(57)【要約】【課題】簡易な方法で、ワークの作業中に飛散される粉塵を作業者に暴露させずに容易に作業エリア外に排出して作業環境を改善することのできる粉塵排出方法及び粉塵排出システムを提供する。【解決手段】フレーム材１の、閉断面部位である各長尺フレーム６、６に設けられた複数の開口部を粉塵の吸引孔として利用すると共に、各長尺フレーム６、６の両端開口に各排気ダクト１１、１１を接続してそれぞれを連通させることで、各長尺フレーム６、６を排気フードとして機能させて、プッシュプル換気装置を構築しているので、フレーム材１のアーク溶接中に飛散される粉塵を、作業者４に直接暴露させず容易に作業エリア外に排出して作業環境を改善することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの作業中に飛散される粉塵を作業エリア外に排出する粉塵排出方法であって、
閉断面部位を有するワークまたはワーク関連治具の前記閉断面部位に設けられた開口部を粉塵の吸引孔として利用すると共に、前記ワークまたはワーク関連治具に排気ダクトを接続して、前記閉断面部位と前記排気ダクトとを連通させて、前記閉断面部位を排気フードとして機能させることを特徴とする粉塵排出方法。
【請求項２】
前記排気ダクトには排気ファンが連通されると共に、前記ワークまたはワーク関連治具に向かってプッシュ換気装置から送風されることを特徴とする請求項１に記載の粉塵排出方法。
【請求項３】
前記ワークは、自動車の車体を構成するフレーム材であって、該フレーム材をアーク溶接する際に飛散される粉塵を前記フレーム材の前記閉断面部位を経由して作業エリア外に排出することを特徴とする請求項１または２に記載の粉塵排出方法。
【請求項４】
ワークの作業中に飛散される粉塵を作業エリア外に排出する粉塵排出システムであって、
閉断面部位を有するワークまたはワーク関連治具に排気ダクトを接続して、前記閉断面部位と前記排気ダクトとを連通させて、前記閉断面部位を排気フードとして機能させることを特徴とする粉塵排出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵排出方法及び粉塵排出システムに関し、特に、自動車の車体を構成するフレーム材（ワーク）をアーク溶接する際に飛散されるヒューム等の粉塵を作業エリア外に排出する粉塵排出方法及び粉塵排出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車体を構成するフレーム材の製造ラインにおいて、図８に示すように、各作業者４、４がフレーム材１を手動でアーク溶接する工程では、アーク溶接する際にヒューム等の粉塵が飛散されて作業場に拡散する。そのため、図９に示すように、製造ライン上の天井部分に、排気ファンに連通した排気フード１１ａを備え、この排気フード１１ａからアーク溶接する際の粉塵を吸引して排出しようとしていた。
【０００３】
しかしながら、従来の排気フード１１ａは、搬送機２の上方で地上から５ｍ以上の高さに設置されているために、フレーム材１または作業者４周辺の作業エリア、すなわちヒューム等の粉塵が飛散される箇所では法定風速が確保できず、作業者４には防塵マスクの着用が義務付けられ、作業者４にとっては息苦しく苦痛なものであった。しかも、アーク溶接の作業では、作業者４は防護服の着用も伴うことから、同一の作業者４が８時間継続して作業を行うことができず、４時間交替で作業が行われている。
このように、図９に示すような、従来の排気フード１１ａの配置では、製造ライン外への粉塵の拡散は防止できるものの、粉塵が作業者４へ直接暴露されるのを防止することは不可能であった。
【０００４】
そこで、作業環境を改善するために、作業場にプッシュプル換気装置（一定方向の層流を持つ吹出し・吸い込み気流を形成する装置）を備える必要があるが、粉塵を取り込むための排気フードをフレーム材または作業者の近傍に設置することが不可能であった。
すなわち、フレーム材の下方のスペースは、仮付け工程においては、フレーム材のクランプ治具等の設置スペースになると共に、増付工程においては、作業者の作業姿勢を確保するためのフレーム材の回転治具が設置され、フレーム材の可動域となっており、また、フレーム材の側方のスペースは、作業者の作業スペースとなり、フレーム材または作業者の近傍に排気フードを設置するスペースを確保することが困難となっていた。
【０００５】
また、アーク溶接等により飛散される粉塵の排出方法の従来技術として、特許文献１には、ヒュームおよび排煙の集塵装置が開示されている。
すなわち、この特許文献１の発明に係るヒュームおよび排煙の集塵装置は、作業テーブルの下部を仕切板により複数の吸気室に分割し、複数の吸気室の境界部に吸込口移動装置を備え、この吸込口移動装置は、一端を密閉すると共に他端を集塵装置に連通させた回転自在な円筒部材であって、該円筒部材の周面の一部に開口部を設けた構成としている。
そして、レーザまたはプラズマ加工機によりワークが加工される際、加工機が移動した吸気室側に円筒部材の開口部を開口させて、加工の際に発生したヒューム等を円筒部材の開口部から集塵機に吸引している。
【特許文献１】実開平６−１９９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明では、作業テーブルの下方に複数の吸気室が備えられているために、作業テーブルのワーク配置面に、ワークのクランプ治具等の主要な治具を配置することができず、特許文献１の集塵装置を採用するにあたっては、使用の際、かなりの制約を受ける虞があり、効果的ではない。
しかも、この特許文献１の集塵装置では、加工機の移動に伴って、円筒部材の回転動作を制御する制御装置等も必要であり、装置全体が複雑で設備コストの負担が大きくなり、経済的に不利である。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で、ワークの作業中に飛散される粉塵を作業者に暴露させずに容易に作業エリア外に排出して作業環境を改善することのできる粉塵排出方法及び粉塵排出システム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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した粉塵排出方法の発明は、ワークの作業中に飛散される粉塵を作業エリア外に排出する粉塵排出方法であって、閉断面部位を有するワークまたはワーク関連治具の前記閉断面部位に設けられた開口部を粉塵の吸引孔として利用すると共に、前記ワークまたはワーク関連治具に排気ダクトを接続して、前記閉断面部位と前記排気ダクトとを連通させて、前記閉断面部位を排気フードとして機能させることを特徴とするものである。
請求項２に記載した粉塵排出方法の発明は、請求項１に記載した発明において、前記排気ダクトには排気ファンが連通されると共に、前記ワークまたはワーク関連治具に向かってプッシュ換気装置から送風されることを特徴とするものである。
請求項３に記載した粉塵排出方法の発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記ワークは、自動車の車体を構成するフレーム材であって、該フレーム材をアーク溶接する際に飛散される粉塵を前記フレーム材の前記閉断面部位を経由して作業エリア外に排出することを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記課題を解決するための手段として、請求項４に記載した粉塵排出システムの発明は、ワークの作業中に飛散される粉塵を作業エリア外に排出する粉塵排出システムであって、閉断面部位を有するワークまたはワーク関連治具に排気ダクトを接続して、前記閉断面部位と前記排気ダクトとを連通させて、前記閉断面部位を排気フードとして機能させることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、請求項１に記載した粉塵排出方法の発明では、ワークの作業中に飛散されるヒューム等の粉塵は、ワークまたはワーク関連治具の閉断面部位に設けられた開口部から閉断面部位に導入されて、閉断面部位を経由して排気ダクトから作業エリア外に排出され、ワークまたはワーク関連治具の閉断面部位が排気フードとして機能する。
請求項２に記載した粉塵排出方法の発明では、ワークまたはワーク関連治具に向かってプッシュ換気装置から送風されると共に、ワークまたはワーク関連治具の閉断面部位は排気ファンより吸引されるために、プッシュプル換気装置が構築される。
請求項３に記載した粉塵排出方法の発明では、フレーム材をアーク溶接する際に飛散されるヒューム等の粉塵は、フレーム材の閉断面部位を経由して作業エリア外に排出される。
【００１１】
また、請求項４に記載した粉塵排出システムの発明では、ワークの作業中に飛散されるヒューム等の粉塵は、排気フードとして機能するワークまたはワーク関連治具の閉断面部位を経由して排気ダクトから作業エリア外に排出される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な方法で、ワークの作業中に飛散される粉塵を作業者に暴露させずに容易に作業エリア外に排出して作業環境を改善することのできる粉塵排出方法及び粉塵排出システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図７に基いて詳細に説明する。なお、従来例と同一部材は、同一符号を使用して説明する。
自動車の車体を構成するフレーム材（ワーク）１は、図５に示すように、製造ラインの上方に備えられた搬送機２によって所定の位置に搬送されると共に、治具３上に配置されて、複数の作業者４、４によってアーク溶接が行われる。
このフレーム材１は、図１に示すように、対向する一対の長尺フレーム（閉断面部位）６、６と、一対の長尺フレーム６、６を掛け渡す複数の各連結フレーム７、７とからなる。また、各長尺フレーム６、６は、図２及び図４に示すように、閉断面構造の角筒状に形成されると共に、複数の箇所に、例えば図２及び図４では、対向する壁部６ａ、６ａのそれぞれに軽量化等の目的により開口部１０、１０が設けられている。
【００１４】
そして、本発明の実施の形態に係る粉塵排出システムは、図１及び図３に示すように、フレーム材１の一対の長尺フレーム６、６の両端開口に排気ダクト１１、１１をそれぞれ接続して、一対の長尺フレーム６、６内と各排気ダクト１１、１１を連通させる。また、各排気ダクト１１、１１には排気ファンが連通されている。
また、図５に示すように、搬送機２の上方で、搬送エリア２ａの両側方に、プッシュ換気装置１２、１２をそれぞれ配置する。これら各プッシュ換気装置１２、１２からの風は、フレーム材１に向かうように斜め下方（矢印Ｄ方向）にそれぞれ流れて、フレーム材１全体に吹き付けられるようになる。
【００１５】
その結果、フレーム材１をアーク溶接する際に飛散されるヒューム等の粉塵は、図１、図２及び図５に示すように、各プッシュ換気装置１２、１２からの送風により、飛散部位に近接した各長尺フレーム６、６の各開口部１０、１０から各長尺フレーム６、６の内部に導入されると共に、排気ファンにより各長尺フレーム６、６内を経由して各排気ダクト１１、１１に吸引されて作業エリア外に排出される。
このように、フレーム材１の閉断面部位を構成する各長尺フレーム６、６に設けた各開口部１０、１０を吸引孔として利用すると共に、各長尺フレーム６、６を排気フードとして機能させて、プッシュプル換気装置を構築している。
【００１６】
次に、他の実施の形態に係る粉塵排出システムを、図６及び図７に基いて説明する。
図６及び図７は、作業者４が作業テーブル１６の所定位置にワーク１’を固定し、ワーク１’をアーク溶接機２０によって自動でアーク溶接する様子を示したものである。
詳述すると、図７に示すように、ワーク１’を取り囲むように、溶接治具のベースフレーム（ワーク関連治具）１５が配置されている。このベースフレーム１５は、その全部位が閉断面構造の筒状に形成されている。また、アーム溶接機２０側に位置するベースフレーム１５には、複数（図７では４個）の開口部１０、１０が上方に開口している。さらに、ベースフレーム１５の一部分に排気ダクト１１が連通されて、作業者４の頭上にはプッシュ換気装置１２が配置されている。
【００１７】
そして、アーク溶接機２０でワーク１’がアーク溶接された際に飛散するヒューム等の粉塵は、プッシュ換気装置１２からの送風により、ベースフレーム１５の各開口部１０、１０からベースフレーム１５の内部へ導入されると共に、排気ファンによりベースフレーム１５内を経由して排気ダクト１１へ吸引されて作業エリア外に排出される。このように、この実施形態では、ベースフレーム１５全体が排気フードとして機能している。
【００１８】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、閉断面部位を有するフレーム材（ワーク）１または溶接治具のベースフレーム（ワーク関連治具）１５において、閉断面部位が構成される、各長尺フレーム６、６またはベースフレーム１５に設けられた複数の開口部１０、１０を、アーク溶接時に飛散される粉塵の吸引孔として利用すると共に、各長尺フレーム６、６またはベースフレーム１５に排気ダクト１１を接続してそれぞれを連通させることで、各長尺フレーム６、６またはベースフレーム１５を排気フードとして機能させる。
そして、アーク溶接する際に飛散される粉塵は、プッシュ換気装置１２からの送風により、各長尺フレーム６、６またはベースフレーム１５の各開口部１０、１０から内部に導入されて、排気ファンにより各長尺フレーム６、６またはベースフレーム１５内を経由して排気ダクト１１へ吸引されて作業エリア外に排出される。
【００１９】
これにより、新規に排気フードを設置する必要性が無くなり効果的である。また、アーク溶接時に飛散される粉塵は作業エリア外に排出され、作業者４には直接暴露せず作業環境が改善されるので、防塵マスクを着用する必要がない。
しかも、排気ファン及びプッシュ換気装置１２の風量を、従来の排出方法における、飛散箇所での法定風速を満足するための排気ファンの風量に比べ、約１／１０程度低減することができる。
さらに、本粉塵排出システムでは、複雑な構造を有する装置等を新規に設計する必要がなく、全て既存の排気ダクト１１、プッシュ換気装置１２及び排気ファンを備えることで容易に具現化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る粉塵排出システムの平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ方向から見た図である。
【図４】図４は、図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図１の正面図である。
【図６】図６は、他の実施の形態に係る粉塵排出システムの側面図である。
【図７】図７は、図６の平面図である。
【図８】図８は、従来の、粉塵を排出させる形態を示した平面図である。
【図９】図９は、図８の正面図である
【符号の説明】
【００２１】
１  フレーム材（ワーク），６  長尺フレーム（閉断面部位），１０  開口部，１１  排気ダクト，１２  プッシュ換気装置，１５  ベースフレーム（ワーク関連治具），
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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