JP4971980B2 - 溶接ワイヤ搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶接ワイヤを搬送する装置に関し、これは、駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、駆動ローラは駆動モータと連結可能である、少なくとも１つのローラ対と、溶接ワイヤに張力を付与するための手段とを含むものである。

また本発明は、溶接ワイヤを搬送するためのローラ、特に、駆動ローラに関し、これは、ローラ、特に、駆動ローラの中心での軸の配置のための、溝形状の凹部(indentation)およびベアリング孔(bore)を含むものである。

また本発明は、軸に対して滑り装着可能なベース本体を含み、溶接ワイヤを搬送するためのローラを軸に固定するための中間部品に関する。

また本発明は、溶接ワイヤ搬送装置のための挿入(thread-in)機構に関し、溶接ワイヤ搬送装置は、駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、駆動ローラは駆動モータと連結可能である、少なくとも１つのローラ対と、溶接ワイヤに張力を付与するための手段とを含むものである。

さらに本発明は、特に、駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、溶接ワイヤを搬送するために用いられるローラ対の自己センタリング手段に関し、ローラ、特に、駆動ローラおよび押圧ローラは、溶接ワイヤを受けるための溝を含み、ベアリング孔は、駆動ローラおよび押圧ローラの中心に設けられ、これにより駆動ローラおよび押圧ローラは、軸または機軸(axle)に配置可能となる。

また本発明は、溶接ワイヤの搬送速度を検出する装置に関し、これは、好ましくは２つの部品で構成されたハウジングを含み、ローラが取り付けられたロータリエンコーダを含み、ロータリエンコーダは溶接ワイヤと能動的に連結している。

溶接ワイヤ搬送装置は、少なくとも１つのローラ対、特に、少なくとも１つの駆動ローラおよび少なくとも１つの押圧ローラは、ワイヤを搬送するために使用され、先行技術から知られている。ここで、ローラ、特に、駆動ローラは、例えば、軸に搭載され、追加の固定エレメントにより軸に固定されている。押圧ローラは、例えば、弾性エレメントまたは特別に配置された張力レバーによって、駆動ローラに対して押圧されており、溶接ワイヤが挿入された状態では、これに対しても押圧される。さらに、ローラ対は、軸位置に固定され、遊びがほとんど無い。ワイヤ搬送を容易にするため、溝または凹部が、例えば、ローラに形成される。ワイヤ搬送速度を検出するために、追加のローラ対を使用してもよい。当然ながら、押圧ローラによりワイヤ搬送速度を検出することも可能である。この場合、溶接ワイヤは、周速度を検出するローラと、追加のローラ及び／又は表面との間を走行することになる。溶接ワイヤの速度は、少なくとも１のローラの周速度から決定されるようになる。

先行技術から知られたワイヤ搬送装置は、比較的大きな寸法を有するという不具合があり、そのため、ワイヤ搬送装置を内蔵した溶接トーチが極めて大きくなり、溶接トーチの取り扱いとそのアクセス性をかなり妨げる。さらに、ワイヤ搬送装置のローラの搭載および交換は、時間がかかり煩雑である。ローラ対は、軸位置に相対的に固定され、遊びがほとんど無いため、製造許容誤差に起因して、２つのローラの相対的な傾斜及び／又はシフトが生ずることがあり、ワイヤ搬送が実質的に複雑になって、溶接ワイヤが変形する可能性がある。溶接ワイヤをワイヤ搬送装置に挿入する場合、少なくとも１つのローラが向きを変えたり、旋回したり、押されたりして逃げる必要がある。そして、ワイヤは、挿入手順の際、大部分が案内されず、その結果、挿入時にそのガイドから滑り出てしまうことがある。ワイヤ搬送速度の検出のために設けた追加のローラ対によって、寸法がさらに増加してしまう。

本発明の目的は、可能な限り小型でコンパクトかつ取り扱いが容易であって、高い信頼性で動作し、費用対効果の高い製造およびメンテナンスに優れたワイヤ搬送装置を提供することである。

本発明は、溶接ワイヤ（１３）を搬送するための装置（２７）であって、
溶接ワイヤ（１３）を搬送する駆動ローラ（３２）と、
駆動ローラ（３２）に対して対向配置され、溶接ワイヤ（１３）を駆動ローラ（３２）に向けて押圧するための押圧ローラ（３１）と、
押圧ローラ（３１）を旋回可能に支持するための押圧レバー（２９）と、
押圧レバー（２９）に圧力を印加するための張力ブラケット（３７）と、
張力ブラケット（３７）が押圧レバー（２９）に印加する圧力を調整するための圧力調整手段（４１）とを備え、
該圧力調整手段（４１）は、ねじ（６２）が形成された連結ロッド（５８）と、
ねじ（６２）と螺合する調整ディスク（６０）と、
調整ディスク（６０）によって圧縮される圧縮ばね（５９）とを含み、
張力ブラケット（３７）の一端は、連結ロッド（５８）と旋回可能に連結されており、
張力ブラケット（３７）の他端には、孔（３８）が設けられ、
押圧レバー（２９）には、張力ブラケット（３７）の孔（３８）と係合可能な固定ピン（３９）が設けられ、
押圧レバー（２９）には、張力ブラケット（３７）が旋回して固定ピン（３９）と係合したときに突き当たるストップエレメント（４０）が設けられ、
張力ブラケット（３７）を回転操作することにより、連結ロッド（５８）が回転し、調整ディスク（６０）が変位し、調整ディスク（６０）の変位量に応じて、圧縮ばね（５９）が発生する圧力および、押圧レバー（２９）への印加圧力が調整可能であることを特徴とする。

好ましい実施形態では、押圧レバー（２９）は、ガイドピン（３５）によって旋回可能に搭載されている。

好ましい実施形態では、圧力調整手段（４１）には、溶接ワイヤ（１３）の通過のための通路（３４）が設けられる。

好ましい実施形態では、調整ディスク（６０）は、印加力をスケール上で読み取るためのインジケータとして機能する。

好ましい実施形態では、押圧ローラ（３１）は、押圧レバー（２９）に着脱自在に設けられたピン（３６）を介して回転可能に搭載される。

図１は、種々のプロセスまたは方法、例えば、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接、ＷＩＧ／ＴＩＧ溶接、電極溶接法、ダブルワイヤ／タンデム溶接法、プラズマ法または半田法など、のための溶接装置１または溶接設備を示す。

溶接装置１は、パワーエレメント３を含む電源２と、制御装置４と、パワーエレメント３および制御装置４にそれぞれ関連したスイッチ部材５とを備える。スイッチ部材５および制御装置４は、ガス８、特に、例えば、二酸化炭素、ヘリウムまたはアルゴンなどの保護ガスのための供給ライン７上で、ガス貯蔵器９と溶接トーチ１０やトーチの間に配置された制御バルブ６に接続されている。

さらに、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接で通常用いられるワイヤ供給器１１は、制御装置４によって制御可能であり、充填材料または溶接ワイヤ１３は、供給ドラム１４またはワイヤコイルから供給ライン１２を介して溶接トーチ１０の領域に供給される。当然ながら、付属品装置として図１と同じものを設計するのではなく、先行技術から知られているように、ワイヤ供給器１１を溶接装置１、特に、その基本ハウジング内に組み込むことも可能である。ワイヤ供給器は、ドラム供給用に構成することも可能である。ワイヤ供給器１１は、溶接ワイヤ１３や充填金属を溶接トーチ１０の外側にあるプロセス箇所へ供給することも可能であり、そのため、ＷＩＧ／ＴＩＧ溶接の場合は一般的であるように、非溶(non-consumable)電極を溶接トーチ１０の内部に配置することが好ましい。

電気アーク１５、特に、動作する電気アークを、電極または溶接ワイヤ１３とワークピース１６との間に生成するために必要な電力は、電源２のパワーエレメント３から溶接ライン１７を経由して溶接トーチ１０、特に、電極へ供給される。溶接すべきワークピース１６は、幾つかの部品からなり、同様にして、溶接装置１、特に、電源２に更なる溶接ライン１８を介して接続されており、プロセス用の電力回路が電気アーク１５やプラズマジェットを生成するのを可能にする。

溶接トーチ１０の冷却のために、溶接トーチ１０は、冷却回路１９により途中の流量コントロール２０を介して流体貯蔵器、特に、水貯蔵器２１に接続可能であり、これにより溶接トーチ１０が動作に入る際に、冷却回路１９、特に、水貯蔵器２１に貯まった流体用の流体ポンプが始動して、冷却媒体を供給することによって溶接トーチ１０の冷却を行う。

溶接装置１は、入力及び／又は出力装置２２をさらに備え、これにより溶接装置１についての最も異なる溶接パラメータ、動作モードまたは溶接プログラムがそれぞれ設定または呼び出し可能である。こうして入力及び／又は出力装置２２を介して設定された溶接パラメータ、動作モードまたは溶接プログラムは、制御装置４へ送信され、続いて、溶接システムまたは溶接装置１の個々の構成部分を制御し、及び／又は制御用に個別に設定される数値を予め決定する。

図示した例示の実施形態において、溶接トーチ１０は、さらに、ホースパック２３を介して溶接装置１または溶接システムに接続される。ホースパック２３は、溶接装置１から溶接トーチ１０への個々のラインを収納している。ホースパック２３は、結合機構２４を介して溶接トーチ１０に接続され、一方、ホースパック２３内に配置された個々のラインは、接続ソケットまたはプラグイン接続を介して溶接装置１の個々の接続部に接続される。ホースパック２３の張力を適切に軽減するために、ホースパック２３は、張力軽減手段２５を介してハウジング２６、特に、溶接装置１の基本ハウジングに接続されている。当然ながら、溶接装置１への接続のために結合機構２４を使用することも可能である。

例えば、ＷＩＧ装置やＭＩＧ／ＭＡＧ装置、プラズマ装置などの種々の溶接方法または溶接装置１について、前述した構成部分の全部を使用し、採用する必要がないことは言うまでもない。例えば、溶接トーチ１０を空冷の溶接トーチ１０として構成することも可能である。

図２〜図４は、溶接ワイヤ１３を溶接トーチ１０へ供給するワイヤ搬送装置２７を組み立てた状態で簡略した図で概略的に図示している。ワイヤ搬送装置２７は、張力付与手段２８と、押圧レバー２９と、スライドシュー(shoe)３０とを備え、押圧ローラ３１が、移動可能に押圧レバー２９内部に配置され、駆動ローラ３２が、スライドシュー３０の中またはその上に配置される。張力付与手段２８、押圧レバー２９およびスライドシュー３０は、例えば、マウントプレート３３上に配置され、これと堅固に接続されている。

ワイヤ搬送装置２７は、溶接ワイヤ１３が、好ましくは張力付与手段２８に設けられた円形の通路３４を通って、駆動ローラ３２と押圧ローラ３１との間に案内されるように機能する。駆動ローラ３２は、スライドシュー３０の中またはその上に配置され、好ましくはモータ（不図示）により駆動される。駆動ローラ３２の支援によって溶接ワイヤ１３を搬送可能とするために、押圧ローラ３１は、溶接ワイヤ１３に対向配置された駆動ローラ３２の側方に、押圧レバー２９内に回転可能に配置される。押圧レバー２９は、旋回軸、特に、マウントプレート３３に配置されたガイドピン３５によって旋回可能に搭載される。押圧レバー２９に配置された押圧ローラ３１は、ピン３６に沿って、移動可能または回転可能および変位可能に搭載される。ピン３６またはピン３６の台座は、ローラ交換のためにピン３６が容易に除去できるように設計される。ガイドピン３５は、押圧レバー２９のエンド領域またはエッジ領域に配置され、可能な限り大きい半径、よって可能な限り大きい旋回範囲をカバーしている。これにより、溶接ワイヤ１３の安全な搬送を確保している。

溶接ワイヤ１３の搬送のために、溶接ワイヤ１３に圧力または印加力を発生するためには、押圧レバー２９は、押圧レバー２９内に配置された押圧ローラ３１が溶接ワイヤ１３と接触するまで、ガイドピン３５によって溶接ワイヤ１３の方向に旋回する。前記圧力または印加力を溶接ワイヤ１３において高めて維持するためには、張力付与手段２８上に旋回可能に搭載された張力ブラケット３７が、押圧レバー２９の方向に旋回して、押圧レバー２９を固定する。このため、張力ブラケット３７および押圧レバー２９は、少なくとも１つの固定手段５７を備える。固定手段５７は、張力ブラケット３７に設けられた孔３８によって形成することができ、そこに、押圧レバー２９上に配置された固定ピン３９が係合することができる。張力ブラケット３７は、固定および圧力印加のために、押圧レバー２９と連結可能である。さらに、ストップエレメント４０を押圧レバー２９に配置してもよく、圧力印加の際、このストップエレメント４０に対して張力ブラケット３７は突き当たるようになる。溶接ワイヤ１３が挿入されると、そこに配置された押圧レバー２９および押圧ローラ３１が溶接ワイヤ１３の方向に旋回するとともに、張力ブラケット３７を介して圧力が溶接ワイヤ１３に印加される。溶接ワイヤ１３は、溶接ワイヤ１３と回転ローラ、特に、駆動ローラ３２および押圧ローラ３１との間に形成される摩擦によって搬送される。

溶接ワイヤ１３への圧力または印加力を調整するためには、圧力調整手段４１が都合良く設けられる。異なる溶接ワイヤ１３ｓの場合、個々の溶接ワイヤ１３、特に、溶接ワイヤ１３の直径および材料への調整を行うことができる。圧力調整手段４１は、好ましくは、溶接ワイヤ１３の上方及び／又は下方に、特に、溶接ワイヤ１３に対して横断するように配置される。

ワイヤ搬送装置２７の個々のエレメントの機能についての正確なモードは、下記の図面において説明する。

図５と図６は、駆動ローラ３２をソケットエレメント４２および中間部品４９とともに図示している。

この場合、駆動ローラ３２は、駆動ローラ３２の周囲に延びて、溶接ワイヤ１３の案内および搬送さらに溶接ワイヤ１３への力の伝達を助ける溝形状の凹部４３を備える。駆動ローラ３２またはソケットエレメント４２の中心は、ソケットエレメント４２を貫通するベアリング孔４４がさらに設けられ、これは凹所(recess)として設計され、これを介して駆動ローラ３２またはソケットエレメント４２が軸４５に対して位置決め可能になる。さらにソケットエレメント４２は内ねじ４６を含み、これは、例えば、ソケットエレメント４２の内側、即ち、ベアリング孔４４の内部に設けられる。内ねじ４６に反対側で、ソケットエレメント４２及び／又は駆動ローラ３２の側方には、好ましくは円錐構造からなる少なくとも１つのセンタリング面４７が配置される。少なくとも１つのストップ面４８は、好ましくは平坦面として設計され、ソケットエレメント４２の外側面に配置することができる。

ソケットエレメント４２は、内ねじ４６によって、対応するねじ山へねじ込むことが可能である。軸４５に関して、及び／又は軸４５とソケットエレメント４２との間に配置されたエレメント、例えば、中間部品４９に関して、ソケットエレメント４２のセンタリングを確保するために、センタリング面４７がソケットエレメント４２に設けられる。軸４５及び／又は中間部品４９にもセンタリング面５０が設けられ、ソケットエレメント４２が軸４５及び／又は中間部品４９にねじ込まれると、センタリング面４７，５０の相互接触を生じさせ、センタリング面４７，５０の円錐構造によって、軸４５及び／又は中間部品４９へのソケットエレメント４２の自動センタリングおよびクランプを生じさせる。ソケットエレメント４２は、ストップ面４８を用いてツールの助けまたは手動により、ねじ込むことが可能である。こうして、駆動ローラ３２を固定するためのトルクは、ワイヤ搬送中に中間部品４９から駆動ローラ３２の取り外しを生じさせる力より大きいことが必要である。駆動ローラ３２の反対側に配置されたストップ面４８により、ツールの支援によるストップ面４８への容易なアクセス性が確保される。そのため、駆動ローラ３２の設置または交換の際、駆動ローラ３２、特に、凹部４３はダメージを受けなくなる。さらに、こうした配置は、駆動ローラ３２の簡単かつ迅速な設置または交換を可能にする。

本発明に係る中間部品４９は、スリーブ形状に設計可能で、軸４５に沿って押し込むことが可能である。

この場合、中間部品４９は、中間部品４９のベース本体５１の長手方向に沿って延びるスロット５２を備え、前記スロットは、好ましくは、ベース本体５１の全長に渡って延びている。中間部品４９は、軸４５に対して滑り、または押し込まれる。さらに、中間部品４９を軸４５に固定するためのエレメント５３が、中間部品４９のベース本体５１に配置される。固定エレメント５３を駆動することによって、スロット５２は、中間部品４９と軸４５との間の摩擦係合を提供し、軸４５との中間部品４９の回転緩みのない連結を提供するように圧縮される。図示した例示的な実施形態において、エレメント５３は、ねじ連結として設計される。中間部品４９は、エレメント５３の回転によつて収縮して、軸４５と連結される。当然ながら、エレメント５３は、別の方法で、例えば、軸４５に対して法線方向に中間部品４９に配置された連続ねじによって実現することも可能であり、その中にねじ、例えば、頭なしねじが、軸４５と接触するまでねじ込まれる。さらに、偏心配置による回転でスロット５２を圧縮するために、偏心器(eccentric)を使用することができ、中間部品４９の軸４５との回転緩みのない接続を提供する。当然ながら、中間部品４９の軸４５への回転緩みのない装着のために、先行技術から知られた何れかのシステムを使用できる。こうして駆動ローラ３２の軸４５への装着が簡単な方法で実現する。軸４５での駆動ローラ３２の位置は容易に変更可能である。中間部品４９のエレメント５３だけを取り外して、所望の位置に到達した後、再び中間部品４９を軸４５に固定するからである。こうして固定モーメントは、軸４５と中間部品４９との間で圧入が達成するように、都合よく選択される。

中間部品４９の簡単な設置を可能にするため、少なくとも１つのセンタリング及び／又は平坦な面（不図示）を、ベース本体５１、特に、ベース本体５１の内面に配置することができる。こうして中間部品４９は、軸４５に対して回転緩みのないように滑り込む。軸４５も同様にセンタリング及び／又は平坦な面を有する必要があり、所望の位置に到達した後、エレメント５３によって締め付けられる。これに関して、センタリング及び／又は平坦な面が軸４５に沿って延びるように、中間部品４９を単に押し込んで、センタリング及び／又は平坦な面のエンドで所望の位置に停止する範囲まで、特に、駆動ローラ３２の必要動作レベルが自動的に達成するまで、軸４５のセンタリング及び／又は平坦な面を構成することも可能である。

ねじ、特に、外ねじ５４を、中間部品４９または中間部品４９のベース本体５１で、エレメント５３の反対側に設けることができる。この外ねじ５４には、駆動ローラ３２のソケットエレメント４２が、対応の内ねじ４６を用いて装着される。こうして駆動ローラ３２を軸４５に固定するための手段は、ソケットエレメント４２の内ねじ４６および中間部品４９の外ねじ５４によって形成される。センタリング面５０は、外ねじ５４とエレメント５３との間に配置される。ソケットエレメント４２は、ソケットエレメント４２のセンタリング面４７と中間部品４９のセンタリング面５０とが互いに接触するまで、中間部品４９に対してねじ込まれる。ソケットエレメント４２を中間部品４９に対して所定のトルクで締め付けることによって、ソケットエレメント４２と中間部品４９との回転緩みのない接続が達成する。中間部品４９のベース本体５１は、ツールの支援及び／又は手で固定するためのモールド(molded)部品として、外側面に形成される。これは、少なくとも１つのストップ面４８によって実現でき、これはツールと係合する平坦面として設計される。こうして中間部品４９の簡単で安全な設置および駆動ローラ３２の簡単な交換が確保される。

軸４５は、都合のよい方法では、駆動機構、特に、電気モータと直接に連結され、この駆動機構は、いずれか知られた駆動機構（不図示）によって形成できる。当然ながら、軸４５と駆動機構またはモータとの間に歯車を配置して、例えば、減速または増速を提供することも可能であり、例えば、同じ搬送速度でより小型のモータの使用を可能にする。

中間部品４９のベース本体５１は、軸４５と直結してもよい。当然ながら、ベース本体５１を、中間歯車を介して駆動機構、特に、駆動モータの軸４５に配置することも可能である。

図７と図８は、本発明に係る張力付与システム２８の一実施形態を簡単化した概略図で示す。張力付与システム２８は、駆動ローラ３２および押圧ローラ３１で構成された少なくとも１つのローラ対５５を備える。駆動ローラ３２は、図５と図６を用いて説明したような駆動モータと連結される。押圧ローラ３１は、旋回可能な押圧レバー２９に搭載され、張力付与システム２８の支援によって溶接ワイヤ１３に対して押圧される。張力付与システム２８は、固定と圧力印加のための張力ブラケット３７を備え、これは押圧レバー２９と連結可能である。張力ブラケット３７は、移動可能、特に、旋回可能または回転可能な方法で、張力付与システム２８に搭載される。張力ブラケット３７は、例えば、７０°〜１１０°の範囲で軸５６回りに旋回可能である。

張力ブラケット３７および押圧レバー２９は、固定手段５７を備え、押圧ローラ３１を介して張力ブラケット３７および押圧レバー２９によって溶接ワイヤ１３に作用する圧力を維持する。この場合、固定手段５７は、張力ブラケット３７に設けられた少なくとも１つの孔３８、特に、２つの孔３８と、押圧レバー２９に配置された対応する固定ピン３９とで形成される。当然ながら、固定ピン３９は、張力ブラケット３７に配置してもよく、これは、押圧レバー２９に設けられた少なくとも１つの孔３８と係合することになる。さらに、ストップエレメント４０が押圧レバー２９に配置され、据え付けの際、このストップエレメントに対して張力ブラケット３７が突き当たる。

さらに、張力付与システム２８は、圧力調整手段４１を備え、これは溶接ワイヤ１３の上方及び／又は下方に、特に、溶接ワイヤ１３と横断するように都合良く配置される。圧力調整手段４１は、連結(tie)ロッド５８と、ばねエレメント５９と、調整ディスク６０とで構成できる。連結ロッド５８は、細長いベース本体６１で形成され、張力ブラケット３７は、ベース本体６１の片側に旋回可能に搭載され、ねじ６２がベース本体６１の反対側に配置される。張力ブラケット３７を連結ロッド５８に搭載するために、連結ロッド５８は、ベアリング孔６３を備え、そこにベアリングピン６４が挿入される。ベアリング孔６３に対して垂直に、凹所６５が配置され、そこに張力ブラケット３７が挿入されることになる。凹所６５への張力ブラケット３７の挿入の後、張力ブラケット３７の孔を通じて、ベアリングピン６４が連結ロッド５８のベアリング孔６３に押し込まれ、張力ブラケット３７の搭載を可能にする。ベアリング孔６３およびベアリングピン６４は、ベアリングピン６４がベアリング孔６３に圧入されるようにして構成される。従って、ドリフトパンチ(drift punch)などツールを用いてベアリングピン６４を叩き出すことによって、ベアリングピン６４を除去したり交換することが可能である。ベアリングピン６４のベアリング孔６３への圧入により、脱落しなくなる。

連結ロッド５８は、張力付与手段２８に設けられた凹所６６の中に配置される。凹所６６は、開口６７に沿った短い距離について連結ロッド５８より僅かだけ大きく、この距離に続いて連結ロッド５８より実質的に大きい。こうして連結ロッド５８についての短いガイド面が凹所６６に生成される。調整ディスク６０は、連結ロッド５８または連結ロッド５８のベース本体６１のねじ６２にねじ込まれる。ばねエレメント５９は、調整ディスク６０と凹所６６の少し大きい開口６７との間に配置される。こうして連結ロッド５８は、張力付与手段２８および調整ディスク６０で支持された圧力ばね５９によって、張力付与手段２８の中に弾性的に搭載される。圧力ばね５９のばね圧力の調整を行うために、調整ディスク６０を連結ロッド５８上で前向きまたは後向きに回すことで行うことになる。調整ディスク６０を開口６７の方向に回すことによって、圧力ばね５９が圧縮されて、より大きな力を連結ロッド５８に作用させる。当然ながら、調整ディスク６０を連結ロッド５８上で移動可能、即ち、変位可能な方法で位置決めし、調整ディスク６０を張力付与手段２８の内部に、連結ロッド５８のねじ６２の長手方向に配置することも可能である。その結果、張力ブラケット３７の回転運動によって、ばねエレメント５９のバイアス力を変化させることができる。これは、押圧ローラ３１のための圧力または印加力の調整を可能にする。

連結ロッド５８から回し戻し過ぎた場合に、調整ディスク６０が最終的に脱落するのを守るために、ねじエレメント６８は、例えば、ベアリングピン６４の反対側に配置することができ、例えば、六角ソケットねじとして設計することができる。調整ディスク６０の使用者は、ねじエレメント６８から遠くなるように調整ディスク６０を回し戻すことができるだけとなり、連結ロッド５８から脱落するのを防止し、調整ディスク６０を守る簡単な方法となる。

調整ディスク６０は、押圧ローラ３１によって溶接ワイヤ１３へ作用する印加力を読み取るためのインジケータとして設計することができる。押圧ローラ３１によって溶接ワイヤ１３へ作用する予備調整した圧力または印加力は、前記インジケータの位置の関数としてスケール上で読み取ることができる。

張力ブラケット３７は押圧レバー２９を押して、押圧ローラ３１は溶接ワイヤ１３へ圧力を作用する。押圧レバー２９は、ガイドピン３５によって形成された旋回軸を有し、これにより押圧レバー２９は、ハウジングまたはマウントプレート３３に回転可能に搭載される。旋回軸またはガイドピン３５は、押圧レバー２９のエンド領域またはエッジ領域、特に、固定ピン３９の領域に配置される。こうして張力ブラケット３７が必要とする押圧力が小さくなり、実質的により小型なものにできる。張力付与システム２８、そしてワイヤ搬送装置２７は、溶接装置１及び／又は溶接トーチ１０及び／又はホースパック２３の内部により容易に配置可能になる。

図９において、押圧レバー２９での押圧ローラ３１の配置を簡単化した方法で概略的に示している。簡単かつ複雑でない押圧ローラ３１の交換を可能にするため、ローラ交換のためにピン３６が押圧レバー２９から除去可能である。押圧レバー２９は、凹所７０が設けられたベース本体６９で構成される。ピン３６が挿入される座部７１は、凹所７０に対して垂直に配置され、ここに押圧ローラ３１が挿入され、ピン３６は、押圧レバー２９での押圧ローラ３１または押圧レバー２９のベース本体６９を搭載する。こうして押圧ローラ３１は、押圧レバー２９の中心領域に配置される。押圧ローラ３１は、回転可能かつピン３６の軸方向に移動可能なように、ピン３６に配置される。ピン３６は、細長いガイド本体７２およびピンヘッド７３により形成され、前記ピンヘッド７３はガイド本体７２より大きな直径を有し、ピン３６は、上方から挿入された後、ピンヘッド７３によって座部７１内に保持される。押圧ローラ３１の交換のとき、ピン３６を座部７１から単に引き出すことによって行う。

ピン３６が、単に重力によって押圧レバー２９の座部７１に安住して保持されているため、ピン３６の少なくとも一部が、好ましくは、張力ブラケット３７が押圧レバー２９に固定された状態で、張力ブラケット３７によって覆われて、ピン３６の望ましくない長手方向運動を防止している。

当然ながら、押圧レバー２９の中または上に、複数の押圧ローラ３１を配置することも可能であり、前記押圧ローラ３１は、例えば、揺り子(rocker)に配置可能であり、溶接ワイヤ１３への一定の押圧力を達成する。

図１０と図１１は、挿入(thread-in)機構７４を簡単化した方法で概略的に示す。これらは、本発明に係るワイヤ搬送装置２７の詳細な図である。ワイヤ搬送装置２７への挿入手順を容易にするため、調整可能なスペーサエレメント７５が設けられ、ローラ、特に、駆動ローラ３２および押圧ローラ３１の相互についての所定の距離及び／又は所定の低減した印加力を提供する。スペーサエレメント７５の支援により、挿入手順の際、印加力が所定の値に低減可能である。

スペーサエレメント７５は、ローラ３１，３２の間及び／又はこれらのソケットエレメント４２の間に配置される。スペーサエレメント７５の外形により、ローラ３１，３２の間に個々に使用される溶接ワイヤ１３に必要な所定の距離が調整される。スペーサエレメント７５は、駆動ローラ３２および押圧ローラ３１が、挿入した溶接ワイヤ１３に必要な相対距離となるように設計される。こうして溶接ワイヤ１３の実質的に簡単化した挿入が、簡単な方法で確保される。

駆動ローラ３２のソケットエレメント４２は、ソケットエレメント４２の周囲に延びる溝７６を備える。例えば、Ｏリング７７が前記溝７６に配置される。所定の間隔で配置された２つの凹部７８が、スペーサエレメント７５に設けられる。スペーサエレメント７５は、ローラ３１，３２のベアリング軸を介して長手方向に変位可能に配置される。スペーサエレメント７５の２つの凹部７８のうちの１つがＯリング７７に到達すると、スペーサエレメント７５は、自動的にスナップ止めされる。図１１に示すスペーサエレメント７５の位置では、２つのローラ３１，３２が互いに接触する動作位置が調整される。溶接ワイヤ１３が挿入されると、予め設定された印加力で搬送されるようになり、挿入手順を実施するのが極めて困難になる。図１０に係る位置では、スペーサエレメント７５によって押圧ローラ３１が駆動ローラ３２から遠くに押されて、溶接ワイヤ１３のワイヤ搬送装置２７への簡単な挿入を可能にする。

スペーサエレメント７５は、スペーサエレメント７５の上側凹部７８がＯリング７７と係合するまで、ソケットエレメント４２に沿って下向きに押される。そして、スペーサエレメント７５は、押圧レバー２９に配置された押圧ローラ３１を駆動ローラ３２から遠くに押す。こうして溶接ワイヤ１３は、容易に挿入することができる。スペーサエレメント７５またはスペーサエレメント７５の直径７９は、溶接ワイヤ１３がワイヤ搬送装置２７および挿入機構７４へそれぞれ容易に挿入できるように選択される。

当然ながら、スペーサエレメント７５を偏心器として設計することも可能であり、ローラ３１，３２の相互の距離及び／又は押圧ローラ３１の駆動ローラ３２への低減した印加力が、スペーサエレメント７５の回転によって提供されるようになる。さらに、スペーサエレメント７５を風船(balloon)方式で弾性変形可能にすることが可能であり、印加力の安定化がスペーサエレメント７５の体積変化によって得られる。当然ながら、スペーサエレメント７５は、円錐構造を有することも可能であり、ローラは、スペーサエレメント７５の変位の際、再び押し離されて、溶接ワイヤ１３の挿入を容易にする。

スペーサエレメント７５は、自動調整手段、例えば、溶接装置１の制御装置４と連結することも可能であり、制御装置４によって、使用する溶接ワイヤ１３に自動調整される。そのため、使用され又は使用すべき溶接ワイヤ１３を定義し、それを制御装置４に入れることで行う。

スペーサエレメント７５は、都合良く、駆動ローラ３２または駆動ローラ３２のソケットエレメント４２と連結される。

図１２は、特に、駆動ローラ３２および押圧ローラ３１で構成され、溶接ワイヤ１３を搬送するために用いられるローラ対に関して、自己センタリング手段８０の種々の実施形態を簡単な概略図で示している。ローラ３１，３２は、押圧レバー２９の閉止手順の際、ローラ３１，３２相互間およびローラ３１，３２と溶接ワイヤ１３の間の相互の軸アライメントを確保する少なくとも１つのセンタリングエレメント８１を備える。

センタリングエレメント８１は、ローラのうちの１つ、特に、押圧ローラ３１に、好ましくは漏斗(funnel)形状の凹部８２として形成される。押圧ローラ３１は、押圧ローラ３１の軸、即ち、ピン３６に沿って変位可能なように搭載される。ローラの他方、特に、駆動ローラ３２では、センタリングエレメント８１は、溝８４をさらに備えるＶ字状の突起８３として設計される。突起８３を持つローラ、即ち、駆動ローラ３２は、軸４５と堅固に連結される。押圧ローラ３１に設けられたＶ字状の凹部８２が、Ｖ字状の突起８３と対応するように設計されているため、ローラ３１，３２の相互センタリングが簡単な方法で確保される。こうして押圧ローラ３１は、駆動ローラ３２および溶接ワイヤ１３に対して、それぞれ中央寄せされる。押圧ローラ３１は、同様に、特に漏斗形状の凹部８２において、溶接ワイヤ１３が延びる溝８４を備える。２つのローラの一方、特に、突起８３を備えるローラ、即ち、駆動ローラ３２は、軸４４及び／又は歯車を介して駆動モータと連結される。

次の図１３〜図１５は、自己センタリング手段８０の更なる種々の実施形態を簡単な概略図で示している。

Ｖ字状の突起８３を押圧ローラ３１に配置し、Ｖ字状の突起８３に対応する凹部８２を駆動ローラ３２に設けることが可能である。さらに、駆動ローラ３２を、駆動ローラ３２の軸に沿って、即ち、軸４５に沿って変位可能なように搭載して、押圧ローラ３１をピン３６と堅固に連結することが可能である。

さらに、センタリングエレメント８１は、溝８４に対して横方向にずらして配置することが可能であり、これは、必ずしも溝をセンタリングエレメント８１の中または上に設ける必要がないことを意味する。こうして複数のセンタリングエレメント８１、例えば、２つのセンタリングエレメント８１は、溝８４を設けて、溶接ワイヤ１３が前記センタリングエレメント８１の間に配置されるようにすることができる。当然ながら、溶接ワイヤ１３のための溝８４は、２つのローラ３１，３２のうちの一方のセンタリングエレメント８１に一体化することも可能であり、他方のローラ３１，３２の追加のセンタリングエレメント８１が溝なしで形成される。

図１６と図１７において、溶接ワイヤ１３の搬送速度を検出する本発明に係る装置８５を簡単な方法で概略的に示している。

装置８５は、ハウジング８６または保持手段を備え、ローラ８８を装着したロータリエンコーダ８７が配置される。装置８５、即ち、ロータリエンコーダ８７を持つハウジング８６は、例えば、溶接装置１及び／又はワイヤ供給器１１及び／又は溶接トーチ１０に配置される。溶接ワイヤ１３の搬送速度を検出するための装置８５のロータリエンコーダ８７は、ローラ８８を介して溶接ワイヤ１３と能動連結(active connection)されている。ローラ８８は、溶接ワイヤ１３によって回転するように設定され、ローラ８８の回転運動はロータリエンコーダ８７によって取り出される。こうしてワイヤ搬送速度は、簡単な方法で検出することができる。

当然ながら、複数の検出装置８５を配置して、例えば、ワイヤ搬送速度の偏差についての検出を改善することも可能である。こうしてローラ、特に、駆動ローラ３２および押圧ローラ３１の滑りが検出できる。このため、歯車をローラ８８とロータリエンコーダ８７との間に配置して、歯車比を安定化することも可能である。この場合、ロータリエンコーダ８７は、溶接装置１または溶接設備及び／又はワイヤ搬送制御装置の制御装置４と接続される。これは、ワイヤ搬送速度の可能性ある偏差への自動応答およびワイヤ搬送装置２７の適切な制御を可能にする。

さらに、スライドエレメント８９には、溶接ワイヤ１３のための通路９０を形成し、検出装置８５またはその一部に配置される。スライドエレメント８９には、凹所９１が形成され、これは、ロータリエンコーダ８７のローラ８８が凹所９１と係合可能であり、溶接ワイヤ１３が挿入されると、これに接触できるように設計される。こうして凹所９１は、少なくとも溶接ワイヤ１３の通路９０まで延びている。溶接ワイヤ１３とのローラ８８の接触を改善するため、好ましくは、凹所９１を溶接ワイヤ１３の通路９０の中心まで形成することが必要になる。

装置８５のハウジング８６は、好ましくは、少なくとも２つの部品で構成され、ハウジング８６が開いた状態で、ロータリエンコーダ８７をハウジング８６の中に容易に挿入でき、そしてハウジングの両部品が閉じられるようにしている。好ましい方法では、ハウジング８６、またはハウジング８６の２つの部品は、ロータリエンコーダ８７がローラ８８とともにハウジング８６から突出して、可能性ある汚染から保護されるように構成される。ロータリエンコーダ８７は、好ましくは、ハウジング８６の少なくとも１つの部品と堅固に連結されて、そして搭載、特に、弾性的に搭載され、ハウジング８６の他方の部品に対して移動可能となっている。さらに、ハウジング８６の２つの部品は、突起９２を備え、これにスプリング９３が装着可能である。こうしてハウジング８６の２つの部品は、スプリング９３によって閉じられ、そして閉じた状態で保持することができる。

ローラ８８は、例えば、溶接ワイヤ１３のための溝を備え、搬送速度の検出の際、溶接ワイヤ１３がローラ８８によって案内されるようにしている。凹所９１により、溶接ワイヤ１３は、実際には、ローラ８８が溶接ワイヤ１３と接触する領域では案内されずに、例えば、片側に配置されたスライドエレメント８９またはローラ８８に設けた溝によってのみ、案内することができる。ローラ８８は、必ずしも溶接ワイヤ１３のための溝を持つ必要がなく、その表面に対して円滑になるように設計することも可能である。溶接ワイヤ１３に対するローラ８８の滑りを可能な限り小さくするために、ローラ８８は、溶接ワイヤ１３の材料と比べて、より低い滑り特性を持つ材料で製作することができる。

さらに、例えば、電気接触エレメントをハウジング８６の２つの部品に配置して、ハウジングが閉じた状態で、溶接ワイヤ１３がハウジング８６を通って延びているか否か、そして活動中か非活動状態かをそれぞれ認識することも可能である。こうして溶接ワイヤ１３の搬送速度を検出する装置８５は、溶接ワイヤ１３が存在していない場合に停止して、溶接ワイヤ１３が挿入されている場合に動作することが可能になる。

溶接機械または溶接装置の概略図である。 本発明に係る溶接ワイヤ搬送装置の一実施形態の図である。 本発明に係る溶接ワイヤ搬送装置の一実施形態の図である。 本発明に係る溶接ワイヤ搬送装置の一実施形態の図である。 装着した中間部品を持つ駆動ローラの斜視図である。 図５の駆動ローラおよび中間部品を通過する断面図である。 本発明に係る張力付与システムの一実施形態の斜視図である。 図７の張力付与システムを通過する断面図である。 押圧ローラ領域でワイヤ搬送装置の一部を通過する断面図である。 ワイヤ搬送装置の挿入機構の一実施形態の簡略化した概略図である。 ワイヤ搬送装置の挿入機構の一実施形態の簡略化した概略図である。 駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、溶接ワイヤを搬送するために用いられるローラ対についての自己センタリング手段の種々の実施形態を示す。 駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、溶接ワイヤを搬送するために用いられるローラ対についての自己センタリング手段の種々の実施形態を示す。 駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、溶接ワイヤを搬送するために用いられるローラ対についての自己センタリング手段の種々の実施形態を示す。 駆動ローラおよび押圧ローラで構成され、溶接ワイヤを搬送するために用いられるローラ対についての自己センタリング手段の種々の実施形態を示す。 溶接ワイヤの搬送速度を検出する装置の一実施形態の図である。 溶接ワイヤの搬送速度を検出する装置の一実施形態の図である。

Claims (5)

1. 溶接ワイヤ（１３）を搬送するための装置（２７）であって、
   溶接ワイヤ（１３）を搬送する駆動ローラ（３２）と、
   駆動ローラ（３２）に対して対向配置され、溶接ワイヤ（１３）を駆動ローラ（３２）に向けて押圧するための押圧ローラ（３１）と、
   押圧ローラ（３１）を旋回可能に支持するための押圧レバー（２９）と、
   押圧レバー（２９）に圧力を印加するための張力ブラケット（３７）と、
   張力ブラケット（３７）が押圧レバー（２９）に印加する圧力を調整するための圧力調整手段（４１）とを備え、
   該圧力調整手段（４１）は、ねじ（６２）が形成された連結ロッド（５８）と、
   ねじ（６２）と螺合する調整ディスク（６０）と、
   調整ディスク（６０）によって圧縮される圧縮ばね（５９）とを含み、
   張力ブラケット（３７）の一端は、連結ロッド（５８）と旋回可能に連結されており、
   張力ブラケット（３７）の他端には、孔（３８）が設けられ、
   押圧レバー（２９）には、張力ブラケット（３７）の孔（３８）と係合可能な固定ピン（３９）が設けられ、
   押圧レバー（２９）には、張力ブラケット（３７）が旋回して固定ピン（３９）と係合したときに突き当たるストップエレメント（４０）が設けられ、
   張力ブラケット（３７）を回転操作することにより、連結ロッド（５８）が回転し、調整ディスク（６０）が変位し、調整ディスク（６０）の変位量に応じて、圧縮ばね（５９）が発生する圧力および、押圧レバー（２９）への印加圧力が調整可能であることを特徴とする搬送装置（２７）。
2. 押圧レバー（２９）は、ガイドピン（３５）によって旋回可能に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置（２７）。
3. 圧力調整手段（４１）には、溶接ワイヤ（１３）の通過のための通路（３４）が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の搬送装置（２７）。
4. 調整ディスク（６０）は、印加力をスケール上で読み取るためのインジケータとして機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の搬送装置（２７）。
5. 押圧ローラ（３１）は、押圧レバー（２９）に着脱自在に設けられたピン（３６）を介して回転可能に搭載されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の搬送装置（２７）。

Images