JPH04125063U - 溶接トーチ用オシレート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接トーチの振動数および被溶接部材と溶接
トーチとの相対的な送り速度を高めることができて、溶
接能率および溶接ビードの溶接品質を向上させ得るとと
もに被溶接部材の熱劣化を好適に防止し得る溶接トーチ
用オシレート装置を提供する。 【構成】 駆動モータ１４により回転駆動される回転駆
動軸２４に偏心軸３２を設け、偏心軸３２と、ガイドロ
ッド３８，４０にて案内される可動部材４４に固定され
且つ溶接トーチ６８を保持するトーチ保持部材５９とを
第１連結部材３４および第２連結部材５４等を介して連
結し、偏心軸３２の一方向への回転に伴ってトーチ保持
部材５９をガイドロッド３８，４０に沿って直線的に往
復振動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、溶接トーチを振動させるためのオシレート装置に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

溶接トーチが対向させられた被溶接部材を一方向へ送ることによりその被溶接 部材に溶接ビードを形成して溶接を施す自動溶接装置において、溶接トーチを振 動させるためのオシレート装置が設けられたものがあり、所謂オシレート方式溶 接装置として知られている。このオシレート方式溶接装置の一種に、溶接トーチ を被溶接部材の送り方向と直角な方向において平行移動させて往復振動させるオ シレート装置を備えたものがあり、たとえば、厚肉の被溶接部材に突合わせ溶接 を施す際においてその開先部分に溶接トーチの振り幅に応じた幅広の溶接ビード を前記送り方向に沿って形成するために用いられている。そして、このオシレー ト装置は、通常、正逆両方向に回転させられる駆動モータを有し、その駆動モー タの正逆両方向への回転に伴ってタイミングベルトや送りねじ等を介して溶接ト ーチが往復振動させられるように構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように駆動モータの正逆両方向への回転に伴って溶接ト ーチを振動させるオシレート装置においては、駆動モータの回転方向を短い周期 で転換させる必要があり、転換時の回転数の立上がりに時間を要することから、 溶接トーチの振動数をそれ程高めることができず、これにより、被溶接部材の送 り速度が遅くなって溶接能率が充分に得られなくなったり或いは形成された幅広 の溶接ビードの前記送り方向における肉盛のばらつきが大きくなって溶接品質が 充分に得られなくなったりする場合があった。また、被溶接部材の送り速度を速 くできないことにより、入熱量が大きくなって、被溶接部材の性質を劣化させた り溶接ビードの溶接品質を好適に確保し難くなったりする場合があった。

【０００４】 本考案は以上のような事情を背景として為されたものであって、その目的とす るところは、溶接トーチの振動数および被溶接部材と溶接トーチとの相対的な送 り速度を高めることができて、溶接能率および溶接ビードの溶接品質を向上させ 得るとともに被溶接部材の熱劣化を好適に防止し得る溶接トーチ用オシレート装 置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の要旨とするところは、被溶接部材および溶 接トーチの少なくとも一方を相対的に送ることによりその被溶接部材に溶接を施 す際に、駆動モータの回転に基づいて、送り方向と直角な方向の所定の範囲内で その溶接トーチを所定の周期で往復振動させるための溶接トーチ用オシレート装 置であって、(a) 前記溶接トーチが装着されるトーチ保持部材と、(b) 該トーチ 保持部材を前記往復振動方向に移動可能に案内する案内手段と、(c) 回転軸心か ら偏心した位置において偏心部を有し、前記駆動モータにより回転駆動される回 転駆動軸と、(d) その回転駆動軸の偏心部と前記トーチ保持部材とを作動的に連 結し、その偏心部の一方向への回転運動をそのトーチ保持部材の直線往復運動に 変換させる連結手段とを含むことにある。

【０００６】

【作用および考案の効果】

かかる構成の溶接トーチ用オシレート装置においては、回転駆動軸が駆動モー タにより駆動されると、その回転駆動軸の偏心部が回転駆動軸の軸心回りに回転 させられるとともに、その偏心部の一方向への回転運動が連結手段を介してトー チ保持部材に伝達されることにより、偏心部の一方向への回転運動が案内手段に より案内されるトーチ保持部材の直線往復運動に変換され、これにより、そのト ーチ保持部材に装着された溶接トーチが前記送り方向と直角な方向の所定の範囲 内で所定の周期で往復振動させられる。このように本考案の溶接トーチ用オシレ ート装置によれば、従来のように駆動モータを正逆両方向に回転させることなく 一方向へ回転させることにより溶接トーチを往復振動させることができるので、 溶接トーチの振動数を従来よりも好適に高めることができる。これにより、被溶 接部材と溶接トーチとの相対的な送り速度を一層速くし得て溶接能率を向上させ 得るとともに、形成された幅広の溶接ビードの前記送り方向における肉盛のばら つきを小さくし得て溶接品質を向上させ得る。また、前記送り速度を速くし得る ため、入熱量が小さくなって、被溶接部材の性質の劣化を好適に防止し得るとと もに溶接ビードの溶接品質を好適に確保し得る。この結果、溶接能率および溶接 ビードの溶接品質を向上させ得るとともに被溶接部材の熱劣化を好適に防止し得 る溶接トーチ用オシレート装置が提供される。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【０００８】 図１乃至図３は本考案の溶接トーチ用オシレート装置の一例を示す図であって 、基台１０の上面の一端部側に立設された第１支持板１２には駆動モータ１４が 固着されている。この駆動モータ１４としては、好適には、回転速度を調節可能 なものが用いられる。駆動モータ１４の第１支持板１２から突き出す出力軸１６ にはプーリ１８が相対回転不能に取り付けられている。基台１０の上面の第１支 持板１２側と反対側の端部に立設された第２支持板２０と第１支持板１２との間 には、底部に貫通穴を有する有底円筒状部材２１等により軸心方向および軸心と 直角な方向の移動がそれぞれ阻止された状態で円筒状部材２２が設けられている 。この円筒状部材２２内には、回転駆動軸２４が前記出力軸１６と平行な状態で 一対の軸受２６，２６を介して回転可能に支持されている。回転駆動軸２４の第 １支持板１２および円筒状部材２２から突き出す一端部にはプーリ２８が相対回 転不能に取り付けられており、そのプーリ２８と前記プーリ１８との間にタイミ ングベルト３０が掛け渡されている。回転駆動軸２４の他端部側には、その回転 駆動軸２４の軸心から所定量偏心した位置において偏心軸３２（図４参照）が一 体的に設けられており、この偏心軸３２は第２支持板２０および円筒状部材２２ から突き出させられている。偏心軸３２には、長円形状かつ板状を成す第１連結 部材３４がその一端部側において軸受３６を介して相対回転可能に取り付けられ ている。なお、偏心軸３２の回転駆動軸２４の軸心に対する偏心量ｅ（図４参照 ）は、後述の溶接トーチ６８の要求される振り幅の２分の１の寸法に決定される 。

【０００９】 一方、上記第２支持板２０の第１支持板１２側と反対側の面には、基台１０と 接近離隔する方向において偏心軸３２の両側に位置する部分において、基台１０ の上面と平行であって且つ互いに平行を成す一対のガイドロッド３８，４０が各 一対の支持部材４２，４２によりそれぞれ取り付けられている。これらのガイド ロッド３８，４０には、矩形板状を成す可動部材４４がその四隅にそれぞれ一体 的に設けられた脚部４６において摺動可能に嵌合されており、これにより、可動 部材４４はガイドロッド３８，４０に沿って案内されるようになっている。

【００１０】 上記可動部材４４の略中央部には、軸部４８と、その軸部４８の一端部側に設 けられたフランジ部５０と、そのフランジ部５０から軸部４８側と反対側へ突き 出す突出部５２とを一体的に備えた第２連結部材５４が、軸部４８が第２支持板 ２０側へ突き出し且つ突出部５２が第２支持板２０側と反対側へ突き出した状態 で、フランジ部５０において複数のボルト５６により固定されている。第２連結 部材５４の軸部４８には、上記第１連結部材３４の他端部側が軸受５８を介して 相対回転可能に取り付けられており、これにより、第１連結部材３４はその長手 方向がガイドロッド３８，４０と略平行に位置させられている。

【００１１】 上記第２連結部５４の突出部５２にはトーチ保持部材５９が取り付けられてい る。このトーチ保持部材５９は、ロッド６０と、ロッド６０の一端部に一体的に 固定された取着部材６２とを備えて構成されており、第２連結部材５４の突出部 ５２に基台１０の上面と直角に設けられた貫通穴６４に、ロッド６０がキー６６ 等により軸心回りの相対回転が阻止された状態で嵌合され且つ図示しない固定手 段等により長手方向の嵌合位置を調節可能に取り付けられているとともに、取着 部材６２内には、たとえばアーク溶接用の長手状の溶接トーチ６８が挟まれた状 態で一対のボルト６７により締め付けられることによりロッド６０と平行（基台 １０の上面と直角）な状態で一体的に取り付けられている。これにより、駆動モ ータ１４が駆動されてタイミングベルト３０を介して回転駆動軸２４が回転させ られることにより偏心軸３２が回転駆動軸２４の軸心回りに一方向へ回転させら れると、その偏心軸３２の一方向への回転に伴って第１連結部材３４が第２連結 部材５４の軸部４８側を支点として揺動させられつつ長手方向において繰り返し 往復動させられることにより、第１連結部材３４および第２連結部材５４等を介 して且つ可動部材４４およびガイドロッド３８，４０により案内されつつ、トー チ保持部材５９ひいては溶接トーチ６８が上記偏心量ｅの２倍の振り幅にて往復 振動させられる。したがって、本実施例においては、上記偏心軸３２が偏心部を 、上記ガイドロッド３８，４０および可動部材４４が案内手段を、上記第１連結 部材３４および第２連結部材５４等が連結手段をそれぞれ構成している。溶接ト ーチ６８の先端部（下端部）からは、図２および図３に示すように、それに保持 された溶接ワイヤ７０が所定量突き出させられている。なお、図１乃至図３にお いて、溶接トーチ６８の上端部側における溶接ワイヤ７０等の図示は省略されて いる。

【００１２】 以上のように構成された溶接トーチ用オシレート装置においては、溶接トーチ ６８から突き出す溶接ワイヤ７０をたとえば互いに突き合わされた一対の被溶接 部材（図示せず）の開先部分に近接させた状態で、被溶接部材を回転駆動軸２４ と平行な一方向へ送りつつ、かつ駆動モータ１４を一方向へ一定の回転速度で駆 動して上述のように溶接トーチ６８をガイドロッド３８，４０と平行な方向にお いて往復振動させつつアーク溶接を施す。これにより、たとえば図５において一 点鎖線で示すように、溶接トーチ６８の振り幅に対応した比較的広い幅Ｗを有す る溶接ビード７２が、上記開先部分に被溶接部材の送り方向に沿って形成される 。なお、図５において、実線にて示す波線は、上記幅広の溶接ビード７２を形成 する際の被溶接部材上における溶接ワイヤ７０の先端部の軌跡を、その溶接ワイ ヤ７０の中心線にて示したものである。

【００１３】 このように本実施例によれば、駆動モータ１４の一方向への回転に伴う偏心軸 ３２の一方向への回転が第１連結部材３４および第２連結部材５４等を介してト ーチ保持部５９ひいては溶接トーチ６８の直線往復運動に変換されることにより 、その溶接トーチ６８が被溶接部材の送り方向と直角な方向において振り幅２ｅ にて往復振動させられることとなり、従来のように溶接トーチを往復振動させる ために駆動モータを正逆両方向に回転させる必要がないことから、溶接トーチ６ ８の振動数を一層高めることができる。図６は、溶接トーチ６８の振り幅と許容 される最高振動数との関係の一例を示す図であって、実線は本考案のオシレート 装置を用いた場合の関係を、破線は駆動モータを正逆両方向へ回転させて溶接ト ーチを往復振動させる従来のオシレート装置を用いた場合の関係をそれぞれ示し ており、同一出力の駆動モータを用い且つ溶接トーチ等の搭載荷重を略同一にし て比較したものである。図６からも判るように、本実施例のオシレート装置にお いては、溶接トーチ６８の振動数を従来に比べて大幅に高めることができるため 、被溶接部材の送り速度を一層速くすることができて溶接能率が向上するととも に、形成された幅広の溶接ビード７２の被溶接部材送り方向（図５において上下 方向）における肉盛のばらつきを好適に小さくすることができて溶接品質が向上 する。

【００１４】 また、本実施例によれば、被溶接部材の送り速度を速くすることができるため 、入熱量が小さくなって、溶接ビード７２の溶込みによる被溶接部材の性質の劣 化を好適に防止することができるとともに溶接ビード７２の溶接品質を好適に確 保することができる。

【００１５】 また、本実施例によれば、溶接トーチ６８等の搭載荷重が従来と略同一であっ ても従来と同一出力の駆動モータ１４を用いて溶接トーチ６８の振動数を一層高 めることができるため、溶接トーチ６８の振動数が比較的低くてもよい場合にお いては搭載荷重を従来に比べて大きくすることができる利点がある。

【００１６】 なお、前述の実施例において、偏心軸３２の回転駆動軸２４の軸心からの偏心 量を変更できるように構成して被溶接部材に応じて溶接トーチ６８の振り幅を変 更できるようにすることも可能である。この場合において、具体的には、たとえ ば、偏心軸３２を回転駆動軸２４と別部材にて設けるとともに回転駆動軸２４の 端面に径方向に延びるガイド溝を設け、そのガイド溝の底部に偏心軸３２がガイ ド溝に沿って位置調節可能にボルト等により固定される。

【００１７】 また、前述の実施例では、案内手段はガイドロッド３８，４０および可動部材 ４４にて構成されているが、必ずしもその必要はなく、たとえば、ガイドロッド ３８，４０に替えて、可動部材４４の脚部４６が嵌合されてそれを案内する一対 のガイド溝を設けてもよいし、あるいは、第２連結部材５４の軸部４８の一部が 嵌合されてそれを案内するガイド溝にて案内手段を構成することもできる。

【００１８】 また、前述の実施例では、溶接トーチ６８は基台１０の上面と直角に設けられ ているが、必ずしもその必要はなく、たとえば、被溶接部材の送り方向において 所定角度傾いた状態で設けられてもよい。この場合において、溶接トーチの傾斜 角度を調節可能に構成することもできる。

【００１９】 また、前述の実施例では、溶接トーチ６８は基台１０の上面と直角に取り付け られており、基台１０の上面と平行な方向において振動させられるように構成さ れているが、溶接トーチ６８を基台１０の上面と平行に取り付けて基台１０の上 面と直角な方向において振動させるように構成することもできる。

【００２０】 また、前述の実施例では、溶接トーチ６８は位置固定とされて被溶接部材が送 られるように構成されているが、被溶接部材を位置固定として溶接トーチを送る ように構成することもできるし、溶接トーチおよび被溶接部材を共に逆向きに送 るように構成することもできる。

【００２１】 また、前述の実施例では、オシレート装置には電極を兼ねた溶接ワイヤ７０を 用いるＭＩＧ溶接等のアーク溶接用の溶接トーチ６８が取り付けられているが、 ＴＩＧ溶接あるいはプラズマ溶接用の溶接トーチなどが取り付けられても差し支 えない。

【００２２】 その他、本考案はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得る ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の溶接トーチ用オシレート装置の一実施
例を溶接トーチと共に示す平面図であって、一部を切り
欠いて示す図である。

【図２】図１の装置のＡ矢視図であって、一部を切り欠
いて示す図である。

【図３】図２におけるＢ矢視図である。

【図４】図１の装置の回転駆動軸２４を可動部材４４側
から見た拡大図であって、偏心軸３２の偏心状態を示す
図である。

【図５】図１の装置を用いて形成される幅広の溶接ビー
ドを説明するための図である。

【図６】図１の装置による溶接トーチの振り幅と最高振
動数との関係の一例を示す図であって、従来と比較して
示す図である。

【符号の説明】

１４ 駆動モータ ２４ 回転駆動軸 ３２ 偏心軸（偏心部） ｛３４ 第１連結部材、５４ 第２連結部材｝連結手段 ｛３８，４０ ガイドロッド、４４ 可動部材｝案内手
段 ５９ トーチ保持部材 ６８ 溶接トーチ ７２ 溶接ビード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接部材および溶接トーチの少なくと
   も一方を相対的に送ることにより該被溶接部材に溶接を
   施す際に、駆動モータの回転に基づいて、送り方向と直
   角な方向の所定の範囲内で該溶接トーチを所定の周期で
   往復振動させるための溶接トーチ用オシレート装置であ
   って、前記溶接トーチが装着されるトーチ保持部材と、
   該トーチ保持部材を前記往復振動方向に移動可能に案内
   する案内手段と、回転軸心から偏心した位置において偏
   心部を有し、前記駆動モータにより回転駆動される回転
   駆動軸と、該回転駆動軸の偏心部と前記トーチ保持部材
   とを作動的に連結し、該偏心部の一方向への回転運動を
   該トーチ保持部材の直線往復運動に変換させる連結手段
   とを含むことを特徴とする溶接トーチ用オシレート装
   置。