JP4554912B2 - アーク溶接機 - Google Patents

Description

本発明は、トーチスイッチの開閉操作によって溶接条件の設定値を切り換えるようにしたアーク溶接機に関するものである。

図７は、従来技術のアーク溶接機の電気接続図である。図７において、溶接電源主回路ＩＮＶは、商用交流電源を整流しアーク加工に適した電圧に変換して溶接トーチ１と被溶接物３とに供給する。溶接ワイヤ２は、ワイヤ送給モータＭと直結した送給ロール４によって、溶接トーチ１を通って被溶接物３に送給される。

トーチスイッチＴＳはトーチ信号Ｔｓを出力し、溶接電圧設定回路ＷＶは予め定めた値の溶接電圧設定信号Ｗｖを設定し、溶接電流設定回路ＷＩは予め定めた値の溶接電流設定信号Ｗｉを設定し、クレータ電圧設定回路ＣＶは予め定めた値のクレータ電圧設定信号Ｃｖを設定し、クレータ電流設定回路ＣＩは予め定めた値のクレータ電流設定信号Ｃｉを設定する。また、クレータ有り／無し選択回路ＣＳは、クレータ有りに選択するとクレータ有り／無し選択信号ＣｓをＨｉｇｈレベルにして出力し、初期電流有り／無し選択回路ＳＳは、初期電流有りに選択すると初期電流有り／無し選択信号ＳｓをＨｉｇｈレベルにして出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチスイッチＴＳからのトーチ信号Ｔｓに応じて動作を開始し、クレータ有り／無し設定信号ＣｓがＨｉｇｈレベルでクレータ有りのときに、溶接電圧設定信号Ｗｖ及びクレータ電圧設定信号Ｃｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して溶接電圧を出力する。また、溶接電流設定信号Ｗｉ及びクレータ電流設定信号Ｃｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを出力してワイヤ送給速度を制御する。

上記に示す従来技術のアーク溶接機において、溶接個所が下向溶接と立向溶接とが混在した溶接では、溶接個所に対応して溶接条件を変更して溶接をおこなっていた。そこで、トーチスイッチの開閉信号を用いて溶接条件等を切り換える技術が特開２０００−２１８３６７に開示されている。

特開２０００−２１８３６７号公報

被溶接物の溶接個所によっては、下向溶接個所と立向溶接個所とが混在する場合があり、溶接個所に応じて、そのつど溶接条件を変更し作業をおこなっていたので作業性が非常に悪かった。そこで作業性を改善するために、従来では下向溶接個所に溶接条件を使用し、立向溶接個所ではクレータ条件を使用して溶接する方法も用いられていた。しかし、立向溶接個所では限定されたクレータ条件でしか溶接ができなかった。

上述した課題を解決するために、第１の発明は、商用交流電源を整流しアーク加工に適した電圧に変換して負荷に供給する溶接電源主回路と、溶接モードのクレータフィラ有り／無しを設定する溶接モード設定回路と、予め定めた溶接電圧を設定する溶接電圧設定回路と、予め定めた溶接電流を設定する溶接電流設定回路と、前記設定した各溶接条件に応じて出力を制御する主制御回路と、を備えたアーク溶接機において、
予め定めた第２の溶接電圧を設定する第２の溶接電圧設定回路と、予め定めた第２の溶接電流を設定する第２の溶接電流設定回路と、トーチスイッチのオン開始からのオン期間が予め定めたトーチ監視時間以上のとき前記溶接電圧設定値及び溶接電流設定値を選択し、前記トーチ監視時間未満のとき前記第２の溶接電圧設定値及び前記第２の溶接電流設定値を選択するトーチ監視時間判別回路とを設け、被溶接物で下向溶接箇所と立向溶接箇所とが混在した溶接を行うとき、前記下向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ無しを設定し前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間以上にし前記溶接電圧設定値及び溶接電流設定値を選択して下向溶接を行い、前記立向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ有りを設定し前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間未満にし前記第２の溶接電圧設定値及び前記第２の溶接電流設定値を選択して立向溶接を行う、ことを特徴とするアーク溶接機である。

第２の発明は、商用交流電源を整流しアーク加工に適した電圧に変換して負荷に供給する溶接電源主回路と、溶接モードのクレータフィラ有り／無しを設定する溶接モード設定回路と、予め定めた初期電圧を設定する初期電圧設定回路と、予め定めた初期電流を設定する初期電流設定回路と、予め定めた溶接電圧を設定する溶接電圧設定回路と、予め定めた溶接電流を設定する溶接電流設定回路と、予め定めたクレータ電圧を設定するクレータ電圧設定回路と、予め定めたクレータ電流設定値を設定するクレータ電流設定回路と、前記設定した各溶接条件に応じて出力を制御する主制御回路と、を備えたアーク溶接機において、
予め定めた第２の初期電圧を設定する第２の初期電圧設定回路と、予め定めた第２の初期電流を設定する第２の初期電流設定回路と、予め定めた第２の溶接電圧を設定する第２の溶接電圧設定回路と、予め定めた第２の溶接電流を設定する第２の溶接電流設定回路と、予め定めた第２のクレータ電圧を設定する第２のクレータ電圧設定回路と、予め定めた第２のクレータ電流を設定する第２のクレータ電流設定回路と、トーチスイッチのオン開始からのオン期間が予め定めたトーチ監視時間以上のとき前記初期電圧設定値、初期電流設定値、溶接電圧設定値、溶接電流設定値、クレータ電圧設定値及びクレータ電流設定値を選択し、前記トーチ監視時間未満のとき前記第２の初期電圧設定値、前記第２の初期電流設定値、前記第２の溶接電圧設定値、前記第２の溶接電流設定値、前記第２のクレータ電圧設定値及び前記第２のクレータ電流設定値を選択するトーチ監視時間判別回路とを設け、被溶接物で下向溶接箇所と立向溶接箇所とが混在した溶接を行うとき、前記下向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ無しを設定して前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間以上にし前記溶接電圧設定値及び溶接電流設定値を選択して下向溶接を行い、前記立向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ有りを設定し前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間未満にし前記第２の初期電圧設定値、前記第２の初期電流設定値、前記第２の溶接電圧設定値、前記第２の溶接電流設定値、前記第２のクレータ電圧設定値及び前記第２のクレータ電流設定値を選択して立向溶接を行う、ことを特徴とするアーク溶接機である。

第３の発明は、上記トーチ監視時間が、０．５［秒］以上２［秒］以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアーク溶接機である。

本発明のアーク溶接機によれば、被溶接物で下向溶接個所と立向溶接個所とが混在した溶接において、溶接個所に対応した溶接条件をトーチスイッチの開閉操作によって溶接開始前に選択でき、作業性が大幅に改善できる。

図１は、本発明のアーク溶接機の電気接続図であり、図７に示す電気接続図と同一符号は同一動作を行なうので詳細な説明は省略し違いのみを説明する。

トーチスイッチＴＳはトーチ信号Ｔｓを出力し、溶接電圧設定回路ＷＶは予め定めた値の溶接電圧設定信号Ｗｖを設定し、第２の溶接電圧設定回路ＷＶ２は予め定めた値の第２１の溶接電圧設定信号Ｗｖ２を設定し、溶接電流設定回路ＷＩは予め定めた値の溶接電流設定信号Ｗｉを設定し、第２の溶接電流設定回路ＷＩ２は予め定めた値の第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２を設定し、クレータ電圧設定回路ＣＶは予め定めた値のクレータ電圧設定信号Ｃｖを設定し、第２のクレータ電圧設定回路ＣＶ２は予め定めた値の第２のクレータ電圧設定信号Ｃｖ２を設定し、クレータ電流設定回路ＣＩは予め定めた値のクレータ電流設定信号Ｃｉを設定し、第２のクレータ電流設定回路ＣＩ２は予め定めた値の第２のクレータ電流設定信号Ｃｉ２を設定する。溶接モードを選択するクレータ有り／無し選択回路（溶接モード選択回路）ＣＳは、クレータ有りと選択するとクレータ有り／無し選択信号ＣｓをＨｉｇｈレベルにして出力し、初期電流有り／無し選択回路ＳＳは、初期電流有りと選択すると初期電流有り／無し選択信号ＳｓをＨｉｇｈレベルにして出力する。また、初期電流の設定回路は上記と同一構成となるので図示を省略する。

溶接電圧切換用スイッチＳＷ１は、下記に示すトーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルのときにａ側に接続して溶接電圧設定信号Ｗｖを選択し、上記トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルのときにｂ側に接続して第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２を選択して溶接電圧設定信号Ｗｖとして出力する。また、溶接電流切換用スイッチＳＷ２は、トーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルのときにａ側に接続して溶接電流設定信号Ｗｉを選択し、上記トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルのときにｂ側に接続して第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２を選択して溶接電流設定信号Ｗｉとして出力する。

クレータ電圧切換用スイッチＳＷ３は、トーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルのときにａ側に接続してクレータ電圧設定信号Ｃｖを選択し、上記トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルのときにｂ側に接続して第２のクレータ電圧設定信号Ｃｖ２を選択してクレータ電圧設定信号Ｃｖとして出力する。また、クレータ電流切換用スイッチＳＷ４は、トーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルのときにａ側に接続してクレータ電流設定信号Ｃｉを選択し、上記トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルのときにｂ側に接続して第２のクレータ電流設定信号Ｃｉ２を選択してクレータ電流設定信号Ｃｉとして出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチスイッチＴＳからのトーチ信号Ｔｓに応じて動作を開始し、クレータ有り／無し設定信号ＣｓがＬｏｗレベルでクレータ無しのときに、溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを出力してワイヤ送給速度を制御する。上記クレータ有り／無し設定信号ＣｓがＨｉｇｈレベルでクレータ有りのときに、図示省略の初期電圧設定信号、溶接電圧設定信号Ｗｖ及びクレータ電圧設定信号Ｃｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、図示省略の初期電流設定信号、溶接電流設定信号Ｗｉ及びクレータ電流設定信号Ｃｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを出力してワイヤ送給速度を制御する。更に、アーク発生期間中はアーク期間信号Ｗｔを出力する。

トーチ監視時間設定回路ＴＭは、下記に示すトーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルのときに動作を行ない、トーチスイッチＴＳからのトーチ信号Ｔｓがオンすると予め定めた期間のトーチ監視時間設定信号Ｔｍを出力する。また、上記主制御回路ＳＣは上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍが入力期間中に、上記トーチ信号Ｔｓがオフになっても動作は継続する。

オア回路ＯＲは、アーク期間信号Ｗｔ、トーチ信号Ｔｓ及びトーチ監視時間設定信号Ｔｍのオア論理を取ってオア信号Ｏｒとして出力する。

トーチ監視時間判別回路ＣＡは、オア信号ＯｒがＨｉｇｈレベルの期間中に動作を行ない、溶接開始時のトーチ信号Ｔｓのオン期間とトーチ監視時間設定信号Ｔｍとを比較して上記トーチ信号Ｔｓのオン期間が上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍ未満と判別し、上記判別した後に上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍの期間内で上記トーチ信号Ｔｓを再度オンするとトーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルとなって出力する。また、トーチ信号Ｔｓのオン期間が上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍ以上のときには、トーチ監視判別信号ＣａはＬｏｗレベルとなって出力する。

「実施の形態１」
（クレータフィラ無しのとき）
図２は、図１に示す本発明のアーク溶接機のクレータフィラ無し（通常溶接）で溶接開始時のトーチスイッチの開閉操作に応じて溶接条件の設定値を切り換える動作を説明する波形図である。図２（Ａ）はトーチスイッチＴＳのトーチ信号Ｔｓの時間変化を示し、図２（Ｂ）はトーチ監視時間設定信号Ｔｍの時間変化を示し、図２（Ｃ）はアーク期間信号Ｗｔの時間変化を示し、図２（Ｄ）はオア信号Ｏｒの時間変化を示し、図２（Ｅ）はトーチ監視判別信号Ｃａの時間変化を示し、図２（Ｆ）は溶接電圧設定信号Ｗｖの時間変化を示し、図２（Ｇ）は溶接電流設定信号Ｗｉの時間変化を示し、図２（Ｈ）は出力電圧Ｉｖの時間変化を示し、図２（Ｉ）はワイヤ送給速度Ｍｓの時間変化を示す。

図２（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１において、トーチスイッチＴＳのオン操作によってトーチ信号Ｔｓがオンすると、トーチ監視時間設定回路ＴＭは、上記トーチ信号Ｔｓのオンに応じて図２（Ｂ）に示す予め定めた期間Ｔ１のトーチ監視時間設定信号Ｔｍを出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチ信号Ｔｓのオンに応じて動作を開始し、溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図２（Ｈ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。また、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図２（Ｉ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

オア回路ＯＲは、トーチ信号Ｔｓとアーク期間信号Ｗｔとトーチ監視時間設定信号Ｔｍとのオア論理を取って図２（Ｄ）に示すＯｒ信号を出力する。また、トーチ監視時間判別回路ＣＡは、Ｏｒ信号がＨｉｇｈレベルの期間中にトーチ信号Ｔｓの監視動作を行ない、図２（Ａ）に示す上記トーチ信号Ｔｓのオン期間Ｔ２とトーチ監視時間設定信号Ｔｍの監視時間Ｔ１とを比較して、上記トーチ信号Ｔｓのオン期間Ｔ２の値が上記監視時間Ｔ１未満と判別し、上記判別した後に上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍの期間内で上記トーチ信号Ｔｓを再度オンすると、図２（Ｅ）に示すトーチ監視判別信号Ｃａを時刻ｔ＝ｔ２においてＨｉｇｈレベルにして出力する。

時刻ｔ＝ｔ２において、トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルになると、溶接電圧切換用スイッチＳＷ１は接点をｂ側に接続し、溶接電圧設定信号Ｗｖから第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２に切り換えて出力する。また、主制御回路ＳＣは、上記切り換わった第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、図２（Ｈ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。また、溶接電流切換用スイッチＳＷ２もトーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルなるとｂ側に接続し、溶接電流設定信号Ｗｉから第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２に切り換えて出力し、上記主制御回路ＳＣは第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２の値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図２（Ｉ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

図２（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ５において、トーチスイッチＴｓをオンからオフにしてトーチ信号ＴｓをＬｏｗレベルにすると溶接を終了し、溶接電圧Ｉｖ及びワイヤ送給速度Ｍｓは緩やかに減少して停止する。

「実施の形態２」
（クレータフィラ有り、初期電流無しのとき）
図３は、図１に示す本発明のアーク溶接機のクレータフィラ有り、初期無しで溶接開始のトーチスイッチの開閉操作に応じて溶接条件の設定値を切り換える動作を説明する波形図である。図３（Ａ）はトーチスイッチＴＳのトーチ信号Ｔｓの時間変化を示し、図３（Ｂ）はトーチ監視時間設定信号Ｔｍの時間変化を示し、図３（Ｃ）はアーク期間信号Ｗｔの時間変化を示し、図３（Ｄ）はオア信号Ｏｒの時間変化を示し、図３（Ｅ）はトーチ監視判別信号Ｃａの時間変化を示し、図３（Ｆ）は溶接電圧設定信号Ｗｖの時間変化を示し、図３（Ｇ）はクレータ電圧設定信号Ｃｖの時間変化を示し、図３（Ｈ）は溶接電流設定信号Ｗｉの時間変化を示し、図３（Ｉ）はクレータ電流設定信号Ｃｉの時間変化を示し、図３（Ｊ）は出力電圧Ｉｖの時間変化を示し、図３（Ｋ）はワイヤ送給速度Ｍｓの時間変化を示す。

図３（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１において、トーチスイッチＴＳのオン操作によってトーチ信号Ｔｓがオンすると、トーチ監視時間設定回路ＴＭは、上記トーチ信号Ｔｓのオンに応じて図３（Ｂ）に示す予め定めた期間Ｔ１のトーチ監視時間設定信号Ｔｍを出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチ信号Ｔｓのオンに応じて動作を開始し、溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図３（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。また、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御し、図３（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

トーチ監視時間判別回路ＣＡは、溶接開始時のトーチ信号Ｔｓのオン期間Ｔ２とトーチ監視時間設定信号Ｔｍの監視時間Ｔ１とを比較して、上記トーチ信号Ｔｓのオン期間Ｔ２の値が上記監視時間Ｔ１未満と判別し、上記判別した後に上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍの期間内で上記トーチ信号Ｔｓを再度オンすると、図３（Ｅ）に示すトーチ監視判別信号Ｃａを時刻ｔ＝ｔ２においてＨｉｇｈレベルにして出力する。

時刻ｔ＝ｔ２において、トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルになると、溶接電圧切換用スイッチＳＷ１は接点をｂ側に接続し、溶接電圧設定信号Ｗｖから第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２に切り換えて出力し、主制御回路ＳＣは、上記切り換わった第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して、図３（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。また、溶接電流切換用スイッチＳＷ２もトーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルなるとｂ側に接続し、溶接電流設定信号Ｗｉから第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２に切り換えて出力し、上記主制御回路ＳＣは第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２の値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図３（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。続いて、時刻ｔ２〜ｔ３の初期電流期間において、初期電流無しのとき、上記第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、上記第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２の値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御する。

図３（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ３において、トーチスイッチＴＳをオンからオフにしてトーチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルになると、主制御回路ＳＣは初期電流期間から溶接電流期間に切り換わったと判別し、溶接期間中Ｔ４は第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図３（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。更に、第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２の値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御し、図３（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

図３（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ４において、トーチスイッチＴｓをオフからオンにしてトーチ信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになると、主制御回路ＳＣは溶接電流期間からからクレータ電流期間に切り換わったと判別し、クレータ期間中Ｔ５は、選択した第２のクレータ電圧設定信号Ｃｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図３（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。更に、第２のクレータ電流設定信号Ｃｉ２の値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御し、図３（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

時刻ｔ＝ｔ５において、トーチスイッチＴｓをオンからオフにしてトーチ信号ＴｓをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにすると溶接を終了し、図３（Ｊ）に溶接電圧Ｉｖ、図３（Ｋ）に示すイヤ送給速度Ｍｓは緩やかに減少して停止する。

図４は、図１に示す本発明のアーク溶接機のクレータフィラ有り、初期無しで溶接開始のトーチスイッチの開閉操作をしないで溶接条件の設定値を換えないときの動作を説明する波形図である。また、図３に示す波形図と同一動作の個所については詳細な説明は省略し違いのみを説明する。

図４（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１において、トーチスイッチＴＳのオン操作によってトーチ信号Ｔｓがオンすると、トーチ監視時間設定回路ＴＭは、上記トーチ信号Ｔｓのオンに応じて図４（Ｂ）に示す予め定めた期間Ｔ１のトーチ監視時間設定信号Ｔｍを出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチ信号Ｔｓのオンに応じて動作を開始し、溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図４（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御し、図４（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

トーチ監視時間判別回路ＣＡは、図４（Ａ）に示すトーチ信号ＴｓのオンのＨｉｇｈレベル期間とトーチ監視時間設定信号Ｔｍの監視時間Ｔ１とを比較して、上記トーチ信号Ｔｓのオンの値が上記監視時間Ｔ１以上のとき、図４（Ｅ）に示すトーチ監視判別信号ＣａＬｏｗレベルを維持する。

時刻ｔ＝ｔ２において、トーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルのとき、溶接電圧切換用スイッチＳＷ１は接点をａ側に接続し、溶接電圧設定信号Ｗｖを選択して出力し、主制御回路ＳＣは、上記溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して、図４（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力する。また、溶接電流切換用スイッチＳＷ２もトーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルを維持するとａ側に接続し、溶接電流設定信号Ｗｉを選択して出力し、上記主制御回路ＳＣは溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図４（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。続いて、時刻ｔ２〜ｔ３の初期電流期間において、初期電流無しのとき上記溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、上記溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御する。

図４（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ３において、トーチスイッチＴＳをオンからオフにしてトーチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルになると、主制御回路ＳＣは初期電流期間から溶接電流期間に切り換わったと判別し、溶接期間中Ｔ３は溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図４（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図４（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

図４（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ４において、トーチスイッチＴｓをオフからオンにしてトーチ信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになると、主制御回路ＳＣは溶接電流からクレータ電流期間に切り換わったと判別し、クレータ期間中Ｔ５は選択したクレータ電圧設定信号Ｃｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図４（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、クレータ電流設定信号Ｃｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図４（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

「実施の形態３」
（クレータフィラ有り、初期電流有りのとき）
図５は、図１に示す本発明のアーク溶接機のクレータフィラ有り、初期有りで溶接開始時のトーチスイッチの開閉操作に応じて溶接条件の設定値を切り換える動作を説明する波形図である。また、図２に示す波形図と同一動作の個所については詳細な説明は省略し違いのみを説明する。

図５（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１において、トーチスイッチＴＳのオン操作によってトーチ信号Ｔｓがオンすると、トーチ監視時間設定回路ＴＭは、上記トーチ信号Ｔｓのオンに応じて図５（Ｂ）に示す予め定めた期間Ｔ１のトーチ監視時間設定信号Ｔｍを出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチ信号Ｔｓのオンに応じて動作を開始し、溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図５（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図５（Ｈ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

トーチ監視時間判別回路ＣＡは、溶接開始時の上記トーチ信号Ｔｓのオン期間Ｔ２とトーチ監視時間設定信号Ｔｍの監視時間Ｔ１とを比較して、上記トーチ信号Ｔｓのオン期間Ｔ２の値が上記監視時間Ｔ１未満と判別し、上記判別した後に上記トーチ監視時間設定信号Ｔｍの期間内で上記トーチ信号Ｔｓを再度オンすると、図５（Ｅ）に示すトーチ監視判別信号Ｃａを時刻ｔ＝ｔ２においてＨｉｇｈレベルにして出力する。

時刻ｔ＝ｔ２において、トーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルになると、溶接電圧切換用スイッチＳＷ１は接点をｂ側に接続し、溶接電圧設定信号Ｗｖから第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２に切り換えて出力し、クレータ電圧切換用スイッチＳＷ３も接点をｂ側に接続し、クレータ電圧設定信号Ｃｖから第２のクレータ電圧設定信号Ｃｖ２に切り換えて出力する。更に、溶接電流切換用スイッチＳＷ２はトーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルなるとｂ側に接続し、溶接電流設定信号Ｗｉから第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２に切り換えて出力し、クレータ電流切換用スイッチＳＷ４もトーチ監視判別信号ＣａがＨｉｇｈレベルなるとｂ側に接続し、クレータ電流設定信号Ｃｉから第２のクレータ電流設定信号Ｃｉ２に切り換えて出力する。そして、時刻ｔ２〜ｔ３の初期電流期間において、初期電流有りとき、図示省略の第２の初期電圧設定信号Ｓｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、図示省略の第２の初期電流設定信号Ｓｉ２の値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御する。

図５（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ３において、トーチスイッチＴＳをオンからオフにしてトーチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルになると、主制御回路ＳＣは初期電流期間から溶接電流期間に切り換わったと判別し、溶接期間中Ｔ４は第２の溶接電圧設定信号Ｗｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図５（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、第２の溶接電流設定信号Ｗｉ２の値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図５（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを制御する。

図５（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ４において、トーチスイッチＴｓをオフからオンにしてトーチ信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになると、主制御回路ＳＣは溶接電流期間からクレータ電流期間に切り換わったと判別し、クレータ期間中Ｔ５は、選択した第２のクレータ電圧設定信号Ｃｖ２の値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図５（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、第２のクレータ電流設定信号Ｃｉ２の値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図５（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを制御する。

図６は、図１に示す本発明のアーク溶接機のクレータフィラ有り、初期有りで溶接開始時にトーチスイッチの開閉操作をしないで溶接条件の設定値を換えないときの動作を説明する波形図である。また、図６に示す波形図と図４に示す波形図の同一動作は省略し違いのみを説明する。

図６（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１において、トーチスイッチＴＳのオン操作によってトーチ信号Ｔｓがオンすると、トーチ監視時間設定回路ＴＭは、上記トーチ信号Ｔｓのオンに応じて図６（Ｂ）に示す予め定めた期間Ｔ１のトーチ監視時間設定信号Ｔｍを出力する。

主制御回路ＳＣは、トーチ信号Ｔｓのオンに応じて動作を開始し、溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図６（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図６（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

トーチ監視時間判別回路ＣＡは、図６（Ａ）に示すトーチ信号ＴｓのオンのＨｉｇｈレベル期間とトーチ監視時間設定信号Ｔｍの監視時間Ｔ１とを比較して、上記トーチ信号Ｔｓのオンの値が上記監視時間Ｔ１以上のとき、図６（Ｅ）に示すトーチ監視判別信号ＣａのＬｏｗレベルを維持する。

時刻ｔ＝ｔ２において、トーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルを維持すると、溶接電圧切換用スイッチＳＷ１は接点をａ側に接続し、溶接電圧設定信号Ｓｖを選択して出力し、クレータ電圧切換用スイッチＳＷ３も接点をａ側に接続し、クレータ電圧設定信号Ｃｖを選択して出力する。更に、溶接電流切換用スイッチＳＷ２はトーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルなるとａ側に接続し、溶接電流設定信号Ｗｉを選択して出力し、クレータ電流切換用スイッチＳＷ４もトーチ監視判別信号ＣａがＬｏｗレベルなるとａ側に接続し、クレータ電流設定信号Ｃｉを選択して出力する。続いて、時刻ｔ２〜ｔ３の初期電流期間おいて、初期電流有りとき図示省略の初期電圧電圧設定信号Ｓｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御し、図示省略の初期電流設定信号Ｓｉの値に応じて、ワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御する。

図６（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ３において、トーチスイッチＴＳをオンからオフにしてトーチ信号ＴｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルになると、主制御回路ＳＣは初期電流期間から溶接電流期間に切り換わったと判別し、溶接期間中Ｔ４は溶接電圧設定信号Ｗｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図６（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、溶接電流設定信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図６（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

図６（Ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ４において、トーチスイッチＴｓをオフからオンにしてトーチ信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになると、主制御回路ＳＣは溶接電流期間からクレータ電流期間に切り換わったと判別し、クレータ期間中Ｔ５は選択したクレータ電圧設定信号Ｃｖの値に応じて主制御信号Ｓｃを制御して図６（Ｊ）に示す溶接電圧Ｉｖを出力し、クレータ電流設定信号Ｃｉの値に応じてワイヤ送給制御信号Ｍｃを制御して図６（Ｋ）に示すワイヤ送給速度Ｍｓを出力する。

本発明のアーク溶接機の電気接続図である。 図１に示す、アーク溶接機のクレータ無しの動作を説明する第１の波形図で ある。 図１に示す、アーク溶接機のクレータ有り、初期電流無しの動作を説明する 第１の波形図である。 図１に示す、アーク溶接機のクレータ有り、初期電流無しの動作を説明する 第１の波形図である。 図１に示す、アーク溶接機のクレータ有り、初期電流有りの動作を説明する 第１の波形図である。 図１に示す、アーク溶接機のクレータ有り、初期電流有りの動作を説明する 第１の波形図である。 従来技術のアーク溶接機の電気接続図である。

符号の説明

１ 溶接トーチ
２ 溶接ワイヤ
３ 被溶接物
４ 送給ロール
ＡＣ 商用交流電源
ＣＡ トーチ監視判別回路
ＣＩ クレータ電流設定回路
ＣＩ２ 第２のクレータ電流設定回路
ＣＶ クレータ電圧設定回路
ＣＶ２ 第２のクレータ電圧設定回路
ＣＳ クレータ有り／無し設定回路（溶接モード設定回路）
ＩＮＶ 溶接電源主回路
Ｍ ワイヤ送給用モータ
ＭＣ ワイヤ送給制御回路
ＯＲ オア回路
ＳＣ 主制御回路
ＳＳ 初期電流有り／無し設定回路
ＳＷ１ 溶接電圧切換用スイッチ
ＳＷ２ 溶接電流切換スイッチ
ＳＷ３ クレータ電圧切換用スイッチ
ＳＷ４ クレータ電流切換用スイッチ
ＴＭ トーチ監視時間設定回路
ＴＳ トーチスイッチ
ＷＧ 溶接電源
ＷＩ 溶接電流設定回路
ＷＩ２ 第２の溶接電流設定回路
ＷＶ 溶接電圧設定回路
ＷＶ２ 第２の溶接電圧設定回路
Ｃａ トーチ監視判別信号
Ｃｉ クレータ電流設定信号
Ｃｉ２ 第２のクレータ電流設定信号
Ｃｖ クレータ電圧設定信号
Ｃｖ２ 第２のクレータ電圧設定信号
Ｃｓ クレータ有り／無し選択信号
Ｉｖ 溶接電圧
Ｍｃ ワイヤ送給制御信号
Ｍｓ ワイヤ送給速度
Ｏｒ オア信号
Ｔｍ トーチ監視時間設定信号
Ｔｓ トーチ信号
Ｓｃ 主制御信号
Ｓｓ 初期電流有り／無し選択信号
Ｗｉ 溶接電流設定信号
Ｗｉ２ 第１の溶接電流設定信号
Ｗｔ アーク期間信号
Ｗｖ 溶接電圧設定信号
Ｗｖ２ 第２の溶接電圧設定信号

Claims (3)

1. 商用交流電源を整流しアーク加工に適した電圧に変換して負荷に供給する溶接電源主回路と、溶接モードのクレータフィラ有り／無しを設定する溶接モード設定回路と、予め定めた溶接電圧を設定する溶接電圧設定回路と、予め定めた溶接電流を設定する溶接電流設定回路と、前記設定した各溶接条件に応じて出力を制御する主制御回路と、を備えたアーク溶接機において、
   予め定めた第２の溶接電圧を設定する第２の溶接電圧設定回路と、予め定めた第２の溶接電流を設定する第２の溶接電流設定回路と、トーチスイッチのオン開始からのオン期間が予め定めたトーチ監視時間以上のとき前記溶接電圧設定値及び溶接電流設定値を選択し、前記トーチ監視時間未満のとき前記第２の溶接電圧設定値及び前記第２の溶接電流設定値を選択するトーチ監視時間判別回路とを設け、被溶接物で下向溶接箇所と立向溶接箇所とが混在した溶接を行うとき、前記下向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ無しを設定し前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間以上にし前記溶接電圧設定値及び溶接電流設定値を選択して下向溶接を行い、前記立向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ有りを設定し前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間未満にし前記第２の溶接電圧設定値及び前記第２の溶接電流設定値を選択して立向溶接を行う、ことを特徴とするアーク溶接機。
2. 商用交流電源を整流しアーク加工に適した電圧に変換して負荷に供給する溶接電源主回路と、溶接モードのクレータフィラ有り／無しを設定する溶接モード設定回路と、予め定めた初期電圧を設定する初期電圧設定回路と、予め定めた初期電流を設定する初期電流設定回路と、予め定めた溶接電圧を設定する溶接電圧設定回路と、予め定めた溶接電流を設定する溶接電流設定回路と、予め定めたクレータ電圧を設定するクレータ電圧設定回路と、予め定めたクレータ電流設定値を設定するクレータ電流設定回路と、前記設定した各溶接条件に応じて出力を制御する主制御回路と、を備えたアーク溶接機において、
   予め定めた第２の初期電圧を設定する第２の初期電圧設定回路と、予め定めた第２の初期電流を設定する第２の初期電流設定回路と、予め定めた第２の溶接電圧を設定する第２の溶接電圧設定回路と、予め定めた第２の溶接電流を設定する第２の溶接電流設定回路と、予め定めた第２のクレータ電圧を設定する第２のクレータ電圧設定回路と、予め定めた第２のクレータ電流を設定する第２のクレータ電流設定回路と、トーチスイッチのオン開始からのオン期間が予め定めたトーチ監視時間以上のとき前記初期電圧設定値、初期電流設定値、溶接電圧設定値、溶接電流設定値、クレータ電圧設定値及びクレータ電流設定値を選択し、前記トーチ監視時間未満のとき前記第２の初期電圧設定値、前記第２の初期電流設定値、前記第２の溶接電圧設定値、前記第２の溶接電流設定値、前記第２のクレータ電圧設定値及び前記第２のクレータ電流設定値を選択するトーチ監視時間判別回路とを設け、被溶接物で下向溶接箇所と立向溶接箇所とが混在した溶接を行うとき、前記下向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ無しを設定して前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間以上にし前記溶接電圧設定値及び溶接電流設定値を選択して下向溶接を行い、前記立向溶接箇所では前記溶接モードのクレータフィラ有りを設定し前記トーチスイッチのオン期間を前記トーチ監視時間未満にし前記第２の初期電圧設定値、前記第２の初期電流設定値、前記第２の溶接電圧設定値、前記第２の溶接電流設定値、前記第２のクレータ電圧設定値及び前記第２のクレータ電流設定値を選択して立向溶接を行う、ことを特徴とするアーク溶接機。
3. 前記トーチ監視時間が、０．５［秒］以上２［秒］以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアーク溶接機。

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