特許 6607767 溶接ワイヤ送給装置およびトーチコネクション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6607767

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】溶接ワイヤ送給装置およびトーチコネクション

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/133 20060101AFI20191111BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/133 502Z

   B23K9/133 501A

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-227221(P2015-227221)

(22)【出願日】2015年11月20日

(65)【公開番号】特開2017-94348(P2017-94348A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】脇田 淳一

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−００１９８２６（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７１３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０３３８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ９／１３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、
電力供給用のパワーケーブルが接続される給電ブロックを有し、上記フレームに取り付けられる固定側接続部材と、
溶接ワイヤが挿通され、上記給電ブロックに着脱可能に取り付けられる給電金具を一端側に有し、かつ他端側にコンジットケーブルが接続される、トーチ側接続部材と、
送給ロールと上記コンジットケーブルとの間に配置され、上記溶接ワイヤを上記コンジットケーブルに向けて通過させるための筒状のアウトレットガイドと、を備え、
上記固定側接続部材は、上記フレームに取り付けられるベースプレートと、上記溶接ワイヤが挿通されるガイドアダプタと、を有し、
上記アウトレットガイドは、上記送給ロール側の部位が上記ガイドアダプタに挿入され、かつ上記コンジットケーブル側の部位が上記給電金具に挿入されており、
上記固定側接続部材には、上記アウトレットガイドの軸線方向への移動を阻止するストッパが設けられており、
上記アウトレットガイドは、上記ガイドアダプタおよび上記給電金具の間における外周面に設けられた溝部を有し、
上記ストッパは、上記溝部に嵌まることで上記アウトレットガイドの軸線方向への移動を阻止する係止部を有し、
上記ストッパは、上記係止部が上記溝部に嵌まる係止位置と、上記係止部が上記溝部に嵌まらずに上記アウトレットガイドの軸線方向への移動を許容する非係止位置と、の間で移動可能である、溶接ワイヤ送給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の固定側接続部材およびトーチ側接続部材を含む、トーチコネクション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接ワイヤ送給装置、トーチコネクションおよびトーチ側接続部材に関する。

【背景技術】

【0002】

消耗電極式アーク溶接において、溶接ワイヤを溶接トーチに送給するために溶接ワイヤ送給装置が使用されている（たとえば特許文献１を参照）。一般に、溶接ワイヤ送給装置のハウジングにはコンジットケーブルを接続するためのトーチコネクションが設けられており、コンジットケーブルの先端には溶接トーチが取り付けられる。特許文献１に示された溶接ワイヤ送給装置においては、ハウジング内部に設けられた送給ロールと、コンジットケーブルとの間に、アウトレットガイドが配置される。アウトレットガイドは、トーチコネクションに挿入されており、このトーチコネクションとアウトレットガイドとの間に介在する係止部材により、アウトレットガイドの軸線方向への移動が規制されている。トーチコネクションは、溶接ワイヤ送給装置のハウジングの正面パネルに取り付けられるとともにコンジットケーブルが接続される。

【0003】

従来のトーチコネクションの一例を図９に模式的に表す。同図に示すように、たとえばトーチコネクション９５０は、給電ブロック９５３、給電金具９５４、およびトーチ接続部９５５を備える。トーチ接続部９５５は、溶接ワイヤ送給装置における正面パネル９１２に取り付けられている。トーチ接続部９５５の基端部に給電金具９５４の先端部が挿通しており、その状態で給電金具９５４がトーチ接続部９５５に固定される。給電ブロック９５３は給電金具９５４の外周面に取り付けられており、給電ブロック９５３の給電金具締め付けねじを締め付けることによって、給電金具９５４の軸心方向の位置決めが行われる。給電ブロック９５３には、電力を供給するためのパワーケーブル（図示略）が接続される。給電金具９５４には、溶接ワイヤをガイドするためのアウトレットガイド９４０が挿入される。アウトレットガイド９４０は、給電金具９５４とアウトレットガイド９４０との間に介在する係止部材（図示略）によって軸線方向への移動が規制される。給電金具９５４の基端部は、溶接ワイヤ送給装置のフレーム９１３に取り付けられる。

【0004】

詳細な図示説明は省略するが、トーチ接続部９５５には、コンジットケーブル９２０の基端部に設けられた一対のトーチスイッチピンが挿入される一対のトーチスイッチピン接続口が設けられている。また、トーチ接続部９５５には、コンジットケーブル９２０の基端部に設けられたガス接続金具が挿入されるガス供給口が設けられている。また、給電金具９５４の先端部に、コンジットケーブル９２０の基端部に設けられた給電部が挿入される。トーチ接続部９５５に設けられるトーチスイッチピン、ガス供給口、および給電金具９５４の形状や位置は、溶接トーチの種類によって異なっている。

【0005】

上記したトーチコネクション９５０は、接続される溶接トーチの仕様に応じて、異なる種類のものが採用される。したがって、使用する溶接トーチを変更する場合、トーチコネクション９５０を交換する必要がある。上述した従来の溶接ワイヤ送給装置のトーチコネクション９５０を、仕様が異なる他のトーチコネクションと交換する場合、給電金具９５４を溶接ワイヤ送給装置のフレーム９１３から取り外したのちに、給電ブロック９５３の給電金具締め付けねじを緩めて、給電金具９５４を取り外し、トーチ接続部９５５と給電金具９５４とを交換していた。この場合、給電ブロック９５３は、接続されているパワーケーブルによってのみ位置決めされていて不安定な状態である。このように、上記従来のトーチコネクションにおいては、その交換作業が繁雑であり、作業性が悪かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５６１８３６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、コンジットケーブルが接続されるトーチコネクションを備えた溶接ワイヤ送給装置に関し、トーチコネクションの交換作業性を改善するのに適した構造を提供することを主たる課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

【0009】

本発明の第１の側面によって提供される溶接ワイヤ送給装置は、フレームと、電力供給用のパワーケーブルが接続される給電ブロックを有し、上記フレームに取り付けられる固定側接続部材と、溶接ワイヤが挿通され、上記給電ブロックに着脱可能に取り付けられる給電金具を一端側に有し、かつ他端側にコンジットケーブルが接続される、トーチ側接続部材と、を備える。

【0010】

好ましい実施の形態においては、上記固定側接続部材は、上記フレームに取り付けられるベースプレートと、上記溶接ワイヤが挿通されるガイドアダプタと、を有する。

【0011】

好ましい実施の形態においては、送給ロールとコンジットケーブルとの間に配置され、上記溶接ワイヤを上記コンジットケーブルに向けて通過させるための筒状のアウトレットガイドを備え、上記アウトレットガイドは、上記送給ロール側の部位が上記ガイドアダプタに挿入され、かつ上記コンジットケーブル側の部位が上記給電金具に挿入されており、上記固定側接続部材には、上記アウトレットガイドの軸線方向への移動を阻止するストッパが設けられている。

【0012】

好ましい実施の形態においては、上記アウトレットガイドは、上記ガイドアダプタおよび上記給電金具の間における外周面に設けられた溝部を有し、上記ストッパは、上記溝部に嵌まることで上記アウトレットガイドの軸線方向への移動を阻止する係止部を有し、上記ストッパは、上記係止部が上記溝部に嵌まる係止位置と、上記係止部が上記溝部に嵌まらずに上記アウトレットガイドの軸線方向への移動を許容する非係止位置と、の間で移動可能である。

【0013】

本発明の第２の側面によって提供されるトーチコネクションは、本発明の第１の側面に係る溶接ワイヤ送給装置を構成する固定側接続部材およびトーチ側接続部材を含む。

【0014】

本発明の第３の側面によって提供されるトーチ側接続部材は、本発明の第１の側面に係る溶接ワイヤ送給装置を構成する部材であって、上記給電ブロックに着脱可能に取り付けられる給電金具と、当該給電金具に連結され、かつコンジットケーブルが接続されるトーチ接続部と、を有する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、溶接ワイヤ送給装置に接続される溶接トーチの仕様が変更されるとき、コンジットケーブルが直接接続されるトーチ側接続部材を固定側接続部材から取り外すことにより、トーチ側接続部材の交換を容易に行うことができる。

【0016】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る溶接ワイヤ送給装置とこれに接続されるコンジットケーブルとの接続構造の一例を示す概略側面図である。

【図2】トーチコネクションの側面図である。

【図3】図２に示したトーチコネクションの正面図である。

【図4】図２に示したトーチコネクションの斜視図である。

【図5】ストッパを示す斜視図である。

【図6】図４のＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。

【図7】図４のＶＩＩ−ＶＩＩに沿う断面図である。

【図8】トーチ側接続部材を固定側接続部材から取り外した状態を示す図２と同様の図である。

【図9】従来のトーチコネクションの概略構成を模式的に表した側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【0019】

図１は、本発明に係る溶接ワイヤ送給装置とこれに接続されるコンジットケーブルとの接続構造の一例を示す概略側面図である。本実施形態の溶接ワイヤ送給装置１００は、消耗電極式アーク溶接において、溶接ワイヤＷを、コンジットケーブル２００を介して溶接トーチ（図示略）に向けて送給するためのものである。溶接ワイヤ送給装置１００は、送給ロール３１０と、これに対向する加圧ロール３２０とを備える。送給ロール３１０は、モータ（図示略）によって回転駆動される。送給ロール３１０と加圧ロール３２０との間に溶接ワイヤＷが所定の加圧状態で挟まれており、当該溶接ワイヤＷは、上記モータの駆動によってコンジットケーブル２００側（図中右側）に送給される。加圧ロール３２０は、保持部材（図示略）によって、送給ロール３１０側へ加圧するワイヤ送給位置と、送給ロール３１０から離れた退避位置との間で揺動して変位可能とされている。加圧ロール３２０に退避位置を取らせることで、溶接ワイヤＷの交換作業等を容易に行うことが可能となっている。また、加圧ロール３２０の保持部材には、加圧力調整機構（図示略）が設けられている。消耗電極式アーク溶接においては、溶接条件に応じて、使用する溶接ワイヤＷのワイヤ径を種々変更し得る。溶接ワイヤＷのワイヤ径を変更する場合には、上記加圧力調整機によって当該ワイヤ径に応じた所定の加圧状態となるように加圧力調整がなされる。

【0020】

図２〜図４に示すように、本実施形態の溶接ワイヤ送給装置１００は、筒状のアウトレットガイド４００と、コンジットケーブル２００が接続されるトーチコネクション５００と、を備える。アウトレットガイド４００は、トーチコネクション５００に挿入されており、送給ロール３１０とコンジットケーブル２００との間に配置される。

【0021】

本実施形態において、トーチコネクション５００は、ベースプレート５１０、ガイドアダプタ５２０、給電ブロック５３０、給電金具５４０、トーチ接続部５５０、およびストッパ５６０を備えて構成されている。

【0022】

ベースプレート５１０は、溶接ワイヤ送給装置１００の内部のフレーム１３０にたとえばネジ止め等によって固定されており、トーチコネクション５００の他の要素を支持する役割を担う。ベースプレート５１０は、たとえば金属板を適宜折り曲げて形成される。

【0023】

ガイドアダプタ５２０は、たとえばネジ止めによりベースプレート５１０に固定されている。図１、図２に示すように、ガイドアダプタ５２０には、アウトレットガイド４００における送給ロール３１０側の部位が挿入されている。

【0024】

給電ブロック５３０は、溶接電源から溶接トーチに供給する電力を受けるものであり、たとえばネジ止めによりベースプレート５１０に固定されている。図１〜図４に示すように、給電ブロック５３０には、給電用の金属プレート５７０が接続されており、当該金属プレート５７０に電力供給用のパワーケーブル（図示略）が接続されている。溶接時の電力は、上記パワーケーブルから金属プレート５７０を介して給電ブロック５３０へ供給される。給電ブロック５３０には、後述の給電金具５４０を取り付けるための取付孔５３１が形成されている。給電ブロック５３０にはまた、取付孔５３１に通じるスリット５３２が上下方向に沿って形成されており、締付ネジ５３３によって取付孔５３１の径寸法を拡大ないし縮小できるように構成されている。

【0025】

図１に示すように、トーチ接続部５５０は、コンジットケーブル２００が接続される部分であり、溶接ワイヤ送給装置１００におけるハウジング１１０の正面パネル１２０に取り付けられている。トーチ接続部５５０には、溶接トーチのスイッチコードやシールドガス供給用のガスホース（ともに図示略）が接続されている。

【0026】

図３に表れているように、トーチ接続部５５０には、一対のトーチスイッチピン接続口５５１，５５２、ガス供給口５５３および給電口５５４が設けられている。ワイヤ供給経路であるアウトレットガイド４００、トーチスイッチピン接続口５５１，５５２、ガス供給口５５３、および給電口５５４の配置については、接続されるコンジットケーブル２００に対応しており、当該コンジットケーブル２００の仕様が異なるとこれらの配置も異なる。

【0027】

給電金具５４０は、筒状とされており、トーチ接続部５５０に挿入された状態で当該トーチ接続部５５０と連結されている。また、給電金具５４０は、給電ブロック５３０の取付孔５３１に挿入され、この挿入された状態で当該給電ブロック５３０の締付ネジ５３３を締め付けることで、給電ブロック５３０に取り付けられる。一方、締付ネジ５３３を緩めると、給電金具５４０は、給電ブロック５３０から取り外すことができる。

【0028】

図２に示すように、給電金具５４０は、上記のガイドアダプタ５２０に対し、アウトレットガイド４００の軸線方向において離れた位置に配置される。給電金具５４０の中心軸線は、ガイドアダプタ５２０の中心軸線と一致する。図１、図２に示すように、給電金具５４０には、アウトレットガイド４００におけるコンジットケーブル２００側の部位が挿入されている。

【0029】

アウトレットガイド４００は、溶接ワイヤＷをコンジットケーブル２００に向けて通過させるためのものである。アウトレットガイド４００の外径は、このアウトレットガイド４００が挿入されるガイドアダプタ５２０および給電金具５４０の内径に応じた寸法とされている。アウトレットガイド４００の内径は、使用する溶接ワイヤＷのワイヤ径に応じた寸法とされる。したがって、アウトレットガイド４００については、内径寸法が異なる複数種類のものが用いられる。

【0030】

上記したように、アウトレットガイド４００は、送給ロール３１０側の部位がガイドアダプタ５２０に挿入され、コンジットケーブル２００側の部位が給電金具５４０に挿入される。その一方、アウトレットガイド４００において、ガイドアダプタ５２０に挿入される部位と給電金具５４０に挿入される部位との間の中間部は、露出している。そして、アウトレットガイド４００における当該中間部の外周面には、溝部４１０が設けられている。溝部４１０は、他の部位よりも外径寸法が小とされている。

【0031】

ストッパ５６０は、アウトレットガイド４００の軸線方向への移動を阻止するためのものである。本実施形態において、ストッパ５６０は、給電ブロック５３０に隣接して当該給電ブロック５３０に取り付けられている。より具体的には、図５に示すように、ストッパ５６０は、主板部５６１、係止部５６２、屈曲部５６３、および摘み部５６４を有する。主板部５６１は平板状である。図４に示すように、当該主板部５６１の適所が、給電金具５４０においてガイドアダプタ５２０側を向く面にビス５６５によって回動可能に取り付けられる。これにより、ストッパ５６０は、アウトレットガイド４００の軸線方向と平行な回動軸Ｏ１周りに回動可能とされている。

【0032】

係止部５６２は、アウトレットガイド４００の溝部４１０に嵌まることで当該アウトレットガイド４００の軸線方向への移動を阻止するためのものである。本実施形態において、係止部５６２は、Ｕ字状の切り欠きによって構成されている。ストッパ５６０は、当該ストッパ５６０を回動軸Ｏ１周りに回動させることで、係止部５６２が溝部４１０に嵌まる係止位置と、係止部５６２が溝部４１０に嵌まらない非係止位置と、の間で移動可能である。図１〜図３、図６、図７は、係止部５６２が係止位置をとるときを示している。図４においては、ストッパ５６０を仮想線で表しており、係止部５６２が係止位置にあるときおよび非係止位置にあるときの両方を表している。

【0033】

図４に示すように、屈曲部５６３は、平板状の一部分がコンジットケーブル２００側に突出するように折り曲げ形成されたものである。ストッパ５６０が非係止位置から係止位置まで回動する過程において、屈曲部５６３が給電ブロック５３０の側面に当接し、主板部５６１が弾性撓み変形する。そして、図７に表れているように、ストッパ５６０が係止位置をとるとき、屈曲部５６３が給電ブロック５３０のスリット５３２に進入する。このとき、ストッパ５６０の回動軸Ｏ１周りの回動が規制される。

【0034】

摘み部５６４は、主板部５６１から折れ曲がって起立する部分である。摘み部５６４は、ストッパ５６０を係止位置と非係止位置との間で移動させる際に、作業者が手で摘むためのものである。上記構成のストッパ５６０は、たとえば金属板に折り曲げ加工や打ち抜き加工を施すことにより形成される。

【0035】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0036】

消耗電極式アーク溶接において、使用する溶接トーチの種類が異なると、溶接ワイヤ送給装置１００に接続されるコンジットケーブル２００の仕様が異なる場合がある。この場合、使用する溶接トーチを変更する際には、溶接ワイヤ送給装置１００においてコンジットケーブル２００が直接接続されるトーチ接続部５５０（トーチコネクション５００）についても、当該コンジットケーブル２００の仕様に対応するものに交換する必要がある。

【0037】

本実施形態においては、ベースプレート５１０、ガイドアダプタ５２０、および給電ブロック５３０が一体的に固定されており、ベースプレート５１０がフレーム１３０に取り付けられている。給電金具５４０はトーチ接続部５５０に固定されており、また、給電金具５４０は、給電ブロック５３０に着脱可能に取り付けられている。

【0038】

このような構成によれば、溶接ワイヤ送給装置１００につながるコンジットケーブル２００の仕様が変更されるとき、給電金具５４０およびトーチ接続部５５０を交換する。ここで、図８に示すように、トーチ接続部５５０とともに給電金具５４０を給電ブロック５３０から取り外すことにより、トーチ接続部５５０の交換を容易に行うことができる。また、給電ブロック５３０はベースプレート５１０に固定されているので安定しており、給電金具５４０およびトーチ接続部５５０の交換作業が繁雑になることはない。

【0039】

なお、ベースプレート５１０、ガイドアダプタ５２０、および給電ブロック５３０は、本発明でいう固定側接続部材に相当し、給電金具５４０およびトーチ接続部５５０は、本発明でいうトーチ側接続部材に相当する。

【0040】

本実施形態において、固定側接続部材を構成するベースプレート５１０およびガイドアダプタ５２０について、ベースプレート５１０はフレーム１３０に取り付けられており、このベースプレート５１０に固定されたガイドアダプタ５２０に溶接ワイヤＷが挿通される。このような構成の固定側接続部材によれば、フレーム１３０への取り付けと溶接ワイヤＷのガイド機能とを適切に担うことができる。

【0041】

アウトレットガイド４００は、送給ロール３１０側の部位がガイドアダプタ５２０に挿入され、コンジットケーブル２００側の部位が給電金具５４０に挿入される。そして、給電ブロック５３０（固定側接続部材）には、アウトレットガイド４００の軸線方向への移動を阻止するストッパ５６０が設けられている。ストッパ５６０が給電ブロック５３０（固定側接続部材）に設けられた構成によれば、給電金具によってアウトレットガイドが係止される場合と異なり、給電金具５４０およびトーチ接続部５５０（トーチ側接続部材）の交換に際してアウトレットガイド４００は固定側接続部材に付属したままであるので、給電金具５４０およびトーチ接続部５５０（トーチ側接続部材）の交換作業性に優れる。

【0042】

アウトレットガイド４００は、ガイドアダプタ５２０および給電金具５４０の間における外周面に設けられた溝部４１０を有する。ストッパ５６０は、溝部４１０に嵌まることでアウトレットガイド４００の軸線方向への移動を阻止する係止部５６２を有する。そして、ストッパ５６０は、係止部５６２が溝部４１０に嵌まる係止位置と、係止部５６２が溝部４１０に嵌まらずにアウトレットガイド４００の軸線方向への移動を許容する非係止位置と、の間で移動可能である。このような構成によれば、ストッパ５６０を係止位置から非係止位置に切り替えることで、アウトレットガイド４００を容易に取り外すことができる。したがって、アウトレットガイド４００を交換する場合においても、その交換作業性に優れる。

【0043】

ストッパ５６０は、アウトレットガイド４００の軸線と平行な回動軸Ｏ１周りに回動可能である。このような構成によれば、ストッパ５６０の係止位置と非係止位置との切り替えは、当該ストッパ５６０を回動させるといった簡単な操作によって行うことができる。

【0044】

ストッパ５６０は、係止位置をとるときに回動軸Ｏ１周りの回動が規制されるロック機構（屈曲部５６３）を有する。このような構成によれば、ストッパ５６０によってアウトレットガイド４００の移動を阻止する状態が不当に解除されることは防止される。この結果、アウトレットガイド４００が溶接ワイヤＷの送給方向側（図１における右側）に移動して送給ロール３１０とアウトレットガイド４００の基端部との間が広がり、溶接ワイヤＷが座屈する、といった不都合を防止することができる。

【0045】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

【符号の説明】

【0046】

１００ 溶接ワイヤ送給装置
１１０ ハウジング
１２０ 正面パネル
１３０ フレーム
２００ コンジットケーブル
３１０ 送給ロール
３２０ 加圧ロール
４００ アウトレットガイド
４１０ 溝部
５００ トーチコネクション
５１０ ベースプレート（固定側接続部材）
５２０ ガイドアダプタ（固定側接続部材）
５３０ 給電ブロック（固定側接続部材）
５３１ 取付孔
５３２ スリット
５３３ 締付ネジ
５４０ 給電金具（トーチ側接続部材）
５５０ トーチ接続部（トーチ側接続部材）
５５１，５５２ トーチスイッチピン接続口
５５３ ガス供給口
５５４ 給電口
５６０ ストッパ
５６１ 主板部
５６２ 係止部
５６３ 屈曲部（ロック機構）
５６４ 摘み部
５６５ ビス
５７０ 金属プレート
Ｏ１ 回動軸
Ｗ 溶接ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】