JP3364025B2 - 消耗電極式溶接トーチ - Google Patents
消耗電極式溶接トーチInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラー、船舶、橋梁、
鉄骨の溶接に適用されるアーク溶接における消耗電極式
溶接トーチに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の消耗電極式溶接トーチに関して
は、実開平０５−０７６６６９号に開示されており、こ
の内容を図５乃至図７により説明する。図５は従来の消
耗電極式溶接トーチの構成図、図６は従来溶接トーチに
よる水平隅肉溶接の構成図、図７は従来溶接トーチによ
る隅肉溶接ビードの断面図である。 【０００３】図５，図６において、１は母材、２は溶接
電源、３は溶接トーチ、４はトーチ４先端の溶接チッ
プ、５はワイヤ、６は溶接の際の生じるアーク、７はパ
ワーケーブル、８は溶接電源２を供給する給電ノズル、
９はシールドガス供給ノズル、１０はトーチ基部、１１
はパワーケーブル７を保持し、取付ける取り付けボル
ト、１２はそのボルト１１が結合する支持アーム、１３
はスプリング、１４はスプリング１３で溶接トーチ３内
に支持されるワイヤ供給ノズル、１５ａ，１５ｂはワイ
ヤ供給ノズル１４に取付けられた永久磁石、１６ａ，１
６ｂは電磁コイル、１７は電磁コイル１６ａ，１６ｂの
鉄心、１８はオシレート幅調整ネジ、１９は電磁コイル
１６ａ，１６ｂを励磁する交番電圧発生装置である。 【０００４】図７において、図（ａ）の２０は母材１の
溶接部にギャップがないときの水平隅肉溶接ビード、図
（ｂ）の２１は母材１の溶接部にギャップ２２があり、
健全な溶接が不可能なときの水平隅肉溶接ビードであ
る。 【０００５】次に、このような構成の従来装置の作用を
説明する。図５に示す従来溶接トーチにおいて、交番電
圧発生装置１９から交番電圧を電磁コイル１６ａ，１６
ｂに印加すると、電磁コイル１６ａ，１６ｂと永久磁石
の１５ａ，１５ｂの間には交番電圧の極性に応じて引力
と反力が同時に発生することになる。この力を駆動源に
して、スプリング１３の取付部を中心にしてワイヤ供給
ノズル１４が揺動し、その端部のワイヤ５の先端も揺動
することになる。 【０００６】次に、この従来溶接トーチを水平隅肉溶接
に適用したときの作用を説明する。水平隅肉溶接では図
７に示す溶接ビード２０の脚長を確保するために溶接線
方向にワイヤをオシレートする。図６において、まず、
溶接電源２を「ＯＮ」にするとワイヤ５の先端と母材１
の間にアーク６が発生し、所定の溶接電圧、電流になる
ように溶接電源２を調節する。溶接状況が安定すると、
次に交番電圧発生装置１９により電磁コイル１６ａ，１
６ｂを励磁して溶接ワイヤ５の先端を溶接線方向にオシ
レートする。さらに、溶接線方向支持アーム１２とつな
がっている図示していないロボットあるいは台車によっ
て、溶接トーチ３を移動させることによって溶接ビード
２０が得られる。 【０００７】しかしながら、図７に示すように母材１の
溶接部は２枚の板で構成する隅部であり、溶接前の母材
切断精度あるいは、仮づけ溶接の寸法精度によって溶接
部に図７（ｂ）に示すようにギャップ２２が生じ、この
ギャップ２２の大きさによっては健全な溶接ビードが得
られなくなり、アンダーカットや、のど厚が不足した不
良ビード２１が発生する恐れがある。特に、溶接部のギ
ャップの大きさが変動するような場合には、ギャップの
大きさに合わせて、溶接を中止することなくワイヤ５の
先端のオシレート幅を調整可能にする必要がある。 【０００８】従来の消耗電極式溶接トーチでは図５に示
すようにオシレート幅調整ネジ１８でワイヤ５の先端の
オシレート幅を半固定式に調整することができるが、溶
接しながら溶接部のギャップ２２の大きさに応じてワイ
ヤ先端のオシレート幅を調整することは不可能である。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】水平隅肉溶接におい
て、前述のように溶接部は２枚の板で構成される隅部で
あり、寸法精度によってギャップが生じ、しかもギャッ
プ幅が変動する場合に、健全な溶接ビードを得るために
はギャップの大きさに合わせて、溶接を中止することな
くワイヤ先端のオシレート幅を調整可能にする必要があ
る。 【００１０】従来の消耗電極式溶接トーチではオシレー
ト幅調整ネジ１８でワイヤ先端のオシレート幅を半固定
式に調整することができるが、溶接しながら溶接部のギ
ャップの大きさに応じてワイヤ先端のオシレート幅を調
整することは不可能である。そのため、ギャップの大き
さによっては不良ビードの発生を招く恐れがある。 【００１１】さらに、不良ビードが発生した場合には、
その箇所を手直しする必要があり、さらに溶接作業を増
やし、溶接作業の能率低下を招くことになる。 【００１２】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明はこのよ
うな課題を解決するために、溶接ワイヤの先端をオシレ
ートする消耗電極式溶接トーチにおいて、トーチ基部に
可どう部材を介して取付けられ、揺動するワイヤ供給ノ
ズルの対向側面に近接して設けた変形可能な一対のヒン
ジ機構と、ヒンジ機構に固定した圧電素子とを設けた構
成とする。 【００１３】即ち、本発明は、トーチ基部の先端に可ど
う部材を介して取り付けられると共に、その先端にはワ
イヤを保持したチップが取り付けられているワイヤ供給
ノズルと、同ワイヤ供給ノズルの対抗側面に固定された
一対の永久磁石と、同永久磁石の外側に近接し、中心軸
線が互に一致すると共に同永久磁石の極性面と垂直とな
るように対向配置された一対の電磁コイルと、同一対の
電磁コイルに交番電圧を印加したときに同各電磁コイル
と前記各永久磁石との間には一方は引力、他方は反力が
同時に発生し、それにより前記可どう部材を中心に前記
ワイヤ供給ノズルのチップが保持しているワイヤの先端
をオシレートする消耗電極式溶接トーチにおいて、前記
ワイヤ供給ノズルの対向側面に近接して一対配設され、
前記ワイヤのオシレートする方向に弾性変形可能なヒン
ジ機構と、同各ヒンジ機構にそれぞれ固定した一対の圧
電素子とを具備してなり、前記圧電素子に印加する電圧
によって前記ヒンジ機構を弾性変形させ、前記ワイヤ先
端のオシレート幅を調整するとを特徴とする消耗電極式
溶接トーチを提供する。 【００１４】 【作用】本発明はこのような手段により、溶接電源を駆
動してワイヤと母材との間にアークを発生させ、電磁コ
イルに交番電圧を印加すると、電磁コイルと永久磁石と
の間に一方の間には引力が、他方の間には反力が、それ
ぞれ同時に発生し、その作用により可どう部材に取付け
られているワイヤ供給ノズルが揺動する。この揺動によ
りその先端のワイヤがオシレートして溶接を行うが、こ
の時に圧電素子に直流電圧を加えると圧電素子の変形に
よりヒンジ機構が弾性変形し、その一対のヒンジの端部
の間が変化する。ワイヤ供給ノズルの揺動は溶接トーチ
内で電磁コイルに近接した範囲で動くが、このヒンジ端
の間隙で揺動範囲が決められるので、圧電素子の電圧値
により、ワイヤ供給ノズルの先端にあるワイヤのオシレ
ート幅を制御することができる。 【００１５】又、溶接部の母材間のギャップをセンサ等
で検知し、そのギャップに適したオシレート幅を得るよ
うに圧電素子の印加電圧を制御すれば、溶接ギャップが
変動する場合においても、溶接を停止することなくオシ
レート幅を適正に、制御することができる。 【００１６】このようなオシレート幅の調整により、ギ
ャップ量が変動する場合でも良好な溶接ビードを得るこ
とができ、溶接欠陥が少くなり、そのための手直し作業
もなく溶接作業の大幅な合理化がなされるものである。 【００１７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る消耗電極
式溶接トーチの構成図、図２は図１の一部拡大した詳細
な側面図、図３はワイヤ先端オシレート特性曲線、図４
は本実施例の消耗電極式溶接トーチを用いて水平隅肉溶
接をしたときの溶接部にギャップを有する場合のビード
断面図である。 【００１８】図１，図２において、符号１乃至１７及び
１９は図５，図６で説明した従来装置と同じであるの
で、詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明する
が、本発明の特徴となる部分は符号３０から３４の部分
であり、以下、これらの特徴につき詳しく説明する。 【００１９】図において、３０は直流電圧発生装置、３
１ａ，３１ｂは溶接トーチ３に取付けられた一対のヒン
ジ機構、３２ａ，３２ｂで示す波線形状はヒンジ機構３
１ａ，３１ｂが弾性変形し、移動した形状を示したヒン
ジ機構、３３ａ，３３ｂはヒンジ機構３１ａ，３１ｂに
取り付けられた圧電素子で、直流電圧発生装置３０で直
流電圧が印加され、その変形でヒンジ機構３１ａ，３１
ｂを移動、変形させ、３２ａ，３２ｂに示すような形状
となるものである。そのため、このヒンジ機構３１ａ，
３１ｂは弾性力を有した材料で形成されている。その他
の構成については、ねじ１８を除き、図５，図６に示す
従来のものと同じであるので説明は省略する。 【００２０】次に、このような構成の消耗電極式溶接ト
ーチの作用について説明する。まず、従来と同じように
溶接電源を「ＯＮ」にし、ワイヤ５の先端と母材１との
間にアーク６を発生させ、所定の溶接電圧、電流となる
ように溶接電源を調節する。溶接状況が安定すると、次
に、交番電圧発生装置１９により電磁コイル１６ａ，１
６ｂを励磁してワイヤ供給ノズル１４をスプリング１３
を中心として揺動させ、溶接ワイヤ５の先端を溶接線方
向へオシレートさせる。さらに、図示省略のロボットや
台車、等により溶接トーチ３を移動し、溶接ビードを得
る。この状態までは従来の例と同じ作用となる。 【００２１】更に、本発明においては、ワイヤ５の先端
をオシレートさせた後、直流発生装置３０から所定の直
流電圧を圧電素子３３ａ，３３ｂに入力する。これによ
り、圧電素子３３ａ，３３ｂは変形し、その作用で、ヒ
ンジ機構は図２に示す波線３２ａ，３２ｂのように、弾
性範囲内で変形することになる。つまり、ワイヤ供給ノ
ズル１４は先に説明したように、スプリング１３を中心
に揺動されているため、ヒンジ機構３１ａ，３１ｂの変
形量により、ワイヤ供給ノズル１４の揺動幅が制限され
ることになる。また、ヒンジ機構３１ａ，３１ｂの変形
量は直流発生装置３０からの電圧により調整可能である
から、結果的に、直流発生装置３０からの電圧値によ
り、ワイヤ供給ノズル１４の先端にあるワイヤ５の先端
のオシレート幅Ｗを制御することが可能になる。 【００２２】図３は直流発生装置３０から圧電素子３３
ａ，３３ｂに入力する電圧とワイヤ５の先端のオシレー
ト幅の関係を示す特性曲線である。本発明の実施例では
図示の特性のようにワイヤ先端オシレート幅を１０ｍｍ
から０まで直流発生装置３０からの入力電圧により調整
することができる。 【００２３】又、本発明の実施例の消耗電極式溶接トー
チを用いた水平隅肉溶接では、図示省略しているが溶接
部のギャップ量を予めセンサ、等で検出しておき、溶接
中にギャップが変動しても、その変動に応じて図３に示
す特性に基づいて制御装置で演算し、直流電圧発生装置
３０からの直流電圧を調整するようにすれば、溶接作業
を停止することなくワイヤ５先端のオシレート幅を自動
的に、かつ適正に調整、設定ができるので、図４に示す
ような欠陥のない良好な溶接ビード３４を得ることがで
きる。 【００２４】 【発明の効果】以下、具体的に説明したように、本発明
においては、溶接ワイヤの先端をオシレートする消耗電
極式溶接トーチにおいて、トーチ基部に可どう部材を介
して取付けられ、揺動するワイヤ供給ノズルの対向側面
に近接して設けた変形可能な一対のヒンジ機構と、この
ヒンジ機構に固定した圧電素子とを設けた構成としたの
で、次のような効果が得られるものである。 （１）水平隅肉溶接に適用した場合、溶接部にギャップ
が発生し、しかもギャップ量が変動するような溶接箇所
においてもオシレート幅を適正に制御できるので、溶接
を停止することなく良好な溶接ビードを得ることができ
る。このため従来のように、溶接欠陥を発生することが
ないため、手直し作業が必要なく大幅な合理化が可能と
なる。 （２）さらに、従来はギャップをできるだけないよう
に、母材の切断精度あるいは溶接仮付け作業に精度を要
求され、溶接のオシレート幅を半固定式で調整が困難で
あったが本発明により、オシレート幅が容易に調整でき
るので、このような溶接前の作業も軽減されることにな
り、さらに作業能率向上につながる。
鉄骨の溶接に適用されるアーク溶接における消耗電極式
溶接トーチに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の消耗電極式溶接トーチに関して
は、実開平０５−０７６６６９号に開示されており、こ
の内容を図５乃至図７により説明する。図５は従来の消
耗電極式溶接トーチの構成図、図６は従来溶接トーチに
よる水平隅肉溶接の構成図、図７は従来溶接トーチによ
る隅肉溶接ビードの断面図である。 【０００３】図５，図６において、１は母材、２は溶接
電源、３は溶接トーチ、４はトーチ４先端の溶接チッ
プ、５はワイヤ、６は溶接の際の生じるアーク、７はパ
ワーケーブル、８は溶接電源２を供給する給電ノズル、
９はシールドガス供給ノズル、１０はトーチ基部、１１
はパワーケーブル７を保持し、取付ける取り付けボル
ト、１２はそのボルト１１が結合する支持アーム、１３
はスプリング、１４はスプリング１３で溶接トーチ３内
に支持されるワイヤ供給ノズル、１５ａ，１５ｂはワイ
ヤ供給ノズル１４に取付けられた永久磁石、１６ａ，１
６ｂは電磁コイル、１７は電磁コイル１６ａ，１６ｂの
鉄心、１８はオシレート幅調整ネジ、１９は電磁コイル
１６ａ，１６ｂを励磁する交番電圧発生装置である。 【０００４】図７において、図（ａ）の２０は母材１の
溶接部にギャップがないときの水平隅肉溶接ビード、図
（ｂ）の２１は母材１の溶接部にギャップ２２があり、
健全な溶接が不可能なときの水平隅肉溶接ビードであ
る。 【０００５】次に、このような構成の従来装置の作用を
説明する。図５に示す従来溶接トーチにおいて、交番電
圧発生装置１９から交番電圧を電磁コイル１６ａ，１６
ｂに印加すると、電磁コイル１６ａ，１６ｂと永久磁石
の１５ａ，１５ｂの間には交番電圧の極性に応じて引力
と反力が同時に発生することになる。この力を駆動源に
して、スプリング１３の取付部を中心にしてワイヤ供給
ノズル１４が揺動し、その端部のワイヤ５の先端も揺動
することになる。 【０００６】次に、この従来溶接トーチを水平隅肉溶接
に適用したときの作用を説明する。水平隅肉溶接では図
７に示す溶接ビード２０の脚長を確保するために溶接線
方向にワイヤをオシレートする。図６において、まず、
溶接電源２を「ＯＮ」にするとワイヤ５の先端と母材１
の間にアーク６が発生し、所定の溶接電圧、電流になる
ように溶接電源２を調節する。溶接状況が安定すると、
次に交番電圧発生装置１９により電磁コイル１６ａ，１
６ｂを励磁して溶接ワイヤ５の先端を溶接線方向にオシ
レートする。さらに、溶接線方向支持アーム１２とつな
がっている図示していないロボットあるいは台車によっ
て、溶接トーチ３を移動させることによって溶接ビード
２０が得られる。 【０００７】しかしながら、図７に示すように母材１の
溶接部は２枚の板で構成する隅部であり、溶接前の母材
切断精度あるいは、仮づけ溶接の寸法精度によって溶接
部に図７（ｂ）に示すようにギャップ２２が生じ、この
ギャップ２２の大きさによっては健全な溶接ビードが得
られなくなり、アンダーカットや、のど厚が不足した不
良ビード２１が発生する恐れがある。特に、溶接部のギ
ャップの大きさが変動するような場合には、ギャップの
大きさに合わせて、溶接を中止することなくワイヤ５の
先端のオシレート幅を調整可能にする必要がある。 【０００８】従来の消耗電極式溶接トーチでは図５に示
すようにオシレート幅調整ネジ１８でワイヤ５の先端の
オシレート幅を半固定式に調整することができるが、溶
接しながら溶接部のギャップ２２の大きさに応じてワイ
ヤ先端のオシレート幅を調整することは不可能である。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】水平隅肉溶接におい
て、前述のように溶接部は２枚の板で構成される隅部で
あり、寸法精度によってギャップが生じ、しかもギャッ
プ幅が変動する場合に、健全な溶接ビードを得るために
はギャップの大きさに合わせて、溶接を中止することな
くワイヤ先端のオシレート幅を調整可能にする必要があ
る。 【００１０】従来の消耗電極式溶接トーチではオシレー
ト幅調整ネジ１８でワイヤ先端のオシレート幅を半固定
式に調整することができるが、溶接しながら溶接部のギ
ャップの大きさに応じてワイヤ先端のオシレート幅を調
整することは不可能である。そのため、ギャップの大き
さによっては不良ビードの発生を招く恐れがある。 【００１１】さらに、不良ビードが発生した場合には、
その箇所を手直しする必要があり、さらに溶接作業を増
やし、溶接作業の能率低下を招くことになる。 【００１２】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明はこのよ
うな課題を解決するために、溶接ワイヤの先端をオシレ
ートする消耗電極式溶接トーチにおいて、トーチ基部に
可どう部材を介して取付けられ、揺動するワイヤ供給ノ
ズルの対向側面に近接して設けた変形可能な一対のヒン
ジ機構と、ヒンジ機構に固定した圧電素子とを設けた構
成とする。 【００１３】即ち、本発明は、トーチ基部の先端に可ど
う部材を介して取り付けられると共に、その先端にはワ
イヤを保持したチップが取り付けられているワイヤ供給
ノズルと、同ワイヤ供給ノズルの対抗側面に固定された
一対の永久磁石と、同永久磁石の外側に近接し、中心軸
線が互に一致すると共に同永久磁石の極性面と垂直とな
るように対向配置された一対の電磁コイルと、同一対の
電磁コイルに交番電圧を印加したときに同各電磁コイル
と前記各永久磁石との間には一方は引力、他方は反力が
同時に発生し、それにより前記可どう部材を中心に前記
ワイヤ供給ノズルのチップが保持しているワイヤの先端
をオシレートする消耗電極式溶接トーチにおいて、前記
ワイヤ供給ノズルの対向側面に近接して一対配設され、
前記ワイヤのオシレートする方向に弾性変形可能なヒン
ジ機構と、同各ヒンジ機構にそれぞれ固定した一対の圧
電素子とを具備してなり、前記圧電素子に印加する電圧
によって前記ヒンジ機構を弾性変形させ、前記ワイヤ先
端のオシレート幅を調整するとを特徴とする消耗電極式
溶接トーチを提供する。 【００１４】 【作用】本発明はこのような手段により、溶接電源を駆
動してワイヤと母材との間にアークを発生させ、電磁コ
イルに交番電圧を印加すると、電磁コイルと永久磁石と
の間に一方の間には引力が、他方の間には反力が、それ
ぞれ同時に発生し、その作用により可どう部材に取付け
られているワイヤ供給ノズルが揺動する。この揺動によ
りその先端のワイヤがオシレートして溶接を行うが、こ
の時に圧電素子に直流電圧を加えると圧電素子の変形に
よりヒンジ機構が弾性変形し、その一対のヒンジの端部
の間が変化する。ワイヤ供給ノズルの揺動は溶接トーチ
内で電磁コイルに近接した範囲で動くが、このヒンジ端
の間隙で揺動範囲が決められるので、圧電素子の電圧値
により、ワイヤ供給ノズルの先端にあるワイヤのオシレ
ート幅を制御することができる。 【００１５】又、溶接部の母材間のギャップをセンサ等
で検知し、そのギャップに適したオシレート幅を得るよ
うに圧電素子の印加電圧を制御すれば、溶接ギャップが
変動する場合においても、溶接を停止することなくオシ
レート幅を適正に、制御することができる。 【００１６】このようなオシレート幅の調整により、ギ
ャップ量が変動する場合でも良好な溶接ビードを得るこ
とができ、溶接欠陥が少くなり、そのための手直し作業
もなく溶接作業の大幅な合理化がなされるものである。 【００１７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る消耗電極
式溶接トーチの構成図、図２は図１の一部拡大した詳細
な側面図、図３はワイヤ先端オシレート特性曲線、図４
は本実施例の消耗電極式溶接トーチを用いて水平隅肉溶
接をしたときの溶接部にギャップを有する場合のビード
断面図である。 【００１８】図１，図２において、符号１乃至１７及び
１９は図５，図６で説明した従来装置と同じであるの
で、詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明する
が、本発明の特徴となる部分は符号３０から３４の部分
であり、以下、これらの特徴につき詳しく説明する。 【００１９】図において、３０は直流電圧発生装置、３
１ａ，３１ｂは溶接トーチ３に取付けられた一対のヒン
ジ機構、３２ａ，３２ｂで示す波線形状はヒンジ機構３
１ａ，３１ｂが弾性変形し、移動した形状を示したヒン
ジ機構、３３ａ，３３ｂはヒンジ機構３１ａ，３１ｂに
取り付けられた圧電素子で、直流電圧発生装置３０で直
流電圧が印加され、その変形でヒンジ機構３１ａ，３１
ｂを移動、変形させ、３２ａ，３２ｂに示すような形状
となるものである。そのため、このヒンジ機構３１ａ，
３１ｂは弾性力を有した材料で形成されている。その他
の構成については、ねじ１８を除き、図５，図６に示す
従来のものと同じであるので説明は省略する。 【００２０】次に、このような構成の消耗電極式溶接ト
ーチの作用について説明する。まず、従来と同じように
溶接電源を「ＯＮ」にし、ワイヤ５の先端と母材１との
間にアーク６を発生させ、所定の溶接電圧、電流となる
ように溶接電源を調節する。溶接状況が安定すると、次
に、交番電圧発生装置１９により電磁コイル１６ａ，１
６ｂを励磁してワイヤ供給ノズル１４をスプリング１３
を中心として揺動させ、溶接ワイヤ５の先端を溶接線方
向へオシレートさせる。さらに、図示省略のロボットや
台車、等により溶接トーチ３を移動し、溶接ビードを得
る。この状態までは従来の例と同じ作用となる。 【００２１】更に、本発明においては、ワイヤ５の先端
をオシレートさせた後、直流発生装置３０から所定の直
流電圧を圧電素子３３ａ，３３ｂに入力する。これによ
り、圧電素子３３ａ，３３ｂは変形し、その作用で、ヒ
ンジ機構は図２に示す波線３２ａ，３２ｂのように、弾
性範囲内で変形することになる。つまり、ワイヤ供給ノ
ズル１４は先に説明したように、スプリング１３を中心
に揺動されているため、ヒンジ機構３１ａ，３１ｂの変
形量により、ワイヤ供給ノズル１４の揺動幅が制限され
ることになる。また、ヒンジ機構３１ａ，３１ｂの変形
量は直流発生装置３０からの電圧により調整可能である
から、結果的に、直流発生装置３０からの電圧値によ
り、ワイヤ供給ノズル１４の先端にあるワイヤ５の先端
のオシレート幅Ｗを制御することが可能になる。 【００２２】図３は直流発生装置３０から圧電素子３３
ａ，３３ｂに入力する電圧とワイヤ５の先端のオシレー
ト幅の関係を示す特性曲線である。本発明の実施例では
図示の特性のようにワイヤ先端オシレート幅を１０ｍｍ
から０まで直流発生装置３０からの入力電圧により調整
することができる。 【００２３】又、本発明の実施例の消耗電極式溶接トー
チを用いた水平隅肉溶接では、図示省略しているが溶接
部のギャップ量を予めセンサ、等で検出しておき、溶接
中にギャップが変動しても、その変動に応じて図３に示
す特性に基づいて制御装置で演算し、直流電圧発生装置
３０からの直流電圧を調整するようにすれば、溶接作業
を停止することなくワイヤ５先端のオシレート幅を自動
的に、かつ適正に調整、設定ができるので、図４に示す
ような欠陥のない良好な溶接ビード３４を得ることがで
きる。 【００２４】 【発明の効果】以下、具体的に説明したように、本発明
においては、溶接ワイヤの先端をオシレートする消耗電
極式溶接トーチにおいて、トーチ基部に可どう部材を介
して取付けられ、揺動するワイヤ供給ノズルの対向側面
に近接して設けた変形可能な一対のヒンジ機構と、この
ヒンジ機構に固定した圧電素子とを設けた構成としたの
で、次のような効果が得られるものである。 （１）水平隅肉溶接に適用した場合、溶接部にギャップ
が発生し、しかもギャップ量が変動するような溶接箇所
においてもオシレート幅を適正に制御できるので、溶接
を停止することなく良好な溶接ビードを得ることができ
る。このため従来のように、溶接欠陥を発生することが
ないため、手直し作業が必要なく大幅な合理化が可能と
なる。 （２）さらに、従来はギャップをできるだけないよう
に、母材の切断精度あるいは溶接仮付け作業に精度を要
求され、溶接のオシレート幅を半固定式で調整が困難で
あったが本発明により、オシレート幅が容易に調整でき
るので、このような溶接前の作業も軽減されることにな
り、さらに作業能率向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る消耗電極式溶接トーチ
の構成図である。 【図２】図１における溶接トーチの一部拡大図である。 【図３】本発明の一実施例に係る消耗電極式溶接トーチ
のワイヤ先端オシレート幅の特性曲線である。 【図４】本発明の一実施例の消耗電極式溶接トーチを水
平隅肉溶接に適用したときの、ギャップを有する場合の
ビード断面である。 【図５】従来の消耗電極式溶接トーチの構成図である。 【図６】従来の溶接トーチにより水平隅肉溶接の構成で
ある。 【図７】従来の溶接トーチによる隅肉溶接ビードの断面
図で、（ａ）は母材にギャップがない時の状態、（ｂ）
は母材にギャップがある時の状態をそれぞれ示す。 【符号の説明】 ３ 溶接トーチ ４ チップ ５ ワイヤ １０ トーチ基部 １３ スプリング １４ ワイヤ供給ノズル １５ａ，１５ｂ 永久磁石 １６ａ，１６ｂ 電磁コイル １７ 鉄心 １９ 交番電圧発生装置 ３０ 直流発生装置 ３１ａ，３１ｂ ヒンジ機構 ３３ａ，３３ｂ 圧電素子 ３４ 溶接ビード
の構成図である。 【図２】図１における溶接トーチの一部拡大図である。 【図３】本発明の一実施例に係る消耗電極式溶接トーチ
のワイヤ先端オシレート幅の特性曲線である。 【図４】本発明の一実施例の消耗電極式溶接トーチを水
平隅肉溶接に適用したときの、ギャップを有する場合の
ビード断面である。 【図５】従来の消耗電極式溶接トーチの構成図である。 【図６】従来の溶接トーチにより水平隅肉溶接の構成で
ある。 【図７】従来の溶接トーチによる隅肉溶接ビードの断面
図で、（ａ）は母材にギャップがない時の状態、（ｂ）
は母材にギャップがある時の状態をそれぞれ示す。 【符号の説明】 ３ 溶接トーチ ４ チップ ５ ワイヤ １０ トーチ基部 １３ スプリング １４ ワイヤ供給ノズル １５ａ，１５ｂ 永久磁石 １６ａ，１６ｂ 電磁コイル １７ 鉄心 １９ 交番電圧発生装置 ３０ 直流発生装置 ３１ａ，３１ｂ ヒンジ機構 ３３ａ，３３ｂ 圧電素子 ３４ 溶接ビード
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 9/30
B23K 9/022
B23K 9/12
B23K 9/29
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 トーチ基部の先端に可どう部材を介して
取り付けられると共に、その先端にはワイヤを保持した
チップが取り付けられているワイヤ供給ノズルと、同ワ
イヤ供給ノズルの対抗側面に固定された一対の永久磁石
と、同永久磁石の外側に近接し、中心軸線が互に一致す
ると共に同永久磁石の極性面と垂直となるように対向配
置された一対の電磁コイルと、同一対の電磁コイルに交
番電圧を印加したときに同各電磁コイルと前記各永久磁
石との間に一方は引力、他方は反力が同時に発生し、そ
れにより前記可どう部材を中心に前記ワイヤ供給ノズル
のチップが保持しているワイヤの先端をオシレートする
消耗電極式溶接トーチにおいて、前記ワイヤ供給ノズル
の対向側面に近接して一対配設され、前記ワイヤのオシ
レートする方向に弾性変形可能なヒンジ機構と、同各ヒ
ンジ機構にそれぞれ固定した一対の圧電素子とを具備し
てなり、前記圧電素子に印加する電圧によって前記ヒン
ジ機構を弾性変形させ、前記ワイヤ先端のオシレート幅
を調整することを特徴とする消耗電極式溶接トーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26944894A JP3364025B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 消耗電極式溶接トーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26944894A JP3364025B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 消耗電極式溶接トーチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132240A JPH08132240A (ja) | 1996-05-28 |
| JP3364025B2 true JP3364025B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=17472576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26944894A Expired - Fee Related JP3364025B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 消耗電極式溶接トーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3364025B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100308542B1 (ko) * | 1999-07-09 | 2001-11-01 | 정기형 | 대전력 나선 아크 스위치 |
| KR100732231B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2007-06-25 | 주식회사 아이티웰 | 무빙 용접용 토치 |
| JP2007007680A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Yoshimoto High Tech Co Ltd | 溶接装置 |
| JP2007190564A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Kobe Steel Ltd | 消耗電極式溶接方法及び溶接装置 |
| CN114700588B (zh) * | 2022-03-04 | 2023-07-18 | 湘潭大学 | 一种电场控制电弧旋转的焊缝识别方法 |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP26944894A patent/JP3364025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08132240A (ja) | 1996-05-28 |
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