JPS587387B2 - シヨウモウデンキヨクシキア−クヨウセツキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として不活性ガスを主成分とするガスにより
溶接部をしやへいする消耗電極式アーク溶接器に関する
ものである。

アルゴンガスなどの不活性ガスを主成分とするガス雰囲
気中で電極ワイヤと母材の間に電力を供給してアークを
発生させ、電極ワイヤを一定速度で送給し、アーク熱で
電極ワイヤおよび母材を溶融して溶接を行なう消耗電極
式アーク溶接（以下ミグ溶接と呼ぶ）が、アルミニウム
・ステンレス鋼などの溶接に用いられている。

たとえば、アルミニウムのミグ溶接においては電極ワイ
ヤを速度Ｖｆ１ないしｖｒ４（Ｖｆ１＜Ｖｆ２＜Ｖｆ３
＜Ｖｆ４）なる定速度で送給すると、溶接電流とアーク
電圧との関係は第１図に示す特性曲線のようになる。

すなわちアーク電圧がワイヤ送給速度Ｖｆによって定ま
る一定値以上ではアーク電圧が変化しても溶接電流は略
一定になり、それ以下のアーク電圧では、アーク電圧の
低下とともに必要な溶接電流も低下するいわゆる正特性
となる。

このような正特性領域では、例えばアーク長が短かくな
ってアーク電圧が低下するとこのときに必要な電流は小
さな値でよいことになるから、事実上単位溶接電流当り
のワイヤ溶融量が増加することになり、このとき定電流
特性の電源のように溶接電源の出力電流の減少割合がこ
の特性曲線による減少率よりも少なければワイヤの溶融
量が増加してアーク長を増大させて元の値に復帰させる
いわゆるアークの自己制御性がある。

このようなアークの特性は鉄、ステンレス鋼、銅など他
の材質の電極ワイヤについてもほぼ同様になる。

このようにアークを安定に維持することができるという
ことは電極ワイヤの溶接速度と送給速度とがほぼ一致し
ているこさであり、第１図の送給速度Ｖｆは溶融速度で
あるともいえる。

定電圧特性形溶接電源を用いたミグ溶接では、溶接電源
の特性は第１図の直線Ｐのように溶接電流が変化しても
出力電圧はほぼ一定で、ワイヤ送給速度あるいはアーク
長が変動した場合でも、溶接電流が大きく変化して、ア
ークを安定して維持する、いわゆる溶接電源の自己制御
性があり、アーク電圧もこの出力電圧にほぼ等しい一定
値に保たれる。

したがって、アーク電圧の高い範囲からアーク電圧の低
い範囲までの広範囲においてアークは安定して維持され
、溶接条件の調整もアークの状態を見ながら容易に行な
える特徴がある。

一方溶接電源として定電流特性形または垂下特性形のも
の、例えば第１図の直線Ｑのような外部特性を有するも
のを用いると、溶接電源の自己制御性はほとんど有して
いないが、正特性領域では前記のアークの自己制御性に
よってアークを安定に維持することができる。

この場合には溶接電流の変動がほとんどなく、短絡電流
もそれほど大きくないので溶け込み、ビード幅などビー
ド形状が均一になり、スパッタが少なく、横向、立向な
どの難姿勢溶接も容易に行なわれる特徴がある。

しかし、この方法における最大の欠点は、アークの自己
制御性のみによってアークの安定を維持しようとするも
のであるため、バーンバツク現象が生じたり、アークを
安定に維持できなくなったりすることである。

例えば溶接電流に対してワイヤ送給速度が小さ過ぎて正
特性領域を越えるともはやアークの自己制御性が無くな
るためアーク電圧は不安定となって高くなり過ぎ、電極
ワイヤがコンタクトチューブに溶着してしまういわゆる
バーンバック現象が発生する。

逆にワイヤ送給速度が大き過ぎて負特性領域に入っても
同様に自己制御性がなくなって電極ワイヤが母材に突立
ってしまい、アークを安定に維持できない。

このように、定電流または垂下特性形溶接電源を用いて
かつ電極ワイヤを一定速度で送給する方式の消耗電極式
アーク溶接においては、良好な溶接結果が得られるが、
溶接条件の適正範囲が狭く、アークの自己制御特性が顕
著でない範囲ではアークの安定性が悪い。

したがって、溶接姿勢、被溶接物の板厚などによって、
溶接電源の外部特性は定電流または垂下特性と定電圧特
性とを使いわけることが望ましい。

さらに定電流または垂下特性の溶接電源を使用する場合
には、溶接条件を容易に設定できることも要求され、定
電圧特性の溶接電源を使用する場合には広範囲の溶接条
件に自由に設定できることが要求される。

つぎに第２図は、溶接電流とワイヤ送給速度との関係を
示す線図で、第１図のアークの電流電圧特性図から溶接
電流とそれに適正なワイヤ送給速度との関係を読み取っ
て作成したグラフである。

同図において直線Ｒは、第１図の各曲線の正特性領域の
上限における送給速度、直線Ｓは同じく正特性領域の下
限における送給速度を結んだもので、溶滴がスプレー移
行する範囲内であれは、両者共直線に近似でき、特にア
ルミニウムなど電気抵抗の小さい電極ワイヤの場合には
原点を通るほぼ完全な直線とみなすことができる。

すなわち、第２図の直線ＲとＳにはさまれた斜線部分が
アークの自己制御性を顕著に有する範囲、すなわち定電
流または垂下特性形（以下単に垂下特性と呼ぶ）溶接電
源を用いた場合に電極ワイヤを一定速度で送給して溶接
を行なう場合にもアークを安定に維持できる範囲である
。

したがって、溶接電流を設定すればワイヤ送給速度が自
動的に第２図の斜線部で示す適正値に設定されるように
いわゆる一元制御を行なえば溶接条件の設定は極めて容
易になる。

本発明は、上記のような要求を満足するもので定電流ま
たは垂下特性の溶接電源部を使用する場合には、出力調
整器の出力信号Ａを信号変換器によりワイヤ溶融速度と
ワイヤ送給速度とがほぼ一致する関係にある溶接電流と
ワイヤ送給速度とに対応した２つの信号ＢおよびＣに変
換し、これらの信号Ｂ及びＣによりそれぞれ溶接電流及
びワイヤ送給速度を制御することにより、前記出力調整
器の設定によって溶接電流およびワイヤ送給速度を所望
の溶接条件に一元的に調整できるようにし、また定電圧
特性の溶接電源部を使用する場合には、溶接電源部の出
力電圧すなわちアーク電圧とワイヤ送給速度とを別個に
調整できる消耗電極式アーク溶接機を提供したものであ
る。

第３図は本発明の基本的構成を示すブロック図で、入力
端子１からの入力をサイリスクあるいは磁気増巾器など
により垂下特性に制御する第１の溶接電源部２で制御し
て出力端子３より溶接電流を出力する。

４は溶接条件を設定する出力調整器で、その出力信号Ａ
を信号変換器５で信号Ｂに変換し、この信号Ｂを第１の
溶接電源部２に制御入力として供給する。

さらに信号変換器５は檎号Ａを、信号Ｂで設定した溶接
電流に適したワイヤ送給速度に対応した信号Ｃに変換す
る。

この信号Ｃは送給速度制御部６に制御入力として供給さ
れ、送給速度制御部６の出力によりワイヤ送給モータγ
を駆動して、適正な送給速廣で電極ワイヤを送給する。

入力端子１と出力端子３との間には定電圧特性の第２の
溶接電源部２２が接続されており、この電源部２２を使
用する場合に蛎切替回路を設けて電圧調整器２１および
電流調整器２３の出力をそれぞれ第２の溶接電源部２２
および送給速度制御部６に供給するとともに信号Ａある
いは信号ＢおよびＣを遮断するようにしておく。

この場合、電圧調整器２１の出力によりアーク電圧即ち
電源部２２の出力電圧が設定され、また送給速度制御部
６に接続された電流調整器２３の出力によりワイヤ送給
速度が設定される。

垂下特性の第１の電源部２を使用する場合には先の切替
回路により調整器２１および２３の出力を遮断し信号Ａ
あるいは信号ＢおよびＣをそれぞれ第１の溶接電源部２
および速度制御部６に供給するようにしておくと、前述
したように、出力調整器４の出力Ａのみによって適正な
溶接電流と送給速度に一元的に設定される。

電極ワイヤを定速送給する消耗電極式アーク溶接におい
ては、実用的な溶接条件の範囲内で、溶接電流■とワイ
ヤ送給速度Ｖｆとの間には第２図にて説明したように近
似的に（１）式のような比例関係が成立する。

Ｖｆ＝ｋ■＋Ｋ ・・・・・・・・・・・・・・・
（１）ただし、ｋ，Ｋは電極ワイヤの材質・直径などに
よって決まる定数である。

特にアルミニウムのような電気抵抗の小さい電極ワイヤ
では、第２図のように（１）式の関係が良く成立してお
り、しかも定数Ｋはほぼ零となる。

一方、信号Ａと信号Ｂ， Ｃとの関係を Ｂ＝ｆ１（Ａ） ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ （２）ｃ＝ｆ２（Ａ）・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ （３）とし、信号Ｂと溶接電流■との関
係を ■＝ｆ３（Ｅ３）・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ （４）または Ｂ−ｆ４（■）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（５）とし、信号Ｃとワイヤ送給速度■ との関係を
ｖｆ＝ｆ５（Ｃ）・・・・・・・・・・・・・・・ （
６）または Ｃ＝ｆ６（Ｖｆ）・・・・・・・・・・・・・・・ （
７）とすると、（１），（４）及び（７）式より、Ｃ≒
ｆ６〔ｋ・ｆ３（Ｂ）＋Ｋ〕・・・・・・・・・ （８
）さらに（８）式と（２）式より、 Ｃ≒ｆ６〔ｋ・ｆ３（ｆ１（Ａ））＋Ｋ〕・・・・・・
（８）′が成立する。

また（１），（５），（６）式よりＢ≒ｆ４〔｛ｆ５（
Ｃ）｝／ｋ−Ｋ／ｋ〕 ・・・・・・・・・（９）と
なる。

更に（９）式と（３）式より、Ｂ＝ｆ４〔｛ｆ５（ｆ２
（Ａ））｝／ｋ−Ｋ／ｋ）・・・・・（９）′なる関係
が成立する。

したがって信号変換器５は、信号Ａを（２）式を満足す
る信号Ｂと（８）弐を満足する信号Ｃとの２つの信号に
変換するもの、あるいは信号Ａを（３）式を満足する信
号Ｃと（９）′式を満足する信号Ｂとの２つの信号に変
換するもののいずれかであれはよい。

尚信号Ａ，Ｂ及びＣは電圧，電流，電気抵抗など電気的
であってもよく、また出力調整器４のつまみの回転角、
第１の溶接電源部２を構成する変圧器の可動鉄心の位置
などの機械的信号であってもよい。

したがってワイヤ送給モータとしてエアモータ、油圧モ
ータなど流体圧により駆動するモータを使用する場合に
は、信号Ａとして流量調整弁または減圧弁の調整つまみ
の回転角を用い、この回転角を圧力または流量である信
号Ｃに変換するとともにポチンショメータにより電気抵
抗または電圧である信号Ｂとに変換するようにすればよ
い。

またこの場合流体の圧力あるいは流量である信号Ｃを電
気的信号Ｂに変換してもよい。

尚第１の溶接電源部２の出力特性は、溶接に使用する出
力範囲内において、出力電流１００Ａ当り１０Ｖ以下電
圧降下を有するような静特性のものであればよいが、完
全な定電流特性に近いものほど望ましい。

また、出力調整器４の調整により、溶接電瀝とワイヤ送
給速度とが一元的に適正値に調整できるため、出力調整
器４の調整目盛は溶接機の出力である溶接電流あるいは
ワイヤ送給速度、またはアーク電圧あるいは適正な被溶
接物の板厚などいずれで目盛ってもよい。

また、電流調整器２３を出力調整器４で兼用し、定電圧
特性の第２の電源２２を使用する場合には、信号Ｂを第
１の電源部２と切りはなして、出力調整器４の出力Ａを
変換した信号Ｃによりワイヤ送給速度Ｖｆを設定しても
よい。

逆に、電圧調整器２１を出力調整器４で兼用し、定電圧
特性の第２の電源部２２を使用する場合には、信号Ａ，
ＢまたはＣのいずれかを第２の電源部２２の入力として
供給するよう切替え、信号Ｃを送給速度制御部６から切
りはなすようにしてもよい。

さらに垂下特性と定電圧特性の使い分けは、被溶接物が
変わったときに切替えるだけでなく、例えば、溶接は垂
下特性で行ない、クレータフイラは定電圧特性で行なう
ように切り替えてもよい。

第４図ａ乃至ｅは信号変換器５の種々の実施例を示すブ
ロック図で、同図ａは信号Ａを信号Ｂに変換する信号変
換器５ａと、信号Ａを信号Ｃに変換する信号変換器５ｂ
とを有する場合で、信号変換器５ａは（２）式の演算を
行ない、信号変換器５ｂは（３）式の演算を行なう。

変換器５ａと５ｂとはさらに信号ＢとＣとの間に、（８
）式または（９）式の関係が成立するように演算するも
のである。

ここで、第４図ａと同図ｂの場合について比較する。

まず同図ａの場合は（２）式から明らかなように、信号
Ａを信号Ｂに変換する信号変換器５ａが関数ｆ１（Ａ）
を満足する一方、（８）′式から明らかなように、信号
Ａを信号Ｃに変換する信号変換器５ｂも、関数ｆ１（Ａ
）を満足しなければならない。

また逆に（３）式から明らかなように、信号Ａを信号Ｃ
に変換する信号変換器５ｂは関数ｆ２（Ａ）を満足する
一方、（９Ｙ式から明らかなように信号Ａを信号Ｂに変
換する信号変換器５ａにも、関数ｆ２（Ａ）が含まれて
いるので、信号変換器５ａおよび５ｂはともに関数ｆ２
（Ａ）を満足しなければならない。

すなわち、同図ａの場合には、信号変換器５ａおよび５
ｂは、両者とも、関数ｆ１（Ａ）またはｆ２（Ａ）のい
ずれかの同じ関数を含んでいなければならない。

これに対して同図ｂの場合には、（２）式および（８）
式から明らかなように、先に変換器５ａによってｆ１（
Ａ）の演算を行って得た信号Ｂを変換器５ｃによってＣ
に変換すればよく、（８）式には関数ｆ１（Ａ）が含ま
れていない。

したがって同図ｂに示す変換器は、同図ａに示す変換器
よりも構成が簡単になる。

第４図Ｃは同様に信号Ａを変換器５ｂにより信号Ｃに変
え、このＣを変換器５ｄにより信号Ｂに変える場合であ
る。

また同図ｄは同図ｂにおいて信号Ｂ＝Ａとした場合で、
この場合は（２）式のｆ１（Ａ）＝Ａとなり変換器５ａ
は不要となる。

同図ｅは同様に同図Ｃにおいて信号Ｃ＝Ａとした場合で
、（３）式のｆ２（Ａ）＝Ａとなり信号変換器５ｂは不
要となる。

なお、同図ｂにおいて変換器５ａの出力をＢ’とし、こ
の信号ピを変換器５ｃの入力とするとともに他の信号変
換器により信号Ｂに変換してもよく、同図Ｃの信号Ｃに
ついても同様に変換してもよい。

溶接電源部２右よび送給速度制御部６が、直流電源によ
り動作するトランジスタなどのような入力信号と出力と
が比例関係にあるもので制御する方式の場合には、関数
ｆ１〜ｆ６は一次関数となり、（８）および（９）式は
、 Ｃ＝α１Ｂ＋β１−α１ｆ１（Ａ）＋β１・・・・・・
・・・ ００）Ｂ＝α２Ｃ一β２−α２ｆ２（Ａ）＋β
２・・・・・・・・・ ０υと書替えることができる。

したがってこの場合第４図ａの信号変換器は（２）式の
演算を行なう変換器５ａと（２）式の演算を行ない、そ
の結果をα１倍に増幅または減衰した後、一定値β１を
加算する変換器５ｂとの組合せ、または（３）式の演算
を行なう変換器５ｂと、（３）式の演算を行ない、その
結果をα２倍に増幅または減衰した後、一定値β２を減
算する変換器５ａさの組合せでよい。

また同図ｂｄに示す変換器５ｃは信号Ｂをα１倍に増幅
または減衰した後、一定値β１を加算する回路でよくま
た同図ｃ，ｅに示す変換器５ｄは、信号Ｃをα：倍に増
巾または減衰した後、一定値β２を減算するという簡単
な回路でよい。

また、溶接電源部２および送給速度制御部６が交流電源
により動作し、交流の導通位相を制御するサイリスタや
可飽和リアクトルを用いたものである場合には、関数ｆ
３〜ｆ６には三角関数を含むため信号変換器５も三角関
数の演算装置を含んだ複雑なものが必要となるが、最近
は三角関数の演算を行なう集積回路が市販されているの
で容易に実現できる。

また、三角関数を折線近似して信号Ａを信号ＢまたはＣ
に変換する方法もあり、このような信号変換器５の実施
例をつぎに説明する。

第５図は信号変換器５の具体例の一部を示す電気接続図
で、ｅ≒１−ｃｏｓａ ・・・・・・・・・・・・・・
（１２）ただしＯ≦ａ≦π／２ なる近似演算を行なう部分である。

入力ａと並列に、抵抗器Ｒ１とＲ２との直列回路・抵抗
器Ｒ３と定電圧ダイオードＺＤ１と抵抗器Ｒ４ との直
列回路及び抵抗器Ｒ５と定電圧ダイオードＺＤ２と抵抗
器Ｒ６との直列回路を各々接続し、抵抗器Ｒ１とＲ２と
の接続点・定電圧ダイオードＺＤ１と抵抗器Ｒ４との接
続点・定電圧ダイオードＺＤ２と抵抗器Ｒ６ との接続
点より各々抵抗器Ｒ７，Ｒ８およびＲ９を通して演算増
巾器Ａｍ１に入力を与え、帰還抵抗器をＲＩＯとする。

このように構成された回路は加算器として働らく。

ａ端の電圧が増加するとｂ端には比例した電圧が表われ
る。

Ｃ端には最初定電圧ダイオードＺＤ１によって電圧が阻
止されて電圧が表われないが、ａ端の電圧がゼナー電圧
Ｚ１を上まわるとｅ端にはａ端の電圧に比例した電圧が
表われる。

同様にａ端の電圧が定電圧ダイオードＺＤ２のゼナー電
圧Ｚ２を上まわるとｅ端にはそれに比例した電圧が表わ
れる。

ａ岬の電圧とｂ端，Ｃ端及びｄ端の電圧との関係はそれ
ぞれ第６図Ｂの曲線イ，口及びハのようになる。

演算増巾器の出力端子ｅに表われる電圧をｅとし、ｂ端
，Ｃ端，ｄ端に表われる電圧をそれぞれｂ，ｃ，ｄとし
、またＲ７，Ｒ８，Ｒ９およびＲＩＯの抵抗値をそれぞ
れＲ’７，Ｒ’８， Ｒ′９およびＲ’１０とすると、 となる。

ここでＲ’７，Ｒ’８， ＩＹ９の抵抗が等しければ、
となり、演算増巾器に加算された電圧すなわち出力電圧
ｅは入力電圧αに対して第６図Ａのようになる。

Ｒ’７， Ｒ’８．Ｒ’９が等しいときθ１，θ２，θ
３は等しくなる。

入力ｄに並列接続する定電圧ダイオードと抵抗器の直列
接続回路すなわち演算増巾器の入力回路を増し、Ｒ’７
，Ｒ′８，Ｒ′９，Ｒ′１０，Ｚ１，Ｚ２の値を適当に
定めることにより変曲点及び傾斜を自由に変えられるた
め、第６図Ａの曲線は（１２）式に近づけることができ
る。

また定電圧ダイオードの代りに通常のダイオード等の正
方向降下を用いてもよい。

尚０２）式のαの範囲をπ／２≦α≦πまで広げるため
には、π／２≦α≦πなる範囲で動作する第５図と同じ
回路を構成し、この回路の出力ｅ′を第５図の回路の出
力ｅから演算すればよい。

第３図に示した実施例においては、溶接電源部としてそ
れぞれ垂下特性の第１の溶接電源部２と定電圧特性の第
２の溶接電源部２２とのように別別の溶接電源の計２台
を使ったが、溶接電源部としては１台の溶接電源を使用
しその制御回路を切りかえて出力特性を切りかえるよう
にしたものでもよい。

第７図は本発明の他の実施例を示すブロック図で、第３
図と同一符号は同じものを示す。

どの実施例では溶接電源部２５は電圧調整器２１から入
力信号が供給されると定電圧特性の出力が得られ、増巾
器１０からの入力信号が供給されると、垂下特性の出力
が得られるものである。

定電圧特性で使用される場合には開閉器２４を開路し、
電圧用調整器２１でアーク電圧を設定し、ワイヤ送給速
度は出力調整器４によって設定される。

垂下特性で使用する場合には、開閉器２４を閉路し、出
力調整器２１の出力を遮断しておく。

電源部２５の出力側に溶接電流検出器８が接続され、そ
の検出出力は比較部９で信号Ｂと比較され、その差が増
巾器１０で増巾された後、溶接電源部２５の入力信号と
してフィードバックされている。

このように溶接電流はフィードバック制御されるため、
信号Ｂと溶接電流■とは比例し、（２）式はＩ＝ｇＢ＋
Ｇ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （１５
）と書替えることができる。

また、ワイヤ送給速度は電動機７の誘起電圧として検出
され、この誘起電圧は比較部１１で信号Ｃと比較され、
その差が増巾器１２で増巾された後、送給速度制御部６
の入力信号としてフィードバックされている。

このようにしてワイヤ送給速度もフィードバック制御さ
れるため、信号Ｃとワイヤ送給速度ｖｆとは比例し、（
６）及び（７）式は、 Ｖｆ＝ｈＣ＋Ｈ ・・・・・・・・・・・・・・・
（１７）すなわち と書さ替えることができる。

次に、（１） ， （１０） ， （１５） ，（１７
）及び０８）式より、 Ｖｆ＝ｋＩ＋Ｋ＝ｋ（ｇＢ＋Ｇ）＋Ｋ＝ｈＣ＋Ｈ・・・
・・・（１９）したがって また したがって となる。

したがって第７図の信号変換器５は（１０）及旧）式に
ついて説明した簡単な回路でよく、しかも変換器５ｃと
５ｄとはいずれも増幅または減衰回路と加算または減算
回路とを組合せた回路でよく、基本的には変換器５ｃと
５ｄとは同じ回路で回路定数を変えるだけでよい。

このような信号変換器の具体的回路例を第８図および第
９図に示す。

第８図はトランジスタＴＲを用いた信号変換器の具体例
で、直流電源に抵抗Ｒ，１１とＲ１２とトランジスタＴ
Ｒとの直列回路を接続し、トランジスタＴＲのベース、
エミツタ間に信号Ｂを抵抗器Ｒ１３を介して供給し、抵
抗器Ｒ１１の両端に一定値βを供給している。

抵抗Ｒ１２には、トランジスタＴＲによって入力信号Ｂ
をα倍にしたαＢなる電圧が発生し、抵抗器Ｒ１１とＲ
１２との直洒回路の両端にはαＢ＋βなる出力信号Ｃが
得られる。

第９図は演算増巾器Ａｍ２を用いた信号変換器の具体例
で、信号Ｂおよび一定値βはそれぞれ抵抗器Ｒ１４およ
びＲ１５を介して演算増巾器Ａｍ２に入力として供給さ
れる。

また抵抗器Ｒ１６は帰還抵抗である。

この場合もＲ１４，Ｒ１５およびＲ１６の抵抗値をそれ
ぞれＲ１４’，Ｒ１５’およびＲ１６′とすると、入力
電圧Ｂおよびβと出力電圧Ｃとの関係は（１３）式と同
様に となる。

したがってＲ １ ６’／Ｒ １ ４’一α， Ｒ １
６’／Ｒ １ ５’＝ １とし、出力電圧Ｃの極性を
反転すればαＢ＋βの関係が得られる。

第８図および第９図でαＢ−βの関係を得るにはＢの極
性を逆にすればよいことは当然である。

００）式の定数α１およびβ１ またはαυ式の定数α
２およびβ２は電極ワイヤの材質、直径などによって変
るため、各電極ワイヤに適した値となるように、そのい
ずれか一方または双方を切替スイッチにより切替えても
よい。

例えば、第８図のＲ１２もしくはＲ１３の抵抗値または
第９図のＲ１４の抵抗値を切替スイッチにより切替えれ
ば定数αを切替えできるし、第９図のＲ１５の抵抗値を
切替スイッチにより切替えれば定数βを切替えることが
できるし、第８図および第９図の信号βの大きさを切替
えてもよい。

また、第８図の抵抗器Ｒ１２もしくはＲ１３、または第
９図の抵抗器Ｒ１４と直列に可変抵抗器を接続して、こ
の可変抵抗器により増巾または減衰の割合を微調整する
ようにすれば、第２図の斜線部内のどこにでも設定でき
るため最適の溶接条件に設定しやすくなる。

同様に信号βの大きさを微調整するか、第９図の抵抗器
Ｒ１５と直列に可変抵抗器を接続することにより一定値
βを微調整するようにしてもよい。

信号変換器５は上記各具体例に限定されるものではなく
、信号Ａを入力とし、その信号Ａにより設定した溶接条
件に対して第２図の斜線部で示すアークの電流電圧特性
が正特性となるような範囲内の溶接電流とワイヤ送給速
度を得ることができる信号ＢとＣとを出力するものであ
ればよい。

本発明は、使用する電極ワイヤの材質、太さなどに関係
なく、不活性ガスを主成分とするガスで溶接部をしやへ
いして溶岬を行なう消耗電極式アーク溶接機に適用でき
る。

以上のように本発明によれば、定電圧特性の溶接電源を
用いて、ショートアーク域からアーク電圧の高いスプレ
ー域まで広範囲の溶接を行なうことができるほかに、垂
下特性形または定電流特性形の溶接電源を用いてアーク
の電圧電流特性が正特性領域となる範囲の一定速度で電
極ワイヤを送給する方式の消耗電極式アーク溶接も溶接
条件の設定が出力調整器の設定の恣によって行なうこと
ができ、定電圧特性形溶接電源を用いた場合よりも、ピ
ード形状を改善し、スパツタを減少できるうえに溶接電
流とワイヤ送給速度とを別々に調整するわずらわしさが
なくなり、初心者でも容易に良好な溶接結果を得ること
ができる。

さらに、適正溶接条件に合わせるための試し溶接の必要
がないため電極ワイヤやシールドガスなどの溶接材料の
浪費、むだ時間などの節減ができ、溶接品質の向上、能
率向上、経費の節減など多くの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミ二ウム電極ワイヤを定速送給する場合の
アークの電流、電圧特性曲線図、第２図は溶接電流とワ
イヤ送給速度との関堡を示す線図、第３図は本発明の実
施例を示すブロック図、第４図ａないしｅは信号変換器
の各種実施例を示すブロック図、第５図は信号変換器の
具体例の要部を示す電気接続図、第６図Ａ，Ｂは第５図
の各部の電圧の関係を示す線図、第７図は本発明の他の
実施例のブロック図、第８図及び第９図は信号変換器の
具体例を示す電気接続図である。 １……入力端子、２……垂下特性の第１の溶接電源部、
３……出力端子、４……出力調整器、５……信号変換器
、６……送給速度制御部、７……ワイヤ送給モータ、８
……溶接電流検出器、９，１１……比較部、１０，１２
……増巾器、２１……電圧調整器、２２……定電圧特性
の第２の溶接電源部，２３……電流調整器、２４……開
閉器、２５……垂下特性と定電圧特性との両用の溶接電
源部、Ｒ１〜Ｒ１６……抵抗器、ＺＤ１，ＺＤ２……別
電圧ダイオード、Ａｍ１，Ａｍ２……演算増巾器、ＴＲ
……トラジジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接部に電極ワイヤを定速度で送給しながら溶接を
   行なう消耗電極式アーク溶接機において、溶接条件を設
   定する出力調整器と、前記出力調整器の出力信号Ａを入
   力として相互に関連する２つの出力信号ＢおよびＣを出
   力する信号変換器と、前記信号Ｂを入力信号とし入力信
   号に対応した値の溶接電流を出力する定電流特性または
   垂下特性の第１の溶接電源部と、アーク電圧を設定する
   電圧調整器と、前記電圧調整器の出力信号を入力とする
   定電圧特性の第２の溶接電源部と、電極ワイヤを入力信
   号に対応した一定速度で供給するワイヤ送給装置と、前
   記第１の溶接電源部を使用する場合には前記信号Ｂを前
   記第１の溶接電源部の出力設定信号としかつ前記信号Ｃ
   を前記ワイヤ送給装置の入力信号として供給し、また前
   記第２の溶接電源部を使用する場合には前記信号Ｂおよ
   びＣを無効とし前記電圧調整器の出力を前記第２の溶接
   電源部の出力設定信号としかつ任意の調整器の出力信号
   を前記ワイキ送給装置の入力信号として供給する切替回
   路とを具備した消耗電極式アーク溶接器。 ２ 溶接部に電極ワイヤを定速度で送給しながら溶接を
   行なう消耗電極式アーク溶接機において、溶接条件を設
   定する出力調整器と、前記出力調整器の出力信号Ａを入
   力として相互に関連する２つの出力信号ＢおよびＣを出
   力する信号変換器と、アーク電圧を設定する電圧設定器
   と、電極ワイヤを入力信号に対応した一定速度で送給す
   るワイヤ送給装置と、入力信号に対応した出力を得る溶
   接電源部と、前記溶接電源部の出力特性を定電流特性ま
   たは垂下特性の溶接電源部として使用する場合には前記
   信号Ｂを前記溶接電源部の出力電流設定信号とするとと
   もに前記信号Ｃをワイヤ送給装置の入力信号として供給
   し、また前記溶接電源部の出力特性を定電圧特性として
   使用する場合には前記信号ＢおよびＣは無効とし前記電
   圧調整器の出力を前記溶接電源部の出力電圧設定信号と
   するとともに任意の調整器の出力信号を前記ワイヤ送給
   装置の入力信号として供給する切替回路とを具備した消
   耗電極式アーク溶接器。