JP6602615B2 - Welding torch - Google Patents
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Description
本発明は、溶接トーチに関し、より詳しくは、強制加圧給電型の溶接トーチに関する。 The present invention relates to a welding torch, and more particularly to a forced pressurizing and feeding type welding torch.
この種の溶接トーチは、給電チップからの給電を受けて溶接ワイヤが送り出されるように構成される。溶接ワイヤは、給電チップが有するワイヤ挿通孔に通され、このワイヤ挿通孔の内面に接触することにより給電を受ける。安定した溶接を行うために給電チップから溶接ワイヤへの給電をより確実に行うように構成された溶接トーチとして、たとえば、特許文献1に記載されているような強制加圧給電型の溶接トーチがある。 This type of welding torch is configured to receive a power supply from a power supply tip and to feed a welding wire. The welding wire is passed through a wire insertion hole of the power supply tip, and receives power supply by contacting the inner surface of the wire insertion hole. As a welding torch configured to perform power supply from the power supply tip to the welding wire more reliably in order to perform stable welding, for example, a forced pressurization power supply type welding torch described in Patent Document 1 is provided. is there.
特許文献1に示された溶接トーチは、加圧シャフトを介して給電チップを弾性的にトーチ先端に向けて押圧することにより、内径が弾性拡縮可能とされた給電チップのワイヤ挿通孔を強制的に弾性縮径させ、ワイヤ挿通孔が加圧力をもって溶接ワイヤに接触するように構成されている。加圧シャフトには、コンジットケーブル内のワイヤガイドライナを通って供給される溶接ワイヤが挿通されており、この溶接ワイヤは、給電チップを経て溶接トーチ先端から導出される。また、加圧シャフトは、チップボディと呼ばれる筒状部材の内部に軸線方向に移動可能に収容されており、基端側に配置された圧縮コイルスプリングによってトーチ先端方に向けて弾性押圧される。 The welding torch disclosed in Patent Document 1 forcibly pushes the wire insertion hole of the power supply tip whose inner diameter can be elastically expanded and contracted by pressing the power supply tip elastically toward the tip of the torch via a pressure shaft. The wire insertion hole is configured to come into contact with the welding wire with an applied pressure. A welding wire supplied through a wire guide liner in the conduit cable is inserted through the pressurizing shaft, and the welding wire is led out from the tip of the welding torch through a power feed tip. The pressurizing shaft is housed in a cylindrical member called a tip body so as to be movable in the axial direction, and is elastically pressed toward the distal end of the torch by a compression coil spring disposed on the base end side.
ところで、特許文献1に示された溶接トーチには、次のような問題点がある。 By the way, the welding torch shown in Patent Document 1 has the following problems.
すなわち、チップボディの内面と加圧シャフトの外面との間にスパッタなどの塵埃が侵入すると、チップボディの内面と加圧シャフトの外面との間に抵抗が生じたり、傷が入ったりし、圧縮コイルスプリングによる加圧シャフトを介した給電チップに対する弾性押圧が不安定となる。このことは、溶接の安定性を阻害する。 In other words, if dust such as spatter enters between the inner surface of the tip body and the outer surface of the pressure shaft, resistance will be generated between the inner surface of the chip body and the outer surface of the pressure shaft, and scratches may occur. The elastic pressing against the power feed tip via the pressure shaft by the coil spring becomes unstable. This hinders welding stability.
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、溶接ワイヤに対する給電をより安定、確実に行えるように構成した溶接トーチを提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a welding torch configured to perform power feeding to a welding wire more stably and reliably.
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.
本発明によって提供される溶接トーチは、筒状のチップボディと、チップホルダと、上記チップボディおよび上記チップホルダの内部に収容され、内径が拡縮可能なワイヤ挿通孔を有する給電チップと、を備え、上記給電チップを上記チップボディの先端方に向けて弾性押圧することにより上記ワイヤ挿通孔を強制的に縮径させるように構成された溶接トーチであって、上記給電チップは、先端が当該給電チップの後端に弾接するとともに後端の位置が規定され、かつ外周に凹凸が形成された筒状弾性部材によって弾性押圧されていることを特徴とする。 A welding torch provided by the present invention includes a cylindrical tip body, a tip holder, and a power feeding tip that is housed in the tip body and the tip holder and has a wire insertion hole whose inner diameter can be expanded and contracted. A welding torch configured to forcibly reduce the diameter of the wire insertion hole by elastically pressing the power feed tip toward the tip of the tip body, the tip of the power feed tip being the power feed It is characterized in that it is elastically pressed by a cylindrical elastic member that is elastically contacted with the rear end of the chip, has a position of the rear end, and has irregularities formed on the outer periphery.
好ましい実施の形態では、上記筒状弾性部材は、その先端側の所定長さ部分がコイルスプリングによって形成されており、当該コイルスプリングは、その一部のコイル線素間が離間している。 In a preferred embodiment, the cylindrical elastic member has a predetermined length portion on the distal end side thereof formed by a coil spring, and the coil spring is separated from some of the coil wire elements.
好ましい実施の形態では、上記筒状弾性部材は、その全体がコイルスプリングによって形成されており、当該コイルスプリングは、その一部のコイル線素間が離間している。 In a preferred embodiment, the entire cylindrical elastic member is formed by a coil spring, and a part of the coil wire elements of the coil spring are separated from each other.
好ましい実施の形態では、上記コイルスプリングは、上記チップボディに設けられる通気孔と対応する位置を含み、それよりも先端側のコイル線素間が離間している。 In a preferred embodiment, the coil spring includes a position corresponding to a vent hole provided in the tip body, and the coil wire elements on the distal end side are spaced apart from each other.
好ましい実施の形態では、基端側にコンジットケーブルが接続されており、このコンジットケーブル内のワイヤガイドライナの先端位置が規定されている。 In a preferred embodiment, a conduit cable is connected to the proximal end side, and the distal end position of the wire guide liner in the conduit cable is defined.
好ましい実施の形態では、上記チップボディの後端部には、ジョイント部材が配置されており、当該ジョイント部材は、その先端側において上記筒状弾性部材の後端を受容してその位置を規定し、その後端側において上記ワイヤガイドライナの先端を受容してその位置を規定している。 In a preferred embodiment, a joint member is disposed at the rear end portion of the tip body, and the joint member receives the rear end of the cylindrical elastic member on the front end side thereof and defines its position. The rear end side of the wire guide liner is received and defines its position.
上記構成の溶接トーチによれば、給電チップを弾性押圧するのは当該給電チップの後端に弾接するとともに外周に凹凸が形成された筒状弾性部材であるので、この筒状弾性部材とこれを収容するチップボディの内面との間の接触状態が緩和される。したがって、仮にチップボディと筒状弾性部材との間にスパッタなどの塵埃が侵入したとしても、チップボディと弾性筒状部材との間に不要な抵抗が生じたりすることがなく、筒状弾性部材による給電チップに対する弾性押圧状態が安定する。このことは、安定した溶接につながる。 According to the welding torch having the above-described configuration, it is the cylindrical elastic member that elastically presses the power supply tip and is elastically contacted with the rear end of the power supply tip and has irregularities formed on the outer periphery thereof. The contact state with the inner surface of the chip body to be accommodated is relaxed. Therefore, even if dust such as spatter enters between the chip body and the cylindrical elastic member, unnecessary resistance does not occur between the chip body and the elastic cylindrical member, and the cylindrical elastic member The elastic pressing state with respect to the power supply tip due to is stabilized. This leads to stable welding.
本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかになろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態に係る溶接トーチ10Aを示す。この溶接トーチ10Aは、トーチボディ110と、チップボディ200と、チップケース300と、チップホルダ400と、オリフィス部材510と、絶縁ブッシュ520と、口金部材530と、ノズル120と、筒状弾性部材800aと、給電チップ600と、ジョイント部材700と、を含んでいる。
FIG. 1 shows a
トーチボディ110の先端には、チップボディ200が接続されている。チップボディ200は、軸線方向に貫通する中心孔210を有する。このチップボディ200は、上記トーチボディ110の先端に対し、ねじ手段251によって接続されている。チップボディ200はまた、導電性金属で形成されており、トーチボディ110から溶接電流の給電を受ける。
The
チップボディ200の長手方向中間部外面には、口金部材530と一体となった絶縁ブッシュ520が外嵌状態で連結されている。この絶縁ブッシュ520は、たとえば、耐熱性の硬質樹脂などの絶縁部材によって形成され、チップボディ200に対してねじ手段252によって連結されている。
An
チップボディ200の長手方向先端部外面には、絶縁ブッシュ520と隣接させるようにして、オリフィス部材510が外嵌状態で配置されている。このオリフィス部材510については、さらに後述する。
On the outer surface of the tip end portion of the
チップボディ200の先端部には、筒状のチップケース300がねじ手段351によって接続され、このチップケース300の先端には、ワイヤ導出孔410を先端に有する筒状のチップホルダ400がねじ手段451によって接続されている。チップケース300およびチップホルダ400は、導電性金属で形成される。
A
チップボディ200の中心孔210には、筒状弾性部材800aが内装されている。本実施形態では、この筒状弾性部材800aは、その外径が上記中心孔210の内径と略等しいコイルスプリング800が用いられている。このコイルスプリング800は、コイル線素が断面円形をしているため、外周に凹凸が形成された態様をもつ。このコイルスプリング800は、その先端が上記中心孔210の先端側に至り、基端側は、チップボディ200の後端部と隣接するようにしてトーチボディ110の内孔115に固定されたジョイント部材700の先端側受容孔710に受容保持されている。コイルスプリング800は、上記中心孔210における先端側に位置する部位は、コイル線素間が密着せず、コイル線素どうしが離間している態様とされるのが望ましい。より好ましくは、このコイルスプリング800は、少なくとも、後記するようにチップボディ200に形成される通気孔215が設けられた位置と対応する位置を含み、それよりも先端側のコイル線素が離間している態様とすることが望ましい。本実施形態では、このコイルスプリング800の後端部所定長さ範囲を、コイル線素間が密着する態様として、不用意な座屈を防止するようにしている。
A cylindrical
チップボディ200の中心孔210の先端側ないしチップケース300とチップホルダ400の内部には、導電性金属によって形成された給電チップ600が内装されている。この給電チップ600は、上記チップボディ200の中心孔210の先端側に位置する筒状基端部610と、この筒状基端部610から先端方に延びる複数の分割片620とを有しており、筒状基端部610の中心孔611と、上記複数の分割片620とで囲まれる空間とが全体としてワイヤ挿通孔650を形成している。
Inside the tip side of the
より詳細には、上記複数の分割片620は、全体として、上記筒状基端部610の前方側に隣接するくびれ部630と、このくびれ部630の前方側に隣接する大径部640と、この大径部640の前方側にテーパ外面部665を介して延出する小径部660とを含み、これらくびれ部630、大径部640ないし小径部660にかけて、断面において十字状にスリット670を入れることにより、4つの分割片620とされている(図2)。4つの分割片620がそれぞれ上記くびれ部630で撓むことにより、ワイヤ挿通孔650の内径が拡縮しうる。
More specifically, the plurality of divided
チップケース300の内孔310の径は、給電チップ600の大径部640の外径と対応しており、チップホルダ400の内孔420の径は、給電チップ600の小径部660の外径よりやや大となっている。また、チップケース300の内孔310は、テーパ内面部315を介してチップホルダ400の内孔420につながっている。このような構成により、給電チップ600に対して前方に向けて移動力が作用すると、4つの分割片620のテーパ外面部665が上記テーパ内面部315に当接することにより、ワイヤ挿通孔650が強制的に縮径させられる。
The diameter of the
コイルスプリング800は、上記ジョイント部材700に受容されて後端位置が規定されており、前端が給電チップ600の後端部に弾接させられている。これにより、給電チップ600は、常時、前方に向けて弾性押圧される。
The
ノズル120は、チップボディ200、チップケース300ないしチップホルダ400の外側において、前方に開放する環状空間を形成する筒状部材であり、その基端部が口金部材530に対してねじ手段121によって連結されている。
The
ジョイント部材700は、コイルスプリング800の後端を受容してその後端位置を規定する上記した先端側受容孔710を有するとともに、後端側受容部730と、これら先端側受容孔710と後端側受容部730間を連通させる小孔720とを有する。この小孔720は、溶接ワイヤ(図示略)が十分挿通しうる大きさとされる。後端側受容部730には、コンジットケーブルの内部に収容されたワイヤガイドライナ950の先端部が位置させられている。
The
ワイヤガイドライナ950内を通って溶接トーチ10Aに送給されてく溶接ワイヤは、ジョイント部材700の小孔720、コイルスプリング800の内部、ないし給電チップ600のワイヤ挿通孔650を通ってチップホルダ400のワイヤ導出孔410から導出される。
The welding wire fed to the
溶接トーチ10Aはまた、先端のノズル120から不活性ガスなどからなるシールドガスが噴出するように構成されている。具体的には、オリフィス部材510の内周に環状凹溝511を形成してチップボディ200の外面との間に環状空間512を形成するとともに、この環状空間512とノズル120内空間をオリフィス孔515で連通させ、チップボディ200にその中心孔210と上記環状空間512を連通させる通気孔215を形成している。これにより、溶接トーチ10Aに送られてきたシールドガスは、ジョイント部材700の小孔720を通じてチップボディ200の中心孔210内に導入され、通気孔215、オリフィス部材510による環状空間512、ないしオリフィス孔515からノズル120の内部空間に送られ、最終的にノズル120の先端から噴出させられる。
The welding torch 10 </ b> A is also configured such that a shielding gas made of an inert gas or the like is ejected from the
次に、上記構成の溶接トーチ10Aの作用について説明する。
Next, the operation of the
給電チップ600は、基端の位置がジョイント部材700によって規定されたコイルスプリング800によって、常時、溶接トーチ10Aの先端に向けて弾性押圧される。これにより、給電チップ600に対して前方に向けて移動力が作用すると、4つの分割片620のテーパ外面部665が上記テーパ内面部315に当接することにより、ワイヤ挿通孔650が強制的に縮径させられる。すなわち、4つの分割片620が一定の加圧力をもってワイヤ挿通孔650を通る溶接ワイヤWに安定的に接触する。
The
コイルスプリング800の一部は、コイル線素間が密着せず、コイル線素どうしが離間している態様とされているので、給電チップ600は、常時前方に向けて弾性押圧される。また、チップボディ200とコイルスプリング800との間にスパッタなどの塵埃が侵入したとしても、この塵埃がコイル線素間からコイルスプリング800の内部に入り込むため、チップボディ200とコイルスプリング800との間に塵埃に起因する不要な抵抗が生じたりすることがなく、コイルスプリング800による給電チップ600に対する弾性押圧状態が安定する。本実施形態では、このコイルスプリング800の基端側所定範囲を、コイル線素間が密着する態様として、不用意な座屈を防止するようにしている。また、コイルスプリング800のコイル線素間が密着している箇所においては、コイルスプリング800の外周に凹凸が形成されているので、チップボディ200とコイルスプリング800との間にスパッタなどの塵埃が侵入したとしても、この塵埃がコイルスプリング800の外周の凹凸の凹部に入り込むため、チップボディ200とコイルスプリング800との間の塵埃に起因する不要な抵抗が減少し、コイルスプリング800による給電チップ600に対する弾性押圧状態が安定する。
Since part of the
とくに、溶接中、ノズル120内に侵入したスパッタがオリフィス部材510のオリフィス孔515からチップボディ200の通気孔215を通過してチップボディ200内に侵入する場合がある。この場合においても、本実施形態におけるコイルスプリング800は、チップボディ200の通気孔215の位置と対応する位置を含み、それよりも先端側のコイル線素間が密着せず、コイル線素間が離間しているので、通気孔215を通過してチップボディ200内に侵入したスパッタが容易にコイル線素間からコイルスプリング800の内部に入り込むため、チップボディ200とコイルスプリング800との間の塵埃に起因する不要な抵抗がより減少し、コイルスプリング800による給電チップ600に対する弾性押圧状態がより安定する。
In particular, during welding, spatter that has entered the
さらに、この種の溶接トーチ10Aにおいては、ロボット等による溶接トーチ10Aの移動や姿勢変更により、ワイヤガイドライナ950の先端が移動し、これが給電チップ600に対する先端方への弾性押圧力に変動を与える可能性があったが、本実施形態の溶接トーチ10Aでは、ジョイント部材700がワイヤガイドライナ950の先端を受容してその位置を規定することができるので、ロボット等による溶接トーチ10Aの移動や姿勢変更に伴い、ワイヤガイドライナ950が不用意にコイルスプリング800に対して先端方向への圧迫力を不整に与えるといったことがない。したがって、このことによっても、コイルスプリング800による給電チップ600に対する弾性押圧状態が安定する。また、ジョイント部材700は、コイルスプリング800の後端を受容してその位置を規定する役割をも有しているので、部品点数を増加させることなく、コイルスプリング800の後端位置の規定と、上記したようなワイヤガイドライナ950によるコイルスプリング800に対する先端方向への不整な圧迫力の防止とを達成することができる。
Further, in this type of welding torch 10 </ b> A, the tip of the
以上の結果、給電チップ600による溶接ワイヤに対する給電状態が安定し、より安定した溶接動作が実現できる。
As a result, the power supply state to the welding wire by the
なお、ジョイント部材700の小孔720を通じてシールドガスがコイルスプリング800の内径部に導入されるが、コイルスプリング800はコイル線素間に隙間が存在する構造をもっているため、抵抗少なくシールドガスをチップボディ200の中心孔210内に充満させることができる。そのため、十分なシールドガスの流量を確保することができ、このことも、より安定した溶接動作に寄与する。
The shield gas is introduced into the inner diameter portion of the
図3は、本発明の第2実施形態に係る溶接トーチ10Bを示す。この溶接トーチ10Bは、上記した第1実施形態に係る溶接トーチ10Aに対し、筒状弾性部材800aの構成が異なり、その他の構成は共通するので、第1の実施形態に係る溶接トーチ10Aと同一の部材または部分には、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 3 shows a
第1の実施形態に係る溶接トーチ10Aにおいては、筒状弾性部材800aは、その全長をコイルスプリング800で構成したが、第2の実施形態に係る溶接トーチでは、筒状弾性部材800aとして、基端側の剛性パイプ810と、先端側のコイルスプリング800とを連結した構成としている。剛性パイプ810は、ジョイント部材700と一体となることにより、後端位置が規定されている。先端側のコイルスプリング800の先端部は、第1の実施形態と同様、チップボディ200の中心孔210の先端側に至り、コイル線素間が密着せず、コイル線素どうしが離間している態様とされている。
In the
本実施形態に係る溶接トーチ10Bにおいても、第1の実施形態に係る溶接トーチ10Aについて上述したのと同様の作用を期待することができ、給電チップ600による溶接ワイヤに対する給電状態が安定し、より安定した溶接動作が実現できる。また、本実施形態に係る溶接トーチ10Bでは、コイルスプリング800の全長を短くできるので、コイルスプリング800が不用意に座屈してその外周がチップボディ200の中心孔210の内面に擦れてその変形に不当な抵抗が生じるといったことを軽減することができる。
Also in the
もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。 Of course, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all modifications within the scope of the claims are included in the scope of the present invention.
給電チップ600を先端側へ弾力付勢するための筒状弾性部材800aとしては、上記実施形態のようにコイルスプリング800あるいはコイルスプリング800と剛性パイプを連結したものに限られず、溶接ワイヤの内部挿通を許容しつつ、軸方向に弾性反発力を発揮しうる筒状の部材であって、外周に凹凸があれば、どのようなものであってもよい。この場合においても、筒状弾性部材800aの外周に凹凸が形成されるので、チップボディ200と筒状弾性部材800aとの間にスパッタなどの塵埃が侵入しても、この塵埃がコイルスプリング800の外周の凹凸の凹部に入り込むため、チップボディ200と筒状弾性部材800aとの間の塵埃に起因する不要な抵抗が減少し、筒状弾性部材800aによる給電チップ600に対する弾性押圧状態が安定する。なお、筒状弾性部材800aを上記した実施形態のようにコイルスプリング800あるいはコイルスプリング800と剛性パイプ810とを連結したものとすることによって、コイルスプリング800あるいはコイルスプリング800と剛性パイプ810を連結したものが金属によって形成されるので、溶接中のアーク熱に対する耐熱効果を期待することもできる。
The cylindrical
10A 溶接トーチ
10B 溶接トーチ
110 トーチボディ
115 内孔(トーチボディの)
120 ノズル
121 ねじ手段
200 チップボディ
210 中心孔
215 通気孔
251 ねじ手段(チップボディとトーチボディ間)
252 ねじ手段(絶縁ブッシュとチップボディ間)
300 チップケース
310 内孔
315 テーパ内面部
351 ねじ手段(チップボディとチップケース間)
400 チップホルダ
410 ワイヤ導出孔
420 内孔
451 ねじ手段
510 オリフィス部材
511 環状凹溝
512 環状空間
515 オリフィス孔
520 絶縁ブッシュ
530 口金部材
600 給電チップ
610 筒状基端部
611 中心孔
620 分割片
630 くびれ部
640 大径部
650 ワイヤ挿通孔
660 小径部
665 テーパ外面部
670 スリット
700 ジョイント部材
710 先端側受容孔
720 小孔
730 後端側受容部
800a 筒状弾性部材
800 コイルスプリング
810 剛性パイプ
950 ワイヤガイドライナ
120
252 Screw means (between insulating bush and tip body)
300
400
Claims (4)
上記給電チップは、先端が当該給電チップの後端に弾接するとともに後端の位置が規定され、かつ外周に凹凸が形成された筒状弾性部材によって弾性押圧されており、
上記筒状弾性部材は、その先端側の所定長さ部分がコイルスプリングによって形成されているとともに、当該コイルスプリングは、その一部のコイル線素間が離間しており、かつ、
上記コイルスプリングは、上記チップボディに設けられる通気孔と対応する位置を含み、それよりも先端側のコイル線素間が離間していることを特徴とする、溶接トーチ。 A cylindrical chip body, a chip holder, and a power feeding chip that is housed in the chip body and the chip holder and has a wire insertion hole whose inner diameter can be expanded and contracted. A welding torch configured to forcibly reduce the diameter of the wire insertion hole by elastically pressing toward the direction,
The power supply chip is elastically pressed by a cylindrical elastic member whose tip is elastically contacted with the rear end of the power supply chip, the position of the rear end is defined, and irregularities are formed on the outer periphery ,
The cylindrical elastic member has a predetermined length portion on the tip side thereof formed by a coil spring, and the coil spring has a part of the coil wire elements separated from each other, and
The coil spring includes a position corresponding to a vent hole provided in the tip body, and the coil wire elements on the front end side thereof are spaced apart from each other .
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