B1 (en) | Fluid tip | |
| JP3009241B2 (ja) | 金属粉末の製造装置 | |
| JP2010137341A5 (ja) | 噴射加工装置および噴射加工方法 | |
| CN113164996B (zh) | 喷枪喷嘴 | |
| TWI780377B (zh) | 噴嘴裝置 | |
| JP2021007896A (ja) | 塗料エアスプレー装置 | |
| JP4071165B2 (ja) | 強風環境下における無風空間の形成方法および流体噴射ノズル | |
| JPH08323249A (ja) | 塗装装置 | |
| JP2023062801A (ja) | 除塵装置 | |
| JP2004358285A (ja) | 噴射ノズル | |
| JP2003181333A (ja) | 噴射ノズル | |
| JP2023117527A (ja) | 起泡ノズル | |
| SU1266658A1 (ru) | Устройство дл получени металлического порошка из расплава |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040514 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040527 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040726 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050408 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051024 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20051212 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131216 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |