JP4229007B2 - プッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶接装置に用いるプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置に関するものである。

従来のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置は、プッシュモータとプルモータの電圧、電流、回転数などの情報を用いて制御を行っている（特許文献１参照）。

上記従来のプッシュ・プル型ワイヤ送給装置について図２を用いて説明する。
図において、１はスプール、２は溶接ワイヤ、３は溶接ワイヤを送給するためのプッシュ側の送給ローラ、４は送給ローラ３を駆動させるためのプッシュモータ、５はプッシュモータを定速度に制御するための定速度制御装置であって、速度設定手段６と、速度設定手段６によって設定された所定の速度で送給ローラ３を駆動する速度測定手段７とを備えている。通常、速度測定手段７は、溶接電源のいわゆる溶接電流測定器として機能する。

８は送られてきた溶接ワイヤ２を引き出して被溶接物９へ送り出すためのプル側の送給ローラ、１０は送給ローラ８を駆動させるためのプルモータ、１１はプルモータ１０を一定のトルクで駆動させるための定トルク制御装置であり、プルモータ１０のモータ電流を検出する電流検出手段１２とトルク設定手段１３と、電流検出手段１２の出力信号とトルク設定手段１３の出力信号とを入力とし、両者を比較する比較手段１４と、比較手段１４の比較結果に基づいてプルモータ１０を所定のトルクとなるよう制御するトルク制御手段１５とから構成されている。なお、トルク設定手段１３は、プッシュモータ５の情報を用いて決定されるものである。

そして、プッシュモータ４とプルモータ１０の起動・停止のタイミングを制御するシーケンス制御手段１６が設けられており、送給された溶接ワイヤ２が、図示しない溶接電源からの電力を溶接ワイヤ２に供給するための給電チップ１７より電力を受け、被溶接物との間にアーク１８を発生させて溶接を行う。
特開平２−２２５５２７３号公報

しかし、従来のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置は、プルモータ１０を駆動させるためにプッシュモータ４から出力される情報が必要となり、それぞれのモータの情報を得るための手段とそれらを制御するための制御手段が必要で、プッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置の構成が複雑になるという課題を有していた。

本発明は、容易に構成が可能となるプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置は、溶接ワイヤ送給経路中に、溶接ワイヤ送給用のプッシュモータとプルモータを順次配置し、前記プッシュモータを制御する制御装置と、前記プルモータを駆動する駆動電源とを備え、前記制御装置と前記駆動電源との間では情報の授受を行わず、前記駆動電源は、ある一定値以上のモータ電流が流れない電流リミッタと前記溶接ワイヤの送給量に応じた前記プルモータに印加する電圧を調整する手段とを有して前記プルモータの制御を行うものである。

本構成によれば、種々の溶接電流に対して、プッシュモータの情報を必要とせずに簡素な構成で溶接ワイヤを安定して送給することができる。

以上のように、本発明はプルモータに流れるモータ電流に電流リミッタを設けることにより、プルモータに流れる電流に過大な負荷をかけることなく、また、モータ電圧調整手段を設けることによりプッシュモータとワイヤ送給速度がほぼ等しくなるように溶接ワイヤを送給することができる。

そのため、従来必要であったプッシュモータとプルモータを制御するための制御手段が不要となり、プッシュ・プル型送給装置が容易に構成できる。

さらに、プッシュモータの情報を必要としないことから、様々な溶接電源に接続可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１を用いて説明する。

図１において、１はスプールで、このスプール１には溶接ワイヤ２を巻回している。３はスプール１から溶接ワイヤ２を引き出すプッシュ側の送給ローラで、この送給ローラ３はプッシュモータ４によって駆動するように構成している。５はプッシュモータ４の駆動を定速度に制御する定速度制御装置で、速度設定手段６と速度測定手段７を内部に有している。８はプル側の送給ローラで、プッシュ側の送給ローラ３で送給された溶接ワイヤ２を被溶接物９へ送給するように構成している。１０はプル側の送給ローラ８を駆動するプルモータで、このプルモータ１０は駆動電源２１で駆動するようにしている。この駆動電源２１は、プルモータ１０へ所定電流以上のモータ電流を流さないようにする電流リミッタ１９と、プルモータ１０に供給する電圧を調整するモータ電圧調整手段２０を内部に有している。そして、プル側の供給ローラ８によって送給される溶接ワイヤ２は給電チップ１７で被溶接物９との間にアーク１８を発生するための溶接電力を印加されるように構成している。

以上のように構成されたプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置について、その動作を説明する。

プッシュモータ４を定速度制御装置５により駆動させ、スプール１から溶接ワイヤ２を送給ローラ３で送給する。送給された溶接ワイヤ２をプルモータ１０によって、送給ローラ８を用いて引っ張るが、まず、本発明でのモータ電圧調整手段２０を用いずに一定の電圧でプルモータ１０を駆動させた場合について説明する。

まず、プルモータ１０の負荷が小さい場合は、プルモータ１０はあまり負荷がかかることなく駆動するので、溶接ワイヤ２を安定して送給することができる。しかし、プルモータ１０の負荷が大きくなると、一定の電圧でプルモータ１０を駆動させているだけでは、プルモータ１０に流れる電流値が大きくなる。そこで、本発明の電流リミッタ１９を設けることによって、過大な電流をプルモータ１０に流すことなく溶接ワイヤ２を送給することができる。

駆動電源２１でプルモータ１０を駆動している場合の溶接ワイヤ２の送給速度の遅速は、プルモータ１０にかかる負荷の大小に相当する。溶接ワイヤ２の送給速度が速い場合は、プルモータ１０の負荷は小さく、溶接ワイヤ２の送給速度が遅い場合は、プルモータ１０の負荷が大きくなる。溶接ワイヤ２の送給速度が速い場合、溶接ワイヤ２の送給が定常状態にあるならば、プルモータ１０は定トルクで駆動していることとなる。そして、溶接ワイヤ２の送給速度が遅くなると、あらかじめ設定された電流リミッタの値に近づく。電流値のリミットになると、プルモータ１０には、電流リミッタ１９によって一定の電流しか流れなくなる。モータ電流とモータトルクの関係から、この場合のプルモータ１０も一定のトルクで駆動することとなる。

このように電圧調整手段２０を備えてなくてもプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置は構成できるが、送給速度が遅い場合は、モータの力を加えられた負荷に対して効率が悪くなる。そこで、モータ電圧調整手段２０によりプルモータ１０の回転数を溶接ワイヤ２の送給量に近くなるように調整することで効率の良いプルモータ１０の駆動電源２１が構成できる。

以上のように、本実施の形態によれば電流リミッタ１９、モータ電圧調整手段２０を備えたプルモータ１０の駆動電源２１を用いてプルモータ１０を駆動することによりプッシュモータ４の情報を用いることなく、一定のトルクで溶接ワイヤ２を安定して送給するプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置を容易に構成することができる。さらに、このプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置はプッシュモータ４の情報を用いないため、様々な溶接電源との接続が容易にできるようになる。

なお、モータ電圧調整手段２０の設定方法としては、溶接電流を高電流域、中電流域、低電流域などのように、何種類かの領域に分け、それぞれに対してモータ電圧を設定する方法やモータ電圧を設定するつまみを設けて溶接電流に応じてつまみを調整する方法、あるいは溶接電流値、すなわち溶接ワイヤ２の送給量と連動させてモータ電圧を変える方法、または、プルモータ１０に対して直列に抵抗を備えることにより、モータ電流の変化に対してプルモータ１０にかかる電圧を自動的に変化させる方法があり、何れを採用しても良い。

本発明のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置は、制御装置を用いることなくプルモータ１０を定トルクで駆動することができ、溶接機分野等において産業上有用である。

本発明のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置の実施形態における概要図 従来のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置の概要図

符号の説明

１ スプール
２ 溶接ワイヤ
３ 送給ローラプッシュ側
４ プッシュモータ
５ 定速制御装置
６ 速度設定手段
７ 速度制御手段
８ 送給ローラプル側
９ 被溶接物
１０ プルモータ
１１ 定トルク制御装置
１２ 電流検出手段
１３ トルク設定手段
１４ 比較手段
１５ トルク制御手段
１６ シーケンス制御手段
１７ 給電チップ
１８ アーク
１９ 電流リミッタ
２０ モータ電圧調整手段
２１ プルモータ駆動電源

Claims (4)

1. 溶接ワイヤ送給経路中に、溶接ワイヤ送給用のプッシュモータとプルモータを順次配置し、前記プッシュモータを制御する制御装置と、前記プルモータを駆動する駆動電源とを備え、前記制御装置と前記駆動電源との間では情報の授受を行わず、前記駆動電源は、ある一定値以上のモータ電流が流れない電流リミッタと前記溶接ワイヤの送給量に応じた前記プルモータに印加する電圧を調整する手段とを有して前記プルモータの制御を行うプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置。
2. 溶接電流を何種類かの領域に分け、溶接ワイヤの送給量に応じたプルモータに印加する電圧を調整する手段として、前記それぞれの溶接電流領域に対してプルモータの電圧を設定する手段を設けた請求項１記載のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置。
3. 溶接ワイヤの送給量に応じたプルモータに印加する電圧を調整する手段として、溶接電流値と溶接ワイヤの送給量の少なくとも一方と連動させてモータ電圧を変える手段を設けた請求項１記載のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置。
4. 溶接ワイヤの送給量に応じたプルモータに印加する電圧を調整する手段として、プルモータに対して直列に抵抗を設けた請求項１記載のプッシュ・プル型溶接ワイヤ送給装置。