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JPS63104074A - Spark training apparatus for welder - Google Patents

Spark training apparatus for welder

Info

Publication number
JPS63104074A
JPS63104074A JP24515486A JP24515486A JPS63104074A JP S63104074 A JPS63104074 A JP S63104074A JP 24515486 A JP24515486 A JP 24515486A JP 24515486 A JP24515486 A JP 24515486A JP S63104074 A JPS63104074 A JP S63104074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
spark
circuit
output
simulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24515486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ヴセヴオロド ヴィクトロヴィッチ ヴァシリエフ
セルゲイ ニコラエヴィッチ ダニリャク
アンナ イヴァノヴナ レヴィナ
ヴァレリ アンドレエヴィッチ ヌシュコ
ジュリ パヴロヴィッチ ロイコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE
INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE AN UKSSR
Original Assignee
INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE
INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE AN UKSSR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE, INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE AN UKSSR filed Critical INST MODELIROVANIYA ENERGETIKE
Priority to JP24515486A priority Critical patent/JPS63104074A/en
Publication of JPS63104074A publication Critical patent/JPS63104074A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工具取扱イ(tool handling)
を訓練するための装置に係り、特に溶接者(welde
r)のための火花訓練器に係ル。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is directed to tool handling.
It relates to equipment for training welders, especially welders.
Regarding the spark trainer for r).

本発明は、手動及び半自動溶接の技能を教えるための技
術設備として使用することができる。
The invention can be used as a technical equipment for teaching manual and semi-automatic welding skills.

従来の技術 溶融(burn−off)シミュレーション駆動装置を
特徴とする溶接電極(weldiB electrod
e)シミュレータ、溶接アークをシミュレートする高周
波発生器、特殊な紙を付着しである加工物モデルを具備
している溶接者の訓練器(惜elder traine
r)は技術上既知である。この訓練器は、光、雑音、煙
のような溶接プロセスに伴なういくつかの現象に似せる
ことができ、また加工物に対する電極の運動、アーク発
生、電極振動をもシミュレートする〔例えば、東ドイツ
(GDR)特許第109.278号、IPCG  09
 8 9100.1975年、特許権者:グンテル シ
ュンツ(G unther S chiitt)、ジ−
グアリード ヴエンセル(S iegfriecl W
ensel)参照〕。
Welding electrode featuring a conventional burn-off simulation drive
e) a welder train equipped with a simulator, a high-frequency generator simulating the welding arc, and a workpiece model with special paper attached;
r) is known in the art. This trainer can mimic several phenomena associated with the welding process such as light, noise, smoke, and also simulates electrode motion relative to the workpiece, arcing, and electrode vibration [e.g. East German (GDR) Patent No. 109.278, IPCG 09
8 9100.1975, patentee: Gunther Schütt, G.
Guarido Vencell (Siegfriecl W)
ensel)].

この溶接者訓練器の欠点は、溶接者訓練特性が溶接プロ
セスの物理的因子を完全に包含していないために不適切
であるということにある。さらに、溶接プロセスのパラ
メータに対するいかなる副業も4元られていない。
A disadvantage of this welder trainer is that the welder training characteristics are inadequate because they do not fully encompass the physical factors of the welding process. Furthermore, no side effects on the parameters of the welding process are quaternary.

また、電気火花発生器並びに溶接の間に溶融する電極を
シミュレートするためのホルダ及びモータ駆動装置を備
えた溶接電極シミュレータを具備している溶接者のため
の訓練器も技術上既知である。
Trainers for welders are also known in the art, comprising a welding electrode simulator with an electric spark generator and a holder and motor drive for simulating the electrode melting during welding.

訓練用装置はまた、通常の又はエレクトログラフィの一
枚の紙を固定しである加工物をシミュレートする装置を
も具備いている。溶接アークをシミュレートする火花放
電は、加工物シミュレーション装置と溶接電極シミュレ
ータのチップとの通路をたどるのに使用される。訓練用
装置はまた、パルスカウンタをも具備しており、このカ
ウンタの読みはシミュレートされた溶接法(weldi
ngρrocess )  を監視するため及び電極と
加工物との間のアークギャップが特定長さについて何回
中断されたか又は超過したかを記録するために使用され
る。制御装置は、電気火花発生器を経て、溶接電極シミ
ュレータと接続している。溶接者の操作(manipu
lation)の(I正を表わす音響信号を生ずるヘッ
ドホンがまた制御装置に接続されている。
The training device also includes a device for fixing a sheet of regular or electrographic paper to simulate a workpiece. A spark discharge simulating a welding arc is used to trace the path between the workpiece simulation device and the tip of the welding electrode simulator. The training device also includes a pulse counter, the readings of which are
ngρrocess ) and to record how many times the arc gap between the electrode and the workpiece is interrupted or exceeded for a particular length. The control device is connected to the welding electrode simulator via an electric spark generator. Welder's operation (manipu)
Headphones are also connected to the control device for producing an acoustic signal representative of (I) of (lation).

この技術的解決策〔例えば、ゲイ。ビイ、ルギン、ヴイ
、ア、クズミチェ7、アバレタス 7オトレー二ング 
ウヱルダース、スヴアロチュノエ ブロイズヴオドスト
ヴオ、モスクワ(v、p。
This technical solution [e.g. gay. B, Lugin, V, A, Kuzmiche 7, Abaletas 7 O Training
Wildas, Svarotyunoe Broizvodostovwo, Moscow (v, p.

Lu gin、 V 、A 、  Kuzmicbev
、  Apparatc+s   forTraini
nB  Welders、  5varochnoe 
 ProizvodsLvo、Mo s c o w 
)、No、 9 、pp、50−51参照〕は、本発明
の先行技術の装置として採用された。
Lugin, V., A., Kuzmicbev.
, Apparatc+s for Traini
nB Welders, 5varochnoe
ProizvodsLvo, Moscow
), No. 9, pp. 50-51] was adopted as the prior art device of the present invention.

この先行技術の訓練用装置は、限られた数の溶接作業に
おいて溶接者を訓練するために使用できるにすぎない点
に欠陥がある。この装置は3−D加工物を溶接する際の
訓練には使用できない。さらに、この装置はアークギャ
ップ長さ、電極傾針角及び溶接速度を監視するための手
13をひとつも装備していない。
This prior art training device is deficient in that it can only be used to train welders in a limited number of welding operations. This device cannot be used for training in welding 3-D workpieces. Furthermore, this device is not equipped with any hand 13 for monitoring the arc gap length, electrode tilt angle and welding speed.

従って、訓練効率は高くない。さらに、alII棟を受
ける者に提示される光学フィードバックはひとつらなく
、このようなフィードバックによって、訓練を受ける者
は溶接法における自己の行動を評価することが可能とな
る。これはまた、訓練工程の効率にも影響を及ぼす。
Therefore, training efficiency is not high. Furthermore, there is no single optical feedback presented to the alII building recipient, and such feedback allows the trainee to evaluate his or her own behavior in the welding process. This also affects the efficiency of the training process.

解決しようとする問題点 本発明の主な目的は、溶接者のための火花訓練器を提供
することであり、それによって溶接者の訓練がさらにず
っと効率化される。
PROBLEM TO BE SOLVED The main object of the present invention is to provide a spark trainer for welders, which makes the training of welders much more efficient.

本発明の別の目的は、溶接法のシミュレーションをより
適切にすることである。
Another object of the invention is to make the simulation of welding processes more appropriate.

本発明のさらに別の目的は、広範な多様な溶接法におけ
る溶接者の訓練を提供することである。
Yet another object of the invention is to provide training for welders in a wide variety of welding techniques.

本発明のさらに別の目的は、シミュレートされた溶接法
の総合制御を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide comprehensive control of a simulated welding process.

本発明のさらに別の目的は、訓練工程のより客観的監視
を提供することである。
Yet another object of the invention is to provide more objective monitoring of the training process.

問題点を解決するだめの手段 これは、溶接電極シミュレータ、溶接アークをシミュレ
ートしかつ溶接電極シミュレータに接続したアウトプッ
トを有する電気火花発生器、溶接目的物のシミュレーシ
aンI!装置、該溶接目的物シミュレーション装置と溶
接電極シミュレータのチップとの間で生じ、溶接アーク
をシミュレートするための火花放電、溶接電極シミュレ
ータ及び電気火花発生器に接続した。1iIII練工程
制御装置、並びに制御装置に接続して訓練器の行動を表
わす音響イシ号を生じるためのイヤホーン付きヘルメッ
トをA備する溶接者のための火花訓練器が、本発明によ
れば、シミュレートされた溶接目的物に関して溶接電極
シミュレータのチップの位置を監視するための装置を具
備しており、そのアウトプットが制御装置のインプット
に接続されているということで達成される。
A solution to the problem is a welding electrode simulator, an electric spark generator with an output simulating the welding arc and connected to the welding electrode simulator, a simulator of the welding object! The device, a spark discharge generated between the welding object simulation device and the welding electrode simulator chip, is connected to the welding electrode simulator and the electric spark generator to simulate the welding arc. According to the present invention, a spark training device for a welder comprising a training process control device and a helmet with earphones for connecting to the control device and producing acoustic signals representing the actions of the training device is provided. This is achieved in that the apparatus comprises a device for monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator with respect to the welding object being drawn, the output of which is connected to the input of the control device.

これは、溶接者の操作の総合制御を与えかつ溶接者の訓
練の効率を実質的に改良する。
This provides total control of welder operations and substantially improves the efficiency of welder training.

適切には、シミュレートされた溶接目的物に関しての溶
接電極シミュレータのチップの位置を監視するための装
置は、制御装置のインプットに接続された溶接速度監視
装置、制御装置のインプットに接続された火花ギャップ
電流長さ監視装置(spark gapcurrent
 length +aonitoriB unit)、
シミュレートされた溶接法に応答する信号を発生する回
路(これは制御装置のインプラ)  (1nput)及
び火花ギャップ電流長さ監視装置のアウトプッ)  (
output)に接続されている)、溶接電極シミュレ
ータとシミュレート、された溶接目的物の表面に対する
法平面(normal)との間の角度を監視するための
装置(これは制御装置のインプットに連接されている)
並びに溶接電極シミュレータがシミュレーFされた溶接
目的物の表面に溶着する(weld on)時間に対応
する信号を発生する回路(これは火花ギャップ電流長さ
監視装置及び溶接電極シミュレータに接続している)を
具備しているべきである。
Suitably, the device for monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator with respect to the simulated welding object comprises: a welding speed monitoring device connected to an input of the control device; a spark control device connected to an input of the control device; Gap current length monitoring device (spark gap current length monitoring device)
length + aonitoriB unit),
A circuit that generates a signal responsive to the simulated welding process (this is the input of the control device) (1nput) and the output of the spark gap current length monitoring device) (
a device for monitoring the angle between the welding electrode simulator and the plane normal to the surface of the simulated welding object (which is connected to the input of the control device); ing)
and a circuit for generating a signal corresponding to the time at which the welding electrode simulator welds on the surface of the simulated welding object (which is connected to the spark gap current length monitoring device and the welding electrode simulator). should be equipped with the following.

この配置は、実際の溶接法のより適切なシミュレーショ
ンを可能にする。
This arrangement allows a better simulation of the actual welding process.

適当には、溶接目的物のシミュレーション装置は、シミ
ュレートされた溶接目的物の表面に平行に配置されかつ
溶接方向に対して垂直なこの表面上に剛性固定された一
組の金属スポーク(metalspokes)  とし
て作られたオペレーショナル溶接フィード装置、(op
erational  u+eldingfieldu
nit)を具媚1しでいるべきであり、これらの金属ス
ポークの数は、シミュレートされた溶接表面の寸法及び
)8接電極シミュレータチップの位置を監視するための
所望精度に基づいて選ばれる。
Suitably, the welding object simulation device comprises a set of metal spokes arranged parallel to the surface of the simulated welding object and rigidly fixed on this surface perpendicular to the welding direction. Operational welding feed equipment made as (op
erational u+eldingfield
The number of these metal spokes is chosen based on the dimensions of the simulated welding surface and the desired accuracy for monitoring the position of the contact electrode simulator tip. .

このようにして、溶接速度は監視され、これは先行技術
の溶接者訓練器の場合には少しも監視されなかった一つ
の溶接パラメータである。
In this way, welding speed is monitored, which is one welding parameter that was never monitored in prior art welder trainers.

溶接速度監視装置がタイミングパルス発振器(timi
B  puts  oscillator)、タイミン
グパルス発振器のアウトプットに接続されたレジスタ、
並びに複数の一致回路であって、各一致回路がレジスタ
のそれぞれのアクトプツトに接続された第一インプント
を有しまた整合素子を経てオペレーショナル溶接フィー
ルド装置のそれぞれの金属スボーりに電気的に接続され
た第二インプットを有しているような一致回路、並びに
一致回路の総てのアウトプットに接続しているインプッ
ト及び溶接速度監視装置のアウトプットであるアウトプ
ットを有するORデー)  (gate)をJA備して
いるべきであることらまた望ましい。
The welding speed monitoring device uses a timing pulse oscillator (timi
B puts oscillator), a register connected to the output of the timing pulse oscillator;
and a plurality of matching circuits, each matching circuit having a first input connected to a respective actupt of the resistor and electrically connected via a matching element to a respective metal counter of the operational welding field equipment. a matching circuit having a second input and an input connected to all outputs of the matching circuit and an output that is the output of the welding speed monitoring device) It is also desirable to have one.

火花ギャップの電流rcさを監視するための装置が、電
気火花発生器のアウトプットに接続しているインプット
を有している検出器及び火花ギャップ長さの誤差信号発
生回路(これは検出器のアウトプットに連接している)
を具備することもまた有利である。
A device for monitoring the current rc of a spark gap comprises a detector having an input connected to the output of an electric spark generator and a spark gap length error signal generating circuit (this is a circuit for generating a spark gap length error signal) (connected to output)
It is also advantageous to have.

この装置及びその回路vIJ&は、以前に監視されなか
った別の新しいパラメータ、すなわち火花ギャップの長
さを監視することを可能にする。
This device and its circuit vIJ& make it possible to monitor another new parameter not previously monitored, namely the length of the spark gap.

好都合には、シミュレートされた溶接法を表わす信号を
発生する回路は火花ギャップの電流長さを監視する装置
のアウトプットに接続した比較器であるべきであり、ま
た溶接電極シミュレータの輪とシミュレートされた溶接
目的物の表面に対する法平面との間の角度を監視する装
置は、溶接電極シミュレータ上に位置した角度センサ及
び電極角度センサのアウトプットに接続した比較器であ
る角度誤差信号発生回路を具備すべきである。
Conveniently, the circuit generating the signal representative of the simulated welding process should be a comparator connected to the output of the device monitoring the current length of the spark gap, and also connected to the ring of the welding electrode simulator and the simulated The device for monitoring the angle between the surface of the welding target and the normal plane includes an angle sensor located on the welding electrode simulator and an angular error signal generating circuit that is a comparator connected to the output of the electrode angle sensor. should be provided.

電極角度制御装置により、以前には制御されなかった別
の溶接パラメータ、すなわち、′IL極シミュレータの
角度を監視することが可能になる。
The electrode angle control device makes it possible to monitor another previously uncontrolled welding parameter, namely the angle of the 'IL pole simulator.

有利には、電気火花発生器は、マスターパルス発振器と
火花ギャップ′Ki流長さ監視装置の検出器のインプッ
トに接続しているアウトプットを有している増幅器とを
直列に接続したものを具備しでいるべきである。
Advantageously, the electric spark generator comprises a series connection of a master pulse oscillator and an amplifier having an output connected to an input of a detector of a spark gap 'K current length monitoring device. You should stay there.

望ましくは、制御装置は、パルス発振器、並びにこれに
接続され、火花ギャップ電流長さ監視装置のアウトプッ
トに接続された火花ギャップ長さチャンネル、電極角度
監視装置に接続した溶接電極シミュレータ角度チャンネ
ル、シミュレートされる溶接法の熱的条件のチャンネル
、溶接速度監視装置に接続されており、シミュレートさ
れた溶接法速度チャンネル、シミュレートされた溶接時
間チャンネル、溶接電極溶融シミュレーション駆動装置
を制御する回路(これは、シミュレートされる溶接法を
表わす信号を発生する回路のアウトプット及び溶接電極
シミュレータに接続している)、音の警報信号及び溶接
雑音シミュレーション信号の発生器(これは火花ギャッ
プ電流長さ監視装置、角度監視装置、溶接速度監視装置
及びヘルメットに接続している)を具備すべきである。
Preferably, the control device includes a pulse oscillator, and a spark gap length channel connected thereto and connected to the output of the spark gap current length monitoring device, a welding electrode simulator angle channel connected to the electrode angle monitoring device, and a welding electrode simulator angle channel connected to the electrode angle monitoring device. A channel for the thermal conditions of the welding method to be simulated, connected to the welding speed monitoring device, a simulated welding method speed channel, a simulated welding time channel, a circuit controlling the welding electrode melting simulation drive device ( This is connected to the output of a circuit that generates a signal representative of the welding process to be simulated (connected to the welding electrode simulator), a generator of an audible alarm signal and a welding noise simulation signal (this is connected to the spark gap current length monitoring equipment, angle monitoring equipment, welding speed monitoring equipment and helmet connection).

この制御装置は訓練を受ける者の行動のより客観的な評
価を可能にする。
This control device allows for a more objective evaluation of the trainee's behavior.

望ましくは、シミュレートされた溶接法(simula
ted weldiB process)の熱的条件の
・チャンネルのインプットは、シミュレートされた溶接
法の熱的条件を表わす誤差信号を発生する回路のアウト
プットに接続されるべきであり、この回路は火花ギャッ
プ電流長さ監視装置の7ツトプツト及びシミュレートさ
れた溶接法を表わす信号を発生する回路のアウトプット
に接続されており、そしてアークイヤツブの長さを表わ
す信号の変換器、アーク電流を表わす信号の変換器、上
記2つの変換器のアウトプットに接続した乗算器、加算
器、スイッチ、積分器並びに比較器を直列接続して具備
しており、加算器の第二インプットは溶接速度設定回路
に4I続されており*たスイッチの制御インプットはシ
ミュレートされた溶接法を表わす信号を発生する回路の
アウトプットに接続されている。
Preferably, a simulated welding process (simula
The input of the thermal conditions channel of the ted weldiB process should be connected to the output of a circuit that generates an error signal representing the thermal conditions of the simulated welding process, and this circuit 7 of the length monitoring device and the output of the circuit for generating a signal representative of the simulated welding process, and a transducer for the signal representative of the length of the arc ear, a transducer for the signal representative of the arc current. , a multiplier, an adder, a switch, an integrator, and a comparator connected in series are connected to the outputs of the above two converters, and the second input of the adder is connected to the welding speed setting circuit by 4I. The control input of the switch is connected to the output of a circuit that generates a signal representative of the simulated welding process.

シミュレートされた溶接法の熱的条件を表わす誤差信号
を発生する上記回路は、実際の溶接法のより適切なシミ
ュレーションの利点を提示する。
The above circuit for generating an error signal representative of the thermal conditions of a simulated welding process offers the advantage of a better simulation of the actual welding process.

訓練工程において溶接者の行動を表わす丸学fJ号(こ
れは、火花ギャップの長さ、溶接電極シミュレータの傾
斜角及びシミュレートされた溶接法の熱的条件に基づい
て発生する)を生じるためには、)容接電極シミエレー
タが、シミュレートされた溶接目的物の表面に向けられ
た光束を有しかつ熱的条件の誤差信号発生回路の積分器
のアウトプットに電気的に接続されている光源を装備し
ているべきことが望ましい。
In order to generate a circular fJ number representing the welder's behavior in the training process (which occurs based on the length of the spark gap, the inclination angle of the welding electrode simulator and the thermal conditions of the simulated welding method) a) a light source in which the capacitive electrode simulator has a luminous flux directed to the surface of the simulated welding object and is electrically connected to the output of the integrator of the thermal condition error signal generation circuit; It is desirable to be equipped with the following.

溶接者のための火花訓練器において光学フィードバック
が装備されているのは初めてである。
This is the first time that a spark trainer for welders is equipped with optical feedback.

望ましくは、溶接電極シミュレータの溶着時間を表わす
信号を発生する回路は、直列に接続された比較器及びス
イッチ回w1(このアウトプットは溶接電極シミュレー
タのチップに取り付けられた電磁石の巻線に連接されて
(・る)を具備すべきである。
Preferably, the circuit generating the signal representative of the welding time of the welding electrode simulator comprises a series connected comparator and a switch circuit w1, the output of which is connected to the winding of an electromagnet attached to the tip of the welding electrode simulator. It should be equipped with te (・ru).

本発明の特定の実施例及び添付図面に関して、本発明を
以下より詳細に説明する。
The invention will now be described in more detail with reference to specific embodiments of the invention and the accompanying drawings.

(以下余白) 実施例 第1図は、本発明による溶接者のための火花訓練器のブ
ロック図を示し: Pt52図は、本発明による電極シミュレータチップ位
置監視装置のブロック図を示し: PIS3図は、本発明による溶接目的物が平らな溶接継
手である溶接目的物シミュレーション装置を示し; 第4図は、本発明による溶接目的物ががと継手である溶
接目的物シミュレーション装置を示し;ff15図は、
本発明による溶接目的物が種々の直径を有する管の分校
継手である溶接目的物シミュレーション装置を示し: 第6図は、本発明による溶接速度監視装置の機能性ブロ
ック図を示し: 第7図は、本発明による火花ギャップ電流長さ監視装置
の機能性ブロック図を示し; 第8図は、本発明による電極角度監視装置のブロック図
を示し: 第9図は、本発明による電気火花発生器の機能性ブロッ
ク図を示し; 第10図は、本発明による制御装置のブロック図を示し
: tItJ11図は、本発明による温度条件誤差信号を発
生する回路のブロック図を示し: 第12図は、本発明による光源を兵俯した溶接電極シミ
ュレータを示し; 第13図は、本発明による溶接電極シミュレータの装置
Aの拡大図示し: rJS14図は、本発明による電極シミュレータ溶着時
間を表わす信号を発生する回路のブロック図を示す。
(Left space below) Example Figure 1 shows a block diagram of a spark training device for welders according to the present invention: Figure Pt52 shows a block diagram of an electrode simulator tip position monitoring device according to the present invention: Figure PIS3 shows a block diagram of a spark training device for welders according to the present invention. FIG. 4 shows a welding object simulation device according to the present invention in which the welding object is a flat welded joint; FIG. 4 shows a welding object simulation device in which the welding object is a potted joint according to the present invention; ,
FIG. 6 shows a functional block diagram of a welding speed monitoring device according to the invention; FIG. , shows a functional block diagram of a spark gap current length monitoring device according to the invention; FIG. 8 shows a block diagram of an electrode angle monitoring device according to the invention; FIG. 9 shows a functional block diagram of an electric spark generator according to the invention. FIG. 10 shows a block diagram of a control device according to the invention; FIG. 11 shows a block diagram of a circuit for generating a temperature condition error signal according to the invention; FIG. FIG. 13 shows an enlarged view of the device A of the welding electrode simulator according to the invention; FIG. 14 shows a circuit for generating a signal representing the welding time of the electrode simulator according to the invention; FIG. The block diagram is shown below.

溶接者のための火花訓練器について開示するが、その示
唆的特徴は火花放電による溶接アーク及び光学手段によ
る溶接パス(weldi口gbath)のシミュレーシ
ョンである。
A spark trainer for welders is disclosed, the indicative features of which are the simulation of the welding arc by spark discharge and the welding path by optical means.

本発明によれば、火花訓練器は、溶接電極シミュレータ
1 (第1図)、火花放電によって溶接アークをシミュ
レートしかつ溶接電極シミュレータ1のインプット3に
接続したアウトプットを有している電気火花発生器2を
具備している。
According to the invention, the spark trainer comprises a welding electrode simulator 1 (FIG. 1), an electric spark generator which simulates a welding arc by means of a spark discharge and has an output connected to an input 3 of the welding electrode simulator 1. It is equipped with a generator 2.

火花訓練器は、シミュレートされた溶接目的物に関して
溶接電極シミュレータ1のチップの位置を監視するため
の装置5と機械的に接続している溶接目的物シミュレー
ション装置(weldingobject  simu
lation  unit) 4を具備している。
The spark trainer is a welding object simulator mechanically connected to a device 5 for monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator 1 with respect to the simulated welding object.
ration unit) 4.

装置(U旧し)5は、溶接電極シミュレータ1のインプ
ット8と連結されている訓練方法制御装置(Lrain
iB  process  control  uni
t) 7のインプット6に接続されている。制御装置7
は、イヤホーンを具備したヘルメット10のインプット
9に接続されて、溶接者が訓練中に実施する作業を特徴
づける音信号を生ずる。
The device (U old) 5 includes a training method control device (Lrain) which is connected to the input 8 of the welding electrode simulator 1.
iB process control uni
t) connected to input 6 of 7. Control device 7
is connected to the input 9 of the helmet 10, which is equipped with earphones, to produce an audio signal characterizing the work performed by the welder during training.

電気火花発生器2のアウトプットは装置5のインプット
11に接続され、装置5のアウトプットは溶接電極シミ
ュレータ1のインプット12に接続されている。
The output of the electric spark generator 2 is connected to the input 11 of the device 5, and the output of the device 5 is connected to the input 12 of the welding electrode simulator 1.

溶接電極シミュレータ1のチップの位置を監視するため
の装置5は、溶接速度監視波rf113(第2図)、火
花ギャップ電流長さ監視装置14、シミュレートされた
溶接法(lJelding  process)を表わ
す信号を発生する回路15、溶接電極シミュレータ1の
軸とシミュレートされた溶接目的物の表面に対する法平
面との間の角度を監視する装置16、並びにシミュレー
トされた溶接目的物の表面に対する溶接電極シミュレー
タ1の溶着時間を表わす信号を発生する回路17を具備
している。
A device 5 for monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator 1 includes a welding speed monitoring wave rf 113 (FIG. 2), a spark gap current length monitoring device 14, and a signal representing the simulated welding process. a device 16 for monitoring the angle between the axis of the welding electrode simulator 1 and the normal plane to the surface of the simulated welding object, as well as a welding electrode simulator to the surface of the simulated welding object. A circuit 17 is provided for generating a signal representative of the welding time of 1.

火花ギャップ電流長さ監視波rf114のアウトプット
は、回路15及び17のそれぞれのインプット18及び
19に接続している。装置5のインプット11は装置1
4のインプットである。装置13゜14.16及び回路
15のアウトプットは訓練方法制御装置7のインプット
6に接続されている。
The output of spark gap current length monitoring wave rf 114 is connected to inputs 18 and 19 of circuits 15 and 17, respectively. Input 11 of device 5 is device 1
This is input number 4. The outputs of the devices 13, 14, 16 and the circuit 15 are connected to the input 6 of the training method control device 7.

本発明によれば、溶接目的物のシミュレーション装置4
は、誘電体材料から作られた基礎及び該基礎上にあるオ
ペレーショナル溶接フィールド装置を具備している[3
,4及び5図)。オペレーショナル溶接フィールド装置
は一組の金属スポーク21である。これらのスポークは
、シミュレートされた溶接目的物の表面22に平行な平
らな基礎20(第3図)上に配置されまた矢印Cにより
示されている溶接方向に垂直に剛性固定されている。
According to the present invention, the welding object simulation device 4
comprises a foundation made of dielectric material and operational welding field equipment resting on the foundation [3]
, 4 and 5). The operational welding field device is a set of metal spokes 21. These spokes are placed on a flat foundation 20 (FIG. 3) parallel to the surface 22 of the simulated welding object and rigidly fixed perpendicular to the welding direction indicated by arrow C.

角継手溶接の場合、基礎23(第4図)は、両面にスポ
ーク21を備えた角継手である。
In the case of square joint welding, the foundation 23 (FIG. 4) is a square joint with spokes 21 on both sides.

管継手溶接の場合、基礎は枝管24”、241及び24
II+を各段に有する誘電体多段管24.2つの球面す
り合せ継手(ba l I−and −5ockedj
oints) 25及び26.2つのクランプ27及び
28並びに2つのスタンド27及び28からなる。
For pipe joint welding, the foundation is branch pipes 24”, 241 and 24
Dielectric multi-stage tube with II+ in each stage 24. Two spherical ground joints (bal I-and -5ockedj
oints) 25 and 26. Consists of two clamps 27 and 28 and two stands 27 and 28.

多段管24は、スタンド29及び30上に、球面すり合
せ継手25及び26並びにクランプ27及び28によっ
て、姿勢を調整することがでさるように据付けられる。
The multistage pipe 24 is installed on stands 29 and 30 using spherical sliding joints 25 and 26 and clamps 27 and 28 so that its posture can be adjusted.

管24の各段における金属スポーク21は、管軸に平行
に配v1され、連動される。
The metal spokes 21 in each stage of the tube 24 are arranged v1 parallel to the tube axis and are interlocked.

任意のタイプの基礎についての金属スポーク21の数は
、シミュレートされた表面の寸法及び溶接電極シミュレ
ータ1 (第1図)のチップの位置を監視する所望の精
度に基づいて選ばれ、例えば、シミュレートされた溶接
継目の1メ一トル当たりスポーク1000本以上である
The number of metal spokes 21 for any type of foundation is chosen based on the dimensions of the simulated surface and the desired accuracy of monitoring the tip position of the welding electrode simulator 1 (FIG. 1), e.g. At least 1000 spokes per meter of welded seams.

取替えできる枚数の通常の又は感熱性の紙(図示されて
いない。)溶接フィールド装置(weldingfie
ld  unit )  の表面に取り付ける。
A replaceable number of regular or heat-sensitive paper (not shown) welding field equipment.
ld unit).

第6図を参照すれば、機能性ブロック図は、訓練を受け
る者が訓練過程において所望の溶接速度をいかにして維
持するかを監視しかつ溶接速度誤差信号を発生するよう
に設計されている溶接速度監視装置13を示している。
Referring to FIG. 6, a functional block diagram is designed to monitor how the trainee maintains a desired welding speed during the training process and to generate a welding speed error signal. A welding speed monitoring device 13 is shown.

装置13はタイミングパルス発振器31及びスイッチ3
3を介して発振器31のアウトプットに接続したレジス
タ32を具備している。レジスタ32の各アウトプット
は一致回路34に接続しており、各−数回路34の別の
インプットはインターフェース35を経て各スポーク2
1に電気的に接続している。−数回路34の全7ツトプ
ツトはORゲート36の各インプットに接続しており、
このゲート36のアウトプットは溶接速度監視装置13
のアウトプットでありかつ制御装置7(第1図)のイン
プットに接続している。
The device 13 includes a timing pulse oscillator 31 and a switch 3
3 is provided with a resistor 32 connected to the output of an oscillator 31 via 3. Each output of the register 32 is connected to a match circuit 34, and another input of each minus number circuit 34 is connected to each spoke 2 via an interface 35.
It is electrically connected to 1. - all seven tops of the number circuit 34 are connected to each input of the OR gate 36;
The output of this gate 36 is the welding speed monitoring device 13.
and is connected to the input of the control device 7 (FIG. 1).

一致回路34は2つのNOTゲート37及び38並びに
2つのANDゲート3つ及び40を具備しており、該A
NDゲート39及び40のそれぞれのインプットはNO
Tゲート37及び38のアウトプットに接続しでいる。
The matching circuit 34 comprises two NOT gates 37 and 38 and two AND gates 3 and 40,
The respective inputs of ND gates 39 and 40 are NO.
It is connected to the outputs of T-gates 37 and 38.

ANDゲート3つ及び40の他のインプットはそれぞれ
のインターフェース35のアウトプット及びレジスタ3
2のそれぞれのアウトプットに接続している。−数回路
34はまたORゲート41を具備しており、このORゲ
ートのインプットはANDゲート39及び40のアウト
プットに接続している。スポーク21を備えた高電圧溶
接フィールド装置を一致回路34の低電圧インプットか
ら隔てるために、各インターフェース35はコンデンサ
42及び抵抗器(resistor) 43から構成さ
れたインプット回路、コンデンサ45を備えたダイオー
ド44の周囲に作られた検出器、並びに抵抗器46をi
4:@L。
The other inputs of the three AND gates and 40 are the outputs of their respective interfaces 35 and registers 3.
It is connected to each output of 2. The -number circuit 34 also comprises an OR gate 41 whose inputs are connected to the outputs of AND gates 39 and 40. To isolate the high voltage welding field device with the spokes 21 from the low voltage input of the matching circuit 34, each interface 35 has an input circuit consisting of a capacitor 42 and a resistor 43, a diode 44 with a capacitor 45. i
4: @L.

ている。各インターフェース35はまた、光放射ダイオ
ード(light −emiLLinHdiode) 
 47.7オトグイオード48及びレジスタ49を具備
しているオプトエレクトロニクスカプラをも有している
。タイミングパルスの発振器31は0.1乃至10Hz
の周波数でパルスの連続シーケンス(これは無断で調整
しうる)を発生するように企図されている1発振器31
の発生周波数により特定の溶接速度が調整される。
ing. Each interface 35 also includes a light-emitting diode (light-emiLLinHdiode).
It also has an optoelectronic coupler comprising a 47.7 ottodiode 48 and a resistor 49. The timing pulse oscillator 31 has a frequency of 0.1 to 10Hz.
1 oscillator 31 intended to generate a continuous sequence of pulses (which may be adjusted without notice) at a frequency of
The specific welding speed is adjusted depending on the frequency of occurrence of the welding.

レジスタ32は、論理零(logical zcro)
がただ1つの位置で利用でき他の位置では論理1である
n−ディノット シフ) レジスタ(n −digiL
 5hift r+4ister)である。初めに、論
理零はレジスタの第一位置シこ入る。
Register 32 is a logical zero.
is available in only one position and is logical 1 in other positions.
5hift r+4ister). Initially, a logical zero enters the first position of the register.

火花¥ヤップ電流長さ監視装置14は、振幅検出器50
(第7図)、火花ギャップの長さを表わす誤差信号を発
生する回路51〔これは検出器50の7ウトプツトに接
続しており、この検出器のインプットは電気火花発生器
2(Q%1図)のアウトプットに接続している〕を具備
してνする。
The spark current length monitoring device 14 includes an amplitude detector 50
(FIG. 7), a circuit 51 for generating an error signal representing the length of the spark gap is connected to the 7 output of a detector 50 whose input is connected to the electric spark generator 2 (Q%1 (connected to the output of Figure)).

振幅検出器(amplitude detector)
 50は火花ギャップの長さを表わす信号を生じるよう
に企図されており、ダイオード52、抵抗器53及びコ
ンデンサ54を具備している。
amplitude detector
50 is intended to produce a signal representative of the length of the spark gap and comprises a diode 52, a resistor 53 and a capacitor 54.

回路51はアナログ比較器(colIparator)
である。
Circuit 51 is an analog comparator (colIparator)
It is.

振幅検出器50のアウトプットの1つはシミュレートさ
れた溶接法を表わす信号を発生する回路15のインプッ
ト18に接続されており、回路15は火花放電の開始及
び消衰の信号を生じるよう企図された比較器である。
One of the outputs of the amplitude detector 50 is connected to an input 18 of a circuit 15 which generates a signal representative of the simulated welding process, the circuit 15 being designed to generate a signal of the initiation and extinction of the spark discharge. This is a comparator.

溶接電極シミュレータの袖とシミュレートされた溶接目
的物の表面に対する法平面との間の角度を監視する装置
16(第8図)は、角度センサ55と角度誤差信号を発
生する回路56(これは角度センサ55のアウトプット
に電気的に接続された比較器である)とを具備している
A device 16 (FIG. 8) for monitoring the angle between the sleeve of the welding electrode simulator and the plane normal to the surface of the simulated welding object is connected to an angle sensor 55 and a circuit 56 for generating an angular error signal. (a comparator electrically connected to the output of the angle sensor 55).

ip9図に回路を示しである電気火花発生器2は、溶接
電極シミュレータ1 (第1図)に供給された高電圧発
振を生じ、増幅しまた制御し、そしてまた火花ギャップ
の長さ及び火花放電の開始を表わす信号を生じるように
企図されでいる6電気火花発生器2はマスクパルス発振
器57と該発振器57に直列に接続した増幅器58とを
具備している。増幅器58のアウトプットは装置5のイ
ンプット11 (第2図及びMS7図)、特に検出器5
0のインプットに接続されている。
An electric spark generator 2, the circuit of which is shown in Figure ip9, generates, amplifies and controls a high voltage oscillation that is supplied to a welding electrode simulator 1 (Figure 1), and also controls the length of the spark gap and the spark discharge. The six-electric spark generator 2, which is intended to generate a signal representative of the start of the signal, comprises a mask pulse oscillator 57 and an amplifier 58 connected in series with the oscillator 57. The output of the amplifier 58 is connected to the input 11 of the device 5 (FIG. 2 and MS7), in particular to the detector 5.
Connected to input 0.

パルス発振器57は10乃至15kHzの周波数におい
て連続発振シーケンス(continuousosci
llation  5equence)  を発生する
ように企図されている。
The pulse oscillator 57 generates a continuous oscillation sequence at a frequency of 10 to 15 kHz.
llation 5equence).

増幅器58は、発振器57のアウトプット信号の電圧を
、溶接電極シミュレータ1 (第1図)のチップと装置
4との間の電気火花放電のために充分なレベルまで増幅
するように企図されており、ギャップは電極と加工物と
の間の距離を表わし、そして0.5乃至10mの範囲で
ある。増幅器58は、トランジスタ59及び60、ダイ
オード61゜62及び63、変圧器(transfor
mers) 64及び65、コンデンサ66.67及び
68、抵抗器69並びにスイッチ70を具備している2
段式変成器増幅器(transfor+ner  a+
nplifier)の回路の周囲に作られている。
Amplifier 58 is designed to amplify the voltage of the output signal of oscillator 57 to a level sufficient for electrical spark discharge between the tip of welding electrode simulator 1 (FIG. 1) and device 4. , the gap represents the distance between the electrode and the workpiece and ranges from 0.5 to 10 m. The amplifier 58 includes transistors 59 and 60, diodes 61, 62 and 63, and a transformer.
mers) 64 and 65, capacitors 66, 67 and 68, resistor 69 and switch 70.
Stage transformer amplifier (transform+ner a+
It is built around the circuit of nplifier).

制御装置7(第10図)は、パルス発振器71、パルス
発振器71のアウトプットに接続されたスイッチ72並
びにVC装1412図)のアウトプットに接続された火
花ギャップ長さのチャンネル73、溶接電極シミュレー
タ1の角度のチャンネル74(第10図)〔装置1G(
fjS2図)に接続されている〕、装置13(f:tS
2図)のアウトプットに接続されたシミュレートされた
溶接法速度チャンネル75(第10図)、シミュレート
された溶接法熱的条件チャンネル76(第10図)及び
シミュレートされた溶接法持続期間チャンネル77(第
10図)のような数種のチャンネルを具備している。制
御装置7はまた、溶接電極溶融のシミュレーション駆動
装置を制御する回路78(PtS10図)〔これは回路
15(第2図)のアウトプット及び溶接電極シミュレー
タ1のインプット8(第1図)に接続されている〕並び
に警報信号及び溶接雑音のシミュレーション信号を生じ
る音発生器79 (sound generator)
 (ptSl 0図)をも具備している。音発生器79
のインプットは、装置14(第2図)、装置16及び装
置13と接続しており、そのアウトプットはヘルメット
10のインプット9 (第1図)に接続されている。
The control device 7 (FIG. 10) includes a pulse oscillator 71, a switch 72 connected to the output of the pulse oscillator 71, a spark gap length channel 73 connected to the output of a VC device (FIG. 1412), and a welding electrode simulator. 1 angle channel 74 (Fig. 10) [Apparatus 1G (
fjS2 (Fig.)], device 13 (f:tS
A simulated welding method speed channel 75 (FIG. 10), a simulated welding method thermal conditions channel 76 (FIG. 10) and a simulated welding method duration connected to the outputs of FIG. 2). It is provided with several types of channels, such as channel 77 (FIG. 10). The control device 7 also has a circuit 78 (Fig. PtS10) for controlling a simulation drive device for welding electrode melting [this is connected to the output of the circuit 15 (Fig. 2) and the input 8 of the welding electrode simulator 1 (Fig. 1). ] and a sound generator 79 that generates an alarm signal and a simulation signal of welding noise.
(ptSl 0 diagram) is also provided. sound generator 79
Its input is connected to device 14 (FIG. 2), device 16 and device 13, and its output is connected to input 9 of helmet 10 (FIG. 1).

チャンネル73,74.75及び76(第10図)は同
一に設計されており、各チャンネルは次の直列接続され
た部材:電子スイッチ回路80゜81.82又は83、
誤差カウンタ84,85゜86又は87、誤差数のデコ
ーダ88,89゜90又は91及び誤差数の表示器92
 、93 。
Channels 73, 74, 75 and 76 (FIG. 10) are of identical design, each channel having the following series connected components: electronic switch circuit 80° 81.82 or 83;
Error counter 84, 85° 86 or 87, error number decoder 88, 89° 90 or 91, and error number indicator 92
, 93.

94又は95を具備している。94 or 95.

チャンネル77は次の直列接続された部材:溶接時間カ
ウンタ96、溶接時間デコーダ97及び溶接時間表示器
98をJ14備している。
Channel 77 includes the following series-connected members: welding time counter 96, welding time decoder 97, and welding time indicator 98 J14.

パルス発振器71は、毎秒パルスを発生するように企図
されそして連続波発振器の先行技術の回路のいずれかを
使用することができる。
Pulse oscillator 71 is designed to generate pulses every second and can use any of the prior art circuits of continuous wave oscillators.

溶接電極溶融シミュレーション駆動装置の制御のための
回路78は、該駆動装置の割込みリレー(cut−in
 relay)に連続されているアウトプット(図示さ
れていない)を有する電子比較器(electroni
c cosparaLor)である。
A circuit 78 for controlling the welding electrode melting simulation drive device includes a cut-in relay of the drive device.
an electronic comparator (electronic relay) with an output (not shown) that is serially connected to
c cosparaLor).

チャンネル76のインプットは、シミュレートされた溶
接法の熱的条件を表示する誤差信号を発生する回路99
(第1図)のアウトプットに接続されており、この回路
は熱収支方程式の解法を実現するように企図されている
。訓練装置における溶接法のシミュレーションは加工物
の容積全体にわたっての温度分布の知識を必要としない
ので、放物面の偏微分方程式を無視することができ、そ
して、通常の微分方程式を使用し、熱伝導、対流、輻射
等のような総でのタイプの熱伝達を考慮して、一定容積
内の入熱及び出熱の収支を規定する。数学上では、単純
化した熱収支を次式で与えることができる。
The input of channel 76 is connected to circuit 99 which generates an error signal indicative of the thermal conditions of the simulated welding process.
(FIG. 1), this circuit is intended to realize the solution of the heat balance equation. Since the simulation of the welding process in the training device does not require knowledge of the temperature distribution over the volume of the workpiece, the parabolic partial differential equation can be ignored, and the normal differential equation can be used to calculate the thermal The total type of heat transfer such as conduction, convection, radiation, etc. is taken into account to define the balance of heat input and output within a given volume. Mathematically, a simplified heat balance can be given by the following equation:

U   ”   a  + b  −j2゜τ =  
v(U) (上式中、h −溶接バスのエンタルピ;■−溶接速度
; U −アーク電圧: τ −アーク電流; l −アークギャップ長さ; a、b、D、R,k及びクー溶接のタイプ及び条件、電
極及び加工物の幾 何字的寸法並びに熱的性質に依 る定数: δ −不規則な溶接条件を表示する信 号、溶接条件が不規則な場合に はδ=0、溶接条件が規則正し い場合にはδ=1である。) 回路99は、インプット100及び101によって装置
14(第2図)のアウトプット及び回路15のアウトプ
ットへ接!されている。回路99のアウトプットは溶接
電極シミエレータ111図)及びチャンネル76のイン
プラ)102(110図)へ接続されている。回路99
は、火花ギャップ長さを表わす信号の変換器103(第
11図)、アーク電流を表わす信号の変換器104、該
変換器103及び104のアウトプットに接続されf′
:、乗算器105、加算器106、スイッチ107、積
分器108、比較器109を、直列に接続してA備して
いる。加算器106の第二インプットは電位差計110
である溶接速度調整回路に接続されている。スイッチ1
07の制御インプラFは回路9つのインプットであり、
回路15(第2図)のアウトプットに接続されている。
U ” a + b −j2゜τ =
v (U) (in the above formula, h - enthalpy of welding bath; ■ - welding speed; U - arc voltage; τ - arc current; l - arc gap length; a, b, D, R, k and coo welding constant depending on the type and conditions of the welding, the geometrical dimensions and thermal properties of the electrode and workpiece: δ - signal indicating irregular welding conditions, δ = 0 if the welding conditions are irregular; In the regular case, δ=1.) Circuit 99 is connected by inputs 100 and 101 to the output of device 14 (FIG. 2) and to the output of circuit 15! has been done. The output of circuit 99 is connected to a welding electrode simulator 111 (FIG. 111) and to an implant 102 (FIG. 110) of channel 76. circuit 99
is connected to a converter 103 (FIG. 11) for a signal representing the spark gap length, a converter 104 for a signal representing the arc current, and to the outputs of the converters 103 and 104;
: A multiplier 105, an adder 106, a switch 107, an integrator 108, and a comparator 109 are connected in series. The second input of adder 106 is potentiometer 110
is connected to the welding speed adjustment circuit. switch 1
Control implant F of 07 is the input of 9 circuits,
It is connected to the output of circuit 15 (FIG. 2).

比較器109は不規則な熱条件を表示する信号を生じる
ように企図されている。
Comparator 109 is intended to produce a signal indicative of irregular thermal conditions.

スイッチ107は、不規則な溶接条件を表示する信号が
生じた場合、上記熱収支方程式の最後の2つの成分であ
る溶接速度及びアーク電流をシミュレートする信号を切
るように企図されている。
Switch 107 is intended to turn off the signals simulating the last two components of the heat balance equation, welding speed and arc current, when a signal indicating irregular welding conditions occurs.

訓練工程における溶接者の行動を表示する光学信号を、
特に火花ギャップ長さ、溶接電極シミュレータ1の角度
及びシミュレートされる溶接法の温度条件に基づいて生
じせしめるために、溶接電極シミュレータ1は、光束が
光導管112を経て、シミュレートされている溶接目的
物すな第2ち加工物の表面113に向けられている光r
j、111(第12図)を装備する。
optical signals that display the welder's actions during the training process.
In particular, the welding electrode simulator 1 allows the light beam to pass through the light pipe 112 to generate the welding process being simulated based on the spark gap length, the angle of the welding electrode simulator 1 and the temperature conditions of the simulated welding process. The light r directed towards the surface 113 of the object, i.e. the second workpiece.
j, equipped with 111 (Fig. 12).

棒状電極として作動される溶接電極シミュレータ1は電
極115のホルダ114、フレーム116(第13図)
、角度センサ55112図)、電極115の溶融(1+
urn −of f )をシミュレートする駆動装置1
17(ptS12図及びtJS13図)、高電圧ケーブ
ル119によって電気火花発生器2(第1図)のアウト
プットの1つに接続されているフレーム116の端面に
おける金属チップ118を具備している。溶接電極シミ
ュレータ1はまた、誘電体リング120を具備している
。金属チップ118は中空であり、光導管(light
conduit)  112の一端がその中に固定され
ている。光導管の他端は光源111に光学的に接続され
ており、この光源111と一緒になって、電極115の
中空ホルダ114内部に剛性固定されている。
The welding electrode simulator 1 operated as a rod-shaped electrode includes a holder 114 for an electrode 115 and a frame 116 (FIG. 13).
, angle sensor 55112), melting of electrode 115 (1+
Drive unit 1 simulating urn -of f )
17 (Fig. ptS12 and Fig. tJS13), with a metal tip 118 on the end face of the frame 116, which is connected by a high voltage cable 119 to one of the outputs of the electric spark generator 2 (Fig. 1). The welding electrode simulator 1 also includes a dielectric ring 120. The metal tip 118 is hollow and serves as a light pipe.
One end of the conduit 112 is fixed therein. The other end of the light conduit is optically connected to a light source 111, which together with the light source 111 is rigidly fixed inside the hollow holder 114 of the electrode 115.

回路9つのアウトブッ)?ある積分器108のアウトプ
ットは光源111に接続されている。光源111は誘電
体リング121内に固定され、一方光導管112の端は
誘電体リング122内に固定されている。
9 circuit outputs)? The output of one integrator 108 is connected to a light source 111. The light source 111 is fixed within the dielectric ring 121, while the end of the light conduit 112 is fixed within the dielectric ring 122.

第14図を参照すれば、溶着時間を表わす信号を発生す
る回路17は、比較器123及1スイッチ回路124を
直列に接続して具備している。スイッチ回路124のア
ウトプットは溶接電極シミュレータ1のチップに取り付
けた電磁石の巻線125に接続されている。電磁石は、
巻線のほかに、ファ126及び巻線125の7レーム1
27を!4:@I、でいる。
Referring to FIG. 14, a circuit 17 for generating a signal representing welding time includes a comparator 123 and a one-switch circuit 124 connected in series. The output of the switch circuit 124 is connected to a winding 125 of an electromagnet attached to the chip of the welding electrode simulator 1. The electromagnet is
In addition to the winding, there are 7 frames 1 of F 126 and winding 125.
27! 4: I am @I.

(以下余白) 作  用 本発明によれば、溶接者のための火花訓練器は次のよう
に動作する。
(Hereinafter in the margin) Operation According to the present invention, the spark training device for welders operates as follows.

作動前に、火花訓練器の総ての装置及び回路を初期状態
に設定する。
Before operation, set all devices and circuits of the spark trainer to the initial state.

訓練を受ける者は溶接電極シミュレータ1を右手に取っ
て、ヘルメット1σをかぶりそしてシミュレートされた
溶接法を始める。薄い一枚の通常の紙又はエレクトログ
ラフィの紙を溶接目的物のシミュレーション装置4の溶
接フィールドの所定の頌域上に予め置いておく。溶接継
目を紙シート上に描き、次いでそれは熟練溶接者によっ
て記録された電極シミュレータ1のチップの路128(
第5図)である。また、訓練工程の開始前に、制御装置
7、装置5及び回路99において溶接条件を設定する。
The trainee takes the welding electrode simulator 1 in his right hand, puts on the helmet 1σ, and begins the simulated welding process. A thin piece of ordinary paper or electrographic paper is previously placed on a predetermined area of the welding field of the simulation device 4 of the welding object. The weld seam was drawn on a paper sheet, which was then recorded by a skilled welder using the tip path 128 of the electrode simulator 1 (
Figure 5). Also, before the start of the training process, welding conditions are set in the control device 7, device 5, and circuit 99.

これらの条件には、訓練期間の最大期間、火花ギャップ
長さの許容度、溶接速度、電極シミュレータ1の角度、
溶接バスの温度、電極シミュレータ1の溶融速度が含ま
れる。総ての装置及び回路が初期状態にあることを点検
する。
These conditions include the maximum duration of the training period, the tolerance of the spark gap length, the welding speed, the angle of the electrode simulator 1,
The temperature of the welding bath and the melting rate of the electrode simulator 1 are included. Check that all equipment and circuits are in initial condition.

訓練を受ける者は、継目に沿って電極シミュレータ1の
チップを動かして、シミュレータチップの路を紙シート
上に焼き尽さなければならない(burned out
) 、同時に電極の溶融をシミュレートする。訓練を受
ける者はアークギャップ長さ、電極シミュレータ1の角
度、溶接速度及び溶接バスの温度のような基本の溶接パ
ラメータを、設定した特定の限界内に維持しなければな
らない。
The trainee must burn the path of the simulator tip onto the paper sheet by moving the tip of the electrode simulator 1 along the seam.
), simultaneously simulating the melting of the electrode. The trainee must maintain basic welding parameters such as arc gap length, electrode simulator 1 angle, welding speed and welding bath temperature within certain set limits.

訓練を受ける者は、シミュレートされた溶接法が始まる
べき個所に電極シミュレータ1を持って行き、所要のア
ークギャップ&さを保持し、電極シミュレータ1の所要
角度を維持し、またスイッチ33.70及び72の押し
ボタン129(ホルダー114内で得られる)(第12
図)を押す。
The trainee takes the electrode simulator 1 to the point where the simulated welding process is to begin, maintains the required arc gap & angle, maintains the required angle of the electrode simulator 1, and switches 33.70. and 72 pushbuttons 129 (obtained within holder 114) (12th
Press ).

給与電圧を、トランジスタ60の周囲に作られた増幅器
58の最終段に供給する。電極シミュレータ1の金属チ
ップ118において高電圧が生じる。
The supply voltage is applied to the final stage of amplifier 58 built around transistor 60. A high voltage is generated at the metal tip 118 of the electrode simulator 1.

火花ギャップが10w以下である場合、金属チップ11
8と溶接フィールド装置の金属スポーク[3,4,5図
)との間で火花放電が生じ、そして紙はその特別の個所
において焼は穴が明けられる( burned jl+
rough) 、検出器50(tjS7図)のアウトプ
ットにおける電圧は火花ギャップの長さを表示している
If the spark gap is less than 10W, the metal tip 11
8 and the metal spokes of the welding field device (Figs. 3, 4, 5), a spark discharge occurs and the paper is burnt at that particular point.
rough), the voltage at the output of the detector 50 (tjS7 diagram) is indicative of the length of the spark gap.

火花イヤツブの電流長さは、トランジスタ60(第9図
)の周囲に作られた、増幅器58の最終段により消費さ
れる電流を測定することによって決定される。この消費
電流は火花ギャップ長さの関数であり、火花ギャップが
小さければ小さいほど消費電流は大きくなる。訓練を受
ける者によって維持された火花ギャップの良さが短けh
ば短いほど検出器50のアウトプット電圧は大たくなり
、これはシミュレートされた溶接に対する入熱が大きい
ことに対応する。火花放電が始まると、検出器50のア
ウトプットにおいである種の電圧動揺が起る。これによ
り比較器15(第7図)が応答して、シミュレートされ
た溶接法の開始が表示される。比較器15は電極溶融シ
ミュレーション駆動装置を制御する回路78(第10図
)の動作を制御し、そして回路9つが作動される。溶接
電極シミュレータ1は、予め選定した溶接条件に対応す
る比率で短くなり始める。
The current length of the spark ear is determined by measuring the current consumed by the final stage of amplifier 58, built around transistor 60 (FIG. 9). This current consumption is a function of the spark gap length; the smaller the spark gap, the greater the current consumption. The spark gap maintained by the trainee is short.
The shorter the time, the greater the output voltage of the detector 50, which corresponds to a greater heat input to the simulated welding. When a spark discharge begins, some voltage fluctuation occurs at the output of detector 50. This causes comparator 15 (FIG. 7) to respond and indicate the start of the simulated welding process. Comparator 15 controls the operation of circuit 78 (FIG. 10) which controls the electrode melt simulation driver, and circuit 9 is activated. The welding electrode simulator 1 begins to shorten at a rate corresponding to the preselected welding conditions.

火花ギャップの電流長さに関する情報を含んでいる検出
器50のアウトプット信号はまた回路99のインプット
100にも適用される。この信号により、変換器103
が実際の溶接法のアーク電圧を表わす信号を発生するよ
うになる。このアウトプット信号により、変換器104
が実際の溶接法のアーク電流信号を発生するようになる
。乗W、器105は、アーク電流及び電圧の信号を用い
て、アーク電力の信号を計算する。加算器106は、シ
ミュレートされた溶接法の速度に従って、シミュレート
された@接バス(welding bath)の熱含量
を調整する。
The output signal of detector 50, which contains information regarding the current length of the spark gap, is also applied to input 100 of circuit 99. This signal causes converter 103
will generate a signal representing the arc voltage of the actual welding process. This output signal causes the converter 104
now generates the arc current signal of the actual welding method. The power generator 105 uses the arc current and voltage signals to calculate the arc power signal. Adder 106 adjusts the heat content of the simulated welding bath according to the speed of the simulated welding process.

スイッチ107は、火花放電が中断したときに、シミュ
レートされた溶接バスの熱含量の信号を断つ。積分器1
08は、シミュレートされた加工物の熱パラメータに基
づいて溶接バスの含量を表わす信号を計算する。積分器
108のアウトプット43号は光源111に供給され、
光束の大きさを制御する。それによって生じた光のスポ
ットは、火花放電の領域内の溶接フィールド装置の表面
上で円形の溶接バスをシミュレートする。
Switch 107 cuts off the simulated weld bath heat content signal when the spark discharge is interrupted. Integrator 1
08 calculates a signal representing the content of the weld bath based on the thermal parameters of the simulated workpiece. Output No. 43 of the integrator 108 is supplied to the light source 111,
Controls the size of the luminous flux. The spot of light thereby generated simulates a circular welding bath on the surface of the welding field device within the area of the spark discharge.

比較器109(第11図)は、シミュレートされた溶接
バスの熱含量を表示する誤差信号を発生する。
Comparator 109 (FIG. 11) generates an error signal indicative of the heat content of the simulated weld bath.

光学上の“溶接バス”は、実際には、訓練を受ける者に
対する光学的フィードバック信号であり、この信号は、
訓練を受ける者が次の溶接パラメータ:溶接バスの温度
、火花ギャップの長さ及び電極シミュレータ1の角度を
最適レベルでどのように成し、維持するかを訓練を受け
る者に告げている。′溶接バス”スポットの明かるさは
、溶接バスの加熱度合を表示する可視フィードバック信
号である。光導管112は円錐形ビームを有しまた光学
“溶接バス”の大きさは光導ギャップの長さと共に変動
する。これは、訓練を受ける者に火花ギャップの正しい
長さを表示するフィードバック信号を与える。
The optical "welding bath" is actually an optical feedback signal to the trainee; this signal is
The trainee is told how to achieve and maintain the following welding parameters: temperature of the welding bath, length of the spark gap and angle of the electrode simulator 1 at optimum levels. The brightness of the 'welding bath' spot is a visible feedback signal that indicates the degree of heating of the welding bath.The light conduit 112 has a conical beam and the size of the optical 'welding bath' is the length of the light guiding gap. This gives the trainee a feedback signal indicating the correct length of the spark gap.

電極シミュレータ1が溶接フィールド装置に灯して正し
い位置から外れる場合、光学“溶接バス”はその形状を
円から楕円へ変化し、楕円の長径は電極シミュレータ1
が正しい位置から外れた平面を示している。これはまた
、訓練を受ける者が電極シミュレータ1の正しい角度を
維持することができるための一種の光学フィードバック
でもある。
When the electrode simulator 1 lights up the welding field device and deviates from its correct position, the optical "welding bath" changes its shape from a circle to an ellipse, and the major axis of the ellipse is the same as the electrode simulator 1.
shows a plane that is out of its correct position. This is also a kind of optical feedback so that the trainee can maintain the correct angle of the electrode simulator 1.

押しボタン120を押し下げると、IH7,の周波数の
信号が、上記プロセスと同時に、発生器71 (第10
図)から溶接時間チャンネル77のカウンタ96並びに
スイッチ回路80.82及び83の情報インプットへと
供給される。訓練を受ける者が、火花ギャップの設定長
さ、電極シミュレータ1の選定角度、選定溶接速度及び
溶接バスの選定温度を保持する場合、正常の溶接法をシ
ミュレートする雑音信号は発生器79からヘルメット1
0のイヤホーンへ送られる。
When the pushbutton 120 is pressed down, a signal at the frequency of IH7, simultaneously with the above process, is transmitted to the generator 71 (10th
) to the counter 96 of the welding time channel 77 and to the information inputs of the switch circuits 80, 82 and 83. When the trainee maintains the set length of the spark gap, the selected angle of the electrode simulator 1, the selected welding speed and the selected temperature of the welding bath, a noise signal simulating a normal welding process is output from the generator 79 to the helmet. 1
Sent to 0's earphone.

訓練を受ける者は、シミュレートされた溶接部に沿って
電極シミュレータ1のチップを動かし、そして火花放電
による路に印をつける。紙上の焼き尽くされた路はシミ
ュレートされた溶接法の過程における訓練を受ける者の
技術の記録された証拠であり、これによって訓練を受け
る者の行動が専門家的かまた正しいか又はその反対であ
るかを評価することができる。
The trainee moves the tip of the electrode simulator 1 along the simulated weld and marks the path of the spark discharge. The burnt path on the paper is a recorded evidence of the trainee's skill in the process of the simulated welding process, which allows the trainee's behavior to be professional and correct or vice versa. It is possible to evaluate whether

本発明によれば、火花訓練器はまた、溶接速度監視装置
13(第6図)である溶接の速度を監視するための手段
をも装備している。この目的のために、シミュレートさ
れた溶接法は溶接フィールド装置の第一金属スポーク2
11から始まり、スポーク21nで終る。高電圧火花が
第一スポーク211上で引き起こされかつ押しボタン1
29を押した場合、回路351のアウトプット信号及び
レジスタ32の第一番目のディノットが最初に同時に起
る。従って、回路34.及びORゲート36のアウトプ
ットにおいていかなる信号も生じない。次の瞬間におい
て、シフトパルス(sbiftpulse)が発振器3
1からレジスタ32へ送られ、そして論理零はレジスタ
32の第一位置からその第二位置へシフトされる。不規
則な溶接速度を表わす信号が回路342のアウトプット
において発生しないようにするために、訓練を受ける者
は電極シミュレータ1のチップを通常金属スポーク21
へ動かし、かくして、第ニスボーク212上に高電圧火
花を引き起さなければならない。次いで、上記したよう
にプロセスを繰返す。
According to the invention, the spark trainer is also equipped with means for monitoring the speed of welding, which is a welding speed monitoring device 13 (FIG. 6). For this purpose, the simulated welding method was applied to the first metal spoke 2 of the welding field equipment.
Starting at spoke 11 and ending at spoke 21n. A high voltage spark is caused on the first spoke 211 and the pushbutton 1
29, the output signal of circuit 351 and the first dinot of register 32 occur simultaneously for the first time. Therefore, circuit 34. and no signal occurs at the output of OR gate 36. At the next instant, the shift pulse (sbiftpulse) is activated by the oscillator 3.
1 to register 32, and a logical zero is shifted from the first position of register 32 to its second position. In order to prevent signals representing irregular welding speeds from occurring at the output of the circuit 342, the trainee must connect the tip of the electrode simulator 1 to the normally metal spoke 21.
212, thus causing a high voltage spark on the second varnish board 212. The process is then repeated as described above.

溶接法速度とシフト周波数すなわち発振器31の周波数
との間に、ある種の均衡が存在しているということがで
きる。この均衡が崩れた場合、回路34のアウトプット
及び回路36のアウトプットにおいてそれぞれ、信号が
生じる。この信号は、予め選定された溶接速度が観測さ
れないことを意味している6従って、この溶接速度を、
発振器31の周波数を変化せしめることによって広い範
囲内で変動せしめて、シミュレートされた溶接法の特別
の条件に適するようにすることができる。
It can be said that a certain balance exists between the welding process speed and the shift frequency, ie the frequency of the oscillator 31. If this equilibrium is disrupted, a signal is generated at the output of circuit 34 and the output of circuit 36, respectively. This signal means that the preselected welding speed is not observed.6 Therefore, this welding speed is
By varying the frequency of the oscillator 31, it can be varied within a wide range to suit the particular conditions of the simulated welding process.

本発明によれば、火花訓lX器はまた、電極シミュレー
タ1の角度を監視するための備えをしている。電極シミ
ュレータ1の角度が予め選定した値を超える場合、角度
センサ55は、作動状態にトリガされ、そして回路56
のインプットへ適用される制御信号を発生し、引き続ν
・てスイッチ回路81のインプットへ送られるべき誤差
信号力C発生する。
According to the invention, the spark controller also provides for monitoring the angle of the electrode simulator 1. If the angle of the electrode simulator 1 exceeds a preselected value, the angle sensor 55 is triggered into the activated state and the circuit 56
generates a control signal that is applied to the input of ν
- generates an error signal power C to be sent to the input of the switch circuit 81;

訓練を受ける者が、訓練工程の間に、1つ又1土数種の
溶接パラメータを選定限界内に保持しなり・場合、溶接
法の基本パラメータを表示する誤差信号が、回路51,
56及び99並びに装置13番こよって発生せしめられ
、そしてそれぞれのスイ・ノチ回路80.81及び83
(第10図)の制御インプットに適用される。これらの
信号により、発振器71からのパルスが誤差数のカウン
ター84゜85.86及び87の係数インプットへ通過
するのを可能にする。表示器(1ndicators)
 92 。
If the trainee fails to maintain one or more welding parameters within selected limits during the training process, an error signal indicating the basic parameters of the welding process is transmitted to circuit 51,
56 and 99 and device No. 13, and the respective sui-nochi circuits 80, 81 and 83.
(Figure 10) is applied to the control input. These signals allow the pulses from the oscillator 71 to pass to the coefficient inputs of the error number counters 84, 85, 86 and 87. Indicators (1ndicators)
92.

93.94及び95は作られた誤差の数の可視ディスプ
レイである。
93, 94 and 95 are visual displays of the number of errors made.

任意の溶接パラメータのための誤差信号の期間力弓秒未
満である場合、この誤差は、無視され、カウンタ84〜
87によって記録されな0゜誤差信号の期間がさらによ
り長い場合、カウンタ84〜871!各?l’当り1つ
のパルスを受は取り、一定期間の間、誤っている溶接パ
ラメータを記録する。
If the period of the error signal for any welding parameter is less than seconds, this error is ignored and the counter 84~
If the duration of the 0° error signal not recorded by 87 is even longer, counters 84-871! each? It takes one pulse per l' and records the welding parameters that are incorrect for a certain period of time.

このようにして、訓練の技術及びシミュレートされた溶
接法の質を、表示器92〜95及び溶接時間表示器98
の読みに基づいて評価することができる。
In this way, the training technique and the quality of the simulated welding process can be monitored on the indicators 92-95 and the welding time indicator 98.
can be evaluated based on the reading.

シミュレートされた溶接法の不規則性はまた、溶接雑音
信号とは別に、種々の周波数を有する一組のトーン(t
one)信号を生じる音声発生器(audio gen
erator) 79によっても明らかにされ、トーン
信号は、ヘルメット10のイヤホーンに適用されるシミ
ュレートされた溶接法の主要パラメータの音声警報信号
(audio alar@signals)である。こ
れらの信号は、訓練を受ける者が基本溶接パラメータを
維持する際にいかにして実施しているかを理解するため
の、可聴のフィードバック信号(audible fe
edback signals)である。
Irregularities in the simulated welding process also cause a set of tones (t
an audio generator (audio gen) that produces a signal
erator) 79, the tone signals are audio alar@signals of the main parameters of the simulated welding process applied to the earphones of the helmet 10. These signals provide audible feedback to help the trainee understand how they are performing in maintaining basic welding parameters.
edback signals).

火花ギャップがあまりに短い場合(これは、真の状況で
は、電極が加工物に溶着していることを意味している)
、電極シミュレータ1の溶着時間を表わす信号を発生す
る回路17 (第14図)の比較器123はスイッチ回
路124へ送られる信号を生じる。信号を受は取ると、
回路124は、制御信号を、電極シミュレータ1 (第
13図)の端に位置している巻線125へと送る。金属
チップ118は溶接フィールド装置(weldiB f
ieldunit)の金属スポーク21に強(引っ張ら
れる。
If the spark gap is too short (in a true situation this means the electrode is welded to the workpiece)
, a comparator 123 of the circuit 17 (FIG. 14), which generates a signal representative of the welding time of the electrode simulator 1, produces a signal that is sent to a switch circuit 124. When the signal is received,
The circuit 124 sends control signals to a winding 125 located at the end of the electrode simulator 1 (FIG. 13). The metal tip 118 is a welding field device (weldiB f
It is strongly (pulled) by the metal spokes 21 of the ieldunit.

訓練を受ける者は、電極シミュレータ1をスポーク21
から隔てるためにかなりの努力をしなければならない。
The person receiving the training must use the electrode simulator 1 on the spoke 21.
Considerable effort must be made to separate from

電極シミュレータ1をスポーク21から隔てると、巻線
125の電気が切れる。
When the electrode simulator 1 is separated from the spoke 21, the winding 125 is de-energized.

要約すれば、訓練の評価は、表示器92,93゜94及
び95の読み、火花ギャップの長さを維持する際の誤差
の数、電極シミュレータ1の角度、溶接の速度、溶接バ
スの温度並びに電極シミュレータ1のチップの記Oされ
た路(これらは熟練溶接者によって記録された参照路に
対して検討される)に基づいてなられる。
In summary, the evaluation of the training includes the readings of the indicators 92, 93, 94 and 95, the number of errors in maintaining the length of the spark gap, the angle of the electrode simulator 1, the speed of welding, the temperature of the welding bath and It is based on the marked paths of the tip of the electrode simulator 1 (these are examined against a reference path recorded by an expert welder).

発明の効果 本発明によれば、溶接者のための火花訓練器は、シミュ
レートされた溶接法の総ての基本パラメータにおいて、
訓練を受ける者の操作と比べて総合制御の利点を提供し
ている。訓練器は、指導が可能である広範囲のタイプの
溶接を提供する。そして、最後のまた最も重要な特徴は
、訓練器が訓練を受ける者である溶接者のために音声及
び光の信号を提供するということであり、これは訓練の
効率及び質に対して大いに寄与するものである。訓練期
間は実質的に減少され得る。
Effects of the Invention According to the present invention, the spark trainer for welders has the following effects in all basic parameters of the simulated welding process:
It offers the advantage of total control compared to trained person operation. The trainer offers a wide range of types of welding that can be taught. And the last and most important feature is that the trainer provides audio and light signals for the welder being trained, which greatly contributes to the efficiency and quality of training. It is something to do. Training periods can be substantially reduced.

(以下余白)(Margin below)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による溶接者のための火花訓練器のブ
ロック図を示し: 第2図は、本発明による電極シミュレータチップ位置監
視装置のブロック図を示し: 第3図は、本発明による溶接目的物が平らな溶接継手で
ある溶接目的物シミュレーション装置を示し: 第4図は、本発明による溶接目的物がかと継手である溶
接目的物シミュレーション装置を示し;第5図は、本発
明による溶接目的物が種々の直径を有する管の分校継手
である溶接目的物シミュレーション装置を示し; 16図は、本発明による溶接速度監視装置の機能性ブロ
ック図を示し: 第7図は、本発明による火花ギャップ電流長さ監視装置
の機能性ブロック図を示し; 第8図は、本発明による電極角度監視装置のブロック図
を示し: 第9図は、本発明による電気火花発生器の機能性ブロッ
ク図を示し: 第10図は、本発明による制御装置のブロック図を示し
: 第11図は、本発明による温度条件誤差信号を発生する
回路のブロック図を示し: 第12図は、本発明による光源を具備した溶接電極シミ
ュレータを示し: 第13図は、本発明による溶接電極シミュレータの装置
への拡大図を示し: fjyJ14図は、本発明による電極シミュレータ溶着
時間を表わす信号を発生する回路のブロック図を示す。 〔図面中の参照番号の説明〕 1−溶接電極シミュレータ 2−電気火花発生器 3−電極シミュレータ1のインプット 4−溶接目的物シミュレーション?11置5−シミュレ
ートされた溶接目的物に対して溶接電極シミュレータの
チップの位置を監視するための装置 6−インプット 7−訓練プロセス制御装置 8−電極シミュレータ1のインプット 9−ヘルメット10のインプット 10−イヤホーンを備えたヘルメット 11−装置5のインプット 12−シミュレータ1のインプット 13−溶接速度監視装置 14−火花ギャップ電流長さ監視装置 15−シミュレートされた溶接方法を表わす信号を発生
する回路 16−電極シミュレータ1の袖とシミュレートされた溶
接目的物の表面に対して法平面との間の角度を監視する
ための装置 17−シミュレートされた溶接目的物の表面に対する電
極シミュレータ1の溶着時間を表わす信号を発生する回
路 18−回路15のインプット 19−回路17のインプット 2〇−基礎 21、.212.…2in−金属スボーク22−シミュ
レートされた溶接表面23 −基礎 24−多段管 241.24”及び241−管24の枝管25及び26
−球面すり合せ継手 27及び28−クランプ 2つ及び30−スタンド 31−タイミングパルス発振器 32−レジスタ 33−スイッチ 34及び341−一致回路 35及び351−整合素子 36−ORゲート 37及び3B−NOTゲート 39及1.r40−ANDゲート 4l−ORゲート 42−コンデンサ 43−抵抗器 44−ダイオード 45−コンデンサ 46−抵抗器 47−光放射ダイオード 48−7オトグイオード 49−抵抗器 5〇−振幅検出器 51−火花ギャップの長さを表示する誤差信号を発生す
る回路 52−ダイオード 53−抵抗器 54−コンデンサ 55−電極シミュレータ角度センサ 56−電極角度を表示する誤差信号を発生する回路 57−マスクパルス発振器 58−増幅器 59及び60−トランジシスタ 61.62及び63−ダイオード 64及び65−変圧器 66.67及び68−コンデンサ 69−抵抗器 70−スイッチ 71−パルス発振器 72−スイッチ 73−火花ギャップ長さのチャンネル 74−電極シミュレータ角度のチャンネル75−シミュ
レートされた溶接方法の速度のチャンネル 7ローシミユレートされた溶接方法の温度条件のチャン
ネル 7フーシミエレートされた溶接方法の溶接期間のチャン
ネル 78−溶接電極溶融をシミュレートする駆動装置を制御
するための回路 79−警報イざ号及び溶接雑音のシミュレート信号の音
発生器 80.81.82及び83−電子スイッチ回路84.8
5.86及び87−誤差数のカウンタ88.89,90
及び91−誤差数のデコーダ92.93.94及び95
−誤差数の表示器96−溶接時開カッンタ 97−溶接時間デコーダ 98−溶接時間表示器 99−シミュレートされた溶接方法の温度条件を表示す
る誤差信号を発生する回路 100及び101−回路99のインプット102−チャ
ンネル76のインプット 103及V104−信号変換器 105−乗算器 106−加算器 107−スイッチ 108−積分器 109〜比較器 110−電位差計 111−光源 112−光導管 113〜シミユレートされた加工物の表面114−ホル
ダ 115−電極 116−7レーム 117−電極溶融シミュレーション駆動装置118−金
属チップ 11つ一高電圧ケーブル 12〇−誘電体リング 121及び122−誘電体ワッシャ 123−比較器 】24−スイッチ回路 125−電磁石巻線 126−電磁石コア 127−巻線125のフレーム 128−電極シミュレータ1のチップの路129−押し
ボタン 代  理  人
1 shows a block diagram of a spark trainer for welders according to the invention; FIG. 2 shows a block diagram of an electrode simulator tip position monitoring device according to the invention; FIG. FIG. 4 shows a welding object simulation device in which the welding object is a flat welded joint; FIG. 4 shows a welding object simulation device in which the welding object is a heel joint according to the invention; FIG. Fig. 16 shows a functional block diagram of a welding speed monitoring device according to the invention: Fig. 7 shows a welding object simulation device in which the welding objects are branch joints of pipes with different diameters; FIG. 8 shows a functional block diagram of a spark gap current length monitoring device; FIG. 8 shows a functional block diagram of an electrode angle monitoring device according to the invention; FIG. 9 shows a functional block diagram of an electric spark generator according to the invention. Figure 10 shows a block diagram of a control device according to the invention: Figure 11 shows a block diagram of a circuit for generating a temperature condition error signal according to the invention: Figure 12 shows a light source according to the invention. Fig. 13 shows an enlarged view of the device of the welding electrode simulator according to the invention: Fig. 14 shows a block diagram of a circuit for generating a signal representing the welding time of the electrode simulator according to the invention. shows. [Explanation of reference numbers in the drawings] 1 - Welding electrode simulator 2 - Electric spark generator 3 - Input of electrode simulator 1 4 - Welding object simulation? 11 Place 5 - Device for monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator with respect to the simulated welding object 6 - Input 7 - Training process control device 8 - Input 9 of the electrode simulator 1 - Input 10 of the helmet 10 - a helmet 11 with earphones - an input 12 of the device 5 - an input 13 of the simulator 1 - a welding speed monitoring device 14 - a spark gap current length monitoring device 15 - a circuit 16 for generating a signal representative of the simulated welding process. Device 17 for monitoring the angle between the sleeve of the electrode simulator 1 and the plane normal to the surface of the simulated welding object - the welding time of the electrode simulator 1 to the surface of the simulated welding object; A circuit 18 generating a representative signal - an input 19 of the circuit 15 - an input 20 of the circuit 17 - the basics 21, . 212. ...2in - Metal spork 22 - Simulated welding surface 23 - Foundation 24 - Multi-stage pipe 241.24" and 241 - Branch pipes 25 and 26 of pipe 24
- Spherical ground joints 27 and 28 - Two clamps and 30 - Stand 31 - Timing pulse oscillator 32 - Resistor 33 - Switches 34 and 341 - Matching circuits 35 and 351 - Matching element 36 - OR gate 37 and 3B - NOT gate 39 and 1. r40 - AND gate 4l - OR gate 42 - Capacitor 43 - Resistor 44 - Diode 45 - Capacitor 46 - Resistor 47 - Light emitting diode 48 - 7 Otodiode 49 - Resistor 50 - Amplitude detector 51 - Spark gap length circuit 52 for generating an error signal indicative of the electrode angle - diode 53 - resistor 54 - capacitor 55 - electrode simulator angle sensor 56 - circuit 57 for generating an error signal indicative of the electrode angle - mask pulse oscillator 58 - amplifiers 59 and 60 - transistors 61, 62 and 63 - diodes 64 and 65 - transformers 66, 67 and 68 - capacitor 69 - resistor 70 - switch 71 - pulse oscillator 72 - switch 73 - channel of spark gap length 74 - electrode simulator angle Channel 75 - Speed of the simulated welding method Channel 7 Low Channel of the temperature conditions of the simulated welding method Channel 7 of the welding period of the simulated welding method Channel 78 - Drive to simulate welding electrode melting Circuit for controlling the device 79 - Sound generator 80.81.82 and 83 of alarm signal and welding noise simulation signal - Electronic switch circuit 84.8
5.86 and 87 - Counter of error numbers 88.89,90
and 91 - error number decoder 92.93.94 and 95
- error number indicator 96 - welding open cutter 97 - welding time decoder 98 - welding time indicator 99 - circuits 100 and 101 for generating error signals indicating the temperature conditions of the simulated welding process - circuits 100 and 101 of circuit 99. Input 102 - Input 103 and V 104 of channel 76 - Signal converter 105 - Multiplier 106 - Adder 107 - Switch 108 - Integrator 109 - Comparator 110 - Potentiometer 111 - Light source 112 - Light conduit 113 - Simulated processing Object surface 114 - holder 115 - electrode 116 - 7 frame 117 - electrode melting simulation drive device 118 - 11 metal chips - high voltage cable 120 - dielectric rings 121 and 122 - dielectric washer 123 - comparator] 24 - Switch circuit 125 - Electromagnet winding 126 - Electromagnet core 127 - Frame 128 of winding 125 - Chip path 129 of electrode simulator 1 - Push button agent

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)溶接電極シミュレータ、溶接アークをシミュレー
トしかつ溶接電極シミュレータに接続したアウトプット
を有する電気火花発生器、溶接目的物シミュレーション
装置、該溶接目的物シミュレーション装置と溶接電極シ
ミュレータのチップとの間で生じる溶接アークをシミュ
レートする火花放電、溶接電極シミュレータ及び火花発
生器に接続した訓練工程制御装置、並びに溶接者の行動
を特徴づける溶接者の音声信号へ供給するために、制御
装置に接続されているイヤホーン付きヘルメットを具備
している溶接者のための火花訓練器において、 シミュレートされた溶接目的物について溶接電極シミュ
レータのチップの位置を監視するための装置を具備して
おり、この監視装置のアウトプットが制御装置のインプ
ットに接続されていることを特徴とする溶接者のための
火花訓練器。
(1) a welding electrode simulator, an electric spark generator simulating a welding arc and having an output connected to the welding electrode simulator, a welding object simulation device, and between the welding object simulation device and the welding electrode simulator chip; a training process control device connected to the welding electrode simulator and the spark generator to simulate the welding arc generated in the welding process, and connected to the control device to supply the welder's audio signals characterizing the welder's actions. A spark trainer for welders, comprising a helmet with earphones, comprising a device for monitoring the position of the tip of a welding electrode simulator with respect to a simulated welding object, said monitoring device A spark trainer for a welder, characterized in that the output of the is connected to the input of a control device.
(2)シミュレートされた溶接目的物について溶接電極
シミュレータ(1)のチップの位置を監視するための装
置(5)が、制御装置(7)のインプットに接続された
溶接速度監視装置(13)、制御装置(7)のインプッ
トに接続された火花ギャップ電流長さ監視装置(14)
であって、制御装置(7)のインプット(6)及び火花
ギャップ電流長さ監視装置(14)のアウトプットに接
続されており、シミュレートされた溶接法を表わす信号
を発生する回路(15)、制御装置(7)のインプット
(6)に接続されており、溶接電極シミュレータ(1)
の軸とシミュレートされた溶接目的物の表面に対する法
線面との間の角度を監視するための装置(16)、並び
に火花ギャップ電流長さ監視装置(14)及び溶接電極
シミュレータ(1)に接続されており、シミュレートさ
れた溶接目的物の表面に対する溶接電極シミュレータ(
1)の溶着時間を表わす信号を発生する回路(17)を
具備していることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項に記載の溶接者のための火花訓練器。
(2) a welding speed monitoring device (13), in which a device (5) for monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator (1) with respect to the simulated welding object is connected to an input of the control device (7); , a spark gap current length monitoring device (14) connected to the input of the control device (7).
a circuit (15) connected to the input (6) of the control device (7) and the output of the spark gap current length monitoring device (14) and generating a signal representative of the simulated welding process; , is connected to the input (6) of the control device (7) and the welding electrode simulator (1)
device (16) for monitoring the angle between the axis of connected welding electrode simulator (
Claim (1) characterized in that it comprises a circuit (17) that generates a signal representing the welding time of (1).
Spark trainer for welders as described in section.
(3)溶接目的物のシミュレーション装置(4)が、シ
ミュレートされた溶接目的物の表面に平行に配置されか
つ溶接方向に対して垂直な該表面上に剛性固定された一
組の金属スポーク(21)として作られた溶接フィール
ドユニットを具備し、該金属スポーク(21_1、21
_2…21_n)の数がシミュレートされた溶接目的物
の表面の寸法及び溶接電極シミュレータ(1)のチップ
の位置を監視する所望の精度に基づいて選ばれることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項に
記載の溶接者のための火花訓練器。
(3) The welding object simulation device (4) includes a set of metal spokes (4) arranged parallel to the simulated welding object surface and rigidly fixed on the surface perpendicular to the welding direction. 21), the metal spokes (21_1, 21
_2...21_n) is selected on the basis of the dimensions of the surface of the simulated welding object and the desired accuracy of monitoring the position of the tip of the welding electrode simulator (1). A spark training device for welders according to paragraph (1) or paragraph (2).
(4)溶接速度監視装置(13)が、タイミングパルス
発振器(34)、タイミングパルス発振器(31)のア
ウトプットに接続されているレジスタ(32)、夫々が
、レジスタ(32)のそれぞれのアウトプットに接続さ
れた第一インプットを有し、またその第二インプットが
整合素子(35)を経て、溶接フィールドユニットのそ
れぞれの金属スポーク(21)と電気的に連結している
ような複数の一致回路(34)、並びにインプットが一
致回路(34)の総てのアウトプットに接続されており
かつアウトプットが溶接速度監視装置(13)のアウト
プットであるようなORゲート(36)を具備している
ことを特徴とする特許請求の範囲第(3)項に記載の溶
接者のための火花訓練器。
(4) The welding speed monitoring device (13) has a timing pulse oscillator (34) and a register (32) connected to the output of the timing pulse oscillator (31). a plurality of matching circuits having a first input connected to the welding field unit and having a second input electrically coupled to a respective metal spoke (21) of the welding field unit via a matching element (35); (34) and an OR gate (36) whose inputs are connected to all outputs of the matching circuit (34) and whose output is the output of the welding speed monitoring device (13). A spark training device for a welder according to claim (3), characterized in that:
(5)火花ギャップ電流長さ監視装置(14)が、イン
プットが電気火花発生器(2)のアウトプットに接続さ
れている検出器(50)及び検出器(50)のアウトプ
ットに接続されており、火花ギャップの長さを表示する
誤差信号を発生する回路(51)を具備していることを
特徴とする特許請求の範囲第(2)、(3)及び(4)
項のいずれか一項に記載の溶接者のための火花訓練器。
(5) a spark gap current length monitoring device (14) is connected to the detector (50) and the output of the detector (50), the input of which is connected to the output of the electric spark generator (2); Claims (2), (3) and (4), characterized in that the invention comprises a circuit (51) for generating an error signal indicating the length of the spark gap.
A spark trainer for a welder according to any one of paragraphs.
(6)シミュレートされた溶接法を表わす信号を発生す
るための回路(15)が火花ギャップ電流長さ監視装置
(14)のアウトプットに接続された比較器である特許
請求の範囲第(2)項乃至第(5)項のいずれか一項に
記載の溶接者のための火花訓練器。
(6) The circuit (15) for generating a signal representative of the simulated welding process is a comparator connected to the output of the spark gap current length monitoring device (14). ) to (5), the spark training device for a welder according to any one of items (5) to 5).
(7)溶接電極シミュレータ(1)の軸とシミュレート
された溶接目的物の表面に対する法平面との間の角度を
監視するための装置(16)が、溶接電極シミュレータ
(1)内に置かれた角度センサ(55)、及び角度セン
サ(55)のアウトプットに電気的に連結している角度
誤差信号発生回路(56)を具備している特許請求の範
囲第(2)項乃至第(6)項のいずれか一項に記載の溶
接者のための火花訓練器。
(7) a device (16) for monitoring the angle between the axis of the welding electrode simulator (1) and a plane normal to the surface of the simulated welding object is placed in the welding electrode simulator (1); Claims (2) to (6), comprising: an angle sensor (55); and an angle error signal generation circuit (56) electrically connected to the output of the angle sensor (55). ) A spark training device for welders as described in any one of paragraphs 1 and 2.
(8)電気火花発生器(2)が直列に接続されているマ
スターパルス発振器(57)及び増幅器(58)を具備
しており、増幅器(58)のアウトプットが火花ギャッ
プ電流長さ監視装置(14)の検出器(50)のインプ
ットと連結していることを特徴とする特許請求の範囲第
(5)項に記載の溶接者のための火花訓練器。
(8) The electric spark generator (2) comprises a master pulse oscillator (57) and an amplifier (58) connected in series, the output of the amplifier (58) being connected to the spark gap current length monitoring device ( 14) Spark training device for a welder according to claim 5, characterized in that it is connected to the input of the detector (50) of item 14).
(9)制御装置(7)が、パルス発振器(71)並びに
これに接続され、かつ、火花ギャップ電流長さ監視装置
(14)のアウトプットに接続されている火花ギャップ
長さのチャンネル(73)、電極シミュレータ角度監視
装置(16)に接続されている溶接電極シミュレータ(
1)の角度のチャンネル(74)、シミュレートされた
溶接法の熱条件のチャンネル(76)、溶接速度監視装
置(13)に接続され、シミュレートされる溶接法の速
度のチャンネル(75)、チャンネル溶接期間のチャン
ネル(77)、シミュレートされた溶接法を表わす信号
を発生する回路(15)のアウトプット及び溶接電極シ
ミュレータ(1)に接続され、溶接電極の溶融をシミュ
レートする駆動装置を制御するための回路(78)、火
花ギャップ電流長さ監視装置(14)に接続されている
警報信号及び溶接雑音シミュレーション信号の音発生器
(79)、角度監視装置(16)、溶接速度監視装置(
13)並びにイヤホーン付きヘルメット(10)を具備
していることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項乃
至第(8)項のいずれか一項に記載の溶接者のための火
花訓練器。
(9) a spark gap length channel (73) in which the control device (7) is connected to the pulse oscillator (71) and to the output of the spark gap current length monitoring device (14); , a welding electrode simulator (16) connected to an electrode simulator angle monitoring device (16);
1) angle channel (74), a simulated welding method thermal conditions channel (76), a simulated welding method speed channel (75) connected to a welding speed monitoring device (13); The channel (77) of the channel welding period is connected to the output of the circuit (15) for generating a signal representative of the simulated welding process and to the welding electrode simulator (1), providing a drive device for simulating the melting of the welding electrode. A circuit for controlling (78), a sound generator (79) for alarm signals and welding noise simulation signals connected to a spark gap current length monitoring device (14), an angle monitoring device (16), a welding speed monitoring device (
13) and a helmet with earphones (10), the spark training device for a welder according to any one of claims (2) to (8). .
(10)シミュレートされた溶接法の熱条件のチャンネ
ル(76)のインプットは、シミュレートされた溶接法
の温度条件を表示する誤差信号を発生する回路(99)
のアウトプットに接続されており、該回路(99)は、
火花ギャップ電流長さ監視装置(14)のアウトプット
及びシミュレートされた溶接法を表わす信号を発生する
回路(15)のアウトプットに連結されており、そして
火花ギャップ長さを表わす信号の変換器(103)、ア
ーク電流を表わす信号の変換器(104)、変換器(1
03及び104)のアウトプットに接続された乗算器(
105)、加算器(106)、スイッチ(107)、積
分器(108)並びに比較器(109)のような直列接
続素子を具備しており、さらに、加算器(106)の第
二インプットが溶接速度設定回路(110)と接続され
、またスイッチ(107)の制御インプットがシミュレ
ートされた溶接法を表わす信号を発生する回路(15)
のアウトプットと接続されていることを特徴とする特許
請求の範囲第(9)項に記載の溶接者のための火花訓練
器。
(10) The input of the simulated welding process thermal conditions channel (76) is connected to a circuit (99) that generates an error signal indicating the simulated welding process temperature conditions.
The circuit (99) is connected to the output of
a spark gap current length monitoring device (14) and a circuit (15) for generating a signal representative of the simulated welding process, and a converter for the signal representative of the spark gap length; (103), a converter (104) for a signal representing arc current, a converter (1
03 and 104) connected to the outputs of the multipliers (
105), an adder (106), a switch (107), an integrator (108) and a comparator (109), and the second input of the adder (106) is welded. a circuit (15) connected to the speed setting circuit (110) and whose control input of the switch (107) generates a signal representative of the simulated welding process;
A spark training device for a welder according to claim 9, characterized in that the spark training device is connected to an output of a welder.
(11)火花ギャップの長さ、溶接電極シミュレータ(
1)の傾斜角及びシミュレートされた溶接法の温度条件
に関して訓練する工程において溶接者の行動を特徴づけ
る光学信号を生じるために、溶接電極シミュレータ(1
)は、その光束がシミュレートされた溶接目的物の表面
に向けられている光源(111)を提供されており、こ
の光源はシミュレートされた溶接法の温度条件を表示す
る信号を発生する回路(99)の積分器(108)のア
ウトプットと電気的に接続されていることを特徴とする
特許請求の範囲第(10)項に記載の溶接者のための火
花訓練器。
(11) Spark gap length, welding electrode simulator (
A welding electrode simulator (1) is used to generate optical signals characterizing the welder's behavior in the training process regarding the inclination angle and temperature conditions of the simulated welding process.
) is provided with a light source (111) whose luminous flux is directed onto the surface of the simulated welding object, which light source is connected to a circuit that generates a signal indicative of the temperature conditions of the simulated welding process. A spark training device for a welder according to claim 10, characterized in that the spark training device is electrically connected to the output of the integrator (108) of claim 99.
(12)溶接電極シミュレータ(1)の溶着時間を表わ
す信号を発生する回路(17)が、直列に接続されてい
る比較器(123)及びスイッチ回路(124)を具備
しており、スイッチ回路(124)のアウトプットが溶
接電極シミュレータ(1)のチップに取り付けられた電
磁石の巻線(125)に接続されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第(2)項に記載の溶接者のための火
花訓練器。
(12) The circuit (17) for generating a signal representing the welding time of the welding electrode simulator (1) includes a comparator (123) and a switch circuit (124) connected in series, and the switch circuit ( 124) is connected to the winding (125) of an electromagnet attached to the tip of the welding electrode simulator (1). Spark trainer for.
JP24515486A 1986-10-15 1986-10-15 Spark training apparatus for welder Pending JPS63104074A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015191017A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 日鉄住金テックスエンジ株式会社 Arc welding work discharge experience device

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