JPS6142706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、筒状のパツク（以下レベル容器とい
う）に収納された溶接用ワイヤの引出し方法に関
し、特に引き出し時にひき起こるワイヤの塑性変
形量を小さくし、かつスムーズなワイヤ送給を実
現化することを目的とするものである。 溶接用ワイヤを利用する自動・半自動溶接装置
においては、供給ワイヤの保持量を多くして、切
り替え時間の短縮を図ろうとするラージパツケー
ジ化が進められており、その一つとしてワイヤを
ベイル容器に大量に収納し、該容器から溶接装置
へ供給するものが多用されている。 ベイル容器に収納されたものの中には、トーチ
から出たワイヤの捩れや曲りが非常に小さく、狙
い位置の正確さを計つたペイル入りワイヤが用い
られている。 このようなペイル用器に収納されたワイヤに
は、適当量のねじりが付与されており、弾性ねじ
りによるワイヤの跳上がり力およびループを拡げ
ようとする復元力が生じている。逆に言えば、こ
のようなペイル容器入りワイヤはこの跳上がり力
および復元力を利用して、ペイル容器内に収納さ
れたワイヤの性状を、収納する前の真直なワイヤ
性状に回復しているのである。このような性質を
有するワイヤを引き出す方法としては、第１図お
よび第２図等に示すものがある。 即ち第１図は、ワイヤの上面に押え板１０１を
おいて、ペイル容器の内筒との間からワイヤを引
き出し内筒の上部につけた跳上がり防止リング１
０２の外側を通過させて、引き出し矯正ローラ
（図示せず）を通つて引出されるものである。ま
た第２図は第１図の押え板のないもので、２重構
造を有する跳上がり防止リング２０１を内筒上部
に設けてパツク中心線上に位置する引き出し矯正
ローラ（図示せず）を通つて引出されるものであ
る。 第１図、第２図の方法では、いずれも内筒の上
部にリング形状の治具を配し、内筒先端とワイヤ
の直接の接触を許さない様にしないと、ワイヤが
内筒先端の凹凸（周知のように、このようなペイ
ル容器はほとんどの場合フアイバーボートで作ら
れており、そのエツジ、特に内筒のエツジにはば
りや凹凸が多い）によつて円周方向への動きが停
止させられて、ワイヤが一カ所にとどまり、ワイ
ヤのループが絞られる現象が起こる。このような
ワイヤ絞りが起こるとワイヤループがだんだん小
さくなり、結局は内筒表面に強くまきつくことに
なりワイヤの送給は完全にストツプする。 また内筒の存在は、外筒で形成される内部を著
しく狭隘なものにし、ワイヤの送給される道すじ
を強く規制することになり下記のように曲り等の
変形の原因になつている。即ち第１図の様な引き
出し方法では、ワイヤ１０３は引き出しローラー
（図示せず）に入るまでに、以下に述べる様な塑
性変形の起る可能性のある過程を通過する。ワイ
ヤは、収納ワイヤ面上で水平移動し、押え板から
上部に向つて屈曲し、該押え板から内筒上端に位
置する跳上がり防止リングの外径に向つて屈曲
し、さらに該防止リングから引き出し矯正ローラ
ーまでの間で屈曲するのである。また第１図の方
法においてはワイヤ跳上がりをなくす為には、押
え板の自重をより重くすること、跳上がり防止リ
ングの外径をより大きくすることが求められてお
り、しかも、現在多用されているペイル容器内径
500mm中に200〜250Kgを収納しているものは、内
筒上端からワイヤ上面までの距離が約350〜100mm
であるため、ワイヤの跳上がりをなくす為にはワ
イヤの変形がより大きく（塑性変形が大きく）な
る。 また第２図の様な方法においては、収納面上に
押え板がないので、破線２０２の様にワイヤ収納
面から直ちに引出しローラーへ向かわず、208の
線の様に、ワイヤ収納面から跳上がり、跳上がつ
たワイヤは下のリングあるいは上のリング（図で
は上リング）でペイル容器から飛び出すのを規制
し、その後ワイヤ収納面へ返つてそこから引き出
しローラーへ導かれる。この様なワイヤの引き出
し方法であると、内筒の側面でワイヤ同士のクロ
ス部が生じて内側のワイヤ（後方のコイル一輪）
が、外側のワイヤ（矯正ローラー側の一輪）を内
筒表面との間で強く保持されて送給不能となるこ
とが確認された。更に、ワイヤ積層の上面がワイ
ヤの跳上がりのはじめになるため、跳上がりの状
態によつてはペイル容器から飛び出す場合があつ
た。 この様に従来の方法では、ワイヤの通過によつ
て塑性変形の量が大となつたり、送給不能となる
現象が起こり、全自動のライン等にセツトするに
は安定性に欠けているといわなければならない。
塑性変形量の小なる方向での改良は多々行なわれ
ている様であるが基本的には、前述した過程をワ
イヤが通過することになり、ある程度まではワイ
ヤの捩れは良くなつているが、それ以上の性能を
得るのは現状のままでは極めて困難である。 本発明はこれらに基づいてなされたもので、ペ
イル容器そのものおよびワイヤの規制案内板装置
を改良して、極力塑性変形を与えずにしかもスム
ーズなワイヤの引き出し方法を提供しようとする
ものである。 しかしてこの様な本発明とは、１周回あたり
360゜の捩りを与えられたループを筒状パツク内
に順次偏心させつつ積層して収納した溶接用ワイ
ヤの引出し方法において、前記筒状パツクの内筒
を省略して底板と外と筒からなる内筒ないし容器
として構成すると共に、前記積層ワイヤの上部に
前記筒状パツク外筒内壁面との間に隙間を形成す
るようにワイヤ案内治具を配設し、該隙間を介し
てワイヤを筒状パツクの中心軸方向に引出すよう
にしたものであり、さらには、案内治具の周辺の
少なくとも一部に外筒内壁面と接触するように弾
性部材を設けて引出すようにしたものである。 以下本発明を図面に基づいて説明するが、図は
具体的な実施例を示すもので本発明はこれらの実
施例に限定されず、前・後記の趣旨に微して形状
を変更したり、一部の設計を変更しても同様に実
施することができる。 第３図は本発明方法を例示した一部破断全体図
である。ワイヤは外筒１の近傍から直接矯正器４
へ送給され、ペイル容器１および取出し用蓋体３
の内部で全く塑性変形を生ずる様な障害物のない
空間を通過する。第４図は本発明のワイヤのおき
上り部分の拡大で基本を示すものであり、収容ワ
イヤｗの頂面に載置する押え案内板８を、ペイル
容器１の内壁との間に隙間９を形成するような外
径とすると共に、その引き出しワイヤw₁を該隙
間９から引き出すものである。更にこのようなワ
イヤは、隙間９にそつて先行しながら引き出され
る為押え案内板８のエツジ部は滑らかにしておく
必要がある。即ち引き出されるワイヤw₁が案内
板８の接圧から開放されるとループ径を拡げよう
とするが、その拡げ方向はペイル容器１の内壁に
接する方向であり、この内壁面に接する様に拡が
つたワイヤは容器内で許容され得る最大の拡がり
状態になり、エツジ部にそつて（接触して）引き
出される。このような引き出しは即ち塑性変形を
生じるおそれがもつとも少ない状態にあり、引き
出しに際して曲率半径の小さな引き出しがなくな
るから円滑な引き出し作業を行なうことができ
る。尚該案内板８としては第５図の様にその周辺
に立ち上り曲面８ｂを有するものが望まれる。こ
のようにすれば、隙間側の８ｂが必然的になめら
かになり都合がよい。更にこの様な押え案内板８
としては、第６図（平面図）に示す如く、引き出
しワイヤが破線ｗ_1bで示す様に左側から引き出さ
れるときには積層ワイヤｗの頂面を滑つて容器１
の右側内壁に鎖線の如く寄せられ、反対側（一点
鎖線）から引き出されるときには左側へ寄せられ
る様な挙動を示すため、前記した跳上がり力を拘
束することが有効にできる。第７図に示す案内板
１０は軽量材で形成した前記の挙動を示し易いも
のである。材質は例えば薄金属板、ボール紙若し
くはフアイバーボード等が利用される。そしてそ
の中央部にはペイル容器への挿入作業の仕易い様
に、ワイヤ残留確認用を兼ねた操作穴１０ａを設
けることが推奨される。 ところでこの様な案内板８，１０を利用するに
当つて前記隙間９の幅は、半径方向に約30mm以内
とすることが推奨される。即ち30mm以上になる
と、コイルの直径によつてはワイヤの跳上がり力
を拘束できなくなる恐れが生じてくる。また、積
層されるワイヤの幅１／２以上であることは明ら
かである。30mm以内の何れにするかは、ワイヤ径
やペイル容器の直径により適当に選択する。例え
ば1.2mmφのワイヤ径ではペイル容器の直径が500
mmφの場合、コイル径を440mmφとすれば10mm程
度が適当である。尚この様な場合、あまり重量の
重くない軽量案内板１０では、ワイヤの跳上がり
力によつて跳上がることがあるので第８図の様に
その周辺の適所に、弾性片８を取り付けてこれを
安定的に保持するものが推奨される。そして該弾
性片７としては特に軟弾性のゴム若しくはスポン
ジ材が好適であるが他の可撓性材を用いても同様
に実施できる。 このようなおさえ治具であればワイヤ案内治
具本体だけで、ワイヤの跳上がり力をカバーで
きない場合、例えばワイヤの引張り強さが小さ
い時は、復元力が存在していてもループを拡げ
ることなく、ループが偏心したまま引き出され
る場合が生ずる。この場合は案内治具本体が浮
び上つて、下側のワイヤが跳上がつて来る現象
がありこれを防ぐことが出来る。 案内治具が弾性体により「安定的に保持」さ
れることは、ねじりによつて生ずる跳上がり力
によるワイヤと案内治具本体との接触の状態が
弾性的となり、ワイヤ挙動の安定性に寄与す
る。 またこの様な弾性片７は引き出しワイヤの通過
に対して殆んど抵抗を与えることなく自ずから変
形してこれを許すものである。 更に収納されるワイヤの引張り強さが小さい場
合、復元力が存在していてもループを拡げること
なく、偏心したまま引き出されることがあり、こ
れが引き出される時には、案内治具本体が浮び上
つて下のワイヤが跳上つて来る。これを防ぐこと
ができる。また該弾性片７の取り付けに当つて
は、引き出しワイヤを引掛けない様に案内板１０
の頂面側（第８図）に設けることが推奨される
が、第９図の様に下面側に設ける場合は、収容ワ
イヤｗの積層の横幅を越える様な長さの弾性片７
ａとすればよい。更に第１０図に示す様に軽量案
内板１０を２重とし、その間に弾性片７を介装し
ておけば容器への収容方向を選択する必要がなく
極めて好適である。 これらの実施例は、収容ワイヤｗの減量に応じ
て順次下降する様な案内装置を積層ワイヤ上部に
配設しているが、この様な装置を他の方法で配設
してもよい。たとえば次にのべる様にワイヤで出
来る空間２に支柱を設けるやり方である。（ワイ
ヤの収容されたペイル容器内の定位置に固定的に
挿入配置する様な構造）即ち第１１図（中央縦断
面図）に示す案内板治具１１は、前記した様な隙
間９をペイル容器１の内壁面に沿つて形成する案
内環部１２を、支柱部１８によつて一定高さ位置
に保持するものであり、支柱部１３は台板部１４
に取り付けられる。この様な案内板治具１１では
収容ワイヤの頂面を直接加圧することはないが、
引き出されるワイヤは前記したのと同様に容器内
壁に当接する方向へ拡がりつつ隙間９から引き出
され、案内環部１２の下方において新たに空洞部
２周辺近傍から離れてくるワイヤは、一時的に空
洞部２内へ垂れ下がる様に案内されてから隙間９
を通つて引き出される。即ち引き出しワイヤw₁
に随伴して次の一輪が浮き上つてきても、該案内
環部１２の周辺の空間部で垂れ下がり、その分跳
上がり力が小さくなり、環部１２の下部で止ま
る。またこの引き出しワイヤw₁は常に案内環部
１２の周辺に沿つて移動しているので、相互に絡
み合うことは全くない。第１２図は該案内板治具
１１の見取図で、案内環部１２、支柱部１３およ
び台板部１４をすべて線材で構成したものを示す
が、これらは適当な板材で構成することもでき
る。そして特に案内環部１２としては、その外周
辺部を耐摩材で形成することが推奨される。また
第１３図に示す様に案内環部を複数段としても同
様に実施することができ、複数段で構成するとき
は最下段側を前記案内環部１２と同様に形成し、
上段側は補助案内環１２ａとして利用する。第１
３図は第１２図の他の構成例で案内環部を円板１
５とし、更に筒柱１６、台板１７と組み合わせて
構成したものを例示する。 また第１４図は、収容ワイヤの頂面加圧型案内
板装置を２重案内環で構成した使用例を示す断面
図で、上下の各案内環１８，１９を中間支柱２０
で互いに連結しているが、該案内環部１８，１９
は同一外径としたものを示す。尚案内環部１８，
１９のいずれか一方を小径とし、第１３図で説明
した様に一方を補助案内環として利用することも
できるし、線材或は板材を適当に組み合わせても
実施できる。 第１５図は、ワイヤ積層面に載置するワイヤ案
内治具の他の例で、リング２１，２２を部材２４
で固定し、弾性体２３をとりつけたものである。
外側リング２１は断面円形のリングを用いると、
ワイヤが引き出される時にコンタクトする際極め
て抵抗が小さく、他の例の様なエツジ部の特別な
加工が必要でなく非常に有利である。弾性体２３
は、接着剤で固定するが他のどの方法で固定して
も構わないが、リング２１の外側部に凹凸のない
様にすることが本方法を有効に行なわせしめるポ
イントである。 以上述べた様に本発明は、ペイル容器に、１ル
ープあたりワイヤに略360゜のねじりを付与して
収容されたワイヤの引き出しに当つて、その収納
容器の内筒を除去したシンプルなものであり、内
筒の影響を皆無にし、ループ径を拡げる方向で引
き出しできる様にしているため、次の様な効果を
もつ。 引き出しワイヤの塑性変形量が少なくなり、
トーチから送り出されるワイヤ先端の振れが従
来の約１／３の範囲で納まり、狙い位置の案定
性を確保することができる。従つて、全自動溶
接やロボツト溶接等を適応して利用可能であ
る。 ワイヤの引き出し抵抗が少なくなり、引き出
されるワイヤで他のワイヤが移動されることお
よび、ワイヤの絞りがなくモツレ、跳上がりが
全くなくなり送給停止がない。 ペイル容器内の障害物即ち、内筒がなくなつ
たので、前述した内筒への巻き付けがなくな
り、万が一ループが何らかの原因で絞られても
引き出し治具の外側からワイヤは排出され、ワ
イヤの引き出しにおける制約条件が極めて広く
なり送給停止、キンク（ワイヤが折れ曲がる現
象）のトラブルが発生しない。 以下に本法の引き出し方法を用いた結果を示
す。 (1) トーチ先端からのワイヤの振れについて 第１６図は、紙面に垂直な方向から紙面からコ
ンタクトチツプを15cm離してトーチを向けて、図
中の●およびを狙つてワイヤを送給した時の一
定時間間隔でワイヤの通過位置を示したものであ
る。 Ａは、第１図のような従来の送給方法であり、
狙い位置を●印にしてある。この結果は第１６図
の通り、●印を狙つているにも拘ず５mm×13mmの
面積内でワイヤの狙いが移動している。一方本発
明の第８図を用いる方法では、第１６図のＢの様
に通過位置を示した。狙い位置はである。この
例では本発明の方法が約４倍の狙い精度向上を示
していることがわかる。 (2) ワイヤ送給のトラプルについて 本方法と従来（第１図、第２図）のワイヤ送給
トラブルのテスト結果として、ワイヤがキンク
（ワイヤが積層面から跳上がつたまま引き出さ
れ、しかも次から次へ送給されないままであると
ワイヤ引き出し口のとろでワイヤが屈曲する）し
送給不能になつた回数を約100Kgずつ引き出して
比較した。その結果は次の第１表の様であつた。

【表】 本発明の方法では、送給不能の回数は皆無であ
つた。全自動ライン等では送給不能は唯の一回も
許されず、従来からの方法は使用できない。本発
明の方法を用いれば、特に第８図の様なワイヤ案
内治具を利用することは、ラインの合理化、省人
化に役立てることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は従来のペイル容器に収容され
たワイヤの引き出し方法を示す。第３図は本発明
の一実施例、第４図は第３図の一部拡大図、第５
図は本発明の説明図で第４図相当断面図、第６図
は本発明実施の平面図、第７図は本発明の他の実
施例を示す見取図、第８図，第９図および第１０
図は第７図に示した案内板の他の実施例を示す見
取図、第１１図は本発明の他の実施例を示す縦断
面図、第１２図は案内板治具の見取図、第１３，
１４図及び第１７図は案内板治具の他の構成例を
示す側面図及び見取図、第１５図は載置型案内板
治具の他の構成例を示す説明断面図である。第１
６図はワイヤの狙い位置ずれを示す図表である。 １……ペイル容器、２……空洞部、３……取出
し用蓋体、４……矯正装置、５……コンジエツト
チユーブ、６……押え板、７……弾性体、８……
案内板、９……隙間、１０……案内板、１１……
案内板治具、１２……案内環部、１３……支柱
部、１４……台板部、１５……案内板、１６……
支柱、１７……底板、１８，１９……案内環、２
０……中間支柱。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １周回あたり360゜の捩りを与えられたルー
   プを筒状パツク内に順次偏心させつつ積層して収
   納した溶接用ワイヤの引出し方法において、前記
   筒状パツクを底板と外筒とからなる内筒なし容器
   として構成すると共に、前記積層ワイヤの上部に
   前記筒状パツク外筒内壁面との間に隙間を形成す
   るようにワイヤ案内治具を配設し、該隙間を介し
   てワイヤを筒状パツクの中心軸方向に引出すよう
   にしたことを特徴とするパツク入り溶接用ワイヤ
   のワイヤ引出し方法。 ２ １周回あたり360゜の捩りを与えられたルー
   プを筒状パツク内に順次偏心させつつ積層して収
   納した溶接用ワイヤの引出し方法において、前記
   筒状パツクを底板と外筒とからなる内筒なし容器
   として構成すると共に、前記積層ワイヤの上部に
   前記筒状パツク外筒内壁面との間に隙間を形成す
   るようにワイヤ案内治具を配設し、かつ該案内治
   具周辺の少なくとも一部に前記内壁面と接触する
   ように弾性体を設け、前記隙間を介してワイヤを
   筒状パツクの中心軸方向に引出すようにしたこと
   を特徴とするパツク入り溶接用ワイヤのワイヤ引
   出し方法。