JPS6215464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はワイヤ送給制御装置に関する。

従来、ワイヤの送端側と受端側とにそれぞれモ
ータを備えたワイヤ送給装置を設けてプツシユプ
ル方式でワイヤの送給をおこなうことが公知であ
る。

この種のワイヤ送給制御装置として、たとえ
ば、第１図に示すように、一方のプツシユワイヤ
送給装置Ａ（第１の送給装置という）の駆動用の
モータ１を定電圧電源回路２により定速制御し、
他方のプルワイヤ送給装置Ｂ（第２の送給装置と
いう）の駆動用のモータ３を、定電圧電源回路４
により抵抗器５を介して、第１の送給装置Ａのワ
イヤ送給動作と同期するように同期制御し、巻取
りリール６から溶接ワイヤ７を巻戻しながら、該
溶接ワイヤ７をコンジツト８を通して溶接トーチ
９に送給するようにしたものがある。

第２の送給装置Ｂによる溶接ワイヤ７の送給速
度が、第１の送給装置Ａによるよりも速く送給し
ようとして、モータ３が過負荷になると該送給装
置Ｂのモータ３の電機子と、これと直列に接続さ
れた抵抗器５との電圧降下により該モータ３の駆
動速度を低下させて、送給装置Ｂによるワイヤ送
給速度を低減し、そのワイヤ送給速度を、送給装
置Ａによる送給速度と一致させるようになつてい
る。

上記溶接ワイヤ７を、所定の速度でかつ安定し
た状態で送給するには、第２の送給装置Ｂを、十
分に、第１の送給装置Ａに同期させる必要があ
る。しかるに、第２の送給装置Ｂの負荷には、コ
ンジツト８内で溶接ワイヤ７に作用する摩擦抵抗
力とか、溶接トーチ９の通電チツプを通過する際
に作用する摩擦抵抗力等の非常に変動し易いもの
が含まれる。このため、第２の送給装置Ｂのワイ
ヤ送給速度が、第１の送給装置Ａによるワイヤ送
給速度と大幅に異なる、いわゆる、“同期はず
れ”となる危険性が非常に高く、上記の従来のワ
イヤ送給制御装置においては、ワイヤの送給に安
定性を欠くという重大な欠点があつた。

この発明は、上記欠点を除去するためになされ
たもので、定速制御される第１のワイヤ送給装置
のモータと同期するように制御される第２の送給
装置のモータへの給電電流に対して、適宜にワイ
ヤ径やモーター容量により決定される上限値と下
限値とを設定し、第２の送給装置のモータへの給
電電流が、上記下限値乃至上限値の範囲内の大き
さとなるように、第２の送給装置のモータに給電
する定電圧電源回路の出力を制御する一方、第２
の送給装置のモータへの給電電流が、上記範囲内
の大きさであるときには、第２の送給装置のモー
タに、第１の送給装置によるワイヤの送給速度に
見合つた一定の電圧で給電するようにして、第２
の送給装置の負荷が大きく変動しようとも、第２
の送給装置によるワイヤ送給速度を、迅速に、第
１の送給装置によるワイヤ送給度に一致させて、
第２の送給装置の負荷の変動にもとづく“同期は
ずれ”の発生を防止して、安定したワイヤの送給
のおこなえるワイヤ送給制御方法およびその装置
を提供することを目的とする。

以下に、この発明の一実施例を、添付図面とと
もに説明する。

なお、第２図において、第１図の装置の構成部
分と等価の部分には、同一符号を付して説明を省
略する。

第２図において、１１−１と１１−２とは、同
期制御側の送給装置Ｂのモータ３に印加する電圧
を定電圧制御するためにダーリントン接続した電
力用のトランジスタである。両トランジスタ１１
−１と１１−２とのコレクタは、共通に、所定の
電圧の直流電源１２の正端子と接続し、一方のト
ランジスタ１１−１のエミツタは、モータ３と、
その電機子への通電電流検出用の抵抗値の低い抵
抗１４とを介して、上記直流電源１２の負端子に
接続している。そして、他方のトランジスタ１１
−２のベースは、両トランジスタ１１−１と１１
−２との出力電圧、即ち、トランジスタ１１−１
のエミツタ電圧に対する基準値設定用のコンデン
サ１３を介して、上記電流電源１２の負端子に接
続している。

１７は、上記モータ３の通電電流の下限値を設
定するポテンシヨメータ、１８は、上記ポテンシ
ヨメータ１７の出力の下限電流値Iminを表わす
信号と上記抵抗１４によるモータ３の電機子通電
電流値Ixを表わす信号とを差動的に受ける演算増
幅器、１９は、上記演算増幅器１８にベースを接
続したコンデンサ１３の充電制御用のトランジス
タである。このトランジスタ１９のコレクタは上
記直流電源１２の正端子に接続し、エミツタは充
電用の抵抗２０を介して、上記トランジスタ１１
−２のベースとコンデンサ１３との接続点１５に
接続している。

上記検出電流値Ixが下限電流値Iminより小さい
ときには、演算増幅器１８の出力電圧は、差値
（Imin−Ix）に比例したプラスのハイレベルとな
り、トランジスタ１９がオンとされて、コンデン
サ１３は、直流電源１２により該トランジスタ１
９、抵抗２０を介して充電され、その充電電圧が
上昇し、この電圧はトランジスタ１１−２のベー
スに印加され、したがつて、トランジスタ１１−
１のベース電位が高められ、直流電源１２から該
トランジスタ１１−１を介してモータ３に供給さ
れる電流は増大し、該モータ３の出力が、上記コ
ンデンサ１３の充電電圧の上昇分に応じて増大す
るようになつている。

一方、検出電流値Ixが下限電流値Iminより大き
くなりかつ上限電流値Imaxより小さいと、演算
増幅器１８の出力電圧は、マイナスとされ、トラ
ンジスタ１９はオフとされる。よつて、トランジ
スタ１１−２のベース電位は、上記コンデンサ１
３の現在の充電電圧に応じたものとされ、したが
つて、トランジスタ１１−１のエミツタ電圧は、
該コンデンサ１３の充電電圧に応じた一定の電圧
とされる。この電圧は、モータ３の電機子に印加
され、該モータ３は、定速制御される。コンデン
サ１３と抵抗２７とで形成される放電回路の時定
数は、十分に大きな値に設定する。

このようにして、上記ポテンシヨメータ１７と
演算増幅器１８とトランジスタ１９と抵抗２０と
は、直流電源１２からモータ３に印加する電圧の
昇圧用の設定電圧上昇回路２１を構成している。
次に、２２は、上記モータ３の通電電流の上限値
を設定するポテンシヨメータ、２３は、上記ポテ
ンシヨメータ２２の出力の上限電流値Imaxを表
わす信号と上記抵抗１４によるモータ３の電機子
通電電流値Ixを表わす信号とを差動的に受ける演
算増幅器、２４は、上記演算増幅器２３にベース
を接続した上記コンデンサ１３の放電制御用のト
ランジスタで、このトランジスタ２４のエミツタ
は、放電用の抵抗２５を介して上記接続点１５に
接続し、コレクタは、上記直流電源１２の負端子
に接続している。

上記検出電流値Ixが上限電流値Imaxより大き
いときには、演算増幅器２３の出力電圧は、マイ
ナスとされ、よつて、トランジスタ２４のベース
電位がマイナスとされて、該トランジスタ２４は
オンとされ、コンデンサ１３の充電電荷は、抵抗
２５、該トランジスタ２４を介して放電されて、
充電されていた電圧は低減され、この電圧がトラ
ンジスタ１１−２のベースに印加され、よつて、
トランジスタ１１−１のベース電位が低減され、
直流電源１２から該トランジスタ１１−１を介し
てモータ３に供給される電流は低減し、該モータ
３の出力が、上記コンデンサ１３の充電電圧の低
下分に応じて低減するようになつている。

一方、検出電流値Ixより小さくなりかつ下限電
流値Iminより大きいと、演算増幅器２３の出力
電圧は、プラスのハイレベルとなり、トランジス
タ２４のベース電位もハイレベルとされて、該ト
ランジスタ２４はオフとされる。よつて、上述の
設定電圧上昇回路２１におけると同様にして、ト
ランジスタ１１−１のエミツタ電圧は、上記コン
デンサ１３の電圧に応じた一定の電圧に制御さ
れ、モータ３は、送給装置Ａによるワイヤ送給速
度に見合つた一定の速度で定速駆動されるように
なつている。

このようにして、上記ポテンシヨメータ２２と
演算増幅器２３とトランジスタ２４と抵抗２５と
は、直流電源１２からモータ３に印加する電圧の
降圧用の設定電圧降下回路２６を構成している。

なお、定速制御されるもう１つの送給装置Ａの
モータ１は、第１図に示すと同様に、定電圧制御
回路２により定速制御されるようになつている。

つぎに、上記のように構成されたワイヤ送給制
御装置の動作を説明する。

設定電圧上昇回路２１におけるポテンシヨメー
タ１７に、下限電流値Imin、たとえば、1.5Aが
設定され、かつ、設定電圧降下回路２６における
ポテンシヨメータ２２に、上限電流値Imax、た
とえば、1.8Aが設定されたとする。

そして、送給装置Ａのモータ１は、公知の方法
で定電圧制御回路２により定速運転される一方、
送給装置Ｂのモータ３は、第２図の回路により運
転されて、公知のプツシユプル方式と同様に、所
定の速度で溶接ワイヤ７がコンジツト８を通して
溶接トーチ９に送給されつつ、溶接がおこなわれ
ているものとする。

いま、送給装置Ｂが何らかの原因により送給装
置Ａよりも送給速度が遅くなつた場合、コンジツ
ト８内で溶接ワイヤ７がたるみを生じ送給装置Ｂ
の負荷は減少し抵抗１４により検出されるモータ
３の電機子電流Ixが下限電流値1.5Aより小さく
なつたとする。

演算増幅器１８は、抵抗１４の端子１４−１か
らの電圧信号の検出電流値Ixが、ポテンシヨメー
タ１７からの下限電流値1.5Aより小さいと判定
して、トランジスタ１９のベースに、差値（Ix−
1.5）に応じた正のハイレベル信号を印加する。
よつて、該トランジスタ１９はオンとされ、直流
電源１２により、該トランジスタ１９、抵抗２０
を介して、コンデンサ１３は充電され、その正側
の電位が高められ、したがつてトランジスタ１１
−２のベース電位も上昇し、トランジスタ１１−
２のエミツタ、トランジスタ１１−１のベース、
エミツタの電位も同時に上昇し、モータ３に供給
される電圧が増大し、送給装置Ｂによる溶接ワイ
ヤ７の送給速度が上昇する。なお、この上昇速度
はコンデンサ１３の容量および抵抗器２０の抵抗
値の積すなわち時定数により決定されその値は実
験的には0.1〜１秒程度が適当である。

上記検出電流値Ixが増大して1.5Aに達し、送
給装置Ｂによるワイヤ送給速度が、ほぼ、送給装
置Ａによるワイヤ送給速度と等しくなると、演算
増幅器１８の出力は、ほぼ零のローレベルとな
り、トランジスタ１９のベース電位がローレベル
となり、該トランジスタ１９はオフとされ、コン
デンサ１３の充電は停止する。この結果、トラン
ジスタ１１−２のベース電位は、上記コンデンサ
１３の充電電圧に応じたものとされ、したがつ
て、トランジスタ１１−１のエミツタ電圧、即
ち、モータ３への印加電圧は、上記コンデンサ１
３の充電電圧に応じた一定の値となるように定電
圧制御され、モータ３、したがつて、送給装置Ｂ
は、上記コンデンサ１３の充電電圧に相当した送
給装置Ａによるワイヤ送給速度とほぼ同じ速度
で、溶接ワイヤ７の送給をおこなうように、定速
制御される。

つぎに、送給装置Ｂが偶発的に送給装置Ａより
も速く溶接ワイヤ７を送るようになつた場合には
コンジツト８内で溶接ワイヤが張り送給装置Ｂの
電流値は上昇する。

演算増幅器２３は、抵抗１４からの検出電流値
Ixが、ポテンシヨメータ２２からの上限値1.8A
より大きいと判定して、ほぼ零のローレベル信号
をトランジスタ２４のベースに印加する。よつ
て、トランジスタ２４はオンとされ、コンデンサ
１３の電荷が、抵抗２５、該トランジスタ２４を
介して放電され、該コンデンサ１３の充電電圧が
低下し、トランジスタ１１−２のベース電位が降
下する。

したがつて、上述した場合と逆にトランジスタ
１１−１のエミツタ電位が降下しモータ３に供給
される電圧が低下し、当該送給装置Ｂによる溶接
ワイヤ７の送給速度は低下する。

上記検出電流値Ixが低下して上限電流値1.8A
に達すると、演算増幅器２３の出力は、プラスの
ハイレベルとなり、トランジスタ２４のベース電
位もハイレベルとなり、該トランジスタ２４はオ
フとされて、コンデンサ１３の放電が停止する。

その後、上述したと同様にして、トランジスタ
１１−１のエミツタ電圧、即ち、モータ３への印
加電圧は、上記コンデンサ１３の充電電圧に応じ
た一定の値となるように定電圧制御され、モータ
３、したがつて、送給装置Ｂは、送給装置Ａによ
るワイヤ送給速度とほぼ同じ速度で、溶接ワイヤ
７の送給をおこなうように定速制御される。

このように、送給装置Ｂのモータ３にかかる負
荷がたとえ大きく変動した場合においても、上記
設定電圧上昇回路２１および設定電圧降下回路２
６の作用により、モータ３への供給電流が自動的
に調整されて該モータ３は定速駆動される一方、
上記モータ３の負荷が、下限電流値Imin乃至上
限電流値Imaxの範囲に相当する大きさの範囲内
で変動するときには、該モータ３は、トランジス
タ１１−１および１１−２とコンデンサ１３とで
構成される定電圧制御回路により定速駆動され
る。したがつて、上記モータ３の負荷がどのよう
に変動しようとも、該モータ３は、ワイヤ送給装
置Ａのワイヤ送給速度に見合つた一定の速度で安
定して駆動され、即ち、送給装置Ｂは、負荷変動
の影響を受けにくくなり、それだけ安定して送給
装置Ａと同期して駆動され、非常に安定した溶接
ワイヤ７の送給をおこなうことができる。

なお、上記送給制御装置は、第３図に示すよう
に、定電圧制御回路２から所定の直流電圧を受け
て定速制御される送給装置Ａのモータ１の正端子
１−１を、当該送給制御装置の図示しない起動指
令スイツチに応動するリレー等の限時復帰形の常
開接点３０を介して、上記接続点１５に接続する
とともに、上記モータ１の負端子１−２を、上記
送給装置Ｂの直流電源１２の負端子に接続して構
成するようにしてもよい。

このようにして、上記送給制御装置の起動指令
スイツチがオンとされて、送給装置ＡおよびＢが
起動された時に、モータ１に印加される定電圧制
御回路２からの出力電圧を、上記接点３０を介し
て、コンデンサ１３に印加し、該コンデンサ１３
の充電電圧を、上記モータ１に印加される電圧と
なるようにすることにより、送給装置Ｂのモータ
３の駆動速度を、第２図の装置より迅速に、モー
タ１の駆動速度と一致させることができる。即
ち、送給装置Ｂによるワイヤ送給速度を、送給装
置Ａによるワイヤ送給速度に迅速に一致させるこ
とができる。

この場合、両送給装置Ａのモータ１とＢのモー
タ３とにおける電圧−駆動速度特性曲線が、互い
に一致しない場合には、該電圧比に相当した一定
の比率の変圧装置（図示しない）を介して、起動
直後にモータ１の電機子に印加される電圧を、上
起接点３０を介してコンデンサ１３に印加するよ
うにすればよい。このようにすれば、上述したよ
うに、起動後迅速に、送給装置Ｂによるワイヤ送
給速度を、送給装置Ａによるワイヤ送給速度と一
致させる、即ち、同期させることができる。

また、上記の実施例においては、溶接ワイヤ７
を送給する場合について説明したが、たとえば、
ワイヤロープ等の他のワイヤを送給する場合にも
上記送給制御装置を適用できることは勿論のこと
である。

以上に詳述したように、この発明によれば、プ
ツシユプル方式でワイヤの送給をおこなう際、定
速制御する第１の送給装置のモータと同期するよ
うに制御する第２の送給装置のモータへの給電電
流に対して適宜に上限値と下限値とを設定し、第
２の送給装置のモータへの給電電流が、上記下限
値以下であるときには該給電電圧を増大させる一
方、上記上限値以上であるときには該給電電圧を
低減させるとともに、下限値乃至上限値の範囲内
の大きさであるときには、第２の送給装置のモー
タに、第１の送給装置によるワイヤの送給速度に
見合つた一定の電圧で給電するようにしたから、
たとえ、コンジツト、特に長尺のコンジツトを用
いて送給するワイヤに作用する力が大きく変動し
たとしても、第２の送給装置によるワイヤ送給速
度を、迅速に、第１の送給装置によるワイヤ送給
速度に一致させることができる。したがつて、第
１の送給装置に対して第２の送給装置を同期はず
れもなく、非常に安定して所定の速度でワイヤの
送給をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のプツシユプル方式によるワイ
ヤ送給制御装置の一例の基本的構成を説明するた
めの図、第２図は、この発明の一実施例のワイヤ
送給制御装置の主要構成部分の電気回路図、第３
図は、この発明の他の実施例の主要構成部分の電
気回路図である。 １……定速制御側のモータ、２……定電圧制御
回路、３……同期制御側のモータ、６……リー
ル、７……溶接ワイヤ、８……コンジツト、９…
…溶接トーチ、１１−１，１１−２……電力用の
トランジスタ、１２……直流定電圧電源、１３…
…基準電圧設定用のコンデンサ、１４……モータ
への給電電流検出用の抵抗、１７……下限電流値
設定用のポテンシヨメータ、１８……演算増幅
器、１９……トランジスタ、２０……充電用の抵
抗、２１……設定電圧上昇回路、２２……上限電
流値設定用のポテンシヨメータ、２３……演算増
幅器、２４……トランジスタ、２５……放電用の
抵抗、２６……設定電圧降下回路、２７……抵
抗、３０……限時復帰形スイツチの常開接点、Ａ
……定速制御側のワイヤ送給装置（第１の送給装
置）、Ｂ……同期制御側のワイヤ送給装置（第２
の送給装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 定速制御されるモータを備えた第１のワイヤ
   送給装置と、第１のワイヤ送給装置のモータと同
   期するように制御されるモータを備えた第２のワ
   イヤ送給装置とによつて、プツシユプル方式でワ
   イヤを送給するワイヤ送給制御装置において、 第２のワイヤ送給装置に給電する定電圧電源
   と、 上記定電圧電源から第２のワイヤ送給装置のモ
   ータに供給される電流を検出する検出回路と、 上記定電圧電源と第２のワイヤ送給装置のモー
   タとの間に接続され、上記検出回路の出力の検出
   電流値が、随意に設定された上限値より大きくな
   つたときに上記定電圧電源からモータに供給する
   電圧を低減する一方、随意に設定された下限値よ
   り小さくなつたときに上記定電圧電源からモータ
   に供給する電圧を増大し、あるいは、上記下限値
   乃至上限値の範囲内の大きさのときには上記定電
   圧電源からモータに、第１のワイヤ送給装置によ
   るワイヤ送給速度に見合つた一定の電圧を給電す
   るようにした給電制御回路とを備えたことを特徴
   とするワイヤ送給制御装置。