JP2710028B2 - アーク溶接用ワイヤの切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接用トー
チノズルから送給される溶接ワイヤの先端部を一定の長
さを残しながら短時的で確実且つ能率的に切断するため
のアーク溶接用ワイヤの切断装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスシールドアーク溶接においては、溶
接中に生じるスパッタが飛散してトーチノズル本体の内
面全域やノズル先端面に多量の酸化皮膜が付着する。こ
れと同様に、細いアーク溶接用ワイヤの先端部にも、一
定時間にわたり連続して溶接作業を行なうと、図６に示
すように酸化皮膜が形成されるものであり、この酸化皮
膜の発生により通電性が阻害されて、溶接開始時点での
適性なアークスタートが得られず、ブローホール等の溶
接欠陥を発生させる原因となっている。

【０００３】この問題を防止乃至解決するために、溶接
ワイヤの先端部の酸化皮膜の形成部を切断する方法や溶
接ワイヤ先端部に予め酸化皮膜の形成防止液を塗布する
方法及び装置が提供されているが、後者の酸化皮膜の形
成防止液を塗布する方法の場合は、完全な防止対策にま
で至り得ていない理由から、主に前者の切断方法が採用
されている。

【０００４】そして、現在実施されている主要な切断方
法としては、鋏の作用を利用した二枚の刃により切断す
る剪断方式のものや、或いは、例えば特開平６−３３５
８１８号公報に開示されているような、装置の内周壁部
に切断固定刃を取付け、円筒上に固着した一枚のチップ
状の刃具が一回転する間に切断する内接刃方式による切
断装置が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然るに、これらの方
法、装置には一長、一短があり、特に前者の鋏を用いた
剪断方法の場合は、刃持ちが短いために刃の交換に多く
の時間が費やされ、作業能率性が悪い問題があり、ま
た、後者のチップ刃を使用した装置の場合は、アーク溶
接ワイヤが定位置に来た際に信号を受けてから刃先を動
かすための伝達機能が働き、更に刃先を駆動させた後
に、一回転させて一切断させるように構成されているた
め、信号を感知してから切断するまでの時間が不安定で
あって、時間のロスが発生すると共に、切断する刃先部
分が常に同一個所であるため刃の耐用命数が非常に短い
問題があり、且つ切断されたワイヤ屑の回収面における
作業環境問題への対応策も不十分であった。

【０００６】更に、上記従来技術のうちの後者技術に見
られる問題点を列挙すれば、次の通りである。

【０００７】トーチノズルがリミットスイッチの感知用
触子を完全に押し付けて接点の切り替え動作を行なう必
要があるため、感知触子に触れてから実際に稼働するま
での時間的バラ付きが発生していた。

【０００８】感知用触子を深く押す必要があるため、耐
衝撃性の低い材質ノズルの場合に、ノズルを破損してし
まうケースが見られた。

【０００９】円筒の水平回転軸に取り付けられたチップ
状の刃先が一回転し、固定刃に挾み込む状態で切断する
チップ刃方式の場合、ロボットからの信号を受けてから
実際に切断、停止するまでに必ず一回転する必要があ
り、切断に要する時間が長かった。

【００１０】溶接ワイヤを切断する刃先位置が本体の奥
に設定されているため、ノズル自体が切断刃位置まで到
達する移動距離が必然的に長くなり、切断に要する作業
所要時間も比例して長くなるなどロボット作業での効率
も低かった。

【００１１】溶接ワイヤを切断する刃先位置が限定され
ていたことから、刃先の摩耗が著しく、ワイヤの切断可
能数量が極めて少なく、且つ摩耗した刃先、又はチップ
を研ぎ直したり交換する作業に時間がかかっていた。

【００１２】溶接電圧が高い場合には、使用される溶接
ワイヤ径も太くなり従来のカッターでは切断力が小さい
ため切断出来ないワイヤ径があった。

【００１３】切断に要するタクト時間が不均一であるた
め、溶接量にも不均一が発生し、溶接肉盛り量や溶接長
さに関して、１０回処理する問に少なくとも１回の不均
一性の問題が発生している。

【００１４】切断された溶接ワイヤは、屑受けボックス
内へ完全回収されずに周囲に飛び散ることが多かった
が、ロボットなどの無人環境で使用されていたため特に
大きな問題にされていなかった。然るに近年、環境問題
について監視が厳しくなって来たことから、作業の安全
性や作業の環境衛生面で問題視されて来ている。

【００１５】本発明は、上記の問題を解決することを課
題として研究開発されたもので、溶接ワイヤの径長に左
右されることなく、短時間で容易確実に溶接ワイヤを切
断でき、その切断断面形状を均一な剣形に切断でき、且
つ切断用の回転刃の耐用命数を格段に向上できると共
に、作業の安全性や環境衛生を良好に保ち得るアーク溶
接用ワイヤの切断装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、そ
の目的を達成する手段として、本発明は、トーチノズル
から送給されるアーク溶接用ワイヤの先端部を切断する
装置において、モータ等により相反する方向に水平に回
転するように構成された二枚の円板状の回転刃を、その
外周刃部を交叉重合させた状態で上下に配置して該交叉
重合部の手前にワイヤの挿入部を形設し、一方の回転刃
を、外周に挿入ワイヤを保持搬送するための複数の溝刃
を備えた溝刃付き回転刃で構成すると共に、他方の回転
刃を溝刃のない通常の回転刃で構成し、上記溝刃付き回
転刃を通常の回転刃の下部に配設すると共に、上記二枚
の円板状の回転刃の後部に近接スイッチを設けて、トー
チノズルが該回転刃に接近した際に、該近接スイッチに
よりモータを駆動して該回転刃を回転させるように構成
したことを特徴とするアーク溶接用ワイヤの切断装置を
提供するものである。

【００１７】また、本発明は、上記のように構成したア
ーク溶接用ワイヤの切断装置において、二枚の円板状の
回転刃の上部には切断ワイヤ屑の飛散防止カバーが設け
られ、下部には斜降する切断ワイヤ屑の排出プレートが
設けられ且つ該排出プレートの下方先端部には切断ワイ
ヤ屑の収納箱が設けられているアーク溶接用ワイヤの切
断装置を提供するものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明すれば、本発明に係わるアーク溶
接用ワイヤの切断装置は、大別して本体を成すケース１
と、該ケース１内に装設された駆動機構２と、アーク溶
接用ワイヤの切断機構３と、切断ワイヤ屑の捕集部材４
と、駆動機構２の作動用の近接スイッチ５とから構成さ
れている。

【００１９】而して、上記ケース１は、図４の分解斜視
図に示すように、上面中央部に切断機構３を突出させる
ための円形の開口部６を設けると共に、前面の上方部寄
りに後述する切断ワイヤ屑の捕集部材４の捕集箱を着脱
自在に取付ける係合用突板７を突設し、且つ後面の四隅
に作業台上の適宜の壁面（図示せず）に着脱自在に取付
ける係合用突片８を突設して構成されており、底面には
ベース板９を備えている。

【００２０】また、上記駆動機構２は、ベース板９上に
配設されたモータ１０と、該モータ１０の回転軸１１に
カップリング１２を介して装着した駆動歯車１３と、該
駆動歯車１３に噛合わされた従動歯車１４と、該両歯車
１３、１４の回転を伝達する伝達軸１５、１６とから構
成されており、該両伝達軸１５、１６の上端部は軸受プ
レート１７上に突出されている。

【００２１】次に、上記アーク溶接ワイヤの切断機構３
は、上記両伝達軸１５、１６の上端部に着脱自在に固設
された二枚の円板状の回転刃１８、１９から構成されて
おり、各図に示すように、一方の回転刃１８は、その外
周に切断すべき溶接ワイヤＷを保持搬入するための複数
の溝刃１８ａを均等の間隔ごとに設けた溝刃付き回転刃
で構成され、他方の回転刃１９は、溝刃のない通常の回
転刃で構成されていて、これらの両回転刃１８、１９の
外周刃部を交叉重合させた状態で、溝刃付き回転刃１８
を通常の回転刃１９の下側に配置してあり、これらの両
回転刃１８、１９は、図５、図６に示すように、切断す
べき溶接用ワイヤＷを両回転刃１８、１９の交叉重合部
に搬入するために、矢印Ａ’、Ａで示すように反対方向
に水平に回転するように構成されている。

【００２２】また、上記切断ワイヤ屑捕集部材４は、上
記両回転刃１８、１９の下部に設けた、前方に向かって
傾斜する切断ワイヤ屑の排出プレート２０と、両回転刃
１８、１９を覆い、且つ切断すべき溶接ワイヤＷを導入
すると共にワイヤ屑を排出するための切欠開口部２１を
前面に設けた切断ワイヤ屑の飛散防止カバー２２と、該
飛散防止カバー２２の切欠開口部２１の前側において、
前記ケース１の係合用突板７に着脱自在に取付けた切断
ワイヤ屑の捕集箱２３とから構成されている。

【００２３】さらに、上記駆動機構２の近接スイッチ５
は、ケース１の天板上において、アーク溶接用ワイヤＷ
の切断機構３の後部に近接して配設されており、溶接ワ
イヤＷを供給するトーチノズルＮが、上記切断ワイヤ屑
の飛散防止カバー２２の切欠開口部２１の直線辺縁２１
ａに沿って進入して該近接スイッチ５に接近した際に、
これを感知して公知の伝達信号により前記モータ１０を
回転駆動し、前記両回転刃１８、１９を相反する矢印
Ａ’、Ａの方向に回転させるように構成されている。な
お、図において、符号２４はアーク溶接用ワイヤＷの切
断長さの測定スケールを示している。

【００２４】次に、上記のように構成されたアーク溶接
用ワイヤの切断装置の動作を作用、効果と共に説明す
る。アーク溶接においては、連続的に溶接作業を行う
と、トーチノズル本体の内面全域やノズル先端面のみで
なく、アーク溶接用ワイヤＷの先端部にも酸化皮膜Ｏが
形成されるので、これを切断除去する必要を生じるが、
本装置では次のようにしてワイヤの切断が行われる。

【００２５】図１に示す飛散防止カバー２２の前面に開
設した切欠開口部２１の直線辺縁２１ａに沿って、トー
チノズルＮのアーク溶接用ワイヤＷが該ワイヤの切断機
構３側に案内導入され、トーチノズルＮが近接スイッチ
５に接近すると、該近接スイッチ５からの伝達信号によ
りモータ１０が回転を開始し、その回転軸１１、カップ
リング１２、駆動歯車１３、従動歯車１４、伝達軸１
５、１６を介して回転刃１８、１９を図５及び図６に示
すように相反する矢印Ａ’、Ａの方向に回転させる。

【００２６】回転刃１８、１９の回転により先端部に酸
化皮膜Ｏを付着したアーク溶接用ワイヤＷは、下方に配
置されている回転刃１８の外周に設けられている複数の
溝刃１８ａのいづれかに保持されながら両回転刃１８、
１９の交叉重合部に搬送され、該部で確実且つ正確に摺
合わせ切断され、その切断ワイヤ屑は排出プレート２０
を経て、飛散防止カバー２２の切欠開口部２１から捕集
箱２３内に整然と収集される。

【００２７】また、上記のワイヤ切断作業が終了してト
ーチノズルＮが近接スイッチ５から離れると、回転刃１
８、１９の回転は停止するが、その後、相当の時間溶接
作業が進行してアーク溶接用ワイヤＷの先端部に酸化皮
膜が付着した際には、上記と同様にしてアーク溶接用ワ
イヤＷを切断するのであるが、回転刃１８の外周には複
数の溝刃１８ａが設けてあるので、アーク溶接用ワイヤ
Ｗの保持搬送を迅速確実に行い得て、ワイヤＷの切断作
業能率を著しく向上できる利点がある。

【００２８】さらに、回転刃１８の外周に設けられた複
数の各溝刃１８ａは、回転刃１８の上下にわたって貫設
されていて、回転刃１８の上下両面共に切断作用を備え
ているので、片面の各溝刃１８ａの切断力が低下した場
合は、伝達軸１６に着脱自在に固定してある該回転刃１
８を裏返して固定することにより二倍の切断機能を発揮
できるものであり、該溝刃１８ａが複数個所に設けてあ
ることと相俟って、その切断能力を従来装置よりも飛躍
的に向上できるものである。

【００２９】また、この溝刃１８ａは、アーク溶接用ワ
イヤＷの先端部を挾み込んで保持しながら搬送する機能
と、該溝刃１８ａを回転させながらアーク溶接用ワイヤ
Ｗを切断する機能を併有しているので、アーク溶接用ワ
イヤＷに加わる剪断応力を緩和させることができ、した
がって溝刃１８ａの切れ味と溝刃１８ａの耐用命数を著
しく向上できる。

【００３０】さらに、アーク溶接用ワイヤＷの切断機構
３（回転刃１８、１９）の前面にはアーク溶接用ワイヤ
Ｗの切断長さの測定スケール２４が設けてあって、該測
定スケール２４を見ながらワイヤＷの切断長さを所望に
選定できるように構成されているので、ワイヤＷの切断
長さを短く設定したい場合は、該測定スケール２４によ
り回転刃１８、１９の厚みを薄く選定、調整すればよ
い。

【００３１】次に、図７の（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）は、本発明で使用する回転刃１８の溝刃１８ａの
各実施の形態を示しており、このように溝刃１８ａの数
及び形状を変えることにより、径長を異にする各種の溶
接用ワイヤの切断に確実に対応できるものである。

【００３２】以上、本発明の主要な実施の形態について
説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるも
のではなく、発明の目的を達成でき、且つ発明の要旨を
逸脱しない範囲内で種々の設計変更が可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、トーチノズルから送給される
アーク溶接用ワイヤの先端部を切断する装置において、
モータ等により相反する方向に水平に回転するように構
成された二枚の円板状の回転刃を、その外周刃部を交叉
重合させた状態で上下に配置して該交叉重合部の手前に
ワイヤの挿入部を形設し、一方の回転刃を、外周に挿入
ワイヤを保持搬送するための複数の溝刃を備えた溝刃付
き回転刃で構成すると共に、他方の回転刃を溝刃のない
通常の回転刃で構成し、上記溝刃付き回転刃を通常の回
転刃の下部に配設すると共に、上記二枚の円板状の回転
刃の後部に近接スイッチを設けて、トーチノズルが該回
転刃に接近した際に、該近接スイッチによりモータを駆
動して該回転刃を回転させるように構成したことを特徴
とするアーク溶接用ワイヤの切断装置に係わり、前記の
ようにして使用するものであるから、次の効果を奏す
る。

【００３４】（１） 二枚の円板状の回転刃の外周刃部
の交叉重合部に挿入された切断すべきアーク溶接用ワイ
ヤは、一方の複数の溝刃を備えた回転刃の該溝刃のいづ
れかに確実に保持されながら両回転刃の交叉重合部に搬
送され、該部で確実且つ正確に摺合わせ切断されるの
で、複数の溝刃が設けてあることと相俟って、アーク溶
接用ワイヤの保持搬送を迅速確実に行い得て、ワイヤの
切断作業能率を著しく向上できる。

【００３５】（２） 一方の回転刃の外周に設けられた
複数の各溝刃は、該回転刃の上下にわたって貫設されて
いる関係から、回転刃の上下両面共に切断作用を備えて
いるので、片面の各溝刃の切断力が低下した場合は、伝
達軸に着脱自在に固定してある該回転刃を裏返して固定
することにより二倍の切断機能を発揮できるものであ
り、該溝刃が複数個所に設けてあることと相俟って、そ
の切断能力を従来装置よりも飛躍的に向上できる。

【００３６】（３） この溝刃は、アーク溶接用ワイヤ
の先端部を挾み込んで保持しながら搬送する機能と、該
溝刃を回転させながらアーク溶接用ワイヤを切断する機
能を併有しているので、アーク溶接用ワイヤに加わる剪
断応力を緩和させることができ、したがって溝刃の切れ
味と、その耐用命数を著しく向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるアーク溶接用装置の全体斜視図
である。

【図２】装置の要部を示す一部省略正面図である。

【図３】装置の要部を示す一部省略右側面図である。

【図４】装置の分解斜視図である。

【図５】二枚の回転刃の配置状態の平面図である。

【図６】図５の斜視図である。

【図７】（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）は溝刃付き回
転刃の各例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 駆動機構 ３ アーク溶接ワイヤの切断機構 ４ 切断ワイヤ屑の捕集部材 ５ 近接スイッチ ６ 開口部 ７ 係合用突板 ８ 係合用突片 ９ ベース板 １０ モータ １１ 回転軸 １２ カップリング １３ 駆動歯車 １４ 従動歯車 １５ 伝達軸 １６ 伝達軸 １７ 軸受プレート １８ 回転刃 １８ａ 溝刃 １９ 回転刃 ２０ 排出プレート ２１ 切欠開口部 ２１ａ 直線辺縁 ２２ 飛散防止カバー ２３ 捕集箱 ２４ ワイヤの切断長さの測定スケール Ｎ トーチノズル Ｗ アーク溶接用ワイヤ Ｏ 酸化皮膜 Ａ 回転方向矢印 Ａ’ 回転方向矢印

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 耕爾 兵庫県尼崎市昭和通２丁目２番27号 特 殊電極株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−335818（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−159966（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−131752（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−19118（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭40−5497（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トーチノズルから送給されるアーク溶接
   用ワイヤの先端部を切断する装置において、モータ等に
   より相反する方向に水平に回転するように構成された二
   枚の円板状の回転刃を、その外周刃部を交叉重合させた
   状態で上下に配置して該交叉重合部の手前にワイヤの挿
   入部を形設し、一方の回転刃を、外周に挿入ワイヤを保
   持搬送するための複数の溝刃を備えた溝刃付き回転刃で
   構成すると共に、他方の回転刃を溝刃のない通常の回転
   刃で構成し、上記溝刃付き回転刃を通常の回転刃の下部
   に配設すると共に、上記二枚の円板状の回転刃の後部に
   近接スイッチを設けて、トーチノズルが該回転刃に接近
   した際に、該近接スイッチによりモータを駆動して該回
   転刃を回転させるように構成したことを特徴とするアー
   ク溶接用ワイヤの切断装置。
2. 【請求項２】 二枚の円板状の回転刃の上部には切断ワ
   イヤ屑の飛散防止カバーが設けられ、下部には斜降する
   切断ワイヤ屑の排出プレートが設けられ且つ該排出プレ
   ートの下方先端部には切断ワイヤ屑の収納箱が設けられ
   ている請求項１に記載のアーク溶接用ワイヤの切断装
   置。