(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ペールパックから取り出された溶接用ワイヤを、ビード蛇行が生じることなく高精度な溶接ビードが得られるように送給できる溶接用ワイヤの送給方法を提供する。【解決手段】溶接用ワイヤ５を収納したペール容器１から溶接用ワイヤ５を取り出しながら送給する溶接用ワイヤ５の送給方法において、ペール容器１から引き出された溶接用ワイヤ５を、溶接用ワイヤ５の中心軸の周りの回転を拘束しつつ第１のローラ３に周回し、次いで前記第１のローラ３と隣接しこれと軸方向を９０°変えた第２のローラ４に周回した後、ワイヤ送給装置２に送る。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用ワイヤを収納したペール容器から溶接用ワイヤを取り出しながら送給する溶接用ワイヤの送給方法において、ペール容器から引き出された溶接用ワイヤを、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束しつつ第１のローラに周回し、次いで前記第１のローラと隣接しこれと軸方向を９０°変えた第２のローラに周回した後、ワイヤ送給装置に送ることを特徴とする溶接用ワイヤの送給方法。
【請求項２】
第１のローラに周回された溶接用ワイヤを押さえローラで押さえることにより、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束することを特徴とする請求項１記載の溶接用ワイヤの送給方法。
【請求項３】
第１のローラの上流側のコンジットチューブにループまたは湾曲を設けて溶接用ワイヤに摩擦抵抗を与えることにより、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束することを特徴とする請求項１記載の溶接用ワイヤの送給方法。
【請求項４】
第１のローラの上流側にワイヤ矯正機を設けてバックテンションを与えることにより、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束することを特徴とする請求項１記載の溶接用ワイヤ送給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ペール容器入りの溶接用ワイヤを取り出しながら送給する溶接用ワイヤの送給方法に係り、特にビード蛇行が生じることなく高精度な溶接ビードが得られる溶接用ワイヤの送給方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、溶接構造物の建造において溶接の高能率化、自動化、省略化を目的として、溶接ロボットが急速に普及している。この場合の溶接用ワイヤは、例えば１００〜４００ｋｇ単位重量にペールパックされた溶接用ワイヤがその良好な溶接作業性、高能率溶接性から急激に使用量が増加している。また、このような溶接ロボットなどの自動化された使用環境で要求される溶接用ワイヤへの性能は、溶接部へのターゲット性、すなわちワイヤの狙い位置が安定かつ高精度の溶接が維持でき、さらに溶接部へのワイヤ狙い初期設定に対して常に精度よく連続して再現できることが必須となっている。
【０００３】
ペール容器入りワイヤは、ワイヤ装填時にワイヤ１巻き当たり３６０°の捩りを与えて、ワイヤ取り出し時に捩りを戻してワイヤの直進性が得られるように装填されている。しかし、ワイヤの機械的性質や装填時のワイヤの曲がりなどによって、装填されたワイヤは塑性変形を受けて弾性的な捩り角度は２００〜３００°程度になる。このようなペールパックされた溶接用ワイヤを取り出すと、コンジットチューブ内でワイヤが回転しながら、かつ、うねりながら送給され、溶接トーチからでるワイヤ先端部は、回転とともにうねりながら溶接部へ送られる。したがって、溶接部へのワイヤの狙いが不安定で、溶接ビードが溶接部から外れて精度良く溶接できない場合があった。
【０００４】
図６は、前記ペール容器入りワイヤのターゲット性試験の結果を示す。試験方法は、図５に示すように溶接トーチ１１先端から１５０ｍｍ垂直方向にターゲット面１３を配置し、インチング操作で溶接用ワイヤを送給し、ワイヤ先端がターゲット面１３に当たる位置を測定する。ワイヤを給電チップ１４の所で切断し再度ターゲット面に当るまで送給することを繰り返して、１５０ｍｍ毎連続的に測定する。図６に示すように溶接トーチから出るワイヤ先端部は、ワイヤの回転とうねりによってＸ方向およびＹ方向ともにその最大距離（ΔＸ、ΔＹ）が大きいことがわかる。なお、図中Ｓは、ターゲット面の中心を示す。
【０００５】
従来、溶接用ワイヤ矯正装置として、例えば特開平９−２７７０４７号公報に開示されているように、ワイヤ送給路に沿って交互に配置された３〜５個の矯正ローラで直線状に矯正する矯正ローラ組と、この矯正ローラ組からの溶接用ワイヤをローラに巻き付けて、一定の曲率を付与させるようにした技術が知られている。前記溶接用ワイヤ矯正装置は、図９に示すように溶接用ワイヤ５を巻回収納したペール容器１からコンジットチューブ７を経て溶接用ワイヤ矯正装置２１を通り、ワイヤ送給装置２により溶接トーチへワイヤを送給するように配置される。ワイヤ矯正装置２１は、ペール容器１から引き出された溶接用ワイヤ５を直線状に矯正するための、ワイヤ送給路に沿って交互に配置された３個の矯正ローラ組２２と、この矯正ローラ組２２とワイヤ送給装置２との間に設けられ、矯正ローラ組２２からの溶接用ワイヤ５に一定曲率の癖を付与するためのローラ２３とで構成されている。
【０００６】
前述したワイヤ矯正装置２１は、溶接用ワイヤ５を直線状にする矯正ローラ組２２と一定の巻き癖を付与するローラ２３とで、常に一定方向に巻き癖が付いた状態で溶接用ワイヤ５を送給するようにしたものであるから、図７にターゲット性試験の結果を示すように、矯正ローラ組２２とローラ２３によってワイヤの回転は止められる。しかし、Ｙ方向へのうねりがなくなりワイヤ先端の振れは小さくなるが、Ｘ方向へのうねりが残ってワイヤ先端の振れは完全には改善されずΔＸが大きい。したがって、溶接線がＹ方向の場合、溶接ビードが溶接線から著しく逸れるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ペール容器から取り出された溶接用ワイヤを、ビード蛇行が生じることなく高精度な溶接ビードが得られるように送給できる溶接用ワイヤの送給方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、溶接用ワイヤを収納したペール容器から溶接用ワイヤを取り出しながら送給する溶接用ワイヤの送給方法において、ペール容器から引き出された溶接用ワイヤを、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束しつつ第１のローラに周回し、次いで前記第１のローラと隣接しこれと軸方向を９０°変えた第２のローラに周回した後、ワイヤ送給装置に送ることを特徴とする。またここにおいて、上記の溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転の拘束は、第１のローラに周回された溶接用ワイヤを押さえローラで押さえることにより行なうこと、または、第１のローラの上流側のコンジットチューブにループまたは湾曲を設けて溶接用ワイヤに摩擦抵抗を与えることにより行なうこと、または、第１のローラの上流側にワイヤ矯正機を設けてバックテンションを与えることにより行なうことも特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の溶接用ワイヤの送給方法の例を示す。図１において、ペール容器１に捩りを与えて収納された溶接用ワイヤ５は、ペール容器１から引き出されて溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束しつつ第１のローラ３に周回し、次いで第１のローラ３と隣接し軸方向を９０°変えた第２のローラ４に周回した後、ワイヤ送給装置２を経て、溶接トーチに送られて溶接に供されるようになっている。
【００１０】
ペール容器１から取り出された溶接用ワイヤ５は、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束しつつ第１のローラ３に周回されるので、ワイヤの中心軸の周りの回転が止まり、周回方向に塑性変形して、同方向のうねりがなくなる。次いで、溶接用ワイヤ５は、第１のローラ３と隣接し、これと軸方向を９０°変えた第２のローラ４に周回することによって第１のローラ３で矯正された方向から９０°異なる方向に塑性変形してうねりがなくなった状態で、ワイヤ送給装置２を経て溶接トーチまで送られる。
【００１１】
図８に、前記方法で溶接トーチに送られた溶接用ワイヤのターゲット性試験の結果を示す。ペールパックから取り出された溶接用ワイヤは第１のローラに周回され中心軸の周りの回転が止まり、塑性変形して１方向のうねりが除去される。次いで第１のローラ３と軸方向を９０°変えた第２のローラ４において、第１のローラで付与された塑性変形から９０°異なる方向に塑性変形してうねりが除去される。したがって溶接用ワイヤは回転することなく、うねりも２方向への塑性変形で消去されるので、溶接トーチから出てくるワイヤ先端部はＸ方向およびＹ方向ともに振れは小さくΔＸおよびΔＹともに小さい。さらに溶接部へのワイヤ狙いの初期設定に対しても精度良く、溶接時に溶接トーチ位置を溶接線に合わせるように動かす必要はない。
【００１２】
なお、第１のローラ３および第２のローラ４への溶接用ワイヤ５の巻数は、溶接用ワイヤの回転の停止とうねりの除去、さらに送給抵抗の点から１〜４回、好ましくは２〜３回とする。
また、第１のローラ３および第２のローラ４の巻胴直径は５０〜５００ｍｍとする。巻胴直径が５０ｍｍ未満であると、周回による抵抗ばかりでなく塑性変形量が大きくなり、ワイヤ送給装置２から溶接トーチまでのワイヤ送給抵抗が大きくなって溶接時にアークが不安定になる。逆に巻胴直径が５００ｍｍを超えると、溶接用ワイヤの塑性変形量が少なくなり、うねりが取れずにΔＸおよびΔＹが大きくなって、ターゲット性が悪くなる。
【００１３】
図２は押さえローラ６によって溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束しつつ、第１のローラ３へ溶接用ワイヤ５を周回する方法を示す図である。第１のローラ３に周回された溶接用ワイヤ５を押さえローラ６で押さえて第１のローラに密着させ、溶接用ワイヤ５の中心軸の周りの回転を止めるとともに第１のローラ３で塑性変形させて一方向のうねりを取る。
【００１４】
図３は、第１のローラの上流側のコンジットチューブ７にループ８を設け、コンジットチューブ７と溶接用ワイヤ５の摩擦抵抗で第１のローラへ溶接用ワイヤを密着させて溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束する方法を示す図である。コンジットチューブ７へのループ８または湾曲（図示せず）付与により、バックテンションが作用し、第１のローラ３に巻き付けられた溶接用ワイヤを第１のローラに密着させることができ、溶接用ワイヤの回転を止めるとともに第１のローラ３で溶接用ワイヤは塑性変形されて一方向のうねりがなくなる。
【００１５】
図４は、第１のローラの上流側、すなわちこの場合はペールパック１の溶接用ワイヤ取り出し口にワイヤ矯正機９を設け、第１のローラ３へ溶接用ワイヤを密着させて溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束する方法を示す図である。複数個の矯正ローラ組１０のローラ外周面にＵ形またはＶ形の溶接用ワイヤ案内溝を有し、押し込み調整ネジ１２を回してワイヤが繰り返し曲げられるようにすることにより、第１のローラ３に巻き付かれた溶接用ワイヤにバックテンションが作用して第１のローラ３に密着させることができ、溶接用ワイヤの回転を止めるとともに第１のローラ３で塑性変形されて一方向のうねりを取る。
【００１６】
【実施例】
ワイヤ径１．２〜１．６ｍｍのフラックス入りワイヤ（ＪＩＳ　Ｚ３３１３
ＹＦＷ−Ｃ５０ＤＲ）を２５０ｋｇペールパックにして試験に供した。試験は、図１のワイヤ送給装置を用いて、表１に示すように溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転の拘束方法、第１のローラ３と第２のローラ４の巻胴直径および巻数を種々変えてターゲット性を調べた。
【００１７】
ターゲット性試験は、図５に示すように溶接トーチ１１先端から１５０ｍｍ垂直方向にターゲット面１３を配置し、インチング操作で溶接用ワイヤを送給し、溶接用ワイヤ先端がターゲット面１３に当たったら給電チップ１４の所でワイヤを切断して再度送給することを繰り返して、１５０ｍｍ毎連続的に１５０回ターゲット面の位置を測定した。図６〜図８に示すようにＸ方向およびＹ方向ともにその最大距離ΔＸおよびΔＹを調べた結果を表１に示す。なお、実際の溶接においては、ワイヤ突き出し長さが２０〜２５ｍｍであるため、前記溶接トーチから１５０ｍｍの位置でのΔＸおよびΔＹが８ｍｍ以下であれば、ビード蛇行は発生しない。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１において、試験Ｎｏ．１〜３が本発明例、試験Ｎｏ．４〜６は比較例である。
本発明例である試験Ｎｏ．１〜３は、ペールパックとワイヤ送給装置との間で溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を種々の方法で拘束して第１のローラにワイヤを密着させ、次いで第１のローラに隣接し、これと軸方向を９０°変えた第２のローラに溶接用ワイヤを周回した。このためワイヤの回転が止まりうねりも除去されたのでΔＸおよびΔＹともに小さく、ターゲット性に優れており極めて満足な結果であった。
【００２０】
比較例中試験Ｎｏ．４は、第１のローラおよび第２のローラいずれも用いなかったので、ペールパックから取り出されたワイヤは、溶接トーチから出るワイヤ先端部でワイヤの回転とうねりによってＸ方向およびＹ方向ともにΔＸおよびΔＹが大きく、ターゲット性が不良であった。
【００２１】
試験Ｎｏ．５は、第１のローラに溶接用ワイヤを押さえローラで密着させてあるので、ワイヤが回転せずＸ方向の振れは小さくできたが、第２のローラに周回されてないのでＹ方向の振れが大きくΔＹが大きくなり、ターゲット性が不良であった。
【００２２】
試験Ｎｏ．６は、溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転の拘束がないため、第１のローラによるワイヤのうねりの除去ができず、溶接トーチから出るワイヤ先端部でワイヤが回転してΔＸおよびΔＹが大きくなり、ターゲット性が不良であった。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の溶接用ワイヤの送給方法によれば、ペールパックから取り出された溶接用ワイヤを、ビード蛇行が生じることなく高精度な溶接ビードが得られるように送給できる。また、溶接部へのワイヤ狙いの初期設定に対しても精度良く、溶接時に溶接トーチ位置を溶接線に合わせるように動かす必要はなくなるなど、手直し工数の低減と溶接部の品質が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶接用ワイヤの送給方法の例を示す図
【図２】押さえローラによって溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束する方法を示す図
【図３】コンジットチューブに付したループによって溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束する方法を示す図
【図４】ペールパックの溶接用ワイヤ取り出し口に設けたワイヤ矯正機によって溶接用ワイヤの中心軸の周りの回転を拘束する方法を示す図
【図５】ターゲット試験の方法を示す図
【図６】ターゲット試験の結果を示す図
【図７】ターゲット試験の結果を示す図
【図８】ターゲット試験の結果を示す図
【図９】従来の溶接用ワイヤ送給装置を示す図
【符号の説明】
１　　ペール容器
２　　ワイヤ供給装置
３　　第１のローラ
４　　第２のローラ
５　　溶接用ワイヤ
６　　押さえローラ
７　　コンジットチューブ
８　　ループ
９　　ワイヤ矯正機
１０　　矯正ローラ組
１１　　溶接トーチ
１２　　調整ねじ
１３　　ターゲット面
１４　　給電チップ
２１　　ワイヤ矯正装置
２２　　矯正ローラ組
２３　　ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004025243.tif 000009
【図７】
2004025243.tif 000010
【図８】
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【図９】
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