JP2506664B2 - 溶接用電源 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は溶接電流値、電圧値を検出してこれを表示す
る溶接用電源に関するものである。

従来の技術 溶接電流値、電圧値を検出してこれを表示する従来の
溶接用電源の表示においては、針方式のアナログ方式で
は市販の一義的な感度のメータを用い、ディジタル方式
においても一定時間毎の平均値を表示するものを用いて
きた。

発明が解決しようとする問題点 実際の溶接電流値、電圧値はきわめて短時間の毎に大
幅に変動しているのが実情であるが、これを忠実に表示
すればきわめて読取りにくく、また溶接の不安定感を引
き起す。逆に応答感度が緩慢であれば溶接の安定感は得
られるがアークスタート時は実際の溶接出力に追従でき
ず、従ってアークスタートを短時間にくり返す仮付け溶
接やアークスポット溶接時には真値に近い値を応答良く
表示できないのが従来の問題点であった。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明は少なくとも溶接
電流値を検出するとともに、前記溶接電流値が所定の値
を超えた後は溶接電圧値もしくは前記溶接電流値の内少
なくとも一方を所定のサンプリング読込周期毎に検出し
てこの検出値に比例した信号を出力する検出回路部と、
前記溶接電流値が最初に前記所定の値を超えた後一定時
限内は第１のサンプリング回数にて、また、前記一定時
限後は前記第１のサンプリング回数よりも大なる第２の
サンプリング回数にて前記検出値の平均値を算出する平
均値算出手段と、前記平均値算出手段にて算出された算
出値を表示する表示手段とを備えたものである。

作用 前記構成によりアークスタート時は溶接電流値が最初
に所定の値を超えた後一定時限内は第１のサンプリング
回数にて平均値を算出しているので、短時間毎の平均値
を出力できるため、真値に近い値を表示することができ
る。また、前記一定時限後は溶接状態が安定するため、
前記第１のサンプリング回数よりも大なる第２のサンプ
リング回数にて平均値を算出し、安定感のある溶接出力
表示が可能となる。

実施例 第１図に本発明による構成例を示す。第１図におい
て、１は溶接用電源入力端子、２は溶接用主変圧器、３
は整流、平滑回路部、４は溶接出力制御素子、５は電流
回生用ダイオード、６はリアクトル、７は分流器、８は
溶接用電源出力端子、９は通電用コンタクトチップ、10
は溶接用ワイヤ、11は被溶接物、12は電圧値検出回路
部、13は電流値検出回路部、14は表示回路部、15は演算
回路部、16は電流検出遅延回路部である。なお、本実施
例においては、演算回路第15、電流検出遅延回路部16に
て特許請求の範囲にいう平均値算出手段を構成してい
る。

溶接電圧の検出は溶接用電源出力端子８から電圧検出
回路部12により制御回路で扱うレベルの信号まで降圧さ
れる。この実施例としては単に抵抗分割しただけでも実
現できるので省略する。また溶接電流値の検出の実施例
としては分流器７により溶接電流値を電圧信号として溶
接電流値検出回路部13に入力され、制御回路で扱うレベ
ルの信号に増幅される。この増幅の実施例も市販のオペ
アンプ等で容易に実現できるので具体例は省略する。

電流値信号を入力として電流検出遅延信号を出力する
電流検出遅延回路部16の実施例は第２図に示される。第
２図において16a,16b,16dは抵抗素子、16cは比較器、16
eはコンデンサ、16fは論理反転素子、16gは論理積素子
である。この部の動作を第３図を用いて説明する。今、
時刻t₀に溶接電流が流れ始めアークスタートする。電流
値検出回路部３の働きにより溶接電流と同様の波形が電
流値信号として比較器16cの非反転入力側に印加され
る。そしてこの電流値信号が電源V_ccを抵抗16a,16bで分
割され比較器の反転入力側に印加される電圧を越えた時
刻t₂において比較器16cの出力はＨレベルとなる。この
信号は論理積素子16gの片方に入力されるが、他方は抵
抗16d,コンデンサ16eにより遅延され、論理反転素子16d
により反転するので第３図のtdの時間だけＬレベルに反
転するのが遅れる結果、論理積素子16eの出力はtdの時
間だけＨレベルとなる。以上の動作により電流検出遅延
信号は実現される。

電圧値信号と電流値信号とを入力とし、前記電流検出
遅延信号Ｈレベルの時は電圧値信号と電流値信号とをそ
れぞれｎ回（ｎは１以上の整数）サンプリング読込して
平均化計算し、前記電流検出遅延信号Ｌレベルの時は前
記入力をそれぞれｍ回（ｍはｎより大なる整数）サンプ
リング読込して平均化計算して電圧平均値信号と電流平
均値信号とを出力する演算回路部15はマイクロコンピュ
ーターを使用して実現できる。第４図はこの場合のプロ
グラムフローチャート例である。ただし第４図では説明
の容易化のため電圧または電流の一方についてのみの例
であり、他方についてもプログラムは同様である。第４
図についての説明を以下におこなう。今、P₀の命令を実
行するタイミングとするとまず今回の電流値または電圧
値の入力データを前回までの累計値に加算し、今までの
累計回数をカウントしている加算カウンタの値を１だけ
増加させている。この次に電流検出遅延信号を判断し、
これがＨレベルのｎ回平均の場合はP₂方向へ、これがＬ
レベルのｍ回平均の場合はP₁方向へ進む。P₁方向に進ん
だ場合は前記加算カウンタをインクリメントした結果、
ｍ回まで加算した場合はP₅方向へ、ｍ回加算の途中であ
ればP₃方向へ進む。P₃に進んだ場合は平均値計算するに
至らない累計途中であるので累計値と加算カウンタ値を
格納してP₇方向へ進み、破線で示す他のプログラムを実
行してP₀に戻る。P₅に進んだ場合は今回の累計により予
定累計回数に達した場合で、累計値を累計回数で除算し
て表示回路部14に出力してP₆に進む。そして今回の平均
化計算は完了したので加算カウンタ値をＯにクリアし、
累計値もＯにクリアしてP₇に合流する。

電流検出遅延時間中であるP₂方向へ進んだ場合もまず
今回の加算でｎ回の累計に達したかどうかを判断する。
ｎ回の累計途中であればP₃方向に進み前記P₃以下の処理
をおこなう。ｎ回の累計途中でなければP₄方向に進み今
回の累計で丁度ｎ回となったか否かを判定する。丁度ｎ
回に達したならばP₅方向へ合流し、前記同様平均化計
算、平均値出力、加算カウンタクリア、累計値クリアし
てP₇へ進む。丁度ｎ回に達していない場合はP₆方向へ進
む。この場合、P₂でｎ未満でなくP₄で丁度ｎでもないの
であるから加算カウンタ値はｎを越えてしまっているこ
とになる。これはどのような場合に発生するのかを説明
すると、今までｍ回平均で累計していて累計回数がｎを
越えた時に前記電流検出遅延信号がＬレベルからＨレベ
ルに転じた場合である。この場合の処理の方法は種々考
えられるが、本発明の実施例の第４図では平均化計算を
おこなわずに加算カウンタ、累計値をクリアして新たに
ｎ回平均の最初に戻るように設計されている。勿論、こ
の場合、他の処理方法もあるが本発明の主旨に関係ない
ので省略する。

以上のプログラム実行をおこなう結果、表示回路部14
の表示は第５図に示す如く、アークスタート時のtd期間
の間は密で変化の多いn ts時間毎（tsはサンプリング読
込周期）の表示となり、td以外の期間では疎で変動の少
いm ts時間毎の表示となり、目的を達することができ
る。なお、第５図は繁雑を防ぐため溶接電流に関しての
みを表わしたが、溶接電圧に関しても同様である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、溶接開始のアークスタ
ート時の如く溶接出力が大幅に変化する過渡状態では溶
接電圧、電流の表示を短周期に真値の変化度に近く表示
することができ、これ以外の溶接出力があまり変化しな
い定常状態では溶接出力の表示を長周期の平均値とする
ことにより安定感を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す溶接用電源のブロック
構成図、第２図は同電源の電流検出遅延回路部のブロッ
ク構成図、第３図は同電流検出遅延回路部の入出力信号
タイミング波形図、第４図は同電流の演算回路部のプロ
グラムフローチャート、第５図は同演算回路部の入出力
信号のタイミング波形図である。 12……電圧値検出回路部、13……電流値検出回路部、14
……表示回路部、15……演算回路部、16……電流検出遅
延回路部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも溶接電流値を検出するととも
   に、前記溶接電流値が所定の値を超えた後は溶接電圧値
   もしくは前記溶接電流値の内少なくとも一方を所定のサ
   ンプリング読込周期毎に検出してこの検出値に比例した
   信号を出力する検出回路部と、前記溶接電流値が最初に
   前記所定の値を超えた後一定時限内は第１のサンプリン
   グ回数にて、また、前記一定時限後は前記第１のサンプ
   リング回数よりも大なる第２のサンプリング回数にて前
   記検出値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平
   均値算出手段にて算出された算出値を表示する表示手段
   とを備えた溶接用電源。