特許 7569638 ワイヤストレートナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-09

(45)【発行日】2024-10-18

(54)【発明の名称】ワイヤストレートナ

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/12 20060101AFI20241010BHJP

【ＦＩ】

B23K9/12 311

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020138039

(22)【出願日】2020-08-18

(65)【公開番号】P2022034302

(43)【公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-07-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(72)【発明者】

【氏名】脇田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】清水 康隆

【審査官】山内 隆平

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－１５０６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０３００７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２個の第１矯正ロールと、
第２矯正ロールと、
２個の前記第１矯正ロールと前記第２矯正ロールとのいずれか一方を他方に近づける方向に移動させる移動機構と、
２個の前記第１矯正ロールと前記第２矯正ロールとの間を通過した溶接ワイヤを案内する筒状のガイドに配置され、全周にわたって前記ガイドの内側に露出する筒状の電極と、
前記溶接ワイヤが前記電極に接触した場合、前記移動機構に両者を近づけさせる制御を行う制御部と、
を備えているワイヤストレートナ。

【請求項2】

前記制御部は、前記溶接ワイヤが前記電極に接触した状態が所定時間以上継続したときに、前記移動機構に両者を近づけさせ、その後、前記溶接ワイヤが前記電極に接触しなくなったときに、前記移動機構を停止させる、
請求項１に記載のワイヤストレートナ。

【請求項3】

前記移動機構は、
加圧調整ネジと、
前記第２矯正ロールを支持し、前記加圧調整ネジに螺合して、前記加圧調整ネジの回転に応じて移動する移動部と、
前記制御部からの指令に応じて回転駆動するモータと、
前記モータの回転力を必要なトルクに変換しながら前記加圧調整ネジに伝達するギヤと、
を備えている、
請求項１または２に記載のワイヤストレートナ。

【請求項4】

２個の第３矯正ロールと、
第４矯正ロールと、
２個の前記第３矯正ロールと前記第４矯正ロールとのいずれか一方を他方に近づける方向に移動させる第２の移動機構と、
前記溶接ワイヤが前記電極に接触した場合、前記第２の移動機構に両者を近づけさせる制御を行う第２制御部と、
をさらに備え、
前記溶接ワイヤは、２個の前記第３矯正ロールと前記第４矯正ロールとの間を通過し、
前記移動機構が移動させる方向と、前記第２の移動機構が移動させる方向とがなす角度は９０度である、
請求項１ないし３のいずれかに記載のワイヤストレートナ。

【請求項5】

ワイヤ送給装置の入口に取り付けられ、
前記電極は、前記ワイヤ送給装置のアウトレットガイドに配置されている、
請求項１ないし４のいずれかに記載のワイヤストレートナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接ワイヤの巻き癖を矯正するワイヤストレートナに関する。

【背景技術】

【0002】

消耗電極型の溶接システムにおいて、ワイヤ送給装置は、例えばワイヤリールに巻回された溶接ワイヤを溶接トーチに送給する。溶接ワイヤに巻き癖がついたままだと、ワイヤ送給装置から溶接トーチに溶接ワイヤを案内するコンジットケーブルなどの内壁に溶接ワイヤが接触しやすく、溶接ワイヤの送給抵抗が大きくなる。また、溶接トーチの先端から突出する溶接ワイヤＷの先端部分が湾曲して、アークが不安定になる。これらを抑制するために、溶接ワイヤの巻き癖を矯正するワイヤストレートナが、ワイヤ送給装置の入口側に配置される。特許文献１には、ワイヤストレートナの一例が開示されている。

【0003】

当該ワイヤストレートナは、回転可能に支持された２個の固定矯正ロールと、２個の固定矯正ロールの下方に回転可能かつ上下動可能に配置された可動矯正ロールとの間を通過させることで、溶接ワイヤの矯正を行う。溶接ワイヤを適切に矯正するためには、溶接ワイヤの材質および直径によって、２個の固定矯正ロールと可動矯正ロールとによる溶接ワイヤへの加圧を調整する必要がある。作業者は、加圧調整ハンドルを回して、溶接ワイヤの材質および直径に対応した位置まで可動矯正ロールを移動させることで、溶接ワイヤへの加圧を調整する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－８７２９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

作業者は、使用する溶接ワイヤを交換するたびに、溶接ワイヤの材質および直径に対応した位置まで可動矯正ロールを移動させるために、加圧調整ハンドルを手動で回す必要がある。可動矯正ロールの位置は、目盛りをみて調整するので、ワイヤストレートナＢの設置場所によっては、溶接ワイヤの交換時の作業性がよくない場合がある。また、作業者が溶接ワイヤの材質および直径に対応した位置を間違えて、可動矯正ロールの位置を調整した場合、溶接ワイヤが適切に矯正されない状態で、溶接トーチに送給される。

【0006】

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、溶接ワイヤを適切に矯正できるように自動調整を行うワイヤストレートナを提供することをその目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0008】

本発明の第１の側面によって提供されるワイヤストレートナは、２個の第１矯正ロールと、第２矯正ロールと、２個の前記第１矯正ロールと前記第２矯正ロールとのいずれか一方を他方に近づける方向に移動させる移動機構と、２個の前記第１矯正ロールと前記第２矯正ロールとの間を通過した溶接ワイヤを案内する筒状のガイドに配置され、少なくとも一部が前記ガイドの内側に露出する電極と、前記溶接ワイヤが前記電極に接触した場合、前記移動機構に両者を近づけさせる制御を行う制御部とを備えている。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部は、前記溶接ワイヤが前記電極に接触した状態が所定時間以上継続したときに、前記移動機構に両者を近づけさせ、その後、前記溶接ワイヤが前記電極に接触しなくなったときに、前記移動機構を停止させる。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記移動機構は、加圧調整ネジと、前記第２矯正ロールを支持し、前記加圧調整ネジに螺合して、前記加圧調整ネジの回転に応じて移動する移動部と、前記制御部からの指令に応じて回転駆動するモータと、前記モータの回転力を必要なトルクに変換しながら前記加圧調整ネジに伝達するギヤとを備えている。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態においては、２個の第３矯正ロールと、第４矯正ロールと、２個の前記第３矯正ロールと前記第４矯正ロールとのいずれか一方を他方に近づける方向に移動させる第２の移動機構と、前記溶接ワイヤが前記電極に接触した場合、前記第２の移動機構に両者を近づけさせる制御を行う第２制御部とをさらに備え、前記溶接ワイヤは、２個の前記第３矯正ロールと前記第４矯正ロールとの間を通過し、前記移動機構が移動させる方向と、前記第２の移動機構が移動させる方向とがなす角度は９０度である。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態においては、ワイヤ送給装置の入口に取り付けられ、前記電極は、前記ワイヤ送給装置のアウトレットガイドに配置されている。

【発明の効果】

【0013】

本発明によると、制御部は、溶接ワイヤが電極に接触した場合、移動機構に両者を近づけさせる。溶接ワイヤの矯正が不十分な場合、溶接ワイヤに巻き癖が残っているので、溶接ワイヤがガイドを通過する際に電極に接触する。この場合、２個の前記第１矯正ロールと前記第２矯正ロールとが自動的に近づけられることで、溶接ワイヤへの加圧が増加され、溶接ワイヤの巻き癖はより矯正される。これにより、溶接ワイヤは、ガイドの電極に接触しない程度に、巻き癖が矯正される。したがって、作業者は、加圧の調整を手動で行う必要がない。

【0014】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係るワイヤストレートナを説明するための図であり、（ａ）はワイヤストレートナを備える溶接システムを示す全体構成図であり、（ｂ）はアウトレットガイド３１を示す断面図である。

【図2】（ａ）は第１実施形態に係るワイヤストレートナを示す正面図であり、（ｂ）は底面図である。

【図3】モータ制御部が行うモータの駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】第１実施形態に係るワイヤストレートナの変形例を示す図であり、（ａ）はワイヤストレートナの第１変形例を示す部分断面図であり、（ｂ）はワイヤストレートナの第２変形例を示す正面図である。

【図5】第２実施形態に係るワイヤストレートナを説明するための図であり、当該ワイヤストレートナを備える溶接システムを示す全体構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

【0017】

〔第１実施形態〕
図１および図２は、第１実施形態に係るワイヤストレートナＢ１を説明するための図である。図１（ａ）は、ワイヤストレートナＢ１を備える溶接システムを示す全体構成図である。図１（ｂ）は、アウトレットガイド３１を示す断面図である。図２（ａ）は、ワイヤストレートナＢ１を示す正面図である。図２（ｂ）は、ワイヤストレートナＢ１を示す底面図である。

【0018】

図１（ａ）に示すように、消耗電極型の溶接システムは、ワイヤ送給装置Ａ１、ワイヤストレートナＢ１、ワイヤリール４、および溶接トーチ５を備えている。なお、実際には、溶接システムは、溶接トーチ５に電力を供給する溶接電源装置や、溶接トーチ５にシールドガスを供給するガスタンクなども備えているが、図１（ａ）では記載を省略している。以下では、溶接ワイヤＷが進行する方向に合わせて、ワイヤリール４側を上流側（図１においては左側）とし、溶接トーチ５側（図１においては右側）を下流側として説明する。

【0019】

ワイヤ送給装置Ａ１は、上流側に配置されたワイヤリール４に巻回された溶接ワイヤＷを、下流側に配置された溶接トーチ５まで送給する。図１（ａ）に示すように、本実施形態では、ワイヤ送給装置Ａ１は、４ロール型のワイヤ送給装置であり、送給ロール２１，２３、加圧ロール２２，２４、センタガイド３２、およびアウトレットガイド３１を備えている。なお、ワイヤ送給装置Ａ１は、４ロール型に限定されず、例えば２ロール型のワイヤ送給装置であってもよい。

【0020】

送給ロール２１，２３は、図示しない駆動モータの回転力を図示しないギヤによって伝達されて回転する。加圧ロール２２（２４）は、送給ロール２１（２３）の鉛直方向上側の位置に配置され、送給ロール２１（２３）との間で溶接ワイヤＷを挟持するように加圧する。溶接ワイヤＷは、送給ロール２１と加圧ロール２２とで挟持され、また、送給ロール２３と加圧ロール２４とで挟持され、送給ロール２１，２３が回転することで送給される。

【0021】

センタガイド３２およびアウトレットガイド３１は、それぞれ、円筒形状をなし、溶接ワイヤＷを案内する部材である。センタガイド３２は、送給ロール２１によって送り出された溶接ワイヤＷを送給ロール２３まで案内する。アウトレットガイド３１は、送給ロール２３によって送り出された溶接ワイヤＷをワイヤ送給装置Ａ１の外部に案内する。アウトレットガイド３１の先端には、図示しないアダプタに接続されたコンジットケーブル５２が取り付けられており、コンジットケーブル５２は溶接トーチ５まで溶接ワイヤＷを案内する。

【0022】

溶接トーチ５は、ワイヤ送給装置Ａ１から溶接ワイヤＷを送給されて、先端から溶接ワイヤＷの先端を突出させる。溶接ワイヤＷは、溶接トーチ５の内部で、図示しない溶接電源装置に接続された給電チップ５１に接触して給電される。溶接電源装置は、溶接ワイヤＷの先端と母材との間に電圧を印加してアークを発生させる。溶接トーチ５は、当該アークの熱で母材の溶接を行う。

【0023】

ワイヤストレートナＢ１は、ワイヤ送給装置Ａ１に供給される溶接ワイヤＷの巻き癖を矯正する装置であり、ワイヤ送給装置Ａ１の上流側に配置されている。本実施形態では、ワイヤストレートナＢ１は、インレットガイドの代わりに、ワイヤ送給装置Ａ１の入口に取り付けられており、ワイヤリール４に巻回された溶接ワイヤＷを、巻き癖を矯正しつつ、ワイヤ送給装置Ａ１の送給ロール２１まで案内する。なお、ワイヤストレートナＢ１は、ワイヤ送給装置Ａ１に取り付けられるのではなく、ワイヤ送給装置Ａ１から離れて配置されてもよい。

【0024】

ワイヤストレートナＢ１は、図２に示すように、本体１１、インレットガイド１１１、アウトレットガイド１１２、固定矯正ロール１２１，１２２、可動矯正ロール１３、加圧調整ハンドル１４、加圧調整ネジ１５１、移動部１５２、モータ１６、モータ制御部１７、ギヤ１８１，１８２、電極１９１、および接続線１９２を備えている。

【0025】

本体１１は、ワイヤストレートナＢ１の本体であり、固定矯正ロール１２１，１２２および可動矯正ロール１３が配置されている。インレットガイド１１１は、本体１１に取り付けられており、ワイヤリール４に巻回された溶接ワイヤＷを固定矯正ロール１２１まで案内するガイド部材である。アウトレットガイド１１２は、本体１１に取り付けられており、溶接ワイヤＷを固定矯正ロール１２２からワイヤ送給装置Ａ１の内部の送給ロール２１まで案内するガイド部材である。溶接ワイヤＷは、インレットガイド１１１の上流側の開口から挿入され、固定矯正ロール１２１，１２２と可動矯正ロール１３との間を通過して、アウトレットガイド１１２の下流側の開口から送出される。

【0026】

固定矯正ロール１２１，１２２および可動矯正ロール１３は、固定矯正ロール１２１，１２２と可動矯正ロール１３との間を通過する溶接ワイヤＷに加圧することで、溶接ワイヤＷの巻き癖を矯正する。固定矯正ロール１２１および固定矯正ロール１２２は、溶接ワイヤＷが送給される方向に平行に並んで配置されており、それぞれ、本体１１に対して回転可能に支持されている。固定矯正ロール１２１は、固定矯正ロール１２２の上流側に配置されている。なお、以下では、固定矯正ロール１２１と固定矯正ロール１２２とを区別しない場合は、固定矯正ロール１２と記載する場合がある。可動矯正ロール１３は、溶接ワイヤＷに対して固定矯正ロール１２１および固定矯正ロール１２２とは反対側に、固定矯正ロール１２１および固定矯正ロール１２２に対して近づく方向（図２（ａ）矢印参照）に移動可能、かつ回転可能に配置されている。本実施形態では、溶接ワイヤＷが水平方向に進行するようにワイヤストレートナＢ１が配置される。この状態において、固定矯正ロール１２１および固定矯正ロール１２２は、水平方向に並んで配置され、可動矯正ロール１３は、固定矯正ロール１２１および固定矯正ロール１２２の鉛直方向下方に、上下動可能に配置されている。なお、溶接ワイヤＷに対する、固定矯正ロール１２１，１２２と可動矯正ロール１３との配置は反対であってもよい。本実施形態では、固定矯正ロール１２１，１２２は本発明の「第１矯正ロール」に相当し、可動矯正ロール１３は本発明の「第２矯正ロール」に相当する。

【0027】

加圧調整ネジ１５１は、軸方向（図２（ａ）においては上下方向）を中心として回転可能に、本体１１に配置されている。移動部１５２は、加圧調整ネジ１５１に螺合して、加圧調整ネジ１５１の回転に応じて、加圧調整ネジ１５１の軸方向に移動する。可動矯正ロール１３は、移動部１５２に対して回転可能に支持されており、移動部１５２とともに移動する。したがって、可動矯正ロール１３は、加圧調整ネジ１５１の回転に応じて、加圧調整ネジ１５１の軸方向に移動する。

【0028】

加圧調整ハンドル１４は、加圧調整ネジ１５１の一方の端部に固定されており、作業者が操作するためのものである。作業者は、加圧調整ハンドル１４を回転させることで加圧調整ネジ１５１を回転させ、可動矯正ロール１３を移動させて、溶接ワイヤＷへの加圧を調整する。溶接ワイヤＷを適切に矯正するためには、溶接ワイヤＷの材質および直径によって溶接ワイヤＷへの加圧を調整する必要がある。作業者は、溶接ワイヤＷの材質および直径に対応した目盛りの位置まで可動矯正ロール１３を移動させるように、加圧調整ハンドル１４を回転操作する。ワイヤストレートナＢ１は、作業者による加圧調整ハンドル１４の操作を省略可能とするために、溶接ワイヤＷへの加圧を自動調整する機構を備えている。

【0029】

モータ１６は、例えばギヤードモータであり、モータ制御部１７からの指令に応じて回転駆動する。モータ１６の回転力は、ギヤ１８１，１８２によって、加圧に必要なトルクが発生する速度に減速されつつ、加圧調整ネジ１５１に伝達される。これにより、モータ１６の回転駆動に応じて加圧調整ネジ１５１が回転し、移動部１５２の移動に伴って可動矯正ロール１３が移動する。加圧調整ネジ１５１、移動部１５２、およびモータ１６が、本発明の「移動機構」に相当する。なお、可動矯正ロール１３を移動させるための移動機構は限定されない。例えば、モータ１６の回転駆動に応じて、加圧調整ネジ１５１が螺進し、加圧調整ネジ１５１の先端（またはこれに当接するリンク部材）が当接することで移動部１５２が移動する構造であってもよい。

【0030】

電極１９１は、例えば銅などの導電体からなり、溶接ワイヤＷが接触したことを検出する。図１に示すように、電極１９１は、アウトレットガイド３１の軸方向（図１においては左右方向）の途中の位置に配置されている。本実施形態では、電極１９１の形状は、外径および内径がアウトレットガイド３１と同じである円筒形状である。アウトレットガイド３１は、２個の円筒形状の絶縁部材の間に電極１９１を配置して形成されている。なお、アウトレットガイド３１は、２個の円筒形状の金属部材の間に電極１９１を配置し、各金属部材と電極１９１との間にそれぞれ絶縁部材を配置した構造であってもよい。また、電極１９１は、アウトレットガイド３１の内側に挿入されて内周面に配置されてもよい。電極１９１は、アウトレットガイド３１の内側を通過する溶接ワイヤＷが接触可能なように、アウトレットガイド３１の内側に露出していればよい。溶接作業中、溶接ワイヤＷは、溶接トーチ５の給電チップ５１を介して、溶接電源装置から電圧を印加されている。溶接ワイヤＷが電極１９１に接触した場合、電極１９１の電位は溶接ワイヤＷと同電位になるので、接触していない場合と比較して電位が変化する。

【0031】

モータ制御部１７は、接続線１９２を介して入力される電極１９１の電位に基づいて、モータ１６の駆動を制御する。モータ制御部１７は、電極１９１の電位が、溶接ワイヤＷが電極１９１に接触していることを示す電位である場合、可動矯正ロール１３を固定矯正ロール１２１，１２２に近づけるように、モータ１６を駆動させる。この場合、可動矯正ロール１３が固定矯正ロール１２１，１２２に近づくことで、溶接ワイヤＷへの加圧が増加し、溶接ワイヤＷの巻き癖がより矯正される。一方、モータ制御部１７は、電極１９１の電位が、溶接ワイヤＷが電極１９１に接触していないことを示す電位である場合、溶接ワイヤＷの矯正が適切なので、モータ１６を停止させる。モータ制御部１７は、例えば、電極１９１と母材との間の電圧が、所定の閾値電圧以上であるか否かで、溶接ワイヤＷと電極１９１との接触を判別する。また、本実施形態では、モータ制御部１７は、溶接ワイヤＷと電極１９１との瞬間的な接触を排除するために、接触した状態が所定時間以上継続したときに、モータ１６の駆動を開始させる。モータ制御部１７は、例えばマイクロコンピュータなどによってデジタル回路として実現されてもよいし、オペアンプなどを用いたアナログ回路として実現されてもよい。また、モータ制御部１７は、本体１１の内部に配置されてもよいし、本体１１の外部に制御装置として配置されてもよい。

【0032】

図３は、モータ制御部１７が行うモータ１６の駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。

【0033】

まず、溶接ワイヤＷと電極１９１との接触が検出されたか否かが判別される（Ｓ１）。具体的は、モータ制御部１７は、接続線１９２により検出される母材との間の電圧が閾値電圧以上であるか否かを判別する。接触が検出されなかった場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１の判別が繰り返される。一方、接触が検出された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、溶接ワイヤＷと電極１９１とが接触している時間ｔの計時が開始される（Ｓ２）。次に、溶接ワイヤＷと電極１９１との接触が検出されているか否かが判別される（Ｓ３）。接触が検出されている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、時間ｔがあらかじめ設定された所定時間ｔ₀以上であるか否かが判別される（Ｓ４）。時間ｔが所定時間ｔ₀未満である場合（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ３に戻って、ステップＳ３，Ｓ４の判別が繰り返される。

【0034】

ステップＳ３において、接触が検出されなくなった場合（Ｓ３：ＮＯ）、接触した状態が所定時間以上継続しなかったので、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１の判別が繰り返される。ステップＳ４において、時間ｔが所定時間ｔ₀以上になった場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、接触した状態が所定時間以上継続したので、溶接ワイヤＷの矯正が不十分であると判断され、時間ｔの計時が終了されて（Ｓ５）、モータ１６が駆動される（Ｓ６）。具体的には、モータ制御部１７は、モータ１６に駆動電力を供給する。

【0035】

次に、溶接ワイヤＷと電極１９１との接触が検出されたか否かが判別される（Ｓ７）。接触が検出されている場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ステップＳ７に戻って、ステップＳ７の判別が繰り返される。この間、モータ１６の駆動が継続するので、加圧調整ネジ１５１が回転し、移動部１５２の移動に伴って可動矯正ロール１３が、固定矯正ロール１２１，１２２に近づくように移動する。可動矯正ロール１３が固定矯正ロール１２１，１２２に近づくことで、溶接ワイヤＷへの加圧が増加し、溶接ワイヤＷの巻き癖がより矯正される。

【0036】

ステップＳ７において、接触が検出されなくなった場合（Ｓ７：ＮＯ）、溶接ワイヤＷの矯正が適切になったと判断され、モータ１６の駆動が停止されて（Ｓ８）、ステップＳ１に戻る。ステップＳ７で接触が検出されなくなって、溶接ワイヤＷの矯正が適切になった後でも、再度、溶接ワイヤＷの矯正が不十分になる場合がある。例えば、ワイヤリール４に巻回されている溶接ワイヤＷは、巻き始めの部分は巻き終わりの部分より曲率半径が小さいので、溶接ワイヤＷの送給開始時に適切に矯正できるように調整されても、溶接ワイヤＷの送給がすすむと、巻き癖がより強くなって、矯正が不十分になる場合がある。このような場合には、溶接ワイヤＷと電極１９１との接触が検出されるので、ステップＳ１～Ｓ４の判別結果に応じて、再度、溶接ワイヤＷの巻き癖の矯正がより強化される。なお、図３のフローチャートに示す処理は一例であって、モータ制御部１７が行う駆動制御処理は上述したものに限定されない。

【0037】

溶接ワイヤＷは、巻き癖が強く、曲率半径が小さすぎると、コンジットケーブル５２などの内壁に接触して送給抵抗が大きくなる。また、溶接トーチ５の先端から突出する溶接ワイヤＷの先端部分が湾曲して、アークが不安定になる。一方、溶接ワイヤＷは、巻き癖が矯正されすぎて、曲率半径が大きくなりすぎると、溶接トーチ５の給電チップ５１に接触しにくくなり、適切に給電できなくなる。したがって、溶接ワイヤＷは、適切な曲率半径の範囲内にあるのが望ましい。溶接ワイヤＷは、曲率半径が小さい場合、電極１９１に接触する。この場合、モータ制御部１７は、モータ１６を駆動させて、溶接ワイヤＷの巻き癖の矯正を強化する。そして、モータ制御部１７は、溶接ワイヤＷが電極１９１に接触しない程度に矯正されるようになったところで、矯正の強化を停止する。したがって、溶接ワイヤＷは、巻き癖が矯正されすぎることが防止される。円筒形状の電極１９１の内径Ｄ（図１（ｂ）参照）が小さいほど、また、電極１９１の軸方向の寸法Ｌ（図１（ｂ）参照）が大きいほど、溶接ワイヤＷは電極１９１に接触しやすくなるので、より矯正が強化されて、曲率半径が大きくなるように矯正される。したがって、電極１９１の内径Ｄおよび寸法Ｌを適切に設計することで、溶接ワイヤＷの曲率半径を所望の範囲に制御することができる。

【0038】

作業者は、溶接開始前に、溶接ワイヤＷをワイヤ送給装置Ａ１にセットアップする。まず、作業者は、ワイヤリール４に巻回されている溶接ワイヤＷの先端を、ワイヤストレートナＢ１のインレットガイド１１１から挿入して、固定矯正ロール１２１，１２２と可動矯正ロール１３との間に通す。このとき、可動矯正ロール１３は、固定矯正ロール１２１，１２２との間隔が十分広くなる初期位置に移動されている。初期位置への移動は、モータ１６の逆回転によって行われる。なお、作業者が手動で加圧調整ハンドル１４を反対方向に回転させることで、可動矯正ロール１３を初期位置に移動させてもよい。固定矯正ロール１２１，１２２と可動矯正ロール１３との間を通された溶接ワイヤＷは、アウトレットガイド１１２およびワイヤ送給装置Ａ１に通される。そして、ワイヤ送給装置Ａ１のインチング操作によって、溶接ワイヤＷは、溶接トーチ５の先端から突出するまで送給される。

【0039】

溶接が開始されると、ワイヤ送給装置Ａ１は、溶接ワイヤＷを溶接トーチ５に送給する。溶接開始時には、可動矯正ロール１３が初期位置に位置するので、ワイヤストレートナＢ１は、溶接ワイヤＷを矯正していない。したがって、溶接ワイヤＷは、巻き癖がついたまま送給されるので、アウトレットガイド３１に配置された電極１９１に接触する。これにより、モータ１６が駆動され、可動矯正ロール１３が固定矯正ロール１２１，１２２に近づくように移動し、溶接ワイヤＷが加圧されて矯正される。溶接ワイヤＷが電極１９１に接触しない適切な曲率半径になるまで矯正が強化される。このように、ワイヤストレートナＢ１は、作業者が手動で操作することなく、溶接ワイヤＷを適切に矯正できるように自動調整を行う。なお、溶接開始前に溶接ワイヤＷをセットアップした後、作業者は、加圧調整ハンドル１４を手動で操作して、可動矯正ロール１３を固定矯正ロール１２１，１２２にある程度（加圧しすぎない程度に）近づけておいてもよい。この場合、溶接開始から溶接ワイヤＷが適切な曲率半径になるまでの時間を短縮できる。

【0040】

次に、本実施形態に係るワイヤストレートナＢ１の作用効果について説明する。

【0041】

本実施形態によると、モータ制御部１７は、溶接ワイヤＷがアウトレットガイド３１に配置された電極１９１に接触した場合、モータ１６を駆動させて、可動矯正ロール１３を固定矯正ロール１２１，１２２に近づけさせる。溶接ワイヤＷの矯正が不十分な場合、溶接ワイヤＷに巻き癖が残っているので、溶接ワイヤＷがアウトレットガイド３１を通過する際に電極１９１に接触する。この場合、可動矯正ロール１３が固定矯正ロール１２１，１２２に自動的に近づけられることで、溶接ワイヤＷへの加圧が増加され、溶接ワイヤＷの巻き癖はより矯正される。これにより、溶接ワイヤＷは、電極１９１に接触しない程度に、巻き癖が矯正される。したがって、作業者は、加圧の調整を手動で行う必要がない。

【0042】

また、本実施形態によると、モータ制御部１７は、溶接ワイヤＷが電極１９１に接触した状態が所定時間以上継続したときに、モータ１６の駆動を開始させる。これにより、溶接ワイヤＷと電極１９１とが瞬間的に接触した場合に溶接ワイヤＷへの加圧が増加されることを防止できる。また、モータ制御部１７は、溶接ワイヤＷが適切に矯正されて電極１９１に接触しなくなったときに、モータ１６の駆動を停止させて、溶接ワイヤＷへの加圧の増加を停止させる。これにより、溶接ワイヤＷは、巻き癖が矯正されすぎることを防止される。

【0043】

また、本実施形態によると、加圧調整ネジ１５１は、ギヤ１８１，１８２を介して、加圧に必要なトルクが発生する速度に減速されて伝達されたモータ１６の回転力によって回転する。可動矯正ロール１３を支持する移動部１５２は、加圧調整ネジ１５１の回転に応じて、加圧調整ネジ１５１の軸方向に移動する。これにより、モータ制御部１７は、モータ１６を駆動させることで、可動矯正ロール１３を固定矯正ロール１２１，１２２に近づけるように移動させることができ、溶接ワイヤＷへの加圧を増加させることができる。

【0044】

また、本実施形態によると、ワイヤストレートナＢ１は、インレットガイドの代わりに、ワイヤ送給装置Ａ１の入口に取り付けられている。これにより、ワイヤストレートナＢ１は、溶接ワイヤＷの巻き癖を矯正しつつ、ワイヤ送給装置Ａ１の送給ロール２１まで溶接ワイヤＷを案内できる。また、電極１９１は、アウトレットガイド３１に配置されている。したがって、モータ制御部１７は、ワイヤ送給装置Ａ１から送出されるときの溶接ワイヤＷの矯正状態を検出できる。

【0045】

なお、本実施形態では、電極１９１は、アウトレットガイド３１の内周面の周方向の全体にわたって露出している場合について説明したが、これに限られない。電極１９１は、周方向の一部のみで露出してもよい。例えば、図１（ａ）に示すように、溶接ワイヤＷが正面視においてワイヤリール４に反時計回りで巻回されている場合、溶接ワイヤＷは、図１（ｂ）に示すように、下側に膨らむような巻き癖がついている。この場合、電極１９１は、図４（ａ）に示すように、アウトレットガイド３１の下側にのみ配置されていてもよい。電極１９１は、アウトレットガイド３１の内周面の、巻き癖がついた溶接ワイヤＷが接触しうる位置に露出していればよい。

【0046】

また、本実施形態では、電極１９１がワイヤ送給装置Ａ１のアウトレットガイド３１に配置されている場合について説明したが、これに限られない。電極１９１は、例えばワイヤ送給装置Ａ１のセンタガイド３２に配置されてもよいし、図４（ｂ）に示すように、ワイヤストレートナＢ１のアウトレットガイド１１２に配置されてもよい。また、ワイヤストレートナＢ１がワイヤ送給装置Ａ１から離れて配置されており、ワイヤ送給装置Ａ１にインレットガイドが取り付けられている場合、電極１９１は、当該インレットガイドに配置されてもよい。電極１９１は、固定矯正ロール１２１，１２２と可動矯正ロール１３との間を通過した溶接ワイヤＷを案内する筒状のガイドのいずれかに配置される。

【0047】

また、本実施形態では、ワイヤストレートナＢ１が２個の固定矯正ロール１２と１個の可動矯正ロール１３とを備える場合について説明したが、固定矯正ロール１２および可動矯正ロール１３の数は限定されない。例えば、ワイヤストレートナＢ１は、さらに可動矯正ロール１３を備えてもよいし、さらに固定矯正ロール１２を備えてもよい。また、ワイヤストレートナＢ１は、１個の固定矯正ロール１２と２個の可動矯正ロール１３とを備えてもよい。この場合、固定矯正ロール１２が本発明の「第２矯正ロール」に相当し、可動矯正ロール１３が本発明の「第１矯正ロール」に相当する。

【0048】

また、本実施形態では、溶接システムがワイヤリール４に巻回された溶接ワイヤＷを使用する場合について説明したが、これに限られない。溶接ワイヤＷは、例えばペールパック などの他のワイヤ供給源から供給されてもよい。

【0049】

〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係るワイヤストレートナＢ２を説明するための図である。同図は、ワイヤストレートナＢ２を備える溶接システムを示す全体構成図であり、図１（ａ）に対応する図である。図５において、第１実施形態に係る溶接システム（図１（ａ）参照）と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。なお、図５においては、ワイヤ送給装置Ａ１の大部分および溶接トーチ５の記載を省略している。本実施形態に係るワイヤストレートナＢ２は、第１実施形態に係るワイヤストレートナＢ１と構成が異なる。

【0050】

本実施形態に係る溶接システムは、ワイヤ供給源として、ワイヤリール４の代わりに、ペールパック４５を備えている。ペールパック４５は、溶接ワイヤＷがコイル状に巻かれた状態でコイル面が鉛直方向を向くようにして収容されており、溶接ワイヤＷは、ペールパックの上方から排出される。したがって、ペールパック４５の溶接ワイヤＷは、巻き癖の向きが一定しない状態で供給される。

【0051】

ワイヤストレートナＢ２は、第１実施形態に係るワイヤストレートナＢ１と、ワイヤストレートナＢ１と同様のワイヤストレートナＢ１’とを組み合わせたものである。ワイヤストレートナＢ１は、ワイヤ送給装置Ａ１のインレットガイドの代わりに、ワイヤ送給装置Ａ１の入口に取り付けられている。ワイヤストレートナＢ１’は、ワイヤストレートナＢ１の上流側に配置され、アウトレットガイド１１２の代わりに、ワイヤストレートナＢ１のインレットガイド１１１が、出口に取り付けられている。ワイヤストレートナＢ１’は、溶接ワイヤＷの送給軸（溶接ワイヤＷが送給される方向に延びる軸）を中心軸として、ワイヤストレートナＢ１を９０度回転させた姿勢になっている。したがって、ワイヤストレートナＢ１の可動矯正ロール１３が移動する方向と、ワイヤストレートナＢ１’の可動矯正ロール１３が移動する方向とがなす角度は、９０度である。

【0052】

ワイヤストレートナＢ１’の接続線１９２は、ワイヤストレートナＢ１の電極１９１に接続されている。溶接ワイヤＷが電極１９１に接触した場合、ワイヤストレートナＢ１およびワイヤストレートナＢ１’が、それぞれ、可動矯正ロール１３を固定矯正ロール１２１，１２２に近づけることで、溶接ワイヤＷに加圧して、矯正を行う。

【0053】

本実施形態においても、ワイヤストレートナＢ２は、溶接ワイヤＷを適切に矯正できるように自動調整を行う。ワイヤストレートナＢ２のうちワイヤストレートナＢ１の部分は溶接ワイヤＷの送給方向（図５における左右方向（水平方向））に直交する第1方向（図５における上下方向（鉛直方向））の巻き癖を矯正し、ワイヤストレートナＢ１’の部分は溶接ワイヤＷの送給方向および第1方向に直交する第２方向（図５における紙面の前後方向（水平方向））の巻き癖を矯正する。したがって、ワイヤストレートナＢ２は、ペールパック４５から巻き癖の向きが一定しない状態で供給される溶接ワイヤＷを、適切に矯正できる。

【0054】

本発明に係るワイヤストレートナは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るワイヤストレートナの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0055】

Ａ１：ワイヤ送給装置、３１：アウトレットガイド、Ｂ１，Ｂ１’，Ｂ２：ワイヤストレートナ、１２１，１２２：固定矯正ロール、１３：可動矯正ロール、１５１：加圧調整ネジ、１５２：移動部１６：モータ、１７：モータ制御部、１８１，１８２：ギヤ、１９１：電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】