JPH0329507B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接電圧、溶接電流、消耗電極ワイヤ
の送給速度あるいは溶接速度などの溶接条件を作
業者の手許で遠隔調整できるようにしたアーク溶
接機に関するものである。

アーク溶接を行う場合、溶接姿勢の変化や被溶
接物の形状の変化などにより溶接条件を溶接の途
中において変更する必要が生ずることが多い。ま
た大型の被溶接物を取扱う造船所や鉄工所などに
おいては溶接電源の設置場所と実際の作業場所と
は遠く離れていることが多い。このような場合、
条件変更の度毎に溶接電源のところまで出向いて
いつて溶接条件の切替えをするのでは非常に不便
であり非能率的である。そこで溶接に先立つて溶
接電源に予想される複数の溶接条件の組合せをプ
リセツトしておき、必要に応じて作業者の手許で
これらのプリセツトされた条件のうちから適当な
ものを選定して実施できるようにすることが要求
される。

従来このような機能を有する装置としては、作
業者の手許にロータリースイツチを設けておき、
必要に応じてこれを切替えることにより、このロ
ータリースイツチに接続されている溶接電源側の
可変抵抗器などを選択する方式のもの、あるいは
溶接トーチに設けられている溶接起動指令用のト
ーチスイツチを条件切替に兼用し、トーチスイツ
チの閉路時間の長さおよび開閉動作の回数をカウ
ントしてこの結果により溶接条件の切替を行う方
式のものなどが提案されている。しかるにこれら
従来方式のうち前者においては作業者の手許で選
択した条件の種類がロータリースイツチの位置で
判読できる利点はあるものの、ロータリースイツ
チから信号を溶接電源や溶接制御装置などへ導び
くために、多心ケーブルを用いることが必要とな
り、ケーブルの本数が増加し、断線事故の発生す
る率が増加するのみならず溶接トーチを作業者が
直接操作する半自動溶接においては作業性が著し
く阻害されるものであつた。また後者のトーチス
イツチを押す回数により行うものは、ケーブルの
増加はないものの、溶接条件を切替えるためのト
ーチスイツチの操作と溶接開始のためのトーチス
イツチの操作とを区別するためにトーチスイツチ
の閉路時間が一定以上長く継続して始めて溶接開
始と判断するようになつている。そして溶接条件
の切替のためのトーチスイツチの閉路はこの設定
時間内に終了し、この開閉動作を所定の回数くり
かえすことになる。したがつてこのための設定時
間は切替作業の確実性を計るためには少なくとも
0.5秒以上が必要である。このために溶接開始時
にトーチスイツチを押してから実際に溶接が開始
されるのはこの設定時間が経過した後であり、ト
ーチスイツチの操作に対する溶接機の反応が遅く
操作性が極めて悪くなる。しかもこの間に誤つて
トーチスイツチを離すことがあれば作業者の意思
に反して溶接条件の不要な切替が行なわれてしま
うことになる。このために作業者はトーチスイツ
チの操作に対して極めて神経質とならざるを得ず
かつ非常な不安感を与えるものである。またこの
ような慎重な操作にもかかわらず目的とする条件
が選択されていなかつたことによる不良溶接の発
生を確実に防止することができないうえ溶接中に
おいてはいかなる溶接条件の変更も不可能である
という重大な欠点を有する。

本発明はこのような従来装置の欠点を解消し、
ケーブルが増加せず操作性が良好な溶接条件遠隔
切替機能を設けたアーク溶接機を提供するもので
ある。

第１図は本発明の実施例を示す構成図であり、
同図において１は第１のダイオードDR１と直列
に接続された第１のスイツチであり、溶接トーチ
あるいは手許操作箱に取付けられた溶接開始や電
極ワイヤの寸動送給、シールドガスの試し放流な
どを単独にまたはこれらのうちの複数項を一括し
て指令するための第１のスイツチである。２は第
２のダイオードDR２と直列に接続された第２の
スイツチであり、第１のスイツチ１と同様に作業
者の手許、例えば溶接トーチや手許操作箱に直接
あるいはこれらの近くに設ける。この第１のスイ
ツチ１と第１のダイオードDR１とからなる第１
の直列回路は、第２のスイツチ２と第２のダイオ
ードDR２とからなる第２の直列回路と各ダイオ
ードDR１とDR２とが互いに逆極性となるよう
にして並列接続されて２心ケーブル３によつて溶
接機本体、例えば溶接電源やその近くに設けられ
た交流電源６に接続される。４は第１のスイツチ
１の閉路により交流電源６から流出する電流を検
出する第１の検出回路であり、５は第２のスイツ
チ２の閉路により交流電源６から流出する電流を
検出する第２の検出回路である。７は第１の検出
回路４の出力を受けて動作開始信号を出力する起
動回路、８は第２の検出回路５の出力を受けて第
２のスイツチ２の閉路の回数を計数する計数回路
であり、その段数は必要とされる溶接条件の数ｎ
と等しいｎ段のくりかえしカウンタを用いる。９
は計数回路８の計数結果を受けてあらかじめ設定
されたｎ組の溶接条件のうちから計数結果に対応
した溶接条件を選択して出力する溶接条件設定回
路である。１０および１１は溶接条件設定回路９
の出力を受けて入力信号に応じた出力を得る溶接
条件制御部で、１０は起動回路７の出力により溶
接電力を出力する溶接電源であり、その出力電
圧、電流は溶接条件設定回路９の出力によつて決
定される。また１１は起動回路７の出力を受けて
送給を開始する消耗電極送給装置であり、その送
給速度は溶接条件設定回路９の出力によつて決定
される。これらの溶接電源１０および消耗電極送
給装置１１は外部信号により出力が設定可能な公
知の溶接電源および送給装置を用いることができ
る。また溶接条件設定回路９は図示のように溶接
電源１０および消耗電極送給装置１１と別に設け
るものの他に複数の溶接条件設定器を内蔵する溶
接電源および消耗電極送給装置を用いて、計数回
路８の出力を直接入力してこれらを選択するもの
であつてもよい。

第１図の実施例において、作業者が第１のスイ
ツチ１を閉路すると検出回路４がこれを検出し出
力を起動回路７に供給する。起動回路７の出力信
号によつて溶接電源１０および消耗電極送給装置
１１を起動し、溶接を開始する。一方溶接条件を
切替えるときは、第２のスイツチ２を所要回数閉
路する。この閉路信号は第２の検出回路５により
検出されてその閉路回数が計数回路８にて計数さ
れる。溶接条件設定回路９は計数回路８の計数結
果を受けて入力信号に応じてあらかじめ設定され
た溶接条件を溶接条件制御部を構成する溶接電源
１０および消耗電極送給装置１１に出力してこれ
を制御する。この溶接条件の切替は第１のスイツ
チ１および第２のスイツチ２の閉路を交流電源６
と検出回路４および５によつて検出しているので
第１のスイツチ１が押されて溶接中であつても関
係なく実施できる。

第２図は第１図の検出回路４の具体的な例を示
す接続図であり、DR４１はダイオードDR１と
同じ極性に接続されたダイオード、CR４１は直
流リレーであり、Ｒ４１は保護抵抗器、Ｃ４１は
平滑用コンデンサである。またａおよびｂは端子
であり第１図の第１の検出回路４の端子ａ，ｂに
対応する。第１図および第２図の例において第１
のスイツチ１が閉じられるとリレーCR４１は交
流電源６からの電流がリレーCR４１、抵抗器Ｒ
４１、ダイオードＲ４１の順に流れる結果励磁さ
れて常開接点CR４１ａが閉じる。この接点出力
は起動回路７に供給される。起動回路７として
は、溶接や消耗電極の送給をスイツチ１を押して
いる間だけ行うものであるときはリレーCR４１
の接点を直接用いて溶接電源１０および送給装置
１１を起動すればよく、起動回路７は特に設ける
必要がなく第１の検出回路４と共用することがで
きる。

また第１のスイツチ１を一度閉路すると溶接を
開始し、再度閉路すると溶接を終了する方式の溶
接機とするには、起動回路７として検出回路４の
出力によつて動作するフリツプフロツプ回路を用
いればよい。

第３図は第１図の検出回路５および計数回路８
の具体的な実施例を示す接続図であり、同図にお
いてｃおよびｄは第１図の第２の検出回路５の端
子ｃおよびｄにそれぞれ対応する端子、DR５１
は第１図における第２のダイオードDR２と同じ
極性に接続されたダイオード、Ｒ５１は抵抗器、
Ｃ５１は平滑用のコンデンサである。CRSは直
流で動作し１回の電圧印加で接点が１ステツプ歩
進するｎ段のステツピングリレーであり、その接
点CRCはリレーCR１ないしCRnのいずれか１つ
を電源５１に対して選択的に接続する。

同図においてダイオードDR５１、抵抗器Ｒ５
１、ステツピングリレーCRSおよびコンデンサ
Ｃ５１は第２の検出回路を構成し、ステツピング
リレーCRSの接点CRCおよびリレーCR１ないし
CRnは計数回路を構成している。なお図示は省略
したがこのステツピングリレーCRSは溶接条件
の選定に先立つて始動位置即ち接点CRCを１の
位置に復帰させておくことが必要である。この復
帰のための手段としてはステツピングリレー
CRSに別にリセツト用コイルが設けられている
ものを用いるときは１回の溶接終了の信号を溶接
機本体、例えば溶接電源から得てこれを駆動して
自動復帰を行なわすようにすればよく、リセツト
コイルのない場合にはタイマー回路を設けて第２
のスイツチ２をタイマーの設定時間以上継続して
押しつづけたときに自動的に歩進して１位置に来
たときに停止するように構成すればよい。

第４図は計数回路８の出力を受けて溶接電源１
０および送給速度制御装置１１に対する溶接条件
を設定するための溶接条件設定回路９の具体的な
実施例を示す接続であり、同図の場合は溶接電源
１０に例えば溶接電圧を設定する可変抵抗器VR
１ないしVRnを計数回路９の出力リレーの常開
接点CR１ａないしCRnaにて選択し、各可変抵抗
器の出力をダイオードＤ１ないしDnからなるOR
回路にて受けて溶接用電源１０の出力電圧設定信
号として供給するものである。なお本発明におい
て対象となる溶接条件としては溶接電源の出力電
圧の他に出力電流、消耗電極の送給速度および溶
接速度などがあるが、これらの各溶接条件も同時
に切替える必要のある場合には溶接条件設定回路
９を複数組設けてそれぞれに第４図と同様の回路
とすることが必要である。

なお第２図ないし第４図に示した各具体的実施
例においてはリレーを用いた有接点式のものにつ
いて説明したが、本発明はダイオードDR１およ
びDR２に直列接続されたスイツチ１および２の
閉路を検出することによつて動作の開始および溶
接条件の切替えを区別して行うものであればよい
ので、検出回路４および５として交流電源からの
流出電流をフオトカプラなどの半導体を用いた無
接点式検出回路により検出するものであつてもよ
く、また計数回路８もシフトレジスタなどの無接
点式カウンタを用いることもできる。

以上のように本発明のアーク溶接機において
は、溶接開始、消耗電極の寸動送給、シールドガ
スの放流などを指令する第１のスイツチに直列に
第１のダイオードを接続して第１の直列回路を形
成し、溶接条件の切替えを指令する第２のスイツ
チと第２のダイオードとを直列に接続して第２の
直列回路を形成し、第１の直列回路と第２の直列
回路とを第１のダイオードと第２のダイオードと
が逆極性となるようにして並列接続して作業者の
手許に設置し、この並列回路を２心ケーブルにて
溶接機電源またはこれの近くなどに設けた交流電
源に接続して両スイツチの閉路を交流電源からの
流出電流の方向によつて検出して動作の起動と溶
接条件の切替えとを区別するようにしたので、従
来装置のように制御ケーブルを増加する必要がな
く、ケーブルの断線事故が増加せずまた操作性を
損うこともない。さらに動作の開始指令と溶接条
件の選択とは全く別の制御系統によつて行うので
溶接の起動に際して何ら待ち時間が発生せず、か
つ溶接中であつても条件の切替が容易に行い得る
ので作業が極めて高能率となるなど多くの利点を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図
は第１の検出回路の実施例を示す接続図、第３図
は第２の検出回路および計数回路の実施例を示す
接続図、第４図は溶接条件設定回路の実施例を示
す接続図である。 １……第１のスイツチ、２……第２のスイツ
チ、DR１……第１のダイオード、DR２……第
２のダイオード、４……第１の検出回路、５……
第２の検出回路、６……交流電源、７……起動回
路、８……計数回路、９……溶接条件設定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源に接続された第１のスイツチと第１
   のダイオードとからなる第１の直列回路と、前記
   第１の直列回路に並列に接続された第２のスイツ
   チと前記第１のダイオードと逆極性の第２のダイ
   オードとからなる第２の直列回路と、前記第１の
   スイツチの閉路を前記交流電源から流出する電流
   の方向によつて検出する第１の検出回路と、前記
   第２のスイツチの閉路を前記交流電源から流出す
   る電流の方向によつて検出する第２の検出回路
   と、前記第１の検出回路の出力により溶接の開
   始、消耗電極ワイヤの寸動、シールドガスの放出
   などを個別にまたはこれらの複数を一括して指令
   する起動回路と、前記第２の検出回路の出力を受
   けて前記第２のスイツチの閉路回数を計数するｎ
   段（ｎ≧２の整数）の計数回路と、前記計数回路
   の出力によつて選択されるｎ段の溶接条件設定回
   路と、前記溶接条件設定回路の出力に応じた出力
   を得る溶接条件制御部とを具備したアーク溶接
   機。 ２ 前記溶接条件設定回路は入力信号に応じて溶
   接電圧、溶接電流、電極ワイヤ送給速度など複数
   の溶接条件の組合せを設定する回路である特許請
   求の範囲第１項に記載のアーク溶接機。