JPS62227579A - 水中ア−クスタツド溶接ガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水中でアークスタン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ッ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モノである。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
を行っていた。しかしながら、このような溶接ガンは、
水中でスタッ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った。

〔発明の目的及び構成〕

そこで本発明は、スタッドを内装したカートリッジと溶
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にカートリッジ４３の後端が着脱
自在に嵌着されるものとする。

なおこのカートリッジ４３には、スタンド保持体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、
カートリッジ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が連通ずる。さらに
、銃口部４２内にスタッド駆動軸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、スタッド駆動軸３９の先端にホルダ嵌着部４９
を形成し、該ホルダ嵌着部４９に前記スタッド保持体４
の後端が嵌着されるように構成したものである。

従って、本溶接ガンによれば、スタッドを有するカート
リッジ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ンド
用のカートリッジ４３の縦断面図である。そして第３図
は該カートリッジ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ューブ４４及び電カケープ
ル３２が貫通する。このエアーチューブ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
ト用パルプ２９に連結されている。また電カケープル３
２の一端は通電路３５を介してケーブル４１．駆動軸３
９に連結されている。それと共に、電カケープル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のピストンロッド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にカートリッジ４３のスタッド保持体４が着脱自
在に嵌着される。なおこの溶接ガン本体ｌ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ッジ４３は
第２図の如く形成されている。即ち、カートリッジ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、セラミック製の取替自在な開口保護部材３８
が０リング８を介して嵌着される。さらに該部材３８の
内面に０リング７を介して導電性キャップ５が着脱自在
に被嵌されている。このキャップ５は底面が平坦な浅い
編状のものであって、板厚が０．１ｍｍ〜１．６鰭程の
プレス成形体からなり、外周に抜は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ャップ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、スタッド保持体４が軸方向に移動
自在に挿通され、両者の摺動部に０リング９が介装され
て水密構造を形成する。このスタッド保持体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、それによりスタッド保持体４先端部を弾性的に拡縮
自在に構成している。そして、スタッド保持体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の内面には内筒２０及びシ
ールドグリップ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ット１１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、本スタン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（カートリッジ４３のハ
ウジング２内にスタッド３を挿入し、その後端をスタン
ド保持体４に把持させる。次に、シールドグリップ１７
にセラミックからなるシールド１８を支持させる。次い
で、導電性キャンプ５を０リング７、開口保護部材３８
゜０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、導電性キャップ５は前記保護部材３８のキ
ャップ嵌着部６に着脱自在に嵌着される。

なお、このキャップ嵌着部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
内部はキャップ５の存在により気密状態にある。そこで
ハウジング２の後端及びスタッド保持体４を第１図に示
す如（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
した導電性キャップ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パル７゛２９を防水ゴム板３
０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３
３の溶接電流が電カケープル３２１通電路３５．ケーブ
ル４１を通り、スタッド３に供給される。そして、該ス
タッド３から導電性キャップ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２２のピストンロッド４０が後退する。すると
、それに伴ってスタッド３と導電性キャップ５との間に
放電が開始され該放電部の導電性キャップ５及び母材３
６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のピストンロッド４０が前進し、スタッド−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
、スタッド３．導電性キャップ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図の如きスタッド溶接を完成する。

次いで、予め水中に多数用意しである第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ｌ先端に嵌着し
つつ、順次多数のスタッド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、大気中で行っても良い。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、先ず、
流体制御装置２７の電源スィッチＩＳＷ及びガス用スイ
ッチ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中の空電変換スイッチＥＳＡが
動作する。すると時限タイマーＩＴＲ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２
６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ｌ５ＯＬが働きエアーシリンダー２２を
後退させてスクッド３を引き上げる。そして、スタンド
３と導電性キャップ５との間にパイロットアークが発生
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Ｉ　ＳＱＬがＯＦＦす
ると共に電磁ソレノイド２ＳＱＬがＯＮする。それによ
り、スタンド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端にカートリッジ４３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が連通ずる
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及びスタッド保持体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４２内の内圧
を一定に保つことができる。

（２）従って本溶接ガンによればスタッド３を着脱自在
に内装したカートリッジ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
タッド用のカートリッジ４３の縦断面図、第３図はカー
トリッジ４３の支持リシグ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ャート、
第８図は本溶接ガンに装着されるカートリッジ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
りスタッド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図は同タイムチャート。 １・・・溶接ガン本体　　　２・・・ハウジング３・・
・スタッド　　　　　４・・・スタッド保持体５・・・
導電性キャップ　　６・・・キャップ嵌着部７・・・０
リング　　　　　８・・・０リング９・・・０リング　
　　　　ＩＯ・・・０リング１１・・・バット 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・・・シールドグリップ　１８・・・シールド１９
・・・ガス抜きａ２０・・・内筒 ２１・・・止メ輪　　　　　　２２・・・エナーシリン
ダー２３・・・コイルバネ　　　　２５・・・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　　　　　　２９・・・スター
ト用バルブ３０・・・防水ゴム板　　　　３１・・・多
孔質マフラー３２・・・電カケープル　　　３３・・・
電源３４・・・孔　　　　　　　　３５・・・通電路３
６・・・母材　　　　　　　３７・・・溶着部３８・・
・開口保護部材　　　３９・・・駆動軸４０・・・ピス
トンロッド　　４１・・・ケーブル４２・・・銃口部　
　　　　　４３・・・カートリッジ４４・・・エアーチ
ューブ　　４６・・・嵌着部４７・・・給気口　　　　
　　４８・・・排気口４９・・・ホルダ嵌着部 代理人　弁理士　窪　１）卓　美 電源スィッチ　ＩＳＷ トリガー（スタート信号）ＥＳＡ リレー　Ｉ　ＣＲ（ＩＣＲ１，ＩＣＲ１，ＩＣＲ３１Ｉ
ＣＲ−１ＮＯ）時限タイマー　ＩＴＲ（ＩＴＲ，Ｎｏ　
　）リレー　２ＣＲ（２ＣＲ，、２ＣＲｔ、　２Ｃｌ？
！、Ｎｏ　　）を磁ソレノイド　ｌ５ＯＬ（電磁弁） 時限タイマー　２ＴＲ（２ＴＲ，、ＮＯ）リレー３ＣＲ
（３ＣＲ，，３ＣＲ１，ＮＯ）電磁ソレノイド　２ＳＯ
Ｌ（ｊＪ耕） リレー　４ＣＲ（４ＣＲ，、ＮＣ） 時限タイマー　３ＴＲ（３７鴎、ＮＣ＞溶接用タイマー
（ＡＲＣｎ）設定 溶接電流（＾ＲＧゴ走　） Ｇａｓ用スイッチ　２ＳＷ 電磁ソレノイド　３ＳＯＬ　（電磁弁）第７図 水中スタ、’／ド；各掩装！！のタイム亭ヤート第１０
図 ＣＲ３ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、スタッドホルダ（４
   ）の後端が水密にかつ移動自在に貫通したカートリッジ
   （４３）の後端を着脱自在に嵌着する嵌着部（４６）と
   、該カートリッジ（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ッド駆動軸（３
   ９）と、前記スタッドホルダ（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ッド溶接ガン。