JPS62197281A - Gas shielded arc welding equipment - Google Patents
Gas shielded arc welding equipmentInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガスシールドアーク溶接装置の改良に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to improvements in gas shielded arc welding equipment.
ガスシールドアーク溶接装置の溶接トーチの先端部は、
ノズル支持体の中央部にチップ支持筒を貫通させてその
先端にチップを取付けるとともに、ノズル支持体の先端
部にチップを包囲する円筒状のシールドノズルを取付け
た構造を有している。The tip of the welding torch of gas shielded arc welding equipment is
It has a structure in which a tip support tube is passed through the center of the nozzle support and a tip is attached to the tip thereof, and a cylindrical shield nozzle surrounding the tip is attached to the tip of the nozzle support.
そして、シールドノズルとチップとの間に炭酸ガス等の
シールドガスを流しながら、チップ支持筒及びチップを
通してワイヤを送給し、ワイヤと被溶接物との間に電力
を供給してアークを発生させて溶接が行なわれる。なお
、ノズル支持体は水冷又は空冷され、ノズルを間接的に
冷却してアーク熱による過熱を防止している。このよう
に、アーク及び溶接金属をシールドガスにより空気から
遮断して溶接が行なわれるので良好な溶接ビードが形成
される。Then, while flowing a shielding gas such as carbon dioxide gas between the shield nozzle and the tip, the wire is fed through the tip support tube and the tip, and electric power is supplied between the wire and the workpiece to generate an arc. welding is performed. Note that the nozzle support is water-cooled or air-cooled to indirectly cool the nozzle and prevent overheating due to arc heat. In this way, welding is performed with the arc and the weld metal isolated from the air by the shielding gas, so that a good weld bead is formed.
ところで、ガスシールドアーク溶接時にはスパッタの発
生が問題となる。これは、ワイヤ先端から被溶接物へ溶
滴の移行が円滑に行なわれないこと、溶融プールの沸騰
等が原因となって、溶融状態の金属小滴が飛散するもの
である。このスパッタは特にアーク点の近傍に位置する
シールドノズルに付着し易く、短時間の溶接でもノズル
先端及び内面に堆積する。そして、スパッタは時間とと
もに成長し、ノズル開孔部を塞ぐようになるため、シー
ルドガスの噴出を著しく阻害してシールド不良を引起こ
し、アークを不安定にさせ、ブローホール等の溶接欠陥
を誘発する。By the way, the generation of spatter poses a problem during gas-shielded arc welding. This is caused by the fact that the droplets do not transfer smoothly from the tip of the wire to the workpiece, and the molten pool boils, causing the molten metal droplets to scatter. This spatter is particularly likely to adhere to the shield nozzle located near the arc point, and is deposited on the tip and inner surface of the nozzle even during short-time welding. Spatter grows over time and begins to block the nozzle opening, significantly inhibiting the ejection of shielding gas and causing shielding failure, making the arc unstable and causing welding defects such as blowholes. do.
このため、作業者は頻繁に溶接作業を中断し、ノズルを
清掃してスパッタを除去しなければならず、非常に能率
が悪かった。For this reason, workers had to frequently stop welding work and clean the nozzle to remove spatter, resulting in very low efficiency.
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、スパッタを自動的に除去することにより溶接作業の
能率を向上し得るガスシールドアーク溶接装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas-shielded arc welding device that can improve the efficiency of welding work by automatically removing spatter.
（問題点を解決するための手段）
本発明のガスシールドアーク溶接装置は、溶接トーチの
冷却水流量を周期的に変化させるか又は断続的に送給す
る手段を設けるとともに、シールドノズルを双方向性形
状記憶合金で形成し、前記冷却水の変化に応じてノズル
温度が変化する範囲内に変態温度を設定して変態温度の
高温側と低温側とで異なる形状の記憶処理を施したこと
を特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The gas shielded arc welding apparatus of the present invention is provided with a means for periodically changing the flow rate of cooling water of the welding torch or for intermittently feeding the cooling water, and a shield nozzle that can be used in both directions. The transformation temperature is set within a range in which the nozzle temperature changes according to changes in the cooling water, and the shape memory treatment is performed to have different shapes on the high and low temperature sides of the transformation temperature. This is a characteristic feature.
双方向性（又は全方向性）形状記憶合金は、変態温度を
境として高温側と低温側とでそれぞれ異なる形状を記憶
画用できることが知られている。It is known that a bidirectional (or omnidirectional) shape memory alloy can memorize different shapes on a high temperature side and a low temperature side with the transformation temperature as the boundary.
この双方向性形状記憶合金の変態温度は、組成や熱処理
条件により広い範囲で設定することが可能である。また
、冷却水の流量を周期的に変化させるか又は断続的に送
給することにより、ノズル温度を周期的に変化させるこ
とができる。したがって、冷却水の供給状態を変化させ
る手段を設けるとともに、シールドノズルを双方向性形
状記憶合金で形成し、冷却水の変化に応じてノズル温度
が変化する範囲内に変態温度を設定して変態温度の高温
側と低温側とで異なる形状の記憶処理を施せば、ノズル
は溶接作業中の冷却水の変化に伴う温度変化に応じて異
なる形状に変化する。The transformation temperature of this bidirectional shape memory alloy can be set within a wide range depending on the composition and heat treatment conditions. Further, by periodically changing the flow rate of the cooling water or by intermittently feeding the cooling water, the nozzle temperature can be changed periodically. Therefore, in addition to providing a means to change the cooling water supply state, the shield nozzle is formed of a bidirectional shape memory alloy, and the transformation temperature is set within a range where the nozzle temperature changes in response to changes in the cooling water. If different shape memory treatments are applied to the high temperature side and the low temperature side, the nozzle will change to different shapes in response to temperature changes accompanying changes in cooling water during welding work.
一方、スパッタはノズルの先端及び内面に物理的に付着
しているだけであるので、双方向性形状記憶合金からな
るノズルの変形応力を受けるだけで容易に剥１１１１１
１２落する。このため、ノズルに付着したスパッタを人
手を介さずに自動的に剥離脱落させることができ、溶接
作業の能率を向上することができる。On the other hand, since spatter is only physically attached to the tip and inner surface of the nozzle, it is easily peeled off simply by the deformation stress of the nozzle made of bidirectional shape memory alloy.
12 falls. Therefore, the spatter attached to the nozzle can be automatically peeled off without manual intervention, and the efficiency of welding work can be improved.
以下、本発明をシールドガスとして炭酸ガスを用いる半
自動溶接装置に適用した実施例を図面を参照して説明す
る。EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a semi-automatic welding apparatus using carbon dioxide gas as a shielding gas will be described with reference to the drawings.
第１図に示すように、溶接装置は溶接トーチ１、ワイヤ
送給装置２、炭酸ガスボンベ３、溶接電源４等によって
構成され、溶接トーチ１とワイヤ送給装置２とは１・−
チケーブル５で接続され、ワイヤ送給装［２には前記炭
酸ガスボンベ３、溶接電源４、冷却水供給系６及び冷却
水排出系７が接続されている。また、冷却水供給系６の
途中にはバルブ８が介装され、このバルブ８にはタイマ
９が接続されている。As shown in FIG. 1, the welding device is composed of a welding torch 1, a wire feeding device 2, a carbon dioxide gas cylinder 3, a welding power source 4, etc., and the welding torch 1 and wire feeding device 2 are 1.
The carbon dioxide gas cylinder 3, welding power source 4, cooling water supply system 6, and cooling water discharge system 7 are connected to the wire feeding system [2. Further, a valve 8 is interposed in the middle of the cooling water supply system 6, and a timer 9 is connected to this valve 8.
前記溶接トーチ１は被溶接物１０上に配置される。炭酸
ガスボンベ３からはワイヤ送給装置２及びトーチケーブ
ル５を介して溶接トーチ１へ炭酸ガスが流される。冷却
水供給系６からはワイヤ送給装置２及びトーチケーブル
５を介して溶接トーチ１へ冷却水が流され、溶接トーチ
１を出た冷却水はトーチケーブル５を介して冷却水排出
系７がら排出される。この際、タイマ９で作動するバル
ブ８により一定の周期で冷部水の流量を変化させるか断
続的に送給するようになっている。そして、ワイヤ送給
装置２からトーチケーブル５を介して溶接トーチ１ヘワ
イヤを送給しながら、溶接ｉｉ源４によりトーチケーブ
ル５を介してワイヤ７と被溶接物１０との間に電力を供
給することによりアークを発生させて溶接を行なう。The welding torch 1 is placed on a workpiece 10 to be welded. Carbon dioxide gas is flowed from the carbon dioxide gas cylinder 3 to the welding torch 1 via the wire feeder 2 and the torch cable 5. Cooling water is flowed from the cooling water supply system 6 to the welding torch 1 via the wire feeder 2 and the torch cable 5, and the cooling water exiting the welding torch 1 is sent to the cooling water discharge system 7 via the torch cable 5. be discharged. At this time, a valve 8 operated by a timer 9 changes the flow rate of cold water at regular intervals or supplies it intermittently. Then, while feeding the wire from the wire feeding device 2 to the welding torch 1 via the torch cable 5, electric power is supplied between the wire 7 and the workpiece 10 via the torch cable 5 by the welding II source 4. This generates an arc and performs welding.
前記溶接トーチ１の先端部は第２図に示すような構造と
なっている。第２図において、ノズル支持体１１の先端
外周には、双方向性（全方向性）形状記憶合金からなる
円筒状のシールドノズル１２が螺着されている。また、
ノズル支持体１１の中央部には、電気絶縁体１３を介し
てチップ支持筒１４が貫通しており、このチップ支持筒
１４の先端にはチップ１５が取付けられている。前記チ
ップ支持筒１４内にはコンジットケーブル１６が挿入さ
れており、前記ワイヤ送給装置２からトーチケーブル５
を介して送給されるワイヤ１７は、更にこのコンジット
ケーブル１６及びチップ１５を通して被溶接物１０上ま
で送給される。また、チップ支持筒１４には炭酸ガス供
給パイプ１８が接続されており、前記炭酸ガスボンベ３
からワイヤ送給装置２、トーチケーブル５を介して供給
される炭酸ガスを炭酸ガス供給パイプ１８からチップ支
持筒１４内を通してチップ支持筒１４に設けられた孔１
４ａから噴出させ、シールドノズル１２とチップ１５と
の間に流すようになっている。The tip of the welding torch 1 has a structure as shown in FIG. In FIG. 2, a cylindrical shield nozzle 12 made of a bidirectional (omnidirectional) shape memory alloy is screwed onto the outer periphery of the tip of the nozzle support 11. As shown in FIG. Also,
A tip support tube 14 passes through the center of the nozzle support 11 via an electrical insulator 13, and a tip 15 is attached to the tip of the tip support tube 14. A conduit cable 16 is inserted into the chip support tube 14, and is connected to the torch cable 5 from the wire feeding device 2.
The wire 17 fed through the conduit cable 16 and the tip 15 is further fed onto the workpiece 10 to be welded. Further, a carbon dioxide gas supply pipe 18 is connected to the chip support tube 14, and the carbon dioxide gas cylinder 3 is connected to the carbon dioxide gas supply pipe 18.
The carbon dioxide gas supplied from the wire feeder 2 and the torch cable 5 is passed from the carbon dioxide gas supply pipe 18 into the tip support tube 14 through the hole 1 provided in the tip support tube 14.
The liquid is ejected from 4a and flows between the shield nozzle 12 and the tip 15.
更に、前記ノズル支持体１１には冷却水供給パイプ１９
及び冷却水排出パイプ２０が接続されており、冷却水供
給系６からバルブ８、ワイヤ供給装置２、トーチケーブ
ル５を介して供給される冷却水が供給パイプ１９、ノズ
ル支持体１１内に設けられた中空部、排出パイプ２０を
通って流通し、トーチケーブル５、ワイヤ送給装置２を
介して冷却水排出系７から排出されるようになっている
。Furthermore, the nozzle support 11 is provided with a cooling water supply pipe 19.
and a cooling water discharge pipe 20 are connected, and the cooling water supplied from the cooling water supply system 6 via the valve 8, the wire supply device 2, and the torch cable 5 is provided in the supply pipe 19 and the nozzle support 11. The cooling water flows through the hollow part, the discharge pipe 20, and is discharged from the cooling water discharge system 7 via the torch cable 5 and the wire feeder 2.
また、上述したような溶接作業によりアーク近傍にスパ
ッタ２１が発生する。Furthermore, spatter 21 is generated near the arc due to the above-described welding work.
そして、双方向性形状記憶合金からなるシールドノズル
は冷却水の供給状態に応じて加熱される温度と冷却され
る濃度との中間温度に変態温度が設定されており、その
形状は例えば高濃側では第３図（ａ）において１２で示
すように円筒状、低温側では第３図（ｂ）において１２
−（第２図では二点鎖線で表示）で示すように先端の径
が高温時よりも小さい円錐台状となるように形状の記憶
処理が施されている。The shield nozzle made of a bidirectional shape memory alloy has a transformation temperature set at an intermediate temperature between the temperature at which it is heated and the concentration at which it is cooled depending on the cooling water supply state, and its shape is, for example, on the high concentration side. In this case, the shape is cylindrical as shown by 12 in Fig. 3(a), and the shape is cylindrical as shown by 12 in Fig. 3(b) on the low temperature side.
As shown by - (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2), the shape is memorized so that the diameter of the tip becomes a truncated cone shape, which is smaller than when the temperature is high.
このような溶接装置によれば、タイマ９の作動によりバ
ルブ８が開の状態では冷却水が供給されて間接的にシー
ルドノズルが冷却され、ノズルは１２−（第２図では二
点鎖線で表示）に示す形状となっている。一方、タイマ
９の作動によりバルブ８が閉又は絞られた状態では冷却
水は全く供給されないか又は供給量が減少し、ノズルは
アーク熱によって加熱される。このようにノズルが加熱
されると、ノズルの形状は１２−から１２へと変形する
。こうしたノズルの変形はタイマ９の作動によって周期
的に起こり、これに伴ってノズルの先端及び内面に堆積
していたスパッタは容易に剥離脱落する。したがって、
人手によるノズルの清掃作業が不要となり、溶接作業の
能率を著しく向上することができる。また、特にロボッ
ト溶接等無人で溶接を行なう場合に効果がある。According to such a welding device, when the valve 8 is open due to the operation of the timer 9, cooling water is supplied and the shield nozzle is indirectly cooled, and the nozzle is ). On the other hand, when the valve 8 is closed or throttled by the operation of the timer 9, no cooling water is supplied or the supply amount is reduced, and the nozzle is heated by arc heat. When the nozzle is heated in this manner, the shape of the nozzle changes from 12- to 12-. Such deformation of the nozzle occurs periodically due to the operation of the timer 9, and as a result, spatter deposited on the tip and inner surface of the nozzle easily peels off and falls off. therefore,
This eliminates the need for manual cleaning of the nozzle, significantly improving the efficiency of welding work. Moreover, it is particularly effective when welding is performed unmanned, such as by robot welding.
なお、上記実施例では例えば第３図（ａ）及び（ｂ）に
示す形状の記憶処理が施されたシールドノズルを用いた
が、シールドノズルは例えば第４図（ａ）、（ｂ）又は
第５図（ａ）、（ｂ）に示すような形状の記憶処理を施
したものでもよい。In addition, in the above embodiment, a shield nozzle subjected to memory processing in the shape shown in FIGS. 3(a) and (b), for example, was used, but the shield nozzle was, for example, It is also possible to perform shape memory processing as shown in FIGS. 5(a) and 5(b).
第４図（ａ）及び（ｂ）に示すシールドノズルは、先端
開口が楕円形で、高温側と低温側とで楕円の長径が９０
度回転するものである。また、第５図（ａ）及び（ｂ）
に示すシールドノズルは、先端開口は同径の円形である
が、いずれも先端部がねじれ変形しており、高温側と低
温側とでねじれ方向が逆転しているものである。The shield nozzle shown in FIGS. 4(a) and (b) has an elliptical tip opening, and the major axis of the ellipse is 90 mm between the high temperature side and the low temperature side.
It rotates by degrees. Also, Fig. 5(a) and (b)
The shield nozzles shown in the figure have circular tip openings with the same diameter, but the tip portions of both shield nozzles are twisted and deformed, and the twisting direction is reversed between the high temperature side and the low temperature side.
また、以上の説明では本発明のシールドノズルを消耗電
極式ガスシールドアーク溶接に適用した場合について述
べたが、非消耗電極式ガスシールドアーク溶接にも適用
できることは勿論である。Further, in the above explanation, the case where the shield nozzle of the present invention is applied to consumable electrode type gas shielded arc welding has been described, but it goes without saying that it can also be applied to non-consumable electrode type gas shielded arc welding.
以上詳述した如く本発明のガスシールドアーク溶接装置
によれば、スパッタを除去するためのノズルの清掃作業
が不必要になり、溶接作業の能率を著しく向上できるも
のである。As described in detail above, according to the gas shielded arc welding apparatus of the present invention, cleaning of the nozzle for removing spatter is unnecessary, and the efficiency of welding work can be significantly improved.
第１図は本発明の実施例におけるガスシールドアーク溶
接装置の構成図、第２図は同溶接装置の溶接トーチ先端
部の断面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は同溶接装置に用
いられるシールドノズルの高温側及び低温側での形状を
示す斜視図、第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実
施例の溶接装置に用いられるシールドノズルの高温側及
び低温側での形状を示す斜視図、第５図（ａ）及び（ｂ
）は本発明の更に他の実施例の溶接装置に用いられるシ
ールドノズルの高温側及び低温側での形状を示す斜視図
である。
１・・・溶接トーチ、２・・・ワイヤ送給装置、３・・
・炭酸ガスボンベ、４・・・溶接電源、５・・・トーチ
ケーブル、６・・・冷却水供給系、７・・・冷却水排出
系、８・・・バルブ、９・・・タイマ、１０・・・被溶
接物、１１・・・ノズル支持体、１２．１２′・・・シ
ールドノズル、１３・・・電気絶縁体、１４・・・チッ
プ支持筒、１４ａ・・・孔、１５・・・チップ、１６・
・・コンジットケーブル、１７・・・ワイヤ、１８・・
・炭酸ガス供給パイプ、１９・・・冷却水供給パイプ、
２０・・・冷却水排出パイプ、２１・・・スパッタ。
出願人復代理人 弁理士 鈴江武彦
第３図
第４図Fig. 1 is a configuration diagram of a gas-shielded arc welding device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the welding torch tip of the same welding device, and Fig. 3 (a) and (b) are the same. A perspective view showing the shape of the shield nozzle used on the high temperature side and the low temperature side, FIGS. Perspective views showing the shape in Figures 5(a) and 5(b)
) is a perspective view showing the shape of a shield nozzle used in a welding apparatus according to still another embodiment of the present invention on a high temperature side and a low temperature side. 1... Welding torch, 2... Wire feeding device, 3...
- Carbon dioxide gas cylinder, 4... Welding power source, 5... Torch cable, 6... Cooling water supply system, 7... Cooling water discharge system, 8... Valve, 9... Timer, 10. ... object to be welded, 11... nozzle support, 12.12'... shield nozzle, 13... electrical insulator, 14... chip support tube, 14a... hole, 15... Chip, 16.
...Conduit cable, 17...Wire, 18...
・Carbon dioxide gas supply pipe, 19...Cooling water supply pipe,
20...Cooling water discharge pipe, 21...Spatter. Applicant Sub-Agent Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 3 Figure 4
Claims (1)
断続的に送給する手段を設けるとともに、シールドノズ
ルを双方向性形状記憶合金で形成し、前記冷却水の変化
に応じてノズル温度が変化する範囲内に変態温度を設定
して変態温度の高温側と低温側とで異なる形状の記憶処
理を施したことを特徴とするガスシールドアーク溶接装
置。In addition to providing means for periodically changing or intermittently feeding the cooling water flow rate of the welding torch, the shield nozzle is formed of a bidirectional shape memory alloy, and the nozzle temperature changes in response to changes in the cooling water. A gas-shielded arc welding device characterized in that the transformation temperature is set within a range where the transformation temperature is set, and memory treatment is performed to have different shapes on the high and low temperature sides of the transformation temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3399386A JPS62197281A (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Gas shielded arc welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3399386A JPS62197281A (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Gas shielded arc welding equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62197281A true JPS62197281A (en) | 1987-08-31 |
Family
ID=12402001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3399386A Pending JPS62197281A (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Gas shielded arc welding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62197281A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108145280A (en) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 南京理工大学 | A kind of Regulation Control formula electric arc robot increases material formation system |
-
1986
- 1986-02-20 JP JP3399386A patent/JPS62197281A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108145280A (en) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 南京理工大学 | A kind of Regulation Control formula electric arc robot increases material formation system |
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