ノズルクリーナ
【課題】カッタの剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズルのスパッタを除去して所定部位に排出できるノズルクリーナを提供すること。
【解決手段】ノズルクリーナ１０は、溶接ノズル２に付着したスパッタＳを剥離するカッタ５６の周囲に、スパッタ飛散防止用のケース６０を配設させる。ケースの下部には、剥離したスパッタを粉砕するミキサー７０が配設される。ミキサーは、カッタとともに回転駆動され、底壁部７１と複数のフィン７６とを備える。底壁部は、上面７４をテーパ面とし、フィンは、カッタの排出溝部５８より低い帯状突条部７７と、外周側端部を底壁部の外周縁７１ｂと等しくするテーパ状突条部７８とを備える。ケースには、スパッタ排出用の排出管部６１が配設され、排出管部６１は、下方に向かって延びて、ケースの内周面に開口する排出口部６２の上縁６２ａを、フィンより高くし、下縁６２ｂを底壁部より低くする。
【解決手段】ノズルクリーナ１０は、溶接ノズル２に付着したスパッタＳを剥離するカッタ５６の周囲に、スパッタ飛散防止用のケース６０を配設させる。ケースの下部には、剥離したスパッタを粉砕するミキサー７０が配設される。ミキサーは、カッタとともに回転駆動され、底壁部７１と複数のフィン７６とを備える。底壁部は、上面７４をテーパ面とし、フィンは、カッタの排出溝部５８より低い帯状突条部７７と、外周側端部を底壁部の外周縁７１ｂと等しくするテーパ状突条部７８とを備える。ケースには、スパッタ排出用の排出管部６１が配設され、排出管部６１は、下方に向かって延びて、ケースの内周面に開口する排出口部６２の上縁６２ａを、フィンより高くし、下縁６２ｂを底壁部より低くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスアーク溶接に使用する溶接ノズルに付着したスパッタを除去するノズルクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のノズルクリーナとしては、溶接ノズルの下降時に溶接ノズル内に進入するカッタを回転させて、カッタの刃部により溶接ノズルに付着していたスパッタを剥離させて排出する構成としていた（特許文献１参照）。このノズルクリーナでは、カッタの周囲をケースで囲んで、カッタの回転駆動に使用したエアモータの排気を利用して、スパッタを吹き飛ばして排出していた。
【０００３】
また、ノズルクリーナではないものの、切削具の切削により発生する切粉を、切削具を回転させる回転駆動軸に、フィンを直結し、切削具の回転時に、フィンを回転させて、切粉を吸い上げて所定部位に排出するものもあった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４８１５２号公報
【特許文献２】特開２００３−７２２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の特許文献１に記載のノズルクリーナでは、カッタを回転させるエアモータの排気エアを利用しており、排気エアの流速を高めてスパッタを吹き飛ばそうとすれば、その排気エアの噴射ノズルの部位で、エアの流れを絞ることとなって、エアモータの出力を低下させてしまい、スパッタの剥離性能の低下を抑制できない。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の切削装置では、切削具の回転駆動軸にフィンを直結させており、切削具の回転力の低下を招き難く、切削性能の低下を抑制し易い。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の切削装置では、切削具の上方にフィンを配置させて回転させており、切削時の切粉を上方に吸い上げて側方の排出口部から排出させる構成としいた。そのため、ノズルカッタのように、下降させる溶接ノズル内にカッタを進入させて、溶接ノズルに付着したスパッタを剥離して除去する構造には、簡単に適用できない。すなわち、カッタの上方には、溶接ノズルが進入しており、スパッタを上方へ吸い上げることができない。また、スパッタは、大小の形状があり、フィンが、カッタの周囲を囲うケースの内周面との間でスパッタをかじるように挟み込んで、回転不能を招く虞れも生ずる。さらに、剥離したスパッタが、溶接ノズルの挿入部位から噴き出して飛散する虞れも生ずる。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、カッタの剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズルのスパッタを除去して所定部位に排出できるノズルクリーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜請求項１の説明＞
本発明に係るノズルクリーナは、溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に進入するカッタを回転させて、前記カッタの刃部により前記溶接ノズルに付着していたスパッタを剥離させて排出するノズルクリーナであって、
前記カッタが、上下方向に沿った回転軸として回転可能に、下部側の連結部を回転駆動機構の駆動軸に連結させるとともに、下部側に、剥離した前記スパッタの排出溝部を設けて構成され、
前記カッタの周囲に、前記スパッタの飛散を防止可能に囲う円筒状のケースが配設され、
該ケースの上部に、前記溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に前記カッタを進入させるようにガイドするガイド部を設けて開口する上蓋部が、前記ケースの上部を塞ぐように配設され、
前記ケースの下部に、前記ケースの下部の全域を塞ぐように配設されるとともに、前記排出溝部から落下する前記スパッタを粉砕可能なミキサーが配設され、
該ミキサーが、前記回転駆動機構の駆動軸に、前記カッタの連結部とともに連結される構成として、前記ケースの下部の全域を塞ぐ円板状の底壁部と、前記駆動軸を中心として放射状に延びるように、該底壁部から上方に突出する複数のフィンと、を備えて構成され、
前記底壁部が、上面を、中心側から外周縁にかけて下方に下がる円錐台形状のテーパ面として構成され、
前記複数のフィンが、
前記駆動軸の近傍側に配置されて、前記排出溝部より低い高さで、かつ、前記底壁部からの突出高さを略一定とした帯状突条部と、
該帯状突条部の外周側端部からテーパ状に高さを低くして、外周側端部を前記底壁部の外周縁と等しくする高さとするテーパ状突条部と、
を備えて構成され、
前記ケースの下部側に、粉砕した前記スパッタを排出可能な排出管部が、配設され、
該排出管部が、前記ケースの内周面側に開口させた排出口部の上縁を、前記フィンより高くし、前記排出口部の下縁を、前記ミキサーの底壁部より下方に配置させて、前記排出口部から下方に向かって延びるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るノズルクリーナでは、溶接ノズルをガイド部に挿入させつつ下降させ、カッタを溶接ノズル内に進入させつつ回転させれば、カッタが溶接ノズルに付着したスパッタを剥離させて、スパッタが排出溝部に溜まり、さらに、排出溝部から離脱するように落下する。
【００１１】
その際、排出溝部の下方には、カッタと共回りするミキサーが回転しており、ミキサーは、フィンの帯状突条部によって、スパッタを粉砕する。と同時に、ミキサーは、フィンのテーパ状突条部の回転により、駆動軸側から外周側に向かう気流を生じさせて、粉砕した細かいスパッタを気流に乗せて排出管部から排出する。また、ミキサーは、気流に乗らなかった粉砕されたスパッタを、テーパ状突条部の回転に伴う遠心力により、外周縁側に飛ばす。そして、ミキサーは、その底壁部の上面を、外周縁側を下向きに傾斜させた円錐台形状のテーパ面とし、さらに、排出管部におけるケースの内周面側に開口させた排出口部の下縁より、上方に配置させており、気流に乗らなかったスパッタは、円滑に、ミキサーの底壁部の上面から排出口部へ滑り落ちるように排出される。
【００１２】
さらにその際、テーパ状突条部は、その外周縁を、底壁部の上面と高さを一致させるように構成されており、スパッタをケースの内周面との間でかじってミキサーの回転を停止させる事態を招くこと無く、円滑に、スパッタを排出管部側に押し出すように、排出できる。
【００１３】
勿論、排出管部は、ケースの内周面に開口した排出口部から下向きに配設されており、円滑に排出口部から落下させるように、スパッタを排出できる。
【００１４】
特に、ミキサーのフィンは、底壁部からの高さを略一定とし、剥離したスパッタを粉砕可能な帯状突条部だけでなく、外周縁側の高さを底壁部に一致させるように、テーパ状に高さを低くするテーパ状突条部を設けて、構成されている。さらに、フィンは、テーパ状突条部を含めて、駆動軸側より外周縁側を下方に下げた底壁部の上面から上方へ突出させており、ミキサーの回転に伴って、フィンは、底壁部の外周縁にかけて下向きに向かう気流を発生させ易くなり、上方のガイド部から粉砕したスパッタを噴き出すことを抑制し、粉砕したスパッタを混在させた状態の気流を、排出口部を経て排出管部から円滑に排気させることが可能となる。
【００１５】
そして勿論、ミキサーは、カッタの駆動軸に直結されて、排気エアを利用して回転駆動されていないことから、カッタの剥離性能の低下を抑制することができる。
【００１６】
したがって、本発明に係るノズルクリーナでは、カッタの剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズルのスパッタを除去して所定部位に排出できる。換言すれば、本発明に係るノズルクリーナでは、カッタの回転を阻害することなく、カッタにより剥離させたスパッタを細かく砂状に粉砕して、ガイド部から噴き出させることなく、円滑に、排出管部から排出することができる。
【００１７】
＜請求項２の説明＞
本発明に係るノズルクリーナでは、前記排出管部は、前記ケースの内周面側に開口した前記排出口部から下方に曲がる曲管部を設けて構成し、
前記ミキサーの底壁部は、上面の延長線を、前記曲管部の内周面における下面以上の高さ位置に配置させるように、配設することが望ましい。
【００１８】
このような構成では、剥離されたスパッタがミキサーの底壁部を滑って排出される際、スパッタは、底壁部の外周縁から排出口部を経た後、極力、曲管部の下面との接触を抑制して、すなわち、曲管部の下面との摩擦抵抗を少なくして、排出管部の曲管部を通過して曲管部の下方へ落下する。したがって、このような構成では、粉砕したスパッタを、排出管部の排出口部付近に滞留させること無く、迅速に、排出管部の曲管部の下方へ排出できる。
【００１９】
＜請求項３の説明＞
本発明に係るノズルクリーナでは、前記ミキサーの底壁部は、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を１０〜２０°の範囲内として、構成し、
前記ミキサーの各フィンは、前記駆動軸を中心として、放射状の直線状に延びるように配設し、
前記各フィンの前記テーパ状突条部は、前記ミキサーの半径方向の寸法において、前記フィンの略半分とし、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を３０〜４０°の範囲内として、構成することが望ましい。
【００２０】
このような構成では、ミキサーの底壁部の上面のテーパ角度が、１０〜２０°の範囲内として、１０°未満と小さくないことから、底壁部の上面を滑るスパッタを斜め下向きに排出して、円滑に排出管部に流入させ易く、また、２０°を越えるように大きくないことから、底壁部の上面から突出する帯状突条部の回転時による気流を、ガイド部から噴出させるような上向きに向け難い。
【００２１】
また、各フィンが、駆動軸を中心として、放射状の直線状に延びるように配設されて、湾曲する曲線状としていないことから、上向きの気流の発生を抑制して、斜め下向きの気流を発生させ易い。
【００２２】
さらに、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分とし、上面のテーパ角度を３０°未満や４０°を越えるように大きくしていないことから、剥離したスパッタをガイド部側に吹き上げることを抑制して、斜め下向きに排出可能となる。すなわち、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分とし、上面のテーパ角度を３０°未満とする場合には、帯状突条部の底壁部からの突出高さが、相対的に低くなり、剥離したスパッタを粉砕し難い。また、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分とし、上面のテーパ角度を４０°を越える大きさとする場合には、帯状突条部やテーパ状突条部の底壁部からの突出高さが、相対的に高くなり過ぎて、上向きの気流を発生させ易くなり、ガイド部から粉砕したスパッタを噴出させる虞れが生ずる。
【００２３】
なお、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分としていれば、ミキサーは、上向きの気流の発生を抑制した状態での帯状突条部による剥離したスパッタの粉砕と、テーパ状突条部による下向きの気流の発生と、をバランスよく確保できる。
【００２４】
＜請求項４の説明＞
そして、本発明に係るノズルクリーナでは、前記ミキサーは、前記フィンを三枚配設させて構成することが望ましい。
【００２５】
すなわち、フィンが二枚以下であれば、ケース内の底壁部上における排出口部から離れたエリアに、粉砕したスパッタの滞留量が多くなって、粉砕したスパッタを上方へ巻き上げる虞れが生じ、フィンが４枚以上であれば、ケース内の底壁部上における排出口部から離れたエリアでの粉砕したスパッタの滞留を抑制できるものの、フィン自体の数が多くなって、上方へ向かう気流を発生させ易くなってしまい、好ましくないからである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態のノズルクリーナの斜視図である。
【図２】実施形態のノズルクリーナの右側面図である。
【図３】実施形態のノズルクリーナの平面図である。
【図４】実施形態のノズルクリーナの断面図であり、図３のIV−IV部位に対応する。
【図５】実施形態のノズルクリーナにおけるカッタ、ナット、駆動軸、ミキサーの分解斜視図である。
【図６】実施形態のミキサーの平面図である。
【図７】実施形態のミキサーの正面図である。
【図８】実施形態のミキサーの断面図であり、図６のVIII−VIII部位に対応する。
【図９】実施形態のノズルクリーナに溶接ノズルを挿入する状態を説明する図である。
【図１０】実施形態のノズルクリーナの作動時を示す概略横断面図である。
【図１１】実施形態のノズルクリーナの作動時を示す概略縦断面図であり、排出口部の中央付近からフィンが外れて配置された状態を示す。
【図１２】実施形態のノズルクリーナの作動時を示す概略縦断面図であり、排出口部の中央付近にフィンが配置された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のノズルクリーナ１０は、図１〜４に示すように、クリーナ本体２０と、クリーナ本体２０を支持する支持台１１と、を備えて構成され、クリーナ本体２０は、支持台１１の天板部１２上に、複数（実施形態では４個）のダンパ２５を介在させて、取付固定されている。
【００２８】
クリーナ本体２０は、溶接ノズル２の下降時に溶接ノズル２内に進入するカッタ５６を回転させて、カッタ５６の刃部５７により溶接ノズル２に付着していたスパッタＳ（図１０，１１参照）を剥離する。そして、クリーナ本体２０は、カッタ５６、カッタ５６を回転駆動させる回転駆動機構３０、回転駆動機構３０を支持する支持フレーム２１、スパッタＳの飛散を防止するケース６０、剥離したスパッタＳを粉砕するミキサー７０、ケース６０の上方を塞ぎ、かつ、下降時の溶接ノズル２を芯合わせしてカッタ５６に挿入させる上蓋部８０、を備えて構成されている。
【００２９】
なお、溶接ノズル２は、溶接ロボットの所定のアームに保持された溶接トーチ１の先端に配設されて、図４，９に示すように、内周側にガスノズル３とワイヤノズル（コンタクトチップ）４とを配設させている。
【００３０】
支持フレーム２１は、四隅の下面側にダンパ２５を配置させて、支持台１１の天板部１２の上面側に取付固定される略四角板状の下板部２２と、下板部２２の後部で上方に延びる湾曲した板状の支持壁部２３と、を備えて構成されている。下板部２２には、中央に、回転駆動機構３０の駆動軸３２を突出させる貫通孔２２ａが形成されるとともに、上面に、ケース６０の円形の下端６０ｂを嵌合させる嵌合凹部２２ｃが形成されている。貫通孔２２ａの周縁には、軸受３９を配設する段差部２２ｂが形成されている。
【００３１】
支持壁部２３の上端には、上蓋部８０の支持枠部８２がねじ止めされて固定されている。なお、支持枠部８２は、前部側の左右においても、下板部２２に固定された支持ロッド２４をねじ止めさせており、その結果、支持ロッド２４，２４と支持壁部２３とを利用して、支持フレーム２１に支持されている。
【００３２】
回転駆動機構３０は、回転駆動源としてのエアモータ３１を備えて構成され、エアモータ３１は、下板部２２にボルト２９止めされている取付スリーブ２６に保持されて、支持フレーム２１に保持されている。
【００３３】
エアモータ３１は、回転する駆動軸３２として、エアモータ３１自体から突出する本体部３３と、本体部３３の上部に連結される連結軸部３４と、を備えて構成されている。連結軸部３４は、下部側の筒状の下部連結部３５（図５参照）が、ねじ３７止めされて本体部３３と連結され、上部側の筒状の上部連結部３６（図５参照）が、カッタ５６とミキサー７０とを連結する部位としている。
【００３４】
詳しく述べれば、図５，１２に示すように、上部連結部３６は、外周側にミキサー７０を取り付けるための雄ねじ部３６ａを配設させるとともに、内周側にカッタ５６を連結する雌ねじ部３６ｂを配設させている。雄ねじ部３６ａは、ミキサー７０を取り付けるための取付ナット５５を螺着させるものであり、雄ねじ部３６ａの下端側には、ミキサー７０の取付座部７２の取付孔７２ａの周縁を受け止める段差部３６ｃが形成されている。また、雄ねじ部３６ａの形成部位は、ミキサー７０の連結軸部３４に対する回り止めを図れるように、ミキサー７０の取付孔７２ａの小判形状の開口に対応して、円柱形状から面取りした面取り筒部３６ｄとして、形成されている。
【００３５】
エアモータ３１にエアを供給するエア供給機構４０は、図２，４に示すように、支持フレーム２１の下板部２２に固定された取付ブラケット２７に保持されるエアオペレータバルブ４１と、エアオペレータバルブ４１に連なってエア源からのエアを流入させるエア流入管部４２と、を備えて構成されている。さらに、エア供給機構４０は、溶接ノズル２の下降時に、エアモータ３１を作動させるためのスイッチメカバルブ４５と、カッタ５６の取替え時等において、上蓋部８０を開いた際に、エアモータ３１を回転させずに確実に停止させるセーフティメカバルブ４４と、を備えて構成されている。
【００３６】
これらの構成を簡単に説明すると、エアオペレータバルブ４１は、スイッチメカバルブ４５からの始動管部４６を経たエアの流入により、開弁して、エア流入管部４２に流入していたエアをエア供給管部４７に流し、エアモータ３１を回転駆動させて、逆に、スイッチメカバルブ４５からのエアの流入が無ければ、エア流入管部４２に流入していたエアをエア供給管部４７へ流さず、エアモータ３１を回転させない構成としている。セーフティメカバルブ４４は、上蓋部８０内の所定位置に取り付けられ、エア流入管部４２からの分岐管部４３と連結される。そして、セーフティメカバルブ４４は、上蓋部８０が支持壁部２３の上端に取り付けられていれば、分岐管部４３からのエアをスイッチメカバルブ４５へ流すが、上蓋部８０が支持壁部２３から離れれば、支持壁部２３に接触して押し込まれていた図示しない作動片を突出させることとなって、スイッチメカバルブ４５へのエアの流入を停止させる。スイッチメカバルブ４５は、上蓋部８０内の溶接ノズル２の挿入口８６の直下付近に、揺動アーム４５ｂを介在させて、作動片４５ａを配置させており、この作動片４５ａが、溶接ノズル２の先端２ａの先端面２ｃや外周面２ｄに押し下げられて下方へ揺動する揺動アーム４５ｂに押されて移動すれば（図９のＡ，Ｂ参照）、ONされて、セーフティメカバルブ４４からのエアをエアオペレータバルブ４１に流すことができる。
【００３７】
すなわち、このエア供給機構４０では、上蓋部８０が支持壁部２３に取り付けられていれば、セーフティメカバルブ４４がONされ、そして、エア流入管部４２から分岐管部４３を経て流れるエアが、セーフティメカバルブ４４を経て、スイッチメカバルブ４５まで到達している状態としており、その状態で、溶接ノズル２が挿入口８６内に挿入されて、作動片４５ａが押されれば、スイッチメカバルブ４５がONされて、エアをエアオペレータバルブ４１に流し、エアオペレータバルブ４１がONされ、エアモータ３１にエアが供給されて、エアモータ３１が回転駆動する。そして、上蓋部８０が支持壁部２３から外れれば、セーフティメカバルブ４４がOFFされ、スイッチメカバルブ４５側にエアを流さないことから、スイッチメカバルブ４５がONされても、エアオペレータバルブ４１がONされず、エアモータ３１は回転しない。
【００３８】
カッタ５６は、図５，１０〜１２に示すように、下部側の元部５９側で連なって、駆動軸３２により回転する回転軸Ｃを間にして対向する二枚の刃部５７，５７を備えて構成されている。各刃部５７は、上部側の半割り円柱状の半割り円柱部５７ａと、半割り円柱部５７ａの下部に配置される半割り円錐台形状の半割り円錐台部５７ｃと、を備えて構成されている。半割り円柱部５７ａは、刃部５７の回転方向側の縁を、溶接ノズル２の内周面２ｂに付着したスパッタＳを剥離する内周側切刃５７ｂとして、構成されている。半割り円錐台部５７ｃは、半割り円柱部５７ａから回転軸Ｃの直交方向に延びる上縁を、溶接ノズル２の先端面２ｃに付着したスパッタＳを剥離する先端側切刃５７ｄとして、構成されている。
【００３９】
そして、刃部５７，５７の下部側の相互の間が、剥離したスパッタＳを排出する排出溝部５８としている。
【００４０】
元部５９には、下面に下方へ突出する円柱状の連結部５９ａが、形成され、連結部５９ａには、駆動軸３２の連結軸部３４における雌ねじ部３６ｂに噛合される雄ねじ部５９ｂと、連結軸部３４の上端側に嵌合されるテーパ部５９ｃと、が形成されている。
【００４１】
上蓋部８０は、図１，３，４，９に示すように、下降時の溶接ノズル２を芯合わせして、溶接ノズル２内にカッタ５６を進入させるガイド部８１を備えて構成される。ガイド部８１は、支持枠部８２に、一対の案内ローラ８３ａ，８４ａを備えてなる二つのローラ部（上側ローラ部８３と下側ローラ部８４）を設けて構成される。一対の案内ローラ８３ａ，８４ａは、それぞれ、鼓形状として、支持枠部８２に回動自在に支持されて配設されている。そして、上側ローラ部８３は、案内ローラ８３ａ，８３ａを、それぞれ、前後方向の回転軸として、左右方向で対向させ、下側ローラ部８４は、上側ローラ部８３の下方で、案内ローラ８４ａ，８４ａを、それぞれ、左右方向の回転軸として、前後方向で対向させるように配設させている。
【００４２】
これらの各案内ローラ８３ａ，８４ａの配置は、図３に示すように、上方から見て、先端２ａを下方に配置させた状態で溶接ノズル２を挿入口８６から挿入させる際に、溶接ノズル２に各案内ローラ８３ａ，８４ａが摺動して回転できるように設定されている。そして、その挿入時には、まず、図９のＡに示すように、溶接ノズル２の外周面２ｄの摺動による案内ローラ８３ａ，８３ａの回動により、溶接ノズル２が前後の配置位置をカッタ５６の刃部５７，５７の半割り円柱部５７ａ，５７ａに対して一致させ、ついで、図９のＢに示すように、外周面２ｄの摺動による案内ローラ８４ａ，８４ａの回動により、溶接ノズル２が左右の配置位置をカッタ５６の刃部５７，５７の半割り円柱部５７ａ，５７ａに対して一致させて、その結果、溶接ノズル２が芯合わせされてカッタ５６を進入させることができることとなる。
【００４３】
なお、対向する案内ローラ８４ａ，８４ａの中心軸相互の高さ位置には、カッタ５６の刃部５７，５７の上端面が一致するように配設されている。
【００４４】
上蓋部８０の表面側には、支持枠部８２を囲むように合成樹脂製のカバー８５が配設され、カバー８５における対向する案内ローラ８３ａ，８４ａ間の上方には、溶接ノズル２より僅かに大きな円形で開口する挿入口８６が、配設されている。
【００４５】
なお、上蓋部８０には、既述のエア供給機構４０のセーフティメカバルブ４４とスイッチメカバルブ４５とが配設されている。
【００４６】
ケース６０は、図１，４，１０，１２に示すように、アクリルやポリカーボネイト等の透明な合成樹脂製の円筒状として、スパッタＳの飛散を防止可能にカッタ５６の周囲に配置されている。ケース６０は、下端６０ｂが下板部２２の嵌合凹部２２ｃに嵌合され、上端６０ａが上蓋部８０に塞がれるように、下板部２２と上蓋部８０の支持枠部８２との間で挟持されて配設されている。
【００４７】
ケース６０の内周面６０ｃには、下部側に、略円形に開口させて、剥離したスパッタＳをケース６０外へ排出可能な排出管部６１が形成されている。実施形態の場合、ケース６０と排出管部６１とは、一体成形されている。排出管部６１は、ケース６０の内周面６０ｃ側に開口した排出口部６２から略９０度に円弧状に曲がって下向きとなる曲管部６３から構成され、曲管部６３の下端で円形に開口した流下口部６４の下方には、実施形態の場合、排出したスパッタＳを溜める貯留バケツ９０が載置されている。
【００４８】
排出管部６１は、ケース６０の内周面６０ｃ側に開口させた排出口部６２の上縁６２ａを、後述するミキサー７０のフィン７６より高い位置に配置させ、排出口部６２の下縁６２ｂを、ミキサー７０の底壁部７１の外周縁７１ｂより下方に配置させるように、構成されている。
【００４９】
ケース６０の下端６０ｂの内周側には、図４，１１に示すように、ケース６０の下端６０ｂ側のシール性を良好にするように、円板状の下蓋部５０が配設されている。下蓋部５０は、所定数（実施形態では３個）の取付ボルト４８を利用して、下板部２２に取付固定されている。また、下蓋部５０は、連結軸部３４を貫通させる貫通孔５１を備えて、貫通孔５１の上端側の内周縁における段差部５２に配置される軸受３８と、下板部２２に配置される軸受３９とにより、連結軸部３４を回動可能に貫通孔５１内に配設させている。
【００５０】
さらに、下蓋部５０の上部外周には、凹溝５３ａを設けた鍔部５３が配設され、凹溝５３ａには、ケース６０の下端６０ｂ付近の内周面６０ｃに圧接されるＯリング５４が嵌め込まれている。
【００５１】
ミキサー７０は、図４〜８，１０に示すように、アルミニウム等の金属製の円板状として、ケース６０の下部における下蓋部５０の上方で、ケース６０の下部の全域を塞ぐように配設されている。ミキサー７０は、駆動軸３２における連結軸部３４に対して、カッタ５６とともに連結されて、ケース６０の下部の全域を塞ぐ円板状の底壁部７１と、駆動軸３２を中心として放射状に延びるように、底壁部７１から上方に突出する複数のフィン７６と、を備えて構成されている。実施形態の場合、フィン７６は、三枚形成されている。
【００５２】
ミキサー７０は、取付ナット５５を利用して、連結軸部３４に連結される構成としており、底壁部７１の中央には、連結軸部３４の面取り筒部３６ｄを貫通させる小判形状に開口した取付孔７２ａを設けた取付座部７２が形成されている。ミキサー７０は、取付孔７２ａに面取り筒部３６ｄを貫通させ、取付孔７２ａの周縁を段差部３６ｃに当接させた状態で、雄ねじ部３６ａに螺合される取付ナット５５に締め付けられて、連結軸部３４に連結される。
【００５３】
そして、底壁部７１は、取付座部７２の外周側をテーパ部７３として、その上面７４を、中心７１ａ側から外周縁７１ｂにかけて下方に下がる円錐台形状のテーパ面としている。
【００５４】
なお、実施形態の場合、底壁部７１のテーパ部７３は、その上面７４における駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ１を１０〜２０°の範囲内の１５°として構成されている（図８参照）。また、実施形態の場合、ミキサー７０の外径寸法Ｄ１は、ケース６０の内周面６０ｃの内径寸法（約８０ｍｍ）より僅かに小さな７９ｍｍ、取付座部７２の外径寸法Ｄ２は３６ｍｍとしている（図６参照）。
【００５５】
フィン７６は、それぞれ、駆動軸３２の近傍側に配置される帯状突条部７７と、底壁部７１の外周縁７１ｂ側のテーパ状突条部７８と、を備えて構成される。また、フィン７６は、剛性を確保できるように底壁部７１の下方側にかける幅寸法を広くさせているが、上面７７ａ，７８ａの幅寸法Ｂ１（図６参照、実施形態では約１．，５ｍｍ）を一定の細幅とした薄板状として、形成されている。
【００５６】
そして、帯状突条部７７は、図８に示すように、底壁部７１からの突出高さＨ１（実施形態では約５ｍｍ）を一定として形成されている。また、帯状突条部７７は、上面７７ａの高さを、ミキサー７０の駆動軸３２への取付時、カッタ５６の排出溝部５８より低い高さとなるように、設定されている。
【００５７】
テーパ状突条部７８は、帯状突条部７７の外周側端部７７ｂからテーパ状に高さを低くして、外周側端部７８ｂを底壁部７１の外周縁７１ｂと等しくする高さとしている。テーパ状突条部７８は、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分として配設されている。
【００５８】
また、実施形態の場合、テーパ状突条部７８の上面７８ａは、駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ２を３０〜４０°の範囲内の３５°として構成されている。
【００５９】
そして、ミキサー７０と排出管部６１との関係では、図７に示すように、底壁部７１の外周縁７１ｂと排出管部６１の排出口部６２の下縁６２ｂとの高さに関し、外周縁７１ｂが下縁６２ｂより高い高さに設定され、さらに、底壁部７１の上面７４の延長線ＥＬが、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂ以上の高さ位置に配置させるように、構成されている。
【００６０】
実施形態のノズルクリーナ１０では、使用時、挿入口８６を経て、溶接ノズル２をガイド部８１に挿入させつつ下降させれば、図９のＡ，Ｂに示すように、ガイド部８１の上側ローラ部８３や下側ローラ部８４のガイドにより、溶接ノズル２が、カッタ５６に芯合わせされて、カッタ５６を進入させ、また、エア供給機構４０のスイッチメカバルブ４５が溶接ノズル２による作動片４５ａや揺動アーム４５ｂの押圧によって、エアモータ３１を回転駆動させることから、カッタ５６が回転する。そのため、溶接ノズル２は、図１０〜１２に示すように、先端面２ｃをカッタ５６の刃部５７における半割り円錐台部５７ｃと当接するまで押し込まれれば、カッタ５６の各刃部５７の内周側切刃５７ｂや先端側切刃５７ｄの回転により、内周面２ｂや先端面２ｃに付着したスパッタＳが剥離されて、剥離されたスパッタＳが排出溝部５８に溜まり、さらに、排出溝部５８から離脱するように落下する。
【００６１】
その際、排出溝部５８の下方には、カッタ５６と共回りするミキサー７０が回転しており、ミキサー７０は、フィン７６の帯状突条部７７によって、スパッタＳを粉砕する。と同時に、ミキサー７０は、フィン７６のテーパ状突条部７８の回転により、駆動軸３２側から外周側に向かう気流Ａを生じさせて、粉砕した細かいスパッタ（微細スパッタ）ＳＳを気流Ａに乗せて排出管部６１から排出する。また、ミキサー７０は、気流Ａに乗らなかった粉砕されたスパッタ（粉砕スパッタ）ＳＣを、テーパ状突条部７８の回転に伴う遠心力により、外周縁７８ｂ側に飛ばす。そして、ミキサー７０は、その底壁部７１の上面７４を、外周縁７１ｂ側を下向きに傾斜させた円錐台形状のテーパ面とし、さらに、排出管部６１におけるケース６０の内周面６０ｃ側に開口させた排出口部６２の下縁６２ｂより、上方に配置させており、気流Ａに乗らなかった粉砕スパッタＳＣは、円滑に、底壁部７１の上面７４から排出口部６２へ滑り落ちるように排出される。
【００６２】
さらにその際、テーパ状突条部７８は、その外周縁（外周側端部）７８ｂを、底壁部７１の外周縁７１ｂの上面７４と高さを一致させるように構成されており、十分に粉砕されていない塊スパッタＳＢをケース６０の内周面６０ｃとの間でかじってミキサー７０の回転を停止させる事態を招くこと無く、円滑に、粉砕した粉砕スパッタＳＣとともに塊スパッタＳＢを排出管部６１側に押し出すように、排出できる。
【００６３】
勿論、排出管部６１は、ケース６０の内周面６０ｃに開口した排出口部６２から下向きに配設されており、円滑に排出口部６２から落下させるように、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢを排出できる。
【００６４】
特に、ミキサー７０のフィン７６は、底壁部７１からの高さを略一定とし、剥離したスパッタＳを粉砕可能な帯状突条部７７だけでなく、外周縁７１ｂ側の高さを底壁部７１に一致させるように、テーパ状に高さを低くするテーパ状突条部７８を設けて、構成されている。さらに、フィン７６は、このテーパ状突条部７８を含めて、駆動軸３２側より外周縁７１ｂ側を下方に下げた底壁部７１の上面７４から上方へ突出させており、ミキサー７０の回転に伴って、フィン７６は、底壁部７１の外周縁７１ｂにかけて下向きに向かう気流Ａを発生させ易くなり、上方のガイド部８１の挿入口８６から粉砕したスパッタＳを噴き出すことを抑制し、粉砕したスパッタＳを混在させた気流Ａを、排出口部６２を経て排出管部６１から円滑に排気させることが可能となる。
【００６５】
そして勿論、ミキサー７０は、カッタ５６の駆動軸３２の連結軸部３４に直結されて、排気エアを利用して回転駆動されていないことから、カッタ５６の剥離性能の低下を抑制することができる。なお、実施形態の場合、エアモータ３１は、作動時、約２０００ｒｐｍ程度の高回転で駆動軸３２を回転でき、ミキサー７０を連結させていても、その出力を殆ど低下させない。
【００６６】
したがって、実施形態のノズルクリーナ１０では、カッタ５６の剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズル２のスパッタＳを除去して所定部位の貯留バケツ９０に排出できる。換言すれば、実施形態のノズルクリーナ１０では、カッタ５６の回転を阻害することなく、カッタ５６により剥離させたスパッタＳを細かく砂状に粉砕して、ガイド部８１から噴き出させることなく、円滑に、排出管部６１から排出することができる。
【００６７】
また、実施形態のノズルクリーナ１０では、排出管部６１が、ケース６０の内周面６０ｃ側に開口した排出口部６２から下方に曲がる曲管部６３を設けて構成されて、ミキサー７０の底壁部７１が、上面７４の延長線ＥＬを、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂ以上の高さ位置に配置させるように、構成されている。
【００６８】
そのため、実施形態では、粉砕された粉砕スパッタＳＣ，ＳＢがミキサー７０の底壁部７１を滑って排出される際、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢは、底壁部７１の外周縁７１ｂから排出口部６２を経た後、極力、曲管部６３の下面６３ａとの接触を抑制して、すなわち、曲管部６３の下面６３ａとの摩擦抵抗を少なくして、排出管部６１の曲管部６３を通過して曲管部６３の下方へ落下する。したがって、このような構成では、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢを、排出管部６１の排出口部６２付近に滞留させること無く、迅速に、排出管部６１の曲管部６３の下方の貯留バケツ９０へ排出できる。
【００６９】
なお、実施形態の場合には、底壁部７１が、上面７４の延長線ＥＬを、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂより、高くした。しかし、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢが摩擦抵抗を少なくして排出管部６１の曲管部６３を通過して曲管部６３の下方へ落下できれは、底壁部７１は、その上面７４の延長線ＥＬを、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂと略一致、すなわち、下面６３ｂの接線とするように、構成してもよい。
【００７０】
さらに、実施形態のノズルクリーナ１０では、ミキサー７０の底壁部７１が、上面７４における駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ１を１０〜２０°の範囲内の１５°として、構成され、ミキサー７０の各フィン７６が、駆動軸３２を中心として、放射状として直線状に延びるように配設され、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａにおける駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ２を３０〜４０°の範囲内の３５°として、構成されている。
【００７１】
そのため、このような構成では、ミキサー７０の底壁部７１の上面７４のテーパ角度θ１が、１０〜２０°の範囲内の１５°として、１０°未満と小さくないことから、底壁部７１の上面７４を滑る粉砕スパッタＳＣ，ＳＢを斜め下向きに排出して、円滑に排出管部６１に流入させ易く、また、２０°を越えるように大きくないことから、底壁部７１の上面７４から突出する帯状突条部７７の回転時による気流Ａを、ガイド部８１の挿入口８６から噴出させるような上向きに向け難い。
【００７２】
また、各フィン７６が、駆動軸３２を中心として、放射状の直線状に延びるように配設されて、湾曲する曲線状としていないことから、上向きの気流の発生を抑制して、斜め下向きの気流Ａを発生させ易い。
【００７３】
さらに、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａのテーパ角度θ２を３０°未満や４０°を越えるように大きくしていないことから、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢをガイド部８１側に吹き上げることを抑制して、斜め下向きに排出可能となる。すなわち、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａのテーパ角度を３０°未満とする場合には、帯状突条部７７の底壁部７１からの突出高さ寸法Ｈ１が、相対的に低くなり、剥離したスパッタＳを粉砕し難い。また、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａのテーパ角度を４０°を越える大きさとする場合には、帯状突条部７７やテーパ状突条部７８の底壁部からの突出高さが、相対的に高くなり過ぎて、上向きの気流を発生させ易くなり、ガイド部８１の挿入口８６から粉砕したスパッタＳを噴出させる虞れが生ずる。
【００７４】
そのため、実施形態のミキサー７０では、一層、下向きの気流Ａを発生させ易く、ガイド部８１側からの粉砕したスパッタＳや気流の吹き出しを抑制し、作業環境良く、剥離したスパッタＳをノズルクリーナ１０から排出させて貯留バケツ９０に貯留させることができる。
【００７５】
なお、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分としていれば、ミキサーは、上向きの気流の発生を抑制した状態での帯状突条部７７による剥離したスパッタＳの粉砕と、テーパ状突条部７８による下向きの気流Ａの発生と、をバランスよく確保できる。
【００７６】
そして、実施形態のノズルクリーナ１０では、ミキサー７０のフィン７６が三枚として構成されている。すなわち、フィン７６が二枚以下であれば、ケース６０内の底壁部７１上における排出口部６２から離れた後部側エリア７５（図１０参照）に、粉砕したスパッタＳの滞留量が多くなって、粉砕した粉砕スパッタＳＣを上方へ巻き上げる虞れが生じてしまい、フィン７６が４枚以上であれば、後部側エリア７５での粉砕スパッタＳＣの滞留を抑制できるものの、フィン７６自体の数が多く、上方へ向かう気流を発生させて、ガイド部８１の挿入口８６から微細スパッタＳＳを噴き出す事態を招き易くなり、好ましくないからである。勿論、このような点に関して、支障無く剥離したスパッタＳを排出できれば、フィン７６は、３枚に限定されること無く、１枚や２枚、或いは、４枚、５枚、６枚等の枚数を配設させて、ミキサー７０を構成しても良い。
【符号の説明】
【００７７】
２…溶接ノズル、１０…ノズルクリーナ、３０…回転駆動機構、３１…（回転駆動源）エアモータ、３２…駆動軸、５６…カッタ、５８…排出溝部、６０…ケース、６０ｃ…内周面、６１…排出管部、６２…排出口部、６２ａ…（排出口部の）上縁、６２ｂ…（排出口部の）下縁、６３…曲管部、６３ａ…（曲管部の）内周面、６３ｂ…（曲管部内周面の）下面、７０…ミキサー、７１…底壁部、７１ｂ…外周縁、７４…（底壁部の）上面、７６…フィン、７７…帯状突条部、７７ｂ…（帯状突条部の）外周側端部、７８…テーパ状突条部、７８ａ…（テーパ状突条部の）上面、７８ｂ…（テーパ状突条部の）外周側端部、８０…上蓋部、８１…ガイド部、８６…挿入口、θ１…（底壁部の上面の）テーパ角度、θ２…（テーパ状突条部の上面の）テーパ角度、ＥＬ…（ミキサー底壁部上面の）延長線、Ｃ…回転軸、Ｓ…スパッタ、ＳＣ…（粉砕された）粉砕スパッタ、ＳＳ…（粉砕された）微小スパッタ、ＳＢ…（大きな）塊スパッタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスアーク溶接に使用する溶接ノズルに付着したスパッタを除去するノズルクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のノズルクリーナとしては、溶接ノズルの下降時に溶接ノズル内に進入するカッタを回転させて、カッタの刃部により溶接ノズルに付着していたスパッタを剥離させて排出する構成としていた（特許文献１参照）。このノズルクリーナでは、カッタの周囲をケースで囲んで、カッタの回転駆動に使用したエアモータの排気を利用して、スパッタを吹き飛ばして排出していた。
【０００３】
また、ノズルクリーナではないものの、切削具の切削により発生する切粉を、切削具を回転させる回転駆動軸に、フィンを直結し、切削具の回転時に、フィンを回転させて、切粉を吸い上げて所定部位に排出するものもあった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４８１５２号公報
【特許文献２】特開２００３−７２２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の特許文献１に記載のノズルクリーナでは、カッタを回転させるエアモータの排気エアを利用しており、排気エアの流速を高めてスパッタを吹き飛ばそうとすれば、その排気エアの噴射ノズルの部位で、エアの流れを絞ることとなって、エアモータの出力を低下させてしまい、スパッタの剥離性能の低下を抑制できない。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の切削装置では、切削具の回転駆動軸にフィンを直結させており、切削具の回転力の低下を招き難く、切削性能の低下を抑制し易い。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の切削装置では、切削具の上方にフィンを配置させて回転させており、切削時の切粉を上方に吸い上げて側方の排出口部から排出させる構成としいた。そのため、ノズルカッタのように、下降させる溶接ノズル内にカッタを進入させて、溶接ノズルに付着したスパッタを剥離して除去する構造には、簡単に適用できない。すなわち、カッタの上方には、溶接ノズルが進入しており、スパッタを上方へ吸い上げることができない。また、スパッタは、大小の形状があり、フィンが、カッタの周囲を囲うケースの内周面との間でスパッタをかじるように挟み込んで、回転不能を招く虞れも生ずる。さらに、剥離したスパッタが、溶接ノズルの挿入部位から噴き出して飛散する虞れも生ずる。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、カッタの剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズルのスパッタを除去して所定部位に排出できるノズルクリーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜請求項１の説明＞
本発明に係るノズルクリーナは、溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に進入するカッタを回転させて、前記カッタの刃部により前記溶接ノズルに付着していたスパッタを剥離させて排出するノズルクリーナであって、
前記カッタが、上下方向に沿った回転軸として回転可能に、下部側の連結部を回転駆動機構の駆動軸に連結させるとともに、下部側に、剥離した前記スパッタの排出溝部を設けて構成され、
前記カッタの周囲に、前記スパッタの飛散を防止可能に囲う円筒状のケースが配設され、
該ケースの上部に、前記溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に前記カッタを進入させるようにガイドするガイド部を設けて開口する上蓋部が、前記ケースの上部を塞ぐように配設され、
前記ケースの下部に、前記ケースの下部の全域を塞ぐように配設されるとともに、前記排出溝部から落下する前記スパッタを粉砕可能なミキサーが配設され、
該ミキサーが、前記回転駆動機構の駆動軸に、前記カッタの連結部とともに連結される構成として、前記ケースの下部の全域を塞ぐ円板状の底壁部と、前記駆動軸を中心として放射状に延びるように、該底壁部から上方に突出する複数のフィンと、を備えて構成され、
前記底壁部が、上面を、中心側から外周縁にかけて下方に下がる円錐台形状のテーパ面として構成され、
前記複数のフィンが、
前記駆動軸の近傍側に配置されて、前記排出溝部より低い高さで、かつ、前記底壁部からの突出高さを略一定とした帯状突条部と、
該帯状突条部の外周側端部からテーパ状に高さを低くして、外周側端部を前記底壁部の外周縁と等しくする高さとするテーパ状突条部と、
を備えて構成され、
前記ケースの下部側に、粉砕した前記スパッタを排出可能な排出管部が、配設され、
該排出管部が、前記ケースの内周面側に開口させた排出口部の上縁を、前記フィンより高くし、前記排出口部の下縁を、前記ミキサーの底壁部より下方に配置させて、前記排出口部から下方に向かって延びるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るノズルクリーナでは、溶接ノズルをガイド部に挿入させつつ下降させ、カッタを溶接ノズル内に進入させつつ回転させれば、カッタが溶接ノズルに付着したスパッタを剥離させて、スパッタが排出溝部に溜まり、さらに、排出溝部から離脱するように落下する。
【００１１】
その際、排出溝部の下方には、カッタと共回りするミキサーが回転しており、ミキサーは、フィンの帯状突条部によって、スパッタを粉砕する。と同時に、ミキサーは、フィンのテーパ状突条部の回転により、駆動軸側から外周側に向かう気流を生じさせて、粉砕した細かいスパッタを気流に乗せて排出管部から排出する。また、ミキサーは、気流に乗らなかった粉砕されたスパッタを、テーパ状突条部の回転に伴う遠心力により、外周縁側に飛ばす。そして、ミキサーは、その底壁部の上面を、外周縁側を下向きに傾斜させた円錐台形状のテーパ面とし、さらに、排出管部におけるケースの内周面側に開口させた排出口部の下縁より、上方に配置させており、気流に乗らなかったスパッタは、円滑に、ミキサーの底壁部の上面から排出口部へ滑り落ちるように排出される。
【００１２】
さらにその際、テーパ状突条部は、その外周縁を、底壁部の上面と高さを一致させるように構成されており、スパッタをケースの内周面との間でかじってミキサーの回転を停止させる事態を招くこと無く、円滑に、スパッタを排出管部側に押し出すように、排出できる。
【００１３】
勿論、排出管部は、ケースの内周面に開口した排出口部から下向きに配設されており、円滑に排出口部から落下させるように、スパッタを排出できる。
【００１４】
特に、ミキサーのフィンは、底壁部からの高さを略一定とし、剥離したスパッタを粉砕可能な帯状突条部だけでなく、外周縁側の高さを底壁部に一致させるように、テーパ状に高さを低くするテーパ状突条部を設けて、構成されている。さらに、フィンは、テーパ状突条部を含めて、駆動軸側より外周縁側を下方に下げた底壁部の上面から上方へ突出させており、ミキサーの回転に伴って、フィンは、底壁部の外周縁にかけて下向きに向かう気流を発生させ易くなり、上方のガイド部から粉砕したスパッタを噴き出すことを抑制し、粉砕したスパッタを混在させた状態の気流を、排出口部を経て排出管部から円滑に排気させることが可能となる。
【００１５】
そして勿論、ミキサーは、カッタの駆動軸に直結されて、排気エアを利用して回転駆動されていないことから、カッタの剥離性能の低下を抑制することができる。
【００１６】
したがって、本発明に係るノズルクリーナでは、カッタの剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズルのスパッタを除去して所定部位に排出できる。換言すれば、本発明に係るノズルクリーナでは、カッタの回転を阻害することなく、カッタにより剥離させたスパッタを細かく砂状に粉砕して、ガイド部から噴き出させることなく、円滑に、排出管部から排出することができる。
【００１７】
＜請求項２の説明＞
本発明に係るノズルクリーナでは、前記排出管部は、前記ケースの内周面側に開口した前記排出口部から下方に曲がる曲管部を設けて構成し、
前記ミキサーの底壁部は、上面の延長線を、前記曲管部の内周面における下面以上の高さ位置に配置させるように、配設することが望ましい。
【００１８】
このような構成では、剥離されたスパッタがミキサーの底壁部を滑って排出される際、スパッタは、底壁部の外周縁から排出口部を経た後、極力、曲管部の下面との接触を抑制して、すなわち、曲管部の下面との摩擦抵抗を少なくして、排出管部の曲管部を通過して曲管部の下方へ落下する。したがって、このような構成では、粉砕したスパッタを、排出管部の排出口部付近に滞留させること無く、迅速に、排出管部の曲管部の下方へ排出できる。
【００１９】
＜請求項３の説明＞
本発明に係るノズルクリーナでは、前記ミキサーの底壁部は、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を１０〜２０°の範囲内として、構成し、
前記ミキサーの各フィンは、前記駆動軸を中心として、放射状の直線状に延びるように配設し、
前記各フィンの前記テーパ状突条部は、前記ミキサーの半径方向の寸法において、前記フィンの略半分とし、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を３０〜４０°の範囲内として、構成することが望ましい。
【００２０】
このような構成では、ミキサーの底壁部の上面のテーパ角度が、１０〜２０°の範囲内として、１０°未満と小さくないことから、底壁部の上面を滑るスパッタを斜め下向きに排出して、円滑に排出管部に流入させ易く、また、２０°を越えるように大きくないことから、底壁部の上面から突出する帯状突条部の回転時による気流を、ガイド部から噴出させるような上向きに向け難い。
【００２１】
また、各フィンが、駆動軸を中心として、放射状の直線状に延びるように配設されて、湾曲する曲線状としていないことから、上向きの気流の発生を抑制して、斜め下向きの気流を発生させ易い。
【００２２】
さらに、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分とし、上面のテーパ角度を３０°未満や４０°を越えるように大きくしていないことから、剥離したスパッタをガイド部側に吹き上げることを抑制して、斜め下向きに排出可能となる。すなわち、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分とし、上面のテーパ角度を３０°未満とする場合には、帯状突条部の底壁部からの突出高さが、相対的に低くなり、剥離したスパッタを粉砕し難い。また、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分とし、上面のテーパ角度を４０°を越える大きさとする場合には、帯状突条部やテーパ状突条部の底壁部からの突出高さが、相対的に高くなり過ぎて、上向きの気流を発生させ易くなり、ガイド部から粉砕したスパッタを噴出させる虞れが生ずる。
【００２３】
なお、各フィンのテーパ状突条部が、ミキサーの半径方向の寸法において、フィンの略半分としていれば、ミキサーは、上向きの気流の発生を抑制した状態での帯状突条部による剥離したスパッタの粉砕と、テーパ状突条部による下向きの気流の発生と、をバランスよく確保できる。
【００２４】
＜請求項４の説明＞
そして、本発明に係るノズルクリーナでは、前記ミキサーは、前記フィンを三枚配設させて構成することが望ましい。
【００２５】
すなわち、フィンが二枚以下であれば、ケース内の底壁部上における排出口部から離れたエリアに、粉砕したスパッタの滞留量が多くなって、粉砕したスパッタを上方へ巻き上げる虞れが生じ、フィンが４枚以上であれば、ケース内の底壁部上における排出口部から離れたエリアでの粉砕したスパッタの滞留を抑制できるものの、フィン自体の数が多くなって、上方へ向かう気流を発生させ易くなってしまい、好ましくないからである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態のノズルクリーナの斜視図である。
【図２】実施形態のノズルクリーナの右側面図である。
【図３】実施形態のノズルクリーナの平面図である。
【図４】実施形態のノズルクリーナの断面図であり、図３のIV−IV部位に対応する。
【図５】実施形態のノズルクリーナにおけるカッタ、ナット、駆動軸、ミキサーの分解斜視図である。
【図６】実施形態のミキサーの平面図である。
【図７】実施形態のミキサーの正面図である。
【図８】実施形態のミキサーの断面図であり、図６のVIII−VIII部位に対応する。
【図９】実施形態のノズルクリーナに溶接ノズルを挿入する状態を説明する図である。
【図１０】実施形態のノズルクリーナの作動時を示す概略横断面図である。
【図１１】実施形態のノズルクリーナの作動時を示す概略縦断面図であり、排出口部の中央付近からフィンが外れて配置された状態を示す。
【図１２】実施形態のノズルクリーナの作動時を示す概略縦断面図であり、排出口部の中央付近にフィンが配置された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のノズルクリーナ１０は、図１〜４に示すように、クリーナ本体２０と、クリーナ本体２０を支持する支持台１１と、を備えて構成され、クリーナ本体２０は、支持台１１の天板部１２上に、複数（実施形態では４個）のダンパ２５を介在させて、取付固定されている。
【００２８】
クリーナ本体２０は、溶接ノズル２の下降時に溶接ノズル２内に進入するカッタ５６を回転させて、カッタ５６の刃部５７により溶接ノズル２に付着していたスパッタＳ（図１０，１１参照）を剥離する。そして、クリーナ本体２０は、カッタ５６、カッタ５６を回転駆動させる回転駆動機構３０、回転駆動機構３０を支持する支持フレーム２１、スパッタＳの飛散を防止するケース６０、剥離したスパッタＳを粉砕するミキサー７０、ケース６０の上方を塞ぎ、かつ、下降時の溶接ノズル２を芯合わせしてカッタ５６に挿入させる上蓋部８０、を備えて構成されている。
【００２９】
なお、溶接ノズル２は、溶接ロボットの所定のアームに保持された溶接トーチ１の先端に配設されて、図４，９に示すように、内周側にガスノズル３とワイヤノズル（コンタクトチップ）４とを配設させている。
【００３０】
支持フレーム２１は、四隅の下面側にダンパ２５を配置させて、支持台１１の天板部１２の上面側に取付固定される略四角板状の下板部２２と、下板部２２の後部で上方に延びる湾曲した板状の支持壁部２３と、を備えて構成されている。下板部２２には、中央に、回転駆動機構３０の駆動軸３２を突出させる貫通孔２２ａが形成されるとともに、上面に、ケース６０の円形の下端６０ｂを嵌合させる嵌合凹部２２ｃが形成されている。貫通孔２２ａの周縁には、軸受３９を配設する段差部２２ｂが形成されている。
【００３１】
支持壁部２３の上端には、上蓋部８０の支持枠部８２がねじ止めされて固定されている。なお、支持枠部８２は、前部側の左右においても、下板部２２に固定された支持ロッド２４をねじ止めさせており、その結果、支持ロッド２４，２４と支持壁部２３とを利用して、支持フレーム２１に支持されている。
【００３２】
回転駆動機構３０は、回転駆動源としてのエアモータ３１を備えて構成され、エアモータ３１は、下板部２２にボルト２９止めされている取付スリーブ２６に保持されて、支持フレーム２１に保持されている。
【００３３】
エアモータ３１は、回転する駆動軸３２として、エアモータ３１自体から突出する本体部３３と、本体部３３の上部に連結される連結軸部３４と、を備えて構成されている。連結軸部３４は、下部側の筒状の下部連結部３５（図５参照）が、ねじ３７止めされて本体部３３と連結され、上部側の筒状の上部連結部３６（図５参照）が、カッタ５６とミキサー７０とを連結する部位としている。
【００３４】
詳しく述べれば、図５，１２に示すように、上部連結部３６は、外周側にミキサー７０を取り付けるための雄ねじ部３６ａを配設させるとともに、内周側にカッタ５６を連結する雌ねじ部３６ｂを配設させている。雄ねじ部３６ａは、ミキサー７０を取り付けるための取付ナット５５を螺着させるものであり、雄ねじ部３６ａの下端側には、ミキサー７０の取付座部７２の取付孔７２ａの周縁を受け止める段差部３６ｃが形成されている。また、雄ねじ部３６ａの形成部位は、ミキサー７０の連結軸部３４に対する回り止めを図れるように、ミキサー７０の取付孔７２ａの小判形状の開口に対応して、円柱形状から面取りした面取り筒部３６ｄとして、形成されている。
【００３５】
エアモータ３１にエアを供給するエア供給機構４０は、図２，４に示すように、支持フレーム２１の下板部２２に固定された取付ブラケット２７に保持されるエアオペレータバルブ４１と、エアオペレータバルブ４１に連なってエア源からのエアを流入させるエア流入管部４２と、を備えて構成されている。さらに、エア供給機構４０は、溶接ノズル２の下降時に、エアモータ３１を作動させるためのスイッチメカバルブ４５と、カッタ５６の取替え時等において、上蓋部８０を開いた際に、エアモータ３１を回転させずに確実に停止させるセーフティメカバルブ４４と、を備えて構成されている。
【００３６】
これらの構成を簡単に説明すると、エアオペレータバルブ４１は、スイッチメカバルブ４５からの始動管部４６を経たエアの流入により、開弁して、エア流入管部４２に流入していたエアをエア供給管部４７に流し、エアモータ３１を回転駆動させて、逆に、スイッチメカバルブ４５からのエアの流入が無ければ、エア流入管部４２に流入していたエアをエア供給管部４７へ流さず、エアモータ３１を回転させない構成としている。セーフティメカバルブ４４は、上蓋部８０内の所定位置に取り付けられ、エア流入管部４２からの分岐管部４３と連結される。そして、セーフティメカバルブ４４は、上蓋部８０が支持壁部２３の上端に取り付けられていれば、分岐管部４３からのエアをスイッチメカバルブ４５へ流すが、上蓋部８０が支持壁部２３から離れれば、支持壁部２３に接触して押し込まれていた図示しない作動片を突出させることとなって、スイッチメカバルブ４５へのエアの流入を停止させる。スイッチメカバルブ４５は、上蓋部８０内の溶接ノズル２の挿入口８６の直下付近に、揺動アーム４５ｂを介在させて、作動片４５ａを配置させており、この作動片４５ａが、溶接ノズル２の先端２ａの先端面２ｃや外周面２ｄに押し下げられて下方へ揺動する揺動アーム４５ｂに押されて移動すれば（図９のＡ，Ｂ参照）、ONされて、セーフティメカバルブ４４からのエアをエアオペレータバルブ４１に流すことができる。
【００３７】
すなわち、このエア供給機構４０では、上蓋部８０が支持壁部２３に取り付けられていれば、セーフティメカバルブ４４がONされ、そして、エア流入管部４２から分岐管部４３を経て流れるエアが、セーフティメカバルブ４４を経て、スイッチメカバルブ４５まで到達している状態としており、その状態で、溶接ノズル２が挿入口８６内に挿入されて、作動片４５ａが押されれば、スイッチメカバルブ４５がONされて、エアをエアオペレータバルブ４１に流し、エアオペレータバルブ４１がONされ、エアモータ３１にエアが供給されて、エアモータ３１が回転駆動する。そして、上蓋部８０が支持壁部２３から外れれば、セーフティメカバルブ４４がOFFされ、スイッチメカバルブ４５側にエアを流さないことから、スイッチメカバルブ４５がONされても、エアオペレータバルブ４１がONされず、エアモータ３１は回転しない。
【００３８】
カッタ５６は、図５，１０〜１２に示すように、下部側の元部５９側で連なって、駆動軸３２により回転する回転軸Ｃを間にして対向する二枚の刃部５７，５７を備えて構成されている。各刃部５７は、上部側の半割り円柱状の半割り円柱部５７ａと、半割り円柱部５７ａの下部に配置される半割り円錐台形状の半割り円錐台部５７ｃと、を備えて構成されている。半割り円柱部５７ａは、刃部５７の回転方向側の縁を、溶接ノズル２の内周面２ｂに付着したスパッタＳを剥離する内周側切刃５７ｂとして、構成されている。半割り円錐台部５７ｃは、半割り円柱部５７ａから回転軸Ｃの直交方向に延びる上縁を、溶接ノズル２の先端面２ｃに付着したスパッタＳを剥離する先端側切刃５７ｄとして、構成されている。
【００３９】
そして、刃部５７，５７の下部側の相互の間が、剥離したスパッタＳを排出する排出溝部５８としている。
【００４０】
元部５９には、下面に下方へ突出する円柱状の連結部５９ａが、形成され、連結部５９ａには、駆動軸３２の連結軸部３４における雌ねじ部３６ｂに噛合される雄ねじ部５９ｂと、連結軸部３４の上端側に嵌合されるテーパ部５９ｃと、が形成されている。
【００４１】
上蓋部８０は、図１，３，４，９に示すように、下降時の溶接ノズル２を芯合わせして、溶接ノズル２内にカッタ５６を進入させるガイド部８１を備えて構成される。ガイド部８１は、支持枠部８２に、一対の案内ローラ８３ａ，８４ａを備えてなる二つのローラ部（上側ローラ部８３と下側ローラ部８４）を設けて構成される。一対の案内ローラ８３ａ，８４ａは、それぞれ、鼓形状として、支持枠部８２に回動自在に支持されて配設されている。そして、上側ローラ部８３は、案内ローラ８３ａ，８３ａを、それぞれ、前後方向の回転軸として、左右方向で対向させ、下側ローラ部８４は、上側ローラ部８３の下方で、案内ローラ８４ａ，８４ａを、それぞれ、左右方向の回転軸として、前後方向で対向させるように配設させている。
【００４２】
これらの各案内ローラ８３ａ，８４ａの配置は、図３に示すように、上方から見て、先端２ａを下方に配置させた状態で溶接ノズル２を挿入口８６から挿入させる際に、溶接ノズル２に各案内ローラ８３ａ，８４ａが摺動して回転できるように設定されている。そして、その挿入時には、まず、図９のＡに示すように、溶接ノズル２の外周面２ｄの摺動による案内ローラ８３ａ，８３ａの回動により、溶接ノズル２が前後の配置位置をカッタ５６の刃部５７，５７の半割り円柱部５７ａ，５７ａに対して一致させ、ついで、図９のＢに示すように、外周面２ｄの摺動による案内ローラ８４ａ，８４ａの回動により、溶接ノズル２が左右の配置位置をカッタ５６の刃部５７，５７の半割り円柱部５７ａ，５７ａに対して一致させて、その結果、溶接ノズル２が芯合わせされてカッタ５６を進入させることができることとなる。
【００４３】
なお、対向する案内ローラ８４ａ，８４ａの中心軸相互の高さ位置には、カッタ５６の刃部５７，５７の上端面が一致するように配設されている。
【００４４】
上蓋部８０の表面側には、支持枠部８２を囲むように合成樹脂製のカバー８５が配設され、カバー８５における対向する案内ローラ８３ａ，８４ａ間の上方には、溶接ノズル２より僅かに大きな円形で開口する挿入口８６が、配設されている。
【００４５】
なお、上蓋部８０には、既述のエア供給機構４０のセーフティメカバルブ４４とスイッチメカバルブ４５とが配設されている。
【００４６】
ケース６０は、図１，４，１０，１２に示すように、アクリルやポリカーボネイト等の透明な合成樹脂製の円筒状として、スパッタＳの飛散を防止可能にカッタ５６の周囲に配置されている。ケース６０は、下端６０ｂが下板部２２の嵌合凹部２２ｃに嵌合され、上端６０ａが上蓋部８０に塞がれるように、下板部２２と上蓋部８０の支持枠部８２との間で挟持されて配設されている。
【００４７】
ケース６０の内周面６０ｃには、下部側に、略円形に開口させて、剥離したスパッタＳをケース６０外へ排出可能な排出管部６１が形成されている。実施形態の場合、ケース６０と排出管部６１とは、一体成形されている。排出管部６１は、ケース６０の内周面６０ｃ側に開口した排出口部６２から略９０度に円弧状に曲がって下向きとなる曲管部６３から構成され、曲管部６３の下端で円形に開口した流下口部６４の下方には、実施形態の場合、排出したスパッタＳを溜める貯留バケツ９０が載置されている。
【００４８】
排出管部６１は、ケース６０の内周面６０ｃ側に開口させた排出口部６２の上縁６２ａを、後述するミキサー７０のフィン７６より高い位置に配置させ、排出口部６２の下縁６２ｂを、ミキサー７０の底壁部７１の外周縁７１ｂより下方に配置させるように、構成されている。
【００４９】
ケース６０の下端６０ｂの内周側には、図４，１１に示すように、ケース６０の下端６０ｂ側のシール性を良好にするように、円板状の下蓋部５０が配設されている。下蓋部５０は、所定数（実施形態では３個）の取付ボルト４８を利用して、下板部２２に取付固定されている。また、下蓋部５０は、連結軸部３４を貫通させる貫通孔５１を備えて、貫通孔５１の上端側の内周縁における段差部５２に配置される軸受３８と、下板部２２に配置される軸受３９とにより、連結軸部３４を回動可能に貫通孔５１内に配設させている。
【００５０】
さらに、下蓋部５０の上部外周には、凹溝５３ａを設けた鍔部５３が配設され、凹溝５３ａには、ケース６０の下端６０ｂ付近の内周面６０ｃに圧接されるＯリング５４が嵌め込まれている。
【００５１】
ミキサー７０は、図４〜８，１０に示すように、アルミニウム等の金属製の円板状として、ケース６０の下部における下蓋部５０の上方で、ケース６０の下部の全域を塞ぐように配設されている。ミキサー７０は、駆動軸３２における連結軸部３４に対して、カッタ５６とともに連結されて、ケース６０の下部の全域を塞ぐ円板状の底壁部７１と、駆動軸３２を中心として放射状に延びるように、底壁部７１から上方に突出する複数のフィン７６と、を備えて構成されている。実施形態の場合、フィン７６は、三枚形成されている。
【００５２】
ミキサー７０は、取付ナット５５を利用して、連結軸部３４に連結される構成としており、底壁部７１の中央には、連結軸部３４の面取り筒部３６ｄを貫通させる小判形状に開口した取付孔７２ａを設けた取付座部７２が形成されている。ミキサー７０は、取付孔７２ａに面取り筒部３６ｄを貫通させ、取付孔７２ａの周縁を段差部３６ｃに当接させた状態で、雄ねじ部３６ａに螺合される取付ナット５５に締め付けられて、連結軸部３４に連結される。
【００５３】
そして、底壁部７１は、取付座部７２の外周側をテーパ部７３として、その上面７４を、中心７１ａ側から外周縁７１ｂにかけて下方に下がる円錐台形状のテーパ面としている。
【００５４】
なお、実施形態の場合、底壁部７１のテーパ部７３は、その上面７４における駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ１を１０〜２０°の範囲内の１５°として構成されている（図８参照）。また、実施形態の場合、ミキサー７０の外径寸法Ｄ１は、ケース６０の内周面６０ｃの内径寸法（約８０ｍｍ）より僅かに小さな７９ｍｍ、取付座部７２の外径寸法Ｄ２は３６ｍｍとしている（図６参照）。
【００５５】
フィン７６は、それぞれ、駆動軸３２の近傍側に配置される帯状突条部７７と、底壁部７１の外周縁７１ｂ側のテーパ状突条部７８と、を備えて構成される。また、フィン７６は、剛性を確保できるように底壁部７１の下方側にかける幅寸法を広くさせているが、上面７７ａ，７８ａの幅寸法Ｂ１（図６参照、実施形態では約１．，５ｍｍ）を一定の細幅とした薄板状として、形成されている。
【００５６】
そして、帯状突条部７７は、図８に示すように、底壁部７１からの突出高さＨ１（実施形態では約５ｍｍ）を一定として形成されている。また、帯状突条部７７は、上面７７ａの高さを、ミキサー７０の駆動軸３２への取付時、カッタ５６の排出溝部５８より低い高さとなるように、設定されている。
【００５７】
テーパ状突条部７８は、帯状突条部７７の外周側端部７７ｂからテーパ状に高さを低くして、外周側端部７８ｂを底壁部７１の外周縁７１ｂと等しくする高さとしている。テーパ状突条部７８は、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分として配設されている。
【００５８】
また、実施形態の場合、テーパ状突条部７８の上面７８ａは、駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ２を３０〜４０°の範囲内の３５°として構成されている。
【００５９】
そして、ミキサー７０と排出管部６１との関係では、図７に示すように、底壁部７１の外周縁７１ｂと排出管部６１の排出口部６２の下縁６２ｂとの高さに関し、外周縁７１ｂが下縁６２ｂより高い高さに設定され、さらに、底壁部７１の上面７４の延長線ＥＬが、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂ以上の高さ位置に配置させるように、構成されている。
【００６０】
実施形態のノズルクリーナ１０では、使用時、挿入口８６を経て、溶接ノズル２をガイド部８１に挿入させつつ下降させれば、図９のＡ，Ｂに示すように、ガイド部８１の上側ローラ部８３や下側ローラ部８４のガイドにより、溶接ノズル２が、カッタ５６に芯合わせされて、カッタ５６を進入させ、また、エア供給機構４０のスイッチメカバルブ４５が溶接ノズル２による作動片４５ａや揺動アーム４５ｂの押圧によって、エアモータ３１を回転駆動させることから、カッタ５６が回転する。そのため、溶接ノズル２は、図１０〜１２に示すように、先端面２ｃをカッタ５６の刃部５７における半割り円錐台部５７ｃと当接するまで押し込まれれば、カッタ５６の各刃部５７の内周側切刃５７ｂや先端側切刃５７ｄの回転により、内周面２ｂや先端面２ｃに付着したスパッタＳが剥離されて、剥離されたスパッタＳが排出溝部５８に溜まり、さらに、排出溝部５８から離脱するように落下する。
【００６１】
その際、排出溝部５８の下方には、カッタ５６と共回りするミキサー７０が回転しており、ミキサー７０は、フィン７６の帯状突条部７７によって、スパッタＳを粉砕する。と同時に、ミキサー７０は、フィン７６のテーパ状突条部７８の回転により、駆動軸３２側から外周側に向かう気流Ａを生じさせて、粉砕した細かいスパッタ（微細スパッタ）ＳＳを気流Ａに乗せて排出管部６１から排出する。また、ミキサー７０は、気流Ａに乗らなかった粉砕されたスパッタ（粉砕スパッタ）ＳＣを、テーパ状突条部７８の回転に伴う遠心力により、外周縁７８ｂ側に飛ばす。そして、ミキサー７０は、その底壁部７１の上面７４を、外周縁７１ｂ側を下向きに傾斜させた円錐台形状のテーパ面とし、さらに、排出管部６１におけるケース６０の内周面６０ｃ側に開口させた排出口部６２の下縁６２ｂより、上方に配置させており、気流Ａに乗らなかった粉砕スパッタＳＣは、円滑に、底壁部７１の上面７４から排出口部６２へ滑り落ちるように排出される。
【００６２】
さらにその際、テーパ状突条部７８は、その外周縁（外周側端部）７８ｂを、底壁部７１の外周縁７１ｂの上面７４と高さを一致させるように構成されており、十分に粉砕されていない塊スパッタＳＢをケース６０の内周面６０ｃとの間でかじってミキサー７０の回転を停止させる事態を招くこと無く、円滑に、粉砕した粉砕スパッタＳＣとともに塊スパッタＳＢを排出管部６１側に押し出すように、排出できる。
【００６３】
勿論、排出管部６１は、ケース６０の内周面６０ｃに開口した排出口部６２から下向きに配設されており、円滑に排出口部６２から落下させるように、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢを排出できる。
【００６４】
特に、ミキサー７０のフィン７６は、底壁部７１からの高さを略一定とし、剥離したスパッタＳを粉砕可能な帯状突条部７７だけでなく、外周縁７１ｂ側の高さを底壁部７１に一致させるように、テーパ状に高さを低くするテーパ状突条部７８を設けて、構成されている。さらに、フィン７６は、このテーパ状突条部７８を含めて、駆動軸３２側より外周縁７１ｂ側を下方に下げた底壁部７１の上面７４から上方へ突出させており、ミキサー７０の回転に伴って、フィン７６は、底壁部７１の外周縁７１ｂにかけて下向きに向かう気流Ａを発生させ易くなり、上方のガイド部８１の挿入口８６から粉砕したスパッタＳを噴き出すことを抑制し、粉砕したスパッタＳを混在させた気流Ａを、排出口部６２を経て排出管部６１から円滑に排気させることが可能となる。
【００６５】
そして勿論、ミキサー７０は、カッタ５６の駆動軸３２の連結軸部３４に直結されて、排気エアを利用して回転駆動されていないことから、カッタ５６の剥離性能の低下を抑制することができる。なお、実施形態の場合、エアモータ３１は、作動時、約２０００ｒｐｍ程度の高回転で駆動軸３２を回転でき、ミキサー７０を連結させていても、その出力を殆ど低下させない。
【００６６】
したがって、実施形態のノズルクリーナ１０では、カッタ５６の剥離性能の低下を抑制でき、かつ、円滑に、溶接ノズル２のスパッタＳを除去して所定部位の貯留バケツ９０に排出できる。換言すれば、実施形態のノズルクリーナ１０では、カッタ５６の回転を阻害することなく、カッタ５６により剥離させたスパッタＳを細かく砂状に粉砕して、ガイド部８１から噴き出させることなく、円滑に、排出管部６１から排出することができる。
【００６７】
また、実施形態のノズルクリーナ１０では、排出管部６１が、ケース６０の内周面６０ｃ側に開口した排出口部６２から下方に曲がる曲管部６３を設けて構成されて、ミキサー７０の底壁部７１が、上面７４の延長線ＥＬを、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂ以上の高さ位置に配置させるように、構成されている。
【００６８】
そのため、実施形態では、粉砕された粉砕スパッタＳＣ，ＳＢがミキサー７０の底壁部７１を滑って排出される際、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢは、底壁部７１の外周縁７１ｂから排出口部６２を経た後、極力、曲管部６３の下面６３ａとの接触を抑制して、すなわち、曲管部６３の下面６３ａとの摩擦抵抗を少なくして、排出管部６１の曲管部６３を通過して曲管部６３の下方へ落下する。したがって、このような構成では、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢを、排出管部６１の排出口部６２付近に滞留させること無く、迅速に、排出管部６１の曲管部６３の下方の貯留バケツ９０へ排出できる。
【００６９】
なお、実施形態の場合には、底壁部７１が、上面７４の延長線ＥＬを、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂより、高くした。しかし、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢが摩擦抵抗を少なくして排出管部６１の曲管部６３を通過して曲管部６３の下方へ落下できれは、底壁部７１は、その上面７４の延長線ＥＬを、曲管部６３の内周面６３ａにおける下面６３ｂと略一致、すなわち、下面６３ｂの接線とするように、構成してもよい。
【００７０】
さらに、実施形態のノズルクリーナ１０では、ミキサー７０の底壁部７１が、上面７４における駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ１を１０〜２０°の範囲内の１５°として、構成され、ミキサー７０の各フィン７６が、駆動軸３２を中心として、放射状として直線状に延びるように配設され、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａにおける駆動軸３２の軸直交方向からのテーパ角度θ２を３０〜４０°の範囲内の３５°として、構成されている。
【００７１】
そのため、このような構成では、ミキサー７０の底壁部７１の上面７４のテーパ角度θ１が、１０〜２０°の範囲内の１５°として、１０°未満と小さくないことから、底壁部７１の上面７４を滑る粉砕スパッタＳＣ，ＳＢを斜め下向きに排出して、円滑に排出管部６１に流入させ易く、また、２０°を越えるように大きくないことから、底壁部７１の上面７４から突出する帯状突条部７７の回転時による気流Ａを、ガイド部８１の挿入口８６から噴出させるような上向きに向け難い。
【００７２】
また、各フィン７６が、駆動軸３２を中心として、放射状の直線状に延びるように配設されて、湾曲する曲線状としていないことから、上向きの気流の発生を抑制して、斜め下向きの気流Ａを発生させ易い。
【００７３】
さらに、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａのテーパ角度θ２を３０°未満や４０°を越えるように大きくしていないことから、粉砕スパッタＳＣ，ＳＢをガイド部８１側に吹き上げることを抑制して、斜め下向きに排出可能となる。すなわち、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａのテーパ角度を３０°未満とする場合には、帯状突条部７７の底壁部７１からの突出高さ寸法Ｈ１が、相対的に低くなり、剥離したスパッタＳを粉砕し難い。また、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分とし、上面７８ａのテーパ角度を４０°を越える大きさとする場合には、帯状突条部７７やテーパ状突条部７８の底壁部からの突出高さが、相対的に高くなり過ぎて、上向きの気流を発生させ易くなり、ガイド部８１の挿入口８６から粉砕したスパッタＳを噴出させる虞れが生ずる。
【００７４】
そのため、実施形態のミキサー７０では、一層、下向きの気流Ａを発生させ易く、ガイド部８１側からの粉砕したスパッタＳや気流の吹き出しを抑制し、作業環境良く、剥離したスパッタＳをノズルクリーナ１０から排出させて貯留バケツ９０に貯留させることができる。
【００７５】
なお、各フィン７６のテーパ状突条部７８が、ミキサー７０の半径方向の寸法において、フィン７６の略半分としていれば、ミキサーは、上向きの気流の発生を抑制した状態での帯状突条部７７による剥離したスパッタＳの粉砕と、テーパ状突条部７８による下向きの気流Ａの発生と、をバランスよく確保できる。
【００７６】
そして、実施形態のノズルクリーナ１０では、ミキサー７０のフィン７６が三枚として構成されている。すなわち、フィン７６が二枚以下であれば、ケース６０内の底壁部７１上における排出口部６２から離れた後部側エリア７５（図１０参照）に、粉砕したスパッタＳの滞留量が多くなって、粉砕した粉砕スパッタＳＣを上方へ巻き上げる虞れが生じてしまい、フィン７６が４枚以上であれば、後部側エリア７５での粉砕スパッタＳＣの滞留を抑制できるものの、フィン７６自体の数が多く、上方へ向かう気流を発生させて、ガイド部８１の挿入口８６から微細スパッタＳＳを噴き出す事態を招き易くなり、好ましくないからである。勿論、このような点に関して、支障無く剥離したスパッタＳを排出できれば、フィン７６は、３枚に限定されること無く、１枚や２枚、或いは、４枚、５枚、６枚等の枚数を配設させて、ミキサー７０を構成しても良い。
【符号の説明】
【００７７】
２…溶接ノズル、１０…ノズルクリーナ、３０…回転駆動機構、３１…（回転駆動源）エアモータ、３２…駆動軸、５６…カッタ、５８…排出溝部、６０…ケース、６０ｃ…内周面、６１…排出管部、６２…排出口部、６２ａ…（排出口部の）上縁、６２ｂ…（排出口部の）下縁、６３…曲管部、６３ａ…（曲管部の）内周面、６３ｂ…（曲管部内周面の）下面、７０…ミキサー、７１…底壁部、７１ｂ…外周縁、７４…（底壁部の）上面、７６…フィン、７７…帯状突条部、７７ｂ…（帯状突条部の）外周側端部、７８…テーパ状突条部、７８ａ…（テーパ状突条部の）上面、７８ｂ…（テーパ状突条部の）外周側端部、８０…上蓋部、８１…ガイド部、８６…挿入口、θ１…（底壁部の上面の）テーパ角度、θ２…（テーパ状突条部の上面の）テーパ角度、ＥＬ…（ミキサー底壁部上面の）延長線、Ｃ…回転軸、Ｓ…スパッタ、ＳＣ…（粉砕された）粉砕スパッタ、ＳＳ…（粉砕された）微小スパッタ、ＳＢ…（大きな）塊スパッタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に進入するカッタを回転させて、前記カッタの刃部により前記溶接ノズルに付着していたスパッタを剥離させて排出するノズルクリーナであって、
前記カッタが、上下方向に沿った回転軸として回転可能に、下部側の連結部を回転駆動機構の駆動軸に連結させるとともに、下部側に、剥離した前記スパッタの排出溝部を設けて構成され、
前記カッタの周囲に、前記スパッタの飛散を防止可能に囲う円筒状のケースが配設され、
該ケースの上部に、前記溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に前記カッタを進入させるようにガイドするガイド部を設けて開口する上蓋部が、前記ケースの上部を塞ぐように配設され、
前記ケースの下部に、前記ケースの下部の全域を塞ぐように配設されるとともに、前記排出溝部から落下する前記スパッタを粉砕可能なミキサーが配設され、
該ミキサーが、前記回転駆動機構の駆動軸に、前記カッタの連結部とともに連結される構成として、前記ケースの下部の全域を塞ぐ円板状の底壁部と、前記駆動軸を中心として放射状に延びるように、該底壁部から上方に突出する複数のフィンと、を備えて構成され、
前記底壁部が、上面を、中心側から外周縁にかけて下方に下がる円錐台形状のテーパ面として構成され、
前記複数のフィンが、
前記駆動軸の近傍側に配置されて、前記排出溝部より低い高さで、かつ、前記底壁部からの突出高さを略一定とした帯状突条部と、
該帯状突条部の外周側端部からテーパ状に高さを低くして、外周側端部を前記底壁部の外周縁と等しくする高さとするテーパ状突条部と、
を備えて構成され、
前記ケースの下部側に、粉砕した前記スパッタを排出可能な排出管部が、配設され、
該排出管部が、前記ケースの内周面側に開口させた排出口部の上縁を、前記フィンより高くし、前記排出口部の下縁を、前記ミキサーの底壁部より下方に配置させて、前記排出口部から下方に向かって延びるように形成されていることを特徴とするノズルクリーナ。
【請求項２】
前記排出管部が、前記ケースの内周面側に開口した前記排出口部から下方に曲がる曲管部を設けて構成され、
前記ミキサーの底壁部が、上面の延長線を、前記曲管部の内周面における下面以上の高さ位置に配置させるように、配設されていることを特徴とする請求項１に記載のノズルクリーナ。
【請求項３】
前記ミキサーの底壁部が、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を１０〜２０°の範囲内として、構成され、
前記ミキサーの各フィンが、前記駆動軸を中心として、放射状の直線状に延びるように配設され、
前記各フィンの前記テーパ状突条部が、前記ミキサーの半径方向の寸法において、前記フィンの略半分とし、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を３０〜４０°の範囲内として、構成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のノズルクリーナ。
【請求項４】
前記ミキサーが、前記フィンを三枚配設させて構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のノズルクリーナ。
【請求項１】
溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に進入するカッタを回転させて、前記カッタの刃部により前記溶接ノズルに付着していたスパッタを剥離させて排出するノズルクリーナであって、
前記カッタが、上下方向に沿った回転軸として回転可能に、下部側の連結部を回転駆動機構の駆動軸に連結させるとともに、下部側に、剥離した前記スパッタの排出溝部を設けて構成され、
前記カッタの周囲に、前記スパッタの飛散を防止可能に囲う円筒状のケースが配設され、
該ケースの上部に、前記溶接ノズルの下降時に前記溶接ノズル内に前記カッタを進入させるようにガイドするガイド部を設けて開口する上蓋部が、前記ケースの上部を塞ぐように配設され、
前記ケースの下部に、前記ケースの下部の全域を塞ぐように配設されるとともに、前記排出溝部から落下する前記スパッタを粉砕可能なミキサーが配設され、
該ミキサーが、前記回転駆動機構の駆動軸に、前記カッタの連結部とともに連結される構成として、前記ケースの下部の全域を塞ぐ円板状の底壁部と、前記駆動軸を中心として放射状に延びるように、該底壁部から上方に突出する複数のフィンと、を備えて構成され、
前記底壁部が、上面を、中心側から外周縁にかけて下方に下がる円錐台形状のテーパ面として構成され、
前記複数のフィンが、
前記駆動軸の近傍側に配置されて、前記排出溝部より低い高さで、かつ、前記底壁部からの突出高さを略一定とした帯状突条部と、
該帯状突条部の外周側端部からテーパ状に高さを低くして、外周側端部を前記底壁部の外周縁と等しくする高さとするテーパ状突条部と、
を備えて構成され、
前記ケースの下部側に、粉砕した前記スパッタを排出可能な排出管部が、配設され、
該排出管部が、前記ケースの内周面側に開口させた排出口部の上縁を、前記フィンより高くし、前記排出口部の下縁を、前記ミキサーの底壁部より下方に配置させて、前記排出口部から下方に向かって延びるように形成されていることを特徴とするノズルクリーナ。
【請求項２】
前記排出管部が、前記ケースの内周面側に開口した前記排出口部から下方に曲がる曲管部を設けて構成され、
前記ミキサーの底壁部が、上面の延長線を、前記曲管部の内周面における下面以上の高さ位置に配置させるように、配設されていることを特徴とする請求項１に記載のノズルクリーナ。
【請求項３】
前記ミキサーの底壁部が、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を１０〜２０°の範囲内として、構成され、
前記ミキサーの各フィンが、前記駆動軸を中心として、放射状の直線状に延びるように配設され、
前記各フィンの前記テーパ状突条部が、前記ミキサーの半径方向の寸法において、前記フィンの略半分とし、上面における前記駆動軸の軸直交方向からのテーパ角度を３０〜４０°の範囲内として、構成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のノズルクリーナ。
【請求項４】
前記ミキサーが、前記フィンを三枚配設させて構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のノズルクリーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９４８１８（Ｐ２０１３−９４８１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０３５７（Ｐ２０１１−２４０３５７）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（５０８１０７６１８）株式会社チップマン (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（５０８１０７６１８）株式会社チップマン (3)
【Ｆターム（参考）】
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