JPH0335491Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は出力電流を作業者の手元で行い得るよ
うにした遠隔制御式のアーク溶接機の改良に関す
るものである。

従来技術 一般に溶接作業現場においては溶接機本体の設
置位置とが遠く離れていることが多く、このため
に溶接電流を作業位置から変更するための遠隔制
御装置が設けられている。通常このような遠隔制
御装置としては溶接休止中に作業位置にて電極ホ
ルダと被溶接物との間に接触子とよばれる操作子
を接触させ、この接触子の接続によつて流れる電
流の極性を溶接機本体側において検出し、検出結
果に応じて出力電流結果に応じて出力電流調整機
構、例えば可動鉄心、を駆動する方式のものが用
いられている。このような方式の装置においては
接触子には単に出力電流を増減させる方向を示す
表示が付されているのみであり、電流の増減量そ
のものはこの接触子を電極ホルダと被溶接物との
間に接触させている時間の長さによつて定まり、
その結果変更された実際の溶接電流値を知ること
は作業位置ではできなかつた。このために作業者
は適当と思われる時間接触子を接触させて増減操
作を行つた後に実際に溶接アークを発生させて溶
接電流の適否をアークの発生状態によつて判断
し、不良であれば再び接触子を用いて電流の調整
を行うという試行錯誤をくりかえした後に適値を
得ることになる。したがつて電流調整に手間取る
ばかりでなく、再現性に乏しく、溶接品質は専ら
作業者の技量に左右されるものであつた。

考案の目的 本考案は、接触子を用いる遠隔制御装置を有す
るアーク溶接機において、接触子によつて溶接機
の出力電流設定値を増減させ、その設定値に対応
するように溶接停止時に出力端子に供給する電圧
を位相制御によつて調整し、この調整された電圧
によつて接触子に設けられた指示計器を駆動し出
力電流値を知るようにして上記従来装置の欠点を
解消したものである。

実施例 第１図は本考案の実施例を示す接続図である。
同図において１は電力源であり２は電源開閉器、
３は溶接電源部であり、例えば電力源１から電力
を溶接に適した電圧に変換する変圧器とサイリス
タのような位相制御素子およびこの位相制御素子
を入力信号に対応した位相で点弧させるための位
相制御回路とから成る。４は出力電圧検出器、５
ａ，５ｂは出力端子、６ａ，６ｂは出力端子５
ａ，５ｂと電極ホルダ７および被溶接物８との間
を結ぶ溶接用ケーブル、９は接触子であり内部に
は電流制限用の抵抗器と流れる電流に方向性をも
たせるためのダイオードとの直列回路を有するも
のである。１０は接触子９が電極ホルダ７と被溶
接物８との間に接触したときに流れる比較的小さ
な電流を検出する第１の電流検出器であり、その
検出値は単に極性が判る程度であればよく絶対値
は問題ではない。１１は溶接時に流れる大きな電
流をその有無とともに電流値に比例した電圧とし
て検出する第２の電流検出器である。１２は第１
の電流検出器の出力の極性に応じて増加指令か減
少指令かを判別する増減指令判別回路、１３は出
力電流設定部であり増減指令判別回路１２の出力
に応じて出力電流設定信号を漸増または漸減する
ものである。１４a₁，１４b₁，１４b₂は溶接時又
は非溶接時にそれぞれ綴じる接点であり、例えば
第２の電流検出器１１が溶接電流を検出したとき
に動作するリレー接点が用いられる。なお接点１
４b₂は溶接電流が正負平衡しないときに増減指令
判別回路が誤動作しないように設けてある。１５
は出力電流設定部１３の出力I_rと出力電圧検出器
４の出力V_fまたは第２の電流検出器１１の出力I_f
とを比較し差信号（I_r−V_f）または（I_r−I_f）を
溶接電源部３に供給する比較器である。同図の実
施例において非溶接時を考えると接点１４b₁，お
よび１４b₂が閉じているから出力電圧検出器４の
出力V_fが出力電流設定部１３の出力I_rと比較され
溶接電源部３はこの差信号によつて電力源１の電
圧を位相制御して出力する。溶接時には第２の電
流検出器１１の出力により接点が切替えられて接
点１４a₁が閉じ接点１４b₁および１４b₂が開くの
で第２の出力電流検出器１１の出力I_fが出力電流
設定部１３の出力I_rと比較され溶接電源部３はこ
の出力電流設定部１３の設定値に一致する値の電
流を出力することになる。また非溶接時において
接触子９を電極ホルダ７と被溶接物８との間に接
触させるとこのときに出力端子５ａ，５ｂ間に現
れている電圧によつて接触子９を通して電流が流
れるが、この電流の極性は接触子の接続される方
向によつて異なる極性となる。この極性は増減指
令判別回路１２によつて判別されて出力電流設定
部１３に対して設定値の増加指令として供給され
る。出力電流設定部１３は増減指令判別回路１２
からの増減指令信号を受けている間中はあらかじ
め定められた変化割合で出力電流設定信号I_rを増
加あるいは減少させ続ける。この増減する出力電
流設定信号I_rに応じて溶接電源部３の出力が位相
制御されて出力電圧が調整されることになる。非
溶接時において出力電圧V_fと出力電流設定値I_rと
の間にはこのときフイードバツク制御系のゲイン
が十分に高いときには V_f＝aI_r＋ｂ ……(1) の関係がある。ここでａおよびｂは制御系の構成
によつて定まる定数である。(1)式は I_r＝１／ａ（V_f−ｂ）＝a′V_f−b′ ……(2) と書き換えられるから端子電圧V_fを測定すれば
出力電流設定供給１３の設定値I_rを知ることがで
きる。溶接時は出力電流設定値I_rの値に一致した
電流が流れるから(2)式により溶接時の出力I_pを知
ることができる。第２図は本考案に用いる上記(2)
式を満足する変換を行う出力電流表示部を設けた
接触子９の例を示す接続図であり、出力電流増減
指令用の押ボタンスイツチ９１，９２、抵抗器Ｒ
１ないしＲ４、ダイオードＤ１，Ｄ２、両波整流
器Ｄ５、コンデンサＣ１および電流計９３によつ
て構成される。また９ａ，９ｂは接触子ｈの入力
端子である。同図にいて押ボタンスイツチ９１ま
たは９２を押すと溶接電源から供給されている電
圧は半波整流されて抵抗器Ｒ１またはＲ２によつ
て制限されたそれぞれの極性の電流が流れる。こ
の電流は第１図の電流検出器１０によつてその極
性が検出されて出力電流設定器の出力I_rが増減さ
れる。一方第２図の両波整流器Ｄ５以降の回路は
上記(2)式の変換を行つて出力電流を表示するため
の変換回路であり、入力電圧V_fを両波整流器Ｄ
５、抵抗器Ｒ３およびコンデンサＣ１によつて整
流および平滑した後に定電圧ダイオードZD１の
電圧を差引き、残りの電圧を抵抗器Ｒ４にて制限
して電流計９３に供給する。同図の接続図と上記
(2)式を比較すればコンデンサＣ１の端子電圧は非
溶接時の出力電圧V_fに、定電圧ダイオードZD１
の端子電圧は定数b′にまた抵抗器Ｒ４は定数a′に
それぞれ略相当することが判る。したがつて電流
計９３には出力電流設定部１３の設定値に正しく
比例した電流が流れることになり、溶接電源から
遠く離れた作業現場において接触子により出力電
流を知ることができる。なお第２図の実施例にお
いては接触子の押ボタンスイツチ９１，９２、抵
抗器Ｒ１，Ｒ２およびダイオードＤ１，Ｄ２を用
いたがこれのかわりに単に一つの抵抗器とダイオ
ードからなる直列回路を１組だけ設けて、増減指
令は作業者が接触子を電極ホルダと被溶接物との
間に接触させるときにその方向を変えることによ
つて行うようにしてもよい。また指示計器として
は電圧計を電流目盛にして用いてもよく、この場
合には抵抗器Ｒ４と並列に接続する。これらの計
器は指針形のもの以外にデイジイタル表示を行う
ものも用いられることはもちろんである。

第１図に示した実施例は非溶接時に出力端子５
ａ，５ｂ間に供給する電圧を溶接電源部１の出力
を調整することによつて得たが、この電源として
は別の電源を設けてもよい。第３図はこのように
した実施例を示す接続図である。同図において１
６，１７は比較器、１８は位相制御回路、１９は
補助電源を得るための変圧器である。その他は第
１図に示した実施例と同様の機能を有するもので
あり同符号にて示してある。溶接開始前は接点１
４b₂が閉じているので接触子９を電源ホルダ７と
被溶接物８との間に接触させるとこのときに流れ
る電流が第１の電流検出器１０にて検出されてそ
の極性が増減指令判別回路１２にて判別されて出
力電流設定部１３の設定値I_rは所定の勾配で増加
あるいは減少する方向に変化する。このとき接点
１４b₁も閉じているので比較器１６は出力電流設
定器１３の出力と出力電圧検出器４の出力とを比
較し差信号を位相制御回路１８に供給し、位相制
御回路１８はこの出力信号に応じて変圧供給１９
の出力を位相制御する。この結果出力電流設定供
給１３の出力I_rは接触子９を電極ホルダー７と被
溶接物８とに接触している時間の長さにより、増
加あるいは減少され、この出力設定値I_rに一致す
る電圧が出力端子５ａ，５ｂ間に出力されること
になる。一方溶接を開始すべく電極を保持した電
極ホルダ７にて出力を短絡するとこのときの大き
な短絡電流によつて第２の電流検出器１１は溶接
開始を検出し接点１４b₁，１４b₂を開き接点１４
a₁，１４a₂を閉じる。この結果出力電流設定部の
出力I_rは比較器１７に供給されて第２の電流検出
器１１からの出力I_fと比較されて溶接電源部３の
出力を決定する。このようにして出力電流設定部
１３の出力I_rに対応した溶接電流が流れることに
なり、この設定値I_rに比例した電圧を入力とする
非溶接時における接触子９の表示は正しく出力電
流を表示することになる。また第３図の実施例に
おいては溶接電源部３は入力信号に対応した電流
を出力するものであれば可動鉄心形のもの、位相
制御式のものあるいはトランジスタを用いたアナ
ログ制御式のものなど何でもよくその制御方式に
制限はない。

考案の効果 以上のように本考案においては作業者が手元に
おいて操作する接触子に出力電流を正しく表示す
ることができるので作業性が大きく向上し、しか
も使用する溶接電流値が作業者の勘に頼ることな
く明確に表示されるので溶接品質の確保および再
現性にすぐれた溶接機が得られる。特に溶接電源
部を位相制御により調整するものに対して本考案
を実施するときにはその表示精度が優れたものが
得られる。また別電源により出力電流の遠隔制御
および表示を得るようにするときにはその出力電
圧を感電の危険性のない低い電圧にすることが可
能となり、電撃防止機能をも同時に達成し得ると
いう顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す接続図、第２図
は本考案に用いる接触子の例を示す接続図、第３
図は別の実施例を示す接続図である。 ３……溶接電源部、５ａ，５ｂ……出力端子、
６ａ，６ｂ……ケーブル、７……電極ホルダ、８
……被溶接物、９……接触子、１０……第１の電
流検出器、１１……第２の電流検出器、１２……
増減指令判別部、１３……出力電流設定部、１４
a₁，１４a₂，１４b₁，１４b₂……接点、１５，１
６，１７……比較器、１８……位相制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電極ホルダと被溶接物との間に接続する接触子
   によつて溶接電流を遠隔制御する交流アーク溶接
   機において、出力電圧検出部と、出力電流検出部
   と、出力ケーブルに異なる極性の電流を流す接触
   子と、前記接触子によつて流れる電流の極性を検
   出して出力電流の増加指令か減少指令かを判別す
   る増減指令判別部と、前記増減指令判別部の出力
   信号により出力値が増減する出力電流設定部と、
   溶接休止時に前記出力電流設定部の出力と前記出
   力電圧検出部の出力とを比較し差が減少する方向
   に出力電圧を位相制御により調整する位相制御部
   と、溶接時に前記出力電流設定部の出力と前記出
   力電流検出部の出力とを比較し差が減少する方向
   に出力電流を調整する出力電流調整部と、前記接
   触子両端の電圧に比例した電圧から予め定めた電
   圧を減算して通電する電流値を表示する出力電流
   表示部とを具備したアーク溶接機。