JP3078150B2 - 直流アーク溶接機およびプラズマ切断機 - Google Patents
直流アーク溶接機およびプラズマ切断機Info
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- JP3078150B2 JP3078150B2 JP05153086A JP15308693A JP3078150B2 JP 3078150 B2 JP3078150 B2 JP 3078150B2 JP 05153086 A JP05153086 A JP 05153086A JP 15308693 A JP15308693 A JP 15308693A JP 3078150 B2 JP3078150 B2 JP 3078150B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高周波ノイズの発生を伴
わず完璧なアークスタート特性を有し、かつ延長ケーブ
ル使用時にも非接触でアークスタート特性を飛躍的に向
上させた直流アーク溶接機およびプラズマ切断機に関す
る。
わず完璧なアークスタート特性を有し、かつ延長ケーブ
ル使用時にも非接触でアークスタート特性を飛躍的に向
上させた直流アーク溶接機およびプラズマ切断機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電極と母材を非接触でアーク起動させる
従来の溶接機または切断機の非接触スタート回路の回路
構成例を図２に示す。図２において、１は垂下特性また
は準定電圧特性を有する溶接または切断用直流電源であ
る第１の直流電源装置、２はアーク（溶接負荷または切
断負荷）、３は母材、４は電極、５はアーク発生検出
器、６は起動信号回路、７は起動信号を受けてからアー
ク発生まで閉じる接点、８は高圧トランスと発振コンデ
ンサおよび火花ギャップから成る高周波発生装置、９は
主回路に高周波を重畳するカップリングコイルである。
従来では、起動信号回路６の起動信号を受けてから、ア
ーク発生検出器５のアーク発生検出信号を受けるまで接
点７は閉じており、この間、高周波発生装置８で発生し
た高周波はカップリングコイル９を介して電極４と母材
３間に印加される。すなわちアークスタート時のみ、電
極４と母材３の間に高周波を印加し非接触スタートを可
能としてきた。
従来の溶接機または切断機の非接触スタート回路の回路
構成例を図２に示す。図２において、１は垂下特性また
は準定電圧特性を有する溶接または切断用直流電源であ
る第１の直流電源装置、２はアーク（溶接負荷または切
断負荷）、３は母材、４は電極、５はアーク発生検出
器、６は起動信号回路、７は起動信号を受けてからアー
ク発生まで閉じる接点、８は高圧トランスと発振コンデ
ンサおよび火花ギャップから成る高周波発生装置、９は
主回路に高周波を重畳するカップリングコイルである。
従来では、起動信号回路６の起動信号を受けてから、ア
ーク発生検出器５のアーク発生検出信号を受けるまで接
点７は閉じており、この間、高周波発生装置８で発生し
た高周波はカップリングコイル９を介して電極４と母材
３間に印加される。すなわちアークスタート時のみ、電
極４と母材３の間に高周波を印加し非接触スタートを可
能としてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、スタ
ート時に図５に示すような高周波が大量に発生する。ま
た、無負荷時には図８に示すように約５０ｄＢμＶの輻
射電界強度を発生する。したがって周辺のテレビやラジ
オまたはエレクトロニクス機器へ電波障害を与えること
はもちろん、自ら高周波誤動作を引き起こし、引いては
破壊に至るケースもある。また高周波勢力が強すぎるた
め電極表面を荒し、アークスタート繰り返し時の起動特
性を損ねるという欠点も有していた。また中心周波数が
約１ＭＨｚの高周波のため、２次側ケーブル延長時に高
周波が途中でリークし、トーチ先端まで届かずアークス
タートしないなどの数々の解決せねばならない問題があ
った。図７に示すように従来機では、延長ケーブルが５
０ｍ以上ではアークスタートは不可であった。
ート時に図５に示すような高周波が大量に発生する。ま
た、無負荷時には図８に示すように約５０ｄＢμＶの輻
射電界強度を発生する。したがって周辺のテレビやラジ
オまたはエレクトロニクス機器へ電波障害を与えること
はもちろん、自ら高周波誤動作を引き起こし、引いては
破壊に至るケースもある。また高周波勢力が強すぎるた
め電極表面を荒し、アークスタート繰り返し時の起動特
性を損ねるという欠点も有していた。また中心周波数が
約１ＭＨｚの高周波のため、２次側ケーブル延長時に高
周波が途中でリークし、トーチ先端まで届かずアークス
タートしないなどの数々の解決せねばならない問題があ
った。図７に示すように従来機では、延長ケーブルが５
０ｍ以上ではアークスタートは不可であった。
【０００４】本発明は上記問題を解決するもので、ノイ
ズレス、延長ケーブル特性の優れた非接触アークスター
ト式の直流アーク溶接機またはプラズマ切断機を提供す
ることを目的とする。
ズレス、延長ケーブル特性の優れた非接触アークスター
ト式の直流アーク溶接機またはプラズマ切断機を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の直流アーク溶接機またはプラズマ切断機は、
垂下特性または準定電圧特性を有し、直流電圧出力をス
イッチング素子を介して溶接負荷または切断負荷に供給
する第１の直流電源装置と、前記溶接負荷または切断負
荷の両端に直流高電圧を印加する垂下特性型の第２の直
流電源装置と、前記第２の直流電源装置による放電を検
出する放電検出手段とを備え、アーク起動時にのみ第２
の直流電源装置から前記溶接負荷または切断負荷にのみ
直流高電圧を印加し、前記放電検出手段からの信号によ
り、上記スイッチング素子を導通させて前記第１の直流
電源装置から前記溶接負荷または切断負荷に電圧を印加
するとともに、前記溶接負荷間または切断負荷間を非接
触状態としてアークスタートする非接触アークスタート
式であるように構成したものである。
に本発明の直流アーク溶接機またはプラズマ切断機は、
垂下特性または準定電圧特性を有し、直流電圧出力をス
イッチング素子を介して溶接負荷または切断負荷に供給
する第１の直流電源装置と、前記溶接負荷または切断負
荷の両端に直流高電圧を印加する垂下特性型の第２の直
流電源装置と、前記第２の直流電源装置による放電を検
出する放電検出手段とを備え、アーク起動時にのみ第２
の直流電源装置から前記溶接負荷または切断負荷にのみ
直流高電圧を印加し、前記放電検出手段からの信号によ
り、上記スイッチング素子を導通させて前記第１の直流
電源装置から前記溶接負荷または切断負荷に電圧を印加
するとともに、前記溶接負荷間または切断負荷間を非接
触状態としてアークスタートする非接触アークスタート
式であるように構成したものである。
【０００６】
【作用】上記構成により、アーク起動時には第２の直流
電源装置からの約４ＫＶの直流高電圧が電極と母材間に
印加されることになるので、ケーブルを延長しても充分
非接触スタートは可能である。しかも直流高電圧でする
ため無負荷時のノイズ発生もない。また高周波により電
極表面を荒すこともないため、電極の寿命も向上でき
る。また、この直流高電圧はアーク起動時にのみ負荷に
のみ印加され、第１の直流電源装置に印加されることは
ないので、第１の直流電源装置の制御素子がこの第２の
直流電源装置の直流高電圧によって破壊されることを防
止できる。
電源装置からの約４ＫＶの直流高電圧が電極と母材間に
印加されることになるので、ケーブルを延長しても充分
非接触スタートは可能である。しかも直流高電圧でする
ため無負荷時のノイズ発生もない。また高周波により電
極表面を荒すこともないため、電極の寿命も向上でき
る。また、この直流高電圧はアーク起動時にのみ負荷に
のみ印加され、第１の直流電源装置に印加されることは
ないので、第１の直流電源装置の制御素子がこの第２の
直流電源装置の直流高電圧によって破壊されることを防
止できる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例の直流アーク溶接機およ
びプラズマ切断機の非接触スタート回路の構成を示す回
路構成図である。図１において、垂下特性または準定電
圧特性を有する溶接または切断用直流電源である第１の
直流電源装置１はスイッチング素子である単方向整流素
子１１を介してアーク（溶接負荷または切断負荷）２に
直流電圧を供給する。１０は約４ＫＶの直流高電圧発生
器となる直流高電圧印加用垂下特性型の第２の直流電源
装置で、溶接負荷または切断負荷の両端の電極４と母材
３間に直流高電圧を印加する。１２は第２の直流電源装
置１０による電極４と母材３間での放電を検出する放電
検出器で、アーク発生直前の放電開始を検出して単方向
整流素子１１を閉じるように動作する。したがって、第
２の直流電源装置１０の直流高電圧が電極４と母材３の
間にのみ印加されるように、単方向整流素子１１で第１
の直流電源装置１への高電圧印加は防止されることにな
る。また接点７は起動信号回路６の起動信号を受けてか
らアーク発生検出器５のアーク発生検出まで閉じるの
で、図３に示すように、第２の直流電源装置１０は時刻
ｔ1 からｔ2 まで出力を発生し、電極４と母材３間へ図
４に示すような約４ＫＶの直流高電圧を印加する。ま
た、放電検出器１２は、図３に示すように、アーク発生
時刻ｔ2 直前の時刻ｔ1 ′からアーク発生直後の時刻ｔ
2 ′までの間に信号を出力し、この信号により単方向整
流素子１１が導通し、その後は導通状態を維持する。
する。図１は本発明の一実施例の直流アーク溶接機およ
びプラズマ切断機の非接触スタート回路の構成を示す回
路構成図である。図１において、垂下特性または準定電
圧特性を有する溶接または切断用直流電源である第１の
直流電源装置１はスイッチング素子である単方向整流素
子１１を介してアーク（溶接負荷または切断負荷）２に
直流電圧を供給する。１０は約４ＫＶの直流高電圧発生
器となる直流高電圧印加用垂下特性型の第２の直流電源
装置で、溶接負荷または切断負荷の両端の電極４と母材
３間に直流高電圧を印加する。１２は第２の直流電源装
置１０による電極４と母材３間での放電を検出する放電
検出器で、アーク発生直前の放電開始を検出して単方向
整流素子１１を閉じるように動作する。したがって、第
２の直流電源装置１０の直流高電圧が電極４と母材３の
間にのみ印加されるように、単方向整流素子１１で第１
の直流電源装置１への高電圧印加は防止されることにな
る。また接点７は起動信号回路６の起動信号を受けてか
らアーク発生検出器５のアーク発生検出まで閉じるの
で、図３に示すように、第２の直流電源装置１０は時刻
ｔ1 からｔ2 まで出力を発生し、電極４と母材３間へ図
４に示すような約４ＫＶの直流高電圧を印加する。ま
た、放電検出器１２は、図３に示すように、アーク発生
時刻ｔ2 直前の時刻ｔ1 ′からアーク発生直後の時刻ｔ
2 ′までの間に信号を出力し、この信号により単方向整
流素子１１が導通し、その後は導通状態を維持する。
【０００８】なお、本実施例では、第２の直流電源装置
１０による直流高電圧の溶接負荷または切断負荷の両端
への印加は、アーク発生時までの時刻ｔ1 〜ｔ2 の間と
している。このときの出力静特性は図６のようになり、
無負荷時には第２の直流電源装置出力が、またアーク移
行後は第１の直流電源装置出力が電極と母材間に印加さ
れるため、電極と母材間の非接触スタートによる溶接ま
たは切断が可能となる。
１０による直流高電圧の溶接負荷または切断負荷の両端
への印加は、アーク発生時までの時刻ｔ1 〜ｔ2 の間と
している。このときの出力静特性は図６のようになり、
無負荷時には第２の直流電源装置出力が、またアーク移
行後は第１の直流電源装置出力が電極と母材間に印加さ
れるため、電極と母材間の非接触スタートによる溶接ま
たは切断が可能となる。
【０００９】本実施例によれば、図８に示すようにＥＭ
Ｃ試験法によると、雑音電界強度が従来機に対し約３０
ｄＢμＶ低下する。また図７に示すように、アークスタ
ート率も従来機に比べ延長ケーブルを負荷すればするほ
ど大幅に向上する。従来機では高周波が途中でリーク
し、５０ｍまでしかアークスタートしないのに対し、本
実施例では１００ｍ延長してもパーフェクトのアークス
タート性能を示す。ここで、試験は下記のような条件で
実施された。
Ｃ試験法によると、雑音電界強度が従来機に対し約３０
ｄＢμＶ低下する。また図７に示すように、アークスタ
ート率も従来機に比べ延長ケーブルを負荷すればするほ
ど大幅に向上する。従来機では高周波が途中でリーク
し、５０ｍまでしかアークスタートしないのに対し、本
実施例では１００ｍ延長してもパーフェクトのアークス
タート性能を示す。ここで、試験は下記のような条件で
実施された。
【００１０】試験条件 ・電極…トリウム入りタングステン ２．４φ ・Ａｒガス…５１／ｍｉｎ ・電極母材間距離…３ｍｍ ・電流…５０Ａ ・トーチスイッチＯＮ／ＯＦＦ周期…２秒ＯＮ／１３秒
ＯＦＦ ・試験回数…１００回繰り返し
ＯＦＦ ・試験回数…１００回繰り返し
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アーク起
動時には第２の直流電源装置の直流高電圧が電極と母材
の間に印加されるので、ケーブルを延長しても充分非接
触スタートが可能である。しかも直流高電圧でするため
無負荷時のノイズ発生もなく、周辺のテレビやエレクト
ロニクス機器への電波障害を起こすこともなく、自ら高
周波誤動作を引き起こすこともない。さらに、高周波に
より電極表面を荒すこともないため、電極の寿命も向上
できる。また、この直流高電圧はアーク起動時にのみ負
荷にのみ印加され、第１の直流電源装置に印加されるこ
とはないので、第１の直流電源装置の制御素子がこの第
２の直流電源装置の直流高電圧によって破壊されること
を防止できる。
動時には第２の直流電源装置の直流高電圧が電極と母材
の間に印加されるので、ケーブルを延長しても充分非接
触スタートが可能である。しかも直流高電圧でするため
無負荷時のノイズ発生もなく、周辺のテレビやエレクト
ロニクス機器への電波障害を起こすこともなく、自ら高
周波誤動作を引き起こすこともない。さらに、高周波に
より電極表面を荒すこともないため、電極の寿命も向上
できる。また、この直流高電圧はアーク起動時にのみ負
荷にのみ印加され、第１の直流電源装置に印加されるこ
とはないので、第１の直流電源装置の制御素子がこの第
２の直流電源装置の直流高電圧によって破壊されること
を防止できる。
【図１】本発明の一実施例の電流アーク溶接機およびプ
ラズマ切断機の非接触スタート回路の回路構成図
ラズマ切断機の非接触スタート回路の回路構成図
【図２】従来機による非接触スタート回路の回路構成図
【図３】本発明による直流高圧の印加タイミングを示す
図
図
【図４】本発明による電極と母材間へ印加される電圧波
形図
形図
【図５】従来機による電極と母材間へ印加される電圧波
形図
形図
【図６】本発明による出力静特性図
【図７】本発明と従来機によるアークスタート性能の試
験結果を示す図
験結果を示す図
【図８】本発明と従来機による輻射雑音電解強度のデー
タ例を示す図
タ例を示す図
１ 溶接または切断用直流電源である第１の直流電源
装置 ２ アーク（溶接負荷または切断負荷） ３ 母材 ４ 電極 ５ アーク発生検出器 ６ 起動信号回路 ７ 起動信号を受けてからアーク発生まで閉じる接点 １０ 直流高電圧印加用垂下特性型電源である第２の直
流電源装置 １１ スイッチング素子である単方向整流素子 １２ 放電検出器
装置 ２ アーク（溶接負荷または切断負荷） ３ 母材 ４ 電極 ５ アーク発生検出器 ６ 起動信号回路 ７ 起動信号を受けてからアーク発生まで閉じる接点 １０ 直流高電圧印加用垂下特性型電源である第２の直
流電源装置 １１ スイッチング素子である単方向整流素子 １２ 放電検出器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−34277（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−264167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−292273（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−63136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−78947（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−106271（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−121462（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭56−17773（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/067 B23K 9/073 B23K 9/10 B23K 10/00
Claims (2)
- 【請求項１】 垂下特性または準定電圧特性を有し、直
流電圧出力をスイッチング素子を介して溶接負荷に供給
する第１の直流電源装置と、前記溶接負荷の両端に直流
高電圧を印加する垂下特性型の第２の直流電源装置と、
前記第２の直流電源装置による放電を検出する放電検出
手段とを備え、アーク起動時にのみ第２の直流電源装置
から前記溶接負荷にのみ直流高電圧を印加し、前記放電
検出手段からの信号により、上記スイッチング素子を導
通させて前記第１の直流電源装置から前記溶接負荷に電
圧を印加するとともに、前記溶接負荷間を非接触状態と
してアークスタートする非接触アークスタート式である
ことを特徴とする直流アーク溶接機。 - 【請求項２】 垂下特性または準定電圧特性を有し、直
流電圧出力をスイッチング素子を介して切断負荷に供給
する第１の直流電源装置と、前記切断負荷の両端に直流
高電圧を印加する垂下特性型の第２の直流電源装置と、
前記第２の直流電源装置による放電を検出する放電検出
手段とを備え、アーク起動時にのみ第２の直流電源装置
から前記切断負荷にのみ直流高電圧を印加し、前記放電
検出手段からの信号により、上記スイッチング素子を導
通させて前記第１の直流電源装置から前記切断負荷に電
圧を印加するとともに、前記切断負荷間を非接触状態と
してアークスタートする非接触アークスタート式である
ことを特徴とするプラズマ切断機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05153086A JP3078150B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 直流アーク溶接機およびプラズマ切断機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05153086A JP3078150B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 直流アーク溶接機およびプラズマ切断機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079137A JPH079137A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3078150B2 true JP3078150B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15554675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05153086A Expired - Fee Related JP3078150B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 直流アーク溶接機およびプラズマ切断機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078150B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105191111B (zh) * | 2013-07-31 | 2019-04-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 高频产生装置以及放电加工电源装置 |
| KR200483522Y1 (ko) * | 2016-04-07 | 2017-05-24 | 박광호 | 용접기용 구동전원 공급회로 |
| CN115519212A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-12-27 | 保利长大工程有限公司 | 一种智能焊接系统及其智能控制方法 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP05153086A patent/JP3078150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079137A (ja) | 1995-01-13 |
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