JPH0631365A

JPH0631365A - ワイヤ送給装置

Info

Publication number: JPH0631365A
Application number: JP4188393A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Shimizu; 忍清水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はワイヤを送給する際にワイヤの曲が
り癖を矯正するワイヤ送給装置に関し、ワイヤのそりの
量及び方向に応じてそり矯正を行うことにより、常に真
っ直ぐなワイヤを送給することを目的とする。【構成】引き側ローラ１１と押し側ローラ１２とをサ
ーボ駆動する。押し側ローラ１２のサーボをオフとした
瞬間の両ローラ１１と１２の回転速度が同じになるよう
に両ローラ１１、１２を制御する。両ローラ１１、１２
の間に無荷重状態に保持された溶接ワイヤ１０２のそり
量と方向を、そり測定リング３１で検出する。溶接ワイ
ヤ１０２のそり測定部がワイヤガイドローラ６２、６５
と６８、６９との間に送給されたら、検出されたそりを
矯正する向きに、必要な量だけ矯正ローラ５６、５８を
移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワイヤ送給装置に係り、
特にワイヤを送給する際にワイヤの曲がり癖を矯正する
ワイヤ送給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動溶接装置における溶接ワイヤや、自
動はんだ付け装置における糸はんだ等は、溶接またはは
んだ付けを行うにつれて消耗する。このため、これらの
装置には、一般に、溶接ワイヤや糸はんだ等の消耗性ワ
イヤを随時供給するためのワイヤ送給装置が組み込まれ
ている。

【０００３】このようなワイヤ送給装置においては、ワ
イヤはワイヤリールに巻かれて保管され、必要に応じて
そこから巻き出されて送給される。このため、送給され
るワイヤには、ワイヤリールに巻かれていた際の曲がり
癖がそりとして残る。このそりはワイヤの送給異常の原
因となることから、従来より、ワイヤそり矯正装置が組
み込まれたワイヤ送給装置が知られている（実開昭６１
−１４３７２５号公報）。

【０００４】図１２は、上記公報に記載されたワイヤ送
給装置の構成図を示す。同図中、符号１はワイヤリール
で、溶接ワイヤや糸はんだ等のワイヤ２が巻かれてい
る。ワイヤ２は、ワイヤ供給口３を通って前方に送ら
れ、ワイヤガイドローラ４及びワイヤ矯正ローラ５にガ
イドされて供給ローラ６及びガイドローラ７の間に導か
れる。送給ローラ６は送給モータ８に駆動されて、ワイ
ヤ２を順次ワイヤ通路９に送り出す。

【０００５】ワイヤガイドローラ４は所定間隔を空けて
配置される２つのローラ４ａ及び４ｂからなり、ワイヤ
２を上からガイドする。ワイヤ矯正ローラ５は、ワイヤ
ガイドローラ４のローラ４ａ、４ｂの間に配置され、ワ
イヤ２を下から上に押し上げた状態でガイドする。

【０００６】ワイヤリール１から送給されたワイヤ２に
は、ワイヤリール１に巻かれていた間の曲がり癖が残留
しており、そのためのそりが生じている。つまり、同図
に示すように、ワイヤ２がワイヤリール１の下側から接
線方向に引き出された場合、ワイヤガイドローラ４の位
置まで送給されたワイヤ２には、下に凸となるそりが生
じている。

【０００７】しかし、上記の装置においては、ワイヤガ
イドローラ４のローラ４ａ、４ｂ間に位置するワイヤ２
は、ワイヤ矯正ローラ５で上に凸となるように押圧され
ている。また、ワイヤ矯正ローラ５には、矯正量調整ネ
ジ５ａが設けられており、矯正ローラ５がワイヤ２を上
に押し上げる量が調整できる構成となっている。この
ため、上記のワイヤガイドローラ４とワイヤ矯正ローラ
５によれば、矯正量調節ネジ５ａを適当に調節すること
により、ワイヤ２の曲がり癖によるそりを矯正して、真
っ直ぐなワイヤとしてワイヤ通路９に送りだすことがで
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置では、ワイヤの矯正量は矯正量調整ネジ５ａの設定位
置で決まり、矯正方向も上下方向だけに固定される。こ
のため、ワイヤのそりの曲率半径や方向等が変わると、
もはやワイヤのそりを矯正することができなくなる。特
にワイヤのそり方向が変わったような場合には、そりが
矯正できないばかりか、ワイヤ矯正ローラ５により新た
なそりを与えてしまうことになる。

【０００９】上記したように、ワイヤ２にそりが生じて
いる場合、ワイヤの送給に異常が生じ易くなる。すなわ
ち、ワイヤ２のそりのため、ワイヤ通路９の入口部や内
部に引っ掛かり易くなる。また、ワイヤがそったまま加
工ステージに供給されると、そったワイヤ材で溶接やは
んだ付けをすることになり、加工部位がずれる等、品質
不良の原因ともなる。

【００１０】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ワイヤのそりの量及び方向を検出し、その検出
結果に基づいてワイヤのそり矯正を行うことにより、常
に真っ直ぐなワイヤを送給できるワイヤ送給装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、図１の原
理図に示すように、ワイヤＭ１のそり量及びそり方向を
検出するワイヤそり量検出手段Ｍ２と、該ワイヤそり量
検出手段Ｍ２の検出信号に基づいて、前記ワイヤＭ１を
矯正すべき方向と量を算出するワイヤ矯正量算出手段Ｍ
３と、該ワイヤ矯正量算出手段Ｍ３の算出結果に基づい
て前記ワイヤＭ１を矯正するワイヤ矯正手段Ｍ４とを備
えるワイヤ送給装置により解決される。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、前記ワイヤ矯正量算出手
段Ｍ３では、前記ワイヤそり量検出手段Ｍ２で検出され
たワイヤのそり量に基づいて、前記ワイヤＭ１のそりを
矯正するために前記ワイヤ１に与えるべき変位の量及び
方向が算出される。

【００１３】前記ワイヤ矯正手段Ｍ４は、前記ワイヤＭ
１の、前記ワイヤ反り量検出手段Ｍ２がそりを検出した
部位に、前記ワイヤ矯正量算出手段Ｍ３が算出した変位
量を与える。

【００１４】従って、前記ワイヤＭ１のそりは、曲率半
径の変動等に影響されず常に真っ直ぐに矯正される。こ
のため、前記ワイヤ矯正手段Ｍ４以後、前記ワイヤＭ１
は真っ直ぐな状態で送給される。

【００１５】

【実施例】図３は、本発明に係るワイヤ送給装置を溶接
装置に適用した場合の一実施例のシステム構成図を示
す。同図に示すように、本実施例のワイヤ送給装置は、
ワイヤ送給部１０、ワイヤ矯正部３０及びワイヤ矯正部
５０で構成されている。

【００１６】ワイヤ送給部１０は、引き側ローラ１１及
び押し側ローラ１２により、ワイヤを無荷重状態で送給
する部分である。引き側ローラ１１及び押し側ローラ１
２は、それぞれサーボモータ１３、１４により駆動され
る。

【００１７】また、サーボモータ１３、１４には、これ
らのモータの回転量を検出するためのエンコーダ１５、
１６が取り付けられている。これらサーボモータ１３、
１４及びエンコーダ１５、１６はローラ制御装置１７と
接続されている。

【００１８】すなわち、このローラ制御装置１７は、エ
ンコーダ１５、１６からサーボモータ１３、１４の回転
量を検知して、後述の制御方法により、引き側ローラ１
１と押し側ローラ１２との間のワイヤに張力または圧縮
力からなる荷重がかからないように、サーボモータ１
３、１４を同期回転させる。

【００１９】また、ローラ制御装置１７には、溶接電源
１００が接続されて溶接の開始信号やワイヤ供給指令等
が供給されている。つまり、ローラ制御装置１７は、溶
接の進行に伴うワイヤの消耗と、ワイヤ送給部１０が送
給するワイヤの量が釣り合うように、引き側ローラ１１
及び押し側ローラ１２を回転させる。

【００２０】ワイヤ矯正量演算部３０は、ワイヤそり量
検出手段及びワイヤ矯正量算出手段に相当する。すなわ
ち、引き側ローラ１１と押し側ローラ１２との間のワイ
ヤにどの程度のそりが生じているかを検出して、その矯
正のためにワイヤに与えるべき変位量を算出する部分で
ある。

【００２１】本実施例装置においては、内部にワイヤを
通したそり測定リング３１が、ワイヤのそりによって受
ける力を荷重計３２、３３及び荷重計制御装置３４で計
測し、この荷重に基づいてワイヤを矯正するための変位
量を、ワイヤ矯正量算出用コウピュータ３５で算出して
いる。

【００２２】また、ワイヤ矯正部５０は、ワイヤ矯正手
段に相当し、ワイヤ矯正量算出用コンピュータ３５で算
出された変位量だけワイヤに変位を与えて、ワイヤを真
っ直ぐな状態に矯正する部分である。

【００２３】同図中、符号５１は矯正量制御装置を示
す。この矯正量制御装置５１は、ワイヤ矯正量算出用コ
ンピュータ３５の出力に基づいて、エンコーダ５２、５
３の出力を監視しながらサーボモータ５４、５５を駆動
する装置である。

【００２４】また、これらのサーボモータ５４、５５
は、矯正すべきワイヤを中心として放射状に配置された
矯正ローラ５６〜５９を備えるローラ基台６０、６１を
それぞれ所定方向に変位させるためのモータである。従
って、ワイヤはワイヤ矯正量算出用コンピュータ３５の
出力に応じた変位を与えられ、真っ直ぐな状態に矯正さ
れる。

【００２５】図２及び図４〜図７は、上記のシステムを
具現化したワイヤ送給装置の一例の構成図を示す。以
下、各図に沿って、本発明に係るワイヤ送給装置の構成
及び動作について詳細に説明する。尚、同図中、図３と
同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略す
る。

【００２６】同図中、符号１０１はワイヤリールを示
し、溶接用消耗電極である溶接ワイヤ１２０が巻かれて
いる。ワイヤリール１０１から引き出された溶接ワイヤ
１０２はワイヤ供給通路１０３を通され、次いで押し側
ローラ１２とワイヤ押さえローラ１８とで挟持される。

【００２７】以下、図２、及び図２におけるＡ矢視図で
ある図４に沿って説明する。押し側ローラ１２は減速機
１９を介して、上記したようにエンコーダ１６付きサー
ボモータ１４の軸に固定されている。押し側ローラ１２
は、このサーボモータ１４をサーボ運転することにより
所定の角速度で所定角度だけ回転するように制御され
る。尚、サーボモータ１４のサーボがオフである場合
は、押し側ローラ１２の回転に対しては、何の拘束力も
存在しない。

【００２８】ワイヤ押さえローラ１８の回転軸は、ワイ
ヤ押さえスプリング２０により常に押し側ローラ１２方
向に付勢されているアーム２１に固定されている。ま
た、ワイヤ押さえスプリング２０の上方には、スプリン
グの付勢力を調整するための押さえ力調整ノブ２２が設
けられている。すなわち、ワイヤ押さえローラ１８が溶
接ワイヤ１０２を押さえる力は、この押さえ力調整ノブ
を調整することにより所定の力に設定される。

【００２９】また、押し側ローラ１２及びワイヤ押さえ
ローラ１８のローラ面には、溶接ワイヤ１０２の断面形
状に対応した凹部が設けられている。このため、上記の
ワイヤ押さえスプリング２０の付勢力が所定の力に設定
されている場合、溶接ワイヤ１０２が、押し側ローラ１
２とワイヤ押さえローラ１８との間から脱落することは
ない。

【００３０】押し側ローラ１２とワイヤ押さえローラ１
８との間を通過した溶接ワイヤ１０２は、次に、そり測
定リング３１に通される。図５に示す、図２におけるＢ
矢視図は、このそり測定リング３１の周辺構造を示す図
である。以下、同図に沿って、そり測定リング３１の働
きについて説明する。

【００３１】そり測定リング３１には、上記したように
荷重計３２、３３が取り付けられている。この荷重計３
２、３３は、そり測定リング３１を通る溶接ワイヤ１０
２の長手方向に対して垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）内に設
けられており、そり測定リング３１にＸ−Ｙ平面内に作
用する力が加わった場合、その力をそれぞれＸ方向、Ｙ
方向に分離して検出する。

【００３２】尚、Ｘ方向の力を検出する荷重計３２、及
びＹ方向の力を検出する荷重計３３はそれぞれスライド
ベース３４、３５上に配置されている。このため、例え
ばそり測定リング３１がＸ方向に力を受けて、Ｘ方向に
変位したとすると、Ｙ方向の力を検出するための荷重計
３３はスライドベース３５の作用により一緒にＸ方向に
移動する。従って、この荷重計３４の存在が、Ｘ方向の
力を検出するための荷重計３４が検出する荷重に影響を
与えることはない。同様に、Ｘ方向の力を検出するため
の荷重計３４の存在がＹ方向の力を検出するための荷重
計３４が検出する荷重に影響を与えることもない。

【００３３】尚、そり測定リング３１は、溶接ワイヤ１
０２が押し側ローラ１２から真っ直ぐに引き側ローラ１
１に延びている場合に荷重が“０”となるような位置に
配置されている。

【００３４】引き側ローラ１１の周辺の構成は、上記し
た押し側ローラ１２の周辺の構成と同一である。すなわ
ち、溶接ワイヤ１０２は、引き側ローラ１１とワイヤ押
さえローラ２３との間に挟持され、減速機２４を介して
サーボモータ１３の回転が伝わって引き側ローラ１１が
回転すると、これに伴って送給される。

【００３５】また、ワイヤ押さえローラ２３の回転軸
は、押さえ力調整ノブ２７付きワイヤ押さえスプリング
２０により付勢されているアーム２３に固定されている
ため、ワイヤ押さえローラ２３と引き側ローラ１１との
間の挟持力は、調整により所定の力に設定することがで
きる。

【００３６】引き側ローラ１１とワイヤ押さえローラ２
３との間を通過して送給された溶接ワイヤ１０２は、ロ
ーラ面に溶接ワイヤ１０２の断面形状と対応した凹部を
有するワイヤガイドローラ６２〜６５の間に導かれる。

【００３７】図２におけるＣ矢視図である図６に示すよ
うに、ワイヤガイドローラ６２、６３及び６４、６５は
それぞれローラ基台６６及び６７の直行する面に回転軸
が固定されている。また、ローラ基台６６及び６７は、
ワイヤガイドローラ６２〜６５が、溶接ワイヤ１０２を
中心として放射状に配置される位置に固定されている。

【００３８】従って、ワイヤガイドローラ６２〜６５の
間を通過した溶接ワイヤ１０２は、これらのローラ６２
〜６５の放射中心に対して上下左右どの方向に張力がか
かっても、ワイヤガイドローラ６２〜６５の拘束から外
れることがない。

【００３９】図２において、符号６８及び６９は、上記
のワイヤガイドローラ６２及び６５に相当するワイヤガ
イドローラであり、図示されない２つのワイヤガイドロ
ーラと共に、溶接ワイヤ１０２を中心とする放射状のワ
イヤガイドローラを構成している。

【００４０】従って、先のワイヤガイドローラ６２〜６
５と、後のワイヤガイドローラ６８、６９との間で、溶
接ワイヤ１０２にどのような向きの張力を与えても、溶
接ワイヤ１０２がいずれのワイヤガイドローラの拘束か
ら外れることがない。

【００４１】このため、本実施例の装置によれば、先後
のワイヤガイドローラ６２〜６５と６８、６９との間
で、溶接ワイヤ１０２がどのような向きの張力を受けて
いても、溶接ワイヤ１０２をスムーズに送給することが
できる。

【００４２】ところで、先のワイヤガイドローラ６２〜
６５と、後のワイヤガイドローラ６８、６９との間に
は、溶接ワイヤ１０２のそりを矯正するための矯正ロー
ラが配置されている。

【００４３】また、図２のＤ矢視図である図７は、この
矯正ローラの周辺の構成図を示す。上記のワイヤガイド
ローラの構成と同様に、矯正ローラ５６〜５８は、互い
に垂直で、かつ溶接ワイヤ１０２を中心として放射状に
配置される。矯正ローラ５６〜５８をこのように配置す
るため、矯正ローラ５６、５７及び５８、５９の回転軸
をそれぞれ保持するローラ基台６０及び６１はＬ字型の
固定台６８の所定位置に固定される。

【００４４】固定台６８は、その垂直な面で、同じくＬ
字型のスライドベース６９の垂直な面に取り付けられ、
スライドベース６９に沿って上下方向（Ｙ方向）に移動
することができる。他方、固定台６８の水平な面にはボ
ールネジ７０の端部が固定される。従って、ボールネジ
７０を回転させることにより、固定台６８ごと矯正ロー
ラ５６〜５９を上下方向に動かすことができる。

【００４５】ボールネジ７０の他方の端部は、スライド
ベース６９の水平面に固定された減速機７１に噛み合わ
されている。このため、減速機を回転させるサーボモー
タ５５がサーボ運転を開始すると、上記の矯正量制御装
置５１の指令に応じて、矯正ローラ５６〜５９のＹ方向
位置が決められる。

【００４６】また、スライドベース６９は、その水平な
面で、更にＬ字型のスライドベース７２の水平な面に取
り付けられ、スライドベース７２に沿って左右方向（Ｘ
方向）に移動することができる。他方、スライドベース
６９の垂直な面にはボールネジ７３の端部が固定され
る。従って、ボールネジ７３を回転させることにより、
スライドベース６９や減速機７１ごと矯正ローラ５６〜
５９を左右方向に動かすことができる。

【００４７】ボールネジ７３の他方の端部は、スライド
ベース７２の垂直面に固定された減速機７４に噛み合わ
されており、減速機７４を回転させるサーボモータ５４
がサーボ運転を開始すると、矯正ローラ５６〜５９のＸ
方向位置が上記の矯正量制御装置５１の指令に応じた位
置となるまで回転する。

【００４８】このように、矯正ローラ５６〜５９は、先
のワイヤガイドローラ６２〜６５と後のワイヤガイドロ
ーラ６８、６９との間の溶接ワイヤ１０２に、溶接ワイ
ヤ１０２の長手方向に対して垂直な、あらゆる方向の張
力を与えることができる。更に、上記ワイヤガイドロー
ラの作用により、溶接ワイヤ１０２に加えられた張力に
よりその送給が滞ることがない。

【００４９】すなわち、本実施例の装置によれば、溶接
ワイヤ１０２のそりがどんな方向に発生していても、そ
の溶接ワイヤ１０２を送給しながら、そりを矯正するこ
とができる。従って、溶接ワイヤ１０２は常に真っ直ぐ
に矯正された状態で、図２に示す溶接トーチ１０４に送
給される。

【００５０】このため、溶接ワイヤ１０２が溶接トーチ
１０４の送給される際に、溶接トーチ１０４のワイヤ供
給通路１０５の入口に引っ掛かることがない。また、図
示されない溶接トーチ１０４の先端部においても、溶接
ワイヤ１０２にそりが生じることがないことから、溶接
ワイヤ１０２の先端部位置が安定化され、溶接位置精度
が向上する。

【００５１】以下、図８〜図１０に沿って、本実施例装
置が溶接ワイヤ１０２のそり量を測定して、矯正するま
での制御内容について説明する。

【００５２】図８は、本実施例装置のローラ制御装置１
７が、引き側ローラ１１と押し側ローラ１２との間の溶
接ワイヤ１０２を無荷重状態で送給するために実行する
処理の一例のフローチャートを示す。

【００５３】この処理が起動すると、まず溶接電源１０
０から溶接ワイヤ送給量指令が入力されるのを待つ（ス
テップ２０１）。溶接電源１００は、溶接が開始される
と溶接ワイヤ１０２の消耗分を補うため、ローラ制御装
置１７に対して、送給すべき溶接ワイヤ量の送給指令を
送信する。

【００５４】以下に、まず引き側サーボモータ１３の処
理について説明する。尚、引き側サーボモータ１３は、
要求される溶接ワイヤ１０２を所定の速度で送給する働
きを有している。

【００５５】ワイヤ送給量指令が入力されたら、送給す
べき溶接ワイヤの量から引き側サーボモータ１３の必要
回転量を計算する（ステップ２０２）。次いで引き側サ
ーボモータ１３に駆動指令をだして（ステップ２０
３）、エンコーダ１５を監視しながら引き側サーボモー
タ１３をサーボ駆動する（ステップ２０４）。

【００５６】このように、エンコーダ１５が、引き側サ
ーボモータ１３の回転量が上記ステップ２０２で計算し
た回転量に達したことを示すまで、溶接ワイヤ１０２を
所定の速度で送給する。

【００５７】エンコーダ１５から、引き側サーボモータ
の回転量が上記所定の回転量に達したことを示す信号が
送信されたら（ステップ２０５）、この時点で溶接ワイ
ヤ１０２の送給量の指示値が更新されていないかをみ
て、更新されている場合はその更新による送給補正量を
計算して（ステップ２０６）、ステップ２０２に戻る。

【００５８】以下、ステップ２０６で、送給量補正の必
要無し（必要な溶接ワイヤの送給が終了）と判定される
まで、上記のステップ２０２〜２０６の処理を繰り返し
実行する。

【００５９】次に、送給される溶接ワイヤ１０２を無負
荷状態に保持する働きを有する押し側ローラ１２の制御
について説明する。

【００６０】本実施例装置のローラ制御装置１７は、上
記のステップ２０２において、引き側サーボモータの回
転量を計算し終えたら、その後、引き側サーボモータ１
３の制御と平行して、押し側サーボモータ１４の制御も
行う。

【００６１】すなわち、ステップ２０２を実行後、ステ
ップ２０３で引き側サーボモータ１３に駆動指令を出す
のと同時に、押し側サーボモータ１４に対して駆動指令
を発し（ステップ２０７）、エンコーダ１６の出力を監
視しながら押し側サーボモータ１４を引き側サーボモー
タ１３と同期させた状態でサーボ駆動する（ステップ２
０８）。

【００６２】所定時間が経過したら、溶接ワイヤ１０２
の張り具合をみるため、押し側サーボモータ１４のサー
ボをオフとする（ステップ２０９）。上記したようにサ
ーボモータのサーボがオフとなっている場合、そのモー
タには、回転方向に対して何の拘束力も存在しない。

【００６３】このため、仮に溶接ワイヤ１０２に張力が
働いていたとすると、このワイヤ１０２が縮もうとする
ため、サーボモータ１４は溶接ワイヤ１０２送給方向に
回転する。また、逆に、溶接ワイヤ１０２に圧縮力が働
いていたとすると、このワイヤ１０２が伸びようとする
ため、サーボモータ１４はワイヤの送給方向と逆の方向
に回転する。

【００６４】従って、このサーボオフとした瞬間のサー
ボモータ１４の回転方向と回転量を検出すれば、溶接ワ
イヤ１０２に対してどのような力がどの程度作用してい
るかを検知することができる。

【００６５】本実施例装置においては、サーボをオフと
した後にサーボモータ１４から出力される誘導電流を所
定のしきい値と比較して、その大小で溶接ワイヤ１０２
に張力が作用しているのか、圧縮力が作用しているのか
を推定している（ステップ２１０）。

【００６６】つまり、溶接ワイヤ１０２が無荷重であれ
ば、サーボをオフとした後、押し側サーボモータ１４
は、引き側サーボモータ１３に連れ回りして、引き側サ
ーボモータ１３の回転数により決定される誘導電流を送
出するはずである。従って、この電流値を上記所定のし
きい値として、これより大きい誘導電流が検出されれば
溶接ワイヤ１０２には圧縮力が作用していたと判断で
き、逆であれば張力が作用していたと判断できる。

【００６７】また、サーボモータ１４には、エンコーダ
１６が組み込まれている。このため、サーボをオフとし
たあとのエンコーダ１６の出力を監視することにより、
サーボモータ１４がサーボオフとなった後に回転した量
から溶接ワイヤ１０２が移動した量を検出している（ス
テップ２１１）。

【００６８】この結果から溶接ワイヤ１０２が無荷重状
態であるか否かを判別して（ステップ２１２）、無荷重
でないと判別されたらステップ２１３に進む。ステップ
２１３では、上記のステップ２１０及び２１１で検出し
たデータに基づいて、溶接ワイヤ１０２を無荷重とする
ための送給量を計算する。

【００６９】以後、この計算値に基づいて溶接ワイヤ１
０２が無荷重状態となるように、サーボモータ１４をサ
ーボ駆動して、溶接ワイヤ１０２が無荷重であると判別
されるまでステップ２０７〜２１２を繰り返し実行す
る。

【００７０】ステップ２１４で、溶接ワイヤ１０２が無
荷重であると判別されたら、ステップ２１４へ進んでエ
ンコーダ１５を監視して、引き側サーボモータ１３の回
転量がステップ２０２で計算した所定の回転量に達した
と判別されるのを待つ。

【００７１】ステップ２１４で、所定の回転量に達した
と判別されたら、上記の引き側サーボモータ１３の制御
と同様に、溶接電源１００の指示値に対する補正量を計
算してステップ２０７に戻る。

【００７２】以後、所望の送給が終了するまで、上記ス
テップ２０７〜２１５を繰り返し実行する。

【００７３】以上の処理を行うことにより、本実施例装
置においては、引き側ローラ１１と押し側ローラ１２と
の間の溶接ワイヤ１０２を、無荷重状態に保ったまま送
給することができる。

【００７４】図９は、ワイヤ矯正量算出部３０で実行さ
れる処理の一例のフローチャートを示す。以下、同図に
沿って、ワイヤ矯正量算出部３０で、溶接ワイヤ１０２
のそり量を検出して、矯正量を算出するために行なわれ
る処理について説明する。

【００７５】上記したように、そり測定リング３１は、
溶接ワイヤ１０２にそりがないとした場合のワイヤ送給
ルート上に配置されている。そして、そのリング３１中
を無荷重状態の溶接ワイヤ１０２が送給される。このた
め、そり測定リング３１にかかる荷重は、その部位にお
ける溶接ワイヤ１０２が有しているそり量だけに起因す
ることになる。そこで、本実施例装置は、そり測定リン
グ３１で検出された荷重に基づいて、溶接ワイヤ１０２
が有しているそり量の算出を行っている。

【００７６】図９に示すように、ワイヤ矯正量算出用コ
ンピュータ３５において、そり量算出処理が起動する
と、まず荷重計制御装置３４が検出したＸ方向荷重
（Ｘ）とＹ方向荷重（Ｙ）とをデータとして取り込む
（ステップ３０１）。

【００７７】図１０（Ａ）はそり測定リング３１が溶接
ワイヤ３１から受ける力をＸ−Ｙ平面上にベクトル表示
した一例を示す。

【００７８】ワイヤ矯正量算出用コンピュータ３５は、
ステップ３０１でデータを取り込んだら、溶接ワイヤ１
０２のそり量をベクトルとして認識するため、荷重デー
タに基づいて図１０（Ａ）に示すような合成荷重Ｆ及び
そり方向θを計算する（ステップ３０２）。

【００７９】そりを矯正するためには、溶接ワイヤ１０
２に対して、そり方向を打ち消す方向に、そりによるひ
ずみを相殺する永久ひずみを与えることが必要である。
本実施例装置では、以下のステップ３０３〜３０６で、
その永久ひずみを与えるために溶接ワイヤ１０２に加え
るべき変位量の算出を行っている。

【００８０】これらのステップの処理について、図１０
（Ｂ）に示す、溶接ワイヤ１０２の応力・ひずみ線図に
沿って説明する。尚、同図に示す特性は、溶接ワイヤ１
０２の物性により決まる特性で、ワイヤ矯正量算出用コ
ンピュータ３５には、予めこの物性データが記憶されて
いる。

【００８１】ところで、溶接ワイヤ１０２にそりが生じ
ている場合、上記したようにそり測定リング３１では合
成荷重Ｆが検出される。この合成荷重Ｆは、溶接ワイヤ
１０２のひずみが“０”となるまで溶接ワイヤ１０２を
弾性変形させるのに必要な荷重である。

【００８２】従って、同図（Ｂ）中に実線で示す、ひず
みを“０”としたときの荷重がＦとなるような応力・ひ
ずみ線図を用いることにより、溶接ワイヤ１０２がそり
測定リング３１に拘束されない（溶接ワイヤ１０２に加
えられる応力が“０”）場合のひずみεを求めることが
できる。

【００８３】このために、ステップ３０３では、上記の
ステップ３０２で計算した合成荷重Ｆに基づいて、ワイ
ヤ矯正量算出用コンピュータ３５内に記憶されている物
性データから、そりの矯正に用いる応力・ひずみ線図を
選択している。

【００８４】次いで、ステップ３０４では、そりが無い
場合の応力・ひずみ線図を読み出している（同図（Ｂ）
中、一点鎖線で示す曲線）。尚、この場合の応力・ひず
み線図は、溶接ワイヤ１０２にそりがないことが前提で
あるから、ステップ３０３で選択した応力・ひずみ線図
を、原点を通るように平行移動した曲線とほぼ同一の曲
線となる。

【００８５】ここで、同図（Ｂ）中、点Ａは、矯正すべ
き溶接ワイヤ１０２の弾性限界である。すなわち、ひず
みεを有する溶接ワイヤ１０２を、ひずみεを打ち消す
方向に変位させ続けた場合、点Ａまでは弾性変形を示す
が、これを超えると溶接ワイヤ１０２には永久ひずみが
生じる。従って、その後応力を取り除いても、もはやひ
ずみ量はεには戻らない。

【００８６】また、同図（Ｂ）中、点Ｂは、上記の２つ
の応力・ひずみ線図の交点である。この点Ｂは、そりを
有する溶接ワイヤ１０２にとっては弾性限界であるＡ点
を超えた点であり、そりの無い溶接ワイヤにとっては正
に弾性限界である。従って、そりを有する溶接ワイヤ１
０２に、Ｂ点に達するための変位を与えると、その後、
応力を取り除いた際には、そりの無い場合の応力・ひず
み線図に沿って復元し、そりの無い溶接ワイヤ１０２と
なる。

【００８７】このための処理として、本実施例装置は、
上記のステップ３０３及び３０４で求めた２つの応力・
歪み曲線の交点Ｂを求め（ステップ３０４）、次いでこ
の交点Ｂにおけるひずみ量ｂを、矯正のための変位量と
して求めている（ステップ３０６）。このようにして溶
接ワイヤ矯正量を算出したら、その矯正量を、そりの方
向θと共にデータバッファに一時記憶する（ステップ３
０７）。

【００８８】その後上記のステップ３０１〜３０７を随
時繰り返し実行して、引き側ローラ１１と押し側ローラ
１２との間を送給される溶接ワイヤのそりの矯正量を連
続的に算出する。

【００８９】また、ワイヤ矯正量算出用コンピュータ３
５は、このように連続的にそりの矯正量を算出する一
方、ステップ３０７で矯正量の記憶を終えたら、ワイヤ
矯正部５０にワイヤの矯正量を指示する時期を計算する
ため、ワイヤ送給部１０から溶接ワイヤ１０２の送給量
が入力されるのを待つ（ステップ３０８）。

【００９０】上記したように、溶接ワイヤ１０２のそり
量を測定するそり測定リング３１と溶接ワイヤ１０２の
そりを矯正する矯正ローラ５６〜５９とは、所定の間隔
をあけて配置されている。このため、そりの測定が行わ
れた部位が、矯正ローラ５６〜５９の位置まで送給され
るのに要する時間だけ、矯正量を遅延して出力する必要
がある。

【００９１】このため、ステップ３０９では、上記のス
テップ３０８で取り込んだ溶接ワイヤ１０２の送給量デ
ータに基づいて、矯正量を出力するまでの遅延時間を計
算している。

【００９２】次いで、この遅延時間が経過したら、デー
タバッファに記憶されているデータから、対応する矯正
量と矯正方向をピックアップして、ワイヤ矯正部５０に
出力している（ステップ３１１）。

【００９３】尚、ここで、矯正方向は、図１０（Ｃ）に
示すように、溶接ワイヤ１０２のそり方向θと反対の方
向、つまりθ＋１８０°の方向としている。

【００９４】以後、ステップ３１０に戻って、順次算出
される矯正量に対する遅延時間を監視し、その時間が経
過するたびに、ステップ３１１を実行する。

【００９５】図１１はワイヤ矯正部５０で実行される処
理の一例のフローチャートを示す。この処理が起動する
と、まずワイヤ矯正量算出部３０から矯正量と矯正方向
が送信されてくるのを待つ（ステップ４０１）。

【００９６】ワイヤ矯正量算出部３０から、矯正量及び
矯正方向が送信されたら、それらのデータを組み合わせ
て、溶接ワイヤ１０２に与えるべき変位のＸ方向成分
と、Ｙ方向成分とを計算する（ステップ４０２）。

【００９７】ついで、矯正ローラ５６〜５９を移動させ
るため、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれの変位量だけ、サーボ
モータ５４、５５を回転させて、溶接ワイヤ１０２に所
望の変位を与える（ステップ４０３）。

【００９８】以後、ステップ４０１に戻り、ワイヤ矯正
量算出部３０から順次送信されてくる矯正量データに基
づいてステップ４０１〜４０３を繰り返し実行する。

【００９９】このように、本実施例装置によれば、溶接
ワイヤ１０２を送給しながら、随時そのそりを監視し
て、適正な矯正を行うことができる。このため、ワイヤ
リールから引き出される溶接ワイヤ１０２の曲率や、そ
りの方向が変動した場合でも、常に溶接ワイヤ１０２は
真っ直ぐに矯正される。

【０１００】従って、溶接トーチ１０４のワイヤ供給通
路１０５等に溶接ワイヤ１０２が引っ掛かることが無
い。このため、従来の装置において頻繁に発生していた
ワイヤ引っ掛かりによる設備停止を防止することがで
き、生産性の向上を図ることができる。

【０１０１】また、溶接ワイヤの引っ掛かりが防止さ
れ、その供給精度が向上されるため、溶接ワイヤ先端部
の被溶接物に対する位置や、溶接ワイヤと被溶接物間の
溶接ギャップの精度が安定して、溶接品質が向上する。

【０１０２】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、検出した
ワイヤの反りに基づいて、適正な方向に適正量の矯正を
行うことができる。このため、送給されるワイヤの曲率
や、そりの方向が変動しても、常にそのワイヤのそりを
矯正することができる。

【０１０３】このため、送給されるワイヤがワイヤの送
給通路等に引っ掛かることが無く、従来の装置のよう
に、ワイヤの引っ掛かりにより設備を停止させるような
ことがない。従って、設備の稼動率向上が可能となり、
生産性の向上を図ることができる。更に、ワイヤがスム
ーズに送給されるため、溶接ワイヤや糸はんだ等消耗材
料の供給精度が向上して、溶接やはんだ付け等の加工精
度が向上するという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワイヤ送給装置の原理図である。

【図２】本発明に係るワイヤ送給装置の一実施例の構成
図である。

【図３】本発明に係るワイヤ送給装置の一実施例のシス
テム構成図である。

【図４】本実施例装置のワイヤ送給部の要部の構成図で
ある。

【図５】本実施例装置のワイヤ矯正量算出部の要部の構
成図である。

【図６】本実施例装置のワイヤガイドローラの構成図で
ある。

【図７】本実施例装置のワイヤ矯正部の要部の構成図で
ある。

【図８】本実施例装置のワイヤ矯正部が実行する処理の
一例のフローチャートである。

【図９】本実施例装置のワイヤ矯正量算出部が実行する
処理の一例のフローチャートである。

【図１０】本実施例装置のワイヤ矯正量算出部が実行す
る処理の一例を説明するための図である。

【図１１】本実施例装置のワイヤ矯正部が実行する処理
の一例のフローチャートである。

【図１２】従来のワイヤ送給装置の構成図である。

【符号の説明】

Ｍ２ワイヤそり量検出手段Ｍ３ワイヤ矯正量算出手段Ｍ４ワイヤ矯正手段１０ワイヤ送給部１１引き側ローラ１２押し側ローラ１３、１４、５４、５５サーボモータ１７ローラ制御装置３０ワイヤ矯正量算出部３１そり測定リング３２、３３荷重計３５ワイヤ矯正量算出用コンピンュータ５０ワイヤ矯正部５１矯正量制御装置「５６〜５９矯正ローラ１００溶接電源１０２溶接ワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送給すべきワイヤのそり量及びそり方向
を検出するワイヤそり量検出手段と、該ワイヤそり量検出手段の検出信号に基づいて、前記ワ
イヤを矯正すべき方向と量とを算出するワイヤ矯正量算
出手段と、該ワイヤ矯正量算出手段の算出結果に基づいて前記ワイ
ヤを矯正するワイヤ矯正手段とを備えることを特徴とす
るワイヤ送給装置。