JPH11320100A - 溶接トーチ - Google Patents

溶接トーチ

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JPH11320100A
JPH11320100A JP10130899A JP13089998A JPH11320100A JP H11320100 A JPH11320100 A JP H11320100A JP 10130899 A JP10130899 A JP 10130899A JP 13089998 A JP13089998 A JP 13089998A JP H11320100 A JPH11320100 A JP H11320100A
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JP
Japan
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gas nozzle
welding
gas
rotating
torch
Prior art date
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Application number
JP10130899A
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English (en)
Inventor
Eiji Suga
英治 菅
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SHIKOKU SEIKI KOGYO KK
Original Assignee
SHIKOKU SEIKI KOGYO KK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/328Cleaning of weld torches, i.e. removing weld-spatter; Preventing weld-spatter, e.g. applying anti-adhesives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスノズル内に付着したスパッタ片を容易且つ
短時間で取り除く。 【解決手段】トーチ本体2に溶接チップ4を保持するチ
ップボディ3を設け、このトーチ本体2に回転スリーブ
14を軸心O回りに回転自在に配置し、チップボディ3
および溶接チップ4にガス供給空間11をあけて遊嵌す
るガスノズル12を配置するとともに、このガスノズル
12と回転スリーブ14とを弾性筒体15を介して連結
し、前記回転スリーブ14を回転駆動させる回転手段1
8を設け、この回転手段18により弾性筒体15を介し
てガスノズル12を回転させることにより、ガスノズル
12の軸心Ogを周方向に振らせてその内面を溶接チッ
プ4およびオリフィス6に接触させ、付着したスパッタ
片を剥離除去するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスシールドアー
ク溶接に使用される溶接トーチに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば炭酸ガスシールドアーク
溶接など、アークの変動に伴い溶融金属が飛散するスパ
ッタの多い溶接では、溶接チップやオリフィスの外面や
ガスノズルの内面にスパッタ片(溶融金属粒)が付着固
化してシールドガスの円滑な供給を妨げ、不均一な供給
状態となることで溶接不良の原因となることがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、一定の溶接
時間ごとに溶接作業を停止し、溶接チップやオリフィス
の外面やガスノズルの内面を清掃してスパッタ片を除去
するノズル清掃作業を行う必要があり、作業能率が低下
するという問題があった。
【0004】本発明は、上記問題点を解決して、ガスノ
ズル内に付着したスパッタ片を容易且つ短時間で取り除
くことができる溶接トーチを提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の溶接トーチは、トーチ本体に溶接電極
を保持する電極保持部材を設け、このトーチ本体に軸心
回りに回転自在な回転部材を配置し、前記電極保持部材
および溶接電極にガス供給空間をあけて遊嵌するガスノ
ズルを配置するとともに、このガスノズルと前記回転部
材とを弾性筒体を介して連結し、前記回転部材を回転駆
動させる回転手段を設け、この回転手段により弾性筒体
を介してガスノズルを回転させることにより、ガスノズ
ルの軸心を周方向に振らせてその内面を少なくとも溶接
電極の外周面に接触させるように構成したものである。
【0006】上記構成によれば、所定の溶接時間が経過
してガスノズル内にスパッタ片が多く付着すると溶接を
一旦停止し、回転手段を駆動して回転部材を回転させ、
弾性筒体を介してガスノズルを回転させる。すると、偏
在付着したスパッタ片の重量によりガスノズルの重心が
ずれていることから、ガスノズルが外周側に振れて回転
される。これにより、ガスノズルの内面が溶接電極や電
極保持部材に接近または接触し、付着したスパッタ片が
それぞれ摺接されて短時間で効果的に剥離除去される。
したがって、ガス供給空間がスパッタ片で遮られること
がなくなって、シールドガスを均一に溶接チップ周囲に
供給することができ、短時間でスパッタ片を剥離除去で
きてスパッタ片による溶接トーチへの悪影響を防止する
ことができ、良質の溶接が可能となる。
【0007】また、請求項2記載の溶接トーチは、上記
構成において、ガスノズル周部の一部の重量を他部より
重くして、回転によりガスノズルが偏心回転するように
構成したものである。
【0008】上記構成によれば、スパッタ片が偏在して
付着していない場合でも、ガスノズルの重心を軸心上か
らずらせて偏心回転させガスノズルと溶接電極とを確実
に摺接させることができ、ガスノズル内面に付着したス
パッタ片を確実に接触させて効果的に剥離除去すること
ができる。
【0009】さらに請求項3記載の発明は、トーチ本体
に溶接電極を保持する電極保持部材を設け、このトーチ
本体に軸心回りに回転自在な回転部材を配置し、前記電
極保持部材および溶接電極にガス供給空間をあけて遊嵌
するガスノズルを配置するとともに、このガスノズルと
前記回転部材とを弾性筒体を介して連結し、ガスノズル
をつかんでガスノズルの内面と少なくとも溶接電極の外
周面が摺接するように偏心回転させることにより、ガス
ノズル内に付着したスパッタ片を剥離除去可能に構成し
たものである。
【0010】上記構成によれば、手動によりガスノズル
を弾性筒体を中心に折り曲げつつ回転させることによ
り、ガスノズルの内面と溶接電極の外周面とを擦り合わ
せてスパッタ片を剥離除去することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る炭酸ガスシ
ールドアーク溶接用の溶接トーチの実施の形態を図1〜
図3に基づいて説明する。
【0012】図1〜図3に示すように、この溶接トーチ
1は、溶接ロボットの作業アームに取付けられて自動的
に炭酸ガスアーク溶接を行うもので、このトーチ本体2
には、電極保持部材であるチップボディ3を介して溶接
電極である溶接チップ4が保持されるとともに、チップ
ボディ3にセラミックス製の絶縁筒5およびオリフィス
6が外嵌されている。また前記オリフィス6は、トーチ
本体2に取付けられたトーチ本体2の軸心部にインナー
チューブ7を介して溶接心線8が長さ方法に井戸合う自
在に支持され、溶接心線8はさらにチップボディ3およ
び溶接チップ4の軸心位置に形成されたガイド穴3a,
4aに導入されている。
【0013】トーチ本体2のインナーチューブ7外周部
にはガス導入孔2a形成され、チップボディ3のガス導
入孔3bからオリフィス6に穿設された複数のガス噴出
孔9に連通されている。さらに溶接チップ4との間にシ
ールドガスである炭酸ガスの供給用のガス供給空間11
を形成するガスノズル12が配置され、ガス噴出孔9か
らガス供給空間11を介して所定量の炭酸ガスを溶接池
に向って噴射し外部の空気と溶融金属が接触するのを防
止している。
【0014】なお、この溶接トーチ1は、溶接心線を順
次供給するものであるが、溶接チップ4に代えて溶接電
極を取付け、溶接心線をトーチ移動方向の前方に配置し
て供給する形式のものであってもよい。
【0015】またチップボディ3には、電源ケーブル
(図示せず)が接続されて溶接チップ4に溶接電流が給
電され、さらに過熱を防止するための水冷式あるいは空
冷式の冷却機構(図示せず)が内蔵されている。
【0016】トーチ本体2には、軸受13を介して回転
体である回転スリーブ14が軸心回りに回転自在に支持
されており、この回転スリーブ14に弾性筒体15を介
して絶縁スリーブ16が取り付けられ、この絶縁スリー
ブ16にガスノズル12がねじ機構により装着されてい
る。この弾性筒体15は、内周側に配置されたコイルス
プリング15aと、コイルスプリング15aの外周側に
配置されてコイルスプリング15aを覆い炭酸ガスをシ
ールする耐熱樹脂製あるいは合成ゴム製で可撓性および
伸縮性を有するシール筒15bとで構成され、炭酸ガス
をシールするシール機能を有している。さらに、回転さ
れていないガスノズル12をトーチ軸心O上に位置させ
る復帰機能と、回転された時に、図3に示すように、付
着されたスパッタ片の偏在により、ガスノズル12がそ
の軸心Ogを周方向に移動させるぶれた状態で回転させ
る回転ぶれ機能とを有してしている。なお、この弾性筒
体15のコイルスプリング15aに替えて、周方向に所
定間隔をあけて互いに平行に配置された軸心方向の板ば
ねにより構成してねよい。また上記シール機能と復帰機
能と回転振れ機能の3つが満足でき、長期の使用にたえ
るものであれば、たとえば耐熱可撓性のプラスチック材
料製で単体の筒体で構成してもよい。
【0017】またここでは、ガスノズル12の回転ぶれ
を確実に生じさせるために、ガスノズル12の外周一端
側に錘17が取付けられており、重量の偏在を積極的に
付加している。なお、錘17をに替えてガスノズル12
を周方向の一端部を肉厚にしてもよい。またガスノズル
12の内面は、偏心回転によりその軸心Ogが傾斜した
時に、チップボディ3および溶接チップ4の外面に長さ
方向に沿うように形成されて、ほぼ全長にわたって摺接
するように構成される。
【0018】回転スリーブ14を回転駆動する回転手段
18は、回転スリーブ14に設けられた受動リングギヤ
18aと、この受動リングギヤ18aに噛合する駆動ピ
ニオン18bと、この駆動ピニオン18bを回転させる
ノズル回転モータ18cとで構成されている。このノズ
ル回転モータ18cは、溶接トーチ1の基端部に配設す
ることもできるが、他の部材と動作上の干渉を避けるた
めに、作業アームの適所に配置されてフレキシブル軸1
8dを介して駆動ピニオン18bに連結連動されてい
る。
【0019】上記構成において、所定の溶接時間が経過
しガスノズル12の内面にスパッタ片が付着してガス供
給空間11を部分的に閉塞させ、ガスシールド性能が低
下するようになると(あるいは一定の溶接時間が経過す
ると)、一旦溶接を停止する。そして、溶接トーチ1を
下方に向け、回転手段18のノズル回転モータ18cを
起動することにより、回転スリーブ14から弾性筒体1
5を介してガスノズル12に回転力が伝達され、ガスノ
ズル12が所定の回転速度でノズル軸心Ogを中心に回
転される。すると、付着されたスパッタ片の偏在と錘1
7とにより、ガスノズル12のノズル軸心Ogが外周側
に振れて揺動して回転され、ガスノズル12の内面が溶
接チップ4およびチップボディ3に接触、接近される。
これにより、ガスノズル12の内面と溶接チップ4およ
びオリフィス6とが摺接されたり、またはスパッタ片同
士が接触してそれぞれ付着したスパッタ片が掻き落とさ
れ、効果的に剥離されて落下除去される。
【0020】したがって、溶接作業の短時間の停止でガ
ス供給空間11に付着されたスパッタ片を効果的に除去
することができてガス供給空間11を開放でき、炭酸ガ
スを均一に供給できるようになり、欠陥のない良好な溶
接を続行できる。
【0021】なお、上記実施の形態では、回転手段18
を機械駆動としたが、回転手段18を削除して手動式と
してもよい。この場合には、溶接を停止後、断熱材等介
してガスノズルをつかみ、弾性筒体を中心に折り曲げて
ガスノズル内面と溶接チップ4およびオリフィス6とを
擦り合わせるように偏心回転させればよい。手動式によ
れば、装置全体を簡易化、軽量化することができる。
【0022】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項1記
載の発明によれば、所定の溶接時間が経過してガスノズ
ル内にスパッタ片が多く付着すると溶接を一旦停止し、
回転手段を駆動して回転部材を回転させ、弾性筒体を介
してガスノズルを回転させる。すると、偏在付着したス
パッタ片の重量によりガスノズルの重心がずれているこ
とから、ガスノズルが外周側に振れて回転される。これ
により、ガスノズルの内面が溶接電極や電極保持部材に
接近または接触し、付着したスパッタ片がそれぞれ摺接
されて短時間で効果的に剥離除去される。したがって、
ガス供給空間がスパッタ片で遮られることがなくなっ
て、シールドガスを均一に溶接チップ周囲に供給するこ
とができ、短時間でスパッタ片を剥離除去できてスパッ
タ片による溶接トーチへの悪影響を防止することがで
き、良質の溶接が可能となる。
【0023】また、請求項2記載の構成によれば、スパ
ッタ片が偏在して付着していない場合でも、ガスノズル
の重心を軸心上からずらせて偏心回転させガスノズルと
溶接電極とを確実に摺接させることができ、ガスノズル
内面に付着したスパッタ片を確実に接触させて効果的に
剥離除去することができる。
【0024】さらに請求項3記載の構成によれば、手動
によりガスノズルを弾性筒体を中心に折り曲げつつ回転
させることにより、ガスノズルの内面と溶接電極の外周
面とを擦り合わせてスパッタ片を剥離除去することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る溶接トーチの実施の形態を示す縦
断面図である。
【図2】図1に示すA−A端面図である。
【図3】同溶接トーチのガスノズル回転状態を示す縦断
面図である。
【符号の説明】
1 溶接トーチ 2 トーチ本体 3 チップボディ 4 溶接チップ 6 オリフィス 8 溶接心線 9 ガス噴出孔 11 ガス供給空間 12 ガスノズル 14 回転スリーブ 17 錘 18 回転手段 18c ノズル回転モータ O トーチ軸心 Og ノズル軸心
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】トーチ本体2には、軸受13を介して回転
体である回転スリーブ14が軸心回りに回転自在に支持
されており、この回転スリーブ14に弾性筒体15を介
して絶縁スリーブ16が取り付けられ、この絶縁スリー
ブ16にガスノズル12がねじ機構により装着されてい
る。この弾性筒体15は、内周側に配置されたコイルス
プリング15aと、コイルスプリング15aの外周側に
配置されてコイルスプリング15aを覆い炭酸ガスをシ
ールする耐熱樹脂製あるいは合成ゴム製で可撓性および
伸縮性を有するシール筒15bとで構成され、炭酸ガス
をシールするシール機能を有している。さらに、回転さ
れていないガスノズル12をトーチ軸心O上に位置させ
る復帰機能と、回転された時に、図3に示すように、付
着されたスパッタ片の偏在により、ガスノズル12がそ
の軸心Ogを周方向に移動させるぶれた状態で回転させ
る回転ぶれ機能とを有してしている。なお、この弾性筒
体15のコイルスプリング15aに替えて、周方向に所
定間隔をあけて互いに平行に配置された軸心方向の板ば
ねにより構成してよい。また上記シール機能と復帰機
能と回転振れ機能の3つが満足でき、長期の使用にたえ
るものであれば、たとえば耐熱可撓性のプラスチック材
料製で単体の筒体で構成してもよい。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トーチ本体に溶接電極を保持する電極保持
    部材を設け、 このトーチ本体に軸心回りに回転自在な回転部材を配置
    し、 前記電極保持部材および溶接電極にガス供給空間をあけ
    て遊嵌するガスノズルを配置するとともに、このガスノ
    ズルと前記回転部材とを弾性筒体を介して連結し、 前記回転部材を回転駆動させる回転手段を設け、 この回転手段により弾性筒体を介してガスノズルを回転
    させることにより、ガスノズルの軸心を周方向に振らせ
    てその内面を少なくとも溶接電極の外周面に接触させる
    ように構成したことを特徴とする溶接トーチ。
  2. 【請求項2】ガスノズル周部の一部の重量を他部より重
    くして、回転によりガスノズルが偏心回転するように構
    成したことを特徴とする請求項1記載の溶接トーチ。
  3. 【請求項3】トーチ本体に溶接電極を保持する電極保持
    部材を設け、 このトーチ本体に軸心回りに回転自在な回転部材を配置
    し、 前記電極保持部材および溶接電極にガス供給空間をあけ
    て遊嵌するガスノズルを配置するとともに、このガスノ
    ズルと前記回転部材とを弾性筒体を介して連結し、 ガスノズルをつかんでガスノズルの内面と少なくとも溶
    接電極の外周面が摺接するように偏心回転させることに
    より、ガスノズル内に付着したスパッタ片を剥離除去可
    能に構成したことを特徴とする溶接トーチ。
JP10130899A 1998-05-14 1998-05-14 溶接トーチ Pending JPH11320100A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1731253A1 (de) * 2005-06-08 2006-12-13 Panagiotis Elas Kopfbrenner mit einer federbelasteten Gasdüse zum Selbstreinigen und einem Gasverteilungsring
WO2019188272A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 株式会社神戸製鋼所 溶接装置及び溶接装置を用いた溶接方法

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