JP2013169597A - Power feeding chip and consumable electrode gas shielded arc welding torch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接ワイヤに給電するための改良された給電チップ及びそれを使用する消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ(以下、溶接トーチという)に関するものである。 The present invention relates to an improved power supply tip for supplying power to a welding wire and a consumable electrode gas shield arc welding torch (hereinafter referred to as a welding torch) using the same.
今日、溶接の作業能率を向上させるために、溶接用ロボットを用いて溶接を自動化することが広く行われている。(例えば、特許文献1参照。)図2は、多関節ロボットを使用したときの溶接用ロボットの一般的な構成を示す図である。同図において、マニピュレータ1の手首部2の先端部に、溶接トーチ3が取り付けられ、ワイヤリール4に巻かれた溶接ワイヤ5が、マニピュレータ1に取り付けた溶接ワイヤ送給装置6によって溶接トーチ3に送給される。また、溶接用電源装置7から溶接トーチ3に電力が供給され、ガスボンベ8から溶接トーチ3にシールドガスが供給される。ティーチペンダント9からロボット制御装置10に指令信号が入力され、このロボット制御装置10からの信号がマニピュレータ1に入力されて、第1軸乃至第6軸から成る6つの軸を回転させて、溶接トーチ3の先端位置が制御される。
Today, in order to improve the work efficiency of welding, it is widely performed to automate welding using a welding robot. (For example, refer to
マニピュレータ1の手首部2に取り付けた従来から使用されている溶接トーチ3を、図3を参照して説明する。図3は、従来技術の溶接トーチ3の断面図である。同図において、トーチボディ12の先端部にチップボディ13が取り付けられ、このチップボディの先端部13aに給電チップ14が取り付けられている。これらのトーチボディ12、チップボディ13及び給電チップ14は、軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されている。溶接ワイヤ5がこれらのワイヤ挿通孔を挿通して、給電チップ14と内接触することによって、溶接ワイヤ5に電力が供給される。
A conventionally used
オリフィス17はチップボディ13の下方に設けられて、ノズル16が給電チップ14とオリフィス17とを取り囲んでいる。シールドガスがオリフィス17に設けられた噴出孔17aを通過してノズル16の先端部から噴出されて、このシールドガスがアーク、溶融池及びその周辺を大気中の窒素及び酸素から遮蔽している。チップボディ13の周りに絶縁ブッシュ18が設けられている。 The orifice 17 is provided below the tip body 13, and the nozzle 16 surrounds the power feed tip 14 and the orifice 17. The shielding gas passes through the ejection hole 17a provided in the orifice 17 and is ejected from the tip of the nozzle 16, and this shielding gas shields the arc, the molten pool and the surrounding area from nitrogen and oxygen in the atmosphere. An insulating bush 18 is provided around the chip body 13.
上述した従来の給電チップ14は、その基端部がチップボディの先端部13aにねじ込まれると、溶接トーチ3に対する給電チップ14のワイヤ挿通孔の位置が固定される。そのために溶接中に溶接ワイヤ5が溶接トーチ3に供給されると、溶接ワイヤ5は給電チップ14のワイヤ挿通孔の先端部14aと接触するが、この接触位置はほぼ同じ位置になっていた。そのために、給電チップ14のワイヤ挿通孔の先端部14aで、溶接ワイヤ5が接触している位置のみが部分的に磨耗することによって、先端部の形状が楕円形に成る。
When the base end portion of the above-described conventional power feed tip 14 is screwed into the tip end portion 13a of the tip body, the position of the wire insertion hole of the power feed tip 14 with respect to the
このようにワイヤ挿通孔の先端部14aの形状が楕円形に成ると、給電チップ14のワイヤ挿通孔の先端部14aから溶接ワイヤの先端部5aまでの突き出し長さLは例えば15mmもあるために、溶接ワイヤの先端部5aの位置は磨耗する前と比較してかなりずれることになり、母材に対する溶接ワイヤ5の狙い位置がずれて、溶接ロボットによってティーチングされた溶接ワイヤ5の狙い位置の精度が低下するという不具合がある。
Thus, when the shape of the tip 14a of the wire insertion hole becomes elliptical, the protruding length L from the tip 14a of the wire insertion hole of the power supply tip 14 to the tip 5a of the welding wire is, for example, 15 mm. The position of the tip 5a of the welding wire is considerably shifted as compared with that before the wear, and the target position of the
またワイヤ挿通孔の先端部14aの形状が摩耗して楕円形に成ると、溶接ワイヤ5との給電位置が変動して安定した給電ができなくなり、母材に対する溶け込み不良や溶接ビードの外観不良が発生する。そのために、ワイヤ挿通孔の先端部14aの形状が摩耗して楕円形に成る前に給電チップ14を新しいものと交換する必要があった。
If the shape of the tip 14a of the wire insertion hole is worn and becomes elliptical, the feeding position with the
本発明は、給電チップの寿命を延ばすことができる給電チップ及び消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチを提供することを目的としている。 It is an object of the present invention to provide a power supply tip and a consumable electrode gas shield arc welding torch that can extend the life of the power supply tip.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されたトーチボディと、
軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されて、前記トーチボディの先端部に取り付けられたチップボディと、
軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されて、前記チップボディの先端部に取り付けられて、溶接ワイヤに給電する給電チップと、
前記給電チップを取り囲み、シールドガスが噴出されるノズルとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチの給電チップにおいて、
前記給電チップが、
外周溝が形成されたチップ本体と、
内面に前記外周溝に対応した軸方向係止突部が形成され、基端部に複数のすり割りが軸心部方向に形成され、前記基端部が前記チップ本体の先端部に被せられるチップキャップとからなることを特徴とする給電チップである。
In order to solve the above-described problems, the invention of
A torch body in which a wire insertion hole is formed in the shaft core,
A wire body insertion hole is formed in the shaft core, and a tip body attached to the tip of the torch body;
A wire insertion hole is formed in the shaft core portion, attached to the tip portion of the tip body, and a power supply tip for supplying power to the welding wire;
In the power supply tip of the consumable electrode gas shield arc welding torch that includes the nozzle that surrounds the power supply tip and the shield gas is ejected,
The power supply chip is
A chip body in which an outer peripheral groove is formed;
A chip in which an axial locking projection corresponding to the outer peripheral groove is formed on the inner surface, a plurality of slots are formed in the axial direction in the base end, and the base end is covered with the tip of the chip body A power supply chip comprising a cap.
請求項2の発明は、
前記チップ本体の外周で前記外周溝よりも基端部側に複数の縦溝が軸心部方向に形成され、
前記チップキャップの基端部に前記チップ本体の前記複数の縦溝に嵌められる複数の回転方向係止突部が形成されたことを特徴とする給電チップである。
The invention of claim 2
A plurality of vertical grooves are formed in the axial direction toward the base end side of the outer peripheral groove on the outer periphery of the chip body,
The power supply chip according to
請求項3の発明は、
請求項1又は請求項2記載の給電チップを使用したことを特徴とする消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチである。
The invention of
A consumable electrode gas shielded arc welding torch using the power supply tip according to
本発明の溶接トーチは、給電チップのワイヤ挿通孔の先端部が磨耗して楕円形に成っても、溶接作業者がチップキャップをチップ本体の軸心部に対して回転させて、ワイヤ挿通孔の先端部で摩耗していない場所に溶接ワイヤを接触させるように調整することができるので、ワイヤ挿通孔の先端部における溶接ワイヤの先端部の位置がずれることを防ぐことができる。従って母材に対する溶接ワイヤの先端部の狙い位置がずれることなく、溶接ロボットによってティーチングされた溶接ワイヤの先端部の狙い位置の精度を維持することができる。 According to the welding torch of the present invention, even if the tip of the wire insertion hole of the power feed tip is worn and becomes elliptical, the welding operator rotates the tip cap with respect to the axial center portion of the tip body, and the wire insertion hole Since it can adjust so that a welding wire may contact the place which is not worn in the tip part of a wire, it can prevent that the position of the tip part of a welding wire in the tip part of a wire penetration hole shifts. Therefore, the accuracy of the target position of the tip of the welding wire taught by the welding robot can be maintained without shifting the target position of the tip of the welding wire with respect to the base material.
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図1(A)は、本発明の溶接トーチ21の給電チップ22の先端部側から見た分解斜視図であり、同図(B)は、給電チップ22のチップキャップの基端部23b側から見た斜視図である。同図において、給電チップ22は、チップ本体24とチップキャップ23とからなり、それぞれの軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されている。チップ本体の基端部24bに形成されたネジ部25がチップボディの先端部13aにねじ込まれ、チップキャップの基端部23bがチップ本体の先端部24aに被せられる。チップキャップ23のワイヤ挿通孔の先端部23aに溶接ワイヤ5が挿通して接触して給電する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. FIG. 1A is an exploded perspective view of the
チップ本体24の外周に外周溝26が形成されている。チップキャップ23の内面に、チップ本体24の外周溝26に対応した軸方向係止突部28(図示を省略)が形成されている。チップキャップの基端部23bに、複数のすり割り27が軸心部方向に形成されている。
An outer
このすり割り27は、例えばチップキャップの基端部23bを6分割するように形成されている。チップキャップ23をチップ本体の先端部24aに被せたときに、チップキャップの基端部23bがチップ本体の先端部24aの外周部に当接して複数のすり割り27がチップ本体の先端部24aの外周部によって押されて広がって、チップキャップ23の軸方向係止突部28がチップ本体24の外周溝26に達すると、チップキャップ23の軸方向係止突部28がチップ本体24の外周溝26に嵌る。このようなことができるように、すり割り27が形成されたチップキャップの基端部23bの厚さは、可撓性を有するように決定される。チップキャップ23の軸方向係止突部28がチップ本体24の外周溝26に嵌ることによってチップキャップ23がチップ本体24から落下することが防止される。
This
チップ本体24の外周部で、外周溝26よりもチップ本体の基端部24b側に複数の縦溝29が軸心部方向に形成され、チップキャップの基端部23bの内面に、チップ本体24の縦溝29に嵌め合わせられるように複数の回転方向係止突部30が形成されている。チップキャップ23のすり割り27が例えば6分割されているときは、すり割り27の間のチップキャップの基端部23bの内面に計6個の回転方向係止突部30が形成され、チップ本体24の外周部に6個の縦溝29が形成されている。
A plurality of
チップキャップ23をチップ本体24に被せて、チップキャップの基端部23bの内面に形成された6個の回転方向係止突部30がチップ本体の6個の縦溝29に嵌め合わせられたのちに、チップキャップ23をチップ本体24の軸心部に対して回転させたとき、チップキャップ23の6個の回転方向係止突部30がチップ本体24の6個の縦溝29の間に当接して6個のすり割り27が広がって、チップキャップ23の6個の回転方向係止突部30がチップ本体24の6個の隣の縦溝29にそれぞれ達するまで移動されると、チップキャップ23の6個の回転方向係止突部30が6個の隣の縦溝29にそれぞれ嵌め合わせられて固定されて位置決めされる。このようなことができるように、すり割り27が形成されたチップキャップの基端部23bの厚さは、可撓性を有するように決定される。その他の機能は、図3に示した従来技術の溶接トーチ3と同機能に同符号を付して説明を省略する。
After the
以下、動作を説明する。本発明の溶接トーチ21は、チップキャップの基端部23bがチップ本体の先端部24aの外周部に被せられて、チップキャップ23の内面の軸方向係止突部28がチップ本体24の外周部に形成された外周溝26に嵌められる。これによってチップキャップ23がチップ本体24から落下することが防止される。また、チップキャップの基端部23bの内面に形成された複数の回転方向係止突部30がチップ本体24の複数の縦溝29に嵌められて固定されて位置決めされる。チップ本体の基端部24bに形成されたネジ部25がチップボディの先端部13aにねじ込まれる。この溶接トーチ21が溶接用ロボットのマニピュレータ1の手首部2の先端部に取り付けられている。
The operation will be described below. In the
溶接を開始して溶接ワイヤ5が溶接トーチ21に供給されると、溶接ワイヤ5は給電チップ22のワイヤ挿通孔の先端部23aと接触して給電され、溶接が行われる。溶接を長時間行うと、溶接ワイヤ5とワイヤ挿通孔の先端部23aとの接触位置がほぼ同じ位置のために、ワイヤ挿通孔の先端部23aの溶接ワイヤ5が接触している位置のみが部分的に磨耗して、ワイヤ挿通孔の先端部23aの形状が楕円形に成る。このときに、チップキャップ23をチップ本体24の軸心部に対して回転させて、チップキャップ23の例えば6個の回転方向係止突部30がチップ本体24の例えば6個の縦溝29において、隣の縦溝29にそれぞれ嵌め合わせられて固定されて位置決めされる。そして溶接が再開される。
When welding is started and the
この結果、本発明の溶接トーチ21は、給電チップ22のワイヤ挿通孔の先端部が磨耗して楕円形に成っても、溶接作業者がチップキャップ23をチップ本体24の軸心部に対して回転させて、チップキャップ23のワイヤ挿通孔の先端部23aで摩耗していない場所に溶接ワイヤ5を接触させるように調整することができる。そのためにワイヤ挿通孔の先端部23aにおける溶接ワイヤの先端部5aの位置がずれることを防ぐことができる。従って母材に対する溶接ワイヤの先端部5aの狙い位置がずれることなく、溶接ロボットによってティーチングされた溶接ワイヤの先端部5aの狙い位置の精度を維持することができる。
As a result, in the
また従来技術の溶接トーチにおいては、給電チップ14のワイヤ挿通孔の先端部14aが磨耗して楕円形に成ると給電チップ14を交換していたが、本発明の溶接トーチ21は、溶接品質を維持しながら継続して給電チップ22を使用することができるので、給電チップ22の長寿命化を図ることができ大幅なコストダウンを達成することができる。さらに、給電チップ22を使用して摩耗していない場所が無くなったとき、チップキャップ23のみを交換すれば良いので、給電チップ22全体を交換するよりもコストダウンを図ることができ、給電チップ22の廃材量の低減を図ることができる。
In the welding torch according to the prior art, the tip 14a of the wire insertion hole of the power supply tip 14 is worn and becomes elliptical, and the power supply tip 14 is replaced. However, the
また給電チップ22のワイヤ挿通孔の先端部23aの形状が摩耗して、摩耗した面が粗くなって溶接ワイヤ5との接触抵抗が大きくなり、溶接電流値が変化したり、溶接ワイヤ5が給電チップ22のワイヤ挿通孔の先端部23aとの接触が不安定になったりして給電不良となることがない。給電チップ22のワイヤ挿通孔の先端部23aの形状が摩耗して楕円形に成っても、溶接作業者がチップキャップ23をチップ本体24の軸心部に対して回転させて、給電チップ22のワイヤ挿通孔の先端部23aで摩耗していない場所に溶接ワイヤ5を接触させるように調整することができるので、溶接ワイヤ5との給電位置が変動して安定した給電ができなくなることがない。また溶接ワイヤ5を安定して送給することができ、アーク切れが生じることもない。従って、溶接電流値が不安定となって母材に対する溶け込み不良や溶接ビードの外観が不良になることがない。
Further, the shape of the tip 23a of the wire insertion hole of the
上述した本発明の溶接トーチ21の給電チップ22は、チップキャップ23に複数の回転方向係止突部30が形成され、チップ本体24にこの複数の回転方向係止突部30に対応する複数の縦溝29が形成されている。これらの回転方向係止突部30及び縦溝29を形成する代わりに、チップ本体24の外周溝26よりも基端部側を円柱に形成しても良い。この場合チップキャップをチップ本体の軸心部に対して回転させたとき、チップキャップの基端部がチップ本体の先端部で静止する摩擦が発生するようにチップキャップの基端部は可撓性を有するようにすれば良い。その場合すり割りが形成されたチップキャップの基端部の厚さは、この可撓性を有するように決定される。
In the
上述した本発明の溶接トーチ21は、溶接ロボットに取り付けられた場合を説明したが、この場合のみに限定されるものではなく、溶接トーチを手に持って溶接を行う半自動アーク溶接にも適用することができる。
The above-described
1 マニピュレータ
2 手首部
3 溶接トーチ
4 ワイヤリール
5 溶接ワイヤ
5a 溶接ワイヤの先端部
6 溶接ワイヤ送給装置
7 溶接用電源装置
8 ガスボンベ
9 ティーチペンダント
10 ロボット制御装置
12 トーチボディ
13 チップボディ
13a チップボディの先端部
14 給電チップ
14a 給電チップの先端部
16 ノズル
17 オリフィス
17a オリフィスの噴出孔
18 絶縁ブッシュ
21 消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ(溶接トーチ)
22 給電チップ
23 チップキャップ
23a チップキャップの先端部
23b チップキャップの基端部
24 チップ本体
24a チップ本体の先端部
24b チップ本体の基端部
25 チップ本体のネジ部
26 チップ本体の外周溝
27 チップキャップのすり割り
28 チップキャップの軸方向係止突部
29 チップ本体の縦溝
30 チップキャップの回転方向係止突部
L 突き出し長さ
DESCRIPTION OF
22
Claims (3)
軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されて、前記トーチボディの先端部に取り付けられたチップボディと、
軸芯部にワイヤ挿通孔が形成されて、前記チップボディの先端部に取り付けられて、溶接ワイヤに給電する給電チップと、
前記給電チップを取り囲み、シールドガスが噴出されるノズルとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチの給電チップにおいて、
前記給電チップが、
外周溝が形成されたチップ本体と、
内面に前記外周溝に対応した軸方向係止突部が形成され、基端部に複数のすり割りが軸心部方向に形成され、前記基端部が前記チップ本体の先端部に被せられるチップキャップとからなることを特徴とする給電チップ。 A torch body in which a wire insertion hole is formed in the shaft core,
A wire body insertion hole is formed in the shaft core, and a tip body attached to the tip of the torch body;
A wire insertion hole is formed in the shaft core portion, attached to the tip portion of the tip body, and a power supply tip for supplying power to the welding wire;
In the power supply tip of the consumable electrode gas shield arc welding torch that includes the nozzle that surrounds the power supply tip and the shield gas is ejected,
The power supply chip is
A chip body in which an outer peripheral groove is formed;
A chip in which an axial locking projection corresponding to the outer peripheral groove is formed on the inner surface, a plurality of slots are formed in the axial direction in the base end, and the base end is covered with the tip of the chip body A power supply chip comprising a cap.
前記チップキャップの基端部に前記チップ本体の前記複数の縦溝に嵌められる複数の回転方向係止突部が形成されたことを特徴とする給電チップ。 A plurality of vertical grooves are formed in the axial direction toward the base end side of the outer peripheral groove on the outer periphery of the chip body,
A power feed tip, wherein a plurality of rotation direction locking projections fitted in the plurality of longitudinal grooves of the chip body are formed at a base end portion of the tip cap.
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