JPH0760439A - 消耗電極アーク溶接機 - Google Patents

消耗電極アーク溶接機

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JPH0760439A
JPH0760439A JP21124093A JP21124093A JPH0760439A JP H0760439 A JPH0760439 A JP H0760439A JP 21124093 A JP21124093 A JP 21124093A JP 21124093 A JP21124093 A JP 21124093A JP H0760439 A JPH0760439 A JP H0760439A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はアークスタート不良を除去し、かつ
安全性が高い消耗電極アーク溶接機を提供することを目
的とする。 【構成】 消耗電極2と母材6の間に電力を供給する第
1の直流電源1に同極性の直流高電圧を印加する第2の
直流電源9を備え、起動信号発生後に、モータ電流検出
回路14で検出されたモータ4の電流値が所定値を超え
ると第2の比較回路17が切り替え回路15を消耗電極
逆転回路14からの信号を受けるように切り替え、逆転
送給時にモータ電流が所定値を超えなければ再び切り替
え回路15を起動信号を受けるように切り替え、所定時
間計数後、第2の直流電源9を起動する。また、アーク
検出回路8がアークを検出すると第2の直流電源9を停
止する。 【効果】 優れたアークスタート特性を得ることがで
き、溶接作業者、周辺機器に対し安全性が高くなる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は消耗電極と母材との間で
アークを発生して溶接を行う消耗電極アーク溶接機に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】消耗電極アーク溶接機の従来回路構成を
図8に示す。1は第1の直流電源、2は消耗電極、3は
消耗電極送給装置、4は消耗電極を送給するモータ、5
はアーク、6は母材、7は起動信号発生回路である。起
動信号発生回路7が信号を発生し、第1の直流電源1と
消耗電極送給装置3が起動し、消耗電極2が母材にタッ
チすると出力電流が立ち上がり、そのジュール熱によっ
て消耗電極2の先端が溶け落ちアークが発生するという
アークスタート方式をとってきた。
【0003】上記従来例では消耗電極2の送り速度や、
出力電流の立ち上がり制御等を行い約90%のアークス
タート成功率が得られるようになった(図6参照)。し
かし、残りの約10%のアークスタート失敗が特に自動
溶接時の稼働率を低下させ、FA化のネックになってき
た。この原因は、消耗電極中に含まれる消耗電極の成分
がスラグ(絶縁物)として、消耗電極先端に付着するた
め消耗電極に通電されないことが原因と推定された。
【0004】この点を解決するために、本発明者らは次
のような発明を既に考えている。この発明の概略を図9
を用いて説明する。図9において8は消耗電極2と母材
6との間のアークの発生を検出するアーク発生検出回
路、9は消耗電極2と母材6との間に直流高電圧を供給
する第2の直流電源、11は整流素子である。
【0005】図9において動作を説明すると、起動信号
発生回路7が第1の直流電源1と第2の直流電源9に対
して信号を発生し、両電源が直流電圧を印加する。この
ため消耗電極2の先端部に集中してインパルス作用が働
く。これによって、消耗電極2の先端部にたとえスラグ
が存在していても、それによる電気絶縁を破壊してアー
ク起動を誘発させることができる。そして、アーク発生
検出回路8によって、アークの発生を検出すると第2の
直流電源9の印加を解消させるのである。この発明によ
って、ほぼ100%のアークスタート成功率を得ること
ができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の消耗
電極アーク溶接機においては、直流高電圧が印加される
ため、溶接作業者や周辺機器に対する安全性が問題とな
っていた。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、安全
性が高く、かつ、ほぼ100%のアークスタート成功率
を得ることができる消耗電極アーク溶接機を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の消耗電極アーク溶接機は消耗電極と
母材との間に電力を供給する第1の直流電源と、消耗電
極送給装置と、前記第1の直流電源が電力を供給するの
と同極性に前記消耗電極と前記母材との間に直流高電圧
を印加する第2の直流電源と、アークの発生を検出し前
記第2の直流電源を停止させるアーク検出回路と、前記
第1の直流電源を起動させ前記消耗電極供給装置を正転
起動させる起動信号発生回路と、起動信号発生から所定
時間計数後第2の直流電源を起動させる第1のタイマー
回路とを備える。
【0009】また、上記第1の消耗電極アーク溶接機よ
りもさらに安全性を高めるために、本発明の第2の消耗
電極アーク溶接機は、消耗電極と母材との間に電力を供
給する第1の直流電源と、消耗電極送給装置と、前記第
1の直流電源が電力を供給するのと同極性に前記消耗電
極と前記母材との間に直流高電圧を印加する第2の直流
電源と、アークの発生を検出し前記第2の直流電源を停
止させるアーク検出回路と、前記第1の直流電源を起動
させ前記消耗電極送給装置を正転起動させる起動信号発
生回路とを備え、前記消耗電極送給装置が前記消耗電極
を送給するモータを備えるとともに、このモータの電流
を検出するモータ電流検出回路と、このモータ電流検出
回路から出力される信号が所定値を超えると前記第2の
直流電源に起動信号を発生する第1の比較回路とを備え
る。
【0010】また、上記第2の消耗電極アーク溶接機を
より一層安全にするために、本発明の第3の消耗電極ア
ーク溶接機は、消耗電極と母材との間に電力を供給する
第1の直流電源と、消耗電極送給装置と、前記第1の直
流電源が電力を供給するのと同極性に前記消耗電極と前
記母材との間に直流高電圧を印加する第2の直流電源
と、アークの発生を検出し前記第2の直流電源を停止さ
せるアーク検出回路と、前記第1の直流電源を起動させ
前記消耗電極送給装置を正転起動させる起動信号発生回
路とを備え、前記消耗電極送給装置が前記消耗電極を送
給するモータを備えるとともに、このモータの電流を検
出するモータ電流検出回路と、消耗電極の送給を逆転す
る消耗電極逆転回路と、前記消耗電極送給装置へ送る信
号を前記消耗電極逆転回路からの信号か前記起動信号発
生回路からの信号かのどちらかに切り替える切り替え回
路とを備え、起動信号発生後、前記モータ電流検出回路
の信号が所定値を超えると切り替え回路に信号出力して
前記消耗電極を逆転し、前記消耗電極の逆転送給時の前
記モータ電流検出回路の信号が前記所定値を超えなけれ
ば再び切り替え回路に信号出力して前記消耗電極を正転
させるとともに前記第2の直流電源に起動信号を出力す
る第2の比較回路とを備える。
【0011】
【作用】本発明の第1の消耗電極アーク溶接機は上記の
構成によって、第1の直流電源の起動から所定時間計数
後第2の直流電源が起動するため、起動信号が発生した
瞬間に高電圧が印加されることがなく、安全性を高める
ことができるものである。
【0012】また、本発明の第2の消耗電極アーク溶接
機は上記の構成によって、消耗電極先端にスラグが発生
しているとアークが発生せず消耗電極が母材に突き当た
って送給が止まることにより消耗電極送給装置内のモー
タが過負荷状態になってモータ電流値が大きくなること
を利用して、この場合にのみ第2の直流電源を起動させ
ることにより、高電圧印加の条件を厳しくし、安全性を
高めるものである。
【0013】さらに、本発明の第3の消耗電極アーク溶
接機は、消耗電極送給装置内のモータが過負荷状態にな
った時、消耗電極の送給を逆転して、その逆転送給時の
消耗電極送給モータの電流値を検出して電流値がモータ
過負荷状態の所定値より大きい場合、スラグ発生以外の
原因で消耗電極の送給が止まっていると考え、直流高電
圧を印加せず、逆に消耗電極送給モータの電流値がモー
タ過負荷状態の所定値より小さい場合、消耗電極先端に
スラグが発生しているため母材との間でアークの発生が
妨げられ消耗電極が母材に突き当たると考え、再び消耗
電極の送給を逆転して、通常の送給状態にした後直流高
電圧を印加することにより、さらに高電圧印加の条件を
厳しくし安全性を高めるものである。
【0014】
【実施例】
(実施例1)図1は本発明の第1の実施例を示す図であ
る。図1において図8,図9と同じ部分には同じ符号を
付し説明は省略して異なる点について説明する。図1に
おいて、10は第1のタイマー回路、11は整流素子で
あり、そのほかの部分は図8,図9に示す従来例と同じ
である。
【0015】図1において、起動信号発生回路7が第1
の直流電源1と消耗電極送給装置3を起動し、起動信号
発生から第1のタイマー回路10が所定時間計数後、第
2の直流電源9を起動させ、アークが発生するとアーク
検出回路8が第2の直流電源9を停止する。この結果、
第2の直流電源9が直流高電圧を消耗電極2と母材6の
間に印加するので、消耗電極2の先端にスラグの付着が
あっても消耗電極2と母材6の間の非接触放電を誘発す
る。この第2の直流電源9が印加する直流高電圧は約3
KV以上であれば非接触放電を誘発する。図4は本発明
と従来例のアークスタート成功率を示す図である。ま
た、起動信号発生と同時に直流高電圧を消耗電極2と母
材6の間に印加することがなく、溶接作業者や周辺機器
に対し安全性が高くなる。図5は本発明の第1の実施例
における直流高電圧の印加タイミングを示す図である。
【0016】(実施例2)図2は本発明の第2の実施例
を示す図である。図2においては図1と異なる点につい
て説明し、同じ点については説明を省略する。図2にお
いて12は第2のタイマー回路、13は第1の比較回
路、14はモータ電流検出回路であり、そのほかの部分
は図1と同じである。
【0017】図2において、起動信号発生回路7が第1
の直流電源1と消耗電極送給装置3を起動し、モータ電
流検出回路14が消耗電極モータ電流を検出し、その値
が第1の比較回路に入力され、送給モータ電流が過負荷
状態の所定値を超えた場合に、第2のタイマー回路12
を起動し、第2のタイマー回路12が所定時間計数後、
第2の直流電源9を起動させ、アークが発生するとアー
ク検出回路8が第2の直流電源9を停止する。この結
果、図2は図1に対して直流高電圧を印加する点で同じ
であるが、印加する条件が消耗電極送給モータの過負荷
状態を検出してから所定時間計数後、印加する点で異な
り、実施例1の場合より溶接作業者、周辺機器に対し、
安全性が高くなる。図6は本実施例2における直流高電
圧の印加タイミングを示す図である。
【0018】(実施例3)図3は本発明の第3の実施例
を示す図である。図3においては図2と異なる点につい
て説明し、同じ点については説明を省略する。図3にお
いて、15は切り替え回路、16は消耗電極逆転回路、
17は第2の比較回路、18は第3のタイマー回路であ
り、そのほかの部分は図2と同じである。
【0019】図3において、起動信号発生回路7が第1
の直流電源1と消耗電極送給装置3を起動し、モータ電
流検出回路14が消耗電極送給モータ電流を検出し、そ
の値が第2の比較回路17に入力されモータ電流が過負
荷の所定値を超えた場合に、切り替え回路15が第2の
比較回路17の信号により消耗電極逆転回路16からの
信号を受けるように切り替えられ消耗電極2が逆転し、
モータ電流検出回路14が消耗電極送給モータ電流を検
出しそのときのモータ電流の値が過負荷の所定値より小
さいと、切り替え回路15は再び起動信号発生回路7に
切り替えられ、第2の比較回路17は第3のタイマー回
路18を起動し、第3のタイマー回路が所定時間計数
後、第2の直流電源9を起動させ、アークが発生すると
アーク検出回路8が第2の直流電源9を停止する。この
結果、本発明の第3の実施例は本発明の第2の実施例に
対して直流高電圧を印加する点で同じであるが、印加す
る条件が厳しくなるため本発明の第2の実施例の場合よ
り溶接作業者、周辺機器に対し、直流高電圧の安全性が
高くなる。図7は本発明の第3の実施例における直流高
電圧の印加タイミングを示す図である。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、消耗電極先端にスラグ
が発生した場合、直流高電圧を印加することによりアー
クが容易に発生し、スタート成功率をほぼ100%にす
るとともに、直流高電圧が容易に印加できないように、
条件をつけたので作業者、周辺機器に対し安全性を高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における回路構成図
【図2】本発明の第2の実施例における回路構成図
【図3】本発明の第3の実施例における回路構成図
【図4】本発明と従来例のアークスタート成功率を示す
【図5】本発明の第1の実施例における直流高電圧の印
加タイミングを示す図
【図6】本発明の第2の実施例における直流高電圧の印
加タイミングを示す図
【図7】本発明の第3の実施例における直流高電圧の印
加タイミングを示す図
【図8】従来機の回路構成図
【図9】本発明者らが既に考えていた回路構成図
【符号の説明】
1 第1の直流電源 2 消耗電極 3 消耗電極送給装置 4 モータ 5 アーク 6 母材 7 起動信号発生回路 8 アーク検出回路 9 第2の直流電源 10 第1のタイマー回路 11 整流素子 12 第2のタイマー回路 13 第1の比較回路 14 モータ電流検出回路 15 切り替え回路 16 消耗電極逆転回路 17 第2の比較回路 18 第3のタイマー回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】図9において動作を説明すると、起動信号
発生回路7が第1の直流電源1と第2の直流電源9に対
して信号を発生し、両電源が直流電圧を印加する。また
第2の直流電源9は高電圧を発生するため消耗電極2の
先端部にたとえスラグが存在していても、それによる電
気絶縁を破壊してアーク起動を誘発させることができ
る。そして、アーク発生検出回路8によって、アークの
発生を検出すると第2の直流電源9の印加を解消させる
のである。この発明によって、ほぼ100%のアークス
タート成功率を得ることができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【実施例】 (実施例1)図1は本発明の第1の実施例を示す図であ
る。図1において図8,図9と同じ部分には同じ符号を
付し説明は省略して異なる点について説明する。図1に
おいて、10は第1のタイマー回路であり、そのほかの
部分は図8,図9に示す従来例と同じである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 第1の直流電源 2 消耗電極 3 消耗電極送給装置 4 モータ 5 アーク 6 母材 7 起動信号発生回路 8 アーク検出回路 9 第2の直流電源 10 第1のタイマー回路 12 第2のタイマー回路 13 第1の比較回路 14 モータ電流検出回路 15 切り替え回路 16 消耗電極逆転回路 17 第2の比較回路 18 第3のタイマー回路
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 消耗電極と母材との間に電力を供給する
    第1の直流電源と、消耗電極送給装置と、前記第1の直
    流電源が電力を供給するのと同極性に前記消耗電極と前
    記母材との間に直流高電圧を印加する第2の直流電源
    と、アークの発生を検出し前記第2の直流電源を停止さ
    せるアーク検出回路と、第1の直流電源を起動させ前記
    消耗電極供給装置を正転起動させる起動信号発生回路
    と、起動信号発生から所定時間計数後第2の直流電源を
    起動させる第1のタイマー回路とを備えた消耗電極アー
    ク溶接機。
  2. 【請求項2】 消耗電極と母材との間に電力を供給する
    第1の直流電源と、消耗電極送給装置と、前記第1の直
    流電源が電力を供給するのと同極性に前記消耗電極と前
    記母材との間に直流高電圧を印加する第2の直流電源
    と、アークの発生を検出し前記第2の直流電源を停止さ
    せるアーク検出回路と、第1の直流電源を起動させ前記
    消耗電極送給装置を正転起動させる起動信号発生回路と
    を備え、前記消耗電極送給装置が前記消耗電極を送給す
    るモータを備えるとともに、このモータの電流を検出す
    るモータ電流検出回路と、このモータ電流検出回路から
    出力される信号が所定値を超えると前記第2の直流電源
    に起動信号を発生する第1の比較回路とを備えた消耗電
    極アーク溶接機。
  3. 【請求項3】 第1の比較回路が、モータ電流検出回路
    から出力される信号が所定値を超えてから所定時間計数
    後第2の直流電源に起動信号を発生する第2のタイマー
    回路を備えた請求項2記載の消耗電極アーク溶接機。
  4. 【請求項4】 消耗電極と母材との間に電力を供給する
    第1の直流電源と、消耗電極送給装置と、前記第1の直
    流電源が電力を供給するのと同じ向きに前記消耗電極と
    前記母材との間に直流高電圧を印加する第2の直流電源
    と、アークの発生を検出し前記第2の直流電源を停止さ
    せるアーク検出回路と、第1の直流電源を起動させ前記
    消耗電極送給装置を正転起動させる起動信号発生回路と
    を備え、前記消耗電極送給装置が前記消耗電極を送給す
    るモータを備えるとともに、このモータの電流を検出す
    るモータ電流検出回路と、前記消耗電極の送給を逆転す
    る消耗電極逆転回路と、前記消耗電極送給装置へ送る信
    号を前記消耗電極逆転回路からの信号か前記起動信号発
    生回路からの信号かのどちらかに切り替える切り替え回
    路とを備え、起動信号発生後、前記モータ電流検出回路
    の信号が所定値を超えると切り替え回路に信号出力して
    前記消耗電極を逆転し、前記消耗電極の逆転送給時の前
    記モータ電流検出回路の信号が前記所定値を超えなけれ
    ば再び切り替え回路に信号出力して前記消耗電極を正転
    させるとともに前記第2の直流電源に起動信号を出力す
    る第2の比較回路を備えた消耗電極アーク溶接機。
  5. 【請求項5】 第2の比較回路が、切り替え回路に信号
    出力してから所定時間計数後に第2の直流電源に起動信
    号を出力する第3のタイマー回路を備えた請求項4記載
    の消耗電極アーク溶接機。
  6. 【請求項6】 第2の直流電源が垂下特性型の直流電源
    である請求項1ないし5のいずれかに記載の消耗電極ア
    ーク溶接機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009072407A1 (ja) * 2007-12-03 2009-06-11 Daihen Corporation アークスタート制御方法

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009072407A1 (ja) * 2007-12-03 2009-06-11 Daihen Corporation アークスタート制御方法
US8362397B2 (en) 2007-12-03 2013-01-29 Daihen Corporation Arc start control method

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