JP2000015449A - 回転径可変溶接トーチ - Google Patents
回転径可変溶接トーチInfo
- Publication number
- JP2000015449A JP2000015449A JP10187109A JP18710998A JP2000015449A JP 2000015449 A JP2000015449 A JP 2000015449A JP 10187109 A JP10187109 A JP 10187109A JP 18710998 A JP18710998 A JP 18710998A JP 2000015449 A JP2000015449 A JP 2000015449A
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- JP
- Japan
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- electrode
- eccentric shaft
- fulcrum
- eccentric
- connecting plate
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- Pending
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接を中断することなくアーク回転径が変更
可能、電極の短縮化および小型化が可能な高速回転アー
ク溶接用回転径可変溶接トーチを得ること。 【解決手段】 長さ方向軸回りに円運動可能に支持され
た電極１の中間部に、他端側が所望の偏心量ａで回転運
動する偏心シャフト４へ回動可能に連結され、かつ中間
部が移動可能な移動支点７で回動動自在に支持された連
結板２の一端側を接続したものである。
可能、電極の短縮化および小型化が可能な高速回転アー
ク溶接用回転径可変溶接トーチを得ること。 【解決手段】 長さ方向軸回りに円運動可能に支持され
た電極１の中間部に、他端側が所望の偏心量ａで回転運
動する偏心シャフト４へ回動可能に連結され、かつ中間
部が移動可能な移動支点７で回動動自在に支持された連
結板２の一端側を接続したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばガスシールド
消耗電極式アーク溶接に使用する高速回転アーク溶接ト
ーチに関し、その回転状態が円形または扁平度の異なる
楕円形を自在に形成可能な回転径可変溶接トーチに関す
るものである。
消耗電極式アーク溶接に使用する高速回転アーク溶接ト
ーチに関し、その回転状態が円形または扁平度の異なる
楕円形を自在に形成可能な回転径可変溶接トーチに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】溶接トーチの電極に歳差運動をさせるこ
とにより、円運動する溶接アークの回転直径（アーク回
転径という）を変更可能にしたものは、特開平７−２４
６４７２号公報に記載されている。その構成は電極の溶
接ワイヤ装入端側に設けた基点を支点として電極中間部
を同軸に嵌装した二重偏心リングにて円運動可能に支持
したものである。
とにより、円運動する溶接アークの回転直径（アーク回
転径という）を変更可能にしたものは、特開平７−２４
６４７２号公報に記載されている。その構成は電極の溶
接ワイヤ装入端側に設けた基点を支点として電極中間部
を同軸に嵌装した二重偏心リングにて円運動可能に支持
したものである。
【０００３】その円運動は外側偏心リングをモータ動力
で回転させることにより、電極に形成される歳差運動に
より達成される。また、アーク回転径の変更は、内側偏
心リングと外側偏心リングとが相対的に回転しないよう
に固定しているロック機構のロック動作を解除し、内側
偏心リングを外側偏心リングに対して相対回転させるこ
とにより、二重偏心リングの偏心量を変更することによ
り達成される。
で回転させることにより、電極に形成される歳差運動に
より達成される。また、アーク回転径の変更は、内側偏
心リングと外側偏心リングとが相対的に回転しないよう
に固定しているロック機構のロック動作を解除し、内側
偏心リングを外側偏心リングに対して相対回転させるこ
とにより、二重偏心リングの偏心量を変更することによ
り達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のア
ーク回転径可変溶接トーチにおいては、溶接中にアーク
回転径を変更する必要がある場合には、内側偏心リング
と外側偏心リングとが相対的に回転しないように固定し
ているロック機構のロック動作を解除するために、一旦
溶接、および電極の回転を停止しなければならない。し
かしながら、一旦溶接を停止し、アーク回転径を変更
後、中断した溶接を再スタートすると、再スタート位置
に溶接欠陥が入りやすいという問題点が生じるばかりで
なく、溶接作業時間が長引くことによる能率低下を免れ
得ず、溶接を中断することなくアーク回転径が変更可能
な装置の開発が望まれていた。
ーク回転径可変溶接トーチにおいては、溶接中にアーク
回転径を変更する必要がある場合には、内側偏心リング
と外側偏心リングとが相対的に回転しないように固定し
ているロック機構のロック動作を解除するために、一旦
溶接、および電極の回転を停止しなければならない。し
かしながら、一旦溶接を停止し、アーク回転径を変更
後、中断した溶接を再スタートすると、再スタート位置
に溶接欠陥が入りやすいという問題点が生じるばかりで
なく、溶接作業時間が長引くことによる能率低下を免れ
得ず、溶接を中断することなくアーク回転径が変更可能
な装置の開発が望まれていた。
【０００５】一方、電極は歳差運動させる二重偏心リン
グが軸方向に長い構造であること、および歳差運動させ
る基点と偏心回転させる位置とが離間しているため等か
ら、長いものを必要としていた。また、アーク回転径の
変更が二重偏心リングを相対回転させて、その偏心量を
変更するようにした調節機構のため、装置が大型になる
こと等から改善を要望されていた。
グが軸方向に長い構造であること、および歳差運動させ
る基点と偏心回転させる位置とが離間しているため等か
ら、長いものを必要としていた。また、アーク回転径の
変更が二重偏心リングを相対回転させて、その偏心量を
変更するようにした調節機構のため、装置が大型になる
こと等から改善を要望されていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するべくなされたもので、長さ方向軸回りに
円運動可能に支持された電極の中間部に、他端側が所望
の偏心量で回転運動する偏心シャフトへ回動可能に連結
され、かつ中間部が移動可能な支点で回動自在に支持さ
れた連結手段の一端側を接続したものである。
課題を解決するべくなされたもので、長さ方向軸回りに
円運動可能に支持された電極の中間部に、他端側が所望
の偏心量で回転運動する偏心シャフトへ回動可能に連結
され、かつ中間部が移動可能な支点で回動自在に支持さ
れた連結手段の一端側を接続したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
正面断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。こ
の実施の形態においては、高速回転アーク溶接トーチの
例を示す。図において、１００は高速回転アーク溶接ト
ーチの構成部材を格納または保持する長方形の本体で、
溶接作業の際にロボット、搬送台車等（図示せず）に固
定される。ここで、前記回転アークの回転速度は、溶接
の設定諸元によって変動するが、２Ｈｚ以上、ときには
１０〜１５０Ｈｚの高速で回転させるが、必要に応じて
適宜設定される。１は中心に穴を有する厚肉管状の電極
で、前記本体１００の一端側を貫通し、図示しない被溶
接材との間でアークが発生する側とは離間した反対側の
端部を円運動可能に支持されている。２は連結板で、前
記本体１００内の長手方向に沿って平行に配置された動
力伝達手段である。前記連結板２は長手方向の一端側に
電極１の中間部を平面と直交する方向に支持している。
３は連結板２の中間部を支持するスライドＡで、連結板
２の中間部片面へ長手方向に平行するように設けた二本
の凸条３ａと、これにスライド可能に填り合う凹溝３ｂ
とから構成されている。
正面断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。こ
の実施の形態においては、高速回転アーク溶接トーチの
例を示す。図において、１００は高速回転アーク溶接ト
ーチの構成部材を格納または保持する長方形の本体で、
溶接作業の際にロボット、搬送台車等（図示せず）に固
定される。ここで、前記回転アークの回転速度は、溶接
の設定諸元によって変動するが、２Ｈｚ以上、ときには
１０〜１５０Ｈｚの高速で回転させるが、必要に応じて
適宜設定される。１は中心に穴を有する厚肉管状の電極
で、前記本体１００の一端側を貫通し、図示しない被溶
接材との間でアークが発生する側とは離間した反対側の
端部を円運動可能に支持されている。２は連結板で、前
記本体１００内の長手方向に沿って平行に配置された動
力伝達手段である。前記連結板２は長手方向の一端側に
電極１の中間部を平面と直交する方向に支持している。
３は連結板２の中間部を支持するスライドＡで、連結板
２の中間部片面へ長手方向に平行するように設けた二本
の凸条３ａと、これにスライド可能に填り合う凹溝３ｂ
とから構成されている。
【０００８】４は一端が偏心量ａの偏心シャフトで、中
間部を本体１００に回動自在に支持され、偏心量ａの一
端が連結板２の他端側へ垂直に軸受を介して回動自在に
填め合わされている。５は偏心シャフト４に固定された
傘歯車Ａ，６は前記傘歯車Ａに噛み合う傘歯車Ｂで、モ
ータの駆動力を偏心シャフト４に伝達する。
間部を本体１００に回動自在に支持され、偏心量ａの一
端が連結板２の他端側へ垂直に軸受を介して回動自在に
填め合わされている。５は偏心シャフト４に固定された
傘歯車Ａ，６は前記傘歯車Ａに噛み合う傘歯車Ｂで、モ
ータの駆動力を偏心シャフト４に伝達する。
【０００９】７は移動支点で、連結板２の中間部を長手
方向にスライド可能に支持するスライドＡ３の凹溝３ｂ
を内部に固定するとともに、連結板２を囲繞する角筒状
の移動支点ブロック１８の対向する外面中央へ連結板２
の板面とは垂直な方向に突出している。８はラック＆ピ
ニオンで、ピニオン８ａが、連結板２の平面と垂直な方
向に本体１００を貫通し外部に設けた支点移動駆動部９
の歯車と同軸に支持され、モータ１０で回転するように
なっており、ラック８ｂが、移動支点ブロック１８を囲
繞し軸受を介して前記移動支点７を支持しているスライ
ドブロック１７により、本体１００内を長手方向へ移動
可能なように係合するスライドＢ１６に固定されてい
る。
方向にスライド可能に支持するスライドＡ３の凹溝３ｂ
を内部に固定するとともに、連結板２を囲繞する角筒状
の移動支点ブロック１８の対向する外面中央へ連結板２
の板面とは垂直な方向に突出している。８はラック＆ピ
ニオンで、ピニオン８ａが、連結板２の平面と垂直な方
向に本体１００を貫通し外部に設けた支点移動駆動部９
の歯車と同軸に支持され、モータ１０で回転するように
なっており、ラック８ｂが、移動支点ブロック１８を囲
繞し軸受を介して前記移動支点７を支持しているスライ
ドブロック１７により、本体１００内を長手方向へ移動
可能なように係合するスライドＢ１６に固定されてい
る。
【００１０】１１は電極１内に溶接ワイヤ１５を導入す
るワイヤ供給ケーブル、１２は溶接電流供給部、１３は
シールド用ガス供給部、１４はガスシールドノズルであ
る。
るワイヤ供給ケーブル、１２は溶接電流供給部、１３は
シールド用ガス供給部、１４はガスシールドノズルであ
る。
【００１１】上記のように構成された回転径可変溶接ト
ーチにおいては、中間部が移動可能な支点で板面と直交
する軸回りに回動自在に支持された連結板２は、モータ
駆動されて回転する傘歯車Ａ５〜Ｂ６の回転が偏心シャ
フト４に伝達され、その一端が偏心量ａで偏心回転す
る。他端側が偏心シャフト４の一端に回動可能に連結さ
れた連結板２の一端側は偏心シャフト４の半径ａの回転
運動に連動する。連結板２の一端側に支持した電極１は
半径ａの回転運動が伝達され、電極先端のアークを回転
させる。
ーチにおいては、中間部が移動可能な支点で板面と直交
する軸回りに回動自在に支持された連結板２は、モータ
駆動されて回転する傘歯車Ａ５〜Ｂ６の回転が偏心シャ
フト４に伝達され、その一端が偏心量ａで偏心回転す
る。他端側が偏心シャフト４の一端に回動可能に連結さ
れた連結板２の一端側は偏心シャフト４の半径ａの回転
運動に連動する。連結板２の一端側に支持した電極１は
半径ａの回転運動が伝達され、電極先端のアークを回転
させる。
【００１２】電極１の回転運動は、移動支点７が電極１
の軸心と偏心シャフト４の軸心と間を２分する位置にあ
るときに、偏心量ａに等しい半径（直径＝偏心量ａ×
２）の円である。
の軸心と偏心シャフト４の軸心と間を２分する位置にあ
るときに、偏心量ａに等しい半径（直径＝偏心量ａ×
２）の円である。
【００１３】連結板２の中間を支持する移動支点７が、
スライドＡが固定された移動支点ブロック１８を回動自
在に支持するスライドブロック１７を連結板２の長手方
向に移動すれば、連結板２の幅方向の振幅成分を変更で
き楕円となる。
スライドＡが固定された移動支点ブロック１８を回動自
在に支持するスライドブロック１７を連結板２の長手方
向に移動すれば、連結板２の幅方向の振幅成分を変更で
き楕円となる。
【００１４】すなわち、連結板２の一端側の幅方向の振
幅成分は電極１と移動支点７間の距離に比例した振幅が
電極に伝わることになり、連結板２を支持する移動支点
７が、偏心シャフト４側に近寄ると回転径の一方（連結
板の幅方向）の振幅が増加し、逆に電極１側に移動すれ
ば振幅が減少する。長手方向の振幅成分は移動支点７間
の距離に関係なく、偏心量ａに等しい振幅が電極に伝わ
る。
幅成分は電極１と移動支点７間の距離に比例した振幅が
電極に伝わることになり、連結板２を支持する移動支点
７が、偏心シャフト４側に近寄ると回転径の一方（連結
板の幅方向）の振幅が増加し、逆に電極１側に移動すれ
ば振幅が減少する。長手方向の振幅成分は移動支点７間
の距離に関係なく、偏心量ａに等しい振幅が電極に伝わ
る。
【００１５】スライドブロック１７は随時任意に移動可
能であり、溶接作業を中断することなく移動支点７をス
ライドさせ、回転アークの振幅を変更することができ
る。したがって、溶接中に開先幅情報を得て電極先端の
アークの回転を開先幅方向の振幅を開先幅に適応させて
増減させることができる。
能であり、溶接作業を中断することなく移動支点７をス
ライドさせ、回転アークの振幅を変更することができ
る。したがって、溶接中に開先幅情報を得て電極先端の
アークの回転を開先幅方向の振幅を開先幅に適応させて
増減させることができる。
【００１６】例えば、狭開先溶接に適用するとき、連結
板２の幅方向に開先幅方向を合わせて溶接トーチを配置
し、センサ等で開先幅情報を得て振幅変更させる構成と
することにより、アーク回転径を溶接中に開先幅に適応
した振幅の楕回転運動とすることができる。そして電極
の回転機構は、その中間部に回転手段を接続しただけの
構造で済み電極の短縮化、小型化が容易である。
板２の幅方向に開先幅方向を合わせて溶接トーチを配置
し、センサ等で開先幅情報を得て振幅変更させる構成と
することにより、アーク回転径を溶接中に開先幅に適応
した振幅の楕回転運動とすることができる。そして電極
の回転機構は、その中間部に回転手段を接続しただけの
構造で済み電極の短縮化、小型化が容易である。
【００１７】なお、本発明の回転径可変溶接トーチは、
上記した実施の形態に限定されるものではなく、連結板
を桿状体とする、傘歯車を他の回転伝達機構とするな
ど、その他の手段においても同等の作用効果を奏する範
囲で適宜設計変更してよいものである。
上記した実施の形態に限定されるものではなく、連結板
を桿状体とする、傘歯車を他の回転伝達機構とするな
ど、その他の手段においても同等の作用効果を奏する範
囲で適宜設計変更してよいものである。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電極の回
転は中心軸回りに単純回転し、その回転機構は、電極の
中間部に回転手段を接続しただけの構造であるから電極
の短縮化、小型化が図れ、溶接トーチ全体を容易に小型
化、軽量化できる。また、例えば狭開先溶接に適用する
ときは、センサで開先幅情報を得ることによりアーク回
転径の振幅幅を開先幅に合わせて変更することができる
ので、高速回転アーク溶接が、溶接を中断することなく
可能で、溶接欠陥の発生を防止でき、生産性、経済性の
向上に寄与できる。
転は中心軸回りに単純回転し、その回転機構は、電極の
中間部に回転手段を接続しただけの構造であるから電極
の短縮化、小型化が図れ、溶接トーチ全体を容易に小型
化、軽量化できる。また、例えば狭開先溶接に適用する
ときは、センサで開先幅情報を得ることによりアーク回
転径の振幅幅を開先幅に合わせて変更することができる
ので、高速回転アーク溶接が、溶接を中断することなく
可能で、溶接欠陥の発生を防止でき、生産性、経済性の
向上に寄与できる。
【図１】本発明の実施の形態を示す正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
１ 電極 ２ 連結板 ３ スライドＡ ４ 偏心シャフト ５ 傘歯車Ａ ６ 傘歯車Ｂ ７ 移動支点 ８ ラック＆ピニオン ９ 支点移動部駆動部 １０ モータ １１ ワイヤ供給ケーブル １２ 溶接電流供給部 １３ ガス供給部 １４ ガスシールドノズル １５ 溶接ワイヤ １６ スライドＢ １７ スライドブロック １８ 移動支点ブロック １００ 本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 寛治 三重県津市雲出伊倉津町字14割1187 株式 会社ジャパンテクノメイト内 Ｆターム(参考） 4E001 PB04 4E081 AA02 CA07 DA66 EA06 EA51
Claims (1)
- 【請求項１】 長さ方向軸回りに円運動可能に支持され
た電極の中間部に、他端側が所望の偏心量で回転運動す
る偏心シャフトへ回動可能に連結され、かつ中間部が移
動可能な支点で回動自在に支持された連結手段の一端側
を接続したことを特徴とする回転径可変溶接トーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187109A JP2000015449A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 回転径可変溶接トーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187109A JP2000015449A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 回転径可変溶接トーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015449A true JP2000015449A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16200267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10187109A Pending JP2000015449A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 回転径可変溶接トーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000015449A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102229020A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-11-02 | 华南理工大学 | 一种熔化极气体保护焊枪 |
| KR101095170B1 (ko) * | 2006-05-17 | 2011-12-16 | 현대중공업 주식회사 | 모터와 캠 방식을 이용한 위빙 토치 |
| CN102990193A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-27 | 常州佳卓特种车辆有限公司 | 用于金属自动化焊接的摆弧装置 |
| CN105757177A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-07-13 | 江苏科技大学 | 一种中心可调式滑块式变速装置 |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187109A patent/JP2000015449A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101095170B1 (ko) * | 2006-05-17 | 2011-12-16 | 현대중공업 주식회사 | 모터와 캠 방식을 이용한 위빙 토치 |
| CN102229020A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-11-02 | 华南理工大学 | 一种熔化极气体保护焊枪 |
| CN102229020B (zh) * | 2011-06-21 | 2013-04-24 | 华南理工大学 | 一种熔化极气体保护焊枪 |
| CN102990193A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-27 | 常州佳卓特种车辆有限公司 | 用于金属自动化焊接的摆弧装置 |
| CN105757177A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-07-13 | 江苏科技大学 | 一种中心可调式滑块式变速装置 |
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