JPS6310217Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、溶接用ワイヤをペイルパツクに装填
する装置、特に捩り入りの溶接用ワイヤを花模様
状にペイルパツク内に積層収納する装填装置に関
する。

一般に大容量の溶接用ワイヤ収納容器としてペ
イルパツクが使用されるが、該ペイルパツクから
のワイヤの取出しはワイヤループ積層体をその上
部ループから順にペイルパツク外上方へ引出し、
必要に応じてワイヤ矯正器で曲がりぐせを除去し
たのちコンジツトチユーブで溶接トーチへと導く
という順序で行なう。ところがこのようにして取
出したワイヤは取出し時にワイヤ１巻について
360゜の捩りを受けるために溶接トーチから出て溶
接を行なうワイヤ先端が反り返り、溶接点が変動
して溶接ビードが蛇行するという欠点があるの
で、ペイルパツクに溶接用ワイヤを装填する時に
予めワイヤに弾性限界の範囲内で逆の捩りを与
え、この逆の捩りを持つ状態でペイルパツクに装
填しておき、取出し時にはこの時受ける前記捩り
と装填中保持していた捩りとを相殺させ、こうし
て溶接トーチから出るワイヤの捩れをなくす方法
が実用化されている。

逆の捩りを与える方法としては、ワイヤを回転
するワイヤガイドを通してペイルパツク内に装入
する、等の方法があるが、こうして捩りを与えら
れた溶接用ワイヤは上記利点を有する反面、ペイ
ルパツク内のワイヤには常時元に戻ろうとする力
が働き、このため溶接に際してワイヤを取出す
時、からみ、もつれ等の不都合を生じやすいとい
う問題がある。

本出願人はこの不都合をおさえて円滑なるワイ
ヤ取出しを実現するペイルパツク内捩り入りワイ
ヤの好ましい積層状態を先り提案した。それを第
１図に示す。第１図ａは溶接用ワイヤの装填物の
断面図であり、同図ｂは同図ａにおけるＡ−
A′線断面図である。図に示す如くペイルパツク
１は外筒２と、下端が外筒２の底板部４に固着さ
れた内筒３を備え（内筒３はなくてもよい）、こ
れらは円心円状に配置され、これらの円、外筒の
間の空間に溶接用ワイヤが、弾性限界の範囲内に
おいて例えばワイヤ１ターン当り360゜の割合で捩
りを与えられてループ状にされ積層収納される。
このワイヤの積層収納状態はａに示すようにワイ
ヤ積層体W″の外周部がペイルパツク１の外筒２
内壁と密接し、又内筒を有する場合はワイヤ積層
体W″の内周部と内筒３外壁の間に所定の間隙
（この間隙は、からみ防止に有効）を有している。
又積層されたワイヤの各層における状態はｂに示
すように花模様形状を呈しており、その各ワイヤ
ループＬの中心はペイルパツク１の中心軸Ｃを中
心とする円Ｂを描いて収納されており、そして積
層されたワイヤ全体についてみると連続した各ワ
イヤループＬの中心の描く軌跡はペイルパツクの
中心軸Ｃを軸とする螺旋状になる。このように捩
り入り溶接用ワイヤがペイルパツク内に積層収納
されていれば、ワイヤ取出し時におけるからみ、
もつれ等がなく一層円滑にワイヤをペイルパツク
外上方へと取り出し得る。

本考案は、捩り入り溶接用ワイヤのペイルパツ
ク内における積層収納状態が上記した理想的な状
態になるようにワイヤをペイルパツク内に装填す
るのに最適な溶接用ワイヤの装填装置を提供せん
とするものである。また本考案の他の目的は能率
的かつ円滑なペイルパツクへの装填を可能にする
溶接用ワイヤの装填装置を提供することにある。
この目的を達成するための本考案の装填装置の特
徴とするところはペイルパツクに捩り入り溶接用
ワイヤをループ状で積層収納する溶接用ワイヤの
装填装置であつて、ワイヤを送給するワイヤ送給
機構と、該ワイヤ送給機構のワイヤ出側に入口
を、ペイルパツク内に出口を有し、該出口が水平
面に対して傾斜して所定速度で回転するガイドパ
イプと、該ガイドパイプ下方に設けられたガイド
筒と、該ガイド筒下端部に斜め下方に突出して取
付けらた突出部材と該ガイド筒下端部に垂設され
ワイヤの積層位置を規制する垂下部材と、ペイル
パツクを載置するテーブルと、該テーブルを支持
しペイルパツクにワイヤが装填されるにつれて降
下する昇降機構とを備え、前記ガイド筒と前記テ
ーブルの一方が前記ガイドパイプの速度より遅い
速度で回転することにある。

以下本考案を図面に示す具体例に基いて説明す
る。なお本具体例は内筒を備えるペイルパツクに
ワイヤを装填する例であるが、本考案はペイルパ
ツクの内筒の有無を問わず適用することができ
る。第２図は本考案装置の一例を示す全体側面図
であつて一部は断面で示しており、そしてｂ図の
上にａ図を重ねて一つの図面を構成する。図にお
いてＷは図示しないワイヤ供給源から送られてく
る溶接用ワイヤであり、ワイヤＷは該ワイヤを数
回巻き付けるワイヤ引取りキヤプスタン５と押え
ローラ６とからなるワイヤ送給機構４２によりワ
イヤ供給源から引張りされるとともにペイルパツ
ク１内へと送給される。引取りキヤプスタン５は
ベルト９を介して駆動モータ１０により駆動され
て回転し、該回転速度はペイルパツク内へ送られ
るワイヤＷの送給速度を決定する。１１はワイヤ
Ｗをキヤプスタン５からペイルパツク１までガイ
ドするガイドパイプであり、ガイドパイプの入口
１２はワイヤ送給機構４２のワイヤ出側に又出口
１３は水平面に対して傾斜してペイルパツク１の
内筒３と外筒２の間に入いる如く配置されてい
る。ガイドパイプ１１の上部は回転軸１４の中空
内部に一体的に取付けられ、該回転軸１４は固定
支持架台２４にベアリングを介して取付けられ、
プーリ１５，１６、ベルト１７、減速機１８を介
して前記駆動モータ１０により所定速度で回転す
る。又ガイドパイプ１１の下部は、回転軸１４を
軸とする遊星歯車機構１９に取付けられた支持筒
２０に螺旋状に巻き付いて取り付けられる。

遊星歯車機構１９は回転軸１４に固定した一対
の円板２１に上下端に遊星歯車２２を配した複数
本の遊星軸２２ａをベアリングを介して取付ける
とともに該遊星歯車２２，２２とかみ合う上部内
歯車２３ａと下部内歯車２３ｂを上下部に設けて
いる。上部内歯車２３ａは支持架台２４に固定
し、又下部内歯車２３ｂは回転軸１４下端にベア
リングを介して懸吊されたガイド筒２５の支持筒
２６に固定している。これにより支持筒２６は静
止状態で回転軸１４に支持懸吊される。遊星歯車
機構１９の下部内歯車２３ｂを上部に固定した支
持筒２６はその下部にガイドパイプの出口１３か
ら出たワイヤをガイドするガイド筒２５をペイル
パツク１の内筒３と外筒２との間に位置する如く
取付けている。

ガイド筒２５はその下端部に、ガイドパイプの
出口１３から出てガイド筒に巻付きながら螺旋状
になつて落下しワイヤ積層体W′上端に着地する
ワイヤループの落下位置を規制して外筒２内壁に
接するようにするための突出部材４１を、斜め下
方に突出させて取付けている。該突出部材は例え
ば径が4.0mmφの鋼線材とする。又ガイド筒２５
はその下端部に、図の具体例ではガイド筒の支持
筒２６の下端部にワイヤの積層位置を規制する垂
下部材４４を、ワイヤ積層体W′の内周上部に接
触する如く垂設している。これによりワイヤルー
プが上下、円周方向の不規則な振れによつてワイ
ヤ積層体の定められた内筒部位置からペイルパツ
クの中心よりとび出した場合、垂下部材４４で正
しい位置に押し戻すのでワイヤは常に良好な積層
状態となる。該垂下部材は弾性を有する棒、面状
物例えば塩化ビニル製棒とする。第３図はガイド
筒２５の下端部における突出部材４１、垂下部材
４４の取り付け状態を示した図であり、図の例で
はガイド筒２５の下端部に一定間隔をあけて４個
の突出部材４１′，４１″（４１′は必須）を、ガ
イド筒の支持筒２６の下端部に一定間隔をあけて
３個の垂下部材４４を設けている。突出部材、垂
下部材の形状は図に示すような棒状に限定され
ず、本考案の主旨を逸脱しない範囲で適宜決定す
ればよい。

ペイルパツク１は、ターンテーブル２７上に載
置されていて、該ターンテーブルは昇降機構３３
の昇降台３４にベアリングを介して取り付けら
れ、プーリ２８，２９、ベルト３０、減速機３１
を介して駆動モータ３２により所定の回転速度で
回転する。昇降機構３３はワイヤＷのガイドパイ
プ１１の出口１３とペイルパツク内にワイヤ積層
体W′上端面との間の距離即ちガイド筒下端とワ
イヤ積層部上端面との間で距離を一定に保持すべ
く、積層体W′の高さが高くなるに従つて徐々に
ペイルパツクを所定速度で鉛直方向に降下させる
ためのもので、昇降台３４の支持部材３６，３７
を軸３８で回動自在に交差させている。支持部材
３６，３７はその両端において摺動可能な如く昇
降台３４と基台３５に取付けられ、又交差軸３８
は鉛直方向にのみ移動可能に構成されている。４
０は昇降機構の油圧シリンダである。ガイドパイ
プの入口１２附近に設けられた３９は昇降機構に
降下指令を発するための検知手段で、本例では近
接スイツチであり、該近接スイツチ３９は遊星歯
車機構の回転軸１４上端の突起に近接して設けら
れ該回転軸１４の回転数を検知し、所定の回転数
毎に昇降機構３３に降下指令を発信する。該発信
を受ける毎に昇降機構は少しずつ昇降台を降下さ
せ、ガイドパイプ１１の出口１３とワイヤ積層体
W′上端との距離を一定に保つ。

上記検知手段は近接スイツチ方式の他に光電管
方式、電磁方式、リミツトスイツチ等があり、こ
れらをガイド筒２５の内側にワイヤ積層体W′上
端面と向かい合う如く取り付けて、あるいは又ペ
イルパツクの外筒２の外側に近接スイツチ４３を
設置して、ワイヤ積層体W′上端面の上昇を検知
し、昇降機構３３に降下指令を発するようにして
もよい。なお回転軸１４とガイド筒２５とペイル
パツク１とターンテーブル２７とはそれらの軸心
および回転軸心が同一中心線C′上にあるように配
置している。

このように構成された本考案の装填装置によ
り、ペイルパツク内に捩り入り溶接用ワイヤを装
填する操作について説明する。駆動モータ１０に
より回転する引取キヤプスタン５に数回巻かれて
送給速度Ｖで送られる溶接用ワイヤＷは、ガイド
パイプ１１の入口１２から回転軸１４を中心とし
て所定の回転速度V₁で回転するガイドパイプ内
へ挿入してペイルパツク１の内筒３と外筒２との
間に水平面に対して傾斜して支持筒２０に取付け
られた出口１３から送り出される。回転軸１４は
その中空内部にガイドパイプ１１を一体的に取付
け、又その下部において支持筒２０を固定懸吊し
た遊星歯車機構１９の軸となつているので、これ
らつまり１４，１１，２１，２２ａ，２０は駆動
モータ１０により駆動され、一体的に所定の回転
速度v₁で回転する。

ガイドパイプ１１の出口１３から所定の回転速
度v₁で回転しながら送り出されるワイヤＷは、回
転する該出口１３とペイルパツク内のワイヤ積層
体W′上端面（装填開始時においてはペイルパツ
ク底面）との間においてガイド筒２５に螺旋状に
巻き付きながら順次下方へと移動し、ガイド下端
部に斜め下方に突出して取付けた突出部材４１に
よりワイヤ積層体W′の上端面における落下位置
を規制され、該上端面にペイルパツク外筒内壁に
接するワイヤループを形成して着地する。つまり
ワイヤループはガイド筒２５に案内されてその直
下へ落ちようとするが、突出部材４１があるので
全体が該突出部材の突出方向へシフトされ、該部
材４１の４１′は外筒２の内壁を指向しているの
でループの該部材４１′と接触した部分が外筒内
壁に接触し、反対側の部分は外筒内壁からそのシ
フト分だけ大きく離れた状態でしかも垂下部材４
４′でワイヤ積層体W′内周部位置よりとび出さな
いように規制されて積層体W′の上端面に収まる。
このときターンテーブル上のペイルパツク１は所
定の回転速度v₂でゆるやかに回転しているので、
ワイヤ積層体W′の上端面に形成するワイヤルー
プは順次その着地点が所定のピツチでずれる。そ
の結果ワイヤＷは第１図ｂに示すような整然とし
た花模様を描いて積層されることになる。又ペイ
ルパツクはガイドパイプ１１の出口１３とワイヤ
積層体W′上端面との距離が一定となるように降
下するので、ワイヤ落下状態は常に安定してい
る。

ワイヤＷはワイヤ送給機構４２とワイヤ積層体
W′上端面の間において捩れを与えられることに
なるが、この間におけるワイヤ上端はワイヤ送給
機構４２に又下端は積層体W′上端面に固定され
ているので、ガイドパイプ１回転につき2π（360゜）
の捩りがワイヤに与えられる。従つてワイヤルー
プ１ターン当りの捩れ量θはペイルパツク１すな
わちワイヤ積層体W′がガイドパイプと同方向に
回転すればθ＞2π、又逆方向に回転すればθ＜
2πとなる。

なお第１図に示す如くペイルパツクの内筒と外
筒の間に積層されるワイヤループＬのループ径Ｄ
およびピツチ角度（隣り合うループの各中心とペ
イルパツクの中心軸Ｃとを結んでできる角度）Ｐ
とはテーブル送給速度Ｖ（ｍ／min）、ガイドパイ
プ１１の回転速度v₁（rpm）およびペイルパツク
１の回転速度v₂（rpm）により決定される。すな
わちループ径Ｄとピツチ角度Ｐは Ｄ＝Ｖ／π（v₁−v₂），Ｐ＝2πv₂／v₁ により決まるのであり（v₂はガイドパイプ１１
と同じ方向の回転を＋とする）、所望のループ径
Ｄ、ピツチ角度Ｐを得るための諸条件すなわち
Ｖ，v₁，v₂は上記式から適宜定める。又ペイルパ
ツクが内筒を備える場合はテーブル積層体W″の
内周部とペイルパツクの内筒外壁との間に所定の
間隔を形成させるために、ループ径Ｄとペイルパ
ツクの外筒内壁d₁と内筒外壁径d₂との間に Ｄ＞d₂＋d₁−d₂／２ なる関係を満足するように、ループ径Ｄを決め
る。なお上記具体例においてはガイド筒を静止さ
せ、ペイルパツクのテーブルを回転させる機構と
したが、逆にガイド筒を回転させペイルパツクの
テーブルを回転させない機構としてもよく上記具
体例と同様の効果を得る。

以上説明したように本考案の溶接用ワイヤの装
填装置によれば、捩り入り溶接用ワイヤのペイル
パツク内における積層収納状態が第１図に示す理
想的な状態になるように装填でき、又この装填を
正確かつ円滑に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは溶接用ワイヤの装填物の断面図で、
ｂはａにおけるＡ−A′線断面図である。第２図
は本考案装置の一実施例を示す全体側面図で一部
は断面にしてある。第３図はガイド筒の一例を示
す斜視図である。 １……ペイルパツク、２……外筒、３……内
筒、５……引取りキヤプスタン、１１……ガイド
パイプ、１４……回転軸、１９……遊星歯車機
構、２０……ガイドパイプの支持筒、２５……ガ
イド筒、２６……ガイド筒の支持筒、２７……タ
ーンテーブル、１０，３２……駆動モータ、１
８，３１……減速機、３３……昇降機構、３４…
…昇降台、３９……検知手段、４２……ワイヤ送
給機構、４１……突出部材、４４……垂下部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ペイルパツクに捩り入り溶接用ワイヤをループ
   状で積層収納する溶接用ワイヤの装填装置であつ
   てワイヤを送給するワイヤ送給機構と、該ワイヤ
   送給機構のワイヤ出側に入口を、ペイルパツク内
   に出口を有し、該出口が水平面に対して傾斜し所
   定速度で回転するガイドパイプと、該ガイドパイ
   プ下方に設けられたガイド筒と、該ガイド筒下端
   部に斜め下方に突出して取付けられワイヤの落下
   位置を規制する突出部材と、該ガイド筒下端部に
   垂設されワイヤの積層位置を規制する垂下部材
   と、ペイルパツクを載置するテーブルと、テーブ
   ルを支持しペイルパツクにワイヤが装填されるに
   つれて降下する昇降機構とを備え、前記ガイド筒
   と前記テーブルの一方が前記ガイドパイプの速度
   より遅い速度で回転するようにしてなることを特
   徴とする溶接用ワイヤの装填装置。