JPH0724572A - フィラーワイヤ送給装置 - Google Patents

フィラーワイヤ送給装置

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JPH0724572A
JPH0724572A JP17000493A JP17000493A JPH0724572A JP H0724572 A JPH0724572 A JP H0724572A JP 17000493 A JP17000493 A JP 17000493A JP 17000493 A JP17000493 A JP 17000493A JP H0724572 A JPH0724572 A JP H0724572A
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JP
Japan
Prior art keywords
wire
main body
guide
guide rollers
filler wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP17000493A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatake Uchiyama
正剛 内山
Toshiji Nagashima
利治 永島
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーチ先端部分が軽小で操作性が優れ正確で
安定した溶接ロボット用のフィラーワイヤ送給装置。 【構成】 調整つまみ29を回動させ先端部29aが調
整レバー27の先端部27aを押し下げることにより、
ガイドローラ25、ガイドローラ26は角度θだけ回動
し、ワイヤ3は、ガイドローラ25、ガイドローラ26
に沿って変形し曲げ歪が矯正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動溶接または半自動
溶接におけるフィラーワイヤの送給装置に係り、特に、
安定したワイヤの送給が必要とされる、電極とワイヤの
送給口が一体型のTIGアーク溶接に好適なフィラーワ
イヤ送給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】連続的にフィラーワイヤを供給すること
を前提とする溶接法、例えば、TIGアーク溶接におい
ては、優れた溶接品質を得るためには、溶融プールに対
する正確かつ安定した速度でワイヤを送給することが極
めて重要である。
【0003】従来のこの種の送給装置としては、例え
ば、特開平3−234366号公報に開示されたものが
あり、これは、図7に示すように、ワイヤコンジットラ
イナ1の出口近傍に、ワイヤの進行方向に対して、いわ
ゆる千鳥形に配設した複数個(図7では3個)のローラ
4の間を通過させることによって、ワイヤ3を塑性変形
させ、ワイヤガイド5をトーチ6の直前に設けてワイヤ
3の曲り歪を修正してトーチ6にワイヤ3を送給してい
る。特開昭60−184476号公報には、ワイヤ矯正
器具付きのロボット用の溶接トーチが示されている。近
時、溶接対象の材質、形状および溶接条件などが多様に
変化しており、トーチおよびトーチ周辺の付属機器はで
きるだけコンパクトであることが好ましく、特に溶接ロ
ボットなどによる高度の溶接自動化を実現するには、ロ
ボットの複雑な運動、および、これに伴うワイヤコント
ジットライナの急激な曲がりや捩じれに対応して、溶融
プールへの正確で安定したワイヤ送給機構が要求されて
いる。実公昭51−20248号公報には、図8に示す
ように、ワイヤスプール7に続く位置にワイヤ調整器8
を設けてワイヤの歪を調整しプルフィーダ9に送給する
構成が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ワ
イヤの送給は、ワイヤスプールに続いて設けたプッシュ
フィーダのみによって行なわれ、ワイヤ送給装置からの
出口部分ではワイヤが解放状態にあるため、ワイヤコン
ジットライナ内でのワイヤの捩じれや曲がり歪の程度に
よっては、ワイヤが螺旋状になって溶接部の溶融プール
からはみだして、安定したワイヤ供給を阻害する要因と
なっていた。上記のように、溶接ロボットのトーチの運
動に対応して、大きな曲率で塑性変形しているワイヤコ
ンジットライナを介してワイヤを送給するには、大きな
送給力が必要となり、前記プッシュフィーダのみを備え
る送給機構では、ワイヤに座屈荷重が付加され、特に剛
性の低いアルミニウムワイヤの送給については座屈によ
る変形が問題であった。また、トーチやワイヤガイドが
削り取られるなどの弊害も生じていた。実公昭51−2
0248号公報に開示の技術は、図9に示すように、ロ
ボット用のワイヤコンジットライナからのワイヤの送給
については、配慮されておらず、トーチに対するワイヤ
コンジットライナの方向は、ロボットの場合には常に同
一方向であることが好ましいが、この方向が大きく変化
すると、ワイヤコンジットライナがロボットアームと干
渉したりワイヤ送給路が大きく変動するという問題点が
あった。本発明は、上記の問題点に鑑み、トーチ先端部
分の軽小化を図るとともに、溶接ロボット用トーチの複
雑な運動条件に適応し、操作性が優れ正確で安定したワ
イヤ送給を行なうに好適なフィラーワイヤ送給装置を提
供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は、特許請求の範囲に記載されている。すなわ
ち、本発明は、フィラーワイヤを溶接トーチに送給する
フィラーワイヤ送給装置において、前記溶接トーチの前
段に設けられ前記フィラーワイヤを圧接・駆動する1対
のローラを有するプルフィーダと、前記プルフィーダの
前段に設けられ前記フィラーワイヤを挟持・誘導する1
対のガイドローラを備えると共に、前記フィラーワイヤ
の前記溶接トーチへの送給方向と前記ガイドローラの軸
心を結ぶ直線とのなす角度と、前記ガイドローラに対す
る前記フィラーワイヤの送入・送出位置とを、連動して
変化させるワイヤ曲げ付加器を有することを特徴とする
フィラーワイヤ送給装置であって、前記ワイヤ曲げ付加
器は、入口側ワイヤガイドを一体に固定した入口側本体
と、出口側ワイヤガイドを一体に固定した出口側本体
と、前記出口側本体に螺嵌された調整つまみを有し、前
記入口側本体と出口側本体とは、等しいピン間隔を保つ
と共に、互いに平行な連結レバーおよび調整レバーによ
って支持・連結され、前記1対のガイドローラは、前記
入口側本体、出口側本体にそれぞれ前記調整レバーと共
に軸支され、前記調整つまみの先端部が前記調整レバー
の一端を押下するように配設したものである。
【0006】
【作用】上記の構成により、調整つまみを回動させ先端
部が調整レバーの先端部を押し下げることにより、ガイ
ドローラは調整レバーと共に任意角度θだけ回動し、ワ
イヤはガイドローラに沿って変形し、曲げ歪が矯正され
てトーチから繰り出され正常な溶接を行うことができ
る。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を図面と共に説明する。図1
は、本発明の第1実施例のフィラーワイヤ送給装置をト
ーチに装着した図である。本実施例は、図示するよう
に、ワイヤコンジットライナ14からプッシュフィーダ
13、ワイヤコンジットライナ14に続く延長にワイヤ
曲げ付加器20を備え、さらにプルフィーダ11からト
ーチ12へと続いている。トーチ12はタングステン電
極とワイヤの突出位置を一体に固定した型のトーチであ
って、通常のTIGトーチと概ね同じ大きさを有し、ワ
イヤトーチがなくなる分だけトーチ12周りが簡素化し
ている反面、電極とワイヤが近接しているため溶融プー
ルへの正確かつ安定したワイヤ送給は重要な条件とな
る。一定の曲げ変形をワイヤ3に与えることができれ
ば、ワイヤ3を電極の直下へ導入することが容易とな
り、溶接進行方向に対してワイヤ導入方向を限定しない
全方向性の溶接を実行することが可能となる。すなわ
ち、ワイヤ曲げ付加器20によるワイヤ曲げ歪の矯正、
ワイヤ導入方向の調整により、ワイヤの導入すべき位置
を制御することができ、これによりTIG溶接作業の安
定性の向上が図られる。
【0008】図2は図1に示したワイヤ曲げ付加器20
の詳細を示す拡大図、図3は図2におけるワイヤ曲げ歪
の矯正動作状態を示す図である。図4は図3によるワイ
ヤ曲げ歪の矯正後のワイヤ形状の変化を示す図、図5は
図2におけるA−A矢視断面を示す図である。図2にお
いてワイヤ曲げ付加器20は入口側ワイヤガイド21
a、入口側本体22とこれに付随するガイドローラ2
5、出口側ワイヤガイド21b、出口側本体28とこれ
に付随するガイドローラ26、および入口側本体22と
出口側本体28を連結する連結レバー23、調整レバー
27、並びにピン24a、24b、24c、24dを有
し、また、出口側本体28に螺嵌し調整レバー27の先
端部を押下可能のように設けた調整つまみ29などの部
品から構成されている。ガイドローラ25は調整レバー
27と共にピン24cによって入口側本体に軸支され、
一方、ガイドローラ26は、調整レバー27と共にピン
24dによって出口側本体28に軸支されており、入口
側本体22と出口側本体28は、連結レバー23と調整
レバー27および、ピン24a、24b、24d、24
cを順に連ねる形状が平行四辺形を形成するいわゆるダ
ブルリンクによって連結されている。すなわち、ピン2
4aと24bの軸心間隔とピン24cと24dの軸心間
隔は等しい寸法Sを有し、ピン24aと24cの軸心間
隔とピン24bと24dとの軸心間隔は等しい寸法Pを
有する。また、出口側本体28と螺合して設けた調整つ
まみ29は、その先端部29aが調整レバー27の先端
部27aと接触するように構成されている。これにより
調整つまみ29を回動してその先端部29aが調整レバ
ーの先端部27(a)を押下させると、連結レバー23
と調整レバー27によって連結されるダブルリンクの作
用により、図3に示すように調整レバー27は角度θだ
け回動し、入口側本体22と出口側本体28は、互いに
平行移動すると共に、ガイドローラ25、ガイドローラ
26も角度θに対応して相対位置を変化する。これによ
り、入口側本体22と出口側本体28は相対的に、S−
Scosθ=S(1−cosθ)だけ平行移動する。こ
のため入口側ワイヤガイド21aと、出口側ワイヤガイ
ド21bとは、S(1−cosθ)だけ水平に相対移動
し、図4に示すように、この移動した量だけワイヤ3の
進行軸線方向がずれると共に、ワイヤ3に曲げ変形を与
えることになる。しかし、上記のように平行移動するだ
けであるから、ワイヤコンジットライナ14のトーチ1
2に対する方向が変化することはなく、プッシュフィー
ダ13から送り出されたワイヤ3はワイヤ曲げ付加器2
0に導かれ、入口側ワイヤガイド21aからガイドロー
ラ25、ガイドローラ26の間を通過して、出口側ワイ
ヤガイド21bを経てプルフィーダ11へ送給される。
【0009】図3において、入口側ワイヤガイド21
a、ガイドローラ25、ガイドローラ26、出口側ワイ
ヤガイド21bにより、ワイヤ3は、ガイドローラ26
に沿って曲げ変形するように構成される。図5に示すよ
うに、ガイドローラ25、ガイドローラ26の対向面に
は、ワイヤ3の径に適合するサイズの凹溝30が設けら
れワイヤ3を誘導するようになっている。上記実施例の
フィラーワイヤ送給装置によれば、装置の小型化とトー
チ12近傍に簡易に取付けが可能となり、ワイヤコンジ
ットライナ14の取付け方向が常に同一であるため、溶
接ロボット用として好適であり、図4に示すように、ワ
イヤ3にS字状の曲げ変形を与えることにより、送り込
まれたワイヤ3の不特定方向の曲げ歪を矯正することが
可能となり、ガイドローラ25、ガイドローラ26の角
度θを状況により選択することによって、特定方向に対
する曲げ変形を付加することも可能であるから、いわゆ
るワイヤの「あばれ」や、捩じれなどを防止することが
でき、安定したワイヤの送給を実現することができる。
本実施例は、軽合金の溶接用のフィラーワイヤ、たとえ
ば、剛性の低いアルミニウムワイヤの送給には座屈によ
る変形防止と、円滑な送給性確保の見地から好適である
といえる。
【0010】図6は、本発明の他の実施例を示す図で、
1つのワイヤフィーダ、すなわちプルフィーダ11のみ
を使用し、プッシュフィーダを省略した配置であって、
プルフィーダ11をトーチ12の入口側へ図1と同様に
取付けており、比較的剛性のある鋼材用のフィラーワイ
ヤの送給装置には適用が可能である。
【0011】上記各実施例は、TIG溶接に適用した実
施例について記述したが、ワイヤリールから繰り出すフ
ィラーワイヤを使用する、MIG溶接、炭酸ガス溶接に
も適用可能なことはいうまでもないが、電極とワイヤの
供給部を一体に形成した上記実施例のTIGトーチにお
ける溶接部の安定化と品質向上の点で特に効果的であ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明の実施により、溶接トーチ先端部
分の軽小化が図られると共に、溶接ロボット用トーチの
複雑な運動条件に適応し、溶接対象物の溶融プールに対
する正確かつ安定的なワイヤの供給が可能であり、溶接
部の品質確保と信頼性の向上に顕著な効果を奏するフィ
ラーワイヤ送給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフィラーワイヤ送給装置を
トーチに装着した図である。
【図2】図1の局部の詳細を示す拡大図である。
【図3】図2におけるワイヤ曲げ歪の矯正動作状態を示
す図である。
【図4】図3によるワイヤ曲げ歪の矯正後のワイヤ形状
の変化を示す図である。
【図5】図2におけるA−A矢視断面を示す図である。
【図6】本発明の他の実施例のフィラーワイヤ送給装置
をトーチに装着した図である。
【図7】従来のフィラーワイヤ送給装置とトーチの関係
を示した図である。
【図8】従来の別のフィラーワイヤ送給装置を示す図で
ある。
【図9】図8のフィラーワイヤ送給装置装着状態を示す
図である。
【符号の説明】
1…ワイヤコンジットライナ 2…ブラケ
ット 3…ワイヤ 4…ローラ 5…ワイヤガイド 6…トーチ 7…ワイヤスプール 8…ワイヤ
調整器 9…プルフィーダ 10…ロボッ
トアーム 11…プルフィーダ 12…トー
チ 13…プッシュフィーダ 14…ワイ
ヤコンジットライナ 20…ワイヤ曲げ付加器 21…ワイ
ヤガイド 21a…入口側ワイヤガイド 21b…出
口側ワイヤガイド 22…入口側本体 23…連結
レバー 24a〜24d…ピン 25…ガイ
ドローラ 26…ガイドローラ 27…調整
レバー 28…出口側本体 29…調整
つまみ 30…凹溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィラーワイヤを溶接トーチに送給する
    フィラーワイヤ送給装置において、 前記溶接トーチの前段に設けられ前記フィラーワイヤを
    圧接・駆動する1対のローラを有するプルフィーダと、 前記プルフィーダの前段に設けられ前記フィラーワイヤ
    を挟持・誘導する1対のガイドローラを備えると共に、
    前記フィラーワイヤの前記溶接トーチへの送給方向と前
    記ガイドローラの軸心を結ぶ直線とのなす角度と、前記
    ガイドローラに対する前記フィラーワイヤの送入・送出
    位置とを、連動して変化させるワイヤ曲げ付加器を有す
    ることを特徴とするフィラーワイヤ送給装置。
  2. 【請求項2】 前記ワイヤ曲げ付加器は、 入口側ワイヤガイドを一体に固定した入口側本体と、 出口側ワイヤガイドを一体に固定した出口側本体と、 前記出口側本体に螺嵌された調整つまみを有し、 前記入口側本体と出口側本体とは、等しいピン間隔を保
    つと共に、互いに平行な連結レバーおよび調整レバーに
    よって支持・連結され、 前記1対のガイドローラは、前記入口側本体、出口側本
    体にそれぞれ前記調整レバーと共に軸支され、前記調整
    つまみの先端部が前記調整レバーの一端を押下するよう
    に配設したことを特徴とする請求項1記載のフィラーワ
    イヤ送給装置。
JP17000493A 1993-07-09 1993-07-09 フィラーワイヤ送給装置 Pending JPH0724572A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175512A1 (ko) * 2015-04-28 2016-11-03 주식회사 키스타 형성 가능한 플라스틱 재료를 위한 3d 입체물 제조 로봇

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175512A1 (ko) * 2015-04-28 2016-11-03 주식회사 키스타 형성 가능한 플라스틱 재료를 위한 3d 입체물 제조 로봇
KR20160128004A (ko) * 2015-04-28 2016-11-07 주식회사 키스타 형성 가능한 플라스틱 재료를 위한 3d 입체물 제조 로봇
US10946585B2 (en) 2015-04-28 2021-03-16 Eelcee Ltd. Three-dimensional product manufacturing robot for plastic formable materials

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