용접용 토치 document_id A220623109046

강제 급전 기구로서 콜렛 타입(collet type)의 강제 급전 구조가 알려져 있다(특허 문헌 1). 이는, 급전부를 원통 형상으로 하고, 내경을 용접용 와이어(이하, 와이어라고 한다)의 외경과 대략 같게 함과 더불어, 중심축을 포함하는 평면에서 원통 형상 급전부를 복수로 분할하거나, 슬릿에 의해 슬릿을 설치하고 가압 수단에 의해 원통 형상 급전부의 내경면을 와이어에 밀어붙이는 구조이다. 이하, 특허 문헌 1에 개시된, 콜렛 타입의 강제 급전 구조를 구비한 용접용 토치의 구성과 작용을 간단히 설명한다. 원통 형상 칩은, 축심부(軸芯部)에 소모 전극인 와이어의 통로가 되는 관통 구멍이 천공되고, 양단부에 원추 형상 볼록부가 설치되어 단부가 슬릿으로 적어도 반으로 분할된 형상으로 형성되어 있다. 원추 형상 오목부를 가지는 칩 홀더(chip holder)와, 토치바디 기부에 대해 착탈 가능하게 구성된 토치바디 선단부의 원추 형상 오목부 사이에, 이 원통 형상 칩을 배치한다. 토치바디의 후단부에 축방향의 위치가 예를 들면 나사에 의해 설정 가능하도록 배치된 스프링 받침부재와, 스프링 받침부재와 칩 홀더 사이에 배치된 스프링 부재에 의해 가압 수단을 구성한다. 이 가압 수단에 의해 칩 홀더를 원통 형상 칩에 밀어붙이고, 또한 토치바디에 급전용 부재가 연결 접촉되어 있다. 이상과 같은 구성에 의해, 가압 수단에 의한 가압력은 원통 형상 칩의 양단부에 작용하여, 양단부의 원추 형상 사면에 의해 구심 방향으로 변환되기 때문에, 원통 형상 칩이 항상 와이어를 끼워 지지한다. 따라서, 원통 형상 칩이 마모했을 경우에도 와이어를 축심상에 구속하기 때문에 와이어의 위치가 변화되지 않는다. 또, 와이어로의 급전이 확실하고 일정 위치에서 행해지기 때문에, 양호한 용접 결과를 얻을 수 있다. 그렇지만, 상기한 종래의 콜렛 타입의 강제 급전 구조를 구비한 용접용 토치는, 이하와 같은 과제를 위해 실제로는 대부분 보급되어 있지 않다. 특히 로봇 용접에 이용하는 용접용 토치로서는, 복잡한 지그나 워크에 대응하기 때문에, 토치바디의 일부를 만곡시켜 워크나 지그로의 접근성이 뛰어난 이른바 곡선형 토치가 넓게 이용되고 있다. 그러나, 특허 문헌 1에 기재된 방법은 그대로 곡선형 토치에 적응할 수 없다. 그리고, 곡선형 토치로의 적용을 생각할 경우, 용이하게 생각되는 것은 가압 수단을 토치바디의 후부가 아니라, 토치바디의 만곡부에서 선단측으로 배치하는 것이다. 그러나, 선단부의 구조가 복잡하게 됨과 더불어 특허 문헌 1에도 지적되어 있듯이 용접시에 발생하는 아크열의 영향으로 가압 수단인 스프링 부재가 열화될 우려가 있다. 또, 상기한 종래의 용접용 토치는, 원통 형상 칩의 내경면은 서서히 마모되기 때문에, 초기 상태에서는 와이어 직경과 대략 같은 관통 구멍이 설치되게 되지만, 이 경우 원통 형상 칩의 후단측 즉, 와이어 삽입측에서 와이어가 걸려, 부드럽게 와이어를 관통시킬 수 없다. 또한, 상기한 종래의 용접용 토치는, 원통 형상 칩을 슬릿에 의해 복수개로 분할했을 경우, 가압 수단에 의한 가압력이 작용하지 않는 경우에도 내경이 좁아지는 방향으로 변위한다. 그 때문에 와이어를 꿰뚫지 못하고, 와이어를 꿰뚫을 경우, 우선, 원통 형상 칩이나 원통 형상 칩을 유지하는 팁 바디 선단부를 완전히 떼어내야만 한다. 그 후, 복수로 분할된 원통 형상 칩을 개별적으로 와이어에 접촉시키고, 그리고 그들을 유지한 채로 팁 바디 선단부에 세트해야만 되어, 상당히 작업성이 나쁘다. 이에 대해, 원통 형상 칩을 복수로 분할하지 않고 반나누기 형상으로 형성한 경우, 가압 수단에 의해 주어지는 가압력은 원통 형상 칩의 소모에 맞추어 원통 형상 칩 자체를 변형시킬 수 있기에 충분한 크기가 필요하다. 그 때문에, 소모가 진행되지 않은 초기 상태로부터 원통 형상 칩의 소모에 맞추어, 가압력을 조정할 수 있도록 스프링 받침부재의 축방향의 위치가 예를 들면 나사에 의해 설정 가능하게 배치되어 있다. 그러나, 외부에서 확인할 수 없는 원통 형상 칩의 소모에 맞추어 가압력을 조정하는 것은 곤란하고, 생산 중에 항상 양호한 상태로 조정하는 것은 사실상 불가능하다. [특허 문헌 1：일본국 특허 공고 평2-27074호 공보]