JP2902536B2

JP2902536B2 - 溶接用ワイヤ送給装置

Info

Publication number: JP2902536B2
Application number: JP7953593A
Authority: JP
Inventors: 英幸山本; 俊彦岡田; 博之森本; 裕西川; 哲男菅; 己子男藤本; 勲吉野
Original assignee: Daihen Corp; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Daihen Corp; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH06285635A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコイル状に巻回されたア
ーク溶接用ワイヤを巻き解いて送給する溶接用ワイヤ送
給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の溶接用ワイヤ送給装置において
は、主としてスプール又はリール等の巻き枠に巻き付け
られた１０ｋｇ以上の細径アーク溶接用ワイヤをこの巻
き枠と共に回転軸に装着し、その外側に配置されたモー
ター及びローラーを使用してアーク溶接用ワイヤを送給
している。

【０００３】近年、半自動溶接等でワイヤ送給装置の移
動を伴う作業では、溶接者の高齢化等の理由から、ワイ
ヤ送給装置にはアーク溶接用ワイヤを搭載した状態での
総重量を軽量化し、送給装置全体を小型化することが要
求されている。

【０００４】また、ワイヤの巻き枠の置き場所が必要で
あると共に、ワイヤの巻き枠が樹脂製であるため、使用
後に廃却のために焼却しようとすると、環境を悪化させ
てしまうため、廃却が困難である。更に、この巻き枠の
廃却のために資源を無駄にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の溶接用
ワイヤ送給装置においては、ワイヤ巻き枠が樹脂製のス
プール又はリールであり、使用後、廃却しにくいという
難点がある。また、この巻き枠を準備しておくために、
広い置き場所が必要である等の問題点がある。更に、巻
き枠を廃却するため、焼却すると環境を悪化させると共
に、資源の無駄が生じてしまう。また、ワイヤの装着部
と送給部とが分離して構成されているため、小型化及び
軽量化が困難であるという問題点もある。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ワイヤ巻き枠を使用せず、その廃却及び環
境悪化の問題が回避され、省資源に寄与することがで
き、また小型化及び軽量化を図ることができると共に操
作が簡単な溶接用ワイヤ送給装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接用ワイ
ヤ送給装置は、溶接用ワイヤのコイルから前記ワイヤを
引き出すワイヤ送給装置において、少なくとも、平板状
底壁、円筒状内壁及びこの内壁に着脱自在に嵌合される
蓋部材を備え前記内壁の中心軸を実質的に垂直にして配
置され前記コイルが前記内壁に嵌合して前記底壁上に載
置されるコイルケースと、このコイルケースを回動自在
に支持する支持装置と、前記ワイヤを実質的に水平方向
に引き出す引き出し手段とを有する。

【０００８】そして、本願第１発明は、前記内壁の上端
縁が傾斜しており、前記蓋部材は前記内壁の上端縁に接
触する接触部を有することを特徴とする。

【０００９】また、本願第２発明は、前記引き出し手段
が、前記コイルケース内のコイルから引き出されたワイ
ヤを加圧状態で挟みその回転により送り出す送給ローラ
と、前記ワイヤを矯正する矯正ローラと、前記送給ロー
ラの加圧解除及び前記矯正ローラのワイヤ走行域からの
退避と前記送給ローラの加圧及び前記矯正ローラのワイ
ヤ走行域への進入とのいずれか一方の状態を選択する操
作レバーとを有することを特徴とする。

【００１０】更に、本願第３発明は、溶接電源に接続さ
れた溶接ケーブル並びに制御ケーブル及びガスホースが
全てまとめられた一線方式のケーブルと、このケーブル
とワイヤ送給装置本体とをネジ結合により連結する一体
式コネクターとを有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、図１に示すように、少なく
とも平板状底壁１及び円筒状内壁２を有するコイルケー
ス１０を使用する。図１において、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図である。この場合に、コイルケース１０
は円筒状の外壁３を備えていても良い。そして、このコ
イルケース１０を、その内壁２の中心軸が実質的に垂直
になるように配置し、このコイルケース１０内にフラッ
クス入り溶接ワイヤ又はソリッドワイヤのコイル４（図
２参照）を内壁２に嵌合して底壁１上に載置する。そし
て、コイルケース１０を従動状態にし、又は回転駆動し
つつ、引き出し手段により前記コイルから前記溶接ワイ
ヤを実質的に水平方向に引き出す。この場合に、図２に
示すように、コイル４はバンド５ａ又はシュリンクフィ
ルム５ｂにより結束して包装されたものとしても良い。
これにより、コイル４をコイルケース１０に装着する際
の作業が容易になる。このバンド５ａ又はシュリンクフ
ィルム５ｂは、コイル４がコイルケース１０内に装着さ
れた後、コイル４から開放される。

【００１２】本発明においては、内壁の上端縁が傾斜し
ており、蓋部材が前記内壁の上端縁に接触する接触部を
有しているので、この蓋部材を内壁に装着し易い。ま
た、上端縁が傾斜しているので、ワイヤを水平方向に引
き出す際に、ワイヤが蓋部材と内壁との嵌合部にワイヤ
が食い込むことはない。そして、この蓋部材により、コ
イルの巻解き中のワイヤの跳ね上がりを防止することが
できる。

【００１３】また、引き出し手段として、送給用ローラ
及び矯正ローラ部を設け、一つの操作レバーにより送給
ローラの加圧及び解除、並びに矯正の入り及び解除を可
能とすることにより、矯正ローラ、送給ローラ及びトー
チへのワイヤのセット及び挿入をワンタッチの簡易操作
で行うことができる。従来、先ず矯正ローラを解放して
からワイヤを矯正ローラに挿入し、ワイヤを矯正ローラ
にセットした後、送給ローラと一対になっている加圧ロ
ーラを解除して、ワイヤをセットし、加圧ローラを入れ
る。従来はこのように２回の操作が必要であるが、請求
項２に記載のように構成することにより、操作レバーの
１回の操作でワイヤのセット及び挿入を行うことができ
る。

【００１４】更に、溶接電源とワイヤ送給装置との間の
溶接ケーブル、制御ケーブル及びガスホースをまとめた
一線方式の２次ケーブルとし、この２次ケーブルとワイ
ヤ送給装置との接続を互いにネジ結合により連結しあう
一体式コネクターを具備することにより、ケーブルとワ
イヤ送給装置の接合が容易になる。従来は、溶接ケーブ
ル、制御ケーブル（２本）及びガスホースの計４本のケ
ーブル及びホースを接続する必要があり、手間がかかっ
た。しかし、本願発明の請求項３に記載のように構成す
ることにより、ワイヤ送給装置本体とケーブルとの接続
が極めて簡便になる。

【００１５】ワイヤの引き出し方法としては、コイルを
コイルケースと共にその垂直軸の周りに従動的に又は強
制的に回転させつつ、このコイルからワイヤを引き出
す。このため、ワイヤの引き出し方向を可及的に一定に
するため、ワイヤを水平方向に引き出す。また、コイル
ケースはその内壁の中心軸が実質的に垂直になるように
配置し、内壁及び底壁からなるコイルケースを、コイル
と共に、このコイルから引き出された溶接ワイヤに引っ
張られて回転する方向に従動回転させるか、又はこの方
向に回転駆動する。

【００１６】なお、コイルがワイヤをコイル幅方向に一
列に巻回し、次いでその上にワイヤをコイル幅方向に巻
回していくというように、コイル径が徐々に太っていく
ように巻回して製造されている場合には、コイルの内側
部分、即ち内壁２側の部分から溶接ワイヤを実質的に水
平方向に引き出すのが好ましい。これにより、整然とコ
イルを巻き解くことができる。

【００１７】また、コイルの内側からワイヤを引き出す
機構はコイルの外側からワイヤを引き出す機構に比して
簡単に構成することができる。このため、ワイヤ送給装
置を更に小型化し、軽量化することができる。

【００１８】なお、溶接作業の現場近傍で溶接条件の調
整等を簡便に行うことができるように、溶接電流、アー
ク電圧、ワイヤインチングを含む送給モータの回転、ガ
スチェックを含むガス電磁弁の開閉を遠隔制御する制御
手段を設けることが好ましい。

【００１９】また、ワイヤ送給装置の移動を容易にする
ため、２次側ケーブルとして、溶接電源と送給装置とを
結ぶパワーケーブル、制御ケーブル及びガスホースを１
本にまとめたものとし、この１本の２次側ケーブルを一
体式コネクタ等の接続手段によりワイヤ送給装置に接続
できるようにすることが好ましい。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。

【００２１】図３は本発明の実施例に係るワイヤ送給装
置を示す平面図、図４はその正面図、図５はその側面図
である。本実施例においては、装置全体を収納するハウ
ジングが下部ハウジング４２と上部ハウジング４１とに
分割され、上部ハウジング４１が下部ハウジング４２上
に載置されるようになっている。そして、下部ハウジン
グ４２内には、そのほぼ半分のスペースに、コイルケー
ス１０が筒状の内壁２の中心軸を垂直に設置されてい
る。このコイルケース１０の内壁２の外側に、底壁１及
び外壁３を有する。内壁２及び外壁３は同心状に配置さ
れている。そして、コイルケース１０の上部開口部を覆
うようにして、円筒状の回転蓋４０が配置されている。
この回転蓋４０は上部ハウジング４１に、回転可能に取
り付けられている。これにより、上部ハウジング４１を
取り外すと、回転蓋４０も同時にコイルケース１０から
離脱し、コイルの着脱が可能となる。その後、上部ハウ
ジング４１を下部ハウジング４２上に載置することによ
り、回転蓋４０がコイルケース１０を覆うように配置さ
れる。

【００２２】下部ハウジング４２の底部上には台座４４
がベアリングを介して回転可能に設置されており、コイ
ルケース１０はこの台座４４上に設置されている。図６
は、コイルケース及び回転蓋４０の構造を示す断面図で
あり、図６中○Ａで示す部分を図６に併せて拡大して示
す。コイルケース１０の内壁２の上端縁はその内面側か
ら外面側に向けて低くなるように傾斜し、傾斜面４８が
形成されている。一方、蓋部材としての回転蓋４０は円
板状の上蓋４５と、上蓋４５の周縁部で垂直に起立する
脚部４７とから構成されている。そして、上蓋４５及び
脚部４７の径は夫々外壁３及び内壁２と径と略同一であ
る。脚部４７の下端面の周縁部は、下端面の外周縁側に
向けて突出するようにその断面が傾斜しており、これに
より脚部４７の下端面周縁部にコイルケース１０の内壁
２の上端縁の傾斜面４８に嵌合する嵌合部４９が設けら
れている。このように、蓋４０の嵌合部４９をコイルケ
ース１０の内壁２の傾斜面に嵌合させるだけで蓋４０を
コイルケース１０に対して位置ずれなく容易に装着する
ことができる。なお、内壁２の傾斜面４８は内壁２の外
面側が高く、内面側が低くなるように、図６の場合と逆
に傾斜していても良い。

【００２３】このコイルケース１０の外壁３の外側に、
ワイヤ送給用モータ１２が配置されている。このワイヤ
送給モータ１２の回転駆動力は減速機１４を介して送給
ローラ１５ａに伝達される。

【００２４】また、装置上部には、１対の送給ローラ１
５ａと加圧ローラ１５ｂがその回転軸を垂直にして配置
されており、この送給ローラ１５ａの近傍にはワイヤ矯
正器１７が配置されている。そして、コイルケース１０
とワイヤ矯正器１７との間には、ワイヤの入線及び出線
を案内するガイド１６ａが配置されている。また、矯正
器１７と送給ローラ１５ａとの間にも、ガイド１６ｂが
配置されている。そして、コイルケース１０に装着され
たコイルから巻き解かれた溶接用ワイヤは、先ずガイド
１６ａに案内され、矯正器１７及びガイド１６ｂを経て
送給ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂに導入される。

【００２５】図７及び図８は、送給ローラ１５ａ、加圧
ローラ１５ｂ及び矯正器１７の詳細を示す平面図であ
る。図７は加圧及び矯正状態を示す図、図８は加圧及び
矯正が解除された状態を示す図である。送給ローラ１５
ａはその軸を垂直にして架台に設置されており、Ｌ字型
のレバー５６がその基端部で支点５４により垂直軸の周
りに揺動可能に設置されている。そして、このレバー５
６の一方の尖端部には軸５５を介して加圧ローラ１５ｂ
が設置されており、他方の尖端部には圧縮バネ５２が連
結されている。また、レバー５１とレバー５６とは連結
軸５３により回転自在に支持されている。そして、この
レバー５１には操作レバー５０が取付けられている。

【００２６】矯正器１７のローラ１７ａ、１７ｂは溶接
ワイヤＷの通過域の一方の側にその位置を固定して回転
可能に設けられており、また、ローラ１７ｃは溶接ワイ
ヤＷの通過域の他方の側に配設されている。このローラ
１７ｃはレバー５１に回転可能に取付けられており、レ
バー５１の回転によりローラ１７ａ、１７ｂの中間位置
に進出し、又は退避することができる。レバー５０は、
図７に示すように時計方向に回転させるとレバー５１を
介してレバー５６の連結点５３をバネ５２の付勢力によ
り、その位置にロックするようになっている。そして、
図８に示すように、レバー５０を反時計方向に回転させ
ると、レバー５０のロックが外れ、レバー５６はバネ５
２の付勢力に抗して圧縮して反時計方向に回転する。

【００２７】この送給ローラ１５の更に下流側には溶接
トーチ１８（図１１参照）が配置されている。そして、
溶接トーチに接続されたパワーケーブル８０及びガス電
磁弁４６を経由したガスホース８１は、下部ハウジング
４２に設けられた接続部２１まで導出されて接続されて
いる。この接続部２１にはハウジング外部で、２次ケー
ブル２２が接続されるようになっている。

【００２８】図９はこの一線式２次ケーブル２２の尖端
部に装着されたコネクタ６０を示す断面図である。この
コネクタ６０の内部にはガス通路６２が設けられてお
り、更に、コネクタ６０の尖端にはガスカプラ６３ａが
設けられている。また、コネクタ６０内には溶接ケーブ
ル６４及び制御ケーブル６５が配線されており、そのコ
ネクタ尖端には、制御ケーブルコネクタ６６ａと溶接ケ
ーブルコネクタ６７ａとが設けられている。

【００２９】このコネクタ６０は、図１１に示すよう
に、ワイヤ送給装置７０に接続される。ワイヤ送給装置
７０に設置されたコネクタ６１は、図１０に示すよう
に、ガスカプラ６３ａに係合するガスカプラ６３ｂと、
制御ケーブルコネクタ６６ａに連結されるコネクタ６６
ｂと、溶接ケーブルコネクタ６７ａに連結されるコネク
タ６７ｂとから構成されている。これにより、一線式２
次ケーブル２２のコネクタ６０をワイヤ送給装置７０の
コネクタ６１に連結すると、そのガスホース、溶接ケー
ブル及び制御ケーブルがワイヤ送給装置７０内の対応す
るホース及びケーブルに接続される。

【００３０】図１１に示すように、ワイヤ送給装置７０
はコネクタ６０を介して接続された一線式２次ケーブル
２２により溶接電源７１及びシールドガスボンベに接続
されている。そして、ワイヤ送給装置７０には、溶接ト
ーチ１８が接続されており、ワイヤ送給装置７０から送
出された溶接ワイヤは溶接トーチ１８を介してアーク溶
接部に送給される。

【００３１】また、下部ハウジング４２の内部には、リ
モコンボックス２３が配設されており、このリモコンボ
ックス２３には、溶接電流調整器２４、アーク電圧調整
器２５及びワイヤインチングスイッチ２６が設けられて
いる。

【００３２】次に、このように構成されたワイヤ送給装
置の動作について説明する。先ず、溶接ワイヤのコイル
を裸のまま、コイルケース１０に装着する。そして、コ
イル中心側から溶接ワイヤを引き出し、ガイド１６ａ内
を挿通させて、矯正器１７を経て、更にガイド１６ｂを
挿通して送給ローラ１５ａに導入する。そして、溶接ワ
イヤをこの送給ローラ１５ａから溶接トーチ１８に与え
る。

【００３３】このワイヤの初期セッティングが完了した
後、上部ハウジング４１を下部ハウジング４２上に載置
して上部ハウジング４１に一体となった回転蓋４０をコ
イルケース１０上で閉じる。蓋４０の上部蓋４５はコイ
ルケース１０の内壁２上に載置されるが、上部蓋４５に
は脚部４７が設けられているので、上部蓋４５とコイル
ケース１０との間には隙間が生じ、この隙間を介して溶
接ワイヤを外部に引き出すことができる。そして、送給
モータ１２を回転駆動すると、減速機１４を介して回転
駆動力が送給ローラ１５に伝達され、送給ローラ１５ａ
が回転を開始する。これにより、コイルケース１０に装
着されたコイルから溶接コイルが巻解かれて、水平方向
に移動して、送給ローラ１５の手前に配置された矯正機
１７によりワイヤの巻癖が矯正され、真直になった後、
送給ローラ１５ａを経て、溶接トーチ１８に供給され
る。また、コイルから溶接ワイヤが巻解かれることによ
り、コイル自体がコイルケース１０と共に回転し、巻解
き動作を円滑にする。一方、溶接条件は下部ハウジング
４２に設けたリモコンボックス２３の各調整器２４〜２
６により行う。

【００３４】なお、送給用ローラ１５ａ及び矯正ローラ
１７ａ〜１７ｃにおいては、一つの操作レバー５０の操
作により送給ローラの加圧入り及び解除、並びに矯正の
入り及び解除が可能となる機構を説明する。

【００３５】図８に示すように、操作レバー５０を解放
位置にセットすれば、矯正ローラ及び加圧ローラの両方
が解除され、ワイヤを挿入可能となるのでこの状態でワ
イヤを矯正ローラ１７ａ〜１７ｃ及び送給ローラ１５ａ
に挿入する。その後、図７に示すように、操作レバー５
０を回転して、加圧入りを経由して、矯正入りの位置に
セットする。これにより、矯正ローラ、送給ローラ、ト
ーチへのワイヤのセットティング及び挿入がワンタッチ
の簡易操作でできる。

【００３６】溶接電源７１とワイヤ送給装置７０との間
の溶接ケーブル、制御ケーブル及びガスホースの接続
は、これらのケーブル及びホースを全てまとめた一線方
式の２次ケーブル２２の端部接続部がネジ結合になった
一体コネクタ６０になっており、一線式２次ケーブル２
２とワイヤ送給装置７０との接続が容易にできる。な
お、ワイヤ送給装置７０に、運搬用の取っ手７３を設け
ることにより、持ち運びが簡単になる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
溶接ワイヤのコイルをコイルケースに装着し、コイルケ
ースと共にコイルを回転させつつ溶接ワイヤを水平方向
に引き出すように構成したから、溶接ワイヤを円滑に引
き出すことができると共に、装置全体を著しく小型化
し、軽量化することができる。また、コイルをフィルム
により包装することにより、コイルケースへの装着作業
又は搬送作業が容易になる。更に、請求項１に記載の発
明においては、コイルケースを覆う蓋部材は、コイルケ
ースの内壁の上端縁に嵌合する嵌合部を有するから、蓋
部材をコイルケース上に位置ずれを生じることなく簡便
に載置することができる。更にまた、請求項２に記載の
発明は、送給ローラの加圧及び矯正ローラの進入と送給
ローラの加圧解除及び矯正ローラの退避とのいずれかの
状態を操作レバーの１操作により選択するので、操作が
極めて簡便である。更にまた、請求項３に記載の発明
は、溶接ケーブル、制御ケーブル及びガスホースを全て
まとめて一線方式のケーブルとし、またこの一線方式の
ケーブルを一体式コネクタにより接続するので、溶接作
業が極めて容易となる。なお、本発明は巻き枠を使用し
ないので、ワイヤ使用後、残材の廃却が不要であり、ま
た、広い置き場所が不要であると共に省資源になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイルケースの一例を示す平面図
（ａ）、及び正面図（ｂ）である。

【図２】本発明のコイルの一例を示す平面図（ａ）、及
び正面図（ｂ）である。

【図３】本発明の第１の実施例に係るワイヤ送給装置を
示す平面図である。

【図４】同じくその正面断面図である。

【図５】同じくその側面断面図である。

【図６】コイルケースと回転蓋の構造を示す断面図であ
る。

【図７】送給ローラ及び矯正ローラの構造及び加圧時の
動作を示す平面図である。

【図８】送給ローラ及び矯正ローラの構造及び加圧解除
時の動作を示す平面図である。

【図９】二次ケーブルのコネクタを示す断面図である。

【図１０】ワイヤ送給装置側に設けたコネクタを示す断
面図である。

【図１１】ワイヤ送給装置と溶接電源等を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１：底壁２：内壁３：外壁１０：コイルケース１５ａ：送給ローラ１５ｂ：加圧ローラ１７：矯正器１７ａ〜１７ｃ：矯正ローラ４０：回転蓋４１：上部ハウジング４２：下部ハウジング４４：台座４８：嵌合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森本博之大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号株式会社ダイヘン内 (72)発明者西川裕神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者菅哲男神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者藤本己子男神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者吉野勲神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (56)参考文献特開平６−277846（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 9/12 301 B23K 9/133

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接用ワイヤのコイルから前記ワイヤを
引き出すワイヤ送給装置において、少なくとも、平板状
底壁、円筒状内壁及びこの内壁に着脱自在に嵌合される
回転可能の蓋部材を備え前記内壁の中心軸を実質的に垂
直にして配置され前記コイルが前記内壁に嵌合して前記
底壁上に載置されるコイルケースと、このコイルケース
を回動自在に支持する支持装置と、前記ワイヤを実質的
に水平方向に引き出す引き出し手段とを有し、前記内壁
の上端縁は傾斜しており、前記蓋部材は前記内壁の上端
縁に接触する接触部を有することを特徴とする溶接用ワ
イヤ送給装置。
【請求項２】溶接用ワイヤのコイルから前記ワイヤを
引き出すワイヤ送給装置において、少なくとも、平板状
底壁、円筒状内壁及びこの内壁に着脱自在に嵌合される
蓋部材を備え前記内壁の中心軸を実質的に垂直にして配
置され前記コイルが前記内壁に嵌合して前記底壁上に載
置されるコイルケースと、このコイルケースを回動自在
に支持する支持装置と、前記ワイヤを実質的に水平方向
に引き出す引き出し手段とを有し、前記引き出し手段
は、前記コイルケース内のコイルから引き出されたワイ
ヤを加圧状態で挟みその回転により送り出す送給ローラ
と、前記ワイヤを矯正する矯正ローラと、前記送給ロー
ラの加圧解除及び前記矯正ローラのワイヤ走行域からの
退避と前記送給ローラの加圧及び前記矯正ローラのワイ
ヤ走行域への進入とのいずれか一方の状態を選択する操
作レバーとを有することを特徴とする溶接用ワイヤ送給
装置。
【請求項３】溶接電源に接続された溶接ケーブル並び
に制御ケーブル及びガスホースが全てまとめられた一線
方式のケーブルと、このケーブルとワイヤ送給装置本体
とをネジ結合により連結する一体式コネクターとを有す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接用ワイ
ヤ送給装置。