JPS5819018Y2 - 消耗性ワイヤ用溶接ト−チ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、送給装置により送給されるワイヤを溶接位置
へ導く消耗性ワイヤ用溶接トーチに関するものである。

一般にワイヤリールに巻回された消耗性ワイヤを送給装
置により溶接トーチを経て溶接部に送給しつつ溶接を行
なう場合、送給装置と溶接トーチとを離して配置するこ
とが多く、この場合、送給装置と溶接トーチとの間は長
尺のワイヤガイドで結ばれる。

しかしこれに長尺のワイヤガイドを設けると、このワイ
ヤガイド内の抵抗によりワイヤの円滑な送給が妨げられ
るだけでなく、ワイヤの送給の際に生じた切粉がワイヤ
ガイド内に堆積してワイヤの送給を妨げることがあるた
め、ワイヤの送給が間欠的に阻害されることがある。

ワイヤの送給が阻害されて送給速度がある程度低下する
と溶接不良を起すため、ワイヤの送給速度が溶接不良を
起す範囲になったときにこれを表示することが望ましい
が溶接部付近でのワイヤ送給速度を検知するようにした
トーチは未だ開発されていない。

また一定速度で溶接トーチを被溶接材に対して移動させ
つつ自動溶接を行なう場合、ワイヤの送給速度が間欠的
に変化すると、溶接不良部を含んだ状態で溶接が完了す
ることになる。

このような場合、溶接不良部を見出して溶接の手直し等
を行なわなければならないため、溶接後に溶接不良部を
確実に見出す手段が望まれている。

更に従来は、ワイヤ送給装置の送給ローラの回転数を検
出してワイヤの消費量を計測することによりワイヤリー
ルに巻かれたワイヤの残量を検知していたが、ワイヤ送
給装置の送給ローラは、ワイヤガイド及び溶接トーチ側
でワイヤの送給が停止されたような状態でもワイヤとの
間で滑りを生じつつ回転を続けるため、この送給ローラ
の回転数によりワイヤの残量を正確に検知することはで
きなかった。

本考案は、上記に鑑み、溶接近傍位置でのワイヤの送給
速度を検知する検知手段を設けて、この検知手段から得
られる信号によりワイヤの送給不良や溶接不良個所の検
知或いはワイヤの残量の検知等を行ない得るようにした
消耗性ワイヤ用溶接トーチを提供したものである。

以下図示の実施例により本考案の溶接トーチを詳細に説
明する。

第１図はシールドガスを側部より溶接位置に供給するい
わゆるサイトシールド形の溶接トーチに本考案を適用し
た実施例を示したものであり、第２図は第１図のＩＩ
−ＩＩ線断面図、第３図は第１図のＩＩＩ−ＩＩＩＩＩ
線断面図る。

これらの図において１はトーチ支持部材で、絶縁体２を
介してトーチ支持部材１に支持されたトーチ本体３のＸ
１方向の端部には枠体４が連結され、この枠体４のトー
チ本体３と反対側の端部にはガイド部材５を介して先端
部材６が螺着されている。

これらトーチ本体３、枠体４、ガイド部材５及び先端部
材６のそれぞれの略軸心部には、略−直線をなすワイヤ
１８を通過させるための孔３ ａ 、４ ａ 、５ ａ
、５ ａが穿設されている。

７は、ワイヤの経路上でワイヤ１８と係接するように枠
体４に回転自在に配設された検知ローラである。

この検知ローラの外周部には略■字状の溝を形成してお
くことが好ましい。

８は検知ローラ７と対向するよう配置された加圧ローラ
でこの加圧ローラは枠体４に設けられた案内孔により拘
束されてＹｌ−Ｙ２方向（検知ローラ７に対して接近及
び離間する方向）に移動自在な移動部材９の先端部に回
転自在に支持されている。

加圧ローラ８は付勢力が調整自在な圧縮バネ１１により
Ｙ１方向に付勢されていて、このバネの付勢力によりワ
イヤを検知ローラ７側に押圧している。

１２はトーチ前方に対して光学的に遮断された位置に電
気絶縁部材を介してトーチ本体に支持されて、がつ回転
軸がワイヤの軸線と略平行に配設された回転計で、この
回転計１２および検知ローラ７の夫々の回転軸間には回
転伝達機構、例えば傘歯車２１゜１９が配設されている
。

上記符号７乃至１２および１９．２１で示された部材に
よりワイヤ送給速度検知手段１３が構成されている。

なお１４は給電ケーブルを接続するためのコネクターで
、溶接用電流の殆んどはコネクタ−１４→トーチ本体３
→枠体４→ガイド部材５→先端部材６を経てワイヤに供
給される。

勿論、コネクター１４を設けずに、枠体４もしくはガイ
ド部材５に給電ケーブルを連結してもよい。

また２２は溶接部にシールドガスを供給するパイプ、２
３は被溶接材である。

上記溶接トーチを用いて溶接を行なうに当っては先ず圧
縮バネ１１のバネ力を小さくするがもしくは、移動部材
９を適宜の手段により図示のＹ２方向に移動させた後、
図示しない送給装置によりワイヤを送給し、このワイヤ
が、トーチ本体３のＸ２方向端部の孔を通り、検知ロー
ラ７と加圧ローラ８間を経た状態で一応ワイヤの送給を
停止させる。

この状態で、圧縮バネ１１のバネ力で加圧ローラ８をＹ
１方向に付勢してこの加圧ローラ８により、ワイヤを検
知ローラ７側に押圧し、検知ローラ７と加圧ローラ８と
でワイヤ１８を挾持する。

次いで先端部材６を介してワイヤに溶接用電流を供給し
、かつ図示しない送給装置によりワイヤ１８を溶接方向
に送給すると共に、溶接トーチと被溶接物とを相対的に
移動させつつ溶接を行なう。

溶接に際して、図示しない送給装置により送給されたワ
イヤはワイヤガイド内の抵抗などにより阻害され、この
ため溶接位置近傍のワイヤは間欠的に移送される。

所で、本考案の溶接トーチにおいては、回転計はトーチ
前方に対して光学的に遮断された位置に電気絶縁部材を
介してトーチ本体に支持されているため、溶接時に発生
するアークによる輻射熱が回転計１２に悪影響を及ぼす
虞れはない。

また回転計は、回転軸がワイヤの軸線と略平行となるよ
う配設されているため、溶接位置を観察するための視野
が広く、このため溶接作業がやり易く、シかも上記ワイ
ヤ送給速度検知手段１３は、ワイヤの軸線と略直交する
方向には余り嵩張らないため、比較的狭小な被溶接物に
も適用することができる。

更に本考案の溶接トーチにおいては、溶接位置近傍に前
記のごとくワイヤ送給速度検知手段１３が配設されてい
るのでこの検知手段により実際の溶接位置と殆ど同一の
ワイヤ送給速度を検知できる。

そのため回転計１２から得られる検知信号を利用するこ
とにより種々の目的を遠戚することができる。

例えば一定速度Ｖ。

で送られるオシログラフの記録紙に回転計１２の検知信
号、例えば電流値を記録させつつ溶接した場合、溶接終
了後に記録したグラフよりみて、１１の位置および１２
の位置に異常部即ちワイヤ送給不良部が認められたとき
には、溶接速度をＶ、溶接長さをＬとすれば、ｌ＝■ｏ
−１かつＬ＝Ｖ−ｔよりｌ／Ｖｏ＝Ｌ／Ｖ＝ｔであるか
ら、Ｌ、＝（Ｖ／Ｖ、） −ｉ １及びＬ２＝（■／■
ｏ）・１２の位置の溶接部が溶接不良部であることが分
る。

従って溶接終了後に溶接不良部の有無が判別でき、しか
も溶接不良部の位置を知るこ、とができるので、手直し
を容易に行なうことができる。

このように本考案の溶接トーチは、溶接終了後に溶接不
良部の有無を判別したり、溶接不良部を認知したりする
ための信号付与手段として利用することができる。

またワイヤの送給速度の下限値をプリセットしておき、
この値とワイヤ送給速度検知手段１３による値とを比較
して、ワイヤ送給速度検知手段１３の値がプリセット値
より低くなったときに溶接不良用の表示器を作動させる
ようにすることもできる。

さらにワイヤ送給速度検知手段１３の回転計１２はワイ
ヤが送給されているときにのみ検知信号を発生し、例え
ばワイヤが被加工物に溶着して溶接が行なわれないよう
なときには検知信号を発生しないため、このワイヤ送給
速度検知手段がら得られる検知信号に基いてワイヤの消
費量を計測すればワイヤの残量を確実に検知することが
できる。

上記実施例では、ガイド部材５を介して先端部材６を取
付けているが、枠体４にガイド部材５に相当するものを
一体に形成してこれに先端部材を取付けるようにしても
よい。

尚ガイド部材５を別個に設ければ、ガイド部材と先端部
材とのネジ結合部が熱により融着した場合やガイド部材
が摩耗したような場合に、ガイド部材５を取替えるだけ
で枠体４をそのまま再使用できるので有利である。

ワイヤ送給速度の検出精度を高めるためにはワイヤと検
知ローラ７との間の滑りをできるだけ小さくすることが
望ましい。

そのため、検知ローラ７の外周部にローレット加工を施
したり、ゴム部材を配設したりすることができる。

上記実施例のように、ワイヤ送給速度検知手段１３を溶
接トーチの先端部に近い位置に配設すると、ワイヤと溶
接トーチ内の孔との間の抵抗が少なく、溶接位置と略同
−のワイヤ送給速度を検知することができるが、この検
知手段１３は溶接トーチのＸ２方向端部に設けることも
できる。

第１図においては、先端部材６を介してワイヤに溶接電
流を供給する形式の溶接トーチを例にとったが、ワイヤ
に溶接電流を供給しない形式のトーチにも本考案を適用
できる。

即ち第４図は本考案の他の実施例を示す図であって、こ
の図において、１５はタングステンなどの非消耗性電極
１６を有する非消耗電極用溶接トーチ、１７は第１図の
符号２乃至１３で示した部材で構成されたような溶接ト
ーチであって、この場合溶接トーチ１７はフイラワイヤ
１８′と呼ばれる消耗性ワイヤを溶接位置に導くために
用いられる。

この場合フイラワイヤに加熱用電流もしくは溶接用電流
を供給するように溶接トーチ１７にコネクターを連結す
ることもできる。

なお、消耗性ワイヤに溶接電流を供給して溶接を行なう
場合に特にワイヤ送給速度が溶接結果に大きく影響する
ため、本考案に係る溶接トーチは、このように消耗性ワ
イヤに通電して溶接を行なう場合に特に有用である。

以上のように本考案の消耗性ワイヤ用溶接トーチによれ
ば、回転計はトーチ前方に対して光学的に遮断された位
置でトーチ本体に支持されているため、溶接時に発生す
るアークによる輻射熱が回転計に悪影響を及ぼす虞れは
なく、また回転計は回転軸がワイヤの軸線と略平行とな
るよう配設されているため、溶接位置を観察するための
視野が広く、このため溶接作業がやり易くしがも上記ワ
イヤ送給速度検知手段はワイヤの軸線と略直交する方向
には余り嵩張らないため、比較的狭小な被溶接物にも適
用することができる。

更に溶接位置と殆んど同一のワイヤ送給速度を検知する
ことができるので、この検知信号を溶接不良部やワイヤ
送給不良の検知、ワイヤの残量の検知等の種々の目的に
用いて溶接品質の向上を図ることが′でき、産業上有益
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部断面正面図、第２図
および第３図はそれぞれ第１図のＩＩ −ＩＩ線および
ｌｌｌ−ＩＩＩ線断面図、第４図は他の実施例を示す正
面図である。 ３・・・・・・トーチ本体、６・・・・・・先端部材、
７・・・・・・検知ローラ、８・・・・・・加圧ローラ
、１２・・・・・・回転計、１３・・・・・・ワイヤ送
給速度検知手段、１８・・・・・・消耗性ワイヤ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）送給装置により送給されるワイヤを溶接位置に導
   く消耗性ワイヤ用溶接トーチにおいて、送給されるワイ
   ヤの経路上でワイヤと係接するようにトーチ本体の端部
   もしくは中間部に配設された回転自在な検知ローラと、
   前記検知ローラに向って付勢自在に配設された加圧ロー
   ラと、トーチ前方に対して光学的に遮断された位置でト
   ーチ本体に支持されかつ回転軸がワイヤの軸線と略平行
   に配設された回転計と、前記検知ローラおよび回転計の
   夫々の回転軸間に配設された回転伝達機構とからなるワ
   イヤ送給速度検知手段とを具備したことを特徴とする消
   耗性ワイヤ用溶接トーチ。
2. （２）前記ワイヤ送給速度検知手段は溶接トーチの先端
   部材とトーチ本体との間に配設されている実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の消耗性ワイヤ用溶接トーチ。