JP2007307444A - 線状物の回転霧化式塗油装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電気力を用いることを不要とし、油霧化用回転カップによって霧化した油剤粒子を線状物表面円周方向に均一性良く塗着できるとともに、線状物の走行速度に応じて目標塗油量を満たすように油剤粒子を塗着させることができる、線状物の回転霧化式塗油装置を提供すること。
【解決手段】塗油チャンバ３００内において線状物走行ライン４００に対して少なくとも２個千鳥配置された油霧化用回転カップ１００，２００と、各油霧化用回転カップと線状物走行ラインとの間に配置された塗油量規制部材１１０，２１０と、各油霧化用回転カップに、余剰油剤粒子が収容される油剤タンク３２０からの油剤を供給する各油剤供給用ポンプのポンプ用モータ駆動回路に、目標塗油量を満たすように予め線状物の走行速度に応じて定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与える油剤供給量制御装置とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば溶接用ワイヤの製造工程において使用され、走行している溶接用ワイヤの表面に、耐錆性などを付与するための潤滑油を塗油するのに用いて好適な、線状物の回転霧化式塗油装置に関するものである。

溶接用ワイヤを製造する際に、潤滑油塗油工程では、製品径にまで仕上げ伸線された溶接用ワイヤを走行させながら、この溶接用ワイヤの表面に、耐錆性やワイヤ使用時のスムーズな送給性を付与するための潤滑油を塗油するようにしている。特開２００３−３２０４８１号公報（特許文献１）には、このような潤滑油の塗油に用いられる装置の一例が示されている。この従来の溶接用ワイヤの塗油装置（潤滑剤塗布装置）について、図９を参照して説明する。図９は従来の溶接用ワイヤの塗油装置の構成を示す図であって、その（ａ）は正面図、その（ｂ）は側面図である。なお、図９（ｂ）において溶接用ワイヤ１２,１２は図示省略してある。

図９に示すように、塗布ブース（塗油チャンバ）１１内を２本の溶接用ワイヤ１２,１２が水平方向に走行するようになっている。この走行する溶接用ワイヤ１２，１２が対向する領域の中央には、回転カップ（油霧化用回転カップ）１３がその中心軸を水平にして配置されており、この回転カップ１３は駆動装置１４によりその中心軸を回転軸として回転駆動されるようになっている。回転カップ１３は基端部側から先端部側にかけて拡開している。この回転カップ１３の基端部と、塗布ブース１１外のタンク９との間は配管１５により接続されており、タンク９内には潤滑油（潤滑剤）１０が貯留されている。

また、回転カップ１３には高電圧発生器（高電圧電源）２０が接続されており、接地される溶接用ワイヤ１２，１２に対して回転カップ１３が負電位となっている。

このように構成される塗油装置では、潤滑油１０がポンプ８により所定量切り出され、塗布ブース１１内の回転カップ１３の基端部に供給される。この回転カップ１３は駆動装置１４により所定の回転速度で回転駆動されており、供給された潤滑油は、回転カップ１３の面から遠心力により回転軸に垂直の方向に飛ばされて霧化し、回転カップ１３の回転軸に垂直の面内で、放射状に飛散する。この場合、回転カップ１３に印加されている高電圧により、霧化された潤滑油粒子は荷電される。この霧化され、かつ、荷電された潤滑油粒子を、溶接用ワイヤ１２，１２に向けて放射状に飛散させるとともに、回転カップ１３と溶接用ワイヤ１２，１２間に静電気力を作用させることにより、潤滑油粒子が、回転カップ１３を間に挟んで対向する位置を水平方向に走行している溶接用ワイヤ１２，１２に塗着する。このようにして、潤滑油が溶接用ワイヤ１２，１２に塗油されるようになされている。
特開２００３−３２０４８１号公報（図３）

しかし、前述した従来の溶接用ワイヤの塗油装置では、回転カップ１３の回転による遠心力によって潤滑油を霧化するとともに、回転カップ１３に印加される高電圧によって前記霧化された潤滑油粒子を荷電し、静電気力を利用して、この潤滑油粒子を溶接用ワイヤ１２，１２に塗着させるようにしたものであるから、次のような欠点があった。すなわち、潤滑油の種類によっては荷電されることで当該潤滑油（例えば、植物系潤滑油）の酸化が助長されて潤滑油品質の劣化を招くことから、溶接用ワイヤ１２，１２に塗着されずに塗布ブース１１内の底部に溜まった潤滑油は、回収再使用されていなかった。潤滑油の塗着効率（ワイヤ表面の塗油量／回転カップへの潤滑油供給量）が数％から十数％程度であり、塗布ブース１１内の底部には相当量の潤滑油が溜まり、これが再使用されていなかった。

そこで本発明の課題は、静電気力を用いることを不要とし、油霧化用回転カップによって霧化した油剤粒子を走行している線状物に塗着させるに際し、油剤粒子を線状物表面円周方向に均一性良く塗着させることができるとともに、線状物の走行速度に応じて目標塗油量を満たすように油剤粒子を塗着させることができる、線状物の回転霧化式塗油装置を提供することにある。

前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

請求項１の発明は、走行している線状物に霧化した油剤粒子を塗着させる回転霧化式塗油装置であって、内部を線状物が水平方向に走行する塗油チャンバと、前記塗油チャンバ内において前記線状物の線状物走行ラインに対して少なくとも２個千鳥配置され、回転による遠心力によって油剤を霧化して、霧化した油剤粒子を前記線状物に塗着させるための油霧化用回転カップと、前記塗油チャンバ内において前記各油霧化用回転カップと前記線状物走行ラインとの間にそれぞれ配置され、当該油霧化用回転カップから飛散する油剤粒子のうち、前記線状物へ向かう油剤粒子の量を規制する塗油量規制部材と、前記線状物に塗着されなかった余剰油剤粒子が収容される油剤タンクと、前記各油霧化用回転カップに対してそれぞれ設けられ、当該油霧化用回転カップに油剤供給用管路を通じて前記油剤タンクからの油剤を供給するための油剤供給用ポンプと、前記各油剤供給用ポンプのポンプ用モータ駆動回路に、それぞれ、目標塗油量を満たすように予め線状物の走行速度に応じて定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与える油剤供給量制御装置と、を備えたことを特徴とする線状物の回転霧化式塗油装置である。

請求項２の発明は、請求項１記載の線状物の回転霧化式塗油装置において、前記油剤供給量制御装置は、定常走行状態における線状物の走行速度に対する適正油剤供給量を線状物の走行開始から設定走行速度にわたって定めた定常走行時油剤供給量指令出力を備え、前記ポンプ用モータ駆動回路に、線状物の立上り加速走行時には、前記定常走行時油剤供給量指令出力に油剤供給量を所定量増加する補正を行い、前記油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力を与え、線状物が前記設定走行速度で走行する時には、前記油剤供給量指令出力として、前記設定走行速度での前記定常走行時油剤供給量指令出力を与え、線状物の立下り減速走行時には、前記定常走行時油剤供給量指令出力に油剤供給量を所定量減少する補正を行い、前記油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力を与えるものであることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２記載の線状物の回転霧化式塗油装置において、前記定常走行時油剤供給量指令出力は、線状物の走行開始から設定走行速度にわたって定められた前記適正油剤供給量が線状物の走行速度と比例関係を有し、かつ、折れ線状に変化するという特性の出力であることを特徴とするものである。

本発明の線状物の回転霧化式塗油装置は、塗油チャンバ内において線状物の線状物走行ラインに対して、油霧化用回転カップを少なくとも２個千鳥配置してある。よって、これら油霧化用回転カップからの霧化された油剤粒子が、油霧化用回転カップ同士で互いに干渉することなく、かつ、線状物に対して互いに反対側方向から線状物に向かって運ばれ、油剤粒子を線状物表面円周方向に均一性良く塗着させることができる。

また、千鳥配置された油霧化用回転カップに油剤を供給するためのポンプ用モータ駆動回路に、目標塗油量を満たすように線状物の走行速度に応じて予め定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与える油剤供給量制御装置を備えるとともに、各油霧化用回転カップと線状物走行ラインとの間に、それぞれ、当該油霧化用回転カップから飛散する油剤粒子のうち、線状物へ向かう油剤粒子の量を規制する塗油量規制部材を配置してある。よって、例えば線状物の立下り減速走行時において線状物が設定走行速度の２／１０〜１／１０程度の低速度で走行する場合でも、前記油剤供給量制御装置による油剤供給量制御に加え、前記塗油量規制部材を配置してあるので、線状物の塗油量が目標塗油量を外れて多くなり過ぎないようにすることができる。

したがって、本発明の線状物の回転霧化式塗油装置は、油霧化用回転カップによって霧化した油剤粒子を、静電気力を利用することなく、走行している線状物に塗着させるに際し、油剤粒子を線状物表面円周方向に均一性良く塗着させることができるとともに、ゼロ速度から設定走行速度にわたって線状物にその目標塗油量を満たすように油剤粒子を塗着させることができる。これにより、静電気力を利用する回転霧化静電式とは違って、各油霧化用回転カップに供給されたものの、線状物に塗着されずに余剰として油剤タンクに収容された油剤を再使用することができ、製造コストの低減を図ることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による線状物の回転霧化式塗油装置の構成を示す側面図、図２は図１に示す線状物の回転霧化式塗油装置の正面図である。

この実施形態による回転霧化式塗油装置は、製品径にまで仕上げ伸線された溶接用ワイヤ（代表的外径寸法：１．２ｍｍφ）の表面に耐錆性やワイヤ使用時のスムーズな送給性を付与するための潤滑油を塗油するための装置として用いられるものである。

図１，図２において、３００は、側面に監視用の透明窓３０１を有し、チャンバ内を図１における左側から導入された溶接用ワイヤが水平方向に走行して右側へ導出される塗油チャンバである。塗油チャンバ３００は架台３１０上に設けられている。この塗油チャンバ３００内において水平方向に延びる溶接用ワイヤ走行ライン４００に対して２個の油霧化用回転カップ１００，２００が千鳥配置されている。これらのベル（ＢＥＬＬ）形状をなす油霧化用回転カップ１００，２００は、溶接用ワイヤ走行ライン４００に対して直角方向に延びる回転軸１０１，２０１を互いに平行に保持して配置されており、カップ内側に連続的に供給される油剤（潤滑油）を回転による遠心力によって霧化して、霧化した油剤粒子を溶接用ワイヤに塗着させるものである。

すなわち、これら２個の油霧化用回転カップ１００，２００のうち、第１の油霧化用回転カップ１００が、溶接用ワイヤ走行ライン４００に対してこれより上方に所定距離Ｄ１離れて配置されている。また、第２の油霧化用回転カップ２００が、第１の油霧化用回転カップ１００より下流方向に所定距離Ｄ２離れ、かつ、溶接用ワイヤ走行ライン４００に対してこれより下方に所定距離Ｄ１離れて配置されている。例えば、油霧化用回転カップ１００，２００のカップ直径８０ｍｍとすると、前記距離Ｄ１の適正値は７０〜１４０ｍｍであり、前記距離Ｄ２の適正値は、８０〜３００ｍｍである。また、油霧化用回転カップ１００，２００の回転数は、例えば、１３０００回／分である。なお、油霧化用回転カップ１００，２００の回転方向は、それぞれ、特に制限されず、時計回りあるいは反時計回り方向のいずれであってもよい。

そして、第１の油霧化用回転カップ１００と溶接用ワイヤ走行ライン４００との間における溶接用ワイヤ走行ライン４００に近接した位置に、第１の油霧化用回転カップ１００から放射状に飛散する油剤粒子のうち、溶接用ワイヤ走行ライン４００を走行する溶接用ワイヤへ向かう油剤粒子の量を開口１１１ａ（図４参照）によって調節可能に規制する第１の塗油量規制部材１１０が配置されている。なお、霧化された油剤粒子は油霧化用回転カップ１００の周縁からカップ回転軸１０１に垂直に面内で放射状に飛散するが、図１では油剤粒子が開口１１１ａを通過するイメージでもって模式的に図示してある。

同様に、第２の油霧化用回転カップ２００と溶接用ワイヤ走行ライン４００との間における溶接用ワイヤ走行ライン４００に近接した位置に、第２の油霧化用回転カップ２００から放射状に飛散する油剤粒子のうち、溶接用ワイヤ走行ライン４００を走行する溶接用ワイヤへ向かう油剤粒子の量を開口２１１ａ（図５参照）によって調節可能に規制する第２の塗油量規制部材２１０が配置されている。なお、霧化された油剤粒子は油霧化用回転カップ２００の周縁からカップ回転軸２０１に垂直に面内で放射状に飛散するが、図１では油剤粒子が開口２１１ａを通過するイメージでもって模式的に図示してある。

これらの塗油量規制部材１１０，２１０は、例えば、溶接用ワイヤの立下り減速走行時において、溶接用ワイヤが設定走行速度の２／１０〜１／１０程度の低速度（２００〜１００ｍ／分）で走行する場合、溶接用ワイヤに油剤粒子が付着しすぎることを防ぐためのものである。この場合、油霧化用回転カップ１００，２００への油剤供給量の減少制御だけでは目標塗油量を満たすことが難しいことから、塗油量規制部材１１０，２１０を配置してある。

また、第１の油霧化用回転カップ１００に近接した下方位置には、この該回転カップ１００への油剤供給を停止したとき、図２における左側方向へ前進して、該回転カップ１００からの残存する油剤粒子が溶接用ワイヤに付着することを防止するための、僅かに下側へ凸に湾曲して平板状をなす第１のゼロ速度対応用シャッタ１２０が配置されている。この第１のゼロ速度対応用シャッタ１２０は、塗油チャンバ３００の側壁板３０２に取り付けられたシリンダ１２１のピストンロッドによって、進退されるようになっている。

また、同様に、第２の塗油量規制部材２１０に近接した下方位置には、第２の油霧化用回転カップ２００への油剤供給を停止したとき、図２における左側方向へ前進して、該回転カップ２００からの残存する油剤粒子が溶接用ワイヤに付着することを防止するための、平板状をなす第２のゼロ速度対応用シャッタ２２０が配置されている。この第２のゼロ速度対応用シャッタ２２０は、塗油チャンバ３００の側壁板３０２に取り付けられたシリンダ２２１のピストンロッドによって、進退されるようになっている。

塗油チャンバ３００内の下部には、油霧化用回転カップ１００，２００からの油剤粒子のうち、溶接用ワイヤに塗着されなかった余剰油剤粒子が収容される油剤タンク３２０が設けられている。油剤タンク３２０の入口には、異物を除去するための異物除去用フィルタ３２１が装着されている。

さらに、図２を参照しながら、この回転霧化式塗油装置について説明する。図２に示すように、第１の油霧化用回転カップ１００は、基端側に従動側プーリ１０２が結合された回転軸１０１の先端部に固定されており、この従動側プーリ１０２が結合された回転軸１０１が、塗油チャンバ３００の側壁板３０２に固定された軸受ユニット１０３によって回転自在に支持されている。

また、同様に、第２の油霧化用回転カップ２００は、従動側プーリ２０２が結合された回転軸２０１に固定されており、この従動側プーリ２０２が結合された回転軸２０１が、側壁板３０２に固定された軸受ユニット２０３によって回転自在に支持されている。３４０はカップ回転駆動用モータである。このカップ回転駆動用モータ３４０の回転軸に結合された駆動側プーリ３５０と従動側プーリ１０２，２０２とに図示しない無端ベルトが掛け回されており、このベルトプーリ機構により、油霧化用回転カップ１００，２００が定速にて高速回転されるようになっている。

また、架台３１０上には、第１の油霧化用回転カップ１００に油剤供給用管路１３０を通じて油剤タンク３２０からの油剤を供給するための第１の油剤供給用ポンプ１４０及び第１のポンプ用モータ１５０が設けられている（図＊参照）。また、同様に、架台３１０上には、第２の油霧化用回転カップ２００に油剤供給用管路２３０を通じて油剤タンク３２０からの油剤を供給するための第２の油剤供給用ポンプ２４０及び第２のポンプ用モータ２５０が設けられている。前記の駆動側プーリ３５０が結合されたカップ回転駆動用モータ３４０、従動側プーリ１０２，２０２、図示しない無端ベルト、ポンプ用モータ１５０，２５０、油剤供給用ポンプ１４０，２４０、油剤供給用ポンプ１４０，２４０、及び油剤供給用管路１３０，２３０などは、塗油チャンバ３００の側壁板３０２を仕切りとして塗油チャンバ３００に隣り合う駆動室３３０内に設けられている。

そして、塗油チャンバ３００の油剤タンク３２０の外側には図示しないヒータが巻かれており、油剤タンク３２０内に配置されたタンク温度測定器３２２による温度測定結果に基づいて前記ヒータが温度制御されるようになっている。これにより、例えば塗油作業を実施していない間に、油剤タンク３２０内の油剤が固化しないようにしている。また、駆動室３３０の外周には図示しないヒータが巻かれており、駆動室３３０内に配置された駆動室温度測定器３３１による温度測定結果に基づいて前記ヒータが温度制御されるようになっている。これにより、例えば塗油作業を実施していない間に、油剤供給用管路１３０，２３０内などで油剤が固化してしまい、塗油開始時に油霧化用回転カップ１００，２００への油剤供給が不可能となる事態をなくすようにしている。

図３は図１，図２における油霧化用回転カップを説明するための一部断面側面図である。

図３に示すように、油霧化用回転カップ１００，２００は、基端部側から先端部側にかけて拡開しており、その先端が開口（開口断面円形）するとともに、その基端部面に空気導入用の３つの円弧状開口（図１参照）が設けられている。また、図３に示すように、油剤供給用管路１３０，２３０の先端部分が油霧化用回転カップ１００，２００の基端部側の内周面に近接して位置されており、該先端部分から油霧化用回転カップ１００，２００に油剤が連続的に滴下して供給されるようになっている。

図４は図１における第１の塗油量規制部材の説明図であって、その（ａ）は平面図、その（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

前記第１の塗油量規制部材１１０は、図４に示すように、開口板１１１と、開口規制板１１２，１１３と、開口板１１１に対して位置決めした開口規制板１１２，１１３を固定するための止めネジ１１４，１１４とにより構成されている。開口板１１１は、上側へ凸の山型状をなし、中央部に溶接用ワイヤ走行ライン４００方向に延びる平面視長尺長方形の開口１１１ａを有しており、開口規制板１１２，１１３は、上側へ凸の山型状をなしている。この開口板１１１上に開口規制板１１２，１１３を重ね、開口１１１ａの中心線ＣＬに対して開口規制板１１２，１１３を互いに接近・離間させることにより、開口板１１１の開口１１１ａの長さＬが調節可能となっており、開口１１１ａの長さＬが定められると、開口板１１１に対して開口規制板１１２，１１３が止めネジ１１４，１１４によって固定される。この開口１１１ａを有する第１の塗油量規制部材１１０により、第１の油霧化用回転カップ１００から放射状に飛散する油剤粒子のうち、溶接用ワイヤへ向かう油剤粒子の量を規制することができる。

この場合、第１の塗油量規制部材１１０が走行する溶接用ワイヤの上方に位置させることから、開口板１１１及び開口規制板１１２，１１３の形状を上側へ凸の山型状にしている。これにより、開口１１１ａを通過できなかった到達油剤粒子を開口板１１１と開口規制板１１２，１１３の最下端部へ導き、溶接用ワイヤ走行ライン４００の直上より位置ずれしている前記最下端部から下方へ滴下させることで、溶接用ワイヤに油剤があたらないようにすることができる。

図５は図１における第２の塗油量規制部材の説明図であって、その（ａ）は平面図、その（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

前記第２の塗油量規制部材２１０は、図５に示すように、開口板２１１と、開口規制板２１２，２１３と、開口板２１１に対して位置決めした開口規制板２１２，２１３を固定するための止めネジ２１４，２１４とにより構成されている。開口板２１１は、長尺の平板状をなし、中央部に溶接用ワイヤ走行ライン４００方向に延びる平面視長尺長方形の開口２１１ａを有しており、開口規制板２１２，２１３は、平板状をなしている。この開口板２１１上に開口規制板２１２，２１３を重ね、開口２１１ａの中心線ＣＬに対して開口規制板２１２，２１３を互いに接近・離間させることにより、開口板２１１の開口２１１ａの長さＬが調節可能となっており、開口２１１ａの長さＬが定められると、開口板２１１に対して開口規制板２１２，２１３が止めネジ２１４，２１４によって固定される。この開口２１１ａを有する第２の塗油量規制部材２１０により、第２の油霧化用回転カップ２００から放射状に飛散する油剤粒子のうち、溶接用ワイヤへ向かう油剤粒子の量を規制することができる。塗油量規制部材１１０，２１０の開口長さＬの適正値は、６０〜１２０ｍｍである。

図６は図１に示す線状物の回転霧化式塗油装置の制御系を説明するためのブロック図である。

図６において、１５０は、第１の油霧化用回転カップ１００に油剤供給用管路１３０を通じて油剤タンク３２０からの油剤を供給するための第１の油剤供給用ポンプ１４０を駆動する第１のポンプ用モータであり、１６０はこの第１のポンプ用モータ１５０のポンプ用モータ駆動回路（ドライバー）である。また、２５０は、第２の油霧化用回転カップ２００に油剤供給用管路２３０を通じて油剤タンク３２０からの油剤を供給するための第２の油剤供給用ポンプ２４０を駆動する第２のポンプ用モータであり、２６０はこの第２のポンプ用モータ２５０のポンプ用モータ駆動回路（ドライバー）である。また、３６０は、ポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に、それぞれ、目標塗油量を満たすように予め溶接用ワイヤの走行速度に応じて定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与える油剤供給量制御装置である。

図７は本発明に係る定常走行時油剤供給量指令出力を説明するためのものであって、定常走行状態における溶接用ワイヤ走行速度と油霧化用回転カップへの適正油剤供給量との関係の一例を示す図である。

前述した油剤供給量制御装置３６０は、入力として、溶接用ワイヤ走行開始指令信号Ｓ１、溶接用ワイヤ走行停止指令信号Ｓ２、溶接用ワイヤ走行速度検出信号Ｓ３及び溶接用ワイヤ設定走行速度Ｓｒが入力され、出力として、ポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に、それぞれ、目標塗油量を満たすように予め溶接用ワイヤの走行速度に応じて定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与えるものである。この油剤供給量指令出力について説明する。

油霧化用回転カップ１００，２００に関する距離Ｄ１,Ｄ２、油霧化用回転カップ１００，２００の回転数、塗油量規制部材１１０，２１０の開口長Ｌなどを代表的適正値に設定しておき、溶接用ワイヤを定常走行（非加減速走行）させているときの適正油剤供給量を、溶接用ワイヤ走行速度を１００ｍ／分から設定走行速度Ｓｒである例えば９００ｍ／分までにわたって１００ｍ／分毎に求めると、図７に示すような特性となる関係が得られた。前記適正油剤供給量とは、当該走行速度において溶接用ワイヤの塗油量が一定の範囲を持つ目標塗油量を満たすときの油霧化用回転カップ１００，２００への油剤供給量である。

この場合、図７に示されるように、定常走行状態におけるワイヤ走行速度と油霧化用回転カップへの適正油剤供給量との関係は、適正油剤供給量が溶接用ワイヤ走行開始から設定走行速度Ｓｒ（図７の場合、９００ｍ／分）までにわたって溶接用ワイヤの走行速度と比例関係を有し、かつ、折れ線状に変化する（図７の場合、３段階に変化する）という特性となっている。

これは、油霧化用回転カップ１００，２００によって霧化した油剤粒子を、静電気力を利用することなく、走行している溶接用ワイヤに塗着させる場合、走行速度の違いにより、溶接用ワイヤ周囲に形成される空気の流れの変化によって、油剤粒子が溶接用ワイヤに塗着するのに必要な物理的エネルギー量が変化することによるものと推定される。

油剤供給量制御装置３６０には、図７に示される溶接用ワイヤ走行速度と適正油剤供給量との関係をそのまま反映した定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔが関数、あるいは数値データテーブルとして格納されている。油剤供給量制御装置３６０は、入力として溶接用ワイヤ走行速度検出信号Ｓ３を受けると、前記定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔから、図７における当該走行速度に対する適正油剤供給量に対応する指令出力を求めることができるようになっている。なお、溶接用ワイヤの走行開始から速度１００ｍ／分までは、走行速度１００ｍ／分における適正油剤供給量に対応する指令出力をポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に与えるようになっている。

次に、定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔの補正について説明する。発明者らの試験によると、ポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に与える油剤供給量指令出力として、前記定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔをそのまま用いると、以下のような不具合が発生しやすいことがわかった。すなわち、溶接用ワイヤがゼロ速度から設定走行速度Ｓｒに達するまで立上り加速走行時には、溶接用ワイヤの塗油量が目標塗油量を下回り、一方、溶接用ワイヤが設定走行速度Ｓｒからゼロ速度となる立下り減速走行時には、溶接用ワイヤの塗油量が目標塗油量の上限ぎりぎり、あるいは目標塗油量を上回るということがわかった。

この原因としては、ポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に油剤供給量指令出力（信号）を与えてから、油霧化用回転カップ１００，２００に対して油剤供給用管路１３０，２３０の先端部分から、指令された油剤供給量が実際に出てくるまでに時間遅れがあるためと考えられる。この時間遅れには、油剤供給用ポンプ１４０，２４０やポンプ用モータ１５０，２５０の応答性、油剤供給用管路１３０，２３０内の油剤充填状態、などが影響しているものと考えられる。

そこで、油剤供給量制御装置３６０は、溶接用ワイヤの立上り加速走行時には、定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔに油剤供給量を所定量増加する補正を行い、油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔ’をポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に与えるようにしている。また、溶接用ワイヤが設定走行速度で走行する時には、油剤供給量指令出力として、設定走行速度Ｅｒでの定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔをポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に与えるようにしている。さらに、溶接用ワイヤの立下り減速走行時には、定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔに油剤供給量を所定量減少する補正を行い、油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔ”を与えるようにしている。

この場合、油剤供給量制御装置３６０において、溶接用ワイヤ設定走行速度Ｓｒと前記溶接用ワイヤ走行速度検出信号Ｓ３とを比較し、Ｓｒ＞Ｓ３のときには、立上り加速走行時であると判断し、また、Ｓｒ＜Ｓ３のときには、立下り減速走行時であると判断し、また、Ｓｒ＝Ｓ３のときには、定常走行状態であって設定走行速度Ｓｒで走行中と判断するようにしている。

図８は図６における油剤供給量制御装置による油剤供給量制御の試験結果の一例を説明するための図である。

まず、ゼロ速度から１０００ｍ／分までの溶接用ワイヤ（ワイヤ外径：１．２ｍｍφ）の立上り加速走行時（時間：２０秒）には、定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔに対して油剤供給量を１．０ｍＬ／分だけ増加する補正を行い、油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔ’をポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に与えた。次いで、溶接用ワイヤが１０００ｍ／分の設定走行速度Ｓｒで走行する時（時間：１２０秒）には、油剤供給量指令出力として、設定走行速度Ｓｒでの定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔをポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に与えた。そして、１０００ｍ／分（設定走行速度Ｓｒ）からゼロ速度までの溶接用ワイヤの立下り減速走行時（時間：２０秒）には、定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔに対して油剤供給量を１．２ｍＬ／分だけ減少する補正を行い、油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力Ｅｏｕｔ”を与えた。

その結果、図８に示すように、溶接用ワイヤの立上り加速走行時、定常走行時（定速走行時）及び立下り減速走行時の全ての速度域において、溶接用ワイヤにその塗油量が目標塗油量を満たすように油剤粒子を塗着させることができた。

以上のように、本実施形態の回転霧化式塗油装置は、塗油チャンバ３００内において水平方向に延びる溶接用ワイヤ走行ライン４００に対して２個の油霧化用回転カップ１００，２００を千鳥配置してある。よって、これら油霧化用回転カップ１００，２００からの霧化された油剤粒子が、油霧化用回転カップ１００，２００同士で互いに干渉することなく、かつ、溶接用ワイヤに対して互いに反対側方向から該溶接用ワイヤに向かって運ばれ、油剤粒子を溶接用ワイヤ表面円周方向に均一性良く塗着させることができる。

また、千鳥配置された油霧化用回転カップ１００，２００に油剤を供給するためのポンプ用モータ駆動回路１６０，２６０に、目標塗油量を満たすように溶接用ワイヤの走行速度に応じて予め定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与える油剤供給量制御装置３６０を備えるとともに、各油霧化用回転カップ１００，２００と溶接用ワイヤ走行ライン４００との間に、それぞれ、当該油霧化用回転カップから飛散する油剤粒子のうち、溶接用ワイヤへ向かう油剤粒子の量を規制する塗油量規制部材１１０，２１０を配置してある。よって、例えば溶接用ワイヤの立下り減速走行時において溶接用ワイヤが設定走行速度Ｓｒの２／１０〜１／１０程度の低速度で走行する場合でも、油剤供給量制御装置３６０による油剤供給量制御に加え、塗油量規制部材１１０，２１０を配置してあるので、溶接用ワイヤの塗油量が目標塗油量を外れて多くなり過ぎないようにすることができる。

したがって、本実施形態の回転霧化式塗油装置は、千鳥配置された油霧化用回転カップ１００，２００によって霧化した油剤粒子を、静電気力を利用することなく、走行している溶接用ワイヤに塗着させるに際し、油剤粒子を溶接用ワイヤ表面円周方向に均一性良く塗着させることができるとともに、ゼロ速度から設定走行速度にわたって溶接用ワイヤにその目標塗油量を満たすように油剤粒子を塗着させることができる。これにより、静電気力を利用する回転霧化静電式とは違って、各油霧化用回転カップ１００，２００に供給されたものの、溶接用ワイヤに塗着されずに余剰として油剤タンク３２０に収容された油剤を再使用することができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、本実施形態の回転霧化式塗油装置は、静電気力を利用する回転霧化静電式とは違って、気温，湿度，電極部の清掃具合などによっても出力電圧が変動するために調整作業に手間のかかる高電圧発生器を用いなくてすみ、静電気力を利用する回転霧化静電式に比べて、装置稼働率を向上させることができる。

本発明の一実施形態による線状物の回転霧化式塗油装置の構成を示す側面図である。 図１に示す線状物の回転霧化式塗油装置の正面図である。 図１，図２における油霧化用回転カップを説明するための一部断面側面図である。 図１における第１の塗油量規制部材の説明図であって、その（ａ）は平面図、その（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。 図１における第２の塗油量規制部材の説明図であって、その（ａ）は平面図、その（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図１に示す線状物の回転霧化式塗油装置の制御系を説明するためのブロック図である。 本発明に係る定常走行時油剤供給量指令出力を説明するためのものであって、定常走行状態における溶接用ワイヤ走行速度と油霧化用回転カップへの適正油剤供給量との関係の一例を示す図である。 図６における油剤供給量制御装置による油剤供給量制御の試験結果の一例を説明するための図である。 従来の溶接用ワイヤの塗油装置の構成を示す図であって、その（ａ）は正面図、その（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１００…第１の油霧化用回転カップ
１０１…回転軸 １０２…従動側プーリ １０３…軸受ユニット
１１０…第１の塗油量規制部材 １１１…開口板 １１１ａ…開口
１１２，１１３…開口規制板 １１４…止めネジ
１２０…第１のゼロ速度対応用シャッタ １２１…シリンダ
１３０…油剤供給用管路
１４０…第１の油剤供給用ポンプ １５０…第１のポンプ用モータ
１６０…ポンプ用モータ駆動回路
２００…第２の油霧化用回転カップ
２０１…回転軸 ２０２…従動側プーリ ２０３…軸受ユニット
２１０…第２の塗油量規制部材 ２１１…開口板 ２１１ａ…開口
２１２，２１３…開口規制板 ２１４…止めネジ
２２０…第２のゼロ速度対応用シャッタ ２２１…シリンダ
２３０…油剤供給用管路
２４０…第２の油剤供給用ポンプ ２５０…第２のポンプ用モータ
２６０…ポンプ用モータ駆動回路
３００…塗油チャンバ ３０１…透明窓 ３０２…側壁板
３１０…架台
３２０…油剤タンク
３２１…異物除去用フィルタ ３２２…タンク温度測定器
３３０…駆動室 ３３１…駆動室温度測定器
３４０…カップ回転駆動用モータ ３５０…駆動側プーリ
３６０…油剤供給量制御装置
４００…溶接用ワイヤ走行ライン

Claims (3)

1. 走行している線状物に霧化した油剤粒子を塗着させる回転霧化式塗油装置であって、内部を線状物が水平方向に走行する塗油チャンバと、前記塗油チャンバ内において前記線状物の線状物走行ラインに対して少なくとも２個千鳥配置され、回転による遠心力によって油剤を霧化して、霧化した油剤粒子を前記線状物に塗着させるための油霧化用回転カップと、前記塗油チャンバ内において前記各油霧化用回転カップと前記線状物走行ラインとの間にそれぞれ配置され、当該油霧化用回転カップから飛散する油剤粒子のうち、前記線状物へ向かう油剤粒子の量を規制する塗油量規制部材と、前記線状物に塗着されなかった余剰油剤粒子が収容される油剤タンクと、前記各油霧化用回転カップに対してそれぞれ設けられ、当該油霧化用回転カップに油剤供給用管路を通じて前記油剤タンクからの油剤を供給するための油剤供給用ポンプと、前記各油剤供給用ポンプのポンプ用モータ駆動回路に、それぞれ、目標塗油量を満たすように予め線状物の走行速度に応じて定められた油剤供給量を指令する油剤供給量指令出力を与える油剤供給量制御装置と、を備えたことを特徴とする線状物の回転霧化式塗油装置。
2. 前記油剤供給量制御装置は、定常走行状態における線状物の走行速度に対する適正油剤供給量を線状物の走行開始から設定走行速度にわたって定めた定常走行時油剤供給量指令出力を備え、前記ポンプ用モータ駆動回路に、線状物の立上り加速走行時には、前記定常走行時油剤供給量指令出力に油剤供給量を所定量増加する補正を行い、前記油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力を与え、線状物が前記設定走行速度で走行する時には、前記油剤供給量指令出力として、前記設定走行速度での前記定常走行時油剤供給量指令出力を与え、線状物の立下り減速走行時には、前記定常走行時油剤供給量指令出力に油剤供給量を所定量減少する補正を行い、前記油剤供給量指令出力として、この補正した定常走行時油剤供給量指令出力を与えるものであることを特徴とする請求項１記載の線状物の回転霧化式塗油装置。
3. 前記定常走行時油剤供給量指令出力は、線状物の走行開始から設定走行速度にわたって定められた前記適正油剤供給量が線状物の走行速度と比例関係を有し、かつ、折れ線状に変化するという特性の出力であることを特徴とする請求項２記載の線状物の回転霧化式塗油装置。

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