JPH09122913A - 直流アーク加工装置 - Google Patents
直流アーク加工装置Info
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- JPH09122913A JPH09122913A JP28497395A JP28497395A JPH09122913A JP H09122913 A JPH09122913 A JP H09122913A JP 28497395 A JP28497395 A JP 28497395A JP 28497395 A JP28497395 A JP 28497395A JP H09122913 A JPH09122913 A JP H09122913A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 起動スイッチの入り操作によってアークがう
まく発生せず、作業者が感電する事態となっても、人体
に流れる電流の実効値を低減させて電撃ショックの発生
を極力抑制することができるようにする。 【解決手段】 溶接電源１に直列に設けられた直流高電
圧回路５からトーチ２側の非消耗電極３と母材４間への
高電圧の供給を、マルチバイブレータ１４を用いて所定
の比率で断続させる高電圧断続供給手段を設け、また、
この高電圧の断続供給時間を予め設定時間長さに制限す
るタイマー１２を設けている。
まく発生せず、作業者が感電する事態となっても、人体
に流れる電流の実効値を低減させて電撃ショックの発生
を極力抑制することができるようにする。 【解決手段】 溶接電源１に直列に設けられた直流高電
圧回路５からトーチ２側の非消耗電極３と母材４間への
高電圧の供給を、マルチバイブレータ１４を用いて所定
の比率で断続させる高電圧断続供給手段を設け、また、
この高電圧の断続供給時間を予め設定時間長さに制限す
るタイマー１２を設けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流ＴＩＧ溶接機
や直流プラズマ溶接機、溶断機などの直流アーク加工装
置で、詳しくは、トーチ側の非消耗電極と母材との間に
高電圧を供給し両者間にアークを発生させて無接触で起
動開始するように構成されている直流アーク加工装置に
関するものである。
や直流プラズマ溶接機、溶断機などの直流アーク加工装
置で、詳しくは、トーチ側の非消耗電極と母材との間に
高電圧を供給し両者間にアークを発生させて無接触で起
動開始するように構成されている直流アーク加工装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来一般の直流アーク加工装置
においては、主としてトーチに付設されている起動スイ
ッチの入り操作信号（ＯＮ信号）が起動回路に入力され
ると高電圧供給装置から非消耗電極と母材との間に高電
圧が供給されて起動開始し、また、起動スイッチの切り
操作信号（ＯＦＦ信号）が起動回路に入力されると高電
圧供給装置から非消耗電極と母材間への高電圧の供給が
停止するように構成されていた。
においては、主としてトーチに付設されている起動スイ
ッチの入り操作信号（ＯＮ信号）が起動回路に入力され
ると高電圧供給装置から非消耗電極と母材との間に高電
圧が供給されて起動開始し、また、起動スイッチの切り
操作信号（ＯＦＦ信号）が起動回路に入力されると高電
圧供給装置から非消耗電極と母材間への高電圧の供給が
停止するように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく起動スイ
ッチの入り操作と同時に高電圧が非消耗電極と母材間に
供給される従来の直流アーク加工装置によると、起動ス
イッチの入り操作直後の高電圧の供給にともない上記非
消耗電極と母材間にアークが発生してスタートできれば
問題ないけれども、起動スイッチの入り操作によっても
アークが発生しなかった場合、無負荷状態でも高電圧が
出力され続けているために、作業者が感電する恐れがあ
り、若し、このように感電して人体に電流が流れると、
電撃ショックを生じることになるという課題があった。
ッチの入り操作と同時に高電圧が非消耗電極と母材間に
供給される従来の直流アーク加工装置によると、起動ス
イッチの入り操作直後の高電圧の供給にともない上記非
消耗電極と母材間にアークが発生してスタートできれば
問題ないけれども、起動スイッチの入り操作によっても
アークが発生しなかった場合、無負荷状態でも高電圧が
出力され続けているために、作業者が感電する恐れがあ
り、若し、このように感電して人体に電流が流れると、
電撃ショックを生じることになるという課題があった。
【０００４】そこで本発明は上記のような実情に鑑みて
なされたもので、請求項１〜３記載の発明は、起動スイ
ッチの入り操作によってアークがうまく発生せず、作業
者が感電する事態となっても、人体に流れる電流の実効
値を低減させて電撃ショックを極力抑制することができ
る直流アーク加工装置を提供することを目的としてい
る。
なされたもので、請求項１〜３記載の発明は、起動スイ
ッチの入り操作によってアークがうまく発生せず、作業
者が感電する事態となっても、人体に流れる電流の実効
値を低減させて電撃ショックを極力抑制することができ
る直流アーク加工装置を提供することを目的としてい
る。
【０００５】また、請求項４記載の発明は起動開始操作
に起動スイッチの入り操作以外の条件を付加することに
よって、無負荷状態での高電圧の発生にともなう作業者
感電の確率を極減することができる上に、万一感電した
としても人体に流れる電流の実効値を低減して、作業者
に対して二重の安全性を保証することができる直流アー
ク加工装置を提供することを目的としている。
に起動スイッチの入り操作以外の条件を付加することに
よって、無負荷状態での高電圧の発生にともなう作業者
感電の確率を極減することができる上に、万一感電した
としても人体に流れる電流の実効値を低減して、作業者
に対して二重の安全性を保証することができる直流アー
ク加工装置を提供することを目的としている。
【０００６】さらに、請求項５記載の発明は上記請求項
１〜４記載の発明の目的に加えて、起動開始時の高電圧
の供給時間を制限してアークスタートミス時における人
体への通電時間の増加も抑制することができるようにす
ることを目的としている。
１〜４記載の発明の目的に加えて、起動開始時の高電圧
の供給時間を制限してアークスタートミス時における人
体への通電時間の増加も抑制することができるようにす
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明に係る直流アーク
加工装置は、トーチ側の非消耗電極と母材とに接続され
て通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記非
消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消耗
電極と母材間に高電圧を供給してアークスタートを行な
う高電圧供給装置と、上記溶接電源および高電圧供給装
置に起動信号を送出する起動回路と、上記高電圧供給装
置から供給される高電圧により上記非消耗電極と母材間
にアークが発生したとき、その溶接電流を検出して上記
高電圧供給装置からの高電圧の供給を停止するととも
に、上記溶接電源から上記非消耗電極と母材へ通常加工
用溶接電流を供給する状態に切換えるように動作する電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
起動開始時に上記高電圧供給装置から上記非消耗電極と
母材間への高電圧の供給を所定の比率で断続させる高電
圧断続供給手段を設けたことを特徴とするもので、装置
の起動開始時に高電圧供給装置から非消耗電極と母材間
へ高電圧を所定の比率で断続的に供給することにより、
高電圧の供給にともなう非消耗電極と母材間でのアーク
発生にミスが生じて、作業者が感電する事態となったと
しても、人体に流れる電流が所定比率で断続されること
になるために、人体に流れる電流の実効値の低減を図
り、電撃ショックの発生を極力抑制することが可能とな
る。
に、本発明のうち請求項１記載の発明に係る直流アーク
加工装置は、トーチ側の非消耗電極と母材とに接続され
て通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記非
消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消耗
電極と母材間に高電圧を供給してアークスタートを行な
う高電圧供給装置と、上記溶接電源および高電圧供給装
置に起動信号を送出する起動回路と、上記高電圧供給装
置から供給される高電圧により上記非消耗電極と母材間
にアークが発生したとき、その溶接電流を検出して上記
高電圧供給装置からの高電圧の供給を停止するととも
に、上記溶接電源から上記非消耗電極と母材へ通常加工
用溶接電流を供給する状態に切換えるように動作する電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
起動開始時に上記高電圧供給装置から上記非消耗電極と
母材間への高電圧の供給を所定の比率で断続させる高電
圧断続供給手段を設けたことを特徴とするもので、装置
の起動開始時に高電圧供給装置から非消耗電極と母材間
へ高電圧を所定の比率で断続的に供給することにより、
高電圧の供給にともなう非消耗電極と母材間でのアーク
発生にミスが生じて、作業者が感電する事態となったと
しても、人体に流れる電流が所定比率で断続されること
になるために、人体に流れる電流の実効値の低減を図
り、電撃ショックの発生を極力抑制することが可能とな
る。
【０００８】ここで、上記高電圧供給装置としては、請
求項２に記載したように、上記非消耗電極と母材間に直
流高電圧を印加する直流高電圧回路であっても、請求項
３に記載したように、溶接電源の出力に高周波高電圧を
重畳させる高周波発生装置のいずれであってもよいが、
高調波などのノイズの発生をなくして、アークスタート
を確実化するためには直流高電圧回路を使用することが
望ましい。また、直流加工装置とは、直流ＴＩＧ溶接
機、直流プラズマ溶接機、直流プラズマ溶断機などのよ
うに、起動開始時にのみトーチ側の非消耗電極と母材と
の間に高電圧を供給し両者間にアークを発生させて無接
触で起動させる加工装置を指すものである。
求項２に記載したように、上記非消耗電極と母材間に直
流高電圧を印加する直流高電圧回路であっても、請求項
３に記載したように、溶接電源の出力に高周波高電圧を
重畳させる高周波発生装置のいずれであってもよいが、
高調波などのノイズの発生をなくして、アークスタート
を確実化するためには直流高電圧回路を使用することが
望ましい。また、直流加工装置とは、直流ＴＩＧ溶接
機、直流プラズマ溶接機、直流プラズマ溶断機などのよ
うに、起動開始時にのみトーチ側の非消耗電極と母材と
の間に高電圧を供給し両者間にアークを発生させて無接
触で起動させる加工装置を指すものである。
【０００９】また、請求項４記載の発明に係る直流アー
ク加工装置は、トーチ側の非消耗電極と母材とに接続さ
れて通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記
非消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消
耗電極と母材間に高電圧を供給してアークスタートを行
なう高電圧供給装置と、上記溶接電源および高電圧供給
装置に起動信号を送出する起動回路と、上記高電圧供給
装置から供給される高電圧により上記非消耗電極と母材
間にアークが発生したとき、その溶接電流を検出して上
記高電圧供給装置からの高電圧の供給を停止するととも
に、上記溶接電源から上記非消耗電極と母材へ通常加工
用溶接電流を供給する状態に切換えるように動作する電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
上記起動回路が、起動スイッチの入り操作信号と上記母
材に対して非消耗電極を一旦接触させた後に離間させた
ときの両者間の短絡開放を検出する検出手段による短絡
開放検出信号とを入力条件として起動信号を送出するよ
うに構成されているとともに、起動開始時に上記高電圧
供給装置から上記非消耗電極と母材間への高電圧の供給
を所定の比率で断続させる高電圧断続供給手段を設けた
ことを特徴とするもので、装置起動の操作条件として、
起動スイッチの入り操作以外に、トーチ側の非消耗電極
を母材に対して一旦接触させた後に離間させるといった
付加操作を条件付けることにより、従来のように、起動
スイッチを入り操作しさえすれば無負荷でも高電圧が発
生されて作業者が感電し電撃ショックを受けるという事
態の発生の確率を著しく低減することが可能である。そ
の上、高電圧供給装置から非消耗電極と母材間へは高電
圧を所定の比率で断続的に供給することにより、万一、
アーク発生にミスが生じて作業者が感電する事態となっ
たとしても、人体に流れる電流は所定比率で断続される
ことになるために、人体に流れる電流の実効値を低減し
て電撃ショックの発生を回避することが可能であり、作
業者に対して二重の安全性を保証することが可能であ
る。
ク加工装置は、トーチ側の非消耗電極と母材とに接続さ
れて通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記
非消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消
耗電極と母材間に高電圧を供給してアークスタートを行
なう高電圧供給装置と、上記溶接電源および高電圧供給
装置に起動信号を送出する起動回路と、上記高電圧供給
装置から供給される高電圧により上記非消耗電極と母材
間にアークが発生したとき、その溶接電流を検出して上
記高電圧供給装置からの高電圧の供給を停止するととも
に、上記溶接電源から上記非消耗電極と母材へ通常加工
用溶接電流を供給する状態に切換えるように動作する電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
上記起動回路が、起動スイッチの入り操作信号と上記母
材に対して非消耗電極を一旦接触させた後に離間させた
ときの両者間の短絡開放を検出する検出手段による短絡
開放検出信号とを入力条件として起動信号を送出するよ
うに構成されているとともに、起動開始時に上記高電圧
供給装置から上記非消耗電極と母材間への高電圧の供給
を所定の比率で断続させる高電圧断続供給手段を設けた
ことを特徴とするもので、装置起動の操作条件として、
起動スイッチの入り操作以外に、トーチ側の非消耗電極
を母材に対して一旦接触させた後に離間させるといった
付加操作を条件付けることにより、従来のように、起動
スイッチを入り操作しさえすれば無負荷でも高電圧が発
生されて作業者が感電し電撃ショックを受けるという事
態の発生の確率を著しく低減することが可能である。そ
の上、高電圧供給装置から非消耗電極と母材間へは高電
圧を所定の比率で断続的に供給することにより、万一、
アーク発生にミスが生じて作業者が感電する事態となっ
たとしても、人体に流れる電流は所定比率で断続される
ことになるために、人体に流れる電流の実効値を低減し
て電撃ショックの発生を回避することが可能であり、作
業者に対して二重の安全性を保証することが可能であ
る。
【００１０】さらに、請求項５記載の発明は、請求項
１，２，３または４記載の直流アーク加工装置の構成に
加えて、上記高電圧供給装置から非消耗電極と母材間へ
の高電圧の断続供給時間を予め設定された時間長さに制
限するタイマーを備えたもので、アークスタートミスが
繰り返し発生して人体に断続的に電流が流れるとして
も、その人体に流れる電流の断続時間長さをタイマーに
より制限することになるために、トータルの通電時間は
所定値以下に抑えることが可能であり、これによって、
高圧電流の人体への通電時間の増加も十分に抑制するこ
とができる。
１，２，３または４記載の直流アーク加工装置の構成に
加えて、上記高電圧供給装置から非消耗電極と母材間へ
の高電圧の断続供給時間を予め設定された時間長さに制
限するタイマーを備えたもので、アークスタートミスが
繰り返し発生して人体に断続的に電流が流れるとして
も、その人体に流れる電流の断続時間長さをタイマーに
より制限することになるために、トータルの通電時間は
所定値以下に抑えることが可能であり、これによって、
高圧電流の人体への通電時間の増加も十分に抑制するこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は、本発明に係る直流加工
装置として適用した直流ＴＩＧ溶接機の構成を示す回路
図であり、同図において、１は直流溶接電源で、その出
力端がトーチ２側の非消耗電極３および母材４に接続さ
れて通常溶接時に所定の溶接電流を供給する。５は高電
圧供給装置の一例である直流高電圧回路で、その出力端
が上記直流溶接電源１と直列の状態で上記非消耗電極３
および母材４に接続されて起動開始時に上記非消耗電極
３と母材４間に直流高電圧を供給する。６はブロックダ
イオードで、上記直流高電圧回路５から供給される直流
高電圧が上記直流溶接電源１側へ印加されることを阻止
する。
にもとづいて説明する。図１は、本発明に係る直流加工
装置として適用した直流ＴＩＧ溶接機の構成を示す回路
図であり、同図において、１は直流溶接電源で、その出
力端がトーチ２側の非消耗電極３および母材４に接続さ
れて通常溶接時に所定の溶接電流を供給する。５は高電
圧供給装置の一例である直流高電圧回路で、その出力端
が上記直流溶接電源１と直列の状態で上記非消耗電極３
および母材４に接続されて起動開始時に上記非消耗電極
３と母材４間に直流高電圧を供給する。６はブロックダ
イオードで、上記直流高電圧回路５から供給される直流
高電圧が上記直流溶接電源１側へ印加されることを阻止
する。
【００１２】７は起動回路であって、上記直流溶接電源
１および直流高電圧回路５に起動信号を送出するもの
で、上記トーチ２の近傍部に配設されている起動スイッ
チ８の出力端が接続されている。９は電流検出器で、上
記直流高電圧回路５から供給される直流高電圧により上
記非消耗電極３と母材４間にアークが発生したとき、そ
の溶接電流を検出するものであり、その常閉接点９ａが
上記直流高電圧回路５の入力側に介挿されており、溶接
電流の検出に伴なう常閉接点９ａの開成動作により上記
直流高電圧回路５の動作を停止するように構成されてい
る。
１および直流高電圧回路５に起動信号を送出するもの
で、上記トーチ２の近傍部に配設されている起動スイッ
チ８の出力端が接続されている。９は電流検出器で、上
記直流高電圧回路５から供給される直流高電圧により上
記非消耗電極３と母材４間にアークが発生したとき、そ
の溶接電流を検出するものであり、その常閉接点９ａが
上記直流高電圧回路５の入力側に介挿されており、溶接
電流の検出に伴なう常閉接点９ａの開成動作により上記
直流高電圧回路５の動作を停止するように構成されてい
る。
【００１３】１２はタイマーで、上記起動スイッチ８の
出力側に接続されており、上記直流高電圧回路５から上
記非消耗電極３と母材４間への高電圧の供給時間長さを
予め設定する。１４はマルチバイブレータであり、所定
の比率（デューティ）に設定された矩形波信号を出力す
る。１３は論理積（ＡＮＤ）回路で、上記起動スイッチ
８の入り操作信号と上記マルチバイブレータ１４から出
力される矩形波信号とを入力条件として出力するもので
あり、このＡＮＤ回路１３の出力が上記起動回路７に入
力されることにより該起動回路７から上記直流高電圧回
路５に起動信号が送出されて、高電圧の供給を所定の比
率で断続させる高電圧断続供給手段が構成されている。
出力側に接続されており、上記直流高電圧回路５から上
記非消耗電極３と母材４間への高電圧の供給時間長さを
予め設定する。１４はマルチバイブレータであり、所定
の比率（デューティ）に設定された矩形波信号を出力す
る。１３は論理積（ＡＮＤ）回路で、上記起動スイッチ
８の入り操作信号と上記マルチバイブレータ１４から出
力される矩形波信号とを入力条件として出力するもので
あり、このＡＮＤ回路１３の出力が上記起動回路７に入
力されることにより該起動回路７から上記直流高電圧回
路５に起動信号が送出されて、高電圧の供給を所定の比
率で断続させる高電圧断続供給手段が構成されている。
【００１４】つぎに、上記構成の直流ＴＩＧ溶接機にお
ける動作について、図２に示すタイミングチャートを参
照して説明する。起動スイッチ８を入り操作すると、図
２のａに示すような操作信号がタイマー１２およびマル
チバイブレータ１４に入力されてタイマー１２が図２の
ｂに示すように設定時間Ｔに亘る限時動作を開始すると
ともにマルチバイブレータ１４からは図２のｃに示すよ
うな所定の比率（デューティ）の矩形波信号が出力さ
れ、この矩形波信号ｃおよび上記起動スイッチ８の入り
操作信号ａがＡＮＤ回路１３の両入力端子に入力されて
ＡＮＤ条件が成立するために、該ＡＮＤ回路１３から起
動回路７に断続信号が入力される。このような断続信号
の入力にともない起動回路７から上記直流高電圧回路５
に起動信号が送出されて該直流高電圧回路５から非消耗
電極３と母材４間に図２のｄに示すように直流高電圧が
断続的に印加され、これによって両者３，４間にアーク
が発生され溶接機が起動開始される。つまり、非消耗電
極３と母材４とが無接触でアークスタートされる。
ける動作について、図２に示すタイミングチャートを参
照して説明する。起動スイッチ８を入り操作すると、図
２のａに示すような操作信号がタイマー１２およびマル
チバイブレータ１４に入力されてタイマー１２が図２の
ｂに示すように設定時間Ｔに亘る限時動作を開始すると
ともにマルチバイブレータ１４からは図２のｃに示すよ
うな所定の比率（デューティ）の矩形波信号が出力さ
れ、この矩形波信号ｃおよび上記起動スイッチ８の入り
操作信号ａがＡＮＤ回路１３の両入力端子に入力されて
ＡＮＤ条件が成立するために、該ＡＮＤ回路１３から起
動回路７に断続信号が入力される。このような断続信号
の入力にともない起動回路７から上記直流高電圧回路５
に起動信号が送出されて該直流高電圧回路５から非消耗
電極３と母材４間に図２のｄに示すように直流高電圧が
断続的に印加され、これによって両者３，４間にアーク
が発生され溶接機が起動開始される。つまり、非消耗電
極３と母材４とが無接触でアークスタートされる。
【００１５】そして、起動開始後に図２のｅに示すよう
な溶接電流が流れると、その溶接電流ｅが電流検出器９
により検出されて、その常閉接点９ａが開成動作し、こ
れにより、図２のｄで示すように上記直流高電圧回路５
の動作が停止されるとともに、上記直流溶接電源１から
上記非消耗電極３と母材４へ通常溶接用電流が供給され
て通常アーク溶接に自動的に切換えられる。またここ
で、上記タイマー１２は上記電流検出器９による溶接電
流の検出時点（図２のｔ点）において動作停止しリセッ
トされるが、上記したアークスタートが失敗した場合
は、設定時間Ｔに亘って限時動作を続け、その間には図
２のｄの破線で示すように、直流高電圧回路５から非消
耗電極３と母材４間へ直流高電圧が断続的に印加され続
けることになり、その時に作業者が感電したとしても、
直流高電圧の印加が断続的であるゆえに、人体に流れる
電流の実効値は非常に少なく抑えられる。そして、アー
クスタートが繰り返し失敗したとしても、上記タイマー
１２による設定時間Ｔの経過後には装置起動を完全に停
止して再起動しない限り高電圧が供給されることがない
ため、感電にともなう人体への電流の通電時間は短く制
限されることになる。
な溶接電流が流れると、その溶接電流ｅが電流検出器９
により検出されて、その常閉接点９ａが開成動作し、こ
れにより、図２のｄで示すように上記直流高電圧回路５
の動作が停止されるとともに、上記直流溶接電源１から
上記非消耗電極３と母材４へ通常溶接用電流が供給され
て通常アーク溶接に自動的に切換えられる。またここ
で、上記タイマー１２は上記電流検出器９による溶接電
流の検出時点（図２のｔ点）において動作停止しリセッ
トされるが、上記したアークスタートが失敗した場合
は、設定時間Ｔに亘って限時動作を続け、その間には図
２のｄの破線で示すように、直流高電圧回路５から非消
耗電極３と母材４間へ直流高電圧が断続的に印加され続
けることになり、その時に作業者が感電したとしても、
直流高電圧の印加が断続的であるゆえに、人体に流れる
電流の実効値は非常に少なく抑えられる。そして、アー
クスタートが繰り返し失敗したとしても、上記タイマー
１２による設定時間Ｔの経過後には装置起動を完全に停
止して再起動しない限り高電圧が供給されることがない
ため、感電にともなう人体への電流の通電時間は短く制
限されることになる。
【００１６】図３は上記直流ＴＩＧ溶接機におけるアー
クスタート用の高電圧供給装置として、高周波発生装置
５Ａを用いた場合の構成を示す回路図であり、図１と相
違する点は、直流溶接電源１の出力側にカップリングコ
イル１５を介挿させて、一次巻線に印加される高周波電
圧を二次巻線により昇圧し、それによって誘起された高
周波高電圧を直流溶接電源１の出力に重畳させてアーク
スタートさせるようにした点のみであり、その他の構成
は図１に示すものと同一であるため、該当部分に同一の
符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。また、
動作についても図２と同様であるため、説明を省略す
る。
クスタート用の高電圧供給装置として、高周波発生装置
５Ａを用いた場合の構成を示す回路図であり、図１と相
違する点は、直流溶接電源１の出力側にカップリングコ
イル１５を介挿させて、一次巻線に印加される高周波電
圧を二次巻線により昇圧し、それによって誘起された高
周波高電圧を直流溶接電源１の出力に重畳させてアーク
スタートさせるようにした点のみであり、その他の構成
は図１に示すものと同一であるため、該当部分に同一の
符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。また、
動作についても図２と同様であるため、説明を省略す
る。
【００１７】また、図４は本発明の他の実施の形態で、
本発明に係る直流加工装置として適用した直流ＴＩＧ溶
接機の構成を示す回路図であり、同図において、１０は
上記直流溶接電源１に接続させた短絡開放検出回路で、
該検出回路１０は上記母材４に対してトーチ２側の非消
耗電極３を一旦接触させた後に離間させたときの両者
４，３間の短絡開放を非消耗電極３に接続されている検
出電源１１の電圧変化によって検出するものである。１
６は論理和（ＯＲ）回路で、電流検出器９による検出信
号とＡＮＤ回路１３からの出力信号とのいずれか一方の
信号を入力条件として出力するものである。また、上記
ＡＮＤ回路１３は上記検出回路１０による短絡開放検出
信号の入力にともない動作開始するタイマー１２からの
出力信号とマルチバイブレータ１４からの出力矩形波信
号の両方が入力されたときに出力し、この出力信号が上
記ＯＲ回路１６の一方に入力されて上記起動スイッチ８
の操作信号とのＡＮＤ条件の成立したとき、上記ＯＲ回
路１６の出力信号が上記起動回路７に入力されて該起動
回路７から起動信号を送出するように構成したものであ
り、その他の構成で図１の構成に相当する部分には同一
の符号を付して、それらの説明を省略する。
本発明に係る直流加工装置として適用した直流ＴＩＧ溶
接機の構成を示す回路図であり、同図において、１０は
上記直流溶接電源１に接続させた短絡開放検出回路で、
該検出回路１０は上記母材４に対してトーチ２側の非消
耗電極３を一旦接触させた後に離間させたときの両者
４，３間の短絡開放を非消耗電極３に接続されている検
出電源１１の電圧変化によって検出するものである。１
６は論理和（ＯＲ）回路で、電流検出器９による検出信
号とＡＮＤ回路１３からの出力信号とのいずれか一方の
信号を入力条件として出力するものである。また、上記
ＡＮＤ回路１３は上記検出回路１０による短絡開放検出
信号の入力にともない動作開始するタイマー１２からの
出力信号とマルチバイブレータ１４からの出力矩形波信
号の両方が入力されたときに出力し、この出力信号が上
記ＯＲ回路１６の一方に入力されて上記起動スイッチ８
の操作信号とのＡＮＤ条件の成立したとき、上記ＯＲ回
路１６の出力信号が上記起動回路７に入力されて該起動
回路７から起動信号を送出するように構成したものであ
り、その他の構成で図１の構成に相当する部分には同一
の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００１８】上記図４に示す構成の直流ＴＩＧ溶接機に
おける動作について、図５に示すタイミングチャートを
参照して説明する。起動スイッチ８を入り操作すると、
図５のａに示すような操作信号が形成されるが、この状
態ではＡＮＤ回路１３からの出力がないために、ＯＲ回
路１６から起動回路７へ信号が出力されず、したがっ
て、起動回路７から起動信号が出力されないために溶接
機は起動しない。上記起動スイッチ８を入り操作したま
まで、トーチ２側の非消耗電極３を母材４に対して一旦
接触させた後に離間させるといった操作を行なうと、両
者３，４間が短絡開放されて、非消耗電極３に接続され
ている検出電源１１の電圧が図５のｆに示すように変化
し、その電圧変化により非消耗電極３と母材４間の短絡
開放を検出する検出回路１０から図５のｇに示すような
短絡開放検出信号が出力される。
おける動作について、図５に示すタイミングチャートを
参照して説明する。起動スイッチ８を入り操作すると、
図５のａに示すような操作信号が形成されるが、この状
態ではＡＮＤ回路１３からの出力がないために、ＯＲ回
路１６から起動回路７へ信号が出力されず、したがっ
て、起動回路７から起動信号が出力されないために溶接
機は起動しない。上記起動スイッチ８を入り操作したま
まで、トーチ２側の非消耗電極３を母材４に対して一旦
接触させた後に離間させるといった操作を行なうと、両
者３，４間が短絡開放されて、非消耗電極３に接続され
ている検出電源１１の電圧が図５のｆに示すように変化
し、その電圧変化により非消耗電極３と母材４間の短絡
開放を検出する検出回路１０から図５のｇに示すような
短絡開放検出信号が出力される。
【００１９】この短絡開放検出信号ｇが上記タイマー１
２およびマルチバイブレータ１４に入力されて、タイマ
ー１２が図５のｂに示すように、設定時間Ｔに亘る限時
動作を開始するとともにマルチバイブレータ１４からは
図５のｃに示すような所定の比率（デューティ）の矩形
波信号が出力される。この矩形波信号ｃとタイマー１２
の出力信号ｂとの両方がＡＮＤ回路１３に入力される
と、このＡＮＤ回路１３からは図５のｃ´に示すよう
に、上記マルチバイブレータ１４から出力される矩形波
信号ｃと同一の信号が出力され、この出力信号ｃ´がＯ
Ｒ回路１６の一方の入力端に入力されることにより、上
記起動スイッチ８の操作信号ａとのＡＮＤ条件が成立し
て該ＯＲ回路１６から図２のｈに示すような信号が出力
され、この信号ｈが起動回路７に入力されて該起動回路
７から上記直流高電圧回路５および直流溶接電源１に起
動信号が送出される。これにともなって上記直流高電圧
回路５から非消耗電極３と母材４間に図５のｄに示すよ
うな直流高電圧が断続的に印加され、これによって、両
者３，４間にアークが発生されて溶接機が起動開始され
る。つまり、非消耗電極３と母材４とが無接触でアーク
スタートされる。
２およびマルチバイブレータ１４に入力されて、タイマ
ー１２が図５のｂに示すように、設定時間Ｔに亘る限時
動作を開始するとともにマルチバイブレータ１４からは
図５のｃに示すような所定の比率（デューティ）の矩形
波信号が出力される。この矩形波信号ｃとタイマー１２
の出力信号ｂとの両方がＡＮＤ回路１３に入力される
と、このＡＮＤ回路１３からは図５のｃ´に示すよう
に、上記マルチバイブレータ１４から出力される矩形波
信号ｃと同一の信号が出力され、この出力信号ｃ´がＯ
Ｒ回路１６の一方の入力端に入力されることにより、上
記起動スイッチ８の操作信号ａとのＡＮＤ条件が成立し
て該ＯＲ回路１６から図２のｈに示すような信号が出力
され、この信号ｈが起動回路７に入力されて該起動回路
７から上記直流高電圧回路５および直流溶接電源１に起
動信号が送出される。これにともなって上記直流高電圧
回路５から非消耗電極３と母材４間に図５のｄに示すよ
うな直流高電圧が断続的に印加され、これによって、両
者３，４間にアークが発生されて溶接機が起動開始され
る。つまり、非消耗電極３と母材４とが無接触でアーク
スタートされる。
【００２０】起動開始後は電流検出器９が動作して、そ
の常閉接点９ａが開成し、これにより、図５のｄで示す
ように上記直流高電圧回路５の動作は停止されるが、上
記電流検出器９による図５のｉに示すような電流検出信
号が上記ＯＲ回路１６の一方の入力端に入力されて該Ｏ
Ｒ回路１６から信号ｈが出力され続けるために、起動回
路７および直流溶接電源１の動作が保持される。また、
図４に示す構成の直流ＴＩＧ溶接機の場合においても、
上記タイマー１２は上記電流検出器９による溶接電流の
検出時点（図５のｔ点）において動作停止しリセットさ
れるが、上記したアークスタートが失敗した場合は、設
定時間Ｔに亘って限時動作を続け、その間、ＯＲ回路１
６から図５のｈの破線で示すような信号が出力されて図
５のｄの破線で示すように、直流高電圧回路５から非消
耗電極３と母材４間へ直流高電圧が断続的に印加され続
けることになり、その時に作業者が感電したとしても、
直流高電圧の印加が断続的であるゆえに、人体に流れる
電流の実効値は図１および図３の場合と同様に非常に少
なく抑えることができる。そして、アークスタートが繰
り返し失敗したとしても、上記タイマー１２による設定
時間Ｔの経過後には装置起動を完全に停止して再起動し
ない限り高電圧が供給されることがないため、感電にと
もなう人体への電流の通電時間は短く制限されることに
なる。
の常閉接点９ａが開成し、これにより、図５のｄで示す
ように上記直流高電圧回路５の動作は停止されるが、上
記電流検出器９による図５のｉに示すような電流検出信
号が上記ＯＲ回路１６の一方の入力端に入力されて該Ｏ
Ｒ回路１６から信号ｈが出力され続けるために、起動回
路７および直流溶接電源１の動作が保持される。また、
図４に示す構成の直流ＴＩＧ溶接機の場合においても、
上記タイマー１２は上記電流検出器９による溶接電流の
検出時点（図５のｔ点）において動作停止しリセットさ
れるが、上記したアークスタートが失敗した場合は、設
定時間Ｔに亘って限時動作を続け、その間、ＯＲ回路１
６から図５のｈの破線で示すような信号が出力されて図
５のｄの破線で示すように、直流高電圧回路５から非消
耗電極３と母材４間へ直流高電圧が断続的に印加され続
けることになり、その時に作業者が感電したとしても、
直流高電圧の印加が断続的であるゆえに、人体に流れる
電流の実効値は図１および図３の場合と同様に非常に少
なく抑えることができる。そして、アークスタートが繰
り返し失敗したとしても、上記タイマー１２による設定
時間Ｔの経過後には装置起動を完全に停止して再起動し
ない限り高電圧が供給されることがないため、感電にと
もなう人体への電流の通電時間は短く制限されることに
なる。
【００２１】なお、上記の実施の形態では、直流ＴＩＧ
溶接機に適用したものについて説明したが、直流プラズ
マ溶接機や直流プラズマ溶断機に適用する場合は、直流
溶接電源１のプラス側端子に母材４を、かつ、マイナス
側端子にトーチ２の非消耗電極３を接続すればよい。
溶接機に適用したものについて説明したが、直流プラズ
マ溶接機や直流プラズマ溶断機に適用する場合は、直流
溶接電源１のプラス側端子に母材４を、かつ、マイナス
側端子にトーチ２の非消耗電極３を接続すればよい。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、請求項１〜３記載の発明
によれば、装置の起動開始時に高電圧供給装置から非消
耗電極と母材間へ高電圧を所定の比率で断続的に供給す
るようにしたので、高電圧の供給にともなう非消耗電極
と母材間でのアーク発生にミスが生じて、作業者が感電
する事態となったとしても、人体に流れる電流を所定比
率で断続して、人体に流れる電流の実効値を著しく低減
することができ、これによって、電撃ショックの発生を
極力抑制することができるという効果を奏する。
によれば、装置の起動開始時に高電圧供給装置から非消
耗電極と母材間へ高電圧を所定の比率で断続的に供給す
るようにしたので、高電圧の供給にともなう非消耗電極
と母材間でのアーク発生にミスが生じて、作業者が感電
する事態となったとしても、人体に流れる電流を所定比
率で断続して、人体に流れる電流の実効値を著しく低減
することができ、これによって、電撃ショックの発生を
極力抑制することができるという効果を奏する。
【００２３】また、請求項４記載の発明によれば、装置
起動の操作条件として、起動スイッチの入り操作以外
に、トーチ側の非消耗電極を母材に対して一旦接触させ
た後に離間させるといった操作を付加したものであるか
ら、従来のように、起動スイッチを入り操作しさえすれ
ば無負荷でも高電圧が発生されて作業者が感電し電撃シ
ョックを受ける事態の発生確率を著しく低減することが
できる。その上、高電圧供給装置から非消耗電極と母材
間へは高電圧を所定の比率で断続的に供給するようにし
ているので、万一、アーク発生にミスが生じて作業者が
感電する事態となったとしても、人体に流れる電流を所
定比率で断続させてその実効値を低減して電撃ショック
の発生を回避することができ、作業者に対して二重の安
全性を保証することができるという顕著な効果を奏す
る。
起動の操作条件として、起動スイッチの入り操作以外
に、トーチ側の非消耗電極を母材に対して一旦接触させ
た後に離間させるといった操作を付加したものであるか
ら、従来のように、起動スイッチを入り操作しさえすれ
ば無負荷でも高電圧が発生されて作業者が感電し電撃シ
ョックを受ける事態の発生確率を著しく低減することが
できる。その上、高電圧供給装置から非消耗電極と母材
間へは高電圧を所定の比率で断続的に供給するようにし
ているので、万一、アーク発生にミスが生じて作業者が
感電する事態となったとしても、人体に流れる電流を所
定比率で断続させてその実効値を低減して電撃ショック
の発生を回避することができ、作業者に対して二重の安
全性を保証することができるという顕著な効果を奏す
る。
【００２４】さらに、請求項５記載の発明によれば、請
求項１〜４記載の発明の効果に加えて、起動開始時の高
電圧の断続供給時間長さをタイマーによって制限するよ
うにしたので、アークスタートミスが繰り返し発生して
人体に断続的に電流が流れるとしても、その電流の断続
時間長さを制限してトータルの人体通電時間を所定値以
下に抑えることができ、これによって、高圧電流の人体
への通電時間の増加も十分に抑制することができる。
求項１〜４記載の発明の効果に加えて、起動開始時の高
電圧の断続供給時間長さをタイマーによって制限するよ
うにしたので、アークスタートミスが繰り返し発生して
人体に断続的に電流が流れるとしても、その電流の断続
時間長さを制限してトータルの人体通電時間を所定値以
下に抑えることができ、これによって、高圧電流の人体
への通電時間の増加も十分に抑制することができる。
【図１】本発明のうち請求項１，２及び請求項５に係る
直流アーク加工装置の実施の形態として適用された直流
ＴＩＧ溶接機の構成を示す回路図である。
直流アーク加工装置の実施の形態として適用された直流
ＴＩＧ溶接機の構成を示す回路図である。
【図２】同上直流ＴＩＧ溶接機の動作を説明するタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図３】本発明のうち請求項１，３及び４に係る直流ア
ーク加工装置の実施の形態として適用された直流ＴＩＧ
溶接機の構成を示す回路図である。
ーク加工装置の実施の形態として適用された直流ＴＩＧ
溶接機の構成を示す回路図である。
【図４】本発明のうち請求項４及び請求項５に係る直流
アーク加工装置の実施の形態として適用された直流ＴＩ
Ｇ溶接機の構成を示す回路図である。
アーク加工装置の実施の形態として適用された直流ＴＩ
Ｇ溶接機の構成を示す回路図である。
【図５】図４に示す直流ＴＩＧ溶接機の動作を説明する
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【符号の説明】 １ 直流溶接電源 ２ トーチ ３ 非消耗電極 ４ 母材 ５ 直流高電圧回路（高電圧供給装置） ５Ａ 高周波発生装置（高電圧供給装置） ７ 起動回路 ８ 起動スイッチ ９ 電流検出器 １０ 短絡開放検出回路 １２ タイマー １３ ＡＮＤ回路 １４ マルチバイブレータ １６ ＯＲ回路
Claims (5)
- 【請求項１】 トーチ側の非消耗電極と母材とに接続さ
れて通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記
非消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消
耗電極と母材間に高電圧を供給してアークスタートを行
なう高電圧供給装置と、上記溶接電源および高電圧供給
装置に起動信号を送出する起動回路と、上記高電圧供給
装置から供給される高電圧により上記非消耗電極と母材
間にアークが発生したとき、その溶接電流を検出して上
記高電圧供給装置からの高電圧の供給を停止するととも
に、上記溶接電源から上記非消耗電極と母材へ通常加工
用溶接電流を供給する状態に切換えるように動作する電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
起動開始時に上記高電圧供給装置から上記非消耗電極と
母材間への高電圧の供給を所定の比率で断続させる高電
圧断続供給手段を設けたことを特徴とする直流アーク加
工装置。 - 【請求項２】 上記高電圧供給装置が、上記非消耗電極
と母材間に直流高電圧を印加する直流高電圧回路である
請求項１記載の直流アーク加工装置。 - 【請求項３】 上記高電圧発生装置が、上記溶接電源の
出力に高周波高電圧を重畳させる高周波発生装置である
請求項１記載の直流アーク加工装置。 - 【請求項４】 トーチ側の非消耗電極と母材とに接続さ
れて通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記
非消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消
耗電極と母材間に高電圧を供給してアークスタートを行
なう高電圧供給装置と、上記溶接電源および高電圧供給
装置に起動信号を送出する起動回路と、上記高電圧供給
装置から供給される高電圧により上記非消耗電極と母材
間にアークが発生したとき、その溶接電流を検出して上
記高電圧供給装置からの高電圧の供給を停止するととも
に、上記溶接電源から上記非消耗電極と母材へ通常加工
用溶接電流を供給する状態に切換えるように動作する電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
上記起動回路が、起動スイッチの入り操作信号と上記母
材に対して非消耗電極を一旦接触させた後に離間させた
ときの両者間の短絡開放を検出する検出手段による短絡
開放検出信号とを入力条件として起動信号を送出するよ
うに構成されているとともに、起動開始時に上記高電圧
供給装置から上記非消耗電極と母材間への高電圧の供給
を所定の比率で断続させる高電圧断続供給手段を設けた
ことを特徴とする直流アーク加工装置。 - 【請求項５】 上記高電圧供給装置から非消耗電極と母
材間への高電圧の断続供給時間を予め設定された時間長
さに制限するタイマーを備えている請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載の直流アーク加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28497395A JP3584095B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 直流アーク加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28497395A JP3584095B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 直流アーク加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122913A true JPH09122913A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3584095B2 JP3584095B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=17685484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28497395A Expired - Fee Related JP3584095B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 直流アーク加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3584095B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013027151A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Daihen Corp | 高周波発生装置 |
| JP2023548615A (ja) * | 2020-12-02 | 2023-11-17 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | アーク放電の点弧時にエネルギーを制限する方法及び装置 |
-
1995
- 1995-11-01 JP JP28497395A patent/JP3584095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013027151A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Daihen Corp | 高周波発生装置 |
| JP2023548615A (ja) * | 2020-12-02 | 2023-11-17 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | アーク放電の点弧時にエネルギーを制限する方法及び装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3584095B2 (ja) | 2004-11-04 |
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