JP5263462B1 - 溶接装置 - Google Patents
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Abstract
溶接装置は、流量調整器が設けられたガス供給源から溶接トーチに至るまでのシールドガスの供給経路の途中に溶接機を設けた装置である。この溶接装置は、シールドガスの供給経路に少なくとも2つの弁を直列に設け、第1の弁を溶接トーチに近い側に配置し、第2の弁をガス供給源に近い側に配置する。そして、溶接装置は溶接トーチにシールドガスを供給する際に、第1の弁を開とし、第1の弁を開としてから第1の所定時間後に第2の弁を開とする。
Description
本発明は、シールドガスを用いて溶接を行う溶接装置に関する。
近年、環境やエネルギーが社会問題となり企業全体の環境や省エネに対する意識が非常に高くなっている。このような状況下で、溶接機の省エネ効果が重要視されている。
従来の溶接機を備えた溶接装置として、溶接機内にシールドガスの送給を制御するための弁を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来の溶接装置では、ガスボンベに取り付けられたガスレギュレータを最大限に開く、あるいは、溶接中において必要なガス流量は変化するが必要な最大ガス流量に合わせてガスレギュレータを開き、シールドガスを供給しながら溶接を行うものがあった。
図8を用いて、従来の溶接装置について説明する。図8は従来の溶接装置とその周辺機器等の概略構成を示す正面図である。
図8に示すように、溶接機101は、溶接トーチ114とガスボンベ105とに接続されている。溶接機1には、シールドガスの供給を制御する弁であるガスバルブ102が設けられている。ガスボンベ105には、シールドガスの流量を調整するための流量調整器としてガスレギュレータ106が設けられている。
次に、図8に示す溶接装置の動作について説明する。
溶接前の準備として、ガスレギュレータ106によりシールドガスの流量を設定する。そして、溶接トーチ114に設けられている図示しないトーチスイッチを押すと、溶接開始信号が溶接機101に送られる。溶接開始信号を受信した溶接機101がガスバルブ102を開くことにより、溶接トーチ114にシールドガスが供給される。
なお、ガスバルブ102は、閉じるか開くかの動作を行うものであり、例えば半分だけ開くといったような機能は有していない。
従来の溶接装置では、溶接を開始してシールドガスを流す際、ガスバルブ102を「開」とした場合に、ガスホース内に溜まったシールドガスが一気に放出されてシールドガスの突出が起こる。これにより、無駄なシールドガスが放出されてしまうといった課題があった。
また、従来の溶接装置では、溶接期間中においてガス流量が一番多い期間に合わせてガスレギュレータ106を設定している。そのため、ガスが微量ですむ溶接期間においても無駄に多くのガスを流しており、シールドガスの無駄が生じている。
なお、溶接終了ごとにガス流量の変更は可能であるが、集中配管や、ガスレギュレータ106のある場所までの距離が長い事など、作業者がわざわざ変更することが作業中断となり、効率が悪くなる。
本発明は、溶接開始時のガスの突出を防止して、シールドガスの無駄を抑制することができる溶接装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明の溶接装置は、ガス供給源から溶接トーチに至るまでのシールドガスの供給経路の途中に溶接機を有する溶接装置である。本発明の溶接装置は、上記シールドガスの供給経路に第1の弁および第2の弁を含む少なくとも2つの弁を直列に設け、上記第1の弁を上記溶接トーチに近い側に配置し、上記第2の弁を上記ガス供給源に近い側に配置している。そして、本発明の溶接装置は、上記溶接トーチに上記シールドガスを供給する際に、上記第1の弁を開とし、上記第1の弁を開としてから第1の所定時間が経過した後に、上記第2の弁を開とする構成からなる。
この構成により、溶接開始時のガスの突出を防止して、シールドガスの無駄を抑制することができる。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同じ構成要素については同じ符号を付しているので説明を省略する場合がある。
(実施の形態1)
図1から図3を用いて、本発明の実施の形態1の溶接装置について説明する。図1は、本実施の形態1における溶接装置とその周辺機器の概略構成を示す正面図である。図2は、本実施の形態1におけるガス流量調整装置の概略構成を示す正面図である。図3は、本実施の形態1における溶接装置の要部の概略構成を示す平面図である。
図1から図3を用いて、本発明の実施の形態1の溶接装置について説明する。図1は、本実施の形態1における溶接装置とその周辺機器の概略構成を示す正面図である。図2は、本実施の形態1におけるガス流量調整装置の概略構成を示す正面図である。図3は、本実施の形態1における溶接装置の要部の概略構成を示す平面図である。
図1に示すように、溶接機1は、溶接トーチ14とガス流量調整装置3に接続されている。ガス流量調整装置3は、ガスレギュレータ6を介してガス供給源であるガスボンベ5に接続されている。なお、溶接装置は、溶接機1とガス流量調整装置3とを少なくとも含んで構成されている。また、配管5aは、ガスボンベ5から溶接トーチ14までをつなぐ配管であり、ガスボンベ5から溶接トーチ14へシールドガスを供給している。
溶接機1には、シールドガスの供給を制御する第1の弁2としてのガスバルブ2が設けられている。ガス流量調整装置3には、シールドガスの供給を制御する第2の弁4としてのガスバルブ4が設けられている。ガスボンベ5には、シールドガスの流量を調整するための流量調整器としてのガスレギュレータ6が設けられている。
図2に示すように、ガス流量調整装置3は、シールドガスの供給を制御する第2の弁4としてのガスバルブ4と、ガス流量調整装置3の制御を行う制御部7と、シールドガスの流量を測定する流量センサ8と、を備えている。
図3に示すように、溶接機1は、溶接機1の制御を行う溶接制御部9を備えている。そして、溶接機1の溶接制御部9とガス流量調整装置3の制御部7との間で矢印19に示すように相互に情報のやり取りが行われる。
溶接機1は、図3に示すように記憶部16と、溶接電流設定部18と、流量決定部17と、を備えた構成としている。ここで、記憶部16は、設定溶接電流とシールドガス流量との定量的関係を対応付けた特性曲線を記憶する。溶接電流設定部18は、設定溶接電流を設定する。流量決定部17は、溶接電流設定部18で設定された設定溶接電流と記憶部16に記憶されている特性曲線に基づいてシールドガス流量を決定する。
このように、特性曲線を記憶する構成とすることで、シールドガスが設定溶接電流と同期し、自動でシールドガスをコントロールできる。高い溶接電流域と低い溶接電流域では、必要なシールドガス流量が異なる。そのため、低い溶接電流の時はシールドガス使用量が少なくなり、無駄なシールドガスを削減することでコストの削減が可能になる。
以上のように構成された溶接装置について、その動作を説明する。なお、最初に溶接開始時の動作について説明し、次いで、溶接終了時の動作について説明する。
先ず、本実施の形態1の溶接装置の溶接開始時の動作について説明する。
溶接前の準備として、ガスボンベ5に設けられたガスレギュレータ6によりシールドガスの流量を設定する。これにより、ガスボンベ5からガス流量調整装置3のガスバルブ4まで配管5aを介してシールドガスが流れる。
そして、溶接トーチ14の図示しないトーチスイッチがオンされて、溶接機1が動作を開始すると、予め溶接機1の溶接電流設定部18において設定された溶接電流指令値に基づいてガス流量出力値が決定される。具体的には、溶接機1の溶接制御部9は、溶接電流指令値とガス流量出力値とを対応付けた特性を、テーブルや数式などの形態で記憶している。そして、溶接制御部9は、設定された溶接電流指令値に基づいてガス流量出力値を決定する。すなわち、溶接制御部9は、設定溶接電流とシールドガス流量とを対応付けた特性を記憶する記憶部16の機能と、設定溶接電流と記憶している特性に基づいてシールドガス流量を決定する流量決定部17の機能を有している。そして、決定されたガス流量出力値は、ガス流量調整装置3の制御部7に送られ、制御部7からガスバルブ4に送信される。
また、溶接トーチ14の図示しないトーチスイッチがオンされると、その信号が溶接機1の溶接制御部9に送信され、溶接制御部9はガスバルブ2を制御し、ガスバルブ2を「開」動作させる。ここで、ガスバルブ2は、オン−オフのみを行うものであり、流量調整機能は有していない。
なお、溶接制御部9は計時機能を有しており、ガスバルブ2を「開」動作させてからの経過時間を計時し、「開」動作させてから予め決められた第1の所定時間が経過すると、第1の所定時間が経過したことを示す信号をガス流量調整装置3の制御部7に情報として送信する。ここで、第1の所定時間は、例えば10msecから100msec程度である。
溶接制御部9から第1の所定時間が経過したことを示す信号を受信した制御部7は、ガスバルブ4を制御し、ガスバルブ4を「開」動作させる。ここで、ガスバルブ4は、オン−オフ機能および流量調整機能を有している。
以上の動作により、ガスボンベ5から溶接トーチ14にシールドガスが供給される。
本実施の形態1の溶接装置では、上述のように、溶接トーチ14にシールドガスを供給する際、まず、溶接トーチ14に近い側のガスバルブである溶接機1のガスバルブ2(第1の弁2)を「開」動作させる。それから第1の所定時間が経過すると、ガスボンベ5に近い側のガスバルブであるガス流量調整装置3のガスバルブ4(第2の弁4)を「開」動作させる。これにより、ガス流量調整装置3を備えていない従来の溶接装置と比べ、シールドガスの圧力を抑制することができ、溶接開始時のシールドガスの突出を防止することができる。すなわち、溶接開始時のシールドガスの無駄を抑制することができる。
その理由は、ガスバルブ2を「開」動作させることにより、ガスバルブ4から溶接トーチ14までのシールドガス供給経路の配管5a内のシールドガスが溶接トーチ14側から排出され、この経路内のシールドガスの残留量、すなわち大気圧で換算したときのシールドガスの残留量が低減する。そして、この状態でガスバルブ4を「開」動作させることにより、ガスバルブ4をガスバルブ2より早く「開」動作させない。すなわち、例えばガスバルブ2とガスバルブ4とを同時に「開」動作させる場合よりも、シールドガスの供給圧力が低減される。なぜなら、ガスバルブ2を「開」とした後にガスバルブ4を「開」とすると、ガスバルブ4を「開」とする時に、上述のように配管5a内のシールドガスの残留量が低減しているからである。したがって、配管5aからのシールドガスの突出を防止することができる。
また、他の理由として、溶接機1のガスバルブ2から溶接トーチ14までの第1のシールドガス供給距離L1と、ガス流量調整装置3のガスバルブ4から溶接トーチ14までの第2のシールドガス供給距離L2とは、第2のシールドガス供給距離L2の方が長い。そして、従来の溶接装置におけるシールドガス供給距離は第1のシールドガス供給距離L1に相当し、本実施の形態1の溶接装置におけるシールドガス供給距離は第2のシールドガス供給距離L2に相当する。シールドガスが配管5aを介して供給される場合には、その配管5aの長さが長いほど、シールドガスの圧力は低減されて抑制される。従って、本実施の形態1の溶接装置の方が、シールドガスの圧力を抑制する効果が高く、溶接開始時のシールドガスの無駄を抑制することができる。
なお、溶接機1は、ガスボンベ5と直接接続されて使用される場合もあり、汎用性を考慮して内部にガスバルブ2が設けられており、このようにガスバルブ2を備えた溶接機1は広く知られている。そして、本実施の形態1の溶接装置は、このようなガスバルブ2を備えた溶接機1を備えた溶接装置に関するものである。
すなわち、本実施の形態1の溶接装置は、ガス供給源5から溶接トーチ14に至るまでのシールドガスの供給経路の途中に溶接機を有する溶接装置である。本実施の形態1の溶接装置は、シールドガスの供給経路に第1の弁2および第2の弁4を含む少なくとも2つの弁を直列に設け、第1の弁2を溶接トーチ14に近い側に配置し、第2の弁4をガス供給源5に近い側に配置している。そして、本実施の形態1の溶接装置は、溶接トーチ14にシールドガスを供給する際に、第1の弁2を開とし、第1の弁2を開としてから第1の所定時間が経過した後に、第2の弁4を開とする構成からなる。
この構成により、溶接開始時のガスの突出を防止して、シールドガスの無駄を抑制することができる。
次に、溶接終了時の動作について説明する。
溶接終了に際し、溶接トーチ14の図示しないトーチスイッチがオフされると、オフされたことを示す信号が溶接機1の溶接制御部9に入力される。そして、溶接制御部9は、この信号をガス流量調整装置3の制御部7に送る。溶接制御部9からの信号を受信した制御部7は、ガス流量調整装置3のガスバルブ4を制御して「閉」動作させる。
なお、制御部7は計時機能を有しており、ガスバルブ4を「閉」動作させてからの経過時間を計時し、「閉」動作させてから予め決められた第2の所定時間が経過すると、第2の所定時間が経過したことを溶接機1の溶接制御部9に送信する。ここで、第2の所定時間は、例えば10msecから100msec程度である。
制御部7から第2の所定時間が経過したことを示す信号を受信した溶接制御部9は、ガスバルブ2を制御し、ガスバルブ2を「閉」動作させる。
以上の動作により、ガスボンベ5から溶接トーチ14に供給されるシールドガスの供給が停止される。
本実施の形態1の溶接装置では、上述のように、溶接トーチ14へのシールドガスの供給を停止する際に、ガスボンベ5に近い側のガスバルブであるガス流量調整装置3のガスバルブ4(第2の弁4)を「閉」動作させる。それから第2の所定時間が経過すると、本実施の形態1の溶接装置は、溶接トーチ14に近い側のガスバルブである溶接機1のガスバルブ2(第1の弁2)を「閉」動作させる。
これにより、大気圧よりも十分に高い圧力のシールドガスがガスバルブ4からガスバルブ2までの配管5aに閉じ込められることなく、溶接トーチ14から大気に放出され、この配管5a内のシールドガスの圧力は、大気圧と同等程度に低減される。したがって、ガス流量調整装置3のガスバルブ4から溶接トーチ14に至るシールドガス供給経路の配管5a内に残留するシールドガス、すなわち大気圧で換算したときのシールドガスの残留量を低減することができる。そして、このように残留するシールドガスを低減することで、次回の溶接開始の際のシールドガスの突出の抑制に寄与することができる。すなわち、溶接開始時のシールドガスの無駄を抑制することができる。
以上のように、本実施の形態1の溶接装置では、溶接機1とガスボンベ5との間にガス流量調整装置3を設けている。そして、本実施の形態1の溶接装置では、溶接トーチ14にシールドガスを供給する際、溶接機1に設けられたガスバルブ2(第1の弁2)を「開」として第1の所定時間後にガス流量調整装置3に設けられたガスバルブ4(第2の弁4)を「開」とする例を示した。
しかし、ガス流量調整装置3を溶接機1と溶接トーチ14との間に設けるようにしてもよい。この場合、溶接トーチ14にシールドガスを供給する際には、ガス流量調整装置3に設けられたガスバルブ4を第1の弁として、「開」としてから第1の所定時間後に溶接機1に設けられたガスバルブ2を第2の弁として、「開」とする。
すなわち、ガスボンベ5から溶接トーチ14に至るまでのシールドガスの供給経路の途中に第1の弁および第2の弁を含む少なくとも2つの弁を直列に設ける。そして、溶接トーチ14にシールドガスを供給する際には、溶接トーチ14に近い側の第1の弁を「開」とし、この「開」としてから第1の所定時間が経過した後にガスボンベ5に近い側の第2の弁を「開」とすればよい。
また、溶接トーチ14へのシールドガスの供給を停止する際も同様に、ガスボンベ5に近い側の第2の弁を「閉」とし、この「閉」としてから第2の所定時間が経過した後に溶接トーチ14に近い側の第2の弁を「閉」とすればよい。
この構成により、溶接開始時のガスの突出を防止して、シールドガスの無駄を抑制することができる。なお、溶接装置は、上述の第1の弁および第2の弁以外の、例えばガスバルブ等の弁をさらに備えた構成としてもよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について、図4から図7を用いて説明する。図4は、溶接機の外観を示す斜視図である。図5は、溶接機の操作部の概略構成を示す正面図である。図6は、溶接電流とガス流量との関係を示す特性図である。図7は、図6の特性から変更された溶接電流とガス流量との関係を示す特性図である。
本発明の実施の形態2について、図4から図7を用いて説明する。図4は、溶接機の外観を示す斜視図である。図5は、溶接機の操作部の概略構成を示す正面図である。図6は、溶接電流とガス流量との関係を示す特性図である。図7は、図6の特性から変更された溶接電流とガス流量との関係を示す特性図である。
本実施の形態2の溶接装置が、実施の形態1と異なる主な点は、設定された溶接電流指令値に基づいて決定されたガス流量を変更可能とした点と、ガス流量を変更したことにより溶接電流指令値とガス流量出力値とを対応付けた特性を変更するようにした点である。
図4に示すように、溶接機1は、操作部15をさらに備えている。なお、溶接機1は、その内部に実施の形態1と同様に溶接制御部9を有し、記憶部16、流量決定部17および溶接電流設定部18を備えている。
図5に示すように、操作部15には、溶接電流設定部18の一部としての電流設定ボタン10と、シールドガスの流量変更部20の一部としてのガス流量設定ボタン11と、表示部12と、ジョグダイヤル13と、が設けられている。ここで、表示部12は、溶接電流の値やガス流量の値等を表示する。ジョグダイヤル13は、溶接電流の値やガス流量の値を変更する。また、溶接電流設定部18および流量変更部20には、溶接電流の値やガス流量の値などを入力するためのテンキーが操作部15の表面に備えられていてもよい。
したがって、図4に示す溶接機1は、流量決定部17で決定されたシールドガス流量を変更する流量変更部20を備えた構成としている。このように、流量変更部20を備える構成とすることで、設定溶接電流に対するシールドガス流量を自由に設定できる。従って、溶接条件によってシールドガス使用量が減り、更なるコストの削減が可能である。
先ず、溶接電流の設定とガス流量の決定について説明する。
図5の電流設定ボタン10を押すと、溶接電流を設定するモードとなる。そして、ジョグダイヤル13を回して表示部12に表示される溶接電流を設定したい値に合わせる。この状態で、再度、電流設定ボタン10を押すと、溶接電流が表示された値に設定される。
溶接制御部9は、図6に示す溶接電流の電流値とシールドガスのガス流量との関係を示す特性を、テーブルあるいは数式等として予め記憶部16に記憶している。なお、図6は、特性が一次曲線(直線)で表される一例を示している。溶接制御部9は、この特性と設定された溶接電流の電流値に基づいてガス流量を決定する。決定されたガス流量は、表示部12に表示される。
次に、上記で決定されたガス流量を変更する場合について説明する。
例えば、設定溶接電流として40Aが設定された場合、図6より、ガス流量は4L/minと決定される。このガス流量を、1L/minに変更したい場合について説明する。
上記のようにして設定溶接電流を40Aに設定すると、ガス流量が4L/minと決定され、設定溶接電流の値である40Aとガス流量の値である4L/minが、表示部12に表示される。この状態で、ガス流量設定ボタン11を押すと、ガス流量が変更可能なモードとなる。そして、ジョグダイヤル13を回して表示部12に表示されるガス流量を設定したい値、ここでは、1L/minに合わせる。その状態で、再度、ガス流量設定ボタン11を押すと、新たなガス流量が次に示すように設定される。
また、本実施の形態2の溶接機1は、上述のようにガス流量を変更すると、その変更に基づいて新たな溶接電流とガス流量との関係を示す特性を作成して溶接制御部9の記憶部16に記憶し、この新たな特性に基づいて溶接を行う機能を有している。以下にその詳細を説明する。
上述のように溶接電流40Aのときのガス流量を1L/minに変更すると、溶接制御部9は、変更されたガス流量の値と図6に示す特性に基づいて、図7に示す新たな特性を作成して溶接制御部9の記憶部16に記憶する。
より具体的には、図7に示すように溶接電流40Aと変更されたガス流量1L/minで示される位置を第2の変極点とする。そして、溶接電流40Aから所定値20Aだけ小さい溶接電流が20Aとガス流量が2L/minで示される位置を第1の変極点とする。そして、溶接電流40Aから所定値20Aだけ大きい溶接電流が60Aとガス流量が6L/minで示される位置を第3の変極点とする。このように3つの変極点を決定した後に、第1の変極点と第2の変極点との間を直線補完し、第2の変極点と第3の変極点との間を直線補完した新たな折れ線型の特性曲線を作成し、図7に示す特性曲線として溶接制御部9の記憶部16に記憶する。なお、所定値20Aは、一例で、これに限るものではなく、実験等により適切な値を予め求めて設定するようにしておけばよい。また、溶接電流を小さくする側と大きくする側とで、所定値が異なっても良い。
そして、新たに設定電流が設定される、あるいは、新たにガス流量が変更されるまでは、この図7に示す新たな特性曲線に基づいてガス流量が決定される。
すなわち、本実施の形態2の溶接装置において、記憶部16に記憶された特性曲線は一次曲線であり、流量変更部20でシールドガス流量を変更すると、設定溶接電流と変更されたシールドガス流量との関係が示す位置を第2の変極点とする。そして、設定溶接電流から第1の所定値だけ小さい溶接電流値と一次曲線との交点を第1の変極点とし、設定溶接電流から第2の所定値だけ大きい溶接電流値と一次曲線との交点を第3の変極点とする。そして、第1の変極点と第2の変極点との間を直線補完し、かつ、第2の変極点と第3の変極点との間を直線補完した新たな特性曲線を作成する。このようにした後に、本実施の形態2の溶接装置は、設定溶接電流を変更するまでは、新たな特性曲線に基づいてシールドガス流量を決定する構成としている。
この構成により、予め記憶された基本の特性に基づいて決定されたガス流量を変更する機能を有しているので、溶接対象に応じたガス流量を設定できる。これにより、シールドガスの無駄を削減することも可能となる。また、変更したガス流量に基づいて新たな特性曲線を作成し、この新たな特性曲線に基づき、設定されている溶接電流に応じてガス流量を決定して溶接を行うことができる。これにより、新たな特性曲線を作成して用いない場合と比べて安定した溶接を行うことができる。
次に、この新たな特性曲線に基づいてガス流量が決定される例について説明する。
まず、溶接機1の操作部15を用いて、定常溶接期間の定常溶接電流(例えば、40A)と、定常溶接期間の前の期間である初期期間の初期溶接電流(例えば、10A)と、定常溶接電流の後の期間である終期期間の終期溶接電流(例えば、50A)を設定しておく。そして、定常溶接電流40Aのガス流量を4L/minから1L/minに変更すると、上記のように、図6に示す特性曲線を基にして図7に示す特性曲線が作成される。
ここで、初期溶接電流は10Aと設定されているので、図7の特性曲線に基づいて、初期期間のガス流量は1L/minと決定される。なお、この場合は、図6の特性曲線の場合と同じガス流量の値となる。また、定常溶接電流は40Aと設定されているので、図7の特性曲線に基づいて、定常溶接期間のガス流量は1L/minと決定される。なお、この場合は、図6の特性曲線の場合と比べてガス流量は低い値となる。また、終期溶接電流は50Aと設定されているので、図7の特性曲線に基づいて、終期期間のガス流量は3.5L/minと決定される。なお、この場合は、図6の特性曲線の場合と比べてガス流量は低い値となる。
ここで、上述のように変極点間を直線補完して特性曲線を作成することで、ガス流量の変更(ここでは、ガス流量の低減)を行った溶接電流(ここでは、40A)の近傍の溶接電流(20Aから60Aの範囲の溶接電流)に対応して決められるガス流量も低減された値となる。これにより、溶接電流の変化(20Aから60A)に対するガス流量の変化が、図6の特性曲線の場合と比べて小さくなり、図6の特性曲線を用いる場合と比べて安定した溶接を行うことができる。
すなわち、本実施の形態2の溶接装置は、溶接電流設定部18により、定常溶接期間の定常溶接電流と、この定常溶接期間の前の期間である初期期間の初期溶接電流と、定常溶接期間の後の期間である終期期間の終期溶接電流と、を設定しておく。そして、流量変更部20で定常溶接期間のシールドガス流量を変更すると、本実施の形態2の溶接装置は、新たな特性曲線を作成する。そうすると、初期溶接電流に対応するシールドガス流量と終期溶接電流に対応するシールドガス流量は、新たな特性曲線に基づいて決定される構成としてもよい。
この構成により、変更したガス流量に基づいて新たな特性曲線を作成し、この新たな特性曲線に基づき、設定されている溶接電流に応じてガス流量を決定して溶接を行うことができる。これにより、新たな特性曲線を作成して用いない場合と比べて安定した溶接を行うことができる。
以上のように、本実施の形態2の溶接機1によれば、溶接対象に応じたガス流量を設定できるので、シールドガスの無駄を削減することも可能となる。また、ガス流量を変更すると新たな特性曲線を作成し、設定されている溶接電流に応じて、この新たな特性曲線に基づきガス流量を決定する。これにより、溶接電流の変化に対するガス流量の変化が小さくなり、安定した溶接を行うことができる。
なお、実施の形態1と実施の形態2において、ガス流量調整装置3は、溶接機1の表面に取り付けるようにしても良い。あるいは、ガス流量調整装置3は、溶接機1と離れた位置に設けるようにしても良い。あるいは、ガス流量調整装置3は、溶接機1の内部に設けるようにしても良い。このような構成とすることで、大掛かりな工事や設備変更の必要がなく、設置が容易となる。
また、実施の形態1と実施の形態2において、第1の弁2は、溶接機1に設けられ、第2の弁4は、ガス供給源5と溶接機1との間に設けられておりシールドガスの供給を制御するためのガス流量調整装置3に設けられた構成としてもよい。
このような構成が、ガスの突出抑制やトーチ等への干渉の抑制、設置工事の手間の削減、コスト削減などの観点に鑑み、最適な組み合わせである。
本発明によれば、溶接開始時のガスの突出を防止して、シールドガスの無駄を抑制することができ、シールドガスを制御するための弁を有する溶接機を備えた溶接装置として産業上有用である。
1 溶接機
2 ガスバルブ(第1の弁)
3 ガス流量調整装置
4 ガスバルブ(第2の弁)
5 ガスボンベ(ガス供給源)
5a 配管
6 ガスレギュレータ(流量調整器)
7 制御部
8 流量センサ
9 溶接制御部
10 電流設定ボタン
11 ガス流量設定ボタン
12 表示部
13 ジョグダイヤル
14 溶接トーチ
15 操作部
16 記憶部
17 流量決定部
18 溶接電流設定部
19 矢印
20 流量変更部
2 ガスバルブ(第1の弁)
3 ガス流量調整装置
4 ガスバルブ(第2の弁)
5 ガスボンベ(ガス供給源)
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7 制御部
8 流量センサ
9 溶接制御部
10 電流設定ボタン
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12 表示部
13 ジョグダイヤル
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15 操作部
16 記憶部
17 流量決定部
18 溶接電流設定部
19 矢印
20 流量変更部
Claims (9)
- ガス供給源から溶接トーチに至るまでのシールドガスの供給経路の途中に溶接機を有する溶接装置であって、
前記シールドガスの供給経路に第1の弁および第2の弁を含む少なくとも2つの弁を直列に設け、
前記第1の弁を前記溶接トーチに近い側に配置し、前記第2の弁を前記ガス供給源に近い側に配置し、
前記溶接トーチに前記シールドガスを供給する際に、前記第1の弁を開とし、前記第1の弁を開としてから第1の所定時間が経過した後に、前記第2の弁を開とする溶接装置。 - 前記溶接トーチへの前記シールドガスの供給を停止する際に、前記第2の弁を閉とし、前記第2の弁を閉としてから第2の所定時間が経過した後に、前記第1の弁を閉とする請求項1記載の溶接装置。
- 前記溶接機は、
設定溶接電流とシールドガス流量との定量的関係を対応付けた特性曲線を記憶する記憶部と、
前記設定溶接電流を設定するための溶接電流設定部と、
前記溶接電流設定部で設定された前記設定溶接電流と前記記憶部に記憶されている前記特性曲線に基づいて前記シールドガス流量を決定する流量決定部と、
を備えた請求項1記載の溶接装置。 - 前記溶接機は、
設定溶接電流とシールドガス流量との定量的関係を対応付けた特性曲線を記憶する記憶部と、
前記設定溶接電流を設定するための溶接電流設定部と、
前記溶接電流設定部で設定された前記設定溶接電流と前記記憶部に記憶されている前記特性曲線に基づいて前記シールドガス流量を決定する流量決定部と、
を備えた請求項2記載の溶接装置。 - 前記溶接機は、前記流量決定部で決定された前記シールドガス流量を変更する流量変更部を備えた請求項3記載の溶接装置。
- 前記記憶部に記憶された前記特性曲線は一次曲線であり、
前記流量変更部で前記シールドガス流量を変更すると、前記設定溶接電流と変更された前記シールドガス流量との関係が示す位置を第2の変極点とし、
前記設定溶接電流から第1の所定値だけ小さい溶接電流値と前記一次曲線との交点を第1の変極点とし、
前記設定溶接電流から第2の所定値だけ大きい溶接電流値と前記一次曲線との交点を第3の変極点とし、
前記第1の変極点と前記第2の変極点との間を直線補完し、かつ、前記第2の変極点と前記第3の変極点との間を直線補完した新たな特性曲線を作成し、前記設定溶接電流を変更するまでは、前記新たな特性曲線に基づいて前記シールドガス流量を決定する請求項5記載の溶接装置。 - 前記溶接電流設定部により、定常溶接期間の定常溶接電流と、前記定常溶接期間の前の期間である初期期間の初期溶接電流と、前記定常溶接期間の後の期間である終期期間の終期溶接電流と、を設定しておき、
前記流量変更部で前記定常溶接期間のシールドガス流量を変更すると、新たな特性曲線を作成し、前記初期溶接電流に対応するシールドガス流量と前記終期溶接電流に対応するシールドガス流量は、前記新たな特性曲線に基づいて決定される請求項6記載の溶接装置。 - 前記溶接機に前記第1の弁を設け、前記ガス供給源と前記溶接機との間に設けられており前記シールドガスの供給を制御するためのガス流量調整装置に前記第2の弁を設けた請求項1から7のいずれか1項に記載の溶接装置。
- 前記ガス流量調整装置を前記溶接機に取り付けた請求項8記載の溶接装置。
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