(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】
(24)【登録日】2023-10-30
(45)【発行日】2023-11-08
(54)【発明の名称】積層造形物の製造方法及び製造装置
(51)【国際特許分類】
B23K 9/16 20060101AFI20231031BHJP
B23K 9/032 20060101ALI20231031BHJP
B23K 9/04 20060101ALI20231031BHJP
B23K 9/32 20060101ALI20231031BHJP
B23K 10/02 20060101ALI20231031BHJP
B23K 15/00 20060101ALI20231031BHJP
B23K 26/21 20140101ALI20231031BHJP
B23K 26/34 20140101ALI20231031BHJP
B23K 26/70 20140101ALI20231031BHJP
【ＦＩ】
B23K9/16 M
B23K9/032 Z
B23K9/04 G
B23K9/04 N
B23K9/04 Y
B23K9/32 Z
B23K10/02 501Z
B23K15/00 501Z
B23K26/21 Z
B23K26/34
B23K26/70
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020213839
(22)【出願日】2020-12-23
(65)【公開番号】P2022099822
(43)【公開日】2022-07-05
【審査請求日】2022-11-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】陳 朱耀
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 瑛介
(72)【発明者】
【氏名】椋田 雄
【審査官】山内 隆平
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５１２９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４７－０３０４９５（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ９／１６
Ｂ２３Ｋ ９／０３２
Ｂ２３Ｋ ９／０４
Ｂ２３Ｋ ９／３２
Ｂ２３Ｋ １０／０２
Ｂ２３Ｋ １５／００
Ｂ２３Ｋ ２６／２１
Ｂ２３Ｋ ２６／３４
Ｂ２３Ｋ ２６／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置し、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具との周囲を覆うカバー部材を配置して、噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、
積層造形物の製造方法。
【請求項2】
純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する工程であり、
前記トーチを移動させながら前記溶着ビードを形成する途中で、前記トーチの姿勢を変更する場合、又は前記トーチの移動方向前方に障害物が存在する場合に、前記一対のガスシールド治具の少なくとも一方を、前記トーチを中心に回転又は前記トーチの軸方向に移動させる、
積層造形物の製造方法。
【請求項3】
純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置されており、
さらに、前記トーチと前記一対のガスシールド治具との周囲を覆うカバー部材を備え、
噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、
積層造形物の製造装置。
【請求項4】
純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置されており、
さらに、前記トーチの移動方向前方に配置された前記ガスシールド治具を、前記トーチを中心に回転移動させる回転機構と、前記トーチの軸線に沿って移動させる直動機構との少なくとも一方を備える、
積層造形物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層造形物の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
溶接部にシールドガス（不活性ガス）を供給して、溶接部を空気から遮蔽して酸化を防止するガスシールドアーク溶接が知られている。このようなガスシールドアーク溶接に用いるガスシールド溶接用のトーチが、例えば特許文献１、２に記載されている。
特許文献１のトーチは、トーチに設けるシールドガス通路と、溶接ビードの断面形状を制御する制御ガス通路とを、各々独立した通路となし、溶接アーク部を中心として溶接進行方向に対し前後対称の位置に、上記したそれぞれの通路を縦１列に配列した構成となっている。これによれば、狭開先の溶接において、前方シールドガス流路と後方シールドガス流路を設けてガスの流速をコントロールすることで、溶着ビードの断面形状と溶け込みを改善する、と特許文献１に記載されている。
特許文献１のトーチは、トーチに設けるシールドガス通路と、溶接ビードの断面形状を制御する制御ガス通路とを、各々独立した通路となし、溶接アーク部を中心として溶接進行方向に対し前後対称の位置に、上記したそれぞれの通路を縦１列に配列した構成となっている。これによれば、狭開先の溶接において、前方シールドガス流路と後方シールドガス流路を設けてガスの流速をコントロールすることで、溶着ビードの断面形状と溶け込みを改善する、と特許文献１に記載されている。
【0003】
また、特許文献２のトーチは、シールドガス供給部がフロントシールドガス供給部、センターシールドガス供給部、アフターシールドガス供給部に分かれており、センターシールドガス供給部は狭開先の開先底部まで挿入できる外形寸法であって、その中心部にはタングステン電極の周囲がセンターシールドガスの流路になっている。これによれば、溶け込み深さ、ビード形状を調節しつつ溶接欠陥の発生を防止した溶接が行える、と特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開昭６４－４８６７８号公報
【文献】特開平９－２９５１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、活性金属からなる母材又は溶加材（溶接ワイヤ）を用いてガスシールドアーク溶接する場合、活性金属は、大気との親和力が高温時に特に強くなり、空気中の酸素、窒素と反応して酸化物、窒化物を形成しやすくなる。そのため、溶接後の酸化物、窒化物の形成部分の硬化及び脆弱化が顕著となる。
そこで、活性金属をガスシールドアーク溶接する場合、一般的には大気と活性金属との接触を避けるために、アフターシールド用の治具を用い、トーチ付近の局部的なガスシールドを実施している。
ところが、純チタン又はチタン合金等の溶加材を溶融させて積層造形する際には、アフターシールド用の治具を用いただけでは造形体への酸素及び窒素の侵入を規定値以下に抑えることは依然として困難となる。
そこで、活性金属をガスシールドアーク溶接する場合、一般的には大気と活性金属との接触を避けるために、アフターシールド用の治具を用い、トーチ付近の局部的なガスシールドを実施している。
ところが、純チタン又はチタン合金等の溶加材を溶融させて積層造形する際には、アフターシールド用の治具を用いただけでは造形体への酸素及び窒素の侵入を規定値以下に抑えることは依然として困難となる。
【0006】
そこで本発明は、純チタン又はチタン合金の溶加材を用いる場合であっても、溶着ビードへの酸素及び窒素の侵入を抑制して、積層造形物の機械的特性が低下することを防止できる積層造形物の製造方法及び製造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】
本発明は下記の構成からなる。
（１） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する、
積層造形物の製造方法。
（２） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置される、
積層造形物の製造装置。
（１） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する、
積層造形物の製造方法。
（２） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置される、
積層造形物の製造装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、純チタン又はチタン合金の溶加材を用いる場合であっても、溶着ビードへの酸素及び窒素の侵入を抑制して、積層造形物の機械的特性が低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る積層造形物の製造装置は、ここではガスシールドアーク溶接により積層造形物を造形する場合を例に説明するが、本発明はこれに限らず、レーザ溶接等の他の溶接方式を用いた場合にも適用できる。
本発明に係る積層造形物の製造装置は、ここではガスシールドアーク溶接により積層造形物を造形する場合を例に説明するが、本発明はこれに限らず、レーザ溶接等の他の溶接方式を用いた場合にも適用できる。
【0011】
＜ガスシールド溶接装置＞
図１は、ガスシールド溶接装置の概略構成図である。
積層造形物の製造装置であるガスシールド溶接装置１００は、溶接ロボット１１と、ロボットコントローラ１３と、溶加材供給部１５と、シールドガス供給部１７と、溶接電源１９と、制御部２１と、を備える。
図１は、ガスシールド溶接装置の概略構成図である。
積層造形物の製造装置であるガスシールド溶接装置１００は、溶接ロボット１１と、ロボットコントローラ１３と、溶加材供給部１５と、シールドガス供給部１７と、溶接電源１９と、制御部２１と、を備える。
【0012】
溶接ロボット１１は、多関節ロボットであり、先端軸にトーチ２３が支持される。トーチ２３の位置及び姿勢は、ロボットアームの自由度の範囲で３次元的に任意に設定可能となっている。トーチ２３は、溶加材供給部１５から連続供給される溶加材Ｍをトーチ先端から突出した状態に保持する。このように、溶接ロボット１１はトーチ移動機構として機能する。
【0013】
トーチ２３は、不図示のシールドノズルを有し、シールドノズルからシールドガスが溶接部に供給される。アーク溶接法としては、被覆アーク溶接又は炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、ＴＩＧ溶接又はプラズマアーク溶接等の非消耗電極式のいずれであってもよく、作製する積層造形物に応じて適宜選定される。
【0014】
例えば、消耗電極式の場合、シールドノズルの内部にはコンタクトチップが配置され、溶融電流が給電される溶加材Ｍがコンタクトチップに保持される。トーチ２３は、溶加材Ｍを保持しつつ、シールドガス雰囲気で溶加材Ｍの先端からアークを発生する。溶加材Ｍは、ロボットアーム等に取り付けた不図示の繰り出し機構によりトーチ２３に送給される。そして、トーチ２３を移動しつつ、連続送給される溶加材Ｍを溶融及び凝固させると、ベースプレート２５上に溶加材Ｍの溶融凝固体である溶着ビードＢが形成される。
【0015】
溶加材Ｍを溶融させる熱源としては、上記したアークに限らない。例えば、アークとレーザとを併用した加熱方式、プラズマを用いる加熱方式、電子ビーム又はレーザを用いる加熱方式等、他の方式による熱源を採用してもよい。電子ビーム又はレーザにより加熱する場合、加熱量をさらに細かく制御でき、溶着ビードの状態をより適正に維持して、積層造形物の更なる品質向上に寄与できる。
【0016】
溶加材Ｍは、チタン及びチタン合金溶接用の溶接ワイヤが用いられる（例えば、ＪＩＳ Ｚ ３３３１参照）。
【0017】
シールドガス供給部は、不活性ガスを溶接部に供給する。ＭＩＧ溶接ではアルゴン、ヘリウム（又はこれらの混合ガス）、あるいは、これに酸素、炭酸ガスのような活性ガスを少量添加したガスをシールドガスとして用いる。一方、ＭＡＧ溶接では炭酸ガス、アルゴンと炭酸ガスの混合ガスをシールドガスとし、ＴＩＧ溶接ではアルゴンガスを用いる。さらに、レーザ溶接では、窒素、アルゴン、ヘリウム等をシールドガスとする。
【0018】
トーチ２３には、詳細は後述するが、シールドガスの噴射領域がトーチ２３から一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂが、それぞれ独立して設けられる。一方のガスシールド治具２７Ａは、トーチ２３の移動方向前方に配置されて、ビフォーシールドガスを溶接部の溶接方向ＷＤの上流側に噴射する。他方のガスシールド治具２７Ｂは、トーチ２３の移動方向後方に配置されて、アフターシールドガスを溶接部の溶接方向ＷＤの下流側に噴射する。
【0019】
また、トーチ２３には、トーチ２３と一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂとの周囲を覆うカバー部材２９を設けることが好ましい。
【0020】
ロボットコントローラ１３は、制御部２１からの指示を受けて、溶接ロボット１１の各部を駆動し、必要に応じて溶接電源の出力を制御する。
【0021】
制御部２１は、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ等を備えるコンピュータ装置により構成され、予め用意された駆動プログラム、又は所望の条件で作成した駆動プログラムを実行して、溶接ロボット１１等の各部を駆動する。これにより、駆動プログラムに応じてトーチ２３が移動して、ベースプレート２５上に複数層の溶着ビードＢを積層することで、多層構造の積層造形物Ｗが造形される。
【0022】
＜ガスシールド治具＞
図２は、トーチ２３に取り付けられる一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂとカバー部材２９との概略構成を示す斜視図である。
一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂは、トーチ２３に固定された支持部３１にそれぞれ支持される。支持部３１は、ガスシールド治具２７Ａをトーチ２３の軸線Ｌを中心に回転自在に支持するとともに、軸線Ｌに沿って移動自在に支持する。また、支持部３１は、ガスシールド治具２７Ｂについても軸線Ｌを中心に回転自在に、且つ軸線Ｌに沿って移動自在に支持するのが好ましいが、回転と移動とのいずれか一方のみ自在に支持してもよく、ガスシールド治具２７Ｂをトーチ２３に不動に固定することであってもよい。
図２は、トーチ２３に取り付けられる一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂとカバー部材２９との概略構成を示す斜視図である。
一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂは、トーチ２３に固定された支持部３１にそれぞれ支持される。支持部３１は、ガスシールド治具２７Ａをトーチ２３の軸線Ｌを中心に回転自在に支持するとともに、軸線Ｌに沿って移動自在に支持する。また、支持部３１は、ガスシールド治具２７Ｂについても軸線Ｌを中心に回転自在に、且つ軸線Ｌに沿って移動自在に支持するのが好ましいが、回転と移動とのいずれか一方のみ自在に支持してもよく、ガスシールド治具２７Ｂをトーチ２３に不動に固定することであってもよい。
【0023】
支持部３１は、図示しない空圧式又は電動式等のアクチュエータを備える。これにより、支持部３１は、制御部２１又はロボットコントローラ１３からの指令を受けて、トーチ２３の移動方向前方に配置されたガスシールド治具２７Ａを、トーチ２３を中心に回転移動させる回転機構として機能するとともに、トーチ２３の軸線Ｌに沿って移動させる直動機構として機能する。支持部３１は、ガスシールド治具２７Ｂをガスシールド治具２７Ａと同様に、回転及び直動させる機能を有していてもよい。
【0024】
図３の（Ａ）は、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂの内部構造を示す概略断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すガスシールド治具２７Ａ，２７ＢのIII－III線に沿った概略断面図である。なお、図３では支持部３１を省略して示している。
図３の（Ａ）に示すように、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂは、開口部３３ａを有する直方体の箱形である筐体３３と、開口部３３ａを覆う銅又はステンレス材からなる金網３５と、筐体３３の内部に配置され、スチールウール又はメッシュの積層材からなる整流体３７と、筐体３３にシールドガスＧ２を供給するガス供給管３９と、ガス供給管３９に接続された拡散パイプ４１と、を有する。整流体３７は、筐体３３内の金網３５側に配置され、整流体３７の金網３５側と反対側には、拡散パイプ４１が配置されるとともに内部空間４３が画成されている。
図３の（Ａ）に示すように、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂは、開口部３３ａを有する直方体の箱形である筐体３３と、開口部３３ａを覆う銅又はステンレス材からなる金網３５と、筐体３３の内部に配置され、スチールウール又はメッシュの積層材からなる整流体３７と、筐体３３にシールドガスＧ２を供給するガス供給管３９と、ガス供給管３９に接続された拡散パイプ４１と、を有する。整流体３７は、筐体３３内の金網３５側に配置され、整流体３７の金網３５側と反対側には、拡散パイプ４１が配置されるとともに内部空間４３が画成されている。
【0025】
ガス供給管３９は、筐体３３の上面３３ｂから筐体内３３に導入され、筐体３３内に配置された拡散パイプ４１に接続される。拡散パイプ４１には複数の開口４１ａが形成され、各開口４１ａからシールドガスＧ２が筐体３３内の内部空間４３に分散して放出される。拡散パイプ４１から放出されたシールドガスＧ２は、内部空間４３で対流した後、整流体３７によってガスの流れを層流化された後、金網３５から筐体３３の外部に放出される。上記のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂの構成は一例であって、例えば、拡散パイプ４１を省略した構成、又は筐体３３内を空洞とした構成にしてもよい。また、一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂは、直方体状の互いに同じ形状を有しているが、形状はこれに限らない。
【0026】
＜カバー部材＞
図２に示すように、カバー部材２９は、トーチ２３に固定されるカバー支持部４５と、カバー支持部４５に弾性変形自在に保持され、トーチ２３を囲んで配置される骨格部材４７と、骨格部材４７を覆って設けられ、トーチ周囲空間５１を画成するシート部材４９と、を備える。本構成では、シート部材４９の内側に画成されたトーチ周囲空間５１に、シールドガスＧ１，Ｇ２がシールドガス供給部１７から供給される。
図２に示すように、カバー部材２９は、トーチ２３に固定されるカバー支持部４５と、カバー支持部４５に弾性変形自在に保持され、トーチ２３を囲んで配置される骨格部材４７と、骨格部材４７を覆って設けられ、トーチ周囲空間５１を画成するシート部材４９と、を備える。本構成では、シート部材４９の内側に画成されたトーチ周囲空間５１に、シールドガスＧ１，Ｇ２がシールドガス供給部１７から供給される。
【0027】
カバー支持部４５は、骨格部材４７とシート部材４９とを一体に支持し、必要に応じて骨格部材４７とシート部材４９とをトーチ２３の軸線Ｌに沿って上下動させるスライド機構を設けてもよい。その場合のスライド機構としては、不図示のねじによる螺合、又はエアシリンダ等のアクチュエータを用いた構成等を採用できる。
【0028】
骨格部材４７は、少なくとも１つの棒状の支持片４７ａと、円環状の第１環状部４７ｂと、円環状の第２環状部４７ｃと、複数の棒状の支柱部４７ｄと、を有する。
支持片４７ａの一端側はカバー支持部４５に固定され、他端側は第１環状部４７ｂに固定される。図２に示す構成では、複数の支持片４７ａがカバー支持部４５に放射状に接続されている。
支持片４７ａの一端側はカバー支持部４５に固定され、他端側は第１環状部４７ｂに固定される。図２に示す構成では、複数の支持片４７ａがカバー支持部４５に放射状に接続されている。
【0029】
第１環状部４７ｂはトーチ２３の基端側に配置され、第２環状部４７ｃは第１環状部４７ｂとは離れてトーチ２３の先端側に配置されている。第１環状部４７ｂと第２環状部４７ｃとは、複数の支柱部４７ｄによって連結されている。第２環状部４７ｃは第１環状部４７ｂよりも大径であり、これにより、骨格部材４７は、トーチ２３の軸線Ｌに沿ってトーチ基端側からトーチ先端側に向かうに従って裾広がりになる形状を有する。
【0030】
シート部材４９は、骨格部材４７を覆って設けられる。シート部材４９は、その内側のトーチ周囲空間５１がシールドガスによって満たされることで、シート部材４９の内側の溶接部を大気から遮断する。また、シート部材４９のトーチ基端側となる上方には開口部４９ａが設けられ、トーチ周囲空間５１を大気に解放している。つまり、シート部材４９は、トーチ２３の軸線Ｌに沿って貫通する円錐台形状（円錐台の周面形状）を有し、骨格部材４７の裾広がりした先端縁（第２環状部４７ｃの位置）から更に延びた位置に外縁端４９ｂが設けられる。シート部材４９は、骨格部材４７に接する部分の少なくとも一部が骨格部材４７と接着されるか係止されることで、骨格部材４７と一体にされる。
【0031】
骨格部材４７は、シート部材４９の形状を維持できる程度の強度があればよく、変形が容易なスチール線、ピアノ線、硬鋼線、ステレス線等の金属製の線材、樹脂製の線材で構成される。更に線材に限らず、帯材、板材等を単独、又は組み合わせて構成してもよい。
【0032】
シート部材４９は、トーチ２３近くに配置されるため、耐火シート又は防炎シートであることが好ましい。また、シート部材４９の全体又は少なくとも一部が透光性を有する材料であれば、シート部材４９の内側となる溶接部の様子を視認でき、溶接状態を簡単に監視できるため好ましい。
【0033】
防炎シート又は不燃シートとしては、例えば、ＪＩＳ Ａ ８９５２ 「建築用工事シート」に定められた防炎性を備えるシート、ＪＩＳ Ａ １３２３－１９９５ 「建築工事用シートの溶接及び溶断火花に対する難燃性試験方法」に定められたＡ種、Ｂ種、Ｃ種のシート等が一例として挙げられる。また、透光性を有するシートとしては、例えば、ガラス繊維クロスの基布に光硬化樹脂をコーティングした透明不燃シート等が一例として挙げられる。
【0034】
本構成のカバー部材２９は、トーチ２３と一対のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂとを覆い、トーチ２３に供給されるシールドガスＧ１と、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂに供給されるシールドガスＧ２とを、カバー内側の空間に滞留させる。
【0035】
＜ガスシールド治具による作用効果＞
次に、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂによるガスシールドの様子について説明する。
図４は、溶接中のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂとカバー部材２９によるシールドガスの流れを模式的に示す説明図である。
次に、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂによるガスシールドの様子について説明する。
図４は、溶接中のガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂとカバー部材２９によるシールドガスの流れを模式的に示す説明図である。
【0036】
トーチ２３からアークを発生させてベースプレート２５上に溶着ビードＢを形成する場合、トーチ２３からシールドガスＧ１が溶接部に供給されるとともに、ガスシールド治具２７Ａからビフォーシールドガス、及びガスシールド治具２７Ｂからアフターシールドガスが供給される。ビフォーシールドガスとアフターシールドガスとは、同じ種類のシールドガスであってもよく、異なる種類であってもよい。また、ガス供給速度（圧力）は、双方で同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0037】
ここで、ビフォーシールドガスの有無による溶接部の状態の違いについて説明する。
図５の（Ａ），（Ｂ）は、トーチ２３の溶接方向ＷＤの下流側にのみガスシールド治具２７Ｂを設けて、ビフォーシールドガスを供給しない場合の様子を模式的に示す説明図である。図６の（Ａ），（Ｂ）は、トーチ２３の溶接方向ＷＤの上流側及び下流側にガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂを設けて、ビフォーシールドガス及びアフターシールドガスを供給する場合の様子を模式的に示す説明図である。
図５の（Ａ），（Ｂ）は、トーチ２３の溶接方向ＷＤの下流側にのみガスシールド治具２７Ｂを設けて、ビフォーシールドガスを供給しない場合の様子を模式的に示す説明図である。図６の（Ａ），（Ｂ）は、トーチ２３の溶接方向ＷＤの上流側及び下流側にガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂを設けて、ビフォーシールドガス及びアフターシールドガスを供給する場合の様子を模式的に示す説明図である。
【0038】
図５の（Ａ）に示すように、ベースプレート２５の表面には、吸着酸素・吸着窒素５５が存在している。図５の（Ｂ）に示すように、トーチ２３を溶接方向ＷＤに移動させていくと、トーチ２３の直下における溶接部では、吸着酸素・吸着窒素５５が溶接金属に取り込まれ、溶着ビードに酸素が侵入しやすくなる。
【0039】
一方、図６の（Ａ）に示すように、トーチ２３の溶接方向ＷＤの上流側にガスシールド治具２７Ａを設けてビフォーシールドガスを供給すると、ベースプレート２５の表面の吸着酸素・吸着窒素５５がビフォーシールドガスによって吹き飛ばされる。その結果、図６の（Ｂ）に示すように、トーチ２３の直下における溶接部では、吸着酸素・吸着窒素５５が減少する。このようにして、ビフォーシールドガスを供給すると、溶着ビードへの酸素・窒素の侵入を抑制できる効果が得られると考えられる。
【0040】
また、図４に示すように、トーチ２３からのシールドガスＧ１と、ガスシールド治具２７Ａ，２７ＢからシールドガスＧ２とがカバー部材２９内に供給されると、供給されたシールドガスＧ１，Ｇ２は、シート部材４９で囲まれたトーチ周囲空間５１内で対流する。すると、アルゴン、炭酸ガス等のシールドガスＧ１，Ｇ２は比重が空気より大きいため、トーチ周囲空間５１の下方（ベースプレート２５の表面から高さＨ１までの領域）に溜まる。また、溶接時のヒューム、及び余剰となったシールドガスＧ１，Ｇ２は、シート部材４９のトーチ基端側（図４の上方）に設けられた開口部４９ａを通じてトーチ周囲空間５１から排出される。
【0041】
そして、シート部材４９の裾広がりした外縁端４９ｂは、ベースプレート２５と接するか、ベースプレート２５の表面近くまで延びて配置されるため、外縁端４９ｂとベースプレート２５との間の高さＨ２の全隙間面積は、開口部４９ａの開口面積と比較して小さい。そのため、シールドガスＧ１，Ｇ２は、シート部材４９の外縁端４９ｂからの漏出が抑制され、トーチ周囲空間５１の下側で滞留し続ける。これにより、溶接部、及び溶接終了部は、シールドガスＧ１，Ｇ２で常時覆われて、大気との遮断性が向上する。
【0042】
このように、トーチ周囲空間５１に供給されたシールドガスＧ１，Ｇ２は、トーチ周囲空間５１の下部（高さＨ１の領域）で一度滞留した後に、主に上方の開口部４９ａから排出される。
また、シート部材４９の外縁端４９ｂの高さＨ２が高くなるほど、トーチ周囲空間５１に供給されたシールドガスＧ１，Ｇ２は、高さＨ２の隙間からの排出割合が増加し、トーチ周囲空間５１での滞留時間が短くなる。したがって、カバー部材２９の高さＨ２の隙間を調整することで、トーチ周囲空間５１におけるシールドガスＧ１，Ｇ２の濃度、圧力、入れ替わり頻度等の溶接環境条件を変更できる。これによれば、溶接対象に応じた溶接条件の適正化が図れ、溶接品質を向上できる。
また、シート部材４９の外縁端４９ｂの高さＨ２が高くなるほど、トーチ周囲空間５１に供給されたシールドガスＧ１，Ｇ２は、高さＨ２の隙間からの排出割合が増加し、トーチ周囲空間５１での滞留時間が短くなる。したがって、カバー部材２９の高さＨ２の隙間を調整することで、トーチ周囲空間５１におけるシールドガスＧ１，Ｇ２の濃度、圧力、入れ替わり頻度等の溶接環境条件を変更できる。これによれば、溶接対象に応じた溶接条件の適正化が図れ、溶接品質を向上できる。
【0043】
また、図４に示すガスシールド治具２７Ａにように、溶接方向ＷＤの上流側に配置されたままでは、溶接場所によっては障害物と干渉する場合が生じる。そこで、本構成のガスシールド治具２７Ａでは、前述したようにトーチ２３を中心に回転自在に支持している。
【0044】
図７の（Ａ），（Ｂ）は、ガスシールド治具２７Ａを回転させて障害物との干渉を回避する様子を上面視で示す説明図である。
図７の（Ａ）に示すように、溶接方向ＷＤの上流側に障害物となる壁部５７が存在する場合、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂが直線状に配置されたままトーチ２３を移動させると、ガスシールド治具２７Ａが壁部５７に突き当たる。その場合、トーチ２３を壁部５７の近傍にまで移動できない。そこで、図７の（Ｂ）に示すように、ガスシールド治具２７Ａを、トーチ２３を中心に矢印Ｒ方向に回転させ、ガスシールド治具２７Ａと壁部５７との干渉を回避する。これにより、トーチ２３を壁部５７により接近した位置に配置でき、溶接可能な範囲を拡大できる。
図７の（Ａ）に示すように、溶接方向ＷＤの上流側に障害物となる壁部５７が存在する場合、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂが直線状に配置されたままトーチ２３を移動させると、ガスシールド治具２７Ａが壁部５７に突き当たる。その場合、トーチ２３を壁部５７の近傍にまで移動できない。そこで、図７の（Ｂ）に示すように、ガスシールド治具２７Ａを、トーチ２３を中心に矢印Ｒ方向に回転させ、ガスシールド治具２７Ａと壁部５７との干渉を回避する。これにより、トーチ２３を壁部５７により接近した位置に配置でき、溶接可能な範囲を拡大できる。
【0045】
ガスシールド治具２７Ａの障害物からの回避動作は、回転動作に限らず、溶接位置からの高さを変更するスライド動作であってもよい。
図８の（Ａ），（Ｂ）は、ガスシールド治具２７Ａを昇降移動させて障害物との干渉を回避する様子を側面視で示す説明図である。
図８の（Ａ），（Ｂ）は、ガスシールド治具２７Ａを昇降移動させて障害物との干渉を回避する様子を側面視で示す説明図である。
【0046】
図８の（Ａ）に示すように、溶接方向ＷＤの上流側に障害物となる既設の溶着ビードＢが存在する場合、ガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂが同じ高さで直線状に配置されたままトーチ２３を移動させると、ガスシールド治具２７Ａが溶着ビードＢに突き当たる。その場合、トーチ２３を溶着ビードＢの近傍にまで移動できない。そこで、図８の（Ｂ）に示すように、ガスシールド治具２７Ａを、トーチ２３の軸線Ｌに沿った矢印Ｓ方向にスライドさせ、ガスシールド治具２７Ａと溶着ビードＢとの干渉を回避する。これにより、トーチ２３を溶着ビードＢにより接近した位置に配置でき、溶接可能な範囲を拡大できる。この場合には、更にトーチ２３を上昇させることで、溶着ビードＢ上へ新たな溶着ビードを形成することもできる。
【0047】
ガスシールド治具２７Ａの回転方向、回転角等の条件、及びスライド方向、スライド量等の条件は、壁部５７、溶着ビードＢ等の障害物の形状に応じて適宜設定される。ガスシールド治具２７Ａの回転駆動、スライド駆動の指示は、予め定めた駆動プログラムに含ませてもよく、トーチ２３と一体に移動するイメージセンサ、磁気センサ、各種の接触式の位置センサを設けることで、障害物をリアルタイムで検出し、溶着ビード形成時に障害物が検出された場合に、ガスシールド治具２７Ａを回転駆動、スライド駆動、又は回転及びスライド駆動して、障害物との干渉を回避する構成にしてもよい。
【0048】
上記はガスシールド治具２７Ａのみ回転、スライド動作させているが、ガスシールド治具２７Ｂについても同様に回転、スライド動作を可能にしてもよい。いずれの場合でも、トーチ２３を保持したロボットの姿勢限界と可動範囲の限界とを拡大でき、各種の溶接場面に柔軟に対応できる。
【0049】
なお、カバー部材２９は、柔軟に変形できる構造であり、骨格部材４７は、外力によって撓んだ形状が、その外力が解除されると自身の弾性によって元の形状に復帰する弾性復元力を有する。そのため、カバー部材２９はトーチ２３の移動を妨げない。
【実施例】
【0050】
前述したガスシールド治具２７Ａ，２７Ｂによるビフォーシールド、アフターシールドを実施しない場合と実施する場合、及びガスシールド治具２７Ｂを使用する場合としない場合との溶着ビードの酸素濃度と窒素濃度とをそれぞれ求めた。
【0051】
溶着ビードを形成した溶接条件は、以下のとおりである。
溶接電流：１６０Ａ
溶接電圧：１５Ｖ
（直流パルス駆動）
溶接速度：２０ｃｍ／ｍｉｎ
（溶接入熱量：約７２０Ｊ／ｍｍ）
トーチガス流量：２５Ｌ／ｍｉｎ、Ａｒ（１００％）
ビフォーシールドガス流量：２５Ｌ／ｍｉｎ、Ａｒ（１００％）
アフターシールドガス流量：２５Ｌ／ｍｉｎ、Ａｒ（１００％）
溶加材：純チタンソリッドワイヤ ＷＴ２Ｇ（大同特殊鋼製）
造形形状：３パス×３層の積層体
溶接電流：１６０Ａ
溶接電圧：１５Ｖ
（直流パルス駆動）
溶接速度：２０ｃｍ／ｍｉｎ
（溶接入熱量：約７２０Ｊ／ｍｍ）
トーチガス流量：２５Ｌ／ｍｉｎ、Ａｒ（１００％）
ビフォーシールドガス流量：２５Ｌ／ｍｉｎ、Ａｒ（１００％）
アフターシールドガス流量：２５Ｌ／ｍｉｎ、Ａｒ（１００％）
溶加材：純チタンソリッドワイヤ ＷＴ２Ｇ（大同特殊鋼製）
造形形状：３パス×３層の積層体
【0052】
上記した３×３の溶着ビードからなる積層体の溶着ビード毎に酸素濃度と窒素濃度とを不活性化ガス溶解法により測定した（酸素測定方法：ＪＩＳ Ｈ １６２０、窒素測定方法：ＪＩＳ Ｈ １６１２）。
【0053】
アフターシールドを実施した場合における、ビフォーシールドの有無とカバー部材の有無による酸素濃度と窒素濃度との分布の違いを確認したところ、カバー部材を使用してシールドガスを滞留させた場合は、滞留させない場合と比較すると、酸素濃度及び窒素濃度の低下が認められた。ただし、酸素濃度及び窒素濃度の分布はバラつきがあり、ＪＩＳ Ｈ４６００ ２種の規格である酸素濃度２０００ｐｐｍ以下、窒素濃度３００ｐｐｍ以下の範囲を外れることもあった。具体的には、窒素濃度に関して限界値０．０３質量％（上記したＪＩＳ規格による３００ｐｐｍ対応値）を超えることがあった。
【0054】
図９は、酸素濃度と窒素濃度の分析結果をビフォーシールドの有無とカバー部材の有無に応じて示したグラフである。
【0055】
ビフォーシールドを実施せず、カバー部材を設けない場合（試験例１）は、酸素含有量が０．１６質量％、窒素含有量が０．０４６質量％であった。
また、ビフォーシールドを実施せず、カバー部材を設けた場合（試験例２）は、酸素含有量が０．１４質量％、窒素含有量が０．０４３質量％となり、試験例1よりも特に酸素含有量が低下した。
また、ビフォーシールドを実施せず、カバー部材を設けた場合（試験例２）は、酸素含有量が０．１４質量％、窒素含有量が０．０４３質量％となり、試験例1よりも特に酸素含有量が低下した。
【0056】
一方、ビフォーシールドを実施し、カバー部材を設けない場合（試験例３）は、酸素含有量が０．１４３質量％、窒素含有量が約０．０３質量％となり、試験例１、２よりも窒素含有量が更に低下した。
更に、ビフォーシールドを実施し、カバー部材を設けた場合（試験例４）は、酸素含有量が０．１３３質量％、窒素含有量が約０．０３質量％となり、試験例３よりも酸素含有量が更に低下した。
更に、ビフォーシールドを実施し、カバー部材を設けた場合（試験例４）は、酸素含有量が０．１３３質量％、窒素含有量が約０．０３質量％となり、試験例３よりも酸素含有量が更に低下した。
【0057】
以上より、ビフォーシールドとアフターシールドとを共に実施し、且つカバー部材を設ける場合には、酸素含有量と窒素含有量とがいずれも最小値になり、高品質な溶着ビードが形成された。
【0058】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0059】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する、
積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、トーチの移動方向前方の配置したガスシールド治具により溶接部のビフォーシールドが行え、トーチの移動方向後方に配置したガスシールド治具により溶接部のアフターシールドが行える。そして、双方のガスシールド治具がトーチに独立して設けられるため、一対のガスシールド治具の一方と他方とを自在に配置できる。これにより、一対のガスシールド治具を溶接場面に応じた配置にでき、溶接部の表面に残存する吸着酸素・吸着窒素をより確実に除去できる。溶着ビードの酸素濃度及び窒素濃度を低減できる。
（１） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する、
積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、トーチの移動方向前方の配置したガスシールド治具により溶接部のビフォーシールドが行え、トーチの移動方向後方に配置したガスシールド治具により溶接部のアフターシールドが行える。そして、双方のガスシールド治具がトーチに独立して設けられるため、一対のガスシールド治具の一方と他方とを自在に配置できる。これにより、一対のガスシールド治具を溶接場面に応じた配置にでき、溶接部の表面に残存する吸着酸素・吸着窒素をより確実に除去できる。溶着ビードの酸素濃度及び窒素濃度を低減できる。
【0060】
（２） 前記シールドする工程は、前記トーチと前記一対のガスシールド治具との周囲を覆うカバー部材を配置して、噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、（１）に記載の積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、カバー部材内のトーチ周囲空間にシールドガスを滞留させることができ、形成された溶着ビードを確実に大気雰囲気からシールドできる。
この積層造形物の製造方法によれば、カバー部材内のトーチ周囲空間にシールドガスを滞留させることができ、形成された溶着ビードを確実に大気雰囲気からシールドできる。
【0061】
（３） 前記トーチを移動させながら前記溶着ビードを形成する途中で、前記トーチの姿勢を変更する場合、又は前記トーチの移動方向前方に障害物が存在する場合に、前記一対のガスシールド治具の少なくとも一方を、前記トーチを中心に回転又は前記トーチの軸方向に移動させる、（１）又は（２）に記載の積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、ガスシールド治具を回転又は移動させることで障害物との干渉を防止して、溶接可能範囲を拡大できる。
この積層造形物の製造方法によれば、ガスシールド治具を回転又は移動させることで障害物との干渉を防止して、溶接可能範囲を拡大できる。
【0062】
（４） 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置される、
積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、トーチの移動方向前方の配置したガスシールド治具により溶接部のビフォーシールドが行え、トーチの移動方向後方に配置したガスシールド治具により溶接部のアフターシールドが行える。そして、双方のガスシールド治具がトーチに独立して設けられるため、一対のガスシールド治具の一方と他方とを自在に配置できる。これにより、一対のガスシールド治具を溶接場面に応じた配置にでき、溶接部の表面に残存する吸着酸素・吸着窒素をより確実に除去できる。溶着ビードの酸素濃度及び窒素濃度を低減できる。
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置される、
積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、トーチの移動方向前方の配置したガスシールド治具により溶接部のビフォーシールドが行え、トーチの移動方向後方に配置したガスシールド治具により溶接部のアフターシールドが行える。そして、双方のガスシールド治具がトーチに独立して設けられるため、一対のガスシールド治具の一方と他方とを自在に配置できる。これにより、一対のガスシールド治具を溶接場面に応じた配置にでき、溶接部の表面に残存する吸着酸素・吸着窒素をより確実に除去できる。溶着ビードの酸素濃度及び窒素濃度を低減できる。
【0063】
（５） 前記トーチと前記一対のシールド部材との周囲を覆うカバー部材を備え、
噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、（４）に記載の積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、カバー部材内のトーチ周囲空間にシールドガスを滞留させることができ、形成された溶着ビードを確実に大気雰囲気からシールドできる。
噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、（４）に記載の積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、カバー部材内のトーチ周囲空間にシールドガスを滞留させることができ、形成された溶着ビードを確実に大気雰囲気からシールドできる。
【0064】
（６） 前記トーチの移動方向前方に配置された前記ガスシールド治具を、前記トーチを中心に回転移動させる回転機構と、前記トーチの軸線に沿って移動させる直動機構との少なくとも一方を備える、（４）又は（５）に記載の積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、ガスシールド治具を回転又は移動させることで障害物との干渉を防止して、溶接可能範囲を拡大できる。
この積層造形物の製造装置によれば、ガスシールド治具を回転又は移動させることで障害物との干渉を防止して、溶接可能範囲を拡大できる。
【符号の説明】
【0065】
１１ 溶接ロボット
１３ ロボットコントローラ
１５ 溶加材供給部
１７ シールドガス供給部
１９ 溶接電源
２１ 制御部
２３ トーチ
２５ ベースプレート
２７Ａ，２７Ｂ ガスシールド治具
２９ カバー部材
３１ 支持部
３３ 筐体
３３ａ 開口部
３５ 金網
３７ 整流体
３９ ガス供給管
４１ 拡散パイプ
４１ａ 開口
４３ 内部空間
４５ カバー支持部
４７ 骨格部材
４７ａ 支持片
４７ｂ 第１環状部
４７ｃ 第２環状部
４７ｄ 支柱部
４９ シート部材
４９ａ 開口部
４９ｂ 外縁端
５１ トーチ周囲空間
５５ 吸着酸素・吸着窒素
５７ 壁部
１００ ガスシールド溶接装置（積層造形物の製造装置）
Ｂ 溶着ビード
１３ ロボットコントローラ
１５ 溶加材供給部
１７ シールドガス供給部
１９ 溶接電源
２１ 制御部
２３ トーチ
２５ ベースプレート
２７Ａ，２７Ｂ ガスシールド治具
２９ カバー部材
３１ 支持部
３３ 筐体
３３ａ 開口部
３５ 金網
３７ 整流体
３９ ガス供給管
４１ 拡散パイプ
４１ａ 開口
４３ 内部空間
４５ カバー支持部
４７ 骨格部材
４７ａ 支持片
４７ｂ 第１環状部
４７ｃ 第２環状部
４７ｄ 支柱部
４９ シート部材
４９ａ 開口部
４９ｂ 外縁端
５１ トーチ周囲空間
５５ 吸着酸素・吸着窒素
５７ 壁部
１００ ガスシールド溶接装置（積層造形物の製造装置）
Ｂ 溶着ビード
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】