溶接ワイヤの製造方法及び装置
【課題】 内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐことができる溶接ワイヤの製造方法、溶接ワイヤの製造装置及び内包ワイヤの断裂検出方法を提供する。
【解決手段】 溶接ワイヤ材料１の引抜方向の最も端に位置するダイス装置９Ａと、引抜方向とは逆の方向の最も端に位置するダイス装置９Ｆに対して、溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置する。測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止する。これにより、内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐ。
【解決手段】 溶接ワイヤ材料１の引抜方向の最も端に位置するダイス装置９Ａと、引抜方向とは逆の方向の最も端に位置するダイス装置９Ｆに対して、溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置する。測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止する。これにより、内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接やレーザ溶接等に用いられる溶接ワイヤの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開昭６２−８１２９３号公報（特許文献１）には、細長い金属外皮用金属板の幅方向の断面が円弧状になるように、細長い金属外皮用金属板を成形し、円弧状の金属外皮用金属板で囲まれた領域内に内包ワイヤを挿入する溶接ワイヤの製造方法が示されている。この方法では、ワイヤの耐久性を維持するために、金属外皮の合わせ目を溶接、ろう付けまたは接着剤で接合して溶接ワイヤ材料を作る。そして、溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。
【０００３】
特開２００３−１０３３９４号公報（特許文献２）には、内包ワイヤ及びフラックスを管状の金属外皮で囲んだ溶接ワイヤの製造方法が示されている。具体的には、細長い金属外皮用金属板の幅方向の断面が円弧状になるように、細長い金属外皮用金属板を成形し、円弧状の金属外皮用金属板で囲まれた領域内に内包ワイヤとフラックスを挿入し、金属外皮用金属板の合わせ目を密着させて溶接ワイヤ材料を作る。そして、溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。
【特許文献１】特開昭６２−８１２９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の溶接ワイヤの製造方法では、溶接ワイヤ材料を引抜く際に内包ワイヤが断線するおそれがある。このように内包ワイヤが断線した溶接ワイヤを用いて溶接を行うと、溶接金属が所望の成分にならず溶接金属の性能が低下する等の問題が生じることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐことができる溶接ワイヤの製造方法、溶接ワイヤの製造装置及び内包ワイヤの断裂検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明が改良の対象とする溶接ワイヤの製造方法は、内包ワイヤと、該内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。ここでいう「ダイス」は、溶接ワイヤ材料の引抜きを行えるダイスであればよく、ローラにより引抜きを行うローラダイスでもよいし、引抜孔に溶接ワイヤ材料を通過させて引抜くダイスであっても構わない。本発明では、複数のダイスの少なくとも１つのダイスに対して溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置する。そして、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止する。溶接ワイヤ材料の引抜きの停止は、溶接ワイヤの製造装置の駆動を自動的に停止してもよいし、基準値が小さくなると警報が鳴ったり、警告ランプが点滅するような構造を採用し、作業者が製造装置の駆動を停止してもよい。本発明のように溶接ワイヤを製造すれば、ダイスでの溶接ワイヤ材料の引抜力を測定器で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤの断裂を正確に検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易且つ正確に防ぐことができる。
【０００７】
本発明は、内包ワイヤと金属外皮との間に溶接金属調整粉末が充填されている溶接ワイヤを製造する場合にも適用できる。ここでいう「溶接金属調整粉末」とは、溶接金属が目標の化学成分になるように、内包ワイヤ及び金属外皮を設計できない場合に、溶接金属が所望の成分になるように、組成の調整用として加える金属及び／または非金属粉末である。例えば、用途に応じて、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｆｅ等の粉末を加えることができる。金属粉末としては、脱酸剤としても用いられるものがある。非金属粉末としては、アーク安定剤やスラグ形成剤等として用いられるものがある。このような溶接金属調整粉末は、溶接ワイヤ材料を製造する工程で、内包ワイヤの外周面と金属外皮の内周面との間に配置することができる。溶接金属調整粉末を配置すれば、溶接金属を容易に所望の特性に調整でき、溶接アークの安定化や溶接ビード外観を改善することができる。
【０００８】
複数のダイスのうち、引抜き方向の最も端に位置する１つのダイスに対して測定器を配置するのが好ましい。このようにすれば、引抜きの最後の工程で内包ワイヤの断裂を検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを確実に防ぐことができる。
【０００９】
また、複数のダイスのうち、引抜き方向とは逆の方向の最も端に位置する１つのダイスに対しても測定器を配置するのが好ましい。このようにすれば、引抜きの最初の工程で内包ワイヤの断裂を検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、無駄に溶接ワイヤ材料を引抜くのを防ぐことができる。
【００１０】
また、複数のダイスのうち、両端に位置するダイスの間に位置する少なくとも１つのダイスに対して測定器を配置すれば、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのをより確実に防ぐことができる。
【００１１】
本願発明が改良の対象とする溶接ワイヤの製造装置は、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスと引抜き力発生装置と運転制御装置とを備えている。引抜き力発生装置は、内包ワイヤと、該内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮と、内包ワイヤと金属外皮との間に充填された溶接金属調整粉末とを有する溶接ワイヤ材料を、複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くための引抜き力を発生する。運転制御装置は、引抜き力発生装置の運転を制御する。そして、溶接ワイヤ材料を、複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。本発明では、複数のダイスの少なくとも１つのダイスに対して溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、運転制御装置は、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止するように構成する。本発明の溶接ワイヤの製造装置によれば、ダイスでの溶接ワイヤ材料の引抜力を測定器で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤの断裂を検出して、運転制御装置により溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、本発明の製造装置を用いれば、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易に防ぐことができる。
【００１２】
測定器は、溶接ワイヤ材料がダイスを通過しているときに、ダイスに引抜き方向に加わる力を測定するように構成さればよい。
【００１３】
ダイスに引抜き方向に加わる力を測定する方法は種々の方法が考えられる。例えば、溶接ワイヤ材料がダイスを通過しているときに、ダイスの下方または上方に位置する回動中心を中心にして揺動するダイス支持台にダイスを支持させ、ダイス支持台が引抜き方向に傾いたときに、ダイス支持台の一部によって押されるようにロードセルを配置することができる。そして、測定器は、ロードセルの出力により力を測定するように構成する。このようにすれば、ダイス支持台の引抜き方向への傾斜を利用するという単純な構造で容易に溶接ワイヤ材料の引抜力を求めることができる。
【００１４】
ダイス支持台はハウジング内に配置し、ダイス支持台は、底壁部と該底壁部から上方に延びる側壁とを有するように構成することができる。この場合、底壁部には、引抜方向と上下方向とに直交する直交方向に延びる貫通孔を形成し、貫通孔内には、ハウジングに両端が固定された円柱形状の支持用部材が配置する。そして、底壁部は、軸受により支持用部材に回転自在に支持させる。また、ロードセルは、セル本体とプッシュボタンとを有しており、セル本体は、プッシュボタンがダイス支持台の側壁部の上部と当接するように、ハウジングに取り付けることができる。このようにすれば、測定器を備えたダイスを１つのユニットとして構成することができ、測定器を備えたダイスを用途に応じて所望の位置に容易に配置することができる。
【００１５】
前述のダイスを、溶接ワイヤ材料を引抜く引抜孔を有するダイスとすれば、前述の測定器を備えたダイスのユニットをコンパクトにできる。
【００１６】
本願発明が改良の対象とする内包ワイヤの断裂検出方法は、内包ワイヤと、該内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させる際に内包ワイヤの断裂を検出する。本発明では、複数のダイスの少なくとも１つのダイスに対して溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダイスでの溶接ワイヤ材料の引抜力を測定器で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤの断裂を正確に検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易且つ正確に防ぐことができる。その結果、溶接金属が所望の成分にならず溶接金属の性能が低下する等の問題を解決することができる。
【００１８】
また、溶接ワイヤ材料がダイスを通過しているときに、ダイスの下方または上方に位置する回動中心を中心にして揺動するダイス支持台にダイスを支持させ、ダイス支持台が引抜き方向に傾いたときに、ダイス支持台の一部によって押されるようにロードセルを配置する溶接ワイヤの製造装置を用いることにより、ダイス支持台の引抜き方向への傾斜を利用するという単純な構造で容易に溶接ワイヤ材料の引抜力を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）は、本発明の第１及び第２の実施の形態の方法で溶接ワイヤを製造する製造装置の概念図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す製造装置における、本発明の第１の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含まない溶接ワイヤの断面図であり、（Ｃ）は、本発明の第２の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含む溶接ワイヤの断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示すように、本例の溶接ワイヤ製造装置は、溶接ワイヤ材料１を送り出すワイヤ送出コイル３と、溶接ワイヤ材料１が加工されて製造された溶接ワイヤ５を巻取る巻取コイル７とを備えている。ワイヤ送出コイル３と巻取コイル７との間には、溶接ワイヤ材料１の引抜方向に間隔をあけて６つのダイス装置９Ａ〜９Ｆと６つのキャプスタン１１とが交互に配置されている。
【００２１】
ワイヤ送出コイル３から送り出される溶接ワイヤ材料１は、図１（Ｂ）に示すように、内包ワイヤ１ａと内包ワイヤ１ａを内部に有する管状の金属外皮１ｂとを有している。また、溶接金属調整粉末を含む溶接ワイヤ材料であれば、図１（Ｃ）に示すように、内包ワイヤ１ａと、内包ワイヤ１ａを内部に有する管状の金属外皮１ｂと、内包ワイヤ１ａと金属外皮１ｂとの間に充填された溶接金属調整粉末１ｃとを有している。本例では、金属外皮１ｂは、帯状の金属外皮用帯板をローラで円弧状に形成し、その中に溶接金属調整粉末１ｃや内包ワイヤ１ａを配置してから、内包ワイヤ１ａを包みように環状に成形して形成した。溶接金属調整粉末１ｃは、溶接金属が所望の成分になるように、組成の調整用として加える金属粉末及び／または非金属粉末であり、用途に応じて、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｆｅ等の粉末を用いることができる。このような溶接ワイヤ材料は、例えば、特開２００３−１０３３９４号公報等に示される方法で製造することができる。
【００２２】
本例の製造装置では、ワイヤ送出コイル３から送り出された溶接ワイヤ材料１がダイス装置（９Ａ〜９Ｆ）で引抜れる。次に、キャプスタン１１で巻き取られてから再度送り出される。これが繰り返されて、金属外皮１ｂ及び内包ワイヤ１ａの断面積が段階的に減少させられると共に、金属外皮１ｂの合わせ目１ｄの間隙が減少させられて所望の線径までに引抜かれた溶接ワイヤ５が作られる。そして、溶接ワイヤ５は、乾燥炉１３を通過して乾燥された後、巻取コイル７に巻き取られる。
【００２３】
キャプスタン１１は駆動力を有する巻き取り機で、その駆動力により溶接ワイヤ材料を引っ張る力が適宜に調整される。
【００２４】
ダイス装置９Ａ〜９Ｆの内、引抜き方向の最も端に位置するダイス装置９Ｆと、引抜き方向とは逆の方向の最も端に位置するダイス装置９Ａには、ダイスに対して溶接ワイヤ材料１の引抜力を測定する測定器が配置されている。その他のダイス装置９Ｂ〜９Ｅは、測定器が配置されておらず、それ以外はダイス装置９Ａ，９Ｆと基本的に同じ構造を有している。
【００２５】
図２（Ａ）は、引抜力を測定する測定器を備えたダイス装置９Ａまたは９Ｆの断面図であり、図２（B）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。ダイス装置９Ａ，９Ｆは、ハウジング３１とハウジング３１内に配置された粉末潤滑剤タンク３３とダイス支持台３５とダイスホルダ３７とダイス３８とロードセル３９とを有している。粉末潤滑剤タンク３３は、内部に粉末潤滑剤が充填されており、導入口３３ａから導入され導出口３３ｂから導出される溶接ワイヤ材料の表面に粉末潤滑剤を塗布する。ダイス支持台３５は、上方が開口した箱形を有しており、溶接ワイヤ材料の引抜方向に対向する２つの側壁部４１，４３と、２つの側壁部４１，４３の両縁部をそれぞれ連結する連結壁部４５，４７と、底壁部４９とを有している。側壁部４１，４３と連結壁部４５，４７は、底壁部４９から上方に延びるように配置されている。側壁部４１の中央部には、導出口３３ｂから導出された溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔４１ａが形成されており、側壁部４３の中央部には、後述するダイスホルダ３７から導出された溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔４３ａが形成されている。側壁部４１，４３と連結壁部４５，４７と底壁部４９とに囲まれた領域には、ダイスホルダ３７を収納する収納空間５１が形成されている。底壁部４９には、溶接ワイヤ材料の引抜方向と上下方向とに直交する直交方向に延びる貫通孔４９ａが形成されている。貫通孔４９ａ内には、ハウジング３１に両端が固定された円柱形状の支持用部材５３が配置されている。底壁部４９は、直交方向の両端に配置された一対の軸受５５により、支持用部材５３に回転自在に支持されている。これにより、ダイス支持台３５は、溶接ワイヤ材料の引抜方向に揺動することになる。
【００２６】
ダイスホルダ３７は、ダイス支持台３５の上方から収納空間５１内に挿入されてダイス支持台３５内に配置される。このダイスホルダ３７は、ケース体５７と閉塞部材５９とを有している。ケース体５７は、筒部５７ａと筒部５７ａの引抜方向の一面を閉じる側壁５７ｂとを有している。側壁５７ｂの中央部には、後述するダイス３８から導出された溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔５７ｃが形成されている。筒部５７ａと側壁５７ｂとの間には、ダイス３８の縁部が嵌合する嵌合凹部５７ｄが形成されている。ダイス３８の縁部が嵌合凹部５７ｄに嵌合された状態でダイス３８の周囲には、冷却水流路５７ｅが形成されることになる。冷却水流路５７ｅは円環状を有しており、冷却水導入路５７ｆと冷却水導出路５７ｇとに連通している。冷却水導入路５７ｆ及び冷却水導出路５７ｇには、図示しない冷却水導入管及び冷却水導出管がそれぞれ連結されている。冷却水導入路５７ｆから導入された冷却水は、冷却水流路５７ｅを流れて冷却水導出路５７ｇから導出される。これにより、冷却水流路５７ｅを流れる冷却水によってダイス３８が冷却される。閉塞部材５９は、ダイス３８が配置されたケース体５７の開口部５７ｈ内に配置されている。閉塞部材５９が開口部５７ｈ内に配置されている状態で、閉塞部材５９の端部がダイス３８に当接してダイス３８を側壁５７ｂ側に押し付けている。閉塞部材５９の中央部には、溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔５９ａが形成されている。また、閉塞部材５９とケース体５７の筒部５７ａとの間には、Ｏリング６３，６５が配置されている。Ｏリング６３，６５により、冷却水流路５７ｅを流れる冷却水が閉塞部材５９とケース体５７の筒部５７ａとの間から外部に流出されるのが防止される。
【００２７】
ダイス３８は、図２（Ｂ）及び図３に示すように、輪郭がほぼ円板形を有しており、溶接ワイヤ材料１の引抜方向に表面３８ａと裏面３８ｂとを有している。ダイス３８の中央部には、溶接ワイヤ材料１を貫通して、該溶接ワイヤ材料１を引抜く引抜孔３８ｃが形成されている。引抜孔３８ｃの内周面は、ダイス３８の表面３８ａから中心に向かうにしたがって径寸法が小さくなるように傾斜する引抜面３８ｄと、引抜面３８ｄに連続して径寸法が一定に延びる中央内面３８ｅと、中央内面３８ｅに連続して中央内面３８ｅからダイス３８の裏面３８ｂに向かうにしたがって径寸法が大きくなるように傾斜する傾斜面３８ｆとを含んでいる。溶接ワイヤ材料１は、引抜孔３８ｃ内を通過すると、引抜面３８ｄに絞られて、金属外皮１ｂ及び内包ワイヤ１ａの断面積を減少して、引抜方向に送り出される。
【００２８】
図２（B）に示すように、ダイスホルダ３７は、レバー６７によりダイス支持台３５内に固定されている。レバー６７は、軸部６９と該軸部６９の一端部６９ａに取り付けられた把持部７１とを有している。軸部６９の他端部６９ｂには、ダイス支持台３５の連結壁部４５を貫通する螺子孔４５ａに螺合される螺子６９ｃが形成されている。また、軸部６９は、ハウジング３１に形成された貫通孔３１ａ内を貫通している。貫通孔３１ａは、後述するダイス支持台３５の揺動により軸部６９が動くのを許容する大きさを有している。把持部７１を用いて軸部６９を一方の方向に回転させて、軸部６９の他端部６９ｂをダイスホルダ３７に当接させて、ダイスホルダ３７のダイス支持台３５内への固定を図る。また、把持部７１を用いて軸部６９を他方の方向に回転させて、軸部６９の他端部６９ｂをダイスホルダ３７から離して、ダイスホルダ３７のダイス支持台３５内への固定の解除を図る。
【００２９】
図２（Ａ）に示すように、ロードセル３９は、セル本体３９ａとプッシュボタン３９ｂとを有している。セル本体３９ａは、プッシュボタン３９ｂがダイス支持台３５の側壁部４３の上部と当接するように、ハウジング３１の壁面の内面に取り付けられている。ダイス支持台３５は、ダイス３８内に溶接ワイヤ材料４が配置されていない（通過しない）状態で、側壁部４３がロードセル３９のプッシュボタン３９ｂに当接し、側壁部４１が粉末潤滑剤タンク３３に当接している。そして、この状態でダイス３８の表面３８ａと及び裏面３８ｂが垂直方向に延びるように、ダイス支持台３５は、支持用部材５３に支持されている。プッシュボタン３９ｂは、弾性体で負勢された状態でセル本体３９ａ内から突出しており、先端に力が加わると、セル本体３９ａ内に入り込む構造を有している。そして、セル本体３９ａにより、プッシュボタン３９ｂの先端に加わった力が測定される。そのため、ダイス３８により溶接ワイヤ材料１が引抜かれて、側壁部４１が粉末潤滑剤タンク３３から離れるようにダイス支持台３５が揺動して引抜き方向に傾いたときに、ダイス支持台３５の一部（側壁部）４３がプッシュボタン３９ｂを押す。これにより、ダイス支持台３５の揺動により生じる引抜方向に加わるダイス支持台３５の力が測定される。測定された力は、図１に示すように、ダイス装置９Ａまたは９Ｆのロードセル３９から運転制御装置１５に信号として送られる。運転制御装置１５は、受信した信号から、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して、引抜力発生装置（本例では巻取コイル７及びキャプスタン１１）の各駆動部７ａ，１１ａに停止信号を発信して引抜力発生装置の駆動を停止させる。このため、予め定められた基準値を内包ワイヤが断裂される値に応じて適宜に設定することにより、溶接ワイヤ材料１の引抜きが停止され、内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐことができる。例えば、内包ワイヤ１ａが１．２ｍｍ径のＳＵＳ４１０により形成され、金属外皮１ｂが０．４ｍｍ厚のハステロイＣ−２２により形成された溶接ワイヤ材料を１．９ｍｍから１．８５ｍｍに引抜く場合の引抜力は通常５５〜５６ｋｇｆである。そして、内包ワイヤ１ａが完全に断裂されると引抜力は３５ｋｇｆに低下する。このような場合は、予め定められた基準値を４０ｋｇｆ前後に設定することができる。引抜き停止後は、内包ワイヤの断裂部を溶接等により接続して補修すればよい。本例では、ダイス支持台３５及びロードセル３９により、引抜力を測定する測定器が構成されている。
【００３０】
本例の製造方法によれば、ダイス３８での溶接ワイヤ材料１の引抜力を測定器（３５，３８）で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤ１ａの断裂を正確に検出して、溶接ワイヤ材料１の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤ１ａが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易且つ正確に防ぐことができる。
【００３１】
なお、上記例では、予め製造された溶接ワイヤ材料１をワイヤ送出コイル３から送り出して溶接ワイヤを製造する例を示したが、内包ワイヤ１ａを金属外皮１ｂとを組み合わせて溶接ワイヤ材料を製造する工程から連続して溶接ワイヤを製造しても構わない。
【００３２】
また、上記例では、最初のダイス装置９Ａと最後のダイス装置９Ｆとに引抜力を測定する測定器を配置したが、必要に応じて他のダイス装置９Ｂ〜９Ｅにも引抜力を測定する測定器を配置しても構わない。このようにすれば、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのをより確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、上記例の製造装置では、溶接ワイヤ材料の引抜力が予め定められた基準値より小さくなると製造装置の駆動が停止するが、基準値が小さくなると警報が鳴ったり、警告ランプが点滅するような構造を採用することができる。この場合、警報や警告ランプにより作業者が製造装置の駆動が停止すればよい。
【００３４】
また、製造装置の適宜な位置において溶接ワイヤ材料をダンサーに係合させて、溶接ワイヤ材料を引っ張る力が調整しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１及び第２の実施の形態の方法で溶接ワイヤを製造する製造装置の概念図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す製造装置における、本発明の第１の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含まない溶接ワイヤの断面図であり、（Ｃ）は、本発明の第２の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含む溶接ワイヤの断面図である。
【図２】（Ａ）は、図１の製造装置に用いるダイスでの引抜力を測定する機能を有するダイス装置の断面図であり、（B）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図１のダイス装置のダイスにおいて、溶接ワイヤ材料を引抜く態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 溶接ワイヤ材料
１ａ 内包ワイヤ
１ｂ 金属外皮
１ｃ 溶接金属調整粉末
９Ａ〜９Ｆ ダイス装置
３５ ダイス支持台
３８ ダイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接やレーザ溶接等に用いられる溶接ワイヤの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開昭６２−８１２９３号公報（特許文献１）には、細長い金属外皮用金属板の幅方向の断面が円弧状になるように、細長い金属外皮用金属板を成形し、円弧状の金属外皮用金属板で囲まれた領域内に内包ワイヤを挿入する溶接ワイヤの製造方法が示されている。この方法では、ワイヤの耐久性を維持するために、金属外皮の合わせ目を溶接、ろう付けまたは接着剤で接合して溶接ワイヤ材料を作る。そして、溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。
【０００３】
特開２００３−１０３３９４号公報（特許文献２）には、内包ワイヤ及びフラックスを管状の金属外皮で囲んだ溶接ワイヤの製造方法が示されている。具体的には、細長い金属外皮用金属板の幅方向の断面が円弧状になるように、細長い金属外皮用金属板を成形し、円弧状の金属外皮用金属板で囲まれた領域内に内包ワイヤとフラックスを挿入し、金属外皮用金属板の合わせ目を密着させて溶接ワイヤ材料を作る。そして、溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。
【特許文献１】特開昭６２−８１２９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の溶接ワイヤの製造方法では、溶接ワイヤ材料を引抜く際に内包ワイヤが断線するおそれがある。このように内包ワイヤが断線した溶接ワイヤを用いて溶接を行うと、溶接金属が所望の成分にならず溶接金属の性能が低下する等の問題が生じることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐことができる溶接ワイヤの製造方法、溶接ワイヤの製造装置及び内包ワイヤの断裂検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明が改良の対象とする溶接ワイヤの製造方法は、内包ワイヤと、該内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。ここでいう「ダイス」は、溶接ワイヤ材料の引抜きを行えるダイスであればよく、ローラにより引抜きを行うローラダイスでもよいし、引抜孔に溶接ワイヤ材料を通過させて引抜くダイスであっても構わない。本発明では、複数のダイスの少なくとも１つのダイスに対して溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置する。そして、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止する。溶接ワイヤ材料の引抜きの停止は、溶接ワイヤの製造装置の駆動を自動的に停止してもよいし、基準値が小さくなると警報が鳴ったり、警告ランプが点滅するような構造を採用し、作業者が製造装置の駆動を停止してもよい。本発明のように溶接ワイヤを製造すれば、ダイスでの溶接ワイヤ材料の引抜力を測定器で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤの断裂を正確に検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易且つ正確に防ぐことができる。
【０００７】
本発明は、内包ワイヤと金属外皮との間に溶接金属調整粉末が充填されている溶接ワイヤを製造する場合にも適用できる。ここでいう「溶接金属調整粉末」とは、溶接金属が目標の化学成分になるように、内包ワイヤ及び金属外皮を設計できない場合に、溶接金属が所望の成分になるように、組成の調整用として加える金属及び／または非金属粉末である。例えば、用途に応じて、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｆｅ等の粉末を加えることができる。金属粉末としては、脱酸剤としても用いられるものがある。非金属粉末としては、アーク安定剤やスラグ形成剤等として用いられるものがある。このような溶接金属調整粉末は、溶接ワイヤ材料を製造する工程で、内包ワイヤの外周面と金属外皮の内周面との間に配置することができる。溶接金属調整粉末を配置すれば、溶接金属を容易に所望の特性に調整でき、溶接アークの安定化や溶接ビード外観を改善することができる。
【０００８】
複数のダイスのうち、引抜き方向の最も端に位置する１つのダイスに対して測定器を配置するのが好ましい。このようにすれば、引抜きの最後の工程で内包ワイヤの断裂を検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを確実に防ぐことができる。
【０００９】
また、複数のダイスのうち、引抜き方向とは逆の方向の最も端に位置する１つのダイスに対しても測定器を配置するのが好ましい。このようにすれば、引抜きの最初の工程で内包ワイヤの断裂を検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、無駄に溶接ワイヤ材料を引抜くのを防ぐことができる。
【００１０】
また、複数のダイスのうち、両端に位置するダイスの間に位置する少なくとも１つのダイスに対して測定器を配置すれば、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのをより確実に防ぐことができる。
【００１１】
本願発明が改良の対象とする溶接ワイヤの製造装置は、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスと引抜き力発生装置と運転制御装置とを備えている。引抜き力発生装置は、内包ワイヤと、該内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮と、内包ワイヤと金属外皮との間に充填された溶接金属調整粉末とを有する溶接ワイヤ材料を、複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くための引抜き力を発生する。運転制御装置は、引抜き力発生装置の運転を制御する。そして、溶接ワイヤ材料を、複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する。本発明では、複数のダイスの少なくとも１つのダイスに対して溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、運転制御装置は、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止するように構成する。本発明の溶接ワイヤの製造装置によれば、ダイスでの溶接ワイヤ材料の引抜力を測定器で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤの断裂を検出して、運転制御装置により溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、本発明の製造装置を用いれば、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易に防ぐことができる。
【００１２】
測定器は、溶接ワイヤ材料がダイスを通過しているときに、ダイスに引抜き方向に加わる力を測定するように構成さればよい。
【００１３】
ダイスに引抜き方向に加わる力を測定する方法は種々の方法が考えられる。例えば、溶接ワイヤ材料がダイスを通過しているときに、ダイスの下方または上方に位置する回動中心を中心にして揺動するダイス支持台にダイスを支持させ、ダイス支持台が引抜き方向に傾いたときに、ダイス支持台の一部によって押されるようにロードセルを配置することができる。そして、測定器は、ロードセルの出力により力を測定するように構成する。このようにすれば、ダイス支持台の引抜き方向への傾斜を利用するという単純な構造で容易に溶接ワイヤ材料の引抜力を求めることができる。
【００１４】
ダイス支持台はハウジング内に配置し、ダイス支持台は、底壁部と該底壁部から上方に延びる側壁とを有するように構成することができる。この場合、底壁部には、引抜方向と上下方向とに直交する直交方向に延びる貫通孔を形成し、貫通孔内には、ハウジングに両端が固定された円柱形状の支持用部材が配置する。そして、底壁部は、軸受により支持用部材に回転自在に支持させる。また、ロードセルは、セル本体とプッシュボタンとを有しており、セル本体は、プッシュボタンがダイス支持台の側壁部の上部と当接するように、ハウジングに取り付けることができる。このようにすれば、測定器を備えたダイスを１つのユニットとして構成することができ、測定器を備えたダイスを用途に応じて所望の位置に容易に配置することができる。
【００１５】
前述のダイスを、溶接ワイヤ材料を引抜く引抜孔を有するダイスとすれば、前述の測定器を備えたダイスのユニットをコンパクトにできる。
【００１６】
本願発明が改良の対象とする内包ワイヤの断裂検出方法は、内包ワイヤと、該内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して引抜き方向に引抜くことにより、金属外皮及び内包ワイヤの断面積を段階的に減少させる際に内包ワイヤの断裂を検出する。本発明では、複数のダイスの少なくとも１つのダイスに対して溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダイスでの溶接ワイヤ材料の引抜力を測定器で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤの断裂を正確に検出して、溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易且つ正確に防ぐことができる。その結果、溶接金属が所望の成分にならず溶接金属の性能が低下する等の問題を解決することができる。
【００１８】
また、溶接ワイヤ材料がダイスを通過しているときに、ダイスの下方または上方に位置する回動中心を中心にして揺動するダイス支持台にダイスを支持させ、ダイス支持台が引抜き方向に傾いたときに、ダイス支持台の一部によって押されるようにロードセルを配置する溶接ワイヤの製造装置を用いることにより、ダイス支持台の引抜き方向への傾斜を利用するという単純な構造で容易に溶接ワイヤ材料の引抜力を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）は、本発明の第１及び第２の実施の形態の方法で溶接ワイヤを製造する製造装置の概念図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す製造装置における、本発明の第１の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含まない溶接ワイヤの断面図であり、（Ｃ）は、本発明の第２の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含む溶接ワイヤの断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示すように、本例の溶接ワイヤ製造装置は、溶接ワイヤ材料１を送り出すワイヤ送出コイル３と、溶接ワイヤ材料１が加工されて製造された溶接ワイヤ５を巻取る巻取コイル７とを備えている。ワイヤ送出コイル３と巻取コイル７との間には、溶接ワイヤ材料１の引抜方向に間隔をあけて６つのダイス装置９Ａ〜９Ｆと６つのキャプスタン１１とが交互に配置されている。
【００２１】
ワイヤ送出コイル３から送り出される溶接ワイヤ材料１は、図１（Ｂ）に示すように、内包ワイヤ１ａと内包ワイヤ１ａを内部に有する管状の金属外皮１ｂとを有している。また、溶接金属調整粉末を含む溶接ワイヤ材料であれば、図１（Ｃ）に示すように、内包ワイヤ１ａと、内包ワイヤ１ａを内部に有する管状の金属外皮１ｂと、内包ワイヤ１ａと金属外皮１ｂとの間に充填された溶接金属調整粉末１ｃとを有している。本例では、金属外皮１ｂは、帯状の金属外皮用帯板をローラで円弧状に形成し、その中に溶接金属調整粉末１ｃや内包ワイヤ１ａを配置してから、内包ワイヤ１ａを包みように環状に成形して形成した。溶接金属調整粉末１ｃは、溶接金属が所望の成分になるように、組成の調整用として加える金属粉末及び／または非金属粉末であり、用途に応じて、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｆｅ等の粉末を用いることができる。このような溶接ワイヤ材料は、例えば、特開２００３−１０３３９４号公報等に示される方法で製造することができる。
【００２２】
本例の製造装置では、ワイヤ送出コイル３から送り出された溶接ワイヤ材料１がダイス装置（９Ａ〜９Ｆ）で引抜れる。次に、キャプスタン１１で巻き取られてから再度送り出される。これが繰り返されて、金属外皮１ｂ及び内包ワイヤ１ａの断面積が段階的に減少させられると共に、金属外皮１ｂの合わせ目１ｄの間隙が減少させられて所望の線径までに引抜かれた溶接ワイヤ５が作られる。そして、溶接ワイヤ５は、乾燥炉１３を通過して乾燥された後、巻取コイル７に巻き取られる。
【００２３】
キャプスタン１１は駆動力を有する巻き取り機で、その駆動力により溶接ワイヤ材料を引っ張る力が適宜に調整される。
【００２４】
ダイス装置９Ａ〜９Ｆの内、引抜き方向の最も端に位置するダイス装置９Ｆと、引抜き方向とは逆の方向の最も端に位置するダイス装置９Ａには、ダイスに対して溶接ワイヤ材料１の引抜力を測定する測定器が配置されている。その他のダイス装置９Ｂ〜９Ｅは、測定器が配置されておらず、それ以外はダイス装置９Ａ，９Ｆと基本的に同じ構造を有している。
【００２５】
図２（Ａ）は、引抜力を測定する測定器を備えたダイス装置９Ａまたは９Ｆの断面図であり、図２（B）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。ダイス装置９Ａ，９Ｆは、ハウジング３１とハウジング３１内に配置された粉末潤滑剤タンク３３とダイス支持台３５とダイスホルダ３７とダイス３８とロードセル３９とを有している。粉末潤滑剤タンク３３は、内部に粉末潤滑剤が充填されており、導入口３３ａから導入され導出口３３ｂから導出される溶接ワイヤ材料の表面に粉末潤滑剤を塗布する。ダイス支持台３５は、上方が開口した箱形を有しており、溶接ワイヤ材料の引抜方向に対向する２つの側壁部４１，４３と、２つの側壁部４１，４３の両縁部をそれぞれ連結する連結壁部４５，４７と、底壁部４９とを有している。側壁部４１，４３と連結壁部４５，４７は、底壁部４９から上方に延びるように配置されている。側壁部４１の中央部には、導出口３３ｂから導出された溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔４１ａが形成されており、側壁部４３の中央部には、後述するダイスホルダ３７から導出された溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔４３ａが形成されている。側壁部４１，４３と連結壁部４５，４７と底壁部４９とに囲まれた領域には、ダイスホルダ３７を収納する収納空間５１が形成されている。底壁部４９には、溶接ワイヤ材料の引抜方向と上下方向とに直交する直交方向に延びる貫通孔４９ａが形成されている。貫通孔４９ａ内には、ハウジング３１に両端が固定された円柱形状の支持用部材５３が配置されている。底壁部４９は、直交方向の両端に配置された一対の軸受５５により、支持用部材５３に回転自在に支持されている。これにより、ダイス支持台３５は、溶接ワイヤ材料の引抜方向に揺動することになる。
【００２６】
ダイスホルダ３７は、ダイス支持台３５の上方から収納空間５１内に挿入されてダイス支持台３５内に配置される。このダイスホルダ３７は、ケース体５７と閉塞部材５９とを有している。ケース体５７は、筒部５７ａと筒部５７ａの引抜方向の一面を閉じる側壁５７ｂとを有している。側壁５７ｂの中央部には、後述するダイス３８から導出された溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔５７ｃが形成されている。筒部５７ａと側壁５７ｂとの間には、ダイス３８の縁部が嵌合する嵌合凹部５７ｄが形成されている。ダイス３８の縁部が嵌合凹部５７ｄに嵌合された状態でダイス３８の周囲には、冷却水流路５７ｅが形成されることになる。冷却水流路５７ｅは円環状を有しており、冷却水導入路５７ｆと冷却水導出路５７ｇとに連通している。冷却水導入路５７ｆ及び冷却水導出路５７ｇには、図示しない冷却水導入管及び冷却水導出管がそれぞれ連結されている。冷却水導入路５７ｆから導入された冷却水は、冷却水流路５７ｅを流れて冷却水導出路５７ｇから導出される。これにより、冷却水流路５７ｅを流れる冷却水によってダイス３８が冷却される。閉塞部材５９は、ダイス３８が配置されたケース体５７の開口部５７ｈ内に配置されている。閉塞部材５９が開口部５７ｈ内に配置されている状態で、閉塞部材５９の端部がダイス３８に当接してダイス３８を側壁５７ｂ側に押し付けている。閉塞部材５９の中央部には、溶接ワイヤ材料が通過する貫通孔５９ａが形成されている。また、閉塞部材５９とケース体５７の筒部５７ａとの間には、Ｏリング６３，６５が配置されている。Ｏリング６３，６５により、冷却水流路５７ｅを流れる冷却水が閉塞部材５９とケース体５７の筒部５７ａとの間から外部に流出されるのが防止される。
【００２７】
ダイス３８は、図２（Ｂ）及び図３に示すように、輪郭がほぼ円板形を有しており、溶接ワイヤ材料１の引抜方向に表面３８ａと裏面３８ｂとを有している。ダイス３８の中央部には、溶接ワイヤ材料１を貫通して、該溶接ワイヤ材料１を引抜く引抜孔３８ｃが形成されている。引抜孔３８ｃの内周面は、ダイス３８の表面３８ａから中心に向かうにしたがって径寸法が小さくなるように傾斜する引抜面３８ｄと、引抜面３８ｄに連続して径寸法が一定に延びる中央内面３８ｅと、中央内面３８ｅに連続して中央内面３８ｅからダイス３８の裏面３８ｂに向かうにしたがって径寸法が大きくなるように傾斜する傾斜面３８ｆとを含んでいる。溶接ワイヤ材料１は、引抜孔３８ｃ内を通過すると、引抜面３８ｄに絞られて、金属外皮１ｂ及び内包ワイヤ１ａの断面積を減少して、引抜方向に送り出される。
【００２８】
図２（B）に示すように、ダイスホルダ３７は、レバー６７によりダイス支持台３５内に固定されている。レバー６７は、軸部６９と該軸部６９の一端部６９ａに取り付けられた把持部７１とを有している。軸部６９の他端部６９ｂには、ダイス支持台３５の連結壁部４５を貫通する螺子孔４５ａに螺合される螺子６９ｃが形成されている。また、軸部６９は、ハウジング３１に形成された貫通孔３１ａ内を貫通している。貫通孔３１ａは、後述するダイス支持台３５の揺動により軸部６９が動くのを許容する大きさを有している。把持部７１を用いて軸部６９を一方の方向に回転させて、軸部６９の他端部６９ｂをダイスホルダ３７に当接させて、ダイスホルダ３７のダイス支持台３５内への固定を図る。また、把持部７１を用いて軸部６９を他方の方向に回転させて、軸部６９の他端部６９ｂをダイスホルダ３７から離して、ダイスホルダ３７のダイス支持台３５内への固定の解除を図る。
【００２９】
図２（Ａ）に示すように、ロードセル３９は、セル本体３９ａとプッシュボタン３９ｂとを有している。セル本体３９ａは、プッシュボタン３９ｂがダイス支持台３５の側壁部４３の上部と当接するように、ハウジング３１の壁面の内面に取り付けられている。ダイス支持台３５は、ダイス３８内に溶接ワイヤ材料４が配置されていない（通過しない）状態で、側壁部４３がロードセル３９のプッシュボタン３９ｂに当接し、側壁部４１が粉末潤滑剤タンク３３に当接している。そして、この状態でダイス３８の表面３８ａと及び裏面３８ｂが垂直方向に延びるように、ダイス支持台３５は、支持用部材５３に支持されている。プッシュボタン３９ｂは、弾性体で負勢された状態でセル本体３９ａ内から突出しており、先端に力が加わると、セル本体３９ａ内に入り込む構造を有している。そして、セル本体３９ａにより、プッシュボタン３９ｂの先端に加わった力が測定される。そのため、ダイス３８により溶接ワイヤ材料１が引抜かれて、側壁部４１が粉末潤滑剤タンク３３から離れるようにダイス支持台３５が揺動して引抜き方向に傾いたときに、ダイス支持台３５の一部（側壁部）４３がプッシュボタン３９ｂを押す。これにより、ダイス支持台３５の揺動により生じる引抜方向に加わるダイス支持台３５の力が測定される。測定された力は、図１に示すように、ダイス装置９Ａまたは９Ｆのロードセル３９から運転制御装置１５に信号として送られる。運転制御装置１５は、受信した信号から、測定器が測定した引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、内包ワイヤが断裂していると判定して、引抜力発生装置（本例では巻取コイル７及びキャプスタン１１）の各駆動部７ａ，１１ａに停止信号を発信して引抜力発生装置の駆動を停止させる。このため、予め定められた基準値を内包ワイヤが断裂される値に応じて適宜に設定することにより、溶接ワイヤ材料１の引抜きが停止され、内包ワイヤが断裂された部分ができるのを防ぐことができる。例えば、内包ワイヤ１ａが１．２ｍｍ径のＳＵＳ４１０により形成され、金属外皮１ｂが０．４ｍｍ厚のハステロイＣ−２２により形成された溶接ワイヤ材料を１．９ｍｍから１．８５ｍｍに引抜く場合の引抜力は通常５５〜５６ｋｇｆである。そして、内包ワイヤ１ａが完全に断裂されると引抜力は３５ｋｇｆに低下する。このような場合は、予め定められた基準値を４０ｋｇｆ前後に設定することができる。引抜き停止後は、内包ワイヤの断裂部を溶接等により接続して補修すればよい。本例では、ダイス支持台３５及びロードセル３９により、引抜力を測定する測定器が構成されている。
【００３０】
本例の製造方法によれば、ダイス３８での溶接ワイヤ材料１の引抜力を測定器（３５，３８）で測定して予め定められた基準値との比較を行うという簡単な方法で内包ワイヤ１ａの断裂を正確に検出して、溶接ワイヤ材料１の引抜きを停止することができる。そのため、内包ワイヤ１ａが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのを容易且つ正確に防ぐことができる。
【００３１】
なお、上記例では、予め製造された溶接ワイヤ材料１をワイヤ送出コイル３から送り出して溶接ワイヤを製造する例を示したが、内包ワイヤ１ａを金属外皮１ｂとを組み合わせて溶接ワイヤ材料を製造する工程から連続して溶接ワイヤを製造しても構わない。
【００３２】
また、上記例では、最初のダイス装置９Ａと最後のダイス装置９Ｆとに引抜力を測定する測定器を配置したが、必要に応じて他のダイス装置９Ｂ〜９Ｅにも引抜力を測定する測定器を配置しても構わない。このようにすれば、内包ワイヤが断裂された部分が溶接ワイヤ内にできるのをより確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、上記例の製造装置では、溶接ワイヤ材料の引抜力が予め定められた基準値より小さくなると製造装置の駆動が停止するが、基準値が小さくなると警報が鳴ったり、警告ランプが点滅するような構造を採用することができる。この場合、警報や警告ランプにより作業者が製造装置の駆動が停止すればよい。
【００３４】
また、製造装置の適宜な位置において溶接ワイヤ材料をダンサーに係合させて、溶接ワイヤ材料を引っ張る力が調整しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１及び第２の実施の形態の方法で溶接ワイヤを製造する製造装置の概念図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す製造装置における、本発明の第１の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含まない溶接ワイヤの断面図であり、（Ｃ）は、本発明の第２の実施の形態の製造方法の工程に対応した粉末を含む溶接ワイヤの断面図である。
【図２】（Ａ）は、図１の製造装置に用いるダイスでの引抜力を測定する機能を有するダイス装置の断面図であり、（B）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図１のダイス装置のダイスにおいて、溶接ワイヤ材料を引抜く態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 溶接ワイヤ材料
１ａ 内包ワイヤ
１ｂ 金属外皮
１ｃ 溶接金属調整粉末
９Ａ〜９Ｆ ダイス装置
３５ ダイス支持台
３８ ダイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内包ワイヤと、前記内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くことにより、前記金属外皮及び前記内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する溶接ワイヤの製造方法において、
前記複数のダイスの少なくとも１つの前記ダイスに対して前記溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、
前記測定器が測定した前記引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、前記内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することを特徴とする溶接ワイヤの製造方法。
【請求項２】
前記内包ワイヤと前記金属外皮との間に溶接金属調整粉末が充填されている請求項１に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項３】
前記複数のダイスのうち、前記引抜き方向の最も端に位置する１つの前記ダイスに対して前記測定器が配置されている請求項１または２に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項４】
前記複数のダイスのうち、前記引抜き方向とは逆の方向の最も端に位置する１つの前記ダイスに対して前記測定器が配置されている請求項３に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項５】
前記複数のダイスのうち、両端に位置する前記ダイスの間に位置する少なくとも１つの前記ダイスに対して前記測定器が配置されている請求項４に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項６】
引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスと、
内包ワイヤと、前記内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、前記複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くための引抜き力を発生する引抜き力発生装置と、
前記引抜き力発生装置の運転を制御する運転制御装置とを備えて、
前記溶接ワイヤ材料を、前記複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くことにより前記金属外皮及び前記内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する溶接ワイヤの製造装置において、
前記複数のダイスの少なくとも１つの前記ダイスに対して前記溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器が配置され、
前記運転制御装置は、前記測定器が測定した前記引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、前記内包ワイヤが断裂していると判定して前記溶接ワイヤ材料の引抜きを停止するように構成されていることを特徴とする溶接ワイヤの製造装置。
【請求項７】
前記測定器は、前記溶接ワイヤ材料が前記ダイスを通過しているときに、前記ダイスに前記引抜き方向に加わる力を測定するように構成されている請求項６に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項８】
前記ダイスは、前記溶接ワイヤ材料が前記ダイスを通過しているときに、前記ダイスの下方または上方に位置する回動中心を中心にして揺動するダイス支持台に支持されており、
前記ダイス支持台が前記引抜き方向に傾いたときに、前記ダイス支持台の一部によって押されるようにロードセルが配置され、
前記測定器は、前記ロードセルの出力により前記力を測定するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項９】
前記ダイス支持台は、ハウジング内に配置されており、
前記ダイス支持台は、底壁部と前記底壁部から上方に延びる側壁とを有しており、
前記底壁部には、前記引抜き方向と上下方向とに直交する直交方向に延びる貫通孔が形成されており、
前記貫通孔内には、前記ハウジングに両端が固定された円柱形状の支持用部材が配置されており、
前記底壁部は、軸受により前記支持用部材に回転自在に支持されており、
前記ロードセルは、セル本体とプッシュボタンとを有しており、
前記セル本体は、前記プッシュボタンが前記ダイス支持台の前記側壁部の上部と当接するように、前記ハウジングに取り付けられている請求項８に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項１０】
前記ダイスは、溶接ワイヤ材料を引抜く引抜孔を有するダイスである請求項９に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項１１】
内包ワイヤと、前記内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くことにより、前記金属外皮及び前記内包ワイヤの断面積を段階的に減少させる際に前記内包ワイヤの断裂を検出する方法において、
前記複数のダイスの少なくとも１つの前記ダイスに対して前記溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、
前記測定器が測定した前記引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、前記内包ワイヤが断裂していると判定する内包ワイヤの断裂検出方法。
【請求項１】
内包ワイヤと、前記内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くことにより、前記金属外皮及び前記内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する溶接ワイヤの製造方法において、
前記複数のダイスの少なくとも１つの前記ダイスに対して前記溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、
前記測定器が測定した前記引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、前記内包ワイヤが断裂していると判定して溶接ワイヤ材料の引抜きを停止することを特徴とする溶接ワイヤの製造方法。
【請求項２】
前記内包ワイヤと前記金属外皮との間に溶接金属調整粉末が充填されている請求項１に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項３】
前記複数のダイスのうち、前記引抜き方向の最も端に位置する１つの前記ダイスに対して前記測定器が配置されている請求項１または２に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項４】
前記複数のダイスのうち、前記引抜き方向とは逆の方向の最も端に位置する１つの前記ダイスに対して前記測定器が配置されている請求項３に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項５】
前記複数のダイスのうち、両端に位置する前記ダイスの間に位置する少なくとも１つの前記ダイスに対して前記測定器が配置されている請求項４に記載の溶接ワイヤの製造方法。
【請求項６】
引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスと、
内包ワイヤと、前記内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、前記複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くための引抜き力を発生する引抜き力発生装置と、
前記引抜き力発生装置の運転を制御する運転制御装置とを備えて、
前記溶接ワイヤ材料を、前記複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くことにより前記金属外皮及び前記内包ワイヤの断面積を段階的に減少させて溶接ワイヤを製造する溶接ワイヤの製造装置において、
前記複数のダイスの少なくとも１つの前記ダイスに対して前記溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器が配置され、
前記運転制御装置は、前記測定器が測定した前記引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、前記内包ワイヤが断裂していると判定して前記溶接ワイヤ材料の引抜きを停止するように構成されていることを特徴とする溶接ワイヤの製造装置。
【請求項７】
前記測定器は、前記溶接ワイヤ材料が前記ダイスを通過しているときに、前記ダイスに前記引抜き方向に加わる力を測定するように構成されている請求項６に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項８】
前記ダイスは、前記溶接ワイヤ材料が前記ダイスを通過しているときに、前記ダイスの下方または上方に位置する回動中心を中心にして揺動するダイス支持台に支持されており、
前記ダイス支持台が前記引抜き方向に傾いたときに、前記ダイス支持台の一部によって押されるようにロードセルが配置され、
前記測定器は、前記ロードセルの出力により前記力を測定するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項９】
前記ダイス支持台は、ハウジング内に配置されており、
前記ダイス支持台は、底壁部と前記底壁部から上方に延びる側壁とを有しており、
前記底壁部には、前記引抜き方向と上下方向とに直交する直交方向に延びる貫通孔が形成されており、
前記貫通孔内には、前記ハウジングに両端が固定された円柱形状の支持用部材が配置されており、
前記底壁部は、軸受により前記支持用部材に回転自在に支持されており、
前記ロードセルは、セル本体とプッシュボタンとを有しており、
前記セル本体は、前記プッシュボタンが前記ダイス支持台の前記側壁部の上部と当接するように、前記ハウジングに取り付けられている請求項８に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項１０】
前記ダイスは、溶接ワイヤ材料を引抜く引抜孔を有するダイスである請求項９に記載の溶接ワイヤの製造装置。
【請求項１１】
内包ワイヤと、前記内包ワイヤを内部に有する管状の金属外皮とを有する溶接ワイヤ材料を、引抜き方向に間隔をあけて配置された複数のダイスを通して前記引抜き方向に引抜くことにより、前記金属外皮及び前記内包ワイヤの断面積を段階的に減少させる際に前記内包ワイヤの断裂を検出する方法において、
前記複数のダイスの少なくとも１つの前記ダイスに対して前記溶接ワイヤ材料の引抜力を測定する測定器を配置し、
前記測定器が測定した前記引抜力が予め定められた基準値より小さくなったときに、前記内包ワイヤが断裂していると判定する内包ワイヤの断裂検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２２９６７３（Ｐ２００８−２２９６７３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７３４８５（Ｐ２００７−７３４８５）
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００２２７９６２）日本ウエルディング・ロッド株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００２２７９６２）日本ウエルディング・ロッド株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]