JP6438427B2 - 溶接補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶接補助装置に関する。更に詳しくは、簡易な構成で直線的な被溶接部に対する溶接トーチの平行移動を容易にする溶接補助装置に関する。

従来、水平板と垂直板とが接続した入隅の被溶接部を溶接する場合、溶接トーチを手で持って左右方向に移動しつつ溶接を行うのが通常である。しかし、手元が不安定なため、直線方向全域に亘って均一に溶接を行うことは困難である。更に溶接トーチを手のみで支持するため疲労感も大きなものとなる。
ここで、溶接ロボットを搭載可能な溶接装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に記載の溶接装置によれば、横方向に伸縮可能な伸縮体をスライドさせることで伸長し或いは伸長前の元の位置に収縮できる。更に、縦方向に伸縮可能な縦方向伸縮体をスライドさせることで伸長し或いは伸長前の元の位置に段階的に収縮できるように構成されている。

特開平４−３４３９３６号公報

しかし、特許文献１の溶接装置では、大型ワークの溶接には適しているが、小型ワークの溶接には適していない。更に構成が複雑である。

本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、簡易な構成で直線的な被溶接部に対する溶接トーチの平行移動を容易にする溶接補助装置を提供することを目的としている。

１．基板間に形成された直線的な被溶接部を溶接するための溶接補助装置であって、
溶接トーチを保持するトーチホルダーと、
前記トーチホルダーを被溶接部に沿って平行移動を案内するガイド部材と、
前記ガイド部材を固着し、前記基板に着脱自在に固定可能な固定部材と、を備え、
前記ガイド部材は、トーチホルダーに固着した接続部材と、該接続部材に固着したスライド部材と、からなり、
前記スライド部材は、被溶接部に対して固定部材を隔てた側に固着されており、
前記接続部材の先端には、前記トーチホルダーを回動自在とするユニバーサルボールジョイントが固着されていることを特徴とする溶接補助装置。
２．前記スライド部材は、前記固定部材に固着したレール部材と、該レール部材にスライド固定されている滑動部材と、からなる１．に記載の溶接補助装置。
３．前記スライド部材は、電動式駆動手段により作動可能である１．又は２．に記載の溶接補助装置。
４．前記固定部材は、該固定部材に接続し、前記スライド部材を覆う天板及び／又は底板を更に備えた１．乃至３．のうちのいずれか１項に記載の溶接補助装置。
５．前記天板及び／又は底板に、前記スライド部材を覆う背面板を着脱自在に備えた４．に記載の溶接補助装置。
６．前記固定部材の前面に、熱遮蔽板を備えた１．乃至５．のうちのいずれか１項に記載の溶接補助装置。

１．請求項１に記載の発明に係る溶接補助装置によれば、溶接トーチを保持するトーチホルダーと、このトーチホルダーを被溶接部に沿って平行移動を案内するガイド部材と、ガイド部材を固着した固定部材と、トーチホルダーに固着した接続部材と、接続部材に固着したスライド部材とからなるため、簡易な構成で直線的な被溶接部に対する溶接トーチの平行移動を容易にすることができる。そして、固定部材は、基板に着脱自在に固定されているため、溶接補助装置を別のワークに対して容易に移動できる。
また、スライド部材が、被溶接部に対して固定部材を隔てた側に固着されているため、スライド部材を溶接による熱から保護することができる。
さらに、接続部材の先端には、トーチホルダーを回動自在とするユニバーサルボールジョイントが固着されているため、溶接トーチの向きを自在に変更することができる。
２．請求項２に係る溶接補助装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、スライド部材は、固定部材に固着したレール部材と、レール部材にスライド固定されている滑動部材と、からなるため、簡易な構成で直線的な平行移動を効果的に行うことができる。
３．請求項３に係る溶接補助装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、スライド部材が電動式駆動手段により作動可能であるため、溶接作業の自動化を図ることができる。
４．請求項４に係る溶接補助装置によれば、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の発明の効果に加え、固定部材に接続し、スライド部材を覆う天板及び／又は底板を更に備えているため、更にスライド部材を溶接による熱から保護すると共に、埃やゴミなどの混入を防ぐことができる。
５．請求項５に係る溶接補助装置によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、天板及び／又は底板に、スライド部材を覆う背面板を着脱自在に備えているため、スライド部材を、更に埃やゴミなどから防ぐことができる。
６．請求項６に係る溶接補助装置によれば、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の発明の効果に加え、固定部材の前面に、熱遮蔽板を備えているため、更に、スライド部材を、溶接熱から保護することができる。

本発明の実施形態に係り、Ｈ鋼の水平板に垂直板を溶接する状態を示す斜視図である。 図１において、左側面側から見た模式的な断面図である。 図１において、手前側から見た模式的な正面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。

以下、図１〜４を参照しながら本発明を詳しく説明する。尚、本発明は、かかる図に記載された具体例に示すものに限られず、発明の技術的範囲内において、目的、用途に応じて種々変更したものとすることができる。

溶接補助装置は、基板間に形成された直線的な被溶接部を溶接するための溶接補助装置である。
「基板」とは、溶接可能な金属製の板材を意味し、「基板間」とは、水平板と垂直板から形成された入隅の他、水平板同士の開先を含む。
実施形態に係る溶接補助装置１は、図１に示すように、例えばＨ鋼における基板としての水平板８０と、水平板８０に溶接固着するために立設した基板としての垂直板９０と、が接続した入隅の被溶接部８５を溶接するためのものである。
基板同士を溶接固着するものであれば、Ｈ鋼に限定されず、あらゆる基板同士の溶接に利用できる。

溶接補助装置１は、図２に示すように、溶接トーチ７０を保持するトーチホルダー１０と、トーチホルダー１０を被溶接部８５に沿って平行移動を案内するガイド部材２０と、水平板８０に固定され、ガイド部材２０を固着した固定部材３０と、を備えている。

前記「溶接トーチ」は、溶接ワイヤが自動的に送給されるアーク溶接に用いられ、溶接電流及びガスの供給を行う器具である。溶接トーチ７０は、図２に示すように、ガス供給部７７に接続したトーチボディ７５と、トーチボディ７５に接続したケーブル７３と、ケーブル７３に接続したノズル７８とを備えている。
そして、トーチボディ７５に備えたスイッチ７１を作動することで、ノズル７８の先端から溶接ワイヤ７９と高温のガスが供給されて、被溶接部８５の溶接を行う。

前記「トーチホルダー」は、溶接トーチを保持する部材である。トーチホルダーは、溶接トーチを保持することができれば、大きさ、形状、材質は特に限定されない。トーチホルダー１０は、図２に示すように、長尺状に形成されており、溶接トーチ７０のケーブル７３を保持する。更に図４に示すように、横断面が半円状に形成されており、ケーブル７３の外面に当接固定される。トーチホルダー１０は、外枠１５が金属製であり、その内面に軟質合成樹脂（例えば、ゴム）からなるシート材１１が接着されている。軟質合成樹脂とすることでトーチホルダー７０の滑落と損傷を防ぐことができる。

前記「ガイド部材」は、トーチホルダーを被溶接部に沿って平行移動を案内する部材であり、一端側がトーチホルダーに固着し、他端側がスライド部材に固着している。
ガイド部材２０は、図２に示すように、トーチホルダー１０に固着した接続部材４５と、接続部材４５に固着したスライド部材４０と、からなる。

接続部材４５は、図２に示すように、略コの字に曲折した棒状の部材からなり、先端には、トーチホルダー１０を回動自在とするユニバーサルボールジョイント５０が固着されている。ユニバーサルボールジョイント５０は、球部５５と球部５５を回動自在に包接する受部５１とからなり、球部５５が接続部材４５の先端に固着されている。そして、受部がトーチホルダー１０の底部に固着されている。
こうすることで、溶接トーチ７０の向きを自在に変更することができる。すなわち、被溶接部８５に対して、左右及び前後の方向に溶接方向を変更することができ、溶接個所の細部に亘って溶接方向の調整を図ることができる。

前記「スライド部材」は、前記接続部材を被溶接部に沿って平行移動することができるように構成されていれば、大きさ、形状、材質は特に限定されない。
スライド部材４０は、固定部材３０に固着したレール部材４２と、レール部材４２にスライド固定されている滑動部材４１と、からなる。レール部材と滑動部材は、互いに平板同士を例えば、凹凸に噛合わせるようにして滑動させてもよいが、ボールベアリングを介して滑動させることが好ましい。

前記スライド部材は、手動式でもよいが、電動式駆動手段により作動することもできる。例えば、レール部材に代えて、平板状の棒に歯切りをしたラックを用い、このラックと組み合わせた円形歯車（ピニオン）をモータで駆動すれば、ピニオン軸に接続した接続部材が、固定部材３０の末端まで水平方向に動く構成とすることが可能である。

前記「固定部材」は、スライド部材が固着されていれば、その構成に特に限定はなく、水平板に立設した平板であってもよいが、固定部材に接続し、スライド部材を覆う天板及び／又は底板を更に備えていれば、更にスライド部材を溶接による熱から保護することができる。
固定部材３０は、図２に示すように、スライド部材４０が固着されており、天板３１及び底板３５を備えている。そして、底板３５に磁石部材９８が装着されている。こうすることで、溶接作業時においては、確実に水平板への固定ができると共に、溶接作業終了により、次のワークへの移動が容易となる。
固定部材及び背面板の材質は特に限定はないが、軽量の金属製であることが好ましい。軽量であれば、持ち運びの労力を低減することができる。軽量の金属としては、例えばアルミニウム、ジュラルミン等が挙げられる。

図２に示すように、スライド部材４０は、被溶接部８５に対して固定部材３０を隔てた側に固着されているため、スライド部材４０を溶接熱から保護することができる。
更に、天板３１には背面板３７、底板３５には背面板３９が、スライド部材４０を覆うように、立設して着脱自在に備えているため、スライド部材４０を、更に埃やゴミなどから防ぐことができる。

図２に示すように、固定部材３０の前面に、熱遮蔽板６０を備えているため、更に、スライド部材４０を、溶接熱から保護することができる。熱遮蔽板６０の材質も特に限定はないが、軽量の金属製であることが好ましく、例えばアルミニウム、ジュラルミン等が挙げられる。
熱遮蔽板６０の背面側には、シート状の布が固着されている。こうすることで、固定部材３０、底板３５に、溶接飛沫が付着するのを防ぐことができる。

（動作）
以上の構成を備える溶接補助具１の動作について、Ｈ鋼材に垂直板９０を溶接する場合を例として説明する。
図１、２に示すように、溶接補助具１の固定部材３０を、被溶接部８５に対して平行に水平板８０に載置固定する。固定部材３０の底部３５には磁石部材９８が装着されているため、確実に固定することができる。
次いで、トーチホルダー１０に溶接トーチ７０のケーブル７３を載置する。そして、トーチボディ７５を把持して被溶接部８５にノズル７８を向けて、スイッチ７１を作動する。そうすると、ノズル７８から高温のガスの供給と共に溶接ワイヤ７９が延出して溶接を行うことができる。

図２に示すように、レール部材４２に対して、滑動部材４１がスライド可能であるため、図１及び図３に示す左右矢印方向にノズルの位置をスライドして、直線的に溶接を行うことができる。
また、トーチホルダー１０は、ユニバーサルボールジョイント５０を介して接続部材４５に接続しているため、上下方向に回動できる。更に、固定部材３０から外れた溶接位置に対しても左右に更に回動できるため、入隅の端部までノズルを回動させて溶接することができる。

本発明の溶接補助装置は、直線的な被溶接部に対する溶接トーチの平行移動の
技術の分野において好適に利用される。

１・・・・溶接補助装置 １０・・・トーチホルダー
１１・・・シート材 １５・・・外枠
２０・・・ガイド部材 ３０・・・固定部材
３１・・・天板 ３５・・・底板
３７、３９・・・背板 ４０・・・スライド部材
４１・・・滑動部材 ４２・・・レール部材
４５・・・接続部材 ５０・・・ユニバーサルボールジョイント
５１・・・受部 ５５・・・球部
６０・・・熱遮蔽板 ６５・・・シート状の布
７０・・・溶接トーチ ７１・・・スイッチ
７３・・・ケーブル ７５・・・トーチボディ
７７・・・ガス供給部 ７８・・・ノズル
７９・・・溶接ワイヤ ８０・・・水平板（基板）
８５・・・被溶接部 ９０・・・垂直板（基板）

Claims (6)

1. 基板間に形成された直線的な被溶接部を溶接するための溶接補助装置であって、
   溶接トーチを保持するトーチホルダーと、
   前記トーチホルダーを被溶接部に沿って平行移動を案内するガイド部材と、
   前記ガイド部材を固着し、前記基板に着脱自在に固定可能な固定部材と、を備え、
   前記ガイド部材は、トーチホルダーに固着した接続部材と、該接続部材に固着したスライド部材と、からなり、
   前記スライド部材は、被溶接部に対して固定部材を隔てた側に固着されており、
   前記接続部材の先端には、前記トーチホルダーを回動自在とするユニバーサルボールジョイントが固着されていることを特徴とする溶接補助装置。
2. 前記スライド部材は、前記固定部材に固着したレール部材と、該レール部材にスライド固定されている滑動部材と、からなる請求項１に記載の溶接補助装置。
3. 前記スライド部材は、電動式駆動手段により作動可能である請求項１又は２に記載の溶接補助装置。
4. 前記固定部材は、該固定部材に接続し、前記スライド部材を覆う天板及び／又は底板を更に備えた請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の溶接補助装置。
5. 前記天板及び／又は底板に、前記スライド部材を覆う背面板を着脱自在に備えた請求項４に記載の溶接補助装置。
6. 前記固定部材の前面に、熱遮蔽板を備えた請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の溶接補助装置。