JPH0587360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水中でアークスタツド溶接すること
ができる溶接ガンに関する。

〔従来技術及びその問題点〕

従来、水中で使用されるスタツド溶接用ガンと
して、特公昭53−62758号、実公昭57−146号、実
開昭57−199574号、実公昭59−50425号その他が
存在した。これらの溶接ガンは、全て大気中で使
用する溶接ガンをそのまま利用し、その銃口の先
端部にスポンジやゴム製のスカートを取りつけた
ものである。そして、このスカートの先端部を母
材表面に押圧してハウジング内にある水をエアー
や不活性ガスと置換することにより水中溶接を行
つていた。しかしながら、このような溶接ガン
は、水中でスタツド及びそのシールドを銃口に挿
入する作業が面倒であり、作業性に欠ける欠点が
あつた。

〔発明の目的及び構成〕

そこで本発明は、スタツドを内装したカートリ
ツジと溶接ガンとを着脱自在に連結できると共
に、該連結部を密閉状態としてそこに水が浸入す
ることを防止する手段を講じたものである。そし
てその構成は次のとおりである。

即ち、溶接ガン本体１の内部を水密に形成し、
その溶接ガン本体１の銃口部４２端に嵌着部４６
を形成する。そして、その嵌着部４６にカートリ
ツジ４３の後端が着脱自在に嵌着されるものとす
る。なおこのカートリツジ４３には、スタツド保
持体４の後端が水密に且つ移動自在に貫通するも
のである。次に、カートリツジ４３の嵌着により
閉塞された銃口部４２内の空間には給気口４７、
排気口４８が連通する。さらに、銃口部４２内に
スタツド駆動軸３９を設け、それがその軸方向へ
移動自在に且つ水密になるように構成する。そし
て、スタツド駆動軸３９の先端にホルダ嵌着部４
９を形成し、該ホルダ嵌着部４９に前記スタツド
保持体４の後端が嵌着されるように構成したもの
である。

従つて、本溶接ガンによれば、スタツドを有す
るカートリツジ４３と、溶接ガン本体１とを別体
に構成できると共に、両者を着脱自在に連結でき
る。そして、その連結部空間に気体を流通させる
ことにより連結部を水密に構成できるから、作業
性の良い溶接ガンを提供できる。

〔発明の実施例〕

次に図面に基づいて本発明の実施例につき説明
する。

第１図は本溶接ガンの要部縦断面図であり、第
２図はその開口に着脱自在に且つ水密に取り付け
られるスタツド用のカートリツジ４３の縦断面図
である。そして第３図は該カートリツジ４３に内
装される支持リング１５の軸方向から見たもので
ある。この実施例では第１図から明らかなように
溶接ガン本体１の内部が水密に形成され、その外
周から内部にエアーチユーブ４４及び電力ケーブ
ル３２が貫通する。このエアーチユーブ４４は一
例として４本から成り、夫々の一端が流体制御装
置２７に連結されると共に、他端がエアーシリン
ダー２２及びスタート用バルブ２９に連結されて
いる。また電力ケーブル３２の一端は通電路３５
を介してケーブル４１、駆動軸３９に連結されて
いる。それと共に、電力ケーブル３２の他端が溶
接電流制御装置２６に連結され、この溶接電流制
御装置２６と流体制御装置２７との間及び溶接電
流制御装置２６と電源３３との間がケーブルによ
り電気的に連結されている。次に溶接ガン本体１
の銃口部４２には前記した駆動軸３９が水密に且
つ軸方向に移動自在に取り付けられている。この
駆動軸３９の一端はエアーシリンダー２２のピス
トンロツド４０に連結されている。そして駆動軸
３９の先端部は、筒状に形成されると共にその放
射方向にスリ割り部が形成されて半径方向に弾性
的に拡開し得るように構成されている。そして、
この駆動軸３９にカートリツジ４３のスタツド保
持体４が着脱自在に嵌着される。なおこの溶接ガ
ン本体１の銃口部４２にはパイプＰ及び多孔質マ
フラー３１が連結され、銃口内に不活性ガスまた
は圧縮空気を流通させるように構成している。次
に、この銃口部４２に嵌着されるカートリツジ４
３は第２図の如く形成されている。即ち、カート
リツジ４３のハウジング２は一端が開口した筒状
に形成され、その先端部に、セラミツク製の取替
自在な開口保護部材３８がＯリング８を介して嵌
着される。さらに該部材３８の内面にＯリング７
を介して導電性キヤツプ５が着脱自在に被嵌され
ている。このキヤツプ５は底面が平坦な浅い鍋状
のものであつて、板厚が0.1mm〜1.6mm程のプレス
成形体からなり、外周に抜け止め用の僅かの突状
が環状に形成されている。そしてこの導電性キヤ
ツプ５の取り付けによりハウジング２内を水密又
は気密に構成できるものである。次にハウジング
２の後端の軸線上に貫通された孔内には、スタツ
ド保持体４が軸方向に移動自在に挿通され、両者
の摺動部にＯリング９が介装されて水密構造を形
成する。このスタツド保持体４は後端が閉塞した
筒状に形成されると共に、その先端部に放射方向
にスリ割り状の欠切部が形成された割り溝部１２
を有し、それによりスタツド保持体４先端部を弾
性的に拡縮自在に構成している。そして、スタツ
ド保持体４の筒状の中間部内には位置決めボルト
２５が出入り自在に螺着されている。又ハウジン
グ２の内面積には内筒２０及びシールドグリツプ
１７が支持リング１５を介して設けられている。
この支持リング１５は第３図に示す如く外周に軸
方向のエアー抜き溝１６が形成されている。次に
ハウジング２の外周先端にはゴム製のパツト１が
設けられその先端部が外方へ拡開している。又ハ
ウジング２の後部外周にはパイプ１３，１４が設
けられ、それらがハウジング２内部と連通してい
る。そしてパイプ１３から流入したアルゴンガス
等の不活性ガスが孔３４を介してハウジング２内
に流入すると共に、パイプ１４からそれが流出す
るように構成されている。

〔作用〕

次に、本スタツド溶接装置の使用方法につき説
明する。先ず、地上にて第２図に示す如くカート
リツジ４３のハウジング２内にスタツド３を挿入
し、その後端をスタツド保持体４に把持させる。
次に、シールドグリツプ１７にセラミツクからな
るシールド１８を支持させる。次いで、導電性キ
ヤツプ５をＯリング７、開口保護部材３８、Ｏリ
ング８を介してハウジング２の開口に水密に嵌着
する。即ち、導電性キヤツプ５は前記保護部材３
８のキヤツプ嵌着部６に着脱自在に嵌着される。

なお、このキヤツプ嵌着部６は第８図の如くハ
ウジング２の外面側に形成しても良い。このよう
にして第２図に示すように予め地上にて組み立て
られたハウジング２の内部はキヤツプ５の存在に
より気密状態にある。そこでハウジング２の後端
及びスタツド保持体４を第１図に示す如く溶接ガ
ン本体１の先端に嵌着する。そして溶接ガン本体
１先端のパイプＰより圧縮空気を空間部に流入さ
せる。なお、ハウジング２と溶接ガン本体１との
着脱は水中で行う事もできる。次にハウジング２
の先端に被着した導電性キヤツプ５を第４図の如
く鋼板等からなる母材３６に接触させる。そして
第１図の溶接ガン本体１後端に設けられたスター
ト用バルブ２９を防水ゴム板３０の外面から押し
込む。すると、スタート用バルブ２９に連結され
た流体制御装置２７を介し、圧縮空気がエアーシ
リンダー２２に供給される。それと共に流体制御
装置２７に連結された溶接電流制御装置２６を介
し電源３３の溶接電流が電力ケーブル３２、通電
路３５、ケーブル４１を通り、スタツド３に供給
される。そして、該スタツド３から導電性キヤツ
プ５を介し母材３６に溶接電流が流れる。その
時、流体制御装置２７を介しエアーシリンダー２
２のピストンロツド４０が後退する。すると、そ
れに伴つてスタツド３と導電性キヤツプ５との間
に放電が開始され該放電部の導電性キヤツプ５及
び母材３６を溶して溶融池が形成される。次い
で、エアーシリンダー２２のピストンロツド４０
が前進し、スタツド３が溶融池内に押圧され、第
９図に示す如き溶着部３７を形成する。そこで、
ハウジング２を引き抜くことにより、スタツド
３、導電性キヤツプ５が母材３６に接合されると
共に、溶着部３７の外周にシールド１８が被着さ
れる。そこでシールド１８をハンマー等で取り除
くことにより第９図の如きスタツド溶接を完成す
る。

次いで、予め水中に多数用意してある第２図の
如く組み立てられたハウジング２を溶接ガン本体
１先端に嵌着しつつ、順次多数のスタツド３を母
材３６に溶接することができる。なお、ハウジン
グ２と溶接ガン本体１との接合は、大気中で行つ
ても良い。又、本溶接装置は水中及び水面の境界
部或いは水面上の母材にも溶接できることは言う
までもない。

なお、この実施例における溶接ガン及びそれに
連結された各装置の動作を第７図に基づいて説明
すると、まず、流体制御装置２７の電源スイツチ
１SW及びガス用スイツト２SWをONする。かか
る状態で、第５図に於いて溶接ガン本体１のスタ
ート用バルブ２９を手動でONすると、流体制御
装置２７中の空電変換スイツチESAが動作する。
すると時限タイマー１TRの設定時間経過後に流
体制御装置２７の指令を受けて溶接電流制御装置
２６が動作して電源３３より溶接電流が流れると
同時に、電磁ソレノイド１SOLが働きエアーシ
リンダー２２を後退させてスタツド３を引き上げ
る。そして、スタツド３と導電性キヤツプ５との
間にパイロツトアークが発生し、それが成長す
る。次に時限タイマー２TRの設定時間が経過す
ると、電磁ソレノイド１SOLがOFFすると共に
電磁ソレノイド２SOLがONする。それにより、
スタツド３先端部が母材に押しつけられて両者が
接合される。そして時限タイマー２TRがOFFす
ると溶接電流がOFFされるものである。

〔発明の効果〕

本発明の溶接ガンは以上のような構成から成
り、次の効果を有する。

(1) 本溶接ガンは銃口部４２端にカートリツジ４
３の後端が着脱自在に嵌着され、それにより閉
塞された銃口部４２内の空間部に給気口４７、
排気口４８が連通するから、そこに圧縮空気等
を導入することにより両接続管に水が侵入する
ことを防止できる。即ち、銃口部４２内のハウ
ジング２及びスタツド保持体４が移動すること
によりその空間部容積が変化しても、銃口部４
２内の内圧を一定に保つことができる。

(2) 従つて本溶接ガンによればスタツド３を着脱
自在に内装したカートリツジ４３と溶接ガン本
体１とを完全に分離し且つ両者の接続部を密閉
状態にすることができるから、作業性の良い溶
接ガンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本溶接ガンの一実施例を示す要部縦断
面略図、第２図は同ガンの銃口部４２に着脱自在
に装着されるスタツド用のカートリツジ４３の縦
断面図、第３図はカートリツジ４３の支持リング
１５をその軸方向から見た図、第４図は本発明の
溶接ガンの使用状態を示す全体的説明図、第５図
は本溶接ガンの空気圧制御回路、第６図は溶接ガ
ンに連結された流体制御装置２７の制御回路、第
７図は本溶接ガン及びその制御装置のタイムチヤ
ート、第８図は本溶接ガンに装着されたカートリ
ツジ４３の他の実施例を示す要部縦断面図、第９
図は本溶接ガンによりスタツド３を母材３６に溶
着させた状態を示す一部破断立面図、第１０図は
溶接電流制御装置の制御回路、第１１図は同タイ
ムチヤート。 １……溶接ガン本体、２……ハウジング、３…
…スタツド、４……スタツド保持体、５……導電
性キヤツプ、６……キヤツプ嵌着部、７……Ｏリ
ング、８……Ｏリング、９……Ｏリング、１０…
…Ｏリング、１１……パツト、１２……割り溝
部、１３……パイプ、１４……パイプ、１５……
支持リング、１６……エアー抜き溝、１７……シ
ールドグリツプ、１８……シールド、１９……ガ
ス抜き溝、２０……内筒、２１……止メ輪、２２
……エアーシリンダー、２３……コイルバネ、２
５……位置決めボルト、２６……溶接電流制御装
置、２７……流体制御装置、２８……把持部、２
９……スタート用バルブ、３０……防水ゴム板、
３１……多孔質マフラー、３２……電力ケーブ
ル、３３……電源、３４……孔、３５……通電
路、３６……母材、３７……溶着部、３８……開
口保護部材、３９……駆動軸、４０……ピストン
ロツド、４１……ケーブル、４２……銃口部、４
３……カートリツジ、４４……エアーチユーブ、
４６……嵌着部、４７……給気口、４８……排気
口、４９……ホルダ嵌着部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部が水密に形成されたガン本体１と、該本
   体１の銃口部４２端に形成され、スタツドホルダ
   ４の後端が水密にかつ移動自在に貫通したカート
   リツジ４３の後端を着脱自在に嵌着する嵌着部４
   ６と、該カートリツジ４３の前記嵌着により閉塞
   された前記銃口部４２内の空間部に連通する給気
   口４７、排気口４８と、前記銃口部４２内に軸方
   向へ移動自在に且つ水密に設けられたスタツド駆
   動軸３９と、前記スタツドホルダ４の後端が嵌着
   されるように前記駆動軸３９の先端に形成したホ
   ルダ嵌着部４９と、を具備する水中スタツド溶接
   ガン。