JP3565985B2

JP3565985B2 - 半自動ｔｉｇ溶接装置

Info

Publication number: JP3565985B2
Application number: JP12932296A
Authority: JP
Inventors: 泉啓今; 藤敏夫加; 島秀秋中
Original assignee: Aichi Sangyo Co Ltd
Current assignee: Aichi Sangyo Co Ltd
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: US5789717A; JPH09295148A; EP0803309B1; EP0803309A1; DE69709223T2; DE69709223D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非消耗式ア−ク溶接、即ちＴＩＧ溶接において溶接ワイヤ−を自動的に供給する半自動ＴＩＧ溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＩＧ溶接は宇宙航空、各種発電設備、造船、自動車、石油化学プラント等広い分野で、全ての金属の溶接に使用されている。
【０００３】
従来のこのＴＩＧ溶接は手動ＴＩＧト−チを使い、母材との間にア−クを発生せしめ、溶融池に溶接棒を手に持って送りながら溶接していた。
【０００４】
したがって溶接士は両手を使うことになり、そのため大変な技量を必要とし、又ＴＩＧ溶接士を育てるにも３〜５年の月日がかかり、ＴＩＧ溶接をするにあたり、多大な費用と時間がかかっていた。
【０００５】
そこでこれを改善しようとＴＩＧ溶接の半自動化が図られた。この方式は図１に示す如く、ト−チハンドルをＴＩＧト−チに固設し、該ＴＩＧト−チにＴＩＧト−チ支持ア−ムを固設し、該ＴＩＧト−チ支持ア−ムにＴＩＧト−チブロックを固設し、該ＴＩＧト−チブロックにワイヤ−送給カ−ブドノズルを固設するものである。
【０００６】
即ちＴＩＧト−チを主体として位置付け、ア−クを発生させ、そこにワイヤ−を補助的な位置において挿入するという方式である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＴＩＧト−チをト−チハンドルに取り着ける従来の方式は、溶接ト−チの先端にあるタングステン電極と母材間のア−ク長を手動で行うためワイヤ−送給カ−ブドノズルが変動し、そのため溶接ワイヤ−も変動することになり、溶接ワイヤ−の位置を理想的な位置に挿入出来ず、その結果溶接作業を思うように出来ない、という問題ばかりでなく、タングステン電極と溶接ワイヤ−を溶着させ、溶接作業を停止せざるを得ない事態をも発生させる、という問題があった。
【０００８】
そこで本発明は発想を逆転させ、ワイヤ−送給カ−ブドノズルにト−チハンドルを取り着けることによりワイヤ−送給カ−ブドノズルを主体とし、ＴＩＧト−チを補助の位置に置くこととしたのである。
【０００９】
半自動ＭＡＧ溶接においては、上記のような方法が行われているのであるが、消耗式のＭＡＧ溶接と非消耗式のＴＩＧ溶接では溶接装置の構造が異なり、ワイヤ−の供給を主体とし、ＴＩＧト−チを補助的な位置に置くという考えの発想がＴＩＧ溶接の分野ではいまだ存在せず、したがって前記のような問題点が生じていたのである。
【００１０】
本発明は、ＴＩＧ溶接の溶接士が溶接ワイヤ−の位置を自由に操作出来ること、溶接ワイヤ−の位置を理想的な位置に挿入すること、及びワイヤ−送給カ−ブドノズルが変動せずそのため溶接ワイヤ−も変動しないこと、それに伴いＴＩＧ溶接に係る費用と時間及び溶接士の労力の多大な軽減を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の半自動ＴＩＧ溶接装置においては、溶接スイッチを有するト−チハンドルと，ト−チハンドルの内に収納され、ト−チハンドルから少し出たところでカ−ブしているワイヤ−送給カ−ブドノズルと，シ−ルドガスホ−スとセンタ−ガスホ−スとを有するＴＩＧト−チに固設され、内側が導電性の材質で出来ているＴＩＧト−チ支持ア−ムと，水のタンクの下部に取り着けられ水のタンクより伸びてト−チハンドルの内を通ってＴＩＧト−チの内部まで至る、導電性のケ−ブルを内蔵しかつ水が流れるようになっている水***接ケ−ブルホ−スと，ワイヤ−送給カ−ブドノズルに設けられＴＩＧト−チ支持ア−ムを固定し、さらにＴＩＧト−チ回転固定ネジを有する導電性の材質よりなるＴＩＧト−チ回転ブロックと，ワイヤ−送給カ−ブドノズルに内蔵されト−チ回転ブロックの内側に接触する導電性の溶接ケ−ブルと，からなるものである。
【００１２】
又前記ト−チハンドルは、シ−ルドガスホ−ス、センタ−ガスホ−ス、水***接ケ−ブルホ−ス及びワイヤ−送給カ−ブドノズルを変動しないようにきっちりと収納することからなるものである。
【００１３】
又前記ト−チハンドルは手で握る程度の大きさである。
【００１４】
又前記水***接ケ−ブルホ−スは水のタンクより流れて水がＴＩＧト−チに入る経路のケ−ブルホ−スと、ＴＩＧト−チに入った水が水のタンクに戻るケ−ブルホ−スとからなるものである。
【００１５】
さらに前記水***接ケ−ブルホ−スに内蔵されている導電性のケ−ブル、前記ＴＩＧト−チ回転ブロックの導電性の材質、前記導電性の溶接ケ−ブルが銅であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ワイヤ−送給カ−ブドノズルをト−チハンドルに変動しないようにきっちりと収納したこと及び溶接ケ−ブルが銅製の電板のもので固いため、ワイヤ−送給カ−ブドノズルを動かしやすく、しかも所望の位置に置いた場合変動せず、したがって溶接ワイヤ−も変動することがなく、そのため溶接ワイヤ−の位置を理想的な位置に挿入出来、溶接を楽に行うことが出来る。又、ト−チハンドルにより溶接装置を手で持つことが出来、又溶接スイッチが設けられているので溶接のスタ−ト及び停止を容易に行うことが出来る。
【００１７】
ＴＩＧト−チがト−チ支持ア−ム及びＴＩＧト−チ回転ネジを有するＴＩＧト−チ回転ブロックでワイヤ−送給カ−ブドノズルと固定されつながっているため、ワイヤ−送給カ−ブドノズルを動かすことによりＴＩＧト−チも自動的に動かすことになり、又ＴＩＧト−チ回転ネジによりＴＩＧト−チを３６０°回転させることが出来、溶接に一番適した位置にＴＩＧト−チを容易に置くことが出来る。
【００１８】
水***接ケ−ブルホ−スを設けたので冷却水を単に流せば良く、そのため構造を簡単にすることが出来軽量で済むことになる。空冷にした場合は熱吸収に耐える構造にしなければならないので構造も複雑になりかつ重くなるものである。
【００１９】
さらに水***接ケ−ブルは、水がＴＩＧト−チに入る経路のケ−ブルと、ＴＩＧト−チに入った水が水のタンクに戻る経路のケ−ブルと２本のケ−ブルにしたので構造も比較的簡単で重さも非常に軽くすることが出来るものである。
【００２０】
ト−チハンドルによりワイヤ−送給カ−ブドノズル、水***接ケ−ブルホ−ス、シ−ルドガスホ−ス、及びセンタ−ガスホ−スが変動しないようにきっちりと収納されるので、ト−チハンドルの中でバラバラにかつ煩雑にならず整然と収納させ固定することが出来る。
【００２１】
水***接ケ−ブルホ−スに内蔵されている２本の導電性のケ−ブル及びワイヤ−送給カ−ドノズルに内蔵されている溶接ケ−ブルに溶接機電源より電流が流れる。しかしてこの溶接ケ−ブルが導電性のＴＩＧト−チ回転ブロックの内側に接触し、このＴＩＧト−チ回転ブロックが導電性の材質を内側に持つＴＩＧト−チ支持ア−ムと接触しているので、溶接ケ−ブルに流れた電流はＴＩＧト−チに流れることになり、その結果３本のケ−ブルより流れた電流がＴＩＧト−チに流れ大電流になることになる。
【００２２】
本発明の半自動ＴＩＧ溶接装置は人間が手で持って作業するので、電流が流れるケ−ブルが太くなると重くなる。そこでケ−ブルを３本にすることによりケ−ブルを細くすることが出来、軽量化が図られかつたくさんの電流も流すことが出来るようになる。
【００２３】
ト−チハンドルは手で握る程度の大きさであるため片手で使用しやすくなっている。
【００２４】
ワイヤ−送給カ−ブドノズルがト−チハンドルから少し出たところからカ−ブしているのでワイヤ−送給カ−ブドノズルが使い易くなり、溶接ワイヤ−送給カ−ブドノズルを一番良い位置に置くことが出来る。又、ＴＩＧト−チ回転固定ネジによりＴＩＧト−チが３６０°回転するので、溶接の進行方向に従ってＴＩＧト−チも溶接に一番良い位置に容易に置くことが出来る。
【００２５】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は従来の半自動ＴＩＧ溶接装置を示す図であり、ＴＩＧト−チ１にト−チハンドル４が固設され、該ＴＩＧト−チ１にＴＩＧト−チ支持ア−ム１７が固設され、該ＴＩＧト−チ支持ア−ム１７にＴＩＧト−チブロック２２が固設され、該ＴＩＧト−チブロック２２に溶接ワイヤ−送給カ−ブドノズル８が固設された状態を示している。
【００２６】
該ＴＩＧト−チブロック２２は回転しないで固定されている。従ってＴＩＧト−チ１を理想的な位置に置くことが難しくなっており、さらにワイヤ−送給カ−ブドノズル８が変動し溶接ワイヤ−９が変動するので、溶接ワイヤ−９の位置を理想的な位置に置くことが難しくなる。
【００２７】
又、図１においてタングステン電極２、母材３、溶接機電源５、ワイヤ−送給モ−タ−６、溶接ワイヤ−リ−ル７、溶接ア−ク１０、フレキシブルケ−ブル２１が示され、従来の半自動ＴＩＧ溶接装置を分かり易く図示している。
【００２８】
図２は本発明の半自動ＴＩＧ溶接装置を示す立体図であり、母材３に溶接状態が示され、矢印にて溶接進行方向が示されている。
【００２９】
ト−チハンドル４には溶接スイッチ１３が設けられており、溶接スイッチ１３により溶接がスタ−トし又停止するようになっている。
【００３０】
ト−チハンドル４にワイヤ−送給カ−ブドノズル８が収納され、ワイヤ−送給カ−ブドノズル８はト−チハンドル４から少し出たところでカ−ブしている。ワイヤ−送給カ−ブドノズル８にはＴＩＧト−チ１に固設されたＴＩＧト−チ支持ア−ム１７を固設する位置にＴＩＧト−チ回転ブロック１２が設けられている。
【００３１】
ＴＩＧト−チ回転ブロック１２にはＴＩＧト−チ１を３６０°回転させることが出来るようにＴＩＧト−チ回転固定ネジ１１が設けられている。
【００３２】
ＴＩＧト−チ支持ア−ム１７の内側は導電性の材質からなり、外側は絶縁性の材質からなり、又ＴＩＧト−チ回転ブロック１２も導電性の材質からなっているが、導電性の材質としては銅が適当である。
【００３３】
ＴＩＧト−チ１にはシ−ルドガスホ−ス１４とセンタ−ガスホ−ス２４が設けられ、この２本のガスホ−スはト−チハンドル４に収納されている。
【００３４】
ＴＩＧト−チ支持ア−ム１７にはＴＩＧト−チ１に入る経路の水***接ケ−ブルホ−ス１５と、ＴＩＧト−チ１に入った水が水のタンク１８に戻る水***接ケ−ブルホ−ス１６の２本の水***接ケ−ブルホ−スが設けられている。この水***接ケ−ブルホ−ス１５、１６には内に導電性のケ−ブルが内蔵されている（図示せず。）。この水***接ケ−ブルホ−ス１５、１６は樹脂性のゴムで出来ている。
【００３５】
この水***接ケ−ブルホ−ス１５、１６はト−チハンドル４を通り、ＴＩＧト−チ支持ア−ム１７を通りＴＩＧト−チ１の内部まで通っている。水***接ケ−ブルホ−ス１５により、水のタンク１８よりＴＩＧト−チ１のト−チ内面ボディ２８（図４）を冷却し、そしてその水が水***接ケ−ブルホ−ス１６を通って水のタンク１８（図３）に戻る構造になっている。
【００３６】
ト−チハンドル４はシ−ルドガスホ−ス１４、センタ−ガスホ−ス２４、水***接ケ−ブルホ−ス１５、１６及びワイヤ−送給カ−ブドノズル８を変動しないようにきっちりと収納するようになっており手で握る程度の大きさである。
【００３７】
図３は本発明の半自動ＴＩＧ溶接装置の全体を示す簡略図が示され、水のタンク１８より２本の水***接ケ−ブルホ−ス１５、１６がト−チハンドル４に入る状態、シ−ルドガスボンベ１９、及びセンタ−ガスボンベ２０にシ−ルドガスホ−ス１４、センタ−ガスホ−ス２４が取り着けられ、それらがト−チハンドル４に入る状態が示され、溶接のための電流を流す溶接機電源５が示されている。
【００３８】
又、溶接ワイヤ−リ−ル７に巻かれた溶接ワイヤ−９が、ワイヤ−送給モ−タ−６によってト−チハンドル４に入る状態が示され、このワイヤ−送給モ−タ−６を動かす電源は溶接機電源５により供給される。この溶接機電源５より流れた電流が水***接ケ−ブルホ−ス１５、１６に内蔵されている導電性のケ−ブル及び溶接ケ−ブル２３に流れることになる。
【００３９】
又、フレキシブルケ−ブル２１がト−チハンドル４から出ている状態が示されている。
【００４０】
さらにＴＩＧト−チ１、タングステン電極２、母材３及び溶接ワイヤ−９が示され、溶接ア−ク１０の状態が示されている。
【００４１】
図４は溶接ト−チ部の断面図であり、水***接ケ−ブル１５の導電性のケ−ブル３２が示され、ワイヤ−送給カ−ブドノズル８に内蔵されている溶接ケ−ブル２３は従来より設けられているが、ト−チ回転ブロック１２の内側と接触している。溶接ケ−ブル２３は導電性の材質で、銅製の電板であるが従来使用されているものと同じである。ＴＩＧト−チ支持ア−ム１７の内側とト−チ回転ブロック１２が固定している。そして溶接機電源５より送られた電流が３本のケ−ブルを通ってタングステン電極２に流れる。ＴＩＧト−チ１の回転方向が矢印で示されている。ＴＩＧト−チ回転固定ネジ１３によりＴＩＧト−チ１を回転することが出来る。
【００４２】
ガスノズル２９とセンタ−ガスノズル３１の間をシ−ルドガスホ−ス１４からのシ−ルドガスが流れ、センタ−ガスノズル３１とタングステン電極２の間をセンタ−ガスホ−ス２４からのセンタ−ガスが流れる。又ト−チ内面ボディ２８に水***接ケ−ブルホ−ス１５から流れてきた水がが入り、その水が水***接ケ−ブルホ−ス１６から流れていく。図４には水***接ケ−ブルホ−ス１６が水***接ケ−ブルホ−ス１５の後側になるので図示していない。又、ト−チキャップ２５、コレット２６、ＴＩＧト−チ外面ボディ２７、絶縁ノズル３０が示され、溶接ワイヤ−９及び溶接ア−ク１０が示され溶接状態を示している。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４４】
ＴＩＧト−チ及び溶接ワイヤ−を溶接するのに一番適した位置に容易に置くことが出来る。
【００４５】
ワイヤ−送給カ−ブドノズル及びワイヤ−が変動せずに溶接を行うことが出来る。
【００４６】
半自動ＴＩＧ溶接装置の軽量化が図られる。
【００４７】
溶接士が片手で手にもって溶接ワイヤ−の位置を自由に操作しながら溶接することが出来る。
【００４８】
上記の効果に伴い、ＴＩＧ溶接に係る費用と時間及び溶接士の労力の多大な軽減を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半自動ＴＩＧ溶接装置を示す図である。
【図２】本発明の半自動ＴＩＧ溶接装置を示す立体図である。
【図３】本発明の半自動ＴＩＧ溶接装置の全体を示す簡略図である。
【図４】本発明の溶接ト−チ部の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・ＴＩＧト−チ
２・・・・・タングステン電極
３・・・・・母材
４・・・・・ト−チハンドル
５・・・・・溶接機電源
６・・・・・ワイヤ−送給モ−タ−
７・・・・・溶接ワイヤ−リ−ル
８・・・・・ワイヤ−送給カ−ブドノズル
９・・・・・溶接ワイヤ−
１０・・・・溶接ア−ク
１１・・・・ＴＩＧト−チ回転固定ネジ
１２・・・・ＴＩＧト−チ回転ブロック
１３・・・・溶接スイッチ
１４・・・・シ−ルドガスホ−ス
１５・・・・水***接ケ−ブルホ−ス
１６・・・・水***接ケ−ブルホ−ス
１７・・・・ＴＩＧト−チ支持ア−ム
１８・・・・水のタンク
１９・・・・シ−ルドガスボンベ
２０・・・・センタ−ガスボンベ
２１・・・・フレキシブルケ−ブル
２２・・・・ＴＩＧト−チブロック
２３・・・・溶接ケ−ブル
２４・・・・センタ−ガスホ−ス
２５・・・・ト−チキャップ
２６・・・・コレット
２７・・・・ＴＩＧト−チ外面ボディ
２８・・・・ＴＩＧト−チ内面ボディ
２９・・・・ガスノズル
３０・・・・絶縁ノズル
３１・・・・センタ−ガスノズル
３２・・・・導電性のケ−ブル

Claims

溶接スイッチ（１３）を有するト−チハンドル（４）と，
ト−チハンドル（４）の内に収納され、ト−チハンドル（４）から少し出たところでカ−ブしているワイヤ−送給カ−ブドノズル（８）と，
シ−ルドガスホ−ス（１４）とセンタ−ガスホ−ス（２４）とを有するＴＩＧト−チ（１）に固設され、内側が導電性の材質で出来ているＴＩＧト−チ支持ア−ム（１７）と，
水のタンク（１８）の下部に取り付けられ、水のタンク（１８）より伸びてト−チハンドル（４）の内を通ってＴＩＧト−チ（１）の内部まで至る導電性のケ−ブルを内蔵し、かつ水が流れるようになっている水***接ケ−ブルホ−ス（１５、１６）と，
ワイヤ−送給カ−ブドノズル（８）に設けられ、ＴＩＧト−チ支持ア−ム（１７）を固定し、さらにＴＩＧト−チ回転固定ネジ（１１）を有する導電性の材質よりなるＴＩＧト−チ回転ブロック（１２）と，
ワイヤ−送給カ−ブドノズル（８）に内蔵されト−チ回転ブロック（１２）の内側に接触する導電性の溶接ケ−ブル（２３）と，
からなることを特徴とする半自動ＴＩＧ溶接装置。
前記ト−チハンドル（４）はシ−ルドガスホ−ス（１４）、センタ−ガスホ−ス（２４）、水***接ケ−ブルホ−ス（１５、１６）及びワイヤ−送給カ−ブドノズル（８）をきっちりと変動しないように収納することを特徴とする請求項１に記載の半自動ＴＩＧ溶接装置。
前記ト−チハンドル（４）が手で握る程度の大きさであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の半自動ＴＩＧ溶接装置。
前記水***接ケ−ブルホ−ス（１５、１６）は水のタンク（１８）より流れて水がＴＩＧト−チ（１）に入る経路のケ−ブルホ−ス（１５）と、ＴＩＧト−チ（１）に入った水が水のタンクに戻るケ−ブルホ−ス（１６）とからなることを特徴とする請求項１に記載の半自動ＴＩＧ溶接装置。
前記水***接ケ−ブルホ−ス（１５、１６）に内蔵されている導電性のケ−ブル、前記ＴＩＧト−チ回転ブロック（１２）の内側の導電性の材質、前記導電性の溶接ケ−ブル（２３）が銅であることを特徴とする請求項１又は４のいずれかに記載の半自動ＴＩＧ溶接装置。