溶接ワイヤ巻替え方法
【課題】入り側と出側の溶接ワイヤの張力を効率的に制御することが可能な溶接ワイヤ巻替え方法を提供することとを目的とする。
【解決手段】ボビン３から繰出した溶接ワイヤ５を、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とに掛け回した上で、前記ボビン３よりも小径のスプール７に巻取る溶接ワイヤ巻替え方法であって、前記ダンサーローラ装置１１における溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍とに、走行する溶接ワイヤ５を挟持する入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２をそれぞれ設け、これらワイヤキャッチャ２１，２２の作動により、前記入り側と出側の溶接ワイヤ５の張力を制御する。
【解決手段】ボビン３から繰出した溶接ワイヤ５を、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とに掛け回した上で、前記ボビン３よりも小径のスプール７に巻取る溶接ワイヤ巻替え方法であって、前記ダンサーローラ装置１１における溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍とに、走行する溶接ワイヤ５を挟持する入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２をそれぞれ設け、これらワイヤキャッチャ２１，２２の作動により、前記入り側と出側の溶接ワイヤ５の張力を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンに巻回された溶接ワイヤを繰出して、前記ボビンよりも小径のスプールに巻取る溶接ワイヤ巻替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボビンに巻回された溶接ワイヤを繰出して、前記ボビンよりも小径のスプールなどに巻取る溶接ワイヤ巻替え装置においては、ボビンがセットされるワイヤ繰出し機と、前記ボビンから繰出された溶接ワイヤを巻取るスプールがセットされるスプール巻取り機との間に、ダンサーローラ装置が配設されている。このようなダンサーローラ装置は、溶接ワイヤのワイヤ繰出し機とスプール巻取り機との間の伸びに起因する長さ変動を吸収して、溶接ワイヤの張力を所定範囲内に保持する働きをするものである。従来のダンサーローラ装置としては、例えば特許文献１などに開示された構成が公知である。
【０００３】
先ず、前記特許文献１に開示された、従来例１に係るダンサーローラ装置を、このダンサーローラ装置の側面図の図５を参照しながら説明する。このダンサーローラ装置５１は、ローラタワー５４の上部に設けられた固定側ローラ５５と、この固定側ローラ５５の下部に設けられた移動側ローラ５６を備えている。この移動側ローラ５６は、この移動側ローラ５６自身の自重によってローラタワー５４の下側に摺動落下できるように構成されている。そして、溶接ワイヤ５２は固定側ローラ５５と移動側ローラ５６とに掛け回された後に、図における矢印方向に送られ、矯正ローラ５８、キャストローラ５９を通して、線材ドラム（図示省略）やスプール（図示省略）などに巻取られるように構成されている。
なお、図に示す符号５３は線材引取り機であり、符号５４ａはスライド杆であり、また符号５６ａは前記スライド杆５４ａに摺動可能に外嵌されてなる中空状滑子である。
【０００４】
次に、同じく前記特許文献１に開示された、従来例２に係るダンサーローラ装置を、その概念図の図６（ａ）と、その側面図の図６（ｂ）とを参照しながら説明する。図に示す符号６１は、ダンサーローラ装置であり、このダンサーローラ装置６１は、移動側ローラを上記従来例１のような摺動方式から揺動方式に変更したものである。すなわち、ダンサーフレーム６１ａの図６（ｂ）における右側に形成された側面示三角形状のローラ支持ブラケットに固定側ローラ６５が支持されている。この固定側ローラ６５の下側に位置する移動側ローラ６６はダンサーフレーム６１ａの図における左側の角部付近に設けられたヒンジ７４で枢支されたアーム７０の一端側端に設けられている。そして、前記アーム７０の他端側に後述する揺動緩衝機構６７が設けられている。
【０００５】
前記揺動緩衝機構６７は、前記アーム７０の他端側に設けられたバランスウェイト７１と、前記ダンサーフレーム６１ａの適当部にボトム側が固定され、前記バランスウェイト７１に抗してアーム７０および移動側ローラ６を下方へ移動させるエアシリンダ７２とから構成されている。前記バランスウェイト７１のロッドの先端にワイヤ７５の一端側が締結されており、このワイヤ７５の他端側は前記ヒンジ７４と同軸に回転するプーリ７３に巻付けられている。そして、前記揺動緩衝機構６７は、自重Ｇ方向に降下しようとする移動側ローラ６６を、バランスウェイト７１の重力で形成される第１回転モーメントＷで抑制すると共に、この第１回転モーメントＷに対抗する方向の第２回転モーメントＶをエアシリンダ７２による引張力で形成して、抑制された自重降下力を弾力的に補足し、移動側ローラ６６の移動を滑らかにするように調整する働きをするものである。線材引取り機６３で引取られる溶接ワイヤ６２は固定側ローラ６５と移動側ローラ６６とに掛け回された後、図における矢印方向に送られ、矯正ローラ６８、図示しないキャストローラを通して、線材ドラムやスプールなどに巻き取られるようになっている。
【０００６】
この従来例２に係るダンサーローラ装置によれば、前記従来例１に係るダンサーローラ装置の移動側ローラにように、スライド杆などにより拘束を受けないので、自重によって移動側ローラ６は速やかに降下しようとする。しかしながら、揺動緩衝機構７により移動側ローラ６の急激な降下が防止されるため、溶接ワイヤに過大な張力が作用するようなことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５８−０６０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来例１，２に係るダンサーローラ装置によれば、このダンサーローラ装置前後の駆動源の速度同調が制御される。さらに、伸びなどに起因する溶接ワイヤの長さ変動が前記ダンサーローラ装置の移動側ローラの固定側ローラに対する接近、離反動作によって吸収され、その張力が所定範囲内に保持されるので極めて有用である。しかしながら、上記従来例１，２に係ダンサーローラ装置においても、溶接ワイヤの巻替え作業中に何らかの原因により、溶接ワイヤが波打現象を起こすことがある。波打現象を起こしている間の溶接ワイヤは張力が一定していないので、この間において溶接ワイヤの品質が低下するという解決すべき課題がある。勿論、溶接ワイヤ巻替え装置の運転を停止すれば、溶接ワイヤの波打現象を解消することができる。しかし、溶接ワイヤ巻替え装置の運転を継続しながら溶接ワイヤの波打現象を解消させることが生産性の低下防止にとって好ましい。
【０００９】
また、巻替え作業中に何らかの原因により、溶接ワイヤに過大な張力が発生し、溶接ワイヤが切断する場合がある。溶接ワイヤが切断すると、張力が失われてしまうために、溶接ワイヤが線材引取り機３のローラ、固定側ローラ、移動側ローラ、矯正ローラなどから外れてしまう。その結果、溶接ワイヤの巻替え作業の再開に際して、溶接ワイヤを線材引取り機３のローラ、固定側ローラ、移動側ローラに掛回すと共に、矯正ローラの間に通さなければならない。そのため、溶接ワイヤの巻替え作業の再開のための溶接ワイヤのセット作業に多大な労力を要するのに加えて、長時間を要する（稼働率の低下による生産性の低下）という解決すべき課題がある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、巻替え作業中に発生する波打現象の解消により溶接ワイヤの張力の調整を可能ならしめ、また巻替え作業中において、たとえ溶接ワイヤが切断したとしても、溶接ワイヤのセット作業を小労力、かつ短時間で終了することを可能ならしめる溶接ワイヤ巻替え方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の溶接ワイヤ巻替え方法の要旨は、ボビンから繰出した溶接ワイヤを、ダンサーローラ装置の固定側ローラと移動側ローラとに掛け回した上で、前記溶接ワイヤの前記ダンサーローラ装置の入り側と出側の張力および前記ダンサーローラ装置前後の駆動源の速度同調を制御しながら、前記ボビンよりも小径のスプールに巻取る溶接ワイヤ巻替え方法であって、前記ダンサーローラ装置における溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所に、走行する溶接ワイヤを挟持するワイヤキャッチャをそれぞれ設けたことである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項１に記載の溶接ワイヤ巻替方法において、前記ワイヤキャッチャが前記溶接ワイヤを挟持するところにある。
【００１３】
本発明の請求項３に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻替え方法において、前記溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサから出力される信号により、前記溶接ワイヤの繰出しと巻取りを停止させると共に、前記ワイヤキャッチャを作動させるところにある。
【００１４】
本発明の請求項４に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替方法において、前記ワイヤ切断検知センサは、切断した前記溶接ワイヤとの接触に基づいて通電し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させる通電バーを備えてなるところにある。
【００１５】
本発明の請求項５に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法において、前記ワイヤ切断検知センサは、上端部にストッパを備え、下端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる摺動落下自在な摺動ロッドと、この摺動ロッドを摺動可能に支持し、前記ストッパ当接面を有するロッド支持部材と、前記溶接ワイヤの切断に基づいて落下する前記摺動ロッドの落下を検出し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなるところにある。
【００１６】
本発明の請求項６に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法において、前記ワイヤ切断検知センサは、一端側と他端側との間が回動支持部により回動可能に支持され、一端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる回動ロッドと、前記溶接ワイヤの切断に基づいて回動する前記回動ロッドの他端側に接触し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなるところにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法では、駆動源の作動により走行する溶接ワイヤに発生する波打現象を、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所に設けたワイヤキャッチャの作動による溶接ワイヤの摺動走行を許容する挟持により解消できるので、この溶接ワイヤの張力が一定に制御される。したがって、本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、波打現象に起因する溶接ワイヤの張力の低下を防止することができるから、溶接ワイヤ巻替え作業中においてスプールに巻取られる溶接ワイヤの品質が低下するようなことがない。勿論、溶接ワイヤの巻替え作業を停止させないので、生産性が低下するようなこともない。
【００１８】
また、本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法では、溶接ワイヤの巻替え終了時に溶接ワイヤ巻替え装置の稼動が停止されても、ワイヤキャッチャによる挟持により、ダンサーローラ装置の固定側ローラと移動側ローラとに掛回された溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との間の張力が適正に保持される。したがって、本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、新たな巻取ドラムやスプールによる溶接ワイヤの巻取り開始に際して溶接ワイヤの張力調整を行う必要がないので、短時間のうちに溶接ワイヤの巻き取りを開始することができるから、溶接ワイヤの巻替え作業能率の向上に対しても寄与することができる。
【００１９】
本発明の請求項２に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、溶接ワイヤの波打現象は、ワイヤキャッチャの押圧体による挟持により解消され、張力が保持される。
【００２０】
本発明の請求項３に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサから出力される信号により、溶接ワイヤの繰出しと巻取りが停止されると、ワイヤキャッチャにより、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。したがって、固定側ローラと移動側ローラに掛け回された溶接ワイヤに対してそれなりの張力が付与されるから、固定側ローラと移動側ローラに掛け回された溶接ワイヤが弛んだり、固定側ローラと移動側ローラから外れたりするようなことがない。
【００２１】
本発明の請求項４に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、切断した溶接ワイヤとの接触に基づいて通電する通電バーによる押圧体作動手段の作動を介して作動するワイヤキャッチャの押圧体により、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。
【００２２】
本発明の請求項５に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、切断した溶接ワイヤの切断による摺動ロッドの落下を検出するリミットスイッチによる押圧体作動手段の作動を介して作動するワイヤキャッチャの押圧体により、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。
【００２３】
本発明の請求項６に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、切断した溶接ワイヤの切断による回動ロッドの他端側に接触するリミットスイッチによる押圧体作動手段の作動を介して作動するワイヤキャッチャの押圧体により、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置の模式的側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係り、ワイヤキャッチャの模式的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係り、図３（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的側面構成説明図、図３（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的平面構成説明図である。
【図４】図４（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知する他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図、図４（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するもう一つの他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図である。
【図５】従来例１に係るダンサーローラ装置の側面図である。
【図６】従来例２に係り、図６（ａ）はダンサーローラ装置の概念図、６（ｂ）はダンサーローラ装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の溶接ワイヤ巻替え方法を実施する実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置の模式的側面図、図２はワイヤキャッチャの模式的断面図、図３（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的側面構成説明図、図３（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的平面構成説明図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ矢視図、図４（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知する他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図、図４（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するもう一つの他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図である。
【００２６】
図１において示す符号１は、ボビンに巻回されてなる溶接ワイヤ（フラックス入り、直径：１．２〜１．６ｍｍ）を、前記ボビンよりも小径のスプールなどに巻取る溶接ワイヤ巻替え装置である。この溶接ワイヤ巻替え装置１は、ボビン３がセットされるワイヤ繰出し機２と、前記ボビン３から繰出される溶接ワイヤ５を引き取るワイヤ引取り機４を備えている。そして、前記ワイヤ引取り機４と、溶接ワイヤ５を巻取る、着脱自在なスプール７がセットされるスプール巻取り機６との間に、後述するダンサーローラ装置１１が配設されている。このダンサーローラ装置１１は、溶接ワイヤ５のワイヤ引取り機４とスプール巻取り機６との間の長さ変動を吸収して、溶接ワイヤ５の張力を所定範囲内に保持する働きをするものであり、後述するように構成されている。なお、前記ワイヤ繰出し機２、前記ワイヤ引取り機４、前記スプール巻取り機６などの駆動源は、図示しない制御盤によって同調制御される。
【００２７】
すなわち、前記ダンサーローラ装置１１は、ダンサーフレーム１１ａの図１における右側に形成された側面示三角形状のローラ支持ブラケットに固定側ローラ１２が支持されている。前記固定側ローラ１２の下側に位置する移動側ローラ１３は、ダンサーフレーム１１ａの図１における左側の角部付近に設けられたヒンジ１９で枢支されたアーム１５の一端側端に設けられている。そして、前記アーム１５の他端側に後述する揺動緩衝機構１４が設けられている。
【００２８】
前記揺動緩衝機構１４は、前記アーム１５の他端側に設けられたバランスウェイト１６と、前記ダンサーフレーム１１ａの適当部にボトム側が固定され、前記バランスウェイト１６に抗してアーム１５および移動側ローラ１２を下方へ移動させるエアシリンダ１７とから構成されている。前記バランスウェイト１６のロッドの先端にワイヤ２０の一端側が締結されており、このワイヤ２０の他端側は前記ヒンジ１９と同軸に回転するプーリ１８に巻付けられている。
【００２９】
そして、前記揺動緩衝機構１４は、自重Ｇ方向に降下しようとする移動側ローラ１３を、バランスウェイト１６の重力で形成される第１回転モーメントＷにより抑制すると共に、この第１回転モーメントＷに対抗する方向の第２回転モーメントＶをエアシリンダ１７による引張力により形成して、抑制された自重降下力を弾力的に補足して、移動側ローラ１３の移動を滑らかにするように調整する働きをするものである。ワイヤ引取り機４により引取られる溶接ワイヤ５は固定側ローラ１２と移動側ローラ１５とに掛回された後、図における矢印方向に送られ、図示しない矯正ローラ、キャストローラ８を通して、上記スプール巻取り機６にセットされたスプール７に巻取られて、巻替えられるように構成されている。
【００３０】
この溶接ワイヤ巻替え装置１の前記ダンサーローラ装置１１の構成に係る以上の説明から良く理解されるように、このダンサーローラ装置１１の以上の構成は、上記従来例２に係るダンサーローラ装置１と全く同構成になるものである。本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置１のダンサーローラ装置１１の場合は、前記ダンサーローラ装置１１における溶接ワイヤ５の入り側近傍に入り側ワイヤキャッチャ２１が、また溶接ワイヤ５の出側近傍に出側ワイヤキャッチャ２２が設けられている。
【００３１】
そして、走行する溶接ワイヤ５に張力を変動させる波打現象が発生した際には、これら入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２との作動による溶接ワイヤ５の摺動走行を許容する挟持による波打現象の解消（波打現象の解消後には、溶接ワイヤ５に対する挟持力が解除される。）により、溶接ワイヤ巻替え作業中におけるダンサーローラ装置１１の溶接ワイヤ５の入り側と、出側の間の張力を制御するように構成されている。
さらに、溶接ワイヤ５の巻替え作業終了時、溶接ワイヤ切断時における溶接ワイヤ巻替え装置１の運転停止時に際して、走行を停止した溶接ワイヤ５を、停止位置において挟持し得るように構成されている。
【００３２】
次に、添付図面の図２を参照しながら、前記入り側ワイヤキャッチャ２１と、出側ワイヤキャッチャ２２との構成を説明する。但し、前記入り側ワイヤキャッチャ２１と、前記出側ワイヤキャッチャ２２の構成は全く同構成であるから、入り側ワイヤキャッチャ２１を例として取上げて、その構成を説明する。すなわち、本実施の形態に係る入り側ワイヤキャッチャ２１は、図２に示すように、プレート２１ａと、このプレート２１ａに対して所定の間隔を隔てた位置に対峙する、後述するケーシング２１ｄとを備えている。前記プレート２１ａと前記ケーシング２１ｄの図における上側の一端側が連結部材２１ｃにより一体的に連結されている。
【００３３】
前記プレート２１ａの前記ケーシング２１ｄに相対する側に固定押圧体２１ｂが固着され、前記ケーシング２１ｄの密封蓋２１ｉで閉蓋されてなるピストン室２１ｅに、ロッド状の移動押圧体２１ｇを有するピストン２１ｆが収納されている。前記ピストン室２１ｅには図示しない電磁弁（押圧体作動手段に相当する。）を介してピストン室２１ｅが大気中に連通している。そして、溶接ワイヤ巻替え作業が正常に行われている場合には、前記移動押圧体２１ｇはリターンスプリング（押圧体作動手段）２１ｈにより前記固定押圧体２１ｂから離反している。一方、走行する溶接ワイヤ５に波打現象が発生した場合、溶接ワイヤ巻替え作業が終了した場合、および溶接ワイヤ切断時における溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動が停止した場合には、前記電磁弁の切換えによって図示しない圧縮空気供給源から前記ピストン室２１ｅに所定圧力のエア圧が供給され、前記固定押圧体２１ｂの方向に移動するように構成されている。
【００３４】
前記ワイヤ繰出し機２にセットされたボビン３に巻回されている溶接ワイヤ５の巻取りが終了し、新たなボビン３をセットすると共に、新たなボビン３から引出した溶接ワイヤ５をワイヤ引取り機４、ダンサーローラ装置１１を経て、スプール巻取り機６にセットしたスプール７まで導くという溶接ワイヤセット作業を行う際には、前記電磁弁が切換えられ、前記移動押圧体２１ｇのリターンスプリング２１ｈによる固定押圧体２１ｂからの離反動作が行われる。前記移動押圧体２１ｇの上記のような固定押圧体２１ｂからの離反状態は、溶接ワイヤ５の巻取り作業に異常（波打現象、切断）が発生しない限り、巻取り作業継続中を通じて維持され続ける。なお、本発明の実施の形態では、入り側ワイヤキャッチャ２１と、出側ワイヤキャッチャ２２は、片側のみにピストン室２１ｅが設けられているが、このピストン室２１ｅは溶接ワイヤ５を挟む両側に設けられてなる構成であってもよい。また、これら入り側ワイヤキャッチャ２１と、出側ワイヤキャッチャ２２は、走行する溶接ワイヤ５を左右から挟持するように構成されているが、上下から挟持する構成であってもよい。さらに、ワイヤキャッチャは、走行する溶接ワイヤを挟持し得る構成であればよいので、上記構成に限定されるものではない。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置１の場合、何らかの原因による過大な張力の発生によって溶接ワイヤ５が切断した場合には、溶接ワイヤ５の切断を検知する後述するワイヤ切断検知センサ２３から出力される信号により、溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動が停止され、溶接ワイヤ５の繰出しと巻取りとが停止されるように構成されている。
勿論、溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動が停止された場合にあっても、上記のとおり、前記電磁弁を介して入り側、出側ワイヤキャッチャ２１，２２のピストン室２１ｅに所定の圧力のエア圧が供給されるように構成されている。
【００３６】
前記ワイヤ切断検知センサ２３は、図３に示すように、ワイヤ繰出し機２にセットされたボビン３から繰出される溶接ワイヤ５の上方位置において、前記溶接ワイヤ５の繰出し方向と直交する向きに横架されてなる通電バー２３ａを備えている。前記通電バー２３ａには、切断によりボビン３により振り回される溶接ワイヤ５が接触すると通電し、電流が溶接ワイヤ切断信号としてリード線２３ｂを介して、溶接ワイヤ巻替え装置１の駆動源を同調制御する、図示しない制御盤に発信されるように構成されている。
【００３７】
ところで、以上の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置１のワイヤ切断検知センサは、上記のとおり、通電バー２３ａを備えてなる構成である。しかしながら、このような構成のワイヤ切断検知センサに限るものではなく、例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すような構成のワイヤ切断検知センサであってもよい。
【００３８】
すなわち、図４（ａ）に示すワイヤ切断検知センサ２４は、上端部にストッパ２４ｂを備え、下端側に前記溶接ワイヤに転接するローラ２４ｃを備えてなる摺動落下自在な摺動ロッド２４ａを備えている。この摺動ロッド２４ａは、前記ストッパ２４ｂの下面が当接するストッパ当接面２４ｅを有するロッド支持部材２４ｄにより上下摺動可能に支持されている。さらに、前記溶接ワイヤ５の切断に基づいて落下する前記摺動ロッド２４ａの落下により溶接ワイヤ５の切断を検出し、検出した切断信号を溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を制御する図示しない制御盤に発信して、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を停止させるリミットスイッチ２４ｆを備えている。
【００３９】
また、図４（ｂ）に示すワイヤ切断検知センサ２５は、一端側と他端側との間が回動支持部２５ｃにより回動可能に支持され、一端側に前記溶接ワイヤに転接するローラ２５ｂを有する回動ロッド２５ａを備えている。また、前記溶接ワイヤ５の切断に基づいて回動する前記回動ロッド２５ａの他端側に接触して溶接ワイヤ５の切断を検出し、検出した切断信号を溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を制御する図示しない制御盤に発信して、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を停止させるリミットスイッチ２５ｄを備えている。なお、符号２５ｅは、前記回動ロッド２５ａの回動最下位置を規制するストッパである。
【００４０】
以下、本発明の溶接ワイヤ巻替え方法を実施する、上記構成になる溶接ワイヤ巻替え装置１の作用態様を説明する。すなわち、図示しない制御盤の操作により溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が開始されると、ワイヤ繰出し機２によりボビン３から繰出された溶接ワイヤ５はワイヤ引取り機４により引取られる。そして、ワイヤ引取り機４から出た溶接ワイヤ５は入り側ワイヤキャッチャ２１、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２、移動側ローラ１３、固定側ローラ１２、出側ワイヤキャッチャ２２、キャストローラ８を経て、スプール巻取り機６にセットされたスプール７により巻取られて巻替えられる。
【００４１】
前記溶接ワイヤ巻替え装置１の運転の継続により、スプール７による溶接ワイヤ５の巻取りが終了すると、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が停止されると共に、入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２とにより、ダンサーローラ装置１１の溶接ワイヤ５の入り側近傍と、出側近傍とが挟持される。そして、新たなスプール７がスプール巻取り機６にセットされ、セットされた新たなスプール７への溶接ワイヤ５の巻取り作業が開始されるということが順次繰返される。勿論、ボビン３に巻回されている溶接ワイヤの全てがスプール７に巻替えられると、前記溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が停止される。
そして、溶接ワイヤが巻回されてなる新たなボビン３をワイヤ繰出し機２にセットすると共に、新たなボビン３から引出した溶接ワイヤ５をワイヤ引取り機４、ダンサーローラ装置１１を経て、スプール巻取り機６にセットしたスプール７まで導くという溶接ワイヤセット作業を行った後に、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が開始される。
【００４２】
前記溶接ワイヤ巻替え装置１の上記のような溶接ワイヤ５の巻替え作業中に、走行する溶接ワイヤ５に波打現象が発生した場合には、ダンサーローラ装置１１の溶接ワイヤ５の入り側近傍に設けた入り側ワイヤキャッチャ２１と出側近傍に設けた出側ワイヤキャッチャ２２との作動による溶接ワイヤ５の摺動走行を許容する挟持により、溶接ワイヤ５の波打現象が解消（波打現象の解消後には、溶接ワイヤ５に対する挟持力が解除される。）され、その張力が制御される。したがって、波打現象に起因する溶接ワイヤ５の張力の低下が防止されるから、スプール７に巻取られた溶接ワイヤ５の製品品質が低下するようなことがない。なお、この場合、溶接ワイヤの巻替え作業を継続しながら波打現象を解消できるので、生産性が低下するようなこともない。
【００４３】
また、溶接ワイヤの巻替え終了時に溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が停止されても、入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２とによる溶接ワイヤ５の挟持により、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とに掛回された溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍との間の張力が適正に保持される。したがって、新たなスプール７による溶接ワイヤ５の巻取り開始に際して、溶接ワイヤ５の張力調整を行う必要がないので、短時間のうちに溶接ワイヤ５の巻き取り作業を開始することができるから、溶接ワイヤ５の巻替え作業能率の向上に対して大いに寄与することができる。
【００４４】
また、溶接ワイヤ５の切断を検知するワイヤ切断検知センサ２３から出力される信号による溶接ワイヤ巻替え装置１の運転停止により、溶接ワイヤ５の繰出しと巻取りが停止されても、入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２とにより、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とに掛回された溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍とが挟持される。
【００４５】
溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍との挟持により、固定側ローラ１２と移動側ローラ１３に掛け回された溶接ワイヤ５に対してそれなりの張力が付与されるから、固定側ローラ１２と移動側ローラ１３に掛回された溶接ワイヤ５が弛んだり、固定側ローラ１２と移動側ローラ１３から外れたりするようなことがない。したがって、切断した溶接ワイヤ５の修復後の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とへの掛け回し作業が不要になり、短時間のうちに溶接ワイヤ５の巻き取りを開始することができるから、溶接ワイヤ５の巻替え作業能率の向上に対して大いに寄与することができる。なお、溶接ワイヤ巻替え作業終了時、溶接ワイヤ切断時における溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動停止時における入り側・出側ワイヤキャッチャ２１，２２による溶接ワイヤ５の挟持力は、走行する溶接ワイヤ５の波打現象を解消させる場合における摺動走行を許容する挟持力以上であればよい。
【００４６】
ところで、以上の実施の形態に係る本発明の溶接ワイヤ巻替え方法は、上記従来例２に係る構成のダンサーローラ装置に対して適用した場合を例として説明した。ただ、本発明は、この構成に限らず、例えば上記従来例１に係る構成のダンサーローラ装置に対しても適用することができるから、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更などは自由自在である。また、以上の説明では、本発明を、フラックス入り溶接ワイヤを巻替える態様を説明したが、ソリッド溶接ワイヤなど他の溶接ワイヤを巻取る態様に対しても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、ボビンに巻回された溶接ワイヤを前記ボビンよりも小径のスプールに効率よく巻取ることができる。したがって、コイル状のフープ（鋼帯）を巻き戻してＵ字状の鋼帯に成型する工程、前記フープの成型途中でフラックスを充填する工程、前記フラックスを充填した管状成型ワイヤをさらに伸線して巻き取る工程を同一のラインにて連続して行って製造されたフラックス入り溶接ワイヤなど、高能率な製造ラインによって製造された溶接ワイヤの巻替え装置や方法に好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１…溶接ワイヤ巻替え装置
２…ワイヤ繰出し機
３…ボビン
４…ワイヤ引取り機
５…溶接ワイヤ
６…スプール巻取り機
７…スプール
８…キャストローラ
１１…ダンサーローラ装置，１１ａ…ダンサーフレーム，１２…固定側ローラ，１３…移動側ローラ，１４…揺動緩衝機構，１５…アーム，１６…バランスウエイト，１７…エアシリンダ，１８…プーリ，１９…ヒンジ，２０…ワイヤ
２１…入り側ワイヤキャッチャ，２１ａ…プレート，２１ｂ…固定押圧体，２１ｃ…連結部材，２１ｄ…ケーシング，２１ｅ…ピストン室，２１ｆ…ピストン，２１ｇ…移動押圧体，２１ｈ…リターンスプリング，２１ｉ…密封蓋
２２…出側ワイヤキャッチャ
２３…ワイヤ切断検知センサ，２３ａ…通電バー，２３ｂ…リード線
２４…ワイヤ切断検知センサ，２４ａ…摺動ロッド，２４ｂ…ストッパ，２４ｃ…ローラ，２４ｄ…ロッド支持部材，２４ｅ…ストッパ当接面，２４ｆ…リミットスイッチ
２５…ワイヤ切断検知センサ，２５ａ…回動ロッド，２５ｂ…ローラ，２５ｃ…回動支持部，２５ｄ…リミットスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンに巻回された溶接ワイヤを繰出して、前記ボビンよりも小径のスプールに巻取る溶接ワイヤ巻替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボビンに巻回された溶接ワイヤを繰出して、前記ボビンよりも小径のスプールなどに巻取る溶接ワイヤ巻替え装置においては、ボビンがセットされるワイヤ繰出し機と、前記ボビンから繰出された溶接ワイヤを巻取るスプールがセットされるスプール巻取り機との間に、ダンサーローラ装置が配設されている。このようなダンサーローラ装置は、溶接ワイヤのワイヤ繰出し機とスプール巻取り機との間の伸びに起因する長さ変動を吸収して、溶接ワイヤの張力を所定範囲内に保持する働きをするものである。従来のダンサーローラ装置としては、例えば特許文献１などに開示された構成が公知である。
【０００３】
先ず、前記特許文献１に開示された、従来例１に係るダンサーローラ装置を、このダンサーローラ装置の側面図の図５を参照しながら説明する。このダンサーローラ装置５１は、ローラタワー５４の上部に設けられた固定側ローラ５５と、この固定側ローラ５５の下部に設けられた移動側ローラ５６を備えている。この移動側ローラ５６は、この移動側ローラ５６自身の自重によってローラタワー５４の下側に摺動落下できるように構成されている。そして、溶接ワイヤ５２は固定側ローラ５５と移動側ローラ５６とに掛け回された後に、図における矢印方向に送られ、矯正ローラ５８、キャストローラ５９を通して、線材ドラム（図示省略）やスプール（図示省略）などに巻取られるように構成されている。
なお、図に示す符号５３は線材引取り機であり、符号５４ａはスライド杆であり、また符号５６ａは前記スライド杆５４ａに摺動可能に外嵌されてなる中空状滑子である。
【０００４】
次に、同じく前記特許文献１に開示された、従来例２に係るダンサーローラ装置を、その概念図の図６（ａ）と、その側面図の図６（ｂ）とを参照しながら説明する。図に示す符号６１は、ダンサーローラ装置であり、このダンサーローラ装置６１は、移動側ローラを上記従来例１のような摺動方式から揺動方式に変更したものである。すなわち、ダンサーフレーム６１ａの図６（ｂ）における右側に形成された側面示三角形状のローラ支持ブラケットに固定側ローラ６５が支持されている。この固定側ローラ６５の下側に位置する移動側ローラ６６はダンサーフレーム６１ａの図における左側の角部付近に設けられたヒンジ７４で枢支されたアーム７０の一端側端に設けられている。そして、前記アーム７０の他端側に後述する揺動緩衝機構６７が設けられている。
【０００５】
前記揺動緩衝機構６７は、前記アーム７０の他端側に設けられたバランスウェイト７１と、前記ダンサーフレーム６１ａの適当部にボトム側が固定され、前記バランスウェイト７１に抗してアーム７０および移動側ローラ６を下方へ移動させるエアシリンダ７２とから構成されている。前記バランスウェイト７１のロッドの先端にワイヤ７５の一端側が締結されており、このワイヤ７５の他端側は前記ヒンジ７４と同軸に回転するプーリ７３に巻付けられている。そして、前記揺動緩衝機構６７は、自重Ｇ方向に降下しようとする移動側ローラ６６を、バランスウェイト７１の重力で形成される第１回転モーメントＷで抑制すると共に、この第１回転モーメントＷに対抗する方向の第２回転モーメントＶをエアシリンダ７２による引張力で形成して、抑制された自重降下力を弾力的に補足し、移動側ローラ６６の移動を滑らかにするように調整する働きをするものである。線材引取り機６３で引取られる溶接ワイヤ６２は固定側ローラ６５と移動側ローラ６６とに掛け回された後、図における矢印方向に送られ、矯正ローラ６８、図示しないキャストローラを通して、線材ドラムやスプールなどに巻き取られるようになっている。
【０００６】
この従来例２に係るダンサーローラ装置によれば、前記従来例１に係るダンサーローラ装置の移動側ローラにように、スライド杆などにより拘束を受けないので、自重によって移動側ローラ６は速やかに降下しようとする。しかしながら、揺動緩衝機構７により移動側ローラ６の急激な降下が防止されるため、溶接ワイヤに過大な張力が作用するようなことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５８−０６０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来例１，２に係るダンサーローラ装置によれば、このダンサーローラ装置前後の駆動源の速度同調が制御される。さらに、伸びなどに起因する溶接ワイヤの長さ変動が前記ダンサーローラ装置の移動側ローラの固定側ローラに対する接近、離反動作によって吸収され、その張力が所定範囲内に保持されるので極めて有用である。しかしながら、上記従来例１，２に係ダンサーローラ装置においても、溶接ワイヤの巻替え作業中に何らかの原因により、溶接ワイヤが波打現象を起こすことがある。波打現象を起こしている間の溶接ワイヤは張力が一定していないので、この間において溶接ワイヤの品質が低下するという解決すべき課題がある。勿論、溶接ワイヤ巻替え装置の運転を停止すれば、溶接ワイヤの波打現象を解消することができる。しかし、溶接ワイヤ巻替え装置の運転を継続しながら溶接ワイヤの波打現象を解消させることが生産性の低下防止にとって好ましい。
【０００９】
また、巻替え作業中に何らかの原因により、溶接ワイヤに過大な張力が発生し、溶接ワイヤが切断する場合がある。溶接ワイヤが切断すると、張力が失われてしまうために、溶接ワイヤが線材引取り機３のローラ、固定側ローラ、移動側ローラ、矯正ローラなどから外れてしまう。その結果、溶接ワイヤの巻替え作業の再開に際して、溶接ワイヤを線材引取り機３のローラ、固定側ローラ、移動側ローラに掛回すと共に、矯正ローラの間に通さなければならない。そのため、溶接ワイヤの巻替え作業の再開のための溶接ワイヤのセット作業に多大な労力を要するのに加えて、長時間を要する（稼働率の低下による生産性の低下）という解決すべき課題がある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、巻替え作業中に発生する波打現象の解消により溶接ワイヤの張力の調整を可能ならしめ、また巻替え作業中において、たとえ溶接ワイヤが切断したとしても、溶接ワイヤのセット作業を小労力、かつ短時間で終了することを可能ならしめる溶接ワイヤ巻替え方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の溶接ワイヤ巻替え方法の要旨は、ボビンから繰出した溶接ワイヤを、ダンサーローラ装置の固定側ローラと移動側ローラとに掛け回した上で、前記溶接ワイヤの前記ダンサーローラ装置の入り側と出側の張力および前記ダンサーローラ装置前後の駆動源の速度同調を制御しながら、前記ボビンよりも小径のスプールに巻取る溶接ワイヤ巻替え方法であって、前記ダンサーローラ装置における溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所に、走行する溶接ワイヤを挟持するワイヤキャッチャをそれぞれ設けたことである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項１に記載の溶接ワイヤ巻替方法において、前記ワイヤキャッチャが前記溶接ワイヤを挟持するところにある。
【００１３】
本発明の請求項３に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻替え方法において、前記溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサから出力される信号により、前記溶接ワイヤの繰出しと巻取りを停止させると共に、前記ワイヤキャッチャを作動させるところにある。
【００１４】
本発明の請求項４に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替方法において、前記ワイヤ切断検知センサは、切断した前記溶接ワイヤとの接触に基づいて通電し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させる通電バーを備えてなるところにある。
【００１５】
本発明の請求項５に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法において、前記ワイヤ切断検知センサは、上端部にストッパを備え、下端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる摺動落下自在な摺動ロッドと、この摺動ロッドを摺動可能に支持し、前記ストッパ当接面を有するロッド支持部材と、前記溶接ワイヤの切断に基づいて落下する前記摺動ロッドの落下を検出し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなるところにある。
【００１６】
本発明の請求項６に係る溶接ワイヤ巻替え方法が採用した手段は、請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法において、前記ワイヤ切断検知センサは、一端側と他端側との間が回動支持部により回動可能に支持され、一端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる回動ロッドと、前記溶接ワイヤの切断に基づいて回動する前記回動ロッドの他端側に接触し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなるところにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法では、駆動源の作動により走行する溶接ワイヤに発生する波打現象を、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所に設けたワイヤキャッチャの作動による溶接ワイヤの摺動走行を許容する挟持により解消できるので、この溶接ワイヤの張力が一定に制御される。したがって、本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、波打現象に起因する溶接ワイヤの張力の低下を防止することができるから、溶接ワイヤ巻替え作業中においてスプールに巻取られる溶接ワイヤの品質が低下するようなことがない。勿論、溶接ワイヤの巻替え作業を停止させないので、生産性が低下するようなこともない。
【００１８】
また、本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法では、溶接ワイヤの巻替え終了時に溶接ワイヤ巻替え装置の稼動が停止されても、ワイヤキャッチャによる挟持により、ダンサーローラ装置の固定側ローラと移動側ローラとに掛回された溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との間の張力が適正に保持される。したがって、本発明の請求項１に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、新たな巻取ドラムやスプールによる溶接ワイヤの巻取り開始に際して溶接ワイヤの張力調整を行う必要がないので、短時間のうちに溶接ワイヤの巻き取りを開始することができるから、溶接ワイヤの巻替え作業能率の向上に対しても寄与することができる。
【００１９】
本発明の請求項２に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、溶接ワイヤの波打現象は、ワイヤキャッチャの押圧体による挟持により解消され、張力が保持される。
【００２０】
本発明の請求項３に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサから出力される信号により、溶接ワイヤの繰出しと巻取りが停止されると、ワイヤキャッチャにより、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。したがって、固定側ローラと移動側ローラに掛け回された溶接ワイヤに対してそれなりの張力が付与されるから、固定側ローラと移動側ローラに掛け回された溶接ワイヤが弛んだり、固定側ローラと移動側ローラから外れたりするようなことがない。
【００２１】
本発明の請求項４に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、切断した溶接ワイヤとの接触に基づいて通電する通電バーによる押圧体作動手段の作動を介して作動するワイヤキャッチャの押圧体により、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。
【００２２】
本発明の請求項５に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、切断した溶接ワイヤの切断による摺動ロッドの落下を検出するリミットスイッチによる押圧体作動手段の作動を介して作動するワイヤキャッチャの押圧体により、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。
【００２３】
本発明の請求項６に係る溶接ワイヤ巻替え方法によれば、切断した溶接ワイヤの切断による回動ロッドの他端側に接触するリミットスイッチによる押圧体作動手段の作動を介して作動するワイヤキャッチャの押圧体により、ダンサーローラ装置の溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所が挟持される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置の模式的側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係り、ワイヤキャッチャの模式的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係り、図３（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的側面構成説明図、図３（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的平面構成説明図である。
【図４】図４（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知する他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図、図４（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するもう一つの他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図である。
【図５】従来例１に係るダンサーローラ装置の側面図である。
【図６】従来例２に係り、図６（ａ）はダンサーローラ装置の概念図、６（ｂ）はダンサーローラ装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の溶接ワイヤ巻替え方法を実施する実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置の模式的側面図、図２はワイヤキャッチャの模式的断面図、図３（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的側面構成説明図、図３（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサの模式的平面構成説明図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ矢視図、図４（ａ）は溶接ワイヤの切断を検知する他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図、図４（ｂ）は溶接ワイヤの切断を検知するもう一つの他の形態に係るワイヤ切断検知センサの模式的構成説明図である。
【００２６】
図１において示す符号１は、ボビンに巻回されてなる溶接ワイヤ（フラックス入り、直径：１．２〜１．６ｍｍ）を、前記ボビンよりも小径のスプールなどに巻取る溶接ワイヤ巻替え装置である。この溶接ワイヤ巻替え装置１は、ボビン３がセットされるワイヤ繰出し機２と、前記ボビン３から繰出される溶接ワイヤ５を引き取るワイヤ引取り機４を備えている。そして、前記ワイヤ引取り機４と、溶接ワイヤ５を巻取る、着脱自在なスプール７がセットされるスプール巻取り機６との間に、後述するダンサーローラ装置１１が配設されている。このダンサーローラ装置１１は、溶接ワイヤ５のワイヤ引取り機４とスプール巻取り機６との間の長さ変動を吸収して、溶接ワイヤ５の張力を所定範囲内に保持する働きをするものであり、後述するように構成されている。なお、前記ワイヤ繰出し機２、前記ワイヤ引取り機４、前記スプール巻取り機６などの駆動源は、図示しない制御盤によって同調制御される。
【００２７】
すなわち、前記ダンサーローラ装置１１は、ダンサーフレーム１１ａの図１における右側に形成された側面示三角形状のローラ支持ブラケットに固定側ローラ１２が支持されている。前記固定側ローラ１２の下側に位置する移動側ローラ１３は、ダンサーフレーム１１ａの図１における左側の角部付近に設けられたヒンジ１９で枢支されたアーム１５の一端側端に設けられている。そして、前記アーム１５の他端側に後述する揺動緩衝機構１４が設けられている。
【００２８】
前記揺動緩衝機構１４は、前記アーム１５の他端側に設けられたバランスウェイト１６と、前記ダンサーフレーム１１ａの適当部にボトム側が固定され、前記バランスウェイト１６に抗してアーム１５および移動側ローラ１２を下方へ移動させるエアシリンダ１７とから構成されている。前記バランスウェイト１６のロッドの先端にワイヤ２０の一端側が締結されており、このワイヤ２０の他端側は前記ヒンジ１９と同軸に回転するプーリ１８に巻付けられている。
【００２９】
そして、前記揺動緩衝機構１４は、自重Ｇ方向に降下しようとする移動側ローラ１３を、バランスウェイト１６の重力で形成される第１回転モーメントＷにより抑制すると共に、この第１回転モーメントＷに対抗する方向の第２回転モーメントＶをエアシリンダ１７による引張力により形成して、抑制された自重降下力を弾力的に補足して、移動側ローラ１３の移動を滑らかにするように調整する働きをするものである。ワイヤ引取り機４により引取られる溶接ワイヤ５は固定側ローラ１２と移動側ローラ１５とに掛回された後、図における矢印方向に送られ、図示しない矯正ローラ、キャストローラ８を通して、上記スプール巻取り機６にセットされたスプール７に巻取られて、巻替えられるように構成されている。
【００３０】
この溶接ワイヤ巻替え装置１の前記ダンサーローラ装置１１の構成に係る以上の説明から良く理解されるように、このダンサーローラ装置１１の以上の構成は、上記従来例２に係るダンサーローラ装置１と全く同構成になるものである。本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置１のダンサーローラ装置１１の場合は、前記ダンサーローラ装置１１における溶接ワイヤ５の入り側近傍に入り側ワイヤキャッチャ２１が、また溶接ワイヤ５の出側近傍に出側ワイヤキャッチャ２２が設けられている。
【００３１】
そして、走行する溶接ワイヤ５に張力を変動させる波打現象が発生した際には、これら入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２との作動による溶接ワイヤ５の摺動走行を許容する挟持による波打現象の解消（波打現象の解消後には、溶接ワイヤ５に対する挟持力が解除される。）により、溶接ワイヤ巻替え作業中におけるダンサーローラ装置１１の溶接ワイヤ５の入り側と、出側の間の張力を制御するように構成されている。
さらに、溶接ワイヤ５の巻替え作業終了時、溶接ワイヤ切断時における溶接ワイヤ巻替え装置１の運転停止時に際して、走行を停止した溶接ワイヤ５を、停止位置において挟持し得るように構成されている。
【００３２】
次に、添付図面の図２を参照しながら、前記入り側ワイヤキャッチャ２１と、出側ワイヤキャッチャ２２との構成を説明する。但し、前記入り側ワイヤキャッチャ２１と、前記出側ワイヤキャッチャ２２の構成は全く同構成であるから、入り側ワイヤキャッチャ２１を例として取上げて、その構成を説明する。すなわち、本実施の形態に係る入り側ワイヤキャッチャ２１は、図２に示すように、プレート２１ａと、このプレート２１ａに対して所定の間隔を隔てた位置に対峙する、後述するケーシング２１ｄとを備えている。前記プレート２１ａと前記ケーシング２１ｄの図における上側の一端側が連結部材２１ｃにより一体的に連結されている。
【００３３】
前記プレート２１ａの前記ケーシング２１ｄに相対する側に固定押圧体２１ｂが固着され、前記ケーシング２１ｄの密封蓋２１ｉで閉蓋されてなるピストン室２１ｅに、ロッド状の移動押圧体２１ｇを有するピストン２１ｆが収納されている。前記ピストン室２１ｅには図示しない電磁弁（押圧体作動手段に相当する。）を介してピストン室２１ｅが大気中に連通している。そして、溶接ワイヤ巻替え作業が正常に行われている場合には、前記移動押圧体２１ｇはリターンスプリング（押圧体作動手段）２１ｈにより前記固定押圧体２１ｂから離反している。一方、走行する溶接ワイヤ５に波打現象が発生した場合、溶接ワイヤ巻替え作業が終了した場合、および溶接ワイヤ切断時における溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動が停止した場合には、前記電磁弁の切換えによって図示しない圧縮空気供給源から前記ピストン室２１ｅに所定圧力のエア圧が供給され、前記固定押圧体２１ｂの方向に移動するように構成されている。
【００３４】
前記ワイヤ繰出し機２にセットされたボビン３に巻回されている溶接ワイヤ５の巻取りが終了し、新たなボビン３をセットすると共に、新たなボビン３から引出した溶接ワイヤ５をワイヤ引取り機４、ダンサーローラ装置１１を経て、スプール巻取り機６にセットしたスプール７まで導くという溶接ワイヤセット作業を行う際には、前記電磁弁が切換えられ、前記移動押圧体２１ｇのリターンスプリング２１ｈによる固定押圧体２１ｂからの離反動作が行われる。前記移動押圧体２１ｇの上記のような固定押圧体２１ｂからの離反状態は、溶接ワイヤ５の巻取り作業に異常（波打現象、切断）が発生しない限り、巻取り作業継続中を通じて維持され続ける。なお、本発明の実施の形態では、入り側ワイヤキャッチャ２１と、出側ワイヤキャッチャ２２は、片側のみにピストン室２１ｅが設けられているが、このピストン室２１ｅは溶接ワイヤ５を挟む両側に設けられてなる構成であってもよい。また、これら入り側ワイヤキャッチャ２１と、出側ワイヤキャッチャ２２は、走行する溶接ワイヤ５を左右から挟持するように構成されているが、上下から挟持する構成であってもよい。さらに、ワイヤキャッチャは、走行する溶接ワイヤを挟持し得る構成であればよいので、上記構成に限定されるものではない。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置１の場合、何らかの原因による過大な張力の発生によって溶接ワイヤ５が切断した場合には、溶接ワイヤ５の切断を検知する後述するワイヤ切断検知センサ２３から出力される信号により、溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動が停止され、溶接ワイヤ５の繰出しと巻取りとが停止されるように構成されている。
勿論、溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動が停止された場合にあっても、上記のとおり、前記電磁弁を介して入り側、出側ワイヤキャッチャ２１，２２のピストン室２１ｅに所定の圧力のエア圧が供給されるように構成されている。
【００３６】
前記ワイヤ切断検知センサ２３は、図３に示すように、ワイヤ繰出し機２にセットされたボビン３から繰出される溶接ワイヤ５の上方位置において、前記溶接ワイヤ５の繰出し方向と直交する向きに横架されてなる通電バー２３ａを備えている。前記通電バー２３ａには、切断によりボビン３により振り回される溶接ワイヤ５が接触すると通電し、電流が溶接ワイヤ切断信号としてリード線２３ｂを介して、溶接ワイヤ巻替え装置１の駆動源を同調制御する、図示しない制御盤に発信されるように構成されている。
【００３７】
ところで、以上の実施の形態に係る溶接ワイヤ巻替え装置１のワイヤ切断検知センサは、上記のとおり、通電バー２３ａを備えてなる構成である。しかしながら、このような構成のワイヤ切断検知センサに限るものではなく、例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すような構成のワイヤ切断検知センサであってもよい。
【００３８】
すなわち、図４（ａ）に示すワイヤ切断検知センサ２４は、上端部にストッパ２４ｂを備え、下端側に前記溶接ワイヤに転接するローラ２４ｃを備えてなる摺動落下自在な摺動ロッド２４ａを備えている。この摺動ロッド２４ａは、前記ストッパ２４ｂの下面が当接するストッパ当接面２４ｅを有するロッド支持部材２４ｄにより上下摺動可能に支持されている。さらに、前記溶接ワイヤ５の切断に基づいて落下する前記摺動ロッド２４ａの落下により溶接ワイヤ５の切断を検出し、検出した切断信号を溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を制御する図示しない制御盤に発信して、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を停止させるリミットスイッチ２４ｆを備えている。
【００３９】
また、図４（ｂ）に示すワイヤ切断検知センサ２５は、一端側と他端側との間が回動支持部２５ｃにより回動可能に支持され、一端側に前記溶接ワイヤに転接するローラ２５ｂを有する回動ロッド２５ａを備えている。また、前記溶接ワイヤ５の切断に基づいて回動する前記回動ロッド２５ａの他端側に接触して溶接ワイヤ５の切断を検出し、検出した切断信号を溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を制御する図示しない制御盤に発信して、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転を停止させるリミットスイッチ２５ｄを備えている。なお、符号２５ｅは、前記回動ロッド２５ａの回動最下位置を規制するストッパである。
【００４０】
以下、本発明の溶接ワイヤ巻替え方法を実施する、上記構成になる溶接ワイヤ巻替え装置１の作用態様を説明する。すなわち、図示しない制御盤の操作により溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が開始されると、ワイヤ繰出し機２によりボビン３から繰出された溶接ワイヤ５はワイヤ引取り機４により引取られる。そして、ワイヤ引取り機４から出た溶接ワイヤ５は入り側ワイヤキャッチャ２１、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２、移動側ローラ１３、固定側ローラ１２、出側ワイヤキャッチャ２２、キャストローラ８を経て、スプール巻取り機６にセットされたスプール７により巻取られて巻替えられる。
【００４１】
前記溶接ワイヤ巻替え装置１の運転の継続により、スプール７による溶接ワイヤ５の巻取りが終了すると、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が停止されると共に、入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２とにより、ダンサーローラ装置１１の溶接ワイヤ５の入り側近傍と、出側近傍とが挟持される。そして、新たなスプール７がスプール巻取り機６にセットされ、セットされた新たなスプール７への溶接ワイヤ５の巻取り作業が開始されるということが順次繰返される。勿論、ボビン３に巻回されている溶接ワイヤの全てがスプール７に巻替えられると、前記溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が停止される。
そして、溶接ワイヤが巻回されてなる新たなボビン３をワイヤ繰出し機２にセットすると共に、新たなボビン３から引出した溶接ワイヤ５をワイヤ引取り機４、ダンサーローラ装置１１を経て、スプール巻取り機６にセットしたスプール７まで導くという溶接ワイヤセット作業を行った後に、溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が開始される。
【００４２】
前記溶接ワイヤ巻替え装置１の上記のような溶接ワイヤ５の巻替え作業中に、走行する溶接ワイヤ５に波打現象が発生した場合には、ダンサーローラ装置１１の溶接ワイヤ５の入り側近傍に設けた入り側ワイヤキャッチャ２１と出側近傍に設けた出側ワイヤキャッチャ２２との作動による溶接ワイヤ５の摺動走行を許容する挟持により、溶接ワイヤ５の波打現象が解消（波打現象の解消後には、溶接ワイヤ５に対する挟持力が解除される。）され、その張力が制御される。したがって、波打現象に起因する溶接ワイヤ５の張力の低下が防止されるから、スプール７に巻取られた溶接ワイヤ５の製品品質が低下するようなことがない。なお、この場合、溶接ワイヤの巻替え作業を継続しながら波打現象を解消できるので、生産性が低下するようなこともない。
【００４３】
また、溶接ワイヤの巻替え終了時に溶接ワイヤ巻替え装置１の運転が停止されても、入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２とによる溶接ワイヤ５の挟持により、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とに掛回された溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍との間の張力が適正に保持される。したがって、新たなスプール７による溶接ワイヤ５の巻取り開始に際して、溶接ワイヤ５の張力調整を行う必要がないので、短時間のうちに溶接ワイヤ５の巻き取り作業を開始することができるから、溶接ワイヤ５の巻替え作業能率の向上に対して大いに寄与することができる。
【００４４】
また、溶接ワイヤ５の切断を検知するワイヤ切断検知センサ２３から出力される信号による溶接ワイヤ巻替え装置１の運転停止により、溶接ワイヤ５の繰出しと巻取りが停止されても、入り側ワイヤキャッチャ２１と出側ワイヤキャッチャ２２とにより、ダンサーローラ装置１１の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とに掛回された溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍とが挟持される。
【００４５】
溶接ワイヤ５の入り側近傍と出側近傍との挟持により、固定側ローラ１２と移動側ローラ１３に掛け回された溶接ワイヤ５に対してそれなりの張力が付与されるから、固定側ローラ１２と移動側ローラ１３に掛回された溶接ワイヤ５が弛んだり、固定側ローラ１２と移動側ローラ１３から外れたりするようなことがない。したがって、切断した溶接ワイヤ５の修復後の固定側ローラ１２と移動側ローラ１３とへの掛け回し作業が不要になり、短時間のうちに溶接ワイヤ５の巻き取りを開始することができるから、溶接ワイヤ５の巻替え作業能率の向上に対して大いに寄与することができる。なお、溶接ワイヤ巻替え作業終了時、溶接ワイヤ切断時における溶接ワイヤ巻替え装置１の稼動停止時における入り側・出側ワイヤキャッチャ２１，２２による溶接ワイヤ５の挟持力は、走行する溶接ワイヤ５の波打現象を解消させる場合における摺動走行を許容する挟持力以上であればよい。
【００４６】
ところで、以上の実施の形態に係る本発明の溶接ワイヤ巻替え方法は、上記従来例２に係る構成のダンサーローラ装置に対して適用した場合を例として説明した。ただ、本発明は、この構成に限らず、例えば上記従来例１に係る構成のダンサーローラ装置に対しても適用することができるから、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更などは自由自在である。また、以上の説明では、本発明を、フラックス入り溶接ワイヤを巻替える態様を説明したが、ソリッド溶接ワイヤなど他の溶接ワイヤを巻取る態様に対しても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、ボビンに巻回された溶接ワイヤを前記ボビンよりも小径のスプールに効率よく巻取ることができる。したがって、コイル状のフープ（鋼帯）を巻き戻してＵ字状の鋼帯に成型する工程、前記フープの成型途中でフラックスを充填する工程、前記フラックスを充填した管状成型ワイヤをさらに伸線して巻き取る工程を同一のラインにて連続して行って製造されたフラックス入り溶接ワイヤなど、高能率な製造ラインによって製造された溶接ワイヤの巻替え装置や方法に好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１…溶接ワイヤ巻替え装置
２…ワイヤ繰出し機
３…ボビン
４…ワイヤ引取り機
５…溶接ワイヤ
６…スプール巻取り機
７…スプール
８…キャストローラ
１１…ダンサーローラ装置，１１ａ…ダンサーフレーム，１２…固定側ローラ，１３…移動側ローラ，１４…揺動緩衝機構，１５…アーム，１６…バランスウエイト，１７…エアシリンダ，１８…プーリ，１９…ヒンジ，２０…ワイヤ
２１…入り側ワイヤキャッチャ，２１ａ…プレート，２１ｂ…固定押圧体，２１ｃ…連結部材，２１ｄ…ケーシング，２１ｅ…ピストン室，２１ｆ…ピストン，２１ｇ…移動押圧体，２１ｈ…リターンスプリング，２１ｉ…密封蓋
２２…出側ワイヤキャッチャ
２３…ワイヤ切断検知センサ，２３ａ…通電バー，２３ｂ…リード線
２４…ワイヤ切断検知センサ，２４ａ…摺動ロッド，２４ｂ…ストッパ，２４ｃ…ローラ，２４ｄ…ロッド支持部材，２４ｅ…ストッパ当接面，２４ｆ…リミットスイッチ
２５…ワイヤ切断検知センサ，２５ａ…回動ロッド，２５ｂ…ローラ，２５ｃ…回動支持部，２５ｄ…リミットスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンから繰出した溶接ワイヤを、ダンサーローラ装置の固定側ローラと移動側ローラとに掛け回した上で、前記溶接ワイヤの前記ダンサーローラ装置の入り側と出側の張力および前記ダンサーローラ装置前後の駆動源の速度同調を制御しながら、前記ボビンよりも小径のスプールに巻取る溶接ワイヤ巻替え方法であって、前記ダンサーローラ装置における溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所に、走行する溶接ワイヤを挟持するワイヤキャッチャをそれぞれ設けたことを特徴とする溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項２】
前記ワイヤキャッチャが前記溶接ワイヤを挟持する押圧体を備えてなる請求項１に記載の溶接ワイヤ巻替方法。
【請求項３】
前記溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサから出力される信号により、前記溶接ワイヤの繰出しと巻取りを停止させると共に、前記ワイヤキャッチャを作動させる請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項４】
前記ワイヤ切断検知センサは、切断した前記溶接ワイヤとの接触に基づいて通電し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させる通電バーを備えてなる請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項５】
前記ワイヤ切断検知センサは、上端部にストッパを備え、下端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる摺動落下自在な摺動ロッドと、この摺動ロッドを摺動可能に支持し、前記ストッパ当接面を有するロッド支持部材と、前記溶接ワイヤの切断に基づいて落下する前記摺動ロッドの落下を検出し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなる請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項６】
前記ワイヤ切断検知センサは、一端側と他端側との間が回動支持部により回動可能に支持され、一端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる回動ロッドと、前記溶接ワイヤの切断に基づいて回動する前記回動ロッドの他端側に接触し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなる請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項１】
ボビンから繰出した溶接ワイヤを、ダンサーローラ装置の固定側ローラと移動側ローラとに掛け回した上で、前記溶接ワイヤの前記ダンサーローラ装置の入り側と出側の張力および前記ダンサーローラ装置前後の駆動源の速度同調を制御しながら、前記ボビンよりも小径のスプールに巻取る溶接ワイヤ巻替え方法であって、前記ダンサーローラ装置における溶接ワイヤの入り側近傍と出側近傍との両方の個所に、走行する溶接ワイヤを挟持するワイヤキャッチャをそれぞれ設けたことを特徴とする溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項２】
前記ワイヤキャッチャが前記溶接ワイヤを挟持する押圧体を備えてなる請求項１に記載の溶接ワイヤ巻替方法。
【請求項３】
前記溶接ワイヤの切断を検知するワイヤ切断検知センサから出力される信号により、前記溶接ワイヤの繰出しと巻取りを停止させると共に、前記ワイヤキャッチャを作動させる請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項４】
前記ワイヤ切断検知センサは、切断した前記溶接ワイヤとの接触に基づいて通電し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させる通電バーを備えてなる請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項５】
前記ワイヤ切断検知センサは、上端部にストッパを備え、下端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる摺動落下自在な摺動ロッドと、この摺動ロッドを摺動可能に支持し、前記ストッパ当接面を有するロッド支持部材と、前記溶接ワイヤの切断に基づいて落下する前記摺動ロッドの落下を検出し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなる請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【請求項６】
前記ワイヤ切断検知センサは、一端側と他端側との間が回動支持部により回動可能に支持され、一端側に前記溶接ワイヤに転接するローラを備えてなる回動ロッドと、前記溶接ワイヤの切断に基づいて回動する前記回動ロッドの他端側に接触し、前記押圧体を作動させる押圧体作動手段を作動させるリミットスイッチとを備えてなる請求項３に記載の溶接ワイヤ巻替え方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２２０８８（Ｐ２０１０−２２２０８８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７００３６（Ｐ２００９−７００３６）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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