JP3241191B2 - 自動倣いｔｉｇ溶接装置 - Google Patents
自動倣いｔｉｇ溶接装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動倣いＴＩＧ溶接装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＴＩＧ溶接においては溶接線の倣
いは、図６斜視図に示すように、熟練の溶接士が常時ワ
ーク２８の開先面２９を監視しながら、ＴＩＧ溶接トー
チ７，ワイヤノズル１１位置が開先面２９中央になるよ
うに手動上下スライド３０，手動左右スライド３１，手
動ワイヤ位置調整スライド１０等で調整しながら、走行
台車１で溶接ヘッドを走行させており、従ってなかなか
溶接作業のコストダウンに結びつかない不具合がある。
いは、図６斜視図に示すように、熟練の溶接士が常時ワ
ーク２８の開先面２９を監視しながら、ＴＩＧ溶接トー
チ７，ワイヤノズル１１位置が開先面２９中央になるよ
うに手動上下スライド３０，手動左右スライド３１，手
動ワイヤ位置調整スライド１０等で調整しながら、走行
台車１で溶接ヘッドを走行させており、従ってなかなか
溶接作業のコストダウンに結びつかない不具合がある。
【０００３】
【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、ＴＩＧ溶接における溶
接線の倣いが自動化でき、溶接士による監視がいらなく
なり溶接作業のコストダウンを図ることができ、更に融
合不良やワイヤ位置ずれがなく溶接条件裕度の拡大を図
ることができる自動倣いＴＩＧ溶接装置を提供すること
を目的とする。
事情に鑑みて提案されたもので、ＴＩＧ溶接における溶
接線の倣いが自動化でき、溶接士による監視がいらなく
なり溶接作業のコストダウンを図ることができ、更に融
合不良やワイヤ位置ずれがなく溶接条件裕度の拡大を図
ることができる自動倣い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】そのために本発明は、走
行台車に上下及び左右方向自動スライドを介し搭載され
たＴＩＧ溶接トーチと、上記ＴＩＧ溶接トーチ内に軸心
周りに回転可能に設けられた回転軸と、上記回転軸の先
端部に軸心から偏心して取付けられたタングステン電極
と、上記回転軸の基端部に外嵌され上記タングステン電
極の左右位置及び前後位置を示す複数の検出穴を穿設さ
れた位置検出用スリーブと、上記位置検出用スリーブに
おける上記検出穴に対向しうるように配設されたレーザ
ーセンサーと、上記レーザーセンサーにより検出された
電極位置におけるアーク電圧値に基づき上記自動スライ
ドを制御する自動制御装置とを具えたことを特徴とす
る。
行台車に上下及び左右方向自動スライドを介し搭載され
たＴＩＧ溶接トーチと、上記ＴＩＧ溶接トーチ内に軸心
周りに回転可能に設けられた回転軸と、上記回転軸の先
端部に軸心から偏心して取付けられたタングステン電極
と、上記回転軸の基端部に外嵌され上記タングステン電
極の左右位置及び前後位置を示す複数の検出穴を穿設さ
れた位置検出用スリーブと、上記位置検出用スリーブに
おける上記検出穴に対向しうるように配設されたレーザ
ーセンサーと、上記レーザーセンサーにより検出された
電極位置におけるアーク電圧値に基づき上記自動スライ
ドを制御する自動制御装置とを具えたことを特徴とす
る。
【０００５】
【作用】本発明の自動倣いＴＩＧ溶接装置においては、
ＴＩＧ溶接トーチ内回転軸の先端部の軸心から任意の離
れた位置に偏心させてタングステン電極を取付け、タン
グステン電極の回転半径，回転数を変化させることによ
り、加熱領域を広くして融合不良等の発生を少なくする
とともに、ワイヤ位置のずれ量による影響も少なくし
て、溶接条件裕度の拡大を図ることができる。また回転
軸上に、検出穴を穿設された位置検出用スリーブを取付
け、これに非接触のレーザーセンサーを当てて、位置検
出用スリーブ位置とタングステン電極位置の左右，前後
位置を同じにしておき、電極回転時の位置検出を行う。
なお溶接時においてはこの左右位置の検出を行いその時
のアーク電圧が等しくなるように制御を行うことにより
アークセンサーの機能を期待でき、後側の位置検出を行
うことにより電極上下変動のアーク電圧を制御すること
ができる。
ＴＩＧ溶接トーチ内回転軸の先端部の軸心から任意の離
れた位置に偏心させてタングステン電極を取付け、タン
グステン電極の回転半径，回転数を変化させることによ
り、加熱領域を広くして融合不良等の発生を少なくする
とともに、ワイヤ位置のずれ量による影響も少なくし
て、溶接条件裕度の拡大を図ることができる。また回転
軸上に、検出穴を穿設された位置検出用スリーブを取付
け、これに非接触のレーザーセンサーを当てて、位置検
出用スリーブ位置とタングステン電極位置の左右，前後
位置を同じにしておき、電極回転時の位置検出を行う。
なお溶接時においてはこの左右位置の検出を行いその時
のアーク電圧が等しくなるように制御を行うことにより
アークセンサーの機能を期待でき、後側の位置検出を行
うことにより電極上下変動のアーク電圧を制御すること
ができる。
【０００６】
【実施例】本発明の自動倣いＴＩＧ溶接装置の一実施例
を図面について説明すると、図１は本溶接装置の全体概
略を示し、同図（Ａ）は側面図、同図（Ｂ）は正面図、
図２はＴＩＧ溶接トーチ部の側断面図、図３は偏心電極
部の縦断面図、図４は電極位置検出状況の説明図、図５
は自動倣い制御方式の回路図である。
を図面について説明すると、図１は本溶接装置の全体概
略を示し、同図（Ａ）は側面図、同図（Ｂ）は正面図、
図２はＴＩＧ溶接トーチ部の側断面図、図３は偏心電極
部の縦断面図、図４は電極位置検出状況の説明図、図５
は自動倣い制御方式の回路図である。
【０００７】まず図１において、走行台車１に上下モー
ター２で作動される上下自動スライド３及び左右モータ
ー４で作動される左右自動スライド５を介してトーチホ
ルダー６が装架され、このトーチホルダー６にＴＩＧ溶
接トーチ７が搭載されてその先端に後述の要領でタング
ステン電極８が取付けられており、またトーチホルダー
６の上部には回転モーター９が載置されるとともに、前
部にはワイヤ位置調整スライド１０を介してワイヤノズ
ル１１が吊設され、その先端からワイヤ１２が導出され
ている。
ター２で作動される上下自動スライド３及び左右モータ
ー４で作動される左右自動スライド５を介してトーチホ
ルダー６が装架され、このトーチホルダー６にＴＩＧ溶
接トーチ７が搭載されてその先端に後述の要領でタング
ステン電極８が取付けられており、またトーチホルダー
６の上部には回転モーター９が載置されるとともに、前
部にはワイヤ位置調整スライド１０を介してワイヤノズ
ル１１が吊設され、その先端からワイヤ１２が導出され
ている。
【０００８】しかしてＴＩＧ溶接トーチ７の詳細は図２
の通りであり、ＴＩＧ溶接トーチ７の軸心部には回転軸
１３がベアリング１４に支持されて回転自在に挿入され
るとともに、回転軸１３基端部が回転ギヤ１５を介して
前記回転モーター９に連結されており、この回転軸１３
の先端部には偏心用チップ１６が設けられ、そこに回転
軸１３の軸心から偏心して前記タングステン電極８が取
付けられている。また回転軸１３の基端部に左右，前後
に検出穴１７ａを穿設された位置検出用スリーブ１７が
外嵌されるとともに、そこに対向して非接触の上下１対
のレーザーセンサー１８が配設されている。更にＴＩＧ
溶接トーチ７の基部には、通電チップ１９が設けられて
回転軸１３と接続されるとともに、冷却水入口２０及び
冷却水出口２１が設けられており、一方ＴＩＧ溶接トー
チ７の先端部には、シールドカップ２２が形成されてそ
の内部にシールドガスレンズ２３が装着されるとともに
その上部にガス入口２４が設けられている。なお上記タ
ングステン電極８の取付要領は図３に示す通り、回転軸
１３の先端に設けられた偏心用チップ１６に対して、コ
レットボディ２５，コレット２６及びタングステン電極
８の中心からのずれ量Ｌを適宜調整できるように取付け
られている。
の通りであり、ＴＩＧ溶接トーチ７の軸心部には回転軸
１３がベアリング１４に支持されて回転自在に挿入され
るとともに、回転軸１３基端部が回転ギヤ１５を介して
前記回転モーター９に連結されており、この回転軸１３
の先端部には偏心用チップ１６が設けられ、そこに回転
軸１３の軸心から偏心して前記タングステン電極８が取
付けられている。また回転軸１３の基端部に左右，前後
に検出穴１７ａを穿設された位置検出用スリーブ１７が
外嵌されるとともに、そこに対向して非接触の上下１対
のレーザーセンサー１８が配設されている。更にＴＩＧ
溶接トーチ７の基部には、通電チップ１９が設けられて
回転軸１３と接続されるとともに、冷却水入口２０及び
冷却水出口２１が設けられており、一方ＴＩＧ溶接トー
チ７の先端部には、シールドカップ２２が形成されてそ
の内部にシールドガスレンズ２３が装着されるとともに
その上部にガス入口２４が設けられている。なお上記タ
ングステン電極８の取付要領は図３に示す通り、回転軸
１３の先端に設けられた偏心用チップ１６に対して、コ
レットボディ２５，コレット２６及びタングステン電極
８の中心からのずれ量Ｌを適宜調整できるように取付け
られている。
【０００９】このような装置の作動を図４及び図５を参
照して説明すると、図４に示すように、溶接前にワーク
２８の開先面２９の溶接方向の直角にあたる左右端２９
L ，２９R 及び後側の位置２９B を決めておき、それに
合うようにＴＩＧ溶接トーチ７の回転軸１３に取付けた
位置検出用スリーブ１７と、偏心用チップ１６に取付け
たタングステン電極８を合わせておく。すなわち例えば
開先面２９の左端とタングステン電極８左端を合わせて
おき、そのときに位置検出用スリーブ１７の下側の検出
穴１７ａにレーザーセンサー１８のレーザー光が合うよ
うにしておくことにより位置検出を行う。またこの位置
検出用スリーブ１７には９０°ピッチでレーザーセンサ
ー１８のレーザー光が当たる位置に検出穴１７ａを明け
ておき、左端では下側のレーザー光が位置検出用スリー
ブ１７の下側の検出穴１７ａをキャッチし、右端では上
側のレーザー光が位置検出用スリーブ１７の上側の検出
穴１７ａをキャッチし、また後側では上下両方のレーザ
ー光が位置検出用スリーブ１７の上下両方の検出穴１７
ａをキャッチすることにより各位置を合わせておく。
照して説明すると、図４に示すように、溶接前にワーク
２８の開先面２９の溶接方向の直角にあたる左右端２９
L ，２９R 及び後側の位置２９B を決めておき、それに
合うようにＴＩＧ溶接トーチ７の回転軸１３に取付けた
位置検出用スリーブ１７と、偏心用チップ１６に取付け
たタングステン電極８を合わせておく。すなわち例えば
開先面２９の左端とタングステン電極８左端を合わせて
おき、そのときに位置検出用スリーブ１７の下側の検出
穴１７ａにレーザーセンサー１８のレーザー光が合うよ
うにしておくことにより位置検出を行う。またこの位置
検出用スリーブ１７には９０°ピッチでレーザーセンサ
ー１８のレーザー光が当たる位置に検出穴１７ａを明け
ておき、左端では下側のレーザー光が位置検出用スリー
ブ１７の下側の検出穴１７ａをキャッチし、右端では上
側のレーザー光が位置検出用スリーブ１７の上側の検出
穴１７ａをキャッチし、また後側では上下両方のレーザ
ー光が位置検出用スリーブ１７の上下両方の検出穴１７
ａをキャッチすることにより各位置を合わせておく。
【００１０】しかして、溶接時には回転モーター９によ
り回転軸１３を回し、それにより回転軸１３先端部の偏
心用チップ１６に取付けたタングステン電極８が円を描
いて回転し、加熱領域が広くなるほか、左端，右端にお
いてレーザーセンサー１８がスリーブ１７における左右
の検出穴１７ａを介し的確に検出し発信する検出信号に
応じ自動制御装置２７（図４）が作動してアーク電圧を
検出するので、図５に示す自動倣い制御方式により、ア
ーク電圧を等しくするように左右自動スライド５が働
き、アークセンサーとしての機能が十分に期待できる。
また同じように後側位置をレーザーセンサー１８がスリ
ーブ１７における前後位置を示す検出穴１７ａを介し的
確に発信する検出信号に応じ自動制御装置２７によりア
ーク電圧を検出するので、設定電圧に合うように図５に
示す自動倣い制御方式により、上下自動スライド３を介
してアーク長制御を行うことができる。
り回転軸１３を回し、それにより回転軸１３先端部の偏
心用チップ１６に取付けたタングステン電極８が円を描
いて回転し、加熱領域が広くなるほか、左端，右端にお
いてレーザーセンサー１８がスリーブ１７における左右
の検出穴１７ａを介し的確に検出し発信する検出信号に
応じ自動制御装置２７（図４）が作動してアーク電圧を
検出するので、図５に示す自動倣い制御方式により、ア
ーク電圧を等しくするように左右自動スライド５が働
き、アークセンサーとしての機能が十分に期待できる。
また同じように後側位置をレーザーセンサー１８がスリ
ーブ１７における前後位置を示す検出穴１７ａを介し的
確に発信する検出信号に応じ自動制御装置２７によりア
ーク電圧を検出するので、設定電圧に合うように図５に
示す自動倣い制御方式により、上下自動スライド３を介
してアーク長制御を行うことができる。
【００１１】かくしてこの自動倣いＴＩＧ溶接装置によ
れば、タングステン電極８を回転軸１３の軸心から適宜
偏心しておくことにより、加熱領域が広くなるので融合
不良等の溶接欠陥が少なくなるとともに、ワイヤ１２添
加位置裕度も広くなり、溶接条件裕度の向上を図ること
ができる。また位置検出用スリーブ１７及びレーザーセ
ンサー１８の作動によるアークセンサー機能の作用によ
り、溶接線の倣いの自動化が的確に行えるようになり、
溶接士の監視がいらなくなってコストダウンを図ること
ができる。
れば、タングステン電極８を回転軸１３の軸心から適宜
偏心しておくことにより、加熱領域が広くなるので融合
不良等の溶接欠陥が少なくなるとともに、ワイヤ１２添
加位置裕度も広くなり、溶接条件裕度の向上を図ること
ができる。また位置検出用スリーブ１７及びレーザーセ
ンサー１８の作動によるアークセンサー機能の作用によ
り、溶接線の倣いの自動化が的確に行えるようになり、
溶接士の監視がいらなくなってコストダウンを図ること
ができる。
【００１２】
【発明の効果】要するに本発明によれば、走行台車に上
下及び左右方向自動スライドを介し搭載されたＴＩＧ溶
接トーチと、上記ＴＩＧ溶接トーチ内に軸心周りに回転
可能に設けられた回転軸と、上記回転軸の先端部に軸心
から偏心して取付けられたタングステン電極と、上記回
転軸の基端部に外嵌され上記タングステン電極の左右位
置及び前後位置を示す複数の検出穴を穿設された位置検
出用スリーブと、上記位置検出用スリーブにおける上記
検出穴に対向しうるように配設されたレーザーセンサー
と、上記レーザーセンサーにより検出された電極位置に
おけるアーク電圧値に基づき上記自動スライドを制御す
る自動制御装置とを具えたことにより、ＴＩＧ溶接にお
ける溶接線の倣いが自動化でき、溶接士による監視がい
らなくなり溶接作業のコストダウンを図ることができ、
更に融合不良やワイヤ位置ずれがなく溶接条件裕度の拡
大を図ることができる自動倣いＴＩＧ溶接装置を得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
下及び左右方向自動スライドを介し搭載されたＴＩＧ溶
接トーチと、上記ＴＩＧ溶接トーチ内に軸心周りに回転
可能に設けられた回転軸と、上記回転軸の先端部に軸心
から偏心して取付けられたタングステン電極と、上記回
転軸の基端部に外嵌され上記タングステン電極の左右位
置及び前後位置を示す複数の検出穴を穿設された位置検
出用スリーブと、上記位置検出用スリーブにおける上記
検出穴に対向しうるように配設されたレーザーセンサー
と、上記レーザーセンサーにより検出された電極位置に
おけるアーク電圧値に基づき上記自動スライドを制御す
る自動制御装置とを具えたことにより、ＴＩＧ溶接にお
ける溶接線の倣いが自動化でき、溶接士による監視がい
らなくなり溶接作業のコストダウンを図ることができ、
更に融合不良やワイヤ位置ずれがなく溶接条件裕度の拡
大を図ることができる自動倣いＴＩＧ溶接装置を得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図１】本発明自動倣いＴＩＧ溶接装置の一実施例の全
体概略を示し、同図（Ａ）は側面図、同図（Ｂ）は正面
図である。
体概略を示し、同図（Ａ）は側面図、同図（Ｂ）は正面
図である。
【図２】ＴＩＧ溶接トーチ部の側断面図である。
【図３】偏心電極部の縦断面図である。
【図４】電極位置検出状況の説明図である。
【図５】自動倣い制御方式の回路図である。
【図６】従来のＴＩＧ溶接装置の斜視図である。
１ 走行台車 ２ 上下モーター ３ 上下自動スライド ４ 左右モーター ５ 左右自動スライド ６ トーチホルダー ７ ＴＩＧ溶接トーチ ８ タングステン電極 ９ 回転モーター 10 ワイヤ位置調整スライド 11 ワイヤノズル 12 ワイヤ 13 回転軸 14 ベアリング 15 回転ギヤ 16 偏心用チップ 17 位置検出用スリーブ 17ａ 検出穴 18 レーザーセンサー 19 通電チップ 20 冷却水入口 21 冷却水出口 22 シールドカップ 23 シールドガスレンズ 24 ガス入口 25 コレットボディ 26 コレット 27 自動制御装置 28 ワーク 29 開先面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小岩 正己 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 段林 勝治 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三菱重工業株式会社 神戸造船所内 (56)参考文献 特開 昭57−91877（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−200975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−84770（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−31072（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/127 B23K 9/167
Claims (1)
- 【請求項１】 走行台車に上下及び左右方向自動スライ
ドを介し搭載されたＴＩＧ溶接トーチと、上記ＴＩＧ溶
接トーチ内に軸心周りに回転可能に設けられた回転軸
と、上記回転軸の先端部に軸心から偏心して取付けられ
たタングステン電極と、上記回転軸の基端部に外嵌され
上記タングステン電極の左右位置及び前後位置を示す複
数の検出穴を穿設された位置検出用スリーブと、上記位
置検出用スリーブにおける上記検出穴に対向しうるよう
に配設されたレーザーセンサーと、上記レーザーセンサ
ーにより検出された電極位置におけるアーク電圧値に基
づき上記自動スライドを制御する自動制御装置とを具え
たことを特徴とする自動倣いＴＩＧ溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28997993A JP3241191B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 自動倣いｔｉｇ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28997993A JP3241191B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 自動倣いｔｉｇ溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116847A JPH07116847A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3241191B2 true JP3241191B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17750212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28997993A Expired - Fee Related JP3241191B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 自動倣いｔｉｇ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241191B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP28997993A patent/JP3241191B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07116847A (ja) | 1995-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010919 |
|
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