JPH0421654Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は溶接用ワイヤ矯正装置に関し、更に
詳細には、溶接用ロボツトのアーム先端に取付け
ても負荷重量の制約を損うことのない軽量でコン
パクトな構成を実現し、しかもワイヤ矯正の効果
を確実に達成し得るワイヤ矯正装置に関するもの
である。

従来技術 CO₂溶接やMAG溶接・MIG溶接の分野では、
溶接用ワイヤをトーチに向けて連続的に送給し、
所望の溶接を行なう技術が確立している。この溶
接用ワイヤは、使用量に応じて、ペイルパツク中
に巻取収納されるタイプと、リールに巻取られる
タイプとに大別される。このうちペイルパツクタ
イプの溶接用ワイヤは、内筒と外筒とからなるペ
イル容器中に所定のパターンで巻取収納されてい
て、溶接に際しては当該ワイヤを連続的に引き出
して使用するようになつている。

しかるに、溶接用ワイヤは一般に高抗張力に硬
度調整されていて、製造段階でこのワイヤがペイ
ル容器中にコイル状に巻き込まれる際に線ぐせが
付与されると共に、該ペイル容器から引き出され
る際に螺旋状のねじれが加わるようになつてい
る。このため第７図に示す如く、溶接用トーチ１
０のチツプ１２から延出する溶接用ワイヤ１４の
先端は、繰り出されるにつれて円を描くように不
規則な振れを生じ、溶接対象物における溶接ビー
ドの蛇行やセンターずれを招来するに至る。この
ようなワイヤ先端の振れは、手溶接の場合は作業
者が溶接ラインを監視することにより或る程度は
解消できるが、これには熟練と経験とを要する。
また溶接用ロボツトや自走式溶接機の如く全自動
で溶接を行なう装置では、チツプ先端での溶接用
ワイヤの振れは致命的な欠陥につながる。

そこでペイル容器から引き出される溶接用ワイ
ヤの前記線ぐせやねじれを矯正して、チツプ開放
端でのワイヤの振れをなくするためのワイヤ矯正
装置が既に提案されているが、従来製品化されて
いる装置は、何れも剛固な構造で寸法的に嵩張
り、かなり重量があるものとなつている。

ところで前述したCO₂溶接やMAG溶接・MIG
溶接を、例えば自動車生産ラインで大量の溶接対
象物につき実施する場合は、一般にコンピユータ
制御された多関節形の溶接用ロボツトが使用され
る。この溶接用ロボツトは、第６図に示すよう
に、ロボツト本体１６に旋回および傾動自在に設
けたアーム１８の先端に、リスト（手首）として
作動する溶接用トーチ１０が配設される。そして
ペイルパツク２０から導出された溶接用ワイヤ１
４は、アーム１８の基部に設けた公知の矯正装置
２２およびワイヤ繰出し用モータ２４の協働作用
下に矯正されつつ引き出され、可撓性コンジツト
２６を介してトーチ１０に導かれるようになつて
いる。この場合において前記リストをなす溶接用
トーチ１０は、その機能上アーム１８の先端にお
いて、例えば水平旋回、垂直旋回および垂直揺動
の三軸運動が可能であり、該溶接用トーチ１０の
溶接対象物に対する運動は、図示しない制御装置
に予めプログラム入力された手順に従つて、プレ
イバツク制御される。なおシールドガス供給用の
ホースおよびプラス側の高圧電流を供給するケー
ブルは、何れも図示を省略してある。

考案が解決しようとする問題点 前述した多関節形ロボツトにより溶接作業を行
なう場合、既に述べた如く溶接用トーチはリスト
として機能し、例えば三軸での運動が可能なた
め、当該トーチ先端の運動は前記三軸における各
運動の合成として得られることになる。従つて第
６図に示す構造では、溶接用トーチ１０が前記複
雑な合成運動を行なうと、矯正装置２２で一旦ね
じれ等が矯正された溶接用ワイヤ１４は、該装置
２２からコンジツト２６を介して該トーチ１０に
至るまでの経路において、再びねじれその他の線
ぐせが付与される。このためトーチ１０から延出
するワイヤ１４の先端は、前述の通り不規則な振
れを生ずることになる。すなわち前記矯正装置２
２は、該装置から溶接用トーチ１０に至る間でワ
イヤ１４に付与されるねじれ等に対しては有効で
なく、従つて前記溶接用ロボツトでは、矯正装置
をトーチ１０の直前に設けて、当該トーチに至る
までの経路の間に加えられるねじれ等の矯正を行
なうのが好ましい。

しかるに多関節形ロボツトでは、一般にアーム
先端に可動自在に設けたリストが支持し得る負荷
重量には限界があり、その制限を超過すると精度
の高い円滑な動作が損われるものであつて、これ
は前述した溶接用ロボツトにあつても例外ではな
い。このため前記ワイヤのねじれを矯正するに
は、アーム先端に設けたトーチ自体に、前記矯正
装置を配設するのが理想的であるが、先の負荷重
量の制限という理由のために実際上は困難であつ
た。また従来のワイヤ矯正装置は、そのワイヤ矯
正の実効性に今一つ完全を期し得ず、往々にして
ワイヤのねじれ矯正が不完全となる欠点が指摘さ
れる。

考案の目的 そこで本考案は、溶接用ワイヤの矯正装置に関
する軽量化および小型化を図り、溶接用ロボツト
のリストとして機能するトーチにおける負荷重量
の制限内で、該矯正装置の搭載を可能として、溶
接用トーチの多様な動きにより生じたワイヤのね
じれ等を溶接用トーチの直前で有効に矯正し、こ
れによりアームの円滑な動きを損うことなく、高
精度の溶接作業を達成することを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するため本考案に係る溶接用ワ
イヤ矯正装置は、ワイヤ送給経路に沿つて、相互
にローラ面を対向させた１対のワイヤ矯正用ロー
ラを複数組隣接配置し、各ワイヤ矯正用ローラの
外周面に溶接用ワイヤの嵌入可能な溝部を周設す
ると共に、隣接し合う各対のワイヤ矯正用ローラ
は所要の位相角をもつて位置するよう構成したこ
とを特徴とする。

実施例 次に本考案に係るワイヤ矯正装置につき、好適
な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下
説明する。第１図および第３図は、本考案の一実
施例としてのワイヤ矯正装置３０の概略構成を示
す斜視図である。この矯正装置３０は、金属ブロ
ツク部材から削り出した図示形状の箱状フレーム
３２を備え、この箱状フレーム３２の開口部は、
Ｌ形に折曲したカバー部材３３により着脱自在に
密閉被着し得るようになつている。箱状フレーム
３２の長手方向両端部には、入口スリーブ３４お
よび出口スリーブ３６が、その中心軸線を一致さ
せて夫々対向的に配設され、これら両スリーブ３
４，３６にはワイヤ挿通孔（第１図に一方の挿通
孔３６ａのみを示す）が対応的に穿設してある。

この箱状フレーム３２内には、ワイヤ矯正用の
各対をなすローラ３８，３８が、前期溶接用ワイ
ヤ１４の送給経路ｌに沿つて設けられ、各対のワ
イヤ矯正用ローラ３８，３８は隣接し合う別の対
のローラ３８，３８に対して相互に90°の位相角
をもつて位置するようになつている。すなわちフ
レーム３２の水平底面３２ａには、ワイヤ送給経
路ｌに対し直角に、第２図に示す如く、長孔３２
ｃが穿設され、この長孔３２ｃに、第２図および
第４図に示す支持板４１にねじ込んだ２本の軸ピ
ン４０，４０が挿通され、更にこれらの軸ピン４
０，４０にワイヤ矯正用ローラ３８，３８が対応
的に回転自在に取付けられるようになつている。
なお隣接し合う各対のローラの位相角は、60°〜
90°の範囲が効率の良いことを実験的に確認した。
従つてこの範囲内であれば、90°以外にも他の位
相角を好適に選定して実施することが可能であ
る。

前記支持板４１は、第３図から判明する如く、
フレーム３２の裏面に形成した矩形状凹部３２ｄ
に収容され、対向方向（図面では上下方向）から
該フレーム３２にねじ込まれる一対のボルト３
５，３５により変位可能に保持されている。この
場合において矩形状凹部３２ｄは、前記長孔３２
ｃに連通しているから（第２図）、前述のボルト
３５，３５を回動させることによつて、軸ピン４
０，４０に取付けたローラ３８，３８は、ワイヤ
送給経路ｌに対して交差する方向に位置調節し得
るものである。なおこの対をなす垂直なローラ３
８，３８は、ワイヤ送給経路ｌに沿う縦方向に、
所定間隔離間して合計３組配設されている。

また箱状フレーム３２の垂直側壁面３２ｂに
は、前記ワイヤ送給経路ｌに沿つて立設した垂直
ローラ３８，３８と隣接して、同じく対をなす軸
ピン４０，４０が水平に配設され、これらの軸ピ
ン４０にもワイヤ矯正用ローラ３８が回転自在に
軸支されている。なおこの水平なワイヤ矯正用ロ
ーラ３８，３８の対も、前述と同様に支持板４１
に保持されていて、ワイヤ送給経路ｌに対して交
差する方向に位置調節し得るようになつている。
この図示例では、垂直側壁面３２ｂに水平に上下
の関係で配設したローラ３８，３８は、前記垂直
なローラ３８，３８に隣接しかつワイヤ供給経路
ｌに沿つて、もう１組配設されている。従つてロ
ーラ群は、各対をなす垂直ローラ３８ａが３組お
よび各対をなす水平ローラ３８ｂが２組存在する
ことになる。

ワイヤ矯正用ローラ３８は、例えば小型のベア
リングがそのまま使用可能であり、当該ベアリン
グのアウターレース（転動面）がローラとして機
能する。このローラ外周面には、溶接用ワイヤ１
４の嵌入可能な溝部、例えばＶ字溝３８ｃが周設
されている。すなわち第２図に示すように、相互
にローラ面を対向させた１対のワイヤ矯正用ロー
ラ３８，３８は、その対向し合うＶ字溝３８ｃ，
３８ｃの間でワイヤ１４を通過自在に嵌入させる
ものであつて、これにより該ワイヤ１４の位置規
制を行なうと共に、その接触抵抗によりローラを
強制回転させるものである。従つて各対をなすロ
ーラ相互の間隔は、第２図から明らかなように、
矯正されるべき溶接ワイヤ１４の線径よりも若干
広い寸法に設定されている。また隣接する各対の
ローラとの関係においては、前述した両スリーブ
の通孔を結ぶ溶接ワイヤ供給経路ｌに沿つて一直
線に整列するようになつている。

次にこのように構成した本考案に係るワイヤ矯
正装置の動作につき説明する。第５図に示す如く
本考案に係る矯正装置３０は、多関節形ロボツト
のアーム先端に設けた溶接用トーチ１０の後端部
に取付けられている。またアームの基部には、第
６図と同様に、溶接用ワイヤ１４をコンジツト２
６を介して前記矯正装置３０および溶接用トーチ
１０に送給するための繰出し機構２４が配設され
ている。そして溶接用ワイヤ１４は、前記入口ス
リーブ３４の通孔を介して箱状フレーム３２内の
各対をなすローラ３８，３８間に挟圧的に挿通さ
れ、その後に出口スリーブ３６の通孔３６ａを介
して溶接用トーチ１０に導かれる。そして溶接用
ロボツトにおける溶接作業の進行に連れてワイヤ
１４は消耗し、その消耗分だけ該ワイヤは繰出し
機構２４により前方へ繰出される。この場合に、
溶接用トーチ１０の多様な動きにより、溶接用ワ
イヤ１４にはねじれ等の変形が付与されることは
前述した通りであるが、当該ワイヤ１４は溶接用
トーチ１０に導入される直前において本考案に係
る矯正装置３０を通過するので、前記ローラ群に
より前記ねじれ等は好適に矯正される。

この場合においてローラ外周面には、前述の如
く、例えばＶ字溝３８ｃが周設されていて、ワイ
ヤ矯正用ローラ３８，３８の対向し合うＶ字溝３
８ｃ，３８ｃの間でワイヤ１４を挟圧嵌入させて
いるから、ここを通過するワイヤ１４には位置規
制が与えられ、またその接触抵抗によりローラを
強制回転させるから、ワイヤの円滑な矯正繰出し
が達成される。

考案の効果 このように本考案によれば、ワイヤ矯正装置を
軽量化すると共にコンパクトな構成となし得たの
で、負荷重量に制限のある溶接用ロボツトのアー
ム先端の可動溶接用トーチにも取付け可能であ
り、従つて溶接用トーチが多様に動いても完全に
ワイヤの矯正をなし得る。またローラ外周面に、
溶接用ワイヤの嵌入可能な溝部を周設するように
構成したので、その対向し合う両溝間でワイヤを
通過自在に嵌入することにより該ワイヤを位置規
制することが可能である。しかも接触抵抗により
ローラを強制回転させるものであるから、円滑で
確実なワイヤ矯正の実効を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る溶接用ワイヤ矯正装置の
好適な一実施例の概略を示す分解斜視図、第２図
は第１図の−線断面図、第３図は第１図に示
す溶接用ワイヤ矯正装置を反対方向から観察した
一部切欠斜視図、第４図は支持板にローラを取付
ける構造の一例を示す分解斜視図、第５図は本考
案に係るワイヤ矯正装置を取付けた溶接用ロボツ
トのトーチ部を示す概略説明図、第６図は多関節
形ロボツトのアームにワイヤ矯正装置を設けた従
来例を示す説明図、第７図は溶接用トーチのチツ
プ開放端において溶接用ワイヤの先端が振れる状
態を示す説明図である。 １０……溶接用トーチ、１４……溶接用ワイ
ヤ、３０……矯正装置、３２……フレーム、３２
ａ……水平底面、３２ｂ……垂直側壁面、３２ｃ
……長孔、３２ｄ……矩形状凹部、３３……カバ
ー部材、３４……入口スリーブ、３５……ボル
ト、３６……出口スリーブ、３６ａ……挿通孔、
３８……ローラ、３８ａ……垂直ローラ、３８ｂ
……水平ローラ、３８ｃ……溝部、４０……軸ピ
ン、４１……支持板、ｌ……送給経路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワイヤ送給経路に沿つて、相互にローラ面を対
   向させた１対のワイヤ矯正用ローラを複数組隣接
   配置し、各ワイヤ矯正用ローラの外周面に溶接用
   ワイヤの嵌入可能な溝部を周設すると共に、隣接
   し合う各対のワイヤ矯正用ローラは所要の位相角
   をもつて位置するよう構成したことを特徴とする
   溶接用ワイヤ矯正装置。