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公開番号2025130233
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027259
出願日2024-02-27
発明の名称溶接トーチ装置および溶接方法
出願人大陽日酸株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類B23K 9/29 20060101AFI20250901BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】消耗電極を供給するワイヤガイドのメンテナンスを容易にすることができる溶接トーチ装置およびこれを用いた溶接方法を提供する。
【解決手段】溶接トーチ本体2と、ワイヤ供給装置10と、を備える溶接トーチ装置1およびこれを用いた溶接方法において、ワイヤ供給装置10は、溶接トーチ本体2の先端側に固定されるワイヤガイドボディ21と、溶接トーチ本体2の第一径方向R1の外側に配置され、先端部をトーチノズル4の先端部に近接させた傾斜姿勢でワイヤガイドボディ21に支持されるワイヤガイド31と、溶接トーチ本体2に固定される第一固定部16、ワイヤガイド31に固定される第二固定部17、およびこれらを連結する回転軸18を有するワイヤガイド固定具15を備え、回転軸18を中心に第一固定部16に対して第二固定部17を回転させることで、溶接トーチ本体2に対してワイヤガイド31を接近離反可能とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
トーチボディの先端側に放電用電極およびトーチノズルを備えた溶接トーチ本体と、前記溶接トーチ本体に取り付けられ、溶接個所にワイヤ状の消耗電極を供給するワイヤ供給装置と、を備える溶接トーチ装置において、
前記ワイヤ供給装置は、
前記溶接トーチ本体の先端側に固定されるワイヤガイドボディと、
前記溶接トーチ本体の第一径方向の外側に配置され、先端部を前記トーチノズルの先端部に近接させた傾斜姿勢で前記ワイヤガイドボディに支持されるワイヤガイドと、
前記溶接トーチ本体における前記トーチノズルよりも基端側に固定される第一固定部、および前記ワイヤガイドの基端側に固定される第二固定部、を有するワイヤガイド固定具と、を備え、
前記ワイヤガイド固定具は、前記第一径方向で前記溶接トーチ本体と前記ワイヤガイドとの間に、前記第一固定部と前記第二固定部とを相対回転可能とする回転軸を備え、
前記回転軸は、前記第一径方向と軸方向を直交させ、かつ前記第一径方向から見て前記トーチノズルと前記軸方向を直交させる軸であり、前記回転軸を中心に前記第一固定部に対して前記第二固定部を回転させることで、前記溶接トーチ本体に対して前記ワイヤガイドを接近離反可能とする、溶接トーチ装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記回転軸は、前記第一径方向と直交する第二径方向と平行なボルトを有し、
前記ボルトを締め込むことで、前記第一固定部および前記第二固定部の相対回転が固定され、前記ボルトの締め込みを緩めることで、前記第一固定部および前記第二固定部の相対回転が許容される、請求項１に記載の溶接トーチ装置。
【請求項３】
前記ワイヤガイドボディは、前記傾斜姿勢にある前記ワイヤガイドを嵌め込んで支持するガイド溝を有している、請求項１又は２に記載の溶接トーチ装置。
【請求項４】
トーチボディの先端側に放電用電極およびトーチノズルを備えた溶接トーチ本体と、前記溶接トーチ本体に取り付けられ、溶接個所にワイヤ状の消耗電極を供給するワイヤ供給装置と、を備える溶接トーチ装置において、
前記ワイヤ供給装置は、
前記溶接トーチ本体の先端側に固定されるワイヤガイドボディと、
前記溶接トーチ本体の第一径方向の外側に配置され、先端部を前記トーチノズルの先端部に近接させた傾斜姿勢で前記ワイヤガイドボディに支持されるワイヤガイドと、を備え、
前記ワイヤガイドボディは、前記ワイヤガイドを挿通して保持するガイド保持孔を備え、
前記ガイド保持孔における前記ワイヤガイドの基端側への延長方向には、前記ワイヤガイドの基端側を固定するワイヤガイド固定具が備えられている、溶接トーチ装置。
【請求項５】
前記ワイヤガイド固定具は、前記溶接トーチ本体における前記トーチノズルよりも基端側に固定される第一固定部と、前記ワイヤガイドの基端側に固定される第二固定部と、前記第一固定部と前記第二固定部とを相対回転可能とする回転軸と、を備え、
前記回転軸は、前記第一径方向と直交する第二径方向に平行なボルトを有し、前記ボルトを取り外すことで、前記第一固定部および前記第二固定部を分割可能である、請求項４に記載の溶接トーチ装置。
【請求項６】
トーチボディの先端側に放電用電極およびトーチノズルを備えた溶接トーチ本体と、前記溶接トーチ本体に取り付けられ、溶接個所にワイヤ状の消耗電極を供給するワイヤ供給装置と、を備える溶接トーチ装置において、
前記ワイヤ供給装置は、
前記溶接トーチ本体の先端側に固定されるワイヤガイドボディと、
前記溶接トーチ本体の第一径方向の外側に配置され、先端部を前記トーチノズルの先端部に近接させた傾斜姿勢で前記ワイヤガイドボディに支持されるワイヤガイドと、を備え、
前記ワイヤガイドボディは、前記ワイヤガイドを挿通して保持するガイド保持孔と、前記ワイヤガイドを前記ガイド保持孔に固定する固定構造と、を備えている、溶接トーチ装置。
【請求項７】
トーチボディの先端側に放電用電極およびトーチノズルを備えた溶接トーチ本体と、前記溶接トーチ本体に取り付けられ、溶接個所にワイヤ状の消耗電極を供給するワイヤ供給装置と、を備える溶接トーチ装置において、
前記ワイヤ供給装置は、
前記溶接トーチ本体の先端側に固定されるワイヤガイドボディと、
前記溶接トーチ本体の第一径方向の外側に配置され、先端部を前記トーチノズルの先端部に近接させた傾斜姿勢で前記ワイヤガイドボディに支持されるワイヤガイドと、
前記ワイヤガイドの基端側を前記溶接トーチ本体に固定するワイヤガイド固定具と、を備えている、溶接トーチ装置。
【請求項８】
前記ワイヤガイドの前記傾斜姿勢での前記トーチノズルに対する角度は、１５度から４５度の間に設定されている、請求項１，４，６，７の何れか一項に記載の溶接トーチ装置。
【請求項９】
前記ワイヤガイドに供給するフィラーワイヤの曲がりを低減させるワイヤ矯正機構を備えている、請求項１，４，６，７の何れか一項に記載の溶接トーチ装置。
【請求項１０】
請求項１，４，６，７の何れか一項に記載の溶接トーチ装置を用いる、溶接方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接に用いられる溶接トーチ装置および溶接方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
金属や非鉄金属などを母材として用いた構造物（被溶接物）の溶接方法として、アーク溶接はさまざまな産業分野で幅広く用いられている。
例えば、アーク溶接としてのＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接では、放電用電極（非消耗電極）とトーチノズルとを備えたＴＩＧ溶接用トーチを使用し、非消耗電極（－）と被溶接物（＋）との間でアークを発生させ、このアークの熱により被溶接物を溶かして溶融池（プール）を形成する。ＴＩＧ溶接では、溶融池に先端部を近接させたワイヤガイドからワイヤ状の消耗電極を繰り出し、この消耗電極を溶融池に供給して溶け込ませながら溶接を行う。溶接中は、電極の周囲を囲むトーチノズルからシールドガスを放出し、このシールドガスで溶接部を大気（空気）から遮断する。
【０００３】
例えば特許文献１には、ロボット溶接向け専用トーチを用いて、そのトーチノズルの下部に切り欠きを設け、この切り欠きにワイヤガイドを斜めに通して保持し、溶接個所にフィラーワイヤを供給するＴＩＧトーチが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許５０９５９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の方式では、安価な汎用ＴＩＧトーチを使用することができないことや、ワイヤの曲がりグセにより溶接中にワイヤがタングステン電極へ接触する等の懸念がある他、ワイヤガイドがトーチノズルに固定されていることで、ワイヤガイドの交換等のメンテナンスが容易ではないことが課題となる。
【０００６】
そこで本発明は、消耗電極を供給するワイヤガイドのメンテナンスを容易にすることができる溶接トーチ装置およびこれを用いた溶接方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の解決手段として、本発明の第一の態様は、トーチボディの先端側に放電用電極およびトーチノズルを備えた溶接トーチ本体と、溶接トーチ本体に取り付けられ、溶接個所にワイヤ状の消耗電極を供給するワイヤ供給装置と、を備える溶接トーチ装置において、ワイヤ供給装置は、溶接トーチ本体の先端側に固定されるワイヤガイドボディと、溶接トーチ本体の第一径方向の外側に配置され、先端部をトーチノズルの先端部に近接させた傾斜姿勢でワイヤガイドボディに支持されるワイヤガイドと、溶接トーチ本体におけるトーチノズルよりも基端側に固定される第一固定部、およびワイヤガイドの基端側に固定される第二固定部、を有するワイヤガイド固定具と、を備え、ワイヤガイド固定具は、第一径方向で溶接トーチ本体とワイヤガイドとの間に、第一固定部と第二固定部とを相対回転可能とする回転軸を備え、回転軸は、第一径方向と軸方向を直交させ、かつ第一径方向から見てトーチノズルと軸方向を直交させる軸であり、回転軸を中心に第一固定部に対して第二固定部を回転させることで、溶接トーチ本体に対してワイヤガイドを接近離反可能とすることを特徴とする。
この構成によれば、溶接トーチ本体の基端側に固定されるワイヤガイド固定具が、回転軸を中心に回転し、溶接トーチ本体側の第一固定部に対してワイヤガイド側の第二固定部を回転させ、溶接トーチ本体に対してワイヤガイドを接近離反可能とする。これにより、ワイヤガイドの交換等のメンテナンス時には、溶接トーチ本体からワイヤガイドを容易に離間させることが可能となり、ワイヤガイドボディひいては溶接トーチ本体からワイヤガイドを容易に取り外すことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の第二の態様は、上記第一の態様において、回転軸は、第一径方向と直交する第二径方向と平行なボルトを有し、ボルトを締め込むことで、第一固定部および第二固定部の相対回転が固定され、ボルトの締め込みを緩めることで、第一固定部および第二固定部の相対回転が許容されることを特徴とする。
この構成によれば、回転軸のボルトの締め込みおよびその解除によりワイヤガイドの回転の可否を切り替えることで、ワイヤガイドの傾斜姿勢（使用位置）への固定状態と、ワイヤガイドをトーチノズルから離間させるべく回転可能な状態と、を容易に切り替えることができる。
【０００９】
本発明の第三の態様は、上記第一又は第二の態様において、ワイヤガイドボディは、傾斜姿勢にあるワイヤガイドを嵌め込んで支持するガイド溝を有していることを特徴とする。
この構成によれば、ワイヤガイド支持部のガイド溝にワイヤガイドを嵌め込んで支持することで、傾斜姿勢（使用位置）にあるワイヤガイドを安定して支持することができる。
【００１０】
本発明の第四の態様は、トーチボディの先端側に放電用電極およびトーチノズルを備えた溶接トーチ本体と、溶接トーチ本体に取り付けられ、溶接個所にワイヤ状の消耗電極を供給するワイヤ供給装置と、を備える溶接トーチ装置において、ワイヤ供給装置は、溶接トーチ本体の先端側に固定されるワイヤガイドボディと、溶接トーチ本体の第一径方向の外側に配置され、先端部をトーチノズルの先端部に近接させた傾斜姿勢でワイヤガイドボディに支持されるワイヤガイドと、を備え、ワイヤガイドボディは、ワイヤガイドを挿通して保持するガイド保持孔を備え、ガイド保持孔におけるワイヤガイドの基端側への延長方向には、ワイヤガイドの基端側を固定するワイヤガイド固定具が備えられていることを特徴とする。
この構成によれば、ワイヤガイドがワイヤガイドボディのガイド保持孔に挿通されて保持されるとともに、ワイヤガイドの基端側はガイド保持孔の延長方向でワイヤガイド固定具に固定されることで、ワイヤガイドの交換等のメンテナンス時には、ワイヤガイド固定具におけるワイヤガイドの固定を解除すれば、ワイヤガイドボディひいては溶接トーチ本体からワイヤガイドを容易に取り外すことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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