JP2016521641A5 - - Google Patents
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Description
本明細書において、本発明の幾つかの特徴だけが図示および説明されてきたが、当業者には多くの変更および変形が思い浮かぶであろう。それゆえ、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨に入るような全ての変更および変形を包含することを意図していることを理解されたい。
なお、本発明は以下の特徴を以って実施することができる。
［特徴１］
各パルス周期がピーク相とバックグラウンド相とを含む複数のパルス周期において、溶接電流と溶接電圧とから成る溶接電力をトーチに供給する電源と、
前記電源に結合された制御回路であって、前記バックグラウンド相において前記溶接電圧の電圧値が検出電圧を超える場合に、前記溶接電流をバックグラウンド電流になるように制御する制御回路とを具備する溶接システム。
［特徴２］
前記制御回路に結合されたセンサーを具備し、前記電圧値は、該センサーからのフィードバックに少なくとも部分的に基づく特徴１に記載の溶接システム。
［特徴３］
前記電源は、前記バックグラウンド相の間に複数の制御モードで動作するように構成され、該複数の制御モードは、
前記溶接電圧をバックグラウンド電圧に制御し、かつ前記溶接電流を前記溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて制御する定電圧モードと、
前記溶接電圧とは無関係に前記溶接電流を制御する電流制御モードであって、前記制御回路は、前記バックグラウンド相において前記電圧値が前記検出電圧を超える場合に、前記電源の動作を該電流制御モードに変更するように構成され、前記制御回路は、前記ピーク相において前記電源の動作を前記定電圧モードに変更するように構成されている、電流制御モードとを含む特徴１に記載の溶接システム。
［特徴４］
前記制御回路は、前記電源の動作を前記電流制御モードに変更する場合、前記電源のメモリから格納されたデータを消去するように構成されており、前記格納されたデータは、前記定電圧モードでの動作中の前記溶接電圧の制御に対応する特徴３に記載の溶接システム。
［特徴５］
前記制御回路は、前記電圧値が前記バックグラウンド相における最終電圧未満である場合に、前記電源の動作を前記定電圧モードに変更するように構成されている特徴３に記載の溶接システム。
［特徴６］
各パルス周期の前記バックグラウンド相のバックグラウンド持続時間は、前記複数のパルス周期の各パルス周期に対して概ね均一であり、各パルス周期の前記ピーク相のピーク持続時間は、前記複数のパルス周期の各パルス周期に対して概ね均一である特徴１に記載の溶接システム。
［特徴７］
溶接システムを操作する方法であって、
各パルス周期がバックグラウンド相とピーク相とを含む複数のパルス周期を通して溶接電流および溶接電圧を電極に供給し、
前記複数のパルス周期の第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間、前記溶接電圧の電圧値が検出電圧を超えたときに少なくとも部分的に基づいて異常陰極事象の発生を検出し、
前記異常陰極事象の一部の間に前記溶接電流を望ましい電流になるように制御することを含み、
異常陰極事象の前記一部は、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間隔を含み、前記溶接電流は、前記異常陰極事象の前記一部の間の前記溶接電圧とは無関係に制御されるようにした溶接システムの操作方法。
［特徴８］
前記異常陰極事象発生の検出は、前記溶接電圧の前記電圧値を前記溶接システムのメモリに格納された前記検出電圧と比較することを含む特徴７に記載の方法。
［特徴９］
前記溶接電流の電流値および前記溶接電圧の前記電圧値を検知することと、
前記検知された電流値、前記検知された電圧値またはそれらの任意の組合せに少なくとも部分的に基づいて、前記検出電圧を求めることと、
を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１０］
前記複数のパルス周期の各パルス周期の間に、定電圧調整方法に少なくとも部分的に基づいて、前記溶接電流を制御することと、
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相における前記異常陰極事象の検出時に、前記定電圧調整方法を一時停止することと、
前記溶接電圧の前記電圧値が、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間の最終電圧未満である場合、前記第１パルス周期の前記バックグラウンド相に続くピーク相が開始した場合、またはそれらの任意の組合せの場合に、前記定電圧調整方法を再開することと、
を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１１］
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相における前記異常陰極事象の検出時に、メモリに格納されているデータを消去することを含み、前記消去されたデータは、前記異常陰極事象の前の前記定電圧調整方法に基づいて前記溶接電流の制御中に前記溶接システムによって取得されるフィードバックに対応する特徴１０に記載の方法。
［特徴１２］
前記検出電圧は、前記電極の突出し長さ、アーク長またはそれらの任意の組合せに少なくとも部分的に基づく模擬電圧を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１３］
少なくとも電源の制御回路、該電源の電力変換回路、該電源に結合された１または複数のセンサーの何れか１つに結合された状態観測器からのフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、前記検出電圧をリアルタイムに測定することを含む特徴７に記載の方法。
［特徴１４］
前記望ましい電流はバックグラウンド電流を含み、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相において、前記異常陰極事象以前に供給される前記溶接電流の電流値は、前記バックグラウンド電流を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１５］
前記溶接電流は、前記電極の材料に少なくとも部分的に基づいて、前記望ましい電流になるようにランプ速度で制御される特徴７に記載の方法。
［特徴１６］
第１のパルス周期の第１のピーク相において、該第１のピーク相の間の溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて溶接電流を間接的に制御して、ピーク電流値の溶接電流およびピーク電圧値の溶接電圧を溶接ワイヤに供給し、
前記第１のパルス周期のバックグラウンド相の第１の部分では、バックグラウンド電流値の溶接電流およびバックグラウンド電圧値の溶接電圧を前記溶接ワイヤに供給し、
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相において異常陰極事象を含む第２の部分では、溶接電圧とは無関係に溶接電流を前記バックグラウンド電流値になるように制御することを含む方法。
［特徴１７］
前記溶接電圧は、前記異常陰極事象の間に前記バックグラウンド電圧値から検出電圧まで増大する特徴１６に記載の方法。
［特徴１８］
前記検出電圧は、前記溶接ワイヤ、シールドガス、模擬電圧若しくは前記バックグラウンド電圧値またはそれらの任意の組合せの特性に少なくとも部分的に基づく特徴１７に記載の方法。
［特徴１９］
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の第３の部分の間の前記溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて前記溶接電流を制御することを含み、前記第３の部分は前記異常陰極事象に続き、前記溶接電圧は、前記バックグラウンド相の前記第３の部分の間の最終電圧未満である特徴１６に記載の方法。
［特徴２０］
前記溶接電圧を、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド周期に続く第２のパルス周期の第２のピーク相における前記ピーク電圧値になるように制御することを含み、前記溶接電流は、前記第２のピーク相の間の前記溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて、前記ピーク電流値に間接的に制御される特徴１６に記載の方法。
なお、本発明は以下の特徴を以って実施することができる。
［特徴１］
各パルス周期がピーク相とバックグラウンド相とを含む複数のパルス周期において、溶接電流と溶接電圧とから成る溶接電力をトーチに供給する電源と、
前記電源に結合された制御回路であって、前記バックグラウンド相において前記溶接電圧の電圧値が検出電圧を超える場合に、前記溶接電流をバックグラウンド電流になるように制御する制御回路とを具備する溶接システム。
［特徴２］
前記制御回路に結合されたセンサーを具備し、前記電圧値は、該センサーからのフィードバックに少なくとも部分的に基づく特徴１に記載の溶接システム。
［特徴３］
前記電源は、前記バックグラウンド相の間に複数の制御モードで動作するように構成され、該複数の制御モードは、
前記溶接電圧をバックグラウンド電圧に制御し、かつ前記溶接電流を前記溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて制御する定電圧モードと、
前記溶接電圧とは無関係に前記溶接電流を制御する電流制御モードであって、前記制御回路は、前記バックグラウンド相において前記電圧値が前記検出電圧を超える場合に、前記電源の動作を該電流制御モードに変更するように構成され、前記制御回路は、前記ピーク相において前記電源の動作を前記定電圧モードに変更するように構成されている、電流制御モードとを含む特徴１に記載の溶接システム。
［特徴４］
前記制御回路は、前記電源の動作を前記電流制御モードに変更する場合、前記電源のメモリから格納されたデータを消去するように構成されており、前記格納されたデータは、前記定電圧モードでの動作中の前記溶接電圧の制御に対応する特徴３に記載の溶接システム。
［特徴５］
前記制御回路は、前記電圧値が前記バックグラウンド相における最終電圧未満である場合に、前記電源の動作を前記定電圧モードに変更するように構成されている特徴３に記載の溶接システム。
［特徴６］
各パルス周期の前記バックグラウンド相のバックグラウンド持続時間は、前記複数のパルス周期の各パルス周期に対して概ね均一であり、各パルス周期の前記ピーク相のピーク持続時間は、前記複数のパルス周期の各パルス周期に対して概ね均一である特徴１に記載の溶接システム。
［特徴７］
溶接システムを操作する方法であって、
各パルス周期がバックグラウンド相とピーク相とを含む複数のパルス周期を通して溶接電流および溶接電圧を電極に供給し、
前記複数のパルス周期の第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間、前記溶接電圧の電圧値が検出電圧を超えたときに少なくとも部分的に基づいて異常陰極事象の発生を検出し、
前記異常陰極事象の一部の間に前記溶接電流を望ましい電流になるように制御することを含み、
異常陰極事象の前記一部は、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間隔を含み、前記溶接電流は、前記異常陰極事象の前記一部の間の前記溶接電圧とは無関係に制御されるようにした溶接システムの操作方法。
［特徴８］
前記異常陰極事象発生の検出は、前記溶接電圧の前記電圧値を前記溶接システムのメモリに格納された前記検出電圧と比較することを含む特徴７に記載の方法。
［特徴９］
前記溶接電流の電流値および前記溶接電圧の前記電圧値を検知することと、
前記検知された電流値、前記検知された電圧値またはそれらの任意の組合せに少なくとも部分的に基づいて、前記検出電圧を求めることと、
を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１０］
前記複数のパルス周期の各パルス周期の間に、定電圧調整方法に少なくとも部分的に基づいて、前記溶接電流を制御することと、
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相における前記異常陰極事象の検出時に、前記定電圧調整方法を一時停止することと、
前記溶接電圧の前記電圧値が、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間の最終電圧未満である場合、前記第１パルス周期の前記バックグラウンド相に続くピーク相が開始した場合、またはそれらの任意の組合せの場合に、前記定電圧調整方法を再開することと、
を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１１］
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相における前記異常陰極事象の検出時に、メモリに格納されているデータを消去することを含み、前記消去されたデータは、前記異常陰極事象の前の前記定電圧調整方法に基づいて前記溶接電流の制御中に前記溶接システムによって取得されるフィードバックに対応する特徴１０に記載の方法。
［特徴１２］
前記検出電圧は、前記電極の突出し長さ、アーク長またはそれらの任意の組合せに少なくとも部分的に基づく模擬電圧を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１３］
少なくとも電源の制御回路、該電源の電力変換回路、該電源に結合された１または複数のセンサーの何れか１つに結合された状態観測器からのフィードバックに少なくとも部分的に基づいて、前記検出電圧をリアルタイムに測定することを含む特徴７に記載の方法。
［特徴１４］
前記望ましい電流はバックグラウンド電流を含み、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相において、前記異常陰極事象以前に供給される前記溶接電流の電流値は、前記バックグラウンド電流を含む特徴７に記載の方法。
［特徴１５］
前記溶接電流は、前記電極の材料に少なくとも部分的に基づいて、前記望ましい電流になるようにランプ速度で制御される特徴７に記載の方法。
［特徴１６］
第１のパルス周期の第１のピーク相において、該第１のピーク相の間の溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて溶接電流を間接的に制御して、ピーク電流値の溶接電流およびピーク電圧値の溶接電圧を溶接ワイヤに供給し、
前記第１のパルス周期のバックグラウンド相の第１の部分では、バックグラウンド電流値の溶接電流およびバックグラウンド電圧値の溶接電圧を前記溶接ワイヤに供給し、
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相において異常陰極事象を含む第２の部分では、溶接電圧とは無関係に溶接電流を前記バックグラウンド電流値になるように制御することを含む方法。
［特徴１７］
前記溶接電圧は、前記異常陰極事象の間に前記バックグラウンド電圧値から検出電圧まで増大する特徴１６に記載の方法。
［特徴１８］
前記検出電圧は、前記溶接ワイヤ、シールドガス、模擬電圧若しくは前記バックグラウンド電圧値またはそれらの任意の組合せの特性に少なくとも部分的に基づく特徴１７に記載の方法。
［特徴１９］
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の第３の部分の間の前記溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて前記溶接電流を制御することを含み、前記第３の部分は前記異常陰極事象に続き、前記溶接電圧は、前記バックグラウンド相の前記第３の部分の間の最終電圧未満である特徴１６に記載の方法。
［特徴２０］
前記溶接電圧を、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド周期に続く第２のパルス周期の第２のピーク相における前記ピーク電圧値になるように制御することを含み、前記溶接電流は、前記第２のピーク相の間の前記溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて、前記ピーク電流値に間接的に制御される特徴１６に記載の方法。
Claims (3)
- 各パルス周期がピーク相とバックグラウンド相とを含む複数のパルス周期において、溶接電流と溶接電圧とから成る溶接電力をトーチに供給する電源と、
前記電源に結合された制御回路であって、前記バックグラウンド相において前記溶接電圧の電圧値が検出電圧を超える場合に、前記溶接電流をバックグラウンド電流になるように制御する制御回路とを具備する溶接システム。 - 溶接システムを操作する方法において、
各パルス周期がバックグラウンド相とピーク相とを含む複数のパルス周期を通して溶接電流および溶接電圧を電極に供給し、
前記複数のパルス周期の第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間、前記溶接電圧の電圧値が検出電圧を超えたときに少なくとも部分的に基づいて異常陰極事象の発生を検出し、
前記異常陰極事象の一部の間に前記溶接電流を望ましい電流になるように制御することを含み、
異常陰極事象の前記一部は、前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相の間隔を含み、前記溶接電流が、前記異常陰極事象の前記一部の間の前記溶接電圧とは無関係に制御されるようにした溶接システムの操作方法。 - 第１のパルス周期の第１のピーク相において、該第１のピーク相の間の溶接電圧に少なくとも部分的に基づいて溶接電流を間接的に制御して、ピーク電流値の溶接電流およびピーク電圧値の溶接電圧を溶接ワイヤに供給し、
前記第１のパルス周期のバックグラウンド相の第１の部分では、バックグラウンド電流値の溶接電流およびバックグラウンド電圧値の溶接電圧を前記溶接ワイヤに供給し、
前記第１のパルス周期の前記バックグラウンド相において異常陰極事象を含む第２の部分では、溶接電圧とは無関係に溶接電流を前記バックグラウンド電流値になるように制御することを含む方法。
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