(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤを前記フィードローラと前記加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、前記両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで前記溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、前記フィードローラは外周面に前記溶接用ワイヤが入る溝を有し、前記溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を前記溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、前記溝の深さは前記溶接用ワイヤの半径の２倍未満としたことを特徴とする溶接用ワイヤ送給装置。
【請求項２】
加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなる請求項１記載の溶接用ワイヤ送給装置。
【請求項３】
フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤを前記フィードローラと前記加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、前記両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで前記溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、前記フィードローラと前記加圧ローラは外周面に前記溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、前記溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を前記溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、前記溝の深さは前記溶接用ワイヤの半径未満としたことを特徴とする溶接用ワイヤ送給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶接作業に使用される溶接用ワイヤ送給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の溶接用ワイヤ送給装置は、図４ないし図６に示したような構成であった。図４において、２０は溶接用ワイヤ送給装置で、溶接用ワイヤ２１を溶接用トーチ２２の先端まで送り溶接用作業を行うものである。溶接用ワイヤ２１の送給方法としては、フィードローラ２３とフィードローラ２３の外周に接するように設けられた加圧ローラ２４の間に溶接用ワイヤ２１を挟み込み加圧を加えながら、モータ２５の回転力をフィードローラ２３に伝動し送給している。
【０００３】
図５はフィードローラ２３の側面図を示し、外周には溶接用ワイヤ２１を送給するための溝２６が設けてある。
【０００４】
図６はフィードローラ２３の溝２６断面を示し、溝２６の形状はＶ字形で開き角度θは３０°から９０°で、溝２６の底には応力集中により溝２６が割れるのを防止するため溶接用ワイヤ２１の半径よりかなり小さい半径ｒが設けてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成の溶接用ワイヤ送給装置では、溶接作業において溶接用トーチ２２の先端まで送られた溶接用ワイヤ２１に溶接用トーチ２２の先端部、溶接用ワイヤ２１の通路等で発生し送給負荷が加わると、モータ２５は送給負荷に関係なく定速でフィードローラ２３を駆動し溶接用ワイヤ２１を送給しているため、送給負荷の影響がフィードローラ２３の加圧部まで伝わり、図６における溶接用ワイヤ２１に微少に上下する力が働くことになる。その結果、溶接用ワイヤ２１のフィードローラ２３との接触面２７，２８が微少に上下移動を繰り返すことになり溶接用ワイヤ２１の表面がこすれて傷が付き、溶接用ワイヤ２１の削れ粉が発生し、削れ粉が溶接用トーチ２２の溶接用ワイヤ２１通路内に堆積して送給抵抗が増大してアーク安定性が低下するという問題があった。更に、溶接用ワイヤ２１通路内に削れ粉が堆積すると溶接用ワイヤ２１がモータ２５の力で送給できなくなり、ついには溶接作業が不能となる問題もあった。これらの問題は、柔らかい金属であるアルミニウム製の溶接用ワイヤ２１で顕著に発生していた。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる溶接用ワイヤ送給装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、この発明の請求項１記載の溶接用ワイヤ装置は、フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤをフィードローラと加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、フィードローラは外周面に溶接用ワイヤが入る溝を有し、溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径の２倍未満とした。
【０００８】
このように、フィードローラは外周面に溶接用ワイヤが入る溝を有し、溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径の２倍未満としたので、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面は常に溝底面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止する作用を有する。
【０００９】
請求項２記載の溶接用ワイヤ送給装置は、請求項１において、加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなる。このように、加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなるため、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの外周面に当接した状態で加圧される。これに伴い、加圧ローラの加圧により溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面および加圧ローラとの接触面は常に溝の底面と外周面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止する作用を有する。
【００１０】
請求項３記載の溶接用ワイヤ送給装置は、フィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラとを備え、溶接用ワイヤをフィードローラと加圧ローラとの間に挟み込み加圧した状態で、両ローラのうち少なくともフィードローラを回転することで溶接用ワイヤを送給するように構成した溶接用ワイヤ送給装置であって、フィードローラと加圧ローラは外周面に溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、前記円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径未満とした。
【００１１】
このように、フィードローラと加圧ローラは溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、円弧部に連続して設けた左右の直線部を有し、溝の深さは溶接用ワイヤの半径未満としたので、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤとフィードローラの接触面および溶接用ワイヤと加圧ローラの接触面は常に各溝の底面ある。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止する作用を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態の溶接用ワイヤ送給装置におけるフィードローラの拡大断面図である。この溶接用ワイヤ送給装置は、図４と同様にフィードローラと、このフィードローラに近接して配置された加圧ローラ２４とを備え、溶接用ワイヤ２１をフィードローラと加圧ローラ２４との間に挟み込み加圧した状態で、両ローラのうち少なくともフィードローラをモータ２５により回転することで溶接用ワイヤ２１を溶接用トーチ２２に送給するように構成している。
【００１３】
図１に示すように、フィードローラ１は外周面６に溶接用ワイヤ２１が入る溝２を有する。この溝２の底部に、溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の１．０１〜３倍の半径Ｒ２の凹曲面からなる円弧部３を設けている。また、円弧部３に連続して設けた左右の直線部４の開き角度θを１０°から１５０°にし、溝２の深さｄ１は溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の２倍未満としている。また、溝２を設けることで外周面６にエッジ５が形成される。なお、溝２に直線部４を設けているが、直線部４を省いて溝２の形状を円弧部３のみにしてもよい。
【００１４】
ここで、溶接用ワイヤ２１に押圧力Ｆを加え溶接用ワイヤ２１を送給するとき押圧力Ｆにより溶接用ワイヤ２１が微少変形するが、円弧部３の半径Ｒ２が溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の１．０１倍未満であると溶接用ワイヤ２１とフィードローラ１との接触面は円弧部３の全面となる。このため、従来例と同様に溶接用ワイヤ２１に溶接用トーチ２２の先端部の溶接用ワイヤ２１の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ１で加圧する加圧部まで伝わり溶接用ワイヤ２１が微少に上下し、溶接用ワイヤ２１とフィードローラ１との接触面である円弧部３の両サイド部（エッジ５）で溶接用ワイヤ２１の表面がこすれて傷が付くことがある。また、円弧部３の半径Ｒ２が溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の３倍を越えると溝２の幅が広くなりこれに伴いフィードローラ１の幅も広くなるので実用的でなくなる。そのため、円弧部３の半径Ｒ２を溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の１．０１〜３倍としている。
【００１５】
また、開き角度θが１０°未満であると溝２の幅が狭くなり溶接用ワイヤ２１を溝２にセットするときに溝２のエッジ５に溶接用ワイヤ２１が接触し溶接用ワイヤ２１表面に傷が付くことがあり、開き角度θが１５０°を越えると溝２の幅が広くなりこれに伴いフィードローラ１の幅も広くなるので実用的でなくなる。また、溝２の深さｄ１が溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の２倍を越えるとフィードローラ１の外周面６より溶接用ワイヤ２１が低くなるので実用的でなくなる。そのため、開き角度θは１０°〜１５０°、溝２の深さｄ１は溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の２倍未満としている。また、溝２の深さｄ１が小さすぎるとワイヤ２１がフィードローラ１より容易に外れるので、ｄ１の最適な範囲はＲ１の０．１倍以上、２倍未満である。
【００１６】
また、溶接用ワイヤ２１の線径は一般的に０．６から２．４ｍｍまであり、各溶接用ワイヤ２１の線径ごとに溝２を製作してもよいが、例えば、線径１．２ｍｍと１．６ｍｍを共用して線径が大きい１．６ｍｍに合わせて半径が０．８ｍｍの１．０１倍（０．８０８ｍｍ）から３倍（２．４ｍｍ）までの半径の円弧部を溝２の底部に製作してもよい。
【００１７】
以上のようにこの実施の形態によれば、溶接用ワイヤ２１に押圧力Ｆを加え、モータ２５の回転力をフィードローラ１に伝動して溶接用ワイヤ２１を溶接用トーチ２２の先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤ２１は常にフィードローラ１の溝２底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤ２１に溶接用トーチ２２の先端部の溶接用ワイヤ２１の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ１の加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤ２１はフィードローラ１の加圧部で上下せず、溶接用ワイヤ２１のフィードローラ１との接触面７は常に溝２底面である。このため、溶接用ワイヤ２１の表面には傷が付かず、溶接用ワイヤ２１の削れ粉の発生を防止し、溶接用トーチ２２の溶接用ワイヤ通路内に削れ粉が堆積することで送給抵抗が増大しアーク不安定発生や溶接作業不能というトラプルの発生を防止することができる。
【００１８】
この発明の第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２はこの発明の第２の実施の形態の溶接用ワイヤ送給装置におけるフィードローラと加圧ローラの拡大断面図である。この溶接用ワイヤ送給装置は、第１の実施の形態と同様にフィードローラと、加圧ローラと、モータ２５とを備え、溶接用ワイヤ２１を溶接用トーチ２２に送給するようにしている。
【００１９】
図２に示すように、フィードローラ１と加圧ローラ８は外周面６に溶接用ワイヤ２１が入る同形状の溝２，９をそれぞれ有する。加圧ローラ８の溝９は、第１の実施の形態で説明したフィードローラ１の溝２と同様の構成である。すなわち、溝９の底部に、溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の１．０１〜３倍の半径Ｒ２の凹曲面からなる円弧部１０を設けている。また、円弧部１０に連続して設けた左右の直線部１１の開き角度θを１０°〜１５０°にし、溝９の深さｄ２は溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１未満としている。また、溝９を設けることで外周面１２にエッジ１８が形成される。なお、溝９に直線部１１を設けているが、直線部１１を省いて溝９の形状を円弧部１０のみにしてもよい。
【００２０】
ここで、溝２および溝９の深さｄ２が溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１を越えるとフィードローラ１の外周面６と加圧ローラ８の外周面１２の隙間１３がなくなり溶接用ワイヤ２１に押圧力Ｆを加えることができず溶接用ワイヤ２１を送給することが不可能となる。また、フィードローラ１の溝２のセンターと加圧ローラ８の溝９のセンターが一致していないと溶接用ワイヤ２１が定められた速度で送給できなかったり、溶接用ワイヤ２１と溝２，９の接触面が円弧部３，１０の両サイド部になると従来例と同様に溶接用ワイヤ２１の表面がこすれて傷が付くことがある。そのため、円弧部３，１０の半径Ｒ２を溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１の１．０１〜３倍、開き角度θは１０°〜１５０°、溝２，９の深さｄ２は溶接用ワイヤ２１の半径Ｒ１未満としている。また、第１の実施の形態と同様にワイヤ２１の外れを防止するため、ｄ２の最適範囲はＲ１の０．１倍以上、１倍未満である。
【００２１】
また、加圧ローラ８の溝９の形状をフィードローラ１の溝２の形状と同一にすることによって、フィードローラ１と加圧ローラ８の共用化を図ることができる。更に、加圧ローラ８にもフィードローラ１と同様にモータ２５の回転力を伝動し駆動することが構造上容易となるため、溶接用ワイヤ２１の送給力をフィードローラ１のみの駆動に対して２倍にすることができる。よって、フィードローラ１のみの駆動における溶接用ワイヤ２１の送給力と同一の送給力をこの実施の形態で行うと、溶接用ワイヤ２１の押圧力Ｆを半分にすることができ、このことは柔らかくて変形し易い金属であるアルミニウム製の溶接用ワイヤ２１で有利となる。
【００２２】
以上のようにこの実施の形態によれば、溶接用ワイヤ２１に押圧力Ｆを加え、モータ２５の回転力をフィードローラ１と加圧ローラ８に伝動して溶接用ワイヤ２１を溶接用トーチ２２の先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤ２１は常にフィードローラ１の溝２底部および加圧ローラ８の溝９底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤ２１に溶接用トーチ２２の先端部の溶接用ワイヤ２１の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ１と加圧ローラ８で加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤ２１はフィードローラ１と加圧ローラ８の加圧部で上下せず溶接用ワイヤ２１のフィードローラ１との接触面７および加圧ローラ８との接触面１４は常に溝２および溝９の底面である。このため、溶接用ワイヤ２１の表面には傷が付かず、溶接用ワイヤ２１の削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【００２３】
この発明の第３の実施の形態を図３に基づいて説明する。図３はこの発明の第３の実施の形態の溶接用ワイヤ送給装置におけるフィードローラの加圧ローラの拡大断面図である。図３に示すように、第１の実施の形態において、加圧ローラ１５の外周面１６は径が一定の円筒状回転体である。加圧ローラ１５の外周面１６が軸方向にフラットであるため加圧ローラ１５の形状は簡単となり容易に製作することができ、また、第２の実施の形態と異なりフィードローラ１の溝２のセンターと加圧ローラ１５センターを一致させる必要がないので構造を簡単にすることができる。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００２４】
以上のようにこの実施の形態によれば、加圧ローラ１５の外周面１６は径が一定の回転体からなるため、溶接用ワイヤ２１に押圧力Ｆを加え、モータ２５の回転力をフィードローラ１に伝動して溶接用ワイヤ２１を溶接用トーチ２２の先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤ２１は常にフィードローラ１の溝２底部および加圧ローラ１５の外周面１６に当接した状態で加圧される。このため、溶接用ワイヤ２１に溶接用トーチ２２の先端部、溶接用ワイヤ２１の通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラ１と加圧ローラ１５で加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤ２１はフィードローラ１と加圧ローラ１５の加圧部で上下せず溶接用ワイヤ２１のフィードローラ１との接触面７および加圧ローラ１５との接触面１７は常に溝２の底面と外周面１６である。その結果、溶接用ワイヤ２１の表面には傷が付かず、溶接用ワイヤ２１の削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の溶接用ワイヤ送給装置によれば、フィードローラは外周面に溶接用ワイヤが入る溝を有し、溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、溝の深さは溶接用ワイヤの半径の２倍未満としたので、溶接用ワイヤを溶接用トーチの先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面は常に溝底面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【００２６】
請求項２では、加圧ローラの外周面は径が一定の回転体からなるため、溶接用ワイヤを溶接用トーチの先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの外周面に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤのフィードローラとの接触面および加圧ローラとの接触面は常に溝の底面と外周面である。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【００２７】
この発明の請求項３記載の溶接用ワイヤ送給装置によれば、フィードローラと加圧ローラは溶接用ワイヤが入る同形状の溝をそれぞれ有し、溶接用ワイヤの半径の１．０１〜３倍の半径の凹曲面からなる円弧部を溝の底部に設け、溝の深さは溶接用ワイヤの半径未満としたので、溶接用ワイヤを溶接用トーチの先端まで送給し溶接作業を行うとき、溶接用ワイヤは常にフィードローラの溝底部および加圧ローラの溝底部に当接した状態で加圧される。これに伴い、溶接用ワイヤに溶接用トーチ先端部の溶接用ワイヤ通路等で発生した送給負荷が加わり送給負荷の影響がフィードローラと加圧ローラで加圧する加圧部まで伝わっても溶接用ワイヤはフィードローラと加圧ローラの加圧部で上下せず溶接用ワイヤとフィードローラの接触面および溶接用ワイヤと加圧ローラの接触面は常に各溝の底面ある。このため、溶接用ワイヤの表面には傷が付かず、溶接用ワイヤの削れ粉の発生を防止し、アーク安定性および溶接作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態におけるフィードローラの拡大断面図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態におけるフィードローラと加圧ローラの拡大断面図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態におけるフィードローラと加圧ローラの拡大断面図である。
【図４】従来の溶接用ワイヤ送給装置の概略構成図である。
【図５】従来のフィードローラの側面図である。
【図６】従来の溶接用ワイヤ送給装置の説明図である。
【符号の説明】
１    フィードローラ
２，９    溝
３，１０  円弧部
４    直線部
６，１２  外周面
８，１５  加圧ローラ
２１  溶接用ワイヤ
２２  溶接用トーチ
Ｒ１  溶接用ワイヤの半径
Ｒ２  円弧部の半径
ｄ１，ｄ２  溝の深さ
【図１】
0003875437.tif 000002
【図２】
0003875437.tif 000003
【図３】
0003875437.tif 000004
【図４】
0003875437.tif 000005
【図５】
0003875437.tif 000006
【図６】
0003875437.tif 000007