(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の出力端子と、一次側入力を溶接用出力に変換した二次側出力を前記一対の出力端子へ出力するトランスと、前記トランスの一次側電路または二次側電路中に開閉接点が挿入された電磁開閉器を有するとともに前記一対の出力端子間の電気的な接触を検出することにより前記電磁開閉器へ前記開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する電撃防止装置本体を有する電撃防止装置とを備えた交流アーク溶接機であって、
前記一対の出力端子間の電気的な接触回数をカウントし所定時間内に前記接触回数が所定の複数回数に達したときに溶接出力許可信号を出力する接触回数判定回路と、
前記電撃防止装置本体から前記電磁開閉器へ出力される前記接点駆動信号の信号線経路中に挿入され、前記接触回数判定回路から前記溶接出力許可信号の出力が無いときに前記接点駆動信号の信号線経路を遮断し、前記溶接出力許可信号の出力が有るときに前記接点駆動信号の信号線経路を接続するスイッチ部とを設けたことを特徴とする交流アーク溶接機。
【請求項２】
一対の出力端子と、一次側入力を溶接用出力に変換した二次側出力を前記一対の出力端子へ出力するトランスと、前記トランスの一次側電路または二次側電路中に開閉接点が挿入された電磁開閉器を有するとともに前記一対の出力端子間の電気的な接触を検出することにより前記電磁開閉器へ前記開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する電撃防止装置本体を有する電撃防止装置とを備えた交流アーク溶接機であって、
前記一対の出力端子間の電気的な接触回数をカウントし所定時間内に前記接触回数が所定の複数回数に達したときに溶接出力許可信号を出力する接触回数判定回路と、
前記トランスの一次側電路中に挿入され、前記接触回数判定回路から前記溶接出力許可信号の出力が無いときに前記一次側電路を遮断し、前記溶接出力許可信号の出力が有るときに前記一次側電路を接続するスイッチ部とを設けたことを特徴とする交流アーク溶接機。
【請求項３】
一対の出力端子と、一次側入力を溶接用出力に変換した二次側出力を前記一対の出力端子へ出力するトランスと、前記トランスの一次側電路または二次側電路中に開閉接点が挿入された電磁開閉器を有するとともに前記一対の出力端子間の電気的な接触を検出することにより前記電磁開閉器へ前記開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する電撃防止装置本体を有する電撃防止装置とを備えた交流アーク溶接機であって、
前記一対の出力端子間の電気的な接触回数をカウントし所定時間内に前記接触回数が所定の複数回数に達したときに溶接出力許可信号を出力する接触回数判定回路と、
前記電撃防止装置の電源入力電路中に挿入され、前記接触回数判定回路から前記溶接出力許可信号の出力が無いときに前記電源入力電路を遮断し、前記溶接出力許可信号の出力が有るときに前記電源入力電路を接続するスイッチ部とを設けたことを特徴とする交流アーク溶接機。
【請求項４】
接触回数判定回路が溶接出力許可信号を出力するための判定に用いる所定の複数回数を変更可能にした請求項１，２または３記載の交流アーク溶接機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電撃防止装置を搭載した交流アーク溶接機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、交流アーク溶接機は可動鉄心型の主トランスによって、交流入力を目的の交流出力に変換し溶接を行う。交流アーク溶接機は構造が単純で使用方法も簡単なため、建築現場や大型構造物内部や出張工事等で広く使用されているが、高い無負荷出力電圧が常時発生するため、作業者の感電に対する注意が必要である。このため、近年では、溶接作業開始までは主回路を遮断しておき、無負荷出力電圧を低下させておく電撃防止装置が備えられた交流アーク溶接機が市場の大半を占めるに至っている。この電撃防止装置は、溶接機出力端子間の抵抗値によって溶接棒が被溶接物に接触したことを判定する溶接開始判定部と、主回路を開閉する電磁開閉器から構成される。電撃防止装置はその始動感度によって高抵抗始動型と低抵抗始動型に区分される。
【０００３】
以下、従来の交流アーク溶接機について、高抵抗始動型電撃防止装置を例に挙げて図４を参照しながら説明する。
【０００４】
図４において、１はトランス、２は電撃防止装置本体、３は電撃防止装置に含まれる電磁開閉器、４および５は出力端子である。
【０００５】
以上のように構成された交流アーク溶接機について、その動作を以下に説明する。
【０００６】
出力端子４と５間が無負荷状態時、電磁開閉器３の接点は開放されておりトランス１の無負荷電圧は出力端子４，５と遮断されている。この時、出力端子４と５間には、電撃防止装置本体２から安全電圧と呼ばれる低い電圧が出力されている。出力端子４に接続される溶接棒が出力端子５に接続される被溶接物に接触すると、電撃防止装置本体２は出力端子４と５間のインピーダンスが低下したことを検出して、溶接開始判定を行い電磁開閉器３の接点が閉じて溶接機主回路が形成され出力端子４，５に溶接用出力が供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の交流アーク溶接機では、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合でも、電撃防止装置が溶接開始判定をして溶接機出力端子４，５に主トランス１からの高い無負荷電圧が出力され、作業者に電撃の危険を生じさせる可能性があり、安全性が不十分であるという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、安全性の高い交流アーク溶接機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の交流アーク溶接機は、一対の出力端子と、一次側入力を溶接用出力に変換した二次側出力を一対の出力端子へ出力するトランスと、トランスの一次側電路または二次側電路中に開閉接点が挿入された電磁開閉器を有するとともに一対の出力端子間の電気的な接触を検出することにより電磁開閉器へ開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する電撃防止装置本体を有する電撃防止装置とを備えた交流アーク溶接機であって、一対の出力端子間の電気的な接触回数をカウントし所定時間内に接触回数が所定の複数回数に達したときに溶接出力許可信号を出力する接触回数判定回路と、電撃防止装置本体から電磁開閉器へ出力される接点駆動信号の信号線経路中に挿入され、接触回数判定回路から溶接出力許可信号の出力が無いときに接点駆動信号の信号線経路を遮断し、溶接出力許可信号の出力が有るときに接点駆動信号の信号線経路を接続するスイッチ部とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、それぞれの出力端子に接続される溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、電撃防止装置の電磁開閉器の接点を閉じる動作が有効となり、出力端子間に溶接用出力を供給することができる。その結果、出力端子間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の交流アーク溶接機は、一対の出力端子と、一次側入力を溶接用出力に変換した二次側出力を一対の出力端子へ出力するトランスと、トランスの一次側電路または二次側電路中に開閉接点が挿入された電磁開閉器を有するとともに一対の出力端子間の電気的な接触を検出することにより電磁開閉器へ開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する電撃防止装置本体を有する電撃防止装置とを備えた交流アーク溶接機であって、一対の出力端子間の電気的な接触回数をカウントし所定時間内に接触回数が所定の複数回数に達したときに溶接出力許可信号を出力する接触回数判定回路と、トランスの一次側電路中に挿入され、接触回数判定回路から溶接出力許可信号の出力が無いときに一次側電路を遮断し、溶接出力許可信号の出力が有るときに一次側電路を接続するスイッチ部とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項２の発明によれば、それぞれの出力端子に接続される溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、トランスヘの入力電路が形成され、電撃防止装置の電磁開閉器の接点投入にて、出力端子間に溶接用出力を供給することができる。その結果、出力端子間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の交流アーク溶接機は、一対の出力端子と、一次側入力を溶接用出力に変換した二次側出力を一対の出力端子へ出力するトランスと、トランスの一次側電路または二次側電路中に開閉接点が挿入された電磁開閉器を有するとともに一対の出力端子間の電気的な接触を検出することにより電磁開閉器へ開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する電撃防止装置本体を有する電撃防止装置とを備えた交流アーク溶接機であって、一対の出力端子間の電気的な接触回数をカウントし所定時間内に接触回数が所定の複数回数に達したときに溶接出力許可信号を出力する接触回数判定回路と、電撃防止装置の電源入力電路中に挿入され、接触回数判定回路から溶接出力許可信号の出力が無いときに電源入力電路を遮断し、溶接出力許可信号の出力が有るときに電源入力電路を接続するスイッチ部とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項３の発明によれば、それぞれの出力端子に接続される溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、電撃防止装置の電源入力電路が形成され、電撃防止装置の電磁開閉器の接点投入にて、出力端子間に溶接用出力を供給することができる。その結果、出力端子間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の交流アーク溶接機は、請求項１，２または３記載の交流アーク溶接機において、接触回数判定回路が溶接出力許可信号を出力するための判定に用いる所定の複数回数を変更可能にしたものであり、これにより作業者等が作業性あるいは安全性等を考慮して変更することも可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の交流アーク溶接機について説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図である。図１において、１は可動鉄心型のトランス、２は電撃防止装置本体、３はトランス１の二次巻線と出力端子４間に開閉接点が直列に接続された電磁開閉器、４および５は出力端子、６は接触回数判定部、７はスイッチ部である。
【００１９】
電撃防止装置は、従来例同様、電撃防止装置本体２と電磁開閉器３とで構成され、出力端子４に接続される溶接棒が出力端子５に接続される被溶接物に接触すると、電撃防止装置本体２は、出力端子４と５間のインピーダンスが低下したことを検出し、電磁開閉器３へその開閉接点を閉じる接点駆動信号を出力する。
【００２０】
本実施の形態１では、従来例の構成に加え、接触回数判定部６と、電撃防止装置本体２から電磁開閉器３へ出力される接点駆動信号の信号線経路中に挿入されたスイッチ部７とを設けた構成である。
【００２１】
以上のように構成された溶接機について、その動作を以下に説明する。
【００２２】
出力端子４と５間が無負荷状態時、電磁開閉器３の接点は開放されておりトランス１の無負荷電圧は出力端子４，５と遮断されている。この時、出力端子４と５間には、電撃防止装置本体２から安全電圧と呼ばれる低い電圧が出力されている。出力端子４に接続される溶接棒が出力端子５に接続される被溶接物に接触すると、接触回数判定部６は出力端子４と５間のインピーダンスが低下したことを検出して接触回数をカウントし、所定時間内にカウントした接触回数が所定の複数回数に達した場合のみ、スイッチ部７に駆動信号（溶接出力許可信号）を出力する。スイッチ部７は駆動信号により閉路となり、電撃防止装置本体２からの接点駆動信号が電磁開閉器３に入力され、電磁開閉器３の接点が閉じて溶接機主回路が形成され出力端子４，５に溶接用出力が供給される。
【００２３】
以上のように本実施の形態１によれば、出力端子４，５間に接続された溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、電撃防止装置の電磁開閉器３の接点を閉じる動作が有効となり、出力端子４，５間に溶接用の主回路出力を供給することができる。その結果、出力端子４，５間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用主回路出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００２４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の交流アーク溶接機について説明する。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態２の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図である。図２において、１ないし７は図１の交流アーク溶接機の場合と同じであるので、それらの説明は省略する。図２は、スイッチ部７を主トランス１の一次側電路に挿入した点が図１とは異なり、その他の構成は図１と同じである。
【００２６】
また、電撃防止装置本体２、電磁開閉器３、接触回数判定部６、スイッチ部７の動作も実施の形態１と同一の動作である。
【００２７】
この図２に示す交流アーク溶接機において、スイッチ部７は主トランス１の一次側電路上に挿入されており、接触回数判定部６からの駆動信号が入力されるまではスイッチ部７によって主トランス１への一次入力は遮断されている。したがって、溶接棒が被溶接物に接触すれば電撃防止装置本体２が駆動し電磁開閉器３の接点が投入されるが、所定時間内で所定の複数回数の接触が無い場合、出力端子４，５に溶接用主回路出力が供給されることはない。所定の複数回数の接触にて接触回数判定部６から駆動信号が入力されてスイッチ部７が閉路となり、出力端子４，５に溶接用出力が供給される。
【００２８】
以上のように本実施の形態２によれば、出力端子４，５間に接続された溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、主トランス１ヘの入力電路が形成され、同時に動作する電撃防止装置の電磁開閉器３の接点投入にて、出力端子４，５間に溶接用の主回路出力を供給することができる。その結果、出力端子４，５間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用主回路出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の交流アーク溶接機について説明する。
【００３０】
図３は本発明の実施の形態３の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図である。図３において、１ないし７は図１の交流アーク溶接機の場合と同じであるので、それらの説明は省略する。図３は、スイッチ部７を電撃防止装置の電源入力経路に挿入した点が図１とは異なり、その他の構成は図１と同じである。
【００３１】
また、電撃防止装置本体２、電磁開閉器３、接触回数判定部６、スイッチ部７の動作も実施の形態１と同一の動作である。
【００３２】
この図３に示す交流アーク溶接機において、スイッチ部７は電撃防止装置の電源入力経路（電撃防止装置本体２に接続される電源入力経路）に挿入されており、接触回数判定部６からの駆動信号が入力されるまではスイッチ部７によって電撃防止装置本体２の動作を停止している。したがって、溶接棒と被溶接物との接触回数が接触回数判定部６で設定された所定時間内での所定の複数回数に達していない場合、電撃防止装置本体２は駆動せず電磁開閉器３の接点が開いたままで、所定の出力端子４，５に溶接用主回路出力が供給されることはない。所定の複数回数の接触にてスイッチ部７が閉路となり、電撃防止装置本体２が駆動し電磁開閉器３の接点が投入され、出力端子４，５に溶接用出力が供給される。
【００３３】
以上のように本実施の形態３によれば、出力端子４，５間に接続された溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、電撃防止装置の電源入力電路が形成され、電撃防止装置の電磁開閉器３の接点投入にて、出力端子４，５間に溶接用の主回路出力を供給することができる。その結果、出力端子４，５間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用主回路出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態１，２，３において、接触回数判定部６において判定に用いる所定の複数回数は作業性と安全性の両立を考慮して設定すればよく、３〜５回程度が適当と考えられる。また、この所定の複数回数を変更可能なように構成してもよく、これにより作業者等が作業性あるいは安全性等を考慮して変更することも可能となる。
【００３５】
また、上記の実施の形態１，２，３では、電撃防止装置の電磁開閉器３の開閉接点をトランス１の二次側電路中に挿入しているが、トランス１の一次側電路中に挿入する構成も可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、接触回数判定回路と、電撃防止装置本体から電磁開閉器へ出力される接点駆動信号の信号線経路中に挿入されたスイッチ部とを設けたことにより、それぞれの出力端子に接続される溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、電撃防止装置の電磁開閉器の接点を閉じる動作が有効となり、出力端子間に溶接用出力を供給することができる。その結果、出力端子間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００３７】
また、請求項２の発明によれば、接触回数判定回路と、トランスの一次側電路中に挿入されたスイッチ部とを設けたことにより、それぞれの出力端子に接続される溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、トランスヘの入力電路が形成され、電撃防止装置の電磁開閉器の接点投入にて、出力端子間に溶接用出力を供給することができる。その結果、出力端子間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００３８】
また、請求項３の発明によれば、接触回数判定回路と、電撃防止装置の電源入力電路中に挿入されたスイッチ部とを設けたことにより、それぞれの出力端子に接続される溶接棒と被溶接物の所定時間内での所定の複数回数の接触によって、電撃防止装置の電源入力電路が形成され、電撃防止装置の電磁開閉器の接点投入にて、出力端子間に溶接用出力を供給することができる。その結果、出力端子間に接続された溶接棒と被溶接物が所定の複数回数接触するまでは溶接用出力が遮断されているため、作業者が溶接棒交換時等に誤まって溶接棒を被溶接物に接触させた場合に作業者に電撃の危険を生じさせる可能性を無くし、安全性の極めて高い交流アーク溶接機を実現することができる。
【００３９】
また、請求項４の発明によれば、請求項１，２または３の発明において、接触回数判定回路が溶接出力許可信号を出力するための判定に用いる所定の複数回数を変更可能にすることにより、作業者等が作業性あるいは安全性等を考慮して変更することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図
【図４】従来の交流アーク溶接機の回路構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  トランス
２  電撃防止装置本体
３  電磁開閉器
４  出力端子
５  出力端子
６  接触回数判定部
７  スイッチ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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