JPH02235572A - Pipe welder - Google Patents

Pipe welder

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JPH02235572A
JPH02235572A JP1283154A JP28315489A JPH02235572A JP H02235572 A JPH02235572 A JP H02235572A JP 1283154 A JP1283154 A JP 1283154A JP 28315489 A JP28315489 A JP 28315489A JP H02235572 A JPH02235572 A JP H02235572A
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Japan
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welding
pipe
electrode
head housing
electrodes
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Gasparas Kazlauskas
ガスパラス カズロースカス
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Abstract

PURPOSE: To weld a thin wall pipe without any hot spot by operating a pair of welding electrodes so as to rotate facing each other around the pipe as the center and weld only during moving from an upper position to a lower position and welding a semicircle each respectively. CONSTITUTION: Electrodes 18, 20 are rotated, the electrode 20 is placed in an uppermost position and the electrode 18 is placed in a lowermost position. A pipe 10 is set to a V shaped block 22 and a weld zone is fitted to the electrodes 18, 20. The electrode 20 is electrically energized, welding is executed through 180 degrees down to the lowermost position while rotating the electrode 20 clockwise, and energization is stopped. At this time, the electrode 18 is placed in the uppermost position. The electrode 18 is electrically energized, welding is executed down to the lowermost position while rotating the electrode 18 counterclockwise, residual welding through 180 degrees is executed to complete the whole circle welding of the pipe 10. Since the whole welding is executed with the electrode faced downward, the excellent welding without generating any hot spot is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はパイプ溶接機、一層詳しくは、薄肉パイプ内に
高品質の溶接を行なうようになっているパイプ溶接機に
関する. [従来技術とその問題点] 薄肉パイプを広く使用しているのは内燃機関のマフラ装
置てある。このようなマフラ装置は自動車に関連して広
範囲に使用されている。マクラ装置としては、その入力
側に延びるパイプと出力側から延びるパイプとを備えた
マフラがある。このパイプは薄肉材料(通常は鋼)で作
られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pipe welding machine, and more particularly to a pipe welding machine adapted to perform high quality welds in thin-walled pipes. [Prior art and its problems] Thin-walled pipes are widely used in muffler devices for internal combustion engines. Such muffler devices are widely used in connection with automobiles. As a muffler device, there is a muffler that includes a pipe extending to its input side and a pipe extending from its output side. This pipe is made of thin-walled material (usually steel).

また、このパイプは通常まっすぐてなく、すなわち、マ
フラの入力側から出力側へ直線に延びていない.このパ
イプは、通常、数多の特殊な湾曲で曲げられており、自
動車の車台に関連して設置したときに特殊な領域に置か
れ、自動車の作動部分と干渉しないようにされる。この
パイプか自動車の車台内の空のスペースを縫って延びる
のか普通である。
Also, this pipe is usually not straight, that is, it does not extend in a straight line from the input side to the output side of the muffler. This pipe is usually bent with a number of special curvatures and, when installed in connection with the chassis of a motor vehicle, is located in a special area so that it does not interfere with the working parts of the motor vehicle. This pipe usually extends through the empty space inside the chassis of a car.

車台を通ってパイプか縫って延びることにより,多数の
パイプ・ジョイントを形成しなければならない.各パイ
プ・ジョイントは全体的にシールしなければならない.
接着剤あるいはゴムシールを用いてのシールは時間のか
かる作業である。
A number of pipe joints must be formed by threading the pipes through the undercarriage. Each pipe joint must be sealed throughout.
Sealing with adhesives or rubber seals is a time consuming process.

7フラ装置を製造する際、すべてのシールが100%有
効(漏洩なし)であり,経時的に劣化しないということ
が重要である.漏れのあるマフラ装置は自動車の乗員の
健康に害を与える可能性がある.また、今日、触媒コン
バータを備えたマクラ装置を通さずに大気中に直接自動
車エンジンの排気を放出するのは環境基準に反すること
である.その理由は空気の汚染を招くからである。
When manufacturing a 7FRA device, it is important that all seals are 100% effective (no leaks) and do not deteriorate over time. A leaky muffler system can be hazardous to the health of vehicle occupants. Also, today it is against environmental standards to release car engine exhaust directly into the atmosphere without passing it through a pillow system equipped with a catalytic converter. The reason is that it causes air pollution.

最も有効なシールを製造するための広く用いられている
技術はマフラ装置内の各ジョイントを溶接することであ
る.しかしながら、この溶接はマフラ・パイプの薄肉構
造のために注意深く行なわなければならない.従来は,
この溶接を手作業で行なうのが普通であった.しかしな
がら、手作業による溶接はしばしば劣悪な溶接を招き、
この溶接部から漏洩が生じることがある。また、溶接作
業で「ホットスポット」を創り出すのもきわめて容易で
ある。このホットスポットというのは、マフラのパイプ
に孔を明けてしまい、製品が不合格品となる.手作業溶
接技術を用いることによってマフラ・パイプの製造に関
連した不合格率は約20パーセントである.マフラ・パ
イプのこの構造は自動車の組立てラインに関連している
A widely used technique for producing the most effective seals is to weld each joint in the muffler system. However, this welding must be done carefully due to the thin wall structure of the muffler pipe. conventionally,
This welding was normally done by hand. However, manual welding often results in poor welds and
Leakage may occur from this weld. It is also very easy to create "hot spots" in welding operations. These hot spots create holes in the muffler pipe, causing the product to be rejected. The rejection rate associated with manufacturing muffler pipe by using manual welding techniques is approximately 20 percent. This construction of muffler pipes is associated with automobile assembly lines.

パイプを溶接するのに自動溶接機を使用することは知ら
れている。この種の機器は、普通、あらゆる種類のパイ
プに使用されるが、一般には、パイプの側壁かマクラ装
置のパイプの側壁よりも厚いものに使用される.マフラ
・パイプの薄肉構造の故に,自動溶接はたいていのパイ
プの場合よりもかなり難しい. 自動溶接装置に関連した普通の手順では、溶接電極が所
望の溶接を行なう溶接ジョイント部まわりに360度移
動させる.ここで,溶接電極を下向きに、すなわち、重
力の引っ張る方向に動かすと溶接かうまく行なわれると
いうことがわかった。しかし、溶接電極が重力に抗する
方向に動き始めると、溶接ビートが「パドル( pud
dle)r L/て「ホットスポット」を生じさせ、パ
イプ内に孔を明ける傾向かある.したがって、普通の自
動溶接作業はマフラ・パイプに関連して使用するときに
は満足できないことかわかった。
It is known to use automatic welding machines to weld pipes. This type of equipment is commonly used on all types of pipes, but is generally used on pipe sidewalls or those thicker than the pipe sidewalls of macra devices. Due to the thin-walled structure of muffler pipes, automated welding is much more difficult than for most pipes. A common procedure associated with automatic welding equipment is to move the welding electrode 360 degrees around the weld joint to effect the desired weld. Here, it was found that welding can be performed successfully if the welding electrode is moved downward, that is, in the direction of gravity. However, when the welding electrode begins to move against gravity, the welding beat becomes a "puddle".
dle)r L/ tends to create "hot spots" and create holes in the pipe. It has therefore been found that common automatic welding operations are unsatisfactory when used in conjunction with muffler pipes.

[発明の目的、構成] 本発明の構造はマフラ・パイプならびに他の同様なタイ
プの薄肉パイプのための自動溶接装置であって、高いと
ころから低いところに向う下向きの方向でのみ自動溶接
か行なわれる自動溶接装置に関する。ここでは、パイプ
を中心として少なくとも90度離れて設置した2つの別
体の溶接電極か利用される。或る構成では、溶接電極は
直径方向に隔たって設けられる.この構成では、溶接電
極の一方は溶接ジョイント部の最上方点で作動を開始し
、180度にわたって時計方向に移動し、このジョイン
ト部分に沿って溶接を完了する.この動きかあるときに
、他の溶接電極は消勢されており、この最北方点に向っ
て動かされ、次いて付勢される.最初の溶接電極は消勢
させる.この付勢された溶接電極は180度にわたって
反時計方向に動かされてこの溶接ジョイント部のこの部
分を完成する。すべての溶接は下向きの方向で行なわれ
る.したかって、パイプに孔を明けるおそれのあるいか
なるホットスポットも発生することがなく、したがって
、不合格品も生じない.実際の溶接作業は自動溶接機と
関連して便利と考えられるコンピュータを使用すること
によって精密に制御される.溶接ヘッドはパイプに対し
て前後に少したけ調節することかでき,パイプとのしっ
かりした接触を常に保つことかできる。
OBJECTS AND CONSTRUCTION OF THE INVENTION The structure of the present invention is an automatic welding device for muffler pipes and other similar types of thin-walled pipes, which performs automatic welding only in a downward direction from a high point to a low point. related to automatic welding equipment. Here, two separate welding electrodes placed at least 90 degrees apart around the pipe are utilized. In some configurations, the welding electrodes are diametrically spaced apart. In this configuration, one of the welding electrodes starts at the uppermost point of the weld joint and moves clockwise through 180 degrees to complete the weld along the joint. During this movement, the other welding electrodes are deenergized and are moved toward this northernmost point and then energized. The first welding electrode is deenergized. The energized welding electrode is moved counterclockwise through 180 degrees to complete this portion of the weld joint. All welding is done in a downward direction. Therefore, there are no hot spots that could cause holes in the pipe, and therefore no rejects. The actual welding work is precisely controlled by using a computer, which is considered convenient in conjunction with an automatic welding machine. The welding head can be adjusted slightly back and forth relative to the pipe and can always maintain firm contact with the pipe.

別の構成では、溶接電極は互いに90度離れて設置され
る。これらの溶接電極は同時に付勢され、各溶接電極か
円形の溶接ビートの90度の円弧範囲を溶接する。各溶
接電極は2回作動させられて円形の溶接ビートを形成す
る。各構成において、各溶接電極と密接に組み合わせて
パイロット溶接電極を設けてもよい。
In another configuration, the welding electrodes are placed 90 degrees apart from each other. These welding electrodes are energized simultaneously to weld a 90 degree arc of each welding electrode or circular welding beat. Each welding electrode is actuated twice to form a circular weld bead. In each configuration, a pilot welding electrode may be provided in close combination with each welding electrode.

本発明の主目的は薄肉パイプ内で高品質の溶接を行ない
、パイプに関連した不合格品の数をかなり減じることの
てきる自動溶接装置を提供することにある。
It is a primary object of the present invention to provide an automatic welding device that is capable of producing high quality welds in thin-walled pipes and significantly reducing the number of rejects associated with the pipes.

[実施例] 図面を参照して,ここには、薄肉マフラ・パイプ10と
薄肉マフラ・パイプ12とからなるマクラ配管系統の一
部が示してある.マフラ・パイプ12は環状スリーブ1
4を構成する細長い端を有する。パイブ10の一端はこ
の環状スリーブl4内にびりたり嵌るようになっている
.パイプlOとスリーブl4の間のシールは縁16で行
なわれることになっている。また、図面には、溶接電極
l8、20か整合している状態では示していないことに
注目されたい.しかしながら、実際には、これか縁l6
の正しい位置となることは了解されたい. パイプ10は■字形ブロック22に乗るようになってい
る.■字形ブロック22はくぼんだ着座領域24を有し
,この着座領域にパイプ10が位置するようになってい
る.パイプ10を所定位置に装着し、着座領域24内に
位置したときなどで固定するために、別体の固着ブラケ
ット26を利用する.固着ブラケット26はふたまたに
なっていて脚部28、30を形成している。脚部28、
30は頂部32によって相互につながっている。
[Example] Referring to the drawings, a part of a muffler piping system consisting of a thin-walled muffler pipe 10 and a thin-walled muffler pipe 12 is shown here. The muffler pipe 12 is an annular sleeve 1
It has an elongated end constituting 4. One end of the pipe 10 is adapted to fit within this annular sleeve l4. The sealing between the pipe IO and the sleeve 14 is to take place at the edge 16. Also note that the drawings do not show welding electrodes 18 and 20 in alignment. However, in reality, this or the edge l6
Please understand that this is the correct position. The pipe 10 is designed to rest on a ■-shaped block 22. The ■-shaped block 22 has a recessed seating area 24 in which the pipe 10 is positioned. A separate fixing bracket 26 is utilized to secure the pipe 10 in place, such as when located within the seating area 24. The anchoring bracket 26 is bifurcated to form legs 28,30. leg portion 28,
30 are interconnected by a top 32.

脚部28の内面はくぼみ34を有し、脚部30の内面に
も同様の脚部36か設けてある。項部32にはねじ孔3
8か形成してある。このねじ孔38には普通のボルト・
ファスナ40か螺合させてある。
The inner surface of the leg 28 has a recess 34, and the inner surface of the leg 30 has a similar leg 36. The nape 32 has a screw hole 3.
8 is formed. This screw hole 38 has an ordinary bolt.
Fastener 40 is screwed together.

■字形ブロック22は長手力向のサイド・レール42、
44を包含する.くぼみ34はサイト・レール42と係
合し、くぼみ36はサイド・レール44と係合する.ブ
ラケット26はレール42、44に沿って所定の長手力
向位置まで摺動する.このとき、ねし孔38内でボルト
・ファスナ40を回転させてその内端をパイプ10と接
触させる.次いで、ボルト・ファスナ40をさらに回転
させてパイプ10に力を加え、■字形ブロック22の着
座領域24内に緊密に保持する.ここで、この別体のブ
ラケット22から外してパイプ10を本発明の溶接装置
46から取り外せることは了解されたい. ■字形ブロック22はハウジング・ボデー52の孔50
と整合する孔48を有する.ハウジング・ボデー52は
孔50を形成した直線の隆起54を有する.■字形ブロ
ック22はこの隆起54に乗り、留めピン56が孔48
、50を連結する.一対のねじ付きボルト(図示せず)
がハウジング・ボデー52とV字形ブロック22を一緒
に固着する. ハウシング・ボデー52は幅の狭いシート状部分58を
包含し、ここに中央配置の拡大くぼみ60が形成してあ
る.パイプlOがこのくぼみ60内に位置するようにな
っている. シート状部分58と直接衝合してギヤ・ボデー62か装
着してある.このギヤ・ボデー62はシート状部分58
に対して摺動できる.ギヤ・ボデー62はくぼみ60と
同じ寸法でそれと整合する拡大くぼみ64を有する.ギ
ヤ・ボデー62は環状の〈ぼみ66を有する。ギヤ・ボ
デー62にボルト68によってリンク・ギャ70が固定
してある.リング・ギャ70は環状くぼみ66内に位置
している.くぼみ66はギヤ・ボデー62の内面に装着
してある。ギヤ・ボデー62の外面には環状の拡大くぼ
み72が設置してある。
■ The figure-shaped block 22 has a side rail 42 in the longitudinal direction,
Includes 44. Recess 34 engages sight rail 42 and recess 36 engages side rail 44. Bracket 26 slides along rails 42, 44 to a predetermined longitudinal position. At this time, the bolt/fastener 40 is rotated within the threaded hole 38 to bring its inner end into contact with the pipe 10. Bolt fastener 40 is then rotated further to apply force to pipe 10 and hold it tightly within seating area 24 of square block 22. It should be understood that the separate bracket 22 can be removed to remove the pipe 10 from the welding apparatus 46 of the present invention. ■ The shape block 22 is the hole 50 of the housing body 52.
The hole 48 is aligned with the hole 48. Housing body 52 has a straight ridge 54 defining a hole 50. ■The figure-shaped block 22 rests on this protuberance 54, and the retaining pin 56 is inserted into the hole 48.
, 50 are concatenated. A pair of threaded bolts (not shown)
secures housing body 52 and V-shaped block 22 together. The housing body 52 includes a narrow sheet-like portion 58 in which a centrally located enlarged recess 60 is formed. The pipe IO is positioned within this recess 60. A gear body 62 is mounted in direct contact with the sheet-like portion 58. This gear body 62 has a sheet-like portion 58
It can be slid against. Gear body 62 has an enlarged recess 64 of the same dimensions and matching recess 60. The gear body 62 has an annular recess 66. A link gear 70 is fixed to the gear body 62 with bolts 68. Ring gear 70 is located within annular recess 66. A recess 66 is mounted on the inner surface of the gear body 62. An annular enlarged recess 72 is provided on the outer surface of the gear body 62.

環状の拡大〈ぼみ72内にはプレート74が装着してあ
る。プレート74は拡大くぼみ76も有し、このくぼみ
76はくぼみ60、64と同じ寸法でそれらと整合して
いる。プレート74はボルト78によってハウジング・
ボデー52に固定してある.しかしながら、ギヤ・ボデ
ー64はプレート74に対して摺動することができる.
くぼみ66内に装着しかつギヤ・ボデー62に固定して
一対の間隔を置いた作動ボタン80、82が設けてある
。これらのボタン80.82はくぼみ66の表面からほ
んの少し高くなっている.これらのボタン80、82の
機能は後に説明する。
Annular enlargement <A plate 74 is mounted within the recess 72. Plate 74 also has an enlarged recess 76 which is the same size and aligned with recesses 60, 64. The plate 74 is attached to the housing by bolts 78.
It is fixed to the body 52. However, gear body 64 can slide relative to plate 74.
A pair of spaced apart actuation buttons 80, 82 are provided mounted within recess 66 and secured to gear body 62. These buttons 80, 82 are slightly elevated above the surface of the recess 66. The functions of these buttons 80, 82 will be explained later.

くぼみ66内には駆動ギャ84が設置してある.この駆
動ギャ84はリング・ギャ70とかみ合っている。駆動
ギャ84はモータ軸86に固定してある.モータ軸86
は軸受組立体88によって支持されている.軸受組立体
88はモータ・マウント・スベーサ92のチャンバ90
内に装着してある.このスベーサ92は適当なファスナ
によってハウジング・ボデー52、に固定してある。
A drive gear 84 is installed within the recess 66. This drive gear 84 meshes with the ring gear 70. The drive gear 84 is fixed to a motor shaft 86. Motor shaft 86
is supported by a bearing assembly 88. The bearing assembly 88 is attached to the chamber 90 of the motor mount spacer 92.
It is installed inside. The spacer 92 is secured to the housing body 52 by suitable fasteners.

軸86はモータ・ハウジング94内に装着した電動4l
!(図示せず)に連結してあってそれによって作動させ
られる.電動機の作動は或る種のコンピュータ(図示せ
ず)を用いて制御される.モータ・ハウジング94内の
電動機は可逆電動機である. ハウジング・ボデー52上にはファスナ96によって取
り付けプレート98が固定してある.この取り付けプレ
ート98上にはリミット・スイッチ・ハウジング100
が装着してある.このリミット・スイッチ・八ウジング
100は作動アーム102を有する.この作動アーム1
02ぱレバー104と常時接触している.レハー104
の内端は連結部106のところてハウジング100に枢
着してある。レバー!04の外端はホイール108に連
結してある。ホイール108はギヤ・ボデー62のくぼ
み66の表面と常時接触している. 同様にして,ハウジング・ボデー52にはファスナ11
0によって取り付けプレート112が装着してある.プ
レート112にはリミ5)ト・スイッチ・ハウジング1
14が装着してあり,このリミット・スイッチ・ハウジ
ング114はハウジング100とほぼ同じである.ハウ
ジング114の下面からはレバー116が延びており、
その外端はローラII’8に連結している.ここでも、
ローラ118はくぼみ66の壁面と常時接触している. プロ・ンク122内には電極l8が止めねじ120によ
って固定してある.゜ブロック122は銅のような導電
性材料で作ってある.電極18はセラミウク製のガス・
カップ124内に装着してある.電極18の一部を囲ん
で同心にスリーブ126が配置してあり、このスリーブ
はブロック122と一体となっている。スリーブ126
はフラグ12Bに螺合している.ブラグ128も外ねじ
を有し、ガス・カップ124の内面と螺合している.ス
リーブ126と電極l8の間には環状のスペースが設け
られ、ブロック122に形成された通路130に供給さ
れた後にこのスペースを通して不活性ガスか導入される
.ガスは導管132を通して通路130に供給される.
窒素のような不活性ガスは供給源(図示せず)から導管
132に供給されるようになっている.ガス・カップ1
24とブロック122の間にはプラスチック製のシール
134か設置してある。
The shaft 86 is an electric 4L mounted in the motor housing 94.
! (not shown) and is operated by it. The operation of the electric motor is controlled using some type of computer (not shown). The electric motor within motor housing 94 is a reversible electric motor. A mounting plate 98 is secured onto the housing body 52 by fasteners 96. A limit switch housing 100 is mounted on this mounting plate 98.
is installed. The limit switch eighting 100 has an actuation arm 102. This actuating arm 1
It is in constant contact with 02 Palever 104. Leher 104
The inner end of the housing 100 is pivotally connected to the housing 100 at a connecting portion 106 . lever! The outer end of 04 is connected to a wheel 108. The wheel 108 is in constant contact with the surface of the recess 66 of the gear body 62. Similarly, the housing body 52 has fasteners 11
The mounting plate 112 is attached by 0. The plate 112 has a limit 5) and switch housing 1.
14 is attached, and this limit switch housing 114 is almost the same as the housing 100. A lever 116 extends from the bottom surface of the housing 114,
Its outer end is connected to roller II'8. even here,
The roller 118 is in constant contact with the wall surface of the recess 66. An electrode 18 is fixed in the probe 122 by a set screw 120. The block 122 is made of a conductive material such as copper. The electrode 18 is made of ceramic gas.
It is installed inside the cup 124. A sleeve 126 is disposed concentrically surrounding a portion of the electrode 18, and this sleeve is integral with the block 122. sleeve 126
is screwed to flag 12B. Blug 128 also has external threads and is threadedly engaged with the inner surface of gas cup 124. An annular space is provided between the sleeve 126 and the electrode l8, through which an inert gas is introduced after being supplied to a passage 130 formed in the block 122. Gas is supplied to passage 130 through conduit 132.
An inert gas, such as nitrogen, is supplied to conduit 132 from a source (not shown). gas cup 1
A plastic seal 134 is installed between block 122 and block 122.

シール134はブロック122とガス・カップ124の
間でガス漏れを防ぐと共に、ガス・カップ124をブロ
ック122から電気的に絶縁している. ブロック122には冷却ブロック136か電気的に接続
してある.この冷却ブロック136はくぼみ13Bを有
し,このくぼみ内にはブロック122か緊密嵌合してい
る。止めねし140か冷却ブロック136をブロック1
22に固着している。
Seal 134 prevents gas leakage between block 122 and gas cup 124 and electrically isolates gas cup 124 from block 122. A cooling block 136 is electrically connected to the block 122. The cooling block 136 has a recess 13B into which the block 122 fits tightly. Place set screw 140 or cooling block 136 in block 1.
It is fixed at 22.

冷却ブロック136内には水入口通路142と水出口通
路144が設けてある。水入口通路142は水供給導管
146に接続しており、水出口通路144は水排出導管
148に接続している。水は通路142,144を通し
て絶えず供給され、溶接プロセスで生じた余分な熱を排
出するようになっている。ブロック136も銅で作って
ある。
A water inlet passage 142 and a water outlet passage 144 are provided within the cooling block 136 . Water inlet passage 142 connects to water supply conduit 146 and water outlet passage 144 connects to water discharge conduit 148. Water is continuously supplied through passages 142, 144 to dissipate excess heat generated during the welding process. Block 136 is also made of copper.

ブロック136はボルト・ファスナ150によって取り
付けブロック152に固定してある。
Block 136 is secured to mounting block 152 by bolt fasteners 150.

この取り付けブロック152はファスナ154によって
ギヤ・ボデー62に固定してある.ここて、溶接電極2
0かブロック122に類似したブロック158上に装着
したガス・カップ156内に同様な要領で装着してある
ことは了解されたい ブロック15Bは冷却ブロック1
60に装着してあり、この冷却ブロック160はブロッ
ク152に類似したブロック162に装着してある。ブ
ロック162はギヤ・ボデー62に固定してある.また
、図面から明らかなように、電極18、20はパイブ1
0を中心として直径方向に互いに対向、対面して位置し
ている。また、電極l8、20はパイブ10の壁面から
等間隔に隔たっている.ガスは導管164によってガス
・カップ156に供給される.また、水排出導管166
は冷却ブロック160に関係して示してある。
The mounting block 152 is secured to the gear body 62 by fasteners 154. Here, welding electrode 2
It will be appreciated that block 15B is mounted in a similar manner within a gas cup 156 mounted on block 158 similar to block 122.
The cooling block 160 is mounted to a block 162 similar to block 152. Block 162 is fixed to gear body 62. Further, as is clear from the drawing, the electrodes 18 and 20 are connected to the pipe 1.
They are located diametrically opposite each other with 0 as the center. Further, the electrodes l8 and 20 are spaced apart from the wall surface of the pipe 10 at equal intervals. Gas is supplied to gas cup 156 by conduit 164. In addition, water discharge conduit 166
are shown in relation to cooling block 160.

ハウジング・ボデー52の側面には一対の間隔を置いた
くぼみが形成してあり、図にはくぼみ168のみか示し
てある.くぼみ168に各々にはコイル・スプリング1
70が装着してある.コイル・スプリング170の自由
端は中間ベース174に形成したくぼみ172(ここで
も1つだけしか示していない)に嵌合している.ベース
174はボルト176によってハウジング・ボデー52
に装着してある.ここで、ボルト176は中間ベース1
74かハウジング・ボデー52からやや隔たってギャッ
プ178を形成するように設置してある.その結果、ハ
ウジング・ボデー52は中間ベース174に対してギャ
ッフ78の幅分たけの少ない距離にわたって移動するこ
とかできる.正規の静止位置はスプリング170か図に
示すように完全に延びているときの位置てある。中間ベ
ース174はファスナ180によって主支持ベース18
2に取り付けてある。この主支持ベース182は固定構
造体(図示せず)に固定するようになっている.本発明
の溶接装置46の動作は次の通りである.ベース182
は固定構造体に取り付け、電極18.20が垂直平面内
に位置するようにする。
A pair of spaced apart recesses are formed in the sides of housing body 52, with only recess 168 shown in the figure. Each recess 168 has a coil spring 1
70 is installed. The free end of the coil spring 170 fits into a recess 172 (again only one shown) formed in the intermediate base 174. The base 174 is attached to the housing body 52 by bolts 176.
It is installed on. Here, the bolt 176 is attached to the intermediate base 1
74 is installed at a slight distance from the housing body 52 to form a gap 178. As a result, housing body 52 can move relative to intermediate base 174 over a distance less than the width of gaff 78. The normal rest position is when spring 170 is fully extended as shown. Intermediate base 174 is connected to main support base 18 by fasteners 180.
It is attached to 2. This main support base 182 is adapted to be fixed to a fixed structure (not shown). The operation of the welding device 46 of the present invention is as follows. base 182
is attached to a fixed structure such that the electrode 18.20 lies in a vertical plane.

これは、ブロック162がブロック152よりも高い位
置になることを意味する。第2図を参照して,ここに示
す構造は反時計方向に90度回転させなければならない
.所望に応じて,ブロック152をもっと高いところに
置いてもよい.次に,パイブ10を先に述べたようにV
字形ブロック22にすえ付け、縁l6を電極l8、20
間に延びる垂直平面に位置させる.溶接動作の開始時に
、溶接電極20が付勢され、溶接電極18は消勢されて
いる.溶接電極20は時計方向に動かし,これはリング
・ギャ70の回転を生じさせるギャ84の回転によって
行なわれる.リング・ギャ70のこの回転はボタン80
がローラ10Bと係合するまで続き、ローラ108はギ
ャ84を回転させている電動機を消勢するスイッチ部材
102を線形に動かす.このとき、電極20に供給され
ている電流は消勢され、この電極20は今や垂直方向下
方位置にあり、電極18は今や垂直方向上方位置にある
.このとき、モータ駆動ギャ84が反対方向へ再び付勢
され、電極18が付勢される.その結果、電極l8は反
時計方向に180度にわたって動かされ、残りの180
度の溶接を行なう.それから、電極18は付勢される.
今や、満足できる溶接ビートが生じ、パイブlOがパイ
プ12にしっかり溶接される.ブラケット26が次いで
外され、溶接済みのパイプが溶接装W46から取り外さ
れる.電極l8、20は図示の180度でなくて90度
の間隔で装着することもできる。この場合、溶接作業は
異なることになる。電極18が第2図で90度にわたっ
て時計方向に回動するときに電極20は同じ位置に留ま
る.電極18,20は同時に付勢され、時計方向に90
度回動させられ、パイプlOの右側,すなわち、半分の
円弧部分を溶接することになる.次いで、電極1B、2
0が消勢され,反時計方向に180度にわたって回動さ
せられ、電極20が垂直平面に最も高い位置になる.次
に、電極18、20が再付勢され、反時計方向に90度
回動させられ、パイプIOの360度の円弧にわたる溶
接を完了する. 第4図に示すように溶接電極18を利用するとき、溶接
アークを発生させるために電気エネルギのサージが必要
である.この電気エネルギのサージは溶接回路内で高電
圧と重なる。一般に、この溶接回路は無線周波数で高電
圧出力を出すホット・スパーク・ギャップ・才シレータ
からなるゼネレー夕を包含する。この高周波ゼネレータ
は一連の高電圧エネルギの密接なバーストを発生する.
この高電圧は電極18とパイプ10.14の間でガスを
イオン化する.このイオン化されたガスが溶接電流を導
くことになる. この形式の溶接アークを開始させるときの欠点としては
、高周波ゼネレー夕からの放射が無線波送信と干渉する
可能性があるということである.したがって、この形式
の機器の使用は連邦通信コミッションの規則によフて管
理される.アークがこのような高周波ゼネレー夕を使用
することなく発生する場合には,このような行政機関の
干渉はなく、このような機器を作動させるのに外部の承
認を得る必要はない. 高周波ゼネレー夕を使用しない1つの方法としては、第
11図に示すようにパイロット・アーク配置の使用があ
る.このパイロット・アーク配置はパイロット・アーク
184を利用し、このパイロット・アークは普通のガス
ストーブのパイロット・ライトに類似した要領で絶えず
作動させられる.このパイロット・アーク184は溶接
電極186とパイロット電極18Bとの間に定められる
.パイロット電極188はその外面に一連のねじ山19
0を有し、これらのねじ山は取り付けスリーブ193と
螺合するようになっている。この取り付けスリーブ19
2は金属製のガス・カップ194内に装着してある.こ
のガス・カップ194はアノード・リングとしても作用
する。
This means that block 162 will be in a higher position than block 152. Referring to Figure 2, the structure shown here must be rotated 90 degrees counterclockwise. Block 152 may be placed higher if desired. Next, pipe 10 is set to V as mentioned above.
Place it on the glyph block 22 and connect the edge l6 to the electrodes l8 and 20.
located on a vertical plane extending between At the beginning of a welding operation, welding electrode 20 is energized and welding electrode 18 is deenergized. Welding electrode 20 is moved clockwise, which is accomplished by rotation of gear 84 causing ring gear 70 to rotate. This rotation of ring gear 70 is done by button 80.
continues until it engages roller 10B, and roller 108 linearly moves switch member 102 which de-energizes the motor rotating gear 84. At this time, the current being supplied to electrode 20 is deenergized, electrode 20 is now in a vertically downward position, and electrode 18 is now in a vertically upward position. At this time, the motor drive gear 84 is again energized in the opposite direction, and the electrode 18 is energized. As a result, electrode l8 is moved counterclockwise through 180 degrees, and the remaining 180 degrees
Perform degree welding. Electrode 18 is then energized.
A satisfactory weld beat has now occurred and the pipe 10 is firmly welded to the pipe 12. The bracket 26 is then removed and the welded pipe is removed from the welding fitting W46. The electrodes 18, 20 can also be mounted at 90 degrees apart instead of 180 degrees as shown. In this case, the welding operation will be different. Electrode 20 remains in the same position as electrode 18 is rotated clockwise through 90 degrees in FIG. Electrodes 18, 20 are energized simultaneously and clockwise 90°
The pipe is rotated once, and the right side of the pipe IO, that is, the half arc part, is to be welded. Next, electrodes 1B, 2
0 is deenergized and rotated counterclockwise through 180 degrees so that the electrode 20 is in its highest position in the vertical plane. Electrodes 18, 20 are then re-energized and rotated 90 degrees counterclockwise to complete the weld over a 360 degree arc of pipe IO. When using a welding electrode 18 as shown in FIG. 4, a surge of electrical energy is required to generate a welding arc. This surge of electrical energy is combined with high voltage within the welding circuit. Generally, the welding circuit includes a generator consisting of a hot spark gap generator that provides a high voltage output at radio frequency. This high frequency generator generates a series of closely spaced bursts of high voltage energy.
This high voltage ionizes the gas between the electrode 18 and the pipe 10.14. This ionized gas will guide the welding current. A disadvantage of starting this type of welding arc is that the radiation from the high frequency generator can interfere with radio wave transmissions. Therefore, the use of this type of equipment is governed by Federal Communications Commission regulations. If the arc occurs without the use of such high-frequency generators, there is no such governmental interference and no external approval is required to operate such equipment. One method that does not use a high frequency generator is to use a pilot arc arrangement, as shown in Figure 11. This pilot arc arrangement utilizes a pilot arc 184 that is continuously activated in a manner similar to the pilot light on a conventional gas stove. This pilot arc 184 is defined between welding electrode 186 and pilot electrode 18B. Pilot electrode 188 has a series of threads 19 on its outer surface.
0, and these threads are adapted to threadably engage the mounting sleeve 193. This mounting sleeve 19
2 is installed inside a metal gas cup 194. This gas cup 194 also acts as an anode ring.

電極186は止めねじ196によってブロック19Bに
固定してある。ブロック198は銅のような導電性材料
で作ってある。電極186はガス・カップ194内の中
央に取り付けてある。電極186ほブロック198に形
成した通路200を貫通している.ガス・カップ194
にはプラグ202が螺合させてある.ガスは通路200
または接続通路204に供給される.ガスは通路204
,200を通して供給され、溶接電極186の先端付近
で排出される. ガス・カップ194とブロック19Bの間にはプラスチ
ック製のシール206が設置してある.シール206は
ブロック198とガス・カップ194の間でのガス漏れ
を防ぐと共に、ガス・カップ194をブロック198か
ら電気的に絶縁するように作用する。ブロウク198に
は冷却ブロック208か電気的に接続されている。冷却
ブロック20Bには一対の水冷却通路が設けてあり、1
つの通路210のみか図示してある。
Electrode 186 is fixed to block 19B by set screw 196. Block 198 is made of a conductive material such as copper. Electrode 186 is centrally mounted within gas cup 194. The electrode 186 passes through a passage 200 formed in the block 198. gas cup 194
A plug 202 is screwed into the . Gas is in passage 200
Or it is supplied to the connection passage 204. Gas is in the passage 204
, 200 and is discharged near the tip of the welding electrode 186. A plastic seal 206 is installed between gas cup 194 and block 19B. Seal 206 prevents gas leakage between block 198 and gas cup 194 and acts to electrically isolate gas cup 194 from block 198. A cooling block 208 is electrically connected to the block 198 . The cooling block 20B is provided with a pair of water cooling passages.
Only one passageway 210 is shown.

バイプ212の形をした被溶接加工片と溶接電極186
との間には溶接給電装置214か設けてある.電極18
6とガス・カップ194の間にはパイロット・アーク給
電装置216が電気接続してある。ガス・カップ194
上にはねし付きコネクタ218か取り付けてあり、この
コネクタには一対の留めナットか取り付けてあり、これ
らの留めナットの間には導線224のコネクタ222が
緊密に結合してある。ねし付きコネクタ218はガス・
カップ194に緊密に.締め付けられた金属製のリング
219に固定してある。導体224はパイロット・アー
ク給電装置216に接続している.パイロット・アーク
給電装置216から溶接電極186への接続は導体22
6による。導体228か溶接給電装置を加工片212に
接続している.導体230が溶接給電装置214を溶接
電極186に接続している. 溶接給電装置214が付勢されたり、消勢されたりする
間、パイロット・アーク給電装置216か付勢され、ア
ーク184か連続的に発生させられている。パイロット
電極188の調節はきざみ付き領域232のところで電
極188を手動回転させ、電極188を溶接電極186
に対して前後方向に移動させることによって行なわれる
。アーク184が維持されているかぎり、溶接給!装置
214から通常レベルの電圧を発生させ、電極186と
加工片122の間で溶接を行なうことだけか必要である
A work piece to be welded in the form of a pipe 212 and a welding electrode 186
A welding power supply device 214 is provided between the two. Electrode 18
A pilot arc feeder 216 is electrically connected between the gas cup 194 and the gas cup 194 . gas cup 194
Attached to the top is a snap connector 218 having a pair of retaining nuts attached thereto, between which a connector 222 of a conductor 224 is tightly coupled. The threaded connector 218 is for gas
Closely cup 194. It is fixed to a tightened metal ring 219. Conductor 224 connects to pilot arc feeder 216. The connection from pilot arc feeder 216 to welding electrode 186 is via conductor 22
According to 6. A conductor 228 or a welding power supply is connected to the work piece 212. A conductor 230 connects welding power supply 214 to welding electrode 186. While welding power supply 214 is energized and de-energized, pilot arc power supply 216 is energized and arc 184 is continuously generated. Adjustment of the pilot electrode 188 is achieved by manually rotating the electrode 188 at the knurled area 232 to move the electrode 188 into the welding electrode 186.
This is done by moving it back and forth. As long as arc 184 is maintained, welding supply! It is only necessary to generate a conventional level of voltage from device 214 to effect the weld between electrode 186 and workpiece 122.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の溶接装置の頂面図であり、それに装着
したマクラ・パイプを示す図である。 第2図は第1図の2−2線に沿った一部断面正面図であ
る。 第3図は第2図の3−3線に沿った横断面図てある. 第4図は本発明の溶接装置で利用している溶接電極の1
つを通る、第2図の4−4線に沿った横断面図である。 第5図は本発明の溶接ヘッド装置の溶接へ・ント・ハウ
ジングを通る、第3図の5−5線に沿った横断面図であ
る。 第6図は本発明の溶接装置に組み込んだモータ取り付け
構造を通る、第5図の6−6線に沿った横断面図である
. 第7図は第3図の7−7線に沿った背面図てある。 第8図は本発明の溶接ヘッド装鐙の動きを制限するよう
に利用するマイクロスイッチの1つを通る、第7図の8
−8線に沿った横断面図である。 第9図は第3図の9−9線に沿った横断面図で、マイク
ロスイッチのための作動ボタン構成を詳細に示す図であ
る. 第10図は溶接作業中に被溶接パイプを固定位置に堅固
に保持するのに利用する別体のクランプの正面図である
。 第11図は第4図と同様の図であり,パイロット・アー
クを包含する溶接電極一ガス・カップの変更例を示す図
である。 図面において、10、12・・・薄肉マフラ・パイフ,
14・・・環状スリーブ、18、20・・・溶接電極,
22・・・V字形ブロック、26・・・固着ブラケット
、34.36・・・くぼみ、4゛2、44・・・サイト
・レール,52・・・ハウジング・ボデー、60・・・
中央拡大くぼみ、62・・・ギヤ・ボデー、70・・・
リング・ギヤ、74・・・プレート、80、82・・・
作動ボタン、84・・・駆動ギヤ、98・・・取り付け
プレート、112・・・取り付けプレート、116・・
・レバー118・・・ローラ、122・・・ブロック、
124・・・ガス・カップ、126・・・スリーブ,1
28・・・プラグ、134・・・シール、1 3 6−
・・冷却ブロック、156・・・ガス・カップ、158
、162−・・ブロック、170・・・コイル・スプリ
ング、174・・・中間ベース、182・・・主支持ベ
ース
FIG. 1 is a top view of the welding apparatus of the present invention, showing a pillow pipe attached thereto. FIG. 2 is a partially sectional front view taken along line 2-2 in FIG. 1. Figure 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in Figure 2. Figure 4 shows one of the welding electrodes used in the welding device of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 4--4 of FIG. 2 through the FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5--5 of FIG. 3 through the weld head housing of the weld head apparatus of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6--6 in FIG. 5 through the motor mounting structure incorporated in the welding device of the present invention. FIG. 7 is a rear view taken along line 7--7 of FIG. FIG. 8 shows the passage of one of the microswitches of FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line -8. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9--9 of FIG. 3, showing in detail the configuration of actuation buttons for the microswitch. FIG. 10 is a front view of a separate clamp utilized to securely hold the pipe to be welded in a fixed position during welding operations. FIG. 11 is a diagram similar to FIG. 4, showing a modification of the welding electrode-gas cup including the pilot arc. In the drawings, 10, 12...thin muffler pipe,
14... Annular sleeve, 18, 20... Welding electrode,
22... V-shaped block, 26... Fixed bracket, 34.36... Recess, 4゛2, 44... Sight rail, 52... Housing body, 60...
Center enlarged recess, 62... Gear body, 70...
Ring gear, 74...Plate, 80, 82...
Operation button, 84... Drive gear, 98... Mounting plate, 112... Mounting plate, 116...
・Lever 118...roller, 122...block,
124... Gas cup, 126... Sleeve, 1
28...Plug, 134...Seal, 1 3 6-
...Cooling block, 156...Gas cup, 158
, 162--Block, 170-Coil spring, 174-Intermediate base, 182-Main support base

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、固定構造体に取り付けるようになっている取り
付け用ベースと、この取り付け用ベースに装着した溶接
ヘッド・ハウジングとを包含し、この溶接ヘッド・ハウ
ジングが中央拡大くぼみを有し、この中央拡大くぼみへ
の接近が前記溶接ヘッド・ハウジングの上方からなされ
、前記中央拡大くぼみ内にパイプ支持手段が装着してあ
り、このパイプ支持手段が溶接しようとしているパイプ
を上に乗せて支持するようになっており、また、前記溶
接ヘッド・ハウジング上に一対の溶接電極が装着してあ
り、これらの溶接電極が溶接しようとしているパイプに
中心にして互いに直径方向に対向しており、前記溶接電
極がリング・ギヤ上に取り付けてあって一緒に動くよう
になっており、このリング・ギヤが前記溶接ヘッド・ハ
ウジングに対して動くことができ、前記溶接電極の各々
が上方位置から下方位置まで移動している間にのみ溶接
するように作動させられ、前記上方位置がパイプの直径
に対して前記下方位置から180度隔たっており、前記
上下の位置が共に溶接しようとしているパイプの中心を
通って延びる1つの垂直平面上に位置していることを特
徴とするパイプ溶接装置。
(1) includes a mounting base adapted to be attached to a fixed structure and a welding head housing mounted to the mounting base, the welding head housing having a central enlarged recess; Access to the enlarged recess is from above the welding head housing, and a pipe support means is mounted within the central enlarged recess for supporting the pipe to be welded thereon. A pair of welding electrodes are mounted on the welding head housing, and these welding electrodes are diametrically opposed to each other with the pipe to be welded at the center, and the welding electrode is mounted on and adapted to move together on a ring gear, the ring gear being movable relative to the welding head housing to move each of the welding electrodes from an upper position to a lower position; the upper position is spaced 180 degrees relative to the diameter of the pipe from the lower position, and the upper and lower positions together extend through the center of the pipe to be welded; A pipe welding device characterized in that it is located on one vertical plane.
(2)、請求項1記載のパイプ溶接装置において、前記
取り付け用ベースと前記溶接ヘッド・ハウジングの間に
スプリング手段が取り付けてあり、前記溶接ヘッド・ハ
ウジングがそれに対する前記スプリング手段の片寄せ力
に抗して限られた量だけ動けるようになっていることを
特徴とするパイプ溶接装置。
(2) In the pipe welding apparatus according to claim 1, a spring means is attached between the mounting base and the welding head housing, and the welding head housing is responsive to the biasing force of the spring means against the welding head housing. A pipe welding device characterized by being able to move by a limited amount against resistance.
(3)、請求項2記載のパイプ溶接装置において、前記
パイプ支持手段がV字形ブロックを包含し、このV字形
ブロックが前記中央拡大くぼみの下端に取り付けてあり
、別体の固着ブラケットがこのV字形ブロックと連動す
るように設けてあり、この別体の固着ブラケットが溶接
しようとしているパイプが前記V字形ブロック上に載っ
たときにこのパイプの位置を固定するように所定位置に
すえ付けてあることを特徴とするパイプ溶接装置。
(3) The pipe welding apparatus of claim 2, wherein the pipe support means includes a V-shaped block, the V-shaped block being attached to the lower end of the central enlarged recess, and a separate securing bracket being attached to the V-shaped block. The separate fixing bracket is provided in conjunction with the V-shaped block and is set in place so as to fix the position of the pipe to be welded when it rests on the V-shaped block. A pipe welding device characterized by:
(4)、請求項3記載のパイプ溶接装置において、前記
溶接電極の各々にすぐ隣接してパイロット・アーク電極
が設けてあり、各溶接電極に対して1つの別個のパイロ
ット・アーク電極があり、各溶接電極とそれに対応した
パイロット・アーク電極との間でパイロット・アークが
発生させられ、各パイロット・アークがそれぞれの溶接
電極が作動していない間に発生させられることを特徴と
するパイプ溶接装置。
(4) The pipe welding apparatus of claim 3, wherein each of said welding electrodes is provided with a pilot arc electrode immediately adjacent to said welding electrode, one separate pilot arc electrode for each welding electrode; A pipe welding device characterized in that a pilot arc is generated between each welding electrode and its corresponding pilot arc electrode, and each pilot arc is generated while the respective welding electrode is not activated. .
(5)、請求項4記載のパイプ溶接装置において、各パ
イロット・アーク電極がそれに対応した溶接電極に対し
て調節自在に装着してあってそれらの間の間隔を変えら
れるようになっていることを特徴とするパイプ溶接装置
(5) In the pipe welding device according to claim 4, each pilot arc electrode is adjustably attached to the corresponding welding electrode so that the distance therebetween can be changed. Pipe welding equipment featuring:
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US319,061 1989-03-06
US07/319,061 US4896812A (en) 1988-10-24 1989-03-06 Double downhill pipe welder

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JPH02235572A true JPH02235572A (en) 1990-09-18
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