JP3062150U - 溶接ワイヤセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤドラムからワイヤが取出される溶接機
において、溶接ワイヤの有無を判別できるようにするこ
と。 【解決手段】 溶接ワイヤドラムの引出カバー先端に溶
接ワイヤセンサを取付けることができるように、溶接ワ
イヤセンサの一端におねじ２３、他端にめねじ２４を同
軸に設ける。おねじ２３，めねじ２４を貫通する貫通孔
２５を設け、貫通孔２５に沿って検出コイルＬを配置す
る。電子回路部２７には検出コイルＬを含む発振回路
と、その発振状態の変化を判別する信号処理部を設け
る。こうすれば貫通孔２５を通過する溶接ワイヤの有無
を判別することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案はアーク溶接機と共に用いられ、溶接用金属ワイヤをワイヤドラムから 供給する際に溶接ワイヤの途中断線やワイヤの終了を検出することができる溶接 ワイヤセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

アーク溶接機においては、溶接ワイヤが溶接ワイヤドラムに保持されており、 溶接ワイヤドラムからワイヤ引出し口を通してガイドレールに引出され、アーク 溶接機本体や溶接ロボットのハンド部に送られる。そして溶接ワイヤが溶接の途 中で断線したり無くなった場合には、生産ラインを停止しなければならず、又場 合によっては溶接不良品が次の工程に混入することとなる。このような不具合を 回避するため、通常作業者によって溶接ワイヤが途切れずに供給されているかど うか目視確認が行われている。

【０００３】 実開平２−114171号公報には、溶接ワイヤの引出し蓋上に、ワイヤの引出し方 向に平行で且つ同一側に当接するように２つのガイドローラを配置し、溶接ワイ ヤを挟んでこれと対向する位置にリミットスイッチを設けて、リミットスイッチ のスイッチ状態に基づいてワイヤ切れを検出するようにしたワイヤ切れ検出装置 が提案されている。

【０００４】 又特開昭60-26575号には、溶接ワイヤを保持するペールバックに近接させて近 接センサのヘッド部となるコイルを配設し、その出力によってペールバック内の 溶接ワイヤの残留を検出するようにした装置が提案されている。更に通常の光電 センサや近接センサ等を適当なアタッチメントを用いて取付けることによって、 溶接ワイヤを検出するものも用いられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 しかし作業者が目視確認によって溶接ワイヤが無くなったことや断線を確認す ることとすれば、作業者の手間がかかり、チェック誤りが生じる可能性があると いう問題点があった。又リミットスイッチと２つのガイドローラを用いた溶接ワ イヤセンサによれば、構造が複雑であるためワイヤの設置に手間がかかると共に 、リミットスイッチを用いた機械的接触のため寿命が短く、信頼性が低いという 欠点があった。ペールバックの側方に検出器を設ける場合には、溶接ワイヤの残 量のみを検出しているため、溶接ワイヤが途中で断線しても検出することができ ないという欠点があった。更に通常の近接センサや光電センサを用いた場合には 、アーク溶接機への取付けに際し専用のアタッチメントが必要で、その取付場所 を検討しなければならない。又既存のセンサを利用する場合には、アタッチメン トを用いて取付けた後も感度調整作業が必要となり、作業者毎に、又取付場所毎 に、感度のばらつきが生じ易いという欠点があった。

【０００６】 本考案はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、溶接ワイ ヤの有無や断線を容易に判別すると共に、溶接機やワイヤドラム等に容易に取付 けることができる溶接ワイヤセンサを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本願の請求項１の考案は、一端におねじ、他端にめねじが同軸に形成され、該 おねじ及びめねじを貫通する貫通孔を有する連結部と、前記連結部の貫通孔に沿 って設けられたコイルと、前記コイルを発振要素とする発振回路と、前記発振回 路の発振状態に基づいて前記貫通孔を貫通する溶接ワイヤの有無を判別する信号 処理部と、を具備することを特徴とするものである。

【０００８】 このような特徴を有する本考案によれば、溶接ワイヤドラムやガイドケーブル 等に溶接ワイヤセンサを取付け、おねじとめねじ間に設けられた貫通孔に溶接ワ イヤを貫通させる。こうすれば貫通孔に沿って溶接ワイヤが通過する場合には、 発振状態が変化して信号処理部によって溶接ワイヤが貫通孔を通過している状態 が判別できる。溶接ワイヤが断線したりワイヤドラム内に無くなれば、貫通孔を 通過しなくなるため、溶接ワイヤが供給されない状態が判別できることとなる。

【０００９】 本願の請求項２の考案は、一端におねじ、他端にめねじが同軸に形成され、該 おねじ及びめねじを貫通する貫通孔を有する連結部と、前記連結部の貫通孔を挟 んで設けられた投光素子及び受光素子と、前記投光素子に光を投光する投光回路 及び受光素子の出力を受光する受光回路を有し、受光レベルに基づいて前記貫通 孔を貫通する溶接ワイヤの有無を判別する信号処理部と、を具備することを特徴 とするものである。

【００１０】 又請求項２の考案では、貫通孔に沿って投光素子と受光素子を対向させること により、溶接ワイヤが断線したりワイヤドラム内になくなれば貫通孔を通過しな くなるため、溶接ワイヤが供給されない状態が判別できることとなる。

【００１１】

【考案の実施の形態】

図２は本考案の第１，第２の実施の形態による溶接機ワイヤセンサが取付けら れる溶接ワイヤドラムとガイドケーブルを示す図である。図２（ａ）に示すよう に溶接ワイヤドラム１０は円筒ケースから成り、その内部に溶接ワイヤ１１が回 巻されて保持されている。溶接ワイヤドラム１０の上部には円錐形のワイヤ引出 しカバー１２が設けられ、その上部中央にはめねじ１３が形成されている。通常 このめねじ１３にはガイドケーブル１４が取付けられる。ガイドケーブル１４の 一端にはこのめねじ１３に噛合するおねじを有するキャップ部１５が設けられる 。又ガイドケーブル１４の他端にも同様のキャップ部１６が取付けられ、図示し ない溶接機に連結されている。ガイドケーブル１４はその内部に溶接ワイヤ１１ を貫通させ、溶接機に導くものである。

【００１２】 さて本実施の形態では、ガイドケーブル１４のキャップ部１５とワイヤ引出カ バー１２との間にワイヤ検知センサ２１が取付けられる。図１はワイヤ検知セン サの構成を示す正面図及び側面図である。これらの図に示すようにワイヤ検知セ ンサ２１は角柱形のケース２２から成り、その両側の対称な位置に同軸におねじ ２３とこれに対応するめねじ２４とを有する連結部を設ける。おねじ２３はワイ ヤ引出カバーのめねじ１３又は溶接機のめねじに噛合する径を有しており、めね じ２４はガイドケーブル１４のキャップ部１５，１６のおねじに噛合する径を有 している。そしておねじ２３及びめねじ２４を貫通する貫通孔２５が設けられ、 貫通孔２５に沿って検出部が設けられる。第１の実施の形態では、溶接ワイヤの 検出部に貫通孔２５を取り囲むように検出コイルＬが巻付けられたコイルボビン ２６を取付ける。そしてこの検出コイルＬには溶接ワイヤの有無を検出するため の電子回路部２７を接続する。電子回路部２７は図示のようにワイヤ検出センサ の上部のプリント基板２８に実装されている。

【００１３】 図３は本実施の形態によるワイヤ検出センサの電子回路部２７の構成を示すブ ロック図である。本図に示すように検出コイルＬにはコンデンサＣが並列に接続 されて共振回路を構成しており、この共振回路の共振周波数で発振する発振回路 ３１が設けられる。発振回路３１の出力は積分回路３２に入力される。積分回路 ３２は入力信号を積分することにより、その包絡線の信号を得るものであって、 その出力は比較回路３３に与えられる。比較回路３３は積分出力を所定の閾値で 比較するものであり、比較出力は出力回路３４に与えられる。出力回路３４はこ の信号に基づいて、溶接ワイヤが全て引き出され、又は断線により貫通孔２５を 貫通しなくなって信号レベルが上昇した状態を検出し、表示回路３５にその出力 を表示することによって、溶接ワイヤの有無や断線を判別するものである。又電 源回路３６は溶接ワイヤセンサの各ブロックに安定化された電源を供給するもの である。積分回路３２，比較回路３３，出力回路３４及び表示回路３５は、発振 出力に基づいて溶接ワイヤの有無を判別する信号処理部を構成している。

【００１４】 このように溶接ワイヤセンサを構成することによって、図２（ｂ）に示すよう にワイヤ引出カバー１２の上部のめねじ１３にそのまま溶接ワイヤセンサ２１の おねじ２３をねじ締めして取付け、めねじ２４にガイドケーブル１４のキャップ 部１５を同様に取付け、その貫通孔２５及びガイドケーブル１４に溶接ワイヤ１ １を貫通させて溶接機に導くことができる。そして図４に示すように溶接ワイヤ １１が貫通孔２５をそのまま貫通している状態では、検出コイルＬに近接体のワ イヤが接近しているため、発振レベルが低下又は発振を停止しており、これによ って溶接ワイヤが正常に溶接機に導かれていることが表示回路３５によって認識 できる。溶接ワイヤ１１が断線したり、ワイヤドラム１０内の溶接ワイヤ１１が 全て引出されてなくなった場合には、溶接ワイヤ１１は貫通孔２５を通過しなく なるため、発振回路３１の発振レベルが上昇する。この発振状態の変化は比較回 路３３によって検出される。そのため断線やワイヤの終了を検出でき、表示回路 ３５で表示することができる。

【００１５】 このように本考案ではアタッチメント等を設ける必要がなくなる。又検出コイ ルと溶接ワイヤとの距離は貫通孔２５やコイルスプール２６の径及び溶接ワイヤ １１の径によって定まるため、感度も製造時に一律に設定することができ、安定 した検出ができる。又近接センサ方式を採用し、ケース２２内にワイヤ検出セン サを密封することができるため、耐環境性に優れ、溶接ワイヤに塗られているグ リスや油での影響によって検出性能が変化することがない。

【００１６】 尚この実施の形態では図２（ｂ）に示すように、ワイヤ引出カバー１２の上部 に溶接ワイヤセンサを接続するようにしているが、キャップ部１６と溶接機との 間に溶接ワイヤセンサ２１を取付けるようにしてもよい。又２つの溶接ワイヤセ ンサを同時に用いてもよい。

【００１７】 次に本発明の第２の実施の形態によるワイヤ検出センサについて図５を用いて 説明する。ワイヤ検出センサのケース２２，おねじ２３，めねじ２４，貫通孔２ ５については前述した第１の実施の形態と同様である。この実施の形態では貫通 孔２５のワイヤ検出部分に投光素子４１と受光素子４２とを対向させて配置する 。又電子回路部２７には投光素子４１を駆動する投光回路や受光素子からの信号 を受光信号に変換する受光回路、及びこれらを含み受光レベルに基づいて溶接ワ イヤの有無を検出する信号処理部を設ける。そして投光回路によって投光素子を 駆動して投光素子４１より受光素子４２に光を照射し、受光回路側でその光が受 光できるかどうかを電子回路部によって判別する。溶接ワイヤ１１が貫通してい る状態では投光素子４１からの光は溶接ワイヤ１１に遮光されるため、受光素子 ４２の受光レベルは低くなる。又溶接ワイヤが途切れた場合には、投光素子４１ の光は全て受光素子４２側で受光されるため、受光レベルが大幅に上昇する。従 って受光レベルを判別することによってワイヤの有無や断線を判別することがで きる。

【００１８】 この実施の形態では遮光の有無によって溶接ワイヤを検出しているため、溶接 ワイヤの材質によって信号レベルが変化することがなく、金属材質の影響を受け ることがない。又第１の実施の形態と同様に、ワイヤ検出センサの両側におねじ とめねじを設けているため、ワイヤ引出カバー１２とガイドケーブル１４との間 、又はガイドケーブル１４と溶接機との間に溶接ワイヤセンサを取付けることが できる。

【００１９】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように本願の請求項１，２の考案によれば、溶接ワイヤド ラムの構成に合わせてワイヤ検出センサを容易に取付けることができる。又専用 のアタッチメント等が不要であるので、低価格とすることができ、感度調整が不 要で安定した検出ができる。特に請求項１の発明では、近接センサ方式を採用す ることによって耐環境性に優れ、ワイヤに塗られるグリスや油等の影響を受ける ことがなくなる。又請求項２の発明では、光電センサ方式としているため、溶接 ワイヤの金属材質の影響を受けずにワイヤの有無や断線を検出することができる という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施の形態による溶接ワイヤセ
ンサの一部を切欠いて示す正面図及び側面図である。

【図２】本実施の形態による溶接ワイヤセンサが取付け
られるワイヤドラムとガイドケーブルを示す概略図であ
る。

【図３】本実施の形態による溶接ワイヤセンサの電子回
路部の構成を示すブロック図である。

【図４】本実施の形態による溶接ワイヤセンサの動作を
示すタイムチャートである。

【図５】本考案の第２の実施の形態による溶接ワイヤセ
ンサの一部を切欠いて示す正面図及び側面図である。

【符号の説明】

１０ 溶接ワイヤドラム １１ 溶接ワイヤ １２ ワイヤ引出カバー １３ めねじ １４ ガイドケーブル １５，１６ キャップ部 ２１ 溶接ワイヤセンサ ２２ ケース ２３ おねじ ２４ めねじ ２５ 貫通孔 ２６ コイルボビン ２７ 電子回路部 ３１ 発振回路 ３２ 積分回路 ３３ 比較回路 ３４ 出力回路 ３５ 表示回路 ３６ 電源回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端におねじ、他端にめねじが同軸に形
   成され、該おねじ及びめねじを貫通する貫通孔を有する
   連結部と、 前記連結部の貫通孔に沿って設けられたコイルと、 前記コイルを発振要素とする発振回路と、 前記発振回路の発振状態に基づいて前記貫通孔を貫通す
   る溶接ワイヤの有無を判別する信号処理部と、を具備す
   ることを特徴とする溶接ワイヤセンサ。
2. 【請求項２】 一端におねじ、他端にめねじが同軸に形
   成され、該おねじ及びめねじを貫通する貫通孔を有する
   連結部と、 前記連結部の貫通孔を挟んで設けられた投光素子及び受
   光素子と、 前記投光素子に光を投光する投光回路及び受光素子の出
   力を受光する受光回路を有し、受光レベルに基づいて前
   記貫通孔を貫通する溶接ワイヤの有無を判別する信号処
   理部と、を具備することを特徴とする溶接ワイヤセン
   サ。