JP3102383B2 - アーク溶接装置 - Google Patents
アーク溶接装置Info
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- B23K9/1006—Power supply
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Description
置での高低2種類の無負荷電圧を持つ出力特性を選択的
に切換えられるようにしたアーク溶接装置に関するもの
であって、特に低い無負荷電圧でよいCO2溶接やMI
G溶接やTIG溶接と、高い無負荷電圧を必要とする手
溶接を選択的に切換える構成にしたアーク溶接装置に関
するものである。
説明する。
力電流を制御する第1サイリスタ、3は第2サイリス
タ、S1はCO2溶接と手溶接のいずれかの溶接法を選
択する溶接法切換スイッチ、6は第1・第2サイリスタ
の位相を制御する制御回路、7は溶接電流を平滑するリ
アクトル、8は手溶接の電極棒(通電部)9を掴むため
の手溶接用のホルダ、10はCO2溶接用トーチ、11
は溶接用母材(ワーク)である。
は、溶接用変圧器1の2次側巻線に設けたタップ1a、
1cに第1サイリスタ2と第2サイリスタ3のアノード
側が溶接法切換スイッチS1により接続され、第1サイ
リスタ2と第2サイリスタ3のカソード側はCO2溶接
用トーチ10に溶接法切換スイッチS1で接続され、溶
接用変圧器2の中性点は溶接電流を平滑するリアクトル
7を介してワーク11に接続されていた。
器1の高圧側に設けたタップ1b、1dに第1サイリス
タ2と第2サイリスタ3のアノード側が溶接法切換スイ
ッチS1により接続され、第1サイリスタ2と第2サイ
リスタ3のカソード側は溶接法切換スイッチS1にて手
溶接用ホルダ8の通電部9に接続されるようにしてい
た。
性は異なり、CO2アーク溶接では低い電圧で高い電流
の延びの出力特性が要求され、一方手溶接ではCO2ア
ーク溶接より高い電圧が要求されるが高い電流の延びは
必要としない。従来のアーク溶接装置では、この溶接法
によって異なる出力特性を1台の溶接装置で得るため
に、3極双投の溶接法切換スイッチS1を用いて、溶接
用変圧器1の2次側巻線に設けたタップ1a、1b、1
c、1dの内1組を第1サイリスタ2または第2サイリ
スタ3のアノードに接続するようにしたものである。
ーチに接続するか手溶接用ホルダの通電部に接続するか
を、大形の3極双投の溶接法切換スイッチを用い、第1
・第2のサイリスタ2、3のカソード側を手溶接用ホル
ダ8の通電部またはCO2溶接用トーチ10のいずれか
に接続することによって行っていた。
のアーク溶接装置は大電流の開閉をするため、大形の3
極双投の溶接法切換スイッチを採用しなければならず、
この大形の3極双投の溶接法切換スイッチはアーク溶接
装置の材料費のかなりの部分を占め、その接点は大電流
を通電遮断するので消耗しやすく接点寿命の問題があっ
た。
イッチは接点が機械的に完全に投入されるまで操作する
必要があった。
を目的とするものである。
に、本発明の第1手段は少なくとも3個以上のサイリス
タを用い、無接点で出力特性の切替を行い、CO2アー
ク溶接のときは、溶接用変圧器の2次側巻線の低電圧側
のタップに接続されたサイリスタが選択され、手溶接の
ときは、溶接用変圧器の2次側巻線の高電圧側に接続さ
れたサイリスタが選択されるようにしたものである。
力をCO2溶接用トーチに接続するか手溶接用ホルダの
通電部に接続するかの切換えを、このために、溶接用変
圧器の2次側巻線の総巻数(Nターン)の半分の巻数
(N/2ターン)のところに第1タップを設け、この第
1タップに手溶接用ホルダの通電部に接続し、2次側巻
線の巻始からN1ターンの半分の巻数(N1/2ター
ン)のところに第3タップを設け、前記第3タップにC
O2アーク溶接用トーチを接続し各溶接法で選択された
1組のサイリスタに接続される溶接用変圧器の2次側巻
線の中性点に手溶接用ホルダの通電部またはCO2溶接
用トーチを接続している。
を行うときは、溶接用変圧器の2次側巻線の低電圧側の
タップに接続されたサイリスタがゲート信号切換回路に
て選択され、手溶接を行うときは、前記溶接用変圧器の
高電圧側のタップに接続されサイリスタがゲート信号切
換回路にて選択されるようにしているので、低電圧側の
タップに接続されたサイリスタと高電圧側のタップに接
続されたサイリスタを各溶接法によって使分けることが
できる。
溶接の各溶接法に使用される溶接用ホルダの通電部や溶
接用トーチをアーク溶接装置に接続したままで、各溶接
法に適した出力電流を選択的に供給することを可能にし
ている。
沿って説明する。図1において、1ないし3、6ないし
11は従来例と同じであるので、説明を省略する。本発
明が従来例と異なるところは、第3サイリスタ4を用い
ていること、従来例の溶接法切換スイッチS1の代わり
にゲート信号切換回路5を用いていることである。ま
た、溶接用変圧器1の2次側巻線の総巻数Nターンの半
分の巻数のところ(N/2ターン)に第1タップを設
け、この第1タップを手溶接用ホルダの通電部に接続
し、2次側巻線の巻始からN1ターンの半分の巻数のと
ころ(N1/2ターン)に第3タップを設け、この第3
タップをCO2溶接のための溶接用トーチ10に接続
し、2次側巻線の巻始からN1ターンの巻数のところに
第2タップを設け、この第2タップに第2サイリスタ3
を接続している。溶接用変圧器の2次側巻線の始端に第
1サイリスタ2を、終端に第3サイリスタ4を接続して
いる。
器の2次側巻線の両端の第1サイリスタ2と第3サイリ
スタ4をゲート信号切換回路5にて選択するようにして
いる。このとき溶接用変圧器1は第1タップを中性点に
して2次側巻線の全ての巻線が使用されることになる。
第1サイリスタ2と巻始からN1ターンのところのタッ
プに接続された第2サイリスタ3を選択するようにして
いる。CO2アーク溶接を行うときは、溶接用変圧器は
2次側巻線の巻始からN1ターンのみが使用されること
になり、巻数のN1ターンは2次側巻線の総巻数Nター
ンよりも少ないので溶接用変圧器の2次側に現れる電圧
は、手溶接を行うときに比して低くなる。
では、各溶接法によって異なる出力特性の切換えを、溶
接用変圧器の2次側に現れる電圧をゲート信号切換回路
5にて使用する複数のサイリスタを切換えることによっ
て可能にしている。
の通電部9またはCO2溶接用トーチ10のいづれかに
接続するかの切換えは、溶接用変圧器1の2次側巻線に
設けたタップに接続するサイリスタ3、4のいずれかを
選択することにより、従来例のような大形の溶接法切換
スイッチS1を用いないで済む。
用変圧器1の2次側巻数の総巻数の両端に第1サイリス
タ2と第3サイリスタ4が使用され、総巻数の半分の巻
数の第1タップを手溶接用ホルダ8の通電部9に接続し
ており、CO2アーク溶接を行うときは、N1ターンの
巻数のところに接続している第2サイリスタ3と巻始側
に接続されている第1サイリスタ2が使用され、巻始か
らN1ターンの半分の巻数の第3タップにCO2溶接用
トーチ10を接続している。
リスタ3、4によって電流の流れる溶接用変圧器1の2
次側巻線の中性点に直接CO2溶接用トーチ10および
手溶接用ホルダ8の通電部9を接続しているため、CO
2溶接用トーチ10にCO2アーク溶接に適した無負荷
電圧の低い特性の出力が、手溶接用ホルダ8の通電部9
には手溶接に適した無負荷電圧の高い出力がそれぞれ出
力されるものである。
切換えを大形スイッチを用いないで行っているので、本
実施の形態のアーク溶接装置の回路は大幅に簡単とな
り、コスト削減が可能となる。
接兼用のアーク溶接装置について説明したが、CO2ア
ーク溶接の代わりにMIG溶接やTIG溶接兼用のアー
ク溶接装置でも同様であり、これらの無負荷電圧の低い
出力特性を必要とする溶接と、手溶接の無負荷電圧の高
い出力特性を必要とする溶接を1台のアーク溶接装置で
可能にしたものである。
切換えスイッチを使用しないので、材料費が安く、回路
が簡単になり、組立てに要する工数も少なくて済み、製
造コストが安くなることや無接点で大電流の流れるサイ
リスタ回路をゲート信号切換回路により切換えることに
より、接点消耗を気にしないで済み、アーク溶接装置の
製品寿命が延び信頼性が向上することやスイッチの不完
全投入による接点焼損がなく、操作が容易であることや
ゲート信号切換回路には小形の小電流開閉用のトグルス
イッチまたは押しボタンスイッチでよく操作が簡単にな
る効果を有する。
側を開閉するスイッチをなくすことができることや大形
の特殊なスイッチを使う必要が無く、アーク溶接装置の
材料費が安くなる効果を有する。
ブロック図
Claims (3)
- 【請求項1】 溶接用変圧器の2次側巻線に接続された
手溶接用ホルダとCO2溶接やMIG溶接やTIG溶接
のための溶接用トーチと、前記溶接用変圧器の2次側巻
線に接続された出力電流を制御する3個以上のサイリス
タと、前記サイリスタの電流制御を行う制御回路と、前
記制御回路から複数のサイリスタに送るゲート信号を選
択的に切換えるゲート信号切換回路と、出力電流を平滑
するリアクトルを具備し、前記サイリスタの制御回路の
信号により、前記溶接用変圧器で降圧した電圧を、前記
サイリスタを用いて制御し、前記リアクトルを介してア
ーク溶接装置の出力に供給するアーク溶接装置であっ
て、CO2溶接を行うときは、前記溶接用変圧器の2次
側巻線の低電圧側のタップに接続されたサイリスタが動
作するように、前記ゲート信号切換回路にて選択的に接
続され、手溶接を行うときは、前記溶接用変圧器の2次
側巻線の高電圧側のタップに接続されたサイリスタが動
作するように、前記ゲート信号切換回路にて選択的に接
続されるようにしたアーク溶接装置。 - 【請求項2】複数用変圧器の2次側巻線の始端に第1サ
イリスタを、終端に第3サイリスタを接続し、2次側巻
線の巻始からN1ターンのところに第2タップを設け、
前記第2タップに第2サイリスタを接続し、CO2溶接
を行うときは、前記第1サイリスタと第2サイリスタ
を、手溶接を行うときは、前記第1サイリスタと第3サ
イリスタを動作させるように、前記ゲート信号切換回路
にて選択するようにした請求項1記載のアーク溶接装
置。 - 【請求項3】溶接用変圧器の2次側巻線の総巻数(Nタ
ーン)の半分の巻数(N/2ターン)のところに第1タ
ップを設け、前記第1タップを手溶接用ホルダの通電部
に接続し、前記2次側巻線の巻始からNターンより少な
いN1ターンの半分の巻数(N1/2ターン)のところ
に第3タップを設け、前記第3タップにCO2溶接のた
めの溶接用トーチを接続し、手溶接またはCO2溶接の
溶接法で選択された1組のサイリスタに接続される請求
項1記載のアーク溶接装置。
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