JPS63149080A - ア−ク溶接ト−チノズルのスパツタ除去方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アーク溶接トーチノズルの内壁及び先端に付
着したスパッタを除去する方法に関し、特に、電磁力を
利用してスパッタをアーク溶接トーチノズルの内壁及び
先端より引き離すようにして除去するアーク溶接トーチ
ノズルのスパッタ除去方法に係わる。

〔従来の技術〕

一般にアーク溶接作業においては、高温の溶融金属の粒
、いわゆるスパッタが飛散し、このスパッタが溶接トー
チ先端の溶接トーチノズルの先端部の内壁及び先端に付
着する。

この場合、溶接トーチノズルの先端部の内壁及び先端に
スパッタが付着・堆積するにつれて溶接トーチ先端部の
内方より噴出されるシールドガスが乱流化し、被溶接部
のシールド効果が低下する。

しかも、シールドガスの乱流化により被溶接部に大気が
混入したブローホールが発生する。

また、溶接トーチノズルで被溶接物を押え付けるように
して溶接を行うアークスポット溶接では、溶接トーチノ
ズルの内壁及び先端へのスパッタの付着により、この溶
接トーチノズルと溶接トーチの中心部の溶接チップとの
間に短絡が生じて、溶接チップから溶接トーチノズル−
被溶接物へと電流が分流して流れるため、アークが乱れ
て溶接不良が発生する。

そこで、この溶接トーチノズルの内壁及び先端に付着し
たスパッタを定期的に除去する必要があり、従来は、例
えば、実開昭５８−４７３８１号公報、特開昭５９−７
３１８６号公報等に記載されているように、回転刃を備
えたスパッタ除去装置を溶接トーチノズルに装着してス
パッタ堆積層を掻き落とすようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の回転刃を用いたスパッタの除去方法だと
、かえって溶接トーチノズルを傷つける場合があり、ま
た、強固に付着したスパッタは十分には除去できないと
云う問題があった。

そこで、第５図に示すように、本出願人は、先に溶接ト
ーチノズル５１の周囲に電磁誘導コイル５２を配設し、
この電磁誘導コイル５２に容量放電式の電源５３より大
電流を流して、溶接トーチノズル５１の内壁に付着した
スパッタ５４に円周回りの誘導電流を発生させ、このス
パッタ５４に発生した円周回りの誘導電流と前記電磁誘
導コイル５２の発生する軸方向の磁界との相互作用によ
りスパッタ５４に溶接トーチノズル５１の中心方向への
吸引力を発生させて、スパッタ５４を溶接トーチノズル
５１の内壁より引き剥がして除去する方法（特願昭６０
−２９５４５４号）を考え出した。

しかし、このように電磁誘導で発生する誘導電流は磁束
密度の飽和のためその大きさに限界があり、そのため、
スパッタ５４が強固に付着した場合にはこのスパッタ５
４に作用する電磁力が不充分でこれを完全に除去できな
かった。

したがって、本発明の目的は、溶接トーチノズルを傷付
けることなく、強固に付着したスパッタも確実に除去で
きるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明は、溶接トーチノズルの外周に電磁誘導
コイルを配設しこの電磁誘導コイルに大電流を流して、
溶接トーチノズル内に軸方向の誘導磁界を発生させると
共に、溶接トーチノズルの内壁及び先端に付着したスパ
ッタに電極を押し当ててこのスパッタに円周回りに大電
流を直接給電し、前記誘導磁界とスパッタ内の電流との
相互作用でスパッタに溶接トーチノズル中心への吸引力
を発生させてスパッタを溶接トーチノズルの内壁及び先
端より離脱させるようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

かかる本発明の構成によれば、溶接トーチノズルに付着
したスパッタに電極を直接押し当てて大電流を通電でき
るので、前記スパッタに溶接トーチノズル中心へ向けて
発生する吸引力が大きく、スパッタが強力に付着してい
ても、はぼ完全に溶接トーチノズルの内壁及び先端より
離脱させることができる。

〔実施例〕

次に、本発明の第１および第２の実施例に係わるアーク
溶接トーチノズルのスパッタ除去方法を図面に基づきな
がら説明する。

先ず第１の実施例を、第１図および第２図に基づき説明
する。

（第１の実施例） 第１図は本発明の第１の実施例に係わるアーク溶接トー
チノズルのスパッタ除去方法を実施するスパッタ除去装
置の構成を示す説明図、第２図は第１図のスパッタ除去
装置のｎ−ｎ断面図である。

第１図において、符号１は、アーク溶接トーチノズルを
示し、非磁性体または常磁性体でできている。このアー
ク溶接トーチノズル１の中心部にチップボデー２が同軸
状に固定され、このチップボデー２の先端に給電チップ
３が固定され、この給電チップ３および前記チップボデ
ー２内を通って、溶接ワイヤ４が送給されてくる。

溶接中は、前記給電チップ３および前記チップボデー２
と前記アーク溶接トーチノズル１との間のシールドガス
通路５を通ってシールドガスＧが溶接部へ吹きつけられ
る。

符号６は、前記アーク溶接トーチノズルｌ内にその軸方
向の磁界を発生させるリング状の電磁誘導コイルである
。

符号７は、前記アーク溶接トーチノズル１の先端に付着
したスパッタ８に電流を供給する筒状の接触子であり、
この接触子７は、第２図に示すように、円周回りに電極
となる導体部７Ａと絶縁体部７Ｂとが交互に配置されて
いる。

符号９は、前記接触子７を回転させるモータで、符号１
０はこのモータ９用のモータ駆動電源である。このモー
タ９のシャフト１１に円板状の回転台１２が固定され、
この回転台１２にスプリング１３および絶縁板１４を介
して前記接触子７がモータ９の軸方向に摺動可能に取り
付けられている。

前記接触子７の外周には、複数の給電ブラシ１５が接触
するようにして配置され、接触子７の導体部７Ａに給電
するようになっている。

符号１６は、前記電磁誘導コイル６および給電ブラシ１
５へ給電する電源装置であり、この電源装置１６は、前
記電磁誘導コイル６へ供給するエネルギーを貯える第１
のコンデンサ１７と、前記給電ブラシ１５へ供給するエ
ネルギーを貯える第２のコンデンサ１８と、これら第１
および第２のコンデンサ１７．１８へエネルギーを供給
する直流電源１９とからなっている。

そして、前記第１のコンデンサ１７と前記第２のコンデ
ンサ１８とを直列に接続して、その接続点に前記直流電
源１９の一方の極を充電スイッチ２０ｂを介して接続し
、この直流電源１９の他方の極と前記第１のコンデンサ
１７および第２のコンデンサ１８の残りの端子を、それ
ぞれ充電スイッチ２０ａ、２０ｃを介して接続する。

前記第１のコンデンサ１７と前記第２のコンデンサ１８
の接続点と、前記電磁誘導コイル６の一方の端子および
前記給電ブラシ１５のうちの一つ置きの一群１５Ａとを
、放電スイッチ２１を介して接続する。

前記電磁誘導コイル６の他方の端子と前記第１のコンデ
ンサ１７の残りの端子とを直接に接続し、前記給電ブラ
シ１５のうちの一つ置きの他の群１５Ｂと前記第２のコ
ンデンサ１８の他の端子とを電流位相調整用リアクトル
２２を介して接続する。

この電流位相調整用リアクトル２２は、前記電磁誘導コ
イル６に流れる電流と前記給電ブラシ１４に流れる電流
との位相を調整するためのものである。

次に、本実施例の作用について説明する。

アーク溶接作業に進行につれてアーク溶接トーチノズル
１の内壁及び先端にスパッタ８が付着してくると、この
アーク溶接トーチノズル１を、第１図に示すように、ス
パッタ除去装置を構成する電磁誘導コイル６内に挿入し
てその先端を接触子７に押し付ける。そして、モータ９
にモータ駆動電源１０より給電してその回転軸に取り付
けられている前記接触子７を回転させる。

その前にスパッタ除去装置を構成する電源装置１６にお
いて、充電スイッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを閉成して
、直流電源１９より第１のコンデンサ１７および第２の
コンデンサ１８に電気エネルギーを充電した後前記充電
スイッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを開いておく。

この状態で前記電源装置１６の放電スイッチ２１を閉成
させて前記第１のコンデンサ１７および第２のコンデン
サ１８に蓄えていた電気エネルギーを、それぞれ電磁誘
導コイル６および給電ブラシ１５に供給する。

この電磁誘導コイル６に通電されることにより、アーク
溶接トーチノズル１内に軸方向の誘導磁界が発生すると
共にこのアーク溶接トーチノズル１の内壁及び先端に付
着しているスパッタ８にも円周回りに誘導電流が発生す
る。

さらに、前記給電ブラシ１５への通電により、これと接
触している複数の電極を構成する接触子７の導体部７Ａ
を介して、アーク溶接トーチノズル１の内壁及び先端に
付着しているスパッタ８に円周回りに通電され、この接
触子７はモータ９で回転させられているのでスパッタ８
には全周に渡って通電が行われる。

そして、前記アーク溶接トーチノズル１内の軸方向の誘
導磁界と、前記スパッタ８内を円周回りに流れる電磁誘
導コイル６による誘導電流および接触子７からの通電電
流との相互作用により、このスパッタ８にアーク溶接ト
ーチノズル１の中心向きの吸引力が働き、アーク溶接ト
ーチノズルｌの内壁及び先端より引き剥がされる。

このスパッタ８に流れる電流は、’ｉｔｍ誘導コイル６
による誘導電流と接触子７からの通電電流との合わさっ
たものであるので、このスパッタ８に作用する中心向き
の吸引力は非常に強力となり、このスパッタ８はほぼ完
全にアーク溶接トーチノズル１の内壁及び先端より除去
される。

次に、第２の実施例を、第３図および第４図に基づき説
明する。

（第２の実施例） 第３図は本発明の第２の実施例に係わるアーク溶接トー
チノズルのスパッタ除去方法を実施するスパッタ除去装
置の構成を示す説明図、第４図は第３図のスパッタ除去
装置の■−Ｉｔ／断面図である。

前記第１の実施例と末弟２の実施例とは、電源装置の構
成か異なり、その他の部分は構成が同じである。第３図
および第４図において、第１の実施例を示す第１図およ
び第２図に示される符号と同一の符号は、同一の部材を
表しておりその部材についての説明は省略する。

第３図において、符号２３は、電磁誘導コイル６および
接触子７へ給電するｉｉ電源装置、交流電源２４と、一
つの１次捲線２５ａと二つの２次捲線２５ｂ、２５ｃを
有する電源トランス２４と、この電源トランス２５の１
次捲Ｈ２５ａと前記交流電源２４と間に介装された電源
スィッチ２６とからなっている。この電源トランス２５
の一方の２次捲線２５ｂは電磁誘導コイル６に接続され
、他方の２次捲線２５ｃは電流位相調整用リアクトル２
２を介して接触子７に給電する給電ブラシ１５に接続さ
れている。

そして、この電源装置２３により、アーク溶接トーチノ
ズル１の内側に軸方向に交番磁界を発生させると共にこ
のアーク溶接トーチノズル１の内壁及び先端に付着して
いるスパッタ８に円周回りに交番の誘導電流を発生させ
る。また前記接触子７を通じて前記スパッタ８に円周回
りに交流電流を通電する。

すると、第１の実施例と同じようにしてスパッタ８がア
ーク溶接トーチノズルｌの内壁及び先端より引き剥がさ
れて離脱する。

〔発明の効果〕

以上、述べたように、かかる本発明によれば、電磁力の
作用でスパッタをアーク溶接トーチノズル内壁及び先端
より引き剥がすので、アーク溶接トーチノズル内壁に傷
付けることがなくなり、このアーク溶接トーチノズルの
寿命が向上すると云う優れた効果を奏する。

また、スパッタに電極を接触させることにより大電流を
供給できるので、スパッタに作用する中心向きの吸引力
が増大し、強固に付着したスパッタでも確実に除去する
ことができると云う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わるアーク溶接トー
チノズルのスパッタ除去方法に使用するスパッタ除去装
置の部分断面図、第２図は第１図のスパッタ除去装置の
ｎ−ｎ断面図、第３図は本発明の第２の実施例に係わる
アーク溶接トーチノズルのスパッタ除去方法に使用する
スパッタ除去装置の部分断面図、第４図は第３図のスパ
ッタ除去装置のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は従来のスパ
ッタ除去装置の部分断面図である。 １　・・・・アーク溶接トーチノズル ６　・・・・電磁誘導コイル ７Ａ・・・・導体部（電極） ８　・・・・スパッタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アーク溶接トーチノズルの外周に電磁誘導コイルを配設
   し該電磁誘導コイルに大電流を流して前記アーク溶接ト
   ーチノズル内に軸方向の誘導磁界を発生させると共に、
   該アーク溶接トーチノズルの内壁及び先端に付着したス
   パッタに複数の電極を押し当てて該スパッタに円周回り
   に大電流を直接給電し、前記誘導磁界と前記スパッタ内
   の電流との相互作用でスパッタに前記アーク溶接トーチ
   ノズルの中心への吸引力を発生させて、該スパッタをア
   ーク溶接トーチノズルの内壁及び先端より離脱させるよ
   うにしたことを特徴とするアーク溶接トーチノズルのス
   パッタ除去方法。