JP2004216453A

JP2004216453A - 溶接ワイヤ送給装置

Info

Publication number: JP2004216453A
Application number: JP2003405446A
Authority: JP
Inventors: Hideki Aono; 日出機青野; Sukeyuki Okusu; 祐行置栖
Original assignee: Matsumoto Kikai Co Ltd
Current assignee: Matsumoto Kikai Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】簡単な制御系で、安定した溶接ワイヤ供給を行うことのできるプッシュ・プル型溶接ワイヤ供給装置を提供する。
【解決手段】溶接ワイヤ(Ｗ)を巻回収容しているペイルパック(１)側にプッシュ側駆動モータ(18)で駆動されるプッシュローラ(13)を配置するとともに、溶接トーチ(５)側にプル側駆動モータで駆動されるプルローラ(19)を設置してなる溶接ワイヤ送給装置において、プッシュ側駆動モータ(18)を一定トルクで回転するトルクモータで構成するとともに、プル側駆動モータを溶接制御装置からの信号で回転速度を調速制御するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動または半自動のＭＩＧあるいはＴＩＧ溶接機のワイヤ送給装置にかかり、特に、溶接ワイヤの供給側と溶接トーチ側にそれぞれ駆動モータを配置し、供給側の駆動モータによって溶接ワイヤを押し込み、かつ、溶接トーチ側の駆動モータによって溶接ワイヤを引きながら、溶接ワイヤを供給する、いわゆるプッシュ・プル型溶接ワイヤ供給装置に関し、特に、溶接ワイヤがペイルパックに巻回収容されているものでのプッシュ・プル型溶接ワイヤ供給装置に関する。

従来から、溶接ワイヤの交換頻度を少なくして溶接作業の能率を高めるようにするために、溶接ワイヤを巻回収容したペイルパックを使用するようにしている。この場合、ペイルパック側に配置したプッシュ側ローラと溶接トーチ側に配置したプル側ローラとをそれぞれ駆動モータで回転駆動するように構成し、ペイルパックから導出した溶接ワイヤをコンジットケーブル内を通して溶接トーチに供給するようにしている(例えば、特許文献１参照)。
実公昭５５−１７２９号公報

従来、この種のプッシュ・プル型溶接ワイヤ供給装置では、コンジットケーブル内で溶接ワイヤが座屈しないように、プッシュ側ローラ駆動用モータのトルクをプル側ローラ駆動用モータのトルクよりも大きく設定し、プッシュ側ローラ駆動モータの速度トルク特性を緩やかな垂下特性のものとし、プル側モータを定速度特性を持つように構成している。そして、プッシュ側ローラ駆動モータの速度トルク特性を変化させることに連動して、プル側モータの特性を変更するように制御している。つまり、従来のプッシュ・プル型溶接ワイや供給装置では、プッシュ側ローラ駆動モータと、プル側ローラ駆動モータとを同期制御あるいは連携制御していることから、制御系が複雑化するという問題があった。

本発明は、このような点に着目して、簡単な制御系で、安定した溶接ワイヤ供給を行うことのできるプッシュ・プル型溶接ワイヤ供給装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、溶接ワイヤを巻回収容しているペイルパック側にプッシュ側駆動モータで駆動されるプッシュローラを配置するとともに、溶接トーチ側にプル側駆動モータで駆動されるプルローラを設置してなる溶接ワイヤ送給装置において、プッシュ側駆動モータを一定トルクで回転するトルクモータで構成するとともに、プル側駆動モータを溶接制御装置からの信号で回転速度を調速制御するように構成したことを特徴としている。

また、請求項２に記載の本発明は、溶接ロボット(溶接装置)に伝達されるリトラクト信号に基づき少なくともプル側モータを逆転作動させるようにしたことを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の本発明は、溶接ワイヤを供給する溶接ワイヤ供給系に配設したプッシュローラとプルローラとの間に中間ローラを配置したことを特徴としているる。

本発明では、プッシュ側駆動モータを構成しているトルクモータを常時一定トルクで運転するようにしていることから、プル側駆動モータが速度変化して溶接ワイヤの送給速度が低下することがあると、プッシュ側駆動モータは一定トルクに設定してあることから、プッシュ側駆動モータに溶接ワイヤの移動速度低下に起因する負荷増大が生じ、プッシュ側駆動モータの回転が低下することになる。そして、プッシュ側駆動モータでの負荷が一定以上になるとプッシュ側駆動モータが停止するようになるから、プッシュ側駆動モータの制御とプル側駆動モータの制御とを関連付けておかなくても良くなり、全体としての制御系を簡素化することができる。

また、自動溶接装置が溶接ロボットの場合、溶接ロボットのリトライ機能やタッチセンシングのために、溶接ワイヤを引き上げるリトラクト作動が行われるが、そのリトラクト信号を受けて、少なくともプル側モータを逆転作動させるようにしているので、ワイヤに必要以上の張力が作用することをなくすことができる。

さらに、プッシュローラとプルローラとの間での溶接ワイヤ移動経路中にプッシュローラと同じ駆動機構を有する中間ローラを配置して置くと、簡単な構成で長距離のワイヤ移送を実現することができることになる。

図１は本発明を適用する溶接システムの一例を示す概略構成図であり、図中符号(１)は内部に溶接ワイヤ(Ｗ)を巻回収容したペイルパック、(２)は自動溶接装置としての多関節溶接ロボットである。ペイルパック(１)の上面に嵌装した傘部材(３)にワイヤ貯蔵側溶接ワイヤ送給装置(４)が、また、先端部に溶接トーチ(５)を枢支しているロボットアーム(６)の俯仰揺動基端部分にトーチ側ワイヤ送給装置(７)がそれぞれ配置してある。

ワイヤ貯蔵側溶接ワイヤ送給装置(４)とトーチ側ワイヤ送給装置(７)との間、及びトーチ側ワイヤ送給装置(７)と溶接トーチ(５)との間がコンジットケーブル(８)で接続してある。そして、ワイヤ貯蔵側溶接ワイヤ送給装置(４)がプッシュ側ワイヤ送給装置、トーチ側ワイヤ送給装置(７)がプル側ワイヤ供給装置として作用している。

プッシュ側ワイヤ送給装置(４)は図２に示すように、ペイルパック(１)に装着した傘部材(３)にベース基板(９)を介して支持させてあり、対向片(10)が上下に位置する状態に配置した略コ字型の基枠(11)の立ち上がり壁(12)に、駆動プッシュローラ(13)が枢支してあり、その駆動プッシュローラ(13)と周面方向で対向する状態に従動プッシュローラ(14)が配置してある。この従動プッシュローラ(14)は基枠(11)の上側対向片(10a)に揺動可能に支持させた揺動枠(15)に回動自在に支持してあり、この揺動枠(15)を下側対向片(10b)に揺動可能に支持させた締付固定具(16)で保持することにより、駆動プッシュローラ(13)と従動プッシュローラ(14)の周面間に挿通した溶接ワイヤ(Ｗ)をペイルパック(１)から引き出してコンジットケーブル(８)内に送り込むようになっている。

駆動プッシュローラ(13)は減速機付きトルクモータ(18)に接続してあり、減速機付きトルクモータ(18)は通常運転時には一定トルクで回転駆動し、操作スイッチを操作した際には、最高速度で溶接ワイヤを送り込めるように設定してある。

一方、プル側溶接ワイヤ供給装置(７)は、ロボットアーム(６)の俯仰揺動基端部分に設置した一対のプルローラ(19)と、一方のプルローラ(19a)を回転駆動するプルローラ駆動モータ(図示略)とで構成してあり、プルローラ駆動モータは溶接作業に対応して溶接制御装置からの信号でその回転速度を調節するように制御されている。

上述の構成からなる溶接ワイヤ送給装置では、ペイルパック(１)から溶接ワイヤ(Ｗ)を引き出して、溶接トーチ(５)まで送り込む際には、プッシュローラ駆動用の減速機付きトルクモータ(18)を最高速度で回転させることにより、溶接ワイヤ(Ｗ)のインチング操作を効率よく行うことができることになる。そして、通常の溶接作業時には、プッシュローラ駆動用の減速機付きトルクモータ(18)を一定トルクで回転駆動させていることから、プルローラ駆動モータの回転速度を低下させて溶接トーチでの溶接ワイヤ使用量が減少すると、コンジットケーブル(８)内を移動する溶接ワイヤ(Ｗ)の送給速度が低下し、プッシュ側駆動モータ(18)での送給負荷が増大することになる。そして、この送給負荷が一定以上となると、プッシュ側溶接ワイヤ供給装置(４)のトルクモータ(18)が停止するようになっている。

また、溶接ロボット(２)では、ロボット(２)のリトライ機能やタッチセンシングのために、溶接ワイヤ(Ｗ)を引き戻すリトラクト動作が作動の１つとして組み込まれている。そして、溶接ロボット(２)の制御装置からこのリトラクト信号が発せられると、そのリトラクト信号をうけて、プッシュ側駆動モータ(18)とプルローラ駆動モータの駆動回路にそれぞれ介装したコイルリレーが動作して、モータへの給電回路を切り替えてモータを逆転させるように構成してある。

そして、リトラクト信号が停止すると、プッシュ側駆動モータ(18)とプルローラ駆動モータの駆動回路に介装したコイルリレーが復帰動作して、モータへの給電回路を切り替えてモータを正転させるように構成してある。

また、ペイルパック(１)等のワイヤ貯蔵部から溶接トーチなどの溶接作業部までの距離が長い場合には、図５に示すように、溶接ワイヤを供給している溶接ワイヤ供給系でのプッシュローラ(13)とプルローラ(19)との間にプッシュ側ローラ(13)と同様の機構を有する中間ローラ(20)を所定の間隔(例えば２０ｍ)置きに介在させるようにしてもよい。このように構成することにより、簡単な構成で長距離のワイヤ移送を実現することができることになる。

本発明は、溶接ロボットをはじめとする自動溶接あるいは半自動溶接装置を使用してのＭＩＧ、ＭＡＧあるいはＴＩＧ溶接に使用することができる。

本発明を適用する溶接システムの一例を示す概略構成図ある。プッシュ側ワイヤ送給装置の取出し正面図である。プッシュ側ワイヤ送給装置の取出し斜視図である。プッシュ側ワイヤ送給装置の要部拡大斜視図である。溶接システムの別の実施形態を示す概略構成図ある。

符号の説明

１…ペイルパック、５…溶接トーチ、13…プッシュローラ、18…プッシュ側駆動モータ、19…プルローラ、20…中間ローラ、Ｗ…溶接ワイヤ。

Claims

溶接ワイヤ(Ｗ)を巻回収容しているペイルパック(１)側にプッシュ側駆動モータ(18)で駆動されるプッシュローラ(13)を配置するとともに、溶接トーチ(５)側にプル側駆動モータで駆動されるプルローラ(19)を設置してなる溶接ワイヤ送給装置において、
プッシュ側駆動モータ(18)を一定トルクで回転するトルクモータで構成するとともに、プル側駆動モータを溶接制御装置からの信号で回転速度を調速制御するように構成したことを特徴とする溶接ワイヤ送給装置。
溶接ロボットの溶接トーチ(５)に溶接ワイヤ供給を供給する溶接ワイヤ供給系にプッシュ側駆動モータとプル側駆動モータとを配置している溶接ワイヤ供給装置での少なくともプル側モータを、溶接ロボットのリトラクト信号により逆転作動させ、溶接ワイヤを引き戻すように構成した請求項１に記載した溶接ワイヤ送給装置。
溶接ワイヤを供給する溶接ワイヤ供給系でのプッシュローラ(13)とプルローラ(19)との間にプッシュローラ(13)と同じ駆動機構を有する中間ローラ(20)を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載した溶接ワイヤ送給装置。