JPH0593665U - プラズマト−チ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料のア−ク当り部分が見やすいように、ト
−チヘッドと取手部との角度を調整自在にするととも
に、角度変更に伴なうト−チ先端位置の移動を小さくす
る。取手部とト−チ先端との距離を短くする。調整終了
後の姿勢変化を抑える。特定の姿勢状態の再現を容易に
する。 【構成】 ト−チヘッドとそれを支持する取手部とで構
成されるプラズマト−チにおいて、ト−チヘッドと取手
部との間に、互いに異なる２つの軸を中心としてそれぞ
れ回動するユニバ−サルジョイントを設けるとともに、
その動きを拘束する機構を設ける。ユニバ−サルジョイ
ントは、取手部の軸方向に対してそれぞれ直角な方向に
向かう軸を中心としてそれぞれ回動自在に連結された部
材で構成。ユニバ−サルジョイントに原位置決め機構を
設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金属表面のガウジング等に利用されるプラズマト−チに関し、特にト −チの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ガウジングに利用されるト−チは、それを手で持って楽に作業ができ るように、本体であるト−チヘッドとそれを支持する取手部とで構成されており 、作業がし易いように、ト−チヘッドと取手部とはある角度（例えば８０度）を なす状態で固定され両者は一体化されている。

【０００３】 ところで、金属表面のガウジング（ハツリ）や金属表面の欠陥除去を行なう場 合、プラズマト−チと材料表面との角度が約３０度になるようにプラズマト−チ を傾けた状態でそれを手や台車上のスタンドで支持し、そのままの姿勢でト−チ を移動しながら作業を実施する必要がある。作業者は、ガウジングや欠陥除去の 作業中には材料の加工状態を常に見る必要があるので、材料のア−ク当り部分を 、傾けたト−チの後ろ側からのぞくようにしながら作業しなければならない。し かし、取手部分が遮蔽物になるため、材料のア−ク当り部分を見るのは困難な場 合が多い。特に、プラズマト−チの場合、ア−クエアガウジング用ト−チと比べ ると、ト−チヘッド先端部の形状が大きいので、材料のア−ク当り部分が更に見 にくい。

【０００４】 また、作業状態の変化に伴なってト−チの傾き角度を変えると、断熱板の位置 が不適切になったりト−チスイッチが操作しにくくなるので、作業者はそのつど 、手の位置を取手部の周囲方向に移動して手の姿勢を変える必要がある。

【０００５】 このため、例えば実開昭５８−１２５６６９号及び特開昭５８−３２５８４号 公報に示されるように、可撓性のチュ−ブを使用して、ト−チヘッドと取手部と の角度を自由に変えられる構造にすることが提案されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、可撓性のチュ−ブを介してト−チヘッドと取手部とを接続する 場合、次のような不都合がある。

【０００７】 （１）チュ−ブの曲げによってト−チヘッド全体の位置が取手部の軸に対し移動 するので、ト−チヘッドと取手部との角度変更に伴なって、取手部に対するト− チ先端位置も大きく変化する。従って、角度変更に伴なって、取手部を持つ手の 姿勢や位置も大きく変えざるを得ない。

【０００８】 （２）曲げ許容角度を大きくするには、それに比例してチュ−ブ長を大きくしな ければならず、通常、チュ−ブ径の３倍以上の長さが必要であり、取手部とト− チ先端との距離が長くなるのは避けられない。従ってト−チ先端の位置決め等の 作業が難しくなるし、手に大きな重みがかかるので作業者が疲れやすい。

【０００９】 （３）チュ−ブの変形によって姿勢が変化し易く、また特定の姿勢に正確に設定 することもできない。このため、手作業だけでなく、走行台車等を用いて自動ガ ウジング作業も実施したい場合には不向きである。即ち、ト−チ自体の姿勢が一 定であれば、自動ガウジング作業の際には姿勢調整は一回だけで済むが、ト−チ 自体の姿勢が定まらないと、作業の度、あるいは作業中にも時間をかけて姿勢の 再調整をしなければならない。

【００１０】 従って本考案は、材料のア−ク当り部分が見やすいように、ト−チヘッドと取 手部との角度を調整自在にするとともに、角度変更に伴なうト−チ先端位置の移 動を小さくすること，取手部とト−チ先端との距離を短くすること，調整終了後 の姿勢変化を抑えること，及び特定の姿勢状態の再現を容易にすることを課題と する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案では、ト−チヘッドとそれを支持する取手部 とで構成されるプラズマト−チにおいて、前記ト−チヘッドと取手部との間に、 １つ、もしくは実質上直角な方向に向う２つの軸を中心としてそれぞれ回動する 可動連結機構を設けるとともに、該可動連結機構に、その動きを拘束自在な拘束 手段を設ける。

【００１２】 また第２番の考案においては、前記可動連結機構に、その姿勢が所定の基準状 態にあるか否かに応じて、その姿勢変更操作に要する力の大きさを変える、原位 置決め手段を設ける。

【００１３】

【作用】

本考案によれば、取手部に対するト−チヘッドの姿勢は、それらの間に介在さ れた可動連結機構の状態によって決定される。この可動連結機構は、１つ、もし くは実質上直角な方向に向う２つの軸を中心としてそれぞれ回動するので、取手 部とト−チヘッドとの間には姿勢を変えるための１つ又は２つの関節が存在し、 細かい姿勢調整が可能である。また、可動連結機構の動きを拘束自在な拘束手段 が設けてあるので、調整が終了した後は、姿勢が変化するのを防止しうる。

【００１４】 可動連結機構は、各軸を中心として回動することによって姿勢を変えるので、 その回動中心からト−チヘッドまでの距離は従来の可撓性チュ−ブの長さに比べ てはるかに短く構成しうる。従って回動半径が充分に小さく、角度変更に伴なう ト−チヘッドの移動量が充分に小さい。また取手部からト−チヘッドまでの長さ が短くなるので、取手部の操作に要する力（モ−メント）も小さくなる。

【００１５】 また姿勢の調整方向が、取手部の軸方向に対して１つもしくは実質上直角な２ つの方向に向かう軸を中心としてそれぞれ回動する方向であるので、方向が理解 し易く、姿勢の調整及び元の位置への復元が容易である。

【００１６】 また第２番の考案においては、可動連結機構の姿勢変更操作に要する力の大き さが、その姿勢が所定の基準状態にあるか否かに応じて変わるので、作業者は姿 勢調整を行なうと、クリック感などによってその時の姿勢が基準状態、即ち原位 置（初期位置）の姿勢か否かを知ることができる。従って、それまでにどのよう な姿勢に調整されている場合であっても、簡単な操作でかつ短時間で、姿勢を原 位置に戻すことができる。自動ガウジング作業の場合、予め原位置の姿勢でト− チと台車との位置合せをしておけば、ト−チ自体の姿勢を原位置に戻すだけで、 特別な位置合せをすることなしにすぐに作業を開始することができる。

【００１７】

【実施例】

実施例のプラズマガウジングト−チの外観を図１及び図２に示す。図１が正面 図、図２が平面図である。このト−チは、金属表面のガウジング（ハツリ）や金 属表面の欠陥除去を行なう場合に使用され、例えば図７に示すように、材料に対 して約３０度程度に傾けた状態で移動しながら作業が実施される。図７は、ト− チを走行台車で支持して自動ガウジング作業をする場合の状況を示しているが、 この実施例のト−チは、自動作業と手動作業の両者に兼用しうる構造になってい る。

【００１８】 図１及び図２に示すように、このプラズマガウジングト−チは、大きく分ける と、ト−チ本体、即ちト−チヘッド１０，該ト−チヘッドを支持する取手部２０ ，及びそれらを連結する可動連結機構３０で構成されている。ト−チヘッド１０ の基本的な構造は従来から知られているプラズマト−チと同様であり、ト−チヘ ッド１０の先端から図７に示すようにプラズマア−クが出て材料を加工すること ができる。作業中は、ト−チヘッド１０には電源，プラズマガス（Ａｒ及びＨ₂ ），及び冷却水が図示しない電源ユニットから供給される。これらを供給するケ −ブル及びホ−ス５０は、ト−チホ−ス４０の内側を通り、取手部２０の内部及 び連結機構３０の中央部を通ってト−チヘッド１０と接続されている。

【００１９】 取手部２０は、手で持ち易い形（円筒形）に形成してあり、また操作し易い位 置にト−チスイッチ２１が配置してある。２３はスイッチのケ−ブルである。手 動でト−チを操作する場合には、作業者の手を熱から保護するために、取手部２ ０の下方に断熱板２２が取付られる。

【００２０】 この実施例では、ト−チヘッド１０と取手部２０との間に可動連結機構３０を 介在することによって、ト−チヘッド１０を取手部２０に対して、図３に示すよ うに連結軸Ｐ１を中心として基準位置に対し±２５度の範囲内で回動する姿勢調 整が可能になっており、また図４に示すように連結軸Ｐ２を中心として基準位置 に対し±３０度の範囲内で回動する姿勢調整が可能になっている。更に、取手部 ２０はその軸を中心として回動する方向に、可動連結機構３０に対して動かすこ とが可能になっている。また後述するように、調整後にこれらの動きを止める拘 束機構が備わっており、更に、姿勢を基準位置（原位置）に戻すための操作を容 易にする機構が設けられている。

【００２１】 可動連結機構３０は、簡単に言うと、ト−チヘッド１０を保持するホルダ部材 ３１，中間部材３２及び３３と、部材３１と３２とを連結する連結部３４ａ及び ３４ｂ、ならびに部材３２と３３とを連結する連結部３６ａ及び３６ｂで構成さ れており、中間部材３３は取手部２０の軸を中心として回動自在にそれと連結さ れている。中間部材３２及び３３は、概略でコ字形状の板状部材であり、中央部 にケ−ブル及びホ−スを通すための開口（図示せず）が設けられている。

【００２２】 ４つの連結部３４ａ，３４ｂ，３６ａ及び３６ｂは、互いに略同一の構成にな っている。連結部３４ａを図５に拡大して詳細に示す。図５を参照すると、連結 ねじ６１の大径部６１ａが中間部材３３の穴部３３ａと嵌合し、小径部６１ｂが 中間部材３２に設けた穴部３２ａと螺合している。連結ねじ６１の頭部と中間部 材３３との間には、ばね座金６２が設けられている。従って図５に示すように、 連結ねじ６１を穴部３２ａにしっかりと締め付けると、大径部６１ａと中間部材 ３３とが互いに押し付けられ、同時にばね座金６２を介して連結ねじ６１の頭部 と中間部材３３とが互いに離れる方向に押し付けられ、中間部材３３が中間部材 ３２に押し付けられるので、中間部材３３と中間部材３２との間の摩擦力が大き くなり、中間部材３３と中間部材３２との間はこの摩擦力以上の力でしか回動で きなくなり、通常は半固定の状態で保持される。他の連結部３４ｂ，３６ａ及び ３６ｂも同様である。また、中間部材３１と３２、又は３２と３３の固定方法と しては、ばね座金６２を使用しないで、固定ねじで中間部材どうしを固定しても よい。取手部２０の軸を中心とする中間部材３３と取手部２０との間の回動は、 図１に示すプランジャ３７によって止めることができる。

【００２３】 ホルダ部材３１の面と中間部材３２の面とが接触する部分に、原位置決め手段 である原位置決め機構３５を設けてある。姿勢が原位置にあるときの原位置決め 機構３５の部分の断面構造を図６に示す。図６を参照すると、ホルダ部材３１に はプランジャ６８が固定してある。このプランジャ６８は、円筒形状で頭部が閉 塞したホルダ６６，その内空間６６ａに配置された圧縮コイルスプリング６７， 及び該スプリングの先端部に設けられた球６５で構成されている。中間部材３２ の球６５と対向する位置には、皿状の凹部３２ｂが形成してあり、図６の状態で は球６５が凹部３２ｂの内部に入っている。従って、連結部３４ａ及び３４ｂを 中心としてホルダ部材３１と中間部材３２とを相対移動（回動）しようとすると 、球６５が押し上げられてスプリング６７が圧縮されるので、凹部３２ｂの斜面 の部分に球６５が存在する時には、球６５を押し戻そうとする力、即ちホルダ部 材３１と中間部材３２との姿勢を図６の状態（原位置）に戻そうとする力が働く 。球６５が凹部３２ｂから完全に脱出すれば、その戻そうとする力はなくなるの で、動かそうとする力がなくなった位置で止まる。つまり作業者は、ト−チヘッ ド１０の向きを調整する時に、調整に必要な力の大きさが原位置の近傍で変わる ので、その姿勢が原位置か否かを知ることができるし、原位置の近傍で調整を止 めれば、ホルダ部材３１と中間部材３２との姿勢はスプリング６７の力によって 自動的に原位置に位置決めされる。

【００２４】 図面には示してないが、この実施例では、中間部材３２の面と中間部材３３の 面とが接触する部分、及び中間部材３３の面と取手部２０とが接触する部分にも 、それぞれ上記と同様な構成の原位置決め機構が設けられている。従って、これ らの原位置決め機構を利用することによって、予め任意の姿勢に調整されている プラズマト−チを、簡単に、かつ短時間で原位置に戻すことができる。即ち、手 動作業の場合には、作業者の好みや環境に応じて最適な姿勢に調整してからト− チを使用するのが好ましいが、例えば図７に示すように自動ガウジング作業を行 なう場合には、ト−チの姿勢を予め定めた原位置の姿勢に設定する必要がある。 つまり、ト−チの姿勢が一定であれば、自動作業を行なうための装置の位置決め 機構を作業の度に何回も調整し直す必要がなくなる。

【００２５】

【考案の効果】

以上のとおり本考案によれば、取手部に対するト−チヘッドの姿勢は、それら の間に介在された可動連結機構の状態によって決定される。この可動連結機構は 、１つ、もしくは実質上直角な方向に向う２つの軸を中心としてそれぞれ回動す るので、取手部とト−チヘッドとの間には姿勢を変えるための１つ又は２つの関 節が存在し、細かい姿勢調整が可能である。また、可動連結機構の動きを拘束自 在な拘束手段（６１，６２）が設けてあるので、調整が終了した後は、姿勢が変 化するのを防止しうる。また、可動連結機構は、各軸を中心として回動すること によって姿勢を変えるので、その回動中心からト−チヘッドまでの距離は従来の 可撓性チュ−ブの長さに比べてはるかに短く構成しうる。従って回動半径が充分 に小さく、角度変更に伴なうト−チヘッドの移動量が充分に小さい。また取手部 からト−チヘッドまでの長さが短くなるので、取手部の操作に要する力（モ−メ ント）も小さく、作業性が非常に向上する。また、ト−チヘッド軸が回動可変で 取手軸線に対してずれるので、材料のア−ク当り部分を後ろ側からのぞくことが 可能である。

【００２６】 姿勢の調整方向が、取手部の軸方向に対して１つもしくは実質上直角な２つの 方向に向かう軸を中心としてそれぞれ回動する方向であるので、方向が理解し易 く、姿勢の調整及び元の位置への復元が容易である。

【００２７】 また第２番の考案においては、可動連結機構の姿勢変更操作に要する力の大き さが、その姿勢が所定の基準状態にあるか否かに応じて変わるので、作業者は姿 勢調整を行なうと、その時の姿勢が基準状態、即ち原位置（初期位置）の姿勢か 否かを知ることができる。従って、それまでにどのような姿勢に調整されている 場合であっても、簡単な操作でかつ短時間で、姿勢を原位置に戻すことができる 。自動ガウジング作業の場合、予め原位置の姿勢でト−チと台車との位置合せを しておけば、ト−チ自体の姿勢を原位置に戻すだけで、特別な位置合せをするこ となしにすぐに作業を開始することができる。つまり、手動と自動のト−チを共 用するのに適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のガウジング用プラズマト−チを示す
正面図である。

【図２】 実施例のガウジング用プラズマト−チを示す
平面図である。

【図３】 実施例のト−チの姿勢調整範囲を示す正面図
である。

【図４】 実施例のト−チの姿勢調整範囲を示す平面図
である。

【図５】 可動連結機構を示す部分拡大断面図である。

【図６】 原位置決め機構を示す拡大断面図である。

【図７】 自動ガウジングの時のト−チの使用状態を示
す正面図である。

【符号の説明】

１０：ト−チヘッド ２０：取手部 ２１：
ト−チスイッチ ２２：断熱板 ３０：可動連結機構 ３１：
ホルダ部材 ３２，３３：中間部材 ３２ｂ：凹部 ３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ：連結部 ３５：
原位置決め機構 ３７：プランジャ ４０：ト−チホ−ス ５０：ケ−ブル及びホ−ス ６１：
連結ねじ ６２：ばね座金 ６５：球 ６６：
ホルダ ６７：圧縮コイルスプリング ６８：
プランジャ Ｐ１，Ｐ２：連結軸

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ト−チヘッドとそれを支持する取手部と
   で構成されるプラズマト−チにおいて、前記ト−チヘッ
   ドと取手部との間に、１つ、もしくは実質上直角な方向
   に向う２つの軸を中心としてそれぞれ回動する可動連結
   機構を設けるとともに、該可動連結機構に、その動きを
   拘束自在な拘束手段を設けたことを特徴とするプラズマ
   ト−チ。
2. 【請求項２】 前記可動連結機構は、その姿勢が所定の
   基準状態にあるか否かに応じて、その姿勢変更操作に要
   する力の大きさを変える、原位置決め手段を備える、前
   記請求項１記載のプラズマト−チ。