(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用ワイヤを切断するワイヤ切断装置において、
溶接装置のトーチ部あるいは、該トーチ部から突出する溶接ワイヤを案内する第１のガイド機構と、
前記第１のガイド機構と継合された基体部と、
該基体部に対して回動自在に配設された回動軸と、
該回動軸に支持され、前記溶接ワイヤを切断する切断歯を有する振り子式刃具と、
一端が前記振り子式刃具と係合され、他端が前記基体部に係合される伸縮自在のバネとを備え、
前記振り子式刃具が前記第１のガイド機構と反対方向へ移動することにより前記バネが伸長し、前記振り子式刃具が所定の距離を移動後に前記バネを収縮し、該バネの収縮による付勢力により前記振り子式刃具を回動させ、前記振り子式刃具の前記切断歯を前記溶接用ワイヤに衝突させて溶接ワイヤを切断することを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項２】
前記基体部は摺動自在に支持される軸を備えるとともに、
前記振り子式刃具は、前記基体部が所定距離移動した後回動を可能とするように突起部を有するとともに、
前記ワイヤ切断装置の本体には、前記基体部を摺動自在に支持する第２のガイド機構と、
前記基体部が所定距離移動した後、前記突起部と接触する接触部を有することを特徴とする請求項１に記載の溶接ワイヤ切断装置。
【請求項３】
前記振り子式刃具が所定の角度以上に回転したとき、前記バネは前記振り子式刃具を回転前の位置まで戻す方向に付勢力を与えることを特徴とする請求項１に記載の溶接ワイヤ切断装置。
【請求項４】
内部空間を有する基体部と、前記基体部の内部空間に溶接ワイヤを突出させるとともに該溶接ワイヤを所定方向に移動可能に案内する第１のガイド機構と、前記基体部に対して回動自在に配設された回動軸と、該回動軸に前記溶接ワイヤの前記基体部の突出部分まで回動可能に支持された切断歯を有する刃具と、該刃具を前記溶接ワイヤの前記突出部分に向かう方向に付勢する弾性部材と、前記刃具が前記溶接ワイヤの前記突出部分まで回動することを規制する規制部材と、該規制部材による前記刃具の移動規制を解除する解除手段とを具備し、前記刃具が前記第１のガイド機構と反対方向の移動により前記刃具が前記規制部材により規制を受けて回動することにより前記弾性部材を伸長し、前記刃具が所定の距離を移動すると前記解除手段により前記刃具の規制を解除し、前記弾性部材を収縮し、前記弾性部材の収縮による付勢力で前記刃具を規制方向と反対に回動し、前記刃具の前記切断歯を前記溶接ワイヤに衝突させて切断することを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記規制部材は前記基体部の内壁に形成された突起部であり、前記刃具は前記突起部と係合する係合部を備えており、前記突起部と前記係合部とが係合することにより前記刃具が前記溶接ワイヤの突出位置まで回動することが規制されることを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記解除手段は、前記突起部と前記係合部とが係合している状態から係合していない状態まで相対的に移動可能とされていることによって前記刃具の移動規制を解除するものであることを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項７】
請求項５または６のいずれか１項において、
前記刃具は、前記溶接ワイヤを切断する切断刃が先端に取り付けられた刃部片と、前記係合部が先端に形成された係合片と、前記弾性部材の一端が取り付けられた弾性部材取付片と、回動軸とを具備し、前記回動軸を中心として、前記刃部片と前記係合片と前記弾性部材取付片とが回動可能とされていることを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記回動軸は、前記溶接ワイヤの前記所定方向への移動に伴い前記所定方向へ移動することを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記溶接ワイヤは前記第１のガイド機構とともに前記所定方向へ移動することを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１のガイド機構と一体的に移動する移動部材を具備し、前記回動軸が前記移動部材に取り付けられていることを特徴とする溶接ワイヤ切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接に使用するワイヤの切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶接ワイヤを使用する溶接作業を行なう場合、溶接直後溶融したワイヤの一部が材料の表面張力により凝固する過程で、ワイヤの先端部が球状になる。次の溶接作業を行なう際に、この球状の凝固物がワイヤ先端に付着していると、溶接時にアークの発生が不安定となり良質な溶接ができない。従来は手作業でニッパー等を用いて、溶接ワイヤ先端部の凝固物を取り除くような切断作業を行なっていた。
【０００３】
また、生産ライン等においては、溶接環境の整備された場所に溶接する物を運び込んで溶接を行なったり、生産ライン内で溶接作業を行なう場合、ライン内にはエア源や電源を必要とする大掛かりな溶接ワイヤ切断装置が設置されている。このため、例えば、屋外で溶接作業をしなければならない場合、あらかじめ付属装置である電源装置やエア源装置までを、作業場付近まで運んで作業を行なわねばならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
溶接ワイヤの切断作業では、切断形状が溶接時の品質に大きな影響を与えている。溶接ワイヤをニッパー等を用いて手作業で切断する場合では、カットされた溶接ワイヤが飛散しないように、作業者は保護メガネを用いて両手で作業する。このため、一旦溶接作業を中断して溶接ワイヤ先端部を切断する作業が必要となるので、ワイヤ切断のために余計な時間が取られる。また、生産ライン内や屋外での溶接作業で溶接ワイヤの切断装置を用いる場合、エア源や電源を要する装置を使用するために、溶接作業を行なう以前の溶接ワイヤ切断装置の運転準備に余計な時間を要した。
【０００５】
そこで、本発明は前記した不具合が惹起されないように、簡単に移動可能な小型の機械装置で、溶接作業の中断時間を極端に短縮できる溶接ワイヤ切断装置を提供することをその技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
溶接用ワイヤを切断するワイヤ切断装置において、
溶接装置のトーチ部あるいは、該トーチ部から突出する溶接ワイヤを案内する第１のガイド機構と、第１のガイド機構と継合された基体部と、基体部に対して回動自在に配設された回動軸と、回動軸に支持され、溶接ワイヤを切断する切断歯を有する振り子式刃具と、一端が振り子式刃具と係合され、他端が基体部に係合される伸縮自在のバネとを備え、振り子式刃具が第１のガイド機構と反対方向へ移動することによりバネが伸長し、振り子式刃具が所定の距離を移動後にバネを収縮し、バネの収縮による付勢力により振り子式刃具を回動させ、振り子式刃具の切断歯を溶接用ワイヤに衝突させて溶接ワイヤを切断する溶接ワイヤ切断装置とする。
【０００７】
上記のようにバネの付勢力を刃具を回動する力に変換する回動機構により溶接ワイヤの切断が可能となるため、刃具を駆動するための電源やエア源を必要とせず、そのため、溶接場所を選ばずに上記溶接ワイヤ切断装置が使用可能となる。
【０００８】
そしてより詳しくは請求項２に示されるように、
前記基体部は摺動自在に支持される軸を備えるとともに、前記振り子式刃具は、前記基体部が所定距離移動した後回動を可能とするように突起部を有するとともに、前記ワイヤ切断装置の本体には、前記基体部を摺動自在に支持する第２のガイド機構と、前記基体部が所定距離移動した後、前記突起部と接触する接触部を有する溶接ワイヤ切断装置とする。
【０００９】
基体部が所定距離移動した後、本体の接触部に基体部に支持された振り子式刃具の突起部が接触して回転運動を行なう。溶接ワイヤ切断装置で使用する刃具を回動させる構造としたことで、装置自体を小型化できる。
【００１０】
そして請求項３に示されるように、
前記振り子式刃具が所定の角度以上に回転したとき、前記付勢手段は前記振り子式刃具を回転前の位置まで戻す方向に付勢力を与えるバネを有する溶接ワイヤ切断装置とする。
【００１１】
付勢手段には、バネを備えた溶接ワイヤ切断装置とする。付勢手段にバネを用いることで、溶接ワイヤ切断時のせん断力を所定の力で管理することができるので、溶接ワイヤ切断時のカット品質を安定に保つことが可能となる。
【００１２】
内部空間を有する基体部と、基体部の内部空間に溶接ワイヤを突出させるとともに溶接ワイヤを所定方向に移動可能に案内する第１のガイド機構と、基体部に対して回動自在に配設された回動軸と、回動軸に支持された溶接ワイヤの基体部のへの突出部分まで回動可能に切断歯を有する刃具と、刃具を溶接ワイヤの突出部分に向かう方向に付勢する弾性部材と、刃具が溶接ワイヤの突出部分まで回動することを規制する規制部材と、規制部材による刃具の移動規制を解除する解除手段とを具備し、刃具が第１のガイド機構と反対方向の移動により刃具が規制部材により規制を受けて回動することにより弾性部材を伸長し、刃具が所定の距離を移動すると解除手段により刃具の規制を解除し、弾性部材を収縮させ、弾性部材の収縮による付勢力で刃具を規制方向と反対に回動し、刃具の切断歯を溶接ワイヤに衝突させて切断する溶接ワイヤ切断装置とすることである。
【００１３】
上記請求項４の発明によれば、解除手段によって規制部材による刃具の移動規制を解除すると、弾性部材の付勢力によって刃具が溶接ワイヤの基体部内部における突出部分まで移動し、該刃具による溶接ワイヤの切断が行われる。
【００１４】
このように溶接ワイヤの切断が弾性部材の付勢力に基づいて行われるため、刃具を駆動するための電源やエア源を必要とせず、そのため、溶接場所を選ばずに上記溶接ワイヤ切断装置が使用可能となる。また、溶接ワイヤの切断が基体の内部空間で行われるため、切断片が外部に飛び散ることを防止でき、作業者が溶接ワイヤ切断のためのみに保護具を取り付けるなどの手間が省略され、溶接作業の中断時間を短縮することができる。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項４において、
前記規制部材は前記基体部の内壁に形成された突起部であり、前記刃具は前記突起部と係合する係合部を備えており、前記突起部と前記係合部とが係合することにより前記刃具が前記溶接ワイヤの突出位置まで移動することが規制されることを特徴としている。
【００１６】
上記請求項５の発明によれば、基体部の内壁に形成された突起部と、刃具に設けられた係合部との係合によって刃具が溶接ワイヤの突出位置まで移動することが規制される。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項４において、前記解除手段は、前記突起部と前記係合部とが係合している状態から係合していない状態まで相対的に移動可能とされていることによって前記刃具の移動規制を解除するものであることを特徴としている。
【００１８】
突起部と係合部との係合を解除する解除手段として、突起部の突設量を変化させる部材を設け、突起部の突設量の変化により係合を解除する等の、解除手段として機能する構成を付加する方法などが考えられるが、請求項６の発明のように、突起部と係合部とが係合状態から非係合状態となるまで相対的に移動可能となるように両者を配置付けるようにして、何らの構成を付加することもなく刃具の移動規制を解除するものであるのが好ましい。このようにすることにより、わざわざ移動規制を解除するための構成を付加する必要がなくなり、溶接ワイヤ切断装置の製造コストの低減が図れる。
【００１９】
また、請求項７の発明は、請求項５または６のいずれか１項において、
前記刃具は、前記溶接ワイヤを切断する切断刃が先端に取り付けられた刃部片と、前記係合部が先端に形成された係合片と、前記弾性部材の一端が取り付けられた弾性部材取付片と、回動軸とを具備し、前記回動軸を中心として、前記刃部片と前記係合片と前記弾性部材取付片とが回動可能とされていることを特徴としている。
【００２０】
上記請求項７の発明によれば、係合片の係合部が基体部の突起部と係合解除すると、弾性部材の一端が取り付けられた弾性部材取付片が該弾性部材の付勢力によって回動軸を中心として回動する。これに伴い、切断刃が先端に取り付けられた刃部片も該回動軸を中心として回動する。そして、切断刃の回動軌跡中に位置する溶接ワイヤの突出部分が該切断刃の回動によって切断され、溶接ワイヤの切断が完了する。
【００２１】
また、請求項８の発明は、請求項７において、
前記回動軸は、前記溶接ワイヤの前記所定方向への移動に伴い前記所定方向へ移動することを特徴としている。
【００２２】
上記請求項８の発明によれば、回動軸が溶接ワイヤの所定方向への移動に伴って所定方向に移動する。このような回動軸の移動に伴い、該回動軸を回動支点とする係合片の先端に形成された係合部も移動する。この係合部の移動が上記解除手段として作用し、基体部内壁に形成された突起部と係合部との相対的位置が変化し、両者が係合状態から非係合状態（係合が解除された状態）にされる。
【００２３】
また、請求項９の発明は、請求項８において、
前記溶接ワイヤは前記第１のガイド機構とともに前記所定方向へ移動することを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１０の発明は、請求項９において、
前記第１のガイド機構と一体的に移動する移動部材を具備し、前記回動軸が前記移動部材に取り付けられていることを特徴としている。
【００２５】
上記請求項１０の発明によれば、回動軸は、第１のガイド機構と一体的に移動する移動部材に取り付けられている。また、第１のガイド機構は、溶接ワイヤとともに前記所定方向に移動する。このため、回動軸が溶接ワイヤの移動方向に移動する。
【００２６】
【発明の実施形態】
以下、本発明の溶接ワイヤ切断装置の実施形態を添付図面にもとづいて説明する。図１は本発明の溶接ワイヤ切断装置の外形を示す概略図である。溶接ワイヤ切断装置の上部には溶接トーチが差し込まれるようにトーチガイド４が形成されている。このトーチガイド４はトーチの外径がスムーズに案内される形状に加工されている。また溶接ワイヤ切断装置の下部には、切断された溶接ワイヤを受けるワイヤ受けが形成されている。溶接ワイヤ切断装置は、図１示のようにやや傾けて取り付けられる方が手作業が容易となる。
【００２７】
つぎに図２から図６を用いて、本発明の溶接ワイヤ切断装置の構成および動作について説明する。図２は溶接ワイヤ切断装置の内部構造を示す概略断面図である。溶接ワイヤ切断装置は、溶接トーチ（不図示）および溶接トーチの先端部から突出する溶接ワイヤが案内されるトーチガイド４、トーチガイド４が下部に押し込まれる際トーチガイド４の外周を位置案内するアッパーシリンダ３、トーチガイド４の下部には振り子式刃具（刃具）２がピン１５で回動自在に支持されたブロック５、バネ１６、案内軸６、ガイド７および押しバネ９、これらを内部空間に収容するロアブロック１８（基体部）等で構成される。
【００２８】
トーチガイド４は、中央にトーチを固定的に収容する凹部空間が形成された円筒状の部材であり、該凹部空間の中央には図２の下部に開口した穴が形成されている。そして、凹部空間にトーチを収容し、該トーチから飛び出している溶接ワイヤの先端が穴からロアブロック１８の内部空間に突出するようにされる。
【００２９】
ブロック５は、トーチガイド４の図２において下部に当接して設けられており、平板状に形成された２枚の板を一組として形成されている。これらの２枚の板は、トーチガイド４の下部に形成された穴に対して対象的に配置される。従って、該穴からロアブロック１８の内部空間に突出した溶接ワイヤは２枚のブロック５に挟まれる状態とされる。
【００３０】
振り子式刃具２は、図２に示すように、刃部片２ａ、係合片２ｂ、弾性部材取付片２ｃという３つの片を有している。また、その中央付近には凹部が形成され、該凹部にピン１５（回動軸）が差し込まれている。３つの片は、このピン１５付近の基端として、異なった半径方向に伸びて形成されている。刃部片２ａは、その先端に切断刃１３が形成されている。この切断刃１３は、実際に溶接ワイヤに接触して該溶接ワイヤを切断するためのものである。係合片２ｂは、その先端に係合部８が形成されている。弾性部材取付片２ｃは、その先端側に、バネ（弾性部材）１６の一端が取り付けられている。
【００３１】
また、ロアブロック１８の内壁には、トリガー１７（突起部）が設けられている。このトリガー１７は、ピンなどによって回動可能にされているが、ロアブロック１８の内壁との当接により、図２に示す水平な状態から時計回りの方向には移動できないようになっている。一方、図２に示す水平状態から反時計回りの方向には、移動できるようになっている。
【００３２】
溶接ワイヤを切断するには、溶接トーチの中央先端からはみ出た溶接ワイヤ（不図示）を、トーチガイド４の中央軸下方の穴に差し込んで下方に押し付ける。この時受けブロック５は、トーチガイド４の下部と接触してトーチガイド４とともに同時に下方に降下する。トーチガイド４は、アッパーシリンダ３の内周で案内されるとともに、受けブロック５の下方の案内軸６は、ガイド７に案内されて降下する。さらに、トーチガイド４および受けブロック５が降下移動すると、受けブロック５にピン１５で保持された振り子式刃具２の係合部８は、ロアブロック１８の内壁に取り付けられた突起状のトリガー１７（突起部）と接触する。このとき、バネ１６は、トーチガイド４を押し付ける力に負けて、伸びている（図３）。さらに、トーチガイド４および受けブロック５が降下移動すると、係合部８とトリガー１７は接触したままで、受けブロック５に保持された振り子式刃具２は、ピン１５を中心として、図４示、時計回りの方向に回転を始める。このとき、バネ１６は図３の状態よりもさらに伸びている（図４）。このバネ１６の伸びによって振り子式刃具２は図４において反時計回りの方向、すなわち刃部片２ａがロアブロック１８に突出した溶接ワイヤの突出部分に近づく方向に付勢力を受けるが、係合部８とトリガー１７との係合により上記方向への移動が規制されている。
【００３３】
さらにトーチガイド４と受けブロック５が降下移動すると、トリガー１７の先端部からピン１５の距離が、振り子式刃具を保持するピン１５から係合部８先端までの距離以上になり、トリガー１７と係合部８は接触できなくなり、係合部８とトリガー１７との係合が解除される。この係合解除によってバネ１６の付勢力を規制するものがなくなり、該付勢力によってトーチガイド４を溶接トーチで押し付ける前の状態に戻ろうとして、振り子式刃具２は、図５示、反時計回りに回転運動する。このときバネ１６の自然長は、切断刃１３がトーチガイド４の下孔に刃具の先端部が位置するよりも短く設定されているので、振り子式刃具２は、図５示のように、反時計回りに回転運動するが、１２時方向よりもやや行き過ぎた状態でやや傾く。以上振り子式刃具２が反時計回りの回転運動する時、トーチガイド４に挿入されている溶接トーチから突出した溶接ワイヤが振り子式刃具２の先端の切断刃１３に当たり切断される。その後、トーチガイド４から溶接トーチを引き抜けば、受けブロック５の下部に配設された押しバネ９により付勢力を受けてトーチガイド４および受けブロック５は上昇し、元の位置に戻る。
【００３４】
また、図５に示す状態から溶接トーチを引き抜くと、トーチガイド４も上方に移動する。これにともなって振り子式刃具２も時計回り方向に回動して元の位置に復帰しようとする。このとき、係合片２ｂの係合部８がトリガー１７に下方から衝突するが、トリガー１７が反時計回り方向へは移動できるようにされているので、図６に示すように係合部８がトリガー１７を跳ね上げる。そして、振り子式刃具２が元の位置に復帰するとともに、トリガー１７の跳ね上げが重力によって収まり、図２の状態に戻る。
【００３５】
【効果】
以上説明したように本発明においては、エアや電源を使用しなくても溶接ワイヤ切断装置の上部に溶接ワイヤの先端部を押し込むのみで、溶接トーチから突出する溶接ワイヤが簡単に切断できる。このとき、溶接トーチから突出する溶接ワイヤの長さは、自動的に溶接に最適な長さで切断されるので、溶接ワイヤの切断後、即溶接作業を開始することができる。溶接作業において、溶接品質を確保するために頻繁に行なわれる溶接ワイヤ先端部に生じる凝固物の除去のための溶接ワイヤ切断作業は、溶接ワイヤの先端部を本発明の溶接ワイヤ切断装置に差し込むだけなので、溶接トーチから両手を離すことなく、また短時間で場所を選ばずに作業できるので、多大の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における、溶接ワイヤ切断装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における、溶接ワイヤ切断装置の断面図であり、溶接ワイヤの切断前の状態を示す。
【図３】本発明の実施の形態における、溶接ワイヤ切断装置の断面図であり、係合部とトリガーとが係合した状態を示す。
【図４】本発明の実施の形態における溶接ワイヤ切断装置の断面図であり、バネ１６によって振り子式刃具が反時計回り方向へ付勢されているが、係合部とトリガーとの係合によってその移動が規制されている状態を示す。
【図５】本発明の実施の形態における、溶接ワイヤ切断装置の断面図であり、係合部とトリガーとの係合が解除され、溶接ワイヤが切断された状態を示す。
【図６】本発明の実施の形態における、溶接ワイヤ切断装置の断面図であり、溶接ワイヤ切断後、振り子式刃具が源位置に復帰する際の状態を示す。
【符号の説明】
１・・・溶接ワイヤ切断装置
２・・・振り子式刃具（刃具）、  ２ａ・・・刃部片、  ２ｂ・・・係合片、
２ｃ・・・弾性部材取付片
４・・・トーチガイド（第１のガイド機構）
５・・・ブロック（移動部材）
８・・・係合部
１３・・・切断刃
１５・・・ピン（回動軸）
１６・・・バネ（弾性部材）
１７・・・トリガー（規制部材、突起部）
１８・・・ロアブロック（基体部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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