JP2690509B2 - アーク溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえば非消耗電極を用い不活性ガス雰
囲気中でアークを発生させ溶接を行うアーク溶接装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来のティグ溶接装置からなるアーク溶接装置は、非
消耗電極を用いて不活性ガス雰囲気中でアークを発生さ
せ溶接を行っている。

また、一般に、アーク溶接装置のアークスタート手段
は、高周波電圧を用いる高周波スタート手段であるアー
クスタート回路が用いられている。

このアークスタート回路を用いたアーク溶接装置を第
３図に基づいて説明する。

このアーク溶接装置は、第３図に示すように、起動ス
イッチ14が投入されることにより高周波火花放電を発生
するアークスタート回路17と、この高周波火花放電を高
周波電圧に変換して溶接電源（図示せず）の出力に重畳
するためのカップリングトランス16とを備えている。

アークスタート回路17は、火花ギャップ11と、高周波
コンデンサ12および昇圧トランス13から構成している。

そして、溶接電源の出力端にコンデンサ８を並列に接
続している。溶接電源の出力端の一方に溶接用トーチ９
を接続している。また、溶接電源の出力端の他方には、
カップリングトランス16を介し溶接母材10が接続されて
いる。溶接用トーチ９には非消耗電極20が設けられてい
る。

このアーク溶接装置は、起動スイッチ14が投入される
ことにより、交流電源15がアークスタート回路17の昇圧
トランス13に印加され昇圧トランス13の２次側に高電圧
が発生する。これにより、火花ギャップ11が高周波火花
放電を発生させる。そして、火花ギャップ11の高周波火
花放電により、カップリングトランス16の２次側に高周
波高電圧が発生する。このカップリングトランス16の２
次側に発生した高周波高電圧が溶接電源の出力に重畳し
て、溶接用トーチ９の非消耗電極20と溶接母材10間に高
周波アーク放電を発生させてアークスタートを行ってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来のアーク溶接装置は、アークスタート回路17
の高周波火花放電により、高周波ノイズが発生する。そ
して、このアーク溶接装置の周囲に高周波ノイズを放射
し、テレビやラジオ等の民生機器に雑音障害を発生させ
るばかりでなく、マイクロコンピュータ等の電子機器を
組み込んだ自動機器を誤動作させるという問題があっ
た。

また、この高周波ノイズのため、電子機器を組み込ん
だ自動機器とアーク溶接装置とを組み合わせて溶接の自
動化を図るためには、自動機器側にフィルタや電磁シー
ルド等の特別な施設を用いて高周波ノイズ対策を行わな
ければならなず、多大の費用を要するという問題があっ
た。

したがって、この発明の目的は、簡単な構成で高周波
ノイズの発生をなくすことができるアーク溶接装置を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のアーク溶接装置は、非消耗電極と母材との
間に電圧を印加する溶接電源と、非消耗電極と母材との
間の気中絶縁を破壊する高電圧の単一パルスを発生する
単一パルス発生回路と、この単一パルス発生回路からの
単一パルスを溶接電源の出力に重畳するための重畳手段
とを備えた構成としている。

〔作 用〕

この発明の構成によれば、単一パルス発生回路で高電
圧の単一パルスを発生させ、この単一パルスを重畳手段
により溶接電源の出力に重畳させるようにしたので、単
一パルス発生回路からの高電圧の単一パルスにより、溶
接用トーチの非消耗電極と溶接母材との間の絶縁が破壊
され、アーク放電を開始する。

〔実施例〕

この発明のアーク溶接装置の実施例を第１図および第
２図に基づいて説明する。

このアーク溶接装置は、第１図に示すように、例えば
起動スイッチ１の信号を受けて高電圧の単一パルスを発
生する単一パルス発生回路２と、この単一パルス発生回
路２からの単一パルスを溶接電源（図示せず）の出力に
重畳するためのカップリングトランスからなる重畳手段
３とを備えている。そして、非消耗電極20を用い不活性
ガス雰囲気中でアークを発生させ溶接を行っている。

単一パルス発生回路２は、第１図に示すように、パル
ストランス4,抵抗5,サイリスタ６および直流電源７から
構成している。

起動スイッチ１は、単一パルス発生回路２の抵抗５と
サイリスタ６のゲートとの間に接続されている。

そして、溶接電源の出力端にコンデンサ８が並列に接
続されている。また、溶接電源の一方の出力端に溶接用
トーチ９が接続され、溶接電源の他方の出力端に重畳手
段３を介し溶接母材10が接続されている。溶接用トーチ
９には非消耗電極20が設けられている。

このアーク溶接装置は、起動スイッチ１が投入される
と、単一パルス発生回路２の抵抗５を介しサイリスタ６
のゲートに、第２図（ａ）に示すような信号が加えら
れ、サイリスタ６がオンとなる。そして、パルストラン
ス４の１次側に直流電源７の電圧が印加される。これに
より、パルストランス４は、パルストランス４の２次側
に第２図（ｂ）に示すような高電圧の単一パルスを発生
する。

この単一パルス発生回路２は、起動スイッチ１が第２
図（ａ）に示すように時間ｔに投入されると、起動スイ
ッチ１の投入に応答して第２図（ｂ）に示すように、パ
ルストランス４の２次側に高電圧パルスを１発だけ発生
する。

そして、パルストランス４の２次側に発生した高電圧
の単一パルスが重畳手段３の１次側に加えられる。これ
により、重畳手段３の２次側にも同じくパルス状の高電
圧が発生する。そして、このパルス状の高電圧が溶接電
源の出力に重畳され、溶接用トーチ９の非消耗電極20と
溶接母材10との間にパルス状の高電圧が印加される。

したがって、溶接用トーチ９と溶接母材10とを接近さ
せた状態で起動スイッチ１を投入すると、前記した溶接
電源の出力に重畳されたパルス状の高電圧により、溶接
用トーチ９の非消耗電極20と溶接母材10との間の不活性
ガス雰囲気中の絶縁が破壊される。そして、非消耗電極
20と溶接母材10との間にアーク放電が開始され、アーク
スタートが完了する。

このように、このアーク溶接装置は、第３図に示す従
来例のように高周波ノイズの発生原因となる高周波火花
放電を用いたアークスタート回路17を使用せずに、簡単
な構成で、アークスタートを完了することができる。し
たがって、簡単な構成で、高周波ノイズの発生をなくす
ことができる。

また、この実施例のアーク溶接装置は、高周波ノイズ
の発生がないので、パーソナルコンピュータやマイクロ
コンピュータ等を使用した電子制御機器と組み合わせて
溶接の自動化を図る際に、フィルタや電磁シールド等の
特別な高周波ノイズ対策を行う必要がなくなる。さら
に、ラジオやテレビ等の一般民生機器に与える電磁障害
を防止でき、民家に接近した場所でもアーク溶接を行う
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明のアーク溶接装置は、単一パルス発生回路で
高電圧の単一パルスを発生させ、この単一パルスを重畳
手段により溶接電源の出力に重畳させるようにしたの
で、簡単な構成で高周波ノイズをなくすことができる。
また、アークスタート時のパルスが単一であるため、高
電圧の印加が１回に限られることとなり、高電圧が作業
者の意図しない長時間にわたって印加されることがな
く、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の概略構成を示す回路図、第
２図は第１図の単一パルス発生回路の波形図、第３図は
従来のアーク溶接装置の概略構成を示す回路図である。 ２……単一パルス発生回路、３……重畳手段、20……非
消耗電極

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非消耗電極と母材との間に電圧を印加する
   溶接電源と、前記非消耗電極と前記母材との間の気中絶
   縁を破壊する高電圧の単一パルスを発生する単一パルス
   発生回路と、この単一パルス発生回路からの単一パルス
   を前記溶接電源の出力に重畳するための重畳手段とを備
   えたアーク溶接装置。