特開 2019-195842 溶接トーチ、および溶接トーチのトーチボディ保持システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-195842(P2019-195842A)

(43)【公開日】2019年11月14日

(54)【発明の名称】溶接トーチ、および溶接トーチのトーチボディ保持システム

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/28 20060101AFI20191018BHJP

   B23K 9/12 20060101ALI20191018BHJP

   B25J 19/00 20060101ALI20191018BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/28 C

   B23K9/12 331H

   B25J19/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-92166(P2018-92166)

(22)【出願日】2018年5月11日

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】玉城 怜士

(72)【発明者】

【氏名】宮原 寿朗

【テーマコード（参考）】

3C707

4E001

【Ｆターム（参考）】

3C707AS11

3C707BS10

4E001PA01

4E001QA03

(57)【要約】

【課題】トーチボディの着脱が容易に行なえ、メンテナンス性を向上させるのに適した溶接トーチを提供すること。
【解決手段】本発明の溶接トーチ２は、トーチボディ２２と、第１の圧縮ガスを供給するための第１ガス供給口２３と、第２の圧縮ガスを供給するための第２ガス供給口と、第１ガス供給口２３から供給される上記第１の圧縮ガスの圧力によりトーチボディ２２を押圧保持し、かつ上記第２ガス供給口から供給される上記第２の圧縮ガスの圧力によりトーチボディへ２２の押圧を解放する押圧機構２５と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トーチボディと、
第１の圧縮ガスを供給するための第１ガス供給口と、
第２の圧縮ガスを供給するための第２ガス供給口と、
上記第１ガス供給口から供給される上記第１の圧縮ガスの圧力により上記トーチボディを押圧保持し、かつ上記第２ガス供給口から供給される上記第２の圧縮ガスの圧力により上記トーチボディへの押圧を解放する押圧機構と、を備える、溶接トーチ。

【請求項2】

上記押圧機構は、上記第１の圧縮ガスの圧力によって移動させられる第１駆動部と、上記第１駆動部の移動に伴い、上記第１駆動部が上記第１の圧縮ガスから受ける押圧力が増大されて上記トーチボディの外周面を押圧する第２駆動部と、を含む、請求項１に記載の溶接トーチ。

【請求項3】

上記第１駆動部における上記第２駆動部との接触部は、楔形状とされており、
上記第２駆動部は、上記第１の圧縮ガスの圧力による上記第１駆動部の移動に伴い、当該第１駆動部が移動する方向と実質的に直角である方向に移動する、請求項２に記載の溶接トーチ。

【請求項4】

上記押圧機構は、ガスを収容するためのガス収容室を有し、
上記第１駆動部は、上記ガス収容室を上記第１ガス供給口に連通する上記第１ガス収容部と上記第２ガス供給口に連通する第２ガス収容部とに区画し、かつ上記第１ガス収容部および第２ガス収容部の間のガスシール状態を維持しつつ移動可能なピストンを有する、請求項２または３に記載の溶接トーチ。

【請求項5】

上記押圧機構は、上記第１駆動部に対して上記第１の圧縮ガスの圧力によって上記第１駆動部が移動させられる方向への付勢力を付与する付勢部材を含む、請求項２ないし４のいずれかに記載の溶接トーチ。

【請求項6】

上記第２駆動部に上記トーチボディから離れる方向への付勢力を与える追加の付勢部材を備える、請求項２ないし５のいずれかに記載の溶接トーチ。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれかに記載の溶接トーチと、
上記溶接トーチに圧縮ガスを供給するための圧縮ガス供給源と、
上記圧縮ガス供給源から上記溶接トーチへ上記第１の圧縮ガスを供給する第１状態、および上記圧縮ガス供給源から上記溶接トーチへ上記第２の圧縮ガスを供給する第２状態に切り換え可能なガス供給切り換え手段と、
上記ガス供給切り換え手段の動作を制御する制御部と、を備える、溶接トーチのトーチボディ保持システム。

【請求項8】

上記ガス供給切り換え手段は、流路切換弁と、一端が上記ガス供給源に接続され、かつ他端が上記流路切換弁に接続される第１ガス流路と、一端が上記第１ガス供給口に接続され、かつ他端が上記流路切換弁に接続される第２ガス流路と、一端が上記第２ガス供給口に接続され、かつ他端が上記流路切換弁に接続される第３ガス流路と、備え、
上記流路切換弁は、上記第１状態にあるときに上記第１ガス流路および上記第２ガス流路を連通させ、かつ上記第３ガス流路を開放し、上記第２状態にあるときに上記第１ガス流路および上記第３ガス流路を連通させ、かつ上記第２ガス流路を開放する、請求項７に記載の溶接トーチのトーチボディ保持システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえば消耗電極式ガスシールドアーク溶接等を行うのに用いられる溶接トーチ、およびこれを備えたトーチボディ保持システムに関する。

【背景技術】

【0002】

消耗電極式ガスシールドアーク溶接において、溶接ロボットや走行台車を用いた自動溶接や、作業者が操作する半自動溶接の手法が採用されている。これら自動溶接等の溶接作業時においては、ワイヤ送給装置により溶接トーチに向けて溶接ワイヤが送り出され、また、溶接トーチには電力およびシールドガスが供給される。

【0003】

多関節型ロボットなどのマニピュレータを備えた自動溶接を行うための溶接装置では、溶接トーチは、マニピュレータの手首部に設けられる。溶接トーチは、溶接ワイヤを通すための内部収容空間が形成されたトーチボディを備えている。溶接ワイヤは、たとえば筒状のワイヤガイドに挿通させられ、このワイヤガイドに案内されながらトーチボディの内部を進む。そして、トーチボディ（溶接トーチ）の先端に配置された給電チップを経て、溶接トーチ先端の開口から外部に送り出される。溶接トーチを備えた溶接ロボットに関する技術は、たとえば下記の特許文献１に記載にされている。

【0004】

溶接ロボットの先端に設けられた溶接トーチにおいて、トーチボディは着脱可能に取り付けられている。トーチボディは、たとえば割り形状の円筒内面を有するブロック部材に挿入し、割り形状の両端部をネジで締付けて当該円筒内面を縮径させることにより、上記ブロック部材に圧接保持される。このような構成においては、メンテンナンス等のためにトーチボディを着脱する際、工具を用いてネジを回す必要があった。また、溶接トーチの先端がワーク（被加工物）に溶着する等の不具合が生じてトーチボディを取り外す場合もあるが、この場合でも工具を用いた上記取り付け方法では迅速に取り外せないという不都合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３０６０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、トーチボディの着脱が容易に行なえ、メンテナンス性を向上させるのに適した溶接トーチを提供することを主たる課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

【0008】

本発明の第１の側面によって提供される溶接トーチは、トーチボディと、第１の圧縮ガスを供給するための第１ガス供給口と、第２の圧縮ガスを供給するための第２ガス供給口と、上記第１ガス供給口から供給される上記第１の圧縮ガスの圧力により上記トーチボディを押圧保持し、かつ上記第２ガス供給口から供給される上記第２の圧縮ガスの圧力により上記トーチボディへの押圧を解放する押圧機構と、を備える。

【0009】

好ましい実施の形態においては、上記押圧機構は、上記第１の圧縮ガスの圧力によって移動させられる第１駆動部と、上記第１駆動部の移動に伴い、上記第１駆動部が上記第１の圧縮ガスから受ける押圧力が増大されて上記トーチボディの外周面を押圧する第２駆動部と、を含む。

【0010】

好ましい実施の形態においては、上記第１駆動部における上記第２駆動部との接触部は、楔形状とされており、上記第２駆動部は、上記第１の圧縮ガスの圧力による上記第１駆動部の移動に伴い、当該第１駆動部が移動する方向と実質的に直角である方向に移動する。

【0011】

好ましい実施の形態においては、上記押圧機構は、ガスを収容するためのガス収容室を有し、上記第１駆動部は、上記ガス収容室を上記第１ガス供給口に連通する上記第１ガス収容部と上記第２ガス供給口に連通する第２ガス収容部とに区画し、かつ上記第１ガス収容部および第２ガス収容部の間のガスシール状態を維持しつつ移動可能なピストンを有する。

【0012】

好ましい実施の形態においては、上記押圧機構は、上記第１駆動部に対して上記第１の圧縮ガスの圧力によって上記第１駆動部が移動させられる方向への付勢力を付与する付勢部材を含む。

【0013】

好ましい実施の形態においては、上記第２駆動部に上記トーチボディから離れる方向への付勢力を与える追加の付勢部材を備える。

【0014】

本発明の第２の側面によって提供される溶接トーチのトーチボディ保持システムは、本発明の第１の側面に係る溶接トーチと、上記溶接トーチに圧縮ガスを供給するための圧縮ガス供給源と、上記圧縮ガス供給源から上記溶接トーチへ上記第１の圧縮ガスを供給する第１状態、および上記圧縮ガス供給源から上記溶接トーチへ上記第２の圧縮ガスを供給する第２状態に切り換え可能なガス供給切り換え手段と、上記ガス供給切り換え手段の動作を制御する制御部と、を備える。

【0015】

好ましい実施の形態においては、上記ガス供給切り換え手段は、流路切換弁と、一端が上記ガス供給源に接続され、かつ他端が上記流路切換弁に接続される第１ガス流路と、一端が上記第１ガス供給口に接続され、かつ他端が上記流路切換弁に接続される第２ガス流路と、一端が上記第２ガス供給口に接続され、かつ他端が上記流路切換弁に接続される第３ガス流路と、備え、上記流路切換弁は、上記第１状態にあるときに上記第１ガス流路および上記第２ガス流路を連通させ、かつ上記第３ガス流路を開放し、上記第２状態にあるときに上記第１ガス流路および上記第３ガス流路を連通させ、かつ上記第２ガス流路を開放する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、押圧機構は、第１ガス供給口から供給される第１の圧縮ガスの圧力によりトーチボディを押圧保持し、第２ガス供給口から供給される第２の圧縮ガスの圧力によりトーチボディへの押圧を解放する。このような構成によれば、たとえばトーチボディ（溶接トーチ）をメンテナンスする際、圧縮ガスの供給先を第１ガス供給口または第２ガス供給口のいずれかに切り換えるだけで、トーチボディの着脱を行うことが可能である。したがって、トーチボディの着脱が、工具等を用いること無く容易かつ迅速に行え、トーチボディ（溶接トーチ）のメンテナンス性の向上を図ることができる。

【0017】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る溶接トーチが取り付けられた溶接ロボットを示す概略図である。

【図2】本発明に係る溶接トーチを備えて構成された溶接トーチのトーチボディ保持システムの概略構成図である。

【図3】流路切換弁の構成を模式的に表した図である。

【図4】本発明に係る溶接トーチの一例を示す斜視図である。

【図5】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、トーチボディを押圧保持する状態を表す。

【図6】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【図7】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図8】トーチボディへの押圧を解放する状態を表す、図５と同様の断面図である。

【図9】トーチボディへの押圧を解放する状態を表す、図６と同様の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【0020】

図１は、本発明に係る溶接トーチが溶接ロボットに取り付けられた一例を示しており、溶接ロボットの概略図である。同図に示す溶接ロボットＢ１は、例えば複数のアーム１を備えた多関節型ロボットであり、先端には溶接トーチ２が取り付けられている。溶接トーチ２には、図示しないワイヤ送給装置により溶接ワイヤが供給される。溶接ワイヤは、たとえばパワーケーブル３を介して溶接トーチ２の先端側内部に設けられた給電チップに向けて送給され、溶接トーチ２先端の開口から外部に送り出される。また、溶接トーチ２には、電力およびシールドガスが供給される。電源装置から上記パワーケーブルを介して電力が供給され、この電力は、溶接トーチ２内部の給電チップを介して溶接ワイヤに供給される。シールドガスは、ガスボンベから供給され、溶接トーチ２内を流れて溶接トーチ２先端の開口から外部に噴出される。

【0021】

図２は、溶接トーチ２を備えて構成された溶接トーチのトーチボディ保持システムの概略構成図である。本実施形態のトーチボディ保持システムＡ１は、溶接トーチ２、圧縮ガス供給源４、流路切換弁５、ガス流路６１〜６３、および制御部７を備えている。

【0022】

図４〜図７に示すように、溶接トーチ２は、支持ブロック２１と、トーチボディ２２と、第１ガス供給口２３と、第２ガス供給口２４と、押圧機構２５とを備えている。支持ブロック２１は、トーチボディ２２が取り付けられる部材であり、溶接ロボットＢ１のアーム１の先端に固定されている（図１参照）。支持ブロック２１は、トーチボディ２２を挿入可能な取付穴２１１を有する。

【0023】

トーチボディ２２は、筒状であり、たとえば複数の筒状部材がろう付け、圧入またはねじ込み等の適宜手段によって接合されたものである。トーチボディ２２の基端部は、取付穴２１１に挿入されている。

【0024】

第１ガス供給口２３は、第１の圧縮ガスを導入するための開口であり、支持ブロック２１に設けられている。第２ガス供給口２４は、第２の圧縮ガスを導入するための開口であり、支持ブロック２１に設けられている。第１ガス供給口２３および第２ガス供給口２４、ならびに第１および第２の圧縮ガスについて、詳細は後述する。

【0025】

図５〜図７等に示した押圧機構２５は、トーチボディ２２を支持ブロック２１に対して着脱可能に取り付けるためのものであり、第１の圧縮ガスの圧力によりトーチボディ２２を押圧保持する状態と、第２の圧縮ガスの圧力により当該トーチボディ２２への押圧を解放する状態とに切り換え可能に作動する。本実施形態において、押圧機構２５は、第１駆動部２６と、第２駆動部２７と、ガス収容室２８と、付勢部材２９と、を含んで構成される。

【0026】

第１駆動部２６は、シャフト２６１と、シャフト２６１の基端に設けられたピストン２６２と、シャフト２６１の先端に設けられた先端部材２６３とを有し、圧縮ガスの圧力によって移動させられるものである。

【0027】

ピストン２６２は、ガス収容室２８に配置されている。ガス収容室２８は、支持ブロック２１の内部に形成された空間であり、ピストン２６２によって第１ガス収容部２８１と第２ガス収容部２８２とにガスシール状態で区画される。第１ガス収容部２８１は第１ガス供給口２３に連通しており、第２ガス収容部２８２は第２ガス供給口２４に連通している。ピストン２６２は、第１ガス収容部２８１および第２ガス収容部２８２の間のガスシール状態を維持したまま、シャフト２６１の軸方向（図５、図６中の上下方向、方向Ｘ）に移動可能である。このような構成により、第１ガス供給口２３を介して支持ブロック２１の内部に第１の圧縮ガスが供給されると、当該第１の圧縮ガスの圧力によってピストン２６２（第１駆動部２６）は第１ガス収容部２８１の容積が増加する方向（図５、図６中の下方、方向Ｘ一方側）に移動する。また、第２ガス供給口２４を介して支持ブロック２１の内部に第２の圧縮ガスが供給されると、当該第２の圧縮ガスの圧力によってピストン２６２（第１駆動部２６）は第２ガス収容部２８２の容積が増加する方向（図８、図９参照、図中上方の方向Ｘ他方側）に移動する。

【0028】

図５に示した先端部材２６３は、第２駆動部２７に接触する部材である。本実施形態では、当該先端部材２６３は、楔形状とされている。先端部材２６３において第２駆動部２７と直接接触する部位は、第１駆動部２６が移動する方向Ｘに対して傾斜する傾斜面２６４とされている。当該傾斜面２６４の方向Ｘに対する傾斜角度αは、たとえば１〜１０°程度であり、好ましくは３〜７°程度である。

【0029】

図５、図６に示した付勢部材２９は、ガス収容室２８の第１ガス収容部２８１に収容されており、ピストン２６２に当接している。付勢部材２９は、第１駆動部２６に対して第１の圧縮ガスの圧力によって第１駆動部２６が移動させられる方向（図５、図６中下方）へ付勢力を与えるものであり、たとえば圧縮コイルばねである。

【0030】

第２駆動部２７は、第１駆動部２６の移動に伴い、トーチボディ２２の外周面を押圧するものである。第２駆動部２７は、支持ブロック２１の内部に形成された収容空間に挿入されており、図５において方向Ｙ（同図中左右方向）にスライド移動可能とされている。第２駆動部２７が移動する方向Ｙは、第１駆動部２６が移動する方向Ｘに対して実質的に直角である。図７に示すように、第２駆動部２７においてトーチボディ２２の外周面と接触する部位２７１は、概略半円筒内面状とされており、トーチボディ２２の外周面と面的に接触する。

【0031】

図５〜図７から理解されるように、第２駆動部２７は、当該第２駆動部２７が移動する方向Ｙに延びる円柱形状部２７２と、円柱形状部２７２の側面から突出する一対の突出部２７３，２７３とを有する。図５に示すように、第２駆動部２７において第１駆動部２６の先端部材２６３（傾斜面２６４）と直接接触する部位は、傾斜面２７４とされている。当該傾斜面２７４の方向Ｘに対する傾斜角度は、上記の第１駆動部２６の傾斜面２６４の傾斜角度αと実質的に同一である。これにより、第２駆動部２７の傾斜面２７４と第１駆動部２６の傾斜面２６４とは、面的に接触する。

【0032】

図７に示すように、本実施形態において、支持ブロック２１と第２駆動部２７の突出部２７３，２７３との間には、付勢部材２９１，２９１が介装されている。付勢部材２９１は、第２駆動部２７にトーチボディ２２から離れる方向（図７中右方）への付勢力を与えるものであり、たとえば圧縮コイルばねである。このような構成の付勢部材２９１は、本発明で言う「追加の付勢部材」に相当する。

【0033】

図２に戻り、圧縮ガス供給源４は、溶接トーチ２に圧縮ガス（第１および第２の圧縮ガス）を供給するためのガス源である。圧縮ガス供給源４から供給されるガスの種類は特に限定されるものではないが、たとえば窒素やアルゴン等の不活性ガス、あるいは空気等が挙げられる。コスト面から圧縮ガスは圧縮空気であることが好ましい。当該圧縮空気は、たとえば溶接ロボットＢ１が設置される施設等に備えられたエアコンプレッサから容易に供給可能である。

【0034】

ガス流路６１〜６３は、流路切換弁５と、圧縮ガス供給源４や第１ガス供給口２３あるいは第２ガス供給口２４とを接続するものである。具体的には、ガス流路６１は、一端が圧縮ガス供給源４に接続され、他端が流路切換弁５に接続される。ガス流路６２は、一端が溶接トーチ２の第１ガス供給口２３に接続され、他端が流路切換弁５に接続される。ガス流路６２は、溶接トーチ２に第１の圧縮ガスを供給するための流路である。ガス流路６３は、一端が溶接トーチ２の第２ガス供給口２４に接続され、他端が流路切換弁５に接続される。ガス流路６３は、溶接トーチ２に第２の圧縮ガスを供給するための流路である。

【0035】

流路切換弁５は、溶接トーチ２へ第１の圧縮ガスを供給可能な状態（第１状態）と、第２の圧縮ガスを供給可能な状態（第２状態）とを切り換えるためのものである。図３は、流路切換弁５の構成を模式的に表したものである。流路切換弁５は、第１通路５１および第２通路５２を有する。第１通路５１は、一端がガス流路６１につながり、他端がガス流路６２，６３のいずれかにつながる。第２通路５２は、一端が外部に開放しており、他端がガス流路６２，６３のいずれかにつながる。

【0036】

上記構成の流路切換弁５において、溶接トーチ２へ第１の圧縮ガスを供給する際、図３（ａ）に示すように、第１通路５１を介してガス流路６１およびガス流路６２が連通させられる。これにより、ガス流路６１、流路切換弁５、ガス流路６２、および第１ガス供給口２３を介して溶接トーチ２（第１ガス収容部２８１）へ圧縮ガス（第１の圧縮ガス）が供給される。このとき、ガス流路６３は第２通路５２を介して外部に開放している。また、溶接トーチ２へ第２の圧縮ガスを供給する際、図３（ｂ）に示すように、第１通路５１を介してガス流路６１およびガス流路６３が連通させられる。これにより、ガス流路６１、流路切換弁５、ガス流路６３、および第２ガス供給口２４を介して溶接トーチ２（第２ガス収容部２８２）へ圧縮ガス（第２の圧縮ガス）が供給される。このとき、ガス流路６２は第２通路５２を介して外部に開放している。上記構成の流路切換弁５およびガス流路６１，６２、６３は、本発明で言う「ガス供給切り換え手段」を構成する。なお、ガス流路６１やガス流路６２に圧力調整弁等を設けて、溶接トーチ２へ供給される圧縮ガス（第１の圧縮ガスあるいは第２の圧縮ガス）の圧力を適宜調整できるようにしてもよい。

【0037】

制御部７は、溶接トーチ２へ第１の圧縮ガスを供給可能な状態（第１状態）と、第２の圧縮ガスを供給可能な状態（第２状態）との切換えを制御するものである。たとえばオペレータの入力操作により、制御部７は流路切換弁５の切換え動作を制御する。なお、制御部７については、圧縮ガス供給源４から圧縮ガスの供給を停止する機能を持たせてもよい。

【0038】

本実施形態において、溶接ロボットＢ１（溶接トーチ２）を用いて溶接作業を行う際、溶接トーチ２においては、ガス流路６２および第１ガス供給口２３を介して第１の圧縮ガスが供給可能な状態とされる。このとき、図５に示すように、溶接トーチ２においては、第１の圧縮ガスの圧力によって、ピストン２６２（第１駆動部２６）は第１ガス収容部２８１の容積が増加する方向（図５中の下方、方向Ｘ一方側）に移動する。そして、この第１駆動部２６の移動に伴い第２駆動部２７は図５中左方に移動し、トーチボディ２２の外周面を押圧する。トーチボディ２２において軸線を挟んで第２駆動部２７による押圧部位と軸線を挟んで反対側は、支持ブロック２１によりバックアップされている。これにより、トーチボディ２２は、支持ブロック２１および第２駆動部２７により押圧保持される。

【0039】

本実施形態において、第１駆動部２６のうち第２駆動部２７に接触する先端部材２６３は、楔形状とされている。このため、第２駆動部２７においては、第１駆動部２６が第１の圧縮ガスから受ける押圧力が増大されてトーチボディ２２の外周面を押圧する。なお、第１の圧縮ガスによりピストン２６２（第１駆動部２６）に加わる圧力は、たとえば０．２〜０．５ＭＰａ（メガパスカル）程度である。また、第２駆動部２７によりトーチボディ２２の外周面を押圧する力は、たとえば３〜１６ｋＮ（キロニュートン）程度である。

【0040】

一方、メンテナンス時等においてトーチボディ２２を取り外す際、流路切換弁５を切り換えることで、溶接トーチ２においてはガス流路６３および第２ガス供給口２４を介して第２の圧縮ガスが供給可能な状態とされる。ここで、図８、図９に示すように、溶接トーチ２においては、第２の圧縮ガスの圧力によって、ピストン２６２（第１駆動部２６）は第２ガス収容部２８２の容積が増加する方向（図中上方、方向Ｘ他方側）に移動する。そうすると、押圧機構２５（第１駆動部２６および第２駆動部２７）によるトーチボディ２２外周面への押圧が解放され、トーチボディ２２を取り外すことが可能となる。

【0041】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0042】

本実施形態の溶接トーチ２は、トーチボディ２２、第１ガス供給口２３、第２ガス供給口２４、および押圧機構２５を備える。押圧機構２５は、第１ガス供給口２３から供給される第１の圧縮ガスの圧力によりトーチボディ２２を押圧保持し、第２ガス供給口２４から供給される第２の圧縮ガスの圧力によりトーチボディ２２への押圧を解放する。このような構成によれば、たとえばトーチボディ２２（溶接トーチ２）をメンテナンスする際、圧縮ガスの供給先を第１ガス供給口２３または第２ガス供給口２４のいずれかに切り換えるだけで、トーチボディ２２の着脱を行うことが可能である。したがって、トーチボディ２２の着脱が、工具等を用いること無く容易かつ迅速に行え、トーチボディ２２（溶接トーチ２）のメンテナンス性の向上を図ることができる。

【0043】

押圧機構２５は、第１駆動部２６および第２駆動部２７を含む。第１駆動部２６は、第１の圧縮ガスの圧力によって移動させられる。第２駆動部２７においては、第１駆動部２６が第１の圧縮ガスから受ける押圧力が増大されて、トーチボディ２２の外周面を押圧する。これにより、トーチボディ２２の保持状態の信頼性向上を図ることができる。

【0044】

第１駆動部２６において第２駆動部２７と接触する先端部材２６３は楔形状とされており、第２駆動部２７は、第１駆動部２６が移動する方向Ｘと実質的に直角である方向Ｙに移動する。このような構成によれば、先端部材２６３（接触部）の斜面効果によって、第１駆動部２６が第１の圧縮ガスから受ける押圧力は適切に増大されて、第２駆動部２７によりトーチボディ２２の外周面を押圧する。したがって、トーチボディ２２の取付時には、圧縮ガス（第１の圧縮ガス）の圧力によって当該トーチボディ２２がより的確に保持される。

【0045】

押圧機構２５はガス収容室２８を有しており、第１駆動部２６は、ガス収容室２８に配置されたピストン２６２を有する。ピストン２６２は、ガス収容室２８を、第１ガス供給口２３に連通する第１ガス収容部２８１と第２ガス供給口２４に連通する第２ガス収容部２８２とに区画している。そして、ピストン２６２は、第１ガス収容部２８１および第２ガス収容部２８２の間のガスシール状態を維持しつつ移動可能である。このような構成によれば、往復動するピストン２６２を挟んだ両側に第１および第２の圧縮ガスの圧力が作用するので、押圧機構２５の構造が複雑になるのを回避し、当該押圧機構２５の小型化を図ることができる。

【0046】

本実施形態において、押圧機構２５は付勢部材２９を含む。付勢部材２９は、第１駆動部２６に対して第１の圧縮ガスの圧力によって第１駆動部２６が移動させられる方向へ付勢力を与える。このような構成によれば、第１ガス供給口２３を介しての第１の圧縮ガスの供給が不意に停止する場合でも、付勢部材２９によって第１駆動部２６が押されてトーチボディ２２が保持されることとなり、安全性が高められる。

【0047】

本実施形態の溶接トーチは、図７に示した付勢部材２９１，２９１を含む。各付勢部材２９１は、第２駆動部２７にトーチボディ２２から離れる方向への付勢力を与える。このような構成によれば、トーチボディ２２を押圧保持する状態から当該トーチボディ２２への押圧を解放する状態に切り換えられると、第２駆動部２７はトーチボディ２２から的確に離間させられる。これにより、トーチボディ２２を取り外す際の作業性向上を図ることができる。

【0048】

本実施形態のトーチボディ保持システムＡ１において、押圧機構２５へ供給される圧縮ガス（第１および第２の圧縮ガス）は、共通の圧縮ガス供給源４から供給される。圧縮ガス供給源４から供給される圧縮ガスは、流路切換弁５により、押圧機構２５へ第１の圧縮ガスを供給する状態と第２の圧縮ガスを供給する状態とに切り換え可能である。そして、流路切換弁５は、制御部７によって動作が制御される。このような構成によれば、トーチボディ保持システムＡ１の全体構成が複雑になるのを回避しつつ、第１および第２の圧縮ガスのいずれかを押圧機構２５に適切に供給することができる。

【0049】

本実施形態において、図３を参照して上記したように、溶接トーチ２へ第１の圧縮ガスを供給する際、溶接トーチ２へ第２の圧縮ガスを供給するためのガス流路６３は、流路切換弁５を介して外部に開放している。また、溶接トーチ２へ第２の圧縮ガスを供給する際、溶接トーチ２へ第１の圧縮ガスを供給するためのガス流路６２は、流路切換弁５を介して外部に開放している。このような構成によれば、第１および第２の圧縮ガスそれぞれのガス供給の停止時に、各圧縮ガスの収容空間に残圧が生じるのを防止することができる。これにより、溶接トーチ２の押圧機構２５（第１駆動部２６および第２駆動部２７）はスムーズかつ適切に駆動し、トーチボディ２２（溶接トーチ２）のメンテナンス性をより向上させることができる。

【0050】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

【0051】

上記実施形態において、第１駆動部２６に対して第１の圧縮ガスの圧力によって第１駆動部２６が移動させられる方向へ付勢力を与える付勢部材２９が組み込まれた場合について説明したが、このような付勢部材２９を具備しない構成としてもよい。

【符号の説明】

【0052】

Ａ１ トーチボディ保持システム
Ｂ１ 溶接ロボット
Ｘ 方向
Ｙ 方向
１ アーム
２ 溶接トーチ
２１ 支持ブロック
２１１ 取付穴
２１２ キー溝
２１３ キー部材
２２ トーチボディ
２２１ キー溝
２３ 第１ガス供給口
２４ 第２ガス供給口
２５ 押圧機構
２６ 第１駆動部
２６１ シャフト
２６２ ピストン
２６３ 先端部材（接触部）
２６４ 傾斜面
２７ 第２駆動部
２７１ トーチボディの外周面と接触する部位
２７２ 円柱形状部
２７３ 突出部
２７４ 傾斜面
２８ ガス収容室
２８１ 第１ガス収容部
２８２ 第２ガス収容部
２９ 付勢部材
２９１ 付勢部材（追加の付勢部材）
３ パワーケーブル
４ 圧縮ガス供給源
５ 流路切換弁
５１ 第１通路
５２ 第２通路
６１ ガス流路（第１ガス流路）
６２ ガス流路（第２ガス流路）
６３ ガス流路（第３ガス流路）
７ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】