JPS632573A - 電極交換装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は溶接雰囲気を維持した状態で電｛シを自動的に
交換することを可能とする電極交換装置に関する。

（従来の技術） 例えばＴＩＧ溶接（タングステン電極を使用したイナー
トガス溶接）においては、タングステン電極は消耗品で
あり、よって溶接アーク状態を正常に保持するには、タ
ングステン電極を一定使用時間毎に交換しなければなら
ない。しかしながら従来自助電極交換型なる溶接トーチ
がないために、通常のＴＩＧ溶接トーチが使用されてお
り、タグステン電極の使用限度に達した場合には、溶接
チャンバから溶接トーチを取外して手作業によりタング
ステン電極の交換作業を行なっていた。

その後先のタングステン電極狙い位置く垂直、水平面）
に再調整することがなされていた。

しかしながらこのような構成によると以下のような問題
がある。すなわち電極の交換の為に溶接トーチを取外す
と、この溶接トーチが取付けられている溶接チャンバが
開放されるので溶接雰囲気が破壊されてしまうのである
。したがってその後再度元の溶接雰囲気に戻す必要があ
るが、その為には長時間を要することとなり、電極交換
作業はもとより溶接作業そのものの長期化を将来してし
まうという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の溶接装置にあっては、電極を自動で交
換することはできず、又手動で交換した場合には溶接雰
囲気を破壊してしまい、その結果電極交換作業はもとよ
り溶接作業そのものが長期化してしまうという不具合が
あり、本発明はまさにこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、電極の交換を溶接雰囲
気を破壊することなく自動で行なうことを可能とする電
橋交換装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による′Ｒ極交検装置は、装置本体と、
この装置本体に軸方向に形成され任意のＮ本の交換用電
極およびこれらＮ本の交換用電極を上方から押圧するシ
リンダーロッドが挿通するガイド穴と、上記装置本体の
上方に設置され上記シリンダーロッドを下方に押出す押
出し手段と、上記装置本体の下方に設置され前記Ｎ本の
交換用電極の内下端に位置する交換用電極を保持する保
持手段と、前記押出し手段によりシリンダーロッドを押
出し下端に位置する交換用電極を上記保持手段の保持力
に抗して押出す際に該押出された交換用電極の軸方向位
置を検出して上記押出し手段による押出し動作を停止さ
せる位置検出手段とを具備したことを特徴とするもので
ある。

（作用） つまり装置本体に形成されたガイド穴内に任意のＮ本の
交換用電極及びシリンダーロッドをセットしておき、こ
れを押出し手段により上方から押出す。それによって上
記Ｎ本の交換用電極の内下端に位置する交換用電極が保
持手段による保持力に抗して下方に押出される。その際
位置検出手段により交換用電極の軸方向位置を検出し、
それによって上記押出し手段による押出し動作を停止さ
せて、交換された斬だな電極を所定の位置に位置させる
ものである。

（実施例） 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の一実施例を説
明する。第１図は本実施例によるＮｍ交換装匠の構成を
示す図で、図中符号１はトーチ本体であり、このトーチ
本体１の下部にはチャック２が直結されているとともに
、上部には絶縁スリーブ３が直結されている。これらト
ーチ本体１、チャック２および絶縁スリーブ３の中央に
は交換用タングステン電極（以下電極と略称する）４及
び後述するシリンダーロッドが挿通し得るガイド穴５が
形成されている。上記トーチ本体１の側面にはシールド
ガスホース６および図示しない溶接Ｍｉ１！ケーブルが
接続されている。上記シールドガスホース６を介して供
給されるシールドガスはトーチ本体１の下部に形成され
たガス穴７を介して上記チャック２の外周側に形成され
たガスチャンバ８内に流入して該ガスチャンバ８内に一
時的に溜る。このガスチャンバ８内に溜ったシールドガ
スはガスチャンバ８の下方に形成された整流穴９を介し
てし下方のカップ１０内に流入する。

上記絶縁スリーブ３の上方には押出し手段１１がが設置
されている。以下この押出し手段１二の構成について説
明する。図中符号１１ａは送りローラ受台であり、この
送りローラ受台１１ａには送りローラ１２、送供用モー
タ１３、およびこの送供用モータ１３に連結されたモー
タギヤ１４が取付けられている。上記送りローラ１２は
図にも示すように２個取付けられており、シリンダーロ
ッド１５を挟持するようにして回転し、シリンダーロッ
ド１５を図中下方に送り出す。尚このシリンダーロッド
１５は任意のＮ本セットされる前記電極４の上方から前
記ガイド穴５内に挿入されるものである。このシリンダ
ーロッド１５に押出される電極４は、保持手段１６によ
り保持されている。この保持手段上６は、前記チャック
２と、このチャック２の上端部外周に位置せられたコレ
ット１６ａと、このコレット１６ａを上方から押圧する
スプリング１７とから構成されている。これによってチ
ャック２が半径方向に押圧され電極４を保持している。

よってこの電極４を押出して新らしい電極４をセットす
るには、上記スプリング１７より強い力で前記シリンダ
ーロッド１５を押出さなければならない。上記シリンダ
ーロッド１５の内前記送りローラ受台１１’ａの上方に
突出した部分は、シリンダーカバ１８によりカバーされ
ている。これは強度的観点からシリンダーロッド１５の
材質が導電体となっているためであり、感電防止を図っ
ている。尚シリンダーロッド１５を絶縁体とすればカバ
ー１８は不要となる。シリンダーカバ１８は着脱自在と
なっており、電陽４のプリセット時には取外す構成とな
っている。

次に電極４の垂直方向の位置検出であるが、これは位置
検出手段１史により行なわれる。この位＠検出手段上１
は、第２図に示すようにソレノイド１９ａと、このソレ
ノイド１９ａに取付けられたチェンジパー２０と、近接
スイッチ２１とから構成されている。すなわち通常時に
は上記チェンジパー２０は図中実線で示す位置検出（ｉ
２置にあり、電極４が前記押出し手段１１により押出さ
れると、下端の電極４の先端がチェンジアーム２０に当
接する。これによってソレノイド１９ａが作動してチェ
ンジアーム２０を図中二点鎖線で示す位置まで回動させ
る（退避位置）。このチェンジアーム２ｏの回動により
近接スイッチ２１が作動して上記押出し手段上１のモー
タ１３を停止させる。前記押出し手段ＩＬおよび位置検
出手段上１は共に図示しない制御装置に接続されており
、所定の数量又は所定回数の溶接が終了した後電極交換
動作を開始する構成である。尚図中符号２２は溶接チャ
ンバであり、符号２３は被溶接物２５（第３図に示す）
の位置を決める位置決め礪楕であり、又符号２４はチャ
ック旋回橢構である。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず溶接を開始
する前にシリンダカバー１８を取外して、任意のＮ本の
電極４を送りローラ１２からガイド穴５内にセットする
。次に１本のシリンダーロッド１５を上記電極４の上方
からセットする。その際上記Ｎ本の電極４の各々とシリ
ンダーロッド１５を順次隙間が発生しないようにセット
する。

上記シリンダーロッド１５の送り出し長さは電極４の長
さ以上のものとする。尚上記シリンダーロッド１５の長
さと、絶縁スリーブ３の長さを種々選択することにより
、任意の＠極４のセットが可能となる。

上記セット状態から溶接が行なわれ、所定数ｍ、又は所
定回数の溶接が終了すると制御装置から電極交換動作指
令が出力され、電極交換動作が開始される。まずシリン
ダーロッド１５の送り動作であるが、送供用モータ１３
を駆動してモータギヤ１４を介して送りローラ１２を図
中矢印で示す方向に回転させる。これによってシリンダ
ーロッド１５が下方に押出される。シリンダーロッド１
５が押出されることにより電極４が押出される。そして
第２図に示すように下端に位置する電極４の先端がチェ
ンジアーム２０に当接する。かかるチェンジ−アーム２
０への当接によりチェンジアーム２０が近接スイッチ２
１から若干ｉｎするので、近接スイッチ２１が作動して
上記送供用モータ１３を停止させる。よって上記電極４
は所定位置に停止せられるとともにチトツク２０により
保持されている。−方チエンジアーム２０はソレノイド
１９ａの作動により溶接動作に支障の内退避位置まで回
動せられる。これで電極交換動作は終了し溶接動作が開
始される。以下順次電極４を押出していけば、自動的に
新たな電極４に交換されていく。尚第３図は前記位置決
め機構２３、チャック旋回１！９ｖ４２４により被溶接
物２５の位置を固定した状態を示した図であり、口のと
きには前述したようにチェンジアーム２０は退避位置に
ある。

以上本実茄例によると以下のような効果を秦することが
できる。

（１）まず予めＮ本の電極４をセットしておけば、自助
的に新しい電極４に順次交換されていく。またその際電
極４の水平方向の位置決めはチャック２によりなされ、
かつ垂直方向の位置決めは上記送供用モータ１３、ソレ
ノイド１９ａ１チエンジアーム２０及び近接スイッチ２
１等により正確になされるので、所望の位置に電極４を
セッットすることができる。

（２）次に電極４の交換に際しても従来のように溶接チ
ャンバ２２を開放する必要は無いので、電極４の交換時
に溶接雰囲気か破壊されることも無くかつ再度溶接雰囲
気を形成する必要もないので、電極４の交換作業はもと
より一連の溶接作業に要する時間を大幅に短縮させるこ
とが出来る。さらに溶接環境も安定しているので高品質
の溶接を提供することができる。

尚前記実施例はＴＩＧ溶接の場合、特に溶接ワイヤを使
用しないものを例にとって示したが、これに限定される
ものではな（、電極を使用したアークを発生させる溶接
−般に適用可能である。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明による電極交換装置によると
、ｔｔｉの交換を自動で行なうことができるとともに、
交換に際しても溶接雰囲気を一定の状態で維持すること
が出来る。よって溶接作業が大幅に簡単になりかつ作業
時間も大幅に短縮される等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は電極交換装置の断面図、第２図は位置検出手段によ
る位置検出を示す図、第３図は被溶接物を固定した状態
を示す図である。 １・・・溶接トーチ本体、２・・・絶縁スリーブ、３・
・・チャック、４・・・交換用タングステンｌｌｉ、５
・・・ガイド穴、ｍ・・・押出し手段、ｌｉ−・・保持
手段、１９　・・・位置検出手段。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ２゜ 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）装置本体と、この装置本体に軸方向に形成され任
   意のＮ本の交換用電極およびこれらＮ本の交換用電極を
   上方から押圧するシリンダーロッドが挿通するガイド穴
   と、上記装置本体の上方に設置され上記シリンダーロッ
   ドを下方に押出す押出し手段と、上記装置本体の下方に
   設置され前記Ｎ本の交換用電極の内下端に位置する交換
   用電極を保持する保持手段と、前記押出し手段によりシ
   リンダーロッドを押出し下端に位置する交換用電極を上
   記保持手段の保持力に抗して押出す際に該押出された交
   換用電極の軸方向位置を検出して上記押出し手段による
   押出し動作を停止させる位置検出手段とを具備したこと
   を特徴とする電極交換装置。
2. （２）上記保持手段は、上記装置本体の下方に取付けら
   れたチャックと、このチャックの外周側に配置されたコ
   レットと、このコレットを下方に付勢することにより上
   記チャックを半径方向に押圧して交換用電極を保持させ
   るスプリングとから構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の電極交換装置。
3. （３）前記位置検出手段は、ソレノイドと、このソレノ
   イドに回動可能に連結され、常時は交換用電極の下端位
   置を規制する検出位置に有り、上記ソレノイドが動作し
   たときに退避位置に回動せられるチェンジアームと、こ
   のチェンジアームの動作により前記押出し手段の動作を
   停止させる近接スイッチとから構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電極交換装置。