JP2006175466A - 溶接トーチの整備装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 溶接ワイヤに形成された球状部分を２枚の切除刃により切除する場合に、刃先が互いに位置ずれするのを抑制してメンテナンスの頻度を低くし、溶接作業の効率を向上させる。
【解決手段】 第１切除刃１０をケーシングの閉塞部材６の下側に配置する。第１切除刃１０にアクチュエータ１２を連結する。第２切除刃１１を第１切除刃１０の下側に配置する。第２切除刃１１を支持部材２７で下側から支持し、第１切除刃１０の刃先１０ｂと第２切除刃１１の刃先１１ｂとが厚み方向に離れないようにする。刃先１０ｂ、１１ｂに切欠部１０ｃ、１１ｃを形成する。アクチュエータ１２の動力を歯車により第２切除刃１１に伝達する。アクチュエータ１２により、第１切除刃１０及び第２切除刃１１の相対位置を、溶接ワイヤセット用の隙間２９が形成される位置と、セットされた溶接ワイヤの球状部分を切除する位置とに切り替える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えばＭＩＧ溶接等のように溶接ワイヤを溶かしながら母材の溶接を行う溶接現場に設置される溶接トーチの整備装置に関する。

一般に、ＭＩＧ溶接等においては、溶接トーチのノズル端部から溶接ワイヤを送り出し、この溶接ワイヤの先端部と母材との間でアークを発生させることにより、溶接ワイヤを先端部から順に溶融させて母材の溶接を行っている。

このようにして行われる溶接作業を一旦終えると、溶接ワイヤの先端部の形状は、該溶接ワイヤの溶融した部分が凝固する過程で球状に変化する。この溶接ワイヤの球状部分の大きさは一定ではないため、溶接ワイヤのノズル端部からの突出寸法が所期の寸法と異なることになる。こうなると、例えばロボットが導入されて無人化された溶接現場においては、次の溶接を開始する位置が狙いの位置とずれて溶接不良を招くことになる。その上、溶接ワイヤの球状部分の表面は不純物で覆われているので、次の溶接を開始するときに母材との間にアークが発生しない場合が多い。

そこで、溶接現場においては、例えば特許文献１、２に開示されているように、２枚の切除刃により溶接ワイヤの球状部分を切除する溶接トーチの整備装置が用いられている。特許文献１の整備装置は、固定側切除刃と移動側切除刃との間に溶接ワイヤを配置してから移動側切除刃を移動させて球状部分を切除するように構成されている。また、特許文献２の整備装置は、切除刃を２枚とも移動させることにより球状部分を切除するように構成されている。
特開平５−７７０４４号公報（第１０頁、図１２） 特開平８−２４３７４５号公報（第４頁、第５頁、図１、図５）

ところが、特許文献１、２のように２枚の切除刃で溶接ワイヤの球状部分を切除するようにした場合、これら２枚の切除刃の刃先は整備装置の基台に支持された状態ではないので、経時変化等に起因して２枚の切除刃の刃先が厚み方向に位置ずれし易い。これら２枚の切除刃が位置ずれすると、溶接ワイヤの球状部分がきちんと切除されなくなることがあり、また、溶接ワイヤの先端部が切除時に変形してしまうことがある。こうなった場合には、上記した無人の溶接現場では、溶接ワイヤの球状部分の切除不良や溶接ワイヤの変形を確認する者がいないため、そのままの状態で溶接作業が開始されて溶接不具合が起こってしまうことがある。このことを回避するためには、切除刃のメンテナンス作業を頻繁に行わなければならず、溶接作業の効率が低下してしまう。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、経年変化等に起因する２つの切除刃の位置ずれを抑制してメンテナンス作業の頻度を低くすることにより、溶接作業の効率を向上させることにある。

上記目的を達成するために、本発明は、第１切除刃の刃先を第２切除刃と基台の構成部材とで挟んで第１切除刃の刃先が第２切除刃の刃先から厚み方向に離れないようにした。

具体的には、請求項１の発明では、溶接トーチのノズル端部から送り出された溶接ワイヤの先端部を基台に設けられた第１切除刃及び第２切除刃により切除する溶接トーチの整備装置を対象とする。

そして、上記第１切除刃の刃先が、上記第２切除刃の刃先と重なりかつ該第２切除刃の刃先から厚み方向に離れないように該第２切除刃と上記基台の構成部材とで挟まれ、上記第１切除刃及び第２切除刃の少なくとも一方の切除刃は、移動手段により他方の切除刃の側面に沿う方向に移動可能になっており、上記移動手段は、上記第１切除刃及び第２切除刃の相対位置を、該第１切除刃の刃先の一部と第２切除刃の刃先の一部との間に溶接ワイヤセット用の隙間が形成される溶接ワイヤセット位置と、上記溶接ワイヤセット用の隙間にセットされた溶接ワイヤの先端部を切除する切除位置とに切り替えるように構成する。

この構成によれば、第１切除刃及び第２切除刃の相対位置が溶接ワイヤセット位置にあるときには、溶接作業を一旦終えて球状部分が形成された溶接ワイヤを溶接用ワイヤセット用の隙間に挿入してセットすることが可能になる。そして、移動手段により第１切除刃及び第２切除刃の相対位置を切除位置に切り替える際には、第１切除刃の刃先が第２切除刃と基台とで挟まれて第２切除刃の刃先から離れないようになっているので、第１切除刃と第２切除刃との刃先の位置ずれが起こり難い。これにより、溶接ワイヤの球状部分を所期の状態で切除することが可能になる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、移動手段は、第１切除刃及び第２切除刃の一方の切除刃に連結されて該一方の切除刃を移動させるアクチュエータと、該アクチュエータの動力を他方の切除刃に伝達して該他方の切除刃を移動させる動力伝達機構とを備えている構成とする。

この構成によれば、１つのアクチュエータを用いて第１切除刃及び第２切除刃を移動させることが可能になる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、基台には、第２切除刃を第１切除部と反対側から支持する支持部材が設けられている構成とする。

この構成によれば、第２切除刃の刃先が第１切除刃の刃先から離れる方向へ変形するのが支持部材により抑制されるので、経年変化による第１切除刃と第２切除刃との刃先の位置ずれがより一層起こりにくくなる。

請求項４の発明では、請求項１の発明において、第２切除刃が基台に固定され、第１切除刃が移動手段に連結されている構成とする。
この構成によれば、基台に固定された第２切除刃に対し第１切除刃を移動させることにより溶接ワイヤの球状部分が切除されるので、整備装置の構造がシンプルになる。

請求項５の発明では、請求項１から４のいずれか１つに記載の溶接トーチの整備装置において、第１切除刃及び第２切除刃の少なくとも一方の刃先には、略Ｖ字状の切欠部が設けられている構成とする。

この構成によれば、第１切除刃及び第２切除刃の相対位置を溶接ワイヤセット位置にした際、切欠部によって溶接ワイヤセット用の隙間を形成することが可能になり、溶接ワイヤは切欠部内にセットされることになる。そして、第１切除刃及び第２切除刃の相対位置を溶接ワイヤセット位置から切除位置に切り替えて行くに従って、溶接ワイヤセット用の隙間が次第に狭くなる。このとき、切欠部が略Ｖ字状であるため、溶接ワイヤが隙間の中心からずれてセットされていても、該溶接ワイヤが切欠部の両縁部により隙間の中心部に徐々に導かれた後、切除される。これにより、溶接ワイヤの切除後の形状が略一定になる。さらに、溶接ワイヤの球状部分は切除刃の切欠部の両縁部によって切除されるので、切除時の刃先への負担は切欠部の両縁部に分散することになる。

請求項６の発明では、請求項１から５のいずれか１つの発明において、溶接トーチのノズル内面に付着した付着物を除去するトーチ清掃手段を備えている構成とする。

この構成によれば、溶接ワイヤの球状部分の切除と溶接トーチのノズル内面の清掃とを行うことが可能になる。

請求項７の発明では、請求項６の発明において、トーチ清掃手段は、溶接トーチのノズル内面に沿うように形成され、該ノズル内面の付着物に接触しながらノズルの中心線またはその近傍を回転軸として回転することにより該付着物を除去する回転部材を備え、上記回転部材は、回転軸方向に見て溶接ワイヤセット用の隙間と重複するように配置されるとともに、溶接ワイヤの先端部を上記溶接ワイヤセット用の隙間に導くワイヤ挿通孔を有している構成とする。

この構成によれば、溶接トーチのノズル内に回転部材を挿入する際に、溶接ワイヤを回転部材のワイヤ挿通孔に挿通させて溶接ワイヤセット用の隙間にセットすることが可能になる。この状態で回転部材を回転させることによりノズル内面の清掃が行え、さらに、第１切除刃及び第２切除刃を切除位置にすることにより溶接ワイヤの球状部分を切除することが可能になる。

請求項１の発明によれば、第１切除刃の刃先を第２切除刃と基台の構成部材とで挟むことにより、第１切除刃の刃先と第２切除刃の刃先とが厚み方向に離れないようにしたので、メンテナンス作業の頻度を低くしても溶接ワイヤの球状部分を所期の状態で切除することができて、溶接作業の効率を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、１つのアクチュエータで第１切除刃及び第２切除刃を移動させて溶接ワイヤの球状部分を切除することができる。

請求項３の発明によれば、第２切除刃を第１切除刃と反対側から支持するようにしたので、両切除刃の刃先の位置ずれをより一層起こり難くすることができる。

請求項４の発明によれば、第２切除刃を基台に固定し、第１切除刃を移動させることにより溶接ワイヤの球状部分を切除するようにしたので、整備装置の構造をシンプルにすることができて、低コスト化を図ることができる。

請求項５の発明によれば、第１切除刃及び第２切除刃の少なくとも一方の刃先に略Ｖ字状の切欠部を形成したので、溶接ワイヤが溶接ワイヤセット用の隙間の中心からずれてセットされても、溶接ワイヤの切除後の形状を略一定にすることができて、溶接不具合をより確実に回避することができる。さらに、溶接ワイヤの球状部分を切除するときに刃先にかかる負担が分散して刃先の消耗を抑制することができる。

請求項６の発明によれば、トーチ清掃手段により溶接トーチのノズル内面の付着物を除去するようにしたので、溶接トーチの清掃と溶接ワイヤの球状部分の切除と１つの整備装置で行うことができて、溶接作業の効率をより一層向上させることができる。

請求項７の発明によれば、ノズル内に回転部材を挿入して回転することでノズルの清掃を行うことができ、この回転部材にワイヤ挿通孔を設けたので、ノズル内に回転部材を挿入する際に、溶接ワイヤをワイヤ挿通孔から溶接ワイヤセット用の隙間にセットして球状部分を切除することができる。これにより、ノズル内面の清掃と球状部分の切除とを１工程で行うことができて、溶接作業の効率をより一層向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態に係る溶接トーチの整備装置１を示すものである。この整備装置１は、ロボットが導入されて無人化された溶接現場においてロボットの近傍に配置され、該ロボットのアーム（図示せず）に装着された溶接トーチを溶接作業が一旦終わった際に整備するものである。この整備装置１で整備される溶接トーチは、例えばＭＩＧ溶接用に一般的に用いられているものであり、溶接トーチのノズルＴ（図１に仮想線で示す）の端部からは、該ノズルＴの中心線に略沿って溶接ワイヤが送り出されるとともに、シールドガスが吹き出すようになっている。

上記整備装置１は、溶接ワイヤの先端部に形成された球状部分を切除する切除装置２と、溶接トーチのノズルＴ内面を清掃するトーチ清掃手段としての清掃装置３と、これら装置２、３の一部を収容するケーシング４とを備えている。尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、整備装置１における図１及び図２の左側を単に「左側」といい、また、右側を単に「右側」といい、また、図２の上側を単に「前側」といい、さらに、下側を「後側」というものとする。

上記ケーシング４は、上方に開放した矩形箱状の下側部材５と、該下側部材５の上部開放部を閉塞するように略水平に延びる矩形板状の閉塞部材６とを備えている。この閉塞部材６は本発明の基台であり、該閉塞部材６の厚みは、下側部材５を構成する板材の厚みよりも全体的に厚く設定され、閉塞部材６の剛性が高められている。

上記切除装置２は、図２〜図５に示すように、第１切除刃１０及び第２切除刃１１と、該第１切除刃１０を移動させるアクチュエータ１２と、該第１切除刃１０に作用するアクチュエータ１２の動力を上記第２切除刃１１に伝えて該第２切除刃１１を移動させる伝達機構１３とを備えている。上記アクチュエータ１２は、空気圧により作動する周知の空圧シリンダであり、外形状が略直方体に形成されている。

閉塞部材６の右側前部には、上記アクチュエータ１２を配設するための矩形の貫通孔１４が形成されている。該アクチュエータ１２は、図１に示すように、上記貫通孔１４に挿入された状態で上端部のみがケーシング４から上方へ突出しかつ残りの部分がケーシング４内に収容された状態で閉塞部材６に固定されている。アクチュエータ１２のロッド１２ａは、図４に示すように、ケーシング４内に収容されて中心線が左右方向に延びるように配置され、アクチュエータ１２の左側面から右側へ突出した進出状態と、ロッド１２ａの略全体がアクチュエータ１２内に収容された後退状態との間で移動するようになっている。尚、図示しないが、アクチュエータ１２には圧縮空気を給排する配管が接続され、この圧縮空気の給排はケーシング４内に収容された制御部１５が有する制御弁により行われるようになっている。

図５にも示すように、アクチュエータ１２のロッド１２ａの進出方向先端部には、前後方向に延びるように形成された板部材１７の右側面が取り付けられている。該板部材１７の左側面の上部には、図４に示すように、上記第１切除刃１０が取り付けられ、この第１切除刃１０は上記板部材１７と共にケーシング４内に収容されている。第１切除刃１０は、平面視で全体として略矩形の板状に形成されていて、基端部である右端部には上記板部材１７に締結固定される厚肉部１０ａが設けられ、先端部である左端部が刃先１０ｂとされている。第１切除刃１０の上面は上記閉塞部材６の下面に接触している。また、第１切除刃１０の刃先１０ｂは、ロッド１２ａの中心線方向に見て該中心線からすれている。

図３及び図５に示すように、第１切除刃１０の前縁部及び後縁部は互いに略平行に左右方向に延びている。第１切除刃１０の刃先１０ｂの前後方向中央部には第１切欠部１０ｃが設けられている。第１切欠部１０ｃは、第１切除刃１０の基端側へ行くほど幅が狭くなる略Ｖ字状をなしている。第１切除刃１０の刃先１０ｂにおける切欠部１０ｃよりも前側及び後側は、前後方向に略直線状に延びている。

上記板部材１７の前後両端部には、左右方向に延びる前側棒材１８及び後側棒材１９の右端部がそれぞれ取り付けられている。前側棒材１８の後側面には、歯１８ａがラックを構成するように左右方向に連続して設けられ、後側棒材１９の前側面にも同様に歯１９ａが設けられている。前側棒材１８の左端部及び後側棒材１９の左端部は連結部材２０により連結されている。上記板部材１７、前側棒材１８、後側棒材１９及び連結部材２０により矩形の枠が形成されている。

上記閉塞部材６の下面には、上記前側棒材１８の歯１８ａに噛み合う前側歯車２１が配設されている。該前側歯車２１は、閉塞部材６の下面から下方へ突出する前側支軸２２に該支軸２２周りに回転可能に支持されている。また、閉塞部材６の下面には、上記後側棒材１９の歯１９ａに噛み合う後側歯車２３が配設されている。該後側歯車２３は、上記前側歯車２１と同様に閉塞部材６に設けられた後側支軸２４に支持されている。

上記ケーシング４内の前側歯車２１と後側歯車２３との間には、上記第２切除刃１１及びスペーサ部材２６が配設されている。第２切除刃１１の形状は、図３にも示すように、上記第１切除刃１０と同様に平面視で略矩形の板状に形成され、第２切除刃１１の先端部である右端部が刃先１１ｂとされている。この第２切除刃１１は、図４に示すように、第１切除刃１０の下方に配置されていて、該第２切除刃１１の刃先１１ｂが第１切除刃１０の刃先１０ｂの下側に重なっている。

第２切除刃１１の前縁部及び後縁部は互いに略平行に左右方向に延びており、これら前縁部及び後縁部には、歯１１ａがラックを構成するように左右方向に連続して設けられている。図５に示すように、第２切除部１１の前縁部の歯１１ａは、上記前側歯車２１に噛み合う一方、後縁部の歯１１ａは上記後側歯車２３に噛み合うようになっている。第２切除刃１１の刃先１１ｂの前後方向中央部には、上記第１切欠部１０ｃと対向する部位に第２切欠部１１ｃが設けられている。この第２切欠部１１ｃは、第１切欠部１０ｃと同様に略Ｖ字状に形成されている。

上記スペーサ部材２６は、平面視で上記第２切除刃１１よりも小さい略矩形の板状に形成され、図４に示すように、該第２切除刃１１の上側で閉塞部材６の下面に締結部材等（図示せず）により取り付けられており、従って、スペーサ部材２６は閉塞部材６に対し動かないようになっている。スペーサ部材２６の厚みは、上記第１切除刃１０の先端側の厚みと略同じ厚みに設定されている。このようにスペーサ部材２６を設けることにより、第２切除刃１１が上方へ変位しないようになっている。

閉塞部材６の下面には、上記第２切除刃１１を支持する支持部材２７が設けられている。該支持部材２７は、第２切除刃１１の下面に沿うように延びる略矩形の本体部２７ａと、該本体部２７ａの左縁部に連続する左側固定部２７ｂと、該本体部２７ａの右側前部及び後部に連続する一対の右側固定部２７ｃ（図５に示す）とを備えている。上記左側固定部２７ｂと右側固定部２７ｃとは、閉塞部材６の下面に締結部材２８によりそれぞれ締結固定されている。

上記支持部材２７の本体部２７ａにより第２切除刃１１が下方から支持される。これにより、第１切除刃１０の刃先１０ｂが、第２切除刃１１の刃先１１ｂから厚み方向に離れないように、該第２切除刃１１と閉塞部材６とで挟まれることになる。また、支持部材２７の右側固定部２７ｃにより、第１切除刃１０及び第２切除刃１１が前後両側から支持されて前後方向への変位が抑制される。

上記支持部材２７の本体部２７ａ上面と閉塞部材６の下面との隙間は、スペーサ部材２６の厚みに第２切除刃１１の厚みを加えた長さよりも僅かに広く設定されている。つまり、本体部２７ａと閉塞部材６との間には、第２切除刃１１がスペーサ部材２６と本体部２７ａとの間で左右方向に摺動できる余裕代が設けられている。

上記アクチュエータ１２のロッド１２ａが後退した状態では、第１切除刃１０及び第２切除刃１１は、互いの刃先１０ｂ、１１ｂだけが重なった状態で、かつ第１切欠部１０ｃと第２切欠部１１ｃとにより刃先１０ｂ、１１ｂ間に溶接ワイヤセット用の隙間２９が形成される溶接ワイヤセット位置となる。この溶接ワイヤセット用の隙間２９の形状は、第１切欠部１０ｃ及び第２切欠部１１ｃが略Ｖ字状であるため、平面視で略矩形となる。そして、図６に示すように、閉塞部材６における上記溶接ワイヤセット用の隙間２９の直上方には、略円形の開口部３１が設けられ、この開口部３１には上方から溶接ワイヤが挿入され、この開口部３１に挿入された溶接ワイヤが上記溶接ワイヤセット用の隙間２９にセットされるようになっている。

一方、アクチュエータ１２のロッド１２ａが進出すると、板部材１７、第１切除刃１０、前側棒材１８及び後側棒材１９が左側へ移動する。前側棒材１８が左側へ移動すると、この前側棒材１８の歯１８ａに噛み合っている前側歯車２１は、平面視で前側支軸２２の周りに左方向に回転する。前側歯車２１が左方向に回転すると、この前側歯車２１に噛み合っている第２切除刃１１は右方向へ移動する。また、上記ロッド１２ａの進出により、上記後側棒材１９が左側へ移動すると、この後側棒材１９の歯１９ａに噛み合っている後側歯車２３は、平面視で後側支軸２４の周りに右方向に回転し、この後側歯車２３によっても第２切除刃１１は右方向へ移動する。これにより、第１切除刃１０及び第２切除刃１１は、図３に仮想線で示すように、溶接ワイヤセット用の隙間２９が無くなるまでそれぞれ移動し、該隙間２９にセットされた溶接ワイヤの球状部材が切除される切除位置に切り替えられる。

つまり、アクチュエータ１２の作動によって、第１切除刃１０及び第２切除刃１１が互いの側面に沿う方向にそれぞれ移動して、両切除刃１０、１１の相対位置が溶接ワイヤセット位置と、切除位置とに切り替えられる。また、第２切除刃１１を移動させる際には、該第２切除刃１１の前後両側にアクチュエータ１２の動力を作用させるようにしているので、第２切除刃１１は安定して左右方向に移動する。また、上記第１切除刃１０及び第２切除刃１１が移動する際には、両切除刃１０、１１の前後両縁部が支持部材２７の右側固定部２７ｃにより左右方向に略真っ直ぐに案内されることになる。

上記アクチュエータ１２、板部材１７、前側棒材１８、後側棒材１９、前側歯車２１及び後側歯車２３により本発明の移動手段が構成されており、また、上記前側棒材１８、後側棒材１９、前側歯車２１及び後側歯車２３により本発明の動力伝達機構が構成されている。

また、上記ケーシング４の下側部材５には、溶接ワイヤから切除されてケーシング４内に落ちる球状部分を該ケーシング４の外部へ導出する導出口（図示せず）が形成されている。

図２に示すように、閉塞部材６の上面における左側には、前後方向に延びる長円形の凹部３５が形成されている。この凹部３５内の後部には駆動スプロケット３６が配設され、前部には従動スプロケット３７が配設され、これら駆動スプロケット３６及び従動スプロケット３７にはローラチェーン３８（図２に仮想線で示す）が巻き掛けられている。上記従動スプロケット３７は、図６に示すように、上記開口部３１と略同心上に配置され、該開口部３１の周縁に設けられた軸受部材４０を介して閉塞部材６に回転自在に支持されている。従動スプロケット３７には、上記開口部３１と略同心上に孔部４１が設けられ、該孔部４１の周縁には上方へ延びる周壁部４２が設けられている。

従動スプロケット３７の上方には、溶接トーチのノズルＴ内面に付着したスパッタ等の付着物を除去するための回転部材４３が配設されている。この回転部材４３は、図１にも示すように、ノズルＴの内径よりも若干小径のコイルスプリングで構成されている。回転部材４３は、その中心孔４３ａが上下方向に延びるようにかつ上記開口部３１と略同心上に位置する状態で配置されている。該中心孔４３ａは本発明のワイヤ挿通孔を構成している。

回転部材４３の下端部は、上記従動スプロケット３７の周壁部４２外側に嵌合しており、従って、回転部材４３は従動スプロケット３７と一体に回転するようになっている。この回転部材４３の形状は、回転によって該回転部材４３の少なくとも一部がノズルＴの内面に接触するように設定されている。具体的には、回転部材４３の上下方向の少なくとも一部が従動スプロケット３７の回転中心に対して偏心して回転するようになっている。

また、図示しないが、駆動スプロケット３６も上記従動スプロケット３７と同様に軸受部材を介して閉塞部材６に回転自在に支持されている。この駆動スプロケット３６の下方のケーシング４内には、図１に示すように、駆動スプロケット３６を回転駆動する電動モータ４５が収容されている。この電動モータ４５は閉塞部材６の下面に取り付けられている。電動モータ４５の回転軸４５ａは、図２に示すように、ケーシング４内から上記閉塞部材６の凹部３５内へ突出して駆動スプロケット３６に形成された中心孔の内面に固定されている。上記電動モータ４５へ電力を供給する配線（図示せず）は、上記制御部１５に接続されている。また、上記凹部３５は閉塞部材６の上面に取り付けられるカバー部材（図示せず）で覆われるようになっている。

図１及び図２に示すように、上記閉塞部材６における従動スプロケット３７の左側には、第１近接スイッチ４６及び第２近接スイッチ４７が配設されている。これら近接スイッチ４６、４７は、物体が所定距離以下に近づいたか否かを検出するセンサ部４６ａ、４７ａをそれぞれ備えた周知のものであり、具体的には、通常時にはＯＦＦ状態で、上記センサ部４６ａ、４７ａに物体が近づいて該物体とセンサ部４６ａ、４７ａとの離間距離が所定距離以下となったときにＯＮ状態となるように構成されている。この所定距離は、任意に設定することが可能になっている。

閉塞部材６の上面には、上記第１近接スイッチ４６及び第２近接スイッチ４７を支持する略Ｌ字状のブラケット４８が上方へ突出するように配置されて取り付けられている。第１近接スイッチ４６及び第２近接スイッチ４７の両センサ部４６ａ、４７ａは右側へ向いている。第１近接スイッチ４６は、回転部材４３の上端よりも上方に位置付けられてブラケット４８の上部に取り付けられている。一方、第２近接スイッチ４７は、回転部材４３の下端部近傍に位置づけられてブラケット４８の下部に取り付けられている。

上記第１近接スイッチ４６及び第２近接スイッチ４７の信号線４９は上記制御部１５に接続されている。この制御部１５は、リレーやタイマ（共に図示せず）を用いて構成されたものであり、上記近接スイッチ４６、４７の信号に基づいてアクチュエータ１２及び電動モータ４５を制御するように構成されている。第１近接スイッチ４６がＯＮ状態になると、制御部１５は電動モータ４５への電力の供給を開始する。また、第２近接スイッチ４７がＯＮ状態になると、制御部１５はタイマを作動させて、このタイマが例えば３秒をカウントした後、圧縮空気の制御弁を開く。この制御弁が開かれると。アクチュエータ１２に圧縮空気が送られるようになっている。尚、タイマのカウント時間は任意に設定することができる。

次に、上記のように構成された整備装置１を使用する場合について説明する。尚、以下で説明する溶接トーチの動きはロボットに記憶させてある。

まず、第１切除刃１０及び第２切除刃１１は溶接ワイヤセット位置にして、刃先１０ｂ、１１ｂ間に溶接ワイヤセット用の隙間２９を形成しておく。

そして、ロボットは、溶接作業を一旦終えると溶接トーチを動かして、ノズルＴの中心線が略上下方向に延びる状態にするとともに、ノズルＴの端部を回転部材４３の上端部近傍に配置する。このとき、第１近接スイッチ４６のセンサ部４６ａはノズルＴ端部がセンサ部４６ａに近接したことを検出し、第１近接スイッチ４６がＯＮ状態となる。制御部１５は、第１近接スイッチ４６がＯＮ状態となったことにより電動モータ４５へ電力を供給する。電動モータ４５が回転を開始すると、駆動スプロケット３６が回転し、この駆動スプロケット３６の回転力がローラチェーン３８を介して従動スプロケット３７に伝達され、該従動スプロケット３７が回転する。従動スプロケット３７の回転により、回転部材４３が回転する。

そして、ロボットが溶接トーチを動かしてノズルＴの中心線を回転部材４３の中心と略一致させ、そのまま、溶接トーチを下方へ移動させていくと、溶接ワイヤがノズルＴの中心線近傍に位置しているので、該溶接ワイヤは、その先端部から回転部材４３の中心孔４３ａに挿入され、該中心孔４３ａによって下方の溶接ワイヤセット用の隙間２９に導かれる。このとき、回転部材４３がノズルＴの内面に付着した付着物に接触して該付着物がノズルＴの内面から剥がれて落ちる。

溶接トーチをさらに下方へ移動させてノズルＴ端部を閉塞部材６の上面近傍に位置付けると、溶接ワイヤの先端部が閉塞部材６の開口部３１を通ってケーシング４内に突出し、溶接ワイヤセット用の隙間２９にセットされる。このとき、溶接ワイヤの先端部に形成された球状部分が第１切除刃１０及び第２切除刃１１の刃先１０ｂ、１１ｂよりも下方に位置する。また、上記溶接トーチのノズルＴ端部を閉塞部材６の上面近傍に位置付けると、第２近接スイッチ４７のセンサ部４７ａはノズルＴ端部がセンサ部４７ａに近接したことを検出し、第２近接スイッチ４７がＯＮ状態となる。制御部１５は、タイマにより第２近接スイッチ４７がＯＮ状態となって３秒が経過したことを検出すると、圧縮空気の制御弁を開いてアクチュエータ１２に圧縮空気を送り、ロッド１２ａを進出させる。

ロッド１２ａが進出すると、第１切除刃１０が左側へ移動するとともに第２切除刃１１が右側へ移動して、該第１切除刃１０及び第２切除刃１１が切除位置に切り替えられ、溶接ワイヤの球状部分が切除される。この第１切除刃１０及び第２切除刃１１を切除位置に切り替える際には、第１切除刃１０の刃先１０ｂが、支持部材２７により支持された第２切除刃１１と閉塞部材６の下面とで挟まれて第２切除刃１１の刃先１１ｂから離れないようになっているので、第１切除刃１０と第２切除刃１１との刃先１０ｂ、１１ｂの位置ずれが起こりに難い。また、第１切除刃１０及び第２切除刃１１の相対位置を溶接ワイヤセット位置から切除位置に切り替える差異には、溶接ワイヤセット用の隙間２９が次第に狭くなっていく。このとき、両切除刃１０、１１の切欠部１０ｃ、１１ｃが略Ｖ字状であるため、溶接ワイヤの先端部の位置が溶接ワイヤセット用の隙間２９の中心部からずれてセットされていても、該溶接ワイヤが切欠部１０ｃ、１１ｃの両縁部により隙間２９の中心部に導かれてから切除される。これらのことにより、溶接ワイヤの球状部分を、該溶接ワイヤの変形を招くことなく所期の形状できちんと切除することが可能になる。尚、この第１切除刃１０及び第２切除刃１１による球状部分の切除位置は、これら切除刃１０、１１の高さ方向の配設位置により設定することが可能である。

溶接ワイヤの球状部分の切除が終わると、制御部１５は制御弁を作動させて第１切除刃１０及び第２切除刃１１の相対位置を溶接ワイヤセット位置に戻す。一方、ロボットは、溶接トーチを上方へ移動させて次の溶接作業に移り、このとき溶接トーチが第１近接スイッチ４６から離れると制御部１５は電動モータ４５を停止させる。この溶接作業を開始する際には、溶接ワイヤのノズルＴ端部からの突出長さが所定長さとなっており、かつ形状も所定の形状となっているので、ロボットによる溶接不具合が起こるのが抑制される。

また、この実施形態では、制御部１５にタイマを設けることにより、溶接トーチが第２近接スイッチ４７に近接してもすぐには両切除刃１０、１１を移動させないようにしている。このようにすることで、溶接ワイヤの先端部が溶接ワイヤセット用の隙間２９に確実にセットされるのを待ってから両切除刃１０、１１を移動させることが可能になる。これにより、溶接ワイヤの球状部分を確実に切除することが可能になる。

したがって、この実施形態に係る溶接トーチの整備装置１によれば、第１切除刃１０の刃先１０ｂを第２切除刃１１と重ねかつ該第２切除刃１１と閉塞部材６とで挟んで第２切除刃１１から離れないようにしたので、経年変化等によって第１切除刃１０及び第２切除刃１１の刃先１０ｂ、１１ｂが位置ずれするのを抑制することができる。これにより、第１切除刃１０及び第２切除刃１１のメンテナンス作業の頻度を低くしても溶接ワイヤの球状部分を所期の状態で切除することができて、溶接作業の効率を向上させることができる。

また、アクチュエータ１２の動力を第２切除刃１１に伝達するようにしたので、１つのアクチュエータ１２で第１切除刃１０及び第２切除刃１１を移動させて溶接ワイヤの球状部分を切除することができる。

また、支持部材２７により第２切除刃１１を第１切除刃１０と反対側から支持するようにしたので、第１切除刃１０及び第２切除刃１１の刃先１０ｂ、１１ｂの位置ずれをより一層起こり難くすることができる。

また、第１切除刃１０及び第２切除刃１１の両刃先１０ｂ、１１ｂの互いに対向する部位に略Ｖ字状の切欠部１０ｃ、１１ｃをそれぞれ形成したので、溶接ワイヤが隙間２９の中心からずれてセットされても、溶接ワイヤの切除後の形状を所期の形状にすることができる。

また、清掃装置３により溶接トーチのノズルＴ内面の付着物を除去するようにしたので、溶接トーチの清掃と溶接ワイヤの球状部分の切除と１つの整備装置１で行うことができる。

また、ノズルＴ内に回転部材４３を挿入して回転させることでノズルＴの清掃を行うことができ、この回転部材４３に中心孔４３ａを設けたので、回転部材４３をノズルＴ内に挿入したまま、溶接ワイヤを中心孔４３ａにより溶接ワイヤセット用の隙間２９に導いて球状部分を切除することができる。これにより、ノズルＴ内面の清掃と球状部分の切除との２つの作業を１工程で行うことができて、溶接作業の効率をより一層向上させることができる。

《発明の実施形態２》
図７及び図８は、本発明の実施形態２に係る溶接トーチの整備装置１を示すものである。この実施形態２の整備装置１は、実施形態１のものとは移動手段の構造が一部異なるだけなので、実施形態１のものと同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

すなわち、閉塞部材６の下面における第１切除刃１０の前側には、該第１切除刃１０の前縁部に形成された歯１０ｄに噛み合う第１歯車６０が配設されている。該第１歯車６０は閉塞部材６の下面から下方へ突出する第１支軸６１に該支軸６１周りに回転可能に支持されている。また、閉塞部材６の下面における第１歯車６０よりも左側には、第１切除刃１０から前方へ離れた箇所に第１歯車６０に噛み合う第２歯車６２が配設されている。また、閉塞部材６の下面における第２歯車６２の左側には、該第２歯車６２に噛み合う第３歯車６３が配設され、さらに、該第３歯車６３よりも左側かつ後側には、第３歯車６３に噛み合うとともに第２切除刃１１に形成された歯１１ａに噛み合う第４歯車６４が配設されている。上記第２歯車６２、第３歯車６３及び第４歯車６４は、上記第１支軸６１と同様に閉塞部材６に設けられた第２支軸６５、第３支軸６６及び第４支軸６７に支持されている。

第２切除刃１１を支持する支持部材６９は、本体部６９ａと該本体部６９ａの後縁部に連続する後側固定部６９ｂとを備えていて、後側固定部６９ｂが閉塞部材６の下面に締結部材７０により締結固定されている。

この実施形態２の整備装置１では、アクチュエータ１２のロッド１２ａが進出して板部材１７及び第１切除刃１０が左側へ移動すると、第１切除刃１０の歯１０ｄに噛み合っている第１歯車６０は、平面視で第１支軸６１の周りに右方向に回転する。第１歯車６０が右方向に回転するとこの第１歯車６０に噛み合っている第２歯車６２は左方向に回転し、この第２歯車６２に噛み合っている第３歯車６３は右方向に回転し、この第３歯車６３に噛み合っている第４歯車６４は左方向に回転する。この第４歯車６４が左方向に回転すると、第２切除刃１１が右側へ移動する。これにより、第１切除刃１０及び第２切除刃１１の相対位置が溶接ワイヤセット位置と切除位置とに切り替えられる。

したがって、この実施形態２の溶接トーチの整備装置１によれば、実施形態１のものと同様の作用効果が得られる。

《発明の実施形態３》
図９及び図１０は、本発明の実施形態３に係る溶接トーチの整備装置１を示すものである。この実施形態３の整備装置１は、実施形態１のものと移動手段の構造が一部異なる点と、支持部材が設けられていない点とで異なるだけなので、実施形態１のものと同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

すなわち、図１０に示すように、第２切除刃１１の基端部は先端側よりも肉厚に形成されて、第２切除刃１１の刃先１１ｂと閉塞部材６の下面との間には、第１切除刃１０の刃先１０ｂが挿入可能となっている。第２切除刃１１の基端部が閉塞部材６の下面に締結部材８０により締結固定され、この状態で、第１切除刃１０の刃先１０ｂが、第２切除刃１１の刃先１１ｂから厚み方向に離れないように、該第２切除刃１１と閉塞部材６とで挟まれるようになっている。

この実施形態３の整備装置１では、アクチュエータ１２のロッド１２ａが進出すると、板部材１７及び第１切除刃１０が左側へ移動する。これにより、第１切除刃１０及び第２切除刃１１の相対位置が、溶接ワイヤセット位置と切除位置とに切り替えられる。

したがって、この実施形態３の溶接トーチの整備装置１によれば、実施形態１と同様の作用効果が得られる。

また、第２切除刃１１を動かさないようにしているので、整備装置１の構造をシンプルにすることができて、低コスト化を図ることができる。

尚、この実施形態では、整備装置１に切除装置２と清掃装置３とを組み込んでいるが、清掃装置３は省略してもよい。

また、この実施形態の説明では、第１切欠部１０ｃ及び第２切欠部１１ｃの形状を略Ｖ字状にしているが、これら切欠部１０ｃ、１１ｃの形状は略Ｖ字状以外の形状でもよく、また、これら第１切欠部１０ｃ及び第２切欠部１１ｃのうち一方のみを設けるようにしてもよい。

また、アクチュエータ１２は空圧以外の油圧式のものにしてもよいし、電動式のものにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係る溶接トーチの整備装置は、例えばロボットを用いて溶接作業を行う場合に適している。

実施形態１に係る整備装置の側面図である。 実施形態１に係る整備装置の平面図である。 第１切除刃及び第２切除刃の動きを説明する平面図である。 図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 実施形態１に係る切除装置の平面図である。 アクチュエータ及び近接スイッチを省略した図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 実施形態２に係る図５相当図である。 実施形態２に係る図４相当図である。 実施形態３に係る図５相当図である。 実施形態３に係る図４相当図である。

符号の説明

１ 整備装置
３ 清掃装置（トーチ清掃手段）
６ 閉塞部材（基台）
１０ 第１切除刃
１０ｂ 刃先
１０ｃ 第１切欠部
１１ 第２切除刃
１１ｂ 刃先
１１ｃ 第２切欠部
１２ アクチュエータ
２７ 支持部材
２９ 溶接ワイヤセット用の隙間
４３ 回転部材
４３ａ 中心孔（ワイヤ挿通孔）
６９ 支持部材
Ｔ ノズル

Claims (7)

1. 溶接トーチのノズル端部から送り出された溶接ワイヤの先端部を基台に設けられた第１切除刃及び第２切除刃により切除する溶接トーチの整備装置であって、
   上記第１切除刃の刃先が、上記第２切除刃の刃先と重なりかつ該第２切除刃の刃先から厚み方向に離れないように該第２切除刃と上記基台の構成部材とで挟まれ、
   上記第１切除刃及び第２切除刃の少なくとも一方の切除刃は、移動手段により他方の切除刃の側面に沿う方向に移動可能になっており、
   上記移動手段は、上記第１切除刃及び第２切除刃の相対位置を、該第１切除刃の刃先の一部と第２切除刃の刃先の一部との間に溶接ワイヤセット用の隙間が形成される溶接ワイヤセット位置と、上記溶接ワイヤセット用の隙間にセットされた溶接ワイヤの先端部を切除する切除位置とに切り替えるように構成されていることを特徴とする溶接トーチの整備装置。
2. 請求項１に記載の溶接トーチの整備装置において、
   移動手段は、第１切除刃及び第２切除刃の一方の切除刃に連結されて該一方の切除刃を移動させるアクチュエータと、該アクチュエータの動力を他方の切除刃に伝達して該他方の切除刃を移動させる動力伝達機構とを備えていることを特徴とする溶接トーチの整備装置。
3. 請求項２に記載の溶接トーチの整備装置において、
   基台には、第２切除刃を第１切除部と反対側から支持する支持部材が設けられていることを特徴とする溶接トーチの整備装置。
4. 請求項１に記載の溶接トーチの整備装置において、
   第２切除刃が基台に固定され、第１切除刃が移動手段に連結されていることを特徴とする溶接トーチの整備装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の溶接トーチの整備装置において、
   第１切除刃及び第２切除刃の少なくとも一方の刃先には、略Ｖ字状の切欠部が設けられていることを特徴とする溶接トーチの整備装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の溶接トーチの整備装置において、
   溶接トーチのノズル内面に付着した付着物を除去するトーチ清掃手段を備えていることを特徴とする溶接トーチの整備装置。
7. 請求項６に記載の溶接トーチの整備装置において、
   トーチ清掃手段は、溶接トーチのノズル内面に沿うように形成され、該ノズル内面の付着物に接触しながらノズルの中心線またはその近傍を回転軸として回転することにより該付着物を除去する回転部材を備え、
   上記回転部材は、回転軸方向に見て溶接ワイヤセット用の隙間と重複するように配置されるとともに、溶接ワイヤの先端部を上記溶接ワイヤセット用の隙間に導くワイヤ挿通孔を有していることを特徴とする溶接トーチの整備装置。

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