JPS6347426Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は狭開先溶接法にて継手溶接を行なう際
に開先角度の変動に応じてトーチ角度を自動的に
調整するために用いるアーク光受光センサに関す
る。

一般に厚板の溶接継手を高能率に溶接する方法
として、母材間の開先幅を狭くして１層１パスで
溶接するいわゆる狭開先溶接法が知られている。
この狭開先溶接法は母材とトーチとの隙間が通常
２mm〜３mm程度と狭いため、作業者が常時溶接状
況を監視する必要がある。このため従来より、狭
開先溶接の自動化が強く望まれている。

ところで、この狭開先溶接を自動化するうえで
最も問題となる点は、アークの位置を常に開先内
の中央に一定の高さで保持することであり、この
ためにはトーチの上下・左右の調整と開先角度に
応じたトーチの角度調整が必要である。トーチの
上下・左右の調整については既にいくつかの方法
が提案されており、またトーチの角度調整につい
ては例えば、第１図に示すようにトーチ１の両側
に一対の受光素子２，２を配置し、これらの受光
素子２，２で溶接時のアーク光を受光することに
より母材３の開先角度βに応じたトーチ角度の調
整を行なう方法が提案されている。この方法によ
れば、第２図に示すように母材３の開先角度βが
変動してトーチ１の開先内での位置が偏つた場
合、一方の受光素子２はアーク光を受光できなく
なるため他方の受光素子２との間に出力信号の差
が生じる。そして、この出力信号の差を検知し
て、常に両方の受光素子２，２から同等の出力信
号を得るようにすれば、開先角度βに応じたトー
チ１の角度調整が可能となる。

しかしながら、このような方法を採用するにあ
たつて受光素子は一般に熱に弱いという性質を持
つているため、長時間使用する場合には受光素子
の周囲温度を常に50゜〜60゜以下に保つ必要があ
り、またスパツタ等が飛散する悪環境下で使用す
るため受光素子の受光面への保護が必要である。

本考案は上記の事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは長時間の使用に耐
えることができ、かつ受光面にスパツタ等が付着
することもなく、検出精度の高い信頼性に優れた
アーク光受光センサを提供することにある。

本考案は上記目的を達成するために、狭開先溶
接用トーチの両側に配置されガス噴出ノズルを有
する一対の筐体と、これら筐体内にそれぞれ受光
面を前記ガス噴出ノズルに対峙させて収容された
受光素子と、前記筐体内にシールドガスと同一成
分のガスを供給するガス供給手段と、前記ガス噴
出ノズルの内面全体に形成された乱反射防止膜と
を具備したことを特徴とするものである。

以下、第３図及び第４図を参照して本考案の実
施例を説明する。

第３図及び第４図はいずれも本考案の一実施例
を示す図で、図中第１図と同一部分には同一符号
が付されている。本考案のアーク光受光センサは
第３図に示すように受光素子２を各々内蔵した一
対の筐体１０，１０を有し、これらの筐体１０，
１０はトーチ１の両側に配置される。また、これ
ら筐体１０はトーチ１のシールドガスと同一成分
のガスを供給するガス供給管１１とそれぞれ結合
しており、受光素子２の周囲を冷却するようにな
つている。すなわち、これら筐体１０の後部には
第４図に示すように上記ガス供給管１１と結合す
るガス導入ノズル１２が設けられており、このガ
ス導入ノズル１２より筐体１０内に流入したガス
は受光素子２の周囲に設けられたガス通路１３を
通流するようになつている。そして、このガス通
路１３を通流したガスは筐体１０の前部に設けら
れたガス噴出ノズル１４より外部に噴出するよう
になつている。なお、このガス噴出ノズル１４は
アーク光を受光素子２の受光面２ａに導く導光通
路を兼ねている。また、ガス噴出ノズル１４の内
面全体には例えば黒色塗料が塗布されており、ア
ーク光の乱反射を防止する乱反射防止膜１５が形
成されている。受光素子２のリード線２ｂは筐体
１０の側部に設けられたリード線取出し口１６か
ら外部に導出され、このリード線取出し口１６に
はガスの流出を防止するシール部材１７が設けら
れている。

次に上記構成による作用を説明する。上述した
ようにガス導入ノズル１２より筐体１０内に流入
したガスは、受光素子２の周囲に設けられたガス
通路１３を通つてガス噴出ノズル１４より外部に
噴出する。したがつて、溶接時においては受光素
子２の周囲には常にシールドガスと同一成分のガ
スが通流していることになり、受光素子２の周囲
温度を低温度に保つことができ、熱による受光素
子２の破壊を防止できる。また、受光素子２の周
囲を通流したガスはガス噴出ノズル１４より外部
に噴出されるので、スパツタ等がノズル１４内に
侵入するのが防止され、受光面２ａにスパツタ等
が付着して受光素子２の受光能力を低下させるこ
ともない。さらに本実施例によれば、ガス噴出ノ
ズル１４の内面全体には乱反射防止膜１５が施さ
れているので、溶接部からの直進アーク光のみし
か受光面２ａに入射せず、検出精度を著しく向上
させることも可能となる。

以上説明したように本考案は、狭開先溶接用ト
ーチの両側に配置されガス噴出ノズルを有する一
対の筐体と、これら筐体内にそれぞれ受光面を前
記ガス噴出ノズルに対峙させて収容された受光素
子と、前記筐体内にシールドガスと同一成分のガ
スを供給するガス供給手段と、前記ガス噴出ノズ
ルの内面全体に形成された乱反射防止膜とを具備
したので、筐体内に供給されるシールドガスと同
一成分のガスによつて受光素子を冷却できるとと
もに、受光素子の受光面にスパツタ等が付着する
のを防止できる。また、ガス噴出ノズルの内面全
体には乱反射防止膜が形成されているので、アー
ク光の乱反射を防止でき、検出精度の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトーチの両側に受光素子を配置した状
態を示す説明図、第２図は開先角度が変動した場
合のトーチと受光素子の位置を示す説明図、第３
図及び第４図は本考案の一実施例を示す図で、第
３図はトーチとアーク光受光センサとの位置関係
を示す説明図、第４図は本体の断面図である。 １……トーチ、２……受光素子、３……母材、
１０……筐体、１１……ガス供給管、１２……ガ
ス導入ノズル、１３……ガス通路、１４……ガス
噴出ノズル、１５……乱反射防止膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 狭開先溶接用トーチの両側に配置されガス噴出
   ノズルを有する一対の筐体と、これら筐体内にそ
   れぞれ受光面を前記ガス噴出ノズルに対峙させて
   収容された受光素子と、前記筐体内にシールドガ
   スと同一成分のガスを供給するガス供給手段と、
   前記ガス噴出ノズルの内面全体に形成された乱反
   射防止膜とを具備したことを特徴とするアーク光
   受光センサ。