(57)【要約】【課題】本発明は、溶接トーチワイヤに固体又は固液混練した潤滑剤を適量塗布することが可能で、かつ、塗布ユニットに潤滑剤を随時に適量、しかも外気に触れること無く密閉状態で供給することができる溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置を提供する。【解決手段】溶接トーチに供給するワイヤの外表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が、ワイヤの外表面に潤滑剤を塗布する塗布ユニットと、潤滑剤用供給槽と、該潤滑剤用供給槽から該塗布ユニットに潤滑剤を供給する潤滑剤供給管と、を備え、該潤滑剤供給管が供給ピストンと、該供給ピストンに連結すると共に往復動可能なラック形状を有する可撓性ロッドを内蔵して設け、また、前記供給ピストンと前記可撓性ロッドを往復動させるために前記潤滑剤用供給槽にラックピニオン駆動装置を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2014205169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接トーチに供給するワイヤの外表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置において、該潤滑剤塗布装置が、ワイヤの外表面に潤滑剤を塗布する塗布ユニットと、潤滑剤用供給槽と、該潤滑剤用供給槽から該塗布ユニットに潤滑剤を供給する潤滑剤供給管と、を備え、該潤滑剤供給管が供給ピストンと、該供給ピストンに連結すると共に往復動可能なラック形状を有する可撓性ロッドを内蔵して設けたことを特徴とする溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
前記供給ピストンと前記可撓性ロッドを往復動させるために前記潤滑剤用供給槽にラックピニオン駆動装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
前記供給ピストンに永久磁石を付設すると共に前記塗布ユニット及び前記潤滑剤供給管供給部の近接した所定箇所に磁気センサを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
前記供給ピストンと前記可撓性ロッドとの連結部に弾性体を介在させて連結したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
前記供給ピストンがセラミック製又は金属製の多孔質体からなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
前記供給ピストンが前記潤滑剤供給管内を往復動する１サイクルが溶接ワイヤの送給量に応じて設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項７】
前記潤滑剤が、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、カーボンブラック、タルク、雲母からなる固体潤滑剤の群から選ばれた１種類又は２種類以上の微粉状態の混合物からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項８】
前記潤滑剤が、前記固体潤滑剤に銅粉を添加して混合したことを特徴とする請求項７に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項９】
前記潤滑剤が、前記固体潤滑剤と不乾性油とを混合・混練したものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項１０】
前記不乾性油が、オリーブ油、落花生油、ヒマシ油、ツバキ油、カカオ油、パーム油、パーム核油、ヤシ油からなる不乾性油の群から選ばれた１種類又は２種類以上の混合物からなることを特徴とする請求項９に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項１１】
前記潤滑剤が、前記固体潤滑剤とフッ素オイルとを混合・混練したものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【請求項１２】
前記潤滑剤用供給槽内に前記潤滑剤供給管への固体潤滑剤供給シュートを設けると共に該供給シュートの壁面に気体吐出多孔板又は振動板を付設したことを特徴とする請求項７又は８に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全自動及び半自動溶接ワイヤがコンジットライナを通過する時の摩擦抵抗を低下させるために、溶接ワイヤに潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスシールド自動溶接及び半自動溶接に用いられる溶接ワイヤは、線径が０．８〜１．６ｍｍのワイヤが用いられ、そのワイヤはスプールに巻かれるか、又はペーパーラックに巻落とされて供給される。溶接に際しては、ワイヤはモータ駆動の送給ローラで引き出され、溶接トーチケーブルに組み込まれた金属コイルスプリング状のコンジットライナ内を通り、コンタクトチップ先端から溶接箇所に供給される。
【０００３】
このワイヤ送給に関して、溶接の品質に悪影響を与えるのが、ワイヤがコンジットライナ内を通過する時のワイヤとライナ内壁との摩擦抵抗が増加し、しかも変化することによって生ずるワイヤ供給速度の不安定さである。このワイヤ供給速度が不安定になると、適切な溶接のアーク長が維持できなくなり、スパッタが増加し、またシールドガスによる遮蔽を乱してピットやブローホールが生じやすくなり、溶接箇所の溶接品質を著しく損なうのである。因みに、コンジットライナは内径がワイヤ径より０．５ｍｍ程度しか大きくなく、この狭隘な隙間をワイヤが通過する時に、必然的に接触点が多くなって、摩擦抵抗が増加する。また、溶接者の溶接姿勢も種々変えて対応する場合が多く、これに伴い溶接トーチケーブルが捻じられたり、曲げられたりして使用されるので、前記摩擦抵抗が増加しやすく、特に長尺トーチケーブルを使用する場合には、さらに大きな摩擦抵抗が生じる。
【０００４】
そこで、この摩擦抵抗を低減する為に従来、液体又は固体の潤滑剤をワイヤ表面に塗布して、ワイヤとコンジットライナ内壁との接触による摩擦抵抗を減少させることが行われてきた。前記液体の潤滑剤をワイヤ表面に塗布するために溶接トーチジョイントに点滴式塗布ユニットを取付けたワイヤ供給装置が先行技術として開示されている（参考文献１）。これによりワイヤの通過を滑らかにし、送りローラでワイヤが滑って供給し難い問題を解決し、さらにシールドガス圧を利用したディスペンサを用いることで潤滑剤溶液の定量供給が可能となり、微量で均一なワイヤ外表面への塗布が可能としている。
【０００５】
前記発明は、コンジットライナが直線状態であれば、摩擦抵抗が低くなり有効であるが、曲率半径の小さい屈曲した状態での使用は、高荷重摩擦により油膜が破断して摩擦抵抗が増加し、ワイヤの供給速度が不安定になるおそれがある。また、液体の潤滑剤は、水素化合物を含む油成分から構成されるのが常であり、過剰に塗布すると、溶接時に該水素に起因するピットやブローホールの原因となり、溶接材に水素脆性を惹起するおそれがある。
【０００６】
前述のような液体潤滑剤の弱点を解消するためには、滑膜強度が強く、潤滑性能に優れ、かつ水素分を含有しない固体潤滑剤が適している。従来、固体潤滑剤を用いたワイヤ塗布装置が用いられている（参考文献２）。この従来例は、溶接トーチ１ａの電極ワイヤ２の送入口付近に固体潤滑剤ホッパ３を取付け、潤滑剤４をその重量で落下させ電極ワイヤ２に付着させる構造である。しかし、固体潤滑剤ホッパ３が容量的に制限されるため、適宜潤滑剤４を補給する必要があるが、その構造上、適量づつ供給することが難しかった。更には、潤滑剤４には吸湿性があるため溶接トーチ１ａ内に残存した潤滑剤が固化し、電極ワイヤ２の通路を狭くして摩擦抵抗が大きくなり、電極ワイヤ２を円滑に供給することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１５９１９９号公報（〔０００５〕、〔０００６〕、〔図１〕）
【特許文献２】実開昭４９−６５７２３号公報（〔２頁８〜２１行〕、〔図１〕）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述の問題を解決したものであって、溶接ワイヤに固体又は固液混練した潤滑剤を適量塗布することが可能で、かつ、塗布ユニットに潤滑剤を適量、連続して、しかも外気に触れること無く密閉状態で供給することができる溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本願発明の請求項１に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、溶接トーチに供給するワイヤの外表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置において、該潤滑剤塗布装置が、ワイヤの外表面に潤滑剤を塗布する塗布ユニットと、潤滑剤用供給槽と、該潤滑剤用供給槽から該塗布ユニットに潤滑剤を供給する潤滑剤供給管と、を備え、該潤滑剤供給管が供給ピストンと、該供給ピストンに連結すると共に往復動可能なラック形状を有する可撓性ロッドを内蔵して設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項１に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記供給ピストンと前記可撓性ロッドを往復動させるために前記潤滑剤用供給槽にラックピニオン駆動装置を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の潤滑剤塗布装置は、ワイヤの外表面に潤滑剤を適量、塗布する塗布ユニットと、潤滑剤を保有する供給槽とを備え、該潤滑剤用供給槽から該塗布ユニットに潤滑剤を外気に触れることなく、密閉状態で供給する潤滑剤供給管を設け、該潤滑剤供給管は潤滑剤を搬送するために、潤滑剤を前方の塗布ユニットへ推し進める供給ピストンと、該供給ピストンに連結して該潤滑剤供給管内を往復動できるラック形状を片面に形成した可撓性ロッドを内蔵して設けている。また、該可撓性ロッドを往復動させるために、前記可撓性ロッドのラックと噛み合うラックピニオン駆動装置を前記潤滑剤用供給槽内に設けている。
【００１２】
これらの構成により、潤滑剤を、塗布ユニットでワイヤに塗布して消耗する分だけ、バッチ的に潤滑剤供給槽から塗布ユニットへ潤滑剤供給管を経由して確実に送給することができる。また、ラック形状の可撓性ロッドを採用しているので、潤滑性能の高い潤滑剤、具体的には微粉の固体潤滑剤又は微粉の固体潤滑剤と液体潤滑剤の混合・混練物であっても、供給ピストンが空動や滑動をすることなく、前述の潤滑剤を確実に定量を送給することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項１又は２に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記供給ピストン内に永久磁石を付設すると共に前記塗布ユニット及び前記潤滑剤供給管供給部の近接した所定箇所に磁気センサを設けたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、供給ピストンに設けた永久磁石の磁気を、塗布ユニット及び潤滑剤供給管の近接した所定箇所にホール素子などを利用した磁気を検知する磁気センサを設けることにより検知し、潤滑剤供給管内を移動する供給ピストンの位置情報が得られる。この位置情報から、供給ピストンの位置、例えば潤滑剤を送給終えた場所や潤滑剤を送給開始する場所などを特定して把握することができる。これにより潤滑剤の潤滑剤供給槽から塗布ユニットへの供給ピストンによる潤滑剤の送給コントロールが容易となり、確実に行える。
【００１５】
また、請求項４に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項１から３のいずれかの溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記供給ピストンと前記可撓性ロッドとの連結部に弾性体を介在させて連結したことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、潤滑剤供給管内において、供給ピストンに対する可撓性ロッド先端部の位置、特に芯のずれによる影響がほとんど無くなり、供給ピストンの芯出しが自律的に容易となって、供給ピストンが潤滑剤供給管内を円滑に往復動することができる。また、塗布ユニット部へ供給ピストンが潤滑剤を送給する場合に、潤滑剤を弾性体により加圧して送給できるので、溶接ワイヤへの潤滑剤の確実な塗布を助長する。
【００１７】
また、請求項５に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項１から４のいずれかの溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記供給ピストンがセラミック製又は金属製の多孔質体からなることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、供給ピストンが潤滑剤に、特に固体と液体潤滑剤の混練物である潤滑剤に馴染み易く、供給ピストンと潤滑剤供給管壁との摩擦が軽減されて、供給ピストンの移動及び供給管壁とのシールが容易となる。
【００１９】
また、請求項６に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項１から５のいずれかの溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記供給ピストンが前記潤滑剤供給管内を往復動する１サイクルが溶接ワイヤの供給量に応じて設定されることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、溶接ワイヤに塗布する潤滑剤の量は、溶接ワイヤの供給量、すなわちトーチワイヤ径に比例する単位長さ当たりの外表面積とトーチワイヤの供給長さの積に比例するもので、この量に基いて、供給ピストンが潤滑剤供給管内を往復動するサイクル数が定まり、供給ピストンの運転を、ひいては可撓性ロッドを往復動させるラックピニオン駆動装置を制御することができる。
【００２１】
また、請求項７に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項１から６のいずれかの溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤が、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、カーボンブラック、タルク、雲母からなる固体潤滑剤の群から選ばれた１種類又は２種類以上の微粉状態の混合物からなることを特徴とする。
【００２２】
溶接ワイヤの外表面に塗布されて、ワイヤがコンジットライナ内を通過する時の摩擦抵抗を減少する固体潤滑剤としては、六方晶という規則正しい層状の結晶構造を持つとか、へき開性を有する物質であって、各層面に沿って大変滑り易い構造の物質が潤滑性に優れて好適である。前述の構造を有する固体潤滑剤が本発明に適用でき、具体的には、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、（常圧相）窒化ホウ素、カーボンブラック、タルク、雲母から選択した１種類又は２種類以上の微粉の混合物である。微粉とは、粒度１００ミクロンから数ミクロンの範囲の粒度が好ましい。
【００２３】
また、請求項８に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項７に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤が、前記固体潤滑剤に銅粉を添加して混合したことを特徴とする。
【００２４】
この構成により、銅メッキしていない溶接ワイヤ、例えば鉄系ソリッドワイヤ、ステンレスソリッドワイヤ、フラックス入りワイヤを用いた場合に、通電性の低下が懸念されるが、この通電性の改善に寄与することができる。 
【００２５】
また、請求項９に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項７又は８に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤が、前記固体潤滑剤と不乾性油とを混合・混練したものであることを特徴とする。また、請求項１０に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項９に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記不乾性油が、オリーブ油、落花生油、ヒマシ油、ツバキ油、カカオ油、パーム油、パーム核油、ヤシ油からなる不乾性油の群から選ばれた１種類又は２種類以上の混合物からなることを特徴とする。
【００２６】
これらの構成により、通常の潤滑油では、本発明に係る固体潤滑剤とは混じり難いものであるが、本発明のようにヨウ素価１００以下の植物油である不乾性油を用いると、固体潤滑剤との混合・混練を十分に行うことができ、またワイヤやコンジットライナに本潤滑剤を塗布した際にも、油の乾燥性が弱く、固化しないで、固体潤滑剤を保持して潤滑性能を維持することができる。この場合、固体潤滑剤と液体潤滑剤の混合比は、液体潤滑剤１００ｍｌに対して、最大１２０ｇｒである。
【００２７】
また、請求項１１に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項７又は８に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤が、前記固体潤滑剤とフッ素オイルとを混合・混練したものであることを特徴とする。
【００２８】
フッ素オイルは低温から高温２５０℃までの潤滑性に優れており、高い焼付荷重を有する。また、低揮発性で、不燃性であって、引火性もない。本構成のように、固体潤滑剤とフッ素オイルを混合・混練した潤滑剤は水素分を含有しないので、溶着金属に水素の混入を防止したいアルミニウム、マグネシウムなどのワイヤの潤滑用として好適である。
【００２９】
また、請求項１２に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置は、請求項７又は８に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤用供給槽内に前記潤滑剤供給管への固体潤滑剤供給シュートを設けると共に該供給シュートの壁面に気体吐出多孔板又は振動板を付設したことを特徴とする。
【００３０】
この構成により、固体潤滑剤供給槽内にある微粉の固体潤滑剤を供給管内の供給ピストンの前部に供給シュートを介して装入するに際し、固体潤滑剤を適切に流動させた状態で、排出時に棚吊りして空洞部を形成することなく、供給ピストン前方に適量装入することができる。この場合、装入量に関しては、固体潤滑剤の供給シュートに設けた多孔板の気体吐出量又は振動板の振動強さを調整して装入速度を調節できると共に、多孔板又は振動板の動作の入り切りにより装入時間を調節できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る請求項１、２に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置によれば、潤滑剤をバッチ的に潤滑剤供給槽から塗布ユニットへ潤滑剤供給管を経由して外部に洩れることなく確実に送給することができる。また、ラック形状の可撓性ロッドにより、微粉で、潤滑性能の高い固体潤滑剤や固体と液体の混合・混練潤滑剤をも、供給ピストンにより空動や滑動をすることなく、確実に定量を送給することができる。また、本発明に係る請求項３から６と１２に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置によれば、潤滑剤供給管内を移動する供給ピストンの位置情報が得られ、潤滑剤の潤滑剤供給槽から塗布ユニットへの送給コントロールが容易となり、確実に行える。また、塗布ユニットへ供給する潤滑剤の量は、溶接ワイヤの供給量に基いて、供給ピストンに連結した可撓性ロッドを往復動を制御することができる。また、供給ピストンが潤滑剤供給管内を円滑に往復動することができると共に、塗布ユニット部に潤滑剤を若干加圧して送給できるので、溶接ワイヤへの潤滑剤への塗布が確実になる。また、固体潤滑剤を供給管に装入するに際し、固体潤滑剤の装入速度を調節できると共に装入時間を調節できる。これにより固体潤滑剤の前記供給管への装入制御が可能となる。
【００３２】
本発明に係る請求項７から１１に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置によれば、固体潤滑剤として、微粉の黒鉛、二硫化モリブデン等が適用でき、また固体潤滑剤と不乾性油或いはフッ素オイルの液体潤滑剤の混練物にも適用できるから、溶接ワイヤに最適の潤滑剤を適用することができるので、溶接ワイヤ表面の潤滑性を維持向上することができる。
【００３３】
本発明に係る請求項１から１２に記載の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置によれば、各種金属の溶接ワイヤの表面に適した潤滑剤として、微粉の固体潤滑剤や微粉固体と液体潤滑剤との混練物を問わず、該潤滑剤を供給貯蔵槽から密閉状態で適量を自動的に送給して溶接ワイヤの表面に塗布することができる。本装置を採用することにより各種自動溶接の無人化、効率向上に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置であって、模式的全体断面図である。
【図２】本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置であって、塗布ユニットの模式的断面図である。
【図３】本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置であって、潤滑剤供給管における供給ピストンと可撓性ロッドとの連結状態を表す模式的断面図である。
【図４】本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置におけるトーチワイヤ引き出し負荷に及ぼす各種潤滑剤の効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明に係わる溶接ワイヤ用固体潤滑剤塗布装置を実施するための形態について図１、２、３を用いて説明する。図１は、本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置であって、模式的全体断面図である。図２は、本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置であって、塗布ユニットの模式的断面図である。図３は、本発明を実施するための形態に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置であって、潤滑剤供給管における供給ピストンと可撓性ロッドとの連結状態を表す模式的断面図である。
【００３６】
本発明に係る溶接ワイヤ２０はガスシールド自動溶接及び半自動溶接に用いられるもので、線径が０．８〜１．６ｍｍのワイヤが使用され、そのワイヤはリール２６に巻かれるか、又はペーパーラックに巻落とされて供給される。溶接に際しては、ワイヤ２０はモータ駆動の送給ローラ２３でワイヤ送り速度５〜１５ｍ／ｍｉｎにより引き出され、溶接トーチケーブル２１に組み込まれたコンジットライナ２２内を通り、コンタクトチップ先端から溶接箇所に供給される。図１に示すように、本発明の潤滑剤塗布装置１は、送給ローラ２３とコンジットライナ２２との間に設けられ、ワイヤ２０の外表面に潤滑剤３０を適量、塗布する塗布ユニット２と、また、潤滑剤３０を保有する潤滑剤供給槽３とを備え、潤滑剤用供給槽３から塗布ユニット２に潤滑剤３０を外気に触れることなく、密閉状態で供給する潤滑剤供給管４を設け、潤滑剤供給管４は潤滑剤３０を搬送するために、潤滑剤３０を前方の塗布ユニット２へ推し進める供給ピストン５と、供給ピストン５に連結して該潤滑剤供給管４内を往復動できるラック形状を片面に形成した可撓性ロッド６を内蔵して設けている。また、潤滑剤供給管４としては、内径５ｍｍ程度の屈曲可能で、耐油性を有するプラスチック（例えばフッ素樹脂）やゴム製を用いることが好ましい。また、潤滑剤塗布量はワイヤ１０ｋｇ当たり０．５〜３．０ｇｒの範囲であり、１．２ｍｍΦの鋼ワイヤ１０ｋｇは１１３０ｍ長である。
【００３７】
また、可撓性ロッド６を往復動させるために、可撓性ロッド６のラックと噛み合うラックピニオン駆動装置７を潤滑剤用供給槽３内に設けている。また、可撓性ロッド６はラックピニオン駆動装置７の後方に可撓性ロッド収納部９を設けている。これらの構成により、潤滑剤３０を、塗布ユニット２でトーチワイヤ２０に塗布して消耗する分だけ、バッチ的に潤滑剤供給槽３から塗布ユニット２へ潤滑剤供給管４を経由して供給ピストン５と可撓性ロッド６により確実に送給することができる。また、ラック形状の可撓性ロッド６を採用しているので、潤滑性能の高い潤滑剤３０、具体的には微粉の固体潤滑剤又は微粉の固体潤滑剤と液体潤滑剤の混合・混練物であっても、供給ピストン５が空動や滑動をすることなく、前述の潤滑剤３０を確実に定量を供給ユニット２送給することができる。また、可撓性ロッド６は、屈曲可能なプラスチック製であり、芯部に金属撚線６ｃで補強するのが好ましい。また、可撓性ロッド６の片道ストロークの所要時間は、例えば潤滑剤供給管４の長さが２０ｃｍ程度で、約３０ｓｅｃである。
【００３８】
また、図２に示すように、トーチジョイント２１内に設けた塗布ユニット２本体の左右方向に溶接ワイヤ２０が貫通し、さらに溶接ワイヤ２０の進行側にコンジットライナ２２が接合される。また、塗布ユニット２の本体下部には潤滑剤供給管４が結合し、その供給管４の内側端部に供給ピストン５の頭部５ａが潤滑剤３０を押し進める供給エンドとして位置する。また、潤滑剤供給管４内を移動する供給ピストン５が１ストロークで送給する潤滑剤３０の量は、固体潤滑剤の場合で、０．０１〜０．０２ｇｒの範囲であり、固液混練潤滑剤で０．０２〜０．０５ｇｒの範囲である。
【００３９】
また、塗布ユニット２の下部に連結した潤滑剤供給管４内の供給ピストン５により潤滑剤３０が送給され、塗布ユニット２内部に充填される。溶接ワイヤ２０は固体潤滑剤３０の充填部を貫通・走行するから固体潤滑剤３０はワイヤ２０表面に付着すると共に、コンジットライナ２２と溶接ワイヤ２０の隙間０．５〜１．０ｍｍに入り、またコンジットライナ２２内壁の金属製コイルスプリング間に充填されるので、溶接ワイヤ２０とコンジットライナ２２間の接触抵抗が減少し、溶接ワイヤ２０の供給速度が安定し、溶接作業を円滑にし、ひては溶接品質の確保と生産性向上に寄与する。
【００４０】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、供給ピストン５の連結部６ａに永久磁石８ａを付設すると共に塗布ユニット２及び潤滑剤供給管４の供給シュート１０に近接した箇所に磁気センサ８ｂを設けている。これにより、供給ピストン５部に設けた永久磁石８ａの磁気を、塗布ユニット２及び潤滑剤供給管４の供給シュート１０近辺の箇所にホール素子などを利用した磁気を検知する磁気センサ８ｂを設けることにより検知し、潤滑剤供給管４内を移動する供給ピストン５の位置情報が得られる。この位置情報から、供給ピストン５の位置、例えば潤滑剤３０を送給終えた場所や潤滑剤３０を送給開始する場所などを特定して把握することができる。これにより潤滑剤３０の潤滑剤供給槽３から塗布ユニット２への供給ピストン５による潤滑剤３０の送給コントロールが容易となり、確実に行える。
【００４１】
また、図３に示すように、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、供給ピストン５と可撓性ロッド６との連結部６ａとの間に弾性体６ｂを介在させて連結している。これにより、潤滑剤供給管４内において、供給ピストン５に対する可撓性ロッド５先端部の位置、特に軸心がずれていても弾性体６ｂにより矯正力が働いて、供給ピストン５の芯出しが自律的に容易となって、供給ピストン５が潤滑剤供給管４内を円滑に往復動することができる。また、塗布ユニット２へ供給ピストン５が潤滑剤３０を送給する場合に、潤滑剤３０を弾性体６ｂの圧縮力により若干加圧して送給できるので、塗布ユニット２において溶接ワイヤ２０への潤滑剤３０の確実な塗布を助長する。
【００４２】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、供給ピストン５がセラミック製又は金属製の多孔質体から作成する。なる。これにより、供給ピストン５が潤滑剤３０に、特に固体潤滑剤と液体潤滑剤との混練物に対して馴染み易く、供給ピストン５と潤滑剤供給管４壁との摩擦が軽減されて、供給ピストン５の移動及び供給管４壁とのシールを強化し、潤滑剤３０の送給を容易にする。また、固体潤滑剤のみを送給する場合には、供給ピストン頭部５ａの塗布ユニット２側にはフェルト５ｂを貼り付けて、固体潤滑剤３０を送給する際に、固体潤滑剤３０を保持する役目と潤滑剤供給管４内壁とのシールの役目を担い、同様な効果が得られる。
【００４３】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、供給ピストン５が潤滑剤供給管４内を往復動する１サイクルが溶接ワイヤ２０の供給量に応じて設定することができる。これにより、溶接ワイヤ２０に塗布する潤滑剤３０の量は、溶接ワイヤ２０の供給量、すなわちワイヤ２０径に比例する単位長さ当たりの外表面積とワイヤ２０供給長さの積に比例するので、この量に基いて、供給ピストン５が潤滑剤供給管４内を往復動するサイクル数が定まり、供給ピストン５の運転を、ひいては可撓性ロッド６を往復動させるラックピニオン駆動装置７を制御することができる。
【００４４】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、潤滑剤用供給槽３内に潤滑剤供給管４への固体潤滑剤供給シュート１０を設けると共に、供給シュート１０の壁面に気体吐出多孔板又は振動板を付設する。これにより、固体潤滑剤供給槽３内にある微粉の固体潤滑剤３０を供給管４内の供給ピストン５の前部に供給シュート１０を介して装入するに際し、固体潤滑剤３０を適切に流動させた状態で供給ピストン５前方に適量装入することが容易となる。この場合、装入量に関しては、固体潤滑剤３０の供給シュート１０に設けた多孔板の気体吐出量又は振動板の振動強さを調整して装入速度を調節できると共に、多孔板又は振動板の動作の入り切りにより装入時間を調節することができる。
【００４５】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、潤滑剤３０として、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、カーボンブラック、タルク、雲母からなる固体潤滑剤３０の群から選ばれた１種類又は２種類以上の微粉状態の混合物を用いるとよい。すなわち、溶接ワイヤ２０の外表面に塗布されて、トーチワイヤ２０がコンジットライナ２２内を通過する時の摩擦抵抗を減少する固体潤滑剤３０としては、六方晶という規則正しい層状の結晶構造を持つとか、へき開性を有する物質で、各層面に沿って大変滑り易い構造の物質が潤滑性に優れて好適である。よって、本発明の固体潤滑剤３０は、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、（常圧相）窒化ホウ素、カーボンブラック、タルク、雲母又は四フッ化エチレン、メラミンシアヌレートの合成物から選択した１種類又は２種類以上の微粉の混合物である。微粉とは、粒度１００ミクロンから数ミクロンの範囲の粒度が好ましい。  また、前記潤滑剤３０に加えて、前記固体潤滑剤３０に微粒の銅粉を添加して混合したものを用いることができる。これにより、銅メッキしていない溶接ワイヤ２０、例えば鉄系ソリッドワイヤ、ステンレスソリッドワイヤ、フラックス入りワイヤを用いた場合に、通電性の低下が懸念されるが、この通電性の改善に寄与することができる。 
【００４６】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１において、塗布ユニット２に固体潤滑剤３０を適用した際に、トーチジョイント２１のコンジットライナ２２から溶接に用いるＡｒ，ＣＯ２等のシ−ルガスが逆流する場合があり、その時固体潤滑剤３０が、ワイヤ走線方向とは逆の方向に吹き飛ばされ、いわゆるフラッシュバックしてワイヤ供給ローラ２３に付着してワイヤ２０との間でスリップして、溶接作業に不具合をもたらすことがある。これを回避する手段として、前記固体潤滑剤と不乾性油とを混合した潤滑剤３０を用いることができる。前記不乾性油が、オリーブ油、落花生油、ヒマシ油、ツバキ油、カカオ油、パーム油、パーム核油、ヤシ油からなる不乾性油の群から選ばれた１種類又は２種類以上の混合物からなる。また、通常の潤滑油では、本発明に係る固体潤滑剤３０とは混じり難いものであるが、本発明のようにヨウ素価１００以下の植物油である不乾性油を用いると、固体潤滑剤３０との混合・混練を十分に行うことができてペースト（糊）状になり、また溶接ワイヤ２０やコンジットライナ２２に本潤滑剤３０を塗布し易く、しかも油の乾燥性が弱く、固化しないで、固体潤滑剤を保持して潤滑性能を維持することができる。
【００４７】
また、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１は、潤滑剤３０として、本発明の固体潤滑剤３０とフッ素オイルとを混合・混練したものを用いることができる。フッ素オイルは低温から高温２５０℃までの潤滑性に優れており、高い焼付荷重を有する。また、低揮発性で、不燃性であって、引火性もない。本構成のように、固体潤滑剤３０とフッ素オイルを混合・混練した潤滑剤３０は、水素分を含有しないので、溶着金属に水素の混入を防止したいアルミニウム、マグネシウムなどのワイヤ２０の潤滑用として好適である。
【００４８】
図４には、本発明に係る溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１を用いて、長さ３ｍの溶接トーチを使った溶接ワイヤ２０の引き出しテストを行って、摩擦抵抗を実測したもので、本発明の潤滑剤を塗布した場合と無塗布の場合との比較試験の結果を示す。テストに用いた溶接ワイヤ２０は、メッキ付き鋼ワイヤ（商品名ＭＧ５０Ｔ（株式会社神戸製鋼所製）の１．２ｍｍΦで、分速８ｍで引っ張った。計測には、フォースゲージを用いた。実験は、潤滑剤の無塗布の場合、固体潤滑剤及び固液混合・混練潤滑剤の３ケースで行った。固体潤滑剤３０として、二硫化モリブデンと黒鉛を重量比１：１で混合したもの、固液混合・混練潤滑剤として、オリーブ油１００ｍｌに対し二硫化モリブデン２０ｇｒと黒鉛２０ｇｒで混合・混練を行ったものを用いた。この実験に用いた固体潤滑剤の粒度はいずれも１０μｍ程度の微粉を用いた。また、溶接ワイヤ２０が通るコンジットライナ２２の使用状態は、トーチが直線状態と３０ｃｍ径の１回巻き状態と２回巻き状態の３ケースについて行った。図４の結果に示すように、本発明の溶接ワイヤ用潤滑剤塗布装置１を用いて、固液混合潤滑剤を用いた場合に効果が最も大きく表れ、特に３０ｃｍ径の２回巻き状態で、無塗布状態と比べて摩擦抵抗が約１／２となり、潤滑の効果が著しいことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る塗布装置は、粉体や混練物を線、棒体に塗布する塗布分野に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：潤滑剤塗布装置        ２：塗布ユニット      ３：潤滑剤供給槽
４：潤滑剤供給管          
５：供給ピストン        ５ａ：ピストン頭部        ５ｂ：フェルト
６：ラック式可撓性ロッド        ６ａ：連結部      ６ｂ：弾性体
６ｃ：金属撚線            ７：ラックピニオン駆動装置
８ａ：永久磁石          ８ｂ：磁気センサ
９：可撓性ロッド収納部
１０：供給シュート  
２０：溶接ワイヤ    ２１：トーチジョイント  ２２：コンジットライナ
２３：ワイヤ送給ローラ    ２４：加圧ローラ      ２５：矯正ローラ
２６：ワイヤリール      
３０：潤滑剤
【図１】
2014205169.tif 000003
【図２】
2014205169.tif 000004
【図３】
2014205169.tif 000005
【図４】
2014205169.tif 000006