JPS5835078A - ホツトワイヤ式ア−ク溶接ト−チ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ワイヤをワイヤの抵抗成分とワイヤに供給
する電流とによシ加熱して溶接部に送給するいわゆるホ
ットワイヤ方式の非消耗電極式アーク溶Ｚｉｎｃ用いら
れる溶接トーチに関するものである。

従来より０％公昭４０−１９７３１号公報に示されるよ
うに、母材およびワイヤ間の連続的「無アーク」短絡に
よプ、母材の表面に金属を溶着する方法が開示されてい
る。即ち、ワイヤを給電チップによる加熱により融点近
くまで加熱することＫより、ワイヤを加熱しないで溶接
部へ送給する場合に比べて大幅に溶着量を増進できるこ
とが示されている。

このようなホットワイヤ方式の非消耗電極式アーク溶接
に用いられる溶接トーチとして第１図に示すものがあっ
た。この溶接トーチはアーク発生用トーチおよびワイヤ
加熱用トーチの独立した２本のトーチが必要であり、ト
ーチ回りが大型化してしまうという問題があった。

第１図において、（１１はアーク溶接トーチ（以下Ｔ工
Ｇトーチと称する）であり、その先端にはタングステン
からなる非消耗電極（２１がほぼ中心軸に保持され、こ
の電極（２）と母材（３）との間にＴ工Ｇアーク（４）
が発生され、そのアーク熱により母材（３）上に溶融池
（５）が形成される。（６）はワイヤ加熱用トーチであ
り、Ｔ工Ｇトーチ（ｌｌ［対して傾斜して配設されてお
り、その先端から加熱されたワイヤ（７）が溶接部に向
って送給される。第１図に示すように、ワイヤ（７）は
溶接進行方向の後方から、送給されており、「無アーク
」の状態で溶融池（５）Ｋ接触する。

非消耗電極式アーク溶接では、一般に溶接電流、溶接速
度、ワイヤ送給速度などの溶接条件により、ワイヤ加熱
用トーチから供給されるワイヤの先端の位置を、Ｔ工Ｇ
トーチに保持された電極位置に対して微調整する必要が
あることが、知られている。図中、（８）〜０は、ワイ
ヤ加熱用トーチを上下方向に微調する機構を構成するも
のであシ、ネジ棒（８）を回転することにより、スライ
ド片（９）が、ガイド棒ａ・に案内されて上下する。■
はスライドベースで６９．ネジ棒（８）およびガイド１
Ｉｓ１１Ｇを支持している。０ｚはガイド棒αＧをスラ
イドベースＱｌｌに固定するネジでおる。０は上下方向
微調機構と同様の構成を持つ左右方向の微調機構を示す
。０巻はホルダーでＴＩＧ）−チｔｌｌに固定されてい
る。このホルダーａ４に上下方向微調機構のスライドベ
ースα１が固定され。

スライド片（９）に左右方向微調機構のスライドベース
（図示せず）が固定されている◎まだ、α９はワイヤ加
熱トーチ（６：を支持するホルダーであり、これは左右
方向微調機構のスライド（図示せず）に固定されている
。

従って、上下微調機構のネジ棒（８）を回転することに
より、ワイヤ（７）の先端は電極１２１に対して上下方
向に移動し、左右方向微調機構のネジ棒（ｌ５−）を回
転することＫよシ、同様に左右方向に移動することＫな
る。

従来のホットワイヤ式アーク溶接トーチは上述のように
構成さｉ″１ており、ワイヤ加熱トーチ（６）全体がＴ
工Ｇトーチ（１１に対して傾斜して増り付けられており
、トーチ回りが大型化してしまうという問題があった。

また、溶接条件に応じてワイヤの先端の位置を微調整す
る場合、上下微調機構のネジ棒（８）及び左右方向微調
機構のネジ棒（１３ａ）の双方を回転させて調整を行か
う必要があり、ａ整が著しく煩雑になるという欠点があ
った。

この発明は上述の点に鑑みなされたものであり、ワイヤ
の先端位置の調整が容易に行なえ。

且ツ小型化を計ったホットワイヤ式アーク溶接トーチを
提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図はこの発明の一実施例を示し１ｗ。

２図（ａ３は正面図、第２図（ｂ）は部分断面図であり
。

図において、（１１はＴ工Ｇトーチ、（２１はタングス
テンからなる非消耗電極である。（社）はホルダーであ
り、ワイヤ加熱部をＴ工ＧトーチＩｌｌに固定支持する
役目を有している。ホルタ−翰にはスリン）（２ｏａ）
、ネジ穴（ｚｏｂ）　、バカ穴（２００）が設けられて
おり、ネジａｌｌＩＫよりスリット（２Ｏａ）を締めｔ
」けて固定する。にはスライドベースでアリ。

ホルダー俤に溶接４により固着されている。（ハ）はス
ライドベース−内に上下に移動可能に配設されたスライ
ド片であり、その上部にはネジ部（２３ａ）が設けられ
ている。＠は調節ナツトであり、スライド片−のネジ部
（２５ａ）　ｌｃ螺合している。スライドベース＠には
回り止め（ＺＺａ）が設けられており、スライド片（ハ
）のガイド溝（２３ｂ）に係合している。スライドベー
ス＠とスライド片（至）とのすき間にはコイルバネ（ハ
）がはめ込まれている。−はカイトホルダーであり、ス
ライド片（２）の下部に設けられた段付部（２！１０）
に連結されている。ガイドホルダー（２）には溝（２４
ａ）が。

スライド片口にはネジ（２ｓ６）が切ってあり、セット
ネジ■を擲（２６＆）に当接することにより。

ガイドホルダー（至）をスライド片（ハ）にロックする
。

ガイドホルダー（イ）の下端には、その延長線が電極（
２１に向かうようにネジ（ｚ６ｂ）が切ってあり。

このネジ（２６１））にはガイドカバー（至）が螺合さ
れる。このガイドカバー■の内部には、耐熱絶縁体で構
成されたワイヤガイド（２）が挿入されている。また、
スライド片のおよびガイドホルダー（イ）の内部にも絶
縁部材（至）が挿入されている。

口りはコンジットケーブルであり、すの他端はワイヤ送
給装量（図示せず）Ｋ接続されている。

（支）はストッパーであり、コンジットケーブルａυに
接着されて一体とな９．給電金具Ｃ（３に挿入される。

給電金具（至）にはネジ（Ａｎ）が切ってあり。

セットネジ（２）によりコンジットケーブルａｔ＋が給
電金具（至）に固定される。（ハ）はワイヤ加熱電佛を
通電する銅線であシ、一端が給電金具（至）にろう付さ
れており、他端はワイヤ加熱用電源（図示せず）に接続
されている。（至）は給電チップであり、絶縁キャップ
−を間にはさんで、給電金具−に切っであるネジ（ｓｓ
ｂ）と螺合している。図に示すように、絶縁キャップ−
の段付部（ｓ７−）と給電チップ（至）の段付部（Ｓ６
ａ）とを当接させ。

絶縁キャップ−をスライド片−のネジ部（ＺＳａ）にネ
ジ込むことによシ、給電部分が微調整機構に摩り付けら
れる。このとき、絶縁部材（至）の段付部の深さＬｌ　
より給電チップ（至）の段付部の長さＬ２を長くしてい
るため、スライド片Ｇがらガイドカバー＠までの金属副
材の電気的絶縁が保たれる。（至）は絶縁カバーであシ
、給電金具儲。

コンジットケーブル＠、銅線（至）を覆っており。

電気的に外部と絶縁している。

次に、この第２図の実施例装置の動作について説明する
。先ず、ワイヤ送給装ｆｆ１（図示せず）から送給され
たワイヤ（７）は、コンジットケーブル１１１．給電チ
ップ０［９，絶縁部材ａｏ、ワイヤガイド輸を通って電
極（２１の近傍に送られる。−万。

ワイヤ（７）への通電は、ワイヤ加熱電源（図示せず）
から銅ｌＩｉ！（至）、給電金具（至）、給電チップ（
至）を経て、給電チップの下端（ｓ６ｂ）にて行なわれ
る。

これよシ後においてワイヤ（７）は、絶縁部材（至）。

ワイヤガイド＠により電気的に絶縁されているため、ワ
イヤ（７）は、給電点（ｓ６ｂ）から、母材間（以下加
熱距離）のワイヤの電気抵抗により加熱される。なお、
電流を大きくしてワイヤ（７）における発熱量を大きく
するためには、給電部分を大き゛〈構成する必要がある
ので、手溶接用の溶接トーチとしては好ましくな、い。

従って、ワイヤ（７）を加熱するための電流値を実用的
な範囲にとどめ、るためには、加熱距離を適正に選ぶ必
要がある。実験的には、加熱電流を１５０Ａ以下で使用
する場合、加熱距離を６０〜７０１１１１　Ｋ選択する
と好適な溶接条件が得られた。従って給電点より後のガ
イドホルダー（２）及びガイドカバー（２）の部分は、
不夾施例のように、絶縁部材（至）や絶縁ガイド（至）
により電気絶縁を保ちつつ、ワイヤ（７）をアーク部へ
案内する必要がある。

次に電極（２）に対するワイヤ（７）の位置の微調整に
ついて説明する。上下方向の微調整は調節ナツト＠にて
行なう。コイルバネ（ハ）の上端はスライドベースｇ２
に、下端はスライド片Ωに当接しているため、スライド
片（ハ）は常に下方へ移動する力を与えられている。し
かしながら、スライド片口の上部ネジ（ｚｓａ）　Ｋ螺
合した調節ナツト＠がスライドベース＠の上部に当接す
るため。

スライド片口の位置は調節ナツト（財）の位置によ）決
められる。すなわち１ｗ４節ナツ）Ｕを左へ回転させる
と、コイルバネ−は伸ひてスライド片（２）は下方へ移
動し、逆に右へ回転させると。

コイルバネ（２）は圧縮されてスライド片口は上方へ移
動する。このとき０回シ止め（２２−）がガイド＊　（
２６ａ）　Ｋ係合しているため、調節ナツト＠を回転さ
せてもスライド片Ｇは回転せず、上下移動だけを行なう
。

次に、左右方向の調整はガイドホルダー（２）の回転に
よって行なう。セットネジ勾を少し緩めると、ガイドホ
ルダー−はスライド片（至）の段付部（２ＳＣ）を軸受
として自由に回転できる。しかして、ガイドホルダー（
至）およびワイヤガイド（２）はガイドホルダー（至）
の中心軸に対して斜めに摩り付けられているため、ワイ
ヤ（７）の先端はガイドホルダー（至）の回転に対して
円弧を描く。従って、タングステン電極（２１の近傍で
はほぼ直線的に左右方向に移動する。このようＫして移
動調整した後、適切な位置において、セットネジ鰭を堅
固にロックし固定する。

なお、上記実施例では非消耗１１極式トーチとしてＴ工
Ｇトーチを用いて説明したが、プラズマトーチなと他の
非消耗電極式トーチでもよい。

また上記実施例では特に９手溶接に適用する場合につい
て述べているが、もちろん自動溶接においても、トーチ
の小型化は狭隘部への適用を可能にするなど、その特長
が発揮されることはいうまでもない。

また、上下微調機構ではコイルバネを用いたが、コイル
バネの代わりに、他の部材とスライドベースとで調節ナ
ツトをはさみ込んで調節ナツトの移動を止めてもよい。

手溶接に適用可能なホットワイヤ式アーク溶接トーチの
条件としては、（ａ）小型であること。

（ｂ）ワイヤ位置の微調整機構を有していること。

（Ｃ１微一整機構等露出部が電気絶縁されていること、
（ｄ）加熱距離が十分あること、（ｅ）給電チップ勢の
消耗部品の交換が容易な構成であることなどが挙けられ
る。

この発明装機では、上下微調整機構を小型化するために
ネジ棒自身をスライド片とし、その中を絶縁してワイヤ
を通し、中心軸に対して傾斜させてワイヤガイドを取り
付けたガイドホルダーを配設し、ガイドホルダーの回転
で左右微調整を行なうようにし、一体化した給電部分を
絶縁キギタプで微調整機構へ摩り付けるようにし、さら
に給電チップの交換および微調整機構の電気絶縁、加熱
距離の確保を実現しているので、ホットワイヤ式アーク
溶接トーチを８手溶接用として、十分適用し得る程度忙
小型化できるとともに、著しく操作性を向上できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホットワイヤ式アーク溶接トーチを示す
構成ａ、第２図は、この発明の一実施例による。ホット
ワイヤ式アーク溶接トーチを示し、第２図（ａ）は平面
図、第２図１（ｂ）は部分断面図である。 （１）・・・アーク溶接トーチ、１２１・・・非消耗電
極、翰・・・ホルダー、口・・・スライドベース、０・
・・スライド片、（２４・・・調節ナツト、ｇＳ・・・
コイルバネ、（至）・・・ガイドホルダー、＠・・・ガ
イドカバー、Ｃｌ１ｌｌ・・・絶縁部材、＠・・−ワイ
ヤガイド、儲・・・給電金具、（至）・・・給電チップ
、＠・・・絶縁キャップ なお９図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　葛　野　信　− 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非消耗電極と、上記非消耗電極をｔな＃丘中心軸に保持
   するアーク溶接トーチと、中心軸が上記非消耗電極にほ
   ぼ平行になるように配設されたスライドベースと、上記
   スライドペースをアーク溶接トーチに固着するためのホ
   ルダーと、上記スライドベース内に移動可能和配設され
   たスライド片と、上記スライド片をスライドペース内で
   移動させ微調整させる手段と、上記スライド片の一端に
   回転自在に一端が取り付けられたガイドホルダーと、上
   記ガイドホルダーの他端に一端が取り付けられ、他端が
   上記非消耗電極に向かうように上記スライド片の中心軸
   に対して傾斜して配設されたガイドカバーと、上記スラ
   イド片、ガイドホルダー及びガイドカバーの中に絶縁さ
   れて挿入されたワイヤに給電するために上記スライド片
   に電気絶縁されて取り付けられた給電チップとを備えた
   ことを特徴とするホットワイヤ式アーク溶接トーチ。