JPH04135072A - Ｔｉｇ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、非消耗電極を用いるＴＩＧ溶接装置に関する
ものであり、特に非消耗電極と被溶接物との間にアーク
溶接電源の出力に高周波電圧を重畳して火花放電を発生
させ、これによって主アーク放電を誘発起動させる方式
のＴＩＧ溶接装置におけるノイズ発生量を低減したもの
である。

〈従来の技術〉 従来のＴＩＧ溶接装置の例を第４図に示す。同図におい
て１はアーク溶接電源であり、公知の直流または交流出
力の電源が用いられる。２は高周波発生回路であり、溶
接電源１がらの起動信号によって高周波高電圧を発生す
る公知の回路である。

３ａ、３ｂはカップリングコイルであり、高周波発生回
路２の出力をアーク溶接電源１の出力に重畳して非消耗
電極４および被溶接物５に供給するものである。６は高
周波発生回路２の出力がアーク溶接電源１に混入しない
ようにその出力端子間を高周波に対して短絡するための
バイパス用コンデンサ、７ａ、７ｂはアーク溶接電源１
の出力の中間点を接地するために出力端子間に直列に接
続されたコンデンサであり、両者の接続点は接地線１１
にて大地に接地される。また１ｏａ、１ｏｂはそれぞれ
非消耗電極４および被溶接物５に電力を供給するための
電カケープルである。

同図の装置において図示しない押ボタンスイッチ等によ
って溶接起動指令が与えられるとアーク溶接電源１は出
力を発生し、非消耗電極４と被溶接物５とに供給する。

またこれと同時に高周波発生回路２はアーク溶接電源１
からの指令を受けて高周波高電圧を発生し、この高周波
はカップリングコイル３ａ、３ｂによってケーブル１０
ｇに伝達される。この高周波はコンデンサ６および７ａ
。

７ｂによってバイパスされて非消耗電極４と被溶接物５
との間に印加される。この状態で非消耗電極４を被溶接
物５に近づけると、両者間の距離が一定以下になったと
ころで高周波電圧によって両者間の絶縁が破壊されて火
花放電が発生し、これによって発生したイオンによって
溶接アークが誘発される。溶接アークが誘発されるとア
ーク溶接電源１が直流出力のときには図示を省略した検
知手段によって高周波発生回路２は動作を停止する。

またアーク溶接電源１が交流出力のときには高周波発生
回路２の動作は溶接アークが誘発された後も停止しない
かまたは溶接電流の極性が反転する前後の短時間だけ高
周波発生回路２が動作するように工夫されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来装置において、高周波発生回路２は通常作業者
に対する感電事故を防止する目的から数Ｍ　Ｈｚの周波
数のものが用いられる。そしてこの周波数は高周波発生
回路２としては、製作コストを低置にするためにコンデ
ンサと火花ギャップとを用いた弛張発振回路を利用した
簡略なものが用いられるために波形が不整であり、多く
の高調波成分を含んでいる。そして、この高周波は接地
線１１、ケーブル１０ｇ、１０ｂの漏れインピーダンス
、被溶接物等を通して大地に流れ、大地の電位を変動さ
せる。このために近隣に設置された他の電子機器の対地
電位が変動してこれらの機器に対して高周波ノイズ障害
を与えることになる。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記のようにＴＩＧ溶接装置における高周波
ノイズ障害の一因が大地に漏洩する高周波電流によるも
のであることから、この高周波の大地への漏洩電流を低
減すれば改善できることに着目してなされたもΦである
。大地に漏洩する電流は溶接電源の接地線１１を通って
流れるものであることから、この接地線を除去すると漏
洩電流そのものはほとんどなくなる。しかし、接地線は
一般に感電防止のためにケースの接地線とも共通になっ
ている。このため、接地線を外すことは、ケースの接地
線もなくなることになるので安全上問題である。このた
めに接地線１１そのものを完全に除去することは都合が
悪い。そこで本発明においては接地線１１を直接接地せ
ずに高周波に対して比較的高インピーダンスとなるチョ
ークコイルを直列に接続することによって上記問題点を
解決したものである。

〈実施例〉 第１図に本発明の実施例を示す。同図において工ないし
１１は第４図に示した従来装置と同機能のものに同符号
を付しである。１２はチョークコイルであり、コンデン
サ７ａと７ｂとの接続点と接地線１１との間に直列に接
続されている。このチョークコイル１２は高周波発生回
路２の出力周波数に対して高いインピーダンスを示すも
のを用いる。

第１図の実施例において接地線１１を流れる電流につい
て第４図の従来装置と比較して考える。

まず、第４図において接地線１１を流れる高周波電流は
、接地線１１を途中で切断したときに切断点に現われる
開放電圧ｅ。を切断点がら溶接装置側を見たときの高周
波に対する内部インピーダンスＺＯＩで除した値、１ｅ
１−ｅｏ／Ｚｏ＋で示される。ここで内部インピーダン
スＺ。１は電カケープル１０ａ、１０ｂ、非消耗電極４
および被溶接物の各インピーダンスおよび各ケーブル間
、各ケーブルと大地との間の浮遊容量および洩れ抵抗か
らなる洩れインピーダンスからなるものである。

また開放電圧ｅ。は高周波発生回路の出力電圧から電カ
ケープル１０ａ、１０ｂのインピーダンスおよびこれら
の相互間の洩れインピーダンスによる電圧降下を差引い
た電圧である。

これに対して第１図においては、接地線１１を途中で切
断したときに現われる開放電圧は先の従来装置と同しｅ
。であるか、内部インピーダンスは従来装置における内
部インピーダンスＺ。１にチョークコイル１２のインピ
ーダンスＺｃが直列に入った値　Ｚ　０２−　Ｚ　ｏ＋
＋　Ｚ　ｅであるから、接地線１１に流れる電流ｉｅ２
は、ｉ　ｅ２　＝　ｅｏ　／　２０２−ｅｏ　／　（Ｚ
ｏ＋＋Ｚｅ　）となる。この結果、第１図の実施例にお
ける大地電位の変化は、大地のインピーダンスをＺｅと
すれば、 ｉ　ｅ２−　Ｚｅ−ｅ、−Ｚｅ　／　（Ｚｏ＋＋Ｚｃ　
）となって、先の従来装置における大地の電位変化ｉ　
ｅ、−Ｚｅ　−ｅｏ　−Ｚｅ　／Ｚｏ＋よりも小となる
。

それ故チョークコイル１２のインピーダンスを高周波発
生回路２の出力周波数において、内部インピーダンス（
各ケーブル等のインピーダンスと洩れインピーダンスの
総合値）に比較して大きな値のものに設定しておけば、
高周波による大地の電位変動を十分小さくできる。また
、通常アーク溶接用の電源１のケース部は、保安上の配
慮から接地されるが、このケース接地線を介しても高周
波がもれないようにケース接地線をコンデンサ７ａ。

７ｂとの接続点に接続するとよい。この場合、チョーク
コイル１２は、高周波電源２の出力周波数に対してのみ
高いインピーダンスとなり、アーク溶接電源１の出力や
その電源となる商用電源がケースにもれても十分に安全
な接地効果が得られる。

第２図は、高周波発生回路の出力を溶接電源に重畳する
ためのカップリングコイルの二次巻線を３ｂｌと３ｂ２
との２個に分割し、非消耗電極４側のケーブル１０ａと
被溶接物５側のケーブル１０ｂとにそれぞれ直列にした
ものであって、高周波の洩れをより少なくしたものであ
る。

第３図は、２分割したカップリングコイルの２次巻線を
コンデンサ７ａと７ｂとにそれぞれ直列に接続したもの
であり、この場合はカップリングコイル３ｂｌ、　　３
ｂ２にて重畳された高周波電圧がアーク溶接電源側に混
入しないようにチョークコイル１３ａ、１３ｂをアーク
溶接電源１の出力端子に直列に接続しておく。

第２図および第３図の各実施例おいて、接地線に流れる
電流はいずれもチョークコイル１２のインピーダンスＺ
ｃによって大巾に低減され、これによって大地電位の変
動が低減される。

〈発明の効果〉 本発明においては、上記のようにチョークコイルを追加
することによって接地線に洩れる高周波電流が減少する
ので、大地電位の変動が低減されて、近隣の電子機器に
対する高周波ノイズが減少する。また洩れ電流が減少し
た分だけ非消耗電極と被溶接物との間に供給される高周
波エネルギーが増加してより確実なアークスタートが実
現できるものである。このことは逆に高周波発生回路の
出力を低減することができることを意味し、これによっ
てケーブル等からの輻射や誘導による高周波の伝播が少
なくなるなど多くの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の実施例を示す接続図、
第４図は従来の装置の例を示す接続図である。 １・・・アーク溶接電源、　　２・・・高周波発生回路
、３　ａ、　　３　ｂ、　　３ｂｌ、　　３ｂ２−・・
カップリングコイル、４・・・非消耗電極、　　５・・
・被溶接物、６．７ａ、７ｂ・・・コンデンサ、　１１
・・・接地線、１２・・・チョークコイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、非消耗電極と被溶接物との間にアーク溶接電源の出
   力に重畳して高周波電圧を印加して火花放電を発生させ
   溶接アークを起動する方式のＴＩＧ溶接装置において、
   前記アーク溶接電源の出力端子間に２個の直列接続され
   たコンデンサによって高周波バイパス回路を形成し、前
   記２個の直列コンデンサの中間点を前記高周波電圧に対
   して高インピーダンスとなるチョークコイルを介して接
   地したＴＩＧ溶接装置。