JPH0211983Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はTIG溶接装置に係り、さらに詳しくは
ホツトワイヤTIG溶接電源における定入熱制御回
路に関するものである。

TIG溶接装置の高速化を図り得るものとして、
ホツトワイヤTIG溶接法があるが、この溶接法の
ホツトワイヤの制御の理想的な形としては、定入
熱制御方法があり、それも途中のケーブルドロツ
プを生じないホツトワイヤ電源回路が要求されて
いる。

従来のホツトワイヤ電源回路としては、(イ)、定
電圧制御方式、(ロ)、定電流制御方式、(ハ)、垂下特
性制御方式が知られている。(イ)、(ロ)はホツトワイ
ヤの通電部から母材までの距離（以下エクステン
シヨンと称す）により溶接ワイヤに加えられる入
熱は、(イ)方式の場合はエクステンシヨンに反比例
となり、(2)方式の場合はエクステンシヨンに正比
例となる。また、(3)の方式の場合は、垂下度を調
整すればエクステンシヨンの変動が少ない範囲で
は略定入熱であるが、エクステンシヨンの変動が
大きいと定入熱とはならず、また、ケーブルをも
含めた入熱であり、溶接ワイヤそのものの入熱で
はなく、ワイヤ送給速度と入熱を一元化しようと
した場合、ケーブル長やアース状況により一元が
狂つてしまうという問題があつた。

すなわち、完全な定入熱にできない原因として
定入熱にするにはワイヤ部であるワイヤ通電部と
母材間の電圧と電流の積にしなければならない
が、溶接トーチと電源とは距離的に長尺であるた
め、各々の積を求めるには各々浮いた出力として
取出し、さらに、乗算したものを一定にするよう
な制御となることから溶接機のように高周波と合
せて用いるものでは技術的にも難しく、価格的に
も高価となるためである。

本考案は、前記従来技術の欠点に鑑みなされた
もので、エクステンシヨンによつて入熱が変わる
こと、電源ケーブル長やアース状況により入熱が
変わることをなくし、完全に定入熱ができる、安
価な定入熱制御回路を提供することを目的とす
る。

本考案の特徴は、溶接ワイヤ入熱の検出手段と
して、ホール素子を利用するものである。すなわ
ち、ホール素子は、(イ)出力電圧は印加磁界に比例
すると同時にバイアス電流にも比例し、積算が可
能であること。(ロ)、 バイアス電流回路と印加磁
界を作る回路は絶縁できること。に着眼したもの
であつて、ホール素子のバイアス電流回路にホツ
トワイヤ電圧を印加し、印加磁界としてホツトワ
イヤ電流による磁界を印加することによりホツト
ワイヤ部に印加される入熱に比例した信号を取出
し、それを一定制御することにより、例えエクス
テンシヨンやケーブル長さが変動しても入熱がか
わらないようにした点である。

以下、添付図面に従つて本考案の一実例を詳述
す。

第１図は入熱検出手段として使用するホール素
子の原理説明をするもので、１はホール素子で、
２は素子チツプ、３はその素子チツプ２を固時し
ているコアである。また端子ａ，ｂは素子チツプ
２と接続されたバイアス電流（電圧）入力端子、
端子ｃ，ｄは素子チツプ２と接続された電圧検出
出力端子である。

同ホール素子は、入力端子ａ，ｂに電圧を印加
することによつて端子ｃ，ｄより入力電圧に比例
した値が得られるものであつて、このホール素子
を溶接装置に応用した例が第２図である。

第２図において、４は溶接用直流電源で、図示
していない交流電源を整流して得たものである。
５は出力電流制御回路、６はドラム７に巻装され
た溶接用消耗電極であるホツトワイヤ、８は通電
チツプで、ホツトワイヤ６と接触しながらそれを
通すものである。６′は通電チツプ８を通して母
材９側に送り出されたホツトワイヤ６の消耗部分
である。通電チツプ８と母材９には出力電流制御
回路５の出力線１０，１１が接続してある。この
うち出力線１１には前述のホール素子１が嵌合し
てある。そして、ホール素子１の入力端子ａは中
継端子ｆを介して母材９と、入力端子ｂは抵抗１
２，１３並びに中継端子ｅを介して通電チツプ８
と接続してある。１４は、抵抗１２，１３の接続
点と入力端子ａとの間に挿入した発光ダイオード
で、点灯状態によつてホツトワイヤの入熱状態を
知ることができる。１５はホール素子１の出力端
子ｃ，ｄを接続した検出増幅器、１６は加算器で
検出電流増幅器１５の出力と入熱設定回路１７で
の設定出力との加算を行ない、その加算出力を出
力電流制御回路５にフイードバツクするためのも
のである。

第２図の回路によれば、ホツトワイヤ６の加熱
消耗部分６′に加えられる入熱は、通電チツプ８
と母材９間に印加される端子ｅ−ｆ間電圧と出力
電流I₂の積に比例する。従つて、図に示すよう
に、入熱検出器１のバイアス電流入力端子ａ，ｂ
にはｅ，ｆ間電圧が印加され、入熱検出器１のコ
ア３の中心にはワイヤ電流I₂の流れる電線１１が
貫通してあるので、出力端子ｄ，ｃ間の電圧は、
ホツトワイヤ６の消耗部分６′に加えられる入熱
に比例した値として検出される。従つて、入熱検
出器１の出力を増幅器１５で増幅し、加算器１６
で入熱設定部１７からの入熱設定信号と比較し、
設定値より大きければ出力電流を下げ、小さけれ
ば上げるように出力電流制御回路５は出力制御す
る。これによつて、ホツトワイヤの消耗部６′に
印加される入力を常に一定に保つことができる。

なお、同実施例の説明では、ホツトワイヤの消
耗部６′に印加される入力を常に一定に保つ手段
として出力電流制御回路について説明したが、出
力電圧制御回路でも入熱を一定に保つことができ
るものである。また、同回路においては、フイー
ドバツク信号がホール素子の出力であることを除
けば一般の定電流（電圧）制御回路と同様の構成
であるので、回路構成が簡単でしかも安価に構成
できる。さらに、同回路によれば、途中ケーブル
のドロツプ等を含まないためホツトワイヤの送給
速度と入熱設定信号を一元化してもケーブル等に
よる外部負荷条件により一元条件がずれることが
なく、安定した溶接を行なうことができるもので
ある。しかも、電流の検出が絶縁して行なえるた
め、高周波等のノイズに対しても安定となる。

上述の実施例からも明らかなように本考案によ
れば、ホツトワイヤの定入熱制御が安価で、かつ
簡単な回路構成で実現でき、溶接ワイヤ送給速度
とワイヤ加熱の一元化制御が安定に行なえる。ま
た、高周波等のノイズに対しても極めて安定であ
る等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

添付図は本考案の一実施例を説明するためのも
ので、第１図はホール素子の原理説明図、第２図
はホール素子を利用して定入熱制御回路を構成し
た溶接電源回路図である。 １……ホール素子、２……素子チツプ、３……
コア、４……直流電源、５……出力電流制御回
路、６……ホツトワイヤ、８……通電チツプ、９
……母材、１２，１３……抵抗、１５……増幅
器、１６……加算器、１７……入熱設定回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接用直流電源を、出力電流（電圧）制御回路
   を介して溶接用ホツトワイヤと母材間に印加して
   成る溶接電源回路において、前記ホツトワイヤと
   母材間に電源供給する電線の一方にホール素子を
   近接して設け、該ホール素子のバイアス印加端子
   をホツトワイヤと母材に接続すると共に、ホール
   素子の出力端子をバイアス検出回路に接続し、前
   記ホツトワイヤに印加される入熱に比例した検出
   信号と予め設定された入熱設定信号とを比較し、
   該比較信号により前記出力電流（電圧）制御回路
   の出力電流（電圧）を制御し、ホツトワイヤ部に
   印加される入熱を一定にする溶接電源における定
   入熱制御回路。