专利名称：电弧喷镀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电气设备、大型钢铁构造物等的防锈防腐处理中进行有效的喷镀用的改良后电弧喷镀装置。
背景技术：
电弧喷镀分别将两根喷镀线材向设置在喷镀枪内的接触片(contactchip)送给并对其通电，使电弧在这两根喷镀线材的前端之间产生。并且，为下述的喷镀方法一边通过电弧热量熔融喷镀线材，按照其熔融速度送给喷镀线材，一边通过压缩气体等的喷射使熔融金属微细化，喷涂到待喷镀物上而形成喷镀保护膜。
图2是表示一般的电弧喷镀装置的结构图。在该图中，喷镀电源装置1将商用电源作为输入，通过例如逆变器控制电路对输出进行恒压控制，将电力供给到喷镀枪2。从压缩机3喷出的压缩气体，通过设置在喷镀电源装置1内的电磁阀(省略图示)向喷镀枪2喷出。
两根喷镀线材，缠绕在例如由线材卷筒(reel)构成的线材供给器4a、4b上，这些喷镀线材分别通过两台推进送给部5a、5b被送出。由导管6a、6b在两台推进送给部5a、5b和两台牵引送给部7a、7b之间进行喷镀线材的送给的导引(guide)。牵引送给部7a、7b对两根喷镀线材进行中继后向喷镀枪2送出。在喷镀枪2中设置有阳极以及阴极的接触片(省略图示)，对其分别送给两根喷镀线材，并使两根喷镀线材通电。通过遥控器8设定喷镀电压和喷镀线材送给速度。
上述的两台牵引送给部7a、7b与喷镀枪2分别设置，但也可将牵引送给部7a、7b设置在喷镀枪2内。
以下，说明其动作。操作者按压设置在喷镀枪2中的启动开关9，如果处于启动状态，则压缩气体从压缩机3通过设置在喷镀电源装置1内的电磁阀(省略图示)喷出到喷镀枪2。此外，两根喷镀线材从两台推进送给部5a、5b送出，通过导管6a、6b引导，分别向两台牵引送给部7a、7b送给。两根喷镀线材通过该牵引送给部7a、7b中继，向喷镀枪2送出。此外，将电力从喷镀电源装置1供给到喷镀枪2内的接触片(省略图示)，使两根喷镀线材通电。并且，通过两根喷镀线材在喷镀枪2前方的电弧发生位置短路，在两根喷镀线材的交叉部产生电弧。
由于通过电弧热量、两根喷镀线材的前端依次熔融，因此通过由遥控器8选择适当的喷镀电压和喷镀线材送给速度，可使电弧持续。此时，将从压缩机3供给的压缩气体喷到在两根喷镀线材的交叉部产生的电弧时，熔融的金属成为液滴，向前方喷出，堆积在待喷镀物上而形成喷镀保护膜。
并且，在结束喷镀时，操作者放开起动开关9而处于停止状态时，停止压缩气体的喷出，停止两根喷镀线材的送给以及通电，喷镀结束。
(现有技术1)以往，在上述的电弧喷镀装置中，检测通过推进送给部5a、5b送出的喷镀线材的送给速度，将该检测信号反馈到牵引送给部7a、7b。并且，提出了一种按照将牵引送给部7a、7b拉长了推进送给部5a、5b送出喷镀线材的长度的方式使其同步的电弧喷镀装置(例如参照专利文献1)。该电弧喷镀装置的推进送给部5a、5b和牵引送给部7a、7b能够以同一速度送出喷镀线材。其结果，在导管6a、6b内作用于喷镀线材的张力以及压缩力变小，即使在导管6a、6b较长的情况下，也能稳定地送给喷镀线材。
但是，该导管6a、6b会由于喷镀中操作者的姿势而弯曲的情况。该情况下，推进送给部5a、5b和牵引送给部7a、7b之间的辊(roll)间距离变化。此时，为了使推进送给部5a、5b和牵引送给部7a、7b以相同的速度送给，因此某一个辊会打滑。从而，不能稳定地送给喷镀线材。其结果，会有电弧突然停止，给保护膜品质带来坏影响，生产性明显降低的不良情况。
(现有技术2)为了解决上述的现有技术1的问题，提出了一种通过牵引推进部7a、7b控制喷镀线材的速度，通过推进送给部5a、5b以与牵引送给部7a、7b的喷镀线材的速度对应的恒定转矩送出喷镀线材的电弧喷镀装置(例如参照专利文献2)。
该电弧喷镀装置即使由于喷镀中操作者的姿势而使导管6a、6b弯曲的情况下，也可通过推进送给部5a、5b只对喷镀线材供给恒定的线材输送力。因此，推进送给部5a、5b的线材送给速度与牵引送给部7a、7b的线材送给速度没有关系，能够在瞬时送给需要的喷镀线材。其结果，抑制在导管6a、6b内产生作用于喷镀线材的张力以及压缩力，能够始终稳定地送给喷镀线材。但是，具有下述的问题。
上述现有技术2的电弧喷镀装置，在开始喷镀时，通过推进送给部5a、5b以与牵引送给部7a、7b的喷镀线材的速度对应的恒定转矩送出喷镀线材。即作为线材发送力的推进送给部5a、5b的送给转矩被初始设定为抵消由导管6a、6b作用于喷镀线材的摩擦阻力。
但是，随着喷镀实施的时间经过，在导管6a、6b内以及接触片内，通过与焊接线材接触而部分磨损，此外喷镀线材的磨损粉末堆积，其结果摩擦阻力逐渐增加。还有，喷镀实施中，由于喷镀粉尘侵入到导管6a、6b内，摩擦阻力显著增加。因此，即使在喷镀开始时以良好的状态确保喷镀线材的送给性，短时间也会恶化，需要进行导管6a、6b内的洗净或导管6a、6b的更换。
专利文献1日本专利公布平3-5222号公报；专利文献2日本专利公开2001-262310号公报。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以从喷镀开始时持续较长时间以恒定速度送给喷镀线材的电弧喷镀装置。
本发明的电弧喷镀装置，具备两根喷镀线材；送出上述两根喷镀线材的推进送给部；牵引送给部，其对从上述推进送给部送出的上述两根喷镀线材进行中继并送出；和喷镀枪，其被送给从上述牵引送给部送出的上述两根喷镀线材并进行电弧喷镀，其特征在于，对上述牵引送给部进行速度控制，对上述推进送给部进行转矩控制，上述电弧喷镀装置还具备牵引送给转矩设定电路；牵引送给转矩检测电路；和推进送给转矩控制电路，其基于上述牵引送给转矩设定电路的设定值和上述牵引送给转矩检测电路的检测值之间的差值，控制上述推进送给部的送给转矩。
发明效果本发明的电弧喷镀装置，将牵引送给部的送给速度保持恒定，并且检测牵引送给部的送给转矩，按照使该送给转矩与预先设定的转矩一致的方式控制推进送给部的送给转矩。因此，能够从喷镀开始时开始持续长时间以恒定的速度送给喷镀线材，因此能够形成均匀的喷镀保护膜。
图1为用于说明本发明的电弧喷镀装置的框图。
图2为表示一般的电弧喷镀装置的结构图。
图中1-喷镀电源装置；2-喷镀枪；3-压缩机；4a、4b-线材供给器；5a、5b-推进送给部；6a、6b-导管；7a、7b-牵引送给部；8-遥控器；9-启动开关；11-牵引送给速度设定电路；12-牵引送给转矩设定电路；14-牵引送给转矩检测电路；15-推进送给转矩控制电路；S1-牵引送给速度设定信号；S4-牵引送给转矩检测信号；S5-牵引送给转矩设定信号；S6-推进送给转矩控制信号。
具体实施例方式
以下，根据实施例参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1为用于说明本发明的电弧喷镀装置的框图。在该图中，推进送给部5a以及牵引送给部7a由驱动电动机以及送给辊构成。作为驱动电动机使用市场上出售的伺服电动机。对牵引送给部7a进行速度控制，对推进送给部5a进行转矩控制。图2所示的遥控器8或喷镀电源装置1的面板中设置有用于设定牵引送给部7a的线材送给速度以及送给转矩的牵引送给速度设定电路11以及牵引送给转矩设定电路12。这些电路中设置有线材送给速度可变量以及送给转矩可变量。
来自牵引送给速度设定电路11的牵引送给速度设定信号S1输出到牵引送给部7a。该牵引送给速度设定信号S1为模拟电压信号，输入到牵引送给部的伺服放大器，驱动伺服电动机。该模拟电压例如在0V～10V的范围中，线材送给速度可变量采用0m/min～20m/min的刻度。
此时，如果线材送给速度可变量与20m/min的刻度一致，则从喷镀电源装置1向牵引送给部7a的控制伺服电动机的伺服放大器输出10V电压信号。并按喷镀线材的送给速度为20m/min使伺服电动机恒定旋转。此外，如果线材送给速度可变量与10m/min刻度一致，则从喷镀电源装置1向控制牵引送给部7a的伺服电动机的伺服放大器输出5V的电压信号。并且其构成为以喷镀线材的送给速度为10m/min使伺服电动机恒定旋转。
另一方面，牵引送给部7a的送给转矩可变量采用例如0～100％的刻度。
此外，通过牵引送给转矩检测电路14检测出牵引送给部7a的送给转矩。将来自牵引送给转矩检测电路14的牵引送给转矩检测信号S4和来自牵引送给转矩设定电路12的牵引送给转矩设定信号S5输入到推进送给转矩控制电路15，为了使上述的检测信号S4和设定信号S5一致，将控制推进送给部5a的送给转矩的推进送给转矩控制信号S6向推进送给部5a输出。
牵引送给转矩检测信号S4从牵引送给部7a的伺服电动机的伺服放大器输出，该检测信号S4为表示转矩值的模拟电压信号，例如在0V～30V的范围内与相对牵引送给部7a的伺服电动机的额定转矩的0％～300％对应。
此外，推进送给转矩控制信号S6也为模拟电压信号，被输入到推进送给部5a的伺服放大器，驱动伺服电动机。例如作为推进送给转矩控制信号S6，将10V电压信号输入到推进送给部5a的伺服电动机时，则成为送给转矩边保持为伺服电动机的额定转矩的100％的恒定转矩边旋转的结构。此外，作为推进送给转矩控制信号S6，将5V电压信号输入到推进送给部5a的伺服电动机时，则成为送给转矩边保持伺服电动机的额定转矩的50％的恒定转矩边旋转的结构。关于图2所示的推进送给部5b以及牵引送给部7b也与上述相同，因此省略其说明。
以下，对动作进行说明。在图1以及图2中，操作者根据设置在遥控器8或喷镀电源装置1的面板中的牵引线材送给速度可变量以及牵引送给转矩可变量，分别设定牵引线材送给速度以及牵引送给转矩。并且，按压设置在喷镀枪2中的启动开关9而处于ON状态时，压缩气体从压缩机3经由设置在喷镀电源装置1内的电磁阀(省略图示)向喷镀枪2喷出。
此外，从两台推进送给部5a、5b送出两根喷镀线材，由导管6a、6b引导，分别向两台牵引送给部7a、7b送给。由该牵引送给部7a、7b中继两根喷镀线材，向喷镀枪2送出。此外，将电力从喷镀电源装置1供给到喷镀枪2内的接触片(省略图示)，使两根喷镀线材通电。并且，通过两根喷镀线材在喷镀枪2前方的电弧产生位置发生短路，在两根喷镀线材的交叉部产生电弧。
并且，两根喷镀线材的前端由于电弧热量而依次熔融。此时，从压缩机3供给的压缩气体被喷射到在两根喷镀线材的交叉部产生的电弧时，熔融的金属成为液滴，向前方喷出，在待喷镀物上堆积而形成喷镀保护膜。
此外，来自牵引送给速度设定电路11的牵引送给速度设定信号S1向牵引送给部7a输出，控制牵引送给速度。牵引送给速度设定信号S1为模拟电压信号，被输入到牵引送给部的伺服放大器，驱动伺服电动机。
此外，由牵引送给转矩检测电路14检测牵引送给部7a的送给转矩。在推进送给转矩控制电路15中输入来自牵引送给转矩检测电路14的牵引送给转矩检测信号S4和来自牵引送给转矩设定电路12的牵引送给转矩设定信号S5，为了使上述检测信号S4和设定信号S5一致，将对推进送给部5a的送给转矩进行控制的推进送给转矩控制信号S6向推进送给部5a输出。
此时，例如将牵引送给部7a的送给转矩可变量相对伺服电动机的额定转矩设定为30％。并且，在通过牵引送给转矩检测电路14检测的牵引送给部7a的送给转矩超过30％时，为了将该牵引送给部7a的送给转矩控制为30％，而将使推进送给部5a的送给转矩成为比当前的送给转矩高的送给转矩用的模拟电压信号，作为推进送给转矩控制信号S6输入到推进送给部5a的伺服放大器。由此，进行反馈控制，驱动伺服电动机。其结果，牵引送给部7a的送给转矩，相对伺服电动机的额定转矩保持为30％的恒定转矩，同时进行旋转。
相反，由牵引送给转矩检测电路14检测出的牵引送给部7a的送给转矩小于30％时，为了将该牵引送给部7a的送给转矩控制为30％，而将使推进送给部5a的送给转矩成为比当前的送给转矩低的送给转矩用的模拟电压信号，作为推进送给转矩控制信号S6输入到推进送给部5a的伺服放大器。如此，进行反馈控制，驱动伺服电动机。其结果，牵引送给部7a的送给转矩，相对伺服电动机的额定转矩保持为30％的恒定转矩，同时进行旋转。
并且，在结束喷镀时，操作者释放启动开关9，处于OFF状态时，压缩气体停止喷出，两根喷镀线材停止送给以及通电，结束喷镀。关于图2所示的推进送给部5b以及牵引送给部7b也进行与上述相同的动作，因此省略其说明。
其结果，本发明的电弧喷镀装置，保持牵引送给部7a的送给速度为恒定，并且检测牵引送给部的送给转矩，按照使该送给转矩与预先设定的转矩一致的方式，控制推进送给部5a的送给转矩。从而，能够从喷镀开始持续长时间始终以恒定的速度送给喷镀线材，因此可形成均匀的喷镀保护膜，可维持保护膜的高品质。
另外，在操作者用手操作喷镀枪2时，为了在喷镀实施中高速地反复弯曲导管6a、6b，而高速地变动牵引送给部7a、7b的送给转矩。此时，为了使牵引送给部7a、7b的送给转矩与预先设定的转矩一致，必须按照牵引送给部7a、7b的送给转矩的变动，使推进送给部5a、5b的送给转矩高速地变化，但控制响应性会产生延迟，存在不能使牵引送给部7a、7b的送给转矩与设定转矩一致的时候。
此时，为了使推进送给部5a、5b的送给转矩的控制响应性不延迟，在牵引送给部7a、7b的送给的高速转矩变动中变化推进送给部5a、5b的送给转矩，通过这样，即使在操作者用手操作喷镀枪2，在喷镀实施中高速地反复弯曲导管6a、6b的情况下，也能稳定地送给喷镀线材。
此外，在长时间的喷镀时的评价中，推进送给部5a、5b的送给转矩的控制响应性延迟的情况下，即使由于喷镀线材的磨损粉末和喷镀粉尘而增加摩擦阻力，也能达到上述的效果。
在固定喷镀枪并按照导管6a、6b中不产生弯曲的方式配置的情况下，牵引送给部7a、7b的送给转矩不会急剧地变化，实现上述效果。但是，在喷镀开始时送给速度加速的期间，需要用于使线材卷筒稳定旋转的惯性力，因此牵引送给部7a、7b的送给转矩表示为非常高的值。此时，使推进送给部5a、5b的控制响应性延迟时，推进送给部5a、5b的送给转矩的上升需要时间，在牵引送给部7a、7b的送给辊中喷镀线材打滑。此时，开始喷镀并到各送给部恒定旋转之前的加速时间的期间，通过例如用推进送给部5a、5b的送给转矩的控制从50％开始来代替从0％开始，而可以使稳定的、推进送给部5a、5b的送给转矩上升。
权利要求
1.一种电弧喷镀装置，具备两根喷镀线材；送出上述两根喷镀线材的推进送给部；牵引送给部，其对从上述推进送给部送出的上述两根喷镀线材进行中继并送出；和喷镀枪，其被送给从上述牵引送给部送出的上述两根喷镀线材并进行电弧喷镀，对上述牵引送给部进行速度控制，对上述推进送给部进行转矩控制，上述电弧喷镀装置还具备牵引送给转矩设定电路；牵引送给转矩检测电路；和推进送给转矩控制电路，其基于上述牵引送给转矩设定电路的设定值和上述牵引送给转矩检测电路的检测值之间的差值，控制上述推进送给部的送给转矩。
全文摘要
一种电弧喷镀装置，具备两根喷镀线材；送出喷镀线材的推进送给部；牵引送给部，其对从推进送给部送出的喷镀线材进行中继并送出；和喷镀枪，其被送给从牵引送给部送出的喷镀线材并进行电弧喷镀，对牵引送给部进行速度控制，对推进送给部进行转矩控制，上述电弧喷镀装置还具备牵引送给转矩设定电路；牵引送给转矩检测电路；和推进送给转矩控制电路，其基于牵引送给转矩设定电路的设定值和牵引送给转矩检测电路的检测值之间的差值，控制推进送给部的送给转矩。从而能够从喷镀开始时持续长时间以恒定的速度送给喷镀线材。
文档编号C23C4/12GK101045982SQ200710085100
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月2日 优先权日2006年3月30日
发明者辻井元, 内田雅信 申请人:株式会社大亨