JPH0890059A - 溶接用ワイヤの整列巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプール切替に要する時間、つまりアイドル
タイムを可及的に短くすることを可能とし、ワイヤ生産
性の向上を図ることができる溶接用ワイヤの整列巻取装
置の提供を目的とする 【構成】 溶接用ワイヤをスプールに整列巻取りする装
置において、スプールの着脱と該スプールへのワイヤ巻
取作業を行う位置の下方に、空スプール供給装置を設け
ると共に、前記スプール着脱巻取位置のワイヤ供給側の
近傍に、ワイヤ始端部支持誘導装置とワイヤ始端折曲げ
装置を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接用ワイヤの整列巻
取装置に関するもので、特に、溶接用ワイヤをスプール
に所定量づつ自動的に整列巻取するための装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】通常、溶接用ワイヤの製造工程において
は、熱処理、外径加工、表面処理等の工程を終えて品質
的に規格に合格したワイヤを、大径のボビン（例えば５
００kg巻）に一旦乱巻取りする。そして、この乱巻取り
したボビンからワイヤを巻き戻しながら所定量づつ（例
えば２０kg）スプールに整列・積層させた状態に巻替え
て、これに内装・外装を施して製品としている。このよ
うなスプールへの整列巻の場合、ワイヤ終始端の保持固
定や空スプールの供給と入替え操作が必須となる。

【０００３】従来のこの種の自動整列巻取り装置の例を
図６に示す。溶接用ワイヤ１を乱巻したボビン２を供給
台３にセットし、ワイヤの巻き戻しを行ってスプールに
所定量巻き取る。ボビン２からスプールに至る経路中に
は、ワイヤの送給速度と整列巻速度とを同調させるため
のダンサーローラ４と、ワイヤの矯正を行う矯正ローラ
５と、スプール巻胴曲面に合った曲げくせ（曲率）をワ
イヤに付与する曲率付与ローラ６等が配置されている。
また、整列巻及びそれに伴う各種操作を行う機構として
は、図示するように、架台上や側部に設置した、ワイヤ
始端を処理する装置３０、切断と終端を処理する装置３
１、ワイヤ始端の保持固定を行う装置３２、整列巻取と
行うためのトラバース可能な案内装置３３、スプールを
挟持固定して巻取のための回転駆動部を有するスプール
着脱巻取装置３４、空スプールを供するためのスプール
ストック部３５、満巻スプールの取り出しを行うスプー
ル取出装置３６等が設けられている。さらに、整列巻取
位置の上方には空スプールを供給するための供給装置３
７が設置されている。

【０００４】上記の設備において、巻替え時に空スプー
ルを所定位置に上方から供給することが必要であるが、
その際、スプールセット位置の上方近傍には溶接用ワイ
ヤやその始端・終端処理装置、案内装置等の整列巻取に
不可欠の装置類が配置されている関係上、供給スプール
との干渉を避けるため、これら装置類は一旦退避させる
ことが要求される。

【０００５】また、空スプールを供給後、整列巻替を行
うため該スプールに溶接用ワイヤの始端を保持固定する
必要があるが、従来では空スプールの巻胴の縁部に設け
た始端挿入穴にワイヤ始端部を挿入したのち、該ワイヤ
始端部をチャック等で挟み回動して折り曲げて結着する
方式や、挿入後のワイヤを押え込んだり挟持したまま巻
取動作を行う始端固定機構を設ける方式等を採用してい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の整列巻取におい
ては、巻替え時の空スプールのセットに際して、ワイヤ
の始端部や各種装置類を一旦退避させる必要があるた
め、退避機構が必須であり、これがより設備を複雑化す
ると共に、必然的に入替えに要する時間も長くなる、と
いう問題点がある。また、ワイヤ始端部の結着方式もい
ずれにしても面倒であり、長時間を要していた。このた
めスプール切替に要する時間、即ち、アイドルタイムが
長くなり、その結果溶接用ワイヤの生産性を低下させて
いた。

【０００７】近年の溶接用ワイヤの自動整列巻取技術自
体は高速化が図られているが、さらに生産性を向上させ
るためには、上記したスプールの切替時間（アイドルタ
イム）の短縮化が不可欠な事項となっており、その達成
が強く要望されている。

【０００８】本発明は、このような要望に応えるべくな
されたもので、スプール切替に要する時間、つまりアイ
ドルタイムを可及的に短くすることを可能とする溶接用
ワイヤの整列巻取装置の提供を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の要旨は、溶接用ワイヤをスプールに整列巻取
りする装置において、スプールの着脱と該スプールへの
ワイヤ巻取作業を行う位置の下方に、空スプール供給装
置を設けると共に、前記スプール着脱巻取位置のワイヤ
供給側の近傍に、ワイヤ始端部支持誘導装置とワイヤ始
端折曲げ装置を配置したことを特徴とする溶接用ワイヤ
の整列巻取装置にある。また、上記のワイヤ始端部支持
誘導装置は、ワイヤを掴むチャック部と該チャック部を
昇降・前後進自在にする機構を有することが望ましい。

【００１０】

【作用】スプール切替時に次の空スプールの供給をスプ
ール着脱巻取装置の下方から行うようにしたため、スプ
ール供給操作が待機しているワイヤ始端や他の装置類と
干渉せず、これらをわざわざ退避させる必要がなくな
る。また、空スプールに対するワイヤ始端の結着操作も
事前にワイヤ始端を折曲げておくので単にスプールの回
転に応じて引っ掛ければよく、作業は簡単である。従っ
て、いずれの操作も時間的には短くて済み、スプール切
替に要する時間（アイドルタイム）は短縮される。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づき本発明装置の実施例を説明
する。図１に示すように、溶接用ワイヤ１を乱巻きした
ボビン２を保持しこのワイヤを次工程へ供給するための
供給台３と、該供給台３のワイヤ１の送りだし速度を整
列巻取速度と同調させるためのダンサーローラ４と、ワ
イヤの矯正を行う矯正ローラ群５と、ワイヤにスプール
巻胴の曲面に合致する曲率（巻ぐせ）を付与する曲率付
与ローラ６と、ワイヤのスプールへの整列巻取作業、ワ
イヤの終始端部処理作業、空スプールとの交換作業、満
巻スプールの取出し作業等を行うワイヤ整列巻取機構Ｗ
とを、一つのラインとして直列に配設している。上記の
供給台３、ダンサーローラ４、矯正ローラ群５及び曲率
付与ローラ６は図６に示す公知の装置と変わるところが
ない。

【００１２】本発明の要部であるワイヤ整列巻取機構Ｗ
は、図１に示す如く、架台７と、該架台７上に載置され
曲率付与ローラ６から送られるワイヤをガイドし整列巻
取のためのトラバース機構を持ったワイヤ案内装置８
と、巻替え時のワイヤ始端部を保持誘導するワイヤ始端
部支持誘導装置９と、同じく架台７上に載置されスプー
ルを保持固定して巻取のための回転駆動部を有するスプ
ール着脱巻取装置１０と、該着脱巻取装置１０の近傍に
設けたワイヤ始端折曲げ装置１１と、ワイヤ終端処理装
置１２と、ワイヤを巻終ったスプール１６Ａを取出す満
巻スプール取出装置１３と、前記架台７内のスプール着
脱巻取装置１０の下方に設置した空スプール供給装置１
４と、該供給装置１４に連設する空スプール１６Ｂのス
トック場１５とから構成されている。

【００１３】架台７上部の各装置の詳細は図２に示す
が、ワイヤ案内装置８は、直接ワイヤ１をガイドするロ
ーラ８ａとこれを保持しスプール軸方向に一定間隔で往
復動するトラバース部８ｂとからなり、また、このトラ
バース部８ｂ上にはワイヤ始端部支持誘導装置９も保持
されている。該始端部支持誘導装置９は、その先端にワ
イヤをガイドし必要に応じて挟持するチャック９ａと、
該チャックを前後進かつ昇降可能な如く保持するホルダ
部９ｂとを有するが、例えば、その具体的な構造を示す
と、図示するように、チャック前後進機構としては、チ
ャックを保持したバーを前後に移動可能にしたスライド
方式、昇降機構としてはホルダ部を揺動可能に取り付け
て先端側のチャックを昇降するアーム軸回転方式を採用
することができる。更に、スプール着脱巻取装置１０
は、下方から供給される空スプールのフランジ部を保持
固定し任意の速度でワイヤを巻き取る駆動部を有し、か
つ、満巻スプールを次の取出装置１３へ送り出す機構を
有している。

【００１４】また、図３（ａ），（ｂ）は巻き終えたワ
イヤの終始端の処理機構を示すもので、終端処理装置１
２は、ワイヤ１の切断および満巻スプール側の終端を保
持してこれをプールフランジに設けた終端挿入穴１８に
押し込み係止する機能を有している。一方、次の巻き取
りの対象となるワイヤの始端処理装置は、始端部支持誘
導装置９のチャック９ａに挟持されたワイヤ先端部を挟
んでこれをスプール側に回転して折曲げるための始端折
曲げ装置１１を備えている。該始端折曲げ装置１１は、
スプールに対し退避自在となっており、また、図示の如
く、ワイヤ先端を挟むチャック部１１ａと該チャック部
を水平軸回りに回動する駆動部１１ｂとを有する。

【００１５】図４は、本発明において用いる巻取スプー
ル１６の図であり、該スプールは中心部にワイヤを直接
巻くための巻胴部１６ａとその両側に付けた円形のフラ
ンジ部１６ｂとから形成され、フランジ部にはスプール
自体を回転させるための駆動用穴１７とワイヤ終端を差
し込むための穴１８とが設けられ、巻胴部の一端側には
ワイヤ始端部を挿入するための穴１９を設けている。

【００１６】図示の自動整列巻取装置の操業を次に説明
する。図１に示す如く、溶接用ワイヤ１を乱巻したボビ
ン２を供給台３にセットし、作業員が手作業によりボビ
ンのワイヤ終端を引き出してダンサーローラ４、矯正ロ
ーラ５、曲率付与ローラ６、案内装置８のローラ８ａを
通してから、始端部支持誘導装置９のチャック９ａに挟
み込んだ状態で操作を開始する。以後スプールの供給、
取付、始端部挿入固定、整列巻替、スプール入替等の一
連の動作が自動的に行われる。ワイヤの整列巻取作業
は、スプール着脱巻取装置１０で高速回転させながらワ
イヤ１を案内装置８のトラバース部８ｂでスプール内幅
全体にわたってワイヤ相互を密着整列させた状態で巻取
りつつ積層してゆく。

【００１７】一個のスプール１６に所定量のワイヤが巻
き取られると、スプールの回転を停止し、次のスプール
への巻替作業を行うが、このときの動作を説明する。ス
プール停止時に終端処理装置１２によりワイヤを切断す
るが、この場合切断位置の両側のワイヤのうちスプール
側は終端処理装置１２の掴み部で掴まれて、スプールフ
ランジ部１６ｂの終端用穴１８に押し込まれて係止さ
れ、緊密に取り付けられる。これで満巻スプール１６Ａ
の終端処理が終了するが、このスプール１６Ａはスプー
ル着脱巻取装置の位置から次の取出装置１３へ払い出さ
れ、さらに、図示しない製品ラインへと送られる。

【００１８】スプールが着脱巻取装置１０から取り出さ
れると、次の巻取のために空スプール１６Ｂの供給を行
うが、この操作は、図１に示すように、ストック場１５
の先頭のスプールが例えば、転回用シリンダ１５ａの動
作により約９０°転回するアーム先端に保持されて着脱
巻取装置１０の下方に移動し、着脱巻取装置直下の支持
台上に落ち込み静止する。この状態で供給装置の昇降シ
リンダ１５ｂを駆動して支持台を上昇させ、空スプール
１６Ｂを着脱巻取装置１０に供給し、保持固定する。

【００１９】一方、切断位置のワイヤのボビン側の端部
（即ち、次の巻取の始端となる部分）は、始端部支持誘
導装置９のチャック９ａにて挟持され、ホルダ部９ｂの
回動により破線Ａ位置（図２）まで持ち上げられた後、
スプール巻胴部１６ａのほぼ中央の位置から始端用の穴
１９のある側のフランジ付近まで水平方向に移動させ、
既に待機している始端折曲げ装置１１のチャック部１１
ａにワイヤ先端が挟み込まれる。この挟み込んだ形でチ
ャック部１１ａを下向きに回動させワイヤ先端をチャッ
クの外形面にそった形状に折曲げる。このワイヤ先端の
折曲げ形状の好適な例を図５に示す。折曲げ部のＲ部分
は内側半径で大体２〜１０mmＲでよく、また、Ｒ部分よ
り先の先端部分の直線部Ｓは、始端用穴の引っ掛かりを
よくするため１〜１０mm程度が適当であり、直線部の角
度θは３０〜５０°の範囲が良好である。

【００２０】ワイヤ先端の折曲げが完了すると、始端折
曲げ装置１１は後退し退避する。次いで、このワイヤ折
曲げ先端を掴んだまま支持誘導装置９のチャック９ａは
前進し、Ｂ位置まで至る。ここでスプールの入替え操作
が終了するまで待機する。空スプールの装着が済んだな
ら、Ｂ位置のワイヤ先端を下降させ、必要に応じワイヤ
先端が平面的にみてスプールの始端用穴１９の位置に一
致していないときには水平方向に移動調整し、ワイヤ先
端をスプール巻胴部１６ａに軽く押し当てた状態で停止
する。この状態を維持したままスプールをゆっくりした
速度で回転させると、折曲げられたワイヤ始端は始端用
穴１９の位置にくると自動的に穴内に落ち込み、回転の
進行により完全に引っ掛かった形となって両者の結び付
けが達成される。その後スプール巻取速度を早くして次
の巻取作業を開始すればよい。

【００２１】なお、本発明では一旦乱巻したボビンから
のスプール巻の例を示したが、ボビンを経由させずに直
接前工程から連続的にワイヤをスプール巻してもよいこ
とはもち論である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した本発明の巻取装置によれ
ば、巻替えの際にワイヤ始端処理時間が短く、しかも空
スプールの供給が他の装置やワイヤと干渉しないで行え
るため、巻替え時のアイドルタイムを大幅に短縮するこ
とが可能となり、高速巻替と併用することによって生産
能率の一層の向上を図ることができる。なお、本発明者
の実験によれば、従来のアイドルタイムが約３５秒であ
ったのが、本発明では１５秒に短縮することが確認され
た。しかも、装置自体も簡素化、コンパクト化が達成で
きるメリットもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の整列巻取装置の一例を示す全体配置
図。

【図２】本発明の要部であるワイヤ整列巻取部分の詳細
図。

【図３】ワイヤ始端部と終端部の処理機構の概要を示す
側面図（ａ）と正面図（ｂ）である。

【図４】本発明において用いるスプールの側面図（ａ）
と正面図（ｂ）である。

【図５】本発明における特に好ましいワイヤ始端部の折
り曲げ状態を示す説明図。

【図６】従来のワイヤ整列巻取装置の概要を示す全体
図。

【符号の説明】

１ 溶接用ワイヤ ２ ボビン ３ 供給台 ４ ダンサーロー
ラ ５ 矯正ローラ ６ 曲率付与ロー
ラ ７ 架台 ８ 案内装置 ９ ワイヤ始端部支持誘導装置 １０ スプール着脱
巻取装置 １１ ワイヤ始端折曲げ装置 １２ 終端処理装置 １３ 満巻スプール取出装置 １４ スプール供給
装置 １５ 空スプールストック場 １６ スプール １８ ワイヤ終端差し込み穴 １９ ワイヤ始端挿
入用穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接用ワイヤをスプールに整列巻取りす
   る装置において、スプールの着脱と該スプールへのワイ
   ヤ巻取作業を行う位置の下方に、空スプール供給装置を
   設けると共に、前記スプール着脱巻取位置のワイヤ供給
   側の近傍に、ワイヤ始端部支持誘導装置とワイヤ始端折
   曲げ装置を配置したことを特徴とする溶接用ワイヤの整
   列巻取装置。
2. 【請求項２】 ワイヤ始端部支持誘導装置は、ワイヤを
   掴むチャック部と該チャック部を昇降・前後進自在にす
   る機構を有する、請求項１記載の整列巻取装置。