JP6255641B2 - ワイヤー狙いガイド及び溶接装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤー狙いガイド及び溶接装置に関する。

例えば、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）の溶接には、従来よりＴＩＧ溶接(Tungsten Inert Gas welding)又はプラズマアーク溶接等のＧＴＡＷ(Gas Tungsten Arc welding)と呼ばれる非消耗電極式のガスシールドアーク溶接が用いられている。

また、ＭＩＧ溶接(Metal Inert Gas welding)、ＭＡＧ溶接(Metal Active Gas welding)又は炭酸ガスアーク溶接等のＧＭＡＷ(Gas Metal Arc welding)と呼ばれる消耗電極式のガスシールドアーク溶接が用いられている。なお、消耗電極式のガスシールドアーク溶接は、消耗電極となる溶接ワイヤーの送給を自動で行いながら、溶接を手動で行うため、半自動アーク溶接とも呼ばれている。

これらの溶接方法では、一般に溶接用トーチを使用し、電極と被溶接物との間でアークを発生させて、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）を形成しながら、溶接が行われる。また、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大気（空気）を遮断しながら溶接が行われる。

ところで、これらの溶接方法では、開先やすみ肉を溶接する際に、所定の脚長やのど厚を確保するため、溶加材である溶接ワイヤー（フィラーとも言う。）を供給して、不足する溶接金属を補うことが行われている（例えば、特許文献１〜５を参照。）。

この場合、アーク直下の溶融池に向かって溶接ワイヤーを正確に供給する必要がある。このため、ワイヤー狙いガイド（フィラーガイドとも言う。）を溶接用トーチに取り付けて、このワイヤー狙いガイドの先端から溶融池に向かって溶接ワイヤーを送り出すことが行われている。

ワイヤー狙いガイドは、溶接ワイヤーを案内しながら、その先端側から溶接ワイヤーを送り出す送給ヘッドと、送給ヘッドの先端部に向かって溶接ワイヤーを送給するライナー（コンジットとも言う。）とを有している。そして、このワイヤー狙いガイドは、溶接用トーチに取付治具を介して送給ヘッドが取り付けられた構造を有している。

送給ヘッドは、その先端側がトーチノズルの先端側に向かって湾曲したノズル形状を有している。一方、ライナーは、ワイヤー送給装置と接続されており、このワイヤー送給装置によって溶接ワイヤーを自動で送給することが可能となっている。

一方、溶接ワイヤーに電流を流すホットワイヤーと呼ばれる方法がある。この方法では、ワイヤー狙いガイド側の給電部と母材との間の電気抵抗によって加熱され、溶接ワイヤーの溶融が更に促進される。これにより、高溶着及び高速溶接が可能となる。

実開昭５８−６６０８３号公報 特開昭５１−９４４４８号公報 実開昭５３−１６０４２８号公報 特開平５−９６３７６号公報 特開２０１３−３９６２３号公報

ところで、上述した従来のワイヤー狙いガイドでは、送給ヘッドが湾曲しているため、溶接ワイヤーを送給ヘッドに挿入する際に、溶接ワイヤーが挿入し難くなるといった問題あった。

また、取付治具に送給ヘッドを回動自在に支持する回動機構を設けて、送給ヘッドの角度を調整可能としたワイヤー狙いガイドがある。しかしながら、このような角度調整が可能なワイヤー狙いガイドでは、溶接用トーチのノズル廻りが大きくなるため、狭隘部へのアプローチが難しくなるといった問題が発生してしまう。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、更なる使い勝手の向上を可能としたワイヤー狙いガイド、並びに、そのようなワイヤー狙いガイドを溶接用トーチに取り付けた溶接装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
（１） 溶接用トーチに取り付けられた状態で、溶接ワイヤーを案内しながら、その先端側から溶接ワイヤーを送り出すワイヤー狙いガイドであって、
前記溶接ワイヤーを案内する第１のガイド部と第２のガイド部とが設けられたガイド部材と、
前記ガイド部材の基端側に接続された状態で、前記溶接ワイヤーを送給するライナーとを備え、
前記第１のガイド部は、前記第２のガイド部よりも先端側に位置すると共に、前記第２のガイド部よりも前記ライナーから送給される溶接ワイヤーの延長方向に対して偏った位置にあり、
前記溶接ワイヤーは、前記第２のガイド部を支点に曲げられると共に、前記第１のガイド部に掛け止めされた状態で、前記ガイド部材の先端側へと送り出されることを特徴とするワイヤー狙いガイド。
（２） 前記ガイド部材を前記溶接用トーチに取り付ける取付部を備えることを特徴とする前記（１）に記載のワイヤー狙いガイド。
（３） 溶接用トーチと、
前記（１）又は（２）の何れか一項に記載のワイヤー狙いガイドとを備えることを特徴とする溶接装置。

以上のように、本発明によれば、更なる使い勝手の向上を可能としたワイヤー狙いガイド、並びに、そのようなワイヤー狙いガイドを溶接用トーチに取り付けた溶接装置を提供することが可能である。

ＴＩＧ溶接用トーチの一例を示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその要部断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るワイヤー狙いガイドの構成を示す平面図である。 図２に示すワイヤー狙いガイドの構成を示す分解平面図である。 図２に示すワイヤー狙いガイドの構成を示す側面図である。 図２に示すワイヤー狙いガイドが溶接用トーチに取り付けられた状態を示す平面図である。 図５に示すワイヤー狙いガイドにおいて、第２のガイド部材に対して第１のガイド部材が折り曲げられた状態を示す平面図である。 図６に示すワイヤー狙いガイドにおいて、ノズル部の内側に溶接ワイヤーが接触した状態を示す平面図である。 図２に示すワイヤー狙いガイドの第１の変形例を示す平面図である。 第２の変形例として示すワイヤー狙いガイドの平面図である。 図９に示すワイヤー狙いガイドの分解平面図である。 図９に示すワイヤー狙いガイドの側面図である。 図２に示すワイヤー狙いガイドの第３の変形例を示す平面図である。 図２に示すワイヤー狙いガイドの第４の変形例を示す平面図である。 第５の変形例として示すワイヤー狙いガイドが取り付けられた溶接用トーチを示す平面図である。 第６の変形例として示すワイヤー狙いガイドが取り付けられた溶接用トーチのアフターシールド構造を示す平面図である。 図１５に示すアウターノズルの構成例を示す上面図である。 第７の変形例として示すワイヤー狙いガイドが取り付けられた溶接用トーチのアフターシールド構造を示す平面図である。 図１７に示すアウターノズルの構成例を示す上面図である。 第８の変形例として示すワイヤー狙いガイドが取り付けられた溶接用トーチのアフターシールド構造を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るワイヤー狙いガイドの構成を示す平面図である。 図２０に示すワイヤー狙いガイドの構成を示す側面図である。 図２０に示すワイヤー狙いガイドの溶接ワイヤーが掛け止めされる前の状態を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。 図２０に示すワイヤー狙いガイドの溶接ワイヤーが掛け止めされた後の状態を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。

以下、本発明を適用したワイヤー狙いガイド及び溶接装置について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、ＴＩＧ溶接用トーチにワイヤー狙いガイド（フィラーガイド）を取り付けることによって、溶加材である溶接ワイヤー（フィラー）の送給を自動で行いながら、半自動のＴＩＧ溶接を行う溶接装置を例に挙げて説明する。

（溶接用トーチ）
先ず、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＴＩＧ溶接用トーチ１００の一例について説明する。なお、図１（Ａ）は、ＴＩＧ溶接用トーチ１００の一例を示す側面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＴＩＧ溶接用トーチ１００の要部断面図である。

ＴＩＧ溶接用トーチ１００は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、被溶接物との間でアークを発生させる非消耗電極１０１と、非消耗電極１０１を内側に挿入した状態で支持するコレット１０２と、非消耗電極１０１を先端側から突出させた状態でコレット１０２を内側に保持するコレットボディ１０３と、コレットボディ１０３が取り付けられるトーチボディ１０４と、非消耗電極１０１の周囲を囲んだ状態でコレットボディ１０３に取り付けられると共に、アークによって生じた被溶接物の溶融池に向かってシールドガスを放出するトーチノズル１０５と、トーチボディ１０４とトーチノズル１０５との間に配置される前側ガスケット１０６と、トーチボディ１０４との間に後側ガスケット１０７を配置した状態で取り付けられるトーチキャップ１０８と、トーチボディ１０４が取り付けられると共に、使用者が把持するハンドル１０９とを概略備えている。

以上のようなＴＩＧ溶接用トーチ１００では、溶接ケーブルＣを接続し、溶接ケーブルＣを介して供給されるシールドガスをトーチノズル１０５から放出すると共に、溶接ケーブルＣを介して供給される電力によって非消耗電極１０１と被溶接物との間でアークを発生させながら、このＴＩＧ溶接用トーチ１００を用いて溶接を行うことができる。

なお、溶接ケーブルＣの他端は、溶接電源装置（図示せず。）と接続されており、この溶接ケーブルＣを介して溶接電源装置からＴＩＧ溶接用トーチ１００へと電力及びシールドガスを供給することが可能となっている。また、シールドガスについては、例えばアルゴンやヘリウムといった不活性ガス等を挙げることができる。なお、ＴＩＧ溶接用トーチ１００は、上述したハンドルタイプのものに限らず、ペンシルタイプのものであってもよい。

（ワイヤー狙いガイド及び溶接装置）
［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態として、図２〜図４に示すワイヤー狙いガイド１について説明する。なお、図２は、ワイヤー狙いガイド１の構成を示す平面図である。図３は、ワイヤー狙いガイド１の構成を示す分解平面図である。図４は、ワイヤー狙いガイド１の構成を示す側面図である。

ワイヤー狙いガイド１は、図２〜図６に示すように、溶接ワイヤーＷを案内する第１のガイド部材２及び第２のガイド部材３と、第２のガイド部材３の基端側に接続された状態で溶接ワイヤーＷを送給するライナー（コンジット）４と、第１のガイド部材２と第２のガイド部材３とを回動自在に連結する連結部５と、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を固定する固定部６と、第２のガイド部材３をＴＩＧ溶接用トーチ１００に取り付ける取付部７とを備えている。

第１のガイド部材２は、例えば銅又は銅合金などの電気伝導性及び熱伝導性に優れた材料を用いて、略矩形平板状に形成されている。第１のガイド部材２の先端側には、溶接ワイヤーＷを貫通させるノズル部８が設けられている。ノズル部８は、軸線方向に貫通する貫通孔８ａを有している。ノズル部８は、その先端側が漸次細くなる形状（先細形状）を有し、その基端側を第１のガイド部材２を構成する本体部２ａに対して螺合により着脱自在に取り付けることが可能となっている。

第１のガイド部材２には、溶接ワイヤーＷをノズル部８側へと案内する第１のガイドローラー（第１のガイド部）９が設けられている。第１のガイドローラー９は、その軸部９ａが本体部２ａの一面にネジ止めにより取り付けられることによって、本体部２ａの一面と平行な面内で回転自在に支持されている。また、第１のガイドローラー９の外周面には、溶接ワイヤーＷを案内するガイド溝９ｂが設けられている。

第１のガイドローラー９の外周面、すなわち溶接ワイヤーＷと接触する部分は、溶接ワイヤーＷとの接触により電流が流れないように、例えばセラミックや樹脂などの絶縁体からなっている。なお、第１のガイドローラー９の外周面、すなわち溶接ワイヤーＷと接触する部分については、金属とすることも可能である。しかしながら、溶接ワイヤーＷと第１のガイドローラー９との絶縁が必要な場合には、上述した溶接ワイヤーＷと接触する部分をセラミックや樹脂などの絶縁体とすることが望ましい。

第１のガイドローラー９は、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置されている。互いに対向する第１のガイドローラー９の間は、ノズル部８の貫通孔８ａの延長線上に位置している。また、互いに対向する第１のガイドローラー９の間に形成される隙間は、溶接ワイヤーＷの外径とほぼ一致している。これにより、溶接ワイヤーＷは、互いに対向する第１のガイドローラー９に挟み込まれた状態で、ノズル部８の貫通孔８ａへと案内される。

第２のガイド部材３は、例えば銅又は銅合金などの電気伝導性及び熱伝導性に優れた材料を用いて、第１のガイド部材２と同程度の大きさで略矩形平板状に形成されている。第２のガイド部材３の基端側には、ライナー４から送給された溶接ワイヤーＷを案内する第２のガイドローラー（第２のガイド部）１０が設けられている。

第２のガイドローラー１０は、その軸部１０ａが第２のガイド部材３を構成する本体部３ａの一面にネジ止めにより取り付けられることによって、本体部３ａの一面と平行な面内で回転自在に支持されている。また、第２のガイドローラー１０の外周面には、溶接ワイヤーＷを案内するガイド溝１０ｂが設けられている。

第２のガイドローラー１０の外周面、すなわち溶接ワイヤーＷと接触する部分は、溶接ワイヤーＷとの接触により電流が流れないように、例えばセラミックや樹脂などの絶縁体からなっている。なお、第２のガイドローラー１０の外周面、すなわち溶接ワイヤーＷと接触する部分については、金属とすることも可能である。しかしながら、溶接ワイヤーＷと第２のガイドローラー１０との絶縁が必要な場合には、上述した溶接ワイヤーＷと接触する部分をセラミックや樹脂などの絶縁体とすることが望ましい。

第２のガイドローラー１０は、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置されている。互いに対向する第２のガイドローラー１０の間は、本体部３ａの基端側の取り付けられたライナー４の延長線上に位置している。また、互いに対向する第２のガイドローラー１０の間に形成される隙間は、溶接ワイヤーＷの外径とほぼ一致している。これにより、溶接ワイヤーＷは、互いに対向する第２のガイドローラー１０に挟み込まれた状態で、第１のガイド部材２側へと案内される。

ライナー４は、本体部３ａの基端側に軸線方向に延長して設けられた延長部３ｂに対して、螺合により着脱自在に取り付けることが可能となっている。また、ライナー４は、ワイヤー送給装置（図示せず。）と接続されており、このワイヤー送給装置によって溶接ワイヤーＷを自動で送給することが可能となっている。

連結部５は、第１のガイド部材２の基端側に第１の連結片１１と、第２のガイド部材３の先端側に第２の連結片１２とを有している。第１の連結片１１は、第１のガイド部材２（本体部２ａ）の第２の連結片１２と対向する面側に、第２の連結片１２の厚みに対応した深さの凹部１１ａを形成した部分からなる。第２の連結片１２は、第２のガイド部材３（本体部３ａ）の第１の連結片１１と対向する面側に、第１の連結片１１の厚みに対応した深さの凹部１２ａを形成した部分からなる。

第１の連結片１１には、支持ボルト１３を貫通させる第１の軸孔１４が設けられている。第１の軸孔１４は、第１の連結片１１の面内における幅方向の一方側に位置して、支持ボルト１３の軸部を貫通させる丸孔を形成している。第２の連結片１２には、支持ボルト１３を貫通させる第２の軸孔１５が設けられている。第２の軸孔１５は、第２の連結片１２の面内における幅方向の一方側に位置して、支持ボルト１３の軸部を貫通させる丸孔を形成している。

連結部５では、互いの凹部１１ａ，１２ａが対向するように第１の連結片１１と第２の連結片１２とを重ね合わせた状態で、第１の軸孔１４及び第２の軸孔１５に支持ボルト１３の軸部を貫通させた状態で、この軸部の先端側にナット１６を締結する。これにより、第１の連結片１１（第１のガイド部材２の基端側）と第２の連結片１２（第２のガイド部材３の先端側）とを回動自在に連結することが可能となっている。

連結部５では、支持ボルト１３とナット１６との締結状態を保持するため、その間に例えば板座金やばね座金などのワッシャー（図示せず。）を適宜配置することが可能である。

固定部６は、第１の連結片１１側に固定ボルト１７を貫通させるガイドスリット１８と、固定ボルト１７を貫通させる第３の軸孔１９とを有している。ガイドスリット１８は、第１の連結片１１の面内における幅方向の他方側に位置して、固定ボルト１７の軸部を貫通させると共に、第１の軸孔１４を中心とした円弧状の長孔を形成している。第３の軸孔１９は、第２の連結片１２の面内における幅方向の他方側に位置して、固定ボルト１７の軸部を貫通させる丸孔を形成している。

固定部６では、ガイドスリット１８及び第３の軸孔１９に固定ボルト１７の軸部を貫通させた状態で、この軸部の先端側にナット２０を締結する。これにより、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を所定の回動範囲θで回動させることができる。すなわち、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を所定の角度範囲θで折り曲げることが可能である。

ここで、上述した回動範囲（角度範囲）θは、ガイドスリット１８内を固定ボルト１７の軸部が相対的に移動する範囲である。この回動範囲（角度範囲）θについては、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を折り曲げる前の状態（互いの中心軸が一致した状態）を０°としたとき、０°〜９０°の範囲、より好ましくは０°〜７０°の範囲とすることが好ましい。

また、固定部６では、固定ボルト１７とナット２０との締結力を強めることによって、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を固定することが可能である。これにより、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２が折り曲げられた状態を保持することが可能である。

なお、固定部６では、固定ボルト１７とナット２０との締結状態を保持するため、その間に例えば板座金やばね座金などのワッシャー（図示せず。）を適宜配置することが可能である。

なお、図２中に示すナット１６，２０については、支持ボルト１３及び固定ボルト１７とは反対側（裏側）に位置するため、図示されていないが、便宜上支持ボルト１３及び固定ボルト１７と同じ位置に符号を付すものとする。

取付部７は、第２のガイド部材３の延長部３ｂに取り付けられた取付治具である。取付部７は、ＴＩＧ溶接用トーチ１００に取り付け可能な構造であればよく、その取付構造については特に限定されるものではない。また、取付部７は、ＴＩＧ溶接用トーチ１００に対して着脱自在とすることも可能である。さらに、ワイヤー狙いガイド１を前後方向にスライドさせることによって取付位置を調整することも可能である。

以上のような構成を有するワイヤー狙いガイド１は、図５に示すように、トーチノズル１０５とノズル部８とが並ぶように取付部７を介してＴＩＧ溶接用トーチ１００に取り付けられる。これにより、ＴＩＧ溶接用トーチ１００とワイヤー狙いガイド１とを備えた溶接装置が構成される。

この溶接装置では、図６に示すように、ＴＩＧ溶接用トーチ１００にワイヤー狙いガイド１取り付けた後に、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を折り曲げることによって、第２のガイド部材３に対する第１のガイド部材２の角度調整を行う。これにより、第１のガイド部材２のノズル部８から送り出される溶接ワイヤーＷの向きを変える（調整する）ことが可能である。そして、このような調整を行った後に、固定部６により第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を固定する。

以上のように、本実施形態のワイヤー狙いガイド１では、上述した第２のガイド部材３に対する第１のガイド部材２の角度調整を行うことによって、ノズル部８からアーク直下の溶融池に向かって溶接ワイヤーＷを正確に供給することが可能である。さらに、従来のような取付治具に回動機構を設けてワイヤー狙いガイドの角度調整を行う構成に比べて、ＴＩＧ溶接用トーチ１００のノズル廻りを小さくできるため、狭隘部へのアプローチが容易となる。

また、本実施形態のワイヤー狙いガイド１では、ライナー４から送給される溶接ワイヤーＷをノズル部８に挿入する際に、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を折り曲げる前の状態（θ＝０°）とする。この場合、ライナー４から送給される溶接ワイヤーＷの軸線上において、この溶接ワイヤーＷを挟み込む第１のガイドローラー９の間と、第２のガイドローラー１０の間とが一直線上に並ぶことになる。これにより、ライナー４から送給される溶接ワイヤーＷを曲げることなく、ノズル部８の貫通孔８ａに容易に挿入することが可能である。

一方、溶接ワイヤーＷをノズル部８に挿入した後は、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を折り曲げることによって、溶接ワイヤーＷを挟み込む第１のガイドローラー９と第２のガイドローラー１０との間で、溶接ワイヤーＷを容易に曲げることが可能である。

さらに、本実施形態のワイヤー狙いガイド１では、図７に示すように、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２が折り曲げられた状態において、溶接ワイヤーＷをノズル部８の内側に確実に接触させることができる。この場合、溶接ワイヤーＷに電流を流すホットワイヤーにおいて、溶接ワイヤーＷのノズル部８と接触する位置（給電部）が固定されるため、ワイヤー狙いガイド１側の給電部と被溶接物（母材）との間の電気抵抗の変動を抑制し、安定した状態で溶接を行うことが可能である。

なお、本発明は、上記ワイヤー狙いガイド１の構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。以下、上記ワイヤー狙いガイド１の変形例について説明するが、上記ワイヤー狙いガイド１と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

（変形例１）
第１の変形例では、例えば図８（Ａ）〜（Ｈ）に示すように、上述した第１のガイドローラー９及び第２のガイドローラー１０の配置や数について、適宜変更を加えることが可能である。

具体的には、図８（Ａ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、上記第２のガイドローラー１０を省略し、上記第１のガイドローラー９のみを配置した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｂ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、上記第１のガイドローラー９を省略し、上記第２のガイドローラー１０のみを配置した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｃ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置された上記第１のガイドローラー９及び上記第２のガイドローラー１０の一方側のみを配置した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｄ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置された上記第１のガイドローラー９及び上記第２のガイドローラー１０の他方側のみを配置した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｅ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置された上記第１のガイドローラー９の一方側と、上記第２のガイドローラー１０の他方側との片側のみを配置した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｆ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置された上記第１のガイドローラー９の他方側と、上記第２のガイドローラー１０の一方側との片側のみを配置した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｇ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置された上記第１のガイドローラー９の片側のみを配置し、上記第２のガイドローラー１０を省略した構成とすることが可能である。

また、図８（Ｈ）に示すように、上記ワイヤー狙いガイド１の構成のうち、溶接ワイヤーＷを挟んだ両側に互いに対向して配置された上記第２のガイドローラー１０の片側のみを配置し、上記第１のガイドローラー９を省略した構成とすることが可能である。

なお、本実施形態では、第１のガイド部及び第２のガイド部として、第１のガイドローラー９及び第２のガイドローラー１０を例示しているが、このような回転自在とされたガイドローラーの代わりに、溶接ワイヤーＷを案内するガイド溝が設けられたガイドピンとすることも可能である。

（変形例２）
第２の変形例では、例えば図９、図１０及び図１１に示すワイヤー狙いガイド１Ａのような構成とすることも可能である。具体的に、このワイヤー狙いガイド１Ａは、図９、図１０及び図１１に示すように、上記ガイドスリット１８の代わりに、ガイド部１８Ａを有している。ガイド部１８Ａは、第１の連結片１１の幅方向の他方側の端縁部に沿って、第１の軸孔１４を中心に円弧状に切り欠き形成されている。また、ワイヤー狙いガイド１Ａでは、上記ナット２０の代わりに、ガイド部１８Ａに沿った方向の両端部と当接される特殊ナット２０Ａが用いられている。

この構成の場合、ガイド部１８Ａに沿って固定ボルト１７の軸部が相対的に移動し、特殊ナット２０Ａがガイド部１８Ａに沿った方向の両端部と当接される以外は、上記固定部６と同じ構成である。これにより、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を所定の角度範囲θで折り曲げることが可能である。また、固定ボルト１７と特殊ナット２０Ａとの締結力を強めることによって、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を固定することが可能である。

（変形例３）
第３の変形例では、上述したワイヤー狙いガイド１，１Ａの構成に限らず、例えば図１２（Ａ），（Ｂ）に示すような構成に、適宜変更を加えることが可能である。

具体的には、図１２（Ａ）に示すように、上記ガイドスリット１８の代わりに、第１の連結片１１の面内における幅方向の他方側に位置して、第１の軸孔１４を中心に複数の位置決め孔１８Ｂが円弧状に配置された構成とすることが可能である。この構成の場合、複数の位置決め孔１８Ｂの中から固定ボルト１７の軸部を貫通させる位置決め孔１８Ｂを選択することによって、第２のガイド部材３に対する第１のガイド部材２の角度θを段階的に切り替えることが可能である。

また、図１２（Ｂ）に示すように、上記ガイドスリット１８の代わりに、第１の連結片１１の面内における幅方向の他方側に位置して、第１の軸孔１４を中心に円弧状のガイド溝１８Ｃを形成した構成としてもよい。この構成の場合、固定ボルト１７及びナット２０を省略し、第３の軸孔１９からボールタイプのネジ（図示せず。）を締結する。これにより、ガイド溝１８Ｃ内をボールタイプのネジが相対的に移動する範囲で、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を折り曲げることが可能である。さらに、ボールタイプのネジをガイド溝１８Ｃの底面に押し付ける位置まで締め込むことによって、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を固定することが可能である。

また、上記固定ボルト１７やナット２０については、手動により締結可能な蝶ボルトや蝶ネジを用いることも可能である。この場合、工具を用いることなく、第２のガイド部材３に対して第１のガイド部材２を容易に固定することが可能となる。

（変形例４）
第４の変形例では、例えば図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、上述したワイヤー狙いガイド１の構成の加えて、ライナー４とノズル部８との間に、溶接ワイヤーＷを貫通させる絶縁チューブ２１を配置した構成としてもよい。絶縁チューブ２１は、ライナー４とノズル部８との間を連結するように配置されている。また、第１のガイド部材２と第２のガイド部材３との間で、溶接ワイヤーＷと共に曲げることが可能である。なお、絶縁チューブには、例えばコイルライナーや樹脂チューブなどを用いることができる。

この構成の場合、絶縁チューブ２１により溶接ワイヤーＷが被覆されているため、ホットワイヤー時に溶接ワイヤーＷとの接触による感電や火花の発生などを防ぐことが可能である。

（変形例５）
変形例５では、上記ＴＩＧ溶接用トーチ１００に限らず、上記ワイヤー狙いガイド１が取り付けられる溶接用トーチについては、例えば図１４（Ａ）に示すＭＩＧ／ＭＡＧ溶接用トーチ１００Ａや、図１４（Ｂ）に示すプラズマアーク溶接用トーチ１００Ｂであってもよい。

また、溶接方法としては、上述した溶接ワイヤーＷに電流を流すホットワイヤーに限らず、溶接ワイヤーに電流を流さないコールドワイヤーや、これらホットワイヤー及びコールドワイヤーを組み合わせた方法としてもよい。

さらに、溶接方法としては、ＭＡＧ溶接やＭＩＧ溶接などの消耗電極式溶接、ＴＩＧ溶接やプラズマ溶接などの非消耗電極式溶接、レーザー光を用いたレーザー溶接、又は、それらを組み合わせた複合溶接などがある。

特に、溶接ワイヤーＷの外径がΦ１．０ｍｍ以上となる場合は、溶接ワイヤーがより一層硬くなるため、本実施形態のワイヤー狙いガイド１，１Ａを用いることによって、作業性を改善することが可能である。

また、本発明が適用される溶接用トーチについては、トーチノズルからシールドガスを放出する一重ノズル構造に必ずしも限定されるものではない。例えば、シールドガスとして、内側のトーチノズル（インナーノズル）から不活性ガスを放出すると共に、それよりも外側のトーチノズル（アウターノズル）から酸化性ガスを放出するといった二重ノズル構造とすることも可能である。

また、本発明が適用される溶接用トーチについては、空冷式と水冷式との何れも採用可能である。水冷式を採用した場合は、溶接電源装置に接続された冷却装置によって溶接用トーチ内を流れる冷却液を循環させることで、溶接用トーチを強制的に冷却することが可能である。

（変形例６）
第６の変形例では、上述した図１４（Ａ）に示すＭＩＧ／ＭＡＧ溶接用トーチ１００Ａに上記ワイヤー狙いガイド１に取り付けた構造（溶接装置）において、例えば図１５及び図１６に示すように、溶接後の溶接ビードの周囲をアウターノズル２００で囲むアフターシールド構造としてもよい。

具体的に、このアウターノズル２００は、図１５に示すように、トーチノズル１０５の周囲を囲む位置から溶接線方向の後方に向かって溶接ビードの周囲を囲む位置まで延長して設けられている。上記ワイヤー狙いガイド１は、このアウターノズル２００の延長部分２００ａからアウターノズル２００の内側に向かってノズル部８が配置されている。

アウターノズル２００については、例えば図１６（Ａ）〜（Ｆ）に示すような構成とすることが可能である。具体的には、図１６（Ａ）に示すように、トーチノズル１０５を貫通させる孔部２０１の周囲が円筒状に形成され、延長部分２００ａが矩形筒状に形成され、この延長部分２００ａにノズル部８を貫通させる孔部２０２が設けられた構成とすることが可能である。

また、図１６（Ｂ）に示すように、トーチノズル１０５を貫通させる孔部２０１の周囲が矩形筒状に形成され、延長部分２００ａが矩形筒状に形成され、この延長部分２００ａにノズル部８を貫通させる孔部２０２が設けられた構成とすることが可能である。

また、図１６（Ｃ）に示すように、上記図１５（Ｂ）の構成に加えて、孔部２０１，２０２の周囲に絶縁材２０１ａ，２０２ａが配置された構成とすることが可能である。

また、図１６（Ｄ）に示すように、トーチノズル１０５を貫通させる孔部２０１の周囲が円筒状に形成され、延長部分２００ａが矩形筒状に形成され、この延長部分２００ａにノズル部８を貫通させるスリット２０３が設けられた構成とすることが可能である。

また、図１６（Ｅ）に示すように、トーチノズル１０５を貫通させる孔部２０１の周囲が矩形筒状に形成され、延長部分２００ａが矩形筒状に形成され、この延長部分２００ａにノズル部８を貫通させるスリット２０３が設けられた構成とすることが可能である。

また、図１６（Ｆ）に示すように、上記図１５（Ｅ）の構成に加えて、孔部２０１及びスリット２０３の周囲に絶縁材２０１ａ，２０３ａが配置された構成とすることが可能である。

（変形例７）
第７の変形例では、上述した図１４（Ａ）に示すＭＩＧ／ＭＡＧ溶接用トーチ１００Ａに上記ワイヤー狙いガイド１に取り付けた構造（溶接装置）において、例えば図１７及び図１８に示すように、溶接後の溶接ビードの周囲をアウターノズル３００で囲むアフターシールド構造としてもよい。

具体的に、このアウターノズル３００は、図１７に示すように、トーチノズル１０５の周囲を囲む位置から溶接線方向の後方に向かって溶接ビードの周囲を囲む位置まで筒状に形成されている。上記ワイヤー狙いガイド１は、トーチノズル１０５と共に、アウターノズル３００の内側に配置されている。

アウターノズル３００については、例えば図１８（Ａ）〜（Ｃ）に示すような構成とすることが可能である。具体的には、図１８（Ａ）に示すように、トーチノズル１０５を貫通させる孔部３０１と、ワイヤー狙いガイド１を貫通させる孔部３０２とを有して、その周囲が楕円筒状に形成された構成とすることが可能である。

また、図１８（Ｂ）に示すように、トーチノズル１０５を貫通させる孔部３０１と、ワイヤー狙いガイド１を貫通させる孔部３０２とを有して、その周囲が矩形筒状に形成された構成とすることが可能である。

また、図１８（Ｃ）に示すように、上記図１７（Ｂ）の構成に加えて、孔部３０１，３０２の周囲に絶縁材３０１ａ，３０２ａが配置された構成とすることが可能である。

（変形例８）
第８の変形例では、上述した図１４（Ａ）に示すＭＩＧ／ＭＡＧ溶接用トーチ１００Ａに上記ワイヤー狙いガイド１に取り付けた構造（溶接装置）において、例えば図１９に示すように、溶接後の溶接ビードの周囲をアウターノズル４００で囲むアフターシールド構造と共に、第２のシールドガスを導入する構成としてもよい。

具体的に、このアウターノズル４００は、図１９に示すように、トーチノズル１０５の周囲を囲む位置から溶接線方向の後方に向かって溶接ビードの周囲を囲む位置まで延長して設けられている。上記ワイヤー狙いガイド１は、このアウターノズル４００の延長部分４００ａからアウターノズル４００の内側に向かってノズル部８が配置されている。さらに、アウターノズル４００の延長部分４００ａには、第２のシールドガスを導入するホース４０１が接続されている。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態として、図２０及び図２１に示すワイヤー狙いガイド５０について説明する。なお、図２０は、ワイヤー狙いガイド５０の構成を示す平面図である。図２１は、ワイヤー狙いガイド５０の構成を示す側面図である。また、以下の説明では、上記ワイヤー狙いガイド１と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

ワイヤー狙いガイド５０は、図２０及び図２１に示すように、溶接ワイヤーＷを案内する第１のガイド部５１と第２のガイド部５２とが設けられたガイド部材５３と、ガイド部材５３の基端側に接続された状態で、溶接ワイヤーＷを送給するライナー５４とを備えている。

ガイド部材５３は、例えば銅又は銅合金などの電気伝導性及び熱伝導性に優れた材料を用いて、略矩形平板状に形成されている。また、ガイド部材５３は、基端側に対して先端側が面内の一方側に曲げられた形状を有している。

第１のガイド部５１は、第２のガイド部５２よりもガイド部材５３の先端側に位置すると共に、第２のガイド部５２よりもライナー５４から送給される溶接ワイヤーＷの延長方向に対して偏った位置にある。すなわち、第１のガイド部５１は、ガイド部材５３の先端側の折り曲げられた位置にある。一方、第２のガイド部５２は、ガイド部材５３の基端側のライナー５４から送給される溶接ワイヤーＷの延長方向に沿った位置にある。

第１のガイド部５１は、ガイドピンからなり、その軸部５１ａがガイド部材５３を構成する本体部５３ａの一面にネジ止めにより取り付けられることによって、本体部５３ａの一面から突出した状態で支持されている。また、第１のガイド部５１には、溶接ワイヤーＷを案内するガイド溝５１ｂが設けられている。

第１のガイド部５１は、例えば銅又は銅合金などの電気伝導性及び熱伝導性に優れた材料を用いて形成されている。これにより、第１のガイド部５１は、給電部として溶接ワイヤーＷと接触することになる。なお、第１のガイド部５１に給電部としての機能が不要な場合には、絶縁体を用いて第１のガイド部５１を形成してもよい。

第２のガイド部５２は、ガイドローラーからなり、その軸部５２ａがガイド部材５３を構成する本体部５３ａの一面にネジ止めにより取り付けられることによって、本体部５３ａの一面と平行な面内で回転自在に支持されている。

第２のガイド部５２の外周面には、溶接ワイヤーＷを案内するガイド溝５２ｂが設けられている。また、第２のガイド部５２の外周面、すなわち溶接ワイヤーＷと接触する部分は、溶接ワイヤーＷとの接触により電流が流れないように、例えばセラミックや樹脂などの絶縁体からなっている。なお、第２のガイド部５２の外周面、すなわち溶接ワイヤーＷと接触する部分については、金属とすることも可能である。しかしながら、溶接ワイヤーＷと第２のガイド部５２との絶縁が必要な場合には、上述した溶接ワイヤーＷと接触する部分をセラミックや樹脂などの絶縁体とすることが望ましい。

ライナー５４は、ガイド部材５３の基端側に軸線方向に延長して設けられた延長部５３ｂに対して、螺合により着脱自在に取り付けることが可能となっている。また、ライナー５４は、ワイヤー送給装置（図示せず。）と接続されており、このワイヤー送給装置によって溶接ワイヤーＷを自動で送給することが可能となっている。

また、ワイヤー狙いガイド５０は、図示を省略するものの、ガイド部材５３をＴＩＧ溶接用トーチ１００に取り付ける取付部を備えている。この取付部は、ガイド部材５３の延長部５３ｂに取り付けられた取付治具であり、上記取付部７と同じ構成である。

以上のような構成を有するワイヤー狙いガイド５０は、トーチノズル１０５とガイド部材５３とが並ぶように取付部を介してＴＩＧ溶接用トーチ１００に取り付けられる。これにより、ＴＩＧ溶接用トーチ１００とワイヤー狙いガイド５０とを備えた溶接装置が構成される。

本実施形態のワイヤー狙いガイド５０では、図２２（Ａ），（Ｂ）に示す状態から図２３（Ａ），（Ｂ）に示す状態へと、第２のガイド部５２を支点に溶接ワイヤーＷが曲げられると共に、例えば指等で溶接ワイヤーＷを持ち上げながら、第１のガイド部５１に溶接ワイヤーＷが掛け止めされた状態とする。これにより、溶接ワイヤーＷを案内しながら、ガイド部材５３の先端側から溶接ワイヤーＷをと送り出すことが可能となる。

なお、図２２は、ワイヤー狙いガイド５０の溶接ワイヤーＷが掛け止めされる前の状態を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。図２３は、ワイヤー狙いガイド５０の溶接ワイヤーＷが掛け止めされた後の状態を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。

以上のように、本実施形態のワイヤー狙いガイド５０では、上述した図２３（Ａ），（Ｂ）に示す状態から、アーク直下の溶融池に向かって溶接ワイヤーＷを正確に供給することが可能である。さらに、従来のような取付治具に回動機構を設けてワイヤー狙いガイドの角度調整を行う構成に比べて、ＴＩＧ溶接用トーチ１００のノズル廻りを小さくできるため、狭隘部へのアプローチが容易となる。

さらに、本実施形態のワイヤー狙いガイド５０では、第１のガイド部５１に溶接ワイヤーＷが掛け止めされた状態において、溶接ワイヤーＷを第１のガイド部５１のガイド溝５１ｂに確実に接触させることができる。この場合、溶接ワイヤーＷに電流を流すホットワイヤーにおいて、溶接ワイヤーＷの第１のガイド部５１と接触する位置（給電部）が固定されるため、ワイヤー狙いガイド５０側の給電部と被溶接物（母材）との間の電気抵抗の変動を抑制し、安定した状態で溶接を行うことが可能である。

なお、本発明は、上記ワイヤー狙いガイド１の構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記ガイド部材５３を、上述した連結部５を介して回動自在に連結された第１のガイド部材２及び第２のガイド部材３のような構成とすることで、第２のガイド部材３に対する第１のガイド部材２の角度調整を行い、溶接ワイヤーＷの向きを変える（調整する）ことが可能な構成としてもよい。

すなわち、本発明では、上記ノズル部８に溶接ワイヤーＷを貫通させる代わりに、上記第１のガイド部５１に溶接ワイヤーＷを掛け止めする構成とすることが可能である。これにより、上述したワイヤー狙いガイド１の各変形例１〜８についても、上記ワイヤー狙いガイド５０と同様の構成を適用することが可能である。

１，１Ａ…ワイヤー狙いガイド（第１の実施形態） ２…第１のガイド部材 ３…第２のガイド部材 ４…ライナー ５…連結部 ６…固定部 ７…取付部 ８…ノズル部 ９…第１のガイドローラー（第１のガイド部） １０…第２のガイドローラー（第２のガイド部） １１…第１の連結片 １２…第２の連結片 １３…支持ボルト １４…第１の軸孔 １５…第２の軸孔 １６…ナット １７…固定ボルト １８…ガイドスリット １８Ａ…ガイド部 １８Ｂ…位置決め孔 １８Ｃ…ガイド溝 ガイド部 １９…第３の軸孔 ２０…ナット ２１…絶縁チューブ ５０…ワイヤー狙いガイド（第１の実施形態） ５１…第１のガイド部 ５２…第２のガイド部 ５３…ガイド部材 ５４…ライナー １００，１００Ａ，１００Ｂ…溶接用トーチ ２００…アウターノズル ３００…アウターノズル Ｃ…溶接ケーブル Ｗ…溶接ワイヤー

Claims (3)

1. 溶接用トーチに取り付けられた状態で、溶接ワイヤーを案内しながら、その先端側から溶接ワイヤーを送り出すワイヤー狙いガイドであって、
   前記溶接ワイヤーを案内する第１のガイド部と第２のガイド部とが設けられたガイド部材と、
   前記ガイド部材の基端側に接続された状態で、前記溶接ワイヤーを送給するライナーとを備え、
   前記第１のガイド部は、前記第２のガイド部よりも先端側に位置すると共に、前記第２のガイド部よりも前記ライナーから送給される溶接ワイヤーの延長方向に対して偏った位置にあり、
   前記溶接ワイヤーは、前記第２のガイド部を支点に曲げられると共に、前記第１のガイド部に掛け止めされた状態で、前記ガイド部材の先端側へと送り出されることを特徴とするワイヤー狙いガイド。
2. 前記ガイド部材を前記溶接用トーチに取り付ける取付部を備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤー狙いガイド。
3. 溶接用トーチと、
   請求項１又は２に記載のワイヤー狙いガイドとを備えることを特徴とする溶接装置。

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