JPH0530853Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、溶接の開始をスムーズにし、また溶
接開始部分および終了部分における溶接不良を少
なくすることができるアーク溶接機を提案したも
のである。

従来の技術 アーク溶接においては溶接の開始時にアークの
スタートを良好にするためにアークスタート前は
電極側を正とする逆極性の電力を供給し、アーク
スタートを検出した後は電極側を負とする正極性
または交流に切替える方式のものが提案されてい
る。（特公昭40−25241号、特公昭52−46900号各
公報など）また溶接停止時に逆極性の成分を増加
し、逆極性アークの特徴を利用したものも提案さ
れている（特開昭55−120479号公報）。これらの
装置はアークスタート時において電極側の加熱が
大きくアークのスタート性が改善され、かつまた
アークスタート直後においては被溶接物を比較的
広く加熱することが必要なために被溶接物に対し
てアークの集中性の悪い逆極性が望ましいことか
ら、特に非消耗電極を用いるTIG溶接に適するも
のとされてきた。また溶接停止時においてもアー
ク圧力による大きなクレータの発生を防止するた
めに溶接電流、電圧を低い値にする、いわゆるク
レータ処理が行なわれるが、このときに同時に極
性を逆極性とするとアークの集中が悪くなつてク
レータの防止に役立つものである。

本考案が解決しようとする問題点 上記のように、従来の装置は優れた効果を有す
るものであるが、いずれも極性の切替が専用の回
路によつて自動的に行なわれるものであり、一般
の極性の切替が可能な溶接電源を用いる溶接機に
対してこれらの機能を持たせるためには全面的な
改造が必要であつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、溶接の開始および停止を指令するス
イツチの閉路中のみ極性を逆極性とすること、即
ちスイツチの閉路中は溶接中の極性切替信号にか
えて溶接電源の出力の極性を逆極性とする極性切
替信号を供給する構成として、一般の溶接機から
でも容易に改造して本考案のアーク溶接機に改造
することができるようにしたものである。

実施例 第１図は、本考案のアーク溶接機の実施例を示
す接続図であり、第２図は第１図の実施例の動作
を説明するための各部の信号を模式的に示した線
図である。第１図および第２図において１は溶接
電源であり、直流電源１０１、トランジスタ１０
２ないし１０５からなり、溶接電極２および被溶
接物３に出力を供給する。４はシーケンス制御回
路であり溶接電源１に対して出力開始、停止およ
び出力値の各信号を基準信号e_rとして所定の順序
で供給する。５は出力電流検出器、６は比較器で
あり、基準信号e_rとして所定の順序で供給する。
５は出力電流検出器、６は比較器であり、基準信
号e_rと電流検出信号e_pとを比較し差信号Δeを得
る。７は比較器６の出力Δeをトランジスタ１０
２と１０３または１０４と１０５に切替えて供給
するためのアナログスイツチであり、切替信号ｓ
によつて動作する。８は極性切替信号発生回路で
あり、図示を省略した設定器によつて第２図ｃま
たはｅのように直流正極性、交流の設定および交
流設定時における正極性、逆極性の各継続時間が
設定される。９は直流電源であり、溶接電源１を
強制的に逆極性とするための信号ｓをアナログス
イツチ７に供給するためのものである。１０は溶
接の開始時および停止時にそれぞれ所定の期間閉
路されるスイツチであり、直流電源１１およびリ
レーコイル１２と直列接続されている。１２a₁，
１２a₂はリレー１２の常開接点、１２b₁はリレー
１２の常閉接点であり、スイツチ１０に連動して
動作する。

図においてシーケンス制御回路４は入力接点１
２a₁の第１回目の閉路により第２図ｂのように出
力設定信号e_r1を出力し、接点１２a₁の開放によ
つて所定の勾配でe_r2まで増加させる。溶接中は
この状態を保持し、溶接の終了に際して接点１２
a₁の次の閉路により出力信号をe_r2からe_r3まで所
定の勾配で減少させ、さらに接点１２a₁の開放に
より出力を停止するように構成されている。また
アナログスイツチ７は制御信号ｓがHigh(1)のと
きｂ側に、Low（０）のときａ側に入力信号Δeを
切替えて伝達するものである。ここでリレー１２
の接点１２a₂，１２b₁および直流電源９は、スイ
ツチ１０が閉じられている間のみ極性切替信号発
生回路８の出力信号を遮断し、かわりに溶接電源
１の出力を逆極性とする信号を出力する信号切換
回路１３を構成している。

第２図においてａはスイツチ１０の閉路期間を
示し、ｂはシーケンス制御回路４の出力信号e_rの
例を示し、ｃはアナログスイツチ７の制御信号
ｓ、即ち極性切替信号の変化の例、ｄは上記ｂお
よびｃの信号が用いられるときの出力溶接電流の
変化を示す。また同図ｅはアナログスイツチ７の
制御信号ｓの別の例を示す波形図で、ｆはｂおよ
びｅの信号が用いられるときの出力溶接電流の変
化を示す線図である。

いま時刻t₁においてスイツチ１０を閉じるとリ
レー１２が励磁されて接点１２a₁，１２a₂が閉じ
接点１２b₁が開く、この結果、極性切替信号発生
回路の出力信号が接点１２b₁によつて遮断され、
これに代つて直流電源９のLow信号出力が制御
信号ｓとしてアナログスイツチ７に供給され、ア
ナログスイツチ７は入力信号Δeをａ端子に伝達
し、この信号Δeによつてトランジスタ１０２お
よび１０３が導通し、電極２側を正とする逆極性
の電流が流れ、この電流は出力電流検出器５によ
つて検出されてフイードバツク信号e_pとなつて比
較器６にて基準信号e_rと比較される。次に時刻t₂
においてスイツチ１０を開放すると接点１２a₁，
１２a₂が開き接点１２b₁が閉じる。このときシー
ケンス制御回路４は起動状態を保持するとともに
予め設定された勾配によつて出力信号を起動時の
e_r1からe_r2に漸増させる。一方接点１２b₁の閉路
によつて第２図ｃのように制御信号ｓは反転して
High信号となりアナログスイツチ７は入力信号
Δeをｂ端子に伝達し、この信号Δeによつてトラ
ンジスタ１０４および１０５が導通し被溶接物３
側を正とする正極性電流が第２図ｄに示すように
流れ始める。この電流の値はフイードバツク制御
されるために基準信号e_rの変化に追従して変化す
ることになる。溶接の終了に際して時刻t₃におい
て再度スイツチ１０を閉路するとシーケンス制御
回路４は基準信号e_rを所定の勾配でe_r3まで漸減
させるとともにスイツチ１０が時刻t₄において開
放されるまで基準信号e_r3を継続して出力する。
このとき接点１２b₁が開き接点１２a₂が閉じるの
で信号ｓはLowに戻りアナログスイツチ７は再
びａ端子に信号Δeを伝達するように切りかわり、
トランジスタ１０４，１０５に代つてトランジス
タ１０２，１０３が導通して逆極性の出力電流が
第２図ｄのように出力される。

なお溶接中においてアナログスイツチ７に供給
する信号ｓとしては、第２図ｃに示すように直流
とするときは、得られる溶接電流もまた同図ｄに
示すように正極性直流となるが、同図ｅに示すよ
うに周期的に正・負（またはHigh・Low，１・
０）となる信号を極性切替信号発生回路８にて供
給すれば出力電流は同図ｆに示すように正、逆両
極性の期間が制御信号ｓの正・負の期間に一致し
た交番電流を得ることができる。さらに溶接の終
了に際して溶接終了のための指令スイツチを押す
と直ちに逆極性に切りかわると、溶接中の大電流
のまま逆極性となつて電極２側が過熱損傷する可
能性がある。そこで溶接終了指令スイツチを押し
たときは、直ちに逆極性とせず、溶接終了指令か
ら一定の時間は溶接電流の極性は溶接中のままと
し溶接電流値のみを漸減させ、その後にアナログ
スイツチ７を切りかえて溶接電流を逆極性とする
ように接点１２b₁と接点１２a₂とがスイツチ１０
よりも遅れて動作するように信号切替回路１３を
構成するとより効果的である。

また回路をすべてアナログ信号にて動作させる
図示の実施例の他にトランジスタ１０２ないし１
０５をスイツチングトランジスタまたは他のスイ
ツチング素子とし、スイツチング動作により出力
制御を行うものにも本考案は適用でき、この場合
は比較器６とスイツチング素子１０２ないし１０
５との間に公知の電圧／周波数変換回路またはパ
ルス幅制御回路を押入することによつて実現でき
る。

さらにまた溶接開始指令および溶接停止指令は
図示の実施例のように共通のスイツチを押しなお
すことによつて行うものの他に、別個の指令スイ
ツチを用意してもよいのはもちろんである。

考案の効果 以上のように本考案においては、溶接開始、溶
接停止各指令に連動して出力電流を逆極性として
ので、極性の切替が可能な溶接電源であれば極く
簡単な回路を追加するだけで溶接開始時に安定な
アークが得られ、また溶接終了時に完全なクレー
タ処理が可能な溶接機を得ることができる。

【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
ａないしｆは第１図の実施例の動作を説明するた
めの各部の波形を示す線図である。 １……溶接電源、２……溶接電極、３……被溶
接物、４……シーケンス制御回路、７……アナロ
グスイツチ、８……極性切替信号発生回路、９…
…直流電源、１０……溶接開始および停止指令ス
イツチ、１３……信号切替回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 出力極性の切替が可能な溶接電源と、溶接の
   開始および停止を指令するためのスイツチの始
   めの閉路によつて溶接を開始し溶接電流が流れ
   始めた後は前記スイツチを開路しても起動状態
   を保持し前記スイツチの再度の閉路によつて所
   定の溶接終了処理の後に溶接を終了する一連の
   制御を行うシーケンス制御回路と、前記溶接電
   源の出力極性を切替えるための極性切替信号発
   生回路とを具備したアーク溶接機において、前
   記スイツチに直列接続されたリレーと、前記リ
   レーの接点によつて前記極性切換信号発生回路
   の出力にかえて前記溶接電源の出力を強制的に
   逆極性とする信号を出力する信号切替回路とを
   具備したアーク溶接機。 ２ 前記信号切替回路は、前記スイツチの２回目
   の閉路から所定の時間遅れの後に前記溶接電源
   の出力を逆極性とする信号を出力する回路であ
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のアー
   ク溶接機。