JP3145542B2 - Tig溶接トーチ - Google Patents

Tig溶接トーチ

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JP3145542B2 JP20471793A JP20471793A JP3145542B2 JP 3145542 B2 JP3145542 B2 JP 3145542B2 JP 20471793 A JP20471793 A JP 20471793A JP 20471793 A JP20471793 A JP 20471793A JP 3145542 B2 JP3145542 B2 JP 3145542B2
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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、突合わせV形開先の揺
動溶接に好適なTIG溶接トーチに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、TIG溶接トーチによりV形開先
の突合わせ溶接を行うにあたっては、図3正面図に示す
ように、突合わせ溶接される母材1に高周波発振器2を
介し溶接電源3を接続するとともに、溶接トーチ4を母
材1に対向させ、その内部の給電棒4から突出したタン
グステン電極6と母材1との間にアーク7が発生するよ
うにしたうえ、アーク7に溶接ワイヤ8を供給し、更に
溶接トーチ4の基部には、給電部9とシールドガス供給
口10を設け、かつ固定孔11により固定した移動テー
ブル19を移動ガイド20に装架し、ボールねじ21で
左右に移動するようにしている。
【0003】しかしてこのような装置構成により、溶接
電源3をオンとしてタングステン電極6と母材1の間に
50〜60Vの無負荷電圧をかけるとともに、シールド
ガス供給口10からArガス10〜20 l/minを流す。
次いで高周波発振器2より高周波を発生させると、タン
グステン電極6と母材1の間にアーク7が発生し、その
後高周波発振器2をオフとしてもタングステン電極6と
母材1の間にはアーク7が継続的に発生する。このとき
溶接電流150〜200A,溶接電圧30〜40Vに調
整する。そして溶接ワイヤ8を人手又は図示せざるワイ
ヤ供給器によってアーク7中に供給する。するとアーク
7はその熱によってV形開先内の母材1を一部溶かし、
同時に溶接ワイヤ8を溶かして、V形開先内は溶融金属
で満たされて継手部が溶接される。
【0004】このとき継手部融合不良の欠陥発生を防止
するべくV形開先内の母材1をまんべんなく溶かす必要
があるため、溶接トーチ4を取付けた移動テーブル19
を左右に移動させアーク7を揺動させる。しかしながら
このような装置においては、移動テーブル19が大きく
かつそれが左右移動するので、溶接者は溶接状態を監視
しずらくなり溶接品質の確保がむずかしくなる。また移
動テーブル19,移動ガイド20及びボールねじ21は
摺動,回動部が多いので、摩耗が生じ故障が発生しやす
いとともに、これら全体は重くて運搬に甚だ不便であり
溶接者は大変な重労働となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、アーク揺動機構が簡便
軽量となって大掛りなトーチ移動機構を必要とせず、従
って溶接者は溶接状態を容易に監視でき溶接品質を確保
することができるとともに、故障の原因が少なくなり、
更に運搬するのに全く苦労することがなく簡単に取扱
え、かつアーク揺動速度が速く溶接の高速化が達成でき
るTIG溶接トーチを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、
ールドガス供給口をそなえて内部にシールドガスを導か
れる溶接トーチと、同溶接トーチの内部のトーチ基部に
可撓部材を介し取付けられるとともにその先端にはタン
グステン電極が取付けられている給電棒と、上記給電棒
の対向側面に配設された1対の永久磁石と、上記永久磁
石の外側にコイル中心が一致するとともにその中心軸線
が永久磁石の極性面と垂直となるように配設されて上記
溶接トーチに取付けられた1対の電磁コイルと、上記1
対の電磁コイルに交番電圧を印加する交番電圧発生装置
とを具え、上記1対の電磁コイルに交番電圧を印加した
ときに各電磁コイルと上記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、それにより上記給電棒
が所要の揺動幅で揺動しうるように、上記1対の電磁コ
イルにそれぞれ挿入された鉄心に、出入により上記揺動
幅を調整するためのねじが組込まれていることを特徴と
する。
【0007】
【作用】本発明TIG溶接トーチにおいては、電磁コ
イルに交番電圧を印加することにより、電磁コイルと永
久磁石の間に引力と反力が交番電圧の入力電圧に応じて
繰り返し発生し、そのため永久磁石が固定されている給
電棒のみが、引力と反力の繰り返しにより揺動し、タン
グステン電極は左右に揺動する。また交番電圧の周期を
変化させることにより、揺動の速さを制御することがで
きる。さらに、上記給電棒の揺動は、上記電磁コイルに
挿入された鉄心に組込まれているねじの出入によって、
所要の揺動幅に調整される。
【0008】
【実施例】本発明TIG溶接トーチの一実施例を図面
について説明すると、図1は本溶接トーチの縦断面図、
図2は本溶接トーチの揺動作用の説明図である。先ず図
1において、符号1〜11は図3と同一部材を示してお
り、トーチ基部12は固定孔11により図示せざる台
車,ロボットアーム等に固定されている。このトーチ基
部12の先端に導電性のスプリング13を介して給電棒
5が取付けられるとともに、同給電棒5の先端からタン
グステン電極6が突出している。
【0009】上記給電棒5の対向側面に縦20mm横10
mm厚さ3mmの1対の永久磁石14a,14bが固定され
ている。この1対の永久磁石14a,14bのそれぞれ
の外側に、コイル中心が一致するとともにその中心軸線
が永久磁石14a,14bの極性面と垂直となるよう
に、1対の電磁コイル15a,15bが配置されて溶接
トーチに取付けられており、各電磁コイル15a,1
5bには、それぞれ鉄心16が挿入されるとともに、同
鉄心16には、出入により揺動幅を調整するためのねじ
17が組込まれている。また各電磁コイル15a,15
bは交番電圧発生装置18に接続されている。
【0010】このような装置において、アーク7を発生
させ適正な溶接電流,電圧に設定するまでの作動は従来
装置と同じである。そしてV形開先内の母材1をまんべ
んなく溶かすためにアーク7を揺動する。この揺動作用
について説明すると、まず交番電圧発生装置18から交
番電圧を電磁コイル15a,15bに印加する。これに
より電磁コイル15aと永久磁石14a及び電磁コイル
15bと永久磁石14bの間に反力と引力が交番電圧に
応じて繰り返し生じ、この力によって給電棒5及びタン
グステン電極6は揺動し、溶接アーク7もこれに応じて
揺動するが、その際、シールドガスを溶接部へ導く溶接
トーチ4は揺動しない
【0011】以下具体的にこの反力と引力が作用する状
態を図2も参照して説明する。永久磁石14aの電磁コ
イル15aに面している極性をS極とし、永久磁石14
bの電磁コイル15bに面している極性をN極としてお
き、電磁コイル15a,15bに正の電圧を入力する。
ここでは電磁コイル15a,15bに定格24Vのもの
を使用しているので+24V入力する。電磁コイル15
a,15bは予め極性が対称となるように設置してある
ので、永久磁石14a,14bに面している側の電磁コ
イル15a,15bの極性は同極性となり、+24Vを
入力した場合、永久磁石14a,14bに面している電
磁コイル15a,15bの極性がS極となる。
【0012】これによって+24Vを電磁コイル15
a,15bに入力したとき、電磁コイル15aと永久磁
石14aの対面している間には互いにS極同士となるの
で反力が生ずる。一方電磁コイル15bと永久磁石14
bとの間にはN極とS極となるので引力が生ずる。従っ
て給電棒5は図2(A)のように、スプリング13のと
ころから左側へ偏心する。
【0013】逆に交番電圧発生装置18から−24Vを
入力すると、永久磁石14aと電磁コイル15aの間に
はS極とN極となり引力が生じ、永久磁石14bと電磁
コイル15bの間にはN極同士となるため反力が生じ、
図2(B)に示すように、給電棒5は右側に偏心する。
よって交番電圧を電磁コイル15a,15bに入力する
と、給電棒5は揺動することになる。そして、給電棒5
の揺動幅は、ねじ17出入により調整される。
【0014】このように本発明溶接トーチの機構で
は、機械的に動くところがなく、溶接トーチ4の内部
で、タングステン電極6を取付けた給電棒5のみが高速
に揺動することができ、交番電圧の周期を変化させるこ
とにより揺動の速さを上げ、最大100Hzまで揺動す
ることができる。また揺動の幅はねじ17の出入れによ
って調整でき、タングステン電極6の先端で最大揺動幅
を10mmとすることができる。しかしてこのような溶接
トーチを使用してV形開先の突合わせ溶接を行うとき
は、溶接速度20〜25m/min と溶接の高速化を達成す
るとともに、溶接者は揺動しない溶接トーチ4を基準に
して溶接状況を容易に監視でき溶接品質を確保すること
ができる。
【0015】
【発明の効果】要するに本発明によれば、トーチ基部の
先端に可撓部材を介し取付けられるとともにその先端に
はタングステン電極が取付けられている給電棒と、上記
給電棒の対向側面に配設された1対の永久磁石と、上記
永久磁石の外側にコイル中心が一致するとともにその中
心軸線が永久磁石の極性面と垂直となるように配設され
て上記溶接トーチに取り付けられた1対の電磁コイル
と、上記1対の電磁コイルに交番電圧を印加する交番電
圧発生装置とを具え、上記1対の電磁コイルに交番電圧
を印加したときに各電磁コイルと上記永久磁石との間に
一方は引力,他方は反力が同時に発生し、それにより上
記給電棒が所要の揺動幅で揺動しうるように、上記1対
の電磁コイルにそれぞれ挿入された鉄心に、出入により
上記揺動幅を調整するためのねじが組込まれているの
で、タングステン電極を有する給電棒のみが揺動すると
いう簡素な構造となり、アーク揺動機構が簡便軽量とな
って大掛りなトーチ移動機構を必要とせず、しかも給電
棒の揺動幅の調整も簡単なねじ調整により行えるように
なる。このようにして、溶接者は揺動しない溶接トーチ
を基準にして溶接状態を容易に監視でき、溶接品質を確
保することができるとともに、故障の原因が少なくな
り、更に運搬するのに全く苦労することがなく簡単に取
扱え、かつアーク揺動速度が速く溶接の高速化が達成で
きるというTIG溶接トーチを得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明TIG溶接トーチの一実施例の縦断面図
である。
【図2】本溶接トーチの揺動作用の説明図である。
【図3】従来の溶接トーチの部分截断正面図である。
【符号の説明】
1 母材 2 高周波発振器 3 溶接電源 4 溶接トーチ 5 給電棒 6 タングステン電極 7 アーク 8 溶接ワイヤ 9 給電部 10 シールドガス供給口 11 固定孔 12 トーチ基部 13 スプリング 14a, 14b 永久磁石 15a, 15b 電磁コイル 16 鉄心 17 ねじ 18 交番電圧発生装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/30 B23K 9/12 B23K 9/29

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シールドガス供給口をそなえて内部にシ
    ールドガスを導かれる溶接トーチと、同溶接トーチの内
    部のトーチ基部に可撓部材を介し取付けられるとともに
    その先端にはタングステン電極が取付けられている給電
    棒と、上記給電棒の対向側面に配設された1対の永久磁
    石と、上記永久磁石の外側にコイル中心が一致するとと
    もにその中心軸線が永久磁石の極性面と垂直となるよう
    に配設されて上記溶接トーチに取付けられた1対の電磁
    コイルと、上記1対の電磁コイルに交番電圧を印加する
    交番電圧発生装置とを具え、上記1対の電磁コイルに交
    番電圧を印加したときに各電磁コイルと上記永久磁石と
    の間に一方は引力,他方は反力が同時に発生し、それに
    より上記給電棒が所要の揺動幅で揺動しうるように、上
    記1対の電磁コイルにそれぞれ挿入された鉄心に、出入
    により上記揺動幅を調整するためのねじが組込まれてい
    ることを特徴とするTIG溶接トーチ。
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KR100732231B1 (ko) * 2004-12-28 2007-06-25 주식회사 아이티웰 무빙 용접용 토치
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DE102011016026B4 (de) 2011-01-13 2014-10-02 Daniel Weiss Verfahren zur Verhinderung des Auflegierens der Elektrode beim WIG-Schweißen sowie handgeführter WIG-Schweißkopf zur Durchführung des Verfahrens

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