特開 2024-147175 溶接装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147175

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】溶接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/18 20060101AFI20241008BHJP

   B23K 9/28 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B23K9/18 E

B23K9/28 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060020

(22)【出願日】2023-04-03

(71)【出願人】

【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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 夏芽

【テーマコード（参考）】

4E001

【Ｆターム（参考）】

4E001AA03

4E001BB05

4E001DC05

(57)【要約】

【課題】作業者への作業負担を軽減し、容易にノズルの高さ位置を調節することが可能な構成を備える溶接装置を提供する。
【解決手段】この溶接装置においては、ノズルは、ワイヤ供給部側に位置するベース側ノズル４１と、溶接対象箇所側に位置する溶接対象側ノズル４２と、ベース側ノズル４１と溶接対象側ノズル４２との間に設けられ、ベース側ノズル４１に対して、溶接対象側ノズル４２を上下方向に移動可能に保持する長さ調節機構４３と、を備える。本開示の溶接装置によれば、作業者への作業負担を軽減し、容易にノズルの高さ位置を調節することが可能な構成を備える溶接装置の提供を可能とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動可能な台車と、
前記台車に支持され、溶接対象箇所にワイヤを供給するワイヤ供給部と、
前記ワイヤ供給部から前記溶接対象箇所の下方に向かって延び、前記ワイヤ供給部から供給される前記ワイヤを、前記溶接対象箇所に案内するノズルと、
を備え、
前記ノズルは、
前記ワイヤ供給部側に位置するベース側ノズルと、
前記溶接対象箇所側に位置する溶接対象側ノズルと、
前記ベース側ノズルと前記溶接対象側ノズルとの間に設けられ、前記ベース側ノズルに対して、前記溶接対象側ノズルを上下方向に移動可能に保持する長さ調節機構と、
を備える、溶接装置。

【請求項2】

前記長さ調節機構は、
前記ベース側ノズルの下端側および前記溶接対象側ノズルの上端側のいずれか一方が、いずれか他方を受入れることにより、前記ベース側ノズルに対して、前記溶接対象側ノズルを上下方向に移動可能に保持する、
請求項１に記載の溶接装置。

【請求項3】

前記長さ調節機構は、
前記溶接対象側ノズルの前記上端側を受入れる筒状部と、
前記筒状部を半径方向に締め付けることにより、前記溶接対象側ノズルの前記上端側を前記筒状部に固定する締付機構と、
を含む、請求項２に記載の溶接装置。

【請求項4】

前記締付機構は、
前記筒状部の下端に設けられ、前記溶接対象側ノズルの上下方向に対して交差する横方向に延び、前記溶接対象側ノズルの前記上端側を挟み込むように設けられる一対の横クランプ部と、
一対の前記横クランプ部を近接させることで前記溶接対象側ノズルの前記上端側を締め付けて前記溶接対象側ノズルを前記筒状部に固定するネジ機構と、
を含む、請求項３に記載の溶接装置。

【請求項5】

前記締付機構は、
前記筒状部の下端に設けられ、前記溶接対象側ノズルの上下方向に対して並行に延び、前記溶接対象側ノズルの前記上端側を挟み込むように設けられる一対の縦クランプ部と、
一対の前記縦クランプ部を近接させることで前記溶接対象側ノズルの前記上端側を締め付けて前記溶接対象側ノズルを前記筒状部に固定するネジ機構と、
を含む、請求項３に記載の溶接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接装置の構成に関する。

【背景技術】

【0002】

サブマージアーク自動溶接を行なうための溶接装置においては、溶接現場の状況に応じて、ワイヤに電力を供給するためのノズルの高さ位置（溶接位置からの高さ）を調節する必要がある。ノズルの高さ位置を調節する機構として、たとえば、実開昭５８－２３２８１号公報（特許文献１）、実開昭６０－１１１７８号公報（特許文献２）、および、特開２００７－９０４１０号公報（特許文献３）に開示される機構が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５８－２３２８１号公報

【特許文献2】実開昭６０－１１１７８号公報

【特許文献3】特開２００７－９０４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記各特許文献に開示される機構はいずれも、ノズルの長さを調節するには大がかりな構成を有している。たとえば、長さを調節するために長さの異なる複数のエクステンションと呼ばれる部材を別途設け、適切な長さのエクステンションに交換することで、ノズルの長さが調節される。

【0005】

しかしながら、ノズルの長さ調節する毎に、エクステンションを交換する作業が必要となり、作業者への交換作業が大きな負担となっており、作業者への交換作業負担を軽減することが可能な長さ調節機構を備える溶接装置の提供が望まれている。

【0006】

この開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、作業者への作業負担を軽減し、容易にノズルの長さ調節することが可能な構成を備える溶接装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［１］本開示の溶接装置においては、移動可能な台車と、上記台車に支持され、溶接対象箇所にワイヤを供給するワイヤ供給部と、上記ワイヤ供給部から上記溶接対象箇所の下方に向かって延び、上記ワイヤ供給部から供給される上記ワイヤを、上記溶接対象箇所に案内するノズルと、を備え、上記ノズルは、上記ワイヤ供給部側に位置するベース側ノズルと、上記溶接対象箇所側に位置する溶接対象側ノズルと、上記ベース側ノズルと上記溶接対象側ノズルとの間に設けられ、上記ベース側ノズルに対して、上記溶接対象側ノズルを上下方向に移動可能に保持する長さ調節機構と、を備える。

【0008】

［２］：［１］に記載の溶接装置において、上記長さ調節機構は、上記ベース側ノズルの下端側および上記溶接対象側ノズルの上端側のいずれか一方が、いずれか他方を受入れることにより、上記ベース側ノズルに対して、上記溶接対象側ノズルを上下方向に移動可能に保持する。

【0009】

［３］：［２］に記載の溶接装置において、上記長さ調節機構は、上記溶接対象側ノズルの上記上端側を受入れる筒状部と、上記筒状部を半径方向に締め付けることにより、上記溶接対象側ノズルの上記上端側を上記筒状部に固定する締付機構と、を含む。

【0010】

［４］：［３］に記載の溶接装置において、上記締付機構は、上記筒状部の下端側に設けられ、上記溶接対象側ノズルの上下方向に対して交差する横方向に延び、上記溶接対象側ノズルの上記上端側を挟み込むように設けられる一対の横クランプ部と、一対の上記横クランプ部を近接させることで上記溶接対象側ノズルの上記上端側を締め付けて上記溶接対象側ノズルを上記筒状部に固定するネジ機構と、を含む。

【0011】

［５］：［３］に記載の溶接装置において、上記締付機構は、上記筒状部の下端側に設けられ、上記溶接対象側ノズルの上下方向に対して並行に延び、上記溶接対象側ノズルの上記上端側を挟み込むように設けられる一対の縦クランプ部と、一対の上記縦クランプ部を近接させることで上記溶接対象側ノズルの上記上端側を締め付けて上記溶接対象側ノズルを上記筒状部に固定するネジ機構と、を含む。

【発明の効果】

【0012】

本開示の溶接装置によれば、作業者への作業負担を軽減し、容易にノズルの高さ位置を調節することが可能な構成を備える溶接装置の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態の溶接装置の構成を示す図である。

【図2】実施の形態のノズルに採用される長さ調節機構の概略図である。

【図3】実施の形態のノズルに採用される長さ調節機構の縦断面図である。

【図4】実施の形態のノズルに採用される長さ調節機構の横断面図である。

【図5】実施の形態のノズルに採用される他の長さ調節機構を示す概略図である。

【図6】実施の形態のノズルに採用される他の長さ調節機構の締付状態を示す模式図である。

【図7】実施の形態のノズルに採用される他の長さ調節機構の締付状態を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本実施の形態の溶接装置の構成について、以下、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。

【0015】

（溶接装置１）
図１を参照して、本実施の形態の溶接装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態の溶接装置１の構成を示す図である。この溶接装置１は、サブマージアーク自動溶接を行なうための装置である。

【0016】

溶接装置１は、ワイヤリール１０と、ワイヤ供給部２０と、トーチ部３０と、ノズル４０と、ホッパ６０と、台車部７０とを備える。

【0017】

ワイヤリール１０は、溶接ワイヤ２を保持する部分である。ワイヤリール１０は、軸部１１を含む。軸部１１は、軸部１１の周面に巻き回された溶接ワイヤ２を支持している。溶接ワイヤ２は、軸部１１に対して周方向に回転しながら一端がワイヤ供給部２０へ引き出される。溶接ワイヤ２は、溶接ワイヤリールカバー１００によって覆われている。

【0018】

ワイヤリール１０から引き出された溶接ワイヤ２の一端は、ワイヤ供給部２０の内部を挿通する。ワイヤ供給部２０は、溶接ワイヤ２をトーチ部３０へ供給する。溶接ワイヤ２は、ワイヤリール１０から引き出されてワイヤ供給部２０に供給されるまでの間において、その周囲をコンジットにより被覆されることによって保護されていてもよい。溶接ワイヤ２は、トーチ部３０からノズル４０に送られる。

【0019】

ノズル４０の先端部では、溶接ワイヤ２が溶接対象箇所へ向かって突出する。溶接ワイヤ２および溶接対象箇所に電流を流すことにより、溶接ワイヤ２と溶接対象箇所との間にアークが発生して、溶接対象箇所が溶接される。

【0020】

ノズル４０は、ワイヤ供給部２０側に位置するベース側ノズル４１と、溶接対象箇所側に位置する溶接対象側ノズル４２と、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを受入れて、溶接対象側ノズル４２を上下方向に移動可能に保持する長さ調節機構４３とを備えている。本実施の形態では、溶接対象側ノズル４２に給電部８０が設けられているが、給電部８０は、ベース側ノズル４１に設けられていてもよい。

【0021】

溶接現場の状況に応じてノズル４０の位置を変更する場合、本実施の形態における溶接装置１では、長さ調節機構４３により調節を行なう。この長さ調節機構４３の詳細については後述する。

【0022】

ホッパ６０は、フラックス４を収容する。フラックス４は、ホース６１を通じて、溶接ワイヤ２および溶接対象箇所の周囲に供給される。フラックス４がアークおよび溶融金属を覆うことによって、溶接箇所への大気の侵入が抑制される。

【0023】

台車部７０は、溶接装置１の下方側に位置している。台車部７０は、たとえば、図示しないレールに載置される。溶接装置１は、台車部７０が駆動することによって、溶接時にレール上を走行する。

【0024】

台車部７０は、アーム７１を含む。アーム７１は、ワイヤリール１０などの他の構成を支持している。アーム７１は、台車部７０上に設けられた回転軸を中心として、台車部７０上を旋回することが可能である。アーム７１が旋回することによって、ワイヤリール１０などの向きを変更することができる。本実施の形態においては、たとえば、溶接ワイヤリールカバー１００に取り付けられた取っ手１２を把持してワイヤリール１０を旋回させることによって、ワイヤリール１０などの向きを変更することができる。

【0025】

（長さ調節機構４３）
図２から図４を参照して、ノズル４０に採用される長さ調節機構４３の構成について説明する。図２は、ノズル４０に採用される長さ調節機構４３の概略図、図３は、長さ調節機構４３の縦断面図（図４中のＩＩ－ＩＩ線矢視断面に相当）、図４は、長さ調節機構４３の横断面図（図２中のＩＶ－ＩＶ線矢視断面に相当）である。

【0026】

長さ調節機構４３は、ベース側ノズル４１に設けられ、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを受入れる筒状部４３ａと、筒状部４３ａを半径方向に締め付けることにより、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを筒状部４３ａに固定する締付機構とを備えている。ベース側ノズル４１には、溶接ワイヤ２を通過させる貫通穴４１ｈが設けられている。溶接対象側ノズル４２には、溶接ワイヤ２を通過させる貫通穴４２ｈが設けられている。

【0027】

具体的な締め付け機構としては、ベース側ノズル４１の筒状部４３ａの下端に設けられ、溶接対象側ノズル４２の上下方向に対して交差する横方向に延び、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを挟み込むように設けられる一対の横クランプ部４４ｙと、一対の横クランプ部４４ｙを近接させることで溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを締め付けて溶接対象側ノズル４２をベース側ノズル４１の筒状部４３ａに固定するネジ機構と、を含む。

【0028】

一対の横クランプ部４４ｙは、筒状部４３ａの下端に対して一体的に設けられ、筒状部４３ａの下端との間にはスリット４５が設けられている。さらに、スリット４５の後端には、円弧部４６が設けられている。

【0029】

ネジ機構としては、図４によく現れるように、一方の横クランプ部４４ｙに貫通孔Ｂｈ１が設けられ、他方の横クランプ部４４ｙに雌ネジＢｈ２が設けられている。貫通孔Ｂｈ１側からボルトＢ１を用いて雌ネジＢｈ２側の横クランプ部４４ｙを締め付けることにより、一対の横クランプ部４４ｙにより溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａが半径方向に締め付けられ、溶接対象側ノズル４２の筒状部４３ａに溶接対象側ノズル４２を固定することができる。また、ボルトＢ１を緩めることで、溶接対象側ノズル４２を上下方向（図３中矢印Ｙ方向）に移動可能とする。

【0030】

なお、上記締付機構では、ベース側ノズル４１の下端側に筒状部４３ａを設け、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを筒状部４３ａに挿入して上下方向の位置決めを行なう構成を採用しているが、溶接対象側ノズル４２の上端側に筒状部を設け、ベース側ノズル４１の下端側を溶接対象側ノズル４２の上端側に設けられた筒状部に挿入して上下方向の位置決めを行なう構成を採用してもよい。

【0031】

（その他の締付機構）
図５から図７を参照して、長さ調節機構４３に採用される他の締付機構について説明する。図５は、他の長さ調節機構を示す概略図、図６は、他の長さ調節機構の締付状態を示す模式図、図７は、他の長さ調節機構の締付状態を示す縦断面図である。

【0032】

この締付機構においては、ベース側ノズル４１の筒状部４３ａの下端に設けられ、溶接対象側ノズル４２の上下方向に対して並行に延び、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを挟み込むように設けられる一対の縦クランプ部４４ｔと、一対の縦クランプ部４４ｔを近接させることで溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを締め付けて溶接対象側ノズル４２を筒状部４３ａに固定するネジ機構と、を含む。

【0033】

一対の縦クランプ部４４ｔは、ベース側ノズル４１の筒状部４３ａの下端に対して一体的に設けられ、筒状部４３ａの下端から軸方向に延びるスリット４５が設けられている。さらに、スリット４５の上端には、円弧部４６が設けられている。

【0034】

ネジ機構としては、一対の縦クランプ部４４ｔの外表面に雄ネジ４７が、円周上に環状に設けられている。一対の縦クランプ部４４ｔの先端部分の外周面状にはテーパ４８が設けられている。雄ネジ４７には、内周面に雌ネジ５１が設けられた締付リング５０が螺合する。締付リング５０の内周面において、雌ネジ５１が設けられた領域に連続して、内周径が徐々に縮径するテーパ領域５２が設けられている。

【0035】

図６に示すように、溶接対象側ノズル４２の上端側をベース側ノズル４１の筒状部４３ａに挿入（図中矢印Ｙ１方向）した状態で、締付リング５０を締め付ける（図中矢印Ｒ１方向）。これにより、図７に示すように、締付リング５０の内周面に設けたテーパ領域５２が、縦クランプ部４４ｔのテーパ４８の先端に当接して（図中矢印Ｐ１で示す位置）、一対の縦クランプ部４４ｔを半径方向に締め付ける。これにより、溶接対象側ノズル４２の筒状部４３ａに溶接対象側ノズル４２を固定することができる。また、締付リング５０を緩めることで、溶接対象側ノズル４２を上下方向に移動可能とする。

【0036】

なお、上記のその他の締付機構では、ベース側ノズル４１の下端側に一対の縦クランプ部４４ｔを設け、溶接対象側ノズル４２の上端側４２ａを締め付けて溶接対象側ノズル４２を筒状部４３ａに固定するネジ機構を採用しているが、溶接対象側ノズル４２の上端側に、一対の縦クランプ部を設け、ベース側ノズル４１の下端側を締め付ける構成を採用してもよい。

【0037】

以上、本実施の形態における溶接装置１によれば、ノズル４０に長さ調節機構を設けることで、溶接現場で容易にノズル４０の長さを調節することができる。その結果、作業者への作業負担を軽減し、容易にノズル４０の長さ調節することが可能となる。

【0038】

以上、実施の形態において溶接トーチボディについて説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0039】

１ 溶接装置、２ 溶接ワイヤ、４ フラックス、１０ ワイヤリール、１１ 軸部、１２ 取っ手、２０ ワイヤ供給部、３０ トーチ部、４０ ノズル、４１ ベース側ノズル、４１ｈ，４２ｈ，Ｂｈ１ 貫通穴、４２ 溶接対象側ノズル、４２ａ 上端側、４３ 長さ調節機構、４３ａ 筒状部、４４ｔ 縦クランプ部、４４ｙ 横クランプ部、４５ スリット、４６ 円弧部、４７ 雄ネジ、４８ テーパ、５０ 締付リング、５１，Ｂｈ２ 雌ネジ、５２ テーパ領域、６０ ホッパ、６１ ホース、７０ 台車部、７１ アーム、８０ 給電部、１００ 溶接ワイヤリールカバー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】