JPH0144237Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は棒状の溶接トーチをシリンダにより母
材に接近させて所定の溶接を行う溶接装置におい
て、その溶接トーチを駆動する駆動装置に関する
ものである。

従来技術 一般に、母材に対して自動的に溶接を行う自動
溶接装置においては、母材に対して棒状の溶接ト
ーチを接近および離隔させる必要があり、そのた
めにエアシリンダ等の駆動装置が用いられるのが
普通である。たとえば、アークスポツト溶接、プ
ラグ溶接、或いはイナートガスを用いたTIG溶
接、MIG溶接、更に炭酸ガスを用いた炭酸ガス
アーク溶接等を代表的な例として掲げることがで
きる。

そのような溶接に際し、従来においては、シリ
ンダのピストンロツドにアームを半径方向に延び
るように固定し、そのアームの一端部に溶接トー
チを固定することによりシリンダの作動に基づい
て溶接トーチを駆動する構成が採られていた。そ
のため、溶接トーチがアームとともにシリンダの
中心線回りに回転することを防止するために、た
とえばアームの他端部にピストンロツドと平行の
ガイドロツドを固定し、それを摺動可能に案内す
る等の回り止め機構が必要であつて、シリンダの
半径方向に大きなスペースを必要とした。

考案の目的 本考案は上記のような事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、前述の
ような溶接装置における溶接トーチをシリンダで
駆動する駆動装置であつて、特にシリンダ半径方
向の寸法をできる限りコンパクトにし得る溶接ト
ーチ駆動装置を提供することにある。

考案の構成 このような目的を構成すべく、本考案の要旨と
するところは、前記シリンダのピストンロツドに
軸方向に延びる筒状部分を少なくともピストンロ
ツドの先端に開口するように形成するとともに、
そのピストンロツドの筒状部分に前記溶接トーチ
を同心的に挿入し、かつそのピストンロツドの先
端から溶接トーチの先端部が突出する状態でその
ピストンロツドに固定した点にある。

考案の効果 このようにピストンロツドを中空としてその中
（筒状部分）に棒状の溶接トーチを挿入し、固定
したことにより、シリンダの半径方向の寸法を従
来に比べて大幅に小さくすることができる。一般
に自動溶接ラインにおいては、一つの溶接ステー
ジでなるべく多くの溶接を同時に行い得ることが
望まれ、したがつて数多くの溶接トーチを設けた
いのであるが、従来のようにピストンロツドの先
端部にアームを介して溶接トーチを固定した構成
では、スペース的に制約を受けてそのようなこと
が困難であつた。これに対して、本考案のように
コンパクト化が達成できれば、複数の溶接トーチ
を互いに干渉させないで並設することができるた
め、１溶接ステージ当りのトーチ数を増やすこと
ができ、ひいてはそのことが、特に量産溶接工程
において高能率で定常的な溶接を行うことを可能
にするのである。

実施例 以下、本考案を炭酸ガスアーク溶接用の溶接ト
ーチを駆動するための駆動装置に適用した場合の
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図および第２図において、１０は円筒状の
シリンダ本体であり、このシリンダ本体１０の両
側開口部にはヘツドカバー１２およびエンドカバ
ー１４がそれぞれ気密に螺着されて、シリンダ本
体１０内に密閉された空間を画成している。ヘツ
ドカバー１２およびエンドカバー１４の中心部に
はそれぞれ中心孔１６および１８が設けられ、シ
リンダ本体１０の内部とそれらの中心孔１６およ
び１８を摺動可能かつ気密に貫通して、ピストン
ロツド２０が設けられている。

このピストンロツド２０の中間部にはピストン
２２が同心的に嵌合、固定され、シリンダ本体１
０内において摺動可能に嵌め入れられている。こ
のピストン２２を挾んで上記ヘツドカバー１２と
エンドカバー１４とには、第１ポート２４と第２
ポート２６とが設けられており、図示はしないが
それぞれにエア給排ホースが接続される。そし
て、第２ポート２６に図示しない圧縮空気供給源
からエアが供給され、かつ第１ポート２４からシ
リンダ１０内のエアが排出されれば、ピストン２
２およびピストンロツド２０が第２図において左
方向に移動（前進）させられ、また第１ポート２
４にエアが供給され、かつ第２ポート２６からエ
アが排出されれば、右方向に移動（後退）させら
れるようになつている。

以上のシリンダ本体１０、ヘツドカバー１２、
エンドカバー１４、ピストンロツド２０、および
ピストン２２を主体としてエアシリンダ２８が構
成されているのである。このエアシリンダ２８は
エンドカバー１４にナツト３０によつて締結され
た取付ブラケツト３２を備え、半径方向外向きに
アーム状に延びだすこの取付ブラケツト３２にお
いて、図示しない溶接装置のフレームに固定され
ることとなる。

上記ピストンロツド２０はその先端から後端ま
でにわたつて軸方向に延びる貫通孔３４を備え、
全体として細長い円筒形状を有している。言い換
えれば、本実施例のピストンロツド２０は筒状部
分が軸方向の全体にわたつて延び、ロツド先端お
よび後端にそれぞれ開口させられているのであ
る。このピストンロツド２０の貫通孔３４内に
は、丸棒状の溶接トーチ３６がピストンロツド２
０の両端部からそれぞれ一定寸法突出する状態で
挿通されている。

ピストンロツド２０の先端部（前端部）は前記
ヘツドカバー１２からＯリング３８によつて気密
にシールされつつ前方に突出させられているが、
その先端部の内側には、複数のスリツト４０を備
えて弾性的に縮径変形可能なコレツト４２が装着
されている。このコレツト４２には、先端に向か
うほど径が小さくなるテーパ外周面が形成されて
おり、そのテーパ外周面に締付スリーブ４４の中
心部に形成されたテーパ内周面が密着させられる
ようになつている。この締付スリーブ４４は、ピ
ストンロツド２０の先端部に形成されたねじ部に
螺合されており、その回転操作によりコレツト４
２の縮径を伴つて溶接トーチ３６の先端部がピス
トンロツド２０に対して固定されている。

一方、ピストンロツド２０の後端部は、エンド
カバー１４からＯリング４６によつて気密にシー
ルされつつ後方に突出させられているが、その突
出端部には軸方向に延びる複数のスリツト４８が
等角度間隔に設けられて、弾性的に縮径変形可能
とされている。そして、そこを外側から挾み付け
る状態で、第３図に示すような一対の締付ブロツ
ク５０，５０が設けられ、互いに接近する方向に
２本のボルト５２，５２で締め付けられることよ
つて、溶接トーチ３６の後端部がピストンロツド
２０の後端部に固定されている。

上記のように溶接トーチ３６は、前端部と後端
部との２箇所においてピストンロツド２０に対す
る軸方向の位置が規定された状態で固定されてい
るが、締付スリーブ４４並びに締付ブロツク５０
を緩めれば、溶接トーチ３６のピストンロツド２
０に対する軸方向の位置を、たとえば15mm程度調
節することができる。

また、図示はしないが、溶接トーチ３６の後端
部には炭酸ガス供給ホースが接続され、また消耗
電極たるワイヤ５４が挿通されて、トーチ３６の
内部を経てトーチ先端部に形成されたノズルから
ガスおよびワイヤ５４が導き出されるようになつ
ている。

以上のように構成されたエアシリンダ２８は、
前述のようにブラケツト３２において溶接装置の
フレームに取り付けられ、ポート２６にエアが供
給されることにより、ピストン２２およびピスト
ンロツド２０が前進させられ、それに伴いピスト
ンロツド２０の内部に同心的に保持された溶接ト
ーチ３６の先端部が溶接対象たる母材側に接近さ
せられて、溶接部がシールドガスによつて保護さ
れた状態で良く知られたアーク溶接が行われ、溶
接が終了すれば、ポート２４にエアが供給されて
ピストンロツド２０および溶接トーチ３６が共に
後退させられ、次のワークに対する溶接のために
その後退端位置で待機させられる。

そこで、溶接トーチ３６がピストンロツド２０
の内部に同心的に保持されているため、シリンダ
２８の半径方向の寸法が非常に小さくて済み、両
ヘツドカバー１２および１４の外径を超えること
がない。しかも、ピストンロツド２０の先端部か
らの溶接トーチ３６の突出量を必要最小限とする
ことにより、シリンダ２８の軸方向の寸法もま
た、ピストンロツド２０よりある程度長いだけの
コンパクトなサイズとなるのである。

因に、従来においては第４図に示すように、シ
リンダ６０のピストンロツド６２の先端部に半径
方向に延びるアーム６４が固定され、このアーム
６４の一端部に溶接トーチ６６が取り付けられる
のが普通であり、そのため、シリンダ６０の半径
方向（横方向）の寸法がアーム６４の突出する分
だけ大きくなり、またシリンダ軸方向の寸法（高
さ寸法）もかなり長くなり、しかも溶接トーチ６
６がピストンロツド６２の中心線まわりに回るこ
とを防止するために、たとえばアーム６４のトー
チ６６が取り付けられた側と反対側の端部にガイ
ドロツド６８を立設し、それをブラケツト７０の
ガイド孔に挿通して回り止めとする必要があつ
て、シリンダ半径方向の寸法が更に大きくなり、
かつ構造も複雑となるきらいがあつた。

これに対して、本実施例のシリンダ２８であれ
ば、ピストンロツド６２自体に溶接トーチ３６が
組み込まれているため、アーム６４も必要なけれ
ばガイドロツド６８も必要なく、したがつて、横
方向および高さ方向のスペースが従来に比べて非
常に小さくて済むことになつたのである。

このように、溶接トーチ３６を駆動する機構が
コンパクトに構成されることにより、複数のシリ
ンダ２８を互いの干渉を避けつつ同一溶接ステー
ジに従来より多く設置することができ、一つのワ
ークに対して同一溶接ステージで複数箇所に溶接
を施す場合でも、それを並行して行うことが可能
となり、そのことがひいてはステージ数の削減等
にも繋がるのである。

なお、以上説明した実施例では、ピストン２２
の前進および後退が共に圧縮空気によつて行われ
るようになつていたが、それに代えて液圧でもよ
く、また、ピストン２２を通常はスプリングによ
つて例えば後退端位置に付勢しておき、そのスプ
リングのばね力にうち勝つ流体圧が作用させられ
たとき、ピストン２２が前進して溶接トーチ３６
を母材側に接近させる構成とすることもできる。

ピストンロツド２０について言えば、全部を円
筒状とする以外に、ロツド先端から後退に向かつ
て行き止まり形態で中心穴を設けることにより先
端側に開口する筒状部分を部分的に形成し、そこ
に溶接トーチ３６を挿通して固定することも可能
である。また、シリンダ本体１０とヘツドカバー
１２とエンドカバー１４とが３分割構造とされて
いたのは製作の都合上であり、それをどのように
分割し、どのように一体化するかは適宜に設計変
更することができる。

さらに、本考案の適用対象としては、炭酸ガス
アーク溶接用の溶接トーチを駆動するものに限ら
ず、イナートガスを用いるTIG溶接やMIG溶接
等の他のアーク溶接トーチ、さらにはアーク溶接
以外にガス溶接用トーチ等にも適用することがで
きる。要するに、棒状の溶接トーチを母材に対し
て接近・離隔させる必要があるものであれば、本
考案を適用してその利益を亨受することができる
のである。

その他、一々詳述はしないが、本考案の趣旨を
逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々
の変更、改良等を施した態様で本考案を実施し得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である溶接トーチ駆
動装置を示す正面図であり、第２図は第１図の縦
断面図である。但し、切断面は第１図において紙
面に直角な面である。第３図は第１図等における
締付ブロツクを取り出して示す斜視図であり、第
４図は従来タイプの駆動装置たるエアシリンダと
その近傍を簡略に示す図である。 １０……シリンダ本体、１２……ヘツドカバ
ー、１４……エンドカバー、２０……ピストンロ
ツド、２２……ピストン、２８……エアシリンダ
（駆動装置）、３４……貫通孔、３６……溶接トー
チ、４２……コレツト、４４……締付スリーブ、
５０……締付ブロツク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 棒状の溶接トーチをシリンダにより母材に接近
   させて所定の溶接を行う溶接装置において、 前記シリンダのピストンロツドに軸方向に延び
   る筒状部分を少なくとも該ピストンロツドの先端
   に開口するように形成するとともに、該ピストン
   ロツドの筒状部分に前記溶接トーチを同心的に挿
   入し、かつ該ピストンロツドの先端から該溶接ト
   ーチの先端部が突出する状態でそのピストンロツ
   ドに固定したことを特徴とする溶接装置の溶接ト
   ーチ駆動装置。