JPH11245040A - 溶接トーチの清掃装置 - Google Patents

溶接トーチの清掃装置

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JPH11245040A
JPH11245040A JP10062296A JP6229698A JPH11245040A JP H11245040 A JPH11245040 A JP H11245040A JP 10062296 A JP10062296 A JP 10062296A JP 6229698 A JP6229698 A JP 6229698A JP H11245040 A JPH11245040 A JP H11245040A
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JP
Japan
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welding
gas
torch
welding torch
shielding gas
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Application number
JP10062296A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahide Hirayama
卓秀 平山
Shinji Okumura
信治 奥村
Takafumi Mitsushio
孝文 満塩
Haruki Nakajima
春樹 中島
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
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Publication of JPH11245040A publication Critical patent/JPH11245040A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/328Cleaning of weld torches, i.e. removing weld-spatter; Preventing weld-spatter, e.g. applying anti-adhesives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接品質に悪影響を与えることなく、効果的
にトーチノズルへのスパッタ付着を防止するとともに、
時間を費やすことなく、溶接ワイヤの球滴形成を防止す
る溶接トーチ清掃装置を提供する。 【解決手段】 溶接トーチ3先端に供給されるシールド
ガスをガス管経路の途中で分岐する分岐管9と、前記シ
ールドガスを増圧する増圧器8と、前記増圧されたシー
ルドガスを蓄えるタンク11と、前記シールドガスの流
れを制御する電磁弁6,7を備え、前記増圧器8によっ
て増圧された前記シールドガスを、溶接終了直後に、前
記溶接トーチ3の根元から前記溶接トーチのガス流路を
通じて先端方向に噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、 自動溶接装置にお
ける溶接トーチの清掃装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、MAG溶接、CO2 溶接等のガスメ
タルアーク溶接においては、溶接作業を繰り返している
と、溶接トーチ先端のトーチノズルに、スパッタが付着
する問題があった。トーチノズルにスパッタが付着する
と、シールドガスの流れに乱れが生じ、又、シールドガ
スが十分に供給されなくなり、溶接部にブローホールや
ピットが生じ、著しく溶接強度を低下させる。したがっ
て、溶接品質を確保するには、トーチノズルへのスパッ
タの付着を防止し、シールドガスの流れをスムーズにす
る必要がある。又、ガスメタルアーク溶接において、そ
の他の問題点として、溶接終了時に、溶接ワイヤ先端に
球滴が形成されることが挙げられる。溶接ワイヤ先端に
球滴が形成されると、溶接開始時にアーク発生が困難と
なる。ロボットを使用した自動溶接では、これが原因で
ロボットが停止し、溶接ラインの稼働率低下の一因とな
っている。第1の問題点を解決するために、従来技術に
は、特開平7−124748公報がある。これは、トー
チノズルに付着したスパッタを飛散させるため、工場ラ
イン圧のエアを2倍以上に増圧して、トーチ根元部より
増圧したエアを噴射するものである。図2を用いて、簡
単に説明する。図2は、前記公報の溶接トーチ清掃装置
の概略図である。溶接の際、ワイヤ送給機1によって、
コンジットケーブル2を経由して、溶接トーチ3に溶接
ワイヤ5が送給される。この時、図示しないシールドガ
スボンベよりシールドガスが供給され、電圧を印加する
ことによって、アークが発生し溶接が行われる。しか
し、図5に示すように、溶接を繰り返すうちに、溶接ト
ーチ3の先端部であるトーチノズル4に、スパッタ12
が付着し、シールドガスの流れが乱されたり、十分にシ
ールドガスが供給されなくなる場合がある。このため、
前記公報によると、トーチノズル4に付着したスパッタ
12を以下の方法にて吹き飛ばす。すなわち、工場ライ
ン圧エア配管23より供給されるエアを、エア増圧器2
2によって、2倍以上に増圧し、タンク11に蓄え、ト
ーチ清掃が要求されたとき、エア用電磁開閉弁20を開
いて増圧エアを溶接トーチ3のガス流路を介して溶接ト
ーチ3先端方向に噴射するものである。又、第2の問題
点を解決するために、従来技術には、溶接終了後、溶接
ワイヤをカットする装置を使用する方法がある。溶接ワ
イヤをカットすることで、溶接ワイヤ先端に形成した球
滴を削除することができ、溶接ワイヤ先端が鋭利とな
り、アーク発生ミスを低減する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、 第1の問題
点を解決する従来技術では、 工場ライン圧のエアを使用
しているため、溶接品質が損なわれる恐れがあり、溶接
終了直後にエアを噴射することは望ましくない。以下、
簡単に、この理由について述べる。一般に、溶接では、
アーク雰囲気や溶接ビードに大気中の空気が含まれない
ように、シールドガスを用いて大気を遮断している。ア
ーク雰囲気に空気が含まれると、溶接ビードにブローホ
ールやピットが生じる。したがって、従来技術では、工
場ライン圧のエア、すなわち、空気を使用しているた
め、溶接終了直後にエアを噴射すると、まだ凝固段階に
ある溶接ビードにブローホールやピットが生じる可能性
がある。これを避けるために、溶接を終了して時間が経
過した後にエアを噴射することが考えられるが、溶接終
了から時間が経過するにつれて、スパッタや溶接ワイヤ
先端の球滴は凝固し、除去することが困難となる。最も
効率よく、スパッタや溶接ワイヤ先端の球滴を除去でき
るのは、溶接終了直後の、まだスパッタや球滴が完全に
凝固していない段階である。以上の理由により、工場ラ
イン圧のエアを噴射することは好ましくない。又、溶接
終了直後にスパッタや球滴を吹き飛ばすことが望まれ
る。又、第2の問題点を解決する従来技術では、溶接終
了毎に、溶接トーチを退避させて、所定の場所で溶接ワ
イヤをカットしなければならないため、タクトタイムが
長くなり、生産性向上の妨げとなる。そこで、本発明で
は、溶接品質に悪影響を与えることなく、効果的にトー
チノズルへのスパッタ付着を防止するとともに、時間を
費やすことなく、溶接ワイヤの球滴形成を防止する溶接
トーチ清掃装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、 本発明の第1の請求項は、消耗電極式自動溶接装置
において、溶接トーチ先端に供給されるシールドガスを
ガス管経路の途中で分岐する分岐管と、前記シールドガ
スを増圧する増圧器と、前記増圧されたシールドガスを
蓄えるタンクと、前記シールドガスの流れを制御する電
磁弁を備え、前記増圧器によって増圧された前記シール
ドガスを、溶接終了直後に、前記溶接トーチの根元から
前記溶接トーチのガス流路を通じて先端方向に噴射する
ことを特徴とするものである。本発明の第2の請求項
は、前記溶接トーチのトーチノズルは、溶接ワイヤの先
端方向へ前記シールドガスを噴射するブローパイプを有
することを特徴とするものである。本発明の第3の請求
項は、シールドガスの噴射を、連続的又は断続的に行う
ものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、 本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は本発明の実施例を示す図である。
まず、図1を使用して、スパッタ付着や、溶接ワイヤ先
端の球滴形成の状況、および、それらが及ぼす悪影響に
ついて説明する。ガスメタルアーク溶接では、ワイヤ送
給機1によって、溶接ワイヤ5が、コンジットケーブル
2を経由して、溶接トーチ3に送給される。この時、シ
ールドガスボンベ10よりシールドガスが供給され、電
圧を印加することによって、アークが発生し溶接が行わ
れる。しかし、図5に示すように、溶接を繰り返すうち
に、溶接トーチ3の先端部であるトーチノズル4に、ス
パッタ12が付着し、シールドガスの流れが乱された
り、十分にシールドガスが供給されなくなる場合があ
る。シールドガスが十分に供給されないと、ブローホー
ルやピット等の溶接不良が発生する。又、溶接終了時に
は、溶接ワイヤ5の先端に溶接ワイヤの球滴13が形成
される場合がある。こうなると、溶接開始時にアーク発
生が困難となり、ロボットを使用した自動溶接システム
では、ラインが停止し、ライン稼働率の低下を引き起こ
す。本発明では、シールドガスボンベ10から溶接トー
チ3へのシールドガス供給経路に、分岐管9,シールド
ガス用電磁開閉弁6,増圧シールドガス用電磁開閉弁
7,増圧器8、タンク11を設けたことを特徴とする。
溶接中においては、分岐管9、シールドガス用電磁開閉
弁6を経由して、溶接トーチ3先端に通常の圧力のシー
ルドガスが供給される。溶接終了時には、シールドガス
用電磁開閉弁6を閉じて、代わって、予め、増圧器8に
よって増圧されていたシールドガスが、蓄えられていた
タンク11より、増圧シールドガス用電磁開閉弁7を経
由して、溶接トーチ3から溶接トーチ3のガス流路を通
じて噴射される。これによって、図5に示すようなトー
チノズル4先端に付着したスパッタ12や、溶接ワイヤ
5先端に形成される球滴13を、増圧されたシールドガ
スが吹き飛ばす。したがって、トーチノズル4にスパッ
タが付着しにくくなり、シールド性が劣化することな
く、溶接品質の高い溶接を維持できる。又、溶接ワイヤ
5の先端に形成される球滴13を吹き飛ばすことによ
り、溶接ワイヤ5先端が鋭利となり、絶縁膜が除去され
るため、溶接開始時において、アーク発生が容易とな
る。さらに、本発明では、図6に示すように、溶接トー
チ3に装着されたトーチノズル4に、ブローパイプ15
を設けたものを使用することができる。このトーチノズ
ル4を用いると、増圧されたシールドガスが、ブローパ
イプ15から、溶接ワイヤ先端方向であるシールドガス
噴射方向30に噴射され、より確実に球滴を除去するこ
とができる。この時の溶接トーチ清掃装置の概略図は、
図7のようになる。溶接中は、ブローパイプ15からは
シールドガスが噴射されず、溶接終了直後のみ、ブロー
パイプ15からシールドガスが噴射される。同時に、溶
接トーチのガス流路を通じてシールドガスが噴射され
る。又、本発明では、増圧されたシールドガスの噴射
を、連続的、又は、断続的に制御してもよい。さらに、
シールドガス用電磁開閉弁6と増圧シールドガス用電磁
開閉弁7はそれぞれ図示しない制御装置からの電気信号
により開閉制御されるようにしても良い。この場合はア
ークオン信号と同期して、すなわち、図3に示すように
溶接終了時に、増圧シールドガス用電磁開閉弁7をオー
プンしたままの状態で、増圧したシールドガスを連続噴
射することができる。又、図4に示すように、溶接終了
時に、増圧シールドガス用電磁開閉弁7を、交互にオン
・オフすることによって、パルスショット的な増圧シー
ルドガスを噴射することができる。これによって、堅固
に付着したスパッタ12や、溶接ワイヤの球滴13を吹
き飛ばすことができる。
【0006】
【発明の効果】以上述べたように、 本発明によれば、以
下のような効果がある。 1.溶接トーチの清掃に、増圧されたシールドガスを用
いるので、溶接ビードにブローホールやピットなどの溶
接不良を発生させることなく、清掃することができる。 2.溶接トーチの清掃を、溶接終了直後に実施すること
ができるので、スパッタや球滴が凝固する前のため、最
も効率よく、スパッタや、溶接ワイヤ先端の球滴を吹き
飛ばすことができる。 3.トーチノズルに付着したスパッタを吹き飛ばすこと
により、シールドガス流量不足や乱流による溶接不良発
生を防止し、高溶接品質を維持できる。 4.溶接ワイヤ先端に形成される溶接ワイヤを吹き飛ば
すことにより、溶接開始点でのアーク発生を容易とし、
溶接ラインの稼働率向上に貢献する。 5.溶接トーチのトーチノズルに、溶接ワイヤ先端方向
に増圧されたシールドガスを噴射するブローパイプを設
けたことにより、より確実に溶接ワイヤ先端の球滴を除
去することができる。 6.増圧されたシールドガスを初回のみ比較的長めに噴
射することで、スパッタや溶接ワイヤ先端の球滴をあら
かた吹き飛ばすことができ、その後、短い期間に断続的
にシールドガスを噴射することで、トーチノズル内の残
留物を効率よく吹き飛ばすことができる。同時に必要最
小限にシールドガスを吹き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接トーチ清掃装置の概略図
【図2】従来の溶接トーチ清掃装置の概略図
【図3】増圧シールドガスの噴射制御方法を示す図(連
続噴射)
【図4】増圧シールドガスの噴射制御方法を示す図(断
続噴射)
【図5】スパッタが付着した状態、球滴が形成された状
態を表す図
【図6】ブローパイプを有したトーチノズルの概略図
【図7】本発明であるブローパイプを有したトーチノズ
ルを使用した場合の、溶接トーチ清掃装置の概略図
【符号の説明】
1 ワイヤ送給機 2 コンジットケーブル 3 溶接トーチ 4 トーチノズル 5 溶接ワイヤ 6 シールドガス用電磁開閉弁 7 増圧シールドガス用電磁開閉弁 8 増圧器 9 分岐管 10 シールドガスボンベ 11 タンク 12 スパッタ 13 溶接ワイヤの球滴 14 コンタクトチップ 15 ブローパイプ 20 エア用電磁開閉弁 22 エア増圧器 23 工場ライン圧エア配管 30 シールドガス噴射方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 春樹 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 消耗電極式自動溶接装置において、 溶接トーチ先端に供給されるシールドガスをガス管経路
    の途中で分岐する分岐管と、 前記シールドガスを増圧する増圧器と、 前記増圧されたシールドガスを蓄えるタンクと、 前記シールドガスの流れを制御する電磁弁を備え、 前記増圧器によって増圧された前記シールドガスを、溶
    接終了直後に、前記溶接トーチの根元から前記溶接トー
    チのガス流路を通じて先端方向に噴射することを特徴と
    する溶接トーチの清掃装置。
  2. 【請求項2】 前記溶接トーチのトーチノズルは、溶接
    ワイヤの先端方向へ前記シールドガスを噴射するブロー
    パイプを有することを特徴とする請求項1に記載の溶接
    トーチの清掃装置。
  3. 【請求項3】 増圧された前記シールドガスの噴射は、
    連続的又は断続的に行われることを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載の溶接トーチの清掃装置。
JP10062296A 1998-02-25 1998-02-25 溶接トーチの清掃装置 Pending JPH11245040A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1911541A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-16 Linde Aktiengesellschaft Method and device for cleaning of welding torches using a short time duration stream of gas having a high speed
JP2011045889A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Daihen Corp 溶接装置及び溶接ワイヤ送給装置

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EP1911541A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-16 Linde Aktiengesellschaft Method and device for cleaning of welding torches using a short time duration stream of gas having a high speed
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