JP2010214405A - 溶接ワイヤ巻取機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ボビンのチャック手段への装脱着が確実かつ容易に行え、巻取られる溶接ワイヤの曲がり癖も矯正しつつ、巻取時の不具合や巻姿不良を生ずることなく巻取可能な溶接ワイヤ巻取機を提供する。
【解決手段】チャック手段1が、対向する1対のテーパ面4a,4bと、これら1対のテーパ面4a,4bを軸方向Cに伸縮させてボビン2を装脱着可能な伸縮機構5とを備え、回転軸3にピン6aを有する係合金具6が固定される一方、前記ボビン2の側面にピン孔2bが設けられ、前記係合金具6のピン6aが前記ボビン2のピン孔2bに差込まれて係合可能とされると共に、前記チャック手段1へのボビン2装脱着時には、ボビン2が載置されるボビン載置台8を上昇して、前記伸縮機構5の伸縮により前記ボビン2を装脱着する一方、溶接ワイヤの巻取運転中は、前記ボビン載置台8を下降して退避可能な昇降手段が備えられている。
【選択図】図1
【解決手段】チャック手段1が、対向する1対のテーパ面4a,4bと、これら1対のテーパ面4a,4bを軸方向Cに伸縮させてボビン2を装脱着可能な伸縮機構5とを備え、回転軸3にピン6aを有する係合金具6が固定される一方、前記ボビン2の側面にピン孔2bが設けられ、前記係合金具6のピン6aが前記ボビン2のピン孔2bに差込まれて係合可能とされると共に、前記チャック手段1へのボビン2装脱着時には、ボビン2が載置されるボビン載置台8を上昇して、前記伸縮機構5の伸縮により前記ボビン2を装脱着する一方、溶接ワイヤの巻取運転中は、前記ボビン載置台8を下降して退避可能な昇降手段が備えられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、ボビンに巻かれた素線を連続的に伸線してソリッドタイプの溶接ワイヤとなし、或いは、ボビンに巻かれた帯鋼上に連続的にフラックスを供給しながらパイプ状に成型・圧延後、伸線してフラックス入りタイプの溶接ワイヤとなし、これらの溶接ワイヤを巻き取る溶接ワイヤ巻取機に関する。
そこで、溶接ワイヤの一般的な製造工程の概要について、フラックス入り溶接ワイヤの場合を例に添付図9を参照しながら説明する。図9は、フラックス入り溶接ワイヤの製造工程の概要を示すブロック図である。
先ず、ボビンに巻かれた容量1トン程度の帯鋼(素線)を、モータ駆動により製造工程に供給する(繰出工程S1)。供給された前記帯鋼に付着している防錆油を洗浄・乾燥する(脱脂工程S2)。次いで、帯鋼上に連続的にフラックスを供給しながら、成型・圧延ロールにより次第にパイプ状に成型・圧延して、直径3〜5mmのフラックス入りワイヤの原線を形成する(成型・圧延工程S3)。その後、この原線を、伸線ダイスにより所定径0.8〜2.4mmまで徐々に伸線(伸線工程S4)し、前記伸線工程で付着した伸線用潤滑剤等の油脂類を除去すると共に、ワイヤ表面に潤滑油や防錆油を塗布する(洗浄・塗油工程S5)。そして最後に、この様にして製造された溶接ワイヤをボビンに巻き取る(巻取工程S6)。
ソリッドタイプの溶接ワイヤの製造工程においては、素線が既に円形断面を有している上、フラックスを包含させる必要性がないため、上記成型・圧延工程が不要となる点が異なるのみで、その他の工程は上述のフラックス入り溶接ワイヤの製造工程と同一であるが、品種によっては、酸洗、焼鈍、鍍銅等の処理が必要な場合がある。
本発明に係る溶接ワイヤ巻取機は、上述したフラックス入りタイプもしくはソリッドタイプの溶接ワイヤの製造工程における巻取工程S6に用いられる溶接ワイヤ巻取機に関するものである。
そこで次に、従来例に係るワイヤの巻取方法及び巻取装置につき、以下添付図10,11を参照しながら説明する。図10は従来例1に係る線材巻取装置の一実施例を示す概略斜視図、図11は従来例2に係る巻取装置の一実施形態を示す斜視図である。
従来例1に係る線材巻取装置は、スプール51がモータ54により回転され、該スプール51に巻き取られる線材55がトラバーサ52によりガイドされる様にした線材巻取装置において、スプール51の回転速度を検出するセンサ57を設け、トラバーサ52を駆動する正逆転サーボモータ56を設け、制御装置58は前記センサ57の信号から得られるスプール51の回転速度に比例する速度で前記トラバーサ52が往復運動する様に正逆転サーボモータ56の回転をコントロールしたものである(特許文献1参照)。
一方、従来例2に係るワイヤの巻取方法は、線材63を繰出す速度を略一定に調整し、スプール61の回転速度を検出し、検出されたスプール61の回転速度に応じて、スプール61に巻取らせる線材63を移動させるスプール軸方向の巻幅を調整するものであり、この従来例2に係るワイヤの巻取装置は、スプール61を回転させて線材63を巻取らせる巻取機構66と、スプール61に巻取らせる線材63をスプール軸方向に移動させるトラバース機構67と、線材63を繰出す速度を略一定に調整する線材繰出し速度調整機構と、スプール61の回転速度を検出するスプール回転速度検出手段69と、検出されたスプール61の回転速度に応じて、線材63を移動させる巻幅を調整するコントローラ65とを備えている(特許文献2参照)。
しかしながら、通常この様な溶接ワイヤは1トン程度の容量がボビン(スプール)に巻取られるため、巻取機のボビン(スプール)を把持するチャック手段への装着を人手作業のみで行うことは相当困難である。また、この様な溶接ワイヤは、前工程の伸線加工等による加工硬化によって剛性が増加している上、曲がり癖も付与されていたり、伸線後の洗浄・塗油工程において生じる抵抗によって前記ワイヤにバックテンションが付与されるため、ボビンへ巻取る際の巻取張力は通常10〜30kgにも達し、巻取時の不具合や巻姿不良を生ずるという問題がある。
従って、本発明の目的は、ボビンのチャック手段への装脱着が確実かつ容易に行え、巻取られる溶接ワイヤの曲がり癖もトラバースしつつ矯正できる上、巻取時の不具合や巻姿不良を生ずることなく巻取可能な溶接ワイヤ巻取機を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、チャック手段に装着されたボビンが、前記チャック手段に連結された回転軸を介して駆動モータにより回転され、溶接ワイヤが回転する前記ボビンにより巻取られる様に構成された溶接ワイヤ巻取機において、前記チャック手段が、軸方向に対向する1対のテーパ面と、これら1対のテーパ面を前記軸方向に伸縮させてボビンを装脱着可能な伸縮機構とを備えている。
同時に、この溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、前記回転軸に、軸方向に移動可能なピンを有する係合金具が固定される一方、前記ボビンの側面に軸方向のピン孔が設けられ、前記係合金具のピンが前記ボビンのピン孔に差込まれて係合可能とされると共に、前記チャック部への空ボビン装着時或いは満ボビン脱着時には、前記ボビンが載置されるボビン載置台を上昇して、前記伸縮機構の伸縮により前記ボビンを装脱着する一方、前記溶接ワイヤの巻取運転中は、前記ボビン載置台を下降して退避可能な昇降手段が備えられてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項2に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記ボビンを装脱着可能な伸縮機構が流体圧式シリンダであって、この流体圧の作動圧回路に、前記流体圧力を検出し所定の圧力以下に至ったときは圧力低下信号を発信可能な圧力スイッチが備えられてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項3に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1または2に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記回転軸に固定されたブレーキパッドと、巻取機フレームに取り付けられた油圧キャリパーとからなるディスクブレーキによって、前記回転軸の回転が非常停止可能とされてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項4に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1乃至3の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記ボビンを前記チャック手段から脱着する際、前記係合金具のピンが前記ピン孔に差込まれたボビン側面を軸方向に押出し、前記ピン孔に係合されたピンを解除可能な係合解除手段が備えられてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項5に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1乃至4の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段とガイドローラが搭載され、専用のモータによって駆動されるトラバーサが備えられ、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されながら、かつ前記ボビン巻取時の綾角及び巻付角が夫々所定角度となる様にガイドされ巻取られてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項6に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項5に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段が、千鳥配列された複数のローラからなるローラ群であって、このローラ群の配列方向が異なる少なくとも2組以上のローラ群から構成されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項7に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項5または6に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記トラバーサのトラバース幅が、1対のストロークエンド停止センサの設置位置により調整可能とされてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項8に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1乃至7の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記ボビンを介して巻取中の溶接ワイヤと、この溶接ワイヤのパスライン近傍上方に設置された通電バーとが通電され、断線した前記溶接ワイヤが前記通電バーに接触した際、前記溶接ワイヤと通電バーとの間に閉回路が形成されることによって、前記溶接ワイヤの断線が検知可能とされてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項9に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1乃至8の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前記チャック手段に装着されたボビンに巻取られる溶接ワイヤのパスラインとは反対側の前記ボビン背面に、前記軸方向にスライド可能な安全カバーが備えられてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項10に係る溶接ワイヤ巻取機が採用した手段は、請求項1乃至9の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機において、前工程に前記溶接ワイヤが巻回されたダンサロール装置が備えられると共に、前記ダンサロールの位置を検出するダンサロール位置検出器が備えられ、このダンサロール位置検出器の検出信号に基づいて、前記溶接ワイヤの巻取張力を一定制御可能とされてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項1に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、チャック手段に装着されたボビンが、前記チャック手段に連結された回転軸を介して駆動モータにより回転され、溶接ワイヤが回転する前記ボビンにより巻取られる様に構成された溶接ワイヤ巻取機において、前記チャック手段が、軸方向に対向する1対のテーパ面と、これら1対のテーパ面を前記軸方向に伸縮させてボビンを装脱着可能な伸縮機構とを備えている。
同時に、前記回転軸には、軸方向に移動可能なピンを有する係合金具が固定される一方、前記ボビンの側面に軸方向のピン孔が設けられ、前記係合金具のピンが前記ボビンのピン孔に差込まれて係合可能とされると共に、前記チャック部への空ボビン装着時或いは満ボビン脱着時には、前記ボビンが載置されるボビン載置台を上昇して、前記伸縮機構の伸縮により前記ボビンを装脱着する一方、前記溶接ワイヤの巻取運転中は、前記ボビン載置台を下降して退避可能な昇降手段が備えられてなるので、容量1トン程度にもなる前記ボビンのチャック手段への装脱着が確実かつ容易に行える溶接ワイヤ巻取機が提供可能となる。
また、本発明の請求項2に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記ボビンを装脱着可能な伸縮機構が流体圧式シリンダであって、この流体圧の作動圧回路に、前記流体圧力を検出し所定の圧力以下に至ったときは圧力低下信号を発信可能な圧力スイッチが備えられてなるので、ボビン装着時の把持力不足が警告可能となる。
更に、本発明の請求項3に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記回転軸に固定されたブレーキパッドと、巻取機フレームに取り付けられた油圧キャリパーとからなるディスクブレーキによって、前記回転軸の回転が非常停止可能とされてなるので、安全面等によって巻取機を緊急停止する事態が発生したとしても、短時間で確実に駆動軸の回転を停止できる。
また更に、本発明の請求項4に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記ボビンを前記チャック手段から脱着する際、前記係合金具のピンが前記ピン孔に差込まれたボビン側面を軸方向に押出し、前記ピン孔に係合されたピンを解除可能な係合解除手段が備えられてなるので、前記ボビンのチャック手段からの係合を簡単に解除できる。
そして、本発明の請求項5に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段とガイドローラが搭載され、専用のモータによって駆動されるトラバーサが備えられ、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されながら、かつ前記ボビン巻取時の綾角及び巻付角が夫々所定角度となる様にガイドされ巻取られてなるので、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されつつガイドされ、絡まったり巻き姿に不具合を生じることなく前記ボビンに巻き取られる。
また、前記ガイドローラの搭載されていないトラバーサの場合は、前記曲がり癖矯正手段への溶接ワイヤの進入角がトラバーサの動きに応じて変化するが、前記ガイドローラが搭載されているトラバーサの場合は、前記曲がり癖矯正手段への溶接ワイヤの進入角が常に一定角度に保持されるため、前記ガイドローラの搭載されていないトラバーサの場合と比べ、前記曲がり癖矯正手段による溶接ワイヤの矯正が安定して行える。
本発明の請求項6に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段が、千鳥配列された複数のローラからなるローラ群であって、このローラ群の配列方向が異なる少なくとも2組以上のローラ群から構成されてなるので、前記溶接ワイヤの曲がり癖が確実に矯正される。
更に、本発明の請求項7に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記トラバーサのトラバース幅が、1対のストロークエンド停止センサの設置位置により調整可能とされてなるので、前記トラバース幅を任意の幅に設定できる。
また更に、本発明の請求項8に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記ボビンを介して巻取中の溶接ワイヤと、この溶接ワイヤのパスライン近傍上方に設置された通電バーとが通電され、断線した前記溶接ワイヤが前記通電バーに接触した際、前記溶接ワイヤと通電バーとの間に閉回路が形成されることによって、前記溶接ワイヤの断線が検知可能とされてなるので、溶接ワイヤの断線という異常事態に対して迅速な対応が可能となり、生産性の低下を防止することができる。
そして、本発明の請求項9に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記チャック手段に装着されたボビンに巻取られる溶接ワイヤのパスラインとは反対側の前記ボビン背面に、前記軸方向にスライド可能な安全カバーが備えられてなるので、この安全カバーによって巻取中のボビンに人が接触する危険性が回避される。
一方、本発明の請求項10に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前工程に前記溶接ワイヤが巻回されたダンサロール装置が備えられると共に、前記ダンサロールの位置を検出するダンサロール位置検出器が備えられ、このダンサロール位置検出器の検出信号に基づいて、前記溶接ワイヤの巻取張力を一定制御可能とされてなるので、巻取張力の変動による巻取り不良や巻姿の不具合発生を防止できる。
本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻取機について、以下添付図1〜5を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態に係り、溶接ワイヤ巻取機の要部を一部断面で示した部分断面図、図2は図1を左側から側面視した側面図、図3は図2を一部切欠いて平面視した一部切欠平面図、図4は図3に示したトラバーサを拡大して示す部分詳細平面図、図5は図4に示したトラバーサの正面図である。
本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻取機は、チャック手段1に装着されたボビン2が、前記チャック手段1に連結された回転軸3を介して駆動モータMにより回転され、溶接ワイヤWが、回転する前記ボビン2により巻取られる様に構成されている。そして、前記チャック手段1は、回転軸3の軸方向に対向する1対のテーパ状凸面(テーパ面)4a,4bと、これら1対のテーパ状凸面4a,4bのうち、従動側のテーパ状凸面4bを前記軸方向Cに伸縮させてボビン2を装脱着可能な伸縮機構5とを備えている。
前記チャック手段1に、軸方向Cに対向する1対のテーパ状凸面4a,4bが形成されることによって、前記伸縮機構5が伸長して、駆動側チャク手段1a及び従動側チャック手段1b各々のテーパ状凸面4a,4bが、ボビン2の軸心両端に形成されたテーパ状凹面2aに挿入されるに従って、前記ボビン2の軸心が前記チャク手段1の軸心に自動調芯される作用をする。
前記伸縮機構5としては、空圧式もしくは油圧式からなる流体圧式シリンダを用いるのが、機構が簡単で市販品を利用できる点から好ましい。更に、これら流体圧の空圧回路もしくは油圧回路(作動圧回路)には、これらの圧力を検出し所定の圧力以下に至ったときは、圧力低下信号を発信可能な図示しない圧力スイッチが備えられているのが好ましい。
前記圧力スイッチの圧力低下信号を、図示しない警報ブザーや警報ランプ等の警報手段に送信して、ボビン2を装着する際もしくは装着後の把持力不足を警報できるからである。また同時に、前記圧力低下信号は制御器13に送信され、この制御器13内に予め収納された制御手段によって所定の圧力値以下に至ったと判断された場合は、後述するディスクブレーキ10を作動させて回転軸3を緊急停止させると共に、駆動モータMに停止を指令する停止信号を送信するのが好ましい。
また、前記回転軸3には、軸方向Cに移動可能なピン6aを有する係合金具6が固定される一方、前記ボビン2の側面には軸方向Cにピン孔2bが設けられ、前記係合金具6のピン6aが、前記ボビン2のピン孔2bに差込まれて係合可能な様に構成されている。前記係合金具6のピン6aと前記ボビン2のピン孔2bの組合せによる係合は、前記チャック手段1によるボビン1の把持力不足を解消して、回転軸3の駆動トルクをボビン2に確実に伝達するための構成であって、2〜6組の複数組とするのが好ましい。
そして、前記ボビン2をチャック手段1から脱着する際には、係合金具6のピン6aが前記ピン孔2bに差込まれたボビン2側面を軸方向Cに押出し、ボビン2のピン孔2bに係合されたピン6aを解除可能な係合解除手段7が備えられている。この係合解除手段7は、図1に示す如く、空圧式もしくは油圧式からなる流体圧式シリンダ7aとこのシリンダロッド先端に取付けられた当て板7bとからなり、前記ボビン2の側面に対向した巻取機フレームに固定されている。
一方、前記ボビン2をチャック手段1へ装着或いは脱着するため、前記チャック部1の下部にはボビン2が載置されるボビン載置台8が備えられている。そして、このボビン載置台8には、図2に示す如く、前記ボビン載置台8を上昇して巻取前または巻取後のボビン2の軸心をチャック手段1の軸心Cの高さにほぼ一致させて、前記伸縮機構5の伸縮によってボビン2のチャック手段1への装脱着が可能とされると共に、前記溶接ワイヤWの巻取運転中は前記ボビン載置台8を下降して退避可能な昇降手段9が備えられている。
この昇降手段9としては、空圧式もしくは油圧式からなる流体圧式シリンダ9aとリンク9bを用いるのが、機構が簡単で市販品を利用できる点から好ましい。前記流体圧式シリンダ9aを伸長させることによってリンク9bが立ち上げられ、支持ピン8aによって回動自在に軸支されたボビン載置台8を上昇させる様に構成されている。図2は、ボビン載置台8が昇降手段9によって上昇された状態を示している。この様に構成されたボビン載置台8と昇降手段9とによって、重い重量を有する巻取完了後の満ボビンや巻取前の空ボビンのチャック手段1への装脱着が容易となる。
更に、図1に示す如く、回転軸3にキー固定されたブレーキパッド10aと、巻取機フレームに取り付けられた油圧キャリパー10bとからなるディスクブレーキ10によって、ボビン2の把持力不足等何らかの原因によりボビン2の回転を緊急停止する必要がある場合には、前記回転軸3の回転が非常停止可能な様に構成されている。
また更に、前記ボビン2を介して巻取中の溶接ワイヤWと、この溶接ワイヤWのパスライン近傍上方に設置された通電バー11とが通電され、断線した前記溶接ワイヤWが前記通電バー11に接触した際、前記溶接ワイヤWと前記通電バー11との間に閉回路が形成されて断線検知信号が発生し、この通電電流が制御器13に送信されることによって、前記溶接ワイヤWの断線が検知可能に構成されている。この断線検知信号によって、警報ブザーや警報ランプ等による警報器を作動し得るので、溶接ワイヤWの断線という異常事態に対して迅速な対応が可能となり、生産性の低下を防止することができる。
前記チャック手段1に装着されたボビン2に巻取られる溶接ワイヤWのパスラインとは反対側の前記ボビン2前面には、前記軸方向Cにスライド可能な安全カバー12が備えられている。そして、巻取機運転中は、この安全カバー12によって回転するボビン2背面を覆うことができるので、巻取機の回転部に人が接触することを阻止できる。因みに、前記ボビン2に巻取られる溶接ワイヤWのパスライン側は、このパスライン近傍に人が近づかない様にロープ等を張ることが肝要である。
一方、本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻取機は、図4,5に示す如く、溶接ワイヤWの曲がり癖矯正手段22と第1ガイドローラ23a,第2ガイドローラ23bが搭載され、専用のギヤードモータ24によって駆動されるトラバーサ21が備えられている。
前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段22としては、千鳥配列された複数のローラからなるローラ群であって、このローラ群の配列方向が異なる、例えば図4,5に示す水平方向に配列された水平ローラ群22a及び垂直方向に配列された垂直ローラ群22bの如く、少なくとも2組以上のローラ群から構成される曲がり癖矯正ローラであるのが好ましい。そして、これらの各ローラは、調整ねじ22cによって溶接ワイヤWのパスラインに対して直交方向に前進または後退できる様に構成され、この様な構成によって溶接ワイヤWの矯正に必要なローラ接触圧を調整可能とされている。
そして、前記トラバーサ21は、制御器13内に予め収納された制御手段によって、ボビン巻取時の溶接ワイヤWが前記軸方向Cとなす綾角α(図3参照)を略直角に保持しつつ、前記軸方向Cに配設された水平ボールねじ25を正逆回転させて、巻き取られる溶接ワイヤWが巻取面において折り重なることを回避しながら軸方向Cに往復運動して、前記溶接ワイヤWをガイドする様に構成されている。
同時に、前記トラバーサ21は、制御器13内に予め収納された制御手段によって、ボビン巻取時の溶接ワイヤWが前記ボビン2の巻取面となす巻付角βが略一定の角度となる様に、垂直方向に配設された垂直ボールねじ26を回転させてトラバーサ21の高さを徐々に上昇しつつ、前記溶接ワイヤWが、巻取面においてほぼ水平方向から巻取られる様にガイドする構成をなしている。
この様なトラバーサ21及び制御器13の構成をなすことによって、溶接ワイヤWが確実に曲がり癖を矯正されつつ、絡まったり巻き姿に不具合を生じることなくガイドされてボビン2に巻き取られるのである。また、前記第1ガイドローラ23aの搭載されていないトラバーサ21の場合は、前記曲がり癖矯正ローラ22への溶接ワイヤWの進入角がトラバーサ21の動きに応じて変化するが、前記第1ガイドローラ23aが搭載されている図4.5に示すトラバーサ21の場合は、前記曲がり癖矯正ローラ22への溶接ワイヤWの進入角が常に一定に保持されるため、前記第1ガイドローラ23aの搭載されていないトラバーサ21の場合と比べ、前記曲がり癖矯正ローラ22による溶接ワイヤWの矯正が安定して行える。
更に、前記トラバーサ21のトラバース幅は、1対のストロークエンド停止センサ27,27の設置位置により調整可能とされている。そのため、前記トラバース幅は任意の幅に設定可能である。前記ストロークエンド停止センサ27としては、市販のリミットスイッチや光電センサ等を用いることができる。そして、前記ストロークエンド停止センサ27,27の何れかがトラバーサ21の可動部の接触もしくは通過を検出すると、この検出信号が制御器13に送信され、この制御器13によりモータの回転を逆転させる逆転信号がギヤードモータ24に指令される。
以上の通り、本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、チャック手段が、軸方向に対向する1対のテーパ面と、これら1対のテーパ面を前記軸方向に伸縮させてボビンを装脱着可能な伸縮機構とを備え、回転軸にはピンを有する係合金具が固定される一方、前記ボビンの側面にピン孔が設けられ、前記係合金具のピンが前記ボビンのピン孔に差込まれて係合可能とされると共に、前記チャック部への空ボビン装着時或いは満ボビン脱着時には、前記ボビンが載置されるボビン載置台を上昇して前記ボビンを装脱着する一方、前記溶接ワイヤの巻取運転中は、前記ボビン載置台を下降して退避可能な昇降手段が備えられてなるので、前記ボビンのチャック手段への装脱着が確実かつ容易に行える。
また、前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正ローラとガイドローラが搭載され、専用のギヤードモータによって駆動されるトラバーサが備えられ、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されながら、かつ前記ボビン巻取時の綾角及び巻付角が夫々所定角度となる様にガイドされてなるので、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されつつガイドされ、絡まったり巻き姿に不具合を生じることなく前記ボビンに巻き取られる。
次に、前工程に溶接ワイヤが巻回されたダンサロール装置が備えられ、このダンサロール装置によって前記溶接ワイヤの巻取張力を制御する構成について、添付図6〜8を参照しながら説明する。図6は流体圧式シリンダを用いたダンサロール装置の正面図、図7はカウンタウエイトを用いたダンサロール装置の正面図、図8は図7の矢視A−Aを示す側断面図である。
流体圧式シリンダ36を用いたダンサロール装置31において、溶接ワイヤWは、固定ロール32とダンサロール33間に複数回巻回された後、上述した溶接ワイヤ巻取機のトラバーサ21を経てボビン2に巻き取られる様に構成される。また、前記ダンサロール33の水平方向位置は流体圧式シリンダ36の伸縮に伴なって可変とされる一方、前記ダンサロール33にはダンサアーム34が回動自在に接続されている。
そして、このダンサアーム34の回動軸34aに、図示しないカップリングで接続されたロータリエンコーダ(ダンサロール位置検出器)35が取付けられている。このロータリエンコーダによって、前記ダンサロール33の水平方向位置が電圧変化として常時検出可能とされ、この位置検出信号が図示しない制御器に送信される様に構成されている。
即ち、溶接ワイヤWの巻取張力が低い場合は、前記制御器からの出力信号によって、前記流体圧式シリンダ36のシリンダロッド36aを縮小する様に制御される構成をなしている。すると、前記ダンサロール33の水平方向位置が、例えば符号33aの位置まで移動され、結果として溶接ワイヤWの張力が上昇する。逆に、溶接ワイヤWの巻取張力が高い場合は、前記流体圧式シリンダ36のシリンダロッド36aを伸長する様に制御され、前記ダンサロール33の水平方向位置が、例えば元の位置33まで移動されて、結果として溶接ワイヤWの張力が低下する。この様にして、溶接ワイヤWの巻取張力が一定となる様に制御される。
一方、図7のカウンタウエイトを用いたダンサロール装置41の場合は、溶接ワイヤWは、第1固定ロール42とダンサロール43間に複数回巻回され、第2固定ロール44を介した後、前記溶接ワイヤ巻取機のトラバーサ21を経てボビン2に巻き取られる様に構成される。また、前記ダンサロール43には、軸フレーム43aを介して第1ウエイト46aが垂下されている。一方、前記ダンサロール43の前記軸フレーム43aにはチェン47の一端が連結されると共に、このチェン47の他端にはウエイト46bが連結され、スプロケット45を介して前記ダンサロール43を吊上げている。
例えば、溶接ワイヤWの張力変動によって前記ダンサロール43が上昇または下降すると、ダンサロール43の軸フレーム43aに連結されたチェン47も、前記ダンサロール43の動きに連動して上昇または下降する。そして、チェン47が上昇または下降するのに伴ってスプロケット45が回動し、同軸上の歯車45aから歯車48aを介してポテンショメータ等の位置変位検出器(ダンサロール位置検出器)48に伝達される。この様に前記位置変位検出器48に回動運動が伝達されることによって、前記ダンサロール43の位置(移動量)が常時検知され、この位置(移動量)検出信号が制御器13に送信される様に構成されている。
この様な構成により、溶接ワイヤWの巻取張力の変動を検出して、巻取機に供給される溶接ワイヤWの走行速度に対する巻取速度をバランス制御している。これは、速度変動がワイヤ巻取張力を不安定にする一要因となっているため、その変動を極力抑制する必要があるためである。溶接ワイヤWの巻取速度が走行速度より速い場合は、前記ダンサロール43が上昇してポテンショメータ48に位置検出されると、前記制御器13内に収納された制御手段により巻取機の巻取速度を減速させて、溶接ワイヤWの走行速度と巻取速度が同一になる様に制御される。
逆に、溶接ワイヤWの巻取速度が走行速度より遅い場合は、前記ダンサロール43が下降してポテンショメータ48に位置検出されると、前記制御器13内に収納された制御手段により巻取機の巻取速度を増速させて、溶接ワイヤWの走行速度と巻取速度が同一になる様に制御される。この様にして、溶接ワイヤWの巻取張力の変化を小さくする様に巻取速度を制御することで、走行速度と巻取速度が一定となる様に制御されるのである。
以上の通り、本発明に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、チャック手段が、軸方向に対向する1対のテーパ面と、これら1対のテーパ面を前記軸方向に伸縮させてボビンを装脱着可能な伸縮機構とを備え、回転軸にはピンを有する係合金具が固定される一方、前記ボビンの側面にピン孔が設けられ、前記係合金具のピンが前記ボビンのピン孔に差込まれて係合可能とされると共に、前記チャック部へのボビン装脱着時にはボビン載置台を上昇して前記ボビンを装脱着する一方、前記溶接ワイヤの巻取運転中は前記ボビン載置台を下降して退避可能な昇降手段が備えられてなるので、前記ボビンのチャック手段への装脱着が確実かつ容易に行える溶接ワイヤ巻取機が提供可能となる。
また、本発明に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段とガイドローラが搭載され、専用のモータによって駆動されるトラバーサが備えられてなるので、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されつつガイドされ、絡まったり巻き姿に不具合を生じることなく前記ボビンに巻き取られる。
更に、本発明に係る溶接ワイヤ巻取機によれば、前工程に前記溶接ワイヤが巻回されたダンサロール装置が備えられると共に、前記ダンサロールの位置を検出するダンサロール位置検出器が備えられ、このダンサロール位置検出器の検出信号に基づいて、前記溶接ワイヤの巻取張力を一定制御可能とされてなるので、巻取張力の変動による巻取り不良や巻姿の不具合発生を防止できる。
C:軸方向,
M:駆動モータ,
W:,溶接ワイヤ,
α:綾角, β:巻付角,
1:チャック手段, 1a:駆動側チャック手段, 1b:従動側チャック手段,
2:ボビン, 2a:テーパ状凹面, 2b:ピン孔,
3:回転軸,
4a,4b:テーパ状凸面(テーパ面),
5:伸縮機構(流体圧式シリンダ),
6:係合金具, 6a:ピン,
7:係合解除手段, 7a:流体圧式シリンダ, 7b:当て板,
8:ボビン載置台, 8a:支持ピン,
9:昇降手段, 9a:流体圧式シリンダ, 9b:リンク,
10:ディスクブレーキ, 10a:ブレーキパッド, 10b:油圧キャリパー,
11:通電バー, 12:安全カバー,
21:トラバーサ,
22:曲がり癖矯正手段(曲がり癖矯正ローラ),
22a:水平ローラ群, 22b:垂直ローラ群, 22c:調整ねじ,
23a:第1ガイドローラ, 23b:第2ガイドローラ,
24:ギヤードモータ, 25:水平ボールねじ, 26:垂直ボールねじ,
27:ストロークエンド停止センサ,
31:ダンサロール装置, 32:固定ロール,
33,33a:ダンサロール,
34:ダンサアーム, 34a:回動軸,
35:ロータリエンコーダ(ダンサロール位置検出器),
36:流体圧式シリンダ, 36a:シリンダロッド,
41:ダンサロール装置, 42:第1固定ロール,
43:ダンサロール, 43a:軸フレーム,
44:第2固定ロール,
45:スプロケット, 45a,48a:歯車,
46a,46b:ウエイト,
47:チェン, 48:位置変位検出器(ダンサロール位置検出器)
M:駆動モータ,
W:,溶接ワイヤ,
α:綾角, β:巻付角,
1:チャック手段, 1a:駆動側チャック手段, 1b:従動側チャック手段,
2:ボビン, 2a:テーパ状凹面, 2b:ピン孔,
3:回転軸,
4a,4b:テーパ状凸面(テーパ面),
5:伸縮機構(流体圧式シリンダ),
6:係合金具, 6a:ピン,
7:係合解除手段, 7a:流体圧式シリンダ, 7b:当て板,
8:ボビン載置台, 8a:支持ピン,
9:昇降手段, 9a:流体圧式シリンダ, 9b:リンク,
10:ディスクブレーキ, 10a:ブレーキパッド, 10b:油圧キャリパー,
11:通電バー, 12:安全カバー,
21:トラバーサ,
22:曲がり癖矯正手段(曲がり癖矯正ローラ),
22a:水平ローラ群, 22b:垂直ローラ群, 22c:調整ねじ,
23a:第1ガイドローラ, 23b:第2ガイドローラ,
24:ギヤードモータ, 25:水平ボールねじ, 26:垂直ボールねじ,
27:ストロークエンド停止センサ,
31:ダンサロール装置, 32:固定ロール,
33,33a:ダンサロール,
34:ダンサアーム, 34a:回動軸,
35:ロータリエンコーダ(ダンサロール位置検出器),
36:流体圧式シリンダ, 36a:シリンダロッド,
41:ダンサロール装置, 42:第1固定ロール,
43:ダンサロール, 43a:軸フレーム,
44:第2固定ロール,
45:スプロケット, 45a,48a:歯車,
46a,46b:ウエイト,
47:チェン, 48:位置変位検出器(ダンサロール位置検出器)
Claims (10)
- チャック手段に装着されたボビンが、前記チャック手段に連結された回転軸を介して駆動モータにより回転され、溶接ワイヤが回転する前記ボビンにより巻取られる様に構成された溶接ワイヤ巻取機において、
前記チャック手段が、軸方向に対向する1対のテーパ面と、これら1対のテーパ面を前記軸方向に伸縮させてボビンを装脱着可能な伸縮機構とを備え、
前記回転軸に、軸方向に移動可能なピンを有する係合金具が固定される一方、前記ボビンの側面に軸方向のピン孔が設けられ、前記係合金具のピンが前記ボビンのピン孔に差込まれて係合可能とされると共に、
前記チャック部への空ボビン装着時或いは満ボビン脱着時には、前記ボビンが載置されるボビン載置台を上昇して、前記伸縮機構の伸縮により前記ボビンを装脱着する一方、
前記溶接ワイヤの巻取運転中は、前記ボビン載置台を下降して退避可能な昇降手段が備えられてなることを特徴とする溶接ワイヤ巻取機。 - 前記ボビンを装脱着可能な伸縮機構が流体圧式シリンダであって、この流体圧の作動圧回路に、前記流体圧力を検出し所定の圧力以下に至ったときは圧力低下信号を発信可能な圧力スイッチが備えられてなることを特徴とする請求項1に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記回転軸に固定されたブレーキパッドと、巻取機フレームに取り付けられた油圧キャリパーとからなるディスクブレーキによって、前記回転軸の回転が非常停止可能とされてなることを特徴とする請求項1または2に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記ボビンを前記チャック手段から脱着する際、前記係合金具のピンが前記ピン孔に差込まれたボビン側面を軸方向に押出し、前記ピン孔に係合されたピンを解除可能な係合解除手段が備えられてなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段とガイドローラが搭載され、専用のモータによって駆動されるトラバーサが備えられ、前記溶接ワイヤが曲がり癖を矯正されながら、かつ前記ボビン巻取時の綾角及び巻付角が夫々所定角度になる様にガイドされ巻取られてなることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記溶接ワイヤの曲がり癖矯正手段が、千鳥配列された複数のローラからなるローラ群であって、このローラ群の配列方向が異なる少なくとも2組以上のローラ群から構成されてなることを特徴とする請求項5に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記トラバーサのトラバース幅が、1対のストロークエンド停止センサの設置位置により調整可能とされてなることを特徴とする請求項5または6に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記ボビンを介して巻取中の溶接ワイヤと、この溶接ワイヤのパスライン近傍上方に設置された通電バーとが通電され、断線した前記溶接ワイヤが前記通電バーに接触した際、前記溶接ワイヤと通電バーとの間に閉回路が形成されることによって、前記溶接ワイヤの断線が検知可能とされてなることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前記チャック手段に装着されたボビンに巻取られる溶接ワイヤのパスラインとは反対側の前記ボビン背面に、前記軸方向にスライド可能な安全カバーが備えられてなることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機。
- 前工程に前記溶接ワイヤが巻回されたダンサロール装置が備えられると共に、前記ダンサロールの位置を検出するダンサロール位置検出器が備えられ、このダンサロール位置検出器の検出信号に基づいて、前記溶接ワイヤの巻取張力を一定制御可能とされてなることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻取機。
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