JPS5825869A - 溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気または電子式溶接機に関する。

たいていの電子式アーク溶接機においては、スパークの
発火は次の２方式のいずれかによって行なわれている。

第１の操作方式によれば、電極を溶接すべき接合個所に
直接接触させておき、電極を持上げると、アークが自動
的に発生する。第２の操作方式によれば、高電圧で高周
波の信号を発生する装置が用いられ、電極が接合個所に
接触しなくてもスパークが発生する。

このようなシステムは広（用いられているが、趣 そのいずれもがそれぞれ固有の短°使、を有している。

事実、第１の操作方式に右いては、電極と接合個所との
間に大きな電流が流れるために電極が発熱し、電極の一
部が溶融して、溶融池に直接はいってしまう。その結果
、電極を頻繁に取替えることが必要となる。さらに溶融
池が電極の粒子によって汚染されるので、完全な溶接が
得られない。第２の操作方式においては、高電圧で高周
波の信号を発生する装置は、それが不可避的に発生させ
る雑音の水準について上限を定める極めて厳格な規格に
適合しなければならないので、とりわけ高価となり、か
つ製造が困難なものとなる。

本発明の目的は、上述の既知の装置の欠点を有しない電
気または電子式溶接機を提供しようとするものである。

信号の電流Ｉの大きさを調整する手段とを備えた電気ま
たは電子式アーク溶接機であって、発電装置の出力端子
と調整手段との間に接続され、′ｔ−ら 溶接を行うに際してトーチと被溶接ｉに加わる電圧の値
が予め設定した基準電圧値より低いかまたは高いかに応
じて、調整手段に送られる第１または第２制御信号を出
力する制御回路を有していることを特徴とする。

本発明による溶接機は上述のような構成を有しているか
ら、毎回の溶接の始めにトーチの電極と被溶接物との間
において発生するアークは、電流工の最低値で発生させ
ることができ、したがってトーチの電極の損傷およびこ
れにともなって起こる被溶接物上に形成される溶融池の
汚染を防止することができる。

また溶接を実際に行う場合に必要な電流工は、トーチの
電極が被溶接物から離れたときに、電極と被溶接物との
間に定着するようにできるので、溶接を行なうのに支障
をきたすこともない。

本発明を一層よく理解するために、電子式溶接機の好ま
しいと考えられる１つの実施例の回路図を簡単にして図
示する添付図面を参照して、以下本発明の実施例につい
て説明する。

この図においては発電装置（２）を備えた電子式アーク
溶接機＋１１が示されている。この発電装置（２）は、
通常の送電網に接続し得る端子（５１、（６１にそれぞ
れ接続される入力端子［３１、（４１および本質的に連
続性の電力信号が出力される出力端子（７）、（８）を
有し、一方の出力端子（７）は陰極、他方の出力端子（
８）は陽極となっている。陰極側の出力端子（７）は、
継電器αＣに制御される常開接点（９）の一方の端子に
接続されている。常開接点（９）の他方の端子は端子（
１１１に接続されており、こめ端子ａｌｌには、溶接を
行なう際に電極（１３１を有するトーチ０りが接続され
る。発電装置（２）の陽極側の出力端子（８）は接地さ
れている端子圓に接続されており、この端子０４１は、
溶接を行なう際にトーチＯ３の電極（１３１によって溶
接が行なわれるべき被溶接物１５１に接続される。

発電装置（２）はさらに電位差計０９１の一方の端子、
摺動子および他方の端子にそれぞれ接続される入力端子
Ｑ６１．Ｑ７＋およびａ杓を有している。電位差計（１
９１は発電装置（２）から出力される電流工の大きさを
既知の方式をもって調整する役割を持っている。発電装
置（２）の入力端子０ηおよびＱａにそれぞれ接続され
ている摺動子および電位差計の端子間で規定される抵抗
値を減少させると、電流工の仇が発電装置（２）の短絡
電流によって好ましくは数十アンペア（例えば４０〜５
０Ａ）という電流値に相当する最低値に達するまで、電
流工を漸次低下させることが可能である。

継電器Ｑ［）は、図示しない電源に適宜接続し得る入力
端子（２１）■に接続されており、トーチ０２に備えら
れた押釦スイッチ■によって通電される。

溶接機（１〕は制御回路内を含んでいる。制御回路（ハ
）は、端子０１）と０滲の間で測定される電圧すなわち
電極（１３１と被溶接物（＋５１との間の電圧に応じて
、発電装置（２）から出力される電流■を電位差計０９
を介して自動的に制御する。制御回路内は電源装置（イ
）を備えており、この装置■は端子（５）および（６）
に接続される入力端子ならびに適宜均等に整流された（
例えば５ｖの値の）給電信号が出力される正極側および
負極側出力端子＠■を有している。正極側出力端子（５
）は発光ダイオード噛のアノード、コンパレータ（至）
の正極側電源端子および抵抗０１）＠の一方の端子にそ
れぞれ接続されている。発光ダイオード■のカソードは
抵抗［有］を介してコンパレータ（至）の出力端子に接
続されている。コンパレータ（至）の負極側電源端子は
電源装置（イ）の負極側出力端Ｆ接続されている。記号
中をもって示されたコンパレータ（１）の非反転入力端
子は抵底国の他方の端子およびダイオード（至）のアノ
ードに接続され、ダイオード（至）のカソードは端子Ｑ
４１に接続されている。記号−をもって示されたコンパ
レータ（ホ）の反転入力端子は、抵抗０１）の他方の端
子および抵抗（至）の一方の端子に接続され、抵抗（至
）の他方の端子は電源回路■の負極側出力端子■に接続
されている。

電源回路■の負極側出力端子■は上述の端子Ｑｌｌにも
また接続されている。さらに制御回路（至）は発光ダイ
オード■と光学的に結合されたホヘト・トランジスタ（
至）を含んでいる。ホ％ト・トランジスタ（至）のカソ
ードは電位差計０９の摺動子に接続され、エミッタは発
電装置（２）の入力端子ａ８１に接続された電位差計α
優の端子に接続されている。

溶接機（１）の動作は下記の通りである。

まず、トーチαりが被溶接物ａ５１に対し持ち上げられ
ており、トーチ０２に備えられた押釦スイッチ翰が押下
されていないものとする。このような状態では、コンパ
レータ（至）の非反転入力端子は抵抗（至）を介して電
源装置（イ）の正極側出力端子−の電位（この例では＋
５ｖ）に保たれる。一方、コンパレータ艶の反転入力端
子は、電源装置■の出力電圧が抵抗０１）および（至）
によって分圧されるので、より低い電［Ｅ（たとえば＋
２．５Ｖ）に保たれる。したがって、コンパレータ（至
）の出力端子はハイレベル、たとえば＋５ボルトにあり
、その結果、発光ダイオード■に電流は流れなくなる。

したがって、ホヘト・トランジスタ（至）は、発電装置
（２）の入力端子αηと０８１！こ並列になる開路とし
て働き、摺動子によって、電位差計０９上に設定された
抵抗値を変化させることはない。この状態においては、
発電装置（２）の供給し得る電流は電位差計α優の摺動
子を介して設定された電流であり、入力端子０ηと０８
１との間において摺動子が、電位差計α■の最小抵抗値
または最大抵抗値のいずれに差し込まれているかによっ
て高くもなり、低くもなる。

次に、トーチαりの電極ａ３が被溶接物（１５１に接触
しておりかつ押釦スイッチ■がなお開いたままであると
すると、継電器叫の接点（９）も開いたままであり、発
電装置（２）は電流を循環させることができない。この
ような状態においては、コンパレータ■の非反転入力端
子は、ダＩイオード（財）、被溶接物ａＳおよびトーチ
＠を介して電源装置（至）の負極側出力端子■の電位と
同じ電位に保たれる。さらに詳細には、コンパレータ■
の非反転入力端子に加わる電圧はダイオード（財）の分
極電圧（アノード−カソード）すなわち既知のように１
ボルトの１０分のいくらかという程度でアル。コンパレ
ータ（至）の反転入力端子に加わる電圧は上述の場合の
値、すなわち＋２．５ボルトにとどまっているので、コ
ンパレータ（至）の出力信号はロー・レベルに移行し、
したがって発光ダイオード■が通電する。このような状
態にお゛いては、発光ダイオード■は発光し、ホ％）−
トランジスタ（至）の（レクタとエミッタ間の等価抵抗
が大巾に減少する。したがって、発電装置（２）の入力
端子ａηとα印において規定される抵抗値が自動的かつ
実質的に低下し、その結果前記発電装置（２）は最低電
流を出力することとなる。

このような状態において、押釦スイッチ■が押下される
と、継電器αｅを介して常開接点（９）が閉じられ、続
いて電極ａ３と被溶接物α９との間に電流が流れる。前
記電流は前述の最低値（４０〜５０Ａ）に保たれている
ので電極αＪになんらの損傷も生じさせない。

トーチ匝を被溶接物ａ９から持上げると、電極ａ３と被
溶接物ａ９との間にスパークが発生する。

このような状態においては、電極（２）と被溶接物Ｑ５
１との間の電圧は増大し、これに伴なってコンパレータ
■の非反転入力端子に加わる電圧も増大する。非反転入
力端子に加わる電圧が、抵抗（９）および（至）によっ
て設定された基準電圧値（＋２、５　Ｖ　）を超える場
合には、コンパレータ■の出力信号が極性が逆転し、そ
の結果発光ダイオード（イ）に電流が流れなくな−る。

したがって発電装置（２）の入力端子０ηおよびα印間
に存在し、現在実質的に電位差計ααを介して設定され
ている抵抗に対してボ奨ト・トランジスタ（至）が与え
る影響が無べなる。その結果、発電装置（２）から出力
される電流工は、短絡電流の最低値から電位差計０優を
介して設定された値に移ることになる。

アークを消滅させるには、アークが消滅するまで、押釦
スイッチ■を押下状態にしておくかまたはトーチα２を
被溶接物α９から遠去ければよい。これによって、動作
の解説の冒頭において説明した運転状態に復帰する。

なお本発明の範囲を逸脱することな（、上記実施例にお
ける溶接機（１）に改変を加えることができるのは言う
までもない。

たとえば、押釦スイッチ翰を上述のように調整ｆ−るこ
とは必ずしも必要なことではない。トーチａ２の電極０
３１が被溶接物Ｑ５１に接触するときに、電位差計０！
Ｊによって設定される電流が発電装置（２）から供給さ
れる前に最低値の電流が確立されるように発電装置（２
）内に適切な時定数を前もって設定しておけば足りる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示す回路構成図である。 （１）・・・溶接機、（２）・・・発電装置、（７）、
（８）Ｏ・・出力端子（発電装置）、αり・・・トーチ
、α９・・・被溶接物、ａ（ト）・・・電位差計、□□
□・・・制御回路（至）Ｏｌコンパレータ、（至）・・
・ホト・トランジスタＯ 以　　上 昭和５７年８月２７日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表ｊく　　　　昭和５７年特許願　第１２４
９６９　　号２、発明の名称　　溶接機 ３、補正をする者 国　　　籍　イタリア ４、代　理　人 ５　補正命令の日付　　　昭和　　年　　月　　　日６
、補正により増加する発明の数 ７．４工、）ｔ＋ｉ　　願書、図面ならびに委任状。 ８、補正の内容 以上 １柵Ｂ２５８−２５８６９（８）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）被溶接物Ｑ５１上において溶接を行うために、ト
   ーチ■に供給するに適した電力信号を出力端子ｆｉ＋　
   ＋８１から出力する発電装置（２）と、電力信号の電流
   工の大きさを調整する手段０９とを備えた電気または電
   子式アーク溶接機であって、発電装置（２）の出力端子
   （７１［８１と調整手段ａ９との間に接続さ１ｔら れ、溶接を行うに際してトーチα２と被溶接物０５１間
   に加わる電圧の値が予め設定した基準電圧値より低いか
   または高いかに応じて、調整手段αｌに送られる第１ま
   たは第２制御信号を出力する制御回路（ハ）を有してい
   ることを特徴とする溶接機。
2. （２）　　調整手段（Ｉｌは、第１制御信号を受けたと
   きに発電装置（２）の出力できる電流工の最低値を生じ
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶
   接機。
3. （３）　　電流（Ｉｌの最低値が発電装置（２）の短絡
   電流の値に一致することを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の溶接機。
4. （４）　　予め設定した基準電圧値が数ボルト程度であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
   記載の溶接機。
5. （５）制御回路（至）が予め設定した基準電圧が加わる
   一方、の入力端子と、発電装置（２）の出方端子（７１
   ＋８１のうちの１つと接続される他方の入力端子とを有
   するコンパレータ■を備えていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第４項記載の溶接機。
6. （６）　　制御回路（ハ）と調整手段０９との結合が抵
   抗を介することなく行なわれることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項記載の溶接機。
7. （７）　　調整手段０９が手動によって種々の抵抗値を
   選定し得る電位差計を備えており、選定された抵抗値が
   制御回路（ハ）から出力される制御信号によって修正さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６
   項記載の溶接機。
8. （８）制御回路が、電位差計の１つの端子と摺動子の間
   に接続され、制御信号によって得られる値に基づいて抵
   抗値が変化する素子（イ）を備えていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の溶接機。