JP7240544B1 - ワイヤ送給システム及び送給アシスト装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、溶接ワイヤの送給抵抗を低減させることができるワイヤ送給システム及び送給アシスト装置を提供することである。
また、本発明の送給アシスト装置は、既存のワイヤ送給装置に後付け可能な緩み形成機構付きの送給ユニットとして機能する。これによっても上記同様の効果が発揮される上、既存のワイヤ送給装置をより有効に活用することができる。
第2送給装置3は、筐体32と、送給ローラ(「第1ローラ」に相当する)33と、加圧ローラ(「第2ローラ」に相当する)34と、第2電気モータ31と、緩み形成機構8と、を備えている。筐体32は、溶接ワイヤ60の一部及び各種部品を収容する部材である。筐体32は、下面部材(「第1板状部材」に相当する)321と、中央部材322と、上面部材(「第2板状部材」に相当する)323と、を備えている。
緩み形成機構8は、溶接ワイヤ60に緩みを形成するように構成された機構(装置)である。より詳細に、緩み形成機構8は、貫通溝81と、センサローラ82と、位置センサ83と、を備えている。貫通溝81は、中央部材322に中央部材322を貫通して形成され、ワイヤ入口32aとワイヤ出口32bとをつなぐ仮想直線Lに交差する方向に直線状に延びる貫通した溝である(図5参照)。本実施形態の貫通溝81は、ワイヤ入口32aの軸方向に直交するように、ワイヤ入口32aの上方に形成されている。本実施形態では、ワイヤ入口32aの上方に、貫通溝81の延伸方向の中央部分が位置するように、貫通溝81が形成されている。本実施形態では、ワイヤ送給システム1の設置状態において、ワイヤ入口32aの軸方向が鉛直方向であり、貫通溝81の延伸方向は水平方向である。
図4に示すように、センサローラ82は、センサ用ローラセット821と、スライド支持部材822と、を備えている。センサ用ローラセット821は、溶接ワイヤ60を挟み込む2つのローラ821aを含んでいる。2つのローラ821aは、スライド支持部材822の一部(後述する台座部822a)に回転可能に支持されている。2つのローラ821aは、貫通溝81に沿うように、並んで配置されている。2つのローラ821aは、溶接ワイヤ60の送給(移動)に応じて回転する。
位置センサ83は、筐体32に設けられたセンサであって、センサローラ82の位置を検出する。位置センサ83は、例えば、線形可変差動変圧器(LVDT)であり、検出した電圧値に基づいて対象の位置を検出する装置である。位置センサ83は、センサローラ82の位置を常時監視する。位置センサ83は、センサ本体部831と、コア部材832と、接続部材833と、を備えている。
制御装置5は、位置センサ83の検出結果に基づいて、第1電気モータ21及び第2電気モータ31の少なくとも一方を制御する。制御装置5は、位置センサ83の検出値が所定範囲外の値である場合、位置センサ83の検出値が所定範囲内の値となるように、第1電気モータ21及び第2電気モータ31の少なくとも一方を制御する。
本実施形態のワイヤ送給システム1は、第1電気モータ21により作動し、溶接トーチ9に溶接ワイヤ60を送給する第1送給装置2と、第2電気モータ31により作動し、溶接ワイヤ60を、溶接ワイヤ60が収容されたワイヤパック6から第1送給装置2に送給する第2送給装置3と、フレキシブルに湾曲可能に構成され、第1送給装置2と第2送給装置3とをつなぐように配置され、溶接ワイヤ60が送給方向及び径方向に移動可能に挿通されたホース状の案内部材4と、第1電気モータ21及び第2電気モータ31を制御する制御装置と、を備えている。第2送給装置3は、筐体32と、筐体32に設けられ、溶接ワイヤ60を挟み込む送給ローラ33及び加圧ローラ34を含む送給ローラセット30と、筐体32に設けられ、送給ローラ33を回転させる第2電気モータ31と、筐体32に設けられ、溶接ワイヤ60に緩みを形成するように構成された緩み形成機構8と、を備えている。筐体32は、ワイヤパック6に対応するワイヤ入口32aが設けられた下面部材321と、案内部材4に対応するワイヤ出口32bが設けられた上面部材323と、ワイヤ入口32a及びワイヤ出口32bが一方面322A側に位置するように、下面部材321とT字状又はL字状に接続され、且つ上面部材323とT字状又はL字状に接続された板状の中央部材322と、を含んでいる。筐体32は、ワイヤ入口32aの軸方向とワイヤ出口32bの軸方向とが平行にならないように構成されている。送給ローラ33及び加圧ローラ34は、溶接ワイヤ60がワイヤ入口32aの軸方向に沿ってワイヤ入口32aから送給ローラセット30まで直線状に延びるように、それぞれ、回転軸が中央部材322に直交するように中央部材322の一方面側に設置されている。
本実施形態のワイヤ送給システム1によれば、溶接ワイヤ60の緩み度合いの変化に応じて、センサローラ82が貫通溝81内をスライドする。例えば、溶接ワイヤ60が緩み度合いが増大した際でも、センサローラ82が貫通溝81に沿ってスライドするため、溶接ワイヤ60の湾曲度合いの変化が抑制される。つまり、センサローラ82が中央部材322に対する溶接ワイヤ60の保持位置を変えることで、溶接ワイヤ60の曲がり度合いの変化が抑制される。曲がり度合いの変化が抑制されることで、溶接ワイヤ60の緩み度合いが変化した際の送給抵抗の増大は抑制される。直線状の貫通溝81に対するセンサローラ82のスライドのしやすさは、例えばスライド支持部材822のうち貫通溝81との当接部分の材料の選択により容易に設定可能である。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、ワイヤ入口32a及びワイヤ出口32bは、上記以外の部材又は位置に設けられてもよい。また、位置センサ83は、上記構成に限らず、例えば、他のポテンシャルメータやレーザ式の位置センサであってもよい。また、各種部材の材料は適宜変更可能であり、例えば環状部材803は金属製であってもよい。
Claims (14)
- 第1電気モータにより作動し、溶接トーチに溶接ワイヤを送給する第1送給装置と、
第2電気モータにより作動し、前記溶接ワイヤを、前記溶接ワイヤが収容されたワイヤパックから前記第1送給装置に送給する第2送給装置と、
フレキシブルに湾曲可能に構成され、前記第1送給装置と前記第2送給装置とをつなぐように湾曲して配置され、前記溶接ワイヤが送給方向及び径方向に移動可能に挿通されたホース状の案内部材と、
前記第1電気モータ及び前記第2電気モータを制御する制御装置と、
を備えるワイヤ送給システムであって、
前記第2送給装置は、
筐体と、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤを挟み込む第1ローラ及び第2ローラを含む送給ローラセットと、
前記筐体に設けられ、前記第1ローラを回転させる前記第2電気モータと、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤに緩みを形成するように構成された緩み形成機構と、
を備え、
前記筐体は、
前記ワイヤパックに対応するワイヤ入口が設けられた第1板状部材と、
前記案内部材に対応するワイヤ出口が設けられた第2板状部材と、
前記ワイヤ入口及び前記ワイヤ出口が一方面側に位置するように、前記第1板状部材とT字状又はL字状に接続され、且つ前記第2板状部材とT字状又はL字状に接続された板状の中央部材と、
を含み、前記ワイヤ入口の軸方向と前記ワイヤ出口の軸方向とが平行にならないように構成され、
前記第1ローラ及び前記第2ローラは、前記溶接ワイヤが前記ワイヤ入口の軸方向に沿って前記ワイヤ入口から前記送給ローラセットまで直線状に延びるように、それぞれ、回転軸が前記中央部材に直交するように前記中央部材の一方面側に設置され、
前記緩み形成機構は、
前記中央部材に前記中央部材を貫通して形成され、前記ワイヤ入口と前記ワイヤ出口とをつなぐ仮想直線に交差する方向に直線状に延びる貫通溝と、
前記溶接ワイヤを挟み込む2つのローラを含むセンサ用ローラセット、及び前記貫通溝にスライド可能に挿通された状態で前記センサ用ローラセットを支持するスライド支持部材を含むセンサローラと、
前記筐体に設けられ、前記センサローラの位置を検出する位置センサと、
を備え、
前記センサローラは、前記送給ローラセットと前記ワイヤ出口との間で前記溶接ワイヤを湾曲させて前記溶接ワイヤに緩みを形成し、且つ前記溶接ワイヤの緩み度合いに応じて前記貫通溝の延伸方向にスライドするように構成され、
前記制御装置は、前記位置センサの検出結果に基づいて、前記第1電気モータ及び前記第2電気モータの少なくとも一方を制御し、
前記ワイヤ入口は、前記ワイヤパックの出口の部材に接続されている、
ワイヤ送給システム。 - 第1電気モータにより作動し、溶接トーチに溶接ワイヤを送給する第1送給装置と、
第2電気モータにより作動し、前記溶接ワイヤを、前記溶接ワイヤが収容されたワイヤパックから前記第1送給装置に送給する第2送給装置と、
フレキシブルに湾曲可能に構成され、前記第1送給装置と前記第2送給装置とをつなぐように湾曲して配置され、前記溶接ワイヤが送給方向及び径方向に移動可能に挿通されたホース状の案内部材と、
前記第1電気モータ及び前記第2電気モータを制御する制御装置と、
を備えるワイヤ送給システムであって、
前記第2送給装置は、
筐体と、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤを挟み込む第1ローラ及び第2ローラを含む送給ローラセットと、
前記筐体に設けられ、前記第1ローラを回転させる前記第2電気モータと、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤに緩みを形成するように構成された緩み形成機構と、
を備え、
前記筐体は、
前記ワイヤパックに対応するワイヤ入口が設けられ、前記筐体の下面を構成する下面部材と、
前記案内部材に対応するワイヤ出口が設けられ、前記筐体の上面を構成する上面部材と、
前記ワイヤ入口及び前記ワイヤ出口が一方面側に位置するように、前記下面部材とT字状又はL字状に接続され、且つ前記上面部材とT字状又はL字状に接続された板状の中央部材と、
を含み、前記ワイヤ入口の軸方向と前記ワイヤ出口の軸方向とが平行にならないように構成され、
前記第1ローラ及び前記第2ローラは、前記溶接ワイヤが前記ワイヤ入口の軸方向に沿って前記ワイヤ入口から前記送給ローラセットまで直線状に延びるように、それぞれ、回転軸が前記中央部材に直交するように前記中央部材の一方面側に設置され、
前記緩み形成機構は、
前記中央部材に前記中央部材を貫通して形成され、前記ワイヤ入口と前記ワイヤ出口とをつなぐ仮想直線に交差する方向に直線状に延びる貫通溝と、
前記溶接ワイヤを挟み込む2つのローラを含むセンサ用ローラセット、及び前記貫通溝にスライド可能に挿通された状態で前記センサ用ローラセットを支持するスライド支持部材を含むセンサローラと、
前記筐体に設けられ、前記センサローラの位置を検出する位置センサと、
を備え、
前記センサローラは、前記送給ローラセットと前記ワイヤ出口との間で前記溶接ワイヤを湾曲させて前記溶接ワイヤに緩みを形成し、且つ前記溶接ワイヤの緩み度合いに応じて前記貫通溝の延伸方向にスライドするように構成され、
前記制御装置は、前記位置センサの検出結果に基づいて、前記第1電気モータ及び前記第2電気モータの少なくとも一方を制御し、
前記貫通溝の延伸方向は、水平方向であり、
前記下面部材は、前記ワイヤパックの上方において、前記ワイヤパックに接続されている、
ワイヤ送給システム。 - 前記緩み形成機構は、前記センサローラの初期位置において、前記ワイヤ入口から前記ワイヤ出口までの間で、1つの弧状が形成されるように構成されている、
請求項1又は2に記載のワイヤ送給システム。 - 前記緩み形成機構は、前記センサローラと前記ワイヤ出口との間において、前記センサローラの移動に応じて、前記溶接ワイヤの形状が1つの弧状の湾曲形状と直線形状との間を推移するように構成されている、
請求項1又は2に記載のワイヤ送給システム。 - 前記制御装置は、
前記位置センサの検出値が、緩み側の閾値である緩み閾値より大きい場合、前記溶接ワイヤが張るように、前記第1電気モータの送り側の回転数を前記第2電気モータの送り側の回転数よりも相対的に大きくし、
前記位置センサの検出値が、張り側の閾値である張り閾値より大きい場合、前記溶接ワイヤが緩むように、前記第1電気モータの送り側の回転数を前記第2電気モータの送り側の回転数よりも相対的に小さくする、
請求項1又は2に記載のワイヤ送給システム。 - 前記案内部材は、前記第1送給装置及び前記第2送給装置が設置された状態で、複数の湾曲部分を有する、
請求項1又は2に記載のワイヤ送給システム。 - 前記第1板状部材は、前記筐体の下面を構成し、
前記第2板状部材は、前記筐体の上面を構成し、
前記貫通溝の延伸方向は、水平方向である、
請求項1に記載のワイヤ送給システム。 - 前記ワイヤ入口は、前記第1板状部材に直交するように設けられ、
前記第2板状部材は、前記第1板状部材とは平行でない傾斜部を含み、
前記ワイヤ出口は、前記傾斜部に直交するように設けられている、
請求項7に記載のワイヤ送給システム。 - 前記ワイヤ入口は、前記下面部材に直交するように設けられ、
前記上面部材は、前記下面部材とは平行でない傾斜部を含み、
前記ワイヤ出口は、前記傾斜部に直交するように設けられている、
請求項2に記載のワイヤ送給システム。 - 前記センサ用ローラセットは、前記センサ用ローラセットと前記ワイヤ出口との間で前記溶接ワイヤに緩みを持たせた初期状態において、前記溶接ワイヤが前記送給ローラセットと前記センサ用ローラセットの間で直線状に延びるように配置されている、
請求項2、7、8、又は9に記載のワイヤ送給システム。 - 前記位置センサは、前記中央部材の他方面側に設置され且つ前記スライド支持部材に接続され、前記スライド支持部材の移動に応じて出力電圧が変わるように構成されている、
請求項1又は2に記載のワイヤ送給システム。 - 前記スライド支持部材は、
前記貫通溝に挿通される棒状部材と、
前記棒状部材のうち前記貫通溝に対向する部分に設けられ、前記中央部材に当接する樹脂製の環状部材と、
を備える、
請求項1又は2に記載のワイヤ送給システム。 - 電気モータにより作動し、溶接トーチに溶接ワイヤを送給する送給装置と、
前記溶接ワイヤを収容するワイヤパックと、
フレキシブルに湾曲可能に構成され、前記送給装置と前記ワイヤパックとの間に湾曲して配置され、前記溶接ワイヤが送給方向及び径方向に移動可能に挿通されたホース状の案内部材と、
前記電気モータを制御する制御装置と、
を備えるワイヤ送給システムに適用され、前記ワイヤパックと前記送給装置との間に後付け可能に構成され、前記案内部材を介して前記送給装置に前記溶接ワイヤを送給する送給アシスト装置であって、
筐体と、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤを挟み込む第1ローラ及び第2ローラを含む送給ローラセットと、
前記筐体に設けられ、前記第1ローラを回転させるアシスト電気モータと、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤに緩みを形成するように構成された緩み形成機構と、
前記制御装置と通信可能に構成され、前記アシスト電気モータを制御するアシスト制御装置と、
を備え、
前記筐体は、
前記ワイヤパックに対応するワイヤ入口が設けられた第1板状部材と、
前記案内部材に対応するワイヤ出口が設けられた第2板状部材と、
前記ワイヤ入口及び前記ワイヤ出口が一方面側に位置するように、前記第1板状部材とT字状又はL字状に接続され、且つ前記第2板状部材とT字状又はL字状に接続された板状の中央部材と、
を含み、前記ワイヤ入口の軸方向と前記ワイヤ出口の軸方向とが平行にならないように構成され、
前記第1ローラ及び前記第2ローラは、前記溶接ワイヤが前記ワイヤ入口の軸方向に沿って前記ワイヤ入口から前記送給ローラセットまで直線状に延びるように、それぞれ、回転軸が前記中央部材に直交するように前記中央部材の一方面側に設置され、
前記緩み形成機構は、
前記中央部材に前記中央部材を貫通して形成され、前記ワイヤ入口と前記ワイヤ出口とをつなぐ仮想直線に交差する方向に直線状に延びる貫通溝と、
前記溶接ワイヤを挟み込む2つのローラを含むセンサ用ローラセット、及び前記貫通溝にスライド可能に挿通された状態で前記センサ用ローラセットを支持するスライド支持部材を含むセンサローラと、
前記筐体に設けられ、前記センサローラの位置を検出する位置センサと、
を備え、
前記センサローラは、前記送給ローラセットと前記ワイヤ出口との間で前記溶接ワイヤを湾曲させて前記溶接ワイヤに緩みを形成し、且つ前記溶接ワイヤの緩み度合いに応じて前記貫通溝の延伸方向にスライドするように構成され、
前記制御装置及び前記アシスト制御装置の少なくとも一方は、前記位置センサの検出結果に基づいて、前記電気モータ及び前記アシスト電気モータの少なくとも一方を制御し、
前記ワイヤ入口は、前記ワイヤパックの出口の部材に接続されている、
送給アシスト装置。 - 電気モータにより作動し、溶接トーチに溶接ワイヤを送給する送給装置と、
前記溶接ワイヤを収容するワイヤパックと、
フレキシブルに湾曲可能に構成され、前記送給装置と前記ワイヤパックとの間に湾曲して配置され、前記溶接ワイヤが送給方向及び径方向に移動可能に挿通されたホース状の案内部材と、
前記電気モータを制御する制御装置と、
を備えるワイヤ送給システムに適用され、前記ワイヤパックと前記送給装置との間に後付け可能に構成され、前記案内部材を介して前記送給装置に前記溶接ワイヤを送給する送給アシスト装置であって、
筐体と、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤを挟み込む第1ローラ及び第2ローラを含む送給ローラセットと、
前記筐体に設けられ、前記第1ローラを回転させるアシスト電気モータと、
前記筐体に設けられ、前記溶接ワイヤに緩みを形成するように構成された緩み形成機構と、
前記制御装置と通信可能に構成され、前記アシスト電気モータを制御するアシスト制御装置と、
を備え、
前記筐体は、
前記ワイヤパックに対応するワイヤ入口が設けられ、前記筐体の下面を構成する下面部材と、
前記案内部材に対応するワイヤ出口が設けられ、前記筐体の上面を構成する上面部材と、
前記ワイヤ入口及び前記ワイヤ出口が一方面側に位置するように、前記下面部材とT字状又はL字状に接続され、且つ前記上面部材とT字状又はL字状に接続された板状の中央部材と、
を含み、前記ワイヤ入口の軸方向と前記ワイヤ出口の軸方向とが平行にならないように構成され、
前記第1ローラ及び前記第2ローラは、前記溶接ワイヤが前記ワイヤ入口の軸方向に沿って前記ワイヤ入口から前記送給ローラセットまで直線状に延びるように、それぞれ、回転軸が前記中央部材に直交するように前記中央部材の一方面側に設置され、
前記緩み形成機構は、
前記中央部材に前記中央部材を貫通して形成され、前記ワイヤ入口と前記ワイヤ出口とをつなぐ仮想直線に交差する方向に直線状に延びる貫通溝と、
前記溶接ワイヤを挟み込む2つのローラを含むセンサ用ローラセット、及び前記貫通溝にスライド可能に挿通された状態で前記センサ用ローラセットを支持するスライド支持部材を含むセンサローラと、
前記筐体に設けられ、前記センサローラの位置を検出する位置センサと、
を備え、
前記センサローラは、前記送給ローラセットと前記ワイヤ出口との間で前記溶接ワイヤを湾曲させて前記溶接ワイヤに緩みを形成し、且つ前記溶接ワイヤの緩み度合いに応じて前記貫通溝の延伸方向にスライドするように構成され、
前記制御装置及び前記アシスト制御装置の少なくとも一方は、前記位置センサの検出結果に基づいて、前記電気モータ及び前記アシスト電気モータの少なくとも一方を制御し、
前記貫通溝の延伸方向は、水平方向であり、
前記下面部材は、前記ワイヤパックの上方において、前記ワイヤパックに接続されている、
送給アシスト装置。
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