JPS60209Y2 - Ｔｉｇ溶接ヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は深開先の溶接に用いて好適なＴＩＧ溶接ヘッド
に関する。

深開先を自動溶接する場合に採用されている従来のＴＩ
Ｇ溶接ヘッドを第１，２図に示す。

装置本体側に支持されるアーム１０１の先端に取付けら
れた支持部材１０２の前後方向−刃側にはＴＩＧ溶接ト
ーチ１０３が支持され、他方側には溶接部にフイラワイ
ヤ１０４を供給するワイヤノズル１０５が支持される。

支持部材１０２には左右方向（Ｘ軸方向）スライダ１０
６が取付けられ、左右方向スライダ１０６に左右方向移
動可能に支持された上下方向（Ｙ軸方向）スライダ１０
７には該上下方向スライダ１０７によって上下動可能に
ノズル支持アーム１０８が支持され、開先１０９内に挿
入されるこのノズル支持アーム１０８の下端部に前記ワ
イヤノズル１０５が支持されている。

厚板などの深開先を溶接する場合において、フイラワイ
ヤ１０４を添加して積層する時、溶接欠陥の発生を防止
するためフィラワイヤ１０４が常に溶接トーチ１０３の
タングステン電極１１０の直下（溶融プール中央）に位
置し、しかも適当な高さを保っていることが必要となる
。

ワイヤ位置を溶接中に調整するためには、通常溶接トー
チ１０３を固定とし、ワイヤノズル１０５をＸ軸、Ｙ軸
周スライダ１０６，１０７を用いてそれぞれＸ軸方向、
Ｙ軸方向に位置調整をするのであるが、スライド部は開
先外に設けるのて深開先の場合、ワイヤノズル１０５を
支持するノズル支持アーム１０８を長くしなけれはなら
す、そのため剛性不足になり、ワイヤ１０４の振れを引
き起こしていた。

又、深開先内の最下層部分では溶接トーチ１０３のみオ
シレートさせフイラワイヤ１０４を静止の状態に保って
溶接する場合もあるが、第１゜２図に示す構造の溶接ヘ
ッドにおいては溶接トーチ１０３をオシレートさせると
ワイヤノズル１０５も同様にオシレートしてしまい、上
記溶接はできない。

更に、このような溶接ヘッドては、トーチ１０３の電極
１１０を交換する場合溶接トーチ１０３を開先１０９よ
りかなり上方に移動しなりればならない。

本考案は、従来の深開先溶接用のＴＩＧ溶接ヘッドては
、上述の如くその使用に際しその構造に起因する不具合
が生じ或いは制約を受けていたことに鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、深開先内てのフイラワ
イヤの位置調整を精度良＜安定して実施てき且つトーチ
のオシレートに対してワイヤノズルを選択的に作動或い
は静止し得るワイヤ位置調整板溝を有し、更にトーチの
電極交換を容易とする機構をも併せ備えるＴＩＧ溶接ヘ
ッドを得ることにある。

上記目的を遠戚するための本考案に係る構成は、溶接ト
ーチをその前後において同心上の支持ピンにより回転可
能にブロックに支持すると共に前記ブロックに対し前記
溶接トーチを拘束する固定手段を前記ブロックと溶接ト
ーチ間に設け、前記フロックそれぞれに前後方向に延は
して同心上に揺動軸を取付け、これら揺動軸を装置本体
側に取付けられた固定アームに回転自在に支持し、−力
の揺動軸に往復角運動を付与する揺動アームを連結し、
更に該揺動軸に回転自在に支持アームを取付け、該支持
アームに左右方向移動可能且つ上下方向移動可能にノズ
ル支持アームを支持し、その下部にワイヤノズルの後部
を回転自在に支持すると共にワイヤノズルの中程を前記
支持アームの下部に回転自在に支持し、更に前記支持ア
ームと前記固定アーム或いは揺動アームとを着脱するク
ラッチをこれらに亘って設けたことを特徴とする。

以下、本考案に係るＴＩＧ溶接ヘッドの一実施例を図面
に基づき説明する。

第３図には一実施例の部分断面を、第４，５図には実施
例の一部分の斜視外観を、第６図には実施例の側面をそ
れぞれ示す。

溶接トーチ１はその前後において、支持ピン２ａ、２ｂ
によって絶縁ブロック３ａ、３ｂにブツシュ４ａ、４ｂ
を介して支持されている。

支持ピン２ｂ、２ｂは同軸上にあるので溶接トーチ１は
これら支持ピン２ａ、２ｂを中心として回転可能となっ
ている。

溶接トーチ１の回転を拘束するため、溶接トーチ１の前
後一方の側には小孔５が穿たれると共に前記絶縁ブロッ
ク３ａには前記小孔５に貫入される固定用ピン６が設け
られている。

絶縁ブロック３ａに対し摺動可能となっている前記固定
用ピン６に設けられている鍔７と絶縁ブロック３ａ側と
の間には圧縮コイルばね８が設けられ、固定用ピン６に
は常に溶接トーチ１側向きの力が付与される。

よって定常の状態ては固定用ピン６は溶接トーチ１の小
孔５に差込まれ、溶接トーチ１の自由度はなく固定され
た状態となる。

固定用ピン６の絶縁フロック３ａから突出する側の端部
には第４図に示す如くスプリングピンによりレバー９が
取付けられており、溶接トーチ１の拘束を解除する際に
は前記レバー９を図面中右方へ移動して小孔５より固定
用ピン６を引き抜く。

図面中１０は溶接トーチ１のタングステン電極、１１は
シールドガスを導くノズルである。

絶縁フロック３ａ、３ｂはそれぞれボルトにより軸付板
１２ａ、１２ｂに固定されている。

軸付板１２ａ。１２ｂにそれぞれ一体となっている揺動
軸１３ａ、１３ｂは同軸上にあり、これらは装置本体（
台車本体）１４側に取付けられた固定アーム１５ａ、１
５ｂにポールベアリング１６を介して回転自在に支持さ
れている。

揺動軸１３ａ、１３ｂのうち一方の揺動軸１３ａにはピ
ン１７を介して揺動アーム１８が連結されている。

揺動アーム１８はオシレート用アーム１９、レバー２０
を介して揺動駆動軸２１に連結されている。

装置本体１４内に組込まれているモータによる揺動駆動
軸２１の往復角運動によって揺動アーム１８は左右に揺
動し、これに対応して溶接トーチ１もオシレート動作す
る。

前記揺動軸１３ａには更にブツシュ２２を介して支持ア
ーム２３ぎ差込まれ、スナップリング２４によって保持
されている。

支持アーム２３は揺動軸１３ａに対し回転自在となって
いる。

支持アーム２３にはクラッチピン２５がスプリングピン
２６により回転方向の動きを固定されて差込まれている
。

スプリングピン２６はクラッチビン２５に設けられた長
孔２７の中を通っており、クラッチビン２５は前後方向
（溶接進行方向）に長孔２７の長さ分だけ往復動するこ
とができるようになっている。

クラッチピン２５の先端には第５図に示す如く爪部２８
が形成されており、前記固定アーム１５ａ１揺動アーム
１８の最下端に形成された角溝２９，３０に選択的に嵌
入できるようになっている。

支持アーム２３の上部には左右方向（Ｘ軸方向）スライ
ダ３１がボルトで固定され、つまみ３２でスライドねじ
軸３２′を回すことにより左右方向に移動されるその摺
動子３３にはビン３４によりブロック３５が保持されて
いる。

このブロック３５には上端につまみ３６を具え下端にね
じを切っであるねじ軸３７が回転可能に上下方向に差し
込まれると共にスプリングビンにより固定されたブツシ
ュ３８．３８’によって上下刃向の位置を固定されてい
る。

前記ねじ軸３７の下端には適当なねじ代を残してノズル
支持アーム３９が螺合され、前記ねじ軸３７の回転によ
り上下方向（Ｙ軸方向）に移動されるようになフている
。

ノズル支持アーム３９の下端にはビン４０によりヒンジ
機構を戊してワイヤノズル本体４１の後部が支持されて
おり、又ワイヤノズル本体４１はその中程にむいてもビ
ン４２によりヒンジ機構をなして、前記支持アーム２３
の下端にねじ込まれた付ビン４３に連結支持されている
。

尚、４４はワイヤノズル、４５はフイラワイヤを送給す
るコンジットチューブてアル。

本実施例ではワイヤノズル４４を溶接トーチ１の前後両
側に設けてどちらの方向へも溶接てきる構造としである
。

図面ては左側に位置するもう一方のワイヤノズル４４の
支持構造は上述した右側のワイヤノズル４４と同じてあ
り、ただ左方部分ては揺動アーム１８は不要てあり、揺
動アーム１８の代オ）りに揺動軸１３ｂには下端角溝を
有す溝付フッシュ４６を取付けである。

次にこを溶接ヘッドの動作を場合に分けて説明する。

（１）トーチ、ワイヤノズルを共にオシレートさせる場
合被溶接材４７の深開先４８内に溶接トーチ１を挿入し
た溶接ヘッドにおいて、固定用ビン６を溶接トーチ１の
小孔５に貫入した状態、つまり溶接トーチ１を拘束した
状態（定常の状態）とする。

又、クラッチピン２５は第３図中点線で示す如くその先
端部の爪部２８が揺動アーム１８下端の角溝３０に嵌込
まれ、固定アーム１５ａ下端の角溝２９から外れた状態
にする。

以上の状態で揺動アーム１８を揺動させると、溶接トー
チ１はオシレートし、同様にクラッチピン２５、ノズル
支持アーム３９、ねじ付ピン４３等を介してワイヤノズ
ル本体４１、ワイヤノズル４４もオシレートする。

（２）溶接トーチ１のみオシレートシ、ワイヤノズル４
４は固定とする場合 溶接トーチ１は拘束した状態とする。

クラッチピン２５は第３図中実線で示す如く、爪部２８
が固定アーム１５ａ下端の角溝２９に嵌込まれ、揺動ア
ーム１８下端の角溝３０からは外れた状態にする。

以上の状態で揺動アーム１８を揺動させると溶接トーチ
１はオシレートする。

支持アーム２３はクラッチピン２５を介して固定アーム
１５ａに拘束されるためオシレートせず、揺動軸１３ａ
に対しブツシュ２２を介して空転するたけとなる。

（３）ワイヤ狙い位置を調整する場合 上下方向（Ｙ軸方向）にワイヤ位置を調整する場合はね
じ軸３７上端のっまみ３６を回して行なう。

ねじ軸３７下部のねじは左右いずれでもよいが右ねじの
場合て説明すると、つまみ３６を右に回すとノズル支持
アーム３９は上方へ引上げられ、ワイヤノズル本体４１
はビン４２を支点として図面に対して左回りに回転味ワ
イヤノズル４４先端は下方へ移動する。

この場合、ノズル支持アーム３９がｈｒＩｒＩｎだけ引
上げられることにより、ビン４０がｈ’ｍｍだけビン４
２を支点として左方（上方）へ回転すると、ワイヤノズ
ル４４先端の移動量はｈ’ｘＢ／Ａｒｒａｎとなる。

Ａはビン４０，４２間の距離、Ｂはワイヤ先端からビン
４２まての距離である。

ビン４０が左方へ回転すると、ノズル支持アーム３９は
ビン３４ ａ、 ３４ ｂを支点として右方向へ倒れ
得るのて機構上不具合なことはない。

ワイヤ狙い位置を上方へ移動する時は逆の操作つまりこ
の場合つまみ３７を左回転させれはよい。

左右方向（Ｘ軸方向）即ち開先端方向のワイヤ狙い位置
調整をする場合は、スライダ３１のつまみ３２を回して
行なう。

スライドねじ軸３２′を右ねじとして説明すると、つま
み３２を右に回すと摺動子３３は第６図において左方へ
引寄せられ、ワイヤノズル本体４１はねじ付ピン４３を
支点として上方から見て右回りに回転する。

従って、ワイヤノズル４４先端は右方向に移動すること
になる。

この場合、ねじ付ピン４３及びノズル支持アーム３９は
左回転するので共にわすかにねじがゆるむため、ワイヤ
ノズル本体４１はその分だけ下方へ動くことになるが、
その回転角は極めて小さいので、その移動量は無視でき
る程度に小さいものである。

ワイヤ先端の移動量は摺動子３３が１１ｒｒＩｎ移動す
るとｌ Ｘ Ｂ’／ Ａ’ｙｙ＋ｍとなる。

Ａ′はねじ付ピン４３とノズル支持アーム３９間の水平
方向距離、Ｂ′はワイヤ先端からねじ付ビン４３まての
水平方向の距離である。

ワイヤ狙い位置を第６図中左方向へ移動する時はつまみ
３２を左へ回転させればよい。

（４）タングステン電極１０の取替え等、溶接トーチ１
の手入れをする場合 先す溶接トーチ１最下端が開先外に出るまでトーチヘッ
ド全体を上方に引上げ、その後レバー９を引起こして固
定用ピン６の先端を溶接トーチ１の小孔５より抜出し、
溶接トーチ１の拘束を解除する。

溶接トーチ１は回転自由の状態となるのて、溶接トーチ
１先端を任意の角度起こせは、トーチの手入れが容易に
行なえる状態となる。

上述の如く本考案に係るＴＩＧ溶接ヘッドによれば、ワ
イヤ狙い位置調整機構をリンク＋ヒンジ機構としたこと
により支点を開先内下部まで下げることができ、ワイヤ
ノズルの外乱に対する剛性が増腰ワイヤ狙い位置のずれ
が防げ、溶接部の品質、性能向上ともなる。

又、溶接トーチのオシレートに対して簡単な操作により
ワイヤノズルを固定するよう選択でき、溶接作業性ひい
ては品質向上に効果がある。

更に、トーチの手入時、トーチの先端を開先外にわすか
に出すだけでトーチを起こすことができるので、作業性
が良くなりトーチの手入れも容易となる。

又、トーチを支える部分の無駄なストロークが減少する
ので、装置全体の寸法、重量、価格等の軽減が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＴＩＧ溶接ヘッドの概略正面図、第２図
はその側面図であり、第３図は本考案に係るＴＩＧ溶接
ヘッドの一実施例の部分断面図、第４．５図は第３図に
示した溶接ヘッドの一部分を取出した斜視外観図、第６
図は実施例の側面図である。 図面中、１は溶接トーチ、２ａ、２ｂは支持ピン、３ａ
、３ｂは絶縁ブロック、５は小孔、６は固定用ピン、１
０はタングステン電極、１２ａ。 １２ｂは軸付板、１３ａ、１３ｂは揺動軸、１４は装置
本体、１５ ａ、 １５ ｂは固定アーム、１８は揺
動アーム、２３は支持アーム、２５はクラッチピン、２
８は爪部、２９．３０は角溝、３９はノズル支持アーム
、４１はワイヤノズル本体、４４はワイヤノズル、４８
は深開先である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接トーチをその前後において同心上の支持ビンにより
   回転可能にフロックに支持すると共に前記ブロックに対
   し前記溶接トーチを拘束する固定手段を前記フロックと
   溶接トーチ間に設け、前記ブロックそれぞれに前後方向
   に延はして同心上に揺動軸を取付け、これら揺動軸を装
   置本体側に取付けられた固定アームに回転自在に支持し
   、一方の揺動軸に往復角運動を付与する揺動アームを連
   結し、更に該揺動軸に回転自在に支持アームを取付け、
   該支持アームに左右方向移動可能且つ上下方向移動可能
   にノズル支持アームを支持し、その下部にワイヤノズル
   の後部を回転自在に支持すると共にワイヤノズルの中程
   を前記支持アームの下部に回転自在に支持し、更に前記
   支持アームと前記固定アーム或いは揺動アームとを着脱
   するクラッチをこれらに亘って設けたことを特徴とする
   ＴＩＧ溶接ヘッド。