JP2001162372A

JP2001162372A - パルスアーク溶接装置

Info

Publication number: JP2001162372A
Application number: JP34609999A
Authority: JP
Inventors: Takao Kumasaka; 隆夫熊坂; Akira Konuma; 昭小沼; Kunio Miyazaki; 邦夫宮崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2001-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】アーク長を調整するトーチ駆動部の制御性が良
好な高周波パルス溶接装置を提供すること。【解決手段】アーク電極を備える溶接トーチと、前記ア
ーチ電極に高周波のパルスアーク電圧を周期的に発生さ
せる高周波パルス電流を供給するパルス溶接電源と、サ
ーボモータ等を有し、かつ前記溶接トーチのアーク電極
と溶接母材との間隔を調整するトーチ駆動部と、アーク
電極と溶接母材との間の電圧を検知するアーク電圧検知
部とを備えたパルスアーク溶接装置において、前記パル
スアーク電圧の立ち上がり開始点から立ち下がり終了点
に至る時間区間におけるアーク電圧の平均値を求めるＯ
Ｎ時平均化処理部を設け、このＯＮ時平均化処理部で求
めたＯＮ区間平均電圧値とアーク電圧基準値とがほぼ一
致するように前記トーチ駆動部を調整作動させることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波パルスアーク
溶接装置に係わり、特に非消耗電極を用いて行うＴＩＧ
溶接に好適な高周波パルスアーク溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直流のアーク溶接は、アーク電圧とアー
ク長がある一定の関係があるため、検出されるアーク電
圧が所定の値に維持されるようにトーチのアーク電極を
移動してアーク長（アーク電極と溶接部材との間隔）を
調整するように間隔調整手段のサーボモータ等を制御し
ていた。また、パルスアーク溶接においては、パルス電
流とベース電流を併せてアーク電極に供給するとともに
時間的に変化するパルスアーク電圧を併せて平均化した
アーク電圧の平均値に基づいてアーク長の間隔調整手段
を制御していた。

【０００３】パルスアーク溶接法としては、低周波領域
（１〜２０ヘルツ）、中間波領域（２０〜１０００ヘル
ツ）、高周波領域（１〜２５キロヘルツ）の周波数領域
を用いるものがある。低周波領域および中間周波領域の
ものにあっては、１周期にパルス電流がゼロとなるＯＦ
Ｆ区間を設けると、アークが消滅して安定性が悪くなる
のを抑えるために比較的大きなベース電流を流さなけれ
ばならなかった。

【０００４】高周波領域では周期が短いため、図１２に
示すように、比較的小さなベース電流でアークを持続さ
せることができる。

【０００５】また高周波パルスアーク溶接は、ベース電
流を小さく設定することによりトータルの溶接電流をそ
れほど増加することなく、高ピーク値のパルス電流が得
られる。この高ピーク値の電流を流すことによって、電
磁ピンチ力が強まってアークの指向性が高められ、狂い
なく正確な位置の溶接ができるので、狭い開先（狭い
溝）の溶接に好適である。

【０００６】高周波パルスアーク溶接装置としては、特
開平１１−２８５６８号公報に示すように、ＩＧＢＴを
複数備えているものがある。

【０００７】このような高周波パルスアーク溶接装置の
アーク長制御はパルスアーク電圧が時間的に変化するの
で、一周期の平均化処理により求めたパルスアーク電圧
の平均値を基にして制御するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の高周波
パルス溶接装置のアーク長制御は、次ぎのような問題が
あった。

【０００９】（１）：周波数が１〜２５キロヘルツの高
い電流ピーク値を有するパルス電流と小さな電流値のベ
ース電流で溶接をする高周波パルス溶接装置のアーク長
制御は、パルス周期（ＯＮ区間とＯＦＦ区間のトータル
時間）のパルスアーク電圧平均値に基づいて行なってい
た。

【００１０】しかし、パルスアーク電圧の平均値は、Ｏ
ＦＦ区間を含むパルス一周期の平均値であるので、小さ
な値になる。この小さな値を示すパルスアーク電圧の平
均値とアーク長との関係を見ると、アーク長の変化量に
対するパルスアーク電圧平均値の変化量の割合（アーク
電圧感度）が小さい。このようなアーク電圧感度が低い
パルスアーク電圧の平均値でアーク長を調整するトーチ
駆動部の制御は応答性が鈍く、制御性が良くない。

【００１１】（２）：パルス電流の周波数が１〜２５キ
ロヘルツ乃至それ以上の高周波大電流を使用する場合、
高周波誘導ノイズ〔インダクタンス（Ｌ）×（電流の変
化時間）〕が発生し、この高周波誘導ノイズがパルスア
ーク電圧に重畳される。その結果、アーク電圧とアーク
長の関係が変化し、特にアーク長の小さな領域ではアー
ク電圧感度がさらに低下し、トーチ駆動部の制御はさら
に応答性が鈍くなる。

【００１２】本発明は、上記の問題点に鑑みてアーク長
を調整するトーチ駆動部の制御性が良好な高周波パルス
溶接装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、アーク電極を
備える溶接トーチと、前記アーチ電極に高周波のパルス
アーク電圧を周期的に発生させる高周波パルス電流を供
給するパルス溶接電源と、サーボモータ等を有し、かつ
前記溶接トーチのアーク電極と溶接母材との間隔を調整
するトーチ駆動部と、アーク電極と溶接母材との間の電
圧を検出するアーク電圧検出部とを備えたパルスアーク
溶接装置において、前記パルスアーク電圧の立ち上がり
開始点から立ち下がり終了点に至る時間区間におけるア
ーク電圧の平均値を求めるＯＮ時平均化処理部を設け、
このＯＮ時平均化処理部で求めたＯＮ区間平均電圧値と
アーク電圧基準値とがほぼ一致するように前記トーチ駆
動部を調整作動させることを特徴とするものである。

【００１４】さらに本発明は、上記の特徴を備えた手段
に加え、前記アーク電圧の波形整形処理をローパスフィ
ルタ回路で行なうもので、前記波形整形処理を行った後
にＯＮ区間平均値を求めることを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】まず、図１に示す第１の実施形態
について述べる。

【００１６】この高周波パルス溶接装置は、パルス溶接
電源１と、アーク電極２を備える溶接トーチ３と、トー
チ駆動部４を有する。アーク電極２は溶接母材５の溶接
個所に対向するように置かれる。トーチ駆動部４（サー
ボモータ）は、アーク電極２と溶接母材５との間に生ず
るアーク６のアーク長を調整するように溶接トーチ３を
前後に進退作動させる。溶接トーチ３は、アーク６を囲
うようにシールドガスを放出し、溶接部分の酸化を抑え
る。

【００１７】パルス溶接電源１と溶接トーチ３はパルス
電流電送ケーブル１９で接続され、この間にパルス電流
検出部２１が設けられる。このパルス電流検出部２１で
検出したパルス電流検出値２６に基づいてパルス溶接電
源１は定電流パルスを発生する。

【００１８】パルス溶接電源１と溶接母材５はパルス電
流電送ケーブル２０で接続され、このパルス電流電送ケ
ーブル２０と溶接トーチ３との間にアーク電圧検出部８
が設けられる。アーク電圧検出部８で検出されたアーク
電圧検出値２５は、ＯＮ時平均化処理部９に取り込まれ
て処理される。この処理で求められたアーク電圧のＯＮ
区間平均値はアーク電圧比較部１０に取り込まれ、アー
ク電圧基準値と比較される。アーク電圧比較部１０の出
力で、トーチ駆動部４は駆動される。アーク電圧の平均
値とアーク電圧基準値とが一致してアーク電圧比較部１
０の出力がゼロになったところで、トーチ駆動部４の調
整駆動動作は停止する。

【００１９】パルス溶接電源１は、ＩＧＢＴを複数個有
し、パルス周波数が１〜２５キロヘルツのパルス電流を
供給するものである。電源回路やパルス電流電送ケーブ
ル１９のインダクタンスを低減することにより、１０〜
５０μｓｅｃの短い時間内に電流が０から５００アンペ
アまで立ち上がり、同様の短い時間内に電流が５００〜
０アンペアまで立ち下がるパルス電流が得られる。この
パルス電流の波形は高いピーク値を有し、図７の（ａ）
・（ｂ）に示すように、三角状または上辺が傾く台形状
をなす山形を示す。ベース電流は、零またはピーク値の
１／１０以下の電流値を与えることで、アーク電流が途
切れることなく持続して流れるのである。このベース電
流値は、従来のベース電流値の１／５程度に下げられ
た。なお、パルス電流のピーク値はアークの指向性やト
ータルの溶接電流等の面から３００〜８００アンペア程
度が妥当である。

【００２０】ＯＮ時平均化処理部９は、所定極性のアー
ク電圧絶対値が所定値以上となる立ち上がり開始点から
立ち下がり終了点に至る時間区間におけるアーク電圧の
ＯＮ区間平均電圧値を求めるものである。図２に示すよ
うにＯＮ時平均化処理部９は、パルス幅測定回路１１と
アーク電圧積分回路１２と演算処理回路１３を有する。

【００２１】パルス幅測定回路１１はコンパレータを用
いてアーク電圧基準値を設定し、図８に示すように所定
極性のアーク電圧絶対値が所定値Ｖｂ以上になる立ち上
がり開始点から立ち下がり終了点に至る時間区間（ｔ１
〜ｔ２）を占めるパルス幅Ｔｐ（Ｔｐ＝ｔ２−ｔ１）を
求める。

【００２２】アーク電圧積分回路１２は、パルスＯＮ時
のアーク電圧を積分し、ＯＦＦ区分中はホールドする。
演算処理回路１３は積分値をパルス幅Ｔｐで除算して１
パルス毎にパルスＯＮ区間のアーク電圧の平均値を求め
る。さらに複数のパルスに対する平均値をも求める。

【００２３】なお、電流パルスのパルス幅測定回路を溶
接電源１に内臓させた場合は、ＯＮ時平均化処理部９の
パルス幅測定回路１１は不要になる。

【００２４】このようにＯＮ時平均化処理部９によっ
て、アーク電圧絶対値が所定値Ｖｂ以上になる時間区間
でのアーク電圧の平均値を求め、アーク電圧のＯＮ区間
平均値をアーク電圧基準値と比べて、その差分値でトー
チ駆動部４を駆動制御するので、アーク長の制御が良好
になる。

【００２５】すなわち、図９に示すようにＯＮ時平均化
処理を行なったアーク電圧のＯＮ区間平均値とアーク長
さとの関係は斜線Ａで示される。これに対し、従来の一
周期平均処理をした場合のアーク電圧の平均値とアーク
長さとの関係は斜線Ｂに示される。これらの斜線Ａ・Ｂ
の勾配は、アーク長の変化量に対するパルスアーク電圧
平均値の変化量の割合であるアーク電圧感度を示してお
り、本発明にかかわる斜線Ａが従来の斜線Ｂよりも勾配
が大きく、同じアーク長の変化に対してパルスアーク電
圧平均値の変化が大きくなっており、高感度であること
が分かる。

【００２６】この電圧感度の良好なパルスアーク電圧平
均値を基にしてアーク長さを調整するトーチ駆動部の制
御は応答性が良く、良好な制御ができる。

【００２７】さらに、ピーク電流を一定に保ちながら溶
接電流を小さくする場合は、図１０に示すように、従来
の一周期平均処理を行なったアーク電圧の平均値は小さ
くなる。これは溶接電流が小さくなるにしたがってパル
スデューティ（パルス周期に対するパルスＯＮ時間の割
合）が小さくなることによるものである。

【００２８】これに対し、本発明にかかわるパルスＯＮ
区間のアーク電圧の平均値は、溶接電流変化の影響を受
けないので、ほぼ一定になる。このため溶接電流を小さ
くして低入熱条件で溶接を行なう場合でもアーク電圧の
平均値が小さくなってアーク電圧感度が低下するのを防
止できるので、トーチ駆動部の制御が良好に行なわれ
る。

【００２９】図３に示すＯＮ時平均化処理部の他の回路
構成例について説明する。

【００３０】ここに示すＯＮ時平均化処理部９は図２に
示すＯＮ時平均化処理部９にパルス周期測定回路１４を
加えるとともにアーク電圧積分回路１２に代えて半波整
流回路１０を備えたものである。

【００３１】半波整流回路１０は、パルス状のアーク電
圧の所定極性のみを通過させて平均化することにより一
周期平均値Ｖａを求める。パルス幅測定回路１１はパル
ス幅Ｔｐを、パルス周期測定回路１４はパルス周期Ｔを
それぞれ求める。そして、演算処理回路１５で、Ｖａ×
（Ｔ／Ｔｐ）の演算処理を行ない、パルスＯＮ時のアー
ク電圧の平均値Ｖｎ〔Ｖｎ＝Ｖａ×（Ｔ／Ｔｐ）〕を算
出する演算処理を行なう。

【００３２】こうして求めたパルスＯＮ時のアーク電圧
の平均値Ｖｎに基づいてトーチ駆動部４を駆動制御する
ので、アーク長に対するアーク電圧感度を大きくでき、
その結果、アーク長の制御が良好に行なわれる。この回
路構成例にあっても、先に述べた第１の実施形態と同様
な良好なる制御ができる。

【００３３】なお、半波整流回路１０は、バイアス電圧
をベース電流区間に生じるベース電圧Ｖｂと等しく設定
できるように構成することが望ましい。これにより、ベ
ース電圧を除去した一周期平均値Ｖａが得られるので、
より正確なパルスＯＮ時のアーク電圧平均値を算出でき
る。またパルス幅測定回路１１およびパルス周期測定回
路１４は電流パルスに対するものでも良く、それらを溶
接電源１に内臓させた場合は、ＯＮ時平均化処理部９に
設けなくて済む。

【００３４】図４に示す第３の実施形態について説明す
る。

【００３５】ここに示すＯＮ時平均化処理部９は、図５
に示すように、タイミング回路２７と乗算回路１６と積
分回路１７とパルス幅測定回路１１と演算処理回路１５
を備える。

【００３６】タイミング回路２７は、パルス電流検出値
２６を考慮しながら、図１３に示すように、電流パルス
がＯＮとなる時間区間に方形波を形成する。

【００３７】乗算回路１６は、その方形波とアーク電圧
波形との乗算を行なうことにより電流がＯＮとなる時間
区間におけるアーク電圧を取り出す。積分回路１７はパ
ルスＯＮ時のアーク電圧を積分し、パルスＯＦＦ区間中
はその値をホールドする。演算処理回路１５でその積分
値をパルス幅で除算し、電流ＯＮ区間におけるアーク電
圧平均値を求める。

【００３８】電流がＯＮとなる時間区間におけるアーク
電圧の平均値に基づいて、トーチ駆動部４を駆動制御す
るので、アーク長に対するアーク電圧感度を大きくで
き、その結果、アーク長の制御を良好に行なうことがで
きる。

【００３９】この実施形態においても、先に述べた第１
の実施形態と同様に、溶接電流を小さくして低入熱条件
で溶接を行なう場合でも良好な制御ができる。

【００４０】なお、本例においては、パルス電極が単一
極性の場合は、積分回路１７に半波整流回路を用いても
良いが、積分回路１７に全波整流回路を用いると、パル
ス電極を単一極性または両極性の双方に適用できる利点
がある。すなわち、ＯＮ時平均化処理部９において、積
分回路１７に全波整流回路を用い、単一極性または両極
性の双方の電流パルスが発生可能なパルス電源１を備え
ることにより、溶接母材がステンレスまたは炭素鋼のと
きには単一極性を選択し、溶接母材がアルミニュームの
ときには両極性を選択できる便利さがある。

【００４１】図６に示す第４の実施形態について説明す
る。

【００４２】ここに示す実施形態は、アーク電圧検出部
８とＯＮ時平均化処理部９との間に電圧波形整形回路１
８を介在したところが第１の実施形態と違う。ＯＮ時平
均化処理部９に入る高周波誘導ノイズを電圧波形整形回
路１８で除去するようにしたものである。電圧波形整形
回路１８の具体例としては、しきい値が電流パルス周波
数と同等ないし少し高めのローパスフィルタ回路や高周
波成分をカットする特性を有するアイソレーションアン
プ回路等がある。

【００４３】パルス溶接電源１８で、１〜２５キロヘル
ツ以上の高周波大電流を発生させた場合には高周波誘導
ノイズ〔インデクタンス（Ｌ）×（電流の時間変化）〕
が生ずる傾向がある。この高周波誘導ノイズがパルス電
流電送ケーブル１９，２０を介してアーク電圧検出部８
のアーク検知電圧に重畳すると、図１１の点線Ａで示す
ように、アーク電圧とアーク長さとの関係が変化し、特
にアーク長の小さい領域ではアーク電圧感度が低下する
ことが見られた。このアーク電圧感度低下により、ＯＮ
時平均化処理部９で求めたアーク電圧のＯＮ区間平均値
に基づくアーク長の調整はトーチ駆動部４の駆動制御が
悪くなるので良く行なわれない。

【００４４】これに対し、電圧波形整形回路１８を介在
させるとともに１から２５キロヘルツの電流パルスに対
し、しきい値が３０から５０キロヘルツのローパスフィ
ルタ回路で高周波成分をカットすることにより、図１１
の実線Ｃで示すように、アーク長の小さい領域でもアー
ク電圧感度が低下しないことが分かった。

【００４５】そこで、本発明にあっては、ＯＮ時平均化
処理部９に高周波誘導ノイズが取り込まれる前に電圧波
形整形回路１８で除去することにより、トーチ駆動部４
の駆動制御精度が向上してアーク長の調整は良く行なわ
れる。特にアーク長の小さい領域ではアーク電圧感度が
小さくなって制御性が悪くなることを防止できる効果が
ある。

【００４６】また上述したノイズを除去した場合のアー
ク電圧波形に関しては、図７に破線で示したように、電
流波形とほぼ同様な波形となった。

【００４７】図１４に示す第５の実施形態について説明
する。

【００４８】ここに示す実施形態は、前記実施形態にお
けるＯＮ時平均化処理部９をアーク消費電力算出部２２
に、アーク電圧比較部１０をアーク消費電力比較部２３
に代え、さらにアーク消費電力表示部２４を備えたとこ
ろが第１から第４の実施形態と違う。

【００４９】アーク消費電力算出部２２は、図１５に示
すように乗算回路１６，積分回路１７，演算処理回路１
５，パルス幅測定回路１１，パルス周期測定回路１４を
備え、パルス電流検出部２１およびアーク電圧検出部８
からの信号を乗算回路１６にて瞬間電圧×瞬間電流（Ｖ
×Ｉ）の演算を行ない、積分回路１７で積分し、演算回
路１５にてその積分値を周期Ｔで除算し、１周期当たり
のアーク消費電力の平均値Ｗａを求める。また演算回路
１５にてＷａ×（Ｔ／Ｔｐ）の演算を行ない、パルスＯ
Ｎ時のアーク消費電力の平均値Ｗｎ〔Ｗｎ＝Ｗａ×（Ｔ
／Ｔｐ）〕算出する。さらに、Ｗａ，Ｗｎに対して複数
周期、複数パルスに関する平均値を算出する。

【００５０】またアーク長とアーク消費電力の平均値と
の関係について調べたところ、図１６に示すように、前
述したアーク長とアーク電圧の平均値との関係（図９）
と同様な関係があることが分かった。すなわち、パルス
ＯＮ時のアーク消費電力の平均値を用いることにより、
アーク長に対するアーク消費電力感度が一周期平均のア
ーク消費電力を用いる場合より大きくなることがわかっ
た。また溶接電流が小さい場合でもパルスＯＮ時のアー
ク消費電力の平均値は大きく低下することはない。

【００５１】したがって、パルスＯＮ時のアーク消費電
力の平均値Ｗｎに基づいて、トーチ駆動部４を駆動制御
するので、アーク長に対するアーク消費電力の感度を大
きくでき、その結果、アーク長の制御が良好に行なわれ
る。また溶接電流を小さくして低入熱条件で溶接を行な
う場合には、アーク長の制御を良好に行なうことができ
ることに加えてアーク消費電力を略一定にできる効果が
ある。また単一極性または両極性の電流パルスが発生で
きるパルス溶接電源１を備えることにより、溶接母材が
ステンレスまたは炭素鋼のときには単一極性を選択し、
溶接母材がアルミニュームのときには両極性を選択でき
る便利さがある。

【００５２】さらに検出した一周期平均消費電力Ｗａを
アーク消費表示部２４で表示ないし印刷するようにすれ
ば、ユーザが溶接時の入熱条件を容易に把握でき、溶接
条件の設定が容易である。

【００５３】特に高周波パルス溶接では、パルス波形が
三角波状または上辺が傾斜する台形状であるため、溶接
電流やアーク電圧の平均値から消費電力を直ちに算出す
ることはできないので、平均アーク消費電力を把握でき
る効果は大きい。

【００５４】

【数１】

【００５５】

【数２】

【００５６】なお、上述した本発明の実施形態ではＯＮ
時平均化処理部９において、アーク電圧の平均値（すな
わち、（１）式のＶｎ）を求め使用したが、ＯＮ区間の
二乗平均の平方根（すなわち、（２）式のＶｎｒｍｇ）
を求め使用しても良いことは言うまでもない。（１）
式、（２）式において、ｖ（ｔ）は瞬間アーク電圧を表
わす。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、アー
ク長さを調整するトーチ駆動部の制御性が良好な高周波
パルス溶接装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる高周波パルス
溶接装置の概略図である。

【図２】図１に示すＯＮ時平均化処理部のブロック図で
ある。

【図３】ＯＮ時平均化処理部の他の回路構成例を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の第３の実施形態にかかる高周波パルス
溶接装置の概略図である。

【図５】図４に示しＯＮ時平均化処理部のブロック図で
ある。

【図６】本発明の第４の実施形態にかかる高周波パルス
溶接装置の概略図である。

【図７】パルス電流およびパルス電圧の波形を示す図で
ある。

【図８】アーク電圧の波形を示す図である。

【図９】アーク長とアーク電圧の平均値との関係を示す
図である。

【図１０】溶接電流とアーク電圧の平均値との関係を示
す図である。

【図１１】アーク長とアーク電圧の平均値との関係を示
す図である。

【図１２】電流パルスのピーク値とベース値を示す図で
ある。

【図１３】図４で示したＯＮ時平均化処理部のタイミン
グ回路で形成した方形波を示す図である。

【図１４】本発明の第５の実施形態にかかる高周波パル
ス溶接装置の概略図である。

【図１５】図１４に示すアーク消費電力算出部のブロッ
ク図である。

【図１６】アーク長とアーク費電力の平均値との関係を
示す図である。

【符号の説明】

１…パルス溶接電源、２…電極、３…溶接トーチ、４…
トーチ駆動部、５…母材、６…アーク、７…シールドガ
ス、８…アーク電圧検出部、９…ＯＮ時平均化処理部、
１０…アーク電圧比較部、１１…パルス幅測定回路部、
１２…アーク電圧積分回路、１３…演算処理回路、１４
…パルス周期測定回路、１５…演算処理回路、１６…乗
算回路、１７…積分回路、１８…電圧波形整形部、１９
…パルス電流電送ケーブル、２０…パルス電流電送ケー
ブル、２１…パルス電流検出部、２２…アーク消費電力
算出部、２３…アーク消費電力比較部、２４…アーク消
費電力表示部、２５…アーク電圧検出値、２６…パルス
電流検出値、２７…タイミング回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎邦夫茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内Ｆターム(参考） 4E082 BA04 EC03 EC13 ED01 EE03 EF30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アーク電極を備える溶接トーチと、前記
アーク電極に高周波のパルスアーク電圧を周期的に発生
させる高周波パルス電流を供給するパルス溶接電源と、
サーボモータを有し、かつ前記アーク電極と溶接母材と
の間隔を調整するトーチ駆動部と、アーク電極と溶接母
材との間の電圧を検出するアーク電圧検出部とを備えた
パルスアーク溶接装置において、前記パルスアーク電圧の立ち上がり開始点から立ち下が
り終了点に至る時間区間におけるアーク電圧の平均値を
求めるＯＮ時平均化処理部を設け、このＯＮ時平均化処
理部で求めたＯＮ区間平均電圧値とアーク電圧基準値と
がほぼ一致するように前記トーチ駆動部を調整作動させ
ることを特徴とするパルスアーク溶接装置。
【請求項２】高周波パルス電流を通電することによ
り、高周波のパルスアーク電圧が周期的に繰り返し印加
されるアーク電極と、このアーク電極を進退させて溶接
母材との間の間隔を調整する間隔調整手段と、アーク電
圧検出部を有するパルスアーク溶接装置において、パルス電流検出部を備え、このパルス電流検出部で検出
されたパルス電流の立ち上がり開始点から立ち下がり終
了点に至る時間区間におけるアーク電圧の平均値を求め
るＯＮ時平均化処理部を設け、このＯＮ時平均化処理部
で求めたアーク電圧のＯＮ区間平均電圧値に基づいて前
記間隔調整手段を制御することを特徴とするパルスアー
ク溶接装置。
【請求項３】請求項１に記載されているものにおい
て、ＯＮ時平均化処理部はパルスアーク電圧のパルス幅
検出回路、パルス周期測定回路、半波整流回路および演
算処理回路を含むことを特徴とするパルスアーク溶接装
置。
【請求項４】請求項１において、ＯＮ時平均化処理部
はパルスアーク電圧のパルス幅検出回路、パルスアーク
電圧の積分回路および演算処理回路を含むことを特徴と
するパルスアーク溶接装置。
【請求項５】請求項２に記載したものにおいて、ＯＮ
時平均化処理部は乗算回路と積分回路を含むことを特徴
とするパルスアーク溶接装置。
【請求項６】請求項２に記載されているものにおい
て、前記間隔調整手段は前記アーク電極が備わるトーチ
を移動させるトーチ駆動部を含むことを特徴とするパル
スアーク溶接装置。
【請求項７】請求項１から６のいずれか一つにおい
て、前記パルスアーク電圧の平均値は検出値の波形整形
処理を行なった後に求めることを特徴とするパルスアー
ク溶接装置。
【請求項８】請求項７に記載したものにおいて、前記
波形整形処理はローパスフィルタ回路で行なうことを特
徴とするパルスアーク溶接装置。
【請求項９】請求項７に記載したものにおいて、前記
波形整形処理はアイソレーションアンプ回路で行なうこ
とを特徴とするパルスアーク溶接装置。
【請求項１０】高周波パルス電流を発生させるパルス
溶接電源とアーク電極を進退させて溶接母材との間の間
隔を調整する間隔調整手段とを有するパルスアーク溶接
装置において、パルスＯＮ区間の平均アーク消費電力を
検出し、検出されたパルスＯＮ区間の平均アーク消費電
力に基づいて前記間隔調整手段を制御することを特徴と
するパルスアーク溶接装置。
【請求項１１】請求項１から１０のいずれか一つにお
いて、一周期平均アーク消費電力を検出して表示するよ
うにしたことを特徴とするパルスアーク溶接装置。
【請求項１２】請求項１または２に記載したものにお
いて、ＯＮ時平均化処理部で求めたＯＮ区間平均電圧値
はＯＮ区間におけるアーク電圧の二乗平均の平方根であ
ることを特徴とするパルスアーク溶接装置。