JP5545926B2

JP5545926B2 - 溶接電源装置

Info

Publication number: JP5545926B2
Application number: JP2009034689A
Authority: JP
Inventors: 裕康水取; 一敏永見; 博藤原
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: JP2010193604A

Description

本発明は、溶接電源の筐体内に装着されたフロントパネルを、この筐体内から着脱する機構に関するものである。

アーク溶接中に、作業者が被加工物に適した溶接条件の確認又は設定を行う必要がある。溶接条件には数多くのパラメータがあり、例えば、炭酸ガスアーク溶接では溶接電圧値又は溶接電流値等の確認をするとき、作業者が被加工物から離れている溶接電源に装着されたフロントパネルを視認して、例えば、溶接電圧値を確認する。
以下、従来の溶接電源について説明する。

図５は、従来技術の溶接電源ＷＰＳのブロック図であり、図６は、フロントパネルが溶接電源の筐体の所定位置にねじを介して装着したときの上面図であり、図７は正面図である。

図５に示す電源主回路ＩＮＶは、３相２００Ｖ等の商用電源を入力し、交流の商用電源を直流電圧に整流し、インバータ制御等の出力制御を行ない溶接に適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗに変換して出力する。溶接ワイヤＷＹは、ワイヤ送給モータＭＣによって溶接トーチＴＨ内を送給し被加工物Ｍとの間にアークが発生する。

電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出して電圧検出信号Ｖｄとして出力する。誤差増幅回路ＥＡは、後述する電圧設定信号Ｖｒと電圧検出信号Ｖｄとを誤差増幅して誤差増幅信号Ｅａを出力し、この誤差増幅信号Ｅａに基づいて電源主回路ＩＮＶを制御する。

図７に示す、溶接電圧値及び溶接電流値等を表示する表示器及びパラメータ調整つまみＰＡ、図５に示す、ガスチェック指令信号Ｇｓを設定するガスチェックスイッチＧＳ、インチング指令信号Ｉｎを設定するインチングスイッチＩＮ、溶接法を選択する溶接法選択指令信号Ｗｄを設定する溶接法選択スイッチＷＤ、ワイヤ径を選択するワイヤ径選択指令信号Ｉｄを設定するワイヤ径選択スイッチＩＤ、ワイヤ種類選択指令信号Ａｔを設定するワイヤ種類選択スイッチＡＴ及びガス種類を選択するガス選択指令信号Ｕｉを設定するガス選択スイッチＵＩ等が図６に示す、フロントパネル板５の所定の位置に設けられてフロントパネルＦＰが形成される。

図６に示す、１は筐体の左側板、２は筐体の右側板、３は筐体の前面右側柱板、４は筐体の前面左側柱板、５はフロントパネル板を示し、フロントパネル板５が図７に示す前面右側柱板３及び前面左側柱板４の所定位置にねじ穴１０を、例えば４箇所設け、ねじを介して取り付けている。そして、図６に示す複数の制御線９を用いて図１に示す主制御回路ＳＣに接続される。

図５に示す、フロントパネル回路ＰＵは、各スイッチによって設定された指令信号を主制御回路ＳＣの入力信号に変換し複数の制御線９を介して出力する。主制御回路ＳＣは、選択スイッチＫＳに応じてフロントパネルＦＰからの各パラメータを溶接条件パラメータとして記憶し、トーチスイッチ指令信号Ｔｓに応じて電源主回路ＩＮＶ及び送給制御回路ＳＷを溶接条件パラメータに基づいて制御する。

アーク溶接を行う際に、作業者が被加工物に適した溶接条件の確認又は再設定を行う必要がある。このとき、被加工物から離れている溶接電源のフロントパネルＦＰの表示器で溶接条件を視認するとき、例えば、作業場から溶接電源のフロントパネルＦＰが見えない又は見えにくいとき、作業者が溶接電源の近辺まで出向いて確認する必要がある。

上記対策として、溶接電源の筐体の前面上部の所定位置にスライド機構と回転機構とを設け、フロントパネルＦＰをスライド機構で前面にスライドし、回転機構でフロントパネルＦＰを上下に回転し作業者が見やすい位置に固定して、フロントパネルＦＰの表示器に表示される各溶接条件を確認する方法も提案されている。（例えば、特許文献１）

特開２００４−２７３６７５号公報

作業者が溶接電源のフロントパネルに設けられた表示器で各溶接条件を視認するときに、作業場から溶接電源のフロントパネルの位置が見えにくいために、各溶接条件の視認をミスして違った溶接条件パラメータで溶接を行うことが多々ある。このとき、フロントパネルを溶接電源の筐体からスライドして溶接条件を見やすくし、各溶接条件の確認のミスを防止してきた。

しかし、溶接作業の現場の状況によって、溶接作業場と溶接電源の置く場所との距離を必要とするとき、フロントパネルを溶接電源の筐体からスライドして溶接条件を見やすくしても、フロントパネルの表示器が小さいために各溶接条件が視認しにくいという課題がある。さらに、各溶接条件の変更を行うとき、作業者が溶接作業の現場から溶接電源が置かれている所まで移動し、フロントパネルに設けられている各設定スイッチを操作して溶接条件を変更していた。

また、溶接電源にフロントパネルを所定の位置に移動するスライド機構は、構造が複雑になりコストアップになってしまう。上述より、溶接作業場と溶接電源との距離を有していても、フロントパネルによって各溶接条件の視認及び設定が容易に行なわれる方法が求められている。

そこで、本発明では、上述した課題を解決することができる溶接電源装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の発明は、溶接電源の筐体と、前記筐体の前面上部の所定位置に設けられた複数の操作子及び表示器を有するフロントパネルと、を備えた溶接電源装置において、前記フロントパネルは、ケースをモールド樹脂で形成し密封された略直方体とし前記複数の操作子及び表示器を配設したものであり、前記フロントパネルと前記溶接電源との間は所定の長さを有する電力を供給するパワー線と各溶接指令信号を伝送する通信線で形成される多芯ケーブルで接続されており、前記操作子によって設定されたパラメータは前記溶接電源に入力され前記溶接電源から出力されるパラメータを前記表示器に表示し、前記溶接電源の筐体の前面上部両側の所定位置に複数のフロントパネル位置固定具を設け、前記フロントパネルのケースの両側面の所定位置に複数の位置決め穴を設ける構成となっており、前記ケースの両側面の位置決め穴と前記フロントパネル位置固定具とを咬合又は抜脱して前記フロントパネルを前記溶接電源の筐体前面上部の位置に着脱する着脱機構を設け、前記フロントパネルを前記着脱機構によって装着するとき前記多芯ケーブルを前記フロントパネルの後面と前記溶接電源の筐体との隙間にループ状にして収納し、前記フロントパネルを前記着脱機構から離脱するとき前記多芯ケーブルを隙間から延出して離脱し、前記フロントパネルを任意の位置に載置して前記フロントパネルの表示器の視認及び操作子を操作できる構成にしたことを、特徴とする溶接電源装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の溶接電源装置を構成することを、特徴とするフロントパネルである。

本発明によれば、溶接作業場から溶接電源のフロントパネルの表示器が見えにくいとき、又は溶接作業の状況によって、溶接作業場と溶接電源との距離が必要とするとき、フロントパネルを溶接電源の筐体から離脱し、作業者の手元にフロントパネルを載置してフロントパネルの表示部を視認できるので、各溶接条件の視認のミスが大幅に減少し、品質の向上及び作業性の効率化につながる。

さらに、作業者の手元にフロントパネルを載置して各溶接条件の変更ができるので、作業者が溶接条件の変更の度に溶接作業の現場から溶接電源の置かれている所まで移動する必要がなくなるので、作業性が大幅に改善される。

第２の発明によれば、フロントパネルを所定の位置に移動するスライド機構と比較して、溶接電源の筐体からフロントパネルを着脱する着脱機構は、構成が簡素となるため耐久性の向上及びコスト低減につながる。

第３の発明によれば、フロントパネルと溶接電源との接続を制御線の少ない多芯ケーブルを用いるので、断線等が減少し信頼性向上につながる。

本発明の溶接電源とフロントパネルのブロック図である。本発明のフロントパネルに複数の操作子が配設された斜視図である。フロントパネルを溶接電源の筐体の所定位置に装着したときの上面図である。フロントパネルを溶接電源の筐体の所定位置に装着したときの正面図である。従来の溶接電源装置のブロック図である。従来のフロントパネルを溶接電源の筐体の所定位置に装着したときの上面図である。従来のフロントパネルを溶接電源の筐体の所定位置に装着したときの正面図である。

図１は、本発明の実施形態に係る溶接電源ＷＰとフロントパネルＦＰＵのブロック図である。同図において、図５に示す従来技術の溶接電源ＷＰＳのブロック図と同一符号の構成物は、同一動作を行うので説明は省略し、符号の相違する構成物についてのみ説明する。

図２は、本発明のフロントパネルＦＰＵの斜視図であり、例えば、フロントパネルのケースは密封された略直方体を有しモールド樹脂で形成され、このケースの両側面の所定位置、例えば、４箇所に位置決め穴７を設けている。そして、背面側に、例えば、長さ数ｍを有する多芯ケーブルＬＩを設け、この多芯ケーブルＬＩは、図１に示すように、電力を供給するパワー線と各溶接指令信号をシリアル信号で伝送する通信線とで形成されている。そして、多芯ケーブルＬＩの先端に接続コネクタＣＮ（例えば、プッシュプルの丸型コネクタ）が設けられている。また、フロントパネルのケースにモールド樹脂を使用しているが金属を使用してもよい。

そして、図２に示すフロントパネルＦＰＵの正面側に、図１に示す、ガスチェック指令信号Ｇｓを設定するガスチェックスイッチＧＳ、インチング指令信号Ｉｎを設定するインチングスイッチＩＮ、溶接法を選択する溶接法選択指令信号Ｗｄを設定する溶接法選択スイッチＷＤ、ワイヤ径を選択するワイヤ径選択指令信号Ｉｄを設定するワイヤ径選択スイッチＩＤ、ワイヤ種類選択指令信号Ａｔを設定するワイヤ種類選択スイッチＡＴ、ガス種類を選択するガス選択指令信号Ｕｉを設定するガス選択スイッチＵＩ及び各設定した条件の記憶又は読出を指令する選択スイッチＫＭが所定位置に配設されている。

図１に示すフロントパネル制御回路ＦＰＣは、設定スイッチによって設定及び選択された各溶接条件指令信号をシリアル信号に変換し、多芯ケーブルＬＩの通信線を介して伝送し主制御回路ＳＣＭに入力する。逆に、主制御回路ＳＣＭから、例えば、溶接電圧値又は溶接電流値等のパラメータが、多芯ケーブルＬＩの通信線を介してフロントパネル制御回路ＦＰＣに出力され、この入力したデータを変換し図２に示す表示器に溶接電圧又は溶接電流の値を、例えば、数字で表示する。

次に、本発明のフロントパネルＦＰＵを用いて作業者が溶接作業を行うときの動作について説明する。
まず、作業者は、溶接電源を溶接作業場の近傍に置いても作業に問題があるか否かの判断を行ない、問題がないとき、つぎに、フロントパネルＦＰＵが溶接電源の筐体の所定位置に装着されているか否かを確認し装着されていないとき、作業者は図３に示すように、フロントパネルＦＰＵの背面側から出力している多芯ケーブルＬＩの先端に設けられた接続コネクタＣＮを、溶接電源の筐体の前面右側柱３面の所定位置に接続部８に挿入し、溶接電源ＷＰに内蔵されている主制御回路ＳＣＭに接続する。このとき、多芯ケーブルＬＩを図３に示すフロントパネルＦＰＵの後面と溶接電源の筐体との隙間にループ状にして収納する。

つぎに、作業者は、溶接電源の筐体の前面上部両側の所定位置に設けられた、図４に示す、４つのフロントパネル位置固定具６とフロントパネルＦＰＵのケースの両側面に設けられた４つの位置決め穴７とを咬合し、フロントパネルＦＰＵを溶接電源の筐体の前面上部の位置に装着する。

新たに溶接条件パラメータを設定して溶接を行うとき、作業者は近傍にあるフロントパネルＦＰＵの各設定スイッチによって新たな溶接条件パラメータを設定する。そして、フロントパネルＦＰＵのパラメータ調整つまみＰＡで新たな溶接条件番号を設定し、選択スイッチＫＭで記憶を選択し実行を押すと設定された溶接条件パラメータが、主制御回路ＳＣＭが内蔵している記憶素子の設定された新たな溶接条件番号に記憶される。

そして、作業者がトーチスイッチＴＳを押してトーチスイッチ指令信号Ｔｓが主制御回路ＳＣＭに入力されると、新たに設定された溶接条件パラメータに基づいて溶接が開始し、作業者はフロントパネルＦＰＵの表示器に表示される溶接電圧又は溶接電流等の値を視認しながら溶接作業を行う。

作業者が溶接作業場の状態を確認し、溶接電源が溶接作業場の近傍に置けなく、所定の距離を必要と判断したとき、図３に示すように、フロントパネルＦＰＵの背面側から出ている多芯ケーブルの先端に設けられた接続コネクタＣＮを、溶接電源の筐体の前面右側柱３面の所定位置の接続部８に挿入した状態で、作業者が、図３に示す溶接電源の筐体の前面上部両側の所定位置に設けられた、４つのフロントパネル位置固定具６とフロントパネルＦＰＵのケースの両側面に設けられた４つの位置決め穴との咬合を解消し、フロントパネルＦＰＵを溶接電源の筐体から離脱する。

そして、作業者は手元にフロントパネルＦＰＵを置いてフロントパネルＦＰＵの表示器が視認できるようにする。

この作業状態で、作業者が新たに溶接条件パラメータを設定して溶接を行うとき、手元に置かれたフロントパネルＦＰＵの各設定スイッチによって新たな溶接条件パラメータを設定する。そして、フロントパネルＦＰＵのパラメータ調整つまみＰＡで新たな溶接条件番号を設定し、選択スイッチＫＭで記憶を選択し実行を押すと設定された溶接条件パラメータが、多芯ケーブルＬＩを介して伝送され主制御回路ＳＣＭに内蔵されている記憶素子の新たな溶接条件番号に記憶される。

そして、作業者がトーチスイッチＴＳを押してトーチスイッチ指令信号Ｔｓが主制御回路ＳＣＭに入力されると、新たな溶接条件パラメータに基づいて溶接が開始され、多芯ケーブルＬＩの受信線を介して伝送されてくる溶接電圧又は溶接電流等の値を、作業者が手元に置かれたフロントパネルＦＰＵの表示器で視認しながら溶接作業を行う。

上述より、溶接作業場から溶接電源のフロントパネルＦＰＵの表示器が見えにくいときは、作業者がフロントパネルＦＰＵを溶接電源の筐体から離脱し、作業者の手元にフロントパネルＦＰＵを置いて表示器の内容をみやすくできる。さらに、手元にフロントパネルＦＰＵによって溶接条件パラメータの設定も行えるので、作業者がその都度、溶接電源の近傍まで移動しなくても済み作業者の負担が低減できる。
逆に、溶接作業の現場において、溶接電源を手の届く近傍に置いても問題がないとき、フロントパネルＦＰＵを溶接電源の筐体に装着たままで、表示器を視認しながら新たな溶接条件パラメータの設定が行える。
よって、溶接作業場の状況に応じて対処できるので製品の品質が向上し、作業性の効率化にもつながる。

１筐体の左側板
２筐体の右側板
３筐体の前面右側柱板
４筐体の前面左側柱板
５フロントパネル板
６フロントパネル位置固定具
７位置決め穴
８接続部
９制御線
１０ねじ穴
ＡＣ商用周波数の交流電源
ＡＴワイヤ種類選択スイッチ
Ａｔワイヤ種類選択指令信号
ＥＡ誤差増幅回路
Ｅａ誤差増幅信号
ＦＰＣフロントパネル制御回路
ＦＰフロントパネル（従来）
ＦＰＵフロントパネル（本発明）
ＩＤワイヤ径選択スイッチ
Ｉｄワイヤ径選択指令信号
ＩＮインチングスイッチ
Ｉｎインチング指令信号
Ｉｓ出力電流指令信号
Ｉｗ溶接電流
ＩＮＶ電源主回路
ＧＳガスチェックスイッチ
Ｇｓガスチェック指令信号
ＫＭ選択スイッチ
Ｍ被加工物
ＭＣワイヤ送給モータ
ＰＡパラメータ調整つまみ
ＰＵフロントパネル回路
ＳＣ主制御回路
ＳＣＭ主制御回路
ＳＷ送給制御回路
Ｓｗ送給制御信号
ＴＨ溶接トーチ
ＴＳトーチスイッチ
Ｔｓトーチスイッチ指令信号（溶接起動・停止指令信号）
ＵＩガス選択スイッチ
Ｕｉガス選択指令信号
ＶＤ電圧検出回路
Ｖｄ電圧検出信号
Ｖｓ出力電圧指令信号
Ｖｗ溶接電圧
ＷＤ溶接法選択スイッチ
Ｗｄ溶接法選択指令信号
ＷＰ溶接電源（本発明の溶接電源）
ＷＰＳ溶接電源（従来の溶接電源）
ＷＹ溶接ワイヤ

Claims

溶接電源の筐体と、前記筐体の前面上部の所定位置に設けられた複数の操作子及び表示器を有するフロントパネルと、を備えた溶接電源装置において、前記フロントパネルは、ケースをモールド樹脂で形成し密封された略直方体とし前記複数の操作子及び表示器を配設したものであり、前記フロントパネルと前記溶接電源との間は所定の長さを有する電力を供給するパワー線と各溶接指令信号を伝送する通信線で形成される多芯ケーブルで接続されており、前記操作子によって設定されたパラメータは前記溶接電源に入力され前記溶接電源から出力されるパラメータを前記表示器に表示し、前記溶接電源の筐体の前面上部両側の所定位置に複数のフロントパネル位置固定具を設け、前記フロントパネルのケースの両側面の所定位置に複数の位置決め穴を設ける構成となっており、前記ケースの両側面の位置決め穴と前記フロントパネル位置固定具とを咬合又は抜脱して前記フロントパネルを前記溶接電源の筐体前面上部の位置に着脱する着脱機構を設け、前記フロントパネルを前記着脱機構によって装着するとき前記多芯ケーブルを前記フロントパネルの後面と前記溶接電源の筐体との隙間にループ状にして収納し、前記フロントパネルを前記着脱機構から離脱するとき前記多芯ケーブルを隙間から延出して離脱し、前記フロントパネルを任意の位置に載置して前記フロントパネルの表示器の視認及び操作子を操作できる構成にしたことを、特徴とする溶接電源装置。
請求項１に記載の溶接電源装置を構成することを、特徴とするフロントパネル。