JPH04135070A - 直流アーク溶接装置 - Google Patents

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〕 本発明は直流アーク溶接装置に関するものであり、特に
エンジン駆動アーク溶接機とバッテリー溶接機とを並置
しかつ組合わせて構成した直流アーク溶接装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

一般に電源設備のない屋外等における溶接作業には、可
搬式のエンジン駆動アーク溶接機が使用されることが多
い。このようなエンジン駆動アーク溶接機としては、エ
ンジンに゛よって駆動される交流発電機の出力電圧を整
流装置を介して直流電圧に変換し、溶接用電力として供
給する装置が知られている。そして上記溶接機用のエン
ジンとしては、出力が６〜８ＰＳ程度のガソリンエンジ
ンを使用する場合が多く、溶接出力電流は１４０〜１７
０Ａのものが多用されている。一方大出力の２８０Ａ程
度の溶接出力電流を有する溶接機の場合には、１８〜２
０ＰＳの出力を有するエンジンを搭載する必要があり１
通常ディーゼルエンジンとする場合が多い。また直流ア
ーク溶接機としては、上記エンジン駆動アーク溶接機の
他に、複数個のバッテリーを夫々直列に接続してなるバ
ッテリー溶接機があり、溶接出力電流１４０Ａ程度のも
のが可搬式として多用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記可搬式の直流アーク溶接機は、比較的小電流溶接用
として有用であり、建設工事現場その他において効果的
に使用されているが、近年においては溶接技術の同上お
よび溶接対象の大型化に伴い、特に建設工事現場におい
ては大電流溶接作業が増加しており、溶接出力電流２８
０Ａクラスの大出力溶接機の需要が増大してきている。

このような需要に応えるためにはエンジンの出力を単に
増大させるのみでなく、従来のガソリンエンジンをディ
ーゼルエンジンに変更する必要があり、エンジンの製作
工程を根本的に変更しなければならず、従来のガソリン
エンジン専門メーカとしては製作が煩雑若しくは不可能
とならざるを得ないという問題点がある。またエンジン
駆動アーク溶接機はエンジンからの排気ガスおよび騒音
５振動を伴うため、屋内作業、狭隘な作業空間において
は使用できないという欠点がある。このような作業現場
においては、バッテリー溶接機が有効であるが、電源設
備のない屋外における長時間作業に適用する場合には、
バッテリーの容量を超えては適用できず、またバッテリ
ーの充電が不可能であるため、比較的短時間の溶接作業
に限定されるという問題点がある。更に前記のように大
電流溶接作業が予想される溶接作業現場に、ディーゼル
エンジンを搭載した大出力溶接機を設置した場合におい
ても、常時大電流溶接を行うとは限らず、小電流溶接も
頻繁に行われるのが普通である。このような場合、大出
力溶接機により小電流溶接を行うことは、ディーゼルエ
ンジンの燃費等の運転費用の面において不経済であるの
みならず、騒音、振動等による作業環境悪化を招来する
という問題点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、大電
流溶接および小電流溶接を各々効率よ〈実施できるよう
に改良した直流アーク溶接装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明においてはエンジン
と　このエンジンによって駆動される交流発電機と、こ
の交流発電機の出力電圧を直流電圧に変換する整流装置
とを備えてなるエンジン駆動アーク溶接機と、複数個の
バッテリーを夫々直列に接続すると共に、これらのバッ
テリーの出力電圧を制御する制御装置を備えてなるバッ
テリー溶接機とを各々独立に並置して構成すると共に前
記各々の溶接機の溶接用直流出力をダイオードを介して
並列に接続して供給する大出力モードと。

前記各々の溶接機の溶接用直流出力を独立に供給する小
出力モードとを選択する切替スイッチを設ける。という
技術的手段を採用した。

本発明におけるバッテリーの出力電圧を制御する制御装
置としては１例えばチョッパやインバータ等の半導体制
御装置や抵抗制御装置を使用することができる。

〔作　用〕

上記の構成により、切替スイッチを操作することにより
、大電流溶接時には溶接用直流出力を大出力モードとす
ることができると共に、小電流溶接時には溶接用直流出
力を小出力モードとすることができ、各々効率的な使用
が可能となるのである。

〔実施例］ 第１図は本発明の実施例を示す電気回路図である。第１
図において１はエンジン駆動アーク溶接機、２はバッテ
リー溶接機であり、各々独立に並置する。まずエンジン
駆動アーク溶接機の構成について記述する。１１は交流
発電機であり１例えばガソリンエンジン（図示せず）に
よって駆動されて６相半波交流電圧を出力可能に構成す
る。１２は半波整流器であり、交流発電機１１の出力を
直流に変換し、出力端子１３から出力可能に形成する。

１４は単相用交流巻線であり、前記交流発電機１１内に
巻装し、ブレーカ１５および出力端子１６を介して交流
１００ｖを出力可能に構成する。

次にバッテリー溶接機２は複数個のバッテリー２１を夫
々直列に接続すると共に、出力側にバ・ンテリー２１の
出力電圧をｆｆ１ｌＪＢするチョッパ制御装置１２２を
接続し、切替スイッチ２３を経由して出力端子２４から
直流電圧を出力可能に形成する。

なおチョッパ制御装置２２は、上記直流電圧を０Ｎ−Ｏ
ＦＦ＠ｍによって調整するものである。

上記のように形成したエンジン駆動アーク溶接機１とバ
ッテリー溶接機２の溶接用直流出力側を。

ダイオード３および切替スイッチ２３を介して並列に接
続する。

次に４は充電装置であり、商用電源（ＡＣｌｏｏＶ）５
とスイッチ６を介して接続すると共に、前記バッテリー
２１に直流電力を充電可能に形成する。なお充電装置４
はスイッチ７を介して前記交流発電機１１の出力端子１
６と接続する。

上記の構成により、まず切替スイッチ２３を接点２３ａ
側に切り替えると（第１図に示す状態）エンジン駆動ア
ーク溶接機１の溶接用直流出力とバッテリー溶接機２の
溶接用直流出力とを合わせて出力端子１３から出力する
ことができる。この場合バッテリー溶接機２の出力側に
はダイオード３を介装させであるため、エンジン駆動ア
ーク溶接機１からの溶接用直流出力がバッテリー溶接機
２に出力されるという非所望な事態を未然に防止し得る
。一方切替スイッチ２３を接点２３ｂ側に切り替えると
、上記エンジン駆動アーク溶接機１の溶接用直流出力と
バッテリー溶接機２の溶接用直流出力とを、各々独立さ
せて出力端子１３゜２４から出力することができる。

すなわち１例えばエンジン駆動アーク溶接機１およびバ
ッテリー溶接機２の溶接用直流出力が各々１４０Ａであ
るとすれば、前記切替スイッチ２３を接点２３ａ側に切
り替えることにより、出力端子１３から２８ＯＡの溶接
用直流出力を得ることができる。一方切替スイッチ２３
を接点２３ｂ側に切り替えることにより、出力端子１３
，２４から各々１４０Ａの溶接用直流出力を得ることが
できる。従って同時に２個所での１４ＯＡの溶接作業を
行い得ると共に、１個所で１４ＯＡの溶接作業を行う場
合には、切替スイッチ２３を接点２３ｂに切り替えた状
態において、エンジン駆動アーク溶接機１若しくはバッ
テリー溶接機２の何れか一方のみを作動させるようにす
ればよい。

次にバッテリー溶接機２を構成するバッテリー２１の充
電を行う場合には、スイッチ６を閉路させて商用ｔｓ５
から充電装置４を経由して直流電力を供給すればよい。

またエンジン駆動アーク溶接機１を構成する交流発電機
１１には単相用交流巻線１４を巻装しであるから、スイ
ッチ７を閉路することにより、充電装置４を介してバッ
テリー２１の充電を行うことができる。従って商用電源
５が存在しない屋外作業現場においてもバッテリー２１
の充電が可能である。

第２図（ａ）ないしくｃ）は夫々本発明の実施例におけ
る出力電流と端子電圧との関係を示す図であり、夫々溶
接特性を示す図である。第２図（ａ）（ｂ）は各々前記
第１図に示すエンジン駆動アーク溶接機１およびバッテ
リー溶接機２の単独使用の状態を示し、第２図（ｃ）は
上記溶接機１．２の溶接用直流出力を重畳させた場合を
示している。第２図（Ｃ）から明らかなように、上記溶
接機１．２を並列重畳させた結果、何れか一方に偏るこ
となく９両者均等の直流出力の和２例えば１４０＋　１
４０＝　２８０　（Ａ）が得られることが認められた。

本実施例においてはエンジン駆動アーク溶接機１を構成
する交流発電機１１が６相半波交流電圧を出力する場合
について記述したが、一般にｍ相（ｍは正の整数）交流
電圧を出力するように構成すればよく、この場合ｍが大
である程出力端子１３からの出力のリップルが小さくな
るため好ましい。また交流発電機１１の出力電圧を直流
電圧に変換する整流装置として半波整流器１２を使用し
た例について記述したが、これに限定せず全波整流器と
してもよく、サイリスタその他の整流装置を使用しても
よいことは当然である。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を奏し得る。

（１）溶接用直流出力が１４ＯＡのような小出力のエン
ジン駆動アーク溶接機であっても、同様の小出力のバッ
テリー溶接機と並列に接続することにより、略２倍の出
力を有する溶接装置とすることができる。

（２）同一出力のディーゼルエンジン駆動アーク溶接機
と比較して、製作コストを略１／２と低減させ得る。

（３）屋内若しくは狭隘な空間で作業する場合には。

バッテリー溶接機のみの作動により、騒音、振動若しく
は排気ガスによる環境汚染を皆無とし得る。

（４）同時に２個所における小出力溶接作業を行い得る
。

（５）交流発ｔｍに単相用交流巻線を巻装することによ
り、バッテリーの充電が可能であり、商用電源が存在し
なくても、バッテリー溶接機を長期間に亘って作動状態
となし得る。

（６）同一出力のディーゼルエンジン駆動アーク溶接機
と比較して占有空間および重量を大幅に低減させ得る。

（７）エンジン始動用のバッテリーが不要であるため１
重量を低減させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電気回路図、第２図（ａ
）ないしくｃ）は夫々本発明の実施例における出力電流
と端子電圧との関係を示す図である。 １：エンジン駆動アーク溶接機、２：バッテリー溶接機
、３：ダイオード、２２：チョッパ制御装置。２３：切
替スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンと、このエンジンによって駆動される交流発電
   機と、この交流発電機の出力電圧を直流電圧に変換する
   整流装置とを備えてなるエンジン駆動アーク溶接機と、
   複数個のバッテリーを夫々直列に接続すると共に、これ
   らのバッテリーの出力電圧を制御する制御装置を備えて
   なるバッテリー溶接機とを各々独立に並置して構成する
   と共に、前記各々の溶接機の溶接用直流出力をダイオー
   ドを介して並列に接続して供給する大出力モードと、前
   記各々の溶接機の溶接用直流出力を独立に供給する小出
   力モードとを選択する切替スイッチを設けたことを特徴
   とする直流アーク溶接装置。