JPH09271875A - ワイヤについた巻癖の自動矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ源に環状に巻かれて収納されているワ
イヤを引き出す際の巻癖を逐次矯正し、引き出し始めか
ら引き出し終りに至るまで一定して真直またはこれに近
い状態でワイヤを送給することのできる、ワイヤについ
た巻癖の自動矯正装置を提供する。 【解決手段】 センサ１、ワイヤ矯正機３及び変位装置
４を備える。センサ１は、ワイヤ６が環状に巻かれて収
納されているときの曲率半径を検出するためのものであ
る。一方、ワイヤ矯正機３は、ワイヤ６の巻癖を矯正す
るものであり、ワイヤ源７から引き出されたワイヤ６が
挿通される。前記ワイヤ矯正機３は、挿通されるワイヤ
６の径方向の両側に配置され、該ワイヤ６を湾曲状に曲
げることのできる３個の矯正用ローラー５を有する。変
位装置４はセンサを用いて検出された曲率半径に応じ
て、矯正用ローラー５の少なくとも１個をローラーの軸
方向と直交する平面内でワイヤ６の径方向に自動的に変
位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワイヤ源に環状
に巻かれて収納されているワイヤを、ワイヤ源から引き
出した際に、ワイヤについている巻癖を巻癖の度合いに
応じて自動的に矯正し得るワイヤについた巻癖の自動矯
正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動溶接機などに使用される溶
加材は、長時間連続して溶接機に送給する必要があるた
め長いワイヤ状となされている。かかる溶接用ワイヤ
は、スプールに巻かれたり、芯材に巻き付けられ収納用
筒体に収納されたいわゆるワイヤ源として供給され、使
用するにあたっては、該ワイヤ源から逐次引き出されて
自動溶接機に送給されるものとなされている。

【０００３】ところが、引き出されたままの溶接用ワイ
ヤは、該ワイヤが環状に巻かれて収納されているため、
ワイヤが弓状にまがったりコイル状にまがるいわゆる巻
癖がついた状態となっている。このような巻癖のついた
溶接用ワイヤをそのまま自動溶接機に送給すると、溶接
用ワイヤをガイドする部品と溶接ワイヤとの間の摩擦に
偏りがでて自動溶接機に異常な磨耗が生じたり、溶接用
ワイヤに電力を供給する電極と溶接用ワイヤが点接触状
態となると送給が不安定となり溶接条件が変動する。ま
た、溶接用ワイヤと電極が溶着するといわゆるバーンバ
ック現象が起こり、溶接の対象部品に不良品が発生した
り、製造ラインが停止するといった問題が発生してい
た。

【０００４】そこで従来は、ワイヤの巻癖を矯正するこ
とのできるワイヤ矯正機をワイヤ源と自動溶接機の間に
配し、ワイヤの巻癖を該ワイヤ矯正機で矯正した後、溶
接用ワイヤを自動溶接機に送給するものとなされてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ワイヤ源は
一般的に多量のワイヤが幾重にも環状に巻き重ねられた
状態で供給されるため、ワイヤの送給開始時と終了時で
は巻き付けられているワイヤの曲率半径が異なり、それ
に従い、引き出されたワイヤの巻癖の度合いも大きく異
なるものであるが、従来のワイヤ矯正機は、ワイヤの巻
癖を真直にする矯正力が初期設定のまま一定に維持され
ていたため、ワイヤの巻癖の度合いの変化に対応しきれ
なかった。即ち、ワイヤ矯正機の矯正力を引き出し始め
の巻癖の度合いに対応するように設定した場合、ワイヤ
の引き出し量が増加するに従い巻癖が矯正しきれなくな
ったり、また逆に設定した場合、引き出し始めのワイヤ
には過剰に矯正力が付加されて、巻癖とは反対の癖が新
たにつくという現象が生じていた。かかる現象の下で
は、真直でない溶接用ワイヤが自動溶接機に送給される
ので、ワイヤ矯正機を通さなかった時と同様のトラブル
が発生していた。

【０００６】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであり、ワイヤについた巻癖の度合いに対応してワイ
ヤ矯正機の矯正力を自動的に変化させることのできる、
ワイヤについた巻癖の自動矯正装置を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明者らは、ワイヤ
の巻癖は、環状に収納されているときの曲率半径と一定
の関係を有することを見出だし、この発明をなすに至っ
た。即ち、この発明に係るワイヤについた巻癖の自動矯
正装置を図面の符号を用いて説明すれば、ワイヤ源
（７）から引き出されているワイヤ（６）が環状に巻か
れて収納されているときの曲率半径を検出するためのセ
ンサ（１）と、引き出されたワイヤ（６）の径方向の両
側に配置され、該ワイヤ（６）を巻癖と逆の湾曲状に曲
げながら周面に沿わせて送ることのできる少なくとも３
個の矯正用ローラー（５）を有する矯正機と、前記セン
サ（１）を用いて検出された曲率半径に応じて、前記矯
正用ローラー（５）の少なくとも１個を、ローラーの軸
方向と直交する平面内でワイヤ（６）の径方向に変位さ
せる変位装置（４）を備えたことを要旨とするものであ
る。

【０００８】上記構成の装置を用いれば、収納されてい
る状態のワイヤの曲率半径を検出することにより、引き
出されているワイヤの巻癖の度合いに最適な矯正力を自
動的にワイヤに付加できるため、ワイヤの引き出し初め
から引き出し終りまで真直またはこれに近い状態のワイ
ヤを送給し続ける事ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、この発明に係るワイヤにつ
いた巻癖の自動矯正装置の実施形態について説明する。

【００１０】この実施形態に係る自動矯正装置は、溶接
機の溶加材用ワイヤに適用したものであり、図１に示す
ように、ワイヤ源に環状に巻かれて収納されているワイ
ヤの曲率半径を検出するためのセンサ（１）、該センサ
からの信号によって曲率半径を演算するとともに、求め
た曲率半径の大きさに応じて矯正信号を出力する制御回
路（２）、ワイヤの巻癖を矯正するワイヤ矯正機
（３）、前記制御回路（２）からの矯正信号に応じて、
前記矯正機（３）における矯正量を調節する変位装置
（４）を備えている。

【００１１】ワイヤ源（７）に環状にて収納されている
ワイヤ（６）が連続的に引き出されていくと、ワイヤ源
（７）における環状ワイヤの量が少なくなって曲率半径
は徐々に小さくなるが、前記センサ（１）はこの変化す
るワイヤの曲率半径を検出するために用いられるもので
ある。このために、この実施形態では、ワイヤ源（７）
における周面の径方向内方への退入量を検出するセンサ
が用いられている。かかるセンサ（１）の具体的構造は
特に限定されることはなく、検出子をワイヤ源（７）の
周面に当接させて前記退入量を検出する接触式のもので
も良いし、レーザーなどによる光学式や超音波式のもの
でも良い。また、巻き付いているワイヤ全体の厚みを検
出する渦電流式等でも良い。

【００１２】前記制御装置（２）は、前記センサ（１）
により検出したワイヤ源（７）における周面の径方向内
方への退入量をもとに曲率半径を演算するとともに、求
めた曲率半径に対応した矯正を行わせるための矯正信号
を出力するものである。曲率半径の算出は、未使用状態
におけるワイヤ源（７）の半径から、センサ（１）によ
り検出した退入量を減ずれば良く、センサ（１）からの
信号が巻き付き厚さに関するものの場合は、ワイヤ源
（７）の芯の半径に厚さを加えれば良い。また、個々の
曲率半径と基準矯正量との関係を予め実験等により求め
るとともに、そのデータを制御装置に記憶させておき、
該データをもとに具体的曲率半径に対する矯正量を決定
すれば良い。

【００１３】前記ワイヤ矯正機（３）の構成部品である
３個の矯正用ローラー（５）（５）（５）は、それぞれ
円筒形状をなしており、その外周に沿ってワイヤ（６）
を案内しつつ前方へ送るものである。このため、ワイヤ
（６）が該ローラー（５）（５）（５）の周面から外れ
ないように厚さ方向の両端部周縁に立上り部（５１）を
有している。

【００１４】該矯正用ローラー（５）（５）（５）は、
ワイヤ源（７）の近傍位置において、同一平面上でそれ
ぞれの回転軸が互いに平行となるように配置されるとと
もに、ワイヤ（６）の送給路を挟んで一方の側に１個、
他方の側に２個配置され、かつ、他方側に配置された２
個の矯正用ローラー（５ｂ）（５ｂ）が前記一方側に配
置された矯正用ローラー（５ａ）に対してワイヤ送給方
向（Ａ）の前後となるように配置されている。そして、
他方側のローラー（５ｂ）（５ｂ）と一方側のローラー
（５ａ）の間にワイヤー（６）が挿通され、送給ローラ
ー（８）によって送給方向（Ａ）に送られるものとなさ
れている。また、図３に示すように、他方側に配置され
る２個のローラー（５ｂ）（５ｂ）の内側周面を結ぶ仮
想線（ｈ）を越えて一方側に配置されるローラー（５
ａ）の内側周面が突出しており、したがって、その間に
挿通されるワイヤ（６）は蛇行しつつ送給されるものと
なされている。

【００１５】前記３個の矯正用ローラー（５）（５）
（５）が上述するように配置されることによって、該ロ
ーラー（５）（５）（５）の間に蛇行状に挿通されるワ
イヤ（６）を、巻癖と反対方向に湾曲状に曲げながら送
給することができ、該ワイヤ（６）の巻癖が随時矯正さ
れるものとなされる。

【００１６】前記変位装置（４）は、制御回路（２）か
らの信号によって一方に位置する矯正用ローラー（５
ａ）を、該ローラー（５ａ）の軸方向と直交する平面内
においてワイヤ（６）の径方向に変位させるためのもの
であり、該ローラー（５ａ）の変位によってローラー間
距離（ｄ）を変化させ、挿通されるワイヤ（６）の湾曲
の程度を変え、もってワイヤ（６）の巻癖を矯正する矯
正力を調整するものとなされている。

【００１７】この実施形態の場合、変位装置（４）はス
テッピングモーター（４ａ）とその回転を往復動に変換
し得るラック（４ｂ）及びピニオン（４ｃ）の機構で構
成された装置であり、前記ラック（４ｂ）と、一方に位
置する矯正用ローラー（５ａ）の回転軸とが一体に取り
付けられている。したがって、ステッピングモーター
（４ａ）の回転量に応じてラック（４ｂ）が直接に往動
または復動する結果、矯正用ローラー（５ａ）の位置も
変化し、ローラー間距離（ｄ）が変化するものとなされ
ている。

【００１８】上記実施形態に係る自動矯正装置の使用方
法は以下の通りである。即ち、まず、ワイヤ（６）の一
端をワイヤ源から引き出すとともに、巻癖と逆方向に湾
曲されるように、上下の矯正ローラー（５ａ）（５ｂ）
間に挿通する。ワイヤ（６）は、使用量に応じてワイヤ
源（７）から引き出されるが、この引き出しによりワイ
ヤ源（７）の周面は径方向内方に徐々に退入していく。
この退入量がセンサ（１）により検出され、これに基づ
いて制御回路（２）で曲率半径が演算される。曲率半径
と必要矯正量との関係は制御回路（２）に予めデータと
して記憶されており、演算された曲率半径に対する必要
矯正量が該データから求められ、制御回路（２）はそれ
に応じた矯正信号を出力する。かかる矯正信号により、
ステッピングモーター（４ａ）が所定量回転し、ラック
（４ｂ）がその長さ方向に所定量移動し、該ラック（４
ｂ）と一体化された矯正ローラー（５ａ）が自動的に変
位する。矯正ローラー（５ａ）の変位により、ローラー
間距離（ｄ）が変化して、ローラー（５ａ）（５ｂ）間
に挿通されたワイヤ（６）の蛇行軌道、換言すれば湾曲
状態が変化し、もって矯正力が設定される。

【００１９】このように、ワイヤ源（７）から引き出さ
れたワイヤ（６）は、ワイヤ矯正機（３）により直ちに
適正な矯正力をうけるため、前記ワイヤ矯正機（３）を
通過したワイヤ（６）は、ワイヤ源（７）からの引き出
し量に関わりなく常に真直またはこれに近い状態で送給
されることとなる。

【００２０】

【発明の効果】この発明にかかるワイヤについた巻癖の
自動矯正装置を使用すれば、該自動矯正装置に挿通され
るワイヤは、その径方向両側に配置された各矯正用ロー
ラーの間を蛇行し、巻癖とは逆の方向の軌跡を描くこと
によって巻癖が矯正されるものとなされ、かつその矯正
力は、ワイヤ源に巻き付けられているワイヤの曲率半径
を検出することによって自動的に適正に制御される。し
たがって、ワイヤ源から引き出される巻癖の度合いが変
化しても安定して真直またはこれに近い状態でワイヤを
送給することができる。その結果、自動溶接機などにお
いて生じていたワイヤの巻癖に伴うトラブルを有効に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態に係るワイヤについた巻癖の自動矯
正装置及びその使用状態を模式的に示す概略構成図であ
る。

【図２】 ワイヤ矯正機を示す斜視図である。

【図３】 矯正用ローラー及び挿通されるワイヤの位置
関係を示すもので、図２のIII −III 線断面図である。

【符号の説明】

１…センサ ２…制御回路 ３…ワイヤ矯正機 ４…変位装置 ５…矯正用ローラー ６…ワイヤ ７…ワイヤ源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｈ 51/08 Ｂ６５Ｈ 51/08 Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ源（７）から引き出されているワ
   イヤ（６）が環状に巻かれて収納されているときの曲率
   半径を検出するためのセンサ（１）と、 引き出されたワイヤ（６）の径方向の両側に配置され、
   該ワイヤ（６）を巻癖と逆の湾曲状に曲げながら周面に
   沿わせて送ることのできる少なくとも３個の矯正用ロー
   ラー（５）を有する矯正機と、 前記センサ（１）を用いて検出された曲率半径に応じ
   て、前記矯正用ローラー（５）の少なくとも１個を、ロ
   ーラーの軸方向と直交する平面内でワイヤ（６）の径方
   向に変位させる変位装置（４）を備えたことを特徴とす
   るワイヤについた巻癖の自動矯正装置。