(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数電極から同時にアークを発生させる為の複数電極ガスシールドアーク溶接用ワイヤ送給装置において、
１つのリールに複数のワイヤを巻回した溶接ワイヤ送給リールと、
このワイヤ送給リールと対応する複数のワイヤケーブル取り出し口との間に、複数本のワイヤを前記リールより分離して取り出すワイヤ分離ピースと、前記ワイヤ数に対応する数のローラ溝を有するワイヤ送給ローラとを装備し、
前記複数のワイヤ夫々に定電圧特性の電源が接続されている事を特徴とするワイヤ送給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数電極から同時にアークを発生させる為の複数電極ガスシールドアーク溶接用ワイヤ送給装置に係り、特に厚板の突合せ継手を立向で溶接する際に使用するワイヤ送給装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、厚板の立向突合せ継手の溶接には、エレクトロガス溶接が使用されていたが、これの限界板厚はワイヤを前後にオシレートさせたとしても５０ｍｍ程度であった。
一方、本出願人等は先に特願平８−２２７３３８号によって、２電極のエレクトロガスアーク溶接法が提案され、板厚７０ｍｍまでの一パス溶接が可能となったが、かかる出願でもワイヤは２リール、ワイヤ送給装置は２台用いる事が前提となっている。
一方、エレクトロガスアーク溶接以外の世界では、２電極アーク溶接やそれ以上の電極数のアーク溶接は一般的であるが、（例、２電極ＣＯ2 水平すみ肉溶接、３電極サブマージアーク溶接）これらの場合でも、ワイヤ送給リールは電極の数だけ、ワイヤ送給装置も電極の数だけ必要であった。
【０００３】
エレクトロガスアーク溶接以外では、電極間を広く取れるため、又、送給装置全体が設備化されているため、ワイヤや送給装置が、電極の数だけあっても不都合はないが、エレクトロガスアーク溶接の場合は、特願平８−２２７３３８号に示すような特殊な発明のトーチを使わねばならない程、電極が近接し、送給装置自体も狭い場所に置く必要がある。
【０００４】
かかるトーチ構成を図６に基づいて簡単に説明するに、１３は２本ワイヤ２Ａ、２Ｂが同時給送されるトーチを示す。２１、２１はチップで、公知のエレクトロガスアーク溶接のものを２本使っている。
２０はチップ取付用アタッチメントで断面長円形とし、２本のワイヤ２Ａ、２Ｂが貫装されるように（ｄ）のＡ断面図より明らかなようにＤの間隔を開けて穴を明け、チップ２１装填用のねじを前記アタッチメントに切って不良となったチップ２１の交換を可能としている。Ｄの間隔は鋼板の板厚にもよるが母材厚みの１０％〜６０％に設定するのが良く、例えば５〜３０ｍｍの範囲とする。
【０００５】
１９はトーチ１３のメイン支持管で長円形とし、中部に仕切壁２５を設け、２本のワイヤ２Ａ、２Ｂがスムースに通過できる道が設けられている。２６、２６はコンジットチューブでこれが２本装填されている。２２は分岐部である。
【０００６】
このチップ取付アタッチメント２０を使用することにより、１つの開先２に２本のワイヤ２Ａ、２Ｂを前記Ｄの間隔を保持して供給することが可能となり、このトーチ１３のチップ２１、２１により夫々ガイドされた２本の溶接用ワイヤ２Ａ、２Ｂ先端が開先２内で母材断面方向に離隔させて位置させるとともに、該トーチ１３を開先の前後方向（母材断面方向）にオシレートすることにより、開先断面をまんべんなくアークで溶かすことが出来る。
かかるトーチ１３を用いる溶接場所において、ワイヤ送給リールを２つ、送給装置を２台置くことは、作業性上非常に問題が多いことは前記した通りである。
【０００７】
そこで本願発明は、１つのワイヤ送給装置で、複数本好ましくは２本のワイヤを送り出し、複数電極好ましくは２電極のトーチに供給することによって、複数電極溶接を可能にした複数電極ガスシールドアーク溶接用ワイヤ送給装置を提供する事を目的とする。
尚、本発明はエレクトロガスアーク溶接以外でも通常のガスシールドアーク溶接にも適用可能である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に至った経過を順を追って説明する。
例えば２本のワイヤを送り出す手段として、まずワイヤの方は１つのリールに２本のワイヤを巻くことにした。このワイヤ送給リールから、２本のワイヤを別々に取り出す手段として、まず、ワイヤ分離ピースを付設した。
次に、ワイヤ送給ローラに刻んである、ワイヤ送給溝を２本にした。その分、ワイヤ送給ローラの長さが長くなるが、この場合はこれに合わせて、ワイヤストレーナー（一対のローラ）も長さを長くし、ワイヤ押えローラも長さを長くするのがよい。次にワイヤ取り出し口を２個付設し、２本のトーチにワイヤを送れるようにした。
【０００９】
即ち本発明は複数電極から同時にアークを発生させる為の複数電極ガスシールドアーク溶接用ワイヤ送給装置において、
１つのリールに複数のワイヤを巻回した溶接ワイヤ送給リールと、
このワイヤ送給リールと対応する複数のワイヤケーブル取り出し口との間に、複数本のワイヤを前記リールより分離して取り出すワイヤ分離ピースと、前記ワイヤ数に対応する数のローラ溝を有するワイヤ送給ローラとを装備し、
前記複数のワイヤ夫々に定電圧特性の電源が接続されている事を特徴とするものである。
【００１０】
尚、この発明によれば、２本のワイヤ供給速度が必ず同じになる。通常のガスシールドアーク溶接の２電極溶接に対しては、少々使い辛いと思われるが、エレクトロガスアーク溶接の場合は、ワイヤチップの間隔が狭く、常に１プール（同じ溶接池に２本のワイヤが供給される）溶接になるので、ワイヤ送給速度が同じでも全く問題はない。片一方のワイヤのみが早く溶け過ぎた場合でも定電圧特性の電源のおかげで、アーク長自己制御機能が働くので、その次には、もう片方のワイヤのみが早く溶け、これを繰り返しながら、２本のワイヤは同じ早さで溶けていく。
【００１１】
この理由を図５に基づいて説明する。先ず（Ａ）において１本のワイヤを送給している場合、今標準電流ＩO で溶接しているとする。
トーチが動いたとか鉄板に山谷があったとか等の何かの理由でアーク長が長くなったとすると、定電圧特性電源では電圧が変わらずに、電流が小さくＩ- なる。
電流が小さくなると、ワイヤの溶ける量や溶けるスピードが小さくなり、アーク長が短くなるように反応する。
即ちアーク長が長くなれば、アーク長が短くなるように自分で制御することとなる。
【００１２】
２本のワイヤ２Ａ、２Ｂの場合も同様で、（Ｂ）に示すようにＡ、Ｂ２本のワイヤが同じアーク長でアークが出ているとすると、何かの理由でＢだけが溶け過ぎて、Ｂのワイヤのアーク長が長くなったとすると、定電圧特性では、Ａのワイヤの電流が高くなってＢのワイヤの電流が低くなり、Ａのワイヤの溶ける速さが速くなり、Ｂのワイヤの溶ける速さは遅くなる。そして、Ａのワイヤのアーク長はだんだん長くなり、Ｂのワイヤのアーク長はだんだん短くなり、元の同一長の状態に復帰することとなる。
このように、定電圧特性の電源を使っていれば、特に何の操作をしなくても、自動的ににアーク長が短くなったり長くなったりしながら、秒のオーダーで両ワイヤ共均等に溶けていくこととなる。
【００１３】
尚、本装置の場合ワイヤ送給装置は１台でよいが、電源は２台必要である。しかしながら電源の置き場所はワイヤ送給装置とは別のところで良いので、作業性上問題になることはない。
このことによって、ワイヤ送給装置は従来技術の半分で済むことになり、作業性が改善される。この効率を持って、２電極エレクトロガスアーク溶接の実用化の障害が無くなり、実現に近づくことになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。
但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
先ず図３及び図４に従って、従来の１電極用ワイヤ送給装置を説明するに、１はワイヤ送給リール、２はそれに巻回されたワイヤで、１本のワイヤ２が数Ｋｇ程度巻回されている。３はワイヤ供給装置本体で、中央部の差し込み棒１４に、ワイヤ送給リール１を差し込む。
４が送給モ−タ、５’が送給ローラである。送給ローラ５’には一本のワイヤ溝５ａが切ってある。６’はワイヤ２を送るための押えローラで、ヒンヂ７を介して、押えレバー８で押えローラ６’を押えることによって、１本のワイヤ２を送給ローラ５’に押えつけ、ワイヤ２をリールから引き出し、ワイヤ取り出し口１１’へ送り込む。
【００１５】
９、１０はワイヤストレーナーである。ワイヤ２は、直径の小さいリール１に巻かれているので、そのままでは、トーチ１３から出た後、巻きぐせのままに曲がってアークが出る。ワイヤストレーナー９、１０は、この巻きぐせを取り、真っ直ぐ送給ローラ５’に供給するためのものである。
ワイヤ取り出し口１１’の先端にトーチ１３がある。
【００１６】
図１及び図２は前記従来技術を本発明に適用した本発明の実施例で、ワイヤ送給リール１には、２本のワイヤ２Ａ、２Ｂが巻き込んであるが、これは２本一組となっている。
３はワイヤ送給装置本体、４は送給モータである。５はワイヤ送給ローラであるが、このローラ５には２本のローラ溝５ａ、５ｂが形成してある。
従って図３に示す従来のローラ５’に較べ、長目のローラになっている。
６は押えローラで、ヒンヂ７、押えレバー８と同様にその機能構造は従来技術と同じであるが、ワイヤ送給ローラ５に対応して押えローラ６も少々長目である。９、１０のワイヤストレーナも前記従来技術と同じ機能である。
１５は２本のワイヤ２Ａ、２Ｂを分離する分離ピースであり、例えば略楔状に形成されており、ここで左右に分離されながら挿通することによって、送給ローラ５のローラ溝５ａ、５ｂにワイヤ２Ａ、２Ｂを円滑に送給する事が出来る。
１１Ａ、１１Ｂはワイヤ取り出し口であり、ここに２本のワイヤ２Ａ、２Ｂを送り込む。その先には、前記したトーチ１３があり該トーチ１３を介して２電極溶接を行なう。
【００１７】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、１つのワイヤリール及び１台のワイヤ送給装置で、複数電極（２電極）ガスシールドアーク溶接が、作業性良く実施できることとなり、特に２電極エレクトロガスアーク溶接が円滑に実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１及び図２は図３及び図４に示す技術を本発明に適用した本発明の実施例に係るワイヤ送給装置で、図１はその側面図である。
【図２】図２は図１の平面図である。
【図３】図３は、従来のワイヤ送給装置を示す側面図で図１の応答図である。
【図４】図４は、従来のワイヤ送給装置を示す平面図で図２の応答図である。
【図５】アーク長自己制御機能を説明する作用図である。
【図６】本発明に適用される２極電極構成を示すトーチ構成図である。
【符号の説明】
１        ワイヤ送給リール
２        ワイヤ
３        ワイヤ送給装置本体
４        送給モータ
５        ワイヤ送給ローラ
６        押えローラ
７        ヒンヂ
８        レバー
１３      トーチ
１５      ワイヤ分離ピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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