JPH07144277A - セルフシールドアーク溶接装置 - Google Patents

セルフシールドアーク溶接装置

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JPH07144277A
JPH07144277A JP31425093A JP31425093A JPH07144277A JP H07144277 A JPH07144277 A JP H07144277A JP 31425093 A JP31425093 A JP 31425093A JP 31425093 A JP31425093 A JP 31425093A JP H07144277 A JPH07144277 A JP H07144277A
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JP
Japan
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welding
torch
self
gas
fumes
Prior art date
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Pending
Application number
JP31425093A
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English (en)
Inventor
Haruki Miura
治樹 三浦
Sueji Ishii
末治 石井
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Hitachi Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有害な溶接ヒュームから溶接員を保護する。 【構成】 溶接装置30は、溶接線36に沿って移動す
る走行台車34を有し、この走行台車34にアーム40
が突設してある。アーム40の先端には、溶接ワイヤ2
2を支持している溶接トーチ42が設けてある。また、
アーム40の中間部には、配管46を介して高圧空気源
に接続した気体噴射ノズル44がトーチ42の方向に向
けて取り付けてあり、気体噴射ノズル44から圧縮空気
を吹き出し、溶接ヒュームを溶接員が位置する走行台車
34側と反対方向に吹き飛ばすようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接装置に係
り、特に外部からシールドガスを供給することなく溶融
池を大気から保護しつつ自動溶接するセルフシールドア
ーク溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アーク溶接においては、溶融した金属の
酸化を防止する等のために、溶融部にシールドガスを供
給するなどして、溶融池が大気と直接接触しないように
して、溶融金属が酸化したりするのを防止している図5
(A)は、その一例であるガスシールドアーク溶接を示
したものでである。
【0003】図5(A)において、電極ワイヤ(以下、
単にワイヤと称する)10は、トーチ12に支持されて
おり、電源のプラス側に接続してある。そして、溶接さ
れる母材14、16はマイナス側とされ、これら母材1
4、16とワイヤ10との間にアークを発生させるよう
になっている。また、トーチ12の内部からは、溶接部
にアルゴンガス(Ar)や炭酸ガス(CO2 )等のシー
ルドガス18を毎分10リットル程度供給し、溶融部の
酸化を防止するようにしている。
【0004】ところで、上記のガスシールドアーク溶接
は、シールドガス18を供給しなければならないばかり
でなく、風20の風速が2m/sを超えるとガスによる
溶融部のシールドが破れ、溶融部が酸化して溶接強度が
低下するなど欠点がある。そこで、屋外などの比較的強
い風を受ける場所などにおいては、図5(B)に示した
セルフシールドアーク溶接が行われる。このセルフシー
ルドアーク溶接は、ワイヤ22の内部にガス発生剤や粉
末状の金属、脱酸剤などからなるフラックス24が配置
してあり、ワイヤ22と母材14、16との間にアーク
を発生させたとき、フラックス24が気化してセルフシ
ールガス26が生ずるようになっている。このセルフシ
ールドアーク溶接は、シールドガスを別途供給する必要
がないばかりでなく、風20の風速が15m/s程度で
あっても、良好に溶接をすることができる利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、セルフシー
ルドアーク溶接は、フラックス24が気化して人体に有
害な煙状の溶接ヒューム28を多量に発生させるばかり
でなく、煙状ヒューム28によって溶接部分が見えなく
なる欠点がある。また、亜鉛メッキ鋼板や塗装鋼板の溶
接作業では、母材自体から比較的多量のヒューム28が
発生するとともに、溶接部に気孔等が発生しやすい。こ
のため、自動溶接装置による自動溶接を行っている場合
であっても、亜鉛メッキ鋼板や塗装鋼板を溶接するとき
には、溶接作業員(溶接員)が溶融池の微妙な変化を観
察しながら溶接を行っており、セルフシールドによる溶
接ヒューム28や母材からの溶接ヒューム28によって
溶接部が見にくいため、溶接員は顔を溶接部に近づけて
溶接部の観察をしている。従って、溶接員は、有害なヒ
ューム28を吸い込む可能性があり、安全衛生上好まし
くない。そこで、一般に溶接作業においては、溶接員に
保護マスクを着用させているが、装着性などの煩わしさ
がある。
【0006】一方、溶接トーチに吸引口を取り付け、溶
接時に溶接すべき個所の異物を吸引して除去する自動溶
接装置が開発されている(特開昭58−194876号
公報)。また、溶接トーチの近くに高圧空気を噴射する
ノズルを設け、トーチに高圧空気を噴射してトーチを清
掃するトーチノズル部清掃装置が特開昭53−5002
4号公報に開示されている。しかし、これらは、いずれ
も溶接の品質向上または治工具の保護を目的としてお
り、溶接ヒューム28から溶接員を保護するようにはな
っていない。そして、吸引によってヒューム28を除去
しようとする場合には、大容量の吸引機と大口径の吸引
口が必要であり、段取り工数を多くしなければならない
難点がある。
【0007】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、有害な溶接ヒュームから溶接員
を守ることができるセルフシールドアーク溶接装置を提
供することを目的としている。また、本発明は、良好な
溶接ができるようにすることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶接時に多量
に発生する溶接ヒュームが、圧縮空気の風向きにより、
容易に移動することを実験によって確認したことに基づ
いてなされたもので、上記の目的を達成するために、本
発明に係るセルフシールドアーク溶接装置は、予め定め
た軌道に沿って移動する走行台車と、この走行台車に取
り付けられ、フラックス入りワイヤを支持する溶接トー
チと、このトーチの近傍に設けられ、溶接ヒュームに気
体を吹きつけ、ヒュームを所定の方向に吹き飛ばす気体
噴射ノズルとを有する構成となっている。
【0009】一般に、溶接員は、走行台車側に位置して
いるので、気体噴射ノズルは、走行台車の反対側に向け
る。そして、気体噴射ノズルは、じょうろ状に形成する
ことが望ましい。また、走行台車には、トーチの進行方
向前方に位置させた異物排除ノズルを設けることがで
き、この異物排除ノズルによって開先部に気体を吹きつ
けて水分等を除去する。
【0010】
【作用】上記の如く構成した本発明によれば、気体噴射
ノズルから溶接ヒュームに気体を吹き付けて、ヒューム
を溶接員のいない方向に吹き飛ばすため、溶接員が溶接
ヒュームを吸引するおそれがなく、溶接員を有害なヒュ
ームから保護することができる。そして、気体噴射ノズ
ルをじょうろ状に形成すれば、気体の噴射範囲が広くな
り、よりヒュームを吹き飛ばす効果を上げることができ
る。
【0011】また、トーチの進行方向前方に異物排除ノ
ズルを設け、溶接に先立って開先部の水分などの異物を
除去するようにすると、良好な溶接を行うことができ
る。
【0012】
【実施例】本発明に係るセルフシールドアーク溶接装置
の好ましい実施例を、添付図面に基づいて詳説する。な
お、前記従来技術において説明した部分に相当する部分
については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0013】図1は、本発明の実施例に係るセルフシー
ルドアーク溶接装置の斜視図である。図において、溶接
装置30は、予め定めた軌道であるレール32に沿って
移動する走行台車34を備えている。レール32は、母
材14、16を溶接する溶接線36と平行して配置して
あり、走行台車34を矢印38のように溶接線36に沿
って移動できるようにしている。そして、走行台車34
の側部には、アーム40が突設してあり、このアーム4
0の先端に溶接トーチ42が固定してある。また、アー
ム40の中間部には、気体噴射ノズル44が取り付けて
ある。
【0014】気体噴射ノズル44は、トーチ42に向け
て取り付けてあって、先端に向けて漸次拡開した形状に
形成され、先端面に多数の噴出孔が設けてあるじょうろ
状となっている。気体噴射ノズル44の先端の径は、ト
ーチ42の大きさにより適宜に決定することができる
が、実施例の場合30mmである。そして、気体噴射ノ
ズル44は、配管46を介して図示しないコンプレッサ
等の高圧空気源に接続してあり、高圧空気源から圧縮空
気が供給されるようになっている。また、配管46に
は、流量調節弁48が設けてあって、気体噴射ノズル4
4から噴射する圧縮空気の量を調節できるようにしてあ
る。実施例の場合、気体噴射ノズル44には4kg/c
m2 の圧力の圧縮空気が供給され、気体噴射ノズル44
から5m/sの吹き出し速度が得られるようにしてあ
る。
【0015】アーム40は、図2に示したように、走行
台車34に固定した管部50と、基端側が管部50に挿
入され、テレスコピックに伸縮するスライドロッド54
と、管部50の先端部に取り付けれ、スライドロッド5
4を管部50に固定する締付ソケット52とから構成し
てあり、アーム40の長さを調節できるようになってい
る。そして、スライドロッド54には、蝶形ナット56
によって締め付け、開閉が可能なブラケット58が取り
付けてある。さらに、ブラケット58には、気体噴射ノ
ズル44を取り付ける取付アーム60が設けてある。こ
の取付アーム60は、L字状をなしていて、基端側に配
管46が接続され、先端部が例えば球継手のような自在
継手部62となっていて、この自在継手62を介して取
り付けた気体噴射ノズル44を任意の方向に向けること
ができるようにしてある。また、自在継手部62には、
蝶形ねじ64が設けてあり、この蝶形ねじ64を締める
ことにより、気体噴射ノズル44を任意の方向に向けて
固定できるようになっている。
【0016】このように構成した実施例の溶接装置30
においては、溶接員が走行台車34の溶接トーチ42と
反対側に位置する。そして、アーム40の長さを調節し
てトーチ42を溶接線36の真上に位置させる。その
後、溶接トーチ42が支持しているワイヤ22と母材1
4、16との間にアークを発生させて溶接を開始すると
ともに、気体噴射ノズル44から図2のように圧縮空気
66を噴射し、溶接部から生じた溶接ヒュームを走行台
車34と反対側に吹き飛ばす。また、図示しない駆動装
置を駆動し、走行台車34を矢印38のようにレール3
2に沿って移動させ、溶接線36を順次溶接していく。
気体噴射ノズル44からの圧縮空気によって吹き飛ばさ
れた大気中のヒュームは、従来と同様に溶接職場の環境
に応じた処理がなされる。
【0017】このように、実施例においては、気体噴射
ノズル44から圧縮空気66を噴射してヒュームを、溶
接員が位置する走行台車34側とは反対側に吹き飛ばす
ようにしているため、溶接員を有害な溶接ヒュームから
保護することができる。また、気体噴射ノズル44は、
じょうろ状に形成してあるため、空気の噴射範囲が広く
なり、よりヒュームを吹き飛ばす効果を高めることがで
きる。そして、気体噴射ノズル44は、自在継手部62
を介して取り付けてあるため、溶接現場の風向きなどに
応じて圧縮空気66の噴射方向を任意に変えることがで
きる。しかも、セルフシールドアーク溶接であるため、
溶接ヒュームを吹き飛ばしたとしても、気体噴射ノズル
44から噴射した圧縮空気の風速、風量などに影響され
ることなく、連続的に良好な溶接することが可能であ
る。
【0018】図3は、他の実施例の要部を示したもので
ある。本実施例においては、配管46の流量調整弁48
より上流側に分岐管70が接続してある。そして、分岐
管70は、中間部に流量調節弁72を有し、先端部に異
物排除ノズル74が取り付けてある。この異物排除ノズ
ル74は、溶接しつつ移動する溶接トーチ42の進行方
向前方に配置してあり、例えば図4に示したように、ア
ーム40に取り付けたトーチブラケット76にトーチ4
2とともに固定され、開先部78の上方に位置してい
て、先端が開先部78に向けられている。また、流量調
節弁48と気体噴射ノズル44との間の配管46には、
減圧弁80が設けてあり、気体噴射ノズル44に供給す
る圧縮空気の圧力を調節できるようにしてある。
【0019】このように構成した本実施例においては、
配管46が、例えば7kg/cm2の高圧空気源に接続
される。そして、異物排除ノズル74は、7kg/cm
2 の圧縮空気を開先部78に向けて吐出し、走行台車3
4が矢印38のように移動するのに従って、トーチ42
による溶接に先立って開先部78の水分等の異物を排除
する。一方、気体噴射ノズル44には、減圧弁80によ
って4kg/cm2 に減圧された圧縮空気が供給され、
5m/sの風を吹き出して溶接部から発生するヒューム
を走行台車34の反対側に吹き飛ばす。
【0020】このように、本実施例においては、異物排
除ノズル74によって開先部78の異物を除去するよう
にしているため、良好な溶接を行うことができる。な
お、前記各実施例においては、気体噴射ノズル44によ
って溶接ヒュームを単に吹き飛ばす場合について説明し
たが、気体噴射ノズル44と対向した位置に、ヒューム
の吸引口を配置するようにしてもよい。また、圧縮気体
は空気でなくともよい。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のセルフ
シールドアーク溶接装置によれば、溶接ヒュームに圧縮
気体を吹き付けて、ヒュームを溶接員のいない方向に吹
き飛ばすため、溶接員が溶接ヒュームを吸引するおそれ
がなく、溶接員を有害なヒュームから保護することがで
きる。
【0022】また、圧縮気体を吹き出す気体噴射ノズル
をじょうろ状に形成したことにより、気体の噴射範囲を
広くすることができ、よりヒュームを吹き飛ばす効果を
上げることができる。そして、溶接トーチの進行方向前
方に異物排除ノズルを設け、開先部の水分等の異物を除
去するようにしているので、良好な溶接を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るセルフシールドアーク溶
接装置の斜視図である。
【図2】実施例の気体噴射ノズルの取り付け部の詳細図
である。
【図3】他の実施例の要部の斜視図である。
【図4】他の実施例の異物排除ノズルの取り付け方法の
説明図である。
【図5】ガスシールドアーク溶接とセルフシールドアー
ク溶接の説明図である。
【符号の説明】
14、16 母材 22 溶接ワイヤ 30 溶接装置 34 走行台車 42 溶接トーチ 44 気体噴射ノズル 74 異物排除ノズル 78 開先部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 37/02 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め定めた軌道に沿って移動する走行台
    車と、この走行台車に取り付けられ、フラックス入りワ
    イヤを支持する溶接トーチと、このトーチの近傍に設け
    られ、溶接ヒュームに気体を吹きつけ、ヒュームを所定
    の方向に吹き飛ばす気体噴射ノズルとを有することを特
    徴とするセルフシールドアーク溶接装置。
  2. 【請求項2】 前記走行台車は、前記トーチの進行方向
    前方に位置し、開先部に気体を吹きつけて水分等を除去
    する異物排除ノズルを有していることを特徴とする請求
    項1に記載のセルフシールドアーク溶接装置。
JP31425093A 1993-11-19 1993-11-19 セルフシールドアーク溶接装置 Pending JPH07144277A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5300037B1 (ja) * 2013-02-14 2013-09-25 アキタ株式会社 スパッタ付着抑制構造およびクランプ装置
JP2016165737A (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 アズビル株式会社 レーザ溶接装置
CN113573835A (zh) * 2019-03-13 2021-10-29 本田技研工业株式会社 钎焊方法和钎焊装置

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