(57)【要約】【課題】溶接箇所ごとに２電極アーク溶接又は単電極アーク溶接を選択することができるワイヤ送給装置ＷＦを提供する。【解決手段】本発明は、１台の送給モータＭと、前記送給モータＭによってギアユニット５を介して回転駆動され、第１の溶接ワイヤ１１を送給するための第１の送給ロール６１及び第２の溶接ワイヤ１２を送給するための第２の送給ロール６２と、前記第１及び第２の送給ロール６１、６２に相対向して配置される第１及び第２の加圧ロール７１、７２と、前記第１及び第２の加圧ロール７１、７２それぞれに設けられ、外部からの押圧制御信号Ｐｃに基づいて前記加圧ロールの前記送給ロールへの押圧のオン／オフを制御することができる第１及び第２の押圧機構８１、８２と、を備えたワイヤ送給装置である。【選択図】図１
2008030052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台の送給モータと、
前記送給モータによってギアユニットを介して回転駆動され、第１の溶接ワイヤを送給するための第１の送給ロール及び第２の溶接ワイヤを送給するための第２の送給ロールと、
前記第１及び第２の送給ロールに相対向して配置される第１及び第２の加圧ロールと、
前記第１及び第２の加圧ロールそれぞれに設けられ、外部からの押圧制御信号に基づいて前記加圧ロールの前記送給ロールへの押圧のオン／オフを制御することができる第１及び第２の押圧機構と、を備え、
前記押圧制御信号によって前記第１の押圧機構のみが押圧オン状態になると前記第１の加圧ロールが前記第１の送給ロールに押圧されて前記第１の溶接ワイヤが送給され、
前記押圧制御信号によって前記第２の押圧機構のみが押圧オン状態になると前記第２の加圧ロールが前記第２の送給ロールに押圧されて前記第２の溶接ワイヤが送給され、
前記押圧制御信号によって前記第１及び第２の押圧機構が押圧オン状態になると前記第１の加圧ロールが前記第１の送給ロールに押圧されて前記第１の溶接ワイヤが送給されると共に、前記第２の加圧ロールが前記第２の送給ロールに押圧されて前記第２の溶接ワイヤが送給されることを特徴とするワイヤ送給装置。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤ送給装置を使用し、前記押圧制御信号によって前記第１の溶接ワイヤ及び／又は前記第２の溶接ワイヤを選択して溶接を行う、ことを特徴とするアーク溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２電極又は単電極を選択して消耗電極アーク溶接を行うためのワイヤ送給装置及びアーク溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来技術１］
消耗電極アーク溶接においては、ワイヤ送給装置によって単電極となる１本の溶接ワイヤを溶接トーチを通って送給すると共に、溶接電源から給電チップを介して溶接ワイヤに給電し、溶接ワイヤと母材との間にアークが発生して溶接が行われる。このときに、溶接ワイヤの種類を変更するためには、溶接トーチのコンジットケーブル内の溶接ワイヤを手動で抜き取り、変更するワイヤリールから溶接ワイヤを引き出してワイヤ送給装置にセットし、その後に溶接ワイヤを溶接トーチ先端部まで予備送給しなければならない。溶接ロボット等を使用した自動溶接装置において、この溶接ワイヤの交換を行うことは、生産ラインを長時間停止させる必要があり生産効率の低下を招く。したがって、溶接箇所ごとに理想的には溶接ワイヤの種類を変更した方がよい場合でも、溶接ワイヤを交換せずに溶接することが多い。特許文献１に記載する従来技術１は、この溶接ワイヤの交換を自動化する技術である。すなわち、従来技術１では、予め複数種類のワイヤリールを配置しておき、ワイヤ送給・切換機構を設ける。このワイヤ送給・切換機構は、交換前の溶接ワイヤを切断し、交換する溶接ワイヤを送給部に自動セットし、溶接トーチ先端部まで送給して交換前の溶接ワイヤを放出すると共に、交換する溶接ワイヤを溶接可能状態にセッティングする。これによって、溶接ワイヤの交換は自動化されるが、やはり交換には相当の時間がかかるために、適用範囲が限定される。さらに、ワイヤ送給・切換機構は、複雑な機構を有することになるために、設備コストが高くなる問題もある。
【０００３】
［従来技術２］
図２は、特許文献２に記載する従来技術２を示す２電極アーク溶接装置の構成図である。同図では、互いに絶縁された２本の溶接ワイヤ（２電極）を送給し、２つのアークを溶接方向に前後して発生させて溶接を行う。以下、同図を参照して説明する。
【０００４】
第１の溶接電源ＰＳ１は、溶接トーチ４の第１の給電チップ４１を介して第１の溶接ワイヤ１１に電力を供給すると共に、第１の送給モータＭ１に回転を制御するための第１の送給制御信号Ｆc1を出力する。第２の溶接電源ＰＳ２は、溶接トーチ４の第２の給電チップ４２を介して第２の溶接ワイヤ１２に電力を供給すると共に、第２の送給モータＭ２に回転を制御するための第２の送給制御信号Ｆc2を出力する。
【０００５】
第１の送給モータＭ１は、第１のギアユニット５１を介して減速して第１の送給ロール６１を回転駆動する。第１の加圧ロール７１は、手動の押圧機構を有し、上記の第１の送給ロール６１に相対向して配置され、押圧されると上記の第１の送給ロール６１とで第１の溶接ワイヤ１１を送給する。第１の送給モータＭ１、第１のギアユニット５１、第１の送給ロール６１及び第１の加圧ロール７１によって第１のワイヤ送給装置ＷＦ１を構成する。
【０００６】
第２の送給モータＭ２は、第２のギアユニット５２を介して減速して第２の送給ロール６２を回転駆動する。第２の加圧ロール７２は、手動の押圧機構を有し、上記の第２の送給ロール６２に相対向して配置され、押圧されると上記の第２の送給ロール６２とで第２の溶接ワイヤ１２を送給する。第２の送給モータＭ２、第２のギアユニット５２、第２の送給ロール６２及び第２の加圧ロール７２によって第２のワイヤ送給装置ＷＦ２を構成する。
【０００７】
上記の第１のワイヤ送給装置ＷＦ１によって第１の溶接ワイヤ１１が送給されて母材２との間に第１のアーク３１が発生する。上記の第２のワイヤ送給装置ＷＦ２によって第２の溶接ワイヤ１２が送給されて母材２との間に第２のアーク３２が発生する。第１のアーク３１及び第２のアーク３２は、同図においては、溶接方向に前後して位置しているが、溶接方向に直交する方向（横方向）に位置する場合もある。第１の溶接ワイヤ１１の送給速度と第２の溶接ワイヤ１２の送給速度とは、第１の送給制御信号Ｆc1及び第２の送給制御信号Ｆc2によって、例えば送給比２：１のように異なった値に設定される。
【０００８】
［従来技術３］
特許文献３に記載する従来技術３の発明は、以下のとおりである。従来技術３の２電極アーク溶接用ワイヤ送給装置は、１つのワイヤリールに２つの溶接ワイヤを巻回したワイヤ送給リールとこのワイヤ送給リールと対応する２つのワイヤケーブル取り出し口との間に２本の溶接ワイヤを上記のリールより分離して取り出すワイヤ分離ピースと、上記の溶接ワイヤ数に対応する数のロール溝を有する送給ロールとを装備している。すなわち、上述した図２において、第１の送給ロール６１及び第１の加圧ロール７１に２つの送給溝を形成して、第１の溶接ワイヤ１１及び第２の溶接ワイヤ１２を２つの送給溝によって送給するものである。したがって、第２の送給モータＭ２、第２の送給ロール６２及び第２の加圧ロール７２が不要となり、第１のワイヤ送給装置ＷＦ１だけでよくなる。この場合、当然ながら第１の溶接ワイヤ１１の送給速度と第２の溶接ワイヤ１２の送給速度とは同一値となるので、適用範囲が限定される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３６６６５号公報
【特許文献２】特開２００１−２８７０３１号公報
【特許文献３】特開平１０−１１３７７１号公報
【特許文献４】特開２００４−１６７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、本発明は、溶接箇所に応じて２電極アーク溶接又は単電極アーク溶接を選択して行うためのワイヤ送給装置及びアーク溶接方法に関するものである。上述した従来技術１では、単電極アーク溶接において、溶接ワイヤの種類を自動的に変更することができる。しかし、その変更には時間がかかるために溶接箇所ごとに頻繁に変更すると、生産効率の大幅な低下を招くことになる。さらに、従来技術１では、２電極アーク溶接と単電極アーク溶接とを切り換えることはできない。
【００１１】
上述した従来技術２では、２電極アーク溶接と単電極アーク溶接とを溶接箇所に応じて効率よく選択することができる。これは、上述した図２において、第１の溶接ワイヤ１１及び／又は第２の溶接ワイヤ１２を送給制御信号Ｆc1、Ｆc2によって選択して送給することができるためである。例えば、第１の溶接箇所は２電極アーク溶接を行い、第２の溶接箇所は第１の溶接ワイヤ１１を使用した単電極アーク溶接を行い、第３の溶接箇所は第２の溶接ワイヤ１２を使用した単電極アーク溶接を行うことが効率よく可能となる。しかし、このような溶接は溶接ロボットを使用して行われることが多い。このために２台のワイヤ送給装置ＷＦ１、ＷＦ２をロボットアーム上に搭載する必要がある。これにより、ロボットアームに対する重量負担及び設置スペース負担が大きくなり、通常よりも大型のロボットを使用せざるえなくなる。この結果、設備コストが高額になる。
【００１２】
上述した従来技術３では、２電極アーク溶接を１台のワイヤ送給装置で行うことができる。しかし、単電極アーク溶接を選択することはできない。
【００１３】
そこで、本発明では、上述した課題を解決するために、２電極アーク溶接又は単電極アーク溶接の選択を１台のワイヤ送給装置で効率よく行うことができるワイヤ送給装置及びアーク溶接方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、１台の送給モータと、
前記送給モータによってギアユニットを介して回転駆動され、第１の溶接ワイヤを送給するための第１の送給ロール及び第２の溶接ワイヤを送給するための第２の送給ロールと、
前記第１及び第２の送給ロールに相対向して配置される第１及び第２の加圧ロールと、
前記第１及び第２の加圧ロールそれぞれに設けられ、外部からの押圧制御信号に基づいて前記加圧ロールの前記送給ロールへの押圧のオン／オフを制御することができる第１及び第２の押圧機構と、を備え、
前記押圧制御信号によって前記第１の押圧機構のみが押圧オン状態になると前記第１の加圧ロールが前記第１の送給ロールに押圧されて前記第１の溶接ワイヤが送給され、
前記押圧制御信号によって前記第２の押圧機構のみが押圧オン状態になると前記第２の加圧ロールが前記第２の送給ロールに押圧されて前記第２の溶接ワイヤが送給され、
前記押圧制御信号によって前記第１及び第２の押圧機構が押圧オン状態になると前記第１の加圧ロールが前記第１の送給ロールに押圧されて前記第１の溶接ワイヤが送給されると共に、前記第２の加圧ロールが前記第２の送給ロールに押圧されて前記第２の溶接ワイヤが送給されることを特徴とするワイヤ送給装置である。
【００１５】
また、第２の発明は、第１の発明記載のワイヤ送給装置を使用し、前記押圧制御信号によって前記第１の溶接ワイヤ及び／又は前記第２の溶接ワイヤを選択して溶接を行う、ことを特徴とするアーク溶接方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１台のワイヤ送給装置によって第１の溶接ワイヤ及び／又は第２の溶接ワイヤの送給を選択することができ、２電極アーク溶接又は単電極アーク溶接を溶接箇所に応じて使い分けることができる。さらに、本発明では、単電極アーク溶接を行うときでも、第１の溶接ワイヤ又は第２の溶接ワイヤから所望の種類の溶接ワイヤを選択することができる。本発明では、ワイヤ送給装置が１台であるのでロボットアームへの搭載は、通常のワイヤ送給装置と同様である。本発明のワイヤ送給装置は、加圧ロールに押圧機構を追加したものであり、構造がシンプルであるので省スペースである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤ送給装置ＷＦを含む２電極／単電極アーク溶接装置の構成図である。同図は、上述した図２と対応しており、同一物には同一符号を付してそれらの説明は省略する。同図の溶接装置は、２電極アーク溶接と単電極アーク溶接とを１台のワイヤ送給装置ＷＦによって効率よく選択することができる。以下、同図を参照して説明する。
【００１９】
第１の溶接電源ＰＳ１は、第１の溶接ワイヤ１１に電力を供給すると共に、送給モータＭの回転を制御するための送給制御信号Ｆｃを出力し、後述する第１及び第２の押圧機構８１、８２の押圧オン／オフを制御するための押圧制御信号Ｐｃを出力する。
【００２０】
送給モータＭの回転軸は、２出力ギアユニット５によって、２つの回転軸ａ、ｂに分岐される。２つの回転軸の回転比ａ：ｂを所望値に設定する。例えば、１：１、２：１、１：２等である。第１の送給ロール６１は上記の回転軸ａによって回転し、第２の送給ロール６２は上記の回転軸ｂによって回転する。第１の加圧ロール７１は上記の第１の送給ロール６１に相対向して配置され、第１の押圧機構８１によって押圧オン／オフが行われる。第２の加圧ロール７２は上記の第２の送給ロール６２に相対向して配置され、第２の押圧機構８２によって押圧オン／オフが行われる。これら第１及び第２の押圧機構８１、８２は、上記の押圧制御信号Ｐｃによって独立して押圧オン／オフが制御される・外部信号によって押圧がオン／オフされる押圧機構それ自体は、公知技術（例えば、特許文献４参照）である。
【００２１】
例えば、押圧制御信号Ｐｃを２ビットの信号とし、その値が０のときは第１及び第２の押圧機構８１、８２共に押圧オフになり、その値が１のときは第１の押圧機構８１のみが押圧オンになり、その値が２のときは第２の押圧機構８２のみが押圧オンになり、その値が３のときは第１及び第２の押圧機構８１、８２共に押圧オンになる。送給モータＭが回転している場合、押圧機構が押圧オンになっている加圧ロールによって対応する溶接ワイヤが送給される。すなわち、上記の押圧制御信号Ｐｃ＝１のときは第１の溶接ワイヤ１１が送給されて単電極アーク溶接が行われ、Ｐｃ＝２のときは第２の溶接ワイヤ１２が送給されて単電極アーク溶接が行われ、Ｐｃ＝３のときは第１の溶接ワイヤ１１及び第２の溶接ワイヤ１２が送給されて２電極アーク溶接が行われる。このときに、２つの溶接ワイヤの送給速度は、上記の２出力ギアユニット５のギア比ａ：ｂによって異なる所望値になる。
【００２２】
同図においては、１つの溶接トーチ４内を２本の溶接ワイヤが送給される場合であるが、２つの溶接トーチ４それぞれの内部を溶接ワイヤが送給されてもよい。また、同図では溶接ワイヤは互いに絶縁されているが、同電位であってもよい。このときは、溶接電源も１台でよい。
【００２３】
上述した実施の形態によれば、１台のワイヤ送給装置によって第１の溶接ワイヤ及び／又は第２の溶接ワイヤの送給を選択することができ、２電極アーク溶接又は単電極アーク溶接を溶接箇所に応じて使い分けることができる。さらに、本実施の形態では、単電極アーク溶接を行うときでも、第１の溶接ワイヤ又は第２の溶接ワイヤから所望の種類の溶接ワイヤを選択することができる。本実施の形態では、ワイヤ送給装置が１台であるのでロボットアームへの搭載も通常のワイヤ送給装置と同様である。本実施の形態のワイヤ送給装置は、加圧ロールに押圧機構を追加したものであり、比較的構造はシンプルであるので、省スペースとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るワイヤ送給装置ＷＦを含む２電極／単電極アーク溶接装置の構成図である。
【図２】従来技術における２電極アーク溶接装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
２            母材
４            溶接トーチ
５            ２出力ギアユニット
１１            第１の溶接ワイヤ
１２            第２の溶接ワイヤ
３１            第１のアーク
３２            第２のアーク
４１            第１の給電チップ
４２            第２の給電チップ
５１            第１のギアユニット
５２            第２のギアユニット
６１            第１の送給ロール
６２            第２の送給ロール
７１            第１の加圧ロール
７２            第２の加圧ロール
８１            第１の押圧機構
８２            第２の押圧機構
ａ            回転軸
ｂ            回転軸
Ｆｃ            送給制御信号
Ｆc1            第１の送給制御信号
Ｆc2            第２の送給制御信号
Ｍ            送給モータ
Ｍ１            第１の送給モータ
Ｍ２            第２の送給モータ
Ｐｃ            押圧制御信号
ＰＳ１            第１の溶接電源
ＰＳ２            第２の溶接電源
ＷＦ            ワイヤ送給装置
ＷＦ１            第１のワイヤ送給装置
ＷＦ２            第２のワイヤ送給装置
【図１】
2008030052.tif 000003
【図２】
2008030052.tif 000004