JPS6115790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所定長さの溶接棒を順次自動送給し
ながら被溶接母材を溶接していく溶接装置に関す
る。

従来、ステライト等のコイル状に巻くことが困
難な合金からなる溶接棒を用いて溶接する場合、
あるいはコイル状の溶接棒が市販されていない場
合には、所定長さの溶接棒を順次自動送給しなが
ら被溶接母材を溶接していく装置が提案されてい
る。

第１図には、従来のこの種溶接装置が示されて
いる。第１図において、取付板１０にはガイド支
持金具１２を介してガイド１４が傾斜状態で支持
され、このガイド１４内には溶接棒押え金具１６
が保持されている。このガイド１４の第１図中右
方斜め上方には、ガイド１４の軸線と同一軸線上
になるように、ガイドチユーブ１８が設けられ、
このガイドチユーブ１８もガイドチユーブ支持金
具２０を介して取付板１０に支持されている。

ガイドチユーブ１８の比較的上部には、ばね固
定金具２２が固着され、このばね固定金具２２に
は引張りコイルばねからなる押出しばね２４の一
端が固着され、この押出しばね２４の他端は押出
し金具２６に固着されている。この押出し金具２
６は、前記ガイド１４及びガイドチユーブ１８内
を貫通して一端が被溶接母材２８の被溶接部に対
向された溶接棒３０の他端が当接され、これによ
り溶接棒３０は押出しばね２４によつて被溶接母
材２８側に押出されるように付勢されている。

前記ガイド１４とガイドチユーブ１８との中間
位置において、駆動ローラ３２が取付板１０に回
転自在に支持され、この駆動ローラ３２は図示し
ない回転連動機構を介してモータ３４に取付けら
れたギヤボツクス３６の出力軸に連結され、モー
タ３４の回転に伴なつて駆動されるようになつて
いる。この駆動ローラ３２の外周は、ガイド１４
とガイドチユーブ１８との間に露出された溶接棒
３０の下側面に当接されるとともに、このガイド
１４とガイドチユーブ１８との間において駆動ロ
ーラ３２とは溶接棒３０を挾んで反対側に加圧ロ
ーラ３８が設けられ、この加圧ローラ３８の外周
は溶接棒３０の上面側に所定圧力で当接され、こ
れにより駆動ローラ３２と溶接棒３０との密着が
良好になるようにされている。

前記取付板１０の第１図中左端には、トーチホ
ルダ４０を介して溶接トーチ４２が支持され、こ
の溶接トーチ４２にはタングステン電極４４が設
けられている。このタングステン電極４４は、被
溶接母材２８の被溶接部に対向され、このタング
ステン電極４４と被溶接母材２８との間にはアー
ク４６が発せられている。

このような構成において、ガイドチユーブ１８
内に挿入された溶接棒３０は、押出し金具２６及
び押出しばね２４の作用によつて駆動ローラ３２
まで押出され、駆動ローラ３２と加圧ローラ３８
とによつてガイド１４内に供給され、溶接棒押え
金具１６内を通過し、タングステン電極４４から
発せられたアーク４６内にその先端が供給されて
溶融され、被溶接母材２８の溶着がなされる。こ
の場合、溶接が進行するに従つて、溶接棒３０は
短かくなるから、長さ40〜50cm程度の溶接棒３０
を次々にガイドチユーブ１８内に供給してやる必
要がある。

しかし、このような従来の溶接装置にあつて
は、各溶接棒３０が短かくなつて次の溶接棒３０
との連接部すなわち継ぎ目部が溶接棒押え金具１
６を通過する度に、第２図に示されるように、溶
接棒終端部３０が被溶接母材２８の上に落下して
しまい、従つて、各溶接棒３０の連接部において
溶接棒３０の供給状態が変化するから、溶接ビー
ドの形状が変化したり、溶接欠陥が生じる等の欠
点がある。

また、最近では、第３図に示されるように、２
本の溶接トーチを用いた溶接装置も用いられるよ
うになつていた。ここにおいて、前記第１図及び
第２図の従来装置と同一部材には同一符号を用
い、説明を簡略にする。第３図において、第１図
と同様の溶接トーチ（以下、第３図の説明におい
ては後方溶接トーチという）４２の前方、すなわ
ち、溶接棒３０の溶接棒押え金具１６に支持され
ている側に近い方には、前方溶接トーチ４８が設
けられている。この前方溶接トーチ４８は前方タ
ングステン電極５０を備え、この前方タングステ
ン電極５０と溶接棒３０との間には前方アーク５
２が発せられている。このような装置では、前方
アーク５２で溶接棒３０を加熱して溶け易くした
後、後方溶接トーチ４２からのアーク４６で被溶
接母材２８の溶接を行ない、溶接能率の向上を図
るものである。

しかし、このような装置において、溶接棒３０
の連接部で溶接棒３０の終端部が落下すると、前
方アーク５２の加熱が一時的にできなくなるの
で、溶接棒３０への入熱量が減少し、後方のアー
ク４６によつて溶接する場合に、入熱量の不足の
ために溶接棒３０が溶け残つて溶接部に欠陥が生
ずるという欠点もある。

本発明の目的は、コイル巻き形成できない各溶
接棒を自動的に連結溶接し、溶接を安定した状態
で連続して行うことのできる溶接装置を提供する
にある。

本発明の装置は、他の溶接棒と連設される端部
の少なくとも一方に切欠きが設けられ溶接棒ガイ
ドにより案内される溶接棒と、溶接ガイドに送給
される各溶接棒の切欠き位置を検出する検出機構
と、この検出機構からの検出信号により作動され
各溶接棒の互いに連接される端部を溶接する溶接
トーチとを設けて各溶接棒を自動的に一体となる
よう接続し、これにより前記目的を達成しようと
するものである。

以下、本発明に係る溶接装置の一実施例を第４
図及び第５図に基づいて説明する。ここにおいて
前記従来例と同一部材は同一符号を付す。

第４図には、本実施例に用いられる溶接棒が示
され、３０Ａは矢印Ｐで示される溶接棒進行方向
において先方に位置し、先に溶接される先方溶接
棒で、３０Ｂは、後に溶接される後方溶接棒であ
り、これらの両溶接棒３０Ａ，３０Ｂは同一の形
状、材質の溶接棒であるが、説明の便宜上このよ
うに名付けたものである。これらの先方溶接棒３
０Ａの後端（右端）と、後方溶接棒３０Ｂの先端
（左端）とは、互いに連接されるとともに、後方
溶接棒３０Ｂの先端部には、各溶接棒３０Ａ，３
０Ｂの連接部を検出する際に使用される切欠き６
０が形成されている。

第５図には、本発明に係る溶接装置の一実施例
の要部が示されている。第５図において、断面略
Ｕ字状の溝付きガイド６２の溝６４内には、先方
溶接棒３０Ａ及び後方溶接棒３０Ｂが収納され、
この後方溶接棒３０の後端には押出し金具２６が
当接されている。この押出し金具２６には、引張
コイルばねからなる押出しばね２４の一端が固着
され、この押出しばね２４の他端は、前記溝付き
ガイド６２の側面に固着されたばね固定金具２２
に固着されている。これらのばね固定金具２２、
押出しばね２４及び押出し金具２６により溶接棒
３０Ａ，３０Ｂの自動送給手段が構成され、溶接
棒３０Ａ，３０Ｂは、矢印Ｐで示される溶接棒進
行方向に押出されるように付勢されている。

溝付きガイド６２の溝６４内所定位置には、検
出機構としてのリミツトスイツチ６６の作動腕６
８が挿入され、この作動腕６８の先端は常時溶接
棒３０Ａ，３０Ｂの上面に当接され、後方溶接棒
３０Ｂの先端に形成された切欠き６０を検出でき
るようになつている。また、溝付きガイド６２の
作動腕６８が挿入された位置よりも下方位置、す
なわち溶接棒進行方向の先方位置には、溶接棒３
０Ａ，３０Ｂが露出するに十分な深い切込み７０
が設けられ、この切込み７０の位置において、溶
接棒３０Ａ，３０Ｂの両側には一対の溶接棒溶接
用非消耗電極式溶接トーチ７２Ａ，７２Ｂが設け
られている。これらの溶接トーチ７２Ａ，７２Ｂ
は、ガスホースを含む溶接ケーブル７４Ａ，７４
Ｂを介して溶接電源７６Ａ，７６Ｂのマイナス側
にそれぞれ接続され、これらの溶接電源７６Ａ，
７６Ｂのプラス側は母材ケーブル７８を介して溝
付きガイド７８にそれぞれ接続されている。ま
た、これらの溶接電源７６Ａ，７６Ｂは、タイマ
ーボツクス８０を介して前記リミツトスイツチ６
６によりオン、オフ制御され、リミツトスイツチ
６６の作動腕６８が後方溶接棒３０Ｂの切欠き６
０を検出した際、タイマボツクス８０に設定され
た所定時間だけ溶接トーチ７２Ａ，７２Ｂに電力
を供給してアークを発生させるようになつてい
る。

なお、溝付きガイド６２が一側を開放されたＵ
字状の溝６４を有するのは、溶接棒３０Ａ，３０
Ｂを送給するガイドとするためと、溶接棒３０
Ａ，３０Ｂの送給状態が上方から観察できるよう
にするためで、前記従来例の第１図におけるガイ
ドチユーブ１８と内容的には同様の役割を行なう
ものである。

このような構成において、溝付きガイド６２の
溝６４内に挿入された溶接棒３０Ａ，３０Ｂは、
押出しばね２２及び押出し金具２４の作用によつ
て矢印Ｐで示される溶接進行方向に、図示しない
駆動ローラ（第１図参照）に向つて押出される
が、各溶接棒３０Ａ，３０Ｂの互いに連接した端
部がリミツトスイツチ６６の位置にくると、後方
溶接棒３０Ｂの切欠き６０による段差がリミツト
スイツチ６６の作動腕６８により検出され、リミ
ツトスイツチ６６から検出信号がタイマボツクス
８０に送られる。この検出信号を受けたタイマボ
ツクス８０は、信号を受けた時点から一定時間だ
け溶接する信号を溶接電源７６Ａ，７６Ｂに送
り、溶接電源７６Ａ，７６Ｂがオンされ、溶接棒
接続用非消耗電極式溶接トーチ７２Ａ，７２Ｂか
ら溶接棒３０Ａ，３０Ｂに向つてアークが発せら
れる。この際、タイマボツクス８０の溶接時間の
設定は、各溶接棒３０Ａ，３０Ｂの互いに連接さ
れた端部の継ぎ目部の手前で溶接を始め、継ぎ目
部を通過した後にアークが切れるようにされてい
る。このため、各溶接棒３０Ａ，３０Ｂは、連接
された端部で一体に接続されることとなり、この
端部が、図示しない溶接棒押え金具（第１図参
照）からはずれても被溶接母材上に落下すること
はなくなる。

上述のような本実施例によれば、各溶接棒３０
Ａ，３０Ｂは、互いに連接される端部で溶接され
て一体とされた状態で被溶接母材の被溶接部に供
給されるため、各溶接棒３０Ａ，３０Ｂの端部が
被溶接母材上に落下することがなく、従つて、溶
接ビードの形状変化や溶接欠陥を生ずることを有
効に防止できる。また、溶接棒接続用非消耗電極
式溶接トーチ７２Ａ，７２Ｂを２本用いて溶接棒
３０Ａ，３０Ｂを溶接しているから、溶接の確実
性を高めることができるとともに、２個所で溶接
することによつて溶接棒３０Ａ，３０Ｂのひずみ
を少なくでき、従つて溶接後に溶接棒３０Ａ，３
０Ｂが片側に曲がるのを防止できて、以後の駆動
ローラ、ガイド、溶接棒押え金具（第１図参照）
での通過を容易にできる。

なお、前記実施例においては、溝付きガイド６
２の溝６４の底部に溶接棒３０Ａ，３０Ｂを密着
させるための機構を何ら用いていないが、溶接ト
ーチ７２Ａ，７２Ｂの前と後とにそれぞれ溶接棒
３０Ａ，３０Ｂを溝６４内に押え付けるローラ、
パツド等の機構を設ければ、溶接棒３０Ａ，３０
Ｂの僅かな曲りや、各溶接棒３０Ａ，３０Ｂ間の
中心のずれを矯正できる。この際、押え付け機構
は、溶接棒３０Ａ，３０Ｂの送給が悪化しないよ
うに、軽く押える必要がある。また、前記実施例
では、溶接トーチ７２Ａ，７２Ｂを２個使用して
いるから、溶接電源７６Ａ，７６Ｂも２個使用し
ているが、溶接電源を１個とし、２本の溶接トー
チ７２Ａ，７２Ｂに、例えば、１秒ごとに電圧を
印加するよう回路を切換えるようにしてよい。さ
らに、前記実施例では、第４図に示されるよう
に、後方溶接棒３０Ｂに切欠き６０を設けたもの
につき説明したが、切欠き６０は先方溶接棒３０
Ａの後端に設けてもよく、あるいは両方の溶接棒
３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ設けてもよい。また、
各溶接棒３０Ａ，３０Ｂの互いに連接する端部の
位置の検出は、前記実施例のように、切欠き６０
とリミツトスイツチ６６とによるものに限らず、
光学的検出機構等を用いて検出してもよい。さら
に、各溶接棒３０Ａ，３０Ｂの溶接は、両側で行
なうものに限らず、片側のみで行なつてもよい
が、両側にすれば、前述のように、溶接の確実性
を図ることができるとともに、接続部での曲り等
を発生することがなく、かつ、第３図に示される
ような、予熱式の溶接装置に本発明を適用した場
合において、加熱によつて溶接棒３０Ａ，３０Ｂ
の上側が溶けすぎても先方溶接棒３０Ａが溶落す
る心配がないという利点がある。

上述のように、本発明によれば、溶接棒に設け
られた切欠きによつて溶接棒の連接位置を容易に
検出するようにしたので、各溶接棒を無理なく自
動的に連結溶接することができ、溶接棒を拘束さ
れない適当な時にガイド内に挿入するだけで簡便
な手順にて所定長さの溶接棒を順次供給すること
ができる。この結果、溶接棒の端部が被溶接母材
上に落下することがなく、常に安定した溶接結果
を得ることのできる溶接装置を提供できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接装置を示す正面図、第２図
は従来の欠点を示す説明図、第３図は従来の他の
形式の溶接装置を示す要部の正面図、第４図は本
発明に係る溶接装置に使用する溶接棒の一実施例
を示す正面図、第５図は本発明に係る溶接装置の
一実施例を示す要部の概略構成図である。各図中
同一部材には同一符号を付し、２２はばね固定金
具、２４は押出しばね、２６は押出し金具、３０
Ａは先方溶接棒、３０Ｂは後方溶接棒、６０は切
欠き、６２は溝付きガイド、６６は検出機構とし
てのリミツトスイツチ、７２Ａ，７２Ｂは溶接棒
溶接用非消耗電極式溶接トーチ、７６Ａ，７６Ｂ
は溶接電源である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定長さの溶接棒を自動送給手段により順次
   自動送給しつつ、溶接棒の先端を被溶接母材に対
   向させて溶接する溶接装置において、他の溶接棒
   と連接される端部の少なくとも一方に切欠きが設
   けられ溶接棒ガイドにより案内される溶接棒と、
   溶接ガイドに送給される各溶接棒の切欠き位置を
   検出する検出機構と、この検出機構からの検出信
   号により作動され各溶接棒の互いに連接される端
   部を溶接する溶接トーチと、を設けたことを特徴
   とする溶接装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の装置において、前記
   検出機構は前記切欠きを検出して各溶接棒の互い
   に連接される端部であることを検出するリミツト
   スイツチで構成されたことを特徴とする溶接装
   置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項の装置にお
   いて、溶接トーチは溶接棒の両側に一対設けら
   れ、各溶接棒の互いに連接される端部は長手方向
   に直交した両側から溶接されることを特徴とする
   溶接装置。