JPH01262076A - Welding head - Google Patents

Welding head

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JPH01262076A
JPH01262076A JP9008688A JP9008688A JPH01262076A JP H01262076 A JPH01262076 A JP H01262076A JP 9008688 A JP9008688 A JP 9008688A JP 9008688 A JP9008688 A JP 9008688A JP H01262076 A JPH01262076 A JP H01262076A
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JP
Japan
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welding
insulating case
electrode
rotating body
welding head
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Application number
JP9008688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamade
山出 毅
Yasuji Sakuma
佐久間 保二
Shinichi Kurita
真一 栗田
Kiyoshi Sakamoto
坂本 清詩
Hiroshi Saruta
猿田 宏
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01262076A publication Critical patent/JPH01262076A/en
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Abstract

PURPOSE:To join a pipe with all position welding with less troubles of a cable and hose by composing a rotary body by the annular main electrode holding a welding electrode and constituting a welding head by storing it rotatably into an insulating case. CONSTITUTION:A rotary body 7 is composed by the annular main electrode 3 holding a welding electrode 2 by making a pipe adapted for joining with all position welding and as the plasma welding bed having less troubles on a cable and hose and it is stored rotatably into an annular insulating case 1. A motor 8 as for the driving means driving the rotary body 7 by its rotation is fitted to the insulating case 1, electrifying brushes 14-17 are arranged between the insulating case 1 and main electrode 3 of the rotary body 7, and feeding terminals 31, 32 and the mouthpieces 35, 36 of a gas hose 37 are inserted into the insulating case 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明溶接ヘッドに係わり、特にパイプを全姿勢溶接で
接合するのに好適なプラズマ溶接ヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a welding head, and particularly to a plasma welding head suitable for joining pipes by all-position welding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、パイプを全姿勢溶接で接合するプラズマ溶接ヘッ
ドは、対象パイプにクランプする固定部と、この固定部
に回転可能に支持された回転部と、この回転部に取り付
けられたトーチ部とで構成されている。トーチ部内部に
は、プラズマ溶接を行う溶接電極及びノズルか配置され
、またトーチ部には、これら溶接電極及びノズルに溶接
電流を供給するプラスのメインケーブル及びマイナスの
パイロットケーブル、プラズマガスを供給するプラズマ
ホース、及び゛シールドガスを供給するシールドガスホ
ースが接続されている。
Conventionally, a plasma welding head that joins pipes by all-position welding consists of a fixed part that clamps to the target pipe, a rotating part that is rotatably supported by this fixed part, and a torch part that is attached to this rotating part. has been done. A welding electrode and a nozzle for plasma welding are arranged inside the torch section, and a positive main cable and a negative pilot cable that supply welding current to these welding electrodes and nozzles, and a plasma gas are supplied to the torch section. A plasma hose and a shield gas hose that supplies shield gas are connected.

溶接時、トーチ部は回転部の回転によりパイプの周りを
回転し、これと同時に上記ケーブル及びホースから溶接
電流及びプラズマガス並ひにシールドガスか供給され、
全姿勢溶接によりパイプを接合する。
During welding, the torch part rotates around the pipe due to the rotation of the rotating part, and at the same time, welding current, plasma gas, and shielding gas are supplied from the cable and hose,
The pipes are joined by all-position welding.

なおプラズマ溶接に関する原理文献としては、例えば実
用溶接データブック(日本規格協会発行)がある。
As a principle document regarding plasma welding, there is, for example, the Practical Welding Data Book (published by the Japanese Standards Association).

また、この種の装置として関連するものに特開昭55−
16743号及び実公昭59−42216号がある。両
公報共、プラズマ溶接ではなくティグ溶接用の溶接ヘッ
ドを開示するものであるが、共に、パイプを全姿勢制御
で溶接するものであり、そのために、上述したのと同様
な固定部及び回転部と、この回転部に収り付けられたト
ーチ部とを備えている。
In addition, related devices of this type include Japanese Patent Application Laid-open No.
There are No. 16743 and Utility Model Publication No. 59-42216. Both publications disclose welding heads for TIG welding rather than plasma welding, but both weld pipes with full position control, and for that purpose, the same fixed parts and rotating parts as mentioned above are used. and a torch section housed in the rotating section.

〔発明か解決しようとする課題〕[Invention or problem to be solved]

しかしながら、上記従来の溶接ヘッドは、回転する1〜
−チ部にケーブル及びポースを直接接続した構成であっ
たのて、1〜−チ部の回転に伴い、これらケーブル及び
ホースがパイプに巻き付いたり、何かの角に当たって破
損したりするトラブルが生じ易く、使い勝手か非常に悪
いという問題かあった。
However, the conventional welding head described above has a rotating
Since the cables and hoses are directly connected to the -ch part, as the parts 1 to -ch rotate, troubles such as the cables and hoses getting wrapped around the pipe or hitting some corners may cause damage. There was a problem that it was easy to use and very difficult to use.

従って本発明の目的は、ケーブル及びポースに関するト
ラブルが少なく、使い勝手の優れた溶接ヘッドを提供す
ることである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a welding head that is easy to use and has fewer troubles related to cables and ports.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、少なくとも、溶接電極を保持するリング状
のメイン電極で回転体を構成し、この回転体をリング状
の絶縁ケース内に回転可能に収納し、絶縁ケースにその
回転体を回転駆動する駆動手段を取り付け、絶縁ケース
と回転体のメイン電極との間に通電ブラシを配置し、絶
縁ケースに給電端子及びガスホースの口金を挿通したこ
とを特徴とする溶接ヘッドによって達成される。
The above purpose is to configure a rotating body with at least a ring-shaped main electrode that holds a welding electrode, to rotatably house this rotating body in a ring-shaped insulating case, and to drive the rotating body to rotate in the insulating case. This is achieved by a welding head that is equipped with a driving means, a current-carrying brush is disposed between the insulating case and the main electrode of the rotating body, and a power supply terminal and the mouthpiece of the gas hose are inserted into the insulating case.

〔作用〕[Effect]

溶接電流を供給するケーブル及び溶接用のカスを供給す
るガスホースは、固定部材である絶縁ケースに挿通され
た給電端子及び口金に接続される。
A cable for supplying welding current and a gas hose for supplying welding dregs are connected to a power supply terminal and a cap that are inserted through an insulating case that is a fixed member.

従って、溶接時、回転体に設けられた溶接電極を含むト
ーチ部は回転するか、これらケーブル及びガスホースは
回転しない。従って、これらケーブル及びカスポースが
パイプに巻き付いたり、何かの角に当って損傷したりす
ることか避けされ、トラブルが少なくなり、使い勝手か
向上する。
Therefore, during welding, either the torch section including the welding electrode provided on the rotating body rotates, or these cables and gas hoses do not rotate. Therefore, it is possible to prevent these cables and cusps from getting wrapped around pipes or being damaged by hitting against some corners, thereby reducing troubles and improving usability.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を第1図乃至第6図を参照して説
明する6 本発明のプラズマ溶接ヘッドの全体構成及び主要断面を
示す第1図乃至第4図において、符号1は、絶縁材料で
作られたリング状の絶縁ケースであり、この絶縁ケース
1の中に、第5図に示すように、溶接電極2を保持する
リング状のメイン電極3と、ノズル4を保持するリング
状のパイロット電1g115と、これら電極3.5を分
離するためそれらの間に挿置された絶縁リング6とから
なる回転体7か、回転可能に収納されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.6 In FIGS. 1 to 4 showing the overall configuration and main cross section of a plasma welding head of the present invention, reference numeral 1 indicates an insulating It is a ring-shaped insulating case made of material, and inside this insulating case 1, as shown in FIG. A rotating body 7 consisting of a pilot electrode 1g115 and an insulating ring 6 inserted between the electrodes 3.5 to separate them is rotatably housed.

絶縁ケース1の外側には、第4図に示すように駆動モー
タ8が取り付けられ、また絶縁ケース1の内側には、こ
の駆動モータ8の回転軸に取り付けられた駆動ピニオン
9及びこの駆動ピニオン9に噛み合う絶縁ピニオン10
がそれぞれ軸受11゜12で回転自在に軸持されている
。回転体7のメイン電極3の外周には歯車13が設けら
れ、絶縁ピニオン10かこの歯車に噛み合っている。こ
れによりメイン電極3を含む回転体7は絶縁ケース1内
で回転駆動される。また絶縁ピニオン10によりメイン
電極3の電位か駆動モータ8に伝わることか阻止されて
いる。
A drive motor 8 is attached to the outside of the insulating case 1, as shown in FIG. Insulated pinion 10 that meshes with
are rotatably supported by bearings 11 and 12, respectively. A gear 13 is provided on the outer periphery of the main electrode 3 of the rotating body 7, and an insulating pinion 10 meshes with this gear. As a result, the rotating body 7 including the main electrode 3 is rotationally driven within the insulating case 1. Further, the insulating pinion 10 prevents the potential of the main electrode 3 from being transmitted to the drive motor 8.

絶縁ケース1と回転体7のメイン電極3及びパイロット
電極5との間にはそれぞれ通電ブラシ14.15,16
.17か配置され、各通電ブラシの絶縁ケース1に対面
する側には、円周方向に適当な間隔で押付はバネ18.
19が収納されている。この押付はバネ18.19で各
通電ブラシをメイン電′lf!3及びパイロット電極5
に押付けることにより、これら電極を軸線方向に挟み込
む形で保持し、また対応する電極に溶接電流を供給する
ようにしている。通電ブラシ16.17には、第6図に
通電ブラシ16で代表して示すように、上下方向に貫通
ずる適当数の71420か形成され、シールドガスの通
路を形成している。
Between the insulating case 1 and the main electrode 3 and pilot electrode 5 of the rotating body 7, there are energized brushes 14, 15, 16, respectively.
.. 17 are arranged, and on the side of each energizing brush facing the insulating case 1, springs 18.
19 are stored. This pressing is done by using springs 18 and 19 to connect each energizing brush to the main power 'lf! 3 and pilot electrode 5
By pressing the electrodes against each other, these electrodes are held in a pinched manner in the axial direction, and welding current is supplied to the corresponding electrodes. As represented by the current-carrying brush 16 in FIG. 6, the current-carrying brushes 16 and 17 are formed with an appropriate number of holes 71420 passing through them in the vertical direction to form a passage for shielding gas.

回転体7のメイン電極3、パイロット電極5及び絶縁リ
ング6には、トーチ部用の電極孔を提供するため同軸的
な孔21,22.23が開けられている。メイン電極3
の孔21は、第4図に示すように、小径部21aと大径
部211+とからなり、大径部21bには上部か把持部
割溝になったコレラ1〜24がねじ込まれ、このコレッ
ト24により上記溶接電極2か固く保持されている。小
径部21aと溶接電極2との間には隙間があり、コレラ
l〜24にはコレットの把持部割溝に連通ずる孔25か
開けられ、これら隙間、割溝と孔25とでプラズマガス
の通路を構成している。コレット24の下方には、孔2
1,22.23にわたって絶縁スリーブ26か挿入され
、この絶縁スリーブ26と溶接電極2との間にも隙間か
あり、この隙間もプラズマガスの通路になっている。絶
縁スリーブ26のさらに下方には、パイロット電極5の
孔23に上記ノズル4がねじ込まれている。
The main electrode 3, the pilot electrode 5 and the insulating ring 6 of the rotating body 7 are provided with coaxial holes 21, 22, 23 to provide electrode holes for the torch section. Main electrode 3
As shown in FIG. 4, the hole 21 consists of a small diameter part 21a and a large diameter part 211+, and the collets 1 to 24, which have grooves in the upper part of the grip, are screwed into the large diameter part 21b. The welding electrode 2 is firmly held by the welding electrode 24. There is a gap between the small diameter part 21a and the welding electrode 2, and a hole 25 is opened in the cholera l~24 that communicates with the groove in the grasping part of the collet. It forms a passageway. A hole 2 is provided below the collet 24.
An insulating sleeve 26 is inserted over 1, 22, and 23, and there is also a gap between this insulating sleeve 26 and the welding electrode 2, and this gap also serves as a passage for plasma gas. Further below the insulating sleeve 26, the nozzle 4 is screwed into the hole 23 of the pilot electrode 5.

絶縁リング6には、円周方向に適当間隔でシールドガス
の通路27か形成されている。
Shielding gas passages 27 are formed in the insulating ring 6 at appropriate intervals in the circumferential direction.

絶縁ケース1と回転体7との間の空間は、通電ブラシ1
4.15により半径方向に第1、第2及び第3の3つの
チャンバ28,29.30に仕切られ、半径方向外方の
第1のチャンバ28は、孔21の小径部21aと溶接電
極2との間の上記隙間に連通ずるプラズマガス室を構成
し、半径方向内方の第2及び第3ののチャンバ29.3
0は、相互に絶縁リング6の通路27により連通しかつ
通電ブラシ16.17に形成された上記消20に連通ず
るシールドガス室を構成している。
The space between the insulating case 1 and the rotating body 7 is
4.15 into three chambers 28, 29, 30 in the radial direction; forming a plasma gas chamber communicating with the gap between the radially inner second and third chambers 29.3.
0 constitute a shield gas chamber which communicates with each other through a passage 27 of the insulating ring 6 and with the above-mentioned gasket 20 formed in the current-carrying brush 16, 17.

通電ブラシ15.17には絶縁ケース1のOI!I壁を
貫通して給電端子31.32がねじ込まれ、給電端子3
1には図示しない溶接電源ユニットのマイナス電源に接
続された給電ケーブル33が接続され、給電端子32に
はプラス電源に接続された給電ケーブル34か接続され
る。
The OI of the insulation case 1 is on the energized brush 15.17! The power supply terminals 31 and 32 are screwed through the I wall, and the power supply terminals 3
A power supply cable 33 connected to a negative power supply of a welding power supply unit (not shown) is connected to the power supply terminal 1, and a power supply cable 34 connected to a positive power supply is connected to the power supply terminal 32.

また絶縁ケース1の(lII壁には第1及び第3のチャ
ンバ28.30に連通ずる口金35.36が接続され、
口金35には図示しないプラズマガス供給系から延在す
るガスホース37が接続され、口金36にはやはり図示
しないシールドガス供給系から延在するガスホース38
が接続される。
Furthermore, a base 35.36 communicating with the first and third chambers 28.30 is connected to the (III wall) of the insulating case 1.
A gas hose 37 extending from a plasma gas supply system (not shown) is connected to the cap 35, and a gas hose 38 extending from a shield gas supply system (also not shown) is connected to the cap 36.
is connected.

絶縁ケース1及び回転体7には、フイラワイヤ40を通
ずための孔、即ちフイラカイド41.42がそれぞれ開
けられ、フィラカイド41は絶縁ケース1の外周に開口
し、フィラガイド42は回転体7の内周に開口している
。またフイラカイド42のメイン電極2から絶縁リング
4にかけての上方部分は、回転体7の回転に従ってフイ
ラカイド42か回転移動する際に、フイラワイヤ40に
大きな曲率を与えるために、第1図に破線で示すように
扇形をしている。このフイラガイド41.42を設けた
のは、パイプの接合を行うプラズマキーホール溶接にお
いてはフイラワイヤをほとんど使用しないが、ビードの
形成を助ける目的で必要な場合かあり、そのときのため
である。
Holes for passing the filler wire 40, that is, filler guides 41 and 42, are formed in the insulating case 1 and the rotating body 7, respectively. It is open around the circumference. Further, the upper part of the filler cable 42 from the main electrode 2 to the insulating ring 4 is arranged as shown by the broken line in FIG. It is fan-shaped. The filler guides 41 and 42 are provided because, although filler wire is rarely used in plasma keyhole welding for joining pipes, it may be necessary to assist in the formation of a bead.

絶縁ケース1の側壁下端には、絶縁ケース1が接合すべ
き対象パイプPを干渉することなく保持することを確実
にするために、弾性体43.44が設けられている。こ
の弾性体43.44は、また、シールドガスの充填によ
り内圧が高まると、パイプPとの間に隙間を作り、シー
ルドガスを逃がすという内圧調整機能があり、これによ
り溶接の品質が向上する。
Elastic bodies 43 and 44 are provided at the lower end of the side wall of the insulating case 1 in order to ensure that the insulating case 1 holds the target pipe P to be joined without interfering with it. The elastic bodies 43 and 44 also have an internal pressure adjustment function of creating a gap with the pipe P and allowing the shielding gas to escape when the internal pressure increases due to filling with the shielding gas, thereby improving the quality of welding.

次に、このように構成されたプラズマ溶接ヘッドの動作
を説明する。
Next, the operation of the plasma welding head configured as described above will be explained.

まず、接合すべき対象パイプPの端部をこの溶接ヘッド
に通過させることにより、対象パイプPを溶接ヘッドに
挿入し、固定する。次いで、駆動モータ8を駆動すると
、その回転が駆動ピニオン9及び絶縁ピニオン10を介
してメイン電極2の歯車13に伝えられ、回転体7が絶
縁ケース1の内部でパイプPの回りを回転する。
First, by passing the end of the target pipe P to be welded through this welding head, the target pipe P is inserted into the welding head and fixed. Next, when the drive motor 8 is driven, its rotation is transmitted to the gear 13 of the main electrode 2 via the drive pinion 9 and the insulating pinion 10, and the rotating body 7 rotates around the pipe P inside the insulating case 1.

これと同時に、給電ケーブル33.34より給電端子3
1.32に溶接電流を供給すると共に、ガスホース37
.38より口金35.36にそれぞれプラズマガス及び
シールドガスな供給する。
At the same time, the power supply terminal 3 is connected to the power supply cable 33.34.
Welding current is supplied to 1.32, and the gas hose 37
.. 38 supplies plasma gas and shield gas to the bases 35 and 36, respectively.

給電端子31.32に供給された溶接電流は、通電ブラ
シ15.17を介してそれぞれメイン電極3及びパイ四
ツ1〜電極5から溶接電極2及びノズル4へと通電され
る。また、口金35に供給されたプラズマガスは第1の
チャンバ28に流入し、ここから溶接電極2の周囲に形
成された上述した= 11− プラズマガスの通路を通ってプラズマアークとなり、パ
イプPの溶接対象部に出てくる。口金36に供給された
シールドガスは第3のチャンバ30に流入し、ここから
通路27を通って第2のチャンバ29にも流入し、それ
ぞれ通電ブラシ16゜17の消20を通ってプラズマア
ークの周囲に出てくる。これによりパイプPの溶接対象
部がプラズマキーホール溶接される。
The welding current supplied to the power supply terminals 31 and 32 is passed from the main electrode 3 and the piezos 1 to 5 to the welding electrode 2 and nozzle 4 via the current-carrying brushes 15 and 17, respectively. Further, the plasma gas supplied to the nozzle 35 flows into the first chamber 28 and from there passes through the above-mentioned = 11- plasma gas passage formed around the welding electrode 2 to become a plasma arc. Appears in the area to be welded. The shielding gas supplied to the base 36 flows into the third chamber 30, from where it also flows into the second chamber 29 through the passage 27, and through the extinguishers 20 of the current-carrying brushes 16 and 17, respectively, to the plasma arc. come out around you. As a result, the part of the pipe P to be welded is plasma keyhole welded.

このようにして、回転体7かパイプPの周囲を1回転す
ると、プラズマキーホール溶接によりパイプPが接合さ
れる。
In this way, when the rotating body 7 rotates once around the pipe P, the pipe P is joined by plasma keyhole welding.

回転体7が1回転する際、絶縁ケース1はパイプP上に
固定されたままであり、給電ケーブル33.34及びガ
スホース37.38はこの絶縁ケースに取付けられてい
る。従って、パイプPの溶接時、これらケーブル及び°
ホースは旋回せず、パイプPに巻き付いたり、何かの角
に当たって損傷したりすることはない。従って、使い勝
手が優れている。
During one revolution of the rotating body 7, the insulating case 1 remains fixed on the pipe P, and the power supply cable 33, 34 and the gas hose 37, 38 are attached to this insulating case. Therefore, when welding the pipe P, these cables and
The hose does not rotate and will not get wrapped around the pipe P or hit any corners and be damaged. Therefore, it is easy to use.

また波及効果として、シールドガス雰囲気が絶縁ケース
1により覆われているので、一定の溶接品質を外環境に
左右されずに確保することができ、またアーク現象に伴
う光を遮蔽することができるので、安全上の効果も得る
ことができる。
In addition, as a ripple effect, since the shielding gas atmosphere is covered by the insulating case 1, a constant welding quality can be ensured without being affected by the external environment, and light accompanying the arc phenomenon can be shielded. , safety effects can also be obtained.

以上の実施例は特に溶接電流が小さい場合に好適である
6溶接電流が大きくなると、電極の冷却を行わなければ
ならない。第7図乃至第12図はこのような実施例を示
し、図中、第1図乃至第6図に示した実施例と同等の部
材には同じ符号を付しである。なおこの実施例において
は、以下の説明から分かるように、さらに、対象パイプ
Pへの着脱を容易にするため、分割開閉構造をも採用し
ている。
The above embodiments are particularly suitable when the welding current is small.6 When the welding current becomes large, the electrode must be cooled. FIGS. 7 to 12 show such an embodiment, and in the figures, the same members as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 6 are given the same reference numerals. In addition, in this example, in order to further facilitate attachment and detachment to the target pipe P, a split opening/closing structure is also adopted, as will be understood from the following description.

この実施例によるプラズマ溶接ヘッドの全体構成及び主
要断面を示す第7図乃至第10図において、絶縁ケース
は、上記第1の実施例の絶縁ケース1を半径方向に半分
に分割した第1及び第2の半休50.51から構成され
、回転体のメイン電極、パイロット電極及び絶縁リング
もこれに対応して、第1の実施例の回転体7のメイン電
極3、パイロット電極5及び絶縁リング6を同様に分割
した第1及び第2の半休52.53;、54,55;5
6.57からそれぞれ構成され、結果としてその回転体
は、これらの半体に対応する第1及び第2の半休58.
59から構成されている。回転体の一方の半体58には
、第1の実施例と同様な要領でトーチ部を構成する溶接
電極2及びノズル4が保持すると共に、回転体58.5
9の駆動手段を構成する駆動モータ8等か装架されてい
る。
In FIGS. 7 to 10 showing the overall configuration and main cross sections of the plasma welding head according to this embodiment, the insulating case is divided into two halves, a first and a second half, which are obtained by dividing the insulating case 1 of the first embodiment in the radial direction. The main electrode, pilot electrode and insulating ring of the rotating body also correspond to this, and the main electrode 3, pilot electrode 5 and insulating ring 6 of the rotating body 7 of the first embodiment Similarly divided first and second half holidays 52.53;, 54, 55; 5
6.57 respectively, as a result of which the rotating body has a first and a second half-housing 58.
It consists of 59 pieces. One half 58 of the rotating body holds the welding electrode 2 and nozzle 4 that constitute the torch section in the same manner as in the first embodiment, and the rotating body 58.5
A drive motor 8 and the like constituting the drive means of 9 are mounted.

絶縁ケース半休50.51の外周面の合わせ面部分には
、ヒンジ60が取り付けられ、絶縁ケース半休50.5
1及び回転体半休58.59の開閉を可能にしている。
A hinge 60 is attached to the mating surface portion of the outer peripheral surface of the insulating case half-closed 50.51, and the insulating case half-closed 50.5
1 and the rotating body half-rest 58, 59 can be opened and closed.

また絶縁ケース半休50゜51の側面のヒンジ60から
離れた分部には、第12図に示すように、合わせ面を跨
いで合わせバネ61.62が取り付けられ、これら半休
の閉状態を維持するようになっている。
In addition, as shown in FIG. 12, a mating spring 61, 62 is attached to a portion of the side surface of the insulating case half-closed 50°51 that is away from the hinge 60, straddling the mating surfaces to maintain the closed state of the half-closed half. It looks like this.

絶縁ケース半休50.51とメイン電極半休52.53
との間及び絶縁ケース半休50.51とパイ四ツ1〜電
極半休54.55との間に配置される通電ブラシは、同
様にそれぞれ第1及び第2の半体63,64.65.6
6.67.68;69゜70から構成されている。これ
ら通電ブラシ半休の各々には、内部に冷却水か通る冷却
水路71゜72か設けられている。また各通電ブラシ半
休は、4分の1円のリング形状よりも少し短めの2つの
ブラシセグメントの隣接端部を接続チューブ73゜74
で接続しな#J造を有し、各プラシセグメン1〜内の冷
却水II@71.72をこの接続チューブ73゜74で
連通させている。通電ブラシ半体63〜66側の接続チ
ューブ73の周囲は、ブラシセグメントと共に、前述し
た第1の実施例と同様、絶縁ケースと回転体との間の空
間を第1乃至第3のチャンバに仕切るべく、適当な仕切
り部材75で被覆されている。通電ブラシ半体67〜7
0側の接続チューブ74はそのままとされ、その周囲の
隙間か、第1の実施例における消20に対応するシール
ドガスの通路を構成している。
Insulation case half-off 50.51 and main electrode half-off 52.53
Similarly, the energized brushes arranged between the insulating case half-closed 50.51 and the piezo 1 to electrode half-closed 54.55 are connected to the first and second half bodies 63, 64, 65.6, respectively.
It is composed of 6.67.68; 69°70. Each of these energized brush halves is provided with cooling channels 71 and 72 through which cooling water passes. In addition, each energized brush half has a tube 73°74 that connects the adjacent ends of two brush segments that are slightly shorter than a quarter-circle ring shape.
The connecting tubes 73 and 74 communicate the cooling water II in each of the plush segments 1 to 71,72. The periphery of the connecting tube 73 on the energized brush halves 63 to 66 side, together with the brush segment, partitions the space between the insulating case and the rotating body into first to third chambers, as in the first embodiment described above. Therefore, it is covered with a suitable partition member 75. Electric brush half body 67-7
The connection tube 74 on the 0 side is left as it is, and the gap around it constitutes a shielding gas passage corresponding to the tube 20 in the first embodiment.

上方の一方の通電ブラシ半休63.64には、第9図に
示すように、絶縁ケース半体50の側壁を貫通して水冷
給電端子76.77かねじ込まれ、これら水冷給電端子
76.77は、それぞれ、図示しない冷却水源ユニット
及び溶接電源ユニットのマイナス電源に接続された水冷
給電ケーブル78.79に接続されている。同様に、上
方の他方の通電ブラシ半休67.68には絶縁ケース半
休50の側壁を貫通して水冷給電端子80.81かねじ
込まれ、これら水冷給電端子80.81は、それぞれ、
図示しない冷却水源ユニット及び溶接電源ユニットのプ
ラス電源に接続された水冷給電ケーブル82.83に接
続されている。
As shown in FIG. 9, water-cooled power supply terminals 76.77 are screwed into one of the upper current-carrying brush halves 63, 64 through the side wall of the insulating case half 50. , are connected to water-cooled power supply cables 78 and 79, respectively, which are connected to the negative power supply of a cooling water source unit and a welding power supply unit (not shown). Similarly, water-cooled power supply terminals 80.81 are screwed into the other upper current-carrying brush half-holes 67, 68 through the side wall of the insulating case half-hole 50, and these water-cooled power supply terminals 80.81 are, respectively,
It is connected to water-cooled power supply cables 82 and 83 that are connected to the positive power supply of a cooling water source unit and a welding power supply unit (not shown).

上方の絶縁ブラシ半休63.64の冷却水通路71は、
下方の絶縁ブラシ半休65.66の冷却水通路71とそ
れぞれ接続管84を介して接続され、同様に上方の絶縁
ブラシ半休67.68の冷却水通路72は、下方の絶縁
ブラシ半体69,70の冷却水通路72とそれぞれ接続
管85を介して接続され、また下方の絶縁ブラシ半体6
5,66の冷却水通路71は、下方の絶縁ブラシ半休6
9.70の冷却水通路72とそれぞれ接続管86を介し
て接続されている。
The cooling water passage 71 of the upper insulating brush half-closed 63 and 64 is
The cooling water passages 71 of the lower insulating brush halves 65 and 66 are connected via connection pipes 84, and similarly the cooling water passages 72 of the upper insulating brush halves 67 and 68 are connected to the lower insulating brush halves 69 and 70. The lower insulating brush half 6 is connected to the cooling water passage 72 via a connecting pipe 85, respectively.
The cooling water passages 71 of 5 and 66
9.70 are connected to the cooling water passages 72 via connecting pipes 86, respectively.

このように構成された第2の実施例においては、対象パ
イプPの周囲に溶接ヘッドを装着するに際しては、合わ
せバネ60.61を回転スライドさせて、絶縁ケース半
休50.51及び回転体半休58.59の閉状態を解き
、ヒンジ60の周りでこれら半休を開き、この開状態の
溶接ヘッドを対象パイプPの端部の周囲に移動させて、
溶接ヘッドを再び閉じ、合わせバネ60.61を元に戻
すことにより、溶接ヘッドの位置決めが行われる。
In the second embodiment configured in this way, when attaching the welding head around the target pipe P, the set springs 60, 61 are rotated and slid, and the insulating case half-closed 50.51 and the rotating body half-closed 58 are attached. .59 is released from the closed state, these semi-openings are opened around the hinge 60, and the welding head in this open state is moved around the end of the target pipe P.
Positioning of the welding head takes place by closing the welding head again and restoring the dowel springs 60,61.

回転体58.59の回転駆動、溶接電流の供給、及びプ
ラズマガス並ひにシールドガスの供給は、実質的に第1
の実施例と同様に行われる。
The rotational drive of the rotating bodies 58 and 59, the supply of welding current, and the supply of plasma gas and shielding gas are substantially performed by the first
This is done in the same way as in the embodiment.

そしてさらにこの実施例においては、水冷給電ケーブル
82.83より水冷給電端子80.81を介して冷却水
か供給される。一方の側面の水冷給電端子80から導入
された冷却水は、第7図に示すイーローハーニーホーヘ
ートーチの経路を通って、それぞれ冷却水通路72.2
1及び接続管85.86.84を流れ、水冷給電端子7
6から排出され、水冷給電ケーブル78を通って冷却水
源ユニットに戻される。同様に、他方の側面の水冷給電
端子81から導入された冷却水は、同様の経路を通って
、それぞれ冷却水通路72.21及び接続管85,86
.84を通って水冷給電端子77から排出され、水冷給
電ケーブル79を通って冷却水源ユニットに戻される。
Furthermore, in this embodiment, cooling water is supplied from the water-cooled power supply cable 82.83 via the water-cooled power supply terminal 80.81. The cooling water introduced from the water cooling power supply terminal 80 on one side passes through the path of the E-Low Harney Hohe Torch shown in FIG.
1 and connecting pipe 85, 86, 84, water cooling power supply terminal 7
6 and is returned to the cooling water source unit through the water cooling power supply cable 78. Similarly, the cooling water introduced from the water cooling power supply terminal 81 on the other side passes through the same route to the cooling water passages 72, 21 and connecting pipes 85, 86, respectively.
.. 84, is discharged from the water cooling power supply terminal 77, and is returned to the cooling water source unit through the water cooling power supply cable 79.

従ってこの実施例によれば、メイン電極及びパイロット
電極か冷却水路71.72を通る冷却水により効果的に
冷却されるので、第1の実施例よりも溶接電流を大きく
することができ、用途の適用が拡大する。また分割開閉
構造にしたので、対象パイプPへの着脱が容易となり、
使い勝手がさらに向上する。
Therefore, according to this embodiment, the main electrode and the pilot electrode are effectively cooled by the cooling water passing through the cooling channels 71 and 72, so the welding current can be made larger than in the first embodiment, and the welding current can be increased depending on the application. Applications will expand. Also, since it has a split opening/closing structure, it is easy to attach and detach from the target pipe P.
Usability is further improved.

第13図乃至第17図は、メイン電極及びパイロット電
極を直接冷却する方式の実施例を示し、図中第1図乃至
第12図に示す部材と同等の部材には同じ符号を付しで
ある。
Figures 13 to 17 show an embodiment of the method of directly cooling the main electrode and pilot electrode, and the same reference numerals are given to the same members as those shown in Figures 1 to 12. .

この実施例において、メイン電極半休52.53には、
断面で見て両側に冷却水路90.91か形成され、これ
ら冷却水路90.91は、第17図に示すように、円周
方向に適当間隔で設けられた通路92を介して相互に連
通している。パイロット電極半休54.55にも同様に
冷却水路93゜94及び通路95か設けられている。冷
却水路90.91及び93.94はそれぞれブラシ側面
に開口している。
In this example, the main electrode half-off 52.53 includes:
Cooling channels 90.91 are formed on both sides when viewed in cross section, and these cooling channels 90.91 communicate with each other via passages 92 provided at appropriate intervals in the circumferential direction, as shown in FIG. ing. Similarly, cooling channels 93, 94 and passages 95 are provided in the pilot electrode half-holes 54, 55. Cooling water channels 90.91 and 93.94 each open on the side surface of the brush.

通電ブラシ半休63,64;65,66;67゜68;
69,70の各々の電極半休に対面する側には、冷却水
路90.91及び93.94の上記開口部に連通し、冷
却水の授受を行う消96,97が形成されている。絶縁
ケース半休50の側壁を貫通して上方片側の通電ブラシ
半休63.67にねじ込まれた水冷給電端子98.99
の冷却水通路は、それぞれ、上記冷却水の授受を行う消
96.97に開口し、同様に、絶縁ケース50の側壁を
貫通して上方の他方の側の通電ブラシ64゜68にねじ
込まれた水冷給電端子100’、101の冷却水通路は
、それぞれ消96,97に開口している。これら水冷給
電端子98〜101は、それぞれ水冷給電ケーブル10
2,103,104゜105を介して冷却水源ユニット
及び電源ユニットに接続されている。もう1つの絶縁ケ
ース半休51にも同様に水冷給電端子及び水冷給電ケー
ブルが設けられている。
Energized brush half-off 63, 64; 65, 66; 67° 68;
On the side of each of the electrodes 69 and 70 facing the half electrode, there are formed pipes 96 and 97 that communicate with the openings of the cooling water channels 90.91 and 93.94 and supply and receive cooling water. A water-cooled power supply terminal 98.99 penetrates the side wall of the insulating case half-hole 50 and is screwed into the current-carrying brush half-hole 63.67 on one side of the upper side.
The cooling water passages are respectively opened at the ends 96 and 97 through which the cooling water is given and received, and similarly penetrate through the side wall of the insulating case 50 and are screwed into the energized brushes 64 and 68 on the other side above. The cooling water passages of the water-cooled power supply terminals 100' and 101 are opened to holes 96 and 97, respectively. These water-cooled power supply terminals 98 to 101 are connected to the water-cooled power supply cable 10, respectively.
It is connected to a cooling water source unit and a power supply unit via 2,103,104°105. The other half-insulated case 51 is similarly provided with a water-cooled power supply terminal and a water-cooled power supply cable.

この実施例においては、冷却水は、絶縁ケース50の側
においては、水冷給電ケーブル104゜105より水冷
給電端子100,101から溝96.97を介してそれ
ぞれ冷却水路91.94に導入され、第17図に示すよ
うに通路92.95を通って反対側の冷却水路90.9
3に流れ、ここから講96,97を経て水冷給電端子9
8,9つ及び水冷給電ケーブル102.103からタン
クに戻される。絶縁ケーブル51の側においても同様で
ある。
In this embodiment, on the insulating case 50 side, cooling water is introduced from water-cooled power supply cables 104 and 105 from water-cooled power supply terminals 100 and 101 through grooves 96 and 97 into cooling water channels 91 and 94, respectively. 17 through passage 92.95 to the opposite cooling water channel 90.9.
3, and from here it passes through sections 96 and 97 to the water cooling power supply terminal 9.
8, 9 and water-cooled power supply cables 102 and 103 are returned to the tank. The same applies to the insulated cable 51 side.

従って、メイン$152.53及びパイロット電極54
.55は、それぞれの冷却水路を流れる冷却水によって
直接冷却され、これら電極の冷却を一層効果的に行うこ
とかできる。
Therefore, the main $152.53 and the pilot electrode 54
.. 55 are directly cooled by the cooling water flowing through the respective cooling channels, making it possible to cool these electrodes more effectively.

なお以上の実施例は、本発明をプラズマ溶接へ−2〇 
 − ラドに適用した例であるが、本発明はこれのみに限らず
、ティグ溶接ヘッド等、他の同様な全姿勢溶接を行う溶
接ヘッドに適用できるものである。
The above embodiments apply the present invention to plasma welding-20
- Although this is an example in which the present invention is applied to a RAD, the present invention is not limited to this, and can be applied to other similar welding heads that perform all-position welding, such as a TIG welding head.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上明らかなように、本発明の溶接ヘッドによれば、給
電ケーブル及びガスホースは固定部材である絶縁ケース
に挿通した給電端子及び口金に接続されるので、溶接時
、回転体が回転してもこれらケーブル及びガスホースは
回転せず、これらケーブル及びガスホースがパイプに巻
き付いたり、何かの角に当たって損傷したりすることが
なく、使い勝手が大いに向上する。また波及効果として
、溶接部分を覆うガスの雰囲気を良好に保つことになり
、外部環境に左右されにくくなり、溶接品質を確保する
ことかできる。さらに、溶接の光を遮蔽することが可能
となり、安全上の効果も得ることかできる。
As is clear from the above, according to the welding head of the present invention, the power supply cable and the gas hose are connected to the power supply terminal and the base inserted through the insulating case, which is a fixed member, so even if the rotating body rotates during welding, The cables and gas hoses do not rotate, and the cables and gas hoses do not get wrapped around pipes or hit against any corners and are damaged, which greatly improves usability. In addition, as a ripple effect, the gas atmosphere covering the welded part is maintained in a good condition, making it less susceptible to external environment, and ensuring welding quality. Furthermore, it becomes possible to block welding light, and a safety effect can also be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるプラズマ溶接ヘッドを
、絶縁ケースの側壁の一部及びこれと異なる位置での通
電ブラシの一部を切除して示す一部破断正面図であり、
第2図は第1図の■−■線に沿った断面図であり、第3
図は第1図のI−I線に沿った断面図であり、第4図は
第1図のIV−IV線に沿った断面図であり、第5図は
上記プラズマ溶接ヘッドの回転体及びトーチ部を構成す
る部材の展開図であり、第6図は第4図のvI〜■線に
沿った断面図であり、第7図は本発明の他の実施例によ
るプラズマ溶接ヘッドを示す第1図と同様な図であり、
第8図は第7図の■−■線に沿った断面図であり、第9
図は第7図のIX −IX線に沿った断面図であり、第
10図は第7図のX−X線に沿った断面図であり、第1
1図は第7図のXI力方向ら見た図であり、第12図は
第8図のX■−X■線に沿った断面図であり、第13図
は本発明のさらに他の実施例によるプラズマ溶接ヘッド
を示す第1図と同様な図であり、第14図は第13図の
X IV −X IV線に沿った断面図であり、第15
図は第13図のxv−xv線に沿った断面図であり、第
16図は第13図のX Vl −X Vl線に沿った−
 22 = 断面図であり、第17図は第14図のX VU −X 
Vll線に沿った断面図である。 符号の説明 1・・・絶縁ケース    2・・・溶接電極3・・・
メイン電極    4・・・ノズル5・・・パイロッ1
へ電極  6・・・絶縁リング7・・・回転体 8・・・駆動モータ(駆動手段) 14〜17・・・通電ブラシ 28〜30・・・チャンバ 出願人  株式会社 日立製作所 代理人  弁理士 春 日  譲 第11図 第12図 トd N 第15図
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a plasma welding head according to an embodiment of the present invention, with a part of the side wall of the insulating case and a part of the current-carrying brush at a different position removed;
Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1;
1, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5 is a sectional view of the rotating body of the plasma welding head and 6 is a developed view of the members constituting the torch portion, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line vI to ■ in FIG. 4, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a plasma welding head according to another embodiment of the present invention. This is a similar figure to Figure 1.
Figure 8 is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 7;
The figure is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 7, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG.
1 is a view seen from the XI force direction in FIG. 7, FIG. 12 is a sectional view taken along the line X--X in FIG. 8, and FIG. 13 is a diagram showing still another embodiment of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV of FIG. 13, and FIG.
The figure is a sectional view taken along the line xv-xv in FIG. 13, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line
22 = sectional view, and Fig. 17 is X VU -X of Fig. 14
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the Vll line. Explanation of symbols 1... Insulating case 2... Welding electrode 3...
Main electrode 4... Nozzle 5... Pilot 1
Electrode 6...Insulating ring 7...Rotating body 8...Drive motor (drive means) 14-17...Electrifying brushes 28-30...Chamber Applicant Hitachi, Ltd. Agent Patent attorney Haru Japan Figure 11 Figure 12 Tod N Figure 15

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも、溶接電極を保持するリング状のメイ
ン電極で回転体を構成し、この回転体をリング状の絶縁
ケース内に回転可能に収納し、絶縁ケースにその回転体
を回転駆動する駆動手段を取り付け、絶縁ケースと回転
体のメイン電極との間に通電ブラシを配置し、絶縁ケー
スに給電端子及びガスホースの口金を挿通したことを特
徴とする溶接ヘッド。
(1) A rotating body is configured with at least a ring-shaped main electrode that holds a welding electrode, and this rotating body is rotatably housed in a ring-shaped insulating case, and a drive that rotationally drives the rotating body in the insulating case. A welding head characterized in that a current-carrying brush is arranged between an insulating case and a main electrode of a rotating body, and a power supply terminal and a gas hose mouthpiece are inserted into the insulating case.
(2)溶接電極を保持するリング状のメイン電極と、ノ
ズルを保持するリング状のパイロット電極と、これら電
極を分離する絶縁リングとで上記回転体を構成し、絶縁
ケースと回転体のメイン電極及びパイロット電極との間
にそれぞれの通電ブラシを配置し、絶縁ケースと回転体
との間の空間を仕切ってプラズマガスとシールドガスと
を導く複数のチャンバを形成し、それぞれのチャンバに
導かれたプラズマガス及びシールドガスをノズルの内外
に導くようにしたとを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の溶接ヘッド。
(2) The rotating body is composed of a ring-shaped main electrode that holds the welding electrode, a ring-shaped pilot electrode that holds the nozzle, and an insulating ring that separates these electrodes, and the insulating case and the main electrode of the rotating body Each energizing brush is arranged between the energizing brush and the pilot electrode, and the space between the insulating case and the rotating body is partitioned to form a plurality of chambers for guiding plasma gas and shielding gas. The welding head according to claim 1, characterized in that plasma gas and shielding gas are guided into and out of the nozzle.
(3)上記回転体及び絶縁ケースを半径方向に半分に分
割して第1及び第2の半体を形成し、この第1及び第2
の半体をヒンジ手段により連結して開閉可能としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の溶
接ヘッド。 (3)上記通電ブラシに冷却水の流れる冷却水路を設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
載の溶接ヘッド。
(3) dividing the rotating body and the insulating case into halves in the radial direction to form first and second halves;
3. The welding head according to claim 1, wherein the halves of the welding head are connected by a hinge means so that the welding head can be opened and closed. (3) The welding head according to claim 1 or 2, wherein the current-carrying brush is provided with a cooling channel through which cooling water flows.
(4)上記回転体のメイン電極及びパイロット電極に、
それぞれ冷却水の流れる冷却水路を設け、各通電ブラシ
のメイン電極及びパイロット電極に対面する側に、その
冷却水の授受を行う溝を形成したことを特徴とする特許
請求の範囲第2項記載の溶接ヘッド。
(4) On the main electrode and pilot electrode of the rotating body,
Claim 2, characterized in that a cooling channel through which cooling water flows is provided, and a groove for delivering and receiving the cooling water is formed on the side of each energizing brush facing the main electrode and the pilot electrode. welding head.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000158129A (en) * 1998-03-30 2000-06-13 Kyocera Corp Automatic pipe welding machine
JP2007502211A (en) * 2003-08-12 2007-02-08 スワゲロック カンパニー Circumferential welding head
KR100722793B1 (en) * 2005-05-06 2007-05-31 주식회사 유일엔지니어링 Corrugated steel pipe cutting system
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