JPH06114558A - 溶接トーチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接トーチ内にワイヤ研磨装置を備えて、給
電コンタクトチップと溶接ワイヤとの確実な接触を図
る。 【構成】 内部に溶接ワイヤ６を導く導孔７を有すると
共に給電端子３４を備えて前記溶接ワイヤ６に給電し得
る溶接トーチ２６であって、トーチ本体３３の上部位置
に、前記溶接ワイヤ６が摺動可能に貫通する容器５０と
該容器５０内に装入した研磨剤とからなるワイヤ研磨装
置３７を備えると共に、前記溶接トーチ２６の下部に、
前記溶接ワイヤ６の周面に弾性体（押圧ばね３０）を介
して圧接され前記給電端子３４に通電させ得る給電コン
タクトチップ３８，３９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消耗電極溶接法によっ
て溶接を行う溶接装置の溶接トーチに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図７は消耗電極式の溶接装置の一例を示
すもので、溶接装置は本体フレーム１に備えたワイヤス
トレーナ２と、ワイヤフィーダ３と、ノズルケーシング
４からなる溶接機本体５を備えており、該溶接機本体５
の前記ノズルケーシング４に、前記ワイヤフィーダ３か
ら供給された溶接ワイヤ６を内部の導孔７に沿って下端
外部まで導き且つ給電端子２３からの電源を前記溶接ワ
イヤ６に導くようにしてある溶接トーチ８が着脱可能に
取り付けられている。図示の場合、溶接トーチ８は細く
長い形状を有していて狭開先溶接に適した構成となって
いる。

【０００３】前記ワイヤストレーナ２は、本体フレーム
１の上部位置に固定してあるワイヤ案内筒９と、該ワイ
ヤ案内筒９の上部にブラケット１０を介して取り付けら
れて溶接ワイヤ６を案内するガイドローラ１１と、該ガ
イドローラ１１と前記ワイヤ案内筒９との間に配置さ
れ、撮み（ノブ）１２の調整によって前記溶接ワイヤ６
を押圧する力を調節することにより溶接ワイヤ６の巻き
癖を矯正するようにした矯正ローラ１３とから構成され
ている。

【０００４】前記ワイヤフィーダ３は、固定ローラ１４
と該固定ローラ１４にばね１５を介して可動ローラ１６
を圧接して前記ワイヤ案内筒９からの溶接ワイヤ６を挾
持するように構成された上下に２段の送給ローラ装置１
７，１８と、該送給ローラ装置１７，１８の各固定ロー
ラ１４に一体に設けた小歯車１９と、該各小歯車１９の
夫々に同時に噛合する大歯車２０と、該大歯車２０を回
転駆動する駆動モータ２１とから構成されている。

【０００５】前記ノズルケーシング４は、前記本体フレ
ーム１の下面に下側に所要の長さを有して一体に固定さ
れた筒状部材であり、取り付けボルト２２により前記溶
接トーチ８の上端を着脱可能に取り付け得るようになっ
ている。

【０００６】溶接トーチ８は、前記したようにワイヤフ
ィーダ３から供給される溶接ワイヤ６を内部に沿って下
端外部まで導くための導孔７を有しており、外部所要位
置には給電端子２３が固定されており、最下端（先端）
には、この給電端子２３と通電し得る給電コンタクトチ
ップ２４を螺合固定する形で備えている。又溶接トーチ
８の所要位置には、ケースによって冷却水の給排を行っ
て冷却を行うための冷却水管２５が備えてある。

【０００７】上記溶接装置において、図示しないリール
に巻かれた溶接ワイヤ６は、まずワイヤストレーナ２に
導かれて矯正ローラ１３の押付によって巻き癖が矯正さ
れた後、ワイヤ案内筒９から駆動モータ２１によって回
転されている上下２対の送給ローラ装置１７，１８間を
通って下方に送給され、更に溶接トーチ８の導孔７を通
り、下部の給電コンタクトチップ２４との接触により給
電端子２３からの給電を受け、溶接ワイヤ６下端が図示
しない溶接材に接することにより溶接ワイヤ６と溶接材
との間にアークが形成されて溶接ワイヤ６が溶融される
ことにより溶接が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記溶接装置
に用いられる溶接ワイヤ６の表面には削り粉（めくれ、
ささくれ、疵等か剥離したもの）、金属酸化物（錆
等）、線引き用滑動剤等の異物が付着しており、この異
物が溶接ワイヤ６に圧接されている給電コンタクトチッ
プ２４に短時間で付着堆積し、このために給電コンタク
トチップ２４部分での接触性が悪化し、接触抵抗の増大
により給電特性等が悪化し、微細火花（スパーク）の発
生、部分過熱等を招き、給電コンタクトチップの損傷を
速めて寿命を短縮させてしまうと共に、溶接電流・電圧
の変動幅が増大して溶接品質に悪影響を及ぼす等の問題
を有していた。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、溶接トーチ内にワイヤ研磨装置を備えて、給
電コンタクトチップと溶接ワイヤとの安定、確実な接触
を図るようにした溶接トーチを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に溶接ワ
イヤを導く導孔を有すると共に給電端子を備えて前記溶
接ワイヤに給電するようにしてある溶接トーチであっ
て、トーチ本体の上部位置に、前記溶接ワイヤが貫通す
る容器と該容器内に装入した研磨剤とからなるワイヤ研
磨装置を備えると共に、前記溶接トーチの下部に、前記
溶接ワイヤの周面に弾性体を介して圧接され前記給電端
子に通電させた給電コンタクトチップを備えたことを特
徴とする溶接トーチ、及びトーチ本体の前記ワイヤ研磨
装置と前記給電コンタクトチップとの間に、更に異物除
去手段を備えたことを特徴とする溶接トーチ、前記ワイ
ヤ研磨装置の容器及び研磨剤を導電性材料で構成し、前
記容器を給電端子に通電させたことを特徴とする溶接ト
ーチ、に係るものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、溶接ワイヤが、トーチ本
体内に備えられたワイヤ研磨装置の研磨剤が装入されて
いる容器を貫通し、且つコンタクトチップを経て下端か
ら導出される。従って、溶接ワイヤは、前記ワイヤ研磨
装置を通過する間に、容器内の研磨剤と接触して、溶接
ワイヤの表面に付着している削り粉や金属酸化物或いは
油等の異物が除去されると共に磨かれて清浄な金属面と
なり、従って溶接ワイヤと給電コンタクトチップとの接
触が良好に行われるようになる。

【００１２】請求項２の発明では、ワイヤ研磨装置と給
電コンタクトチップとの間に、更に異物除去手段を備え
ているので、ワイヤ研磨装置によって除去されて浮遊落
下した異物が前記給電コンタクトチップに付着堆積する
のを確実に防止して、溶接ワイヤと給電コンタクトチッ
プとの接触性をより高め得る。

【００１３】請求項３の発明では、ワイヤ研磨装置の容
器及び研磨剤を導電性材料で構成して給電端子に通電さ
せているので、ワイヤ研磨装置部分でも給電を行うこと
ができる。これらは微細火花（スパーク）の発生防止に
役立つ。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００１５】図１及び図２は図７に示した溶接装置に適
用される請求項１の発明の一実施例を示すもので、図示
の場合溶接トーチ２６が２本の溶接ワイヤ６を同時に送
給するようにした構成を示しているが、送給する溶接ワ
イヤ６の数には何等限定されることなく適用することが
できる。

【００１６】図１及び図２に示すように、溶接トーチ２
６は、センタープレート２７と、該センタープレート２
７の上部両側に固定ボルト２８により一体に組立られる
導電性の上部ホルダ２９と、前記センタープレート２７
の下部両側に押圧ばね３０（弾性体）を備えた支持ボル
ト３１により２箇所で支持される導電性の下部ホルダ３
２とからなるトーチ本体３３を構成しており、前記上部
ホルダ２９に給電端子３４が固定され、又前記上部ホル
ダ２９の下端と下部ホルダ３２の上端との間が給電ケー
ブル３５で接続されている。図中２５は冷却水管、３６
は下部ホルダ３２に固定したカバーを示す。

【００１７】前記トーチ本体３３の内側上部位置にはワ
イヤ研磨装置３７が備えてあり、また下端部には下部の
給電コンタクトチップ３８が設けてあり、更に該下部の
給電コンタクトチップ３８の上部位置には中間部の給電
コンタクトチップ３９が設けてある。

【００１８】前記センタープレート２７は、溶接トーチ
の全長に亘って設けられる中心部材であって、図３及び
図４に示すように上端部近傍位置の平面部には前記ワイ
ヤ研磨装置３７を挿入設置するための研磨装置設置窓４
０が形成してあり、又下端は幅寸法が徐々に小さく絞ら
れており、該幅が小さくなった部分には厚さ寸法が小さ
くなるように両面が切り欠かれた切欠部４１が形成され
ていて、該切欠部４１に下部の給電コンタクトチップ３
８を構成する下部内側チップ４２がビス４３で固定され
ている。更に前記センタープレート２７の下部内側チッ
プ４２より上方に所要の距離を隔てた位置には、両面に
凹部４４が形成されて該凹部４４の夫々に中間の給電コ
ンタクトチップ３９を構成する中間内側チップ４５がビ
ス４６により固定されている。更に前記センタープレー
ト２７の両面の幅方向中心には溶接ワイヤ６の径より大
きな径を有した導孔７を構成する半円溝７’が形成され
ていると共に、前記中間内側チップ４５及び下部内側チ
ップ４２の夫々の外側面における前記半円溝７’に対応
する位置には、前記溶接ワイヤ６の径と略同一で溶接ワ
イヤ６の半円より浅い深さを有した接触溝４７が形成さ
れている。更にセンタープレート２７の下部２箇所に
は、前記下部ホルダ３２を支持するための支持ボルト３
１が螺合貫通している。

【００１９】前記下部ホルダ３２の内側面における前記
センタープレート２７の下部内側チップ４２に対向した
位置には、該下部内側チップ４２の接触溝４７と対向す
るように同様の接触溝４７を有した下部外側移動チップ
５５をビス５６で取り付けることにより下部の給電コン
タクトチップ３８を構成している。又、前記下部ホルダ
３２の内側面における前記センタープレート２７の中間
内側チップ４５に対向した位置には、該中間内側チップ
４５の接触溝４７と対向するように同様の接触溝４７を
有した中間外側移動チップ５７をビス５８で取り付ける
ことにより中間部の給電コンタクトチップ３９を構成し
ている。

【００２０】前記ワイヤ研磨装置３７は、図５及び図６
に示すように溶接ワイヤ６を包囲するように所要の径の
筒型を有し且つ底部４８に前記溶接ワイヤ６が摺動可能
に貫通する底部開口４９を有した容器５０を備え、該容
器５０内に研磨剤５１を装入した構成を有している。更
に前記容器５０の下部には、前記研磨剤５１を交換した
り、或いは前記溶接ワイヤ６をワイヤ研磨装置３７に挿
通させるときに研磨剤５１を抜出したりするための研磨
剤取出し口５２が側方に突出して形成してある。

【００２１】前記研磨剤５１は、溶接ワイヤ６の移動に
より容器５０内をある程度移動できるような流動性を有
し、しかも溶接ワイヤ６表面を良好に磨くことができる
形状、例えば直径約１ｍｍ程度の鉄線を約１ｍｍ程度の
長さに切断したカットワイヤ等を用いることができる。
従って、この研磨剤５１は溶接ワイヤ６の送給抵抗を増
大しない範囲の粒度構成で比較的粗粒のものを使用して
いる。

【００２２】図１及び図２に示すように、前記上部ホル
ダ２９には、前記ワイヤ研磨装置３７の容器５０が嵌合
する凹み部５３及び前記研磨剤取出し口５２が貫通する
開口５４が形成してあり、前記容器５０を前記凹み部５
３及び開口５４に嵌合させ且つセンタープレート２７の
研磨装置設置窓４０に位置させるようにして、センター
プレート２７と上部ホルダ２９を固定ボルト２８により
組立るようにしている。

【００２３】前記上部の給電コンタクトチップ３８及び
中間部の給電コンタクトチップ３９は、センタープレー
ト２７に螺合固定された支持ボルト３１に備えた押圧ば
ね３０によって下部ホルダ３２がセンタープレート２７
側に押付られるように作用されることによって接触溝４
７を介して溶接ワイヤ６に確実に接触されるようになっ
ており、この時、前記接触溝４７の夫々が溶接ワイヤ６
の半円より浅い溝となっているので、前記内側チップ４
２，４５と外側移動チップ５５，５７との間は接触する
ことなく所要の間隙が形成されることになる。更に前記
下部の給電コンタクトチップ３８及び中間部の給電コン
タクトチップ３９は、下部ホルダ３２及び給電ケーブル
３５を介して給電端子３４に電気的に接続されている。

【００２４】上記構成を有した溶接トーチ２６では、溶
接ワイヤ６が、トーチ本体３３内に備えられたワイヤ研
磨装置３７の研磨剤５１が装入されている容器５０の底
部開口４９を通り、中間部の給電コンタクトチップ３９
及び下部の給電コンタクトチップ３８を経て下端から導
出される。

【００２５】従って、上記したように溶接トーチ２６に
通された溶接ワイヤ６は、前記ワイヤ研磨装置３７を通
過する間に、容器５０内に装入された研磨剤５１と接触
し、溶接ワイヤ６の移動によって研磨剤５１が流動する
ことにより、溶接ワイヤ６の表面に付着している削り粉
や金属酸化物或いは油等の異物が除去されると共に磨か
れて清浄な金属面となり、従って溶接ワイヤ６と給電コ
ンタクトチップ３８，３９との接触が良好に行われるよ
うになる。

【００２６】このように、溶接ワイヤ６と給電コンタク
トチップ３８，３９との接触性が向上することにより、
高い給電特性が得られるようになり、更に給電コンタク
トチップ３８，３９への異物の付着堆積が減少してスパ
ークの発生や部分過熱といった問題の発生が防止され、
給電コンタクトチップ３８，３９の耐摩耗性の向上と相
まって寿命が延長されると共に、溶接電流・電圧の変動
が押えられる。

【００２７】次に、請求項２の発明の一実施例を説明す
る。

【００２８】請求項２の発明は、ワイヤ研磨装置３７の
下部に異物除去手段５９を備えたものであり、図１及び
図２の場合、中間部の給電コンタクトチップ３９の下側
位置において導孔７に圧縮空気供給管６１を接続し、当
該管６１からの圧縮空気により溶接トーチ２６内の異物
をセンタープレート２７と下部ホルダー３２との間に形
成された間隙を介して外部に吹き飛ばして除去するよう
にしている。なお図中６０はセンタープレート２７の冷
却水管である。

【００２９】上記したように、ワイヤ研磨装置３７の下
部に異物除去手段５９を備えるようにすると、ワイヤ研
磨装置３７によって除去されて浮遊落下する異物をセン
タープレート２７と下部ホルダー３２との間の間隙を介
して吹き飛ばし、下部の給電コンタクトチップ３８に付
着堆積するのを確実に防止して、溶接ワイヤ６と給電コ
ンタクトチップ３８との接触性をより高め、更に高い給
電特性を得ることができる。尚、前記異物除去手段５９
としては、前記したように異物を圧縮空気で吹き飛ばす
方式の他に、吸引装置に接続された吸引管をワイヤ研磨
装置３７の下部に備えて異物を吸引する方式、或いは磁
石を備えて異物を吸着する方式等を採用することができ
る。

【００３０】次に、請求項３の発明の一実施例を説明す
る。

【００３１】請求項３の発明は、ワイヤ研磨装置３７の
容器５０及び研磨剤５１を導電性材料で構成し、前記容
器５０を上部ホルダ２９を介して給電端子３４に通電さ
せるようにすることにより、ワイヤ研磨装置３７でも給
電を行えるようにしている。このようにすると、ワイヤ
研磨装置３７で給電する分給電量を増大することがで
き、この時前記ワイヤ研磨装置３７は研磨剤５１を介し
て溶接ワイヤ６に接触しているので接触性が安定してお
り良好な給電を行うことができる。

【００３２】尚、本発明は前記実施例にのみ限定される
ものではなく、給電コンタクトチップの設置数は限定さ
れないこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
於いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明では、溶接ワイヤがワイ
ヤ研磨装置を通過する間に、容器内の研磨剤と接触する
ことにより溶接ワイヤの表面に付着している異物が除去
されると共に磨かれて清浄な金属面となり、従って溶接
ワイヤと給電コンタクトチップとの接触が良好に行われ
るようになって高い給電特性が得られ、給電コンタクト
チップへの異物の付着堆積が減少してスパークの発生や
部分過熱といった問題の発生が防止され、給電コンタク
トチップの寿命が延長されると共に、溶接電流・電圧の
変動が押えられる。

【００３４】請求項２の発明では、ワイヤ研磨装置と給
電コンタクトチップとの間に異物除去手段を備えている
ので、ワイヤ研磨装置によって除去されて浮遊落下する
異物が前記給電コンタクトチップに付着堆積するのを確
実に防止して、溶接ワイヤと給電コンタクトチップとの
接触性をより高め、更に高い給電特性を得ることができ
る。

【００３５】請求項３の発明では、ワイヤ研磨装置の容
器及び研磨剤を導電性材料で構成して給電端子に通電さ
せているので、ワイヤ研磨装置部分でも給電を行って分
給電量を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接トーチの正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】センタープレートの正面図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】ワイヤ研磨装置の正面図である。

【図６】図５の平断面図である。

【図７】従来の溶接装置の一例を示す全体正面図であ
る。

【符号の説明】

６ 溶接ワイヤ ７ 導孔 ２６ 溶接トーチ ３０ 押圧ばね（弾性体） ３３ トーチ本体 ３４ 給電端子 ３７ ワイヤ研磨装置 ３８ 下部の給電コンタクトチップ ３９ 中間部の給電コンタクトチップ ４８ 底部 ５０ 容器 ５１ 研磨剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に溶接ワイヤを導く導孔を有すると
   共に給電端子を備えて前記溶接ワイヤに給電し得る溶接
   トーチであって、トーチ本体の上部位置に、前記溶接ワ
   イヤが貫通する容器と該容器内に装入した研磨剤とから
   なるワイヤ研磨装置を備えると共に、前記溶接トーチの
   下部に、前記溶接ワイヤの周面に弾性体を介して圧接さ
   れ且つ前記給電端子と通電する給電コンタクトチップを
   備えたことを特徴とする溶接トーチ。
2. 【請求項２】 トーチ本体のワイヤ研磨装置と給電コン
   タクトチップとの間に異物除去手段を備えたことを特徴
   とする請求項１記載の溶接トーチ。
3. 【請求項３】 ワイヤ研磨装置の容器及び研磨剤を導電
   性材料で構成し且つ前記容器を給電端子に通電させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の溶接トーチ。