JPH07335131A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、アーク溶接時に被溶接物の間隙が
変化しても、その間隙を検出しウィービングの幅を最適
にする溶接装置を提供することを目的とする。 【構成】この発明の溶接装置は、被溶接物２，３をなら
う接触子１０を有するならいセンサ１３と、接触子の変
位により被溶接物の間隙を検出するウィービングセンサ
１１と、このウィービングセンサの出力信号で動作し溶
接トーチ１５を保持するトーチアーム１６を揺動するウ
ィービング駆動機構１７と、ならいセンサの出力信号で
動作し、ならいセンサを保持するならいアーム１４と、
このならいアームとウィービング駆動機構を被溶接物に
ならって動作させるならい駆動機構１８とを具備してな
ることにより、上記の目的を達成することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＸ線管やＸ線
イメ−ジ管の真空容器の封止を行う場合に使用して好適
なアーク溶接装置に係り、特にならい溶接におけるウィ
ービング制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、Ｘ線管の真空容器は高真空度を維
持するため、真空容器のへり部をアーク溶接により封止
を行っている。又、この真空容器には薄板を成形したも
のが用いられるため、アーク溶接はへり部をならいなが
ら行うことが一般である。

【０００３】従来、このアーク溶接は図７に示すならい
センサを用いて行われる。即ち、図中の符号１は接触子
で、真空容器のへり部２、３の一方のへり部３に常に接
触するようにスプリング４で引っ張られている。この状
態でへり部２、３が紙面に垂直方向に移動すると、接触
子１は矢印の方向にへり部３をならって動作する。この
時、接触子１の他端１ａが接点５に接触すると、ならい
駆動機構７が右方向に接触子１の他端１ａと接点５がか
い離するまで移動する。又、接触子１が逆方向にへり部
３にならって動作すると、接触子１の他端１ａが接点６
に接触し、同様に、ならい駆動機構７が左方向に接触子
１の他端１ａと接点６がかい離するまで移動する。

【０００４】このように、常に接触子１の他端１ａは接
点５、６に対して中立の位置となる。この結果、ならい
駆動機構７に設置されている溶接トーチ（図示せず）
は、へり部３に対して常に一定の位置関係を維持するこ
とが可能となる。

【０００５】又、アーク溶接では両へり部２、３の間隙
８を極力小さくするようにして行うが、構造上あるいは
溶接時の熱変形で間隙８が大きくなるものがある。この
ため、アーク溶接においてもこの間隙８を埋めるため、
溶接トーチを左右に揺動するウィービング方法が用いら
れる。図８はこのウィービング時の溶接トーチの軌跡９
を示すものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来のアーク溶接装置においては、へり部３を接触子
１がならって一定幅のウィービングを行うと、溶接時に
へり部２、３が変形し間隙８が増大した８ａの状態で
は、ウィービングの効果が不十分となり、図８のａの溶
接部において溶接不良となる問題があった。

【０００７】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、アーク溶接時に被溶接物の間隙が変化しても、その
間隙を検出しウィービングの幅を最適にする溶接装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、被溶接物を
ならう接触子を有するならいセンサと、接触子の変位に
より被溶接物の間隙を検出するウィービングセンサと、
このウィービングセンサの出力信号で動作し溶接トーチ
を保持するトーチアームを揺動するウィービング駆動機
構と、ならいセンサの出力信号で動作しならいセンサを
保持するならいアームと、このならいアームとウィービ
ング駆動機構を被溶接物にならって動作させるならい駆
動機構とを具備する溶接装置である。

【０００９】

【作用】この発明のウィービング方式のアーク溶接装置
は、ならいセンサの接触子が真空容器両側のへり部を挟
み込んでいるので、接触子とへり部の相対位置は両へり
部の間隙量により決まる。即ち、この間隙が狭いときは
接触子が深く、逆に間隙が広いときは接触子が浅くへり
部を挟み込むことになる。ウィービングセンサは両へり
部の間隙量を接触子の変位量として検出し、これをウィ
ービング駆動機構へのウィービング幅指令値として出力
する。又、接触子が真空容器両側のへり部を挟み込むよ
うに設置しているので、両へり部間隙の中心をならうこ
ととなり、ウィービングはこの中心に対して振り分ける
ように動作するので、良好なウィービング溶接が可能と
なる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。この発明によるウィービング方式の
アーク溶接装置は、図１および図２に示すように構成さ
れ、図１は溶接装置の正面図、図２はブロック線図であ
る。

【００１１】これらの図を参照して述べると、図１中の
符号２０は固定部であり、この固定部２０にはならい駆
動機構１８が固定されている。このならい駆動機構１８
にはアーム１９が突設され、このアーム１９には直角方
向にならいアーム１４とウィービングアーム２１とが、
移動自在に突設されている。ならいアーム１４には、な
らいセンサ１３，ウィービングセンサ１１，スプリング
１２，および接触子１０が順次保持されている。ウィー
ビングアーム２１には、ウィービング駆動機構１７が保
持され、このウィービング駆動機構１７にはトーチアー
ム１６が保持されている。このトーチアーム１６には、
溶接トーチ１５が保持されている。又、図１中の符号
２，３は被溶接物例えばＸ線管の真空容器のへり部であ
る。

【００１２】上記の場合、接触子１０は逆Ｙ字状にして
真空容器のへり部２、３を挟み込むように設置され、ス
プリング１２により常に真空容器のへり部２、３に押し
付けられている。そして、ウィービングセンサ１１は、
接触子１０の上下方向の変位を検出する例えば差動トラ
ンスのような変位検出器である。ならいセンサ１３は、
接触子１０の左右方向の移動を検出するオンオフ式であ
る。溶接トーチ１５は、ティグ溶接等の溶接トーチであ
る。ウィービング駆動機構１７は、溶接トーチ１５をウ
ィービングセンサの出力信号で揺動させるウィービング
駆動機構である。尚、図２は図１に対応している。

【００１３】このように構成したウィービング方式を用
いるアーク溶接装置の動作を、図３〜図５の説明図によ
り説明する。先ず図３の（ｂ）の様に、溶接トーチ１５
を真空容器のへり部２、３の真上にトーチアーム１６を
調整して設置すると共に、図３の（ｃ）のように、接触
子１０を真空容器のへり部２、３を挟み込むようになら
いアーム１４を調整して設置する。この状態で図１の矢
印の方向にへり部２、３を移動させると、へり部２、３
の移動方向に直角な方向のへり部２、３の変位（図３
（ｃ）の矢印Ｄ）に対し、接触子１０はならい動作（図
３（ｃ）の矢印Ｅ）を行う。このならい動作は従来と同
様であり、接触子１０のならい変位（図３（ｃ）の寸法
Ｌ）はならいセンサ１３により検出され、この出力信号
がならい駆動機構１８に入力される。ならい駆動機構１
８はならいセンサ１３の出力がゼロとなるようにアーム
１９を移動させるので、溶接トーチ１５は常にへり部
２、３の中央に位置することとなる。

【００１４】次に、この発明のウィービング動作につい
て説明する。図３（ｃ）において、２、３の間隙をＧ１
とすると、接触子１０はへり部２、３が密着状態よりも
上方に寸法Ｈ１だけ持ち上がることになる。この関係は
接触子１０の逆Ｙ字状部の形状により一義的に決まるも
のであり、寸法Ｈ１はウィービングセンサ１１により検
出され、この出力信号はウィービング駆動機構１７でウ
ィービング幅Ｗ₁ （図３（ｂ））として溶接トーチ１５
を揺動させ、図３（ａ）のようにへり部２、３は溶接さ
れる。

【００１５】今、図５のようにへり部２、３をならいな
がらウィービング溶接を行っている時、ｂ部のようにへ
り部２、３の間隙８ｂが広がった場合について図４によ
り説明する。この時のへり部２、３の間隙８ｂは図４
（ｃ）のようにＧ２となり、接触子１０はへり部２、３
が密着状態よりも上方に寸法Ｈ２だけ持ち上げられる。
この寸法Ｈ２はウィービングセンサ１１により検出さ
れ、この出力信号はウィービング駆動機構１７でウィー
ビング幅Ｗ₂ （図４（ｂ））として溶接トーチ１５を揺
動させ、図４（ａ）のようにへり部２、３は間隙８ｂの
増大にも拘らず良好に溶接される。

【００１６】尚、この実施例では真空容器のへり部２、
３を移動させながら溶接するものとして説明したが、ト
ーチ１５とならいセンサ１３を有するならい駆動機構１
８を移動させながら真空容器のへり部２、３をならって
溶接するようにしても良い。又、ならいセンサの接触子
とウィービングセンサの接触子を兼用したが、個々に専
用の接触子を用いても良い。更にウィービングセンサの
接触子を逆Ｙ字状の形状とし、この上下方向の変位を検
出するようにしたが、この形状に拘るものではなく、Ｘ
字状としこの挟み角度を検出するようにしても良い。

【００１７】次に、この発明の溶接装置を適用出来る被
溶接物の例を挙げると、図６に示すような回転陽極型Ｘ
線管やＸ線イメージ管（図示せず）がある。即ち、図６
の回転陽極型Ｘ線管の場合は、図中の符号Ａ，Ｂ，Ｃが
溶接箇所を示している。Ａはへり部２２とへり部２３を
溶接したもの、Ｂはへり部２４とへり部２５を溶接した
もの、Ｃはへり部２６とへり部２７を溶接したものであ
る。そして、溶接箇所Ａは真空容器であるガラス部２８
と金属部２９とを封着し、溶接箇所Ｃは真空容器である
金属部２９とガラス部３０とを封着している。尚、図中
の符号３１は陰極、３２は陽極ターゲット、３３は回転
機構である。

【００１８】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、被
溶接物の間隙を簡単な接触子で検出して、この間隙に応
じてウィービングの幅を制御するようにしているので、
溶接時の変形で被溶接物の間隙が変化しても良好な溶接
が可能となる。更に、光学的な検出器と画像処理装置を
用いる方法に対して、この発明の装置は構成が簡略とな
り、装置の保守も容易になる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る溶接装置を示す正面
図。

【図２】図１の溶接装置をブロックで示すブロック線
図。

【図３】へり部の間隙が狭い場合におけるへり部と接触
子，溶接トーチの位置関係を示したもので、（ａ），
（ｂ）は図１のＡ部を切断し矢印方向に見た図、（ｃ）
は図１のＢ部を切断し矢印方向に見た図。

【図４】へり部の間隙が広い場合におけるへり部と接触
子，溶接トーチの位置関係を示す説明図。

【図５】この発明の溶接装置を用いた場合の溶接のウィ
ービング軌跡を示す説明図。

【図６】この発明の溶接装置を用いた場合の適用例（回
転陽極型Ｘ線管）を示す断面を含む正面図。

【図７】従来の溶接装置におけるならいセンサを示す正
面図。

【図８】従来の溶接装置を用いた場合の溶接のウィービ
ング軌跡を示す説明図。

【符号の説明】 ２，３…真空容器のへり部（被溶接物）、１０…接触
子、１１…ウィービングセンサ、１３…ならいセンサ、
１４…ならいアーム、１５…溶接トーチ、１６…トーチ
アーム、１７…ウィービング駆動機構、１８…ならい駆
動機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接物をならう接触子を有するならい
   センサと、上記接触子の変位により上記被溶接物の間隙
   を検出するウィービングセンサと、該ウィービングセン
   サの出力信号で動作し溶接トーチを保持するトーチアー
   ムを揺動するウィービング駆動機構と、上記ならいセン
   サの出力信号で動作し上記ならいセンサを保持するなら
   いアームと、該ならいアームと上記ウィービング駆動機
   構を上記被溶接物にならって動作させるならい駆動機構
   とを具備することを特徴とする溶接装置。