JPH09277053A - 非消耗電極式溶接装置の溶接ワイヤ供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ導管ケーブルの捩れ、撓み等によって
溶接ワイヤに曲り癖や捩れが発生しても溶接ワイヤを所
定のアーク点に正確に供給できる非消耗電極式溶接装置
の溶接ワイヤ供給装置を提供する。 【解決手段】 ワイヤリール５に巻かれた溶接ワイヤ４
をトーチ本体３に供給する非消耗電極式溶接装置の溶接
ワイヤ供給装置において、トーチ本体３の上部にワイヤ
４の曲り癖を矯正するためのワイヤ矯正機１５を設けた
ものである。また、ワイヤ矯正機１５は、トーチ本体３
上部に回転位置調整可能に設けられたものとするとよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非消耗電極式溶接
装置の溶接ワイヤ供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非消耗電極式溶接装置（ＴＩＧ溶接装
置）は、溶加材からなる溶接ワイヤを用い、電極から発
生するアークで溶接ワイヤを溶かして溶接部に溶加さ
せ、溶接する装置である。図３に示すように、非消耗電
極式溶接装置４０は、溶接ワイヤ４が巻かれたワイヤリ
ール５と、ワイヤリール５から溶接ワイヤ４を引き出す
フィードローラ１２ａ，１２ｂと、アーク発生部４１を
形成するトーチ本体４２とからなる。

【０００３】トーチ本体４２は、主に溶接ワイヤ４から
なる消耗電極４３の周囲を囲んだ状態で溶接部４４に近
接される非消耗電極４５と、これら電極４３，４５を包
む雰囲気ガス（イナートガス）を吐出するためのガスノ
ズル２４と、電極４３，４５及びガスノズル２４を支持
するトーチ４６とからなり、溶接ワイヤ４は、トーチ本
体４２の上部に配置されるトーチ４６の上端からガスノ
ズル２４を経て下方に貫通して設けられている。

【０００４】ワイヤリール５とフィードローラ１２ａ，
１２ｂの間にはワイヤリール５に巻かれることで付いた
溶接ワイヤ４の曲り癖を矯正するためのワイヤ矯正機４
７が設けられており、溶接ワイヤ４を直線状にして送り
出すようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
矯正機とトーチ本体との距離は通常４ｍ以上あるため供
給経路を形成するワイヤ導管ケーブル４８に捩れや撓み
等が起こり易く、このワイヤ導管ケーブル４８の捩れ、
撓み等によって再び溶接ワイヤ４に曲り癖や捩れが発生
するため、溶接ワイヤ４を所定の位置に正確に供給でき
ないという課題があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ワイヤ導管ケーブルの捩れ、撓み等によって溶接ワ
イヤに曲り癖や捩れが発生しても溶接ワイヤを所定の位
置に正確に供給できる非消耗電極式溶接装置の溶接ワイ
ヤ供給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ワイヤリールに巻かれた溶接ワイヤをトー
チ本体に供給する非消耗電極式溶接装置の溶接ワイヤ供
給装置において、トーチ本体の上部にワイヤの曲り癖を
矯正するためのワイヤ矯正機を設けたものである。

【０００８】また、ワイヤ矯正機は、トーチ本体上部に
回転位置調整可能に設けるとよい。

【０００９】そして、ワイヤ矯正機は、一対の固定ロー
ラとその固定ローラ間に位置した可動ローラとからなる
ものとするとよく、可動ローラは、その加圧位置を固定
する加圧ツマミを有するものとすると更によい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の好適実施の形態を添付図
面に基づいて詳述する。

【００１１】図１に示すように、非消耗電極式溶接装置
１は、溶接ワイヤ４をトーチ本体３に供給する溶接ワイ
ヤ供給装置２と、溶接ワイヤ４の先端を非消耗電極２７
ａ，２７ｂと異なる消耗電極として非消耗電極２７ａ，
２７ｂからアークを発生させるトーチ本体３とからな
る。

【００１２】溶接ワイヤ供給装置２は、溶接ワイヤ４が
巻かれたワイヤリール５と、ワイヤリール５を回転自在
に支持するリール台６と、ワイヤリール５から溶接ワイ
ヤ４を引き出してトーチ本体３に送り出す送出手段７
と、ワイヤリール５からトーチ本体３へ延びる溶接ワイ
ヤ４の外周を囲繞して保護するワイヤ導管ケーブル８
と、溶接ワイヤ４の曲り癖や捩れを矯正する矯正手段９
とからなる。

【００１３】ワイヤリール５は、円筒状に形成された芯
部（図示せず）の軸方向の両端に芯部よりも径の大きい
円板１０をそれぞれ同心状に設けてなるものであり、リ
ール台６の側面１１に縦方向に回転するように取り付け
られている。溶接ワイヤ４は、ワイヤリール５に図１に
おいて右回りに巻かれており、芯部の下方から前方（図
１において左方を前方とする）に向けて巻き出されるよ
うになっている。

【００１４】送出手段７は、溶接ワイヤ４をワイヤリー
ル５から引き出す一対のフィードローラ１２ａ，１２ｂ
と、これらフィードローラ１２ａ，１２ｂを回転駆動さ
せるモータ（図示せず）とからなる。

【００１５】フィードローラ１２ａ，１２ｂは、ワイヤ
リール５から巻き出た溶接ワイヤ４をそれぞれのローラ
面１３ａ，１３ｂで挾みこむようにリール台６の側面１
１にそれぞれ回転可能に設けられており、フィードロー
ラ１２ａ，１２ｂの回転動作により溶接ワイヤ４をワイ
ヤリール５から引き出すようになっている。

【００１６】モータは、一方のフィードローラ１２ａに
回転動力を伝達できるようにフィードローラ１２ａの回
転軸（図示せず）に連結されており、モータを回転させ
ることによりフィードローラ１２ａが回転するようにな
っている。

【００１７】ワイヤ導管ケーブル８は、筒状に形成され
たケーブルであり、一端をリール台６に接続されると共
に他端をトーチ本体３に接続され、内部の空間に溶接ワ
イヤ４を挿抜自在に挿通させるようになっている。

【００１８】矯正手段９は、ワイヤリール５に巻かれる
ことで付いた溶接ワイヤ４の曲り癖を矯正するための一
次ワイヤ矯正機１４と、ワイヤ導管ケーブル８の捩れ、
撓み等により付いた溶接ワイヤ４の曲り癖や捩れを矯正
するための二次ワイヤ矯正機１５とからなる。

【００１９】一次ワイヤ矯正機１４は、ワイヤリール５
の巻き方向に曲った溶接ワイヤ４をワイヤリール５の巻
き方向とは逆方向に曲げることにより曲り癖を矯正する
ものであり、ワイヤリール５と送出手段７の間に設けら
れる一対の固定ローラ１６ａ，１６ｂと、その固定ロー
ラ１６ａ，１６ｂ間に配置される可動ローラ１７とから
なる。

【００２０】固定ローラ１６ａ，１６ｂは、それぞれ、
前方に延びる溶接ワイヤ４の上端に接して回転するよう
にリール台６の側面１１に回転自在に設けられており、
それぞれの回転を邪魔しないように前後方向に離間して
設けられている。固定ローラ１６ａ，１６ｂは、後述す
る可動ローラ１７の上方への圧力により前後乃至上下方
向に移動しないように回転軸（図示せず）をリール台６
に固定されて設けられている。

【００２１】可動ローラ１７は、固定ローラ１６ａと固
定ローラ１６ｂとの間に溶接ワイヤ４を挟んで溶接ワイ
ヤ４の曲り癖等を矯正するものであり、固定ローラ１６
ａ，及び固定ローラ１６ｂの間に、溶接ワイヤ４の下端
にローラ面を接して回転するように設けられている。可
動ローラ１７には、その高さ方向の位置を調節して加圧
位置を固定する加圧ツマミ（図示せず）が設けられてお
り、固定ローラ１６ａと固定ローラ１６ｂの間の溶接ワ
イヤ４の下端を任意の圧力で上方に押し上げて溶接ワイ
ヤ４を凸方向に曲げるようになっている。

【００２２】二次ワイヤ矯正機１５は、ワイヤ導管ケー
ブル８の屈曲方向に曲った溶接ワイヤ４をワイヤ導管ケ
ーブル８の屈曲方向とは逆方向に曲げることにより曲り
癖等を矯正するものであり、ワイヤ導管ケーブル８のト
ーチ本体３側の端に設けられた回転台座１８と、回転台
座１８に鉛直方向一列に配置されて設けられる一対の固
定ローラ１９ａ，１９ｂと、その固定ローラ１９ａ，１
９ｂ間に配置される可動ローラ２０とからなる。

【００２３】回転台座１８は、固定ローラ１９ａ，１９
ｂ及び可動ローラ２０を支持するための台座であり、柱
状の形状を有する。回転台座１８の下端は、トーチ本体
３の上端に水平方向に回転位置調節が可能なように取り
付けられており、ワイヤ導管ケーブル８の屈曲方向に合
わせて回転台座１８の向きを調節できるようになってい
る。

【００２４】固定ローラ１９ａ，１９ｂは、それぞれ、
トーチ本体３に向けて下方に延びる溶接ワイヤ４の一側
に接して回転するように回転台座１８の側面２１に回転
自在に設けられており、それぞれの回転を邪魔しないよ
うに上下方向に離間して設けられている。固定ローラ１
９ａ，１９ｂは、後述する可動ローラ２０の圧力により
前後乃至上下方向に移動しないように回転軸（図示せ
ず）を回転台座１８に固定されて設けられている。

【００２５】可動ローラ２０は、固定ローラ１９ａと固
定ローラ１９ｂとの間に溶接ワイヤ４を挟んで溶接ワイ
ヤ４の曲り癖等を矯正するものであり、固定ローラ１９
ａ，及び固定ローラ１９ｂの間に、溶接ワイヤ４の外周
面にローラ面を接して回転するように設けられている。
可動ローラ２０には、その横方向の位置を調節して溶接
ワイヤ４への加圧位置を固定する加圧ツマミ２２が設け
られており、固定ローラ１９ａと固定ローラ１９ｂの間
の溶接ワイヤ４を任意の圧力で固定ローラ１９ａ及び固
定ローラ１９ｂに押し付けるようになっている。

【００２６】図２に示すように、可動ローラ２０のロー
ラ面３０には溶接ワイヤ４を案内するためのガイド溝２
９がローラ面に沿って環状に形成されており、溶接ワイ
ヤ４をガイド溝２９に沿って通過させるようになってい
る。

【００２７】加圧ツマミ２２は、ネジにツマミを設けて
なるものであり、加圧ツマミ２２を回すことにより可動
ローラ２０を固定ローラ１９ａ，１９ｂに近接離間させ
ることができるようになっている。

【００２８】そして、固定ローラ１９ａ，１９ｂがワイ
ヤ導管ケーブル８の屈曲方向内側にくるように回転台座
１８の向きを調節すると共に加圧ツマミ２２で可動ロー
ラ２０の加圧位置を加減することにより溶接ワイヤ４を
固定ローラ１９ａ，１９ｂ側に押し付ける力を調節し、
溶接ワイヤ４をワイヤ導管ケーブル８の屈曲方向とは逆
方向に曲げるようになっている。

【００２９】トーチ本体３は、アークを発生させる電極
２３と、電極２３の周囲を覆う雰囲気ガスを吐出するガ
スノズル２４と、電極２３及びガスノズル２４を支持す
ると共にガス流通路を形成するトーチ２５とからなる。

【００３０】電極２３は、トーチ本体３の下端中央に設
けられており、溶接ワイヤ４をトーチ本体３の下端中央
に突出させてなる消耗電極２６と、消耗電極２６の周り
を囲んで設けられた非消耗電極２７ａ，２７ｂとからな
る。消耗電極２６は、溶接の対象である金属との間にア
ークを発生させることにより溶融され、溶接部に溶加さ
れるようになっている。非消耗電極２７ａ，２７ｂは、
消耗電極２６の周囲でアークを発生させるものである。

【００３１】ガスノズル２４は、溶融した消耗電極２６
の酸化を防止するための不活性ガスであるイナートガス
を電極２３の周囲に吐出するための吐出口であり、電極
２３の上方に設けられている。また、ガスノズル２４
は、イナートガスを電極２３の周囲に集中的に吐出させ
るようにその開口３１を電極２３に向けて（下方に向け
て）形成されている。

【００３２】トーチ２５は、絶縁体２８を介して縦方向
に電気的に２分割された略円筒形のものであり、ガスノ
ズル２４の上部に固定して設けられている。トーチ２５
の内部には溶接ワイヤ４を上下方向に挿通させるための
挿通孔（図示せず）が形成されると共に非消耗電極２７
ａ，２７ｂの上部が固定されており、それぞれ外部から
接続されて取り入れられた電気を溶接ワイヤ４及び非消
耗電極２７ａ，２７ｂに流すようになっている。また、
トーチ２５の内部には、イナートガスをガスノズル２４
に流すためのガス流路（図示せず）が設けられており、
外部から取り入れられたイナートガスをそのままガスノ
ズル２４内に流すようになっている。

【００３３】次に作用を述べる。

【００３４】溶接を行う場合、固定ローラ１９ａ，１９
ｂがワイヤ導管ケーブル８の屈曲方向内側にくるように
回転台座１８の向きを予め調節する。そして、ガスノズ
ル２４からイナートガスを吐出させると共に非消耗電極
２７ａ，２７ｂに電気を流し、溶接部と電極２３との間
にアークを発生させる。また、モータを回転駆動させて
フィードローラ１２ａ，１２ｂを回転させ、溶接ワイヤ
４をトーチ本体３に向けて送り出す。このとき、溶接ワ
イヤ４である消耗電極２６はアークの熱と自らの抵抗発
熱によって溶融し、溶接部が形成される。そして、溶接
ワイヤ４はフィードローラ１２ａ，１２ｂによりワイヤ
リール５から引き出され、トーチ本体３に向けて送り出
されているため、溶接部で溶けても短くなることはな
く、常に一定の長さを保ち続ける。

【００３５】このときの溶接ワイヤ４の動きをさらに詳
細に述べると、フィードローラ１２ａ，１２ｂによりワ
イヤリール５から引き出された溶接ワイヤ４は、まず一
次ワイヤ矯正機１４の固定ローラ１６ａ，１６ｂと可動
ローラ１７との間を通過する。この際、溶接ワイヤ４
は、ワイヤリール５の巻き方向に曲った曲り癖をワイヤ
リール５の巻き方向とは逆方向に曲げられ、直線状に矯
正されることとなる。そして、溶接ワイヤ４は、モータ
により回転させられているフィードローラ１２ａ，１２
ｂの間に挟まれ、ワイヤ導管ケーブル８内に送りこまれ
る。

【００３６】ワイヤ導管ケーブル８内から送り出された
溶接ワイヤ４は、二次ワイヤ矯正機１５の固定ローラ１
９ａ，１９ｂと可動ローラ２０との間を通過する。この
際、溶接ワイヤ４は、ワイヤ導管ケーブル８の屈曲方向
に曲った曲り癖をワイヤ導管ケーブル８の屈曲方向とは
逆方向に曲げられ直線状に矯正されることとなる。そし
て、溶接ワイヤ４は、トーチ２５の挿通孔を通過してガ
スノズル２４内に進入し、消耗電極２６を形成するアー
クの発生点に至ることとなる。

【００３７】このとき、溶接ワイヤ４は、二次ワイヤ矯
正機１５により直線状に矯正されているため、トーチ２
５の挿通孔に当たってワイヤ送給の抵抗となることもワ
イヤを消耗させることもなく、供給ブレのない状態で安
定してアークの発生点に供給されることとなる。また、
溶接ワイヤ４は、直線状のままアークの発生点に供給さ
れるため、非消耗電極２７ａ，２７ｂに接触することは
なく、非消耗電極２７ａ，２７ｂに溶着することもな
い。

【００３８】このように、トーチ本体３の上部に溶接ワ
イヤ４の曲り癖を矯正するための二次ワイヤ矯正機１５
を設けたため、ワイヤ導管ケーブル８の屈曲により曲げ
られて形成された曲り癖を直線状に矯正できる。

【００３９】また、二次ワイヤ矯正機１５をトーチ本体
３の上部に回転位置調整可能に設けたため、トーチ本体
３の移動等によりワイヤ導管ケーブル８の屈曲の向きが
変わっても、二次ワイヤ矯正機１５を回転させて向きを
調節することができ、溶接ワイヤ４をワイヤ導管ケーブ
ル８の屈曲方向とは逆方向に曲げるように向きを合わせ
ることができる。

【００４０】そして、二次ワイヤ矯正機１５を一対の固
定ローラ１９ａ，１９ｂとその固定ローラ１９ａ，１９
ｂ間に位置される可動ローラ２０とからなるものとした
ため、簡易な構造で確実に溶接ワイヤ４の曲り癖や捩れ
を矯正することができる。

【００４１】そしてさらに、可動ローラ２０をその加圧
位置を固定する加圧ツマミ２２を有するものとしたた
め、溶接ワイヤ４の材質や太さ等を変更して溶接ワイヤ
４の硬さが変わった場合にも溶接ワイヤ４の加圧強さを
調節することができ、あらゆる溶接ワイヤ４の曲り癖や
捩れを矯正することができる。

【００４２】また、可動ローラ２０のローラ面にガイド
溝２９を設けたため、溶接ワイヤ４を安定して二次ワイ
ヤ矯正機１５を通過させることができる。

【００４３】そして、ワイヤ矯正機をワイヤリール５と
送出手段７の間に設けられる一次ワイヤ矯正機１４と、
トーチ本体３の上部に設けられる二次ワイヤ矯正機１５
とからなるものとしたため、ワイヤ矯正機を１つにまと
めた場合と比べて各ワイヤ矯正機１４，１５を小くする
ことができる。

【００４４】なお、ガイド溝を設けるローラは、可動ロ
ーラ２０でなくともよく、固定ローラ１９ａ，１９ｂに
設けても、可動ローラ２０と固定ローラ１９ａ，１９ｂ
の両方に設けてもよい。また、一次ワイヤ矯正機１４の
固定ローラ１６ａ，１６ｂ及び可動ローラ１７に設けて
もよい。

【００４５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

【００４６】（１）請求項１に記載の発明によれば、ワ
イヤ導管ケーブルの捩れ、撓み等によって溶接ワイヤに
曲り癖や捩れ等が発生しても、溶接ワイヤを直線状に矯
正できる。

【００４７】（２）請求項２に記載の発明によれば、溶
接ワイヤを矯正すべき向きに二次ワイヤ矯正機を合わせ
ることができる。

【００４８】（３）請求項３に記載の発明によれば、簡
易な構造で確実に溶接ワイヤの曲り癖や捩れ等を矯正す
ることができる。

【００４９】（４）請求項４に記載の発明によれば、溶
接ワイヤに応じて溶接ワイヤの加圧強さを調節すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施の形態を示す非消耗電極式溶
接装置の側面図である。

【図２】図１のII−II線矢視断面図である。

【図３】従来の非消耗電極式溶接装置の側面図である。

【符号の説明】

３ トーチ本体 ４ 溶接ワイヤ ５ ワイヤリール １５ 二次ワイヤ矯正機（ワイヤ矯正機） １９ａ 固定ローラ １９ｂ 固定ローラ ２０ 可動ローラ ２２ 加圧ツマミ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤリールに巻かれた溶接ワイヤをト
   ーチ本体に供給する非消耗電極式溶接装置の溶接ワイヤ
   供給装置において、トーチ本体の上部にワイヤの曲り癖
   を矯正するためのワイヤ矯正機を設けたことを特徴とす
   る非消耗電極式溶接装置の溶接ワイヤ供給装置。
2. 【請求項２】 ワイヤ矯正機は、トーチ本体上部に回転
   位置調整可能に設けられる請求項１記載の非消耗電極式
   溶接装置の溶接ワイヤ供給装置。
3. 【請求項３】 ワイヤ矯正機は、一対の固定ローラとそ
   の固定ローラ間に位置した可動ローラとからなる請求項
   １又は２記載の非消耗電極式溶接装置の溶接ワイヤ供給
   装置。
4. 【請求項４】 可動ローラは、その加圧位置を固定する
   加圧ツマミを有する請求項３記載の非消耗電極式溶接装
   置の溶接ワイヤ供給装置。