JPS6227328Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷却装置付きバツテリ溶接機に係る。

一般にバツテリ溶接機は数個のバツテリを直列
に接続して溶接に必要とする適当な無負荷電圧を
取出し、出力回路には直列抵抗を挿入することで
垂下電流特性を得るようにし、かつ前記直列抵抗
の両端に電流検出用抵抗を接続し、この抵抗の両
端間電圧の変化に基づきスイツチング動作するト
ランジスタにより直列抵抗の両端に接続した複数
のバイパス用トランジスタを導通させて、アーク
領域での定電流化を計り、もつて良好なるアーク
特性を得るように構成されている。この直列抵抗
及びトランジスタには大電流が流れるために、小
型軽量化を計る目的により、これらの部品を冷却
する冷却装置が必要となる。特にトランジスタ回
路の冷却に於ては、溶接開始と同時にトランジス
タに大電流が通電される故、冷却装置は溶接開始
と同時に作動して溶接中冷却を持続し、溶接終了
後ある一定時間トランジスタを冷却した後に停止
することが必要条件とされる。

従来この種の冷却装置としては冷却装置の始動
に際して、変圧器型の交流溶接機に用いられてい
る冷却用フアンモータの駆動方式と同様に、溶接
電源を投入したと同時に冷却装置を動作させる方
式、あるいは特公昭43−6863号公報に示す如く、
溶接回路に抵抗素子（発熱体）を接続し、該抵抗
素子の発熱によりサーモスタツトを作動させて冷
却用フアンモータを駆動する方式と、実公昭27−
6344号公報の如く、溶接機の出力回路に継電器を
設け、溶接機の無負荷時と負荷時の電圧変化を検
出して冷却装置を駆動させ、かつ溶接終了後の遅
延装置には電気式の時限継電器によつて構成され
ていた。しかし、上記方法をバツテリ溶接機に採
用した場合は、冷却装置の電源としてはバツテリ
溶接機の出力回路を投入すると同時に冷却用フア
ンモータを駆動させることは冷却用フアンモータ
が常時駆動していることとなり、溶接休止時間が
長い場合に冷却用フアンモータにより過大な電力
が消費されることとなる。又電磁継電器を用いた
場合も同様にバツテリの容量を消費すると共に直
流回路である故、接点の耐久性に問題があり、か
つ時限継電器の場合にも同様な欠点があり、この
保護回路を設けねばならないことから、当然高価
なものとなり、バツテリ溶接機に使用することは
好ましくなかつた。しかも、何等かの原因で冷却
用フアンモータが故障をして回転駆動をしない状
態で溶接を行つた時、垂下特性を持たせるための
前記バイパス用トランジスタが異常に発熱をして
焼損するといつた問題も有していた。

本考案は上記問題点を解消するためになされた
もので、溶接時における溶接棒と溶接母材との間
の短絡を一種のスイツチ機構として利用すること
で、冷却用フアンモータのモータ駆動回路の動作
を制御することは勿論、冷却用フアンモータの回
転駆動と垂下特性を持たせるための溶接回路の動
作を遅延回路を介して互いに連動させ、これによ
り冷却装置を駆動させるための操作と配線敷設の
省略化を図ることができると共に、冷却用フアン
モータによる強制冷却が行われていないにも拘ら
ず溶接回路が溶接電流による発熱作用で焼損する
といつたことを効果的に防止し得る冷却装置付き
バツテリ溶接機を提供することを目的とする。

以下本考案に係る冷却装置付きバツテリ溶接機
の一実施例を図面に基づき説明する。１は溶接電
源となるバツテリで、その正極に溶接棒２が接続
され、その負荷と溶接母材３間に充電電流調整用
抵抗R₁を介挿させて、前記溶接棒２と溶接母材
３とで後述の冷却装置のスイツチ構造を形成して
いる。即ち、スイツチ構造の接点に対して溶接時
に垂下特性を有する定電流特性を附与する溶接回
路４の作動を制御すると共に、該溶接回路４のパ
ワートランジスタを冷却する冷却用フアンモータ
Ｍのモータ駆動回路６に対してその始動を前記ス
イツチ構造により行うよう構成されている。

次に具体的回路例を図面に基づき説明すると、
遅延回路５に於てはバツテリ１によつて溶接時に
充放電用のコンデンサC₁の両端間に分圧用の抵
抗R₂と抵抗R₃とが接続され、該抵抗R₂，R₃の接
続点には第１のトランジスタTr₁のベースが接続
されている。該抵抗R₂，R₃と第１のトランジス
タTr₁とは、コンデンサC₁の放電量の検出手段と
してある。トランジスタTr₁のコレクタは抵抗R₄
を介して前記コンデンサC₁の一端と第２のトラ
ンジスタTr₂のベースに、又トランジスタTr₁の
エミツタはコンデンサC₁の他端に接続される。
トランジスタTr₂のベースとコンデンサC₁の他端
間にはコンデンサC₂が接続され、トランジスタ
Tr₂のコレクタは抵抗R₅を介してコンデンサC₁の
一端とモータ駆動回路６のトランジスタTr₃のベ
ースに、トランジスタTr₂のエミツタはコンデン
サC₁の他端に接続される。前記抵抗R₂〜R₅は、
コンデンサC₁がその放電に伴い所定の放電電圧
値に減少するまでトランジスタTr₁がONを持続
し、更にコンデンサC₁の放電が進行してその放
電電圧が所定値まで減少すると、前記トランジス
タTr₁がOFFしてトランジスタTr₂がONするよう
に設定される。つまり抵抗R₄、コンデンサC₂及
び第２のトランジスタTr₂はコンデンサC₁の短絡
回路として形成されている。モータ駆動回路６
は、トランジスタTr₃のエミツタがトランジスタ
Tr₄のベースに、該トランジスタTr₄のエミツタ
がトランジスタTr₅のベースに夫々縦続接続され
る。前記トランジスタTr₃，Tr₄の各コレクタは
夫々抵抗R₆，R₇を介して前記バツテリ１の正極
に接続される。又前記トランジスタTr₃のコレク
タは、冷却フアンを駆動する冷却用フアンモータ
Ｍと前記溶接回路４を制御する接点を備えた電磁
リレーRAを介してバツテリ１の正極に、トラン
ジスタTR₅のエミツタは前記コンデンサC₁の他端
に接続される。溶接回路４は溶接母材３に接続さ
れた駆動回路７を有し、かつ前記充電電流調整用
抵抗R₁とバツテリ１の負極間に挿入された抵抗
R₈には複数個のパワートランジスタTr₆〜Tr₂₁が
並列に接続され、このパワートランジスタTr₆〜
Tr₂₁の各ベースと駆動回路７間に前記電磁リレー
RAの常開接点raが挿入されている。前記溶接回
路４では複数個のパワートランジスタTr₆〜Tr₂₁
を使用したが一個の大容量パワートランジスタを
用いてもよく、要するに溶接回路４は前記モータ
駆動回路６によつて駆動が制御されるものであれ
ば、如何なる構成のものでもよい。尚、図中R₉
〜Ｒ₂₄はパワートランジスタTr₆〜Tr₂₁のベース
抵抗、Ｒ₂₅〜Ｒ₄₀はパワートランジスタTr₆〜
Tr₂₁のエミツタ抵抗である。

上記のように構成されたので、実施例の冷却装
置付きバツテリ溶接機においては、溶接の開始時
には、溶接棒２を母材３に短絡することにより溶
接が開始されると同時にこの溶接棒の短絡即ち、
スイツチング動作によりバツテリ１の正極回路即
ちダイオードD₁と抵抗R₅を介してモータ駆動回
路６のトランジスタTr₃にベース電流が加わると
同時に、遅延回路５のコンデンサC₁が充電さ
れ、かつトランジスタTr₁のベースにも電流が供
与されて該トランジスタTr₁がONし、この結果
トランジスタTr₂がONするといつたことはな
い。前記トランジスタTr₃がONするために、ト
ランジスタTr₄，Tr₅もONし、従つて冷却用フア
ンモータＭが回転駆動され、かつ電磁リレーRA
も附勢する。該リレーRAの附勢動作で溶接回路
４の常開接点raが閉成し、各パワートランジスタ
Tr₆〜Tr₂₁が駆動回路７によつてONすることに
より、溶接回路４も動作し、溶接機としての機能
を完了する。

溶接中は前記スイツチ機構が短絡状態にあるか
ら、モータ駆動回路６が作動状態にあり、従つて
溶接回路４の常開接点raも閉成状態の侭である
故、良好なる冷却と溶接が持続される。溶接が終
了すると溶接棒が母材から開離されるが、この開
離に伴つてコンデンサC₁が放電を開始し、この
放電電流が抵抗R₅を介して前記トランジスタTr₃
のベースに加わり、所定時間、例えば１分程度モ
ータ駆動回路６を作動状態に保持する。コンデン
サC₁はその放電開始時から所定時間経過後に所
定の放電電圧値まで減少すると、トランジスタ
Tr₁がOFFし、これに伴いトランジスタTr₂がON
して、モータ駆動回路６のトランジスタTr₃を
OFFさせることにより冷却用フアンモータＭの
駆動を停止させると同時に、各パワートランジス
タTr₆〜Tr₂₁の通電を遮断すべく電磁リレーRA
を介して常開接点raを開離させ、更にトランジス
タTr₂のONによつてコンデンサC₁を完全に放電
させる。

上記実施例に於て前記モータ駆動回路６の作動
を溶接終了時から所定時間保持させておくと、溶
接終了後の昇温によるパワートランジスタTr₆〜
Tr₂₁の焼損を防止できる。又前記電磁リレーRA
の代りに冷却フアンの送風によつて倒伏動する水
銀リレーを使用してもよい。この水銀リレー使用
の場合には冷却用フアンモータＭが通電されてい
ても何等かの原因で冷却フアンが回転しないと、
水銀リレーが作動せず、従つて溶接回路４の常開
接点raが開離状態となる。従つてモータＭの故障
時に溶接回路４の作動によるパワートランジスタ
Tr₆〜Tr₂₁の焼損を防止できることとなる。

上述のように本考案に係る冷却装置付きバツテ
リ溶接機は、大電流によるアーク放電で短絡状態
となる溶接棒と溶接母材とを冷却装置の始動開始
スイツチ接点として利用して、耐久性に問題のあ
る開閉動作するスイツチを省略できる。しかも溶
接開始、溶接中及び溶接終了時点の検出を前記始
動開始スイツチ構造によつて行うため溶接開始、
溶接中及び溶接終了を検出する検出回路の簡易化
をなし得、更に溶接休止後に、コンデンサの放電
開始点からコンデンサの電荷が一定値まで減少す
ると、トランジスタTr₁がオフしてトランジスタ
Tr₂のオンでコンデンサC₁が短絡され、これに伴
い、コンデンサの残留電荷が総て放電されること
から、次回の溶接後休止させた際にも、コンデン
サの放電開始点からコンデンサの電荷が一定値ま
で減少する時間、即ち遅延時間が常時一定で、し
かも、該遅延時間の経過後にはコンデンサが短絡
されて、モータ駆動回路の動作が停止するので、
従来のコンデンサ利用の遅延回路の如く、コンデ
ンサの電荷が少なくなつた時に生ずるトランジス
タの不安定な動作と、これに伴つて前記遅延時間
が一定しないといつたことが全くないことはもと
より、モータ駆動回路の過熱を効果的に防止し得
て、耐用年数を伸長し得、かつ操作の簡易化は勿
論、溶接機本体と溶接箇所までの間に溶接ケーブ
ルとは別の冷却装置を駆動させるため専用ケーブ
ルの敷設を要しない。冷却用フアンモータが断線
や焼損等何等からの原因で通電不能になると溶接
回路のパワートランジスタもオンしないことか
ら、冷却用フアンモータが何等かの原因で回転駆
動をしないにも拘らず溶接を行つた際に、溶接回
路のパワートランジスタが強制冷却されずに異常
に発熱して損傷するといつた不具合の発生がな
く、大電流が流れて発熱量の多い溶接回路を効果
的に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る冷却装置付きバツテリ溶接
機の一実施例を示す回路図である。 １……電源用バツテリ、２……溶接棒、３……
溶接母材、４……溶接回路、５……遅延回路、６
……モータ駆動回路、D₁……ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源用バツテリ１から溶接棒２と溶接母材３と
   の間に供与する溶接電源に垂下特性を持たせるた
   めのパワートランジスタTr₆〜Tr₂₁及び該パワー
   トランジスタTr₆〜Tr₂₁を駆動するための駆動回
   路７を備えた溶接回路４と、該溶接回路４を冷却
   するための冷却用フアンモータＭと、該冷却用フ
   アンモータＭを駆動するためのモータ駆動回路６
   と、溶接休止後一定時間だけ遅延させてモータ駆
   動回路６を介し冷却用フアンモータＭを停止させ
   るための遅延回路５とを備えた冷却装置付きバツ
   テリ溶接機において、上記遅延回路５が、充放電
   用のコンデンサC₁と、該コンデンサC₁の両端に
   接続された分圧用の抵抗R₂，R₃と、該抵抗R₂，
   R₃による分圧電圧が一定値以上でオンするトラ
   ンジスタTr₁と、該トランジスタTr₁がオフする
   とオンして上記コンデンサC₁を短絡するトラン
   ジスタTr₂とから成り、上記電源用バツテリ１に
   溶接棒２、溶接母材３及びコンデンサC₁を介し
   てモータ駆動回路６を接続すると共に、該コンデ
   ンサC₁をモータ駆動回路６に対して並列に接続
   し、かつ上記冷却用フアンモータＭに電磁リレー
   RAを直列に接続すると共に、該電磁リレーRAの
   常開接点raを溶接回路４の駆動回路７とパワート
   ランジスタTr₆〜Tr₂₁との間に挿入したことを特
   徴とする冷却装置付きバツテリ溶接機。