JP2020116586A - Welding device, welding method, and plasma/discharge welding converter - Google Patents
Welding device, welding method, and plasma/discharge welding converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020116586A JP2020116586A JP2019007437A JP2019007437A JP2020116586A JP 2020116586 A JP2020116586 A JP 2020116586A JP 2019007437 A JP2019007437 A JP 2019007437A JP 2019007437 A JP2019007437 A JP 2019007437A JP 2020116586 A JP2020116586 A JP 2020116586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- plasma
- terminal
- gas
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Description
この発明は、溶接装置、溶接方法、及びプラズマ/放電溶接変換器に関する。 The present invention relates to a welding device, a welding method, and a plasma/discharge welding converter.
溶接、例えば、非消耗電極式ガスシールド溶接として、放電溶接及びプラズマ溶接がよく知られている。放電溶接は、アーク放電を、電極から母材に移行させる。放電溶接の典型的な例は、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接である。放電溶接は、ビード幅が広く、例えば、なめ付け溶接や本溶接前の仮付け溶接(点付け溶接)等に適している。プラズマ溶接は、電極収容空間中に発生させたパイロットアークのプラズマを、インサートチップの先端に設けられた冷却可能な噴出孔より噴出させ、このプラズマ化(導電性を有する)したガス流を通じてメインアークを母材へ通電させる。メインアークは、冷却可能な噴出孔を通過する事で緊縮され、エネルギー密度が高い熱源で、なおかつ、パイロットガスの高温、高速流との効果で、母材(突合せ溶接材料)を貫通しながら溶接(キーホール溶接)することができる。プラズマ溶接は、放電溶接(TIG溶接)と比較して、ビード幅が狭く、かつ、指向性も高い。このため、例えば、すみ肉溶接等にも適している。これらの特長からトーチが小さく手溶接に適した放電溶接(TIG溶接)は、本溶接前の仮付け溶接に使用され、トーチが割合大きなプラズマ溶接は、本溶接(完全裏波形成溶接)に使用される場合が多い。 As welding, for example, non-consumable electrode type gas shield welding, discharge welding and plasma welding are well known. Discharge welding transfers arc discharge from an electrode to a base metal. A typical example of electric discharge welding is TIG (Tungsten Inert Gas) welding. The discharge welding has a wide bead width, and is suitable for, for example, tanning welding, temporary welding (main spot welding) before main welding, and the like. In plasma welding, the plasma of a pilot arc generated in the electrode housing space is ejected from a coolable ejection hole provided at the tip of the insert tip, and the main arc is passed through this gas flow (which has conductivity). Energize the base metal. The main arc is a heat source with a high energy density that is compressed by passing through a jettable hole that can be cooled, and also welds while penetrating the base metal (butt welding material) due to the high temperature and high speed flow of the pilot gas. (Keyhole welding) can be performed. Plasma welding has a narrower bead width and higher directivity than discharge welding (TIG welding). Therefore, it is also suitable for fillet welding, for example. Due to these features, discharge welding (TIG welding), which has a small torch and is suitable for hand welding, is used for tack welding before main welding, and plasma welding with a large torch is used for main welding (complete backside wave formation welding). It is often done.
放電溶接(TIG溶接)及びプラズマ溶接のそれぞれを記載した文献としては、特許文献1〜4がある。 There are Patent Documents 1 to 4 as documents describing each of the electric discharge welding (TIG welding) and the plasma welding.
特許文献1には、TIG溶接及びプラズマ溶接のそれぞれに使用可能なトーチが記載されている。 Patent Document 1 describes a torch that can be used for each of TIG welding and plasma welding.
特許文献2には、TIG用溶接電源を用いたプラズマ溶接方法が記載されている。特許文献2では、プラズマ化しやすいパイロットガスを用いてパイロットアークを発生させた後、TIG用溶接電源のプラス端子とインサートチップとを電気的に切断し、電極と被溶接物との間にメインアークを発生させる。これにより、無負荷電圧が小さいTIG用溶接電源を用いたプラズマ溶接を可能としている。
特許文献3には、パイロットアーク用トランスを必要としないTIG溶接兼用プラズマアーク発生装置が記載されている。特許文献3は、TIG溶接とプラズマ切断との組み合わせを開示する。特許文献3では、TIG溶接用始動電圧回路を、主トランスの二次側に設けた補助巻線によって整流回路としても機能させる。これにより、TIG溶接用始動電圧回路をパイロットアーク発生回路として使うことができ、TIG溶接兼用プラズマアーク発生装置において、パイロットアーク用トランスを不要としている。
特許文献4には、ホットワイヤ式の同期ハイブリッドガスメタルアーク溶接が記載されている。特許文献4には、TIG/プラズマ電源が記載されている。しかし、特許文献4の記載は、TIG電源又はプラズマ電源の択一記載である。特許文献4は、TIG溶接か、プラズマ溶接かのいずれか1つを開示するのみである。 Patent Document 4 describes hot wire type synchronous hybrid gas metal arc welding. Patent Document 4 describes a TIG/plasma power supply. However, the description of Patent Document 4 is an alternative description of the TIG power supply or the plasma power supply. Patent Document 4 only discloses one of TIG welding and plasma welding.
近時の溶接作業では、ワークによって、放電溶接及びプラズマ溶接のそれぞれの特徴を活かし、放電溶接とプラズマ溶接とを適宜使い分けることがある。このため、生産工場等の溶接現場においては、電源装置(例えば、TIG溶接機本体)と、プラズマ電源装置(例えば、プラズマ溶接機本体)とが、別々に併設されている。2台の電源装置が併設された溶接現場では、作業スペースが狭くなることや、ガスボンベや元電源の用意や配管、配線が必要となる、という事情がある。 In recent welding work, depending on the work, the characteristics of electric discharge welding and plasma welding may be used to appropriately use electric discharge welding and plasma welding. Therefore, at a welding site such as a production factory, a power supply device (for example, a TIG welding machine main body) and a plasma power supply device (for example, a plasma welding machine main body) are separately provided. In a welding site where two power supply devices are installed side by side, there are circumstances such as a narrow work space and the need for gas cylinders, a main power supply, piping, and wiring.
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、その目的は、放電溶接及びプラズマ溶接の双方が可能であり、かつ、溶接現場における作業スペースを広くとることが可能で、放電溶接機用のガスボンベや元電源、それらに属する配管、配線を除くことが可能な溶接装置、その溶接装置を用いた溶接方法、及びプラズマ電源装置を、プラズマ溶接の電源又は放電溶接の電源に切換え可能とするプラズマ/放電溶接変換器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is that both discharge welding and plasma welding are possible, and a work space at a welding site can be wide, and the present invention is for a discharge welding machine. Gas cylinder and original power supply, welding equipment capable of removing pipes and wiring belonging to them, welding method using the welding equipment, and plasma power supply device can be switched to a power source for plasma welding or a power source for discharge welding It is to provide a plasma/discharge welding converter.
第1発明に係る溶接装置は、プラズマの噴出が可能なプラズマトーチと、アーク放電可能な放電トーチと、前記プラズマを発生させるパイロット電源と、メイン電源と、を有し、高周波電力、シールドガス、及びパイロットガスのそれぞれを、前記プラズマトーチ又は前記放電トーチに供給する溶接機本体と、を備え、前記プラズマトーチから前記プラズマを噴出させるとき、前記パイロット電源及び前記メイン電源のそれぞれを用いて前記高周波電力を発生させ、前記高周波電力と、前記シールドガスと、前記パイロットガスと、を前記プラズマトーチへ供給し、前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、前記メイン電源を用いて前記高周波電力を発生させ、前記高周波電力と、前記シールドガスと、を前記放電トーチへ供給するように構成されていることを特徴とする。 A welding device according to a first aspect of the present invention includes a plasma torch capable of jetting plasma, a discharge torch capable of arc discharge, a pilot power source for generating the plasma, and a main power source, and includes high-frequency power, shield gas, And a welding machine main body for supplying each of the pilot gas to the plasma torch or the discharge torch, and when the plasma is jetted from the plasma torch, the high frequency power is generated by using each of the pilot power supply and the main power supply. Electric power is generated, the high frequency power, the shield gas, and the pilot gas are supplied to the plasma torch, and when the arc discharge is performed from the discharge torch, the high frequency power is generated using the main power source. The high frequency power and the shield gas are supplied to the discharge torch.
第2発明に係る溶接装置は、第1発明において、プラズマ/放電溶接変換器を有し、前記プラズマ/放電溶接変換器は、前記プラズマトーチから前記プラズマを噴出させるとき、前記高周波電力及び前記シールドガスの供給先を、前記放電トーチから前記プラズマトーチへ変換し、前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、前記高周波電力及び前記シールドガスの供給先を、前記プラズマトーチから前記放電トーチへ変換するように構成されていることを特徴とする。 A welding apparatus according to a second aspect of the present invention is the welding apparatus according to the first aspect, which has a plasma/discharge welding converter, wherein the plasma/discharge welding converter, when ejecting the plasma from the plasma torch, outputs the high-frequency power and the shield. When the gas supply destination is converted from the discharge torch to the plasma torch, and when the discharge torch is subjected to the arc discharge, the supply destinations of the high frequency power and the shield gas are converted from the plasma torch to the discharge torch. It is characterized in that it is configured.
第3発明に係る溶接装置は、第2発明において、前記プラズマ/放電溶接変換器は、前記溶接機本体内に設置されていることを特徴とする。 A welding apparatus according to a third aspect is characterized in that, in the second aspect, the plasma/discharge welding converter is installed in the main body of the welding machine.
第4発明に係る溶接装置は、第2発明において、前記プラズマトーチは、前記パイロットガスが供給され、第1電極が着脱自在に収容されてプラズマを発生させる第1電極収容空間、及び先端に前記プラズマを通過させてプラズマを噴出させる冷却可能な噴出孔を有するインサートチップと、前記シールドガスが供給され、前記インサートチップの外側周囲を囲むシールドガス空間、及び先端に前記噴出されたプラズマと前記噴出されたプラズマの外側周囲を覆う前記シールドガスとを通過させる第1開口を有する第1シールドキャップと、を含み、前記放電トーチは、前記シールドガスが供給され、第2電極が着脱自在に収容される第2電極収容空間、及び先端に放電アークと前記放電アークの外側周囲を覆う前記シールドガスとを通過させる第2開口を有する第2シールドキャップ、を含み、前記溶接機本体は、第1ケーブルが接続され、前記パイロット電源の第1端子及び前記メイン電源の第2端子のそれぞれと電気的に結合された第1ケーブル接続端子と、第2ケーブルが接続され、前記パイロット電源の第3端子と電気的に結合された第2ケーブル接続端子と、前記第1端子及び前記第2端子のそれぞれと前記第1ケーブル接続端子とを電気的に結合する配線の経路中に設けられ、高周波発生器を、前記配線と電気的に結合させる電気的結合器と、第1ガスホースが接続され、パイロットガス源と結合されたパイロットガスホース接続端子と、第2ガスホースが接続され、シールドガス源と結合されたシールドガスホース接続端子と、を含み、前記プラズマ/放電溶接変換器は、前記第1ケーブルが接続される第1電源入力端子と、前記第2ケーブルが接続される第2電源入力端子と、前記第1ガスホースが接続されるパイロットガス受給端子と、前記第2ガスホースが接続されるシールドガス受給端子と、前記第1電極と電気的に結合される第3ケーブルが接続され、前記第1電源入力端子と第1スイッチを介して電気的に結合された第1電源出力端子と、前記第2電極と電気的に結合される第4ケーブルが接続され、前記第1電源入力端子と第2スイッチを介して電気的に結合された第2電源出力端子と、前記インサートチップと電気的に結合される第5ケーブルが接続され、前記第2電源入力端子と電気的に結合された第3電源出力端子と、前記第1電極収容空間と結合される第3ガスホースが接続され、前記パイロットガス受給端子と結合されたパイロットガス供給端子と、前記シールド空間と結合される第4ガスホースが接続され、前記シールドガス受給端子と第1バルブを介して結合された第1シールドガス供給端子と、前記第2電極収容空間と結合される第5ガスホースが接続され、前記シールドガス受給端子と第2バルブを介して結合された第2シールドガス供給端子と、を含むことを特徴とする。 A welding apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the welding apparatus according to the second aspect, wherein the plasma torch is supplied with the pilot gas, the first electrode is detachably accommodated and a plasma is generated, and a first electrode accommodating space for generating plasma is provided. An insert tip having a coolable ejection hole through which plasma is ejected, the shield gas being supplied, the shield gas space surrounding the outer periphery of the insert tip, and the ejected plasma and the ejection at the tip. A first shield cap having a first opening for passing the shield gas that covers the outer periphery of the generated plasma, the discharge torch is supplied with the shield gas, and the second electrode is detachably accommodated. And a second shield cap having a second opening at the tip for passing a discharge arc and the shield gas covering the outer periphery of the discharge arc, the welding machine body including a first cable. And a first cable connecting terminal electrically connected to each of the first terminal of the pilot power source and the second terminal of the main power source, and a second cable connected to the third terminal of the pilot power source. A second cable connection terminal electrically coupled to the first cable connection terminal is provided in a path of a wiring electrically coupling each of the first terminal and the second terminal to the high frequency generator. An electric coupler electrically connected to the wiring, a first gas hose connected to the pilot gas hose connection terminal connected to the pilot gas source, and a second gas hose connected to the shield connected to the shield gas source A gas hose connection terminal, wherein the plasma/discharge welding converter includes a first power input terminal to which the first cable is connected, a second power input terminal to which the second cable is connected, and the first power input terminal. A pilot gas receiving terminal to which a gas hose is connected, a shield gas receiving terminal to which the second gas hose is connected, a third cable electrically coupled to the first electrode are connected, and the first power input terminal is connected. A first power supply output terminal electrically coupled via a first switch and a fourth cable electrically coupled to the second electrode are connected, and a first power supply input terminal is coupled to the second switch via a second switch. A second power supply output terminal electrically coupled to the third power supply output terminal electrically connected to the second power supply input terminal, to which a fifth cable electrically coupled to the insert tip is connected, A third gas hose connected to the first electrode housing space is connected, A pilot gas supply terminal connected to the pilot gas supply terminal and a fourth gas hose connected to the shield space are connected, and a first shield gas supply terminal connected to the shield gas supply terminal via a first valve. And a fifth gas hose connected to the second electrode housing space, and a second shield gas supply terminal connected to the shield gas receiving terminal via a second valve.
第5発明に係る溶接装置は、第4発明において、前記溶接機本体は、母材ケーブルが接続され、前記メイン電源の第4端子と電気的に結合された母材ケーブル接続端子、を有し、前記母材ケーブルは、作業時において、前記噴出孔又は前記第2電極と近接される母材と電気的に結合されることを特徴とする。 A welding apparatus according to a fifth aspect is the welding apparatus according to the fourth aspect, wherein the welder body has a base material cable connection terminal electrically connected to a base material cable and electrically connected to a fourth terminal of the main power source. The base material cable is electrically coupled to a base material that is in proximity to the ejection hole or the second electrode during operation.
第6発明に係る溶接装置は、第1発明〜第5発明のいずれか1つにおいて、前記溶接機本体は、前記プラズマトーチから前記プラズマを噴出させるとき、前記パイロットガスを前記プラズマトーチに供給し、前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、前記パイロットガスの前記プラズマトーチへの供給を停止させるように構成されていることを特徴とする。 A welding apparatus according to a sixth aspect is the welding apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the welding machine main body supplies the pilot gas to the plasma torch when the plasma is ejected from the plasma torch. When the arc to be discharged from the discharge torch, the supply of the pilot gas to the plasma torch is stopped.
第7発明に係る溶接装置は、第1発明〜第6発明のいずれか1つにおいて、前記溶接機本体は、前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、前記パイロット電源及び前記パイロットガスの供給を停止させるように構成されていることを特徴とする。 A welding apparatus according to a seventh aspect is the welding apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the welding machine main body stops the supply of the pilot power source and the pilot gas when the arc discharge is performed from the discharge torch. It is characterized in that it is configured to.
第8発明に係る溶接方法は、第1発明〜第7発明のいずれか1つに記載の溶接装置を用いた溶接方法であって、前記放電トーチを使用して、前記母材に対する仮付け溶接を行い、前記仮付け溶接の後、前記プラズマトーチを使用して、前記母材に対する本溶接を行うことを特徴とする。 A welding method according to an eighth invention is a welding method using the welding device according to any one of the first invention to the seventh invention, wherein the discharge torch is used to perform temporary welding to the base material. After the temporary welding, the plasma torch is used to perform main welding on the base material.
第9発明に係るプラズマ/放電溶接変換器は、プラズマ電源装置を、プラズマ溶接の電源又は放電溶接の電源に切換え可能とするプラズマ/放電溶接変換器であって、前記プラズマ電源装置のパイロット電源の第1端子、及び前記プラズマ電源装置のメイン電源の第2端子のそれぞれと電気的に結合される第1ケーブルの接続が可能な、第1電源入力端子と、前記パイロット電源の第3端子と電気的に結合される第2ケーブルの接続が可能な、第2電源入力端子と、パイロットガス源と結合される第1ガスホースの接続が可能な、パイロットガス受給端子と、シールドガス源と結合される第2ガスホースの接続が可能な、シールドガス受給端子と、プラズマトーチの第1電極と電気的に結合される第3ケーブルの接続が可能な、前記第1電源入力端子と第1スイッチを介して電気的に結合された第1電源出力端子と、放電トーチの第2電極と電気的に結合される第4ケーブルの接続が可能な、前記第1電源入力端子と第2スイッチを介して電気的に結合された第2電源出力端子と、前記プラズマトーチのインサートチップと電気的に結合される第5ケーブルの接続が可能な、前記第2電源入力端子と電気的に結合された第3電源出力端子と、前記プラズマトーチの第1電極収容空間と結合される第3ガスホースの接続が可能な、前記パイロットガス受給端子と結合されたパイロットガス供給端子と、前記プラズマトーチのシールド空間と結合される第4ガスホースの接続が可能な、前記シールドガス受給端子と第1バルブを介して結合された第1シールドガス供給端子と、前記放電トーチの第2電極収容空間と結合される第5ガスホースの接続が可能な、前記シールドガス受給端子と第2バルブを介して結合された第2シールドガス供給端子と、を備えることを特徴とする。 A plasma/discharge welding converter according to a ninth aspect of the present invention is a plasma/discharge welding converter capable of switching a plasma power supply device to a power source for plasma welding or a power source for discharge welding. A first power input terminal, which is connectable to a first cable electrically coupled to each of the first terminal and the second terminal of the main power supply of the plasma power supply device, and the third terminal of the pilot power supply. Second power source input terminal capable of connecting a second cable to be electrically coupled, a pilot gas receiving terminal capable of connecting to a first gas hose coupled to a pilot gas source, and a shield gas source Via the first power input terminal and the first switch, which is connectable to the shield gas receiving terminal, which is connectable to the second gas hose, and the third cable which is electrically coupled to the first electrode of the plasma torch. An electrically connected first power output terminal and a fourth cable electrically connected to the second electrode of the discharge torch are connectable, and electrically connected via the first power input terminal and the second switch. A second power supply output terminal electrically coupled to the second power supply input terminal capable of connecting a second power supply output terminal coupled to the second power supply output terminal and a fifth cable electrically coupled to the insert tip of the plasma torch. A terminal, a pilot gas supply terminal that is connected to the pilot gas receiving terminal and that can connect a third gas hose that is connected to the first electrode housing space of the plasma torch, and a shield space of the plasma torch. Connection of a first shield gas supply terminal, which can be connected to a fourth gas hose, and is connected to the shield gas supply terminal via a first valve, and a fifth gas hose, which is connected to a second electrode housing space of the discharge torch. And a second shield gas supply terminal connected to the shield gas supply terminal via a second valve.
第1〜第8発明によれば、放電溶接及びプラズマ溶接の双方が可能であり、かつ、溶接現場における作業スペースを広くとることが可能で、放電溶接機用のガスボンベや元電源、それらに属する配管、配線を除くことが可能な溶接装置、及びその溶接装置を用いた溶接方法を提供できる。 According to the first to eighth inventions, both electric discharge welding and plasma welding are possible, and a wide working space can be secured at a welding site, and a gas cylinder for an electric discharge welding machine, an original power source, and those belong to them. A welding apparatus capable of removing piping and wiring, and a welding method using the welding apparatus can be provided.
第9発明によれば、プラズマ電源装置をプラズマ溶接又は放電溶接の電源に切換え可能とするプラズマ/放電溶接変換器を提供できる。 According to the ninth invention, it is possible to provide a plasma/discharge welding converter capable of switching the plasma power supply device to a power source for plasma welding or discharge welding.
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。各図において、共通する部分については、共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing, common parts are denoted by common reference numerals, and duplicated description will be omitted.
(溶接装置)
図1は、この発明の一実施形態に係る溶接装置の一例を示す模式図である。図2は、この発明の一実施形態に係る溶接装置の一例を示す模式ブロック図である。
(Welding equipment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a welding device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of the welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
図1及び図2に示すように、一実施形態に係る溶接装置100は、例えば、プラズマトーチ2と、放電トーチ3と、溶接機本体4と、第1トーチホース5と、第2トーチホース6と、第3トーチホース7と、母材ケーブル8と、プラズマ又は放電溶接変換器(以下、プラズマ/放電溶接変換器と表記する)9と、を含む。溶接装置100は、例えば、非消耗電極式ガスシールド溶接装置である。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
<プラズマトーチ2>
プラズマトーチ2は、例えば、インサートチップ20と、第1シールドキャップ30aと、を含む。インサートチップ20は、第1電極収容空間21aと、噴出孔22と、冷媒流路23と、を有する。
<
The
第1電極収容空間21a内には、例えば、センタリングストーン21aaが挿入されている。センタリングストーン21aaは、そのほぼ中心にセンタリング用の第1貫通孔21abと、第1貫通孔21abの外側に第1ガス通流孔21acと、を有する。第1電極1aは、第1貫通孔21ab内に挿入される。これにより、第1電極1aは、第1電極収容空間21aの中にセンタリングされるとともに、インサートチップ20の内壁面20aから離間されて着脱自在に収容される。第1電極1aは、例えば、タングステンの棒体である。
A centering stone 21aa, for example, is inserted into the first
第1電極収容空間21a内にプラズマを発生させるとき、第1電極収容空間21aには、第1ガス通流孔21acを介してパイロットガスPGが供給される。パイロットガスPGを第1電極収容空間21aに供給しながら、第1電極1aとインサートチップ20の内壁面20aとの間で放電させる。この放電により、パイロットガスPGがアーク放電により電離し、プラズマ着火し、第1電極収容空間21a内にプラズマが発生される。パイロットガスPGの例は、例えば、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、不活性ガスに水素又は別の不活性ガスを混合した混合ガス等である。
When plasma is generated in the first
噴出孔22は、インサートチップ20の先端に設けられ、例えば、第1貫通孔21abのほぼ直下に位置している。パイロットガスPGは、第1電極収容空間21aの中を、第1センタリングストーン21aaから噴出孔22に向かって流れる。
The
冷媒流路23は、インサートチップ20の周壁20b内に設けられている。冷媒流路23には、冷媒、例えば、冷却液CLが通流される。冷却液CLは、ポンプPによって給排液され、冷媒流路23を、例えば循環する。インサートチップ20及び噴出孔22のそれぞれは、冷却液CLによる冷却が可能である。冷却液は、例えば、水である。プラズマが冷却された噴出孔22を通過すると、プラズマはウォール効果によってさらに緊縮される。これにより、噴出孔22からは、よりエネルギー密度が高められたアークプラズマが噴出される(移行形)。また、非移行形の場合は、プラズマジェットが噴出される。
The
第1シールドキャップ30aは、シールドガス空間31と、第1開口32aと、を有する。第1シールドキャップ30aは、インサートチップ20の外側周囲に設けられている。第1シールドキャップ30aは、インサートチップ20を囲む。シールドガス空間31は、第1シールドキャップ30aとインサートチップ20の先端部分との間に設けられている。シールドガス空間31は、例えば、インサートチップ20の先端部分の周方向に沿っている。第1開口32aは、第1シールドキャップ30aの先端に設けられている。第1開口32aの平面形状は、例えば円状であるが、円状に限られるものではない。
The
プラズマを噴出孔22から噴出させるとき、シールドガス空間31には、シールドガスSGが供給される。シールドガスSGは、シールドガス空間31の中を、シールドガス空間31の上部から第1開口32aに向かって流れる。シールドガスSGは、噴出孔22から噴出されているプラズマの外側周囲を覆う。シールドガスSGの例は、例えば、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、又はこの不活性ガスに水素若しくは別の不活性ガス若しくは酸素や炭酸ガスを混合した混合ガス等である。
When the plasma is ejected from the ejection holes 22, the shield gas SG is supplied to the
<放電トーチ3>
放電トーチ3は、例えば、第2シールドキャップ30bを含む。第2シールドキャップ30bは、第2電極収容空間21bを有する。
<
The
第2電極収容空間21b内には、例えば、コレットボディ21baが挿入されている。コレットボディ21baは、そのほぼ中心にセンタリング用の第2貫通孔21bbと、第2貫通孔21bbの外側に第2ガス通流孔21bcと、を有する。第2電極1bは、第2貫通孔21bb内に挿入される。これにより、第2電極1bは、第2電極収容空間21bの中にセンタリングされるとともに、第2シールドキャップ30bの内壁面30baから離間されて着脱自在に収容される。第2電極1bは、例えば、タングステンの棒体である。放電トーチ3は、例えば、TIGトーチである。
For example, a collet body 21ba is inserted in the second
第2シールドキャップ30bは、第2電極収容空間21bと、第2開口32bと、を有する。第2電極収容空間21b内には、例えば、コレットボディ21baが挿入されている。コレットボディ21baは、そのほぼ中心にセンタリング用の第2貫通孔21bbと、第2貫通孔21bbの外側に第2ガス通流孔21bcと、を有する。第2電極1bは、第2貫通孔21bb内に挿入される。これにより、第2電極1bは、第2電極収容空間21bの中にセンタリングされるとともに、第2シールドキャップ30bの内壁面30baから離間されて着脱自在に収容される。第2電極1bは、例えば、タングステンの棒体である。第2開口32bは、第2シールドキャップ30bの先端に設けられている。第2開口32bの平面形状は、例えば円状であるが、円状に限られるものではない。
The
アークを第2電極1bから放電させるとき、第2電極収容空間21bには、シールドガスSGが供給される。シールドガスSGは、第2電極収容空間21bの中を、第2電極収容空間21bの上部から第2開口32bに向かって流れる。シールドガスSGは、第2電極1bから放電されているアークの外側周囲を覆う。
When the arc is discharged from the
<溶接機本体4>
溶接機本体4は、例えば、パイロット電源41と、メイン電源42と、第1ケーブル接続端子WIと、第2ケーブル接続端子WOと、母材ケーブル接続端子Mと、パイロットガスホース接続端子46と、シールドガスホース接続端子47と、を含む。溶接機本体4は、例えば、プラズマ電源装置である。なお、一実施形態では、プラズマ電源装置として、移行形のプラズマ溶接に利用可能なプラズマ電源装置を例示する。
<Welder body 4>
The welding machine body 4 includes, for example, a
パイロット電源41及びメイン電源42のそれぞれは、溶接機本体4内に設置されている。パイロット電源41は、第1端子41aと、第3端子41cと、を有する。第1端子41aは低電位端子(−)であり、第3端子41cは高電位端子(+)である。メイン電源42は、第2端子42bと、第4端子42dと、を有する。第2端子42bは低電位端子(−)であり、第4端子42dは高電位端子(+)である。パイロット電源41及びメイン電源42のそれぞれは、例えば、商用電源CP等から交流入力の供給を受け、交流入力を直流出力に変換するAC−DCコンバータである。また、パイロット電源41及びメイン電源42のそれぞれは、出力電流が可変である。
Each of the
第1ケーブル接続端子WI、第2ケーブル接続端子WO、母材ケーブル接続端子M、パイロットガスホース接続端子46、及びシールドガスホース接続端子47のそれぞれは、溶接機本体4の外面に設けられた外部接続端子である。第1ケーブル接続端子WIは、パイロット電源41の第1端子41a、及びメイン電源42の第2端子42bのそれぞれと電気的に結合されている。第2ケーブル接続端子WOは、パイロット電源41の第3端子41cと電気的に結合されている。母材ケーブル接続端子Mは、メイン電源42の第4端子42dと電気的に結合されている。
Each of the first cable connection terminal WI, the second cable connection terminal WO, the base material cable connection terminal M, the pilot gas
高周波発生器44は、高周波を発生させる。高周波発生器44は、内部に、例えば、コンデンサの充放電により高周波放電する放電装置(図示せず)を有している。高周波発生器44を起動させると、放電装置が高周波放電を開始する。カップリングコイル(電気的結合器)45は、例えば、配線45aの経路中に設けられている。配線45aは、第1端子41a及び第2端子42bのそれぞれを、第1ケーブル接続端子WIと電気的に結合する。パイロット電源41及びメイン電源42のそれぞれから、又はメイン電源42から配線45aに対して電圧を印加した状態で、高周波発生器44からカップリングコイル45に対して高周波放電させると、配線45aの電圧は、高周波高電圧となる。この高周波高電圧は、図示せぬパイロット電源41及びメイン電源42内内蔵のバイパスコンデンサを通じて、第2ケーブル接続端子WO及び母材ケーブル接続端子Mに供給される。また、高周波電圧は、第1電極1aと内壁面20aとの間の絶縁破壊、又は第2電極1bと母材10との間の絶縁破壊を誘起させる。これにより、第1電極1aと内壁面20aとの間、又は第2電極1bと母材10との間で放電が開始される。
The
<第1トーチホース5>
第1トーチホース5は、例えば、第1ケーブル51aと、第2ケーブル51bと、第1ガスホース52aと、第2ガスホース52bと、を含む。第1ケーブル51a及び第2ケーブル51bのそれぞれは、例えば、水冷ケーブルである。なお、冷却液CLが通流される冷媒ホースについては、図示を省略する。第1ケーブル51aは、第1ケーブル接続端子WIと電気的に接続される。第2ケーブル51bは、第2ケーブル接続端子WOと電気的に接続される。第1ガスホース52aは、パイロットガスホース接続端子46と接続される。第2ガスホース52bは、シールドガスホース接続端子47と接続される。
<First torch hose 5>
The first torch hose 5 includes, for example, a
<プラズマ/放電溶接変換器9>
プラズマ/放電溶接変換器9は、例えば、第1電源入力端子91aと、第2電源入力端子91bと、パイロットガス受給端子92と、シールドガス受給端子93と、第1電源出力端子94aと、第2電源出力端子94bと、第3電源出力端子94cと、パイロットガス供給端子95と、第1シールドガス供給端子96aと、第2シールドガス供給端子96bと、を含む。
<Plasma/
The plasma/
第1電源入力端子91aには、第1ケーブル51aが電気的に接続される。第2電源入力端子91bには、第2ケーブル51bが電気的に接続される。パイロットガス受給端子92には、第1ガスホース52aが接続される。シールドガス受給端子93には、第2ガスホース52bが接続される。
The
第1電源出力端子94aは、第1電源入力端子91aと第1スイッチ97aを介して電気的に結合されている。第2電源出力端子94bは、第1電源入力端子91aと第2スイッチ97bを介して電気的に結合されている。第1スイッチ97a及び第2スイッチ97bには、例えば、マグネットスイッチが用いられる。第3電源出力端子94cは、第2電源入力端子91bと電気的に結合されている。
The first power
パイロットガス供給端子95は、パイロットガス受給端子92と結合されている。
第1シールドガス供給端子96aは、第1バルブ98aを介してシールドガス受給端子93と結合されている。第2シールドガス供給端子96bは、第2バルブ98bを介してシールドガス受給端子93と結合されている。第1バルブ98a及び第2バルブ98bには、例えば、ソレノイドバルブが用いられる。
The pilot
The first shield
<第2トーチホース6>
第2トーチホース6は、例えば、第3ケーブル61cと、第5ケーブル61eと、第3ガスホース62cと、第4ガスホース62dと、を含む。第3ケーブル61c及び第5ケーブル61eのそれぞれは、例えば、水冷ケーブルである。第3ケーブル61cは、第1電源出力端子94aと電気的に接続され、第1電源出力端子94aを第1電極1aと電気的に結合させる。第5ケーブル61eは、第3電源出力端子94cと電気的に接続され、第3電源出力端子94cをインサートチップ20と電気的に結合させる。第3ガスホース62cは、パイロットガス供給端子95と接続され、パイロットガス供給端子95を第1電極収容空間21aと結合させる。第4ガスホース62dは、第1シールドガス供給端子96aと接続され、第1シールドガス供給端子96aをシールドガス空間31と結合させる。
<
The
<第3トーチホース7>
第3トーチホース7は、例えば、第4ケーブル71dと、第5ガスホース72eと、を含む。第4ケーブル71dは、例えば、水冷ケーブルである。第4ケーブル71dは、第2電源出力端子94bと電気的に接続され、第2電源出力端子94bを第2電極1bと電気的に結合させる。第5ガスホース72eは、第2シールドガス供給端子96bと接続され、第2シールドガス供給端子96bを第2電極収容空間21bと結合させる。
<Third torch hose 7>
The third torch hose 7 includes, for example, a
<母材ケーブル8>
母材ケーブル8は、母材10を、母材ケーブル接続端子Mと電気的に結合させる。母材10は、例えば、接地されている。母材10を加工するとき(作業時)、母材10は、プラズマトーチ2の噴出孔22又は放電トーチ3の第2電極1bと近接される。
<
The
このように、溶接装置100は、プラズマ/放電溶接変換器9を備えている。プラズマ/放電溶接変換器9は、プラズマ電源を、プラズマ溶接の電源又は放電溶接の電源に切換え可能とする、いわばインターフェース装置である。このような溶接装置100によれば、溶接機本体4が1台で、
1.母材10に対する放電溶接加工作業
2.母材10に対するプラズマ溶接加工作業
のいずれかを選択して行うことができる。以下、溶接装置100を用いた溶接加工作業の一例を、プラズマ/放電溶接変換器9の動作とともに説明する。
As such, the
1. Electric discharge welding work on the
(溶接方法、プラズマ/放電溶接変換器9の動作)
<1.放電溶接加工作業>
図3は、放電溶接加工作業の一例を示す模式図である。
図3に示すように、放電溶接加工作業を行うときには、放電トーチ3が使用される。プラズマ/放電溶接変換器9には、例えば、操作部99aと、制御部99bと、が設けられている。作業者が操作部99aにおいて“放電溶接”を選択すると、制御部99bは、第1スイッチ97a、第2スイッチ97b、第1バルブ98a、及び第2バルブ98bのそれぞれを、以下のように制御する。
・第1スイッチ97a: 非導通(OFF)
・第2スイッチ97b: 導通(ON)
・第1バルブ98a : 閉(CLOSE)
・第2バルブ98b : 開(OPEN)
(Welding method, operation of plasma/discharge welding converter 9)
<1. Electric discharge welding work>
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the electric discharge welding work.
As shown in FIG. 3, the
-
-
-
なお、溶接機本体4では、例えば、以下のような制御が行われる。
・パイロット電源41: 停止
・メイン電源42 : 作動
・高周波発生器44 : 作動
・パイロットガスPG: 停止
・シールドガスSG : 供給
In addition, in the welder main body 4, for example, the following control is performed.
-Pilot power supply 41: Stop-Main power supply 42: Operation-High frequency generator 44: Operation-Pilot gas PG: Stop-Shield gas SG: Supply
例えば、このような制御によって、放電トーチ3には、例えば、第3トーチホース7を介して、放電溶接時の高周波電力HF(ARC)、及びシールドガスSGが供給される。これにより、放電トーチ3の第2電極1bと母材10との間に絶縁破壊が起き、第2電極1bから母材10へ向けてアーク放電Aが発生する。アーク放電Aを用いて、溶接ワイヤWWを溶融させながら、母材10に対する放電溶接が行われる。なお、溶接ワイヤWWを使用しない場合もある。
For example, by such control, the
放電トーチ3を使用した溶接作業の一例は、母材10に対する仮付け溶接である。仮付け溶接では、第1母材10aと第2母材10bとを付き合わせた状態で、例えば、なめ付け溶接が行われる。これにより、例えば、第1母材10aが、第2母材10bに仮付けされる。
An example of welding work using the
<2.プラズマ溶接加工作業>
図4は、プラズマ溶接加工作業の一例を示す模式図である。
図4に示すように、プラズマ溶接加工作業を行うときには、プラズマトーチ2が使用される。作業者が操作部99aにおいて“プラズマ溶接”を選択すると、制御部99bは、第1スイッチ97a、第2スイッチ97b、第1バルブ98a、及び第2バルブ98bのそれぞれを、以下のように制御する。
・第1スイッチ97a: 導通(ON)
・第2スイッチ97b: 非導通(OFF)
・第1バルブ98a : 開(OPEN)
・第2バルブ98b : 閉(CLOSE)
<2. Plasma welding work>
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the plasma welding process work.
As shown in FIG. 4, the
-
・
-
また、溶接機本体4では、例えば、以下のような制御が行われる。
・パイロット電源41: 作動
・メイン電源42 : 作動
・高周波発生器44 : 作動
・パイロットガスPG: 供給
・シールドガスSG : 供給
Further, in the welding machine body 4, for example, the following control is performed.
-Pilot power supply 41: activating-Main power supply 42: activating-High frequency generator 44: activating-Pilot gas PG: Supplying-Shield gas SG: Supplying
これにより、プラズマトーチ2には、例えば、第2トーチホース6を介して、プラズマ溶接時の高周波電力HF(PLASMA)、インサートチップ用電位“+”、パイロットガスPG、及びシールドガスSGが供給される。これにより、プラズマトーチ2の第1電極1aとインサートチップ20の内壁面20aとの間に絶縁破壊が起き、第1電極収容空間21aにアーク放電が発生する。これにより、パイロットガスPGを介してアーク放電が着火し、発生されたプラズマが、噴出孔22から、例えば、アークプラズマAPとして噴出される。アークプラズマAPを用いて、溶接ワイヤWWを溶融させながら、母材10に対するプラズマ溶接が行われる。なお、溶接ワイヤWWを使用しない場合もある。
As a result, the
プラズマトーチ2を使用した溶接作業の一例は、母材10に対する本溶接である。本溶接では、仮付けされた第1母材10a及び第2母材10bに、例えば、突き合わせ溶接、若しくはキーホール溶接が行われる。これにより、例えば、第1母材10aが、第2母材10bに本溶接される。
An example of a welding operation using the
このように、一実施形態によれば、例えば、放電溶接及びプラズマ溶接の双方が可能であり、かつ、溶接現場における作業スペースを広くとることが可能で、放電溶接機用のガスボンベや元電源、それらに属する配管、配線を除くことが可能な溶接装置100、その溶接装置100を用いた溶接方法を提供できる。
Thus, according to one embodiment, for example, both electric discharge welding and plasma welding are possible, and it is possible to take a wide working space at the welding site, and a gas cylinder or an original power source for an electric discharge welding machine, It is possible to provide a
一実施形態に係る溶接装置100は、プラズマ/放電溶接変換器9を、含む。プラズマ/放電溶接変換器9は、既存のプラズマ電源装置、例えば、プラズマ用電源を内蔵した溶接機本体4を、プラズマ溶接の電源又は放電溶接の電源に切換えることが可能である。このため、作業現場に、プラズマ/放電溶接変換器9を、例えば、1台用意すれば、プラズマ溶接及び放電溶接のそれぞれを行うことができる。このため、作業現場から、放電電源装置、例えば、TIG溶接機本体、及びTIG溶接機用のガスボンベや元電源、それらに属する配管、配線を除くことができる。作業現場には、電源装置として、例えば、プラズマ用電源を内蔵した溶接機本体4のみを用意すればよい。
The
プラズマ/放電溶接変換器9には、例えば、溶接電源として使用される大型の電源は必要ない。プラズマ/放電溶接変換器9には、例えば、スイッチ、バルブ等が内蔵されればよい。このため、プラズマ/放電溶接変換器9は、例えば、TIG溶接電源が内蔵されたTIG溶接機本体よりも小型化することができ、溶接機本体(プラズマ溶接機本体)4の上に設置することも可能である。したがって、作業現場に、プラズマ/放電溶接変換器9が用意されても、TIG溶接機本体と、プラズマ溶接機本体とを、別々に併設する場合と比較すれば、溶接現場における作業スペースを広くとることが可能である。
The plasma/
このように、一実施形態によれば、プラズマ電源装置を、プラズマ溶接の電源又は放電溶接の電源に切換え可能とするプラズマ/放電溶接変換器についても、提供できる。 As described above, according to one embodiment, it is possible to provide a plasma/discharge welding converter capable of switching the plasma power supply device to the power source for plasma welding or the power source for discharge welding.
(変形例)
この発明の実施形態は、上述した一実施形態が唯一のものではない。例えば、プラズマ/放電溶接変換器9は、溶接機本体4内に組み込むことも可能である。
(Modification)
The embodiment of the present invention is not the only one embodiment described above. For example, the plasma/
図5は、この発明の一実施形態に係る溶接装置の一変形例を示す模式ブロック図である。 FIG. 5 is a schematic block diagram showing a modified example of the welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
図5に示すように、一変形例に係る溶接装置100bが、溶接装置100と異なるところは、溶接機本体4に代えて、溶接機本体4bを備えていることである。プラズマ/放電溶接変換器9は、溶接機本体4b内に設置されている。
As shown in FIG. 5, a
溶接機本体4bは、プラズマ溶接用第1ケーブル接続端子WIa、放電溶接用第1ケーブル接続端子WIb、プラズマ溶接用シールドガスホース接続端子47a、及び放電溶接用シールドガスホース接続端子47bを、さらに備えている。第2トーチホース6の第3ケーブル61c、及び第3トーチホース7の第4ケーブル71dはそれぞれ、プラズマ溶接用第1ケーブル接続端子WIa、及び放電溶接用第1ケーブル接続端子WIbと電気的に接続される。第2トーチホース6の第4ガスホース62d、及び第3トーチホース7の第5ガスホース72eはそれぞれ、プラズマ溶接用シールドガスホース接続端子47a、及び放電溶接用シールドガスホース接続端子47bと接続される。なお、溶接装置100bでは、第1トーチホース5は、不要となる。
The
このように、プラズマ/放電溶接変換器9は、溶接機本体4b内に組み込まれてよい。溶接装置100bによれば、プラズマ/放電溶接変換器9が溶接機本体4b内に組み込まれている。これにより、溶接機本体4bの1台だけで、プラズマ溶接及び放電溶接のそれぞれを行うことができる。
As such, the plasma/
以上、この発明の一実施形態及び一変形例を説明したが、一実施形態及び一変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、この発明は、一実施形態及び一変形例のほか、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、一実施形態及び一変形例は、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。 Although the embodiment and the modification of the present invention have been described above, the embodiment and the modification are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. For example, the present invention can be implemented in various novel forms in addition to the embodiment and the modification. Therefore, one embodiment and one modification can be variously omitted, replaced, and changed without departing from the gist of the present invention. Such novel forms and modifications are included in the scope and gist of the present invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the scope of equivalents of the invention described in the claims.
100 :溶接装置
100b :溶接装置(変形例)
1a :第1電極
1b :第2電極
2 :プラズマトーチ
20 :インサートチップ
20a :インサートチップの内壁面
20b :インサートチップの周壁
21a :第1電極収容空間
21aa:センタリングストーン
21ab:第1貫通孔
21ac:第1ガス通流孔
22 :噴出孔
23 :冷媒流路
30a :第1シールドキャップ
31 :シールドガス空間
32a :第1開口
3 :放電トーチ
30b :第2シールドキャップ
30ba:第2シールドキャップの内壁面
32b :第2開口
21b :第2電極収容空間
21ba:コレットボディ
21bb:第2貫通孔
21bc:第2ガス通流孔
4 :溶接機本体
4b :溶接機本体(プラズマ/放電溶接変換器内蔵型)
41 :パイロット電源
41a :第1端子
41c :第3端子
42 :メイン電源
42b :第2端子
42d :第4端子
44 :高周波発生器
45 :カップリングコイル
45a :配線
46 :パイロットガスホース接続端子
47 :シールドガスホース接続端子
47a :プラズマ溶接用シールドガスホース接続端子
47b :放電溶接用シールドガスホース接続端子
5 :第1トーチホース
51a :第1ケーブル
51b :第2ケーブル
52a :第1ガスホース
52b :第2ガスホース
6 :第2トーチホース
61c :第3ケーブル
61e :第5ケーブル
62c :第3ガスホース
62d :第4ガスホース
7 :第3トーチホース
71d :第4ケーブル
72e :第5ガスホース
8 :母材ケーブル
9 :プラズマ/放電溶接変換器
91a :第1電源入力端子
91b :第2電源入力端子
92 :パイロットガス受給端子
93 :シールドガス受給端子
94a :第1電源出力端子
94b :第2電源出力端子
94c :第3電源出力端子
95 :パイロットガス供給端子
96a :第1シールドガス供給端子
96b :第2シールドガス供給端子
97a :第1スイッチ
97b :第2スイッチ
98a :第1バルブ
98b :第2バルブ
99a :操作部
99b :制御部
10 :母材
CP :商用電源
PG :パイロットガス
SG :シールドガス
CL :冷却液
WI :第1ケーブル接続端子
WIa :プラズマ溶接用第1ケーブル接続端子
WIb :放電溶接用第1ケーブル接続端子
WO :第2ケーブル接続端子
M :母材ケーブル接続端子
A :アーク放電
AP :アークプラズマ
WW :溶接ワイヤ
100:
1a:
41: Pilot power supply 41a: First terminal 41c: Third terminal 42: Main power supply 42b: Second terminal 42d: Fourth terminal 44: High frequency generator 45: Coupling coil 45a: Wiring 46: Pilot gas hose connection terminal 47: Shield Gas hose connection terminal 47a: Plasma welding shield gas hose connection terminal 47b: Discharge welding shield gas hose connection terminal 5: First torch hose 51a: First cable 51b: Second cable 52a: First gas hose 52b: Second gas hose 6: Second 2 torch hose 61c: third cable 61e: fifth cable 62c: third gas hose 62d: fourth gas hose 7: third torch hose 71d: fourth cable 72e: fifth gas hose 8: base material cable 9: plasma/discharge welding Converter 91a: First power input terminal 91b: Second power input terminal 92: Pilot gas receiving terminal 93: Shield gas receiving terminal 94a: First power output terminal 94b: Second power output terminal 94c: Third power output terminal 95 : Pilot gas supply terminal 96a: First shield gas supply terminal 96b: Second shield gas supply terminal 97a: First switch 97b: Second switch 98a: First valve 98b: Second valve 99a: Operation part 99b: Control part 10 : Base material CP: Commercial power source PG: Pilot gas SG: Shielding gas CL: Coolant WI: First cable connecting terminal WIa: First cable connecting terminal WIb for plasma welding: First cable connecting terminal WO for discharge welding: Second Cable connection terminal M: Base material cable connection terminal A: Arc discharge AP: Arc plasma WW: Welding wire
Claims (9)
アーク放電可能な放電トーチと、
前記プラズマを発生させるパイロット電源と、メイン電源と、を有し、高周波電力、シールドガス、及びパイロットガスのそれぞれを、前記プラズマトーチ又は前記放電トーチに供給する溶接機本体と、
を備え、
前記プラズマトーチから前記プラズマを噴出させるとき、
前記パイロット電源及び前記メイン電源のそれぞれを用いて前記高周波電力を発生させ、前記高周波電力と、前記シールドガスと、前記パイロットガスと、を前記プラズマトーチへ供給し、
前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、
前記メイン電源を用いて前記高周波電力を発生させ、前記高周波電力と、前記シールドガスと、を前記放電トーチへ供給するように構成されていること
を特徴とする溶接装置。 A plasma torch capable of ejecting plasma,
A discharge torch capable of arc discharge,
A pilot power source for generating the plasma, a main power source, and a high-frequency power, a shield gas, and a pilot gas, respectively, a welding machine body for supplying to the plasma torch or the discharge torch,
Equipped with
When ejecting the plasma from the plasma torch,
Generating the high frequency power using each of the pilot power source and the main power source, supplying the high frequency power, the shield gas, and the pilot gas to the plasma torch,
When the arc discharge from the discharge torch,
The welding apparatus is configured to generate the high-frequency power using the main power source and supply the high-frequency power and the shield gas to the discharge torch.
前記プラズマ/放電溶接変換器は、
前記プラズマトーチから前記プラズマを噴出させるとき、
前記高周波電力及び前記シールドガスの供給先を、前記放電トーチから前記プラズマトーチへ変換し、
前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、
前記高周波電力及び前記シールドガスの供給先を、前記プラズマトーチから前記放電トーチへ変換するように構成されていること
を特徴とする請求項1に記載の溶接装置。 With plasma/discharge welding converter,
The plasma/discharge welding converter is
When ejecting the plasma from the plasma torch,
Converting the high frequency power and the supply destination of the shielding gas from the discharge torch to the plasma torch,
When the arc discharge from the discharge torch,
The welding apparatus according to claim 1, wherein a supply destination of the high-frequency power and the shield gas is configured to be converted from the plasma torch to the discharge torch.
を特徴とする請求項2に記載の溶接装置。 The welding apparatus according to claim 2, wherein the plasma/discharge welding converter is installed in the main body of the welding machine.
前記パイロットガスが供給され、第1電極が着脱自在に収容されてプラズマを発生させる第1電極収容空間、及び先端に前記プラズマを通過させてプラズマを噴出させる冷却可能な噴出孔を有するインサートチップと、
前記シールドガスが供給され、前記インサートチップの外側周囲を囲むシールドガス空間、及び先端に前記噴出されたプラズマと前記噴出されたプラズマの外側周囲を覆う前記シールドガスとを通過させる第1開口を有する第1シールドキャップと、
を含み、
前記放電トーチは、
前記シールドガスが供給され、第2電極が着脱自在に収容される第2電極収容空間、及び先端に放電アークと前記放電アークの外側周囲を覆う前記シールドガスとを通過させる第2開口を有する第2シールドキャップ、
を含み、
前記溶接機本体は、
第1ケーブルが接続され、前記パイロット電源の第1端子及び前記メイン電源の第2端子のそれぞれと電気的に結合された第1ケーブル接続端子と、
第2ケーブルが接続され、前記パイロット電源の第3端子と電気的に結合された第2ケーブル接続端子と、
前記第1端子及び前記第2端子のそれぞれと前記第1ケーブル接続端子とを電気的に結合する配線の経路中に設けられ、高周波発生器を、前記配線と電気的に結合させる電気的結合器と、
第1ガスホースが接続され、パイロットガス源と結合されたパイロットガスホース接続端子と、
第2ガスホースが接続され、シールドガス源と結合されたシールドガスホース接続端子と、
を含み、
前記プラズマ/放電溶接変換器は、
前記第1ケーブルが接続される第1電源入力端子と、
前記第2ケーブルが接続される第2電源入力端子と、
前記第1ガスホースが接続されるパイロットガス受給端子と、
前記第2ガスホースが接続されるシールドガス受給端子と、
前記第1電極と電気的に結合される第3ケーブルが接続され、前記第1電源入力端子と第1スイッチを介して電気的に結合された第1電源出力端子と、
前記第2電極と電気的に結合される第4ケーブルが接続され、前記第1電源入力端子と第2スイッチを介して電気的に結合された第2電源出力端子と、
前記インサートチップと電気的に結合される第5ケーブルが接続され、前記第2電源入力端子と電気的に結合された第3電源出力端子と、
前記第1電極収容空間と結合される第3ガスホースが接続され、前記パイロットガス受給端子と結合されたパイロットガス供給端子と、
前記シールド空間と結合される第4ガスホースが接続され、前記シールドガス受給端子と第1バルブを介して結合された第1シールドガス供給端子と、
前記第2電極収容空間と結合される第5ガスホースが接続され、前記シールドガス受給端子と第2バルブを介して結合された第2シールドガス供給端子と、
を含むこと
を特徴とする請求項2に記載の溶接装置。 The plasma torch is
A first electrode housing space to which the pilot gas is supplied and a first electrode is detachably housed to generate plasma, and an insert tip having a coolable ejection hole at the tip for ejecting plasma by passing the plasma. ,
The shield gas is supplied and has a shield gas space surrounding the outer periphery of the insert tip, and a first opening at the tip for passing the ejected plasma and the shield gas covering the outer periphery of the ejected plasma. A first shield cap,
Including
The discharge torch is
A second electrode accommodating space to which the shield gas is supplied and a second electrode is detachably accommodated; and a second opening at a tip for passing a discharge arc and the shield gas covering the outer periphery of the discharge arc. 2 shield cap,
Including
The main body of the welder is
A first cable connecting terminal to which a first cable is connected and electrically coupled to each of the first terminal of the pilot power supply and the second terminal of the main power supply;
A second cable connecting terminal to which a second cable is connected and electrically coupled to the third terminal of the pilot power supply;
An electrical coupler that is provided in a path of a wiring that electrically couples each of the first terminal and the second terminal to the first cable connection terminal, and that electrically couples a high frequency generator to the wiring. When,
A pilot gas hose connection terminal connected to the first gas hose and connected to a pilot gas source,
A second gas hose is connected, and a shield gas hose connection terminal is connected to the shield gas source,
Including
The plasma/discharge welding converter is
A first power input terminal to which the first cable is connected;
A second power input terminal to which the second cable is connected;
A pilot gas receiving terminal to which the first gas hose is connected,
A shield gas receiving terminal to which the second gas hose is connected,
A third cable electrically connected to the first electrode is connected, and a first power output terminal electrically connected to the first power input terminal via a first switch,
A second power output terminal electrically connected to the second electrode and connected to a fourth cable, and electrically connected to the first power input terminal via a second switch,
A third power supply output terminal electrically connected to the second power supply input terminal, to which a fifth cable electrically connected to the insert tip is connected,
A pilot gas supply terminal connected to a third gas hose connected to the first electrode housing space and connected to the pilot gas receiving terminal;
A fourth gas hose connected to the shield space is connected, and a first shield gas supply terminal is connected to the shield gas supply terminal via a first valve,
A second shield gas supply terminal connected to a fifth gas hose connected to the second electrode housing space and connected to the shield gas supply terminal via a second valve;
The welding apparatus according to claim 2, further comprising:
母材ケーブルが接続され、前記メイン電源の第4端子と電気的に結合された母材ケーブル接続端子、を有し、
前記母材ケーブルは、作業時において、前記噴出孔又は前記第2電極と近接される母材と電気的に結合されること
を特徴とする請求項4に記載の溶接装置。 The main body of the welder is
A base material cable connecting terminal electrically connected to the fourth terminal of the main power source, to which a base material cable is connected;
The welding device according to claim 4, wherein the base material cable is electrically coupled to a base material that is adjacent to the ejection hole or the second electrode during work.
前記プラズマトーチから前記プラズマを噴出させるとき、
前記パイロットガスを前記プラズマトーチに供給し、
前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、
前記パイロットガスの前記プラズマトーチへの供給を停止させるように構成されていること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の溶接装置。 The main body of the welder is
When ejecting the plasma from the plasma torch,
Supplying the pilot gas to the plasma torch,
When the arc discharge from the discharge torch,
The welding device according to any one of claims 1 to 5, wherein the welding device is configured to stop the supply of the pilot gas to the plasma torch.
前記放電トーチから前記アーク放電させるとき、
前記パイロット電源及び前記パイロットガスの供給を停止させるように構成されていること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の溶接装置。 The main body of the welder is
When the arc discharge from the discharge torch,
The welding device according to any one of claims 1 to 6, wherein the welding device is configured to stop the supply of the pilot power source and the pilot gas.
前記放電トーチを使用して、前記母材に対する仮付け溶接を行い、
前記仮付け溶接の後、前記プラズマトーチを使用して、前記母材に対する本溶接を行うこと
を特徴とする溶接方法。 A welding method using the welding device according to claim 1.
Using the discharge torch, perform temporary welding to the base material,
After the tack welding, the plasma torch is used to perform main welding on the base material.
前記プラズマ電源装置のパイロット電源の第1端子、及び前記プラズマ電源装置のメイン電源の第2端子のそれぞれと電気的に結合される第1ケーブルの接続が可能な、第1電源入力端子と、
前記パイロット電源の第3端子と電気的に結合される第2ケーブルの接続が可能な、第2電源入力端子と、
パイロットガス源と結合される第1ガスホースの接続が可能な、パイロットガス受給端子と、
シールドガス源と結合される第2ガスホースの接続が可能な、シールドガス受給端子と、
プラズマトーチの第1電極と電気的に結合される第3ケーブルの接続が可能な、前記第1電源入力端子と第1スイッチを介して電気的に結合された第1電源出力端子と、
放電トーチの第2電極と電気的に結合される第4ケーブルの接続が可能な、前記第1電源入力端子と第2スイッチを介して電気的に結合された第2電源出力端子と、
前記プラズマトーチのインサートチップと電気的に結合される第5ケーブルの接続が可能な、前記第2電源入力端子と電気的に結合された第3電源出力端子と、
前記プラズマトーチの第1電極収容空間と結合される第3ガスホースの接続が可能な、前記パイロットガス受給端子と結合されたパイロットガス供給端子と、
前記プラズマトーチのシールド空間と結合される第4ガスホースの接続が可能な、前記シールドガス受給端子と第1バルブを介して結合された第1シールドガス供給端子と、
前記放電トーチの第2電極収容空間と結合される第5ガスホースの接続が可能な、前記シールドガス受給端子と第2バルブを介して結合された第2シールドガス供給端子と、
を備えること
を特徴とするプラズマ/放電溶接変換器。 A plasma/discharge welding converter capable of switching a plasma power supply device to a plasma welding power supply or a discharge welding power supply,
A first power supply input terminal capable of connecting a first cable electrically coupled to each of a first terminal of a pilot power supply of the plasma power supply device and a second terminal of a main power supply of the plasma power supply device;
A second power supply input terminal capable of connecting a second cable electrically coupled to the third terminal of the pilot power supply;
A pilot gas supply terminal capable of connecting the first gas hose connected to the pilot gas source,
A shield gas supply terminal capable of connecting a second gas hose coupled to the shield gas source,
A first power supply output terminal electrically connected to the first power supply input terminal via a first switch, to which a third cable electrically connected to the first electrode of the plasma torch is connectable;
A second power supply output terminal electrically connectable to the first power supply input terminal and a second switch, to which a fourth cable electrically connected to the second electrode of the discharge torch is connectable;
A third power output terminal electrically connected to the second power input terminal, to which a fifth cable electrically connected to the insert tip of the plasma torch can be connected,
A pilot gas supply terminal connected to the pilot gas supply terminal, capable of connecting a third gas hose connected to the first electrode housing space of the plasma torch,
A first shield gas supply terminal connected to the shield gas supply terminal via a first valve, which is capable of connecting a fourth gas hose connected to the shield space of the plasma torch;
A second shield gas supply terminal connected to the shield gas supply terminal via a second valve, capable of connecting a fifth gas hose connected to the second electrode housing space of the discharge torch;
And a plasma/discharge welding converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019007437A JP7309369B2 (en) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | Welding equipment, welding method, and plasma/discharge welding converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019007437A JP7309369B2 (en) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | Welding equipment, welding method, and plasma/discharge welding converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020116586A true JP2020116586A (en) | 2020-08-06 |
JP7309369B2 JP7309369B2 (en) | 2023-07-18 |
Family
ID=71889500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019007437A Active JP7309369B2 (en) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | Welding equipment, welding method, and plasma/discharge welding converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7309369B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0570766U (en) * | 1992-02-18 | 1993-09-24 | 関電興業株式会社 | TIG arc welder |
JP2002224836A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-13 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Method for welding one side face of thick plates of titanium or titanium-based alloy |
US20080149602A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Illinois Tool Works Inc. | Welding and plasma cutting method and system |
WO2015141768A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 大陽日酸株式会社 | Non-transferred plasma arc system, conversion adapter kit, and non-transferred plasma arc torch |
-
2019
- 2019-01-21 JP JP2019007437A patent/JP7309369B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0570766U (en) * | 1992-02-18 | 1993-09-24 | 関電興業株式会社 | TIG arc welder |
JP2002224836A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-13 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Method for welding one side face of thick plates of titanium or titanium-based alloy |
US20080149602A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Illinois Tool Works Inc. | Welding and plasma cutting method and system |
WO2015141768A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | 大陽日酸株式会社 | Non-transferred plasma arc system, conversion adapter kit, and non-transferred plasma arc torch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7309369B2 (en) | 2023-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6487417B2 (en) | Non-transfer type plasma arc system, adapter kit for conversion, non-transfer type plasma arc torch | |
JP5863952B2 (en) | Semi-automatic welding system, adapter kit for conversion, and welding torch | |
US6034350A (en) | Method and apparatus for initiating a welding arc using a background circuit | |
JP2019162646A (en) | Welding equipment | |
US11247290B2 (en) | Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire | |
AU2013288912A1 (en) | Methods and systems for feeding filler material to a welding operation | |
KR101544903B1 (en) | Hybrid welder | |
US20100276397A1 (en) | Electrically isolated gas cups for plasma transfer arc welding torches, and related methods | |
JP7309369B2 (en) | Welding equipment, welding method, and plasma/discharge welding converter | |
JP6913715B2 (en) | TIG welding method | |
CA2454809C (en) | Method and apparatus for initiating welding arc using plasma jet | |
JP4391869B2 (en) | Plasma torch | |
JP4558227B2 (en) | Welding power supply | |
JPS59101277A (en) | Arc generator for electric welding or cutting | |
JP2711965B2 (en) | Plasma arc welding machine | |
US11897062B2 (en) | Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire | |
KR20220130810A (en) | Hose packs with additional circuitry and additional circuitry for process supply lines of welding or cutting torches | |
KR101437827B1 (en) | Multipurpose welding device and method thereof | |
KR102656275B1 (en) | hybrid welding machine | |
US8217305B2 (en) | System and method for improved TIG arc starting | |
JP7525549B2 (en) | Aftershield fixtures and welding equipment | |
KR102502690B1 (en) | Welding apparatus with initial conditions and crater welding mode | |
US11654503B2 (en) | Submerged arc welding systems and submerged arc welding torches to resistively preheat electrode wire | |
JPH07266054A (en) | Cooling water supplying device for arc welding machine | |
JPH09267174A (en) | Arc welding equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221108 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230705 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7309369 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |