JP2579830B2 - Ｔｉｇ溶接装置 - Google Patents
Ｔｉｇ溶接装置Info
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- JP2579830B2 JP2579830B2 JP2210953A JP21095390A JP2579830B2 JP 2579830 B2 JP2579830 B2 JP 2579830B2 JP 2210953 A JP2210953 A JP 2210953A JP 21095390 A JP21095390 A JP 21095390A JP 2579830 B2 JP2579830 B2 JP 2579830B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、非消耗電極を用いるTIG溶接装置に関する
ものであり、特に非消耗電極と被溶接物との間にアーク
溶接電源の出力に高周波電圧を重畳して火花放電を発生
させ、これによって主アーク放電を誘発起動させる方式
のTIG溶接装置におけるノイズ発生量を低減したもので
ある。
ものであり、特に非消耗電極と被溶接物との間にアーク
溶接電源の出力に高周波電圧を重畳して火花放電を発生
させ、これによって主アーク放電を誘発起動させる方式
のTIG溶接装置におけるノイズ発生量を低減したもので
ある。
＜従来の技術＞ 従来のTIG溶接装置の例を第４図に示す。同図におい
て１はアーク溶接電源であり、公知の直流または交流出
力の電源が用いられる。２は高周波発生回路であり、溶
接電源１からの起動信号によって高周波高電圧を発生す
る公知の回路である。3a,3bはカップリングコイルであ
り、高周波発生回路２の出力をアーク溶接電源１の出力
に重畳して非消耗電極４および被溶接物５に供給するも
のである。６は高周波発生回路２の出力がアーク溶接電
源１に混入しないようにその出力端子間を高周波に対し
て短絡するためのバイパス用コンデンサ、7a,7bはアー
ク溶接電源１の出力の中間点を接地するために出力端子
間に直列に接続されたコンデンサであり、両者の接続点
は接地線11にて大地に接地される。また10a,10bはそれ
ぞれ非消耗電極４および被溶接物５に電力を供給するた
めの電力ケーブルである。
て１はアーク溶接電源であり、公知の直流または交流出
力の電源が用いられる。２は高周波発生回路であり、溶
接電源１からの起動信号によって高周波高電圧を発生す
る公知の回路である。3a,3bはカップリングコイルであ
り、高周波発生回路２の出力をアーク溶接電源１の出力
に重畳して非消耗電極４および被溶接物５に供給するも
のである。６は高周波発生回路２の出力がアーク溶接電
源１に混入しないようにその出力端子間を高周波に対し
て短絡するためのバイパス用コンデンサ、7a,7bはアー
ク溶接電源１の出力の中間点を接地するために出力端子
間に直列に接続されたコンデンサであり、両者の接続点
は接地線11にて大地に接地される。また10a,10bはそれ
ぞれ非消耗電極４および被溶接物５に電力を供給するた
めの電力ケーブルである。
同図の装置において図示しない押ボタンスイッチ等に
よって溶接起動指令が与えられるとアーク溶接電源１は
出力を発生し、非消耗電極４と被溶接物５とに供給す
る。またこれと同時に高周波発生回路２はアーク溶接電
源１からの指令を受けて高周波高電圧を発生し、この高
周波はカップリングコイル3a,3bによってケーブル10aに
伝達される。この高周波はコンデンサ６および7a,7bに
よってバイパスされて非消耗電極４と被溶接物５との間
に印加される。この状態で非消耗電極４を被溶接物５に
近づけると、両者間の距離が一定以下になったところで
高周波電圧によって両者間の絶縁が破壊されて火花放電
が発生し、これによって発生したイオンによって溶接ア
ークが誘発される。溶接アークが誘発されるとアーク溶
接電源１が直流出力のときには図示を省略した検知手段
によって高周波発生回路２は動作を停止する。またアー
ク溶接電源１が交流出力のときには高周波発生回路２の
動作は溶接アークが誘発された後も停止しないかまたは
溶接電流の極性が反転する前後の短時間だけ高周波発生
回路２が動作するように工夫されている。
よって溶接起動指令が与えられるとアーク溶接電源１は
出力を発生し、非消耗電極４と被溶接物５とに供給す
る。またこれと同時に高周波発生回路２はアーク溶接電
源１からの指令を受けて高周波高電圧を発生し、この高
周波はカップリングコイル3a,3bによってケーブル10aに
伝達される。この高周波はコンデンサ６および7a,7bに
よってバイパスされて非消耗電極４と被溶接物５との間
に印加される。この状態で非消耗電極４を被溶接物５に
近づけると、両者間の距離が一定以下になったところで
高周波電圧によって両者間の絶縁が破壊されて火花放電
が発生し、これによって発生したイオンによって溶接ア
ークが誘発される。溶接アークが誘発されるとアーク溶
接電源１が直流出力のときには図示を省略した検知手段
によって高周波発生回路２は動作を停止する。またアー
ク溶接電源１が交流出力のときには高周波発生回路２の
動作は溶接アークが誘発された後も停止しないかまたは
溶接電流の極性が反転する前後の短時間だけ高周波発生
回路２が動作するように工夫されている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記従来装置において、高周波発生回路２は通常作業
者に対する感電事故を防止する目的から数MHzの周波数
のものが用いられる。そしてこの周波数は高周波発生回
路２としては、製作コストを低廉にするためにコンデン
サと火花ギャップとを用いた弛張発振回路を利用した簡
略なものが用いられるために波形が不整であり、多くの
高調波成分を含んでいる。そして、この高周波は接地線
11、ケーブル10a,10bの漏れインピーダンス、被溶接物
等を通して大地に流れ、大地の電位を変動させる。この
ために近隣に設置された他の電子機器の対地電位が変動
してこれらの機器に対して高周波ノイズ障害を与えるこ
とになる。
者に対する感電事故を防止する目的から数MHzの周波数
のものが用いられる。そしてこの周波数は高周波発生回
路２としては、製作コストを低廉にするためにコンデン
サと火花ギャップとを用いた弛張発振回路を利用した簡
略なものが用いられるために波形が不整であり、多くの
高調波成分を含んでいる。そして、この高周波は接地線
11、ケーブル10a,10bの漏れインピーダンス、被溶接物
等を通して大地に流れ、大地の電位を変動させる。この
ために近隣に設置された他の電子機器の対地電位が変動
してこれらの機器に対して高周波ノイズ障害を与えるこ
とになる。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、上記のようにTIG溶接装置における高周波
ノイズ障害の一因が大地に漏洩する高周波電流によるも
のであることから、この高周波の大地への漏洩電流を低
減すれば改善できることに着目してなされたものであ
る。大地に漏洩する電流は溶接電源の接地線11を通って
流れるものであることから、この接地線を除去すると漏
洩電流そのものはほとんどなくなる。しかし、接地線は
一般に感電防止のためにケースの接地線とも共通になっ
ている。このため、接地線を外すことは、ケースの接地
線もなくなることになるので安全上問題である。このた
めに接地線11そのものを完全に除去することは都合が悪
い。そこで本発明においては接地線11を直接接地せずに
高周波に対して比較的高インピーダンスとなるチョーク
コイルを直列に接続することによって上記問題点を解決
したものである。
ノイズ障害の一因が大地に漏洩する高周波電流によるも
のであることから、この高周波の大地への漏洩電流を低
減すれば改善できることに着目してなされたものであ
る。大地に漏洩する電流は溶接電源の接地線11を通って
流れるものであることから、この接地線を除去すると漏
洩電流そのものはほとんどなくなる。しかし、接地線は
一般に感電防止のためにケースの接地線とも共通になっ
ている。このため、接地線を外すことは、ケースの接地
線もなくなることになるので安全上問題である。このた
めに接地線11そのものを完全に除去することは都合が悪
い。そこで本発明においては接地線11を直接接地せずに
高周波に対して比較的高インピーダンスとなるチョーク
コイルを直列に接続することによって上記問題点を解決
したものである。
＜実施例＞ 第１図に本発明の実施例を示す。同図において１ない
し11は第４図に示した従来装置と同機能のものに同符号
を付してある。12はチョークコイルであり、コンデンサ
7aと7bとの接続点と接地線11との間に直列に接続されて
いる。このチョークコイル12は高周波発生回路２の出力
周波数に対して高いインピーダンスを示すものを用い
る。
し11は第４図に示した従来装置と同機能のものに同符号
を付してある。12はチョークコイルであり、コンデンサ
7aと7bとの接続点と接地線11との間に直列に接続されて
いる。このチョークコイル12は高周波発生回路２の出力
周波数に対して高いインピーダンスを示すものを用い
る。
第１図の実施例において接地線11を流れる電流につい
て第４図の従来装置と比較して考える。
て第４図の従来装置と比較して考える。
まず、第４図において接地線11を流れる高周波電流
は、接地線11を途中で切断したときに切断点に現われる
開放電圧e0を切断点から溶接装置側を見たときの高周波
に対する内部インピーダンスZ01で除した値、ie1＝e0/Z
01で示される。ここで内部インピーダンスZ01は電力ケ
ーブル10a,10b、非消耗電極４および被溶接物の各イン
ピーダンスおよび各ケーブル間、各ケーブルと大地との
間の浮遊容量および洩れ抵抗からなる洩れインピーダン
スからなるものである。また開放電圧e0は高周波発生回
路の出力電圧から電力ケーブル10a,10bのインピーダン
スおよびこれらの相互間の洩れインピーダンスによる電
圧降下を差引いた電圧である。
は、接地線11を途中で切断したときに切断点に現われる
開放電圧e0を切断点から溶接装置側を見たときの高周波
に対する内部インピーダンスZ01で除した値、ie1＝e0/Z
01で示される。ここで内部インピーダンスZ01は電力ケ
ーブル10a,10b、非消耗電極４および被溶接物の各イン
ピーダンスおよび各ケーブル間、各ケーブルと大地との
間の浮遊容量および洩れ抵抗からなる洩れインピーダン
スからなるものである。また開放電圧e0は高周波発生回
路の出力電圧から電力ケーブル10a,10bのインピーダン
スおよびこれらの相互間の洩れインピーダンスによる電
圧降下を差引いた電圧である。
これに対して第１図においては、接地線11を途中で切
断したときに現われる開放電圧は先の従来装置と同じe0
であるが、内部インピーダンスは従来装置における内部
インピーダンスZ01にチョークコイル12のインピーダン
スZcが直列に入った値Z02＝Z01＋Zcであるから、接地線
11に流れる電流ie2は、ie2＝e0/Z02＝e0/（Z01＋Zc）と
なる。この結果、第１図の実施例における大地電位の変
化は、大地のインピーダンスをZeとすれば、 ie2・Ze＝e0・Ze/（Z01＋Zc） となって、先の従来装置における大地の電位変化ie1・Z
e＝e0・Ze/Z01よりも小となる。それ故チョークコイル1
2のインピーダンスを高周波発生回路２の出力周波数に
おいて、内部インピーダンス（各ケーブル等のインピー
ダンスと洩れインピーダンスの総合値）に比較して大き
な値のものに設定しておけば、高周波による大地の電位
変動を十分小さくできる。また、通常アーク溶接用の電
源１のケース部は、保安上の配慮から接地されるが、こ
のケース接地線を介しても高周波がもれないようにケー
ス接地線をコンデンサ7a,7bとの接続点に接続するとよ
い。この場合、チョークコイル12は、高周波電源２の出
力周波数に対してのみ高いインピーダンスとなり、アー
ク溶接電源１の出力やその電源となる商用電源がケース
にもれても十分に安全な接地効果が得られる。
断したときに現われる開放電圧は先の従来装置と同じe0
であるが、内部インピーダンスは従来装置における内部
インピーダンスZ01にチョークコイル12のインピーダン
スZcが直列に入った値Z02＝Z01＋Zcであるから、接地線
11に流れる電流ie2は、ie2＝e0/Z02＝e0/（Z01＋Zc）と
なる。この結果、第１図の実施例における大地電位の変
化は、大地のインピーダンスをZeとすれば、 ie2・Ze＝e0・Ze/（Z01＋Zc） となって、先の従来装置における大地の電位変化ie1・Z
e＝e0・Ze/Z01よりも小となる。それ故チョークコイル1
2のインピーダンスを高周波発生回路２の出力周波数に
おいて、内部インピーダンス（各ケーブル等のインピー
ダンスと洩れインピーダンスの総合値）に比較して大き
な値のものに設定しておけば、高周波による大地の電位
変動を十分小さくできる。また、通常アーク溶接用の電
源１のケース部は、保安上の配慮から接地されるが、こ
のケース接地線を介しても高周波がもれないようにケー
ス接地線をコンデンサ7a,7bとの接続点に接続するとよ
い。この場合、チョークコイル12は、高周波電源２の出
力周波数に対してのみ高いインピーダンスとなり、アー
ク溶接電源１の出力やその電源となる商用電源がケース
にもれても十分に安全な接地効果が得られる。
第２図は、高周波発生回路の出力を溶接電源に重畳す
るためのカップリングコイルの二次巻線を3b1と3b2との
２個に分割し、非消耗電極４側のケーブル10aと被溶接
物５側のケーブル10bとにそれぞれ直列にしたものであ
って、高周波の洩れをより少なくしたものである。
るためのカップリングコイルの二次巻線を3b1と3b2との
２個に分割し、非消耗電極４側のケーブル10aと被溶接
物５側のケーブル10bとにそれぞれ直列にしたものであ
って、高周波の洩れをより少なくしたものである。
第３図は、２分割したカップリングコイルの２次巻線
をコンデンサ7aと7bとにそれぞれ直列に接続したもので
あり、この場合はカップリングコイル3b1,3b2にて重畳
された高周波電圧がアーク溶接電源側に混入しないよう
にチョークコイル13a,13bをアーク溶接電源１の出力端
子に直列に接続しておく。
をコンデンサ7aと7bとにそれぞれ直列に接続したもので
あり、この場合はカップリングコイル3b1,3b2にて重畳
された高周波電圧がアーク溶接電源側に混入しないよう
にチョークコイル13a,13bをアーク溶接電源１の出力端
子に直列に接続しておく。
第２図および第３図の各実施例おいて、接地線に流れ
る電流はいずれもチョークコイル12のインピーダンスZc
によって大巾に低減され、これによって大地電位の変動
が低減される。
る電流はいずれもチョークコイル12のインピーダンスZc
によって大巾に低減され、これによって大地電位の変動
が低減される。
＜発明の効果＞ 本発明においては、上記のようにチョークコイルを追
加することによって接地線に洩れる高周波電流が減少す
るので、大地電位の変動が低減されて、近隣の電子機器
に対する高周波ノイズが減少する。また洩れ電流が減少
した分だけ非消耗電極と被溶接物との間に供給される高
周波エネルギーが増加してより確実なアークスタートが
実現できるものである。このことは逆に高周波発生回路
の出力を低減することができることを意味し、これによ
ってケーブル等からの輻射や誘導による高周波の伝播が
少なくなるなど多くの効果を有するものである。
加することによって接地線に洩れる高周波電流が減少す
るので、大地電位の変動が低減されて、近隣の電子機器
に対する高周波ノイズが減少する。また洩れ電流が減少
した分だけ非消耗電極と被溶接物との間に供給される高
周波エネルギーが増加してより確実なアークスタートが
実現できるものである。このことは逆に高周波発生回路
の出力を低減することができることを意味し、これによ
ってケーブル等からの輻射や誘導による高周波の伝播が
少なくなるなど多くの効果を有するものである。
第１図ないし第３図は、本発明の実施例を示す接続図、
第４図は従来の装置の例を示す接続図である。 １……アーク溶接電源、２……高周波発生回路、 3a,3b,3b1,3b2……カップリングコイル、 ４……非消耗電極、５……被溶接物、 6,7a,7b……コンデンサ、11……接地線、 12……チョークコイル
第４図は従来の装置の例を示す接続図である。 １……アーク溶接電源、２……高周波発生回路、 3a,3b,3b1,3b2……カップリングコイル、 ４……非消耗電極、５……被溶接物、 6,7a,7b……コンデンサ、11……接地線、 12……チョークコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福元 成美 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (72)発明者 石井 博幸 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (56)参考文献 特開 昭55−66074（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−135073（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】非消耗電極と被溶接物との間にアーク溶接
電源の出力に重畳して高周波電圧を印加して火花放電を
発生させ溶接アークを起動する方式のTIG溶接装置にお
いて、前記アーク溶接電源の出力端子間に２個の直列接
続されたコンデンサによって高周波バイパス回路を形成
し、前記２個の直列コンデンサの中間点を前記高周波電
圧に対して高インピーダンスとなるチョークコイルを介
して接地したTIG溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210953A JP2579830B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Ｔｉｇ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210953A JP2579830B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Ｔｉｇ溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135072A JPH04135072A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2579830B2 true JP2579830B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=16597843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2210953A Expired - Fee Related JP2579830B2 (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Ｔｉｇ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579830B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103111719B (zh) * | 2013-02-19 | 2015-05-13 | 广州友田机电设备有限公司 | 带直流电压输出的高频引弧电路 |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP2210953A patent/JP2579830B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04135072A (ja) | 1992-05-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |