JPH05145B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は溶接雰囲気を維持した状態で電極を自
動的に交換することを可能とする電極交換装置に
関する。

（従来の技術） 例えばTIG溶接（タングステン電極を使用した
イナートガス溶接）においては、タングステン電
極は消耗品であり、よつて溶接アーク状態を正常
に保持するには、タングステン電極を一定使用時
間毎に交換しなければならない。しかしながら従
来自動電極交換型なる溶接トーチがないために、
通常のTIG溶接トーチが使用されており、タグス
テン電極の使用限度に達した場合には、溶接チヤ
ンバから溶接トーチを取外して手作業によりタン
グステン電極の交換作業を行なつていた。その後
元のタングステン電極狙い位置（垂直、水平面）
に再調整することがなされていた。

しかしながらこのような構成によると以下のよ
うな問題がある。すなわち電極の交換の為に溶接
トーチを取外すと、この溶接トーチが取付けられ
ている溶接チヤンバが開放されるので溶接雰囲気
が破壊されてしまうのである。したがつてその後
再度元の溶接雰囲気に戻す必要があるが、その為
には長時間を要することとなり、電極交換作業は
もとより溶接作業そのものの長期化を将来してし
まうという問題があつた。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の溶接装置にあつては、電極を
自動で交換することはできず、又手動で交換した
場合には溶接雰囲気を破壊してしまい、その結果
電極交換作業はもとより溶接作業そのものが長期
化してしまうという不具合があり、本発明はまさ
にこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、溶接中に電極を新しいものと
交換する必要性が生じた場合に溶接チヤンバ内の
ガス雰囲気を保持した状態で電極の交換を行なう
ことのできる電極交換装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明による電極交換装置は、溶接箇
所を覆う溶接チヤンバと、この溶接チヤンバの上
面にほぼ垂直に保持され前記溶接チヤンバ内に先
端部を有する溶接トーチ本体と、この溶接トーチ
本体内に形成されたガス流通路を通じて前記溶接
チヤンバ内にシールドガスを供給するシールドガ
ス供給手段と、前記溶接トーチ本体内に設けられ
複数本の溶接用電極が上方より挿入されるガイド
スリーブと、このガイドスリーブの下端部に設け
られ前記ガイドスリーブ内に挿入された複数本の
溶接用電極のうち最下部の溶接用電極を保持する
電極保持手段と、前記溶接トーチ本体の上部に設
けられ前記電極保持手段に保持された溶接用電極
を下方に押し出す電極押出し手段と、前記溶接チ
ヤンバ内に回動可能に設けられ前記電極押出し手
段により前記溶接トーチ本体の先端から押し出さ
れる溶接用電極の先端位置を規制するチエンジア
ームと、このチエンジアームを溶接時に前記溶接
トーチ本体の下方位置から溶接に支障のない退避
位置に回動させるソレノイドと、前記電極押出し
手段により前記溶接トーチ本体の先端から押し出
された溶接用電極が前記チエンジアームに当接し
たか否かを検知し前記溶接用電極が前記チエンジ
アームに当接したときに前記電極押出し手段の押
出し動作を停止させる検知スイツチとを具備した
ものである。

（作用） つまり、本発明では溶接トーチ本体の先端から
押し出される溶接用電極の先端位置を規制するチ
エンジアームを溶接チヤンバ内に回動自在に設け
るとともにチエンジアームを溶接時に溶接トーチ
本体の下方位置から溶接に支障のない退避位置に
回動させるソレノイドを設け、かつ溶接トーチ本
体の先端から押し出された溶接用電極がチエンジ
アームに当接したときに電極押出し手段の押出し
動作を停止させる検知スイツチを設けることによ
り、溶接チヤンバ内のガス雰囲気を保持した状態
で電極の交換を行なうことができる。

（実施例） 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の一実
施例を説明する。第１図は本実施例による電極交
換装置の構成を示す図で、図中符号１はトーチ本
体であり、このトーチ本体１の内部には、ガイド
スリーブ２が設けられている。このガイドスリー
ブ２の上部には絶縁スリーブ３が接続され、これ
らガイドスリーブ２および絶スリーブ３の軸心部
には、複数本のTIG溶接用電極（以下、電極と略
称する。）４…が上方より挿入されるガイド穴５
が形成されている。上記トーチ本体１の側面には
シールドガスホース６および図示しない溶接電源
ケーブルが接続されている。上記シールドガスホ
ース６を介して供給されるシールドガスはトーチ
本体１の下部に形成されたガス穴７を介して上記
ガイドスリーブ２の外周側に形成されたガスチヤ
ンバ８内に流入して該ガスチヤンバ８内に一時的
に溜る。このガスチヤンバ８内に溜つたシールド
ガスはガスチヤンバ８の下方に形成された整流穴
９を介して下方のカツプ１０内に流入する。

上記絶縁スリーブ３の上方には押出し手段１１
が設置されている。以下この押出し手段１１の構
成について説明する。図中符号１１ａは送りロー
ラ受台であり、この送りローラ受台１１ａには送
りローラ１２、送供用モータ１３、およびこの送
供用モータ１３に連結されたモータギヤ１４が取
付けられている。上記送りローラ１２は図にも示
すように２個取付けられており、シリンダーロツ
ド１５を挟持するようにして回転し、シリンダー
ロツド１５を図中下方に送り出す。尚このシリン
ダーロツド１５は任意のＮ本セツトされる前記電
極４の上方から前記ガイド穴５内に挿入されるも
のである。このシリンダーロツド１５に押出され
る電極４は、保持手段１６により保持されてい
る。この保持手段１６は、前記ガイドスリーブ２
の下端部に設けられたチヤツク１６ｂと、このチ
ヤツク１６ｂの外周に設けられたコレツト１６ａ
と、このコレツト１６ａを上方から押圧するスプ
リング１７とから構成されている。これによつて
チヤツク１６ｂが半径方向に押圧されて電極４を
保持している。よつてこの電極４を押出して新ら
しい電極４をセツトするには、上記スプリング１
７より強い力で前記シリンダーロツド１５を押出
さなければならない。上記シリンダーロツド１５
の内前記送りローラ受台１１ａの上方に突出した
部分は、シリンダーカバー１８によりカバーされ
ている。これは強度的観点からシリンダーロツ１
５の材質が導電体となつているためであり、感電
防止を図つている。尚シリンダーロツド１５を絶
縁体とすればカバー１８は不要となる。シリンダ
ーカバ１８は着脱自在となつており、電極４のプ
リセツト時には取外す構成となつている。

次に電極４の垂直方向の位置検出であるが、こ
れは位置検出手段１９により行なわれる。この位
置検出手段１９は、第２図に示すようにソレノイ
ド１９ａと、このソレノイド１９ａに取付けられ
たチエンジアーム２０と、近接スイツチ２１とか
ら構成されている。すなわち通常時には上記チエ
ンジバー２０は図中実線で示す位置検出位置にあ
り、電極４が前記押出し手段１１により押出され
ると、下端の電極４の先端がチエンジアーム２０
に当接する。これによつてソレノイト１９ａが作
動してチエンジアーム２０を図中二点鎖線で示す
位置まで回動させる（退避位置）。このチエンジ
アーム２０の回動により近接スイツチ２１が作動
して上記押出し手段１１のモータ１３を停止させ
る。前記押出し手段１１および位置検出手段１９
は共に図示しない制御装置に接続されており、所
定の数量又は所定回数の溶接が終了した後電極交
換動作を開始する構成である。尚図中符号２２は
溶接チヤンバであり、符号２３は被溶接物２５
（第３図に示す）の位置を決める位置決め機構で
あり、又符号２４はチヤツク旋回機構である。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず溶
接を開始する前にシリンダカバー１８を取外し
て、任意のＮ本の電極４を送りローラ１２からガ
イド穴５内にセツトする。次に１本のシリンダー
ロツド１５を上記電極４の上方からセツトする。
その際上記Ｎ本の電極４の各々とシリンダーロツ
ド１５を順次隙間が発生しないようにセツトす
る。上記シリンダーロツド１５の送り出し長さは
電極４の長さ以上のものとする。尚上記シリンダ
ーロツド１５の長さと、絶縁スリーブ３の長さを
種々選択することにより、任意の電極４のセツト
が可能となる。

上記セツト状態から溶接が行なわれ、所定数
量、又は所定回数の溶接が終了すると制御装置か
ら電極交換動作指令が出力され、電極交換動作が
開始される。まずシリンダーロツド１５の送り動
作であるが、送供用モータ１３を駆動してモータ
ギヤ１４を介して送りローラ１２を図中矢印で示
す方向に回転させる。これによつてシリンダーロ
ツド１５が下方に押出される。シリンダーロツド
１５が押出されることにより電極４が押出され
る。そして第２図に示すように下端に位置する電
極４の先端がチエンジアーム２０に当接する。か
かるチエンジアーム２０への当接によりチエンジ
アーム２０が近接スイツチ２１から若干離脱する
ので、近接スイツチ２１が作動して上記送供用モ
ータ１３を停止させる。よつて上記電極４は所定
位置に停止せられるとともにチヤツク２０により
保持されている。一方チエンジアーム２０はソレ
ノイド１９ａの作動により溶接動作に支障の内退
避位置まで回動せられる。これで電極交換動作は
終了し溶接動作が開始される。以下順次電極４を
押出していけば、自動的に新たな電極４交換され
ていく。尚第３図は前記位置決め機構２３、チヤ
ツク旋回機構２４により被溶接物２５の位置を固
定した状態を示した図であり、このときには前述
したようにチエンジアーム２０は退避位置にあ
る。

以上本実施例によると以下のような効果を奏す
ることができる。

(1) まず予めＮ本の電極４をセツトしておけば、
自動的に新い電極４に順次交換されていく。ま
たその際電極４の水平方向の位置決めはチヤツ
ク２によりなされ、かつ垂直方向の位置決めは
上記送供用モータ１３、ソレノイド１９ａ、チ
エンジアーム２０及び近接スイツチ２１等によ
り正確になされるので、所望の位置に電極４を
セツトすることができる。

(2) 次に電極４の交換に際しても従来のように溶
接チヤンバ２２を開放する必要は無いので、電
極４の交換時に溶接雰囲気か破壊されることも
無くかつ再度溶接雰囲気を形成する必要もない
ので、電極４の交換作業はもとより一連の溶接
作業に要する時間を大幅に短縮させることが出
来る。さらに溶接環境も安定しているので高品
質の溶接を提供することができる。

尚前記実施例はTIG溶接の場合、特に溶接ワイ
ヤを使用しないものを例にとつて示したが、これ
に限定されるものではなく、電極を使用したアー
クを発生させる溶接一般に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、溶接チヤンバ内
に溶接用電極の先端位置を規制するチエンジアー
ムを回動自在に設けるとともに、このチエンジア
ームを溶接時に溶接トーチ本体の下方位置から溶
接に支障のない退避位置に回動させるソレノイド
を設け、かつ溶接トーチ本体の先端から押し出さ
れた溶接用電極がチエンジアームに当接したとき
に電極押出し手段の押出し動作を停止させる検知
スイツチを設けることにより、溶接中に電極を新
しいものと交換する必要性が生じた場合に溶接チ
ヤンバ内のガス雰囲気を保持した状態で電極の交
換を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図
で、第１図は電極交換装置の断面図、第２図は位
置検出手段による位置検出を示す図、第３図は被
溶接物を固定した状態を示す図である。 １…溶接トーチ本体、２…ガイドスリーブ、３
…絶縁スリーブ、４…TIG溶接用電極、５…ガイ
ド穴、１１…押出し手段、１６…保持手段、１９
…位置検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接箇所を覆う溶接チヤンバと、この溶接チ
   ヤンバの上部にほぼ垂直に保持され前記溶接チヤ
   ンバ内に先端部を有する溶接トーチ本体と、この
   溶接トーチ本体内に形成されたガス流通路を通じ
   て前記溶接チヤンバ内にシールドガスを供給する
   シールドガス供給手段と、前記溶接トーチ本体内
   に設けられ複数本の溶接用電極が上方より挿入さ
   れるガイドスリーブと、このガイドスリーブの下
   端部に設けられ前記ガイドスリーブ内に挿入され
   た複数本の溶接用電極のうち最下部の溶接用電極
   を保持する電極保持手段と、前記溶接トーチ本体
   の上部に設けられ前記電極保持手段に保持された
   溶接用電極を下方に押し出す電極押出し手段と、
   前記溶接チヤンバ内に回動可能に設けられ前記電
   極押出し手段により前記溶接トーチ本体の先端か
   ら押し出される溶接用電極の先端位置を規制する
   チエンジアームと、このチエンジアームを溶接時
   に前記溶接トーチ本体の下方位置から溶接に支障
   のない退避位置に回動させるソレノイドと、前記
   電極押出し手段により前記溶接トーチ本体の先端
   から押し出された溶接用電極が前記チエンジアー
   ムに当接したか否かを検知し前記溶接用電極が前
   記チエンジアームに当接したときに前記電極押出
   し手段の押出し動作を停止させる検知スイツチと
   を具備したことを特徴とする電極交換装置。