(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＩＧ溶接用電源装置に接続されるＴＩＧ溶接トーチとは別にワイヤ供給用トーチを備え、該ワイヤ供給用トーチから送り出される溶接用ワイヤを、前記ＴＩＧ溶接用電源装置とは別に設けられた補助電源装置から給電加熱しながらＴＩＧ溶接を行うホットワイヤＴＩＧ溶接装置において、
前記ワイヤ供給用トーチをガンタイプとし、前記補助電源装置とは別に設けられたワイヤ供給装置から送られる前記溶接用ワイヤの供給速度の増減を行う操作手段を前記ワイヤ供給用トーチに設け、更に、前記ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤのワイヤ送給速度計を設けたことを特徴とするホットワイヤＴＩＧ溶接装置。
【請求項２】
前記ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤの加熱電流を調整する電流調整手段を設けると共に、該ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤの加熱電流を表示する加熱電流計を設けた請求項１記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置。
【請求項３】
前記操作手段は押しボタンスイッチからなって、しかも該押しボタンスイッチの操作ボタンは前記ワイヤ供給用トーチの溶接用ワイヤの送給方向と同一方向を向いて取付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給する溶接用ワイヤを加熱しながら溶接を行うホットワイヤＴＩＧ溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＩＧ溶接（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ  Ａｒｃ  Ｗｅｌｄｉｎｇ）は他の溶接法と異なり、アークの安定性に優れているので、パイプや薄板の初層裏波溶接やステンレス、非鉄金属の溶接に適用されてきた。このアークの安定性に加えて更に能率を上げたいという要求から、溶接用ワイヤに通電して該溶接用ワイヤを予熱するホットワイヤＴＩＧ溶接法が開発されたが、溶接用ワイヤに通電すると磁気吹き現象が発生して作業性を阻害するという欠点があった。この欠点を解決するために、（１）ＴＩＧ電流とワイヤ電流を交互にスイッチする方法や、（２）溶接用ワイヤにパルス的に通電する方法が開発されてから、広く実用化されている。
図８、図９にはこのようなホットワイヤＴＩＧ溶接装置６０を示すが、図に示すように、ＴＩＧ溶接トーチ６１に電源、ガス、冷却水を供給する既設溶接設備６２と、溶接用ワイヤ６３のワイヤ供給装置６４と、溶接用ワイヤ６３を加熱する補助電源装置６５と、補助電源装置６５に接続される遠隔制御器６６とを有している。補助電源装置６５は図９に示すように、内部にトライアック６７に直列に接続されて位相制御されるトランス６８と、ダイオード６９、７０を有する整流回路と、加熱電流をセンサー７１によって検知してトライアック６７を出力制御及び溶接用ワイヤ６３の送給速度の制御を行う出力制御回路７２とを備えている。そして、溶接用ワイヤ６３の加熱電流の調整及び前記溶接用ワイヤ６３の送給速度の調整は、遠隔制御器６６内に配置されているボリウムを回すことによって行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来例に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置６０においては以下のような問題があった。
（１）溶接用ワイヤ６３の送給速度の調整は、遠隔制御器６６内に設けられているボリウムを回すことによって可能であるが、実際の溶接用ワイヤ６３の送給速度及び溶接用ワイヤ６３の加熱電流については、補助電源装置６５に設けられている電流計７３やワイヤ送給速度計７４を見る必要がある。補助電源装置６５の近くで溶接作業を行う場合には問題はないが、補助電源装置から離れた位置で溶接作業を行う場合には、加熱電流や溶接用ワイヤの送給速度を確認することが困難である。
（２）また、ワイヤ供給速度の増加及び減速は遠隔制御器６６内のボリウムを作動させて行うので、溶接作業中にワイヤ速度を変えることは困難であった。
（３）このようなワイヤ送給速度の増減を行うスイッチ類をワイヤ供給用トーチ７５内に組み込めば一応可能であるが、ワイヤ供給用トーチ７５はペンシル形であったので、溶接用ワイヤ６３のインチング用の押しボタンスイッチ等を設けると、作動時に押しボタンスイッチを押すとトーチが揺れて突出した溶接用ワイヤ６３の先端部がワークに触れる等の問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、溶接作業位置で、ワイヤの加熱電流やワイヤの送給速度を確認することができ、場合によっては、溶接作業中にワイヤの速度を変えることも可能なホットワイヤＴＩＧ溶接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】
前記目的に沿う請求項１記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は、ＴＩＧ溶接用電源装置に接続されるＴＩＧ溶接トーチとは別にワイヤ供給用トーチを備え、該ワイヤ供給用トーチから送り出される溶接用ワイヤを、前記ＴＩＧ溶接用電源装置とは別に設けられた補助電源装置から給電加熱しながらＴＩＧ溶接を行うホットワイヤＴＩＧ溶接装置において、
前記ワイヤ供給用トーチをガンタイプとし、前記補助電源装置とは別に設けられたワイヤ供給装置から送られる前記溶接用ワイヤの供給速度の増減を行う操作手段を前記ワイヤ供給用トーチに設け、更に、前記ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤのワイヤ送給速度計を設けている。
請求項２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は、請求項１記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置において、前記ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤの加熱電流を調整する電流調整手段を設けると共に、該ワイヤ供給装置に前記溶接用ワイヤの加熱電流を表示する加熱電流計を設けている。
請求項３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は、請求項１又は２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置において、前記操作手段は押しボタンスイッチからなって、しかも該押しボタンスイッチの操作ボタンは前記ワイヤ供給用トーチの溶接用ワイヤの送給方向と同一方向を向いて取付けられている。
【０００５】
請求項１〜３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、ワイヤ供給用トーチをガンタイプとし、溶接用ワイヤの供給速度の増減を行う操作手段をワイヤ供給用トーチに設け、更に、ワイヤ供給装置に溶接用ワイヤの送給速度計を設けているので、ワイヤ供給用トーチに設けられている操作手段を作動させながら、溶接用ワイヤの送給速度を変え、更に必要に応じて通常は作業者の側に置いているワイヤ供給装置に設けているワイヤ送給速度計を見て、溶接用ワイヤの速度を確認できる。
特に、請求項２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、通常は作業者の近くに置いているワイヤ供給装置に設けられている溶接用ワイヤの電流調整手段を操作し、直ちにワイヤ供給装置に取付けられている加熱電流計を見てその電流が確認できる。
そして、請求項３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、操作手段は押しボタンスイッチからなって、しかもこの押しボタンスイッチは、ワイヤ供給用トーチのワイヤの送給方向と同一方向を向いて取付けられた操作ボタンを押すように配置されているので、押しボタンを押してもワイヤ供給用トーチが横振れすることが殆どない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置の全体説明図、図２はワイヤ供給装置の説明図、図３（Ａ）はワイヤ供給装置の平面図、図３（Ｂ）は同正面図、図４は同側面図、図５はワイヤ供給装置のパネル配置図、図６はワイヤ供給用トーチの平面図、図７は同側面図である。
【０００７】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置１０は、ＴＩＧ溶接用電源装置１１と、これに接続されるＴＩＧ溶接トーチ１２と、溶接用ワイヤ１５を供給するワイヤ供給装置１３及びこれに接続されるワイヤ供給用トーチ１４と、ワイヤ供給用トーチ１４から供給される溶接用ワイヤ１５を加熱するための補助電源装置１６と、溶接用ワイヤ１５の供給速度を増減させる補助制御ボックス（又はボリウム駆動モータ制御ボックス）４２とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【０００８】
前記ＴＩＧ溶接用電源装置１１は、前記した既設溶接設備６２と同一構造の周知の装置であって内部に溶接用の直流電源、Ａｒガスボンベ１７から供給される不活性ガスの制御部、周知構造のＴＩＧ溶接トーチ１２に冷却水を供給する水制御部を備えている。
前記補助電源装置１６は、図９に示した前記した補助電源装置６５と略同一な構成となって、内部にトライアックによって一次側電流が位相制御されるトランス、トランスの二次側出力を整流する整流器、前記トライアックの位相制御を行う出力制御回路を有している。
そして、この補助電源装置１６にはＴＩＧ溶接用電源装置１１からの溶接電流を検知するセンサー１８が接続され、溶接状態を検知し、例えば、非溶接時に溶接用ワイヤ１５に電流を流さない制御を行っている。
【０００９】
前記ワイヤ供給装置１３には、溶接用ワイヤ１５が巻かれたドラムと、該ドラムから徐々に解き出された溶接用ワイヤ１５を送給する送りローラと、該送りローラを回転駆動する直流モータからなるワイヤ送りモータとを有し、該ワイヤ送りモータを回転することによって、徐々にドラムから解かれた溶接用ワイヤ１５をワイヤ供給用トーチ１４に送給している。
ワイヤ供給装置１３には図１、図２及び図４に示すような補助ボックス１９を備え、内部にワイヤ送給用モータ２５の回転速度を表示するワイヤ送給速度計３２と、溶接用ワイヤ１５の加熱電流計３３が設けられている。
【００１０】
補助制御ボックス（又はボリウム駆動モータ制御ボックス）４２内に設けられた駆動モータ２１はボリウム駆動モータ制御部２２に接続され、ボリウム駆動モータ制御部２２は図６、図７に示すようにワイヤ供給用トーチ１４に設けられている増速ボタン２３（ワイヤ供給速度の増減を行う操作手段の一例）と減速ボタン２４に接続され、増速ボタン２３を押した場合には、駆動モータ２１が回転してボリウム２０を時計方向に、減速ボタン２４を押した場合には、ボリウム２０を反時計方向に回転するようになっている。そして、ボリウム２０が時計方向に回転した場合には、ワイヤ送給用モータ２５が増速回転をし、ボリウム２０が反時計方向に回転した場合には、ワイヤ送給用モータ２５が減速回転をするように、ワイヤ送給用モータ制御部２６が構成されている。
ワイヤ供給用トーチ１４には、ワイヤ送給モータ２５の回転をオンオフするトーチスイッチ２７が設けられ、トーチスイッチ２７を一回押すとワイヤ供給用モータ２５が回転すると共に、補助電源装置１６がオンになって溶接用ワイヤ１５に加熱電流を流し、更にもう一回トーチスイッチ２７を押すと溶接用ワイヤ１５の加熱電流が遮断すると共にワイヤ供給用モータ２５が停止するようになっている。
なお、前記増速ボタン２３、減速ボタン２４及びトーチスイッチ２７は、ガンタイプ型のワイヤ供給用トーチ１４の軸心、即ち溶接用ワイヤ１５の送給方向と同一方向を向いて取付けられ、これを操作してもワイヤ供給用トーチ１４が横振れしないようになっている。
【００１１】
また、図３（Ｂ）、図５に示すように、ワイヤ供給装置１３の正面パネル２８には溶接用ワイヤ１５のインチング正転スイッチ２９及びインチング逆転スイッチ３０が設けられ、インチング正転スイッチ２９を押すと、ワイヤ送給用モータ２５が正転し、所定のスピードの溶接用ワイヤ１５がワイヤ供給用トーチ１４の先部から突出し、インチング逆転スイッチ３０を押すと、ワイヤ送給用モータ２５が逆転し、ワイヤ供給用トーチ１４の先部から溶接用ワイヤ１５が引き戻されるようになっている。
また、正面パネル２８には、溶接用ワイヤの加熱電流を調整する電流調整手段の一例であるパワー係数ボリウム３１が設けられ、時計方向に回転すると補助電源装置１６に設けられているトライアックの制御位相が進んで、大きなワイヤ加熱電流を流し、反時計方向に回転すると前記トライアックの制御位相が遅れてワイヤ加熱電流が減少するようになっている。
【００１２】
ワイヤ供給装置１３に設けられている補助ボックス１９の後側上部には、図３（Ａ）に示すようにワイヤ送給用モータ２５の回転速度を表示するワイヤ送給速度計３２が設けられ、送給する溶接用ワイヤ１５の速度を数字的に確認できるようになっている。また、このワイヤ送給速度計３２と並んで溶接用ワイヤ１５の加熱電流計３３が設けられている。この加熱電流計３３は、ワイヤ供給装置１３内に配置されて、ワイヤ加熱電流を流す分流器３４に並列に接続されて、分流器３４を通過する電流を表示するようになっている。
なお、図１において３５は水道蛇口を、３６は溶接電流計を、３７、３８、４３はそれぞれ電源スイッチを、３９、４０は従来から補助電源装置１６内に設けられている加熱電流計及びワイヤ送給速度計を、４１はワークを示す。
【００１３】
次に、前記実施の形態に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置１０の使用方法及び作用について説明する。
まず、ＴＩＧ溶接用電源装置１１を作動させてＴＩＧ溶接トーチ１２に冷却水及びアルゴンガスを流した状態で、アークを発生させる。この状態で、インチング正転スイッチ２９を押して溶接用ワイヤ１５を所定長さ突出させてワーク４１に接触させるか又は、トーチスイッチ２７を押すと補助電源装置１６が作動して、溶接用ワイヤ１５を加熱すると共に、ワイヤ送給用モータ２５が回転して溶接用ワイヤ１５を送り出すことになる。
【００１４】
ここで、溶接用ワイヤ１５の送り速度が速すぎる場合には、ワイヤ供給用トーチ１４の減速ボタン２４を押すと溶接用ワイヤ１５の送り出し速度が徐々に減速する。また、溶接用ワイヤ１５の送り速度が遅すぎる場合には、ワイヤ供給用トーチ１４の増速ボタン２３を押すと溶接用ワイヤ１５の送り速度が徐々に増加する。溶接用ワイヤ１５の送給速度については、手元に配置されるワイヤ供給装置１３のワイヤ送給速度計３２を見ることによって確認できる。
また、溶接用ワイヤ１５の加熱電流の調整は手元にあるワイヤ供給装置１３のパワー係数ボリウム３１を調整することによって行い、実際に流れている電流は加熱電流計３３によって確認できる。
以上のように、作業者は溶接用ワイヤ１５の送給速度の調整及び加熱電流の調整を手元で行え、しかも、実際の溶接用ワイヤ１５の送給速度及び加熱電流を手元で確認できるので、極めて作業性が向上することになった。
【００１５】
前記実施の形態においては、ワイヤ送給速度計３２及び加熱電流計３３はワイヤ供給装置１３の後部に取付けた補助ボックス１９に取付けたが、ワイヤ供給装置１３の正面側、又は側面側に設けることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置は以上の説明からも明らかなように、ワイヤ供給用トーチをガンタイプとし、溶接用ワイヤの供給速度の増減を行う操作手段をワイヤ供給用トーチに設け、更に、ワイヤ供給装置に溶接用ワイヤのワイヤ送給速度計を設けているので、溶接用ワイヤの送給速度を手元で調整しながら、更に手元で実際の送給速度を確認できる。従って、ホットワイヤＴＩＧ溶接の作業性の向上を図ることができる。
特に、請求項２記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、更にワイヤ供給装置に溶接用ワイヤの加熱電流を調整する電流調整手段を設けると共に、ワイヤ供給装置に溶接用ワイヤの加熱電流を表示する加熱電流計を設けたので、加熱電流を調整しながら、手元で加熱電流の確認を行うことができる。
また、請求項３記載のホットワイヤＴＩＧ溶接装置においては、操作手段は押しボタンスイッチからなって、しかも押しボタンスイッチは、ワイヤ供給用トーチのワイヤの送給方向と同一方向を向いて取付けられた操作ボタンを押すように配置されているので、押しボタンスイッチを操作する時に、ワイヤ供給用トーチが横振れして、溶接用ワイヤの位置がずれたりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置の全体説明図である。
【図２】ワイヤ供給装置の説明図である。
【図３】（Ａ）はワイヤ供給装置の平面図、（Ｂ）は同正面図である。
【図４】同側面図である。
【図５】ワイヤ供給装置のパネル配置図である。
【図６】ワイヤ供給用トーチの平面図である。
【図７】同側面図である。
【図８】従来例に係るホットワイヤＴＩＧ溶接装置の説明図である。
【図９】同電気回路図である。
【符号の説明】
１０  ホットワイヤＴＩＧ溶接装置    １１  ＴＩＧ溶接用電源装置
１２  ＴＩＧ溶接トーチ              １３  ワイヤ供給装置
１４  ワイヤ供給用トーチ            １５  溶接用ワイヤ
１６  補助電源装置                  １７  Ａｒガスボンベ
１８  センサー                      １９  補助ボックス
２０  ボリウム                      ２１  駆動モータ
２２  ボリウム駆動モータ制御部      ２３  増速ボタン（操作手段）
２４  減速ボタン（操作手段）        ２５  ワイヤ送給用モータ
２６  ワイヤ送給用モータ制御部      ２７  トーチスイッチ
２８  正面パネル                    ２９  インチング正転スイッチ
３０  インチング逆転スイッチ
３１  パワー係数ボリウム（電流調整手段）
３２  ワイヤ送給速度計              ３３  加熱電流計
３４  分流器                        ３５  水道蛇口
３６  溶接電流計                    ３７  電源スイッチ
３８  電源スイッチ                  ３９  加熱電流計
４０  ワイヤ送給速度計              ４１  ワーク
４２  補助制御ボックス（又は、ボリウム駆動モータ制御ボックス）
４３  電源スイッチ
【図１】
0003770664.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003770664.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003770664.tif 000008
【図８】
0003770664.tif 000009
【図９】
0003770664.tif 000010