(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間の溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、前記溶接電圧に基づいて溶接出力を制御する溶接出力制御部と、前記溶接出力制御部のプラス出力端子と中間端子との間に並列接続された第１のコンデンサと、前記溶接出力制御部のマイナス出力端子と中間端子との間に並列接続された第２のコンデンサと、前記溶接出力制御部のプラス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に逆極性出力として供給する逆極性用スイッチング素子と、前記溶接出力制御部のマイナス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に正極性出力として供給する正極性用スイッチング素子と、前記逆極性用スイッチング素子と前記正極性用スイッチング素子とを開閉制御する制御回路とを備え、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサの共通接続点と前記母材側出力端子との間、または前記正極性用スイッチング素子と前記逆極性用スイッチング素子の共通接続点と前記溶接棒側出力端子との間の少なくともいずれか一方、または双方にリアクトルを配設したアーク溶接機。
【請求項２】
溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間の溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、前記溶接電圧に基づいて溶接出力を制御する溶接出力制御部と、前記溶接出力制御部のプラス出力端子と中間端子との間に並列接続された第１のコンデンサと、前記溶接出力制御部のマイナス出力端子と中間端子との間に並列接続された第２のコンデンサと、前記溶接出力制御部のプラス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に逆極性出力として供給する逆極性用スイッチング素子と、前記溶接出力制御部のマイナス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に正極性出力として供給する正極性用スイッチング素子と、前記逆極性用スイッチング素子と前記正極性用スイッチング素子とを開閉制御する制御回路とを備え、前記第１のコンデンサのプラス側と前記逆極性用スイッチング素子の入力端との間、および前記第２のコンデンサのマイナス側と前記正極性用スイッチング素子の出力端との間にリアクトルを配設したアーク溶接機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極性期間と逆極性期間とを交互に繰り返して交流の溶接出力とするアーク溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、溶接出力を正極性期間と逆極性期間とを交互に繰り返す交流波形とし、これにより溶接部位の溶け込み深さを調節したり、溶接ビードの形状を調節するアーク溶接機が実用化されている。
【０００３】
図３は従来のこの種のアーク溶接機の構成を示す回路図である。図３において、１は溶接出力制御部、２は溶接出力制御部１のプラス出力端子、３は溶接出力制御部１のマイナス出力端子、４は溶接出力制御部１の中間端子、５は第１のコンデンサ、６は第２のコンデンサ、７は第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ６との共通接続点と溶接出力制御部１の中間端子４との間に接続されたリアクトル、８は溶接出力制御部１のプラス溶接出力を溶接棒側出力端子９に逆極性出力として供給する逆極性用スイッチング素子、１０は溶接出力制御部１のマイナス溶接出力を溶接棒側出力端子９に正極性出力として供給する正極性用スイッチング素子、１１は逆極性用スイッチング素子８と正極性用スイッチング素子１０とを開閉制御する制御回路、１２は溶接棒側出力端子９と母材側出力端子１３との間に接続され、溶接電圧を検出して溶接出力制御部１に出力する溶接電圧検出部である。
【０００４】
上記構成においてその動作を説明する。第１のコンデンサ５は、制御回路１１の制御信号により逆極性用スイッチング素子８をオン状態、正極性用スイッチング素子１０をオフ状態として、溶接出力制御部１のプラス溶接出力を溶接棒側出力端子９の逆極性出力とし、制御回路１１の制御信号により極性を切り替えて逆極性用スイッチング素子８をオフ状態とした時に、逆極性用スイッチング素子８の両端に発生するサージ電圧を吸収抑制して逆極性用スイッチング素子８を保護する作用を有し、第２のコンデンサ６は、制御回路１１の制御信号により正極性用スイッチング素子１０をオン状態、逆極性用スイッチング素子８をオフ状態として、溶接出力制御部１のマイナス溶接出力を溶接棒側出力端子９の正極性出力とし、制御回路１１の制御信号により極性を切り替えて正極性用スイッチング素子１０をオフ状態とした時に正極性用スイッチング素子１０の両端に発生するサージ電圧を吸収抑制して正極性用スイッチング素子１０を保護する作用を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のアーク溶接機では、逆極性用スイッチング素子８および正極性用スイッチング素子１０のターンオフ時のサージ電圧を吸収抑制し、逆極性用スイッチング素子８と正極性用スイッチング素子１０とを保護する作用を有する第１のコンデンサ５および第２のコンデンサ６の容量を増大した場合、溶接電圧検出部１２の検出電圧が平滑されてしまい、溶接出力電圧の細かい調節が困難であると言う問題点を有していた。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するもので、第１のコンデンサおよび第２のコンデンサを備えてサージ電圧を吸収抑制しながら、溶接電圧検出部が検出する検出電圧が平滑化されないようにして、溶接出力電圧を細かく調整できるようにしたアーク溶接機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる本発明は、溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間の溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、前記溶接電圧に基づいて溶接出力を制御する溶接出力制御部と、前記溶接出力制御部のプラス出力端子と中間端子との間に並列接続された第１のコンデンサと、前記溶接出力制御部のマイナス出力端子と中間端子との間に並列接続された第２のコンデンサと、前記溶接出力制御部のプラス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に逆極性出力として供給する逆極性用スイッチング素子と、前記溶接出力制御部のマイナス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に正極性出力として供給する正極性用スイッチング素子と、前記逆極性用スイッチング素子と前記正極性用スイッチング素子とを開閉制御する制御回路とを備え、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサの共通接続点と前記母材側出力端子との間、または前記正極性用スイッチング素子と前記逆極性用スイッチング素子の共通接続点と前記溶接棒側出力端子との間の少なくともいずれか一方、または双方にリアクトルを配設したアーク溶接機である。
【０００８】
本発明により、溶接棒側出力端子と母材側出力端子とがリアクトルを介して第１のコンデンサおよび第２のコンデンサから分離され、溶接電圧検出部が検出するべき溶接電圧が直接に第１のコンデンサおよび第２のコンデンサにより平滑されることがない。
【０００９】
請求項２に係わる本発明は、溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間の溶接電圧を検出する溶接電圧検出部と、前記溶接電圧に基づいて溶接出力を制御する溶接出力制御部と、前記溶接出力制御部のプラス出力端子と中間端子との間に並列接続された第１のコンデンサと、前記溶接出力制御部のマイナス出力端子と中間端子との間に並列接続された第２のコンデンサと、前記溶接出力制御部のプラス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に逆極性出力として供給する逆極性用スイッチング素子と、前記溶接出力制御部のマイナス溶接出力を前記溶接棒側出力端子に正極性出力として供給する正極性用スイッチング素子と、前記逆極性用スイッチング素子と前記正極性用スイッチング素子とを開閉制御する制御回路とを備え、前記第１のコンデンサのプラス側と前記逆極性用スイッチング素子の入力端との間、および前記第２のコンデンサのマイナス側と前記正極性用スイッチング素子の出力端との間にリアクトルを配設したアーク溶接機である。
【００１０】
本発明により、溶接棒側出力端子と母材側出力端子とがリアクトルと逆極性用スイッチング素子および正極性用スイッチング素子とを介して第１のコンデンサおよび第２のコンデンサから分離され、溶接電圧検出部が検出するべき溶接電圧が直接に第１のコンデンサおよび第２のコンデンサにより平滑されることがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に係わる本発明において、溶接電圧検出部を溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間に接続して溶接電圧を検出し、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの共通接続点と前記母材側出力端子との間にリアクトルを接続するか、または逆極性用スイッチング素子と正極性用スイッチング素子の共通接続点と溶接棒側出力端子との間にリアクトルを接続するか、または上記の両方を同時に実施するとし、溶接棒側出力端子と母材側出力端子とが直接に第１のコンデンサと第２のコンデンサとで短絡されないように構成する。したがって、溶接電圧検出部は第１のコンデンサおよび第２のコンデンサで平滑されない溶接電圧を検出することができる。
【００１２】
請求項２に係わる本発明において、溶接電圧検出部を溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間に接続して溶接電圧を検出し、第１のコンデンサのプラス側と逆極性用スイッチング素子の入力端との間にリアクトルを挿入して設けるとともに、第２のコンデンサのマイナス側と正極性用スイッチング素子の出力端との間にリアクトルを挿入して設け、溶接棒側出力端子と母材側出力端子とが直接に第１のコンデンサと第２のコンデンサとで短絡されないように構成する。したがって、溶接電圧検出部は第１のコンデンサおよび第２のコンデンサで平滑されない溶接電圧を検出することができる。
【００１３】
以下、本発明のアーク溶接機の実施例について説明する。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明のアーク溶接機の実施例１について図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図３に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与して説明を省略する。本実施例が従来例と異なる点は、リアクトル７を第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ６の共通接続点と母材側出力端子１３との間に配設したことにある。
【００１５】
上記構成においてその動作を説明する。第１のコンデンサ５は、制御回路１１の制御信号により逆極性用スイッチング素子８をオン状態、正極性用スイッチング素子１０をオフ状態として、前記溶接出力制御部１のプラス溶接出力を溶接棒側出力端子９の逆極性出力とし、制御回路１１の制御信号により極性を切り替えて逆極性用スイッチング素子８をオフ状態とした時に、逆極性用スイッチング素子８の両端に発生するサージ電圧を吸収抑制して逆極性用スイッチング素子８を保護する作用を有し、第２のコンデンサ６は、制御回路１１の制御信号により正極性用スイッチング素子１０をオン状態、逆極性用スイッチング素子８をオフ状態とし、溶接出力制御部１のマイナス溶接出力を溶接棒側出力端子９の正極性出力とし、制御回路１１の制御信号により極性を切り替えて正極性用スイッチング素子１０をオフ状態とした時に、正極性用スイッチング素子１０の両端に発生するサージ電圧を吸収抑制して正極性用スイッチング素子１０を保護する作用を有する。また、第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ６の共通接続点と母材側出力端子１３との間にリアクトル７を配設することにより、溶接電圧検出部１２の検出電圧が、第１のコンデンサ５および第２のコンデンサ６の容量により平滑されることがなく、溶接出力電圧の細かい調節を容易にすることができる。
【００１６】
なお、上記の実施例ではリアクトル７を第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ６の共通接続点と母材側出力端子１３との間に配設した場合について説明したが、リアクトル７を逆極性用スイッチング素子８と正極性用スイッチング素子１０の共通接続点と溶接棒側出力端子９との間に配設してもよく、さらに、上記２つのリアクトルを同時に設けた構成としてもよく、いずれにおいても本実施例と同じ効果を得ることができる。
【００１７】
（実施例２）
以下、本発明のアーク溶接機の実施例２について図面を参照しながら説明する。図２は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図１に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる点は、第１のコンデンサ５のプラス側と逆極性用スイッチング素子８の入力端ｉとの間にリアクトル７を配設するとともに、第２のコンデンサ６のマイナス側と正極性用スイッチング素子１０の出力端ｏとの間にリアクトル７を配設したことにある。
【００１８】
上記構成においても、実施例１と同様に、第１のコンデンサ５および第２のコンデンサ６はサージ電圧を吸収抑制する効果を有するとともに、リアクトル７は溶接電圧検出部１２の検出電圧が第１のコンデンサ５および第２のコンデンサ６の容量により平滑されることを防止し、したがって、溶接出力電圧の細かい調節を容易にすることができる。また、リアクトル７の特性を変えることにより、正極性期間および逆極性期間のアーク集中性を調整することができ、多様なアークに対応することも可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係わる本発明は、第１のコンデンサを溶接出力制御部のプラス出力端子と前記溶接出力制御部の中間端子との間に並列接続し、第２のコンデンサを前記溶接出力制御部のマイナス出力端子と中間端子との間に接続することにより、逆極性用スイッチング素子および正極性用スイッチング素子のターンオフ時に発生するサージ電圧を吸収抑制して逆極性用スイッチング素子および正極性用スイッチング素子を保護する作用を有するとともに、リアクトルを前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサの共通接続点と母材側出力端子との間に配設するか、または前記逆極性用スイッチング素子と前記正極性用スイッチング素子の共通接続点と溶接棒側出力端子との間に配設するか、または上記の両方を実施することにより、溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間の溶接電圧が前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサで平滑されることを防止し、溶接電圧を的確に検出して溶接出力電圧を細かく調整することができる。
【００２０】
請求項２に係わる本発明は、第１のコンデンサを溶接出力制御部のプラス出力端子と前記溶接出力制御部の中間端子との間に並列接続し、第２のコンデンサを前記溶接出力制御部のマイナス出力端子と中間端子との間に接続することにより、逆極性用スイッチング素子および正極性用スイッチング素子のターンオフ時に発生するサージ電圧を吸収抑制して逆極性用スイッチング素子および正極性用スイッチング素子を保護する作用を有し、かつ前記第１のコンデンサのプラス側と前記逆極性用スイッチング素子の入力端にリアクトルを配設するとともに、前記第２のコンデンサのマイナス側と前記正極性用スイッチング素子の出力端との間にリアクトルを配設することにより、請求項１に係わる本発明と同様に、溶接棒側出力端子と母材側出力端子との間の溶接電圧が前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサで平滑されることを防止し、溶接電圧を的確に検出して溶接出力電圧を細かく調整することができ、さらに、リアクトルの調整によって溶接部位の溶接状態を調整することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアーク溶接機の実施例１の構成を示す回路図
【図２】本発明のアーク溶接機の実施例２の構成を示す回路図
【図３】従来のアーク溶接機の構成を示す回路図
【符号の説明】
１  溶接出力制御部
２  プラス出力端子
３  マイナス出力端子
４  中間端子
５  第１のコンデンサ
６  第２のコンデンサ
７  リアクトル
８  逆極性用スイッチング素子
９  溶接棒側出力端子
１０  正極性用スイッチング素子
１１  制御回路
１２  溶接電圧検出部
１３  母材側出力端子
ｉ  入力端
ｏ  出力端
【図１】
0003658933.tif 000002
【図２】
0003658933.tif 000003
【図３】
0003658933.tif 000004