JP2004167514A - 溶接ワイヤのリトラクト方法およびそのための補助送給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プッシュプル方式で採用される補助送給装置がワイヤの動きを阻害することなく、ワイヤのリトラクト操作を円滑なものとする。
【解決手段】補助送給装置１１には、加圧ロール１６と協働して溶接ワイヤ１を移行させる送給ロール１５に加圧ロール１６を臨ませるロール支持体１７と、そのロール支持体１７を介して送給ロール１５に対する押し付け力を加圧ロール１６に及ぼす加圧弾発部材２７と、その加圧弾発部材の弾発力に抗してロール支持体１７を押し返し、加圧ロール１６を送給ロール１５から離反させて溶接ワイヤ１の挾圧状態を解除する加圧解除機構２４が備えられる。インダクションモータ出力をトルクリミッタを介してトルク制御し、コンジット内で発生する摩擦抵抗に抗した送給力を、主送給装置により速度制御された溶接ワイヤに与えることができるシステムにおいて、リトラクト操作が極めて容易となる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶接ワイヤのリトラクト方法およびそのための補助送給装置に係り、詳しくは、溶接ワイヤの送りを速度制御する主送給装置と溶接ワイヤのコンジット内移行を円滑化する補助送給装置とにより、溶接ワイヤをトーチまでプッシュプル送給する際に溶接ワイヤのリトラクトも可能にする方法ならびにそのための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶接ワイヤをワイヤリールまたはペイルパック等から繰り出して溶接トーチへ送給し、電気エネルギで溶かし連続して円滑に溶接できるようにするため、溶接ワイヤの送りを制御するワイヤ送給装置が使用される。その送給装置は、通常ワイヤの移行方向に対して垂直となる向きから対向する２つのロールで挾圧し、その摩擦力でワイヤを送り出したり引き込んだりするようにしている。
【０００３】
送給装置は最も基本的にはトーチまで溶接ワイヤを移行できるようになっていればよいが、送給経路が長い場合や送給経路に外乱が大きく及ぶことのあるような場合、単独の送給装置の送給力のみでは送給抵抗を克服できなかったり、所望する送り速度を十分に発生させることができなかったりすることがある。そのような場合、送給不可能となるかワイヤの送給が一定しなくなり、それが原因して溶接品質が安定しないという問題が生じる。
【０００４】
ところで、溶接ロボットに搭載される送給装置が装備する送給ロールおよびこれと協働して溶接ワイヤを挾圧し移行させる加圧ロールはその径が小さく、それぞれが溶接ワイヤと接触する面積には限りがある。溶接ワイヤの送給経路が長い場合、送給力を大きくしようとすると挾圧力を大きくせざるを得ず、それがために溶接ワイヤがアルミ線などの軟らかいものである場合、ワイヤの断面を変形させたり表面に疵をつけ、甚だしくは断線させることにもなり、溶接品質に悪影響を及ぼすことになる。
【０００５】
上記したように送給装置が一基であればそれに課す負担は大きく、勢いモータも容量の大きいものとなる。送給装置の重量が嵩めば、ロボットアームの動きによって空間を移動する溶接トーチの近傍に搭載しづらくなることは言うまでもなく、プッシュ形式に比べて溶接ワイヤの送給が格段に容易なプル形式ですら採用しがたくなる。
【０００６】
そこで、最近では送給装置を二基採用し、ペイルパック等の近傍である上流側に一つ、溶接トーチ近傍である下流側に他の一つを配置して、溶接ワイヤをプッシュプルすることにより、それぞれにおける負荷の軽減が図られるようにしている。そのような送給装置によれば負荷の分担によってモータの小容量化が可能となり、溶接トーチの直近にでも搭載できるようになると、溶接ワイヤの送給速度の制御性が一段と高められる。
【０００７】
しかし、この場合、以下の点が問題となる。例えばプル側の送り速度がプッシュ側より速いとき、プッシュ側がプル側に負担を掛けワイヤがひきつれたり切れたりする。また、ロールを通過するとき滑りを起こして摩耗したり傷がついたりする。摩耗粉が発生すれば、トーチのコンタクトチップ内で目詰まりを起こし、ワイヤの円滑な流れが阻害されて溶接性能にも悪影響を及ぼす。
【０００８】
プル側がプッシュ側より遅い場合、ワイヤがプッシュ側の送給装置によってプル側に押しつけられ、つなぎ目で座屈して送給できなくなるか、加圧の弱い方でワイヤの滑りが発生し、上記と同様の弊害が生じることは避けられない。このような点に鑑み、各送給装置におけるモータとして制御性の高いＡＣサーボモータを採用し、かつ両者を同期して駆動し、同一速度での移行を可能とする配慮が施される。
【０００９】
このようなシステムを採用すれば、プル側送給装置の速度および速度の立ち上がり／立ち下がり特性とプッシュ側送給装置におけるそれらとを全く同一となるように制御することができる。ましてや、ワイヤの順送りのみならず何らかの理由で逆送り（リトラクト）が必要となる場合でも、高い制御性能をもってすれば特に問題が生じることはない。
【００１０】
しかし、ＡＣサーボモータを採用するとモータを動かすためのサーボドライバが必要なこと、このモータ自体が通常のインダクションモータ等に比べて格段に高価であること、サーボモータ制御に同期制御を付加しなければならず制御系の複雑化を招くこと、といった難点は覆いがたい。
【００１１】
このような弊害を克服してプッシュプル式送給法を行わせるため、本出願人は特開２００１−２６２３１０号公報において、トルク伝達カップリング（トルクリミッタ）を提案し、二つの送給装置のうちの一方に安価なインダクションモータの採用を可能にした。この送給システムによれば、主送給装置のＡＣサーボモータと補助送給装置のインダクションモータとの同期をとる必要がなく、システムの低廉化に大いに寄与する。
【００１２】
その補助送給装置のインダクションモータの回転数はＡＣサーボモータにより制御される速度によって生じる回転数よりは常に高く設定され、インダクションモータ出力をトルクリミッタにより低減して溶接ワイヤに送給力として伝達し、その際補助送給装置を通過するワイヤの速度に対して制約フリーの状態に置く。従って、補助送給装置は主送給装置との間でモータの同期をとるまでもなく、ワイヤを主送給装置で規定された速度で通過させることができる。すなわち、トルクリミッタが速度制御を解放したかのように作用する。
【００１３】
補助送給装置のインダクションモータで溶接ワイヤに与えられた力は、主送給装置によるワイヤ速度の制御精度を高めるために貢献する。通常、速度制御の精度を低下させる要因の大部分は、溶接ワイヤに無用の動きを束縛して移行の案内と保護を図るべく設けられたガイドパイプ（コンジット）内で発生する摩擦抵抗である。
【００１４】
溶接ワイヤはロボットの稼働エリア外から送給される関係上コンジットは３メートル以上にもなり、場合によっては２０メートルに及ぶことすらある。いずれにしても、上記した補助送給装置は、その長いコンジットを通過する際にワイヤに働く摩擦抵抗を軽減したり、打ち消すだけの力を与えるようになっているのである。
【００１５】
このような補助送給装置により送給力の補償がなされると、主送給装置におけるワイヤ送給力からは摩擦抵抗相当分が軽減され、ＡＣサーボモータの小型軽量化が促進される。また、ロボットアームの先端に取りつけられた溶接トーチの近傍への装着も容易となる。速度制御は主送給装置によってのみ行われるのでプッシュプルによる速度制御の不安定化は解消され、しかも同期制御の必要もなく、送給システムの低廉化が促される。
【００１６】
コンジットを介しての送給経路が長大化したり、送給経路に外乱負荷が大きく作用することがあっても、その摩擦抵抗相当分がトルクリミッタによって与えられる送給力で補償できるかぎり、主送給装置では高い精度でワイヤ速度を制御することができる。この補助送給装置はＡＣサーボモータを備えた主送給装置のみならず、例えばロボット上腕にプリントモータが載置されるといった他種の主送給装置と連携しても使用することができ、幅広い汎用性を持つ。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−２６２３１０号公報（第４−５頁、図２−３）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルク制御によりワイヤを一定の力で押すだけの送給を実現するトルクリミッタを装備した補助送給装置において問題となるのは、リトラクト操作である。これは、主送給装置のモータとの同期をとらないこと、低廉化を目的として採用したインダクションモータはその回転方向の変更がギヤトレンの新たな導入なくして不可能であること、たとえモータの回転方向を変更できたとしても応答性に問題があり実使用に耐えられないことなどにより、リトラクトが簡単でないからである。
【００１９】
ちなみに、リトラクトは溶接ワイヤがコンタクトチップから出すぎて後退させる必要が生じた場合などに行われるが、後退量や速度調整を厳密に行う必要のないことがほとんどである。そこで、補助送給装置のインダクションモータを駆動することなく、主送給装置のＡＣサーボモータの逆転のみでリトラクトさせることがある。例えば、ワイヤが補助送給装置で後退阻止されていても、ワイヤ径よりやや大きいコンジット内通路は、コンジットが長ければワイヤに曲げを与えるなどして実質的に後退代くらいは確保できることがあるからである。
【００２０】
例えば溶接開始点でのアークスタートにおいてアークが予定どおり発生しなかったときは、ロボットコントローラからリトラクトの開始が指令されるようになっている。リトラクトによるアークリトライ（再試行）は予め定められた回数で打ち切られるようにプログラムされるが、指令を受けてリトラクトが繰り返されれば、ワイヤもコンジット内で無用の力を反復して受けることになる。
【００２１】
リトラクトの繰り返しによってワイヤが座屈すれば、以後ワイヤを順方向に送給するときでも、その座屈部分がコンジットを抜け出すまで円滑な移行が阻害される。これでは溶接品質の安定が望み薄となるだけでなく、インダクションモータを搭載した補助送給装置の採用に歯止めも掛かりかねない。
【００２２】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、プッシュプル方式により複数のワイヤ送給装置を使用するにあたり、インダクションモータとその出力をトルク制御できるトルクリミッタが具備された補助送給装置を使用しても、溶接ワイヤをリトラクトするとき、補助送給装置がワイヤの動きを阻害することがなく、コンジットにおけるワイヤに無用の力や変形を与えないようにして、リトラクトスタートによるアークリトライならびにその後の順送りの円滑が図られるようにした溶接ワイヤのリトラクト方法およびそのための補助送給装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶接ワイヤの送りを速度制御する主送給装置と、インダクションモータ等の出力をトルク制御してコンジット内で発生する摩擦抵抗に抗した送給力を溶接ワイヤに与える補助送給装置とを用い、溶接ワイヤを溶接トーチまでプッシュプル送給する方法に適用される。その特徴とするところは、図１を参照して補助送給装置１１の加圧ロール１６を送給ロール１５から離反させ、主送給装置９（図９を参照）による逆送りによって溶接ワイヤ１をリトラクトさせるようにしたことである。
【００２４】
装置の発明は、インダクションモータ等の出力をトルクリミッタを介してトルク制御し、コンジット内で発生する摩擦抵抗に抗した送給力が主送給装置により速度制御される溶接ワイヤに与えられるようにしている溶接ワイヤプッシュプル送給用の補助送給装置に適用される。これには、軸承した加圧ロール１６を、その加圧ロール１６と協働して溶接ワイヤ１を移行させる送給ロール１５に臨ませるロール支持体１７が設けられる。そのロール支持体１７を介して送給ロール１５に対する押し付け力を加圧ロール１６に及ぼす加圧弾発部材２７と、その加圧弾発部材の弾発力に抗してロール支持体１７を押し返し、加圧ロール１６を送給ロール１５から離反させて溶接ワイヤ１の挾圧状態を解除する加圧解除機構２４が具備される。
【００２５】
図６のように、ロール支持体１７は一端が支承されて加圧ロール１６を送給ロール１５に離接するため傾動可能であり、図７に示すように、加圧弾発部材２７を搭載した加圧力調整体２５と係脱可能で、係合時には傾動を弾発的に阻止すると共に送給ロール１５への押し付け力を加圧ロール１６に伝える係脱部３２を備える。加圧解除機構２４には、図８にあるように、ロール支持体１７を押し返す押圧部材３４とその押圧部材を進退させるアクチュエータ３６が備えられる構成としておくとよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る溶接ワイヤのリトラクト方法およびそのための補助送給装置を、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。図９はマニピュレータによって溶接する設備の全体を示し、溶接ワイヤ１をプッシュプル方式で繰り出して溶接トーチ２へ送り、電気エネルギで溶かしてワーク（図示せず）を溶接することができる。この図９において、本発明に係るワイヤの送給系３が上部に描かれている。
【００２７】
図中の４は溶接トーチ２を備えたマニピュレータ、５はマニピュレータの動きを予め教示するなどのために使用されるティーチペンダント、６は教示データをもとにしてマニピュレータの再現動作などを制御するコントローラ、７は溶接電源箱、８はシールドガスボンベである。
【００２８】
ワイヤの送給系３にはプッシュプル形式が適用されており、アーム４ａ，４ｂ等により支持された溶接トーチ２の近傍にプル側送給装置９が装着され、ワイヤリール１０の近傍にプッシュ側送給装置１１が設けられる。ワイヤリール１０から繰り出された溶接ワイヤ１は、マニピュレータ４に至るコンジット１２Ａやマニピュレータ上を移行させるコンジット１２Ｂを経て、溶接トーチ２に送給される。
【００２９】
このような溶接設備における送給系３のプル側送給装置９は溶接ワイヤの送りを速度制御する主送給装置をなし、プッシュ側の送給装置１１はトルク制御によってワイヤを一定の力で押すだけの機能を発揮する補助送給装置をなす。
【００３０】
ワイヤの下流側に位置する主送給装置９は制御精度が高く応答性に優れたＡＣサーボモータを備え、コンタクトチップからの出代分を保つべく一定の速度で溶接ワイヤ１を引き出すように、それに装着された送給ロールを駆動する。一方、上流側に位置する補助送給装置１１はインダクションモータとトルク伝達カップリングとを備え、コンジット１２内を移行しているワイヤ１に摩擦抵抗に抗した力を与えるもので、ワイヤ送給に必要な力の大部分を加担する。
【００３１】
なお、補助送給装置に使用されるモータはインダクションモータに限られるものではなく、直流モータ、同期モータ、ステップモータ等の上記した主送給装置で使用されるＡＣサーボモータよりは安価なモータが使用される（本発明においてはインダクションモータを含めこれらのモータを「インダクションモータ等」という）。ちなみに、トルク伝達カップリング（トルクリミッタ）の構造の一例は前述した特開２００１−２６２３１０号公報に記載されているので、ここでは詳細な説明を省く。
【００３２】
次に、補助送給装置１１をもとにして、各溶接ワイヤ送給装置の構造を簡単に述べる。この装置は図９にあるようにワイヤリールの近傍に設置される場合、図１０の（ａ）および（ｂ）に示したように、架台１３に支えられるなどして保持される。図２に示すように、溶接ワイヤ１を挾圧するために送給ロール１５と加圧ロール１６が採用される。送給ロールはモータの駆動力を得て回転するものであり、加圧ロールは送給ロールの回転で移行する溶接ワイヤ１に伴われて従動回転するようになっている。
【００３３】
送給ロール１５は、送給装置のケーシングに軸承されるなどして常時定位置にある。加圧ロール１６はロール支持体１７に軸承され、送給ロールと対面すべくそれに臨まされたり、支点１７ａを中心にして傾動することにより送給ロールから遠ざかることができる。
【００３４】
この図２においては例えばワイヤリール１０からの溶接ワイヤ１をロールに導びくインレットガイド１８Ａ、ロールを通過したワイヤをコンジット１２へ導出するアウトレットガイド１８Ｂを備える。加圧ロール１６が送給ロール１５に対して離接可能となっているのは、ワイヤ先端をこれら各ガイドに導きやすくするためである。
【００３５】
送給ロール１５にはワイヤを押さえる溝１５ａ（図８も参照）が全周に施されているが、加圧ロール１６はフラットな面だけとなっている。このような溝は適宜設けられるもので、図の組合せに限るものでないことは述べるまでもない。なお、ＡＣサーボモータによりワイヤ速度を制御する主送給装置９（図９を参照）においても、インダクションモータを搭載したこの補助送給装置と同じ原理や機構によるロールシステムが採用される。
【００３６】
ところで、本発明は、補助送給装置１１の加圧ロール１６を送給ロール１５から離反させ、主送給装置による逆送りによって溶接ワイヤをリトラクトさせる際に、溶接ワイヤの座屈といった以後に支障の出る現象を生じさせないようにしたものである。以下に、その詳細を述べる。
【００３７】
補助送給装置１１の全体は、図３ないし図５に示されている。図３は前面を、図４は側面を、図５は平面をそれぞれ表しているが、補助送給装置１１は、大略図３に示す送給機構２１、送給ロール１５を駆動する図４に示すインダクションモータ２２、送給機構２１とインダクションモータ２２との間に介在されるトルクリミッタ２３、図３に示した加圧ロール１６を送給ロール１５から離反させてワイヤリトラクトを可能にする図５に示した加圧解除機構２４からなる。
【００３８】
図３に注目して、上記した送給機構２１には前述した送給ロール１５、加圧ロール１６、ロール支持体１７、ワイヤガイド１８があり、そのロール支持体１７は、送給ロール１５と協働して溶接ワイヤを移行させる加圧ロール１６を送給ロール１５に臨ませるための加圧レバーとして機能するものである。これが支点１７ａを中心にして最大限図６のように傾動することにより、加圧ロール１６を送給ロール１５から遠ざけることができるようになっている。そのために、上記した各構成のほかに加圧力調整体２５も設けられる。
【００３９】
加圧力調整体２５は、その一端が本体ケーシングに固定したブラケット２６に支承されて図７のように二点鎖線で表した状態から実線の位置まで傾動可能であり、これにはロール支持体１７を介して送給ロール１５に対する押し付け力を加圧ロール１６に及ぼすコイルスプリングなどの加圧弾発部材２７が備えられる。加圧力調整体２５は一つのレバーを形成しているが、ロール支持体１７の後述する係合用爪部３２に嵌入される軸部の途中に鍔体２８が設けられ、係合用爪部３２の背面にあてがわれる鍔体２８の背後の軸部にコイルスプリング２７が外嵌される。
【００４０】
軸部には途中で段差が形成され、コイルスプリング２７が外嵌されている側が細くなっているので、細い軸部に嵌められた鍔体２８は段差の部分でそれ以上に支点２９の方向へ変位することができなくなっている。コイルスプリング２７はこの鍔体２８と次に述べるストッパ３０との間に配置され、鍔体２８は常時段差方向に押しつけられた状態にある。しかし、鍔体２８にストッパ３０へ向かう力が掛けられると、鍔体２８はコイルスプリング２７の弾発力に抗してそれを縮めながら細い軸部に沿って少し変位することができるようになっている。
【００４１】
そのストッパ３０はコイルスプリング２７の弾発力を変更するための加圧力調整部材としても機能する。これは軸部に刻設されたねじ３１に螺着されており、ストッパ３０を加圧ハンドルとして回転させるとその進退によってコイルスプリング２７の弾発力を変更することができる。なお、図においてスプリングは鍔体２８と加圧ハンドル３０との間にあり、それでもって十分であるが、加圧ハンドル３０の中を空洞としておき、長いコイルスプリングの採用を可能にすれば弾発力の微調整は行いやすい。
【００４２】
この加圧力調整部材３０は送給ロールと加圧ロールとによる溶接ワイヤの挾圧力を加減するものであり、溶接ワイヤとしては例えば０．８ないし１．６ミリメートル径、材質としては鉄類やアルミ類といったように硬軟種々に及んでも、最適な挾圧力でもって溶接ワイヤを送給でき、一機種の補助送給装置であっても適用範囲の拡大が図られ、実用上極めて都合のよいものとなる。なお、アルミ線を使用する場合は、コンジットの長短にかかわらず本発明に係る補助送給装置を採用することが望ましい。アルミは軟らかく、プル側の主送給装置による牽引だけではたとえ摩擦抵抗が少なくても疵がつきやすいからである。
【００４３】
ロール支持体１７についてもう少し述べる。これは、加圧ロール１６を送給ロール１５に離接するため傾動可能であるが、上記した加圧力調整体２５と係脱可能で、係合時には傾動が鍔体２８およびコイルスプリング２７によって弾発的に阻止される。コイルスプリング２７の弾発力が所望する値となるように加圧ハンドル３０によってセットすれば、加圧ロール１６はその弾発力に応じた挾圧力を送給ロール１５との間で発生する。
【００４４】
その弾発力を受け止めるために、ロール支持体１７にはＵ字形をした切欠きを持つ係合用爪部３２（図４を参照）が形成される。これは加圧力調整体２５と係脱可能で、係合時にはロール支持体１７の傾動を弾発的に阻止すると共に送給ロール１５への押し付け力を加圧ロール１６に伝える係脱部として機能する。
【００４５】
このようにして構成された送給機構２１に対して、加圧解除機構２４が図４から分かるように、本体の上半部に設けられる。これは、図１に示すように、コイルスプリング２７の弾発力に抗してロール支持体１７を押し返し、二点鎖線の加圧ロール１６を送給ロール１５から実線のように離反させ、溶接ワイヤ１の挾圧状態を解除するように作用する。
【００４６】
その加圧解除機構２４はロール支持体１７を少し傾動させる図８に示す押圧部材３４と、その押圧部材を進退させるリンク体３５と、リンク体を動かすためのアクチュエータ３６とを備える。押圧部材３４はロール支持体１７のいずれかの箇所を押さえるノッカとして機能し、例えばシーソー形式で揺動する主リンク３５Ａの先端に取りつけられる。
【００４７】
リンク体３５はその主リンク３５Ａとそれを揺動させる補助リンク３５Ｂからなり、例えば通電時にロッド３７を引き込むソレノイド３６の動きに従ってノッカ３４が進出し、ロール支持体１７を介して加圧ロール１６を送給ロール１５から離隔させる。ソレノイドの駆動を停止すればロッドは自由状態に置かれるが、コイルスプリング２７の弾発力によってノッカ３４が復元し、結局はロッド３７が引き出されて、元の状態に戻される。
【００４８】
このように補助送給装置を構成しておけば、加圧ロールを送給ロールから離反させ、ＡＣサーボモータを搭載した主送給装置による逆送りによって溶接ワイヤをリトラクトさせることが簡単にできる。すなわち、補助送給装置はリトラクト時には溶接ワイヤを挾圧ぜす、従って、後退する溶接ワイヤがコンジット内で座屈するようなことはなくなる。リトラクトのスタート性が向上することになり、以後のワイヤ送給も円滑で、溶接品質も高いレベルに保たれる。なお、リトラクトの指令は作業者がティーチペンダント５（図９を参照）などにおいて所定のボタンを押すなどして実行される。
【００４９】
補助送給装置のモータと主送給装置のモータとの間で同期をとる必要もないから、補助送給装置における駆動関連部品の低廉化が促進される。トルクリミッタによる送給力は、図４に示したトルク調整リング４１を回して適当な伝達率を選び、回り止め４２をねじ込んで固定しておくなどの操作により、０から数ｋｇの範囲で調整できる。これによって、種々なタイプの溶接ワイヤとのマッチングも手軽になされる。このトルクリミッタは回転数が幾らであろうとも伝達トルクだけを所望値に保ち、従ってプッシュ側ロールの送り速度が自然とプル側送給装置の速度となる。
【００５０】
トルクリミッタによるトルク調整は磁気を利用した非接触式のトルク伝達であり、リミッタの周囲に取りつけられたトルク調整リング４１の目盛りによって、その伝達率を定めることができる。上記したように摩擦抵抗にほぼ等しく合わせることができるだけでなく、大きい目にセットすることもできる。なお、トルクリミッタの出力軸側には減速機４３が設置され、送給ロールの回転が溶接ワイヤの送給速度にある程度近いものとなるように、定回転するインダクションモータの回転が減速されるようになっている。
【００５１】
ちなみに、トルクリミッタにおける伝達トルクの調整は、コンジットの長さや経路の形が変わればその時点で行われる。溶接ワイヤの径や材質が変わった場合も、その都度行われる。逆に言えば、それらが変わらなければ、送給抵抗はほとんど変化しないので、一度設定すれば以後同じワークに対しての調整は原則として不要となる。
【００５２】
ちなみに、図４において３８は電源投入スイッチ、３９はインチング指令ボタンである。後者は溶接ワイヤを交換する際に使用されるものであり、予め主送給装置の加圧ロールを退避させるなどして溶接ワイヤの挾圧を解除した状態でこのボタンを押せば、補助送給装置１１のインダクションモータ２２が回転して、ワイヤを自動的にコンジットに通したり、溶接トーチのコンタクトチップまで挿通させたりすることができる。これによってワイヤの交換手間の低減や時間の短縮が図られる。
【００５３】
加圧解除機構に採用されるアクチュエータは上記したソレノイドに限られるものではなく、公知の駆動装置を適宜使用すればよい。ノッカを進退させるリンク体も図示したものにかぎらず、適宜の構成を選択することができる。なお、この図４にはロール支持体１７に取りつけられた被押動部材としてのプレート４０が正面に見えている。
【００５４】
これはノッカ３４がロール支持体１７を押しやすくするためのものであり、ロール支持体１７を加圧力調整体２５に邪魔されることなく傾動できるようにする配慮である。従って、ノッカ３４は、図８から分かるように、加圧力調整体２５と重ならない位置に設けておくことができる。もちろん、ノッカを適宜な位置に設け、これがロール支持体１７の例えば係合用爪部３２の腹部３２ａから当接させることができれば、それでも差し支えはない。
【００５５】
ちなみに、本発明の説明においては補助送給装置を上流側に一基配置したが、長いコンジットの場合その途中に２基目を設置することもできる。また、主送給装置を上流側にし、補助送給装置をマニピュレータの上腕に載置するという配置をとることもできる。プッシュ機能とプル機能とが逆になりはするが、補助送給装置では摩擦抵抗のカバーを、主送給装置においては速度制御をといったようにさせることに特別障害が出るわけではない。
【００５６】
補助送給装置はコンジットにおいて発生する送給抵抗に等しい力を溶接ワイヤに与えるものであればよいが、それより大きい送給力を与えても運転上は特に問題は生じない。逆に少し小さ目の力であっても無いよりは良いことは明らかである。なお、摩擦抵抗に対する補償の大きさは、トルク調整リングで行うことは先に説明した。
【００５７】
主送給装置ではＡＣサーボモータが使用されることを前提に述べてきたが、主送給装置は是非その種のモータでなければならないというものでもない。少なくとも補助送給装置を本例に挙げたインダクションモータや以下に挙げるモータによる構成とすれば、コンジットにおける摩擦抵抗発生の問題やリトラクト時の不利不便は可及的に解消することができる。なお、補助送給装置に使用されるモータはインダクションモータにかぎらず、直流モータ、同期モータ、ステップモータ等のＡＣサーボモータよりは安価なモータが使用される。
【００５８】
また、溶接はガスシールド消耗電極式アーク溶接法における場合のみならず、フィラワイヤを使用するティグ溶接といったガスシールド非消耗電極式アーク溶接法にも適用することができる。さらには、特開２００１−２６２３１０号公報に紹介されているアーク溶射にも適用可能である。このアーク溶射の場合、補助送給装置においては二本の溶射用ワイヤを同時に送ることになるが、一つのモータによって二つのトルク伝達カップリングを駆動し、それぞれのロール支持体を一つの加圧解除機構でもって同時に動作させ、２電極についてワイヤリトラクトできるようにしておけばよい。
【００５９】
今まで述べたロール支持体や加圧力調整体は傾動構造となっているが、これにかぎらず、それぞれがガイドレール等に案内されて進退できるようなものであってもよい。いずれにしても、ロール同志の離接、溶接ワイヤの挾圧、加圧調整、加圧解除といった機能を発揮できるようなものであれば、本発明を適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、補助送給装置の加圧ロールを送給ロールから離反させるようにしたので、主送給装置による逆送りによって溶接ワイヤをリトラクトさせることが容易となり、溶接操作の円滑が図られ、また溶接品質を安定させることができる。
【００６１】
補助送給装置の発明にあっては、加圧弾発部材の弾発力に抗して加圧ロールを軸承するロール支持体を押し返し、加圧ロールを送給ロールから離反させて溶接ワイヤの挾圧状態を解除する加圧解除機構を設けたので、解除時点では補助送給装置が溶接ワイヤの動きを拘束することがなく、主送給装置による逆送りによって溶接ワイヤの変形を伴うことなく瞬時にリトラクトさせることができる。
【００６２】
傾動可能なロール支持体が加圧力調整体と係脱することができ、係合時に傾動を弾発的に阻止すると共に送給ロールへの押し付け力を加圧ロールに伝える係脱部を備え、アクチュエータの動作によって押し返す力を受けて加圧ロールを送給ロールから離反させることができる構成によれば、溶接ワイヤの送給機構をそのまま利用してリトラクト用の機能を付加した構造とすることができ、装置としての小型化や部品点数の最少化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接ワイヤのリトラクト方法および補助送給装置における動きを説明する機構図。
【図２】送給機構を部分的に取り出して送給状態を表した正面図。
【図３】補助送給装置の正面図。
【図４】補助送給装置の側面図。
【図５】補助送給装置の平面図。
【図６】送給機構におけるロール支持体を最大限傾動させた状態を示した動作図。
【図７】加圧力調整体の動きを説明した動作図。
【図８】加圧解除機構の動きを説明した動作図。
【図９】マニピュレータを用いた溶接システムの概略構成図。
【図１０】ワイヤリールの近傍に配置された補助送給装置の設置状態を表したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【符号の説明】１…溶接ワイヤ、２…溶接トーチ、３…ワイヤの送給系、４…マニピュレータ、９…プル側送給装置（主送給装置）、１１…プッシュ側送給装置（補助送給装置）、１２，１２Ａ，１２Ｂ…コンジット、１５…送給ロール、１６…加圧ロール、１７…ロール支持体、２２…インダクションモータ、２３…トルクリミッタ（トルク伝達カップリング）、２４…加圧解除機構、２５…加圧力調整体、２７…加圧弾発部材（コイルスプリング）、３２…係合用爪部（係脱部）、３４…押圧部材（ノッカ）、３６…アクチュエータ。

Claims (3)

1. 溶接ワイヤの送りを速度制御する主送給装置と、インダクションモータ等の出力をトルク制御してコンジット内で発生する摩擦抵抗に抗した送給力を溶接ワイヤに与える補助送給装置とを用い、溶接ワイヤを溶接トーチまでプッシュプル送給する方法において、
   前記補助送給装置の加圧ロールを送給ロールから離反させ、前記主送給装置による逆送りによって溶接ワイヤをリトラクトさせるようにしたことを特徴とする溶接ワイヤのリトラクト方法。
2. インダクションモータ等の出力をトルクリミッタを介してトルク制御し、コンジット内で発生する摩擦抵抗に抗した送給力が主送給装置により速度制御される溶接ワイヤに与えられるようにしている溶接ワイヤプッシュプル送給用の補助送給装置において、
   軸承した加圧ロールを、該加圧ロールと協働して溶接ワイヤを移行させる送給ロールに臨ませるロール支持体と、
   該ロール支持体を介して前記送給ロールに対する押し付け力を加圧ロールに及ぼす加圧弾発部材と、
   該加圧弾発部材の弾発力に抗して前記ロール支持体を押し返し、加圧ロールを送給ロールから離反させて溶接ワイヤの挾圧状態を解除する加圧解除機構と、
   を具備したことを特徴とするリトラクト可能な溶接ワイヤ補助送給装置。
3. 前記ロール支持体は一端が支承されて前記加圧ロールを送給ロールに離接するため傾動可能であり、前記加圧弾発部材を搭載した加圧力調整体と係脱可能で、係合時には傾動を弾発的に阻止すると共に前記送給ロールへの押し付け力を加圧ロールに伝える係脱部を備え、
   前記加圧解除機構は、前記ロール支持体を押し返す押圧部材と該押圧部材を進退させるアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項２に記載されたリトラクト可能な溶接ワイヤ補助送給装置。

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