JP3679666B2

JP3679666B2 - 溶接用電極棒研磨機

Info

Publication number: JP3679666B2
Application number: JP33081699A
Authority: JP
Inventors: 彰久村田; 信一池田; 明弘森本; 克典米華; 晃夫本井傳
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; Fujikin Inc; Murata Welding Laboratories Inc; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; Fujikin Inc; Murata Welding Laboratories Inc; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2019-11-22
Also published as: JP2001071248A; US6672942B1

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、ＴＩＧ溶接やプラズマアーク溶接等に用いるタングステン、モリブデン、クロム銅等の溶接用電極棒の先端を所定の形状に研磨加工するための研磨機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
ＴＩＧ溶接等に於ける電極棒先端の形状は、溶接部の電流密度や電流分布、冷却効果等と密接な関係があり、溶接作業の能率や溶接製品の品質に大きな影響を及ぼすものである。その為、電極棒の先端は、溶接する母材の材質、板厚及び溶接条件等に応じて適宜の形状、例えば先端をシャープな円錐形状にしたり、或いは先端をテーパ面と平坦面とから成る二段カット形の形状（所謂栽頭円錐形状）に仕上げられる。また、所定の形状に仕上げられた電極棒先端の外表面は、高度な平滑面に研磨される。例えば、図１０に示すような先端を半径Ｒ＝０．０８〜０．１ｍｍ程度の球面状の頭部Ａ₀とした直径Ｄ＝０．５〜２．０ｍｍφ程度のＴＩＧ溶接用タングステン電極棒Ａにあっては、球面状の頭部Ａ₀の外表面をテーパー部Ｂ₀の外表面よりもより平滑な面に研磨し、所謂鏡面状の外表面とするのが望ましい。球面状の頭部Ａ₀の外表面を鏡面状とすることにより、アークの発生が一層容易になると共に、アークの指向性や安定性が大幅に向上するからである。
【０００３】
ところで、前記電極棒Ａの先端の研磨加工は、通常専用の電極棒研磨機を用いて行なわれている。具体的には、実開平４−６０３８６号や特開平７−２７６２１１号等に開示されている図１１の如き構造の電極棒研磨機を用い、▲１▼先ず比較的粒度の粗い研磨盤Ｂ₁（例えば＃１７０番程度の研磨盤）をモータ駆動軸Ｍ₁に取り付けし、電極棒Ａの先端を所定の形状に整形したあと、研磨盤Ｂ₁を粒度の細かい研磨盤Ｂ₂（例えば＃５００番程度の研磨盤）に取り替え、この研磨盤Ｂ₂によって整形した電極棒先端部を再研磨する方法（第１方法と呼ぶ）や、▲２▼粒度の粗い研磨盤Ｂ₁を取り付けした電極棒研磨機と、粒度の細かい研磨盤Ｂ₂を取り付けした電極棒研磨機を２台準備し、前者の電極棒研磨機で先端部を所定の形状に整形したあと、後者の電極棒研磨機で電極棒先端部を研磨する方法（第２方法と呼ぶ）が、多く採用されている。
【０００４】
尚、図１１に於いて、Ｃはケース本体、Ｍは研削モータ、Ｄは研磨盤固定ねじ、Ｅは防塵カバー、Ｆは電極棒ガイドである。
【０００５】
しかし、前記第１の方法にあっては、二種の研磨盤Ｂ₁、Ｂ₂を取り替えしなければならないため、研磨作業を能率よく迅速に行なえないと云う問題がある。また、第２の方法にあっては、２台の電極棒研磨機が必要とするため、経済性に欠けるうえ、保守等の手数が増えることになる。
更に、粗い粒度の研磨盤Ｂ₁による研磨から細かい粒度の研磨盤Ｂ₂による研磨へ切り替えした場合に、電極棒Ａの軸芯の位置がずれることが多くあり、所謂電極棒Ａの同芯性を保持することが難しい。その結果、先端部を鏡面状に研磨するのに時間がかかるだけでなく、先端部の形状そのものが変化すると云う問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前のこの種溶接用電極棒先端の研磨に於ける上述の如き問題、即ち▲１▼粒度の粗い研磨盤と粒度の細かい研磨盤を取り替え使用する場合には、研磨盤の取り替えに手数がかかるうえ、研磨盤の取り替えの前後に於ける電極棒の同芯性の保持が難くなること、▲２▼２台の研磨機を使用する場合には、経済性に欠けるうえ、両研磨機の使用時に於ける電極棒の同芯性の保持が難しくなること等の問題を解決せんとするものであり、一台の電極棒研磨機でもって、極く短かい電極棒であっても簡単な操作によりその先端部を所定の形状に高能率で形成でき、しかも電極棒の頭部のみを鏡面状に研磨できるようにした溶接用電極棒研磨機を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１の発明は、箱型の本体１と、本体１内に水平に固定した研磨モータ２と、研磨モータ２の水平なモータ駆動軸２ａに対して垂直状に取付けされ、半径方向の内側に位置する粗い砥粒よりなる第１研磨部３ａと当該第１研磨部３ａの外側に位置する細かい砥粒より成る第２研磨部３ｂを備えた円盤状の研磨盤３と、研磨盤３の上方に位置して本体１の上壁の上に前記モータ駆動軸２ａの軸線φと直交する方向に配設され、基端側を本体１の上壁へ回転自在に軸支することにより、その中間部に穿設したブッシング取付孔４ｂの中心を、モータ駆動軸２ａの軸線φとほぼ同じ方向へ移動可能に支持したスイングプレート４と、スイングプレート４の前記フィッシング取付孔４ｂに前記軸線φと垂直方向に且つその中心軸線がモータ駆動軸２ａの軸線φと合致若しくは軸線φの近傍に位置する状態で縦向き姿勢で回転自在に支持され、その下方部を本体１内の研磨盤３の上方へ突出させた筒状のホルダガイド６と、ホルダガイド６内へ同心状に垂直姿勢で着脱自在に且つ下方向へ一定距離だけ下降自在に挿着され、電極棒先端を研磨盤３の第１研磨部３ａ又はスペーサ１６を介設して第２研磨部３ｂへ接当させた状態で電極棒Ａを着脱可能に固定する電極棒ホルダ７と、本体１内に水平に固定され、電極棒ホルダ７を挿着したホルダガイド６を回転させる電極棒回転モータ８と、前記スイングプレート４の先端部を前記軸線φとほぼ同じ方向へ移動させることにより、前記ブッシング取付孔４ｂの中心をモータ駆動軸２ａの軸線φとほぼ同じ方向へ一定距離Ｉだけ移動させるスイングプレート移動装置９と、本体１内に水平に配設された研磨モータ２及び電極棒回転モータ８の運転を制御する電気制御装置１１とより成り、前記電極棒Ａを、その軸芯がモータ駆動軸２ａの軸線φと直交若しくは軸線φの近傍に位置する状態で垂直の方向に配設すると共に、前記研磨盤３の第１研磨部３ａを、電極棒Ａの先端部を逆円錐形に整形する垂直線に対して傾斜角度α₁傾斜した縦傾斜面３ａ′と水平線に対して角度α₂傾斜した横傾斜面３ａ″と前記縦傾斜面３ａ′と横傾斜面３ａ″との境界面に形成した電極棒Ａの先端頭部を球面状に形成する曲面とを備えた構成とし、電極棒Ａの先端部を頭部が半球状の鏡面をなす逆円錐形に整形研磨することを、発明の基本構成とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて研磨盤３を、電極棒Ａの先端部を逆円錐形に整形する第１研磨部を円盤の前面側に、また、逆円錐形に整形した電極棒の先端頭部Ａ₀を鏡面状に研磨するＶ字形の研磨溝３ｂ′を外周面に設けた第２研磨部３ｂを円盤の外周面に、夫々備えた構成としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明に於いてスイングプレート４を、その一端側を本体１の上壁へ回動自在に軸支し、他端側をモータ駆動軸２ａの軸芯φの方向へ移動自在な構成としたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の発明に於いて電極棒ホルダ７を、筒状のチャックガイド７ａと、チャックガイド７ａの先端側に挿入するコレットチャック７ｂと、チャックガイド７ａの基端側から挿入されて先端部がコレットチャック７ｂｂに螺合される筒状のチャックネジ７ｃとから構成するようにしたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１の発明に於いて、電極棒ホルダ７を挿着したホルダガイド６を丸ゴムベルト１５を介して電極棒回転モータ８により回転させる構成としたものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１の発明に於いてスイングプレート移動装置９を、移動用ハンドル９ａと当該ハンドル９ａにより回転されてスイングプレート４に設けたねじ４ｃと噛み合うウオームギヤ９ｂとから構成するようにしたものである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１又は請求項４の発明に於いて、電極棒ホルダ７のチャックガイド７ａに所定の厚さｈを有するスペーサ１６を挿着し、電極棒Ａの先端頭部Ａ₀を第２研磨部３ｂの研磨溝３ｂ′内へ位置させるようにしたものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１又は請求項６の発明に於いて、スイングプレート移動装置９による電極棒ホルダ７の移動距離ｌを、スイングプレート４に設けたゲージストッパ４ｂに連動する駆動体１０ａを備えたダイヤルゲージ１０により表示する構成としたものである。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１の発明に於いて研磨盤３を、電極棒Ａの先端部を逆円錐形に整形する第１研磨部３ａと逆円錐形に整形した電極棒の先端頭部Ａ_Oを鏡面状に研磨する第２研磨部３ｂとを円盤の前面側に夫々備えた構成としたものである。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項９の発明に於いて、研磨盤３の第１研磨部３ａを円盤の半径方向の内側で且つ厚み方向の外方位置に設けると共に、第２研磨部３ｂを円盤の半径方向の外側で且つ厚み方向の内方位置に設けるようにしたものである。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項９の発明に於いて、研磨盤３の第１研磨部３ａ並びに第２研磨部３ｂを夫々形成する縦傾斜面の角度α₁、横傾斜面の角度α₂及び両傾斜面の円弧状接続部の半径Ｒを、両研磨部３ａ、３ｂに於いて同一としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る溶接用電極棒研磨機の平面図、図２は側面図、図３は正面図、図４は縦断側面概要図、図５は縦断正面概要図である。
【００１９】
本発明の溶接用電極棒研磨機は、箱型の本体１と、本体１の内部に収納した研磨モータ２と、研磨モータ２により高速回転される研磨盤３と、本体１の前部上方に配設したスイングプレート４と、スイングプレート４の中央部に縦向きに固定した筒状のブッシング５と、ブッシング５内へ回転自在に挿入した筒状のホルダガイド６と、ホルダガイド６内へ縦向き姿勢で着脱自在に挿入した電極棒ホルダ７と、ホルダガイド６を介して電極棒ホルダ７を回転させる電極棒回転モータ８と、前記電極棒ホルダ７を支持するスイングプレート６の一端側を移動させるスイングプレート移動装置９と、スイングプレート６に挿着した電極棒ホルダ７の移動量を表示するダイヤルゲージ１０と、研磨モータ２及び電極棒回転モータ８等の駆動を制御する電気制御装置１１等から構成されており、電極棒の研磨量を設定する研磨量設定ゲージ１２や研磨盤３の研磨面を清掃するドレッサ（図示省略）等が、本体１に付属品として備えられている。
【００２０】
前記本体１は箱型に形成されており、前面を開放した鋼板又はプラスチック製のケース本体１ａと、前面開口を覆う透明プラスチック製の防塵カバー１ｂとから形成されており、前記防塵カバー１ｂの固定具１ｃ、把手１ｄ、ブッシング１ｅ等を備えている。
また、ケース本体１ａの内部は仕切板１ｆによって区画されており、前方部の区画の下方にはダストケース１ｇが出し入れ可能に挿着されている。
更に、ケース本体１ａの後方部の区画内には各モータ２、８等の固定用支持部材１ｈが設けられている。
【００２１】
前記ケース本体１ａの前方区画の上壁の中央部には後述する筒状のブッシング５やホルダガイド６等を挿入するための長孔１ｉが設けられており、また後方の区画の一側の側壁には、研磨量設定ゲージ１２の収納用孔１ｊが設けられている。
【００２２】
前記研磨モータ２は、支持部材１ｈに水平状態で取付けされており、モータ駆動軸２ａは仕切板１ｆを貫通して、ケース本体１ａの前面側のダストケース１ｇの上方まで突出されている。
また、前記モータ駆動軸２ａには、研磨盤ホルダ２ｂが固定されており、更に、この研磨盤ホルダ２ｂへ研磨盤３が固定ねじ１３により着脱自在に固定されている。
【００２３】
尚、本実施形態では、研磨モータ２としてＡＣ１００Ｖ、５０／６０Ｈｚ、１００Ｗの単相交流モータが使用されており、研磨モータ用スイッチ１４をｏｎにすることにより、電気制御装置１１を介して予かじめ定めた一定時間運転され、その後はタイマースイッチにより自動的に停止される。
【００２４】
前記研磨盤３は、図６に示すように、直径約６０ｍｍφ、厚さ約８．２ｍｍの円盤形に形成されており、研磨盤ホルダ２ｂの前端部の段部へ嵌合され、研磨盤固定ねじ１３により固定されている。
当該研磨盤３は、比較的粗いダイヤモンド砥粒から成る第１研磨部３ａと、比較的細かいダイヤモンド砥粒から成る第２研磨部３ｂとから形成されており、前記第１研磨部３ａは、モータ駆動軸２ａの軸線φと垂直な線に対して角度α₁＝約１０°の傾斜を有する縦傾斜面３ａ′と、軸線φに対して角度α₂＝約２０°の傾斜を有する横傾斜面３ａ″とから形成されており、両者の交点Ｐは半径Ｒ＝約０．０８ｍｍの曲面に形成されている。
【００２５】
また、研磨盤３の第２研磨部３ｂは、前記第１研磨部３ａの外周端部に形成されており、その外周面には、軸線φと垂直な線に対して傾斜角α₃＝約１０°の開き角度を有する深さ約１．２ｍｍのＶ型の研磨溝３ｂ′が設けられている。
【００２６】
尚、本実施形態では、前記第１研磨部３ａは所謂＃１７０程度の比較的粗いダイヤモンド砥粒により、また第２研磨部３ｂは＃５００程度の比較的細かいダイヤモンド砥粒により形成されている。
更に、前記交点Ｐと研磨溝３ｂ′の中心間の距離ｌは約２．５ｍｍに、また交点Ｐと研磨溝３ｂ′の底面との間の距離ｈは約３．８ｍｍに夫々設定されている（電極棒Ａの外径２．０ｍｍφの場合）。
【００２７】
前記スイングプレート４はケース本体１ａの前方の上壁上に設けられており、一端側が支軸４ａにより図１の矢印方向へ移動自在に軸支されている。
また、スイングプレート４の他端側には、ゲージストッパ４ｂが立設されており、これにダイヤルゲージ１０の駆動体１０ａの先端が接当している。
更に、スイングプレート４の他端側の端面にはねじ４ｃが形成されており、このねじ４ｃが後述するスイングプレート移動装置９のウオームギヤ９ｂと噛み合っている。
【００２８】
当該スイングプレート４の中心部にはブッシング取付孔４ｄが穿設されており、この孔４ｄ内へ電極棒ホルダ７を回転自在に支持するための短筒状のブッシング５が挿入されている。また、当該筒状のブッシング５は、その上端部がスイングプレート４へ固定されている。
【００２９】
前記短筒状のブッシング５の内方へは、短筒状のホルダガイド６が、上方より回動自在に挿入されている。即ち、当該ホルダガイド６は、その上端部の鍔部６ａをブッシング５の上端面へ係合させた状態で、縦向き姿勢でもって回動自在に支持されている。
【００３０】
当該ホルダガイド６は、電極棒ホルダ７を着脱自在に固定するためのものであり、図４に示すように筒状を呈している。そして、このホルダガイド６は、前述の通りブッシング５を介してスイングプレート４に縦向き姿勢で回転自在に支持されており、当該ホルダガイド６内へ電極棒ホルダ７が着脱自在に挿入され、固定される。
【００３１】
また、当該ホルダガイド６の下方部には従動プーリ６ｂが形成されており、この従動プーリ６ｂと電極棒回転モータ８の駆動軸８ａに取付けた駆動プーリ１７との間に、ゴムベルト１５が巻回されている。
【００３２】
前記電極棒ホルダ７は電極棒Ａを着脱自在に保持固定するためのものであり、先端側が研磨盤３の第１研磨部３ａへ当接する状態で、電極棒Ａを保持固定する。
【００３３】
当該電極棒チャック体７は、図７に示すように、ホルダガイド６に着脱自在に挿入される筒状のチャックガイド７ａと、チャックガイド７ａの先端側に挿入されたコレットチャック７ｂと、チャックガイド７ａの基端側から挿入されてコレットチャック７ｂに螺合される筒状のチャックネジ７ｃとから成り、コレットチャック７ｂに電極棒Ａを通してチャックネジ７ｃを締め付けると、コレットチャック７ｂが縮径し、電極棒Ａがコレットチャック７ｂに保持固定される。
【００３４】
尚、当該コレットチャック７ｂは、電極棒挿入孔の内径の異なるものが数種類用意されて居り、本実施例ではコレットチャック７ｂを交換することにより、外径が１．０ｍｍ〜２．６ｍｍの電極棒Ａに対応することができるようになっている。
【００３５】
また、前記チャックガイド７ａには、図７に示すようにスペーサ１６が着脱自在に挿着されるようになっており、後述するように、電極棒Ａの先端の整形後に、その先端頭部Ａ_Oを第２研磨部３ｂによって鏡面状に研磨する場合に、前記スペーサ１６が使用される。
【００３６】
前記電極棒回転モータ８は、本体ケース１ａ内の後方部に配設されており支持部材１ｈへ固定されている。
また、当該電極棒回転モータ８の駆動軸８ａには駆動プーリ１７が固定されており、当該駆動プーリ１７と前記ホルダガイド６の従動プーリ６ｂとの間に、丸ゴムベルト１５が巻回されている。
即ち、モータ８を回転させることにより、丸ゴムベルト１５を介してホルダガイド６が回転駆動され、その結果、ホルダガイド６に着脱自在に固定された電極棒ホルダ７及びこれに固定された電極棒Ａが回転駆動される。
【００３７】
前記スイングプレート移動装置９は、移動用ハンドル９ａと、ねじ９ａにより回転されるウオームギヤ９ｂと、ウオームギヤ９ｂに噛み合うスイングプレート４の先端部のねじ４ｃと、ウオームギヤボックス９ｃ等から形成されており、移動用ハンドル９ａを回動させることにより、ウオームギヤ９ｂを介してスイングプレート４が、支軸４ａを支点として矢印方向へ移動される。
また、前記スイングプレート４が矢印方向へ移動すると、スイングプレート４に固定した電極棒ホルダ７も一体的に移動し、電極棒Ａの先端位置がモータ駆動軸２ａの軸線φの方向へ移動することになる。
【００３８】
前記移動用ハンドル９ａの回動によるスイングプレート４の移動量は、ダイヤルゲージ１０によって読み取られる。即ち、スイングプレート４上のゲージストッパ４ｂに当接するダイヤルゲージ駆動体１０ａが矢印方向へ移動することにより、スイングプレート４の移動量が、ダイヤルゲージ１０上に表示されることになる。
尚、ダイヤルゲージ１０そのものの構成は公知であるため、ここではその説明を省略する。
【００３９】
前記電気制御装置１１は研磨モータ２や電極棒回転モータ８の起動・停止等を制御するためのものであり、研磨モータ用スイッチ１４をｏｎにすることにより予かじめ定めた一定時間、所定の速度で両モータ２、８を回転する。
また、研磨盤３の第２研磨部３ｂを用いて電極棒Ａの先端を鏡面状に研磨する場合には、切換リミットスイッチ１８の作動によって両モータ２、８の回転数が高速側に切換えられ、予かじめ定めた一定時間、所定の速度で両モータ２、８を回転させる。
【００４０】
前記電極研磨量設定ゲージ１２は、電極棒ホルダ７に保持された電極棒Ａの突出量を調整し、電極棒Ａの研磨量を設定するものであり、ケース本体１ａの側壁に着脱自在に収納されている。
当該研磨量設定ゲージ１２は、図８に示す如く、筒状のゲージ本体１２ａと、ゲージ本体１２ａの先端部に固着されたナット１２ｂと、ナット１２ｂに螺挿されたセット用ボルト１２ｃとから構成されて居り、電極棒ホルダ７をゲージ本体１２ａ内へ挿入して電極棒Ａの先端をボルト１２ｃに当接させることによって、電極棒ホルダ７からの電極棒Ａの突出量を調整する。
【００４１】
尚、研磨量設定ゲージ１２によって研磨量を設定する場合には、先ず、電極棒ホルダ７に、先端部を所定長さだけ突出させた状態で電極棒Ａを保持固定する。次に、電極棒ホルダ７をホルダガイド６へ挿入し、研磨盤３の第１研磨部３ａにより試し研磨を行い、電極棒Ａの先端が完全な円錐形状に研磨されているか否かを確認する。そして、電極棒Ａが完全に研磨されていたら、電極棒Ａを保持固定した電極棒チャック体７をゲージ本体１２ａ内へ挿入し、電極棒Ａの先端とセット用ボルト１２ｃの先端との間隙が、所定の値（例えば０．５ｍｍ）になるようにセット用ボルト１２ｃを移動調整する。次回からの電極棒Ａの研磨量は、前記間隙長さに規制されることになる。
【００４２】
次に、本発明の電極棒研磨機を用いて電極棒Ａを研磨加工する場合について説明する。
先ず、電極棒Ａの直径及び研磨すべき先端形状に適応した研磨盤３を選定し、これをモータ駆動軸２ａへ固定する。
次に、電極棒Ａを電極棒ホルダ７のコレットチャック７ｂ内へ挿入し、電極棒Ａをコレットチャック７ｂの先端から所定長さ（４５ｍｍ〜５０ｍｍ）だけ突出させた後、チャックネジ７ｃを軽く締め付け、電極棒Ａを摺動自在な状態に保持する。
そして、電極棒Ａを保持した電極棒ホルダ７を研磨量設定ゲージ１２のケース本体１２ａ内へ挿入し、電極棒Ａの先端をセット用ボルト１２ｃに当接させてコレットチャック７ｂ内へ押し込み、電極棒ホルダ７がケース本体１２ａ内へ完全に嵌め合わされた時点で、チャックネジ７ｃを完全に締め込み、電極棒Ａを固定する。これによって、電極棒Ａの突出量及び研磨量が設定される。尚、研磨量設定ゲージ１２のセット用ボルト１２ｃの位置は、前述したように、予かじめ電極棒Ａの試験研磨を行なうことにより、所定の位置に調整されていることは勿論である。
【００４３】
引き続き、ホルダガイド６内へ電極棒ホルダ７を挿入し、電極棒Ａの先端部を研磨盤３の第１研磨部３ａへ当接させたあと、スイッチ１４をｏｎにする。
これにより、電極棒Ａは、回転しながらその先端部が研磨盤３の第１研磨部３ａと接触し、順次研磨されて行く。このとき電極棒Ａの研磨が進行すると、これに伴なって、電極棒チャック体７がホルダガイド６内を自重により降下し、その結果、電極棒Ａの先端部は自動的に円錐形に研磨されて行く。尚、電極棒ホルダ７は、一定量降下すると、チャックガイド７ａの摘み部がホルダガイド６の上面に当接し、下降が規制される。
【００４４】
一定時間整形研磨が行われると、タイマーによりモータ２、８が自動的に停止し、整形研磨が完了する。また整形研磨が完了すると、電極棒ホルダ７をホルダガイド６から引き抜くと共に、電極棒ホルダ７にスペーサ１６を挿着する。
【００４５】
次に、スイングプレート移動装置９の移動用ハンドル９ａを回転させ、ダイヤルゲージ１０を見乍ら所定距離ｌだけホルダガイド６の中心軸線の位置を本体１の内方へ移動させる。これにより、ホルダガイド６内へ電極棒ホルダ７を挿着した場合に、これに保持した電極棒Ａの先端が、研磨盤３の第２研磨部３ｂの真上に位置することになる。
【００４６】
スイングプレート４の移動が終ると、電極棒ホルダ７のチャックガイド７ａにスペーサ１６を挿着し、当該スペーサ１６を挿着した電極棒ホルダ７をホルダガイド６内へ挿着する。
前記スペーサ１６の厚みは前述の通り寸法ｈに設定されている。その結果、電極棒ホルダ７に保持された整形済みの電極棒Ａの先端は、第２研磨部３ｂのＶ型研磨溝３ｂ′の上に乗ることになる。
この状態下で、モータ用スイッチ１４を再度ｏｎにすると、研磨盤３及びホルダガイド６が所定の速度で一定時間高速回転されると共に、電極棒ホルダ７が自重によって約１．２ｍｍ程度下降する。その結果、電極棒Ａの先端の球面状部の近傍が細かい粒度の第２研磨部３ｂにより鏡面状に研磨される。
【００４７】
尚、前記スイングプレート４の移動時に、切換リミットスイッチ１８が作動され、両モータ２、８の回転数は自動的に高速運転に切換えられ、これによって、電極棒Ａの先端の球面状部はより高能率で鏡面状に仕上げられる。
【００４８】
［研磨盤の第２実施例］
図９は、研磨盤３の第２実施例を示すものである。当該第２実施例に係る研磨盤３は、図６に示した第１実施例の研磨盤３と同様に直径約６０ｍｍφ、厚さ約８．２ｍｍの円盤形に形成されており、研磨盤ホルダ２ｂの前端部の段部へ嵌合され、固定ねじ１３により研磨盤ホルダ２ｂへ締付け固定される。
【００４９】
図９からも明らかなように、当該研磨盤３は、♯１７０程度の比較的粗いダイヤモンド砥粒から成る第１研磨部３ａと、♯５００程度の比較的細かいダイヤモンド砥粒からなる第２研磨部３ｂとから形成されており、第１研磨部３ａと第２研磨部３ｂの両方が円盤の前面側に夫々段違い状に設けられている。
【００５０】
即ち、前記第１研磨部３ａは、円盤の前面側の半径方向の内側で且つ厚み方向の外方に位置して設けられており、モータ駆動軸２ａの軸線φと垂直な線に対して角度α₁＝約１０°の傾斜を有する縦傾斜面３ａ′と、軸線φに対して角度α₂＝約２０°の傾斜を有する横傾斜面３ａ″とから形成されていて、両傾斜面の円弧状接続部Ｐは半径Ｒ＝約０．０８ｍｍの曲面に形成されている。
【００５１】
また、前記第２研磨部３ｂは、第１研磨部３ａより半径方向の外側で且つ厚み方向の内方に位置して設けられており、角度α₁＝約１０°の縦傾斜面３ｂ′と、角度α₂＝約２０°の横傾斜面３ｂ″とから形成されていて、両者の円弧状接続部Ｑは、半径Ｒ＝約０．０８ｍｍの曲面に形成されている。
【００５２】
尚、第１研磨部３ａの円弧状接続部Ｐと第２研磨部３ｂの円弧状接続部Ｑ間の円盤厚み方向（研磨モータの駆動軸方向）の距離ｌは約２．５ｍｍに、また、円盤半径方向の距離ｈは約３．８ｍｍに夫々設定されている（電極棒Ａの外径が２．０ｍｍφの場合）。
また、当該第２実施例に於いては、第１研磨部３ａと第２研磨部３ｂの前記角度α₁、α₂及び半径Ｒを夫々同一にしているが、両研磨部３ａ、３ｂの角度α₁、α₂及び半径Ｒを夫々異なる値としてもよいことは勿論である。
更に、当該第２実施例に於いては、前記距離ｌ及び距離ｈを第１実施例の場合と同一としているが、第２実施例の各距離ｌ、ｈを適宜に変更してもよいことは勿論である。
【００５３】
当該第２実施例の研磨盤３を用いた電極棒Ａ研磨方法は、前記第１実施例の研磨盤３を用いた場合と全く同様である。従って、ここではその詳細な説明を省略するものとする。
また、当該第２実施例の研磨盤３の場合には、第２研磨部３ｂが第１実施例の場合のようにＶ形溝でなくて前面が広く開放されているため、第２研磨部３ｂに目詰りを生ずることは殆んどない。その結果研磨盤３の保守管理に要する手数を大幅に削減することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に於いては、研磨盤３を粒度の粗い第１研磨部３ａと粒度の細かい第２研磨部３ｂとを備えた複合型の研磨盤３とすると共に、スイングプレート移動装置９によって電極棒ホルダ７を回転自在に支持するスイングプレート４を移動させ、電極棒Ａの先端を前記第１研磨部３ａ及び第２研磨部３ｂの両方により研磨する構成としている。
その結果、比較的粗い砥粒の第１研磨部３ａにより電極棒先端の整形を行なうと共に、比較的細かい砥粒の第２研磨部３ｂにより先端頭部Ａ₀のみを鏡面研磨することができ、極めて高能率で電極棒の先端を研磨加工することができる。
また、電極棒Ａを同じ電極棒ホルダ７に保持したままで、しかも同じ電極棒研磨機を使用して電極棒先端の整形研磨と、先端頭部Ａ₀の鏡面研磨とを行なうため、整形研磨から鏡面研磨に切り替えしたときも、電極棒Ａの軸芯位置に狂いを生ずることがなく、高能率で先端頭部Ａ₀の正確な鏡面研磨を行なうことができる。
【００５５】
また、スイングプレート移動装置９によって、ダイヤルゲージ１０を見ながら電極棒ホルダ７を正確に所定距離ｌだけ移動させることができると共に、電極棒Ａの回転駆動力の伝達に丸ゴムベルト１５を使用しているため、その伸縮によって前記距離ｌの変動分がうまく吸収される。その結果、電極棒ホルダ７は円滑に回転駆動されることになる。
【００５６】
更に、電極棒ホルダ７にスペーサ１６を挿着するだけで、鏡面研磨を行なう場合の電極棒Ａの先端頭部Ａ₀の高さ位置を所定の位置に調整することができ、先端頭部Ａ₀のみを正確に鏡面状に研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接用電極棒研磨機の平面図である。
【図２】溶接用電極棒研磨機の側面図である。
【図３】溶接用電極棒研磨機の正面図である。
【図４】溶接用電極棒研磨機の要部を示す縦断側面図である。
【図５】溶接用電極棒研磨機の要部を示す縦断正面図である。
【図６】研磨盤の断面図である。
【図７】電極棒チャック体の断面図である。
【図８】電極研磨量設定ゲージの説明図である。
【図９】第２実施例に係る研磨盤の断面図である。
【図１０】ＴＩＧ溶接用タングステン電極棒の先端部の形状の一例を示すものである。
【図１１】従前の電極棒研磨機の一例を示すものである。
【符号の説明】
Ａ…電極棒、φ…モータ駆動軸の軸芯、φ_a…電極棒の軸芯、Ａ₀…電極棒の先端頭部、１ａ…ケース本体、１ｂ…防塵カバー、１ｃ…固定具、１ｄ…把手、１ｅ…ブッシング、１ｆ…仕切板、１ｇ…ダストケース、１ｈ…支持部材、１ｉ…長孔、１ｊ…収納孔、２…研磨モータ、２ａ…駆動軸、２ｂ…研磨盤ホルダ、３…研磨盤、３ａ…第１研磨部、３ｂ…第２研磨部、３ａ′…縦傾斜面、３ａ″…横傾斜面、３ｂ′…研磨溝、４はスイングプレート、４ａ…支軸、４ｂ…ゲージストッパ、４ｃ…ねじ、４ｄ…ブッシング取付孔、５…筒状ブッシング、６…ホルダガイド、６ａ…鍔部、６ｂ…プーリ、７…電極棒ホルダ、７ａ…チャックガイド、７ｂ…コレットチャック、７ｃ…チャックネジ、８…電極棒回転モータ、８ａ…駆動軸、９…スイングプレート移動装置、９ａ…移動用ハンドル、９ｂ…ウオームギヤ、９ｃ…ウオームギヤボックス、１０…ダイヤルゲージ、１０ａ…駆動体、１１…電気制御装置、１２…研磨量設定ゲージ、１２ａ…ケース本体、１２ｂ…ナット、１２ｃ…セット用ボルト、１３…研磨盤固定ねじ、１４…研磨モータ用スイッチ、１５…丸ゴムベルト、１６…スペーサ、１７…駆動プーリ、１８…切換リミットスイッチ。

Claims

箱型の本体（１）と、本体（１）内に水平に固定した研磨モータ（２）と、研磨モータ（２）の水平なモータ駆動軸（２ａ）に対して垂直状に取付けされ、半径方向の内側に位置する粗い砥粒よりなる第１研磨部（３ａ）と当該第１研磨部（３ａ）の外側に位置する細かい砥粒より成る第２研磨部（３ｂ）を備えた円盤状の研磨盤（３）と、研磨盤（３）の上方に位置して本体（１）の上壁の上に前記モータ駆動軸（２ａ）の軸線（φ）と直交する方向に配設され、基端側を本体（１）の上壁へ回転自在に軸支することにより、その中間部に穿設したブッシング取付孔（４ｂ）の中心をモータ駆動軸（２ａ）の軸線（φ）とほぼ同じ方向へ移動可能に支持したスイングプレート（４）と、スイングプレート（４）の前記フィッシング取付孔（４ｂ）に前記軸線（φ）と垂直方向に且つその中心軸線がモータ駆動軸（２ａ）の軸線（φ）と合致若しくは軸線（φ）の近傍に位置する状態で縦向き姿勢で回転自在に支持され、その下方部を本体（１）内の研磨盤（３）の上方へ突出させた筒状のホルダガイド（６）と、ホルダガイド（６）内へ同心状に垂直姿勢で着脱自在に且つ下方向へ一定距離だけ下降自在に挿着され、電極棒先端を研磨盤（３）の第１研磨部（３ａ）又はスペーサ（１６）を介設して第２研磨部（３ｂ）へ接当させた状態で電極棒（Ａ）を着脱可能に固定する電極棒ホルダ（７）と、本体（１）内に水平に固定され、電極棒ホルダ（７）を挿着したホルダガイド（６）を回転させる電極棒回転モータ（８）と、前記スイングプレート（４）の先端部を前記軸線（φ）とほぼ同じ方向へ移動させることにより、前記ブッシング取付孔（４ｂ）の中心をモータ駆動軸（２ａ）の軸線（φ）とほぼ同じ方向へ一定距離（Ｉ）だけ移動させるスイングプレート移動装置（９）と、本体（１）内に水平に配設された研磨モータ（２）及び電極棒回転モータ（８）の運転を制御する電気制御装置（１１）とより成り、前記電極棒（Ａ）を、その軸芯がモータ駆動軸（２ａ）の軸線（φ）と直交若しくは軸線（φ）の近傍に位置する状態で垂直の方向に配設すると共に、前記研磨盤（３）の第１研磨部（３ａ）を、電極棒（Ａ）の先端部を逆円錐形に整形する垂直線に対して傾斜角度（α₁）傾斜した縦傾斜面（３ａ′）と水平線に対して角度（α₂）傾斜した横傾斜面（３ａ″）と前記縦傾斜面（３ａ′）と横傾斜面（３ａ″）との境界面に形成した電極棒（Ａ）の先端頭部を球面状に形成する曲面とを備えた構成とし、電極棒（Ａ）の先端部を頭部が半球状の鏡面をなす逆円錐形に整形研磨することを特徴とする溶接用電極棒研磨機。
研磨盤（３）を、電極棒（Ａ）の先端部を逆円錐形に整形する第１研磨部（３ａ）を円盤の前面側に、また、逆円錐形に整形した電極棒の先端頭部（Ａ_o）を鏡面状に研磨するＶ字形の研磨溝（３ｂ′）を外周面に設けた第２研磨部（３ｂ）を前記第１研磨部（３ａ）の円盤後部側の外周面に、夫々備えた構成とした請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
電極棒ホルダ（７）を、筒状のチャックガイド（７ａ）と、チャックガイド（７ａ）の先端側に挿入するコレットチャック（７ｂ）と、チャックガイド（７ａ）の基端側から挿入されて先端部がコレットチャック（７ｂ）に螺合される筒状のチャックネジ（７ｃ）とから構成した請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
電極棒ホルダ（７）を挿着したホルダガイド（６）を丸ゴムベルト（１５）を介して電極棒回転モータ（８）により回転させる構成とした請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
スイングプレート移動装置（９）を、移動用ハンドル（９ａ）と当該ハンドル（９ａ）により回転されてスイングプレート（４）に設けたねじ（４ｃ）と噛み合うウオームギヤ（９ｂ）とから構成した請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
電極棒ホルダ（７）のチャックガイド（７ａ）に所定の厚さ（ｈ）を有するスペーサ（１６）を挿着し、電極棒（Ａ）の先端頭部（Ａ_o）を第２研磨部（３ｂ）の研磨溝（３ｂ′）内へ位置させる構成とした請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
スイングプレート移動装置（９）による電極棒ホルダ（７）の移動距離（１）を、スイングプレート（４）に設けたゲージストッパ（４ｂ）に連動する駆動体（１０ａ）を備えたダイヤルケージ（１０）により表示する構成とした請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
研磨盤（３）を、電極棒（Ａ）の先端部を逆円錐形に整形する第１研磨部（３ａ）を円盤の半径方向の内側で且つ厚み方向の前方位置に設けると共に、逆円錐形に整形した電極棒の先端頭部（Ａ _o ）を鏡面状に研磨する第２研磨部（３ｂ）を円盤の半径方向の外側で且つ厚み方向の後方位置に設けるようにした請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。
第２研磨部（３ｂ）を形成する縦傾斜面の角度α₁、横傾斜面の角度α₂及び両傾斜面の円弧状接続部の半径Ｒを、第１研磨部（３ａ）の場合と同一とした請求項１に記載の溶接用電極棒研磨機。