JP4896847B2 - Forced pressure feeding chip assembly and forced pressure feeding torch - Google Patents
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Description
本発明は強制加圧給電チップ組立体及び強制加圧給電トーチに関するものである。 The present invention relates to a forced pressurizing power supply chip assembly and a forced pressurization power supply torch.
図5は、産業用ロボットとしての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システムの図である。同図において、複数のアームからなるマニピュレータ11端に設けられた手首部12の先端には、エンドエフェクタである溶接用トーチ13が取付けられ、ワイヤリール14に巻かれた溶接用ワイヤがコンジットパイプ15に挿通されてマニピュレータ11に取付けられたワイヤ送給機16によって溶接用トーチ13に送給される。溶接用ワイヤはワイヤリール14からワイヤ送給機16までは、コンジットパイプ15によってガイドされ、ワイヤ送給機16から溶接用トーチ13までは、一線式パワーケーブル26(すなわち、トーチケーブル)によってガイドされて送給される。
FIG. 5 is a system diagram showing a general configuration of a welding robot when an articulated robot as an industrial robot is used. In the figure, a
そして、溶接用電源装置17から一線式パワーケーブル26を介して溶接用トーチ13に電力が供給され、ガスボンベ18から溶接用トーチ13に前記シールドガスが供給される。ティーチペンダント19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11に入力されて、マニピュレータ11の第1軸乃至第6軸から成る6つの軸を回転させて、溶接用トーチ13の先端位置が制御される。
Then, electric power is supplied from the welding
従来の溶接用トーチ13の構造は、図6に示すように構成されている。同図において、溶接用トーチ13のトーチボディ20に装着されたチップボディ21の先端21aに給電チップ22が装着されている。給電チップ22の中心軸部分にはワイヤWを挿通するための円形の孔が設けられている。給電チップ22とワイヤWとが内接することによってワイヤWに給電される。ノズル23は給電チップ22とチップボディ21の先端部周面をほぼ覆うように配置されたオリフィス24とを囲繞している。
The structure of the
ガスボンベ18から供給されたシールドガスはチップボディ21の先端部に配設されているオリフィス24の孔を通して噴出され、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する。また、チップボディ21の中央部の周りには絶縁ブッシュ25が配設されている。
The shield gas supplied from the
ところで、溶接用トーチ13の先端に取り付けた給電チップ22にワイヤWが接触することによってワイヤWに電力が供給されるが、ワイヤWの曲がりが一定でなければ、ワイヤWと給電チップ22との接触点が一定にならない。この結果、ワイヤWと給電チップ22との接触点からワイヤWの先端までの長さであるワイヤの突出長さが変動する。この変動によってワイヤの突出長さ部分の抵抗発熱が変動してワイヤ溶融量が変化し、アーク長が変動して溶接結果が一定にならない。
By the way, power is supplied to the wire W when the wire W comes into contact with the power feed tip 22 attached to the tip of the
さらに、パックワイヤに収納されたワイヤWの曲がり癖が小さい場合、ワイヤWと給電チップ22との接触点が変動するために、ワイヤWと給電チップ22の内面とで火花が発生する場合がある。この場合、この火花によって給電チップ22の内面が荒れてワイヤとの摺接により摩耗して給電チップ22の寿命を短くし、給電チップ22の交換回数を増加させる。本来、ロボットには給電チップ22の交換等によるロボットの動作停止回数を低減させることが要求されているが、この要求を満たすことができない。 Further, when the bending wrinkle of the wire W stored in the pack wire is small, the contact point between the wire W and the power supply chip 22 varies, and thus a spark may occur between the wire W and the inner surface of the power supply chip 22. . In this case, the inner surface of the power supply tip 22 is roughened by the spark and is worn by sliding contact with the wire, thereby shortening the life of the power supply tip 22 and increasing the number of replacements of the power supply tip 22. Originally, the robot is required to reduce the number of times of operation stop of the robot due to replacement of the power supply chip 22 or the like, but this request cannot be satisfied.
そこで、特許文献1では、コンタクトチップ内の溶接ワイヤ穴に臨むように板ばねを設け、同板ばねにより、溶接ワイヤ穴に挿通されたワイヤに対して一側方から弾圧するようして、ワイヤとコンタクトチップとの接触点を一定にするようにしている。 Therefore, in Patent Document 1, a leaf spring is provided so as to face the welding wire hole in the contact tip, and the wire is elastically pressed from one side with respect to the wire inserted into the welding wire hole by the leaf spring. The contact point between the contact tip and the contact tip is made constant.
又、ワイヤ送給時にはワイヤ送給機からコンジット内部のライナを経てワイヤが給電チップまで送られるが、この時ワイヤには少なからず、摩擦が発生している。この摩擦により、ワイヤ表面の状態が傷つき、場合によっては削られ、この時削り粉が発生する。この削り取られた削り粉はコンジット内を経てチップ先端部まで送られる。通常チップのワイヤ挿通部のクリアランス(約0.1mm程度)はほとんどなく、この削り粉がチップのワイヤ挿通部に入り込むことにより、送給抵抗が増大し、正常なワイヤ送りができない状態になる。ここでワイヤ挿通部の穴径を広げ、クリアランスを大きくとるとワイヤの摩耗粉によるつまりは減少するが、ワイヤとチップ間の隙間が広いために安定した給電が行われず、給電性が悪くなり教示通りの溶接条件にならず、不安定なアークになり、適切な溶接が行われない。 Further, at the time of wire feeding, the wire is fed from the wire feeder through the liner inside the conduit to the power feed tip. At this time, not a little friction is generated on the wire. Due to this friction, the state of the wire surface is damaged, and in some cases, it is scraped, and at this time, shaving powder is generated. The scraped shavings are sent to the tip end through the conduit. Usually, there is almost no clearance (about 0.1 mm) in the wire insertion portion of the chip, and when this shaving powder enters the wire insertion portion of the chip, the feeding resistance increases, and normal wire feeding cannot be performed. Here, if the hole diameter of the wire insertion part is increased and the clearance is increased, the clogging due to the wire wear powder will be reduced, but since the gap between the wire and the chip is wide, stable power supply will not be performed, and power supply performance will deteriorate and teaching The welding conditions are not the same, the arc becomes unstable, and proper welding is not performed.
そこで、特許文献2では、コンタクトチップが軸心方向に沿って複数に等分割されて、各分割部を一体にするために、基部が固定用リングで固定され、チップ先端部の各分割部間に形成されたスリット間隙が締付けされるようにチップ先端部が締付用リングで弾着されている。この構成によって、締付用リングにより、チップ先端部間に形成されるスリット間隙が締付けられ、これによりコンタクトチップのワイヤガイド孔の直径がワイヤ径より小さくされて、ワイヤガイド孔に挿通されたワイヤがガイド孔の全周で接触保持される。又、各分割部の内面には、螺旋状の溝部を設けて、削り粉を溝部によって排出して、削り粉によるつまり防止を図るようにしている。
ところが、特許文献1のコンタクトチップでは、ワイヤを板ばねで、溶接ワイヤ穴に一側方から弾圧するようにしているため、チップが偏摩耗してしまい、ねらいずれが生ずる問題がある。又、ワイヤへの給電がワイヤの片側からしか行われないため、高電流を供給した際のチップの温度上昇によって、前記偏摩耗が加速度的に上がってしまい、チップの寿命が短くなる問題がある。さらに、板ばねは、熱に弱く、何百℃もあがる環境下では、弾性力が安定せず、給電が不安定となる問題がある。 However, in the contact tip of Patent Document 1, since the wire is elastically pressed to the welding wire hole from one side by a leaf spring, there is a problem in that the tip is unevenly worn and any aim is generated. In addition, since the power supply to the wire is performed only from one side of the wire, the uneven wear increases at an accelerated rate due to the temperature rise of the chip when a high current is supplied, and the life of the chip is shortened. . Further, the leaf spring is vulnerable to heat, and there is a problem that the elastic force is not stable and the power feeding becomes unstable under an environment where the temperature rises by several hundred degrees Celsius.
特許文献2のコンタクトチップでは、コンタクトチップ全体が軸心方向に沿って等分割されている。このため、固定用リングで束ねられた基部のネジ部を、トーチボディに螺合した際に、ネジ部も分割されていることから螺合が甘くなる虞がある。又、コンタクトチップが全体に等分割されているため、束ねて一体にした際に、センタが確実にとれるかどうかが保証されない虞があるとともに、ワイヤは一定の巻きぐせがあるため、この巻きぐせにより一方向側に向かって付勢力がかかり、分割部が安定して位置しない虞がある。 In the contact chip of Patent Document 2, the entire contact chip is equally divided along the axial direction. For this reason, when the screw part of the base part bundled with the fixing ring is screwed to the torch body, the screw part may be divided, so that the screwing may be sweetened. In addition, since the contact tip is equally divided as a whole, there is a risk that it will not be guaranteed that the center can be reliably taken when bundled and integrated, and there is a certain amount of wrapping. As a result, an urging force is applied toward one direction, and the divided portion may not be stably positioned.
また、給電チップの寿命を決定する要因としては上記以外に溶接時に発生する熱、ワイヤ送給時に起こるワイヤの削れかすなどの影響も大きい。溶接点での発生する熱は数千℃から数万℃といわれている。この輻射熱により給電チップの先端部は高温にさらされ、数百℃から1千℃近い温度に上昇する。給電チップは一般的に銅合金等を使用しているが、チップ温度の上昇につれ、表面硬度が下がり、軟化する。そのため、チップの摩耗も加速的に増大する問題がある。 In addition to the above, the factors that determine the life of the power supply tip are also greatly affected by heat generated during welding and wire scraping generated during wire feeding. It is said that the heat generated at the welding point is several thousand degrees Celsius to several tens of thousands degrees Celsius. Due to this radiant heat, the tip of the power feed tip is exposed to a high temperature and rises from several hundred degrees C. to nearly 1000 degrees C. The power supply chip generally uses a copper alloy or the like, but as the chip temperature rises, the surface hardness decreases and softens. Therefore, there is a problem that the wear of the chip also increases at an accelerated rate.
本発明の目的は、溶接時に発生する熱が給電チップに直接に伝わることがなく、同チップの温度上昇を抑制できる強制加圧給電チップ組立体及び強制加圧給電トーチを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a forced pressurization power supply tip assembly and a forced pressurization power supply torch which can suppress the temperature rise of the tip without directly generating heat generated during welding.
さらに、本発明は、ワイヤ強制加圧によってチップ内部でのアーキングを防止して安定給電を行うことができるとともにチップの摩耗も抑制できてねらいずれがなくチップ寿命を向上することができ、しかもトーチボディに取付する際に安定して位置させることができる強制加圧給電チップ組立体及び強制加圧給電トーチを提供することにある。 Furthermore, the present invention prevents the arcing inside the chip by forced wire pressurization and can perform stable power supply, and also can suppress the wear of the chip. An object of the present invention is to provide a forced pressurizing power supply tip assembly and a forced pressurization power supply torch that can be stably positioned when attached to a body.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、溶接用トーチのチップボディに対して着脱自在に設けられ、軸心方向に沿った中心部に第1ワイヤ挿通孔を有する導電性のガイド体と、軸心方向に沿った中心部に第2ワイヤ挿通孔が形成され、先端から軸心方向に沿ってスリットが途中まで切込形成された複数のすり割り部を有し、基端が前記ガイド体に装着された給電チップと、前記ガイド体に対してその軸心方向に沿って摺動自在に外嵌されるとともに導電性を有するスライドボディと、スライドボディに対して設けられ、軸心方向に沿った中心部に第3ワイヤ挿通孔を有するとともに前記給電チップの先端部周面を覆うようにかつ同先端部周面とは離間して配置され、一部が前記給電チップの各すり割り部に通電可能に当接して前記すり割り部を内方に押圧する導電性のチップホルダと、前記ガイド体に外嵌されるとともに前記スライドボディを介して前記チップホルダを前記ガイド体の基端側へ付勢する圧縮コイルバネとを含むことを特徴とする強制加圧給電チップ組立体を要旨とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is provided in such a manner that it is detachably attached to the tip body of the welding torch and has a first wire insertion hole in the center along the axial direction. A second guide hole is formed in the central portion along the axial direction, and there are a plurality of slit portions in which slits are cut halfway along the axial direction from the tip, A power supply chip having a base end mounted on the guide body, a slide body that is slidably fitted along the axial direction of the guide body and has conductivity, and is provided for the slide body. A third wire insertion hole is provided at the center along the axial direction, and is disposed so as to cover the peripheral surface of the front end portion of the power supply chip and away from the peripheral surface of the power supply chip, and a part of the power supply chip Abuts each slot so that power can be applied. A conductive tip holder that presses the slit portion inward, and a compression coil spring that is externally fitted to the guide body and biases the tip holder toward the proximal end side of the guide body via the slide body. The gist of the present invention is a forced pressurizing power supply chip assembly characterized in that it is included.
請求項2の発明は、請求項1において、前記チップホルダの第3ワイヤ挿通孔には、前記給電チップを介して挿通されたワイヤが通過する第4ワイヤ挿通孔を備える溶着防止部材が取付けされていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the third wire insertion hole of the chip holder is attached with a welding prevention member having a fourth wire insertion hole through which the wire inserted through the power supply chip passes. It is characterized by.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記チップホルダの表面にはメッキ処理がされていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項の強制加圧給電チップ組立体がトーチボディに着脱自在に取付けされていることを特徴とする強制加圧給電トーチを要旨とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the surface of the chip holder is plated.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a forced pressurization power supply torch characterized in that the forced pressurization power supply tip assembly according to any one of the first to third aspects is detachably attached to the torch body. It is a summary.
請求項1の強制加圧給電チップ組立体によれば、チップホルダが、給電チップの先端部周面を覆うようにかつ同先端部周面とは離間して配置されていることから、溶接時に発生する熱が給電チップに直接に伝わることがなく、同チップの温度上昇を抑制できる。 According to the forced pressurized power supply tip assembly of claim 1, since the tip holder is disposed so as to cover the tip portion peripheral surface of the power supply tip and away from the tip portion peripheral surface, The generated heat is not directly transmitted to the power supply chip, and the temperature rise of the chip can be suppressed.
又、請求項1の強制加圧給電チップ組立体によれば、筒状の給電チップが、圧縮コイルバネにより、スライドボディを介してチップホルダがガイド体の基端側へ付勢されて各すり割り部を内方へ変位させるため、ワイヤに対してほぼ全周にわたって強制加圧がされて接触されることから、チップ内部でのアーキングを防止して安定給電を行うことができる。さらに、圧縮コイルバネは板ばねと異なり、熱に対しては弾性力が不安定になることはないため、安定給電を行うことができる。 Further, according to the forced pressurizing power supply tip assembly of claim 1, the cylindrical power supply tip is urged to the proximal end side of the guide body by the compression coil spring through the slide body, and each slit portion Because the wire is displaced inwardly, the wire is forcedly pressed over the entire circumference and brought into contact with the wire, so that arcing inside the chip can be prevented and stable power feeding can be performed. Further, unlike the leaf spring, the compression coil spring does not become unstable with respect to heat, so that stable power feeding can be performed.
又、給電チップの摩耗も抑制できてねらいずれがなくチップ寿命を向上することができる。しかも、給電チップのスリットは先端から途中まで切込形成されて、給電チップの基端は分割されていないため、トーチボディに取付けする際に安定して位置させることができる。さらには、請求項1の強制加圧給電チップ組立体によれば、従来の溶接トーチのトーチボディに対してガイド体を取付するだけで、上記の効果を容易に享受することができる効果がある。 Further, the wear of the power feed tip can be suppressed, and there is no need to improve the tip life. In addition, since the slit of the power feed tip is cut from the tip to the middle and the base end of the power feed tip is not divided, it can be positioned stably when attached to the torch body. Furthermore, according to the forced pressurization power supply chip | tip assembly of Claim 1, there exists an effect which can enjoy said effect easily only by attaching a guide body with respect to the torch body of the conventional welding torch. .
請求項2の発明によれば、チップホルダの第3ワイヤ挿通孔には、第4ワイヤ挿通孔を備える溶着防止部材を備えることにより、給電チップの溶着が防止できる。
請求項3の発明によれば、チップホルダの表面にはメッキ処理がされていることにより、チップホルダの表面へのスパッタ(電極の飛散膜)の付着防止を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the third wire insertion hole of the chip holder is provided with the welding prevention member having the fourth wire insertion hole, thereby preventing the feeding chip from being welded.
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の効果を容易に実現することができる強制加圧給電トーチを提供できる。 According to invention of Claim 4, the forced pressurization electric power feeding torch which can implement | achieve the effect of any one of Claim 1 thru | or 3 easily can be provided.
以下、本発明を具体化した強制加圧給電チップ組立体(以下、単に給電チップ組立体という)及び溶接用トーチの一実施形態を図1〜3を参照して説明する。図1(b)は、本実施形態の給電チップ組立体を示し、図1(a)は、給電チップ組立体を溶接トーチに取付した状態の縦断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a forced pressure power supply tip assembly (hereinafter simply referred to as a power supply tip assembly) and a welding torch embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.1 (b) shows the electric power feeding chip assembly of this embodiment, and Fig.1 (a) is a longitudinal cross-sectional view of the state which attached the electric power feeding chip assembly to the welding torch.
本実施形態の溶接用トーチ30は、消耗電極ガスシールドアーク溶接用トーチであって、図1に示すように溶接用トーチ30のトーチボディ31の先端(図1(a)、(b)において下端)には、管状のチップボディ32が連結されている。トーチボディ31及びチップボディ32は、銅等の導電性材料からなる。チップボディ32の先端には、雌ネジ32aが形成され、給電チップ組立体50が着脱自在に螺合されている。又、チップボディ32内には、トーチボディ31内に挿通されたコイルライナ33が前記雌ネジ32a付近まで延出されている。
The welding torch 30 of the present embodiment is a consumable electrode gas shielded arc welding torch, and as shown in FIG. 1, the tip of the torch body 31 of the welding torch 30 (the lower end in FIGS. 1 (a) and 1 (b)). ) Is connected to a tubular tip body 32. The torch body 31 and the chip body 32 are made of a conductive material such as copper. A
チップボディ32の長手方向の中央部外周は、絶縁ブッシュ34が螺合され、絶縁ブッシュ34により覆われている。チップボディ32において、絶縁ブッシュ34で覆われていない上端はトーチボディ31を覆う絶縁チューブ35が延出されることにより覆われている。 An insulating bush 34 is screwed onto the outer periphery of the center portion in the longitudinal direction of the chip body 32 and is covered with the insulating bush 34. In the chip body 32, the upper end that is not covered with the insulating bush 34 is covered by the extension of the insulating tube 35 that covers the torch body 31.
絶縁ブッシュ34外周の中央部から下端にかけては口金36が固定されている。口金36に形成された雄ネジ36aには、ノズル37が着脱自在に螺合されている。ノズル37は、給電チップ組立体50及び絶縁ブッシュ34の先端とを囲繞するように設けられている。
A base 36 is fixed from the center of the outer periphery of the insulating bush 34 to the lower end. A nozzle 37 is detachably threadedly engaged with a
ノズル37内の基端側内周面には係止段部38が設けられ、チップボディ32の軸心方向に摺動自在に外嵌されたオリフィス39が上端のフランジ40により係止されている。そして、図示しないガスボンベから供給されたシールドガスは、トーチボディ31のワイヤ挿通孔31a、チップボディ32のワイヤ挿通孔32b、シールドガス噴出口32cを通り、さらにオリフィス39のシールドガス噴出口39aを通り、ノズル先端41から噴出されて溶融池を空気から遮蔽する。なお、ノズル37と口金36間にはワッシャ42が介装されている。
A locking step portion 38 is provided on the inner peripheral surface of the base end side in the nozzle 37, and an orifice 39 slidably fitted in the axial direction of the chip body 32 is locked by a flange 40 at the upper end. . The shield gas supplied from a gas cylinder (not shown) passes through the
次に、給電チップ組立体50について説明する。
給電チップ組立体50は、円筒状のガイド体51を備えており、その基端(図1(a)、(b)では上端)外周面には雄ネジ51aが形成されて前記チップボディ32の雌ネジ32aに対して着脱自在に螺合されている。
Next, the power
The power
ガイド体51は、銅等の導電性材料からなり、ガイド体51の軸心方向に沿った中心部には第1ワイヤ挿通孔52が形成されている。ガイド体51はチップボディ32に螺合されることにより通電可能である。又、ガイド体51の中央部から基端よりの外周面には、操作道具掛け用面51bが設けられている。ガイド体51の先端(図1(a)、(b)では下端)には、第1ワイヤ挿通孔52よりも大径の嵌合孔53が形成されて、嵌合孔53内には給電チップ54の基端が着脱自在に嵌入されている。
The
給電チップ54は、銅等の導電性材料からなり、その軸心方向に沿った中心部には第2ワイヤ挿通孔55が形成されている。給電チップ54は銅タングステン等の硬度の高い焼結材や、クローム銅、ベリリウム銅等の銅合金、或いは導電性のセラミックス等を使用してもよい。本実施形態では、銅タングステンから給電チップ54が形成されている。又、給電チップ54には先端から軸心方向に沿ってスリット56が途中まで切込形成されて複数のすり割り部57(すなわち、複数の分割片)を備えている。本実施形態では、すり割り部57は、図3(a)に示すように十字状にスリット56が切込みされることにより、4個形成されているが、4個に限定されるものではなく、等間隔にスリットを入れて複数個設ければよい。すり割り部57の軸心方向に沿った外周面の略中央部には、膨出部59が外方へ突出し、その下面は先端へ行くほど小径となるテーパ面59aが形成されている(図3(b)参照)。ガイド体51には、略円筒状のスライドボディ58が軸心方向に沿って摺動自在に外嵌されている。
The
スライドボディ58は銅等の導電性材料から形成されている。スライドボディ58の軸心方向に沿った中心部には基端(図1(a)、(b)では上端)から先端に亘って大径部58a、小径部58b及び中径部58cが同軸となるように形成されている。そして、小径部58bの内周面が、ガイド体51の外周面と接することにより、ガイド体51とスライドボディ58間が通電可能となっている。スライドボディ58の中径部58c先端の内周面には雌ネジ58dが形成され、チップホルダ60が着脱自在に螺合されている。
The
チップホルダ60は、ステンレスや、クローム銅等の導電性材料から円筒状に形成され、その基端部の雄ネジ60aにより前記雌ネジ58dに螺合されている。なお、チップホルダ60の熱伝導性の良し悪しは問わない。この螺合により、チップホルダ60とスライドボディ58間の通電が可能となっている。又、チップホルダ60の軸心方向に沿った中心部には第3ワイヤ挿通孔61が形成されている。図1(b)に示すように第3ワイヤ挿通孔61の内径は、給電チップ54のすり割り部57において、膨出部59から先端側に位置する部位の外周面に対して空間Sを有するように設定されている。又、第3ワイヤ挿通孔61の基端(図1(b)において、上端)側の開口周縁は面取りされたテーパ面61aが形成され、同テーパ面61aがすり割り部57のテーパ面59aに当接されている。このテーパ面同士が当接することにより、チップホルダ60と給電チップ54間の通電が可能となっている。
The
又、チップホルダ60は、第3ワイヤ挿通孔61の先端が、図1(b)に示すようにすり割り部57の先端よりもさらに軸心方向に沿って延出されることにより、すり割り部57を覆うように配置され、その延出された第3ワイヤ挿通孔61の先端側の内面には、溶着防止部材65が固定されている。溶着防止部材65はセラミック等の耐熱性材料から形成され、その軸心方向に沿った中心部には第4ワイヤ挿通孔66が給電チップ54の第2ワイヤ挿通孔55と同軸となるように形成されている。チップホルダ60の先端は、円錐台に形成され、スライドボディ58の雌ネジ58dに螺合された部分を除いてスライドボディ58から露出された面には(例えば、前記円錐台のテーパ面及び先端面)にはメッキ処理がされ、スパッタ付着防止が図られている。
Further, the
ガイド体51の外周面において、中央部から先端までの間には、圧縮コイルバネ68が巻装されている。圧縮コイルバネ68の一端はガイド体51の先端に係止され、他端はスライドボディ58の中径部58cと小径部58b間に設けられた係止段部58eに係止されることにより、スライドボディ58を常時ガイド体51の基端側へ(図1(b)においては上方へ)付勢する。この圧縮コイルバネ68の付勢力により、スライドボディ58を介してチップホルダ60のテーパ面61aがすり割り部57のテーパ面59aを押圧し、すり割り部57を内方(軸心)に向かって変位させてスリット56を狭めるとともに給電チップ54を嵌合孔53内に保持する。
On the outer peripheral surface of the
又、圧縮コイルバネ68の付勢力に抗してスライドボディ58をガイド体51の基端側とは180度反対側へ移動すると、ガイド体51の外周面に設けられたスパナ等の操作道具掛け用面51bが露出され、この状態で、操作道具を操作道具掛け用面51bに掛けて給電チップ組立体50をチップボディ32に対して取付け取り外し操作可能となっている。
Further, when the
なお、給電チップ54の嵌合孔53に対する嵌入量は、圧縮コイルバネ68の付勢力に抗してスライドボディ58をガイド体51の基端側とは180度反対側へ移動した際の最大移動量(すなわち、スライドボディ58が圧縮コイルバネ68を最大に圧縮した状態まで移動した量)以上に長くされている。このため給電チップ54は、スライドボディ58が前記最大移動量で移動した際に、嵌合孔53から脱落しない。
The amount of insertion of the
(実施形態の作用)
上記のように構成された溶接用トーチ30の作用について説明する。
図1(a)に示すように給電チップ組立体50が溶接用トーチ30に取付けられた状態では、コイルライナ33でトーチボディ31、チップボディ32内をガイドされたワイヤWは、ガイド体51の第1ワイヤ挿通孔52及び給電チップ54の第2ワイヤ挿通孔55に挿通されている。さらにワイヤWは、第3ワイヤ挿通孔61内に位置するすり割り部57で略全周が接触された状態で軸心方向に沿って延出され、溶着防止部材65の第4ワイヤ挿通孔66を通って、ノズル37から先に突出して配置される。この状態では、図示しない溶接用電源装置から供給された電力は、トーチボディ31、チップボディ32、ガイド体51、スライドボディ58、チップホルダ60、及びすり割り部57の経路を経てすり割り部57からワイヤWに供給される。
(Operation of the embodiment)
The operation of the welding torch 30 configured as described above will be described.
As shown in FIG. 1A, in the state where the power
ここで、給電チップ54のすり割り部57とチップホルダ60間には、空間Sが形成されているため、この空間Sにより、溶接時に発生する熱は、給電チップ54には直接伝わらない。この空間Sにより、熱伝導が悪いため、給電チップ54自体の温度上昇を抑制できる。又、チップホルダ60を熱伝導性の悪い導電性材料から形成した場合には、さらに、熱の伝わり方が鈍くなり、チップ摩耗軽減の効果を発揮し、給電チップ54の寿命を延ばすことができる。
Here, since a space S is formed between the
又、圧縮コイルバネ68によるワイヤ強制加圧が行われているため、4つのすり割り部57がワイヤWの略全周に亘って接触することにより常にワイヤWに対して、安定給電を行うことができ、チップ内部でのアーキングを防止できる。この結果、チップ摩耗等も軽減され、チップ寿命も向上することができる。
In addition, since the wire is forcedly pressed by the
なお、図1に示すように、給電チップ組立体50が溶接用トーチ30に取付けされている状態で、給電チップ組立体50を取り外す場合、ノズル37を絶縁ブッシュ34から螺退して外す。そして、スライドボディ58を圧縮コイルバネ68の付勢力に抗して下方へ移動させて、操作道具掛け用面51bを露出させる。この露出した操作道具掛け用面51bに操作道具を掛けて給電チップ組立体50をチップボディ32から螺退させて取り外す。
As shown in FIG. 1, when the power
ここで、例えば取り外した給電チップ組立体50の給電チップ54を交換したい場合は、チップホルダ60をスライドボディ58から螺退させて取り外す。チップホルダ60が取り外されると、給電チップ54を保持するものがなくなるため、給電チップ54は嵌合孔53から容易に取り外して交換を容易に行うことができる。
Here, for example, when it is desired to replace the
又、給電チップ組立体50を溶接用トーチ30に取付けする場合は、取り外す場合と反対の操作を行えばよい。
さて、上記のように構成された給電チップ組立体50及び給電チップ組立体50を備えた溶接用トーチ30は、下記の特徴がある。
Further, when attaching the power
The power
(1) 本実施形態の給電チップ組立体50は、チップホルダ60が、給電チップ54の先端部周面を覆うようにかつ同先端部周面とは離間して配置されていることから、溶接時に発生する熱が給電チップ54に直接に伝わることがなく、同チップの温度上昇を抑制できる。又、チップホルダ60が溶接時のアーク熱を遮蔽して、給電チップ54に直接受けない構造のため、給電チップ54の熱による軟化を防止し、給電チップ54の摩耗が軽減でき、寿命を伸ばすことができる。又、高温にならないため、給電チップ54の酸化を防ぐことができる。
(1) In the power
(2) 又、圧縮コイルバネ68により、スライドボディ58を介してチップホルダ60がガイド体51の基端側へ付勢されて各すり割り部57を内方へ変位させるため、すり割り部57がワイヤWに対してほぼ全周にわたって強制加圧がされて接触されることから、チップ内部でのアーキングを防止して安定給電を行うことができる。又、ワイヤWの挙動に対しても追従して給電チップ54のすり割り部57は常に柔軟に動くため、電気的にも安定し、均一な溶接が可能になる。
(2) Further, since the
さらに、圧縮コイルバネ68は板ばねと異なり、熱に対しては弾性力が不安定になることはないため、安定給電を行うことができる。
(3) 本実施形態の給電チップ組立体50は、給電チップ54の摩耗も抑制できてねらいずれがなくチップ寿命を向上することができる。しかも、給電チップ54のスリット56は先端から途中まで切込形成されて、給電チップ54の基端は分割されていないため、トーチボディに取付けする際に安定して位置させることができる。
Further, unlike the leaf spring, the
(3) The power
(4) さらには、本実施形態の給電チップ組立体50は、従来の溶接トーチのトーチボディに対してガイド体を取付するだけで、上記の効果を容易に享受することができる効果がある。
(4) Furthermore, the power
(5) 又、本実施形態の給電チップ組立体50は、チップホルダ60の第3ワイヤ挿通孔61には、第4ワイヤ挿通孔66を備える溶着防止部材65を備えることにより、すり割り部57のワイヤ送給方向側が溶着防止部材65に覆われるため、給電チップ54の溶着が防止できる。
(5) Further, in the power
(6) 本実施形態の給電チップ組立体50は、チップホルダ60の表面にはメッキ処理がされていることから、チップホルダ60の表面へのスパッタ(電極の飛散膜)の付着防止を図ることができる。
(6) Since the power
(7) 又、本実施形態の給電チップ54は、すり割り部57を有するコレット方式をとっているため、ワイヤWは常にセンタリングされることから、ワイヤWのねらいずれ防止に効果がある。なお、図6で挙げた従来例では、給電チップ22は、ワイヤを通過させるチップ孔の径とワイヤ径のクリアランスがあるため、ねらいずれが生ずる問題がある。
(7) In addition, since the
(8) 従来技術で説明した原因で発生したワイヤの削り粉は、給電チップ組立体50では、すり割り部57間のスリット56を通して、外部に排出できて内部に残らないようにしているため、内部でつまってワイヤWの送給不良が生じることがない効果を奏する。
(8) Since the wire shavings generated due to the reason described in the prior art can be discharged to the outside through the
(9) 本実施形態の給電チップ54は、銅タングステンからなる。銅タングステン等の焼結材は、加工が困難であるが、本実施形態では、給電チップ54の基端部はチップボディ32に対して、嵌合するだけであるため、ネジ加工をする必要がなく、焼結材を金型で容易に加圧成型することができる。
(9) The
(10) 又、本実施形態の溶接用トーチ30は、上記の構成の給電チップ組立体50がトーチボディ31に着脱自在に取付けされていることから、上記(1)〜(9)の優れた効果を享受することができる。
(10) Further, the welding torch 30 of the present embodiment is excellent in the above (1) to (9) because the power
(他の実施形態)
次に、他の実施形態を図4(a)、(b)を参照して説明する。なお、前記実施形態と同一構成又は相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
(Other embodiments)
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure same as the said embodiment or an equivalent structure, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted and it demonstrates focusing on a different structure.
本実施形態では、前記実施形態の構成中、スライドボディ58及びチップホルダ60の構成が異なっている。すなわち、スライドボディ58は、ガイド体51に対して軸心方向に沿って摺接するスライダ70と、スライダ70の外周に対して着脱自在に螺合されている略筒状のスライドボディ本体71とから構成されている。スライダ70とスライドボディ本体71とはステンレス等の熱伝導性の悪い導電性材料からなる。なお、圧縮コイルバネ68の一端は、ガイド体51の先端に係止され、他端は図4(a)、(b)に示すようにスライダ70の内端に当接係止されている。又、スライドボディ本体71の先端部全体はチップホルダ60として一体に構成されている。
In the present embodiment, the configurations of the
本実施形態では、上記のように構成されているため、スライドボディ本体71内は、基端内周面からテーパ面61aが形成されている部位までは、ガイド体51の対応する部位と給電チップ54を収納する収納孔71aとして形成され、前記実施形態の中径部58c,雌ネジ58d,雄ネジ60aは省略されている。
In the present embodiment, since the configuration is as described above, in the slide body
このように形成されていることにより、本実施形態では、スライダ70とスライドボディ本体71との螺合を解除することにより、給電チップ54を交換する場合には、交換が可能となっている。なお、本実施形態においても、チップホルダ60の先端側の表面にはメッキ処理がされている。
By being formed in this way, in this embodiment, when the
本実施形態においても給電チップ組立体50は、前記実施形態で述べた(1)〜(9)と同様の作用効果を奏し、給電チップ組立体50が取付された溶接用トーチ30は前記実施形態で述べた(10)の作用効果を奏する。
Also in this embodiment, the power
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
○ 前記実施形態の溶接用トーチを水冷トーチや或いは半自動トーチに変更してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may comprise as follows.
O The welding torch of the above embodiment may be changed to a water-cooled torch or a semi-automatic torch.
○ 前記実施形態では、チップホルダ60の露出された面(例えば、前記円錐台のテーパ面及び先端面)にはメッキ処理を施したが、全部の面にメッキ処理を施してもよい。
○ 前記チップホルダ60は、熱伝導性の悪いステンレス等の熱性のものがよく、例えば、導電性セラミックであってもよい。
In the embodiment, the exposed surface of the chip holder 60 (for example, the tapered surface and the tip surface of the truncated cone) is plated, but the entire surface may be plated.
The
次に、前記実施形態から把握される特許請求の範囲に記載以外の技術的思想について列挙する。
(1) 請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項において、給電チップは、ガイド体に対して着脱自在に嵌合されていることを特徴とする強制加圧給電チップ組立体。給電チップは、ガイド体に対して着脱自在に嵌合するだけの構成でよいため、ネジ加工を行う必要がない。
Next, technical ideas other than those described in the scope of claims understood from the embodiment will be listed.
(1) The forced pressurization power supply chip assembly according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply chip is detachably fitted to the guide body. Since the power supply chip only needs to be detachably fitted to the guide body, it is not necessary to perform screw processing.
30…溶接用トーチ、31…トーチボディ、31a…ワイヤ挿通孔、
32…チップボディ、33…コイルライナ、34…絶縁ブッシュ、
39…オリフィス、50…給電チップ組立体、51…ガイド体、
52…第1ワイヤ挿通孔、53…嵌合孔、54…給電チップ、
55…第2ワイヤ挿通孔、56…スリット、57…すり割り部、
58…スライドボディ、59…膨出部、59a…テーパ面、
60…チップホルダ、61…第3ワイヤ挿通孔、
65…溶着防止部材、66…第4ワイヤ挿通孔、68…圧縮コイルバネ、
70…スライダ、71…スライドボディ本体、71a…収納孔
S…空間。
30 ... welding torch, 31 ... torch body, 31a ... wire insertion hole,
32 ... Chip body, 33 ... Coil liner, 34 ... Insulating bush,
39 ... Orifice, 50 ... Power feeding tip assembly, 51 ... Guide body,
52 ... 1st wire insertion hole, 53 ... Fitting hole, 54 ... Feeding chip,
55 ... 2nd wire insertion hole, 56 ... Slit, 57 ... Slot part,
58 ... slide body, 59 ... bulge, 59a ... taper surface,
60 ... Chip holder, 61 ... Third wire insertion hole,
65 ... welding prevention member, 66 ... fourth wire insertion hole, 68 ... compression coil spring,
70 ... Slider, 71 ... Slide body main body, 71a ... Storage hole S ... Space.
Claims (4)
軸心方向に沿った中心部に第2ワイヤ挿通孔が形成され、先端から軸心方向に沿ってスリットが途中まで切込形成された複数のすり割り部を有し、基端が前記ガイド体に装着された給電チップと、
前記ガイド体に対してその軸心方向に沿って摺動自在に外嵌されるとともに導電性を有するスライドボディと、
スライドボディに対して設けられ、軸心方向に沿った中心部に第3ワイヤ挿通孔を有するとともに前記給電チップの先端部周面を覆うようにかつ同先端部周面とは離間して配置され、一部が前記給電チップの各すり割り部に通電可能に当接して前記すり割り部を内方に押圧する導電性のチップホルダと、
前記ガイド体に外嵌されるとともに前記スライドボディを介して前記チップホルダを前記ガイド体の基端側へ付勢する圧縮コイルバネとを含むことを特徴とする強制加圧給電チップ組立体。 A conductive guide body provided detachably with respect to the tip body of the welding torch, and having a first wire insertion hole in the center along the axial direction;
A second wire insertion hole is formed in the central portion along the axial direction, and has a plurality of slit portions in which slits are cut halfway along the axial direction from the distal end, and the proximal end is the guide body A power supply chip attached to the
A slide body that is slidably fitted along the axial direction of the guide body and has conductivity;
It is provided for the slide body, has a third wire insertion hole at the center along the axial direction, and is disposed so as to cover the tip portion peripheral surface of the power supply chip and away from the tip portion peripheral surface, A conductive tip holder, a part of which is in contact with each slot of the power feed chip so as to be energized and presses the slot inward;
A forced pressurizing power supply tip assembly, comprising: a compression coil spring that is externally fitted to the guide body and biases the tip holder toward the proximal end side of the guide body through the slide body.
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