JPH10225769A - 溶加材散布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶加材供給管の劣化を実質上もたらさないで
溶加材の供給／停止を簡易に行なう。作業能率および作
業者の操作性が高い溶接併用の溶加材散布装置の提供。 【解決手段】 粒状又は粉状の磁性体溶加材ｃｗを収容
する槽１０５；該槽１０５に連通し槽より下方に開いた
溶加材流下口１０７ａを有する溶加材供給管１０６，１
０７；流下口１０７ａと槽１０５の間において、供給管
１０７内の溶加材ｃｗに磁界を与える磁化手段１０８；
および、磁化手段１０８を、供給管１０７内の溶加材ｃ
ｗに磁界を与える状態から磁界を実質上与えない状態に
またその逆に、切換える手段１０９，１０９ａ，１１
０;を備える溶加材散布装置。更に、溶接ト−チ，揺動
機構，溶接条件指定盤３０を搭載した走行台車１１を備
える、溶接併用の溶加材散布装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接箇所に溶加材
を散布する装置、および、それを備えて溶加材を自動散
布しかつ散布した溶加材をア−クで溶かして溶接する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、造船における船体の建造，橋梁
の製造，大型タンクの建造あるいは他の鉄鋼構造物の製
造又は建造において、突き合わせられた２枚の鋼板間の
開先の溶接を行なう場合、溶接を行いながら溶接線（開
先又は隅の延びる方向）に沿って溶接台車を走行させ、
台車に搭載した溶接ト−チで溶接線を自動溶接する。溶
加材の溶込みを均一化するため、溶加材を細径鋼ワイヤ
を微細に切断した粒状のカットワイヤ又は鉄粉として、
これを溶接に先立って開先内に散布することが行なわれ
ている（例えば特公昭５０−７５４３号公報）。

【０００３】溶接対象鋼板が厚いため、開先横断面が大
きいので、溶接ト−チを開先の延びる方向と直交する方
向に揺動することが行なわれ、また溶接作業能率を高く
するため、２個以上の溶接ト−チを台車に搭載して、台
車の１回の走行で２層の溶接をすることもある。この種
の溶接装置を、本出願人等は、すでに開発し実用してい
る（例えば特願平８−６４７０５号および特願平８−２
９８４３９号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】溶加材散布装置を溶接
台車に搭載して、溶接ト−チに先行して開先内に溶加材
を散布すると、溶加材散布が自動的に行なわれ、また、
散布作業と溶接作業が実質上同時になるので、散布台車
が溶接台車と共用になって溶接のための装備が少くなり
しかも溶接にかかわる作業工程数および時間が節約とな
る。

【０００５】ところで溶加材の供給／停止は、例えば図
８に示すように、下端に溶加材流下口１０７ａを有する
弾力性が高いチュ−ブ１０７を、図８の（ａ）に示すよ
うに外部から圧搾して溶加材を押えることにより、溶加
材の流下を止め、図８の（ｂ）に示すように圧搾を解除
して溶加材の流下を許す構造により行なうことができ
る。なお、図８においてｃｗはカットワイヤ（溶加材）
であり、１粒１粒が微視的には円柱状のものであるが、
図８においてはそれを白丸で示した。図８の（ａ），
（ｂ）に示すチュ−ブ１０７の上端は、溶加材ｃｗを収
納した図示しないホッパの下底に連なり、ホッパ内のカ
ットワイヤｃｗが自重によりチュ−ブ１０７内に流下す
る。チュ−ブ１０７は支持具１０４Ａの上下に貫通する
丸穴（縦穴）を通る。該縦穴には、水平方向に延びる横
穴が開いており、縦穴に向う先端部が丸く加工されたプ
ランジャ１４４が該横穴に摺動自在に差し込まれてい
る。さらに、支持具１０４Ａの横穴は雌ねじ穴１４１に
開いており、外周面に雄ねじの切られた摘子１４２が雌
ねじ穴１４１にねじ込まれている。摘子１４２の雌ねじ
棒部の内空間に、プランジャ１４４を突出す圧縮コイル
スプリング１４３がある。図８の（ａ）に示すように、
摘子１４２をねじ込み方向（時計方向）に廻わすと、圧
縮コイルスプリング１４３が圧縮されると共にプランジ
ャ１４４がチュ−ブ１０７を圧搾する。これにより、カ
ットワイヤｃｗはプランジャ部で詰り、そこから下への
カットワイヤｃｗの流下が停止する。逆に、摘子１４２
を反時計方向に廻わすと、図８の（ｂ）に示すように、
チュ−ブ１０７の反発力でプランジャ１４４が押し戻さ
れ、カットワイヤｃｗが流下口１０７ａに流下する。

【０００６】しかし、図８に示すようなチュ−ブ圧搾方
法では、溶加材の供給を停止するときに摘子１４２を何
回も締め込み廻しすることになり、作業性が低い。ま
た、溶加材の供給を停止しているとき（図８の（ａ））
に振動が加わって、プランジャ１４４で加圧されている
フラックスワイヤｃｗの一部が落下すると、それに連れ
て次々に詰っているフラックスワイヤｃｗが落下してプ
ランジャ部で詰りがなくなり、少量づつ流下するように
なる。これを防止するためにはプランジャ１４４でチュ
−ブ１０７を強く押し潰さなければならず、これにより
チュ−ブ１０７がくびれ変形してしまって所望の流量が
得られなくなる。チュ−ブ１０７の寿命が短い。また、
カットワイヤの供給を停止させるタイミングで、摘子１
４２をねじ込み廻しても、プランジャ１４４がチュ−ブ
１０７を圧搾し、カットワイヤ流下を停止させる迄に時
間を要すのと、プランジャ１４４部位から流下口１０７
ａ間のチュ−ブ１０７に詰っているカットワイヤは流下
してしまうため、無駄なカットワイヤの流出が発生す
る。

【０００７】ト−チを揺動駆動して開先を溶接する溶接
装置では、溶接速度（台車の走行速度）および各ト−チ
の溶接条件（揺動速度，揺動幅，溶接電流，溶接電圧）
を、板厚，開先形状（横断面形状）および継手品質仕様
に対応して作業者が溶接装置に設定する必要があるが、
特に上述のように２以上のト−チを用いる溶接装置の場
合、単にト−チ数が多い故に設定作業がわずらわしくな
るばかりでなく、溶接中の台車の移動方向から見て、上
流側の溶接ト−チ（先行ト−チ）と下流側の溶接ト−チ
（後行ト−チ）の溶接条件が異るので、設定作業がわず
らわしい。

【０００８】本発明は、溶加材供給管の劣化を実質上も
たらさないで溶加材の供給／停止を簡易に行なうことを
第１の目的とし、作業者の操作性が高い溶接併用の溶加
材散布装置を提供することを第２の目的とし、作業能率
が高い溶接併用の溶加材散布装置を提供することを第３
の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 （１）本発明の溶加材散布装置は、粒状又は粉状の磁性
体溶加材(cW)を収容する槽(105)；該槽(105)に連通し槽
より下方に開いた溶加材流下口(107a)を有する溶加材供
給管(106,107)；前記流下口(107a)と槽(105)の間におい
て、前記供給管(106,107)内の溶加材(cW)に磁界を与え
るための磁化手段(108)；および、該磁化手段(108)を、
前記供給管(106,107)内の溶加材(cW)に磁界を与える状
態から磁界を実質上与えない状態にまたその逆に、切換
える手段(109,109a,110);を備える。

【００１０】なお、理解を容易にするためにカッコ内に
は、図面に示し後述する実施例の対応要素又は相当部分
の記号を、参考までに付記した。

【００１１】これによれば、切換える手段(109,109a,11
0)が、磁化手段(108)を供給管(106,107)内の溶加材(cW)
に磁界を与える状態（磁界印加状態）にすると、該磁界
により磁性体溶加材(cW)が吸引し合って団塊となって磁
化手段(108)に吸引されるので、この団塊により供給管
(106,107)が詰り、溶加材(cW)の流下が停止する。この
停止状態で供給管(106,107)に振動が加わっても、磁力
吸着にはねばり(離れようとするものを引戻す吸引力)が
あるので、団塊はこわれずむしろ振動により凝縮して高
密度となり、流下停止機能が高い。

【００１２】切換える手段(109,109a,110)が、磁化手段
(108)を供給管(106,107)内の溶加材(cW)に磁界を実質上
与えない状態（磁界非印加状態）とすると、前記団塊の
溶加材(cW)間の相互吸引力が消失するので、団塊がくず
れて下方向の溶加材(cW)から流下する。溶加材(cw)の供
給/停止は、磁化手段(108)による供給管(106,107)内の
溶加材(cW)の磁界印加／解除という簡単な操作となる。
供給管(106,107)には実質上機械的な力が加わらないの
で、溶加材(cw)の供給/停止作業に伴って供給管(106,10
7)が変形又は破損することはなく、供給管(106,107)に
寿命劣化を生じない。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（２）前記槽(105)，溶加材供給管(106,107)，磁化手段
(108)および切換える手段(109,109a,110)を一式として
搭載した走行手段(11)；を更に備える。これによれば、
切換える手段(109,109a,110)で磁化手段(108)を磁界印
加状態にして走行手段(11)を走行させると、走行手段(1
1)の走行軌跡に平行な溶加材条(散布すじ)が形成され
る。

【００１４】（３） 前記走行手段(11)に対する前記溶
加材流下口(107a)の高さを調整するための、高さ調整機
構(111)；を更に備える。溶加材散布面に対する溶加材
流下口(107a)の高さと流下口(107a)の移動速度により、
散布面上に形成される溶加材条の高さ(散布高さ)が定ま
り、溶加材流下口(107a)の高さが高いと散布高さが高く
なる。この実施態様によれば、高さ調整機構(111)によ
り、溶加材散布高さを調整しうる。

【００１５】（４）前記走行手段(11)の走行による溶加
材流下口(107a)から流下した溶加材の条に溶接ア−クを
及ぼす溶接ト−チ(Tr,Tt)を前記走行手段(11)に搭載し
た。これによれば、溶加材の自動散布と溶接ト−チによ
る溶加材を溶かす自動溶接を同時に実行しうる。溶接線
（開先）に沿って溶加材を散布する散布走行と、溶加材
を散布した溶接線を溶接する溶接走行とが同一となり、
溶接作業能率が高くなる。

【００１６】（５）前記走行手段(11)に搭載され、前記
溶接ト−チ(Tr,Tt)を支持しそれを前記溶加材の条と直
交する方向に揺動駆動する揺動機構；を更に備える。こ
れによれば、比較的に厚い材料の比較的に広い開先を比
較的に少いパス数で能率良く溶接しうると共に、高品質
な溶接継手が得られる。

【００１７】（６）開先に粒状又は粉状の磁性体溶加材
(cW)を供給する溶加材供給ユニット(100)；前記開先の
溶加材(cW)を溶かす溶接ト−チ(Tr,Tt)；前記溶接ト−
チ(Tr,Tt)を支持しこれをｙ方向に繰返し往復駆動する
ための揺動駆動手段(16r,Cor,16t,Cot)；溶接ト−チ(T
r,Tt)に給電する溶接電源手段(Ppr,Ppt)；揺動駆動手段
(16r,Cor,16t,Cot)および溶加材供給ユニット(100)を支
持し、これをｘ方向に駆動するための走行手段(11，C
m)；走行手段(11，Cm)に対する溶加材供給ユニット(10
0)の高さを調整するための、高さ調整機構；前記各種手
段（Cor,Cot,Ppt,Cm)に接続され、それらに指示信号を
与えるための複数の接続端子(36f)を有する信号入側コ
ネクタ(20a)；前記各種手段（Cor,Cot,Ppt,Cm)に指示信
号を与えるための複数の可変抵抗器(31〜35,37〜40)、
および、可変抵抗器のそれぞれに接続され、前記信号受
側コネクタ(20a)の接続端子(36f)に脱着される接続端子
(36m)を有する信号出側コネクタ(30a)、を含む溶接条件
指定盤(30)；を備える、溶接併用の溶加材散布装置。

【００１８】これによれば上記（３）および（４）の効
果が同様に得られると共に、溶接条件を可変抵抗器(31
〜35,37〜40)で定めるので、溶接条件の１つ１つが可変
抵抗器(31〜35,37〜40)の１つ１つに対応し、溶接条件
を指定するスイッチ操作がいらない。可変抵抗器(31〜3
5,37〜40)は直接に指令信号を発生し、可変抵抗器の可
動子（スライダ又はロ−タ）を操作することにより直接
に指令値が定まるので、値設定および調整が簡易である
と共に、溶接条件指定盤(30)内の電気配線数および電気
回路素子数が少く、溶接条件指定盤(30)は低コストで提
供できる。

【００１９】溶接条件指定盤(30)が、コネクタ(20a,30
a)による着脱方式で、各種手段(16r,Cor),(Ppr),(16t,C
ot)，(Ppt),(11,Cm)の制御盤内のコントロ−ラ(Cor,Co
t,Cm)に接続されるので、溶接作業現場から離れた場所
において溶接条件指定盤(30)に溶接条件を設定し、そし
てそれを溶接作業現場に持って行って溶接装置に装着
(コネクタ結合)することにより、溶接を開始しうる。あ
るいは、例えば板厚９mm，１２mm，１４mm，１６mm，１
９mm，２２mmおよび２５mmのそれぞれ宛て、計７個の、
各板厚対応の溶接条件を設定した溶接条件指定盤(30)を
備えておいて、溶接対象の板厚対応の溶接条件指定盤(3
0)を選択してそれを溶接装置に装着することにより、溶
接を開始しうる。これは最も推奨される使用態様であ
る。いずれにしても溶接中に溶接条件を調整する場合に
は、調整したい溶接条件に対応する可変抵抗器の可動子
を操作することにより直接に指令値が定まるので、溶接
中の調整もきわめて簡単である。

【００２０】（７）上記（６）の溶加材供給ユニット(1
00)は、溶加材(cW)を供給する溶加材収容槽(105)から開
先に溶加材(cW)を流下供給する流下口(107a)への溶加材
の流下を止める手段(108)を含む。

【００２１】（８）上記（６）の溶加材供給ユニット(1
00)は、粒状又は粉状の磁性体溶加材(cW)を収容する槽
(105)，該槽(105)に連通し槽より下方に開いた溶加材流
下口(107a)を有する溶加材供給管(106,107)，前記流下
口(107a)と槽(105)の間において、前記供給管(106,107)
内の溶加材(cW)に磁界を与えるための磁化手段(108)、
および、該磁化手段(108)を、前記供給管(106,107)内の
溶加材(cW)に磁界を与える状態から磁界を実質上与えな
い状態にまたその逆に、切換える手段(109,109a,110)、
を含む。これによれば、上記（６）の効果に加えて上記
（１）の効果が同様に得られる。

【００２２】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００２３】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図１に示す
溶接装置１は、２本の溶接トーチＴｒ，Ｔｔの２電極で
ＣＯ₂ガスシ−ルド片面溶接を行うものであり、開先α
を、それが延びる方向ｘに溶接する。

【００２４】水平に並ベられたワークＷ１，Ｗ２は、対
向する端面を互いに突き合わせられ、両ワ−クの間に開
先αが形成されている。溶接装置１の台車１１は、本実
施例においてワークＷ１上に乗っており、開先αに沿っ
てｘ方向に移動する。５０は溶融金属の溶け落ち防止用
のスタ−トタブである。台車１１は、支持フレーム１２
を介して制御盤２０を下支持している。支持フレーム１
２はさらに、支持部材１３を介して、台車進行方向ｘと
直角なｙ方向に延びる支持アーム１３ａの基部を支持し
ており、支持アーム１３ａの先端は、支持フレーム１２
より開先αに向って直角に突出している。

【００２５】支持アーム１３ａの先端は、台車進行方向
ｘと平行に延びるスライド棒１４に固着されている。つ
まり台車１１が、前述の１２，１３，１３ａを介して、
その進行方向と平行にスライド棒１４を支持する。スラ
イド棒１４は、上下機構１５ｒをｘ方向にスライド自在
に支持している。上下機構１５ｒは、図に表れない止め
ネジの締めつけによりスライド棒１４に固定されてい
る。

【００２６】上下機構１５ｒは、図示しない内部の昇降
機構を介して先行トーチ揺動機構１６ｒを支持してい
る。作業者が上下機構１５ｒの昇降機構に連結された摘
子を正回転あるいは逆回転させると、先行トーチ揺動機
構１６ｒが摘子の回転に伴い、上方向ｚあるいは下方向
ｚに移動する。先行トーチ揺動機構１６ｒは先行トーチ
支持アーム１７ｒを介して先行トーチＴｒを支持する。
制御盤２０内の揺動コントロ−ラＣor（図６）が、指示
盤３０からの揺幅信号および揺動速度信号に応じた振動
幅および揺動回数／分で先行ト−チＴｒを揺動駆動する
ように、先行トーチ揺動機構１６ｒの電気モ−タの駆動
を制御する。これにより先行トーチＴｒが、台車進行方
向ｘ（開先αの延びる方向）と直角な方向ｙに揺動（往
復動）する。

【００２７】スライド棒１４は、その上下機構１５ｒよ
りも台車進行方向に向い、後ろ（後行側とする）となる
位置で、上下機構１５ｔをｘ方向にスライド自在に支持
している。上下機構１５ｔは、図に表れない止めネジの
締めつけによりスライド棒１４に固定されている。

【００２８】上下機構１５ｔは、図示しない内部の昇降
機構を介して後行トーチ揺動機構１６ｔを支持してい
る。作業者が上下機構１５ｔの昇降機構に連結された摘
子を正回転あるいは逆回転させると、後行トーチ揺動機
構１６ｔが摘子の回転に伴い、上方向ｚあるいは下方向
ｚに移動する。後行トーチ揺動機構１６ｔは後行トーチ
支持アーム１７ｔを介して後行トーチＴｔを支持する。
制御盤２０内の揺動コントロ−ラＣot（図６）が、指示
盤３０からの揺幅信号および揺動速度信号に応じた振動
幅および揺動回数／分で後行ト−チＴtを揺動駆動する
ように、後行トーチ揺動機構１６tの電気モ−タの駆動
を制御する。これにより後行トーチＴtが、台車進行方
向ｘと直角な方向ｙに揺動する。

【００２９】支持フレーム１２の後行側の側面には、後
行トーチＴｔ用のワイヤリール１８ｔが装備されてお
り、後行トーチＴｔ用の溶接ワイヤｗｔが巻き回されて
いる。溶接ワイヤｗｔは、支持フレーム１２の後行側に
装備されているワイヤ供給モータ１９ｔが駆動される
と、後行トーチＴｔに供給される。そして、支持フレー
ム１２の台車進行方向ｘで前（先行側とする）の側面に
は、先行トーチＴｒ用のワイヤリール１８ｒが装備され
ており、先行トーチＴｒ用の溶接ワイヤｗｒが巻き回さ
れている。溶接ワイヤｗｒは、支持フレーム１２の先行
側に装備されているワイヤ供給モータ（図示せず）が駆
動されると、先行トーチＴｒに供給される。スライド棒
１４は、上下機構１５ｒに対して先行側となる位置に、
カットワイヤ自動散布装置１００のスライダ１００ａを
ｘ方向にスライド自在に支持している。スライダ１００
ａは、図示しない止めネジの締めつけによりスライド棒
１４の所定の位置に固定される。スライダ１００ａは、
上下機構１１１を介してｚ方向に延びる支持アーム１０
１を支持している。上下機構１１１は、図示しない内部
の昇降機構を介して支持アーム１０１を支持している。
作業者が上下機構１１１の昇降機構に連結された摘子を
正回転あるいは逆回転させると、支持アーム１０１が摘
子の回転に伴い、上方向ｚあるいは下方向ｚに移動す
る。図２にカットワイヤ自動散布装置１００を拡大して
示す。

【００３０】支持アーム１０１の下端は、「コ」の字型
のフレーム１０２を固着支持しており、フレーム１０２
は、その対向する側面間に台車進行方向ｘに対して水平
面内において直角な方向ｙに延びる案内棒１０２ａとそ
れと平行に延びるねじ棒１０３を支持する。ねじ棒１０
３は、フレーム１０２に対して回転自在であり、その一
端がフレーム１０２の外側面に突出し、突出した先端に
は摘子が固着されている。ねじ棒１０３には、スライダ
１０４がねじ結合している。また、案内棒１０２ａはス
ライダ１０４を摺動自在に貫通し、スライダ１０４を案
内する。ねじ棒１０３の摘子を手で廻して、ねじ棒１０
３をスライダ１０４に対して回転させると、案内棒１０
２ａに案内されてスライダ１０４が台車進行方向ｘに対
して水平面内において垂直な方向ｙすなわち、開先αの
幅方向に移動する。

【００３１】スライダ１０４には、上下方向ｚに貫通す
る丸穴が開いている。該丸穴には、カットワイヤ供給パ
イプ１０６の下端が圧入され、また、非磁性体の先端ノ
ズル１０７の上端が圧入されている。パイプ１０６の上
端は、略漏斗型のカットワイヤホッパー１０５に連結し
ており、重力によりホッパー１０５内のカットワイヤｃ
ｗがパイプ１０６内に流下する。支持アーム１０１の上
端がホッパー１０５を支持する。

【００３２】スライダ１０４には、ｙ方向矢印と反対側
の側面に、板状で略「く」の字型に曲がるアーム１０９
が、スライダ１０４の移動方向ｙに対して直角な方向ｘ
に延びる回転軸１０９ａを中心に回転自在に支持されて
いる。アーム１０９下端部の、先端ノズル１０７に対向
する側面には、円柱形の磁石１０８が、先端部を先端ノ
１０７の外周面に近づけるように垂直に突出させる形で
固着支持されている。先端ノズル１０７にカットワイヤ
ｃｗがある状態で、アーム１０９が図２において反時計
廻りに回転し、磁石１０８が先端ノズル１０７に所定距
離以上近づくと、カットワイヤｃｗに対する吸引力によ
り磁石１０８の先端部が先端ノズル１０７に吸着され
る。この時、アーム１０９の回転軸１０９ａから下部
は、図２に実線で示すようにほぼ垂直となり、アーム１
０９の回転軸１０９ａから上部はやや傾斜する。磁石１
０８の吸引力により、先端ノズル１０７内のカットワイ
ヤｃｗは先端ノズル１０７内部に留められ、外部には放
出されない（閉）。

【００３３】この閉状態を図３の（ａ）に示す。磁石１
０８の磁束が先端ノズル１０７ａのカットワイヤｃｗに
作用して、カットワイヤｃｗが磁束に連なるように互に
吸引し合って団塊となり磁石１０８に吸引されている。
したがって流下口１０７ａからカットワイヤｃｗは流下
しない。

【００３４】スライダ１０４の下面から、略鉤型のスト
ッパー１１０が突出する。ストッパー１１０は、まずス
ライダ１０４に固着された基部から、スライダ１０４の
アーム１０９が支持される側面に向って、方向矢印ｙと
反対方向に延び、さらに先端が、アーム１０９の背面
（磁石１０８を支持する側面の裏面）に対向するように
折れ曲がる。アーム１０９の背面と対向するストッパー
１１０の側面は、回転によるアーム１０９背面の傾斜に
あわせて傾斜している。アーム１０９の上端を図２に２
点鎖線で示す「開」の方向に廻すと、回転軸１０９ａを中
心にアーム１０９が図２において時計廻りに回転し、磁
石１０８の先端部が先端ノズル１０７から離れる。磁石
１０８の先端部が先端ノズル１０７から所定距離だけ離
れると、ストッパー１１０に対する磁石１０８の吸引力
により磁石１０８がストッパー１１０に吸引され、アー
ム１０９の下端部が、図２に２点鎖線で示す「開」の位置
に保持される。

【００３５】この開状態において、磁石１０８はストッ
パー１１０に吸着し、磁石１０８が先端ノズル１０７か
ら離れているので、先端ノズル１０７内のカットワイヤ
ｃｗには、カットワイヤｃｗの流下を止めるような強い
磁力は作用しない。従って、先端ノズル１０７内のカッ
トワイヤｃｗは、拘束されることなく先端ノズル１０７
の流下口１０７ａに流下し、流下口１０７ａから開先内
に流下する。

【００３６】カットワイヤｃｗの流動性は低いので、先
端ノズル１０７が停止していると、先端ノズル１０７よ
りその直下の開先にカットワイヤｃｗが流下しそのレベ
ルが先端ノズル１０７の下端あるいはそれよりやや高い
レベルになると先端ノズル１０７よりのカットワイヤｃ
ｗの流出が止まる。先端ノズル１０７が開先に沿って移
動すると進行方向で上流側が空くのでそこにカットワイ
ヤｃｗが流下し、開先には、開先の底に対する先端ノズ
ル１０７の高さで定まるレベルにカットワイヤｃｗが自
動散布されることになる。上下機構１１１を操作してカ
ットワイヤ自動散布装置１００の高さを調整することに
より、カットワイヤｃｗの散布深さが調整される。例え
ば、流下口１０７ａの、開先の底に対する高さをｚαと
すると、図４に示すように、散布したカットワイヤｃｗ
（条）の深さ（高さ）は大略でｚαになるが、流下口１
０７ａの、開先の底に対する高さをそれより高くした場
合には、カットワイヤｃｗ（条）深さもそれに伴って深
くなる。したがってカットワイヤｃｗの散布深さの調整
を、上下機構１１１で行なうことができる。

【００３７】再び図１を参照されたい。支持フレーム１
２上には制御盤２０があり、制御盤２０内には、後述す
る揺動コントロ−ラＣor，Ｃot及び走行台車コントロ−
ラＣｍがある。制御盤２０の信号受側コネクタ２０ａに
は、溶接条件指定盤３０の信号出側コネクタ３０ａが結
合し、これにより指定盤３０が制御盤２０に結合してい
る。溶接条件指定盤３０には、先行ト−チＴｒと後行ト
−チＴｔの溶接電流，溶接電圧，揺動幅および揺動回数
（回／分）ならびに台車１１の走行速度（溶接速度）を
指定するための可変抵抗器がある。溶接対象材個々に対
応して調整又は指定すべき溶接条件は指定盤３０で調整
又は設定（指定）するが、その他の調整，設定又は指示
は操作ボ−ド２１のダイアル（可変抵抗器），スイッチ
等で行なわれる。

【００３８】図５に溶接条件指定盤３０の外観を示し、
図６には、溶接条件指定盤３０と、各電源，コントロ−
ラ及び機構との接続態様を示す。図５及び図６を参照さ
れたい。指定盤３０には、摘子（３１ａ）の廻しにより
低抗値が変化する可変抵抗器３１〜３５，３７〜４０が
備えられており、指定盤３０のコネクタ３６を制御盤２
０の端子ボックス２０ａに差し込むと、これら可変抵抗
器３１〜３５，３７〜４０が各電源およびコントロ−ラ
に接続される。それらの可変抵抗器の摘子（３１ａ）を
廻すことで、各電源及びコントロ−ラに与えられる指令
値（指令信号のレベル）が変わる。

【００３９】指定盤３０には、先行，後行のそれぞれの
トーチについて溶接電流と溶接電圧とを個別に指定する
可変抵抗器３１，３２，３７，３８、揺動の幅と回数
（回／分）を指定する可変抵抗器３３，３４，３９，４
０があり、さらに、走行台車１１の駆動モータＭの回転
速度（溶接速度）を指定する可変抵抗器３５がある。

【００４０】可変抵抗器３１は、回転型の可動子を有し
これに結合した回転軸に、回転ロック機構が組込まれた
指標付の摘子３１ａが固着されたものであり、回転ロッ
クボタン３１ｂと解除ボタン３１ｃが摘子３１ａから突
出している。すなわちロック機構付ダイアル式の可変抵
抗器である。解除ボタン３１ｃを押すと回転ロックボタ
ン３１ｂが上位置に突き出て、摘子３１ａの回動が可能
になる。作業者は、摘子３１ａをその指標が平板リング
状の目盛板３１ｄ上の所要電流値の位置となるように時
計方向又は反時計方向に廻すことにより、溶接電流指示
値を指定することができる。指定を終えると、ロックボ
タン３１ｂを係止が働く位置まで押下する。これにより
摘子３１ａの回動が不可となる。他の可変抵抗器も、３
１と同一の構造のものであり、目盛板３１ｄのみが異な
る。

【００４１】例えば、先行トーチＴｒについていえば、
先行トーチＴｒは溶接電源Ｐｒに接続しており、溶接電
源Ｐｒの出力電流および出力電圧の制御は、制御盤２０
の信号受側のコネクタ２０ａおよび指定盤３０の信号出
側コネクタ３６ａを介して、溶接電流調節用の可変抵抗
器３１と溶接電圧調節用の可変抵抗器３２に接続してい
る。摘子３１ａを廻すことにより、可変抵抗器３１の抵
抗値が変化し、溶接電源Ｐprは溶接ト−チＴｒの溶接電
流値が、目標電流値信号が示す値に合致するように、ワ
イヤ送給速度を制御する。同様に、可変抵抗器３２の摘
子を廻すことにより、可変抵抗器３２の抵抗値が変化
し、溶接電源Ｐptは溶接ト−チＴｒの溶接電圧が、目標
電圧値信号が示す値に合致するように、出力電圧を制御
する。

【００４２】また、先行トーチ揺動機構１６ｒを制御す
る揺動コントロ−ラＣorには、信号受側コネクタ２０ａ
および信号出側コネクタ３０を介して、指示盤３０の揺
動幅調節用の可変抵抗器３３と揺動回数調節用の可変抵
抗器３４が接続している。可変抵抗器３３の摘子を廻す
ことにより可変抵抗器３３の抵抗値が変化し、可変抵抗
器３３から揺動コントロ−ラＣorに与えられる電圧（揺
動幅信号）が変化する。この電圧は目標揺動幅信号であ
り、揺動コントロ−ラＣorは、溶接ト−チＴｒの揺動幅
が、目標揺動幅信号が示す値に合致するように、揺動機
構１６ｒを制御する。同様に、可変抵抗器３４の摘子を
廻すことにより可変抵抗器３４の抵抗値が変化し、可変
抵抗器３３から揺動コントロ−ラＣorに与えられる電圧
（揺動回数信号）が変化する。この電圧は目標揺動回数
信号であり、揺動コントロ−ラＣorは、溶接ト−チＴｒ
の揺動回数（回／分）が、目標揺動回数信号が示す値に
合致するように、揺動機構１６ｒを制御する。

【００４３】後行トーチＴｔの、溶接電流目標値は可変
抵抗器３７で、溶接電圧目標値は可変抵抗器３８で、目
標揺動幅は可変抵抗器３９で、目標揺動回数は可変抵抗
器４０で指定される。

【００４４】制御盤２０内部の走行台車コントロ−ラＣ
ｍが、走行台車１１の台車駆動モータＭを、台車１１上
のモ−タドライバを介して、正，逆回転駆動する。走行
台車コントロ−ラＣｍには、可変抵抗器３５が目標速度
信号を与える。可変抵抗器３５の摘子を廻すことによ
り、可変抵抗器３５の抵抗値が変化して走行台車コント
ロ−ラＣｍに与えられる電圧（目標速度信号）が変化す
る。走行台車コントロ−ラＣｍは、台車１１を往走行
（溶接時の走行方向）駆動するとき、台車１１の走行速
度が目標速度信号が示す速度に合致するように台車駆動
モータＭの回転速度を制御する。復走行速度は固定であ
る。

【００４５】各可変抵抗器で設定すべき溶接条件は、開
先αの開口ギャップ（開先のｙ方向最大幅）あるいは開
先角度や板厚等により異る。例えば、図７の（ａ）に示
すように、開先αの開口ギャップが小である場合には、
溶接電流を低めに設定し、溶接状況に応じて溶接電圧を
調整する。そして、揺動幅を小さめに、揺動回数を少め
に設定する。一方、図７の（ｂ）に示すように、開先α
の開口ギャップ（開口内壁のｙ方向最大幅）が大である
場合には、溶接電流を高めに設定し、溶接状況に応じて
溶接電圧を調整する。そして、揺動幅を大きめに、揺動
回数を多めに設定する。図７において、５０ａは裏当材
である。表１に板厚ごとの溶接条件の例を示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】予め板厚に応じて各可変抵抗器を設定した
溶接条件指定盤３０を板厚ごとに用意しておけば、溶接
装置１を配置したワ−クの板厚に対応する指定盤３０を
選択して溶接装置１に差し替え装着すればよく、溶接現
場で板厚対応の溶接条件値のそれぞれに各可変抵抗器の
摘子を合わす設定作業が無いので、作業が単純で手間が
かからない上に作業時間が短縮されるので作業効率が良
く、作業現場の状況に合致している。

【００４８】また、デジタルスイッチによる入力に比べ
て値の変更が容易であり、溶接中に急いで設定値を変更
したい場合や、溶接状況を目視で確認しつつ設定変更を
行いたい場合に有効である。

【００４９】以上に説明した、図２に示す溶加材散布装
置１００は、磁化手段として永久磁石１０８を用いた
が、これを電磁石に変更して先端ノズル１０７に対して
固定として、電磁石のコイルに通電するスイッチを切換
え手段として備えてもよい。この場合には該スイッチを
オン（導通）にすることにより、溶加材供給が停止し、
オフ（非導通）にすることにより溶加材が供給される。
また、磁化手段を、先端ノズル１０７に巻回した電気コ
イル（電気コイルの内空間をノズル１０７が貫通）とし
て、この電気コイルに通電するスイッチを切換え手段と
して備えてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のカットワイヤ自動散布装
置１００を装着する溶接装置の外観を示す斜視図であ
る。

【図２】 本発明の一実施例のカットワイヤ自動散布装
置１００の拡大斜視図である。

【図３】 図２に示す先端ノズル１０７周りの縦断面図
であり、（ａ）は溶加材供給停止状態を、（ｂ）は溶加
材供給状態を示す。

【図４】 図１および図２に示す溶接対象材Ｗ１，Ｗ２
の拡大横断面図である。

【図５】 図１に示す溶接条件指定盤３０の外観を示す
拡大平面図である。

【図６】 図１に示す溶接装置１の配線態様を表わす電
気回路図である。

【図７】 （ａ）は、開先開口幅が小さい時の溶接態様
を表す拡大断面図であり、（ｂ）は、開先開口幅が大き
い時の溶接態様を表す拡大断面図である。

【図８】 従来の溶加材供給／停止機構の縦断面図であ
り、（ａ）は溶加材停止状態を、（ｂ）は供給状態を示
す。

【符号の説明】

α：開先 Ｗ１，Ｗ２：ワー
ク Ｔｒ：先行溶接トーチ Ｔｔ：後行溶接ト
ーチ １：溶接装置 １１：台車 １２：支持フレーム １３：支持部材 １３ａ：支持アーム １４：スライド棒 １５ｒ：上下機構 １５ｔ：上下機構 １６ｒ：先行トーチ揺動機構 １６ｔ：後行トー
チ揺動機構 １７ｒ：先行トーチ支持アーム １７ｔ：後行トー
チ支持アーム １８ｔ：ワイヤリール １８ｒ：ワイヤリ
ール １９ｔ：ワイヤ供給モータ ２０：制御盤 ２０ａ：信号受側コネクタ ２１：操作ボ−ド ３０：溶接条件指定盤 ３０ａ：信号出側コネクタ ３１：溶接電流指
定用の可変抵抗器 ３２：溶接電圧指定用の可変抵抗器 ３３：揺動幅指定
用の可変抵抗器 ３４：揺動回数指定用の可変抵抗器 ３５：走行速度指
定用の可変抵抗器 ３６ｆ，３６ｍ：接続端子 ５０：板材 ５０ａ：裏当材 １００：カットワ
イヤ自動散布装置 １００ａ：スライダ １０１：支持アー
ム １０２：フレーム １０２ａ：案内棒 １０３：ねじ棒 １０４：スライダ １０５：カットワイヤホッパー １０６：パイプ １０７：先端ノズル １０８：磁石 １０９：アーム １０９ａ：回転軸 １１０：ストッパー １１１：上下機構 Ｃm：走行台車コントロ−ラ Ｃor，Ｃot：揺動
コントロ−ラ Ｍ：台車駆動モータ ｗt，ｗr：溶接ワ
イヤ ｃｗ：カットワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 9/18 Ｂ２３Ｋ 9/18 Ｄ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒状又は粉状の磁性体溶加材を収容する
   槽；該槽に連通し槽より下方に開いた溶加材流下口を有
   する溶加材供給管；前記流下口と槽の間において、前記
   供給管内の溶加材に磁界を与えるための磁化手段；およ
   び、 該磁化手段を、前記供給管内の溶加材に磁界を与える状
   態から磁界を実質上与えない状態にまたその逆に、切換
   える手段;を備える溶加材散布装置。
2. 【請求項２】前記槽，溶加材供給管，磁化手段および切
   換える手段を一式として搭載した走行手段；を更に備え
   る請求項１記載の溶加材散布装置。
3. 【請求項３】前記走行手段に対する前記溶加材流下口の
   高さを調整するための、高さ調整機構；を更に備える請
   求項１記載の溶加材散布装置。
4. 【請求項４】前記走行手段の走行による溶加材流下口か
   ら流下した溶加材の条に溶接ア−クを及ぼす溶接ト−チ
   を前記走行手段に搭載した、請求項３記載の、溶接併用
   の溶加材散布装置。
5. 【請求項５】前記走行手段に搭載され、前記溶接ト−チ
   を支持しそれを前記溶加材の条と直交する方向に揺動駆
   動する揺動機構；を更に備える請求項４記載の、溶接併
   用の溶加材散布装置。
6. 【請求項６】開先に粒状又は粉状の磁性体溶加材を供給
   する溶加材供給ユニット；前記開先の溶加材を溶かす溶
   接ト−チ；前記溶接ト−チを支持しこれをｙ方向に繰返
   し往復駆動するための揺動駆動手段；溶接ト−チに給電
   する溶接電源手段；揺動駆動手段および溶加材供給ユニ
   ットを支持し、これをｘ方向に駆動するための走行手
   段；前記走行手段に対する前記溶加材供給ユニットの高
   さを調整するための、高さ調整機構；前記各種手段に接
   続され、それらに指示信号を与えるための複数の接続端
   子を有する信号入側コネクタ；前記各種手段に指示信号
   を与えるための複数の可変抵抗器、および、可変抵抗器
   のそれぞれに接続され、前記信号受側コネクタの接続端
   子に脱着される接続端子を有する信号出側コネクタ、を
   含む溶接条件指定盤；を備える、溶接併用の溶加材散布
   装置。
7. 【請求項７】前記溶加材供給ユニットは、溶加材を供給
   する溶加材収容槽から開先に溶加材を流下供給する流下
   口への溶加材の流下を止める手段を含む、請求項６記載
   の溶接併用の溶加材散布装置。
8. 【請求項８】前記溶加材供給ユニットは、粒状又は粉状
   の磁性体溶加材を収容する槽，該槽に連通し槽より下方
   に開いた溶加材流下口を有する溶加材供給管，前記流下
   口と槽の間において、前記供給管内の溶加材に磁界を与
   えるための磁化手段、および、該磁化手段を、前記供給
   管内の溶加材に磁界を与える状態から磁界を実質上与え
   ない状態にまたその逆に、切換える手段、を含む、請求
   項６記載の溶接併用の溶加材散布装置。