JP5826130B2 - エレクトロスラグ溶接ノズルおよび溶接装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼側板の内表面とそれに対向する鋼ダイアフラム端面の間の空間に、エレクトロスラグ溶接ワイヤを通した筒電極であるノズルを挿入してノズルの下端下に溶接金属池を形成しつつノズルを引上げ駆動して該空間に溶接金属を満すエレクトロスラグ溶接に関し、特に、該ノズルのインサートチップに溶接ワイヤを案内するチップジョイントに関する。

鉄鋼建築物の鋼ボックス柱は、側板であるスキンプレートに、所要間隔でダイアフラムを溶接したものである。ダイアフラムの溶接は、例えば、図４に示すように、当金で囲んだ、スキンプレートとダイアフラムの間の３次元空間（溶接対象空間）にエレクトロスラグ溶接ワイヤを通したノズルを挿入し、ノズルの下端下に溶接金属池を形成しつつノズルを引上げ駆動して該空間に溶接金属を満す。

ボックス柱の大型化に伴ない、スキンプレートとダイアフラムの間の溶接空間が大きくなる。この空間の溶接が不均一になるのを避けるため、ノズルをスキンプレートの長手方向ｘに揺動（オシレート）させている。３次元の溶接対象空間内の３次元の溶接温度分布は、溶接電力のみならず、該空間を画定するスキンプレート，ダイアフラムおよび当金の厚みによって異なる。しかもノズルの、スキンプレートの長手方向ｘの直線往復駆動（オシレート）では、スキンプレートに当金が当たっているコーナがノズル軌跡から遠いので低温になりやすいので高入熱が必要であるが、該コーナを外れるスキンプレート表面部は、スキンプレートの高熱による脆弱化を回避するように、過剰入熱を避けなければならない。

そこで特許文献１に記載のエレクトロスラグ溶接装置は、ノズルの、下端のインサートチップと上部のノズル筒との間にチップジョイントを介挿しこれによってインサートチップをノズル筒の中心軸（垂直軸）に対して傾斜した姿勢に保持し、ノズルを、スキンプレートとダイアフラムの間の溶接空間内でダイアフラムの厚み方向ｘに沿って駆動し、ワイヤ先端を溶接空間のコーナ（４すみ）の前後でノズルを垂直軸周りに旋回駆動してコーナの奥に向ける。これによれば、溶接対象空間の水平２次元各所に対する所望入熱が容易で、高能率の溶接ができる。

特開２０１１−２１８４２１号公報。

しかし、例えば図９に示すように、チップジョイント４５ｐがノズル筒の中心軸（垂直軸）５０ｐｃに対して斜め（チップ角度θｃ）に溶接ワイヤを案内するが、溶接空間を区画する溶接対象材内面（開先壁面）との干渉（接触，衝突）を防ぐ為に、チップ４８ｐの先端は、ノズル筒５０ｐの絶縁チューブ５９ｐの外表面の内領域の、仮想の垂直延長領域内に定めなければならないので、すなわちチップ（およびワイヤ）の、ノズル筒５０ｐの中心軸を中心とする旋回軌跡がノズル筒外径寸法を超えてはならないので、チップ角度θｃを大きく出来ない。また、チップジョイント内１箇所で溶接ワイヤが屈曲し、屈曲箇所に局部的に大きな力が加わり、ワイヤに塑性曲げが生じる。そして、塑性曲げを受けたワイヤは、その後の通し穴の通過に際して大きな摩擦抵抗を生じ、ワイヤ送給抵抗の増加を起こしていた。ワイヤ送給抵抗が大きくなると、ワイヤ速度が変動しやすく、ワイヤ速度が不安定になると安定したワイヤ送給制御が難しくなる。

本発明は、チップジョイントによって、エレクトロスラグ溶接のノズル筒の中心軸に対して溶接ワイヤを斜めに曲げる角度（θｃ）を大きく設計可にすることを第１の目的とし、該斜め曲げによる、溶接ワイヤ送給抵抗の増加を抑制することを第２の目的とする。

（１）ノズル筒(50)，該ノズル筒に装着したチップジョイント(45)および該チップジョイントに装着したインサートチップ(48)を持ち、エレクトロスラグ溶接の溶融金属池に溶接ワイヤを案内するエレクトロスラグ溶接ノズルであって、
前記チップジョイント(45)のワイヤ通し穴(46)が、前記ノズル筒のワイヤ通し穴に連続するがノズル筒の中心軸に対して傾斜しそして逆方向に傾斜して前記インサートチップ(48)の、ノズル筒の中心軸に対して傾斜したワイヤ通し穴に連続する、ことを特徴とするエレクトロスラグ溶接ノズル(M)。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、参考までに付記した。以下も同様である。

チップジョイント(45)の内部をワイヤが通過する際、ワイヤ通し穴(46)の略上半分部で１度屈曲（第１段の屈曲）をした後、略下半分部で逆方向に屈曲（第２段の屈曲）をする。第１段の屈曲とこれに対して逆方向となる第２段の屈曲を有する連続経路（Ｓ字経路）により、ワイヤは、第１段の屈曲によってノズル筒(50)の中心軸から偏芯した位置で第２段の屈曲により該中心軸に対するワイヤ傾斜（θｃ）をスタートするので、ノズル筒外径寸法範囲内で、ノズル筒(50)の中心軸に対するワイヤ傾斜角（θｃ）を大きく設計できる。すなわち、開先壁面に対するチップ先端の干渉防止範囲が、「ノズル筒(50)の半径＋偏芯位置」と広くなるので、大きなワイヤ傾斜角（θｃ）が適用可能となる。さらに、第１段の屈曲と第２段の屈曲を緩やかに、あるいは曲率半径の大きな経路とすることにより、応力分散型の屈曲法となり、弾性曲げの範囲内にてワイヤを所定の方向，角度に傾斜可能になる。そして、弾性変形にて方向転換されたワイヤは、その後の通し穴でも直線送給となることから、摩擦抵抗はきわめて小さく、送給抵抗が抑制される。

本発明の第１実施例のエレクトロスラグ溶接装置の溶接機構の下半分を示す側面図である。 図１に示す溶接機構の上半分を示す側面図である。図２のIIＢ−IIＢ線を図１のIIＢ−IIＢ線に重ね合わせることにより、溶接機構の全体が現れる。 図２に示すエレクトロスラグ溶接ノズルＭを拡大して示し、（ａ）および（ｂ）は筒支持ブロック６０あたりの、図２紙面に垂直な縦断面図（垂直断面図）および平面図（上面図）、（ｃ）は（ａ）上のIＢ−IＢ線以下の縦断面図、（ｄ）は（ａ）上の位置Ｄの横断面図（水平断面図）、（ｅ）は（ａ）上の位置Ｅの横断面図、（ｆ）は（ｃ）上の位置Ｆの横断面図である。 図１，図２に示すエレクトロスラグ溶接装置で溶接する溶接対象空間の平面図であり、ノズルのオシレーション移動および旋回も示す。 エレクトロスラグ溶接ノズルＭのオシレーションおよびノズル旋回の制御を示すタイムチャートである。図２の（ｂ）に示すノズル旋回機構Ｋの拡大右側面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施例のエレクトロスラグ溶接ノズルＭの下部縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すチップジョイント４５のみを示す縦断面図である。 （ａ）は、本発明の第３実施例のエレクトロスラグ溶接ノズルＭの下部縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すチップジョイント４５のみを示す縦断面図である。 （ａ）は、本発明の第４実施例のエレクトロスラグ溶接ノズルＭの下部縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すチップジョイント４５のみを示す縦断面図である。 従来のエレクトロスラグ溶接ノズルのノズル筒５０ｐの縦断面図である。

（２）第１段の屈曲によりノズル筒(50)の中心軸から偏芯した位置で第２段の屈曲により該中心軸に対するワイヤ傾斜（θｃ）を定めた；上記（１）に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。

（３）第１段の屈曲は、第２段の屈曲より緩やかあるいは曲率半径が大きい、上記（２）に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。

（４）更に、前記ノズル筒(50)およびチップジョイント(45)のワイヤ通し穴内に連続して配設されたスプリングライナ(55)を持つ、上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。

（５）中心軸にワイヤ通し穴が開き、外周面に前記ワイヤ通し穴と平行に延びる縦溝状の冷媒往路(52),冷媒復路(53)ならびに下端部において前記冷媒往路(52)および冷媒復路(53)が連通するリング状流路(54)がある内筒(51)；該内筒(51)の外周を被覆して前記縦溝状の冷媒往路(52),冷媒復路(53)およびリング状流路(54)の外向き開口を閉じる外筒(56)；および、外筒(56)の外周を被覆する絶縁チューブ；で前記ノズル筒(50)が構成された、上記（１）に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。

（６）前記内筒(51)および外筒(56)は導電体であり；前記外筒(56)の、前記絶縁スリーブ(59)の被覆がない上端部に、前記冷媒往路(52)に連通する往行冷媒窓(57)および前記冷媒復路(53)に連通する復行冷媒窓(58)があり；前記外筒(56)の前記上端部が、支持ブロック(60)で前記外筒(56)の中心軸廻りに回転可に保持され、該支持ブロック(60)の、内筒(56)が摺接する内周面には、前記往行冷媒窓(57)が連通する冷媒供給環路(61)および前記復行冷媒窓(58)が連通する冷媒排出環路(63)があり；前記支持ブロック(60)には、前記冷媒供給環路(61)に冷媒を供給する冷媒供給口金(65)および前記冷媒排出環路(63)から冷媒を排出する冷媒排出口金(66)が装着された；上記（５）に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。

（７）垂直支柱(E)に装備した、溶接中にオシレータ(H)を上昇駆動するノズル昇降機構(F)；
前記オシレータ(H)の揺動アーム(12)で支持された、上記（１）のエレクトロスラグ溶接ノズル(M)；および、
該エレクトロスラグ溶接ノズル(M)を前記ノズル筒(50)の中心軸(z)を中心に回転駆動するノズル旋回機構(L)；
を備えるエレクトロスラグ溶接装置。

これによれば、オシレータ(H)をノズル昇降機構(F)で上昇駆動（垂直ｚ変位）する溶接時に、ノズル旋回機構(L)でノズル(M)をノズル筒(50)の中心軸廻りに自動回転駆動して、オシレータ(H)によるノズル(M)の揺動方向(x)に対して直交する方向(y)に溶接ワイヤ先端を自動的に振ることができ、溶接ワイヤ先端をオシレート方向(x)のみならず水平直交方向(y)にも変位する２次元軌跡(図４)を描かせることができる。該２次元軌跡を適当に設定又は調整することにより、溶接ワイヤの先端が、スキンプレートに裏当金が交わるコーナに対向してコーナに対する溶接入熱を多くし、コーナ領域を外れるオシレート(x)領域ではスキンプレートに対する溶接入熱を抑制しダイアフラムに対する溶接入熱を大きくすることができる。

（８）前記ノズル旋回機構(L)のノズル支持基枠(25)は、ｘ軸廻りのノズル角度調整機構(J)を介して前記揺動アーム(12)で支持した；上記（７）に記載のエレクトロスラグ溶接装置。これによれば、該ｘ軸周りのノズル角度調整機構(J)でノズル(M)のｘ軸周りの、垂直軸（ｚ）に対する角度を微調整して、該角度を正確にゼロにすることができる。すなわち、ノズル(M)のｘ軸周りの、垂直線に対する微妙な角度ずれを、容易になくすことができる。

（９）前記ノズル支持基枠(25)は、ｙ軸周りのノズル角度調整機構(K)を介して前記揺動アーム(12)で支持した；上記（８）に記載のエレクトロスラグ溶接装置。これによれば、該ｙ軸周りのノズル角度調整機構(K)でノズル(M)のｙ軸周りの、垂直軸（ｚ）に対する角度を微調整して、該角度を正確にゼロにすることができる。すなわち、ノズル(M)のｙ軸周りの、垂直線に対する微妙な角度ずれを、容易になくすことができる。ｘ軸周りのノズル角度調整機構(J)とｙ軸周りのノズル角度調整機構(K)を併設することにより、ノズル(M)を容易に垂直に設定できる。

（１０）前記支柱(E)を固定部材に装着固定するクランパ(A)；
前記クランパ(A)で支持され、クランパに対する支柱(E)のｙ，ｘ位置を調整する機構(B,C)；および、
該ｙ，ｘ位置調整機構(B,C)で支持され、垂直軸廻りに旋回可に前記支柱(E)を支持する水平回転機構(D)；を更に備える上記（７）乃至（９）に記載のエレクトロスラグ溶接装置。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１に本発明の第１実施例のエレクトロスラグ溶接装置の溶接機構の下半分を示し、図２には上半分を示す。図２のＩＩＢ−ＩＩＢ線を、図１のIIＢ−IIＢ線に重ね合わせることにより、溶接機構の全体が現れる。

図１を参照すると、溶接場所の構造材又は溶接作業台に支柱Ｅを固定するための、万力型のクランプ台Ａには、ｙ位置調整台Ｂが、手動によるｙ方向位置調整機構を介してｙ方向に移動可に装着されている。図１上のｙ位置調整台Ｂの右方に突出する摘みを時計方向に廻すことにより、ｙ位置調整台Ｂ（支柱Ｅ）はｙ矢印方向に移動し反時計方向に廻すことにより逆方向に移動する。

ｙ位置調整台Ｂには、ｘ位置調整台Ｃが、手動によるｘ方向位置調整機構を介してｘ方向に移動可に装着されている。図１のｘ位置調整台Ｃの紙面裏側に突出する摘みを時計方向に廻すことにより、ｘ位置調整台Ｃ（支柱Ｅ）はｘ矢印方向に移動し反時計方向に廻すことにより逆方向に移動する。

ｘ位置調整台Ｃには、水平回転機構Ｄが搭載されている。該機構Ｄのフランジ付きガイドスリーブの内部には、円錐コロ軸受があり、この軸受で垂直ロッドが垂直軸を中心に回転可に支持されている。ガイドスリーブに装備したロックレバーを時計方向に廻すことにより垂直ロッドは回転不可にロックされ、ロックレバーを反時計方向に廻すことにより垂直ロッドは回転可となる。水平回転機構Ｄの垂直ロッドに、垂直な支柱Ｅの下端面が固定されて垂直ロッドで支持されている。これにより、支柱Ｅはその長軸（垂直軸）を中心に旋回することができる。支柱Ｅにはノズル昇降機構Ｆがある。

ノズル昇降機構Ｆには、支柱Ｅ内で垂直に延びるねじ棒１０があり、このねじ棒１０にねじ結合したナットが昇降台Ｇに固定されている。ねじ棒１０は昇降モータ１１により回転駆動され、モータ１１の正転により昇降台Ｇが垂直方向ｚで上昇し、逆転により降下する。図１には昇降台Ｇを支柱Ｅの下端に下げた位置に示すが、図２には昇降台Ｇを支柱Ｅの上端に上げた位置に示す。

図２を参照すると、昇降台Ｇには、オシレータＨおよびケーブルベア（登録商標）Ｉを装備している。オシレータＨは、揺動幅調整摘み１３ａ，１３ｂ（１３ｂは図示せず；１３ａの裏側にある）によって設定されたｘ方向揺動幅の一端と他端の間で、オシレートモータ１４で揺動アーム１２をｘ方向にオシレート（往復駆動）する。揺動幅調整摘み１３ａ，１３ｂは、ｘ方向に平行な一本のねじ棒の一端と他端に固着されている。それらの中間点から、摘み１３ａまでと摘み１３ｂまでのねじ山は、一方が右ねじ、他方が左ねじであり、各ねじ部に、リミットスイッチを搭載した１対のスイッチ台座のそれぞれがねじ結合しており、揺動幅調整摘み１３ａ，１３ｂの一方を時計回りに廻すと、１対のスイッチ台座が互いに離れる。これは、ノズルＭの揺動幅すなわちｘ方向オシレート幅を広げることになる。揺動幅調整摘み１３ａ，１３ｂの一方を反時計回りに廻すと、１対のスイッチ台座が互いに近づく。この場合は、ｘ方向オシレート幅を狭くすることになる。後述するように、オシレートモータ１４によって駆動される揺動アーム１２が一方のリミットスイッチを開から閉に（又はその逆に）操作すると、揺動アーム１２の揺動駆動が一時停止され、そしてオシレートモータ１４の回転方向が逆に切り替えられて揺動アーム１２が逆方向に揺動駆動される。揺動アーム１２には、ｘ軸廻りのノズル角度調整機構Ｊを介してｘ角度調整板１６が、ｘ方向に平行なピンを中心に回転可に連結されている。

ｘ軸廻りのノズル角度調整機構Ｊの摘み１８を廻してノズルＭの、ｘ軸廻りの、垂直線に対する傾斜角度を手動調整（設定）できる。ｘ角度調整板１６には、ｙ軸廻りのノズル角度調整機構Ｋを介してｙ角度調整板２０が、ｘ角度調整板１６に立てられたｙ平行軸１９を中心に回転可に、連結されている。ｙ軸廻りのノズル角度調整機構Ｋの摘みを廻してノズルＭの、ｙ軸廻りの、垂直軸に対する傾斜角度を手動調整（設定）できる。ｙ角度調整板２０には、ノズル旋回機構Ｌの基枠２５が固定されている。

ノズル旋回機構Ｌの基枠２５には、軸心がｚ軸に平行な傘歯歯車と、それに噛み合い軸心がｘ軸に平行な傘歯歯車があり、基枠２５で回転自在に支持されている。ノズル旋回機構Ｌの絶縁スリーブをノズルＭが貫通し該絶縁スリーブに固着されている。該絶縁スリーブは、基枠２５に、ｚ軸に平行な軸を中心に回転（ノズル旋回）可に支持されている。ノズル旋回機構Ｌの旋回モータが正回転するとノズルＭが、正回転し（溶接対象空間を見下ろす方向で時計方向の回転：図４）、旋回モータの逆回転によりノズルＭは逆回転（反時計方向）する。

ｙ角度調整板２０には脚４０が立てられ、脚４０によって垂直ロッド４１が固定支持され、垂直ロッド４１に上下スライド可能に連結具４２が装着されている。連結具４２に固着したアーム３９に、ノズルホルダ６７（図３）を介して筒支持ブロック６０（図３）が連結されている。

図３を参照すると、ノズルＭは、ノズル筒５０にチップジョイント４５をロー付けで固着し、チップジョイント４５にインサートチップ４８をねじ締めにより固着し、ノズル筒５０の銅パイプである内筒５１を筒支持ブロック６０で中心軸廻りに回転可能に保持し、筒支持ブロック６０に固着したノズルホルダ６７を介して、アーム３９（図２）で支持したものである。

ノズル筒５０は、銅パイプである内筒５１，その外周を被覆したステンレスパイプである外筒５６および外筒５６を被覆した熱収縮樹脂である絶縁チューブ５９で構成されている。内筒５１にはスプリングライナ５５が挿入されインサートチップ４８の上端（雄ねじ部４７）まで延びている。

内筒５１には、中心軸にワイヤ通し穴が開き、外周面に該ワイヤ通し穴と平行に延びる縦溝状の冷媒往路５２，冷媒復路５３ならびに下端部において冷媒往路５２および冷媒復路５３が連通するリング状流路５４がある。冷媒往路５２および冷媒復路５３は、図３の（ｄ）および（ｅ）に示すように、内筒５１の外周面を平に切削したものであり、リング状流路５４は、図３の（ｆ）に示すように、内筒５１の、冷媒往路５２および冷媒復路５３の下端部に対応する位置をリング溝状に切削して冷媒往路５２と冷媒復路５３とを連通にしたものである。外筒５６には内筒５１が圧入され、外筒５６の上端および下端が内筒５１に全周にわたって気密に溶接されている。外筒５６の、絶縁スリーブ５９の被覆がない上端部に、内筒５１の冷媒往路５２に連通する往行冷媒窓５７および冷媒復路５３に連通する復行冷媒窓５８がある。

外筒５６の上端部が、支持ブロック６０で外筒５６の中心軸廻りに回転可に保持され、支持ブロック６０の、内筒５６が摺接する内周面には、外筒５６の往行冷媒窓５７が連通する冷媒供給環路６１および復行冷媒窓５８が連通する冷媒排出環路６３がある。冷媒供給環路６１に冷媒を供給する冷媒供給口金６５および冷媒排出環路６３から冷媒を排出する冷媒排出口金６６が支持ブロック６０に装着されている。口金６５および口金６６には、エレクトロスラグ溶接中には溶接電圧が印加され、この溶接電圧が外筒５６，内筒５１およびスプリングライナ５５を介して、スプリングライナ５５内部を通り下方に移動する溶接ワイヤに加わる。

冷却水である冷媒が、口金６５に供給されて冷媒供給環路６１および冷媒通し窓５７を介して冷媒往路５２に入って下方に下り、下部のリング状流路５４を介して冷媒復路５３に入り、冷媒復路５３を上方に上昇して、冷媒通し窓５８および冷媒排出環路６３を介して口金６６に出る。この冷媒流通により、ノズルＭの冷却能力が高い。

内筒５１の下端には、インサートチップ４８を装着したチップジョイント４５が、ロー付けにより装着されている（図３の（ｃ））。チップジョイント４５のワイヤ通し穴４６は、ノズル筒５０のワイヤ通し穴に連続するがノズル筒５０のワイヤ通し穴に対してゆるやかに傾斜（第１段の屈曲）をしそして逆方向に傾斜（第２段の屈曲）をしてインサートチップ４８のワイヤ通し穴に連続する。第１段の屈曲に対して第２段の屈曲が逆方向であるため、ノズル筒５０とチップジョイント４５とのつなぎ目の前後では、てこの原理によって、第１段の屈曲によって内筒５１／チップジョイント間の接続箇所前後においてワイヤ通し穴の内面（スプリングライナ５５）にワイヤが押し付けられる力は弱くなる。その結果、ワイヤ送給抵抗が低減する。

インサートチップ４８のワイヤ通し穴はチップ４８の中心軸にあるが、この中心軸が内筒５１の中心軸に対して傾斜しなければならないので、また、第２段の屈曲は第１段の屈曲とは逆方向であるので、第２段の屈曲は、第１段の屈曲よりも急（強い屈曲）である。第２段の屈曲が強いので、第１段の屈曲によって内筒５１／チップジョイント間の接続箇所前後のワイヤ通し穴の内面（スプリングライナ５５）に押し付けられるワイヤを引き離す力が強く、ワイヤ送給抵抗が大幅に抑制される。

なお、チップジョイント４５は、ワイヤ通し穴４６の半割りを一面に形成した第１の４角銅ブロックと、該半割りと対称形状の半割りを一面に形成した第２の４角銅ブロックとを、ロー付けにより一体ブロックに張り合わせてから、雌ねじ穴４７をねじ加工により形成し、そして一体ブロックの外部の切削加工により外形を円柱形に加工したものである。

上記ノズルＭのノズル筒５０を、溶接中にノズル旋回機構Ｌを用いて自動旋回させることにより、高品質なエレクトロスラグ溶接を能率よく実施できる。例えば図４に示すように、インサートチップ４８の基準姿勢を、矢印ＡｒＣ方向にワイヤを向ける姿勢とし、スキンプレート，ダイアフラムおよび裏当金で囲まれる溶接対象空間を、指定旋回角度を２７０度とし、図５に示すトーチオシレーションおよびトーチ旋回（ノズル筒５０の、その中心軸廻りの回転）て溶接する場合は、トーチのオシレートの間のノズル筒５０の中心軸廻りの正，逆旋回の繰り返しにより、インサートチップ４８から繰り出される溶接ワイヤの先端の移動軌跡は、図４に２点鎖線で示される、大略が半楕円形状となる。この場合、スキンプレートに裏当金が交わるコーナでは、溶接ワイヤの先端部の姿勢が、スキンプレートおよび裏当金に対して４５°でコーナに対向する矢印ＡｒＬ，ＡｒＲで示す方向に対向するものとなって、コーナに対する溶接入熱が多い。コーナ領域を外れるｘ領域では、ワイヤ先端はスキンプレートから遠く、ダイアフラムに近いので、スキンプレートに対する溶接入熱が抑制され、ダイアフラムに対する溶接入熱が促進される。これは、コーナ部の継ぎ手性能を高め、スキンプレートの溶接熱による脆弱化が抑制され、しかもダイアフラムの継ぎ手強度を高めることになる。

なお、クランパＡおよびｘ，ｙ位置調整台Ｃ，Ｂによる支柱Ｅの傾斜設定およびｘ，ｙ位置手動調整では、支柱Ｅの傾斜姿勢の調整は難しいが、本実施例では、オシレータＨのオシレートアーム１２にｘ，ｙ軸廻りのノズル角度調整機構Ｊ，Ｋを備えてノズルＭのｘ，ｙ軸廻りの角度を微調整できるので、ノズルＭを、正しく垂直に容易に調整でき、溶接入熱分布の設定あるいは調整を、容易かつ正確に行うことができる。

図６に、本発明のエレクトロスラグ溶接ノズルＭの第２実施例を示す。これは、チップジョイント４５の、中心軸が延びる方向の長さを長くし、これにより、チップジョイント４５のワイヤ通し穴４６の、ノズル筒５０のワイヤ通し穴に対する第１段の屈曲およびインサートチップ４８の中心軸に対する第２段の屈曲を、緩やかにしたものである。緩やかにした分、第１段および第２段の屈曲部のワイヤ送給抵抗が低い。他の構造および機能は、第１実施例（図３）のエレクトロスラグ溶接ノズルＭと同様である。

図７に、本発明のエレクトロスラグ溶接ノズルＭの第３実施例を示す。これは、図６に示す第２実施例のエレクトロスラグ溶接ノズルの、内筒５１の下端に雌ねじ穴をあけ、チップジョイント４５には上端に雄ねじを形成して、ねじ結合によってチップジョイント４５を内筒５１に固着したものである。これにより、チップジョイント４５又はノズル筒５０が破損又は劣化した場合の新品との交換が可能である。また、チップジョイント４５を異なった傾斜のものに交換することも容易である。他の構造および機能は、第２実施例（図６）のエレクトロスラグ溶接ノズルと同様である。なお、図３および図６のエレクトロスラグ溶接ノズルは、チップジョイント４５をノズル筒５０にロー付けしているので、チップジョイント４５をノズル筒５０から分離してチップジョイント４５又はノズル筒５０を新品と交換するには手間がかかる。

図８に、本発明のエレクトロスラグ溶接ノズルＭの第４実施例を示す。これは、図７に示す第３実施例のエレクトロスラグ溶接ノズルのチップジョイント４５のワイヤ通し穴４６の、内筒５１のワイヤ通し穴に連続する第１段の屈曲を大きい半径の曲率の緩やかな円弧状とし、次の、第２段の屈曲を小さい半径の円弧状の急な曲がりとしたものである。ワイヤ通し穴４６の曲がりが円弧状で滑らかであるので、ワイヤ送給抵抗がさらに低い。他の構造および機能は、第３実施例（図７）のエレクトロスラグ溶接ノズルと同様である。

Ａ：クランプ台 Ｂ：ｙ位置調整台
Ｃ：ｘ位置調整台 Ｄ：水平回転機構
Ｅ：支柱 Ｆ：ノズル昇降機構
Ｇ：昇降台 Ｈ：オシレータ
Ｉ：ケーブルベア（登録商標）
Ｊ：ｘ軸廻りのノズル角度調整機構
Ｋ：ｙ軸廻りのノズル角度調整機構
Ｌ：ノズル旋回機構 Ｍ：ノズル
１０：ねじ棒 １１：昇降モータ
１２：揺動アーム １３ａ：揺動幅調整摘み
１４：オシレートモータ
１６：ｘ角度調整板 １８：ｘ角度調整摘み
１９：ｙ平行軸 ２０：ｙ角度調整板
２５：ノズル旋回の基枠
３９：アーム ４０：脚
４１：垂直ロッド ４２：連結具
４３：ロックレバー ４５：チップジョイント
４６：ワイヤ通し穴 ４７：雌ねじ穴
４８：インサートチップ
５０：ノズル筒 ５１：内筒（銅パイプ）
５２：冷媒往路 ５３：冷媒復路
５４：リング状流路 ５５：スプリングライナ
５６：外筒（ステンレスパイプ）
５７：往行冷媒窓 ５８：復行冷媒窓
５９：絶縁チューブ ６０：筒支持ブロック
６１：冷媒供給環路 ６２：冷媒供給口
６３：冷媒排出環路 ６４：冷媒排出口
６５：冷媒供給口金 ６６：冷媒排出口金
６７：ノズルホルダ

Claims (10)

1. ノズル筒，該ノズル筒に装着したチップジョイントおよび該チップジョイントに装着したインサートチップを持ち、エレクトロスラグ溶接の溶融金属池に溶接ワイヤを案内するエレクトロスラグ溶接ノズルであって、
   前記チップジョイントのワイヤ通し穴が、前記ノズル筒のワイヤ通し穴に連続するがノズル筒の中心軸に対して傾斜しそして逆方向に傾斜して前記インサートチップの、ノズル筒の中心軸に対して傾斜したワイヤ通し穴に連続する、ことを特徴とするエレクトロスラグ溶接ノズル。
2. 第１段の屈曲によりノズル筒の中心軸から偏芯した位置で第２段の屈曲により該中心軸に対するワイヤ傾斜を定めた；請求項１に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。
3. 第１段の屈曲は、第２段の屈曲より緩やかあるいは曲率半径が大きい、請求項２に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。
   
4. 更に、前記ノズル筒およびチップジョイントのワイヤ通し穴内に連続して配設されたスプリングライナを持つ、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。
5. 中心軸にワイヤ通し穴が開き、外周面に前記ワイヤ通し穴と平行に延びる縦溝状の冷媒往路,冷媒復路ならびに下端部において前記冷媒往路および冷媒復路が連通するリング状流路がある内筒；該内筒の外周を被覆して前記縦溝状の冷媒往路,冷媒復路およびリング状流路の外向き開口を閉じる外筒；および、外筒の外周を被覆する絶縁チューブ；で前記ノズル筒が構成された、請求項１に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。
6. 前記内筒および外筒は導電体であり；前記外筒の、前記絶縁スリーブの被覆がない上端部に、前記冷媒往路に連通する往行冷媒窓および前記冷媒復路に連通する復行冷媒窓があり；前記外筒の前記上端部が、支持ブロックで前記外筒の中心軸廻りに回転可に保持され、該支持ブロックの、内筒)が摺接する内周面には、前記往行冷媒窓が連通する冷媒供給環路および前記復行冷媒窓が連通する冷媒排出環路があり；前記支持ブロックには、前記冷媒供給環路に冷媒を供給する冷媒供給口金および前記冷媒排出環路から冷媒を排出する冷媒排出口金が装着された；請求項５に記載のエレクトロスラグ溶接ノズル。
7. 垂直支柱に装備した、溶接中にオシレータを上昇駆動するノズル昇降機構；
   前記オシレータの揺動アームで支持された、請求項１のエレクトロスラグ溶接ノズル；および、
   該エレクトロスラグ溶接ノズルを前記ノズル筒の中心軸を中心に回転駆動するノズル旋回機構；
   を備えるエレクトロスラグ溶接装置。
8. 前記ノズル旋回機構のノズル支持基枠は、ｘ軸廻りのノズル角度調整機構を介して前記揺動アームで支持した；請求項７に記載のエレクトロスラグ溶接装置。
9. 前記ノズル支持基枠は、ｙ軸周りのノズル角度調整機構を介して前記揺動アームで支持した；請求項８に記載のエレクトロスラグ溶接装置。
10. 前記支柱を固定部材に装着固定するクランパ；
    前記クランパで支持され、クランパに対する支柱のｙ，ｘ位置を調整する機構；および、
    該ｙ，ｘ位置調整機構で支持され、垂直軸廻りに旋回可に前記支柱を支持する水平回転機構；
    を更に備える請求項７乃至９のいずれか１つに記載のエレクトロスラグ溶接装置。

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