JPS6326271A - ア−ク溶接用ワイヤ自動送給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は消耗電極式アーク溶接に於けるワイヤ自動送給
装置に関するものである。

従来の技術 従来から存在する半自動溶接機のワイヤ送給装置（含溶
接トーチ）は第９図に示すような形態で利用されてきた
。第９図に従って従来のワイヤ送給装置を説明する。１
はワイヤ・リール、２はワイヤの巻き癖を元にもどすき
ょう正ローラ取付板、３はワイヤ送給モータ、５０はモ
ータ軸出力用ローラ、５１は加工ローラ、１９はきょう
正ローラ、２０はきょう圧用加圧ローラ、５は送給装置
固定部、αはモータ等の回転方向を示す。１１はコンジ
ットホース、Ａ　、　Ａ’はフンジットホース１１を切
った両端部、８はトーチ・グリップ部、９はトーチ・ス
イッチ・レバー、３３はリミット・スイッチ、１ｏはリ
ミット・スイッチ・押え部、１５はカーブド・トー°チ
部（尚、従来からカプード型。

ストレート型の二種類が存在する）、１６はノズル、１
７は給電チップ、１８は溶接ワイヤ、１９はアークであ
る。尚、図面では省略したが、シールドガス、電力供給
部が送給装置固定部６に取付けられ、コンジットホース
１１を経由してノズル１６、給電チップ１７に至る。溶
接作業者はトーチ・グリップ部８を持ち、トーチ・スイ
ッチ・レバー９を引くことによシ、モータ３′が駆動し
、ワイヤ１８が送給され、しかもシールド・ガス、電力
が共に供給され溶接が進行する。第９図の（ロ）はコン
ジットホース１１が曲がった状態を示す。

発明が解決しようとする問題点 第９図に示す様な従来の半自動ワイヤ送給装置では以下
に示す問題点が存在していた。

（１）第９図の（ロ）に示すようにコンジットホース１
１が曲がった状態で使用した時、ワイヤ１８の送給性能
が落る。即ち、ワイヤ１８の送給変動が大となる。

（２）　　前記（１）項の状態で使用した場合、アーク
１８の発生状態は不安定となり、良好な溶接を実施する
ことは不可能となる。

（３）従来よ、９）−チ・グリップ部８にモータを組み
込み、ワイヤを送る方式があったが、トーチグリップ部
８が重くなる為、作業性能に劣っていた。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明のアーク溶接用ワイ
ヤ自動送給装置は、駆動用モータ出力軸に係合した第１
のワイヤ送給機構と溶接トーチ本体内またはその近傍に
第２のワイヤ送給機構とを設け、可撓状を有するワイヤ
案内管を駆動力伝達手段として用い、前記第１のワイヤ
送給機構と前記第２のワイヤ送給機構をそれぞれ連結、
同期して駆動する構成としたものである。

作用 上記構成により、一つの駆動用モータで第１のワイヤ送
給機構および第２のワイヤ送給機構を駆動するので、ワ
イヤ送給変動が少ない。また、溶・接トーチ先端に駆動
用モータが不要であるので、操作性が良い。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図乃至第８図を参照
して説明する。

第１図において、２１は銅線よシなるフレキシブルなシ
ャフトであシ、斜線方向に銅線が巻回されている。７は
シャフト２１の外側に存在する固定部シャフト、６２は
ベアリング、又は滑りの良好な金属、尚ベアリング６２
は必ずしも必要でなく、固定部シャフト７とシャフト２
１の間にグリースまたは二硫化モリブデンまたは樹脂等
を入れてもよい。シャフト２１の中心部は穴があけられ
ており、その穴の中にコンジット・ライナー２２が挿入
される。コンジット・ライナー２２の中心部に溶接ワイ
ヤを挿入して、Ｘからｙ方向に送る。

尚、シャフト２１の中心部に穴があいた具体例を第２図
、第３図、第４図、第６図、第７図に示す。

又第１図の様にシャフト２１に穴がおいていない例を、
第５図、第８図に示す。尚、第１図に於てはシャフト２
１の中心部にコンジット・ライナー２２を挿入したが、
別の方法として、シャフト２１の内面穴にコンジット・
ライナー２２に相当する樹脂コーテングを施してもよい
し、またステンレスの線を巻いた管を入れてもよい。さ
らにはコンジット・ライナー２２に相当するものが、存
在しなくてもよい。本実施例は第１図に示すものを第９
図の点Ｂ　、　Ｂ’間に挿入し、かつシャフト２１とモ
ータ３′の出力軸を連結し、ワイヤ１８を送るワイヤ送
給装置に関するものである。尚、シャフト２１の最終出
力部（第９図Ｂ′点に相当する位置）にワイヤ送給ロー
ラ５０，５１に相当する第２のワイヤ送給機構を設置連
結してワイヤ１８を送る。

尚、第９図の状態でワイヤを送シ、点Ｂ　、　Ｂ’間に
第１図に相当するものを挿入し、かつモータ３′に第１
図のシャフト２１を連結するだけでもよい。

この時、シャフト２１は、ワイヤ１８を送る為の補助材
としての意味しかもたない。尚、この状態でもワイヤ１
８が送れる理由は、シャフト２１の内面穴の鋼線巻き方
向に、ワイヤが移動する為である。

以上のように構成した本実施例を第２図に示す。

また第２図の詳細図面を第３図、第４図に示す。

第６図は他の実施例、第６図、第７図、第８図は更に他
の実施例を示す。このようなフレキシブルなシャフト２
１を使用し、前記の問題点を解決する。尚、固定部シャ
フト７は、シャフト２１と同様、複数本の鋼線、銅線等
を捩って作られている。

第９図のＢ部で第１図のシャフト（第１図の８点）をモ
ータ軸出力部（又は減速機出力部）に連結すれば、第１
図のシャフト２１は回転する。但し、固定部シャフト７
は固定である。シャフト２１の出力部（第１図の８７点
）を第９図に示すローラ５１に連結し、ワイヤ送給ロー
ラ５ｏでワイヤ１８に加圧力を加えれば、ワイヤ１８の
送給は可能となる。即ち、第９図に示すモータ３．ロー
ラ５０゜６１を第９図のトーチ・グリップ部８に取付け
たと同様の作用がある。尚、シャフト２１は第１図にも
示した通り、硬鋼線、軟鋼線を各々異形線にし、それを
組合せて密着スプリング状に巻きあげたもので、軽量で
、しかも可撓性に優れている。

尚、シャフト２１の鋼線巻き方向とモータの回転方向を
一致させて連結することは言うまでもない。

次に、上記実施例について、更に具体的に説明すると、
第２図において、３はモータ、４はモータ３に取付けら
れた減速ギア、６はモータ３．減速ギア４に連結された
動力出力軸である。尚、ワイヤ・リール１に巻かれたワ
イヤ１８は、モータ３、減速ギア４．動力出力軸６の軸
芯を通って、固定部シャフト７の内部に送られる。尚、
減速ギア４には遊星ギア等が採用される。１３は、シー
ルド・ガスを先端に送るガス・ホース、１２はチップ１
７に電気を供給する給電線、１４はトーチ・スイッチ３
３の信号を溶接電源に送るリード線、９はトーチ・スイ
ッチ用のレバー、１５はカーブド・トーチ部１５の給電
パイプ外面、１６はノズル、１７は給電チップ、１８は
ワイヤ、１９はアーク、αはワイヤ送給方向」βは出力
軸の回転方向、点Ｂは動力出力軸６と固定部シャフト７
の連結点　Ｂ部は固定部シャフト７とトーチ・グリップ
部８の連結部を示す。また、第２図（ロ）はワイヤ送給
モータ３．減速ギア４．動力出力軸６の詳細を示し、第
２図（ハ）は第２図（ロ）とは別の構成を示し、減速ギ
ア４はベベル・ギア（直交カサ歯車）による減速機構を
採用している。次に第３図を説明する。第３図は第２図
に示した構成の内部断面図を示したものである。尚、Ｂ
　、　Ｂ部点は第２図と同一の点を示す。２３はコレッ
ト・チャック等の連結器、２４は連結器２３を締めて固
定する連結器固定具であシ、連結器２３と連結器固定具
２４はネジにより連結される。２１はシャフト、２２は
コンジット・ライナー（尚、金属または樹脂によシ構成
される。図面で示す通シ、シャフト２１と動力出力軸６
は連結器２３を介して連結される。また、連結器２３と
動力出力軸６はビス２５を介して連結される。シャフト
２１とコレット・チャック２３は、最初、連結器固定具
２４をゆるめて固定具２３の中にシャフト２１を挿入し
、連結器固定具２４をネジで締めることによシ固定具２
３とシャフト２１は連結される。βはシャフト２１０回
転方向、３１はワイヤ送給軸の円錐形テーパ部、２９は
ワイヤ送給軸の支点部、支点部２９と円錐形テーパ部３
１は一体形で共にワイヤ送給軸と呼ぶ。シャフト２１と
ワイヤ送給軸は円錐形テーパ部３１の内側の穴で、ネジ
連結、カシメ連結、溶接連結、チャック連結等で連結さ
れる。即ち、シャフト２１の回転はワイヤ送給軸に出力
され、支点部２９、円錐形テーパ部３１は回転する。２
７はローラであり、円錐形テーパ部３１を自由に回転す
る。１３′はガス供給部、１ｏＯはワイヤ送給ローラ、
１ｏＯはε、γ方向に回転し、ワイヤ１日を送る。２８
はワイヤ送給ローラ１００．ローラ２７を回転自在に連
結するレバーである。また、レバー２８は支点部２９に
支点ピン３０で、回転自在に連結される。尚、ワイヤ送
給ローラ１ｏ○。

支点ピン３０．レバー２８．ローラ２７で構成される部
品は、２ケ所又は３ケ所に存在する。即ち、円錐形テー
パ部３１がβ方向に回転すればワイヤ送給ローラ１００
はε、γ方向に回転し、ワイヤ１８を送るベクトルが得
られる。３３はリミット、１ｏはリミット・スイッチ、
３２はイン−）−チューブであシ、インナー・チューブ
３２の中をワイヤ１８が通る。３２は金属、又は樹脂で
構成される。尚、支点部２９と円錐形テーパ部３１を分
離し、両者の間にバネを入れ円錐形テーパ部３１により
ローラ２７を圧縮する構成でもかまわない。

尚、支点部２９１円錐形テーパ部３１．ローラ２７゜ワ
イヤ送給ローラ２８．支点ピン３０１ワイヤ送給ローラ
１ｏＯで構成される機構を直線ワイヤ送給機構と呼ぶ。

即ち、フレキシブルなシャフト２１は、送給用ベース部
５に設置されたモータ３．ギア４の動力を直線ワイヤ送
給機構に伝達する。即ちトーチ・スイッチ・レバー９を
押すと、モータ３が回転し、ワイヤ１８はコンジット・
ライナー２２の中、インナー・チューブ３２の中を通り
、チップ１７先端部に送られる。尚、コンジット・ライ
ナー２２とシャフト２１の間、シャフト２１と固定部シ
ャフト７の間にはグリース、二硫化モリブデン、又は油
等の滑りの良好なものを入れてもよい。次に第４図につ
いて説明する。

第４図は第３図の直線ワイヤ送給機構とは別のローラ式
ワイヤ送給機構を示したものである。シャフト２１と固
定具２３はカシメ、溶接、ロウ付。

ネジ締め等で連結されている。３７はベベルギア、ベベ
ルギア３７の反対側は連結器２３によシ連結されている
。即ち、シャフト２１の動力βはベベルギア３７に連結
される。また、３８もベベル・ギアーであシ、平歯車３
９に連結され、δなる回転を得る。４０は同様に平歯車
で、平歯車３９と平歯車４０が連結され、θなる回転を
得る。平歯車４ｏは回転ローラ４２に連結されており、
回転ローラ４２はθ方向に回転する。４１は加圧ローラ
で、回転ローラ４２と加圧ローラ４１でワイヤ１８を挾
み、給電チップ１了方向にワイヤを送る。

ベベルギア３７．ベベルギア３８．平歯車３９゜平歯車
４０．加圧ローラ４１９回転ローラ４２で示す機構を加
圧ローラ式ワイヤ送給機構と呼ぶ。

尚、シャフト２１と固定部シャフト７で構成される部分
は、第９図（ロ）で示したように、折れ曲り自由である
。次に第６図の構成を説明する。第６図のシャフト２１
はその中には穴があけられていない。即ち、シャフ゛ト
２１の中にコンジット・ライナー２２．ワイヤ１８を通
す前記構成とは異なる。

本構成のシャフト２１は、ワイヤ送給モータ３゜減速ギ
ア４による回転動力を第１のベベルギア３７′に送る働
きのみを行う。尚、ワイヤ１８はコンジット・ライナー
２２．５３の構成によシ、チップ１７方向に送られる。

第６図に於て、３７’、３８’は第１のベベル・ギア、
２６はベベルギア３７′の軸出力、５４′は第１の電磁
クラッチ、５４は第２の電磁クラッチ（尚、５４．５４
’は設けても設けなくともよい）である。４１′は第１
の加圧ローラであり、その反対側には第４図（イ）のよ
うに回転ローラ４２′が存在する。２１′は第２のベベ
ルギア３７へのシャフト２１の連結部、ワイヤ１８はコ
ンジ１、／ト・ライナー２２の内部を通り、１方向に送
られる。コンジット・ライナー２２は、ライナー・カバ
ー６３の中心部穴を通る。１０１はトーチ部給電金具、
１２は給電線、３６は給電端子であり、給電端子３５．
給電線１２．トーチ部給電金具１０１を通シ、チップ１
７に給電される。６ｏはカバーであり、可撓性を持つ馬
皮等でつくられている。尚、動力の回転方向はβである
。３７．３８は第２のベベルギアである。本構成の作用
を以下に示す。まず、新しいワイヤ・リール１をもって
きて、最初にワイヤ１８を送る時は、第２の電磁クラッ
チ５４を分離し、第１の電磁クラッチ６４′は連結し、
加圧ローラ４１′の下部に存在する。　−ラ４２′（図
面では見えない）を回転させ、加圧ロー２４１′で加圧
し、ワイヤ１８を第２のローラ４１まで送る。そうすれ
ば、第２の電磁クラッチ５４を連結し、第１の電磁クラ
ッチ６４′を開き、第２の加圧ローラ４１および４２（
図面では見えない）でワイヤ１８を送る。尚、電磁クラ
ッチ５４゜５４′を削除し、直結してもかまわない。給
電端子３５と送給装置固定部５は電気的に絶縁されてい
る。なお、第２図、第３図、第４図に示した構成のロー
ラ式ワイヤ送給機構、直線ワイヤ送給機構を削除しても
よい。この時は、第９図のワイヤ送給ローラ５０，５１
の機構によシワイヤ１８を送９、シャフト２１は補助的
にワイヤ１８を送ることになる。即ちシャフト２１の内
壁面にある銅線の内面穴巻き方向に従ってワイヤ１８は
チップ１７方向に送給される。

次に他の実施例について第６図を参照して説明する。１
０２はベベルギア出力軸、１０３はシールド・ガス（又
は水冷トーチの場合は、シールド・ガス、水）等を流す
管、３２は銅、ステンレス等のワイヤを巻いたインナー
・チューブである。

なお第４図は第２の送給機構のみでワイヤ１８が送られ
ていたのに対し、第６図は同一モータで、第１．第２の
送給機構部によシ同期を取シながら駆動されるように構
成されている点が異なる。即ち、モータ３で加圧ローラ
４１’、４１　　を同時に駆動させる。尚、ベベルギア
出力軸１０２によシシャフト２１が回転し、順次ベベル
ギア３７．ベベルギア３８．加圧ローラ４１が回転する
。

次に第７図について説明する。第７図は、第３図同様の
直線ワイヤ送給機構で構成される。第７図に於て、βは
モータ軸６．連結器２３．支点部２９の回転方向を示す
。ワイヤ送給ローラ１００は第３図と同様な回転を行う
。１０２はシャフト連結金具であり、シャフト２１と出
力軸６を連結回転させるものである。シャフト２１の回
転は連結器２３に伝達され、連結器２３もβ方向に回転
する。即ち、一つのモータ３で第１．第２のワイヤ送給
機構部を駆動し、ワイヤを送る機構となっている。

次に第８図について説明すると、第８図は第５図とほぼ
同様な構成である。但し、第８図では電磁クラッチ５４
．５４’を取シ除いている。

発明の効果 以上のように本発明によれば、次の効果がある。

（１）１台のモータで、第１．第２の送給機構を設置し
、ワイヤを溶接トーチ先端で送っている為、ワイヤ送給
変動が少ない。即ちワイヤがスムーズに送給される。同
時にアークの安定性が良好である。又低コストで構成可
能である。

（２）溶接トーチ先端のみで、ワイヤを送っても（１）
項と同様の効果がある。

（３）　　シャフトの捩れ分を元にもどす為、電磁クラ
ッチ、タイマー（第１．第２の電磁クラッチの時限を調
整する）によシ、より良好な送給制御が可能となる。

（４）従来の溶接トーチ先端に、モータ３を設置した方
式に対し、軽く操作性が良好である。

（６）従来のブシュ・プル方式に対し、モータは１ケで
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すワイヤ自動送給装
置の要部断面図、第２図は同ワイヤ自動送給装置の断面
図、第３図は本発明の第２の実施例の要部断面図、第４
図は本発明の第３の実施例の要部断面図、第５図は本発
明の第４の実施例の要部断面図、第６図は本発明の第５
の実施例の断面図、第７図は本発明の第６の実施例の断
面図、第８図は本発明の第７の実施例の断面図、第９図
は従来例の側面図である。 ３・・・・・・ワイヤ送給モータ、２１・・・・・・シ
ャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動用モータに係合した溶接用ワイヤ送給機構と、一端
   を前記ワイヤ送給機構のワイヤ送出口に接続し、他端を
   溶接トーチに接続された可撓性を有するワイヤ案内管と
   により構成されるアーク溶接用ワイヤ自動送給装置にお
   いて、駆動用モータ出力軸に係合した第１のワイヤ送給
   機構と溶接トーチ本体内またはその近傍に第２のワイヤ
   送給機構とを設け、可撓性を有するワイヤ案内管を駆動
   力伝達手段として用い、前記第１のワイヤ送給機構と前
   記第２のワイヤ送給機構をそれぞれ連結、同期して駆動
   する構成としたことを特徴とするアーク溶接用ワイヤ自
   動送給装置。