專利名稱：電弧噴鍍裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在電氣設備、大型鋼鐵構造物等的防銹防腐處理中進行有效的噴鍍用的改良后電弧噴鍍裝置。
背景技術：
電弧噴鍍分別將兩根噴鍍線材向設置在噴鍍槍內的接觸片(contactchip)送給并對其通電，使電弧在這兩根噴鍍線材的前端之間產生。并且，為下述的噴鍍方法一邊通過電弧熱量熔融噴鍍線材，按照其熔融速度送給噴鍍線材，一邊通過壓縮氣體等的噴射使熔融金屬微細化，噴涂到待噴鍍物上而形成噴鍍保護膜。
圖2是表示一般的電弧噴鍍裝置的結構圖。在該圖中，噴鍍電源裝置1將商用電源作為輸入，通過例如逆變器控制電路對輸出進行恒壓控制，將電力供給到噴鍍槍2。從壓縮機3噴出的壓縮氣體，通過設置在噴鍍電源裝置1內的電磁閥(省略圖示)向噴鍍槍2噴出。
兩根噴鍍線材，纏繞在例如由線材卷筒(reel)構成的線材供給器4a、4b上，這些噴鍍線材分別通過兩臺推進送給部5a、5b被送出。由導管6a、6b在兩臺推進送給部5a、5b和兩臺牽引送給部7a、7b之間進行噴鍍線材的送給的導引(guide)。牽引送給部7a、7b對兩根噴鍍線材進行中繼后向噴鍍槍2送出。在噴鍍槍2中設置有陽極以及陰極的接觸片(省略圖示)，對其分別送給兩根噴鍍線材，并使兩根噴鍍線材通電。通過遙控器8設定噴鍍電壓和噴鍍線材送給速度。
上述的兩臺牽引送給部7a、7b與噴鍍槍2分別設置，但也可將牽引送給部7a、7b設置在噴鍍槍2內。
以下，說明其動作。操作者按壓設置在噴鍍槍2中的啟動開關9，如果處于啟動狀態，則壓縮氣體從壓縮機3通過設置在噴鍍電源裝置1內的電磁閥(省略圖示)噴出到噴鍍槍2。此外，兩根噴鍍線材從兩臺推進送給部5a、5b送出，通過導管6a、6b引導，分別向兩臺牽引送給部7a、7b送給。兩根噴鍍線材通過該牽引送給部7a、7b中繼，向噴鍍槍2送出。此外，將電力從噴鍍電源裝置1供給到噴鍍槍2內的接觸片(省略圖示)，使兩根噴鍍線材通電。并且，通過兩根噴鍍線材在噴鍍槍2前方的電弧發生位置短路，在兩根噴鍍線材的交叉部產生電弧。
由于通過電弧熱量、兩根噴鍍線材的前端依次熔融，因此通過由遙控器8選擇適當的噴鍍電壓和噴鍍線材送給速度，可使電弧持續。此時，將從壓縮機3供給的壓縮氣體噴到在兩根噴鍍線材的交叉部產生的電弧時，熔融的金屬成為液滴，向前方噴出，堆積在待噴鍍物上而形成噴鍍保護膜。
并且，在結束噴鍍時，操作者放開起動開關9而處于停止狀態時，停止壓縮氣體的噴出，停止兩根噴鍍線材的送給以及通電，噴鍍結束。
(現有技術1)以往，在上述的電弧噴鍍裝置中，檢測通過推進送給部5a、5b送出的噴鍍線材的送給速度，將該檢測信號反饋到牽引送給部7a、7b。并且，提出了一種按照將牽引送給部7a、7b拉長了推進送給部5a、5b送出噴鍍線材的長度的方式使其同步的電弧噴鍍裝置(例如參照專利文獻1)。該電弧噴鍍裝置的推進送給部5a、5b和牽引送給部7a、7b能夠以同一速度送出噴鍍線材。其結果，在導管6a、6b內作用于噴鍍線材的張力以及壓縮力變小，即使在導管6a、6b較長的情況下，也能穩定地送給噴鍍線材。
但是，該導管6a、6b會由于噴鍍中操作者的姿勢而彎曲的情況。該情況下，推進送給部5a、5b和牽引送給部7a、7b之間的輥(roll)間距離變化。此時，為了使推進送給部5a、5b和牽引送給部7a、7b以相同的速度送給，因此某一個輥會打滑。從而，不能穩定地送給噴鍍線材。其結果，會有電弧突然停止，給保護膜品質帶來壞影響，生產性明顯降低的不良情況。
(現有技術2)為了解決上述的現有技術1的問題，提出了一種通過牽引推進部7a、7b控制噴鍍線材的速度，通過推進送給部5a、5b以與牽引送給部7a、7b的噴鍍線材的速度對應的恒定轉矩送出噴鍍線材的電弧噴鍍裝置(例如參照專利文獻2)。
該電弧噴鍍裝置即使由于噴鍍中操作者的姿勢而使導管6a、6b彎曲的情況下，也可通過推進送給部5a、5b只對噴鍍線材供給恒定的線材輸送力。因此，推進送給部5a、5b的線材送給速度與牽引送給部7a、7b的線材送給速度沒有關系，能夠在瞬時送給需要的噴鍍線材。其結果，抑制在導管6a、6b內產生作用于噴鍍線材的張力以及壓縮力，能夠始終穩定地送給噴鍍線材。但是，具有下述的問題。
上述現有技術2的電弧噴鍍裝置，在開始噴鍍時，通過推進送給部5a、5b以與牽引送給部7a、7b的噴鍍線材的速度對應的恒定轉矩送出噴鍍線材。即作為線材發送力的推進送給部5a、5b的送給轉矩被初始設定為抵消由導管6a、6b作用于噴鍍線材的摩擦阻力。
但是，隨著噴鍍實施的時間經過，在導管6a、6b內以及接觸片內，通過與焊接線材接觸而部分磨損，此外噴鍍線材的磨損粉末堆積，其結果摩擦阻力逐漸增加。還有，噴鍍實施中，由于噴鍍粉塵侵入到導管6a、6b內，摩擦阻力顯著增加。因此，即使在噴鍍開始時以良好的狀態確保噴鍍線材的送給性，短時間也會惡化，需要進行導管6a、6b內的洗凈或導管6a、6b的更換。
專利文獻1日本專利公布平3-5222號公報；專利文獻2日本專利公開2001-262310號公報。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可以從噴鍍開始時持續較長時間以恒定速度送給噴鍍線材的電弧噴鍍裝置。
本發明的電弧噴鍍裝置，具備兩根噴鍍線材；送出上述兩根噴鍍線材的推進送給部；牽引送給部，其對從上述推進送給部送出的上述兩根噴鍍線材進行中繼并送出；和噴鍍槍，其被送給從上述牽引送給部送出的上述兩根噴鍍線材并進行電弧噴鍍，其特征在于，對上述牽引送給部進行速度控制，對上述推進送給部進行轉矩控制，上述電弧噴鍍裝置還具備牽引送給轉矩設定電路；牽引送給轉矩檢測電路；和推進送給轉矩控制電路，其基于上述牽引送給轉矩設定電路的設定值和上述牽引送給轉矩檢測電路的檢測值之間的差值，控制上述推進送給部的送給轉矩。
發明效果本發明的電弧噴鍍裝置，將牽引送給部的送給速度保持恒定，并且檢測牽引送給部的送給轉矩，按照使該送給轉矩與預先設定的轉矩一致的方式控制推進送給部的送給轉矩。因此，能夠從噴鍍開始時開始持續長時間以恒定的速度送給噴鍍線材，因此能夠形成均勻的噴鍍保護膜。
圖1為用于說明本發明的電弧噴鍍裝置的框圖。
圖2為表示一般的電弧噴鍍裝置的結構圖。
圖中1-噴鍍電源裝置；2-噴鍍槍；3-壓縮機；4a、4b-線材供給器；5a、5b-推進送給部；6a、6b-導管；7a、7b-牽引送給部；8-遙控器；9-啟動開關；11-牽引送給速度設定電路；12-牽引送給轉矩設定電路；14-牽引送給轉矩檢測電路；15-推進送給轉矩控制電路；S1-牽引送給速度設定信號；S4-牽引送給轉矩檢測信號；S5-牽引送給轉矩設定信號；S6-推進送給轉矩控制信號。
具體實施例方式
以下，根據實施例參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1為用于說明本發明的電弧噴鍍裝置的框圖。在該圖中，推進送給部5a以及牽引送給部7a由驅動電動機以及送給輥構成。作為驅動電動機使用市場上出售的伺服電動機。對牽引送給部7a進行速度控制，對推進送給部5a進行轉矩控制。圖2所示的遙控器8或噴鍍電源裝置1的面板中設置有用于設定牽引送給部7a的線材送給速度以及送給轉矩的牽引送給速度設定電路11以及牽引送給轉矩設定電路12。這些電路中設置有線材送給速度可變量以及送給轉矩可變量。
來自牽引送給速度設定電路11的牽引送給速度設定信號S1輸出到牽引送給部7a。該牽引送給速度設定信號S1為模擬電壓信號，輸入到牽引送給部的伺服放大器，驅動伺服電動機。該模擬電壓例如在0V～10V的范圍中，線材送給速度可變量采用0m/min～20m/min的刻度。
此時，如果線材送給速度可變量與20m/min的刻度一致，則從噴鍍電源裝置1向牽引送給部7a的控制伺服電動機的伺服放大器輸出10V電壓信號。并按噴鍍線材的送給速度為20m/min使伺服電動機恒定旋轉。此外，如果線材送給速度可變量與10m/min刻度一致，則從噴鍍電源裝置1向控制牽引送給部7a的伺服電動機的伺服放大器輸出5V的電壓信號。并且其構成為以噴鍍線材的送給速度為10m/min使伺服電動機恒定旋轉。
另一方面，牽引送給部7a的送給轉矩可變量采用例如0～100％的刻度。
此外，通過牽引送給轉矩檢測電路14檢測出牽引送給部7a的送給轉矩。將來自牽引送給轉矩檢測電路14的牽引送給轉矩檢測信號S4和來自牽引送給轉矩設定電路12的牽引送給轉矩設定信號S5輸入到推進送給轉矩控制電路15，為了使上述的檢測信號S4和設定信號S5一致，將控制推進送給部5a的送給轉矩的推進送給轉矩控制信號S6向推進送給部5a輸出。
牽引送給轉矩檢測信號S4從牽引送給部7a的伺服電動機的伺服放大器輸出，該檢測信號S4為表示轉矩值的模擬電壓信號，例如在0V～30V的范圍內與相對牽引送給部7a的伺服電動機的額定轉矩的0％～300％對應。
此外，推進送給轉矩控制信號S6也為模擬電壓信號，被輸入到推進送給部5a的伺服放大器，驅動伺服電動機。例如作為推進送給轉矩控制信號S6，將10V電壓信號輸入到推進送給部5a的伺服電動機時，則成為送給轉矩邊保持為伺服電動機的額定轉矩的100％的恒定轉矩邊旋轉的結構。此外，作為推進送給轉矩控制信號S6，將5V電壓信號輸入到推進送給部5a的伺服電動機時，則成為送給轉矩邊保持伺服電動機的額定轉矩的50％的恒定轉矩邊旋轉的結構。關于圖2所示的推進送給部5b以及牽引送給部7b也與上述相同，因此省略其說明。
以下，對動作進行說明。在圖1以及圖2中，操作者根據設置在遙控器8或噴鍍電源裝置1的面板中的牽引線材送給速度可變量以及牽引送給轉矩可變量，分別設定牽引線材送給速度以及牽引送給轉矩。并且，按壓設置在噴鍍槍2中的啟動開關9而處于ON狀態時，壓縮氣體從壓縮機3經由設置在噴鍍電源裝置1內的電磁閥(省略圖示)向噴鍍槍2噴出。
此外，從兩臺推進送給部5a、5b送出兩根噴鍍線材，由導管6a、6b引導，分別向兩臺牽引送給部7a、7b送給。由該牽引送給部7a、7b中繼兩根噴鍍線材，向噴鍍槍2送出。此外，將電力從噴鍍電源裝置1供給到噴鍍槍2內的接觸片(省略圖示)，使兩根噴鍍線材通電。并且，通過兩根噴鍍線材在噴鍍槍2前方的電弧產生位置發生短路，在兩根噴鍍線材的交叉部產生電弧。
并且，兩根噴鍍線材的前端由于電弧熱量而依次熔融。此時，從壓縮機3供給的壓縮氣體被噴射到在兩根噴鍍線材的交叉部產生的電弧時，熔融的金屬成為液滴，向前方噴出，在待噴鍍物上堆積而形成噴鍍保護膜。
此外，來自牽引送給速度設定電路11的牽引送給速度設定信號S1向牽引送給部7a輸出，控制牽引送給速度。牽引送給速度設定信號S1為模擬電壓信號，被輸入到牽引送給部的伺服放大器，驅動伺服電動機。
此外，由牽引送給轉矩檢測電路14檢測牽引送給部7a的送給轉矩。在推進送給轉矩控制電路15中輸入來自牽引送給轉矩檢測電路14的牽引送給轉矩檢測信號S4和來自牽引送給轉矩設定電路12的牽引送給轉矩設定信號S5，為了使上述檢測信號S4和設定信號S5一致，將對推進送給部5a的送給轉矩進行控制的推進送給轉矩控制信號S6向推進送給部5a輸出。
此時，例如將牽引送給部7a的送給轉矩可變量相對伺服電動機的額定轉矩設定為30％。并且，在通過牽引送給轉矩檢測電路14檢測的牽引送給部7a的送給轉矩超過30％時，為了將該牽引送給部7a的送給轉矩控制為30％，而將使推進送給部5a的送給轉矩成為比當前的送給轉矩高的送給轉矩用的模擬電壓信號，作為推進送給轉矩控制信號S6輸入到推進送給部5a的伺服放大器。由此，進行反饋控制，驅動伺服電動機。其結果，牽引送給部7a的送給轉矩，相對伺服電動機的額定轉矩保持為30％的恒定轉矩，同時進行旋轉。
相反，由牽引送給轉矩檢測電路14檢測出的牽引送給部7a的送給轉矩小于30％時，為了將該牽引送給部7a的送給轉矩控制為30％，而將使推進送給部5a的送給轉矩成為比當前的送給轉矩低的送給轉矩用的模擬電壓信號，作為推進送給轉矩控制信號S6輸入到推進送給部5a的伺服放大器。如此，進行反饋控制，驅動伺服電動機。其結果，牽引送給部7a的送給轉矩，相對伺服電動機的額定轉矩保持為30％的恒定轉矩，同時進行旋轉。
并且，在結束噴鍍時，操作者釋放啟動開關9，處于OFF狀態時，壓縮氣體停止噴出，兩根噴鍍線材停止送給以及通電，結束噴鍍。關于圖2所示的推進送給部5b以及牽引送給部7b也進行與上述相同的動作，因此省略其說明。
其結果，本發明的電弧噴鍍裝置，保持牽引送給部7a的送給速度為恒定，并且檢測牽引送給部的送給轉矩，按照使該送給轉矩與預先設定的轉矩一致的方式，控制推進送給部5a的送給轉矩。從而，能夠從噴鍍開始持續長時間始終以恒定的速度送給噴鍍線材，因此可形成均勻的噴鍍保護膜，可維持保護膜的高品質。
另外，在操作者用手操作噴鍍槍2時，為了在噴鍍實施中高速地反復彎曲導管6a、6b，而高速地變動牽引送給部7a、7b的送給轉矩。此時，為了使牽引送給部7a、7b的送給轉矩與預先設定的轉矩一致，必須按照牽引送給部7a、7b的送給轉矩的變動，使推進送給部5a、5b的送給轉矩高速地變化，但控制響應性會產生延遲，存在不能使牽引送給部7a、7b的送給轉矩與設定轉矩一致的時候。
此時，為了使推進送給部5a、5b的送給轉矩的控制響應性不延遲，在牽引送給部7a、7b的送給的高速轉矩變動中變化推進送給部5a、5b的送給轉矩，通過這樣，即使在操作者用手操作噴鍍槍2，在噴鍍實施中高速地反復彎曲導管6a、6b的情況下，也能穩定地送給噴鍍線材。
此外，在長時間的噴鍍時的評價中，推進送給部5a、5b的送給轉矩的控制響應性延遲的情況下，即使由于噴鍍線材的磨損粉末和噴鍍粉塵而增加摩擦阻力，也能達到上述的效果。
在固定噴鍍槍并按照導管6a、6b中不產生彎曲的方式配置的情況下，牽引送給部7a、7b的送給轉矩不會急劇地變化，實現上述效果。但是，在噴鍍開始時送給速度加速的期間，需要用于使線材卷筒穩定旋轉的慣性力，因此牽引送給部7a、7b的送給轉矩表示為非常高的值。此時，使推進送給部5a、5b的控制響應性延遲時，推進送給部5a、5b的送給轉矩的上升需要時間，在牽引送給部7a、7b的送給輥中噴鍍線材打滑。此時，開始噴鍍并到各送給部恒定旋轉之前的加速時間的期間，通過例如用推進送給部5a、5b的送給轉矩的控制從50％開始來代替從0％開始，而可以使穩定的、推進送給部5a、5b的送給轉矩上升。
權利要求
1.一種電弧噴鍍裝置，具備兩根噴鍍線材；送出上述兩根噴鍍線材的推進送給部；牽引送給部，其對從上述推進送給部送出的上述兩根噴鍍線材進行中繼并送出；和噴鍍槍，其被送給從上述牽引送給部送出的上述兩根噴鍍線材并進行電弧噴鍍，對上述牽引送給部進行速度控制，對上述推進送給部進行轉矩控制，上述電弧噴鍍裝置還具備牽引送給轉矩設定電路；牽引送給轉矩檢測電路；和推進送給轉矩控制電路，其基于上述牽引送給轉矩設定電路的設定值和上述牽引送給轉矩檢測電路的檢測值之間的差值，控制上述推進送給部的送給轉矩。
全文摘要
一種電弧噴鍍裝置，具備兩根噴鍍線材；送出噴鍍線材的推進送給部；牽引送給部，其對從推進送給部送出的噴鍍線材進行中繼并送出；和噴鍍槍，其被送給從牽引送給部送出的噴鍍線材并進行電弧噴鍍，對牽引送給部進行速度控制，對推進送給部進行轉矩控制，上述電弧噴鍍裝置還具備牽引送給轉矩設定電路；牽引送給轉矩檢測電路；和推進送給轉矩控制電路，其基于牽引送給轉矩設定電路的設定值和牽引送給轉矩檢測電路的檢測值之間的差值，控制推進送給部的送給轉矩。從而能夠從噴鍍開始時持續長時間以恒定的速度送給噴鍍線材。
文檔編號C23C4/12GK101045982SQ200710085100
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月2日 優先權日2006年3月30日
發明者辻井元, 內田雅信 申請人:株式會社大亨