JPH0314550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接電極用接触ノズルによる狭間隙溶
接用溶接ヘツドの改良に関し、該接触ノズルはギ
ヤツプの縦方向長さに対して操作手段によりノズ
ルホルダに配設されたシヤフトの周りに横方向に
旋回し得る。

２つの加工部品間の比較的狭くかつ深い間隙の
マルチ・パス溶接を行なうため、その間隙の外側
に設けられた軸の周りに旋回し得るフイラー・ワ
イア・ホルダを使用することは周知である。

またシリンダの軸にほぼ直角な面において狭間
隙に沿つて２個の実質的にシリンダ状の加工部品
を一緒に溶接するためフイラー・ワイアの供給方
向にほぼ垂直な間隙中に伸張している縦長フイラ
ー・ワイア・ホルダを使用することも周知であ
る。このフイラー・ワイア・ホルダはそれ自体の
縦軸について旋回するように設けられていて、間
隙の外側のピボツト・ベアリングに配置されてい
る。

後者の溶接装置はその間隙の両側の２つの先端
間でのフイラー・ワイアの比較的大きな角運動を
許容する。従つて得られた比較的大きなフイラ
ー・ワイアの傾斜により溶接の質は改良される
が、溶接の質に比してより小さなフイラー・ワイ
アの傾斜を利用している。

しかしこの装置に固有の一つの欠点は、そのフ
イラー・ワイア・ホルダがその長さのため、充分
安定にフイラー・ワイアを保持できず、そのため
所望のように正確にフイラー・ワイアの移動路を
指向させることができないことにある。

本発明の目的は溶接されている間隙の先端位置
間でのフイラー・ワイアの旋回を所要の精度と安
定度を以て案内すると共にこれら先端位置におい
てフイラー・ワイアの比較的大きな傾斜角度を達
成せしめることによつて前述した装置の改良を実
現するにある。

上記目的を達成するため本発明の狭間〓溶接用
溶接ヘツド装置は、溶接電極用接触ノズルと、上
記接触ノズルを、シヤフトの周りで上記間〓の縦
方向長さに対し直交する平面内で移動可能に支持
するノズルホルダと、上記接触ノズルの旋回運動
を行なうため該接触ノズルに連結された操作手
段、とを備え、上記接触ノズル及び少なくとも前
記シヤフトを保持するホルダ部分は上記間〓中に
完全に挿入可能であり、上記ホルダには、上記接
触ノズルの面と平行に配置されジヨイントによつ
て該接触ノズルと協働するようになつている駆動
シヤフトが設けられており、前記操作手段によつ
て上記駆動シヤフトに与えられる旋回運動を上記
駆動シヤフトの周りの前記接触ノズルの対応する
旋回運動に変換するようになつていることを特徴
とする。

図面において、溶接ヘツド１は交差スライドに
よつてフレーム上に配置されるようになつてお
り、意図した溶接ジヨイントに関し横方向かつ垂
直に移動可能である。またこの溶接ヘツドは横方
向から垂直方向に直角に軸２の周りに移動可能で
ある。溶接ヘツド１は溶接フラツクス容器（図示
せず）と共に溶接フイラー用ワイア伸張機構（図
示せず）を支持するボデイ３を有する。接触ノズ
ル６用のホルダ５はブラケツト４によつてボデイ
３上に支持されている。またそのボデイは接触ノ
ズル用動揺装置としての操作部材７、更にノズル
ホルダと一体的に設けられていて溶接点にフラツ
クスを供給するフラツクス容器（図示せず）に接
続されたパイプ９及び溶接点からフラツクスを吸
引するパイプ８を保持している。

ホルダ５は第２図に示す如く狭間隙に通すため
に平坦状をなしている。狭間隙において、ホルダ
５及び接触ノズル６は、その間隙中での作動時
に、間隙側面に接触することが容易に起こる。従
つてホルダ及び接触ノズルは２つの導電部と加工
物間の短絡を防ぐため、電気的絶縁層を設けてい
る。その層は好ましくは無機セラミツク溶着剤に
よつて基板に固定されている多重層グラスフアイ
バーシートから成る。かかる溶着剤は例えば、シ
リケートを含んでおり、絶縁層は耐熱及び耐摩耗
性である。接触ノズル６はシヤフト１０によつて
ホルダ５に枢支され、そのシヤフトはホルダ５に
軸支され、ホルダ５の面においてほぼ水平に伸張
している。数個のリーフ状導体路から成る可撓性
導体１１はホルダ５及び接触ノズル６に接続さ
れ、これら２つの部材間に電流を導通している。
接触ノズル６は接触片１２ａ，１３ａを備えた２
個の接触ジヨー１２，１３を有する。接触ジヨー
１２はシヤフト１０上に保持されているが、接触
ジヨー１３はノズル・ホルダ５の面に直角に伸張
しているシヤフト１４によつてジヨー１２に関し
枢支されている。接触ジヨー１２，１３をその間
に設けられたフイラー・ワイアに対して押圧する
ため、カツプばね系１５が接触ジヨー１２に取付
けられたピン１６、より正確には、このピン上の
接合点と接触ジヨー１３の表面間に設けられてい
る。接触ジヨー１２及び１３は第１図及び第４図
に示すように電気絶縁性で好適には耐熱材の除去
可能ラグ又はワイパー接点１７を備えている。こ
れらワイパー接点１７は接触ノズル６の面から突
出するように設けられた耐熱部材から成り、接触
ノズル６と溶接間〓の側面との間のスペーサ手
段、或いは間隙中の予期せぬ障害物に対し、又は
間隙に関し溶接ヘツドの調整誤差の場合の衝突防
止として作用する。

接触ジヨー１２，１３間の小部分から穴１８
が、接触ノズル６及びノズル・ホルダ５を介して
該ノズル・ホルダ上に設けられたスリーブ１９中
に連通するように延びている。フイラー・ワイア
は接触ジヨー１２，１３間に保持されるようにす
るためワイア供給装置からボデイ３上に設けられ
たワイア伸張装置（図示せず）スリープ１９及び
穴１８を介して通るようになつている。

第２の穴２０はノズル・ホルダ５を介して穴１
８に並行に延びている。駆動シヤフト２１はこの
第２の穴２０に収容されており、その穴２０から
突出する下端において、駆動シヤフト２１上のピ
ボツト球と接触ノズル６上のピボツトソケツトか
ら成るジヨイント２２によつて接触ノズル６に枢
支されている。ノズル・ホルダ５から突出してい
る駆動シヤフト２１の上端は旋回シヤフトカツプ
リング２３、ねじれ弾性シヤフト２４及び第２旋
回シヤフトカツプリング２５によつて動揺装置７
から離れているシヤフト２６に接続されている。
またカム２７はリミツトストツプとしての２個の
セツトねじ２８と協働して駆動シヤフト２２の上
端に固定されている。ねじれ弾性シヤフト２４
は、シヤフト軸と並行かつシヤフト中心に対称に
設けられたばねスチールワイア２９によつて接続
された２個のスタブシヤフト２４ａ，２４ｂから
成る。スタブシヤフト２４ａ，２４ｂはシヤフト
カツプリング２３の中間によつて駆動シヤフト２
２に、及びシヤフトカツプリング２５の中間によ
つて操作部材としての動揺装置７に接続されてい
る。

動揺装置７は２つの端部間の油圧シリンダ３０
のピストンを駆動するため装置（図示せず）への
パイプ接続３１を有する２重作動油圧シリンダ３
０を有する。油圧シリンダ３０のピストンロツド
３２は係合しているラツク３３とピニオン３４か
ら成る回転駆動体と協働する。第５図において、
ピニオン３４の前にあるラツク３３のその部分は
破線で示す。ピニオン３４は動揺装置７から離れ
ているシヤフト２６上に設けられていて、またラ
ツク３３とは反対に設けられているラツク３５と
係合している。従つてピストンロツド３２の変位
によりラツク３３，３５は反対方向に移動する。
これらの移動は２個のリミツトストツプ３６，３
７によつて制限される。ピストンロツド３２の引
込みにより（第５図において右に）、ラツク３５
は反対方向に（左に）、その移動がリミツトスト
ツプ３７によつて停止するまで移動する。ピスト
ンロツド３２の順方向移動時に、ピストンロツド
３２に固定されたラツク３３はリミツトストツプ
３６（第５図には示していない）に当接するまで
左に移動する。ラツク移動路はシヤフト２６の所
定回転角度に対応しており、その角度の大きさは
セツトねじとしてのリミツトストツプ３６，３７
によつて調整可能である。シヤフト２６の角度位
置を表示するため、スケールが動揺装置７の上側
に印示され、インジケータ３８はシヤフト２６の
上端に固定されている。

溶接ヘツドが溶接動作の開始に当つて、少くと
も50mmの深さと最大25mmの幅を有する狭間隙中に
挿入されると、接触ノズル６及び２つのタブシヤ
フトから成るシヤフト１０を保持するノズル・ホ
ルダの少くともその部分は完全に間隙中に挿入さ
れる。間隙の底及び両側に関する溶接ヘツドの位
置はバネでバイアスされた垂直ロツド上に設けら
れかつ電気トランスジユーサ（図示せず）に接続
されているデイスク３９によつて検知される。間
隙中の溶接ヘツドの横位置を検知するため、同様
な垂直ロツド４１上に設けられた翼４２を使用す
る。

狭間隙の一方の側から他方の側へ接触ノズル６
を移動させるため、油圧シリンダ３０が作動し、
ピストンロツド３２及びラツク３３，３５がピニ
オン３４及びそれと共に動揺装置７のシヤフト２
６の回転時にリミツトストツプ３６，３７によつ
て決まる距離移動する。シヤフト２６のこの回転
運動はねじり弾性シヤフト２４を経て駆動シヤフ
ト２１に伝達され、これによりその回転運動はジ
ヨイント２２を経て接触ノズル６の旋回運動に変
換される。接触ノズル６の旋回運動の大きさは駆
動シヤフト２１上に設けられたカムに関するセツ
トねじ２８の調整によつて決定され、ねじり弾性
シヤフト２４はシヤフト２６のより大きな回転角
度と駆動シヤフト２１用のセツトねじ２８によつ
て決まる回転及びそれによる接触ノズル６の旋回
運動の角度間の差を吸収する。

また接触ノズルの動揺運動はセツトねじ２８の
助けなしに生じ、接触ノズル６はこれの上のワイ
パー接点１７が間隙の側面に係合するような力で
動揺装置により旋回せしめられる。このため、リ
ミツトストツプ３６，３７はシヤフト２６の回転
角度がシヤフト２１の回転角度より大きくなるよ
うにセツトされ、後者の角度は間隙の幅によつて
決まり、接触ノズル６はねじり弾性シヤフト２４
の作動により、間隙の側面に対してワイパー接点
１７を以て押圧される。

本発明の装置は接触ノズルの非常に安定かつ正
確な案内を確保することにより、狭間隙は溶接の
質についての全ての要求を満足するような方法で
充たされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による溶接ヘツドの概略側面
図、第２図及び第３図は第１図の溶接ヘツドの正
面図及び平面図、第４図は第１図のヘツドの拡大
詳細図、第５図は本発明による溶接装置に含まれ
ている動揺装置の縦断面図である。 １……溶接ヘツド、３……ボデイ、５……ホル
ダ、６……接触ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接電極用接触ノズルと、 上記接触ノズルを、シヤフトの周りで上記間〓
   の縦方向長さに対し直交する平面内で移動可能に
   支持するノズルホルダと、 上記接触ノズルの旋回運動を行なうため該接触
   ノズルに連結された操作手段、とを備え、 上記接触ノズル及び少なくとも前記シヤフトを
   保持するホルダ部分は上記間〓中に完全に挿入可
   能であり、上記ホルダには、上記接触ノズルの面
   と平行に配置されジヨイントによつて該接触ノズ
   ルと協働するようになつている駆動シヤフトが設
   けられており、前記操作手段によつて上記駆動シ
   ヤフトに与えられる旋回運動を上記駆動シヤフト
   の周りの前記接触ノズルの対応する旋回運動に変
   換するようになつていることを特徴とする狭間〓
   溶接用溶接ヘツド装置。 ２ 前記接触ノズルが平坦状で２個の接触ジヨー
   を備えており、その１つは前記接触ノズルの面に
   直角に配設されかつ２個の接触ジヨーを連結して
   いるシヤフトの周りに旋回可能で、上記接触ジヨ
   ーはその接触片間に進められている溶接電極に接
   触圧を与える圧力手段によつて互いに押圧されて
   いる可溶性ワイア電極で溶接するための特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記駆動シヤフトの旋回運動の先端位置がリ
   ミツトストツプによつて調整可能である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ４ ねじり弾性シヤフトが前記駆動シヤフトと操
   作手段間に接続され、該ねじり弾性シヤフトの作
   動により駆動シヤフトが夫々の端部位置に対し押
   圧されるように、上記ねじり弾性シヤフトの他端
   よりも大きな角度で上記操作手段に接続された端
   部上で回転せしめられるようになつている特許請
   求の範囲第３項記載の装置。 ５ 前記ねじり弾性シヤフトがシヤフト軸と平行
   かつシヤフト中心に対称に配設されたばねスチー
   ルによつて接続された２個のスタブシヤフトから
   成り、両スタブシヤフトの自由端が駆動シヤフト
   及び操作手段に接続される特許請求の範囲第４項
   記載の装置。 ６ 前記ジヨイントがピボツトボールとピボツト
   ソケツトから成りその一つが駆動シヤフトに、他
   が接触ノズル上に夫々設けられた特許請求の範囲
   第１項記載の装置。