JPS607897Y2 - ア−ク溶接機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は溶接時の溶融金属の移行形態の選択およびそ
の移行形態による溶接を実施するのに適合する溶接電圧
、溶接電流の選択設定を各移行形態毎に設定した指定色
による指示で容易、迅速に行えるようにしたアーク溶接
機に関する。

一般に、アーク溶接機たとえばＣＯ２半自動アーク溶接
機によって溶接を行う場合、良好な仕上りを希望する場
合には、溶接すべき母材の板厚、溶接姿勢によって溶接
ワイヤから母材に対する溶融金属の移行形態を短絡移行
、グロビュール（粒）移行、小粒移行などから選択する
必要があり、またその選択した移行形態による溶接を実
施するために適合する溶接電圧、溶接電流を溶接開始前
に予め選択して決定しなければならない。

これらの選択作業は、通常、取扱い説明書に記載された
溶接条件表を参考にして行うか、もしくは作業者が経験
によって行うが、実際の溶接現場では取扱い説明書をそ
の都度読む子桁がないのが普通であるから、はとんど経
験によって行われており、比較的経験の浅い作業者の場
合では長時間を要し、しかも良好な仕上りが得られない
という問題がある。

この考案はこのような問題を解決するためになされたも
ので、比較的経験の浅い作業者であっても適切な移行形
態の選択、その移行形態による溶接を実施するのに適合
する溶接電圧、溶接電流の選択設定が容易、かつ迅速に
行なえるアーク溶接機を提供するものである。

ところで、溶接すべき母材の板厚と溶接姿勢との各種組
合せに適合する溶融金属の移行形態を考えた場合、使用
溶接ワイヤの径が１．２−ＩＭｔφとすると、第１表に
示す目安表が得られる。

また、短絡移行、グロビュール移行、小粒移行、の各移
行形態に適合する溶接電圧、溶接電流の条件範囲および
代表条件を考えると、第２表に示す目安表が得られる。

上記目安表において、記号Ａ、 Ｂｉｔ Ｂ２． ｈ。

Ｃによって示した代表条件は条件範囲のうちで最もスパ
ッタの発生の少ない、かつ溶着効率の良い溶接が得られ
る溶接点であって、これは実際の溶接実験によって導き
出される。

従って、記号Ａ。Ｂｌ、 Ｂ２． Ｂｉｔ Ｃは最適溶
接点を指す。

この最適溶接点Ａ、 Ｂ□、 Ｂ２ｔ Ｂｌ、 ｃを含
んだ条件範囲は、最適溶接点に比べるとスパッタ発生、
溶着効率の点では若干劣るが、それでも適正な溶接が損
なわれない範囲を表わし、溶接目的、溶接技術者の技量
、電源条件等によって条件範囲の間から溶接点を選択す
ることがきる。

たとえば技量の高い溶接技術者であれば溶接トーチの送
り、つまり溶接スピードを高くできるから、その時は溶
接電流を溶接スピードに合わせて高い方へ移行させるよ
うにしたりする。

また、上記最適溶接点Ａ。”ｉｔ Ｂ２ｔ Ｂａｔ Ｃ
はメーカー側の工場等の電源を用いた実験結果から求め
出されたものであるから、ユーザー側の電源条件によっ
ては多少の狂いが生じることも考えられ、その場合は最
適溶接点Ａ＝ Ｂｔ、Ｂ２．Ｂ３．Ｃを目安としてその
前後に溶接電圧、溶接電流に調整を加えて、その点がユ
ーザー側電源に対し実質的な最適溶接点となるように選
択設定することができる。

これは後記するように電源電圧変動が生じた場合におい
ても同じである。

この考案はこれらの表を基にして考えられたもので、各
移行形態毎に相互に異なる指定色たとえば短絡移行に青
色、グロビュール移行に黄色、小粒移行に赤色を設定し
、上記第１表における移行形態の指定をその指定色で行
い、第２表に示される各電圧、電流の条件範囲の指定を
溶接電源における溶接電圧調整器の電圧調整目盛りおよ
びワイヤ送給機における溶接電流調整器の電流調整目盛
りに上記指定色で行うようにしたものである。

このようにすれば溶接開始前において実際に溶接を行う
母材の厚さおよび溶接姿勢の組合せに対応する指定色を
読み、電圧調整器および電流調整器をその指示部材たと
えば指針あるいはつまみがその電圧調整目盛りおよび電
流調整目盛りの対応する指定色領域を指示する部位に調
整すれば、その操作だけで自動的に適切な移行形態の選
択、その移行形態による溶接を実施するに適合した溶接
電圧、溶接電流の選択設定が行えるもので適切な溶接を
その当初から行える。

以下、この考案の一実施例を図面を参照して説明する。

母材１にワイヤリール２に巻回された溶接ワイヤ３をワ
イヤ送給機４によって連続的に送給するようにしている
。

母材１と溶接ワイヤ３との間には溶接電源５から給電ケ
ーブル６．７および給電チップ８を介して溶接電圧を給
電し、その母材１と溶接ワイヤ３との間にアーク９を発
生させ溶接電流が通電するようにしている。

溶接電源５はその入力端子を三相交流電源端子Ｕ、Ｖ、
Ｗに接続し、その端子から入力する三相交流電圧を三相
電圧調整トランスで調整し、かつ三相全波整流器で整流
し、その整流した直流電圧をインダクタを介して出力す
るものである。

また三相電圧調整トランスにおける電圧調整を電圧調整
ハンドル１０の回動操作によって行えるようにしており
、その電圧調整ハンドル１０の回動に応じて指針１１が
電圧調整目盛り１２に沿って移動し、その指針１１が設
定電圧を指示するようにしている。

この電圧調整ハンドル１０の回動を、指針１１の直線ス
ライド移動に変換する技術は、たとえば実開昭５７−４
４６８３号において周知であるが、要は電圧調整ハンド
ル１０の回転にて摺動する給電ブラシ（図示せず）の運
動量を、引きばね３２によって常に緊張されているワイ
ヤ３３０線方向移動に変換して、このワイヤ３３の適所
に止着されている指針１１を電圧調整目盛り１２に沿っ
て動かすものである。

さらに、三相交流電圧が変動した場合、出力電圧が指針
１１です電圧と差を生じるので、その出力電圧、つまり
溶接電圧を電圧計１３で表示するようにしている。

ワイヤ送給機４はワイヤ送給ロール１４をモータ１５で
回転駆動し、そのモータ１５の回転速度を速度調整器１
６で調整し、溶接ワイヤ３の送給速度を調整できるよう
にしたもので、その速度調整器１６における速度調整を
つまみ１７の回動操作によって行えるようにしている。

ところでアーク溶接機においては溶接ワイヤの送給速度
を調整することによって溶接電流の調整が行えるので、
前記速度調整は換言すれば溶接電流調整であり、速度調
整器１６は同じく溶接電流調整器１６と称し得るもので
ある。

したがって、つまみ１７の周囲には第３図のようにその
つまみ１７の回動によって変化する溶接電流の変化度合
を％目盛りで示す溶接電流調整目盛り１８を設けている
。

一方、ワイヤ送給機４のつまみ１７の近傍に第４図に示
すような溶接目安表１９を添設している。

この溶接目安表１９は前述した第１表と同様、母材の板
厚（薄板、中板、厚板）と溶接姿勢（立向、横向、下向
）との組合せ表２０に移行形態欄２１を設け、その移行
形態欄２１に移行形態を文字に代えて各溶接条件毎に設
定した指定色のマーク２２で記入したものである。

なお、各移行形態毎に設定した指定色は、短絡移行が青
（図では網点て示す）、グロビュール移行が黄（図では
斜線で示す）、小粒移行が赤（図では網線で示す）であ
る。

また溶接目安表１９には移行形態欄２１に沿わせて溶接
電圧目盛り２３を設け、この目盛り２３を、前記各移行
形態に適合する条件範囲毎にその移行形態を表わす指定
色で色別している。

すなわち、目盛り２３に巾広なカラーライン２４を並設
し、そのカラーライン２４を移行形態毎に設定された指
定色、青、黄、赤で各移行形態の適合条件範囲毎に色別
している。

また、そのカラーライン２４に各条件範囲における代表
条件をそのライン２４から移行形態欄側へ突出する三角
形の目印２５を設け、竪軸としての板厚、溶接姿勢から
竪宜の溶接条件を選択し、これに見合うマーク２２を移
行形態欄２１から選んで、そのマーク２２の直下を見た
時に、横軸としての目盛り２３に最適溶接点たる代表条
件の目印２５が対応して位置するようにしている。

つまり、Ｘ軸とＹ軸の対応によって瞬時に適宜の溶接条
件に合致する条件範囲と代表条件とが指定色と目印２５
とで把握できる。

また、溶接電圧調整目盛り１２および溶接電流調整目盛
り１８も溶接条件を表わす前記指定色で、その指定色が
表わす溶接条件に適合する条件範囲を色別している。

すなわち、溶接電圧調整目盛り１２および溶接電流調整
目盛り１８にそれぞれ巾広なカラーライン２６．２７を
並設し、そのカラーライン２６．２７を前記指定色、つ
まり青、黄、赤で、その各色が表わす移行形態に適合す
る条件範囲、つまり電圧範囲および電流範囲を色別して
いる。

また、指定色で色別した各条件範囲部にその条件範囲に
おける代表条件を、そのカラーライン２６．２７から三
角形に突出する目＠Ｉ］２Ｂ、２９を設けて表示させて
いる。

なお、その目印には代表条件を示す記号（第２表に示す
）３０．３１を付している。

なお、電流調整目盛り１８において指定色が重複してい
る部分を設けているが、この重複領域はたとえば短絡移
行なのかグロビュール移行なのか判別しない溶接が実際
に発生する領域だからであって、それを忠実に視認させ
るようにした結果である。

これは財団法人日本規格協会発行１半自動アーク溶接作
業標準ＪＩＳ Ｚ ３６０５−１９７７、 ノ第１５
頁におイテ、炭酸ガスアーク溶接における条件範囲が重
なり合うことが解説図３に明確にされていることと照応
する。

しかし、指定色の表示上、この重複領域をまぎられしい
ものとして、なくすることは自由である。

このような構成であれば、作業者は母材の板厚、溶接姿
勢および溶接ワイヤの径は予め簡単に知ることができる
から、そのデータを基にして溶接目安表１９のマーク２
２から適切な移行形態換言すればその移行形態を表わす
指定色を容易に選択することができる。

そして、ハンドル１０を指針１１が溶接電圧調整目盛り
１２に設けたカラーライン２６の選択した指定色領域を
指示する位置まで回動操作し、またつまみ１７を溶接電
流調整目盛り１８に設けたカラーライン２７の選択した
指定色領域を指示する位置に回動操作すれば、これによ
って条件設定が自動的に行えるので、シールドガスの送
給を行い、電源スィッチを投入して溶接を行えば所要の
適切な溶接条件で溶接を実施することができ、比較的経
験の浅い作業者であっても良好な仕上りが得られる。

また、溶接目安表１９のマーク２２の位置から目盛り２
３のカラーライン２４に設けた目印２５を参照して代表
条件を読取ることもできるから、指針１１、つまみ１７
をそれぞれ目盛り１２，１８のカラーライン２６．２７
における対応する目印２８．２９に合せるようにすれば
、より一層良好な溶接を行うことができるものである。

電圧計１３は三相交流電圧を表示し、この三相交流電圧
に変動がなければ、この電圧計１３は、電圧調整ハンド
ル１０で選択した電圧値を指示するはずである。

しかるに、電源電圧変動が生じると、電圧調整ハンドル
１０で選択した溶接電圧での溶接がなされない結果、溶
接は不適となる。

故に、電圧計１３は、そのような電源電圧変動を識知す
る手段となり、電圧変動が発生すれば、電圧調整ハンド
ル１０を回転させて電圧計１３が最上な電圧値を指示す
るように補正を加える。

従ってこの電圧補正時、指針１１は電圧調整目盛り１２
との対応関係を失うことになるが、これはあくまで電源
電圧変動という不測の事態の応急的な補正操作であるか
ら問題はない。

なお、電圧計１３の電圧指示目盛りを溶接電圧調整目盛
り１２と同様移行形態を表わす指定色で、その移行形態
に適合する条件範囲を色別するようにしてもよく、この
ようにしておけば、電源電圧が変動した場合であっても
溶接電圧が適正に設定されているか否かを知ることがで
きる。

また指定色による目盛りの色別は前記実施例のようにカ
ラーラインを使用して行うことができるが、他の手段で
行なってもよいのは勿論である。

以上詳述したように、この考案は溶接時における溶融金
属の移行形態をカラーコード化し、そのカラーコードに
したがって電圧および電流の調整器を操作するだけで適
切な移行形態による溶接を実施できるようにしたもので
あるから、比較的経験の浅い作業者でも条件設定を容易
、かつ迅速に行え、しかも良好な仕上りが得られる溶接
作業を実施することができるアーク溶接機を提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は全体の
構成を示す回路図、第２図は溶接電圧調整目盛り部を示
す図、第３図は溶接電流調整目盛り部を示す図、第４図
は溶接条件表を示す図である。 １・・・・・・母材、３・・・・・・溶接ワイヤ、４・
・・・・・ワイヤ送給機、５・・・・・・溶接電源、１
２・・・・・・溶接電圧調整目盛り、１８・・・・・・
溶接電流調整目盛り、１９・・・・・・溶接目安表。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 母材に溶接ワイヤをワイヤ送給機によって連続的に送給
   腰上記母材と溶接ワイヤとの間に溶接電源から溶接電圧
   、溶接電流を給電し、かつアークを発生させ、そのアー
   ク発生部にシールドガスを送給し、溶接ワイヤから母材
   に溶融金属を移行させて溶接を進行するものであって、
   短絡移行、グロビュール移行、小粒移行など溶融金属の
   移行形態毎に相互に異なる指定色を設定し、溶接すべき
   母材の板厚と溶接姿勢との組合せを表で現わし、かつそ
   の表に上記指定色のマークを付して上記各組合せに最適
   な移行形態を表示するようにした溶接目安表を溶接電源
   あるいはワイヤ送給機に添設するとともに、溶接電源に
   おける溶接電圧調整器の電圧調整目盛りおよびワイヤ送
   給機における溶接電流調整器の電流調整目盛りを上記各
   移行形態を実施するのに適合する電圧および電流の条件
   範囲毎にそれぞれの各移行形態毎に設定した上記指定色
   で色別したことを特徴とするアーク溶接機。