JPH0587359B2 - - Google Patents
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- JPH0587359B2 JPH0587359B2 JP7205386A JP7205386A JPH0587359B2 JP H0587359 B2 JPH0587359 B2 JP H0587359B2 JP 7205386 A JP7205386 A JP 7205386A JP 7205386 A JP7205386 A JP 7205386A JP H0587359 B2 JPH0587359 B2 JP H0587359B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水中でスタツド溶接を行うことがで
きるスタツド溶接装置及び溶接ガンに係り特に、
電気絶縁性を改良したものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a stud welding device and a welding gun that can perform stud welding underwater.
Relates to improved electrical insulation.
従来、水中で使用されるスタツド溶接用ガンと
して、特公昭53−62758号、実公昭57−146号、実
開昭57−199574号、実公昭59−50425号その他が
存在した。これらの溶接ガンは、全て大気中で使
用する溶接ガンをそのまま利用し、そのハウジン
グ先端部にスポンジやゴム製のスカートを取りつ
けて水中で使用するものである。そして、このス
カートの先端部を母材表面に押圧してハウジング
内にある水をエアーや不活性ガスと置換すること
により水中溶接を行つていた。しかしながらこの
ような溶接装置の内部にはスタツドの溶接電流路
の他に、スタツドをその軸方向に移動する為のス
タツド駆動用の制御回路を有していた。そして、
この制御回路の存在により、ガン本体には常に
100ボルト前後の直流電圧が加わつていた。その
為、電気絶縁性の劣化その他により特に水中であ
るため漏洩電流が流れ易く、溶接作業者の安全確
保に問題があつた。
Conventionally, as stud welding guns used underwater, there have been Japanese Patent Publication No. 53-62758, Japanese Utility Model Publication No. 57-146, Japanese Utility Model Publication No. 57-199574, Japanese Utility Model Publication No. 59-50425, and others. These welding guns are all welding guns that are used in the atmosphere, but are used underwater by attaching a sponge or rubber skirt to the tip of the housing. Underwater welding was then performed by pressing the tip of this skirt against the surface of the base material and replacing the water in the housing with air or inert gas. However, in addition to the welding current path for the stud, such a welding apparatus has a control circuit for driving the stud to move the stud in its axial direction. and,
Due to the existence of this control circuit, the gun body is always
A DC voltage of around 100 volts was applied. Therefore, due to deterioration of electrical insulation, leakage current is likely to flow, especially since it is underwater, and this poses a problem in ensuring the safety of welding workers.
そこで、本発明は以上の問題点に鑑み、溶接ガ
ンには溶接電流以外の電流が一切流れないように
構成する。そして、溶接ガンに加わる電圧は、溶
接の瞬間のみ極めて短時間で且つ、低い電圧しか
加わらないようにしたものである。それにより、
溶接作業者の安全確保を図るものである。そして
その構成は次のとおりである。
Therefore, in view of the above problems, the present invention is configured such that no current other than the welding current flows through the welding gun. The voltage applied to the welding gun is such that only a very short and low voltage is applied only at the moment of welding. Thereby,
This is to ensure the safety of welding workers. Its structure is as follows.
即ち、本水中スタツド溶接装置は、その溶接ガ
ン本体1に内装されたスタツド駆動軸39を介し
軸39に着脱自在に連結されるスタツド3へ溶接
電流を給電する給電路を備える。そしてそのスタ
ツド3の引き上げと母材36への押し込み動作及
び溶接動作の開始指令を流体を介し、流体制御回
路で行うものである。この流体制御回路は、溶接
ガンからの指令を受けて作動し、前記溶接ガンの
動作を制御するものである。更に、流体制御回路
に接続された溶接電流制御回路を有し、流体制御
回路よりの指令で動作し、溶接電流のON OFF
を制御する。そして、該溶接電流制御回路を介し
て前記溶接ガンのスタツド36に溶接電流を給電
する電源33を有することを特徴とする。 That is, the present underwater stud welding apparatus includes a power supply path for supplying welding current to the stud 3 detachably connected to the shaft 39 via the stud drive shaft 39 built into the welding gun body 1. Commands for lifting the stud 3, pushing it into the base metal 36, and starting the welding operation are performed by a fluid control circuit via fluid. This fluid control circuit operates upon receiving a command from the welding gun, and controls the operation of the welding gun. Furthermore, it has a welding current control circuit connected to the fluid control circuit, and operates according to commands from the fluid control circuit, turning the welding current on and off.
control. The present invention is characterized in that it includes a power source 33 that supplies welding current to the stud 36 of the welding gun via the welding current control circuit.
次に本発明の溶接ガンは、内部が水密に形成さ
れたガン本体1の端部に軸方向へ移動自在に且つ
水密にスタツド駆動軸39を設ける。そして該駆
動軸39に溶接電流の通電路35の一端を連結し
他端を溶接電流制御装置26に連結する。更に、
ガン本体1にエアーシリンダー22を内装し該シ
リンダー22をスタツド駆動軸39に連結する。
そして、流体制御装置に連結されたシリンダー駆
動用のエアーチユーブ44の端部をガン本体1に
水密に貫通させエアーシリンダー22のエアーポ
ートに貫通させたことを特徴とする。 Next, in the welding gun of the present invention, a stud drive shaft 39 is provided in an axially movable and watertight manner at the end of the gun body 1 whose interior is formed watertight. One end of a welding current conduction path 35 is connected to the drive shaft 39, and the other end is connected to a welding current control device 26. Furthermore,
An air cylinder 22 is installed inside the gun body 1, and the cylinder 22 is connected to a stud drive shaft 39.
The present invention is characterized in that the end of the air tube 44 for driving the cylinder connected to the fluid control device is penetrated through the gun body 1 in a watertight manner and penetrated into the air port of the air cylinder 22.
従つて、本溶接装置及び溶接ガンによれば、溶
接用のスタツドを移動する駆動装置には電圧が加
わらないから、水中で漏洩電流に基づく危険から
作業者を保護し得る。 Therefore, according to the present welding apparatus and welding gun, since no voltage is applied to the drive device that moves the welding stud, it is possible to protect workers from dangers caused by leakage current underwater.
〔発明の実施例〕
次に、図面に基づいて本発明の実施例につき説
明する。[Embodiments of the Invention] Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は本溶接装置の説明図及び溶接ガンの要
部縦断面図であり、第2図はその開口に着脱自在
に且つ水密に取り付けられるスタツド用のカート
リツジ43の縦断面図である。そして第3図は該
カートリツジ43に内装される支持リング15の
軸方向から見たものである。この実施例では第1
図から明らかなように溶接ガン本体1の内部が水
密に形成され、その外周から内部にエアーチユー
ブ44及び電力ケーブル32が貫通する。このエ
アーチユーブ44は一例として4本から成り、
夫々の一端が流体制御装置27に連結されると共
に、他端がエアーシリンダー22及びスタート用
バルブ29に連結されている。また電力ケーブル
32の一端は通電路35を介してケーブル41、
駆動軸39に連結されている。それと共に、電力
ケーブル3に他端が溶接電流制御装置26に連結
され、この溶接電流制御装置26と流体制御装置
27との間及び溶接電流制御装置26と電源33
との間がケーブルにより電気的に連結されてい
る。 FIG. 1 is an explanatory diagram of the present welding apparatus and a vertical cross-sectional view of a main part of the welding gun, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a stud cartridge 43 that is detachably and watertightly attached to the opening of the welding apparatus. FIG. 3 shows the support ring 15 installed inside the cartridge 43 as viewed from the axial direction. In this example, the first
As is clear from the figure, the inside of the welding gun main body 1 is formed watertight, and the air tube 44 and the power cable 32 penetrate into the inside from the outer periphery. As an example, this air tube 44 consists of four tubes,
One end of each is connected to the fluid control device 27, and the other end is connected to the air cylinder 22 and the start valve 29. Further, one end of the power cable 32 is connected to the cable 41 via the current carrying path 35,
It is connected to a drive shaft 39. At the same time, the other end of the power cable 3 is connected to a welding current control device 26, and between the welding current control device 26 and a fluid control device 27, and between the welding current control device 26 and a power source 33.
are electrically connected by a cable.
そこで、この溶接電流制御装置26と流体制御
装置27とを詳説すると次のとおりである。先ず
流体制御装置27は第5図に示すような流体制御
回路を有する。即ち、ガン本体の銃口部42内に
レギユレーターを介してエアー源が連通し、圧縮
空気を銃口部42内に供給し得る。又、カートリ
ツジ43のハウジング2は電磁弁を介してガスタ
ンクに連通し不活性ガスをハウジング2内に供給
し得る。それと共に前記エアー源は夫々電磁弁を
介してエアーシリンダー22のピストンロツド押
し出し側及び後退側のエアーポートに夫々連通さ
れる。又、このエアー源はガン本体に内装された
スタート用バルブ29を介して流体制御装置の空
電変換スイツチESAに連結されている。次に第
6図は流体制御装置27の制御回路である。即
ち、この回路中には図の如く、不活性ガス供給回
路と不活性ガス事前供給時間設定回路と溶接開始
回路と溶接時間設定回路と溶接終了(スタツドの
突つ込み)回路と溶接終了後の冷却保持時間設定
回路とを有する。また、第10図には流体制御装
置27に接続される溶接電流制御装置26が示さ
れ、流体制御装置27からの指令により作動する
パイロツトアーク発生回路と溶接電流給電回路及
び溶接接電流給電時間設定回路とを有する。次に
溶接ガン本体1の銃口部42には前記した駆動軸
39が水密に且つ軸方向に移動自在に取り付けら
れている。この駆動軸39の一端はエアーシリン
ダー22のピストンロツド40に連結されてい
る。そして駆動軸39の先端部は、筒状に形成さ
れると共にその放射方向にスリ割り部が形成され
て半径方向に弾性的に拡開し得るように構成され
ている。そして、この駆動軸39にカートリツジ
43のスタツド保持体4が着脱自在に嵌着され
る。なおこの溶接ガン本体1の銃口部42にはパ
イプP及び多孔質マフラー31が連結され、銃口
内に圧縮空気を流通させるように構成している。
次に、この銃口部42に嵌着されるカートリツジ
43は第2図の如く形成されている。即ち、カー
トリツジ43のハウジング2は一端が開口した筒
状に形成され、その先端部に、セラミツク製の取
替自在な開口保護部材38がOリング8を介して
嵌着される。さらに該部材38の内面にOリング
7を介して導電性キヤツプ5が着脱自在に被嵌さ
れている。このキヤツプ5は底面が平坦な浅い鍋
状のものであつて、板厚が0.1mm〜1.6mm程のプレ
ス成型体からなり、外周に抜け止め用の僅かの突
状が環状に形成されている。そしてこの導電性キ
ヤツプ5の取り付けによりハウジング2内を水密
又は気密に構成できるものである。次にハウジン
グ2の後端の軸線上に貫通された孔内には、スタ
ツド保持体4が軸方向に移動自在に挿通され、両
者の摺動部にOリング9が介装されて水密構造を
形成する。このスタツド保持体4は後端が閉塞し
た筒状に形成されると共に、その先端部に放射方
向にスリ割り状の切欠部が形成された割り溝部1
2を有し、それによりスタツド保持体4先端部を
弾性的に拡縮自在に構成している。そして、スタ
ツド保持体4の筒状の中間部内には位置決めボル
ト25が出入り自在に螺着されている。又、ハウ
ジング2の内面には内筒20及びシールドグリツ
プ17が支持リング15を介して設けられてい
る。この支持リング15は第3図に示す如く外周
に軸方向の溝16が形成されている。次にハウジ
ング2の外周先端にはゴム製のパツト11が設け
られその先端部が外方へ拡開している。又ハウジ
ング2の後部外周にはパイプ13,14が設けら
れ、それらがハウジング2内部と連通している。
そしてパイプ13から流入したアルゴンガス等の
不活性ガスが孔34を介してハウジング2内に流
入しシールド18の溝19、支持リングの溝16
を経て、パイプ14からそれが流出するように構
成されている。 Therefore, the welding current control device 26 and fluid control device 27 will be explained in detail as follows. First, the fluid control device 27 has a fluid control circuit as shown in FIG. That is, an air source communicates with the muzzle part 42 of the gun body via the regulator, and can supply compressed air into the muzzle part 42. Further, the housing 2 of the cartridge 43 can communicate with a gas tank via a solenoid valve to supply inert gas into the housing 2. At the same time, the air sources are communicated with the air ports on the piston rod pushing side and the retracting side of the air cylinder 22, respectively, through electromagnetic valves. Further, this air source is connected to the pneumatic conversion switch ESA of the fluid control device via a start valve 29 built into the gun body. Next, FIG. 6 shows a control circuit of the fluid control device 27. That is, as shown in the figure, this circuit includes an inert gas supply circuit, an inert gas pre-supply time setting circuit, a welding start circuit, a welding time setting circuit, a welding end (stud insertion) circuit, and a post-welding circuit. It has a cooling retention time setting circuit. Further, FIG. 10 shows a welding current control device 26 connected to the fluid control device 27, which controls a pilot arc generation circuit, a welding current power supply circuit, and a welding current power supply time setting which are activated by commands from the fluid control device 27. It has a circuit. Next, the aforementioned drive shaft 39 is attached to the muzzle portion 42 of the welding gun body 1 in a watertight manner and movable in the axial direction. One end of this drive shaft 39 is connected to a piston rod 40 of the air cylinder 22. The distal end of the drive shaft 39 is formed into a cylindrical shape and has slots formed in the radial direction so that it can expand elastically in the radial direction. The stud holder 4 of the cartridge 43 is detachably fitted onto this drive shaft 39. A pipe P and a porous muffler 31 are connected to the muzzle portion 42 of the welding gun main body 1, so that compressed air can flow through the muzzle.
Next, a cartridge 43 fitted into the muzzle portion 42 is formed as shown in FIG. 2. That is, the housing 2 of the cartridge 43 is formed into a cylindrical shape with one end open, and a replaceable opening protection member 38 made of ceramic is fitted to the tip of the housing 2 via an O-ring 8. Further, a conductive cap 5 is removably fitted onto the inner surface of the member 38 via an O-ring 7. This cap 5 is a shallow pot-shaped thing with a flat bottom, and is made of a press-molded body with a thickness of about 0.1 mm to 1.6 mm, and has a slight annular protrusion on the outer periphery to prevent it from coming off. . By attaching the conductive cap 5, the interior of the housing 2 can be made watertight or airtight. Next, a stud holder 4 is inserted into the hole penetrated along the axis of the rear end of the housing 2 so as to be freely movable in the axial direction, and an O-ring 9 is interposed between the sliding parts of both to create a watertight structure. Form. This stud holder 4 is formed into a cylindrical shape with a closed rear end, and a split groove portion 1 in which a slot-like notch is formed in the radial direction at the tip end.
2, thereby making the tip of the stud holder 4 elastically expandable and contractible. A positioning bolt 25 is screwed into the cylindrical intermediate portion of the stud holder 4 so as to be freely removable and removable. Further, an inner cylinder 20 and a shield grip 17 are provided on the inner surface of the housing 2 via a support ring 15. As shown in FIG. 3, this support ring 15 has an axial groove 16 formed on its outer periphery. Next, a rubber pad 11 is provided at the tip of the outer periphery of the housing 2, and the tip of the pad 11 is expanded outward. Further, pipes 13 and 14 are provided on the rear outer periphery of the housing 2, and these pipes communicate with the inside of the housing 2.
Then, an inert gas such as argon gas flowing from the pipe 13 flows into the housing 2 through the hole 34 and enters the groove 19 of the shield 18 and the groove 16 of the support ring.
It is configured such that it flows out from the pipe 14 through the pipe 14.
次に、本スタツド溶接装置の使用方法につき説
明する。先ず、地上にて第2図に示す如くカート
リツジ43のハウジング2内にスタツド3を挿入
し、その後端をスタツド保持体4に把持させる。
次に、シールドグリツプ17にセラミツクからな
るシールド18を支持させる。次いで、導電性キ
ヤツプ5をOリング7、開口保護部材38,Oリ
ング8を介してハウジング2の開口に水密に嵌着
する。即ち、導電性キヤツプ5は前記保護部材3
8のキヤツプ嵌着部6に着脱自在に嵌着される。
Next, how to use this stud welding device will be explained. First, the stud 3 is inserted into the housing 2 of the cartridge 43 on the ground as shown in FIG. 2, and its rear end is held by the stud holder 4.
Next, a shield 18 made of ceramic is supported by the shield grip 17. Next, the conductive cap 5 is watertightly fitted into the opening of the housing 2 via the O-ring 7, the opening protection member 38, and the O-ring 8. That is, the conductive cap 5 is connected to the protective member 3.
It is removably fitted into the cap fitting part 6 of 8.
なお、このキヤツプ嵌着部6は第8図の如くハ
ウジング2の外面側に形成しても良い。このよう
にして第2図に示すように予め地上にて組み立て
られたハウジング2の内部はキヤツプ5の存在に
より気密状態にある。そこでハウジング2の後端
及びスタツド保持体4を第1図に示す如く溶接ガ
ン本体1の先端に嵌着する。そして溶接ガン本体
1先端のパイプPからエアーを空間部に流入させ
る。なお、ハウジング2と溶接ガン本体1との着
脱は水中で行う事もできる。次にハウジング2の
先端に被着した導電性キヤツプ5を第4図の如く
鋼板等からなる母材36に接触させる。そして第
1図の溶接ガン本体1後端に設けられたスタート
用バルブ29を防水ゴム板30の外面から押し込
む。すると、スタート用バルブ29に連結された
流体制御装置27を介し、圧縮空気がエアーシリ
ンダー22に供給される。それと共に流体制御装
置27に連結された溶接電流制御装置26を介し
電源33の溶接電流が電力ケーブル32、通電路
35、ケーブル41を通り、スタツド3に供給さ
れる。そして、該スタツド3から導電性キヤツプ
5を介し母材36に溶接電流が流れる。その時、
流体制御装置27を介しエアーシリンダー22の
ピストンロツド40が後退する。すると、それに
伴つてスタツド3と導電性キヤツプ5との間に放
電が開始され該放電部の導電性キヤツプ5及び母
材36を溶して溶融池が形成される。次いで、エ
アーシリンダー22のピストンロツド40が前進
し、スタツド3が溶融池内に押圧され、第9図に
示す如き溶着部37を形成する。そこで、ハウジ
ング2を引き抜くことにより、スタツド3、導電
性キヤツプ5が母材36に接合されると共に、溶
着部37の外周にシールド18が被着される。そ
こでシールド18をハンマー等で取り除くことに
より第9図の如きスタツド溶接を完成する。 Incidentally, this cap fitting portion 6 may be formed on the outer surface side of the housing 2 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the interior of the housing 2 previously assembled on the ground is airtight due to the presence of the cap 5. Then, the rear end of the housing 2 and the stud holder 4 are fitted onto the tip of the welding gun body 1 as shown in FIG. Then, air is caused to flow into the space from the pipe P at the tip of the welding gun body 1. The housing 2 and the welding gun main body 1 can also be attached and detached underwater. Next, the conductive cap 5 attached to the tip of the housing 2 is brought into contact with a base material 36 made of a steel plate or the like, as shown in FIG. Then, the start valve 29 provided at the rear end of the welding gun main body 1 shown in FIG. 1 is pushed in from the outer surface of the waterproof rubber plate 30. Then, compressed air is supplied to the air cylinder 22 via the fluid control device 27 connected to the start valve 29. At the same time, welding current from a power source 33 is supplied to the stud 3 via a welding current control device 26 connected to a fluid control device 27 through a power cable 32, a current conduction path 35, and a cable 41. Then, a welding current flows from the stud 3 to the base material 36 via the conductive cap 5. At that time,
Via the fluid control device 27, the piston rod 40 of the air cylinder 22 is retracted. As a result, a discharge is started between the stud 3 and the conductive cap 5, melting the conductive cap 5 and the base material 36 of the discharge portion to form a molten pool. The piston rod 40 of the air cylinder 22 then moves forward, forcing the stud 3 into the molten pool and forming a weld 37 as shown in FIG. By pulling out the housing 2, the stud 3 and the conductive cap 5 are joined to the base material 36, and the shield 18 is attached to the outer periphery of the welded portion 37. Then, by removing the shield 18 with a hammer or the like, stud welding as shown in FIG. 9 is completed.
次いで、予め水中に多数用意してある第2図の
如く組み立てられたハウジング2を溶接ガン本体
1先端に嵌着しつつ、順次多数のスタツド3を母
材36に溶接することができる。なお、ハウジン
グ2と溶接ガン本体1との接合は、大気中で行つ
ても良い。又、本溶接装置は水中及び水面の境界
部或いは水面上の母材にも溶接できることは言う
までもない。 Next, a large number of studs 3 can be sequentially welded to the base material 36 while a large number of housings 2 assembled in advance as shown in FIG. Note that the housing 2 and the welding gun main body 1 may be joined in the atmosphere. It goes without saying that this welding device can also weld to the boundary between underwater and water surfaces, or to base metals above the water surface.
なお、この実施例における溶接ガン及びそれに
連結された各装置の動作を第7図に基づいて説明
すると、先ず、流体制御装置27の電源スイツチ
1SW及びガス用スイツチ2SWをONする。な
お、不活性ガスの供給は必要に応じて成されるも
ので、不必要の場合はOFFにしておいてもよい。
かかる状態で、第5図に於いて溶接ガン本体1の
スタート用バルブ29を手動でONすると、流体
制御装置27中の空電変換スイツチESAが動作
する。するとリレー1CRが励磁され、その常開
接点1CR1,1CR2,1CR3及び1CR4が閉じ
る。この時1CR1の閉成により電磁ソレノイド3
SOLがONし不活性ガスがハウジング2に取付け
られたパイプ13を通りハウジング内に流入す
る。その時常開接点1CR2の閉成により時限タイ
マー1TRがONし時限タイマー1TRの設定時間
後にその常開接点1TR1がとじる。この時限タ
イマー1TRの設定時間はハウジング2内に充分
に不活性ガスが供給される時間にセツトされる。
接点1TR1が付勢されると常閉接点4CR1と接
点1CR3を介して回路が形成され、リレー2CR
が励磁されると共に電磁ソレノイド1SOLが動
作する。この時リレー2CRの励磁によりその常
開接点2CR1,2CR2,2CR3が閉じる。接点2
CR1は保持回路を形成するためのものである。接
点2CR2がとじると時限タイマー2TRがONす
る。また接点2CR3は流体制御回路27と溶接電
流制御回路26間の回路を形成するもので、接点
2CR3が付勢されると、第10図においてリレー
CRが励磁し、タイマーTが作動する。リレーCR
の励磁によりその常開接点CR1,CR2,CR3が閉
じる。CR3は保持回路を形成するものである。接
点CR2はパイロツトアーク発生用のリレーであ
り、接点CR2が閉成されると、この接点及び抵抗
R1,R2を通つて母材36(この場合は導電性キ
ヤツプ5)及び溶接ガン1のスタツド3にパイロ
ツトアークが流れ始める。また、リレー接点CR2
の閉成により溶接用リレーMは励磁され、その常
開接点M1を閉じ、母材36及び溶接ガン1を通
る溶接回路が導通状態となる。一方同時に電磁ソ
レノイド1SOLが動作すると溶接ガン本体1内
のエアーシリンダー22に圧縮空気が流入し、駆
動軸39,スタツド保持体4及びスタツド3を引
き上げて導電性キヤツプ5からスタツド3を離間
させる。従つて、スタツド3と母材36との間に
溶接アークが発生されることになり、電源33か
ら溶接電流制御回路を経て溶接ガン本体内を通つ
てスタツドへ溶接電流が流れる。この溶接電流が
流れる時間は前記タイマーTによつて設定され
る。また、このタイマーTの時間は流体制御回路
27の前記接点2CR2によつてONされる時限タ
イマー2TRの設定時間と同じか僅かに長く調整
される。時限タイマー2TRの設定時間が経過す
るとその常開接点2TR1が閉じ接点1CR4を通
して回路が形成されて、電磁ソレノイド2SOL,
リレー3CR及びリレー4CRが動作する。電磁ソ
レノイド2SOLが作動すると圧縮空気がエアー
シリンダー22内に供給され、スタツド3を母材
に押しつける。この時リレー4CRの常閉接点4
CR1が開き電磁ソレノイド1SOLはOFFされる
のでスタツド3を母材側に押しつけ得る。これと
同時に又は僅かに遅れて溶接電流制御回路26の
タイマーTがOFFするので、その常閉接点T1
が開きリレーCR及び溶接用リレーMの励磁を解
いて溶接電流の給電を遮断する。リレー3CRは
常開接点3CR1,3CR2を有し、接点3CR1は保
持回路を形成する。また接点3CR2は時限タイマ
ー3TRを付勢するように働く。時限タイマー3
TRはスタツドが母材へ押しつけられた後の不活
性ガス又は自然放置による溶接部の冷却等に用い
られる。時限タイマー3TRの時間設定後にはそ
の常閉接点3TR1が開きリレー1CRの付勢を解
いて最初の状態へ戻る。 The operation of the welding gun and the devices connected thereto in this embodiment will be explained based on FIG. 7. First, the power switch 1SW and the gas switch 2SW of the fluid control device 27 are turned on. Note that the supply of inert gas is performed as necessary, and may be turned off if unnecessary.
In this state, when the start valve 29 of the welding gun body 1 is manually turned on as shown in FIG. 5, the pneumatic conversion switch ESA in the fluid control device 27 is activated. Then, relay 1CR is energized and its normally open contacts 1CR1, 1CR2, 1CR3 and 1CR4 are closed. At this time, electromagnetic solenoid 3 is activated by closing 1CR1.
SOL is turned on and inert gas flows into the housing through the pipe 13 attached to the housing 2. At that time, the timer 1TR is turned ON by closing the normally open contact 1CR2, and the normally open contact 1TR1 is closed after the set time of the timer 1TR. The set time of the timer 1TR is set to a time during which a sufficient amount of inert gas is supplied into the housing 2.
When contact 1TR1 is energized, a circuit is formed via normally closed contact 4CR1 and contact 1CR3, and relay 2CR is activated.
is excited and the electromagnetic solenoid 1SOL operates. At this time, the normally open contacts 2CR1, 2CR2, and 2CR3 close due to the excitation of the relay 2CR. Contact 2
CR1 is for forming a holding circuit. When contact 2CR2 closes, timer 2TR turns on. Further, the contact 2CR3 forms a circuit between the fluid control circuit 27 and the welding current control circuit 26, and when the contact 2CR3 is energized, the relay
CR is energized and timer T is activated. relay CR
When energized, its normally open contacts CR1, CR2, and CR3 close. CR3 forms a holding circuit. Contact CR2 is a relay for pilot arc generation, and when contact CR2 is closed, this contact and resistance
A pilot arc begins to flow through R1 and R2 to the base metal 36 (in this case, the conductive cap 5) and the stud 3 of the welding gun 1. In addition, relay contact CR2
When the welding relay M is closed, the welding relay M is energized and its normally open contact M1 is closed, and the welding circuit passing through the base material 36 and the welding gun 1 becomes conductive. At the same time, when the electromagnetic solenoid 1SOL operates, compressed air flows into the air cylinder 22 in the welding gun body 1, pulling up the drive shaft 39, stud holder 4, and stud 3, and separating the stud 3 from the conductive cap 5. Therefore, a welding arc is generated between the stud 3 and the base metal 36, and welding current flows from the power source 33 to the stud through the welding current control circuit and through the welding gun body. The time during which this welding current flows is set by the timer T. Further, the time of this timer T is adjusted to be the same as or slightly longer than the set time of the timer 2TR, which is turned on by the contact 2CR2 of the fluid control circuit 27. When the set time of the timer 2TR has elapsed, the normally open contact 2TR1 closes and a circuit is formed through the contact 1CR4, and the electromagnetic solenoid 2SOL,
Relay 3CR and relay 4CR operate. When the electromagnetic solenoid 2SOL is activated, compressed air is supplied into the air cylinder 22 and presses the stud 3 against the base material. At this time, normally closed contact 4 of relay 4CR
Since CR1 opens and the electromagnetic solenoid 1SOL is turned off, the stud 3 can be pressed against the base metal side. At the same time or with a slight delay, the timer T of the welding current control circuit 26 turns OFF, so its normally closed contact T1
opens to de-energize relay CR and welding relay M and cut off the welding current supply. The relay 3CR has normally open contacts 3CR1 and 3CR2, and the contact 3CR1 forms a holding circuit. Contact 3CR2 also functions to energize timer 3TR. Timed timer 3
TR is used to cool the welded part by inert gas or by leaving it to dry after the stud is pressed against the base metal. After setting the time on the timer 3TR, its normally closed contact 3TR1 opens to release the energization of the relay 1CR and return to the initial state.
なお、ここでは流体制御回路のスタツドの引上
げ及び押込みの時間を設定する時限タイマー2
TRと溶接電流制御回路の溶接電流の給電用のタ
イマーTを夫々の回路に設けて説明したが、流体
制御回路の時限タイマー2TRのみとしてリレー
4CRの常閉接点を溶接電流制御回路のリレーCR
の常開接点CR3に直列に接続することにより、溶
接電流制御回路のタイマーT及びその接点T1を
除去した回路構成とすることもできる。 Here, timer 2 is used to set the time for pulling up and pushing in the stud of the fluid control circuit.
In the explanation, a timer T for feeding the welding current of the TR and the welding current control circuit is provided in each circuit, but as only the timer 2TR of the fluid control circuit, the normally closed contact of the relay 4CR is connected to the relay CR of the welding current control circuit.
By connecting the timer T in the welding current control circuit and its contact T1 in series to the normally open contact CR3, it is possible to create a circuit configuration in which the timer T and its contact T1 of the welding current control circuit are removed.
本発明の水中スタツド装置及び溶接ガンは以上
のような構成から成り、次の効果を有する。
The underwater stud device and welding gun of the present invention are constructed as described above and have the following effects.
(1) 本発明の水中スタツド装置は、流体制御回路
により流体を介してスタツド3の引き上げと、
母材36への押し込みおよび、溶接動作の開始
指令を行うものである。従つて、従来の如くス
タツド駆動軸39用の電源回路を水中アークス
タツド溶接ガン中に導入する必要がない。故
に、特に電気絶縁性を強く要求される水中アー
クスタツド溶接ガンにおいて、スタツド駆動回
路に基づく漏洩電流が生じることをなくし得
る。それにより安全な溶接作業を確保し得る。(1) The underwater stud device of the present invention is capable of lifting the stud 3 via fluid using a fluid control circuit;
This command is used to press the base material 36 and to start the welding operation. Therefore, there is no need to introduce a power supply circuit for the stud drive shaft 39 into the underwater arc stud welding gun as in the prior art. Therefore, it is possible to eliminate leakage current caused by the stud drive circuit, especially in underwater arc stud welding guns that require strong electrical insulation. Thereby, safe welding work can be ensured.
(2) また、本溶接ガンは、そのガン中に加わる電
圧は、スタツド溶接中の極めて短時間(数秒以
下)であり且つ、それが溶接に伴うアーク電圧
である為、数十ボルトに過ぎない(装置本体2
6内で電圧降下)。従つて、従来の溶接ガンで
は常時100ボルト前後の電圧が加わつていたの
に比べその電圧自体においても、本発明のガン
は格段にその電圧が小さく且つ、電圧の加わる
時間も極めて短時間である。この点からも安全
性の高いガンを提供できる。(2) In addition, the voltage applied to this welding gun is only a few tens of volts because the voltage applied to the gun is extremely short (several seconds or less) during stud welding and is the arc voltage associated with welding. (Device body 2
voltage drop within 6). Therefore, compared to conventional welding guns, where a voltage of around 100 volts is constantly applied, the gun of the present invention uses a much lower voltage and the voltage is applied in an extremely short time. be. From this point of view as well, a highly safe gun can be provided.
第1図は本溶接ガンの一実施例を示す要部縦断
面略図、第2図は同ガンの銃口部42に着脱自在
に装着されるスタツド用のカートリツジ43の縦
断面図、第3図はカートリツジ43の支持リング
15をその軸方向から見た図、第4図は本発明の
溶接ガンの使用状態を示す全体的説明図、第5図
は本溶接ガンの空気圧制御回路、第6図は溶接ガ
ンに連結された流体制御装置27の制御回路、第
7図は本溶接ガン及びその制御装置のタイムチヤ
ート、第8図は本溶接ガンに装着されるカートリ
ツジ43の他の実施例を示す要部縦断面図、第9
図は本溶接ガンによりスタツド3を母材36に溶
着させた状態を示す一部破断立面図、第10図は
溶接電流制御装置の制御回路、第11図は同タイ
ムチヤート。
1……溶接ガン本体、2……ハウジング、3…
…スタツド、4……スタツド保持体、5……導電
性キヤツプ、6……キヤツプ嵌着部、7……Oリ
ング、8……Oリング、9……Oリング、10…
…Oリング、11……パツト、12……割り溝
部、13……パイプ、14……パイプ、15……
支持リング、16……エアー抜き溝、17……シ
ールドグリツプ、18……シールド、19……ガ
ス抜き溝、20……内筒、21……止メ輪、22
……エアーシリンダー、23……コイルバネ、2
5……位置決めボルト、26……溶接電流制御装
置、27……流体制御装置、28……把持部、2
9……スタート用バルブ、30……防水ゴム板、
31……多孔質マフラー、32……電力ケーブ
ル、33……電源、34……孔、35……通電
路、36……母材、37……溶着部、38……開
口保護部材、39……駆動軸、40……ピストン
ロツド、41……ケーブル、42……銃口部、4
3……カートリツジ、44……エアーチユーブ。
Fig. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of essential parts showing one embodiment of the present welding gun, Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a stud cartridge 43 that is detachably attached to the muzzle portion 42 of the gun, and Fig. 3 is A view of the support ring 15 of the cartridge 43 viewed from its axial direction, FIG. 4 is an overall explanatory diagram showing the usage state of the welding gun of the present invention, FIG. 5 is an air pressure control circuit of the welding gun, and FIG. 6 is The control circuit of the fluid control device 27 connected to the welding gun, FIG. 7 is a time chart of the welding gun and its control device, and FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the cartridge 43 installed in the welding gun. Sectional longitudinal sectional view, No. 9
The figure is a partially cutaway elevational view showing the stud 3 welded to the base metal 36 by this welding gun, FIG. 10 is a control circuit of a welding current control device, and FIG. 11 is a time chart of the same. 1... Welding gun body, 2... Housing, 3...
... Stud, 4 ... Stud holder, 5 ... Conductive cap, 6 ... Cap fitting part, 7 ... O ring, 8 ... O ring, 9 ... O ring, 10 ...
...O-ring, 11...Put, 12...Split groove, 13...Pipe, 14...Pipe, 15...
Support ring, 16... Air vent groove, 17... Shield grip, 18... Shield, 19... Gas vent groove, 20... Inner cylinder, 21... Retaining ring, 22
...Air cylinder, 23...Coil spring, 2
5... Positioning bolt, 26... Welding current control device, 27... Fluid control device, 28... Gripping part, 2
9...Start valve, 30...Waterproof rubber plate,
31...Porous muffler, 32...Power cable, 33...Power supply, 34...Hole, 35...Electricity path, 36...Base material, 37...Welded part, 38...Opening protection member, 39... ... Drive shaft, 40 ... Piston rod, 41 ... Cable, 42 ... Muzzle section, 4
3... Cartridge, 44... Air tube.
Claims (1)
9を介し該軸39に着脱自在に連結されるスタツ
ド3へ溶接電流を給電する給電路を備え、前記ス
タツド3の引き上げと母材36への押し込み動作
及び溶接動作の開始指令を流体を介して行う溶接
ガンと、該溶接ガンからの指令を受けて作動し、
前記溶接ガンの動作を制御するための流体制御回
路と、流体制御回路に接続され流体制御回路より
の指令で作動し、溶接電流のオン、オフを制御す
る溶接電流制御回路と、該溶接電流制御回路を介
して前記溶接ガンのスタツド3に溶接電流を給電
する電源33と、からなる水中スタツド溶接装
置。 2 内部が水密に形成されたガン本体1と、該本
体1の端部に軸方向へ移動自在に且つ、水密に設
けられたスタツド駆動軸39と、該駆動軸39に
一端が連結されると共に、他端が溶接電流制御装
置26に連結される溶接電流の通電路35と、前
記本体1に内装され、前記スタツド駆動軸39が
連結されたエアーシリンダー22と、前記本体1
を水密に貫通すると共に、前記エアーシリンダー
22エアーポートに一端が連結され、他端が流体
制御装置27に連結されたシリンダー駆動用のエ
アーチユーブ44と、を具備するアークスタツド
溶接ガン。 3 前記本体1に手動のスタート用バルブ29が
設けられ、該バルブ29がエアーチユーブを介し
て前記流体制御装置に連結された特許請求の範囲
第2項記載のガン。[Claims] 1. A stud drive shaft 3 installed inside the welding gun body 1.
The stud 3 is removably connected to the shaft 39 via the stud 3, and is provided with a power supply path for supplying welding current to the stud 3, which is detachably connected to the shaft 39, and commands to pull up the stud 3, push it into the base metal 36, and start the welding operation through the fluid. The welding gun to perform and the welding gun operate in response to instructions from the welding gun,
a fluid control circuit for controlling the operation of the welding gun; a welding current control circuit connected to the fluid control circuit and actuated by a command from the fluid control circuit to control on/off of the welding current; and the welding current control circuit. An underwater stud welding device comprising: a power source 33 that supplies welding current to the stud 3 of the welding gun via a circuit. 2. A gun body 1 having a watertight interior, a stud drive shaft 39 provided at an end of the body 1 in a watertight manner and movable in the axial direction, and one end connected to the drive shaft 39. , an energizing path 35 for welding current whose other end is connected to the welding current control device 26, an air cylinder 22 that is internally housed in the main body 1 and to which the stud drive shaft 39 is connected, and the main body 1.
An arc stud welding gun comprising an air tube 44 for driving a cylinder, which penetrates the air cylinder 22 in a watertight manner, and has one end connected to the air port of the air cylinder 22 and the other end connected to the fluid control device 27. 3. The gun according to claim 2, wherein the main body 1 is provided with a manual starting valve 29, and the valve 29 is connected to the fluid control device via an air tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7205386A JPS62227578A (en) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | Underwater stud welding equipment and welding gun used for this equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7205386A JPS62227578A (en) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | Underwater stud welding equipment and welding gun used for this equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227578A JPS62227578A (en) | 1987-10-06 |
| JPH0587359B2 true JPH0587359B2 (en) | 1993-12-16 |
Family
ID=13478254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7205386A Granted JPS62227578A (en) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | Underwater stud welding equipment and welding gun used for this equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62227578A (en) |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP7205386A patent/JPS62227578A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62227578A (en) | 1987-10-06 |
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