JP2003236663A - 非消耗電極式アーク溶接装置 - Google Patents
非消耗電極式アーク溶接装置Info
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Abstract
おいて、持ち運びするときに束ねて一体化した制御線も
一緒に移動しなければならないために、作業性が悪く、
制御ケーブルの断線も多発していた。 【解決手段】 タッチスタート方式の溶接電源WER
2に、溶接待機中出力制御電源PSを備え、リモコン装
置REM2に、パワーケーブルから制御電圧を入力する
リモコン装置内蔵制御電源SPを備え、パワーケーブル
を経由してリモコン装置REM2と溶接電源WER2と
の制御信号をスペクトル拡散通信方式で送受信するスペ
クトル拡散通信部を備えると共に、上記リモコン装置内
蔵制御電源SPが入力する制御電圧は、溶接待機期間中
は溶接待機中出力制御電源PSから供給され、溶接期間
中はアーク電圧から供給され、無負荷電圧期間中は溶接
電源WER2の無負荷電圧から供給される非消耗電極式
アーク溶接装置である。
Description
の先端を被加工物に接触させて引き離すことによってア
ーク発生を行うタッチスタート方式の溶接電源とリモコ
ン装置との間でスペクトル拡散通信を行う非消耗電極式
アーク溶接装置に関する。
溶接装置の接続図である。非消耗電極式アーク溶接装置
は、通常、重量があるために移動させない溶接電源WE
Rと溶接位置の移動に伴って溶接作業者が持ち運びする
リモコン装置REMとに分離されている。この溶接電源
WERには、後述する溶接電源出力回路WP、出力制御
回路等が内蔵されている。また、リモコン装置REMに
は、溶接電流設定器WI、パルス電流設定器PIが内蔵
されている。
溶接用電力を出力する回路であって、1次整流回路DR
1、インバータ回路INV、主変圧器INT、2次整流
回路DR2、直流リアクトルDL等から形成されてい
る。1次整流回路DR1は、三相交流商用電源ACの出
力を整流し直流電力に変換する。インバータ回路INV
は、1次整流回路DR1で直流に変換した電力を高周波
交流パルス電圧に変換し、主変圧器INTは、インバー
タ回路INVの出力をアーク加工に適した高周波交流パ
ルス電圧に変換し、2次整流回路DR2は、主変圧器の
出力を整流して直流電力に変換する。この変換した直流
電力を直流リアクトルDLを通じて第1のパワーケーブ
ル3及び第2のパワーケーブル4を経由して、非消耗性
電極2及び被加工物1に供給する。
流設定器FI、クレ−タフィラ電流設定器CI、出力電
流検出回路ID、出力電圧検出回路VD、インバータ駆
動回路IR及び電磁弁SOLから形成されている。ま
た、出力電流検出回路IDは出力電流検出信号Idを出
力し、出力電圧検出回路VDは出力電圧検出信号Vdを
出力する。
コン装置REMとの間には、リモコン制御用電源線5、
溶接電流設定用制御線6、パルス電流設定用制御線7、
リモコン制御用GND線8によって接続されている。こ
れらの複数の制御線は、束ねて一体化した複数心線から
なるリモコン装置用制御ケーブル9が使用されている。
従って、溶接位置の移動に伴って溶接作業者がリモコン
装置REMを持ち運びするときに、上記束ねて一体化し
た複数心線からなるリモコン装置用制御ケーブル9も一
緒に移動させている。
信号Tsに応じて動作を開始し、リモコン装置REM内
蔵の溶接電流設定器WIによって設定される溶接電流設
定信号Wi、パルス電流設定器PIによって設定される
パルス電流設定信号Pi、溶接電源WER内蔵のクレー
タフィラ電流設定器CIによって設定されるクレータフ
ィラ電流設定信号Ci、初期電流設定器FIによって設
定される初期電流設定信号Fi、出力電流検出信号Id
及び出力電圧検出信号Vdの値に応じて演算処理を行っ
て出力制御信号Scを出力すると共に電磁弁駆動信号S
oも出力する。
式アーク溶接装置で、パルス電流無し、クレータフィラ
有の条件で動作するときの波形タイミング図であり、図
2に示す従来技術の動作を図3の波形タイミング図を参
照して説明する。図3(A)の波形は出力電圧検出信号
Vdを示し、図3(B)の波形は出力電流検出信号Id
を示し、図3(C)の波形はトーチスイッチTSから出
力するトーチスイッチ起動信号Tsを示し、図3(D)
の波形は電磁弁駆動信号Soを示す。
(C)に示すトーチスイッチ起動信号Tsが時刻t=t
1において、Highレベルになると出力制御回路SC
は動作を開始して図3(D)に示す、電磁弁駆動信号S
oをHighレベルして電磁弁SOLを駆動する。
示し、プリフロー期間T1終了後の時刻t=t2におい
て、出力制御回路SCは、溶接電流設定信号Wi、パル
ス電流設定信号Pi、クレータフィラ電流設定信号C
i、初期電流設定信号Fi、出力電流検出信号Id及び
出力電圧検出信号Vdの値に応じて演算処理を行って、
出力制御信号Scを出力して、図3(A)に示す無負荷
電圧出力期間T2の期間中、予め定めた値の無負荷電圧
を出力する。
非消耗電極2と被加工物1とが接触すると、出力制御回
路SCは予め定めた値の基準値Vrと出力電圧検出信号
Vdとの値を比較して、Vd≦Vrとなったときに接触
と判断して出力制御信号Scを制御して出力電流を3A
以下の最小出力電流にする。
終了後の時刻t=t4において、非消耗電極2が被加工
物1から引き離されると小さなアークが発生し、この小
アーク発生時に予め定めた値の初期電流に切り換えて本
アークに移行させる。
ーチスイッチ起動信号TsがLowレベルになると初期
電流から溶接電流に切り換わり、溶接電流期間T5の期
間中、溶接電流が流れる。さらに、時刻t=t6におい
て、トーチスイッチ起動信号TsがHighレベルにな
ると溶接電流からクレータフィラ電流に切り換わり、ク
レータフィラ電流期間T6の期間中、クレータフィラ電
流が流れる。
トーチスイッチ起動信号TsがLowレベルになるとイ
ンバータ回路INVの動作が停止する。また、インバー
タ回路INV停止後の予め定めた値のアフタフロー期間
T7後に電磁弁駆動信号SoがLowレベルになり電磁
弁SOLを遮断する。
接装置は、従来技術の図2に示すように、重量があるた
めに移動させない溶接電源WERと溶接する位置の移動
に伴って溶接作業者が持ち運びするリモコン装置REM
とに分離されている。従って、溶接位置の移動に伴って
溶接作業者がリモコン装置REMを持ち運びするとき
に、束ねて一体化した制御線又は複数心線からなる制御
ケーブルを一緒に移動させなければならないために、作
業性が悪く、また、制御線の数を減らすために、パワー
ケーブルと制御線とガスホースとを1本にまとめた複合
ケーブル方式や、ガスホース内に制御線を通した複合ガ
ース方式が実用化されているが、これらは特殊な構造で
あり制御線が断線したとき修理が困難であった。さら
に、溶接電源WERとリモコン装置REMとの間の制御
信号を増やすには制御ケーブルの本数も増加するため、
上記リモコン装置REMには必要最小限の機能しか設け
ることができなかった。
発明は、溶接トーチの非消耗電極の先端を被加工物に接
触させて引き離すことによってアーク発生を行うタッチ
スタート方式の溶接電源WER2と溶接する位置の移動
に伴って溶接作業者が持ち運びするリモコン装置REM
2とに分離されている非消耗電極式アーク溶接装置にお
いて、溶接電源WER2に溶接待機中にリモコン装置R
EM2を制御する制御電圧を第1のパワーケーブル3と
第2のパワーケーブル4とに供給する溶接待機中出力制
御電源PSと、リモコン装置REM2に第1のパワーケ
ーブル3と第2のパワーケーブル4から供給される制御
電圧を入力として第2の中央演算処理回路用供給電圧S
pを出力するリモコン装置内蔵制御電源SPと、溶接条
件設定器WSが出力する溶接条件設定信号Ws、溶接電
流設定器WIが出力する溶接電流設定信号Wi、クレー
タフィラ電流設定器CIが出力するクレータフィラ電流
設定信号Ci、パルス電流設定器PIが出力するパルス
電流設定信号Pi及び初期電流設定器FIが出力する初
期電流設定信号Fiの値に応じて、溶接電源起動・出力
電流設定用送信信号Ckを出力する第2の中央演算処理
回路CPU2と、リモコン装置REM2と溶接電源WE
R2との間の制御信号の送受信を第1のパワーケーブル
3を経由してスペクトル拡散通信方式で送受信するスペ
クトル拡散通信部を備えた非消耗電極式アーク溶接装置
である。
チの非消耗電極の先端を被加工物に接触させて引き離す
ことによってアーク発生を行うタッチスタート方式の溶
接電源WER2と溶接する位置の移動に伴って溶接作業
者が持ち運びするリモコン装置REM2とに分離されて
いる非消耗電極式アーク溶接装置において、溶接電源W
ER2に溶接待機中にリモコン装置REM2を制御する
制御電圧を第1のパワーケーブル3と第2のパワーケー
ブル4とに供給する溶接待機中出力制御電源PSと、リ
モコン装置REM2に第1のパワーケーブル3と第2の
パワーケーブル4から供給される制御電圧を入力として
第2の中央演算処理回路用供給電圧Spを出力するリモ
コン装置内蔵制御電源SPと、(1)上記溶接電源WE
R2は、第1のパワーケーブル3に結合させてスペクト
ル拡散通信方式で拡散変調信号を受信する拡散信号結合
回路TRと、受信した拡散変調受信信号Trを逆拡散し
て復調を行う逆拡散復調回路SDと、復調した逆拡散復
調信号Sdを中央演算処理回路CPUに対応した信号に
復調する1次変調波復調回路DEと、上記1次変調波復
調回路DEによって復調された溶接電源起動・出力電流
設定用受信信号Deの値に応じて演算して溶接電源起動
信号Ctと出力電流設定信号Cpとに分離して出力する
中央演算処理回路CPUと、上記溶接電源起動信号Ct
が入力されると動作を開始し、出力電流設定信号Cp、
出力電流検出信号Id及び出力電圧検出信号Vdの値に
応じて演算処理を行って溶接電源出力回路WPの出力を
制御する出力制御回路SC2とを備え、(2)上記リモ
コン装置REM2は、溶接条件設定器WSが出力する溶
接条件設定信号Ws、溶接電流設定器WIが出力する溶
接電流設定信号Wi、クレータフィラ電流設定器CIが
出力するクレータフィラ電流設定信号Ci、パルス電流
設定器PIが出力するパルス電流設定信号Pi及び初期
電流設定器FIが出力する初期電流設定信号Fiの値に
応じて、溶接電源起動・出力電流設定用送信信号Ckを
出力する第2の中央演算処理回路CPU2と、上記溶接
電源起動・出力電流設定用送信信号Ckを1次変調する
信号変調回路MOと、1次変調波信号Moをスペクトル
拡散する拡散変調回路SIと、第1のパワーケーブル3
に結合させてスペクトル拡散通信方式で拡散変調信号を
送信する第2の拡散信号結合回路TR2とを備え、上記
リモコン装置内蔵制御電源SPが入力する制御電圧は、
溶接待機期間及びプリフロー期間(図5のT8、T9及
びT1)中は上記溶接待機中出力制御電源PSから供給
され、溶接期間(図5のT4、T5及びT6)中はアー
ク電圧から供給され、無負荷電圧出力期間(図5のT
2)中は溶接電源WER2の無負荷電圧から供給され、
タッチスタート期間(図5のT3)中は補助電源用コン
デンサから供給される非消耗電極式アーク溶接装置であ
る。
求項1又は出願時請求項2に記載の溶接待機中出力制御
電源PSから供給される制御電圧が、溶接待機期間(図
5のT8及びT9)中、保護特別低電圧(PELV)の
規格値である実効値AC25V又はリップル無しDC6
0V以下の予め定めた値の電圧である非消耗電極式アー
ク溶接装置である。
求項2に記載のスペクトル拡散通信方式が、直接拡散方
式である非消耗電極式アーク溶接装置である。
求項2に記載のリモコン装置内蔵制御電源SPが、ダイ
オードDR4を経由して第1のパワーケーブル3及び第
2のパワーケーブル4に接続されると共に、上記リモコ
ン装置内蔵制御電源SPの両端に、電力供給の変動に対
して安定した電力を供給する補助電源用コンデンサCが
接続されて、第2の中央演算処理回路用供給電圧Spを
出力する非消耗電極式アーク溶接装置である。
求項1又は出願時請求項2に記載の溶接待機中出力制御
電源PSが、短絡時の出力電流値が3A以下である非消
耗電極式アーク溶接装置である。
求項1又は出願時請求項2に記載のスペクトル拡散通信
方式が、周波数ホッピング方式又はチャープ方式又は上
記各組の方式を融合したハイブリット方式である非消耗
電極式アーク溶接装置である。
徴を最も良く表す図である。後述する図4と同じなので
説明は図4で後述する。
耗電極の先端を被加工物に接触させて引き離すことによ
ってアーク発生を行うタッチスタート方式の溶接電源W
ER2と溶接する位置の移動に伴って溶接作業者が持ち
運びするリモコン装置REM2とに分離されている非消
耗電極式アーク溶接装置において、溶接電源WER2に
溶接待機中にリモコン装置REM2を制御する制御電圧
を第1のパワーケーブル3と第2のパワーケーブル4と
に供給する溶接待機中出力制御電源PSと、リモコン装
置REM2に第1のパワーケーブル3と第2のパワーケ
ーブル4から供給される制御電圧を入力として第2の中
央演算処理回路用供給電圧Spを出力するリモコン装置
内蔵制御電源SPと、(1)上記溶接電源WER2は、
第1のパワーケーブル3に結合させてスペクトル拡散通
信方式で拡散変調信号を受信する拡散信号結合回路TR
と、受信した拡散変調受信信号Trを逆拡散して復調を
行う逆拡散復調回路SDと、復調した逆拡散復調信号S
dを中央演算処理回路CPUに対応した信号に復調する
1次変調波復調回路DEと、上記1次変調波復調回路D
Eによって復調された溶接電源起動・出力電流設定用受
信信号Deの値に応じて演算して溶接電源起動信号Ct
と出力電流設定信号Cpとに分離して出力する中央演算
処理回路CPUと、上記溶接電源起動信号Ctが入力さ
れると動作を開始し、出力電流設定信号Cp、出力電流
検出信号Id及び出力電圧検出信号Vdの値に応じて演
算処理を行って溶接電源出力回路WPの出力を制御する
出力制御回路SC2とを備え、(2)上記リモコン装置
REM2は、溶接条件設定器WSが出力する溶接条件設
定信号Ws、溶接電流設定器WIが出力する溶接電流設
定信号Wi、クレータフィラ電流設定器CIが出力する
クレータフィラ電流設定信号Ci、パルス電流設定器P
Iが出力するパルス電流設定信号Pi及び初期電流設定
器FIが出力する初期電流設定信号Fiの値に応じて、
溶接電源起動・出力電流設定用送信信号Ckを出力する
第2の中央演算処理回路CPU2と、上記溶接電源起動
・出力電流設定用送信信号Ckを1次変調する信号変調
回路MOと、1次変調波信号Moをスペクトル拡散する
拡散変調回路SIと、第1のパワーケーブル3に結合さ
せてスペクトル拡散通信方式で拡散変調信号を送信する
第2の拡散信号結合回路TR2とを備え、上記リモコン
装置内蔵制御電源SPが入力する制御電圧は、溶接待機
期間及びプリフロー期間(図5のT8、T9及びT1)
中は上記溶接待機中出力制御電源PSから供給され、溶
接期間(図5のT4、T5及びT6)中はアーク電圧か
ら供給され、無負荷電圧出力期間(図5のT2)中は溶
接電源WER2の無負荷電圧から供給され、タッチスタ
ート期間(図5のT3)中は補助電源用コンデンサから
供給される非消耗電極式アーク溶接装置である。
を行うので説明は省略して相違する動作について説明す
る。
2(以後、リモコン装置REM2という)とスペクトル
拡散通信用溶接電源WER2(以後、溶接電源WER2
という)との間の制御信号の送受信は、第1のパワーケ
ーブル3を経由して、スペクトル拡散通信方式(Spr
ead Spectrum)の代表例である直接拡散方
式(Direct Spread)を使用して説明す
る。
トル拡散通信用出力制御回路SC2(以後、出力制御回
路SC2という)、出力電流検出回路ID、出力電圧検
出回路VD、拡散信号結合回路TR、逆拡散復調回路S
D、1次変調波復調回路DE、中央演算処理回路CPU
から形成されている。拡散信号結合回路TRは、溶接電
源WER2とリモコン装置REM2との間の、第1のパ
ワーケーブル3に結合させてスペクトル拡散通信方式に
よって送られてくる拡散変調信号を受信する。逆拡散復
調回路SDは、拡散符号により広帯域の拡散変調受信信
号Trを逆拡散という方法で狭帯域変調信号の逆拡散復
調信号Sdに復調させる。1次変調波復調回路DEは、
上記逆拡散復調信号Sdの1次変調波を中央演算処理回
路CPUに対応した信号に復調させる。中央演算処理回
路CPUは、1次変調波復調回路DEによって復調され
た溶接電源起動・出力電流設定用送信信号Deの値に応
じて演算して、溶接電源起動信号Ctと出力電流設定信
号Cpとに分離して出力する。出力制御回路SC2は、
上記溶接電源起動信号Ctが入力されると動作を開始
し、電磁弁駆動信号Soを出力するとともに、出力電流
設定信号Cp、出力電流検出信号Id及び出力電圧検出
信号Vdの値に応じて演算処理を行って出力制御信号S
c2を制御する。
中供給用補助変圧器TO2、電流制限用抵抗器R及び補
助電源整流回路DR3によって形成されている。また、
溶接待機中の上記溶接待機中出力制御電源PSの出力電
圧をJISB9960−1:1999に示されている保
護特別低電圧(PELV)の規格値である実効値AC2
5V又はリップル無しDC60V以下に満足させるため
に、溶接待機中供給用補助変圧器TOの2次側の巻線比
を予め定めた値に設定している。また、出力電流の値を
3A以下にするために電流制限用抵抗器Rの値を予め定
めた値に設定している。
4を経由して、第1のパワーケーブル3及び第2のパワ
ーケーブル4に接続された補助電源用コンデンサC、同
じく第1のパワーケーブル3及び第2のパワーケーブル
4に接続されたリモコン装置内蔵制御電源SP、第2の
拡散信号結合回路TR2、拡散変調回路SI、信号変調
回路MO、第2の中央演算処理回路CPU2、溶接電流
設定器WI、クレータフィラ電流設定器CI、パルス電
流設定器PI、初期電流設定器FI及び溶接条件設定器
WSが内蔵されている。
り、また補助電源用コンデンサCは、リモコン装置内蔵
制御電源SPの電力を蓄積する補助電源用コンデンサで
ある。リモコン装置内蔵制御電源SPに入力される電圧
は、溶接待機期間(図5のT8及びT9)中は上記溶接
待機中出力制御電源PSから供給され、初期電流期間、
溶接電流期間及びクレータフィラ電流期間(図5のT
4、T5及びT6)中はアーク電圧から供給され、プリ
フロー期間(図5のT1)中は上記溶接待機中出力制御
電源PSから供給され、タッチスタート期間(図5のT
3)中は補助電源用コンデンサCから供給される。
源用コンデンサCの端子電圧を入力電圧として第2の中
央演算処理回路用供給電圧Spの値に変換して出力す
る。とくにアークスタート時に非消耗性電極2が被加工
物1に接触するタッチスタート期間(図5のT3)は、
一時的に溶接電源WER2からの電力供給が絶たれる
が、上記リモコン装置内蔵制御電源SPは大容量の補助
電源用コンデンサCを備えているので安定した電力供給
が得られる。
コン装置内蔵制御電源SPから供給される第2の中央演
算処理回路用供給電圧Spを制御電圧とし、トーチスイ
ッチTSから出力されるトーチスイッチ起動信号Ts、
溶接条件設定器WSによって設定される溶接条件設定信
号Ws、溶接電流設定器WIによって設定される溶接電
流設定信号Wi、クレータフィラ電流設定器CIによっ
て設定されるクレータフィラ電流設定信号Ci、パルス
電流設定器PIによって設定されるパルス電流設定信号
Pi及び初期電流設定器FIによって設定される初期電
流設定信号Fiの値を溶接電源起動・出力電流設定用送
信信号Ckに変換して出力する。
電流設定用送信信号Ckの値に応じて搬送波をPSKに
変調した1次変調波信号Moを出力する。拡散変調回路
SIは、狭帯域の1次変調波信号Moを拡散符号により
スペクトル拡散を行い広帯域の拡散変調送信信号Siに
変調する。第2の拡散信号結合回路TR2は、溶接電源
WER2とリモコン装置REM2との間の第1のパワー
ケーブル3に拡散変調信号を結合させてスペクトル拡散
通信方式によって送信する。
アーク溶接装置で、溶接条件設定器WSによって、パル
ス電流無し、クレータフィラ有の条件に設定したときの
動作波形のタイミング図である。図5(A)の波形は出
力電圧検出信号Vdを示し、図5(B)の波形は出力電
流検出信号Idを示す。図5(C)の波形はトーチスイ
ッチTSから出力するトーチスイッチ起動信号Tsを示
し、図5(D)の波形は補助電源用コンデンサCの端子
電圧を示す。図5(E)の波形は第2の中央演算処理回
路CPU2から出力する溶接電源起動・出力電流設定用
送信信号Ckを示し、図5(F)の波形は1次変調波復
調回路DEにより復調された溶接電源起動・出力電流設
定用受信信号Deを示し、図5(G)の波形は電磁弁駆
動信号Soを示す。
アーク溶接装置の直接拡散方式の詳細図である。信号変
調回路MOは、搬送波発生回路RFと1次変調回路1C
とで形成され、拡散変調回路SIは、拡散符号発生回路
DMと2次変調回路2Cとで形成され、逆拡散復調回路
SDは、同期回路SS、拡散符号発生回路DM、2次復
調回路2D及びバンドパスフィルタBFによって形成さ
れている。
説明するための波形図である。図7(A)の波形は1次
変調波信号Moを示し、図7(B)の波形は拡散変調送
信信号Siを示し、図7(C)の波形は拡散変調受信信
号Trを示し、図7(D)の波形は2次復調信号2dを
示し、図7(E)の波形は逆拡散復調信号Sdを示す。
接装置の動作を図5、図6及び図7を参照して説明す
る。
が入力されると、溶接待機中出力制御電源PSは予め定
めた値の制御電圧を溶接電源WER2の出力端子に出力
して、第1のパワーケーブル3、ダイオードDR4を経
由して図5(D)に示す溶接待機期間T8及びT9の
間、補助電源用コンデンサCに電力を供給する。
の端子電圧が予め定めた値を越えると、リモコン装置内
蔵制御電源SPが動作を開始して第2の中央演算処理回
路用供給電圧Spを出力する。
トーチスイッチ起動信号TsがHighレベルになる
と、第2の中央演算処理回路CPU2は、動作を開始し
て図5(E)に示す溶接電源起動・出力電流設定用送信
信号Ckを出力する。
起動・出力電流設定用送信信号Ckの値に応じて、搬送
波発生回路RFから出力される搬送波を1次変調回路1
CによりPSK変調した、図7(A)に示す狭帯域の1
次変調波信号Moを出力する。拡散変調回路SIは、拡
散符号発生回路DMから出力される高速な拡散符号信号
Dmを用いて2次変調回路2Cによりスペクトル拡散を
行い、図7(B)に示す広帯域の拡散変調送信信号Si
を出力する。第2の拡散信号結合回路TR2は、溶接電
源WER2とリモコン装置REM2との間の第1のパワ
ーケーブル3に拡散変調送信信号Siを結合させて送信
する。
ーブル3によって送信されてくる拡散変調送信信号Si
を受信して、図7(C)に示す拡散変調受信信号Trと
して出力する。このとき溶接機が発生するノイズも受信
する。逆拡散復調回路SDは、図6に示す同期回路SS
により拡散符号発生回路DMから出力される拡散符号信
号Dmを送信側の拡散符号と同期し、上記同期した拡散
符号信号を用いて、2次復調回路2Dにより逆拡散を行
い、図7(D)に示す2次復調信号2dを出力し、バン
ドパスフィルタBFによりノイズを削除して、図7
(E)に示す逆拡散復調信号Sdを出力する。このと
き、送信中に受けたノイズは、逆に拡散されて信号レベ
ルよりはるかに小さな信号になるためノイズの影響を受
けにくくなる。1次変調波復調回路DEは、逆拡散復調
信号Sdを中央演算処理回路CPUに対応した溶接電源
起動・出力電流設定用受信信号Deに復調させる。
・出力電流設定用受信信号Deの値を演算して、溶接電
源起動信号Ctと出力電流設定信号Cpとに分離して出
力する。出力制御回路SC2は、上記溶接電源起動信号
Ctが入力されると動作を開始して、出力電流設定信号
Cp、出力電流検出信号Id及び出力電圧検出信号Vd
の値に応じて演算処理を行って出力制御信号Sc2の値
を制御し、さらに、電磁弁駆動信号SoをHighレベ
ルにして電磁弁SOLを動作させる。
間中、溶接待機中出力制御電源PSから第1のパワーケ
ーブル3を経由してリモコン装置REM2の補助電源用
コンデンサCに電力が供給される。
後の時刻t=t2において、出力制御回路SC2は、出
力電流設定信号Cp、出力電流検出信号Id及び出力電
圧検出信号Vdの値に応じて演算処理を行って、出力制
御信号Sc2の値を制御して、無負荷電圧期間T2の期
間中、予め定めた値の無負荷電圧を出力する。
非消耗性電極2と被加工物1とが接触すると、出力制御
回路SC2は予め定めた値の基準値Vrと出力電圧検出
信号Vdの値とを比較して、Vd≦Vrとなったとき接
触と判断して出力制御信号Sc2を制御して出力電流を
3A以下の最小出力電流にする。
終了後の時刻t=t4において、非消耗性電極2が被加
工物1から引き離されると小さなアークが発生し、この
小アーク発生時に予め定めた値の初期電流に切り換えて
本アークに移行させる。
トーチスイッチ起動信号TsがLowレベルになると初
期電流から溶接電流に切り換わり、溶接電流期間T5の
期間中、溶接電流が流れる。さらに、時刻t=t6にお
いて、トーチスイッチ起動信号TsがHighレベルに
なると溶接電流からのクレータフィラ電流に切り換わ
り、クレータフィラ電流期間T6の期間中、クレータフ
ィラ電流が流れる。
トーチスイッチ起動信号TsがLowレベルになるとイ
ンバータ回路INVの動作が停止する。また、インバー
タ回路INVの動作停止後の予め定めた値のアフタフロ
ー期間T7後に電磁弁駆動信号SoがLowレベルにな
り電磁弁SOLを遮断する。
に、溶接電源WER2はアーク電圧から溶接待機中出力
制御電源PSの出力(保護特別低電圧)に切り換えて、
溶接待機期間T9の間、補助電源用コンデンサCに電力
を供給する。
pread Spectrum)の代表例である直接拡
散方式(Direct Spread)を使用している
が、上記スペクトル拡散通信方式を周波数ホッピング方
式、チャープ方式及びそれらを融合したハイブリッド方
式にしてもよい。
置との間のパワーケーブルを経由して、上記リモコン装
置から溶接電源にスペクトル拡散通信方式によって制御
信号を送信し、逆に溶接電源からリモコン装置のリモコ
ン装置内蔵制御電源にパワーケーブルを経由して電力が
供給できるので、(1)リモコン装置用制御ケーブルが
不要となり、さらに、制御ケーブルの断線等の原因が取
り除かれるので溶接作業の効率及び溶接品質が大幅に向
上できる。(2)スペクトル拡散通信方式により、多く
の情報が送信できるために、制御線を増やすこともなく
溶接電源のフロントパネルにあるすべての操作をリモコ
ン装置側で制御することも可能になる。(3)ノイズ環
境がきわめて悪い溶接現場でノイズに強い信頼性の高い
情報伝達が可能となる。
ある。
置の接続図である。
ーク溶接装置の動作を説明するための波形タイミング図
である。
の接続図である。
置の動作を説明するための波形タイミング図である。
するための波形図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 溶接トーチの非消耗電極の先端を被加工
物に接触させて引き離すことによってアーク発生を行う
タッチスタート方式の溶接電源と溶接する位置の移動に
伴って溶接作業者が持ち運びするリモコン装置とに分離
されている非消耗電極式アーク溶接装置において、溶接
電源に溶接待機中にリモコン装置を制御する制御電圧を
第1のパワーケーブルと第2のパワーケーブルとに供給
する溶接待機中出力制御電源と、リモコン装置に第1の
パワーケーブルと第2のパワーケーブルとから供給され
る制御電圧を入力として第2の中央演算処理回路用供給
電圧を出力するリモコン装置内蔵制御電源と、溶接条件
設定器が出力する溶接条件設定信号、溶接電流設定器が
出力する溶接電流設定信号、クレータフィラ電流設定器
が出力するクレータフィラ電流設定信号、パルス電流設
定器が出力するパルス電流設定信号及び初期電流設定器
が出力する初期電流設定信号の値に応じて溶接電源起動
・出力電流設定用送信信号を出力する第2の中央演算処
理回路と、リモコン装置と溶接電源との間の制御信号の
送受信を第1のパワーケーブルを経由してスペクトル拡
散通信方式で送受信するスペクトル拡散通信部を備えた
非消耗電極式アーク溶接装置。 - 【請求項2】 溶接トーチの非消耗電極の先端を被加工
物に接触させて引き離すことによってアーク発生を行う
タッチスタート方式の溶接電源と溶接する位置の移動に
伴って溶接作業者が持ち運びするリモコン装置とに分離
されている非消耗電極式アーク溶接装置において、溶接
電源に溶接待機中にリモコン装置を制御する制御電圧を
第1のパワーケーブルと第2のパワーケーブルとに供給
する溶接待機中出力制御電源と、リモコン装置に第1の
パワーケーブルと第2のパワーケーブルとから供給され
る制御電圧を入力として第2の中央演算処理回路用供給
電圧を出力するリモコン装置内蔵制御電源と、前記溶接
電源は第1のパワーケーブルに結合させてスペクトル拡
散通信方式で拡散変調信号を受信する拡散信号結合回路
と、受信した拡散変調受信信号を逆拡散して復調を行う
逆拡散復調回路と、復調した逆拡散復調信号を中央演算
処理回路に対応した信号に復調する1次変調波復調回路
と、前記1次変調波復調回路によって復調された溶接電
源起動・出力電流設定用受信信号の値に応じて演算して
溶接電源起動信号と出力電流設定信号とに分離して出力
する中央演算処理回路と、前記溶接電源起動信号が入力
されると動作を開始して出力電流設定信号、出力電流検
出信号及び出力電圧検出信号の値に応じて演算処理を行
って溶接電源出力回路の出力を制御する出力制御回路と
を備え、前記リモコン装置は溶接条件設定器が出力する
溶接条件設定信号、溶接電流設定器が出力する溶接電流
設定信号、クレータフィラ電流設定器が出力するクレー
タフィラ電流設定信号、パルス電流設定器が出力するパ
ルス電流設定信号及び初期電流設定器が出力する初期電
流設定信号の値に応じて溶接電源起動・出力電流設定用
送信信号を出力する第2の中央演算処理回路と、前記溶
接電源起動・出力電流設定用送信信号を1次変調する信
号変調回路と、1次変調波信号をスペクトル拡散する拡
散変調回路と、第1のパワーケーブルに結合させてスペ
クトル拡散通信方式で拡散変調信号を送信する第2の拡
散信号結合回路とを備え、前記リモコン装置内蔵制御電
源が入力する制御電圧は、溶接待機期間及びプリフロー
期間中は溶接待機中出力制御電源から供給され、溶接期
間中はアーク電圧から供給され、タッチスタート期間中
は補助電源用コンデンサから供給される非消耗電極式ア
ーク溶接装置。 - 【請求項3】 溶接待機中出力制御電源から供給される
制御電圧が、溶接待機期間中は保護特別低電圧(PEL
V)の規格値である実効値AC25V又はリップル無し
DC60V以下の予め定めた値の電圧である請求項1又
は請求項2の非消耗電極式アーク溶接装置。 - 【請求項4】 スペクトル拡散通信方式が、直接拡散方
式である請求項1又は請求項2の非消耗電極式アーク溶
接装置。 - 【請求項5】 リモコン装置内蔵制御電源が、ダイオー
ドを経由して第1のパワーケーブル及び第2のパワーケ
ーブルに接続されると共に、前記リモコン装置内蔵制御
電源の両端に電力供給の変動に対して安定した電力を供
給する補助電源用コンデンサが接続されて、第2の中央
演算処理回路用供給電圧を出力する請求項2の非消耗電
極式アーク溶接装置。 - 【請求項6】 溶接待機中出力制御電源が、短絡時の出
力電流値が3A以下である請求項1又は請求項2の非消
耗電極式アーク溶接装置 - 【請求項7】 スペクトル拡散通信方式が、周波数ホッ
ピング方式又はチャープ方式又は前記各組の方式を融合
したハイブリット方式である請求項1又は請求項2の非
消耗電極式アーク溶接装置。
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