(57)【要約】【課題】溶接トーチ及びノズルの冷却を０℃以下に冷却された気体噴出により行い、温度上昇する事により付着し易くなるスパッタの付着を防止し、溶接機の連続運転時間を長くすること。【解決手段】連続して供給される溶接ワイヤによりシールドガス雰囲気中でアーク溶接を行うガスシールド溶接機用トーチにおいて、溶接ワイヤを支持する為の溶接チップと、溶接部にシールドガスを供給する為のノズルと、０．４ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、７０ｌ／ｍｉｎ以上の圧縮エアーを冷却して冷却エアーを発生する低温エアー発生器と、ノズルと溶接チップとの間に設けられ、低温エアー発生器で生成された冷却エアーを溶接チップ先端に供給する冷却エアー供給路と、を備えたことを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して供給される溶接ワイヤによりシールドガス雰囲気中でアーク溶接を行うガスシールド溶接機用トーチにおいて、
前記溶接ワイヤを支持する為の溶接チップと、
溶接部にシールドガスを供給する為のノズルと、
０．４ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、７０ｌ／ｍｉｎ以上の圧縮エアーを冷却して冷却エアーを発生する低温エアー発生器と、
前記ノズルと前記溶接チップとの間に設けられ、前記低温エアー発生器で生成された冷却エアーを前記溶接チップ先端に供給する冷却エアー供給路と、
を備えたことを特徴とするガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項２】
前記低温エアー発生器は、圧縮エアーを０℃以下に冷却することを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項３】
前記低温エアー発生器において冷却されないエアーを排気するサイレンサを備えたことを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項４】
前記低温エアー発生器にて生成された冷却エアーを溶接トーチに供給するための供給溝を有するブラケットを、前記溶接トーチに固定したことを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項５】
溶接作業終了後に、前記溶接トーチ先端に近づけて冷気の逃げを抑制する冷気逃げ抑制治具を備えたことを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項６】
前記溶接トーチ先端と前記冷気逃げ抑制治具との隙間を、１〜２ｍｍとしたことを特徴とする請求項５に記載のガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項７】
前記冷気逃げ抑制治具は、前記溶接トーチ先端に近づけた際に互いの接触を避けるための止まり穴である逃がし穴を備えたことを特徴とする請求項５に記載のガスシールドアーク溶接機用トーチ。
【請求項８】
連続して供給される溶接ワイヤによりシールドガス雰囲気中でアーク溶接を行うガスシールドアーク溶接方法において、
溶接作業終了時にシールドガスの供給を停止する工程と、
溶接チップ先端に冷気の逃げを抑制する冷気逃げ抑制治具を近づける工程と、
低温エアー発生器で、０．４ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、７０ｌ／ｍｉｎ以上の圧縮エアーを冷却して冷却エアーを発生する工程と、
前記冷却エアーを溶接チップ先端に供給する工程と、
を備えたことを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
【請求項９】
圧縮エアーを０℃以下に冷却することを特徴とする請求項８に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項１０】
前記溶接トーチ先端と前記冷気逃げ抑制治具との隙間を、１〜２ｍｍとしたことを特徴とする請求項８に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、連続して供給された溶加材である溶接ワイヤによりシールドガス雰囲気中にて溶接を行う、ガスシールドアーク溶接に使用する溶接トーチ及び溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスシールドアーク溶接は溶加材である溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させ、これを熱源として溶接ワイヤと母材を溶融し、シールドガス供給部よりシールドガスを噴出してガス雰囲気を生成し空気より遮断する事により溶接を行う。溶接時に発生するスパッタが溶接チップやノズルに付着する事があるが、溶接後にシールドガス供給部より高流量の気体を噴出する事によりスパッタを吹き飛ばしシールドガスの噴出量が減少しにくい。
【０００３】
シールドガスをノズル内に供給し溶接部分を十分にガス雰囲気にすることにより空気より遮断する。シールドガスを供給する事により溶接中の溶融金属酸化及び窒化が起こらない。次に溶接ワイヤと溶接物との間に電流を流すことによりアーク溶接を行う。この時の溶接ワイヤ送り量は電流値に比例する。溶接終了後は引き続き溶接部の酸化及び窒化防止の為シールドガスを供給する。シールドガス停止後にシールドガス供給部を利用して気体を噴出し溶接チップ及びノズルに付着したスパッタを吹き飛ばす。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−１６２３７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガスシールドアーク溶接は、気体の噴出のみで、スパッタ除去のみを目的としているため、溶接チップ及びノズルの冷却効果が弱く温度上昇する為、再溶接時にスパッタの付着が懸念されるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、溶接トーチ及びノズルの冷却を０℃以下に冷却された気体噴出により行い、温度上昇する事により付着し易くなるスパッタの付着を防止し、溶接機の連続運転時間を長くすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガスシールドアーク溶接機用トーチは、連続して供給される溶接ワイヤによりシールドガス雰囲気中でアーク溶接を行うガスシールド溶接機用トーチにおいて、溶接ワイヤを支持する為の溶接チップと、溶接部にシールドガスを供給する為のノズルと、０．４ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、７０ｌ／ｍｉｎ以上の圧縮エアーを冷却して冷却エアーを発生する低温エアー発生器と、ノズルと溶接チップとの間に設けられ、低温エアー発生器で生成された冷却エアーを溶接チップ先端に供給する冷却エアー供給路と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１を示す図で、溶接装置の全体構成図である。図１において、溶接電源１は溶接のための電源供給を行い、ボンベ２には溶接トーチ５に送られるシールドガスが高圧にて充填されている。ワイヤ供給装置４はワイヤリール３を有し溶接トーチ５にワイヤを供給する。アース電極６とアース線７は溶接時に使用する。
【０００９】
図２は実施の形態１を示す図で、溶接装置トーチ部を示す図である。図２において、コンプレッサから供給される圧縮エアーを配管２２から供給する、供給される圧縮エアーは０．４〜０．６ＭＰａである。継ぎ手２３は低温エアー発生器２４に固定され、配管２２より送られる圧縮エアーを低温エアー発生器２４へ供給する。低温エアー発生器２４は配管２２より供給された圧縮エアーの温度を低下させる低温エアー発生器で、配管２２から７０ｌ／ｍｉｎ以上の圧縮エアーを供給することにより配管２５より０℃以下に冷却されたエアーが出力される。サイレンサ２１から低温エアー発生器２４において冷却されなかったエアーが排気される。
【００１０】
配管２５は低温エアー発生器２４によって冷却されたエアーを継ぎ手２６へ供給する、配管長さは１０ｃｍ以下とする。継ぎ手２６はブラケット２８に固定され、配管２５から供給される冷却エアーをブラケット２８へ供給する。供給溝２７はブラケット２８内に加工され、冷却エアーを溶接トーチ５へ供給する。ブラケット２８は溶接トーチ５へ冷却エアーを供給する為、ボルト３３によってクランプ固定されている。供給溝２９は溶接トーチ５に加工され、ブラケット２８から送られる冷却エアーを供給路３１へ供給する。
【００１１】
シールドガス供給路３０は溶接トーチ５に加工され、溶接用シールドガス及びワイヤを供給する。供給路３１は溶接トーチ５より送られた冷却エアーを溶接チップ３５先端へ供給するためのである。
【００１２】
溶接トーチ５には、溶接ワイヤ３７を供給する為の溝と、先端に取り付けられた溶接チップ３５が設けられている。ボルト３３はブラケット２８を溶接トーチ５にクランプする。ノズル３４は溶接トーチ５に固定され、溶接トーチ５より送られるシールドガスを溶接部に供給し溶接雰囲気を確保する。溶接チップ３５は溶接トーチ５に固定され、溶接トーチ５より供給される電流を溶接ワイヤ３７へ伝える。スパッタ付着場所３６は、トーチ先端部でスパッタが付着する場所である。
【００１３】
溶接ワイヤ３７は溶接時に溶接チップ３５から供給された電流により溶解し対象物に溶着する。治具３９はトーチ先端部の冷却効果を高める為、溶接を行わないときにトーチへ近づけ冷気の逃げを抑制する。逃がし穴３８は治具３９をトーチ先端部に近づけたとき互いの接触を避けるためのものである。尚、逃がし穴３８は止まり穴である事が条件である。
【００１４】
次に動作を説明する。溶接作業が終了するとシールドガス供給路３０から供給されているシールドガスが停止する。チップ先端部に治具３９を近づける。双方の隙間はエアーが逃げるように１ｍｍ〜２ｍｍの隙間を開ける。シールドガスが停止した後配管２２より０．４〜０．６ＭＰａ、７０ｌ／ｍｉｎの圧縮エアーを低温エアー発生器２４に供給する。圧縮エアーを供給された低温エアー発生器２４は配管２５より冷却されたエアーを排出する。
【００１５】
冷却エアーを使用するのに消費したエアーはサイレンサ２１より排出される。配管２５より供給された冷却エアーは、供給溝２７と供給溝２９を使用し供給路３１に排出される。供給路３１に供給された冷却エアーは、溶接チップ３５及びノズル３４に直接あたり冷却する。
【００１６】
上述の実施の形態によれば、大量にエアーを消費する事無く、直接溶接チップ３５とノズル３４を冷却出来るため、双方へのスパッタ付着が抑制され、４時間以上の連続運転が可能となり、作業性向上の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば冷却エアーを溶接トーチ内部を通し、溶接チップ及びノズルを冷却するように構成したので、スパッタの溶接チップ及びノズルへの付着が抑制され、長時間の連続運転が可能となり、作業性向上の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図で、溶接装置の全体構成図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、溶接装置トーチ部を示す図である。
【符号の説明】
１  溶接電源、２  ボンベ、３  ワイヤリール、４  ワイヤ供給装置、５  溶接トーチ、６  アース電極、７  アース線、２１  サイレンサ、２２  配管、２３  継ぎ手、２４  低温エアー発生器、２５  配管、２６  継ぎ手、２７  供給溝、２８  ブラケット、２９  供給溝、３０  シールドガス供給路、３１  供給路、３３  ボルト、３４  ノズル、３５  溶接チップ、３６  スパッタ付着場所、３７  溶接ワイヤ、３８  逃がし穴、３９  治具。
【図１】
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【図２】
2004249323.tif 000004