JPH1052755A - ホットワイヤｔｉｇ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接作業位置で、ワイヤの加熱電流やワイヤ
の送給速度を確認することができ、場合によっては、溶
接作業中にワイヤの速度を変えることも可能なホットワ
イヤＴＩＧ溶接装置を提供する。 【解決手段】 ＴＩＧ溶接トーチ１２とは別にワイヤ供
給用トーチ１４を備え、ワイヤ供給用トーチ１４から送
り出される溶接用ワイヤ１５を、別に設けられた補助電
源装置１６から給電加熱しながらＴＩＧ溶接を行うホッ
トワイヤＴＩＧ溶接装置１０において、ワイヤ供給用ト
ーチ１４をガンタイプとし、補助電源装置１６とは別に
設けられたワイヤ供給装置１３から送られる溶接用ワイ
ヤ１５の供給速度の増減を行う操作手段２３、２４をワ
イヤ供給用トーチ１４に設け、更に、ワイヤ供給装置１
３に溶接用ワイヤ１５のワイヤ送給速度計３２を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給する溶接用ワ
イヤを加熱しながら溶接を行うホットワイヤＴＩＧ溶接
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＩＧ溶接（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅ
ｒｔ Ｇａｓ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ）は他の溶接法
と異なり、アークの安定性に優れているので、パイプや
薄板の初層裏波溶接やステンレス、非鉄金属の溶接に適
用されてきた。このアークの安定性に加えて更に能率を
上げたいという要求から、溶接用ワイヤに通電して該溶
接用ワイヤを予熱するホットワイヤＴＩＧ溶接法が開発
されたが、溶接用ワイヤに通電すると磁気吹き現象が発
生して作業性を阻害するという欠点があった。この欠点
を解決するために、ＴＩＧ電流とワイヤ電流を交互に
スイッチする方法や、溶接用ワイヤにパルス的に通電
する方法が開発されてから、広く実用化されている。図
８、図９にはこのようなホットワイヤＴＩＧ溶接装置６
０を示すが、図に示すように、ＴＩＧ溶接トーチ６１に
電源、ガス、冷却水を供給する既設溶接設備６２と、溶
接用ワイヤ６３のワイヤ供給装置６４と、溶接用ワイヤ
６３を加熱する補助電源装置６５と、補助電源装置６５
に接続される遠隔制御器６６とを有している。補助電源
装置６５は図９に示すように、内部にトライアック６７
に直列に接続されて位相制御されるトランス６８と、ダ
イオード６９、７０を有する整流回路と、加熱電流をセ
ンサー７１によって検知してトライアック６７を出力制
御及び溶接用ワイヤ６３の送給速度の制御を行う出力制
御回路７２とを備えている。そして、溶接用ワイヤ６３
の加熱電流の調整及び前記溶接用ワイヤ６３の送給速度
の調整は、遠隔制御器６６内に配置されているボリウム
を回すことによって行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来例に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置６０におい
ては以下のような問題があった。 溶接用ワイヤ６３の送給速度の調整は、遠隔制御器６
６内に設けられているボリウムを回すことによって可能
であるが、実際の溶接用ワイヤ６３の送給速度及び溶接
用ワイヤ６３の加熱電流については、補助電源装置６５
に設けられている電流計７３やワイヤ送給速度計７４を
見る必要がある。補助電源装置６５の近くで溶接作業を
行う場合には問題はないが、補助電源装置から離れた位
置で溶接作業を行う場合には、加熱電流や溶接用ワイヤ
の送給速度を確認することが困難である。 また、ワイヤ供給速度の増加及び減速は遠隔制御器６
６内のボリウムを作動させて行うので、溶接作業中にワ
イヤ速度を変えることは困難であった。 このようなワイヤ送給速度の増減を行うスイッチ類を
ワイヤ供給用トーチ７５内に組み込めば一応可能である
が、ワイヤ供給用トーチ７５はペンシル形であったの
で、溶接用ワイヤ６３のインチング用の押しボタンスイ
ッチ等を設けると、作動時に押しボタンスイッチを押す
とトーチが揺れて突出した溶接用ワイヤ６３の先端部が
ワークに触れる等の問題があった。本発明はかかる事情
に鑑みてなされたもので、溶接作業位置で、ワイヤの加
熱電流やワイヤの送給速度を確認することができ、場合
によっては、溶接作業中にワイヤの速度を変えることも
可能なホットワイヤＴＩＧ溶接装置を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は、ＴＩＧ溶接トー
チとは別にワイヤ供給用トーチを備え、前記ワイヤ供給
用トーチから送り出される溶接用ワイヤを、別に設けら
れた補助電源装置から給電加熱しながらＴＩＧ溶接を行
うホットワイヤＴＩＧ溶接装置において、前記ワイヤ供
給用トーチをガンタイプとし、前記補助電源装置とは別
に設けられたワイヤ供給装置から送られる前記溶接用ワ
イヤの供給速度の増減を行う操作手段を前記ワイヤ供給
用トーチに設け、更に、前記ワイヤ供給装置に前記溶接
用ワイヤのワイヤ送給速度計を設けている。請求項２記
載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は、請求項１記載のホ
ットワイヤＴＩＧ溶接装置において、前記ワイヤ供給装
置に前記溶接用ワイヤの加熱電流を調整する電流調整手
段を設けると共に、該ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイ
ヤの加熱電流を表示する加熱電流計を設けている。請求
項３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は、請求項１又
は２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置において、前記
操作手段は押しボタンスイッチからなって、しかも該押
しボタンスイッチは、前記ワイヤ供給用トーチの軸心に
平行方向に操作ボタンを押すように配置されている。

【０００５】請求項１〜３記載のホットワイヤＴＩＧ溶
接装置においては、ワイヤ供給用トーチをガンタイプと
し、溶接用ワイヤの供給速度の増減を行う操作手段をワ
イヤ供給用トーチに設け、更に、ワイヤ供給装置に溶接
用ワイヤの送給速度計を設けているので、ワイヤ供給用
トーチに設けられている操作手段を作動させながら、溶
接用ワイヤの送給速度を変え、更に必要に応じて通常は
作業者の側に置いているワイヤ供給装置に設けているワ
イヤ送給速度計を見て、溶接用ワイヤの速度を確認でき
る。特に、請求項２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置
においては、通常は作業者の近くに置いているワイヤ供
給装置に設けられている溶接用ワイヤの電流調整手段を
操作し、直ちにワイヤ供給装置に取付けられている加熱
電流計を見てその電流が確認できる。そして、請求項３
記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、操作手
段は押しボタンスイッチからなって、しかもこの押しボ
タンスイッチは、ワイヤ供給用トーチの軸心に平行方向
に操作ボタンを押すように配置されているので、押しボ
タンを押してもワイヤ供給用トーチが横振れすることが
殆どない。

【０００６】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置の全体説明図、図
２はワイヤ供給装置の説明図、図３（Ａ）はワイヤ供給
装置の平面図、図３（Ｂ）は同正面図、図４は同側面
図、図５はワイヤ供給装置のパネル配置図、図６はワイ
ヤ供給用トーチの平面図、図７は同側面図である。

【０００７】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置１０は、ＴＩＧ溶接
用電源装置１１と、これに接続されるＴＩＧ溶接トーチ
１２と、溶接用ワイヤ１５を供給するワイヤ供給装置１
３及びこれに接続されるワイヤ供給用トーチ１４と、ワ
イヤ供給用トーチ１４から供給される溶接用ワイヤ１５
を加熱するための補助電源装置１６と、溶接用ワイヤ１
５の供給速度を増減させる補助制御ボックス（又はボリ
ウム駆動モータ制御ボックス）４２とを有している。以
下、これらについて詳しく説明する。

【０００８】前記ＴＩＧ溶接用電源装置１１は、前記し
た既設溶接設備６２と同一構造の周知の装置であって内
部に溶接用の直流電源、Ａｒガスボンベ１７から供給さ
れる不活性ガスの制御部、周知構造のＴＩＧ溶接トーチ
１２に冷却水を供給する水制御部を備えている。前記補
助電源装置１６は、図９に示した前記した補助電源装置
６５と略同一な構成となって、内部にトライアックによ
って一次側電流が位相制御されるトランス、トランスの
二次側出力を整流する整流器、前記トライアックの位相
制御を行う出力制御回路を有している。そして、この補
助電源装置１６にはＴＩＧ溶接用電源装置１１からの溶
接電流を検知するセンサー１８が接続され、溶接状態を
検知し、例えば、非溶接時に溶接用ワイヤ１５に電流を
流さない制御を行っている。

【０００９】前記ワイヤ供給装置１３には、溶接用ワイ
ヤ１５が巻かれたドラムと、該ドラムから徐々に解き出
された溶接用ワイヤ１５を送給する送りローラと、該送
りローラを回転駆動する直流モータからなるワイヤ送り
モータとを有し、該ワイヤ送りモータを回転することに
よって、徐々にドラムから解かれた溶接用ワイヤ１５を
ワイヤ供給用トーチ１４に送給している。ワイヤ供給装
置１３には図１、図２及び図４に示すような補助ボック
ス１９を備え、内部にワイヤ送給用モータ２５の回転速
度を表示するワイヤ送給速度計３２と、溶接用ワイヤ１
５の加熱電流計３３が設けられている。

【００１０】補助制御ボックス（又はボリウム駆動モー
タ制御ボックス）４２内に設けられた駆動モータ２１は
ボリウム駆動モータ制御部２２に接続され、ボリウム駆
動モータ制御部２２は図６、図７に示すようにワイヤ供
給用トーチ１４に設けられている増速ボタン２３（ワイ
ヤ供給速度の増減を行う操作手段の一例）と減速ボタン
２４に接続され、増速ボタン２３を押した場合には、駆
動モータ２１が回転してボリウム２０を時計方向に、減
速ボタン２４を押した場合には、ボリウム２０を反時計
方向に回転するようになっている。そして、ボリウム２
０が時計方向に回転した場合には、ワイヤ送給用モータ
２５が増速回転をし、ボリウム２０が反時計方向に回転
した場合には、ワイヤ送給用モータ２５が減速回転をす
るように、ワイヤ送給用モータ制御部２６が構成されて
いる。ワイヤ供給用トーチ１４には、ワイヤ送給モータ
２５の回転をオンオフするトーチスイッチ２７が設けら
れ、トーチスイッチ２７を一回押すとワイヤ供給用モー
タ２５が回転すると共に、補助電源装置１６がオンにな
って溶接用ワイヤ１５に加熱電流を流し、更にもう一回
トーチスイッチ２７を押すと溶接用ワイヤ１５の加熱電
流が遮断すると共にワイヤ供給用モータ２５が停止する
ようになっている。なお、前記増速ボタン２３、減速ボ
タン２４及びトーチスイッチ２７は、ガンタイプ型のワ
イヤ供給用トーチ１４の軸心、即ち溶接用ワイヤ１５の
送給方向と同一方向を向いて取付けられ、これを操作し
てもワイヤ供給用トーチ１４が横振れしないようになっ
ている。

【００１１】また、図３（Ｂ）、図５に示すように、ワ
イヤ供給装置１３の正面パネル２８には溶接用ワイヤ１
５のインチング正転スイッチ２９及びインチング逆転ス
イッチ３０が設けられ、インチング正転スイッチ２９を
押すと、ワイヤ送給用モータ２５が正転し、所定のスピ
ードの溶接用ワイヤ１５がワイヤ供給用トーチ１４の先
部から突出し、インチング逆転スイッチ３０を押すと、
ワイヤ送給用モータ２５が逆転し、ワイヤ供給用トーチ
１４の先部から溶接用ワイヤ１５が引き戻されるように
なっている。また、正面パネル２８には、溶接用ワイヤ
の加熱電流を調整する電流調整手段の一例であるパワー
係数ボリウム３１が設けられ、時計方向に回転すると補
助電源装置１６に設けられているトライアックの制御位
相が進んで、大きなワイヤ加熱電流を流し、反時計方向
に回転すると前記トライアックの制御位相が遅れてワイ
ヤ加熱電流が減少するようになっている。

【００１２】ワイヤ供給装置１３に設けられている補助
ボックス１９の後側上部には、図３（Ａ）に示すように
ワイヤ送給用モータ２５の回転速度を表示するワイヤ送
給速度計３２が設けられ、送給する溶接用ワイヤ１５の
速度を数字的に確認できるようになっている。また、こ
のワイヤ送給速度計３２と並んで溶接用ワイヤ１５の加
熱電流計３３が設けられている。この加熱電流計３３
は、ワイヤ供給装置１３内に配置されて、ワイヤ加熱電
流を流す分流器３４に並列に接続されて、分流器３４を
通過する電流を表示するようになっている。なお、図１
において３５は水道蛇口を、３６は溶接電流計を、３
７、３８、４３はそれぞれ電源スイッチを、３９、４０
は従来から補助電源装置１６内に設けられている加熱電
流計及びワイヤ送給速度計を、４１はワークを示す。

【００１３】次に、前記実施の形態に係るホットワイヤ
ＴＩＧ溶接装置１０の使用方法及び作用について説明す
る。まず、ＴＩＧ溶接用電源装置１１を作動させてＴＩ
Ｇ溶接トーチ１２に冷却水及びアルゴンガスを流した状
態で、アークを発生させる。この状態で、インチング正
転スイッチ２９を押して溶接用ワイヤ１５を所定長さ突
出させてワーク４１に接触させるか又は、トーチスイッ
チ２７を押すと補助電源装置１６が作動して、溶接用ワ
イヤ１５を加熱すると共に、ワイヤ送給用モータ２５が
回転して溶接用ワイヤ１５を送り出すことになる。

【００１４】ここで、溶接用ワイヤ１５の送り速度が速
すぎる場合には、ワイヤ供給用トーチ１４の減速ボタン
２４を押すと溶接用ワイヤ１５の送り出し速度が徐々に
減速する。また、溶接用ワイヤ１５の送り速度が遅すぎ
る場合には、ワイヤ供給用トーチ１４の増速ボタン２３
を押すと溶接用ワイヤ１５の送り速度が徐々に増加す
る。溶接用ワイヤ１５の送給速度については、手元に配
置されるワイヤ供給装置１３のワイヤ送給速度計３２を
見ることによって確認できる。また、溶接用ワイヤ１５
の加熱電流の調整は手元にあるワイヤ供給装置１３のパ
ワー係数ボリウム３１を調整することによって行い、実
際に流れている電流は加熱電流計３３によって確認でき
る。以上のように、作業者は溶接用ワイヤ１５の送給速
度の調整及び加熱電流の調整を手元で行え、しかも、実
際の溶接用ワイヤ１５の送給速度及び加熱電流を手元で
確認できるので、極めて作業性が向上することになっ
た。

【００１５】前記実施の形態においては、ワイヤ送給速
度計３２及び加熱電流計３３はワイヤ供給装置１３の後
部に取付けた補助ボックス１９に取付けたが、ワイヤ供
給装置１３の正面側、又は側面側に設けることも可能で
ある。

【００１６】

【発明の効果】請求項１〜３記載のホットワイヤＴＩＧ
溶接装置は以上の説明からも明らかなように、ワイヤ供
給用トーチをガンタイプとし、溶接用ワイヤの供給速度
の増減を行う操作手段をワイヤ供給用トーチに設け、更
に、ワイヤ供給装置に溶接用ワイヤのワイヤ送給速度計
を設けているので、溶接用ワイヤの送給速度を手元で調
整しながら、更に手元で実際の送給速度を確認できる。
従って、ホットワイヤＴＩＧ溶接の作業性の向上を図る
ことができる。特に、請求項２記載のホットワイヤＴＩ
Ｇ溶接装置においては、更にワイヤ供給装置に溶接用ワ
イヤの加熱電流を調整する電流調整手段を設けると共
に、ワイヤ供給装置に溶接用ワイヤの加熱電流を表示す
る加熱電流計を設けたので、加熱電流を調整しながら、
手元で加熱電流の確認を行うことができる。また、請求
項３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、操
作手段は押しボタンスイッチからなって、しかも押しボ
タンスイッチは、ワイヤ供給用トーチの軸心に平行方向
に操作ボタンを押すように配置されているので、押しボ
タンスイッチを操作する時に、ワイヤ供給用トーチが横
振れして、溶接用ワイヤの位置がずれたりすることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るホットワイヤＴＩ
Ｇ溶接装置の全体説明図である。

【図２】ワイヤ供給装置の説明図である。

【図３】（Ａ）はワイヤ供給装置の平面図、（Ｂ）は同
正面図である。

【図４】同側面図である。

【図５】ワイヤ供給装置のパネル配置図である。

【図６】ワイヤ供給用トーチの平面図である。

【図７】同側面図である。

【図８】従来例に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置の説
明図である。

【図９】同電気回路図である。

【符号の説明】

１０ ホットワイヤＴＩＧ溶接装置 １１ ＴＩＧ溶
接用電源装置 １２ ＴＩＧ溶接トーチ １３ ワイヤ供
給装置 １４ ワイヤ供給用トーチ １５ 溶接用ワ
イヤ １６ 補助電源装置 １７ Ａｒガス
ボンベ １８ センサー １９ 補助ボッ
クス ２０ ボリウム ２１ 駆動モー
タ ２２ ボリウム駆動モータ制御部 ２３ 増速ボタ
ン（操作手段） ２４ 減速ボタン（操作手段） ２５ ワイヤ送
給用モータ ２６ ワイヤ送給用モータ制御部 ２７ トーチス
イッチ ２８ 正面パネル ２９ インチン
グ正転スイッチ ３０ インチング逆転スイッチ ３１ パワー係数ボリウム（電流調整手段） ３２ ワイヤ送給速度計 ３３ 加熱電流
計 ３４ 分流器 ３５ 水道蛇口 ３６ 溶接電流計 ３７ 電源スイ
ッチ ３８ 電源スイッチ ３９ 加熱電流
計 ４０ ワイヤ送給速度計 ４１ ワーク ４２ 補助制御ボックス（又は、ボリウム駆動モータ制
御ボックス） ４３ 電源スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＩＧ溶接トーチとは別にワイヤ供給用
   トーチを備え、該ワイヤ供給用トーチから送り出される
   溶接用ワイヤを、別に設けられた補助電源装置から給電
   加熱しながらＴＩＧ溶接を行うホットワイヤＴＩＧ溶接
   装置において、 前記ワイヤ供給用トーチをガンタイプとし、前記補助電
   源装置とは別に設けられたワイヤ供給装置から送られる
   前記溶接用ワイヤの供給速度の増減を行う操作手段を前
   記ワイヤ供給用トーチに設け、更に、前記ワイヤ供給装
   置に前記溶接用ワイヤのワイヤ送給速度計を設けたこと
   を特徴とするホットワイヤＴＩＧ溶接装置。
2. 【請求項２】 前記ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤ
   の加熱電流を調整する電流調整手段を設けると共に、該
   ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤの加熱電流を表示す
   る加熱電流計を設けた請求項１記載のホットワイヤＴＩ
   Ｇ溶接装置。
3. 【請求項３】 前記操作手段は押しボタンスイッチから
   なって、しかも該押しボタンスイッチは、前記ワイヤ供
   給用トーチの軸心に平行方向に操作ボタンを押すように
   配置されている請求項１又は２記載のホットワイヤＴＩ
   Ｇ溶接装置。