JPH0327730Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、エンジンによつて駆動するウエル
ダ即ちエンジンウエルダの電子制御装置に関す
る。

従来の技術 エンジンの燃料量を増減する燃料コントロール
ラツクを、電気−機械変換式のアクチユエータに
よつて移動させ、そのアクチユエータをエンジン
回転数検出手段からの信号に基づいて作動させる
ようにしたエンジン制御装置は公知である。本件
出願人は、エンジンウエルダに関して、溶接棒の
太さを変更する都度切換スイツチを切り換えて、
溶接作業時における負荷電流に対応するエンジン
回転数が、それぞれの溶接棒径に適した回転数と
なるように制御する電子式制御装置を特願昭60−
204027号（特開昭62−64477号）として出願した。
すなわち、溶接棒はその太さによつて必要とする
負荷電流が異なつておるところ、その負荷電流は
結局エンジンの回転数に依存していることに着目
して、その回転数がそれぞれの適正回転数になる
ように、前記アクチユエータの制御ユニツトを切
換スイツチによつて切り換えるようにしたもので
ある。

考案が解決しようとする問題点 ところで、この種のエンジンウエルダでは、一
般にエンジンウエルダ本機から離れたところで溶
接作業をするようになつている。したがつて、従
来では、溶接棒を取り替える都度エンジンウエル
ダ本機側のスイツチ類を調整する必要があつて、
作業能率が良くないという問題点があつた。

問題点を解決するための手段 この考案は、上記の欠点を解消するためになさ
れたものであり、エンジン１の回転数を電気的に
検出する回転数検出手段６と、電気信号を機械的
手段に変換してエンジン１の回転数調節部材４を
変位させるアクチユエータ３と、溶接棒ホルダ２
６に取り付けた溶接棒３３の太さを検出する棒径
自動検出器２７からの検出信号に応じて、その溶
接棒３３の太さに適した負荷電流となるようにエ
ンジン回転数を自動的に設定指示する回転数指示
手段２５と、エンジン回転数を前記設定指示され
た回転数に保持すべく前記アクチユエータ３への
電気信号を制御する回転コントローラ５とからな
ることを特徴とする。

作 用 上記のような構成としたことにより、溶接棒ホ
ルダ２６によつて溶接棒３３を保持すると、その
溶接棒ホルダ２６に設けた棒径自動検出器２７か
らの検出信号が回転数指示手段２５に伝達され
て、その溶接棒径に応じた負荷電流に対応するエ
ンジン回転数になるような電気信号が回転数指示
手段２５で発生して、その指示信号を受けた回転
コントローラ５によつてエンジン１が制御される
ことになる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図において、１はエンジンを示し、２は、
このエンジン１によつて駆動されるウエルダ本体
を示している。

３は、エンジン１の燃料コントロールラツク４
を変位させるアクチユエータ、５は、このアクチ
ユエータ３への信号電圧を制御する回転コントロ
ーラを示している。更に、６は、エンジン１の回
転数を検出する回転ピツクアツプ、７は、エンジ
ン１の冷却水温を検出する温度検出器である。ま
た、前記ウエルダ本体２には、そのウエルダ本体
２の負荷電流を検出する検出スイツチ８が取り付
けられている。

次に、第２図〜第４図は、前記のアクチユエー
タ３の一例としてのトルクモータを示している。
このアクチユエータ３は、その中央部にコイル１
１を備え、かつケース１３に固定したコ字形のコ
ア１２と、回転軸１４に取り付けられ、かつ、前
記コア１２に対向して設けたロータ１５とからな
るものであり、前記コイル１１に通電するとロー
タ１５が回動する。また、回転軸１４には、その
一端に釣合いレバー１６が取り付けられており、
この釣合いレバー１６とケース１３に取り付けた
取付台１７との間にバネ１８が連結され、前記ロ
ータ１５が回動すると、そのロータ１５の回転力
とこのバネ１８の力が釣り合つた位置で回転軸１
４を停止させるようになつている。第１図にも示
すように、この回転軸１４の他端に取り付けた駆
動レバー１９が、エンジン１における燃料噴射装
置の燃料コントロールラツク４に連結されてい
る。したがつて、回転軸１４が回動すると、上記
駆動レバー１９を介して燃料コントロールラツク
４が変位することになる。

また、エンジン１の回転数を検出する前記の回
転ピツクアツプ６は、エンジン１のクランク軸等
回転部に取り付けられた歯車形状の回転検出円盤
２０に臨ませて配置され、その回転ピツクアツプ
６の前方を横切る歯数に応じたパルス数を前記回
転コントローラ５の回転数制御部２１へ入力する
ようになつている。なお、第１図において、２２
は、回転コントローラ５及びアクチユエータ３へ
電源を供給するバツテリであり、このバツテリ２
２とこれら回転コントローラ５及びアクチユエー
タ３との間の回路中に電源スイツチ２３とヒユー
ズ２４とが設けられている。

次に、２５は、本考案に係る回転数指示ユニツ
トを示している。この回転数指示ユニツト２５に
は、エンジン１の冷却水温を検出する温度検出器
７及びウエルダ本体２の負荷電流を検出する検出
スイツチ８からの信号がそれぞれ入力されるよう
になつている。また、この回転数指示ユニツト２
５には、溶接棒ホルダ２６に設けられた棒径自動
検出器からの信号線２８が接続されている。そこ
で、この溶接棒ホルダ２６について次に説明す
る。

この溶接棒ホルダ２６は、第５図に示すよう
に、上下一対の挟持部材２９ａ，２９ｂが、その
中間部分においてピン３０を介して上下拡開自在
に枢着されている。両挟持部材２９ａ，２９ｂの
先端側には、概略半円状の切欠３１ａ，３１ｂを
相対向させたホルダ部３２ａ，３２ｂが設けられ
ている。そして、溶接棒３３を両方の切欠３１
ａ，３１ｂの間に配置するようになつている。

一方、両挟持部材２９ａ，２９ｂの基端側に
は、第６図に示すように、前記のホルダ部３２
ａ，３２ｂを互いに押し付ける方向に付勢するス
プリング３４が配設されている。そのスプリング
３４の外側には、弾力性のあるプロテクター３５
が設けられている。そして、そのプロテクター３
５によつて囲まれた空間３６に前記の棒径自動検
出器２７が設けられている。この棒径自動検出器
２７は、下側の挟持部材２９ｂに取り付けられた
センサ本体３７と、上部側の挟持部材２９ａに取
り付けられたギヤツプ検出部３８とによつて構成
されている。そうして、センサ本体３７の突出部
３９とギヤツプ検出部３８との間のギヤツプＧの
大きさから前記の切欠３１ａ，３１ｂに係合され
た溶接棒３３の太さを電気信号として出力し、前
記の信号線２８を介して回転数指示ユニツト２５
に入力するようになつている。第７図には、前記
のホルダ部３２ａ，３２ｂに装着した溶接棒３３
の太さを横軸にとり、縦軸には棒径自動検出器２
７から出力されるギヤツプＧの検出信号をとつた
グラフを示しており、このグラフから明らかなよ
うに、棒径自動検出器２７から出力される検出信
号は、溶接棒径が大きくなるに従つて直線的に小
さくなる。なお、第５図において、４０は、一方
の挟持部材２９ｂ手元のグリツプを示し、このグ
リツプ４０の内側に信号線２８を通している。ま
た、４１は、この溶接棒ホルダ２６に前記のウエ
ルダ本体２からの電力を供給する給電ケーブルを
示している。この給電ケーブル４１には、通常10
〜20ｍの長さのものを使用している。

ところで、この種の溶接作業においては、溶接
棒３３として、その直径が２mm，2.6mm，3.2mmの
もの等を目的に応じて選択使用する。その場合に
おいて、ウエルダ本体２から供給する負荷電流
は、溶接棒３３の直径に応じて変化させる必要が
ある。その負荷電流は、既述したようにエンジン
１の回転数によつて変化する。そこで、本考案に
おいては、溶接棒ホルダ２６に設けた前記の棒径
自動検出器２７からの検出信号によつて、エンジ
ン１を適正回転数に設定しようとするものであ
る。すなわち、回転数指示ユニツト２５では、前
記の温度検出器７又は検出スイツチ８からの入力
信号によつてウエルダ本体２の負荷・無負荷状態
のそれぞれ対応したエンジン回転数又はエンジン
１の暖機運転用冷却水温に対するエンジン回転数
を設定されるだけでなく、溶接棒ホルダ２６に設
けた棒径自動検出器２７からの検出信号により、
その溶接棒ホルダ２６に取り付けた溶接棒３３の
太さに応じたエンジン回転数が自動的に設定され
ることになる。そして、この回転数指示ユニツト
２５によつて設定されたエンジン回転数の指示信
号が、前記回転コントローラ５の回転数制御部２
１へ入力されるようになつている。

一方、回転コントローラ５では、回転数指示ユ
ニツト２５からの指示信号に従い、前記の回転ピ
ツクアツプ６からの入力信号等に応じて、その回
転数指示ユニツト２５によつて設定された設定回
転速度となるように、駆動部４２を作動させてア
クチユエータ３への信号電圧を制御する。上記の
ような回転コントローラ５による制御は、エンジ
ン１の暖機運転、溶接棒径に合わせた定回転制
御、無負荷時のスローダウン制御、停止及び緊急
停止があり、次にこれらについて説明する。

(1) 暖機運転 エンジン１を始動してしばらくするまでは冷
却水の温度が低く、温度が上昇するまではアイ
ドル回転状態に保つて暖機運転を行なう必要が
ある。ただ、冬場等で冷却水温の上昇に長時間
を要する場合には、水温の上昇を待つていたの
では作業能率に支障を生ずるから、この場合に
は、ある一定時間経過したら冷却水温の上昇に
かかわらず定格回転とすることが望ましい。

そこで、この実施例では、まず、前記冷却水
温の温度検出器７からの入力信号により、冷却
水温度が規定温度に達するまではエンジン回転
数をアイドル回転に保持する。他方、回転数指
示ユニツト２５はタイマー４３を有しており、
エンジン１の始動後一定時間経過すると、冷却
水温が規定温度以下の場合であつても、このタ
イマー４３によつて定格回転となるように制御
する。

(2) 定回転制御 回転数指示ユニツト２５は、負荷検出スイツ
チ８より入力された信号によつて、ウエルダ本
体２が全負荷状態にあるときは常にエンジン１
を定回転させるようにエンジン回転の設定を行
ない、回転コントローラ５に指示制御する。こ
の場合において、エンジン１の回転数には、溶
接棒３３の太さに応じた適正回転数がある。例
えば、溶接棒３３として直径3.2mmのものを使
用した場合には、それに対する適正回転数は
2600rpmである。すなわち、前記の溶接棒ホル
ダ２６に直径3.2mmの溶接棒３３を装着したと
すると、それに対応した入力信号が、前記の棒
径自動検出器２７から回転数指示ユニツト２５
に入力され、それに基づいた2600rpmの設定回
転数の指示信号が、回転数指示ユニツト２５か
ら回転コントローラ５に送られる。そして、そ
の回転コントローラ５の回転数制御部２１にお
いて、エンジン回転数が常に（但し、負荷電流
検出スイツチ８がONのとき）2600rpmとなる
ような制御信号が発生して、その制御信号がア
クチユエータ３への信号電圧を制御する前記の
駆動部４２に入力されることになる。この場
合、溶接作業を開始して、負荷電流検出スイツ
チ８がONになると、従来のようにエンジン１
を一度最高回転まで上昇させることなく、直ち
に前記2600rpm迄上昇させてこの回転数を保持
する。

(3) スローダウン制御 溶接作業を中断した場合には、無負荷状態と
なる。したがつて、この無負荷状態を検出する
前記検出スイツチ８からの信号を受けた回転数
指示ユニツト２５においては、エンジン回転数
が低速回転となるような指示信号が発生する。
そして、回転コントローラ５の回転数制御部２
１においては、その指示信号を受けてスローダ
ウン信号が発生し、この場合においても、その
スローダウン信号が前記の駆動部４２に入力さ
れることにより、アクチユエータ３への入力電
圧が変化する。それによつて、エンジン１の回
転がスローダウンして燃料消費が少なくなる。
なお、この場合のスローダウン回転数において
も、回転数指示ユニツト２５では前記の棒径自
動検出器２７からの入力信号を受けて、溶接棒
径に応じた最適回転数に設定されるようになつ
ている。

すなわち、回転数指示ユニツト２５は、溶接
棒ホルダ２６に装着された溶接棒３３の太さに
応じて、作業中の定回転数と非作業中のスロー
ダウン回転数の双方を設定するようになつてい
る。

(3) 停止 エンジン１を人為的に停止させたい場合に
は、前記電源スイツチ２３を切つてアクチユエ
ータ３及び回転コントローラ５への電源の供給
をカツトすればよい。従来の機械式ガバナを用
いたものでは、ガバナの調速作用に反して燃料
コントロールラツクを停止方向へ移動させるた
めの特別の停止機構が必要であつたのに対し、
このように電源スイツチ２３のOFF操作のみ
で行なえるため極めて簡単な構造で済む。

更に、前記回転コントローラ５には、アクチ
ユエータ３を停止位置まで回動させて緊急停止
を行なうためのエマージエンシーリレー４４を
設けている。このエマージエンシヨンリレー４
４には、充電状態検出スイツチ４５、冷却水温
検出スイツチ４６及び潤滑油圧検出スイツチ４
７等からの信号が入力されるようになつてい
る。すなわち、発電機等の駆動ベルトが切れて
充電が行なわれなくなつたとき、エンジン１の
冷却水温が異常に上昇したとき、潤滑油圧力が
低下したとき等には、各スイツチ４５，４６，
４７が作動し、エマージエンシーリレー４４か
ら駆動部４２を介して、アクチユエータ３をエ
ンジン停止位置まで回動させ緊急停止を行なう
ようになつている。

また、前記の回転数指示ユニツト２５には、
メモリ部４８を有する携帯用微調整器４９から
の信号を入力するようになつている。この携帯
用微調整器４９を、前記の溶接棒ホルダ２６の
近くに置くことにより、エンジンウエルダ本機
から離れたところで回転数指示ユニツト２５を
制御して、エンジン１の回転数を母材の状態に
応じて調整するようになつている。そして、上
記のメモリ部４８には、その前の作業条件を記
憶させておく。そうすると、溶接棒３３を交換
してもその都度調整しなおす必要がなく、同一
作業を反復することができ、溶接作業が簡単に
なるという利点がある。

考案の効果 以上のように、本考案では、溶接棒ホルダに取
り付けた溶接棒の太さが、棒径自動検出器によつ
て自動的に検出され、その検出信号を受けた回転
数指示手段によつてエンジン回転数が自動的に設
定され、それによつて溶接棒径に適した負荷電流
が供給されることになつて、溶接棒を交換するた
びにエンジンウエルダ本機のところまで戻つて再
調整する必要がなく、作業能率が向上するという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置のブロツクダイヤグラム、
第２図はアクチユエータの縦断面図、第３図は同
じく一部切欠底面図、第４図は同じく横断面図、
第５図は、溶接棒ホルダの全体拡大斜視図、第６
図は、同じく棒径自動検出器まわりの拡大断面
図、第７図は、溶接棒径を変更したときの棒径自
動検出器からの検出信号を示すグラフである。 １……エンジン、２……ウエルダ本体、３……
アクチユエータ、４……燃料コントロールラツ
ク、５……回転コントローラ、６……回転ピツク
アツプ、２５……回転数指示ユニツト、２６……
溶接棒ホルダ、２７……棒径自動検出器、３３…
…溶接棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの回転数を電気的に検出する回転数検
   出手段と、電気信号を機械的手段に変換してエン
   ジンの回転数調節部材を変位させるアクチユエー
   タと、溶接棒ホルダに取り付けた溶接棒の太さを
   検出する棒径自動検出器からの検出信号に応じ
   て、その溶接棒に適した負荷電流となるようにエ
   ンジン回転数を自動的に設定指示する回転数指示
   手段と、エンジン回転数を前記設定指示された回
   転数に保持すべく前記アクチユエータへの電気信
   号を制御する回転コントローラとからなることを
   特徴とするエンジンウエルダの電子制御装置。