(57)【要約】【課題】アフターシールドガスの消費量を低減する上で有利になる溶接アフターシールド装置及び自動溶接装置を提供する。【解決手段】溶接アフターシールド装置１は、溶接中にワーク９３の被溶接部９５をアフターシールドガスで覆う。溶接アフターシールド装置１は、ワーク９３と向かい合う開口部２ａを有し、開口部２ａからアフターシールドガスを出すシールド本体２と、開口部２ａの周囲を少なくとも部分的に囲むように配置され、シールド本体２とワーク９３との隙間を閉塞可能なスカート３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接中にワークの被溶接部をアフターシールドガスで覆う溶接アフターシールド装置であって、
前記ワークと向かい合う開口部を有し、前記開口部から前記アフターシールドガスを出すシールド本体と、
前記開口部の周囲を少なくとも部分的に囲むように配置され、前記シールド本体と前記ワークとの隙間を閉塞可能なスカートと、
を備える溶接アフターシールド装置。
【請求項２】
溶接トーチの少なくとも先端部が前記シールド本体の内部に配置されている請求項１に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項３】
前記スカートは、中空部を有し、
前記中空部の流体の圧力に応じて前記スカートが膨張及び収縮可能である請求項１または請求項２に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項４】
前記スカートは、前記中空部を有するチューブと、前記チューブを覆うとともに前記シールド本体に対して固定された可撓性を有するカバーとを備え、
前記中空部の流体の圧力に応じて前記チューブが膨張及び収縮することにより前記カバーが拡張及び弛緩する請求項３に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項５】
前記カバーは、前記開口部の周囲の全周にわたって配置され、
前記チューブは、前記開口部の周囲のうち、溶接トーチと反対側の位置で溶接線と交わる部分を除いた範囲に配置されている請求項４に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項６】
前記アフターシールドガスを前記中空部に供給する請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項７】
前記スカートは、前記中空部の前記アフターシールドガスを前記シールド本体と前記ワークとの間の空間へ吹き出す吹出口を備える請求項６に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項８】
複数の前記吹出口が配置された第一領域と、
複数の前記吹出口が配置され、前記第一領域よりも溶接トーチから遠い位置にある第二領域と、
を備え、
前記第一領域における前記吹出口の配置密度は、前記第二領域における前記吹出口の配置密度よりも高い請求項７に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項９】
前記シールド本体は、窓部を備え、
前記シールド本体の外部から前記窓部を通して前記被溶接部を視認可能である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の溶接アフターシールド装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の溶接アフターシールド装置を備える自動溶接装置。
【請求項１１】
ワークを溶接するにあたり、前記シールド本体の内部に前記アフターシールドガスを注入する第１ステップと、
前記シールド本体と前記ワークとの隙間を前記スカートにより閉塞する第２ステップと、
前記第２ステップの後に、溶接トーチから前記ワークに向かってアークを放出して前記ワークを溶接する第３ステップと、
を実施する請求項１０に記載の自動溶接装置。
【請求項１２】
溶接中に溶接電圧を検出し、前記溶接電圧に応じて前記ワークと溶接トーチとの相対距離を一定に保つように制御する倣い装置を備え、
前記倣い装置により、前記シールド本体と前記ワークとの距離が所定範囲内となるように調整する請求項１０または請求項１１に記載の自動溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接アフターシールド装置及び自動溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、管の開先部を溶接する際に開先部に配管の内側から不活性ガスを供給するバックシール装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスシールドアーク溶接では、溶接トーチの電極とワークとの間でアークを発生させ、アークの熱によりワークを溶かしながら溶接が行われる。溶接中は電極の周囲を囲むトーチノズルからシールドガスを放出し、シールドガスで大気を遮断しながら溶接が行われる。トーチノズルから放出されるシールドガスだけでは被溶接部の酸化を抑えきれない場合がある。その場合、トーチノズルから溶接線方向の後方に向かって被溶接部を覆うアフターシールド治具を設け、このアフターシールド治具から放出されるアフターシールドガスによって、溶接直後の被溶接部を大気から遮断することが行われる。しかしながら、アフターシールドガスとして用いられる例えばアルゴン、ヘリウムといった不活性ガスは高価であるので、コストが増加しやすいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アフターシールドガスの消費量を低減する上で有利になる溶接アフターシールド装置及び自動溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る溶接アフターシールド装置は、溶接中にワークの被溶接部をアフターシールドガスで覆う溶接アフターシールド装置であって、ワークと向かい合う開口部を有し、開口部からアフターシールドガスを出すシールド本体と、開口部の周囲を少なくとも部分的に囲むように配置され、シールド本体とワークとの隙間を閉塞可能なスカートと、を備えるものである。
本発明に係る自動溶接装置は、上記溶接アフターシールド装置を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アフターシールドガスの消費量を低減する上で有利になる溶接アフターシールド装置及び自動溶接装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による溶接アフターシールド装置、及びそれを備えた自動溶接装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１による溶接アフターシールド装置の断面図である。
【図３】実施の形態１による溶接アフターシールド装置の断面図である。
【図４】実施の形態２による溶接アフターシールド装置の模式的な斜視図である。
【図５】実施の形態２による溶接アフターシールド装置の断面図である。
【図６】比較例の溶接装置を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による溶接アフターシールド装置１、及びそれを備えた自動溶接装置１０を示す構成図である。図２及び図３は、実施の形態１による溶接アフターシールド装置１の断面図である。図６は、比較例の溶接装置を示す模式的な斜視図である。実施の形態１について説明する前に、まず、図６を参照して、比較例の溶接装置について説明する。
【００１１】
図６に示すように、比較例の溶接装置９０は、溶接トーチ９１と、アフターシールド治具９２とを備えている。アフターシールド治具９２は、図示しない取付金具により溶接トーチ９１に対して固定されている。溶接トーチ９１及びアフターシールド治具９２がワーク９３に対して相対的に図６中の左方向に移動しながら、溶接トーチ９１の電極とワーク９３との間で発生するアーク９４の熱でワーク９３を溶かして溶接を行う。ワーク９３には、アーク９４の軌跡に沿って被溶接部９５が形成される。被溶接部９５は、溶接ビード及び熱影響部を含む。被溶接部９５の連なりにより、溶接線が形成される。溶接中は溶接トーチ９１のノズルからシールドガス９６が放出される。
【００１２】
アフターシールド治具９２は、溶接トーチ９１から溶接線方向の後方に向かって被溶接部９５を覆っている。アフターシールド治具９２は、ワーク９３の被溶接部９５と向かい合う開口部を有する箱型の構造を有している。アフターシールド治具９２と、アフターシールドガス供給装置（図示省略）とは、ガスホース９７により接続されている。アフターシールドガス供給装置からガスホース９７を通って供給されるアフターシールドガスは、アフターシールド治具９２の天面からアフターシールド治具９２の内部に流入する。そして、アフターシールド治具９２の開口部からアフターシールドガス９８が被溶接部９５へ向けて放出される。被溶接部９５の酸化を抑えるには、被溶接部９５の温度が十分に低下するまでアフターシールドガスで大気を遮断することが重要となる。アフターシールド治具９２は、溶接線方向を長手方向とする形状を有している。アフターシールドガスとして用いられる例えばアルゴン、ヘリウムといった不活性ガスは高価である。アフターシールド治具９２の開口部の面積すなわちガス流出面積は大きいため、ガス流量も多くしないと、良好なシールド効果が得られない。それゆえ、アフターシールドガスの消費量が多くなり、コストが増加しやすい。
【００１３】
次に、図１から図３を参照して、実施の形態１について説明するが、図６により説明した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する事項についての説明を簡略化または省略する。図１には、実施の形態１による溶接アフターシールド装置１の模式的な斜視図と、自動溶接装置１０の機能ブロック図とが示されている。図１に示すように、本実施の形態の溶接アフターシールド装置１は、溶接中に、溶接トーチ４により溶接された直後の被溶接部９５をアフターシールドガスで覆うものである。ワーク９３は、例えば板状部材である。例えば、２枚の板状部材の端部同士が被溶接部９５により接合される。溶接アフターシールド装置１は、溶接トーチ４と一体となって移動する。
【００１４】
溶接アフターシールド装置１は、ワーク９３の一部を覆うように配置されるシールド本体２と、シールド本体２に取り付けられたスカート３とを備えている。図示の例では、シールド本体２は、外形が直方体状の箱型の構造を有している。シールド本体２は、溶接線方向を長手方向とする細長い形状を有している。シールド本体２と、アフターシールドガス供給装置１１とは、ガスホース２０により接続されている。ガスホース２０は、シールド本体２の天面２ｂに設けられた入口部に接続されている。図示の例では、シールド本体２の上面の２箇所に設けられた入口部のそれぞれに、二股に分岐したガスホース２０が接続されている。図示の例に限らず、シールド本体２のアフターシールドガスの入口部は、１箇所のみでもよい。アフターシールドガス供給装置１１からガスホース２０を通って供給されるアフターシールドガスがシールド本体２の内部に流入する。
【００１５】
溶接中は、溶接トーチ４及びアフターシールドガス供給装置１１がワーク９３に対して相対的に図１中の左方向に移動しながら、溶接トーチ４の電極とワーク９３との間で発生するアークの熱でワーク９３を溶かして溶接を行う。以下の説明では、ワーク９３に対して溶接アフターシールド装置１及び溶接トーチ４が相対的に移動する方向を「前」とし、その反対方向を「後」とするように前後方向を定義する。溶接直後の被溶接部９５は、放熱することで冷却され、温度が徐々に低下していく。このため、溶接直後の被溶接部９５の温度は、溶接トーチ４から遠い位置ほど、低くなる。酸化するおそれがない温度にまで被溶接部９５が冷却された後に被溶接部９５が溶接アフターシールド装置１の外へ出るように、溶接線方向についてのシールド本体２の長さが設定されている。これにより、被溶接部９５が十分に冷却されるまで、被溶接部９５を確実にアフターシールドガスで覆うことができる。
【００１６】
図２及び図３は、溶接線方向に対して垂直な平面で切断した断面図である。図２及び図３では、シールド本体２の内部構造の図示は省略されている。シールド本体２及びスカート３は、ワーク９３の表面に対して垂直で溶接線を通る平面Ｐに対して面対称な構造を有している。図２及び図３では、平面Ｐを境とした半分の部分のみが図示されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、シールド本体２は、ワーク９３の被溶接部９５と向かい合う開口部２ａを有している。開口部２ａは、天面２ｂとは反対側のシールド本体２の底面に形成されている。すなわち、シールド本体２のうちの、ワーク９３と向かい合う面に開口部２ａが形成されている。ガスホース２０からシールド本体２の内部に流入したアフターシールドガスは、開口部２ａから放出される。これにより、溶接直後の被溶接部９５をアフターシールドガスが大気から遮断することで、被溶接部９５の酸化を確実に抑制できる。
【００１８】
図１に示すように、スカート３は、開口部２ａの周囲を少なくとも部分的に囲むように配置されている。図示の例では、スカート３は、開口部２ａの周囲をほぼ全周にわたって囲んでいる。スカート３は、シールド本体２とワーク９３との隙間を閉塞可能である。スカート３は、溶接直後のワーク９３に接することに耐える耐熱性を有している。図示の例では、スカート３は、シールド本体２の外壁の下部に取り付けられており、シールド本体２の周方向に沿ってシールド本体２の周囲を取り巻くように配置されている。
【００１９】
本実施の形態におけるスカート３は、図２に示す状態と、図３に示す状態とに変形可能である。図２は、シールド本体２とワーク９３との隙間をスカート３が閉塞していない状態を示している。図３は、シールド本体２とワーク９３との隙間をスカート３が閉塞している状態を示している。図３に示す状態では、スカート３がワーク９３の表面に接している。
【００２０】
本実施の形態であれば、図３のように、シールド本体２とワーク９３との隙間をスカート３により閉塞することができる。シールド本体２とワーク９３との間の空間であるシールド空間５は、スカート３により囲まれていることで、密閉状態、またはそれに近い状態となる。このような本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。シールド空間５のアフターシールドガスが溶接アフターシールド装置１の外部空間へ流出することを確実に抑制できる。また、外部空間の空気がシールド空間５に侵入することを確実に抑制できる。これらのことから、アフターシールドガス供給装置１１からシールド本体２に供給されるガス流量が少なくても、良好なシールド効果を得ることが可能となる。その結果、アフターシールドガスとして用いられる高価な不活性ガスの消費量を低減することができるので、コストを低減できる。さらに、被溶接部９５の酸化を確実に抑制することができ、被溶接部９５の強度及び耐食性を高くする上で有利になる。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態では、溶接トーチ４がシールド本体２の内部に配置されている。これにより、溶接直後の被溶接部９５が大気に触れることをより確実に防止できるので、被溶接部９５の酸化をより確実に抑制できる。図示の例では、溶接トーチ４の全体がシールド本体２の内部に配置されている。図示の例に代えて、溶接トーチ４の先端部のみがシールド本体２の内部に配置され、溶接トーチ４の残りの部分がシールド本体２の外へ突出してもよい。溶接トーチ４のうち、少なくとも電極部及びノズル部がシールド本体２の内部に配置されていれば、上記と同様の効果が得られる。
【００２２】
本実施の形態におけるスカート３は、図２に示す収縮状態と、図３に示す膨張状態とに変形可能である。図３に示す膨張状態では、スカート３がワーク９３の表面に密着していることで、スカート３とワーク９３との間を気体が通過することが確実に抑制される。図２に示す収縮状態では、スカート３がワーク９３の表面に接しておらず、スカート３とワーク９３の表面との間にギャップ９９が形成されている。このため、気体がギャップ９９を通過可能である。図示の例に代えて、収縮状態のときにスカート３がワーク９３の表面に接してもよい。その場合であっても、スカート３はワーク９３の表面に密着しないので、スカート３とワーク９３との間を気体が通過可能である。
【００２３】
溶接を開始するときには、シールド本体２の内部及びシールド空間５の空気をアフターシールドガスで置換する必要があるので、スカート３を収縮状態にしておく。この状態でアフターシールドガス供給装置１１からアフターシールドガスをシールド本体２へ供給すると、シールド本体２の内部及びシールド空間５の空気は、ギャップ９９を通って外部空間へ円滑に排出される。そして、シールド本体２の内部及びシールド空間５の空気がアフターシールドガスにより置換された後、スカート３を膨張状態として、溶接を開始する。このように、本実施の形態であれば、スカート３が膨張及び収縮可能であるので、上記のようなガス置換動作を円滑かつ迅速に行うことができる。
【００２４】
本実施の形態におけるスカート３は、伸縮性を有するチューブ６と、チューブ６を覆うカバー７とを備えている。チューブ６は、中空部６ａを有している。カバー７は、可撓性を有するシート状の部材からなる。カバー７は、溶接直後のワーク９３に接することに耐える耐熱性を有している。カバー７は、例えば耐熱布で作られていてもよい。カバー７は、第一端７ａと、第二端７ｂと、中間部７ｃとを有している。第一端７ａ及び第二端７ｂは、シールド本体２に対して固定されている。図示の例では、第一端７ａは、シールド本体２の外壁のうちの下端に近い位置に固定されている。第二端７ｂは、第一端７ａの上に重ねて固定されている。中間部７ｃは、第一端７ａと第二端７ｂとの間にあり、袋状になっている。袋状となった中間部７ｃの内部にチューブ６が配置されている。すなわち、チューブ６の軸線に垂直な断面において、ループ状をなす中間部７ｃの内側にチューブ６が位置する。
【００２５】
中空部６ａに流体が供給される。中空部６ａの流体の圧力が高いと、図３に示すように、チューブ６が膨張して直径が拡大する。カバー７は、膨張したチューブ６によって内側から押圧されることで拡張する。その結果、スカート３が膨張状態となる。中空部６ａの流体の圧力が低いと、図２に示すように、チューブ６が収縮して直径が縮小し、カバー７は弛緩する。その結果、スカート３が収縮状態となる。
【００２６】
本実施の形態であれば、中空部６ａの流体の圧力を調整することで、スカート３を容易かつ確実に膨張及び収縮させることができる。図示の例では、チューブ６とカバー７とを組み合わせることによってスカート３が形成されている。図示の例に限らず、単一の部材でスカート３を形成してもよい。その場合、伸縮性及びガスバリア性を有する材料で作られたスカート３の内部に中空部を形成し、その中空部に供給される流体の圧力に応じてスカート３が膨張及び収縮するように構成してもよい。そのような構成によっても、前述した効果と同様の効果が得られる。
【００２７】
図示を省略するが、シールド本体２には、以下のような構造が設けられていてもよい。開口部２ａを覆う金網を設け、その金網の多数の孔からアフターシールドガスが流出するようにしてもよい。シールド本体２の内部に、アフターシールドガスの流れを整流するための整流部材を配置してもよい。整流部材としては、例えば、スチールウール、あるいはメッシュの積層材などを用いてもよい。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態の自動溶接装置１０は、溶接アフターシールド装置１と、溶接トーチ４と、アフターシールドガス供給装置１１と、ワイヤ送給装置１２と、電源装置１３と、倣い装置１４と、電圧センサ１５と、制御装置１６とを備えている。自動溶接装置１０は、溶接作業者が常時操作しなくても溶接を連続的に進行させる機能を有している。
【００２９】
溶接トーチ４は、例えばＴＩＧ溶接のような非消耗電極式ガスシールドアーク溶接を行うものでもよいし、例えばＭＩＧ溶接またはＭＡＧ溶接のような消耗電極式ガスシールドアーク溶接を行うものでもよい。溶接トーチ４は、アークによって生じたワーク９３の溶融池に向かってシールドガスを放出するトーチノズルを有している。
【００３０】
前述したように、アフターシールドガス供給装置１１は、ガスホース２０を介してシールド本体２へアフターシールドガスを供給する。アフターシールドガス供給装置１１は、例えば、ガスボンベ、工場内ガス供給設備、ガス発生装置、ガス混合器のうちの少なくとも一つを利用したものでもよい。
【００３１】
ワイヤ送給装置１２は、ワーク９３の溶融池または溶接トーチ４へ溶接ワイヤを送給する。電源装置１３は、溶接ケーブル（図示省略）を介して溶接トーチ４と接続されており、電力及びシールドガスを溶接トーチ４へ供給する。倣い装置１４は、溶接トーチ４及び溶接アフターシールド装置１をワーク９３に対して相対的に移動させるアクチュエータを有している。倣い装置１４は、ワーク９３と、溶接トーチ４及び溶接アフターシールド装置１との間の位置関係が適正な状態に維持されるように自動で調整する機能を有している。電圧センサ１５は、溶接電圧を検出する。アフターシールドガス供給装置１１、ワイヤ送給装置１２、電源装置１３、倣い装置１４、及び電圧センサ１５のそれぞれは、制御装置１６に対して電気的に接続されている。
【００３２】
制御装置１６は、自動溶接装置１０の動作を制御する。例えば、制御装置１６は、溶接電流、溶接ワイヤの送給速度、シールドガス及びアフターシールドガスの供給量などを溶接条件に合わせて制御する。制御装置１６は、少なくとも一つのメモリと、少なくとも一つのプロセッサとを備えていてもよい。
【００３３】
ワーク９３を溶接するにあたり、制御装置１６は、シールド本体２の内部にアフターシールドガスを注入する第１ステップと、シールド本体２とワーク９３との隙間をスカート３により閉塞する第２ステップと、第２ステップの後に、溶接トーチ４からワーク９３に向かってアークを放出してワーク９３を溶接する第３ステップとを実施するように制御する。これにより、被溶接部９５をより確実に大気から遮断することが可能となる。第１ステップにおいて、シールド本体２の内部及びシールド空間５の空気がアフターシールドガスで置換されるまでの間は、制御装置１６は、スカート３が収縮状態となるように制御してもよい。第２ステップにおいて、制御装置１６は、スカート３が膨張状態となるように制御することで、シールド本体２とワーク９３との隙間を閉塞する。
【００３４】
シールドガス及びアフターシールドガスとしては、ワーク９３の材質などに応じて、例えばアルゴンあるいはヘリウムのような不活性ガスを単体若しくは複数の不活性ガスを混合して用いることができる。さらに、これらのシールドガスに水素または窒素などを添加することも可能である。
【００３５】
なお、シールドガス及びアフターシールドガスとして同じガスを用いる場合には、アフターシールドガス供給装置１１を省略し、電源装置１３から、溶接トーチ４及び溶接アフターシールド装置１の双方へシールドガス及びアフターシールドガスの供給を行ってもよい。
【００３６】
図１に示す例において、チューブ６は、カバー７の外へ出た第一端部６ｂ及び第二端部６ｃを有している。スカート３を膨張させる際には、第一端部６ｂ及び第二端部６ｃの少なくとも一方からチューブ６の中空部６ａ内へ流体を供給することができる。
【００３７】
シールド本体２へ供給されるアフターシールドガスと同じガスを中空部６ａ内に供給することによってスカート３を膨張させるようにしてもよい。そのようにすることで、スカート３を膨張させるための別個の流体供給源が不要となるので、装置構成の簡素化が図れる。
【００３８】
図１に示す例では、チューブ６及びカバー７が開口部２ａの周囲の全周にわたって配置されている。これにより、アフターシールドガスの供給量が少なくても、シールド空間５への空気の侵入をより確実に抑制でき、良好なシールド効果を得る上でさらに有利になる。カバー７は、後縁部７ｄを有している。後縁部７ｄは、シールド本体２の後端に配置されている。後縁部７ｄは、開口部２ａの周囲のうちで溶接トーチ４と反対側の位置で溶接線と交わる部分に相当する。チューブ６は、後縁部７ｄの内部に位置する後縁部６ｄを有している。
【００３９】
図示の例に代えて、開口部２ａの周囲のうちで溶接トーチ４と反対側の位置で溶接線と交わる部分を除いた範囲にチューブ６を配置するように構成してもよい。すなわち、カバー７の後縁部７ｄの内部に後縁部６ｄを配置しないようにしてもよい。これにより、以下の効果が得られる。後縁部７ｄとワーク９３との密着性は、後縁部７ｄ以外の領域におけるカバー７とワーク９３との密着性よりも低くなる。このため、シールド空間５に供給されたアフターシールドガスは、後縁部７ｄとワーク９３との隙間を通って外部へ流出する。その結果、後縁部７ｄ以外の領域においては、カバー７とワーク９３との隙間をアフターシールドガスが通過しないので、両者の密着性がさらに高まる。このため、溶接トーチ４に近い高温領域の被溶接部９５の周囲の密閉性がさらに向上するので、高温領域の被溶接部９５の酸化をより確実に防止することができる。
【００４０】
倣い装置１４は、ワーク９３と溶接トーチ４との相対距離を調整するアクチュエータ（図示省略）を備えている。当該アクチュエータは、例えば、ワーク９３の表面に対して垂直な方向に溶接トーチ４を移動させるものでもよい。溶接の最中に、制御装置１６は、電圧センサ１５により検出される溶接電圧に応じて、ワーク９３と溶接トーチ４との相対距離が一定に保たれるように倣い装置１４を作動させる。シールド本体２は、溶接トーチ４と一体となって移動する。このため、倣い装置１４が上記のように作動することで、シールド本体２とワーク９３との距離が所定範囲内となるように調整される。その結果、スカート３とワーク９３の表面との間の密着性を適切な状態に確実に維持することができる。
【００４１】
実施の形態２．
次に、図４及び図５を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図４は、実施の形態２による溶接アフターシールド装置１Ａの模式的な斜視図である。図５は、実施の形態２による溶接アフターシールド装置１Ａの断面図である。
【００４２】
本実施の形態では、シールド本体２へ供給されるアフターシールドガスと同じガスをチューブ６の中空部６ａに供給することにより、スカート３を膨張させる。図５に示すように、チューブ６の周壁のうち、シールド空間５に近い部分に、吹出口６ｅが形成されている。中空部６ａから吹出口６ｅを通ってアフターシールドガス８１がシールド空間５へ吹き出される。通気性を有する耐熱布でカバー７が作られている場合には、吹出口６ｅから吹き出されたアフターシールドガス８１は、カバー７を透過してシールド空間５へ流入する。通気性を有しない材料でカバー７が作られている場合には、吹出口６ｅと重なる位置においてカバー７に吹出口を形成すればよい。本実施の形態であれば、中空部６ａからシールド空間５へアフターシールドガス８１を吹き出すことができるので、良好なシールド効果を得る上でより有利になる。なお、吹出口６ｅは、微小な孔径を有する微細孔であることが望ましい。吹出口６ｅを微細孔とすることで、吹出口６ｅから吹き出すアフターシールドガス８１の流量を適度に規制できる。その結果、中空部６ａ内の圧力をより確実に上昇させることができるので、チューブ６をより確実に膨張させることができる。
【００４３】
スカート３には、上記吹出口６ｅが多数設けられている。スカート３における吹出口６ｅの分布が以下の条件を満足するように構成してもよい。スカート３は、第一領域及び第二領域を備えている。第一領域には、複数の吹出口６ｅが配置されている。第二領域には、複数の吹出口６ｅが配置されている。第二領域は、第一領域よりも溶接トーチ４から遠い位置にある。すなわち、第一領域と溶接トーチ４との間の距離は、第二領域と溶接トーチ４との間の距離よりも短い。例えば、スカート３の前半分を第一領域とし、スカート３の後ろ半分を第二領域としてもよい。第一領域における吹出口６ｅの配置密度は、第二領域における吹出口６ｅの配置密度よりも高くなっている。以上のような条件を満足することで、次の効果が得られる。溶接トーチ４に近い第一領域では、吹出口６ｅの配置密度が高いので、吹出口６ｅから供給されるアフターシールドガスの総量が多くなり、シールド効果をさらに向上できる。このため、溶接トーチ４に近い位置にある、高温の被溶接部９５の酸化をより確実に防止できる。その一方で、溶接トーチ４から遠い第二領域では、吹出口６ｅの配置密度が低いので、吹出口６ｅから供給されるアフターシールドガスの総量が少なくなる。溶接トーチ４から遠い位置では、被溶接部９５の温度が比較的低いので、吹出口６ｅから供給されるアフターシールドガスの総量が少なくても、被溶接部９５の酸化を確実に防止できる。第二領域における吹出口６ｅの配置密度を比較的低くすることで、アフターシールドガスの消費量を抑制する上でより有利になる。
【００４４】
図４に示すように、本実施の形態におけるシールド本体２は、窓部２ｃを備えている。溶接作業者は、シールド本体２の外部から窓部２ｃを通して被溶接部９５を視認可能である。これにより、溶接の最中に、シールド本体２の下に隠れているワーク９３の被溶接部９５の状態を溶接作業者が容易に確認することができるので、より健全な被溶接部９５を形成する上でより有利になる。窓部２ｃは、例えばガラス窓でもよい。
【００４５】
本実施の形態におけるスカート３は、開口部２ａの周囲のうちで溶接トーチ４と反対側の位置で溶接線と交わる部分を除いた範囲に設けられている。すなわち、シールド本体２の後端を除く、シールド本体２の周囲にスカート３が配置されている。このように、シールド本体２の全周のうちの一部にスカート３が配置されていない領域が存在してもよい。
【００４６】
なお、上述した複数の実施の形態のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  溶接アフターシールド装置、  １Ａ  溶接アフターシールド装置、  ２  シールド本体、  ２ａ  開口部、  ２ｂ  天面、  ２ｃ  窓部、  ３  スカート、  ４  溶接トーチ、  ５  シールド空間、  ６  チューブ、  ６ａ  中空部、  ６ｂ  第一端部、  ６ｃ  第二端部、  ６ｄ  後縁部、  ６ｅ  吹出口、  ７  カバー、  ７ａ  第一端、  ７ｂ  第二端、  ７ｃ  中間部、  ７ｄ  後縁部、  １０  自動溶接装置、  １１  アフターシールドガス供給装置、  １２  ワイヤ送給装置、  １３  電源装置、  １４  倣い装置、  １５  電圧センサ、  １６  制御装置、  ２０  ガスホース、  ８１  アフターシールドガス、  ９０  溶接装置、  ９１  溶接トーチ、  ９２  アフターシールド治具、  ９３  ワーク、  ９４  アーク、  ９５  被溶接部、  ９６  シールドガス、  ９７  ガスホース、  ９８  アフターシールドガス、  ９９  ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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