JP5433895B2

JP5433895B2 - TIG welding head and automatic welding apparatus provided with the TIG welding head

Info

Publication number: JP5433895B2
Application number: JP2009099150A
Authority: JP
Inventors: 弘章落合; 大地萩原; 進一日比
Original assignee: SHINBA IRON WORKS CORPORATION
Current assignee: SHINBA IRON WORKS CORPORATION
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: JP2010247184A

Description

本発明は、耐熱性に優れたタングステンを電極に使用し、該電極の周りにアルゴンやヘリウム等の不活性ガス（イナートガス）を流して溶接するＴＩＧ（ＴｕｎｇｓｔｅｎＩｎｅｒｔＧａｓ）溶接に使用されるＴＩＧ溶接ヘッド及び該ＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置に関する。 The present invention uses TIG welding used for TIG (Tungsten Inert Gas) welding in which tungsten having excellent heat resistance is used as an electrode, and an inert gas (inert gas) such as argon or helium is flowed around the electrode. The present invention relates to an automatic welding apparatus including the head and the TIG welding head.

ＴＩＧ溶接ヘッドは、下記の特許文献１に示すように先端にタングステン電極を備えた溶接トーチと、母材の被溶接部にフィラーワイヤを供給するフィラーユニットと、上記溶接トーチとフィラーユニットを連結して一体に保持する連結アームと、を具備している。
そして、上記フィラーワイヤは母材に対して４５°〜６０°の高い進入角度で斜め上方から直線的に供給されるか、屈曲部で一旦角度を変えてから母材の被溶接部に供給される。 The TIG welding head includes a welding torch provided with a tungsten electrode at the tip, a filler unit for supplying a filler wire to a welded portion of a base material, and the welding torch and the filler unit as shown in Patent Document 1 below. And a connecting arm that holds them together.
Then, the filler wire is linearly supplied obliquely from above with a high entry angle of 45 ° to 60 ° with respect to the base material, or is supplied to the welded portion of the base material after changing the angle once at the bent portion. The

また、上記ＴＩＧ溶接ヘッドは、３次元溶接ロボット等の自動溶接装置におけるロボットアームの先端部に取り付けられ、上記自動溶接装置を配置した自動溶接工程等において使用される。
そして、上記ＴＩＧ溶接ヘッドは、母材であるワークの被溶接部に沿って移動し、溶接トーチから発せられるアークによってワークの被溶接部に溶融池を形成し、上記フィラーユニットから供給されるフィラーワイヤを上記溶融池に挿入することによって所望の溶接が実行される。 The TIG welding head is attached to the tip of a robot arm in an automatic welding apparatus such as a three-dimensional welding robot, and is used in an automatic welding process in which the automatic welding apparatus is disposed.
And the said TIG welding head moves along the to-be-welded part of the workpiece | work which is a base material, forms a molten pool in the to-be-welded part of a workpiece | work by the arc emitted from a welding torch, The filler supplied from the said filler unit The desired welding is performed by inserting a wire into the molten pool.

特開２００２−１５４０号公報JP 2002-1540 A

しかし、上記ワークは、プレス成形等によって成形されるものが多く、寸法精度にバラ付きがある。したがって、ＴＩＧ溶接ヘッドがワークの被溶接部に沿って移動する際、上記フィラーユニットから供給されるフィラーワイヤの先端部と上記溶融池との間の隙間が変動し、フィラーワイヤの先端部が上記溶融池に突き当たってしまう場合がある。
このような場合には、上記フィラーワイヤは軸線方向に沿ってフィラーユニット側に押し戻される力を受けることになるが、上記高い進入角度と、屈曲部での力の作用方向の変化と、フィラーワイヤの直線案内作用長が長いこと等が関係して途中で座屈して詰まってしまい、ビードずれが発生することがある。そして、このようなビードずれが発生したワークは商品価値を失って不良品になってしまい、頻繁な不良品の発生は、加工コストが比較的高い溶接部品等の製造において大きな損失となる。 However, many of the workpieces are formed by press molding or the like, and the dimensional accuracy varies. Therefore, when the TIG welding head moves along the welded part of the workpiece, the gap between the tip of the filler wire supplied from the filler unit and the molten pool varies, and the tip of the filler wire is It may hit the molten pool.
In such a case, the filler wire receives a force pushed back toward the filler unit along the axial direction. However, the high entry angle, the change in the direction of action of the force at the bent portion, and the filler wire In some cases, the length of the linear guide action is long and buckled in the middle, resulting in bead displacement. And the workpiece | work which generate | occur | produced such a bead loss loses a commercial value, becomes a defective article, and frequent generation | occurrence | production of a defective article becomes a big loss in manufacture of the welding components etc. with a comparatively high processing cost.

本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、フィラーワイヤの先端部が溶接池に突き当たっても座屈することなく円滑に進退することができ、しかもフィラーワイヤの進退方向をビードずれの発生が少なくなる方向に調整して、溶接品質を向上させることができるＴＩＧ溶接ヘッド及び該ＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of such points, and the object of the present invention is to smoothly advance and retreat without buckling even if the tip of the filler wire hits the weld pool, and An object of the present invention is to provide a TIG welding head capable of improving the welding quality by adjusting the advancing / retreating direction to a direction in which the occurrence of bead deviation is reduced, and an automatic welding apparatus including the TIG welding head.

上記目的を達成するべく本発明の請求項１によるＴＩＧ溶接ヘッドは、先端部の中心にタングステン電極、先端部の周囲にガスノズルを備えた溶接トーチと、
フィラーワイヤの供給を案内するワイヤガイドと該ワイヤガイドを保持するフィラーホルダとを備えたフィラーユニットと、
上記溶接トーチとフィラーユニットとを連結して一体に保持する連結アームと、を具備し、
上記ワイヤガイドには、フィラーワイヤがワークの被溶接部に対して所定の低い進入角度で円弧状に繰り出されるように案内する円弧状屈曲部が形成されており、上記円弧状屈曲部の下流の近傍位置には、作用長が短かく、内部のガイド穴に絞り部と拡径部とが形成された先端チップが取り付けられていて、
上記連結アームの上記フィラーユニットとの連結部には、フィラーユニットの上下方向、前後方向及び左右方向への調整移動を可能にする長穴が形成された調整金具と、移動したフィラーユニットを正規の位置に戻す付勢手段とが設けられており、
上記調整金具は、側面視逆Ｔ字状をしたブロック状の部材で、垂直部には上下方向に延びる長穴が形成された第１調整金具と、
平面視コの字状に折り曲げられた板状の部材で、左右の耳部と、これらの耳部によって挟まれた端面部とによって構成され、上記端面部には左右方向に延びる２本の長穴が上下に間隔を隔てて形成された第２調整金具と、
矩形平板状の座金様の部材で、上下方向に延びる短い２本の長穴が上下に間隔を隔てて形成された第３調整金具とから構成されており、
上記付勢手段は、２本の圧縮コイルバネで構成されており、
２本の組付けボルトを圧縮コイルバネ、第３調整金具、第２調整金具、第１調整金具を挿嵌してアームブロックに固定させ、上記圧縮コイルばねを組付けボルトに介在させることによって上記フィラーユニットは、上記連結アームに対して接近離反方向にスライドして進退移動するように構成されていることを特徴とするものである。 To achieve the above object, a TIG welding head according to claim 1 of the present invention comprises a welding torch having a tungsten electrode at the center of a tip portion and a gas nozzle around the tip portion;
A filler unit comprising a wire guide for guiding the supply of filler wire and a filler holder for holding the wire guide;
A connecting arm that connects and holds the welding torch and the filler unit together;
The wire guide is formed with an arc-shaped bent portion that guides the filler wire so that the filler wire is fed out in an arc shape at a predetermined low entry angle with respect to the work-welded portion of the workpiece, and is downstream of the arc-shaped bent portion. In the vicinity position, a tip having a short action length and a narrowed portion and an enlarged diameter portion formed in an internal guide hole is attached.
In the connecting portion of the connecting arm with the filler unit, an adjustment fitting formed with an elongated hole that enables adjustment movement in the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction of the filler unit, and the moved filler unit are properly attached. Biasing means for returning to the position is provided,
The adjustment fitting is a block-shaped member having an inverted T shape in side view, and a first adjustment fitting in which an elongated hole extending in the vertical direction is formed in the vertical portion ;
It is a plate-like member folded in a U-shape in plan view, and is composed of left and right ears and end face parts sandwiched between these ear parts, and the end face part has two long sides extending in the left-right direction. A second adjusting bracket in which holes are formed vertically spaced apart ;
A rectangular flat washer-like member, which is composed of a third adjustment fitting formed by two short elongated holes extending in the vertical direction and spaced apart from each other ;
The biasing means is composed of two compression coil springs ,
The filler is obtained by inserting two assembly bolts into a compression coil spring, a third adjustment bracket, a second adjustment bracket, and a first adjustment bracket and fixing them to the arm block, and interposing the compression coil spring in the assembly bolt. The unit is configured to slide in an approaching / separating direction with respect to the connecting arm so as to move forward and backward.

また、請求項２によるＴＩＧ溶接ヘッドは、請求項１記載のＴＩＧ溶接ヘッドにおいて、上記ワイヤガイドから繰り出されるフィラーワイヤの進入角度は、４５°より小さな角度に設定されていることを特徴とするものである。 The TIG welding head according to claim 2 is characterized in that, in the TIG welding head according to claim 1, the entry angle of the filler wire fed out from the wire guide is set to an angle smaller than 45 °. It is.

また、請求項３によるＴＩＧ溶接ヘッドは、請求項１または２に記載のＴＩＧ溶接ヘッドにおいて、上記調整金具は、長穴の形成方向や長さを異ならせた複数の調整金具を組み合わせることによって構成されていることを特徴とするものである。 Further, the TIG welding head according to claim 3 is the TIG welding head according to claim 1 or 2, wherein the adjustment fitting is configured by combining a plurality of adjustment fittings having different long hole formation directions and lengths. It is characterized by being.

また、請求項４によるＴＩＧ溶接ヘッドは、請求項１〜３のいずれかに記載のＴＩＧ溶接ヘッドにおいて、上記付勢手段は、付勢力を異ならせた複数の付勢手段を予め用意しておき、ワークの種類や形状、大きさの違いあるいは使用条件に応じて最適なものを選択して使用するようにしたことを特徴とするものである。 A TIG welding head according to a fourth aspect is the TIG welding head according to any one of the first to third aspects, wherein the urging means prepares a plurality of urging means having different urging forces in advance. It is characterized in that the optimum one is selected and used in accordance with the type, shape, size difference or usage conditions of the workpiece.

また、請求項５によるＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置は、溶接トーチと、フィラーユニットと、上記溶接トーチとフィラーユニットとを連結する連結アームと、を備えたＴＩＧ溶接ヘッドと、上記ＴＩＧ溶接ヘッドを先端部に備え、目標の溶接ポイントに向けて３次元的に移動するロボットアームと、上記ロボットアームの基端部に設けられ、上記ロボットアームに駆動力を付与する駆動装置と、上記ロボットアームの移動を制御するコントロール装置と、を具備し、上記ＴＩＧ接続ヘッドとして、請求項１〜４のいずれかに記載のＴＩＧ溶接ヘッドを使用したことを特徴とするものである。 An automatic welding apparatus including a TIG welding head according to claim 5 includes a TIG welding head including a welding torch, a filler unit, and a connecting arm that connects the welding torch and the filler unit, and the TIG welding. A robot arm that has a head at the tip and moves three-dimensionally toward a target welding point; a drive device that is provided at the base end of the robot arm and applies driving force to the robot arm; and the robot And a control device for controlling the movement of the arm, and the TIG welding head according to any one of claims 1 to 4 is used as the TIG connection head.

そして、上記手段によって以下のような作用が得られる。まず、ワイヤガイドに対してフィラーワイヤがワークの被溶接部に対して所定の低い進入角度で円弧状に繰り出されるように案内する円弧状屈曲部を設けたことにより、フィラーワイヤは円弧状屈曲部に案内されて、無理なく自然に上記ワークの被溶接部に沿うように繰り出される。
また、上記円弧状屈曲部の下流の近傍位置に作用長が短く、内部のガイド穴に絞り部と拡径部とが形成された先端チップを取り付けたことにより、上記円弧状屈曲部を通過したフィラーワイヤは、絞り部において僅かにワイヤガイドのガイド穴に接して方向が規制された後、下流の拡径部ではガイド穴に接することなく、そのまま円弧状に繰り出されるようになる。 The following actions can be obtained by the above means. First, the filler wire is provided with an arc-shaped bent portion that guides the filler wire so that the filler wire is fed out in an arc shape with a predetermined low entry angle with respect to the workpiece welded portion. It is fed out naturally and naturally along the welded part of the workpiece.
Further, by passing a tip having a short working length at a position near the downstream of the arc-shaped bent portion and having a narrowed portion and an enlarged diameter portion formed in an internal guide hole, the arc-shaped bent portion has passed through the arc-shaped bent portion. After the filler wire is slightly in contact with the guide hole of the wire guide in the restricting portion and the direction thereof is regulated, the filler wire is fed out in an arc shape without contacting the guide hole in the downstream enlarged diameter portion.

また、先端チップから繰り出されたフィラーワイヤの先端部が溶接トーチから発せられたアークによって形成される溶融池の底部に突き当たったとしても、上記フィラーワイヤに作用する力は、上述した所定の低い進入角度の円弧状の軌跡に沿った方向にかかるため、ワークの被溶接部とフィラーワイヤの先端部との間の隙間は大きく変動することなく、一定の範囲に抑えられる。したがって、上記隙間の大きな変動に起因して従来、生じていたビードのずれは発生しない。
また、上記連結アームの上記フィラーユニットとの連結部に、フィラーユニットの上下方向、前後方向及び左右方向への調整移動を可能にする長穴が形成された調整金具を設けたことにより、フィラーワイヤが上記溶融池の底部に突き当たった時の後退方向の移動量の一部または全部が上記長穴によって吸収されるため、フィラーワイヤの座屈による詰まりは、より確実に防止されるようになる。 Further, even if the tip of the filler wire fed out from the tip is abutted against the bottom of the molten pool formed by the arc emitted from the welding torch, the force acting on the filler wire is the predetermined low entry described above. Since it is applied in the direction along the arcuate trajectory of the angle, the gap between the welded portion of the workpiece and the tip end portion of the filler wire is suppressed to a certain range without largely fluctuating. Therefore, the deviation of the bead that has conventionally occurred due to the large fluctuation of the gap does not occur.
Further, the connecting portion between the filler units of the connecting arm, the vertical direction of the filler unit, by providing the adjustment fitting long hole is formed to allow the adjustment movement in the longitudinal and lateral directions, the filler wire Since a part or all of the moving amount in the backward direction when the butt hits the bottom of the molten pool is absorbed by the elongated hole, clogging due to the buckling of the filler wire is more reliably prevented.

また、上記移動したフィラーユニットを正規の位置に戻す付勢手段を設けたことにより、上記フィラーワイヤが上記溶融池の底部に突き当たった時の後退方向の力の一部または全部が上記付勢手段の付勢力によるクッション作用によって吸収されるようになる。
また、移動したフィラーユニットは付勢手段の付勢力によって瞬時に元の正規の位置に復帰できるようになる。
また、上記フィラーユニットを上記連結アームに対して接近離反方向にスライドして進退移動するように構成したことにより、フィラーワイヤが上記溶融池の底部に突き当たった時の衝撃の大部分を上記フィラーユニットのスライド方向の動きによって吸収することが可能になる。 Further, by providing the biasing means returning the filler unit described above moves to the normal position, the filler wire is retracted force some or all of the biasing means when hits the bottom of the molten pool It is absorbed by the cushion action by the urging force.
Moreover, the moved filler unit can be instantaneously returned to the original normal position by the urging force of the urging means.
Further, by the filler unit and configured to advance and retreat by sliding in the approaching away direction with respect to the connecting arm, the filler wire is most the filler units impact when hits the bottom of the molten pool It becomes possible to absorb by movement in the sliding direction.

また、上記フィラーワイヤの進入角度を４５°より小さな角度に設定した場合には、フィラーワイヤは上記円弧状の軌跡に沿って円滑に最も理想的な状態で繰り出されるようになる。 Further, when the entry angle of the filler wire is set to an angle smaller than 45 °, the filler wire is smoothly drawn out in the most ideal state along the arcuate locus.

また、上記調整金具を、長穴の形成方向や長さを異ならせた複数の調整金具を組み合わせることによって構成した場合には、フィラーユニットの３次元的な複雑な調整移動を比較的簡単な構成で実現できるようになる。 In addition, when the above adjustment fitting is configured by combining a plurality of adjustment fittings having different long hole formation directions and lengths, a three-dimensional complicated adjustment movement of the filler unit is a relatively simple configuration. Can be realized.

また、上記付勢手段の付勢力を異ならせたものを予め複数用意しておき、ワークの種類や形状、大きさの違いあるいは使用条件に応じて最適なものを選択して使用するように構成した場合には、ワークの種類や大きさあるいは使用条件が異なったとしても、常に最適な状態でフィラーユニットを保持できるようになる。 Also, a plurality of devices with different urging forces of the urging means are prepared in advance, and the optimum one is selected and used according to the type, shape, size, or usage conditions of the workpiece. In this case, the filler unit can always be held in an optimum state even if the type, size, or usage conditions of the workpiece are different.

また、上記構成のＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置によれば、ビードずれのない高品質の溶接部品等を効率良く大量に生産できるようになり、溶接部品等の歩留まりを大幅に向上させる。 Moreover, according to the automatic welding apparatus provided with the TIG welding head having the above-described configuration, it becomes possible to efficiently produce a large amount of high-quality welded parts and the like with no bead shift, and the yield of the welded parts and the like is greatly improved.

本発明によるＴＩＧ溶接ヘッド及び該ＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置によると、ワークの寸法精度に影響されることなく、フィラーワイヤの座屈による詰まりや、フィラーワイヤの先端部がワークの被溶接部から大きく離れることによって生ずるビードずれを効果的に防止して高品質の溶接部品等を効率良く大量に生産できるようになる。 According to the TIG welding head and the automatic welding apparatus including the TIG welding head according to the present invention, clogging due to the buckling of the filler wire and the tip of the filler wire being welded to the workpiece without being affected by the dimensional accuracy of the workpiece. It is possible to effectively prevent high-quality welded parts and the like from being produced effectively by effectively preventing bead shift caused by a large distance from the part.

本発明の第１の実施の形態を示す図で、ＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置を示す側面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a side view which shows the automatic welding apparatus provided with the TIG welding head. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、フィラーユニットを後退させる負荷がかかっていない状態のＴＩＧ溶接ヘッドを示す側面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a side view which shows the TIG welding head of the state which has not applied the load which reverse | retreats a filler unit. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、フィラーユニットを後退させるスライド方向の負荷がかかっている状態のＴＩＧ溶接ヘッドを示す側面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a side view which shows the TIG welding head of the state which has applied the load of the slide direction which makes a filler unit retreat. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、フィラーユニットを後退させる揺動方向の負荷がかかっている状態のＴＩＧ溶接ヘッドを示す側面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a side view which shows the TIG welding head of the state in which the load of the rocking | fluctuation direction which retreats a filler unit is applied. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、ＴＩＧ溶接ヘッドの先端チップ周辺を拡大して示す側断面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a sectional side view which expands and shows the front-end | tip tip periphery of a TIG welding head. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、連結アームの構成部材を示す分解斜視図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a disassembled perspective view which shows the structural member of a connection arm. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、連結アームの組付け状態を示す側面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a side view which shows the assembly | attachment state of a connection arm. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、連結アームの組付け状態を示す平面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a top view which shows the assembly | attachment state of a connection arm. 本発明の参考例を示す図で、ＴＩＧ溶接ヘッドを示す側面図である。It is a figure which shows the reference example of this invention, and is a side view which shows a TIG welding head. 本発明の参考例を示す図で、ＴＩＧ溶接ヘッドを示す平面図である。It is a figure which shows the reference example of this invention, and is a top view which shows a TIG welding head.

以下、図１〜８に示す第１の実施の形態と、図９、１０に示す参考例を例にとって、本発明を実施するための形態について説明する。
（１）第１の実施の形態（図１〜８参照）
最初に図１に基づいて本発明の自動溶接装置１の概略について説明する。
図示の自動溶接装置１は後述する本発明のＴＩＧ溶接ヘッド３と、上記ＴＩＧ溶接ヘッド３を先端部に備え、目標の溶接ポイントに向けて３次元的に移動するロボットアーム５と、上記ロボットアーム５の基端部に設けられ、上記ロボットアーム５に駆動力を付与する駆動装置７と、上記ロボットアーム５の移動を制御するコントロール装置９と、を具備することによって構成されている。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 and the reference examples shown in FIGS.
(1) 1st Embodiment (refer FIGS. 1-8)
First, an outline of the automatic welding apparatus 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
The illustrated automatic welding apparatus 1 includes a TIG welding head 3 according to the present invention, which will be described later, a robot arm 5 having the TIG welding head 3 at its tip, and three-dimensionally moving toward a target welding point, and the robot arm. 5, a driving device 7 that applies a driving force to the robot arm 5 and a control device 9 that controls the movement of the robot arm 5 are provided.

また、図示の自動溶接装置１は、６軸独立関節型の溶接ロボットによって一例として構成されており、上記ロボットアーム５は、上腕１１と前腕１３と手首１５の３つの関節から構成されている。
また、上記駆動装置７は、旋回、上下揺動、前後揺動、回転、曲げ及びひねりを各別に実行する複数のモータＭによって構成されており、コントロール装置９への数値入力データ等に基づいて上記３つの関節１１、１３、１５が適宜の方向、そして角度、動作することによってＴＩＧ溶接ヘッド３をワークＷの被溶接部１７に倣うように移動させる。 The illustrated automatic welding apparatus 1 is configured as an example by a six-axis independent joint type welding robot, and the robot arm 5 includes three joints of an upper arm 11, a forearm 13, and a wrist 15.
The driving device 7 is composed of a plurality of motors M that individually perform turning, up-and-down swinging, back-and-forth swinging, rotation, bending and twisting, and based on numerical input data to the control device 9 and the like. The TIG welding head 3 is moved so as to follow the welded portion 17 of the workpiece W by operating the three joints 11, 13, and 15 in an appropriate direction and angle.

本実施の形態によるＴＩＧ溶接ヘッド３は、トーチ本体１９の先端部中心にタングステン電極２１、トーチ本体１９の先端部周囲にガスノズル２３を備えた溶接トーチ２５と、フィラーワイヤＦの供給を案内するワイヤガイド２７と該ワイヤガイド２７を保持するフィラーホルダ２９とを備えたフィラーユニット３１と、上記溶接トーチ２５とフィラーユニット３１とを連結して一体に保持する連結アーム３３と、を具備することによって基本的に構成されている。 The TIG welding head 3 according to the present embodiment includes a welding torch 25 having a tungsten electrode 21 at the center of the tip of the torch body 19 and a gas nozzle 23 around the tip of the torch body 19, and a wire for guiding the supply of the filler wire F. By providing a filler unit 31 having a guide 27 and a filler holder 29 for holding the wire guide 27, and a connecting arm 33 for connecting and holding the welding torch 25 and the filler unit 31 together. It is structured.

また、溶接トーチ２５のトーチ本体１９には、加熱された溶接トーチ２５を冷却するための冷却水Ｃを供給し排出するための冷却ホース３５が接続されており、上記ガスノズル２３には、アルゴンやヘリウムなどの不活性ガスＧをガスノズル２３内に供給するためのガスチューブ３７が接続されている。
尚、ガスノズル２３内に供給される不活性ガス（イナートガス）Ｇは、シールドガスとも呼ばれ、ワークＷの被溶接部１７への酸素（空気）の流入を防いでワークＷの酸化を防止する役割を有している。 Further, a cooling hose 35 for supplying and discharging cooling water C for cooling the heated welding torch 25 is connected to the torch main body 19 of the welding torch 25. A gas tube 37 for supplying an inert gas G such as helium into the gas nozzle 23 is connected.
The inert gas (inert gas) G supplied into the gas nozzle 23 is also called a shield gas, and prevents oxygen (air) from flowing into the welded portion 17 of the workpiece W to prevent the workpiece W from being oxidized. have.

ワイヤガイド２７は、フィラーワイヤＦの供給を案内する管状の部材で、該ワイヤガイド２７の先端寄りの部分に円弧状に屈曲された円弧状屈曲部３９が形成されている。この円弧状屈曲部３９は、フィラーワイヤＦがワークＷの被溶接部１７に対して所定の低い進入角度θ（４５°より小さな角度）で円弧状に繰り出されるように案内する役割を有している。
また、上記円弧状屈曲部３９の下流の近傍位置には、先端チップ４１が取り付けられている。 The wire guide 27 is a tubular member that guides the supply of the filler wire F, and an arc-shaped bent portion 39 that is bent in an arc shape is formed near the tip of the wire guide 27. The arc-shaped bent portion 39 has a role of guiding the filler wire F so that the filler wire F is fed out in an arc shape at a predetermined low entry angle θ (an angle smaller than 45 °) with respect to the welded portion 17 of the workpiece W. Yes.
Further, a tip 41 is attached to a position near the downstream side of the arcuate bent portion 39.

先端チップ４１は、作用長Ｌが短かく先端部が窄まった管状の部材で、先端チップ４１の内部には、図５に示すように絞り部４３と拡径部４５とを備えたガイド穴４７が形成されている。
因みに先端チップ４１の作用長Ｌを短かくすることで、上記円弧状屈曲部３９を通過したフィラーワイヤＦの円弧状の移送軌跡を規制することなく、自然な状態でフィラーワイヤＦを繰り出すことができるようになる。また、絞り部４３を形成することでフィラーワイヤＦとの接触長を短かくして接触抵抗を減少させ、拡径部４５を形成することで、上記フィラーワイヤＦの円弧状の移送軌跡をそのまま維持してワークＷの被溶接部１７に対して、無理なく円滑にフィラーワイヤＦを供給できるようになる。 The distal tip 41 is a tubular member having a short action length L and a narrowed distal end, and a guide hole provided with a throttle portion 43 and an enlarged diameter portion 45 inside the distal tip 41 as shown in FIG. 47 is formed.
Incidentally, by shortening the action length L of the tip 41, the filler wire F can be fed out in a natural state without restricting the arc-shaped transfer locus of the filler wire F that has passed through the arc-shaped bent portion 39. become able to. Further, by forming the throttle portion 43, the contact length with the filler wire F is shortened to reduce the contact resistance, and by forming the enlarged diameter portion 45, the arc-shaped transfer locus of the filler wire F is maintained as it is. Thus, the filler wire F can be smoothly and smoothly supplied to the welded portion 17 of the workpiece W.

フィラーホルダ２９は、両端部がそれぞれ逆方向に鉤状に屈曲した側面視Ｚ字状の支持アーム４９と、上記ワイヤガイド２７の取付け角度を調整するための傾斜した円弧状の長穴５１が２個ずつ、水平方向の長穴５２が１個ずつ、そしてガイドボルト５６を取り付けるための取付け穴５４Ａないしネジ穴５４Ｂがそれぞれ１個ずつ形成された２枚の調整板５３Ａ、５３Ｂとを備えることによって構成されている。
尚、上記支持アーム４９とワイヤガイド２７間の固定と、上記支持アーム４９と上記２枚の調整板５３Ａ、５３Ｂ間の固定と、上記２枚の調整板５３Ａ、５３Ｂと後述する連結アーム３３間の固定は、固定ボルト５５を使用して行われている。 The filler holder 29 has two Z-shaped support arms 49 that are bent in opposite hooks in opposite directions, and two inclined arc-shaped elongated holes 51 for adjusting the mounting angle of the wire guide 27. By providing two adjustment plates 53A and 53B each having one horizontal slot 52 and one mounting hole 54A or one screw hole 54B for mounting the guide bolt 56, respectively. It is configured.
In addition, the fixing between the support arm 49 and the wire guide 27, the fixing between the support arm 49 and the two adjustment plates 53A and 53B, and the connection between the two adjustment plates 53A and 53B and a connecting arm 33 described later. Is fixed using a fixing bolt 55.

連結アーム３３は、上記溶接トーチ２５のトーチ本体１９を挟持状態で保持するアームブロック５７と、上記フィラーユニット３１の上下方向Ｚ、前後方向Ｙ及び左右方向Ｘへの調整移動を可能にする長穴５９、５９、…が形成された調整金具６１と、移動したフィラーユニット３１を正規の位置に戻す付勢手段の一例である２本の圧縮コイルバネ６３、６３と、上記圧縮コイルバネ６３に挿嵌して使用される２本の組付けボルト６５、６５と、を具備することによって構成されている。 The connecting arm 33 has an arm block 57 that holds the torch body 19 of the welding torch 25 in a sandwiched state, and an elongated hole that allows the filler unit 31 to be adjusted in the vertical direction Z, the front-rear direction Y, and the left-right direction X. , 59, 59,..., Two compression coil springs 63, 63 as an example of urging means for returning the moved filler unit 31 to the normal position, and the compression coil spring 63. And two assembly bolts 65, 65 used in this manner.

アームブロック５７には、上記トーチ本体１９を挟持状態で受け入れるための受入れ穴６７と、該受入れ穴６７とアームブロック５７の基端面との間に形成されるすり割６９と、該すり割６９が形成された左右の翼片７１、７１を接続固定するための接続穴７３、７３とが形成されている。
そして、上記接続穴７３、７３には、図６〜８に示す接続固定ボルト７５が貫通状態で挿嵌され、接続固定ナット７７によって該アームブロック５７は、上記トーチ本体１９に対して強固に固定される。 The arm block 57 includes a receiving hole 67 for receiving the torch body 19 in a sandwiched state, a slot 69 formed between the receiving hole 67 and the base end surface of the arm block 57, and the slot 69. Connection holes 73 and 73 for connecting and fixing the left and right wing pieces 71 and 71 are formed.
The connection fixing bolts 75 shown in FIGS. 6 to 8 are inserted into the connection holes 73 and 73 in a penetrating state, and the arm block 57 is firmly fixed to the torch body 19 by the connection fixing nut 77. Is done.

調整金具６１は、長穴５９、５９、…の形成方向や長さを異ならせた３種類の調整金具、第１調整金具６１Ａ、第２調整金具６１Ｂ、第３調整金具６１Ｃを組み合わせることによって構成されている。
第１調整金具６１Ａ、は側面視逆Ｔ字状をしたブロック状の部材で、垂直部７９には上下方向Ｚに延びる長穴５９Ａが形成され、水平部８１には上記２枚の調整板５３Ａ、５３Ｂ間に取り付けられるガイドボルト５６を受け入れる前後方向Ｙに延びる長穴５９Ａと、上記２枚の調整板５３Ａ、５３Ｂを当該連結アーム３３に締結固定する固定ボルト５５と螺合するネジ穴８３とが形成されている。 The adjustment fitting 61 is configured by combining three types of adjustment fittings, the first adjustment fitting 61A, the second adjustment fitting 61B, and the third adjustment fitting 61C, in which the formation directions and lengths of the long holes 59, 59,. Has been.
The first adjustment fitting 61A is a block-shaped member having an inverted T shape when viewed from the side. The vertical portion 79 has a long hole 59A extending in the vertical direction Z, and the horizontal portion 81 has the two adjustment plates 53A. , 53 </ b> B extending in the front-rear direction Y for receiving the guide bolt 56 attached between 53 </ b> B, and a screw hole 83 for screwing with the fixing bolt 55 for fastening and fixing the two adjusting plates 53 </ b> A and 53 </ b> B to the connecting arm 33. Is formed.

第２調整金具６１Ｂは、平面視コの字状に折り曲げられた板状の部材で、左右の耳部８５、８５と、これらの耳部８５、８５によって挟まれた端面部８７とによって構成されている。そして、上記端面部８７には左右方向Ｘに延びる２本の長穴５９Ｂ、５９Ｂが上下に間隔を隔てて形成されている。
第３調整金具６１Ｃは、矩形平板状の座金様の部材で、上下方向Ｚに延びる短い２本の長穴５９Ｃ、５９Ｃが上下に間隔を隔てて形成されている。 The second adjustment fitting 61B is a plate-like member bent in a U-shape in plan view, and is configured by left and right ear portions 85, 85 and an end surface portion 87 sandwiched between the ear portions 85, 85. ing. Two end holes 59B and 59B extending in the left-right direction X are formed in the end face portion 87 with a space in the vertical direction.
The third adjustment fitting 61C is a rectangular flat washer-like member, and is formed with two short long holes 59C, 59C extending in the up-down direction Z and spaced apart from each other.

圧縮コイルバネ６３は、バネ力が違う一例として６種類の圧縮コイルバネ６３が予め用意されており、ワークＷの種類や形状、大きさの違いあるいは負荷の大きさ等の使用条件に応じて適宜、最適なものを選択して使用するようにする。
組付けボルト６５は、上記圧縮コイルバネ６３、第３調整金具６１Ｃ、第２調整金具６１Ｂ、第１調整金具６１Ａを挿嵌して使用する長寸のボルトで、上記アームブロック５７のすり割６９が形成されていない先端面側に形成されているネジ穴８９に螺合されることによって固定される。
そして、上記圧縮コイルバネ６３を上記組付けボルト６５に介在させることによって上記フィラーユニット３１は、上記連結アーム３３に対して接近離反方向に進退移動できるように構成されている。 As an example, the compression coil spring 63 has six types of compression coil springs 63 prepared in advance as examples of different spring forces. The compression coil spring 63 is optimal according to the use conditions such as the type, shape, size, or load size of the workpiece W. Select what you want to use.
The assembly bolt 65 is a long bolt that is used by inserting the compression coil spring 63, the third adjustment fitting 61C, the second adjustment fitting 61B, and the first adjustment fitting 61A. It is fixed by being screwed into a screw hole 89 formed on the tip surface side that is not formed.
The filler unit 31 is configured to move forward and backward in the approaching / separating direction with respect to the connecting arm 33 by interposing the compression coil spring 63 in the assembly bolt 65.

尚、フィラーユニット３１に垂直方向の成分を含まないほとんど水平方向の力が作用した場合には、上述した長穴５９、５９、…と、圧縮コイルバネ６３とによる作用によって、図３に示すように上下の圧縮コイルバネに均等に負荷がかかってフィラーユニット３１は、水平方向にスライドして後退するようになる。
一方、フィラーユニット３１に垂直方向の成分を幾らか含んだ水平方向の力が作用した場合には、上述した長穴５９、５９、…と、圧縮コイルバネ６３とによる作用によって、図４に示すようにフィラーユニット３１は、揺動方向に揺動しながら後退するようになる。 When almost horizontal force that does not include a vertical component acts on the filler unit 31, as shown in FIG. 3, due to the action of the long holes 59, 59,... And the compression coil spring 63. A load is evenly applied to the upper and lower compression coil springs, and the filler unit 31 slides back in the horizontal direction.
On the other hand, when a horizontal force including some vertical component acts on the filler unit 31, as shown in FIG. 4 due to the action of the long holes 59, 59,. In addition, the filler unit 31 moves backward while swinging in the swing direction.

次に、このようにして構成される第１の実施の形態によるＴＩＧ溶接ヘッド３の作動態様について図２〜４及び図５に基づいて説明する。
ＴＩＧ溶接ヘッド３が図５中、Ａの方向に進行している時、通常はフィラーユニット３１から繰り出されたフィラーワイヤＦの先端は、ワークＷの被溶接部１７から１ｍｍ程度、上方に離れた位置を移動する。
したがって、フィラーワイヤＦの先端はワークＷの被溶接部１７に形成される溶融池９１の底部に突き当たることなく溶融し、上記被溶接部１７の形状に沿った美しいビード９３が形成される。 Next, the operation | movement aspect of the TIG welding head 3 by 1st Embodiment comprised in this way is demonstrated based on FIGS. 2-4 and FIG.
When the TIG welding head 3 is moving in the direction A in FIG. 5, the tip of the filler wire F fed out from the filler unit 31 is usually separated upward from the welded portion 17 of the workpiece W by about 1 mm. Move position.
Therefore, the tip of the filler wire F melts without hitting the bottom of the molten pool 91 formed in the welded portion 17 of the workpiece W, and a beautiful bead 93 is formed along the shape of the welded portion 17.

また、ワークＷが例えば自動車やオートバイのマフラーのようなプレス製品である場合には、寸法精度にバラ付きがあるため、上記フィラーワイヤＦの先端が上記溶融池９１の底部に突き当たって図５中、Ｂの後退方向に押し戻される力を受けることがある。
しかし、このような場合でも、上記調整板５３Ａ、５３Ｂの長穴５９、５９、…と圧縮コイルバネ６３、６３との作用によって当該フィラーワイヤＦは座屈して詰まることなくフィラーユニット３１と一体になって後退方向Ｂに移動する。 Further, when the workpiece W is a press product such as an automobile or a motorcycle muffler, for example, the dimensional accuracy varies, so the tip of the filler wire F hits the bottom of the molten pool 91 in FIG. , B may be pushed back in the backward direction.
However, even in such a case, the filler wire F is united with the filler unit 31 without buckling due to the action of the elongated holes 59, 59,... Of the adjusting plates 53A, 53B and the compression coil springs 63, 63. To move in the backward direction B.

そして、この時、上記フィラーワイヤＦの先端部が、ワークＷの被溶接部１７から大きく離れることなく移動するため、上記通常時と同様の美しいビード９３がそのまま継続して形成されて行く。
したがって、フィラーワイヤＦの詰まりに起因する溶接作業の中断は生ぜず、ビードずれのない高精度のＴＩＧ溶接が効率良く実行されて高品質の溶接部品ないし溶接製品が歩留まり良く製造されるようになる。 At this time, since the tip end portion of the filler wire F moves without greatly separating from the welded portion 17 of the workpiece W, the beautiful bead 93 similar to the normal time is continuously formed as it is.
Therefore, the interruption of the welding operation due to the clogging of the filler wire F does not occur, and high-precision TIG welding without bead deviation is efficiently performed, and high-quality welded parts or welded products are manufactured with high yield. .

（２）参考例（図９、１０参照）
次に、上記第１の実施の形態によるＴＩＧ溶接ヘッド３と部分的構成を異にする参考例によるＴＩＧ溶接ヘッド３Ａの構造を図９に基づいて説明する。
尚、参考例によるＴＩＧ溶接ヘッド３Ａの基本的構成は、上記第１の実施の形態によるＴＩＧ溶接ヘッド３と同様であるので、ここでは第１の実施の形態と異なる構成に絞って説明する。 (2) Reference example (see FIGS. 9 and 10)
Next, the structure of a TIG welding head 3A according to a reference example having a partial configuration different from that of the TIG welding head 3 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
Since the basic configuration of the TIG welding head 3A according to the reference example is the same as that of the TIG welding head 3 according to the first embodiment, only the configuration different from that of the first embodiment will be described here.

即ち、本実施の形態では、調整金具９５と付勢手段９７とアームブロック１０３の構造が上記第１の実施の形態による調整金具６１と付勢手段６３とアームブロック５７の構造と相違している。
具体的には、調整金具９５は、上記調整金具６１と同様、長穴５９、５９、…の形成方向や長さを異ならせた３種類の調整金具９５Ａ、９５Ｂ、９５Ｃを組み合わせることによって構成されている。 That is, in the present embodiment, the structures of the adjustment fitting 95, the urging means 97, and the arm block 103 are different from the structures of the adjustment fitting 61, the urging means 63, and the arm block 57 according to the first embodiment. .
Specifically, the adjustment fitting 95 is configured by combining three types of adjustment fittings 95A, 95B, and 95C with different formation directions and lengths of the long holes 59, 59,. ing.

調整金具９５Ａは、側面視逆Ｔ字状をしたブロック状の部材で、垂直部１０９には、後述する揺動軸９９と嵌合する嵌合穴１１１が形成され、水平部１１３には、上記調整金具６１Ａの水平部８１と同様に前後方向Ｙに延びる長穴１５９Ａと図示しないネジ穴とが形成されている。
調整金具９５Ｂは、上記調整金具６１Ｂと同様、平面視コの字状に折り曲げられた板状の部材で、左右の耳部１１５、１１５には前後方向Ｙに延びる長穴１５９Ｂが形成されている。 The adjustment fitting 95A is a block-like member having an inverted T-shape when viewed from the side. The vertical portion 109 is formed with a fitting hole 111 for fitting with a swing shaft 99 described later, and the horizontal portion 113 has the above-described shape. Similar to the horizontal portion 81 of the adjustment fitting 61A, an elongated hole 159A extending in the front-rear direction Y and a screw hole (not shown) are formed.
Similar to the adjustment fitting 61B, the adjustment fitting 95B is a plate-like member bent in a U-shape in plan view, and the left and right ear portions 115, 115 are formed with elongated holes 159B extending in the front-rear direction Y. .

また、上記調整金具９５Ｂの端面部１１７には、上記調整金具６１Ｂと同様の左右方向Ｘに延びる図示しない長穴が形成されている。
調整金具９５Ｃは、上記調整金具６１Ｃと同様の矩形平板状の座金様の部材で、上下方向Ｚに延びる図示しない長穴が形成されている。
また、本参考例では、付勢手段として捩りコイルバネ９７が使用されており、該捩りコイルバネ９７の一端は、上記調整金具９５Ａに係止され、捩りコイルバネ９７の他端は、上記調整金具９５Ｂあるいは次に述べるアームブロック１０３に係止されている。 In addition, a long hole (not shown) extending in the left-right direction X similar to that of the adjustment fitting 61B is formed in the end surface portion 117 of the adjustment fitting 95B.
The adjustment fitting 95C is a rectangular flat washer-like member similar to the adjustment fitting 61C, and has a long hole (not shown) extending in the vertical direction Z.
In this reference example , a torsion coil spring 97 is used as the biasing means, and one end of the torsion coil spring 97 is locked to the adjustment fitting 95A, and the other end of the torsion coil spring 97 is connected to the adjustment fitting 95B or The arm block 103 described below is locked.

アームブロック１０３は、上記アームブロック５７と基本的には同様の構成を有しており、上記アームブロック５７の構成に加えて、アームブロック１０３の先端部に上記調整金具９５Ａの垂直部１０９を受け入れるスリット１０５と、上記調整金具９５Ｂの耳部１１５に形成されていたのと同様の前後方向Ｙに延びる長穴１０７が形成されている。 The arm block 103 basically has the same configuration as the arm block 57. In addition to the configuration of the arm block 57, the arm block 103 receives the vertical portion 109 of the adjustment fitting 95A at the tip of the arm block 103. A slit 105 and a long hole 107 extending in the front-rear direction Y similar to those formed in the ear 115 of the adjustment fitting 95B are formed.

そして、このような構成のＴＩＧ溶接ヘッド３Ａを採用することによって、上記フィラーユニット３１は、上記連結アーム３３のアームブロック１０３に対して前後方向Ｙに移動しながら揺動軸９９を中心に揺動して接近離反方向に進退移動するように構成されている。
また、このような構成のＴＩＧ溶接ヘッド３Ａを使用した場合にも、上記第１の実施の形態と同様の作動態様が実行され、高品質の溶接部品ないし溶接製品が歩留まり良く製造されるようになる。 By adopting the TIG welding head 3A having such a configuration, the filler unit 31 swings around the swing shaft 99 while moving in the front-rear direction Y with respect to the arm block 103 of the connecting arm 33. Thus, it is configured to move forward and backward in the approaching / separating direction.
Further, even when the TIG welding head 3A having such a configuration is used, the same operation mode as that of the first embodiment is executed so that high-quality welded parts or welded products can be manufactured with a high yield. Become.

尚、本発明のＴＩＧ溶接ヘッド３及び該ＴＩＧ溶接ヘッド３を備えた自動溶接装置１は、上述した実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。
例えば、自動溶接装置１のロボットアーム５は、多関節式のロボットアーム５に限らず、直交座標系や円筒座標系のスライド式やスライドと旋回を組み合わせた方式のロボットアーム５等を採用することも可能である。 In addition, the automatic welding apparatus 1 provided with the TIG welding head 3 of this invention and this TIG welding head 3 is not limited to the thing of embodiment mentioned above, The design change within the summary of the invention is possible.
For example, the robot arm 5 of the automatic welding apparatus 1 is not limited to the articulated robot arm 5, and adopts a robot arm 5 of a rectangular coordinate system, a cylindrical coordinate system, a combination of slide and rotation, or the like. Is also possible.

また、調整金具６１の構成も種々採用でき、１種類や２種類あるいは４種類以上の調整金具６１を使用する構成であっても構わないし、付勢手段６３の構成も板バネ等、他のバネ部材を使用した構成や、ゴム材の弾性反発力を利用した構成等、種々の構成が採用可能である。
また、本発明のＴＩＧ溶接ヘッド３は、既存のＴＩＧ溶接ヘッドと差し替えてその全部を使用する他、既存のＴＩＧ溶接ヘッドの一部の構成部材（例えば、ワイヤガイドと先端チップと連結アーム）を本発明のＴＩＧ溶接ヘッド３の構成部材（例えば、ワイヤガイド２７と先端チップ４１と連結アーム３３）と差し替えて使用することも可能である。 Various configurations of the adjustment fitting 61 can be adopted, and one type, two types, or four or more types of adjustment fittings 61 may be used. The configuration of the biasing means 63 may be another spring such as a leaf spring. Various configurations such as a configuration using a member and a configuration using an elastic repulsion force of a rubber material can be adopted.
In addition, the TIG welding head 3 of the present invention replaces the existing TIG welding head and uses all of the TIG welding head 3, and also includes some constituent members of the existing TIG welding head (for example, a wire guide, a tip, and a connecting arm). It is also possible to replace the constituent members of the TIG welding head 3 of the present invention (for example, the wire guide 27, the tip 41, and the connecting arm 33).

本発明のＴＩＧ溶接ヘッド及び該ＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置は、ＴＩＧ溶接を行っている溶接現場等で利用でき、特にプレス製品等、寸法精度にバラ付きがあるワークに対しても効率良くＴＩＧ溶接を実行し、溶接部品ないし溶接製品の溶接品質を向上させたい場合に利用可能性を有する。 The TIG welding head of the present invention and the automatic welding apparatus equipped with the TIG welding head can be used at a welding site where TIG welding is performed, and is particularly efficient even for workpieces with variations in dimensional accuracy such as press products. It has applicability when TIG welding is performed well and it is desired to improve the welding quality of welded parts or welded products.

１自動溶接装置
３ＴＩＧ溶接ヘッド
５ロボットアーム
７駆動装置
９コントロール装置
１１上腕
１３前腕
１５手首
１７被溶接部
１９トーチ本体
２１タングステン電極
２３ガスノズル
２５溶接トーチ
２７ワイヤガイド
２９フィラーホルダ
３１フィラーユニット
３３連結アーム
３５冷却ホース
３７ガスチューブ
３９円弧状屈曲部
４１先端チップ
４３絞り部
４５拡径部
４７ガイド穴
４９支持アーム
５１長穴
５２長穴
５３調整板
５４Ａ取付け穴
５４Ｂネジ穴
５５固定ボルト
５６ガイドボルト
５７アームブロック
５９長穴
６１調整金具
６１Ａ第１調整金具
６１Ｂ第２調整金具
６１Ｃ第３調整金具
６３圧縮コイルバネ（付勢手段）
６５組付けボルト
６７受入れ穴
６９すり割
７１翼片
７３接続穴
７５接続固定ボルト
７７接続固定ナット
７９垂直部
８１水平部
８３ネジ穴
８５耳部
８７端面部
８９ネジ穴
９１溶融池
９３ビード
９５調整金具
９７捩りコイルバネ（付勢手段）
９９揺動軸
１０１揺動長穴
１０３アームブロック
１０５スリット
１０７長穴
１０９垂直部
１１１嵌合穴
１１３水平部
１１５耳部
１１７端面部
１５９長穴
Ｗワーク
Ｍモータ
Ｆフィラーワイヤ
Ｃ冷却水
Ｇ不活性ガス
Ｌ作用長
Ｚ上下方向
Ｙ前後方向
Ｘ左右方向
Ａ進行方向
Ｂ後退方向
θ 進入角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic welding apparatus 3 TIG welding head 5 Robot arm 7 Drive apparatus 9 Control apparatus 11 Upper arm 13 Forearm 15 Wrist 17 Welded part 19 Torch main body 21 Tungsten electrode 23 Gas nozzle 25 Welding torch 27 Wire guide 29 Filler holder 31 Filler unit 33 Connecting arm 35 Cooling hose 37 Gas tube 39 Arc-shaped bent portion 41 Tip tip 43 Throttle portion 45 Expanded portion 47 Guide hole 49 Support arm 51 Long hole 52 Long hole 53 Adjustment plate 54A Mounting hole 54B Screw hole 55 Fixing bolt 56 Guide bolt 57 Arm Block 59 Slot 61 Adjusting bracket
61A First adjustment bracket
61B Second adjustment bracket
61C Third adjustment fitting 63 Compression coil spring (biasing means)
65 Assembly bolt 67 Receiving hole 69 Slot 71 Blade piece 73 Connection hole 75 Connection fixing bolt 77 Connection fixing nut 79 Vertical part 81 Horizontal part 83 Screw hole 85 Ear part 87 End surface part 89 Screw hole 91 Molten pool 93 Bead 95 Adjustment fitting 97 Torsion coil spring (biasing means)
99 Oscillating shaft 101 Oscillating elongated hole 103 Arm block 105 Slit 107 Elongated hole 109 Vertical portion 111 Fitting hole 113 Horizontal portion 115 Ear portion 117 End surface portion 159 Elongated hole W Work M Motor F Filler wire C Cooling water G Inert gas L Action length Z Vertical direction Y Front-rear direction X Left-right direction A Traveling direction B Backward direction θ Approach angle

Claims

先端部の中心にタングステン電極、先端部の周囲にガスノズルを備えた溶接トーチと、
フィラーワイヤの供給を案内するワイヤガイドと該ワイヤガイドを保持するフィラーホルダとを備えたフィラーユニットと、
上記溶接トーチとフィラーユニットとを連結して一体に保持する連結アームと、を具備し、
上記ワイヤガイドには、フィラーワイヤがワークの被溶接部に対して所定の低い進入角度で円弧状に繰り出されるように案内する円弧状屈曲部が形成されており、上記円弧状屈曲部の下流の近傍位置には、作用長が短かく、内部のガイド穴に絞り部と拡径部とが形成された先端チップが取り付けられていて、
上記連結アームの上記フィラーユニットとの連結部には、フィラーユニットの上下方向、前後方向及び左右方向への調整移動を可能にする長穴が形成された調整金具と、移動したフィラーユニットを正規の位置に戻す付勢手段とが設けられており、
上記調整金具は、側面視逆Ｔ字状をしたブロック状の部材で、垂直部には上下方向に延びる長穴が形成された第１調整金具と、
平面視コの字状に折り曲げられた板状の部材で、左右の耳部と、これらの耳部によって挟まれた端面部とによって構成され、上記端面部には左右方向に延びる２本の長穴が上下に間隔を隔てて形成された第２調整金具と、
矩形平板状の座金様の部材で、上下方向に延びる短い２本の長穴が上下に間隔を隔てて形成された第３調整金具とから構成されており、
上記付勢手段は、２本の圧縮コイルバネで構成されており、
２本の組付けボルトを圧縮コイルバネ、第３調整金具、第２調整金具、第１調整金具を挿嵌してアームブロックに固定させ、上記圧縮コイルばねを組付けボルトに介在させることによって上記フィラーユニットは、上記連結アームに対して接近離反方向にスライドして進退移動するように構成されていることを特徴とするＴＩＧ溶接ヘッド。 A welding torch with a tungsten electrode at the center of the tip and a gas nozzle around the tip;
A filler unit comprising a wire guide for guiding the supply of filler wire and a filler holder for holding the wire guide;
A connecting arm that connects and holds the welding torch and the filler unit together;
The wire guide is formed with an arc-shaped bent portion that guides the filler wire so that the filler wire is fed out in an arc shape at a predetermined low entry angle with respect to the work-welded portion of the workpiece, and is downstream of the arc-shaped bent portion. In the vicinity position, a tip having a short action length and a narrowed portion and an enlarged diameter portion formed in an internal guide hole is attached.
In the connecting portion of the connecting arm with the filler unit, an adjustment fitting formed with an elongated hole that enables adjustment movement in the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction of the filler unit, and the moved filler unit are properly attached. Biasing means for returning to the position is provided,
The adjustment fitting is a block-shaped member having an inverted T shape in side view, and a first adjustment fitting in which an elongated hole extending in the vertical direction is formed in the vertical portion ;
It is a plate-like member folded in a U-shape in plan view, and is composed of left and right ears and end face parts sandwiched between these ear parts, and the end face part has two long sides extending in the left-right direction. A second adjusting bracket in which holes are formed vertically spaced apart ;
A rectangular flat washer-like member, which is composed of a third adjustment fitting formed by two short elongated holes extending in the vertical direction and spaced apart from each other ;
The biasing means is composed of two compression coil springs ,
The filler is obtained by inserting two assembly bolts into a compression coil spring, a third adjustment bracket, a second adjustment bracket, and a first adjustment bracket and fixing them to the arm block, and interposing the compression coil spring in the assembly bolt. The TIG welding head, wherein the unit is configured to slide in an approaching / separating direction with respect to the connecting arm to move back and forth.

上記ワイヤガイドから繰り出されるフィラーワイヤの進入角度は、４５°より小さな角度に設定されていることを特徴とする請求項１記載のＴＩＧ溶接ヘッド。 The TIG welding head according to claim 1, wherein an entrance angle of the filler wire fed out from the wire guide is set to an angle smaller than 45 °.

上記調整金具は、長穴の形成方向や長さを異ならせた複数の調整金具を組み合わせることによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＴＩＧ溶接ヘッド。 3. The TIG welding head according to claim 1, wherein the adjustment fitting is configured by combining a plurality of adjustment fittings having different formation directions and lengths of the elongated holes.

上記付勢手段は、付勢力を異ならせた複数の付勢手段を予め用意しておき、ワークの種類や形状、大きさの違いあるいは使用条件に応じて最適なものを選択して使用するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＴＩＧ溶接ヘッド。 As the urging means, a plurality of urging means having different urging forces are prepared in advance, and the most appropriate urging means is selected and used in accordance with the type, shape, size, or usage conditions of the workpiece. The TIG welding head according to any one of claims 1 to 3, wherein the TIG welding head is formed.

溶接トーチと、フィラーユニットと、上記溶接トーチとフィラーユニットとを連結する連結アームと、を備えたＴＩＧ溶接ヘッドと、
上記ＴＩＧ溶接ヘッドを先端部に備え、目標の溶接ポイントに向けて３次元的に移動するロボットアームと、
上記ロボットアームの基端部に設けられ、上記ロボットアームに駆動力を付与する駆動装置と、
上記ロボットアームの移動を制御するコントロール装置と、を具備し、
上記ＴＩＧ接続ヘッドとして、請求項１〜４のいずれかに記載のＴＩＧ溶接ヘッドを使用したことを特徴とするＴＩＧ溶接ヘッドを備えた自動溶接装置。
A TIG welding head comprising a welding torch, a filler unit, and a connecting arm for connecting the welding torch and the filler unit;
A robot arm equipped with the TIG welding head at the tip and moving three-dimensionally toward a target welding point;
A driving device that is provided at a base end portion of the robot arm and applies a driving force to the robot arm;
A control device for controlling the movement of the robot arm,
An automatic welding apparatus equipped with a TIG welding head, wherein the TIG welding head according to any one of claims 1 to 4 is used as the TIG connection head.