(57)【要約】【課題】溶接用トーチのトーチスイッチで、既存のトーチスイッチの２本の信号線のみを用いて、溶接機の出力条件調整ができるようにすることが本発明の解決すべき課題である。【解決手段】トーチスイッチに至る２本の信号線の間に溶接出力条件切り換え用スイッチと抵抗またはダイオードを接続したものをトーチスイッチに並列または直列に接続し、信号線の電圧の大きさ、あるいは電流の向きがトーチスイッチのみを閉じた時と溶接出力条件切り換え用スイッチとトーチスイッチが同時に押された時では異なるようにしている。この電圧の大きさか電流の向きの違いを溶接電源側で判別し、トーチスイッチのみが押された時は溶接機の出力の開閉を行い、溶接出力条件切り換え用スイッチとトーチスイッチが同時に押された時は溶接出力条件の調整を行っている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用トーチにトーチスイッチと、前記トーチスイッチに至る２本の信号線の間に溶接出力条件切り換えスイッチと抵抗を直列にして接続したものを前記トーチスイッチに接続し、前記2本の信号線の電圧が前記トーチスイッチのみを閉じた時の電圧と前記溶接出力条件切り換えスイッチと前記トーチスイッチが同時に閉じられたときの電圧が異なるように構成し、溶接電源側に前記２本の信号線に電圧を供給する電源回路と、前記２本の信号線の電圧を判別するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路からの出力信号をカウントするカウント回路と、前記カウント回路の出力信号を受けてアーク溶接電源部に溶接機の出力を調整する溶接出力条件調整器と、溶接機の出力の開閉を行う出力開閉回路を設け、前記2本の信号線の電圧が前記トーチスイッチのみを閉じた時の電圧であれば溶接出力を開閉し、前記溶接出力条件切り換えスイッチと前記トーチスイッチが同時に閉じられた時の電圧であれば前記溶接出力調整器で溶接機の出力調整を行うように構成したアーク溶接装置。
【請求項２】
溶接用トーチにトーチスイッチと、前記トーチスイッチに至る２本の信号線の間に前記溶接出力条件切り換えスイッチとダイオードを直列にして接続したものを前記トーチスイッチに接続し、前記2本の信号線の電流の方向が前記トーチスイッチのみを閉じた時と前記溶接出力条件切り換えスイッチと前記トーチスイッチが同時に閉じられた時では異なるように構成し、溶接電源側に前記２本の信号線に交流電圧を供給する電源回路と、前記２本の信号線の電流の向きを判別する電流方向判別回路と、前記電流方向判別回路からの出力信号をカウントするカウント回路と、前記カウント回路の出力信号を受けて溶接機の出力を調整する溶接出力条件調整器と、溶接機の出力の開閉を行う出力開閉回路を設けたことを特徴とするアーク溶接装置  
【請求項３】
前記トーチスイッチを押した状態で前記溶接出力条件切り換えスイッチを開閉する時、前記2本の信号線の電流の方向を前記電流判別回路で検出し、前記電流判別回路からの信号を前記カウント回路に出力し、前記カウント回路のカウント回数に対応して溶接出力調整を前記溶接出力条件調整器で行うことを特徴とする請求項２に記載のアーク溶接装置  
【請求項４】
前記溶接出力条件切り換えスイッチを消耗電極送給装置の近傍に設けたことを特徴とした請求項１および請求項２に記載のアーク溶接装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アーク溶接装置に関するものである。特に複数の溶接出力条件を予め設定しておき、作業者の手許で溶接出力条件の調整を可能にするアーク溶接機の関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はアーク溶接機においてその出力条件の調整を作業者の手許で容易に調整する手段を提案するものである。
【０００３】
特許文献１に記載のアーク溶接機は、溶接トーチのところに溶接電圧調整器と溶接電流調整器を設け、溶接電源部またはワイヤ送給装置部に制御部を設け、その間を複数の信号線を用いて接続し溶接出力調整を容易にすることを特徴とするものである。
【０００４】
アーク溶接電源部とトーチスイッチに至る複数の信号線を用いているため、溶接用トーチのケーブルが重くなり作業の邪魔になる。また、この信号線は頻繁に移動するところで使用されることが多いので断線や短絡などのトラブルの危険性がある。
【０００５】
通常、溶接電圧調整器や溶接電流調整器はツマミで調整する可変抵抗器が使用されるため、移動作業でその値が振動や誤った接触でずれてしまうことがある。
【０００６】
特許文献２はアーク溶接機においてその出力条件の調整を簡単に調整する手段を提案するものである。
【０００７】
特許文献２に記載のアーク溶接機は、頻繁に溶接条件を切り換えないといけない場合、２通りの溶接出力条件をあらかじめ設定しておき、溶接開始用のトーチスイッチのオン期間を監視して、その期間がトーチ監視時間未満と判別した後に、トーチ監視時間内に再度オンにして第２の溶接電圧値、第２の溶接電流設定値へと切り換えることを特徴とするアーク溶接機である。
【０００８】
先行発明のアーク溶接機は、トーチスイッチの開閉操作によりアーク溶接機の出力条件を切り換えるようにしたものである。
【０００９】
アーク溶接電源部とトーチスイッチに至る２本の信号線のみで操作を可能にしているが、溶接開始用のトーチスイッチのオン期間を監視して、その期間がトーチ監視時間未満と判別した時のみ溶接条件を切り換えるようにしたもので、溶接開始時トーチ監視時間だけ溶接開始が遅れてしまう欠点がある。
【００１０】
出力条件の切り換え操作は可能であっても、この監視時間だけ遅れることが頻繁に溶接作業を行おうとする場合障害となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許公開２００５−２７９７４０号公報
【特許文献２】特許公開２００５−１４４４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先行発明は、トーチケーブルが重くなることや、信号の断線の問題や、溶接開始時溶接開始が約0.5秒程度遅れると言った問題をもっていた。トーチケーブルの重量を増やさないで、信号の断線の心配もなくし、作業者の手許で溶接条件を調整できるようにするとともに、溶接開始時の遅れ時間をなくすことが本発明の解決すべき課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本アーク溶接装置は、溶接用トーチ側にトーチスイッチと、トーチスイッチに至る２本の信号線の間に溶接出力条件切り換え用スイッチと抵抗またはダイオードを接続したものを設け、溶接電源側に２本の信号線に電圧を供給する電源回路と、２本の信号線の電圧を判別するコンパレータ回路、あるいは電流の向きを判別する電流方向判別回路と、コンパレータ回路からの出力信号をカウントするカウント回路と、コンパレータ回路の出力信号を受けてアーク溶接電源部に溶接機の出力を調整する溶接出力条件調整器と、出力の開閉信号を作り出す出力開閉信号回路を設けている。
【００１４】
本アーク溶接装置は、2本の信号線の電圧か、あるいは電流の向きが前記トーチスイッチのみを閉じた時と溶接出力条件切り換えスイッチと前記トーチスイッチが同時に閉じられた時の電圧、あるいは電流の向きがが異なるようにし、溶接電源側に２本の信号線の電圧か、あるいは電流の向きの違いを判別し、溶接機の出力条件を切り換える信号か出力開閉を行う信号かを判断している。
【００１５】
2本の信号線の電圧、あるいは電流の向きを利用して、トーチスイッチだけが押された時は溶接開始の信号とみなし、溶接条件切り換えスイッチを押してからトーチスイッチを押されたときは溶接条件の切り換えの信号とみなしている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のアーク溶接装置では、溶接用トーチのところで溶接条件切り換えスイッチを押しながらトーチスイッチのオンオフで出力条件の調整を可能にしている。そのため、作業者は溶接条件を切り換えるために、溶接出力条件を調整する装置の所まで移動する必要はなくなる。
【００１７】
溶接電源と溶接トーチに使用している既存のトーチスイッチを結ぶ２本の信号線を使って溶接条件の調整を可能にしているので、溶接出力条件の切り換えをするための専用の信号線を追加することはない。
【００１８】
また、2本の信号線の電圧、あるいは電流の向きを利用して、トーチスイッチが押されたことを判断しているので、溶接開始時の遅れもなくなる。
【００１９】
作業者が持ち運ぶ溶接トーチの重量の増加や溶接開始時の遅れもなく、手許での溶接条件の切り換えを可能になるので、溶接作業の効率化や機動性の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のアーク溶接装置の構成１
【図２】本発明のアーク溶接装置の構成２
【図３】本発明のアーク溶接装置の信号の説明図
【図４】本発明のアーク溶接装置の溶接用トーチ
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１の本発明のアーク溶接装置の構成１は、本発明の電圧の大きさで信号を判別する方式のアーク溶接装置の構成を、図２の本発明のアーク溶接装置の構成２は、本発明の電流の向で信号を判別する方式のアーク溶接装置の構成を示す。
【００２２】
図１において、１は溶接用トーチ側を示し、２は溶接電源側を示す。1-1はトーチスイッチ、1-2は溶接条件切り換えスイッチ、1-3は抵抗、2-1は電源供給回路、2-2はコンパレータ回路、2-4は出力開閉回路、2-5は溶接出力条件調整器、2-6は電圧記憶回路である。3はトーチスイッチの２本の信号線で、1の溶接トーチ側と2の溶接電源側を結んでいる。
【００２３】
図１における１の溶接用トーチ側では、1-1はトーチスイッチ、1-2はスイッチ、1-3は抵抗で構成され、2の溶接電源側は、2-1の電源供給回路、2-2のコンパレータ回路、2-4の出力開閉回路、2-5の溶接出力条件調整器、2-6の電圧記憶回路より構成される。
【００２４】
図２の1-4のダイオードは、図1の1-3の抵抗が置き換わり、図２の2-7の電流方向判別回路は図１の2-2のコンパレータ回路が置き換わったもので、他の構成要素はず図1と同じものである。1-1のトーチスイッチのみが押されたのか1-2は溶接条件を切り換えスイッチと1-1のトーチスイッチが同時に押されたのかを、図1の実施例では3の2本の信号線の間の電圧の大きさで、図２の実施例では3の2本の信号線の間の電流の向きで判別している。
【００２５】
図３は、本発明のアーク溶接装置の信号の説明図である。図４は、本発明のアーク溶接装置の溶接用トーチを示す図である。図４の1-1、1-2、1-3は図1と同じものである。図4の4はトーチハンドルである。
【００２６】
図１の1-1のトーチスイッチと1-2の溶接条件切り換えスイッチは、並列に接続しても直列に接続しても3の2本の信号線の間の電圧を変えることは可能である。また、図２は２種類のスイッチを並列に接続しても直列に接続しても電流の向きを変えることは可能である。以下の詳細な動作は、図１の２種類のスイッチを並列に接続して電圧の大きさを変える方法を用いた回路で説明する。
【００２７】
図１において、1-1のトーチスイッチと1-2は溶接出力条件切り換え用のスイッチが共にオフの状態であるときは、3の2本の信号線間の電圧は、図３に示すように高い状態に保持される。この状態で1-1のトーチスイッチがオンされると、3の2本の信号線間の電圧は０Ｖに下がる。この電圧の変化を溶接電源側の2-2はコンパレータ回路で検出し、出力を開閉する目的でトーチスイッチが押されたと認識し、2-4は出力開閉回路に信号を送り溶接機の出力を開閉する。
【００２８】
1-1のトーチスイッチがオフの状態で、1-2は溶接出力条件切り換え用のスイッチがオンすると、3の2本の信号線間の電圧は０Ｖと電源電圧の中間の値になる。この状態で1-1のトーチスイッチがオンされると3の2本の信号線間の電圧は０Ｖとなる。2-6の電圧記憶回路は、3の2本の信号線間の電圧を記憶して2-2のコンパレータ回路の基準電圧としている。そのため、3の2本の信号線間の電圧の変化が中間の値から０Ｖになるときは、2-2はコンパレータ回路で出力を開閉する目的でのトーチスイッチが押されたと認識し、2-5の溶接出力条件調整器に信号を送り溶接機の出力条件を調整する。
【００２９】
図２は1-3の抵抗が1-4のダイオードに置き換わり、2-2はコンパレータ回路、2-6の電流方向判別回路に置き換わったものである。図1の実施例では3の2本の信号線の間の電圧の大きさを変えて、1-1のトーチスイッチのみが押されたのか1-2は溶接条件を切り換えスイッチと1-1のトーチスイッチが同時に押されたのかを判別しているが、図２の実施例では、電流の向きを変えて、1-1のトーチスイッチのみが押されたのか1-2は溶接条件を切り換えスイッチと1-1のトーチスイッチが同時に押されたのかを判別している。
【００３０】
造船や橋梁などの作業現場で大型構造物を溶接する場合、アークを切らないで溶接出力条件を変えたい場合が発生する。このような溶接において、アークを切らないで溶接出力条件を調整できる装置が強く要望されている。
【００３１】
本発明のアーク溶接装置では、溶接中に溶接出力条件切り換えスイッチをオンオフすれば、溶接出力条件切り換えスイッチの開閉回数に対応した溶接出力で溶接機の出力を調整することが可能となる。
【００３２】
1-1のトーチスイッチをオフした自己保持期間中、1-2の溶接出力条件切り換えスイッチをオンオフすると、3の2本の信号線間の電流の向きは1-2の溶接出力条件切り換え用のスイッチの開閉状態に合わせて変化することになり、この電流の向きの変化を2-6の電流方向判別回路で検出し2-3のカウント回路に送り、この開閉回数をカウントし、溶接出力条件調整器でカウント回数に対応して溶接出力調整を行うことが可能である。  
【００３３】
本発明のアーク溶接装置では、1-1のトーチスイッチを押した状態で1-2の溶接出力条件切り換えスイッチをオンすると、2本の信号線の電流の方向が変化する。この電流の向きの変化を2-6の電流方向判別回路で検出し、前記電流方向判別回路からの信号を2-3のカウント回路でカウントし、1-2の溶接出力条件切り換えスイッチの開閉回数に対応して溶接出力調整を行うことが可能である。  
【００３４】
本発明のアーク溶接装置では、トーチスイッチを押した溶接中でも溶接用トーチに取り付けられたもう一つのスイッチをオンオフすることにより溶接出力条件を切り換えることができるので、溶接中アークを切らないで溶接出力条件を変えることが可能である。
【００３５】
図４は、本発明のアーク溶接装置の溶接用トーチを示すものである。1-2の溶接出力条件切り換えスイッチを溶接用トーチの4のトーチハンドルに取り付け、1-3の抵抗はトーチハンドルの中に組み込み、作業者が手許でトーチスイッチの操作も溶接出力条件の切り換えの操作も容易にできるようにしている。  
【００３６】
図４は1-2の溶接出力条件切り換えスイッチを溶接用トーチのトーチハンドルに取り付けているが、溶接用トーチの近傍にある消耗電極送給装置に設けてもトーチスイッチの操作で溶接出力条件の調整が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
この発明は、溶接条件の調整のため溶接作業者が溶接電源の所や溶接電源とケーブルで接続された遠隔制御器の所まで行く移動作業を少なくすることを可能にする。そのため、溶接作業の効率化や機動性の向上に貢献できることが期待される。特に、造船所などの広い作業場で頻繁に出力条件を切り換えて使用するアーク溶接機に適用されるとその効果は大である。
【符号の説明】
【００３８】
１  溶接用トーチ側
1-1  トーチスイッチ
1-2  溶接出力条件切り換えスイッチ
1-3  抵抗
2    溶接電源側
2-1  電源供給回路
2-2  コンパレータ回路
2-3  カウント回路
2-4  出力開閉回路
2-5  溶接出力条件調整器
2-6  電圧記憶回路
2-7  電流方向判別回路
3    2本の信号線
4    トーチハンドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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