JPS62286681A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野］ 本発明は、例えば水中において、溶接ワイヤを連続的に
供給して被溶接物との間に溶接アークを発生させて自動
溶接する溶接装置に関する。

［発明の技術的背Ｆｌ］ 以下第３図を参照して従来例を説明する。第３図は従来
の溶接装置の概略構成を示す断面図である。図生得＠１
は、溶接トーチ本体を示す。この溶接トーチ本体１は、
内部に空洞１Ａを形成しており、この空洞１Ａ内には鉛
直上方より溶接ワイヤ支持部材２が貫通配置されている
。この溶接ワイヤ支持部材２は、チップホルダ２Ａと、
このチップホルダ２Ａの下端に接続されたコンタクトチ
ップ２Ｂとから構成されている。溶接ワイヤ支持部材２
内には、溶接ワイヤ３が挿通しており、この溶接ワイヤ
３は、上記溶接支持部材２に支持されながら、供給ロー
ラ４により被溶接物５方向に供給されている。上記コン
タクトチップ２Ｂは、上記溶接ワイヤ３の径により、適
宜選択されるものであり、これに対して上記チップホル
ダ２Ａは、溶接ワイヤ３の径に比べて大径の貫通孔を有
しており、複数のコンタクトチップ２Ｂに対して共通に
使用される。上記溶接トーチ本体１には、水供給配管６
が接続されており、この水供給配Ｗ６を介して空間７内
に水を供給し、空間７の先端部７Ａを介して水をジェッ
ト噴射する。この水のジェット噴射により前記空洞１Ａ
内への外部からの水の流入を防止し、溶接空間を形成す
る。また上記溶接トーチ本体１には、空洞形成ガス供給
配管８が接続されている。この空洞形成ガス供給配管８
を介して上記溶接トーチ本体１に形成された空間９内に
、空洞形成ガスを供給し、この供給した空洞形成ガスを
空間９の先端部９Ａより噴射して、上記溶接空間をより
確実なものとする構成である。

上記溶接トーチ本体１の上部には、不活性ガス（シール
ドガス）を供給する不活性ガス供給配管１ｏが接続され
ている。この不活性ガス供給配管１０を介して上記空洞
１Ａ内に、不活性ガスを供給して、溶接部をシールドす
る構成である。そして前記コンタクトチップ２Ｂに流れ
る溶接電流を溶接ワイヤ３がｉ電し、被溶接物５との間
にアークを発生させて、溶接する構成である。

一般に最適な溶接を施す為に、アーク電圧を所望の値に
調節することが行なわれており、その具体的な方法とし
ては、溶接ワイヤ３のコンタクトチップ２Ｂの先端から
の突出量（図中符号ａで示す）を調節することが行なわ
れている。上述した溶接装置では、以下のような方法で
突出１（ａ）の調節が行なわれていた。すなわち溶接ト
ーチ本体１全体を上下動させ、それによって溶接ワイヤ
３のコンタクトチップ２Ｂからの突出！１（ａ）を１ｉ
Ｗｉシていた。また別の方法としては、上記コンタクト
チップ２Ｂを、長いものと短いものとを準備し、これら
を適宜交換することにより溶接ワイヤ３のコンタクトチ
ップ２Ｂからの突出ｆｆ１（ａ）を調節していた。

［背景技術の問題点］ 上記構成において、溶接トーチ本体１を上下動させるこ
とは、溶接トーチ本体１内に水が流入してくる恐れがあ
り、かかる水の流入を防止しながら溶接トーチ本体１を
上下動させることは、極めて困難なことであった。また
上記溶接トーチ本体１と被溶接物５の隙間は、およそ１
０ａ＃１程度である。これは最適な空洞形成条件を与え
るものとして、設定されたものである。このように極め
て小さい隙間内で、溶接トーチ本体１を上下動させて突
出ｆｆ１（ａ）を調部する方法ではその調節範囲に限界
がある。そして長さの異なるコンタクトチップ２Ｂを種
々準備して、適宜交換するといった方法では、作業が極
めて煩雑となることは勿論のこと、溶接作業が例えば原
子炉圧力容器内にて行なわれるような場合には、作業員
の被ＩＩ線量の増大が懸念される等作業の安全性の面で
好ましいことではなかった。

［発明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、溶接ワイヤの溶接ワイヤ支持部材から
の突出量を簡単な構成で、自動で調節することができ、
最適な突出量を常に維持した状態で溶接を行なうことを
可能にする溶接装置を提供することにある。

［発明の概要１ すなわち本発明による溶接装置は、内部に空洞を形成し
た溶接トーチ本体と、この溶接トーチ本体を貫通して上
記空洞内に配置され供給される溶接ワイヤを支持する溶
接ワイヤ支持部材と、この溶接ワイヤ支持部材を溶接ワ
イヤの軸方向に移動させて上記溶接ワイヤの溶接ワイヤ
支持部材先端からの突出量を調節する駆動Ｉｌ構とを具
備した構成である。

［発明の実施例） 以下第１図を参照して本発明の第１の実施例を説明する
。第１図は第１の実施例による溶接装置の構成を示す断
面図である。図中符号１０１は、溶接、トーチ本体を示
す。この溶接トーチ本体１０１は、内部に空洞１０１Ａ
を形成しており、この空洞１０１Ａ内には、鉛直上方よ
り溶接ワイヤ支持部材１０２が貫通配置されている。こ
の溶接ワイヤ支持部材１０２は、チップホルダ１０２Ａ
と、このチップホルダ１０２Ａ下端に接続されたコンタ
クトチップ１０２Ｂとから構成されている。溶接ワイヤ
支持部材１０２内には、溶接ワイヤ１０３が挿通されて
おり、この溶接ワイヤ１０３は、上記溶接ワイヤ支持部
材１０２に支持されながら供給ローラ１０４により被溶
接物１０５方向に供給されている。上記溶接トーチ本体
１０１には、水供給配管１０６が接続されており、この
水供給配管１０６を介して空間１０７内に水を供給し、
空間１０７の先端部１０７Ａより水をジェット噴射する
。この水のジェット噴射により前記空洞１０１Ａ内への
外部からの水の流入を防止して、溶接空間を形成する。

また上記溶接１−−チ本体１０１には、空洞形成ガス供
給配管１０８が接続されている。この空洞形成ガス供給
配管１０８を介して、上記溶接トーチ本体１０１に形成
された空間１０９内に空洞形成ガスを供給し、この供給
した空洞形成ガスを空間１０９の先端部１０９Ａより噴
射（て、上記溶接空間をより確実なものとする。上記溶
接トーチ本体１０１の上部には、不活性ガス（シールド
ガス）を供給する不活性ガス供給配管１１０が接続され
ている。この不活性ガス供給配管１１０を介して、上記
空洞１０１Ａ内に不活性ガスを供給し、溶接部をシール
ドする構成である。そして、前記コンタクトチップ１０
２Ｂに流れる溶接電流を、溶接ワイヤ１０３が受電し、
前記被溶接物１０５との間にアークを発生させて、溶接
する構成である。上記被溶接物１０５には、図にも示す
ように、開先部１０５Ａが形成されている。

上記チップホルダ１０２Ａには、その上部外周にねじ部
１２１が形成されており、このねじ部１２１にはナツト
１２２が螺合している。すなわちこのナツト１２２を適
宜回転操作することにより、上記チップホルダ１０２Ａ
を鉛直方向に上下動させ、これによって前記溶接ワイヤ
１０３のコンタクトチップ１０２Ｂの先端からの突出量
（図中符号Ａで示す長さ）を調節する構成である。

以上の構成を基にその作用を説明する。一般に上記開先
部１０５Ａを有する被溶接物１０５を溶接する場合、コ
ンタクトチップ１０２Ｂの位置が、前記第１図に示した
場合と同じであったとすると、開先部１０５Ａの高さ方
向の長さ分（図中符号Ｂで示す）だけ溶接ワイヤ１０３
の突出１（Ａ）が長くなる。このようにその突出ｆｆ１
（Ａ）が大きくなると、溶接ワイヤ１０３の抵抗が大き
くなり、同時に、発生するジュール熱が大きくなる。こ
のように発生するジュール熱が大きくなると、溶接ワイ
ヤ１０３の余熱が大きくなり、溶は易くなる。

そして結果的にアーク艮（図中符号りで示す）が長くな
り、いわゆる溶は込み不良、あるいは、融合不良の原因
となる。このような場合には溶接ワイヤ１０３の突出量
（Ａ＞を調節する必要がある。

本実施例では、前述したナツト１２２を適宜回転操作し
て、チップホルダ１０２Ａを鉛直方向に上下動させるこ
とにより、溶接ワイヤ１０３の突出ｆｆ１（Ａ）を調部
する。この時溶接トーチ本体１０１と被溶接物１０５と
の間の距離く図中符号Ｃで示す）は一定であり、また空
洞条件も一定である。

例えば−回目（１パス溶接）の溶接を行なう場合には、
予め溶接ワイヤ１０３の突出１（Ａ）を適切な値に設定
しておき、溶接を行なう。１パスは被溶接物゛の大きさ
にもよるが、例えば溶接線が１〜２ｍという長さである
。モして１パス目の溶接が終了すると、肉盛された分だ
け被溶接物１０５と溶接ワイヤ１０３との距離が短くな
る。よって支持部材１０２の位置を変化させない限り、
溶接ワイヤ１０３の突出量は、１バス目より短くなって
しまう。そこで２パス目の溶接を行なう場合には、前記
ナツト１２２を回転操作して支持部材１０２を上方に移
動させる。これによって溶接ワイヤ１０３の突出１（Ａ
）分だけ確保することが可能となる。そして溶接ワイヤ
１０３の突出量（Ａ＞を設定した後、２パス目の溶接を
行なう。

以下同様に次のバスに移行する前に、ナラｌ−１２２を
回転操作して支持部材１０２を上方に移動させて、一定
の突出１１（Ａ＞を確保する。

以上本実滴例によると、１回のバスを終了した後、ナツ
ト１２２を回転操作することにより、支持部材１０２を
移動させることができ、それによって溶接ワイヤ１０３
のコンタクトチップ１０２Ｂの先端から突出！（Ａ）を
適切な値に一定保持することが可能となり、最適なアー
ク長が得られ、それにより最適な溶接を行なうことが可
能となる。

よって従来のようにコンタクトチップ１０２Ｂを交換す
るといった作業は不要となり、溶接作業の作業性の向上
を図ることが可能となる。また溶接１・−チ本体１０１
自体を上下動する場合に比べて、作業が容易になること
は勿論のこと、ＵＡｌｌｎ可能な節回が広範囲となり、
常に適切な溶接を行なうことができる。

次に第２図を参照して第２の実ＤＮ　Ｉ’ｌ）を説明す
る。

この第２の実施例は、溶接作業を例えば１ｍ以上の水深
の水中で行なう場合、あるいは原子炉プラントの原子炉
圧力容器内等のように放射＄！被曝の恐れがある場所で
行なう場合等に、前記支持部材１０２の上下動を遠隔で
行なうことを可能とじたものである。以下説明する。な
お前記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して示
しその説明は省略する。図中符号１３１は、チップホル
ダ１０２Ａの上部外周に形成されたねじ部を示し、この
ねじ部１３１には、第１の歯車１３２が螺合している。

この第１の歯車１３２には、第２の歯車１３３が歯合し
ている。この第２の歯車１３３には、軸１３４を介して
減速機１３５が連結されている。この減速機１３５には
、駆動モータ　１３６が連結されており、この駆動モー
タ１３６の駆動により、上記減速殿１３５．第２の歯車
１３３および第１のｌ１ｉｆｔ１１３２を介して、前記
チップホルダ１０２Ａを上下動させる。これによって支
持部材１０２を鉛直方向に移動させ、溶接ワイヤ　１０
３のコンタクトチップ１０２Ｂの先端からの突出量（Ａ
＞を調節する構成である。

以上の構成によると、１パス目の溶接を行なう前に、予
め溶接ワイヤ１０３の突出！Ｉ（Ａ＞を所定の値に調節
してあく。そしてその状態で１パス目の溶接を行なう。

次に２パス目の溶接を行なう場合には、遠隔操作により
上記駆動モータ１３６を操作して、支持部材１０２を上
方に移動させる。

かかる操作により前記第１の実施例の場合と同様、溶接
ワイヤ１０３の突出量（Ａ）を１パス目の場合と同一の
ものとすることが可能となる。そして２パス目の溶接を
行なう。以下同様な操作を繰返すことにより、常に一定
の突出１１（Ａ）を確保しながら溶接を１続していくこ
とができ、最適な溶接を行なうことが可能となる。よっ
て前記第１の実施例の場合と同様な効果を奏することが
可能となる。

上記第２の実施例において、ポテンショメークなどの位
置検出器を、コンタクトチップ１０２Ｂに連結させてお
き、このポテンショメータにより、コンタク１へチップ
１０２Ｂの位置を検出し、この検出信号を基に遠隔操作
して前記駆動モータ　１３５を所定時間駆動させ、溶接
ワイヤ１０３の突出量（Ａ）を−足保持することも可能
である。この場合に前記第２の実施例と同様の効果を奏
することができるのは勿論のこと、全て自動で行なうこ
とができるので、溶接作業の作業性を更に向上させるこ
とが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による溶接装置は、内部に空
洞を形成した溶接トーチ本体と、この溶接トーチ本体を
貫通して上記空洞内に配置され供給される溶接ワイヤを
支持する溶接ワイヤ支持部材と、この溶接ワイヤ支持部
材を溶接ワイヤの軸□　方向に移動させて上記溶接ワイ
Ｖの溶接ワイヤ支持部材先端からの突出量を調節する駆
ｖＪ殿溝とを具備した構成である。

したがって溶接ワイヤの突出ｍを常に最適なものとする
ことができ、それによって最適な条件で溶接を行なうこ
とが可能となる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す溶接装置の断、面
図、第２図は第２の実施例を示す溶接装置の断面図、第
３図は従来例を示す溶接装置の断面図である。 １０１・・・溶接トーチ本体、１０２・・・溶接ワイヤ
支持部材、１０３・・・溶接ワイヤ、１２１・・・ねじ
部、１２２・・・ナツト。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１１ １ＵコＡ ご２　コ ＋Ｕ′ＩＡ 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に空洞を形成した溶接トーチ本体と、この溶
   接トーチ本体を貫通して上記空洞内に配置され供給され
   る溶接ワイヤを支持する溶接ワイヤ支持部材と、この溶
   接ワイヤ支持部材を溶接ワイヤの軸方向に移動させて上
   記溶接ワイヤの溶接ワイヤ支持部材先端からの突出量を
   調節する駆動機構とを具備したことを特徴とする溶接装
   置。
2. （２）上記駆動機構は、上記溶接ワイヤ支持部材外周に
   形成されたねじ部と、このねじ部に螺合するナットとか
   ら構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の溶接装置。
3. （３）前記駆動機構は、溶接ワイヤ支持部材の外周に形
   成されたねじ部と、このねじ部に螺合する第１の歯車と
   、この第１の歯車に歯合する第２の歯車と、この第２の
   歯車に連結された減速機と、この減速機に連結された駆
   動モータとから構成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の溶接装置。