JPH09300216A - 塗膜研掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板に構造部材を溶接する際には、鋼板の表
面に付着した酸化鉄や防錆塗装を研掃する必要がある。
しかし研掃する幅は溶接する構造部材の板厚によって変
化し、従来の塗膜研掃装置においては作業前の段取りに
おいて装置の一部を交換するか、または細い幅ずつ複数
回研掃することを行っていた。 【解決手段】本発明に係る塗膜研掃装置の代表的な構成
は、研掃ノズル中央に配置されたブラストノズルから被
研掃材の表面に向けてブラスト材を噴射すると共に噴射
されたブラスト材を前記ブラストノズルの周囲に配置さ
れた吸引ノズルによって吸引し得るように構成した塗膜
研掃装置において、ブラストノズルと被研掃材に対して
離接する方向に移動可能に構成し、また、研掃ノズル先
端に該研掃ノズル開口部へ移動してその未閉鎖部を閉鎖
するノズル閉鎖部材を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラスト材を噴射
することによって被研掃材表面の錆や塗料を研掃する塗
膜研掃装置に関するものであり、特に研掃幅の変更が可
能な塗膜研掃装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶における船殻部材や橋梁における構
造部材に用いられる鋼板は、表面に付着した酸化鉄（黒
皮）を除去して露出させた母材表面に防錆塗装を施し、
この防錆塗装の表面に切断作業あるいは溶接作業のため
の罫書がなされるのが一般である。

【０００３】しかし、防錆塗装の表面に罫書された溶接
線に沿って他の部材を溶接する場合、塗料の組成によっ
ては溶接部にブローホール等の欠陥が生じることがあ
る。このため、溶接線に他の部材を溶接するに先立っ
て、この溶接線に沿って所定の幅で研削して塗装を剥離
し、露出した母材表面に改めて溶接線を罫書いて溶接す
ることが行われている。

【０００４】上記の如き、鋼板の表面に塗布された防錆
塗装を剥離する作業は、研削ベルトやドラムサンダーを
駆動するモーターを取り付けた手押し台車を用い、この
台車をオペレーターが移動させつつ走行する研削ベルト
やドラムサンダーを鋼板の表面に押圧して溶接線に沿っ
て操縦することで行っているのが一般である。

【０００５】上述の如く、鋼板の表面に塗布された防錆
塗装を剥離する作業において手押し台車をオペレーター
が移動させる従来の技術では防錆塗装の剥離作業を人力
によって行うため多くの労力と時間とが必要となり、作
業コストが増大するうえ、粉塵による作業環境の悪化等
の問題がある。特に、船底材に多数のスチフナーを溶接
することが必要な場合などには、防錆塗装を剥離する作
業に費やされる工数は多大なものとなっている。

【０００６】このような問題を解決するために、本件出
願人は、レールに沿って走行する台車に前記レールと直
交する方向に移動可能に構成した研掃キャリッジを設
け、前記研掃キャリッジにエアーブラスト装置と接続さ
れたブラスターノズル（研掃ノズル）を搭載し、台車の
走行、研掃キャリッジの移動を数値制御装置によって制
御する数値制御研掃装置を開発して特許出願している
（特願平6ー241280号）。この数値制御研掃装置では、予
め数値制御装置に記憶させた罫書線の情報に従ってブラ
スターノズルを移動させつつ、該ノズルからブラスト材
を噴射して鋼板表面に対する研掃作業を行うことで防錆
塗装を容易に且つ効率よく剥離することが可能であり、
作業能率を大幅に向上させることが可能になった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、通常鋼板の溶
接部は、溶接する鋼板の板厚の約三倍の幅を研掃する必
要があり、一般に研掃する幅として30mmから60mmの範囲
がある。従来の装置においては、研掃する幅を変更する
際には、研削ベルトやドラムサンダー、またはエアーブ
ラスト装置のノズルなどを研掃幅に適したサイズのもの
に段取換するか、もしくは幅の細いものを用いて複数回
ずらして研掃することによって広い幅を研掃していた。
いずれの方法にしても作業又はその段取に手間が掛か
り、生産能率上問題がある。

【０００８】また、通常エアーブラスト装置において噴
射するブラスト材は回収して再使用するが、目的の罫書
線が鋼板の端縁に接近している場合、ブラスターノズル
も鋼板の端縁に接近してノズルの一部が鋼板の端縁から
外れてしまう。従ってブラスターのブラスト材が鋼板外
に噴射されてしまい、ブラスト材の回収が困難となり、
その消費量が増加する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る塗膜研掃装
置の代表的な構成は、研掃ノズル中央に配置されたブラ
ストノズルから被研掃材の表面に向けてブラスト材を噴
射すると共に、噴射されたブラスト材を前記ブラストノ
ズルの周囲に配置された吸引ノズルによって吸引し得る
ように構成した塗膜研掃装置において、ブラストノズル
を被研掃材に対して離接する方向に移動可能に構成した
ことを特徴とする。

【００１０】また、研掃ノズル先端に、該研掃ノズル開
口部へ移動可能であり、該研掃ノズルが被研掃材の端縁
からはみ出した際に形成される未閉鎖部を閉鎖するノズ
ル閉鎖部材を設けたことを特徴とする。

【００１１】ブラストノズルから噴射されるブラスト材
は一定の角度をもって拡散しており、上記の如き構造を
もってブラストノズルと被研掃材の距離を変化させるこ
とにより、研掃幅を自在に変更することができる。

【００１２】また、ブラストノズルが被研掃材の端縁か
らはみ出した際に開口部を閉鎖することにより、ブラス
ト材の漏出を防ぎ、消耗を減らすことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塗膜研掃装置
の一実施形態について図を用いて詳細に説明する。図１
は数値制御研掃装置の構成を説明する図、図２はブラス
トノズルに対してブラスト材の供給及び回収を行うエア
ーブラスト装置の構成を示す図、図３はブラストノズル
の断面図、図４はブラストノズルの外観図、図５はブラ
ストノズルと被研掃材の距離と研掃幅の関係を示す実験
値である。

【００１４】図１に示すのは数値制御研掃装置であり、
レール７に沿って走行可能に構成された台車８に、該レ
ール７に直交する方向に移動可能に構成された研掃キャ
リッジ９が設けられている。該研掃キャリッジ９には後
述する研掃ノズルＡが搭載されており、該研掃ノズルＡ
はホース13、15によって台車８上に搭載されたエアーブ
ラスト装置Ｂに接続されている。また台車８の走行方向
及び走行速度、研掃キャリッジ９の移動方向及び移動速
度、ならびにエアーブラスト装置Ｂの作動は、ＮＣ装置
10によって制御される。

【００１５】また研掃ノズルＡを搭載した研掃キャリッ
ジ９には図示しないマーキングトーチ及び印字装置も搭
載されており、被研掃材Ｃに対する研掃作業及び罫書、
印字（以下マーキングという）を形成するマーキング作
業を選択的に実施することが可能なように構成されてい
る。

【００１６】図２に示すエアーブラスト装置Ｂは、噴射
装置11、ブロア12、粉塵からブラスト材を抽出する回収
装置14、および粉塵等を濾過する図示しない集塵装置等
によって構成されている。

【００１７】噴射装置11はブラストタンク11ａ、配管11
ｂ、ホッパータンク11ｃから構成されている。ブラスト
タンク11ａはホース13を介して研掃ノズルＡと接続され
ており、配管11ｂから供給される圧縮空気を搬送エアと
して、ブラストタンク11ａに貯留されたブラスト材を研
掃ノズルＡに供給するよう構成されている。ここでブラ
スト材とは、鉄や鋼、砂、またはその他の材質をもった
平均直径0.3mm 程度の細粒である。

【００１８】ブロア12は、回収装置14、ホース15を介し
て研掃ノズルＡに接続されており、負圧をかけることに
よって、ブラスト材の衝突によって発生した粉塵、微小
破片物及び噴射されたブラスト材を吸引するための空気
流を形成する。

【００１９】回収装置14は研掃ノズルＡから吸引した混
合物をブラスト材、粉塵、微小破片物に分離して、ブラ
スト材のみをホッパータンク11ｃに貯留させる機能を有
している。ホッパータンク11ｃに貯留されたブラスト材
は、ブラストタンク11ａに戻って再利用される。

【００２０】従って、エアーブラスト装置Ｂを稼働させ
ると、ＮＣ装置10からの指令により、ブラストタンク11
ａ内に貯留されたブラスト材は供給された搬送エアに適
量に混入して、ホース13を介して研掃ノズルＡへと搬送
されて噴射される。この噴射によってブラスト材が被研
掃材Ｃの表面に衝突し、該表面に形成された防錆塗料な
どを剥離させる。

【００２１】被研掃材Ｃの表面に衝突したブラスト材、
及びこれによって剥離した塗料片、粉塵等の小破片物は
ホース15を介して回収装置14に吸引される。これら小破
片物は回収装置14内において分離され、ブラスト材のみ
がホッパータンク11ｃに搬送され、塗料片や粉塵などは
集塵装置において収容される。

【００２２】図３及び図４により研掃ノズルＡの構成に
ついて説明する。この研掃ノズルＡは図２に示すエアー
ブラスト装置Ｂに接続されており、供給されたブラスト
材を被研掃材の表面に向けて噴射することで該被研掃材
の表面に塗着された塗料、或いは付着した錆などを剥離
させ、更に噴射したブラスト材及び発生した粉塵等を吸
引してエアーブラスト装置Ｂに回収するものである。

【００２３】研掃ノズルＡは、中央に配置されたブラス
トノズル１と、ブラストノズル１の周囲に配置された吸
引ノズル２とを有して構成されている。ブラストノズル
１はホース13を介してエアーブラスト装置Ｂのブラスト
タンク11ａに接続され、供給されたブラスト材を被研掃
材に向けて噴射する機能を有する。

【００２４】またブラストノズル１は研掃ノズルＡ内に
おいて上下動可能に構成されており、上端においてシリ
ンダ３に接続されている。シリンダ３は一端をブラスト
ノズル１に接続し、他端を研掃ノズルＡに接続してお
り、このシリンダ３が伸縮することによってブラストノ
ズル１は上下移動、すなわち被研掃材に対して離接する
方向に移動するよう構成されている。

【００２５】ブラストノズル１によるブラスト材の噴射
はある一定の角度を有しており、図５に示すように、研
掃幅Ｗはブラストノズル１と被研掃材の距離Ｌに比例す
る。すなわち、ブラストノズル１を上方へ移動して被研
掃材Ｃから離隔させると研掃幅は広くなり、反対にブラ
ストノズル１を下方へ移動して被研掃材Ｃに接近させる
と研掃幅は細くなる。従って、シリンダ３の伸縮によっ
てブラストノズル１の高さを切り替えることにより、研
掃幅を二者択一に選択することができる。

【００２６】ここで三種類以上または無段階に研掃幅を
選択できるようにしたい場合には、ブラストノズル１の
駆動にエアシリンダの替わりにモータを用いて、ラック
とギアを組み合わせたり、タイミングベルトを用いて駆
動力を伝えるなどの構成を取れば良い。これらの構成に
よってブラストノズル１の移動量を制御することによ
り、研掃幅を範囲内において自在に設定することができ
る。

【００２７】吸引ノズル２はホース15を介してエアーブ
ラスト装置Ｂの回収装置14と接続されており、噴射され
たブラスト材及び発生した粉塵等を搬送エアと共に吸引
する。吸引ノズル２の開口端には全周にわたってブラシ
６が取り付けられており、このブラシ６を被研掃材Ｃに
接触させることで、噴射されたブラスト材の飛散を防ぐ
と共に、搬送エアを適度に大気中に拡散させることがで
きる。

【００２８】また吸引ノズル２の外部には、水平シリン
ダ4a、垂直シリンダ4b、および遮蔽板５からなるノズル
閉鎖部材４が設けられている。遮蔽板５は垂直シリンダ
4bによって上下動可能に取り付けられ、また垂直シリン
ダ4bは吸引ノズル２に固定された水平シリンダ4aによっ
て水平移動可能に取り付けられ、水平シリンダ4aは吸引
ノズル２に固定されている。また、遮蔽板５の上面には
遮蔽板５を保護する保護板5aが取り付けられている。

【００２９】図４(a) に示すように通常遮蔽板５は研掃
ノズルＡの側方に位置しているが、このノズル閉鎖部材
４が動作する際には、まず垂直シリンダ4bが延びること
によって研掃ノズルＡの下方に移動し、さらに水平シリ
ンダ4aが縮むことによって、図４の(b) に示すように研
掃ノズルＡの開口部に位置することができる。また、遮
蔽板５が被研掃材Ｃに当接したことを検知する図示しな
い検知部材が設けられており、水平シリンダ4aを初め移
動の際には高い圧力で駆動させ、遮蔽板５が被研掃材Ｃ
に当接したことを検知して低い圧力におとす。これによ
り遮蔽板５はすばやく未閉鎖部Ｄを遮蔽し、且つ研掃ノ
ズルＡが被研掃材Ｃの端縁に沿って移動する際にも、常
に遮蔽板５を被研掃材Ｃに低い摩擦力で圧接することが
できる。

【００３０】次に上記の如く構成された数値制御研掃装
置によって鋼板Ｃに塗布された防錆塗装を剥離すると共
に溶接線をマーキングする手順について説明する。防錆
塗装を施された鋼板Ｃの表面に溶接線をマーキングする
場合には、溶接線のマーキングに先立って溶接線の近傍
に塗着している防錆塗装を剥離することが必要となる。

【００３１】ＮＣ装置10にマーキングすべき溶接線のデ
ータ及び研掃すべき溶接線のデータを入力して動作を開
始させる。ＮＣ装置10からの指令によって、研掃キャリ
ッジ９が移動して研掃ノズルＡを制御中心と一致させる
と共に研掃ノズルＡのブラシ６を鋼板Ｃに当接させる。
そして、研掃すべき幅に従ってシリンダ３を伸縮させ、
ブラストノズル１を上下移動させてこれと被研掃材Ｃの
距離を適切に取ることにより、研掃幅を設定する。

【００３２】その後、エアーブラスト装置Ｂを作動させ
て台車８及び研掃キャリッジ９を溶接線に沿って走行或
いは移動させつつ、研掃ノズルＡからブラスト材を噴射
して鋼板Ｃの表面に衝突させることで、目的の溶接線の
周囲を所定範囲にわたって防錆塗装を剥離する。

【００３３】また、研掃位置が鋼板の端縁に接近して研
掃ノズルＡの一部が鋼板の端縁から外れて未閉鎖部Ｄが
形成されると、ブラスト材が外部へ散布され、ブラスト
材の回収が困難となり消耗してしまうと共に作業環境を
悪化させる。この時、上述のように水平シリンダ4a及び
垂直シリンダ4bを動作させることによって遮蔽板５が該
未閉鎖部Ｄへ移動してこれを塞ぎ、ブラスト材を外部へ
漏らすことがない。尚、遮蔽板５の上面に取り付けられ
た保護板5aにより、繰り返しブラスト材の噴射にさらさ
れても遮蔽板５が磨耗することはない。

【００３４】船底材にスチフナーを溶接する溶接部や橋
梁のプレートガーダーを構成するウェブにおけるフラン
ジ溶接部のように、溶接線が緩曲線によって構成される
場合には、研掃方向を溶接線に沿って変化させることが
必要となる。この場合でも、ＮＣ装置10からの指令によ
って研掃ノズルＡを所望の方向に進行させることが可能
であり、この操作を継続することで、すべての溶接線に
対応する塗装を剥離することが可能である。

【００３５】上記操作によってすべての溶接線の周囲の
塗装を剥離した後、ＮＣ装置10からの指令によって研掃
キャリッジ９を所定距離（マーキングトーチと研掃ノズ
ルＡの離隔距離）移動させてマーキングトーチを制御中
心に一致させ、ＮＣ装置10がすでに記憶している溶接線
のデータに従って台車８、研掃キャリッジ９を所定の方
向に走行或いは移動させつつ、マーキングトーチを作動
させることで、鋼板Ｃに溶接線のマーキングを形成する
ことが可能である。また鋼板Ｃの所定の位置に数字や記
号を印字する場合には前記マーキングトーチの代わりに
印字装置を同様に操作して印字することが可能である。

【００３６】尚、上記実施の形態においてノズル閉鎖部
材４は水平および垂直移動して研掃ノズル開口部の未閉
鎖部を遮蔽するよう構成して示したが、本発明はこれに
限定するものではなく、遮蔽板をアームに取り付けて回
動させることにより前記未閉鎖部を遮蔽する等、他の移
動方法も考えられる。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る塗膜研掃装置は、ブラスト
ノズルと被研掃材の距離を制御することによって研掃幅
を範囲内において自在に設定することができる。従っ
て、従来のように研掃作業前の段取りにおいて装置の一
部を交換したり、また広い幅の研掃を行う際に細い幅の
研掃を複数回行ったりする必要がない。

【００３８】また、研掃ノズル先端に備えられた遮蔽板
を研掃ノズル開口部へ移動可能に構成したことにより、
被研掃材の端縁を研掃する際にもブラスト材を飛散・消
耗することがない。

【００３９】また上述の如き構成をもった塗膜研掃装置
を用いることにより、研掃作業に操作員の手作業が不要
となり、自動化することができる。従って作業員を現場
から開放し、また製品の製作コストを下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】数値制御研掃装置の構成を説明する図である。

【図２】ブラストノズルに対してブラスト材の供給及び
回収を行うエアーブラスト装置の構成を示す図である。

【図３】ブラストノズルの断面図である。

【図４】ブラストノズルの外観図である。

【図５】ブラストノズルと被研掃材の距離と研掃幅の関
係を示す実験値である。

【符号の説明】

Ａ…研掃ノズル Ｂ…エアーブラスト装置 Ｃ…被研掃材 Ｄ…未閉鎖部 １…ブラストノズル ２…吸引ノズル ３…シリンダ ４…ノズル閉鎖部材 4a…水平シリンダ 4b…垂直シリンダ ５…遮蔽板 5a…保護板 ６…ブラシ ７…レール ８…台車 ９…キャリッジ 10…ＮＣ装置 11…噴射装置 11ａ…ブラストタンク 11ｂ…配管 11ｃ…ホッパータンク 12…ブロア 13…ホース 14…回収装置 15…ホース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研掃ノズル中央に配置されたブラストノ
   ズルから被研掃材の表面に向けてブラスト材を噴射する
   と共に、噴射されたブラスト材を前記ブラストノズルの
   周囲に配置された吸引ノズルによって吸引し得るように
   構成した塗膜研掃装置において、 ブラストノズルを被研掃材の表面に対して離接する方向
   に移動可能に構成したことを特徴とする塗膜研掃装置。
2. 【請求項２】 研掃ノズル中央に配置されたブラストノ
   ズルから被研掃材の表面に向けてブラスト材を噴射する
   と共に、噴射されたブラスト材を前記ブラストノズルの
   周囲に配置された吸引ノズルによって吸引し得るように
   構成した塗膜研掃装置において、 前記研掃ノズル先端に、該研掃ノズル開口部へ移動可能
   であり、該研掃ノズルが被研掃材の端縁からはみ出した
   際に形成される未閉鎖部を閉鎖するノズル閉鎖部材を設
   けたことを特徴とする塗膜研掃装置。
3. 【請求項３】 前記ノズル閉鎖部材を設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の塗膜研掃装置。