(57)【要約】【課題】制御信号ケーブルを使用しないアーク溶接装置は、出力開閉スイッチのオンオフの状態の情報を高周波の搬送波を用いて伝送しているので、高周波による誤動作の危険性が高い。この高周波誤動作の問題をなくすことが解決すべき課題である。【解決手段】溶接電源の近くに設けた制御装置部と溶接用トーチの近くに設けた制御装置部の間を２本のケーブルで接続し、溶接電源の近くに設けた制御装置に補助電源を設け、溶接用トーチの近くに設けた制御装置部に電流を供給し、出力開閉器をオンしたときと出力開閉器をオフした時では電流の大きさの変化が異なる。この補助電源から供給される電流の大きさ変化を電流検出素子で検出し溶接出力をオンオフしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電源の近くに設けた制御装置部と溶接用トーチの近くに設けた制御装置部の間を２本のケーブルで接続し、前期溶接用トーチの近くに設けた制御装置部の中に出力開閉器と電磁弁と送給モータと前記電磁弁シーケンス回路と前記送給モータの制御を行う送給モータ制御回路を設け、前記出力開閉器がオンした時には、前記電磁弁をオン、一定時時限後に前記送給モータ制御回路にて送給モータがオンするように構成し、前記出力開閉器がオフした時には、前記送給モータを先にオフし、一定時限後に前記電磁弁のシーケンス回路にて電磁弁をオフするように構成し、前記溶接電源の近くに設けた制御装置部の中に溶接機の出力を調整する主制御素子と前記主制御素子の主制御素子ドライブ回路、前記溶接電源の近くに設けた制御装置部に前期溶接用トーチの近くに設けた制御装置部に電源を供給する補助電源と、前期補助電源から電流を検出する電流検出素子、前期電流検出素子の信号の大きさが第一の基準信号の値以上になると出力をオンし第二の基準信号の値以下になると出力をオフする２値コンパレータ回路を設け、前記電流検出素子の信号の大きさが前記２値コンパレータ回路の第一の基準電圧の信号より大きくなると、前記主制御素子ドライブ回路に前記主制御素子をオンする信号を与え、溶接出力をオンするようにしたことを特徴とするアーク溶接装置。
【請求項２】
前記電流検出素子の信号の大きさが前記２値コンパレータ回路の第二の基準電圧以下になると、前記２値コンパレータ回路から一定時限後に前記主制御素子ドライブ回路に前記主制御素子をオフする信号を与え、溶接出力をオフするようにしたことを特徴とする前記請求項1のアーク溶接装置。
【請求項３】
前記溶接電源の近くに設けた制御装置部と前記溶接用トーチの近くに設けた制御装置部を結ぶ前記２本のケーブルとして、溶接用電流ケーブルを使用したことを特徴とする前記請求項1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、溶接電源と溶接用トーチの近くの制御装置側を結ぶ信号ケーブルの信号線を少なくしたアーク溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のアーク溶接装置側は、溶接電源側と溶接用トーチの近くの制御装置側を結ぶ制御信号ケーブルを少なくする手段を提案するものである。
【０００３】
先行発明は、溶接出力開閉信号を搬送波を利用して溶接用トーチの近くに設けた制御装置側から溶接電源側に溶接電流ケーブルを用いて伝送している。
【０００４】
出力開閉器がオンすると溶接用トーチの近くに設けた制御装置側から溶接電源側に出力開閉信号が搬送波に重畳され、溶接電流ケーブルを用いて出力開閉器信号を伝送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許公開昭和５９−１９３７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先行発明では、溶接出力開閉信号を搬送波を用いて伝送しているが、この方式では隣接したアーク溶接機の溶接用ケーブルがある場合、信号が電磁気的に結合し、一方の溶接出力開閉信号がもう一方のアーク溶接機の溶接用ケーブルに乗り移り、もう一方のアーク溶接機を誤動作させる可能性がある。この高周波による誤動作の可能性を無くすことが解決すべき本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアーク溶接装置は、溶接電源の近くに設けた制御装置部、溶接用トーチの近くの制御装置部を２本のケーブルを接続し、溶接電源部の近くに設けた制御装置部に設けた補助電源から溶接用トーチの近くの制御装置部に電源を供給している。
【０００８】
補助電源から供給される電流の大きさが、溶接用トーチの近くの制御装置部に設けた電磁弁と消耗電極送給モータの動作状態によって変わる。この電流の大きさの変化を溶接電源の近くの制御装置部に設けた電流検出素子で検出し、出力開閉器がオンされたかオフされたかを判断している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、出力開閉器の動作状態を高周波を用いて判断していないので電磁気的な結合による誤動作の心配が無い。また、信号の伝送のために溶接電流ケーブルを用いることができるので、溶接電源と溶接用トーチの近くに設けた制御装置の間を結ぶ制御ケーブルを少なくすことができ、アーク溶接作業の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のアーク溶接装置の構成
【図２】本発明のアーク溶接機の出力開閉信号・補助電源電流・溶接出力電圧のタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
溶接電源の近くに設けた制御装置部と溶接用トーチの近くに設けた制御装置部の間を２本のケーブルで接続し、溶接用トーチの近くに設けた制御装置部の中に出力開閉器と電磁弁と送給モータを配置している。
【００１２】
溶接開始時出力開閉器がオンした時には、電磁弁をオン、一定時時限後送給モータがオンするように構成している。
【００１３】
溶接終了時出力開閉器がオフした時には、送給モータを先にオフし、一定時限後に電磁弁をオフするように構成している。
【００１４】
電磁弁と送給モータでは流れる電流の大きさが異なる。そのため、出力開閉器がオンの時とオフの時で電流の変化は、図２本発明のアーク溶接機の出力開閉信号・補助電源電流・溶接出力電圧のタイムチャートに示すように変わる。溶接電源側に設けた電流検出素子でこの電流の変化を検出し出力開閉器の操作状態を判断している。
【００１５】
図１において、１は主制御素子、2は出力端子、3は送給ローラ、4は母材、5はプラス側ケーブル、6はマイナス側ケーブル、7は通電部、8は消耗電極、9は送給モータである。アーク溶接機では溶接用電源からの電流が供給され、送給モータで送られた消耗電極と母材の間でアークが発生させ、アーク熱により4の母材と8の消耗電極を溶融させ金属を接合している。
【００１６】
10は出力開閉器、11は送給モータ制御回路、12は電磁弁、13は電磁弁シーケンス回路である。図中9から13は、図中Ａの溶接電源の近くに設けた制御装置部に内蔵されている。
【００１７】
14は補助電源、15は電流検出素子、16は２値コンパレータ回路、17は主制御素子ドライブ回路である。図中１4から17は、Ｂの溶接用トーチの近くの制御装置部に内蔵されている。
【００１８】
図１Ａの溶接電源の近くに設けた制御装置部の中に14の補助電源と補助電源から電流を検出する15の電流検出素子、電流検出素子の信号の大きさを判別する16の２値コンパレータ回路を設け、14の補助電源から供給される電流の変化を15の電流検出素子で検出している。
【００１９】
9の送給モータがオンしている時は16の２値コンパレータ回路からの出力が第二の基準電圧より大きくなるようにし、12電磁弁がオンしている時は16の２値コンパレータ回路からの出力が第一の基準電圧の信号より大きくなるようにしている。
【００２０】
16の２値コンパレータ回路からの出力が第一の基準電圧の信号より大きくなれば17の主制御素子ドライブ回路に1の主制御素子をオンするようにし、16の２値コンパレータ回路からの出力が第二の基準電圧より大きい値から第一の基準電圧より大きい値から値に変化した時には、一定時限後に17の主制御素子ドライブ回路に主制御素子をオフする信号を与えるようにしている。
【００２１】
アーク溶接装置は、溶接開始時と溶接終了時の溶接欠陥を防止するために、溶接開始時10の出力開閉器がオンするとガスが先に流れ、その後、8の消耗電極が送給される。この時間のことをプリフロー時間と呼んでいる。
【００２２】
溶接終了時、10の出力開閉器がオフすると8の消耗電極が先にオフしその後ガスの供給を行う12の電磁弁がオフする。この時間のことをアフターフロー時間と呼んでいる。
【００２３】
本発明では、溶接開始時のプリフロー時間に補助電源から供給される電流の変化と溶接終了時のアフターフロー時間に補助電源から供給される電流の変化を溶接電源側で検出して、溶接トーチ側で出力開閉器がオンされたのかオフされたのかを判断している。
【００２４】
本発明のアーク溶接装置は、図１示すようにＡの溶接電源部の近くに設けた制御装置部、Ｂの溶接用トーチの近くの制御装置部が２本のケーブルで接続され、閉ループを構成している。
【００２５】
閉ループに流れる電流の変化を検出しているのでＡの溶接電源部の近くに設けた制御装置部と２本のケーブルで接続されたＢの溶接用トーチの近くの制御装置部が必ず対になって動作する。電流の大きさで検出しているので必ず閉ループを構成する機器の間でしか動作しない。したがって、従来例のように搬送波を用いた信号の伝送方式と違って高周波誤動作の心配はない。
【００２６】
図２の本発明のアーク溶接機の出力開閉信号・補助電源電流・溶接出力電圧のタイムチャートに示すように、プリフロー時は、10の出力開閉器をオンすると12の電磁弁を駆動する電流が14の補助電源から流れる。この電流の変化をＡの溶接電源の近くに設けた制御装置部に設けた15の電流検出素子で検出し溶接電源の出力をオンしている。
【００２７】
10の出力開閉器がオフすると消耗電極送給用のモータが停止しアフターフローが始まるので14の補助電源から供給される電流が変化する。この電流の変化を溶接電源の近くに設けた制御装置部に設けた15の電流検出素子で検出し溶接電源の出力をオフしている。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明によると、制御ケーブルが少なくなるのでアーク溶接機を安く生産できる。         
【００２９】
制御ケーブルが少なくなるので、溶接電源と溶接作業者の近くを結ぶ延長ケーブルが軽くなり広い作業上で移動をしながら溶接しないといけない作業現場で作業者の負担を大幅に軽減できる。特に造船所や建築現場などの屋外の溶接現場で使用されるアーク溶接装置に利用されることが期待される。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  溶接電源部の近くに設けた制御装置部
Ｂ  溶接用トーチの近くの制御装置部
１ 主制御素子
2  出力端子
3  送給ローラ
4  母材
5  プラス側ケーブル
6  マイナス側ケーブル
7  通電部
8  消耗電極
9  送給モータ 
10  出力開閉器
11  送給モータ制御回路
12  電磁弁
13  電磁弁シーケンス回路
14  補助電源
15  電流検出素子
16  ２値コンパレータ回路
17  主制御素子ドライブ回路
【図１】
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【図２】
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