JPH0619972U - Ｔｉｇ溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接アークの点弧に際して高周波を溶接電
源の出力に重畳するときに、アーク起動ができない状態
のときには高周波を一定時間で停止させて無駄な高周波
の供給を防止して、他の電子機器に対する高周波障害を
極力低減する。 【構成】 溶接電源の出力にアーク点弧用の高周波電
圧を重畳するＴＩＧ溶接機において、溶接起動指令また
は溶接起動指令によって起動するシーケンス回路の起動
によりトリガされる時限回路と、溶接起動指令により起
動し時限回路の設定時限内に溶接アークが点弧されない
ときに停止する高周波電源とを具備したＴＩＧ溶接機。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、非消耗電極を用いた溶接トーチと被溶接物との間に高周波電源から の高電圧を溶接電源の出力に重畳して供給してアークを点弧するＴＩＧ溶接機の 改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１に従来の装置の接続図を示す。同図において、１は溶接電源、２は溶接電 流検出器、３は高周波バイパスコンデンサ、４はカップリングコイルであり、一 次巻線４ａと二次巻線４ｂとからなる。５は非消耗電極５ａを有する溶接トーチ 、６は被溶接物、７は高周波電源、８はアンド回路、９は極性反転用インバータ 回路、１０は溶接起動回路であり、例えば溶接トーチ５に取付けられた押ボタン スイッチが押されることによってハイレベル信号を出力する。同図において、溶 接トーチ５を被溶接物６に近づけて起動押ボタンスイッチを押すと起動回路１０ はハイレベル信号を出力し、このとき溶接電流は未だ流れていないから溶接電流 検出器２の出力はローレベルであり、インバータ回路９の出力はハイレベルであ るので、アンド回路８の出力はハイレベルとなって高周波電源７が起動する。高 周波電源７の出力はカップリングコイル４の二次巻線４ｂに誘導されてバイパス コンデンサ３を経て溶接トーチ５と被溶接物６との間に印加される。このとき溶 接トーチ５の電極５ａが被溶接物６に接近しているとこの間の絶縁が高周波電源 ７の高電圧によって破壊されて火花放電が発生し、これによって溶接電源１の出 力による溶接アークが誘発される。この溶接アークは溶接電流検出器２によって 検出されてアンド回路８の一方の入力がローレベルになって高周波電源７の動作 を停止させる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来装置においては、溶接起動信号が出力されてから溶接電流が検出され るまでの間のみ高周波電源７が出力を発生して溶接トーチ５と被溶接物６との間 に高周波高電圧を供給する。このことは逆に、もし溶接アークが点弧されなけれ ば高周波電源は継続して高周波を出力することを意味する。例えば溶接トーチ５ が被溶接物６から離れていて、電極５ａと被溶接物６との間の距離が長く高周波 電源の出力によって絶縁破壊できる距離よりも大なるときには、高周波電源７は 継続して出力を発生する。この場合、カップリングコイル４にて供給された高周 波電力は溶接トーチ５や被溶接物６と溶接電源とを結ぶケーブルから空中や大地 に漏洩することによって消費されることになる。この漏洩した高周波は大地の電 位を変動させ、また空中から他の機器のケーブルに伝播して他の機器の信号に混 入してこれらを誤動作させることになる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、溶接起動指令または起動指令によって起動するシーケンス回路の起 動によりトリガされる時限回路を設けて、起動後一定時間内にアークが起動しな いときには高周波電源の出力を停止するように構成して上記問題点を解決したも のである。

【０００５】

【実施例】

図２に本考案の実施例を示す。同図において１ないし１０は図１の従来装置と 同機能のものに同符号を付してある。１１はアンド回路、１２は時限回路であり 、入力信号がハイレベルになったときから一定時間の間Ａ端子にハイレベル信号 を出力し、またＢ端子には入力信号がローレベルの時、および入力信号がハイレ ベルになってから一定時間が経過するまではハイレベル信号を出力し、一定時間 経過後はローレベル信号を出力する。 この時限回路１２としては、モノマルチバイブレータおよび論理素子を用いて 任意に組立てることができる。

【０００６】 図３はこの時限回路の例を示す接続図であり、同図において、１２１はモノマル チバイブレータであり入力信号の立上りによってトリガーされて一定時間の間ハ イレベル信号を出力する。１２２，１２４はアンド回路、１２３，１２５は反転 用インバータ回路である。

【０００７】 図２および図３において、起動回路１０から起動信号（ハイレベル信号）が出力 される直前においては溶接電流検出器２の出力を反転したインバータ回路９の出 力はハイレベルであるが起動信号が出力されるまではアンド回路８の出力はロー レベルであるので時限回路１２は起動せずＡ端子はローレベル、Ｂ端子はハイレ ベルである。この状態で起動回路１０の出力がハイレベルになると、アンド回路 １１は両入力信号がハイレベルとなって溶接電源１にハイレベル信号を出力して 、溶接電源１は設定された出力を発生する。同時にアンド回路８の出力もハイレ ベルとなり、時限回路１２をトリガーする。時限回路１２は入力信号がハイレベ ルとなるとその立上りによりモノマルチバイブレータ１２１が起動して一定時間 ハイレベル信号を出力する。このハイレベル信号と入力信号（起動信号）との論 理積がアンド回路１２２のハイレベル信号となって出力端子Ａに出力される。こ の出力は高周波電源７を起動して高周波出力をカップリングコイル４の一次巻線 ４ａに供給する。この高周波出力はカップリングコイルの二次巻線４ｂによって 溶接電源１の出力に重畳されて溶接トーチ５と被溶接物６との間に供給される。 このとき溶接トーチ５の電極５ａが被溶接物に近い位置（通常数mm以下）にある と、この間の絶縁が高周波電圧によって破壊されて火花放電が発生し、これによ って溶接アークが誘発されて溶接電源１から電流が流れ始める。この溶接電流は 電流検出器２によって検出されてハイレベル信号となり、インバータ回路９によ ってローレベル信号に反転されてアンド回路８の出力、即ち時限回路１２に対す る起動信号をローレベルにする。この結果アンド回路１２２はローレベルとなっ て高周波電源７に対する起動信号は停止する。

【０００８】 この起動回路１０の起動指令からアーク点弧、溶接電流検出までの時間がモノ マルチバイブレータ１２１の設定時間よりも短かいときには高周波電源７に対す る起動指令の消滅までに、アンド回路１２４の両入力信号がハイレベルになるこ とがなく、したがって時限回路１２のＢ端子出力はハイレベルのままであるので 溶接が中断されることはない。

【０００９】 一方、起動回路１０からの起動信号が出力されて前述のように高周波電源７と溶 接電源１とが起動しても、溶接トーチ５の電極５ａと被溶接物６との間の距離が 遠くて火花放電が発生しないと、溶接アークも発生しないので溶接電流は流れず 、電流検出器２の出力はローレベルのままである。この状態が続いて、モノマル チバイブレータ１２１の設定時限に達するとその出力はローレベルに反転するの でアンド回路１２２の出力、即ちＡ端子出力はローレベルとなり、高周波電源７ に対する起動指令は消滅して高周波の発生は停止する。またモノマルチバイブレ ータ１２１の出力がローレベルに反転したためにインバータ回路１２３の出力は ハイレベルとなり、アンド回路１２４の両入力はハイレベルとなって、これを反 転したＢ端子出力はローレベルとなる。この結果アンド回路１１の入力信号の一 方がローレベルとなるためにその出力はローレベルとなり、溶接電源１は出力を 停止する。この後に起動押ボタンスイッチを離すなどして起動回路１０の出力を ローレベルに戻すと最初の状態に戻る。

【００１０】 したがって、モノマルチバイブレータ１２１の時限を高周波によって溶接アー クが誘発されて若干の不安定期間を経過して落ちつくまでに要する時間よりも少 し長めに設定しておけば、アークの発生が不可能な状態において起動スイッチが 押された時にも高周波を無駄に発生し続けることがなく、この分だけ高周波ノイ ズの発生を低減することができる。

【００１１】 上記において、時限回路１２の構成は図３のものに限るものではなく、公知の 時限回路と論理回路を組合せることによって任意に組立てることができる。

【００１２】 また、図２においては、溶接アークの発生後には高周波を停止するようにした が、溶接電源１に交流出力のものを用いるときには高周波を停止せずそのまま継 続するかまたはその出力を低下させるだけで継続するように変更すればよい。ま た、図２においては溶接アークが起動せずに時限回路１２の設定時限に達したと きに溶接電源の出力を停止するようにしたが、これは必らずしも必要ではなく、 アンド回路１１ををなくし、時限回路１２のＢ端子出力を使用しないようにする ことによって停止しない構造にもできる。

【００１３】 図４は、本考案の別の実施例を示す接続図である。同図は図２の実施例のカッ プリングコイル４の二次巻線を４ｂ1 と４ｂ2 の２個に分割して溶接トーチ５側 の経路の途中と、被溶接物６側の経路の途中とに直列に挿入したもので、その極 性は図中に・印で示すように２つの二次巻線の出力電圧が相互に加算される極性 としたものである。図４の実施例においては高周波の大地に対する電圧が半分に なるので高周波発生中における大地への漏洩が少なくなって、さらに高周波ノイ ズの少ない装置が得られる。

【００１４】 図２および図３に示した実施例において高周波電源７およびカップリングコイ ル４からなる高周波発生部を溶接電源回路１とは別置して溶接電源と溶接トーチ ５および被溶接物６からなる溶接負荷との間を結ぶケーブルの中間に設けてもよ い。この場合には、長いケーブルを使用するときに高周波の流れるケーブルの長 さを短縮できるので高周波の漏洩をさらに少なくできる。この場合、高周波発生 部を作業に支障のない限り溶接負荷に近い位置に設けるのが有利であるのはいう までもない。

【００１５】 図５は、本考案のさらに別の実施例を示す接続図である。同図は図４の実施例 と同様にカップリングコイル４の二次巻線を４ｂ1 と４ｂ2 の２個に分割して溶 接トーチ５側の経路の途中と、被溶接物６側の経路の途中とに直列に挿入したも のであり、さらに溶接電源１の出力端子に出力電圧検出器１３を設け、この出力 電圧検出器１３の出力を時限回路１２の別の入力端子Ｄに第２の時限開始用信号 として接続したものである。

【００１６】 図５の実施例においては、起動回路１から起動信号が出力されるとこの信号に よってＡＮＤ回路１１が開いてその出力がハイレベルとなり、これによって溶接 電源１が所定の起動シーケンスに従って動作して、その出力端子に溶接用出力電 圧を発生する。出力電圧検出器１３はこの電圧の出現によってハイレベル信号を 発生し、これによって時限回路１２がトリガーされるようになっている。

【００１７】 また図６は図５の実施例に用いる時限回路１２の実施例であり、図３に示した 時限回路に第２の時限開始用信号の入力端子Ｄからの信号を一方の入力とするＡ ＮＤ回路１２６を追加してある。同図の回路において、溶接電源１の出力電圧検 出器１３の出力信号と起動指令スイッチによってハイレベルになるＡＮＤ回路８ の出力信号とが同時に供給されたとき、即ち起動指令信号が供給された後に所定 のシーケンスが起動されて溶接電源１から出力電圧が発生したときから時限回路 が時限を開始する構造となっている。

【００１８】 図６の時限回路のその他の動作およびこれを用いて実現する図５の装置の動 作は上記の時限回路１２の動作開始の条件を除いて図３の時限回路の動作および 図４の実施例の動作と同じである。

【００１９】 なお、時限回路１２を起動するためのトリガ端子Ｄへの入力信号としては、図 ５の実施例のように溶接電源の出力電圧を検出するもののほかに起動指令スイッ チによって起動するシーケンスの結果発生する信号であれば何でも良く、例えば シールドガス放出信号や高周波電源７の出力を検出した信号でもよい。

【００２０】

【考案の効果】

本考案のＴＩＧ溶接機は、上記の通りであるので、溶接アークの点弧に際して 高周波を溶接電源の出力に重畳するときに、溶接トーチが被溶接物から離れすぎ ているようなときでアーク起動ができない状態のときには高周波が一定時間で停 止するので無駄な高周波が供給されることがなく、他の電子機器に対する高周波 障害を極力低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の装置の例を示す接続図

【図２】本考案の実施例を示す接続図

【図３】図２の実施例において用いる時限回路の例を示
す接続図

【図４】本考案の別の実施例を示す接続図

【図５】本考案のさらに別の実施例を示す接続図

【図６】図５の実施例において用いる時限回路の例を示
す接続図

【符号の説明】

１ 溶接電源 ２ 電流検出器 ３ 高周波バイパスコンデンサ ４ カップリングコイル ４ａ 一次巻線 ４ｂ，４ｂ1 ，４ｂ2 二次巻線 ５ 溶接トーチ ５ａ 電極 ６ 被溶接物 ７ 高周波電源 １０ 起動回路 １２ 時限回路 １２１ モノマルチバイブレータ １３ 出力電圧検出回路

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接電源の出力にアーク点弧用の高周波電
   圧を重畳するＴＩＧ溶接機において、溶接起動指令によ
   りトリガされる時限回路と、前記溶接起動指令により起
   動し前記時限回路の設定時限内に溶接アークが点弧され
   ないときに停止する高周波電源とを具備したＴＩＧ溶接
   機。
2. 【請求項２】溶接電源の出力にアーク点弧用の高周波電
   圧を重畳するＴＩＧ溶接機において、溶接起動指令によ
   り起動し前記溶接電源の出力開始やシールドガスの放出
   等を制御するシーケンス回路と、前記シーケンス回路の
   起動によってトリガされる時限回路と、前記シーケンス
   回路からの指令により起動し前記時限回路の設定時限内
   に溶接アークが点弧されないときに停止する高周波電源
   とを具備したＴＩＧ溶接機。
3. 【請求項３】前記高周波電源の出力はカップリングコイ
   ルにより前記溶接電源の出力に重畳するものであり、前
   記カップリングコイルは一次巻線を前記高周波電源の出
   力端子に接続し、二次巻線は２分割して溶接トーチ側と
   被溶接物側とに分割してそれぞれ直列接続し、かつ前記
   ２つの二次巻線の出力電圧が相互に加算される極性とし
   た請求項１または２にに記載のＴＩＧ溶接機。
4. 【請求項４】前記高周波電源および前記カップリングコ
   イルを前記溶接電源と分離して前記溶接電源から前記溶
   接トーチおよび前記被溶接物に至る経路の途中に設けた
   請求項１ないし３のいずれかに記載のＴＩＧ溶接機。