JPH0750055Y2 - アーク点弧装置 - Google Patents

アーク点弧装置

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JPH0750055Y2
JPH0750055Y2 JP5759489U JP5759489U JPH0750055Y2 JP H0750055 Y2 JPH0750055 Y2 JP H0750055Y2 JP 5759489 U JP5759489 U JP 5759489U JP 5759489 U JP5759489 U JP 5759489U JP H0750055 Y2 JPH0750055 Y2 JP H0750055Y2
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JP
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high frequency
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torch
welded
frequency generator
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JP5759489U
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俊治 明賀
勝義 堀
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バブコツク日立株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はアーク点弧装置に係り、特に確実にアークを点
弧させ、放射ノイズを少なくすることができるTIG溶接
に好適なアーク点弧装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、アーク溶接等におけるアークの点弧方法には、電
圧を印加した電極を被溶接材(母材)に接触させて引き
離すタッチスタート法と、電極と母材間の絶縁を高周波
の高電圧により破壊してアークを点弧する高周波スター
ト法とがある。TIG(タングステンインナートガス)溶
接、特に自動溶接においては、後者の高周波スタート法
が用いられることが多い。
第6図は、従来技術によるTIG溶接の構成図である。こ
の装置は、高周波発生器1、TIG電源出力部8およびア
ークの点弧によって発生したアーク電流を高周波発生器
1にバイパスするバイパスコンデンサ10を備えたTIG電
源19と、高周波によってアークを形成するトーチ12およ
び母材13と、ワイヤフィーダ16からコンタクトチップ14
を経て母材13に供給されるフィラワイヤ15とからなる。
前記高周波発生器1は、変圧器5、放電ギャップ2、コ
ンデンサ3およびカップリングコイル4からなる。TIG
電源出力部8は、ケーブルリアクトル11を介して母材13
に接続され、また前記カップリングコイル4およびケー
ブルリアクトル11を介してトーチ12に接続される。
このような構成において、アークの点弧は、TIG電源出
力部8によりトーチ(電極)12と母材13の間に電圧を印
加した状態で、高周波発生器1を起動させ、高周波によ
り母材間の絶縁を破壊して行われる。すなわち、高周波
発生器1が起動すると、変圧器5の2次側に数千ボルト
の電圧が発生し、コンデンサ3が充電をはじめる。その
端子電圧が放電ギャップ2の放電開始電圧まで上昇する
と、コンデンサ3に蓄えられた電荷は、放電ギャップ2
を経てカップリングコイル4に放電され、その後再びコ
ンデンサ3は、充電を開始し、放電を繰返す。この結
果、放電ギャップ2、コンデンサ3、カップリングコイ
ル4は発振回路を構成する。通常、その発振周波数は数
MHzである。このようにして高周波高電圧がトーチ12の
電極に印加され、電極と母材の距離がある距離より近く
なると絶縁が破壊されて火花放電を生じ、これに誘発さ
れてアークが点弧する。アーク電流が流れて電流が検出
されると高周波発生器を停止させる。バイパスコンデン
サ10は高周波からTIG電源出力部8を保護するためのも
のである。
TIG電源19は、通常、被溶接部からできるだけ離れるよ
うに、かつケーブルインダクタンス11が小さくなるよう
に配置される。しかし、被溶接部が大型の場合や現地建
設などにおいては、30〜100m以上もキャプタイヤケーブ
ルを配線しなければならないというのが実情である。ケ
ーブルインダクタンス11が大きくなると、電極、母材間
での火花が発生しにくくなったり、または発生しなくな
ることがあり、この場合は高周波の電圧をさらに高くす
る必要がある。しかし、この高周波高電圧は、周辺の電
子回路等にノイズを与えるという悪影響をもたらすた
め、例えばTIG溶接をロボットで行う際には、アークス
タートの高周波ノイズを防止するためにフィルター回路
を強化するか、または高周波を用いないタッチスタート
で行わなければならないという問題があった。
〔考案が解決しようとする課題〕
配線ケーブルが長くなりトーチの先端で高周波火花が発
生しない場合には、第7図に示すように、高周波発生器
1を溶接トーチ12の近くに設置する方法がある。この方
法においても、高周波発生の原理は第6図と同様である
が、バイパスコンデンサ10がTIG電源19内に設置されて
いるためバイパス経路が長くなり、周辺へのノイズが大
きくなる。したがって、該バイパスコンデンサ10とは別
にバイパスコンデンサ6を母材に直接接地し、高周波の
発生経路を短くする必要がある。
本考案の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、高周
波発生器をトーチの近傍に設置した場合の高周波の発生
経路を短くし、放射ノイズの影響を低下させることがで
きるアーク点弧装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本考案の第1は、被溶接材と該被溶接材に間隔を置いて
対峙する溶接用トーチとの間に電圧を印加するTIG電源
出力部と、前記トーチにカップリングコイルを介して高
周波電圧を印加して該トーチと前記被溶接材との絶縁を
破壊してアークを点弧する高周波発生器とを有するTIG
溶接用アーク点弧装置において、前記高周波発生器を前
記トーチ近傍に配置し、溶接時に被溶接材と接触するフ
ィラワイヤを供給するコンタクトチップと前記高周波発
生器のカップリングコイルのうちアーク電流経路内のコ
イルの前記TIG電源出力部側とをバイパスコンデンサで
連結して前記トーチに印加された高周波電圧に起因して
被溶接材を流れる高周波電流を前記カップリングコイル
にバイパスするバイパスラインを設けたことを特徴とす
るアーク点弧装置に関する。
本考案の第2は、前記アーク点弧装置において、前記高
周波発生器を前記トーチ近傍に配置するとともに、溶接
時に被溶接材と接触するように設けられた接触子を前記
トーチに固定し、該接触子と前記高周波発生器のカップ
リングコイルのうちアーク電流経路内のコイルの前記TI
G電源出力部側とをバイパスコンデンサで連結して前記
トーチに印加された高周波電圧に起因して被溶接材を流
れる高周波電流を前記カップリングコイルにバイパスす
るバイパスラインを設けたことを特徴とするアーク点弧
装置に関する。
本考案のアーク点弧装置においては、高周波発生器のカ
ップリングコイルのうち溶接用トーチと連結されたコイ
ルおよびこれに接続されたバイパスコンデンサを含むバ
イパスラインをアーク電流の経路と並列に接続し、アー
ク電流経路にリアクトルを設けることにより、アーク点
弧装置を小型化して運搬し易くすることができる。ま
た、フィラワイヤまたは接触子が被溶接材に接触したと
きに高周波発生器を起動して高周波を発生させる高周波
発生器の起動手段を設けることにより、自動TIG溶接や
ロボット溶接に適用することができる。
〔作用〕
高周波発生器をトーチ近傍に配置し、溶接時に被溶接材
と接触するフィラワイヤを供給するコンタクトチップと
前記高周波発生器のカップリングコイルのうちアーク電
流経路内のコイルの前記TIG電源出力部側とをバイパス
コンデンサで連結することによって、または高周波発生
器をトーチ近傍に配置するとともに、溶接時に被溶接材
と接触するように設けられた接触子を前記トーチに固定
し、該接触子と前記高周波発生器のカップリングコイル
のうちアーク電流経路内のコイルの前記TIG電源出力部
側とをバイパスコンデンサで連結することによって、溶
接時に、バイパスコンデンサを母材に接地した効果が得
られ、高周波の発生経路を容易に短くすることができ、
また確実に高周波火花を発生させることができる。
〔実施例〕
以下、本考案を図面により詳しく説明する。
第1図は、本考案の一実施例を示すアーク点弧装置の構
成図である。第1図において、第6図と同一部分は同一
符号を付し、説明を省略する。図において第6図と異な
る点は、TIG電源19の代わりにワイヤ加熱電源出力部
9、TIG電源出力部8およびそれぞれの回路に設けられ
たバイパスコンデンサ10を備えたホットワイヤTIG電源
7を用い、フィラワイヤ15を加熱するための配線を設
け、かつ高周波発生器1をトーチ12の近傍に配置し、溶
接時に被溶接材(母材)13と接触するフィラワイヤ15を
供給するコンタクトチップ14と高周波発生器1のカップ
リングコイル4のうちアーク電流経路内のコイルの前記
TIG電源出力部8側とをバイパスコンデンサ6で接続
し、溶接時にフィラワイヤ15を通して母材13に接地でき
るようにしたことである。このような構成において、高
周波は、カップリングコイル4−トーチ12−母材13−フ
ィラワイヤ15−コンタクトチップ14−バイパスコンデン
サ6−カップリングコイル4の短い経路で発生するた
め、電圧降下が少なく、途中のもれの少ない比較的低い
電圧で高周波火花を維持でき、アークの点弧を確実に行
うことができる。また高周波経路が短いため、周辺機器
への放射ノイズの影響を少なくすることができる。
第2図は、本考案の他の実施例を示すアーク点弧装置の
構成図である。図において、第1図と異なる点は、高周
波発生器1内のカップリングコイル4のうち溶接用トー
チ12と連結されたコイルおよびこれに接続されたバイパ
スコンデンサ6を含む高周波電流のバイパスラインをア
ーク電流の経路と並列に設置し、かつ高周波がホットワ
イヤTIG電源7に流れるのを防止するリアクトル17を設
けたことである。このような装置によっても第1図の装
置と同様の効果を得ることができる。
第1図の装置では、カップリングコイル4の一方のコイ
ルをアーク電流の経路の一部として使用するため、例え
ば500Aの大電流を流すだけの容量が必要となり、コイル
が大きくなるが、第2図の装置では、カップリングコイ
ル4をアーク電流経路と並列に設けるため、高周波の電
源側への流入を防ぐためのリアクトル17が必要となる
が、コイル4を小さくすることができ、高周波発生器1
の小型化が可能となる。
以上のように本考案は、高周波の経路が短く、周辺機器
への放射ノイズの影響を少なくすることができるため、
コンピュータ等の電子回路を含む装置が周辺にある場
合、例えば第3図に示すようにロボットにアーク点弧装
置を搭載した場合に特に効果がある。すなわち、高周波
発生器を持つアーク点弧装置18をトーチ12のごく近傍に
設置することができ、高周波の経路を1m以下とすること
ができるため、放射ノイズを少なくできるとともに、ロ
ボット制御装置20をロボット21の駆動部およびワーク22
から離れて設置できるため、高周波の影響を全く受ける
ことがない。
第4図は、TIG溶接をなめ付溶接で行う場合のアーク点
弧装置の部分構成図である。TIG溶接では必ずしもフィ
ラワイヤを送給しながら溶接するとは限らずワイヤなし
で行う場合がある。この場合はバイパスコンデンサ6を
接続するための接触子23をトーチ12に取付け、これにバ
イパスコンデンサ6を接続し、溶接時に前記接触子23の
他方端が母材13に接地するようにする。これにより第1
図と同様の効果が得られ、確実にアークを点弧すること
ができるとともに放射ノイズを少なくすることができ
る。
本考案のアーク点弧装置は、トーチ上下駆動機構を持つ
自動TIG溶接やロボット溶接に適用することができる。
第5A図、第5B図および第5C図に、そのアーク点弧方法を
図示した。まず第5A図に示すようにフィラワイヤ15が母
材13から離れた状態で、トーチ12を下降させる。このと
き、フィラワイヤ15が母材13と接触しているか否かを、
例えばワイヤと母材間の電圧を測定して検出する。ワイ
ヤ15が母材13に接触したのを検出すると、第5B図に示す
ようにトーチ12の下降をやめ、高周波を起動して高周波
火花24を発生させ、第5C図に示すようにアーク25を発生
する。このとき、バイパスコンデンサ6はコンタクトチ
ップ14およびフィラワイヤ15を介して母材13に接地して
いるため、高周波の経路はトーチ12、カップリングコイ
ル4、バイパスコンデンサ6、ワイヤ15、母材13、トー
チ12と非常に狭い範囲となり、周囲へのノイズの影響が
少なくなる。
〔考案の効果〕
本考案によれば、電源からトーチまでの配線が長くても
トーチ近くにアーク点弧装置を接続してキャプタイヤケ
ーブルによるインダクタンスでの高周波の電圧の低下を
防止できるので、比較的低い電圧で高周波火花を発生さ
せることができる。また高周波の発生経路を小さくする
ことができ、かつそのエネルギーも小さくできるので、
周辺機器へ与えるノイズの影響を非常に小さくできる。
さらに高周波発生器のカップリングコイルを小型にでき
るため、アーク点弧装置の小型化が可能となり、アーク
点弧装置の運搬等が容易となる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本考案の一実施例を示すアーク点弧装置の構
成図、第2図は、本考案の他の実施例を示すアーク点弧
装置の構成図、第3図は、本考案のアーク点弧装置をロ
ボットに搭載したときの構成図、第4図は、本考案のさ
らに他の実施例を示すアーク点弧装置の構成図、第5A
図、第5B図および第5C図は、本考案のアーク点弧装置を
利用したアーク点弧方法を示す図、第6図は、従来技術
によるTIG溶接の構成図、第7図は、トーチ近くに高周
波発生器を外付けしたTIG溶接の構成図である。 1…高周波発生器、2…放電ギャップ、3…コンデン
サ、4…カップリングコイル、5…変圧器、6…バイパ
スコンデンサ、7…ホットワイヤTIG電源、8…TIG電源
出力部、9…ワイヤ加熱電源出力部、10…バイパスコン
デンサ、11…ケーブルリアクトル、12…トーチ(電
極)、13…母材、14…コンタクトチップ、15…フィラワ
イヤ、16…ワイヤフィーダ、17…リアクトル、18…アー
ク点弧装置、19…TIG電源、20…ロボット制御装置、21
…ロボット、22…ワーク、23…接触子、24…高周波花
火、25…アーク。

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】被溶接材と該被溶接材に間隔を置いて対峙
    する溶接用トーチとの間に電圧を印加するTIG電源出力
    部と、前記トーチにカップリングコイルを介して高周波
    電圧を印加して該トーチと前記被溶接材との絶縁を破壊
    してアークを点弧する高周波発生器とを有するTIG溶接
    用アーク点弧装置において、前記高周波発生器を前記ト
    ーチ近傍に配置し、溶接時に被溶接材と接触するフィラ
    ワイヤを供給するコンタクトチップと前記高周波発生器
    のカップリングコイルのうちアーク電流経路内のコイル
    の前記TIG電源出力部側とをバイパスコンデンサで連結
    して前記トーチに印加された高周波電圧に起因して被溶
    接材を流れる高周波電流を前記カップリングコイルにバ
    イパスするバイパスラインを設けたことを特徴とするア
    ーク点弧装置。
  2. 【請求項2】被溶接材と該被溶接材に間隔を置いて対峙
    する溶接用トーチとの間に電圧を印加するTIG電源出力
    部と、前記トーチにカンプリングコイルを介して高周波
    電圧を印加して該トーチと前記被溶接材との絶縁を破壊
    してアークを点弧する高周波発生器とを有するTIG溶接
    用アーク点弧装置において、前記高周波発生器を前記ト
    ーチ近傍に配置するとともに、溶接時に被溶接材と接触
    するように設けられた接触子を前記トーチに固定し、該
    接触子と前記高周波発生器のカップリングコイルのうち
    アーク電流経路内のコイルの前記TIG電源出力部側とを
    バイパスコンデンサで連結して前記トーチに印加された
    高周波電圧に起因して被溶接材を流れる高周波電流を前
    記カップリングコイルにバイパスするバイパスラインを
    設けたことを特徴とするアーク点弧装置。
  3. 【請求項3】請求項(1)または(2)記載のアーク点
    弧装置において、前記高周波発生器のカップリングコイ
    ルのうちアーク電流経路内のコイルと前記バイパスコン
    デンサを含む高周波電流のバイパスラインをアーク電流
    の経路と並列に接続し、前記アーク電流経路にリアクト
    ルを設けたことを特徴とするアーク点弧装置。
  4. 【請求項4】請求項(1)ないし(3)のいずれか記載
    のアーク点弧装置において、前記フィラワイヤまたは接
    触子が被溶接材に接触したときに前記高周波発生器を起
    動して高周波を発生させる高周波発生器の起動手段を設
    けたことを特徴とするアーク点弧装置。
JP5759489U 1989-05-19 1989-05-19 アーク点弧装置 Expired - Lifetime JPH0750055Y2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP5759489U JPH0750055Y2 (ja) 1989-05-19 1989-05-19 アーク点弧装置

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JP5759489U JPH0750055Y2 (ja) 1989-05-19 1989-05-19 アーク点弧装置

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Publication Number Publication Date
JPH02148781U JPH02148781U (ja) 1990-12-18
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WO2003095135A1 (fr) 2002-05-13 2003-11-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Equipement et procede de soudage tig
CN112533721A (zh) * 2018-09-18 2021-03-19 松下知识产权经营株式会社 焊炬以及使用其的电弧焊接装置

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