JP3882758B2 - Welding torch - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接作業に使用される溶接用トーチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、溶接作業の高使用率、高能率化が求められ、溶接トーチにおいては、チップ長寿命化を図るための材質、構造改善が行われ、長時間溶接する為にスパッタの付着し難いノズル材質、表面処理等が行われている。また、トーチの水冷が行われている。
【0003】
従来の溶接用トーチを図5に示し、内部に溶接ワイヤ1と溶接ワイヤをガイドするインナチューブ2とシールドガス3と冷却水4を通すトーチ本体5と、前記トーチ本体5を内部に通す穴を設けたインシュレータ6と、内部に冷却水の通路を有し前記インシュレータ6に嵌め合すアダプター7と、前記トーチ本体5を内部に通す穴と前記シールドガス3を通す穴を設け、さらに、内部にネジを設けたオリフィス8と、内部に冷却水の通路を有し前記アダプタ7と着脱自在に接続
するノズル9を備え、前記トーチ本体5にインシュレータ6の穴よりも大きな径のオリフィス8を備え、前記インシュレータ6と前記アダプター7を前記トーチ本体5と前記オリフィス8によって保持し、溶接チップ11を着脱自在に接続するチップアダプタ12を前記トーチ本体5の先端部に接続した溶接用トーチである。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−285866号公報(請求項6、第1図)
【0005】
図5は上記従来の溶接用トーチを示しており、冷却水経路はトーチ本体根元部から中間部のアダプタ7内を抜けノズル9の先端部を冷却したのち中間部のアダプタ7内に戻りトーチ本体根元に返る。特許文献同様の経路とななっている。
【0006】
また、アダプタ7及びインシュレータ6はトーチ本体5とオリフィス8によって止められている。
【0007】
なお、図6、図7に図5におけるD−D断面、E−E断面を示し、シールドガス3、冷却水4の経路及び、配置を示している。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−28586号公報(請求項6、第1図)
【特許文献2】
特開2000−135565号公報(請求項1〜6、第1、3図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の溶接用トーチは、トーチ本体5の根元部から中間部のアダプタ7内を抜け、ノズル12へと冷却する構造で、チップ11から離れた位置を冷却している為、高温硬度の低い銅、もしくは銅合金のチップを使用すると長時間連続溶接、高電流溶接を行った場合、溶接熱、複射熱により、チップ11の温度が高温になり、酸化、軟化して、ワイヤとの通電性を損ないアーク不安定になって溶接できないという課題を有していた。
【0010】
また、オリフィス8でアダプタ7をネジ止めしている為、溶接した時のスパッタによってオリフィス8が消耗すると、交換する際にアダプタ7及びインシュレータ6の止めが開放され冷却水が漏れ、冷却水除去交換に手間を要した。
【0011】
また、オリフィス8の全長が短いため多くのスパッタが付着するとノズル9とトーチ本体5とで短絡する場合があった。
【0012】
さらに、トーチ本体、ノズルをそれぞれ冷却すると水経路が増え、構造大、各部の着脱困難さを招き、水による溶接欠陥(ブローホール等)を生じることから本発明は、これらの課題を解決する溶接用トーチを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶接用トーチは、上記課題を解決するために、内部に溶接ワイヤと溶接ワイヤをガイドするインナチューブとシールドガスと冷却水を通すトーチ本体と、前記トーチ本体を内部に通す穴を設けたインシュレータと、内部に冷却水の通路を有し前記インシュレータに嵌め合すアダプタと、前記トーチ本体を内部に通す穴と前記シールドガスを通す穴を設けたオリフィスと、内部に冷却水の通路を有し前記アダプタと着脱自在に接続するノズルを備え、前記トーチ本体にインシュレータの穴よりも大きな径のインシュレータ止め部を設け、前記インシュレータとインシュレータ止め部との間で前記アダプタを保持する止め部を設け、溶接チップを着脱自在に接続するチップアダプタを前記トーチ本体の先端部に接続するとともに、前記止め部と前記チップアダプタで前記オリフィスを挟む溶接用トーチに構成することにより冷却水をトーチ本体の根元部からトーチ本体先端部まで冷却した後、アダプタ内を抜けノズルの先端で冷却循環させ、逆の順番でトーチ本体根元部に戻す。
【0014】
また、前記ノズルに前記冷却水を循環させるノズル給水管とノズル排水管を同心上に配置してプラグとして構成し、前記プラグは前記ノズルの根元部の外側に前記ノズルの軸線と平行となる軸線上に設け、前記ノズルの根元側同軸上に設けたアダプタ水筒金具には、前記プラグと同軸上のソケットが装備され、前記水筒金具から供給される前記冷却水は前記ソケットを介して前記ノズル給水管に送水され、前記ソケット内部には前記ノズルの着脱に連動し、ばねに押圧された弁を設け、前記ノズルを前記アダプタ水筒金具より脱却すると前記ばねの押圧により前記弁が前記ソケットの先端部を塞ぎ、前記アダプタ水筒金具から供給される前記冷却水は前記ソケット内を循環して前記アダプタ水筒金具に排水される構造を設けた。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図1から図4を用いて説明する。
【0016】
(実施の形態)
図1において、1は溶接を行う為の内部を通過する溶接ワイヤ、2は溶接ワイヤをガイドするSUS、銅、銅合金、樹脂等からなるコイル又はチューブ状のインナチューブ、3は溶接時シールドするためのアルゴンまたは炭酸ガス等のガス、3aはガス噴き出し口、4はノズル及びトーチ本体を冷却する冷却水、5は内部にシールドガス、溶接用ワイヤをガイドする為の真鍮、銅、銅合金からなるトーチ本体、6は前記トーチ本体5を内部に通す穴を設けた絶縁物で出来たインシュレータ、7は内部に冷却水の通路を有し前記インシュレータ6に嵌め合す金属からなるアダプタ、8は前記トーチ本体5を内部に通す穴と前記シールドガス3を通す穴を設けた絶縁物からなるオリフィス、9は内部に冷却水の通路を有し前記アダプタ7と着脱自在に接続する銅、銅合金からなるノズル、6aは前記トーチ本体5に設けられておりインシュレータ6の穴よりも大きな径のインシュレータ止め部、10はインシュレータ6の穴よりも大きな外径でトーチ本体5に設けられて前記インシュレータ6と前記アダプタ7を前記インシュレータ止め部6aとの間で保持する絶縁物で出来た止め部、19〜21、はインシュレータ6に配備したOリング、11は溶接用ワイヤをガイドし給電する銅、銅合金で出来た溶接チップ、12は溶接チップ11を着脱自在に接続する銅、銅合金で出来たチップアダプタ12で、前記トーチ本体5の先端部に接続するとともに、前記止め部10との間で前記オリフィス8を挟む様にした溶接用トーチに構成することにより、冷却水は前記トーチ本体5の根元部から中間部のアダプタ7を抜け、ノズル9先端を循環させた後、逆の順番でトーチ本体根元部に戻す溶接用トーチの構造にしている。
【0017】
なお、図2、図3、図4に図1のA−A断面、B−B断面、C−C断面を示し、シールドガス3、冷却水4の経路及び、配置を示す。
【0018】
また前記チップアダプタ12又はトーチ本体5の先端部にOリングを設けて冷却水経路をチップアダプタ内に循環した溶接用トーチ構造を示す。
【0019】
さらに、前記ノズル9の着脱容易にさせる下記の溶接用トーチ構造を示す。
【0020】
13は前記ノズル9に前記冷却水を循環させる金属で出来たノズル給水管、14は金属で出来たノズル排水管、15cは前記ノズル9の同心上に配置した金属で出来たプラグであり、前記ノズル9の根元部の外側に前記ノズル9の軸線と平行となる軸線上に設け、また、15は前記ノズル9の根元側同軸上に設けた金属で出来たアダプタ水筒金具15であり、前記プラグ15cと同軸上のソケット15dが装備され、前記アダプタ水筒金具15から供給される前記冷却水4を前記ソケット15dを介して前記ノズル給水管13に送水される、15bは前記ソケット15d内部の前記ノズル9の着脱に連動して、ばね15aに押圧された金属で出来た弁であり、前記ノズル9を前記アダプタ水筒金具15より脱却すると前記ばね15aの押圧により前記弁15bが前記ソケット15dの先端部を塞ぎ、前記アダプタ水筒金具15から供給される前記冷却水4は前記ソケット15d内を循環して前記アダプタ水筒金具15に排水される、16〜18はOリングをそれぞれに配備したトーチ構造を示す。
冷却水で前記トーチ本体5の根元部から先端部を冷却させることで、溶接中のチップの温度は下がり(溶接電流500AでMIG溶接を行った場合チップ取付け部温度は470degから180deg)、従来のようなチップ温度が高温になって、酸化、軟化することはない。
【0021】
そして、スパッタの付着も少なると共に、ワイヤとの安定した通電性を確保できる。この為、安価な銅、銅合金かららなるチップでの長時間溶接、高使用率溶接が行える。また、冷却水経路を前記ノズル9の軸と平行になる位置にプラグとソケットを平行軸上に設けることにより、ノズル9の着脱を容易にすると共に、ノズル9を外した際には冷却水はすぐに止まり、ノズル内に冷却水が付着しなことから、溶接におけるブローホール等の欠陥が無く、良品質の溶接を行うことができる。
【0022】
そして、アダプタ7とインシュレータ6を止め部10でネジ止めする為、オリフィスが消耗しても、交換時にアダプタ7とインシュレータが開放することが無いので、手間が掛からない。さらにオリフィス8の全長をトーチ本体先端部まで長くしているのでスパッタによる短絡はなくなる。
【0023】
さらに、従来と同様に冷却水経路を一連で行うことからトーチ形状は小さく出来るその効果は大きい。
【0024】
【発明の効果】
以上のように、本発明溶接用トーチによれば、良好な溶接を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接用トーチの実施の形態における断面図
【図2】本発明の溶接用トーチの実施の形態におけるA−A断面図
【図3】本発明の溶接用トーチの実施の形態におけるB−B断面図
【図4】本発明の溶接用トーチの実施の形態におけるC−C断面図
【図5】従来の溶接用トーチの断面図
【図6】従来の溶接用トーチのD−D断面図
【図7】従来の溶接用トーチのE−E断面図
【符号の説明】
1 溶接ワイヤ
2 インナチューブ
3 シールドガス
3a ガス噴き出し口
4 冷却水
5 トーチ本体
6 インシュレータ
6a インシュレータ止め部
7 アダプタ
8 オリフィス
9 ノズル
10 止め部
11 チップ
12 チップアダプタ
13 給水管
14 排水管
15 アダプタ水筒カナグ
15a ばね
15b 弁
15cプラグ
15d ソケット
16 Oリング
17 Oリング
18 Oリング
19 Oリング
20 Oリング
21 Oリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a welding torch used for welding work.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high use rate and high efficiency of welding work have been demanded. For welding torches, the material and structure have been improved to extend the life of the tip, and the nozzle material that is difficult for spatter to adhere to weld for a long time. Surface treatment is performed. In addition, water cooling of the torch is performed.
[0003]
A conventional welding torch is shown in FIG. 5, and includes a
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-285866 (
[0005]
FIG. 5 shows the conventional welding torch. The cooling water path passes through the
[0006]
The
[0007]
6 and 7 show the DD cross section and the EE cross section in FIG. 5, and show the paths and arrangement of the
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-28586 (
[Patent Document 2]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-135565 (Claims 1-6, FIGS. 1, 3)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional welding torch is structured to cool from the base portion of the
[0010]
In addition, since the
[0011]
In addition, since the entire length of the
[0012]
Further, when the torch body and the nozzle are each cooled, the water path increases, the structure is large, the parts are difficult to attach and detach, and welding defects (such as blow holes) are caused by water, so the present invention solves these problems. The purpose is to provide a torch.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a welding torch according to the present invention is provided with a welding wire, an inner tube for guiding the welding wire, a torch body for passing shield gas and cooling water, and a hole for passing the torch body inside. An insulator having a cooling water passage inside and fitted into the insulator, an orifice through which the torch body passes and a hole through which the shielding gas passes, and a cooling water passage inside. A nozzle that is detachably connected to the adapter, an insulator stopper having a diameter larger than the hole of the insulator is provided in the torch body, and a stopper that holds the adapter between the insulator and the insulator stopper. A tip adapter for detachably connecting a welding tip to the tip of the torch body, and The cooling water is cooled from the root part of the torch body to the tip part of the torch body by constructing a welding torch that sandwiches the orifice with the tip and the tip adapter, and then cooled and circulated through the adapter at the tip of the nozzle. Return to the base of the torch body in order.
[0014]
Further, a nozzle water supply pipe and a nozzle drain pipe that circulate the cooling water to the nozzle are concentrically arranged to form a plug, and the plug has an axis parallel to the axis of the nozzle outside the root portion of the nozzle. The adapter water bottle fitting provided on the line and coaxially with the nozzle base side is equipped with a socket coaxial with the plug, and the cooling water supplied from the water bottle fitting is supplied to the nozzle water supply via the socket. Water is fed to the pipe, and a valve that is pressed by a spring is provided inside the socket in conjunction with the attachment and detachment of the nozzle, and when the nozzle is released from the adapter water tube fitting, the valve is pressed by the spring to move the valve to the tip of the socket. The cooling water supplied from the adapter water bottle fitting circulates in the socket and is drained to the adapter water bottle fitting.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
(Embodiment)
In FIG. 1, 1 is a welding wire passing through the inside for welding, 2 is a coil or tube-shaped inner tube made of SUS, copper, copper alloy, resin, etc. for guiding the welding wire, and 3 is shielded during welding. For gas such as argon or carbon dioxide gas, 3a for gas outlet, 4 for cooling water for cooling the nozzle and torch body, 5 for shielding gas inside, brass for guiding the welding wire, copper, copper alloy A torch main body, 6 is an insulator made of an insulator provided with a hole through which the torch
[0017]
2, 3, and 4 show the AA cross section, the BB cross section, and the CC cross section of FIG. 1, and show the paths and arrangement of the
[0018]
Moreover, the welding torch structure which provided the O-ring in the front-end | tip part of the said
[0019]
Furthermore, the following welding torch structure that makes the
[0020]
13 is a nozzle water supply pipe made of metal for circulating the cooling water to the
By cooling the tip from the base of the
[0021]
Further, the adhesion of spatter is reduced, and stable electrical conductivity with the wire can be secured. For this reason, it is possible to perform long-time welding and high usage rate welding with a chip made of inexpensive copper or copper alloy. In addition, by providing a plug and socket on the parallel axis at a position parallel to the axis of the
[0022]
Since the
[0023]
Further, since the cooling water path is performed in a series as in the conventional case, the torch shape can be reduced, and the effect is great.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the welding torch of the present invention, good welding can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the welding torch of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of AA in the embodiment of the welding torch of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of the welding torch according to the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the conventional welding torch. FIG. -D sectional view [Fig. 7] EE sectional view of a conventional welding torch [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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