(57)【要約】【課題】無線通信で溶接機本体の溶接電流を遠隔操作して作業性を高め、しかも溶接電流をデジタル表示することにより作業者が目で溶接電流を直接確認でき、またデジタル表示により溶接作業の再現性を可能にできる溶接機を提供する。【解決手段】トーチ１２が接続される溶接機本体１と、その溶接電流を設定するポテンションメータ２を備え、これの操作により溶接機本体１の溶接電流を調整可能とした溶接機で、ポテンションメータ２に溶接機本体１の溶接電流を表示するデジタル表示部と無線送受信機を設け、またポテンションメータ２をコントロールするリモートコントローラ３を設け、このリモートコントローラ３に、ポテンションメータ２の無線送受信機に送信する無線送受信機と、ポテンションメータ２による溶接機本体１の溶接電流を可変制御する操作レバー３６と、これにより可変制御された溶接電流を表示するデジタル表示部とを設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチが接続される溶接機本体と、その溶接電流を設定するポテンションメータを備え、このポテンションメータの操作により前記溶接機本体の溶接電流を調整する溶接機であって、
前記ポテンションメータに溶接機本体の溶接電流を表示するデジタル表示部と無線送受信機とが設けられ、
また、前記ポテンションメータをコントロールするリモートコントローラが備えられ、このリモートコントローラに、ポテンションメータ側の無線送受信機に送信する無線送受信機と、ポテンションメータによる溶接機本体の溶接電流を可変制御する操作レバーと、これにより可変制御された溶接電流を表示するデジタル表示部とが設けられている溶接機。
【請求項２】
請求項１において、前記リモートコントローラの無線送受信機からポテンションメータの無線送受信機への送信がスペクトラム拡散方式で行われる溶接機。
【請求項３】
請求項１または２において、前記リモートコントローラには、溶接機本体の溶接電流を可変制御し、かつ、前記ポテンションメータに放電オン信号を出力してトーチからアーク放電を行う操作レバーが設けられている溶接機。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、前記ポテンションメータのケーブルには、既存の溶接機本体に設けられた端子部に接続可能な端子部が設けられている溶接機。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項において、前記リモートコントローラが溶接機本体のトーチに保持されている溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク放電により溶接を行う溶接機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶接機の溶接電流を遠隔操作により可変制御するようにした溶接機は既に知られている（特許文献１）。この特許文献１の溶接機は、溶接機本体と、これに電源ケーブルを介して接続された溶接トーチと、溶接機本体にリモートケーブルを介して接続されたポテンションメータとから構成されている。そして、溶接作業を継続しながら作業者がポテンションメータを操作して、遠隔操作で溶接電流を適正なものに調整する。しかし、前記ポテンションメータは有線式のため、溶接作業時に作業者が現場を移動するとき、同時にポテンションメータを携帯して移動する必要があるが、非常に面倒である。
【０００３】
また、無線式の溶接機としては、ハンドシールド側に溶接機本体に接続されたトーチの溶接電流をオンオフ制御するスイッチと無線送受信機を、また、トーチ側に前記送信機から出力信号を受信する無線送受信機を取り付け、前記スイッチの操作でトーチのオンオフ制御を無線通信で行うようにしたものが知られている（特許文献２）。しかし、溶接作業時には溶接条件などに応じその都度溶接電流を調整する必要があるのに対し、特許文献２の溶接機では、前記スイッチによりトーチのオンオフ制御は可能であるが、溶接電流を調整するためには溶接機本体側に戻って溶接電流を設定し直す必要があって作業性が悪い。
【特許文献１】特開平１０−６００７号公報
【特許文献２】特開２００３−３９１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、溶接機本体の溶接電流を無線通信で遠隔操作して作業性を高めることができ、しかも溶接電流をデジタル表示して作業者が目で直接確認することができ、またデジタル表示することにより溶接作業の再現性を可能にした溶接機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、トーチが接続される溶接機本体と、その溶接電流を設定するポテンションメータを備え、このポテンションメータの操作により前記溶接機本体の溶接電流を調整する溶接機であって、前記ポテンションメータに溶接機本体の溶接電流を表示するデジタル表示部と無線送受信機とが設けられ、また、前記ポテンションメータをコントロールするリモートコントローラが設けられて、このリモートコントローラに、ポテンションメータの無線送受信機に送信する無線送受信機と、ポテンションメータによる溶接機本体の溶接電流を可変制御する操作レバーと、これにより可変制御された溶接電流を表示するデジタル表示部とが設けられている。
【０００６】
溶接作業時には、リモートコントローラに設けた操作レバーの操作により正逆転信号が無線送受信機から発信され、この信号がポテンションメータ側の無線送受信機で受信されて回転子が回転し、その位置データがポテンションメータのデジタル表示部に表示され、この位置データに基づく溶接電流により溶接機本体による溶接が行われる。これと同時に前記位置データがポテンションメータ側の無線送受信機からリモートコントローラ側に送信され、このリモートコントローラ側のデジタル表示部でも前記ポテンションメータ側のデジタル表示部で表示されたものと同じ位置データが表示される。このため、これらの溶接電流の値を作業者が目で直接確認することが可能となって正確な溶接が行え、また、これらのデジタル表示に基づき溶接作業のデータ化が可能となって溶接作業の再現性が可能となる。しかも、リモートコントローラからの無線通信に基づくポテンションメータからの信号で溶接機本体の溶接電流を遠隔操作するようにしたために、従来のように、溶接電流を調整するのに溶接機本体側に戻って再調整したりする必要がなくなり、また、たとえポテンションメータを見失うことがあっても、リモートコントローラにより溶接電流の調整が行える。
【０００７】
本発明の一実施形態では、前記リモートコントローラの無線送受信機からポテンションメータの無線送受信機への送信がスペクトラム拡散方式で行われる。このスペクトラム拡散方式を採用する場合は、たとえ騒音や電波障害が多い作業現場などにおいて溶接機本体の溶接電流を無線で調整する場合にも、前記リモートコントローラの無線送受信機からはデータを複数個に分割した状態で送信されるため、通信路の雑音などによってデータの一部が劣化することがあってもデータの全体が失われることはない。このため、溶接電流の正確な調整が行える。
【０００８】
本発明のさらに他の実施形態では、前記リモートコントローラに、溶接機本体の溶接電流を可変制御し、かつ、前記ポテンションメータに放電オン信号を出力してトーチからアーク放電を行う操作レバーが設けられている。この構成によれば、前記レバーの操作でトーチからアークを放電した状態で溶接電流の調整が行える。つまり、トーチからのアーク放電により溶接を行いながら、リアルタイムで溶接電流の調整が行える。
【０００９】
また、本発明の他の実施形態では、前記ポテンションメータのケーブルには、既存の溶接機本体に設けられた端子部に接続可能な端子部が設けられている。この構成によれば、前記ポテンションメータ側の端子部を既存の溶接機本体の端子部に接続することにより、既存の溶接機本体にも簡単に適用できて汎用性が高められる。
【００１０】
さらに、本発明の他の実施形態では、前記リモートコントローラがトーチに保持されている。この構成によれば、溶接作業時にトーチによる溶接作業を観察しながら、トーチを把持する手の指でリモートコントローラを操作してリアルタイムで溶接電流の調整が行える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の溶接機によれば、無線通信で溶接機本体の溶接電流を遠隔操作して作業性を高めることができ、しかも溶接電流をデジタル表示することによって作業者が目で溶接電流を直接確認することができ、またデジタル表示により溶接作業の再現性が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる溶接機を図面に基づいて説明する。図１は本発明にかかる溶接機の一実施形態を示す概略構成図である。この溶接機は、溶接機本体１と、これにケーブル２０を介して接続され、溶接機本体１の溶接電流を調整するポテンションメータ２とを備え、前記溶接機本体１にはケーブル１１を介してトーチ１２が接続されている。また、溶接機には、前記ポテンションメータ２をコントロールするリモートコントローラ３が備えられ、このコントローラ３により前記ポテンションメータ２による溶接機本体１の溶接電流設定値を無線で調整可能としている。そして、リモートコントローラ３からの指令によりポテンションメータ２で溶接機本体１の溶接電流を調整し、この調整された溶接電流に基づきトーチ１２からアーク放電を行って溶接台１３上に置かれた母材１４の溶接を行う。
【００１３】
図２は前記ポテンションメータ２の平面図である。このポテンションメータ２の外表面には、溶接機本体１の溶接電流を調整する第１の摘み２１と、パルス電流を調整する第２の摘み２２及び第1の摘み２１の回転操作で調整された溶接電流を表示するデジタル表示部２３が設けられている。また、ポテンションメータ２の内部には、リモートコントローラ３からの無線信号を受信する無線送受信機２４が設けられ、この送受信機２４が受信した信号で前記溶接機本体１の溶接電流を調整するようになっている。
【００１４】
さらに、前記ポテンションメータ２としては電動，手動の両方で操作可能な２連式のものが用いられる。図３は、このポテンションメータ２の内部に設けられる回転子を示しており、この図のように、１つの回転軸２５上にギア機構を介して互いに正逆回転可能に連結された２つの第１及び第２回転子２６，２７が設けられ、この第１回転子２６はその回転により溶接電流の調整を行い、また、第２回転子２７はその回転により前記デジタル表示部２３において溶接電流値のデジタル表示を行う。さらに、前記回転軸２５には、その上部に第１の摘み２１が、下部側にはモータ２８がそれぞれ取り付けられ、前記第１の摘み２１による手動操作と、前記モータ２８による電動操作の何れかの方法で前記回転軸２５を介して第１及び第２回転子２６，２７を操作し、これにより溶接電流の調整とその値のデジタル表示とを行う。
【００１５】
このようにすれば、ポテンションメータ２に設けた第１の摘み２１を操作することにより、または、リモートコントローラ３からの指令に基づくモータ２８の駆動によって、ポテンションメータ２内の第１及び第２回転子２６，２７がそれぞれ回転され、これらの回転に伴い溶接電流が調整され、また、デジタル表示部２３において溶接電流値のデジタル表示が行われる。このため、溶接電流値を作業者が目で直接確認することが可能となって正確な溶接が行え、また、これらのデジタル表示に基づき溶接作業のデータ化が可能となって溶接作業の再現性が可能となる。
【００１６】
また、前記ポテンションメータ２は、従来使用されている既存のポテンションメータに替えて付け替え可能とされており、つまり、前記ポテンションメータ２から延びるケーブル２０には、既存の溶接機本体１に設けられた端子部１０に接続可能な端子部２０ａが設けられ、これら両端子部１０，２０ａを接続することにより、既存の溶接機本体にも適用可能として汎用性を高めるようにしている。例えば溶接機本体内に無線送受信機を設け、この送受信機に外部のリモートコントローラから信号を出力して溶接機本体の溶接電流を調整するようにしたものの場合には適用困難であるのに対し、以上のように、ポテンションメータ２から延びるケーブル２０に既存の溶接機本体1の端子部１０に接続可能な端子部２０ａを設け、この端子部２０ａを溶接機本体１の端子部１０に接続することにより、既存の溶接機にも本発明を適用することが可能となって汎用性が高められる。
【００１７】
図４は前記リモートコントローラ３の平面図、図５はその側面図である。このリモートコントローラ３は、手元スイッチ３１と、これに連結ケーブル３２を介して接続される制御ボックス３３とからなり、この制御ボックス３３の外表面には後述の操作レバー３６により調整される溶接電流を表示するデジタル表示部３４が設けられ、内部には操作レバー３６により調整された溶接電流を送信する無線送受信機３５が設けられている。
【００１８】
前記手元スイッチ３１には、左右方向に揺動可能な操作レバー３６が設けられ、このレバー３６を左右何れか一方向に揺動操作して前記送受信機３５からポテンションメータ２側に送信することにより、このポテンションメータ２の第１の摘み２１を前記レバー３６の揺動に追従回転させて溶接電流を上げ、他方向に揺動操作することにより溶接電流を下げるように構成されている。また、前記操作レバー３６は、支点３７を中心に上下方向にも揺動可能とされていて、このレバー３６を下方に押動したとき、前記送受信機３５からポテンションメータ２側に放電オン信号が出力され、操作レバー３６から手を離して旧状に復帰したとき、前記送受信機３５からポテンションメータ２側に放電オフ信号が出力される。さらに、前記操作レバー３６は、支点３７を中心に下方向に揺動した状態で左右方向にも揺動操作可能とされている。このようにすれば、前記操作レバー３６の下方への押動によりポテンションメータ２に放電オン信号を出力して、前記トーチ１２からアーク放電を行った状態で、操作レバー３６を左右方向に揺動操作することにより前記トーチ１２の溶接電流を可変調整できる。つまり、トーチ１２からのアーク放電により溶接を行いながら、リアルタイムで溶接電流の調整が行える。
【００１９】
図の実施形態では、前記制御ボックス３３の側部にボタンスイッチ３８が設けられ、このボタンスイッチ３８を押動操作したときと、前記操作レバー３６の左右揺動操作で溶接電流を設定したときに、溶接電流を前記デジタル表示部３４に表示する。このデジタル表示部３４は、一定時間が経過すると省電力化のため自動的に表示が消えるようになっている。また、前記制御ボックス３３には、そのデジタル表示部３４や無線送受信機３５への出力源となるニッケル水素蓄電池３９が内蔵されている。
【００２０】
前記リモートコントローラ３の無線送受信機３５とポテンションメータ２の無線送受信機２４との間で行われる送受信方式としてはスペクトラム拡散方式が採用され、特に好適には周波数ホッピング方式が採用される。図６は、縦軸に周波数を、横軸に時間をとった周波数ホッピング方式のものを示している。この図のように、一定時間毎に複数のチャンネルＣＮ1〜ＣＮ３を設定し、このチャンネルＣＮ1〜ＣＮ３を一定の周期毎に切り替えて（ホッピングして）通信が行われる。この方式を採用することにより、騒音や電波障害が多い作業現場などにおいて溶接機本体１の溶接電流を無線で調整する場合にも、前記送受信機３５からの出力により前記ポテンションメータ２による溶接電流の調整が正確に行える。なお、本発明では、以上の周波数ホッピング方式に限らず、直接拡散方式を採用することも可能である。
【００２１】
図７，図８は前記リモートコントローラ３の制御ボックス３３に内蔵したニッケル水素蓄電池３９を充電する場合の説明図である。この図のように、前記リモートコントローラ３の手元スイッチ３１に接続される連結ケーブル３２の端部に連結雌金具４０ａが、また、前記制御ボックス３３には前記連結雌金具４０ａに連結される連結雄金具４０ｂがそれぞれ取り付けられ、これら両金具４０ａ，４０ｂを介して前記手元スイッチ３１と制御ボックス３３が分離可能に結合されている。
【００２２】
そして、図７のように、前記両金具４０ａ，４０ｂを取り外して手元スイッチ３１と制御ボックス３３を分離させ、この制御ボックス３３の連結雄金具４０ｂを、図８のように、前記ポテンションメータ２の側面に設けた充電コネクタ２９に接続することにより、前記制御ボックス３３に内蔵したニッケル水素蓄電池３９の充電を行う。
【００２３】
図８は前記リモートコントローラ３を溶接機本体１のトーチ１２側に保持させる場合の説明図である。この図のように、前記リモートコントローラ３の手元スイッチ３１はトーチ１２の握り部１２ａに、また、制御ボックス３３は前記握り部１２ａに連結されるホース１２ｂにそれぞれ保持させる。このようにすると、溶接作業時にトーチ１２による溶接作業を見ながら、トーチ１２を把持する手の指で手元スイッチ３１を操作してリアルタイムで溶接電流の調整が行える。
【００２４】
次に、以上の溶接機により溶接作業を行うときの手順について説明する。溶接作業時には、リモートコントローラ３の手元スイッチ３１に設けた操作レバー３６を図４の矢印のように左右方向に揺動させる。すると、リモートコントローラ３に設けた操作レバー３６の操作により正逆転信号が無線送受信機３５から発信され、この信号がポテンションメータ２側の無線送受信機２４で受信されて、その内部のモータ２８により各回転子２６，２７が回転され、その位置データに基づく溶接電流により溶接機本体１による溶接が行われ、同時に位置データがポテンションメータ２のデジタル表示部２３に表示される。また、前記位置データがポテンションメータ２側の無線送受信機２４からリモートコントローラ３側に送信され、このリモートコントローラ３側のデジタル表示部３４でも前記ポテンションメータ２側のデジタル表示部２３で表示されたものと同じ位置データが表示される。そして、前記操作レバー３６を図４の矢印のように下方に押動操作することにより、前記操作レバー３６で設定された溶接電流に基づき溶接機本体１のトーチ１３からアーク放電されて溶接作業が行われる。
【００２５】
以上のように、溶接作業時には、操作レバー３６で設定される溶接電流の値がポテンションメータ２とリモートコントローラ３の両デジタル表示部２３，３４に表示されるため、これらの値を作業者が目で直接確認することが可能となって正確な溶接が行え、また、これらのデジタル表示に基づき溶接作業のデータ化が可能となって溶接作業の再現性が可能となる。しかも、リモートコントローラ３の操作に基づき無線通信で溶接機本体１の溶接電流を遠隔操作するように構成しているため、従来のように、溶接電流を調整するのに溶接機本体１側に戻って溶接電流を再設定したりする必要がなくなり、また、たとえポテンションメータ２を見失うことがあっても、リモートコントローラ３により溶接電流の調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる溶接機の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ポテンションメータの平面図である。
【図３】ポテンションメータの内部に設けられる回転子を示す正面図である。
【図４】リモートコントローラの平面図である。
【図５】その側面図である。
【図６】本発明で好適に採用される送信方式を説明する図である。
【図７】リモートコントローラの制御ボックスに内蔵したニッケル水素蓄電池を充電する場合の説明図である。
【図８】同じくニッケル水素蓄電池を充電する場合の説明図である。
【図９】リモートコントローラを溶接機本体のトーチに保持させる場合の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    溶接機本体
１２  トーチ
２    ポテンションメータ
２３  デジタル表示部
２４  無線送受信機
２５  端子部
３    リモートコントローラ
３４  デジタル表示部
３５  無線送受信機
３６  操作レバー
【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】
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【図８】
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【図９】
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