JP2009285687A - Welding apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は溶接装置及び溶接方法に係り、特に溶接回路上に存在する電子部品等の損傷を有効に防止することが可能な溶接装置及び溶接方法に関する。 The present invention relates to a welding apparatus and a welding method, and more particularly, to a welding apparatus and a welding method that can effectively prevent damage to electronic components and the like existing on a welding circuit.
従来より、金属同士の接合等の加工を行うために溶接が行われ、この溶接を行うための技術として様々な技術が開発されている。
溶接の方法の一つとして用いられるアーク溶接では、母材と電極(溶解棒、溶接ワイア、TIGトーチ等)の間で発生させたアークによってもたらされる高熱を利用して母材及び溶加材(溶接ワイア、溶解棒等)を溶融させて、分子・原子レベルでの加工を行う。
Conventionally, welding is performed in order to perform processing such as joining of metals, and various techniques have been developed as techniques for performing this welding.
In arc welding, which is used as one of the welding methods, the base material and filler material (using the high heat generated by the arc generated between the base material and the electrode (melting rod, welding wire, TIG torch, etc.) ( Molten welding wires, melting rods, etc.) and process at the molecular and atomic level.
しかし、このようなアーク溶接を行うにあたっては、アークを発生始動時に、高電圧(数KV)が必要であり、溶接回路上に電子部品等があると、これらの電機部品等が電気的に損傷する場合があった。
このように、電子部品等が電気的に損傷することを防止するために、いくつかの技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
However, when performing such arc welding, a high voltage (several KV) is required at the start of generating the arc. If there are electronic parts on the welding circuit, these electric parts are electrically damaged. There was a case.
In this way, several techniques have been proposed in order to prevent electrical damage to electronic components and the like (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、TIG溶接機が開示されている。
この技術では、溶接アークの点弧に際して高周波を電源の出力に重畳するとき、アーク起動ができない状態のときには、高周波を一定時間で停止させて、無駄な高周波の提供を防止し、他の電子機器に対する高周波障害を極力低減することができる。
このように、本技術においては、アーク発生時には高周波を一定時間停止させることにより、他の電子機器が破損することを防止する。
同様に、電源電圧を制限する方法もあるが、これらの技術によると、加工条件に制約が伴うため、作業性が低下する。
In this technology, when a high frequency is superimposed on the output of the power supply when starting the welding arc, when the arc cannot be started, the high frequency is stopped for a certain period of time to prevent the provision of useless high frequency, and other electronic devices Can be reduced as much as possible.
As described above, in the present technology, when the arc is generated, the high frequency is stopped for a certain period of time, thereby preventing other electronic devices from being damaged.
Similarly, there is a method of limiting the power supply voltage. However, according to these techniques, workability is reduced because the processing conditions are restricted.
また、この他、アーク発生時に他の電子機器が損傷することを防止する方法として、被溶接物をアースするという方法が提案されているが、製品構造、加工設備等に制限が伴うため、不都合である。 In addition, as a method for preventing other electronic devices from being damaged when an arc is generated, a method of grounding an object to be welded has been proposed, but this is inconvenient because the product structure and processing equipment are limited. It is.
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、加工法の制限や製品構造及び加工設備構造の制限を無くすことにより、溶接のための装置を簡素化し、製品品質を安定させることが可能な溶接装置及び溶接方法に関する。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to simplify the apparatus for welding and stabilize the product quality by eliminating the limitations on the processing method and the product structure and the processing equipment structure. The present invention relates to a welding apparatus and a welding method capable of performing the above.
上記課題は、本発明に係る溶接装置によれば、電源装置と、該電源装置と電気的に接続されたトーチと、該トーチに近接して設置された初期放電吸収部材と、前記トーチから放電される電流により溶接される被溶接物の保持部と、を備え、前記初期放電吸収部材はアースされているとともに、前記被溶接物は直接的に若しくは前記保持部を介して間接的にアースされていることにより解決される。 According to the welding device of the present invention, the above-described problem is that a power supply device, a torch electrically connected to the power supply device, an initial discharge absorbing member installed in the vicinity of the torch, and discharge from the torch. Holding the workpiece to be welded by the electric current, the initial discharge absorbing member is grounded, and the workpiece is grounded directly or indirectly through the holding portion. Is solved.
このとき、本発明に係る上記溶接装置において、前記トーチ及び前記被溶接物の少なくとも一方は、両者が互いに離隔及び近接する方向に移動可能に構成されていると好適である。 At this time, in the welding apparatus according to the present invention, it is preferable that at least one of the torch and the workpiece is configured to be movable in a direction in which they are separated from each other and close to each other.
また、上記課題は、本発明に係る溶接方法によれば、電源装置と電気的に接続されたトーチと、該トーチに近接して設置された初期放電吸収部材とを近接させて配置する第1の工程と、前記電源装置から前記トーチへと電流を供給する第2の工程と、前記トーチと前記初期放電吸収部材との間で放電を起こし、放電初期段階で発生する高電圧状態から通常電圧状態へと安定するまで待機する第3の工程と、通常電圧状態へと安定した時点での放電状態を保持しながら前記トーチと前記初期放電吸収部材とを離隔させるとともに、前記トーチ及び該トーチから放電される電流により溶接される被溶接物の少なくとも一方を移動させることにより前記トーチと前記被溶接物とを近接させる第4の工程と、を行うことにより解決される。 In addition, according to the welding method of the present invention, the above-described problem is the first in which the torch electrically connected to the power supply device and the initial discharge absorbing member installed in the vicinity of the torch are arranged close to each other. A second step of supplying current from the power supply device to the torch, a discharge between the torch and the initial discharge absorbing member, and a normal voltage from a high voltage state generated in the initial stage of discharge. A third step of waiting until the state is stabilized, and separating the torch and the initial discharge absorbing member while maintaining the discharge state at the time when the state is stabilized to the normal voltage state, and from the torch and the torch This is solved by performing the fourth step of bringing the torch and the workpiece to be brought close together by moving at least one of the workpieces to be welded by the discharged current.
このように、本発明においては、電源装置と、トーチと、トーチに近接して設置された初期放電吸収部材と、被溶接物の保持部とを備える溶接装置により溶接が行われる。
この溶接装置では、初期放電吸収部材はアースされており、同様に被溶接物は直接的に若しくは保持部を介して間接的にアースされている。
また、トーチ及び被溶接物の少なくとも一方は、両者が互いに離隔及び近接する方向に移動可能に構成されており、まずトーチと初期放電吸収部材との間で放電を起こして、放電初期段階で発生する高電圧状態から通常電圧状態へと安定するまで待機し、通常電圧状態へと安定した時点での放電状態を保持しながらトーチと初期放電吸収部材とを離隔させるとともに、トーチ及び被溶接物の少なくとも一方を移動させることによりトーチと被溶接物とを近接させて溶接を実施する。
As described above, in the present invention, welding is performed by a welding apparatus including a power supply device, a torch, an initial discharge absorbing member installed in the vicinity of the torch, and a holding portion for an object to be welded.
In this welding apparatus, the initial discharge absorbing member is grounded, and similarly, the workpiece is grounded directly or indirectly through the holding portion.
In addition, at least one of the torch and the workpiece is configured to be movable in a direction in which they are separated from each other and close to each other. First, a discharge is generated between the torch and the initial discharge absorbing member, and is generated at the initial stage of discharge. Wait until the high voltage state stabilizes from the high voltage state to the normal voltage state, and while maintaining the discharge state at the time when the normal voltage state is stabilized, the torch and the initial discharge absorbing member are separated from each other. Welding is performed by moving at least one of the torch and the workpiece to be brought close to each other.
よって、瞬間的に高電圧が印加される点火時には、トーチと初期放電吸収部材との間で放電が起きる。
そして、高電圧状態が解除され、通常電圧の定常状態となると、トーチ若しくは被溶接物の少なくとも一方を移動させて、トーチと被溶接部材との間に放電を移行し、溶接を行う。
なお、このとき、トーチを被溶接物の方向に移動させてもよいし、被溶接物をトーチの方向に移動させてもよい。また、トーチ及び被溶接部材双方を移動させて両者を近接させてもよい。
このように構成されているため、溶接回路上に存在する電子部品等が、点火時の高電圧のために損傷することがなくなる。
また、溶接されて形成される製品の品質も安定する。
更に、本発明に係る溶接装置は、簡易な構造であるため、容易に上記効果を奏することができる。
Therefore, at the time of ignition in which a high voltage is instantaneously applied, discharge occurs between the torch and the initial discharge absorbing member.
Then, when the high voltage state is canceled and the normal voltage is in a steady state, at least one of the torch or the workpiece is moved, the discharge is transferred between the torch and the member to be welded, and welding is performed.
At this time, the torch may be moved in the direction of the workpiece, or the workpiece may be moved in the direction of the torch. Moreover, you may move both a torch and a to-be-welded member, and may adjoin both.
Since it is configured in this manner, electronic components and the like existing on the welding circuit are not damaged due to the high voltage at the time of ignition.
Moreover, the quality of the product formed by welding is also stabilized.
Furthermore, since the welding apparatus according to the present invention has a simple structure, the above effects can be easily obtained.
また、このとき、本発明に係る溶接装置において、前記被溶接物及び前記初期放電吸収部材との間には、分流調整器が介在されており、該分流調整器は、アース部に電気的に接続されていると好適である。
更に、このとき、前記分流調整器は、前記被溶接物と前記アース部間の抵抗値と、前記初期放電吸収部材と前記アース部間の抵抗値を調整することにより、前記被溶接物に流れる電流と前記初期放電吸収部材に流れる電流とを調整するよう構成されていると好適である。
Further, at this time, in the welding apparatus according to the present invention, a shunt regulator is interposed between the workpiece and the initial discharge absorbing member, and the shunt regulator is electrically connected to the ground portion. It is preferable that they are connected.
Further, at this time, the shunt regulator flows through the workpiece by adjusting a resistance value between the workpiece and the ground portion and a resistance value between the initial discharge absorbing member and the ground portion. It is preferable that the current and the current flowing through the initial discharge absorbing member are adjusted.
また、本発明に係る溶接方法において、前記被溶接物及び前記初期放電吸収部材との間には、アース部に電気的に接続されている分流調整器が介在されており、前記第3の工程においては、前記分流調整器によって、前記トーチと前記初期放電吸収部材との間の抵抗値を、前記トーチと前記被溶接物との間の抵抗値より小さくなるように調整し、前記第4の工程においては、前記分流調整器によって、前記トーチと前記被溶接物との間の抵抗値を、前記トーチと前記初期放電吸収部材との間の抵抗値より小さくなるように調整するよう構成されていると好適である。 Further, in the welding method according to the present invention, a shunt regulator that is electrically connected to a ground portion is interposed between the workpiece and the initial discharge absorbing member, and the third step In the fourth embodiment, the shunt regulator adjusts a resistance value between the torch and the initial discharge absorbing member to be smaller than a resistance value between the torch and the workpiece, In the process, the shunt adjuster is configured to adjust a resistance value between the torch and the workpiece to be smaller than a resistance value between the torch and the initial discharge absorbing member. It is preferable that
このように構成されていると、被溶接物及び前記初期放電吸収部材との間介在され、アースと接続された分流調整器により、被溶接物とアース部間の抵抗値と、初期放電吸収部材とアース部間の抵抗値を調整して、被溶接物に流れる電流と初期放電吸収部材に流れる電流とを調整することができる。
よって、トーチから初期放電吸収部材への放電と、トーチから被溶接物への放電を効率的に切り替えることができる。
つまり、分流調整器は、点火時点では、トーチと初期放電吸収部材との間の抵抗値を、トーチと被溶接物との間の抵抗値より小さくなるように調整し、溶接時には、トーチと被溶接物との間の抵抗値を、トーチと初期放電吸収部材との間の抵抗値より小さくなるように調整する。
このことにより、点火時点では、トーチと初期放電吸収部材との間で放電が起き、溶接時では、トーチと被溶接物との間で効率よく放電が起きる。
When configured in this way, the resistance value between the workpiece and the ground part and the initial discharge absorbing member are separated by a shunt regulator interposed between the workpiece and the initial discharge absorbing member and connected to the ground. And the resistance value between the ground portion and the current flowing in the workpiece and the current flowing in the initial discharge absorbing member can be adjusted.
Therefore, the discharge from the torch to the initial discharge absorbing member and the discharge from the torch to the workpiece can be efficiently switched.
In other words, the shunt adjuster adjusts the resistance value between the torch and the initial discharge absorbing member to be smaller than the resistance value between the torch and the workpiece to be welded at the time of ignition. The resistance value between the weld and the weld is adjusted to be smaller than the resistance value between the torch and the initial discharge absorbing member.
As a result, at the time of ignition, discharge occurs between the torch and the initial discharge absorbing member, and at the time of welding, discharge occurs efficiently between the torch and the workpiece.
本発明によれば、トーチ及び被溶接物の少なくとも一方は、両者が互いに離隔及び近接する方向に移動可能に構成されており、まずトーチと初期放電吸収部材との間で放電を起こして、放電初期段階で発生する高電圧状態から通常電圧状態へと安定するまで待機し、通常電圧状態へと安定した時点での放電状態を保持しながらトーチと初期放電吸収部材とを離隔させるとともに、トーチ及び被溶接物の少なくとも一方を移動させることによりトーチと被溶接物とを近接させて溶接を実施することができる。
また、分流調整器によって、トーチから初期放電吸収部材への放電と、トーチから被溶接物への放電を効率的に切り替えることができる。
According to the present invention, at least one of the torch and the work piece is configured to be movable in a direction in which they are separated from each other and close to each other. First, a discharge is generated between the torch and the initial discharge absorbing member. While waiting for the high voltage state generated in the initial stage to stabilize to the normal voltage state, the torch and the initial discharge absorbing member are separated while maintaining the discharge state at the time when the normal voltage state is stabilized. By moving at least one of the workpieces, the torch and the workpiece can be brought close to each other and welding can be performed.
Further, the shunt regulator can efficiently switch between the discharge from the torch to the initial discharge absorbing member and the discharge from the torch to the workpiece.
このため、溶接回路上に存在する電子部品等が、点火時に高電圧により損傷することを防止することができるとともに、加工法の制限や製品構造及び加工設備構造の制限を無くすことができ、溶接のための装置を簡素化し、製品品質を安定させることができる。 For this reason, it is possible to prevent electronic parts, etc. existing on the welding circuit from being damaged by high voltage at the time of ignition, and to eliminate limitations on processing methods and product structures and processing equipment structures. Can simplify the equipment and stabilize the product quality.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、加工法の制限や製品構造及び加工設備構造の制限を無くすことにより、溶接のための装置を簡素化し、製品品質を安定させることが可能な溶接装置及び溶接方法に関するものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the configuration described below does not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
The present embodiment relates to a welding apparatus and a welding method capable of simplifying an apparatus for welding and stabilizing product quality by eliminating restrictions on processing methods and product structures and processing equipment structures. .
図1乃至図7は、本発明の一実施形態を示すものであり、図1は溶接装置を示す説明図、図2は着火通電時及び定常通電時の溶接装置を示す説明図、図3は溶接装置での溶接工程を示すフロー、図4は溶接装置でのアーク点火時を示す説明図、図5は溶接装置でのアーク移行時を示す説明図、図6は溶接装置での溶接時を示す説明図、図7は溶接装置での溶接完了時を示す説明図である。 1 to 7 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory view showing a welding apparatus, FIG. 2 is an explanatory view showing a welding apparatus during ignition energization and steady energization, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arc ignition in the welding apparatus, FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arc transition in the welding apparatus, and FIG. 6 is a welding process in the welding apparatus. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the completion of welding in the welding apparatus.
図1に本実施形態に係る溶接装置Sを示す。
本実施形態に係る溶接装置Sは、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接装置を例示している。ただし、これに限れることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、どのような形態の装置に適用してもよい。
本実施形態に係る溶接装置Sは、タングステン電極を有するトーチ2を使用し、このタングステン電極と被溶接物Wとの間に放電によりアークAを発生させて、このアークAによる熱により溶接を行うための装置である。
この溶接装置Sにおいては、不活性ガスであるイナートガス(例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等)によりシールドを形成し、このイナートガス雰囲気中で溶接が実行される。
FIG. 1 shows a welding apparatus S according to this embodiment.
The welding apparatus S which concerns on this embodiment has illustrated the TIG (Tungsten Inert Gas) welding apparatus. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to any type of apparatus as long as it does not depart from the spirit of the present invention.
The welding apparatus S according to the present embodiment uses a
In the welding apparatus S, a shield is formed by an inert gas (for example, argon gas, helium gas, etc.) that is an inert gas, and welding is performed in the inert gas atmosphere.
溶接装置Sは、電源装置としての電源1、トーチ2、初期放電吸収部材としての点火用電極3、分流調整器4、保持部5を主要構成としている。
本実施形態に係る電源1は、通常の電源であり、アークAを発生させるための電力を供給する。
本実施形態に係るトーチ2は、溶接を行う際に一般に使用される先端器具である。
このトーチ2は、点火用電極3と被溶接物Wとの間を移動可能となっている。
つまり、トーチ2の自由端側が、点火用電極3又は被溶接物Wと対向する位置に配設されるようトーチ2自体が移動可能となるように構成されている。
The welding apparatus S mainly includes a
The
The
The
That is, the
なお、構成はこれに限られるものではなく、被溶接物Wを移動させて、移動しないトーチ2に近づけるように構成されていてもよいし、トーチ2及び被溶接物Wの双方を移動させて、互いを近づけるように構成されていてもよい。
本実施形態に係る点火用電極3は、アーク着火用の電極であり、点火時にトーチ2との間でアーク放電を起こし、定常状態となるまでその状態が保持される。
In addition, a structure is not restricted to this, It may be comprised so that the to-be-welded object W may be moved, and the
The
本実施形態に係る分流調整器4は、公知の電流の分流調整器であり、分流抵抗14と、可変接点15を有して構成されている。
分流抵抗14は、公知の抵抗であり、可変接点15を移動させることにより、分流抵抗14の抵抗値を調整して、トーチ2から点火用電極3及び被溶接物Wへの放電量(放電方向)を調整する。
The
The
本実施形態に係る保持部5は、被溶接物Wを保持するための部材である。
被溶接物Wは、直接的に分流調整器4に電気的に接続されていてもよいし(この場合、保持部5は、単に被溶接物Wを保持するのみ)、この保持部5を介して分流調整器4に電気的に接続されていてもよい。
The holding
The workpiece W may be directly electrically connected to the flow dividing regulator 4 (in this case, the holding
図1に示すように、電源1には、トーチ2と分流調整器4が接続されており、分流調整器4は、電源1の図示しないアース部に接続されて、アースされている。
また、分流調整器4の分流抵抗14の両端部には、点火用電極3及び被溶接物Wが各々電気的に接続されている。
電源1からトーチ2に供給された電流は、トーチ2より電圧の低い分流調整器4方向へと放電される。
このとき、分流抵抗14の状態によって(つまり、可変接点15の位置によって)、点火用電極3に放電するか、被溶接物Wに放電するかが調整される。
つまり、可変接点15の位置によって、点火用電極3側の抵抗値と被溶接物W側の抵抗値が変わるため(抵抗の長さに比例する)、抵抗値の低い方へ放電することとなる。
よって、可変接点15に位置を調整することによって、点火用電極3に放電するか、若しくは被溶接物Wに放電するかをコントロールすることができる。
As shown in FIG. 1, a
Moreover, the
The current supplied from the
At this time, whether to discharge to the
That is, because the resistance value on the
Therefore, by adjusting the position of the
次いで、図2により、本実施形態に係る溶接装置Sの稼動状態の概略を示す。
図2(a)は着火時の状態を示し、図2(b)は定常通電時(つまり、被溶接物Wの溶接実施時)を示す。
図2(a)に示すように、着火時には、トーチ2は点火用電極3と対向する位置に配設されるとともに、分流調整器4の可変接点15は、分流抵抗14の点火用電極3接続側に接続される(この位置を「点火位置X」と記す)。
つまり、一番点火用電極3に近い位置に接続されることとなる。
Next, FIG. 2 shows an outline of the operating state of the welding apparatus S according to the present embodiment.
2A shows a state at the time of ignition, and FIG. 2B shows a state at the time of steady energization (that is, at the time of performing welding of the workpiece W).
As shown in FIG. 2A, at the time of ignition, the
That is, it is connected to a position closest to the
この状態では、点火位置Xと分流抵抗14の点火用電極3側端部との間(以下、「分流抵抗点火用電極側R1」と記す)の距離と、点火位置Xと分流抵抗14の被溶接物W側端部との間(以下、「分流抵抗被溶接物側R2」と記す)距離とを比較すると、分流抵抗被溶接物側R2の距離が、分流抵抗点火用電極側R1の距離よりも大きくなる。
よって、分流抵抗被溶接物側R2の抵抗値は、分流抵抗点火用電極側R1の抵抗値よりもはるかに大きくなる。
In this state, the distance between the ignition position X and the end portion of the
Therefore, the resistance value on the shunt resistance workpiece side R2 is much larger than the resistance value on the shunt resistance ignition electrode side R1.
なお、本実施形態においては、点火位置Xは、点火用電極3接続部とほぼ整合するように配置されているため、分流抵抗点火用電極側R1の電気抵抗は、結線により生じるライン抵抗程度しか存在しない。
このため、電源1より供給される電流は、トーチ2から点火用電極3側に大量に放電され、被溶接物W側にはほとんど放電されない。
よって、この状態で電源1を駆動すると、電源1、点火用電極3、トーチ2により回路が構成され、トーチ2と点火用電極3との間でアークAが発生する。
In this embodiment, since the ignition position X is arranged so as to be substantially aligned with the connection portion of the
Therefore, a large amount of current supplied from the
Therefore, when the
また、点火が終了し、定常状態となり、溶接を実施する時には、トーチ2及び可変接点15を矢印の方向(つまり、被溶接物W方向)へと移動させる。
移動が完了した状態が図2(b)である。
このように、溶接時には、トーチ2は被溶接物Wと対向する位置に配設されるとともに、分流調整器4の可変接点15は、分流抵抗14の被溶接物W接続側に接続される(この位置を「溶接位置Y」と記す)。
つまり、一番被溶接物Wに近い位置に接続されることとなる。
Further, when the ignition is finished and a steady state is reached and welding is performed, the
FIG. 2B shows a state where the movement is completed.
Thus, at the time of welding, the
That is, it is connected to the position closest to the workpiece W.
この状態では、分流抵抗点火用電極側R1の距離と、分流抵抗被溶接物側R2の距離とを比較すると、分流抵抗点火用電極側R1の距離が、分流抵抗被溶接物側R2の距離よりも大きくなる。
よって、分流抵抗点火用電極側R1の抵抗値は、分流抵抗被溶接物側R2の抵抗値よりもはるかに大きくなる。
In this state, when the distance on the shunt resistance ignition electrode side R1 is compared with the distance on the shunt resistance resistance workpiece side R2, the distance on the shunt resistance ignition electrode side R1 is greater than the distance on the shunt resistance resistance workpiece side R2. Also grows.
Therefore, the resistance value on the shunt resistance ignition electrode side R1 is much larger than the resistance value on the shunt resistance workpiece side R2.
なお、本実施形態においては、溶接位置Yは、被溶接物W接続部とほぼ整合するように配置されているため、分流抵抗被溶接物側R2の電気抵抗は、結線により生じるライン抵抗程度しか存在しない。
このため、電源1より供給される電流は、トーチ2から被溶接物W側に大量に放電され、点火用電極3側にはほとんど放電されない。
よって、この状態で電源1を駆動すると、電源1、被溶接物W、トーチ2により回路が構成され、トーチ2と被溶接物Wとの間に発生しているアークAで溶接を行うことができる。
In this embodiment, since the welding position Y is arranged so as to be substantially aligned with the workpiece W connection portion, the electrical resistance of the shunt resistance workpiece side R2 is only about the line resistance caused by the connection. not exist.
For this reason, a large amount of current supplied from the
Therefore, when the
このように、高電圧が印加されるアーク点火時には、被溶接物W及び溶接回路にはこの高電圧による影響が生じない。
よって、電子部品等の損傷や製品の不具合等を有効に解消することができる。
また、定常状態となった後は、被溶接物Wと対向する位置へトーチ2を移動させることによって、発生しているアークAによって、溶接を行うことができる。
この状態においては、上述のとおり、電圧は定常状態となっているため、溶接回路に存在する電子部品や被溶接物Wに悪影響が及ぼされることはない。
Thus, during arc ignition to which a high voltage is applied, the workpiece W and the welding circuit are not affected by the high voltage.
Therefore, it is possible to effectively eliminate damages to electronic components, product defects, and the like.
Further, after the steady state is reached, welding can be performed by the generated arc A by moving the
In this state, as described above, since the voltage is in a steady state, there is no adverse effect on the electronic components and the workpiece W present in the welding circuit.
図3乃至図7により、本実施形態に係る溶接装置Sを使用した溶接工程の例を示す。
なお、図1及び図2の説明においては、トーチ2を移動させる例を説明したが、図3乃至図7では、被溶接物Wを移動させる例を示す。
上述と同様に、構成はこれに限られるものではなく、トーチ2を移動させて移動しない被溶接物Wに近づけるように構成されていてもよいし、トーチ2及び被溶接物Wの双方を移動させて、互いを近づけるように構成されていてもよい。
An example of a welding process using the welding apparatus S according to the present embodiment is shown in FIGS.
In the description of FIGS. 1 and 2, the example of moving the
Similarly to the above, the configuration is not limited to this, and the
まず、ステップS1により、点火(つまり放電)を行い、アークAを発生させる。
この状態を説明図として図示したものが図4である。
着火時には、トーチ2は点火用電極3と対向する位置に配設されるとともに、分流調整器4の可変接点15は、分流抵抗14の点火用電極3接続側に接続される(この位置を「点火位置X」と記す)。
つまり、一番点火用電極3に近い位置に接続されることとなる。
First, in step S1, ignition (that is, discharge) is performed to generate an arc A.
FIG. 4 illustrates this state as an explanatory diagram.
At the time of ignition, the
That is, it is connected to a position closest to the
この状態では、分流抵抗点火用電極側R1の距離と、分流抵抗被溶接物側R2の距離とを比較すると、分流抵抗被溶接物側R2の距離が、分流抵抗点火用電極側R1の距離よりも大きくなる。
よって、分流抵抗被溶接物側R2の抵抗値は、分流抵抗点火用電極側R1の抵抗値よりもはるかに大きくなる。
In this state, when the distance on the shunt resistance ignition electrode side R1 is compared with the distance on the shunt resistance welding object side R2, the distance on the shunt resistance welding object side R2 is greater than the distance on the shunt resistance ignition electrode side R1. Also grows.
Therefore, the resistance value on the shunt resistance workpiece side R2 is much larger than the resistance value on the shunt resistance ignition electrode side R1.
なお、本実施形態においては、点火位置Xは、点火用電極3接続部とほぼ整合するように配置されているため、分流抵抗点火用電極側R1の電気抵抗は、結線により生じるライン抵抗程度しか存在しない。
このため、電源1より供給される電流は、トーチ2から点火用電極3側に大量に放電され、被溶接物W側にはほとんど放電されない。
よって、この状態で電源1を駆動すると、電源1、点火用電極3、トーチ2により回路が構成され、トーチ2と点火用電極3との間でアークAが発生する。
In this embodiment, since the ignition position X is arranged so as to be substantially aligned with the connection portion of the
Therefore, a large amount of current supplied from the
Therefore, when the
次いで、図3に戻り、ステップS2で、点火が終了したか否かを判定する。
つまり、放電直後に瞬間的に発生する高電圧の印加が終了したか否かを判定する。
これは、電圧計等の計器を使用して判定してもよいし、取込んだ監視画像等を解析することにより行ってもよい。
また、タイマーを使用して次ステップへと進めるように構成されていてもよい。
Next, returning to FIG. 3, it is determined in step S2 whether or not the ignition has ended.
That is, it is determined whether or not the application of the high voltage generated instantaneously immediately after the discharge is finished.
This may be determined using a meter such as a voltmeter, or may be performed by analyzing a captured monitoring image or the like.
Moreover, you may be comprised so that it may advance to the next step using a timer.
ステップS2で、点火が終了していないと判定した場合(ステップS2:No)、ステップS3で、所定時間が経過したか否かを判定する。
ステップS3で所定時間が経過していないと判定した場合(ステップS3:No)、処理はステップS2に戻り、点火が終了したか否かを判定する。
ステップS3で所定時間が経過したと判定した場合(ステップS3:Yes)、何らかの異常が発生している可能性が高いため、ステップS4でエラー報知を行い、処理を終了する。
If it is determined in step S2 that ignition has not ended (step S2: No), it is determined in step S3 whether a predetermined time has elapsed.
When it determines with predetermined time not having passed by step S3 (step S3: No), a process returns to step S2 and it is determined whether ignition was complete | finished.
If it is determined in step S3 that the predetermined time has elapsed (step S3: Yes), since there is a high possibility that some abnormality has occurred, error notification is performed in step S4, and the process ends.
この所定時間は、点火が終了するために十分な時間が設定される。
このように設定された時間を経過しているにもかかわらず、点火が終了しない(つまり、電圧が通常電圧で安定しない)ということは、溶接装置S若しくはセンサ類に何らかの異常が発生している可能性が高いため、エラーを報知して処理を終了することとしたものである。
また、エラー報知は、音声で報知、視覚に訴える報知等、どのような形態でもよいし、不要であれば必ずしも行う必要はない。
This predetermined time is set to a time sufficient for the ignition to end.
Despite the elapse of the time set in this way, the ignition does not end (that is, the voltage is not stabilized at the normal voltage) means that some abnormality has occurred in the welding apparatus S or sensors. Since the possibility is high, an error is notified and the process is terminated.
Further, the error notification may be in any form such as notification by voice or notification that appeals to the eye, and is not necessarily performed if unnecessary.
ステップS2で点火が終了したと判定した場合(ステップS2:Yes)、ステップS5で、被溶接物Wと分流調整器4の可変接点15を移動させる。
このとき、被溶接物Wをトーチ2の方向へと移動させるとともに、可変接点15は、分流抵抗14の被溶接物Wとの接続部方向へと移動させる。
この状態を説明図として図示したものが図5である。
If it is determined in step S2 that the ignition has been completed (step S2: Yes), the workpiece W and the
At this time, the workpiece W is moved in the direction of the
FIG. 5 shows this state as an explanatory diagram.
図5に示すように、点火後に、被溶接物Wをトーチ2の方向へと移動させる。
このとき、この動作に合わせて、可変接点15を分流抵抗14の被溶接物W接続側へと移動させる。
つまり、分流抵抗点火用電極側R1の抵抗値と、分流抵抗被溶接物側R2の抵抗値の配分を変化させることにより、電流の配分を徐々に変化させ、分流抵抗被溶接物側R2側の抵抗値を下げて、電流値を大きくする。
このように被溶接物Wと可変接点15を移動させることにより、徐々に、電源1、被溶接物W、トーチ2により回路が構成され始め、アークAはトーチ2と被溶接物Wとの間に移行する。
As shown in FIG. 5, the workpiece W is moved in the direction of the
At this time, the
That is, by changing the distribution of the resistance value on the shunt resistance ignition electrode side R1 and the resistance value on the shunt resistance work piece side R2, the current distribution is gradually changed, and the current distribution on the shunt resistance work piece side R2 side is changed. Decrease the resistance value and increase the current value.
By moving the workpiece W and the
次いで、図3に戻り、ステップS6で、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達したかを判定する。
つまり、被溶接物Wがトーチ2と隣接する位置まで到達したかということと、可変接点15が溶接位置Yまで到達したかということを判定する。
これは、センサ等により判定してもよいし、タイマーにより次ステップへと移行させるように構成されていてもよい。
Next, returning to FIG. 3, it is determined in step S6 whether the work piece W and the
That is, it is determined whether the workpiece W has reached the position adjacent to the
This may be determined by a sensor or the like, or may be configured to shift to the next step by a timer.
ステップS6で、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達していないと判定した場合(ステップS6:No)、ステップS7で、所定時間が経過したか否かを判定する。
ステップS7で、所定時間が経過していないと判定した場合(ステップS7:No)、処理は、ステップS6に戻り、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達したか否かを判定する。
ステップS7で、所定時間が経過したと判定した場合(ステップS7:Yes)、何らかの異常が発生している可能性が高いため、ステップS4でエラー報知を行い、処理を終了する。
When it determines with the to-be-welded object W and the
When it determines with predetermined time not having passed by step S7 (step S7: No), a process returns to step S6 and determines whether the to-be-welded object W and the
If it is determined in step S7 that the predetermined time has elapsed (step S7: Yes), since there is a high possibility that some abnormality has occurred, error notification is performed in step S4, and the process is terminated.
この所定時間は、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達するために十分な時間が設定される。
このように設定された時間を経過しているにもかかわらず、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達しないということは、溶接装置S若しくはセンサ類に何らかの異常が発生している可能性が高いため、エラーを報知して処理を終了することとしたものである。
また、エラー報知は、音声で報知、視覚に訴える報知等、どのような形態でもよいし、不要であれば必ずしも行う必要はない。
The predetermined time is set to a time sufficient for the work piece W and the
The fact that the workpiece W and the
Further, the error notification may be in any form such as notification by voice or notification that appeals to the eye, and is not necessarily performed if unnecessary.
ステップS6で、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達したと判定した場合(ステップS6:Yes)、ステップS8で溶接を行う。
このようにして、被溶接物W及び可変接点15が所定位置まで到達し、溶接を行っている状態の説明図として図示したものが図6である。
When it determines with the to-be-welded object W and the
FIG. 6 shows an illustration of the state in which the workpiece W and the
この状態では、アークAは、完全にトーチ2と被溶接物Wとの間に移行している。
つまり、電源1、被溶接物W、トーチ2により完全に回路が構成され、通常の溶接が行われる状態となっている。
この状態において、被溶接物Wの溶融が進行し、溶接が実行される。
In this state, the arc A is completely transferred between the
That is, the circuit is completely constituted by the
In this state, the workpiece W is melted and welding is performed.
次いで、図3に戻り、ステップS9で溶接が完了したか否かを判定する。
これは、取込んだ画像を処理・解析することにより行ってもよいし、センサ等により判定してもよい。また、タイマーにより次ステップへと移行させるように構成されていてもよい。
ステップS9で溶接が完了していないと判定した場合(ステップS9:No)、ステップS10で、所定時間が経過したか否かを判定する。
Next, returning to FIG. 3, it is determined in step S9 whether or not welding has been completed.
This may be performed by processing and analyzing the captured image, or may be determined by a sensor or the like. Moreover, you may be comprised so that it may transfer to the next step with a timer.
When it determines with welding not being completed by step S9 (step S9: No), it is determined by step S10 whether predetermined time passed.
ステップS10で、所定時間が経過していないと判定した場合(ステップS10:No)、処理は、ステップS9に戻り、溶接が完了したか否かを判定する。
ステップS10で、所定時間が経過したと判定した場合(ステップS10:Yes)、何らかの異常が発生している可能性が高いため、ステップS4でエラー報知を行い、処理を終了する。
When it determines with predetermined time not having passed by step S10 (step S10: No), a process returns to step S9 and determines whether welding was completed.
If it is determined in step S10 that the predetermined time has elapsed (step S10: Yes), since there is a high possibility that some abnormality has occurred, error notification is performed in step S4, and the process ends.
この所定時間は、溶接が完了するために十分な時間が設定される。
このように設定された時間を経過しているにもかかわらず、溶接が完了しないということは、溶接装置S等に何らかの異常が発生している可能性が高いため、エラーを報知して処理を終了することとしたものである。
また、エラー報知は、音声で報知、視覚に訴える報知等、どのような形態でもよいし、不要であれば必ずしも行う必要はない。
This predetermined time is set to a time sufficient for completing the welding.
Even though the set time has elapsed, the fact that the welding is not completed means that there is a high possibility that some abnormality has occurred in the welding apparatus S or the like. It is supposed to end.
Further, the error notification may be in any form such as notification by voice or notification that appeals to the eye, and is not necessarily performed if unnecessary.
ステップS9で溶接が完了したと判定した場合(ステップS9:Yes)、処理は終了する。
溶接完了時の説明図として図示したものが図7である。
このように、被溶接物Wが溶接されて、処理は完了する。
When it determines with welding having been completed by step S9 (step S9: Yes), a process is complete | finished.
FIG. 7 shows an explanatory diagram when welding is completed.
Thus, the workpiece W is welded, and the process is completed.
1‥電源、
2‥トーチ、
3‥点火用電極、
4‥分流調整器、14‥分流抵抗、15‥可変接点、
5‥保持部、
A‥アーク、R1‥分流抵抗点火用電極側、R2‥分流抵抗被溶接物側、S‥溶接装置、W‥被溶接物
1. Power supply
2. Torch,
3. Ignition electrode,
4 ... Shunt regulator, 14 ... Shunt resistance, 15 ... Variable contact,
5. Holding part,
A ... Arc, R1 ... Shunt resistance ignition electrode side, R2 ... Shunt resistance workpiece side, S ... Welding device, W ... Workpiece
Claims (6)
該電源装置と電気的に接続されたトーチと、
該トーチに近接して設置された初期放電吸収部材と、
前記トーチから放電される電流により溶接される被溶接物の保持部と、
を備え、
前記初期放電吸収部材はアースされているとともに、前記被溶接物は直接的に若しくは前記保持部を介して間接的にアースされていることを特徴とする溶接装置。 A power supply;
A torch electrically connected to the power supply;
An initial discharge absorbing member installed in the vicinity of the torch;
A holding portion of a workpiece to be welded by a current discharged from the torch;
With
The initial discharge absorbing member is grounded, and the workpiece is grounded directly or indirectly through the holding portion.
間には、分流調整器が介在されており、
該分流調整器は、アース部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の溶接装置。 A shunt regulator is interposed between the workpiece and the initial discharge absorbing member,
The welding apparatus according to claim 1, wherein the shunt regulator is electrically connected to a ground portion.
前記被溶接物と前記アース部間の抵抗値と、前記初期放電吸収部材と前記アース部間の抵抗値を調整することにより、前記被溶接物に流れる電流と前記初期放電吸収部材に流れる電流とを調整するよう構成されていることを特徴とする請求項3に記載の溶接装置。 The shunt regulator is
By adjusting a resistance value between the workpiece and the ground portion and a resistance value between the initial discharge absorbing member and the ground portion, a current flowing through the workpiece and a current flowing through the initial discharge absorbing member The welding apparatus according to claim 3, wherein the welding apparatus is configured to adjust the angle.
前記電源装置から前記トーチへと電流を供給する第2の工程と、
前記トーチと前記初期放電吸収部材との間で放電を起こし、放電初期段階で発生する高電圧状態から通常電圧状態へと安定するまで待機する第3の工程と、
通常電圧状態へと安定した時点での放電状態を保持しながら前記トーチと前記初期放電吸収部材とを離隔させるとともに、前記トーチ及び該トーチから放電される電流により溶接される被溶接物の少なくとも一方を移動させることにより前記トーチと前記被溶接物とを近接させる第4の工程と、
を行うことを特徴とする溶接方法。 A first step of arranging a torch electrically connected to the power supply device and an initial discharge absorbing member installed in proximity to the torch,
A second step of supplying current from the power supply to the torch;
A third step of causing discharge between the torch and the initial discharge absorbing member and waiting until the high voltage state generated in the initial stage of discharge is stabilized from the high voltage state to the normal voltage state;
The torch and the initial discharge absorbing member are separated from each other while maintaining a discharge state at a stable time to a normal voltage state, and at least one of the workpiece to be welded by the current discharged from the torch and the torch A fourth step of bringing the torch and the work piece close together by moving
Welding method characterized by performing.
前記第3の工程においては、前記分流調整器によって、前記トーチと前記初期放電吸収部材との間の抵抗値を、前記トーチと前記被溶接物との間の抵抗値より小さくなるように調整し、
前記第4の工程においては、前記分流調整器によって、前記トーチと前記被溶接物との間の抵抗値を、前記トーチと前記初期放電吸収部材との間の抵抗値より小さくなるように調整することを特徴とする請求項5に記載の溶接方法。 Between the workpiece and the initial discharge absorbing member, a shunt regulator that is electrically connected to the ground part is interposed,
In the third step, the shunt regulator adjusts the resistance value between the torch and the initial discharge absorbing member to be smaller than the resistance value between the torch and the work piece. ,
In the fourth step, the resistance value between the torch and the work piece is adjusted by the shunt regulator so as to be smaller than the resistance value between the torch and the initial discharge absorbing member. The welding method according to claim 5.
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