JP6027149B2 - 溶接トーチのための結合装置及びプラグ要素を有する接続システム - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つのホースアセンブリによって結合装置に接続された溶接トーチ用の結合装置及びプラグ要素を有する接続システムに関する。前述の結合装置は、少なくとも部分的にハウジング内に配置されており、モータープレート上に配置された供給ユニットによって供給される溶接ワイヤと、追加の媒質と、が、ホースアセンブリを介して溶接トーチに搬送され、且つ、ホースアセンブリは、プラグ要素に接続されている。

又、本発明は、少なくとも１つのホースアセンブリによって接続システムに接続された溶接トーチ用の接続システムの結合部にも関し、モータープレート上に配置された供給ユニットによって供給される溶接ワイヤと、追加の媒質と、が、ホースアセンブリを介して溶接トーチに搬送される。

又、本発明は、少なくとも１つのホースアセンブリによって接続システムに接続された溶接トーチ用の接続システムの電気的結合部にも関し、モータープレート上に配置された供給ユニットによって供給される溶接ワイヤと、追加の媒質と、が、ホースアセンブリを介して溶接トーチに搬送される。

更には、本発明は、少なくとも１つのホースアセンブリによって接続システムに接続された溶接トーチ用の接続システムのプラグ要素にも関し、モータープレート上に配置された供給ユニットによって供給される溶接ワイヤと、追加の媒質と、が、ホースアセンブリを介して溶接トーチに搬送される。

最後に、本発明は、ホースアセンブリを介して溶接トーチに溶接ワイヤをガイドする供給ユニットを有するモータープレートにも関し、且つ、前述の溶接トーチは、接続システムに接続されている。

特許文献１に開示されているように、溶接トーチ用のホースアセンブリは、溶接トーチにおける結合部又は所謂汎用接続部に接続されるプラグを装備している。このような接続システムにより、溶接電流、溶接ワイヤ、ガス、及び制御ライン、並びに、その他の媒質がホースアセンブリを介して溶接トーチに搬送される。この目的のために、適切な接続部が提供されている。同様の結合部は、特許文献２、特許文献３、又は特許文献４にも開示されている。

これらの場合には、プラグがねじ接続によって結合部に接続されているのが不利であり、ねじ接続には、プラグのために相対的に大きな空間が必要である。同様に、これらのねじ接続は、ホースアセンブリの重量をも支持しなければならない。更には、電力の搬送が結合部を介して実現されていることが不利であり、その理由は、これにより、結合部を導電性を有する材料から形成しなければならないためである。更には、最適な電力搬送を保証することができように、電力の搬送が、ねじ、スプリング、又は圧縮スプリング（ｓｐｒｉｎｇ ｐｒｅ−ｌｏａｄ）によって実現されている。従って、例えば、溶接装置のハウジングなどのハウジングに対する電力の搬送を回避するべく、結合部を絶縁する必要がある。この結果、構築のための作業と、このような結合部との関係において必要とされる空間と、が増大する。

又、この場合には、結合部がハウジングに対して固定され、これにより、結合部によって相対的に高度な場所要件（ｐｌａｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）が生成されることも不利である。これは、主には、電力の搬送を保証するべく結合部が完全にプラグのピンを収容しなければならないという事実に由来する。更には、モータープレートと結合部の間における溶接ワイヤのガイドが必要となるため、空間要件も増大する。

従って、このような接続システムの欠点は、増大した空間要件に起因して柔軟性が制限されるという点にある。又、相対的に長いホースアセンブリの中間駆動装置も更なる空間を必要とすることになる。更には、増大した空間要件によって重量も増大するが、この点は、例えば、ロボットの自由運動空間及び稼働の容易性が制限されることになるため、自動化システムとの関係において重要である。更には、ホースアセンブリがロボットアームの内部を少なくとも部分的に通過している場合には、増大した空間要件に起因し、自動化システムとの関係におけるホースアセンブリの引き回しが複雑になる。

又、溶接ワイヤ用の引き込みノズルが接続システムに統合されていないことが欠点である。これは、引き込みノズルが、例えば、モータープレートと結合部の間に位置したガイドの一部であることを意味している。この結果、基本的にガイドを取り外さなければならないため、引き込みノズルの面倒な交換が必要となる。別の直径の溶接ワイヤを使用する場合に交換が必要となる。

スイス国特許出願公開第６７０２１０Ａ５号（ＣＨ６７０２１０Ａ５）明細書 国際公開第２００７／１４６９６３Ａ２号（ＷＯ２００７／１４６９６３Ａ２）パンフレット スイス国特許出願公開第６８１２１３Ａ５（ＣＨ６８１２１３Ａ５）明細書 独国実用新案出願公開第９３１９４１８Ｕ１（ＤＥ９３１９４１８Ｕ１）明細書

本発明の目的は、溶接トーチ用の曲がりやすく且つ小型の接続システムを生成することにある。

本発明の目的は、結合装置が、モータープレートの端部壁及び分離壁を有する接続装置によって形成され、端部壁が結合部のための収容部を提供しており、且つ、接続装置は、少なくともピンをガイド及び位置決めするべく形成され、且つ、接続システムがハウジングから独立しているということよって実現される。

この方式の利点は、ホースアセンブリが基本的にモータープレートの接続装置に対して直接接続されているという点にあり、これにより、溶接ワイヤは、供給ユニットからホースアセンブリ内に直接的に搬送される。この場合に、ピンは、溶接ワイヤのわずかな摩擦しか伴わない切替えが実現されるように、接続装置内において位置決め及びセンタリングされる。又、基本的に、ホースアセンブリが接続装置に対して直接的に接続され、且つ、従って、接続装置がハウジングから独立しているため、接続システムが極めて柔軟に適用可能であることが利点である。これは、結合装置がハウジングに取り付けられていないということを意味している。従って、結合装置の重量も、モータープレートによって支持されている。更には、ガスシールドアーク溶接に不可欠な媒質（電流、溶接ワイヤ、ガス）のすべてを、それぞれ、モータープレート又は接続装置からホースアセンブリに直接的に搬送可能であるという点も有利である。従って、モータープレートは、それ自体で、且つ、任意の更なる対策を伴うことなしに、結合装置を表している。この結果、大きな空間節約効果を有するプラグ要素を使用可能であるという更なる利点が得られる。これにより、ホースアセンブリ及びプラグ要素を一緒に所謂中空シャフトロボットの内部に通すことができる。

端部壁及び分離壁の両方が、それぞれ、接続装置内においてピンをガイドするための１つの凹部を有するように実現されており、分離プレートが、溶接ワイヤ用のピンの引き込みノズルを位置決めするべく形成されると共に端部壁とは分離した状態において配置されるという対策に起因し、ピンが、モータープレート（端部壁及び分離壁）によって保持及びセンタリングされ、且つ、ピンがホースアセンブリの重量を担持するということが有利に実現される。従って、位置決め又は嵌合が、電力の搬送及びその他の媒質の搬送から分離されている。同様に、プラグ要素も、ピンを介して固定される。

請求項１〜４の特徴によれば、接続装置が、２つの結合部及び１つのプラグ接続部に起因し、すべての媒質に関して空間節約効果を有する方法によって形成されることが有利である。従って、すべての媒質を小さな空間内において搬送可能である。同様に、この１つのプラグ接続部に起因し、迅速な交換が可能であり、且つ、プラグ接続部の各接続部を介して、少なくとも、接触を実現するのに必要な形状を得ることができる。同様に、独自の電気的結合部に起因し、規定の電気的接触が提供される。又、結合部により、電流を搬送するモータープレートとハウジングの間に絶縁が形成されることも有利である。更には、利用可能な空間が限られているにも拘らず、１つの媒質当たりに１つの適切なラインが可能であることも有利である。最後に、結合部に対する又は直接的にプラグ要素に対する自動的なガス接続部も有利であり、その理由は、このガス接続部が端部壁に対して接続されるためである。

同様に、本発明の目的は、結合部が、媒質の一部を搬送するべく実施され、且つ、結合部が、接続装置に固定されるべく形成され、且つ、結合部が、接続装置内においてその他の媒質を搬送するための接続部を装備するということによって実現される。

この場合に、結合部内における追加の媒質は、個々の要件に応じて柔軟に配置可能であり、且つ、モータープレートの端部壁上における配置の結果として、必要とされる結合部の安定性が得られることが利点である。

従属請求項の特徴に関する更なる利点については、前述の利点から理解することができよう。

又、本発明の目的は、電気的結合部が、貫通接続部及びピン用のインターロックシステムを装備しており、且つ、貫通接続部が、溶接電流をピンに搬送するための接続部として形成されるということによって実現される。

この場合には、ピンのガイド動作と、電流搬送のためのクランプ動作と、が一定の力によって行われ、且つ、製造公差の補償と、（例えば、シフト作業の際の）トーチの迅速な交換と、を実現可能であることが有利である。又、基本的にレバーをその死点上において回転させることにより、正しいインターロック状態のチェック装置としてレバーが機能することも有利である。更には、ピンの溝内にレバーをロックさせることにより、死点の抑制を規定可能である。

従属請求項の特徴に関する更なる利点は、前述の利点から理解することができよう。

更には、本発明の目的は、プラグ要素が、少なくとも１つのピンを装備しており、このピンは、その緩い端部に配置された溶接ワイヤのための引き込みノズルを具備しており、且つ、少なくとも、このピンは、モータープレートの端部領域によって形成された接続装置に接続されるように実施されるということによって実現される。

この結果得られる利点は、前述の利点から理解することができよう。

最後に、本発明の目的は、モータープレートの少なくとも１つの端部領域が溶接トーチ又はホースアセンブリ用の接続装置によって形成され、この接続装置は、端部壁及び分離壁によって実施されるということによっても実現される。

この結果得られる利点も、前述の利点から理解することができよう。

添付の概略的な図面を参照し、本発明について更に詳細に説明するが、以下の説明に含まれる開示内容は、同一の参照符号を有する同一の部分に対して適用可能である。更には、図示されている実施例又は様々な例示用の実施例の個々の特徴は、それ自体で、本発明による独立した解決策を表現可能である。

溶接機又は溶接装置の概略図を示す。 非接続状態における本発明による接続システムの三次元の概略図を示す。 非接続状態における本発明による接続システムの三次元の概略断面を示す。 接続状態における本発明による接続システムの三次元の概略断面を示す。 接続システムのモータープレートの三次元の概略図を示す。 接続システムの結合部の三次元の概略背面図を示す。 接続システムの結合部の三次元の概略正面図を示す。 接続システムの電気的結合部の三次元の概略図を示す。 接続システムの電気的結合部の三次元の概略断面を示す。 接続システムのプラグ要素が接続された電気的結合部の三次元の概略図を示す。 接続システムのプラグ要素の概略平面図を示す。

まず、例示用の実施例の同一部分には、同一の参照符号が付与されていることに留意されたい。

図１は、例えば、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接法又はＷＩＧ／ＴＩＧ溶接法又は電極溶接法、ダブルワイヤ／ダンデム溶接法、プラズマ溶接、或いは、はんだ付けなどの様々な異なるプロセス又は方法のための溶接装置１又は溶接システムを示す。

溶接装置１は、電力要素３を有する電流源２と、制御装置４と、電力要素３又は制御装置４に割り当てられたスイッチング部材５と、を有する。スイッチング部材５又は制御装置４は、制御弁６に接続されており、この制御弁は、ガスタンク９と溶接トーチ１０又はトーチの間における、例えば、ＣＯ₂、ヘリウム、又はアルゴン、並びに、これらに類似したものなどのガス８のための、具体的には、保護ガスのための供給ライン７に配置されている。

更には、制御装置４により、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接に通常使用されるものなどのワイヤ供給装置１１を制御可能であり、且つ、供給ライン１２により、更なる材料を、即ち、溶接ワイヤ１３を、供給スプール１４から、即ち、ワイヤロールから、溶接トーチ１０の領域内に供給可能である。当然のことながら、従来技術において知られているように、ワイヤ供給装置１１を溶接装置１内に、具体的には、基本ハウジング内に、統合し、これにより、図１に示されているような別個の装置として設計しないことも可能である。

又、ワイヤ供給装置１１により、溶接トーチ１０の外部から、溶接ワイヤ１３を、即ち、更なる材料を、溶接地点に供給することも可能であり、このためには、ＷＩＧ／ＴＩＧ溶接において通常行われているように、好ましくは、溶接トーチ１０内に非ヒュージング電極が配置される。

非ヒュージング電極（図示されてはいない）と被加工品１６の間に、アーク１５を、具体的には、有効なアークを、生成するための電流は、電流源２の電力要素３から、溶接トーチ１０に、具体的には、電極に、溶接ライン１７を介して供給され、この場合に、いくつかの部分から構成される溶接対象の被加工品１６も、更なる溶接ライン１８を介して、溶接装置１に、具体的には、電流源２に、接続され、且つ、これにより、溶接のために形成されるアーク１５又はプラズマビームを介して、回路を生成可能である。

冷却回路１９を介して溶接トーチ１０を冷却するべく、溶接トーチ１０を、流量インジケータ２０の相互接続を伴って、液体容器に対して、具体的には、水容器２１に対して接続可能であり、且つ、溶接トーチ１０を動作させる際には、冷却回路１９を、具体的には、水容器２１内に収容されている液体のために使用される液体ポンプを起動し、且つ、これにより、溶接トーチ１０を効果的に冷却可能である。

又、溶接装置１は、入力及び／又は出力装置２２をも有しており、これにより、溶接装置１の様々な溶接パラメータ、動作モード、又は溶接プログラムを調節又は要求可能である。この結果、入力及び／又は出力装置２２を介して設定された溶接パラメータ、動作モード、又は溶接プログラムを制御装置４に転送し、且つ、これにより、制御装置は、溶接システム又は溶接装置１の個々のコンポーネントを制御するか、又は調節又は制御のための対応する基準値を決定する。

更には、図示の例示用の実施例においては、溶接トーチ１０は、ホースアセンブリ２３を介して溶接装置１又は溶接システムに接続されている。ホースアセンブリ２３内には、溶接装置１から溶接トーチ１０への個々のラインが配置されている。ホースアセンブリ２３は、結合装置２４を介して溶接トーチ１０に接続されており、ホースアセンブリ２３内の個々のラインは、接続ソケット又はプラグ接続部を介して、溶接装置１の個々の接点又は接続部に接続されている。ホースアセンブリ２３の応力の除去を保証するべく、ホースパッケージ２３が応力除去装置２５を介してハウジング２６に、具体的には、溶接装置１の基本ハウジングに接続されている。当然のことながら、接続ソケット又はプラグ接続部の代わりに、結合装置２４を溶接装置１に対する接続のために使用することも可能である。この結果、溶接トーチ１０用の接続システム２７は、結合装置２４によって形成されることになる。

尚、原則的には、例えば、ＷＩＧ装置又はＭＩＧ／ＭＡＧ装置又はプラズマ装置などの様々な溶接方法及び溶接装置１においては、前述のコンポーネントのすべてのものを使用又は利用する必要はないことを付言しておく。例えば、溶接トーチ１０は、空冷式の溶接トーチ１０として設計可能である。

前述のように、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接プロセス用の溶接トーチ１０には、（ガス及び溶接電流などの）様々な媒質が供給され、且つ、具体的には、溶接ワイヤ１３が溶接トーチ１０に供給される。この溶接ワイヤ１３は、モータープレート２８上に配置された供給ユニット２９によって溶接ワイヤ１３を供給することができるように、ワイヤ供給装置１１内又は溶接装置１内の供給スプール１４上に存在している。これは、溶接ワイヤ１３が、モータープレート２８、接続システム２７、及びホースアセンブリ２３を介して、供給スプール１４から溶接トーチ１０に供給されることを意味している。

本発明によれば、溶接トーチ１０用の接続システム２７は、モータープレート２８の端部壁３８及び分離壁３９によって形成された接続装置３０を有するように意図されている。同様に、接続システム２７の接続部は、いくつかの層（３１、３２、３３）に分割されている。

以下においては、例示用の実施例に基づいて、本発明による接続システム２７について説明する。この場合に、接続システム２７は、結合装置２４によって形成されており、これにより、この結合装置２４は、接続装置３０と、結合部３５と、電気的結合部３６と、を有する。この場合には、プラグ要素３４が、ホースアセンブリ２３の一端部に装着されており、溶接トーチ１０が他端部に装着されている。従って、接続システム２７に接続される際には、プラグ要素３４（以下においては、プラグ３４とも呼称する）は、結合部、接続装置３０、及び電気的接続部３６に接続される。

図２〜図１１の概略図に接続システム２７が示されている。基本的に、接続システム２７は、従来技術において一般に知られているように、溶接プロセスに必要とされる溶接電流、ガス８、溶接信号４０、溶接ワイヤ１３、及びこれらに類似したものなどの媒質を溶接トーチ１０に供給する機能を具備している。従って、媒質のうちのそれぞれのもののために、ホースアセンブリ２３内の１つのラインが提供されている。同様に、結合装置内においても、且つ、プラグ３４内においても、個々の媒質のうちのそれぞれのもののために、１つの接続部が提供されている。

空間を節約する方法によって多数の前述の媒質をプラグ３４を介して搬送するべく、本発明によれば、プラグ３４のための結合装置２４の接続部は、いくつかの層３１、３２、３３に分割されている。このため、相応して、結合部３５及び電気的結合部３６が必要とされ、結果的にアライメントされる。これは、図２〜図４において具体的に観察可能なように、異なる媒質の移動が異なる場所又は層３１、３２、３３において実現されることを意味している。

この場合に、溶接ワイヤ１３は、基本的に、モータープレート２８上に直接配置された供給ユニット２９により、プラグ３４に対して供給されている。溶接ワイヤ１３をホースアセンブリ２３を介して溶接トーチ１０に搬送することができるように、供給ユニット２９によって供給された溶接ワイヤ１３は、プラグ３４によって受け取られると表現することも可能である。本発明によれば、これは、プラグ３４のピン３７が接続装置３０内に配置された場合に、既に保証されている。接続システム２７がハンドトーチに使用される場合には、基本的に、その他の媒質をも搬送する必要がある。

従って、本発明によれば、結合部３５と、電気的結合部３６と、が提供されており、これらは、溶接トーチ１０の方向に向かって観察した際に、溶接ワイヤ１３のすぐ後方においてその他の媒質をプラグ３４に搬送することができるように、モータープレート２８の接続装置３０に配置されている。この目的のために、接続装置３０は、端部壁３８と、分離壁３９と、を具備しており、且つ、電気的結合部３６は、端部壁３８と分離壁３９の間に配置されており、且つ、結合部３５は、端部壁３８に固定されている。従って、電気的結合部３６は、モータープレート２８上に取り付けられており、且つ、結合部３５は、モータープレート２８に対して取り付けられている。

これにより、結合部３５は、好ましくは、プラスチックなどの非導電性材料から製造され、且つ、１１個の制御信号４０、ガス８、１つの空気４２、及び１つのデータバス４３という媒質を搬送するべく実施されている。従って、結合部３５は、１４個の接続部を具備しており、これらは、図６及び図７において具体的に観察可能なように、基本的に円形に配列されている。この場合に、制御信号４０用の接続部は、利用可能な限定された空間にも拘らず、必要とされる空気及びクリープ距離（ａｉｒ ａｎｄ ｃｒｅｅｐ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ）を確保することができるように、異なる高さを交互に有している。更には、結合部３５は、更なる媒質を結合部３５の背後においてプラグ３４に搬送することができるように、円の中心のエリア内において供給ユニット２９の方向に貫通接続部（ｆｅｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ）４４を有している。これは、主に、溶接電流及び溶接ワイヤ１３に関係している。従って、貫通接続部４４は、接続装置３０に対する接続部を形成しており、これを通じて溶接電流及び溶接ワイヤ１３が搬送される。この場合には、溶接電流は、ピン３７を介して、電気的結合部３６からプラグ３４に、従って、結合部３５の直接背後に搬送される。従って、供給ユニット２９に向かって観察した場合に、溶接ワイヤ１３は、非常に後方の部分において、基本的には、接続装置３０の分離壁３９内において、プラグ３４によって受け取られている。

従って、結合部３５の１４個の接続部は、電気的結合部３６の接続部と、溶接ワイヤ１３を受け入れるための接続部と、により、補われていると表現可能である。但し、これは、３つの層３１、３２、３３が接続部のために形成されており、この場合に、第１の層３１は、結合部３５によって形成され、第２の層３２は、電気的結合部３６によって形成され、且つ、第３の層３３は、溶接ワイヤ１３を収容するための接続部によって形成されていることをも意味している。

この場合に、溶接ワイヤ１３を受け取るための接続部は、一方においては、結合部３５、端部壁３８、電気的結合部３６、分離壁３８、及び供給ユニット２９の配置の結果として、且つ、他方においては、プラグ３４の結果として、形成されている。

従って、プラグ３４は、結合装置の３つの層３１、３２、３３によって分割された接続部を介して、これらの接続部に対応するプラグ３４の接続部に媒質を搬送することができるように実施する必要があり、具体的には、図２、図３、及び図１１を参照されたい。この理由から、プラグ３４は、結合部３５に対応するように実施されているが、プラグ３４には、結合部３５の貫通接続部４４の代わりに、ピン３７が配置されている。このピン３７は、基本的に、プラグ３４における溶接電流のための対応する接続部を表しており、且つ、プラグ３４の緩い端部に配置された引き込みノズル４５と共に、溶接ワイヤ１３を受け取るための接続部を形成している。

これは、接続システム２７を接続する際には、第１ステップにおいて、プラグ３４のピン３７を結合部３５の貫通接続部４４に、次いで、端部壁３８の凹部に、そして、結果的に、電気的結合部３６の貫通接続部４７に挿入することを意味している。この状態において、プラグ３４は、結合部３５、端部壁３８、及び電気的結合部３６に挿入されたピン３７によってセンタリング及び保持され、これにより、第２ステップにおいて、捩れ防止保護装置に従って、プラグ３４を正しい位置に容易に配置可能である。これらの接続部は、制御信号４０のものと比べて大きいため、捩れ防止保護装置は、好ましくは、空気４２、ガス８、及び／又はデータバス４３の接続部によって設計される。従って、結合部３５の各接続部は、第１の層３１内において、プラグ３４の対応する接続部に接続可能であり、且つ、同時に、第３ステップにおいて、ピン３７を端部壁３９の凹部４８内において位置決め及びセンタリング可能である。従って、引き込みノズル４５の一部のみが凹部４８から突出するように、分離壁３９の凹部４８内に配置されたある種のストッパ５６が存在している。この結果、供給ユニット２９の２つの供給ロールからの溶接ワイヤ１３の排出口と引き込みノズル４５の間の距離も最小限に低減され、或いは、これにより、供給ロールを引き込みノズル４５の真正面に配置可能であり、この結果、溶接ワイヤ１３の正確な搬送が保証されることになる。従って、凹部４８は、２つの異なる直径を具備しており、相対的に大きな直径において、ピン３７が、そして、相対的に小さな直径において、引き込みノズル４５が―いわば、ピン３７内に浮遊状態において取り付けられた状態で―センタリングされる。従って、ピン３７の長さと、ストッパ５６と、が、媒質の接続部が正しく接続される時点を規定している。従って、この状態において、溶接ワイヤ１３を受け入れるための接続部の設計も完了している。これは、分離壁３９の凹部４８内においてセンタリングされる引き込みノズル４５に起因し、溶接ワイヤ１３が基本的に自動的に収集可能となるように、溶接ワイヤ１３の保持具が溶接ワイヤ１３の供給軸とアライメントされることを意味している。従って、この状態において、溶接電流の完全な搬送を除いて、具体的に図４において観察可能なすべての接続部が接続されている。従って、これから、結合部３５及び電気的結合部３６の貫通接続部４４、４７が端部壁３８及び分離壁３９の凹部４６、４８とアライメントされていることがわかる。従って、ピン３７の中心軸及び溶接ワイヤ１３の供給軸も同様である。

一般に、ピン３７は、基本的に大量の溶接電流を搬送するべく使用可能な直径を具備している。従って、ピン３７は、略すべてのアプリケーションに使用可能である。更には、ピン３７の直径は、プラグ要素３４の重量をも支持するべく設計されなければならない。これは、基本的に、約１７ｍｍのレベルの直径によって実現される。直径は、例えば、１７．３１ｍｍである。

溶接ワイヤの搬送は、電気的結合部３６が―図８〜図１０に具体的に示されているような―インターロックシステム４９を有するように設計されることによって実現され、このインターロックシステムは、接続システム２７を接続する際に、開放しなければならない。閉鎖された際には、インターロックシステム４９により、図１０において具体的に観察可能なように、ピン３７は、基本的に完全に包囲され、且つ、規定の力によってクランプされる。この目的のために、インターロックシステム４９は、レバー５０を有しており、これは、好ましくは、電気的結合部３６の真鍮片５１に接続されており、少なくとも、この真鍮片５１は、導電性を有する。好ましくは一体型である真鍮片５１は、いわば、曲がりにくい部分５２と曲がりやすい部分５３に分割されている。従って、ピン３７用の貫通接続部４７は、曲がりにくい部分５２内に配置されている。更には、レバー５０は、レバー５０が操作された際に貫通接続部４７の直径が低減されると共にピン３７が偏心力に起因してクランプされるように、一側において、曲がりやすい部分５３を曲がりにくい部分５２に接続している。曲がりやすい部分５３は、クリップとして更に機能し、このクリップにより、ピン３７の公差の違いを補償可能であり、且つ、インターロックシステム４９の死点（ｄｅａｄ ｃｅｎｔｅｒ）を抑制可能である。従って、閉鎖されたレバー５０は、基本的に自己ロック式のレバー５０と見なすことができる。閉鎖されたレバー５０に起因し、ピン３７をクランプするエリアが結果的に得られ、このエリアを介して、溶接電流がピン３７に搬送される。従って、このエリアは、溶接電流のレベルに対して調節される。溶接電流をピン３７に搬送可能であることを保証するべく、電気的結合部３６は、内側の端部壁３８に固定されており、且つ、溶接電流の供給ラインは、一般に、モータープレート２８に接続される。従って、溶接電流は、最終的に溶接電流をピン３７に搬送可能なように、供給ラインからモータープレート２８を介して電気的結合部３６に搬送される。当然のことながら、溶接電流用の供給ラインを、例えば、電気的結合部に直接接続することも可能である。このように電気的結合部３６を取り付けることにより、取り付けの際の貫通接続部４７のアライメントも実現される。更には、図１０において詳細に観察可能なように、閉鎖される際にレバー５０の一部分―カウンタ片５７―がボルトの溝５４内においてロックし、且つ、これにより、レバーを更に固定するように、レバー５０を設計することも可能である。

従って、電気的結合部３６が内側の端部壁３８に結合され、且つ、好ましくは、ねじにより、取付が実現される。これらのねじは、外部から―端部壁３８を通じて―電気的結合部３６の曲がりにくい部分５２内のねじ孔に接続される。従って、端部壁３８内には、結果的に貫通接続部４７の正確なライメントをもたらすねじ孔が提供されていない。

電気的結合部３６を取り付けた後に、結合部３５を端部壁３８の外部―所謂フランジに取り付け可能である。この場合に、電気的結合部を取り付けるためのねじ３６―図５の端部壁３８の参照符号が付与されていない円―は隠蔽されている。一方、例えば、（モータープレート２８の設置位置に応じて）凹部４６の左側及び右側において又は上方及び下方において固定要素４１又はねじ孔４１を提供することにより、結合部３５の取付が基本的に凹部４６の中心軸を有するレベルにおいて実現されることは不可欠である。従って、この取付により、プラグ３４の重量の保持と、結合部３５の応力―例えば、プラグ３４を取り外す際のもの―の極小化が保証される。

同様に、結合部３５の貫通接続部４４は、プラグ３４のピン３７のガイド部となるように設計されており、この貫通接続部４４は、電気絶縁性を有する。このガイド部は、基本的に、数センチメートルの長さを具備しており、且つ、端部壁３８のサイズと協働し、第１の層３１と第２の層３２の間に距離を形成している。ガイド機能に加えて、この距離は、結合部３５の（制御信号４０、データバス４３、及び空気４２などの）各接続部のための接続ラインを通過させることができるという第２の効果をも具備している。但し、導電性を有するように貫通接続部４４を設計することも可能である。この結果、例えば、貫通接続部４４内において更なる電力の搬送を実現可能である。これを実現するべく、適宜、ピン３７を包囲すると共に電流をピンに搬送するクリップを使用可能である。

更には、端部壁３８には、ガス供給接続部５５を提供可能であり、このガス供給接続部は、好ましくは、結合部３５のガス８のための接続部とアライメントしている。従って、結合部３５を固定した際には、結合部３５のガス接続部８が自動的に端部壁３８上のガス供給接続部５５に接続される。このガス供給接続部５５は、基本的に、ガス吸入パイプと溶接電流の供給ケーブルが接続されているモータープレート２８のベースプレートの下部側に延在している。従って、この場合に、結合部３５については、凹部４６、端部壁３８、２つのねじ孔４１、及びガス供給接続部５５という４つの地点が重要である。接続装置３０を介した媒質の溶接トーチ１０に対する搬送を保証するべく、特に、これらの地点の間の個々の距離に留意しなければならない。これらの距離は、例えば、所謂中空シャフトロボットなどのロボットの媒質のための貫通接続部に対して特に適合される。このような媒質用の貫通接続部の直径は、約４２ｍｍのレベルである。従って、プラグ３４の外径は、相応して、少なくともこれよりも小さくなければならない。前述のように、これは、異なる層３１、３２、３３の間における接続部の分割によって実現されている。この約４２ｍｍのレベルの媒質の貫通接続部に起因し、結果的に、結合部３５を接続するための距離が以下のように得られる。

端部壁３８のねじ孔４１の中心と凹部４６の中心の間の距離は、基本的に２８ｍｍである。この場合に、ねじ孔４１は、基本的に端部壁３８の凹部４６の中心を通る垂直ライン上に配置される。端部壁３８の凹部の中心とガス供給接続部５５の中心の間の距離は、基本的に１４ｍｍである。この場合に、ガス供給接続部５５の中心は、端部壁３８の凹部４６の中心を通る水平ライン上に配置される。ねじ孔４１、凹部４６、及びガス供給接続部５５のこの配置は、基本的に、モータープレート２８の通常の設置位置を示している図５において観察可能である。この場合には、いわば、モータープレート２８が直立した状態において示されているため、前述の垂直及び水平ラインが結果的に得られるが、モータープレート２８が横になった状態において設置される場合には、水平又は垂直ラインは、それぞれ、逆転することになる。

特にその丸いプラグ３４に起因し、本発明による接続システム２７は、中空シャフトロボットに適用可能であり、これにより、必然的に必要とされるすべての媒質及び追加の媒質を単一のプラグ３４を介して溶接トーチに搬送可能である。追加の媒質は、例えば、空気４２であってよく、これは、所謂ブローイングアウトに使用可能である。別の媒質を制御ワイヤを介して搬送可能である。

媒質の基本的に損失を伴わない搬送を実現するには、接続システム２７の完全な接続が重要である。これは、基本的に、インターロックシステム４９のレバー５０を閉鎖可能であるかどうかをチェックすることにより、制御される。これは、レバー５０を閉鎖可能である際には、接続システム２７が完全に閉鎖されると共に動作するための準備が完了した状態にあることを意味している。レバー５０を完全に閉鎖することができない場合には、プラグ３４が正しく位置決めされていない。このチェックは、ピン３７内の溝５４と、溝５４内に嵌合された（図１０）レバー５０の個々のカウンタ片の結果として得られるものである。従って、基本的にプラグ３４の位置の変化に対して二重の保護が提供されるように、ピン３７は、一方においては、電気的結合部３６の貫通接続部４７内においてクランプされると共に、他方においては、溝５４によっても保持される。従って、このクランプと溝５４による保持は、レバー５０に伴って実行されている。

又、これは、引き込みノズル４５又はピン３７が分離壁３９内において正しく位置決め及びセンタリングされることを保証する。この結果、溶接ワイヤ１３の受け入れには、わずかな摩擦しか伴わない。この場合に、分離壁３９内のストッパ５６は、プラグ３４の明確な端部位置を表すと共にその他の接続部を過大な応力から保護するという機能を具備している。

接続システム２７の完全な接続は、データバス４３にとっても重要であり、その理由は、このデータバスが、所謂高速データバス４３となるように実施されるためである。この目的のためには、プラグ接続部内における適切な遮蔽が必要とされ、その理由は、例えば、５００Ａの溶接電流を搬送するピン３７が直近に配置されるためである。この場合には、データバス４３の高速データケーブルからプラグ接続部への切替えは、第１層３１と第２層３２の間の距離内において実現されている。

従って、接続システム２７又はレバー５０は、プラグ３４が接続装置３０の分離壁３９内においてストッパ５６又は電気的結合部３６の貫通接続部４７内の引き込みノズル４５の端部まで挿入された際にのみに、完全に閉鎖可能である。後者の場合には、溶接電流のみが搬送されることになり、従って、溶接工は、プラグ３４を更に挿入しなければならないことがわかる。

当然のことながら、接続システムが完全に接続されたことは、プラグ３４がストッパ５６まで挿入された際にのみ制御信号４０が生成されるという事実から認識可能である。従って、例えば、結合部３５内の接点を閉路させるか又は結合部３５内のスイッチを動作させることにより、制御信号４０を不要とすることも可能である。

又、一般に、モータープレート２８は、接続装置３０が、両側に、従って、供給ユニット２９の前後に配置され、これにより、モータープレート２８の設計が対称的なものとなるように、実施される。従って、モータープレート２８は、基本的にホースアセンブリ２３を中断させる所謂中間駆動装置に対して適用することも可能である。但し、接続システム２７は、どこにおいても同一であり、且つ、従って、均質である。

モータープレート２８の接続装置３０に起因し、接続システム２７は、極めて柔軟に適用可能である。従って、結合部５５を必要とすることなしに、例えば、所謂ロボット用の機械タイプのトーチを接続装置３０に直接接続可能である。これは、このような機械的なトーチ／トーチカッターが必要とする媒質の数が限られており、多くの場合に、溶接電流、ガス８、及び溶接ワイヤ１３のみを必要としているという事実に由来している。本発明によれば、これらの媒質は、接続装置３０及び電気的結合部３６を介してプラグ３４に搬送可能である。この目的のために、例えば、プラグ３４のガス接続部８をガス供給接続部５５に直接接続できるようにする短いピン３７又はプラグ３４のガス接続部８とガス供給接続部５５の間の中間片を適用可能である。媒質が接続装置３０を介してのみ搬送されるように、適宜、電気的結合部３６を省略可能である。この目的のために、溶接電流をピン３７に搬送するクリップが、例えば、端部壁３８及び分離壁３９の凹部４６内に一体化される。従って、このクリップも、例えば、電気的結合部３６の貫通接続部４７などの接続システム２７の任意の実施例に挿入可能である。

又、接続システム２７は、プラグ要素３４又は結合部３５がアダプタとして形成されるように実施することも可能である。従って、この場合には、ホースアセンブリ２３は、このアダプタに接続される。アダプタの形態は、基本的に、プラグ要素３４、又はプラグ３４、又はプラグ３４と結合部３５の組合せの形態に対応している。いずれの場合にも、アダプタは、ピン３７を必要としており、相応して、これは、接続装置３０内に配置される。

アダプタが、例えば、プラグ３４と結合部３５の組合せによって形成される場合には、ピン３７は、基本的に、結合部３５に対して接続され、相応して、この結合部も、端部壁３８に取り付けられる。この場合には、ピン３７は、結合部３５と接続装置３０の間の接続部を表している。アダプタがプラグ３４に対応している場合には、基本的に、プラグ３４の代わりに、アダプタが、結合部３５、接続装置３０、及び電気的結合部３６に接続される。

この結果、ホースアセンブリは、相応して、このアダプタに取り付け可能である。従って、更なる媒質は、独自のインターフェイス及び／又はアダプタによって搬送可能である。この場合には、このインターフェイスは、その大部分が、アダプタに隣接した状態において配置される。従って、本発明によるプラグ３４が提供されていないホースアセンブリ２３を接続装置３０に接続することも可能であろう。

一般に、プラグ要素３４はホースアセンブリ２３に接続されると表現可能である。プラグ要素３４とホースアセンブリ２３の間におけるこの接続は、切替えを表しており、これは、以下のように異なる方式によって実施可能である。一方においては、例示用の実施例に記述されているように、プラグ要素３４は、ホースアセンブリ２３の端部に取り付け可能である。他方においては、プラグ要素３４は、アダプタであってよく、このアダプタは、結合部３５と、ピン３７と、から構成されている。この場合には、プラグ要素３４の代わりに、接続装置がホースアセンブリ２３の端部に取り付けられ、これにより、ホースアセンブリ２３を結合部３５に接続する必要がある。従って、ホースアセンブリ２３は、接続要素を介してプラグ要素３４又はアダプタに接続される。これは、アダプタがプラグ要素３４に対応している場合にも当て嵌まる。

最後に、形式的な観点から、本発明による装置の構造を十分に理解できるようにするべく本発明による装置及びそのコンポーネントは、部分的に正しい縮尺において図示されていないと共に／又はそのサイズが拡大及び／又は縮小されていることに留意されたい。

本発明による独立した解決策によって対処される問題点は、以上の説明から理解することができよう。

主には、図１〜図１１に示されている個々の実施例が本発明による独立した解決策の主題を形成可能である。目的及びそれらに関係した本発明による解決策については、添付図面に関する以上の詳細な説明から理解することができよう。

Claims (4)

1. 少なくとも１つのホースアセンブリ（２３）に接続された溶接トーチ（１０）用の結合装置（２４）及びプラグ要素（３４）を有する接続システムであって、
   結合装置は少なくとも部分的にハウジング内に配置され、
   モータープレート（２８）上に配置された供給ユニット（２９）によって供給される溶接ワイヤ（１３）と、追加の媒質とが、ホースアセンブリ（２３）を介して溶接トーチ（１０）に搬送され、且つ、
   前記ホースアセンブリ（２３）がプラグ要素（３４）に接続され、
   結合装置（２４）がモータープレート（２８）の端部壁（３８）及び分離壁（３９）を有する接続装置（３０）によって形成され、前記端部壁（３８）が結合部（３５）を受け入れるべく設けられ、
   前記接続装置（３０）は溶接ワイヤ（１３）のための前記プラグ要素（３４）に備わるピン（３７）を少なくともガイドするように構成され、
   前記分離壁（３９）は、前記ピン（３７）の引き込みノズル（４５）をセンタリングするべく設けられ、且つ、前記端部壁（３８）とは分離された状態で配置されており、且つ
   接続装置（３０）がハウジングから独立し、
   前記結合装置（２４）の電気的結合部（３６）が、前記端部壁（３８）と前記分離壁（３９）の間に配置され、
   前記ピン（３７）は電気的結合部（３６）のインターロックシステム（４９）によって固定されている接続システム（２７）において、
   前記結合部（３５）が、前記接続装置（３０）内において追加の媒質のみを搬送するための接続部を備えることを特徴とする接続システム（２７）。
2. 結合部（３５）を固定するための位置が接続部及びガス接続部（８）によって規定されることを特徴とする請求項１に記載の接続システム（２７）。
3. 接続部が、溶接ワイヤ（１３）用の引き込みノズル（４５）を有し、前記プラグ要素（３４）に備わるピン（３７）用の貫通接続部（４４）となるように設けられ、且つ、ガス接続部（８）は、結合部（３５）が接続装置（３０）の端部壁（３８）に固定された際に、端部壁（３８）のガス供給接続部（５５）に自動的に接続することを特徴とする請求項２に記載の接続システム（２７）。
4. 空気（４２）、データバス（４３）、及び１１個の制御信号（４０）用の接続部が、結合部（３５）内に統合されると共に貫通接続部（４４）の周りに配置され、且つ、これらの接続部が、端部壁（３８）から離れるように延在する接続ラインに接続することを特徴とする請求項３に記載の接続システム（２７）。

Images