JPS6247629B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、融合不良等の溶接欠陥の発生を未然
に防止して良好な溶着部が自動的に形成されるよ
うにした狭開先アーク溶接方法及びその装置に関
する。

近年、溶接技術の飛躍的な進歩に伴い大形厚板
構造物等を溶接施工する場合には、その作業時間
を短縮する目的で開先幅を狭くした狭開先溶接法
が開発されるに至つた。この狭開先溶接法は、専
らMIG溶接や炭酸ガス溶接或いはサブマージ溶接
等のマーク溶接に利用され、その原理を表わす第
１図に示すように、厚板状をなす一対の被溶接部
材１を相互に突き合わせて狭開先部２を形成し、
この狭開先部２に沿つて案内筒３を移動させると
共にこの案内筒３内に消耗電極４を送給し、この
消耗電極４の先端と被溶接部材１との間にアーク
５を発生させてこれにより形成される溶着部６を
介し前記一対の被溶接部材１を溶接するものであ
る。この狭開先溶接法によると、被溶接部材１に
対して特別な開先部を切削加工により形成する必
要がなく、又、狭開先部２であるために溶着部６
の形成量が少ないため、溶接作業を高能率で行な
うことが可能なのである。

ところが、このような狭開先溶接では開先幅が
狭いために消耗電極４を被溶接部材１と溶着部６
との隅部に指向させることが難しく、従来では被
溶接部材１と層状をなす溶着部６との間に融合不
良を発生して未溶着部７が形成されることが多か
つた。そこで、消耗電極４に曲げくせを与えて狭
開先部２の底面を片側ずつ交互に溶接する方法や
曲げくせを与えた消耗電極４を一定角度だけ揺動
旋回させる方法或いは消耗電極４に波状の曲りく
せを与えた方法等が提案され、融合不良の少ない
比較的良好な溶着部を形成することに成功し、そ
れなりの効果を上げている。しかし、これらの方
法はすべて消耗電極４が弾性曲げを伴うため、案
内筒３から出た消耗電極４の先端が被溶接部材１
に押し当たる状態となり、案内筒３の位置が開先
幅方向に変動しやすくて溶接条件を一定に調整す
ることが極めて困難である。又、これらの方法を
実施する装置では消耗電極４を送給する送給ロー
ラの他にこの消耗電極４に曲げくせを与えたりこ
れを旋回揺動させる機構が必要であり、旧来のも
のに対して大がかりな装置となつてしまい、装置
自体が高価となる等の欠点があつた。

本発明は、このような従来の狭開先アーク溶接
方法及びその装置に関する種々の欠点を解消し、
融合不良等の溶接欠陥のない良好な溶着部を自動
的に形成し得る方法とこの方法を行ない得る単純
且つ安価な装置とを提供することを目的とする。

この目的を達成する狭開先アーク溶接方法にか
かる本発明の構成は、一対の被溶接部材を対向さ
せて狭開先部を形成し、この狭開先部に沿つて移
動する案内筒内に消耗電極を送給し、この消耗電
極の先端と前記被溶接部材との間にアークを発生
させて前記一対の被溶接部材を溶接する狭開先ア
ーク溶接方法において、前記消耗電極を前記案内
筒の内幅よりも小さい振幅で前記狭開先部の幅方
向に溶接条件に応じた波状に塑性変形させ、この
消耗電極の先端がスプリングバツクを伴うことな
く交互に前記一対の被溶接部材側を向くようにし
たことを特徴とし、又、狭開先アーク溶接装置に
かかる本発明の構成は、一対の被溶接部材を対向
させて狭開先部を形成し、消耗電極を挾圧する一
対の送給ローラを駆動回転することにより前記消
耗電極を前記狭開先部に沿つて移動する案内筒内
に送給し、この消耗電極の先端と前記被溶接部材
との間にアークを発生させて前記一対の被溶接部
材を溶接する狭開先アーク溶接装置において、前
記一対の送給ローラの外周にこの一対の送給ロー
ラの駆動回路に伴い前記消耗電極を噛み込んでこ
れを前記案内筒の内幅よりも小さい振幅で波状に
塑性変形させる歯部を形成したことを特徴とす
る。

つまり、本発明の方法は完全な塑性変形を消耗
電極に附与してこの消耗電極を案内筒や被溶接部
材と接触することなく狭開先部に送給し、これに
よつて狭開先部に対する案内筒の正確な位置決め
を可能とし、融合不良のない良好な溶着部を形成
し得るようにしたものである。又、本発明の装置
は送給ローラの形状を工夫してこの送給ローラに
より消耗電極を波状に塑性加工し、これによつて
旧来の装置における送給ローラのみを変更するだ
けで上述した本発明方法を容易且つ安価に達成で
きるようにしたものである。

以下、本発明による狭開先アーク溶接方法及び
その装置をMIG溶接に応用した一実施例につい
て、第２図〜第４図を参照しながら詳細に説明す
る。

本実施例の外観を表わす第２図及びその概略構
造を表わす第３図ａ、そのＢ−Ｂ矢視断面を表わ
す第３図ｂに示すように、送給ローラ駆動用モー
タ１１が設置された基盤１２上には、この送給ロ
ーラ駆動用モータ１１に連結された第一駆動歯車
１３を回転自在に支持する固定ブラケツト１４
と、前記第一駆動歯車１３と噛み合う第二駆動歯
車１５を回転自在に支持する可動ブラケツト１６
とが取り付けられ、これら第一駆動歯車１３及び
第二駆動歯車１５には、これらの上方に設置され
た矯正ローラ１７及びガイド１８を通過して来る
消耗電極１９を案内筒２０内へ送給する送給ロー
ラ２１がそれぞれ同軸に固定されている。この一
対の送給ローラ２１の外周には、前記矯正ローラ
１７によつて曲げくせが直された消耗電極１９を
ジグザグの波状に塑性変形させる歯部２２が形成
されており、この塑性変形量を微妙に調整するた
め、前記可動ブラケツト１６を固定ブラケツト１
４に対して多少、接近離反移動させ得る加圧量調
整ねじ２３が基盤１２とこの可動ブラケツト１６
とに螺合されている。本実施例における送給ロー
ラ２１は第一駆動歯車１３及び第二駆動歯車１５
に対して着脱自在となつており、波状に塑性加工
された消耗電極１９の他の形状の数列を表わす第
４図ａ〜ｅに示すように、消耗電極１９をこれら
の形状に塑性加工し得る形状の歯部を具えた送給
ローラを溶接条件により必要に応じて交換でき
る。一対の被溶接部材２４，２５を相互に対向さ
せることによつて形成される狭開先部２６に差し
込まれる前記案内筒２０は、基盤１２に対して固
定された案内板２７に支持され且つ基盤１２に沿
つて狭開先部２６の開先幅方向（第２図中、左右
方向）に移動自在の摺動板２８に取り付けられて
おり、この摺動板２８に一端が連結された連結棒
２９の他端は、基盤１２上に設置されたオシレー
ト用モータ３０の減速機３１に連結されている。
従つて、オシレート用モータ３０を作動すること
により摺動板２８を案内筒２０と共に開先幅方向
にオシレート運動させることが可能である。な
お、消耗電極１９は通常のワイヤの他に帯板状の
ものを使用することも可能であり、第２図中の符
号で３２は案内筒２０への通電体を表わす。

ガイド１８から出て来た消耗電極１９を送給ロ
ーラ１７の歯部２２に噛み込ませ、送給ローラ駆
動用モータ１２を作動してこの消耗電極１９を案
内筒２０内に送り込み、その先端が案内筒２０を
貫通した時点で送給ローラ駆動用モータ１１の作
動を一時停止するが、消耗電極１９は歯部２２の
噛み込みにより第３図ａに示すようなジグザグの
波状に塑性加工された状態となつている。しかる
のち、案内筒２０を狭開先部２６に挿入し、消耗
電極１９と被溶接部材２４，２５との間にアーク
３３を発生させると共に案内筒２０を狭開先部２
６に沿つて一定速度で移動させ、更に送給ローラ
駆動用モータ１１を作動して消耗電極１９の消耗
速度と等しい速度でこの消耗電極１９を案内筒２
０内に送給する。この場合、案内筒２０の前後に
不活性ガスやフラツクスを供給する必要がある
が、これは従来のMIG溶接と同じである。これに
よつて、一対の被溶接部材２４，２５は溶着部３
４を介し溶接されて行くが、消耗電極１９の先端
は波状となつているため、その消耗に伴つて交互
に被溶接部材２４，２５側に指向し、融合不良等
の溶接欠陥のない良好な溶着部３４が形成され
る。なお、開先幅が大きい場合にはオシレート用
モータ３０を作動して案内筒２０を消耗電極１９
と共に開先幅方向に一定量往復移動させるように
してもよい。又、このようなオシレートの他に本
発明の他の一実施例の概略原理を表わす第５図に
示すように、一対の送給ローラ２１を消耗電極１
９との噛み合い部を中心として、図中、上下方向
に揺動させ、波状の消耗電極１９に更にうねり状
の曲げくせを付与することにより、その先端の被
溶接部材２４，２５側への指向性を高めるように
してもよい。ただし、この場合には案内筒２０の
内幅を広くして消耗電極１９が案内筒２０に接触
しないようにする必要があることは上述した実施
例と全く同一であり、本実施例における部材中、
第３図ａに示した部材と同一部材に対してはこれ
と同一の符号を記してある。

このように本発明の狭開先アーク溶接方法及び
その装置によると、一対の送給ローラの外周に歯
部を形成してこの歯部により消耗電極を波状に塑
性加工し、消耗電極の先端がスプリングバツクを
伴うことなく交互に一対の被溶接部材側を向くよ
うにしたので融合不良等の溶接欠陥のない良好な
溶着部を形成することができ、しかも従来の装置
に本発明による送給ローラを使用すれば良いので
機構が極めて単純であり、製作コストも少なくて
すむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の狭開先アーク溶接の状態を表わ
す断面図であり、第２図は本発明による狭開先ア
ーク溶接装置の外観を表わす正面図、第３図ａは
その作業状態を表わす原理図、第３図ｂはそのＢ
−Ｂ矢視断面図、第４図は本発明による消耗電極
の形状の各実施例を表わす概念図、第５図は本発
明による狭開先アーク溶接装置の他の一実施例を
表わす第３図ａ同様の作業原理図である。 図面中、１３は第一駆動歯車、１５は第二駆動
歯車、１９は消耗電極、２０は案内筒、２１は送
給ローラ、２２は歯部、２４，２５は被溶接部
材、２６は狭開先部、３３はアーク、３４は溶着
部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の被溶接部材を対向させて狭開先部を形
   成し、この狭開先部に沿つて移動する案内筒内に
   消耗電極を送給し、この消耗電極の先端と前記被
   溶接部材との間にアークを発生させて前記一対の
   被溶接部材を溶接する狭開先アーク溶接方法にお
   いて、前記消耗電極を前記案内筒の内幅よりも小
   さい振幅で前記狭開先部の幅方向に溶接条件に応
   じた波状に塑性変形させ、この消耗電極の先端が
   スプリングバツクを伴うことなく交互に前記一対
   の被溶接部材側を向くようにしたことを特徴とす
   る狭開先アーク溶接方法。 ２ 一対の被溶接部材を対向させて狭開先部を形
   成し、消耗電極を挾圧する一対の送給ローラを駆
   動回転することにより前記消耗電極を前記狭開先
   部に沿つて移動する案内筒内に送給し、この消耗
   電極の先端と前記被溶接部材との間にアークを発
   生させて前記一対の被溶接部材を溶接する狭開先
   アーク溶接装置において、前記一対の送給ローラ
   の外周にこの一対の送給ローラの駆動回転に伴い
   前記消耗電極を噛み込んでこれを前記案内筒の内
   幅よりも小さい振幅で波状に塑性変形させる歯部
   を形成したことを特徴とする狭開先アーク溶接装
   置。