JP6081268B2 - フィラワイヤガイド支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィラワイヤガイド支持装置に関するものである。

ＴＩＧ溶接のフィラワイヤを溶接トーチの側面から供給するフィラワイヤガイド装置では、フィラ挿入角度、高さ等の偏心、偏角を調整できる調整機構を用いている（特許文献１）。特許文献１の例では、前記調整機構は、水平位置の調整を行うネジで、高さ等の調整ができるようにされている。

すなわち、ワイヤガイドを固着した第１保持台が第２保持台に固着されており、この第２保持台が水平ガイド枠に回転自在に装着されている水平位置調整ねじによりねじ固定されている。前記水平位置調整ねじの回動により前記第２保持台は水平方向に移動調節可能とされている。また前記水平ガイド枠は、垂直ガイド枠に回転自在に装着されている垂直位置調整ねじによりねじ固定されており、垂直位置調整ねじの回動により前記水平ガイド枠は垂直方向に移動調節可能とされている。前記垂直ガイド枠は溶接トーチのヘッドに固着されている。

実開平２−９３０７８号公報

従来は、複雑な形状のワークに適用する場合、フィラワイヤガイド装置がワークと接触、干渉を避けるために、最適な溶接姿勢がとれなかったり、ワークとの軽微な干渉においても、フィラワイヤガイド装置の位置に狂いが生じ、調整作業のやり直しや溶接不良品を生産してしまう。

本発明の目的は、コンパクト化ができて、最適な溶接姿勢を取りやすくすることができるフィラワイヤガイド支持装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明のフィラワイヤガイド支持装置は、溶接トーチに対して取付アームを介してフィラワイヤガイドを支持するとともに前記フィラワイヤガイドの位置調整機構を備えたフィラワイヤガイド支持装置において、前記位置調整機構は、第１方向に沿って延びる第１長孔を有する前記取付アームと、前記第１長孔に対して第１方向に沿って位置調整可能に取り付けられるとともに、第１方向とは直交する第２方向へ沿って延びるガイドを有する調整部材と、前記フィラワイヤガイドに設けられて前記ガイドに対して前記第２方向に沿って位置調整可能に取り付けられるとともに、第２方向へ沿って延びる第２長孔を有する被取付部と、前記第１長孔と第２長孔が交差して配置された状態で、前記被取付部の第２方向への位置を調節固定するボルト部材とを含み、第１方向と第２方向が共通の仮想平面内に含まれるとともにいずれか一方が前記溶接トーチの軸心と同一方向としたものである。

また、前記位置調整機構は、第１方向及び第２方向と直交する第３方向における前記調整部材に対する前記被取付部の位置調整を、配置枚数または配置位置の組み合わせにより行うシムを備え、前記ボルト部材は、前記第２方向の位置調節後の固定と第３方向への位置調節後の固定を、前記シムと被取付部の前記調整部材への取り付け固定を行う共通のボルト部材にすることが好ましい。

また、前記第１長孔の下部には、前記第１長孔を形成している部位よりも外方に張り出した張出部が形成されていることが好ましい。
また、前記第２方向が前記溶接トーチの軸心が向く方向と同一方向であることが好ましい。

また、前記第１方向が前記溶接トーチの軸心が向く方向と同一方向としてもよい。

本発明のフィラワイヤガイド支持装置によれば、コンパクト化ができて、最適な溶接姿勢を取りやすくすることができる効果を奏する。

一実施形態のフィラワイヤガイド支持装置の斜視図。 一実施形態のフィラワイヤガイド支持装置の分解斜視図。 一実施形態のフィラワイヤガイド支持装置の部分断面図。

（実施形態の構成）
図１〜図３を参照して、本発明を具体化した一実施形態の位置調整機構を備えたフィラワイヤガイド支持装置（以下、単にフィラワイヤガイド支持装置という）を説明する。

図１に示すように、本実施形態のフィラワイヤガイド支持装置は、フィラワイヤガイド６０を溶接トーチ１０に対し取付アーム１４及び調整部材３０を介して支持するものである。以下、詳細に説明する。

図１、図２に示すように、溶接トーチ１０のヘッド１２には、金属製の取付アーム１４の基端がヘッド１２に対し抱くようにして配置されて、ねじ１６の締め付けにより固着されている。

取付アーム１４には一対のガイド突片１８が、溶接トーチ１０の軸心Ｏと直交する方向に延びるように設けられている。
本実施形態において、溶接トーチ１０の軸心Ｏと直交する方向は、第１方向に相当する。

また、両ガイド突片１８は、軸心Ｏと前記第１方向との両者に直交する方向において相互に並ぶように互いに平行に配置されている。
前記軸心Ｏと前記第１方向の両者に直交する方向は第２方向に相当する。

図２に示すように、なお、本実施形態では、第２方向は、軸心Ｏが向く方向と同一方向である。第１方向と第２方向とは共通の仮想平面Ｋに含まれる。
図２に示すように、両ガイド突片１８の相対する内側面１８ａは平滑面となっている。また、各ガイド突片１８には、溶接トーチ１０の軸心と直交する方向（第１方向）へ延びる第１長孔としての長孔２０が設けられている。

ガイド突片１８において、前記内側面１８ａとは反対側の外側面１８ｂは、前記内側面１８ａに対して平行に形成されるとともに平滑面となっている。また、外側面１８ｂの上下両縁には、前記内側面１８ａとは反対側の方向に張出部２２が張り出し形成されている。張出部２２は、アーク溶接時に飛散するスパッタ等の粉じんが外側面１８ｂに付着するのを防ぐためのものである。

各ガイド突片１８の上下の張出部２２間において、後述する締付部材４０，４２が、前記第１方向において往復移動自在に配置可能である。
図１、図２に示すように、両ガイド突片１８間には、金属製の調整部材３０が配置されている。図２に示すように、調整部材３０は、各ガイド突片１８に相対する一対の側壁３１と、両側壁３１間を連結する連結側壁３２とにより断面コ字状に形成され、各側壁は溶接トーチ１０の軸心Ｏが向く方向と同方向に延びるように設けられている。連結側壁３２は、弾性を有している。

調整部材３０は、前記断面コ字状に形成されることにより、第１方向とは直交する第２方向に延びるガイド溝３０ａを有する。ガイド溝３０ａは、ガイドに相当する。本実施形態では、第２方向は、軸心Ｏと同一方向である。

図２、図３に示すように、連結側壁３２には、膨出部３５が溶接トーチ１０側に向かって膨出されている。また、図２に示すように各側壁３１及び膨出部３５の外側面３３は、各ガイド突片１８の内側面１８ａに摺接するように平滑面を有する。その平滑面を有する各側壁３１及び膨出部３５の外側面３３には、各ガイド突片１８の上下両面をそれぞれ摺接する一対の突部３４が設けられている。

また、前記突部３４間における各側壁３１及び膨出部３５の外側面３３には、一対のボルト孔３６が形成されている。すなわち、１つのボルト孔３６は、側壁３１を貫通してガイド溝３０ａに開口しているとともに、他の１つのボルト孔３６の両端は、膨出部３５の両外側面に開口している。

図１、図２に示すように、調整部材３０は、一対の締付部材４０、４２を各ガイド突片１８の外側面１８ｂにそれぞれ配置した状態で、一対のボルト５０を一方の締付部材４０、一方の長孔２０、調整部材３０の各ボルト孔３６、他方の長孔２０に挿通して、締付部材４２の一対の雌ねじ孔４２ａにねじ固定する。このことにより、ガイド突片１８に対して位置調整可能に締め付け固定されている。

また、調整部材３０は、ボルト５０の締付部材４２に対するねじ固定を解除することにより、ガイド突片１８の長孔２０が許容する範囲で、ガイド突片１８において、第１方向に沿った位置調節が可能である。

また、ガイド突片１８のうち、一方のガイド突片１８上面には目盛１９が設けられているとともに、その目盛１９に対応するように調整部材３０の突部３４の外側面には指標３７が設けられている。指標３７と目盛１９とにより、調整部材３０の第１方向において目盛り合わせによる位置調整が可能である。

図２に示すように調整部材３０において、一方の側壁３１側の各突部３４には、ボルト挿通孔３８が形成されるとともに、他方の側壁３１側の各突部３４には、図３に示すようにボルト挿通孔３８と同軸の雌ねじ孔３９が形成されている。

また、図１、図２に示すように、フィラワイヤガイド６０は、図示しないワイヤをガイドするガイドワイヤ本体６２とガイドワイヤ本体６２を調整部材３０に取付けするための、被取付部６４を有する。ガイドワイヤ本体６２の上部には、コンジットチューブ６１が連結されている。

ガイドワイヤ本体６２は、金属製からなり、表面が削り出し加工されることにより、溶接トーチ１０側の側部には、被取付部６４が溶接トーチ１０側に向かうように突出して形成されている。被取付部６４は、図２に示すように、溶接トーチ１０の軸心Ｏと同方向に延びるように設けられている。

図２に示すように、被取付部６４において第１方向及び第２方向に対して直交する第３方向の両側面６４ａは、相互に平行でかつ切削加工されることにより平面を有している。前記被取付部６４の両側面６４ａには、第２方向に延びる第２長孔としての長孔６６が設けられている。

図３に示すように被取付部６４は、調整部材３０のガイド溝３０ａに対して、第２方向に沿って位置調節自在に嵌合されている。
被取付部６４が調整部材３０のガイド溝３０ａに対して嵌合した状態で、少なくとも一方の側面６４ａとガイド突片１８の内側面１８ａとの間には複数又は単数のシム７０が配置されている。厚みが同じ又は厚みの異なる複数枚、或いは単数のシム７０が少なくとも一方の側面６４ａとガイド突片１８の内側面１８ａとの間に挟まれることにより、調整部材３０の第３方向での位置調整が可能である。また、シム７０には、被取付部６４の長孔６６と同形状の長孔７２が設けられている。

図１に示すようにフィラワイヤガイド６０は、調整部材３０がボルト５０により両ガイド突片１８に取り付けられている状態で、各ボルト挿通孔３８、シム７０の長孔７２、被取付部６４の長孔６６にそれぞれボルト８０を挿通して雌ねじ孔３９にねじ固定することにより、連結側壁３２の弾性に抗して、両側壁３１が相互に被取付部６４をシム７０を介して挟むことにより固定されている。ボルト８０はボルト部材に相当する。

なお、図３に示すように、長孔６６に対しては、一対のボルト５０のうち、ガイド溝３０ａに挿通するボルト５０がボルト８０の間に位置して挿通される。また、図３に示すように長孔６６は、長孔２０に対しては交差するように配置されている。

また、ボルト８０の雌ねじ孔３９に対するねじ固定を解除することにより、被取付部６４をボルト８０と長孔６６の許容する範囲で被取付部６４（フィラワイヤガイド６０）の第２方向における位置調整が可能である。

図１、図２に示すようにガイドワイヤ本体６２の側面には、目盛６８が設けられ、目盛６８に相対する調整部材３０の側壁３１には指標３１ａが設けられている。指標３１ａと目盛６８とにより、フィラワイヤガイド６０の第２方向において目盛り合わせによる位置調整が可能である。

両ガイド突片１８の長孔２０、調整部材３０、締付部材４０，４２、被取付部６４の長孔６６、シム７０及びボルト５０、８０等により、位置調整機構が構成されている。
（実施形態の作用）
上記のように構成されたフィラワイヤガイド支持装置の作用を説明する。

（第１方向の位置調整）
図１に示す状態で、軸心Ｏと直交する第１方向においてフィラワイヤガイド６０を位置調整する場合は、ボルト５０の締付部材４２の雌ねじ孔４２ａに対する
ねじ固定を解除するように緩める。このようにしてボルト５０のねじ固定を解除するように緩めると、締付部材４０，４２の両ガイド突片１８に対する締め付け固定が解除される。この後、指標３７を目盛１９のいずれかに合わせるようにして、第１方向に調整部材３０を移動した後、ボルト５０を再び雌ねじ孔４２ａに対してねじ入れる。このボルト５０を雌ねじ孔４２ａにねじ入れることにより、締付部材４０，４２の両ガイド突片１８に対する締め付け固定が行われ、フィラワイヤガイド６０の第１方向における位置調整が完了する。

（第２方向の位置調整）
図１に示す状態で、軸心Ｏと同一方向（第２方向）においてフィラワイヤガイド６０を位置調整する場合は、ボルト８０の雌ねじ孔３９に対するねじ固定を解除するように緩める。このようにしてボルト８０のねじ固定を解除するように緩めると、調整部材３０の両側壁３１間の挟み込みによる固定が解除される。
この後、指標３１ａに対してフィラワイヤガイド６０の目盛６８のいずれかに合わせるようにして、第２方向にフィラワイヤガイド６０を移動した後、ボルト８０を再び雌ねじ孔３９にねじ込む。このボルト８０を雌ねじ孔３９にねじ込むことにより、連結側壁３２の弾性に抗して、両側壁３１が相互に被取付部６４をシム７０を介して挟むことにより固定し、フィラワイヤガイド６０の第２方向における位置調整が完了する。

（第３方向の位置調整）
図１に示す状態で、軸心Ｏと同一方向（第２方向）においてフィラワイヤガイド６０を位置調整する場合は、長孔６６に挿通されているボルト５０の締付部材４２に対するねじ固定を解除するとともに一対のボルト８０の雌ねじ孔３９に対するねじ固定を解除する。これらのボルトのねじ固定を解除して、フィラワイヤガイド６０と調整部材３０とを分離する、なお、調整部材３０は、もう一つのボルト５０の締付部材４２に対するねじ固定を解除をしていないため、両ガイド突片１８に対しては移動不能であり、ガイド突片１８に対する調整部材３０の脱落が防止できる。

この分離した状態で、被取付部６４と各調整部材３０の内側面１８ａ間に挟み込むシム７０の積層枚数を変更したり、或いはシム７０自体の厚みを変更した後、再び外したボルト５０を締付部材４２に対して締め付け固定するとともに、ボルト８０を再び雌ねじ孔３９に対してねじ込む。このボルト５０の締付部材４２に対する締め付け、及びボルト８０の雌ねじ孔３９へのねじ込みにより、連結側壁３２の弾性に抗して、両側壁３１が相互に被取付部６４をシム７０を介して挟み込むことにより固定し、フィラワイヤガイド６０の第３方向における位置調整が完了する。

本実施形態のフィラワイヤガイド支持装置によれば、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のフィラワイヤガイド支持装置の位置調節機構は、第１方向に沿って延びる長孔２０（第１長孔）を有する取付アーム１４と、長孔２０（第１長孔）に対して第１方向に沿って位置調整可能に取り付けられるとともに、第１方向とは直交する第２方向へ沿って延びるガイド溝３０ａ（ガイド）を有する調整部材３０を有する。

また、位置調整機構は、フィラワイヤガイド６０に設けられるとともにガイド溝３０ａ（ガイド）に対して第２方向に沿って位置調整可能に取り付けられるとともに、第２方向へ沿って延びる長孔６６（第２長孔）を有する被取付部６４と、長孔２０（第１長孔）と長孔６６（第２長孔）が交差して配置された状態で、被取付部６４の第２方向への位置を調節固定するボルト８０（ボルト部材）を含む。そして、第１方向と第２方向が共通の仮想平面内に含まれて第２方向が溶接トーチ１０の軸心Ｏと同一方向にしたものである。

この結果、本実施形態によれば、長孔２０（第１長孔）と長孔６６（第２長孔）が交差して配置されるため、長孔部分を重複できる分、フィラワイヤガイド支持装置の溶接トーチからの出っ張りを少なくできる。このため、フィラワイヤガイド支持装置をコンパクト化ができて、最適な溶接姿勢を取りやすくすることができる。

また、本実施形態によれば、アーク溶接用トーチに適用して、例えば、コールドタンデムトーチ用のフィラワイヤガイドとして利用も可能である。
（２） また、本実施形態のフィラワイヤガイド支持装置の位置調整機構は、第１方向及び第２方向と直交する第３方向における調整部材３０に対する被取付部６４の位置調整を、配置枚数または配置位置の組み合わせにより行うシム７０を備える。そして、ボルト８０（ボルト部材）を、第２方向の位置調節後の固定と第３方向への位置調節後の固定を、シム７０と被取付部６４の調整部材３０への取り付け固定を行う共通のボルト部材としている。この結果、ボルト８０（ボルト部材）を第３方向での位置調節と、第２方向の位置調節に使用しているため、部品点数を少なくできる。

（３） また、フィラワイヤガイド支持装置は、ガイド突片１８の長孔２０（第１長孔）の下部には、長孔２０（第１長孔）を形成している部位よりも外方に張り出した張出部２２が形成されている。この結果、本実施形態によれば、アーク溶接時のスパッタ等の粉じんの長孔２０及び外側面１８ｂへの付着防止を行うことができ、アーク溶接において位置調整を行う部分（平滑面、平面等）が使用できなくなることを防ぐことが可能となる。この結果、アーク溶接環境下においても長期的に使用することができる。

すなわち、従来例では、フィラワイヤガイド装置をこのままアーク溶接用として使用した場合、スパッタ等が発生するアーク溶接においては、前記調整機構が露出することで調整機構が使用できなくなることがあり、メンテナンス、交換作業が頻発し、使用に耐えられない。特許文献１を例にすると、前記水平位置の調整及び垂直位置の調整を行う調整機構であるねじが露出されており、長期使用の耐性がない。

これに対して、本実施形態では、上記の張出部２２、さらに、ガイド溝３０ａの内側面は露出することがないため、上記の問題はない。
（４） また、本実施形態のフィラワイヤガイド支持装置は、第２方向が溶接トーチ１０の軸心が向く方向と同一方向としていることにより、上記（１）の効果を容易に実現できる構成とすることができる。

（５） また、従来は、ワイヤガイドは、金属製のパイプ材を曲げ加工することにより、先端側を湾曲状に形成している。しかし、パイプを曲げ加工すると、スプリングバックの影響があり、加工精度が得にくい問題があるとともに、アーク溶接を行うとアークの熱影響による形状維持の確保ができにくい問題がある。これに対して、本実施形態では、フィラワイヤガイド６０のガイドワイヤ本体６２はワイヤガイドを削り出し加工で形成しているため、上記の問題はない。また、基端側の側面（取付面）の加工、すなわち、被取付部６４も削り出しているため、強度の確保もできる。

（６） また、本実施形態では、目盛１９，６８と指標３７，３１ａとを有するためも目盛合わせによる位置調整を簡単に行うことができ、溶接条件出しを定量的に行うことができ、調整作業を向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
・ 前記実施形態では、取付アーム１４に長孔２０を有するガイド突片１８を設けたが、フィラワイヤガイド６０の溶接トーチ１０側に長孔２０を有するガイド突片１８を設けてもよい。この場合は、取付アーム１４のガイド突片１８の代わりに被取付部６４を取付アーム１４のフィラワイヤガイド６０側に設けるものとする。このようにしても、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。この場合、第１方向が溶接トーチ１０の軸心Ｏが向く方向と同一方向となる。

・ 調整部材３０は、金属製の鍛造品でもよいし、樹脂成形品でもよい。
・ ガイドワイヤ本体６２は、金属製の鍛造品でもよいし、樹脂成形品でもよい。

１０…溶接トーチ、１４…取付アーム、１８…ガイド突片、１８ａ…内側面、
２０…長孔（第１長孔）、２２…張出部、
３０…調整部材、３０ａ…ガイド溝（ガイド）、
３１…側壁、４０、４２…締付部材、５０…ボルト、
６０…フィラワイヤガイド、６２…ガイドワイヤ本体、
６４…被取付部、６６…長孔（第２長孔）、
７０…シム、７２…長孔、
８０…ボルト（ボルト部材）。

Claims (5)

1. 溶接トーチに対して取付アームを介してフィラワイヤガイドを支持するとともに前記フィラワイヤガイドの位置調整機構を備えたフィラワイヤガイド支持装置において、
   前記位置調整機構は、
   第１方向に沿って延びる第１長孔を有する前記取付アームと、
   前記第１長孔に対して第１方向に沿って位置調整可能に取り付けられるとともに、第１方向とは直交する第２方向へ沿って延びるガイドを有する調整部材と、
   前記フィラワイヤガイドに設けられて前記ガイドに対して前記第２方向に沿って位置調整可能に取り付けられるとともに、第２方向へ沿って延びる第２長孔を有する被取付部と、
   前記第１長孔と第２長孔が交差して配置された状態で、前記被取付部の第２方向への位置を調節固定するボルト部材とを含み、
   第１方向と第２方向が共通の仮想平面内に含まれるとともにいずれか一方が前記溶接トーチの軸心と同一方向であるフィラワイヤガイド支持装置。
2. 前記位置調整機構は、
   第１方向及び第２方向と直交する第３方向における前記調整部材に対する前記被取付部の位置調整を、配置枚数または配置位置の組み合わせにより行うシムを備え、
   前記ボルト部材は、前記第２方向の位置調節後の固定と第３方向への位置調節後の固定を、前記シムと被取付部の前記調整部材への取り付け固定を行う共通のボルト部材である請求項１に記載のフィラワイヤガイド支持装置。
3. 前記第１長孔の下部には、前記第１長孔を形成している部位よりも外方に張り出した張出部が形成されている請求項１または請求項２に記載のフィラワイヤガイド支持装置。
4. 前記第２方向が前記溶接トーチの軸心が向く方向と同一方向である請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のフィラワイヤガイド支持装置。
5. 前記第１方向が前記溶接トーチの軸心が向く方向と同一方向である請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のフィラワイヤガイド支持装置。