アーク溶接装置
【課題】 溶接電源とワイヤ送給装置とを接続する接触検出線が断線すると、インニング作業において、溶接トーチに先端から溶接ワイヤが出過ぎてしまう。
【解決手段】 溶接電圧及びワイヤ送給量の制御機能を有する溶接電源と、ワイヤ送給モータを有し溶接電源に接続されるワイヤ送給装置と、溶接電流設定値を設定する溶接電流設定器、溶接電圧設定値を設定する溶接電圧設定器及びインチング信号を出力するインチングボタンとで形成し溶接電源に接続される遠隔制御装置と、を備えたアーク溶接装置において、インチングボタンを押している間は、溶接電源は、ワイヤ送給モータを第１の送給速度で送給すると共に送給量を算出し、溶接ワイヤの送給量が予め定めた基準送給量になると前記第１の送給速度より遅い第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させる送給速度制御を行なうこと、を特徴とするアーク溶接装置である。
【解決手段】 溶接電圧及びワイヤ送給量の制御機能を有する溶接電源と、ワイヤ送給モータを有し溶接電源に接続されるワイヤ送給装置と、溶接電流設定値を設定する溶接電流設定器、溶接電圧設定値を設定する溶接電圧設定器及びインチング信号を出力するインチングボタンとで形成し溶接電源に接続される遠隔制御装置と、を備えたアーク溶接装置において、インチングボタンを押している間は、溶接電源は、ワイヤ送給モータを第１の送給速度で送給すると共に送給量を算出し、溶接ワイヤの送給量が予め定めた基準送給量になると前記第１の送給速度より遅い第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させる送給速度制御を行なうこと、を特徴とするアーク溶接装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアーク溶接装置に係り、特にワイヤ送給のインチング制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接装置において、送給装置に装着した溶接ワイヤを溶接トーチに送給するインチング操作では、作業者が遠隔制御装置（リモコン装置）に設けられたインチングボタンをオンにして溶接ワイヤの送給を開始させ、溶接トーチのチップ先端から溶接ワイヤが送り出されたことを目視により確認し、インチングボタンをオフにして溶接ワイヤの送給を停止していた。
【０００３】
図４は、従来技術のアーク溶接装置の電気接続図である。同図において、溶接電源ＷＧは、溶接ワイヤＷＬと被加工物Ｍとの間に電力を供給する主電源回路ＰＳと、溶接電圧設定値Ｖｒに基づいて主電源回路ＰＳを制御し、溶接電流設定値Ｉｒに基づいて送給指令信号Ｗｃとインチング指令信号Ｗｉを生成し、起動信号Ｔｓの入力に応じて送給制御信号Ｓｓと送給指令信号Ｗｃとを出力し、インチング信号Ｉｓの入力に応じてインチング制御信号Ｉｓｃとインチング指令信号Ｗｉとを出力する主制御回路ＳＣと、送給指令信号Ｗｉ又はインチング指令信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給モータＭＯの回転を制御するモータ駆動回路ＭＶと、送給制御信号Ｓｓとインチング制御信号Ｉｓｃとのオア論理を行い送給起動信号Ｍｓとして出力するオア論理回路ＯＲと、送給起動信号Ｍｓが入力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、送給起動信号Ｍｓの入力が停止すると制動抵抗器Ｒ１をワイヤ送給モータＭＯに接続する切換回路ＳＷと、溶接トーチＴＨの図示省略のチップと溶接ワイヤＷＬとが接触したか否かを接触検出線１０を介して判別する接触判別回路ＣＤと、で形成されている。
【０００４】
図４示すワイヤ送給装置ＷＦは、ワイヤ送給モータＭＯから成り、溶接電源ＷＧに制御線８と制御線９とによって接続されている。
【０００５】
図４に示す遠隔制御装置ＲＥは、溶接電流設定器ＩＲ、溶接電圧設定器ＶＲ及びインチングボタンＩＳによって形成され、制御線３〜制御線７によって溶接電源ＷＧに接続されている。
【０００６】
図５は、従来技術の動作を説明する波形タイミング図である。
図５において、同図（Ａ）の波形は、インチング信号Ｉｓを示し、同図（Ｂ）の波形は、起動信号Ｔｓを示し、同図（Ｃ）の波形は、接触判別信号Ｃｄを示し、同図（Ｄ）の波形は、インチング制御信号Ｉｓｃを示し、同図（Ｅ）の波形は、送給制御信号Ｓｓを示し、同図（Ｆ）の波形は、送給起動信号Ｍｓを示し、同図（Ｇ）の波形は、インチング指令信号Ｗｉを示し、同図（Ｈ）の波形は、送給指令信号Ｗｃを示し、同図（Ｉ）の波形は、モータ駆動電流Ｉｄを示す。
【０００７】
つぎに、図４及び図５を用いて従来技術の動作について説明する。
図５に示す時刻ｔ＝ｔ１において、主制御回路ＳＣは、図５（Ａ）にインチング信号ＩｓのＨｉｇｈレベルに応じて同図（Ｄ）に示すインチング制御信号ＩｓｃをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｇ）に示すインチング指令信号Ｗｉを出力する。オア論理回路ＯＲは、インチング制御信号ＩｓｃのＨｉｇｈレベルと同図（Ｅ）に示す送給制御信号ＳｓのＬｏｗレベルとのオア論理を行い同図（Ｆ）に示す送給起動信号Ｍｓとして出力する。そして、接触判別回路ＣＤは、図５（Ａ）にインチング信号ＩｓのＨｉｇｈレベルに応じて動作を開始する。
【０００８】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ１において、溶接電流設定値Ｉｒをモータ駆動回路ＭＶに対応したインチング指令信号Ｗｉに変換して出力する。モータ駆動回路ＭＶは、インチング指令信号Ｗｉの値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。
【０００９】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ１において、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルにし切換回路ＳＷをａ側にして、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、図示省略のモータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して溶接ワイヤの送給を開始する。
【００１０】
インチングが開始すると、溶接トーチＴＨの図示省略のチップとワイヤ通電部との間に、例えば、１０Ｖ程度の電圧が接触検出線１０を介して印加され、溶接ワイヤＷＬが送給を開始し時刻ｔ＝ｔ２のとき、溶接ワイヤＷＬがチップとワイヤ通電部の間に挿入して短絡し、チップとワイヤ通電部との間の電圧が略零になり、接触検出線１０を介して略零電圧が接触判別回路ＣＤに入力すると、接触判別回路ＣＤは、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチ先端に到達したと判断し、時刻ｔ＝ｔ２のとき、図５（Ｃ）に示す接触判別信号Ｃｄをｈｉｇｈレベルにする。主制御回路ＳＣは、接触判別信号Ｃｄがｈｉｇｈレベルになると、同図（Ｄ）に示すインチング制御信号ＩｓｃをＬｏｗレベルにする。
【００１１】
オア論理回路ＯＲは、インチング制御信号ＩｓｃのＬｏｗレベルと送給制御信号ＳｓのＬｏｗレベルとのオア論理を行い、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにする。時刻ｔ＝ｔ２において、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになると切換回路ＳＷをａ側からｂ側にし、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続し、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止しテ溶接ワイヤＷＬの送給を止める。
【００１２】
図５に示す時刻ｔ＝ｔ３において、図５（Ａ）にインチング信号ＩｓがＬｏｗレベルなると、接触判別回路ＣＤの動作を停止し、主制御回路ＳＣは、同図（Ｇ）に示すインチング指令信号Ｗｉの出力を停止しインチング動作が終了する。
【００１３】
つぎに、図５に示す時刻ｔ＝ｔ４において、図５（Ｂ）に示す起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｅ）に示す送給制御信号ＳｓをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｈ）に示す送給指令信号Ｗｃを出力する。オア論理回路ＯＲは、同図（Ｄ）に示すインチング制御信号ＩｓｃのＬｏｗレベルと同図（Ｅ）に示す送給制御信号ＳｓのＨｉｇｈレベルとのオア論理を行い図４（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルにする。
【００１４】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ１４おいて、溶接電圧設定値Ｖｒに基づいて主電源回路ＰＳの出力制御すると共に溶接電流設定値Ｉｒをモータ駆動回路ＭＶに対応した送給指令信号Ｗｃに変換して出力する。モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃの値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。
【００１５】
時刻ｔ＝ｔ４において、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルにし切換回路ＳＷをａ側にして、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、図示省略モータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して溶接ワイヤの送給を開始する。このとき、無負荷電圧が出力する。
【００１６】
時刻ｔ＝ｔ５において、図５（Ｂ）に示す起動信号Ｔｓがオフすると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｈ）に示す送給指令信号Ｗｃの出力を停止する。このとき、同図（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになり切換回路ＳＷをａ側からｂ側にし、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続し、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止し、溶接ワイヤＷＬの送給を止める。
【００１７】
上述より、溶接ワイヤを溶接トーチに送給するインチング操作において、作業者が遠隔制御装置に設けられたインチングボタンをオンにして溶接ワイヤの送給を開始させ、溶接トーチのチップ先端から溶接ワイヤが送給されたことを目視により確認する必要がなくなる。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】実開平５−１３６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図４に示す従来技術のアーク溶接装置において、ワイヤ送給装置と溶接トーチとの距離が、例えば、１０ｍ以上離れた環境で使用することもある。この環境下でインチング操作を行うとき、溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されることを作業者が目視で確認して溶接ワイヤの送給を停止し、出すぎた余分な溶接ワイヤをペンチ等で切断していた。
しかし、ワイヤ送給装置と溶接トーチとの距離が１０ｍ以上もあると、作業者が溶接ワイヤの送給速度を速くして溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されることを目視で確認していた。このとき、送給速度が速いために作業者のミスで溶接ワイヤが溶接トーチ先端から出過ぎることが度々あり、逆に、送給速度を遅くすると作業者が長い間付きりで溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されることを目視で確認ことになり、作業者に大きな負担の原因となっていた。
【００２０】
この対策として、従来では接触判別回路を設けて溶接トーチの図示省略のワイヤ通電部とチップとの間に数Ｖの接触検出電圧を印加し、溶接トーチに送り込まれた溶接ワイヤがチップに接触すると、チップ・ワイヤ通電部間の接触検出電圧が略零になり、溶接トーチに接続された接触検出線を介して送信された電圧が略零のとき、接触判別回路は溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されたと判別し、溶接ワイヤの送給を自動で停止させていた。しかし、従来技術のアーク溶接装置では、チップとワイヤ通電部と間の電圧を検出する接触検出線と、検出した電圧に基づいて溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されたこと判別する接触判別回路とを必要とし、構成が複雑になってしまう。
【００２１】
そこで、本発明では、従来のように長い接触検出線及び接触判別回路を設けなくても、溶接ワイヤが溶接トーチ先端から出過ぎない、アーク溶接装置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】
【００２２】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、溶接電圧及びワイヤ送給量の制御機能を有する溶接電源と、ワイヤ送給モータを有し前記溶接電源に接続されるワイヤ送給装置と、溶接電流設定値を設定する溶接電流設定器、溶接電圧設定値を設定する溶接電圧設定器及びインチング信号を出力するインチングボタンとで形成し前記溶接電源に接続される遠隔制御装置と、を備えたアーク溶接装置において、前記インチングボタンを押している間は、前記溶接電源は、前記ワイヤ送給モータを第１の送給速度で送給すると共に送給量を算出し、前記溶接ワイヤの送給量が予め定めた基準送給量になると前記第１の送給速度より遅い第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させる送給速度制御を行なうこと、を特徴とするアーク溶接装置である。
【００２３】
第２の発明は、前記溶接電源は、前記溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下のときに前記インチングボタンを押すと、前記送給速度制御を開始すること、を特徴とする請求項１記載のアーク溶接装置である。
【００２４】
第３の発明は、前記溶接電源は、前記算出し送給量を前記第１の送給速度で乗算して送給時間を算出し、前記送給時間が予め定めた基準基準時間になると、前記第１の送給速度より遅い前記第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させること、を特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載のアーク溶接装置である。
【００２５】
第４の発明は、前記溶接電源は、前記溶接電圧設定値が予め定めた溶接電圧基準値以下のときに前記インチングボタンを押している間は、前記溶接ワイヤをリトラクトすること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアーク溶接装置である。
【発明の効果】
【００２６】
第１の発明では、インチングボタンを押している間は、溶接ワイヤの送給速度を早くした第１の送給速度で溶接ワイヤを送給すると共に送給量を算出し、この算出した送給量が基準送給量になると溶接ワイヤが溶接トーチ先端の手前に到達したと判別し、溶接ワイヤの送給速度を遅くした第２の送給速度で送給するので、溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出たとき緩やかに送給されるので、作業者が目視で溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態が容易に確認でき、インチングボタンを最適なときにオフして溶接ワイヤの出過ぎを抑制できる。よって、従来技術のようにチップとワイヤ通電部との間の電圧を検出する接触検出線と、検出した電圧に基づいて溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されたこと判別する接触判別回路とが不要となり、構成が簡素化できる。
【００２７】
第２の発明では、溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下のときにインチングボタンを押すと、溶接ワイヤが第１の送給速度で送給を開始すると共に送給量の算出を開始するので、溶接ワイヤが第１の送給速度で溶接トーチ先端の手前の最適な位置に到達する精度が向上する。
【００２８】
第３の発明では、算出し送給量を第１の送給速度で乗算して送給時間を算出し、この送給時間が予め定めた基準時間になると、溶接ワイヤの送給速度を遅くした第２の送給速度で送給するので、作業者が目視で溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態が容易に確認でき、第１の発明と同様の溶接ワイヤの出過ぎを抑制できる。
【００２９】
第４の発明では、溶接ワイヤが溶接トーチ先端から出過ぎたときに、出過ぎた余分な溶接ワイヤを引き戻してリトラクト）溶接ワイヤの先端を所定の位置に調整できるので、ペンチで切断する必要がなくなり作業性向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１及び３に係るアーク溶接装置の電気接続図である。
【図２】実施形態１の動作を説明する波形タイミング図である。
【図３】実施形態３の動作を説明する波形タイミング図である。
【図４】従来技術のアーク溶接装置の電気接続図である。
【図５】従来技術の動作を説明する波形タイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本発明の実施形態１及び３に係るアーク電源装置の電気接続図である。同図において、図４に示す従来技術のアーク電源装置の電気接続図と同一符号の構成物は、同一動作を行うので説明は省略し符号の相違する構成物についてのみ説明する。
【００３２】
図１は、本発明のアーク溶接装置の電気接続図である。同図において、主制御回路ＳＣは、起動信号Ｔｓが入力すると送給制御信号Ｓｓを出力し、溶接電圧設定値Ｖｒに基づいて主制御信号Ｓｃを出力し、溶接電流設定値Ｉｒに基づいて送給指令信号Ｗｃを出力する。また、インチング信号が入力するとインチング制御信号を出力すると共に予め定めた値のインチング指令信号Ｗｉを出力する。また、溶接電流設定値Ｉｒに基づいてインチング指令信号Ｗｉの値を設定してもよい。
【００３３】
インチング時限回路ＩＴは、インチング信号が入力するとインチング指令信号Ｗｉの値と溶接トーチのケーブルの長さ（例えば、１０ｍ）とに基づいて最適なインチング時間を算出しインチング時限信号Ｉｔとして出力する。
【００３４】
送給モータ制御回路ＭＣは、送給制御信号Ｓｓが入力されると送給起動信号Ｍｓと送給指令信号Ｗｃとを出力し、インチング制御信号Ｉｓｃが入力されると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２（第１の送給速度）とを出力すると共に第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値に基づいて溶接ワイヤＷＬの送給量を算出し、この送給量が予め定めた基準送給量になると第２のインチング指令信号Ｗｉ２を減少させる。（第１の送給速度より遅い第２の送給速度として出力する。）
【００３５】
モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃ又は第２のインチング指令信号Ｗｉ２に応じたモータ駆動電圧を供給しワイヤ送給モータＭＯを回転させるモータ駆動回路と、切換回路ＳＷは、送給起動信号Ｍｓが出力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、送給起動信号Ｍｓの出力が停止すると制動抵抗器Ｒ１をワイヤ送給モータＭＯに接続する。
【００３６】
図２は、実施形態１の動作を説明する波形タイミング図である。
同図において、同図（Ａ）の波形は、インチング信号Ｉｓを示し、同図（Ｂ）の波形は、起動信号Ｔｓを示し、同図（Ｃ）の波形は、インチング制御信号Ｉｓｃを示し、同図（Ｄ）の波形は、送給制御信号Ｓｓを示し、同図（Ｅ）の波形は、送給起動信号Ｍｓを示し、同図（Ｆ）の波形は、インチング指令信号Ｗｉを示し、同図（Ｇ）の波形は、送給指令信号Ｗｃを示し、同図（Ｈ）の波形は、第２のインチング指令信号Ｗｉ２を示し、同図（Ｉ）の波形は、インチング時限信号Ｉｔを示し、同図（Ｊ）の波形は、モータ駆動電流Ｉｄを示す。
【００３７】
つぎに、図１及び図２を用いて実施形態１の動作について説明する。
図２に示す時刻ｔ＝ｔ１において、主制御回路ＳＣは、図２（Ａ）にインチング信号ＩｓのＨｉｇｈレベルに応じて同図（Ｃ）に示すインチング制御信号ＩｓｃをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｇ）に示すインチング指令信号Ｗｉを出力する。
【００３８】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃが入力されると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２（第１の送給速度）とを出力し、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値に基づいて溶接ワイヤＷＬの送給量の算出を開始する。
【００３９】
モータ駆動回路ＭＶは、時刻ｔ＝ｔ１において第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧の制御を開始する。
【００４０】
時刻ｔ＝ｔ１において、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓのＨｉｇｈレベルに応じて切換回路ＳＷの接続点をａ側にして、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、モータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して溶接ワイヤＷＬの送給を開始する。
【００４１】
時刻ｔ＝ｔ２において、送給モータ制御回路ＭＣは、算出した溶接ワイヤＷＬの送給量が基準送給量になると溶接トーチＴＨのチップ手前まで送給したと判別し、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させて溶接ワイヤＷＬの送給速度を第２の送給速度にする送給速度制御を行なう。そして、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチＴＨのチップ先端からゆっくりと出てくるので作業者が余裕をもって溶接ワイヤＷＬがチップ先端から出たことを目視で確認でき、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチＴＨのチップ先端から出た時刻ｔ＝ｔ３のときインチングボタンＩＳをオフにする。このとき、インチングボタンＩＳを押しているｔ＝ｔ１〜ｔ３の間は、溶接ワイヤＷＬの送給量が基準送給量になると、第１の送給速度から第２の送給速度に減速する送給速度制御を行なう。
【００４２】
主制御回路ＳＣは、図２（Ａ）に示すインチング信号Ｉｓの入力が停止すると同図（Ｃ）示すインチング制御信号Ｉｓｃと同図（Ｆ）に示すインチング指令信号Ｗｉの出力を停止する。送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃの入力が停止すると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２との出力を停止し、モータ駆動回路ＭＶは、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の入力が停止するとワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を略零にする。
【００４３】
時刻ｔ＝ｔ３において、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになると切換回路ＳＷをａ側からｂ側に切り換わり、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続して、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止し、溶接ワイヤＷＬの送給を止める。このとき、溶接ワイヤＷＬの送給速度が第２の送給速度に減速しているので速やかに停止し溶接ワイヤＷＬの出過ぎが抑制できる。
【００４４】
つぎに、図２に示す時刻ｔ＝ｔ４において、図２（Ａ）に示す起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルすると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｄ）に示す送給制御信号ＳｓをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｇ）に示す送給指令信号Ｗｃを出力する。
【００４５】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｅ）に示す送給制御信号Ｓｓが入力されると送給起動信号Ｍｓと同図（Ｇ）に示す送給指令信号Ｗｃとを出力し、モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃの値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。
【００４６】
時刻ｔ＝ｔ４において、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓのＨｉｇｈレベルに応じて切換回路ＳＷの接続点をａ側に設定し、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、モータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加され溶接ワイヤＷＬが送給を開始する。
【００４７】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ４において、溶接電圧設定値Ｖｒに応じて主電源回路ＰＳの出力制御すると共に溶接電流設定値Ｉｒをモータ駆動回路ＭＶに対応した送給指令信号Ｗｃに変換して出力する。モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃに基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。このとき、無負荷電圧が出力する。
【００４８】
時刻ｔ＝ｔ５において、図２（Ｂ）に示す起動信号Ｔｓがオフすると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｈ）に示す送給指令信号Ｗｃの出力を停止する。このとき、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになり切換回路ＳＷをａ側からｂ側にし、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続し、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止し、溶接ワイヤＷＬの送給を止める。
【００４９】
上述において、溶接ワイヤの送給速度を早くした第１の送給速度で算出した送給量が基準送給量になると、溶接ワイヤの送給速度を遅くした第２の送給速度で送給するので、溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出たとき緩やかに送給されるので、作業者が目視で容易に溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態を確認でき、インチングボタンを最適なときにオフできる。
【００５０】
「実施形態２」
つぎに、実施形態２の動作について、図１及び図２を用いて説明し、実施形態１と同一動作の説明は省略し、相違する動作についてのみ説明する。
図１に示すアーク電源装置の電気接続図において、作業者が遠隔制御装置ＲＥに設けられた溶接電流設定器ＩＲの設定値を最小にして、インチングボタンＩＳを押すと主制御回路ＳＣは、溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下と判別し、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃを出力すると共に図２（Ｆ）に示す予め定めた値のインチング指令信号Ｗｉを出力し、第１の送給速度から第２の送給速度の変化する送給速度制御を行なう、インチング動作に入る。
【００５１】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃが入力されると同図（Ｅ）に示す送給起動信号Ｍｓと同図（Ｆ）に示す第２のインチング指令信号Ｗｉ２（第１の送給速度）とを出力し、溶接ワイヤＷＬの送給量が基準送給量になると、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させて溶接ワイヤＷＬの送給速度を第１の送給速度から第２の送給速度にする。
【００５２】
モータ駆動回路ＭＶは、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させた第２の送給速度に応じた図示省略のモータ駆動電圧を出力する。切換回路ＳＷは、送給起動信号Ｍｓが出力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続してモータ駆動電圧を供給し、送給起動信号Ｍｓの出力が停止すると制動抵抗器Ｒ１をワイヤ送給モータＭＯに接続する。そして、以後は実施形態１の動作と同一のため説明は省略する。
上述より、溶接ワイヤを第１の送給速度で送給する開始点が明確になるので、溶接ワイヤが溶接トーチ先端に到達する精度が向上する。
【００５３】
「実施形態３」
つぎに、実施形態３の動作について、図１及び図２を用いて説明し、実施形態１と同一動作の説明は省略し、相違する動作についてのみ説明する。
図１に示すインチング時限回路ＩＴは、インチング信号Ｉｓが入力すると、インチング指令信号Ｗｉの値と溶接トーチのケーブルの長さ（例えば、１０ｍ）とに基づいて送給基準時間を算出し、送給基準時限信号Ｉｔとして出力する。
【００５４】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃが入力されると同図（Ｅ）に示す送給起動信号Ｍｓと同図（Ｈ）に示す第２のインチング指令信号Ｗｉ２とを出力し、更に、算出した溶接ワイヤＷＬの送給量を第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値（第１の送給速度）で乗算して送給時間を算出し、この送給時間が同図（Ｉ）に示す送給基準時間Ｔ２になると、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させて第１の送給速度から第２の送給速度にする。
【００５５】
上述において、溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出たとき緩やかに送給されるので、作業者が目視で容易に溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態を確認でき、インチングボタンを最適なときにオフできるので、実施形態１と同様の効果が期待できる。
【００５６】
「実施形態４」
つぎに、実施形態４動作について、実施形態１と同一動作は説明を省略し相違する
図３は、実施形態４のアーク溶接装置の電気接続図である。同図において、主制御回路ＳＣは、遠隔制御装置ＲＥからインチング信号Ｉｓが入力するとインチング制御信号Ｉｓｃとインチング指令信号Ｗｉとを出力する。
【００５７】
送給モータ制御回路ＭＣは、インチング制御信号Ｉｓｃが入力されると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２とを出力する。切換回路ＳＷは、図（Ｅ）に示す送給起動信号Ｍｓが入力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、モータ駆動回路ＭＶは、同図（Ｈ）に示す第２のインチング指令信号Ｗｉ２に応じてモータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して回転を制御する。
【００５８】
図３に示す溶接ワイヤＷＬが溶接トーチＴＨのケーブル（例えば、１０ｍ）を介して溶接トーチＴＨに送給され、溶接トーチ先端から溶接ワイヤＷＬが送り出される。このとき、作業者は溶接ワイヤＷＬが送り出されたことを目視で確認しインチングボタンＩＳをオフにして送給を停止する。このとき、作業者のミスで溶接ワイヤが溶接トーチ先端から長く送り出されることもある。
【００５９】
このとき、作業者は遠隔制御装置の溶接電圧設定器ＶＲの設定値を最小にして、インチングボタンＩＳを再度押すと図３に示すリトラクト判別回路ＲＴは、リトラクト判別信号Ｒｔを出力し、極性切換回路ＰＲはリトラクト判別信号Ｒｔが入力されるとワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧の極性を逆にして供給する。このとき、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチ先端から出過ぎた余分な溶接ワイヤＷＬを引き戻して溶接ワイヤＷＬの先端を所定の位置に調整できるので、ペンチで切断する必要がなくなる。
【符号の説明】
【００６０】
１ パワーケーブル
２ パワーケーブル
３ 制御線
４ 制御線
５ 制御線
６ 制御線
８ 制御線
９ 制御線
ＩＲ 溶接電流設定器
Ｉｒ 溶接電流設定値（溶接電流設定信号）
ＩＳ インチングボタン
Ｉｓ インチング信号
Ｉｓｃ インチング制御信号
ＩＴ インチング時限回路
Ｉｔ 送給基準時限信号
Ｍ 被加工物
ＭＣ 送給モータ制御回路
ＭＯ ワイヤ送給モータ
ＭＶ モータ駆動回路
Ｍｓ 送給起動信号
ＯＲ オア論理回路ＯＲ
ＰＳ 主電源回路
ＰＲ 極性切換回路
ＲＥ 遠隔制御装置（リモコン装置）
ＲＴ リトラクト判別回路
Ｒ１ 制動抵抗器
ＳＣ 主制御回路
Ｓｃ 主制御信号
Ｓｓ 送給制御信号
ＳＷ１ 切換回路
ＴＨ 溶接トーチ
ＴＳ トーチスイッチ
ＶＲ 溶接電圧設定器
Ｖｒ 溶接電圧設定値（溶接電圧設定信号）
ＷＦ ワイヤ送給装置
ＷＧ 溶接電源
ＷＬ 溶接ワイヤ
Ｗｃ 送給指令信号
Ｗｉ インチング指令信号
Ｗｉ２ 第２のインチング指令信号
【技術分野】
【０００１】
本発明はアーク溶接装置に係り、特にワイヤ送給のインチング制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接装置において、送給装置に装着した溶接ワイヤを溶接トーチに送給するインチング操作では、作業者が遠隔制御装置（リモコン装置）に設けられたインチングボタンをオンにして溶接ワイヤの送給を開始させ、溶接トーチのチップ先端から溶接ワイヤが送り出されたことを目視により確認し、インチングボタンをオフにして溶接ワイヤの送給を停止していた。
【０００３】
図４は、従来技術のアーク溶接装置の電気接続図である。同図において、溶接電源ＷＧは、溶接ワイヤＷＬと被加工物Ｍとの間に電力を供給する主電源回路ＰＳと、溶接電圧設定値Ｖｒに基づいて主電源回路ＰＳを制御し、溶接電流設定値Ｉｒに基づいて送給指令信号Ｗｃとインチング指令信号Ｗｉを生成し、起動信号Ｔｓの入力に応じて送給制御信号Ｓｓと送給指令信号Ｗｃとを出力し、インチング信号Ｉｓの入力に応じてインチング制御信号Ｉｓｃとインチング指令信号Ｗｉとを出力する主制御回路ＳＣと、送給指令信号Ｗｉ又はインチング指令信号Ｗｉの値に応じてワイヤ送給モータＭＯの回転を制御するモータ駆動回路ＭＶと、送給制御信号Ｓｓとインチング制御信号Ｉｓｃとのオア論理を行い送給起動信号Ｍｓとして出力するオア論理回路ＯＲと、送給起動信号Ｍｓが入力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、送給起動信号Ｍｓの入力が停止すると制動抵抗器Ｒ１をワイヤ送給モータＭＯに接続する切換回路ＳＷと、溶接トーチＴＨの図示省略のチップと溶接ワイヤＷＬとが接触したか否かを接触検出線１０を介して判別する接触判別回路ＣＤと、で形成されている。
【０００４】
図４示すワイヤ送給装置ＷＦは、ワイヤ送給モータＭＯから成り、溶接電源ＷＧに制御線８と制御線９とによって接続されている。
【０００５】
図４に示す遠隔制御装置ＲＥは、溶接電流設定器ＩＲ、溶接電圧設定器ＶＲ及びインチングボタンＩＳによって形成され、制御線３〜制御線７によって溶接電源ＷＧに接続されている。
【０００６】
図５は、従来技術の動作を説明する波形タイミング図である。
図５において、同図（Ａ）の波形は、インチング信号Ｉｓを示し、同図（Ｂ）の波形は、起動信号Ｔｓを示し、同図（Ｃ）の波形は、接触判別信号Ｃｄを示し、同図（Ｄ）の波形は、インチング制御信号Ｉｓｃを示し、同図（Ｅ）の波形は、送給制御信号Ｓｓを示し、同図（Ｆ）の波形は、送給起動信号Ｍｓを示し、同図（Ｇ）の波形は、インチング指令信号Ｗｉを示し、同図（Ｈ）の波形は、送給指令信号Ｗｃを示し、同図（Ｉ）の波形は、モータ駆動電流Ｉｄを示す。
【０００７】
つぎに、図４及び図５を用いて従来技術の動作について説明する。
図５に示す時刻ｔ＝ｔ１において、主制御回路ＳＣは、図５（Ａ）にインチング信号ＩｓのＨｉｇｈレベルに応じて同図（Ｄ）に示すインチング制御信号ＩｓｃをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｇ）に示すインチング指令信号Ｗｉを出力する。オア論理回路ＯＲは、インチング制御信号ＩｓｃのＨｉｇｈレベルと同図（Ｅ）に示す送給制御信号ＳｓのＬｏｗレベルとのオア論理を行い同図（Ｆ）に示す送給起動信号Ｍｓとして出力する。そして、接触判別回路ＣＤは、図５（Ａ）にインチング信号ＩｓのＨｉｇｈレベルに応じて動作を開始する。
【０００８】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ１において、溶接電流設定値Ｉｒをモータ駆動回路ＭＶに対応したインチング指令信号Ｗｉに変換して出力する。モータ駆動回路ＭＶは、インチング指令信号Ｗｉの値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。
【０００９】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ１において、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルにし切換回路ＳＷをａ側にして、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、図示省略のモータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して溶接ワイヤの送給を開始する。
【００１０】
インチングが開始すると、溶接トーチＴＨの図示省略のチップとワイヤ通電部との間に、例えば、１０Ｖ程度の電圧が接触検出線１０を介して印加され、溶接ワイヤＷＬが送給を開始し時刻ｔ＝ｔ２のとき、溶接ワイヤＷＬがチップとワイヤ通電部の間に挿入して短絡し、チップとワイヤ通電部との間の電圧が略零になり、接触検出線１０を介して略零電圧が接触判別回路ＣＤに入力すると、接触判別回路ＣＤは、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチ先端に到達したと判断し、時刻ｔ＝ｔ２のとき、図５（Ｃ）に示す接触判別信号Ｃｄをｈｉｇｈレベルにする。主制御回路ＳＣは、接触判別信号Ｃｄがｈｉｇｈレベルになると、同図（Ｄ）に示すインチング制御信号ＩｓｃをＬｏｗレベルにする。
【００１１】
オア論理回路ＯＲは、インチング制御信号ＩｓｃのＬｏｗレベルと送給制御信号ＳｓのＬｏｗレベルとのオア論理を行い、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにする。時刻ｔ＝ｔ２において、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになると切換回路ＳＷをａ側からｂ側にし、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続し、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止しテ溶接ワイヤＷＬの送給を止める。
【００１２】
図５に示す時刻ｔ＝ｔ３において、図５（Ａ）にインチング信号ＩｓがＬｏｗレベルなると、接触判別回路ＣＤの動作を停止し、主制御回路ＳＣは、同図（Ｇ）に示すインチング指令信号Ｗｉの出力を停止しインチング動作が終了する。
【００１３】
つぎに、図５に示す時刻ｔ＝ｔ４において、図５（Ｂ）に示す起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｅ）に示す送給制御信号ＳｓをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｈ）に示す送給指令信号Ｗｃを出力する。オア論理回路ＯＲは、同図（Ｄ）に示すインチング制御信号ＩｓｃのＬｏｗレベルと同図（Ｅ）に示す送給制御信号ＳｓのＨｉｇｈレベルとのオア論理を行い図４（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルにする。
【００１４】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ１４おいて、溶接電圧設定値Ｖｒに基づいて主電源回路ＰＳの出力制御すると共に溶接電流設定値Ｉｒをモータ駆動回路ＭＶに対応した送給指令信号Ｗｃに変換して出力する。モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃの値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。
【００１５】
時刻ｔ＝ｔ４において、図５（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓをＨｉｇｈレベルにし切換回路ＳＷをａ側にして、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、図示省略モータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して溶接ワイヤの送給を開始する。このとき、無負荷電圧が出力する。
【００１６】
時刻ｔ＝ｔ５において、図５（Ｂ）に示す起動信号Ｔｓがオフすると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｈ）に示す送給指令信号Ｗｃの出力を停止する。このとき、同図（Ｆ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになり切換回路ＳＷをａ側からｂ側にし、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続し、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止し、溶接ワイヤＷＬの送給を止める。
【００１７】
上述より、溶接ワイヤを溶接トーチに送給するインチング操作において、作業者が遠隔制御装置に設けられたインチングボタンをオンにして溶接ワイヤの送給を開始させ、溶接トーチのチップ先端から溶接ワイヤが送給されたことを目視により確認する必要がなくなる。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】実開平５−１３６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図４に示す従来技術のアーク溶接装置において、ワイヤ送給装置と溶接トーチとの距離が、例えば、１０ｍ以上離れた環境で使用することもある。この環境下でインチング操作を行うとき、溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されることを作業者が目視で確認して溶接ワイヤの送給を停止し、出すぎた余分な溶接ワイヤをペンチ等で切断していた。
しかし、ワイヤ送給装置と溶接トーチとの距離が１０ｍ以上もあると、作業者が溶接ワイヤの送給速度を速くして溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されることを目視で確認していた。このとき、送給速度が速いために作業者のミスで溶接ワイヤが溶接トーチ先端から出過ぎることが度々あり、逆に、送給速度を遅くすると作業者が長い間付きりで溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されることを目視で確認ことになり、作業者に大きな負担の原因となっていた。
【００２０】
この対策として、従来では接触判別回路を設けて溶接トーチの図示省略のワイヤ通電部とチップとの間に数Ｖの接触検出電圧を印加し、溶接トーチに送り込まれた溶接ワイヤがチップに接触すると、チップ・ワイヤ通電部間の接触検出電圧が略零になり、溶接トーチに接続された接触検出線を介して送信された電圧が略零のとき、接触判別回路は溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されたと判別し、溶接ワイヤの送給を自動で停止させていた。しかし、従来技術のアーク溶接装置では、チップとワイヤ通電部と間の電圧を検出する接触検出線と、検出した電圧に基づいて溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されたこと判別する接触判別回路とを必要とし、構成が複雑になってしまう。
【００２１】
そこで、本発明では、従来のように長い接触検出線及び接触判別回路を設けなくても、溶接ワイヤが溶接トーチ先端から出過ぎない、アーク溶接装置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】
【００２２】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、溶接電圧及びワイヤ送給量の制御機能を有する溶接電源と、ワイヤ送給モータを有し前記溶接電源に接続されるワイヤ送給装置と、溶接電流設定値を設定する溶接電流設定器、溶接電圧設定値を設定する溶接電圧設定器及びインチング信号を出力するインチングボタンとで形成し前記溶接電源に接続される遠隔制御装置と、を備えたアーク溶接装置において、前記インチングボタンを押している間は、前記溶接電源は、前記ワイヤ送給モータを第１の送給速度で送給すると共に送給量を算出し、前記溶接ワイヤの送給量が予め定めた基準送給量になると前記第１の送給速度より遅い第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させる送給速度制御を行なうこと、を特徴とするアーク溶接装置である。
【００２３】
第２の発明は、前記溶接電源は、前記溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下のときに前記インチングボタンを押すと、前記送給速度制御を開始すること、を特徴とする請求項１記載のアーク溶接装置である。
【００２４】
第３の発明は、前記溶接電源は、前記算出し送給量を前記第１の送給速度で乗算して送給時間を算出し、前記送給時間が予め定めた基準基準時間になると、前記第１の送給速度より遅い前記第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させること、を特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載のアーク溶接装置である。
【００２５】
第４の発明は、前記溶接電源は、前記溶接電圧設定値が予め定めた溶接電圧基準値以下のときに前記インチングボタンを押している間は、前記溶接ワイヤをリトラクトすること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアーク溶接装置である。
【発明の効果】
【００２６】
第１の発明では、インチングボタンを押している間は、溶接ワイヤの送給速度を早くした第１の送給速度で溶接ワイヤを送給すると共に送給量を算出し、この算出した送給量が基準送給量になると溶接ワイヤが溶接トーチ先端の手前に到達したと判別し、溶接ワイヤの送給速度を遅くした第２の送給速度で送給するので、溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出たとき緩やかに送給されるので、作業者が目視で溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態が容易に確認でき、インチングボタンを最適なときにオフして溶接ワイヤの出過ぎを抑制できる。よって、従来技術のようにチップとワイヤ通電部との間の電圧を検出する接触検出線と、検出した電圧に基づいて溶接ワイヤが溶接トーチ先端から送り出されたこと判別する接触判別回路とが不要となり、構成が簡素化できる。
【００２７】
第２の発明では、溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下のときにインチングボタンを押すと、溶接ワイヤが第１の送給速度で送給を開始すると共に送給量の算出を開始するので、溶接ワイヤが第１の送給速度で溶接トーチ先端の手前の最適な位置に到達する精度が向上する。
【００２８】
第３の発明では、算出し送給量を第１の送給速度で乗算して送給時間を算出し、この送給時間が予め定めた基準時間になると、溶接ワイヤの送給速度を遅くした第２の送給速度で送給するので、作業者が目視で溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態が容易に確認でき、第１の発明と同様の溶接ワイヤの出過ぎを抑制できる。
【００２９】
第４の発明では、溶接ワイヤが溶接トーチ先端から出過ぎたときに、出過ぎた余分な溶接ワイヤを引き戻してリトラクト）溶接ワイヤの先端を所定の位置に調整できるので、ペンチで切断する必要がなくなり作業性向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１及び３に係るアーク溶接装置の電気接続図である。
【図２】実施形態１の動作を説明する波形タイミング図である。
【図３】実施形態３の動作を説明する波形タイミング図である。
【図４】従来技術のアーク溶接装置の電気接続図である。
【図５】従来技術の動作を説明する波形タイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本発明の実施形態１及び３に係るアーク電源装置の電気接続図である。同図において、図４に示す従来技術のアーク電源装置の電気接続図と同一符号の構成物は、同一動作を行うので説明は省略し符号の相違する構成物についてのみ説明する。
【００３２】
図１は、本発明のアーク溶接装置の電気接続図である。同図において、主制御回路ＳＣは、起動信号Ｔｓが入力すると送給制御信号Ｓｓを出力し、溶接電圧設定値Ｖｒに基づいて主制御信号Ｓｃを出力し、溶接電流設定値Ｉｒに基づいて送給指令信号Ｗｃを出力する。また、インチング信号が入力するとインチング制御信号を出力すると共に予め定めた値のインチング指令信号Ｗｉを出力する。また、溶接電流設定値Ｉｒに基づいてインチング指令信号Ｗｉの値を設定してもよい。
【００３３】
インチング時限回路ＩＴは、インチング信号が入力するとインチング指令信号Ｗｉの値と溶接トーチのケーブルの長さ（例えば、１０ｍ）とに基づいて最適なインチング時間を算出しインチング時限信号Ｉｔとして出力する。
【００３４】
送給モータ制御回路ＭＣは、送給制御信号Ｓｓが入力されると送給起動信号Ｍｓと送給指令信号Ｗｃとを出力し、インチング制御信号Ｉｓｃが入力されると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２（第１の送給速度）とを出力すると共に第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値に基づいて溶接ワイヤＷＬの送給量を算出し、この送給量が予め定めた基準送給量になると第２のインチング指令信号Ｗｉ２を減少させる。（第１の送給速度より遅い第２の送給速度として出力する。）
【００３５】
モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃ又は第２のインチング指令信号Ｗｉ２に応じたモータ駆動電圧を供給しワイヤ送給モータＭＯを回転させるモータ駆動回路と、切換回路ＳＷは、送給起動信号Ｍｓが出力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、送給起動信号Ｍｓの出力が停止すると制動抵抗器Ｒ１をワイヤ送給モータＭＯに接続する。
【００３６】
図２は、実施形態１の動作を説明する波形タイミング図である。
同図において、同図（Ａ）の波形は、インチング信号Ｉｓを示し、同図（Ｂ）の波形は、起動信号Ｔｓを示し、同図（Ｃ）の波形は、インチング制御信号Ｉｓｃを示し、同図（Ｄ）の波形は、送給制御信号Ｓｓを示し、同図（Ｅ）の波形は、送給起動信号Ｍｓを示し、同図（Ｆ）の波形は、インチング指令信号Ｗｉを示し、同図（Ｇ）の波形は、送給指令信号Ｗｃを示し、同図（Ｈ）の波形は、第２のインチング指令信号Ｗｉ２を示し、同図（Ｉ）の波形は、インチング時限信号Ｉｔを示し、同図（Ｊ）の波形は、モータ駆動電流Ｉｄを示す。
【００３７】
つぎに、図１及び図２を用いて実施形態１の動作について説明する。
図２に示す時刻ｔ＝ｔ１において、主制御回路ＳＣは、図２（Ａ）にインチング信号ＩｓのＨｉｇｈレベルに応じて同図（Ｃ）に示すインチング制御信号ＩｓｃをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｇ）に示すインチング指令信号Ｗｉを出力する。
【００３８】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃが入力されると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２（第１の送給速度）とを出力し、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値に基づいて溶接ワイヤＷＬの送給量の算出を開始する。
【００３９】
モータ駆動回路ＭＶは、時刻ｔ＝ｔ１において第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧の制御を開始する。
【００４０】
時刻ｔ＝ｔ１において、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓのＨｉｇｈレベルに応じて切換回路ＳＷの接続点をａ側にして、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、モータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して溶接ワイヤＷＬの送給を開始する。
【００４１】
時刻ｔ＝ｔ２において、送給モータ制御回路ＭＣは、算出した溶接ワイヤＷＬの送給量が基準送給量になると溶接トーチＴＨのチップ手前まで送給したと判別し、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させて溶接ワイヤＷＬの送給速度を第２の送給速度にする送給速度制御を行なう。そして、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチＴＨのチップ先端からゆっくりと出てくるので作業者が余裕をもって溶接ワイヤＷＬがチップ先端から出たことを目視で確認でき、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチＴＨのチップ先端から出た時刻ｔ＝ｔ３のときインチングボタンＩＳをオフにする。このとき、インチングボタンＩＳを押しているｔ＝ｔ１〜ｔ３の間は、溶接ワイヤＷＬの送給量が基準送給量になると、第１の送給速度から第２の送給速度に減速する送給速度制御を行なう。
【００４２】
主制御回路ＳＣは、図２（Ａ）に示すインチング信号Ｉｓの入力が停止すると同図（Ｃ）示すインチング制御信号Ｉｓｃと同図（Ｆ）に示すインチング指令信号Ｗｉの出力を停止する。送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃの入力が停止すると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２との出力を停止し、モータ駆動回路ＭＶは、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の入力が停止するとワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を略零にする。
【００４３】
時刻ｔ＝ｔ３において、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになると切換回路ＳＷをａ側からｂ側に切り換わり、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続して、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止し、溶接ワイヤＷＬの送給を止める。このとき、溶接ワイヤＷＬの送給速度が第２の送給速度に減速しているので速やかに停止し溶接ワイヤＷＬの出過ぎが抑制できる。
【００４４】
つぎに、図２に示す時刻ｔ＝ｔ４において、図２（Ａ）に示す起動信号ＴｓがＨｉｇｈレベルすると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｄ）に示す送給制御信号ＳｓをＨｉｇｈレベルにして出力すると共に同図（Ｇ）に示す送給指令信号Ｗｃを出力する。
【００４５】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｅ）に示す送給制御信号Ｓｓが入力されると送給起動信号Ｍｓと同図（Ｇ）に示す送給指令信号Ｗｃとを出力し、モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃの値に基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。
【００４６】
時刻ｔ＝ｔ４において、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓのＨｉｇｈレベルに応じて切換回路ＳＷの接続点をａ側に設定し、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、モータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加され溶接ワイヤＷＬが送給を開始する。
【００４７】
主制御回路ＳＣは、時刻ｔ＝ｔ４において、溶接電圧設定値Ｖｒに応じて主電源回路ＰＳの出力制御すると共に溶接電流設定値Ｉｒをモータ駆動回路ＭＶに対応した送給指令信号Ｗｃに変換して出力する。モータ駆動回路ＭＶは、送給指令信号Ｗｃに基づいてワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧を制御する。このとき、無負荷電圧が出力する。
【００４８】
時刻ｔ＝ｔ５において、図２（Ｂ）に示す起動信号Ｔｓがオフすると、主制御回路ＳＣは、同図（Ｈ）に示す送給指令信号Ｗｃの出力を停止する。このとき、図２（Ｅ）に示す送給起動信号ＭｓがＬｏｗレベルになり切換回路ＳＷをａ側からｂ側にし、モータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯか切り離し、ワイヤ送給モータＭＯを制動抵抗器Ｒ１に接続し、ワイヤ送給モータＭＯで発生する起電力をワイヤ送給モータＭＯ→制御線８→制動抵抗器Ｒ１→制御線９→ワイヤ送給モータＭＯの経路で放電を開始し、ワイヤ送給モータＭＯの回転を停止し、溶接ワイヤＷＬの送給を止める。
【００４９】
上述において、溶接ワイヤの送給速度を早くした第１の送給速度で算出した送給量が基準送給量になると、溶接ワイヤの送給速度を遅くした第２の送給速度で送給するので、溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出たとき緩やかに送給されるので、作業者が目視で容易に溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態を確認でき、インチングボタンを最適なときにオフできる。
【００５０】
「実施形態２」
つぎに、実施形態２の動作について、図１及び図２を用いて説明し、実施形態１と同一動作の説明は省略し、相違する動作についてのみ説明する。
図１に示すアーク電源装置の電気接続図において、作業者が遠隔制御装置ＲＥに設けられた溶接電流設定器ＩＲの設定値を最小にして、インチングボタンＩＳを押すと主制御回路ＳＣは、溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下と判別し、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃを出力すると共に図２（Ｆ）に示す予め定めた値のインチング指令信号Ｗｉを出力し、第１の送給速度から第２の送給速度の変化する送給速度制御を行なう、インチング動作に入る。
【００５１】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃが入力されると同図（Ｅ）に示す送給起動信号Ｍｓと同図（Ｆ）に示す第２のインチング指令信号Ｗｉ２（第１の送給速度）とを出力し、溶接ワイヤＷＬの送給量が基準送給量になると、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させて溶接ワイヤＷＬの送給速度を第１の送給速度から第２の送給速度にする。
【００５２】
モータ駆動回路ＭＶは、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させた第２の送給速度に応じた図示省略のモータ駆動電圧を出力する。切換回路ＳＷは、送給起動信号Ｍｓが出力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続してモータ駆動電圧を供給し、送給起動信号Ｍｓの出力が停止すると制動抵抗器Ｒ１をワイヤ送給モータＭＯに接続する。そして、以後は実施形態１の動作と同一のため説明は省略する。
上述より、溶接ワイヤを第１の送給速度で送給する開始点が明確になるので、溶接ワイヤが溶接トーチ先端に到達する精度が向上する。
【００５３】
「実施形態３」
つぎに、実施形態３の動作について、図１及び図２を用いて説明し、実施形態１と同一動作の説明は省略し、相違する動作についてのみ説明する。
図１に示すインチング時限回路ＩＴは、インチング信号Ｉｓが入力すると、インチング指令信号Ｗｉの値と溶接トーチのケーブルの長さ（例えば、１０ｍ）とに基づいて送給基準時間を算出し、送給基準時限信号Ｉｔとして出力する。
【００５４】
送給モータ制御回路ＭＣは、図２（Ｃ）に示すインチング制御信号Ｉｓｃが入力されると同図（Ｅ）に示す送給起動信号Ｍｓと同図（Ｈ）に示す第２のインチング指令信号Ｗｉ２とを出力し、更に、算出した溶接ワイヤＷＬの送給量を第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値（第１の送給速度）で乗算して送給時間を算出し、この送給時間が同図（Ｉ）に示す送給基準時間Ｔ２になると、第２のインチング指令信号Ｗｉ２の値を減少させて第１の送給速度から第２の送給速度にする。
【００５５】
上述において、溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出たとき緩やかに送給されるので、作業者が目視で容易に溶接ワイヤが溶接トーチ先端を出た状態を確認でき、インチングボタンを最適なときにオフできるので、実施形態１と同様の効果が期待できる。
【００５６】
「実施形態４」
つぎに、実施形態４動作について、実施形態１と同一動作は説明を省略し相違する
図３は、実施形態４のアーク溶接装置の電気接続図である。同図において、主制御回路ＳＣは、遠隔制御装置ＲＥからインチング信号Ｉｓが入力するとインチング制御信号Ｉｓｃとインチング指令信号Ｗｉとを出力する。
【００５７】
送給モータ制御回路ＭＣは、インチング制御信号Ｉｓｃが入力されると送給起動信号Ｍｓと第２のインチング指令信号Ｗｉ２とを出力する。切換回路ＳＷは、図（Ｅ）に示す送給起動信号Ｍｓが入力するとモータ駆動回路ＭＶをワイヤ送給モータＭＯに接続し、モータ駆動回路ＭＶは、同図（Ｈ）に示す第２のインチング指令信号Ｗｉ２に応じてモータ駆動電圧をワイヤ送給モータＭＯに印加して回転を制御する。
【００５８】
図３に示す溶接ワイヤＷＬが溶接トーチＴＨのケーブル（例えば、１０ｍ）を介して溶接トーチＴＨに送給され、溶接トーチ先端から溶接ワイヤＷＬが送り出される。このとき、作業者は溶接ワイヤＷＬが送り出されたことを目視で確認しインチングボタンＩＳをオフにして送給を停止する。このとき、作業者のミスで溶接ワイヤが溶接トーチ先端から長く送り出されることもある。
【００５９】
このとき、作業者は遠隔制御装置の溶接電圧設定器ＶＲの設定値を最小にして、インチングボタンＩＳを再度押すと図３に示すリトラクト判別回路ＲＴは、リトラクト判別信号Ｒｔを出力し、極性切換回路ＰＲはリトラクト判別信号Ｒｔが入力されるとワイヤ送給モータＭＯに印加するモータ駆動電圧の極性を逆にして供給する。このとき、溶接ワイヤＷＬが溶接トーチ先端から出過ぎた余分な溶接ワイヤＷＬを引き戻して溶接ワイヤＷＬの先端を所定の位置に調整できるので、ペンチで切断する必要がなくなる。
【符号の説明】
【００６０】
１ パワーケーブル
２ パワーケーブル
３ 制御線
４ 制御線
５ 制御線
６ 制御線
８ 制御線
９ 制御線
ＩＲ 溶接電流設定器
Ｉｒ 溶接電流設定値（溶接電流設定信号）
ＩＳ インチングボタン
Ｉｓ インチング信号
Ｉｓｃ インチング制御信号
ＩＴ インチング時限回路
Ｉｔ 送給基準時限信号
Ｍ 被加工物
ＭＣ 送給モータ制御回路
ＭＯ ワイヤ送給モータ
ＭＶ モータ駆動回路
Ｍｓ 送給起動信号
ＯＲ オア論理回路ＯＲ
ＰＳ 主電源回路
ＰＲ 極性切換回路
ＲＥ 遠隔制御装置（リモコン装置）
ＲＴ リトラクト判別回路
Ｒ１ 制動抵抗器
ＳＣ 主制御回路
Ｓｃ 主制御信号
Ｓｓ 送給制御信号
ＳＷ１ 切換回路
ＴＨ 溶接トーチ
ＴＳ トーチスイッチ
ＶＲ 溶接電圧設定器
Ｖｒ 溶接電圧設定値（溶接電圧設定信号）
ＷＦ ワイヤ送給装置
ＷＧ 溶接電源
ＷＬ 溶接ワイヤ
Ｗｃ 送給指令信号
Ｗｉ インチング指令信号
Ｗｉ２ 第２のインチング指令信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電圧及びワイヤ送給量の制御機能を有する溶接電源と、ワイヤ送給モータを有し前記溶接電源に接続されるワイヤ送給装置と、溶接電流設定値を設定する溶接電流設定器、溶接電圧設定値を設定する溶接電圧設定器及びインチング信号を出力するインチングボタンとで形成し前記溶接電源に接続される遠隔制御装置と、を備えたアーク溶接装置において、前記インチングボタンを押している間は、前記溶接電源は、前記ワイヤ送給モータを第１の送給速度で送給すると共に送給量を算出し、前記溶接ワイヤの送給量が予め定めた基準送給量になると前記第１の送給速度より遅い第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させる送給速度制御を行なうこと、を特徴とするアーク溶接装置。
【請求項２】
前記溶接電源は、前記溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下のときに前記インチングボタンを押すと、前記送給速度制御を開始すること、を特徴とする請求項１記載のアーク溶接装置。
【請求項３】
前記溶接電源は、前記算出し送給量を前記第１の送給速度で乗算して送給時間を算出し、前記送給時間が予め定めた送給基準時間になると、前記第１の送給速度より遅い前記第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させること、を特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載のアーク溶接装置。
【請求項４】
前記溶接電源は、前記溶接電圧設定値が予め定めた溶接電圧基準値以下のときに前記インチングボタンを押している間は、前記溶接ワイヤをリトラクトすること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアーク溶接装置。
【請求項１】
溶接電圧及びワイヤ送給量の制御機能を有する溶接電源と、ワイヤ送給モータを有し前記溶接電源に接続されるワイヤ送給装置と、溶接電流設定値を設定する溶接電流設定器、溶接電圧設定値を設定する溶接電圧設定器及びインチング信号を出力するインチングボタンとで形成し前記溶接電源に接続される遠隔制御装置と、を備えたアーク溶接装置において、前記インチングボタンを押している間は、前記溶接電源は、前記ワイヤ送給モータを第１の送給速度で送給すると共に送給量を算出し、前記溶接ワイヤの送給量が予め定めた基準送給量になると前記第１の送給速度より遅い第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させる送給速度制御を行なうこと、を特徴とするアーク溶接装置。
【請求項２】
前記溶接電源は、前記溶接電流設定値が予め定めた溶接電流基準値以下のときに前記インチングボタンを押すと、前記送給速度制御を開始すること、を特徴とする請求項１記載のアーク溶接装置。
【請求項３】
前記溶接電源は、前記算出し送給量を前記第１の送給速度で乗算して送給時間を算出し、前記送給時間が予め定めた送給基準時間になると、前記第１の送給速度より遅い前記第２の送給速度で前記溶接ワイヤを送給させること、を特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載のアーク溶接装置。
【請求項４】
前記溶接電源は、前記溶接電圧設定値が予め定めた溶接電圧基準値以下のときに前記インチングボタンを押している間は、前記溶接ワイヤをリトラクトすること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアーク溶接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１８０２８（Ｐ２０１３−１８０２８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３４１２（Ｐ２０１１−１５３４１２）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]