JPH11226737A - サブマージアーク溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来作業員が手作業で行っていたスラグの剥
離除去作業等を自動的に行うことができる新規なサブマ
ージアーク溶接装置の提供。 【解決手段】 溶接線に沿って走行する台車１に、その
溶接線Ａをサブマージアーク溶接する溶接機２と、溶接
後のフラックスＦを吸引回収するフラックス回収手段３
と、溶接ビードＢ上のスラグＳを剥離分離するスラグ剥
離手段４と、剥離分離されたスラグＳを収集するスラグ
収集手段５とを備える。これによって従来手作業で行わ
れていたフラックス回収作業やスラグ分離収集作業が自
動化されるため、大幅な労力の低減と工期の短縮等が達
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に船舶、橋梁、原
子力機器等の大型建造物を構築する場合に用いられる自
動溶接機の一つであるサブマージアーク溶接機を用いた
溶接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、船舶、橋梁、原子力機器等の大
型建造物の溶接工程には、サブマージアーク（潜弧）溶
接機等の自動溶接機が用いられる場合が多い。

【０００３】このサブマージアーク溶接機は、溶接線に
沿って走行する台車に、フラックスホッパや溶接心線を
供給する溶接線供給手段等を一体的に載置させたもので
あり、溶接線に沿って台車を走行させながらその溶接線
を連続して自動的に溶接するようにしたものである。す
なわち、このサブマージアーク溶接機は、フラックスホ
ッパによってその溶接線に微細な砂状のフラックスを盛
り上げるようにして供給すると共に、そのフラックス内
に溶接心線の先端を突っ込んで母材と溶接心線間に高電
圧を印可してフラックス内でアークを発生させ、その熱
で母材とフラックスを溶かすことで良好な溶接ビードを
形成しながら溶接を行うようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
サブマージアーク溶接機で溶接を行った後は、余分なフ
ラックスを回収すると共に、溶接ビード上に発生したス
ラグを除去する工程が必要となるが、従来これらの作業
は全て作業員が行っていたため、多大な労力と時間を要
するといった欠点があった。

【０００５】すなわち、従来ではサブマージアーク溶接
が終了したならば、先ず、作業員が溶接線に沿って移動
しながら汎用掃除機等を用いて余分なフラックスを吸引
回収して溶接ビードを露出させた後、次に、この溶接ビ
ードの表面をハンマーで叩いてその上部に発生したスラ
グを手作業で剥離分離した後、再び、作業員が汎用掃除
機等を用いて剥離分離したスラグを吸引除去するように
なっている。そのため、作業員が溶接線に沿って何度も
往復移動しなければならず、その作業には多大な労力と
時間を要していた。従って、サブマージアーク溶接を行
った場合には、建造物全体の工期が長期化すると共に建
設コストの上昇を招くことが多かった。

【０００６】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、従
来作業員が手作業で行っていたスラグの分離除去作業等
を自動的に行うことができる新規なサブマージアーク溶
接装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、溶接線に沿って走行する台車に、その溶接
線をサブマージアーク溶接する溶接機と、このサブマー
ジアーク溶接後のフラックスを吸引回収するフラックス
回収手段と、溶接線に沿って形成された溶接ビード上の
スラグを剥離分離するスラグ剥離手段と、このスラグ剥
離手段で剥離分離されたスラグを収集するスラグ収集手
段とを備えたものである。

【０００８】このように構成することにより、サブマー
ジアーク溶接工程のみならず、フラックス回収工程、ス
ラグ剥離工程、スラグ収集工程を連続して自動的に行う
ことが可能となるため、従来、作業員の手作業で行われ
ていたフラックス回収作業、スラグ剥離作業、スラグ収
集作業が不要となり、溶接作業に要する労力の大幅な低
減と工期の短縮が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１０】図１は本発明に係るサブマージアーク溶接
装置の実施の一形態を示したものである。

【００１１】図示するように、母材Ｍの継ぎ目である溶
接線Ａに沿って走行する台車１上に、その溶接線Ａをサ
ブマージアーク（ＳＡＷ）溶接する溶接機２と、溶接後
の余剰のフラックスＦを吸引回収するフラックス回収手
段３と、この溶接線Ａに沿って形成された溶接ビード上
のスラグを剥離分離するスラグ剥離手段４と、このスラ
グ剥離手段４で剥離分離されたスラグＳを収集するスラ
グ収集手段５とが一体的に載置して構成されている。

【００１２】この台車１は、紙面方向に延びる基台６の
前後にそれぞれ一対づつ、合計４つの車輪７，７，７，
７が設けられていると共に、この基台６の上部には駆動
モータ８が載置されており、駆動チェーン９によって後
部側の車輪７に設けられたスプロケットホイール１０を
回転駆動することで溶接線Ａの側部に設けられたレール
（図示せず）に沿って母材Ｍ上を走行自在となってい
る。

【００１３】サブマージアーク溶接機２は、この台車１
の進行方向先端部に載置されており、砂状のフラックス
Ｆを供給するフラックスホッパ１１と、溶接心線１２が
巻き付けられたリール１３と、この溶接心線１２を溶接
線Ａ方向に送り出す心線送給部１４と、この溶接心線１
２の先端部に設けられたコンタクトジョー１５と母材Ｍ
間に高圧電源を印可する溶接電源部１６とから主に構成
されている。これらフラックスホッパ１１，リール１
３，心線送給部１４，コンタクトジョー１５等は従来の
サブマージアーク溶接機で用いられるものをそのまま利
用したものであり、溶接線Ａに対してサブマージアーク
溶接を施すようになっている。

【００１４】フラックス回収手段３は、このサブマージ
アーク溶接機２の進行方向後部に設けられており、吸込
口が溶接線Ａ上に位置する吸引ホース１７と、フラック
スＦを溜める回収タンク１８と、この回収タンク１８に
接続された吸引ブロア１９とから構成されている。その
ため、吸引ブロア１９を駆動して回収タンク１８内を負
圧にすることで溶接線Ａ上のフラックスＦを吸引ホース
１７から吸い込んで回収タンク１８内に回収するように
なっている。

【００１５】スラグ剥離手段４は、このフラックス回収
手段３の進行方向後部に設けられており、溶接線Ａに衝
突する複数のハンマー部材２０，２０…と、これら各ハ
ンマー部材２０，２０…を空気圧で個々に上下駆動する
エアシリンダ２１，２１…と、このエアシリンダ２１，
２１…駆動空気を供給するエアー供給部２２とからなっ
ている。従って、エアシリンダ２１，２１…によってハ
ンマー部材２０，２０…を上下に激しく振動させてこれ
を溶接線Ａに形成された溶接ビード上に衝突させること
で、その溶接ビード上に発生したスラグＳを強制的に剥
離分離させるようになっている。

【００１６】スラグ収集手段５は、スラグ剥離手段４の
進行方向後部に設けられており、上述したフラックス回
収手段３とほぼ同様な構成をしている。すなわち、吸込
口が溶接線Ａ上に位置する吸引ホース２３と、溶接線Ａ
上のスラグＳを溜める収集タンク２４と、この収集タン
ク２４に接続された吸引ブロア２５と、吸引ホース２３
の吸込口に設けられたちりとり状のスラグ収集囲い２６
とから構成されており、上記スラグ剥離手段４で剥離分
離されたスラグＳをスラグ収集囲い２６で集めると共
に、集められたスラグＳを吸引ホース２３から吸い込ん
で収集タンク２４内に収集するようになっている。

【００１７】尚、これらフラックス回収手段３の吸引ホ
ース１７，スラグ剥離手段４のエアー供給部２２，スラ
グ収集手段５の吸引ブロア２５及び台車１の駆動モータ
８等は、サブマージアーク溶接機２の溶接電源部１６か
らの給電によってそれぞれ駆動されるようになってい
る。

【００１８】次に、このように構成されたサブマージア
ーク溶接装置の作用を図１及び図２を参照しながら説明
する。

【００１９】先ず、母材Ｍの溶接線Ａに沿って台車１を
走行させながら、その先端部に位置するサブマージ（Ｓ
ＡＷ）溶接機２によってその溶接線Ａに対してサブマー
ジアーク溶接を行い、溶接ビードＢを形成する。

【００２０】その後、この台車１が走行することによっ
てフラックス回収手段３がその溶接ビードＢの部分に達
し、溶接ビードＢ上の余分なフラックスＦを吸引ホース
１７から吸い込み回収タンク１８内に回収し、これによ
って溶接ビードＢが露出する。

【００２１】次に、この溶接ビードＢ部分にスラグ剥離
手段４が達し、その溶接ビードＢ上にハンマー部材２
０，２０…を激しく衝突させてその表面に発生したスラ
グＳをを機械的に剥離分離してその表面を滑らかに仕上
げる。尚、この溶接ビードＢは溶接終了後に直ち（２〜
３秒）に固化し始める上に、フラックス回収手段３によ
るフラックスＦ回収時の吸引風によって冷却されるた
め、スラグ剥離手段４が達したときには既に充分固化し
た状態となっている。従って、ハンマー部材２０，２０
…の衝突によって溶接ビードＢが大きく変形するような
おそれはない。

【００２２】そして、最後に、このようにしてスラグＳ
が剥離分離された溶接ビードＢ上にスラグ収集手段５が
達し、スラグ収集囲い２６によって散らかったスラグＳ
をちりとり状に収集すると共に、吸引ホース２３によっ
て収集されたスラグＳを収集タンク２４内に収集するこ
とで一連の溶接作業が終了することになる。

【００２３】このように本発明は溶接線に沿って走行す
る台車上に、サブマージアーク溶接機２と共にフラック
ス回収手段３、スラグ剥離手段４、スラグ収集手段５を
一体的に載置した構成としたことから、溶接工程と、フ
ラックス回収工程と、スラグ剥離工程と、スラグ収集工
程とを連続して自動的に行うことが可能となる。従っ
て、従来作業員の手作業で行われていたフラックス回収
作業、スラグ剥離作業、スラグ収集作業が不要となり、
大幅な労力の低減と工期の短縮が可能となる。

【００２４】尚、本発明は図１に示した実施の形態に限
定されるものでないことは勿論である。例えば、上記実
施の形態ではフラックス回収手段３とスラグ収集手段５
の吸引ブロア１９，２５をそれぞれ別個に設けたが、こ
れらはいずれも同じ働きを成すため、一つで両方を兼用
させるようにしてすれば、軽量化と装置のコストダウン
を達成することができる。また、これら吸引ブロア１
９，２５で吸い込まれるフラックスＦ又はスラグＳ中に
は細かい粒子が含まれ、これがそのまま排出される場合
もあるため、吸引ブロア１９，２５の吸込口にフィルタ
ー等を設けるようにしても良い。さらに、フラックス回
収手段３で回収されたフラックスＦは再利用可能なた
め、回収タンク１８とフラックスホッパ１１を結び、回
収タンク１８内に回収されたフラックスＦをフラックス
ホッパ１１側に送って再利用するように構成しても良
い。また、スラグ剥離手段４はハンマー部材２０の衝撃
力を利用してスラグを剥離分離するようにしているが、
このハンマー部材２０に代えてへら型の鋼鉄製刃先を用
い、これをエアーブローによって上下に駆動させてスラ
グを掻き取った後、掻き取ったスラグを回転ローラで細
かく粉砕するように構成しても良い。また、この台車１
に直接、あるいはケーブルを介して制御手段（図示せ
ず）を設け、この制御手段によってこれらサブマージア
ーク溶接機２，フラックス回収手段３，スラグ剥離手段
４，スラグ収集手段５を一ヶ所で集中制御するようにし
てもよいことはいうまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、溶接工程
のみならず、フラックス回収工程、スラグ剥離工程、ス
ラグ収集工程を連続して自動的に行うことが可能とな
る。従って、従来、作業員の手作業で行われていたフラ
ックス回収作業、スラグ剥離作業、スラグ収集作業が不
要となるため、溶接作業に要する労力の大幅な低減と工
期の短縮が可能となり、建造物全体の建設コストの低減
にも寄与することができる等といった優れた効果を発揮
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す全体図である。

【符号の説明】

１ 台車 ２ サブマージアーク溶接機 ３ フラックス回収手段 ４ スラグ剥離手段 ５ スラグ収集手段 Ａ 溶接線 Ｂ 溶接ビード Ｆ フラックス Ｓ スラグ Ｗ 母材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接線に沿って走行する台車に、その溶
   接線をサブマージアーク溶接する溶接機と、このサブマ
   ージアーク溶接後のフラックスを吸引回収するフラック
   ス回収手段と、溶接線に沿って形成された溶接ビード上
   のスラグを剥離分離するスラグ剥離手段と、このスラグ
   剥離手段で剥離分離されたスラグを収集するスラグ収集
   手段とを備えたことを特徴とするサブマージアーク溶接
   装置。