(57)【要約】【課題】増幅トランス、加熱コイル等の加熱装置要冷却部材の冷却を、ハンドリングが容易かつ簡単な構造で溶接歪取りの作業能率を向上でき、また専用のスペースを必要とせず工場内スペースの有効利用が可能となり、さらに装置コストが低減された溶接歪除去装置の冷却方法及びその装置を提供する。【解決手段】鋼材の溶接歪除去用加熱装置の冷却水として水道水を用い、該水道水を増幅トランス及び加熱コイルを含む前記加熱装置の要冷却部材に導き該要冷却部材を冷却した後、この水道水を走行台車に設けられた冷却水供給部から前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に供給して該部位を冷却することを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004027274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源からの高周波電流を増幅トランスにて増幅して鋼材の表面に近接して配設された加熱コイルに通電し、前記鋼材に誘導電流による発熱を生起して該鋼材の溶接部近傍を加熱することにより該溶接部及びその近傍の歪を除去するように構成された加熱装置を、前記鋼材上に移動可能に設けられた走行台車に搭載し、前記加熱装置に冷却水を通流してこれを冷却するようにした溶接歪除去装置の冷却方法において、前記冷却水として水道水を用い、該水道水を前記増幅トランス及び加熱コイルを含む前記加熱装置の要冷却部材に導き該要冷却部材を冷却した後、この水道水を前記走行台車に設けられた冷却水供給部から前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に供給して該部位を冷却することを特徴とする溶接歪除去装置の冷却方法。
【請求項２】
前記水道水を前記走行台車に搭載された電源に導き該電源を冷却し、次いで前記増幅トランス及び加熱コイルをこの順に冷却した後、この水道水を前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に供給して該部位を冷却することを特徴とする請求項１記載の溶接歪除去装置の冷却方法。
【請求項３】
電源からの高周波電流を増幅トランスにて増幅して鋼材の表面と所定間隙を存して配設された加熱コイルに通電し、前記鋼材に誘導電流による発熱を生起して該鋼材の溶接部近傍を加熱することにより該溶接部及びその近傍の歪を除去するように構成された加熱装置と、前記鋼材上に移動可能に設けられて前記加熱装置が搭載される走行台車とを備え、前記加熱装置に冷却水を通流してこれを冷却するように構成された溶接歪除去装置の冷却装置において、前記増幅トランス及び加熱コイルを含む前記加熱装置の要冷却部材内の冷却通路に水道水を供給する水道水管と、前記走行台車に設けられて前記冷却通路を通流した水道水を前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に噴出する冷却水噴出手段とを備えてなることを特徴とする溶接歪除去装置の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶における船体溶接部等に生じる溶接歪の除去に適用され、鋼材の表面と所定間隙を存して設置され高周波電流が通電される加熱コイルにより該鋼材に誘導電流による熱を発生せしめて溶接歪を除去する加熱装置を走行台車に搭載し、前記加熱装置に冷却水を通流してこれを冷却するようにした溶接歪除去装置の冷却方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の船体、特に客船のように薄板鋼材が大部分を占める船体では、溶接時の入熱の他、鋼材の自重によっても変形が生じる。かかる変形による歪を除去する手段として、ガスバーナーを用い、該ガスバーナーからのアルゴンガス等の高温ガスにより変形部近傍を加熱し、該鋼材の変形を修正する手段が多く用いられている。
しかしながら、かかる手段にあっては、溶接ビード部等の変形部及びその近傍をガス加熱するため入熱量の調整が困難であり、また歪の除去を作業者の経験的要素等の人為的要素を加えて行うため鋼材が目標形状になるように歪を確実に除去するのは実質的に不可能である、等の問題点を有している。
【０００３】
図２は、かかる問題点に対処する手段として、特開平１１−１７００８１号にて提案されている高周波誘導加熱歪取り装置及びその冷却装置の概略構成を示す外観側面図である。
図において、０１０は後述する構成を備えた加熱装置で、モータ０１７により鋼板２０上を走行せしめられる走行台車０１１に搭載されている。０１５は該走行台車０１１の車輪である。
前記加熱装置０１０において、０１２は図示しない電源からの電流を増幅する増幅トランスである。０１３は前記鋼板２０の表面に所定の間隙を存して配置された加熱コイルでフェライトコア０１８に巻回され前記増幅トランス０１２にて増幅された高周波電流が通電される。
【０００４】
０１９は熱交換機能を備えた冷却ユニット、０２３は該冷却ユニットと前記加熱装置０１０の要冷却部材即ち前記増幅トランス０１２、加熱コイル０１３等とを接続する冷却水供給管、０２４は前記要冷却部材の加熱コイル０１３の冷却水出口と前記冷却ユニット０１９とを接続する冷却水戻り管である。また０２２は前記冷却水供給管０２３に設けられた冷却水ポンプである。
【０００５】
かかる高周波誘導加熱歪取り装置及びその冷却装置において、前記走行台車０１１を鋼板２０上を溶接ビードに沿って走行させ、図示しない電源から供給される電流を増幅トランス０１２にて大電流値の高周波電流とし、該高周波電流を前記加熱コイル０１３に通電することにより、該加熱コイル０１３に近接された鋼板２０に誘導電流（渦電流）が発生し、該誘導電流に伴うジュール熱により鋼板２０の溶接部近傍を加熱し、該溶接部の歪を除去する。
【０００６】
また、前記冷却ユニット０１９から冷却水ポンプ０２２によって冷却水供給管０２３を加熱装置０１０側に送られた冷却水は、増幅トランス０１２及び加熱コイル０１３を冷却した後、冷却水戻り管０２４を通って冷却ユニット０１９に戻され、再冷却されて前記冷却経路を循環する。
一方、図示を省略したが、前記加熱コイル０１３により加熱された溶接部及びその近傍部位は、別途、水道水によって冷却される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示される高周波誘導加熱歪取り装置における加熱装置０１０の冷却手段にあっては、前記のように、熱交換機能を備えた冷却ユニット０１９からの冷却水を、冷却水ポンプ０２２により増幅トランス０１２、加熱コイル０１３等の加熱装置０１０の要冷却部材を循環させる閉ループの冷却システムを装備している。
【０００８】
このため、冷却ユニット０１９、冷却水ポンプ０２２等の格別な冷却用機器を必要とし、高周波誘導加熱歪取り装置の装置コストが高くなるとともに、冷却用機器が大掛かりなため自在にハンドリングできず、取り扱い性が良好でなく溶接歪取りの作業能率低下の要因となる。
また、前記冷却用機器を設置する専用のスペースを必要とし、歪取り作業工場内におけるスペースの有効利用が阻害される、
等の問題点を有している。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、増幅トランス、加熱コイル等の加熱装置の要冷却部材の冷却を、ハンドリングが容易かつ簡単な構造を備えて溶接歪取りの作業能率を向上でき、また専用のスペースを必要とせず工場内スペースの有効利用が可能となり、さらに装置コストが低減された溶接歪除去装置の冷却方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、電源からの高周波電流を増幅トランスにて増幅して鋼材の表面に近接して配設された加熱コイルに通電し、前記鋼材に誘導電流による発熱を生起して該鋼材の溶接部近傍を加熱することにより該溶接部及びその近傍の歪を除去するように構成された加熱装置を、前記鋼材上に移動可能に設けられた走行台車に搭載し、前記加熱装置に冷却水を通流してこれを冷却するようにした溶接歪除去装置の冷却方法において、前記冷却水として水道水を用い、該水道水を前記増幅トランス及び加熱コイルを含む前記加熱装置の要冷却部材に導き該要冷却部材を冷却した後、この水道水を前記走行台車に設けられた冷却水供給部から前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に供給して該部位を冷却することを特徴とする溶接歪除去装置の冷却方法を提案する。
【００１１】
請求項１において、好ましくは請求項２のように、前記水道水を前記走行台車に搭載された電源に導き該電源を冷却し、次いで前記増幅トランス及び加熱コイルをこの順に冷却した後、この水道水を前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に供給して該部位を冷却するのが良い。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１、２の方法を実施する装置の発明に係り、
電源からの高周波電流を増幅トランスにて増幅して鋼材の表面に近接して配設された加熱コイルに通電し、前記鋼材に誘導電流による発熱を生起して該鋼材の溶接部近傍を加熱することにより該溶接部及びその近傍の歪を除去するように構成された加熱装置と、前記鋼材上に移動可能に設けられて前記加熱装置が搭載される走行台車とを備え、前記加熱装置に冷却水を通流してこれを冷却するように構成された溶接歪除去装置の冷却装置において、前記増幅トランス及び加熱コイルを含む前記加熱装置の要冷却部材内の冷却通路に水道水を供給する水道水管と、前記走行台車に設けられて前記冷却通路を通流した水道水を前記鋼材の溶接部及びその近傍部位に噴出する冷却水噴出手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
かかる発明によれば、水道水を加熱装置の要冷却部材用冷却水として導入し、請求項２のように、該水道水を走行台車に導き、該走行台車に搭載された電源、増幅トランス及び加熱コイル等の要冷却部材をこの順に冷却し、この加熱装置要冷却部材冷却後の水道水を前記走行台車に設けられた冷却水噴出手段から鋼材の溶接部及びその近傍部位に噴出せしめて該溶接部及びその近傍部位を冷却する。
【００１４】
従ってかかる発明によれば、従来、加熱コイルにより加熱された溶接部及びその近傍部位を冷却した後に廃水としていた水道水を、走行台車に搭載された加熱装置の要冷却部材用冷却水として利用してから、鋼材の溶接部及びその近傍部位の冷却に使用するので、従来技術のような前記要冷却部材冷却用の冷却ユニット、冷却水ポンプ等の格別な冷却用機器及びこれらの機器と加熱装置の要冷却部材とを接続する閉ループの冷却システムを一切必要としない。
【００１５】
これにより、水道水によって増幅トランス、加熱コイル等の加熱装置要冷却部材の冷却と鋼材の溶接部及びその近傍部位の冷却とを連続的に行うことができ、前記のように格別な冷却用機器及び閉ループの冷却システムを不要としてハンドリングが容易かつ簡単な構造で専用のスペースを必要とせずに、前記加熱装置要冷却部材の冷却及び鋼材の溶接部近傍部位の冷却を行うことが可能となり、溶接歪除去装置の装置コストが低減されるとともに溶接歪取りの作業能率を向上することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１は本発明の実施例に係る鋼材の高周波誘導加熱歪取り装置及びその冷却装置の概略構成を示す外観側面図である。
【００１８】
図において、２０は溶接が施された鋼板、１１は該鋼板２０上を溶接ビードに沿って走行可能にされた走行台車である。
１６は該走行台車１１の外郭を構成する台車本体で、内部に電源１７が装着されている。１５は該台車本体１６の前後下部に回転自在に４個取り付けられた車輪である。該車輪１５は、磁力により常時前記鋼板２０の表面に接触しながら転動して該走行台車１１を走行せしめるマグネット機構にて構成されている。
【００１９】
１は前記台車本体１６内に該台車本体１６とは独立して上下動可能に設けられた内部支持部材である。該内部支持部材１は、上部に水平に設けられた水平部材３の前後端部から垂直下方に伸びる垂直部材７とを結合した側面形状が略門形状に形成され、前後の垂直部材７の下部には前記鋼板２０の表面を転動可能なガイドローラ４が回転自在に取り付けられている。
２は前記台車本体１６の上部内面と前記内部支持部材１の水平部材３の上面との間に介装された皿ばねあるいはコイルばねからなるばねで、該台車本体１６の上部内面により、前記ばね２の背部を前記内部支持部材１側に押圧している。
また、該内部支持部材１の前後端部はスラスト面１４にて前記台車本体１６の前後内面と当接されており、該内部支持部材１は前記車輪１５の回転による台車本体１６の前後移動に従い、前記ガイドローラ４を介して鋼板２０の表面を前後移動可能となっている。
【００２０】
前記内部支持部材１の水平部材３下部には前記電源１７から導線を介して供給される電流を増幅する増幅トランス１２が固着され、さらに該増幅トランス１２の下部には該増幅トランス１２にて増幅された大電流が導線を介して通電される加熱コイル１３がコイル支持部材５を介して固着されている。
さらに、該加熱コイル１３の下面と前記鋼板２０の表面との間は、該加熱コイル１３に高周波電流を通電して該鋼板２０に誘導電流に伴う発熱を生起させるための間隙Ｃが形成されている。
【００２１】
２１は水道水管で、前記電源１７の電源内冷却水通路１７ａに接続されている。２２は該水道水管２１の通路を開閉する開閉弁である。１２ａは前記増幅トランス１２内に設けられたトランス内冷却水通路、１３ａは前記加熱コイル１３内に設けられたコイル内冷却水通路、２４は前記電源内冷却水通路１７ａの出口とトランス内冷却水通路１２ａの入口とを接続する冷却水管、２７は前記トランス内冷却水通路１２ａの出口とコイル内冷却水通路１３ａの入口とを接続する冷却水管である。
【００２２】
２６は前記鋼板２０の表面に冷却水（水道水）を噴出する冷却水ノズルで、前記走行台車１１を構成する台車本体１６の走行方向後部に設けられ、該台車本体１６に形成されたケース内冷却水通路１６ａに接続されている。２５は前記コイル内冷却水通路１３ａの出口とケース内冷却水通路１６ａとを接続する冷却水管である。
【００２３】
かかる構成からなる高周波誘導加熱歪取り装置による溶接歪除去作業時において、前記走行台車１１の車輪１５を回転駆動すると、該走行台車１１の台車本体１６が鋼板２０上を溶接ビードに沿って移動し、これに従い前記増幅トランス１２及び加熱コイル１３が取り付けられている内部支持部材１が該台車本体１６とともに移動する。
一方、前記電源１７から供給される電流は導線（図示省略）を介して前記増幅トランス１２に供給され、該増幅トランス１２において大電流値の高周波電流に増幅されて導線（図示省略）を介して前記加熱コイル１３に通電される。そして、該加熱コイル１３に流れる高周波電流により該加熱コイル１３に間隙Ｃを存して近接された鋼板２０に誘導電流（渦電流）が発生し、該誘導電流に伴うジュール熱により鋼板２０の溶接部近傍を加熱して該部の歪を除去する。
【００２４】
一方、前記開閉弁２２の開弁により水道水管２１から電源１７の電源内冷却水通路１７ａに導入された水道水（冷却水）は、該電源内冷却水通路１７ａを通流して電源１７を冷却し、冷却水管２４を通ってトランス内冷却水通路に１２ａに入る。
そして該トランス内冷却水通路１２ａを通流して増幅トランス１２を冷却した水道水は、冷却水管２４を通ってコイル内冷却水通路１３ａに入り該コイル内冷却水通路１３ａを通流して加熱コイル１３を冷却した後、冷却水管２５を通ってケース内冷却水通路１６ａに入る。
【００２５】
該ケース内冷却水通路１６ａを通った冷却水（水道水）は前記冷却水ノズル２６から鋼板２０溶接部の周囲の表面に向けて噴出せしめられる。かかる溶接部の周囲の表面に向けての冷却水の噴出は、前記走行台車１１を走行させながら、該走行台車１１の台車本体１６後部に設けられた冷却水ノズル２６から行い、該溶接部及びその周囲を冷却する。
【００２６】
かかる実施例によれば、従来、加熱コイル１３により加熱された鋼板２０溶接部及びその近傍部位を冷却した後に廃水としていた水道水を、走行台車１１に搭載された加熱装置１０の要冷却部材である電源１７、増幅トランス１２、加熱コイル１３の冷却水として利用してから、鋼板２０の溶接部及びその近傍部位の冷却に使用するので、水道水によって増幅トランス、加熱コイル等の加熱装置要冷却部材の冷却と鋼材の溶接部及びその近傍部位の冷却とを連続的に行うことができ、図２の従来技術のような前記要冷却部材冷却用の冷却ユニット０１９、冷却水ポンプ０２２等の格別な冷却用機器及びこれらの機器と加熱装置１０の要冷却部材とを接続する閉ループの冷却システムを一切必要としない簡単な構造で設置スペースが低減でき、低コストの装置となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、従来、加熱コイルにより加熱された溶接部及びその近傍部位を冷却した後に廃水としていた水道水を、走行台車に搭載された加熱装置の要冷却部材用冷却水として利用した後に鋼材の溶接部及びその近傍部位の冷却に使用するので、従来技術のような要冷却部材冷却用の冷却ユニット、冷却水ポンプ等の格別な冷却用機器及びこれらの機器と加熱装置の要冷却部材とを接続する閉ループの冷却システムを一切必要としない。
【００２８】
これにより、水道水によって増幅トランス、加熱コイル等の加熱装置要冷却部材の冷却と鋼材の溶接部及びその近傍部位の冷却とを連続的に行うことができ、前記のように格別な冷却用機器及び閉ループの冷却システムを不要としてハンドリングが容易かつ簡単な構造で専用のスペースを必要とせずに、前記加熱装置要冷却部材の冷却及び鋼材の溶接部近傍部位の冷却を行うことが可能となり、溶接歪除去装置の装置コストが低減されるとともに溶接歪取りの作業能率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る鋼材の高周波誘導加熱歪取り装置及びその冷却装置の概略構成を示す外観側面図である。
【図２】従来技術に係る高周波誘導加熱歪取り装置の概略構成を示す外観側面図である。
【符号の説明】
１　　内部支持部材
２　　ばね
３　　水平部材
４　　ガイドローラ
７　　垂直部材
１１　　走行台車
１２　　増幅トランス
１２ａ　トランス内冷却水通路
１３　　加熱コイル
１３ａ　コイル内冷却水通路
１５　　車輪
１６　　台車本体
１６ａ　ケース内冷却水通路
１７　　電源
１７ａ　電源内冷却水通路
２０　　鋼板
２１　　水道水管
２６　　冷却水ノズル
【図１】
2004027274.tif 000003
【図２】
2004027274.tif 000004