JPS60154B2 - 非消耗電極式ア−ク溶接のア−ス接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この出願はブラケット等の対援溶接ワークを非消耗電極
式アーク溶接を行うに際し電流径路を一定にしてビード
蛇行、アンダーカット増大を防止する技術に属する。

而して、開示発明は該分割ワークをフレームに付設した
対向クランプにより固定添接させその表裏被溶接線に沿
って対設される非消耗電極式アーク溶接トーチの各々に
対するアースを溶接電流経路が一定である様にしてビー
ド蛇行、アンダーカットを避けるべく上記クランブに接
続する様にしたアース接続方法に関するものであり、特
に、予めワークに対設されたクランプの各々を装置フレ
ームに対して絶縁して付設する様にし、上記トーチの各
々に対するアースを該一対のクランプに対し分岐接続す
るか、一方づつ他方のクランプに接続して同時に一方の
クラソプのみに接続することが無い様に電流経路を一定
にし、磁界を安定させビード蛇行、アンダーカット防止
を企る様にした非消耗電極式アーク溶接のアース接続方
法に係るものである。

周知の様に種々のメリットから一対のワークに対する溶
接一体化に非消耗電極式アーク溶接が採用されている。

該非消耗電極式アーク溶接の在来態様を第１、第２ａ〜
２ｃ図で略説すると、非消耗電極式アーク溶接装置１の
フレーム２の上型に固設した上部クランプ３，３′，３
″と下型に付設された下部クランプ４，４′，４″とに
より一対の分割ワーク、例えば、ボス支持用ブラケツト
５，５′をクランブさせ被溶接面６，６′を密懐添着さ
せ、該被溶接面６，６′の被溶接線の表裏の線７，７′
，７″，７肌をＢ，Ｂ′側からＣ，Ｃ′側、即ち外側か
ら内側へと表裏に対設して臨ませたトーチ８，８′，８
″，８…を移動させてアーク溶接を行う様にしている。
而して、該従来態様に於てはクランブ３，３′，３″及
び４，４′，４″のいずれも装置フレーム２に対してダ
イレクトに連結されており、従って「該フレーム２とク
ランプ３，３′，３″及び４，４′，４″は非絶縁状態
であり、又、各トーチ８，８′，８″，８′′′のアー
ス線もフレームの１点、例えばＡ点に示す部位にまとめ
て接続されているのが一般であり、そのため該Ａ点とト
ーチ部位の熔接電流経路は３つのクランプ３，３′，３
″と任意にされる状態にある。

そこで、トーチ８，８″がＢ位置で溶接開始する場合は
第１図実線の様にクランプ３を導適する最短距離通電態
様をとり、一方、トーチ８，８″が内側Ｃ点に移動して
いくと点線の様にクラ．ンプ３′を導適する最短距離通
電経路をたどる。

従って、通電経路がトーチ８，８′，８″，８′′′の
移動位置により変化し一定せず、そのため当然のことな
がら磁界が経時的に常に変化し、結果的にフレミングの
左手則に基づくアーク９，９′，９″，９川に及ぶ力が
変化し、所謂磁気吹きが起る欠点があり、アーク９，９
′，９″，９′′′が干渉してビード蛇行を形成したり
、アンダーカットが大きく表われるという製品上好まし
くない難点があった。特に、横向き姿勢でアーク溶接す
る場合はそのデメリットが大きく、場合によっては製品
歩蟹りに悪影響を及ぼし製品全体に対するコストアップ
に運がる不利点があった。

この発明の目的は上記従来技術に基づくクランプ固定ワ
ークに対する少くとも一対の対向２電極を用いて同時に
溶接する非消耗電極式アーク熔接の問題点に鑑み、クラ
ンプと装置フレームとを電気的に絶縁した状態にし、対
向クランプにて分割ワークをクランプ添援固定し、対向
トーチに対するア−スは該両対向クランプに各々分岐接
続するか、一方は片側に、他方は他側に接続する様にし
て常に溶接中の導通電流の経路を一定にし「磁界による
ァークの干渉による擾乱を無くし、実質溶接部分に対す
るビード蛇行、アンダーカットを避け「安定且つ良質の
アーク溶鞍が行うことが出来る様にした優れた非消耗電
極式ァーク溶接のアース接続方法を提供せんとするもの
である。

次に「上記目的に沿うこの発明の実施例を第３図以下の
図面に従って説明すれば以下の通りである。

尚、第１、第２ａ〜２ｃ図と同一態様部分については同
一符号を用いて説明するものとする。第３図に示す実施
態様に於て、１′は非消耗極式アーク溶接装置であり、
ベースフレーム２′上にはフレーム２が門型に固談され
、又内側には適宜の一対の油圧ジャッキ１０，１０′が
立槽されてクランププレート１１を上談固定している。
又、上部クランプ３，３′，３″及び下部クランプ４，
４′，４″を各々硬質プラスチック等の適宜絶縁物１２
，１２・・・・・・を介して上方フレーム２及びクラン
ププレート１１に固設されている。而して、左右一対づ
つのクランプ３，４及び３″，４″には対向トーチ８，
８″及び８′，８机に対するアース１３，１３′，１３
″，１３′′‘が分岐されて、即ち、各トーチ８，８′
，８″，８…とも上下クランプ３，４，３′，４′，３
″，４″，３川，４川に分岐して外端部に接続される様
に結線されている。上記非消耗電極式アーク溶接装置１
′に於て、前言己同様ボス支持用ブラケットの分割体の
ワーク５，５′を下降油圧ジャッキ１０，１０′による
開いた下部クランプ４，４′，４″上に当援ブロック状
に鼓層し次いで該油圧ジャッキｉｏ，１０′を上昇作動
させて上部クランプ３，３′，３″との間でワーク５，
５′を緊締ごせ「その被溶接面６，６′を設定精度の範
囲内で密着させる。

而して、トーチ８，８″，８′，８肌を各々女台端部に
て相対向させ溶接線７，７′，７″，７Ｍに沿って外方
から内側に移動させ溶接を行う。この場合、熔接電流は
各クランプ３，４，３″，４″からトーチ８，８′，８
″，８川に正極性電流として導通され、しかも、常にそ
の通電方向は変らない。

そして、各トーチ８，８′，８″，８Ｍ共ワークを外側
から内側に向って流れる方向は同じであるため、磁界の
方向も一定であり、アーク９，９′，９″，９川も常に
同一力を受け、安定し、その結果、ビード蛇行やアンダ
ーカットが生じることは無く、溶接線７，７′に沿って
正確なビードが形成される。

蓋し、当該態様に於て、電極対向と同時にアーク溶薮ス
タートを行うので第４ａ図に示す様に電流方向が同じ‘
こなりも単電極の場合よりもアークへの前方偏向力がフ
レミング左手則により強く現れ、磁界の強さが２倍にな
り、アンダーカット抑止に極めて有効に働く。

又、トーチ８，８′，８″，８川の高速溶接時には特に
アーク９，９′，９″，９川の前方偏向力は強くＥＯ力
ロされ、アンダーカット抑止は勿論、ビード蛇行も阻止
される。

そして、女台端部に於ては第４ｂ図に示す様に上下のク
ランプ３，４，３″，４″に電流が分岐導通されるので
磁界は相互に打消し合いアーク９，９′，９″，９川は
互いに真直に対向し合い溶接線に対し極めて好都合で良
精度の溶接ビードが得られる。

又、第５ａ，５ｂ図に示す実施例はハード部分を第３図
態様と同一にした装置に対してトーチ８，８′のアース
１３，１３′を下部クランプ４，４″の外端に、一方対
向トーチ８″，８′′′のアース１３″，１３川は上部
クランプ３，３″の外端にそれぞれ接続（勿論逆でも実
質的に同態様になる）した態様であり、当該態様に於て
アーク溶接を外様からスタートさせた場合同じく通電経
路は一定であり、その限り、磁界に実質的に変化はなく
、従って、上記実施例同様にアーク９，９′，９″，９
川は前方に曲折され、ビード蛇行、過大アンダーカット
が防止される点では同様の作用効果を奏されるものであ
る。

尚〜当該実施例に於て始端部では溶接電流は上下方向の
一方に偏ってしか流れないため溶接速度が小さい場合に
はアーク９，９′，９″，９′′′の側方形状は第５ｂ
図に示す様に電流の導通方向とは逆方向に偏筒する様に
曲折され、従って、該始端部に於けるスタート部位では
上記態様に比し若干アンダーカットが形成されはする。

さりながら、該アンダーカットは始端部であって実質的
にさ程溶接強度に影響なく、又、溶接速度が遠い場合に
はほとんどアンダーカットが現われないことから実施態
様としては可能なものである。ところで、第４ａ，４ｂ
図に示す上下クランプ３ｙ ３″，４，４″に対する分
岐アース結線に対し第５ａ，５ｂ図態様のクランプ３，
３″，４，４″に対する片寄りアース接続の場合は上記
の様にこの発明の効能は有益に作用するが、６ａ，６ｂ
図に示す如く表裏側の対向トーチ８，８″，８′，８′
′′の対応アースを共に共有の一方のクランプ４，４″
、或は３，３″に接続する場合はこの発明の実施態様に
はならない。

蓋し「当該態様に於ては始端部での溶接電流の通電方向
が両トーチ８，８″，８′，８肌に対しても下部クラン
プ４，４″、或は上部クランプ３，３″方向と第６ａ図
の様に同一方向になるため、当然のことながら磁界が加
わり合ってアーク９，９″も第６ｂ図に示す様にアース
１３，１３″の接続されていないクランプ３，３″側に
曲折され、溶接線７，７′に対して偏向が強くなりアン
ダーカットが大きく現われるおそれがあるからである。

尚「 この発明の実施例は上記態様に限るものでは勿論
なく、対向２電極は一対でも良く、又、対象ワークもブ
ラケットに限るものでない等種々の態様が可能である。
．そして、アース接続端についても種々の設計変更が可
能である。上記の様にこの発明によれば、一対の分割ワ
ークをフレームに添設したクランプにより添薮固定させ
その被溶接線に沿って対向させて設けた非消耗電極式ア
ーク溶接用トーチの上記クランプに対する接続方法に於
て、まず、該ワークに対するクランプとプレートを電気
的に絶縁して固設する様にしたことにより溶接電流がフ
レームに導通されず、従って、溶接電流の導電経路がク
ランブとワークに限定されるため第一義的に電流が乱れ
ず、磁界が安定し、ビード蛇行やアンダーカットが形成
されない効果がある。

而して、この発明に於ては上記対向アーク溶接用トーチ
に対するアースが対向クランプの各々に分岐接続される
か、一方のアースを一方のクランプに他方のアースを他
方のクランプに、即ち、対設するクランプに接続する様
にすることによりトーチに関する通露々流経路方向が該
トーチの走行に無関係に規定され、従って、電流通電経
路が一定し常に磁界が安定し、その結果、磁気吹きが発
生せず、ビード蛇行、アンダーカットが形成されない保
証が得られ、製品精度も向上し、歩留りも良くなる優れ
た効果がある。

特に横向姿勢で２電極同時にアーク溶接する場合に極め
て効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく非消耗電極式アーク溶接の概
略説明図、第２ａ，２ｂ，２ｃ図はワーク及びアーク溶
接の正面、平面、側面説明図、第３図はこの発明の非消
耗電極式アーク溶接装置の概略説明図、第４ａ，４ｂ図
はこの発明の１実施例の正面及び側面説明図、第５ａ，
５ｂ図は他の実施例の正面及び側面説明図、第６ａ，６
ｂ図はこの発明の実施例に含まれない誤態様の正面及び
側面説明図である。 ２，２′……フレーム、３，３′，３″，４，４′，４
″……クランプ「５，５′……ワーク、７，７‘・…・
・熔接線「 ８，８′，８″，８′′′…・・・トーチ
、１３，１３′，１３″，１３′′′……アース。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フレームに付設したクランプにより一対のワークを
   添接固定させ該ワークの表裏の被溶接線に沿って対向さ
   せて設けた非消耗電極式アーク溶接用トーチのアースを
   上記クランプに接続する方法において、該一対のワーク
   に対するクランプの各々を前記フレームに対して絶縁さ
   せて付設し、而して上記一対のトーチに対する各アース
   が少くとも対応するクランプには接続する様にしたこと
   を特徴とする非消耗電極式アーク溶接のアース接続方法
   。