JPH1147931A - 溶接機 - Google Patents

溶接機

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JPH1147931A
JPH1147931A JP10135364A JP13536498A JPH1147931A JP H1147931 A JPH1147931 A JP H1147931A JP 10135364 A JP10135364 A JP 10135364A JP 13536498 A JP13536498 A JP 13536498A JP H1147931 A JPH1147931 A JP H1147931A
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sensor
gas
welding machine
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ラノーテ アンドル
Leon Blank
ブランク レオン
Warren Herwig
ハーウィッグ ウォーレン
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Illinois Tool Works Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動的に１または複数の溶接条件を検知して
ワイヤ供給速度かつ／または電流、電圧を設定可能とし
た溶接機を提供する。 【解決手段】 溶接機が電源装置１０４と、ワイヤ供給
装置１０６とを具備している。少なくとも１つのセンサ
が少なくとも１つの溶接条件を検知する。セットアップ
回路が、センサ、電源装置１０４、ワイヤ供給装置１０
６に接続されている。セットアップ回路がセンサに応答
して自動的に溶接機の設定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に溶接機に
関する。特に、本発明は、溶接作業の１または複数の溶
接条件を検知し、自動的に作業パラメータを設定する溶
接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】イナートガス金属アーク溶接（ＭＩＧ溶
接）は１つの周知の溶接方法である。多数の異なるタイ
プの電力供給装置がＭＩＧ溶接に用いられている。ＭＩ
Ｇ溶接の電力供給装置の例として、相制御電力供給装
置、パルス幅被変調電力供給装置、インバータ電力供給
装置などがある。ＭＩＧ溶接は、種々の直径、材料のワ
イヤおよびガスを用いて実施される。使用されるワイヤ
とガスは、ワークまたはプレートの厚さや材料に依存し
ている。ワイヤの直径、材料、ガス、およびワークの厚
さを総称して本明細書では溶接条件と称する。
【０００３】多くのＭＩＧ溶接機は、溶接プロセスを制
御するために少なくとも３つのパラメータを用いてい
る。これらのパラメータは、ワイヤ供給速度、電流値、
電圧値、インダクタンスなどである。また、電源装置の
応答に影響するインダクタンス制御を行うＭＩＧ溶接機
もある。典型的に、ＭＩＧ溶接機は、作業パラメータの
幾つか或いは全てを選択するために、パネルに配設した
スイッチまたはノブを有している。以下、１または複数
のパラメータの設定をセットアップと称する。
【０００４】従来の溶接機（本明細書では、電源装置、
制御装置、ワイヤ供給装置をも含めて溶接機と称し、ガ
ス源や溶接を実施するために用いられる他の補助機器を
含んでいても良い。）には、溶接を最適化するために溶
接アークを制御可能なものがある。しかしながら、適切
に制御するためには、特定の溶接条件（ワイヤ直径、ワ
イヤ材料、使用する混合ガス、ワーク厚、溶接の接合タ
イプ）に対して最適な作業パラメータ（電流、電圧およ
び／またはワイヤ供給速度）が必要となる。従来の溶接
機では、オペレータが、独立の変数として与えられた上
記の溶接条件からテーブルや方程式を用いて作業パラメ
ータを求めている。経験や試行錯誤により適切な設定を
選択することもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】オペレータが誤ったデ
ータを提供したり、或いは、適切な作業パラメータを求
めなかったりすると、溶接の品質が低下し、或いは、溶
接機械を効果的に使用できなかったり、ガスやワイヤを
無駄に消費したりする。従って、溶接の品質はオペレー
タが適切な作業パラメータを決定するか否かにかかって
いる。オペレータが適切なパラメータを選択せずに溶接
の品質が低下し業務通話が必要となることは珍しくな
い。
【０００６】従って、ワイヤ供給速度かつ／または電
流、電圧の設定するために、溶接機が自動的に１または
複数の溶接条件を検知することは望ましい。更に、検知
された条件からワイヤ供給速度、電流、電圧の１または
複数のパラメータを自動的に設定できるようにすること
は望ましい。こうした溶接機は種々の電源装置を用いる
ことができるようになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の溶接機は、電源
装置と、ワイヤ供給装置とを具備している。少なくとも
１つのセンサが少なくとも１つの溶接条件を検知する。
セットアップ回路が前記センサ、電源装置、ワイヤ供給
装置に接続されている。前記セットアップ回路が前記セ
ンサに応答して自動的に溶接機の設定を行う。
【０００８】前記センサはワイヤセンサとすることがで
きる。更に、溶接機はガス源と、ガスセンサを具備して
いてもよい。更に、溶接機は前記セットアップ回路に接
続されたワーク厚センサを具備していてもよい。前記セ
ットアップ回路は、更に、前記ワーク厚センサおよびガ
スセンサに応答して溶接機を自動的に設定する。
【０００９】前記ワイヤセンサの一部としてとして直径
センサと材料センサとが用いることができる。センサと
しては、バーコードリーダ、アナログ近接検知器、複数
の近接検知器、変位センサ等が含まれる。
【００１０】前記ガスセンサとしては、サイクリックボ
ルタンメトリーガスマイクロセンサ、バーコードリー
ダ、前記ガスセンサが複数のガスコネクタが含まれる。
前記ワーク厚センサは歪ゲージまたは変位センサを含ん
でいる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、独立したワイヤ供給装置と
電源装置とを有する溶接機について本発明を説明する
が、本発明の自動パラメータ選択機能を有する溶接機
は、単一のハウジング内にワイヤ供給装置と電源装置と
配設した他の形式の溶接機にも適用可能である。また、
本発明は後述するセンサの特定の形式に限定されない。
【００１２】図１を参照すると、本発明の溶接機１００
は制御装置１０２、電源装置１０４、ワイヤ供給装置１
０６、ガス源１０８を含んでいる。また、溶接トーチ１
１０とワーク１１２が図示されている。図１において種
々のボックス（ブロック）をつなぐ線は、電源系の接
続、フィードバック系の接続、制御系の接続およびガス
系の接続を示している。
【００１３】電源装置１０４からワイヤ供給装置１０６
に溶接電力が供給される。また、ガス源１０８からワイ
ヤ供給装置１０６にガスが供給される。ワイヤ供給装置
１０６からの溶接ワイヤは溶接電力ケーブル１１１内に
同軸状に供給される。溶接電力ケーブル１１１は、ま
た、トーチ１１０にガスを供給するコンジットを含んで
いる。他の電力供給ケーブルがワーク１１２に溶接電力
を直接供給する。このケーブルにより電源回路が完成す
る。こうした構成要素は従来技術において周知となって
いる。本発明はこの構成に限定されず、例えば、両方の
電力ケーブルがワイヤ供給装置を通過させてある溶接機
をも包含している。
【００１４】制御装置１０２から電源装置１０４に制御
信号が送出され、出力電流および／または出力電圧が制
御される。また、制御装置１０２からワイヤ供給装置１
０６に制御信号が送出され、ワイヤ供給装置１０６から
トーチ１１０へのワイヤの供給速度が制御される。制御
装置１０２は、出力電流、出力電圧およびワイヤ供給速
度を示すフィードバック信号を受ける。出力電流、電圧
に関するフィードバック信号は、従来と同様に、電源装
置１０４および／またはワーク１１２から得ることがで
きる。制御装置１０２内に設けられたセットアップ回路
を用いて、これらのフィードバック信号により所望の出
力パラメータを得る。セットアップ回路はデジタルまた
はアナログ回路とすることができ、かつ、制御装置１０
２の一部または別個の回路とすることができる。
【００１５】制御装置１０２は、また、ワイヤの直径お
よび材料を示す信号をワイヤセンサ１０５から受ける。
ワイヤセンサ１０５は、フラックスコアおよび個体ワイ
ヤを検知可能である。制御装置１０２はワーク厚信号を
プレートセンサまたは、ワークセンサ１０７から受け
る。代替実施形態では、ワークセンサ１０７を具備して
いなくともよい。他の実施形態では、ワイヤセンサとガ
スセンサの一方または両方を備えていなくともよい（後
述する）。
【００１６】ガスセンサ１０９から制御装置１０２およ
び前記セットアップ回路にガス源１０８のガスの種類を
示す信号が提供される。センサ１０５、１０７、１０９
の構成については後述する。
【００１７】前記セットアップ回路および制御装置１０
２とセンサ１０５、１０７、１０９とを共働させること
により、オペレータが作業パラメータを選択する必要性
が無くなる。より詳細には、溶接プロセスに先立って、
センサ１０５はワイヤの直径およびワイヤの材料を検知
する。この情報が制御装置１０２およびセットアップ回
路に提供される。また、ガスセンサ１０９は、ガス源１
０８からのガスの種類を検知する。この情報は制御装置
１０２およびセットアップ回路に提供される。最後に、
ワークセンサ１０７がワーク（またはプレート）１１２
の厚さを検知し、同様に、ワーク厚データを制御装置１
０２に提供する。
【００１８】溶接状態を示すこれらのデータが制御装置
１０２およびセットアップ回路で用いられ、適切な作業
パラメータが決定される。セットアップ回路は、与えら
れた溶接条件から適切な作業パラメータを得るテーブル
を有したマイクロプロセッサを含むことができる。或い
は、適切な作業パラメータを演算するための方程式を実
行する回路（デジタルまたはアナログ回路）としてもよ
い。制御装置１０２および前記セットアップ回路が自動
的に溶接機を設定するので、オペレータが溶接条件を確
かめ適切な作業パラメータを選択する必要が無くなる。
従って、本発明により制御パネルは、電流、電圧および
ワイヤ供給の設定部を備えることなく、単にオンオフス
イッチを有すればよくなる。従って、オペレータは溶接
機の設定をする必要がないので人的な誤りがなくなる。
【００１９】代替的に、本明細書において説明したセン
サを用い、そして、検知結果をオペレータに表示してオ
ペレータに溶接機を設定させるようにしてもよい。この
実施形態は、プレート表面が汚染されているような溶接
条件を補償する。
【００２０】図２を参照すると、本発明実施形態による
溶接機２００は、電源装置２０４、ワイヤ供給装置２０
６およびガス源２０８を具備している。制御装置（制御
装置１０２に相当）および設定回は、ワイヤ供給装置２
０６内に配設されている。溶接電力は、電源装置２０４
からワイヤ供給装置２０６に溶接電力ケーブル２０１に
より供給される。他の溶接電力ケーブル２０３がワーク
またはプレート２１２に接続されている。同軸の溶接ケ
ーブル（コンジット）２１１によりトーチ２１０がワイ
ヤ供給装置２０６に接続される。アークがトーチ２１０
とプレート２１２の間に形成されると溶接電源回路が完
成する。ガスボンベ２０８からガス（アルゴン、二酸化
炭素、ヘリウム等）がガスホース２１４を介してワイヤ
供給装置２０６に供給される。溶接電力ケーブル２０１
に対するプレートの電圧が、フィードバックワイヤ２１
５を介してプレート２１２からワイヤ供給装置２０６へ
フィードーバックされる。プレートの厚さは、後述する
ように、ワイヤ２１５を用いて測定することができる。
ワイヤ供給装置２０６から電源装置２０４へ制御信号を
送るために一対の制御リード２１６、２１７が用いられ
る。電流値のフィードバック信号は、ワイヤ２１６、２
１７の一方を用いて、電源装置２０４からワイヤ供給装
置２０６に送られる。
【００２１】ワイヤ供給装置２０６は、ハブ２２０を具
備している。溶接機を使用するとき、ハブ２２０に溶接
ワイヤのためのリールが取り付けられる。溶接ワイヤは
ケーブル（コンジット）２１１を介してリールからトー
チ２１０に供給され、そこで溶接プロセスのために用い
られる。ハブ２２０にはバーコードリーダ窓２２２が設
けられている。バーコードリーダ窓２２２はワイヤ直径
および材料を検知するまえに用いられる。前記リール
は、その内面にワイヤ材料とワイヤ直径を表示するバー
コードが設けられている。
【００２２】サイクリックボルタンメトリーガスセンサ
(cyclic voltammetry gas sensor)がワイヤ供給装置２
０６内に配設されている。サイクリックボルタンメトリ
ーガスセンサはガスの種類を検知する。
【００２３】溶接機２００は電源装置２０４（またはワ
イヤ供給装置２０６）のパネルにに設けられた１つのオ
ンオフスイッチ２２５を有している。このスイッチをオ
ンすると、ワイヤ供給装置２０６内の制御装置が溶接条
件（溶接材料、ワイヤサイズまたは直径、ガス種類、ワ
ーク厚）に関するデータを受ける。次いで、既述のよう
にして作業パラメータが決定され、溶接機の作業パラメ
ータが自動的に設定される。また、リールの交換（ある
スイッチを設けて検知できる）がなされるまで作業パラ
メータを記憶させてもよい。更には、起動時或いは起動
に先立ってパラメータを設定してもよい。
【００２４】オンオフスイッチに加えてノブを電源装置
２０４（またはワイヤ供給装置２０５）のパネルに配設
することができる。このノブはワーク厚を設定するのに
用いられる。制御装置は、フィードバックワイヤ２１５
を介して検知された上方ではなく、前記ノブによる情報
を用いて適切な作業パラメータを演算するようにしても
よい。また、前記ノブにより、ワーク厚に依存する或い
はワーク厚の関数である「熱（実際の電圧）」を設定ま
たは調節する様にしてもよい。
【００２５】上述した溶接機の特定の構成または後述す
る溶接機の特定の構成が本発明を限定することはない。
本発明は、１または複数の溶接条件をセンサを用いて決
定し、１または複数の作業パラメータを自動的に決定す
ることを含んでいる。いくつかのセンサを後述する。
【００２６】溶接機に供給されるワイヤのためのリール
に配設された万国製品コードのようなバーコードを用い
る。レーザスキャナ、ＬＥＤスキャナ等の走査装置を用
いて前記バーコードを読み取り、溶接機の設定を補助す
る。図３を参照すると、バーコードリーダを用いる実施
形態におけるリールのスプールとワイヤスタンドを含ん
でいる。支持部またはスタンド３０１がワイヤ供給装置
２０６に取り付けられている。スタンド３０１は、ハブ
２２０を支持する。ハブ２２０は窓２２２を有してい
る。この窓を通してバーコードリーダが走査する。溶接
ワイヤのリール３０５がハブ２２０に配設される。リー
ル３０５の内面３０７にバーコードが配設される。リー
ル３０５がハブ２２０（リールと共に回転する）に取り
付けられると、バーコードが窓２２２に対して位置合わ
せされ、制御装置がワイヤの種類および直径を得る。
【００２７】制御装置は、セットアップに際してリール
が回転しアークに向けてワイヤが供給され、コンジット
２１１を通してワイヤが移動するときに、ワイヤの種類
と直径を知ることもできる。更に、リール３０５の側面
にバーコードを設け、スタンド３０１にバーコードリー
ダを配設してもよい。リール３０６にスロットを設け、
このスロットを通してバーコードが読み取られる。或い
は、制御装置に接続されたバーコードワンド（bar code
wand ）を用いてもよい。バーコードワンドはバーコー
ドを読み取るために用いられる。この実施形態は、特
に、ワイヤがコイルの中心から引き出されるペイアウト
パック(pay-out-packs) が用いられるときに有効であ
る。更には、リールに凹みや出っ張り等の機械的なマー
クを設け、機械的なセンサ、スイッチ、光学的なスイッ
チにより読み取るようにしてもよい。一般的に、これら
のセンサは、ワイヤ材料および直径に関する表示を読み
取る。他の実施形態では、ワイヤリールまたはロールに
設けたタブまたはカードを用い、このタブまたはカード
をリーダに挿入するようにしてもよい。種々のタイプの
センサが考えられることに注しなければならない。
【００２８】他のタイプのワイヤセンサでは、独立した
ワイヤ材料センサおよびワイヤ直径センサを用いること
ができる。市販されているセンサには、アナログ式の近
接検知器がある。アナログオシレータを用いたアナログ
式の近接検知器がある。参照コイルがオシレータ回路内
に配設されており、オシレータの自由振動数（つまり、
ワイヤが存在していないときの振動数）が検知される。
これは、外部の環境の影響（温度、湿度、付着した磁性
物質等）を排除することができる。
【００２９】コイルを用いたもには、ワイヤがソレノイ
ドインダクタのコアを構成する検知器がある。ワイヤと
コイルの磨耗が発生しないように注意しなければならな
い。他の構成、例えば磨耗の問題を生じさせないために
「Ｃ形」コアの「Ｃ」の脚部の前方にワイヤを通過させ
て磁路形成するものがある。
【００３０】ワイヤの材質を検知するために、複数の近
接スイッチを用いたものもある。近接スイッチの各々が
特定の材料を検知するするために調節される。従って、
３つの近接スイッチ（軟鋼、アルミニウム、ステンレス
鋼の各々に調節された）により、３つの材料を検知可能
である。更にスイッチを設けることにより他の材料（ま
たはフラックスコア）を検知することもできる。
【００３１】ワイヤ材料センサとして、振動する磁場源
から検知すべきワイヤの反対側に配置されたホール効果
を用いたセンサがある。アナログオシレータと同様に、
ワイヤが磁場と干渉する。ホール効果センサは磁場を測
定し、測定された磁場に基づき材料の種類が決定され
る。また、参照ホール効果センサを用いて、アナログ式
の近接センサについて説明したように、外部環境の影響
を排除するようにしてもよい。
【００３２】異なる成分のワイヤの存在により、その電
圧、電流、振動数、電化等が影響される種々の電気的ま
たは磁気的回路があり、異なるワイヤ成分を検知し、ワ
イヤの材質を決定するために用いることがある。また、
放射源（磁気的放射源、電気的放射源など）およびセン
サを用いて、放射場にワイヤがどのように影響されるか
を検知し、ワイヤの材料または直径若しくはその両者を
検出してもよい。
【００３３】ワイヤ直径センサとして、ワイヤの直径に
よりある量を以て光線を遮る変位センサがある。光線と
センサはワイヤの入口案内部の近傍に配設される。ま
た、ワイヤ入口案内部の近傍にカム従動子が配設され
る。このカム従動子は反射しないプローブを光線の光路
内に移動させ、これにより光線の光束の低下する。光束
の低下はワイヤの直径に比例している。適した光検知器
はフォトセル、フォトレジスター、フォトトランジス
タ、光強度−電圧変換器、光強度−電流変換器、光強度
−周波数変換器などの光を電気的に検知可能なセンサで
ある。
【００３４】光線を遮るためにワイヤそれ自体を用いて
もよい。然しながら、光放射源およびセンサへ汚れや水
分が付着しないように注意しなければならない。カム従
動子の移動を測定する他のセンサには、カム従動子に取
付けた歪ゲージや、直線ポテンションメータ、圧電式セ
ンサがある。これらのセンサは、ワイヤを用いてあるも
のを機械的に変位させ、この変位を測定するようになっ
ている。
【００３５】ワイヤの直径を測定する他の装置には、ワ
イヤを種々の周波数で測定する可変周波数アナログオシ
レータがある。ある周波数での信号の表皮の厚さはワイ
ヤの直径に等しくなっている。この周波数に達すると、
ワイヤのオシレータへの影響が周波数の変化に対して変
化しなくなる。この周波数が測定され、そしてこの周波
数からワイヤの直径が測定される。
【００３６】他のワイヤ直径センサは、市販されている
片持梁式のセンサである。本発明を実施する上では如何
なる直径センサであってもよい。
【００３７】好ましいガスセンサは、異なる溶接ガスの
ためにワイヤ供給装置に異なるガスコネクタを設けるこ
とにより構成される。これらのコネクタは、入れ違わな
いように、サイズ、形状を異にしている。ガスホースは
適合するコネクタを有している。例えば、アルゴン、二
酸化炭素、および、混合ガスのためのホースの各々に独
特のコネクタを設け、そして、同様に、電源装置２０６
またはワイヤ供給装置２０４に適合するコネクタを設け
る。溶接機内のガスラインの各々に圧力センサまたは流
れ検知器を配設し、どのガスが用いられているかを検知
する。この構成では、使用するガスの不足を検知するた
めにも用いることができる。遮断弁を設けて、使用して
いないガスラインのガスの流れを防止してもよい。使用
されているガスラインに、あるガスラインが接続される
と他のラインの弁が閉じられる。どの弁が閉じているか
を検知し、そして使用されているガスを検知するために
リミットスイッチが用いられる。
【００３８】サイクリックボルタンメトリーガスセンサ
はAn Intelligent Gas Microsensorwith Neural Networ
k Technology, SENSORS, October 1996に記載されてい
る。このセンサは周期的に変化する電圧と、コンピュー
タニューラルネットワークを用いてガスの種類を検知す
る。周期的に変化する電圧が、電極間に挟持された電解
質に適用される。検知すべきガスが電解質の表面と相互
作用して装置を流れる電流が各々のガスの特性電圧で変
化する。電圧に対して電流の変化をプロットすることに
よりガスの種類が検知できる。
【００３９】本発明を実施するために用いられる他のガ
スセンサは、アルゴン、二酸化炭素、酸素、ヘリウムガ
スの固有のガス特性の差異に基づいている。固有特性に
は、熱容量または定圧比熱Ｃｐ、定積比熱Ｃｖ、比熱比
Ｃｐ／Ｃｖ、熱伝導率κ、密度ρがある。これらの特性
が、加熱器（２Ｗの抵抗加熱器）と負の温度係数抵抗器
（Negative Temperature Coefficient Resistor ）ＮＴ
ＣＲまたはサーミスタ）を配設してプラスチック製の断
熱ハウジングを用いて測定される。使用するガスが前記
ハウジング内に充填され、前記抵抗加熱器に電力が供給
される。ガスを加熱しながらＮＴＣＲを用いてガスの温
度を測定する。ガスの温度は、その比熱、熱伝導率、密
度に依存して独特の速度で上昇する。κ／Ｃｖρ（ｍ3
Ｋ／ＫＪ）の値は、ヘリウムで０．３０３２、アルゴン
で０．０３４５、酸素で０．３０１、空気で０．０２９
８、二酸化炭素で０．０１３０である。使用するガスに
ついてκ／Ｃｖρが測定されて周知の値と比較され、ど
のガスが存在しているかが検知される。
【００４０】他のガスセンサは、ガスの熱伝導率を測定
するために用いられる。断熱された細管の一方の端部に
（抵抗）加熱器が、そして他端にヒートシンクが配設さ
れ、ある距離をおいて２つのＮＴＣＲが配置される。ガ
スを前記細管内に導入し加熱器を作動させる。ガス内に
温度勾配が形成され、これが測定される。熱伝導率が小
さいと温度勾配が小さくなる。測定された温度勾配を既
知の温度勾配と比較することによりガスが特定される。
熱損失を防止するために細管は断熱されていなければな
らない。前記既知の温度勾配は、ガスの種類別に温度勾
配が予め実験により求められる。
【００４１】溶接において典型的に用いられるガスによ
り、異なる量吸収される周波数に調節された発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）を用いるセンサもある。例えば、二酸化
炭素は赤外線の波長では不透明である。従って、各々の
ガスを特定できるように用いる周波数（または波長）が
調節される。そして、関連する吸収スペクトルから各々
のガスの種類が特定される。市販されているガスの種類
を検知するセンサには、消耗するセンサや消耗しないセ
ンサが含まれている。他の市販されているセンサは、自
動車の酸素センサ（排気制御装置に用いる）がある。
【００４２】ここで用いられるガスセンサは、溶接プロ
セスの開始に先立って行われる「プレフロー」またはパ
ージの間に作動させることができる。
【００４３】また、ガスの種類を特定するためにバーコ
ードリーダを用いてもよい。ガスボンベを保持するカー
トにスキャナを取付け、或いはワンドを配設してもよ
い。ワイヤセンサがバーコードリーダである場合には、
単一のワンドとすることができる。各バーコードが読み
取られ、制御装置が、どの溶接条件であるか、溶接条件
は何かを検知する。ワイヤセンサに関して説明した凹み
やカード、タブ等を用いた機械的センサとすることもで
きる。
【００４４】ワーク厚センサの好ましい実施形態は、歪
ゲージまたはポテンシオメータを備えたグランドクラン
プ２２７をワークに取付け、クランプの開きの幅を検知
することによりプレートの厚さが検知される。グランド
クランプを単にクランプさせてプレートの各側面に接触
させることによりプレートの厚さが測定される。厚さが
溶接機の最大出力にて到達できない厚さがある。更にプ
レートの厚さが厚くなると、設定パラメータを変更する
ことにより、厚さの増加を補償することができなくな
る。従って、グランドクランプは、この最大厚さを則的
できるサイズでなければならない。最大厚さになると、
ディスプレーまたは光、アラームによりオペレータに注
意が歓呼される。種々の可変周波数アナログオシレータ
を用いてもよい。ワークの厚さは、表皮の厚さがワーク
の厚さの所定の比率になったときの周波数から検知する
ことができる。表皮の厚さは、所定の周波数範囲に渡っ
て（或いは、複数の周波数値において）測定される。周
波数と対応の表皮の厚さが、制御装置において予め実験
により求められた値と比較される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態による溶接機のブロック図であ
る。
【図２】独立した電源装置とワイヤ供給装置とを具備す
る本発明実施形態による溶接機の斜視図である。
【図３】ワイヤ供給装置の一実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
１０２…制御装置 １０４…電源装置 １０６…ワイヤ供給装置 １０８…ガス源 １１０…トーチ １１２…ワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオン ブランク アメリカ合衆国，ウィスコンシン 54914, アップルトン，フォックス ラン 2703 (72)発明者 ウォーレン ハーウィッグ アメリカ合衆国，ウィスコンシン 54901, オッシュコッシュ，クーリッジ アベニュ 1515

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源装置と、 前記電源装置に接続されたワイヤ供給装置と、 少なくとも一つの溶接条件を検知する少なくとも１つの
    センサとを具備する溶接機。
  2. 【請求項２】 更に、前記少なくとも１つのセンサ、電
    源装置、ワイヤ供給装置に接続されたセットアップ回路
    を具備し、 前記セットアップ回路が前記センサに応答して自動的に
    溶接機の設定を行う請求項１に記載の溶接機。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つのセンサはワイヤセ
    ンサである請求項１に記載の溶接機。
  4. 【請求項４】 更に、ガス源と、前記セットアップ回路
    およびガス源に接続されたガスセンサを具備し、 前記セットアップ回路が、更に、前記ガスセンサに応答
    して溶接機を自動的に設定する請求項３に記載の溶接
    機。
  5. 【請求項５】 更に、前記セットアップ回路に接続され
    たワーク厚センサを具備し、 前記セットアップ回路が、更に、前記ガスセンサに応答
    して溶接機を自動的に設定する請求項３に記載の溶接
    機。
  6. 【請求項６】 前記ワイヤセンサが直径センサと材料セ
    ンサとを具備する請求項３に記載の溶接機。
  7. 【請求項７】 前記ワイヤセンサがスキャナを具備する
    請求項１に記載の溶接機。
  8. 【請求項８】 前記ワイヤセンサがアナログ式の近接検
    知器を具備する請求項７に記載の溶接機。
  9. 【請求項９】 前記ワイヤセンサが複数の近接検知器を
    具備する請求項７に記載の溶接機。
  10. 【請求項１０】 前記ワイヤセンサが変位センサを具備
    する請求項７に記載の溶接機。
  11. 【請求項１１】 前記ガスセンサがサイクリックボルタ
    ンメトリーガスマイクロセンサを具備する請求項４に記
    載の溶接機。
  12. 【請求項１２】 前記ガスセンサがスキャナを具備する
    請求項４に記載の溶接機。
  13. 【請求項１３】 前記ガスセンサが複数のガスコネクタ
    を具備する請求項４に記載の溶接機。
  14. 【請求項１４】 前記ワーク厚センサが歪ゲージを具備
    する請求項５に記載の溶接機。
  15. 【請求項１５】 溶接電力を供給する電源装置と、 前記電源装置からの溶接電力を受けるために接続され、
    溶接ケーブルにワイヤと溶接電力とを供給するワイヤ供
    給装置と、 前記ワイヤの直径を検知してワイヤの直径を示す直径信
    号を提供するワイヤ直径センサと、 前記ワイヤの材質を検知し、ワイヤの材質を示す材料信
    号を提供するワイヤ材料センサとを具備する溶接機。
  16. 【請求項１６】 更にセットアップ回路を具備し、 前記セットアップ回路が、直径入力部と、材料入力部
    と、ワイヤ供給速度出力部と、電流出力部と、電圧出力
    部とを含み、 ワイヤ供給速度、電流、電圧の出力が前記直径と材料の
    入力に応答しており、前記ワイヤ供給速度出力部と、電
    流出力部と、電圧出力部が前記電源装置に接続されてお
    り、前記直径入力部が前記直径信号を受け、前記材料入
    力部が前記材料信号を受ける請求項１５に記載の溶接
    機。
  17. 【請求項１７】 更に、ガス源と、ガスの種類を検知し
    ガスの種類を示すガス信号を提供するガスセンサとを具
    備し、 前記セットアップ回路が、更に、ガス信号入力部を含
    み、ワイヤ供給速度、電流、電圧の出力が前記ガスの入
    力信号に応答しており、 ガス信号入力部が前記ガス源に接続されている請求項１
    ５に記載の溶接機。
  18. 【請求項１８】 更に、ワークの厚さを検知すし、ワイ
    ヤの厚さを示すワーク厚信号を提供するワーク厚センサ
    を具備し、 前記セットアップ回路が、更に、ワーク厚信号入力部を
    含み、ワイヤ供給速度、電流、電圧の出力が前記ワーク
    厚の入力信号に応答しており、 ワーク厚信号入力部が前記ワーク厚センサに接続されて
    いる請求項１５に記載の溶接機。
  19. 【請求項１９】 前記ワイヤセンサがスキャナを具備す
    る請求項１５に記載の溶接機。
  20. 【請求項２０】 前記ワイヤセンサがアナログ式の近接
    検知器を具備する請求項１５に記載の溶接機。
  21. 【請求項２１】 前記ワイヤセンサが複数の近接検知器
    を具備する請求項１５に記載の溶接機。
  22. 【請求項２２】 前記ワイヤセンサが変位センサを具備
    する請求項１５に記載の溶接機。
  23. 【請求項２３】 前記ガスセンサがサイクリックボルタ
    ンメトリーガスマイクロセンサを具備する請求項１７に
    記載の溶接機。
  24. 【請求項２４】 前記ガスセンサがスキャナを具備する
    請求項１７に記載の溶接機。
  25. 【請求項２５】 前記ガスセンサが複数のガスコネクタ
    を具備する請求項１７に記載の溶接機。
  26. 【請求項２６】 前記ワーク厚センサが歪ゲージを具備
    する請求項１８に記載の溶接機。
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