JPH01138066A - 幅広ビード浅溶込溶接装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高速回転アーク溶接装置の改良に関するもの
である。

〔従来の技術〕

先に本出願人は、被溶接物を高速かつ大電流で溶接でき
、被溶接部に対する溶接入熱量が低く、しかも溶接金属
の溶は込みが均等で溶接欠陥が生ずることがなく、小型
・軽量化を可能にした高速回転アーク溶接装置を提案し
た（特開昭６２−１０４８８４号公報）。

第４図に乙の従来の溶接装置の構成を示す。図において
、１は中空電極トーチ、２は溶接ワイヤ、３はモータ、
４はモータ３のシャフト、５はシャフト４に取り付けら
れ、モータ３により高速回転を与えられるギヤ、６はギ
ヤ５により高速回転を与えられる偏心リングギヤ、７は
電極トーチ１を支持する自動調心ベアリングで、偏心リ
ングギヤ６の回転により電極トーチ１が自転することな
（偏心回動するようにギヤ６の中心から所定の距離ｄだ
け偏心してギヤ６に取り付けられている。８は偏心回動
する電極トーチ１のすりこぎ運動の支点となる自動調心
ベアリングである。９は図示されていない溶接台車の架
台に取り付けられたギヤボックス、１０は電極トーチ１
に電力を供給するための給電ケーブル、１１は溶接アー
ク、１２は被溶接物、１３は給電ケーブル端子の取り付
は孔、１４は偏心リングギヤ６を支持するベアリングで
ある。

モータ３の駆動よりギヤ５及び偏心リングギヤ６を介し
て電極トーチ１が偏心回動されることにより、電極１・
−ヂ１は自動調心ベアリング８を支点としてすりこぎ運
動を行い、これにより電極トーチ１の下端が回動運動を
行って、下端から送り出される溶接ワイヤ２の先端及び
溶接アーク１１は、被溶接物１２上で回転直径りで高速
回転運動を行う。

電極トーチ１の下端部が回転運動をしているとき、電極
トーチ１はそれ自体は回転しないので、図示のように給
電ケーブル１０によって電極トーチ１に直接給電するこ
とが可能になっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の溶接装置で例えば第５図のような
７字開先溶接を行う場合、図に示したように、幾層にも
単層溶接を繰り返す多層溶接をしなければならない。し
かし、多層溶接は必然的に多くの時間を必要とする。オ
ートメーションでの製品の生産工程を考えた場合、溶接
工程は極力少ないパス回数で処理されることが生産工程
の短縮になり、最も望ましい。

さらに、単層溶接を繰り返す乙とにより、溶接熱の影響
で、母材の溶接部分の周辺に不均一な部分（溶接熱影響
部）が拡大し、溶接母材全体に比べて、上記部分のぜい
性が高くなったり、上記部分が割れなどの溶接欠陥の原
因となったりもする。

また、固化した溶融池の上に新たに溶融池を重ねるため
、仕上がり溶接表面の溶融池間の凹凸が大きく、その部
分での腐食が問題となっていた。

そこで、本発明は、従来の溶接装置の利点を損なうこと
な（、多層溶接を少ないパス回数で行い、時間を短縮し
、溶接熱影響部の縮小、仕上がり表面の平滑性を高める
乙とを可能にしｔこ幅広ビード浅溶込溶接装置を得るこ
とを目的をする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係わる幅広ビード浅溶込溶接装置では、先行ト
ーチブロックおよび後行トーチブロックを有する支持本
体；先行トーチブロックに取付けられた第１駆動モータ
；後行トーチブロックに取付けられた第２駆動モータ；
先行トーチブロックに前記第１駆動モータによって回転
可能に支持され軸心に沿って先行ワイヤ挿通孔を貫通せ
しめた先行トーチ用回転軸と、該回転軸の一端側に同軸
状に延在配置された先行中空電極トーチと、該先行中空
電極トーチを前記先行トーチブロックに対して首振り回
動可能に支持する先行トーチ支持手段と、該支持手段に
よる支持点より前記先行１・−ヂ用回転軸側の端部にて
前記先行トーチ用回転軸の回転により先行中空電極トー
チを偏心回動させる手段とを備えた前記先行トーチ；後
行トーチブロックに前記第２駆動モータによって回転可
能に支持された軸心に沿って後行溶接ワイヤ挿通孔を貫
通せしめた後行トーチ用回転軸と、該後行トーチ用回転
軸の一端部側に同軸状に延在配置された後行中空電極ト
ーチと、該後行中空電極トーチを前記後行トーチブロッ
クに対して首振り回動可能に支持する後行）・−チ支持
手段と、該支持手段による支持点より前記後行トーチ用
回転軸側の端部にて前記後行トーチ用回転軸の回転によ
り後行中空電極トーチを偏心回転させる後行）・−チ回
動手段とを備えた第１後行トーチ；前記第１後行トーチ
と同様の構成を有し、前記後行トーチブ四ツク上におい
て、溶接進行方向の幅方向に第１後行トーチと並設され
ｔこ第２後行トーチ；を備えたものである。

ある。

〔作用〕

本発明においては、各トーチの回転軸と中空電極トーチ
内に溶接ワイヤが通され、駆動モータを回転させると各
トーチの回転軸が回転する。各トーチを偏心回転によっ
て首振り回動させ、それによる各電極トーチのすりこぎ
運動でトーチ下部のワイヤからのアークが回転し、幅の
広い溶融池が得られる。さらに、先行トーチによる先行
溶融池、 複数並列の後行トーチによる幅の広い後行溶融池、と−
回のパスで、複数層の溶融池を得る、しかも、その後行
溶融池は電極を複数並列に配置したので、幅の広い溶融
池が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す３電極幅広ビード浅
溶込溶接装置の構成を示す説明図、第２図は、この装置
の電極トーチ１部分の運動をワイヤを使って模式的に示
した説明図である。

上記従来装置と同一番号は同一または相当の部分である
。

図において、Ａは先行１−一チブロック、Ｂは後行トー
チブロックであり、Ａ−Ｂが図示されていないトーチブ
ロック支持本体に所定の間隔て取り付けられている。

Ａの先行トーチブロックにおいて、１は先行トーチの中
空電極トーチ、３は図示されていないト−チブロック支
持本体に取付けられた駆動モータ、４は駆動モータ３の
シャフト（回転軸）、ｓｌｊシャフト４に取付けられた
ギヤ、６はギヤ５の回転を伝えるギヤ、７は電極トーチ
１を支持する回転円板兼用の自動調心ベアリングで、ギ
ヤ６の回転により電極トーチ１がすりこぎ運動するよう
に自動調心ベアリング７の中心から所定の距ｆｉｄだけ
偏心して取り付けられている。８は回転する電極）、−
チ１の支点となる自動調心ベアリングである。

９はギヤボックス、１３（ま電極トーチに給電するため
の給電ケーブル端子の取付は孔、２０はギヤ６からの回
転を自動調心ベアリング７に伝える先行トーチ用回転伝
達管、２１は回転伝達管を支えるベアリングである。

Ｂの後行トーチブロックも同様に、図において、１ａは
第１後行トーチの中空電極トーチａ、ｌｂｌよ第２後行
トーチの中空電極トーチｂ、６ｅはギヤ５の回転を伝え
るギヤ、６ａはギヤ６ｃの回転を伝えるギヤ、６ｂはギ
ヤ６ａの回転を伝えるギヤ、７ａ７ｂは電極トーチ１ａ
４ｂを支持する回転円板兼用の自動調心ベアリングで、
ギヤ６ａ６ｂの回転により電極トーチ１ａ４ｂがすりこ
ぎ運動するように自動調心ベアリング７ａ４ｂの中心か
ら所定の距ｆａｄだけ偏心して取り付けられている。８
ａ−８ｂは回転する電極トーチ１ａ１ｂの支点となる自
動調心ベアリングである。２０ａはギヤ６ａからの回転
を自動調心ベアリング７ａに伝える第１後行トーチ用回
転伝達管、２０ｂはギヤ６ｂからの回転を自動調心ベア
リング７ｂに伝える第２後行トーチ用回転伝達管である
。

図において、先行１−一チブロックＡは、モータ３の駆
動よりギヤ５及びギヤ６を介して回転伝達管２０を回転
させる。それが偏心させた自動調心べアリノブ７を回転
させ、それにより自動調心ベアリング８を支点として、
電極トーチ１がすりこぎ運動し、これにより電極トーチ
１の下端から送り出される溶接ワイヤ２の先端は、第２
図に示すように、回転直径りで連動回転連動を行う。同
様に後行トーチブロックＢは、モータ３の駆動よりギヤ
５及びギヤ６ｃを介して同点伝達管２０ａを回転させ、
ギヤ６ａ及びギヤ６ｂを介して回転伝達管２０ｂを回転
させる。それぞれが自動調心ベアリング７ａ７ｂを回転
させ、それにより自動調心ベアリング８ａ８ｂを支点と
して、電極トーチ１ａｌｂがずりこぎ運動し、これによ
り電極１・−ヂＩａｌｂの下端から送り出される溶接ワ
イヤ２の先端は、それぞれ回転直径りで連動回転連動を
行う。

第３図は、本装置での１字開先溶接を模式的に示した説
明図である。

図に示すように、先行アーク溶接ｌ・−デブロックの電
極により、溶融池を形成し、その上層に後行アーク溶接
トーチブロックの２本の電極が、幅の広い溶融池を形成
し１バスで溶接を完了する。

また、図のように、後行アーク溶接１・−ヂブロ・ツク
全体を母材表面に平行に２電極間の中心を中心として少
なくとも９０度回転できる機構が付でいるので、■字間
光溶接部分の中心と２本の電極間の中心を合わせておけ
ば、開先幅に応して、その角度を調節することにより、
２本の電極から作られる溶融池がＶ宇部分を均等に溶接
することができ、母材の送り速度を調節することにより
、溶融量を調節できる。

一回の溶接工程に３本の電極を使用し、１バスで複数層
の溶接を完了させるため、溶接時間が短縮される。また
、溶接パス回数が減少するため、溶接熱影響部が減少す
る。複数の電極を直線上の配置したため、溶融池が隣の
溶融池と融は合い、仕上がり表面の凹凸が少なくなる。

また、本実施例では電極を先行１本、後行２本の３本使
用したが、開先幅に合わせて、電極の数を増やしたり、
トーチの数を増やした装置でも同様な動作を期待てきる
。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したとおり、電極を一つまたは並列に
複数備えた回転アーク溶接トーチブロッ々を溶接方向（
こ複数配置１．　ｉ’：ことにより、多層溶接を少ない
バス回数で行うことがてき、溶接時間が短縮されろ。そ
のため、溶接熱影響部が縮小され、ぜい性が緩和される
。また、溶融池が隣の溶融池と融は合い、仕」二かり表
面の凹凸が少なくなり、仕上がり表面の平滑性を高める
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は電極
部分の運動を模式的に示した説明図、第３図は本装置で
の７字開先溶接を模式的に示した説明図、第４図は従来
の溶接装置の構成を示す説明図、第５図は従来装置での
７字開先溶接を模式的（こ示（ッた説明図である。 図において、Ａは先行トーチブロック、Ｂは後行）〜−
−チブロ・・ツク、１・】ａ・１ｂは中空ｆ４　ｔｌ　
トーチ、２はワイヤ、６・６ａ・旧）６ｃはギヤ、７・
７ａ・７］）は回転円板兼用の偏心した自動調心ベアリ
ング、８・８ａ・８ｂは支点となる自動調心ベアリング
である。 なお、図において同一の符号は同一または相当の部分を
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）先行トーチブロックおよび後行トーチブロックを
   有する支持本体； 先行トーチブロックに取付けられた第１駆動モータ； 後行トーチブロックに取付けられた第２駆動モータ； 先行トーチブロックに前記第１駆動モータによって回転
   可能に支持され軸心に沿って先行ワイヤ挿通孔を貫通せ
   しめた先行トーチ用回転軸と、該回転軸の一端側に同軸
   状に延在配置された先行中空電極トーチと、該先行中空
   電極トーチを前記先行トーチブロックに対して首振り回
   動可能に支持する先行トーチ支持手段と、該支持手段に
   よる支持点より前記先行トーチ用回転軸側の端部にて前
   記先行トーチ用回転軸の回転により先行中空電極トーチ
   を偏心回動させる手段とを備えた前記先行トーチ； 後行トーチブロックに前記第２駆動モータによって回転
   可能に支持された軸心に沿って後行溶接ワイヤ挿通孔を
   貫通せしめた後行トーチ用回転軸と、該後行トーチ用回
   転軸の一端部側に同軸状に延在配置された後行中空電極
   トーチと、該後行中空電極トーチを前記後行トーチブロ
   ックに対して首振り回動可能に支持する後行トーチ支持
   手段と、該支持手段による支持点より前記後行トーチ用
   回転軸側の端部にて前記後行トーチ用回転軸の回転によ
   り後行中空電極トーチを偏心回転させる後行トーチ回動
   手段とを備えた第１後行トーチ；前記第１後行トーチと
   同様の構成を有し、前記後行トーチブロック上において
   、溶接進行方向の方向に第１後行トーチと並設された第
   ２後行トーチ； を備えたことを特徴とする幅広ビード浅溶込溶接装置。
2. （２）トーチブロック支持本体が、前記第１後行トーチ
   と第２後行トーチの中間軸心を中心に回転可能になされ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の幅
   広ビード浅溶込溶接装置。