JPH03248772A - Torch device for generating arc and its starting method - Google Patents

Torch device for generating arc and its starting method

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Publication number
JPH03248772A
JPH03248772A JP4682590A JP4682590A JPH03248772A JP H03248772 A JPH03248772 A JP H03248772A JP 4682590 A JP4682590 A JP 4682590A JP 4682590 A JP4682590 A JP 4682590A JP H03248772 A JPH03248772 A JP H03248772A
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JP
Japan
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nozzle
electrode rod
arc
torch device
electrode
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Application number
JP4682590A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kikuchi
孝司 菊池
Takao Shimura
志村 孝夫
Tomiji Yoshida
吉田 富治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To remotely generate an arc by releasing electric connection in an energized state after an electrode and a nozzle which are connected electrically are energized and increasing insulation resistance gradually by an arc generator consisting of the electrode, the nozzle and an insulator between both. CONSTITUTION:In starting the arc generator consisting of the electrode 1 for generating the arc, the nozzle 2 capable of having a reverse property thereto and the insulator 3 between both, at the time of starting arc generation, in a state with the electrode 1 and the nozzle 2 connected electrically, energizing is carried out between both and in that state, the electrical connection between both is released and the insulation resistance between both is increased gradually and an arc is generated between those. Consequently, since a high-frequency generator to generate a pilot arc is not used, the arc can be generated without giving an adverse influence by high-frequency noise to peripheral equipment.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はティグ溶接装置、プラズマ切断装置等に用いる
アーク発生用トーチ装置の起動方法、その起動方法を実
現するトーチ装置および起動用治具、並びにそのトーチ
装置または起動用治具を含む溶接装置および切断装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for starting an arc generating torch device used in a TIG welding device, a plasma cutting device, etc., a torch device and a starting jig for realizing the starting method, The present invention also relates to a welding device and a cutting device including a torch device or starting jig therefor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のアーク発生用トーチ装置は、高周波発生装置を用
いてまず電極棒とノズルとの間にパイロットアーク電源
電圧を印加することによりパイロットアークを点弧し、
その後メインアークに移行させパイロットアークを消弧
させるのが一般的であり、この場合は、高周波を数秒間
発生させる必要があった。
Conventional arc generating torch devices use a high frequency generator to first ignite a pilot arc by applying a pilot arc power supply voltage between an electrode rod and a nozzle.
It is common to then switch to the main arc and extinguish the pilot arc, in which case it is necessary to generate a high frequency for several seconds.

その改良案として、特開昭63−5875号公報に記載
のように、メインアーク点弧直前にのみパイロットアー
クを発生させることにより、高周波放電の時間をできる
だけ短くするように工夫していた。
As an improvement plan, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-5875, a pilot arc is generated only immediately before the main arc is ignited, thereby reducing the high frequency discharge time as much as possible.

また、別の案として、特開昭63−20169号公報に
記載のように、起動時に電極を母材に接触させておき、
その後離反させてアークを発生させることにより高周波
ノイズの発生をなくすよう工夫していた。
Alternatively, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-20169, the electrode is brought into contact with the base material at the time of startup,
After that, they were devised to eliminate the generation of high-frequency noise by separating them and generating an arc.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来の一般的な装置では、高周波発生装置を用いて
いたため、高周波ノイズが周辺機器に影響を与え誤動作
させる可能性がある等の問題があった。また、その対策
として、高周波発生時間を短縮させる特開昭63−58
75号公報に記載の装置では、やはり高周波発生装置を
必要とし、多少とも高周波ノイズ発生の問題があった。
Since the above-mentioned conventional general device uses a high frequency generator, there are problems such as high frequency noise may affect peripheral devices and cause them to malfunction. In addition, as a countermeasure to this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-58 (1983-58) shortened the high frequency generation time.
The device described in Japanese Patent No. 75 still requires a high frequency generator and has some problem of high frequency noise generation.

さらに高周波発生装置を特徴とする特開昭63−201
69号公報に記載の従来装置においては、起動時に電極
と母材を接触させた後、離反させてアークを発生させる
ため、高周波ノイズ発生の対策はなされていたが、起動
時にアーク発生用トーチ装置の電極を母材の溶接あるい
は切断位置に接触させておかなければならず、作業上の
制約があるという問題があった。
Furthermore, JP-A-63-201 features a high frequency generator.
In the conventional device described in Publication No. 69, measures were taken to prevent high-frequency noise generation because the electrode and the base material are brought into contact with each other at startup and then separated to generate an arc. The electrode must be kept in contact with the welding or cutting position of the base metal, which poses a problem in terms of operational constraints.

本発明の目的は、起動時に高周波発生装置を用いること
なくアークを発生させることにより高周波ノイズの発生
をなくすことができ、かつ起動時に任意の状態でパイロ
ットアークを発生させることを可能にすることで作業上
の制約を少なくし、作業性を良くするアーク発生用トー
チ装置の起動方法、アーク発生用トーチ装置および起動
用治具並びに溶接装置および切断装置を提供することに
ある。
The purpose of the present invention is to eliminate the generation of high frequency noise by generating an arc without using a high frequency generator at the time of startup, and also to make it possible to generate a pilot arc in any state at the time of startup. An object of the present invention is to provide a method for starting an arc generating torch device, an arc generating torch device, a starting jig, a welding device, and a cutting device that reduce operational restrictions and improve workability.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明は、アークを発生さ
せるための電極棒と、前記電極棒と逆特性を持ち得るノ
ズルと、それらの間を絶縁するための絶縁体とを有する
アーク発生用トーチ装置の起動方法において、アークを
発生させる起動時に前記電極棒とノズルとを電気的に接
続した状態で当該電極棒とノズル間に電流を流し、この
電流を流した状態で前記電極棒とノズルとの電気的接続
を解除し、両者間の絶縁抵抗を徐々に増大させることで
それらの間にアークを発生させるようにしたものである
In order to achieve the above object, the present invention provides an arc generating device that includes an electrode rod for generating an arc, a nozzle that can have characteristics opposite to the electrode rod, and an insulator for insulating between them. In a method for starting a torch device, when starting to generate an arc, a current is passed between the electrode bar and the nozzle while the electrode bar and the nozzle are electrically connected; By breaking the electrical connection between the two and gradually increasing the insulation resistance between them, an arc is generated between them.

ここで、好ましくは、前記電極とノズルとの電機的接続
は電極棒とノズルを接触させることにより行い、電極と
ノズルの間隔を徐々に開いて行くことにより両者間の絶
縁抵抗を徐々に増大させる。
Here, preferably, the electrical connection between the electrode and the nozzle is made by bringing the electrode rod into contact with the nozzle, and by gradually increasing the distance between the electrode and the nozzle, the insulation resistance between the two is gradually increased. .

また、トーチ装置とは別の起動用治具を用意し、この起
動用治具の導電部に前記電極棒とノズル接触させること
により電極棒とノズルを電気的に接続し、前記電極棒と
ノズルの少なくとも一方を前記起動用治具の導電部から
離反させることにより両者間の絶縁抵抗を徐々に増大さ
せるようにしてもよい。
In addition, a starting jig separate from the torch device is prepared, and the electrode rod and nozzle are electrically connected by bringing the electrode rod and nozzle into contact with the conductive part of this starting jig, and the electrode rod and the nozzle are connected electrically. The insulation resistance between the two may be gradually increased by separating at least one of them from the conductive part of the starting jig.

また、本発明は、アークを発生させるための電極棒と、
前記電極棒と逆特性を持ち得るノズルと、それらの間を
絶縁するための絶縁体とを有するアーク発生用トーチ装
置において、前記電極棒とノズルとの相対位置を変化さ
せるための電極棒駆動手段を設けたものである。
The present invention also provides an electrode rod for generating an arc;
An electrode rod driving means for changing the relative position of the electrode rod and the nozzle in an arc generating torch device having a nozzle that can have characteristics opposite to those of the electrode rod, and an insulator for insulating between them. It has been established.

ここで、前記電極棒駆動手段は手動操作部を含む手動式
であってもよいし、遠隔操作が可能な駆動部を含む遠隔
操作式であってもよい。
Here, the electrode rod driving means may be a manual type including a manual operation section, or a remote control type including a drive section that can be operated remotely.

また、本発明によれば、上述のアーク発生用トーチ装置
と、前記電極棒とノズル間に流れる電流を設定値に保持
する定電流回路を含むアーク発生用の溶接用電源とを備
えることを特徴とする溶接装置が提供される。
Further, according to the present invention, the present invention is characterized by comprising the above-mentioned arc generating torch device and a welding power source for arc generating including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value. A welding device is provided.

さらに、本発明によれば、上述のアーク発生用トーチ装
置と、前記電極棒とノズル間に流れる電流を設定値に保
持する定電流回路を含むアーク発生用の切断用電源とを
備えることを特徴とする切断装置が提供される。
Furthermore, according to the present invention, the present invention is characterized by comprising the above-mentioned arc generating torch device and a cutting power source for arc generating including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value. A cutting device is provided.

また、本発明は、アークを発生させるための電極棒と、
前記電極棒と逆特性を持ち得るノズルと、それらの間を
絶縁するための絶縁体とを有するアーク発生用トーチ装
置の起動用治具において、トーチ装置をセットした状態
において前記電極棒とノズルに接触し、前記状態を解除
するにしたがって前記電極棒とノズルの少なくとも一方
が離反する導電部を設けたものである。
The present invention also provides an electrode rod for generating an arc;
In a starting jig for an arc generating torch device, which has a nozzle that can have characteristics opposite to those of the electrode rod, and an insulator for insulating between them, the electrode rod and the nozzle are connected to each other when the torch device is set. A conductive portion is provided in which at least one of the electrode rod and the nozzle separates as the contact occurs and the state is released.

本発明によれば、上述のアーク発生用トーチ装置および
起動用治具と、前記電極棒とノズル間に洸れる電流を設
定値に保持する定電流回路を含むアーク発生用の溶接用
電源とを備えることを特徴とする溶接装置が提供される
According to the present invention, the above-mentioned arc generating torch device and starting jig, and an arc generating welding power source including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value are provided. Provided is a welding device comprising:

また、本発明によれば、上述のアーク発生用トーチ装置
および起動用治具と、前記電極棒とノズル間に流れる電
流を設定値に保持する定電流回路を含むアーク発生用の
切断用電源とを備えることを特徴とする切断装置が提供
される。
Further, according to the present invention, the above-mentioned arc generating torch device and starting jig, and an arc generating cutting power source including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value; Provided is a cutting device comprising:

〔作用〕[Effect]

電極棒は、ノズルあるいは母材との間でアークを発生さ
せる場合の一方の電極となる。ノズルはパイロットアー
ク発生時に電極棒と逆極性の電極となる。電極棒とノズ
ルは絶縁体により通常絶縁されている。起動時には電極
棒とノズルとを電気的に接続した状態で両者間に電流を
流し、その状態で電気的接続を解除し、両者間の絶縁抵
抗を徐々に増大させる。このとき、電極棒のノズルと間
の絶縁抵抗が増大してもある電圧範囲において電流を設
定値に調整するようにすれば、電極棒とノズルとを電気
的に接続した状態でそこを流れる電流は設定値に保たれ
過電流が流れることはない。
The electrode rod serves as one electrode when generating an arc between the nozzle or the base material. The nozzle becomes an electrode of opposite polarity to the electrode rod when a pilot arc is generated. The electrode rod and nozzle are usually insulated by an insulator. At startup, a current is passed between the electrode rod and the nozzle in a state where they are electrically connected, and the electrical connection is then released to gradually increase the insulation resistance between the two. At this time, even if the insulation resistance between the electrode rod and the nozzle increases, if the current is adjusted to the set value within a certain voltage range, the current flowing through the electrode rod and nozzle with the electrode rod and nozzle electrically connected can be is maintained at the set value and no overcurrent flows.

また、電極棒とノズルの間の絶縁抵抗が大きくなっても
その電流が持続されるためそれらの間にはアークが発生
し、パイロットアークが形成される。
Further, even if the insulation resistance between the electrode rod and the nozzle increases, the current is maintained, so an arc is generated between them and a pilot arc is formed.

パイロットアーク発生後には、トーチ装置を溶接あるい
は切断対象となる母材に接近させ、パイロットアークか
らメインアークへ移行させることで溶接あるいは切断す
ることが可能となる。メインアークは電極棒と母材間(
移行式)あるいは電極棒とノズル間(非移行式)で発生
させるアークのいずれかとなる。
After the pilot arc is generated, welding or cutting can be performed by bringing the torch device close to the base material to be welded or cut and shifting from the pilot arc to the main arc. The main arc is between the electrode rod and the base metal (
The arc can be generated between the electrode rod and the nozzle (transfer type) or between the electrode rod and the nozzle (non-transfer type).

電極棒駆動手段はノズルと電極棒の相対位置関係を変え
ることにより上述の電気的接続の達成および解除の機能
を有するものである。
The electrode rod driving means has the function of establishing and releasing the electrical connection described above by changing the relative positional relationship between the nozzle and the electrode rod.

溶接装置あるいは切断装置を構成する溶接用電源あるい
は切断用電源は、定電流回路により上述した電流調整機
能、すなわち、電極棒のノズルと間の絶縁抵抗が増大し
てもある電圧範囲において電流を設定値に調整する機能
を果たす。
The welding power source or cutting power source that constitutes the welding device or cutting device has the above-mentioned current adjustment function using a constant current circuit, that is, it can set the current within a certain voltage range even if the insulation resistance between the electrode rod and the nozzle increases. It serves the function of adjusting the value.

起動用治具は、電極棒駆動手段に代り、上述の電気的接
続の達成および解除の機能にを果たすものであり、トー
チ装置をこの起動用治具にセットすることにより電極棒
とノズルの相対位置関係を変えずにその両者間の絶縁抵
抗を変化させ、上記と同様な作用を可能にする。
The starting jig performs the function of establishing and releasing the above-mentioned electrical connection in place of the electrode rod driving means, and by setting the torch device on this starting jig, the relative relationship between the electrode rod and the nozzle is established. By changing the insulation resistance between the two without changing the positional relationship, the same effect as above can be achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図により説明す
る。本実施例は、プラズマ溶接装置または切断装置のア
ーク発生用トーチ装置に本発明を適用したものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. In this embodiment, the present invention is applied to an arc generating torch device for a plasma welding device or a cutting device.

第1図および第2図において、本実施例のアーク発生用
トーチ装置は、アーク発生時に一方の電極となる電極棒
1と、電極棒1と逆極性となり得るノズル2と、これら
電極棒1とノズル2を絶縁するための絶縁体3とで構成
されている。電極棒1には、一部または全部が絶縁材料
でできた電極棒駆動機構4が連結されている。電極棒駆
動機構の4のハンドル4aを回転させると、シャフト4
bを介して絶縁体3の雌ねじ部3aとかみ合う雄ねじ部
4cが回転し、電極棒1の絶縁体3に対する相対位置が
変化し、結果としてノズル2と電極棒lとの相対位置が
変化する。
In FIGS. 1 and 2, the arc generating torch device of this embodiment includes an electrode rod 1 that becomes one electrode when an arc is generated, a nozzle 2 that can have the opposite polarity to the electrode rod 1, and It is composed of an insulator 3 for insulating the nozzle 2. The electrode rod 1 is connected to an electrode rod drive mechanism 4 that is partially or entirely made of an insulating material. When the handle 4a of the electrode rod drive mechanism 4 is rotated, the shaft 4
The male threaded portion 4c that engages with the female threaded portion 3a of the insulator 3 via b rotates, and the relative position of the electrode rod 1 with respect to the insulator 3 changes, and as a result, the relative position of the nozzle 2 and the electrode rod l changes.

また電極棒1は、溶接用または切断用電源の一方の電極
に、トーチホース8に収納されたケーブル6およびケー
ブル6と連結され、電極棒1と回転摺動可能に連結され
たリング5を介して電気的に接続される。一方、ノズル
2は、上記電源の他方の電極に、トーチホース8に収納
されたケーブル7を介して電気的に接続される。
Further, the electrode rod 1 is connected to one electrode of a welding or cutting power source through a cable 6 housed in a torch hose 8 and a ring 5 connected to the cable 6 and rotatably connected to the electrode rod 1. electrically connected. On the other hand, the nozzle 2 is electrically connected to the other electrode of the power source via a cable 7 housed in a torch hose 8.

第3図に、上述のアーク発生用トーチ装置を用いてなる
移行式の溶接または切断装置の構成を示す。本実施例で
は、トーチ装置の電極棒1をケーブル6を介してマイナ
ス極端子1oに、ノズル2をケーブル7を介してパイロ
ットアーク用のプラス極端子11に接続している。また
、被溶接または切断物14はケーブル13を介して電源
9のメインアーク用のプラス極端子12に接続されてい
る。なお、プラズマ切断を行う場合には、トーチ装置内
にアルゴン等の作動ガスを矢印17のように流し、プラ
ズマ流をノズル2先端から発生させる。
FIG. 3 shows the configuration of a transition type welding or cutting device using the above-mentioned arc generating torch device. In this embodiment, the electrode rod 1 of the torch device is connected via a cable 6 to a negative terminal 1o, and the nozzle 2 is connected via a cable 7 to a positive terminal 11 for a pilot arc. Further, the object to be welded or cut 14 is connected to a main arc positive terminal 12 of the power source 9 via a cable 13. In addition, when performing plasma cutting, a working gas such as argon is flowed into the torch device as shown by an arrow 17, and a plasma flow is generated from the tip of the nozzle 2.

第4図に、溶接用または切断用電源9の構成を示す。電
源9は、主に外部の交流電源9oを適当な電圧に設定す
るための変圧器91、交流電流を直流電流に変換するた
めの変換装置92、電極棒1とノズル2あるいは母材(
被溶接または切断物)14との間に流れる電流を一定に
保つための定電流回路93、および電極棒lとノズル2
との間に発生させたパイロットアークを電極棒1と母材
14間に移行させて、メインアークに切り換えるための
スイッチ94から構成されている。
FIG. 4 shows the configuration of the welding or cutting power source 9. The power source 9 mainly includes a transformer 91 for setting an external AC power source 9o to an appropriate voltage, a converter 92 for converting AC current into DC current, an electrode rod 1 and a nozzle 2, or a base material (
a constant current circuit 93 for keeping the current flowing between the electrode rod l and the nozzle 2 constant;
It is comprised of a switch 94 for transferring the pilot arc generated between the electrode rod 1 and the base material 14 and switching it to the main arc.

起動時には、第2図に示すように、電極棒駆動機構4の
ハンドル4aを回転させ、電極棒1を前進させ、電極棒
1の先端部とノズル2の内面を接触させた状態にしてお
き、溶接用または切断用電源9を起動し、電極棒1とノ
ズル2の間に電流を流す。このとき、電極棒1とノズル
2が短絡した状態にあるが、電源9内の定電流回路93
により電流値がある設定値を越えないように保護されて
いる。この後、電極棒駆動機構4のハンドル4aを上記
と逆方向に回転させ、電極棒1を後退させると、電極棒
1はノズル2から離れる。このとき、電極棒1とノズル
2の間に電位差、すなわち、絶縁抵抗が大きくなるが、
電源9の定電流回路93により電極棒1とノズル2の間
に一定の電流が流れ、電極棒1とノズル2の間で絶縁破
壊を生じ、パイロットアーク15が発生することになる
At startup, as shown in FIG. 2, the handle 4a of the electrode rod drive mechanism 4 is rotated to move the electrode rod 1 forward, keeping the tip of the electrode rod 1 and the inner surface of the nozzle 2 in contact with each other. The welding or cutting power source 9 is activated, and a current is passed between the electrode rod 1 and the nozzle 2. At this time, the electrode rod 1 and the nozzle 2 are short-circuited, but the constant current circuit 93 in the power supply 9
The current value is protected from exceeding a certain set value. Thereafter, when the handle 4a of the electrode rod drive mechanism 4 is rotated in the opposite direction to the above and the electrode rod 1 is moved backward, the electrode rod 1 is separated from the nozzle 2. At this time, the potential difference between the electrode rod 1 and the nozzle 2, that is, the insulation resistance increases, but
A constant current flows between the electrode rod 1 and the nozzle 2 by the constant current circuit 93 of the power source 9, causing dielectric breakdown between the electrode rod 1 and the nozzle 2, and a pilot arc 15 is generated.

パイロットアーク15が発生した後、トーチ装置を被溶
接または切断物14に近づけると、被溶接または切断物
14と電極棒1との間に生じた電位差に対しパイロット
アーク15が種火となって絶縁破壊を起こし、メインア
ーク16が流れる。
After the pilot arc 15 is generated, when the torch device is brought close to the workpiece 14 to be welded or cut, the pilot arc 15 serves as a pilot flame for the potential difference that occurs between the workpiece 14 to be welded or cut and the electrode rod 1, causing insulation. Destruction occurs and main arc 16 flows.

メインアーク16が流れると、電源9の定電流回路93
の中でメインアーク電流を検知し、一定時間後スイッチ
94を作動させ、パイロットアーク電流を切る。
When the main arc 16 flows, the constant current circuit 93 of the power supply 9
The main arc current is detected in the main arc current, and after a certain period of time, the switch 94 is activated to cut off the pilot arc current.

本実施例によれば、パイロットアークを発生させるため
に高周波発生装置を用いないため、高周波ノイズによる
周辺機器への影響をなくすことができる効果がある。ま
た、パイロットアーク発生時に、予めアーク発生用トー
チ装置を母材(被溶接物または被切断物)14の溶接あ
るいは切断位置にセットする必要がないので作業性が向
上できる効果がある。
According to this embodiment, since a high frequency generator is not used to generate the pilot arc, it is possible to eliminate the influence of high frequency noise on peripheral equipment. Further, when generating a pilot arc, it is not necessary to set the arc generating torch device in advance to the welding or cutting position of the base material (workpiece or workpiece) 14, which has the effect of improving work efficiency.

本発明の他の実施例を第5図および第6図により説明す
る。前述した実施例は電極棒駆動機構を手動操作する例
であったが、本実施例は遠隔手動あるいは遠隔自動で動
かすものである。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In the embodiments described above, the electrode rod drive mechanism was operated manually, but in this embodiment, it is operated remotely manually or automatically.

第5図において、本実施例のアーク発生用のトーチ装置
は、アーク発生時の一方の電極となる電極棒21と、電
極棒21と逆極性となり得るノズル22と、これら電極
棒21とノズル22を絶縁するための絶縁体23とで構
成されている。電極棒21には電極棒駆動機構24が連
結されている。
In FIG. 5, the torch device for arc generation of this embodiment includes an electrode rod 21 which becomes one electrode when an arc is generated, a nozzle 22 which can have a polarity opposite to that of the electrode rod 21, and the electrode rod 21 and the nozzle 22. and an insulator 23 for insulating the. An electrode rod drive mechanism 24 is connected to the electrode rod 21 .

電極棒駆動機構24はロッド24bを介して電極棒21
に連結されたピストン24aを有し、ピストン24aは
絶縁体23内に形成されたシリンダ23a内を軸方向に
移動することが可能であり、このピストン24aが移動
することで、ノズル22と電極棒21との相対位置が変
化するみピストン24aは、第6図に示すように、トー
チホース28に収納されたエアライン29および30を
介し、エアユニット48により駆動される。
The electrode rod drive mechanism 24 drives the electrode rod 21 via the rod 24b.
The piston 24a can move in the axial direction within a cylinder 23a formed in the insulator 23, and as the piston 24a moves, the nozzle 22 and the electrode rod are moved. As shown in FIG. 6, the piston 24a, whose relative position with respect to the torch hose 21 changes, is driven by an air unit 48 via air lines 29 and 30 housed in the torch hose 28.

エアユニット48からエアライン29に圧縮エアが供給
され、エアライン30が大気に開放されると電極棒21
は後退し、ノズル22から離反し、逆にエアライン30
に圧縮エアが供給され、エアライン29が大気に開放さ
れると電極棒21は前進し、ノズル22と接触する。
Compressed air is supplied from the air unit 48 to the airline 29, and when the airline 30 is opened to the atmosphere, the electrode rod 21
moves backward and away from the nozzle 22, and conversely the air line 30
When compressed air is supplied to the air line 29 and the air line 29 is opened to the atmosphere, the electrode rod 21 moves forward and comes into contact with the nozzle 22.

また、電極棒21は溶接用または切断用電源39の一方
の電極40に、トーチホース28に収納されたケーブル
26およびケーブル26と連結され、電極棒21と摺動
可能に連結されたリング25を介して電気的に接続され
ている。一方、ノズル22は上記電源39の他方の電極
41に、トーチホース28に収納されたケーブル27を
介して電気的に接続されている。電源39の構成は第4
図に示す電源9の構成と実質的に同じである。
Further, the electrode rod 21 is connected to one electrode 40 of the welding or cutting power source 39 with a cable 26 housed in the torch hose 28 and a ring 25 that is slidably connected to the electrode rod 21. electrically connected via. On the other hand, the nozzle 22 is electrically connected to the other electrode 41 of the power source 39 via a cable 27 housed in the torch hose 28. The configuration of the power supply 39 is the fourth
The configuration is substantially the same as that of the power supply 9 shown in the figure.

起動時には、エアユニット48によりエアライン30に
圧縮空気を供給し、エアライン29を大気に開放させて
電極棒21の先端部とノズル22の内面を接触させた状
態にしておき、上記電源39を起動し、電極棒21とノ
ズル22の間に電流を流す。この後、エアユニット48
の空気供給ラインを逆に、すなわちエアライン29に圧
縮空気を供給し、エアライン30を大気に開放させて電
極棒21を徐々に後退させることにより、第1の実施例
と同様にしてパイロットアークを発生させ、メインアー
クを発生させることができる。
At startup, compressed air is supplied to the airline 30 by the air unit 48, the airline 29 is opened to the atmosphere, and the tip of the electrode rod 21 is kept in contact with the inner surface of the nozzle 22, and the power source 39 is turned on. It is activated and a current is passed between the electrode rod 21 and the nozzle 22. After this, air unit 48
By reversing the air supply line, that is, supplying compressed air to the airline 29, opening the airline 30 to the atmosphere, and gradually retracting the electrode rod 21, a pilot arc is created in the same manner as in the first embodiment. can be generated and the main arc can be generated.

本発明のさらに他の実施例を第7図により説明する。Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例では、上記実施例とは異なり、電極棒駆動機構
を有せず、それに代えて起動用治具を設けるものである
This embodiment differs from the above embodiments in that it does not have an electrode rod drive mechanism, but instead is provided with a starting jig.

本実施例のアーク発生用のトーチ装置は一般的な構造を
している。すなわち、トーチ装置はアーク発生時の一方
の電極となる電極棒51と、電極棒51と逆極性となり
得るノズル52と、これら電極棒51とノズル52を絶
縁するための絶縁体53とで構成されている。
The arc generating torch device of this embodiment has a general structure. That is, the torch device is composed of an electrode rod 51 that serves as one electrode when an arc is generated, a nozzle 52 that can have the opposite polarity to the electrode rod 51, and an insulator 53 for insulating these electrode rods 51 and nozzle 52. ing.

また、電極棒51は溶接用または切断用電源の一方の電
極に、トーチホース58に収納されたケーブル56を介
して電気的に接続され、ノズル52は電源の他方の電極
に、トーチホース58に収納されたケーブル57を介し
て電気的に接続されている。電源の構成は第4図に示す
電源9の構成と実質的に同じである。
Further, the electrode rod 51 is electrically connected to one electrode of a welding or cutting power source via a cable 56 housed in a torch hose 58, and the nozzle 52 is connected to the other electrode of the power source and to the torch hose 58. They are electrically connected via a cable 57 housed therein. The configuration of the power supply is substantially the same as that of the power supply 9 shown in FIG.

起動用治具60は、電極棒51とノズル52を接触させ
るための導電体である短絡用ピン60aと、トーチ装置
の位置決めをするガイド60cと、それらを固定するた
めの絶縁体である台座60bとで構成される。
The starting jig 60 includes a shorting pin 60a that is a conductor for bringing the electrode rod 51 and the nozzle 52 into contact, a guide 60c for positioning the torch device, and a pedestal 60b that is an insulator for fixing them. It consists of

起動時には、第7図に示すように、アーク発生用トーチ
装置を起動用治具60に、短絡用ピン60aがノズル5
2の先端の開口から進入し、ノズル52と電極棒51の
両方に接触するように、ガイド60cに沿って挿入して
セットする。その状態で溶接用または切断用電源を起動
し、短絡用ピン60aを介して電極棒51とノズル52
0間に電流を流す。この後、アーク発生用トーチ装置を
起動用治具60から取り外すと、電極棒51とノズル5
20間に生じた電位差によりパイロットアークが発生す
る。以下、前述の実施例と同様にメインアークを発生さ
せ、溶接あるいは切断作業が可能となる。
At the time of startup, as shown in FIG.
2, and is inserted and set along the guide 60c so as to contact both the nozzle 52 and the electrode rod 51. In this state, start the welding or cutting power source, and connect the electrode rod 51 and nozzle 52 via the shorting pin 60a.
A current is passed between 0 and 0. After that, when the arc generating torch device is removed from the starting jig 60, the electrode rod 51 and nozzle 5
A pilot arc is generated due to the potential difference created between the two. Thereafter, the main arc is generated in the same manner as in the previous embodiment, and welding or cutting operations can be performed.

本発明のさらに他の実施例を第8図および第9図により
説明する。本実施例はティグ溶接装置のアーク発生用ト
ーチ装置に本発明を適用したものである。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In this embodiment, the present invention is applied to an arc generating torch device for a TIG welding device.

第8図において、本実施例のトーチ装置は、アーク発生
時の一方の電極となる電極棒71と、電極棒71と逆特
性となり得るノズル72と、これら電極棒71とノズル
72を絶縁するための絶縁物73とで構成されている。
In FIG. 8, the torch device of the present embodiment includes an electrode rod 71 that becomes one electrode when an arc occurs, a nozzle 72 that can have opposite characteristics to the electrode rod 71, and a structure for insulating the electrode rod 71 and the nozzle 72. It is composed of an insulator 73.

電極棒71には、部または全部が絶縁材料でできた電極
棒駆動機構74が連結されている。また、電極棒71の
先端付近には導電体71aが固定されており、ノズル7
2の内周には導電体71aが接触可能な絶縁体72aお
よび導電体72bが固定されている。
The electrode rod 71 is connected to an electrode rod drive mechanism 74 that is partially or entirely made of an insulating material. Further, a conductor 71a is fixed near the tip of the electrode rod 71, and the nozzle 7
An insulator 72a and a conductor 72b, which can be contacted by the conductor 71a, are fixed to the inner periphery of the conductor 2.

電極棒駆動機構74のハンドル74aを回転させると、
シャフト74bを介して電極棒71が回転し、電極棒7
1の導電体71aとノズル72の絶縁体72aおよび導
電体72bとの相対位置が第9図(a)および第9図(
b)に示すように変化する。
When the handle 74a of the electrode rod drive mechanism 74 is rotated,
The electrode rod 71 rotates via the shaft 74b, and the electrode rod 7
The relative positions of the conductor 71a of the nozzle 72 and the insulator 72a and the conductor 72b of the nozzle 72 are shown in FIGS.
It changes as shown in b).

また、電極棒71は溶接用電源の一方の電極に、トーチ
ホース78に収納されたケーブル76およびケーブル7
6と連結され、電極棒71と摺動可能に連結されたリン
グ75を介して電気的に接続されている。一方、ノズル
72は電源の他方の電極に、トーチホース78に収納さ
れたケーブル77を介して電気的に接続されている。電
源の構成は第4図に示す電源9の構成と実質的に同じで
ある。
Further, the electrode rod 71 is connected to one electrode of the welding power source, and a cable 76 and a cable 76 housed in the torch hose 78 are connected to each other.
6 and is electrically connected via a ring 75 slidably connected to the electrode rod 71. On the other hand, the nozzle 72 is electrically connected to the other electrode of the power source via a cable 77 housed in a torch hose 78. The configuration of the power supply is substantially the same as that of the power supply 9 shown in FIG.

起動時には、第9図(a)に示すように電極棒駆動機構
74のハンドル74aを回転させ、電極棒71とノズル
72を導電体71aと導電体72bを介して接触させた
状態にしておき、溶接用電源を起動し、電極棒71とノ
ズル72の間に電流を流す。この後、第9図(b)に示
すように電極棒駆動機構74のハンドル74aを回転さ
せ、導電体71aと導電体72bが離れる。このとき、
電極棒71とノズル72の間の電位差が大きくなるが、
電源の定電流回路により、電極棒71とノズル72の間
に一定の電流が流れ、電極棒71とノズル72の間で絶
縁破壊を生じ、パイロットアークが発生することになる
。この後の作用は第1の実施例と同じである。
At startup, as shown in FIG. 9(a), the handle 74a of the electrode rod drive mechanism 74 is rotated to keep the electrode rod 71 and nozzle 72 in contact via the conductor 71a and the conductor 72b. The welding power source is started and a current is passed between the electrode rod 71 and the nozzle 72. Thereafter, as shown in FIG. 9(b), the handle 74a of the electrode rod drive mechanism 74 is rotated to separate the conductor 71a and the conductor 72b. At this time,
Although the potential difference between the electrode rod 71 and the nozzle 72 increases,
Due to the constant current circuit of the power supply, a constant current flows between the electrode rod 71 and the nozzle 72, causing dielectric breakdown between the electrode rod 71 and the nozzle 72 and generating a pilot arc. The subsequent operations are the same as in the first embodiment.

なお、以上の実施例は、メインアークを電極棒と母材と
の間で発生させる移行式の例で説明したが、パイロット
アーク自身をメインアークとして溶接または切断する非
移行式であってもよいことは勿論である。
In addition, although the above embodiment has been described as an example of a transition type in which the main arc is generated between the electrode rod and the base metal, a non-transition type in which the pilot arc itself is used as the main arc for welding or cutting may also be used. Of course.

また、以上の実施例では、電源に高周波発生装置を含ま
ない構成としたが、高周波発生装置も併用できる構成と
し、高周波ノイズによる周辺機器への影響が問題となら
ない場所で使用する場合には、従来通り高周波発生装置
による起動を行うなど、起動手段を選択的に使用できる
構成にしてもよい。
In addition, in the above embodiments, the power supply does not include a high-frequency generator, but if a high-frequency generator can also be used in conjunction with the power supply, and it is used in a place where the influence of high-frequency noise on peripheral devices is not a problem, The configuration may be such that the activation means can be selectively used, such as activation using a high-frequency generator as in the past.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、パイロットアークを発生させるために
高周波発生装置を用いないため、高周波ノイズによる周
辺機器への影響をなくすことができる効果がある。また
、パイロットアーク発生時に、予めアーク発生用トーチ
装置を母材(被溶接物または被切断物)の溶接あるいは
切断位置にセツトする必要がないので、作業性が向上で
きる効果がある。
According to the present invention, since a high frequency generator is not used to generate a pilot arc, it is possible to eliminate the influence of high frequency noise on peripheral equipment. Furthermore, since it is not necessary to set the arc generating torch device in advance at the welding or cutting position of the base material (workpiece to be welded or workpiece to be cut) when generating the pilot arc, work efficiency can be improved.

さらに、電極棒駆動手段を遠隔操作が可能な構成とする
ことにより、高周波発生装置を用いずしかも遠隔でアー
クを発生させることが可能となるので、高周波発生装置
が不要な遠隔切断装置等に応用することができる。
Furthermore, by configuring the electrode rod driving means to be remotely controlled, it is possible to generate an arc remotely without using a high-frequency generator, so it can be applied to remote cutting devices that do not require a high-frequency generator. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例によるアーク発生用トーチ装
置の構造を示す断面図であり、第2図は、第1図に示す
アーク発生用トーチ装置の起動時の状態を示す断面図で
あり、第3図は第1図に示すアーク発生用トーチ装置を
用いた溶接装置または切断装置の構成図であり、第4図
は第3図に示す溶接装置または切断装置の電源の構成を
示す図であり、第5図は本発明の他の実施例によるアー
ク発生用トーチ装置の構造を示す断面図であり、第6図
は第5図に示すアーク発生用トーチ装置を用いた溶接装
置または切断装置の構成図であり、第7図は本発明のさ
らに他の実施例によるアーク発生用トーチ装置および起
動用治具の構造を示す断面図であり、第8図は本発明の
さらに他の実施例によるアーク発生用トーチ装置の構造
を示す断面図であり、第9図(a)および(b)は、第
8図に示すアーク発生用トーチ装置の起動時の状態を示
す第8図IX−IX線断面図である。 符号の説明 1・21;51;71・・・電極棒 2;22;52;72・・・ノズル 3;23;53;73・・・絶縁体 4・24;74・・・電極棒駆動機構 9・・・電源 15・・・パイロットアーク 16・・・メインアーク 60・・・起動用治具 60a・・・短絡用ピン(導電部) 93・・・定電流回路
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an arc generating torch device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the state of the arc generating torch device shown in FIG. 1 at startup. 3 is a configuration diagram of a welding device or cutting device using the arc generating torch device shown in FIG. 1, and FIG. 4 shows the configuration of a power source for the welding device or cutting device shown in FIG. 3. 5 is a sectional view showing the structure of an arc generating torch device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a welding device or a welding device using the arc generating torch device shown in FIG. FIG. 7 is a sectional view showing the structure of an arc generating torch device and a starting jig according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a configuration diagram of a cutting device according to still another embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the arc generating torch device according to the embodiment, and FIGS. 9(a) and 9(b) are FIG. 8 IX showing the state of the arc generating torch device shown in FIG. 8 at startup; -IX sectional view. Explanation of symbols 1, 21; 51; 71... Electrode rod 2; 22; 52; 72... Nozzle 3; 23; 53; 73... Insulator 4, 24; 74... Electrode rod drive mechanism 9...Power source 15...Pilot arc 16...Main arc 60...Starting jig 60a...Short circuit pin (conductive part) 93...Constant current circuit

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アークを発生させるための電極棒と、前記電極棒
と逆特性を持ち得るノズルと、それらの間を絶縁するた
めの絶縁体とを有するアーク発生用トーチ装置の起動方
法において、アークを発生させる起動時に前記電極棒と
ノズルとを電気的に接続した状態で当該電極棒とノズル
間に電流を流し、この電流を流した状態で前記電極棒と
ノズルとの電気的接続を解除し、両者間の絶縁抵抗を徐
々に増大させることでそれらの間にアークを発生させる
ことを特徴とするアーク発生用トーチ装置の起動方法。
(1) In a method for starting an arc generating torch device that includes an electrode rod for generating an arc, a nozzle that can have characteristics opposite to the electrode rod, and an insulator for insulating between them, At the time of activation to generate the current, a current is passed between the electrode bar and the nozzle while the electrode bar and the nozzle are electrically connected, and the electrical connection between the electrode bar and the nozzle is released while the current is flowing; A method for starting an arc generating torch device, characterized in that an arc is generated between the two by gradually increasing the insulation resistance between the two.
(2)請求項1記載のアーク発生用トーチ装置の起動方
法において、前記電極棒とノズルを接触させることによ
り電極棒とノズルとを電気的に接続し、電極とノズルの
間隔を徐々に開いて行くことにより両者間の絶縁抵抗を
徐々に増大させることを特徴とするアーク発生用トーチ
装置の起動方法。
(2) In the method for starting an arc generating torch device according to claim 1, the electrode rod and the nozzle are electrically connected by bringing the electrode rod and the nozzle into contact, and a gap between the electrode and the nozzle is gradually opened. A method for starting an arc generating torch device characterized by gradually increasing insulation resistance between the two.
(3)請求項1記載のアーク発生用トーチ装置の起動方
法において、トーチ装置とは別の起動用治具を用意し、
前記起動用治具の導電部に前記電極棒とノズル接触させ
ることにより電極棒とノズルを電気的に接続し、前記電
極棒とノズルの少なくとも一方を前記起動用治具の導電
部から離反させることにより両者間の絶縁抵抗を徐々に
増大させることを特徴とするアーク発生用トーチ装置の
起動方法。
(3) In the method for starting an arc generating torch device according to claim 1, a starting jig separate from the torch device is prepared;
electrically connecting the electrode rod and nozzle by bringing the electrode rod and nozzle into contact with a conductive part of the starting jig, and separating at least one of the electrode rod and the nozzle from the conductive part of the starting jig; A method for starting an arc generating torch device characterized by gradually increasing insulation resistance between the two.
(4)アークを発生させるための電極棒と、前記電極棒
と逆特性を持ち得るノズルと、それらの間を絶縁するた
めの絶縁体とを有するアーク発生用トーチ装置において
、前記電極棒とノズルとの相対位置を変化させるための
電極棒駆動手段を設けたことを特徴とするアーク発生用
トーチ装置。
(4) In an arc generating torch device comprising an electrode rod for generating an arc, a nozzle that can have opposite characteristics to the electrode rod, and an insulator for insulating between them, the electrode rod and the nozzle A torch device for generating an arc, characterized in that it is provided with an electrode rod driving means for changing the relative position with respect to the electrode rod.
(5)請求項4記載のアーク発生用トーチ装置において
、前記電極棒駆動手段が手動操作部を含む手動式である
ことを特徴とするアーク発生用トーチ装置。
(5) The arc generating torch device according to claim 4, wherein the electrode rod driving means is a manual type including a manual operation section.
(6)請求項4記載のアーク発生用トーチ装置において
、前記電極棒駆動手段が遠隔操作が可能な駆動部を含む
遠隔操作式であることを特徴とするアーク発生用トーチ
装置。
(6) The arc generating torch device according to claim 4, wherein the electrode rod driving means is of a remote control type including a remotely controllable drive section.
(7)請求項4記載のアーク発生用トーチ装置と、前記
電極棒とノズル間に流れる電流を設定値に保持する定電
流回路を含むアーク発生用の溶接用電源とを備えること
を特徴とする溶接装置。
(7) It is characterized by comprising the arc generating torch device according to claim 4 and a welding power source for arc generating including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value. Welding equipment.
(8)請求項4記載のアーク発生用トーチ装置と、前記
電極棒とノズル間に流れる電流を設定値に保持する定電
流回路を含むアーク発生用の切断用電源とを備えること
を特徴とする切断装置。
(8) A torch device for arc generation according to claim 4, and a cutting power source for arc generation including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value. Cutting device.
(9)アークを発生させるための電極棒と、前記電極棒
と逆特性を持ち得るノズルと、それらの間を絶縁するた
めの絶縁体とを有するアーク発生用トーチ装置の起動用
治具において、トーチ装置をセットした状態において前
記電極棒とノズルに接触し、前記状態を解除するにした
がって前記電極棒とノズルの少なくとも一方が離反する
導電部を備えていることを特徴とする起動用治具。
(9) A starting jig for a torch device for arc generation, which includes an electrode rod for generating an arc, a nozzle that can have characteristics opposite to those of the electrode rod, and an insulator for insulating between them, A starting jig comprising a conductive part that contacts the electrode rod and the nozzle in a state in which a torch device is set, and causes at least one of the electrode rod and the nozzle to separate as the state is released.
(10)請求項9記載のアーク発生用トーチ装置および
起動用治具と、前記電極棒とノズル間に流れる電流を設
定値に保持する定電流回路を含むアーク発生用の溶接用
電源とを備えることを特徴とする溶接装置。
(10) The arc generating torch device and the starting jig according to claim 9, and a welding power source for arc generation including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value. A welding device characterized by:
(11)請求項9記載のアーク発生用トーチ装置および
起動用治具と、前記電極棒とノズル間に流れる電流を設
定値に保持する定電流回路を含むアーク発生用の切断用
電源とを備えることを特徴とする切断装置。
(11) The torch device for arc generation and the starting jig according to claim 9, and a cutting power source for arc generation including a constant current circuit that maintains the current flowing between the electrode rod and the nozzle at a set value. A cutting device characterized by:
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