JPS58953B2 - ヨウセツソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はパイプ類などの溶接に使用される溶接装置に
関するものである。

従来のこの種溶接装置では直接データシートなどにより
指定された溶接条件にしたがって直接が行われ、パス間
温度管理はオペレータが表面温度計によりチェックし直
接進行の良否を決定していた。

この上うな溶接装置では規定値まで温度が低下するのに
長時間を要し、多層盛りになればなるほど待ち時間が多
くなる。

電流条件は広範囲であるからオペレータにより個人差を
生じ、安定した溶接精度をうろことが困難であるばかり
でなく、オペレータは常に溶接状況を監視しなければな
らないため多大の労力を要する。

さらに溶接部は自然冷却あるいは空気による強制冷却が
行われているので、溶接直後の鋭敏化温度領域の停滞時
間は長くなり、溶接部の健全性を向上させるために前記
停滞時間を溶接中に短縮する必要がある。

この発明は上記諸欠点を除去し、溶接部の高品質化およ
び溶接作業の高能率化をはかることを目的とするもので
、 （ａ） 回転するワークを溶接するだめのアークを発
生する溶接トーチと、 （ｂ） 前記溶接トーチに設けられ、溶接ビードを冷
却するために冷媒を噴出するだめの冷媒噴出機構と、 （ｃ）前記溶接トーチから前記ワークの回転方向に一定
角度能れて前記ワークの表向近傍に設けられ、溶接ビー
ドの温度を検知するとともにこの温度に対応した第１の
信号を発生する第１センサと、 （ｄ） 前記溶接トーチから前記ワークの回転方向と
逆方向に一定角度能れて前記ワークの表面近傍に設けら
れ、パス間温度を連続的に監視してこのパス間温度が規
定値以上の時は作動してパス間温度に対応した第２の信
号を発生し、パス間。

温度が規定値以下の時は作動しない第２センサと、 （ｅ） 前記第１センサからの第１の信号にもとづい
て溶接ビードの冷却速度を判断して前記冷媒噴出機構に
送られる冷媒流量を制御するとともに、前記第２センサ
からの第２の信号にもとづいて直接作動を制御する制御
器とを備えた溶接装置に特徴がある。

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図にもとづ
いて説明する。

第１図において、安全弁３を開き冷媒容器１内の雰囲気
が暖められると、容器１内の冷媒２は膨張し配管５およ
び冷媒流量制御系６を経て直接トーチ１０に供給される
。

この場合、容器１内の圧力は圧力計４により検出され、
安全弁３を調節することにより一定に保持される。

また冷媒流量制御系６はソレノイドバルブ７、安全弁８
およびニードルバルブ９を有する３系統からなり、各系
統のソレノイドバルブ７は制御器１３からの制御信号に
より自動的に切換られ、各ニードルバルブ９により流量
調整が行われる。

第１センサ１１は鍔接部の凝固した部分以降に設置すれ
ばよいもので、ここでは溶接トーチ１０のアーク点より
ワーク１４の回転方向に一定角度能れて一定距離を保っ
て設置しである。

これは非接触式赤外線温度計で、溶接直後の冷媒により
急冷された溶接ビードから放出される赤外線の強度を検
出して電気信号に変換し、この電気信号は増幅器１２を
介して制御器１３に送られる。

この制御器１３は前記溶接ビードの冷却速度を判断し、
冷媒流量制御系６のソレノイドバルブ７に制御信号を送
り制御するので、冷媒流量制御系６に常に一定の冷却速
度に保持される。

第２センサ１５はアーク点より前に位置すればよいもの
であるが、パス間温度の検知に適した位置つまりワーク
１４の回転方向と逆方向に一定角度能れた溶接部直前の
位置に設置されている。

これはパス間温度を連続的に監視する非接触式温度計で
、パス間温度が規定値以下の場合には作動しないから直
接が続行されるが、パス間温度が規定値以上の場合には
作動し、制御器１３を介して溶接制御器１６に信号が発
せられ、溶接作動が制御される。

例えば酸液停止信号が発せられて、溶接電源１７のしゃ
断により、溶接が停止されるように構成できる。

レコーダー１８は冷媒流量記録端子１９、第１センサ１
１の温度記録端子２０、ワーク１４の速度記録端子２１
、溶接電圧記録端子２２および溶接電流記録端子２３を
有し各記録を行う。

前記冷媒容器１は第２図に示すように、外槽１ａおよび
外槽１ａ内に断層１ｃを介して終結された内槽１ｂから
なり、内槽１ｂに連通する気体取出管２７に付設した保
圧調節弁２８は保圧弁２９を介して外槽１ａ内に設けた
保圧コイル３０に連結され、内槽１ｂ内の圧力が設定値
より低い場合に圧力を上昇させる。

内槽１ｂ内の冷媒を取出す際には、内槽１ｂに連通する
冷媒取出管２５の使用口２４に冷媒供給系の配管を連結
し、保圧弁２９および冷媒取出弁２６を開くと共に保圧
調節弁２８を調整して取出すものとする。

また溶接トーチ１０は第３図に示すように、電極３１を
内蔵するノスル１０ａに冷媒給管５および冷媒噴出ノス
ル１０ｃを有する冷媒タンク１０ｂを取付けて構成され
ている。

上記実施例ではオペレータが常に溶接ビードを監視する
必要かないはかりでなくオペレータによる個人差がなく
なり、かつドータは冷媒により冷却されているので熱損
傷を防止することができる。

まだパス間温度の待ち時間は自然冷却の場合には４．０
ＨＲ／ＤＡＹ空気による強制冷却の場合には１．５ＨＲ
／ＤＡＹを必要とするが、上記実施例ではパス間温度の
待ち時間を零にすることができる。

なお、上記実施例の溶接トーチはＴＩＧ宕接周接周接用
トーチ、これに限定されるものではない。

次に、上記実施例を実際に用いる時の溶接条件・冷却条
件につき説明する。

これら条件は下記表に示すとおりである。

これは試験片に対して溶接を行った時の条件であるが、
表中の■は機械試験を行った場合、■〜■はシュドラウ
ス試験を行った場合の条件である。

■〜■の操作は手動で行ったが、これは冷媒たる流体窒
素の流量を一定にするためである。

以上説明したように、この発明によればパス間温度の待
ち時間を著しく低減して作業能率を向上させることがで
きる。

また冶接を常に同一入熱で行うことができ、かつこの結
果溶接部の高品質化をはかることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接装置の一実施例を示す系統図、第
２図は冷媒容器の詳細図、第３図は溶接トーチの断面図
である。 １０・・・溶接トーチ、１０ｂ・・・冷媒タンク、１０
ｃ・・・冷媒噴出ノスル、１１・・・第１センサ、１４
・・・ワーク、１５・・・第２センサ、１７・・・直接
電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）回転するワークを溶接するためのアークを発生
   する溶接トーチと、 （ｂ） 前記直接トーチに設けられ、溶接ビードを冷
   却するために冷媒を噴出するだめの冷媒噴出機構と、 （ｃ） 前記直接トーチから前記ワークの回転方向に一
   定角度離れて前記ワークの表面近傍に設けられ、溶接ビ
   ードの温度を検知するとともにこの温度に対応した第１
   の信号を発生する第１センサと、 （ｄ） 前記溶接トーチから前記ワークの回転方向と逆
   方向に一定角度離れて前記ワークの表面近傍に設けられ
   、パス間温度を連続的に監視してこのパス間温度が規定
   値以上の時は作動してパス間温度に対応した第２の信号
   を発生し、パス間温度が規定値以下の時は作動しない第
   ２センサと、 （ｅ） 前記第１センサからの第１の信号にもとづいて
   溶接ビードの冷却速度を判断して前記冷媒噴出機構に送
   られる冷媒流量を制御するとともに、前記第２センサか
   らの第２の信号にもとづいて耐液作動を制御する制御器
   とを備えたことを特徴とする耐液装置。