JP3875437B2 - 溶接用ワイヤ送給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶接作業に使用される溶接用ワイヤ送給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の溶接用ワイヤ送給装置は、図4ないし図6に示したような構成であった。図4において、20は溶接用ワイヤ送給装置で、溶接用ワイヤ21を溶接用トーチ22の先端まで送り溶接用作業を行うものである。溶接用ワイヤ21の送給方法としては、フィードローラ23とフィードローラ23の外周に接するように設けられた加圧ローラ24の間に溶接用ワイヤ21を挟み込み加圧を加えながら、モータ25の回転力をフィードローラ23に伝動し送給している。
【0003】
図5はフィードローラ23の側面図を示し、外周には溶接用ワイヤ21を送給するための溝26が設けてある。
【0004】
図6はフィードローラ23の溝26断面を示し、溝26の形状はV字形で開き角度θは30°から90°で、溝26の底には応力集中により溝26が割れるのを防止するため溶接用ワイヤ21の半径よりかなり小さい半径rが設けてある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成の溶接用ワイヤ送給装置では、溶接作業において溶接用トーチ22の先端まで送られた溶接用ワイヤ21に溶接用トーチ22の先端部、溶接用ワイヤ21の通路等で発生し送給負荷が加わると、モータ25は送給負荷に関係なく定速でフィードローラ23を駆動し溶接用ワイヤ21を送給しているため、送給負荷の影響がフィードローラ23の加圧部まで伝わり、図6における溶接用ワイヤ21に微少に上下する力が働くことになる。その結果、溶接用ワイヤ21のフィードローラ23との接触面27,28が微少に上下移動を繰り返すことになり溶接用ワイヤ21の表面がこすれて傷が付き、溶接用ワイヤ21の削れ粉が発生し、削れ粉が溶接用トーチ22の溶接用ワイヤ21通路内に堆積して送給抵抗が増大してアーク安定性が低下するという問題があった。更に、溶接用ワイヤ21通路内に削れ粉が堆積すると溶接用ワイヤ21がモータ25の力で送給できなくなり、ついには溶接作業が不能となる問題もあった。これらの問題は、柔らかい金属であるアルミニウム製の溶接用ワイヤ21で顕著に発生していた。
【0006】
したがって、この発明の目的は、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる溶接用ワイヤ送給装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、この発明の請求項1記載の溶接用ワイヤ装置は、フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤをフィードローラと加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、フィードローラは外周面に溶接用ワイヤが入る溝を有し、溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径の2倍未満とした。
【0008】
このように、フィードローラは外周面に溶接用ワイヤが入る溝を有し、溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径の2倍未満としたので、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面は常に溝底面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止する作用を有する。
【0009】
請求項2記載の溶接用ワイヤ送給装置は、請求項1において、加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなる。このように、加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなるため、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの外周面に当接した状態で加圧される。これに伴い、加圧ローラの加圧により溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面および加圧ローラとの接触面は常に溝の底面と外周面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止する作用を有する。
【0010】
請求項3記載の溶接用ワイヤ送給装置は、フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤをフィードローラと加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、フィードローラと加圧ローラは外周面に溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径未満とした。
【0011】
このように、フィードローラと加圧ローラは溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径未満としたので、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤとフィードローラの接触面および溶接用ワイヤと加圧ローラの接触面は常に各溝の底面ある。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止する作用を有する。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施の形態を図1に基づいて説明する。図1はこの発明の第1の実施の形態の溶接用ワイヤ送給装置におけるフィードローラの拡大断面図である。この溶接用ワイヤ送給装置は、図4と同様にフィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラ24とを備え、溶接用ワイヤ21をフィードローラと加圧ローラ24との間に挟み込み加圧した状態で、両ローラのうち少なくともフィードローラをモータ25により回転することで溶接用ワイヤ21を溶接用トーチ22に送給するように構成している。
【0013】
図1に示すように、フィードローラ1は外周面6に溶接用ワイヤ21が入る溝2を有する。この溝2の底部に、溶接用ワイヤ21の半径R1の1.01〜3倍の半径R2の凹曲面からなる円弧部3を設けている。また、円弧部3に連続して設けた左右の直線部4の開き角度θを10°から150°にし、溝2の深さd1は溶接用ワイヤ21の半径R1の2倍未満としている。また、溝2を設けることで外周面6にエッジ5が形成される。なお、溝2に直線部4を設けているが、直線部4を省いて溝2の形状を円弧部3のみにしてもよい。
【0014】
ここで、溶接用ワイヤ21に押圧力Fを加え溶接用ワイヤ21を送給するとき押圧力Fにより溶接用ワイヤ21が微少変形するが、円弧部3の半径R2が溶接用ワイヤ21の半径R1の1.01倍未満であると溶接用ワイヤ21とフィードローラ1との接触面は円弧部3の全面となる。このため、従来例と同様に溶接用ワイヤ21に溶接用トーチ22の先端部の溶接用ワイヤ21の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ1で加圧する加圧部まで伝わり溶接用ワイヤ21が微少に上下し、溶接用ワイヤ21とフィードローラ1との接触面である円弧部3の両サイド部(エッジ5)で溶接用ワイヤ21の表面がこすれて傷が付くことがある。また、円弧部3の半径R2が溶接用ワイヤ21の半径R1の3倍を越えると溝2の幅が広くなりこれに伴いフィードローラ1の幅も広くなるので実用的でなくなる。そのため、円弧部3の半径R2を溶接用ワイヤ21の半径R1の1.01〜3倍としている。
【0015】
また、開き角度θが10°未満であると溝2の幅が狭くなり溶接用ワイヤ21を溝2にセットするときに溝2のエッジ5に溶接用ワイヤ21が接触し溶接用ワイヤ21表面に傷が付くことがあり、開き角度θが150°を越えると溝2の幅が広くなりこれに伴いフィードローラ1の幅も広くなるので実用的でなくなる。また、溝2の深さd1が溶接用ワイヤ21の半径R1の2倍を越えるとフィードローラ1の外周面6より溶接用ワイヤ21が低くなるので実用的でなくなる。そのため、開き角度θは10°〜150°、溝2の深さd1は溶接用ワイヤ21の半径R1の2倍未満としている。また、溝2の深さd1が小さすぎるとワイヤ21がフィードローラ1より容易に外れるので、d1の最適な範囲はR1の0.1倍以上、2倍未満である。
【0016】
また、溶接用ワイヤ21の線径は一般的に0.6から2.4mmまであり、各溶接用ワイヤ21の線径ごとに溝2を製作してもよいが、例えば、線径1.2mmと1.6mmを共用して線径が大きい1.6mmに合わせて半径が0.8mmの1.01倍(0.808mm)から3倍(2.4mm)までの半径の円弧部を溝2の底部に製作してもよい。
【0017】
以上のようにこの実施の形態によれば、溶接用ワイヤ21に押圧力Fを加え、モータ25の回転力をフィードローラ1に伝動して溶接用ワイヤ21を溶接用トーチ22の先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤ21は常にフィードローラ1の溝2底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤ21に溶接用トーチ22の先端部の溶接用ワイヤ21の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ1の加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤ21はフィードローラ1の加圧部で上下せず、溶接用ワイヤ21のフィードローラ1との接触面7は常に溝2底面である。このため、溶接用ワイヤ21の表面には傷が付かず、溶接用ワイヤ21の削れ粉の発生を防止し、溶接用トーチ22の溶接用ワイヤ通路内に削れ粉が堆積することで送給抵抗が増大しアーク不安定発生や溶接作業不能というトラプルの発生を防止することができる。
【0018】
この発明の第2の実施の形態を図2に基づいて説明する。図2はこの発明の第2の実施の形態の溶接用ワイヤ送給装置におけるフィードローラと加圧ローラの拡大断面図である。この溶接用ワイヤ送給装置は、第1の実施の形態と同様にフィードローラと、加圧ローラと、モータ25とを備え、溶接用ワイヤ21を溶接用トーチ22に送給するようにしている。
【0019】
図2に示すように、フィードローラ1と加圧ローラ8は外周面6に溶接用ワイヤ21が入る同形状の溝2,9をそれぞれ有する。加圧ローラ8の溝9は、第1の実施の形態で説明したフィードローラ1の溝2と同様の構成である。すなわち、溝9の底部に、溶接用ワイヤ21の半径R1の1.01〜3倍の半径R2の凹曲面からなる円弧部10を設けている。また、円弧部10に連続して設けた左右の直線部11の開き角度θを10°〜150°にし、溝9の深さd2は溶接用ワイヤ21の半径R1未満としている。また、溝9を設けることで外周面12にエッジ18が形成される。なお、溝9に直線部11を設けているが、直線部11を省いて溝9の形状を円弧部10のみにしてもよい。
【0020】
ここで、溝2および溝9の深さd2が溶接用ワイヤ21の半径R1を越えるとフィードローラ1の外周面6と加圧ローラ8の外周面12の隙間13がなくなり溶接用ワイヤ21に押圧力Fを加えることができず溶接用ワイヤ21を送給することが不可能となる。また、フィードローラ1の溝2のセンターと加圧ローラ8の溝9のセンターが一致していないと溶接用ワイヤ21が定められた速度で送給できなかったり、溶接用ワイヤ21と溝2,9の接触面が円弧部3,10の両サイド部になると従来例と同様に溶接用ワイヤ21の表面がこすれて傷が付くことがある。そのため、円弧部3,10の半径R2を溶接用ワイヤ21の半径R1の1.01〜3倍、開き角度θは10°〜150°、溝2,9の深さd2は溶接用ワイヤ21の半径R1未満としている。また、第1の実施の形態と同様にワイヤ21の外れを防止するため、d2の最適範囲はR1の0.1倍以上、1倍未満である。
【0021】
また、加圧ローラ8の溝9の形状をフィードローラ1の溝2の形状と同一にすることによって、フィードローラ1と加圧ローラ8の共用化を図ることができる。更に、加圧ローラ8にもフィードローラ1と同様にモータ25の回転力を伝動し駆動することが構造上容易となるため、溶接用ワイヤ21の送給力をフィードローラ1のみの駆動に対して2倍にすることができる。よって、フィードローラ1のみの駆動における溶接用ワイヤ21の送給力と同一の送給力をこの実施の形態で行うと、溶接用ワイヤ21の押圧力Fを半分にすることができ、このことは柔らかくて変形し易い金属であるアルミニウム製の溶接用ワイヤ21で有利となる。
【0022】
以上のようにこの実施の形態によれば、溶接用ワイヤ21に押圧力Fを加え、モータ25の回転力をフィードローラ1と加圧ローラ8に伝動して溶接用ワイヤ21を溶接用トーチ22の先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤ21は常にフィードローラ1の溝2底部および加圧ローラ8の溝9底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤ21に溶接用トーチ22の先端部の溶接用ワイヤ21の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ1と加圧ローラ8で加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤ21はフィードローラ1と加圧ローラ8の加圧部で上下せず溶接用ワイヤ21のフィードローラ1との接触面7および加圧ローラ8との接触面14は常に溝2および溝9の底面である。このため、溶接用ワイヤ21の表面には傷が付かず、溶接用ワイヤ21の削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【0023】
この発明の第3の実施の形態を図3に基づいて説明する。図3はこの発明の第3の実施の形態の溶接用ワイヤ送給装置におけるフィードローラの加圧ローラの拡大断面図である。図3に示すように、第1の実施の形態において、加圧ローラ15の外周面16は径が一定の円筒状回転体である。加圧ローラ15の外周面16が軸方向にフラットであるため加圧ローラ15の形状は簡単となり容易に製作することができ、また、第2の実施の形態と異なりフィードローラ1の溝2のセンターと加圧ローラ15センターを一致させる必要がないので構造を簡単にすることができる。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
【0024】
以上のようにこの実施の形態によれば、加圧ローラ15の外周面16は径が一定の回転体からなるため、溶接用ワイヤ21に押圧力Fを加え、モータ25の回転力をフィードローラ1に伝動して溶接用ワイヤ21を溶接用トーチ22の先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤ21は常にフィードローラ1の溝2底部および加圧ローラ15の外周面16に当接した状態で加圧される。このため、溶接用ワイヤ21に溶接用トーチ22の先端部、溶接用ワイヤ21の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ1と加圧ローラ15で加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤ21はフィードローラ1と加圧ローラ15の加圧部で上下せず溶接用ワイヤ21のフィードローラ1との接触面7および加圧ローラ15との接触面17は常に溝2の底面と外周面16である。その結果、溶接用ワイヤ21の表面には傷が付かず、溶接用ワイヤ21の削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【0025】
【発明の効果】
この発明の請求項1記載の溶接用ワイヤ送給装置によれば、フィードローラは外周面に溶接用ワイヤが入る溝を有し、溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、溝の深さは溶接用ワイヤの半径の2倍未満としたので、溶接用ワイヤを溶接用トーチの先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面は常に溝底面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【0026】
請求項2では、加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなるため、溶接用ワイヤを溶接用トーチの先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの外周面に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面および加圧ローラとの接触面は常に溝の底面と外周面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【0027】
この発明の請求項3記載の溶接用ワイヤ送給装置によれば、フィードローラと加圧ローラは溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、溝の深さは溶接用ワイヤの半径未満としたので、溶接用ワイヤを溶接用トーチの先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤとフィードローラの接触面および溶接用ワイヤと加圧ローラの接触面は常に各溝の底面ある。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態におけるフィードローラの拡大断面図である。
【図2】この発明の第2の実施の形態におけるフィードローラと加圧ローラの拡大断面図である。
【図3】この発明の第3の実施の形態におけるフィードローラと加圧ローラの拡大断面図である。
【図4】従来の溶接用ワイヤ送給装置の概略構成図である。
【図5】従来のフィードローラの側面図である。
【図6】従来の溶接用ワイヤ送給装置の説明図である。
【符号の説明】
1 フィードローラ
2,9 溝
3,10 円弧部
4 直線部
6,12 外周面
8,15 加圧ローラ
21 溶接用ワイヤ
22 溶接用トーチ
R1 溶接用ワイヤの半径
R2 円弧部の半径
d1,d2 溝の深さ
Claims (3)
- フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤを前記フィードローラと前記加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、前記両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで前記溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、前記フィードローラは外周面に前記溶接用ワイヤが入る溝を有し、前記溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を前記溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、前記溝の深さは前記溶接用ワイヤの半径の2倍未満としたことを特徴とする溶接用ワイヤ送給装置。
- 加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなる請求項1記載の溶接用ワイヤ送給装置。
- フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤを前記フィードローラと前記加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、前記両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで前記溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、前記フィードローラと前記加圧ローラは外周面に前記溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、前記溶接用ワイヤの半径の1.01〜3倍の半径の凹曲面からなる円弧部を前記溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、前記溝の深さは前記溶接用ワイヤの半径未満としたことを特徴とする溶接用ワイヤ送給装置。
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