(57)【要約】【課題】送給路の撓みや取り回しの自由度を確保しつつ、ワイヤー粕の発生を抑えることで送給抵抗を低く抑えることができ、安価かつ簡易な構成で、長期間に渡ってワイヤーを安定して送給することができる、ワイヤー送給チューブ、ワイヤー送給装置、及び、アーク溶接装置を提供する。【解決手段】本発明に係るワイヤー送給チューブ１０は、ワイヤーＷが挿通され、可撓性を有するチューブ１１と、前記チューブ１１の内側面に密着して、所定の間隔を隔てて複数箇所に挿入されるガイド部材１２と、を備え、さらにチューブ１１の一方の端部にはチューブ先端用ガイド部材１３を備え、それぞれのガイド部材１２、及び、チューブ先端用ガイド部材１３の、軸心方向に向かって開口された連通孔にワイヤーＷを挿通することで、前記チューブ１１を介して前記ワイヤーＷが送給可能に構成される。【選択図】図３
2010082632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーが挿通され、可撓性を有するチューブと、
前記チューブの内側面に密着した状態で、前記チューブ内の複数箇所に所定の間隔を隔てて挿入されるワイヤーのガイド部材と、を備え、
前記各ガイド部材には、前記チューブの内径よりも小径で前記ワイヤーが挿通可能な連通孔が、前記チューブの軸心方向へ向かって開口されており、
前記各ガイド部材の前記連通孔にワイヤーを挿通することで、前記チューブを通じて前記ワイヤーが送給可能に構成される、
ことを特徴とする、ワイヤー送給チューブ。
【請求項２】
前記ガイド部材は、強化プラスチックを素材とする、
ことを特徴とする、請求項１に記載のワイヤー送給チューブ。
【請求項３】
前記ガイド部材に開口された連通孔は、その途中部から端部側へ向かって拡径する擂鉢形状を有する、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のワイヤー送給チューブ。
【請求項４】
前記ワイヤー送給チューブの少なくとも一方の端部には、ワイヤーが挿通可能な連通孔が前記チューブの軸心方向へ向かって開口される、チューブ先端用ガイド部材が挿入されており、
前記チューブ先端用ガイド部材における前記チューブの先端側端部にフランジ状のストッパが形成され、
前記チューブ先端用ガイド部材の連通孔は、その途中部から端部側へ向かって拡径する擂鉢形状を有する、
ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のワイヤー送給チューブ。
【請求項５】
送給モーターと、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のワイヤー送給チューブと、を備え、
前記ワイヤーが前記送給モーターによって前記ワイヤー送給チューブ内を送給される、
ことを特徴とする、ワイヤー送給装置。
【請求項６】
前記ワイヤーが引出し可能に巻きつけられたワイヤードラムと、
前記ワイヤーを用いて溶接を行う溶接ロボットと、の間に、
請求項５に記載のワイヤー送給装置が配設される、
ことを特徴とする、アーク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤー送給チューブ、ワイヤー送給装置、及び、アーク溶接装置に関し、より詳しくは、アーク溶接等においてワイヤーを送給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アーク溶接装置等においてワイヤーを送給する際に、円滑にワイヤーを送給する技術が提案されている（例えば、特許文献１、及び、特許文献２）。
前記従来技術については、例えば特許文献１には、ワイヤー送給装置のコンジット内に凹凸内面を有するガイドチューブを設け、ワイヤーとガイドチューブとの接触面積を小さくすることにより、ワイヤーに作用する抵抗力を小さくする技術が開示されている。
また、特許文献２には、複数の線条材を同軸方向に並べて同時に螺旋状に巻いて溶接装置の案内部材を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】実開昭６１−１０２３７５号公報
【特許文献２】実開平６−５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術において、例えば特許文献１に記載の技術の場合、ガイドチューブの剛性の影響により、送給路の撓みや取り回しの自由度が低下してしまうという問題があった。また、固定式の溶接機に比べ、ロボットアームに取り付けて用いる溶接機では特に取り回しの自由度が必要となるため、従来技術における上記の課題が顕著であった。
【０００４】
一方特許文献２に記載の技術の場合は、案内部材内部にワイヤーを通過させてアーク溶接を行う際に、案内部材がワイヤーによって摩耗することでワイヤー粕が発生し、該ワイヤー粕が案内部材内部に堆積する。その結果、案内部材内径が小さくなることで、ワイヤーと案内部材内壁との摩擦抵抗が大きくなり、ワイヤーの送給が不安定となる問題があった。
さらに、ワイヤーの送給が不安定になることで、溶接ビードの不良、溶接品質の低下が発生する可能性があった。加えて、前記案内部材はワイヤーによって摩耗し、寿命が短期間となることからコスト増に繋がっていた。
【０００５】
そこで本発明では、上記の現状に鑑み、送給路の撓みや取り回しの自由度を確保しつつ、ワイヤー粕の発生を抑えることで送給抵抗を低く抑えることができ、安価かつ簡易な構成で、長期間に渡ってワイヤーを安定して送給することのできる、ワイヤー送給チューブ、ワイヤー送給装置、及び、アーク溶接装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、ワイヤーが挿通され、可撓性を有するチューブと、前記チューブの内側面に密着した状態で、前記チューブ内の複数箇所に所定の間隔を隔てて挿入されるワイヤーのガイド部材と、を備え、前記各ガイド部材には、前記チューブの内径よりも小径で前記ワイヤーが挿通可能な連通孔が、前記チューブの軸心方向へ向かって開口されており、前記各ガイド部材の前記連通孔にワイヤーを挿通することで、前記チューブを通じて前記ワイヤーが送給可能に構成されるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記ガイド部材は、強化プラスチックを素材とするものである。
【０００９】
請求項３においては、前記ガイド部材に開口された連通孔は、その途中部から端部側へ向かって拡径する擂鉢形状を有するものである。
【００１０】
請求項４においては、前記ワイヤー送給チューブの少なくとも一方の端部には、ワイヤーが挿通可能な連通孔が前記チューブの軸心方向へ向かって開口される、チューブ先端用ガイド部材が挿入されており、前記チューブ先端用ガイド部材における前記チューブの先端側端部にフランジ状のストッパが形成され、前記チューブ先端用ガイド部材の連通孔は、その途中部から端部側へ向かって拡径する擂鉢形状を有するものである。
【００１１】
請求項５においては、送給モーターと、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のワイヤー送給チューブと、を備え、前記ワイヤーが前記送給モーターによって前記ワイヤー送給チューブ内を送給されるものである。
【００１２】
請求項６においては、前記ワイヤーが引出し可能に巻きつけられたワイヤードラムと、前記ワイヤーを用いて溶接を行う溶接ロボットと、の間に、請求項５に記載のワイヤー送給装置が配設されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
本発明により、アーク溶接装置等におけるワイヤー送給の際に、送給路の撓みや取り回しの自由度を確保しつつ、ワイヤー粕の発生を抑えることで送給抵抗を低く抑えることができ、安価かつ簡易な構成で、長期間に渡ってワイヤーを安定して送給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るワイヤー送給チューブを示す斜視図である。
図２は（ａ）はワイヤー送給チューブにおけるガイド部材の挿入部分を示した断面図、（ｂ）は同じくチューブ先端用ガイド部材の挿入部分を示した断面図である。
図３は本発明に係るアーク溶接装置を示した概略図である。
図４は（ａ）は本発明に係るワイヤー送給チューブの、送給モーター側の接続端子を示した図、（ｂ）は同じく送給モーター側の接続方法を示した図である。
図５は（ａ）は本発明に係るワイヤー送給チューブの、ワイヤードラム側の接続端子を示した図、（ｂ）は同じくワイヤードラム側の接続方法を示した図である。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１６】
［ワイヤー送給チューブ１０］
まず始めに、本発明の一実施例に係るワイヤー送給チューブ１０について、図１及び図２を用いて説明する。
図１に示す如く、本発明に係るワイヤー送給チューブ１０は、ワイヤーＷが挿通され、可撓性を有する透明なチューブ１１と、前記チューブ１１の内側面に密着した状態で、前記チューブ１１内の複数箇所に所定の間隔を隔てて挿入され、短円筒状に形成されるワイヤーＷのガイド部材１２と、前記チューブ１１の一方の端部に挿入される、短円筒状のチューブ先端用ガイド部材１３と、を備える。
そして、前記ガイド部材１２、及び、チューブ先端用ガイド部材１３には前記ワイヤーＷが挿通可能な連通孔が開口されており、前記連通孔にワイヤーＷを挿通することで、前記チューブ１１を通じて前記ワイヤーＷが送給可能に構成される。なお、図１に記載の実施例においてはチューブ１１の一端にのみチューブ先端用ガイド部材１３が配設されているが、両端に配設する構成にすることも可能である。
【００１７】
前記チューブ１１は例えばビニール性合成樹脂等の可撓性素材で形成され、ワイヤーＷの送給路の形状に応じて曲げたりして取り回すことが可能である。また、チューブ１１は透明な部材であるため、チューブ１１の内部でワイヤーＷが折れ曲がったり、異物が堆積したりした場合に目視で確認でき、異常を容易に発見し、対処することができる。
【００１８】
そして、前記ガイド部材１２の外径と前記チューブ１１の内径とは略同一に形成されており、ガイド部材１２をチューブ１１に挿入する際は、例えば棒状の部材でガイド部材１２を所定の間隔を隔てて複数箇所に押し込むのである。その後はガイド部材１２の外側面とチューブ１１の内側面とが密着することによる摩擦力でそれぞれのガイド部材１２はチューブ１１の内周面に固定され、図１に示すようにチューブ１１が曲げ等によって変形してもチューブ１１内を移動することがない。即ち、ワイヤーＷの送給路の形状によって、ワイヤー送給チューブ１０を自由に曲げたり取り回したりすることができるのである。
【００１９】
また、前記ガイド部材１２には、前記のように連通孔が開口されており、前記連通孔は、ガイド部材１２がチューブ１１内に挿入された状態でチューブ１１の軸心方向に向かって、軸心を含む位置に形成されている。図２（ａ）に示す如く、前記連通孔には、軸心方向の略中央部から両端部側へ向かって拡径する擂鉢形状の内側面１２ａ・１２ａが形成されており、各内側面１２ａ・１２ａは孔部１２ｂによって連通されている。このように、ガイド部材１２の連通孔を、軸心方向の略中央部から両端側へ向かうにつれて拡径する形状に形成することにより、ワイヤー送給チューブ１０にワイヤーＷを挿入する際に、ワイヤーＷの先端がガイド部材１２に引っかからずに滑らかに挿入することができる。また、チューブ１１が撓んだ場合でも、ガイド部材１２を通過するワイヤーＷにかかる抵抗を減少することができる。
【００２０】
前記ガイド部材１２の連通孔内で最も小径となる孔部１２ｂは、ワイヤーＷよりも大径に、軸心を含む位置に形成されており、ワイヤーＷが自由に摺動することが可能となっている。
また、前記孔部１２ｂはワイヤー送給チューブ１０の内径よりも小径に形成されており、ワイヤー送給チューブ１０の断面形状における略中心位置に配置されている。
従って、ガイド部材１２によりガイドされるワイヤーＷは、ワイヤー送給チューブ１０の内周面から最も離れた位置（すなわちワイヤー送給チューブ１０の中心位置）にガイドされることとなり、ワイヤー送給チューブ１０が撓んだ場合でも、ガイド部材１２とガイド部材１２との間でワイヤーＷがワイヤー送給チューブ１０の内周面に接触しにくくなっている。
【００２１】
また、前記ガイド部材１２は強度を高めたプラスチックである強化プラスチックを素材として形成される。強化プラスチックとしては、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）や、アクリル樹脂や、ポリカーボネイト樹脂などを用いることができる。
これにより、ガイド部材１２がワイヤーＷによって摩耗することがなく、ワイヤー粕の発生を防止することができる。即ち、ワイヤー粕がガイド部材１２内部に堆積してガイド部材１２の内径（特に最も小径に形成される孔部１２ｂの内径）が小さくなることがないため、ワイヤーＷとガイド部材１２の内壁との摩擦抵抗が大きくなってワイヤーＷの送給が不安定となることを防ぐのである。
さらに、ワイヤーＷを安定して送給できることで、溶接ビードの不良、溶接品質の低下の発生を防止でき、また前記ガイド部材１２はワイヤーＷによって摩耗することがないため、長期間使用することで部品交換のコストを削減することができるのである。
【００２２】
なお、本実施例ではガイド部材１２の相互の所定間隔を１５０ｍｍ程度に設定し、ワイヤー送給チューブ１０が曲がってもワイヤーＷがチューブ１１の内周面に接触しないように構成されている。前記所定間隔はチューブ１１の内径やワイヤーＷの太さや剛性、ガイド部材１２の長さ等の関係においてワイヤーＷがチューブ１１の内周面に接触しない長さであればよく、１５０ｍｍに限定するものではない。
【００２３】
また、前記チューブ先端用ガイド部材１３は、前記チューブ１１の先端側の端部にフランジ状のストッパ部１３ａが形成され、チューブ１１の端部で固定可能に形成されている。また、チューブ先端用ガイド部材１３は図２（ｂ）に示す如く、軸心方向で軸心を含む位置に連通孔が開口されている。前記連通孔には、チューブ先端用ガイド部材１３の途中部からチューブ１１の先端側とは反対側の端部へ向かうにつれて拡径する擂鉢形状の内側面１３ｂが形成されており、前記内側面１３ｂはチューブ１１の先端側に形成された内側面１３ｄと孔部１３ｃによって連通されている。
また、前記チューブ先端用ガイド部材１３は、ガイド部材１２と同様に強化プラスチックを素材として形成され、ワイヤーＷによって摩耗することがなく、ワイヤー粕の発生を防止することができる。さらに、前記チューブ先端用ガイド部材１３は、孔部１３ｃをチューブ１１の先端側に位置させることにより、ワイヤーＷがワイヤー送給チューブ１０から出る際に、該ワイヤー送給チューブ１０の軸心部分から出て行くように構成されている。
【００２４】
［アーク溶接装置］
次に、本発明の一実施例に係るアーク溶接装置について、図３から図５を用いて説明する。
アーク溶接装置は、図３に示す如く、前記ワイヤーＷが引出し可能に巻きつけられたワイヤードラム５０と、前記ワイヤーＷを用いて溶接を行う溶接ロボット３１と、の間に、送給モーター３０とワイヤー送給チューブ１０とからなるワイヤー送給装置が配設されて構成される。
【００２５】
具体的には、安全柵４１で仕切られた溶接設備空間４０の内部に、送給モーター３０や溶接トーチ３２等を具備する溶接ロボット３１が配設される。そして、前記ワイヤー送給チューブ１０の一端が固定部材２３、ソケット２１等によって前記送給モーター３０に固定されるのである。
一方、前記溶接設備空間４０の外部にはワイヤーＷが巻き取られて収納されているワイヤードラム５０と、ワイヤースタンド５１が配置され、前記ワイヤー送給チューブ１０の他端が固定部材２３等によって前記ワイヤースタンド５１に固定されているのである。
【００２６】
そして、ワイヤーＷが前記ワイヤードラム５０から延出し、ワイヤー送給チューブ１０内を挿通されて溶接ロボット３１に供給される。即ち、前記送給モーター３０とワイヤー送給チューブ１０とからなるワイヤー送給装置によってワイヤーＷが溶接ロボット３１に送給され、溶接ロボット３１の先端に配設された溶接トーチ３２でアーク溶接が行われるのである。
【００２７】
上記のように構成することにより、溶接ロボット３１によってアーク溶接を行う場合であっても、本発明に係るワイヤー送給チューブ１０を自由に曲げたり、取り回したりすることができ、溶接作業の自由度の低下を防ぐことができるのである。
【００２８】
次に、ワイヤー送給チューブ１０の送給モーター３０への接続方法について、図４を用いて説明する。
図４（ａ）、（ｂ）に示す如く、ワイヤー送給チューブ１０は、ソケット２１、コネクタ２２、固定部材２３、及び、ニップル２４を介して送給モーター３０に接続される。
【００２９】
具体的には、爪部２２ａを供え、雄ねじ部が形成されたコネクタ２２を、雌ねじ部が形成されたソケット２１に、図４（ａ）中矢印αの方向に向けて螺入する。また、同じく雄ねじ部が形成されたニップル２４を、ソケット２１の反対側に同じく矢印βの方向に向けて螺入する。そして、前記ワイヤー送給チューブ１０を前記コネクタ２２に、雌ねじ部が形成された固定部材２３を貫通した状態で同じく矢印γの方向に向けて挿入する。そして、固定部材２３を同じく矢印δの方向に向けてコネクタ２２と螺合させ、図４（ｂ）に示すように固定部材２３が前記爪部２２ａを介してワイヤー送給チューブ１０を締め付けることで、ワイヤー送給チューブ１０の端部にソケット２１、コネクタ２２、固定部材２３、及び、ニップル２４を配設するのである。そして、ニップル２４が図４（ｂ）中矢印εの方向に向けて、送給モーター３０に挿入することにより、ワイヤー送給チューブ１０を送給モーター３０に接続するのである。
【００３０】
このようにワイヤー送給チューブ１０を送給モーター３０に接続した後で、ワイヤーＷがワイヤードラム５０の側からワイヤー送給チューブ１０内へと挿入されることにより、ワイヤーＷを送給モーター３０によって送給することが可能となるのである。この際、前記のように孔部１３ｃをチューブ１１の先端側に位置させることにより、ワイヤーＷがワイヤー送給チューブ１０から出る際に軸心部分から出て行くため、ワイヤーＷをコネクタ２２内へ挿通しやすくなるように構成されているのである。
【００３１】
そして、送給モーター３０がワイヤーＷを送給する際は、送給モーター３０内に配設されたローラー３０ａを図４（ｂ）中矢印Ａの方向に回転させることにより、ワイヤーＷを同じく矢印Ｂの方向に移動させて行うのである。
【００３２】
次に、ワイヤー送給チューブ１０のワイヤースタンド５１への接続方法について、図５を用いて説明する。
図５（ａ）、（ｂ）に示す如く、ワイヤー送給チューブ１０は、コネクタ２２、固定部材２３を介してワイヤースタンド５１に接続される。
【００３３】
具体的には、前記送給モーター３０との接続と同様に、爪部２２ａを供えるコネクタ２２を、ワイヤースタンド５１に、図５（ａ）中矢印αの方向に向けて螺入する。そして、前記ワイヤー送給チューブ１０を、固定部材２３を貫通した状態で前記コネクタ２２に同じく矢印βの方向に向けて挿入する。そして、固定部材２３を同じく矢印γの方向に向けて、コネクタ２２と螺合させ、該固定部材２３が図５（ｂ）に示すように前記爪部２２ａを介してワイヤー送給チューブ１０を締め付けることで、ワイヤー送給チューブ１０の端部をワイヤースタンド５１に接続するのである。このようにワイヤー送給チューブ１０をワイヤースタンド５１に接続した後で、ワイヤーＷをワイヤースタンド５１の下方よりワイヤー送給チューブ１０内へと挿入するのである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るワイヤー送給チューブを示す斜視図。
【図２】（ａ）はワイヤー送給チューブにおけるガイド部材の挿入部分を示した断面図、（ｂ）は同じくチューブ先端用ガイド部材の挿入部分を示した断面図。
【図３】本発明に係るアーク溶接装置を示した概略図。
【図４】（ａ）は本発明に係るワイヤー送給チューブの、送給モーター側の接続端子を示した図、（ｂ）は同じく送給モーター側の接続方法を示した図。
【図５】（ａ）は本発明に係るワイヤー送給チューブの、ワイヤードラム側の接続端子を示した図、（ｂ）は同じくワイヤードラム側の接続方法を示した図。
【符号の説明】
【００３５】
１０    ワイヤー送給チューブ
１１    チューブ
１２    ガイド部材
１３    チューブ先端用ガイド部材
３０    送給モーター
３１    溶接ロボット
５０    ワイヤードラム
Ｗ    ワイヤー
【図１】
2010082632.tif 000003
【図２】
2010082632.tif 000004
【図３】
2010082632.tif 000005
【図４】
2010082632.tif 000006
【図５】
2010082632.tif 000007