JPWO2017068752A1 - 溶接トーチ - Google Patents

Abstract

第１のワイヤ通路（２２）は、第１のワイヤ入口（２２ａ）と第１のワイヤ出口（２２ｂ）とを有する。第２のワイヤ通路（２３）は、第２のワイヤ入口（２３ａ）と第２のワイヤ出口（２３ｂ）とを有する。第３のワイヤ通路（１３）は、第３のワイヤ入口（１３ａ）と第３のワイヤ出口（１３ｂ）とを有する。ワイヤ検出空間（２４）は、第１と第２のワイヤ出口（２２ｂ，２３ｂ）と第３のワイヤ入口（１３ａ）とにつながって第１の溶接ワイヤ（３２）と第２の溶接ワイヤ（４２）とが通るように構成されている。ワイヤ検出装置（２５，２６）は、ワイヤ検出空間（２４）内で第１の溶接ワイヤ（３２）と第２の溶接ワイヤ（４２）とを検出するように構成されている。この溶接トーチ（１）は、シンプルな構造で、溶接ワイヤ（３２，４２）を切り替えることができる。

Description

本開示は、複数の種類の溶接ワイヤに対応した溶接トーチに関する。

図６は、特許文献１に開示された従来のアーク溶接装置５０１の概略図である。アーク溶接装置５０１では、ワイヤ送給装置９００が、溶接ワイヤ９０１をトーチケーブル９０２によって送給し、溶接ワイヤ９０３をトーチケーブル９０４によって送給し、溶接トーチ９１０に送給している。溶接トーチ９１０は、トーチケーブル９０２が接続された入口側通路９１１と、トーチケーブル９０４が接続された入口側通路９１２と、出口側通路９１３とを有する。入口側通路９１１と入口側通路９１２とは中継部９１４で合流し、出口側通路９１３とつながっている。ワイヤ送給装置９００は、溶接ワイヤ９０１を溶接トーチ９１０に送給し、溶接ワイヤ９０３をトーチケーブル９０４内に待機させることで、溶接ワイヤ９０１を溶接トーチ９１０の先端にあるノズル口９１５から突出させている。

図７は、特許文献２に開示された従来のワイヤ送給システム５０２の概略図である。ワイヤ送給システム５０２では、ワイヤ送給装置９２０Ａが、スプール軸９２１Ａを中心にワイヤリール９２２Ａを回転させてワイヤ９２３Ａを送給し、ワイヤ送給装置９２０Ｂが、スプール軸９２１Ｂを中心にワイヤリール９２２Ｂを回転させてワイヤ９２３Ｂを送給する。ワイヤ９２３Ａは、コンジットチューブ９４０Ａと送給案内口９５０Ａと分岐導管９５０と送給案内口９５０Ｃとコンジットチューブ９４０とを通過して溶接トーチ９３０に送給される。ワイヤ９２３Ｂは、コンジットチューブ９４０Ｂと送給案内口９５０Ｂと分岐導管９５０と送給案内口９５０Ｃとコンジットチューブ９４０とを通過して溶接トーチ９３０に送給される。ワイヤ検出装置９４１Ａにより検出されたワイヤ９２３Ａの有無およびワイヤ検出装置９４１Ｂによるワイヤ９２３Ｂの有無に基づいて、ワイヤ９２３Ａとワイヤ９２３Ｂとが切り替えられる。

特開２００６−１９８６２８号公報 特開昭５６−１６８９６７号公報

溶接トーチは、第１から第３のワイヤ通路とワイヤ検出空間とワイヤ検出装置とを備える。第１のワイヤ通路は、第１の溶接ワイヤが入るように構成された第１のワイヤ入口と、第１の溶接ワイヤが出るように構成された第１のワイヤ出口とを有する。第２のワイヤ通路は、第２の溶接ワイヤが入るように構成された第２のワイヤ入口と、第２の溶接ワイヤが出るように構成された第２のワイヤ出口とを有する。第３のワイヤ通路は、第１の溶接ワイヤの第１のワイヤ出口から出た部分と第２の溶接ワイヤの第２のワイヤ出口から出た部分とが入るように構成された第３のワイヤ入口と、第１の溶接ワイヤの上記部分と第２の溶接ワイヤの上記部分とが出るように構成された第３のワイヤ出口とを有する。ワイヤ検出空間は、第１と第２のワイヤ出口と第３のワイヤ入口とにつながって第１の溶接ワイヤの上記部分と第２の溶接ワイヤの上記部分とが通るように構成されている。ワイヤ検出装置は、ワイヤ検出空間内で第１の溶接ワイヤの上記部分と第２の溶接ワイヤの上記部分とを検出するように構成されている。

この溶接トーチは、シンプルな構造で、溶接ワイヤを切り替えることができる。

図１は実施の形態の溶接トーチのワイヤ合流部およびその周辺を示す断面図である。 図２は実施の形態の溶接トーチの拡大図である。 図３は実施の形態の溶接トーチでの溶接ワイヤの状態を示す図である。 図４は実施の形態の溶接トーチでの溶接ワイヤの状態を示す図である。 図５は実施の形態の溶接トーチでの溶接ワイヤの状態を示す図である。 図６は従来のアーク溶接装置の概略図である。 図７は従来のワイヤ送給システムの概略図である。

図１は、本実施の形態の溶接トーチ１のワイヤ合流部２０およびその周辺を示す断面図である。図２は溶接トーチ１の拡大図であり、トーチ本体部１０およびワイヤ合流部２０を示す。

図１に示すように、溶接トーチ１は、トーチ本体部１０とワイヤ合流部２０とを有する。ワイヤ合流部２０には、トーチケーブル３０がケーブル接続部材５０によって接続されるとともに、トーチケーブル４０がケーブル接続部材６０によって接続される。トーチケーブル３０、４０は、ケーブル接続部材５０、６０に対してそれぞれ着脱可能である。

トーチケーブル３０は、溶接ワイヤ３２が挿通されるコンジットチューブ３１を有し、トーチケーブル３０の後端部３０ｂは溶接ワイヤ３２を送給するワイヤ送給装置３０ｃに接続されている。トーチケーブル３０の先端部３０ａはケーブル接続部材５０に接続されている。トーチケーブル４０は、溶接ワイヤ４２が挿通されるコンジットチューブ４１を有し、トーチケーブル４０の後端部４０ｂは溶接ワイヤ４２を送給するワイヤ送給装置４０ｃに接続されている。トーチケーブル４０の先端部４０ａはケーブル接続部材６０に接続されている。ワイヤ送給装置３０ｃは溶接ワイヤ３２を溶接トーチ１に送り出す正送と、溶接ワイヤ３２を溶接トーチ１から引き戻す逆送とを行うことができ、ワイヤ送給装置４０ｃは溶接ワイヤ４２を溶接トーチ１に送り出す正送と、溶接ワイヤ４２を溶接トーチ１から引き戻す逆送とを行うことができる。

トーチケーブル３０、４０のコンジットチューブ３１、３２はケーブル接続部材５０、６０の中心を通って、ワイヤ合流部２０の内部に挿入される。コンジットチューブ３１、４１は、ワイヤ合流部２０内の入口側ワイヤガイド２１に達し、溶接ワイヤ３２、４２を入口側ワイヤガイド２１にそれぞれ導く。入口側ワイヤガイド２１の構造については後述する。

実際の溶接時には、ワイヤ合流部２０の入口側ワイヤガイド２１から、溶接ワイヤ３２、４２のうちの一方が、トーチ本体部１０に設けられた出口側ワイヤガイド１１に導かれ、他方は入口側ワイヤガイド２１内に留まる。図１に示すように、本実施の形態では、溶接ワイヤ３２が出口側ワイヤガイド１１に導かれ、溶接ワイヤ４２が入口側ワイヤガイド２１内に留まっている。言い換えると、溶接ワイヤ４２の先端が、入口側ワイヤガイド２１内に位置している。出口側ワイヤガイド１１の構造については後述する。

トーチ本体部１０の出口側ワイヤガイド１１に導かれた溶接ワイヤ３２は、トーチ本体部１０内のインナーチューブ１２内を通って、溶接トーチ１の先端にある溶接チップから溶接箇所に供給される。溶接ワイヤ３２が溶接箇所に供給された状態で、溶接ワイヤ３２には溶接チップから電圧が供給され、加工物と溶接ワイヤ３２との間にアークを発生させて加工物を溶接する。

ワイヤ合流部２０について、さらに具体的に説明する。図２は溶接トーチ１の拡大図であり、トーチ本体部１０とワイヤ合流部２０とを示す。入口側ワイヤガイド２１には、ワイヤ通路２２とワイヤ通路２３とが設けられている。また、出口側ワイヤガイド１１には、ワイヤ通路１３が設けられている。また、入口側ワイヤガイド２１と出口側ワイヤガイド１１との間にはワイヤ検出空間２４が設けられている。

ワイヤ通路２２は、コンジットチューブ３１の端部に対向するワイヤ入口２２ａと、ワイヤ検出空間２４に面したワイヤ出口２２ｂとを有する。ワイヤ通路２３は、コンジットチューブ４１の端部に対向するワイヤ入口２３ａと、ワイヤ検出空間２４に面したワイヤ出口２３ｂとを有する。ワイヤ通路１３は、インナーチューブ１２の端部に対向するワイヤ出口１３ｂと、ワイヤ検出空間２４に面したワイヤ入口１３ａとを有する。ワイヤ入口２２ａ、２３ａ、１３ａは、溶接ワイヤ３２、４２が挿入されやすいように円錐形状を有する。

ワイヤ入口２２ａは溶接ワイヤ３２が入るように構成されている。ワイヤ出口２２ｂは溶接ワイヤ３２が出るように構成されている。ワイヤ入口２２ａから入った溶接ワイヤ３２はワイヤ通路２２を通ってワイヤ出口２２ｂから出るように構成されている。ワイヤ入口２３ａは溶接ワイヤ４２が入るように構成されている。ワイヤ出口２３ｂは溶接ワイヤ４２が出るように構成されている。ワイヤ入口２３ａから入った溶接ワイヤ４２はワイヤ通路２３を通ってワイヤ出口２３ｂから出るように構成されている。ワイヤ入口１３ａは、溶接ワイヤ３２のワイヤ出口２２ｂから出た部分３２ａと溶接ワイヤ４２のワイヤ出口２３ｂから出た部分４２ａとが入るように構成されている。ワイヤ出口１３ｂは、溶接ワイヤ３２の部分３２ａと溶接ワイヤ４２の部分４２ａとが出るように構成されている。

ワイヤ検出空間２４はワイヤ出口２３ｂとワイヤ出口２２ｂとワイヤ入口１３ａとにつながって溶接ワイヤ３２の部分３２ａと溶接ワイヤ４２の部分４２ａとが通るように構成されている。

溶接ワイヤ３２の部分３２ａは経路３２ｐを通り、溶接ワイヤ４２の部分４２ａは経路４２ｐを通る。経路３２ｐ、４２ｐはワイヤ通路１３内の交点１３ｃで交わっている。ワイヤ通路２２およびワイヤ通路２３は交点１３ｃを中心に放射状に位置している。交点１３ｃでは、溶接ワイヤ３２および溶接ワイヤ４２の両方を同時に送給したときに衝突する。この構造により、溶接ワイヤ３２、４２は、コンジットチューブ３１、４１から、入口側ワイヤガイド２１とワイヤ検出空間２４と出口側ワイヤガイド１１とを経て、インナーチューブ１２へスムーズに送給される。

なお、本実施の形態では、ケーブル接続部材５０、６０はワイヤ通路２２、２３から直線的に延びる延長線上にそれぞれ位置している。しかし、ケーブル接続部材５０、６０は、ワイヤ通路２２、２３から直線的に延びる延長線上に位置する必要はなく、ケーブル接続部材５０、６０と入口側ワイヤガイド２１との間のコンジットチューブ３１、４１が曲がっていても構わない。

さらに、ワイヤ合流部２０のワイヤ検出空間２４の側面には、照射器２５と受光器２６とが設けられている。照射器２５と受光器２６とはワイヤ検出装置２５ａを構成する。図２に示すように、照射器２５から受光器２６に向けて検出光Ｌ２５が発射される。照射器２５と受光器２６とは、検出光Ｌ２５が溶接ワイヤ３２の通過する位置と溶接ワイヤ４２の通過する位置との両方を横切るように互いに向かい合って設けられている。なお、溶接ワイヤ３２、４２の通過する位置とは、例えば、ワイヤ通路２２、２３から直線的に延びる延長線上にある。また、溶接ワイヤ３２と溶接ワイヤ４２とが合流する位置は、出口側ワイヤガイド１１のワイヤ通路１３内である。ワイヤ検出装置２５ａは、合流する位置よりも手前であるワイヤ検出空間２４における溶接ワイヤ３２、４２の有無を検出している。

溶接ワイヤ３２および溶接ワイヤ４２がワイヤ検出空間２４に存在していなければ、受光器２６は、照射器２５からの検出光を検出する。溶接ワイヤ３２と溶接ワイヤ４２のうちの少なくとも１つがワイヤ検出空間２４に存在していれば、受光器２６は、照射器２５からの検出光を検出できない、もしくは、検出強度が低下する。これにより、ワイヤ検出装置２５ａはワイヤ検出空間２４における溶接ワイヤ３２または溶接ワイヤ４２の存在を検出することができる。ワイヤ検出装置２５ａの検出光Ｌ２５は、可視光、あるいは、赤外線などの不可視光である。また、溶接ワイヤ３２、４２が鉄などの磁性材料を主成分とする場合は、ワイヤ検出装置２５ａは、ワイヤ検出空間２４を間に対向する一対の電極よりなるコンデンサによって、ワイヤ検出空間２４の静電容量を測定して溶接ワイヤ３２、４２の有無を電気的に検出してもよい。

図２に示すように、ワイヤ合流部２０のワイヤ検出空間２４の側面にはガス入口２７が設けられている。図２では、溶接ワイヤ３２の奥にガス入口２７が設けられている。トーチ本体部１０内には、出口側ワイヤガイド１１の外側およびインナーチューブ１２の外側に設けられたガス通路１４が設けられており、ガス通路１４はワイヤ検出空間２４と接続されている。ガス入口２７から導入されたシールドガスは、ワイヤ検出空間２４とガス通路１４とを経由して、溶接トーチ１の先端の溶接ノズルから溶接箇所に供給される。ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｅｒｔ−Ｇａｓ）溶接では、シールドガスの主成分は、例えば、炭酸ガスであり、ＭＡＧ（Ｍｅｔａｌ−Ａｃｔｉｖｅ−Ｇａｓ）溶接では、シールドガスの主成分は、例えば、アルゴンである。

次に、本実施の形態の溶接トーチ１を用いた溶接ワイヤの切替方法について、説明する。図３から図５は溶接トーチ１の溶接ワイヤ３２、４２の切替方法における溶接ワイヤ３２、４２の状態を示す。

まず、図３に示すように、溶接ワイヤ４２をトーチケーブル４０には通さず、溶接ワイヤ３２をワイヤ送給装置３０ｃ（図１参照）よりトーチケーブル３０のコンジットチューブ３１及び入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２２を通ってワイヤ検出空間２４に送給する。これにより、ワイヤ検出装置（照射器２５および受光器２６）は溶接ワイヤ３２のワイヤ出口２２ｂから出た部分３２ａを検出光Ｌ２５によって検出して、ワイヤ検出空間２４における溶接ワイヤ３２の存在を検出する。溶接ワイヤ３２の部分３２ａはさらに、出口側ワイヤガイド１１のワイヤ通路１３およびインナーチューブ１２を通って、すなわちワイヤ出口２２ｂから経路３２ｐを通ってトーチ本体部１０の先端に設けられた溶接チップから加工物の溶接箇所に送給され、溶接が行われる。

なお、溶接中は、シールドガスがワイヤ合流部２０のガス入口２７からワイヤ検出空間２４に供給され、ガス通路１４通ってトーチ本体部１０の先端に設けられた溶接ノズルから加工物の溶接箇所に供給される。

次に、溶接ワイヤ３２を溶接ワイヤ４２へ切り替える。図４に示すように、溶接を行った溶接ワイヤ３２をトーチケーブル３０が接続されたワイヤ送給装置３０ｃ（図１参照）によってトーチ本体部１０からから離れるように逆送して引き戻す。このとき、ワイヤ検出装置２５ａによって、溶接ワイヤ３２がワイヤ検出空間２４に存在するかどうかを検出しながら溶接ワイヤ３２を引き戻す。溶接ワイヤ３２の先端がワイヤ検出空間２４を通過して溶接ワイヤ３２の部分３２ａが無くなると、ワイヤ検出装置２５ａは溶接ワイヤ３２がワイヤ検出空間２４に存在しないことを検出する。このとき、ワイヤ送給装置３０ｃは溶接ワイヤ３２の逆送を停止する。溶接ワイヤ３２は、溶接ワイヤ３２の先端が入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２２内に位置するところで停止することが好ましい。例えば、溶接ワイヤ３２の先端をワイヤ検出空間２４から３ｍｍ後退した位置に停止させる。これにより、溶接ワイヤ３２による溶接を再開するときも、短時間で溶接ワイヤ３２をトーチ本体部１０に供給できる。

次に、前述した溶接ワイヤ３２の送給と同様に、図５に示すように、溶接ワイヤ４２を溶接トーチ１の先端に設けられた溶接チップまで送給し、溶接を行う。実施の形態では、溶接ワイヤ３２と溶接ワイヤ４２とは、直径が同じで材質が異なる。具体的には、図５に示すように、溶接ワイヤ３２の先端が入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２２内に位置している状態で、溶接ワイヤ４２をワイヤ送給装置４０ｃ（図１参照）よりトーチケーブル４０のコンジットチューブ４１及び入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２３を通ってワイヤ検出空間２４に送給する。これにより、ワイヤ検出装置（照射器２５および受光器２６）は溶接ワイヤ４２のワイヤ出口２３ｂから出た部分４２ａを検出光Ｌ２５によって検出して、ワイヤ検出空間２４における溶接ワイヤ３２の存在を検出する。溶接ワイヤ４２の部分４２ａはさらに、出口側ワイヤガイド１１のワイヤ通路１３およびインナーチューブ１２を通って、すなわちワイヤ出口２３ｂから経路４２ｐを通ってトーチ本体部１０の先端に設けられた溶接チップから加工物の溶接箇所に送給され、溶接が行われる。

なお、溶接ワイヤ３２による溶接中も、シールドガスがワイヤ合流部２０のガス入口２７からワイヤ検出空間２４に供給され、ガス通路１４を通ってトーチ本体部１０の先端に設けられた溶接ノズルから加工物の溶接箇所に供給される。

再度、溶接ワイヤ４２から溶接ワイヤ３２へ切り替える場合は、前述した溶接ワイヤ３２の引き戻しと同じように、ワイヤ送給装置４０ｃ（図１参照）で溶接ワイヤ４２を確認しながら、溶接ワイヤ４２をトーチ本体部１０から入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２３まで引き戻す。例えば、溶接ワイヤ４２の先端を、ワイヤ検出空間２４から３ｍｍ後退した位置に停止させる。これにより、溶接ワイヤ４２による溶接を再開するときも、短時間で溶接ワイヤ４２をトーチ本体部１０に供給できる。溶接ワイヤ４２がワイヤ通路２３まで引き戻されたら、図２に示すように、ワイヤ通路２２で待機していた溶接ワイヤ３２を再度、トーチ本体部１０へ送給する。その後は、溶接ワイヤ３２と溶接ワイヤ４２を切り替えるたびに、図２の状態と図５の状態が繰り返される。

上述のように、ワイヤ通路２２は、溶接ワイヤ３２が入るように構成されたワイヤ入口２２ａと、溶接ワイヤ３２が出るように構成されたワイヤ出口２２ｂとを有する。ワイヤ通路２３は、溶接ワイヤ４２が入るように構成されたワイヤ入口２３ａと、溶接ワイヤ４２が出るように構成されたワイヤ出口２３ｂとを有する。ワイヤ通路１３は、溶接ワイヤ３２のワイヤ出口２２ｂから出た部分３２ａと溶接ワイヤ４２のワイヤ出口２３ｂから出た部分４２ａとが入るように構成されたワイヤ入口１３ａと、溶接ワイヤ３２の部分３２ａと溶接ワイヤ４２の部分４２ａとが出るように構成されたワイヤ出口１３ｂとを有する。ワイヤ検出空間２４は、ワイヤ出口２２ｂとワイヤ出口２３ｂとワイヤ入口１３ａとにつながって溶接ワイヤ３２の部分３２ａと溶接ワイヤ４２の部分４２ａとが通るように構成されている。ワイヤ検出装置２５ａは、ワイヤ検出空間２４内で溶接ワイヤ３２の部分３２ａと溶接ワイヤ４２の部分４２ａとを検出するように構成されている。

ワイヤ検出装置２５ａは、検出光Ｌ２５を照射する照射器２５と、検出光Ｌ２５を受光する受光器２６とを有していてもよい。

溶接ワイヤ３２の部分３２ａが通る経路３２ｐと溶接ワイヤ４２の部分４２ａが通る経路４２ｐとは交点１３ｃで交わっていてもよい。この場合に、検出光Ｌ２５は、交点１３ｃよりもワイヤ出口２２ｂ、２３ｂに近い位置を通過し、かつ経路３２ｐ、４２ｐを通過する。

特許文献２に開示された従来のワイヤ送給システム５０２では、ワイヤの検出のために２つのワイヤ検出装置９２０Ａ、９２０Ｂを備える。ワイヤ送給システム５２０を特許文献１に開示されている溶接装置５１０に設けると溶接装置の構成が複雑になる。

本実施の形態の溶接トーチ１では、異なる２つの溶接ワイヤ３２、４２の切り替えにおいて、逆送する溶接ワイヤ３２、４２の引き戻しの距離や再度送給する距離を最小限に抑えることができ、溶接ワイヤ３２、４２を短時間で切り替えることができる。また、異なる２つの溶接ワイヤ３２、４２を１つのワイヤ検出装置２５ａで検出するため、構造がシンプルである。

また、溶接ワイヤ３２、４２を送給／逆送するとワイヤ通路の出口や入口において摩耗粉が発生し、ワイヤ検出空間２４に堆積し、ワイヤ検出装置２５ａの検出性能が低下する。また溶接ワイヤ３２、４２の摩耗粉はワイヤ通路１３のワイヤ合流地点に堆積しやすく、ワイヤ送給の負荷が増加し、ワイヤ送給性能が低下する。しかし、本実施の形態の溶接トーチ１は、ワイヤ合流部２０のガス入口２７がワイヤ検出空間２４に設けられているため、溶接時のシールドガスの吹きつけにより常にワイヤ検出空間２４及び出口側ワイヤガイド１１のワイヤ通路１３を溶接ワイヤ３２、４２の摩耗粉の無いきれいな状態に保つことが可能である。さらに、溶接ワイヤ３２、４２の著しく多くの摩耗粉が発生する場合には、溶接ワイヤ３２、４２の切り替え中にガス入口２７に圧縮空気を流して強制的にトーチ先端より摩耗粉を排出することが可能である。

１ 溶接トーチ
１０ トーチ本体部
１１ 出口側ワイヤガイド
１２ インナーチューブ
１３ ワイヤ通路（第３のワイヤ通路）
１３ａ ワイヤ入口（第３のワイヤ入口）
１３ｂ ワイヤ出口（第３のワイヤ出口）
１３ｃ 交点
１４ ガス通路
２０ ワイヤ合流部
２２ ワイヤ通路（第１のワイヤ通路）
２２ａ ワイヤ入口（第１のワイヤ入口）
２２ｂ ワイヤ出口（第１のワイヤ出口）
２３ ワイヤ通路（第２のワイヤ通路）
２３ａ ワイヤ入口（第２のワイヤ入口）
２３ｂ ワイヤ出口（第２のワイヤ出口）
２１ 入口側ワイヤガイド
２４ ワイヤ検出空間
２５ 照射器
２６ 受光器
２７ ガス入口
３０，４０ トーチケーブル
３１，４１ コンジットチューブ
３２ 溶接ワイヤ（第１の溶接ワイヤ）
３２ｐ 経路（第１の経路）
４２ 溶接ワイヤ（第２の溶接ワイヤ）
４２ｐ 経路（第２の経路）
５０，６０ ケーブル接続部材

トーチケーブル３０、４０のコンジットチューブ３１、４１はケーブル接続部材５０、６０の中心を通って、ワイヤ合流部２０の内部に挿入される。コンジットチューブ３１、４１は、ワイヤ合流部２０内の入口側ワイヤガイド２１に達し、溶接ワイヤ３２、４２を入口側ワイヤガイド２１にそれぞれ導く。入口側ワイヤガイド２１の構造については後述する。

図２に示すように、ワイヤ合流部２０のワイヤ検出空間２４の側面にはガス入口２７が設けられている。図２では、溶接ワイヤ３２の奥にガス入口２７が設けられている。トーチ本体部１０内には、出口側ワイヤガイド１１の外側およびインナーチューブ１２の外側にガス通路１４が設けられており、ガス通路１４はワイヤ検出空間２４と接続されている。ガス入口２７から導入されたシールドガスは、ワイヤ検出空間２４とガス通路１４とを経由して、溶接トーチ１の先端の溶接ノズルから溶接箇所に供給される。ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｅｒｔ−Ｇａｓ）溶接では、シールドガスの主成分は、例えば、炭酸ガスであり、ＭＡＧ（Ｍｅｔａｌ−Ａｃｔｉｖｅ−Ｇａｓ）溶接では、シールドガスの主成分は、例えば、アルゴンである。

次に、溶接ワイヤ３２を溶接ワイヤ４２へ切り替える。図４に示すように、溶接を行った溶接ワイヤ３２をトーチケーブル３０が接続されたワイヤ送給装置３０ｃ（図１参照）によってトーチ本体部１０から離れるように逆送して引き戻す。このとき、ワイヤ検出装置２５ａによって、溶接ワイヤ３２がワイヤ検出空間２４に存在するかどうかを検出しながら溶接ワイヤ３２を引き戻す。溶接ワイヤ３２の先端がワイヤ検出空間２４を通過して溶接ワイヤ３２の部分３２ａが無くなると、ワイヤ検出装置２５ａは溶接ワイヤ３２がワイヤ検出空間２４に存在しないことを検出する。このとき、ワイヤ送給装置３０ｃは溶接ワイヤ３２の逆送を停止する。溶接ワイヤ３２は、溶接ワイヤ３２の先端が入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２２内に位置するところで停止することが好ましい。例えば、溶接ワイヤ３２の先端をワイヤ検出空間２４から３ｍｍ後退した位置に停止させる。これにより、溶接ワイヤ３２による溶接を再開するときも、短時間で溶接ワイヤ３２をトーチ本体部１０に供給できる。

次に、前述した溶接ワイヤ３２の送給と同様に、図５に示すように、溶接ワイヤ４２を溶接トーチ１の先端に設けられた溶接チップまで送給し、溶接を行う。実施の形態では、溶接ワイヤ３２と溶接ワイヤ４２とは、直径が同じで材質が異なる。具体的には、図５に示すように、溶接ワイヤ３２の先端が入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２２内に位置している状態で、溶接ワイヤ４２をワイヤ送給装置４０ｃ（図１参照）よりトーチケーブル４０のコンジットチューブ４１及び入口側ワイヤガイド２１のワイヤ通路２３を通ってワイヤ検出空間２４に送給する。これにより、ワイヤ検出装置（照射器２５および受光器２６）は溶接ワイヤ４２のワイヤ出口２３ｂから出た部分４２ａを検出光Ｌ２５によって検出して、ワイヤ検出空間２４における溶接ワイヤ４２の存在を検出する。溶接ワイヤ４２の部分４２ａはさらに、出口側ワイヤガイド１１のワイヤ通路１３およびインナーチューブ１２を通って、すなわちワイヤ出口２３ｂから経路４２ｐを通ってトーチ本体部１０の先端に設けられた溶接チップから加工物の溶接箇所に送給され、溶接が行われる。

また、溶接ワイヤ３２、４２を正送／逆送するとワイヤ通路の出口や入口において摩耗粉が発生し、ワイヤ検出空間２４に堆積し、ワイヤ検出装置２５ａの検出性能が低下する。また溶接ワイヤ３２、４２の摩耗粉はワイヤ通路１３のワイヤ合流地点に堆積しやすく、ワイヤ送給の負荷が増加し、ワイヤ送給性能が低下する。しかし、本実施の形態の溶接トーチ１は、ワイヤ合流部２０のガス入口２７がワイヤ検出空間２４に設けられているため、溶接時のシールドガスの吹きつけにより常にワイヤ検出空間２４及び出口側ワイヤガイド１１のワイヤ通路１３を溶接ワイヤ３２、４２の摩耗粉の無いきれいな状態に保つことが可能である。さらに、溶接ワイヤ３２、４２の著しく多くの摩耗粉が発生する場合には、溶接ワイヤ３２、４２の切り替え中にガス入口２７に圧縮空気を流して強制的にトーチ先端より摩耗粉を排出することが可能である。

Claims (4)

1. 第１の溶接ワイヤが入るように構成された第１のワイヤ入口と、前記第１の溶接ワイヤが出るように構成された第１のワイヤ出口とを有する第１のワイヤ通路と、
   第２の溶接ワイヤが入るように構成された第２のワイヤ入口と、前記第２の溶接ワイヤが出るように構成された第２のワイヤ出口とを有する第２のワイヤ通路と、
   前記第１の溶接ワイヤの前記第１のワイヤ出口から出た部分と前記第２の溶接ワイヤの前記第２のワイヤ出口から出た部分とが入るように構成された第３のワイヤ入口と、前記第１の溶接ワイヤの前記部分と前記第２の溶接ワイヤの前記部分とが出るように構成された第３のワイヤ出口とを有する第３のワイヤ通路と、
   前記第１のワイヤ出口と前記第２のワイヤ出口と前記第３のワイヤ入口とにつながって前記第１の溶接ワイヤの前記部分と前記第２の溶接ワイヤの前記部分とが通るように構成されたワイヤ検出空間と、
   前記ワイヤ検出空間内で前記第１の溶接ワイヤの前記部分と前記第２の溶接ワイヤの前記部分とを検出するように構成されたワイヤ検出装置と、
   を備えた溶接トーチ。
2. 前記ワイヤ検出装置は、
   検出光を照射する照射器と
   前記検出光を受光する受光器と、
   を有する、請求項１に記載の溶接トーチ。
3. 前記第１の溶接ワイヤの前記部分が通る経路と前記第２の溶接ワイヤの前記部分が通る経路とは交点で交わっており、
   前記検出光は、前記交点よりも前記第１のワイヤ出口および前記第２のワイヤ出口に近い位置を通過し、かつ前記第１の溶接ワイヤの前記部分が通る前記経路と前記第２の溶接ワイヤの前記部分が通る前記経路とを通過する、請求項２に記載の溶接トーチ。
4. 前記ワイヤ検出空間に設けられてシールドガスが供給されるガス入口をさらに備えた、請求項１から３のいずれか一項に記載の溶接トーチ。

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