JPS6347425Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はアーク溶接機の溶接ワイヤ送給路に２
個以上のワイヤ送給装置を設けて長距離の送給を
可能としたプツシユプル式溶接ワイヤ送給装置に
関するものである。

一般にプツシユプル方式のワイヤ送給装置にお
いては、溶接トーチに最も近いワイヤ送給装置
（以後、プル側ワイヤ送給装置と言う）の電動機
は定速度制御し、それ以外のワイヤ送給装置（以
下、プツシユ側ワイヤ送給装置と言う）の電動機
は、定トルク制御することによつて全体として溶
接ワイヤを所定の速度で溶接トーチに送給するよ
うになつている。そしてこのプツシユ側ワイヤ送
給装置は、通常送給負荷にかかわらず一定のトル
クとなるように制御されている。

ところで、溶接ワイヤの送給に必要な駆動力
は、溶接ワイヤの送給路の長さ、送給する溶接ワ
イヤの直径や材質などによつて大きく影響を受け
る。したがつて、プツシユプル方式にて溶接ワイ
ヤを送給するに際して、プツシユ側を単に定トル
クに保つときは、この送給路の変化によつて変化
する必要な駆動力、即ち要求される電動機の発生
トルクの変動分はすべてプル側において負担する
ことが必要となり、このためにプル側に使用する
電動機は、必要な最大トルクを発生し得る大きな
容量のものを用意し、かつ送給ロールもこの大き
な送給トルクを十分に伝達し得る大形のものを用
意することが必要となる。しかし、このプル側送
給装置は、溶接トーチに至近して設けられ溶接ト
ーチとともに作業現場内を持ち運びされるもので
あるとともに、溶接ワイヤを安定に定速送給する
ためには、応答性のよいことが要求される。この
ためプル側溶接ワイヤ送給装置は、小形で軽量な
ものとすることが必要であり、上記のように大形
となつたのでは目的に合致しないものとなる。

一方、これらの問題点を解消するために、プル
側電動機の電機子電流を検出して、この検出値に
応じてプツシユ側電動機の出力トルクを制御する
ようにして、必要な送給トルクを平等に負荷させ
るようにした装置も提案されている。しかるに、
このような装置においては、プル側電動機の電流
をプツシユ側電動機のトルク制御回路にフイード
バツクしているために制御系全体が不安定になり
やすく、特に溶接ワイヤの送給開始時、停止時ま
たは速度設定の変更時には、電動機や送給ロール
などの慣性モーメントによるプル側電動機の電機
子電流が急変するために安定な動作が得難く、こ
れらのすべてを補償して満足し得る安定な制御を
得るには極めて複雑で高価な装置となり実用的で
なかつた。

本考案は、送給装置に要求される電動機発生ト
ルクの変化が、溶接ワイヤの直径、材質、送給路
の長さなどの外部条件によつて変化するものの、
これらは溶接ワイヤの材質はもちろん、直径にお
いては、例えば0.8mm、1.0mm、1.2mm、送給路の長
さにおいては、10ｍ，15ｍ，20ｍなどのようにす
べて数種類の段階的変化を示すのみであることに
着目し、これらのそれぞれの条件において必要と
なるトルク値をあらかじめ設定しておき、上記各
外部条件の変更に応じてプツシユ側送給装置の電
動機のトルク設定信号を選定するようにして、外
部条件の変化によつて増減する必要トルクの変化
分を主としてプツシユ側の電動機によつて負担さ
せる装置を提案したものである。

第１図は、本考案を適用するプツシユプル方式
の溶接ワイヤ送給装置を示す概略構成図である。
同図において、１はワイヤリール、２はワイヤリ
ール１から導出した溶接ワイヤ、３は溶接ワイヤ
２をコンジツト４内に送出するための送給ロール
であり電動機５によつて駆動される。６は電動機
５を定トルク制御するためのトルク制御回路であ
り、トルク設定回路７にて設定された所定のトル
クでロール３を駆動する。このロール３、電動機
５、トルク制御回路６、トルク設定回路７によつ
て定トルク制御を行うプツシユ側溶接ワイヤ送給
装置を構成している。８はコンジツト４内を送ら
れてきた溶接ワイヤ２を引き出して溶接トーチ１
２側に設けられた次のコンジツト１３に送り込む
ための送給ロールであり、電動機９によつて駆動
される。この電動機９は速度設定器１１によつて
設定された所定の速度となるように速度制御回路
１０にて定速度制御される。このロール８、電動
機９、速度制御回路１０および速度設定回路１１
は定速度制御を行うプル側溶接ワイヤ送給装置を
構成している。ワイヤリール１から引き出された
溶接ワイヤ２はプツシユ側溶接ワイヤ送給装置お
よびプル側溶接ワイヤ送給装置を経て溶接トーチ
１２に供給されて、被溶接物１４に向つて送給さ
れて図示しない溶接電源から電力を受けて溶接ア
ークを生じる。

第２図は、本考案の実施例を示す接続図であ
り、同図においては、プル側は一般の定速度送給
装置を用いるから省略してある。また同図におい
ては、第１図と同機能を有するものには同符号を
付してある。トルク設定回路７は、直流電源E₁，
E₂，切替スイツチS₁，S₂、各切替スイツチに接
続された抵抗器R₁ないしR₈、演算増幅器OP₁、
フイードバツク用抵抗器R_fとから構成されてお
り、またトルク制御回路６は比較器６１、電力増
幅器６２および電動機５の電機子電流検出器６３
から構成されており、電動機５の電機子電流を入
力信号に応じた定電流に制御することによつて定
トルク制御を行う。

一方、トルク設定回路７は、抵抗器R_fの抵抗
値をr_fとし、直流電源E₁，E₂の出力電圧をそれぞ
れe₁，e₂とすれば演算増幅器OP₁の出力e₀は e₀＝−（e₁／r_o＋e₂／r_n）・r_f （但し、r_oは切替スイツチS₁にて選択された抵
抗器R₁ないしR₄のいずれかの抵抗値、またr_nは
切替スイツチS²にて選択された抵抗器R₅ないし
R₈のいずれかの抵抗値を示す。）となり、切替ス
イツチS₁およびS₂で選択された各値の和に相当す
る電圧信号が得られる。この出力信号を受けてト
ルク制御回路６は、入力信号と電機子電流検出器
６３の出力とを比較器６１にて比較し差信号を得
て増幅器６２で電力増幅した後に電動機５に供給
し、これを駆動する。この結果、電動機５はトル
ク設定回路７の出力信号にて定まる一定電流が供
給されることになり定トルク制御されることにな
る。第２図において、切替スイツチを例えば図に
示したように送給路の長さに応じて10ｍ，15ｍ，
20ｍ，25ｍの４段階に切替えるものとし、切替ス
イツチS₂を溶接ワイヤの直径に応じて0.8mm，1.0
mm，1.2mm，1.6mmの４段階に切替えるようにすれ
ば、常に必要なトルクをプツシユ側働機５によつ
て発生させることができる。また、これらトルク
設定回路の各定数は実験によりプル側電動機の電
流が略一定になるときの値として簡単に求めるこ
とができる。

なお、第２図においては、切替スイツチを２通
り設けて、両スイツチによつて選択されたトルク
設定信号の和を演算増幅器にて構成した加算器を
用いて得るようにしたが、使用する溶接ワイヤの
送給路の長さが一定の場合には切替スイツチS₂の
回路のみでよく、また溶接ワイヤの直径によつて
も送給トルクがあまり変化しないときには、切替
スイツチS₁の回路のみとしていずれも他の切替回
路および加算器を省略することができる。また、
溶接ワイヤの材質や送給路に用いるコンジツトの
種類によつても送給トルクを変更する必要のある
場合には、第２図のトルク設定回路にさらに切替
スイツチと抵抗器の組合せとを設けて３種類以上
の組合せによりトルク設定信号を得るようにして
もよい。

さらに、溶接ワイヤの送給装置を３組以上用い
て長距離の送給を行う場合には、溶接トーチに最
も近い１組の送給装置のみを定速度制御し、残り
の送給装置はそれぞれ各送給装置から次の送給装
置までの距離に応じて、第２図に示したものと同
様のトルク設定回路により定トルク制御を行うよ
うにすればよい。

以上のように本考案においては、プツシユプル
方式の溶接ワイヤ送給装置において、プル側を定
速度制御するとともにプツシユ側を、使用する溶
接ワイヤの直径または送給径路の長さに応じてあ
らかじめ定めたトルク設定回路によつて定トルク
制御を行うので、外部条件の変化によつて発生す
る送給トルクの変化をほとんどプツシユ側の送給
装置によつて負担することになり、この結果、溶
接トーチの近傍に設けられてこれと常に一諸にな
つて持ち運びされるプル側の送給装置を小形軽量
化でき、かつプル側の送給装置の負担する送給ト
ルクは外的条件の変化にもかかわらず常に略一定
であるので速度変動率も略一定となり、溶接ワイ
ヤの送給が極めて安定に行い得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はプツシユプル式溶接ワイヤ送給装置の
概略構成図、第２図は本考案は実施するときの例
を示す接続図である。 １……ワイヤリール、２……溶接ワイヤ、３，
８……送給ロール、４，１３……コンジツト、
５，９……電動機、６……トルク制御回路、７…
…トルク設定回路、１０……速度制御回路、１１
……速度設定回路、１２……溶接トーチ、S₁，S₂
……切替スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 溶接ワイヤの送給路に複数組のワイヤ送給装
   置を配置したプツシユプル方式の溶接ワイヤ送
   給装置において、溶接トーチに最も近いワイヤ
   送給装置を速度設定信号により定速度に制御す
   る定速度ワイヤ送給装置とし、他のワイヤ送給
   装置を前記溶接ワイヤの直径または前記送給経
   路の長さに対応してあらかじめ設定するトルク
   設定回路を設けた定トルクワイヤ送給装置とし
   た溶接ワイヤ送給装置。 ２ 前記トルク設定回路は、送給する溶接ワイヤ
   の直径に応じて段階的に設定値を切替える回路
   である実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   溶接ワイヤ送給装置。 ３ 前記トルク設定回路は、前記溶接ワイヤの送
   給路の長さに応じて段階的に設定値を切替える
   回路である実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の溶接ワイヤ送給装置。 ４ 前記トルク設定回路は、前記溶接ワイヤの直
   径に応じて選定される第１のトルク設定器と、
   前記溶接ワイヤの送給路の長さに応じて選定さ
   れる第２のトルク設定器と、前記第１および第
   ２のトルク設定器の出力を加算する加算器とか
   らなる実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   溶接ワイヤ送給装置。