JPH0379108B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、アークを高速回転させて溶接を行
う高速回転アーク溶接装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の高速回転アーク溶接装置としては、出願
人が特開昭62−104684号に於て提案したものがあ
つた。この従来の高速回転アーク溶接装置を第３
図Ａ，Ｂに示す。

第３図のＡは従来の回転アーク溶接装置断面の
概略側面図、ＢはＡに示す装置の電極に回転運動
を与えるギヤ部の平面図である。

図において、１は電極、２は溶接ワイヤ、３は
回転モータ、４はモータ３のシヤフト、５はシヤ
フト４に取りつけられ、モータ３により高速回転
を与えられるギヤ、６はギヤ５による高速回転を
与えられるギヤ、７は電極１を支持する自動調心
ベアリング（円板）で、ギヤ６の回転により電極
１が高速ですりこぎ回転するようにギヤ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はすりこぎ回転する電極１の支点
となる自動調心ベアリングである。９はギヤ６を
支持するベアリングであり、１０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ツク
ス、１１は電極１に電力供給するための給電ケー
ブル、１２は給電ケーブル端子、１３は給電ケー
ブル端子の取付け孔、１４は溶接アーク、１５は
被溶接物、１６は電極１の支持体でありギヤボツ
クス１０に摺動可能に取り付けられている。

回転モータ３の駆動よりギヤ５及びギヤ６を介
して電極１が自動調心ベアリング８を支点として
すりこぎ回転運動し、これにより電極１の下端か
ら送り出される溶接ワイヤ２の先端および溶接ア
ーク１４は、被溶接物１５上で回転円運動を行
う。電極１の下端部が回転円運動をしているとき
電極１それ自体は軸芯まわりの自転をしないの
で、図示のように給電ケーブル１１によつて電極
１に直接給電することが可能になつている。

また、回転円運動する溶接ワイヤ２先端の回転
直径Ｄの大きさは、前記ギヤ６と自動調心ベアリ
ング１７の偏心距離ｄの大きさを変更することに
より所望の大きさに設定するようになつていた。

なお、電極１の支点とななる自動調心ベアリン
グ８は、電極１のその部分の動きは小さいので、
球面軸受に置き換えても良い。

ギヤ５への回転モータ３の伝達系も歯車だけに
限るものではなく、他の伝達機構を用いることが
できる。

［発明が解決しようとする問題点］ 回転アーク溶接においては、形成される溶接ビ
ード幅の大きさはアークの回転直径の大きさによ
り決る故、溶接進行に伴なう開先幅の変動に応じ
てアークの回転直径を可変制御することが望まし
い。然しながら、上記のような従来の高速回転ア
ーク溶接装置はアークの回転直径の可変手段は有
しておらず、溶接中のアークの回転直径の大きさ
は、偏心距離ｄにより開先幅の設計値（以下、設
計開先幅という）に応じて予め設定した一定の値
を保持するようになつている。従つて、開先幅の
変動に伴なつてアークの回転直径に過不足が生じ
ることになる。例えば、開先幅が広くなると回転
直径が不足となり、溶込み不足が生じ易く、逆に
開先幅が狭くなると回転直径が過剰となり、アン
ダーカツトを生じる恐れがあるという問題点があ
つた。

この発明は、係る問題点を解決するためになさ
れたものであり、従来の溶接装置の利点を失うこ
となく、溶接中のアークの回転直径の可変制御を
可能にした高速回転アーク溶接装置を得ることを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る高速回転アーク溶接装置は、回転
運動を行う円板の中心より所定の距離だけ偏心さ
せて電極をすりこぎ回転自在に支持するととも
に、前記電極の上部を支点として、前記円板を回
転させることにより前記電極から発生するアーク
を回転円運動させる高速回転アーク溶接装置にお
いて、前記電極の上部の支点を上下動させる駆動
手段を備えたことによつて上記問題点を解決した
ものである。この場合、本発明の好ましい実施例
によれば、前記駆動手段として、モータで駆動す
るラツク・ピニオン機構を用いるものである。

［作用］ 本発明においては、駆動手段が電極の上部の支
点を上下動させることにより、前記支点の高さ位
置が変化し、前記電極を支持する円板〜前記支点
間の距離ｌが変化する。この距離ｌの変化に伴な
いアークの回転直径が変化するので溶接中におい
てもアークの回転直径の可変制御が可能となる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る高速回転アー
ク溶接装置断面の概略側面図である。

図に於て、１〜１６は上記従来技術の高速回転
アーク溶接装置と同様である。

但し、本発明においては、支持体１６にはラツ
ク部１８が形成されており、このラツク部１８に
噛み合うようにピニオン１９が設けられており、
これらラツク部１８とピニオン１９がラツク・ピ
ニオン機構を成している。ピニオン１９はギヤボ
ツクス１０に取り付けられたモータ２０のシヤフ
ト２１に連結しており、モータ２０の回転駆動に
より支持体１６を上下動させて距離ｌの大きさを
可変制御する。即ち、アークの回転直径の大きさ
を可変制御する。このように、電極１の支点を上
下動させる駆動手段を設けたことにより、溶接中
においてもアークの回転直径の可変制御が可能と
なる。

第２図は本発明の装置により、アークの回転直
径の可変制御を行う際に使用する制御ブロツクの
一例を示す。

図において、開先幅の値Ｇは開先幅検出器２２
で検出されるが、この開先幅検出器２２にはアー
ク電圧や溶接電流の変化特性を利用して開先幅の
大きさを算出する演算回路を用いても良い。検出
開先幅Ｇは差動増幅器２４の一方の入力端に入力
し、設定器２３に予め設定された設計開先幅G₀
との差が演算され、その差Ｇ−G₀＝△Ｇが回転
直径制御器２５に与えられる。回転直径制御器２
５は差△Ｇに応じてモータ２０を駆動し、回転直
径Ｄを可変制御する。

この回転直径Ｄの制御は次のように行う。な
お、回転直径Ｄには予め設計開先幅G₀に対応し
た初期値D₀（開先幅がG₀の時に適正な溶接ビード
を形成し得る回転直径）が与えられているものと
する。

△Ｇが負の場合は、検出開先幅Ｇが設計開先幅
G₀より小（Ｇ＜G₀）であるから、回転直径D₀は
過剰である。従つて、△Ｇに対応して回転直径を
小さくする。

一方、△Ｇが正の場合は、設計開先幅G₀に比
して検出開先幅Ｇが大（Ｇ＞G₀）であるから、
回転直径D₀は不足である。従つて、△Ｇに対応
して回転直径を大にする。

また、△Ｇ＝０の場合は、設計開先幅G₀と検
出開先幅Ｇが等しく（Ｇ＝G₀）、回転直径D₀が適
正であるから、この値を保持して溶接を行なう。
なお、アークの適正な狙い位置を保持する開先な
らい制御に付いては、例えば出願人が特開昭62−
248571号にて提案した如き周知の技術を用いれば
良い。

本発明に係る高速回転アーク溶接装置によれ
ば、以上のような制御によつて開先幅に応じた適
正な幅で溶接ビードが形成できる。

なお、上記実施例では、電極の上部の支点を上
下動させる駆動手段の一例としてモータで駆動す
るラツク・ピニオン機構を示したが、これに限定
されるものではなく、他の機構を用いても良い。

また、電極１の支点となる自動調心ベアリング
８は、上記従来技術と同様、球面軸受に置き換え
てもよい。

［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、電極の支点を上
下動させる駆動手段を備えたことにより、溶接中
でもアークの回転直径が可変可能となる。従つ
て、開先幅の変動に応じた適正な幅で溶接ビード
を形成し得るアーク回転直径の可変制御が適用で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る溶接装置の概
略側面図、第２図は本発明の一実施例に使用する
制御回路のブロツク図、第３図は従来の高速回転
アーク溶接装置の概略側面図及び回転機構の平面
図である。 図において、１８はラツク、１９はピニオン、
２０はモータ、２１はモータ２０のシヤフト、２
２は開先検出器、２３は設定器、２４は差動増幅
器、２５は回転直径制御器、Ｄはアークの回転直
径を示す。なお、各図中同一符号は同一又は相当
部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転運動を行う円板の中心より所定の距離だ
   け偏心させて電極をすりこぎ回転自在に支持する
   とともに、前記電極の上部を支点として、前記円
   板を回転させることにより前記電極から発生する
   アークを回転円運動させる高速回転アーク溶接装
   置において、前記電極の上部の支点を上下動させ
   る駆動手段を備えたことを特徴とする高速回転ア
   ーク溶接装置。 ２ 前記駆動手段が、モータで駆動するラツク・
   ピニオン機構を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の高速回転アーク溶接装置。