JPH03198983A

JPH03198983A - スタッド溶接兼用ティグ溶接機

Info

Publication number: JPH03198983A
Application number: JP33485689A
Authority: JP
Inventors: Shunsaku Onishi; 大西　俊作; Kyoichiro Ozaki; 尾崎　恭一郎
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、１台で被覆アーク溶接、ティグ溶接およびス
タッド溶接が行える多機能機として有効なスタッド溶接
兼用ティグ溶接機に関する。

〔従来の技術〕

アークスタッド溶接は鋼、黄銅スタッドなどをボルト化
わりに母材に溶植するアーク溶接の一種で、第６図に示
すように、スタッド溶接用ガン１の先端部にスタッド２
を把持させ、これの外周にフェルールと称する磁器製の
カップ３を装着し、スタッド２を母材４に接触、押し付
けた状態でガン１の握り部に設けたトリガスイッチ５を
操作することにより、溶接電源（図示せず）から溶接電
流を流すとともに、ガン１内の電磁コイル６を作動させ
てスタッド２を引き上げ、スタ・ンド２と母材４との間
にアークを発生させ、溶接電源内のアーク発生時間制御
用タイマで設定された所定時間後、電磁コイル６を無励
磁としてスタッド２を自動的に母材４に押し付け、溶着
させるものである。

溶接電源は、ティグ溶接電源と同様な垂下または定電流
特性の直流あるいは交流電源でよく、般的には直流電源
が使用される。また、スタッド溶接における負荷電圧は
被覆アーク溶接の場合とほぼ同じで、例えば１２＋ｎｎ
＋φ軟鋼スタツドの溶接では、負荷電流、電圧が５０Ｏ
Ａ、４０Ｖ程度である。

第７図はスタッド溶接における制御シーケンスの一例を
示す。これはティグ溶接機でティグアークスポット溶接
を行う場合の制御シーケンスと基本的に同一であるが、
異なるのは、スタッド溶接時のアーク起動をスタッド２
と母材４が接触している状態、すなわち溶接！源の出力
端子間が短絡されている状態でのみ可能とする接触感知
機能と、通電開始、終了に合せてスタッドの引き上げ、
押し付けを行うガン作動機能が必要なことである。

このことから、従来、スタッド溶接は専用のスタッド溶
接機を用いて行われていた。

〔発明が解決しようとする課題］スタッド溶接機には被覆アーク溶接兼用ティグ溶接機と
共通な要素が多いにも拘らず、被覆アーク溶接、ティグ
溶接およびスタッド溶接作業を併せで行う板金加工、自
動車板金修理などの分野でスタッド溶接機を別個に設置
することは、設備費がかさみ、また設置スペースも多く
必要とし、設備の有効利用という面から見て得策でない
。

本発明は上記の点にかんがみなされたもので、既存の被
覆アーク溶接兼用ティグ溶接機に、その構成要素の多く
を共用してスタッド溶接機能を持たせ、低価格の装置を
従供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、被覆アーク溶接兼用ティグ溶接電源と、テ
ィグアークスポット溶接およびスタッド溶接に共用のア
ーク発生時間制御用タイマと、スタッド溶接でアーク起
動する際にスタッド、母材間が通電可能な接触状態であ
ることを感知する接触感知回路と、前記溶接電源からの
通電開始時にスタッドを引き上げ、前記アーク発生時間
制御用タイマで設定された所定時間後、スタッドを母材
に押し付けるスタッド溶接用ガン作動回路と、スタッド
溶接時のみ前記接触感知回路をアーク起動の条件として
作用させ、ティグ溶接時には前記接触感知回路を無効と
するように起動回路を切り換えるための切換スイッチと
を具備することにより達成される。

〔作用〕

前述したようにスタッド溶接では、（１）　　アーク発生時間制御シーケンスはティグアー
クスボッ）ｔ８接と基本的に同一である。

（２）溶接電源として必要な垂下、定電流特性はティグ
溶接電源と同一である。

（３）負荷電流、電圧値も被覆アーク溶接の場合き同程
度である。

そこで本発明では、スタッド溶接の溶接電源およびアー
ク発生時間制御用タイマを被覆アーク溶接兼用ティグ溶
接電源およびティグアークスポット溶接におけるアーク
発生時間制御用タイマと共用し、スタッド溶接に必要な
接触感知回路とガン作動回路のほかに起動回路の切換ス
イッチを設けて、スタッド溶接時のみ接触感知回路の動
作を条件としてアーク起動を可能とし、ティグ溶接時に
は接触感知回路を無効、すなわち接触感知回路の動作を
条件とせずにアーク起動が可能なように起動回路を切り
換えて使用することにより、１台で被覆アーク溶接、テ
ィグ溶接およびスタッド溶接が行える多機能機としたも
のである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第５図により説明する
。

第１図、第２図において、７は垂下または定電流特性を
有する被覆アーク溶接兼用ティグ溶接電源であり、溶接
電源７にスタッド溶接用ガンエを接続してスタッド溶接
を行っている状態を第１図に示し、溶接電源７にアーク
スポット溶接用トーチ８を接続してティグアークスポッ
ト溶接を行っている状態を第２図に示す。同じ溶接電源
７でタイマを使用しない一般ティグ溶接を行うことも可
能であり、また同じ溶接電源７に溶接棒ホルダを接続し
て被覆アーク溶接を行うことも可能である。

９は溶接用制御装置で、起動回路ｌＯ、アーク発生時間
制御用タイマ１１、接触感知回路１２、ガン作動兼出力
発生用回路１３、起動回路１０の切換スイッチ１４のほ
か、図には示していないスロープ制御回路、シールドガ
ス制御回路などが含まれている。

制御装置９は、説明の便宜上溶接電源７とは別に図示し
たが、通常は溶接電源７内に組み込まれている。

制御装置９の接触感知回路１２は溶接電源７の出力端子
に常時接続され、ガン作動回路１３はスタッド溶接時の
みガン１内の電磁コイル６とガン作動ケーブル１５によ
り接続される。また、起動回路１０は、スタッド溶接時
にはガン１内のトリガスイッチ５と、ティグアークスポ
ット溶接時にはトーチ８内のトリガスイッチ５とそれぞ
れ信号ケーブル１６により接続される。

第３図は起動回路１０、タイマ１１、ガン作動兼出力発
生用回路１３の具体例を、第４図は接触感知回路１２の
具体例を示したものである。第３図、第４図において、
Ｙ、は起動用リレー、Ｙ２は接触感知用リレー、Ｙ、は
ガン作動兼出力発生用リレーである。ＹｌｌはリレーＹ
、の常開接点、Ｙ２ｍはリレーＹ２の常開接点、Ｙ３１
はリレーＹ、の常開接点で複数個ある接点の一つを示す
。タイマ１１はコンデンサの充放電特性を利用したＣＲ
式タイマで、可変抵抗ＶＲにより任意の時間設定ができ
る。Ｔ。

はタイマ１１の瞬時動作時限復帰接点である。切換スイ
ッチ１４はスタッド溶接時とティグ溶接時の起動回路１
０の切換を行うためのもので、また図には示していない
が、ティグ溶接に必要な高周波発生回路やシールドガス
制御回路の人、切もこの切換スイッチ１４によって行わ
れる。

第５図は本実施例におけるスタッド溶接とティグアーク
スポット溶接の制御シーケンスを示す。

すなわち、スタッド溶接時には、切換スイッチ１４を図
示の「スタッド」側に切り換え、ガン１に把持させたス
タッド２を母材４に接触、押し付けると、第４図に示す
接触感知回路１２のリレーＹ２ダイオードＤ−溶接電源
出力端子１７を経て制御用電源（ＤＣ１２Ｖ）からスタ
ッド、母材間に流れる電流によりリレーＹ２が動作し、
第３図の起動回路１０に接続された接点Ｙ□を閉じる。

この状態でトリガスイッチ５を閉じると、リレーＹ１が
動作し、接点Ｙ１．を閉じて自己保持するとともに、タ
イマ１１の計時を開始させる。タイマ１１の計時開始と
共に接点Ｔ１が閉じることにより、リレーＹ３が動作す
る。リレーＹ３が動作すると、溶接電源７からスタッド
溶接に必要な出力が発生し、スタッド、母材間に通電す
る。同時に、ガン１内の電磁コイル６が作動してスタッ
ド２を引き上げ、スタッド、母材間にアークを発生させ
る。アーク発生中、接触感知回路１２のリレーＹ、は、
リレーＹ。

の接点Ｙ。を流れる電流により保持されている。

タイマ１１で設定された所定時間後、接点Ｔ、が開くと
、リレーＹ３が復帰し、ガン１内の電磁コイル６を無励
磁とする一方、図示しないスロープ制御回路の働きによ
り第５図に示すダウンスロープ時間だけフレータフィラ
ミ流が流れた後、通電停止となる。アークが切れると、
アーク力で押し上げられていたスタッド２が母材４に突
込み溶着される。そして、リレーＹ、の復帰と共にリレ
ーＹ。

Ｙ２も復帰し、すべてが元に戻る。

ティグアークスポット溶接時には、切換スイッチ１４を
「ティグ」側に切り換え、トーチＢ内のトリガスイッチ
５を閉じると、接触感知回路１２とは関係な（リレーＹ
１が動作し、シールドガスを流すとともに、タイマ１１
の計時を開始させる。タイマ１１の計時開始と共に接点
Ｔ１が閉じることにより、リレーＹ、が動作して溶接電
源７からスポット溶接に必要な出力を発生させる。この
ときは、溶接電源７内の高周波発生回路が作動してアー
ク起動させ、アーク発生中は起動回路１０に接続された
電流検出リレーの接点ＣＲ，，によってリレーＹ１が保
持されている。タイマ１１で設定された所定時間後、接
点Ｔ、が開くと、リレーＹ、は復帰し、スロープ制御回
路の働きにより第５図に示すダウンスロープ時間だけフ
レータフィラミ流が流れた後、通電停止となる。このア
ーク発生時間制御シーケンスはスタッド溶接と基本的に
同一である。

アークスポット溶接では、アークが切れると、電流検出
リレーの接点ＣＲ，，が開くことによってリレーＹ１が
復帰し、すべてが元に戻る。

アーク発生時間は、一般にスタッド溶接では０．３〜０
．５秒程度、ティグアークスポット溶接では０．５〜５
秒程度で、溶接の種類と被溶接物の材質、板厚によって
異なるが、これはタイマ１１で任意に設定することがで
きる。

なお、溶接電源７としてインバータ制御式の電源を使用
すれば、出力の過渡特性が良いことから、第５図中のア
ップスロープ制御機能を省略することも可能である。

〔発明の効果］本発明によれば、下記の効果が得られる。

（１）　　被覆アーク溶接、ティグ溶接およびスタ・ン
ド溶接が１台の溶接機で行えるので、従来のようにスタ
ッド溶接機を別個に設置する必要がなくなり、経済的で
あるとともに、設置、スペースも節約できる。

（２）溶接電源を被覆アーク溶接兼用ティグ溶接電源と
共用し、またアーク発生時間制御用タイマをティグアー
クスポット溶接におけるアーク発生時間制御用タイマと
共用してスタ・ンド溶接機能を持たせたことにより、１
台で被覆アーク溶接、ティグ溶接およびスタッド溶接が
行える多機能機を低価格で提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示す図で、第１図は
スタッド溶接に用いた場合の接続図、第２図はティグア
ークスポット溶接に用いた場合の接続図、第３図および
第４図は制御装置の内部回路図、第５図は制御シーケン
ス図、第６図はアークスタッド溶接の要領図、第７図は
一般的なスタッド溶接の制御シーケンス図である。１・・・スタッド溶接用ガン、２・・・スタッド、４・
・・母材、７・・・被覆アーク溶接兼用ティグ溶接電源
、８・・・アークスポット溶接用トーチ、１０・・・起
動回路、１１・・・アーク発生時間制御用タイマ、１２
・・・接触感知回路、１３・・・ガン作動兼出力発生用
回路、１４・・・切換スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、被覆アーク溶接兼用ティグ溶接電源と、ティグアー
クスポット溶接およびスタッド溶接に共用のアーク発生
時間制御用タイマと、スタッド溶接でアーク起動する際
にスタッド、母材間が通電可能な接触状態であることを
感知する接触感知回路と、前記溶接電源からの通電開始
時にスタッドを引き上げ、前記アーク発生時間制御用タ
イマで設定された所定時間後、スタッドを母材に押し付
けるスタッド溶接用ガン作動回路と、スタッド溶接時の
み前記接触感知回路をアーク起動の条件として作用させ
、ティグ溶接時には前記接触感知回路を無効とするよう
に起動回路を切り換えるための切換スイッチとを具備し
たことを特徴とするスタッド溶接兼用ティグ溶接機。