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公開番号2025064876
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2024028905
出願日2024-02-28
発明の名称溶接装置
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類B23K 9/073 20060101AFI20250410BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】周期的に変化する溶接電力を出力する溶接において、アークの安定性の低下を抑制することができる溶接装置を提供する。
【解決手段】溶接装置A1は、消耗電極式のアーク溶接を行う。溶接装置A1は、インバータ回路を有し、周期的に変化する溶接電力をアークに供給する電源回路20と、電源回路20を制御する制御回路28と、を備える。制御回路28は、溶接電力の電流実効値および電圧実効値が、設定された外部特性に応じた特性線上に存在するように、現時点から後の一周期における目標実効電流あるいは目標実効電圧を設定し、設定した目標実効電流あるいは目標実効電圧に応じて、瞬時の溶接電流あるいは瞬時の溶接電圧を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
消耗電極式のアーク溶接を行う溶接装置であって、
インバータ回路を有し、周期的に変化する溶接電力をアークに供給する電源回路と、
前記電源回路を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記溶接電力の電流実効値および電圧実効値が、設定された外部特性に応じた特性線上に存在するように、現時点から後の一周期における目標実効電流あるいは目標実効電圧を設定し、設定した目標実効電流あるいは目標実効電圧に応じて、瞬時の溶接電流あるいは瞬時の溶接電圧を制御する、溶接装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御回路は、前記溶接電力の一周期毎に、前記目標実効電流あるいは前記目標実効電圧を設定する、請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記溶接電力の一周期よりも短い算出周期で、設定された前記目標実効電流から前記溶接電流の波形を算出するか、あるいは設定された前記目標実効電圧から前記溶接電圧の波形を算出しており、前記算出周期毎に、前記目標実効電流あるいは前記目標実効電圧を設定する、請求項１に記載の溶接装置。
【請求項４】
前記制御回路は、現時点から前の一周期における前記電流実効値および前記電圧実効値を用いて、前記現時点から後の一周期における目標実効電流を算出し、前記現時点から後の一周期における溶接電流の実効値が、前記現時点から後の一周期における目標実効電流となるように、前記現時点から後の一周期における電流波形を決定する、請求項２または請求項３に記載の溶接装置。
【請求項５】
前記制御回路は、現時点から前の一周期における前記電流実効値の代わりに現時点から前の一周期における前記目標実効電流を用いる、請求項４に記載の溶接装置。
【請求項６】
前記制御回路は、現時点から前の一周期における前記電圧実効値の代わりに現時点から前の一周期における前記目標実効電圧を用いる、請求項４に記載の溶接装置。
【請求項７】
前記制御回路は、現時点から前の一周期における前記電流実効値の代わりに現時点から前の一周期における前記目標実効電流を用い、且つ、現時点から前の一周期における前記電圧実効値の代わりに現時点から前の一周期における瞬時の出力電圧の平均値を用いる、請求項４に記載の溶接装置。
【請求項８】
前記制御回路は、設定電流をＩｓｅｔ、設定電圧をＶｓｅｔ、設定電流Ｉｓｅｔおよび設定電圧Ｖｓｅｔを通る前記外部特性に応じた特性線の傾きをＲ、交流周期をΔｔ、仮想インダクタンスをＬ、前記現時点から前の一周期における目標実効電流をＩｔｇｔ（ｎ－１）、前記現時点から前の一周期における出力電圧の実効値をＶｆｂとして、下記（１）式に示す演算により、前記現時点から後の一周期における目標実効電流Ｉｔｇｔ（ｎ）を算出する、請求項５に記載の溶接装置。
TIFF
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13
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【請求項９】
前記電源回路は、前記溶接電力として、交流電力をアークに供給する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の溶接装置。
【請求項１０】
前記外部特性のパラメータを指定可能な操作部をさらに備え、
前記制御回路は、前記外部特性の設定値として、溶接に関する情報に応じた標準値を設定する標準値モードと、前記操作部によって指定された指定値を設定する自由設定モードとで切替可能である、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の溶接装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、溶接装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、溶接装置には、消耗電極式のアーク溶接を行うものがある。例えば、特許文献１には、従来の溶接装置（溶接電源）が開示されている。特許文献１に記載の溶接装置は、所定の外部特性を形成して、生成した外部特性に応じた出力制御を行う。この出力制御において、溶接装置は、外部特性から瞬時の電流目標値を設定して、溶接電流が当該電流目標値となるように、逐次制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１７８７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
交流電力を出力する交流溶接では、溶接電流は例えば波形が正弦波となるように変化するため、瞬時の電流目標値による電流制御では、溶接電流と溶接電圧とが外部特性線から外れる可能性がある。つまり、外部特性に応じた出力制御が困難となることがあり、アークの安定性が低下する虞があった。このことは、交流溶接に限らず、周期的に変化する溶接電力を出力する溶接（例えば直流パルス溶接）において、生じうる。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、周期的に変化する溶接電力を出力する溶接において、アークの安定性の低下を抑制できる溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によって提供される溶接装置は、消耗電極式のアーク溶接を行う溶接装置であって、インバータ回路を有し、周期的に変化する溶接電力をアークに供給する電源回路と、前記電源回路を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記溶接電力の電流実効値および電圧実効値が、設定された外部特性に応じた特性線上に存在するように、現時点から後の一周期における目標実効電流あるいは目標実効電圧を設定し、設定した目標実効電流あるいは目標実効電圧に応じて、瞬時の溶接電流あるいは瞬時の溶接電圧を制御する。
【０００７】
前記溶接装置の好ましい実施の形態において、前記制御回路は、前記溶接電力の一周期毎に、前記目標実効電流あるいは前記目標実効電圧を設定する。
【０００８】
前記溶接装置の好ましい実施の形態において、前記制御回路は、前記溶接電力の一周期よりも短い算出周期で、設定された前記目標実効電流から前記溶接電流の波形を算出するか、あるいは設定された前記目標実効電圧から前記溶接電圧の波形を算出しており、前記算出周期毎に、前記目標実効電流あるいは前記目標実効電圧を設定する。
【０００９】
前記溶接装置の好ましい実施の形態において、前記制御回路は、現時点から前の一周期における前記電流実効値および前記電圧実効値を用いて、前記現時点から後の一周期における目標実効電流を算出し、前記現時点から後の一周期における溶接電流の実効値が、前記現時点から後の一周期における目標実効電流となるように、前記現時点から後の一周期における電流波形を決定する。
【００１０】
前記溶接装置の好ましい実施の形態において、前記制御回路は、現時点から前の一周期における前記電流実効値の代わりに現時点から前の一周期における前記目標実効電流を用いる。
（【００１１】以降は省略されています）

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