JPH0549172U - ドローンアーク溶接のパイロットアークの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドローンアーク溶接における、パイロットア
ーク発生のための小電流による抵抗器の発熱やスタッド
の接触点での発熱を防止する。 【構成】 ドローンアーク溶接の制御装置１は、スタッ
ド２と母材３の間に電力を供給する電源４と、母材及び
スタッド間に流れる電流を検出する電流検出器５と、母
材及びスタッド間の電圧を検出する電圧検出器６と、電
源とスタッドとの間に設けられ、電流検出器の出力と電
圧検出器の出力とが入力されている電流制御装置７とを
備え、電流制御装置７は、電圧検出器６が０ボルトすな
わちスタッドと母材とが接触していることを出力してい
る場合に、スタッド及び母材間に流れる電流をパイロッ
トアーク電流より十分に小さくする。電圧検出器６がス
タッド及び母材間電圧の上昇を検出すると、供給してい
る電流を所定のパイロットアーク電流にまで電流を増大
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スタッド及び母材間に電圧を与えつつスタッドを母材から少し引き 上げて小電流のパイロットアークを発生させ、次に大電流のメインアークを発生 させ、スタッドを母材の溶融部分に押圧して溶着させるドローンアーク溶接の制 御装置に関し、特に、パイロットアークの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スタッド及び母材間に電圧を与えつつスタッドを母材から少し引き上げて小電 流のパイロットアークを発生させ、次に大電流のメインアークを発生させ、スタ ッド先端及び母材の溶接部分を溶融し、その後スタッドを母材の溶融部分に押圧 して溶着させるドローンアーク溶接は、スタッドを母材に溶接するのに多用され ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

かかるドローンアーク溶接において、パイロットアークの発生のため、スタッ ド及び母材間に電流を流しつつその電流を制限する回路が設けられている。この 制限回路の１つに、コイルと抵抗器を用いたものがある。この回路では、パイロ ットアークの発生のためのスタッドが母材に接触した状態で、電流が流れ、この 電流が抵抗器で発熱して無駄な電力消費が行われるだけでなく、抵抗器の冷却を も必要としていた。また、別の回路ではサイリスタを使用して位相制御やパルス 幅変調（ＰＷＭ）によって流れる電流を一定に維持するものも知られている。し かし、この回路でも、パイロットアークの発生初期のスタッドが母材に接触した 状態では、非常に小さい面積の接触点を電流が流れてその接触点での抵抗で発熱 し、スタッドが母材に溶着して母材から引き上げることができなくなり、溶接不 良となることがあった。

【０００４】 本考案の目的は、上記した不具合を解消することにあり、パイロットアーク発 生のための小電流による抵抗器の発熱やスタッドの接触点での発熱を防止する、 ドローンアーク溶接のパイロットアークの制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のドローンアーク溶接の制御装置は、母材とスタッドとの間に電力を供 給する電源と、母材及びスタッド間に流れる電流を検出する電流検出器と、母材 とスタッドとの間の電圧を検出する電圧検出器と、電源とスタッドとの間に設け られ、電流検出器の出力と電圧検出器の出力とが入力されている、スタッド及び 母材間に流れる電流を制御する電流制御装置とを備え、この電流制御装置は、電 圧検出器が、母材及びスタッド間電圧が０ボルトであることを検出している場合 には、電流検出器の出力を監視しながらスタッド及び母材間に流れる電流をパイ ロットアーク電流より十分に小さくし、母材及びスタッド間の電圧が上昇するの を検出すると、供給している電流を所定のパイロットアーク電流にまで電流を増 大することを特徴とする。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照しながら説明する。図１において、 本考案に係るドローンアーク溶接の制御装置１は、溶接ガン（図示せず）で支持 した溶接用スタッド２を母材３に接触させ、スタッド及び母材間に電圧を与えつ つ、スタッドの母材への接触面積を小さくしてパイロットアークの発生を促し、 その後、スタッド及び母材間に電圧を維持してスタッドを母材から離れるように 引き上げて一定の小電流のパイロットアークを維持し、次に、大電流のメインア ークを発生させる。このメインアークによって、スタッド２の先端及び母材３の 溶接部分が溶融され、その後溶接ガンで支持したスタッド２を母材３の溶融部分 に押圧して溶着させる。

【０００７】 本考案において、ドローンアーク溶接用制御装置１は、図１に示すように、母 材３とスタッド２に電力を供給する電源４と、母材３及びスタッド２の間に流れ る電流を検出する電流検出器５と、母材３とスタッド２の間の電圧を検出する電 圧検出器６と、電源４とスタッド２との間に設けられ、電流検出器５の出力と電 圧検出器６の出力とが入力されている、スタッド２及び母材３の間に流れる電流 を制御する電流制御装置７とを備えている。なお、この電流制御装置７は、図示 のように、電源４からスタッド２に流れる電流を制限するサイリスタ等で構成さ れる電流制限器８と、この電流制限器８の電流制限値を算出して制御信号を電流 制限器８に送る電流調整器９とで構成することができる。

【０００８】 かかる構成で成るドローンアーク溶接用制御装置１によって、如何にパイロッ トアークが制御されるかについて図２も参照しながら説明する。図２において、 （Ａ）はスタッド２の母材３に対する動きを示しており、（Ｂ）はスタッド２の 母材３に対する高さすなわち距離を示しており、（Ｃ）はスタッド２と母材３の 間の電圧の大きさを示しており、（Ｄ）はスタッド及び母材間に流れる電流の大 きさを示している。また、区間ａはパイロットアーク発生初期のスタッド２が母 材３に点接触している期間を示し、区間ｂはパイロットアーク発生期間を示し、 区間ｃはメインアークの発生期間を示している。区間ａにおいて、電圧検出器６ が、母材及びスタッド間の電圧が０ボルトである（すなわちスタッド２が母材３ に接触している）ことを検出している場合には、電流制御装置７は、電流検出器 ５の出力を監視して、スタッド及び母材間に流れる電流を、通常のパイロットア ークの電流より十分に小さな値にするように、電源４からの電流を制限する。次 に区間ｂにおいて、電圧検出器６は、母材及びスタッド間の電圧が上昇する（す なわちスタッド２が母材３から離れる）のを検出する。この場合には、電流制御 装置７は、電源４から供給される電流を所定のパイロットアーク電流の大きさに まで電流を増大する。その後、区間ｃにおいては、電流制御装置７は更に電流を 大きくしてメインアークを発生させ、スタッド２の先端及び母材３の溶接部分を 溶融して溶接ガンで支持したスタッド２を母材３の溶融部分に押圧し、スタッド ２を母材３に溶着する。

【０００９】

【考案の効果】

本考案によれば、スタッドと母材が接触している状態では、スタッド及び母材 間に流れる電流をパイロットアーク電流より十分に小さくされ、この小電流はス タッドが母材から離れるまで維持されるので、制御装置内での抵抗器の発熱がな くなって冷却が不要になり、また、スタッドが母材に点接合して離れなくなる不 具合も解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るドローンアーク溶接用制御装置の
ブロック図である。

【図２】本考案に係るドローンアーク溶接用制御装置の
動作説明図である。

【符号の説明】

１ ドローンアーク溶接用制御装置 ２ スタッド ３ 母材 ４ 電源 ５ 電流検出器 ６ 電圧検出器 ７ 電流制御装置 ８ 電流制限器 ９ 電流調整器 ａ パイロットアーク発生初期のスタッドが母材に点接
触している期間 ｂ パイロットアーク発生期間 ｃ メインアーク発生期間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接用スタッドを母材に接触させた後、
   スタッド及び母材間に電圧を与えつつスタッドを母材か
   ら少し引き上げて小電流のパイロットアークを発生さ
   せ、次に、大電流のメインアークを発生させてスタッド
   先端及び母材の溶接部分を溶融し、その後スタッドを母
   材の溶融部分に押圧して溶着させるドローンアーク溶接
   の制御装置において、 母材とスタッドとの間に電力を供給する電源と、母材及
   びスタッド間に流れる電流を検出する電流検出器と、母
   材とスタッドとの間の電圧を検出する電圧検出器と、電
   源とスタッドとの間に設けられ、電流検出器の出力と電
   圧検出器の出力とが入力されている、スタッド及び母材
   間に流れる電流を制御する電流制御装置とを備え、前記
   電流制御装置は、電圧検出器が、母材及びスタッド間電
   圧が０ボルトであることを検出している場合には、電流
   検出器の出力を監視しながらスタッド及び母材間に流れ
   る電流をパイロットアーク電流より十分に小さくし、母
   材及びスタッド間の電圧が上昇するのを検出すると、供
   給している電流を所定のパイロットアーク電流にまで電
   流を増大することを特徴とするパイロットアークの制御
   装置。