JP6339783B2 - Wire feeder - Google Patents
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Description
本発明は、溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置に関する。 The present invention relates to a wire feeding device for feeding a welding wire.
従来、溶接ワイヤを母材に対して前進(インチング)、後退(リトラクト)させることを高速に繰り返すことによって溶接ワイヤを機械的に短絡させ、スパッタの少ない溶接を実現することが行われていた。そのような技術は、例えば、特許文献1に記載されている。
Conventionally, a welding wire is mechanically short-circuited by repeating advancing (inching) and retreating (retracting) a welding wire with respect to a base material at high speed to realize welding with less spatter. Such a technique is described in
なお、溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置において、2個以上のワイヤ送給機構が用いられることがあった。そのようなワイヤ送給装置において上述のインチング、リトラクトを繰り返すと、両送給機構でのワイヤ送給が同期しない場合には、指令通りに溶接ワイヤを送給することができないという問題があった。例えば、2個のワイヤ送給機構において、溶接ワイヤを引っ張り合う方向にトルクが働くと、2個のワイヤ送給機構のトルクが打ち消し合うことになり、溶接ワイヤを送給できなくなる可能性がある。逆に、溶接ワイヤを押し合う方向にトルクが働くと、溶接ワイヤが座屈する可能性がある。 In addition, in the wire feeder which feeds a welding wire, two or more wire feeding mechanisms may be used. When the above inching and retracting are repeated in such a wire feeding device, there is a problem that the welding wire cannot be fed as instructed when the wire feeding in both feeding mechanisms is not synchronized. . For example, in the two wire feeding mechanisms, when torque acts in the direction in which the welding wires are pulled, the torques of the two wire feeding mechanisms cancel each other, and the welding wires may not be fed. . Conversely, if a torque acts in the direction in which the welding wires are pressed against each other, the welding wires may be buckled.
そのため、例えば、特許文献2には、2個のワイヤ送給機構を用いた場合に発生する同期の問題を解決するために用いられるワイヤバッファ機構について記載されている。そのワイヤバッファ機構を2個のワイヤ送給機構の間に設けることによって、両送給機構における溶接ワイヤの送給に関する違いを吸収することができうる。また、例えば、特許文献3には、リトラクト時に補助送給機構のモータへの指令を切ることによって、モータ間の干渉を防ぐ方法が記載されている。また、例えば、特許文献4には、プル側のモータの電流値の増大に応じて、プッシュ側のモータの指令トルクを増大させることによって、溶接ワイヤを安定して送給する方法が記載されている。
Therefore, for example,
しかしながら、特許文献2に記載のワイヤバッファ機構を設けことによって、ワイヤ送給装置のコストが増大するという問題がある。また、特許文献3の方法では、リトラクト時に補助送給機構のモータを停止させてしまうため、高速なインチング、リトラクトの繰り返しに対応することができないという問題があった。また、高速なインチング、リトラクトの繰り返しにおいては、送給ローラの回転に必要なトルクが大きく変化するため、特許文献4の方法のように、プル側のモータの電流値の増大に応じてプッシュ側のモータの指令トルクを増大させるだけでは対応できないという問題があった。
However, by providing the wire buffer mechanism described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、2以上のモータを用いて溶接ワイヤを送給する場合であっても、各モータのトルクを打ち消し合うことなく、協調して高速なインチング、リトラクトを実現できるワイヤ送給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when two or more motors are used to feed a welding wire, the present invention can cooperate with each other without canceling the torque of each motor. An object of the present invention is to provide a wire feeding device that can realize inching and retracting.
上記目的を達成するため、本発明によるワイヤ送給装置は、溶接ワイヤを送給する第1の送給ローラと、第1の送給ローラを駆動する第1のモータと、第1の送給ローラよりも前段側において溶接ワイヤを送給する第2の送給ローラと、第2の送給ローラを駆動する第2のモータと、第1のモータの速度指令値であるモータ速度指令値を生成するモータ速度指令生成器と、第1のモータの実速度を取得する速度取得部と、モータ速度指令値と実速度とに応じて、第1のモータの電流指令値である第1の電流指令値を生成する第1の電流指令生成器と、第1のモータの実電流値を取得する電流値取得部と、第2のモータの電流指令値である第2の電流指令値を生成する第2の電流指令生成器と、実電流値とモータ速度指令値に応じた第1のモータの電流値とを用いて、第2のモータが第1のモータに追従するように、第2の電流指令値を修正する電流指令修正部と、を備え、第1の電流指令値に応じて第1のモータが駆動され、電流指令修正部によって修正された第2の電流指令値に応じて第2のモータが駆動される、ものである。
このような構成により、第2のモータが第1のモータに追従するように第2の電流指令値を修正することができるため、第1及び第2のモータが協調して溶接ワイヤを送給することになる。また、第1のモータの実電流値と、モータ速度指令値に応じた第1のモータの電流値とを用いて修正を行うため、指令と、その指令に応じた結果とを用いた修正が可能となり、より高速な追従が可能となる。
In order to achieve the above object, a wire feeding device according to the present invention includes a first feeding roller that feeds a welding wire, a first motor that drives the first feeding roller, and a first feeding. A second feed roller that feeds the welding wire on the upstream side of the roller, a second motor that drives the second feed roller, and a motor speed command value that is a speed command value of the first motor. A motor speed command generator to be generated, a speed acquisition unit that acquires the actual speed of the first motor, and a first current that is a current command value of the first motor according to the motor speed command value and the actual speed A first current command generator that generates a command value; a current value acquisition unit that acquires an actual current value of the first motor; and a second current command value that is a current command value of the second motor. A second current command generator, a first mode corresponding to the actual current value and the motor speed command value; And a current command correction unit that corrects the second current command value so that the second motor follows the first motor using the current value of the current value, and according to the first current command value The first motor is driven, and the second motor is driven in accordance with the second current command value corrected by the current command correction unit.
With such a configuration, the second current command value can be corrected so that the second motor follows the first motor. Therefore, the first and second motors supply the welding wire in a coordinated manner. Will do. Moreover, since correction is performed using the actual current value of the first motor and the current value of the first motor corresponding to the motor speed command value, correction using the command and the result corresponding to the command is performed. It becomes possible, and faster tracking is possible.
また、本発明によるワイヤ送給装置では、溶接ワイヤの速度指令値であるワイヤ速度指令値を生成するワイヤ速度指令生成器をさらに備え、モータ速度指令生成器は、ワイヤ速度指令値に応じてモータ速度指令値を生成し、第2の電流指令生成器は、ワイヤ速度指令値に応じて第2の電流指令値を生成してもよい。
このような構成により、ワイヤ速度指令値に応じた第1及び第2の電流指令値を用いて、第1及び第2のモータを駆動させることができるようになる。
The wire feeding device according to the present invention further includes a wire speed command generator that generates a wire speed command value that is a speed command value of the welding wire, and the motor speed command generator generates a motor according to the wire speed command value. The speed command value is generated, and the second current command generator may generate the second current command value according to the wire speed command value.
With such a configuration, the first and second motors can be driven using the first and second current command values corresponding to the wire speed command value.
また、本発明によるワイヤ送給装置では、ワイヤ速度指令生成器は、溶接ワイヤの周期的な前進及び後退の繰り返しに応じたワイヤ速度指令値を生成してもよい。
このような構成により、2個のモータを協調させながら、溶接ワイヤを周期的にインチング、リトラクトすることができるようになる。
Moreover, in the wire feeding device according to the present invention, the wire speed command generator may generate a wire speed command value in accordance with repetition of forward advancement and retraction of the welding wire.
With such a configuration, the welding wire can be periodically inched and retracted while the two motors are coordinated.
また、本発明によるワイヤ送給装置では、モータ速度指令値から推定した第1のモータの電流指令値である推定電流値を取得する電流値推定部をさらに備え、電流指令修正部は、モータ速度指令値に応じた第1のモータの電流値である推定電流値を用いて第2の電流指令値を修正してもよい。
このような構成により、実際のモータ速度指令値から推定された推定電流値を用いることができ、精度の高い修正が可能となりうる。また、モータ速度指令値が状況によって変化するような場合にも対応することが可能となる。
The wire feeder according to the present invention further includes a current value estimating unit that acquires an estimated current value that is a current command value of the first motor estimated from the motor speed command value, and the current command correcting unit includes the motor speed The second current command value may be corrected using an estimated current value that is a current value of the first motor according to the command value.
With such a configuration, an estimated current value estimated from an actual motor speed command value can be used, and correction with high accuracy can be possible. Further, it is possible to cope with the case where the motor speed command value changes depending on the situation.
また、本発明によるワイヤ送給装置では、電流指令修正部は、実電流値と推定電流値との違いに応じて第2の電流指令値を修正してもよい。
このような構成により、リアルタイムで第2の電流指令値を修正することが可能となり、第2のモータの第1のモータへの追従性を高めることができる。
In the wire feeder according to the present invention, the current command correction unit may correct the second current command value according to the difference between the actual current value and the estimated current value.
With such a configuration, the second current command value can be corrected in real time, and the followability of the second motor to the first motor can be improved.
また、本発明によるワイヤ送給装置では、第2の電流指令生成器は、あらかじめ決められた電流値の1周期のパターンである電流値パターンを周期的に繰り返して出力するものであり、電流指令修正部は、電流値パターンの振幅、及び電流値のオフセットの少なくとも一方に関する修正を行ってもよい。
このような構成により、電流値パターンの単位で修正を行うことができ、安定した制御が可能となる。その結果、第2の電流指令値の修正によって溶接ワイヤの送給が不安定になるようなことを回避することができる。
In the wire feeder according to the present invention, the second current command generator periodically outputs a current value pattern which is a pattern of one cycle of a predetermined current value, The correction unit may perform correction related to at least one of the amplitude of the current value pattern and the offset of the current value.
With such a configuration, correction can be performed in units of current value patterns, and stable control is possible. As a result, it is possible to prevent the welding wire feeding from becoming unstable due to the correction of the second current command value.
本発明によるワイヤ送給装置によれば、2以上のモータを用いて溶接ワイヤを送給する場合であっても、各モータによる溶接ワイヤの送給が競合することなく、協調して高速なインチング、リトラクトを実現できるようになる。 According to the wire feeding device of the present invention, even when two or more motors are used to feed the welding wire, the feeding wire feeding by each motor does not compete and high-speed inching is performed in a coordinated manner. Retract can be realized.
以下、本発明によるワイヤ送給装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。 Hereinafter, a wire feeding device according to the present invention will be described using embodiments. In the following embodiments, components and steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted.
本発明の実施の形態によるワイヤ送給装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるワイヤ送給装置1は、2個のモータによって溶接ワイヤを送給するものであり、前段側(プッシュ側)のモータが後段側(プル側)のモータに追従するように、前段側のモータの電流指令値を修正するものである。
A wire feeding device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The
図1は、本実施の形態によるワイヤ送給装置1の構成を示すブロック図である。図2は、ワイヤ送給装置1における溶接ワイヤ5の送給機構について説明するための図である。本実施の形態によるワイヤ送給装置1は、第1の送給ローラ6aと、第2の送給ローラ7aと、第1のモータ11と、第2のモータ12と、電流値取得部13と、速度取得部14と、ワイヤ速度指令生成器15と、モータ速度指令生成器16と、第1の電流指令生成器17と、電流値推定部18と、第2の電流指令生成器19と、電流指令修正部20とを備える。このワイヤ送給装置1による溶接ワイヤ5の送給は、例えば、溶接ロボットにおける溶接ワイヤ5の送給であってもよく、その他の装置における溶接ワイヤ5の送給であってもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
図2で示されるように、ワイヤリール2に巻かれた溶接ワイヤ5は、第2の送給ローラ7a、及び第1の送給ローラ6aによって溶接トーチ3に対して送給される。溶接ワイヤ5は、第1の送給ローラ6aと第2の送給ローラ7aとの間でコンジットケーブル9を通過している。第1の送給ローラ6a及び第2の送給ローラ7aはそれぞれ、溶接ワイヤ5を第1の送給ローラ6a及び第2の送給ローラ7a側に付勢する第1の加圧ローラ6b及び第2の加圧ローラ7bと対向している。そして、第1及び第2の送給ローラ6a,7aは、それぞれ第1及び第2の加圧ローラ6b,7bと協働することによって、溶接ワイヤ5を送給する。すなわち、第1及び第2のモータ11,12のそれぞれによって、インチング、リトラクトに応じた溶接ワイヤ5の送給が行われる。なお、第2の送給ローラ7aと第2の加圧ローラ7bは、第1の送給ローラ6aと第1の加圧ローラ6bよりも前段側において、溶接ワイヤ5を挟んで送給する。ここで、前段側とは、溶接ワイヤ5の送給における上流側の意味であり、ワイヤリール2に近い側のことである。したがって、第1の送給ローラ6aが、溶接側の送給ローラ(プル側の送給ローラ)であり、第2の送給ローラ7aが、供給側の送給ローラ(プッシュ側の送給ローラ)であると言うことができる。
As shown in FIG. 2, the welding wire 5 wound around the
第1のモータ11は、第1の送給ローラ6aを駆動し、第2のモータ12は、第2の送給ローラ7aを駆動する。第1及び第2のモータ11,12は、それぞれ溶接ワイヤ5を前進させる方向、及び後退させる方向に第1及び第2の送給ローラ6a,7aを駆動可能である。ここで、溶接ワイヤ5が前進する方向とは、溶接ワイヤ5が溶接トーチ3の方に進む方向であり、溶接ワイヤ5が後退する方向とは、溶接ワイヤ5がワイヤリール2の方に進む方向である。また、第1及び第2のモータ11,12から、第1及び第2の送給ローラ6a,7aに対して回転力が伝達される方法は問わない。例えば、両者の間に減速機等が存在してもよい。
The first motor 11 drives the
電流値取得部13は、第1のモータ11の実電流値を取得する。電流値取得部13は、例えば、第1のモータ11に流れる電流を検出する電流検出器であってもよい。また、電流値取得部13は、例えば、第1のモータ11の実電流値を取得する図示しない電流検出器から第1のモータ11の実電流値を受け取ってもよい。取得された実電流値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。また、電流値取得部13は、取得した実電流値を電流指令修正部20に渡す。
The current
速度取得部14は、第1のモータ11の実速度を取得する。その実速度は通常、角速度である。速度取得部14が第1のモータ11の実速度を取得する方法は問わない。速度取得部14は、例えば、第1のモータ11の角度を測定するエンコーダを有しており、そのエンコーダの角度を時間微分することによって第1のモータ11の実速度を測定してもよい。また、速度取得部14は、例えば、第1のモータ11のエンコーダから第1のモータ11の角度を取得し、その角度を時間微分することによって第1のモータ11の実速度を測定してもよい。また、速度取得部14は、例えば、第1のモータ11の角速度を取得する図示しない速度測定部から第1のモータ11の実速度を受け取ってもよい。取得された実速度は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。また、速度取得部14は、取得した実速度を第1の電流指令生成器17に渡す。
The
ワイヤ速度指令生成器15は、溶接ワイヤ5の速度指令値であるワイヤ速度指令値を生成する。このワイヤ速度指令値は、例えば、あらかじめ決められている指令であってもよく、溶接ワイヤ5の実際の送給に応じて計算される指令(例えば、フィードバック制御等によって決まる指令)であってもよい。したがって、前者の場合には、ワイヤ速度指令生成器15は、あらかじめ決められている指令を読み出して出力するものであってもよい。また、その場合に、ワイヤ速度指令生成器15は、溶接ワイヤ5の周期的な前進及び後退の繰り返しに応じたワイヤ速度指令値を生成してもよい。そのワイヤ速度指令値は、溶接トーチ3から母材に向かう溶接ワイヤ5の速度が正の値となる期間と、その速度が負の値となる期間とを有する単位期間が繰り返される速度指令値であってもよい。その周期は通常、一定である。ワイヤ速度指令値は、モータ速度指令生成器16と、第2の電流指令生成器19とに渡される。
The wire
モータ速度指令生成器16は、ワイヤ速度指令生成器15が生成したワイヤ速度指令値に応じて、第1のモータ11の速度指令値であるモータ速度指令値を生成する。ワイヤ速度指令値は、溶接ワイヤ5の速度の指令値であるため、モータ速度指令生成器16は、第1の送給ローラ6aの半径や、第1のモータ11と第1の送給ローラ6aとの間に存在する減速機の減速比等を考慮して、その溶接ワイヤ5の速度を、第1のモータ11の速度に換算する。通常は、ワイヤ速度指令値を定数倍することによって、モータ速度指令値を生成することができる。モータ速度指令は、第1の電流指令生成器17と、電流値推定部18とに渡される。
The motor
第1の電流指令生成器17は、モータ速度指令値と実速度とに応じて、第1のモータ11の電流指令値である第1の電流指令値を生成する。この第1の電流指令値は、実速度が、モータ速度指令値に近づくように生成される。なお、このフィードバック制御は、モータ制御における通常の速度ループであり、その詳細な説明を省略する。また、第1の電流指令値に応じて、第1のモータ11が駆動されることになる。すなわち、第1の電流指令値の示す電流が第1のモータ11に流れるように制御されることになる。そのため、第1の電流指令生成器17の出力である第1の電流指令値は、図示しないトルク指令生成器に入力され、そのトルク指令生成器は、第1のモータ11の実電流値が、第1の電流指令値に近づくように、第1のモータ11のトルクを制御してもよい。その実電流値は、電流値取得部13が取得したものであってもよい。このような電流指令値に応じたモータのトルク制御についてはすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
The first
電流値推定部18は、モータ速度指令生成器16が生成したモータ速度指令値から推定した第1のモータ11の電流指令値である推定電流値を取得する。この推定電流値は、モータ速度指令値に応じた第1のモータ11の電流値である。すなわち、モータ速度指令値に対応する理想的な電流値が推定電流値となる。したがって、仮にその推定電流値を第1のモータ11に流したとすると、第1のモータ11は、モータ速度指令値の速度で回転することになる。この推定電流値の取得方法については後述する。推定電流値は、電流指令修正部20に渡される。
The current
第2の電流指令生成器19は、ワイヤ速度指令生成器15が生成したワイヤ速度指令値に応じて、第2のモータ12の電流指令値である第2の電流指令値を生成する。なお、ワイヤ速度指令値に応じて生成される第2の電流指令値は、第1の電流指令値と同様に、ワイヤ速度指令値によって生成されたモータ速度指令値と、第2のモータ12の実速度とを用いて生成された電流指令値であってもよい。その場合には、第2の電流指令生成器19は、ワイヤ速度指令値から第2のモータ12のモータ速度指令値を生成する生成手段と、その生成手段によって生成されたモータ速度指令値と、第2のモータ12の実速度とを用いて第2の電流指令値を生成する生成手段とを有していてもよい。それらの処理は、モータ速度指令生成器16や第1の電流指令生成器17と同様の処理である。なお、第2の電流指令値の生成に第2のモータ12の実速度を用いる場合には、ワイヤ送給装置1は、第2のモータ12の実速度を取得する速度取得部を有していてもよい。本実施の形態では、第2の電流指令生成器19が、ワイヤ速度指令値を用いてモータ速度指令値を生成し、そのモータ速度指令値と第2のモータ12の実速度とを用いて第2の電流指令値を生成する場合について主に説明する。
The second
電流指令修正部20は、実電流値と、モータ速度指令値に応じた第1のモータ11の電流値とを用いて、第2のモータ12が第1のモータ11に追従するように、第2の電流指令値を修正する。本実施の形態では、電流指令修正部20が、そのモータ速度指令値に応じた第1のモータ11の電流値として、電流値推定部18が取得した推定電流値を用いて第2の電流指令値を修正する場合について主に説明する。この修正が行われることによって、第2のモータ12が第1のモータ11に追従することになり、第1及び第2のモータ11,12が協調して駆動することになる。なお、この修正は、第2の電流指令生成器19から出力された第2の電流指令値を変更することであってもよく、修正後の第2の電流指令値を出力するように第2の電流指令生成器19を制御することであってもよい。前者の場合には、修正前の第2の電流指令値が出力されることになるが、後者の場合には、修正前の第2の電流指令値は出力されないことになる。また、電流指令修正部20は、例えば、実電流値と推定電流値との違いに応じて第2の電流指令値を修正してもよい。すなわち、電流指令修正部20は、実電流値と推定電流値との差や、実電流値と推定電流値との比に応じて、両者の差が0となるように、または、両者の比が1:1になるように、第2の電流指令値を修正してもよい。また、その実電流値と推定電流値との違いに応じた第2の電流指令値の修正は、リアルタイム処理として行われてもよい。なお、このリアルタイムでの第2の電流指令値の修正方法については後述する。
The current
なお、電流指令修正部20によって修正された第2の電流指令値に応じて第2のモータ12が駆動されることになる。すなわち、第2の電流指令値の示す電流が第2のモータ12に流れるように制御されることになる。この制御の方法は、第1の電流指令値に応じて第1のモータ11が駆動されるようにする制御の方法と同様であり、その説明を省略する。なお、その制御のため、ワイヤ送給装置1は、第2の電流指令値に応じて第2のモータ12のトルクを制御する図示しないトルク指令生成器や、第2のモータ12の実電流値を取得する図示しない電流値取得部等を有していてもよい。
The
[推定電流値の取得方法]
電流値推定部18による推定電流値の取得方法について説明する。まず、第1のモータ11の時刻kのトルクτp,kと、時刻kの推定電流値ii,k、及び第1のモータ11のトルク定数Kpとの関係は、次式のようになる。
τp,k=ii,k・Kp
また、第1のモータ11のモータ軸換算イナーシャをJpとし、第1のモータ11の時刻kのモータ速度指令値をωkとすると、それらとトルクτp,kとの関係は、次式のようになる。なお、Δtは、時刻kと時刻k−1との差である。
τp,k=Jp・(ωk−ωk−1)/Δt
[Method of obtaining estimated current value]
A method for obtaining the estimated current value by the current
τ p, k = i i, k · K p
Further, the motor shaft conversion inertia of the first motor 11 and J p, when the motor speed value at time k of the first motor 11 and omega k, the relationship between them and the torque tau p, k, the following equation become that way. Note that Δt is the difference between time k and time k−1.
τ p, k = J p · (ω k −ω k−1 ) / Δt
したがって、KT=Kp・Δtとすると、電流値推定部18は、時刻kの推定電流値ii,kを、次式のように、時刻k、k−1のモータ速度指令値ωk,ωk−1と、イナーシャJpと、KTとを用いて算出できる。なお、次式を算出するため、電流値推定部18は、速度指令値のうち、少なくとも最新の2個ωk,ωk−1を図示しない記録媒体で記憶していてもよい。また、電流値推定部18は、図示しない記録媒体で記憶されているJp/KTを読み出して、次式の算出に用いてもよい。
ii,k=Jp・(ωk−ωk−1)/KT
Therefore, assuming that K T = K p · Δt, the current
i i, k = J p · (ω k -ω k-1) / K T
[第2の電流指令値の修正方法]
電流指令修正部20による第2の電流指令値の修正方法について説明する。まず、第1のモータ11の実電流値をip、トルク定数をKp、トルクをτp、第1の送給ローラ6aの半径をrp、第1のモータ11から第1の送給ローラ6aまでの速比(減速比の逆数)をgp、トルクτpに応じて溶接ワイヤ5にかかる力をFpとすると、次式のようになる。
ip・Kp=τp=rp・Fp/gp
[Second Current Command Value Correction Method]
A method for correcting the second current command value by the current
i p · K p = τ p = r p · F p / g p
また、第2のモータ12の実電流値をiq、トルク定数をKq、トルクをτq、第2の送給ローラ7aの半径をrq、第2のモータ12から第2の送給ローラ7aまでの速比をgq、トルクτqに応じて溶接ワイヤ5にかかる力をFqとすると、次式のようになる。
iq・Kq=τq=rq・Fq/gq
ここで、Fp=Fqとして、上記二式を用いると、次式が得られる。
iq=ip・Kpgprq/Kqgqrp
The actual current value of the
i q · K q = τ q = r q · F q / g q
Here, when the above two equations are used as F p = F q , the following equation is obtained.
i q = i p · K p g p r q / K q q g q r p
したがって、第1のモータ11の実電流ipに応じた溶接ワイヤ5の長さ方向の力を第2のモータ12で発生されるためには、第2のモータ12の実電流iqが、ip・Kpgprq/Kqgqrpとなればよいことが分かる。そのため、電流指令修正部20は、第2の電流指令値icを、次式のように修正することによって、修正後の第2の電流指令値imを取得してもよい。
im=α(ia−ii)・Kpgprq/Kqgqrp+ic
ここで、αは、補正ゲインであり、iaは、電流値取得部13が取得した実電流値であり、iiは、電流値推定部18が取得した推定電流値である。なお、「ia−ii」は、モータ速度指令値に対して足りていない第1のモータ11の電流値である。そして、その電流値を第2のモータ12に換算したものが、(ia−ii)・Kpgprq/Kqgqrpとなる。そのうち、補正ゲインαを掛けたものを、第2のモータ12側でサポートすることになるため、αは通常、1未満の正の実数である。その補正ゲインαは、例えば、ワイヤ送給装置1の操作者や設計者等によって適宜、定められてもよい。
Therefore, in order to be generating a longitudinal force of the welding wire 5 according to the actual current i p of the first motor 11 in the
i m = α (i a -i i) · K p g p r q / K q g q r p + i c
Here, α is a correction gain, i a is an actual current value acquired by the current
また、上述の式は一例であり、例えば、電流指令修正部20は、次式のように第2の電流指令値icを修正してもよい。なお、βは、第1のモータ11の実電流値と推定電流値との違いに応じたサポートを第2のモータ12がすることができるように適宜、設定される正の係数である。
im=ic(1+β(ia−ii))
Further, the above formula is an example, and for example, the current
i m = i c (1 + β (i a -i i))
次に、ワイヤ送給装置1の動作について図3のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートにおいて、電流値取得部13による実電流値の取得と、速度取得部14による実速度の取得とは、特に明記されていないが、それぞれ行われているものとする。また、第2のモータ12の実速度や実電流値も取得されているものとする。
Next, operation | movement of the
(ステップS101)ワイヤ速度指令生成器15は、ワイヤ速度指令値を生成するかどうか判断する。そして、ワイヤ速度指令値を生成する場合には、ステップS102に進み、そうでない場合には、ワイヤ速度指令値を生成すると判断するまでステップS101の処理を繰り返す。なお、ワイヤ速度指令生成器15は、例えば、ワイヤ速度指令値を生成すると周期的に判断してもよい。
(Step S101) The wire
(ステップS102)ワイヤ速度指令生成器15は、ワイヤ速度指令値を生成する。生成されたワイヤ速度指令値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
(Step S102) The wire
(ステップS103)モータ速度指令生成器16は、生成されたワイヤ速度指令値に応じて、モータ速度指令値を生成する。生成されたモータ速度指令値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
(Step S103) The motor
(ステップS104)第1の電流指令生成器17は、モータ速度指令値と、速度取得部14によって取得された実速度とを用いて、第1の電流指令値を生成する。生成された第1の電流指令値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。この第1の電流指令値に応じて、第1のモータ11は、第1の送給ローラ6aを駆動する。
(Step S104) The first
(ステップS105)電流値推定部18は、モータ速度指令値に応じて推定電流値を取得する。厳密には、モータ速度指令値の時間変化(時間微分)に応じて推定電流値が算出される。取得された推定電流値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
(Step S105) The current
(ステップS106)第2の電流指令生成器19は、生成されたワイヤ速度指令値に応じて、第2のモータ12のモータ速度指令値を生成し、その第2のモータ12のモータ速度指令値と、第2のモータ12の実速度とを用いて、第2の電流指令値を生成する。生成された第2の電流指令値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
(Step S106) The second
(ステップS107)電流指令修正部20は、推定電流値と実電流値とを用いて、第2の電流指令値を修正する。その修正の処理は、例えば、上述のimの式を用いた修正であってもよい。その修正後の第2の電流指令値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。この修正後の第2の電流指令値に応じて、第2のモータ12は、第2の送給ローラ7aを駆動する。そして、ステップS101に戻る。
(Step S107) The current
なお、ステップS105の推定電流値の取得の処理は、モータ速度指令値の生成の処理(ステップS103)より後であり、第2の電流指令値の修正の処理(ステップS107)より前に行われるのであれば、そのタイミングは問わない。また、図3のフローチャートにおいて、ステップS106,S107に代えて、電流指令修正部20による修正の制御に応じて第2の電流指令生成器19が修正後の第2の電流指令値を生成するステップを備えてもよい。また、図3のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
The process of acquiring the estimated current value in step S105 is performed after the process of generating the motor speed command value (step S103) and before the process of correcting the second current command value (step S107). If it is, the timing does not matter. Further, in the flowchart of FIG. 3, in place of steps S106 and S107, the second
以上のように、本実施の形態によるワイヤ送給装置1によれば、第2のモータ12が第1のモータ11に追従するように、第2の電流指令値を修正するため、第1及び第2のモータ11,12による溶接ワイヤ5の送給が競合することなく、両モータ11,12が協調して溶接ワイヤ5を送給するようになる。また、その修正を、実電流値と推定電流値とを用いて行うため、溶接ワイヤ5の高速な前進、後退を実現できるようになる。すなわち、指令値(推定電流値)をも用いて修正を行うため、実電流値のみを用いる場合よりも高い追従性を得ることができる。また、電流指令修正部20が、実電流値と推定電流値との違いに応じてリアルタイムで第2の電流指令値を修正することにより、第2のモータ12を、第1のモータ11に高速に追従させることができるようになる。
As described above, according to the
なお、第2の電流指令生成器19が第2の電流指令値を生成する方法は、上記のものに限定されない。例えば、第2の電流指令生成器19は、特許文献4に記載のように、第1のモータ11のトルクと、第2のモータ12のトルクとを用いて、第2のモータ12のトルクが第1のモータ11のトルクに近づくための第2の電流指令値を生成してもよい。また、第2の電流指令生成器19は、第2のモータ12が定トルクで駆動するための第2の電流指令値を生成してもよい。
Note that the method by which the second
また、本実施の形態では、電流指令修正部20が実電流値と推定電流値との値の違いに応じて第2の電流指令値を修正する場合について説明したが、そうでなくてもよい。第2の電流指令値が所定のパターンの繰り返しである場合には、電流指令修正部20は、パターン単位での実電流値と推定電流値との違いに応じて、第2の電流指令値のパターンを修正してもよい。そのような場合には、例えば、ワイヤ速度指令生成器15の生成するワイヤ速度指令値が、溶接ワイヤ5の前進、後退を繰り返させる周期的なものであってもよい。また、第2の電流指令生成器19は、あらかじめ決められた電流値の1周期のパターンである電流値パターンを周期的に繰り返して出力してもよい。この周期は、前述の単位期間と同じであってもよい。例えば、第2の電流指令生成器19は、図示しない記録媒体で記憶されても電流値パターンを読み出して、周期的に出力してもよい。なお、ワイヤ速度指令生成器15が生成するワイヤ速度指令値が溶接ワイヤ5の周期的な前進及び後退の繰り返しに応じた指令値である場合には、第2の電流指令生成器19は、そのワイヤ速度指令値を用いて、そのワイヤ速度指令値と同期するように電流値パターンを出力してもよい。したがって、第2の電流指令生成器19がワイヤ速度指令値に応じて第2の電流指令値を生成するとは、第2の電流指令生成器19が、ワイヤ速度指令値と同期するように、第2の電流指令値である電流値パターンを周期的に出力することであってもよい。
In the present embodiment, the case where the current
また、第2の電流指令生成器19が電流値パターンを周期的に繰り返して出力することによって第2の電流指令値を生成する場合には、電流指令修正部20は、その電流値パターンの振幅、及び電流値のオフセットの少なくとも一方に関する修正を行ってもよい。その場合には、電流指令修正部20は、電流値パターンの単位で、第2の電流指令値を修正することになる。
When the second
そのような第2の電流指令値の修正について、図4の波形を参照しながら具体的に説明する。ワイヤ速度指令生成器15が生成した周期的なワイヤ速度指令値に応じてモータ速度指令生成器16が生成したモータ速度指令値は、例えば、図4(a)で示されるものとなる。図4(a)において、周期はtPであり、例えば、時刻t0〜t0+tPが1周期(単位期間)である。なお、その周期に応じた周波数は、例えば、1Hzから150Hzであってもよく、その他の周波数であってもよい。また、その周波数は、50Hzから130Hzであってもよい。モータ速度指令値が図4(a)で示される場合には、例えば、電流値推定部18で取得される推定電流値は、図4(b)の破線で示されるようになる。モータ速度指令値が周期ごとに同じパターンであるため、推定電流値も周期ごとに同じパターンとなっている。一方、電流値取得部13が取得する実電流値は、図4(b)の実線で示されるように、推定電流値(理想的な電流値)とは異なるものとなりうる。例えば、時刻t0〜t0+tPの期間では、実電流値は、推定電流値よりも振幅が大きくなっている。また、時刻t0+tP〜t0+2tPの期間では、実電流値は、推定電流値よりも全体的に電流値の大きい方にずれている。
Such correction of the second current command value will be specifically described with reference to the waveform of FIG. The motor speed command value generated by the motor
ワイヤ速度指令生成器15の生成するワイヤ速度指令値が周期的なものである場合に、第2の電流指令生成器19は、そのワイヤ速度指令値に応じて、第2の電流指令値である電流値パターンを生成してもよい。その電流値パターンの生成は、前述のように、ワイヤ速度指令値に同期して電流値パターンを出力することであってもよい。例えば、ワイヤ速度指令値において、速度の指令値が負から正に変わるタイミングで、第2の電流指令生成器19は、電流値パターンの出力を開始してもよい。そのようにして出力された電力値パターンは、図4(c)の破線で示されるようになる。そして、電流指令修正部20は、電流値パターンの繰り返しである第2の電流指令値の1周期の振幅やオフセットを修正してもよい。具体的には、図4(b)の時刻t0〜t0+tPの期間で示されるように、実電流値のパターンの振幅が、推定電流値のパターンの振幅よりも大きい場合には、電流指令修正部20は、図4(c)の実線で示される、時刻t0+tP〜t0+2tPの修正後の第2の電流指令値の振幅が、破線で示される基準の電流指令値(電流値パターン)の振幅より大きくなるようにしてもよい。そのため、電流指令修正部20は、例えば、第2の電流指令生成器19が出力した第2の電流指令値に振幅係数を掛けてもよく、電流値パターンに振幅係数を掛けたパターンを出力するように、第2の電流指令生成器19を制御してもよい。また、図4(b)の時刻t0+tP〜t0+2tPの期間で示されるように、実電流値のパターンが、推定電流値のパターンに対して電流値の大きい方にずれている場合には、電流指令修正部20は、図4(c)の実線で示される、時刻t0+2tP〜t0+3tPの修正後の第2の電流指令値が、破線で示される基準の電流指令値より電流値の大きい方にオフセットを有するようにしてもよい。そのため、電流指令修正部20は、例えば、第2の電流指令生成器19が出力した第2の電流指令値に、オフセット値を加算してもよく、電流値パターンにオフセット値を加算したパターンを出力するように、第2の電流指令生成器19を制御してもよい。なお、電流指令修正部20は、上述の説明のように、時刻t0+n×tP〜t0+(n+1)×tPの周期(単位期間)における実電流値と推定電流値との比較結果に応じて、時刻t0+(n+1)×tP〜t0+(n+2)×tPの周期における第2の電流指令値のパターンを修正する。nは、任意の整数である。その修正は、電流値パターンの振幅に関する修正であってもよく、電流値パターンの電流値のオフセットに関する修正であってもよく、その両方の修正であってもよい。電流値パターンの振幅に関する修正を行う場合には、電流指令修正部20は、電流値パターンの振幅に乗算される振幅係数を算出してもよい。また、電流値パターンのオフセットに関する修正を行う場合には、電流指令修正部20は、電流値パターンに加算されるオフセット値を算出してもよい。そして、電流指令修正部20は、その算出した振幅係数やオフセット値を用いて、電流値パターンを修正してもよい。
When the wire speed command value generated by the wire
電流指令修正部20が、そのような振幅係数やオフセット値を算出する具体的な処理について説明する。電流指令修正部20は、時刻t0+n×tP〜t0+(n+1)×tPの周期の実電流値と、推定電流値とを受け取ると、その1周期において、実電流値の平均と推定電流値の平均とを算出する。そして、電流指令修正部20は、|実電流値の平均−推定電流値の平均|<ε1である場合には、
オフセット値=0
に設定し、|実電流値の平均−推定電流値の平均|≧ε1である場合には、
オフセット値=α(実電流値の平均−推定電流値の平均)・Kpgprq/Kqgqrp
に設定してもよい。なお、α,Kp,gp,rp,Kq,gq,rqは、上述の説明と同様のものである。また、ε1は正の値であり、|実電流値の平均−推定電流値の平均|<ε1である場合に両電流値の平均を同一視できるほど小さい値である。そして、電流指令修正部20は、時刻t0+(n+1)×tP〜t0+(n+2)×tPの周期において、第2の電流指令値(電流値パターン)に、算出したオフセット値を加算する。
A specific process in which the current
Offset value = 0
When | average of actual current value−average of estimated current value | ≧ ε1,
Offset value = alpha (average of the actual current value - average of the estimated current value) · K p g p r q / K q g q r p
May be set. Note that α, K p , g p , r p , K q , g q , and r q are the same as described above. Also, ε1 is a positive value, and is a value that is so small that the average of both current values can be identified when | average of actual current value−average of estimated current value | <ε1. Then, the current
また、電流指令修正部20は、時刻t0+n×tP〜t0+(n+1)×tPの周期の実電流値−(実電流値の平均−推定電流値の平均)の最大値及び最小値(これらを実最大値及び実最小値と呼ぶことにする)と、推定電流値の最大値及び最小値(これらを推定最大値及び推定最小値と呼ぶことにする)とを比較する。そして、電流指令修正部20は、(1−ε2)<|実最大値/推定最大値|<(1+ε2)である場合、または、(1−ε2)<|実最小値/推定最小値|<(1+ε2)である場合には、
振幅係数=1
に設定し、|実最大値/推定最大値|≦(1−ε2)かつ|実最小値/推定最小値|≦(1−ε2)である場合、または、(1+ε2)≦|実最大値/推定最大値|かつ(1+ε2)≦|実最小値/推定最小値|である場合には、
振幅係数=γ(|実最大値/推定最大値|+|実最小値/推定最小値|)/2
に設定してもよい。なお、通常、|実最大値/推定最大値|≦(1−ε2)かつ(1+ε2)≦|実最小値/推定最小値|の場合や、|実最小値/推定最小値|≦(1−ε2)かつあ(1+ε2)≦|実最大値/推定最大値|である場合はないと考えられるが、仮にそのような場合があれば、振幅係数=1に設定してもよい。また、ε2は正の値であり、(1−ε2)<|実最大値/推定最大値|<(1+ε2)や、(1−ε2)<|実最小値/推定最小値|<(1+ε2)である場合に、実最大値と推定最大値や、実最小値と推定最小値を同一視できるほど小さい値である。また、γは、第1のモータ11の実電流値の振幅と、推定電流値の振幅との違いに応じたサポートを第2のモータ12がすることができるように適宜、設定される正の係数である。通常、γは1に近い値である。
In addition, the current
Amplitude coefficient = 1
If | actual maximum value / estimated maximum value | ≦ (1-ε2) and | actual minimum value / estimated minimum value | ≦ (1-ε2), or (1 + ε2) ≦ | actual maximum value / If the estimated maximum value | and (1 + ε2) ≦ | actual minimum value / estimated minimum value |
Amplitude coefficient = γ (| actual maximum value / estimated maximum value | + | actual minimum value / estimated minimum value |) / 2
May be set. Normally, | real maximum value / estimated maximum value | ≦ (1-ε2) and (1 + ε2) ≦ | actual minimum value / estimated minimum value |, or | actual minimum value / estimated minimum value | ≦ (1- It is considered that ε2) and (1 + ε2) ≦ | actual maximum value / estimated maximum value |. However, if there is such a case, amplitude coefficient = 1 may be set. Also, ε2 is a positive value, and (1−ε2) <| actual maximum value / estimated maximum value | <(1 + ε2) or (1−ε2) <| actual minimum value / estimated minimum value | <(1 + ε2) In this case, the actual maximum value and the estimated maximum value, or the actual minimum value and the estimated minimum value are so small that they can be identified. Further, γ is a positive value that is set as appropriate so that the
また、ここでは、オフセット値や、振幅係数を算出する一例について説明したが、他の方法によってオフセット値や振幅係数を算出してもよい。また、電流指令修正部20は、電流値パターンのオフセットや、振幅以外を修正してもよい。例えば、電流指令修正部20は、実電流値が最大値や最小値となる1周期内の時刻と、推定電流値が最大値や最小値となる1周期内の時刻とを比較し、両者が一致するように、電流値パターンの出力タイミングを調整してもよい。すなわち、時間方向について、電流値パターンを移動させてもよい。
Although an example of calculating the offset value and the amplitude coefficient has been described here, the offset value and the amplitude coefficient may be calculated by other methods. Further, the current
なお、電流指令修正部20は、修正後の第2の電流指令値が、各単位期間の境界で適切につながるようにすることが好適である。修正後の第2の電流指令値に、ギャップを生じさせないようにするためである。
また、図4は説明のための便宜上のものであり、モータ速度指令値と、それに応じた推定電流値等との関係は、必ずしも正確ではない。
It is preferable that the current
FIG. 4 is provided for convenience of explanation, and the relationship between the motor speed command value and the estimated current value corresponding to the motor speed command value is not necessarily accurate.
図5は、第2の電流指令生成器19が電流値パターンを出力し、電流指令修正部20がその電流値パターンの振幅等を修正する場合におけるワイヤ送給装置1の動作を示すフローチャートである。なお、ステップS101〜S105の処理は、図3のフローチャートと同様であり、その説明を省略する。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
(ステップS201)電流指令修正部20は、電流値推定部18が取得した推定電流値と、その時点の実電流値とを図示しない記録媒体に蓄積する。なお、その蓄積時に、電流指令修正部20は、その時点の時刻に対応付けて蓄積してもよい。
(Step S201) The current
(ステップS202)第2の電流指令生成器19は、第2の電流指令値を生成する。この生成は、あらかじめ図示しない記録媒体で記憶されている電流値パターンから、現在の時刻に対応する時点の値を読み出して出力することであってもよい。
(Step S202) The second
(ステップS203)電流指令修正部20は、その時点に設定されているオフセット値や、振幅係数を用いて、第2の電流指令生成器19が出力した第2の電流指令値を修正する。具体的には、次式のように第2の電流指令値が修正されてもよい。
修正後の第2の電流指令値=振幅係数×修正前の第2の電流指令値+オフセット値
(Step S203) The current
Second current command value after correction = amplitude coefficient × second current command value before correction + offset value
(ステップS204)電流指令修正部20は、オフセット値等を算出するタイミングであるかどうか判断する。そして、そのタイミングである場合には、ステップS205に進み、そうでない場合には、ステップS101に戻る。なお、電流指令修正部20は、単位期間が終了した時点(上述の説明において、時刻がt0+n×tPとなった時点)に、オフセット値等を算出するタイミングであると判断してもよい。
(Step S204) The current
(ステップS205)電流指令修正部20は、最新の単位期間における実電流値及び推定電流値を用いて、例えば、上述のようにしてオフセット値を算出する。この算出したオフセット値は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
(Step S205) The current
(ステップS206)電流指令修正部20は、最新の単位期間における実電流値及び推定電流値を用いて、例えば、上述のようにして振幅係数を算出する。この算出した振幅係数は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。そして、ステップS101に戻る。なお、その後の単位期間における第2の電流指令値の修正では、それらの算出されたオフセット値や振幅係数を用いた修正が行われる。
(Step S206) The current
なお、図5のフローチャートにおいても、ステップS202,S203に代えて、電流指令修正部20による修正の制御に応じて第2の電流指令生成器19が修正後の第2の電流指令値を生成するステップを備えてもよい。また、図5のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
Also in the flowchart of FIG. 5, instead of steps S202 and S203, the second
このように、電流指令修正部20が、電流値パターンのオフセットや振幅を修正することによって、安定した制御が可能となる。すなわち、修正後の第2の電流指令値を用いてフィードバック制御を行った場合に、振動や発散の起こる可能性を低減させることができる。また、電流指令修正部20による修正がオフセットや振幅の変更等に限られるため、オフセット量に関する制限を設けることによって、1周期に前進期間と後退期間との両方が含まれるようにすることができ、インチング、リトラクトを適切に実現することができるようになる。なお、前進期間とは、溶接ワイヤ5が前進する期間であり、後退期間とは、溶接ワイヤ5が後退する期間である。また、このようにパターンに応じた修正を行う場合には、周期ごとに電流値を修正するため、各周期の電流指令値はフィードフォワードで送られることになり、第2のモータ12の遅れ要素を考慮することができるため、同期性能が向上することになる。
As described above, the current
なお、図4を用いた説明では、時刻t0〜t0+tP等の期間が1周期であるとしたが、そうでなくてもよい。例えば、時刻t0〜t0+2tPの期間を1周期としてもよい。すなわち、1周期に前進及び後退が1セット以上、繰り返されてもよい。 In the description with reference to FIG. 4, although the period of such time t 0 ~t 0 + t P is to be one period or not. For example, the duration of time t 0 ~t 0 + 2t P may be one cycle. That is, one set or more of forward and backward may be repeated in one cycle.
また、本実施の形態では、ワイヤ送給装置1が2個の送給機構を有する場合について説明したが、ワイヤ送給装置1は、3個以上の送給機構を有していてもよい。その場合には、例えば、最後段のモータに関する実電流値と、推定電流値とを用いて、それよりも前段にある2個以上のモータの電流指令値がそれぞれ修正されてもよい。または、例えば、最後段のモータ(第1のモータとする)に関する実電流値と、推定電流値とを用いて、第1のモータの直近の前段のモータ(第2のモータとする)の電流指令値が修正され、その第2モータに関する実電流値と、推定電流値とを用いて、第2のモータの直近の前段のモータの電流指令値が修正される、ということが、最前段のモータまで繰り返されてもよい。
Moreover, although the case where the
また、本実施の形態では、ワイヤ送給装置1が電流値推定部18を備えている場合について説明したが、そうでなくてもよい。推定電流値の取得を行わない場合には、ワイヤ送給装置1は、電流値推定部18を備えていなくてもよい。電流値推定部18がない場合には、電流指令修正部20は、推定電流値に代えて、モータ速度指令値に応じた第1のモータ11の電流値を用いて第2の電流指令値の修正を行ってもよい。例えば、図4で示されるように、モータ速度指令値が周期的な指令値である場合には、その1周期に対応するモータ速度指令値に応じた第1のモータ11の電流値(すなわち、1周期分の推定電流値)を図示しない記録媒体で記憶しておき、電流指令修正部20は、その記憶されている電流値である、モータ速度指令値に応じた第1のモータ11の電流値と、実電流値とを用いて第2の電流指令値の修正を行ってもよい。
Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the
また、本実施の形態では、ワイヤ送給装置1がワイヤ速度指令生成器15を備えている場合について説明したが、そうでなくてもよい。ワイヤ速度指令の生成を行わない場合には、ワイヤ送給装置1は、ワイヤ速度指令生成器15を備えていなくてもよい。ワイヤ速度指令生成器15がない場合には、モータ速度指令生成器16は、例えば、図4(a)で示されるような周期的なモータ速度指令をあらかじめ保持しており、そのモータ速度指令を繰り返して出力してもよい。また、第2の電流指令生成器19は、前述のように、電流値パターンを繰り返して出力してもよい。なお、モータ速度指令値と、第2の電流指令値とが同期するように、モータ速度指令生成器16と第2の電流指令生成器19とは、それらのタイミングを合わせながら出力するようにしてもよい。
Moreover, although the case where the
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。 In the above embodiment, each process or each function may be realized by centralized processing by a single device or a single system, or may be distributedly processed by a plurality of devices or a plurality of systems. It may be realized by doing.
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、あるいは、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。 In the above embodiment, the information exchange between the components is performed by one component when, for example, the two components that exchange the information are physically different from each other. It may be performed by outputting information and receiving information by the other component, or when two components that exchange information are physically the same, one component May be performed by moving from the phase of the process corresponding to to the phase of the process corresponding to the other component.
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いるしきい値や数式、設定値等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、あるいは長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、あるいは、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、あるいは、図示しない読み出し部が行ってもよい。 In the above embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information received, acquired, selected, generated, transmitted, or received by each component In addition, information such as threshold values, mathematical formulas, setting values, etc. used by each component in the processing is temporarily or over a long period of time on a recording medium (not shown), even if not specified in the above description. Also good. Further, the storage of information in the recording medium (not shown) may be performed by each component or a storage unit (not shown). Further, reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or a reading unit (not shown).
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いるしきい値や数式、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。 In the above embodiment, when information used by each component, for example, information such as a threshold value, a mathematical expression, and various setting values used by each component may be changed by the user Even if not specified in the above description, the user may be able to change the information as appropriate, or may not be so. If the information can be changed by the user, the change is realized by, for example, a not-shown receiving unit that receives a change instruction from the user and a changing unit (not shown) that changes the information in accordance with the change instruction. May be. The change instruction received by the receiving unit (not shown) may be received from an input device, information received via a communication line, or information read from a predetermined recording medium, for example. .
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。また、そのプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。また、そのプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。 In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be realized by software may be realized by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. At the time of execution, the program execution unit may execute the program while accessing the storage unit or the recording medium. The program may be executed by being downloaded from a server or the like, or may be executed by reading a program recorded on a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like). Good. Further, this program may be used as a program constituting a program product. Further, the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明によるワイヤ送給装置によれば、2以上のモータを用いて溶接ワイヤを送給する場合であっても、各モータのトルクを打ち消し合うことなく、協調して高速なインチング、リトラクトを実現できるという効果が得られ、溶接ワイヤを送給する装置として有用である。 As described above, according to the wire feeding device according to the present invention, even when the welding wire is fed using two or more motors, high-speed inching is achieved in cooperation without canceling the torque of each motor. The effect that the retract can be realized is obtained, and it is useful as a device for feeding the welding wire.
1 ワイヤ送給装置
5 溶接ワイヤ
6a 第1の送給ローラ
6b 第1の加圧ローラ
7a 第2の送給ローラ
7b 第2の加圧ローラ
11 第1のモータ
12 第2のモータ
13 電流値取得部
14 速度取得部
15 ワイヤ速度指令生成器
16 モータ速度指令生成器
17 第1の電流指令生成器
18 電流値推定部
19 第2の電流指令生成器
20 電流指令修正部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の送給ローラを駆動する第1のモータと、
前記第1の送給ローラよりも前段側において前記溶接ワイヤを送給する第2の送給ローラと、
前記第2の送給ローラを駆動する第2のモータと、
前記溶接ワイヤの速度指令値であるワイヤ速度指令値を生成するワイヤ速度指令生成器と、
前記ワイヤ速度指令値に応じて、前記第1のモータの速度指令値であるモータ速度指令値を生成するモータ速度指令生成器と、
前記第1のモータの実速度を取得する速度取得部と、
前記モータ速度指令値と前記実速度とに応じて、前記第1のモータの電流指令値である第1の電流指令値を生成する第1の電流指令生成器と、
前記第1のモータの実電流値を取得する電流値取得部と、
前記ワイヤ速度指令値に応じて、前記第2のモータの電流指令値である第2の電流指令値を生成する第2の電流指令生成器と、
前記実電流値と前記モータ速度指令値に応じた前記第1のモータの電流値とを用いて、前記第2のモータが前記第1のモータに追従するように、前記第2の電流指令値を修正する電流指令修正部と、を備え、
前記ワイヤ速度指令生成器は、前記溶接ワイヤの周期的な前進及び後退の繰り返しに応じたワイヤ速度指令値を生成し、
前記第1の電流指令値に応じて前記第1のモータが駆動され、
前記第2の電流指令生成器は、あらかじめ決められた電流値の1周期のパターンである電流値パターンを周期的に繰り返して出力するものであり、
前記電流指令修正部は、ある周期における前記実電流値の平均と前記モータ速度指令値に応じた前記第1のモータの電流値の平均との差の絶対値が、第1の閾値以上である場合に、次の周期の電流値パターンの電流値のオフセットに関する修正を行い、
前記第1の閾値は、正の値であり、
前記電流指令修正部によって修正された第2の電流指令値に応じて前記第2のモータが駆動される、ワイヤ送給装置。 A first feed roller for feeding a welding wire;
A first motor for driving the first feeding roller;
A second feeding roller that feeds the welding wire on the front side of the first feeding roller;
A second motor for driving the second feeding roller;
A wire speed command generator for generating a wire speed command value which is a speed command value of the welding wire;
A motor speed command generator that generates a motor speed command value that is a speed command value of the first motor in accordance with the wire speed command value;
A speed acquisition unit for acquiring an actual speed of the first motor;
A first current command generator that generates a first current command value that is a current command value of the first motor according to the motor speed command value and the actual speed;
A current value acquisition unit for acquiring an actual current value of the first motor;
A second current command generator that generates a second current command value that is a current command value of the second motor according to the wire speed command value;
Using the actual current value and the current value of the first motor according to the motor speed command value, the second current command value so that the second motor follows the first motor. A current command correction unit for correcting
The wire speed command generator generates a wire speed command value corresponding to repetition of periodic advancement and retraction of the welding wire,
The first motor is driven in accordance with the first current command value;
The second current command generator outputs a current value pattern that is a pattern of one cycle of a predetermined current value periodically and outputs,
In the current command correction unit, an absolute value of a difference between an average of the actual current values in a certain cycle and an average of the current values of the first motor according to the motor speed command value is equal to or greater than a first threshold value. If the current value offset of the current pattern of the next period is corrected,
The first threshold is a positive value;
A wire feeding device in which the second motor is driven in accordance with a second current command value corrected by the current command correction unit.
前記第2の閾値は、正の値である、請求項1記載のワイヤ送給装置。The wire feeding device according to claim 1, wherein the second threshold value is a positive value.
前記第1の送給ローラを駆動する第1のモータと、A first motor for driving the first feeding roller;
前記第1の送給ローラよりも前段側において前記溶接ワイヤを送給する第2の送給ローラと、A second feeding roller that feeds the welding wire on the front side of the first feeding roller;
前記第2の送給ローラを駆動する第2のモータと、A second motor for driving the second feeding roller;
前記溶接ワイヤの速度指令値であるワイヤ速度指令値を生成するワイヤ速度指令生成器と、A wire speed command generator for generating a wire speed command value which is a speed command value of the welding wire;
前記ワイヤ速度指令値に応じて、前記第1のモータの速度指令値であるモータ速度指令値を生成するモータ速度指令生成器と、A motor speed command generator that generates a motor speed command value that is a speed command value of the first motor in accordance with the wire speed command value;
前記第1のモータの実速度を取得する速度取得部と、A speed acquisition unit for acquiring an actual speed of the first motor;
前記モータ速度指令値と前記実速度とに応じて、前記第1のモータの電流指令値である第1の電流指令値を生成する第1の電流指令生成器と、A first current command generator that generates a first current command value that is a current command value of the first motor according to the motor speed command value and the actual speed;
前記第1のモータの実電流値を取得する電流値取得部と、A current value acquisition unit for acquiring an actual current value of the first motor;
前記ワイヤ速度指令値に応じて、前記第2のモータの電流指令値である第2の電流指令値を生成する第2の電流指令生成器と、A second current command generator that generates a second current command value that is a current command value of the second motor according to the wire speed command value;
前記実電流値と前記モータ速度指令値に応じた前記第1のモータの電流値とを用いて、前記第2のモータが前記第1のモータに追従するように、前記第2の電流指令値を修正する電流指令修正部と、を備え、Using the actual current value and the current value of the first motor according to the motor speed command value, the second current command value so that the second motor follows the first motor. A current command correction unit for correcting
前記ワイヤ速度指令生成器は、前記溶接ワイヤの周期的な前進及び後退の繰り返しに応じたワイヤ速度指令値を生成し、The wire speed command generator generates a wire speed command value corresponding to repetition of periodic advancement and retraction of the welding wire,
前記第1の電流指令値に応じて前記第1のモータが駆動され、The first motor is driven in accordance with the first current command value;
前記第2の電流指令生成器は、あらかじめ決められた電流値の1周期のパターンである電流値パターンを周期的に繰り返して出力するものであり、The second current command generator outputs a current value pattern that is a pattern of one cycle of a predetermined current value periodically and outputs,
前記電流指令修正部は、ある周期において、前記実電流値から前記実電流値の平均を減算して前記モータ速度指令値に応じた前記第1のモータの電流値の平均を加算した値の最大値及び最小値である実最大値及び実最小値と、当該周期における前記モータ速度指令値に応じた前記第1のモータの電流値の最大値及び最小値である推定最大値及び推定最小値とについて、前記実最大値と前記推定最大値の比、及び、前記実最小値と前記推定最小値の比が共に1より閾値以上小さい場合または1より前記閾値以上大きい場合に、次の周期の電流値パターンの振幅に関する修正を行い、The current command correction unit is configured to subtract the average of the actual current values from the actual current value and add the average of the current values of the first motor according to the motor speed command value in a certain cycle. An actual maximum value and an actual minimum value that are values and a minimum value, and an estimated maximum value and an estimated minimum value that are the maximum value and the minimum value of the current value of the first motor according to the motor speed command value in the cycle. When the ratio between the actual maximum value and the estimated maximum value and the ratio between the actual minimum value and the estimated minimum value are both smaller than 1 or more than the threshold or larger than 1 than the threshold, the current of the next period Make corrections regarding the amplitude of the value pattern,
前記閾値は、正の値であり、The threshold is a positive value,
前記電流指令修正部によって修正された第2の電流指令値に応じて前記第2のモータが駆動される、ワイヤ送給装置。A wire feeding device in which the second motor is driven in accordance with a second current command value corrected by the current command correction unit.
前記電流指令修正部は、前記モータ速度指令値に応じた前記第1のモータの電流値である前記推定電流値を用いて前記第2の電流指令値を修正する、請求項1から請求項3のいずれか記載のワイヤ送給装置。 A current value estimating unit that obtains an estimated current value that is a current command value of the first motor estimated from the motor speed command value;
The current command correction unit corrects the second current command value by using the estimated current value is a current value of said first motor in accordance with the motor speed command value, claims 1 to 3 The wire feeding device according to any one of the above.
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