JPH1119772A - アーク溶接用電源 - Google Patents
アーク溶接用電源Info
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- JPH1119772A JPH1119772A JP20958297A JP20958297A JPH1119772A JP H1119772 A JPH1119772 A JP H1119772A JP 20958297 A JP20958297 A JP 20958297A JP 20958297 A JP20958297 A JP 20958297A JP H1119772 A JPH1119772 A JP H1119772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保守点検が容易で、設置面積を必要とせず、
さらにワイヤとワークの短絡を確実に判定することがで
きるアーク溶接用電源を提供すること。 【解決手段】 アーク溶接用電源１の筐体内部に検査電
圧出力回路３２、切替回路５０、短絡判定回路４０およ
び溶接電圧検出回路２７を収納し、検査電圧出力回路３
２の一方の出力端をスイッチ２９を介して外部出力端子
３に、また他方の出力端を外部出力端子４にそれぞれ接
続し、溶接電圧検出回路２７の一方の入力端をスイッチ
２８を介して外部出力端子３に、また他方の入力端を外
部出力端子４にそれぞれ接続し、短絡判定回路４０の一
方の入力端を検査電圧出力回路３２の一方の出力端に、
また他方の入力端を検査電圧出力回路３２の他方の出力
端にそれぞれ接続する。また、ダイオード２を検査電圧
出力回路３２の検査電圧に耐えられるものとする。そし
て、切替回路５０によりスイッチ２８、２９を排他制御
すると共に、短絡判定回路４０の判定結果を外部に出力
するように構成する。
さらにワイヤとワークの短絡を確実に判定することがで
きるアーク溶接用電源を提供すること。 【解決手段】 アーク溶接用電源１の筐体内部に検査電
圧出力回路３２、切替回路５０、短絡判定回路４０およ
び溶接電圧検出回路２７を収納し、検査電圧出力回路３
２の一方の出力端をスイッチ２９を介して外部出力端子
３に、また他方の出力端を外部出力端子４にそれぞれ接
続し、溶接電圧検出回路２７の一方の入力端をスイッチ
２８を介して外部出力端子３に、また他方の入力端を外
部出力端子４にそれぞれ接続し、短絡判定回路４０の一
方の入力端を検査電圧出力回路３２の一方の出力端に、
また他方の入力端を検査電圧出力回路３２の他方の出力
端にそれぞれ接続する。また、ダイオード２を検査電圧
出力回路３２の検査電圧に耐えられるものとする。そし
て、切替回路５０によりスイッチ２８、２９を排他制御
すると共に、短絡判定回路４０の判定結果を外部に出力
するように構成する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット等による
自動溶接に好適なアーク溶接用電源に関するものであ
る。
自動溶接に好適なアーク溶接用電源に関するものであ
る。
【従来の技術】例えば消耗電極式のアーク溶接をする場
合、良好な溶接部を得るためには、ワイヤに給電するた
めのチップ先端とワークとの距離を一定に保つ必要があ
る。しかし、ロボット等により自動溶接をする場合、ワ
ークの固定位置にはばらつきがある。そこで、溶接開始
前にチップ先端とワークとの距離を測定し、チップ先端
をワークに対して予め定めた値に補正してから溶接をす
るようにしている。両者の位置を確認する方法として
は、チップとワークとの間に所定の電圧を印加してお
き、チップ先端から所定の長さ突き出させたワイヤを触
針にして前記電圧が０あるいは所定の電圧以下になる位
置を探すことにより両者の位置を求めている。以下、特
開平２−１７９３６１号公報に開示された技術を図によ
り説明する。図５はロボットにより溶接をする場合の外
部接続図である。図で、１はアーク溶接用電源で、ダイ
オード２を介して直流電圧を外部出力端子３、４間に出
力する。５はプラス側の出力ケーブルで、外部出力端子
３とチップ６を接続している。７はワイヤ。８はロボッ
トで、チップ６を保持している。９はマイナス側の出力
ケーブルで、外部出力端子４とワーク１０を接続してい
る。１１は開始点検出ユニットで、内部に直流の高電圧
を発生する電源部１２と、リレー１３を内蔵している。
リレー１３のａ接点は抵抗成分１４の一方の端子に、ｂ
接点は電源部のプラス側端子に、共通端子ｃは出力ケー
ブル５にそれぞれ接続されている。そして、抵抗成分１
４の他方の端子と電源部１２のマイナス側端子は、それ
ぞれ出力ケーブル９に接続されている。なお、抵抗成分
１４は溶接中に溶接電圧のフィードバックを行うための
溶接電圧検出回路に含まれるものであり、大きさは数キ
ロオーム程度である。１５は制御装置で、ロボット８を
制御すると共に、インターフェイス１６、１７を介して
溶接電源１および開始点検出ユニット１１を制御する。
以下、動作を説明する。ワイヤ７の先端とワーク１０と
の距離を測定するときには、リレー１３のｂ接点と共通
端子ｃとを接続する。そして、ワイヤ７とワーク１０の
間に直流高電圧を印加する。この場合、印加する電圧値
が高いから、ワーク１０の表面に電気抵抗が大きい錆等
が存在していても、両者間の短絡を確実に判定できる。
なお、抵抗成分１４を溶接電源１の出力回路に接続した
状態で検出電圧を印加すると、抵抗成分１４が回り回路
になってワイヤ７とワーク１０間に印加される電圧値が
降下してしまい、両者間の短絡判定が不確実になる。
合、良好な溶接部を得るためには、ワイヤに給電するた
めのチップ先端とワークとの距離を一定に保つ必要があ
る。しかし、ロボット等により自動溶接をする場合、ワ
ークの固定位置にはばらつきがある。そこで、溶接開始
前にチップ先端とワークとの距離を測定し、チップ先端
をワークに対して予め定めた値に補正してから溶接をす
るようにしている。両者の位置を確認する方法として
は、チップとワークとの間に所定の電圧を印加してお
き、チップ先端から所定の長さ突き出させたワイヤを触
針にして前記電圧が０あるいは所定の電圧以下になる位
置を探すことにより両者の位置を求めている。以下、特
開平２−１７９３６１号公報に開示された技術を図によ
り説明する。図５はロボットにより溶接をする場合の外
部接続図である。図で、１はアーク溶接用電源で、ダイ
オード２を介して直流電圧を外部出力端子３、４間に出
力する。５はプラス側の出力ケーブルで、外部出力端子
３とチップ６を接続している。７はワイヤ。８はロボッ
トで、チップ６を保持している。９はマイナス側の出力
ケーブルで、外部出力端子４とワーク１０を接続してい
る。１１は開始点検出ユニットで、内部に直流の高電圧
を発生する電源部１２と、リレー１３を内蔵している。
リレー１３のａ接点は抵抗成分１４の一方の端子に、ｂ
接点は電源部のプラス側端子に、共通端子ｃは出力ケー
ブル５にそれぞれ接続されている。そして、抵抗成分１
４の他方の端子と電源部１２のマイナス側端子は、それ
ぞれ出力ケーブル９に接続されている。なお、抵抗成分
１４は溶接中に溶接電圧のフィードバックを行うための
溶接電圧検出回路に含まれるものであり、大きさは数キ
ロオーム程度である。１５は制御装置で、ロボット８を
制御すると共に、インターフェイス１６、１７を介して
溶接電源１および開始点検出ユニット１１を制御する。
以下、動作を説明する。ワイヤ７の先端とワーク１０と
の距離を測定するときには、リレー１３のｂ接点と共通
端子ｃとを接続する。そして、ワイヤ７とワーク１０の
間に直流高電圧を印加する。この場合、印加する電圧値
が高いから、ワーク１０の表面に電気抵抗が大きい錆等
が存在していても、両者間の短絡を確実に判定できる。
なお、抵抗成分１４を溶接電源１の出力回路に接続した
状態で検出電圧を印加すると、抵抗成分１４が回り回路
になってワイヤ７とワーク１０間に印加される電圧値が
降下してしまい、両者間の短絡判定が不確実になる。
【発明が解決しようとする課題】通常、アーク溶接用電
源１の無負荷電圧は１００Ｖ以下であるため、耐圧が低
いダイオード２も使用される。このため、高い検出電圧
を常に印加できるとは限らず、耐圧が低いダイオード２
を使用したアーク溶接用電源１の場合は、検出電圧の値
を下げる必要があった。また、溶接をするための装置数
が多く、設置面積を必要とした。また、それぞれの装置
を接続する信号ケーブルや制御用電源ケーブルの数が多
くなり、保守点検が面倒であった。本発明の目的は、上
記した課題を解決し、保守点検が容易で、設置面積を必
要とせず、さらにワイヤとワークの短絡を確実に判定す
ることができるアーク溶接用電源を提供するにある。
源１の無負荷電圧は１００Ｖ以下であるため、耐圧が低
いダイオード２も使用される。このため、高い検出電圧
を常に印加できるとは限らず、耐圧が低いダイオード２
を使用したアーク溶接用電源１の場合は、検出電圧の値
を下げる必要があった。また、溶接をするための装置数
が多く、設置面積を必要とした。また、それぞれの装置
を接続する信号ケーブルや制御用電源ケーブルの数が多
くなり、保守点検が面倒であった。本発明の目的は、上
記した課題を解決し、保守点検が容易で、設置面積を必
要とせず、さらにワイヤとワークの短絡を確実に判定す
ることができるアーク溶接用電源を提供するにある。
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、低電圧・大電流の出力を最終段
に設けた半導体素子を介して外部出力端子に出力する溶
接電圧出力回路を備えるアーク溶接用電源において、高
電圧・小電流の出力を出力する検査電圧出力回路と、第
１と第２のスイッチを備える切替回路と、短絡判定回路
と、溶接電圧検出回路とを設け、前記半導体素子を前記
検査電圧に耐えられるものとし、前記検査電圧出力回路
の一方の出力端を第１のスイッチを介して前記外部出力
端子の一方に、また他方の出力端を前記外部出力端子の
他方にそれぞれ接続し、前記溶接電圧検出回路の一方の
入力端を第２のスイッチを介して前記外部出力端子の一
方に、また他方の入力端を前記外部出力端子の他方にそ
れぞれ接続し、前記短絡判定回路の一方の入力端を前記
検査電圧出力回路の一方の出力端に、また他方の入力端
を前記検査電圧出力回路の他方の出力端にそれぞれ接続
し、前記切替回路により前記第１と第２のスイッチを排
他制御すると共に、前記短絡判定回路の判定結果を外部
に出力するように構成し、前記検査電圧出力回路、前記
切替回路、前記短絡判定回路および前記溶接電圧検出回
路を前記溶接電圧出力回路が収納される筐体に収納した
ことを特徴とする。また、請求項２の発明は、請求項１
の発明において、前記第１または第２のスイッチのいず
れか一方を閉じる時、前記切替回路は前記外部出力端子
間の電圧が０であることを確認する手段を設けたことを
特徴とする。さらに、請求項３の発明は、請求項１の発
明において、前記外部出力端子間に検査電圧が出力され
ていることを表示する手段を設けたことを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前
記短絡判定回路に、電極とワークが短絡した場合と等価
の信号を出力させる手段を設けたことを特徴とする。
め、請求項１の発明は、低電圧・大電流の出力を最終段
に設けた半導体素子を介して外部出力端子に出力する溶
接電圧出力回路を備えるアーク溶接用電源において、高
電圧・小電流の出力を出力する検査電圧出力回路と、第
１と第２のスイッチを備える切替回路と、短絡判定回路
と、溶接電圧検出回路とを設け、前記半導体素子を前記
検査電圧に耐えられるものとし、前記検査電圧出力回路
の一方の出力端を第１のスイッチを介して前記外部出力
端子の一方に、また他方の出力端を前記外部出力端子の
他方にそれぞれ接続し、前記溶接電圧検出回路の一方の
入力端を第２のスイッチを介して前記外部出力端子の一
方に、また他方の入力端を前記外部出力端子の他方にそ
れぞれ接続し、前記短絡判定回路の一方の入力端を前記
検査電圧出力回路の一方の出力端に、また他方の入力端
を前記検査電圧出力回路の他方の出力端にそれぞれ接続
し、前記切替回路により前記第１と第２のスイッチを排
他制御すると共に、前記短絡判定回路の判定結果を外部
に出力するように構成し、前記検査電圧出力回路、前記
切替回路、前記短絡判定回路および前記溶接電圧検出回
路を前記溶接電圧出力回路が収納される筐体に収納した
ことを特徴とする。また、請求項２の発明は、請求項１
の発明において、前記第１または第２のスイッチのいず
れか一方を閉じる時、前記切替回路は前記外部出力端子
間の電圧が０であることを確認する手段を設けたことを
特徴とする。さらに、請求項３の発明は、請求項１の発
明において、前記外部出力端子間に検査電圧が出力され
ていることを表示する手段を設けたことを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前
記短絡判定回路に、電極とワークが短絡した場合と等価
の信号を出力させる手段を設けたことを特徴とする。
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。◆図１は本発明の一実施の形態に
係るアーク溶接用電源を用いてロボットにより溶接をす
る場合の外部接続図であり、図５と同じものまたは同一
機能のものは同一符号を付して説明を省略する。２１は
入力側ダイオードで、三相交流電源２２の交流電圧を整
流する。２３はスイッチング回路で、通常ＩＧＢＴやＦ
ＥＴ等の大電流スイッチング素子で構成され、入力側ダ
イオードで整流された電流を約２０ｋＨｚの交流電流に
変換しする。２４はスイッチング制御回路でスイッチン
グ回路２３を構成する大電流スイッチング素子のＯＮ／
ＯＦＦのタイミング制御を行う。２５は高周波トランス
である。そして、ダイオード２は直流３００Ｖに十分耐
えられるものが使用されている。２６はリアクタであ
る。２７は溶接電圧検出回路で、電圧表示器２７ａ、コ
ンデンサ２７ｂ、抵抗２７ｃ、バリスタ２７ｄで構成さ
れている。そして、溶接電圧検出回路２７のプラス側は
スイッチ２８の一方の端子に、マイナス側は外部出力端
子４に接続されている。スイッチ２８の他方の端子は外
部出力端子３に接続されている。３０は絶縁トランス
で、二次側巻線３０ａは整流用ダイオード３１と共に検
査電圧出力回路３２を構成し、波高値約３００Ｖ（以
下、電圧Ｖａという。）の直流電圧を出力する。３３は
抵抗で、二次側巻線３０ａを流れる電流を数十ｍＡ以下
に制限する。そして、検査電圧出力回路３２のプラス側
は抵抗３３を介してスイッチ２９の一方の端子に、マイ
ナス側は外部出力端子４に接続されている。スイッチ２
９の他方の端子は外部出力端子３に接続されている。ま
た、二次側巻線３０ｂは整流用ダイオード３４および電
圧安定化回路３５とで検出回路用電源を構成し、１５Ｖ
の直流電圧を出力する。４０は短絡判定回路である。４
１，４２は抵抗で、電圧Ｖａを分圧する。４３はツェナ
ーダイオード、４４はコンデンサ４４である。ここで、
ツェナーダイオード４３の両端の電圧はＶｂである。４
５は基準電圧発生回路で、基準電圧Ｖｃを電圧比較器４
６に入力する。電圧比較器４６はＶｃ≧Ｖｂのとき短絡
信号Ｓを出力する。４７はスイッチで、端子はツェナー
ダイオード４３の両端に接続されている。５０は切替回
路で、制御装置１５からの指令により、スイッチ２８、
２９、４７を切り換える。また、５１はランプで、スイ
ッチ２９が閉じると点灯するように構成されている。そ
して、上記検査電圧出力回路３２、切替回路５０、短絡
判定回路４０および溶接電圧検出回路２７は溶接電圧出
力回路を収納するアーク溶接用電源１の筐体に収納され
ている。次に、本実施の形態の動作を図２により説明す
る。図２は本実施の形態の動作を示すフローチャートで
ある。なお、チップ６は移動原点にあり、チップ６の先
端からワイヤ７を所定の長さ突き出させてあり、スイッ
チング制御回路２４はオフされている。先ず、外部出力
端子３と外部出力端子４の間の端子間電圧が０であるこ
とを確認し（手順Ｓ１０）、０でない場合は、０になる
のを待つ。端子間電圧が０になったら、スイッチ２８を
開く（手順Ｓ２０）。次に、スイッチ２９を閉じると
（手順Ｓ３０）、外部出力端子３と外部出力端子４の間
に電圧Ｖａが印加されると共に、ランプ５１が点灯す
る。そして、短絡信号Ｓが出力されるまで、チップ６を
現在位置を確認しながら所定の方向に移動させ（手順Ｓ
４０）、短絡信号Ｓが出力されたら（手順Ｓ５０）、移
動を停止して（手順Ｓ６０）移動原点からの距離を求
め、予めプログラムされた位置と実際の位置との誤差を
計算する。そして、位置測定作業が総て完了したかどう
かを確認し（手順Ｓ７０）、終了していない場合は手順
Ｓ４０の処理に戻り、位置測定作業が終了の場合はスイ
ッチ２９を開いてから（手順Ｓ８０）、スイッチ２８を
閉じる（手順Ｓ９０）。次に、図３により、短絡判定回
路４０の動作をさらに詳細に説明する。図３は電圧Ｖ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃのタイミングチャートである。ワイヤ７
の先端がワーク１０に接触すると（図中の時間Ｔａ）、
電圧Ｖａは直ちに約０に下がる。この結果、電圧Ｖｂは
抵抗４１、４２およびコンデンサ４３からなるＣＲ回路
で決まる時定数によって低下する。そして、Ｖｃ≧Ｖｂ
になると（図中の時間Ｔｂ）、電圧比較器４６は短絡信
号Ｓ（論理値１の信号）を出力する。なお、接触してい
たワイヤ７がワーク１０から離れると（図中の時間Ｔ
ｃ）、ワイヤ７とワーク１０との間には再び電圧Ｖａが
印加される。また、電圧Ｖｂは上記ＣＲ回路で決まる時
定数によって上昇し、Ｖｂ＞Ｖｃになると（図中の時間
Ｔｄ）、短絡信号Ｓ（論理値１の信号）は停止する（論
理値０の信号になる）。なお、時間Ｔａと時間Ｔｂおよ
び時間Ｔｃと時間Ｔｄとの間には２０ｍｓｅｃ程度のず
れが発生するが、実用上問題になることはない。また、
手順Ｓ２０において、スイッチ２８を開く前に外部出力
端子３と外部出力端子４の間の端子間電圧が０であるこ
とを確認するのは、溶接終了信号が出された後であって
も、リアクタ２６にエネルギが残っている場合があるか
らである。なお、溶接終了信号が出されてから所定時間
（２秒以上）後にスイッチ２８を開く場合には、外部出
力端子３と外部出力端子４の間の端子間電圧の確認を省
略することができる。次に、スイッチ４７の動作を図４
により説明する。スイッチ２９を開いた状態でスイッチ
４７を閉じると、電圧Ｖｂは直ちに０になり、短絡信号
Ｓが出力される。そして、再びスイッチ４７を開くと、
短絡信号Ｓは直ちに停止する。このように、電圧Ｖａを
印加せず、また、ワイヤ７とワーク１０とを接触させな
くても短絡状態を作ることができるから、例えば、制御
装置１５と溶接用電源１間の信号ケーブルの接続状態等
を容易に確認することができる。なお、スイッチ４７の
開閉は手動にしても良い。また、ランプ５１の代わりに
ブザーを用いても良い。さらに、スイッチ２８とスイッ
チ２９を別のスイッチで構成したが、接点間の耐圧が高
く、信号同士が短絡しなければ、ＮＣ接点回路とＮＯ接
点回路を備える１つの制御リレー接点回路に代えてもよ
い。また、本発明は、消耗電極式のアーク溶接に限られ
るものではなく、ＴＩＧ溶接等の非消耗電極式のアーク
溶接にも使用することができる。
に基づいて説明する。◆図１は本発明の一実施の形態に
係るアーク溶接用電源を用いてロボットにより溶接をす
る場合の外部接続図であり、図５と同じものまたは同一
機能のものは同一符号を付して説明を省略する。２１は
入力側ダイオードで、三相交流電源２２の交流電圧を整
流する。２３はスイッチング回路で、通常ＩＧＢＴやＦ
ＥＴ等の大電流スイッチング素子で構成され、入力側ダ
イオードで整流された電流を約２０ｋＨｚの交流電流に
変換しする。２４はスイッチング制御回路でスイッチン
グ回路２３を構成する大電流スイッチング素子のＯＮ／
ＯＦＦのタイミング制御を行う。２５は高周波トランス
である。そして、ダイオード２は直流３００Ｖに十分耐
えられるものが使用されている。２６はリアクタであ
る。２７は溶接電圧検出回路で、電圧表示器２７ａ、コ
ンデンサ２７ｂ、抵抗２７ｃ、バリスタ２７ｄで構成さ
れている。そして、溶接電圧検出回路２７のプラス側は
スイッチ２８の一方の端子に、マイナス側は外部出力端
子４に接続されている。スイッチ２８の他方の端子は外
部出力端子３に接続されている。３０は絶縁トランス
で、二次側巻線３０ａは整流用ダイオード３１と共に検
査電圧出力回路３２を構成し、波高値約３００Ｖ（以
下、電圧Ｖａという。）の直流電圧を出力する。３３は
抵抗で、二次側巻線３０ａを流れる電流を数十ｍＡ以下
に制限する。そして、検査電圧出力回路３２のプラス側
は抵抗３３を介してスイッチ２９の一方の端子に、マイ
ナス側は外部出力端子４に接続されている。スイッチ２
９の他方の端子は外部出力端子３に接続されている。ま
た、二次側巻線３０ｂは整流用ダイオード３４および電
圧安定化回路３５とで検出回路用電源を構成し、１５Ｖ
の直流電圧を出力する。４０は短絡判定回路である。４
１，４２は抵抗で、電圧Ｖａを分圧する。４３はツェナ
ーダイオード、４４はコンデンサ４４である。ここで、
ツェナーダイオード４３の両端の電圧はＶｂである。４
５は基準電圧発生回路で、基準電圧Ｖｃを電圧比較器４
６に入力する。電圧比較器４６はＶｃ≧Ｖｂのとき短絡
信号Ｓを出力する。４７はスイッチで、端子はツェナー
ダイオード４３の両端に接続されている。５０は切替回
路で、制御装置１５からの指令により、スイッチ２８、
２９、４７を切り換える。また、５１はランプで、スイ
ッチ２９が閉じると点灯するように構成されている。そ
して、上記検査電圧出力回路３２、切替回路５０、短絡
判定回路４０および溶接電圧検出回路２７は溶接電圧出
力回路を収納するアーク溶接用電源１の筐体に収納され
ている。次に、本実施の形態の動作を図２により説明す
る。図２は本実施の形態の動作を示すフローチャートで
ある。なお、チップ６は移動原点にあり、チップ６の先
端からワイヤ７を所定の長さ突き出させてあり、スイッ
チング制御回路２４はオフされている。先ず、外部出力
端子３と外部出力端子４の間の端子間電圧が０であるこ
とを確認し（手順Ｓ１０）、０でない場合は、０になる
のを待つ。端子間電圧が０になったら、スイッチ２８を
開く（手順Ｓ２０）。次に、スイッチ２９を閉じると
（手順Ｓ３０）、外部出力端子３と外部出力端子４の間
に電圧Ｖａが印加されると共に、ランプ５１が点灯す
る。そして、短絡信号Ｓが出力されるまで、チップ６を
現在位置を確認しながら所定の方向に移動させ（手順Ｓ
４０）、短絡信号Ｓが出力されたら（手順Ｓ５０）、移
動を停止して（手順Ｓ６０）移動原点からの距離を求
め、予めプログラムされた位置と実際の位置との誤差を
計算する。そして、位置測定作業が総て完了したかどう
かを確認し（手順Ｓ７０）、終了していない場合は手順
Ｓ４０の処理に戻り、位置測定作業が終了の場合はスイ
ッチ２９を開いてから（手順Ｓ８０）、スイッチ２８を
閉じる（手順Ｓ９０）。次に、図３により、短絡判定回
路４０の動作をさらに詳細に説明する。図３は電圧Ｖ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃのタイミングチャートである。ワイヤ７
の先端がワーク１０に接触すると（図中の時間Ｔａ）、
電圧Ｖａは直ちに約０に下がる。この結果、電圧Ｖｂは
抵抗４１、４２およびコンデンサ４３からなるＣＲ回路
で決まる時定数によって低下する。そして、Ｖｃ≧Ｖｂ
になると（図中の時間Ｔｂ）、電圧比較器４６は短絡信
号Ｓ（論理値１の信号）を出力する。なお、接触してい
たワイヤ７がワーク１０から離れると（図中の時間Ｔ
ｃ）、ワイヤ７とワーク１０との間には再び電圧Ｖａが
印加される。また、電圧Ｖｂは上記ＣＲ回路で決まる時
定数によって上昇し、Ｖｂ＞Ｖｃになると（図中の時間
Ｔｄ）、短絡信号Ｓ（論理値１の信号）は停止する（論
理値０の信号になる）。なお、時間Ｔａと時間Ｔｂおよ
び時間Ｔｃと時間Ｔｄとの間には２０ｍｓｅｃ程度のず
れが発生するが、実用上問題になることはない。また、
手順Ｓ２０において、スイッチ２８を開く前に外部出力
端子３と外部出力端子４の間の端子間電圧が０であるこ
とを確認するのは、溶接終了信号が出された後であって
も、リアクタ２６にエネルギが残っている場合があるか
らである。なお、溶接終了信号が出されてから所定時間
（２秒以上）後にスイッチ２８を開く場合には、外部出
力端子３と外部出力端子４の間の端子間電圧の確認を省
略することができる。次に、スイッチ４７の動作を図４
により説明する。スイッチ２９を開いた状態でスイッチ
４７を閉じると、電圧Ｖｂは直ちに０になり、短絡信号
Ｓが出力される。そして、再びスイッチ４７を開くと、
短絡信号Ｓは直ちに停止する。このように、電圧Ｖａを
印加せず、また、ワイヤ７とワーク１０とを接触させな
くても短絡状態を作ることができるから、例えば、制御
装置１５と溶接用電源１間の信号ケーブルの接続状態等
を容易に確認することができる。なお、スイッチ４７の
開閉は手動にしても良い。また、ランプ５１の代わりに
ブザーを用いても良い。さらに、スイッチ２８とスイッ
チ２９を別のスイッチで構成したが、接点間の耐圧が高
く、信号同士が短絡しなければ、ＮＣ接点回路とＮＯ接
点回路を備える１つの制御リレー接点回路に代えてもよ
い。また、本発明は、消耗電極式のアーク溶接に限られ
るものではなく、ＴＩＧ溶接等の非消耗電極式のアーク
溶接にも使用することができる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、低電
圧・大電流の出力を最終段に設けた半導体素子を介して
外部出力端子に出力する溶接電圧出力回路を備えるアー
ク溶接用電源において、高電圧・小電流の出力を出力す
る検査電圧出力回路と、第１と第２のスイッチを備える
切替回路と、短絡判定回路と、溶接電圧検出回路とを設
け、前記半導体素子を前記検査電圧に耐えられるものと
し、前記検査電圧出力回路の一方の出力端を第１のスイ
ッチを介して前記外部出力端子の一方に、また他方の出
力端を前記外部出力端子の他方にそれぞれ接続し、前記
溶接電圧検出回路の一方の入力端を第２のスイッチを介
して前記外部出力端子の一方に、また他方の入力端を前
記外部出力端子の他方にそれぞれ接続し、前記短絡判定
回路の一方の入力端を前記検査電圧出力回路の一方の出
力端に、また他方の入力端を前記検査電圧出力回路の他
方の出力端にそれぞれ接続し、前記切替回路により前記
第１と第２のスイッチを排他制御すると共に、前記短絡
判定回路の判定結果を外部に出力するように構成し、前
記検査電圧出力回路、前記切替回路、前記短絡判定回路
および前記溶接電圧検出回路を前記溶接電圧出力回路が
収納される筐体に収納したから、従来アーク溶接用電源
と開始点ユニットおよびインターフェイス等を接続して
いた信号ケーブルや制御ケーブルの接続作業が不要にな
り、保守点検が容易になると共に設置面積を小さくで
き、しかもワイヤとワークの短絡を確実に判定すること
ができる。また、高電圧を出力している時には、ランプ
で表示するから、誤操作、感電等のトラブルを未然に防
ぐことができる。さらに、スイッチを操作させるだけで
擬似的に短絡検出を行えるため、保守点検が容易であ
る。
圧・大電流の出力を最終段に設けた半導体素子を介して
外部出力端子に出力する溶接電圧出力回路を備えるアー
ク溶接用電源において、高電圧・小電流の出力を出力す
る検査電圧出力回路と、第１と第２のスイッチを備える
切替回路と、短絡判定回路と、溶接電圧検出回路とを設
け、前記半導体素子を前記検査電圧に耐えられるものと
し、前記検査電圧出力回路の一方の出力端を第１のスイ
ッチを介して前記外部出力端子の一方に、また他方の出
力端を前記外部出力端子の他方にそれぞれ接続し、前記
溶接電圧検出回路の一方の入力端を第２のスイッチを介
して前記外部出力端子の一方に、また他方の入力端を前
記外部出力端子の他方にそれぞれ接続し、前記短絡判定
回路の一方の入力端を前記検査電圧出力回路の一方の出
力端に、また他方の入力端を前記検査電圧出力回路の他
方の出力端にそれぞれ接続し、前記切替回路により前記
第１と第２のスイッチを排他制御すると共に、前記短絡
判定回路の判定結果を外部に出力するように構成し、前
記検査電圧出力回路、前記切替回路、前記短絡判定回路
および前記溶接電圧検出回路を前記溶接電圧出力回路が
収納される筐体に収納したから、従来アーク溶接用電源
と開始点ユニットおよびインターフェイス等を接続して
いた信号ケーブルや制御ケーブルの接続作業が不要にな
り、保守点検が容易になると共に設置面積を小さくで
き、しかもワイヤとワークの短絡を確実に判定すること
ができる。また、高電圧を出力している時には、ランプ
で表示するから、誤操作、感電等のトラブルを未然に防
ぐことができる。さらに、スイッチを操作させるだけで
擬似的に短絡検出を行えるため、保守点検が容易であ
る。
【図１】本発明の一実施の形態に係るアーク溶接用電源
を用いてロボットにより溶接をする場合の外部接続図で
ある。
を用いてロボットにより溶接をする場合の外部接続図で
ある。
【図２】本実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃのタイミングチャートで
ある。
ある。
【図４】スイッチ４７の動作を説明する図である。
【図５】従来の、アーク溶接用電源を用いてロボットに
より溶接をする場合の外部接続図である。
より溶接をする場合の外部接続図である。
１ アーク溶接用電源 ２ ダイオード ３，４ 外部出力端子 ２７ 溶接電圧検出回路 ２８，２９ スイッチ ３２ 検査電圧出力回路 ４０ 短絡判定回路 ５０ 切替回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田 常夫 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立精 工株式会社内 (72)発明者 西川 清吾 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (4)
- 【請求項１】 低電圧・大電流の出力を最終段に設けた
半導体素子を介して外部出力端子に出力する溶接電圧出
力回路を備えるアーク溶接用電源において、高電圧・小
電流の出力を出力する検査電圧出力回路と、第１と第２
のスイッチを備える切替回路と、短絡判定回路と、溶接
電圧検出回路とを設け、前記半導体素子を前記検査電圧
に耐えられるものとし、前記検査電圧出力回路の一方の
出力端を第１のスイッチを介して前記外部出力端子の一
方に、また他方の出力端を前記外部出力端子の他方にそ
れぞれ接続し、前記溶接電圧検出回路の一方の入力端を
第２のスイッチを介して前記外部出力端子の一方に、ま
た他方の入力端を前記外部出力端子の他方にそれぞれ接
続し、前記短絡判定回路の一方の入力端を前記検査電圧
出力回路の一方の出力端に、また他方の入力端を前記検
査電圧出力回路の他方の出力端にそれぞれ接続し、前記
切替回路により前記第１と第２のスイッチを排他制御す
ると共に、前記短絡判定回路の判定結果を外部に出力す
るように構成し、前記検査電圧出力回路、前記切替回
路、前記短絡判定回路および前記溶接電圧検出回路を前
記溶接電圧出力回路が収納される筐体に収納したことを
特徴とするアーク溶接用電源。 - 【請求項２】 前記第１または第２のスイッチのいずれ
か一方を閉じる時、前記切替回路は前記外部出力端子間
の電圧が０であることを確認する手段を設けたことを特
徴とする請求項１に記載のアーク溶接用電源。 - 【請求項３】 前記外部出力端子間に検査電圧が出力さ
れていることを表示する手段を設けたことを特徴とする
請求項１に記載のアーク溶接用電源。 - 【請求項４】 前記短絡判定回路に、電極とワークが短
絡した場合と等価の信号を出力させる手段を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20958297A JP3874495B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アーク溶接用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20958297A JP3874495B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アーク溶接用電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119772A true JPH1119772A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3874495B2 JP3874495B2 (ja) | 2007-01-31 |
Family
ID=16575227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20958297A Expired - Lifetime JP3874495B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アーク溶接用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3874495B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103659063B (zh) * | 2012-09-04 | 2015-07-15 | 厦门思尔特机器人系统有限公司 | 一种用于焊接寻位的电压切换装置 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP20958297A patent/JP3874495B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103659063B (zh) * | 2012-09-04 | 2015-07-15 | 厦门思尔特机器人系统有限公司 | 一种用于焊接寻位的电压切换装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3874495B2 (ja) | 2007-01-31 |
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