JPH01138068A - 複電極連動高速回転アーク溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高速回転アーク溶接装置の改良に関するもの
である。

〔従来の技術〕

先に本出願人は、被溶接物を高速かつ大電流で溶接でき
、被溶接部に対する溶接入熱量が低く、しかも溶接金属
の溶は込みが均等で溶接欠陥が生ずることがなく、小型
・軽量化を可能にした高速回転アーク溶接装置を提案し
た（特開昭６２−１０４６８４号公報）。

第５図に乙の従来の溶接装置の構成を示す。図において
、１は中空電極トーチ、２は溶接ワイヤ、３はモータ、
４はモータ３のシャフト、５はシャフト４に取り付けら
れ、モータ３により高速回転を与えられるギヤ、６はギ
ヤ５により高速回転を与えられる偏心リングギヤ、７は
電極トーチ１を支持する自動調心ベアリングで、偏心リ
ングギヤ６の回転により電極トーチ１が自転することな
く偏心回動するようにギヤ６の中心から所定の距離ｄだ
け偏心してギヤ６に取り付けられている。８は偏心回動
する電極トーチ１のすりこぎ運動の支点となる自動調心
ベアリングである。９は図示されていない溶接台車の架
台に取り付けられたギヤボックス、１０は電極トーチ１
に電力を供給するための給電ケーブル、１１は溶接アー
ク、１２は被溶接物、１３は給電ケーブル端子の取り付
は孔、１４は偏心リングギヤ６を支持するベアリングで
ある。

モータ３の駆動よりギヤ５及び偏心リングギヤ６を介し
て電極トーチ１が偏心回動されることにより、電極１〜
−チ１は自動調心ベアリング８を支点としてすりこぎ運
動を行い、これにより電極トーチ１の下端が回動連動を
行って、下端から送り出される溶接ワイヤ２の先端及び
溶接アーク１１は、被溶接物１２上で回転直径りで高速
回転運動を行う。

電極ｌ・−チ１の下端部が回転運動をしているとき、電
極トーチ１はそれ自体は自転しないので、図示のように
給電ケーブル１０によって電極１・−ヂ１に直接給電す
ることが可能になっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の溶接装置で例えば第６図のような
幅広のＶ字開先溶接を行う場合、図に示したように、幾
層にも単層溶接を繰り返す多層溶接をしなければならな
い。しかし、多層溶接は必然的に多くの時間を必要とし
、さらに、単層溶接を繰り返すことにより、溶接熱の影
響で、母材の溶接部分の周辺に不均一な部分（溶接熱影
響部）が拡大し、溶接母材全体に比べて、上記部分のぜ
い性が高くなったり、上記部分が割れなどの溶接欠陥の
原因となった秒もする。いずれにしても単層溶接を行う
場合、母材の溶接熱影響部を減少させる問題があった。

そこで、本発明は、従来の溶接装置の利点を損なうこと
なく、多層溶接時間の短縮、溶接熱影響部の縮小を可能
にした複電極連動高速回転アーク溶接装置を得る乙とを
目的をする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係わる複電極連動高速回転アーク溶接装置では
、トーチブロック支持本体に取付けられた駆動モータ；
　トーチブロック支持本体に回転可能に支持され、軸心
に沿って溶接ワイヤ挿通孔を貫通せしめた回転軸と、該
回転軸の一端部に同軸状に延在配置された中空電極トー
チと、該中空電極トーチを前記支持本体に対して、首振
り回動可能に支持する支持手段と、該支持手段による支
持点より前記回転軸側の端部にて前記回転軸の回転によ
り前記中空電極）・−チを偏心回動させる手段とを備え
た第１トーチ；前記第１トーチと同様の構成を有し、第
１トーチと並設された第２トーチ；および前記駆動モー
タの回転を前記第１と第２の１−−チの各回転軸りこ伝
達する回転伝達手段；を備えたものである。

〔作用］ 本発明においては、各１−−チの回転軸と中空電極１−
〜チ内に溶接ワイヤが通され、駆動モータを回転させる
と第１と第２のトーチの回転軸が共に回転する。各トー
チにおいて回転軸は中空トーチを偏心回転によって首振
り回動させ、それによる各電極トーチのすりこぎ運動で
トーチ下端のワイヤからのアークが回転する。さらに、
−回の溶接バスに複数の並列の回転電極トーチで溶接で
きるため、−回のパスで溶込みの浅い幅広ビードを形成
する。そのため、幅広開先の扁平ビード形成において溶
接時間が短縮できる。また、溶接パス回数を半減できる
ため、溶接熱影響部の深さ８減少する。

する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す２電極連動高速回転
アーク溶接装置の構成を示す説明図、第２図は、この装
置の電極１−−チ１ａ部分の運動をワイヤ２を使って模
式的に示した説明図である。

上記従来装置と同一番号は同一または相当の部分である
。

図において、ｌａは中空電極１−−チａ、Ｉｂは中空電
極トーチｂ、３ば図示されていないトーチブロック支持
本体に取付けられた駆動モータ、４は駆動モータ３のン
ヤフト（回転軸）、５はンヤフ１．４に付けられたギヤ
、６ｃはギヤ５の回転を伝えるギヤ、６ａばギヤ６ｃの
回転を伝えるギヤ、６ｂはギヤ６ａの回転を伝えるギヤ
、７ａ７ｂは電極１〜−チＩａｌｂを支持する回転円板
兼用の自動調心ベアリングで、ギヤ６ａ６ｂの回転によ
り電極１・−ヂ１ａ４ｂがすりこぎ運動するように自動
調心ベアリング７ａ４ｂの中心から所定の距離ｄだけ偏
心して取り付けられている。８ａ８ｂは回転する電極１
−−チ１ａ１ｂの支点となる自動調心ベアリングである
。９はギヤボックス、１３ａ１３ｂは電極トーチ１ａｌ
ｂに給電するための給電ケーブル端子の取り付は孔、２
０ａはギヤ６ａからの回転を自動調心ベアリング７ａに
伝える回転伝達管ａ、２０ｂはギヤ６ｂからの回転を自
動調心ベアリング？ｂに伝える回転伝達管ｂ１２１は回
転伝達管２０ａ２０ｂを支えるベアリングである。

図において、モータ３の駆動よりギヤ５及びギヤ６ｃを
介して回転伝達管２０ａを回転させ、ギヤ６ａ及びギヤ
６ｂを介して回転伝達管２０ａを回転させる。

電極）・−チ１ａでは、遍心させた自動調心ベアリング
７ａを回転させ、それにより自動調心ベアリング８ａを
支点として電極トーチ１ａがすりこぎ運動し、これによ
り、電極トーチ１ａの下端から送り出される溶接ワイヤ
２ａの先端は、第２図に示すように、それぞれ回転直径
りで回転運動を行う。同様な動作を電極トーチ１ｂでも
連動して行う。

アークは陽イ４ンの流れであるので、いま、２つのアー
クを互いに近づけるとすると、そのアークによって発生
した磁界のためにアークが相手の磁界の影響のため、磁
気吹きなどを起こす。その互いに作用を起こす範囲をア
ーク影響面とする。

第３図は、２電極の連動回転を示す説明図である。図に
おいて、２ａ２ｂは各電極トーチ１ａ４ｂに挿通された
ワイヤの先端部である。図のように電極１・−ヂ１ａ１
ｂは所定の距離ｌ。離れて設置され、ワイヤ２ａ２ｂの
先端部はそれぞれ直径りで、互いに反対方向に連動して
回転運動している。図から判るようにワイヤ２ａがπ／
２回転運動すると、反対方向にワイヤ２ｂはπ／２回転
する。つまり、ワイヤ２ａ２ｈが最接近する距離はρ。

であることが判る。今、アーク影響面の直径が、図に示
すように４０よりも小さい時は、電極）・−チ１ａｉｂ
が連動して回動しているため、互いに影響は受けない。

言換えれば、理論的には、電極ｌ・−チ１ａ１ｂは連動
して回動しているため、アーク影響面の直径まで、接近
させることができる。つまり、静止時に影響を受けない
域にまで連動している電極１−一チを狭めることができ
る。

第４図は、本装置での７字開先溶接を模式的に示した説
明図である。

図のように、装置全体を母材表面に平行に２電極間の中
心線を中心として少なくとも９０度の範囲で回転できる
機構が付でいるので、■字間光溶接部分の中心と２本の
電極間の中心を合わせておけば、開先幅に応じて、その
角度を調節することにより、２本の電極から作られる溶
融池が７字部分を均等に溶接することができる。

一回の溶接パスに並列の２本の電極を使用するため、１
本で２回行う場合よりも熱効率がよくなり、−回のパス
で幅広のビードを形成することができる。また、溶接回
数が半分以下になるため、溶接熱影響部の深さも減少す
る。

また、本実施例では電極を２本使用したが、開先幅に合
わせて、電極の数を並列に増やした装置でも同様な動作
を期待できる。

〔発明の効果〕

電極を少なくとも２個並へてアーク溶接するので、従来
の一つの電極を使った場合よりも溶接時間を大幅に短縮
でき、溶込みの浅い幅広のビードを形成できる。

また、多層溶接パス回数が減るので、溶接熱影響部が減
少し、溶接金属全体として、上記部分のぜい性が低くな
り、割れなどの溶接欠陥が少な（なる。

また、電極を一〇の駆動部で連動して回動させているの
で、電極間距離を理論的には、静止時に影響を受けない
域にまで狭めろことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図Ｚま電
極部分の運動を模式的に示した説明図、第３図は２電極
の連動回転を示す説明図、第４図は本装置での■字開先
溶接を模式的に示した説明図、第５図は従来の溶接装置
の構成を示す説明図、第６図は従来装置での７字開先溶
接を模式的に示した説明図である。 図において、１ａ・１ｂは中空電極ｌ・−チ、２ａ・２
ｂはワイヤ、６ａ・６ｂ・６ｃはギヤ、７ａ・７ｂは回
転円板兼用の偏心した自動調心ベアリング、８ａ・８ｂ
は支点となる自動調心ベアリング、２０ａば回転伝達管
ａ、２０ｂは回転伝達管すである。 なお、図において同一の符号は同一または相当の部分を
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トーチブロック支持本体に取付けられた駆動モー
   タ； トーチブロック支持本体に回転可能に支持され、軸心に
   沿って溶接ワイヤ挿通孔を貫通せしめた回転軸と、該回
   転軸の一端部に同軸状に延在配置された中空電極トーチ
   と、該中空電極トーチを前記支持本体に対して、首振り
   回動可能に支持する支持手段と、該支持手段による支持
   点より前記回転軸側の端部にて前記回転軸の回転により
   前記中空電極トーチを偏心回動させる手段とを備えた第
   １トーチ； 前記第１トーチと同様の構成を有し、第１トーチと並設
   された第２トーチ；および 前記駆動モータの回転を前記第１と第２のトーチの各回
   転軸に伝達する回転伝達手段； を備えたことを特徴とする複電極連動高速回転アーク溶
   接装置。
2. （２）トーチブロック支持本体が、前記第１と第２のト
   ーチの中間軸心を中心に回転可能になされていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複電極連動高速
   回転アーク溶接装置。