JPS6344225Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は溶接部に溶加ワイヤを送給しながら行
うアーク溶接機の改良に関するものである。

非消耗電極を用いるTIG溶接機やプラズマ溶接
においては、被溶接物の接合部をアークにより加
熱溶融するとともに、溶接部に溶加ワイヤを送給
して必要な溶着金属を得ることが行なわれる。そ
してこの溶加ワイヤの送給量は、従来、溶接部へ
の入熱を管理することを主体として溶接電流を基
準として定められている。一方、高品質の溶接部
を得るためには、溶接電流を高低に繰返し変化さ
せて行ういわゆるパルス溶接が行なわれる。そし
て、この場合に溶加ワイヤを送給するときは、溶
加ワイヤの送給も溶接電流に同期して送給速度を
制御することが均一な溶接部を得るうえで重要な
要件であつた。

しかるにこのようなパルス溶接を行うために
は、出力電流が周期的に変化するように構成され
た専用のパルス電源を用意することが必要であ
り、このような電源は通常の溶接電源に比較して
高価である。さらにパルス電流の周期、パルス
幅、パルスピーク値などを任意に調整し得るよう
にしたものは少なく、専用電源を用いてもその適
用範囲は狭いものであつた。

これに対して本考案は、一般に用いられている
溶接電源の多くが基準信号を設定し、これに一致
するように出力電流を制御するサイリスタ式ある
いはトランジスタ式の電源であり、これらは溶接
作業を容易にするために、通称リモコンボツクス
と呼ばれる遠隔調整器を電源本体から離れた位置
に設けてあり、本体とはケーブルによつて接続さ
れており、出力電流はこの遠隔調整器からの信号
を受ける入力端子に供給される信号によつて容易
に調整可能なこと、および前述のようにパルス電
流を用いる溶接においては、溶加ワイヤの送給速
度の変化と溶接電流の変化とが略一致または両者
が特定の位相関係にあることが重要な要件であ
り、かつ溶加ワイヤの送給速度を制御するときの
応答性が溶接電源の出力電流を制御するときの応
答性にくらべて劣ることなどを考慮した結果、溶
加ワイヤの送給速度を変化させ、この溶加ワイヤ
の送給速度を検出して、この送給速度の変化に応
じた信号を溶接電流設定信号として用いることに
よつて、専用のパルス電源を用いることなく溶加
ワイヤの送給速度と溶接電流の変化とが常に一致
あるいは特定の位相関係となるパルスアーク溶接
機を提案したものである。

第１図に本考案の実施例を示す。同図はタング
ステン電極を用いて行なうTIG溶接における本考
案の実施例を示すもので、１は溶接トーチ、２は
被溶接物、３は図示しないリールに巻かれた溶加
ワイヤであり送給用電動機４によつて駆動される
送給ロール５によつてガイド６を通して溶接部に
送給される。７は送給用電動機制御回路、８は送
給速度設定回路であり、送給速度設定器８１，８
２、ON時間およびOFF時間がそれぞれ設定可能
なくりかえし式のタイマ８３および電源８４から
構成されている。９は溶加ワイヤ送給速度を変更
するためタイマ８３を起動させる手動スイツチで
あり、例えば溶接トーチ１に取付けられる。１０
は端子Ａ，Ｂから溶接トーチ１と被溶接物２との
間に電力を供給してアークを点じる溶接電源であ
り、図示しない商用電源から電力を得るものであ
る。１１は溶加ワイヤ３の送給速度を検出する検
出器であつて同図の実施例においては送給速度に
比例する送給用電動機４の電機子電圧を入力とし
ポテンシヨメータによりレベルを調整している。
ここで溶接電源１０は端子Ｃ，Ｄに入力される電
圧を基準としてこの基準電圧に相当する電流を出
力する公知の略定電流特性の溶接電源であり、ま
た電動機制御回路７は端子Ｅ，Ｆに入力される電
圧を基準としてこの基準電圧に相当する速度で電
動機４を回転させる公知の電動機制御回路であ
り、これらはいずれも出力をフイードバツクする
方式のものが望ましいが、容量に余裕がある場合
には特にフイードバツクを行なわなくてもよい。

第１図の実施例において手動スイツチ９を閉じ
ていない間は電動機制御回路７には何ら信号が供
給されないので溶加ワイヤ送給用電動機４は停止
している。このとき溶接電源１０には溶加ワイヤ
送給速度制御回路７と同じく信号が供給されない
ので出力電流は零である。次に手動スイツチ９を
閉路するとタイマ８３が起動してその常閉接点８
３ｂおよび常開接点８３ａが設定された周期で交
互に開閉する。ここで第１の送給速度設定器８１
によつて定まる溶加ワイヤの送給速度を小とし第
２の送給速度設定器８２によつて定まる速度を大
としておくと、溶接電源１０の出力は入力信号に
比例するので溶加材の送給速度の変化に対応して
溶接電流も変化することになる。したがつて溶接
電源１０としては専用のパルス溶接用電源でなく
ても結果的に溶加ワイヤの送給速度と溶接電流と
が同期したパルス溶接が行なえることになる。

第１図の実施例においては溶加ワイヤ送給速度
検出器１１の出力を直接溶接電源１０に供給した
が溶加ワイヤの送給速度よりも溶接電流の方が遅
れて変化するのが望ましいときには送給速度検出
器１１と溶接電源１０との間に遅延回路を設けて
溶接電源の出力変化を遅らせるようにすればよ
い。また溶加ワイヤ送給速度は高速と低速とする
他に、停止と送給となるようにしてもよい。この
場合、溶接電源１０としては送給速度検出器１１
の出力が零のときには低電流を、また零以外の有
限の値となつたときにはあらかじめ設定された高
い電流を出力するように設定しておけばよい。さ
らに溶加ワイヤ送給速度を変更するための設定回
路は第１図に示した手動スイツチとタイマとの組
合せに限るものではなく、３個以上の送給速度設
定器を設けこれらを特定の順序にしたがつて順次
選択するようにプログラムするものであつてもよ
い。もちろん送給速度設定器は１個とし作業者が
任意にこれを調整して溶加ワイヤを連続的に変更
するものにも本考案は適用できる。また電動機制
御回路７に対する設定信号は第１図の例に示すよ
うに電圧信号とする他に電源８４との接続を除き
抵抗値の変化としてもよい。

第２図に本考案の他の実施例を示す。同図は第
１図に示した実施例の送給速度設定回路８のかわ
りに作業者が手動にて操作する可変抵抗器１２を
使用し、送給速度検出器１１のかわりに電動機４
の回転速度を検出する速度発電機１３とこの速度
発電機の出力を電動機制御回路にフイードバツク
信号として供給するとともに溶接電源１０の出力
電流設定信号として供給するための係数器１４と
を使用したものである。

第２図の実施例では、溶接中において作業者が
可変抵抗器１２を操作し溶加ワイヤ３を所定の溶
着量となる速度で送給すると、速度発電機１３が
電動機４の回転速度に比例した電圧を発生する。
この出力電圧は係数器１４によつて必要な波形整
形およびレベル調整をされて電動機制御回路７に
フイードバツクされるとともに溶接電源１０に供
給される。この結果、溶接電源１０は溶加ワイヤ
３の送給速度に見合つた電流を出力する。したが
つて被溶接物の状態が変化しても作業者は溶接部
を目視しながらこれに見合うだけの溶加ワイヤ送
給量となるように可変抵抗器１２を調整するだけ
でよいので複雑な形状の被溶接物や溶接用の開先
部の形状あるいは空隙の不均一な被溶接物に対し
ても良好な溶接を簡単に行うことができる。

以上のように本考案においては、溶加ワイヤの
送給速度の変化にしたがつて溶接電源の出力が変
化するようにしたので専用のパルス溶接用電源を
用意しなくても、出力電流を遠隔制御することが
できる汎用の溶接電源によつて溶加ワイヤを用い
たパルス溶接を行うことができる。もちろん、こ
のときのパルス電流はその周期、ピーク値および
パルス幅を任意に制御できる。また溶加ワイヤの
送給速度を基準としてそれに見合つた溶接電流を
供給するようにしたので、従来の溶接電流を主体
としてこれの変化に従つて溶加ワイヤの送給量が
決定されるものと異なり、溶接部の開先形状の変
化や余盛の必要量の変化に応じて、溶着量を直接
左右する溶加ワイヤの送給量を加減して溶接を行
うことができるので作業が極めて容易となるなど
の多くの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例を示す接
続図である。 １……溶接トーチ、２……被溶接物、３……溶
加ワイヤ、４……溶加ワイヤ送給電動機、７……
電動機制御回路、８……送給速度設定回路、９…
…手動スイツチ、１０……溶接電源、１１……送
給速度検出器、１２，８１，８２……送給速度設
定器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 非消耗電極と被溶接物との間にアークを点じ
   て溶接部に溶加ワイヤを送給しながら溶接を行
   うアーク溶接機において、溶加ワイヤ送給速度
   設定回路と、前記溶加ワイヤ送給速度設定回路
   の出力を入力とし溶加ワイヤを入力信号に応じ
   た速度で送給する溶加ワイヤ送給装置と、前記
   溶加ワイヤの送給速度を検出する送給速度検出
   器と、前記送給速度検出器の出力信号に応じた
   電流を出力する溶接電源とを具備したアーク溶
   接機。 ２ 前記送給速度設定回路は、溶加ワイヤを所定
   速度で送給および停止する２つの信号を出力す
   る設定器であり、前記溶接電源は溶加ワイヤ送
   給時には高電流を、溶加ワイヤ停止時には低電
   流を出力する電源である実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のアーク溶接機。 ３ 前記送給速度設定回路は、溶加ワイヤを高速
   度と低速度とに変化させて送給する高・低２つ
   の信号を出力する設定器であり、前記溶接電源
   は溶加ワイヤ送給速度の高低に対応して高電流
   と低電流とを出力する電源である実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載のアーク溶接機。 ４ 前記送給速度設定回路は、複数の設定器であ
   りプリセツト可能なタイマによつてあらかじめ
   定められた順序で前記複数の送給速度設定器を
   くりかえし選択する回路である実用新案登録請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
   のアーク溶接機。 ５ 前記送給速度設定回路は、作業者が手動操作
   により操作するものである実用新案登録請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のア
   ーク溶接機。 ６ 前記溶接電源は、出力電流が遠隔調整可能で
   遠隔調整信号入力端子を有する電源であり、前
   記送給速度検出器の出力信号を前記遠隔調整信
   号入力端子に供給した実用新案登録請求の範囲
   第１項ないし第５項のいずれかに記載のアーク
   溶接機。