JPH09122912A - 直流アーク加工装置 - Google Patents

直流アーク加工装置

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JPH09122912A
JPH09122912A JP28497295A JP28497295A JPH09122912A JP H09122912 A JPH09122912 A JP H09122912A JP 28497295 A JP28497295 A JP 28497295A JP 28497295 A JP28497295 A JP 28497295A JP H09122912 A JPH09122912 A JP H09122912A
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Mamoru Ozawa
守 小沢
Takeshi Taisaku
猛 多井作
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Osaki Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 起動開始操作に起動スイッチの入り操作以外
の条件を付加することによって、無負荷状態での高電圧
の発生を阻止して感電等の恐れをなくして、起動時の安
全性を確保できるようにする。 【解決手段】 溶接電源1に直列に設けられた直流高電
圧回路5に起動信号を送出する起動回路7が、起動スイ
ッチ8の入り操作信号と、母材4に対する非消耗電極3
の接触・離間にともなう両者3,4間の短絡開放を検出
する検出回路10による短絡開放検出信号とを入力条件
として起動信号を直流高電圧回路5に送出するように構
成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流TIG溶接機
や直流プラズマ溶接機、溶断機などの直流アーク加工装
置で、詳しくは、トーチ側の非消耗電極と母材との間に
高電圧を供給し両者間にアークを発生させて無接触で起
動開始するように構成されている直流アーク加工装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の従来一般の直流アーク加工装置
においては、主としてトーチに付設されている起動スイ
ッチの入り操作信号(ON信号)が起動回路に入力され
ると同時に該起動回路から高電圧供給装置に起動信号が
送出されて非消耗電極と母材との間に高電圧が供給され
て起動開始するように構成されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく起動スイ
ッチの入り操作と同時に高電圧が発生する従来の直流ア
ーク加工装置によると、起動スイッチの入り操作後、直
ちに溶接など所定の加工に移行できれば問題ないけれど
も、起動スイッチの入り操作から所定の加工に移行する
までに時間があると、その間の無負荷状態でも高電圧が
出力され続けているために、作業者が感電する恐れがあ
り、若し、このように感電して人体に電流が流れると、
電撃ショックを生じることになるという課題があった。
【0004】そこで本発明は上記のような実情に鑑みて
なされたもので、起動開始操作に起動スイッチの入り操
作以外の条件を付加することによって、無負荷状態での
高電圧の発生を阻止して感電等の恐れをなくして、安全
性を確保することができる直流アーク加工装置を提供す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1記載の発明に係る直流アーク
加工装置は、トーチ側の非消耗電極と母材とに接続され
て通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記非
消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消耗
電極と母材間に高電圧を供給する高電圧供給装置と、上
記溶接電源および高電圧供給装置に起動信号を送出する
起動回路と、上記高電圧供給装置から供給される高電圧
により上記非消耗電極と母材間にアークが発生したと
き、その溶接電流を検出して上記高圧供給装置の動作を
停止するとともに、上記溶接電源から上記非消耗電極と
母材へ通常加工用溶接電流を供給する状態に切換える電
流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置において、
上記起動回路が、起動スイッチの入り操作信号と上記母
材に対して非消耗電極を一旦接触させた後に離間させた
ときの両者間の短絡開放を検出する検出手段による短絡
開放検出信号とを入力条件として起動信号を送出するよ
うに構成されていることを特徴とするもので、装置起動
の操作条件として、起動スイッチの入り操作以外に、ト
ーチ側の非消耗電極を母材に対して一旦接触させた後に
離間させるといった操作を付加することにより、上記起
動スイッチの入り操作信号とトーチを介しての上記付加
操作にともなう上記非消耗電極と母材間の短絡開放を検
出する検出手段による検出信号との入力条件が成立して
初めて起動回路から起動信号を送出させ、その起動信号
を受けた高電圧供給装置から非消耗電極と母材間に高電
圧が供給されて両者間にアークを発生し起動開始される
ことになる。したがって、起動スイッチを入り操作した
だけの無負荷状態で高電圧が発生されて作業者が感電し
電撃ショックを受ける事態を回避することが可能であ
り、装置の起動開始時の安全性を確保できる。そして、
起動開始後に溶接電流が流れると、その溶接電流が電流
検出器により検出されて、上記高電圧供給装置の動作が
停止されるとともに、溶接電源から非消耗電極と母材へ
通常加工用溶接電流が供給されて通常加工に自動的に切
換えられることになる。
【0006】ここで、上記高電圧供給装置としては、請
求項2に記載したように、上記非消耗電極と母材間に直
流高電圧を印加する直流高電圧回路であっても、請求項
3に記載したように、溶接電源の出力に高周波高電圧を
重畳させる高周波発生装置のいずれであってもよいが、
ノイズの発生がないことから直流高電圧回路を使用する
ことが望ましい。また、直流加工装置とは、直流TIG
溶接機、直流プラズマ溶接機、直流プラズマ溶断機など
のように、起動開始時にのみトーチ側の非消耗電極と母
材との間に高電圧を供給し両者間にアークを発生させて
無接触で起動させる加工装置を指すものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図1は、本発明に係る直流加工
装置として適用した直流TIG溶接機の構成を示す回路
図であり、同図において、1は直流溶接電源で、その出
力端がトーチ2側の非消耗電極3および母材4に接続さ
れて通常溶接時に所定の溶接電流を供給する。5は高電
圧供給装置の一例である直流高電圧回路で、その出力端
が上記直流溶接電源1と直列の状態で上記非消耗電極3
および母材4に接続されて起動開始時に上記非消耗電極
3と母材4間に直流高電圧を供給する。6はブロックダ
イオードで、上記直流高電圧回路5から供給される直流
高電圧が上記直流溶接電源1側へ印加されることを阻止
する。
【0008】7は起動回路であって、上記直流溶接電源
1および直流高電圧回路5に起動信号を送出するもの
で、上記トーチ2の近傍部に配設されている起動スイッ
チ8の出力端が接続されている。9は電流検出器で、上
記直流高電圧回路5から供給される直流高電圧により上
記非消耗電極3と母材4間にアークが発生したとき、そ
の溶接電流を検出するものであり、その常閉接点9aが
上記直流高電圧回路5の入力側に介挿されており、溶接
電流の検出に伴なう常閉接点9aの開成動作により上記
直流高電圧回路5の動作を停止するとともに、上記直流
溶接電源1から上記非消耗電極3と母材4への通常溶接
用電流の供給を自己保持するように構成されている。
【0009】10は上記直流溶接電源1に接続させた短
絡開放検出回路で、該検出回路10は上記母材4に対し
てトーチ2側の非消耗電極3を一旦接触させた後に離間
させたときの両者4,3間の短絡開放を非消耗電極3に
接続されている検出電源11の電圧変化によって検出す
るもので、上記起動スイッチ8に直列に接続されてい
る。12はタイマーで、上記短絡開放検出回路10の出
力側に接続されており、短絡開放検出信号の出力と同時
に設定時間に亘る限時動作を開始し、その設定時間内に
上記電流検出器9が溶接電流を検出したとき動作停止さ
れる。13は論理和(OR)回路で、上記電流検出器9
による検出信号と上記短絡開放検出回路10による短絡
開放検出信号とのいずれか一方の信号を入力条件として
出力するものであり、このOR回路13の出力と起動ス
イッチ8の操作信号とのAND条件が成立した信号が上
記起動回路7に入力されることにより該起動回路7から
上記直流高電圧回路5に起動信号が送出されるように構
成されている。
【0010】つぎに、上記構成の直流TIG溶接機にお
ける動作について、図2に示すタイミングチャートを参
照して説明する。起動スイッチ8を入り操作すると、図
2のaに示すような操作信号が形成されるが、この状態
ではOR回路13から信号が出力されないために、図2
のfに示すように起動回路7からは起動信号が出力され
ず、溶接機は起動しない。上記起動スイッチ8を入り操
作したままで、トーチ2側の非消耗電極3を母材4に対
して一旦接触させた後に離間させるといった操作を行な
うと、両者3,4間が短絡開放されて、非消耗電極3に
接続されている検出電源11の電圧が図2のbに示すよ
うに変化し、その電圧変化により非消耗電極3と母材4
間の短絡開放を検出する検出回路10から図2のcに示
すような短絡開放検出信号が出力される。
【0011】上記短絡開放検出信号cの出力と同時にタ
イマー12が設定時間Tに亘る限時動作を開始するとと
もに、上記短絡開放検出信号cがOR回路13の一方の
入力端子に入力されて該OR回路13から図2のeに示
すような信号が出力され、この出力信号cと上記操作信
号aとのAND条件の成立した信号が起動回路7に入力
される。このように、起動スイッチ8の操作信号aと非
消耗電極3の母材4に対する短絡開放検出信号cのOR
回路13への入力にともない該OR回路13から出力さ
れる信号eとのAND条件が成立した信号が起動回路7
に入力された時点で、該起動回路7から上記直流高電圧
回路5に起動信号fが送出されて該直流高電圧回路5に
より非消耗電極3と母材4間に図2のgに示すように直
流高電圧が印加され、これによって両者3,4間にアー
クを発生させ溶接機が起動開始される。つまり、非消耗
電極3と母材4とが無接触でアークスタートされる。
【0012】そして、起動開始後に溶接電流が流れる
と、その溶接電流が電流検出器9により検出されて、そ
の常閉接点9aが開成動作し、これにより、図2のgで
示すように上記直流高電圧回路5の動作は停止される
が、上記電流検出器9による図2のhに示すような電流
検出信号が上記OR回路13の他方の入力端子に入力さ
れて該OR回路13から信号eが出力され続けるため
に、起動回路7からの起動信号fによって直流溶接電源
1から上記非消耗電極3と母材4への通常溶接用電流の
供給が保持されて通常アーク溶接に自動的に切換えられ
る。なお、上記タイマー12は上記電流検出器9による
溶接電流の検出時点(図2のt点)において動作停止し
リセットされるが、上記したアークスタートが失敗した
場合は、設定時間Tに亘って限時動作を続け、設定時間
Tの経過後に装置起動を完全に停止する。
【0013】図3は上記直流TIG溶接機におけるアー
クスタート用の高電圧供給装置として、高周波発生装置
5Aを用いた場合の構成を示す回路図であり、図1と相
違する点は、直流溶接電源1の出力側にカップリングコ
イル14を介挿させて、一次巻線に印加される高周波電
圧を二次巻線により昇圧し、それによって誘起された高
周波高電圧を直流溶接電源1の出力に重畳させてアーク
スタートさせるようにした点のみであり、その他の構成
は図1に示すものと同一であるため、該当部分に同一の
符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。また、
動作についても図2と同様であるため、説明を省略す
る。
【0014】なお、上記の実施の形態では、直流TIG
溶接機に適用したものについて説明したが、直流プラズ
マ溶接機や直流プラズマ溶断機に適用する場合は、直流
溶接電源1のプラス側端子に母材4を、かつ、マイナス
側端子にトーチ2の非消耗電極3を接続すればよい。
【0015】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜3記載の発明
によれば、装置起動の操作条件として、起動スイッチの
入り操作以外に、トーチ側の非消耗電極を母材に対して
一旦接触させた後に離間させるといった操作を付加した
ものであるから、従来のように、起動スイッチを入り操
作しただけの無負荷状態で高電圧が発生されて作業者が
感電し電撃ショックを受けること、および、その電撃シ
ョックを生じるといった事態を回避することができ、こ
の種の装置の起動開始時の安全性を確保できるという効
果を奏する。特に、請求項2記載の発明によれば、上記
のような効果に加えて、起動開始時に供給される高電圧
にノイズがないために、所定の起動性能を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る直流アーク加工装置の実施態様と
して適用された直流TIG溶接機の構成を示す回路図で
ある。
【図2】同上直流TIG溶接機の動作を説明するタイミ
ングチャートである。
【図3】本発明に係る直流アーク加工装置の他の実施態
様として適用された直流TIG溶接機の構成を示す回路
図である。
【符号の説明】
1 直流溶接電源 2 トーチ 3 非消耗電極 4 母材 5 直流高電圧回路(高電圧供給装置) 5A 高周波発生装置(高電圧供給装置) 7 起動回路 8 起動スイッチ 9 電流検出器 10 短絡開放検出回路 13 OR回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トーチ側の非消耗電極と母材とに接続さ
    れて通常加工時に溶接電流を供給する溶接電源と、上記
    非消耗電極と母材とに接続されて起動開始時に上記非消
    耗電極と母材間に高電圧を供給する高電圧供給装置と、
    上記溶接電源および高電圧供給装置に起動信号を送出す
    る起動回路と、上記高電圧供給装置から供給される高電
    圧により上記非消耗電極と母材間にアークが発生したと
    き、その溶接電流を検出して上記高電圧供給装置の動作
    を停止するとともに、上記溶接電源から上記非消耗電極
    と母材へ通常加工用溶接電流を供給する状態に切換える
    電流検出器とを備えてなる直流アーク加工装置におい
    て、上記起動回路が、起動スイッチの入り操作信号と上
    記母材に対して非消耗電極を一旦接触させた後に離間さ
    せたときの両者間の短絡開放を検出する検出手段による
    短絡開放検出信号とを入力条件として起動信号を送出す
    るように構成されていることを特徴とする直流アーク加
    工装置。
  2. 【請求項2】 上記高電圧供給装置が、上記非消耗電極
    と母材間に直流高電圧を印加する直流高電圧回路である
    請求項1記載の直流アーク加工装置。
  3. 【請求項3】 上記高電圧発生装置が、上記溶接電源の
    出力に高周波高電圧を重畳させる高周波発生装置である
    請求項1記載の直流アーク加工装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951280B1 (ko) * 2008-05-21 2010-04-02 주식회사 포스코 용접기 전극 가공장치 및 이를 이용한 소재 점 용접방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951280B1 (ko) * 2008-05-21 2010-04-02 주식회사 포스코 용접기 전극 가공장치 및 이를 이용한 소재 점 용접방법

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