特許 7543077 溶接装置

(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】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】溶接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/028 20060101AFI20240826BHJP

   B23K 9/022 20060101ALI20240826BHJP

   B23K 9/00 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

B23K9/028 C

B23K9/022 Z

B23K9/00 501B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020173164

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2022064496

(43)【公開日】2022-04-26

【審査請求日】2023-05-12

(73)【特許権者】

【識別番号】516093356

【氏名又は名称】株式会社シービーリサーチ

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】尾形 素臣

(72)【発明者】

【氏名】小川 大貴

【審査官】松田 長親

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１４４２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０７０３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３３４７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ９／００－９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向配置させた一対の鉄筋の端面同士を溶接する溶接装置であって、
先端部に溶接ワイヤーを有する溶接トーチと、
鉄筋の長手方向において、一対の鉄筋の端面同士の間に備えられた開先部の所定位置に前記溶接ワイヤーを位置させる状態で、鉄筋の長手方向で前記溶接トーチを位置保持する位置保持部と、
その位置保持部にて鉄筋の長手方向で位置保持された前記溶接トーチを、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで揺動自在に支持する揺動支持部とが備えられ、
前記溶接トーチは、作業者が把持する状態で前記溶接トーチを操作可能とするハンドル部が備えられ、作業者が前記ハンドル部を把持して前記溶接トーチを前記揺動軸心周りで揺動させる揺動操作を行うことで、前記溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う人為操作式に構成され、
前記溶接トーチを揺動操作させる際の前記揺動軸心は、前記溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の前記ハンドル部の軌跡から外れた位置に配設されている溶接装置。

【請求項2】

前記揺動軸心は、前記溶接トーチの姿勢が前記溶接トーチの先端部が鉄筋の中心部を向く基本姿勢である状態において、鉄筋の中心部と前記溶接トーチの中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線上に配設されている請求項１に記載の溶接装置。

【請求項3】

前記溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の前記溶接トーチの位置を、鉄筋の長手方向で調整自在な第１位置調整部と、
前記溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の前記溶接トーチの位置を、前記開先部に対して前記溶接ワイヤーを挿脱させる挿脱方向で調整自在な第２位置調整部とが備えられている請求項１又は２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、対向配置させた一対の鉄筋の端面同士を溶接する溶接装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記のような溶接装置として、例えば、水平方向に沿って一対の鉄筋を配置し、その端面同士の間に所定の間隔を設けて開先部を備え、その開先部の外周部の下方側を覆うように裏当材を配置し、アーク溶接により開先部の底部から下向溶接するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

溶接トーチにて溶接する場合には、溶接トーチの先端部に備えられた溶接ワイヤーを開先部に位置させた状態で、溶接トーチを前後方向（鉄筋の長手方向に直交する方向）に移動させる運棒を行うことで、開先部の溶接を行っている。

【0004】

このとき、開先間隔を狭くするほど、溶接で埋める間隔が小さくなり、溶接時間の短縮化を図れるとともに、溶接材料の低減を図ることができる。しかしながら、溶接ワイヤーが鉄筋の端面に接触すると、その接触部分が溶接欠陥となってしまい、逆に、溶接ワイヤーが鉄筋の端面から離れ過ぎても、鉄筋断面が溶け残り、溶接欠陥となってしまう。よって、鉄筋間で鉄筋断面を溶かすことができながら、鉄筋端面と接触することなく、溶接ワイヤーを前後方向に移動させる運棒を正確に行うことが求められている。

【0005】

そこで、特許文献１に記載の溶接装置では、溶接トーチを前後方向（鉄筋の長手方向に直交する方向）にスライド移動させる前後移動部と、溶接トーチを上下方向にスライド移動させる上下移動部とが備えられている。溶接トーチにて開先部を溶接する場合には、溶接トーチの先端部に備えられた溶接ワイヤーを開先部の所望位置に停止させた状態で、前後移動部にて溶接トーチを前後方向で往復スライド移動させ、且つ、上下移動部にて溶接トーチを上下方向でスライド移動させることで、溶接トーチを前後方向のトーチ反復点で反転させながら前後方向に往復スライド移動させて、運棒を正確に行いながら、開先部を一層ごと積層していき、多層溶接している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平７－１８５８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の溶接装置では、溶接トーチを前後方向（鉄筋の長手方向に直交する方向）にスライド移動させる前後移動部を備えているが、前後移動部は、溶接トーチを前後方向にスライド移動させるためのレール等のスライド移動機構を備えなければならず、特に、前後方向において大きなものとなり、装置の大型化を招くものとなる。

【0008】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、装置の小型化を図りながら、溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行うことができる溶接装置を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１特徴構成は、対向配置させた一対の鉄筋の端面同士を溶接する溶接装置であって、
先端部に溶接ワイヤーを有する溶接トーチと、
鉄筋の長手方向において、一対の鉄筋の端面同士の間に備えられた開先部の所定位置に前記溶接ワイヤーを位置させる状態で、鉄筋の長手方向で前記溶接トーチを位置保持する位置保持部と、
その位置保持部にて鉄筋の長手方向で位置保持された前記溶接トーチを、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで揺動自在に支持する揺動支持部とが備えられている点にある。

【0010】

本構成によれば、位置保持部は、鉄筋の長手方向において開先部の所定位置に溶接ワイヤーを位置させる状態で、鉄筋の長手方向で溶接トーチを位置保持しているので、鉄筋の長手方向での溶接トーチの移動が規制されている。この位置保持部にて溶接トーチを位置保持した状態で、揺動支持部が、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで揺動自在に溶接トーチを支持しているので、鉄筋の長手方向における溶接ワイヤーと鉄筋の端面との距離を一定の距離に保ちながら、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで溶接トーチを揺動させることができる。

【0011】

これにより、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで溶接トーチを揺動させるだけで、溶接ワイヤーが鉄筋の端面に接触せずに、鉄筋断面を溶かしながら、溶接ワイヤーを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行うことができる。しかも、揺動支持部は、単に、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで溶接トーチを揺動自在に支持するだけでよく、特許文献１における前後移動部のように、溶接トーチを前後方向にスライド移動させるためのレール等のスライド移動機構を備えなくてもよいので、装置の小型化を図ることができる。

【0012】

本発明の第２特徴構成は、前記揺動軸心は、前記溶接トーチの姿勢が前記溶接トーチの先端部が鉄筋の中心部を向く基本姿勢である状態において、鉄筋の中心部と前記溶接トーチの中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線上に配設されている点にある。

【0013】

例えば、基本線を延長させた延長線から外れた位置に揺動軸心を配設した場合には、溶接トーチを揺動軸心周りで揺動させると、溶接トーチの先端部と鉄筋との距離の変化量が大きくなり、適切な溶接を行い難くなる可能性がある。

【0014】

そこで、本構成によれば、基本線を延長させた延長線上に揺動軸心を配設している。これにより、溶接トーチを揺動軸心周りで揺動させた場合に、溶接トーチの先端部と鉄筋との距離の変化量が小さくなり、適切な溶接を行い易くなる。

【0015】

本発明の第３特徴構成は、前記溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の前記溶接トーチの位置を、鉄筋の長手方向で調整自在な第１位置調整部と、
前記溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の前記溶接トーチの位置を、前記開先部に対して前記溶接ワイヤーを挿脱させる挿脱方向で調整自在な第２位置調整部とが備えられている点にある。

【0016】

本構成によれば、第１位置調整部にて鉄筋の長手方向での溶接トーチの位置を調整することができるとともに、第２位置調整部にて挿脱方向での溶接トーチの位置を調整することができるので、鉄筋の長手方向において開先部の所望位置に溶接ワイヤーを位置させ、且つ、挿脱方向において開先部の所望位置に溶接ワイヤーを位置させる状態に、溶接トーチの位置を調整することができる。これにより、溶接トーチを適切な位置に位置調整した上で、その溶接トーチを位置保持して溶接トーチを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行うことができるので、溶接トーチによる溶接を適切に行うことができる。

【0017】

本発明の第４特徴構成は、前記溶接トーチは、前記揺動支持部にて支持された状態で人為操作により鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで揺動操作される人為操作式に構成されている点にある。

【0018】

本構成によれば、例えば、作業者等が、揺動支持部にて支持された溶接トーチを揺動操作するだけで、溶接ワイヤーを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行うことができ、作業者の負担軽減を適切に図ることができる。しかも、揺動支持部の他に、溶接トーチを揺動操作させるための構成を備えなくてもよく、構成の簡素化を図ることができる。

【0019】

本発明の第５特徴構成は、前記揺動支持部にて支持された前記溶接トーチを、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで揺動駆動させる揺動駆動部が備えられている点にある。

【0020】

本構成によれば、揺動駆動部は、揺動支持部にて支持された溶接トーチを、鉄筋の長手方向に沿う揺動軸心周りで揺動駆動させるので、作業者等が、溶接トーチを揺動操作することもなく、作業者の負担軽減を効果的に図ることができながら、溶接ワイヤーを鉄筋の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態における溶接装置を示す図

【図2】第２実施形態における溶接装置を示す図

【図3】第３実施形態における溶接装置を示す図

【図4】第４実施形態における溶接装置を示す図

【図5】運棒の際の溶接トーチの軌跡を示す図

【図6】運棒の際の溶接トーチの軌跡を示す図

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明に係る溶接装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
以下、図１に基づいて、第１実施形態における溶接装置１を説明する。
この溶接装置１は、図１に示すように、対向配置させた一対の鉄筋２、３の端面同士を溶接するためのものであり、作業者等の人為操作により溶接を行う人為操作式（人為操作式の溶接治具）に構成されている。図１（Ａ）は、鉄筋２、３の長手方向視での溶接装置１を示しており、図１（Ｂ）は、鉄筋２、３の長手方向に直交する方向視での溶接装置１を示している。

【0023】

一対の鉄筋２、３は、水平方向に沿う姿勢で配置されており、鉄筋２、３の端面同士の間に、所定の開先間隔（例えば、４～１０ｍｍ）の開先部４（図１（Ｂ）を参照）形成する状態で図外のクランプ装置にてクランプされている。一対の鉄筋２、３の間の開先部４に対して、溶接装置１の溶接ワイヤー５４を上方側から挿入させてアーク溶接法による下向溶接にて、一対の鉄筋２、３の端面同士を溶接している。

【0024】

溶接装置１は、一対の鉄筋２、３の一方側に支持されており、溶接トーチ５と、その溶接トーチ５を支持するトーチ支持部６とが備えられている。

【0025】

溶接トーチ５は、ハンドル部５１とトーチボディ部５２とノズル部５３とが備えられ、上方側（開先部４から遠ざかる側）から、ハンドル部５１、トーチボディ部５２、ノズル部５３の順に備えられている。ハンドル部５１は、作業者等が把持自在な形状に形成され、作業者等が、ハンドル部５１を把持する状態で溶接トーチ５を操作可能としている。トーチボディ部５２は、その途中部位にて屈曲された屈曲状に形成され、ハンドル部５１が延びる方向とノズル部５３が延びる方向とを異ならせている。ノズル部５３の先端部には、その先端部から下方側（開先部４に近づく側）に突出する状態で溶接ワイヤー５４が備えられている。

【0026】

トーチ支持部６は、一方側の鉄筋３に固定させるための固定部６１と、鉄筋３の横側部において固定部６１から上下方向（鉄筋２、３の長手方向に直交する方向）に延びる延設部６２と、その延設部６２の上端側に配置されて溶接トーチ５を取り付けるための取付部６３とが備えられている。

【0027】

固定部６１は、鉄筋３に当接する当接部６４と、その当接部６４と対向する位置に延びる対向部６５とが備えられている。固定部６１は、鉄筋３の長手方向に延びるＬ字状の部材により当接部６４と対向部６５とを一体的に備えさせた１枚の板状体にて構成されている。

【0028】

当接部６４は、鉄筋３の下方側部位に当接する下方側当接部６４ａと鉄筋３の横側部位に当接する横側当接部６４ｂとを有するＬ字状に形成されている。対向部６５は、当接部６４における横側当接部６４ｂから連続して斜め上方側に延びる連続部６５ａと、固定ネジ６６を取り付けるネジ取付部６５ｂとが備えられている。対向部６５は、連続部６５ａとネジ取付部６５ｂとの間で折り曲げた頂上部を有する山形状に形成されている。ネジ取付部６５ｂは、当接部６４に当接される鉄筋３に対して斜め上方側から対向する位置に配設されており、固定ネジ６６を取り付けるためのナット６７やボルト孔部（図示省略）等が備えられている。これにより、当接部６４と固定ネジ６６とで両側から鉄筋３を挟み込む状態で、鉄筋３に対して固定部６１が固定されている。

【0029】

延設部６２は、鉄筋３の長手方向で固定部６１よりも幅狭で上下方向に延びるパイプ状に形成されている。延設部６２は、当接部６４における横側当接部６４ｂの裏側に当接する状態で溶接等により上下方向（鉄筋３の長手方向に直交する方向）に延びる姿勢に備えられている。

【0030】

取付部６３は、下方側（開先部４に近い側）から順に、第１ブロック部６８、第２ブロック部６９が備えられている。第１ブロック部６８の上部に第２ブロック部６９が備えられており、第１ブロック部６８と第２ブロック部６９とが、一体的に上下方向（鉄筋３の長手方向に対して直交する方向）に移動自在に備えられている。例えば、第１調整ネジ７０の回転操作により、延設部６２の内部に内蔵されたネジ機構等により延設部６２の長さを調整することで、第１ブロック部６８を上下方向に移動させて、第１ブロック部６８と第２ブロック部６９とを一体的に上下方向に移動自在としている。第２ブロック部６９は、第１ブロック部６８に対して鉄筋３の長手方向に移動自在に備えられている。例えば、第２調整ネジ７１の回転操作により、第１ブロック部６８の内部に内蔵されたネジ機構等により、第１ブロック部６８に対して第２ブロック部６９を鉄筋３の長手方向に移動自在としている。

【0031】

第２ブロック部６９には、鉄筋３の長手方向に沿う回転軸心７２周りで回転自在な回転軸部７３が備えられ、その回転軸部７３の先端部に溶接トーチ５が支持されている。回転軸部７３は、第２ブロック部６９に内蔵された回転機構（図示省略）により、鉄筋３の長手方向に沿う回転軸心７２周りで回転自在に第２ブロック部６９に支持されている。溶接トーチ５を回転軸心（揺動軸心）７２周りで回転自在（揺動自在）に支持する揺動支持部が、回転軸部７３、第２ブロック部６９等から構成されている。溶接トーチ５は、そのトーチボディ部５２の屈曲部位が回転軸部７３の先端部のトーチ固定部７４にて固定されている。これにより、溶接トーチ５は、鉄筋３の長手方向で位置保持された状態で、回転軸部７３の回転により回転軸心７２周りで揺動自在に支持されている。

【0032】

対向配置させた一対の鉄筋２、３の端面同士を溶接するときは、鉄筋設置工程、位置調整工程、運棒工程を順次行うことで、開先部４に対して上方側から溶接トーチ５の溶接ワイヤー５４を挿入させて、鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に溶接トーチ５を移動させる運棒を行い、一対の鉄筋２、３の端面同士を溶接している。

【0033】

鉄筋設置工程では、鉄筋２、３の端面同士の間に、所定の開先間隔（例えば、４～１０ｍｍ）の開先部４を形成する状態で、クランプ装置にて鉄筋２、３を水平方向に沿う姿勢でクランプしている。この鉄筋設置工程では、鉄筋２、３の設置に加えて、鉄筋２、３に支持させる状態で、開先部４の下方側を覆うように裏当て材７を設置している。裏当て材７は、Ｕ字状に形成され、例えば、セラミック材料にて構成することができるが、セラミック材料に限らず、その他の材料を用いることもできる。

【0034】

位置調整工程では、溶接トーチ５の位置について、開先部４の所望位置に溶接ワイヤー５４を位置させるように、鉄筋２、３の長手方向及び上下方向の両方向で溶接トーチ５の位置調整を行う。

【0035】

鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整については、作業者等が、第２調整ネジ７１の回転操作を行い、鉄筋２、３の長手方向で第１ブロック部６８に対して第２ブロック部６９を移動させることで、鉄筋２、３の長手方向において、開先部４の所望位置に溶接ワイヤー５４が位置するように、溶接トーチ５の位置が調整される。このとき、鉄筋２、３の長手方向における開先部４に対する溶接ワイヤー５４の所望位置については、例えば、開先部４の中央部に溶接ワイヤー５４が位置する状態とすることができる。このようにして、溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の溶接トーチ５の位置を鉄筋２、３の長手方向で調整自在とする第１位置調整部を、第２調整ネジ７１、第１ブロック部６８、第２ブロック部６９等から構成することができる。

【0036】

上下方向での溶接トーチ５の位置調整については、作業者等が、第１調整ネジ７０の回転操作を行い、上下方向で第１ブロック部６８と第２ブロック部６９とを一体的に移動させることで、上下方向において、開先部４の所望位置に溶接ワイヤー５４が位置するように、溶接トーチ５の位置が調整される。ここで、上下方向で溶接トーチ５を位置調整することで、開先部４に対して溶接ワイヤー５４を挿入又は離脱させるので、開先部４に対して溶接ワイヤー５４を挿脱させる挿脱方向が上下方向となっている。そして、上下方向（挿脱方向）における開先部４に対する溶接ワイヤー５４の所望位置については、例えば、溶接ワイヤー５４の先端部が溶接箇所の下端部の対応位置に位置する状態とすることができる。このようにして、溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行う際の溶接トーチ５の位置を上下方向（挿脱方向）で調整自在とする第２位置調整部を、第１調整ネジ７０、第１ブロック部６８、第２ブロック部６９等から構成することができる。

【0037】

鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整と上下方向での溶接トーチ５の位置調整とを行う順序については、先に、鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整を行ったり、逆に、先に、上下方向での溶接トーチ５の位置調整を行うこともでき、各種の状況に応じて適宜変更することができる。また、鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整と上下方向での溶接トーチ５の位置調整とを同時的に併行して行うこともできる。

【0038】

先に、鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整を行う場合には、例えば、開先部４から鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に外れた位置（例えば、上方側に外れた位置）に溶接ワイヤー５４を配置させた状態で、鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整を行い、その後、上下方向での溶接トーチ５の位置調整を行うことができる。逆に、先に、上下方向での溶接トーチ５の位置調整を行う場合には、鉄筋２、３の長手方向において、開先部４に対して溶接ワイヤー５４が挿入可能な位置に配置させた状態で、上下方向での溶接トーチ５の位置調整を行い、その後、鉄筋２、３の長手方向での溶接トーチ５の位置調整を行うことができる。

【0039】

運棒工程では、作業者等がハンドル部５１を把持して溶接トーチ５を操作することで、回転軸部７３を第２ブロック部６９に対して回転軸心７２周りで回転させて、溶接トーチ５を回転軸心７２（揺動軸心）周りで揺動させている。これにより、溶接トーチ５を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行い、開先部４において溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させている。このとき、鉄筋２、３の長手方向において溶接トーチ５の位置がトーチ支持部６（位置保持部に相当する）にて位置保持されており、鉄筋２、３の長手方向における溶接ワイヤー５４と鉄筋２、３の端面との距離を一定の距離に保ちながら、回転軸心７２周りで溶接トーチ５を揺動させることができる。

【0040】

運棒工程では、図１に示すように、溶接トーチ５の姿勢について、まず、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部が鉄筋３の中心部Ｐを向く基本姿勢にセットすることができる。溶接トーチ５の基本姿勢は、例えば、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部と鉄筋３の中心部Ｐとの距離が最小距離となる姿勢とすることができる。その基本姿勢にセットした後、作業者等がハンドル部５１を上下に移動させることで、回転軸心７２周りで溶接トーチ５を揺動させて、開先部４において溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させ、鉄筋断面を溶かして鉄筋２、３の端面同士を溶接している（図５（Ａ）参照）。ちなみに、図５（Ａ）は、ハンドル部５１を上下に移動させて、開先部４において溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行ったときの溶接トーチ５の軌跡を示している。

【0041】

回転軸心７２の位置について、図１及び図５（Ａ）に示すように、上下方向（挿脱方向）では、作業者等の操作対象となるハンドル部５１（操作対象部材）よりも下方側（開先部４に近づく側）でトーチボディ５２と重複する位置に、回転軸心７２が配設されている。また、鉄筋３等との相対位置については、溶接トーチ５の姿勢が、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部が鉄筋３の中心部Ｐ（鉄筋３の軸心部）を向く基本姿勢である状態において、鉄筋３の中心部Ｐと溶接トーチ５におけるノズル部５３の中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線Ｋ上に、回転軸心７２が配設されている。この実施形態では、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部の中央部から溶接ワイヤー５４が直線状に延びる状態で備えられているので、延長線Ｋがノズル部５３の先端部から溶接ワイヤー５４が延びる延長線となっている。これにより、溶接トーチ５を回転軸心７２周りで揺動させた場合に、図５（Ａ）に示すように、溶接トーチ５におけるハンドル部５１の先端部と鉄筋３との距離の変化量が小さくなり、適切な溶接を行い易くなる。ちなみに、図５（Ａ）では、図１における回転軸心７２の位置を左右方向で移動させて、鉄筋３の中心部Ｐの真上に回転軸心７２を配置させた状態を示している。図５（Ａ）における溶接トーチ５の基本姿勢を実線にて示している。

【0042】

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、第１実施形態において、鉄筋３に当接する当接部６４、及び、回転軸心７２の位置についての別実施形態である。以下、図２に基づいて、鉄筋３に当接する当接部８１、及び、回転軸心７２の位置について、中心に説明する。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので、同符号を記す等により説明を省略する。図２（Ａ）は、鉄筋２、３の長手方向視での溶接装置１を示しており、図２（Ｂ）は、鉄筋２、３の長手方向に直交する方向視での溶接装置１を示している。

【0043】

第１実施形態では、図１に示すように、当接部６４が、下方側当接部６４ａと横側当接部６４ｂとを有するＬ字状に形成されている。それに対して、第２実施形態では、図２に示すように、当接部８１が、鉄筋３の左右方向において一方側の斜め下方側部位に当接する第１斜め当接部８１ａと、鉄筋３の左右方向において他方側の斜め下方側部位に当接する第２斜め当接部８１ｂとを有するＶ字状に形成されている。これにより、溶接対象の鉄筋２、３の径が異なる場合に、第１実施形態では、鉄筋２、３の中心部Ｐが左右方向で変化するのに対して、第２実施形態では、鉄筋２、３の中心部Ｐが左右方向で変化せずに同一位置となる。

【0044】

また、第２実施形態では、図２に示すように、対向部８２についても、第１実施形態の対向部６５とは異なり、第２斜め当接部８１ｂから連続して上方側に延びる連続部８２ａと、固定ネジ６６を取り付けるネジ取付部８２ｂとが備えられている。対向部８２は、連続部８２ａとネジ取付部８２ｂとの間で屈曲部を有するＬ字状に形成されている。ネジ取付部８２ｂは、当接部６４に当接される鉄筋３に対して上方側から対向する位置に配設されており、固定ネジ６６を取り付けるためのナット６７やボルト孔部（図示省略）等が備えられている。第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、ナット６７やボルト孔部が２つ備えられており、ネジ取付部８２ｂに２つの固定ネジ６６が取り付けられている。これにより、当接部６４と２つの固定ネジ６６とで両側から鉄筋３を挟み込む状態で、鉄筋３に対して固定部６１が固定されている。

【0045】

回転軸心７２の位置について、第１実施形態では、図１に示すように、上下方向（挿脱方向）において、作業者等の操作対象となるハンドル部５１（操作対象部材）よりも下方側（開先部４に近づく側）でトーチボディ５２と重複する位置に、回転軸心７２が配設されている。それに対して、第２実施形態では、図２に示すように、上下方向（挿脱方向）において、トーチボディ部５２よりも上方側でハンドル部５１の上方側部位と重複する位置に、回転軸心７２が配設されている。これにより、回転軸部７３の先端部のトーチ固定部８３は、上下方向に延びる形状に形成されており、トーチ固定部８３の下端部に、溶接トーチ５におけるトーチボディ部５２の屈曲部位が固定されている。

【0046】

図５を用いて、回転軸心７２の位置について説明を加える。図５は、上述の如く、ハンドル部５１を上下に移動させて、開先部４において溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行ったときの溶接トーチ５の軌跡を示している。

【0047】

第２実施形態においても、第１実施形態（図５（Ａ）参照）と同様に、図５（Ｂ）に示すように、溶接トーチ５の姿勢が、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部が鉄筋３の中心部Ｐを向く基本姿勢である状態において、鉄筋３の中心部Ｐと溶接トーチ５におけるノズル部５３の中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線Ｋ上に、回転軸心７２が配設されている。

【0048】

〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、第１実施形態における回転軸部７３を回転させるための構成についての別実施形態である。以下、図３に基づいて、回転軸部７３を回転させるための構成について、中心に説明し、その他の構成については第１実施形態と同様であるので、同符号を記す等により説明を省略する。図３（Ａ）は、鉄筋２、３の長手方向視での溶接装置１を示しており、図３（Ｂ）は、鉄筋２、３の長手方向に直交する方向視での溶接装置１を示している。

【0049】

第１実施形態では、回転軸部７３が、鉄筋３の長手方向に沿う回転軸心７２周りで回転自在に第２ブロック部６９に支持されており、作業者等が溶接トーチ５のハンドル部５１を操作することで、回転軸部７３を回転させている。それに対して、第３実施形態では、図３に示すように、回転軸部７３を回転駆動する回転駆動部９１（揺動駆動部に相当する）が備えられ、その回転駆動部９１にて回転軸部７３を自動的に回転駆動させて、溶接トーチ５を鉄筋２、３の長手方向に沿う回転軸心７２周りで揺動駆動させている。これにより、第１実施形態では、溶接装置１が、運棒を作業者等による人為操作にて行う人為操作式の溶接治具として構成されているのに対して、第３実施形態では、溶接装置１が、運棒を回転駆動部９１による回転駆動により行う自動溶接機として構成されている。

【0050】

回転駆動部９１は、詳細な図示は省略するが、例えば、第２ブロック部６９の内部に内蔵された制御部やモータ等のアクチュエータを有する回転駆動機構等から構成されている。また、回転駆動部９１を回転駆動させるための操作部（例えば、回転駆動部９１の回転駆動の開始や終了を指令する操作釦等）を第２ブロック部６９やリモートコントローラー等に備えることもできる。これにより、運棒工程において、作業者等が操作部を操作するだけで、回転駆動部９１にて回転軸部７３を自動的に回転駆動させて、溶接トーチ５を鉄筋２、３の長手方向に沿う回転軸心７２周りで揺動駆動させることができる。

【0051】

回転軸部７３の先端部のトーチ固定部９２は、第１実施形態と異なり、上下方向に延びる形状に形成されている。そして、トーチ固定部９２に、溶接トーチ５におけるトーチボディ部５２が固定されている。また、溶接トーチ５についても、第１実施形態とは異なり、トーチボディ部５２は、屈曲状に形成されておらず、直線状に形成されている。

【0052】

〔第４実施形態〕
この第４実施形態は、第３実施形態において、鉄筋３に当接する当接部６４、及び、回転軸心７２の位置について、第２実施形態と同様の構成を採用したものである。

【0053】

図４に示すように、第３実施形態と同様に、回転駆動部９１が、第２ブロック部６９の内部に内蔵されている。また、第２実施形態と同様に、当接部８１が、第１斜め当接部８１ａと第２斜め当接部８１ｂとを有するＶ字状に形成されている。図４（Ａ）は、鉄筋２、３の長手方向視での溶接装置１を示しており、図４（Ｂ）は、鉄筋２、３の長手方向に直交する方向視での溶接装置１を示している。

【0054】

回転軸心７２の位置については、第２実施形態と異なり、上下方向において、ハンドル部５１と重複してハンドル部５１の下方側部位に相当する位置に、回転軸心７２が配設されている。また、トーチ固定部９３の上端部及び下端部に、溶接トーチ５におけるハンドル部５１が固定されている。

【0055】

〔回転軸心７２の位置について〕
図５及び図６に基づいて、回転軸心７２の位置について説明を加える。図５及び図６は、いずれも、開先部４において溶接ワイヤー５４を鉄筋２、３の長手方向に直交する方向に移動させる運棒を行ったときの溶接トーチ５の軌跡を示しており、図１（Ａ）～図４（Ａ）に対して、鉄筋２、３の長手方向の反対側から見た状態を示している。図５は、第１実施形態や第２実施形態のように、人為操作式の溶接治具における溶接トーチ５を適用させた場合を示しており、図６は、第３実施形態や第４実施形態のように、自動溶接機における溶接トーチ５を適用させた場合を示している。

【0056】

図５（Ａ）は、左右方向で回転軸心７２の位置を移動させているものの、第１実施形態に相当する回転軸心７２の位置を示している。図５（Ｂ）は、第２実施形態に相当する回転軸心７２の位置を示している。図５（Ａ）と図５（Ｂ）とでは、上下方向での回転軸心７２の位置が上下方向で下方側か上方側かで異なるものの、いずれの場合でも、鉄筋３等との相対位置については、溶接トーチ５の姿勢が、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部が鉄筋３の中心部Ｐを向く基本姿勢（図中、実線にて示す溶接トーチ５の位置）である状態において、鉄筋３の中心部Ｐと溶接トーチ５におけるノズル部５３の中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線Ｋ上に、回転軸心７２が配設されている。これにより、上下方向での回転軸心７２の位置にかかわらず、延長線Ｋ上に回転軸心７２が配設されていれば、溶接トーチ５を回転軸心７２周りで揺動させた場合に、溶接トーチ５におけるハンドル部５１の先端部と鉄筋３との距離の変化量が小さくなり、適切な溶接を行い易くなる。

【0057】

それに対して、図５（Ｃ）は、鉄筋３の中心部Ｐと溶接トーチ５におけるノズル部５３の中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線Ｋ上から外れた位置（図中、右側に外れた位置）に、回転軸心７２を配設している。溶接トーチ５を回転軸心７２周りで揺動させた場合に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の場合と比較すると、溶接トーチ２におけるハンドル部５１の先端部と鉄筋３との距離の変化量が大きくなっている。しかしながら、その変化量はそれほど大きくなく、溶接不良等の悪影響が生じないと考えられるので、延長線Ｋ上から外れた位置に回転軸心７２を配設することもできる。

【0058】

ただし、延長線Ｋ上から回転軸心７２までの距離が大きくなればなるほど、溶接トーチ５を回転軸心７２周りで揺動させた場合のハンドル部５１の先端部と鉄筋３との距離の変化量が大きくなる傾向である。よって、延長線Ｋ上から回転軸心７２までの距離を、溶接不良等の悪影響が生じない範囲に収めておくのが好ましい。

【0059】

図６（Ａ）は、第４実施形態に相当する回転軸心７２の位置を示しており、図６（Ｂ）は、第３実施形態に相当する回転軸心７２の位置を示している。図６（Ａ）では、鉄筋３の中心部Ｐと回転軸心７２の中心とが上下方向で並び、鉄筋３の中心部Ｐの真上に回転軸心７２の中心が位置するように、回転軸心７２を配設している。それに対して、図６（Ｂ）は、鉄筋３の中心部Ｐの真上に回転軸心７２の中心が位置せずに、鉄筋３の中心部Ｐを通り上下方向に沿って延長した線Ｓ１に対して、回転軸心７２の中心を通り上下方向に沿って延長した線Ｓ２が外れた位置になるように、回転軸心７２を配設している。

【0060】

しかしながら、いずれの場合でも、鉄筋３等との相対位置については、溶接トーチ５の姿勢が、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部が鉄筋３の中心部Ｐを向く基本姿勢（図中、実線にて示す溶接トーチ５の位置）である状態において、鉄筋３の中心部Ｐと溶接トーチ５におけるノズル部５３の中央部とを結ぶ基本線を延長させた延長線Ｋ上に、回転軸心７２が配設されている。これにより、鉄筋３の中心部Ｐの真上に回転軸心７２の中心が位置していなくても、延長線Ｋ上に回転軸心７２が配設されていれば、溶接トーチ５を回転軸心７２周りで揺動させた場合に、溶接トーチ２におけるハンドル部５１の先端部と鉄筋３との距離の変化量が小さくなり、適切な溶接を行い易くなる。

【0061】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0062】

（１）上記実施形態では、一対の鉄筋２、３を水平方向に沿う姿勢で配置して、一対の鉄筋２、３の端面同士を溶接する場合に、溶接装置を適用した例を示したが、例えば、一対の鉄筋を上下方向に沿う姿勢で配置して、一対の鉄筋の端面同士を溶接する場合に、溶接装置を適用することもできる。この場合、鉄筋の長手方向が上下方向となり、鉄筋の長手方向に直交する方向が水平方向となる。

【0063】

（２）上記実施形態では、溶接ワイヤー５４について、溶接トーチ５におけるノズル部５３の先端部から直線状に延びる状態で備えられているが、直線状に限らず、例えば、溶接ワイヤーの途中部位で屈曲する屈曲状に備えることもでき、溶接ワイヤーをどのような状態で備えるかは適宜変更が可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ 溶接装置
２ 鉄筋
３ 鉄筋
４ 開先部
５ 溶接トーチ
６ トーチ支持部（位置保持部）
５４ 溶接ワイヤー
６８ 第１ブロック部（第１位置調整部、第２位置調整部）
６９ 第２ブロック部（揺動支持部、第１位置調整部、第２位置調整部）
７０ 第１調整ネジ（第２位置調整部）
７１ 第２調整ネジ（第１位置調整部）
７２ 回転軸心（揺動軸心）
７３ 回転軸部（揺動支持部）
９１ 回転駆動部（揺動駆動部）
Ｋ 延長線
Ｐ 鉄筋の中心部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】