JP2000061640A - 消耗電極式アーク溶接機の電極チップ - Google Patents
消耗電極式アーク溶接機の電極チップInfo
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消耗電極式アーク溶接機の電極チップにおい
て、電極ワイヤの僅かな変形や、太さ或いは電極チップ
の摩耗などに起因して起こる、電極チップ20から電極
ワイヤ10への溶接電力供給に関する不安定現象を低減
し、併せて電極チップの長寿命化を図る。 【解決手段】 電源が接続される筒状の電極チップ20
内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通案内され、その
通路21の内面と電極ワイヤ10とが電気的に接触する
ように構成されたものにおいて、前記電極チップ20の
通路21の軸線を僅かに湾曲させることにより、その通
路内面と電極ワイヤ10との接触面圧を高める強制接触
手段30を設けた消耗電極式アーク溶接機の電極チッ
プ。
て、電極ワイヤの僅かな変形や、太さ或いは電極チップ
の摩耗などに起因して起こる、電極チップ20から電極
ワイヤ10への溶接電力供給に関する不安定現象を低減
し、併せて電極チップの長寿命化を図る。 【解決手段】 電源が接続される筒状の電極チップ20
内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通案内され、その
通路21の内面と電極ワイヤ10とが電気的に接触する
ように構成されたものにおいて、前記電極チップ20の
通路21の軸線を僅かに湾曲させることにより、その通
路内面と電極ワイヤ10との接触面圧を高める強制接触
手段30を設けた消耗電極式アーク溶接機の電極チッ
プ。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、消耗電極式アーク
溶接機において、溶接電力を電極チップ20から電極ワ
イヤ10へ供給するための、供給構造の改良に関する。
溶接機において、溶接電力を電極チップ20から電極ワ
イヤ10へ供給するための、供給構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、アーク溶接は、図2の原理図に
示す如く、電極ワイヤ10と母材1との間に低電圧・大
電流の放電現象を起こさせ、放電局所に生ずる大きな熱
量を利用して溶接が実現される。また、電極ワイヤ10
には、タングステン製などの専用電極が用いられる。な
お別途、溶接棒が供給されるものも存在する。電極ワイ
ヤ自体が電極を構成するものでは、金属管からなる電極
チップ20(コンタクトチューブ、或いは単にチップ、
ホルダなどとも呼ばれる)にその電極ワイヤ10が接触
するように挿通案内され、その電極チップ20を介して
溶接電力を受けながら、電極ワイヤ10が自ら消耗しつ
つ、消耗分が連続的に補給される消耗電極式となるもの
である。
示す如く、電極ワイヤ10と母材1との間に低電圧・大
電流の放電現象を起こさせ、放電局所に生ずる大きな熱
量を利用して溶接が実現される。また、電極ワイヤ10
には、タングステン製などの専用電極が用いられる。な
お別途、溶接棒が供給されるものも存在する。電極ワイ
ヤ自体が電極を構成するものでは、金属管からなる電極
チップ20(コンタクトチューブ、或いは単にチップ、
ホルダなどとも呼ばれる)にその電極ワイヤ10が接触
するように挿通案内され、その電極チップ20を介して
溶接電力を受けながら、電極ワイヤ10が自ら消耗しつ
つ、消耗分が連続的に補給される消耗電極式となるもの
である。
【0003】然るに消耗電極式においては、一般に、電
極ワイヤがワイヤリール2から、順次解き放たれなが
ら、電極チップ20に設けられた円形断面の直線通路を
通り抜けるように構成されている。すなわち、通り抜け
る間に両者が電気的に接触して、上記大電流の受け渡し
が安定して行われることが期待されている。リール2に
巻き付けられ、ほぼ一様に塑性変形を与えられた電極ワ
イヤが、直線通路の壁面と一様な接触状態を保ちつつ進
み、電力の供給を安定して受けることが期待されてい
る。しかし、電極ワイヤの曲がり具合や、曲がりの剛性
や、通路の摩耗等の状況変化のために、ときに電極ワイ
ヤと通路との接触面積や面圧が安定せず、電力の受給
や、送り速度が不安定となり、高品質の安定した溶接が
できなくなる事態が発生する。特に細径ワイヤでは、こ
の現象が発生しやすい傾向があった。
極ワイヤがワイヤリール2から、順次解き放たれなが
ら、電極チップ20に設けられた円形断面の直線通路を
通り抜けるように構成されている。すなわち、通り抜け
る間に両者が電気的に接触して、上記大電流の受け渡し
が安定して行われることが期待されている。リール2に
巻き付けられ、ほぼ一様に塑性変形を与えられた電極ワ
イヤが、直線通路の壁面と一様な接触状態を保ちつつ進
み、電力の供給を安定して受けることが期待されてい
る。しかし、電極ワイヤの曲がり具合や、曲がりの剛性
や、通路の摩耗等の状況変化のために、ときに電極ワイ
ヤと通路との接触面積や面圧が安定せず、電力の受給
や、送り速度が不安定となり、高品質の安定した溶接が
できなくなる事態が発生する。特に細径ワイヤでは、こ
の現象が発生しやすい傾向があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、消耗電極式アーク溶接機におい
て、電極チップ20から電極ワイヤ10への溶接電力
を、より安定して供給し、かつ、より長期間(長寿命)
にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接機の電極チッ
プを提供しようとするものである。
鑑みてなされたもので、消耗電極式アーク溶接機におい
て、電極チップ20から電極ワイヤ10への溶接電力
を、より安定して供給し、かつ、より長期間(長寿命)
にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接機の電極チッ
プを提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの請求項1に記載の発明は、電源が接続される筒状の
電極チップ20内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通
案内され、その通路21の内面と電極ワイヤ10とが電
気的に接触するように構成された消耗電極式アーク溶接
機の電極チップにおいて、前記通路21の断面が一定で
且つ、その軸線が僅かに湾曲されることにより、その通
路21の内面と前記電極ワイヤ10との接触面圧を高め
る強制接触手段30が設けられた消耗電極式アーク溶接
機の電極チップである。上記の発明によれば、電極チッ
プ20と電極ワイヤ10との強制接触手段30を備えた
ので、溶接電力を、より長期間(長寿命)にわたり、よ
り安定して供給できる消耗電極式アーク溶接機の電極チ
ップを提供することができる。
めの請求項1に記載の発明は、電源が接続される筒状の
電極チップ20内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通
案内され、その通路21の内面と電極ワイヤ10とが電
気的に接触するように構成された消耗電極式アーク溶接
機の電極チップにおいて、前記通路21の断面が一定で
且つ、その軸線が僅かに湾曲されることにより、その通
路21の内面と前記電極ワイヤ10との接触面圧を高め
る強制接触手段30が設けられた消耗電極式アーク溶接
機の電極チップである。上記の発明によれば、電極チッ
プ20と電極ワイヤ10との強制接触手段30を備えた
ので、溶接電力を、より長期間(長寿命)にわたり、よ
り安定して供給できる消耗電極式アーク溶接機の電極チ
ップを提供することができる。
【0006】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記強制接触手段30は、前記通路21の軸線が僅
かに蛇行した蛇行通路34を有し、その蛇行箇所におい
て電極ワイヤ10と通路21との接触面積と接触面圧と
を確保することとした消耗電極式アーク溶接機の電極チ
ップである。上記の発明によれば、蛇行通路34の蛇行
箇所で、電極ワイヤ10と電極チップ20と、の接触面
圧と接触面積とが確保されるようにして、強制接触手段
30を形成したので、溶接電力を、より長期間(長寿
命)にわたり、より安定して供給できる消耗電極式アー
ク溶接機を実施できる。
て、前記強制接触手段30は、前記通路21の軸線が僅
かに蛇行した蛇行通路34を有し、その蛇行箇所におい
て電極ワイヤ10と通路21との接触面積と接触面圧と
を確保することとした消耗電極式アーク溶接機の電極チ
ップである。上記の発明によれば、蛇行通路34の蛇行
箇所で、電極ワイヤ10と電極チップ20と、の接触面
圧と接触面積とが確保されるようにして、強制接触手段
30を形成したので、溶接電力を、より長期間(長寿
命)にわたり、より安定して供給できる消耗電極式アー
ク溶接機を実施できる。
【0007】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2において、軸線が直線状の金属管の全体を塑性
変形して僅かに蛇行させた消耗電極式アーク溶接機の電
極チップである。この発明によれば、電極チップを容易
に提供できる。請求項4に記載の発明は、請求項2にお
いて、電極チップ20が、電極ワイヤ10を挿通する幅
の、深さ方向に蛇行するU字溝35を備えた電極チップ
本体32と、前記U字溝35に嵌合されて、円形断面の
蛇行通路34が形成される電極チップ蓋33と、によっ
て構成された蛇行通路34を具備したことを特徴とする
消耗電極式アーク溶接機の電極チップである。この発明
によれば、蛇行通路34の断面をより正確に形成するこ
とができ、溶接電力を、より長期間(長寿命)にわた
り、より安定して供給できる消耗電極式アーク溶接機を
実施できる。
請求項2において、軸線が直線状の金属管の全体を塑性
変形して僅かに蛇行させた消耗電極式アーク溶接機の電
極チップである。この発明によれば、電極チップを容易
に提供できる。請求項4に記載の発明は、請求項2にお
いて、電極チップ20が、電極ワイヤ10を挿通する幅
の、深さ方向に蛇行するU字溝35を備えた電極チップ
本体32と、前記U字溝35に嵌合されて、円形断面の
蛇行通路34が形成される電極チップ蓋33と、によっ
て構成された蛇行通路34を具備したことを特徴とする
消耗電極式アーク溶接機の電極チップである。この発明
によれば、蛇行通路34の断面をより正確に形成するこ
とができ、溶接電力を、より長期間(長寿命)にわた
り、より安定して供給できる消耗電極式アーク溶接機を
実施できる。
【0008】請求項5に記載の発明は、電源が接続され
る筒状の電極チップ20内の通路21に、電極ワイヤ1
0が挿通案内され、その通路21の内面と電極ワイヤ1
0とが電気的に接触するように構成された消耗電極式ア
ーク溶接機の電極チップにおいて、電極ワイヤ10を挿
通する幅の、深さ方向に蛇行するU字溝35を備えた電
極チップ本体32と、U字溝35を進む電極ワイヤ10
を、U字溝35の蛇行の深さ方向に向けて押すローラ3
7と、該ローラ37に押しつけ力を与えるバネ機構38
とによって構成されたローラ機構36と、により強制接
触手段30を形成したことを特徴とする消耗電極式アー
ク溶接機の電極チップである。この発明によれば、バネ
機構38の存在により、電極ワイヤ10と電極チップ2
0との接触をさらに確実に行なうことができる。
る筒状の電極チップ20内の通路21に、電極ワイヤ1
0が挿通案内され、その通路21の内面と電極ワイヤ1
0とが電気的に接触するように構成された消耗電極式ア
ーク溶接機の電極チップにおいて、電極ワイヤ10を挿
通する幅の、深さ方向に蛇行するU字溝35を備えた電
極チップ本体32と、U字溝35を進む電極ワイヤ10
を、U字溝35の蛇行の深さ方向に向けて押すローラ3
7と、該ローラ37に押しつけ力を与えるバネ機構38
とによって構成されたローラ機構36と、により強制接
触手段30を形成したことを特徴とする消耗電極式アー
ク溶接機の電極チップである。この発明によれば、バネ
機構38の存在により、電極ワイヤ10と電極チップ2
0との接触をさらに確実に行なうことができる。
【0009】請求項6に記載の発明は、電源が接続され
る筒状の電極チップ20内の通路21に、電極ワイヤ1
0が挿通案内され、その通路21の内面と電極ワイヤ1
0とが電気的に接触するように構成された消耗電極式ア
ーク溶接機の電極チップにおいて、電極ワイヤ10送給
用通路21の一部に、通路21が周方向に分離された断
面扇状分割片41と、断面扇状分割片41の外周を締め
るリングバネ42とを備え、電極ワイヤ10の外周面と
断面扇状分割片41の内周面とが、緊密な接触を保つこ
とにより、強制接触手段30を形成したことを特徴とす
る消耗電極式アーク溶接機の電極チップである。この発
明によれば、断面扇状分割片41の外周を締めるリング
バネ42により、電極ワイヤ10と電極チップ20との
接触をさらに確実に行なうことができる。
る筒状の電極チップ20内の通路21に、電極ワイヤ1
0が挿通案内され、その通路21の内面と電極ワイヤ1
0とが電気的に接触するように構成された消耗電極式ア
ーク溶接機の電極チップにおいて、電極ワイヤ10送給
用通路21の一部に、通路21が周方向に分離された断
面扇状分割片41と、断面扇状分割片41の外周を締め
るリングバネ42とを備え、電極ワイヤ10の外周面と
断面扇状分割片41の内周面とが、緊密な接触を保つこ
とにより、強制接触手段30を形成したことを特徴とす
る消耗電極式アーク溶接機の電極チップである。この発
明によれば、断面扇状分割片41の外周を締めるリング
バネ42により、電極ワイヤ10と電極チップ20との
接触をさらに確実に行なうことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の電極チップ20
を有する消耗電極式アーク溶接機の要部説明図である。
なお、図2の溶接機原理図と同一の部品には同一番号を
付している。この電極チップ20は、図1に示す如く、
内径が使用される電極ワイヤ10の最大直径より大なる
管状の通路21を有し、その軸線が直線に対して僅かの
振幅となる波形に曲折形成されて蛇行通路34とした導
電性チューブよりなる。この例では波の振幅はチューブ
の内径と同一程度またはそれ以下である。またその材料
として、金属管や導電性炭素管等を採用できる。金属管
の場合には、適宜なローラ間にそれを挟持させて曲折形
成することにより容易に製作できる。このような、電極
チップ20が筒状のトーチ4に収納され、そのトーチ4
と電極チップ20との間にシールトガス8が供給され、
それがトーチ4の先端から噴出される。そしてスプール
2に巻かれた電極ワイヤ10が送給ロール6を介して電
極チップ20内に供給される。そしてその電極ワイヤ1
0は電極チップ20の波の曲折部に圧接されつつ、その
チップの先端から母材1側に順次供給される。そして電
極チップ20は電源のプラス側に接続され、そのマイナ
ス側が母材1に接続される。そして電極ワイヤ10の先
端から母材1に放電しつつ、その電極ワイヤを消耗し
て、溶融金属の溶融池をつくり、それを固化することに
より溶接が行なわれる。
に基づいて説明する。図1は、本発明の電極チップ20
を有する消耗電極式アーク溶接機の要部説明図である。
なお、図2の溶接機原理図と同一の部品には同一番号を
付している。この電極チップ20は、図1に示す如く、
内径が使用される電極ワイヤ10の最大直径より大なる
管状の通路21を有し、その軸線が直線に対して僅かの
振幅となる波形に曲折形成されて蛇行通路34とした導
電性チューブよりなる。この例では波の振幅はチューブ
の内径と同一程度またはそれ以下である。またその材料
として、金属管や導電性炭素管等を採用できる。金属管
の場合には、適宜なローラ間にそれを挟持させて曲折形
成することにより容易に製作できる。このような、電極
チップ20が筒状のトーチ4に収納され、そのトーチ4
と電極チップ20との間にシールトガス8が供給され、
それがトーチ4の先端から噴出される。そしてスプール
2に巻かれた電極ワイヤ10が送給ロール6を介して電
極チップ20内に供給される。そしてその電極ワイヤ1
0は電極チップ20の波の曲折部に圧接されつつ、その
チップの先端から母材1側に順次供給される。そして電
極チップ20は電源のプラス側に接続され、そのマイナ
ス側が母材1に接続される。そして電極ワイヤ10の先
端から母材1に放電しつつ、その電極ワイヤを消耗し
て、溶融金属の溶融池をつくり、それを固化することに
より溶接が行なわれる。
【0011】次に、図3は、本発明の消耗電極式アーク
溶接機の他の例として、蛇行通路34を有する電極チッ
プ20を示す断面図で、図4は図3のA−A断面の矢視
図である。さらに図5は本発明の消耗電極式アーク溶接
機の別の1例としてローラ機構36を有する電極チップ
20を示す断面図で、図6は図5のB−B断面の矢視図
である。図7は本発明の消耗電極式アーク溶接機の、更
に別の1例として断面扇状分割片41を有する電極チッ
プ20を示す一部破断図で、図8は図7のC−C断面の
矢視図である。図9は従来の電極チップ20と電極ワイ
ヤ10との接触状況を示す断面図である。図3,図4に
示す電極チップ20は、円形断面の蛇行通路34を有す
る。該蛇行通路34は、深さ方向に蛇行するU字溝35
を備えた電極チップ本体32と、U字溝34に嵌合して
前記蛇行通路34を形成する電極チップ蓋33と、によ
って構成されている。
溶接機の他の例として、蛇行通路34を有する電極チッ
プ20を示す断面図で、図4は図3のA−A断面の矢視
図である。さらに図5は本発明の消耗電極式アーク溶接
機の別の1例としてローラ機構36を有する電極チップ
20を示す断面図で、図6は図5のB−B断面の矢視図
である。図7は本発明の消耗電極式アーク溶接機の、更
に別の1例として断面扇状分割片41を有する電極チッ
プ20を示す一部破断図で、図8は図7のC−C断面の
矢視図である。図9は従来の電極チップ20と電極ワイ
ヤ10との接触状況を示す断面図である。図3,図4に
示す電極チップ20は、円形断面の蛇行通路34を有す
る。該蛇行通路34は、深さ方向に蛇行するU字溝35
を備えた電極チップ本体32と、U字溝34に嵌合して
前記蛇行通路34を形成する電極チップ蓋33と、によ
って構成されている。
【0012】図5,図6に示す電極チップ20は、深さ
方向に蛇行するU字溝35と、蛇行の深みに向けて電極
ワイヤ10を押すローラ機構36と、によって構成され
る。ローラ機構36は、井桁材に取り付けられたローラ
37が、バネ機構38のバネ力によって電極ワイヤ10
に蛇行を強制するように構成されている。図7、図8に
示す電極チップ20は、円筒状電極材の長手方向の一部
が、軸心を含む平面で切り放たれた断面扇状分割片41
と、断面扇状分割片41の外径を締めるリングバネ42
と、によって構成されている。断面扇状分割片41の外
径部には、リングバネ42収納用のリングバネ溝43を
有する。なお、図2は前述の如く、消耗電極式アーク溶
接機の一般的な構成と、その作動状況を示す鳥瞰図で、
図10は従来の電極チップ20と電極ワイヤ10の接触
状況を示し、図9のD−D断面矢視図である。
方向に蛇行するU字溝35と、蛇行の深みに向けて電極
ワイヤ10を押すローラ機構36と、によって構成され
る。ローラ機構36は、井桁材に取り付けられたローラ
37が、バネ機構38のバネ力によって電極ワイヤ10
に蛇行を強制するように構成されている。図7、図8に
示す電極チップ20は、円筒状電極材の長手方向の一部
が、軸心を含む平面で切り放たれた断面扇状分割片41
と、断面扇状分割片41の外径を締めるリングバネ42
と、によって構成されている。断面扇状分割片41の外
径部には、リングバネ42収納用のリングバネ溝43を
有する。なお、図2は前述の如く、消耗電極式アーク溶
接機の一般的な構成と、その作動状況を示す鳥瞰図で、
図10は従来の電極チップ20と電極ワイヤ10の接触
状況を示し、図9のD−D断面矢視図である。
【0013】次に、本発明の電極チップ20を有する溶
接機の作用を説明する。各実施の態様における、電極チ
ップ20の電極ワイヤ10用の通路21に、電極ワイヤ
10の長手方向の一部に集中的な強制接触手段30を積
極的に設けることは、溶接電力の安定供給機能を飛躍的
に高めるものである。勿論、従来技術においてそれが全
く欠落していたわけではない。図9、図10に示すよう
に、ワイヤリールに巻き取られていた電極ワイヤ10
を、送給ロールによって通路21に送り込めば、接触は
自ずと起こり、所要の溶接電力が電極ワイヤ10に供給
される。しかし、所要の電力を供給できるのであれば、
電極チップ20の長さは、作業性からはより短く、電力
供給性能からは、より安定した、長寿命のものが期待さ
れる。
接機の作用を説明する。各実施の態様における、電極チ
ップ20の電極ワイヤ10用の通路21に、電極ワイヤ
10の長手方向の一部に集中的な強制接触手段30を積
極的に設けることは、溶接電力の安定供給機能を飛躍的
に高めるものである。勿論、従来技術においてそれが全
く欠落していたわけではない。図9、図10に示すよう
に、ワイヤリールに巻き取られていた電極ワイヤ10
を、送給ロールによって通路21に送り込めば、接触は
自ずと起こり、所要の溶接電力が電極ワイヤ10に供給
される。しかし、所要の電力を供給できるのであれば、
電極チップ20の長さは、作業性からはより短く、電力
供給性能からは、より安定した、長寿命のものが期待さ
れる。
【0014】ここで、いま少し詳細に観察する。この場
合、通路21内の電極ワイヤ10を図9の如く弧状の梁
と見れば、梁は電極チップ20の出入口で両端を支持さ
れ、支持方向の背面に分布荷重を受けている。然るに、
電極ワイヤ10が細い場合には、剛性が不足して面圧を
保ち難い。また、太くて剛性が有効に働く場合には、接
触状況は、電極チップ20の摩耗に伴って出入口では、
点接触から線、面接触へ、背面では線接触から面接触へ
と移行する。何れにしても両端での接触面積は少ないか
ら、主たる電力供給は、上記背面での、面圧と接触長さ
と、に依存している。すなわち、使用開始後、一般に電
力供給性能は急速に向上する一方で、摩耗量が限度に至
れば、面圧を保ち得なくなる。上記は、ワイヤリールに
よる電極電極ワイヤ10の塑性変形が、一様な曲率半径
を有する、と仮定した場合である。現実には様々な理由
で、電力供給の不安定は、より早期に発生する。少なく
とも電極チップ20の長さを増すことなく、電力供給性
能を改善するには、単純な円形断面の直線通路より、接
触面積と面圧とを、より安定的、積極的に確保する必要
がある。また、過剰な接触面圧を排して、電極チップ2
0の摩耗を低減する必要がある。これらの機能を有する
集中的な強制接触手段30を備えれば、消耗電極式アー
ク溶接機の電力供給性能を向上させることができる。
合、通路21内の電極ワイヤ10を図9の如く弧状の梁
と見れば、梁は電極チップ20の出入口で両端を支持さ
れ、支持方向の背面に分布荷重を受けている。然るに、
電極ワイヤ10が細い場合には、剛性が不足して面圧を
保ち難い。また、太くて剛性が有効に働く場合には、接
触状況は、電極チップ20の摩耗に伴って出入口では、
点接触から線、面接触へ、背面では線接触から面接触へ
と移行する。何れにしても両端での接触面積は少ないか
ら、主たる電力供給は、上記背面での、面圧と接触長さ
と、に依存している。すなわち、使用開始後、一般に電
力供給性能は急速に向上する一方で、摩耗量が限度に至
れば、面圧を保ち得なくなる。上記は、ワイヤリールに
よる電極電極ワイヤ10の塑性変形が、一様な曲率半径
を有する、と仮定した場合である。現実には様々な理由
で、電力供給の不安定は、より早期に発生する。少なく
とも電極チップ20の長さを増すことなく、電力供給性
能を改善するには、単純な円形断面の直線通路より、接
触面積と面圧とを、より安定的、積極的に確保する必要
がある。また、過剰な接触面圧を排して、電極チップ2
0の摩耗を低減する必要がある。これらの機能を有する
集中的な強制接触手段30を備えれば、消耗電極式アー
ク溶接機の電力供給性能を向上させることができる。
【0015】従来の円形断面の直線通路に比べ、意図的
に、より集中的な強制接触手段30を構成する1つの方
法は、電極チップ20が、電極ワイヤ10送給用の通路
21に、電極ワイヤ10を蛇行させる蛇行通路34を備
えることである。その蛇行による確実な接触箇所ごと
に、集中的な強制接触手段30とすることができる。す
なわち、電極ワイヤ10を挿通する幅で、深さ方向に蛇
行するU字溝35を備えた電極チップ本体32と、U字
溝35の幅に嵌合して、嵌合部が同一ピッチの蛇行を備
えた電極チップ蓋33と、によって、円形断面の蛇行通
路34が構成される。蛇行通路34は、送給される電極
ワイヤ10を蛇行させる蛇行手段を形成し、電極ワイヤ
10と安定した接触面圧、及び接触長さ、を保って、優
れた強制接触手段30を提供する。ただし、蛇行通路3
4の送給方向への投影形状は、一般に、前記深さ方向に
僅かにつぶれた楕円で、太いワイヤほど真円に近づける
必要がある。何れにしても長径・短径の差は微量で、最
適設計には、ワイヤの直径、剛性、塑性変形の曲率半
径、蛇行通路の蛇行ピッチ、蛇行幅、面粗度、送給動
力、など、多数の因子が関与する悩みがある。実験的な
相対比較が不可欠である。
に、より集中的な強制接触手段30を構成する1つの方
法は、電極チップ20が、電極ワイヤ10送給用の通路
21に、電極ワイヤ10を蛇行させる蛇行通路34を備
えることである。その蛇行による確実な接触箇所ごと
に、集中的な強制接触手段30とすることができる。す
なわち、電極ワイヤ10を挿通する幅で、深さ方向に蛇
行するU字溝35を備えた電極チップ本体32と、U字
溝35の幅に嵌合して、嵌合部が同一ピッチの蛇行を備
えた電極チップ蓋33と、によって、円形断面の蛇行通
路34が構成される。蛇行通路34は、送給される電極
ワイヤ10を蛇行させる蛇行手段を形成し、電極ワイヤ
10と安定した接触面圧、及び接触長さ、を保って、優
れた強制接触手段30を提供する。ただし、蛇行通路3
4の送給方向への投影形状は、一般に、前記深さ方向に
僅かにつぶれた楕円で、太いワイヤほど真円に近づける
必要がある。何れにしても長径・短径の差は微量で、最
適設計には、ワイヤの直径、剛性、塑性変形の曲率半
径、蛇行通路の蛇行ピッチ、蛇行幅、面粗度、送給動
力、など、多数の因子が関与する悩みがある。実験的な
相対比較が不可欠である。
【0016】これに対して、バネ機構38とローラ機構
36と、による蛇行路への押しつけ構造は、前記諸条件
を突き詰める必要がなく、常識的な設計のもとでバネ力
だけを適切に選べば、実用的に優れた特性を発揮でき
る。すなわちU字溝35の蛇行に合わせて配置されたロ
ーラ37は、電極ワイヤ10に蛇行を強制する。しかも
ローラ機構36は、電極ワイヤ10の送りに抗する摩擦
抵抗が少なく、滑らかな送り速度を実現しやすい。ま
た、電極ワイヤ10に局部的な曲がりがある場合にも、
バネ機構38が吸収して過剰な面圧を生じることがな
い。したがって、従来の円形断面の直線通路に比べて、
蛇行通路34と電極ワイヤ10との接触面圧と接触長さ
が常に安定に維持され、遥かに長期間の安定した機能維
持を果たすことができる。
36と、による蛇行路への押しつけ構造は、前記諸条件
を突き詰める必要がなく、常識的な設計のもとでバネ力
だけを適切に選べば、実用的に優れた特性を発揮でき
る。すなわちU字溝35の蛇行に合わせて配置されたロ
ーラ37は、電極ワイヤ10に蛇行を強制する。しかも
ローラ機構36は、電極ワイヤ10の送りに抗する摩擦
抵抗が少なく、滑らかな送り速度を実現しやすい。ま
た、電極ワイヤ10に局部的な曲がりがある場合にも、
バネ機構38が吸収して過剰な面圧を生じることがな
い。したがって、従来の円形断面の直線通路に比べて、
蛇行通路34と電極ワイヤ10との接触面圧と接触長さ
が常に安定に維持され、遥かに長期間の安定した機能維
持を果たすことができる。
【0017】従来の円形断面の直線通路に比べ、より集
中的な強制接触手段30を構成する他の1つの方法は、
電極チップ20の円形断面の通路21の一部が周方向に
分断された断面扇状分割片41を備え、断面扇状分割片
41の内面と、電極ワイヤ10の外周面とが、緊密な接
触状態を保つことによる集中的な強制接触手段30、を
備えることである。断面扇状分割片41における電極チ
ップ20と電極ワイヤ10との接触は、当初から面接触
が保たれ、電極ワイヤ10の全周で、あらかじめ余裕を
もって接触面積を確保することができる。従って、接触
面圧を著しく軽減できる。このため、電極チップ20の
摩耗速度は遅く、また、構造上も摩耗代を十分に準備で
きる。更にその摩耗による接触状況の変化も非常に少な
く、安定した集中的な強制接触手段30としての機能を
長期にわたって維持できる。すなわち、電力供給につい
ての不安定さの問題を抜本的に解消できる。
中的な強制接触手段30を構成する他の1つの方法は、
電極チップ20の円形断面の通路21の一部が周方向に
分断された断面扇状分割片41を備え、断面扇状分割片
41の内面と、電極ワイヤ10の外周面とが、緊密な接
触状態を保つことによる集中的な強制接触手段30、を
備えることである。断面扇状分割片41における電極チ
ップ20と電極ワイヤ10との接触は、当初から面接触
が保たれ、電極ワイヤ10の全周で、あらかじめ余裕を
もって接触面積を確保することができる。従って、接触
面圧を著しく軽減できる。このため、電極チップ20の
摩耗速度は遅く、また、構造上も摩耗代を十分に準備で
きる。更にその摩耗による接触状況の変化も非常に少な
く、安定した集中的な強制接触手段30としての機能を
長期にわたって維持できる。すなわち、電力供給につい
ての不安定さの問題を抜本的に解消できる。
【0018】図7の実施例では、断面扇状分割片41
が、電極チップ20の長手方向の中間に設けられてい
る。電極チップ20の両端を、軸心を揃えて固定するこ
とが可能で、諸外力に対して堅牢である。断面扇状分割
片41の外周には、リングバネ42用のバネ溝43が設
けられている。バネ溝43は、断面扇状分割片41自体
に柔軟な撓みを与え、電極ワイヤ10との緊密な接触性
を高める。また、リングバネ42が電極チップ20外周
の不活性ガス通路に突出するのを防いでいる。勿論リン
グバネ42は、断面扇状分割片41と電極ワイヤ10と
の、接触面圧を生み出している。しかし、断面扇状分割
片41の摩耗が相当に進んでも、バネ力への影響は微量
であり、当初の調整値から再調整の必要はほとんどな
い。
が、電極チップ20の長手方向の中間に設けられてい
る。電極チップ20の両端を、軸心を揃えて固定するこ
とが可能で、諸外力に対して堅牢である。断面扇状分割
片41の外周には、リングバネ42用のバネ溝43が設
けられている。バネ溝43は、断面扇状分割片41自体
に柔軟な撓みを与え、電極ワイヤ10との緊密な接触性
を高める。また、リングバネ42が電極チップ20外周
の不活性ガス通路に突出するのを防いでいる。勿論リン
グバネ42は、断面扇状分割片41と電極ワイヤ10と
の、接触面圧を生み出している。しかし、断面扇状分割
片41の摩耗が相当に進んでも、バネ力への影響は微量
であり、当初の調整値から再調整の必要はほとんどな
い。
【0019】図示は省略されているが、上記と同一構造
で、断面扇状分割片41を電極チップ20の出口端に設
けることもできる。この場合、断面扇状分割片41は、
片持梁を構成して撓みを生じやすく、電極ワイヤ10の
供給位置が僅かに不安定になる可能性がある。しかし、
送給ロールの直前に電極ワイヤを直線化するストレーナ
を設ければ、位置は安定し、場合によっては異径の電極
ワイヤ10でも、遜色なく使用できる利点がある。いっ
ぽう、この場合に、リングバネ42に代えてテーパネジ
を螺合させることも可能である。片持梁の剛性が高めら
れ、上記供給位置の不安定を解消できる。しかし、通路
21の摩耗に対する自動追随性は失われる。とはいえ、
従来の剛直した円形断面の直線通路に比べれば、ギャッ
プ調整機能を有する効果は絶大である。
で、断面扇状分割片41を電極チップ20の出口端に設
けることもできる。この場合、断面扇状分割片41は、
片持梁を構成して撓みを生じやすく、電極ワイヤ10の
供給位置が僅かに不安定になる可能性がある。しかし、
送給ロールの直前に電極ワイヤを直線化するストレーナ
を設ければ、位置は安定し、場合によっては異径の電極
ワイヤ10でも、遜色なく使用できる利点がある。いっ
ぽう、この場合に、リングバネ42に代えてテーパネジ
を螺合させることも可能である。片持梁の剛性が高めら
れ、上記供給位置の不安定を解消できる。しかし、通路
21の摩耗に対する自動追随性は失われる。とはいえ、
従来の剛直した円形断面の直線通路に比べれば、ギャッ
プ調整機能を有する効果は絶大である。
【0020】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、電極チップ20の電極ワイヤ10送給用の通路
21に、電極ワイヤ10への強制接触手段30、を備え
たことにより、溶接電力を、より安定し、且つより長期
間(長寿命)にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接
機を提供することができる。請求項2に記載の発明によ
れば、請求項1において、電極チップ20が、電極ワイ
ヤ10送給用通路21に、電極ワイヤ10を蛇行させる
蛇行通路34を備えて、その蛇行箇所において電極ワイ
ヤ10と通路21との接触面積と接触面圧とを確保す
る、強制接触手段30を形成したので、溶接電力を、よ
り安定し、且つより長期間(長寿命)にわたり供給でき
る消耗電極式アーク溶接機を提供することができる。
よれば、電極チップ20の電極ワイヤ10送給用の通路
21に、電極ワイヤ10への強制接触手段30、を備え
たことにより、溶接電力を、より安定し、且つより長期
間(長寿命)にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接
機を提供することができる。請求項2に記載の発明によ
れば、請求項1において、電極チップ20が、電極ワイ
ヤ10送給用通路21に、電極ワイヤ10を蛇行させる
蛇行通路34を備えて、その蛇行箇所において電極ワイ
ヤ10と通路21との接触面積と接触面圧とを確保す
る、強制接触手段30を形成したので、溶接電力を、よ
り安定し、且つより長期間(長寿命)にわたり供給でき
る消耗電極式アーク溶接機を提供することができる。
【0021】請求項3に記載の発明は、軸線が直線状の
金属管の全体を塑性変形して僅かに蛇行させた消耗電極
式アーク溶接機の電極チップである。この発明によれ
ば、電極チップを容易に提供できる。請求項4に記載の
発明によれば、請求項2において、電極チップ本体32
と電極チップ蓋33とによって円形断面の蛇行通路34
を形成したので、電極チップ20の蛇行通路34を正確
に形成でき、溶接電力を、より安定し、且つより長期間
(長寿命)にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接機
を提供することができる。
金属管の全体を塑性変形して僅かに蛇行させた消耗電極
式アーク溶接機の電極チップである。この発明によれ
ば、電極チップを容易に提供できる。請求項4に記載の
発明によれば、請求項2において、電極チップ本体32
と電極チップ蓋33とによって円形断面の蛇行通路34
を形成したので、電極チップ20の蛇行通路34を正確
に形成でき、溶接電力を、より安定し、且つより長期間
(長寿命)にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接機
を提供することができる。
【0022】請求項5に記載の発明によれば、深さ方向
に蛇行するU字溝35を備えた電極チップ本体32と、
ローラ機構36、すなわち、U字溝35を進む電極ワイ
ヤ10を、U字溝35の蛇行の深みに向けて押すローラ
37と、該ローラ37に押しつけ力を与えるバネ機構3
8と、によって構成されるローラ機構36により強制接
触手段30を形成し、その強制接触手段30をより効果
的に維持できると共に、溶接電力を、より安定し、且つ
より長期間(長寿命)にわたり供給できる消耗電極式ア
ーク溶接機を提供することができる。請求項6に記載の
発明によれば、電極チップ20が、電極ワイヤ10送給
用通路21の一部に、通路21が周方向に分離された断
面扇状分割片41と、断面扇状分割片41の外周を締め
るリングバネ42とを備え、電極ワイヤ10の外周面
と、断面扇状分割片41の内周面とが緊密な接触を保つ
ことにより集中的な強制接触手段30を形成することが
でき、溶接電力を、より安定し、且つより長期間(長寿
命)にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接機を提供
することができる。
に蛇行するU字溝35を備えた電極チップ本体32と、
ローラ機構36、すなわち、U字溝35を進む電極ワイ
ヤ10を、U字溝35の蛇行の深みに向けて押すローラ
37と、該ローラ37に押しつけ力を与えるバネ機構3
8と、によって構成されるローラ機構36により強制接
触手段30を形成し、その強制接触手段30をより効果
的に維持できると共に、溶接電力を、より安定し、且つ
より長期間(長寿命)にわたり供給できる消耗電極式ア
ーク溶接機を提供することができる。請求項6に記載の
発明によれば、電極チップ20が、電極ワイヤ10送給
用通路21の一部に、通路21が周方向に分離された断
面扇状分割片41と、断面扇状分割片41の外周を締め
るリングバネ42とを備え、電極ワイヤ10の外周面
と、断面扇状分割片41の内周面とが緊密な接触を保つ
ことにより集中的な強制接触手段30を形成することが
でき、溶接電力を、より安定し、且つより長期間(長寿
命)にわたり供給できる消耗電極式アーク溶接機を提供
することができる。
【図1】本発明の電極チップを有する溶接機の縦断面説
明図。
明図。
【図2】一般に用いられる消耗電極式アーク溶接機の構
成と、作動状況を示す鳥瞰図。
成と、作動状況を示す鳥瞰図。
【図3】円形断面の蛇行通路34を有する電極チップ2
0の側断面図。
0の側断面図。
【図4】図3のA−A断面の矢視図。
【図5】蛇行するU字溝35とローラ機構36を有する
電極チップ20の断面図。
電極チップ20の断面図。
【図6】図5のB−B断面の矢視図。
【図7】断面扇状分割片41を有する電極チップ20を
示す側断面図。
示す側断面図。
【図8】図7のC−C断面の矢視図。
【図9】従来における電極チップ20と電極ワイヤ10
との接触状況を示す側断面図。
との接触状況を示す側断面図。
【図10】図9のD−D断面矢視図。
1 母材
2 スプール
4 トーチ
5 溶接電源
6 送給ロール
7 送給モータ
8 シールドガス
10 電極ワイヤ
20 電極チップ
21 通路
30 強制接触手段
32 電極チップ本体
33 電極チップ蓋
34 蛇行通路
35 U字溝
36 ローラ機構
37 ローラ
38 バネ機構
41 断面扇状分割片
42 リングバネ
43 バネ溝
53 不活性ガス通路
Claims (6)
- 【請求項1】 電源が接続される筒状の電極チップ20
内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通案内され、その
通路21の内面と電極ワイヤ10とが電気的に接触する
ように構成された消耗電極式アーク溶接機の電極チップ
において、 前記通路21の断面が一定で且つ、その軸線が僅かに湾
曲されることにより、その通路21の内面と前記電極ワ
イヤ10との接触面圧を高める強制接触手段30が設け
られた消耗電極式アーク溶接機の電極チップ。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記強制接触手段30は、前記通路21の軸線が僅かに
蛇行した蛇行通路34を有し、その蛇行箇所において電
極ワイヤ10と通路21との接触面積と接触面圧とを確
保することとした消耗電極式アーク溶接機の電極チッ
プ。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において、 軸線が直線状の金属管の全体を塑性変形して僅かに蛇行
させた消耗電極式アーク溶接機の電極チップ。 - 【請求項4】 請求項2において、 電極チップ20が、電極ワイヤ10を挿通する幅の、深
さ方向に蛇行するU字溝35を備えた電極チップ本体3
2と、前記U字溝35に嵌合されて、円形断面の蛇行通
路34が形成される電極チップ蓋33と、によって構成
された蛇行通路34を具備したことを特徴とする消耗電
極式アーク溶接機の電極チップ。 - 【請求項5】 電源が接続される筒状の電極チップ20
内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通案内され、その
通路21の内面と電極ワイヤ10とが電気的に接触する
ように構成された消耗電極式アーク溶接機の電極チップ
において、 電極ワイヤ10を挿通する幅の、深さ方向に蛇行するU
字溝35を備えた電極チップ本体32と、 U字溝35を進む電極ワイヤ10を、U字溝35の蛇行
の深さ方向に向けて押すローラ37と、該ローラ37に
押しつけ力を与えるバネ機構38とによって構成された
ローラ機構36と、により強制接触手段30を形成した
ことを特徴とする消耗電極式アーク溶接機の電極チッ
プ。 - 【請求項6】 電源が接続される筒状の電極チップ20
内の通路21に、電極ワイヤ10が挿通案内され、その
通路21の内面と電極ワイヤ10とが電気的に接触する
ように構成された消耗電極式アーク溶接機の電極チップ
において、 電極チップ20がその送給用通路21の一部に、通路2
1が周方向に分離された断面扇状分割片41と、断面扇
状分割片41の外周を締めるリングバネ42とを備え、
電極ワイヤ10の外周面と断面扇状分割片41の内周面
とが、緊密な接触を保つことにより、強制接触手段30
を形成したことを特徴とする消耗電極式アーク溶接機の
電極チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10254541A JP2000061640A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 消耗電極式アーク溶接機の電極チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10254541A JP2000061640A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 消耗電極式アーク溶接機の電極チップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061640A true JP2000061640A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17266485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10254541A Pending JP2000061640A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 消耗電極式アーク溶接機の電極チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061640A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7381923B2 (en) | 2001-11-07 | 2008-06-03 | Migfast Pty Ltd | Consumable electrode arc welding |
| JP2010207709A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 溶射皮膜形成装置及びワイヤへの給電方法 |
| CN104002032A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-27 | 中冶辽宁德龙钢管有限公司 | 一种新型焊接装置 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP10254541A patent/JP2000061640A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7381923B2 (en) | 2001-11-07 | 2008-06-03 | Migfast Pty Ltd | Consumable electrode arc welding |
| JP2010207709A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 溶射皮膜形成装置及びワイヤへの給電方法 |
| CN104002032A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-27 | 中冶辽宁德龙钢管有限公司 | 一种新型焊接装置 |
| CN104002032B (zh) * | 2014-06-05 | 2016-08-31 | 中冶辽宁德龙钢管有限公司 | 一种新型焊接装置 |
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