JPH10166146A - アーク溶接装置 - Google Patents
アーク溶接装置Info
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- JPH10166146A JPH10166146A JP32933896A JP32933896A JPH10166146A JP H10166146 A JPH10166146 A JP H10166146A JP 32933896 A JP32933896 A JP 32933896A JP 32933896 A JP32933896 A JP 32933896A JP H10166146 A JPH10166146 A JP H10166146A
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- high voltage
- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は高周波ノイズを発生することなくス
ムースなアークスタートを実現するアーク溶接装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 起動時にアーク溶接回路の出力端に直流
高電圧回路４からの出力と、高電圧パルス発生回路９か
らの出力をアーク溶接回路の出力に印加し、溶接電流を
検出する電流検出回路１１からの信号により、直流高電
圧回路４からの出力と高電圧パルス発生回路１１からの
出力の印加を停止するようにしたアーク発生装置。
ムースなアークスタートを実現するアーク溶接装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 起動時にアーク溶接回路の出力端に直流
高電圧回路４からの出力と、高電圧パルス発生回路９か
らの出力をアーク溶接回路の出力に印加し、溶接電流を
検出する電流検出回路１１からの信号により、直流高電
圧回路４からの出力と高電圧パルス発生回路１１からの
出力の印加を停止するようにしたアーク発生装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非消耗電極を用い
て不活性ガス雰囲気中でアークを発生させ、溶接を行う
アーク溶接装置に関するものである。
て不活性ガス雰囲気中でアークを発生させ、溶接を行う
アーク溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来例として、非消耗電極を用い不活性
ガス雰囲気中でアークを発生させ溶接を行うアーク溶接
装置は特公平８−１３４１６号公報に開示されたものが
ある。
ガス雰囲気中でアークを発生させ溶接を行うアーク溶接
装置は特公平８−１３４１６号公報に開示されたものが
ある。
【０００３】以下、従来例を図３および図４に沿って説
明する。図３において、１は溶接用変圧器、２は出力電
流を制御する電流制御素子、３は電流制御素子２を制御
する制御回路、４は直流高電圧回路、５は直流高電圧回
路４からの電流を制限する制限抵抗、６は溶接用トー
チ、７は非消耗電極、８は溶接用母材である。このアー
ク溶接装置では直流高電圧回路４からの無負荷電圧を１
０００Ｖ以上とし、短絡電流を１００ｍＡとしている。
明する。図３において、１は溶接用変圧器、２は出力電
流を制御する電流制御素子、３は電流制御素子２を制御
する制御回路、４は直流高電圧回路、５は直流高電圧回
路４からの電流を制限する制限抵抗、６は溶接用トー
チ、７は非消耗電極、８は溶接用母材である。このアー
ク溶接装置では直流高電圧回路４からの無負荷電圧を１
０００Ｖ以上とし、短絡電流を１００ｍＡとしている。
【０００４】また、このアーク溶接装置の溶接開始時
は、溶接用トーチ６の先端に取付けられた非消耗電極７
と溶接用母材８の間に、直流高電圧回路４から制限抵抗
５を介して供給される１０００Ｖ以上の高い無負荷電圧
と、溶接用変圧器１の出力電圧を電流制御素子２で制御
された電圧とが印加されている。そして、非消耗電極７
が溶接用母材８に接近すると、この間に印加された直流
高電圧回路４からの１０００Ｖ以上の無負荷電圧によ
り、不活性ガス中の絶縁が破壊し微小アーク放電が開始
する。
は、溶接用トーチ６の先端に取付けられた非消耗電極７
と溶接用母材８の間に、直流高電圧回路４から制限抵抗
５を介して供給される１０００Ｖ以上の高い無負荷電圧
と、溶接用変圧器１の出力電圧を電流制御素子２で制御
された電圧とが印加されている。そして、非消耗電極７
が溶接用母材８に接近すると、この間に印加された直流
高電圧回路４からの１０００Ｖ以上の無負荷電圧によ
り、不活性ガス中の絶縁が破壊し微小アーク放電が開始
する。
【０００５】この微小アーク放電により非消耗電極７の
先端が熱陰極となり、電流が流れやすくなって溶接用変
圧器１から電流制御素子２で制御された電流が流れ溶接
が可能になるものである。
先端が熱陰極となり、電流が流れやすくなって溶接用変
圧器１から電流制御素子２で制御された電流が流れ溶接
が可能になるものである。
【０００６】この従来例では、溶接用トーチ６の非消耗
電極７と溶接用母材８の間に印加された直流高電圧回路
４からの１０００Ｖ以上の無負荷電圧により、有害な高
周波ノイズを発生することなくスムーズな溶接スタート
を実現するものである。
電極７と溶接用母材８の間に印加された直流高電圧回路
４からの１０００Ｖ以上の無負荷電圧により、有害な高
周波ノイズを発生することなくスムーズな溶接スタート
を実現するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例のアーク溶接装置は直流高電圧回路４から制限抵抗
５を介して溶接用母材８の間に、少なくとも１０００Ｖ
以上の高い無負荷電圧が、出力電流を制御する電流制御
素子２に並列に印加される必要があるため、電流制御素
子２は高い耐圧が要求される。
来例のアーク溶接装置は直流高電圧回路４から制限抵抗
５を介して溶接用母材８の間に、少なくとも１０００Ｖ
以上の高い無負荷電圧が、出力電流を制御する電流制御
素子２に並列に印加される必要があるため、電流制御素
子２は高い耐圧が要求される。
【０００８】この電流制御素子２に耐圧の高いものを使
用すると、電流制御素子が特殊となるためコスト的に高
くなる。また、電流制御素子２にかかる電圧が素子耐圧
を越えないようにするため、電流制御素子２を直列に使
用し、高電圧が均等に各素子に分圧されるようにＺＮＲ
等の電圧制限素子を用いて耐圧の工夫をしていた。この
ようにすると電流制御素子２の使用数が増えるのでコス
ト高になる問題があった。
用すると、電流制御素子が特殊となるためコスト的に高
くなる。また、電流制御素子２にかかる電圧が素子耐圧
を越えないようにするため、電流制御素子２を直列に使
用し、高電圧が均等に各素子に分圧されるようにＺＮＲ
等の電圧制限素子を用いて耐圧の工夫をしていた。この
ようにすると電流制御素子２の使用数が増えるのでコス
ト高になる問題があった。
【０００９】また、直流高電圧回路４から溶接母材８の
間に供給する無負荷電圧を高くすると、アークスタート
は良くなるが、非消耗電極７を誤って作業者が触ると危
険であり、安全性に問題があった。
間に供給する無負荷電圧を高くすると、アークスタート
は良くなるが、非消耗電極７を誤って作業者が触ると危
険であり、安全性に問題があった。
【００１０】したがって、本発明は直流高電圧回路４の
無負荷電圧を高くしたくともできないといった矛盾を解
消することを目的とする。
無負荷電圧を高くしたくともできないといった矛盾を解
消することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、溶接用変圧器とこの溶接用変圧器の二次出力を整流
する電流制御素子と、前記電流制御素子の出力に並列に
直流高電圧を供給する直流高電圧回路を設けたアーク溶
接装置であって、高電圧パルスを発生する高電圧パルス
回路と、前記高電圧パルス回路からの出力を結合用トラ
ンスより電流制御素子の出力に直列に重畳する結合用ト
ランスとを備え、起動時にアーク溶接回路の出力端に直
流高電圧回路からの出力と、高電圧パルス発生回路から
の出力をアーク溶接装置の出力に印加し、溶接電流の有
無を検出する電流検出回路の信号により、直流高電圧回
路からの出力と高電圧パルス発生回路からの出力を停止
する構成としたものである。
に、溶接用変圧器とこの溶接用変圧器の二次出力を整流
する電流制御素子と、前記電流制御素子の出力に並列に
直流高電圧を供給する直流高電圧回路を設けたアーク溶
接装置であって、高電圧パルスを発生する高電圧パルス
回路と、前記高電圧パルス回路からの出力を結合用トラ
ンスより電流制御素子の出力に直列に重畳する結合用ト
ランスとを備え、起動時にアーク溶接回路の出力端に直
流高電圧回路からの出力と、高電圧パルス発生回路から
の出力をアーク溶接装置の出力に印加し、溶接電流の有
無を検出する電流検出回路の信号により、直流高電圧回
路からの出力と高電圧パルス発生回路からの出力を停止
する構成としたものである。
【００１２】さらに、本発明ではアークスタートを確実
に行うために、直流高電圧を供給する直流高電圧回路は
無負荷電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ未満とし、高電圧
パルス発生回路は１０００Ｖ以上のピーク値を持つ単発
の高電圧パルスを発生するようにしたものである。
に行うために、直流高電圧を供給する直流高電圧回路は
無負荷電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ未満とし、高電圧
パルス発生回路は１０００Ｖ以上のピーク値を持つ単発
の高電圧パルスを発生するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】この構成により、溶接用トーチの
非消耗電極を、溶接用母材に接近させた状態でアークス
タートすると、高電圧パルス発生回路からの出力により
非消耗電極と溶接用母材の不活性ガス中の絶縁が破壊し
微小アーク放電が開始する。そして、直流高電圧回路か
らの出力がアーク溶接回路の出力に印加されているので
このアーク放電が維持される。
非消耗電極を、溶接用母材に接近させた状態でアークス
タートすると、高電圧パルス発生回路からの出力により
非消耗電極と溶接用母材の不活性ガス中の絶縁が破壊し
微小アーク放電が開始する。そして、直流高電圧回路か
らの出力がアーク溶接回路の出力に印加されているので
このアーク放電が維持される。
【００１４】また、微小アーク放電により非消耗電極の
先端が熱陰極となり、電流が流れやすくなって溶接用変
圧器から電流制御素子で制御された電流が流れ、スムー
スな溶接スタートが実現できるものである。
先端が熱陰極となり、電流が流れやすくなって溶接用変
圧器から電流制御素子で制御された電流が流れ、スムー
スな溶接スタートが実現できるものである。
【００１５】以下、本発明の実施の形態につき、図１お
よび図２に沿って説明する。符号１ないし８は図１の従
来例と同じであるので、説明を省略する。
よび図２に沿って説明する。符号１ないし８は図１の従
来例と同じであるので、説明を省略する。
【００１６】図１において、９は高電圧パルスを発生す
る高電圧パルス発生回路、１０は電流制御素子２の出力
に直列に前記高電圧パルス発生回路９からの単発の高電
圧パルスを重畳する結合用トランス、１１は溶接電流の
有無を検出する電流検出回路である。
る高電圧パルス発生回路、１０は電流制御素子２の出力
に直列に前記高電圧パルス発生回路９からの単発の高電
圧パルスを重畳する結合用トランス、１１は溶接電流の
有無を検出する電流検出回路である。
【００１７】さらに、直流高電圧回路４からの無負荷電
圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ未満になるようにし、高電
圧パルス発生回路９は１０００Ｖ以上のピーク値を持つ
単発の高電圧パルスを発生するようにしている。
圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ未満になるようにし、高電
圧パルス発生回路９は１０００Ｖ以上のピーク値を持つ
単発の高電圧パルスを発生するようにしている。
【００１８】本実施の形態のアーク溶接装置のアークス
タート動作を図２に沿って説明する。すなわち、非消耗
電極７と溶接用母材８との間に直流高電圧回路４からの
出力を出力端に並列に、高電圧パルス発生回路９からの
単発の高電圧パルスを出力端に直列に結合用トランスよ
り重畳する。そして、電流検出回路１１により電流制御
素子２から流れる溶接電流を検出し、直流高電圧回路４
からの出力と高電圧パルス発生回路９からの出力を停止
するようにしたものである。
タート動作を図２に沿って説明する。すなわち、非消耗
電極７と溶接用母材８との間に直流高電圧回路４からの
出力を出力端に並列に、高電圧パルス発生回路９からの
単発の高電圧パルスを出力端に直列に結合用トランスよ
り重畳する。そして、電流検出回路１１により電流制御
素子２から流れる溶接電流を検出し、直流高電圧回路４
からの出力と高電圧パルス発生回路９からの出力を停止
するようにしたものである。
【００１９】さらに、本実施の形態につき、詳細に説明
すると、溶接用トーチ６を溶接用母材８に接近させた状
態でアークスタートすると、まず始めに高電圧パルス発
生回路９からのパルス出力により非消耗電極７と溶接用
母材８の不活性ガス中の絶縁が破壊し放電が開始する。
直流高電圧回路９からの出力がアーク溶接装置の出力端
に印加されているので、このアーク放電が維持されるも
のである。さらにアーク放電に流れる電流は、直流高電
圧回路９より電流制御素子２に移り通常の溶接電流に移
行する。そして、電流制御素子２から溶接電流が流れる
と、直流高電圧出力４と高電圧パルス発生回路９からの
出力は必要なくなるため、電流検出回路１１に電流制御
素子２から流れる溶接電流を検出し、直流高電圧回路４
と高電圧パルス発生回路９からの出力を停止するもので
ある。
すると、溶接用トーチ６を溶接用母材８に接近させた状
態でアークスタートすると、まず始めに高電圧パルス発
生回路９からのパルス出力により非消耗電極７と溶接用
母材８の不活性ガス中の絶縁が破壊し放電が開始する。
直流高電圧回路９からの出力がアーク溶接装置の出力端
に印加されているので、このアーク放電が維持されるも
のである。さらにアーク放電に流れる電流は、直流高電
圧回路９より電流制御素子２に移り通常の溶接電流に移
行する。そして、電流制御素子２から溶接電流が流れる
と、直流高電圧出力４と高電圧パルス発生回路９からの
出力は必要なくなるため、電流検出回路１１に電流制御
素子２から流れる溶接電流を検出し、直流高電圧回路４
と高電圧パルス発生回路９からの出力を停止するもので
ある。
【００２０】本実施の形態の従来例との違いは、直流高
電圧回路４と高電圧パルス発生回路９の両方を備え、直
流高電圧回路４からの無負荷電圧を低く抑え、高電圧パ
ルス発生回路９にて高いピーク値を持つ高電圧パルスを
発生するようにしたことである。
電圧回路４と高電圧パルス発生回路９の両方を備え、直
流高電圧回路４からの無負荷電圧を低く抑え、高電圧パ
ルス発生回路９にて高いピーク値を持つ高電圧パルスを
発生するようにしたことである。
【００２１】したがって、アークスタート時、非消耗電
極７と溶接用母材８との間が離れていても、高電圧パル
ス発生回路９からの高いピーク値を持つ高電圧パルスに
より不活性ガス中の絶縁が破壊し、直流高電圧回路４に
より微小アーク放電が維持され、電流が流れやすくなっ
て溶接用変圧器１から電流制御素子２で制御された電流
が流れ、スムースな溶接スタートを実現できる。
極７と溶接用母材８との間が離れていても、高電圧パル
ス発生回路９からの高いピーク値を持つ高電圧パルスに
より不活性ガス中の絶縁が破壊し、直流高電圧回路４に
より微小アーク放電が維持され、電流が流れやすくなっ
て溶接用変圧器１から電流制御素子２で制御された電流
が流れ、スムースな溶接スタートを実現できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、直流高電圧回路と高電
圧パルス発生回路の両方を備え、直流高電圧回路の無負
荷電圧を従来より低く抑えて、かつ高電圧パルス発生回
路からの高いピーク値を持つ高電圧パルスをアーク溶接
器の出力端に印加する構成としたもので、不活性ガス中
の絶縁が破壊し、一瞬にしてアークスタートが可能とな
り、高周波ノイズの発生が極めて少なく抑えられ、周辺
の電子機器に電磁波傷害を与える心配が極めて少なくな
る優れた効果を奏するものである。
圧パルス発生回路の両方を備え、直流高電圧回路の無負
荷電圧を従来より低く抑えて、かつ高電圧パルス発生回
路からの高いピーク値を持つ高電圧パルスをアーク溶接
器の出力端に印加する構成としたもので、不活性ガス中
の絶縁が破壊し、一瞬にしてアークスタートが可能とな
り、高周波ノイズの発生が極めて少なく抑えられ、周辺
の電子機器に電磁波傷害を与える心配が極めて少なくな
る優れた効果を奏するものである。
【００２３】さらに、直流高電圧回路から、非消耗電極
と溶接用母材の間に印加される無負荷電圧が１００Ｖ以
上１０００Ｖ未満になるようにしているため、電流制限
素子の耐圧の高いものを使用する必要がない利点を有す
る。
と溶接用母材の間に印加される無負荷電圧が１００Ｖ以
上１０００Ｖ未満になるようにしているため、電流制限
素子の耐圧の高いものを使用する必要がない利点を有す
る。
【図１】本発明の実施の形態におけるアーク溶接装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態におけるアークスタート時の出力
電圧特性を示すタイムチャート
電圧特性を示すタイムチャート
【図３】従来例におけるアーク溶接装置の構成を示すブ
ロック図
ロック図
【図４】同従来例におけるアークスタート時の出力電圧
特性を示すタイムチャート
特性を示すタイムチャート
９ 高電圧パルス発生回路 １０ 結合用トランス １１ 電流検出回路 １２ バイパス用コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】入力を絶縁し分圧する溶接用変圧器と、前
記溶接用変圧器の二次出力電流を制御する電流制御素子
と、前記電流制御素子の制御を行う制御回路と、前記電
流制御素子の出力に並列に直流高電圧を供給する直流高
電圧回路を備えたアーク発生装置であって、高電圧パル
スを発生する高電圧パルス発生回路と、前記電流制御素
子の出力に直列に前記高電圧パルス発生回路からの出力
を重畳する結合トランスと、高電圧パルスが直接に前記
電流制御素子にかからないようにするバイパスコンデン
サと、溶接電流の有無を検出する電流検出回路とを具備
し、起動時にアーク溶接回路の出力端に直流高電圧回路
からの出力と、高電圧パルス発生回路からの出力をアー
ク溶接回路に印加し、前記電流検出回路からの信号によ
り、直流高電圧回路からの出力と高電圧パルス発生回路
からの出力の印加を停止する構成としたアーク溶接装
置。 - 【請求項２】起動時にアーク溶接回路の出力端に無負荷
電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ未満の直流高電圧を供給
し、高電圧パルス発生回路は、１０００Ｖ以上のピーク
値持つを単発の高電圧パルスを発生する構成とした請求
項１記載のアーク溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32933896A JP3368777B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | アーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32933896A JP3368777B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | アーク溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166146A true JPH10166146A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3368777B2 JP3368777B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=18220343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32933896A Expired - Fee Related JP3368777B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | アーク溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368777B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32933896A patent/JP3368777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3368777B2 (ja) | 2003-01-20 |
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