(57)【要約】【課題】先端部を十分な力で本体部に係止できると共に、その係止の際には先端部を本体部に対して容易に適切な前後方向位置に係止できる溶接トーチと、このような溶接トーチを備えた自動溶接装置とを提供する。【解決手段】溶接トーチ１００では、内側テーパ面１３２の後端側の部分がテーパ孔１２４と対向するよう外筒状部１３０が配置されると、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって球状部材１２６が挟持される。このとき、球状部材１２６の一部は凹部１５６に嵌め込まれ、先端部１５０が本体部１１０に係止される。一方、内側テーパ面１３２の前端側の部分がテーパ孔１２４と対向するよう外筒状部１３０が配置されると、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持は解除され、先端部１５０の本体部１１０からの引抜が可能になる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、該本体部の前端側に着脱自在に取り付けられる先端部とを有する溶接トーチであって、
前記先端部の外周面には凹部が設けられ、
前記本体部は、
前記先端部を挿入するための筒状部と、
前記筒状部を取り囲み、前記筒状部に対して前後方向に移動可能に配置された外筒状部と、を備え、
前記筒状部は、細径側を内側にして当該筒状部をなす部材を貫通するテーパ孔を有し、該テーパ孔内には球状部材が配置され、
前記外筒状部の内壁面には、前端側に向かって内径が拡径された内側テーパ面が設けられ、
前記先端部が前記筒状部に挿入され、前記内側テーパ面の後端側の部分が前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部が配置された際には、前記球状部材の一部が前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出して前記凹部に嵌め込まれ、この状態で前記球状部材が前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによって挟持され、
前記内側テーパ面の前端側の部分が前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部が配置された際には、前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによる前記球状部材の係止が解除され、前記先端部の前記筒状部からの引き抜きが可能になるよう構成されたことを特徴とする溶接トーチ。
【請求項２】
前記本体部は、
前記筒状部の内部に配置され、前記先端部の後端側を当接させることで前記先端部の粗位置決めを行うための当接部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の溶接トーチ。
【請求項３】
前記先端部の前記凹部は、細径側を内側とされたテーパ状凹部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接トーチ。
【請求項４】
前記先端部の前記凹部は、前記先端部の外周面において周方向に延びる環状の凹部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項５】
前記本体部の前記筒状部は前記テーパ孔を複数有し、それぞれの前記テーパ孔内には球状部材が配置されており、
前記先端部が前記筒状部に挿入され、前記内側テーパ面の後端側の部分が複数の前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部が配置された際に、複数の前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出した複数の前記球状部材の一部が前記先端部の前記凹部に嵌め込まれるよう、前記凹部は構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項６】
前記本体部は、
前記外筒状部を前方に付勢することで、前記内側テーパ面の後端側の部分を前記テーパ孔と対向させ、前記球状部材の一部が前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出した状態で、前記球状部材を前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによって係止させる付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項７】
前記本体部は、
前記付勢手段による付勢に抗して前記外筒状部を後方に移動させて、前記内側テーパ面の前端側の部分を前記テーパ孔と対向させ、前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによる前記球状部材の係止を解除して、前記先端部の前記筒状部からの引き抜きを可能にするためのロック解除手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載の溶接トーチ。
【請求項８】
前記付勢手段は、
前記外筒状部の内壁に取り付けられる第１支持部と、
前記第１支持部に前端が配置され、前記外筒状部の内壁と前記筒状部の外壁との間の箇所で前後方向に延在して、前記外筒状部を前方に移動させる付勢力を前記外筒状部に付与する付勢部材と、
前記本体部の部分に設けられ、前記付勢部材の後端が配置される第２支持部と、
を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の溶接トーチ。
【請求項９】
前記付勢手段は、
前記外筒状部の内壁に取り付けられ、前記筒状部の外壁に対して気密状態となるよう配置される第１支持部と、
前記第１支持部の後端に前端が配置され、前記外筒状部の内壁と前記筒状部の外壁との間の箇所で前後方向に延在して、前記外筒状部を前方に移動させる付勢力を前記外筒状部に付与する付勢部材と、
前記本体部の部分に設けられ、前記付勢部材の後端が配置される第２支持部と、  を備え、
前記ロック解除手段は、
前記第１支持部と、
前記第１支持部よりも前方の箇所で、前記外筒状部の内壁と前記筒状部の外壁との間に気密状態を付与する気密付与部と、
前記第１支持部と前記気密付与部との間における前記外筒状部の内壁と前記筒状部の外壁との間の領域に画定される空隙部と、
予め定められた流体の前記空隙部に対する供給や該流体の前記空隙部からの排出を行うため前記空隙部に接続された流体供給路と、を備えたことを特徴とする請求項７に記載の溶接トーチ。
【請求項１０】
前記先端部が、軸方向の湾曲部分を有していることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項１１】
当該溶接トーチはアーク溶接用のものであり、
前記先端部は、
溶接ワイヤを送出可能に保持するチップと、
該チップを取り囲むノズルと、
を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項１２】
前記先端部が前記筒状部に挿入され、前記内側テーパ面の後端側の部分を前記テーパ孔と対向させて、前記球状部材の一部が前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出して前記凹部に嵌め込まれ、この状態で前記球状部材が前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによって係止された際に、前記筒状部、前記球状部材、及び前記先端部が相互に電気的に導通状態となり得るよう構成されたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の溶接トーチと、前記溶接トーチの制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする自動溶接装置。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれかに記載の溶接トーチと、前記溶接トーチの制御を行う制御手段と、を備えた自動溶接装置であって、
少なくとも１つの交換用の前記先端部が配置される先端部保持部を有し、
前記制御手段は、前記溶接トーチの前記先端部の交換制御を行う交換手段を有し、
該交換手段は、
前記内側テーパ面の前端側の部分が前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部の位置設定を行い、前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによる前記球状部材の係止を解除して、前記先端部の前記筒状部からの引き抜きを可能にする解除位置設定手段と、
該解除位置設定手段による前記外筒状部の位置設定の後に、前記筒状部に挿入されていた前記先端部を引き抜く引抜手段と、
該引抜手段による前記先端部の引き抜きの後、前記先端部保持部に配置された交換用の前記先端部を前記筒状部に挿入する挿入手段と、
該挿入手段による交換用の前記先端部の挿入の後、前記内側テーパ面の後端側の部分が前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部の位置設定を行い、前記球状部材を前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによって係止して、前記球状部材の一部が前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出して前記凹部に嵌め込まれるようにする固定位置設定手段と、
を備えたことを特徴とする自動溶接装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の溶接トーチと、前記溶接トーチの制御を行う制御手段と、を備えた自動溶接装置であって、
少なくとも１つの交換用の前記先端部が配置される先端部保持部を有し、
前記制御手段は、前記溶接トーチの前記先端部の交換制御を行う交換手段を有し、
該交換手段は、
前記チップから外部に突出した前記溶接ワイヤの前端部を切断する切断手段と、
前端部が切断された前記溶接ワイヤを後方に引き込み、前記筒状部に挿入された前記先端部内から前記溶接ワイヤを排除するワイヤ引込手段と、
該ワイヤ引込手段による前記溶接ワイヤの引き込みの後に、前記内側テーパ面の前端側の部分が前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部の位置設定を行い、前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによる前記球状部材の係止を解除して、前記先端部の前記筒状部からの引き抜きを可能にする解除位置設定手段と、
該解除位置設定手段による前記外筒状部の位置設定の後に、前記筒状部に挿入されていた前記先端部を引き抜く引抜手段と、
該引抜手段による前記先端部の引き抜きの後、前記先端部保持部に配置された交換用の前記先端部を前記筒状部に挿入する挿入手段と、
該挿入手段による交換用の前記先端部の挿入の後、前記内側テーパ面の後端側の部分が前記テーパ孔と対向するよう前記外筒状部の位置設定を行い、前記球状部材を前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによって係止して、前記球状部材の一部が前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出して前記凹部に嵌め込まれるようにする固定位置設定手段と、
該固定位置設定手段による前記外筒状部の位置設定の後に、前記筒状部に挿入された前記先端部内に前記溶接ワイヤを通し、該ワイヤの前端部を前記チップから外部に突出させるワイヤ送出手段と、
を備えたことを特徴とする自動溶接装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、
前記筒状部に現在挿入され取り付けられている前記先端部につき、予め定められた交換時期に至ったか否かを判定する判定手段を備え、
該判定手段にて前記先端部の交換時期に至ったと判定された際に、前記交換手段による前記先端部の交換制御が開始されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の自動溶接装置。
【請求項１７】
前記溶接トーチは、
前記先端部が前記筒状部に挿入され、前記内側テーパ面の後端側の部分を前記テーパ孔と対向させて、前記球状部材の一部が前記テーパ孔を介して前記筒状部の内側に突出して前記凹部に嵌め込まれ、この状態で前記球状部材が前記内側テーパ面と前記テーパ孔のテーパ部分とによって係止された際に、前記筒状部、前記球状部材、及び前記先端部が相互に電気的に導通状態となり得るよう構成され、
前記制御手段は、前記筒状部に通電を行うことで前記先端部に対する通電を行うことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の自動溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交換可能な先端部を有する溶接トーチと、該溶接トーチを備えた自動溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アーク溶接やスポット溶接などに使用される溶接トーチには、本体部と、該本体部の前端側に着脱自在に取り付けられる先端部とを有するものがあることが知られている。このような溶接トーチにおいて、先端部は、溶接作業の繰り返しによって劣化した際等に取り替えられる。
【０００３】
本体部に対する先端部の取付構造としては、例えば、以下の特許文献１、２に記載のものが知られている。
特許文献１に記載の溶接トーチにおいては、チップを備えた先端部が筒状の本体部に挿入されるよう構成されている。この溶接トーチは、係止手段を備え、該係止手段は、先端部の外周面に設けられた凹溝と、本体部が備える筒状部分の内部に配置された球と、筒状部分に挿入される先端部の凹溝に向けて前記球を付勢するバネと、を備える。
【０００４】
この溶接トーチでは、先端部を本体部の筒状部分に挿入し、該先端部の凹溝にバネの付勢力により球を係止させることで、先端部が本体部に取り付けられる。また、この状態の本体部から先端部を引き抜く方向の負荷を本体部および先端部に作用させて、バネの弾発力に抗して球の凹溝への係止が解除されるようにすれば、先端部を取り外せる。
【０００５】
一方、特許文献２に記載の溶接トーチにおいては、電極ホルダーからなる先端部が本体部における筒状コレットに把持されるよう構成されている。この溶接トーチでは、本体部がトーチホルダーを備えており、筒状コレットは該トーチホルダーに対して前後方向に移動可能に配置されている。この溶接トーチでは、筒状コレットがトーチホルダーに対して前進した際には筒状コレットの内径が拡径されて先端部の把持が解除される一方、筒状コレットがトーチホルダーに対して後退した際には筒状コレットの内径が縮径されて先端部が把持されるようにされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−１１４４６５
【特許文献２】
特開昭６０−２０３３７１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１の構成では、バネの弾発力が付与された球によって先端部が本体部に係止されるに過ぎないため、先端部に衝撃等の外力が加わった際には、先端部に位置ずれが生じたり、先端部が本体部から抜け落ちる場合がある。
【０００８】
また、上記特許文献２の構成では、筒状コレットの内壁と先端部の外壁との摩擦力により先端部が本体部に対して十分な力で係止される。しかし、予め何らかの精巧な保持具等で先端部の前後方向の位置決めを行わないと、先端部の取替えの前後で本体部に対する先端部の前後位置がずれてしまう場合がある。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、先端部を十分な力で本体部に係止できると共に、その係止の際には先端部を本体部に対して容易に適切な前後方向位置に係止できる溶接トーチと、このような溶接トーチを備えた自動溶接装置とを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる目的を達成するため、本発明の溶接トーチは、本体部と、該本体部の前端側に着脱自在に取り付けられる先端部とを有する。
この溶接トーチでは、先端部の外周面に凹部が設けられている。また、本体部は、先端部を挿入するための筒状部と、筒状部を取り囲み、筒状部に対して前後方向に移動可能に配置された外筒状部と、を備える。
【００１１】
また、筒状部は、細径側を内側にして当該筒状部をなす部材を貫通するテーパ孔を有し、該テーパ孔内には球状部材が配置され、外筒状部の内壁面には、前端側に向かって内径が拡径された内側テーパ面が設けられている。
この溶接トーチでは、外筒状部の筒状部に対する前後方向位置を変えることで、本体部に先端部を係止させたり、本体部による先端部の係止を解除させたりすることができる。
【００１２】
具体的には、この溶接トーチでは、先端部が筒状部に挿入され、内側テーパ面の後端側の部分がテーパ孔と対向するよう外筒状部が配置された際には、球状部材の一部がテーパ孔を介して筒状部の内側に突出して凹部に嵌め込まれ、この状態で球状部材が内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによって挟持されるようにされている。
【００１３】
また、この溶接トーチでは、内側テーパ面の前端側の部分がテーパ孔と対向するよう外筒状部が配置された際には、内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによる球状部材の係止が解除され、先端部の筒状部からの引き抜きが可能になるよう構成されている。
【００１４】
本発明の溶接トーチでは、球状部材の一部が凹部に嵌め込まれることにより、先端部が本体部に係止される。
そして、本発明では、凹部に嵌め込まれる球状部材にて先端部の係止を行う際に、球状部材が内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによって挟持されるので、球状部材をバネの弾発力によって付勢して先端部を係止する場合に比べ、先端部は十分な力で本体部に係止される。
【００１５】
また、先端部の凹部に球状部材の一部を嵌め込むことにより、先端部の本体部に対する前後方向位置を球状部材が凹部に嵌め込まれる位置に対応した適切な位置に容易に設定できる。
本発明の溶接トーチにおいては、筒状部の内部に配置され、先端部の後端側を当接させることで先端部の粗位置決めを行うための当接部を本体部が備えていることが好ましい。
【００１６】
この場合は、例えば、先端部の後端側を当接部に当接させた際に、先端部の凹部がテーパ孔と対向するよう構成することが望ましい。このようにすれば、テーパ孔から突出した球状部材の一部を容易に凹部に嵌め込ませることができる。
また、先端部の凹部は、細径側を内側とされたテーパ状凹部であることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、テーパ孔から突出した球状部材の一部が凹部に嵌め込まれ易くなる。つまり、例えば、筒状部に挿入された先端部における凹部の位置がテーパ孔と対向する適切な位置から若干ずれていたとしても、テーパ孔から突出した球状部材の一部が凹部に嵌め込まれていく際に、球状部材が凹部のテーパ部分に当接する。そして、球状部材が凹部のテーパ部分に沿って押し込まれていくにつれて、球状部材の凹部に対する適切な位置での嵌め込みが可能となるよう、球状部材に対する凹部の位置はずらされていき、球状部材は適切に凹部に嵌め込まれることになる。
【００１８】
本発明の溶接トーチにおいては、凹部に対する球状部材の嵌め込みが容易になされるよう、先端部の凹部が、先端部の外周面において周方向に延びる環状の凹部であってもよい。
また、本発明では、本体部の筒状部がテーパ孔を複数有し、それぞれのテーパ孔内には球状部材が配置されていてもよい。この場合、先端部が筒状部に挿入され、内側テーパ面の後端側の部分が複数の前記テーパ孔と対向するよう外筒状部が配置された際に、複数の前記テーパ孔を介して筒状部の内側に突出した複数の球状部材の一部が先端部の凹部に嵌め込まれるよう、凹部は構成されていることが好ましい。
【００１９】
一方、本体部は、外筒状部を前方に付勢することで、内側テーパ面の後端側の部分をテーパ孔と対向させ、球状部材の一部がテーパ孔を介して筒状部の内側に突出した状態で、球状部材を内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによって係止させる付勢手段を備えていることが好ましい。
【００２０】
このようにすれば、付勢手段の付勢力によって、球状部材が内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とに挟持され、球状部材の一部が凹部に嵌め込まれた状態が安定的に維持される。よって、先端部が本体部に一層安定して保持される。
そして、このように付勢手段が設けられた場合においては、本体部が、付勢手段による付勢に抗して外筒状部を後方に移動させて、内側テーパ面の前端側の部分をテーパ孔と対向させ、内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによる球状部材の係止を解除して、先端部の筒状部からの引き抜きを可能にするためのロック解除手段を備えているとよい。
【００２１】
このようにすれば、ロック解除手段を機能させることで、先端部が本体部に安定的に保持された状態、或いは、先端部を本体部から取り外せる状態に設定可能となる。
ここで、付勢手段は、外筒状部の内壁に取り付けられる第１支持部と、第１支持部に前端が配置され、外筒状部の内壁と筒状部の外壁との間の箇所で前後方向に延在して、外筒状部を前方に移動させる付勢力を外筒状部に付与する付勢部材と、本体部の部分に設けられ、付勢部材の後端が配置される第２支持部と、を備えたものであってもよい。
【００２２】
また、付勢手段は、外筒状部の内壁に取り付けられ、筒状部の外壁に対して気密状態となるよう配置される第１支持部と、第１支持部の後端に前端が配置され、外筒状部の内壁と筒状部の外壁との間の箇所で前後方向に延在して、外筒状部を前方に移動させる付勢力を外筒状部に付与する付勢部材と、本体部の部分に設けられ、付勢部材の後端が配置される第２支持部と、を備えたものであってもよい。
【００２３】
この場合、ロック解除手段は、第１支持部と、第１支持部よりも前方の箇所で、外筒状部の内壁と筒状部の外壁との間に気密状態を付与する気密付与部と、第１支持部と気密付与部との間における外筒状部の内壁と筒状部の外壁との間の領域に画定される空隙部と、予め定められた流体の空隙部に対する供給や該流体の空隙部からの排出を行うため空隙部に接続された流体供給路と、を備えたものとして構成してもよい。
【００２４】
このようにすれば、第１支持部を付勢手段とロック解除手段との両方の構成要素として機能させることができ、部品点数を削減できる。
なお、本発明の溶接トーチにおいては、先端部が、軸方向の湾曲部分を有していてもよい。例えば、先端部が、予め定められた部分に予め定められた角度だけ曲げられることで軸方向が変化された湾曲部分を有していれば、全長に亘って直線状の先端部を用いたのでは溶接できない箇所に対する溶接が可能になる場合がある。
【００２５】
本発明の溶接トーチの用途は特定のものに限定されないが、例えば、アーク溶接やスポット溶接用のものであってもよい。
本発明の溶接トーチがアーク溶接用のものである場合、先端部は、溶接ワイヤを送出可能に保持するチップと、該チップを取り囲むノズルと、を備えたものとするとよい。
【００２６】
また、本発明においては、先端部が筒状部に挿入され、内側テーパ面の後端側の部分をテーパ孔と対向させて、球状部材の一部がテーパ孔を介して筒状部の内側に突出して凹部に嵌め込まれ、この状態で球状部材が内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによって係止された際に、筒状部、球状部材、及び先端部が相互に電気的に導通状態となり得るよう構成されているとよい。
【００２７】
このようにすれば、例えば、筒状部に通電を行うだけで先端部に対する通電が可能となり、溶接が可能となるという効果が得られる。
一方、本発明の自動溶接装置は、上述の溶接トーチと、該溶接トーチの制御を行う制御手段と、を備えている。この自動溶接装置によれば、上述の溶接トーチに関する効果と同様の効果が得られる。
【００２８】
本発明の自動溶接装置には、少なくとも１つの交換用の先端部が配置される先端部保持部が設けられ、当該自動溶接装置の制御手段は、溶接トーチの先端部の交換制御を行う交換手段を有しているとよい。
この場合、交換手段は、下記のように、解除位置設定手段と、引抜手段と、挿入手段と、固定位置設定手段とを有しているものとして構成すれば、先端部の交換作業自体が人手を介さずに自動で実行可能になる。
【００２９】
ここで、解除位置設定手段は、内側テーパ面の前端側の部分がテーパ孔と対向するよう外筒状部の位置設定を行い、内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによる球状部材の係止を解除して、先端部の筒状部からの引き抜きを可能にする。
引抜手段は、解除位置設定手段による外筒状部の位置設定の後に、筒状部に挿入されていた先端部を引き抜き、挿入手段は、該引抜手段による先端部の引き抜きの後、先端部保持部に配置された交換用の先端部を筒状部に挿入する。
【００３０】
また、固定位置設定手段は、挿入手段による交換用の先端部の挿入の後、内側テーパ面の後端側の部分がテーパ孔と対向するよう外筒状部の位置設定を行い、球状部材を内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによって係止して、球状部材の一部がテーパ孔を介して筒状部の内側に突出して凹部に嵌め込まれるようにする。
【００３１】
本発明の自動溶接装置における溶接トーチがアーク溶接用のものである場合、交換手段は、チップから外部に突出した溶接ワイヤの前端部を切断する切断手段と、前端部が切断された溶接ワイヤを後方に引き込み、筒状部に挿入された先端部内から溶接ワイヤを排除するワイヤ引込手段と、を備えたものとするとよい。
【００３２】
この場合、上述の解除位置設定手段は、ワイヤ引込手段による溶接ワイヤの引き込みの後に、動作するよう構成するとよい。
このように溶接ワイヤを引き込んでおけば、溶接ワイヤの位置を精密に考慮せずに、挿入手段によって、交換用の先端部の筒状部への挿入を実行しても問題が生じない。
【００３３】
つまり、例えば、上述のような溶接ワイヤの引き込みがなされず、先端部の配置箇所に溶接ワイヤが残っている状態で、挿入手段が、交換用の先端部の挿入を行う場合には、交換用の先端部に溶接ワイヤを挿入させながら、交換用の先端部を筒状部に挿入できるよう、交換用の先端部の軸心位置を精密に制御する必要がある。
【００３４】
一方、上記のように溶接ワイヤの引き込みがなされる場合には、交換用の先端部を筒状部に挿入できる程度に、交換用の先端部の軸心位置を調整すればよい。
そして、このように溶接ワイヤの引き込みがなされる場合には、固定位置設定手段による外筒状部の位置設定の後に、筒状部に挿入された先端部内に溶接ワイヤを通し、該ワイヤの前端部を前記チップから外部に突出させるワイヤ送出手段を備えるとよい。このようにすることで、交換用の先端部を用いたアーク溶接が実行可能となる。
【００３５】
なお、ワイヤ送出手段によって先端部内に溶接ワイヤが通される工程が適切に実行されるよう溶接トーチを構成することが望ましい。
具体的には、固定位置設定手段による外筒状部の位置設定の際には、凹部に嵌め込まれる球状部材により、交換用の先端部の軸心が溶接ワイヤの挿入動作が可能な位置に位置決めされるよう、溶接トーチを構成することが望ましい。
【００３６】
また、更に、ワイヤ送出手段によってチップの外部に突出させられた溶接ワイヤの突出長さを調整するワイヤ長調整手段を備えていてもよい。
ワイヤ長調整手段は、例えば、チップの外部に突出した溶接ワイヤの前端部を予め定められた箇所で切断することにより、溶接ワイヤの突出長さを調整するものであってもよい。
【００３７】
一方、本発明の自動溶接装置では、更に、制御手段が、筒状部に現在挿入され取り付けられている先端部につき、予め定められた交換時期に至ったか否かを判定する判定手段を備え、該判定手段にて先端部の交換時期に至ったと判定された際に、交換手段による先端部の交換制御が開始されるよう構成してもよい。
【００３８】
このようにすれば、先端部の交換時期が到来しているか否かの判断、及び先端部の交換作業自体という一連の作業全体を人手を介さずに自動で実行可能になる。
また、先端部が筒状部に挿入され、内側テーパ面の後端側の部分を前記テーパ孔と対向させて、球状部材の一部がテーパ孔を介して筒状部の内側に突出して凹部に嵌め込まれ、この状態で球状部材が内側テーパ面とテーパ孔のテーパ部分とによって係止された際に、筒状部、球状部材、及び先端部が相互に電気的に導通状態となり得るよう、溶接トーチが構成されている場合、制御手段は、筒状部に通電を行うことで先端部に対する通電を行うようにされているとよい。
【００３９】
このようにすれば、例えば、筒状部から球状部材を経て先端部に至る上述の電気的経路の他に先端部に至る特別な電気的経路を設けなくても、先端部を用いた溶接が可能となり、溶接トーチの構成が簡略化されるという効果が得られる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の自動溶接装置１の構成を機能ブロックで示した機能ブロック図、図２は、自動溶接装置１中の溶接トーチ１００の構成を示した断面図である。
【００４１】
本実施形態の自動溶接装置１は、アーク溶接用の装置である。この自動溶接装置１は、図１に示すように、溶接部１０と、エア供給部２０と、溶接ワイヤ送り部３０と、溶接ワイヤ切断部４０と、これらの部分１０，２０，３０，４０の制御を行う制御部５０と、先端部保持部６０と、先端部係合プレート７０と、を備えている。
【００４２】
溶接部１０は、溶接トーチ１００と、該溶接トーチ１００に取り付けられ、制御部５０からの制御信号に基づき該溶接トーチ１００を所定の溶接箇所に移動させて支持するアーム部１２と、を備えている。
エア供給部２０は、エアポンプ（図示省略）等からなり、制御部５０からの制御信号に基づき圧縮空気を圧送し、エア供給路１４２（後述）を介して溶接トーチ１００の空隙部１４０（後述）に圧縮空気を充填させる。
【００４３】
溶接ワイヤ送り部３０は、アーク溶接用として溶接トーチ１００に供給される溶接ワイヤが巻回されたリール（図示省略）や、制御部５０からの制御信号に基づき、該リールを回動させて溶接トーチ１００への溶接ワイヤの供給及び溶接トーチ１００からの溶接ワイヤの引き込みを行うためのモータ（図示省略）等からなる。
【００４４】
溶接ワイヤ切断部４０は、制御部５０からの制御信号に基づき溶接ワイヤの切断を行うエアニッパ４２（図４（ａ）参照）を備えている。
そして、制御部５０は、ＣＰＵ、メモリ等を備えた論理演算回路を中心として構成され、該論理演算回路は、メモリに記憶されたプログラム等に基づき、溶接部１０、エア供給部２０、溶接ワイヤ送り部３０及び溶接ワイヤ切断部４０との間で信号の入出力を行う。
【００４５】
また、先端部保持部６０は、溶接トーチ１００の構成要素である先端部１５０（後述）が交換用のものとして少なくとも１つ配置された部材として構成されている。
本実施形態では、先端部保持部６０は、上方に開口した複数の先端部保持孔６２を有するものとして構成されている（図４（ｄ）参照）。そして、複数の先端部保持孔６２のそれぞれには交換用の先端部１５０がそれぞれ配置される。
【００４６】
また、先端部係合プレート７０は、溶接トーチ１００の先端部１５０を交換のため引き抜く際に、当該先端部１５０を保持するための部材であり、先端部に係合させるための係合部７２を有している（図４（ｃ）参照）。
次に、図２を参照して、本実施形態の溶接トーチ１００の構成につき説明する。
【００４７】
溶接トーチ１００は、本体部１１０と、該本体部１１０の前端側に着脱自在に取り付けられる先端部１５０とを備える。
本体部１１０は、溶接ワイヤ３を挿通可能な貫通孔１１６を有するトーチ本体１１５と、該トーチ本体１１５を内部に装着させてなる筒状部１２０と、該筒状部１２０を取り囲み、該筒状部１２０に対して前方向Ｘ１または後方向Ｘ２に移動可能に配置された外筒状部１３０と、を備えている。
【００４８】
トーチ本体１１５は、筒状部１２０の内部の後方部分に嵌合されている。筒状部１２０の内部の前方部分は、先端部１５０の後端部分を挿入可能となるよう前方に開口した先端部挿入穴１２２とされている。
なお、トーチ本体１１５の前端面１１７は、先端部１５０の本体部１１０への装着時に先端部１５０の後端面１５２を当接させて先端部１５０の粗位置決めを行うための当接部としての機能を有している。
【００４９】
筒状部１２０は、その前方部分に、細径側を内側にして当該筒状部１２０をなす部材を貫通する複数のテーパ孔１２４を有している。そして、各テーパ孔１２４内には、球状部材１２６が配置されている。球状部材１２６は、少なくとも表面部分が導電性を有する材料で構成された部材であり、例えば、真鍮球や、表面に銀メッキを施された球状の部材として構成されている。
【００５０】
外筒状部１３０の前方部分の内壁面には、前端側に向かって内径が拡径された内側テーパ面１３２が設けられている。
図２に示すように外筒状部１３０が筒状部１２０に対して比較的前方Ｘ１に押し出され、内側テーパ面１３２の後端側の部分がテーパ孔１２４と対向するよう外筒状部１３０が配置されると、球状部材１２６が内側テーパ面１３２に押される。
【００５１】
そして、該球状部材１２６の一部がテーパ孔１２４を介して筒状部１２０の内側に突出し、この状態で、球状部材１２６は内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって挟持される。
逆に、外筒状部１３０が筒状部１２０に対して比較的後方Ｘ２に押され、内側テーパ面１３２の前端側の部分がテーパ孔１２４と対向するよう外筒状部１３０が配置されると、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持が解除される。
【００５２】
一方、本実施形態では、外筒状部１３０の内壁に、周方向に延びる環状の第１支持部１３４が取り付けられている。第１支持部１３４は、外筒状部１３０の内壁に取り付けられた環状部材１３４ａと、密閉部材１３４ｂとを備える。
環状部材１３４ａは、筒状部１２０を取り囲むよう配置されており、筒状部１２０の外壁側を向いた内側の部分に環状の凹部を有している。そして、この凹部には、密閉部材１３４ｂが嵌め込まれている。密閉部材１３４ｂは、ゴム状樹脂（例えば、フッ素ゴム）等の弾性部材からなり、環状の形状を有している（例えば、Ｏリング等として構成されている）。密閉部材１３４ｂは筒状部１２０の外壁に対して気密状態となるよう配置されている。
【００５３】
第１支持部１３４の後端には、バネ状部材等として構成された付勢部材１３８の前端が配置されている。付勢部材１３８は、外筒状部１３０の内壁と筒状部１２０の外壁との間の箇所で前後方向に延在しており、その後端は、外筒状部１３０の後方におけるトーチ本体１１５の外壁部分に取り付けられた第２支持部１３９に配置されている。
【００５４】
外筒状部１３０は、付勢部材１３８の付勢力によって前方に付勢され、後述のエア圧力による付勢力が作用しない定常状態においては、図２に示すように、内側テーパ面１３２の後端側の部分とテーパ孔１２４とが対向する。このとき、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって球状部材１２６は挟持され、球状部材１２６の一部がテーパ孔１２４を介して筒状部１２０の内側に突出した状態となる。
【００５５】
また、一方、第１支持部１３４よりも前方における外筒状部１３０の内壁と筒状部１２０の外壁との間の箇所には、気密付与部１２８が設けられている。
気密付与部１２８は、筒状部１２０の外壁に全周にわたって設けられた環状凹部１２８ａと、該環状凹部１２８ａに全周にわたって嵌め込まれた環状の密閉部材１２８ｂとを備える。密閉部材１２８ｂは、上述の密閉部材１３４ｂと同様に弾性部材からなり、該密閉部材１２８ｂが配置された箇所で、外筒状部１３０の内壁と筒状部１２０の外壁との間に気密状態を付与している。
【００５６】
本実施形態では、第１支持部１３４と気密付与部１２８との間における外筒状部１３０の内壁と筒状部１２０の外壁との間の領域に空隙部１４０が画定されている。空隙部１４０には、エア供給部２０につながったエア供給路１４２（流体供給路に相当）が接続されている。
【００５７】
エア供給部２０の働きにより、エア供給路１４２を介して空隙部１４０に圧縮空気が充填されると、そのエア圧力により、外筒状部１３０は、付勢部材１３８による付勢に抗して後方に移動される。
その際には、内側テーパ面１３２の前端側の部分がテーパ孔１２４と対向するよう外筒状部１３０が配置され、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持が解除される。
【００５８】
一方、先端部１５０は、溶接ワイヤ３を挿通可能な貫通孔１５４を有する先端部本体１５１と、該先端部本体１５１の前方に連設され、貫通孔１５４を通過した溶接ワイヤ３を接触状態で通過させる貫通孔１６２を有するチップ１６０と、該チップ１６０を取り囲むように設けられたノズル１６５と、を有する。
【００５９】
先端部本体１５１の後方部分１５１ａは、筒状部１２０の先端部挿入穴１２２に挿入されるよう構成されている。先端部本体１５１の外周面には、筒状部１２０のテーパ孔１２４に対応する箇所に、周方向に延びる環状の凹部１５６が設けられており、該凹部１５６は、細径側を内側とされたテーパ状凹部とされている。
【００６０】
本実施例では、空隙部１４０に圧縮空気を充填して外筒状部１３０を後方に移動させ、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持を解除させた状態で、先端部挿入穴１２２に後方部分１５１ａを挿入すると、球状部材１２６は、挿入されてきた後方部分１５１ａによって筒状部１２０の半径方向外側の方向（内側テーパ面１３２に近づく方向）に押し出される。
【００６１】
そして、先端部本体１５１の後端面１５２がトーチ本体１１５の前端面１１７に当接するまでは、球状部材１２６は、外周面１５１ｂに当接した状態となる。後端面１５２が前端面１１７に当接して、先端部１５０の粗位置決めがなされると、凹部１５６がテーパ孔１２４に対向する。そして、エア供給部２０から空隙部１４０への圧縮空気の供給が切られ、空隙部１４０に充填された圧縮空気がエア供給路１４２を介して排出されると、付勢部材１３８の付勢力により外筒状部１３０が前方に移動される。
【００６２】
このとき、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって球状部材１２６は挟持される。そして、図２に示すように、球状部材１２６の一部は、テーパ孔１２４を介して筒状部１２０の内側に突出して凹部１５６に嵌め込まれ、先端部１５０は、本体部１１０に係止される。
【００６３】
本実施形態では、このように内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって挟持された球状部材１２６で先端部１５０の係止を行う分だけ、バネの弾発力によって付勢された球状部材で先端部を本体部に係止する従来の場合に比べ、先端部１５０は十分な力で本体部１１０に係止される。
【００６４】
また、凹部１５６に球状部材１２６の一部が嵌め込まれることにより、先端部１５０の本体部１１０に対する前後方向位置が、球状部材１２６の凹部１５６への嵌め込み位置に対応した適切な位置に容易に設定される。
また、本実施形態では、上述のように、先端部１５０の凹部１５６が細径側を内側とされたテーパ状凹部である。よって、筒状部１２０に挿入された先端部１５０における凹部１５６の位置がテーパ孔１２４と対向する適切な位置から若干ずれていたとしても、両者の位置関係は球状部材１２６が凹部１５６に挿入されていくにつれて適切なものに補正される。
【００６５】
また、本実施形態では、凹部１５６は周方向に全周にわたって延びる環状のものとされている。よって、先端部１５０が前後方向を軸とするどのような回転方向位置にあっても、凹部１５６に対する球状部材１２６の嵌め込みは容易に実行できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、先端部本体１５１の外周面の後端部分に、細径側を後端側としたテーパ面１５８を設けてある。よって、このようなテーパ面１５８がない場合に比べ、先端部本体１５１の後方部分１５１ａを筒状部１２０の先端部挿入穴１２２に挿入し易い。
【００６７】
また、本実施形態では、トーチ本体１１５、筒状部１２０、及び先端部１５０（少なくとも先端部本体１５１とチップ１６０）が導電性を有する材料で構成されている。
そして、上記のように内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって球状部材１２６が挟持され、球状部材１２６の一部が凹部１５６に嵌め込まれた際には、トーチ本体１１５、筒状部１２０、球状部材１２６、及び先端部１５０は相互に接触した状態となり、これらは通電を行うことで相互に電気的に導通状態となりえるよう構成されている。
【００６８】
本実施形態では、制御部５０がトーチ本体１１５を介して筒状部１２０に通電を行えるよう構成されている。溶接時には、筒状部１２０に通電がなされることで、先端部１５０のチップ１６０を経て、チップ１６０に接触している溶接ワイヤ３に通電がなされ、アーク溶接が可能となる。
【００６９】
次に、制御部５０内のメモリに記憶されたプログラムに基づき、溶接実行時に制御部５０で繰り返し実行される制御処理につき、図３に示すフローチャートと、図４に示す制御処理実行時の溶接トーチの状態を示す説明図とを用いて説明する。
【００７０】
図３に示す如く、制御処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて、溶接処理を実行させる。この処理では、アーム部１２を駆動させて溶接トーチ１００を予め定められた溶接箇所に移動させると共に、筒状部１２０に通電を行うことで、チップ１６０に送出可能に保持された溶接ワイヤ３によるアーク溶接が実行される。
【００７１】
次に、Ｓ１２０では、チップ１６０の損耗等により先端部１５０を交換すべき時期に至ったか否かを判断する。本実施例では、同一の先端部１５０を用いてアーク溶接を行った距離等の溶接履歴を記憶しておき、それが所定の数値に達した時点（例えば、アーク溶接を行った距離が１００ｍに達した時点）を先端部１５０の交換時期として判断する。
【００７２】
Ｓ１２０で交換時期に達していないと判断されると（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０に移行するが、交換時期に達したと判断されると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、続くＳ１３０に移行する。
Ｓ１３０では、アーム部１２を駆動させて溶接トーチ１００の先端部１５０から突出した溶接ワイヤ３を溶接ワイヤ切断部４０のエアニッパ４２近傍に移動させる。そして、該エアニッパ４２にて、溶接ワイヤ３の先端で塊状となった部分を含む該溶接ワイヤ３の前端部を切断させる（図４（ａ）参照）。
【００７３】
次に、Ｓ１４０では、溶接ワイヤ送り部３０のリールを回動させて、溶接トーチ１００内の溶接ワイヤ３を矢印ａで示す後方に引き込み、現在筒状部１２０に装着されている先端部１５０内から溶接ワイヤ３を排除する（図４（ｂ）参照）。
【００７４】
そして、続くＳ１５０では、エア供給部２０の動作により、空隙部１４０に圧縮空気を充填して、外筒状部１３０を矢印ｂで示す後方に移動させる。それにより、内側テーパ面１３２の前端側の部分がテーパ孔１２４と対向するようにして、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持を解除させる。
【００７５】
次に、Ｓ１６０では、アーム部１２により溶接トーチ１００を移動させ、先端部本体１５１の段部１５１ｃに先端部係合プレート７０の係合部７２を係合させる。そして、この状態で、アーム部１２により溶接トーチ１００を矢印ｃで示す後方に移動させることで、筒状部１２０に挿入されていた先端部１５０を引き抜く（図４（ｃ）参照）。
【００７６】
次に、Ｓ１７０では、アーム部１２を駆動させて、先端部保持部６０に配置された複数の先端部１５０のうちの１つを筒状部１２０の先端部挿入穴１２２に挿入させるよう筒状部１２０の位置設定を行う（図４（ｄ）参照）。
このときは、空隙部１４０に圧縮空気を充填した状態を保持して、外筒状部１３０を矢印ｂで示した後方に位置させ、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持が解除された状態としておく。
【００７７】
よって、この処理では、図４（ｄ）中に矢印ｄで示された前方に本体部１１０を移動させるだけで、先端部挿入穴１２２に対する先端部１５０の挿入が可能となる。
そして、Ｓ１８０では、空隙部１４０への圧縮空気の供給を切り、外筒状部１３０を図４（ｅ）中に矢印ｅで示された前方に移動させる。このとき、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって球状部材１２６は挟持され、球状部材１２６の一部は凹部１５６に嵌め込まれる。それにより、先端部１５０は、本体部１１０に係止される。
【００７８】
続くＳ１９０では、溶接ワイヤ送り部３０のリールを回動させて、トーチ本体１１５内の溶接ワイヤ３を図４（ｅ）中に矢印ｆで示された前方に送り出す。そして、今回新たに筒状部１２０に装着された先端部１５０内に溶接ワイヤ３を通し、該溶接ワイヤ３の前端部をチップ１６０から外部に突出させる（図４（ｅ）参照）。
【００７９】
次に、Ｓ２００では、アーム部１２を駆動させて溶接トーチ１００の先端部１５０から突出した溶接ワイヤ３をエアニッパ４２近傍に移動させる。そして、該エアニッパ４２にて、溶接ワイヤ３の前端部を予め定められた箇所で切断させることで、チップ１６０から突出した溶接ワイヤ３の長さ調整を行う（図４（ｆ）参照）。
【００８０】
そして、Ｓ２００の処理が完了すると、再びＳ１１０に移行し、以後、Ｓ１１０〜Ｓ２００の処理を再度実行する。
本実施形態では、上記Ｓ１１０〜Ｓ２００の処理を繰り返し実行することで、溶接処理（Ｓ１１０）、先端部１５０の交換時期が到来しているか否かの判断（Ｓ１２０）、及び先端部１５０の交換作業自体（Ｓ１３０〜Ｓ２００）という一連の作業全体を人手を介さずに自動で実行可能になる。
【００８１】
なお、上記において、Ｓ１２０の処理は判定手段の動作に相当し、Ｓ１３０の処理は切断手段の動作に相当し、Ｓ１４０の処理はワイヤ引込手段の動作に相当し、Ｓ１５０の処理は解除位置設定手段の動作に相当する。また、Ｓ１６０の処理は引抜手段の動作に相当し、Ｓ１７０の処理は挿入手段の動作に相当し、Ｓ１８０の処理は固定位置設定手段の動作に相当し、Ｓ１９０の処理はワイヤ送出手段の動作に相当し、Ｓ２００の処理はワイヤ長調節手段の動作に相当する。
【００８２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、図２に示すように、溶接トーチ１００においては、先端部１５０が前後方向に延設された直線状の部材として構成されていたが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、先端部に関しては、軸方向の湾曲部分２０１を有する先端部１５０’として構成されていてもよい。
【００８３】
このようにすれば、全長にわたって直線状の先端部１５０を用いたのでは溶接できない箇所に対する溶接が可能になる場合がある。
なお、図５（ａ）、（ｂ）では、図２に示した溶接トーチ１００の場合と同様の構成を有する部分には溶接トーチ１００の場合と同様の符号を付し、これらについての説明は省略する。
【００８４】
図５（ａ）、（ｂ）に示した溶接トーチ１００’の場合は、本体部１１０’に装着された先端部１５０’が外力の作用等により筒状部１２０’に対して回転してしまい、チップ１６０の位置が不安定になってしまうことを防止する回り止め機構２００を有していてもよい。
【００８５】
例えば、回り止め機構２００は、筒状部１２０’の前端部に設けられた筒状部側係合部（例えば、嵌合凹部として構成される部分）と、先端部１５０’の前記筒状部側係合部に対応する箇所に設けられた先端部側係合部（例えば、前記嵌合凹部に嵌合される突出部として構成される部分）と、からなるものであってもよい。
【００８６】
この場合、先端部１５０’が筒状部１２０’に挿入され、先端部１５０’の後端面１５２がトーチ本体１１５の前端面１１７に当接した際に、筒状部側係合部と先端部側係合部とが係合し、それにより、先端部１５０’の筒状部１２０’に対する回転が防止されるよう構成されているとよい。
【００８７】
また、一方、筒状部１２０（１２０’）に挿入された先端部１５０（１５０’）が筒状部１２０（１２０’）内でがたつくことが好適に防止されるよう構成されていることが好ましい。
例えば、筒状部１２０（１２０’）の内壁と先端部１５０（１５０’）の筒状部１２０（１２０’）に挿入される部分との間に少なくとも１つの密封状態付与部２１０（例えば、図５（ａ）参照）を設けることで、このようながたつきを防止するようにするとよい。
【００８８】
密封状態付与部２１０は、図５（ａ）に示すように、筒状部１２０’の内壁の全周にわたって設けられた環状凹部２１０ａと、該環状凹部２１０ａに全周にわたって嵌め込まれた環状の密封部材２１０ｂとを備える。密封部材２１０ｂは、上述の密閉部材１２８ｂ，１３４ｂと同様に弾性部材からなり、先端部１５０’の部分に密着することで、先端部１５０’が筒状部１２０’内でがたつかないようにする。
【００８９】
なお、図５（ａ）のように密封状態付与部２１０を構成すると、その構成によっては、密封部材２１０ｂが環状凹部２１０ａから外れやすくなってしまう場合もある。そこで、そのような外れやすさを好適に防止するため、密封状態付与部は、図６に示すように、先端部１５０’の外壁に設けられたもの２２０であってもよい。この場合、密封状態付与部２２０は、先端部１５０’の筒状部１２０’に挿入される部分の外壁の全周にわたって設けられた環状凹部２２０ａと、該環状凹部２２０ａに全周にわたって嵌め込まれた環状の密封部材２２０ｂとを備える。密封部材２２０ｂは、上述の密封部材２１０ｂと同様に弾性部材からなり、筒状部１２０’の内壁に密着することで、先端部１５０’が筒状部１２０’内でがたつかないようにする。
【００９０】
また、上記実施形態では、自動溶接装置１がアーク溶接用の装置である旨の説明をしたが、交換可能な先端部を有する溶接トーチを備えたものであれば、他の種類の自動溶接装置であっても本発明を適用可能である。
例えば、スポット溶接用の自動溶接装置に本発明を適用することも当然可能であり、図７（ａ）〜（ｃ）は、スポット溶接用の溶接トーチ３００に本発明を適用した他の実施形態を示す断面図である。
【００９１】
溶接トーチ３００は、本体部３１０と、該本体部３１０の前端側に着脱自在に取り付けられる交換可能な先端部３５０とを備える。
図７（ａ）〜（ｃ）では、図２に示した溶接トーチ１００の場合と同様の構成を有する部分には溶接トーチ１００の場合と同様の符号を付してある。なお、図７（ａ）では、気密付与部１２８、第１支持部１３４、空隙部１４０、エア供給路１４２の図示を行っているが、図７（ｂ）、（ｃ）では、これらの図示を省略している。
【００９２】
この溶接トーチ３００を備えた自動溶接装置では、上記実施形態で説明した自動溶接装置１の場合と異なり、溶接ワイヤ３を用いない。よって、この自動溶接装置では、図１で示した構成のうち、溶接ワイヤ送り部３０や溶接ワイヤ切断部４０が省かれる。また、図３で示した各処理のうち、Ｓ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１９０，Ｓ２００が省かれる。
【００９３】
この溶接トーチ３００を備えた自動溶接装置においても、図３で示したＳ１２０，Ｓ１５０〜Ｓ１８０に対応した処理を行うことにより、先端部３５０の交換が可能である。
つまり、まず、溶接処理を継続していく中で先端部３５０の交換時期が到来したと判断された際に（Ｓ１２０：ＹＥＳ，図７（ａ）参照）、外筒状部１３０を後方に移動させ、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによる球状部材１２６の挟持を解除させる（Ｓ１５０，図７（ｂ）参照）。
【００９４】
次いで、筒状部１２０に挿入されていた先端部３５０を引き抜く（Ｓ１６０，図７（ｃ）参照）。そして、交換用の先端部３５０を筒状部１２０に挿入した上（Ｓ１７０）、外筒状部１３０を前方に移動させ、内側テーパ面１３２とテーパ孔１２４のテーパ部分とによって球状部材１２６を挟持させる（Ｓ１８０）。このとき、球状部材１２６の一部は凹部１５６に嵌め込まれ、それにより、先端部３５０は、本体部３１０に係止される（図７（ａ）参照）。
【００９５】
なお、この自動溶接装置の場合、Ｓ１２０に対応した処理では、例えば、同一の先端部３５０を用いた溶接の回数（溶接打点数）等の溶接履歴を記憶しておき、それが所定の回数に達した時点（例えば、スポット溶接を行った回数が５００回に達した時点）を先端部３５０の交換時期として判断してもよい。
【００９６】
そして、このような溶接トーチ３００を備えた自動溶接装置の場合も、先端部３５０を十分な力で本体部３１０に係止できると共に、その係止の際には先端部３５０を本体部３１０に対して容易に適切な前後方向位置に係止できる等の上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９７】
なお、この自動溶接装置において、溶接トーチ３００内に溶接トーチ冷却用の冷却液を流す冷却液流路が設けられ、該冷却液に流動力を付与するポンプ等の流動力付与手段が設けられている場合は、上記のＳ１２０に対応した処理とＳ１５０に対応した処理との間に、冷却液の流動を止める処理を行ってもよい。そして、この場合は、上記のＳ１８０に対応した処理の後に、冷却液の流動を再開させる処理を行うとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の自動溶接装置の構成を機能ブロックで示した機能ブロック図である。
【図２】実施形態の自動溶接装置中の溶接トーチの構成を示した断面図である。
【図３】実施形態の自動溶接装置の制御部が実行する制御処理を示したフローチャートである。
【図４】制御処理実行時の溶接トーチの状態を示す説明図である。
【図５】他の実施形態の溶接トーチの構成を示した断面図である。
【図６】他の実施形態の溶接トーチの構成を示した断面図である。
【図７】他の実施形態の溶接トーチの構成、及び該溶接トーチの先端部の交換時の状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１…自動溶接装置、３…溶接ワイヤ、１０…溶接部、２０…エア供給部、３０…溶接ワイヤ送り部、４０…溶接ワイヤ切断部、５０…制御部、６０…先端部保持部、７０…先端部係合プレート、１００，１００’，３００…溶接トーチ、１１０，１１０’，３１０…本体部、１１５…トーチ本体、１１７…前端面、１２０，１２０’…筒状部、１２４…テーパ孔、１２６…球状部材、１２８…気密付与部、１３０…外筒状部、１３２…内側テーパ面、１３４…第１支持部、１３８…付勢部材、１３９…第２支持部、１４０…空隙部、１４２…エア供給路、１５０，１５０’，３５０…先端部、１５１…先端部本体、１５２…後端面、１５６…凹部、１６０…チップ、１６５…ノズル、２０１…湾曲部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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