JP2007519527A - 溶接ワイヤ移送装置および方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ワイヤ収納部から消費地点へ溶接ワイヤ(13)を移送するためのワイヤ供給装置および溶接ワイヤ(13)を移送する方法に関する。本発明の目的は、低コストで製造でき、容易に実行でき、迅速な反応時間でワイヤの移動反転を可能にし、異なる直径を有する溶接ワイヤ(13)への自動適合を可能にした前述したタイプの装置または方法を提供することである。少なくとも1つの移送エレメント(33)が駆動手段(37)に連結され、少なくとも1つの追加の移送エレメント(33)が荷重ロック及び/又は形状ロックの手法で溶接ワイヤ(13)に連結され、溶接ワイヤ(13)の直径に適合するように、少なくとも1つのエレメント(28)が変位可能に配置されている。移送エレメントは、好ましくはボールとして構成され、ドライブは、エレメントの中心に配置された駆動スリーブであり、駆動スリーブのねじ山部分と係合する。

Description

本発明は、ワイヤ収納部から消費地点へ溶接ワイヤを移送するための装置に関するもので、該装置は、溶接ワイヤを案内するための少なくとも1つのエレメントを備え、案内経路を含む少なくとも1つのエレメントが設けられ、これに沿って複数の移送エレメントが変位可能に搭載されている。
さらに本発明は、ワイヤ収納部から消費地点へ溶接ワイヤを移送するための方法に関するもので、溶接ワイヤは少なくとも1つのエレメントを通じて案内され、複数の移送エレメントが案内経路に沿って循環するように少なくとも1つのエレメント中に案内され、少なくとも1つの移送エレメントは、溶接ワイヤに面するエレメント側で溶接ワイヤと機能的に連結する。
先行技術から知られたシステムにおいて、別々のワイヤ供給装置や駆動部が用いられ、これらは、例えば、高いスリップおよび摩耗に曝され、大きな寸法を有し、さらには溶接ワイヤを変形させる。これらのワイヤ供給装置は、比較的大きな寸法により、ハンドトーチの内に組み込むことが困難であるだけでなく、ハンドトーチは、それに応じて大型な手法で設計する必要がある。これにより、使用者にとってハンドトーチの案内および取り扱いが困難になり、実質的により煩雑なものになる。従って、ワイヤ供給装置をハンドトーチの外部に配置する必要があり、これにより溶接ワイヤを溶接場所に可能な限り接近させて配置するという利点が失われることになる。
ワイヤ供給装置、特に、よりコンパクトに設計され、極めて高い速度を発揮する遊星ドライブも知られており、これにより、例えば、ワイヤ供給方向の反転時に、モータのブレーキに長い時間を要し、とても大きな弛み(slack)を生じさせ、これを鈍重なものにしている。従って、こうしたワイヤ供給装置のハンドトーチへの設置は可能であるが、実質上、ワイヤ供給を反転させることはない。さらに、この遊星ドライブは、異なる溶接ワイヤ直径について、移送エレメント、ドライブ全体あるいは供給ローラの交換を必要とする不具合がある。こうした供給ローラ交換は、例えば、圧縮スプリングなどの小さい押圧エレメントのおかげで極めて煩雑になる。
ソビエト連邦特許公報SU1088898Aは、溶接ワイヤを供給するための装置を開示しており、球状の移送エレメントが、供給すべき溶接ワイヤを押圧している。移送エレメントは、螺旋スプリングの回転により長手方向に移動して、溶接ワイヤを同様にして長手方向に移動させている。装置のハウジングに設けられた案内経路を介して、移送ボールは再び元に戻る。装置の寸法は、特定のワイヤ直径に調整されているため、異なる直径を有する溶接ワイヤへの適合は、全く不可能か、あるいは大きな苦労が必要になる。
ソビエト連邦特許公報SU1082577Aは、溶接ワイヤを供給するための装置を開示しており、回転スリーブ中を走行するボールを使用して、溶接ワイヤを移送している。この構成もまた、特定のワイヤ直径を有する溶接ワイヤの移送だけが可能である。
ソビエト連邦特許公報SU846160Bは、ワイヤ供給装置の他の変形を開示しており、可撓性エレメントが回転設置され、溶接ワイヤを押すことによって、所望の方向に移送している。その構成は、特に低い圧力によって特徴付けられ、例えば、アルミニウムなどの軟らかい溶接ワイヤも最適な方法で移送することができる。しかしながら、低い圧力は大きなスリップを生じさせる。
本発明の目的は、小型でコンパクトな構成で、摩耗やメンテナンスがほとんど無く、低いコストのワイヤ供給装置を提供する点にある。他の目的は、反応時間での反転移動を可能な限り短縮した点にある。
本発明の目的はまた、異なる溶接ワイヤまたは溶接ワイヤ直径への自動適合を提供する点にある。
本発明の更なる目的は、動作についての費用対効果が高く、可能な限り短い反応時間で移動反転を可能にし、異なる溶接ワイヤまたは溶接ワイヤ直径への自動適合を可能にした溶接ワイヤ供給のための上記方法を提供する点にある。
本発明の目的は、少なくとも1つの移送エレメントが駆動手段に連結され、さらに少なくとも1つの移送エレメントが荷重ロック(force-locking)及び/又は形状ロック(form-locking)の手法で溶接ワイヤに連結され、そして、溶接ワイヤの直径に適合するように、少なくとも1つのエレメントが変位可能に配置されている。本発明に係るワイヤ供給装置では、移送エレメント、特に、ボールが、ボールベアリングに類似した方法でエレメントまたはケージ(cage)の中で案内され、ボールの接触面積が従来の他のシステムや形状よりも実質的に小さいため、摩擦が大幅に低減しているところに利点がある。溶接ワイヤを案内するためのエレメントは、溶接ワイヤを同時に駆動あるいは案内することが可能である。ワイヤ供給装置を異なる直径を有する溶接ワイヤへ適合させるために、少なくとも1つのエレメントがそれに応じて移動可能に配置される。このエレメントは、溶接ワイヤを駆動したり、溶接ワイヤを案内するエレメントであってもよい。従って、異なる溶接ワイヤ材料や溶接ワイヤ直径の際、溶接ワイヤ供給に必要な構造的な構成部分は交換する必要がない。最も異なる溶接ワイヤへの自動適合は、移送エレメントによって絶えず一定の押圧力が溶接ワイヤに作用することで、可能になる。さらに、このワイヤ供給装置は、方向反転の際、エレメントまたはケージに挿入された移送エレメントの全てに弛み(slack)が殆どまたは全く生じないことから、特別に迅速な応答の点で優れている。供給方向の反転についての弛みや反応時間は、ワイヤ供給装置に接続された電気モータによって影響を受けるだけである。他の利点は、ドライブまたはモータへの極めて小型なカップリングが可能である点にある。
請求項2に係る構成により、少なくとも1つのエレメントがベース本体に変位可能に配置される。これは、エレメントの変位可能な配置を簡単に実現する。
請求項3,4に係る構成により、エレメントは、溶接ワイヤの回りに、従って溶接ワイヤに向かって、即ち、溶接ワイヤの周囲に配置可能であり、これにより溶接ワイヤに対して最適に押圧したり作用する。これらの配置により、幾つかの押圧点を溶接ワイヤに形成することができ、安全な送給を確保する。エレメントのうち幾つかの移送エレメントが溶接ワイヤに作用する場合、エレメントの数に比例して押圧点の数が増加することになる。
請求項5に係る構成により、本発明に係るワイヤ供給装置の寸法は、実質的に低減することができ、小型でコンパクトな構成が得られる。同時に、移送エレメント用に、極めて簡単で費用対効果が高い駆動手段が設けられる。
請求項6に係る構成についても、例えば、エッジ及び/又は押圧表面により生ずるほんの僅かな摩擦損失が発生するだけであるため、好都合である。
請求項7に係る構成は、個々の部品を相互に簡単に位置決めすることを提供する。
請求項8〜11に係る構成は、駆動スリーブがベース本体に回転可能に搭載され、殆どスペースを要しない簡単な搭載を提供するという利点がある。さらに、例えば、ボールベアリングを突出領域において使用可能になり、摩擦損失を実質的に低減している。
請求項12に係る構成は、先行技術から知られた簡単なドライブやモータの使用を可能にするため、好都合である。
請求項13〜15に係る特徴により、ワイヤ供給装置のコンパクトな構造を提供することができる。
請求項16に係る構成は、異なる溶接ワイヤ、特に、溶接ワイヤの材料や厚さに対して簡単な調整を可能にする。
請求項17に係る構成の利点は、移送エレメントが配置されたエレメントまたはケージのための簡単なガイドを提供することから、これが長手方向へ変位するようになり、異なる溶接ワイヤおよび溶接ワイヤ厚さへの自動調整を可能する。
請求項18に係る構成は、移送エレメントの簡単で費用対効果が高い設計の使用、よって、移送エレメントの摩擦無し搬送を可能にするという利点をもたらす。
請求項19に係る構成の利点は、小型でコンパクトな構成のワイヤ供給装置を提供することから、ハンドトーチでの使用を可能にする点にある。
請求項20に係る構成は、溶接プラントの構造的サイズに影響を殆ど及ぼすことなく、ワイヤ供給にとって戦略的に最も重要な地点に、ワイヤ供給装置を溶接プラントに一体化させることができる。
本発明の目的はまた、最初に定義した請求項21〜40に係る方法によって達成され、得られる利点は、詳細な説明および前述の請求項1〜20から明らかであろう。
本発明について添付図面を用いてより詳細に説明する。
図1は、種々のプロセスまたは方法、例えば、MIG/MAG溶接、WIG/TIG溶接、電気溶接法、ダブルワイヤ/タンデム溶接法、プラズマ法または半田法など、のための溶接装置1または溶接システムを示す。
溶接装置1は、パワーエレメント3を含む電源2と、制御装置4と、パワーエレメント3および制御装置4にそれぞれ関連したスイッチ部材5とを備える。スイッチ部材5および制御装置4は、ガス8、特に、例えば、二酸化炭素、ヘリウムまたはアルゴンなどの保護ガスのための供給ライン7上で、ガス貯蔵器9と溶接トーチ10やトーチの間に配置された制御バルブ6に接続されている。
さらに、MIG/MAG溶接で通常用いられるワイヤ供給器11は、制御装置4によって制御可能であり、充填材料または溶接ワイヤ13は、供給ドラム14またはワイヤコイルから供給ライン12を介して溶接トーチ10の領域に供給される。当然ながら、付属品装置として図1と同じものを設計するのではなく、先行技術から知られているように、ワイヤ供給器11を溶接装置1、特に、その基本ハウジング内に一体化することも可能である。
ワイヤ供給器11は、溶接ワイヤ13や充填金属を溶接トーチ10の外側にあるプロセス箇所へ供給することも可能であり、そのため、WIG/TIG溶接の場合は一般的であるように、非溶(non-consumable)電極を溶接トーチ10の内部に配置することが好ましい。
電気アーク15を電極または溶接ワイヤ13とワークピース16との間に生成するために必要な電力は、電源2のパワーエレメント3から溶接ライン17を経由して溶接トーチ10、特に、電極へ供給される。溶接すべきワークピース16は、幾つかの部品からなり、同様にして、溶接装置1、特に、電源2に更なる溶接ライン18を介して接続されている。こうしてプロセス用の電力回路が、電気アーク15やプラズマジェットを生成するのを可能にする。
溶接トーチ10の冷却のために、溶接トーチ10は、冷却回路19により途中の流量コントロール20を介して流体貯蔵器、特に、水貯蔵器21に接続可能であり、これにより溶接トーチ10が動作に入る際に、冷却回路19、特に、水貯蔵器21に貯まった流体用の流体ポンプが始動して、冷却媒体を供給することによって溶接トーチ10の冷却を行う。
溶接装置1は、入力及び/又は出力装置22をさらに備え、これにより溶接装置1についての最も異なる溶接パラメータ、動作モードまたは溶接プログラムがそれぞれ設定され呼び出される。こうして入力及び/又は出力装置22を介して設定された溶接パラメータ、動作モードまたは溶接プログラムは、制御装置4へ送信され、続いて、溶接システムまたは溶接装置1の個々の構成部分を制御し、及び/又は制御用に個別に設定される数値を予め決定する。
図示した例示の実施形態において、溶接トーチ10は、さらに、ホースパック23を介して溶接装置1または溶接システムに接続される。ホースパック23は、溶接装置1から溶接トーチ10への個々のラインを収納している。ホースパック23は、結合機構24を介して溶接トーチ10に接続され、一方、ホースパック23内に配置された個々のラインは、接続ソケットまたはプラグイン接続を介して溶接装置1の個々の接続部に接続される。ホースパック23の張力を適切に軽減するために、ホースパック23は、張力軽減手段25を介してハウジング26、特に、溶接装置1の基本ハウジングに接続されている。当然ながら、溶接装置1への接続のために結合機構24を使用することも可能である。
例えば、WIG装置やMIG/MAG装置、プラズマ装置などの種々の溶接方法または溶接装置1について、前述した構成部分の全部を使用し、採用する必要がないことは言うまでもない。例えば、溶接トーチ10を空冷の溶接トーチ10として構成することも可能である。
図2〜図43は、溶接ワイヤ13を移送するためのワイヤ供給装置27の種々の実施形態を示す。ワイヤ供給装置27は、溶接ワイヤ13を、例えば、ワイヤ収納部、特に、供給ドラム14から消費地点、特に、溶接トーチ10へ供給する。
ワイヤ供給装置27は、例えば、溶接装置1内または溶接トーチ10内あるいは外部駆動ユニットとして使用可能である。こうしたワイヤ供給装置27は、複数を同時に1つの溶接プラントにおいて使用したり、あるいは他のワイヤ供給装置アセンブリとの組合せですることも可能である。
図2〜図9は、ワイヤ供給装置27のエレメント28、特に、ケージ(cage)を示している。エレメント28は、ベース本体29(図10〜図13、図19〜図27を参照)の中に配置され、好ましくは、特に長手方向及び/又は垂直方向に変位可能である。
エレメント28は、例えば、2つの半シェル(half-shell)30からなり、図4から判るように、これらは少なくとも1つの固定ピン31において互いに位置決めされる。当然ながら、2つの半シェル30を別の方法で位置決めすることも可能である。例えば、2つの半シェル30はねじ連結によって相互連結することが可能であり、少なくとも1つの追加の固定ピン31が正確な位置決めを確保するために使用できる。周囲の案内経路32が、移送エレメント33を収納するために、半シェル30の中に加工されている。移送エレメント33は、ボールの形状に設計される。しかし、これらは、別の構成や輪郭を有するように設計してもよい。基本的に留意すべきは、図6から判るように、案内経路32は、溶接ワイヤ13に面するエレメント28の側に、少なくとも1つの移送エレメント33がエレメント38から部分的に突出して溶接ワイヤ13に作用するように設計され、溶接ワイヤ13は破線の中に入り込む。案内経路32の輪郭は、好ましくは、移送エレメント33の輪郭または形状に適合している。移送エレメント33、特に、ボールは、エレメント28から僅かだけ突出しており、組み立てられたワイヤ供給装置27とともに溶接ワイヤ13を押圧する。これに関して案内経路32は、図7から判るように、溝または開口32aが組み立てられた半シェル30とともに形成されように設計され、移送エレメント33が案内経路32の内部から突出可能であることが本質的である。移送エレメント33は、脱落から保護されつつ、エレメント28から充分に突出して、溶接ワイヤ13との機能的連結が得られる。
エレメント28の溶接ワイヤ13に対向する側35では、案内経路32が同様にして移送エレメント28から部分的に突出して、例えば、駆動手段37のねじ山(thread)36と係合するように設計されている。前記配置または機能は、下記の図19〜図23から明らかであり、そこで説明している。この側35では、移送エレメント33は、ほぼ移送エレメント33の中心に達するまで突出しており、駆動手段37のねじ山36と充分に係合可能であり、そして脱落を防止している。これにより、溝または開口32bは、移送エレメント33の挿入無しで半シェル30の組み立てとともに形成される。少なくとも1つの移送エレメント33は、駆動手段37のねじ山36と係合する必要がある。駆動手段37を回転することによって、ねじ山36と係合する個々の移送エレメント33は、エレメント28または半シェル30の周囲の案内経路32において搬送される。ねじ山36の回転により、係合する移送エレメント33の変位を生じさせ、続いて、他の移送エレメント33の変位も生じさせる。好都合には、複数の移送エレメント33がねじ山36と同時に係合することにより、案内経路32に沿った移送エレメント33の安全な変位を確保している。こうした構成において、複数の移送エレメント33が同時に溶接ワイヤ13に作用して、複数の押圧ポイントが溶接ワイヤ13に形成され、溶接ワイヤ13の安全な供給を確保することが好都合に達成される。
さらに、案内溝38が、エレメント28の半シェル30に加工され、これによりエレメント28または半シェル30がベース本体29に位置決めされ案内可能になる。ベース本体29の少なくとも1つの案内ピン50は、案内溝38と係合して、エレメント28が案内溝38に沿って延びる中心軸39に沿って変位することができる(図19〜図23を参照)。
図9は、エレメント28の半シェル30の他の構成を示し、溶接ワイヤ13及び/又はねじ山36と機能的に連結した場所において、移送エレメント33がエレメント28または半シェル30から僅かな長さだけ突出するように、案内経路32が変更されている。当然ながら、案内経路32は別の構成も可能である。こうして例えば、波形状の構成が可能であり、移送エレメント33は、所定の間隔で溶接ワイヤ13及び/又はねじ山36と機能的連結または連結することが可能になる。ベース本体29の構造は、図10〜図13によって明確に示している。ベース本体29は、例えば、円錐状の中心部分41と、円錐テーパー側には、好ましくは円柱突出部42と、円柱突出部42の反対側には、位置決めフランジ45とを備える一体型本体40で製作される。突出部42は、図19〜図23から判るように、好ましくはベアリングアセンブリ44によって、駆動スリーブ43の内側に搭載される。そして、位置決めフランジ45は、好ましくは矩形状に設計されている。この位置決めフランジ45は、回転に緩みがない(fast)ようにして保持エレメント46と連結される。保持エレメント46は、例えば、装置、特に溶接装置1または溶接トーチ10のハウジング部品または取付けエレメントで形成され、ワイヤ供給装置27は、設置の際に適切に取り付け可能になる。これは、例えば、図21に概略的に図示しており、ワイヤ供給装置27は溶接トーチハウジング10aに組み込まれている。
ベース本体29の中心部分41は、1つだけのエレメント28の応用において、エレメント28を受容する案内溝48をさらに備え、ベース本体29は、案内溝48の対向側に、溶接ワイヤ13のためのスライド/案内面を備える。図示した例示的実施形態では、3つのエレメント28が、好ましくは、ベース本体29の円錐テーパー状の中心部分41において3つの独立した案内溝48に配置される。エレメント28は、好ましくは、120°の角度オフセットがついた3つの案内溝48に配置される。案内溝48の内部では、エレメント28は、好ましくは、長手方向及び/又は垂直方向に変位可能に配置される。このため、案内溝48は、エレメント28と比べて長手方向により長くなるように設計される。従って、溶接ワイヤ13が120°で相対配置されたエレメント28の間で中心に延びて、移送エレメント33により中心に位置決めされ、案内されることから、スライド/案内面を設ける必要がない。円錐状の中心部分41は、少なくとも別の孔49をさらに備え、そこには、上述した案内ピン50が、エレメント28をベース本体29に位置決めし案内するために挿入することができる。少なくとも1つの孔49が、各エレメント28や各案内溝48について必要であり、この孔49に挿入された案内ピン50がエレメント28、特にケージを案内すると同時に、ワイヤ供給装置27の組み立ての際に脱落から防止するためである。こうしてエレメント28は案内溝48を備え、ベース本体29は、エレメント28の案内溝48と係合する少なくとも1つの案内ピン50を備える。円錐状に設計された、駆動スリーブ43のねじ山37、ベース本体29およびエレメント28と平行に延びる案内溝48により、エレメント28は、案内溝48内で、この円錐設計に対して平行に変位する。
溶接ワイヤ13を案内するため、案内溝48が貫通孔51に向けて開放しており、貫通孔51はベース本体29を貫通して延びており、移送エレメント33は、挿入されたエレメント28とともに溶接ワイヤ13に作用することができる。
エレメント28が配置されたベース本体29は、好ましくは、駆動スリーブ43の中で中心に配置され、この駆動スリーブ43は駆動手段37を形成する。駆動スリーブ43の詳細は図14〜図18に示されている。駆動スリーブ43の中は、ワイヤ供給装置27、特に、移送エレメント33およびエレメント28に配置された少なくとも1つの移送エレメント33と係合する中心部分41を持つエレメント28の部品形状に適合する円錐状の内ねじとして設計されたねじ山36が配置される。ねじ山36の回転(turn)は、移送エレメント33の形状、寸法またはサイズに適合している。ねじ山36は、内ねじとして設計され、円錐状に延びている。ねじ山36、中心部分41およびエレメント28のように個別の部品の円錐状延長は、好ましくは5°〜25°の間の角度52を有する。ねじ山36のピッチは、移送エレメント33のサイズから導出されるが、これより長くても構わない。円錐状延長は、個々の部品が常に互いに中心となるように配置または位置決めされるのを簡単に確保して、個々の部品について時間を要しない、極めて快適な組み立てを可能にしている。移送エレメント33は、例えば、ローラ、円柱、立方体(cube)、ピラミッドなどの別の特殊な形状で形成することも可能である。
ねじ山36の反対側は、続く図19〜図23から明確に判るように、凹部53が、ベース本体29の突出部42についてベアリングアセンブリ44を受けるために設けられる。好ましくは、3つの内ねじ56が、駆動手段37を形成する駆動スリーブ43の中心軸54に関して、好ましくは約120°の角度55でオフセットとなるように凹部53の領域に配置される。これらの内ねじ56により、例えば、ヘッドレスピン(不図示)により結合エレメント47が駆動手段37と連結することができる。
さらに、ドライブ57、特に電気モータが、結合エレメント47と連結、あるいは移送エレメント33について駆動手段37を形成する駆動スリーブ43と直接に連結される。当然ながら、ドライブ57と結合エレメント47の間に歯車を配置することも可能である。図示した例示的実施形態では、ドライブ57は、中空軸58を備え、これを介してドライブ57が結合エレメント47と連結しており、これにより溶接ワイヤ13がワイヤ供給装置27へ案内可能になる。ドライブ57は、供給方向と同軸に配置される。当然ながら、ドライブ57は、ワイヤ供給装置27に対して平行またはその傍らに配置することも可能であり、これらの場合、溶接ワイヤ13はドライブ57によって案内されない。好ましくは、ドライブ57は、ワイヤ供給装置27の前方に配置され、これにより溶接ワイヤ13の挿入手順の際、これがドライブ57、即ち、中空軸58を通じて最初に案内され、続いてワイヤ供給装置27へと挿入される。さらに、ドライブ57、特にドライブ57のケーシング59は、追加の保持エレメント60と回転に緩みがないように連結され、ドライブ57は中空軸58を通じて駆動スリーブ43への回転運動を実行することができ、一方、ケーシング59は剛性で固定される。駆動スリーブ43は、ねじ山36による移送エレメント33の変位および前者と機能的に連結した移送エレメント33による各方向での溶接ワイヤ13の供給を生じさせるように、回転設定される。こうして荷重または速度が、ドライブ57の中空軸58を通じてワイヤ供給装置27へ伝達される。ドライブ57の速度は、別個の制御装置(不図示)または溶接装置1の制御装置4によって調整または制御可能である。
ドライブ57、特に、駆動スリーブ43により駆動スリーブ43のねじ山36を介して回転設定されたワイヤ供給装置27は、配置された移送エレメント33を搬送して、ねじ山36と係合しながらエレメント28の内部を循環させる。移送エレメント33は、エレメント28に設けられた案内経路32内で循環するようにして移動する。エレメント28の溶接ワイヤ13に面する側34では、少なくとも1つの移送エレメント33が、溶接ワイヤ13と機能的に連結している。移送エレメント33の上述した運動および移送エレメント33と溶接ワイヤ13との機能的連結によって、溶接ワイヤ13は、移動した移送エレメント33の方向に移送される。溶接ワイヤ13は、ドライブ57によって実現する回転方向の関数として供給される。こうして溶接ワイヤ13の前方移動および後方移動の両方が、単にドライブ57の回転方向を反転させることによって可能になる。
さらに、押圧エレメント61を、ベース本体29の位置決めフランジ45とエレメント28との間に位置決めまたは配置し、エレメント28に対して押圧力を作用するように、ベース本体29に設けてもよい。押圧エレメント61は、押圧ディスク62および圧縮スプリング63で構成することができる。押圧ディスク62は、エレメント28に対して圧縮スプリング63の荷重を伝達して、これは、押圧ディスク62を、溶接プロセスへ移送される溶接ワイヤ13の溶接供給方向に追従させるように配置されている。位置決めフランジ45の内部では、ディスク64が取り外し可能に配置され、圧縮スプリング63がディスク64上に支持されて、押圧力を押圧ディスク62、そしてエレメント28に対して作用するようにしている。圧縮スプリング63を交換または置換するために、ディスク64は位置決めフランジ45から取り外し可能である。これにより、例えば、異なる溶接プロセスでの押圧力の適合を圧縮スプリング63を変えることによって行うことができる。ディスク64は、ねじ山(不図示)によって位置決めフランジ45と連結してもよく、ディスク64の回転によって押圧力の変更が可能になる。ディスク64がさらに回転すると、圧縮スプリング63は、エレメント28に対してより高い押圧力が作用するように、さらに圧縮される。こうした構成では、異なる押圧力を得るために圧縮スプリング63を交換する必要がなく、ディスク64を回転させるだけで調整可能になる。
エレメント28と位置決めフランジ45との間に配置された押圧エレメント61によって、エレメント28は、案内溝38に沿って突出部42の方向に変位または押圧される。これにより、ワイヤ供給装置27に挿入される溶接ワイヤ13が無い場合、エレメント28は、ねじ山36に対向配置された個々のエレメント28の移送エレメント33が互いに接触するまで変位するようになり、これによってスタート位置が規定される。ワイヤ供給装置27への溶接ワイヤ13の導入の際、エレメント28は、溶接ワイヤ13によって押圧エレメント61の方向に押圧されることになり、エレメント28、特に、移送エレメント33の相互発散を生じさせて、溶接ワイヤ13はエレメント28の間に進入可能になり、移送エレメント33をこれと接触するようになる。このようにして溶接ワイヤ13の直径への自動適合が達成される。本発明に係るワイヤ供給装置27は、図21,図22から判るように、溶接ワイヤ13の材料、厚さまたは直径に関係なく、任意の溶接ワイヤ13とともに使用することができる。同時に、溶接ワイヤ13に対する移送エレメント33の荷重運動が押圧エレメント61の押圧力によって影響され、増加した押圧力のときは、溶接ワイヤ13に対する移送エレメント33の印加押圧力を増加させる。
図21では、図22で使用された、より大きな直径66を有する溶接ワイヤ13よりも小さな直径65を有する溶接ワイヤ13を使用している。溶接ワイヤ13の異なる直径65,66により、エレメント28が変位し、案内溝48内で離れるように押圧されていることが判る。
本発明に係るワイヤ供給装置27の本質的な利点は、極めてコンパクトな構成を備える点にあり、ワイヤ供給装置27の外径67は、例えば20mm〜40mmの間であることが好ましい。こうしてワイヤ供給装置27は、商業的に入手可能なハンドトーチ10、特に、ハンドトーチ10のグリッププレートの中に設置することが可能になる。こうしてワイヤ供給が実質的に改善され、迅速に反応して反転可能なワイヤ供給装置27の利点は、ハンドトーチ10においても応用可能になる。当然ながら、ワイヤ供給装置27を溶接装置1または外部のワイヤ供給装置27に配置したり、あるいはホースパック23の中に直接に一体化することも可能である。
当然ながら、先の例示的実施形態で説明した3つのエレメント28の代わりに、1つだけのエレメント28を使用することも可能であり、エレメント28の反対側に溶接ワイヤ13に向かう案内面を設けて、そこで溶接ワイヤ13が走行するようにできる。エレメント28およびそこに配置された移送エレメント33から溶接ワイヤ13に作用する圧力により、溶接ワイヤ13は、この案内面に対して押圧され、そして移送エレメント33と溶接ワイヤ13との間の機能的連結によって搬送される。案内面は、平面でもよく、あるいは、例えば、小さな凹凸や溶接ワイヤ13用の案内溝を備えてもよい。こうして本発明に係るワイヤ供給装置27の簡単な構成が提供される。
本発明に係るワイヤ供給装置27は、図24〜図28で説明したように構成することもできる。
この場合、ワイヤ供給装置27は、主エレメント69と、ベース本体70と、循環するように配置された移送エレメント72を含む少なくとも1つのエレメント71と、駆動プーリ73とを備える。
主エレメント69は、片側に凹部74を有し、ここから円錐テーパー状の孔75が主エレメント69の内側へ遠く延びている。円錐テーパーの側は、更なる開口76が設けられ、これは好ましくは矩形状であり、ここにベース本体70が回転に緩みがないように配置される。この例示的実施形態では、駆動プーリ73が回転するように凹部74に搭載される。
主エレメント69の内側に配置されたベース本体70は、回転に緩みがないように主エレメント69と連結される。ベース本体70は、円錐状に設計された主要部70aと、主要部70aの円錐テーパー側に配置された突出部70bとで構成され、この突出部は、ベース本体70を回転に緩みがないように主エレメント69に配置するために、矩形状に設計することが好ましい。主エレメント69でのベース本体70の固定は、例えば、主エレメント69において、主エレメント69の中心軸に対して法線方向に(normally)に設けられた孔の中に配置されたヘッドレスピンによって実現できる。
当然ながら、別の手法でベース本体70を主エレメント69の中に配置することも可能である。例えば、ベース本体70の主要部70aの円錐テーパー側に軸を配置して、この軸によりベース本体70を主エレメント69の中に位置決めすることが可能であり、この場合、ベース本体70は、回転に緩みがないように主エレメントとねじ連結される。
主エレメント70の凹部74に配置された駆動プーリ73は、モータ、特に、ドライブ77と連結される。ドライブ77は、先行技術から知られた任意のモータで形成可能である。ドライブ77は、ドライブ77を通してワイヤ供給方向に延びる中空軸78を備える。中空軸78は、ドライブ77を駆動プーリ73に連結するように機能する。このためベース本体70および突出部70bが中空軸79に対応して形成され、溶接ワイヤ13をワイヤ供給装置27およびドライブ77の中心を通過するように案内する。エレメント71は、主エレメント69の内側、即ち、主エレメント69の円錐テーパー孔75の中にベース本体70の長手溝79に配置される。エレメント71は、2つの半シェル80で構成され、案内経路81が、移送エレメント72を循環して配置するように加工されている。少なくとも1つの移送エレメント72が駆動プーリ73と係合する。駆動プーリ73は、駆動プーリ73の中に、駆動プーリ73の中心から出発するような螺旋状に加工、例えば、ミル加工された連続階段(flight)82の支援によって、移送エレメント72を駆動して(図28を参照)、案内経路81に沿って移送エレメント72を移動させる。移送エレメント72のために、エレメント71の少なくとも2つの側に設けられたエレメント71の案内経路81は、エレメント71の外側に部分的に配置されて、移送エレメント72がこれらの側でエレメント71から部分的に突出している。こうして少なくとも1つの移送エレメント72が、駆動プーリ73に面するエレメント71の側で駆動プーリ73の連続階段82と係合して、溶接ワイヤ13に面する側で少なくとも1つの移送エレメント72が溶接ワイヤ13と機能的に連結する。駆動プーリ73を回転することよって、連続階段82と係合する移送エレメント72は、連続階段82によって案内経路81に沿って移動する。こうして全ての移送エレメント72が案内経路81に沿って移動して、溶接ワイヤ13は、溶接ワイヤ13と機能的に連結した移送エレメント72によって送られる。前者が溶接ワイヤ13に接触押圧力を作用し、溶接ワイヤ13は、全ての移送エレメント72の変位の際に発生する摩擦によって移動するためである。
本発明に係るワイヤ供給装置27のこの構成により、ワイヤ供給装置27の寸法を極めて小型に維持することができる。それは、ドライブ77の中空軸78により、溶接ワイヤ13はドライブ77を通して供給され、ドライブ77はワイヤ供給装置27と同じ軸に配置されるためである。当然ながら、ドライブ77を側方にずらして配置することも可能であり、この場合、ドライブ77の力またはモーメントは、例えば、歯形ホイールやVベルトを介してワイヤ供給装置27へ伝達可能であるが、ワイヤ供給装置27をハンドトーチ10に組み込むことは容易ではなく、溶接装置1の中または溶接プラントの外側に容易に設置することができる。
異なる溶接ワイヤ直径の場合、実際に使用する溶接ワイヤ13への調整を行うためには、ドライブ77は、回転に緩みがないように保持エレメント83に配置される(図26、図27を参照)。回転に緩みがない配置は、種々の方法、好ましくは、例えば、ドライブ77の挿入のために、保持エレメント83に設けられた開口84の矩形状設計によって実現できる。保持エレメント83は、概略的に図示するように、溶接トーチ10または溶接装置1のハウジングの取り付けプレートまたは取り付けクランプやリブによって形成可能である。好ましくは矩形状の開口84では、スプリング84は、ドライブ77と開口84の端部との間に配置することができ、このスプリングにより、ワイヤ供給装置27は挿入された溶接ワイヤ13への自動調整を行うことができ、異なる直径を有する異なる溶接ワイヤ13が使用された場合に、使用者によるワイヤ供給装置27での改造や調整を必要としない。溶接ワイヤ13を挿入する場合、エレメント71は、ワイヤ供給装置27の円錐構成に起因して、溶接ワイヤ13からドライブ77の方向に押圧され、または離れるようになる。こうして圧力は、スプリング85によって駆動プーリ73、そしてエレメント71に作用し、これらは、ワイヤ供給装置27の円錐状構成に起因して、圧力をさらに溶接ワイヤ13へ伝達して、溶接ワイヤ13とエレメント71に配置された移送エレメント72との間の機能的連結により搬送する。ドライブ77は、スプリング85や押圧エレメント無しで、ハウジングまたは保持エレメント83へ堅固に取り付けて、ワイヤ供給装置27、即ち、主エレメント69を弾性的に取り付けることも可能であり、後者はドライブ77の方向に押圧される。この場合、スプリング85や他の押圧エレメントは、ワイヤ供給装置27のドライブ77とは反対側の端面に作用し、エレメント71を移送エレメント72とともに駆動プーリ73に対して押圧する。このことは、連続階段82における駆動エレメント72の安全な係合を確保し、同時に、エレメント71は、溶接ワイヤ13の異なる直径への自動的な適合が可能になる。ワイヤ供給装置27の取り付けまたは支持の箇所は、この例示的実施形態では図示していない。ワイヤ供給装置27を、相応に設計された保持エレメント83、ハウジング部品または取り付けリブへねじ止めするという簡単な方法で実現することも可能である。
図29および図30では、本発明に係るワイヤ供給装置27の更なる例示的実施形態を説明し概略的に図示している。
図29および図30は、本発明に係るワイヤ供給装置27のアセンブリを示し、この例示的実施形態において、1つのエレメント71aだけが溶接ワイヤ13に対して移動可能にベース本体70に配置され、他の2つのエレメント71は、ベース本体70に堅固に位置決めされている。エレメント71,71aでは、循環する移送エレメント72が配置され、これはエレメント71の片側において溶接ワイヤ13に作用し、反対側では主エレメント69のねじ山69aと係合する。この場合、堅固に配置されたエレメント71だけがねじ山69aまたはねじ山69aの連続階段と係合する。第3のエレメント71aは、移動可能に配置され、押圧スプリングまたは、例えば、圧縮空気によって駆動可能である押圧ホース69cなどで形成された押圧エレメント69bによって、溶接ワイヤ13の方向に必要な圧力で押圧される。こうして、上述したワイヤ供給装置27に関して実質的に簡素化した実施形態が提供される。当然ながら、押圧ホース69cでは、液体、気体あるいは同様に有益な媒体を使用してもよい。
本発明に係るワイヤ供給装置27のこの構成では、1つのエレメント71aだけが溶接ワイヤ13に圧力を作用して、これと機能的に連結し、他の2つのエレメント71がベース本体70に堅固に配置され、主エレメント69のねじ山69aと係合する移送エレメント72および溶接ワイヤ13と移送エレメント72との間の機能的連結によってのみ、溶接ワイヤ13を供給する。その結果、例えば、異なる溶接ワイヤ直径の場合、溶接ワイヤ13は、ワイヤ供給装置27の中心の方向に変位するだけであり、溶接ワイヤ13はワイヤ供給装置27において偏心走行して、これは溶接プロセスに影響を及ぼさない。当然ながら、1つのエレメント71を堅固に配置し、2つのエレメント71aを溶接ワイヤ13に向けて移動可能に配置することも可能である。
図31は、更なる例示的実施形態を示し、ドライブ77の方向反転無しで溶接ワイヤ13の反転移動が提供される。この場合、ワイヤ供給装置27は、ワイヤ供給装置27に同軸で移動可能に配置されることになる。これは、例えば、案内レール86上にワイヤ供給装置27を配置することによって実現できる。この場合、ワイヤ供給装置27およびドライブ77は、案内レール86上に移動可能に配置される。案内レール86は、蟻継ぎ(dovetail)ガイドとして設計することができ、ワイヤ供給装置27およびドライブ77は、特別に設計された保持エレメント86aを介して案内レール86上に搭載され、ユニット全体の長手方向変位を可能にしている。これによりワイヤ供給装置27およびドライブ77のような個別の部品を支持フレーム86bに設置することが可能になる。支持フレーム86bは、長手方向に調整可能なように、案内レール86上に搭載される。従って、溶接ワイヤ13は、ワイヤ供給装置27によって矢印87に対応した1つの方向だけに移送される。一方、ユニット全体、即ち、ワイヤ供給装置27およびドライブ77を伴う支持フレーム86bは、個々に必要な場合に、反対方向に移動してバックするようになり(矢印88)、支持フレーム86bの後方移動の際、ワイヤ供給装置27からワークピース16への方向の溶接ワイヤ供給の場合であっても、溶接ワイヤ13はワークピース16から遠ざかるようになる。これは、例えば、モータやドライブを制御する制御装置によって制御することができる。但し、説明した制御装置およびドライブは図示していない。支持フレーム86bを含むこうした構造は、当然ながら、説明した全ての例示的実施形態において使用してもよく、全ての部品を抱く(harbouring)モジュールが提供されるようになる。これは、支持フレーム86bだけが、溶接装置1または溶接トーチ10の搭載プレートまたはハウジングに取り付けられたままとなるため、ワイヤ供給ユニットまたはワイヤ供給装置27の簡単な搭載を確保することになる。この後、ケーブル配線だけが設置されることになる。これにより全体モジュールの簡単な交換が可能になる。
本発明に係るワイヤ供給装置27の更なる構成は、図32と図33に図示している。溶接ワイヤ13は、溶接ワイヤ13と機能的に連結した移送エレメント72によって送られる。移送エレメント72は、エレメント71内で循環するように配置され、駆動プーリ73に面する側では、駆動プーリ73の連続階段82と係合し、これは、この例示的実施形態では、案内コイルとして設計されている。
エレメント71は、溶接ワイヤ13の方向、即ち、溶接ワイヤ13に対して法線方向に変位可能なように、案内溝89内に配置される。エレメント71とカバー90との間には、溶接ワイヤ13の方向にエレメント71を押圧するように、押圧スプリング91を配置してもよい。溶接ワイヤ13が挿入されていない場合、エレメント71は相互に向けて変位しており、エレメント71に循環配置された移送エレメント72は互いに接触するようになる。溶接ワイヤ13が挿入されると、エレメント71は、溶接ワイヤ13によって離れるように押圧される。カバー90とエレメント71との間で主エレメント69に配置された押圧スプリング91により、エレメント71は、溶接ワイヤ13に対して所定の押圧力で押圧される。こうして個々に挿入される溶接ワイヤ13に対するワイヤ供給装置27の自動的な適合または調整が簡単な方法で確保される。さらに、溶接ワイヤ交換に必要な変換作業も不要になる。
この例示的実施形態は、ワイヤ供給装置27がすこしの部品で構成されるという利点をもたらす。上述した変形実施形態とは逆に、この例示的実施形態ではベース本体29や70は必要でない。
本発明に係るワイヤ供給装置27の他の変形実施形態は、図34と図35に図示している。ここでは、駆動プーリ73が円錐状に設計され、エレメント71の移送エレメント72と係合する円錐状に延びるねじ山92を備える。エレメント71は、案内溝89によって移動可能に主エレメント69内に配置される。エレメント71に設けられ、例えば、主エレメント69の固定ピンと係合した更なる案内溝93に沿って、エレメント71は調整されまたは変位する。
さらに、押圧エレメント94が、主エレメント69内でエレメント71と押圧ディスク95との間に配置され、押圧力をエレメント71に作用して、個々に挿入される溶接ワイヤ13に対する自動調整を可能にしている。
さらに、駆動プーリ73がドライブ77の中空軸78と連結して、駆動プーリ73だけが回転するように主エレメント69に搭載される点に留意すべきである。その結果、エレメント71および駆動プーリ73だけが摩耗をほとんど受けることがなく、他の実施形態よりも本発明に係るワイヤ供給装置27の寿命が実質的に増加する。万一、駆動プーリ73またはエレメント71が摩耗した場合でも、簡単な交換が可能になる。
ドライブ77および主エレメント69は、回転に緩みがないように、例えば、ハンドトーチに配置される。当然ながら、本発明に係るワイヤ供給装置27を必ずしもハンドトーチに配置する必要はなく、溶接装置1内、ホースパック23内または溶接プラントの外側に設けてもよい。
個々に使用される溶接ワイヤ13に対して自動的な調整や設定を確保するために、図36と図37に概略的に図示したように、移送エレメント72を、例えば、偏心装置(eccentric)として設計された、少なくとも1つのエレメント71に配置することも可能である。
移送エレメント72は、エレメント71内で循環するように配置され、この例示的実施形態では、移送エレメント72はエレメント71から部分的に突出している。この例示的実施形態において、エレメント71は、固定ピンの支援により主エレメント69内に、長円かつ偏心して搭載されるように設計され、これは、溶接ワイヤ13が挿入されていない場合、溶接ワイヤ13に面する移送エレメント71は互いに接触することを意味する。溶接ワイヤ13が挿入されると、エレメント71は溶接ワイヤ13によって離れるように押圧され、移動の中心は、固定ピンの中心に位置決めされる。押圧エレメント96の支援により、偏心して搭載されたエレメント71は、溶接ワイヤ13の方向に押圧され、ワイヤ供給装置27は、個々に使用される溶接ワイヤ13に対する自動調整を行うようになる。押圧エレメント96は、ベース本体70に移動可能に搭載され、ベース本体70と押圧エレメント96との間に配置された押圧スプリング97によって、エレメント71の方向に押圧される。
図38と図39は、本発明に係るワイヤ供給装置27の更なる例示的実施形態を概略的に示す。2つのワイヤ供給装置27は、ワイヤ供給方向に連続して配置され、共通のドライブ77がワイヤ供給装置27に対して側方にオフセットとなるように配置されている。
この構成では、ドライブ77が、ワイヤ供給装置27に対して側方にずれて平行に配置され、ワイヤ供給装置27は、例えば、歯形ベルト、Vベルトまたは歯形ホイール98を介してドライブ77によって駆動される。ドライブ77は、ドライブ77の各サイドに軸99を備え、歯形ホイール98は、ワイヤ供給装置27と機能的に連結するように軸99上に配置され、これは、例えば、ワイヤ供給装置27の周辺に設けられた歯形によって行われる。
これにより、連続して配置された2つのワイヤ供給装置27により、2倍多い移送エレメント72が溶接ワイヤ13を押圧することが簡単に確保され、従って、溶接ワイヤ13のより良好でより安全な移送を可能にする。
図39では、ドライブ77は、ワイヤ供給装置27に対して側方にオフセットとなるように配置されているが、ドライブ77は、1つの軸99だけを備え、ここに2つの歯形ホイール98が配置され、ワイヤ供給装置27を駆動している。
当然ながら、ドライブ77をワイヤ供給装置27に対して法線方向に配置することも可能であり、モーメントは、例えば、ヘリカルギアホイール98を介して、ワイヤ供給装置27に偏向して伝達される。
次の図40〜図42は、異なるタイプの溶接ワイヤ13に関して、本発明に係るワイヤ供給装置27の種々の例示的実施形態を概略的に示す。図面は、概略的に表した溶接ワイヤ13の詳細に対応しており、溶接ワイヤ13の回りに配置されたエレメント71および移送エレメント72は、エレメント71内で循環して配置されている。
図40は、平(flat)ワイヤとして設計された溶接ワイヤ13についての応用を示し、循環するように配置された移送エレメント72を持つ少なくとも2つのエレメント71が、溶接ワイヤ13の各平坦側に対向配置されている。
当然ながら、図41に示すように、4つのエレメント71を配置することも可能である。ここでの不具合は、溶接ワイヤ13に適合した荷重だけが、溶接ワイヤ13の幅狭側に配置されたエレメント71から溶接ワイヤ13に対して作用することが許される点であり、さもなくば溶接ワイヤ13は変形してしまうからである。
図42では、三角形の断面を有する溶接ワイヤ13が概略的に図示されている。1つのエレメント71が、溶接ワイヤ13の各側面に配置され、好ましくは、溶接ワイヤ13の個々の側面に対して法線方向に配置される。
移送エレメント33,72の球状構成は、ワイヤ供給にとって必ずしも必要ではないが、最も低い摩擦を持つ移送エレメント33,72を簡単な方法で実現することができる。
図43では、例えば、細長い長円形状を有する移送エレメント33,72が概略的に図示されている。エレメント28,71は、2つの半シェル30,80で構成され、移送エレメント33,72は、周囲の案内溝38または案内経路81の中に配置されている。当然ながら、移送エレメント33,72は、溶接ワイヤ13の移送または供給を確保するために種々の方法で設計しても構わない。
ワイヤ供給速度の測定または決定を可能にするために、ワイヤ供給装置27の回転数を測定するための手段を、ワイヤ供給装置27の端面に配置することが可能である。これは、例えば、明暗認識部を備え、ワイヤ供給装置27の端面に設けられた適切なマークを介して個々の回転数を検出する光学センサによって実現できる。この回転数から、既知の計算式によってワイヤ供給速度を計算することができる。
最後に、溶接ワイヤ13の外径は0.7mm〜3.2mmの間であることから、ワイヤ供給に使用されるエレメント28,71の数は制限される点に留意すべきであり、よって、移送エレメント33,72が配置された複数のエレメント28,71が、挿入された溶接ワイヤ13の回りに場所を見つけられるように、移送エレメント33,72のサイズは変更する必要があろう。例えば、5つのエレメント28,71を、円形断面を有する溶接ワイヤ13の回りに配置した場合、溶接ワイヤ13との接触に入る前に、移送エレメント33,72は互いに接触してしまい、移送エレメント33,72と溶接ワイヤ13との間の機能的連結は達成できなくなるであろう。
溶接装置の概略図である。 溶接ワイヤを案内するための本発明に係るエレメントの概略斜視図である。 溶接ワイヤを案内するための本発明に係るエレメントの概略斜視図である。 エレメントの半シェルの斜視図である。 移送エレメントが記入された図4に係る半シェルの平面図である。 図5の断面線VI−VIに沿った断面図である。 移送エレメントの無いエレメントの概略斜視図である。 図5の断面線VIII−VIIIに沿った断面図である。 移送エレメントおよび修正した案内経路を含む半シェルの図である。 本発明に係る装置のベース本体の概略斜視図である。 ベース本体の概略平面図である。 図11の断面線XII−XIIに沿った断面図である。 図10に係るベース本体の平面図である。 駆動手段の概略斜視図である。 駆動手段の概略図である。 図15の断面線XVI−XVIに沿った断面図である。 図15の断面線XVII−XVIIに沿った断面図である。 駆動手段のねじ山の詳細を示す。 組み立てたワイヤ供給装置の概略図である。 ワイヤ供給装置の平面図である。 図19の断面線XXI−XXIに沿った断面図である。 図19の断面線XXI−XXIに沿った断面図で、図21に対して修正し拡大した溶接ワイヤ直径を伴う。 図22に係るワイヤ供給装置の平面図である。 ワイヤ供給装置の更なる実施形態の概略的な分解斜視図である。 組み立てた状態のワイヤ供給装置の概略的な分解斜視図である。 ドライブを含むワイヤ供給装置の概略的な平面図である。 図26の断面線XXVII−XXVIIに沿った断面図である。 駆動プーリの概略図である。 ワイヤ供給装置の更なる実施形態の概略的な部分断面図である。 図29の断面線XXX−XXXに沿った断面図である。 ワイヤ供給装置の更なる変形実施形態の概略図である。 ワイヤ供給装置の更なる変形実施形態を部分断面図で示す。 ワイヤ供給装置を組み立て状態かつ断面無し状態で示す。 ワイヤ供給装置の更なる変形実施形態を部分断面図で示す。 ワイヤ供給装置を組み立て状態かつ断面無し状態で示す。 図37に係るワイヤ供給装置の断面線XXXVI−XXXVIに沿った断面図である。 図36に係るワイヤ供給装置の断面線XXXVII−XXXVIIに沿った断面図である。 ドライブがワイヤ供給装置の側方または下方に配置された、ワイヤ供給装置の概略図である。 ドライブがワイヤ供給装置の側方または下方に配置された、ワイヤ供給装置の更なる概略図である。 平ワイヤに作用する2つのエレメントを含む、本発明に係るワイヤ供給装置の詳細を示す。 平ワイヤに作用する4つのエレメントを含む更なる詳細を示す。 三角溶接ワイヤに作用する3つのエレメントを含む更なる詳細を示す。 細長い長円の溶接ワイヤに作用するエレメントの概略図である。

Claims (40)

  1. ワイヤ収納部から消費地点へ溶接ワイヤ(13)を移送するためのワイヤ供給装置であって、
    溶接ワイヤ(13)を案内するための少なくとも1つのエレメント(28)を備え、
    案内経路(32)を含む少なくとも1つのエレメント(28)が設けられ、案内経路(32)に沿って複数の移送エレメント(33)が変位可能に搭載され、
    少なくとも1つの移送エレメント(33)が駆動手段(37)に連結され、
    さらに少なくとも1つの移送エレメント(33)が荷重ロック及び/又は形状ロックの手法で溶接ワイヤ(13)に連結され、
    そして、溶接ワイヤ(13)の直径に適合するように、少なくとも1つのエレメント(28)が変位可能に配置されていることを特徴とするワイヤ供給装置。
  2. 少なくとも1つのエレメント(28)は、ベース本体(29)に変位可能に配置されていることを特徴とする請求項1記載のワイヤ供給装置。
  3. 複数のエレメント(28)が設けられることを特徴とする請求項1または2記載のワイヤ供給装置。
  4. 3つのエレメント(28)が、好ましくは120°の角度オフセットで、溶接ワイヤ(13)の回りに配置されていることを特徴とする請求項3記載のワイヤ供給装置。
  5. ベース本体(29)は、前記少なくとも1つのエレメント(28)とともに、好ましくは同軸で駆動スリーブ(43)の中に配置され、
    駆動手段(37)は、駆動スリーブ(43)によって形成されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  6. 駆動スリーブ(43)は、移送エレメント(33)の形状に適合した内ねじが形成され、少なくとも1つの移送エレメント(33)と係合していることを特徴とする請求項5記載のワイヤ供給装置。
  7. 駆動スリーブ(43)の内ねじ、ベース本体(29)およびエレメント(28)は、好ましくは円錐状に設計されていることを特徴とする請求項6記載のワイヤ供給装置。
  8. ベース本体(29)は、好ましくは、駆動スリーブ(43)の内側に、好ましくはベアリングアセンブリ(44)を介して搭載された円柱状の突出部(42)を備えることを特徴とする請求項6または7記載のワイヤ供給装置。
  9. ベース本体(29)は、突出部(42)の反対側に、好ましくは矩形状に設計された位置決めフランジ(45)を備えることを特徴とする請求項8記載のワイヤ供給装置。
  10. 位置決めフランジ(45)は、回転に緩みがないようにして保持エレメント(46)と連結されることを特徴とする請求項9記載のワイヤ供給装置。
  11. 駆動スリーブ(43)は、結合エレメント(47)と連結されており、前記結合エレメント(47)は、保持エレメント(46)の反対側に配置されることを特徴とする請求項10記載のワイヤ供給装置。
  12. 結合エレメント(47)または駆動スリーブ(43)は、ドライブ(57)、特に電気モータと直接に連結されていることを特徴とする請求項11記載のワイヤ供給装置。
  13. ドライブ(57)は、ワイヤ供給装置(27)に対して同軸で配置されることを特徴とする請求項12記載のワイヤ供給装置。
  14. ドライブ(57)は中空軸(58)を備え、中空軸(58)は結合エレメント(47)と連結しており、中空軸(58)を通じて溶接ワイヤ(13)がワイヤ供給装置(27)に通過可能であることを特徴とする請求項13記載のワイヤ供給装置。
  15. ドライブ(57)、特にドライブ(57)のケーシング(59)は、追加の保持エレメント(60)と回転に緩みがないように連結されていることを特徴とする請求項12〜14のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  16. 押圧エレメント(61)が、位置決めフランジ(45)とエレメント(28)との間に位置決めされ、押圧力をエレメント(28)に作用するように、ベース本体(29)に配置されていることを特徴とする請求項2〜15のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  17. エレメント(28)は案内溝(38)を備え、少なくとも1つの案内ピン(50)が、エレメント(28)の前記案内溝(38)と係合するようにベース本体(29)に配置されていることを特徴とする請求項2〜16のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  18. 移送エレメント(33)は、ボール形状に設計されていることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  19. 駆動スリーブ(43)は、20mm〜30mmの間の外径を有することを特徴とする請求項5〜18のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  20. ワイヤ供給装置(27)は、溶接トーチ(10)及び/又は溶接装置(1)の中に配置されることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載のワイヤ供給装置。
  21. ワイヤ収納部から消費地点へ溶接ワイヤ(13)を移送するための方法であって、
    溶接ワイヤ(13)は、少なくとも1つのエレメント(28)を通じて案内され、
    複数の移送エレメント(33)が、案内経路(32)に沿って循環するように少なくとも1つのエレメント(28)中に案内され、
    少なくとも1つの移送エレメント(33)は、溶接ワイヤ(13)に面するエレメント(28)側で溶接ワイヤ(13)と機能的に連結しており、
    エレメント(28)の少なくとも1つの側において、少なくとも1つの移送エレメント(33)が駆動手段(37)によって変位して、案内経路(32)に配置された更なる移送エレメント(33)が、駆動手段(37)によって変位した前記1つの移送エレメント(33)により移動させられ、
    少なくとも1つのエレメント(28)が、溶接ワイヤ(13)の直径に適合するために変位することを特徴とする溶接ワイヤ移送方法。
  22. エレメント(28)は、ベース本体(29)に、好ましくは長手方向及び/又は垂直方向に変位可能に配置されていることを特徴とする請求項21記載のワイヤ供給方法。
  23. 複数のエレメント(28)がベース本体(29)に設けられることを特徴とする請求項22記載のワイヤ供給方法。
  24. 3つのエレメント(28)が、好ましくは120°のオフセットで、ベース本体(29)に配置されていることを特徴とする請求項22または23記載のワイヤ供給方法。
  25. ベース本体(29)は、ここに配置されたエレメント(28)とともに、好ましくは同軸で、駆動手段(37)を形成する駆動スリーブ(43)の中に配置されていることを特徴とする請求項22〜24のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
  26. 少なくとも1つの移送エレメント(33)は、駆動手段(37)のねじ山(36)と係合しており、
    ねじ山(36)の形状は、移送エレメント(33)の形状に適合していることを特徴とする請求項25記載のワイヤ供給方法。
  27. 駆動スリーブ(43)のねじ山(36)、ベース本体(29)およびエレメント(28)は、好ましくは円錐状に設計されていることを特徴とする請求項26記載のワイヤ供給方法。
  28. ベース本体(29)は、好ましくは円柱状の突出部(42)を備え、突出部(42)を介してベース本体(29)が、好ましくはベアリングアセンブリ(44)を介して駆動スリーブ(43)の内側に搭載されていることを特徴とする請求項26または27記載のワイヤ供給方法。
  29. ベース本体(29)は、突出部(42)の反対側に、好ましくは矩形状に設計された位置決めフランジ(45)を備えることを特徴とする請求項28記載のワイヤ供給方法。
  30. 位置決めフランジ(45)は、回転に緩みがないようにして保持エレメント(46)と連結されることを特徴とする請求項29記載のワイヤ供給方法。
  31. 結合エレメント(47)は、保持エレメント(46)の反対側で、駆動スリーブ(43)と連結していることを特徴とする請求項30記載のワイヤ供給方法。
  32. 結合エレメント(47)または駆動スリーブ(43)は、ドライブ(57)、特に電気モータと直接に連結されていることを特徴とする請求項31記載のワイヤ供給方法。
  33. ドライブ(57)は、ワイヤ供給装置に対して同軸で配置されることを特徴とする請求項32記載のワイヤ供給方法。
  34. ドライブ(57)は、ドライブ(57)に配置された中空軸(58)を介して結合エレメント(47)と連結しており、
    前記溶接ワイヤ(13)は、前記中空軸(58)を通じて供給されることを特徴とする請求項33記載のワイヤ供給方法。
  35. ドライブ(57)、特にドライブ(57)のケーシング(59)は、追加の保持エレメント(60)と回転に緩みがないように連結されていることを特徴とする請求項32〜34のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
  36. ベース本体(29)に位置決めフランジ(45)とエレメント(28)との間に配置された押圧エレメント(61)によって、押圧力がエレメント(28)に作用することを特徴とする請求項22〜35のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
  37. ベース本体(29)に配置された少なくとも1つの案内ピン(50)が、エレメント(28)の案内溝(38)と係合して、
    エレメント(28)は、前記アセンブリを介して変位することを特徴とする請求項22〜36のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
  38. 移送エレメント(33)は、ボール形状に設計されていることを特徴とする請求項21〜37のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
  39. 駆動スリーブ(43)は、好ましくは20mm〜30mmの間の外径を有することを特徴とする請求項25〜38のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
  40. ワイヤ供給装置(27)は、好ましくは溶接トーチ(10)及び/又は溶接装置(1)の中に配置されることを特徴とする請求項21〜39のいずれかに記載のワイヤ供給方法。
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