JP4782627B2

JP4782627B2 - Automatic tungsten electrode changer

Info

Publication number: JP4782627B2
Application number: JP2006191228A
Authority: JP
Inventors: 淳大久保; 大西村
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: JP2008018443A

Description

本発明は、連続して自動溶接するティグ自動溶接装置に備えられたタングステン電極の自動交換装置に関するものである。 The present invention relates to an automatic tungsten electrode exchange device provided in a TIG automatic welding apparatus that performs automatic welding continuously.

ティグ溶接では、溶接時にタングステン電極（以下、電極という）が消耗するために、長時間に亘る溶接作業中に、複数回の電極を交換する作業が必要となる。この交換作業としては、溶接トーチに設けたネジ式のチャックを緩めて、溶接トーチから消耗した電極を引き抜き、別途用意した新しい電極を溶接トーチに挿入し、再度ネジを回転させチャックを締め直すことが行われる。 In TIG welding, a tungsten electrode (hereinafter referred to as an electrode) is consumed during welding, and therefore, it is necessary to replace the electrode a plurality of times during a long-time welding operation. For this replacement, loosen the screw-type chuck provided on the welding torch, pull out the worn electrode from the welding torch, insert a new electrode prepared separately into the welding torch, re-tighten the chuck by rotating the screw again. Is done.

近年、自動車の部品の溶接ではスパッタレス化の要求が多くなり、ロボットを使った炭酸ガス溶接からティグ溶接へと移行しつつある。しかし、ロボットを使ったティグの自動溶接においても、作業者が電極の消耗の状況を見ながら、適宜、上述した交換作業を行っていた。そこで、従来、図７及び図８に示す電極自動交換装置が提案されていた。（例えば、特許文献１参照。）。 In recent years, there has been an increasing demand for spatterless welding of automobile parts, and a shift from carbon dioxide welding using a robot to TIG welding is being made. However, even in the automatic welding of the TIG using a robot, the operator performs the above-described replacement work as appropriate while watching the state of electrode wear. Therefore, conventionally, an automatic electrode exchange apparatus shown in FIGS. 7 and 8 has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

図７は、従来技術の電極自動交換システムの全体構成図である。同図において、例えば、溶接ロボットである溶接トーチ移動装置３の先端に溶接トーチ１を取り付けている。この溶接トーチ１の上部には、電極クランプシリンダ１１を設けていて、電極４をクランプ・アンクランプする。そして、予め作成された教示プログラムに従って、溶接ロボット３と共に動作し、図示していない被溶接物を溶接する。電極自動交換装置２は、繰返し溶接を行うことによって消耗した使用済み電極を、溶接トーチ１から引き抜き、新しい電極を挿入する。 FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional automatic electrode exchange system. In the figure, for example, a welding torch 1 is attached to the tip of a welding torch moving device 3 which is a welding robot. An electrode clamp cylinder 11 is provided above the welding torch 1 to clamp and unclamp the electrode 4. And according to the teaching program created previously, it operate | moves with the welding robot 3 and welds the to-be-welded object which is not shown in figure. The automatic electrode changer 2 pulls out the used electrode consumed by repeated welding from the welding torch 1 and inserts a new electrode.

図８は、上述の電極自動交換システムの中心機能となる従来技術の電極自動交換装置２を示す図である。同図において、電極自動交換装置２は、使用済み電極引き抜き位置２１Ｐまで移動させた溶接トーチ１（図７参照）の使用済み電極を引き抜く使用済み電極引き抜き機構２１と、複数本の新電極５を電極供給位置２２Ｐで供給する電極供給機構２２と、新電極５を電極突き出し位置２４Ｐまで駆動源で移動させる電極移動機構２３とを備えている。また、使用済み電極回収ボックス２６１、電極突出長調整機構２５によって形成される。 FIG. 8 is a diagram showing a conventional automatic electrode changing apparatus 2 which is a central function of the above automatic electrode changing system. In the figure, the automatic electrode changer 2 includes a used electrode extraction mechanism 21 for extracting a used electrode of a welding torch 1 (see FIG. 7) moved to a used electrode extraction position 21P, and a plurality of new electrodes 5. An electrode supply mechanism 22 that supplies the electrode at the electrode supply position 22P and an electrode moving mechanism 23 that moves the new electrode 5 to the electrode protrusion position 24P with a drive source are provided. Further, it is formed by a used electrode collection box 261 and an electrode protrusion length adjusting mechanism 25.

上記使用済み電極引き抜き機構２１は、電極引き抜きチャック２１１が使用され、上記電極供給機構２２は、電極供給位置２２Ｐを有する電極供給トレー２２１が使用されている。そして、上記電極移動機構２３は、電極押し出し移動機構２３Ａ及び電極回転移動機構２３Ｂが使用されている。 The used electrode extraction mechanism 21 uses an electrode extraction chuck 211, and the electrode supply mechanism 22 uses an electrode supply tray 221 having an electrode supply position 22P. The electrode moving mechanism 23 uses an electrode push-out moving mechanism 23A and an electrode rotation moving mechanism 23B.

この電極押し出し移動機構２３Ａは、電極押し出しシリンダ２３４、ジョイント２３５、電極押し出し棒２３６及びガイドレール２３７によって形成されている。また、電極回転移動機構２３Ｂは、上記の電極押し出し移動機構２３Ａの構成部品の他に、回転テーブル２３３が追加されている。電極突出長調整機構２５は、電極装着有無検出器２５２及び電極突出長調整ブロック２５３によって形成されている。 The electrode push-out moving mechanism 23A is formed by an electrode push-out cylinder 234, a joint 235, an electrode push-out bar 236, and a guide rail 237. Further, the electrode rotation movement mechanism 23B is provided with a rotation table 233 in addition to the components of the electrode push-out movement mechanism 23A. The electrode protrusion length adjustment mechanism 25 is formed by an electrode mounting presence detector 252 and an electrode protrusion length adjustment block 253.

電極供給トレー２２１は、板状で回転テーブル２３３の一部である電極挿入溝２３２側に傾斜させて取り付けられている。電極供給トレー２２１の上部の電極供給位置２２Ｐに交換用の新電極５を水平に設置すると、新電極５は円柱なので自重によって回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２に向かって順次、転がりセットされる。電極挿入溝２３２の幅は電極の直径とほぼ同じ幅にセットされており、複数の電極が溝にセットされない構造を有している。電極供給トレー２２１の両サイドには、新電極５が電極挿入溝２３２に向かって移動し易く、また新電極５の落下防止のために両サイドにガイド部を備えている。 The electrode supply tray 221 is plate-shaped and attached to the electrode insertion groove 232 side which is a part of the rotary table 233 so as to be inclined. When the replacement new electrode 5 is installed horizontally at the electrode supply position 22P on the upper side of the electrode supply tray 221, the new electrode 5 is a cylinder, so that the new electrode 5 is sequentially rolled and set toward the electrode insertion groove 232 of the turntable 233 by its own weight. The width of the electrode insertion groove 232 is set to be approximately the same as the diameter of the electrode, and has a structure in which a plurality of electrodes are not set in the groove. On both sides of the electrode supply tray 221, the new electrode 5 is easy to move toward the electrode insertion groove 232, and a guide portion is provided on both sides to prevent the new electrode 5 from falling.

回転テーブル２３３は、図示しない回転テーブルシリンダによって９０度回転して水平にセットされた新電極５を垂直方向に移動させる。 The turntable 233 moves the new electrode 5 set horizontally by rotating 90 degrees by a turntable cylinder (not shown) in the vertical direction.

電極押し出しシリンダ２３４、電極押し出し棒２３６及びガイドレール２３７は、垂直方向でそれぞれ平行に設置され、電極押し出しシリンダ２３４と電極押し出し棒２３６とは、ジョイント２３５によって下端部で接続され一体構造を有している。電極押し出しシリンダ２３４は上下に移動可能で、電極押し出しシリンダ２３４が上方に移動すると、電極押し出し棒２３６もガイドレール２３７に沿って上方に移動する。 The electrode extrusion cylinder 234, the electrode extrusion rod 236, and the guide rail 237 are installed in parallel in the vertical direction, and the electrode extrusion cylinder 234 and the electrode extrusion rod 236 are connected at the lower end by a joint 235 and have an integral structure. Yes. The electrode extrusion cylinder 234 can move up and down, and when the electrode extrusion cylinder 234 moves upward, the electrode extrusion rod 236 also moves upward along the guide rail 237.

電極押し出しシリンダ２３４が上方へ移動することによって、電極押し出し棒２３６も上方へ移動すると共に、回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２内を挿通し新電極５を押し上げ電極突き出し位置２４Ｐから新電極５の一部を突き出させる。電極突き出し位置２４Ｐの径は新電極５の径とほぼ同じ大きさなので、新電極５は垂直方向に突き出される。 As the electrode push-out cylinder 234 moves upward, the electrode push-out rod 236 also moves upward, and the new electrode 5 is pushed up through the electrode insertion groove 232 of the rotary table 233 from the electrode push-out position 24P. Make the part stick out. Since the diameter of the electrode protrusion position 24P is substantially the same as the diameter of the new electrode 5, the new electrode 5 is protruded in the vertical direction.

新電極５を溶接トーチ１に挿入し、一旦、新電極５をクランプした後、溶接トーチ１を円錐台の電極突出長調整ブロック２５３の上面に当接させる。新電極５をアンクランプした状態で溶接トーチ１を下方部に移動させることによって、溶接トーチ１の内部に新電極５を押しこみ、突出長を調整する。 The new electrode 5 is inserted into the welding torch 1 and once the new electrode 5 is clamped, the welding torch 1 is brought into contact with the upper surface of the electrode projection length adjustment block 253 of the truncated cone. By moving the welding torch 1 downward while the new electrode 5 is unclamped, the new electrode 5 is pushed into the welding torch 1 to adjust the protruding length.

図示しない電極引き抜きシリンダによって電極引き抜きチャック２１１が開閉し、消耗した電極４をクランプして、溶接トーチ１から引き抜き、電極引き抜きチャック２１１の下方部に設置された使用済み電極回収ボックス２６１に、消耗した使用済の電極４を収納する。 The electrode extraction chuck 211 is opened and closed by an electrode extraction cylinder (not shown), the consumed electrode 4 is clamped and extracted from the welding torch 1, and the used electrode collection box 261 installed below the electrode extraction chuck 211 is consumed. The used electrode 4 is accommodated.

電極装着有無検出器２５２は、上述した電極引き抜きチャック２１１にて完全に消耗した電極４が引き抜かれているか、また、上述した電極押し出し棒２３６によって供給された新電極５を溶接トーチ１がクランプしているかを確認するために使用する。 In the electrode mounting presence / absence detector 252, the welding torch 1 clamps the new electrode 5 supplied by the electrode push-out rod 236, whether the electrode 4 that has been completely consumed is pulled out by the electrode pulling chuck 211 described above. Used to check if

以下、電極の自動交換作業を、［電極引き抜き動作］と［電極装着動作］とに分けて説明する。 Hereinafter, the automatic electrode replacement operation will be described separately for [electrode extraction operation] and [electrode mounting operation].

［電極引き抜き動作］
図９は、上述した電極自動交換装置２を使用して、溶接トーチ１から消耗した電極４を引き抜く動作を、溶接トーチ１の動作順（１）乃至（４）に従って説明する説明図である。 [Electrode extraction operation]
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of pulling out the consumed electrode 4 from the welding torch 1 using the above-described automatic electrode changer 2 according to the order of operations (1) to (4) of the welding torch 1.

（１）溶接トーチ１を使用済み電極引き抜き位置２１Ｐ近傍の位置に移動させる。 (1) The welding torch 1 is moved to a position near the used electrode extraction position 21P.

（２）使用済み電極引き抜き位置２１Ｐに溶接トーチ１を移動させ、図示しない電極引き抜きシリンダによって電極引き抜きチャック２１１を開いた状態から閉じさせ、電極４をクランプする。次に溶接トーチ１に装備された電極クランプシリンダを動作させ、電極４をアンクランプして電極４が自由に動作できるようにする。このとき、溶接トーチ１の姿勢は図９に示すように垂直方向になるようにする。 (2) The welding torch 1 is moved to the used electrode extraction position 21P, the electrode extraction chuck 211 is closed from the opened state by an electrode extraction cylinder (not shown), and the electrode 4 is clamped. Next, the electrode clamp cylinder provided in the welding torch 1 is operated, and the electrode 4 is unclamped so that the electrode 4 can operate freely. At this time, the posture of the welding torch 1 is set to be vertical as shown in FIG.

（３）溶接トーチ１を真上に移動させる。この動作によって、電極４は溶接トーチ１から引き抜かれ、電極引き抜きチャック２１１にクランプされる。上述した（２）とは逆に、電極引き抜きチャック２１１を開けて、電極４を自重によって使用済み電極回収ボックス２６１に落下させる。 (3) The welding torch 1 is moved right above. By this operation, the electrode 4 is pulled out from the welding torch 1 and clamped to the electrode pulling chuck 211. Contrary to the above (2), the electrode extraction chuck 211 is opened, and the electrode 4 is dropped into the used electrode recovery box 261 by its own weight.

（４）溶接トーチ１を電極装着有無検出器２５２近傍の位置に移動させ、その位置から電極装着有無検出器２５２に向かって移動（図面では、図面奥から手前に移動させる）させ、溶接トーチ１から電極４が引き抜かれていることを確認させる。 (4) The welding torch 1 is moved to a position in the vicinity of the electrode attachment presence / absence detector 252 and moved from that position toward the electrode attachment presence / absence detector 252 (in the drawing, moved from the back of the drawing to the front). It is confirmed that the electrode 4 has been pulled out from.

［電極装着動作］
図１０は、上述した電極自動交換装置２を使用して、溶接トーチ１に新電極５を供給して装着するまでの動作を、溶接トーチ１の動作順（１）乃至（５）に従って説明する説明図である。 [Electrode mounting operation]
FIG. 10 illustrates the operation until the new electrode 5 is supplied to and mounted on the welding torch 1 using the above-described automatic electrode changer 2 according to the operation order (1) to (5) of the welding torch 1. It is explanatory drawing.

（１）上述した電極引き抜き動作の後で、溶接トーチ１を電極自動交換装置２の近傍に移動させる。このとき、溶接トーチ１はアンクランプ状態にある。 (1) After the electrode pulling-out operation described above, the welding torch 1 is moved to the vicinity of the automatic electrode changer 2. At this time, the welding torch 1 is in an unclamped state.

（２）電極突き出し位置２４Ｐの真上の方向で、電極突き出し位置２４Ｐに溶接トーチ１を移動させると共に、回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２に水平にセットされた新電極５を図示しない回転テーブルシリンダによって垂直方向になるように回転させる。その後、電極押し出しシリンダ２３４によって電極押し出し棒２３６を上方に移動させ、新電極５を回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２から押し出し、溶接トーチ１に挿入させる。 (2) The welding torch 1 is moved to the electrode protruding position 24P in the direction directly above the electrode protruding position 24P, and the new electrode 5 set horizontally in the electrode insertion groove 232 of the rotating table 233 is not shown in the rotary table cylinder. Rotate to the vertical direction by. Thereafter, the electrode push-out rod 236 is moved upward by the electrode push-out cylinder 234, and the new electrode 5 is pushed out from the electrode insertion groove 232 of the turntable 233 and inserted into the welding torch 1.

（３）溶接トーチ１の電極クランプシリンダを動作させて、挿入された新電極５をクランプさせた後で、溶接トーチ１を真上に移動させる。この時点では、新電極５の突出長は任意の長さでよい。 (3) The electrode clamp cylinder of the welding torch 1 is operated to clamp the inserted new electrode 5, and then the welding torch 1 is moved right above. At this time, the protruding length of the new electrode 5 may be an arbitrary length.

（４）溶接トーチ１を電極突出長調整ブロック２５３の上面に当接させる位置に移動させる。このとき、溶接トーチ１の姿勢は図１０に示すように垂直方向になるようにする。新電極５をアンクランプして、新電極５の先端部を電極突出長調整ブロック２５３の上面に当接させたまま、溶接トーチ１を予め設定された突出長になる位置まで下方に移動させた後、新電極５をクランプして電極突出長を調整する。 (4) The welding torch 1 is moved to a position where it comes into contact with the upper surface of the electrode protrusion length adjustment block 253. At this time, the attitude of the welding torch 1 is set to be vertical as shown in FIG. The new electrode 5 is unclamped, and the welding torch 1 is moved downward to a position where the projection length is set in advance while the tip of the new electrode 5 is in contact with the upper surface of the electrode projection length adjustment block 253. Thereafter, the new electrode 5 is clamped to adjust the electrode protrusion length.

（５）溶接トーチ１を電極装着有無検出器２５２近傍の位置に移動させ、その位置から電極装着有無検出器２５２に向かって移動（図面では、図面奥から手前に移動させる）させ、溶接トーチ１に新電極５が装着されていることを確認する。 (5) The welding torch 1 is moved to a position in the vicinity of the electrode attachment presence / absence detector 252 and moved from that position toward the electrode attachment presence / absence detector 252 (in the drawing, moved from the back of the drawing to the front). It is confirmed that the new electrode 5 is mounted on.

電極押し出しシリンダ２３４を動作させて、電極押し出し棒２３６を下方に移動させた後、垂直方向になっている電極挿入溝２３２を水平方向に回転させる（元の状態に戻す）。電極挿入溝２３２が水平になった時点で、電極供給トレー２２１にセットされた複数の新電極５が電極供給トレー２２１上を電極挿入溝２３２に向かって順次、転がり、その内の１本が電極挿入溝２３２にセットされる。 After the electrode pushing cylinder 234 is operated to move the electrode pushing rod 236 downward, the electrode insertion groove 232 in the vertical direction is rotated in the horizontal direction (returned to the original state). When the electrode insertion groove 232 becomes horizontal, a plurality of new electrodes 5 set on the electrode supply tray 221 are sequentially rolled on the electrode supply tray 221 toward the electrode insertion groove 232, one of which is an electrode. It is set in the insertion groove 232.

上述の電極引き抜き動作と電極装着動作とで説明した位置に溶接トーチ１を移動させて電極クランプシリンダ、電極押し出しシリンダ２３４等のシリンダを動作させることを予め溶接ロボット３に電極交換プログラムとして教示しておく。そして、別途作成済のティグ溶接用プログラムを何回か実行した後で電極交換プログラムを実行すれば、人手を介さずに長時間のティグ自動溶接を行える。しかし、後述する課題を有する。
特開２００２−３０７１７０号公報 The welding robot 3 is taught in advance as an electrode replacement program to move the welding torch 1 to the position described in the above-described electrode pulling operation and electrode mounting operation to operate the cylinders such as the electrode clamp cylinder and the electrode extrusion cylinder 234. deep. Then, if the electrode exchange program is executed after executing the separately created TIG welding program several times, the TIG automatic welding for a long time can be performed without human intervention. However, it has the problems described later.
JP 2002-307170 A

上述した従来技術の電極自動交換装置２は、回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２に水平にセットされた新電極５を、図示しない回転テーブルシリンダによって垂直方向になるように回転させる。その後、電極押し出しシリンダ２３４によって電極押し出し棒２３６を上方に移動させ、新電極５を回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２から押し出し、溶接トーチ１に挿入させている。 The above-described automatic electrode changer 2 of the prior art rotates the new electrode 5 set horizontally in the electrode insertion groove 232 of the turntable 233 so as to be in the vertical direction by a turntable cylinder (not shown). Thereafter, the electrode push-out rod 236 is moved upward by the electrode push-out cylinder 234, and the new electrode 5 is pushed out from the electrode insertion groove 232 of the turntable 233 and inserted into the welding torch 1.

新電極５は、全く使用されていない電極ではなく、ティグ溶接によって電極の先端が消耗して丸くなった部分を尖らせた電極である。そのためにティグ溶接中の熱で少し曲がる場合がある。この場合、回転テーブル２３３に設けられた電極挿入溝２３２に新電極５が適切に入らず、電極押し出し棒２３６を上方に移動させたときに、新電極５を回転テーブル２３３の電極挿入溝２３２から押し出すことができないときがあった。このとき、電極の自動交換を行うことができないという不具合があった。さらに、この電極回転移動機構は大掛かりな構造のために、コストが高いという問題があった。 The new electrode 5 is not an electrode that is not used at all, but an electrode in which the tip of the electrode is consumed and rounded off by TIG welding. Therefore, it may be bent a little due to heat during TIG welding. In this case, when the new electrode 5 does not properly enter the electrode insertion groove 232 provided on the turntable 233 and the electrode push-out rod 236 is moved upward, the new electrode 5 is moved from the electrode insertion groove 232 of the turntable 233. There were times when it was not possible to extrude. At this time, there was a problem that the electrodes could not be automatically replaced. Furthermore, this electrode rotational movement mechanism has a problem of high cost due to its large structure.

本発明は、新電極の供給をスムーズに行うことができる電極供給機構を備えた電極自動交換装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an automatic electrode exchange apparatus including an electrode supply mechanism that can smoothly supply a new electrode.

第１の発明は、溶接トーチ移動装置に取り付けた溶接用トーチによって被溶接物を繰返し溶接を行って消耗したタングステン電極を溶接用トーチから引き抜いて新しいタングステン電極を挿入するタングステン電極自動交換装置において、
シリンダを設けてタングステン電極をクランプ・アンクランプする溶接用トーチと、
使用済み電極引き抜き位置まで移動させた前記溶接用トーチの使用済みタングステン電極を引き抜く使用済み電極引き抜き機構と、
複数本の新タングステン電極を収納した電極ホルダをスライドさせて、スライド方向先端の新タングステン電極が電極ガイドブロックに当接して停止して電極供給位置で供給する電極供給機構と、
新タングステン電極を電極突き出し位置まで駆動源で移動させる電極押し出し移動機構とを備えたことを特徴とするタングステン電極自動交換装置である。 1st invention is a tungsten electrode automatic exchange device which inserts a new tungsten electrode by pulling out a tungsten electrode which was exhausted by repeatedly welding an object to be welded by a welding torch attached to a welding torch moving device,
A welding torch that provides a cylinder to clamp and unclamp the tungsten electrode;
A used electrode extraction mechanism for extracting the used tungsten electrode of the welding torch moved to the used electrode extraction position;
An electrode supply mechanism that slides an electrode holder containing a plurality of new tungsten electrodes, and the new tungsten electrode at the tip in the sliding direction comes into contact with and stops at the electrode guide block and supplies it at the electrode supply position;
An automatic tungsten electrode exchange apparatus comprising an electrode push-out moving mechanism that moves a new tungsten electrode to a position where the electrode protrudes with a drive source.

第２の発明は、第１の発明に記載の電極供給機構が、
複数本の新タングステン電極を収納する前記電極ホルダと、
新タングステン電極の下端部が当接する電極ガイド板と、
前記電極ホルダが錘又はばねによる引っ張り力によってスライドする電極ホルダスライド機構と、
スライド方向先端の新タングステン電極が当接して停止する前記電極ガイドブロックと、
前記電極ガイド板と前記電極ガイドブロックとの間で前記電極突き出し位置の真下に設けられた電極挿入溝とを備えたことを特徴とするタングステン電極自動交換装置である。 In a second aspect, the electrode supply mechanism according to the first aspect is
The electrode holder for storing a plurality of new tungsten electrodes;
An electrode guide plate with which the lower end of the new tungsten electrode contacts,
An electrode holder slide mechanism in which the electrode holder slides by a pulling force of a weight or a spring;
The electrode guide block that the new tungsten electrode at the tip in the sliding direction comes into contact with and stops,
An automatic tungsten electrode changer comprising an electrode insertion groove provided immediately below the electrode protruding position between the electrode guide plate and the electrode guide block.

第３の発明は、第１の発明に記載の電極押し出し移動機構が、前記電極挿入溝に供給された新タングステン電極をシリンダによって押し出して前記電極突き出し位置まで移動させることを特徴とするタングステン電極自動交換装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic tungsten electrode, wherein the electrode push-out moving mechanism according to the first aspect pushes a new tungsten electrode supplied to the electrode insertion groove by a cylinder and moves it to the electrode push-out position. It is an exchange device.

第４の発明は、第２の発明に記載の電極ガイド板が、スライド方向先端が下方へ傾斜していることを特徴とするタングステン電極自動交換装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an automatic tungsten electrode exchange device characterized in that the electrode guide plate according to the second aspect of the invention has a sliding direction tip inclined downward.

本発明の電極自動交換装置の電極供給機構は、電極ホルダをスライドさせて、スライド方向先端の新電極が電極ガイドブロックに当接して停止して、電極ホルダも停止する。そして、この新電極が引き抜かれると、再び電極ホルダが引っ張られて、次の新電極が電極挿入溝に位置される。この結果、電極供給機構の駆動源として、エアーや電気を使用せずに、複雑な機構を使用する必要がないために、電極供給機構をスムーズに動作させることができる。 The electrode supply mechanism of the automatic electrode exchange apparatus of the present invention slides the electrode holder, the new electrode at the tip in the sliding direction comes into contact with the electrode guide block and stops, and the electrode holder also stops. When the new electrode is pulled out, the electrode holder is pulled again, and the next new electrode is positioned in the electrode insertion groove. As a result, since it is not necessary to use a complicated mechanism without using air or electricity as a drive source for the electrode supply mechanism, the electrode supply mechanism can be operated smoothly.

［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、本発明の電極自動交換装置３０の正面図であり、図２は、本発明の電極自動交換装置３０の背面図である。図１及び図２において、図８に示した従来技術の電極自動交換装置２と異なる電極供給機構３１について説明する。その他の機能は、図８に示した機能と同符号を付して、説明を省略する。 [Embodiment 1]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of an automatic electrode changer 30 according to the present invention, and FIG. 2 is a rear view of the automatic electrode changer 30 according to the present invention. 1 and 2, a description will be given of an electrode supply mechanism 31 that is different from the conventional automatic electrode changer 2 shown in FIG. 8. Other functions are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.

図１及び図２に示す電極供給機構３１において、電極ホルダ３２の溝には、後述する図３に示すように、複数本の新電極５がそれぞれ収納され、溝内で新電極５が上下に摺動できる状態にある。電極ホルダ３２の下方に電極ガイド板３３が設けられていて、新電極の下端部５ａが、この電極ガイド板３３に当接している。電極ホルダ３２の背面に取付けられたシャフト３４が、スライド溝３５を挿通している。このシャフト３４にワイヤ３６の一端３６ａが接続されていて、他端３６ｂが、ガイドローラ３７に引っ掛けられて、錘３８に接続されている。この結果、錘３８による引っ張り力によって、シャフト３４がスライド溝３５に沿って移動し、シャフト３４が取付けられた電極ホルダ３２が移動する。 In the electrode supply mechanism 31 shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of new electrodes 5 are accommodated in the grooves of the electrode holder 32 as shown in FIG. 3 to be described later, and the new electrodes 5 are vertically moved in the grooves. It is ready to slide. An electrode guide plate 33 is provided below the electrode holder 32, and the lower end portion 5 a of the new electrode is in contact with the electrode guide plate 33. A shaft 34 attached to the back surface of the electrode holder 32 passes through the slide groove 35. One end 36 a of a wire 36 is connected to the shaft 34, and the other end 36 b is hooked on a guide roller 37 and connected to a weight 38. As a result, the pulling force by the weight 38 moves the shaft 34 along the slide groove 35, and the electrode holder 32 to which the shaft 34 is attached moves.

電極ホルダ３２のスライド方向側に、電極ガイドブロック３９が設けられている。そして、電極ガイド板３３と電極ガイドブロック３９との間で電極突き出し位置２４Ｐの真下に、電極挿入溝４０が設けられている。このために、電極ホルダ３２が、錘３８によって引っ張られている状態で、スライド方向先端の新電極５１（図３参照）が、電極ガイドブロック３９に当接することによって、電極供給位置２２Ｐに達し、電極ホルダ３２が停止する。電極押し出し移動機構２３Ａの電極押し出し棒の上端２３６ａが、この電極挿入溝４０に配置されているとき、電極ガイドブロック３９に当接した新電極の下端５１ａ（図３参照）は、電極押し出し棒の上端２３６ａと当接している。そして、電極移動機構２３Ａの電極押し出しシリンダ２３４によって、電極押し出し棒２３６が新電極５１を押し出して、この新電極５１を電極突き出し位置２４Ｐまで移動させる。 An electrode guide block 39 is provided on the slide direction side of the electrode holder 32. An electrode insertion groove 40 is provided between the electrode guide plate 33 and the electrode guide block 39 immediately below the electrode protrusion position 24P. For this reason, in a state where the electrode holder 32 is pulled by the weight 38, the new electrode 51 (see FIG. 3) at the tip in the sliding direction comes into contact with the electrode guide block 39 to reach the electrode supply position 22P, The electrode holder 32 stops. When the upper end 236a of the electrode extruding rod of the electrode extruding moving mechanism 23A is disposed in the electrode insertion groove 40, the lower end 51a (see FIG. 3) of the new electrode contacting the electrode guide block 39 is It is in contact with the upper end 236a. Then, the electrode push-out rod 236 pushes out the new electrode 51 by the electrode push-out cylinder 234 of the electrode moving mechanism 23A, and the new electrode 51 is moved to the electrode push-out position 24P.

新電極５が全て使用されると、電極ホルダ３２がスライドして、電極ホルダ３２に取付けられた突起部４２が、ホルダ内電極有無検出器４１と接触して、新電極５が無くなったことが検出される。 When all of the new electrodes 5 are used, the electrode holder 32 is slid, the protrusion 42 attached to the electrode holder 32 comes into contact with the in-holder electrode presence / absence detector 41, and the new electrode 5 is lost. Detected.

新電極５１を電極挿入溝４０に容易に挿入するために、電極ホルダ３２がスライドしたときに、新電極５が下方へ下がるように、電極ガイド板３３のスライド方向先端３３ａが、下方へ傾斜している。 In order to easily insert the new electrode 51 into the electrode insertion groove 40, when the electrode holder 32 is slid, the sliding direction tip 33a of the electrode guide plate 33 is inclined downward so that the new electrode 5 is lowered. ing.

電極ホルダ３２は、複数の新電極５を容易に収納することができるように、手前側に開くことができる構造である。なお、電極ホルダ３２ごと取りはずして、予め複数の新電極５が収納された電極ホルダ３２と交換するようにしてもよい。 The electrode holder 32 has a structure that can be opened to the front side so that a plurality of new electrodes 5 can be easily accommodated. Note that the electrode holder 32 may be removed and replaced with an electrode holder 32 in which a plurality of new electrodes 5 are stored in advance.

以下、図３乃至図６を参照して、動作を説明する。図３乃至図６は、本発明の電極自動交換装置３０の電極供給機構３１の動作を説明する図である。図３において、電極ホルダ３２には、複数本の新電極５が収納されていて、電極ホルダ３２が錘３８（図２参照）による引っ張り力によってスライド方向に引っ張られている。そして、スライド方向先端の新電極５１が、電極ガイドブロック３９に当接することによって、電極ホルダ３２が停止している。このとき、電極ガイドブロック３９に当接した新電極の下端５１ａと電極移動機構２３Ａ（図１参照）の電極押し出し棒の上端２３６ａが、電極挿入溝４０に配置されていて、電極ガイドブロック３９に当接した新電極の下端５１ａが、電極押し出し棒の上端２３６ａと当接している。 The operation will be described below with reference to FIGS. 3 to 6 are diagrams for explaining the operation of the electrode supply mechanism 31 of the automatic electrode changer 30 according to the present invention. In FIG. 3, a plurality of new electrodes 5 are accommodated in the electrode holder 32, and the electrode holder 32 is pulled in the sliding direction by a pulling force by a weight 38 (see FIG. 2). The electrode holder 32 is stopped by the new electrode 51 at the tip in the sliding direction coming into contact with the electrode guide block 39. At this time, the lower end 51a of the new electrode in contact with the electrode guide block 39 and the upper end 236a of the electrode push-out rod of the electrode moving mechanism 23A (see FIG. 1) are arranged in the electrode insertion groove 40, and the electrode guide block 39 The lower end 51a of the contacted new electrode is in contact with the upper end 236a of the electrode push-out rod.

そして、図４に示すように、電極押し出し移動機構２３Ａの電極押し出しシリンダ２３４（図１参照）によって、電極押し出し棒２３６が新電極５１を押し出して、この新電極５１を電極突き出し位置２４Ｐまで移動させる。このとき、電極押し出し棒２３６が電極ガイドブロック３９に当接して、電極ホルダ３２は停止された状態のままである。そして、溶接トーチ１の電極クランプシリンダを動作させて、溶接トーチ１に挿入された新電極５１をクランプさせる。そして、溶接トーチ１を真上に移動させて、新電極５１を抜き取る。 As shown in FIG. 4, the electrode push-out rod 236 pushes out the new electrode 51 by the electrode push-out cylinder 234 (see FIG. 1) of the electrode push-out moving mechanism 23A, and the new electrode 51 is moved to the electrode push-out position 24P. . At this time, the electrode push-out rod 236 comes into contact with the electrode guide block 39, and the electrode holder 32 remains stopped. Then, the electrode clamp cylinder of the welding torch 1 is operated to clamp the new electrode 51 inserted into the welding torch 1. And the welding torch 1 is moved right above and the new electrode 51 is extracted.

そして、電極移動機構２３Ａの電極押し出しシリンダ２３４によって、電極押し出し棒２３６を下方に移動させて、元の位置に戻ると、図５に示すように、電極ホルダ３２は、錘３８の引っ張り力によってスライドする。そして、新電極５２が電極ガイド板３３に沿って電極挿入溝４０まで滑り、電極ガイドブロック３９に当接して停止し、電極ホルダ３２も停止する。 Then, when the electrode push-out rod 236 is moved downward by the electrode push-out cylinder 234 of the electrode moving mechanism 23A and returned to the original position, the electrode holder 32 is slid by the pulling force of the weight 38 as shown in FIG. To do. Then, the new electrode 52 slides along the electrode guide plate 33 to the electrode insertion groove 40, stops in contact with the electrode guide block 39, and the electrode holder 32 also stops.

そして、ティグ溶接を行って、上述した図４と図５の動作を繰り返すことによって、図６に示すように、新電極５が全て無くなる。このとき、電極ホルダ３２に取付けられた突起部４２がホルダ内電極有無検出器４１と接触して、新電極５が無くなったことが検出される。そして、電極ホルダ３２を手前側に開いて、複数の新電極５を収納し、ティグ溶接を再開する。その他の動作は、図８に示した従来技術の電極自動交換装置２の動作と同じであるので、説明を省略する Then, by performing TIG welding and repeating the operations of FIGS. 4 and 5 described above, all of the new electrodes 5 are eliminated as shown in FIG. At this time, it is detected that the protrusion 42 attached to the electrode holder 32 contacts the in-holder electrode presence / absence detector 41 and the new electrode 5 is lost. Then, the electrode holder 32 is opened to the front side, the plurality of new electrodes 5 are accommodated, and TIG welding is resumed. Other operations are the same as those of the prior art automatic electrode changer 2 shown in FIG.

このように、本発明の電極自動交換装置３０は、電極供給機構３１として従来技術のような回転テーブルを使用することなしに、単に、電極ホルダ３２を錘３８の引っ張り力によってスライドさせて、スライド方向先端の新電極５１が電極ガイドブロック３９に当接して停止して、電極ホルダ３２も停止する。そして、この新電極５１が引き抜かれると、再び電極ホルダ３２が錘３８によって引っ張られて、次の新電極５２が電極挿入溝４０に位置される。この結果、電極供給機構３１の駆動源として、エアーや電気を使用せずに、複雑な機構を使用する必要がないので、電極供給機構３１を確実に、かつ、スムーズに動作させることができ、さらに、コストを低減することができる。 As described above, the electrode automatic exchanging device 30 according to the present invention simply slides the electrode holder 32 by the pulling force of the weight 38 without using a rotary table as in the prior art as the electrode supply mechanism 31, and slides it. The new electrode 51 at the tip in the direction comes into contact with the electrode guide block 39 and stops, and the electrode holder 32 also stops. When the new electrode 51 is pulled out, the electrode holder 32 is pulled again by the weight 38 and the next new electrode 52 is positioned in the electrode insertion groove 40. As a result, since it is not necessary to use a complicated mechanism without using air or electricity as a drive source of the electrode supply mechanism 31, the electrode supply mechanism 31 can be operated reliably and smoothly. Further, the cost can be reduced.

なお、上述した図２に示した錘３８の代わりにばねを使用して、その一端をワイヤの他端３６ｂに接続し、ばねの他端を電極自動交換装置３０に固定する。そして、ばねの引っ張り力によって、シャフト３４をスライドさせて、電極ホルダ３２をスライドさせてもよい。 A spring is used instead of the weight 38 shown in FIG. 2 described above, and one end of the spring is connected to the other end 36 b of the wire, and the other end of the spring is fixed to the automatic electrode changing device 30. Then, the electrode holder 32 may be slid by sliding the shaft 34 by the pulling force of the spring.

本発明の電極自動交換装置３０の正面図である。It is a front view of the electrode automatic exchange apparatus 30 of this invention. 本発明の電極自動交換装置３０の背面図である。It is a rear view of the electrode automatic exchange apparatus 30 of this invention. 本発明の電極自動交換装置３０の電極供給機構３１の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the electrode supply mechanism 31 of the electrode automatic change apparatus 30 of this invention. 図３に続く本発明の電極自動交換装置３０の電極供給機構３１の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the electrode supply mechanism 31 of the electrode automatic change apparatus 30 of this invention following FIG. 図４に続く本発明の電極自動交換装置３０の電極供給機構３１の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the electrode supply mechanism 31 of the electrode automatic change apparatus 30 of this invention following FIG. 図５に続く本発明の電極自動交換装置３０の電極供給機構３１の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the electrode supply mechanism 31 of the electrode automatic change apparatus 30 of this invention following FIG. 従来技術の電極自動交換システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the electrode automatic exchange system of a prior art. 従来技術の電極自動交換装置２を示す図である。It is a figure which shows the electrode automatic exchange apparatus 2 of a prior art. 電極自動交換装置２を使用して、溶接トーチ１から消耗した電極４を引き抜く動作を、溶接トーチ１の動作順に従って説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the operation | movement which pulls out the electrode 4 which was consumed from the welding torch 1 using the electrode automatic exchange apparatus 2 according to the operation | movement order of the welding torch 1. FIG. 電極自動交換装置２を使用して、溶接トーチ１に新電極５を供給して装着するまでの動作を、溶接トーチ１の動作順に従って説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining operation | movement until the new electrode 5 is supplied and mounted | worn with the welding torch 1 using the electrode automatic exchange apparatus 2 according to the operation | movement order of the welding torch 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１溶接トーチ
２電極自動交換装置
３溶接トーチ移動装置（溶接ロボット）
４電極
５新電極
５ａ新電極の下端部
１１電極クランプシリンダ
２１使用済み電極引き抜き機構
２１Ｐ使用済み電極引き抜き位置
２２電極供給機構
２２Ｐ電極供給位置
２３電極移動機構
２３Ａ電極押し出し移動機構
２３Ｂ電極回転移動機構
２４Ｐ電極突き出し位置
２５電極突出長調整機構
３０電極自動交換装置
３１電極供給機構
３２電極ホルダ
３３電極ガイド板
３３ａ電極ガイド板のスライド方向先端
３４シャフト
３５スライド溝
３６ワイヤ
３６ａワイヤの一端
３６ｂワイヤの他端
３７ガイドローラ
３８錘
３９電極ガイドブロック
４０電極挿入溝
４１ホルダ内電極有無検出器
４２突起部
５１新電極
５１ａ新電極の下端
５２新電極
２１１チャック
２２１電極供給トレー
２３２電極挿入溝
２３３回転テーブル
２３４シリンダ
２３５ジョイント
２３６電極押し出し棒
２３６ａ電極押し出し棒の上端
２３７ガイドレール
２５２電極装着有無検出器
２５３電極突出長調整ブロック
２６１電極回収ボックス
1 Welding torch 2 Electrode automatic changer 3 Welding torch moving device (welding robot)
4 Electrode 5 New electrode 5a New electrode lower end 11 Electrode clamp cylinder 21 Used electrode extraction mechanism 21P Used electrode extraction position 22 Electrode supply mechanism 22P Electrode supply position 23 Electrode movement mechanism 23A Electrode push-out movement mechanism 23B Electrode rotation movement mechanism 24P Electrode protrusion position 25 Electrode protrusion length adjustment mechanism 30 Electrode automatic changer 31 Electrode supply mechanism 32 Electrode holder 33 Electrode guide plate 33a Slide direction tip 34 of electrode guide plate Shaft 35 Slide groove 36 Wire 36a Wire one end 36b Wire other end 37 Guide roller 38 Weight 39 Electrode guide block 40 Electrode insertion groove 41 Electrode presence / absence detector 42 in holder 42 Protrusion 51 New electrode 51a New electrode lower end 52 New electrode 211 Chuck 221 Electrode supply tray 232 Electrode insertion groove 233 Rotary table 234 235 Joint 236 Electrode push bar 236a Upper end 237 of electrode push bar 237 Guide rail 252 Electrode mounting presence detector 253 Electrode protrusion length adjustment block 261 Electrode collection box

Claims

溶接トーチ移動装置に取り付けた溶接用トーチによって被溶接物を繰返し溶接を行って消耗したタングステン電極を溶接用トーチから引き抜いて新しいタングステン電極を挿入するタングステン電極自動交換装置において、
シリンダを設けてタングステン電極をクランプ・アンクランプする溶接用トーチと、
使用済み電極引き抜き位置まで移動させた前記溶接用トーチの使用済みタングステン電極を引き抜く使用済み電極引き抜き機構と、
複数本の新タングステン電極を収納した電極ホルダをスライドさせて、スライド方向先端の新タングステン電極が電極ガイドブロックに当接して停止して電極供給位置で供給する電極供給機構と、
新タングステン電極を電極突き出し位置まで駆動源で移動させる電極押し出し移動機構とを備えたことを特徴とするタングステン電極自動交換装置。 In a tungsten electrode automatic changer for inserting a new tungsten electrode by repeatedly welding a workpiece to be welded by a welding torch attached to a welding torch moving device and pulling out the worn tungsten electrode from the welding torch.
A welding torch that provides a cylinder to clamp and unclamp the tungsten electrode;
A used electrode extraction mechanism for extracting the used tungsten electrode of the welding torch moved to the used electrode extraction position;
An electrode supply mechanism that slides an electrode holder containing a plurality of new tungsten electrodes, and the new tungsten electrode at the tip in the sliding direction comes into contact with and stops at the electrode guide block and supplies it at the electrode supply position;
An automatic tungsten electrode changer comprising an electrode push-out moving mechanism for moving a new tungsten electrode to an electrode protruding position by a drive source.

請求項１記載の電極供給機構が、
複数本の新タングステン電極を収納する前記電極ホルダと、
新タングステン電極の下端部が当接する電極ガイド板と、
前記電極ホルダが錘又はばねによる引っ張り力によってスライドする電極ホルダスライド機構と、
スライド方向先端の新タングステン電極が当接して停止する前記電極ガイドブロックと、
前記電極ガイド板と前記電極ガイドブロックとの間で前記電極突き出し位置の真下に設けられた電極挿入溝とを備えたことを特徴とするタングステン電極自動交換装置。 The electrode supply mechanism according to claim 1,
The electrode holder for storing a plurality of new tungsten electrodes;
An electrode guide plate with which the lower end of the new tungsten electrode contacts,
An electrode holder slide mechanism in which the electrode holder slides by a pulling force of a weight or a spring;
The electrode guide block that the new tungsten electrode at the tip in the sliding direction comes into contact with and stops,
An automatic tungsten electrode exchange device comprising: an electrode insertion groove provided immediately below the electrode protruding position between the electrode guide plate and the electrode guide block.

請求項１記載の電極押し出し移動機構が、前記電極挿入溝に供給された新タングステン電極をシリンダによって押し出して前記電極突き出し位置まで移動させることを特徴とするタングステン電極自動交換装置。 2. The tungsten electrode automatic changer according to claim 1, wherein the electrode push-out moving mechanism pushes the new tungsten electrode supplied to the electrode insertion groove by a cylinder and moves it to the electrode push-out position.

請求項２記載の電極ガイド板は、スライド方向先端が下方へ傾斜していることを特徴とするタングステン電極自動交換装置。
The electrode guide plate according to claim 2, wherein the tip in the sliding direction is inclined downward.