JPS6010785Y2 - 自動ｔｉｇ溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は溶接開始時において溶加材の先端が電極直下の
被溶接物表面と接触した時に自動的にアークが発生する
ようにしたＴＩＧ溶接装置に関し、特に同一溶接条件の
下で複数個の同一被溶接物を連続的に溶接する場合に利
用して好適なものである。

ＴｌＧｍ接（イナートガスタングステンアーク溶接）は
、ＭＩＧ溶接（イナートガスメタルアーク溶接）と共に
従来の被覆アーク溶接やガス溶接によっては溶接するこ
とが困難であった各種の金属の溶接に広く利用される重
要な溶接法であるが、ＭＩＧ溶接及び被覆アーク溶接や
サブマージドアーク溶接等のような消耗性の溶加材（フ
ァイラーメタル）からなる電極を使用するものとは異な
って、溶接部に送給される溶加材を非消耗性のタングス
テン電極によりアークで融かしながら溶接を行なうよう
になっている。

このようなＴＩＧ溶接の作業状態を表わす第１図に示す
ように、棒状をなす溶加材１を挟圧する一対の送給ロー
ラ２の作動により溶接トーチ３に固定されたタングステ
ン電極４直下へ向けて送給される当該溶加材１は、その
先端が電極４直下へ達した時に被溶接物（母材）５の表
面と接触するように、連結金具６を介して溶接トーチ３
に固定された案内筒７を貫通した状態でこの案内筒７に
対し摺動自在に支持されており、溶接トーチ３の移動に
伴ってそのタングステン電極４と被溶接物５との間に発
生するアークにより被溶接物５の表面の一部と共に溶加
材１を融かして溶接作業が進行するようになっている。

従来の自動ＴＩＧ溶接装置においては、溶接開始に先立
ってまず溶接トーチを被溶接物に対して所定の箇所に位
置決めすると共に溶加材の先端をタングステン電極直下
の被溶接物表面に接触させたのち、溶接開始のスイッチ
を入れてタングステン電極と被溶接物との間にアークを
発生させるようにしているが、これらの作業はすべて入
手により行なっているため、特に被溶接物の個数が多い
場合には、その溶接能率を著しく阻害する主因をなすこ
とが多い。

ところで、自動ＴＩＧ溶接装置は一般に同一形状の被溶
接物を同一溶接条件で連続的に溶接する場合に多用され
るが、このような被溶接物の溶接終了時の状態を表わす
第２図に示すように、アークが消滅して溶接完了時点で
送給を停止される溶加材１の先端は、溶接トーチ３のタ
ングステン電極４直下から図中、水平に一定距離だけ離
れた被溶接物５の上方に位置していることが知られてお
り、これは被溶接物の溶接作業中の状態を表わす第３図
に示すように、溶接トーチ３のタングステン電極４と被
溶接物５との間に発生するアーク８の図中、水平断面形
状が円形をなし、紡錘状に拡がったものであるため、こ
の非常な高温であるアーク８中に位置する溶加材１がほ
ぼ完全に溶融してしまうからである。

本考案は、このように同一形状の被溶接物を同一溶接条
件で溶接する場合、一つの被溶接物の溶接が終了した時
点で溶加材の先端が溶接トーチのタングステン電極から
常に一定距離だけ離れた所に停止している点に着目し、
溶接開始時に溶加材の先端が電極直下の被溶接物表面と
接触した時に電極と被溶接物との間に自動的にアークを
発生させ得るＴＩＧ溶接装置を提供することを目的とす
る。

この目的を遠戚する本考案の自動ＴＩＧ溶接装置にかか
る構成は、被溶接物と対向する電極が固定された溶接ト
ーチと、前記被溶接物と前記電極との間にアークを発生
させる溶接制御装置と、溶加材を挾持すると共に駆動回
転してこの溶加材を前記電極の直下へ向けて一定速度で
送り込む一対の送給ローラと、この送給ローラを駆動す
る駆動装置と、前記溶加材の先端が前記電極に対して一
定位置で停止した状態から前記駆動装置を作動して溶接
作業を開始させる起動スイッチと、前記被溶接物に対し
て前記溶加材を一定角度傾斜して支持すると共に前記電
極の直下へのこの溶加材の移動を案内する案内筒と、前
記溶加材の位置と傾斜角と供給速度とから算出される前
記電極の直下へのこの溶加材の先端の到達時間が設定さ
れて前記溶接制御装置に対する作動指令を発する制御タ
イマとを具えたものである。

以下、本考案による自動ＴＩＧ溶接装置の一実施例につ
いてその原理を表わす第４図を参照しながら詳細に説明
する。

タングステン電極１１が固定された溶接トーチ１２は、
図示しない移動装置に搭載され被溶接物１３の溶接部に
沿って移動自在となっており、この溶接トーチ１２の側
方から延びる連結金具１４の下端には、溶加材１５を摺
動自在に支持する案内筒１６が取り付けられている。

この案内筒１６を貫通する前記溶加材１５は、この溶加
材１５を挟圧する一対の送給ローラ１７の回転により溶
接トーチ１２のタングステン電極１１の直下へ向けて一
定速度で送り出されるようになっており、この溶加材１
５の先端がタングステン電極１１直下に達した時にこれ
が被溶接物１３の表面と接触するように当該溶加材１５
の移動を案内する案内筒１６は、連結金具１４に対して
回動可能に取付けられ、溶加材１５が被溶接物１３に対
して一定角度傾斜した状態を維持するようになっている
。

前記図示しない移動装置には溶接制御装置１８が組み込
まれており、この溶接制御装置１８にはタングステン電
極１１と被溶接物１３との間でアークを発生させるため
の図示しない電源に接続する電源ケーブル１９と、タン
グステン電極１１の周囲からシールド用の不活性ガスを
噴出させるための図示しないガスボンベに接続するガス
供給管２０とが導入されている。

タングステン電極１１及び被溶接物１３にそれぞれ接続
する導線２１は、溶接制御装置１Ｂを介して電源ケーブ
ル１９と連結され、溶接トーチ１２に連結されたガス導
入管２２は溶接制御装置１８を介してガス供給管２０に
接続している。

前記溶接制御装置１８は制御タイマ２３の指令によって
ガス供給管２０からガス導入管２２への不活性ガスの送
給を開始すると同時に電源ケーブル１９と導線２１とを
通電してタングステン電極１１と被溶接物１３との間に
アークを発生させるようになっており、前記制御タイマ
２３は起動スイッチ２４の操作により作動を開始して溶
加材１５の先端が被溶接物１３の表面と接触し且つタン
グステン電極１１直下に到達する一時間後に溶接制御装
置１Ｂを作動させる指令を発するが、この時間は溶加材
１５の先端の位置とその傾斜角及び供給速度とから算出
される。

つまり、溶加材１５の先端と電極１１直下との距離を溶
加材１５の供給速度で割った値が上述した一定時間に相
当するので、この時間を制御タイマ２３に設定する。

又、前記送給ローラ１７を駆動回転する駆動装置２５に
は、その作動及び停止を制御する制御電源２６が接続し
ており、この制御電源２６は前記起動スイッチ２４の操
作によって駆動装置２５を作動させる機能を有する。

本考案では、同一形状の被溶接物を同一溶接条件で溶接
する場合、一つの被溶接物の溶接が終了した時点で溶加
材の先端が溶接トーチのタングステン電極から常に一定
距離だけ離れた所に停止している点に着目し、一定移動
速度で送り出される溶加材がここからタングステン電極
直下の被溶接物表面の接触点まで到達する移動時間を制
御タイマにセットしてタングステア電極と被溶接物との
間のアークの発生時間を制御するようにしている。

従って、本実施例では溶接トーチ１２のタングステン電
極１１に対して被溶接物１３を位置決めしたのち、起動
スイッチ２４を操作すると制御電源２６により駆動装置
２５が作動して送給ローラ１７を駆動回転し、溶加材１
５をタングステン電極１１直下へ一定速度で送り出し始
める一方、制御タイマ２３が作動し始める。

溶加材１５の先端がタングステン電極１１直下に到達し
て被溶接物１３の表面と接触する同時間に溶接制御装置
１８へ制御タイマ２３からの指令が送出され、ガス供給
管２０からガス導入管２２ヘシールド用の不活性ガスが
送り込まれると共に電源ケーブル１９と導線２１とが通
電してタングステン電極１１と被溶接物１３との間にア
ークが自動的に発生し、溶接作業が開始する。

このように本考案の自動ＴＩＧ溶接装置によると、溶接
トーチの電極の側方の一定位置に待機している溶加材の
先端を溶接開始と同時に一定速度で移動させ、これが電
極直下に達する時間を制御タイマにより見計らって電極
と被溶接物との間にアークを発生させるようにしたので
、従来人手によって行なっていた溶加材の位置決め作業
等を完全に自動化することが可能となり、特に被溶接物
の個数が多い場合には、その溶接能率を従来のものより
大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＴＩＧ溶接装置による溶接作業状態を表
わす作業原理図、第２図は溶接終了時の溶加材と電極と
の位置関係を表わす配置図、第３図はアークの形状を表
わす第２図同様の配置図であり、第４図は本考案の一実
施例による自動ＴＩＧ溶接装置の概略機構を表わす原理
図である。 図面中、 １１はタングステン電極、１２は溶接トーチ、１３は被
溶接物、１５は溶加材、１６は案内筒、１７は送給ロー
ラ、１８は溶接制御装置、２３は制御タイマ、２４は起
動スイッチ、２５は駆動袋装置、２６は制御電源である
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被溶接物と対向する電極が固定された溶接トーチと、前
   記被溶接物と前記電極との間にアークを発生させる溶接
   制御装置と、溶加材を挾持すると共に駆動回転してこの
   溶加材を前記電極の直下へ向けて一定速度で送り込む一
   対の送給ローラと、この送給ローラを駆動する駆動装置
   と、前記溶加材の先端が前記電極に対して一定位置で停
   止した状態から前記駆動装置を作動して溶接作業を開始
   させる起動スイッチと、前記被溶接物に対して前記溶加
   材を一定角度傾斜して支持すると共に前記電極の直下へ
   この溶加材の移動を案内する案内筒と、前記溶加材の位
   置と傾斜角と供給速度とから算出される前記電極の直下
   へのこの溶加材の先端の到達時間が設定されて前記溶接
   制御装置に対する作動指令を発する制御タイマとを具え
   た自動ＴＩＧ溶接装置。