JP3921964B2

JP3921964B2 - Bobbin winding welding wire, welding apparatus and welding method thereof

Info

Publication number: JP3921964B2
Application number: JP2001196050A
Authority: JP
Inventors: 仁志西村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: CN1203959C; JP2003010973A; CN1394713A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボビン巻き溶接用ワイヤ、ボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接装置、およびボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接装置を用いて溶接する溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶接用ワイヤに捩じりを与えながら内層から外層へ順次巻かれたボビンを有し、ボビンのフランジが上下に位置するように設置してワイヤを引き出す回転式溶接用ワイヤ引出装置がある。ここで使用されるボビンは、１巻きにつき１捩じり入れた溶接用ワイヤを巻き付けたものであり、ワイヤ引き出しに回転式の治具を用いている。
【０００３】
この溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いて溶接する一般的な装置および方法について、図５および図６を用いて説明する。ここで図５は一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図で（ａ）は平面図、（ｂ）は要部を破断した正面図であり、図６は従来の溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いた一般的な溶接装置の概略を示した図である。
【０００４】
さらに図５において１はボビン、２および２ａは溶接用ワイヤ、３および３ａは回転自在部、４は引出装置回転部、５はワイヤ通過部、６はボビン胴部、７はワイヤ送給チューブ、８は回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分、９は溶接用ワイヤを送り出す方向、１４はワイヤ引出口、１５ａおよび１５ｂはボビンフランジ、１６はワイヤ送り方向、１７および１７ａは引出装置回転部回転方向を示す。さらに図６において、１０はワイヤ送給装置、１１は溶接用トーチ、１２は被溶接物、１３は溶接電源、１８は溶接用チップを示す。また図５と同一構成には同一符号を付して重複する説明は省略した。
【０００５】
図５を用いて、従来の溶接用ワイヤの回転式引出装置について説明する。最初に、溶接用ワイヤ２が巻かれたボビン１を、一方のフランジを下にして設置する。さらに回転自在部３をボビン１の上側フランジの中心付近に固定する。この回転自在部３に引出装置回転部４を取り付け、ボビン１と引出装置回転部４は回転自在部３を介して互いに自在に回転しあうようにする。ここでボビン１は溶接用ワイヤが巻かれていて非常に重く、引出装置回転部４は軽く、引出装置回転部４のみが回転するようになっており、引出装置回転部４は引出装置回転部回転方向１７、１７ａの方向に自在に回転できるようにしている。
【０００６】
さらにワイヤ通過部５を引出装置回転部４に固定し、引出装置回転部４と一体で回転させる。このワイヤ通過部５は、内部にワイヤを通過させる筒状のものであり、内部に通すワイヤの屈曲防止と絶縁のために用いる。一例として、コイル状に巻かれた鋼の外側にポリオレフィンの熱収縮チュ−ブを全長被覆したものなどを使用する。
【０００７】
また引出装置回転部４の上側端部とワイヤ通過部５の上側端部は、一体にして回転自在部３ａに取り付ける。この回転自在部３ａは、回転自在部３と同様の構造である。さらにワイヤ送給チューブ７を、回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分８とともに回転自在部３ａに取り付ける。これにより引出装置回転部４およびワイヤ通過部５と、ワイヤ送給チューブ７は回転自在部３ａを介して互いに自在に回転しあう。この時、引出装置回転部４およびワイヤ通過部５は、上下の回転自在部３および３ａのそれぞれの回転中心を結ぶ直線を回転軸として回転する。ここで回転自在部３および３ａは、具体的にはベアリングなどを使用する。
【０００８】
これらの構成の下で、ボビン１に巻かれた溶接用ワイヤ２を、ボビン１外周上のワイヤ引出口１４から引き出し、ワイヤ通過部５を通過させ、ワイヤ送給チューブ７を通過させる。
【０００９】
以上の構成により、ワイヤ送り方向１６の方向に溶接用ワイヤ２を送ると、ワイヤ通過部５は自然にボビン１の外周上を引出装置回転部回転方向１７、１７ａの方向に回り、順次引き出すことができる。以上が、一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置についての説明である。
【００１０】
次に、図６を用いて従来の溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いて溶接する一般的な装置および方法について説明する。まず、ワイヤ送給チューブ７は、回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分８からワイヤ送給装置１０の手前まで続かせる。さらに溶接用ワイヤ２をワイヤ送給チューブ７の内部を通過させ、ワイヤ送給装置１０を経て溶接用トーチ１１の先端まで導く。そして溶接用トーチ１１の先端には筒状の溶接用チップ１９が設置されており、溶接用ワイヤ２を溶接用チップ１９の先端から出して溶接位置を狙うようにする。
【００１１】
さらにワイヤ送給装置１０を駆動して、露出した溶接用ワイヤ２ｂを送り出す。このワイヤ送給装置１０は、溶接実行時に連動して駆動を行なうようにし、同時に溶接電源１３は、溶接用ワイヤ２と被溶接物１２間に所定の電流、電圧をかけられるように設置する。
【００１２】
以上の構成により、溶接を実行すると、ワイヤ送給装置１０の駆動により、溶接用ワイヤ２をワイヤ送り方向１６の方向に引き出す。この動作により、ワイヤ通過部５はボビン１の外周上を引出装置回転部回転方向１７、１７ａの方向に回転し、溶接用ワイヤ２を順次引き出して行く。この引き出した溶接用ワイヤ２はワイヤ通過部５を通り、回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分８で回転式引出装置から出て、引続きワイヤ送給チュ−ブ７を通り、ワイヤ送給装置１０を経て、溶接用トーチ１１の先端まで導かれる。
【００１３】
さらにトーチ先端の溶接用チップ１９の先端から出された溶接用ワイヤ２が溶接の狙い位置にくるように送給させる。そして、溶接用ワイヤ２と被溶接物１２間に、溶接電源１３により所定の電流、電圧がかけられ溶接用ワイヤ２と被溶接物１２間にア−クが発生して両者が溶接される。以上が、一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いて溶接する、一般的な装置および方法についての説明である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溶接用ワイヤに捩じりを与えながら内層から外層へ順次巻かれたボビンを有するボビン巻き溶接用ワイヤを使用して溶接すると、溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置が乱れるため、ビ−ド蛇行などを発生し、健全な溶接を阻害することがある。
【００１５】
したがって、この発明の目的は、溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置が安定したボビン巻き溶接用ワイヤを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、溶接用ワイヤに捩じりを与えながら内層から外層へ順次巻かれたボビンを有し、ボビン胴部の外径Ｄ（ｍｍ）とワイヤ引張破断強度Ｔ（Ｎ）との関係が、
Ｄ≧０．１９Ｔ
を満たすことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項２記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、外径が４５０ｍｍ以下である請求項１記載のものである。
【００１８】
請求項３記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、溶接用ワイヤをボビンに巻き絞める力が５Ｎ〜１００Ｎの間、望ましくは１０Ｎ〜５０Ｎの間である請求項１または２記載のものである。
【００１９】
請求項４記載の溶接装置は、請求項１、２、３のいずれかに記載のボビン巻き溶接用ワイヤと、前記溶接用ワイヤを引き出すワイヤ送給装置と、前記引き出された溶接用ワイヤを被溶接物の溶接箇所に送る溶接用ト−チと前記溶接用ワイヤと被溶接物との間に溶接電流を供給するための溶接電源を設けたものである。
【００２０】
請求項５記載の溶接方法は、請求項４記載の溶接装置を用いて被溶接物にワイヤを供給して溶接するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
前記課題解決にあたっての取組み経過について以下に説明する。
【００２２】
検討を重ねたところ、従来のボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接で溶接用ワイヤの狙い位置が乱れる原因は、溶接用チップの先端から出された溶接用ワイヤが回転しないよう予め溶接用ワイヤに捩じりを与えながら巻いているにもかかわらず、溶接用ワイヤを溶接用ボビンに巻き取る際、或いはボビンに巻き取られて保持されている状態で、巻取時に溶接用ワイヤに与えた捩りが大部分消滅、すなわち塑性変形することにより、溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤが大きく回転するためであることがわかった。
【００２３】
また、従来より広く使用されているペ−ルパック入り溶接用ワイヤにおいては、本発明のボビン巻き溶接用ワイヤと同様に溶接用ワイヤに捩じりを与えながら、ペ−ルパック容器内に溶接用ワイヤを一定の径を持つ連続の輪の状態で落とし込んでいるが、本発明のボビン巻き溶接用ワイヤと異なり、溶接用ワイヤを巻き絞めず、フリ−の状態であるため、溶接用ワイヤに与えた捩りが消滅しない溶接用ワイヤの落とし込みの輪径Ｄ１の条件は次式で与えられる。
【００２４】
Ｄ１≧Ｇ・ｄ／τ
Ｄ１：溶接用ワイヤの落とし込みの輪径（ｍｍ）
Ｇ：溶接用ワイヤの横弾性係数（Ｎ／ｍｍ²）
ｄ：溶接用ワイヤの線径（ｍｍ）
τ ：溶接用ワイヤの捩り弾性限界強度（Ｎ／ｍｍ²）
しかしながら、ボビン巻溶接用ワイヤでは、ボビン胴部から順次巻かれる溶接用ワイヤ直下の積層溶接用ワイヤに対し、巻き絞めながら溶接用ワイヤを巻いているため、上式は成立しないことがわかった。また、溶接用ワイヤのように直径が小さいワイヤでは溶接用ワイヤの横弾性係数や捩り弾性限を測定することが困難であることから、実際の溶接に支障を来さない条件を測定が容易な溶接用ワイヤの破断強度とボビン胴部の直径との関係から実験値により見出すことを試みた。
【００２５】
これについて図３および図４に基づいて説明する。ここで図３は溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定度を測定するための装置の概略および記録を示す図であり、（ａ）は装置平面図、（ｂ）は装置正面図、（ｃ）は溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置を記録した記録紙の平面図である。さらに図４は溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定度を測定した試験結果を示すグラフである。図３において、１０１は溶接用ト−チ先端部、１０２は溶接用チップ、１０３は溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤ、１０４は記録紙、１０５は溶接用チップ中心直下位置、１０６は溶接用チップ先端から出された溶接用イヤの狙い位置、θは溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定度を示す。
【００２６】
まず、図３（ｂ）に示すように、溶接用ト−チ先端部１０１に取り付けられた溶接用チップ１０２から溶接用ワイヤ１０３が出される。次に、通常の溶接では溶接用チップ１０２と被溶接物との距離が１５ｍｍ程度であるのに対し、溶接用ワイヤの動きが良くわかるように溶接用チップ１０２先端から１５０ｍｍの場所に記録紙１０４を設置し、溶接用チップ１０２先端から出された溶接用ワイヤ１０３先端の位置を記録する。その後、溶接用チップ１０２先端から出された溶接用ワイヤ１０３を、溶接用チップ１０２の直下の溶接用チップ先端付近で切断する。そして再度溶接用チップ１０２先端から出された溶接用ワイヤ１０３を記録紙まで送り、その先端の位置を記録する。これを繰り返し、記録したものが、図１（ｃ）である。この図において、溶接用チップ１０２先端から出された溶接用ワイヤ１０３の記録紙上での位置と範囲を溶接用チップ中心直下位置１０５とを結んだ線の角度θで表し、これを溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定度とした。このθは溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤ１０３の回転角度に相当するが、実際の溶接では経験上
θ≦９０゜
となるものを、安定していると判断できる。
【００２７】
これらの試験結果をまとめてグラフにしたものが図４であり、図４は表１および表２に示すボビンと溶接用ワイヤと巻取条件で巻き取ったボビン巻溶接用ワイヤを用いて、図３に示す実験を行った結果のグラフである。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
これらの実験の結果、実施例１〜１１はこの発明の範囲内であり、良好な結果が得られた。しかし、比較例１２〜２０はこの発明の範囲よりボビン胴部の外径が小さいため良好な結果が得られなかった。この結果、ボビン胴部の外径Ｄ（ｍｍ）とワイヤ引張破断強度Ｔ（Ｎ）との関係が、
Ｄ≧０．１９Ｔ
を満たすと良好な結果が得られることが見出せた。
【００３１】
尚、バックテンションとは巻き絞める力のことであり、溶接用ワイヤがボビンに巻き取られる時に、溶接用ワイヤ供給側、すなわち後方へ引っ張られる荷重を示す。また、ワイヤ引張破断強度とはワイヤを引っ張った時に破断するまでの間にかかった最大荷重のことを示す。尚参考までに、このワイヤ引張破断強度を断面積で割ったものが引張強さになる。
【００３２】
このバックテンションは、５Ｎ以下になるとボビンに巻かれた溶接用ワイヤにゆるみが生じ、溶接用ワイヤの引出時に、溶接用ワイヤ同士の引っかかりによる引出不良を発生しやすくなる。また、バックテンションが、１００Ｎ以上になると溶接用ワイヤをボビンに巻き取る際、或いはボビンに巻かれて保持されている状態で塑性変形を生じ、溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置が不安定になる。従って、バックテンションは５Ｎ〜１００Ｎの間、望ましくは１０Ｎ〜５０Ｎの間がよい。
【００３３】
また、ボビン胴部の外径については、大きくすると所定の巻質量を得るためにフランジ外径を大きくするか、ボビン高さを高くする必要がある。例えば２５０ｋｇの溶接用ワイヤを巻き取るのに、ボビン胴部の外径が４５０ｍｍの場合、フランジ外径が約６５０ｍｍ、ボビンの高さがフランジ厚みを各々３０ｍｍとして、約５５０ｍｍ必要である。ここでフランジ外径を大きくすると、設置面積が増え、また、ボビン費用、巻取機費用が高くなる。またボビン高さを高くすると、設置したときの安定性が悪化し、さらにボビン費用、巻取機費用が高くなる。従って、使用場所、安全性、コストを考えると通常、ボビン胴部の外径は４５０ｍｍ以下が望ましい。
【００３４】
ここで図１および図２を用いて本発明の実施の形態について説明する。ここで図１は、本発明の実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部を破断した正面図であり、Ｄはボビン胴部外径を示し、図５と同一構成には同一符号を付して重複する説明は省略する。さらに図２は、本発明の実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接装置を示し、図６と同一構成には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３５】
ここでは表２に記載の実施例８のボビン巻き溶接用ワイヤを用いて本発明による実施の形態を示す。この実施例８のボビン巻き溶接用ワイヤでは、図１で示すボビン胴部外径Ｄは、表２で示すように４００ｍｍであり、ワイヤ引張破断強度Ｔは１８００Ｎである。従って、０．１９Ｔ＝３４２となり、Ｄ≧０．１９Ｔを満たしている。
【００３６】
さらに、図２に示す装置で、このボビン巻き溶接用ワイヤを送給したところ、問題なく溶接用ワイヤが送給された。
【００３７】
さらに、実施例８のボビン巻き溶接用ワイヤを用い、図２に示す装置で溶接を行ったところ、ビ−ド蛇行などの溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置が原因となる不具合は発生せず、良好な溶接結果が得られた。
【００３８】
【発明の効果】
この発明の請求項記載のボビン巻き溶接用ワイヤによれば、ボビン胴部の外径Ｄ（ｍｍ）とワイヤ引張破断強度Ｔ（Ｎ）との関係が、Ｄ≧０．１９Ｔを満たすことで、溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定を保つことができる。また、本発明によるボビン巻き溶接用ワイヤにより、ビ−ド蛇行などの溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置が原因となる不具合は発生せず、良好な溶接結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図
（ａ）は平面図
（ｂ）は要部を破断した正面図
【図２】本発明の実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接装置を示した図
【図３】溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定度を測定するための装置の概略および記録を示す図
（ａ）は装置平面図
（ｂ）は装置正面図
（ｃ）は溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置を記録した記録紙の平面図
【図４】溶接用チップ先端から出された溶接用ワイヤの狙い位置の安定度を測定した試験結果を示すグラフ
【図５】溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図
（ａ）は平面図
（ｂ）は要部を破断した正面図
【図６】溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いた一般的な溶接の概略を示した図
【符号の説明】
１ボビン
２、２ａ、２ｂ溶接用ワイヤ
６ボビン胴部
Ｄボビン胴部外径
１０ワイヤ送給装置
１１溶接用ト−チ
１２被溶接物
１３溶接電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bobbin winding welding wire, a welding apparatus using a bobbin winding welding wire, and a welding method for welding using a welding apparatus using a bobbin winding welding wire.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a rotary welding wire pulling device that has a bobbin wound sequentially from an inner layer to an outer layer while twisting a welding wire, and is installed so that the flange of the bobbin is positioned above and below to draw the wire. . The bobbin used here is one in which a wire for welding that is twisted in one turn is wound, and a rotating jig is used for wire drawing.
[0003]
A general apparatus and method for welding using this welding wire rotary drawing apparatus will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 5 is a diagram showing a general welding wire rotary drawing device, FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a front view in which a main part is broken, and FIG. 6 is a conventional welding wire. It is the figure which showed the outline of the general welding apparatus using the rotary drawer of this.
[0004]
Further, in FIG. 5, 1 is a bobbin, 2 and 2a are welding wires, 3 and 3a are rotatable parts, 4 is a drawing device rotating part, 5 is a wire passage part, 6 is a bobbin body part, 7 is a wire feeding tube, 8 is a portion for connecting a rotary drawing device and a wire feeding tube to take out a welding wire from the wire passage portion, 9 is a direction for feeding the welding wire, 14 is a wire outlet, 15a and 15b are bobbin flanges, 16 Indicates the wire feed direction, and 17 and 17a indicate the rotation direction of the drawing device rotating portion. Furthermore, in FIG. 6, 10 is a wire feeding device, 11 is a welding torch, 12 is a workpiece, 13 is a welding power source, and 18 is a welding tip. Further, the same components as those in FIG.
[0005]
A conventional welding wire rotary drawing device will be described with reference to FIG. First, the bobbin 1 around which the welding wire 2 is wound is installed with one flange facing down. Further, the rotatable part 3 is fixed near the center of the upper flange of the bobbin 1. The drawing device rotating portion 4 is attached to the rotatable portion 3 so that the bobbin 1 and the drawing device rotating portion 4 can freely rotate through the rotatable portion 3. Here, the bobbin 1 is wound with a welding wire and is very heavy, the drawing device rotating unit 4 is light, and only the drawing device rotating unit 4 rotates. The drawing device rotating unit 4 is a drawing device rotating unit. It can be freely rotated in the direction of the rotation direction 17, 17a.
[0006]
Further, the wire passing portion 5 is fixed to the drawing device rotating portion 4 and rotated integrally with the drawing device rotating portion 4. The wire passage portion 5 is a cylindrical member that allows a wire to pass therethrough, and is used to prevent bending and insulate the wire passing through the inside. As an example, a steel having a full length covered with a heat-shrinkable tube of polyolefin is used on the outside of a coiled steel.
[0007]
Further, the upper end portion of the drawing device rotating portion 4 and the upper end portion of the wire passing portion 5 are integrally attached to the rotatable portion 3a. The rotatable part 3 a has the same structure as the rotatable part 3. Further, the wire feeding tube 7 is attached to the rotatable portion 3a together with the portion 8 for connecting the rotary drawing device and the wire feeding tube and taking out the welding wire from the wire passing portion. As a result, the drawing device rotating portion 4 and the wire passing portion 5 and the wire feeding tube 7 rotate freely with respect to each other via the rotatable portion 3a. At this time, the drawing device rotating unit 4 and the wire passing unit 5 rotate about a straight line connecting the respective rotation centers of the upper and lower rotatable units 3 and 3a. Here, the rotatable parts 3 and 3a specifically use bearings or the like.
[0008]
Under these configurations, the welding wire 2 wound around the bobbin 1 is pulled out from the wire outlet 14 on the outer periphery of the bobbin 1, passes through the wire passage portion 5, and passes through the wire feed tube 7.
[0009]
With the above configuration, when the welding wire 2 is fed in the direction of the wire feed direction 16, the wire passing part 5 naturally rotates on the outer periphery of the bobbin 1 in the direction of the drawing device rotating part rotation direction 17, 17a, and is sequentially pulled out. Can do. The above is a description of a general welding wire rotary drawing device.
[0010]
Next, a general apparatus and method for welding using a conventional welding wire rotary drawing apparatus will be described with reference to FIG. First, the wire feeding tube 7 is connected from the portion 8 where the rotary drawing device and the wire feeding tube are connected and the welding wire is drawn out from the wire passing portion to the front of the wire feeding device 10. Further, the welding wire 2 passes through the inside of the wire feeding tube 7 and is guided to the tip of the welding torch 11 through the wire feeding device 10. A cylindrical welding tip 19 is installed at the tip of the welding torch 11, and the welding wire 2 is taken out from the tip of the welding tip 19 so as to aim at the welding position.
[0011]
Further, the wire feeder 10 is driven to feed out the exposed welding wire 2b. The wire feeding device 10 is driven in conjunction with welding, and at the same time, the welding power source 13 is installed so that a predetermined current and voltage can be applied between the welding wire 2 and the workpiece 12.
[0012]
With the above configuration, when welding is performed, the wire 2 is pulled out in the direction of the wire feed direction 16 by driving the wire feeder 10. By this operation, the wire passing portion 5 rotates on the outer periphery of the bobbin 1 in the direction of the drawing device rotating portion rotation direction 17, 17a, and sequentially pulls out the welding wire 2. The drawn welding wire 2 passes through the wire passing portion 5, is connected to the rotary drawing device and the wire feeding tube, and exits from the rotary drawing device at the portion 8 where the welding wire is drawn out from the wire passing portion. It passes through the wire feeding tube 7, passes through the wire feeding device 10, and is guided to the tip of the welding torch 11.
[0013]
Further, the welding wire 2 delivered from the tip of the welding tip 19 at the tip of the torch is fed so as to come to the welding target position. Then, a predetermined current and voltage are applied between the welding wire 2 and the workpiece 12 by the welding power source 13, and an arc is generated between the welding wire 2 and the workpiece 12 and both are welded. The above is a description of a general apparatus and method for welding using a general welding wire rotary drawing device.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, when welding is performed using a bobbin winding welding wire having a bobbin wound sequentially from the inner layer to the outer layer while twisting the welding wire, the target position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip is Since it is disturbed, bead meandering or the like may occur, which may hinder sound welding.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a bobbin winding welding wire in which the aiming position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip is stable.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a bobbin winding welding wire according to claim 1 has bobbins wound sequentially from an inner layer to an outer layer while twisting the welding wire, and has an outer diameter D ( mm) and wire tensile breaking strength T (N)
D ≧ 0.19T
It is characterized by satisfying.
[0017]
The bobbin winding welding wire according to claim 2 has an outer diameter of 450 mm or less.
[0018]
The bobbin winding welding wire according to claim 3 is the one according to

claim

1 or 2, wherein the force for winding the welding wire around the bobbin is between 5N and 100N, preferably between 10N and 50N.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a welding apparatus comprising: the bobbin winding welding wire according to any one of the first, second, and third aspects; a wire feeding device that pulls out the welding wire; and the drawn welding wire. A welding power source is provided for supplying a welding current between a welding torch to be sent to a welding location of the welded article, the welding wire, and the workpiece.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a welding method in which a wire is supplied to a workpiece to be welded using the welding apparatus according to the fourth aspect.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The progress of efforts in solving the above problems will be described below.
[0022]
As a result of repeated investigations, the cause of the disturbance of the welding wire target position in welding using a conventional bobbin winding wire is that the welding wire that has come out of the tip of the welding tip is not rotated in advance. Torsion applied to the welding wire during winding, when the welding wire is wound around the bobbin for welding or while being wound around the bobbin, while being wound while being twisted It was found that most of the wire disappeared, that is, plastically deformed, so that the welding wire taken out from the tip of the welding tip was greatly rotated.
[0023]
Further, in the welding wire with a pail pack that has been widely used conventionally, the welding wire is twisted in the pell pack container while twisting the welding wire in the same manner as the bobbin winding welding wire of the present invention. However, unlike the bobbin winding welding wire of the present invention, the welding wire is not squeezed and is in a free state, so that it is applied to the welding wire. The condition of the ring diameter D1 for dropping the welding wire where the twist does not disappear is given by the following equation.
[0024]
D1 ≧ G · d / τ
D1: Ring diameter of the welding wire drop (mm)
G: transverse elastic modulus of welding wire (N / mm ² )
d: Wire diameter of welding wire (mm)
τ: Torsional elastic limit strength of welding wire (N / mm ² )
However, in the bobbin winding welding wire, it was found that the above equation does not hold because the welding wire is wound while being tightened with respect to the lamination welding wire immediately below the welding wire wound sequentially from the bobbin body. In addition, since it is difficult to measure the transverse elastic modulus and torsional elasticity limit of a welding wire with a small diameter wire such as a welding wire, it is easy to measure conditions that do not hinder actual welding. An attempt was made to find experimental values from the relationship between the breaking strength of the welding wire and the diameter of the bobbin barrel.
[0025]
This will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a diagram showing an outline and recording of an apparatus for measuring the stability of the target position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip, (a) is a plan view of the apparatus, and (b) is an apparatus plan view. FIG. 3C is a front view of the apparatus, and FIG. 3C is a plan view of a recording sheet on which the target position of the welding wire that is drawn from the tip of the welding tip is recorded. Further, FIG. 4 is a graph showing test results obtained by measuring the stability of the target position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip. In FIG. 3, 101 is the tip of the welding torch, 102 is the welding tip, 103 is the welding wire taken out from the tip of the welding tip, 104 is the recording paper, 105 is the position just below the center of the welding tip, 106 is The target position of the welding ear that is output from the tip of the welding tip, θ indicates the stability of the target position of the welding wire that is output from the tip of the welding tip.
[0026]
First, as shown in FIG. 3B, the welding wire 103 is taken out from the welding tip 102 attached to the welding torch tip 101. Next, while the distance between the welding tip 102 and the workpiece to be welded is about 15 mm in normal welding, the recording paper 104 is placed at a position 150 mm from the tip of the welding tip 102 so that the movement of the welding wire can be clearly understood. And the position of the tip of the welding wire 103 taken out from the tip of the welding tip 102 is recorded. Thereafter, the welding wire 103 taken out from the tip of the welding tip 102 is cut in the vicinity of the tip of the welding tip immediately below the welding tip 102. Then, the welding wire 103 taken out from the tip of the welding tip 102 is again sent to the recording paper, and the position of the tip is recorded. This is repeated and recorded in FIG. 1 (c). In this figure, the position and range of the welding wire 103 taken out from the tip of the welding tip 102 on the recording paper is represented by an angle θ of a line connecting the position 105 immediately below the center of the welding tip, and this is represented by the angle θ of the welding tip. It was set as the stability of the target position of the welding wire put out from. This θ corresponds to the rotation angle of the welding wire 103 provided from the tip of the welding tip, but in actual welding, it is empirically determined that θ ≦ 90 ° is stable.
[0027]
FIG. 4 is a graph summarizing these test results. FIG. 4 is a diagram showing the bobbin, welding wire, and bobbin winding welding wire wound up under the winding conditions shown in Tables 1 and 2. 4 is a graph showing the results of the experiment shown in FIG.
[0028]
[Table 1]

[0029]
[Table 2]

[0030]
As a result of these experiments, Examples 1 to 11 were within the scope of the present invention, and good results were obtained. However, in Comparative Examples 12 to 20, good results were not obtained because the outer diameter of the bobbin body was smaller than the range of the present invention. As a result, the relationship between the outer diameter D (mm) of the bobbin barrel and the wire tensile breaking strength T (N) is
D ≧ 0.19T
It was found that satisfactory results can be obtained when the above is satisfied.
[0031]
Note that the back tension is a force for tightening and squeezing, and indicates a load that is pulled to the welding wire supply side, that is, rearward when the welding wire is wound around the bobbin. Further, the wire tensile breaking strength indicates the maximum load applied until the wire is broken when it is pulled. For reference, the tensile strength is obtained by dividing the wire tensile breaking strength by the cross-sectional area.
[0032]
When the back tension is 5N or less, the welding wire wound around the bobbin is loosened, and when the welding wire is pulled out, a pull-out failure due to the catching of the welding wires tends to occur. In addition, when the back tension is 100 N or more, when the welding wire is wound around the bobbin or while being wound around the bobbin, plastic deformation occurs, and the aim of the welding wire taken out from the tip of the welding tip The position becomes unstable. Therefore, the back tension is between 5N and 100N, preferably between 10N and 50N.
[0033]
Further, if the outer diameter of the bobbin body is increased, it is necessary to increase the flange outer diameter or to increase the bobbin height in order to obtain a predetermined winding mass. For example, when winding the welding wire of 250 kg, when the outer diameter of the bobbin body is 450 mm, the outer diameter of the flange is about 650 mm, and the height of the bobbin is about 550 mm with the flange thickness being 30 mm each. When the flange outer diameter is increased, the installation area is increased, and the bobbin cost and the winder cost are increased. Further, when the bobbin height is increased, the stability when installed is deteriorated, and further, the bobbin cost and the winder cost are increased. Therefore, considering the place of use, safety, and cost, the outer diameter of the bobbin barrel is generally preferably 450 mm or less.
[0034]
Here, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a view showing a rotary drawing device of a welding wire using a bobbin winding welding wire according to an embodiment of the present invention, (a) is a plan view, (b) is a main part. It is the front view which fractured | ruptured, D shows a bobbin trunk | drum outer diameter, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as FIG. 5, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, FIG. 2 shows a welding apparatus using the bobbin winding welding wire according to the embodiment of the present invention. The same components as those in FIG.
[0035]
Here, an embodiment according to the present invention is shown by using the bobbin winding welding wire of Example 8 shown in Table 2. In the bobbin winding welding wire of Example 8, the bobbin barrel outer diameter D shown in FIG. 1 is 400 mm as shown in Table 2, and the wire tensile breaking strength T is 1800N. Therefore, 0.19T = 342, and D ≧ 0.19T is satisfied.
[0036]
Furthermore, when the bobbin winding welding wire was fed with the apparatus shown in FIG. 2, the welding wire was fed without any problem.
[0037]
Furthermore, when welding was performed with the apparatus shown in FIG. 2 using the bobbin winding welding wire of Example 8, the target position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip such as bead meandering is the cause. No defects occurred and good welding results were obtained.
[0038]
【The invention's effect】
According to the bobbin winding welding wire of the present invention, the relationship between the outer diameter D (mm) of the bobbin barrel and the wire tensile breaking strength T (N) satisfies D ≧ 0.19T. The stability of the target position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip can be maintained. Further, the bobbin winding welding wire according to the present invention does not cause a problem caused by the aiming position of the welding wire taken out from the tip of the welding tip such as a meandering bead, and a good welding result can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing a rotary drawing device for a welding wire using a bobbin winding welding wire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a welding apparatus using a bobbin winding welding wire according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an apparatus for measuring the stability of a target position of a welding wire delivered from the tip of a welding tip. FIG. 4A is a plan view of the apparatus, FIG. 4B is a front view of the apparatus, and FIG. 4C is a plan view of a recording sheet on which the target position of the welding wire is drawn from the tip of the welding tip. FIG. 5 is a graph showing a test result of measuring the stability of a target position of a welding wire taken out from a tip of a welding tip. FIG. 5A is a plan view showing a rotary drawing device for a welding wire. ) Is a front view with the main part broken. [Fig. 6] Rotary drawing of welding wire Figure shows a schematic of a typical welding using location [Description of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1

Bobbin

2, 2a, 2b Welding wire 6 Bobbin trunk | drum D Bobbin trunk | drum outer diameter 10 Wire feeding apparatus 11 Torch 12 Welding object 13 Welding power source

Claims

溶接用ワイヤに捩じりを与えながら内層から外層へ順次巻かれているボビンを有し、ボビン胴部の外径Ｄ（ｍｍ）とワイヤ引張破断強度Ｔ（Ｎ）との関係が、
Ｄ≧０．１９Ｔ
を満たすことを特徴とするボビン巻き溶接用ワイヤ。It has a bobbin wound sequentially from the inner layer to the outer layer while twisting the welding wire, and the relationship between the outer diameter D (mm) of the bobbin barrel and the wire tensile breaking strength T (N) is
D ≧ 0.19T
A bobbin winding welding wire characterized by satisfying:

ボビン胴部の外径が４５０ｍｍ以下である請求項１記載のボビン巻き溶接用ワイヤ。The bobbin winding welding wire according to claim 1, wherein an outer diameter of the bobbin body is 450 mm or less.

溶接用ワイヤをボビンに巻き絞める力が５Ｎ〜１００Ｎの間、望ましくは１０Ｎ〜５０Ｎの間である請求項１または２記載のボビン巻き溶接用ワイヤ。The bobbin winding welding wire according to claim 1 or 2, wherein a force for winding the welding wire around the bobbin is between 5N and 100N, preferably between 10N and 50N.

請求項１、２、３のいずれかに記載のボビン巻き溶接用ワイヤと、前記溶接用ワイヤを引き出すワイヤ送給装置と、前記引き出された溶接用ワイヤを被溶接物の溶接箇所に送る溶接用ト−チと前記溶接用ワイヤと被溶接物との間に溶接電流を供給するための溶接電源を設けた溶接装置。The bobbin winding welding wire according to any one of claims 1, 2, and 3, a wire feeding device for pulling out the welding wire, and welding for feeding the drawn welding wire to a welding location of an object to be welded A welding apparatus provided with a welding power source for supplying a welding current between the torch, the welding wire and the workpiece.

請求項４記載の溶接装置を用いて被溶接物にワイヤを供給して溶接する溶接方法。A welding method for welding by supplying a wire to an object to be welded using the welding apparatus according to claim 4.