JPH10193104A - 肉盛溶接装置粉体供給部の逆洗機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体を溶接部に円滑に定量供給でき、しかも
粒子間エアの不活性ガス置換を迅速に行うことを課題と
する。 【解決手段】 粉体を貯留するホッパと、ホッパの下端
から下方に延びる接続通路と、接続通路を横断するよう
に水平に配設するとともに、回転機構の作動によって軸
線周りに回転させられるロータリーフィーダと、接続通
路の下端に設けられ、ロータリーフィーダの回転によっ
て下方に移送させられた粉体を肉盛溶接装置本体の溶接
部に案内する搬送管と、ロータリーフィーダの下方に設
けられて該ロータリーフィーダから離脱した粉体を前記
溶接部に向けて搬送するための粉体搬送ガス供給ノズル
とを備えるとともに、前記搬送管に該管路を開閉させる
バルブ機構を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、肉盛溶接装置の粉
体供給部構造に係わり、特に、溶接部への粉体の円滑な
定量供給および粉体粒子間エアを迅速に装置外に排出さ
せるのに有効な肉盛溶接装置粉体供給部の逆洗機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】肉盛溶接装置は、例えば、内燃機関にお
ける給気弁や排気弁のバルブヘッド等のように耐摩耗性
が要求される製品の耐摩耗性を向上させるため、例え
ば、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃ系合金の肉盛溶接を行う装置で
あり、出願人は肉盛溶接の品質を安定させることを目的
として、既に図３に示す肉盛溶接装置について出願して
いる（特開平７−２４２３３９）。

【０００３】同図中、符号１は肉盛溶接される素材バル
ブＡを貯蔵する素材バルブストック部、２は素材バルブ
Ａのバルブヘッドに肉盛溶接を行なう溶接部、３は溶接
部２のトーチ２ａに素材バルブＡのバルブヘッドが対向
するように素材バルブＡを傾斜状態に保持するととも
に、軸線周りに素材バルブＡを回転させる素材バルブ保
持手段である。

【０００４】また、符号４は溶接部２において肉盛溶接
された製品バルブＢを貯蔵する製品バルブストック部、
５は素材バルブストック部１から素材バルブ保持手段３
に向けて素材バルブＡを搬送するとともに、製品バルブ
Ｂを素材バルブ保持手段３から前記製品バルブストック
部４に向けて搬送するバルブ搬送手段であり、前記溶接
部２には、ＣｏーＣｒーＷーＣ系合金等からなる粉体Ｗ
をトーチ２ａに供給する粉体供給部１０が搬送管６を介
して接続されている。

【０００５】この肉盛溶接装置は、粉体Ｗを溶接部２に
供給する際、この粉体Ｗを粉体供給部１０内に一旦貯留
しておき、該粉体Ｗをアルゴンガス等の流れを利用して
搬送管６を介して溶接部２に一定量づつ供給する構成に
なっている。

【０００６】粉体供給部１０は、図４に示すように、ホ
ッパ１１の下端から下方に延びる接続通路１２に、該接
続通路１２を横断するように外周面に溝１３ａが形成さ
れたロータリーフィーダ１３が設けられており、該ロー
タリーフィーダ１３を回転機構１４によって回転させる
ことにより、ロータリーフィーダ１３の上部において前
記溝１３ａに充填された粉体Ｗを１８０゜回転移送して
ロータリーフィーダ１３の下部側に位置させ、該粉体Ｗ
を自重ならびに遠心力で落下させるように構成されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホッパ
１１内に水蒸気が含まれる等により粉体Ｗ同士が互いに
付着しあうと、粉体Ｗがホッパ１１からロータリーフィ
ーダ１３へと円滑に供給されずに、粉体Ｗの前記溶接部
２への安定した定量供給が行なえなくなるおそれが生じ
得る。

【０００８】さらに、粉体Ｗがロータリーフィーダ１３
の溝１３ａに嵌まり込んだまま落下することができず、
溝１３ａに嵌まり込んだままロータリーフィーダ１３と
ともに幾周も回転して、前記同様、所望の定量供給が行
えなくなるおそれもある。

【０００９】また、粉体Ｗをホッパ１１に投入する際に
は、粉体Ｗ同士の隙間に空気が巻き込まれるので、粉体
Ｗは粒子間に空気（以下、粒子間エアと称する）を含有
した状態でホッパ１１内に貯留されている。このため、
粉体Ｗを溶接部２に供給する際には、あらかじめ粒子間
エアをアルゴンガス等の不活性ガスで置換しておく必要
がある。

【００１０】ところが、ホッパ１１に設けたガス供給ノ
ズル１５からアルゴンガスを供給して置換作業を行う場
合、置換によって押し出される粒子間エアの出口が前記
搬送管６の末端部であるため、該粒子間エアの流出経路
が長く、置換作業を終了するのに多大な時間を要すると
いう不都合がある。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、粉体を溶接部に円滑に定量供給でき、しかも粒子間
エアの不活性ガス置換を迅速に行うことのできる肉盛溶
接装置粉体供給部の逆洗機構を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の肉盛溶接装置粉
体供給部の逆洗機構は、粉体を貯留するホッパと、該ホ
ッパの下端から下方に延びる接続通路と、前記接続通路
を横断するように水平に配設されるとともに、回転機構
の作動によって軸線周りに回転させられるロータリーフ
ィーダと、前記接続通路の下端に設けられ、前記ロータ
リーフィーダの回転によって下方に移送させられた前記
粉体を肉盛溶接装置本体の溶接部に案内する搬送管と、
前記ロータリーフィーダの下方に設けられて該ロータリ
ーフィーダから離脱した粉体を前記溶接部に向けて搬送
するための粉体搬送ガス供給ノズルとを備え、前記搬送
管に、該管路を開閉させるバルブ機構が設けられている
とともに、前記ホッパに、前記搬送管閉塞時に前記粉体
搬送ガス供給ノズルから前記接続通路内に供給したガス
を排出するための逆洗ガス排出ノズルが設けられている
ことを特徴とするものである。

【００１３】このような構成としたことにより、搬送管
に設けたバルブ機構を操作して該搬送管の管路を閉塞す
るとともに、粉体搬送ガス供給ノズルからアルゴンガス
等の不活性ガスを供給すると、該不活性ガスは接続通路
内を逆流するとともに、ホッパ内に導入されて粒子間エ
アを押し出すので、該粒子間エアは、ホッパに設けた逆
洗ガス排出ノズルから排出させられる。

【００１４】このとき、粒子間エアは、アルゴンガスに
よってホッパのみを通過して外部に排出させられるの
で、該粒子間エアの流出経路を短かくでき、置換に要す
る時間が短縮される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施形態の一例について説明する。図１は、本発明に
係わる肉盛溶接装置粉体供給部の逆洗機構の側断面図で
あり、図２は、同逆洗機構の接続通路を示す正断面図で
ある。

【００１６】これらの図中、符号３１は逆洗ガス排出ノ
ズル、３２はバルブ機構、３３は粉体ガス供給ノズルで
あり、図３および図４と同一構成のものについては同一
符号を付すとともに説明を簡略化する。

【００１７】粉体供給部１０は、図１に示すように、粉
体Ｗを貯留するホッパ１１と、該ホッパ１１下端の開口
部１１ａから下方に延びる接続通路１２と、該接続通路
１２を横断するように設けられ、かつその軸線が水平方
向へ延びるように回転可能に設けられたロータリーフィ
ーダ１３と、該ロータリーフィーダ１３を回転させるロ
ータリーフィーダ回転機構１４と、前記接続通路１２の
下端に設けられ、前記ロータリーフィーダ１３の回転に
より下方に移送させられた前記粉体Ｗを溶接部２に案内
する搬送管６とを備えて概略構成されている。

【００１８】ホッパ１１は、前記開口部１１ａが形成さ
れたコーン部１６と、円筒状の側面部１７と、側面部１
７の上側に被せられる蓋部１８とから構成されており、
ホッパ基台１９を構成するベース部１９ａの上部に取り
付けられた円筒状の連結部材１９ｂに、コーン部１６が
内挿されるとともにロッド２７に締め付けられて着脱自
在に取り付けられている。

【００１９】前記コーン部１６および蓋部１８は、ある
程度の強度を要求されるためステンレス鋼等の金属材料
によって作製されており、また、前記側面部１７はホッ
パ１１内における粉体Ｗの貯留量が外部から観察できる
ように、透明あるいは半透明なガラスあるいはプラスチ
ック材料によって作製されている。

【００２０】側面部１７には、逆洗ガス排出用ノズル３
１が設けられており、また、コーン部１６下端の開口部
１１ａには、上部に開口部１１ａよりも大径に形成され
た円板状のストッパ２１が頭部にボルト締めされるとと
もに、胴部に拡径部を有する段付円柱状の弁２０が上下
動可能に装入されている。

【００２１】弁２０の中央には、軸線方向（図１示上下
方向）に延びる貫通孔２０ａが形成されており、該貫通
孔２０ａの上部には、ホッパ１１内に連通させられる傾
斜孔２０ｂ，２０ｂが形成されている。

【００２２】また、弁２０は、胴部中央に設けられた大
径部２０ｃとコーン部１６における内周段部１７ａとの
間に介装された圧縮バネ２２によって常に図示下方に向
けて付勢されている。

【００２３】そして、ホッパ１１がホッパ基台１９に取
り付けられている状態では、弁２０はベース部１９ａと
の当接面１９ａａに突き当たって下方への移動が拘束さ
れるので、ホッパ１１内部と貫通孔２０ａとは、傾斜孔
２０ｂを介して連通状態に保持されている。

【００２４】また、ホッパ１１をホッパ基台１９から取
り外すと、圧縮バネ２２の作用により弁体２０が下方に
移動させられるので、傾斜孔２０ｂが閉塞されて、ホッ
パ１１内部に残留する粉体Ｗが開口部１１ａから漏れ出
るのを防止できるようになっている。

【００２５】接続通路１２は、ホッパ基台１９を構成す
るベース部１９ａに上下方向に貫通するように形成され
ており、前記弁２０の中央に形成された貫通孔２０ａと
連通させられている。また、接続通路１２内には、粉体
Ｗのオリフィス通路を形成する通路形成部材２３ａ，２
３ｂが組み込まれている。

【００２６】この通路形成部材２３ｂによって形成され
るオリフィス通路下端には、前記ロータリーフィーダ１
３の回転によって下方に移送させられた粉体Ｗを肉盛溶
接装置本体の溶接部２に案内するための搬送管６が連結
されている。そして、この搬送管６には該管路を開閉さ
せるためのバルブ機構３２が設けられている。

【００２７】また、ベース部１９ａには水平方向に延び
る貫通孔２４が設けられており、この貫通孔２４の前記
接続通路１２と交差する部分に、前記ロータリーフィー
ダ１３が回転自在に配設されている。このロータリーフ
ィーダ１３にはローレット加工が施されており、その外
周面にロータリーフィーダ１３の軸線方向に沿う多数の
溝１３ａ…が形成されている。

【００２８】ロータリーフィーダ回転機構１４は、ロー
タリーフィーダ１３に挿入セットされる駆動軸１４ａ
と、該駆動軸１４ａを回転させるモータ１４ｂ（例え
ば、ステッピングモータ）とを備えて構成されている。

【００２９】前記ベース部１９ａには、図２に示すよう
に、ノズル挿入孔１９ａが図示右下方に傾斜するように
設けられており、該ノズル挿入孔１９ａには、粉体搬送
ガス供給ノズル３３がバネ２６ａにより先端側に付勢さ
れて設けられている。

【００３０】該ノズル３３の先端は、ロータリーフィー
ダ１３の外周面に向けて指向させられており、該ノズル
３３の基端側に接続されたアルゴンガス供給源（図示
略）からアルゴンガスの供給を受けて、ロータリーフィ
ーダ１３の溝１３ａから離脱した粉体Ｗを前記溶接部２
に向けて搬送するようになっている。

【００３１】次に、上記構成の逆洗機構の作用について
説明する。まず、内部に粉体Ｗを充填したホッパ１１を
ベース部１９ａの上方に、連結部材１９ｂを介してセッ
トする。

【００３２】次いで、バルブ機構３２の作動により搬送
管６の管路を閉塞するとともに、逆洗ガス排出ノズル３
１を開放状態として、粉体搬送ガス供給ノズル３３から
アルゴンガスを供給しながら、ホッパ１１内に充填した
粉体Ｗの粒子間エアをアルゴンガスで置換する。

【００３３】このとき、粒子間エアは、アルゴンガスに
よってホッパ１１のみを通過して外部に排出させられる
ので、該粒子間エアの流出経路が短かく、短時間で置換
時間を終えることができる。

【００３４】置換作業が終了したら、逆洗ガス排出ノズ
ル３１を閉塞するとともに、バルブ機構３２を作動させ
て搬送管６の管路を開放する。この状態で、ロータリー
フィーダ回転機構１４を作動させて、ロータリーフィー
ダ１３を図２中矢印に示す方向に回転させる。

【００３５】このとき、上記ホッパ１１内に充填されて
いる粉体Ｗは、自重により弁２０の傾斜孔２０ｂおよび
連通孔２０ａを介して下方へ流れ、通路形成部材２３ａ
に形成された通路を介してロータリーフィーダ１３の上
側部分に至り、そして、該ロータリーフィーダ１３の上
部の溝１３ａに充填される（図１参照）。

【００３６】そして、溝１３ａに充填された粉体Ｗは、
ロータリーフィーダ１３の回転に従い１８０゜回転移送
されてロータリーフィーダ１３の下部側に至り、そこ
で、粉体Ｗの自重ならびに遠心力を受けて下方へ落下す
る。

【００３７】ここで、ホッパ１１内に水蒸気が含まれる
等により水分を含んだ粉体Ｗがロータリーフィーダ１３
の溝１３ａに強く嵌まり込み、粉体Ｗの溶接部２への定
量供給が行えなくなった場合には、前記置換作業と同様
に、搬送管６の管路を閉塞するとともに、逆洗ガス排出
ノズル３１を開放状態とし、粉体搬送ガス供給ノズル３
３からアルゴンガスを供給すれば、このアルゴンガスに
よって前記溝１３ａの内部に嵌まり込んでいる粉体Ｗを
吹き飛ばして、詰まりを除去することができる。

【００３８】このように、上記構成の逆先機構を備えた
粉体供給部１０にあっては、ホッパ１１内に水蒸気が含
まれる等を原因として溝１３ａに詰まった粉体Ｗを確実
に除去することができ、しかも、ホッパ１１から接続通
路１２に至るまでの粉体Ｗの流動通路が逆洗されるの
で、ロータリーフィーダ１３の回転速度に対応する量の
粉体Ｗを溶接部２に安定して定量供給することができ
る。

【００３９】なお、本実施の形態では、粉体搬送ガス供
給ノズル３３を図２示右下方に傾斜するように設けてい
るが、図２示左上方に傾斜するように、ロータリーフィ
ーダ１３よりも下方からベース部１９ａに挿入するよう
に設けてもよい。

【００４０】この場合には、アルゴンガスをロータリー
フィーダ１３の下方から直撃させることができるので、
ロータリーフィーダ１３の溝に詰まった粉体Ｗをより効
果的に除去することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果を奏することができる。 （ａ）搬送管に設けたバルブ機構を操作して搬送管の管
路を閉塞するとともに、粉体搬送ガス供給ノズルからア
ルゴンガス等の不活性ガスを供給することによって、置
換される粒子間エアの流出経路を短かくすることができ
るので、置換時間を短縮化して作業効率の向上を図るこ
とができる。 （ｂ）また、不活性ガスをロータリーフィーダに向けて
噴射することにより、ロータリーフィーダの溝に詰まっ
た粉体を容易に除去することができるので、粉体を溶接
部に安定して定量供給することができ、溶接品質を安定
化させるとともに生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる肉盛溶接装置粉体供給部の逆
洗機構の実施形態の一例を示す側断面図である。

【図２】 同逆洗機構の接続通路を示す正断面図であ
る。

【図３】 同逆洗機構が組み付けられる肉盛溶接装置の
全体構成図である。

【図４】 従来の肉盛溶接装置の粉体供給部の一例を示
す側断面図である。

【符号の説明】

Ｗ 粉体 ２ 溶接部 ６ 搬送管 １１ ホッパ １２ 接続通路 １３ ロータリーフィーダ １３ａ 溝 １４ ロータリーフィーダ回転機構（回転機構） ３１ 逆洗ガス排出ノズル ３２ バルブ機構 ３３ 粉体搬送ガス供給ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を貯留するホッパと、 該ホッパの下端から下方に延びる接続通路と、 前記接続通路を横断するように水平に配設されるととも
   に、回転機構の作動によって軸線周りに回転させられる
   ロータリーフィーダと、 前記接続通路の下端に設けられ、前記ロータリーフィー
   ダの回転によって下方に移送させられた前記粉体を肉盛
   溶接装置本体の溶接部に案内する搬送管と、 前記ロータリーフィーダの下方に設けられて該ロータリ
   ーフィーダから離脱した粉体を前記溶接部に向けて搬送
   するための粉体搬送ガス供給ノズルとを備え、 前記搬送管に、該管路を開閉させるバルブ機構が設けら
   れているとともに、 前記ホッパに、前記搬送管閉塞時に前記粉体搬送ガス供
   給ノズルから前記接続通路内に供給したガスを排出する
   ための逆洗ガス排出ノズルが設けられていることを特徴
   とする肉盛溶接装置粉体供給部の逆洗機構。