(57)【要約】【課題】ワーク２を載置して回転、スライド移動等の可動動作をする溶接用ポジショナに電圧を回転接触又は移動接触して給電する給電部材５２が、長時間の使用により磨耗して接触抵抗値が増大し溶接状態が不安定になる。この状態を判別して警報を発するようにする。【解決手段】本発明は，ワーク２を載置して溶接中に可動するテーブル５１と、一端が前記テーブル５１に回転接触し他端が溶接用ケーブル６に接続され溶接電流Ｉｗの通電路となる給電部材５２と、を備えた溶接用ポジショナ５において、前記テーブル５１と前記溶接用ケーブル６の接続端Ｐ２との間に、発光ダイオード及び抵抗器を直列に接続した警報回路８を設け、前記テーブル５１と前記溶接用ケーブル６の接続端Ｐ２との間の接触抵抗に溶接電流Ｉｗが通電して発生する接触電圧によって前記発光ダイオードが発光することを特徴とする溶接用ポジショナである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置して溶接中に可動するテーブルと、一端が前記テーブルに回転接触又は移動接触し他端が溶接用ケーブルに接続され溶接電流の通電路となる給電部材と、を備えた溶接用ポジショナにおいて、
前記テーブルと前記溶接用ケーブルの接続端との間に、発光ダイオード及び抵抗器を直列に接続した警報回路を設け、前記テーブルと前記溶接用ケーブルの接続端との間の接触抵抗に溶接電流が通電して発生する接触電圧によって前記発光ダイオードが発光することを特徴とする溶接用ポジショナ。
【請求項２】
請求項１記載の警報回路が、定電圧ダイオード及び前記発光ダイオード及び前記抵抗器を直列に接続した回路であることを特徴とする溶接用ポジショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを載置する溶接用ポジショナに電圧を給電するための給電部材が磨耗して接触抵抗値が増大し、これによって溶接状態が不安定になる前に警報を発することができる溶接用ポジショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、一般的な溶接装置の構成図である。溶接用ポジショナ５は、ワーク２を載置して溶接中に可動するテーブル５１と、一端Ｐ１がテーブル５１に回転接触又は移動接触し他端Ｐ２が溶接用ケーブル６に接続され溶接電流Ｉｗの通電路となる給電部材５２と、を具備している。溶接中は上記のテーブル５１が回転又はスライドしてワーク２を移動させる。上記の給電部材５２は、テーブル５１が可動するために、テーブル５１とは回転して接触するようになっている。
【０００３】
溶接電源７は、出力電圧Ｅ及び溶接電流Ｉｗを出力する。溶接電源７のプラス端子はトーチケーブル４１を介して溶接トーチ４と接続される。溶接電源７のマイナス端子は溶接用ケーブル６を介して上記の給電部材５２のＰ２端に接続される。アーク３は電極１とワーク２との間に発生し、溶接電圧Ｖａが印加する。したがって、トーチケーブル４１、溶接用ケーブル６等の長さが短いときは、ケーブルの抵抗値による電圧降下値は小さいので出力電圧Ｅ≒溶接電圧Ｖａとなる。
【０００４】
同図において、溶接法が消耗電極ガスシールドアーク溶接である場合、溶接電源７には定電圧特性の電源が使用される。そして、溶接状態が安定する溶接電圧Ｖａになるように出力電圧Ｅを調整する。上述したように、ケーブル長さが短いときはＥ≒Ｖａとなるが、ケーブル長さが長くなるとケーブルの抵抗値による電圧降下値Δｄが無視できなくなりＥ＝Ｖａ＋Δｄとなる。したがって、溶接電圧Ｖａを同一値に維持するためには、ケーブル長さに応じて出力電圧Ｅを修正する必要がある。
【０００５】
特許文献１に記載する従来技術は、上述した出力電圧Ｅの修正を自動的に行うものである。この従来技術では、溶接に先立ってケーブルの抵抗値を算出する工程を追加する。この工程では、電極１をワーク２と接触（短絡）させた状態で、出力電圧Ｅを印加し、通電する電流値Ｉと出力電圧Ｅからケーブルの抵抗値Ｒ＝Ｅ／Ｉを算出する。このケーブルの抵抗値によって電圧降下値Δｄを算出し、出力電圧Ｅの修正を自動的に行う。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２３８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した図６におて、トーチケーブル４１及び溶接用ケーブル６の長さが短い場合であっても、給電部材５２の回転接触又は移動接触部Ｐ１の接触抵抗値Ｒｓが増大するとケーブル長さが長くなったときと同様の現象が発生する。上記の回転接触又は移動接触部Ｐ１には可動中に数百Ａの溶接電流Ｉｗが繰り返し通電するために、接触抵抗値Ｒｓが溶接時間に比例して増大する。この状態の等価回路を図７に示す。溶接電源７は出力電圧Ｅの定電圧源として表わすことができる。アーク３も溶接電圧Ｖａの定電圧源として表わすことができる。接触抵抗Ｒｓは回路に直列に挿入される。溶接電流をＩｗとすると、接触抵抗Ｒｓによる電圧（接触電圧）Ｖｒ＝Ｉｗ・Ｒｓとなる。また、Ｅ＝Ｖａ＋Ｖｒとなる。
【０００８】
図８は、溶接時間の経過に伴う出力電圧Ｅ、溶接電圧Ｖａ及び接触電圧Ｖｒの時間変化を示す図である。上述したようにＥ＝Ｖａ＋Ｖｒであり、出力電圧Ｅを一定値に設定した場合である。時間の経過に伴い給電部材の回転接触又は移動接触部が磨耗して接触抵抗値Ｒｓが次第に増大して接触電圧Ｖｒが大きくなる。これに伴い溶接電圧Ｖａは次第に小さくなる。時刻ｔ１において接触電圧値Ｖｒ＝ΔＶとなり境界値を超えると溶接状態は不安定になる。これは溶接電圧Ｖａが適正値からΔＶだけ小さくなり、溶接安定範囲外になるためである。アーク溶接においては、ΔＶ≦１ならば溶接状態にはほとんど影響はない。１＜ΔＶ≦２の範囲では少しずつ影響が大きくなり溶接状態はやや不安定になるが、溶接品質から見て使用可能な範囲である。ΔＶ＞２では溶接状態は不安定になる。これらの境界値は溶接電流値、溶接速度、溶接継手等によって少し変化する。
【０００９】
上記の状況において上述した従来技術を適用すると、接触抵抗値Ｒｓの変化を算出して溶接電圧Ｖａが常に適正値になるように出力電圧Ｅを修正することができる。しかし、従来技術を適用して接触抵抗値Ｒｓを算出するためには、上述した追加の工程及び追加の算出回路が必要になる。このために、生産効率の低下及び溶接装置のコストが高くなるという課題があった。特に、ケーブル長さが変更される場合とは異なり、接触抵抗Ｒｓは連続的に変化するために、上記の抵抗値算出工程を周期的に繰り返し行う必要があり、より生産効率の低下につながる。さらに、従来技術では、ケーブルの抵抗値と接触抵抗値Ｒｓとを含む合計の抵抗値を算出することになるために、算出された抵抗値が増大してもどちらが原因となって増大したかを一義的に判別することができない。このために、接触抵抗Ｒｓが基準値を超えたときに給電部材を交換するメンテナンス時期を簡単に知ることができない。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した課題を解決することができる溶接用ポジショナを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、ワークを載置して溶接中に可動するテーブルと、一端が前記テーブルに回転接触又は移動接触し他端が溶接用ケーブルに接続され溶接電流の通電路となる給電部材と、を備えた溶接用ポジショナにおいて、
前記テーブルと前記溶接用ケーブルの接続端との間に、発光ダイオード及び抵抗器を直列に接続した警報回路を設け、前記テーブルと前記溶接用ケーブルの接続端との間の接触抵抗に溶接電流が通電して発生する接触電圧によって前記発光ダイオードが発光することを特徴とする溶接用ポジショナである。
【００１２】
また、第２の発明は、第１の発明記載の警報回路が、定電圧ダイオード及び前記発光ダイオード及び前記抵抗器を直列に接続した回路であることを特徴とする溶接用ポジショナである。
【発明の効果】
【００１３】
上記第１の発明によれば、溶接用ポジショナの給電部材の磨耗による接触抵抗値の増大を溶接状態が不安定になる前に簡単に判別することができる。さらに、第１の発明では、接触抵抗値の増大を判別するために従来技術のように追加の工程を必要としないので、生産効率を低下させることはない。さらに、簡単な回路を追加するだけであり、コストアップにもならない。さらに、ケーブル長さの変更とは関係なく接触抵抗値の増大のみを判別することができるので、給電部材の交換時期を簡単に知ることができる。
【００１４】
上記第２の発明によれば、上記の効果に加えて、警報回路に定電圧ダイオードを追加することによって、溶接状態が不安定になる境界値まで接触抵抗値が増大したときに発光ダイオードを点灯させることができる。このために、給電部材の磨耗度が溶接状態に影響を与える状態まで進行したことを点灯の有無で容易に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る溶接用ポジショナ５を含む溶接装置の構成図である。同図は、上述した図６において、点線で示す警報回路８を追加したものであり、これ以外は図６と同一である。警報回路８は、一端Ｐ３がテーブル５１と接続され、他端が溶接用ケーブル６と給電部材５２との接続部Ｐ２に接続される。上記の接続端Ｐ３は、テーブル５１が可動するので回転接触又は移動接触するようにしてもよい。または、接続端Ｐ３と警報回路８間の配線をテーブル５１の可動距離よりも長くしてもよい。したがって、本発明の溶接用ポジショナ５は、テーブル５１、給電部材５２及び警報回路８を具備している。警報回路８は、図２に示すように、発光ダイオードＬＥＤと抵抗器Ｒ１を直列に接続した回路である。
【００１７】
図３は、上述した図１の等価回路である。同図は、上述した図７の等価回路に図２の警報回路８を追加したものである。同図において、接触抵抗値Ｒｓが増大して通電中の接触電圧Ｖｒが１Ｖ程度になると発光ダイオードＬＥＤが少し暗い状態で点灯する。接触電圧Ｖｒが２Ｖ程度になると発光ダイオードＬＥＤは明るく点灯する。上述したように、接触電圧Ｖｒ＜１では溶接状態にはほとんど影響がなく、発光ダイオードＬＥＤは点灯しない。接触電圧Ｖｒが１〜２Ｖの範囲では少しずつ溶接状態が悪くなり、これに呼応して発光ダイオードＬＥＤは次第に明るくなる。接触電圧Ｖｒが２Ｖ程度以上となると溶接状態は不安定になり、発光ダイオードＬＥＤは明るく点灯する。このように、発光ダイオードＬＥＤの点灯の明るさによって接触抵抗Ｒｓの増大を目視で判別することができる。抵抗器Ｒ１は発光ダイオードＬＥＤに通電する電流値を制限するための抵抗である。接触抵抗値Ｒｓは０．０１Ω程度であり、抵抗器Ｒ１は数百Ωであるので、警報回路８を接触抵抗Ｒｓに並列に追加したことの影響は全くない。
【００１８】
上述したように、実施の形態１の発明は、接触抵抗値Ｒｓの増大を判別するための追加の工程を必要としないので、生産効率を低下させることはない。さらに、簡単な回路を追加するだけであり、コストアップにもならない。さらに、ケーブル長さには関係なく接触抵抗値Ｒｓの増大のみを判別することができるので、給電部材の交換時期を簡単に知ることができる。
【００１９】
［実施の形態２］
実施の形態２の発明は、実施の形態１における警報回路８を図４に示す警報回路８１に置換したものである。同図に示すように、警報回路８１は、定電圧ダイオードＺＤ、発光ダイオードＬＥＤ及び抵抗器Ｒ１を直列に接続した回路となる。実施の形態２の等価回路は図５となる。同図は、上述した図３に対応しており、図３と異なる動作について説明する。定電圧ダイオードＺＤの定電圧値を、上述したように溶接状態が少し悪くなるが溶接品質上は問題ない境界値である２Ｖ程度に設定する。接触抵抗値Ｒｓが増大して接触電圧Ｖｒが大きくなるが、Ｖｒ＜２の範囲では発光ダイオードＬＥＤは点灯しない。接触電圧Ｖｒ≧２になると溶接状態は悪くなり、発光ダイオードＬＥＤが点灯する。
【００２０】
上述したように、定電圧ダイオードＺＤを追加することによって、溶接状態が少し不安定となる接触電圧値Ｖｒにまで大きくなったときに発光ダイオードＬＥＤが点灯する。このために、接触抵抗値Ｒｓが溶接不安定許容範囲よりも増大したことを明確に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る溶接用ポジショナを含む溶接装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る警報回路８の電気接続図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る溶接装置の等価回路図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る警報回路８１の電気接続図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る溶接装置の等価回路図である。
【図６】従来技術の溶接装置の構成図である。
【図７】従来技術の溶接装置の等価回路図である。
【図８】従来技術の課題を説明するための出力電圧Ｅ、溶接電圧Ｖａ及び接触電圧Ｖｒの時間変化図である。
【符号の説明】
【００２２】
１            電極
２            ワーク
３            アーク
４            溶接トーチ
５            溶接用ポジショナ
６            溶接用ケーブル
７            溶接電源
８            警報回路
４１            トーチケーブル
５１            テーブル
５２            給電部材
８１            警報回路
Ｅ            出力電圧
Ｉｗ            溶接電流
ＬＥＤ            発光ダイオード
Ｒ１            抵抗器
Ｒｓ            接触抵抗
Ｖａ            溶接電圧
Ｖｒ            接触電圧
ＺＤ            定電圧ダイオード
Δｄ            電圧降下値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005305468.tif 000009
【図８】
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