JPS61283464A

JPS61283464A - 簡易自動溶接機

Info

Publication number: JPS61283464A
Application number: JP12811186A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Katayanagi; 片柳　伸一; Hiroshi Matsuki; 松木　博; Sadao Masushige; 増茂　貞男
Original assignee: Suga Test Instruments Co Ltd
Current assignee: Suga Test Instruments Co Ltd
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1986-12-13
Also published as: JPH0349667B2

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】ａ、産業上の利用分野本発明は、ステンレス鋼板など金属板の目動溶接機にお
ける電気的機構に関する。

ｂ、従来の技術と問題点ステンレス鋼板の不活性ガスアーク溶接を例にとると、
従来は手でトーチを持ち、浴接すべき部分を移動しなが
ら溶接する。その手順は、第７図に示すように、（１）
＃接すべき２枚を予め合わせて一定間隔の点溶接をして
おき、（２）その合わせ目に対してアルゴンＭ接トーチ
１８の中心のタングステン電極１８′をわずかに離した
状態（約１．５〜２．５　ｍ　）にして手で支え、（３
）トーチの手元スイッチを入れて放電させ且つその外周
をアルゴンガスで包み溶接を開始する。（４）そこで直
ちに溶接用遮光眼鏡をかけ、（５）溶接部を目で追いな
がら手によってトーチを移動しつつ所望部分の溶接を行
う。以上の要領であるが、トーチ電極と被溶接部との間
隔を約１．５〜２．５　ｔｔｍに保ち、トーチの移動速
度を約２００〜２５０ｗｎ／＝とする。しかし、手動で
この条件を保持することは如何に熟練しても非常に困難
であるから、溶接むらを生ぜざるをえない。また、遮光
眼鏡をかけることは衛生上必要であるから、熟練しない
とトーチ電極の先端が被溶接部と接するか、成るいは離
れ過ぎてアークが消えることがある。

Ｃ１問題点金屑決するだめの手段本発明者は、以上説明した従来の溶接技術の欠点を解消
するための検討を行なったが、溶接トーチの電極と被溶
接部との距離とトーチの移動速度を常に一定に保つこと
が必須条件であシ、これを機械的及び電気的機構によっ
て確保する構成を用いて安価で簡便な溶接機とすること
に成功した。

その機械的機構の詳細については、本発明者の別の出願
である特開昭５９−１７８１７９に述べたが、その機械
的機構の一部は本発明構成の要件でもあるから、次にそ
の要旨を説明する。

本発明による簡易自動溶接機の正面図金示す第１図及び
溶接すべき垂直折シ曲げ合わせ端部との関係を示す平面
図でめる第２図において、合わせ端部の上端すなわち溶
接線に平行に転動せしめうる片側駆動輪１０と曾わせ端
部の両側に各１個の垂直軸２．３を設け、それぞれに回
転自在の小径ローラ５．６を設けて合わせ端部の両側面
を転動するようにし、かつその２個のうち駆動輪１０と
反対側にある小径ローラと同軸かつ接して回転自在であ
シ合わせ端部の溶接線上を摺動する大径円板７を設ける
。別に合わせ端部に対して、駆動輪と同側にある垂直軸
に回転自在に取付けられ合わせ端部上を摺動しかつ下面
が前記の大径円板下面と同レベルでるる大径円板８を設
ける。この機械的機構によって、大径円板γ、８の下面
レベルとトーチ電極先端のレベル差が一定であるから、
走行中宮にトーチ電極と被溶接部との距離を一定に保つ
ことができると共に、トーチ電極の先端は常に溶接すべ
き合わせ端部上にある。

又、別の機械的機構の実施例を第４図に示す。溶接すべ
き金属板の垂直折シ曲げ合わせ端部の駆動輪１０と反対
側面において２個のつば付ローラのつば面２９．３０が
摺動し、そのローラか合わせ端部上を転動すると共に各
転動面のレベルが同じであるようにする。

別に、駆動輪１０と同側にあシ、前記２個のつば付ロー
ラの中間において、合わせ端部側面にばね圧で接しかっ
ばね圧と反対方向の力を加えることによって引き放しう
るようにした１個の小径ロー２３１を設ける。この機械
的機構によっても、溶接すべき合わせ端部面とトーチ成
極先端との距離は常に一定となシ、トーチ電極先端は常
に合わせ端部上にある。

次に電気的機構を詳細に説明する。

第１．２．４図において、フォトトランジスタ１９をト
ーチ電極先端１８′の方向に向って取り付は始動スイッ
チ２０、トランジスタなどの増幅部及びリレー回路２１
、位置検出停止スイッチ（リミットスイッチ）２２を設
ける。磁気回路を示す第５図において、始動スイッチ２
Ｑｔ−押すと置流亀源（入力交流１００　Ｖ、出力直流
１２ｖ）から供給される直流がリレーＲＹＩのコイルに
流れ、接点ＲＹＴが結絡し、溶接機の操作スイッチが入
り、ト−チ先端よシアークが飛ぶ。アークの光をフォト
トランジスタ１９が受けて、光電流が流れ、トランジス
タ２１で増幅され、リレーＲＹ２のコイルに電流が流れ
、これによって接点ＲＹ２−１が結絡１−１始動スイッ
チ２０が離れてもＲＹＩは保持される。同時に接点ＲＹ
２−２も結絡され、スピードコントローラ２３に電気が
供給されて変速モータ９が作動する。

溶接アークが正常であれば、この状態が続きトーチは移
動して溶接が行おれる。アークが消えた場合は、光検矧
のフォトトランジスタに光が入らないから光電流は切れ
、ＲＹ　　２コ　、イルに電流が流れないので接点ＲＹ
２−１は離れ、溶接機の動作は所となってトーチ先端の
電極に高圧はかからない。同時にスピードコントローラ
えの電源供給も断たれて変速モータは停止する。正常な
アークが出て溶接が連続して行われているとき所安位置
で停止させたい場合は、その位置でリミットスイッチ２
２のレバー２２′を押すようにストッパーを予め被溶接
物に取シ付けておく。また、手動で停止させたいときは
停止スイッチ２４を押せば停止する。

次に本溶接機はｉ＠１．２．３図に示すロール機構例に
おいては直角に曲がる浴接線に沿って走行しうるが、Ｂ
点で９０’　　回転するときの電気回路の作用を説明す
る。第１．２．３図において、リミットスイッチ２５は
９０゜方向転換用であシ、その押ボタン面はローラ６の
進行方向前面と一致させておく。また、９０°　方向転
換後Ｂ点から溶接を開始するための信号スイッチ２６は
、第１，２図に示すように合わせ部１５′の側面で押さ
れる状態、に基板１に取り付けられたアームに固定し、
その押し点がトーチ電極先端１８′と同位置となるよう
にし、この信・号スイッチは合わせ部１５′の側面に押
されながら摺動する。この作用を第１．２．３．５図に
よって説明する。本溶接機がＢ点に達すると、スイッチ
２５　（ＬＳ２　）は２５−１の位置に達しＯＮ　　と
なる。同時にＲＹ３のコイルに電圧がかかり、ＲＹ３の
接点ＲＹ３−１　、　ＲＹ３−２　、　ＲＹ３−３がＯ
Ｎ　　となる。したがって、ＲＹ３のコイルが自己保持
され、モータ用スピードコントローラ２３の回路がつな
がり（この時点で接点ＲＹ２−２４．ＯＮ）、コンデン
サＣのチャージを放電させる（　ＲＹ３−３がＯＮ　で
も抵抗Ｒが直列に入っているためリレーＲＹ４のコイル
は拗かない）。ローラ６を中心として左回転し、スイッ
チ２５　（ＬＳ２　）及び２　ｓ　（ＬＳ３　）は０Ｆ
Ｆ２５・ｔｏ＊Ａ−ｃｍ°７３−１・ＲＹ４−２　　　
、＃：ｔ　ＯＮ　のためＲＹ３のコイルは作動しく接点
ＲＹ２−２もＯＦＦとなるが接点ＲＹ３−２がＯＮ　）
モータ９は回転を続けるが、放電の光が消え、リレーＲ
Ｙ２コイルがＯＦＦ　、接点ＲＹ２−１がＯＦＦとなシ
、かつ接点ＲＹ４−１がＯＦＦのためリレーＲＹＩ　：
ｌフィルはＯＦＦとなる。次いで９０’方向転換を終る
と直進し始める。トーチ電極先端１８′がＢ点に達する
とスイッチ２６（ＬＳ３　）がＯＮ　　となり、ＲＹ４
コイルがコンデンサチャージ電流によって瞬間的にＯＮ
　、　ＲＹ３コイルの回路の接点ＲＹ４−２がＯＦＦ　
、　ＲＹ３コイルがＯＦＦ　、モータ９の回路の接点Ｒ
Ｙ３−２がＯＦＦ、ＲＹＩコイルの回路上の接点ＲＹ４
−１が瞬間的にＯＮ、ＲＹＩ　　コイルが作動し溶接機
操作回路上の接点ＲＹＩがＯＮ　となる。トーチが放電
し、フォトトランジスタ１９及びトランジスタ２１の作
用によってリレーＲＹ２のコイルが作動し、接点ＲＹ２
−１がＯＮ　とな９、ＲＹＩコイルが作動して溶接が始
まる。このとき、接点ＲＹ２−２がＯＮ　　となりモー
タ９が回転する。

次に本発明を適用してさらに超精密な溶接を行いうる実
施例を説明する。アーク電流を制御する方式によるもの
であるが、フォトトランジスタ１９の付近に備えた測光
用受光器で受光したアーク光を第６図に示す系統図の如
き回路で電流調節を行わせるようにする。

予め最適条件になる電流値を求めておき、これに相当す
る値を基準値設定つまみに設定しておく。測光用受光器
で受光した光電＃、を増幅し、基準値設定つまみで設定
した基準電圧値と比較回路で比較し両者の値が等しくな
るように電流調節回路を働かせる。測光用受光器の増幅
出力が基準電圧値よシ低す場合には電流調節回路が電流
を増すように動作し、調い場合には逆に減少させるよう
ＶＣ動作し、等しい場合にはその時の電流値を維持する
ように動作させる。このようにして、最４枚厄が常に得
られるように電流全自動調節しながら精密なアーク溶接
を行うことができる。

ｄ０発明の効果本発明の効果をさらに具体的に明らかにするために、従
来の手動によるアーク溶接の数字榮件を挙げると、通常
のアルゴンガス流量約７ｔ／囮、電流はＩＷＩＩｌｌの
ステンレス鋼板合わせて２５〜５０Ａ、１．５鵡で５０
〜７０Ａ。

２、５　ｔｍで６５〜９５Ａであり、トーチ電極先端と
被溶接吻との間隔約１．５〜２．５■、溶接の送り速度
は通常２２０ｍ／ｍ以上である。

この手動条件に対して、本発明によればトーチ電極先端
と被溶接吻との間隔は正確に一定に保ちかつ１ｍでも可
能でアシ、距離を近づければアルゴンガスが十分に溶接
部を包んで空気を完全に遮断して酸化を防ぐために綺朧
な溶接ができ、間隔を小さくできるから電流は２５Ａで
十分でろって省電力となシ、送シ速度と相俟って小さな
放電となシ綺麗な溶接となる。この場合最良の溶接状態
とするために、予め試験して電流値を手動で設定するか
、放電による光を受光器で受光し自動的に電流を調節す
ることによって精密な溶接を行いうる。本発明による送
シ速度は３００ｔｍ／ｍが可能であって高能率である。

以上の如く、従来技術に比べて非常に大きな効果がある
が、さらに別の観点に立って効果を見ると、従来１人の
熟練者が２２０　ｒｒａｎ／ｍ程度の溶接しかできなか
ったのでろるが、本発明によると３００　ｔｔａ　／　
ｍを確実に行うことができ、かつその間に人がついてい
なくてよい。また、全くの素人でも複数個の溶接機を受
持つことができる。５台を１人で受持つとすれば、従来
に比べて７倍の作東ヲ行いうる。

しかも、溶接状態は均一確実良質であり、電力消費が少
ない。

【図面の簡単な説明】

第７図は従来のアルゴンアーク溶接、第１図は本発明溶
接機の正面図、第２図は平面図、第３図は側面図、第４
図は平面図、第５図は回路図、第６図は系統図である。１・・・基板、２，３．４・・・垂直軸、５，６・・・
ローラ、７，８・・・円板、９・・・減速モータ、１０
・・・駆動輪、１１・・・ゴムリング、１２・・・支え
車、１３・・・垂直軸、１４’、１５’・・・鋼板端部
、１６・・・鋼板の会わせ端部上端、１Ｔ・・・腕、１
８・・・溶接トーチ、１９・・・フォトトランジスタ、
２０・・・始動スイッチ、２１・・・リレー回路、２２
・・・リミットスイッチ、２３・・・スピードコントロ
ーラ、２４・・・停止スイッチ、２５・・・リミットス
イッチ、２６・・・溶接開始スイッチ、２９．３０・・
・つば付ローラ、３１・・・ローラ、３５・・；レバー
。

Claims

【特許請求の範囲】

溶接すべき金属板の垂直折り曲げ合わせ端部に平行に転
動せしめうる片側駆動輪と、該合わせ端部の上端面から
一定距離上を走行するトーチ電極先端と、その一定距離
関係を保つための機械的機構と、トーチ電極の放電アー
クを受光するフォトトランジスタ、トランジスタなどの
増幅部及びリレー回路、始動スイッチ、リミットスイッ
チなどを設けて、トーチ電極の放電と移動及び放電停止
と移動停止を夫々自動的に同期化できるようにし、さら
にトーチ電極の放電アークを受光して生ずる光電流を増
幅し、予め求めた溶接のための最適電流値に相当する基
準電圧値と比較し、両値が等しくなるように電流調節回
路を働かせるようにした電気的機構とからなることを特
徴とする簡易自動溶接機。