JPH0227983Y2

JPH0227983Y2 -

Info

Publication number: JPH0227983Y2
Application number: JP16768983U
Authority: JP
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1990-07-27
Also published as: JPS6074852U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、直流アーク溶接機の定電流溶接時
の電流を可変調整する直流アーク溶接機の出力調
整装置に関し、遠隔制御ケーブルを用いることな
く、遠隔制御により定電流制溶接時の電流を可変
調整することを目的とする。

一般に、直流アーク溶接機は大型かつ大重量で
あるため、溶接機本体に接続された溶接トーチケ
ーブルを溶接個所まで引き回して、溶接個所に設
置された電極ホルダーと母材との間に溶接機の直
流出力を供給する。

一方、直流アーク溶接機により定電流溶接を行
なう場合、溶接条件などにもとづき定電流溶接時
の電流を可変調整する必要があるため、遠隔制御
ケーブルを介して溶接機本体に出力調整器が接続
されるとともに、該出力調整器を溶接個所の作業
者が操作して定電流溶接時の電流を所望の電流に
可変調整する。

したがつて、溶接作業を行なう際には、溶接機
本体から溶接個所まで前述の溶接トーチケーブル
と遠隔制御ケーブルとを引き回す必要があり、通
常、溶接機本体から溶接個所までの距離は長く、
たとえば40ｍ〜100ｍになることもあるため、前
記両ケーブルの引き回し長さは非常に長くなり、
作業効率が著しく低下する。

また、引き回し距離が長くなる程、溶接現場の
種々の障害物や溶接火花などにもとづく両ケーブ
ルの損傷、断線などの事故が生じ易く、とくに遠
隔制御ケーブルが断線あるいは短絡すると、溶接
機が破損する恐れがある。

この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、電極ホルダーと母材との間に直流出力を
供給し、該直流出力の電流が非定電流制御領域か
ら定電流制御領域の設定電流に増加するまでの間
前記直流出力をほぼ定電圧制御するとともに、前
記直流出力の電流が前記設定電流に増加したとき
に定電流溶接を行なう直流アーク溶接機の出力調
整装置において、出力調整時に前記ホルダーと前
記母材との間に着脱自在に取り付けられ、前記直
流出力の供給にもとづき前記非定電流制御領域の
所定の第１電流と該第１電流より大きな所定の第
２電流とが択一的に流れる調整アダプタと、前記
ホルダーと前記母材との間の電流に比例した検出
信号を出力する電流検出器と、前記第１電流の検
出信号によりモータを正転駆動するとともに前記
第２電流の検出信号により前記モータを逆転駆動
し、かつ前記第１電流より小電流の検出信号およ
び前記第２電流より大きな前記非定電流制御領域
の所定の第３電流以上の電流の検出信号により前
記モータを停止保持するモータ駆動制御部と、前
記モータの正転により前記設定電流を増加可変す
るとともに、前記モータの逆転により前記設定電
流を減少可変する出力可変設定器とを備えた直流
アーク溶接機の出力調整装置を提供するものであ
る。

したがつて、この考案の直流アーク溶接機の出
力調整装置によると、溶接作業を行なう際に作業
者が調整アダプタを携帯し、出力調整時に調整ア
ダプタを電極ホルダーと母材との間に取り付ける
ことにより、モータが正転または反転して出力可
変設定器が作動し、該設定器の作動にもとづき設
定電流を可変調整して定電流制溶接時の直流出力
の電流を可変調整することができ、この場合遠隔
制御ケーブルを引き回すことなく定電流溶接時の
直流出力の電流を調整設定することができ、ケー
ブル本数が少なくなるとともに作業効率が向上
し、かつ溶接機の破損などを防止して安全性を高
めることができるものである。

つぎに、この考案を、その実施例を示した図面
とともに詳細に説明する。

第１図に示すように、３相交流電源に直流アー
ク溶接機本体１の３相電源端子ａ，ｂ，ｃが接続
され、３相交流の変圧、整流、平滑により本体１
の正、負出力端子ｄ，ｅの間に直流出力が生じ
る。

さらに、正出力端子ｄに溶接トーチケーブル２
を介して電極ホルダー３が接続さるとともに、ホ
ルダー３に対向する母材４が電流検出器５を介し
て負出力端子ｅに接続されている。

そしてホルダー３に溶接棒を取り付けて母材４
の溶接を行なうと、溶接開始時には直流出力の電
流がほぼ０であるため、直流出力の電圧が第２図
の非定電流制御領域Ａの電圧にほぼ定電圧制御さ
れる。

つぎに、溶接の進行に伴なつて直流出力の電流
は第２図の定電流制御領域Ｂの所定の直流、すな
わち電流Ib₁，Ib₂，…，Ibnのうちの予め設定さ
れた設定電流に移行し、このとき直流出力が定電
流制御されて定電流溶接が行なわれる。

なお、溶接時には直流出力の電流がほぼ０の状
態から定電流制御領域Ｂの設定電流に飛ぶため、
直流出力の電流が第２図の非定電流制御領域Ａに
示す後述の第１，第２，第３電流Ia₁，Ia₂，Ia₃に
なることはない。

ところで設定電流は本体１の１対の制御端子
ｆ，ｇの間の出力可変設定器６の抵抗値にもとづ
いて設定され、設定器６の抵抗値はモータ７の回
転により可変される。

そしてモータ７が正転すると、設定電流が増加
する方向に設定器６の抵抗値が変化し、逆にモー
タ７が逆転すると設定電流が減少する方向に設定
器６の抵抗値が変化する。

一方、溶接個所の作業者は第３図に示す小型の
調整アダプタ８、すなわち第１接続端子ｘに接続
された第１抵抗Ｒ１と、該抵抗Ｒ１にアノードが
接続されるとともに第２接続端子ｙにカソードが
接続された逆流防止用の第１ダイオードＤ１と、
第１接続端子ｘに接続された第２抵抗Ｒ２と、該
抵抗Ｒ２にカソードが接続されるとともに第２接
続端子ｙにアノードが接続された逆流防止用の第
２ダイオードＤ２とからなる着脱自在のアダプタ
８を常時携帯する。

なお、第１抵抗Ｒ１の抵抗値r₁が第２抵抗Ｒ２
の抵抗値r₂より大きく設定されている。

そして出力調整時にはホルダー３から溶接棒を
取り外した後に、アダプタ８をホルダー３と母材
４との間に取り付けるが、設定電流を増加調整す
る際には、アダプタ８の第１接続端子ｘがホルダ
ー３に接続され、第２接続端子ｙが母材４に接続
される方向にアダプタ８を取り付ける。

また、設定電流を減少調整する際には、アダプ
タ８のの第２接続端子ｙがホルダー３に接続さ
れ、の第１接続端子ｘが母材４に接続される方向
にアダプタ８を取り付ける。

そしてアダプタ８の第１接続端子ｘをホルダー
３に接続するとともに第２接続端子ｙを母材４に
接続したときは、直流出力の電流が第１接続端子
ｘから第１抵抗Ｒ１、第１ダイオードＤ１を介し
て第２接続端子ｙに流れ、このとき、ホルダー３
と母材４との間を流れる直流出力の電流は、抵抗
値r₁にもとづき、第２図に示す非定電流制御領域
Ａの所定の第１電流Ia₁になる。

また、アダプタ８の第２接続端子ｙをホルダー
３に接続するとともに第１接続端子ｘを母材４に
接続したときには、直流出力の電流が第２接続端
子ｙから第２ダイオードＤ２、第２抵抗Ｒ２を介
して第１接続端子ｘに流れ、このとき、ホルダー
３と母材４との間を流れる直流出力の電流は、抵
抗r₂にもとづき、第２図に示す非定電流制御領域
Ａの第１電流Ia₁より大きな所定の第２電流Ia₂に
なる。

さらに、ホルダー３と母材４との間を流れる電
流が検出器５により検出され、検出器５からモー
タ駆動制御部９の第１ないし第３シユミツト回路
１０，１１，１２に、電流に比例した検出信号が
出力される。

そして第１シユミツト回路１０は第１電流Ia₁
の検出信号が入力されたときに出力がハイレベル
（以下Ｈと称する）になり、第２シユミツト回路
１１は第２電流Ia₂の検出信号が入力されたとき
に出力がＨになる。

また、第３シユミツト回路１２は、直流出力の
電流が第２図に示す第３電流Ia₃、すなわち非定
電流制御領域Ａの第２電流Ia₂より大きな所定の
第３電流Ia₃の検出信号が入力されたときに出力
がＨになる。

そして設定電流を増加調整する際は、前述のよ
うに第１電流Ia₁が流れて第１シユミツト回路１
０の出力がＨになるとともに、第２、第３シユミ
ツト回路１１，１２の出力がローレベル（以下Ｌ
と称する）になるため、各シユミツト回路１０〜
１２の出力が入力される第１アンドゲート１３、
ナンドゲート１４の出力がそれぞれＬ，Ｈにな
り、第１アンドゲート１３に接続された第１イン
バータ１５の出力がＨになる。

また、第１シユミツト回路１０、ナンドゲート
１４、後述の第３インバータの出力が入力される
第２アンドゲート１６の出力がＨになるととも
に、第２アンドゲート１６に接続されたオープン
コレクタの第２インバータ１７の出力がＬにな
る。

さらに、ナンドゲート１４、第２シユミツト回
路１１の出力が入力される第３アンドゲート１８
の出力がＬになるとともに、第３アンドゲート１
８に接続されたオープンコレクタの第３インバー
タ１９の出力がＨになる。

ところで第１インバータ１５の出力端子とリレ
ー駆動用正電源端子２０との間に第１リレー２１
が設けられるとともに、第２インバータ１７と電
源端子２０との間に第２リレー２２、後述の第３
リレーの常閉接点２３ａの直列回路が設けられ、
かつ、第３インバータ１９の出力端子と電源端子
２０との間に第３リレー２３、第２リレー２２の
常閉接点２２ａの直列回路が設けられている。

そして第１、第３インバータ１５，１９の出力
がＨ、第２インバータ１７の出力がＬになるた
め、第２リレー２２のみが通電されて常閉接点２
２ａが開路する。

一方、モータ７の一端が第２リレー２２の第１
常開接点２２ｂ、第１リレー２１の常閉接点２１
ａを介してモータ駆動電源２４の正端子に接続さ
れるとともに、モータ７の他端が第２リレー２２
の第２常開接点２２b′を介して電源２４の負端子
に接続され、さらに、モータ７の他端と常閉接点
２１ａとの間に第３リレー２３の第１常開接点２
３ｂが設けられるとともに、モータ７の一端と電
源２４の負端子との間に第３リレー２３の第２常
開接点２３b′が設けられている。

そこで第２リレー２２が通電されると常開接点
２２ｂ，２２b′が閉路し、電源２４の正端子から
モータ７の一端、他端を介して電源２４の負端子
に電流が流れ、モータ７が正転駆動される。

さらに、モータ７の正転駆動により設定器６の
抵抗値が可変され、このとき、設定器６の抵抗値
が設定電流の増加する方向に変化する。

そしてアダプタ８を取り外すと、シユミツト回
路１０〜１２に入力される検出信号が第１電流
Ia₁の検出信号より小さくなり、各シユミツト回
路１０〜１２の出力がＬになつて各インバータ１
５，１７，１９の出力がＨになり、第２リレー２
２の通電が停止して常開接点２２ｂ，２２b′が開
路し、モータ７が停止保持されて設定器６の抵抗
値の変化が停止し、設定電流が増加設定される。

そこで作業者はアダプタ８を取り外した後に、
ホルダー３に溶接棒を取り付けて試し溶接を行な
うとともに、試し溶接の結果にもとづき、設定電
流をさらに増加する場合は、ホルダー３にアダプ
タ８の第１接続端子ｘが、母材４にアダプタ８の
第２接続端子ｙがそれぞれ接続される方向にアダ
プタ８を取り付けて前述の動作をくり返す。

つぎに、設定電流を減少調整する際は、前述の
ように第２電流Ia₂が流れて第１、第２シユミツ
ト回路１０，１１の出力がＨになり、第１、第２
インバータ１５，１７の出力がＨとなるとともに
第３インバータ１９の出力がＬになり、第３リレ
ー２３が通電されて電源２４の正端子からモータ
７の他端、一端を介して電源２４の負端子の電流
が流れる。

そしてモータ７を流れる電流の方向が第２リレ
ー２２の通電時と逆方向になり、モータ７が逆転
駆動され、設定器６の抵抗値が、設定電流の減少
する方向に変化し、設定電流が減少設定される。

ところでホルダー３に溶接棒を取り付けて溶接
を行なう場合は、溶接開始時の直流出力の電流が
ほぼ０になつて第１電流Ia₁より小さいため、各
シユミツト回路１０〜１２の出力がＬになり、各
インバータ１５，１７，１９の出力がＨになつて
各リレー２１〜２３は非通電に保持され、モータ
７は停止保持される。

つぎに、溶接の進行に伴なつて直流出力の電流
が設定器６の抵抗値にもとづく設定電流に飛び、
このとき設定電流が第３電流Ia₃以上であるため、
各シユミツト回路１２の出力がＨになつて第１リ
レー２１が通電され、このとき常閉接点２１ａが
開路してモータ７の電路が切断され、モータ７は
停止保持される。

すなわち、ホルダー３と母材４との間にアダプ
タ８を取り付けることにより、モータ７が正転ま
たは逆転駆動され、モータ７の回転により設定器
６の抵抗値が増減して設定電流が増減調整され、
アダプタ８を取り外すことにより設定電流の調整
設定が終了する。

そして設定電流の増減により定電流溶接時の直
流出力の電流が可変調整され、この場合、従来の
遠隔制御ケーブルを用いることなく、アダプタ８
の遠隔制御により定電流溶接時の直流出力の電流
を調整設定することができる。

そして遠隔制御ケーブルを引き回すことなく、
アダプタ８をポケツトなどに入れて携帯するのみ
でよいため、ケーブル本数が少なくなるとともに
作業効率が向上する。

さらに、アダプタ８を用いることにより、遠隔
制御ケーブルの断線、短絡にもとづく本体１の破
損などの生じることがなく、安全性などを高める
ことができる。

なお、前記実施例ではアダプタ８を第１、第２
抵抗Ｒ１，Ｒ２および第１、第２ダイオードＤ
１，Ｄ２により形成し、設定電流の増加調整時と
減少調整時とにアダプタ８の取り付け方向を逆に
したが、アダプタ８を第４図ａに示すように、切
換スイツチＳ１と第１、第２抵抗Ｒ１，Ｒ２とに
より形成し、増加調整時と減少調整時とにスイツ
チＳ１を切り換えるようにすれば、取り付け方向
を変える必要もない。

また、アダプタ８は、第４図ｂに示すように、
切換スイツチＳ２とタツプ付抵抗または可変抵抗
からなる第３抵抗Ｒ３とにより形成することがで
きるとともに、同図ｃに示すように、時限スイツ
チＳ３と第４、第５抵抗Ｒ４，Ｒ５とにより形成
することもできる。

さらに、モータ駆動制御部９の第１ないし第３
リレー２１〜２３の代わりにサイリスタなどの半
導体を用いてモータ７の電流方向を切り換えるこ
とも可能である。

そして前記実施例では溶接棒を用いた手溶接に
適用したが、自動溶接などの種々の溶接に適用で
きるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の直流アーク溶接機の出力調整
装置の実施例を示し、第１図は１実施例の結線
図、第２図は直流出力の電流と電圧との関係説明
図、第３図は調整アダプタの詳細な結線図、第４
図ａ〜ｃはそれぞれ調整アダプタの他の例の結線
図である。１……直流アーク溶接機本体、３……電極ホル
ダー、４……母材、５……電流検出器、６……出
力可変設定器、７……モータ、８……調整アダプ
タ、９……モータ駆動制御部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

電極ホルダーと母材との間に直流出力を供給
し、該直流出力の電流が非定電流制御領域から定
電流制御領域の設定電流に増加するまでの間前記
直流出力をほぼ定電圧制御するとともに、前記直
流出力の電流が前記設定電流に増加したときに定
電流溶接を行なう直流アーク溶接機の出力調整装
置において、出力調整時に前記ホルダーと前記母
材との間に着脱自在に取り付けられ、前記直流出
力の供給にもとづき前記非定電流制御領域の所定
の第１電流と該第１電流より大きな所定の第２電
流とが択一的に流れる調整アダプタと、前記ホル
ダーと前記母材との間の電流に比例した検出信号
を出力する電流検出器と、前記第１電流の検出信
号によりモータを正転駆動するとともに前記第２
電流の検出信号により前記モータを逆転駆動し、
かつ前記第１電流より小電流の検出信号および前
記第２電流より大きな前記非定電流制御領域の所
定の第３電流以上の電流の検出信号により前記モ
ータを停止保持するモータ駆動制御部と、前記モ
ータの正転により前記設定電流を増加可変すると
ともに、前記モータの逆転により前記設定電流を
減少可変する出力可変設定器とを備えた直流アー
ク溶接機の出力調整装置。