JPS622908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接工具に溶接電流、圧力媒体及び
（又は）冷却液体を供給するための回転式接続装
置を有する操作装置における可動の溶接工具用の
保持装置であつて、回転軸線に対して垂直に位置
している電流接触面が不動の部分と可動の部分と
の間でばねプレーロドを負荷されており、かつ、
圧力媒体を負荷されるピストンにより互いに圧着
可能である形式のものに関する。

上記の形式の可動の溶接工具においては、溶接
工具の可動性にもかかわらず、溶接電流の供給及
び取出しが確実に保証されていなければならな
い。この問題を解決する１つの装置は一般に回転
式接続装置と呼ばれている。このために種々異な
る原理的手段が開発されている。その１つの手段
によれば、円筒周壁面上に配置された接触シエル
がほぼ180゜の角度にわたつて、引張力を負荷さ
れていて給電に役立つフレキシブルの導電ループ
によつて取囲まれている（ドイツ連邦共和国特許
出願公告第2416536号明細書）。また他の１つの手
段によれば、凹レンズ状に湾曲した接触シユー
が、渦巻の一部に相応する形状を有するばねによ
り、軸の外周面に圧着されている（米国特許第
2879490号明細書）。最後に、回転式接続装置の回
転軸に対して垂直に延在している接触面が、ばね
及び圧力媒体による軸方向力により、互いに接触
せしめられるようになつているものが公知になつ
ている（米国特許第2341459号明細書）。

本発明は最後に述べた米国特許第2341459号明
細書から出発し、高い耐用寿命と共に申し分のな
い給電がえられるようにするものであり、このこ
とは、操作装置（マニプレータ）の使用のために
極めて重要な意義を有している。

このような操作装置はしかし溶接工具の構成の
点では、溶接用ジヨー、溶接用単動式ジヨー、点
溶接用シリンダ等が使用されるか否かに応じて、
互いにかなり異なるものである。従来実地におい
ては、相応する回転式接続装置を有する、各種の
溶接工具に適合する保持装置を開発することが必
要とされ、従つて操作装置の量産計画が困難にな
つている。

本発明の課題は、操作装置（マニプレータ）用
の回転接続装置を有する保持装置を改良し、その
都度の使用目的に適合した構造群を取捨選択的
に、不要の構造群を除去し必要な構造群を付加す
ることによつて、互いに結合することができるよ
うにし、その結果、個々の使用目的に合つた構造
群を貯蔵庫から取出し組合わせることができるよ
うにすることにある。この課題は新しい課題であ
る。

上記の課題は本発明によれば、はじめに述べた
形式の保持装置において、次のように解決され
た。即ち、保持装置が同軸的に互いに重ね合わさ
れかつ互いに回動不能に結合された案内リングを
有しており、これらの案内リングが溶接電流及び
圧力媒体及び（又は）冷却媒体用の供給導体又は
供給通路を受容しており、かつ２つの、互いに離
された案内リングの少なくとも一方の案内リング
が、より大きな直径の、鍔状の接触リングを有し
ており、かつ所属の案内リングに回転可能に支承
された給電リングが、上記接触リングに軸方向で
締付け可能に配置されており、かつ上記給電リン
グが、連行支持体を介して、工具を支持する軸
に、相対回動可能にしかし軸方向では運動可能に
案内されて結合されているのである。

本発明の利点は以下の点にある。即ち、入力側
の回転不能の構造部分及び出力側の回転可能の構
造部分が、溶接電流、圧力媒体及び（又は）冷却
媒体を送るために、互いに構造的にあらかじめ定
められた１つの構造ユニツトを構成し、この場
合、そのつどの使用目的に応じて、単数又は複数
のこのような構造ユニツトが互いに同軸的に配置
されかつ互いに結合され、この場合溶接電流の給
電は、回転式接続装置の回転軸線に対して垂直の
面を介して、接触面に適当な負荷がかけられるこ
とによつて、保証されている。このような形式に
よれば、使用される各溶接工具のために保持装置
を有する所定の回転式接続装置を開発することは
不要であり、本発明による構造群を所期の使用目
的に相応して組立てることができる。このような
形式によれば、コスト的に有利な、かつまたスペ
ース節減にも役立つ各用途において高い効率を有
する保持装置がえられる。

本発明の実施態様は特許請求の範囲第２項以下
に記載されているが、これらの実施態様のうち、
接触面の軸方向負荷がそれ自体として新しいリン
グ状シリンダによつて与えられるようにした特許
請求の範囲第３項乃至第５項記載の実施態様及び
接触面の特別の構成に関する特許請求の範囲第６
項及び第７項記載の実施態様が特に有利である。
このような手段によれば、溶接電流の給電のため
に接触面の特に有利な圧着状態がえられると共
に、全面にわたる面接触に対する異物の不都合な
影響が排除される。

本発明のさらに別の実施態様は特許請求の範囲
第９項に記載されており、これによれば、接触リ
ングの、他の構造部分に対する電気的絶縁が、硬
質コーチング材でコーチングされた軽金属体によ
つて行なわれている。

本発明によれば、複数の構造群に分割されてい
るにもかかわらず、接触面を圧着させるためのリ
ング状シリンダを操作するための圧力媒体の供給
及び給電部分用の冷却媒体の供給が著しい経費な
しに可能である。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図によれば単相電流接続用の回転式接続装
置を有する保持装置の一実施例が縦断面図で示さ
れており、この場合旋回可能なレバー４２に電極
４３が配置されており、該電極には溶接電流及び
冷却媒体が供給される。この電極４３は、操作装
置において慣用されているように、３次元で立体
的に運動可能であり、従つて溶接電流及び冷却媒
体用の接続部は電極４３の上記の可動性に追従し
なければならない。第１図ではさらに、レバー４
２が軸３４から傘歯車対３５を介して、旋回運動
を行なうために駆動され、これに対して保持装置
は、軸３４に対して相対的に不動の支持アーム１
２によつて形成されている。この支持アーム１２
はマニプレータの構造部分であることができ、従
つて同様に可動であることができる。

支持アーム１２にはまず保持リング４４が回動
不能に結合されており、該保持リングはフランジ
として働き、多数の、互いに同軸的に配置された
構造部分を支持している。この保持リング４４に
は案内リング３７が隣接しており、該案内リング
には接触リング３０が所属しており、該リングは
図示の実施例では案内リング３７にねじはめら
れ、鍔３８に当付けられている。この接触リング
３０はその端面側に接触セグメント９を支持して
おり、その構造的な形状は第４図に詳細に図示さ
れている。

この接触セグメント９には給電リング２８が隣
接しており、このリングは、これに所属した案内
リング１５に回転可能に支承されており、この場
合案内リング１５は案内リング３７と案内４５を
介して同軸的にかつ回動不能に結合されている。

給電リング２８は、接触リング３０とは反対の
側にリング状ピストン１０を有しており、該リン
グ状ピストンは圧着シリンダリング３９の嵌合す
るリング状の溝内へ、ばね１１の作用に抗して、
係合する。この圧着シリンダリング３９はこれに
所属する案内リング１３に嵌込まれており、この
リング自体はまた案内４５を介して、先に述べた
案内リング１５に同軸的にかつ回転不能に結合さ
れている。符号７は案内リング１３における圧力
空気接続部を示し、これは、溶接電流を供給しよ
うとする場合にリング状ピストン１０、ひいては
給電リング２８を、接触リング３０の接触セグメ
ント９に押付ける働きをする。

上記の構成により以下のような構造群が生じ
る。

圧着シリンダリング３９は案内リング１３に回
動不能に案内されて配置されている。給電リング
２８は所属の案内リング１５上に回転可能に支承
されており、この場合案内リング１５，１３は案
内４５を介して互いに同軸的にかつ相対回動不能
に結合されている。接触リング３０は所属の案内
リング３７上にねじ結合に基づいて回転不能に配
置されており、この場合案内リング３７は同軸的
にかつ不動に案内リング１５と結合している。リ
ング状ピストン１０の負荷は要するに接触リング
３０と圧着シリンダリング３９との間で給電リン
グ２８を締込むために導かれる。

符号１により電流接続部の入力部が略示されて
いる。電流接続部１は案内リング３７及び接触リ
ング３０を介して給電リング２８に接続され、該
給電リングには溶接電流出力側の電流接続部１′
が接続されている。この電流接続部１′は溶接工
具２３に接続しており、従つて給電リング２８の
回転運動に追従することができる。導電部分は案
内部分から電気的に絶縁されているようにするた
め、本発明は案内部分を硬質コーチング材料でコ
ーチングされた軽金属から製作することを提案す
る。このような構造部分が電気絶縁性を有するこ
とは知られている。

電極４３の冷却は給電リング２８を介して行な
われる。この目的で案内リング１３及び１５内に
は軸線に対して平行に、冷却媒体の供給排出のた
めの孔３，４がある。これらの孔からは半径方向
の孔が、給電リング２８の孔壁面にあるリング状
通路１９，２０内へ延びている。これらのリング
状通路１９，２０からは給電リング２８に接続さ
れた冷却媒体導管３，４が電極４３まで延びてい
る。

給電リング２８は工具２３と同期的に回転する
ことができなければならない。このために、レバ
ー４２用の旋回支承部を支持している軸２４にフ
ランジ５０が、かつこのフランジ５０に連行支持
体２６がピン２５を介して回動不能に結合されて
いる。軸２４に回動不能に結合されているこの連
行支持体２６には給電リング２８が回動不能に、
しかし軸方向で運動可能にかつ電気的に絶縁され
て、結合されている。この軸方向の運動可能性
は、圧力空気接続部７からのリング状ピストン１
０の負荷に基づく給電リング２８の軸方向移動か
ら強制的に生じる。給電リング２８と連行支持体
２６との間で相対的な回動が行なわれないことに
基づき、工具２３′に対する給電リング２８の同
期的運動が生じる。

第４図に図示されている接触セグメント９の成
形形状及びリング状ピストン１０の圧着面をダス
ト、固形物質又はその他の影響から保護するため
に、接触リング３０、圧着シリンダリング３９及
び給電リング２８の互いに所属し合う外側の縁部
に面取り部４７が設けられており、これらの面取
り部４７により間隙４８が形成され、該間隙内へ
パツキングとして円形横断面の紐状リング４９が
挿入されている。

第２図の実施例は第１図の実施例に対して、工
具２３が圧着シリンダ５１を有し、該シリンダが
溶接シリンダ４０の電極４１を操作する点で異な
つている。この場合にも単相の電流接続部が設け
られている。

従つて第１図の回転式接続装置にない、圧着シ
リンダ５１へ圧力媒体を供給する構造群を設けな
ければならない。この目的で第１図の保持リング
４４の代りに第２図によれば案内リング１６が設
けられ、該リングに同軸的に案内リング１３，１
５及び３７が第１図の場合に相応して回動不能に
案内され結合されている。この新たに付加された
案内リング１６はリング２７を回動可能に支持
し、該リング２７内にはリングの孔側に沿つて環
状にリング状通路１７，１８が配置されており、
該通路には、圧着シリンダ５１を操作するための
圧力媒体用の供給排出導管５，６が接続されてい
る。これらのリング状通路１７，１８は圧力媒体
導管５，６により案内リング１３，１５，１６を
経て圧力媒体を供給される。

第２図には図示されていない反対電極は別個の
電流接続部により給電される。さらに第２図の実
施例は第１図の実施例に対して、溶接工具２３が
軸３６を中心にして軸２４のフランジ５０に対し
て旋回可能であり、従つて圧着シリンダ５１が軸
３６を中心とするこの旋回運動に追従しなければ
ならないという特殊性を有している。

最後に第３図には本発明の保持装置のさらに別
の実施例が示されており、これは冷却水供給部及
び圧力空気接続部を含む２相電流接続部を備えた
回転式接続装置である。

第３図からまず判るように、２つの給電リング
２８，２９は互いに隣接して配置されており、こ
の場合給電リング２９はこれに所属した案内リン
グ１４に回転可能に支承されている。この案内リ
ング１４はこれに隣接する案内リング１３，１５
と共に同軸的に案内されかつこれらと相対回動不
能に結合されている。連行支持体２６は両給電リ
ング２８，２９を相対回転不能に案内しかつこれ
らのリングの軸方向運動を許容する。リング状ピ
ストン１０は両給電リング２８，２９の間に配置
されている。従つて２つの接触セグメント群８，
９が存在し、これらは給電リング２８，２９の相
互的な拡開により接触リング３０，３１に完全に
接触した状態に保持される。この場合圧力空気接
続部７はやはり同軸的にかつ冷却水用通路３，４
及び圧力媒体用通路５，６に隣接して配置されて
いる。第１図及び第２図の圧着シリンダリング３
９の代りに第３図では接触リング３１が設けられ
ている。

接触リング２９は電流接続部２の入力側に接触
リング３１を介して接続されている。給電リング
２８への電気的接続は、第１図の場合に類似し
て、電流接続部１及び接触リング３０を介して行
なわれている。この場合にも非導電性の構造部分
は有利には硬質コーチング材でコーチングされた
アルミニウムから製作されている。

給電リング２９は給電リング２８と同様に、電
極３２及び反対電極３３を冷却するための相応す
るリング状通路２２及び、圧力空気接続部７を介
してリング状ピストン１０に圧力空気を供給する
リング状通路２１を有している。さらに給電リン
グ２９には出力側の電流接続部２′が接続されて
いる。接触リング２８のリング状通路２０はこの
変化実施例では利用されていない。

要するに、回転式接続装置を有する保持装置を
同じ型式の構造群を組木ブロツクの原理で組合わ
せ又は取除くことにより種々異なる用途に適合す
るように構成することができる。いずれの場合に
も精確な給電が端面側で互いに圧着される接触セ
グメント８，９を介して保証される。

図示の溶接工具（溶接鉗子）の代りに選択的
に、二重電極５２を、電気回路を閉じる下側銅体
５３に間接的に溶接することも可能である。両電
極はそれぞれ電流接続部１′もしくは２′に接続さ
れ、かつそれぞれ図示されていない圧着シリンダ
により、溶接されるべき部分もしくは下側銅体に
圧着される。両圧着シリンダは圧力媒体の供給に
関しては並列的に接続され、かつ必要な場合には
間隔をおいて駆動装置により１つの案内部材内で
調節移動可能であるようにすることもできる。

第４図は、接触リング３０，３１に配置されて
いる接触セグメント８，９の端面図である。平ら
な端面によつて形成されているこれらの接触セグ
メント８，９は凹部４６の形の中断部を有してお
り、これらの凹部４６は接触セグメント８，９の
端面に対してひつこんでいる。接触セグメント
８，９の間に、例えばダスト等の固形物が集まる
場合には、これらの固形物は相対運動によつて連
行されて凹部４６内へ落され、これにより固形物
の不都合な作用が排除される。接触セグメント
８，９自体は通常の形式でろう接されかつ平らに
旋削された接点用銀から製作される。

図示の種々異なる実施例から判るように、本発
明はこれらの図示の実施例に制限されるものでは
なく、さらに別の種々異なる態様で実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
単相電流接続用の回転式接続装置を有する保持装
置を示す図、第２図は単相電流接続用の回転式接
続装置及び付加的な、溶接工具の圧力媒体操作装
置を有する保持装置を示す図、第３図は２相電流
接続用の回転式接続装置及び溶接工具の圧力負荷
装置を有する保持装置を示す図、第４図は第３図
のＡ―Ａ線により断面した電気的接触面の端面図
である。 １，１′，２，２′……電流接続部、３，４……
孔（冷却水用通路）、５，６……供給排出導管、
７……圧力空気接続部、８，９……接触セグメン
ト、１０……リング状ピストン、１１……ばね、
１２……支持アーム、１３，１５，１６……案内
リング、１７，１８，１９，２０，２１，２２…
…リング状通路、２３……溶接工具、２４……
軸、２５……ピン、２６……連行支持体、２７…
…リング、２８，２９……給電リング、３０，３
１……接触リング、３２……電極、３３……反対
電極、３４……軸、３５……傘歯車対、３６……
軸、３７……案内リング、３８，３９……圧着シ
リンダリング、４０……溶接シリンダ、４１……
電極、４２……レバー、４３……電極、４４……
保持リング、４５……案内、４６……凹部、４７
……面取り部、４８……間隙、４９……紐状リン
グ、５０……フランジ、５１……圧着シリンダ、
５２……二重電極、５３……銅体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接工具に溶接電流、圧力媒体及び（又は）
   冷却液体を供給するための回転式接続装置を有す
   る操作装置における可動の溶接工具用の保持装置
   であつて、回転軸線に対して垂直に位置している
   電流接触面８，９が不動の部分３０，３１と可動
   の部分２８，２９との間でばねプレーロドを負荷
   されており、かつ圧力媒体を負荷されるピストン
   １０により互いに圧着可能である形式のものにお
   いて、保持装置が同軸的に互いに重ね合わされか
   つ互いに回動不能に結合された案内リング１３〜
   １６，３７を有しており、これらの案内リングが
   溶接電流及び圧力媒体及び（又は）冷却媒体用の
   供給導体又は供給通路１，２，３，５，７を受容
   しており、かつ２つの、互いに離された案内リン
   グ１３，３７の少なくとも一方の案内リングが、
   より大きな直径の、鍔状の接触リング３０，３１
   を有しており、かつ所属の案内リング１４，１５
   に回転可能に支承された給電リング２８，２９
   が、上記接触リング３０，３１に軸方向で締付け
   可能に配置されており、かつ上記給電リング２
   ８，２９が、連行支持体２６を介して、工具２３
   を支持する軸２４に、相対回動不能にしかし軸方
   向では運動可能に案内されて結合されていること
   を特徴とする、可動の溶接工具用の保持装置。 ２ 案内リング１３〜１５，３７が、複数の選択
   的配列を可能にするための、端面を階段状に加工
   された、案内リングと等しい直径の案内４５を有
   している特許請求の範囲第１項記載の保持装置。 ３ 給電リング２８，２９と接触リング３０，３
   １との軸方向での締付けが、シリンダを形成する
   環状の溝内へ係合する、ばね負荷されたリング状
   ピストン１０により行なわれる特許請求の範囲第
   １項又は第２項のうちいずれか１項記載の保持装
   置。 ４ ２つの給電リング２８，２９が所属の案内リ
   ング１４，１５と共に直接に順次に配置されてい
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のうちいずれ
   か１項記載の保持装置。 ５ 両給電リングの間に、これらを互いに押離す
   方向に作用するリング状ピストン１０が配置され
   ている特許請求の範囲第３項乃至第４項のうちい
   ずれか１項記載の保持装置。 ６ 接触面が、端面側に隆出していて凹面によつ
   て互いに隔てられた接触セグメント８，９によつ
   て形成されている特許請求の範囲第１項乃至第５
   項のうちいずれか１項記載の保持装置。 ７ 接触セグメント８，９がろう接されかつ平ら
   に旋削された接点用銀より成る特許請求の範囲第
   ６項記載の保持装置。 ８ 案内リング１４，１５，１６に回転可能に支
   承された給電リング２８，２９もしくはその他の
   リング２７がそれぞれ２つの互いに軸方向で隔て
   て配置された、リング孔壁に沿つて環状に延びて
   いるリング状通路１７，１８；１９，２０，２
   １，２２を有しており、これらのリング状通路が
   リング孔側で、個々の圧力媒体及び冷却媒体用の
   供給及び戻し導管もしくは通路の、案内リング１
   ４，１５，１６内にある半径方向孔に、接続して
   おり、かつ、回転可能に支承されたリング２７〜
   ２９に取付けられ、工具２３へ通じている接続部
   に接続している特許請求の範囲第１項乃至第７項
   のうちいずれか１項記載の保持装置。 ９ 給電リング２８，２９及び接触リング３０，
   ３１から電気的に絶縁されているべき構造部分が
   硬質コーチング材でコーチングされた軽金属より
   成つている特許請求の範囲第１項乃至第８項のう
   ちいずれか１項記載の保持装置。 １０ 工具２３の側にある接触リング３０がその
   案内リング３７にねじはめられていてかつその鍔
   ３８に不動に当付けられている特許請求の範囲第
   １項乃至第９項のうちいずれか１項記載の保持装
   置。 １１ 支持アーム１２が工具２３側の接点リング
   ３０を越えて工具２３に向かつて突出していて、
   かつリング２７を回転可能に受容する案内リング
   １６を支持しており、該案内リングのリング状通
   路１７，１８を介して、作業シリンダを操作する
   ための圧力媒体が工具２３へ案内される特許請求
   の範囲第１項乃至第１０項のうちいずれか１項記
   載の保持装置。 １２ 案内リング１６の代りに、接触リング３０
   を支持する案内リング３７に不動に結合された保
   持リング４４が設けられている特許請求の範囲第
   １項乃至第１１項のうちいずれか１項記載の保持
   装置。 １３ 給電リング２８，２９、接触リング３０，
   ３１、圧着シリンダリング３９及びリング２７
   の、互いに向かい合つた側にある外側縁に面取り
   部４７が加工されており、かつこれらの面取り部
   ４７によつて形成されている間隙４８内に円形横
   断面の紐状リング４９が挿入されている特許請求
   の範囲第１項乃至第１２項のうちいずれか１項記
   載の保持装置。