JPH0994663A - 溶接トーチ - Google Patents

溶接トーチ

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JPH0994663A
JPH0994663A JP7253119A JP25311995A JPH0994663A JP H0994663 A JPH0994663 A JP H0994663A JP 7253119 A JP7253119 A JP 7253119A JP 25311995 A JP25311995 A JP 25311995A JP H0994663 A JPH0994663 A JP H0994663A
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cooling
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welding torch
cooling nozzle
torch
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Toshiyuki Mishima
俊之 三島
Wataru Takahashi
渉 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は溶接作業に使用される溶接トーチに
関するものであり、溶接トーチ及び付随ケーブルを取替
えず、溶接トーチの一部分のみ取り替えることで、より
広範囲の溶接作業を実現することを目的とするものであ
る。 【構成】 溶接トーチはトーチ本体10、冷却用ノズル
ベース4、ノズル13などから構成されており、冷却用
ノズルベース4には、その内周に配置された冷却管1
と、冷却管1に接続された導入側継手2と排出側継手3
が設けられている。この冷却用ノズルベース4は、空冷
式の溶接トーチのノズルベース(図示せず)と取り付け
について互換性をもたせており、容易にかつ短時間に取
替えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶接作業に使用される溶
接トーチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、アーク溶接作業では対象ワークに
対する溶接電流や溶接連続時間によって、従来の空冷式
溶接トーチに加え、水冷式溶接トーチを使用することが
多くなってきた。
【0003】図5は従来の水冷溶接トーチをロボット装
置に保持させた一実施例の構成図であり、図6は従来の
水冷式溶接トーチの一実施例の外観図を示している。
【0004】図に示すように、50はマニピュレータ
で、その先端にトーチホルダ51が取付けられ、そこに
水冷式溶接トーチ52が保持されている。水冷式溶接ト
ーチ52には冷却水用の給水ホース32、排水ホース3
3、シールドガス用のガスチューブ53、消耗性電極ワ
イヤ(以下、ワイヤという)18を固定する水冷式溶接
トーチ52に設けられたクランプ装置(図示せず)用の
エアを通すエアチューブ54、前記クランプ装置を制御
する制御ケーブル56、及びワイヤ18などを含むトー
チケーブル55が接続されている。57はワイヤ送給装
置で、ワイヤリールスタンド58に保持されているワイ
ヤ18をモータ駆動で水冷式溶接トーチ52に送給する
ものである。59は冷却水装置で、冷却水量などの管理
を行う。
【0005】水冷式溶接トーチ52について、42はノ
ズルで、ノズル本体41に取付けられ、ノズル本体41
はトーチ本体30に袋ナット40によって取付けられて
いる。31は導入側継手で、給水ホース32と本体冷却
部34内の本体冷却管(図示せず)の一端とを接続する
ものである。35は中間継手で、前記本体冷却管の他端
と中継ホース36を接続し、中継ホース36には中継コ
ネクタ38が取付けられている。39はノズルコネクタ
で、ノズル冷却管37と、中継コネクタ38を経て中継
ホース36とを接続するためのものである。また、ノズ
ル冷却管37はノズル本体41内の冷却部(図示せず)
の一端に接続され、他端からは排水ノズル管(図示せ
ず)とコネクタ(図示せず)を経て排水ホース33に接
続されている。
【0006】上記構成により、水冷式溶接トーチ52へ
冷却水装置59により冷却水を給水ホース32から給水
し、本体冷却部34の内部の冷却管(図示せず)によ
り、トーチ本体30付近を冷却し、中継ホース36、ノ
ズル冷却管37を経てノズル本体41中のノズル冷却部
(図示せず)でノズル本体内を冷却し、排水ノズル管
(図示せず)と排水ホース33を経て冷却水装置59に
戻っていく。以下、この動作が繰り返される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の水冷
式溶接トーチ52では、水冷式専用のトーチ構造になっ
ているため空冷式溶接トーチ(図示せず)から水冷式溶
接トーチ52に取替える場合、給水ホース32と排水ホ
ース33の設置の他、前記空冷式溶接トーチや付随ケー
ブル(図示せず)などを、それらと同等品の水冷用であ
る水冷式溶接トーチ52、ガスチューブ53、エアチュ
ーブ54、制御ケーブル56及びトーチケーブル55と
取替えなければならず、取替え作業に多大の時間がかか
っていた。
【0008】本発明は上記の問題点を解決するもので、
容易に空冷式を水冷式に変更することが可能である溶接
トーチを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の溶接トーチは、溶接電流、溶接連続時間によ
り空冷式を水冷式にする場合は、内周に冷却媒体を循環
する冷却管を設け外周上に前記冷却管の導入口と排出口
を設けた冷却構造をもつ冷却用ノズルベースを取付け、
空冷式にする場合は冷却構造のないノズルベースを取り
付ける構成である。
【0010】
【作用】本発明は上記の構成により、空冷用、水冷用の
ノズルベースを設けることにより、溶接トーチを交換す
ることなく、容易に空冷式、水冷式の使い分けが可能な
溶接トーチを供給することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1、2、
3、4を参照しながら説明する。
【0012】図1、2、3、4において、4は冷却用ノ
ズルベースで、その内周にできるだけ表面積が大きくな
るようにした冷却管1が配置されている。2は導入側継
手で、冷却管1の入口8に接続されており、冷却用ノズ
ルベース4の外周上に設けられている。3は排出側継手
で、冷却管1の出口9に接続されており、冷却用ノズル
ベース4の外周上に設けられている。なお、両継手はト
ーチ先端から遠い方に近接して設けられている。
【0013】5は導入側継手2に接続された給水ホー
ス、6は排出側継手3に接続された排水ホースである。
13はノズルで、冷却用ノズルベース4に取付けられ、
14は絶縁ハウジングで、袋ナット15によりトーチ本
体10に固定されている。そして絶縁ハウジング14に
は3箇所、等間隔に取付穴を加工し、冷却用ノズルベー
ス4には等間隔で取付用ネジを6箇所加工しており、3
本の6角穴付ボルト16で絶縁ハウジング14と冷却用
ノズルベース4を取付け固定している。
【0014】また、ボルト通し穴を等間隔で3箇所加工
した穴を設けた絶縁ハウジング14に対して、接触しな
いよう真横にピン穴を加工し、位置決めピン7が出っ張
るように絶縁ハウジング14のピン穴に挿入固定されて
いる。トーチ本体10には、前記絶縁ハウジング14に
挿入固定した位置決めピン7の出っ張りを受けるための
溝または、穴加工を施している。
【0015】11は電極棒で、トーチ本体10内に接続
されており、12はコンタクトチップで、電極棒11に
取付けられる。17は冷却用ノズルベース4と電極棒1
1との間に形成された空間で、シールドガスの通路とな
る。18は消耗性電極ワイヤ(以下、ワイヤという)、
20は対象ワークで、両者間にアーク19が発生する。
【0016】以上のように構成された溶接トーチについ
て、以下その動作を説明する。アーク溶接は、供給され
たシールドガスが空間17を通ってトーチ先端に拡散さ
れ、この状態で、同様に供給されたワイヤ18がコンタ
クトチップ12で接触給電され、対象ワーク20との間
にアークを発生させる。そのアーク熱によりワイヤ18
を溶融し、対象ワーク20を接合するものでシールドガ
スとして一般的にはアルゴンが用いられている。
【0017】このアーク19を源とするアーク熱は、熱
伝導によりコンタクトチップ12、電極棒11などを加
熱し、さらに絶縁ハウジング14、トーチ本体10へと
伝導していく。またアーク19は輻射熱によりノズル1
3を加熱し、さらに冷却用ノズルベース4をも加熱す
る。
【0018】冷却水は給水ホース5から導入側継手2を
通して冷却管1の一端に流れ、他端から排出側継手3を
通して排水ホース6から排出される。以下、これを繰り
返し、上記の冷却管1は冷却水によって冷やされる。そ
してアーク熱により加熱された冷却ノズルベース4や電
極棒11を冷却する。それにより、絶縁ハウジング1
4、トーチ本体10、コンタクトチップ12、及びノズ
ル13などの熱上昇も抑制することになる。
【0019】溶接トーチをロボット装置に設置する場
合、溶接トーチの給水ホース5と排水ホース6がトーチ
本体10に接触して、前記両ホース5、6が設置できな
い場合がある。この場合は、絶縁ハウジング14の3箇
所の取付穴と冷却用ノズルベース4の6箇所の取付用ネ
ジにより、絶縁ハウジング14と冷却用ノズルベース4
の取付を所望の位置に調整し、前記両ホース5、6がト
ーチ本体10に接触しないようにすることができる。
【0020】また、ノズル13が消耗し交換する際、絶
縁ハウジング14の位置決めピン7により、上記で調整
した導入側継手2と排水側継手3の位置が変わることな
く、スムーズにノズル13を交換することができる。
【0021】このように本発明の実施例の溶接トーチに
よれば、冷却用ノズルベース4に冷却機能をもたせてい
るため、効率のよい溶接作業ができる。即ち、溶接トー
チを空冷式から水冷式に変更する場合、従来は溶接トー
チ自身に冷却機能をもたせていたため、溶接トーチ一式
を交換する必要があった。その際、溶接トーチに接続さ
れているトーチケーブルやガスチューブなどの付随ケー
ブルも同時に交換しなければならなかった。ところが本
実施例の溶接トーチは上記冷却用ノズルベース4のみ交
換すれば、給水ホース5と排水ホース6を接続するだけ
で水冷式になり、非常に短時間で空冷式から水冷式の溶
接トーチにすることができるため、広範囲な溶接電流、
溶接時間の溶接作業をスムーズに行うとができる。
【0022】また、前述したように、導入側継手2と排
出側継手3を所望の位置に調整でき、ノズル13の交換
時も、位置決めピン7により導入側継手2と排出側継手
3の位置が変わることなくスムーズにできる。
【0023】なお、本例では冷却媒体として冷却水で説
明しているが、他の冷却媒体(例えば、揮発性ガスな
ど)であってもよい。
【0024】また、絶縁ハウジング14に6箇所、等間
隔に取付用穴を加工し、冷却用ノズルベース4に等間隔
で取付用ネジを3箇所加工してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば溶接トーチの冷却用ノズルベースに冷却機能をも
たせているので、溶接トーチや溶接トーチに接続されて
いる付随ケーブルを取替えることなく、容易に、短時間
で空冷式から水冷式の溶接トーチにすることができるた
め、効率的に溶接作業ができ、メンテナンス性にも優れ
ている。
【0026】また、絶縁ハウジングまたは冷却用ノズル
ベースの一方に固定用ボルト通し穴を、他方にネジ穴を
各々等間隔で設けることにより冷却用ノズルベースの外
周上に設けられた冷却水路に接続された導入側継手と排
出側継手を所望の位置に調整固定することができる。
【0027】さらに、絶縁ハウジングの回り止めとして
トーチ本体と絶縁ハウジングを位置決めピンで固定する
ことにより、冷却用ノズルベースの導入側継手と排出側
継手の位置を固定した状態でノズルの交換をスムーズに
行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接トーチの一実施例の断面図
【図2】本発明の溶接トーチの一実施例の外観図
【図3】本発明の溶接トーチの一実施例の冷却管の水平
断面図
【図4】本発明の溶接トーチの一実施例の冷却管の説明
【図5】従来の水冷式溶接トーチをロボット装置に保持
させた一実施例の構成図
【図6】従来の水冷式溶接トーチの一実施例の外観図
【符号の説明】
1 冷却管 2 導入側継手 3 排出側継手 4 冷却用ノズルベース 5 給水ホース 7 位置決めピン 8 冷却管の入口 10 トーチ本体 11 電極棒 12 コンタクトチップ 13 ノズル 14 絶縁ハウジング 15 袋ナット 16 6角穴付ボルト 17 空間(シールドガス通路) 18 消耗性電極ワイヤ 19 アーク 20 対象ワーク

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トーチ本体とノズルの間に設けた冷却用
    ノズルベースと、前記冷却用ノズルベースの内周上に設
    けた冷却媒体を循環する冷却管を有し、前記冷却用ノズ
    ルベースの外周上に前記冷却管の導入口と排出口を設け
    た溶接トーチ。
  2. 【請求項2】 冷却管は冷却用ノズルベースの長手方向
    に2分割され、その分割された一方の冷却管の端部は導
    入口、他方の冷却管の端部は排出口に接続され、前記導
    入口と排出口は前記冷却用ノズルベースの長手方向の一
    方の端部に設け、前記冷却ノズルベースの長手方向の他
    方の端部で2分割された冷却管の各他端部が接続され、
    導入口から排出口が連続した冷却管になっている請求項
    1記載の溶接トーチ。
  3. 【請求項3】 導入口と排出口を冷却用ノズルベースの
    外周上の所望の位置に固定する固定手段を設けた請求項
    1記載の溶接トーチ。
  4. 【請求項4】 導入口と排出口を近接させた請求項1記
    載の溶接トーチ。
  5. 【請求項5】 冷却用ノズルベースの導入口と排出口を
    トーチ先端から遠い方に設けた請求項1記載の溶接トー
    チ。
  6. 【請求項6】 冷却用ノズルベースをトーチ本体に取付
    けるための独立した取付部を前記冷却用ノズルベースと
    トーチ本体の間に設け、前記冷却用ノズルベースと取付
    部はどちらか一方に等間隔の取付穴と他方にそのN倍
    (Nは1以上の整数)の取付用ネジを設けた請求項1記
    載の溶接トーチ。
  7. 【請求項7】 冷却用ノズルベースをトーチ本体に取り
    付けるための独立した取付部を前記冷却用ノズルベース
    とトーチ本体の間に設け、前記冷却用ノズルベースと取
    付部はどちらか一方に等間隔の取付用ネジと他方にその
    N倍(Nは2以上の整数)の取付穴を設けた請求項1記
    載の溶接トーチ。
  8. 【請求項8】 取付部に回り止め機構を設けた請求項6
    または7記載の溶接トーチ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7326880B2 (en) 2003-05-30 2008-02-05 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Welding torch and welding robot
WO2017159888A1 (ko) * 2016-03-14 2017-09-21 권도형 용접토치용 냉각수단 및 이를 구비한 통합용접토치
CN119457348A (zh) * 2025-01-14 2025-02-18 长治市三耐铸业有限公司 一种药芯焊丝使用的自动清洁水冷焊枪

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