JPS5838667A - 短絡移行ア−ク溶接機 - 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】 この発明は、短絡移行アーク溶接機に関するもので９％
に溶接スタート時における溶接電流（単位時間当りの電
荷量）を制御するようにしたものに関する。

第１図は先行技術に係るこの種溶接機の構成を示す図で
１図において、（ｔ）ｔｉワイヤ、（２）は被溶接物で
ある母材、（３）はワイヤ（１）を母材（２）の方向に
送給するためのワイヤ送給用モータ、（４）はアーク、
（５）は三相交流入力を整流するための直流電源回路、
（６）は直流電源回路（５）の直流出力電圧をＯＮ、０
ＩＦＩＦして、パルス状の電圧を作シ出すためのスイッ
チング素子、（７）ａリアクトル。

（８）はスイッチング素子（６）がＯＦＦ　ｊ、、た直
後、リアクトル（７）に蓄えられたエネルギーを放出す
るた出器、Ｑ・は電圧検出器（９）の出力Ｖと、短絡相
当の電圧ｖＯとを比較し、Ｖ≦ｖＯであるときのみ信号
を発生する比較器、粗りは電圧検出器（９）の出力Ｖと
アーク電圧相当の電圧Ｖ、とを比較し。

Ｖ≧Ｖａであるときのみ信号を発生する比較器。

Ｉ２は検出したアーク電圧を平均化するだめの平均電圧
回路、（Ｉ４は操作箱、（１４１）は溶接電圧調整ダイ
ヤル、　（１４２）は溶接電流調整ダイヤル、　Ｉ５は
パルス幅設定回路、αｅは平均電圧回路１埠の出力信号
値に応じてパルス幅を調整するパルス幅調整回路、（１
３１）は出力電圧が比較器ａｌの出力信号によって、■
レベルとなり、比較器Ｉの出力信号でＬレベルとなるパ
ルス発生回路工、　（Ｌ５２）は比較器Ｉの出・力信号
が発生した時刻から、パルス幅　ｍ８まで出力がＬレベ
ルとなり、それ以外の時刻では出力がＨレベルとなるパ
ルス発生回路１．（ｌηはアーク電流を検出するシャン
）、ａＪＩはシャントａりで検出した検出信号を増幅す
るためのアンプ、Ｉ９は工ｐＯ設定回路（２）の出力信
号工ｐｏ＜工ｐならば出力電圧をＬレベルとする比較器
、翰は比較器Ｈの出力信号とパルス発生回路１（１５１
）の出力信号を入力とし、ａ喝の出力電圧又／ｄ　（１
５１）の出力電圧のどちらかが■レベルになると、スイ
ッチング素子をＯＮとする信号を発するトリガー回路、
Ｑυはリレーで、ＯＮボタンで動作し、　ＯＦＦボタ／
で切れる接点（２１１）　、　（２１２）を有する。な
お（財）は電圧検出器（９）の動作を補うための補助電
源である。

次に、第１図の回路の動作について説明する。

最初に、ｏｙボタンを押すと、リレー（財）が働き。

リレー接点（２１１）、　（Ｈ２）が導通して制御回路
が動作状態となり、溶接ができる状態になる。溶接が可
能な状態になると、操作箱Ｉ４内の溶接電圧調整ダイヤ
ル（１４１）と溶接電流調整ダイヤル（１４２）め出力
信号がパルス幅設定回路（ハ）およびワイヤ送給モータ
（３）に送られる。また、補助電源（ハ）からは小エネ
ルギーの電圧信号が送出され、ワイヤ（１）と母材（２
）間に供給される０従って、ワイヤ（１）と母材０）と
が非接触の場合は電圧検出器（９）には補助電源（財）
の無負荷電圧またはアーク電圧が検出され、ワイヤ（１
）と母材（２）とが短絡した場合は電圧検出器（９）に
は短絡に相当する低電圧が検出される。この短絡の有無
は比較器Ｏ呻およびα力によって判別される。つまり、
電圧検出器（９）の出力は比較缶軸において短絡電圧相
当の電圧Ｖ（。

と、１＊比較器ａ＋）においてアーク電圧相当の電圧Ｖ
、と比較され、■≦’ＶｏＫなると比較器軸から五レベ
ルの出力電圧が発せられ、また、Ｖ≧Ｖａになると比較
器Ｉから■レベルの出力電圧が発せられる。これ・ら比
較器ａ１．（ＩＩ）の出力電圧はパルス発生回路Ｉ（１
３りおよびパルス発生回路１（１５２）に入力される。

次に、パルス幅設定回路（２）の出力が平均電圧回路ｔ
Ａ湯の出力電圧によって補正され、パルス幅調整回路（
ＩＩＩに入力される。このパルス幅調整回路ａＱの出力
電圧信号乙がパルス発生回路１（１５２）に入力される
。パルス発生回路Ｉ（１５１）は比較器（ＩＩからの出
力信号（Ｈレベル）で■レベルとなる出力を発し、比較
器Ｉの出力信号（Ｈレベル）でＬレベルとなる出力信号
を発する。また、パルス発生回路１（１３２）は比較器
α力の出力信号が■レベルになった時点で出力をＬレベ
ルとする。

表お、　ａＩ）の出力信号が■レベルに表った時点でパ
ルス発生回路１（１！＄２）内に内蔵されている積分回
路が働き、この積分回路の出力電圧が、パルス幅調整回
路員からの出力電圧信号乙と等しくなった時点（この時
点を１カの出力信号がＲレベルになった時点から乙＠ｓ
ｅｃとする。）でパルス発生回路１（１５２）の出力信
号はＲレベルに反転する。従りて、比較器ａｆＪの出力
信号が■レベルになった時点から乙ｍ８　の期間でり、
比較器倶優はシャント収ηで検出されたピーク電流工ｐ
と工ｐ。

設定回路（２）からの出力信号１ｐｏとを比較し。

■ｐｏ＞工ｐならば■レベルの信号を出力し。

工ｐｏ　＜工ｐならばＬレベルの信号を出力する。

なお、他の期間では比較器ａ１の出力はパルス発生回路
１（１！＄２）から■レベルの信号が比較器０に入力さ
れるため、Ｌレベルに表っている。

第２図０）Ｓ（ハ）紘各部の波形図で、パルス発生回路
■（１３りでは第２図（ハ）に示されるように、ワイヤ
（１１と母材（２）との間の短絡と同時に出力はＨレベ
ルとなり、アーク発生時から時間Ｔ連れて出力はＬレベ
ルとなるパルスが形成される。パルス発生回路ＩＩ（１
３２）の出力は第２図に）で示されるように、アーク発
生時のＴ後から乙−Ｔの期間Ｌレベルとなシ次のアーク
発生時からＴ後までＬレベルとなるパルスが形成される
。そうすると、比較器ａ場の出力は第２図（ホ）で示さ
れるように信号に）がＬレベルの期間でシャントαｎで
検出したピーク電流信号工ｐと工ｐｏとを比較し。

その値の正、負によって■レベル、Ｌレベルを繰り返し
ている。

これら２つのパルス（ハ）、（ホ）がトリガー回路（２
）に入力され、トリガー回路員は何れかのパルスが■レ
ベルにあるとき、出力がＯＮ信号を発し第２図（へ）に
示すようなＯＮ　−０ＦＦ信号をスイッチング素子（６
）に与える。このトリガー回路（１）の出力信号によっ
て、スイッチング素子が開閉する。この開閉によって、
直流電源回路（５）から溶接電流が供給され、従って溶
接電流波形は第２図（イ）のように変化して１次の短絡
までに最適な電荷量■（斜線部）が注入され、溶接が行
なわれる。

この先行技術に係る短絡移行アーク溶接機は以上のよう
に構成されており、短絡から次の短絡までの一周期当り
のアーク期間の注入電荷量はＱ〇一定としているため、
特に薄板での溶接スタート時における母材の溶接部で母
材が溶は込み不足となる不具合があった０ この発明は上記のような先行技術の装置の難点を除去す
るためになされたもので、溶接スタート時における電荷
量を増大させることによシ母材の溶接部で、溶は込み不
足が生じることを防止するようにしたものである。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第３図（、）はこの発明の一実施例の要部のブロック図
で、第１図の先行技術の回路にパルス幅調整回路６・の
出力を溶接スタート時に補正してパルス発生器１（１３
２）Ｋ入力する初期パルス幅増加回路（２）を設けたも
ので、第３図（ｂ）は初期パルス幅設定回路（至）の出
力電圧信号乙の変化を溶接スタート時から示したもので
ある。

図において、＠は駆動用の直流電源（例えば＋　１５　
Ｖ　）　’ｔ　（２Ｌｊ！ｌ）は第１図の溶接スタート
用リレーＱＤに設けられ九ａ接点、（至）はコンデンサ
、ＧＤは可変抵抗器、ＣｃＩＪはＤＣアンプである。

次に第３図の回路の動作について説明する。

最初にＯＮボタンを押すことによって、リレーなりが動
作し、リレー接点（２１５）が導通する。そうすると、
コンデンサ（至）と可変抵抗ＣＩ＋）によって微分回路
が構成され９Ｓ点の電圧はリレー接点（（２１３）がＯ
Ｎ状態になった時点で電源（至）の直流電圧となり、コ
ンデンサ（至）の容量と可変抵抗器Ｇυの抵抗値によっ
て決まる時定数で減衰し、やがて零電圧となる。

この８点の電圧とパルス幅調整回路（２）の出力電圧と
をＤＣアンプ（至）で合成することＫよって。

溶接スタート時にはアーク期間のパルス幅が大きくなり
、序々に微分回路の時定数に従って。

パルス幅が小さくなって溶接が定常に達する時間ＴＯ後
にはアーク期間のパルス幅乙は所定のパルス幅となる。

このように、溶接スタート時にパルス幅を大きくとり、
アーク期間の電荷量Ｑを第４図のようにすると、スター
ト時にアークによる熱量が増え、母材の溶接スタート部
の溶は込み不足が解消される。

なお、上記実施例では溶接スタート時にパルス幅を大き
くする方法について説明したが、溶接スタート時にアー
ク期間のピーク電流又は。

アーク維持させるだめのペース電流を大きくして溶接ス
タート時の電荷量を増加させるようにしても同様の効果
を奏する。

なお母材の板厚、溶接形状に応じて初期電荷量を調整す
るようにすれば適用範囲を広げることができる。

この発明は母材に向って送給されるワイヤ電極と当該母
材との間に電圧を印加し、上記母材とワイヤ電極との間
で短絡とアーク放電とを繰シ返して溶接するように構成
されたものにおいて、溶接スタート時に単位時間当りの
電荷量を所定の電荷量よシ増大させ、所定時間後に上記
所定の電荷量となるようにする初期電荷量調整手段を備
えたことを特徴とするもので、溶接スタート部での溶は
込み不足を解消する効果がある０

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術に係る短絡移行アーク溶接機の回路図
、第２図は第１図に示した装置の回路主一部における電
流、電圧波形を示す図、第３図（１）はこの発明の一実
施例の回路図、同図（１，）はその出力波形図、９４図
は、溶接スタート時から定常に達するまでのアーク期間
の電荷量Ｑの変化を示した特性図である。 図において、（１）はワイヤ、（２）は母材、（３）は
ワイヤ送給用モータ、（４）はアーク、（５）は直流電
源回路、（６）はスイッチング素子、（７）はりアクド
ル。 （８）はフライホイールダイオード、（９）は電圧検出
器ｅ　（１（１ｅ　ａｎ　ｔ　ａ！１　ハ比較器＊　（
”　’）　＊　（”　２）　ｈ　ハルス発生回路、ａ４
は操作箱、ａ９はパルス幅設定回路。 α■は平均電圧変換器、　ａ’ｎは電流検出用シャント
。 （１１はアンプ、ｇＢはトリガー回路、（財）はリレー
回路、＠は初期パルス幅設定回路である。 なお図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示す
。 代理人　葛　野　信　−（外１名） 特許庁長官殿 １．事件の表示　　　　特願昭５ｓ−ｔｓｓｓ２ｓ′号
２、発明の名称　　短絡移行アーク溶接機３、補正をす
る者 ５、　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書をつぎのとおシ訂正する。 上人　Ａ−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）母材に向って送給されるワイヤ電極と当該母材と
   の間に電圧を印加し、上記母材とワイヤ電極との間で短
   絡とアーク放電とを繰り返して溶接するよう−に構成さ
   れたものにおいて。 溶接スタート時に単位時間当りの電荷量を所定の電荷量
   より増大させ、所定時間後に上記所定の電荷量となるよ
   うＫする初期電荷量調整手段を備えたことを特徴とする
   短絡移行アーク溶接機。
2. （２）　　初期電荷量増加手段は、パルス電流のピーク
   値パルス幅、又はベース電流を増加させるものである特
   許請求の範囲第１項記載の短絡移行アーク溶接機。
3. （３）被溶接−の板厚および溶接形状に応じて初期電荷
   量を規制するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の短絡移行アーク溶接機。