溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ
【課題】溶接用棒状電極の自動交換用ホルダにおいて、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにする。
【解決手段】溶接用トーチに取り付ける棒状電極１０を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダは、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部２４を備え、前記２つの壁面部の間に前記棒状電極を保持する保持部材２３と、前記２つの壁面部の間に配置された前記棒状電極を前記２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材２５、２６と、を備え、前記棒状電極は、前記付勢部材によって付勢されて前記２つの壁面部の交線と平行に前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される。
【解決手段】溶接用トーチに取り付ける棒状電極１０を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダは、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部２４を備え、前記２つの壁面部の間に前記棒状電極を保持する保持部材２３と、前記２つの壁面部の間に配置された前記棒状電極を前記２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材２５、２６と、を備え、前記棒状電極は、前記付勢部材によって付勢されて前記２つの壁面部の交線と平行に前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、種々の工業分野において２つ以上の部材を接合する方法として用いられる溶接は、生産効率の向上や作業者による危険作業の回避等の観点から、溶接ロボットに溶接用トーチを取り付けて自動的に溶接することが一般的に行われている。また、例えばＴＩＧ溶接などの溶接では、溶接用トーチに取り付けたタングステンからなる棒状電極が摩耗すると交換する必要があるため、この棒状電極の交換についても自動的に交換することが行われている。
【０００３】
これに関連して、例えば特許文献１には、タングステン電極を着脱する機構を備えた溶接用トーチと、新しいタングステン電極を所定の位置に収納するとともに使用済みタングステン電極が収納されるときに使用済みタングステン電極を固定可能な機構を有する電極ステーションと、溶接用トーチを溶接位置から電極ステーションの電極交換位置に移動させて電極交換後に溶接位置に戻す機構と、を備えたタングステン電極自動交換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に開示されるように、溶接用トーチに取り付けるタングステンからなる棒状電極を自動的に交換する場合、棒状電極を着脱可能に把持するコレットチャック等の機構を溶接用トーチに組み込み、この溶接用トーチから使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、自動交換用ホルダに保持した新しい棒状電極を溶接用トーチに自動的に取り付け、棒状電極を自動的に交換することが行われる。
【０００６】
図８は、従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図、図９は、従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダを説明するための説明図である。溶接用棒状電極を自動的に交換する際に用いる自動交換用ホルダ５０としては、例えば、図８に示すように、４本の脚部６１を有する基台６２上に締結部材Ｂを用いて取り付けられたものが知られており、該基台６２は、自動交換用ホルダ５０の下側部分が自動交換用ホルダ５０に保持された棒状電極１０と干渉しないように形成されている。
【０００７】
この自動交換用ホルダ５０は、略直方体状の本体部５１と、本体部５１の上面５１ａから下面５１ｂにわたって形成された断面円形状の開口部５１ｄに嵌め合わせられるとともに棒状電極１０を垂直方向に保持する保持部材５３と、本体部５１の側面５１ｃに形成された穴部５１ｅに水平方向に取り付けられたボールプランジャーなどの付勢部材５５とを備えて構成されている。
【０００８】
保持部材５３は、図９に示すように、上面５３ａから下面５３ｂにわたって保持すべき略円柱状の棒状電極１０に略等しい径を有する断面円形状の開口部５３ｄを備えて円筒状に形成されるとともに、側面５３ｃにまた、付勢部材５５を取り付けるために本体部５１の側面５１ｃに形成された穴部５１ｅと同軸状に穴部５３ｅが形成されている。
【０００９】
このようにして形成される自動交換用ホルダ５０では、棒状電極１０を保持部材５３の開口部５３ｄ内に垂直方向に挿入した状態で、本体部５１の穴部５１ｅ及び保持部材５３の穴部５３ｅに取り付けられた付勢部材５５の先端部５５ａによって棒状電極１０の側面１０ａを水平方向に弾性的に付勢して、棒状部材１０が保持部材５３に保持されるようになっている。
【００１０】
自動交換用ホルダ５０を用いて溶接用トーチに取り付けた棒状電極を自動的に交換する場合には、棒状電極を着脱可能に把持する機構が組み込まれた溶接用トーチから使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチが自動交換用ホルダ５０の保持部材５３に保持した新しい棒状電極１０の真上に移動し、その位置から棒状部材１０側に下方へ移動して新しい棒状電極１０を把持し、棒状電極１０を把持すると上方へ移動して新しい棒状電極１０を自動的に取り付ける。
【００１１】
しかしながら、溶接用トーチから使用済みの棒状電極を取り外した後に、溶接用トーチが自動交換用ホルダ５０に保持した新しい棒状電極１０の真上からずれた位置に移動し、
溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが傾いた状態で溶接用トーチが棒状部材１０側に下方へ移動して、溶接用トーチに新しい棒状電極が取り付けられる場合がある。
【００１２】
かかる場合には、溶接用トーチが新しい棒状電極を把持する際に溶接用トーチの軸方向に棒状電極が曲がったり、溶接用トーチが棒状電極を把持した後に溶接用トーチが上方へ移動する際に棒状電極が保持部材に引っかかったりして、溶接用トーチに棒状電極を良好に取り付けることができないことがある。この場合、溶接ロボットの作動を停止して、手動で棒状電極を交換したり取り付け直したりする必要があり、溶接ラインを停止しなければならなくなる。
【００１３】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたもので、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダにおいて、溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが傾いた状態で溶接用トーチに棒状電極が取り付けられる場合においても、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにする、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、本願の請求項１に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダは、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダであって、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部を備え、前記２つの壁面部の間に前記棒状電極を保持する保持部材と、前記２つの壁面部の間に配置された前記棒状電極を前記２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材と、を備え、前記棒状電極は、前記付勢部材によって付勢されて前記２つの壁面部の交線と平行に前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、ことを特徴としたものである。
【００１５】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記保持部材は、該保持部材が設置される保持部材設置面と垂直方向に前記２つの壁面部の交線が延びるように配置され、前記棒状電極が、垂直方向に保持される、ことを特徴としたものである。
【００１６】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記付勢部材は、前記２つの壁面部の交線方向に離間して少なくとも２つ配置されている、ことを特徴としたものである。
【００１７】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記付勢部材は、その先端部と前記２つの壁面部の交線との間の距離が調整可能に構成されている、ことを特徴としたものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に係る発明において、前記保持部材が嵌め合わせられるとともに前記付勢部材が取り付けられる本体部をさらに備え、前記保持部材と前記本体部との間に前記切欠部によって開口部が形成され、該開口部内において前記付勢部材の先端部が前記棒状電極を付勢して前記棒状電極が前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、ことを特徴としたものである。
【００１９】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に係る発明において、前記付勢部材が、ボールプランジャーである、ことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本願の請求項１に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダによれば、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部を備え、２つの壁面部の間に棒状電極を保持する保持部材と、２つの壁面部の間に配置された棒状電極を２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材と、を備え、棒状電極は、付勢部材によって付勢されて２つの壁面部の交線と平行に保持部材の２つの壁面部の間に保持されることにより、棒状電極は外部から力が作用した場合に傾動したり移動したりすることができるように保持されているので、溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが傾いた状態で溶接用トーチに棒状部材１０が取り付けられる場合においても、棒状電極が曲がったり棒状電極が保持部材に引っかかったりすることを抑制することができ、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにすることができる。
【００２１】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、保持部材は、該保持部材が設置される保持部材設置面と垂直方向に前記２つの壁面部の交線が延びるように配置され、棒状電極が、垂直方向に保持されることにより、棒状電極の垂直方向上方側から溶接用トーチに棒状電極を取り付けることができ、前記効果をより具体的に実現することができる。
【００２２】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、付勢部材は、２つの壁面部の交線方向に離間して少なくとも２つ配置されていることにより、棒状電極を所定位置に安定して保持することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、付勢部材は、その先端部と２つの壁面部の交線との間の距離が調整可能に構成されていることにより、電極径が異なる棒状電極を保持する場合においても、電極径に応じた保持部材を準備して電極径に応じた保持部材に交換する必要がなく、付勢部材の位置を調整することで電極径が異なる棒状電極を保持することができる。
【００２４】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、保持部材が嵌め合わせられるとともに付勢部材が取り付けられる本体部をさらに備え、保持部材と本体部との間に切欠部によって開口部が形成され、該開口部内において付勢部材の先端部が棒状電極を付勢して棒状電極が保持部材の２つの壁面部の間に保持されることにより、保持部材と付勢部材とを所定の位置関係に安定して配置することができ、前記効果をより有効に得ることができる。
【００２５】
また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、付勢部材が、ボールプランジャーであることにより、比較的簡単な構成によって、前記効果をより具体的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２】図１に示す自動交換用ホルダを示す斜視図である。
【図３】図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す斜視図である。
【図４】自動交換用ホルダの保持部材を示す斜視図である。
【図５】図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す上面図である。
【図６】自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図である。
【図７】自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図である。
【図８】従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図である。
【図９】従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図、図２は、図１に示す自動交換用ホルダを示す斜視図、図３は、図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す斜視図、図４は、自動交換用ホルダの保持部材を示す斜視図、図５は、図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す上面図である。
【００２８】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ２０は、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いるものであり、従来の自動交換用ホルダ５０と同様に、４本の脚部６１を有する基台６２上に締結部材Ｂを用いて取り付けられ、該基台６２は、自動交換用ホルダ２０の下側部分が自動交換用ホルダ２０に保持された棒状電極１０と干渉しないように形成されている。
【００２９】
図１にはまた、ＴＩＧ溶接を行う溶接ロボット３０が示されており、溶接ロボット３０は、そのアーム３１にＴＩＧ溶接を行うための溶接用トーチ３２が取り付けられている。溶接用トーチ３２には、コレットチャック等の棒状電極を着脱可能に把持する着脱機構（不図示）が組み込まれ、溶接用トーチ３２は、該着脱機構を作動させることによりタングステンからなる棒状電極を取り付けたり取り外したりすることができるようになっている。
【００３０】
溶接ロボット３０は、図示しない不活性ガス供給機構を通じて供給された不活性ガスの雰囲気中において溶接用トーチ３２に取り付けた棒状電極と母材と（共に不図示）の間にアークを発生させ、溶接用トーチ３２に取付ブラケット３３を介して取り付けられたワイヤ供給ノズル３５を通じてフィラーワイヤ３４を供給しながら溶接することができるようになっている。
【００３１】
溶接ロボット３０を用いて溶接する場合、溶接用トーチ３２に取り付けた棒状電極が次第に摩耗し、棒状電極が摩耗すると棒状電極を自動的に交換することが行われる。前述したように、溶接用トーチ３２から使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチ３２が自動交換用ホルダ２０に保持した新しい棒状電極１０の真上に移動し、その位置から棒状部材１０側に下方へ移動して新しい棒状電極１０を把持し、棒状電極１０を把持すると上方へ移動して、新しい棒状電極１０を自動的に取り付けることが行われる。
【００３２】
この自動交換用ホルダ２０は、図２に示すように、自動交換用ホルダ５０と同様に、略直方体状の本体部２１と、本体部２１の上面２１ａから下面２１ｂにわたって形成された断面円形状の開口部２１ｄに嵌め合わせられるとともに棒状電極１０を垂直方向に保持する保持部材２３と、本体部２１の側面２１ｃに形成された穴部２１ｅ、２１ｆに水平方向に取り付けられた付勢部材としてのボールプランジャー２５、２６とを備えて構成されている。
【００３３】
しかしながら、自動交換用ホルダ２０では、図３及び図４に示すように、保持部材２３は、上面２３ａと下面２３ｂと側面２３ｃとを有する円柱体の一部が切り欠かれた切欠部２４を備えている。具体的には、保持部材２３は、円柱体の側面２３ｃが断面扇形状に切り欠かれた切欠部２４を備え、該切欠部２４は、平面状に形成される２つの壁面部２４ａ、２４ｂを有している。これら２つの壁面部２４ａ、２４ｂは、該２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃに対して所定角度θをなして断面Ｖ字状に設けられている。なお、本実施形態では、これに限定されるものではないが、所定角度θが９０度に設定され、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃが円柱体の中心軸Ｃ１と一致するように形成されている。
【００３４】
また、図３に示すように、本体部２１には、側面２１ｃに垂直方向に離間して２つの穴部２１ｅ、２１ｆが形成され、穴部２１ｅ、２１ｆはそれぞれ、本体部２１の長手方向と直交する方向に水平方向に延びるように形成されるとともに開口部２１ｄに連通するように形成されている。これら穴部２１ｅ、２１ｆにはそれぞれ、ボールプランジャー２５、２６が水平方向に取り付けられ、ボールプランジャー２５、２６は、保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間において２つの壁面部２４ａ、２４ｂから等しい角度となるように配置されている。
【００３５】
ボールプランジャー２５、２６はそれぞれ、図３及び図５に示すように、その先端部にボール２５ａ、２６ａを備えており、該ボール２５ａ、２６ａがボールプランジャー２５、２６内に配設された図示しない弾性部材としてのバネによって付勢されている。ボールプランジャー２５、２６の側面２５ｂ、２６ｂには雄ねじが形成されるとともに穴部２１ｅ、２１ｆの内面に雌ねじが形成されており、ボールプランジャー２５、２６は、該ボールプランジャー２５、２６を回転させることによりボールプランジャー２５、２６の先端部の位置を調整することができるように構成されている。
【００３６】
自動交換用ホルダ２０では、保持部材２３は、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃが開口部２１ｄの中心軸線に平行に延びるように配置されて本体部２１に嵌め合わせられ、保持部材２３と本体部２１との間に切欠部２４によって断面扇形状の開口部２９が形成されている。保持部材２３は、上面２３ａが本体部２１の上面２１ａと略面一になるように形成されるとともに、下面２３ｂが本体部２１の下面２１ｂと略面一になるように形成され、該保持部材２３が設置される保持部材設置面である基台６２の上面６２ａと垂直方向に２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃが延びるように配置されている。
【００３７】
図５に示すように、自動交換用ホルダ２０ではまた、ボールプランジャー２５、２６はそれぞれ、その先端部が断面扇形状の開口部２９内に突出するようにして配置され、ボールプランジャー２５、２６の先端部が、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に配置された棒状電極１０の側面１０ａを２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ側に向けて水平方向に弾性的に付勢して棒状電極１０を保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に該２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃと平行に垂直方向に保持することができるようになっている。
【００３８】
なお、自動交換用ホルダ２０では、１０本の棒状電極１０を保持することができるように１０個の開口部２１ｄが形成され、該開口部２１ｄにそれぞれ保持部材２３が嵌め合わせられるとともに、該開口部２１ｄに対してそれぞれ垂直方向に離間して形成された２つの穴部２１ｅ、２１ｆにそれぞれ付勢部材としてのボールプランジャー２５、２６が配設されている。自動交換用ホルダ２０は、これに限定されるものでなく、その他の本数の棒状電極１０を保持することができるように構成することも可能である。
【００３９】
このようにして構成される自動交換用ホルダ２０では、棒状電極１０は、保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間においてボールプランジャー２５、２６によって弾性的に付勢されており、棒状電極１０に所定の力が作用した場合には、棒状電極１０は上下方向に移動したり、ボールプランジャー２５、２６の先端部２５ａ、２６ａが弾性的に移動することができるので傾動したり移動したりすることができるように保持されている。
【００４０】
次に、溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ２０に保持した棒状電極１０の交換について説明する。
図６は、自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図であり、溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが一致している場合を示している。
【００４１】
溶接用トーチ３２に取り付けられた棒状電極１０の交換時には、溶接用トーチ３２から使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチ３２が自動交換用ホルダ２０に保持した新しい棒状電極１０の真上に移動される。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４が自動交換用ホルダ２０に保持した棒状電極１０の軸Ｃ３と一致している場合には、図６（ｂ）に示すように、溶接用トーチ３２をその位置から棒状電極１０側に下方へ移動させて棒状電極１０を溶接用トーチ２０内に所定位置まで挿入し、前記着脱機構を作動させることにより溶接用トーチ３２は棒状電極１０を把持する。
【００４３】
溶接用トーチ３２が新しい棒状電極１０を把持すると、図６（ｃ）に示すように、溶接用トーチ３２を上方へ移動させて棒状電極１０を自動交換用ホルダ２０の保持部材２３から抜き取り、溶接用トーチ３２に新しい棒状電極１０を取り付けることができる。なお、溶接ロボット３０に一連の動きを教示しておくことで、溶接用棒状電極１０を自動的に交換することができる。
【００４４】
前述したように、溶接用トーチ２０に取り付けられた棒状電極１０の交換時に、溶接用トーチ１０から使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチ３２が自動交換用ホルダ２０に保持した新しい棒状電極１０の真上からずれた位置に移動し、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた状態で溶接用トーチ３２が棒状部材１０側に下方へ移動して、溶接用トーチに新しい棒状電極１０が取り付けられる場合がある。
【００４５】
図７は、自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図であり、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた場合を示している。溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と自動交換用ホルダ２０の保持部材２３に保持した棒状電極１０の軸Ｃ３とが一致するように溶接用トーチ３２を移動させた場合においても、図７（ａ）に示すように、溶接用トーチ３２が、自動交換用ホルダ２０に保持した棒状電極１０の軸Ｃ３から傾いた状態となる場合がある。
【００４６】
図７（ａ）に示す状態から溶接用トーチ３２を棒状電極１０側に下方へ移動させて棒状電極１０を把持する場合に、本実施形態に係る自動交換用ホルダ２０では、溶接用トーチ３２内に棒状電極１０の先端部が挿入されると、図７（ｂ）に示すように、溶接用トーチ３２の下方への移動に伴って溶接用トーチ３２の軸Ｃ４に棒状電極１０の軸Ｃ３が一致するように棒状電極１０が傾動して溶接用トーチ３２内の所定位置まで挿入され、前記着脱機構を作動させることにより溶接用トーチ３２は該溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが一致した状態で棒状電極１０を把持する。これは、棒状電極１０にボールプランジャー２５、２６の押し付け力に反する力を与えることで、棒状電極１０が切欠部２４に沿ってある程度自由に動くことができるためである。
【００４７】
溶接用トーチ３２が新しい棒状電極１０を把持すると、図７（ｃ）に示すように、溶接用トーチ３２を上方へ移動させて棒状電極１０を自動交換用ホルダ２０の保持部材２３から抜き取り、溶接用トーチ３２に新しい棒状電極１０を良好に取り付けることができる。自動交換用ホルダ２０では、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた状態で溶接用トーチ３２に棒状部材１０が取り付けられる場合においても、棒状電極１０が曲がったり保持部材２３に引っかかったりすることを抑制することができる。
【００４８】
本実施形態では、付勢部材としてのボールプランジャー２５、２６は、保持部材２３の上面２３ａと下面２３ｂとの間において２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ方向に離間して２つ配置されているが、１つの付勢部材によって棒状電極１０を水平方向に弾性的に付勢することも可能であるが、付勢部材は、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ方向に離間して少なくとも２つ配置されることが好ましい。これにより、棒状電極１０を所定位置に安定して保持することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、付勢部材２５、２６は、その先端部の位置を調整することができるように構成され、その先端部と２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃとの間の距離が調整可能に構成されていることにより、電極径が異なる棒状電極を保持する場合においても、電極径に応じた保持部材を準備して電極径に応じた保持部材に交換する必要がなく、付勢部材２５、２６の位置を調整することで電極径が異なる棒状電極１０を保持することができる。
【００５０】
このように、本実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ２０は、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部２４ａ、２４ｂを有する切欠部２４を備え、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に棒状電極１０を保持する保持部材２３と、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に配置された棒状電極１０を２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ側に向けて弾性的に付勢する付勢部材２５、２６と、を備え、棒状電極１０は、付勢部材２５、２６によって付勢されて２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃと平行に保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に保持される。
【００５１】
これにより、棒状電極１０は外部から力が作用した場合に傾動したり移動したりすることができるように保持されているので、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた状態で溶接用トーチ３２に棒状電極１０が取り付けられる場合においても、棒状電極１０が曲がったり保持部材２３に引っかかったりすることを抑制することができ、溶接用トーチ３２に棒状電極１０が良好に取り付けられるようにすることができる。
【００５２】
また、保持部材２３が嵌め合わせられるとともに付勢部材２５、２６が取り付けられる本体部２１をさらに備え、保持部材２３と本体部２１との間に切欠部２４によって開口部２９が形成され、該開口部２９内において付勢部材２５、２６の先端部が棒状電極１０を付勢して棒状電極１０が保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に保持されることにより、保持部材２３と付勢部材２５、２６とを所定の位置関係に安定して配置することができ、前記効果をより有効に得ることができる。
【００５３】
本実施形態では、本体部２１に嵌め合わせられる保持部材２３を円柱状に形成するとともに上面２３ａから下面２３ｂにわたって切欠部２４を形成し、本体部２１と保持部材２３との間に断面扇形状の開口部２９を形成しているが、本体部２１に嵌め合わせられる保持部材２３を四角柱状に形成するとともに上面から下面にわたって断面三角形状の切欠部を形成し、本体部と保持部材との間に断面三角形状の開口部を形成するようにすることも可能である。
【００５４】
また、本実施形態では、ＴＩＧ溶接を行う溶接ロボット３０の溶接用トーチ３２に取り付けるタングステンからなる棒状電極１０を交換する場合について説明しているが、これに限定するものでなく、本実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダは、溶接用棒状電極を溶接ロボットの溶接用トーチに取り付けるその他の溶接についても適用することができる。
【００５５】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにする溶接用棒状電極の自動交換用ホルダを提供することができ、例えばＴＩＧ溶接に用いる棒状電極を保持する溶接用棒状電極の自動交換用ホルダに有効に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 棒状電極
２０、５０ 自動交換用ホルダ
２１、５１ 本体部
２３、５３ 保持部材
２４ 切欠部
２４ａ、２４ｂ 壁面部
２４ｃ 交線
２５、２６ 付勢部材
３２ 溶接用トーチ
６２ａ 保持部材設置面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、種々の工業分野において２つ以上の部材を接合する方法として用いられる溶接は、生産効率の向上や作業者による危険作業の回避等の観点から、溶接ロボットに溶接用トーチを取り付けて自動的に溶接することが一般的に行われている。また、例えばＴＩＧ溶接などの溶接では、溶接用トーチに取り付けたタングステンからなる棒状電極が摩耗すると交換する必要があるため、この棒状電極の交換についても自動的に交換することが行われている。
【０００３】
これに関連して、例えば特許文献１には、タングステン電極を着脱する機構を備えた溶接用トーチと、新しいタングステン電極を所定の位置に収納するとともに使用済みタングステン電極が収納されるときに使用済みタングステン電極を固定可能な機構を有する電極ステーションと、溶接用トーチを溶接位置から電極ステーションの電極交換位置に移動させて電極交換後に溶接位置に戻す機構と、を備えたタングステン電極自動交換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に開示されるように、溶接用トーチに取り付けるタングステンからなる棒状電極を自動的に交換する場合、棒状電極を着脱可能に把持するコレットチャック等の機構を溶接用トーチに組み込み、この溶接用トーチから使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、自動交換用ホルダに保持した新しい棒状電極を溶接用トーチに自動的に取り付け、棒状電極を自動的に交換することが行われる。
【０００６】
図８は、従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図、図９は、従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダを説明するための説明図である。溶接用棒状電極を自動的に交換する際に用いる自動交換用ホルダ５０としては、例えば、図８に示すように、４本の脚部６１を有する基台６２上に締結部材Ｂを用いて取り付けられたものが知られており、該基台６２は、自動交換用ホルダ５０の下側部分が自動交換用ホルダ５０に保持された棒状電極１０と干渉しないように形成されている。
【０００７】
この自動交換用ホルダ５０は、略直方体状の本体部５１と、本体部５１の上面５１ａから下面５１ｂにわたって形成された断面円形状の開口部５１ｄに嵌め合わせられるとともに棒状電極１０を垂直方向に保持する保持部材５３と、本体部５１の側面５１ｃに形成された穴部５１ｅに水平方向に取り付けられたボールプランジャーなどの付勢部材５５とを備えて構成されている。
【０００８】
保持部材５３は、図９に示すように、上面５３ａから下面５３ｂにわたって保持すべき略円柱状の棒状電極１０に略等しい径を有する断面円形状の開口部５３ｄを備えて円筒状に形成されるとともに、側面５３ｃにまた、付勢部材５５を取り付けるために本体部５１の側面５１ｃに形成された穴部５１ｅと同軸状に穴部５３ｅが形成されている。
【０００９】
このようにして形成される自動交換用ホルダ５０では、棒状電極１０を保持部材５３の開口部５３ｄ内に垂直方向に挿入した状態で、本体部５１の穴部５１ｅ及び保持部材５３の穴部５３ｅに取り付けられた付勢部材５５の先端部５５ａによって棒状電極１０の側面１０ａを水平方向に弾性的に付勢して、棒状部材１０が保持部材５３に保持されるようになっている。
【００１０】
自動交換用ホルダ５０を用いて溶接用トーチに取り付けた棒状電極を自動的に交換する場合には、棒状電極を着脱可能に把持する機構が組み込まれた溶接用トーチから使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチが自動交換用ホルダ５０の保持部材５３に保持した新しい棒状電極１０の真上に移動し、その位置から棒状部材１０側に下方へ移動して新しい棒状電極１０を把持し、棒状電極１０を把持すると上方へ移動して新しい棒状電極１０を自動的に取り付ける。
【００１１】
しかしながら、溶接用トーチから使用済みの棒状電極を取り外した後に、溶接用トーチが自動交換用ホルダ５０に保持した新しい棒状電極１０の真上からずれた位置に移動し、
溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが傾いた状態で溶接用トーチが棒状部材１０側に下方へ移動して、溶接用トーチに新しい棒状電極が取り付けられる場合がある。
【００１２】
かかる場合には、溶接用トーチが新しい棒状電極を把持する際に溶接用トーチの軸方向に棒状電極が曲がったり、溶接用トーチが棒状電極を把持した後に溶接用トーチが上方へ移動する際に棒状電極が保持部材に引っかかったりして、溶接用トーチに棒状電極を良好に取り付けることができないことがある。この場合、溶接ロボットの作動を停止して、手動で棒状電極を交換したり取り付け直したりする必要があり、溶接ラインを停止しなければならなくなる。
【００１３】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたもので、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダにおいて、溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが傾いた状態で溶接用トーチに棒状電極が取り付けられる場合においても、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにする、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、本願の請求項１に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダは、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダであって、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部を備え、前記２つの壁面部の間に前記棒状電極を保持する保持部材と、前記２つの壁面部の間に配置された前記棒状電極を前記２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材と、を備え、前記棒状電極は、前記付勢部材によって付勢されて前記２つの壁面部の交線と平行に前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、ことを特徴としたものである。
【００１５】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記保持部材は、該保持部材が設置される保持部材設置面と垂直方向に前記２つの壁面部の交線が延びるように配置され、前記棒状電極が、垂直方向に保持される、ことを特徴としたものである。
【００１６】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記付勢部材は、前記２つの壁面部の交線方向に離間して少なくとも２つ配置されている、ことを特徴としたものである。
【００１７】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記付勢部材は、その先端部と前記２つの壁面部の交線との間の距離が調整可能に構成されている、ことを特徴としたものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に係る発明において、前記保持部材が嵌め合わせられるとともに前記付勢部材が取り付けられる本体部をさらに備え、前記保持部材と前記本体部との間に前記切欠部によって開口部が形成され、該開口部内において前記付勢部材の先端部が前記棒状電極を付勢して前記棒状電極が前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、ことを特徴としたものである。
【００１９】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に係る発明において、前記付勢部材が、ボールプランジャーである、ことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本願の請求項１に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダによれば、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部を備え、２つの壁面部の間に棒状電極を保持する保持部材と、２つの壁面部の間に配置された棒状電極を２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材と、を備え、棒状電極は、付勢部材によって付勢されて２つの壁面部の交線と平行に保持部材の２つの壁面部の間に保持されることにより、棒状電極は外部から力が作用した場合に傾動したり移動したりすることができるように保持されているので、溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが傾いた状態で溶接用トーチに棒状部材１０が取り付けられる場合においても、棒状電極が曲がったり棒状電極が保持部材に引っかかったりすることを抑制することができ、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにすることができる。
【００２１】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、保持部材は、該保持部材が設置される保持部材設置面と垂直方向に前記２つの壁面部の交線が延びるように配置され、棒状電極が、垂直方向に保持されることにより、棒状電極の垂直方向上方側から溶接用トーチに棒状電極を取り付けることができ、前記効果をより具体的に実現することができる。
【００２２】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、付勢部材は、２つの壁面部の交線方向に離間して少なくとも２つ配置されていることにより、棒状電極を所定位置に安定して保持することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、付勢部材は、その先端部と２つの壁面部の交線との間の距離が調整可能に構成されていることにより、電極径が異なる棒状電極を保持する場合においても、電極径に応じた保持部材を準備して電極径に応じた保持部材に交換する必要がなく、付勢部材の位置を調整することで電極径が異なる棒状電極を保持することができる。
【００２４】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、保持部材が嵌め合わせられるとともに付勢部材が取り付けられる本体部をさらに備え、保持部材と本体部との間に切欠部によって開口部が形成され、該開口部内において付勢部材の先端部が棒状電極を付勢して棒状電極が保持部材の２つの壁面部の間に保持されることにより、保持部材と付勢部材とを所定の位置関係に安定して配置することができ、前記効果をより有効に得ることができる。
【００２５】
また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、付勢部材が、ボールプランジャーであることにより、比較的簡単な構成によって、前記効果をより具体的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２】図１に示す自動交換用ホルダを示す斜視図である。
【図３】図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す斜視図である。
【図４】自動交換用ホルダの保持部材を示す斜視図である。
【図５】図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す上面図である。
【図６】自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図である。
【図７】自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図である。
【図８】従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図である。
【図９】従来の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダの構成を概略的に示す概略構成図、図２は、図１に示す自動交換用ホルダを示す斜視図、図３は、図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す斜視図、図４は、自動交換用ホルダの保持部材を示す斜視図、図５は、図２に示す自動交換用ホルダの要部を示す上面図である。
【００２８】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ２０は、溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いるものであり、従来の自動交換用ホルダ５０と同様に、４本の脚部６１を有する基台６２上に締結部材Ｂを用いて取り付けられ、該基台６２は、自動交換用ホルダ２０の下側部分が自動交換用ホルダ２０に保持された棒状電極１０と干渉しないように形成されている。
【００２９】
図１にはまた、ＴＩＧ溶接を行う溶接ロボット３０が示されており、溶接ロボット３０は、そのアーム３１にＴＩＧ溶接を行うための溶接用トーチ３２が取り付けられている。溶接用トーチ３２には、コレットチャック等の棒状電極を着脱可能に把持する着脱機構（不図示）が組み込まれ、溶接用トーチ３２は、該着脱機構を作動させることによりタングステンからなる棒状電極を取り付けたり取り外したりすることができるようになっている。
【００３０】
溶接ロボット３０は、図示しない不活性ガス供給機構を通じて供給された不活性ガスの雰囲気中において溶接用トーチ３２に取り付けた棒状電極と母材と（共に不図示）の間にアークを発生させ、溶接用トーチ３２に取付ブラケット３３を介して取り付けられたワイヤ供給ノズル３５を通じてフィラーワイヤ３４を供給しながら溶接することができるようになっている。
【００３１】
溶接ロボット３０を用いて溶接する場合、溶接用トーチ３２に取り付けた棒状電極が次第に摩耗し、棒状電極が摩耗すると棒状電極を自動的に交換することが行われる。前述したように、溶接用トーチ３２から使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチ３２が自動交換用ホルダ２０に保持した新しい棒状電極１０の真上に移動し、その位置から棒状部材１０側に下方へ移動して新しい棒状電極１０を把持し、棒状電極１０を把持すると上方へ移動して、新しい棒状電極１０を自動的に取り付けることが行われる。
【００３２】
この自動交換用ホルダ２０は、図２に示すように、自動交換用ホルダ５０と同様に、略直方体状の本体部２１と、本体部２１の上面２１ａから下面２１ｂにわたって形成された断面円形状の開口部２１ｄに嵌め合わせられるとともに棒状電極１０を垂直方向に保持する保持部材２３と、本体部２１の側面２１ｃに形成された穴部２１ｅ、２１ｆに水平方向に取り付けられた付勢部材としてのボールプランジャー２５、２６とを備えて構成されている。
【００３３】
しかしながら、自動交換用ホルダ２０では、図３及び図４に示すように、保持部材２３は、上面２３ａと下面２３ｂと側面２３ｃとを有する円柱体の一部が切り欠かれた切欠部２４を備えている。具体的には、保持部材２３は、円柱体の側面２３ｃが断面扇形状に切り欠かれた切欠部２４を備え、該切欠部２４は、平面状に形成される２つの壁面部２４ａ、２４ｂを有している。これら２つの壁面部２４ａ、２４ｂは、該２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃに対して所定角度θをなして断面Ｖ字状に設けられている。なお、本実施形態では、これに限定されるものではないが、所定角度θが９０度に設定され、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃが円柱体の中心軸Ｃ１と一致するように形成されている。
【００３４】
また、図３に示すように、本体部２１には、側面２１ｃに垂直方向に離間して２つの穴部２１ｅ、２１ｆが形成され、穴部２１ｅ、２１ｆはそれぞれ、本体部２１の長手方向と直交する方向に水平方向に延びるように形成されるとともに開口部２１ｄに連通するように形成されている。これら穴部２１ｅ、２１ｆにはそれぞれ、ボールプランジャー２５、２６が水平方向に取り付けられ、ボールプランジャー２５、２６は、保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間において２つの壁面部２４ａ、２４ｂから等しい角度となるように配置されている。
【００３５】
ボールプランジャー２５、２６はそれぞれ、図３及び図５に示すように、その先端部にボール２５ａ、２６ａを備えており、該ボール２５ａ、２６ａがボールプランジャー２５、２６内に配設された図示しない弾性部材としてのバネによって付勢されている。ボールプランジャー２５、２６の側面２５ｂ、２６ｂには雄ねじが形成されるとともに穴部２１ｅ、２１ｆの内面に雌ねじが形成されており、ボールプランジャー２５、２６は、該ボールプランジャー２５、２６を回転させることによりボールプランジャー２５、２６の先端部の位置を調整することができるように構成されている。
【００３６】
自動交換用ホルダ２０では、保持部材２３は、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃが開口部２１ｄの中心軸線に平行に延びるように配置されて本体部２１に嵌め合わせられ、保持部材２３と本体部２１との間に切欠部２４によって断面扇形状の開口部２９が形成されている。保持部材２３は、上面２３ａが本体部２１の上面２１ａと略面一になるように形成されるとともに、下面２３ｂが本体部２１の下面２１ｂと略面一になるように形成され、該保持部材２３が設置される保持部材設置面である基台６２の上面６２ａと垂直方向に２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃが延びるように配置されている。
【００３７】
図５に示すように、自動交換用ホルダ２０ではまた、ボールプランジャー２５、２６はそれぞれ、その先端部が断面扇形状の開口部２９内に突出するようにして配置され、ボールプランジャー２５、２６の先端部が、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に配置された棒状電極１０の側面１０ａを２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ側に向けて水平方向に弾性的に付勢して棒状電極１０を保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に該２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃと平行に垂直方向に保持することができるようになっている。
【００３８】
なお、自動交換用ホルダ２０では、１０本の棒状電極１０を保持することができるように１０個の開口部２１ｄが形成され、該開口部２１ｄにそれぞれ保持部材２３が嵌め合わせられるとともに、該開口部２１ｄに対してそれぞれ垂直方向に離間して形成された２つの穴部２１ｅ、２１ｆにそれぞれ付勢部材としてのボールプランジャー２５、２６が配設されている。自動交換用ホルダ２０は、これに限定されるものでなく、その他の本数の棒状電極１０を保持することができるように構成することも可能である。
【００３９】
このようにして構成される自動交換用ホルダ２０では、棒状電極１０は、保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間においてボールプランジャー２５、２６によって弾性的に付勢されており、棒状電極１０に所定の力が作用した場合には、棒状電極１０は上下方向に移動したり、ボールプランジャー２５、２６の先端部２５ａ、２６ａが弾性的に移動することができるので傾動したり移動したりすることができるように保持されている。
【００４０】
次に、溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ２０に保持した棒状電極１０の交換について説明する。
図６は、自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図であり、溶接用トーチの軸と棒状電極の軸とが一致している場合を示している。
【００４１】
溶接用トーチ３２に取り付けられた棒状電極１０の交換時には、溶接用トーチ３２から使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチ３２が自動交換用ホルダ２０に保持した新しい棒状電極１０の真上に移動される。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４が自動交換用ホルダ２０に保持した棒状電極１０の軸Ｃ３と一致している場合には、図６（ｂ）に示すように、溶接用トーチ３２をその位置から棒状電極１０側に下方へ移動させて棒状電極１０を溶接用トーチ２０内に所定位置まで挿入し、前記着脱機構を作動させることにより溶接用トーチ３２は棒状電極１０を把持する。
【００４３】
溶接用トーチ３２が新しい棒状電極１０を把持すると、図６（ｃ）に示すように、溶接用トーチ３２を上方へ移動させて棒状電極１０を自動交換用ホルダ２０の保持部材２３から抜き取り、溶接用トーチ３２に新しい棒状電極１０を取り付けることができる。なお、溶接ロボット３０に一連の動きを教示しておくことで、溶接用棒状電極１０を自動的に交換することができる。
【００４４】
前述したように、溶接用トーチ２０に取り付けられた棒状電極１０の交換時に、溶接用トーチ１０から使用済みの棒状電極を自動的に取り外した後に、新しい棒状電極１０を取り付けるために溶接用トーチ３２が自動交換用ホルダ２０に保持した新しい棒状電極１０の真上からずれた位置に移動し、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた状態で溶接用トーチ３２が棒状部材１０側に下方へ移動して、溶接用トーチに新しい棒状電極１０が取り付けられる場合がある。
【００４５】
図７は、自動交換用ホルダに保持した棒状電極が溶接用トーチに取り付けられる工程を説明するための説明図であり、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた場合を示している。溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と自動交換用ホルダ２０の保持部材２３に保持した棒状電極１０の軸Ｃ３とが一致するように溶接用トーチ３２を移動させた場合においても、図７（ａ）に示すように、溶接用トーチ３２が、自動交換用ホルダ２０に保持した棒状電極１０の軸Ｃ３から傾いた状態となる場合がある。
【００４６】
図７（ａ）に示す状態から溶接用トーチ３２を棒状電極１０側に下方へ移動させて棒状電極１０を把持する場合に、本実施形態に係る自動交換用ホルダ２０では、溶接用トーチ３２内に棒状電極１０の先端部が挿入されると、図７（ｂ）に示すように、溶接用トーチ３２の下方への移動に伴って溶接用トーチ３２の軸Ｃ４に棒状電極１０の軸Ｃ３が一致するように棒状電極１０が傾動して溶接用トーチ３２内の所定位置まで挿入され、前記着脱機構を作動させることにより溶接用トーチ３２は該溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが一致した状態で棒状電極１０を把持する。これは、棒状電極１０にボールプランジャー２５、２６の押し付け力に反する力を与えることで、棒状電極１０が切欠部２４に沿ってある程度自由に動くことができるためである。
【００４７】
溶接用トーチ３２が新しい棒状電極１０を把持すると、図７（ｃ）に示すように、溶接用トーチ３２を上方へ移動させて棒状電極１０を自動交換用ホルダ２０の保持部材２３から抜き取り、溶接用トーチ３２に新しい棒状電極１０を良好に取り付けることができる。自動交換用ホルダ２０では、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた状態で溶接用トーチ３２に棒状部材１０が取り付けられる場合においても、棒状電極１０が曲がったり保持部材２３に引っかかったりすることを抑制することができる。
【００４８】
本実施形態では、付勢部材としてのボールプランジャー２５、２６は、保持部材２３の上面２３ａと下面２３ｂとの間において２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ方向に離間して２つ配置されているが、１つの付勢部材によって棒状電極１０を水平方向に弾性的に付勢することも可能であるが、付勢部材は、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ方向に離間して少なくとも２つ配置されることが好ましい。これにより、棒状電極１０を所定位置に安定して保持することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、付勢部材２５、２６は、その先端部の位置を調整することができるように構成され、その先端部と２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃとの間の距離が調整可能に構成されていることにより、電極径が異なる棒状電極を保持する場合においても、電極径に応じた保持部材を準備して電極径に応じた保持部材に交換する必要がなく、付勢部材２５、２６の位置を調整することで電極径が異なる棒状電極１０を保持することができる。
【００５０】
このように、本実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ２０は、所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部２４ａ、２４ｂを有する切欠部２４を備え、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に棒状電極１０を保持する保持部材２３と、２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に配置された棒状電極１０を２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃ側に向けて弾性的に付勢する付勢部材２５、２６と、を備え、棒状電極１０は、付勢部材２５、２６によって付勢されて２つの壁面部２４ａ、２４ｂの交線２４ｃと平行に保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に保持される。
【００５１】
これにより、棒状電極１０は外部から力が作用した場合に傾動したり移動したりすることができるように保持されているので、溶接用トーチ３２の軸Ｃ４と棒状電極１０の軸Ｃ３とが傾いた状態で溶接用トーチ３２に棒状電極１０が取り付けられる場合においても、棒状電極１０が曲がったり保持部材２３に引っかかったりすることを抑制することができ、溶接用トーチ３２に棒状電極１０が良好に取り付けられるようにすることができる。
【００５２】
また、保持部材２３が嵌め合わせられるとともに付勢部材２５、２６が取り付けられる本体部２１をさらに備え、保持部材２３と本体部２１との間に切欠部２４によって開口部２９が形成され、該開口部２９内において付勢部材２５、２６の先端部が棒状電極１０を付勢して棒状電極１０が保持部材２３の２つの壁面部２４ａ、２４ｂの間に保持されることにより、保持部材２３と付勢部材２５、２６とを所定の位置関係に安定して配置することができ、前記効果をより有効に得ることができる。
【００５３】
本実施形態では、本体部２１に嵌め合わせられる保持部材２３を円柱状に形成するとともに上面２３ａから下面２３ｂにわたって切欠部２４を形成し、本体部２１と保持部材２３との間に断面扇形状の開口部２９を形成しているが、本体部２１に嵌め合わせられる保持部材２３を四角柱状に形成するとともに上面から下面にわたって断面三角形状の切欠部を形成し、本体部と保持部材との間に断面三角形状の開口部を形成するようにすることも可能である。
【００５４】
また、本実施形態では、ＴＩＧ溶接を行う溶接ロボット３０の溶接用トーチ３２に取り付けるタングステンからなる棒状電極１０を交換する場合について説明しているが、これに限定するものでなく、本実施形態に係る溶接用棒状電極の自動交換用ホルダは、溶接用棒状電極を溶接ロボットの溶接用トーチに取り付けるその他の溶接についても適用することができる。
【００５５】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、溶接用トーチに棒状電極が良好に取り付けられるようにする溶接用棒状電極の自動交換用ホルダを提供することができ、例えばＴＩＧ溶接に用いる棒状電極を保持する溶接用棒状電極の自動交換用ホルダに有効に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 棒状電極
２０、５０ 自動交換用ホルダ
２１、５１ 本体部
２３、５３ 保持部材
２４ 切欠部
２４ａ、２４ｂ 壁面部
２４ｃ 交線
２５、２６ 付勢部材
３２ 溶接用トーチ
６２ａ 保持部材設置面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダであって、
所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部を備え、前記２つの壁面部の間に前記棒状電極を保持する保持部材と、
前記２つの壁面部の間に配置された前記棒状電極を前記２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記棒状電極は、前記付勢部材によって付勢されて前記２つの壁面部の交線と平行に前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、
ことを特徴とする溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項２】
前記保持部材は、該保持部材が設置される保持部材設置面と垂直方向に前記２つの壁面部の交線が延びるように配置され、
前記棒状電極が、垂直方向に保持される、
ことを特徴とする請求項１に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項３】
前記付勢部材は、前記２つの壁面部の交線方向に離間して少なくとも２つ配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項４】
前記付勢部材は、その先端部と前記２つの壁面部の交線との間の距離が調整可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項５】
前記保持部材が嵌め合わせられるとともに前記付勢部材が取り付けられる本体部をさらに備え、
前記保持部材と前記本体部との間に前記切欠部によって開口部が形成され、
該開口部内において前記付勢部材の先端部が前記棒状電極を付勢して前記棒状電極が前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項６】
前記付勢部材が、ボールプランジャーである、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項１】
溶接用トーチに取り付ける棒状電極を自動的に交換する際に用いる溶接用棒状電極の自動交換用ホルダであって、
所定角度をなしてＶ字状に設けられる２つの壁面部を有する切欠部を備え、前記２つの壁面部の間に前記棒状電極を保持する保持部材と、
前記２つの壁面部の間に配置された前記棒状電極を前記２つの壁面部の交線側に向けて弾性的に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記棒状電極は、前記付勢部材によって付勢されて前記２つの壁面部の交線と平行に前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、
ことを特徴とする溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項２】
前記保持部材は、該保持部材が設置される保持部材設置面と垂直方向に前記２つの壁面部の交線が延びるように配置され、
前記棒状電極が、垂直方向に保持される、
ことを特徴とする請求項１に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項３】
前記付勢部材は、前記２つの壁面部の交線方向に離間して少なくとも２つ配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項４】
前記付勢部材は、その先端部と前記２つの壁面部の交線との間の距離が調整可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項５】
前記保持部材が嵌め合わせられるとともに前記付勢部材が取り付けられる本体部をさらに備え、
前記保持部材と前記本体部との間に前記切欠部によって開口部が形成され、
該開口部内において前記付勢部材の先端部が前記棒状電極を付勢して前記棒状電極が前記保持部材の前記２つの壁面部の間に保持される、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【請求項６】
前記付勢部材が、ボールプランジャーである、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の溶接用棒状電極の自動交換用ホルダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１３６３５９（Ｐ２０１１−１３６３５９Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７５４２（Ｐ２００９−２９７５４２）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]