JP4936596B2 - Ｔｉｇフィラー溶接装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＩＧトーチとワークとの間のアーク形成空間にフィラーワイヤを供給しつつ溶接を行うＴＩＧフィラー溶接装置、特に、肉厚差の大きなアルミ合金製ワークの溶接に好適な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＩＧフィラー溶接装置は、一般に、図３に示す如く、ＴＩＧトーチａとワークとの間のアーク形成空間に単一のフィラーワイヤｂを供給するように構成されている。
【０００３】
ここで、薄肉のアルミ合金製ワークＷ１と厚肉のアルミ合金製ワークＷ２とを溶接する場合、厚肉ワークＷ２が十分に溶けるように、ＴＩＧトーチａを薄肉ワークＷ１の端縁の直上位置から厚肉ワークＷ２側にオフセットさせた位置で動かしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＴＩＧフィラー溶接装置をロボット等に搭載し、ＴＩＧトーチａを一定速度で移動して上記の如き薄肉ワークＷ１と厚肉ワークＷ２との溶接を行うと、図４に示す如く溶接部に穴明き等の溶接不良を生じ易くなる。これは、溶接の進行に伴って熱容量の小さな薄肉ワークＷ１への溶融量が増大して、この溶融量の増加にフィラーワイヤｂの供給が追い付かず、薄肉ワークＷ１側でのビードの盛り上りが不足するために発生する。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、肉厚差の大きなアルミ合金製ワークを穴明き等の溶接不良を生ずることなく良好に溶接し得るようにしたＴＩＧフィラー溶接装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、ＴＩＧトーチとワークとの間のアーク形成空間にフィラーワイヤを供給しつつ溶接を行うＴＩＧフィラー溶接装置において、ワークに対するＴＩＧトーチの進行方向前方からアーク形成空間に横方向に並べて複数本のフィラーワイヤを導くワイヤガイドを設けると共に、これらフィラーワイヤの供給速度を個々独立して制御可能なワイヤ供給装置を設けている。
【０００７】
本発明によれば、薄肉のアルミ合金製ワークと厚肉のアルミ合金製ワークとを溶接する場合、薄肉ワークの溶融量が増加しても、厚肉ワーク側のフィラーワイヤの供給速度に比し薄肉ワーク側のフィラーワイヤの供給速度を速くすることにより、薄肉ワーク側でのビードの盛り上り不足を解消でき、穴明き等の溶接不良を生ずることなく良好な溶接を行い得られる。
【０００８】
また、ＴＩＧトーチとワイヤ供給位置との位置関係を最適にするため、ＴＩＧトーチに対しワイヤガイドをＴＩＧトーチの軸線方向に位置調整自在としたり、ＴＩＧトーチに対しワイヤガイドを横方向に位置調整自在とすることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１、図２を参照して、１はロボットアームであり、ロボットアーム１の先端にＴＩＧフィラー溶接装置を搭載している。この溶接装置は、ＴＩＧトーチ２とワイヤガイド３とを備えており、ワイヤガイド３に横並びで３本のガイドパイプ３ａを取付け、ＴＩＧトーチ２とワークとの間のアーク形成空間にワークに対するＴＩＧトーチ２の進行方向前方から３本のガイドパイプ３ａを通して３本のフィラーワイヤ４を横方向に並べて導入するようにしている。各ガイドパイプ３ａには各フィラーワイヤ４を挿通するチューブ５が接続されており、各チューブ５の尾端を３本のフィラーワイヤ４に対応させて３台設けた各ワイヤ供給装置６に接続し、これらワイヤ供給装置６により３本のフィラーワイヤ４の供給速度を個々独立して制御できるようにしている。
【００１０】
ワイヤガイド３は、ＴＩＧトーチ２の周りに旋回自在に、且つ、ＴＩＧトーチ２の軸線方向たるＺ軸方向とこれに直行するＹ軸方向（横方向）とに移動自在に設けられている。これを詳述するに、ＴＩＧトーチ２の外周に、モータ７ａにより旋回される旋回枠７を軸支すると共に、旋回枠７に、これに固定のガイドレール８ａに沿ってモータ８ｂによりボールねじ８ｃを介してＹ軸方向に移動される第１可動枠８を支持し、第１可動枠８に、これに固定のガイドレール９ａに沿ってモータ９ｂによりボールねじ９ｃを介してＺ軸方向に移動される第２可動枠９を支持し、第２可動枠９にワイヤガイド３を一体に連結している。そして、ＴＩＧトーチ２の進行方向に合わせて旋回枠７を旋回させることにより、ＴＩＧトーチ２の進行方向前方にワイヤガイド３を位置させ、また、第１と第２の各可動枠８，９の動きによるワイヤガイド３のＹ軸方向とＺ軸方向の位置調整でＴＩＧトーチ２と３本のフィラーワイヤ４の供給位置とのＹ軸方向とＺ軸方向の位置関係を最適化できるようにしている。
【００１１】
図２に示す如く薄肉のアルミ合金製ワークＷ１と厚肉のアルミ合金製ワークＷ２とを溶接する場合は、ＴＩＧトーチ２の電極２ａを薄肉ワークＷ１の端縁から厚肉ワークＷ２側にオフセットした位置に臨ませ、この状態でＴＩＧトーチ２を両ワークＷ１，Ｗ２の溶接部に沿って一定速度で移動させる。この際、３本のフィラーワイヤ４の供給速度を中央のフィラーワイヤ４に比し薄肉ワークＷ１側（図中左側）のフィラーワイヤ４の方が速く、厚肉ワークＷ２側（図中右側）のフィラーワイヤ４の方が遅くなるように設定しておく。これによれば、薄肉ワークＷ１の溶融量が増加しても、薄肉ワークＷ１側でビードＷＢが充分に盛り上り、穴明き等の溶接不良を生ずることなく良好な溶接が行われる。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、肉厚差の大きなアルミ合金製ワークを溶接不良を生ずることなく良好に溶接でき、溶接の自動化が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る溶接位置の一例の側面図
【図２】 図１の矢印II方向から見た正面図
【図３】 従来の溶接装置の要部の正面図
【図４】 従来の溶接装置で溶接したワークを示す図
【符号の説明】
２ ＴＩＧトーチ ３ ワイヤガイド
４ フィラーワイヤ ６ ワイヤ供給装置

Claims (3)

1. ＴＩＧトーチと厚みの異なる一対のワークとの間のアーク形成空間にフィラーワイヤを供給しつつ溶接を行うＴＩＧフィラー溶接装置において、前記ＴＩＧトーチを薄いワークの端縁から厚いワーク側にオフセットした位置に臨ませ、ワークに対するＴＩＧトーチの進行方向前方からアーク形成空間に横方向に並べて３本のフィラーワイヤを導くワイヤガイドを設けると共に、これらフィラーワイヤの供給速度を個々独立して制御可能なワイヤ供給装置を設け、３本のフィラーワイヤのうち薄いワーク側のフィラーワイヤの供給速度を中央のフィラーワイヤより速くし、厚いワーク側のフィラーワイヤの供給速度を中央のフィラーワイヤより遅くする、ことを特徴とするＴＩＧフィラー溶接装置。
2. ＴＩＧトーチに対しワイヤガイドをＴＩＧトーチの軸線方向に位置調整自在としたことを特徴とする請求項１に記載のＴＩＧフィラー溶接装置。
3. ＴＩＧトーチに対しワイヤガイドを横方向に位置調整自在としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＴＩＧフィラー溶接装置。

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