JPS6376773A - フラツシユバツト溶接機の絶縁測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被溶接材をそれぞれ固定台及び移動台で保
持し、これら被溶接材間に大電流を供給して溶接を行う
フラッシュバット溶接機の絶縁抵抗測定装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、フラッシュバット溶接機は、第５図に示すよう
に構成されている。

すなわち、固定電極１を有する固定台２と、この固定台
２に対向して進退自在の移動電極３を有する移動台４と
を備えている。ここで、固定台２は大地に接地され、移
動台４は事情に介在された絶縁物５によって大地と絶縁
されている。

一方、固定電極１及び移動電極３間には、第６図に示す
溶接電源回路によって、交流大電流が供給される。すな
わち、交流溶接電源６が開閉器７を介して溶接トランス
８の一次側に接続され、この溶接トランス８の二次側が
固定電極１及び移動電極３にそれぞれ接続されている。

而して、被溶接材９ａ、９ｂの溶接を行う場合には、先
ず、固定台２に被溶接材９ａを固定電極１に接触させ且
つその端部を移動台４側に突出させて固定保持し、他方
、移動台４に他の被溶接材９ｂを移動電極３に接触させ
且つその端部を固定台２側に突出させて固定保持する。

この状態で、移動台４を固定台２側に前進させて被溶接
材９ａ及び９ｂの端部間を軽く接触させてから開閉器７
をオン状態として固定電極ｌ及び移動電極３を介して被
溶接材９ａ及び９ｂの端部間に大電流を供給することに
より、両者間にアークと局所的な短絡とを繰り返させ、
その端面同士の微小な凹凸間の短絡により溶接部が加熱
溶融され、溶は落ちた溶滴がアークによりフラッシュと
して跳ね飛ばされる。このようにして溶接部の凹凸がな
くなるとと共に十分に溶融したときに、移動台４をさら
に前進させて被溶接材９ａ及び９ｂの端部同士に強圧を
加え、端面の溶融状態にある酸化物等を押し出して圧接
する。

ところで、以上のようなフラッシュバット溶接機におい
ては、溶接電流が大電流であるため、溶接時に飛散する
フラッシュ金属やスケールなどが移動台４の絶縁物５に
付着して絶縁抵抗が低下すると、接地電流が流れて移動
台４と固定台２とが短絡されることになり、溶接部の加
熱効率が低下したり、場合によってはスパークによって
機器の損傷をもたらすと共に、電動トラブル等を引き起
こすことにもなり、これらを防止するために、移動台４
０大地に対する絶縁抵抗の管理が重要となる。

この移動台の絶縁抵抗を測定するには、従来、固定台２
が大地と絶縁されていないため、溶接トランス８の二次
側を屑線し、市販されているメガ等の絶縁抵抗測定器を
使用して移動台の絶縁抵抗値を測定する方法を採用して
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の絶縁抵抗測定方法にあっては
、その絶縁抵抗の測定時に一々溶接トランスの二次側を
屑線して移動台と固定台とを電気的に絶縁しなければな
らず、絶縁測定作業が煩雑となり、容易に絶縁抵抗値の
測定を行うことができないという問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に春目してな
されたものであり、溶接トランスの二次側を屑線するこ
となしに、フラッシュバット溶接機の移動台の絶縁抵抗
値を測定可能として、前記従来例の問題点を解決するこ
とができるフラッシュバット溶接機の絶縁抵抗測定装置
を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、大地に対して
絶縁されていない固定台と大地に対して絶縁された移動
台とにそれぞれ被溶接材を保持し、該被溶接材間に溶接
トランスを介して大電流を供給することにより溶接を行
うフラッシュバット溶接機の絶縁測定装置において、前
記溶接トランスの一次側に低電圧を印加する低電圧交流
電源と、咳低電圧交流電源による低電圧の印加状態で溶
接トランスの一次側の励磁電流及び印加電圧を検出する
絶縁検出部とを備えていることを特徴としている。

［作用］ この発明においては、低電圧交流電源によって、溶接ト
ランスの一次側に交流低電圧を印加し、このときに溶接
トランスの一次側に流れる励磁電流及び印加電圧を絶縁
検出部で検出することにより、絶縁状態を判断すること
ができる。すなわち、移動台の絶縁抵抗値が無限大であ
れば、溶接トランスの二次側には洩れ電流が流れないの
で、溶接トランスの一次側に充電電流のみによる励磁電
流が流れるが、絶縁抵抗が低下した場合には、溶接トラ
ンスの充電電流に洩れ電流が加算されることになり、こ
の洩れ電流と印加電圧とにより絶縁状態を把握すること
ができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。

図中、１は固定電極、３は移動電極、６は溶接交流電源
、７は開閉器、８は溶接トランスであり、これらは従来
例と同様に接続されている。

この発明においては、溶接交流電源６に交流低電圧源と
なる降圧トランス１１の一次側が接続され、その二次側
及び溶接トランス８の一次側間に絶縁検出部１２が接続
されている。

この絶縁検出部１２は、降圧トランス１１の二次側に遮
断器１３を介して、並列に電圧検出器１４が接続されて
いると共に、直列に電流検出器１５が接続された構成を
有する。そして、電圧検出器１４及び電流検出器１５の
各検出値が絶縁抵抗演算回路１６に供給される。

ここで、絶縁抵抗演算回路１６は、電圧検出器１４の電
圧検出値■、及び電流検出器１５の電流検出値１．に基
づき絶縁抵抗値を算出するものであり、溶接トランス８
の巻数比をＮ：１とし、充電電流（試験データ等から求
めることができる）を！。とじたときに、次式で表され
る演算を行って絶縁抵抗値Ｒｇを算出し、これを液晶等
の表示器に表示する。

このようにして絶縁抵抗値Ｒｇを算出することができる
理由は以下に述べる通りである。

すなわち、線路インピーダンスを無視すると、固定電極
１及び移動電極３間を絶縁状態として溶接トランス８の
二次側を開放した状態で溶接トランス８の一次側に交流
低電圧を印加したときに、第２図に示すように、移動台
４の絶縁抵抗が低下して洩れ電流！、があるものとした
とき、その等価回路は第３図に示すようになり、このと
きの溶接トランス８の一次側に流れる励磁電流■。は、
充電電流■、と洩れ電流ＩＬに基づく一次側電流との和
となり、次式で表すことができる。

Ｌ ＩＯ−ＩＣ＋−・・・・・・・・・・・・（２）ここで
、洩れ電流Ｉ、は、次式で表すことができる。

したがって、上記（３）式を（２）式に代入することに
よって、励磁電流ＩＤは、 ■ となり、この（４）式から絶縁抵抗値Ｒｇを求めると前
記＋１）式となる。

次に、上記実施例の動作を説明する。移動台４の絶縁抵
抗を測定するには、先ず、固定台２及び移動台４間を絶
縁状態とし且つ開閉器７をオフ状態として、溶接交流電
源６から直接溶接トランス８の一次側に供給する交流電
力を遮断する。次いで、絶縁検出部１２の遮断器１３を
オン状態として溶接トランス８の一次側に、降圧トラン
ス１１で溶接交流電源６の電力を低電圧例えば４０〜２
００ｖに降圧した電圧を印加する。

このとき、移動台４の絶縁劣下がないものとすると、溶
接トランス８の二次側には洩れ電流！。

を生じないので、溶接トランス８の一次側には溶接トラ
ンス８の充電電流■。のみが励磁電流１゜とじて流れる
ことになる。

したがって、絶縁検出部１２の電流検出器１５で励磁電
流Ｉｏを検出し、且つそのときの印加電圧ＶＤを電圧検
出器１４で検出し、これらを演算回路１６に供給するこ
とにより、この演算回路１６で、励磁電流ＩＤ、印加電
圧Ｖ、と予め設定された、溶接トランス８の巻数Ｎ及び
充電電流■。

とにより前記（１）式の演算を行って絶縁抵抗値を算出
する。このとき、励磁電流ＩＤが溶接トランス８の充電
電流Ｉ、のみとなるので、絶縁抵抗値Ｒｇは無限大とな
り、正常な絶縁状態が保たれていると判断することがで
きる。

しかしながら、移動台４の絶縁物５にフラッシュ金属或
いはスケール等が付着して絶縁状態が劣下することにな
ると、これに応じて溶接トランス８の二次側に洩れ電流
ｒｔが流れることになり、溶接トランス８の一次側に充
電電流■、に洩れ電流ＩＬに基づく電流が付加される。

このため、絶縁検出部１２の電流検出器１５で検出した
電流検出値■、が上記正常状態の電流値に比較して大き
くなり、この電流検出値ＩＢと電圧検出器１４で検出し
た電圧検出値■。とを演算回路１６に供給することによ
り、洩れ電流■、に応じた絶縁抵抗値Ｒｇを算出するこ
とができる。

したがって、演算回路１５で算出した絶縁抵抗値Ｒｇに
基づき移動台４の絶縁抵抗管理を行うことができる。こ
の場合、絶縁抵抗の測定は、所定の期間毎に定期的に行
うことにより、絶縁異常状態を早期に発見して、加熱効
率の低下、電蝕トラブル等を防止することができる。

同様に、溶接トランス８の絶縁劣下、或いは移動電極３
に至る電カケープルの損傷等により、洩れ電流が流れて
移動台４の絶縁抵抗が減少する場合にも、上記と同様に
して絶縁状態を判断することができる。

なお、上記実施例においては、絶縁測定部１２で測定し
た印加電圧Ｖｌｌｌ及び励磁電流Ｉ、を絶縁抵抗演算回
路１６に供給して、絶縁抵抗値Ｒｇを算出し、この絶縁
抵抗値Ｒｇによっ”で移動台４の絶縁状態を管理するよ
うにした場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、前記絶縁検出部１２の電圧検出器１４及び
電流検出器１５をそれぞれ電圧計及び電流計に置換し、
これらにより測定した印加電圧■、と励磁電流Ｉ、とに
基づき移動台の絶縁状態を判断することもできる。

すなわち、上記構成による絶縁測定装置を酸洗ラインの
フランシュバット溶接機に適用したときの印加電圧ＶＤ
と励磁電流ＩＤとの測定結果を第４図に示す。

図中、実線は溶接機のオーバーホール直後のデータであ
り、移動台４の絶縁抵抗値は略無限大であると考えるこ
とができる。また、移動台４の絶縁物に溶接カス等が付
着して絶縁抵抗値が低下した場合は、図中の点線図示の
ように同一電圧を印加しても励磁電流■。が増加するよ
うになる。

したがって、絶縁検出部１２で測定した印加電圧ｖ０と
励磁電流■。とが第４図で実線図示の特性を満足してい
るか否かによって、移動台の絶縁状態を管理することが
できる。

また、上記実施例においては、交流低電圧源として、溶
接交流電源６の電圧を降圧する降圧トランス１１を適用
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、別途交流低圧電源を設け、これを絶縁抵抗測定
部１２に供給するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、溶接トランス
の一次側に交流低電圧を印加し、その印加状態における
溶接トランスの一次側に流れる励磁電流を測定し、これ
と印加電圧とに基づきフラッシュバット溶接機の移動台
の絶縁状態を判断することができるので、絶縁状態を測
定する場合に溶接トランスの二次側を罫線する必要がな
く、その絶縁測定作業を容易に行うことができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は洩
れ電流が生じたときの溶接電源回路を示す図、第３図は
第２図の等価回路図、第４図は酸洗ラインにこの発明を
適用した場合の印加電圧と励磁電流との関係を示す特性
線図、第５図はフラッシュバット溶接機の概略構成図、
第６図はその溶接電源回路を示す回路図である。 図中、１は固定電極、２は固定台、３は移動電極、４は
移動台、５は絶縁物、６は溶接交流電源、７は開閉器、
８は溶接トランス、１１は降圧トランス（交流低電圧′
ｔＡ）、１２は絶縁検出部、１４は電圧検出器、１５は
電流検出器、１６は絶縁抵抗演算回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大地に対して絶縁されていない固定台と大地に対して絶
   縁された移動台とにそれぞれ被溶接材を保持し、該被溶
   接材間に溶接トランスを介して大電流を供給することに
   より溶接を行うフラッシュバット溶接機の絶縁測定装置
   において、前記溶接トランスの一次側に低電圧を印加す
   る低電圧交流電源と、該低電圧交流電源による低電圧の
   印加状態で溶接トランスの一次側の励磁電流及び印加電
   圧を検出する絶縁検出部とを備えていることを特徴とす
   るフラッシュバット溶接機の絶縁測定装置。