JPS60203371A - 溶接ト−チ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タングステンイナートガス溶接（以下「ＴＩ
Ｇ溶接」という）に行う自動溶接機械における溶接トー
チに関するものである。

〔従来技術〕

ＴＩＧ溶接を行う自動溶接において、溶接位置の検出、
倣い等、溶接の自動化に伴う技術は進歩して来たが、Ｔ
ＩＧ溶接の溶接電極は寿命がくるとトーチから取り外し
て新しい電極をトーチに取り付け、ノズル先端よりの電
極突出長さの寸法調整、狙い位置調整などの操作を電極
交換ごとに行う必要がある。この電極の寿命は短かく、
電極交換に要する時間的損失が大きいため、ＴＩＧ溶接
の自動化（無人化）への大きな障害の１つになっている
。

〔発明の目的〕

本発明は前述した電極交換に要する時間的損失を少なく
するため、電極交換時における溶接トーチの移動および
位置決めを数値制御あるいはＰＣ制御で行い、電極の交
換を自動化して自動溶接機の無人化ができるようにする
ことを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するため本発明は、トーチホルダーに摺
動可能に嵌装され先端で電極ホルダーを把持するコレッ
トと、このコレットをトーチホルダーに対して前進後退
させるコレット作動機構と、前記コレットがトーチホル
ダーに対して前進したときコレットの電極ホルダーに対
する把持を解除する機構と、前°記コレットの先端から
電極ホルダーを押出す押出機構と、を備えだ溶接トーチ
としたものである。

〔実　施　例〕

次に本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。

第１図、第２図において、（１）はトーチホルダーであ
って、その中心には、大径孔（２）、中径孔（３）、小
径孔（４）が先端側（第１図の左端側）から順次−直線
に並べて穿設されている。トーチホルダー（１）の先端
には、筒状のノズル（５）がねじ適寸れており、シール
ドガス送給管（６）から供給されたシールドガスの吹出
しを、安定化するようになっている。

ノズル（５）の後端に隣接して、ガスレンズ（７）、オ
リフィス（８）が、トーチホルダー（１）の大径孔（２
）に圧入されている。ガスレンズ（７）ハメッシュの小
さい金網数枚で構成されたもので、中心には孔（９）（
第２図参照）が設けられている。オリフィス（８）の中
心にも孔０・・が設けてあって、そのまわりに、孔αＯ
と平行に小径の小孔０］）が十数個穿設されている。そ
してオリフィス（８）の後面には、孔０→を中心として
後方に円錐状に突出した突起（６）が形成されている。

オリフィス（８）の大径孔（２）の底部にはブツシュａ
３が圧入されている。ブツシュα■の中心にはやや大径
の孔０４）が穿設されていて、孔０４１の先端側は、テ
ーパ状に拡開する斜面部０υになっている。

トーチホルダー（１）の大径孔（２）、中径孔（３）、
小径孔（４）を通って、トーチホルダー（１）には、細
長い筒状のコレット（至）が嵌装されている。コレット
（ト）は小径孔（４）に案内されてトーチホルダー（１
）に対し摺動し、第１図、第２図の左右方向に前進した
り後退したりできるようになっている。

なお第１図は、コレット◇傍が右方に後退した状態を示
している。

コレットαＯの中間部分より前端側には、複数のスリッ
トα力が設けてあって、コレット（ト）の先端側を直径
方向に変形できるようにすると共に、７−ルドガス送給
管（６）から供給されたシールドガスを、オリフィス（
８）の方に導ひくようにされている。コレラ）　（１４
Ｇの先端部はラッパ状に拡径され、外面はブツシュα［
相］の斜面部α均と同一テーパ角度の斜面部（至）にな
っており、内面はオ；Ｊフイス（８）の突起（６）と同
一テーパ角度の斜面部０りになっている。

このコレット（４）の先端は、ノズル（５）の先端から
挿入されてガスレンズ（７）の孔（９）　（第２図参照
）及びオリアイス（８）の孔００を通した電極ホルダー
（イ）を把持するものである。そして電極ホルダー翰に
は、第３図に示すように電極Ｑ１）が挿入され、止ねじ
（イ）で固定されている。この電極Ｑ◇の固定は、電極
ホルダー（イ）の段部から電極Ｑ１）先端までの長さく
Ｓ）が一定になるように、あらかじめ寸法調整されてい
るものである。

コレット（至）の後端側はトーチホルダー（１）より突
出していて、雄ねじが刻設されている。そしてここにピ
ストン＠がねじ込まれ、ナツト（ハ）で固定されている
。トーチホルダー（１）の後端にはシリンダーケース（
イ）が固着されていて、シリンダーケース（ハ）の内部
には、第１図で明らかなように、第１シリンダー（ハ）
と第２シリンダー（ハ）とが前後に分けて形成されてい
る。上述のピストンｅＩ３は第１シリンダー翰内に嵌装
され、０リング（ハ）を介して第１シリンダー（イ）内
を密に摺動できるようになっている。

ピストン（イ）とトーチホルダー（１）との間にはスプ
リング翰が介装されていて、ピストン（イ）を常時第１
図の右側に押圧している。ピストン（ハ）がスプリング
翰によって第１シリンダー（イ）内の右側に押圧されて
いると、コレット（イ）もトーチホルダー（１）に対し
て右側に摺動し、後退位置となる。シリンダーケース（
ハ）の第１シリンダー（イ）と第２シリンダー（イ）と
の間にある中間壁（７）の通路０］）から圧油または圧
縮空気等の圧力流体を供給すると、この圧力流体は第１
シリンダー（イ）に入り、スプリング翰の力に抗してピ
ストン翰を第１図の左方に移動させる。この際ピストン
（イ）の左側の空気は、通路０埠を通ってシリンダーケ
ース（ハ）の外に排出される。ピストン（イ）が第１シ
リンダー（イ）内を左方に移動すると°、コレラ）Ｈも
トーチホルダー（１）に対して左方に摺動し、前進位置
となる。ピストン（ハ）の右側に供給されていた圧力流
体を通路０１）を通って排出すると、ピストン（イ）は
スプリング（イ）に押されて右方に移動し、通路０→か
ら空気を吸入し、コレットα・は後退位置となる。

このように、第１シリンダー（イ）、ピストン■スプリ
ング翰は、コレットαＱをトーチボルダ−（１）に対し
て前進後退させる作動機構を構成している。

第２シリンダー（イ）内にはピストン（ハ）が嵌挿され
ていて、Ｏリング（財）を介して第２シリンダー（ハ）
内を密に摺動できるようになっている。ピストン（ハ）
のピストンロッド（ハ）は第１シリンダー（ハ）、側に
長く延びていて、コレットαＱの後端内部に隙間をおい
て緩く嵌入している。ピストンロッド（イ）の中間部分
は中間壁（１）を貫通し、０リング（ト）により密に摺
動できるようになっている。ピストンロッド（４）の先
端には押出し軸（ロ）がねじ結合されていて、押出し軸
＠はコレット（４）の内部に緩く嵌合し、コレット（至
）の先端近くまで延びている。

シリンダーケース（ハ）の後端には、シリンダーカバー
（ハ）がボルト（ト）、ワッシャ００、ナツトθυによ
って固定され、０リングθ功で密閉されている。

中間壁（１）及びシリンダーカバー（ハ）には、それぞ
れ通路θ騰、−が設けてあって、通路０３から圧力流体
を供給すると共に通路−から圧力流体を排出すると、ピ
ストン（ハ）は第２シリンダー（社）内の右側に移動し
、ピストン（ハ）及び押出し軸（ロ）は第１図に示す状
態になる。これとは逆に通路−から圧力流体を供給して
通路０３から圧力流体を排出すると、ピストン（ハ）は
第２シリンダー（イ）内の左側に移動し、これにともな
って押出し軸（ロ）もトーチホルダー（１）の先端側に
移動することになる。

上述した装置において、電極（ｇｌ）が使用限度に達し
た場合には、中間壁（至）の通路０］）から圧力流体を
供給し、ピストン翰をスプリング翰の力に抗して第１の
左方に移動させると、ピストン翰に固定されているコレ
ットα・Ｑもトーチボルダ−（１）に対し左方に摺動し
て前進する。

コレット（１Ｇが前進すると、コレット（ト）先端内面
の斜面部００がオリフィス（８）に形成されている円錐
状の突起（イ）に当接し、コレット（ト）の先端は押し
広げられて電極ホルダー翰に対する把持が解除されるこ
とになる。

このように、コレット（至）の先端内面にあるラッパ状
に拡径されている斜面部０呻と、オリフィス（８）に形
成されている円錐状の突起（イ）とは、コレット（至）
の電極ホルダー翰に対する把持を解除する機構を構成し
ている。

上述した通路１９１）に対する圧力流体の供給と同時に
、通路−から圧力流体を供給すると共に通路■から圧力
流体を排出すると、ピストン（至）及び押出し軸（イ）
は第１図の左方に移動し、押出し軸（イ）は電極ホルダ
ー（イ）をコレット（至）の先端から押出して外すこと
になる。

このように、第２シリンダー（イ）、ピストン（ハ）及
び押出し軸（イ）は、コレット（至）の先端から電極ホ
ルダー（イ）を押出す押出機構を構成している。

前述のように電極ホルダー（イ）をコレット（ｌＱの先
端から外した後、通路０′３から圧力流体を供給して通
路−から圧力流体を排出すると、ピストン（ト）及び押
出し軸（ロ）は右方に移動する。他方の通路０１）には
圧力流体を供給した！、まで、ピストン翰、コレット（
イ）は前進してコレット（ト）の先端が押し広げられて
いる状態を維持し、新しい電極（財）が取付けられてい
る電極ホルダー（１）をノズル（５）の先端から挿入し
、ガスレンズ（７）の孔（９）（第２図参照）、オリフ
ィス（８）の孔ＯＱを貫通させてコレット（ト）の先端
に差し込む。そして電極ホルダー（イ）の段部がガスレ
ンズ（７）に当った状態で通路０１）から圧力流体を排
出すると、ピストン翰およびコレット（至）は後退する
。この際、コレット（ト）先端外面のラッパ状に拡径さ
れている斜面部（至）はブツシュα浄の斜面部αυと摺
動し、模作用による大きな力でコレット（至）の先端は
電極ホルダー（イ）を把持し、電極交換は完了する。

尚、上記実施例ではコレットを拡大する為の円錐状の突
起（６）を設けたが、コレット自体にバネ性を具備させ
れば該突起０２は不要である。

〔発明の効果〕

本発明は電極交換の際に寸法調整や狙い位置調整が不要
になるため短時間で電極交換を行うことができ、この溶
接トーチに２方向に移動できるスライドユニットと、電
極ホルダーを複数個整列置きしたマガジンとを組合せて
使用すれば、溶接トーチの移動および位置決めを数値制
御あるいはＰＣ制御で行い、電極の交換を自動化して自
動溶接機の無人化をすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は分解状態
の斜視図、第３図は電極ホルダーの断面図である。 図中、（１）はトーチホルダー、（２）は突起、αＱは
コレット、θＯは斜面部、（ホ）は電極ホルダー、（イ
）、（至）はピストン、（イ）は第１シリンダー、＠は
第２シリンダー、（イ）はスプリング、（ロ）は押出し
軸を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 特許出願人代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）トーチホルダーに摺動可能に嵌装され先端で電極ホ
   ルダーを把持するコレットと、該コレットをトーチホル
   ダーに対して前進後退させるコレット作動機構と、前記
   コレットがトーチホルダーに対して前進したとき、コレ
   ットの電極ホルダーに対する把持を解除する機構と、前
   記コレットの先端から電極ホルダーを押出す押出機構と
   、を備えたことを特徴とする溶接トーチ。