JPH0545352B2 - - Google Patents

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JPH0545352B2
JPH0545352B2 JP17727784A JP17727784A JPH0545352B2 JP H0545352 B2 JPH0545352 B2 JP H0545352B2 JP 17727784 A JP17727784 A JP 17727784A JP 17727784 A JP17727784 A JP 17727784A JP H0545352 B2 JPH0545352 B2 JP H0545352B2
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JP
Japan
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signal
voltage
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JP17727784A
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Kikuo Terayama
Moritoshi Nagasaka
Koichi Shioda
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Daihen Corp
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Daihen Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1087Arc welding using remote control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は出力設定信号発生部と出力制御部とが
相互に離隔した位置に設けられる遠隔制御式アー
ク溶接機に関するものである。
〔従来の技術) アーク溶接機においては溶接電源部、ワイヤ送
給制御部、出力設定信号発生部などが一体となつ
たものもあるが、これらはそれぞれ分離しておい
た方が作業性がよくなる。上記各部分を分離して
設置したときはこれらの相互間をケーブルで接続
して制御信号の送受信を行うことが必要となる。
この制御信号には、例えば定電圧電源を用いる消
耗電極式アーク溶接機においては、出力設定信号
発生部から溶接電源部に対しては出力電圧設定信
号および溶接開始、停止信号が必要であり、また
出力設定信号発生部からワイヤ送給制御部へはワ
イヤ送給速度設定値即ち溶接電流設定信号および
シールドガス放流指令信号が必要であり、また定
電流電源を用いるアーク溶接機においては、出力
定信号発生部から溶接電源に対して出力電流設定
信号および溶接開始、停止信号を、また出力設定
信号発生部からワイヤ送給制御部へはワイヤ送給
速度設定値、即ち溶接電圧設定信号が必要であ
り、これらをそれぞれ専用の制御ケーブルにて伝
送するときはケーブルの心線数が多く必要とな
り、各装置間の離隔距離が長くなればなるほど大
量のケーブルが必要となり、装置が高価となるだ
けでなく、心線数が増加することはそれだけ断線
の機会が増加し保守に多大の労力と費用とが必要
となる。これを解決せんとして制御ケーブルとし
て溶接用パワーケーブルを兼用し溶接電流と制御
信号とを分離するために制御信号を電圧/周波数
変換回路にて一旦周波数信号に変換し、この周波
数信号を溶接用パワーケーブルを介して受信側に
送り、受信側で逆変換を行つて電圧信号に戻す方
法が考えられている。(例えば特開昭58−47569
号) 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかるに上記従来技術においてはケーブル数を
減少させることはできるが次のような重大な欠点
を有する。即ち、アーク溶接においては溶接電流
は極めて高速でランダムな変化をしておりその電
流および電圧波形には多くの高周波成分が含まれ
ている。しかもこの高周波成分は溶接電力そのも
のの変動に基づくものであるから制御信号とは比
較にならない程の高エネルギーを有するために溶
接中は制御信号と溶接電力との分離が完全に行え
ず、このために極めて誤動作の発生しやすいもの
であつた。
本発明は上記従来技術の欠点を解決し、溶接停
止中はもちろん溶接中においても溶接電流の影響
を全く受けないようにしたアーク溶接機を提案し
たものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、出力設定信号発生部に出力設定器の
出力電圧をこれに対応する定電流信号に変換する
電圧/電流変換回路を設け、出力制御部に電流/
電圧変換回路と入力電流信号の有無によつて論理
信号を発生して出力制御部に出力開始および停止
信号を供給する入力信号検出回路とを設けるとと
もに出力制御部と出力設定信号発生部との間を一
対の制御ケーブルで接続して2種類の制御信号を
同時に送受信可能としたものである。また上記信
号伝送のためのケーブルの一方として電力ケーブ
ルの一線を共用することによつてケーブル数をさ
らに減少させたものである。
〔作用〕
本発明は上記のように出力設定用電圧信号を送
信側で信号電圧に対応した定電流信号に一旦変換
してから送信し、受信側でこの電流信号を電圧信
号に逆変換して出力設定用電圧信号を得るもので
あるので、制御ケーブルとして片方を溶接用パワ
ーケーブルのような電流および電圧の複雑に変化
するケーブルを共用してもこれらの影響を全く受
けることがなく、かつこの電流信号の有無を受信
側で検出することによつて動作開始および停止の
指令信号として、信号の多重化を実現することが
できるものである。
〔実施例〕
第1図は本発明を定電圧特性の溶接電源を用い
る溶接桟に適用したときの実施例を示す接続図で
ある。同図において1は溶接電源であり、内部に
三相交流入力を溶接に適した特性の直流に変換す
る主回路部101、入力信号電流を電圧信号に変
換する電流/電圧変換回路104および入力信号
の有無により論理信号を発生する入力信号検出回
路105および出力制御回路106からなる出力
制御部102および制御電源回路103を含んで
いる。2は消耗電極ワイヤ(以後単にワイヤとい
う)を溶接部に送給するためのワイヤ送給装置で
あり、内部にワイヤ送給用電動機201、電動機
201によつて駆動されてワイヤリール202か
らワイヤ203を送給する送給用ロール204、
溶接電流設定器205の設定値に応じた速度に電
動機201の回転速度を制御するための電動機制
御回路206、シールドガス放出、停止や溶接開
始、停止などを制御するためのシーケンス制御部
207、溶接電圧を設定するための基準電圧信号
を出力する出力電圧設定器208と電力電圧設定
器208の出力電圧をこれに対応した定電流信号
に変換する電圧/電流変換回路209からなる出
力設定信号発生部210およびシールドガス放流
用電磁弁211を含んでいる。3は出力設定信号
発生部210の出力電流信号を出力制御部102
に伝送するための単心ケーブルである。4はワイ
ヤ送給装置2に制御用の電力を供給する単心ケー
ブルであり、ケーブル3およびケーブル4の各帰
線は溶接用パワーケーブル5a,5bのうちの一
方5aを共用してケーブル3と溶接用パワーケー
ブル5aとを一対のケーブルとしている。6は溶
接トーチであり、溶接開始指令用のトリガスイツ
チを内蔵している。7は被溶接物であり通常大地
電位である。また、同図においては出力電圧設定
用信号および制御用電力の各帰線を溶接用パワー
ケーブルの一方5aと共用するために溶接用パワ
ーケーブル5aは出力制御部102および出力設
定信号発生部210の各接地線にそれぞれ接続し
てある。また8はシールドガス供給源であり、ガ
スホース9にて溶接電源1およびワイヤ送給装置
2を介して溶接トーチ6に接続されている。
同図の実施例において、溶接を開始すべく溶接
トーチ6のトリガスイツチを閉じると、このスイ
ツチ閉路信号Sはシーケンス制御部207に送ら
れて先ずシールドガス放出用電磁弁211を開き
シールドガスを溶接トーチ6から放出する。シー
ルドガスの放出開始の後に電動機制御回路206
は電動機201を起動し、ワイヤ203を送り始
める。このワイヤ送給と同時に、またはこの少し
前に出力設定信号発生部210に対してシーケン
ス制御部207は出力指令を発し、出力設定信号
発生部210は出力制御部102に対して溶接電
源1の出力電圧設定信号の供給を開始する。出力
設定信号発生部210はシーケンス制御部207
からの指令信号に応答して出力電圧設定器208
の出力電圧Erを電圧/電流変換回路209によ
つて設定電圧Erに対応した定電流Irに変換して制
御用ケーブル3および溶接用パワーケーブル5を
介して出力制御部102に供給する。出力制御部
102においては電流/電圧変換回路104にて
電流信号Irをもとの電圧信号Erに戻し出力電圧制
御回路106に伝達する。また検出回路105は
電流信号Irの受信により論理信号“1”を出力電
圧制御回路106に供給する。出力制御回路10
6はこの出力電圧制御信号Erと論理信号“1”
とを受けたときに主回路部101に対して出力調
整信号を送り、主回路部101は溶接電力を溶接
トーチ6と被溶接物7とに供給し、溶接が開始さ
れる。この出力制御回路106の出力としては主
回路部101が単方向サイリスタにより交流電源
を位相制御整流するものであるときにはサイリス
タに対する点弧パルス信号であり、また主回路部
101がトランジスタのようなアナログ素子のと
きにはこれらの導通状態を制御するアナログ信号
である。
同図の実施例に示すように本発明においては上
記のように動作するから電圧/電流変換回路の利
得を十分に高くしておけば出力電圧設定信号に対
応する電流信号は溶接電流の有無によつて伝送ケ
ーブルである溶接用パワーケーブル内に発生する
電圧降下の影響を全く受けることはなく一定とな
り、溶接中においても出力制御信号が乱されるこ
とはない。
第2図は第1図の電圧/電流変換回路209お
よび電流/電圧変換回路104の実施例を示す接
続図である。同図において、A1,A2は演算増
幅器、Q1はトランジスタ、R1,R2は抵抗
器、Rcは第1図に示した実施例のケーブル3お
よびケーブル5aの抵抗値であり、それぞれの接
続部の接触抵抗を含む。またaは電圧信号の入力
端子であり、bは電流信号の出力端子、cは電流
信号の入力端子、dは電圧信号の出力端子であ
る。入出力電圧信号および電流信号を図示のよう
にVi,VoおよびIとすると電圧/電流変換回路
209において I=Vi/R1 ……(1) 電流/電圧変換回路104において Vo=−R2・I ……(2) であるから、(1)および(2)式より Vo=−R2/R1・Vi となつて、最終出力電圧信号Voは入力電圧信号
Viにのみ依存し、ケーブルの抵抗値や接続部の
接触抵抗値には無関係となる。
また、上記(1)式および(2)式は第2図のA点およ
びB点の電位に無関係に成立するから、電圧/電
流変換回路209の接地点Aと電流/電圧変換回
路104の接地点Bとの間を接続するケーブルと
して不規則な大電流が流れる溶接用パワーケーブ
ルを共用しても何ら影響を受けないことがわか
る。
なお上記実施例においては、出力制御部102
と出力設定信号発生部210との間を結ぶケーブ
ルの一方として溶接用パワーケーブルを共用する
ものについて示したが、この共用するケーブルと
しては他のケーブル、例えば制御用電力を供給す
るためのケーブル4でもよいことはもちろんであ
る。
さらに出力制御部としてワイヤ送給装置を、ま
た出力設定信号発生部としてワイヤ送給速度設定
器を設けた溶接電源や遠隔調整箱を適用してもよ
く、また使用する溶接電源が定電流特性のものを
使用する場合には溶接電源に対して出力電流設定
信号をまたワイヤ送給装置に対しては溶接電圧設
定信号を供給すればよい。この場合には、出力制
御回路106としてはそれぞれワイヤ送給速度制
御回路及び出力電流制御回路となる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明においては、伝送すべき電
圧信号をこれに対応する定電流信号に変換して送
るようにしたので、信号伝送ケーブルの一方に大
電力の通電するパワーケーブルを共用することに
よつてケーブル数を削減しても何ら悪影響を受け
ることがなく、また信号を定電流化することによ
つて信号伝送路の途中の抵抗値が全く無関係とな
るので長距離の伝送や接続部の接触抵抗の影響を
全く受けることなく安定な動作が得られるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す接続図、第2図
は本発明で使用する電圧/電流変換回路および電
流/電圧変換回路の実施例を示す接続図である。 102……出力制御部、104……電流/電圧
変換回路、105……入力信号検出回路、208
……出力電圧設定部、209……電圧/電流変換
回路、210……出力設定信号発生部、3……ケ
ーブル、4……制御電力供給用ケーブル、5a,
5b……溶接用パワーケーブル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 出力制御部と出力設定信号を供給する出力設
    定信号発生部とを相互に離隔した位置に設けた遠
    隔制御式アーク溶接機において、出力設定信号発
    生部の出力電圧信号を電圧値に対応した定電流信
    号に変換して前記出力制御部に出力する電圧/電
    流変換回路を前記出力設定信号発生部に設け、前
    記電圧/電流変換回路の出力を入力とし入力電流
    信号を電流値に対応した電圧信号に変換する電
    流/電圧変換回路と前記電圧/電流変換回路の出
    力を入力として入力信号の有無によつて論理信号
    を発生する入力信号検出回路と前記電流/電圧変
    換回路の出力信号に対応して出力値が決定される
    とともに前記入力信号検出回路の論理出力信号に
    応じて出力開始および出力停止が決定される出力
    制御回路とを前記出力制御部に設け、前記出力設
    定信号発生部と前記出力制御部との間を前記電
    圧/電流変換回路の出力信号を伝送する一対のケ
    ーブルにて接続した遠隔制御式アーク溶接機。 2 前記一対のケーブルの一方は溶接用パワーケ
    ーブルまたは前記出力設定信号発生部への電力供
    給用ケーブルと共用した特許請求の範囲第1項に
    記載の遠隔制御式アーク溶接機。
JP17727784A 1984-08-25 1984-08-25 遠隔制御式ア−ク溶接機 Granted JPS6156774A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61222682A (ja) * 1985-03-28 1986-10-03 Osaka Denki Kk ア−ク溶接機
CA2180233C (en) * 1996-06-28 2000-09-26 Jean-Pierre Gibeault Method and apparatus for thermally inducing circulation of fluid between the interior of a system and a fluid pocket attached thereto

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JPS6156774A (ja) 1986-03-22

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