JPS5829571A - 直流ア−ク溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、溶接電流の立上り特性を任意に制御する制
御回路に関するものでＪ）る、従来、この皿の装置とし
、て第１図１こ示すｔｌのがあ−ｔコ、図において、（
１）は溶接用変圧器等（？−Ｊ：　リ構成されろ直流電
源装置、０のは出力電流小制御するスイッチング素子、
（３）および（４）は出力端子、（５）はコンタクトチ
・・、ブ、　（６）はコンタクトチップｔこよ１１給電
される消耗電極（以下ワイヤという）、（７）はアーク
、（８）は被溶接物（以下母材という）、（９）は電流
検出素子、０１は出力電圧設定器、０℃は演算回路、０
９は増巾器、ａ３は増巾器＠の反転入力端子と出力電圧
設定器の摺動子間に接続された抵抗器、０（イ）は出力
端子（３）と増巾器θつの反転入力端子間に接続された
抵抗器、０Ｑは増巾器Ｏ２の出力端子お反転入力端子間
に接続さ幻た抵抗器、００は増巾器ａのの出力端子と反
転入力端子間１ｒ接続さ才１　ｔ：コンテン甘、（１７
’ｌは演算回路α１）の出力信号と電流検出素子（９）
の出力電流検出信号によれ出力電流を制御する出力電流
制御回路、（Ｉｅ　＋引出力電流制御回路０７）からの
信号不・増巾し、てスイッチング素子（２）　７Ｐ駆動
する駆動回路である、 次【こｕ１作についτ説明する、出力重圧設定器００か
への出力電圧設定信号ｅｓと出力電圧帰還信号Ｍとが増
巾器０乃で比較増巾される。比較増巾された増巾器０２
の出力信号ｇ？ｖｏと出力電流検出素子（９）からの出
力電流信号Ｃ１ｆとを出力電流制御回路ａ力で演算を行
い、出力信号＝ＶＯｔこ対応（７ｔ＝出力？１！流信号
（？ｉｆが常ｌこ得ら他るよよ）な信号ｅｉＯを駆ｊｐ
ｊ回路Ｑ、８）　＋こ伝える１、駆動回路（）ねでは−
ヒ記信月’Ｇｉｎに対応１、てスイッチング素子（２）
を駆動する、ス、イ・、チング素子（２）が（Ｊ　Ｎ　
、　ＯＦＦ　′ｆｐ繰返才ことＩこより、直流電源回路
（１）かへスイリチング素子（２）、出力端子（３）、
コンタクト千ノブ（５）、ワイヤ（６）、７−々（７）
、母材（８）、出力端子（４）、出力電流検１４１素子
（９）、そ［、て直流Ｔ源回路（］）の順ｆζ出力電流
が流ね２、。上記出力電流は出力電流検出素子（９）に
より、出力電流信号゛空汀と１．で、出力ｔｙ流制御回
路Ｑ７）に帰還Ａれ制御さ第１る２　ところで、出力ｍ
圧設定信号は演算回路０１）の出力信号ｅ−Ｖ　Ｏであ
る、出力信号（’ｖｎはアーク状態の痩化に関係なぐ出
力電圧帰還信号守ｖｆが一定にｌ、−るように（出力？
Ｉｔ圧設定信号ｅＳが一定の場合）動作する、この為、
出力端子（３）と（４）間の電圧ｌオ負荷の状ｆ声に変
化７（＜一定になるよｒ酉こｊＣろ。

しか１７、ワイヤ（６）と母材（８）か短絡１．た場合
には、瞬時的に大電流を流］５て一定電圧ｌこなるよう
ｌこ制御回路が動作Ｍｒ　オ］ば、ワイヤ（６）に必要
以上の大電流が流オ］る為に、ワイヤ（６）が四方に飛
散する（以下この飛散金属をスパッタという）。この為
、短絡開放直後のワイヤ（６）先端と母材（８）間の距
離（以下この距離をアーク長という）が長くなり、アー
ク切れを発生するなどのアーク不安定の原因となる、ま
ｔこスパッタも母材（８）Ｉこ付着して取除くことが困
難な場合が多い、そこで、演算回路ａ９内に時間遅れ素
子（コンデンサＱＧ　）を接続することにより、出力電
圧帰還信号ｖｆの急激な変動に対して出力信＠０が時間
遅れをも−で対応才ろようにしている。この為出力電流
もワイヤ（６）と母材（８）が短絡才ろことにより、急
激Ｅこ増加するのではなく、ゆるやかに増加する。その
出力電圧帰還信号ｖｆと出力電圧設定信号Ｓ、出力信号
０、出力電流■の関係を第２図に示す、 従来の直流アーク溶接装置は以上のように構成されてい
た。ところで、ワイヤ（６）と母材（８）が短絡１、た
場合の出力電流の変化率は、小電流域での変化率の方が
大電流域での変化率よりも大きい方が、全電流域でアー
クが安定で（、かもスパッタの発生が少ないとさ第１で
いる、【・か１・、従来方式では出力電流の変化率は一
定なので、小ｆｉｆ流域でアークが安定する５１うｌこ
コンデンサ００を設定才′ｉ１ば、大電流域では多量の
スパッタを発生し、大電流域でアークが安定するようｆ
こコンデンサ（ｌを設定すれば、小ｍ流域でアークが不
安定とｉｆろ欠点があ−１こ２ この発明は上記のような従来のものの欠点を除去す７）
ためになさねたもので、時間遅れ量（コンデンサＯＱの
容置）を出力直流Ｉ乙対応Ｌ・て変化することｌこより
、全電流範囲でスパッタの少ない安定な溶接ができる直
流アーク溶接装置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を説明する。第８図１こおい
て、０１および翰は増巾器０■の出力端子を共通線間Ｉ
こ直列１こ接続さねた抵抗器、Ｑｌ）はトランジスタで
、べ一又は抵抗器部と抵抗型輪との接続部分に接続さね
でおり、エミッタは増巾器０２の出力端子Ｉこ接続され
ており、コレクタは抵抗器（イ）をさお１て共通線ｌこ
接続されている、コンデンサ（ハ）は増巾器θつの反転
入力端子とトランジスタ０１）のコレクタ間１こ接続さ
れている。

次に動作Ｆこついて説明する、第３図の回路において、
増巾器０力の出力信号０は０〉０であり、０が大きくな
わば、出力電流■も大きくＢろものとする。出力信号０
が小さい場合（出力電流■が小さい場合）には、抵抗器
００の両端の電圧がトランジスタ０１）が導通するに必
要な電圧よりも小さいので、トランジスタ０１１）は導
通〔・ない、そこで、演算回路０１）はコンデンサ００
によって決定される時間遅れで、出力電圧帰還信号ｖｆ
の急激な変動に対応する、この為、出力電流の立上り特
性は比較的急峻になる。一方、出力信号０が大きい場合
（出力電流■が大きい場合）には、抵抗器００の両端の
電圧が、トランジスタＱ］）が導通するに必要な電圧よ
りも太きぐなろうとするので、トランジスタＱυが導通
する。トうンジスタａｌ）が導通才れば、コンデンサ（
ハ）はコンデンサθ０と並列に接続されたと等価ＩＣな
る、そこで、演算回路（１υは、コンデンサθ０とコン
デン→Ｊ′（ハ）に、ｌ：って決定さオ］ろ時間遅れで
、出力電圧帰還信号ｖｆの急＃ｔＣ変動ｉｊ対応才ろ１
、この為、出力Ｙ１￥流の立上り特性１．を比較的ｎろ
やかにｔ（ろ。こ（ハように、抵抗器０１と翰の抵抗比
の調整をすることｌこより、任意の点で出力「ｄ流の立
上り特性をかＬ：ｔＮこμソ１；で＼弯、そ［７て、全
電流Ｎでスバ、りの少ない安定した溶接が可能Ｉこなろ
８ｊＣお、」−記実施例では、出力電流θ）立上り特性
ｊ；ｔ一度変化才ろのｈてＪ）るが、第４図をこ示才よ
う「こトランジスタおよびコ゛ノテノ→Ｊ等を追加する
こ赳Ｊｉｍより、出力電流の立」二Ｉ）特性を２度以上
変化させることもできる１ 、１・ｔこ、十詔実施例では］’ｎＰ型のトうンシスタ
を用いτ説明１．ｒ＝が、電界効果型１−７ンジスタ等
のスイ・・チング素子を使用１．でも」ユ記実施例と同
様の効果を奏する。

以上のよう０ζこの発明ｉこよれば、出力電流の変化ｆ
？、よって演算回路（ＩＩ）内の時間遅１１が変化する
ように〔、て、出力電流の立−にｈ特性をぞイ）ぞれの
出力電流Ｆこ対し、τ最も適正な値ｆこ選択できるので
、全溶接電流範囲において、スパッタの少ない安定１、
？、Ｔ溶接が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流アーク溶接装置を示すブロック図、
第２図は出力電圧設定４８号Ｓ、出力電圧帰還信号ｖｆ
、出力信号Ｏ１および出力電流Ｉとの関係を示す図、第
３図はこの発明の一実施例を示すプロ９々図、第４図は
この発明の他の実施例を示すブロック図である。 （１）・・・直流電源回路、（２）・・・スイソチンゲ
素子、（３）・・・出力端子、（４）・・・出力端子、
（５）・・・コンタグトチツブ、（６）・・・ワイヤ、
（７）・・・アーク、（８）・・・母材、（９）・・・
出力電流検出素子、００・・・出力電圧設定器、０１）
・・・演算回路、０の・・・増巾器、α３．　（１４）
、　Ｏｓ・・・抵抗器、αＱ・・・コンデンサ、（１７
＋・・・出力電流制御回路、（１８１・・・駆ｉ１’ｉ
ｊ回路、（１４１）、　（７Ｊ（ハ）・・・抵抗器、　
Ｑη・・・トランジスタ、に）・・・コンデンサ、ＧＬ
　＠、　ｖ）−・・抵抗器、［相］・・・トうシジスタ
、に）・・・コンデンサ、 なお、図中同一符号は同−又（ｉ相当部分を示す、寵）
＜（＞　　諭〜　へ） 手続補正書（自発〕 １．事件の表示　　特願昭５６−１２６４９６号２、発
明の名称　　直流アーク浴接装置３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住％ｔ　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名称
（６０り三菱電機株式会社 代表者　片　山　仁へ部 ４、代理人 住所　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機
株式会社内 氏名（６６９９）弁理士葛　野　信　−（連絡先０３（
２１３）３４２１特許部）（３）　　　図　　面 ６　補正の内容 （１）明細書中温２頁第１行にｒ　（１２）　Ｊとあろ
のをｒ　（２］　ｊと訂正する。 （２）同書中外４頁第１１行に「ｖｆ」とあるのな［ｅ
ｖｆ　Ｊと訂正する。 （３）同書中第４頁第１２行に「０」とあるのを「ｅｖ
ｏ」と訂正する。 （４）　　同書中箱４頁第１５行に「ｖｆ」とあるのを
［ｅｖｆ　Ｊと訂正する。 （５）同書中第４頁第１６行に「Ｓ、出力信号０」とあ
るのを「θＳ、出力信号ｅＶＯＪと訂正する。 （６）同１月中第６頁第６行に１０は〔〕〉０であり、
０」とあるのを［ｅｖｏはｅｖｏ〉０であり、θｖｏＪ
と訂正する。 （７）同書中第６頁第８行に「０が１とあるのを「ｅｖ
ｏが」と訂正する。 （８）　　同％中第６頁第１３行に「ｖｆの」とあるの
を「ｅｖｆの」と訂正する。 （９）同書中框６頁第１５行に１０が」とあるのを「ｅ
ｖＯが」と訂正する。 （１０）同書中第８頁第６行に「信号Ｓ」とあるのを［
信号ｅｓ　Ｊと訂正する。 （１０回回申中８頁第７行に「ｖｆ、　出力信号Ｏ」と
あるのを［ｅｖｆ、出力信号ｅｖｏ　Ｊと訂正する。 （１２）第２図を別紙のとおり訂正する。 ７、　添付書類の目録 （１）図面（第２図）　　　　　１部 以上 第２図 ５ ０　□

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力電圧を帰還制御−よる直流アーク溶接装置【
   こおいて、出力電圧の帰還信号と出力電圧設定器の設定
   信号とを比較増巾する演算回路内に時間遅れ素子を複数
   個設け、かつ制御信号ｌこ応じて上記時間遅ね素子の接
   続を切替える要素を設けて、演算ｆｔ１Ｊ路内の時１１
   η遅、ｆＶを制御信号ｌこ応じて切替えるよう１７１．
   て成る直流アーク溶接装置。
2. （２）上記演算回路の切替え要素は、演算回路の出力信
   号に応じて時間遅れ素子の接続量を切替えるものである
   こと全特徴とする特許請求の範囲第１項記載の直流アー
   ク溶接装置、