JP2000202629A - 半自動溶接法及びそれに用いる半自動溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接の開始前に溶接チップからの溶接ワイヤ
の突き出し量をほぼ一定に保つことにより、溶接ワイヤ
の突き出し量の長短に伴う不具合を解消して溶接開始時
の作業性を向上させる。 【解決手段】 溶接ワイヤ２６を送給装置２０によって
溶接トーチ１０へ連続的に送給しながら溶接を行う半自
動溶接法であって、溶接開始に先立って溶接ワイヤ２６
を逆送させて前記溶接トーチ１０の溶接チップ１４から
出ている溶接ワイヤ２６を、その先端が基準位置に達す
るまで溶接チップ１４側に引き込んだ後、溶接ワイヤ２
６の送給を開始する。そして溶接チップ１４からの溶接
ワイヤ２６の突き出し量が溶接開始に適した寸法に達し
た時点で溶接ワイヤ２６の送給を一旦停止することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接ワイヤを溶接
トーチへ連続的に送給しながら溶接を行う半自動溶接法
及びそれに用いる半自動溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】半自動溶接に関する技術については、例
えば実開昭６４−４９３７１号公報に開示されているも
のが公知である。この技術では、溶接速度やワークの板
厚などに応じた溶接ワイヤの送給速度及びアーク電圧を
得るようにした溶接機の出力条件設定装置を備えてい
る。またこの装置は、溶接姿勢選択器と、選択された溶
接姿勢に応じてアーク電圧を補正する電圧補正回路とを
内蔵し、溶接姿勢に対応した適正条件を出力するように
なっている。

【０００３】ところで半自動溶接を開始する際の作業性
は、溶接トーチの溶接チップから突き出ている溶接ワイ
ヤの長さに大きく左右される。この溶接ワイヤの長さ
は、前回の溶接終了時における個々の条件（溶接トーチ
とワークとの距離や角度、あるいはワイヤ送給装置での
送り出しの慣性など）によって決まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】溶接開始時において溶
接トーチの溶接チップからの溶接ワイヤの突き出し量は
一般に12〜15mmが最適とされているが、現状では10〜30
mmのばらつきがある。そしてこの溶接ワイヤの突き出し
量が長すぎると、溶接の開始ポイントを狙うのが困難と
なり、かつ溶接電流の不足を招く。これに対して突き出
し量が短すぎると溶接ワイヤの先端が溶接チップの死角
に入って作業者から見えにくくなるとともに、過電流に
よってワークを溶かしてしまう場合がある。

【０００５】本発明は前記課題を解決しようとするもの
で、その目的は、溶接の開始前に溶接チップからの溶接
ワイヤの突き出し量をほぼ一定に保つことにより、溶接
ワイヤの突き出し量の長短に伴う不具合を解消して溶接
開始時の作業性を向上させることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するためのもので、請求項１記載の発明は、溶接ワイヤ
を送給装置によって溶接トーチへ連続的に送給しながら
溶接を行う半自動溶接法であって、溶接開始に先立って
溶接ワイヤを逆送させて前記溶接トーチの溶接チップか
ら出ている溶接ワイヤを、その先端が基準位置に達する
まで溶接チップ側に引き込んだ後、溶接ワイヤの送給を
開始する。そして溶接チップからの溶接ワイヤの突き出
し量が溶接開始に適した寸法に達した時点で溶接ワイヤ
の送給を一旦停止することを特徴とする。

【０００７】このように溶接開始前に、溶接チップから
の溶接ワイヤの突き出し量を溶接開始に適した寸法とす
ることにより、溶接ワイヤの突き出し量が長すぎたり短
すぎたりすることに伴う各種の不具合が解消され、溶接
作業を誰でも容易に開始することができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
自動溶接法であって、前記の基準位置は前回の溶接終了
時に溶接ワイヤの先端に生じている球状部が溶接チップ
の端面に当たった位置としていることを特徴とする。こ
れによって、溶接ワイヤを溶接チップ側に引き込んだ状
態が常にほぼ一定となり、その状態を溶接ワイヤ先端の
基準位置として得られる溶接ワイヤの前記突き出し量も
常に溶接開始に適した寸法となる。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の半
自動溶接法に用いる溶接機であって、溶接チップ及びス
タートスイッチを備えた溶接トーチと、この溶接トーチ
に対する溶接ワイヤの送給及びその逆送が可能な送給装
置と、溶接に必要なアーク電圧を設定する変圧器と、溶
接に必要な各種制御を行う制御装置とを備えている。そ
してこの制御装置は、前記スタートスイッチからの最初
の信号に基づいて溶接ワイヤを逆送させるように前記送
給装置を作動させるとともに、溶接ワイヤをその先端が
基準位置に達するまで溶接チップ側に引き込んだときの
送給装置に加わる負荷を検出して送給装置を溶接ワイヤ
の送給に切り替え、かつ溶接チップからの溶接ワイヤの
突き出し量が所定の寸法に達した時点で送給装置を停止
するように設定されている。この構成によれば、溶接開
始に際して前記溶接トーチのスタートスイッチを操作す
ることで、請求項１記載の発明における半自動溶接法が
実現される。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の半
自動溶接機であって、溶接ワイヤを溶接チップ側に引き
込んだときの送給装置に加わる負荷は、前回の溶接終了
時に溶接ワイヤの先端に生じている球状部が溶接チップ
の端面に当たったときの溶接ワイヤの逆送に対する阻止
力を利用している。これにより、特殊な検出器などを用
いることなく、溶接ワイヤの先端が基準位置に達したこ
とを正確に検出できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は半自動溶接機のシステム全体を表した斜視
図、図２は溶接トーチ１０を拡大して表した斜視図であ
る。この半自動溶接機は、図１で明らかなように大別し
て溶接トーチ１０、溶接ワイヤの送給装置２０及び制御
ボックス３０によって構成されている。また図２で示す
ように溶接トーチ１０は、そのグリップ１２から延びる
先端部に溶接チップ１４を備え、かつグリップ１２の部
分にはスタートスイッチ１６が設けられている。

【００１２】図１で示すように溶接トーチ１０と送給装
置２０とは、溶接ワイヤ２６を供給するためのフレキシ
ブルな送給ケーブル２４によって接続されている。この
送給装置２０は、そのドラム２２に巻かれている溶接ワ
イヤ２６を溶接トーチ１０に連続的に送給でき、あるい
は逆に溶接ワイヤ２６を送給装置２０に向けて逆送でき
る構成となっている。一方、前記制御ボックス３０には
変圧器と制御装置とが内蔵されており、これらは溶接ト
ーチ１０及び送給装置２０に対してそれぞれ電気的に接
続されている。そして変圧器は溶接に必要なアーク電圧
を設定可能で、制御装置は溶接に必要な各種制御が可能
である。

【００１３】溶接作業は、作業者が溶接トーチ１０を手
でもって前記スタートスイッチ１６をオンにすると、そ
の信号に基づいて制御ボックス３０の変圧器及び制御装
置がオンになる。この制御装置からの電気信号により、
送給装置２０が溶接ワイヤ２６を例えば送給し始めて溶
接トーチ１０における溶接チップ１４の先端から溶接ワ
イヤ２６が連続的に押し出される。図１に示されている
ワーク４０と溶接チップ１４から出ている溶接ワイヤ２
６との間には、前記変圧器で設定されるアーク電圧がか
かっているので、溶接ワイヤ２６の先端がワーク４０に
接触することで溶接が開始される。

【００１４】さて溶接開始時の作業性は、溶接チップ１
４から突き出ている溶接ワイヤ２６の長さに大きく左右
され、かつ前回の溶接終了時の状況次第で長さにばらつ
きがあるのは前述のとおりである。そこで溶接開始前に
溶接チップ１４から突き出している溶接ワイヤ２６の長
さを一定にするために、本実施の形態では以下のように
制御される。

【００１５】図３（Ａ）に前回の溶接終了時における溶
接チップ１４の先端から突き出ている溶接ワイヤ２６の
状態が示されている。この溶接ワイヤ２６の先端には、
溶接時の燃え上がりによって球状部２８が生じている。
そしてこのときの溶接チップ１４からの溶接ワイヤ２６
の突き出し量Ｌは、一般に10〜30mmといったばらつきが
ある。溶接開始に際して溶接トーチ１０のスタートスイ
ッチ１６が前記のようにオンされると、その信号に基づ
いて送給装置２０が溶接ワイヤ２６を逆送させるように
前記制御装置によって制御される。

【００１６】したがって溶接チップ１４の先端から突き
出ている溶接ワイヤ２６は溶接チップ１４の中に引き込
まれ、図３（Ｂ）で示すように前記球状部２８が溶接チ
ップ１４の端面に当たる。これにより、溶接ワイヤ２６
の逆送に対する抵抗力（阻止力）が高まり、送給装置２
０のモーターの負荷が増大する。このモーター負荷の検
出信号に基づき、前記制御装置によって送給装置２０が
溶接ワイヤ２６の逆送から送給に切り替えられる。

【００１７】前記のように溶接ワイヤ２６の球状部２８
が溶接チップ１４の端面に当たった状態をワイヤ先端の
「基準位置」とすると、この「基準位置」から溶接ワイ
ヤ２６の送給が開始されることとなる。そして送給装置
２０を一定時間作動させ、タイムアップ信号に基づき、
制御装置によって送給装置２０の作動を一旦停止させ
る。これによって図３（Ｃ）で示すように溶接ワイヤ２
６が溶接チップ１４の先端から所定の寸法だけ突き出し
た状態が得られる。

【００１８】つまり前記の「基準位置」は、球状部２８
を無視すれば溶接チップ１４からの溶接ワイヤ２６の突
き出し量がほぼゼロと見なすことができ、そこで送給装
置２０の送給開始から停止までの時間を適宜に設定すれ
ば、溶接チップ１４からの溶接ワイヤ２６の突き出し量
を溶接開始に適した寸法（12〜15mm）にすることができ
る。これまで、図３（Ａ）で示す突き出し量Ｌが大きい
場合は工具によって溶接ワイヤ２６の先端を切断し、逆
に短い場合は作業者の感による長さ分だけ溶接ワイヤ２
６を送給装置２０によって送り出していたが、本実施に
形態ではこのような作業が不要となる。

【００１９】なお図３（Ｃ）で示す溶接ワイヤ２６の突
き出し量を得るための手段は、前記の時間設定に代え、
例えば送給装置２０において溶接ワイヤ２６の送給量を
検出し、所定量に達したら送給装置２０を停止させるよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】半自動溶接機のシステム全体を表した斜視図。

【図２】溶接トーチを拡大して表した斜視図。

【図３】溶接開始前の溶接ワイヤの作動状態を表した説
明図。

【符号の説明】

１０ 溶接トーチ １４ 溶接チップ １６ スタートスイッチ ２０ 送給装置 ２６ 溶接ワイヤ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接ワイヤを送給装置によって溶接トー
   チへ連続的に送給しながら溶接を行う半自動溶接法であ
   って、 溶接開始に先立って溶接ワイヤを逆送させて前記溶接ト
   ーチの溶接チップから出ている溶接ワイヤを、その先端
   が基準位置に達するまで溶接チップ側に引き込んだ後、
   溶接ワイヤの送給を開始し、溶接チップからの溶接ワイ
   ヤの突き出し量が溶接開始に適した寸法に達した時点で
   溶接ワイヤの送給を一旦停止することを特徴とした半自
   動溶接法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半自動溶接法であって、 前記の基準位置は前回の溶接終了時に溶接ワイヤの先端
   に生じている球状部が溶接チップの端面に当たった位置
   としていることを特徴とした半自動溶接法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半自動溶接法に用いる溶
   接機であって、 溶接チップ及びスタートスイッチを備えた溶接トーチ
   と、この溶接トーチに対する溶接ワイヤの送給及びその
   逆送が可能な送給装置と、溶接に必要なアーク電圧を設
   定する変圧器と、溶接に必要な各種制御を行う制御装置
   とを備え、この制御装置は、前記スタートスイッチから
   の最初の信号に基づいて溶接ワイヤを逆送させるように
   前記送給装置を作動させるとともに、溶接ワイヤをその
   先端が基準位置に達するまで溶接チップ側に引き込んだ
   ときの送給装置に加わる負荷を検出して送給装置を溶接
   ワイヤの送給に切り替え、かつ溶接チップからの溶接ワ
   イヤの突き出し量が所定の寸法に達した時点で送給装置
   を停止するように設定されている半自動溶接機。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半自動溶接機であって、 溶接ワイヤを溶接チップ側に引き込んだときの送給装置
   に加わる負荷は、前回の溶接終了時に溶接ワイヤの先端
   に生じている球状部が溶接チップの端面に当たったとき
   の溶接ワイヤの逆送に対する阻止力を利用している半自
   動溶接機。