JPH0243568Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この考案は溶接装置に用いられるスロープダウ
ン制御装置に関する。

従来技術 不活性ガス中において例えば非消耗電極である
タングステン溶接電極を所定速度で降下させ母材
との間でアークを発生させながら溶接を行ういわ
ゆるTIG自動溶接装置において、一般に高周波ス
タートあるいはスクラツチスタートによりタング
ステン電極よりアークが発生され直ちにあるいは
時限後アーク長制御が行われる。この種の溶接装
置においては、タングステン電極と母材との間の
アーク長は所定設定電圧とアーク電圧とを比較し
てその差に応じてモータを駆動し、タングステン
電極の昇降速度を制御することにより、アーク長
が設定電圧と比例したものとなるように制御され
ている。

従来、アーク長制御開始以前において、タング
ステン電極と母材間の距離（l₀）（第２図ｂ参照）
が溶接実行時でのアーク長（l₁）にくらべて長過
ぎる場合、アーク長制御が開始されると、アーク
長がl₀からl₁へと急激に短くなるように、タング
ステン電極を移送するモータが高速で駆動される
のでその慣性によりタングステン電極の行き過ぎ
が生じてタングステン電極が母材に短絡しやすい
という問題がある。一度短絡するとその短絡を補
修するために手間がかかり、かつ溶接欠陥にも繋
がる恐れがあるため、極力短絡を防止するように
しなければならない。しかるに従来のこの種の
TIG溶接装置においては、上述の欠点を改善する
ための対策が何ら講じられていなかつた。

目 的 この考案は上述の問題を解決するためになされ
たものであつて、起動時において設定電圧を時間
とともにスロープダウンさせることにより徐々に
溶接実行時の設定値へ変化させ、溶接電極の行過
ぎを防止し、溶接電極の損傷や母材との短絡をな
くし、円滑な起動動作を行える制御装装置を提供
することを目的とするものである。

考案の要点 この考案は、(イ)非消耗溶接電極と母材との間の
アーク電圧を検出するアーク電圧検出手段と、(ロ)
このアーク電圧検出手段の検出値と設定値との比
較値で非消耗溶接電極を指向方向へ昇降させるア
ーク長制御部と、(ハ)このアーク長制御部で比較す
る設定値を出力する設定部に、本溶接時の所定ア
ーク長い相当する溶接電圧の設定値を設定する第
１の設定手段と、(ニ)この第１の設定手段で設定さ
れた設定値に加算する設定値を設定する第２の設
定手段と、(ホ)この第２の設定手段で設定された設
定値を溶接起動信号にて減少させつつ前記第１の
設定手段の設定値に加算する設定値加算手段とを
備えた非消耗電極式溶接装置のスロープダウン制
御装置である。

実施例 以下にこの考案の一実施例を図面とともに説明
する。

第１図において、１はアーク長設定部、２はア
ーク長制御部、３はタングステン溶接電極、４は
母材、５はアーク電圧検出器である。

アーク長制御部２はアーク長設定部１から印加
される設定電圧Vsと、溶接トーチ６と母材４と
の間のアーク電圧Vaとを入力されて、両者の差
に対応した値でモータ７を速度制御して溶接トー
チ６の昇降速度を制御し、アーク長ｌが設定電圧
Vsと対応した長さとなるように制御する。この
種の制御動作は公知のTIG溶接におけるものと同
じであり詳細な説明は省略する。

アーク長設定部１において、１０は本溶接時の
アーク長を設定する第１設定器であり、たとえば
可変抵抗器が用いられる。第１設定器１０の出力
は抵抗１１を介して、第１演算増幅器１２の一方
の入力端子に接続される。

１３はアーク溶接起動時の第２図に示す設定電
圧Vcを出力する第２設定器であり、可変抵抗器
が用いられる。第２設定器１３の出力は溶接起動
直前までオン、溶接起動後オフとなる溶接リレー
のｂ接点１４ｂを介して、コンデンサ１５に接続
されるとともに、抵抗１６を介して第２演算増幅
器１７に接続される。

１８はコンデンサ１５の放電時間を設定する可
変抵抗器であり、上記溶接リレーのａ接点１４ａ
を介してコンデンサ１５に接続される。

第１演算増幅器１２の出力は抵抗２０を介し
て、また第２演算増幅器１７の出力は抵抗２１を
介して、それぞれ、第３演算増幅器２２に接続さ
れ、第１、第２演算増幅器１２，１７の出力電圧
の和が第３演算増幅器の出力端子に得られ、この
出力電圧はアーク長設定電圧Vsとして、アーク
長制御部２に入力される。

上記の構成において、タングステン溶接電極３
と母材４間の距離がl₀（第２図ｂ）となつている
ものとする。

第１設定器１０は、本溶接時の所定アーク長l₁
に相当する電圧Vb（第２図ａ）が設定されてい
て、また、第２設定器１３は、Vi−Vbに相当す
る電圧Vcが設定されている。

また、溶接リレーのｂ接点１４ｂがオン状態で
第２設定器１３からの電圧Vcがコンデンサ１５
に充電され、第２演算増幅器１７には、この電圧
Vcが印加されている。

一方第１演算器１２２の出力電圧と第２演算増
幅器１７の出力電圧が第３演算増幅器２２で加算
され、Vi＝Vc＋Vbが設定電圧Vsとしてアーク
長制御部２に印加されている。

ここでは、溶接機を起動すると、溶接リレーの
ｂ接点１４ｂがオフし、ａ接点１４ａがオンとな
つて、コンデンサ１５の電圧は可変抵抗器１８を
介して放電され、このコンデンサ１５の容量Ｃと
可変抵抗器１８の抵抗Ｒの時定数にしたがつて漸
次低下する。

それ故第２演算増幅器１７の出力電圧も漸減
し、第３演算増幅器２２の出力電圧Vsも第２図
ａのＰ−Ｑで示すようにスロープダウンする。そ
れ故、アーク長ｌもl₀からl₁へ徐々に低下する。

このようにアーク長ｌが徐々に変化するので、
溶接トーチ６が急激に移動せず、慣性による溶接
電極３の行き過ぎが防止され、短絡が防止され
る。

なお、アーク長をl₀からl₁へのスロープダウン
変化率は可変抵抗１８の調整によつて変えること
ができる。なお、溶接条件によつて可変抵抗器１
３の設定電圧を変更することができる。

考案の効果 以上詳述したように、この考案は、設定電圧に
対応してアーク長を制御しながら溶接を行なうア
ーク溶接装置において起動時に上記設定電圧をス
ロープダウンさせるようにしたから、溶接電極が
急激に母材に対して突出することがなく、タング
ステン電極の損傷や母材との短絡を防止でき、起
動時の短絡が防止され、良好な溶接を能率的に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す回路図、第
２図ａはアーク長設定電圧の変化を示すグラフ、
第２図ｂはアーク長の変化を示すグラフである。 １……アーク長設定部、２……アーク長制御
部、３……タングステン電極、４……母材、５…
…アーク電圧検出器、６……溶接トーチ、７……
モータ、１０……第１設定器、１３……第２設定
器、１５……コンデンサ、１７……第２演算増幅
器、１８……可変抵抗器、２２……第３演算増幅
器、Vcc……基準電圧。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (イ) 非消耗溶接電極と母材との間のアーク電圧を
   検出するアーク電圧検出手段と、 (ロ) このアーク電圧検出手段の検出値と設定値と
   の比較値で非消耗溶接電極を指向方向へ昇降さ
   せるアーク長制御部と、 (ハ) このアーク長制御部で比較する設定値を出力
   する設定部に、本溶接時の所定アーク長に相当
   する溶接電圧の設定値を設定する第１の設定手
   段と、 (ニ) この第１の設定手段で設定された設定値に加
   算する設定値を設定する第２の設定手段と、 (ホ) この第２の設定手段で設定された設定値を溶
   接起動信号にて減少させつつ前記第１の設定手
   段の設定値に加算する設定値加算手段とを備え
   た非消耗電極式溶接装置のスロープダウン制御
   装置。