JPH0760449A - 消耗電極式溶接装置の溶接トーチ清掃装置 - Google Patents

消耗電極式溶接装置の溶接トーチ清掃装置

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JPH0760449A
JPH0760449A JP5193765A JP19376593A JPH0760449A JP H0760449 A JPH0760449 A JP H0760449A JP 5193765 A JP5193765 A JP 5193765A JP 19376593 A JP19376593 A JP 19376593A JP H0760449 A JPH0760449 A JP H0760449A
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welding
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    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/328Cleaning of weld torches, i.e. removing weld-spatter; Preventing weld-spatter, e.g. applying anti-adhesives

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシの磨耗に起因する清掃不良を防止し、
信頼性を向上することができる消耗電極式溶接装置の溶
接トーチ清掃装置を提供することを目的とする。 【構成】 駆動軸32上に当該駆動軸と同心に支持され
た回転体30、当該回転軸を駆動する駆動機構、上記回
転体の軸線Oの回りに配設され支軸で当該回転体に傾倒
可能に保持された複数個のブラシホルダ40A、40
B、この各ブラシホルダによりブラシ軸43A、43B
を保持されブラシ本体44A、44Bがブラシホルダ外
へ突出するブラシ、上記ブラシホルダの上記ブラシ本体
側を上記回転体の軸線方向へ弾性付勢する付勢機構4
7、上記ブラシ軸を回転させるブラシ回転機構21、4
5A、45Bとを備え、上記各ブラシのブラシ本体が作
る間隙に溶接トーチのチップが全ブラシ本体と摺接可能
に上記軸線方向から挿脱されることを特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、消耗電極式溶接装置の
溶接トーチ清掃装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の清掃装置としては、特開平3−
23078号公報に開示されたものがある。
【0003】消耗電極式溶接においては、シールドガス
を噴出する溶接トーチのノズルの内面と、消耗電極を保
持するチップの外面に、スパッタが付着し、シールドガ
スを流れを乱し、溶接効率を低下させるので、定期的
に、ノズル内面とチップ外面を清掃する。
【0004】上記特開平3−23078号公報は、消耗
電極式溶接を行なう溶接ロボットや自動溶接機等の自動
溶接装置において、上記清掃を自動的に行なうための装
置を開示している。
【0005】この従来例において、チップの清掃につい
ては、清掃具として、円筒状ブラシを用い、この円筒状
ブラシ内に、相対的にチップを挿入し、円筒状ブラシを
回転させながらチップ外周面に外接させることにより、
付着しているスパッタをかきおとすようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来のものでは、
円筒状ブラシを鉛直向きに支持し、チップに対して当該
円筒状ブラシを同軸に位置せしめるので、円筒状ブラシ
のブラシ毛端が磨耗すると、円筒状ブラシがチップ外周
面に摺接しなくなるが、上記自動溶接装の場合には、こ
れを看過して清掃を行なう機会が多く、清掃ステップを
実行したが、清掃後のチップに依然として、スパッタが
付着しており、上記溶接効率の低下を招いてしまうこと
がしばしば発生する。
【0007】勿論、円筒状ブラシの磨耗の有無を監視
し、頻繁に取り替えれはよいが、上記自動溶接装の場合
には、好ましくない。
【0008】また、チップ部分は一様の径ではないの
で、ブラシとしては、特殊のブラシを使用しなくてはな
らず、チップ部分に曲がり等の変形が生じた場合には、
信頼性のある清掃が難しいという問題がある。
【0009】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、ブラシの磨耗に起因する清掃不良を防止し、
信頼性を向上することができる消耗電極式溶接装置の溶
接トーチ清掃装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1では、駆動軸上に当該駆動軸と同心
に支持された回転体、当該回転体を駆動する駆動機構、
上記の軸線の回りに配設され当該回転体に支軸で傾倒可
能に保持された複数個ののブラシホルダ、この各ブラシ
ホルダによりブラシ軸を保持されブラシ本体がブラシホ
ルダ外へ突出するブラシ、上記ブラシホルダの上記ブラ
シ本体側を上記回転体の軸線方向へ弾性付勢する付勢機
構、上記ブラシ軸を回転させるブラシ回転機構とを備
え、上記ブラシ本体は筒状であり、上記各ブラシのブラ
シ本体間に溶接トーチのチップが摺接可能に上記軸線方
向から挿脱される構成とした。
【0011】請求項2では、上記ブラシ回転機構は、回
転体と同心に当該回転体の外側に配設され内周面にその
周方向に帯び状に伸びる歯面を持つ筒状の固定ケース
と、各ブラシ軸に嵌着され上記歯面と噛合する歯車とか
らなる構成とした。
【0012】1記載の消耗電極式溶接トーチの清掃装
置。
【0013】請求項3では、上記ブラシ軸のブラシ本体
側とは反対側の部分には、重心調整用のバランスウエイ
トが設けられている構成とした。
【0014】請求項4では、駆動軸上に当該駆動軸と同
心に支持された回転体、当該回転軸を駆動する駆動機
構、上記回転体の軸線の回りに配設されブラシ軸が当該
回転体に支軸で傾倒可能に保持された複数本のブラシ、
上記ブラシの上記ブラシ軸の一端側に設けられたブラシ
本体側を上記回転体の上記軸線方向へ弾性付勢する付勢
機構を備え、上記ブラシは歯ブラシ状であり、上記各ブ
ラシのブラシ本体間に溶接トーチのチップが摺接可能に
上記軸線方向から挿脱される構成とした。
【0015】請求項5では、請求項4のブラシ軸のブラ
シ本体側とは反対側は、重心調整用のバランスサを兼ね
ている構成とした。
【0016】請求項6では、駆動軸上に当該駆動軸と同
心に支持された回転体、当該回転軸を駆動する駆動機
構、上記回転体の軸線の回りに配設され一端側で水平方
向揺動可能に軸支され他端側が相互に対向するブラシホ
ルダ、当該ブラシホルダの相互に対向する面に亘って張
設され対向面が相寄る方向に当該ブラシホルダを付勢す
る付勢機構を備え、上記各対向面に歯ブラシ状ブラシの
ブラシ本体が設けられている構成とした。
【0017】
【作用】本発明では、複数本のブラシは傾倒可能に保持
され、かつブラシ本体が各々が取り囲む所定軸線に向か
って付勢されているので、ブラシ本体が磨耗しても、そ
の磨耗分に応じ、ブラシ本体が所定軸線側へ変位するの
で、磨耗が極端に進むまでは、ブラシ本体が確実にチッ
プ部分に摺接し、清掃作業が行なわれる。
【0018】ブラシ本体が上記のように弾性付勢されて
いるので、径が一定ではないチップ部分を、また、チッ
プ部分に変形が生じていても、確実に清掃することがで
きる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図面を参照して説
明する。
【0020】図1および図2において、10は溶接ロボ
ットの待機位置に配設された基台である。21は清掃装
置の固定ケースである。この固定ケース21は上端が開
口し、下底中央部から下方に突出する突起部22を有す
る筒体であって、当該突起部22を基台10の貫通孔1
0Aに嵌合して当該基台10に固定されている。この固
定ケース21の内周面には、歯ベルト23が接着されて
いる。
【0021】固定ケース21内には、筒壁の一部が全長
に渡って切り欠かれ当該筒壁が対向する2つの筒壁31
A、31Bからなる筒状の回転体30が固定ケース21
と同心に収納されており、この回転体30から下方に伸
びる軸32が軸受33を介し固定ケース21の突起部2
2を貫通している。軸32の下端に平歯車34が固着さ
れている。
【0022】回転体30内には、軸32の直径方向に所
定間隔を隔てて、2つのブラシホルダ40A、40Bが
設けられている。
【0023】ブラシホルダ40Aは、回転体30の筒壁
31A、31B間に、一本の軸線上に置かれた傾倒軸4
1Aと41A’で固定されており、この軸41Aと41
A’と直交する方向に傾倒可能である。ブラシホルダ4
0Aは、軸受42a、42bを介してブラシ軸43Aを
鉛直向きに支持しており、このブラシ軸43Aに平歯車
(プーリー)45Aが固着されている。ブラシ軸43A
は固定ケース21より上方まで伸び、その上端に円板状
のブラシ本体44Aが固着されている。また、このブラ
シ軸43Aの下端部には、重心調整用のバランスウエイ
ト46Aが設けられており、軸41A位置にブラシ重心
を一致させている。
【0024】ブラシホルダ40Bも、回転体30の筒壁
31A、31B間に、一本の軸線上に置置くかた傾倒軸
41Bと41B’で固定されており、この軸41Bと4
1B’と直交する方向に傾倒可能である。ブラシホルダ
40Bは、軸受42a、42bを介してブラシ軸43B
を鉛直向きに支持しており、このブラシ軸43Bに平歯
車45Bが固着されている。ブラシ軸43Bは固定ケー
ス21より上方まで伸び、その上端に円形のブラシ本体
44Bが固着されている。また、このブラシ軸43Bの
下端部には、重心調整用のバランスウエイト46Bが設
けられており、軸41B位置にブラシ重心を一致させて
いる。
【0025】平歯車44A、44Bは固定ケース21の
歯ベルト23と噛合する。
【0026】47は付勢機構を構成するコイルばねであ
って、ブラシホルダ40Aと40Bとに亘って、張設さ
れており、両ブラシホルダ40Aと40Bを相寄る方向
に付勢している。
【0027】また、48はスペーサ(この例では、ボル
ト)であって、ブラシホルダ40Aから相手ブラシホル
ダ40Bに向かって伸びており、ブラシ本体44A、4
4Bが互いに接触するのを防止している。
【0028】49は防塵用の筒状のカバーであって、基
台10上で、固定ケース21の外側に、当該固定ケース
21と同心に設けられている。
【0029】基台10には、図7に示す溶接トーチ20
0からノズル部分202を自動着脱するためのノズル着
脱装置が設けられている。100はこのノズル着脱装置
のノズル着脱具であって、コイルばね101からなり、
図示しない駆動機構、例えば減速機付モータ等にによ
り、平歯車102を介し、正逆転駆動される。平歯車3
4は、平歯車102と噛合する中間歯車103と噛合す
る。201はトーチ本体部分、203はチップ部分、2
04はオリフイス部である。
【0030】なお、平歯車45Aの歯面は、傾倒軸41
Aと平歯車45Aの軸心との交転を中心とした球形とな
っており、ブラシ軸43Aが傾倒しても、所定範囲内の
傾倒であれば、歯ベルト22との噛み合いが外れないよ
うになっている。
【0031】次に、この清掃装置の動作について説明す
る。
【0032】溶接ロボットの制御装置(図示しない)が
内蔵しているデータメモリには、溶接作業ステップのデ
ータの他に、チップ清掃作業ステップのデータが格納さ
れている。
【0033】今、第N回目の溶接作業を終えて、溶接ト
ーチが待機位置に戻ったものとし、制御装置のプログラ
ムメモリに格納されているプログラムは、この第N回目
の溶接作業終了時に、チップ清掃作業が開始されるよう
にプログラムされていたとする。
【0034】(1)溶接トーチ200がノズル抜き取り
用チャックコイル101の直上の位置(第1の所定位置
とする)に移動し、溶接ロボットの指令により、チャッ
ク100を駆動するモータが回転し、平歯車102が回
転する。これにより、チャックコイル101はチャック
ばね巻回方向に回転する。
【0035】(2)溶接トーチ200が下降して、ノズ
ル部分202が、ノズル抜き取り用チャックばね101
内に挿入される。ノズル抜き取り用チャックコイル10
1のコイル内径は、溶接トーチのノズル外面に緩く接触
する大きさを有しているので、ノズル部分202がノズ
ル抜き取り用チャックコイル101に挿入されると、ノ
ズル部分202に巻着せず、ノズル部分202は容易に
挿入される。ノズル部分202が挿入されたのち、溶接
ロボットの指令により、当該チャックコイル101を逆
回動させると、この回動によりノズル部202部分とト
ーチ本体部分201の螺合が解かれる。
【0036】(3)ノズル部分202とトーチ本体部分
201の螺合が解かれると、溶接トーチ200のトーチ
本体部分201が上昇し、ノズル部分202は、チャッ
クコイル101内に残る。この後は、別途ノズル部分が
清掃される。
【0037】(4)溶接トーチ200のトーチ本体部分
201は上記第1の所定位置に戻った後、回転体30の
直上の位置(回転体30の軸線上の位置で、これを第2
の所定位置とする)へ移動する。
【0038】(5)溶接トーチ200のトーチ本体部分
201は上記第2の所定位置から予め設定された清掃速
度で降下する。
【0039】これにより、チップ部分203が、ある距
離下降したのち、その先端側から、ブラシ本体44Aと
44Bの間に進入を開始する。
【0040】(6)上記平歯車102の回転は、中間歯
車103を介して、上記平歯車34に伝達されるので、
回転体30が回転する。回転体30が回転すると、ブラ
シホルダ40A、40Bが、回転体30の前記軸線Oの
まわりを回転(この回転を、以下、公転という)。ブラ
シホルダ40A内の平歯車45Aは固定ケース21内の
歯ベルト23に噛合しているので、上記公転に伴って、
回転し、ブラシ軸43Aが回転(以下、自転という)す
る。ブラシホルダ40B内の平歯車45Bも固定ケース
21内の歯ベルト23に噛合しているので、上記公転に
伴って、回転し、ブラシ軸43Bが回転(自転)する。
【0041】(7)ブラシ本体44Aと44Bは、チッ
プ部分203の外周面に自転をしつつ摺接し、その状態
で、チップ部分の周方向に公転する。
【0042】(8)溶接トーチ本体201のチップ部分
203が、そのオリフイス部204まで、ブラシ本体4
4Aと44Bの間に進入させたのち、所定時間が経過す
ると、溶接トーチ本体201を上記第2の所定位置へ向
けて上記清掃速度で移動する。なお、溶接トーチ本体2
01のオリフイス部204まで進入して直ぐに上記第2
の所定位置へ移動してもよい。
【0043】(9)溶接トーチ本体201が、上記第2
の所定位置へ戻った後、溶接トーチ200は、上記第1
の所定位置へ移動する。
【0044】(10)溶接トーチ200は、上記第1の
所定位置へ移動したのち、清掃済みのノズル部分202
が保持されているチャックコイル101を溶接ロボット
の指令によりネジを締める方向に回転させ、チャックコ
イル101内へ下降する。
【0045】(11)溶接トーチ本体201が、、チャ
ックコイル101内に残っているノズル部分202内に
入って、当該ノズル部分202に係合する。
【0046】そしてチャックコイル101を回転させな
がら、溶接トーチ本体201を上記第1の所定位置へ戻
す。
【0047】(12)次に、ノズル締め付け用のチャッ
クコイル105の直上の位置(第3の所定位置とする)
へ溶接トーチ本体201が移動したのち、ノズル締め付
け用のチャックコイル105内へ溶接トーチ本体205
を押し込む。
【0048】(13)ノズル締め付け用のチャックコイ
ル105の内径はチャックコイル101と同様にノズル
部分202に緩く接触する大きさを有しており、左巻き
となっているので、ノズル部分202チャックコイル1
05に挿入されると、当該ノズル部分202に巻着して
ノズル部分202を回動させる。この回動により、ノズ
ル部分202と溶接トーチ200の溶接トーチ本体20
1とが密に螺合する。
【0049】(14)ノズル部分202と溶接トーチ2
00の溶接トーチ本体201とが密に螺合すると、ノズ
ル締め付け用のチャックコイル105が溶接ロボットの
指令により上記と逆向きに回転し、ノズル締め付け用の
チャックコイル105ノズル部分202との巻着が解か
れる。
【0050】(15)続いて、溶接トーチ本体201を
上記第3の所定位置に戻したのちに、ノズル締め付け用
のチャックコイル105の回転を停止させる。
【0051】以上の動作にて、溶接トーチ20のチップ
部分およびノズル部分の清掃が完了し、次の溶接作業に
移行する。
【0052】本実施例では、軸線Oに対してブラシホル
ダ40A、40Bとが公転し、それに伴い自転するブラ
シ本体44Aと44Bがチップ部分203の外周面に摺
接し、チップ部分203がブラシ本体44Aと44B間
を上下動するので、この上下動する間に、チップ部分2
03外面に付着しているスパッタが掻き落とされ、チッ
プ部分203が清掃される。
【0053】本実施例では、ブラシ本体44Aと44B
が互いに相寄る方向へ弾性付勢されているので、溶接ト
ーチ本体201は、先端側のチップ部分203がブラシ
本体44Aと44B間し、さらに、基部側の径の太いオ
リフイス部204までへ進入させると、両ブラシ本体4
4Aと44B相互を引っ張りコイルばね47の弾力に抗
して押し広げられるように作用し、この結果、径の太い
オリフイス部204まで清掃することができる。また、
チップ部分203が変形していても、確実に、清掃する
ことができる。
【0054】本実施例では、両ブラシ本体44Aと44
Bが相寄る方向に付勢してあるのでブラシ本体44Aと
44Bが磨耗しても、ブラシ本体44Aと44Bがチッ
プ部分ならびに径の太いオリフイス部204に圧接状に
摺接し、確実に、清掃することができる。
【0055】図3は、本発明の他の実施例を示したもの
で、図1の実施例の回転体30を支える軸32で、防塵
ケース49内に、回転体30を支持している。ブラシ5
0A、50Bは、ブラシ軸51A、51Bの上端部の片
面にブラシ本体52を設けた歯ブラシ状のブラシであっ
て、ブラシ本体52を互いに対向させて配設されてお
り、ブラシ軸51A、51Bは軸(傾倒軸)53A、5
3Bで回転体30に傾倒可能に支持されている。
【0056】54は付勢機構を構成するコイルばねであ
って、ブラシ軸51A、51Bの下端部相互間に亘って
拡張設されており、ブラシ50A、50Bのブラシ本体
52が相寄る方向へ両ブラシ軸51A、51Bを付勢し
ている。55はブラシ軸51A、51Bの相互間隔を調
整する調整ねじである。
【0057】図4は、本発明の第3の実施例を示したも
ので、前記回転体30と同じように回転駆動される回転
板60上に、ベースブロック61A、61Bを直径方向
所定間隔を隔てて設け、各ベースブロック61A、61
B上に、回動軸62A、62Bで、回動アーム(ブラシ
ホルダ)63A、63Bの基部側端を軸支し、回動アー
ム63A、63Bが水平方向回動可能となるようにして
ある。回動アーム63A、63Bの他端部側は相互に対
向し、その対向面64A、64Bにブラシ本体66A、
66Bが取り付けられている。また、この対向面64
A、64B間にわたって、付勢機構を構成するコイルば
ね65A、65Bが張設されている。
【0058】なお、回転板60上に、傾倒可能に支持し
たブラシホルダを軸線Oの回りに2箇以上(例えば、3
箇)周方向所定間隔を隔てて配設し、相隣るブラシホル
ダ相互間にコイルばねを張設し、ブラシホルダには、歯
ブラシ状のブラシを持たせるようにしても、同様の効果
を得ることができる。
【0059】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、複数本のブ
ラシは傾倒可能に保持され、かつブラシ本体が各々が取
り囲む所定軸線に向かって付勢されているので、ブラシ
本体が磨耗しても、その磨耗分に応じ、ブラシ本体が所
定軸線側へ変位するので、磨耗が極端に進むまでは、ブ
ラシ本体が確実にチップ部分に摺接し、清掃作業が行な
われる。
【0060】また、ブラシ本体が上記のように付勢され
ているので、チップ部分が変形していても、上記清掃作
業が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】上記第1実施例を示す平面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す縦断面図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示す縦断面図である。
【図5】溶接トーチを示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 基台 21 固定ケース 23 歯ベルト 30 回転体 31A、31B 筒壁 32 軸 34 平歯車 40A、40B ブラシホルダ 41A、41B 傾倒軸 43A、43B ブラシ軸 44A、44B ブラシ本体 45A、45B 平歯車 46A、46B バランスウエイト 47 コイルばね 48 スペーサ 49 防塵ケース 50A、50B ブラシ 51A、51B ブラシ軸 53A、53B 傾倒軸 54 コイルばね 60 回転板 61A、61B ベースブロック 62A、62B 回動軸 63A、63B 回動アーム(ブラシホルダ) 65A、65B コイルばね

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸上に当該駆動軸と同心に支持され
    た回転体、当該回転体を駆動する駆動機構、上記の軸線
    の回りに配設され当該回転体に支軸で傾倒可能に保持さ
    れた複数個のブラシホルダ、この各ブラシホルダにより
    ブラシ軸を保持されブラシ本体がブラシホルダ外へ突出
    するブラシ、上記ブラシホルダの上記ブラシ本体側を上
    記回転体の軸線方向へ弾性付勢する付勢機構、上記ブラ
    シ軸を回転させるブラシ回転機構とを備え、上記ブラシ
    本体は円板状であり、上記各ブラシのブラシ本体が作る
    間隙に溶接トーチのチップが全ブラシ本体と摺接可能に
    上記軸線方向から挿脱されることを特徴とする消耗電極
    式溶接装置の溶接トーチ清掃装置。
  2. 【請求項2】 ブラシ回転機構は、回転体と同心に当該
    回転体の外側に配設され内周面にその周方向に帯び状に
    伸びる歯面を持つ筒状の固定ケースと、各ブラシ軸に嵌
    着され上記歯面と噛合する歯車とからなることを特徴と
    する請求項1記載の消耗電極式溶接装置の溶接トーチ清
    掃装置。
  3. 【請求項3】 ブラシ軸のブラシ本体側とは反対側の部
    分には、重心調整用のバランスウエイトが設けられてい
    ることを特徴とする請求項1または2記載の消耗電極式
    溶接装置の溶接トーチ清掃装置。
  4. 【請求項4】 駆動軸上に当該駆動軸と同心に支持され
    た回転体、当該回転軸を駆動する駆動機構、上記回転体
    の軸線の回りに配設されブラシ軸が当該回転体に支軸で
    傾倒可能に保持された複数本のブラシ、上記ブラシの上
    記ブラシ軸の一端側に設けられたブラシ本体側を上記回
    転体の上記軸線方向へ弾性付勢する付勢機構を備え、上
    記ブラシは歯ブラシ状であり、上記各ブラシのブラシ本
    体が区画する間隙に溶接トーチのチップが全ブラシ本体
    と摺接可能に上記軸線方向から挿脱されることを特徴と
    する消耗電極式溶接装置の溶接トーチ清掃装置。
  5. 【請求項5】 ブラシ軸のブラシ本体側とは反対側は、
    重心調整用のバランスサを兼ねていることを特徴とする
    請求項4記載の消耗電極式溶接装置の溶接トーチ清掃装
    置。
  6. 【請求項6】 駆動軸上に当該駆動軸と同心に支持され
    た回転体、当該回転軸を駆動する駆動機構、上記回転体
    の軸線の回りに配設され一端側で水平方向揺動可能に軸
    支され他端側が相互に対向するブラシホルダ、当該ブラ
    シホルダの相互に対向する面に亘って張設され対向面が
    相寄る方向に当該ブラシホルダを付勢する付勢機構を備
    え、上記各対向面に歯ブラシ状ブラシのブラシ本体が設
    けられていることを特徴とする消耗電極式溶接装置の溶
    接トーチ清掃装置。
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