JP6109064B2 - 溶接ワイヤ用矯正装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶接ワイヤの曲がりや捩れを矯正するための溶接ワイヤ用矯正装置に関する。

アーク溶接などの金属溶接では、溶接トーチに送給された溶接ワイヤがアーク熱によって溶融し消耗する。従って、溶接トーチにおける消耗量に応じて、溶接ワイヤを溶接トーチに連続的に送給しなくてはならない。
この溶接ワイヤは、スプールに巻回された状態やパックに収納された状態から引き出されて溶接トーチに送給されるが、引き出された溶接ワイヤには巻癖がついて曲がったり捩れたりしている。このように巻癖がついた溶接ワイヤは、巻癖を矯正する矯正装置によって直線状に矯正された後、溶接トーチに送給される。

特許文献１は、溶接ワイヤの曲がりや捩れを矯正するための矯正器を開示している。
特許文献１に記載の矯正器は、４個以上のロールをワイヤ通路を挟んで千鳥に配置した矯正ユニットを３個以上備え、当該３個以上の矯正ユニットがワイヤ送り方向に直列に配置され、各矯正ユニットの第１、第２及び第３ロールからなるワイヤ入口側の第１ロール群でワイヤに塑性変形領域の曲がりを与え、第２、第３及び第４ロールからなる第２ロール群以下のロール群でワイヤに与える塑性変形量を順次低下させ、出口側の最終のロール群でワイヤに弾性変形領域の曲がりを与え、当該矯正ユニットの３個以上を、そのローラ軸方向をワイヤ軸回りに９０度以上の範囲で分布する角度差を持たせて配置したことを特徴とするものである。

特開２０１１−１９４４４３号公報

特許文献１に開示されるような従来の矯正器では、溶接ワイヤの矯正を良好に行うために矯正ユニットにおけるロールの押え深さを大きくする傾向にある。しかし、ロールの押え深さ（言い換えれば、ロールによる溶接ワイヤの押し込み量）を大きくすると、この押し込み量の大きさが原因で溶接ワイヤが損傷し、特にフラックス入りワイヤでは内包されたフラックスが漏れるといった問題が生じる。また、ロールの押し込み量が大きいと、溶接ワイヤにロールの溝から外れる方向に力が働くので、ロールの溝内で溶接ワイヤが逃げて捩れてしまうという問題も生じる。

さらに、溶接ワイヤとロールの接触長が大きくなれば、摩擦が生じる接触面積も大きくなるので、溶接ワイヤの表面に施されたメッキがはがれたり、塗布された潤滑剤や油が落ちたりといった問題が生じる。
そこで本発明は、上述の問題に鑑みて、溶接ワイヤに及ぼす悪影響を抑制して溶接ワイヤを良好に矯正することができる溶接ワイヤ用矯正装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る溶接ワイヤ用矯正装置は、複数の矯正ロールで構成されるロール群を２組備え、前記２組のロール群に溶接ワイヤを通過させることで当該溶接ワイヤの曲がりを矯正する溶接ワイヤ用矯正装置であって、前記ロール群を構成する複数の矯正ロールは、前記溶接ワイヤが通過する矯正路を挟んで対向するように当該溶接ワイヤの通過方向に沿って所定の配置間隔を隔てて配置されていると共に、前記２組のロール群は、前記矯正路を挟む対向方向が互いに異なるように配置されていて、前記矯正ロールが小径ロールで構成されることを特徴とする。

ここで、好ましくは、前記ロール群が、前記溶接ワイヤの線径に対する前記矯正ロールのロール径の比について以下に示す範囲を満たす矯正ロールを含んで構成されるとよい。

また、好ましくは、前記ロール群が、前記溶接ワイヤの線径に対する前記矯正ロールのロール径の比について以下に示す範囲を満たす矯正ロールを含んで構成されるとよい。

また、好ましくは、前記ロール群が、前記複数の矯正ロールの配置間隔に対する前記ロール径の比について以下に示す範囲を満たすように配置された矯正ロールを含んで構成されるとよい。

さらに、好ましくは、前記ロール群が、５つの前記矯正ロールで構成されているとよい。
加えて、好ましくは、前記ロール群が、当該ロール群を構成する矯正ロールの配置位置の変更を許容しない無調整型であるとよい。
なお、本発明にかかる溶接ワイヤ用矯正装置の最も好ましい形態は、複数の矯正ロールで構成されるロール群を２組備え、前記２組のロール群に溶接ワイヤを通過させることで当該溶接ワイヤの曲がりを矯正する溶接ワイヤ用矯正装置であって、前記ロール群を構成する複数の矯正ロールは、前記溶接ワイヤが通過する矯正路を挟んで対向するように当該溶接ワイヤの通過方向に沿って所定の配置間隔を隔てて配置されていると共に、前記２組のロール群は、前記矯正路を挟む対向方向が互いに異なるように配置されていて、前記矯正ロールが小径ロールで構成されると共に、前記矯正ロールは、内輪と外輪と前記内輪及び外輪の間に配備された転動体とで構成され、前記ロール群が、当該ロール群を構成する前記矯正ロールの配置位置の変更を許容しない無調整型とされていることを特徴とする。

本発明による溶接ワイヤ用矯正装置によれば、溶接ワイヤに及ぼす悪影響を抑制して溶接ワイヤを良好に矯正することができる。

パックから引き出された溶接ワイヤが溶接ロボットの溶接トーチへ送給される過程を概略的に説明する概略図である。 本発明の実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置を正面から見た正面図である。 本発明の実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置を上面から見た上面図である。 本実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置に溶接ワイヤを通過させた状態を、溶接ワイヤ用矯正装置の正面から見た図である。 本実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置の第１ロール群を拡大して示す拡大図である。 矯正ロールの配置と溶接ワイヤの押し込み量との関係を概念的に示す概念図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の構成をその具体例のみに限定するためのものではない。従って、本発明の技術的範囲は、本実施形態の開示内容のみに限定されるものではない。
本発明の実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置１を説明する前に、図１を参照して、溶接トーチ２０へ送給される溶接用ワイヤＷの矯正過程について説明する。図１は、パック３から引き出された溶接ワイヤＷが本実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置１を通過して溶接ロボット２の溶接トーチ２０に送給される過程を、概略的に説明する概略図である。

図１を参照して、中実なソリッドワイヤや、内部の中空部分にフラックスが装入されたフラックス入りワイヤであるラップワイヤ及びシームレスワイヤなどの溶接用ワイヤＷは、例えば輪状に巻き取られて巻回された状態でパック３に収納されており、パック３の上端から引き出される。パック３から引き出された溶接用ワイヤＷは、例えば、溶接ロボット２のアーム先端に設けられた溶接トーチ２０へ送給されるが、溶接トーチ２０の手前で本実施形態による溶接ワイヤ用矯正装置１を通過する。

溶接用ワイヤＷは、溶接ワイヤ用矯正装置１を通過することよって、パック３内での収納に起因する巻癖や捩れが解消し、巻癖や捩れの無いほぼ直線状の溶接ワイヤＷとなる。直線状となった溶接ワイヤＷは、送給装置４によってアーク溶接などを行う溶接トーチ２０に送給されて、溶接トーチ２０の先端で溶解し溶接材料として使用される。
このとき、溶接ワイヤＷに巻癖や捩れが残っていると、溶接ワイヤＷは溶接トーチ２０の先端へ曲がった状態で送給されてしまうので、溶接ワイヤＷの先端が溶接トーチ２０の先端位置からずれてしまうという、いわゆる「ワイヤ振れ」が生じる。この「ワイヤ振れ」が生じると、溶接ワイヤＷを正しい溶接位置で溶融させることができなくなり、高い溶接品質を実現することが困難となる。そこで、「ワイヤ振れ」を抑制して高い溶接品質を実現するために、溶接ワイヤＷを直線状に矯正する溶接ワイヤ用矯正装置１は、非常に重要な役割を果たすものである。

図１において、溶接ワイヤ用矯正装置１（以下、矯正装置１という）は、溶接ロボット２のロボットアーム上の位置Ｐ１に設けられているが、パック３から溶接ワイヤＷが引き出された直後の位置Ｐ２に設けられても、パックと溶接ロボットの間の位置Ｐ３に設けられてもよい。矯正装置１は、いずれの位置に設置される場合でも、設置空間の大きさや形状による制約を受けにくくするために小型であることが望まれる。特に、位置Ｐ１などのロボットアーム上に設けられる場合、矯正装置１は、溶接ロボット２の可動域を制限しないように特に小型であることが望まれる。

また、ソリッドワイヤやフラックス入りワイヤであることを問わず、溶接ワイヤＷの損傷を回避するために、矯正装置１において溶接ワイヤＷの押し込み量は小さい方が望ましい。さらに、溶接用ワイヤＷは、その表面に潤滑剤や油が塗布されていることが多く、用途によっては表面にメッキが施されていることもある。従って、矯正装置１は、溶接用ワイヤＷを矯正する過程において、押し込み量が小さいことに加えて、塗布された潤滑剤や油を落とさず、またメッキを傷つけないよう、溶接用ワイヤＷの表面との接触が極力少ない構成を有することが望まれる。

以下、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、矯正装置１の構成について説明する。
図２Ａは、矯正装置１を正面から見た正面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す矯正装置１を、紙面に向かったときの上方から見た状態（つまり、矯正装置１の上面側の状態）を示す上面図である。
図２Ａを参照して、矯正装置１は、フレーム１０と、フレーム１０の両端に設けられた２つのガイドパイプ（ガイド体）１１ａ，１１ｂと、複数の矯正ロール１２で構成される２組のロール群である第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂと、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの各々を支持しフレーム１０に固定される２つの台座である第
１台座１４ａ及び第２台座１４ｂとを備える。この矯正装置１は、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂに溶接ワイヤＷを通過させることで当該溶接ワイヤＷの曲がりを矯正するものである。

フレーム１０は、長方形の平板面を有する板状の部材であって、その平板面の長手方向に沿った両端に、該平板面に対してほぼ垂直に設けられた略合同な平板状の２つの壁板１５ａ，１５ｂを有している。２つの壁板１５ａ，１５ｂは、平板面に対して同じ方向に向かってほぼ垂直となるように設けられており、互いに対向してほぼ平行となっている。
ガイドパイプ（ガイド体）１１ａ，１１ｂは、管体であって該管体の長手方向に沿った貫通孔を有する部材である。ガイドパイプ１１ａ，１１ｂの貫通孔は、溶接ワイヤＷの線径（ワイヤ径ｄ）に比べて十分に大きな径を有する孔である。

図２Ａに示すように、ガイドパイプ１１ａ，１１ｂは、互いの貫通孔の軸心をほぼ一致させて壁板１５ａ，１５ｂを貫通しつつ壁板１５ａ，１５ｂに保持されている。ガイドパイプ１１ａは壁板１５ａに保持されており、ガイドパイプ１１ｂは壁板１５ｂに保持されている。
フレーム１０の外部から（例えば、図２Ａの紙面に向かって右側から）一方のガイドパイプ１１ａの貫通孔を通過した溶接ワイヤＷは、他方のガイドパイプ１１ｂへ向かってほぼ一直線状にフレーム１０内を通過し、他方のガイドパイプ１１ｂの貫通孔を通ってフレーム１０の外部へ出て行く。このとき、フレーム１０内で溶接ワイヤＷが通過する通路は、図２Ａ及び図２Ｂにおいて一点鎖線で示す直線であり矯正路Ｔという。

第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの各々は、後述する５つの矯正ロール１２によって構成されており、当該５つの矯正ロール１２が、矯正路Ｔを挟んで対向するように、当該溶接ワイヤＷの通過方向に沿って所定の配置間隔を隔てて配置されている。第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの構成を説明する前に、矯正ロール１２の構成について詳しく説明する。

矯正ロール１２は、溶接ワイヤＷのワイヤ径ｄよりも大きな厚みを有する円板形状を有し、該円板形状の軸心を中心として回転可能な部材である。
本実施形態では、矯正ロール１２は、内輪（インナーレース）、外輪（アウターレース）及び転動体を有する転がり軸受けなどのベアリングで構成される。
従って、矯正ロール１２は、内輪（インナーレース）、外輪（アウターレース）及び転動体を有する軸受けを構成する部材だけで構成され、矯正ロール１２の回転軸心に沿ったアウターレースの厚みは溶接ワイヤのワイヤ径ｄよりも大きい。矯正ロール１２のアウターレースの外周面には、該アウターレースの周方向に沿って、つまり該アウターレースの回転方向に沿って全周にわたって溝が形成されている。以下、この溝を矯正溝Ｇという。

矯正溝Ｇの形状は任意であって、円弧、Ｕ字及びＶ字などである。矯正溝Ｇの溝底に対して矯正溝Ｇの上端は、溶接ワイヤＷが矯正溝Ｇの壁面と接触する位置よりも十分に上方にあり、該矯正溝Ｇの開口幅は、溶接ワイヤＷのワイヤ径ｄよりも若干大きい程度が好ましい。矯正溝Ｇの開口幅をワイヤ径ｄよりも若干大きくなる程度に形成すれば、矯正溝Ｇの上端は、矯正溝Ｇ内での溶接ワイヤＷの過度なぶれや振動を抑制する押さえ部として働くことができる。

上述の構成を有する矯正ロール１２に対して、従来の矯正ロールは、矯正溝を形成した環状の部材（リング）をベアリングのアウターレースに組み付けて一体化させることで、リングとベアリングの２つの部材で構成されている。従って、従来の矯正ロールでは、矯正ロールが大型化する傾向にあるばかりか、使用に伴ってアウターレースに対するリングの組み付け位置がずれてしまう可能性がある。

本実施形態による矯正ロール１２のように、軸受けを構成する部材のみで構成され、アウターレースに直接に矯正溝Ｇを形成した簡素な構成を採用すれば、矯正ロール１２を小型化できると共に、従来のリングを作成する必要も、該リングの組み付け精度の確保及び維持に要する手間も無くなる。
図２Ａを参照しながら、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂについて説明する。

まず、第１ロール群１３ａは、上述の矯正ロール１２を５つ用いて、該５つの矯正ロール１２を、各矯正ロール１２の矯正溝Ｇの形成方向（矯正ロール１２の回転方向）が矯正路Ｔの形成方向に沿うように配置することによって構成されている。その５つの矯正ロール１２の配置について以下に説明する。
第１ロール群１３ａの５つの矯正ロール１２の各々は、図２Ａの紙面に向かったときの上下方向において、一点鎖線で示す矯正路Ｔの上方に２つの矯正ロール１２（１２ａ，１２ｂ）が配置され、下方に３つの矯正ロール１２（１２ｃ，１２ｄ、１２ｅ）が配置されている。上方の２つの矯正ロール１２は矯正路Ｔに沿って所定の軸心間隔２Ｌを空けて配置されており、下方の３つの矯正ロール１２も同様である。また、上方の矯正ロール１２と下方の矯正ロール１２ｃは、互いに矯正溝Ｇによって正反対の方向から矯正路Ｔを挟むように対向している。

このとき、５つの矯正ロール１２の各々は、矯正路Ｔを挟んで対向する矯正ロール１２と矯正路Ｔに対して垂直方向に対向するのではなく、矯正路Ｔに対して斜め方向に対向するように配置されている。つまり、上方の２つの矯正ロール１２（１２ａ，１２ｂ）の各々は、下方で隣り合う矯正ロール１２（１２ｃ，１２ｄ、１２ｅ）の軸心間隔２Ｌのほぼ中央に対応する位置で矯正路Ｔに向かうように配置されている。言い換えれば、下方の３つの矯正ロール１２（１２ｃ，１２ｄ、１２ｅ）は、隣り合う矯正ロール１２（１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）の軸心間隔２Ｌのほぼ中央に対応する位置において上方の２つの矯正ロール１２（１２ａ，１２ｂ）が矯正路に対向するように配置されている。

上述のように５つの矯正ロール１２が配置される第１ロール群１３ａは、第１台座１４ａによって支持されている。第１台座１４ａは、例えばフレーム１０と同じ材質で構成された直方体の部材であり、一つの側面でフレーム１０に接して当該フレーム１０に固定される。第１台座１４ａは、フレーム１０と接する面とは反対側の側面である支持面Ａ１（つまり、フレーム１０と接する面と平行な側面）上に第１ロール群１３ａを支持する。

第１ロール群１３ａの各矯正ロール１２は、内輪（インナーレース）を貫通すると共に第１台座１４ａの支持面Ａ１に予め設けられたボルト穴に螺合するボルトＢを介して、該支持面Ａ１上に支持される。このとき、各矯正ロール１２は、支持面Ａ１から一定の距離を保持するスペーサＳを該支持面Ａ１との間に挟んで支持面Ａ１上に支持されてもよい。スペーサＳを用いる場合、支持面Ａ１のボルト穴に螺合するボルトＢの頭部と支持面Ａ１に接するスペーサＳとによって矯正ロール１２のインナーレースが挟まれるので、各矯正ロール１２が第１台座１４ａの支持面Ａ１上に支持される。

適切な長さのスペーサＳを用いて各矯正ロール１２を保持すれば、第１台座１４ａをフレーム１０に固定することによって、第１ロール群１３ａを矯正路Ｔに対する上述の位置に配置することができる。
図２Ｂは、図２Ａに示す矯正装置１を紙面に向かったときの上方から見た状態を示す図であるが、図２Ｂに示すように、第１ロール群１３ａの各矯正ロール１２は、矯正溝Ｇが矯正路Ｔとほぼ重なるように配置されている。

以上に説明したように、第１ロール群１３ａを構成する各矯正ロール１２は、第１台座１４ａに対して所定位置に固定されると共に、第１台座１４ａがフレーム１０の所定位置に固定されるので、第１ロール群１３ａを構成する各矯正ロール１２の配置位置は、フレーム１０内において固定される。従って、第１ロール群１３ａは、フレーム１０内における各矯正ロール１２の配置位置の変更を許容しない無調整型であるといえる。

第２ロール群１３ｂは、第１ロール群１３ａと同様に５つの矯正ロール１２によって構成されており、第１台座１４ａとほぼ同じ構成の第２台座１４ｂの支持面Ａ２に支持されている。つまり、第２ロール群１３ｂは、第１ロール群１３ａとほぼ同様の構成を有して、第１ロール群１３ａと同様に無調整型であり、第２ロール群１３ｂを構成する各矯正ロール１２は、矯正溝Ｇによって、互いに向かい合う方向に矯正路Ｔを挟むように対向している。

第２ロール群１３ｂが第１ロール群１３ａと異なる点は、次のとおりである。つまり、第２ロール群１３ｂは、第２ロール群１３ｂの各矯正ロール１２が矯正路Ｔを挟んで対向
する方向（対向方向）が、第１ロール群１３ａの各矯正ロール１２の対向方向と異なるように配置されている。具体的に、第２ロール群１３ｂの各矯正ロール１２の対向方向は、第１ロール群１３ａの各矯正ロール１２の対向方向に対してほぼ９０°回転した向きとなっている。

上述の第２ロール群１３ｂの配置を実現するために、第２ロール群１３ｂを支持する第２台座１４ｂは、第２ロール群１３ｂを支持する支持面Ａ２に隣接する側面でフレーム１０と接し、第１ロール群１３ａと隣り合うようにフレーム１０に固定される。
図２Ｂに示すように、第２ロール群１３ｂの各矯正ロール１２は、矯正路Ｔを挟んで該矯正路Ｔに対して斜め方向に対向し、図２Ａに示すように、矯正溝Ｇが矯正路Ｔとほぼ重なるように配置されている。つまり、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂにおいて、矯正路Ｔに対する各矯正ロール１２の配置はほぼ同じである。

図３及び図４を参照して、上述の第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂを備える矯正装置１と矯正路Ｔを通過する溶接ワイヤＷとの関係を説明する。図３は、図２Ａに示す矯正装置１に溶接ワイヤＷを通過させた状態を、矯正装置１の正面から見た図である。図４は、矯正装置１の第１ロール群１３ａを拡大して示す拡大図である。
図３に示すように、例えば、フレーム１０の外部から一方のガイドパイプ１１ａの貫通孔を通過した溶接ワイヤＷは、矯正路Ｔに沿って、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂを通過して、他方のガイドパイプ１１ｂへ向かってほぼ一直線状にフレーム１０内を通過し、他方のガイドパイプ１１ｂの貫通孔を通ってフレーム１０の外部へ出て行く。第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂを通過した溶接ワイヤＷは、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの各ロール群の５つの矯正ロール１２から、正反対の方向の押圧力を交互に受けることとなる。

図４に示す第１ロール群１３ａの拡大図を参照すると、溶接ワイヤＷは、第１ロール群１３ａの５つの矯正ロール１２と順に接触することによって、図４の紙面に向かって上方からの押圧力と下方からの押圧力を交互に受けて、上下に僅かに湾曲していることがわかる。さらに、溶接ワイヤＷは、第２ロール群１３ｂにおいて、第１ロール群１３ａで受けた押圧力の方向とは約９０°異なる方向から、つまり、溶接ワイヤＷの通過方向に対して右方からの押圧力と左方からの押圧力を交互に受けて、左右に僅かに湾曲することとなる。

このように、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂを通過することで上下又は左右に交互に湾曲した溶接ワイヤＷは、第２ロール群１３ｂを通過したときにはほぼ直線状となって矯正装置１の外へ引き出される。
上述の第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂについての説明では、主に、矯正路Ｔに沿った方向における各矯正ロール１２の配置（位置関係）について述べたが、各矯正ロール１２の対向方向、つまり各矯正ロール１２の矯正路Ｔに対する対向方向における位置関係について、詳細には言及していない。以下に、各矯正ロール１２の対向方向における位置関係を含む第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの構成について、さらに詳細に説明する。

図５を参照しながら、各矯正ロール１２の対向方向における配置（位置関係）を含む第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの構成について詳しく説明する。図５は、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂにおける矯正ロール１２の配置と溶接ワイヤＷの押し込み量との関係を概念的に示す概念図である。
図５に示すように、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの構成である各矯正ロール１２の対向方向における位置関係について、隣り合う矯正ロール１２の軸間距離２Ｌ、矯正ロール１２のロール径２ｒ、溶接ワイヤＷのワイヤ径ｄ、及び矯正ロール１２の噛み込み量δの４つのパラメータを用いて説明する。なお、以下に説明する第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂの構成、つまりパラメータの選定、組み合わせ及び数値範囲は、本願の発明者らが様々な組み合わせを試した実験結果から得られた知見である。

隣り合う矯正ロール１２の軸間距離２Ｌは、当該隣り合う矯正ロール１２の回転中心である軸心間の距離であり、軸間距離２Ｌの半分を矯正ロール１２の配置距離Ｌとする。
矯正ロール１２のロール径２ｒは、矯正ロール１２の軸心から矯正溝Ｇの底（溝底）までの距離の２倍であり、矯正溝Ｇの底（溝底）が形成する円の直径である。よって、矯正ロール１２の軸心から矯正溝Ｇの底までの距離はロール半径ｒとなる。

図５において、溶接ワイヤＷは溝底と接触しているが、溝形状がＶ字など、溝底の曲率が溶接ワイヤＷ外周の曲率より大きい場合などには、溝底と溶接ワイヤＷが接触しないことがある。その場合は、矯正ロール１２の軸心から矯正溝Ｇ内の溶接ワイヤＷまでの最短距離をロール半径ｒとすればよい。本実施形態では、ロール径２ｒとして従来の矯正装置では用いられていなかった２０ｍｍ以下の小さな値を採用し、この２０ｍｍ以下のロール径２ｒを有する矯正ロールを小径ロールという。

溶接ワイヤＷのワイヤ径ｄは、溶接ワイヤＷの線径（直径）であり、本実施形態では、ワイヤ径ｄとして１.２ｍｍ以上１.６ｍｍ以下を想定している。
図５に示すように、矯正ロール１２の噛み込み量δは、上述の矯正路Ｔを挟んで対向する２つの矯正ロール１２の溝底を矯正路Ｔに沿って見たときの、当該矯正ロール１２の重なりの量を表す値である。矯正路Ｔに沿って見ると、２つの矯正ロール１２の溝底が矯正路Ｔに向かって侵入するように重なっており、この重なりの分だけ矯正ロール１２が噛み合っているといえるので、矯正ロール１２の重なりの量を矯正ロール１２の噛み込み量δという。

このとき、噛み込み量δは、対向する２つの矯正ロール１２の溝底が、矯正路Ｔに向かって侵入するように重なっていれば正の値をとり、矯正路Ｔにほぼ平行な同一線上にあれば０（ゼロ）である。さらに、対向する２つの矯正ロール１２の溝底が矯正路Ｔにほぼ平行な同一線上になく且つ上述のように重なってもいないとき、これら２つの矯正ロール１２の溝底はこの同一線から離れて互いに間隔を空けた状態となるので、噛み込み量δは、この間隔に対応する距離の分だけ負の値をとる。

以上から、図５に示すように、溶接ワイヤＷの押し込み量（δ＋ｄ）は、噛み込み量δとワイヤ径ｄの和となる。
第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂにおける矯正ロール１２の配置を、上述の４つのパラメータを用いて規定する。
まず、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂは、溶接ワイヤＷの線径ｄに対する矯正ロール１２のロール半径ｒの比について以下の式（１）に示す範囲を満たす程度に小径の矯正ロール１２を含むとよい。

溶接ワイヤＷの線径ｄに対する矯正ロール１２のロール半径ｒの比について、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂが、以下の式（２）に示す範囲を満たす程度に小径の矯正ロール１２を含むとより好ましい。

式（１）又は式（２）を満たす程度に小径の矯正ロール１２を用いると、従来の大径の矯正ロールを用いたときと比べて、矯正ロール１２による溶接ワイヤＷへの押圧力を十分に大きく確保することができる。従って、矯正ロール１２の噛み込み量δを小さくした場合でも溶接ワイヤＷを良好に矯正することができる。また、小径の矯正ロール１２を用いれば、矯正ロール１２の矯正溝Ｇにおいて溶接ワイヤＷの表面と接触する距離（接触長）を減少させることができる。これによって、矯正ロール１２の矯正溝Ｇと溶接ワイヤＷの表面の間に摩擦が生じる接触面積を小さく抑えることができ、溶接ワイヤＷの表面から剥離するメッキ、潤滑剤及び油の量を抑制することができる。

また、矯正ロール１２の噛み込み量δを小さくすることができれば、溶接ワイヤＷの押し込み量（δ＋ｄ）を小さくすることができるので、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂにおける溶接ワイヤＷの湾曲を抑制し、溶接ワイヤＷの損傷を回避することができる。
式（１）又は式（２）に加えて、溶接ワイヤＷの線径ｄに対する矯正ロール１２の噛み込み量δの比について、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂが、以下の式（３）に示す範囲を満たすとよい。

矯正ロール１２の噛み込み量δが式（３）を満たす範囲にあれば、ワイヤ径ｄに対する溶接ワイヤＷの押し込み量（δ＋ｄ）が適切な範囲に保たれるので、溶接ワイヤＷに矯正溝Ｇから外れる方向に働く力を抑制することができる。従って、矯正溝Ｇ内で溶接ワイヤＷが逃げて捩れてしまうという問題を回避することができ、さらに良好に且つ確実に溶接ワイヤＷを矯正することができる。

さらに、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂは、矯正ロール１２の配置間隔Ｌに対するロール半径ｒの比について、以下の式（４）に示す範囲を満たすように配置された矯正ロール１２を含むとよい。

式（１）〜式（３）に加えて、式（４）を満たす矯正ロール１２の配置間隔Ｌとなるように配置された矯正ロール１２を含んで第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂが構成されれば、各矯正ロール１２の配置を適切な位置に保ちつつ第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂを非常に小型化することができる。従って、非常に小型でありながら、第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂにおいて、溶接ワイヤＷの湾曲を抑制しつつも当該溶接ワイヤＷを適切に押し込んで矯正する矯正装置１を実現することができる。

以上、本実施形態による矯正装置１について説明したが、矯正ロール１２の噛み込み量δは、例えば１.００ｍｍ未満と非常に小さいので、溶接ワイヤＷを良好に矯正するためには、矯正ロール１２の位置を０.０１ｍｍ単位で調整することが要求される場合がある。０.０１ｍｍ単位での矯正ローラ１２の位置調整を人の手によって行うことは困難であるだけでなく、使用に伴って矯正ローラ１２の位置がずれてしまうこともあるので、上述の無調整型の第１ロール群１３ａ及び第２ロール群１３ｂを備える本実施形態による矯正装置１は非常に有用であると言える。

ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、動作条件や測定条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

例えば、第１ロール群１３ａは第１台座１４ａを介して配置され、第２ロール群１３ｂは第２台座１４ｂを介して配置されていた。しかし、例えば第１ロール群１３ａについて、第１台座１４ａを用いなくても、フレーム１０にボルト穴を形成し、スペーサＳの長さを十分に長くすれば、ボルトＢをフレーム１０のボルト穴に直接螺合させることによって、第１ロール群１３ａを矯正路Ｔに対する上述の位置に配置することができる。

また、溶接ワイヤＷのワイヤ径ｄを１.２ｍｍ以上１.６ｍｍ以下としたが、ワイヤ径ｄは、この数値範囲に限定されず任意である。

１ 溶接ワイヤ用矯正装置
２ 溶接ロボット
３ パック
４ 送給装置
１０ フレーム
１１ａ，１１ｂ ガイドパイプ（ガイド体）
１２（１２ａ〜１２ｅ） 矯正ロール
１３ａ 第１ロール群
１３ｂ 第２ロール群
１４ａ 第１台座
１４ｂ 第２台座
１５ａ 壁板
１５ｂ 壁板
Ａ１，Ａ２ 支持面
Ｇ 矯正溝
Ｓ スペーサ
Ｔ 矯正路
Ｗ 溶接ワイヤ

Claims (5)

1. 複数の矯正ロールで構成されるロール群を２組備え、前記２組のロール群に溶接ワイヤを通過させることで当該溶接ワイヤの曲がりを矯正する溶接ワイヤ用矯正装置であって、
   前記ロール群を構成する複数の矯正ロールは、前記溶接ワイヤが通過する矯正路を挟んで対向するように当該溶接ワイヤの通過方向に沿って所定の配置間隔を隔てて配置されていると共に、前記２組のロール群は、前記矯正路を挟む対向方向が互いに異なるように配置されていて、
   前記矯正ロールが小径ロールで構成されると共に、前記矯正ロールは、内輪と外輪と前記内輪及び外輪の間に配備された転動体とで構成され、
   前記ロール群が、当該ロール群を構成する前記矯正ロールの配置位置の変更を許容しない無調整型とされている
   ことを特徴とする溶接ワイヤ用矯正装置。
2. 前記ロール群が、前記溶接ワイヤの線径に対する前記矯正ロールのロール径の比について以下に示す範囲を満たす矯正ロールを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の溶接ワイヤ用矯正装置。
   

   
3. 前記ロール群が、前記溶接ワイヤの線径に対する前記矯正ロールのロール径の比について以下に示す範囲を満たす矯正ロールを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の溶接ワイヤ用矯正装置。
   

   
4. 前記ロール群が、前記複数の矯正ロールの配置間隔に対する前記ロール径の比について以下に示す範囲を満たすように配置された矯正ロールを含んで構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の溶接ワイヤ用矯正装置。
   

   
5. 前記ロール群が、５つの前記矯正ロールで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の溶接ワイヤ用矯正装置。

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