JP5756298B2 - Welding power supply and welding machine - Google Patents

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本発明は、電極先端電圧の算出に基づいてフィードバック制御を実施する溶接用電源装置及びその溶接用電源装置を備える溶接機に関するものである。   The present invention relates to a welding power source apparatus that performs feedback control based on calculation of an electrode tip voltage and a welding machine including the welding power source apparatus.

アーク溶接用電源装置は、例えば特許文献1にて示されるように、商用電源からの交流入力電力を整流した直流電力をインバータ回路にて高周波交流電力に変換し、溶接トランスにて電圧調整された高周波交流電力を整流回路と直流リアクトルとでアーク溶接に適した直流出力電力に変換するように構成されている。電源装置にて生成された出力電力はトーチにて支持される電極に供給され、これにより電極先端と溶接対象との間にアークが生じて、溶接対象の溶接が行われるようになっている。   For example, as disclosed in Patent Document 1, the arc welding power source device converts DC power obtained by rectifying AC input power from a commercial power source into high-frequency AC power using an inverter circuit, and the voltage is adjusted by a welding transformer. The high frequency AC power is converted into DC output power suitable for arc welding by a rectifier circuit and a DC reactor. The output power generated by the power supply device is supplied to the electrode supported by the torch, whereby an arc is generated between the electrode tip and the welding target, and welding of the welding target is performed.

また、このような溶接用電源装置は、出力電流及び出力電圧の検出を行っており、制御装置は、その時々で検出された出力電流及び出力電圧をインバータ回路のPWM制御にフィードバックし、その時々の出力電力を適正値とする制御を実施することで、溶接性能の向上が図られている。   Further, such a welding power supply device detects the output current and the output voltage, and the control device feeds back the output current and output voltage detected at that time to the PWM control of the inverter circuit. Improvement of welding performance is aimed at by carrying out control which makes the output electric power of an appropriate value.

特開平8−103868号公報JP-A-8-103868

ところで、好適なアークを生じさせるためには、電源装置内で検出する出力電圧をインバータ回路の制御値に反映させるのみならず、正にそのアークが生じている電極の先端電圧を算出し、算出した電極先端電圧を制御値に反映させるのが好ましい。   By the way, in order to generate a suitable arc, not only the output voltage detected in the power supply device is reflected in the control value of the inverter circuit but also the tip voltage of the electrode where the arc is generated is calculated and calculated. It is preferable to reflect the measured electrode tip voltage in the control value.

と言うのは、実際には溶接を行うトーチ(電極)と電源装置との間は離間していることが多く、両者間がパワーケーブルを介して接続されているのが一般的な使用形態である。従って、パワーケーブルのケーブル長が使用者毎に異なるため、ケーブル自体の抵抗値が異なるばかりか、ケーブルの敷設状態、例えば余長分を何周も周回させて敷設すると、直線的に敷設した場合や周回数の違いによってインダクタンス値も異なってくる。そのため、更なる溶接性能の向上を図るためには、パワーケーブルを含む電源装置外部の電極までの間での抵抗及びインダクタンスの電圧変動分が無視できないためである。   This is because, in practice, the torch (electrode) for welding and the power supply device are often separated from each other, and the two are generally connected via a power cable. is there. Therefore, since the cable length of the power cable differs for each user, not only the resistance value of the cable itself is different, but also when the cable is laid in a straight line, for example, when the cable is laid around the extra length, for example, And the inductance value varies depending on the number of laps. For this reason, in order to further improve the welding performance, the voltage variation of the resistance and the inductance between the power cable and the electrodes outside the power supply device cannot be ignored.

従って、電源装置内で検出する出力電圧をインバータ回路の制御値に反映させる態様では、真の電極先端電圧とは乖離した電圧値がインバータ回路の制御値に反映されることになり、このことが好適なアークの発生の妨げとなって、更なる溶接性能の向上の妨げとなることが懸念されるものである。   Therefore, in the aspect in which the output voltage detected in the power supply device is reflected in the control value of the inverter circuit, the voltage value deviating from the true electrode tip voltage is reflected in the control value of the inverter circuit. There is a concern that it may hinder the generation of a suitable arc and hinder further improvement in welding performance.

このような電極先端電圧の算出に用いる抵抗値及びインダクタンス値の測定に際し、電極先端を短絡させた状態で行う等の作業が要求されるため、作業者は電極先端付近に居ることが望ましい。一方で、測定時の操作が電源装置側のみで可能に設定されているのでは、特に電源装置が電極部分に対して水平方向のみなら上下方向に離れた場所に設置されている場合に、電極先端付近に居る作業者が電源装置の操作を行うことが困難であった。   When measuring the resistance value and the inductance value used for the calculation of the electrode tip voltage, an operation such as a state in which the electrode tip is short-circuited is required. Therefore, it is desirable that the worker be near the electrode tip. On the other hand, if the operation at the time of measurement is set to be possible only on the power supply side, especially if the power supply is only horizontally with respect to the electrode part, It was difficult for an operator near the tip to operate the power supply device.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、設置状況に拘わらず、電極先端電圧の算出に用いる抵抗値及びインダクタンス値の測定を容易に行うことができる溶接用電源装置、及びその溶接用電源装置を備える溶接機を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and the purpose thereof is welding capable of easily measuring the resistance value and the inductance value used for calculating the electrode tip voltage regardless of the installation state. A power supply device for welding and a welding machine provided with the power supply device for welding are provided.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、変換した交流電力の電圧調整を行う溶接トランスと、該溶接トランスの二次側交流電力から溶接に適した直流出力電力を生成する直流変換手段とを備え、生成した前記出力電力の電極への供給に基づいて溶接対象との間に溶接のためのアークを生じさせるものであり、本装置内であって、前記直流変換手段が備える整流回路よりも出力側の電源線に備えられる検出手段にて検出した出力電流と出力電圧とに基づいて前記電極の先端電圧を算出し、算出した先端電圧に基づいて前記インバータ回路を制御する制御手段を更に備えた溶接用電源装置であって、前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時の前記出力電圧の電圧値に基づいて前記電極先端までの経路上の合計抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時からの電流減衰量に基づいて前記電極先端までの経路上の合計インダクタンス値を算出するインダクタンス値算出手段とを含む処理を実行する測定モードを有し、前記検出手段にて検出した前記出力電圧の電圧値に対して前記電極先端までの経路上の前記合計抵抗値及び前記合計インダクタンス値にかかる電圧変化分を補正して前記先端電圧を算出する先端電圧算出手段を備えるものであり、前記電極の支持及び給電を行うトーチと、前記電極はワイヤ電極であり溶接時の消耗に応じて該電極の送給を行うワイヤ供給装置に備えられた操作リモコンとのそれぞれに設けられる各種操作スイッチの内、少なくとも1つのスイッチを用いた規定操作に基づいて、操作したスイッチの本来の対応動作とは別に前記測定モードが実行可能に切り替えられる切替手段を備えたことをその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is directed to an inverter circuit that converts DC power into high-frequency AC power, a welding transformer that adjusts the voltage of the converted AC power, and a secondary side of the welding transformer. DC conversion means for generating DC output power suitable for welding from AC power, and generating an arc for welding with the welding object based on supply of the generated output power to the electrode The tip voltage of the electrode is calculated based on the output current and the output voltage detected by the detection means provided in the power line on the output side of the rectifier circuit provided in the DC conversion means in the apparatus, A welding power supply device further comprising a control means for controlling the inverter circuit based on the calculated tip voltage, wherein the electrode is short-circuited and is generated by the operation of the inverter circuit The resistance value calculating means for calculating the total resistance value on the path to the electrode tip based on the voltage value of the output voltage when the output current is a predetermined current value, and the electrode is short-circuited, And an inductance value calculating means for calculating a total inductance value on the path to the tip of the electrode based on a current attenuation amount when the output current generated by the operation of the inverter circuit is a predetermined current value. Having a measurement mode, and correcting the voltage change applied to the total resistance value and the total inductance value on the path to the electrode tip with respect to the voltage value of the output voltage detected by the detection means, A tip voltage calculating means for calculating a voltage; a torch for supporting and feeding the electrode; and the electrode is a wire electrode, and the electric In addition to the original corresponding operation of the operated switch based on the prescribed operation using at least one switch among the various operation switches provided in each of the operation remote controllers provided in the wire supply device for feeding The gist of the invention is that it comprises switching means for switching the measurement mode to be executable.

この発明では、電極先端電圧の算出にかかる電極先端までの合計抵抗値と合計インダクタンス値とを測定する測定モードへの切り替えの際には、トーチとワイヤ供給装置の操作リモコンとのそれぞれに設けられる各種操作スイッチの内、少なくとも1つのスイッチを規定操作することで、その操作したスイッチの本来の対応動作とは別に測定モードへの切り替えが行われる。つまり、トーチや操作リモコンに備えられる本来別の動作を行わせるためのスイッチを用いることで、測定を実施するためのスイッチを別途設けることなく、電極付近にあるこれらトーチや操作リモコンのスイッチの規定操作により、測定時に電極先端部分の状態を確認しながら測定を容易に実施することが可能となる。またこれにより、電極との距離が大きく離間するような電源装置自体の設置状況であっても、容易に測定の実施が可能となる。   According to the present invention, when switching to the measurement mode for measuring the total resistance value and the total inductance value up to the electrode tip for calculating the electrode tip voltage, the torch and the operation remote controller of the wire supply device are provided respectively. By selectively operating at least one of the various operation switches, switching to the measurement mode is performed separately from the original corresponding operation of the operated switch. In other words, by using a switch that is originally provided in a torch or operation remote controller to perform another operation, it is not necessary to separately provide a switch for performing measurement, and the torch and operation remote control switches in the vicinity of the electrodes are defined. By the operation, it is possible to easily perform the measurement while confirming the state of the electrode tip portion during the measurement. In addition, this makes it possible to easily perform measurement even in the installation state of the power supply device itself that is far away from the electrode.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の溶接用電源装置において、前記トーチにはトーチスイッチが、前記操作リモコンにはインチングスイッチが備えられ、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとを組み合わせたオン操作に基づいて前記電極のインチング動作が行われるものであり、前記切替手段は、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとを組み合わせた前記規定操作に基づいて前記測定モードに切り替えることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the welding power source device according to the first aspect, the torch is provided with a torch switch, and the operation remote controller is provided with an inching switch, and the torch switch and the inching switch are combined. The inching operation of the electrode is performed based on the ON operation, and the switching means switches to the measurement mode based on the prescribed operation combining the torch switch and the inching switch. To do.

この発明では、測定モードへの切り替えの際に、トーチスイッチと操作リモコンのインチングスイッチとを組み合わせたインチング動作を行うための操作を、例えば所定時間内に所定回数操作するといった規定操作とすることで、両スイッチを用いた操作にて容易に測定モードへの切り替えが可能となる。   In the present invention, at the time of switching to the measurement mode, the operation for performing the inching operation combining the torch switch and the inching switch of the operation remote controller is defined as a prescribed operation such as operating a predetermined number of times within a predetermined time. Thus, it is possible to easily switch to the measurement mode by an operation using both switches.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の溶接用電源装置において、前記切替手段は、前記測定モードの終了時には、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとの少なくとも一方の規定操作に基づいてその終了を行うことをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the welding power supply device according to the second aspect, the switching means is based on a prescribed operation of at least one of the torch switch and the inching switch at the end of the measurement mode. The gist is to perform the termination.

この発明では、測定モードの終了の際には、先の測定モードへの切り替え(開始)の際に操作したのと同じトーチスイッチやインチングスイッチを操作することで測定モードの終了が行われるので、終了時の操作も容易となる。   In the present invention, at the end of the measurement mode, the measurement mode is ended by operating the same torch switch or inching switch operated at the time of switching (starting) to the previous measurement mode. Operation at the end is also easy.

請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の溶接用電源装置において、前記トーチの先端部に前記電極に給電を行うコンタクトチップが備えられ、前記測定モード時においては、前記電極を直接短絡させるのではなく、前記コンタクトチップを短絡状態とするものであり、前記切替手段は、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとを組み合わせた前記規定操作に基づく前記測定モードへの切り替えと共に、前記両スイッチの操作による本来の対応動作としてのインチング動作にて突出した前記電極を前記コンタクトチップ内に収納させることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the invention, in the welding power supply device according to claim 2 or 3, wherein the distal end portion of the torch provided with a contact tip for feeding power to the electrode, in the measurement mode, the Instead of directly short-circuiting the electrode, the contact chip is in a short-circuited state, and the switching means is switched to the measurement mode based on the prescribed operation in combination of the torch switch and the inching switch, The gist of the invention is to house the electrode protruding in the inching operation as an original corresponding operation by operating both the switches in the contact chip.

この発明では、測定モードへの切り替えの際に、トーチスイッチとインチングスイッチとを組み合わせた規定操作に基づく本来の対応動作、即ちインチング動作にて突出した電極がその規定操作による測定モードへの切り替えと共にトーチ先端部のコンタクトチップ内に収納される。これにより、測定時に電極を短絡状態とする際、トーチ先端部のコンタクトチップを相手側部材と接触させて電極を擬似的に短絡状態とすることを、別途操作を必要とせず容易に行うことが可能となる。   In the present invention, when switching to the measurement mode, the original corresponding operation based on the prescribed operation combining the torch switch and the inching switch, that is, the electrode protruding by the inching operation is switched to the measurement mode by the prescribed operation. Housed in the contact tip at the tip of the torch. Thereby, when the electrode is short-circuited at the time of measurement, the contact tip at the tip of the torch is brought into contact with the mating member to make the electrode pseudo-short-circuited easily without requiring a separate operation. It becomes possible.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の溶接用電源装置において、前記切替手段は、前記測定モードの終了と共に、前記電極を前記コンタクトチップから所定量突出させることをその要旨とする。   The gist of the invention according to claim 5 is the welding power source device according to claim 4, wherein the switching means causes the electrode to protrude from the contact tip by a predetermined amount when the measurement mode ends. .

この発明では、測定モードへの切り替えの際にトーチ先端部のコンタクトチップ内に収容していた電極が、測定モードの終了と共にコンタクトチップから所定量突出される。これにより、電極を突出させて行う溶接作業への移行を容易に行うことが可能となる。   In the present invention, the electrode housed in the contact tip at the tip of the torch at the time of switching to the measurement mode is protruded by a predetermined amount from the contact tip at the end of the measurement mode. Thereby, it is possible to easily shift to a welding operation performed by projecting the electrode.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の溶接用電源装置において、前記溶接時に前記トーチの先端部から放出する不活性ガスの制御を行うものであり、前記測定モードでの実測定時の異常を報知する異常報知手段として、前記ガスの放出音が用いられることをその要旨とする。   Invention of Claim 6 controls the inert gas discharge | released from the front-end | tip part of the said torch at the time of the said welding power supply apparatus in any one of Claims 1-5, The gist of the invention is that the gas emission sound is used as an abnormality notification means for notifying an abnormality during actual measurement in the measurement mode.

この発明では、測定モードでの実測定時の異常を報知する際に、トーチ先端部から放出されるガスの放出音を用いて作業者にその旨の報知が行われる。つまり、不活性ガスを用いて溶接を行う溶接機では、その旨を報知する手段を別途用いることなく、電源装置よりも離間した電極付近に居る作業者への報知を容易かつ確実に行うことが可能となる。   In this invention, when notifying the abnormality at the time of actual measurement in the measurement mode, the operator is notified using the sound of the gas released from the tip of the torch. That is, in a welding machine that performs welding using an inert gas, it is possible to easily and reliably notify an operator who is near an electrode farther away from the power supply device without separately using a means for notifying that effect. It becomes possible.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の溶接用電源装置を備えて構成された溶接機である。
この発明では、電源装置の設置状況に拘わらず、抵抗値及びインダクタンス値の測定を容易に行うことができる溶接機の提供が可能となる。
A seventh aspect of the present invention is a welding machine configured to include the welding power supply device according to any one of the first to sixth aspects.
According to the present invention, it is possible to provide a welding machine capable of easily measuring the resistance value and the inductance value regardless of the installation state of the power supply device.

本発明によれば、設置状況に拘わらず、電極先端電圧の算出に用いる抵抗値及びインダクタンス値の測定を容易に行うことができる溶接用電源装置、及びその溶接用電源装置を備える溶接機を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a welding power source device that can easily measure the resistance value and the inductance value used for calculating the electrode tip voltage regardless of the installation state, and a welding machine including the welding power source device. can do.

本実施形態のアーク溶接機における電源装置を主に示す構成図である。It is a block diagram which mainly shows the power supply device in the arc welding machine of this embodiment. インダクタンス値の変化を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the change of an inductance value. 抵抗値及びインダクタンス値の算出手法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation method of resistance value and an inductance value. 測定モードへの切り替え操作の説明に用いるアーク溶接機の構成図である。It is a block diagram of the arc welding machine used for description of switching operation to a measurement mode. 測定モードへの切り替え操作の説明に用いるタイミング図である。It is a timing diagram used for description of switching operation to a measurement mode.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、消耗電極式のアーク溶接機10を示す。アーク溶接機10では、溶接用電源装置11のプラス側出力端子にトーチTHにて支持されるワイヤ電極12が接続され、該電源装置11のマイナス側出力端子に溶接対象Mが接続され、該電源装置11にて生成された直流出力電力のワイヤ電極12への給電によりアーク溶接が行われる。このとき、ワイヤ電極12は溶接時に消耗するため、ワイヤ供給装置13にて消耗に応じて送給がなされる。ワイヤ電極12及び溶接対象Mには、電源装置11の出力端子に接続されるパワーケーブル14を介して出力電力が供給されるようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a consumable electrode type arc welding machine 10. In the arc welding machine 10, the wire electrode 12 supported by the torch TH is connected to the plus side output terminal of the welding power source device 11, the welding object M is connected to the minus side output terminal of the power source device 11, and the power source Arc welding is performed by supplying the DC output power generated by the apparatus 11 to the wire electrode 12. At this time, since the wire electrode 12 is consumed during welding, the wire supply device 13 feeds the wire electrode 12 according to the consumption. Output power is supplied to the wire electrode 12 and the welding target M via a power cable 14 connected to the output terminal of the power supply device 11.

溶接用電源装置11は、商用電源から供給される三相の交流入力電力をアーク溶接に適した直流出力電力に変換するものである。交流入力電力は、ダイオードブリッジ及び平滑コンデンサよりなる整流平滑回路21にて直流電力に変換され、変換された直流電力はインバータ回路22で高周波交流電力に変換される。インバータ回路22は、IGBT等のスイッチング素子TRを4個用いたブリッジ回路にて構成され、制御装置31によるPWM制御が実施される。   The welding power source device 11 converts three-phase AC input power supplied from a commercial power source into DC output power suitable for arc welding. The AC input power is converted into DC power by a rectifying / smoothing circuit 21 including a diode bridge and a smoothing capacitor, and the converted DC power is converted into high-frequency AC power by an inverter circuit 22. The inverter circuit 22 is configured by a bridge circuit using four switching elements TR such as IGBTs, and PWM control by the control device 31 is performed.

インバータ回路22にて生成された高周波交流電力は、溶接トランス23にて所定電圧値に調整された二次側交流電力に変換される。溶接トランス23の二次側交流電力は、ダイオードを用いた整流回路24と直流リアクトル25とで、アーク溶接に適した直流出力電力に変換される。   The high-frequency AC power generated by the inverter circuit 22 is converted to secondary AC power adjusted to a predetermined voltage value by the welding transformer 23. The secondary side AC power of the welding transformer 23 is converted into DC output power suitable for arc welding by a rectifier circuit 24 using a diode and a DC reactor 25.

本実施形態の直流リアクトル25には、過飽和特性を有する過飽和リアクトルが用いられている。図2に示すように、直流リアクトル25の特性は、電流値Ip1を含む所定電流値Iaより大となる高電流領域は、必要最低限のインダクタンス値Laで一定となる通常特性領域A1である。一方、所定電流値Ia以下となる低電流領域は、電流値の減少に伴ってインダクタンス値が直線的に次第に大きくなる過飽和特性領域A2である(電流値Ip2でインダクタンス値Lb)。つまり、このような特性の直流リアクトル25を用いることで、高電流領域ではインダクタンス値が小さいことから電流平滑のための波形制御への影響が小さく、低電流領域ではインダクタンス値が増大することでアーク切れが防止されると言うように、全電流領域に亘って好適な直流出力電力が生成される。   A supersaturated reactor having supersaturation characteristics is used for the direct current reactor 25 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the characteristic of the DC reactor 25 is a normal characteristic region A1 in which a high current region that is larger than a predetermined current value Ia including the current value Ip1 is constant at a minimum necessary inductance value La. On the other hand, the low current region where the current value is equal to or less than the predetermined current value Ia is a supersaturation characteristic region A2 in which the inductance value gradually increases linearly as the current value decreases (inductance value Lb at the current value Ip2). In other words, by using the DC reactor 25 having such characteristics, since the inductance value is small in the high current region, the influence on the waveform control for current smoothing is small, and in the low current region, the inductance value is increased to increase the arc. A suitable DC output power is generated over the entire current region so that disconnection is prevented.

図1に示すように、制御装置31は、インバータ回路22のスイッチング素子TRに対しPWM制御を実施し、直流出力電力をその時々で適正値とする制御を行っている。このとき、制御装置31は、その時々の出力電流I及び出力電圧Vの検出を行い、検出した出力電流I及び出力電圧Vに基づくPWM制御へのフィードバックを行っている。   As shown in FIG. 1, the control device 31 performs PWM control on the switching element TR of the inverter circuit 22 to control the DC output power to an appropriate value from time to time. At this time, the control device 31 detects the output current I and the output voltage V from time to time, and performs feedback to the PWM control based on the detected output current I and output voltage V.

即ち、電源装置11内のマイナス側出力端子の電源線上に電流センサ33が備えられており、制御装置31は、処理部(CPU)32においてその電流センサ33を介して電源装置11の出力電流Iを検出している。また、整流回路24の直後の電源線間に電圧センサ34が備えられており、制御装置31は、処理部32においてその電圧センサ34を介して電源装置11の出力電圧Vを検出している。制御装置31は、処理部32にてその時々に検出した出力電流I及び出力電圧Vに基づいてPWM制御のデューティの算出を行い、インバータ回路22に出力するPWM制御信号を生成する。   That is, the current sensor 33 is provided on the power supply line of the negative output terminal in the power supply device 11, and the control device 31 outputs the output current I of the power supply device 11 via the current sensor 33 in the processing unit (CPU) 32. Is detected. A voltage sensor 34 is provided between the power supply lines immediately after the rectifier circuit 24, and the control device 31 detects the output voltage V of the power supply device 11 through the voltage sensor 34 in the processing unit 32. The control device 31 calculates the duty of the PWM control based on the output current I and the output voltage V detected at that time by the processing unit 32 and generates a PWM control signal to be output to the inverter circuit 22.

ここで、PWM制御には、制御に用いる出力電圧Vとして、正にアークが生じるワイヤ電極12の先端電圧Vaを用いるのが好ましいが、先端電圧Vaの直接的な検出は困難である。そこで、制御装置31は、電圧センサ34から電極12までの間の電圧変化分を記憶装置(図示略)に予め保持しておき、その時々に検出した出力電圧Vにその電圧変化分の補正を行って先端電圧Vaを得るようにし、算出した先端電圧Vaを用いたPWM制御を実施する。   Here, in the PWM control, it is preferable to use the tip voltage Va of the wire electrode 12 at which an arc is generated as the output voltage V used for the control, but it is difficult to directly detect the tip voltage Va. Therefore, the control device 31 holds in advance a voltage change between the voltage sensor 34 and the electrode 12 in a storage device (not shown), and corrects the voltage change to the output voltage V detected at that time. The tip voltage Va is obtained to perform PWM control using the calculated tip voltage Va.

ところで、電圧センサ34から電極12までの間の電圧変化分には、電源装置11内部の電圧変化分(整流回路24から出力端子までの抵抗値R1とインダクタンス値L1による電圧変化分)と、外部の電圧変化分(出力端子からパワーケーブル14を介しての電極12先端までの抵抗値R2とインダクタンス値L2による電圧変化分)とがある。電源装置11の内部電圧変化分は、使用状態の影響を受けないために予め補正項として先端電圧Vaの算出に組み込むことが可能であるが、外部電圧変化分は、パワーケーブル14のケーブル長や敷設状態(直線敷設や周回敷設、その周回数)等、使用者毎に条件が相違するため、抵抗値R2、特にインダクタンス値L2の変化の影響を大きく受ける。   By the way, the voltage change between the voltage sensor 34 and the electrode 12 includes the voltage change in the power supply device 11 (voltage change due to the resistance value R1 and the inductance value L1 from the rectifier circuit 24 to the output terminal), the external Voltage variation (voltage variation due to the resistance value R2 and the inductance value L2 from the output terminal to the tip of the electrode 12 via the power cable 14). Since the internal voltage change of the power supply device 11 is not affected by the use state, it can be incorporated in the calculation of the tip voltage Va as a correction term in advance. Since the conditions are different for each user such as the laying state (straight line laying, round laying, and the number of laps), it is greatly affected by the change in the resistance value R2, particularly the inductance value L2.

そのため、使用者がアーク溶接機10を現場に設置し、パワーケーブル14の敷設も含めて正に使用状態としたところで、内部の抵抗値R1及びインダクタンス値L1と、外部の抵抗値R2及びインダクタンス値L2とを合計した抵抗値R及びインダクタンス値Lが測定される。測定した合計抵抗値R及び合計インダクタンス値Lは、制御装置31内に保持される。   Therefore, when the user installs the arc welding machine 10 on the site and puts it in a state of use including the installation of the power cable 14, the internal resistance value R1 and the inductance value L1, and the external resistance value R2 and the inductance value. A resistance value R and an inductance value L obtained by adding up L2 are measured. The measured total resistance value R and total inductance value L are held in the control device 31.

尚、本実施形態の電源装置11には、前記合計抵抗値R及び合計インダクタンス値Lの測定を行うための処理を実行する測定モードが備えられており、後述の各種スイッチの操作(操作信号の入力)に基づいて制御装置31が測定モードに移行できるようになっている。因みに、測定モードでの測定時においては、ワイヤ電極12を溶接対象Mと短絡状態とする必要があるが、本実施形態では図1に示すように、ワイヤ電極12を溶接対象Mに直接短絡させず、トーチTHの先端部に備えられワイヤ電極12への給電を行うコンタクトチップTHaを溶接対象Mと短絡させて行う。この場合、短絡用の特殊治具を作製して使用してもよい。   Note that the power supply device 11 of the present embodiment is provided with a measurement mode for executing processing for measuring the total resistance value R and the total inductance value L. The control device 31 can shift to the measurement mode based on the input). Incidentally, at the time of measurement in the measurement mode, the wire electrode 12 needs to be short-circuited with the welding object M, but in this embodiment, the wire electrode 12 is directly short-circuited to the welding object M as shown in FIG. First, the contact tip THa, which is provided at the tip of the torch TH and supplies power to the wire electrode 12, is short-circuited to the welding object M. In this case, a special jig for short circuit may be produced and used.

測定モードについて詳述すると、図3に示すように、先ずインバータ回路22を動作させて、出力電流Iが電流値Ip1まで増大される。この電流値Ip1は、過飽和特性を有する直流リアクトル25の単体において、インダクタンス値Laで一定となる通常特性領域A1の電流値である。実際には図2に示すように、パワーケーブル14の敷設状態等で特性がオフセットするため、合計インダクタンス値Lはオフセットした値La1で一定となるが、そのオフセット分も考慮した通常特性領域A1の電流値に設定される。そして、このような電流値Ip1で保持した区間での平均電圧値Veが測定される。これにより、先ず合計抵抗値Rが次式(a)にて算出される。   The measurement mode will be described in detail. As shown in FIG. 3, first, the inverter circuit 22 is operated to increase the output current I to the current value Ip1. This current value Ip1 is a current value in the normal characteristic region A1 that is constant at the inductance value La in a single DC reactor 25 having supersaturation characteristics. Actually, as shown in FIG. 2, the characteristic is offset depending on the laying state of the power cable 14 and the total inductance value L is constant at the offset value La1, but the normal characteristic region A1 in consideration of the offset is also provided. Set to current value. And the average voltage value Ve in the area hold | maintained with such electric current value Ip1 is measured. Thereby, first, the total resistance value R is calculated by the following equation (a).


R=Ve/Ip1 ・・・ (a)

次いで、インバータ回路22の動作を停止させて、この時の時刻T0から計時が開始される。同時に、時刻T0を起点に刻々と変化する出力電流Iのサンプリングが行われ、時定数に該当する電流減衰量となる電流値ΔIp1(Ip1×36.8%)に到達した時刻をT1とし、その時刻T1−T0間の時間(時定数)τ1が求められる。これにより、通常特性領域A1で変化する合計インダクタンス値La1(リアクトル25の単体ではインダクタンス値La)が次式(b)にて算出される。

R = Ve / Ip1 (a)

Next, the operation of the inverter circuit 22 is stopped, and time measurement is started from the time T0 at this time. At the same time, sampling of the output current I that changes every moment from the time T0 is performed, and the time when the current value ΔIp1 (Ip1 × 36.8%) corresponding to the time constant is reached is defined as T1, A time (time constant) τ1 between times T1 and T0 is obtained. Thereby, the total inductance value La1 (inductance value La in the case of the reactor 25 alone) that changes in the normal characteristic region A1 is calculated by the following equation (b).


La1=R・τ1(=Ve・τ1/Ip1) ・・・ (b)

次いで、再びインバータ回路22を動作させて、出力電流Iが過飽和特性領域A2内の所定電流値Ip2に調整される。調整後、インバータ回路22の動作を再び停止させて、この時の時刻T2から計時が開始される。同時に、時刻T2を起点に刻々と変化する出力電流Iのサンプリングが行われ、時定数に該当する電流減衰量となる電流値ΔIp2(Ip2×36.8%)に到達した時刻をT3とし、その時刻T3−T2間の時間(時定数)τ2が求められる。これにより、過飽和特性領域A2で変化する合計インダクタンス値Lb1(リアクトル25の単体ではインダクタンス値Lb)が次式(c)にて算出される。

La1 = R · τ1 (= Ve · τ1 / Ip1) (b)

Next, the inverter circuit 22 is operated again, and the output current I is adjusted to a predetermined current value Ip2 in the oversaturation characteristic region A2. After the adjustment, the operation of the inverter circuit 22 is stopped again, and time measurement is started from time T2 at this time. At the same time, the sampling of the output current I that changes every moment from the time T2 is performed, and the time when the current value ΔIp2 (Ip2 × 36.8%) that becomes the current attenuation corresponding to the time constant is reached is defined as T3. A time (time constant) τ2 between times T3 and T2 is obtained. Thereby, the total inductance value Lb1 (inductance value Lb for the reactor 25 alone) that changes in the supersaturation characteristic region A2 is calculated by the following equation (c).


Lb1=R・τ2=(Ve・τ2/Ip2) ・・・ (c)

次いで、図2に示すように、算出された通常特性領域A1の合計インダクタンス値La1と過飽和特性領域A2の合計インダクタンス値Lb1とが直線補完により、合計インダクタンス値Lが電流Iの関数L(I)として得られる。そして、このようにして得られた合計インダクタンス値Lの関数L(I)と、先に求めた合計抵抗値Rとが制御装置31内に保持される。以上で、測定モードが終了する。

Lb1 = R · τ2 = (Ve · τ2 / Ip2) (c)

Next, as shown in FIG. 2, the calculated total inductance value La1 of the normal characteristic region A1 and the total inductance value Lb1 of the supersaturated characteristic region A2 are linearly complemented, so that the total inductance value L is a function L (I) of the current I. As obtained. The function L (I) of the total inductance value L obtained in this way and the total resistance value R obtained previously are held in the control device 31. This completes the measurement mode.

そして、制御装置31は、溶接動作時において、その時々の出力電流I及び出力電圧Vから次式(d)にて先端電圧Vaを算出している。

Va=V−L(I)・dI/dt−RI ・・・ (d)

因みに、具体的数値で示すと、インバータ回路22のオンに基づいて出力電流Iの電流値Ip1=400[A]を10[ms]間出力させ、その後、インバータ回路22をオフさせる。この間の平均電圧値Veが4[V]であると、上記式(a)から、

R=Ve/Ip1=4/400=0.01[Ω]

と合計抵抗値Rが算出される。
And the control apparatus 31 is calculating the front-end | tip voltage Va by following Formula (d) from the output current I and the output voltage V at the time of welding operation.

Va = V−L (I) · dI / dt−RI (d)

Incidentally, in terms of specific numerical values, when the inverter circuit 22 is turned on, the current value Ip1 = 400 [A] of the output current I is output for 10 [ms], and then the inverter circuit 22 is turned off. If the average voltage value Ve during this time is 4 [V], from the above equation (a),

R = Ve / Ip1 = 4/400 = 0.01 [Ω]

And the total resistance value R is calculated.

次いで、電流値Ip1が時定数τ1に相当する電流減衰量となる電流値ΔIp1は、

ΔIp1=400×0.368=147[A]

であり、インバータ回路22をオフしてから出力電流Iが400[A]からその147[A]に達するその時定数τ1が3[ms]であれば、上記式(b)から、

La1=R・τ1=0.01×3=0.03[mH]

と通常特性領域A1において、直流リアクトル25の単体のインダクタンス値Laを含む合計インダクタンス値La1が算出される。尚、上記した電流値Ip1は、予め使用する直流リアクトル25の仕様から推定し、過飽和特性領域A2に達しない値に設定する必要がある。
Next, the current value ΔIp1 at which the current value Ip1 is a current attenuation amount corresponding to the time constant τ1 is

ΔIp1 = 400 × 0.368 = 147 [A]

If the time constant τ1 for reaching the output current I from 400 [A] to 147 [A] after turning off the inverter circuit 22 is 3 [ms], the above equation (b)

La1 = R · τ1 = 0.01 × 3 = 0.03 [mH]

In the normal characteristic region A1, the total inductance value La1 including the single inductance value La of the DC reactor 25 is calculated. The current value Ip1 described above needs to be estimated from the specifications of the DC reactor 25 used in advance and set to a value that does not reach the oversaturation characteristic region A2.

次いで、インバータ回路22を再びオンさせて出力電流Iを過飽和特性領域A2内となる例えばアーク溶接機10の最小電流に相当する電流値Ip2=20[A]として10[ms]間出力させ、その後、インバータ回路22をオフさせる。電流値Ip2が時定数τ2に相当する電流減衰量となる電流値ΔIp2は、

ΔIp2=20×0.368=7[A]

であり、インバータ回路22をオフしてから出力電流Iが20[A]からその7[A]に達するその時定数τ2が10[ms]であれば、上記式(c)から、

Lb1=R・τ2=0.01×10=0.1[mH]

と過飽和特性領域A2において、直流リアクトル25の単体のインダクタンス値Lbを含む合計インダクタンス値Lb1が算出される。
Next, the inverter circuit 22 is turned on again, and the output current I is output for 10 [ms] as a current value Ip2 = 20 [A] corresponding to the minimum current of the arc welding machine 10 in the supersaturation characteristic region A2, for example. Then, the inverter circuit 22 is turned off. The current value ΔIp2 at which the current value Ip2 is a current attenuation amount corresponding to the time constant τ2 is

ΔIp2 = 20 × 0.368 = 7 [A]

If the time constant τ2 at which the output current I reaches 7 [A] from 20 [A] after turning off the inverter circuit 22 is 10 [ms], the above equation (c)

Lb1 = R · τ2 = 0.01 × 10 = 0.1 [mH]

In the supersaturation characteristic region A2, the total inductance value Lb1 including the single inductance value Lb of the DC reactor 25 is calculated.

そして、これらLa1=0.03[mH]、Lb1=0.1[mH]の直線補完を行うことで合計インダクタンス値Lの関数L(I)が得られ、先に得られた合計抵抗値Rとで、上記式(d)からその時々の先端電圧Vaが算出できるようになっている。尚、上記に挙げた具体的数値は一例であり、これに限定されない。   Then, by performing linear interpolation of La1 = 0.03 [mH] and Lb1 = 0.1 [mH], a function L (I) of the total inductance value L is obtained, and the previously obtained total resistance value R Thus, the tip voltage Va at that time can be calculated from the above equation (d). In addition, the specific numerical value quoted above is an example, and is not limited to this.

このように過飽和特性を有する直流リアクトル25を用いた本実施形態の溶接用電源装置11であっても先端電圧Vaが適切に算出されることから、適切に算出される先端電圧Vaに基づいたインバータ回路22のその時々の制御が一層適切に行われる。従って、過飽和特性のリアクトル25を用いることとの相乗効果で、全電流領域に亘って一層適切なアーク溶接用の直流出力電力の生成ができるものとなっている。   Since the tip voltage Va is appropriately calculated even in the welding power supply device 11 of the present embodiment using the DC reactor 25 having the supersaturation characteristic in this way, an inverter based on the tip voltage Va that is appropriately calculated. The occasional control of the circuit 22 is more appropriately performed. Therefore, the synergistic effect with the use of the reactor 25 having the supersaturation characteristic enables generation of more appropriate DC output power for arc welding over the entire current region.

上記した測定モードへの移行は、電源装置11に備えられる操作スイッチ(図示略)の操作に基づいて移行するが、本実施形態では図4に示すように、トーチTHに備えられるトーチスイッチ(トーチSW)41とワイヤ供給装置13に備えられる操作リモコン42とを使用し、電源装置11から離れた位置からの操作でも移行可能に構成されている。   The transition to the measurement mode described above is performed based on the operation of an operation switch (not shown) provided in the power supply device 11. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the torch switch (torch provided in the torch TH). SW) 41 and the operation remote controller 42 provided in the wire supply device 13 are used, and the operation can be shifted even from an operation away from the power supply device 11.

トーチTHには、引くことでオンされるトリガ式のトーチスイッチ41が備えられている。トーチスイッチ41は、作業者が手動で溶接を開始すべくオン操作することでワイヤ電極12に電力供給を行う。また、トーチスイッチ41は、操作リモコン42に備えられる後述のインチングスイッチ(インチングSW)42cと共に操作することで、ワイヤ電極12のインチング動作が行われる。具体的には、インチングスイッチ42cのオン操作中にトーチスイッチ41がオンされると、1回のオン操作で所定長さのワイヤ電極12の送出が行われ、トーチTHの先端部からのワイヤ電極12の突出量が調整される。   The torch TH is provided with a trigger type torch switch 41 that is turned on by pulling. The torch switch 41 supplies power to the wire electrode 12 when the operator manually turns on to start welding. Further, the torch switch 41 is operated together with an after-mentioned inching switch (inching SW) 42c provided in the operation remote controller 42, whereby the inching operation of the wire electrode 12 is performed. Specifically, when the torch switch 41 is turned on while the inching switch 42c is turned on, the wire electrode 12 having a predetermined length is sent out by one on operation, and the wire electrode from the tip of the torch TH is sent. 12 protrusion amount is adjusted.

操作リモコン42は、本来、作業者がワイヤ電極12付近で溶接部分を実際に見ながら出力電流Iや出力電圧Vの調整、インチング動作を行うためにワイヤ供給装置13に設けられている。具体的に、操作リモコン42には、出力電流I及び出力電圧Vを調整するための回転操作式の電流用及び電圧用ボリュームスイッチ42a,42bと、インチング動作を行うための押しボタン式のインチングスイッチ42cとが備えられている。操作リモコン42の各種操作に基づいて、電源装置11側での操作を行わなくとも、出力電流I、出力電圧Vの調整やインチング動作が溶接部分の近傍位置で容易に行うことが可能となっており、特に溶接対象Mが長尺物や大型構造物である場合等、パワーケーブル14が数十[m]の長さを要する場合に好適である。   The operation remote controller 42 is originally provided in the wire supply device 13 so that the operator can adjust the output current I and the output voltage V and perform an inching operation while actually watching the welded portion near the wire electrode 12. Specifically, the operation remote controller 42 includes a rotary operation type current and voltage volume switches 42a and 42b for adjusting the output current I and the output voltage V, and a push button type inching switch for performing an inching operation. 42c. Based on various operations of the operation remote controller 42, the adjustment of the output current I and the output voltage V and the inching operation can be easily performed in the vicinity of the welding portion without performing the operation on the power supply device 11 side. In particular, it is suitable when the power cable 14 requires a length of several tens [m], such as when the welding object M is a long object or a large structure.

そして、このようなトーチスイッチ41と操作リモコン42のインチングスイッチ42cとを使用し、作業者にて予め決められた図5参照の規定操作が行われ、その規定操作に対応する操作信号の制御装置31への入力に基づいて、該制御装置31は上記の測定モードに切り替わる。   Then, using the torch switch 41 and the inching switch 42c of the operation remote controller 42, the operator performs a predetermined operation as shown in FIG. 5, and an operation signal control device corresponding to the predetermined operation. Based on the input to 31, the control device 31 switches to the measurement mode described above.

先ず、作業者は、操作リモコン42のインチングスイッチ42cをオン操作している状態でトーチスイッチ41を所定時間T(例えば数秒)内に5回オン操作する。この操作は、ワイヤ電極12のインチング動作を実施するのと同じ操作であることから、インチングスイッチ42cのオン状態でのトーチスイッチ41の5回のオン操作により、ワイヤ電極12が5回分の突出量だけ突出する。本操作が所定時間T内に完了すると、電源装置11の制御装置31は測定モードに切り替わるべく、先のインチング動作にて突出したワイヤ電極12をその突出分以上に後退(リトラクト)させてトーチTHの先端部のコンタクトチップTHa内にワイヤ電極12を収納し、その後、測定モードに切り替わる。   First, the operator turns on the torch switch 41 five times within a predetermined time T (for example, several seconds) while the inching switch 42c of the operation remote controller 42 is turned on. Since this operation is the same operation as the inching operation of the wire electrode 12, the protrusion amount of the wire electrode 12 by five times by the five on operations of the torch switch 41 in the on state of the inching switch 42 c. Only protrude. When this operation is completed within a predetermined time T, the control device 31 of the power supply device 11 retracts the wire electrode 12 protruding in the previous inching operation more than the protruding amount to switch to the measurement mode, and the torch TH The wire electrode 12 is housed in the contact tip THa at the tip of the switch, and then the measurement mode is switched.

次いで、作業者は、トーチTHの先端部のコンタクトチップTHaを溶接対象Mと接触させて、擬似的にワイヤ電極12を短絡状態とする(図1参照)。この短絡状態でトーチスイッチ41がオンされると、これを契機に実測定が開始される。実測定は、数秒程度で完了するものであり、得られた合計インダクタンス値L(関数)及び合計抵抗値Rは、先端電圧Vaの算出のために制御装置31内の記憶装置にて保持される。   Next, the worker brings the contact tip THa at the tip of the torch TH into contact with the welding object M, and pseudo-wires the wire electrode 12 (see FIG. 1). When the torch switch 41 is turned on in this short-circuited state, actual measurement is started using this as a trigger. The actual measurement is completed in about several seconds, and the obtained total inductance value L (function) and total resistance value R are held in a storage device in the control device 31 for calculation of the tip voltage Va. .

そして、実測定の終了の際には、作業者はトーチスイッチ41を5回オン操作する。本操作が行われることで、トーチTHの先端部のコンタクトチップTHa内に収容していたワイヤ電極12を所定量突出させるインチングが行われ、測定モードが終了する。   At the end of actual measurement, the operator turns on the torch switch 41 five times. By performing this operation, inching is performed to project the wire electrode 12 accommodated in the contact tip THa at the tip of the torch TH by a predetermined amount, and the measurement mode ends.

尚、実測定を含む測定モードにおいては、トーチTHの先端部分の短絡不良、測定時間不足等の測定エラーや、異常測定値を取得した際等の測定値エラーが生じた場合、作業者にその異常報知がなされる。この異常報知は、電源装置11に備えられる表示部等での報知が行われるが、トーチスイッチ41や操作リモコン42の使用による操作では、作業者がトーチTHの近傍位置に居て電源装置11から離れていることが想定されるため、その近傍で報知する必要がある。そこで、トーチTHの先端部から不活性ガス(炭酸ガスやアルゴンガス、その混合ガス等)を放出しながらアーク溶接を行うアーク溶接機10とした場合、電源装置11の制御装置31は、ガスボンベ45からの不活性ガスの供給を制御する制御バルブ46を制御することで、トーチTHの先端部から放出されるガスの放出音にて先の異常報知が行われるようになっている。   In measurement modes including actual measurement, if a measurement error such as a short circuit failure at the tip of the torch TH, a measurement time shortage, or a measurement value error such as when an abnormal measurement value is acquired, the operator is informed. Abnormality notification is made. This abnormality notification is performed on a display unit or the like provided in the power supply device 11, but in the operation by using the torch switch 41 or the operation remote control 42, the worker is in the vicinity of the torch TH and is from the power supply device 11. Since it is assumed that it is far away, it is necessary to notify in the vicinity. Therefore, in the case of the arc welding machine 10 that performs arc welding while discharging an inert gas (carbon dioxide gas, argon gas, mixed gas thereof, etc.) from the tip of the torch TH, the control device 31 of the power supply device 11 is a gas cylinder 45. By controlling the control valve 46 that controls the supply of the inert gas from the gas, the abnormality notification is performed in advance by the sound of the gas discharged from the tip of the torch TH.

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)電源装置11(制御装置31)には、先端電圧Vaの算出にかかる電極12の先端までの合計抵抗値Rと合計インダクタンス値L(本実施形態では関数L(I))とを測定する測定モードが備えられている。そして、測定モードへの切り替えの際には、トーチTHとワイヤ供給装置13の操作リモコン42とに備えられるトーチスイッチ41とインチングスイッチ42cとを組み合わせた規定操作が行われることで、その操作したスイッチ41,42cの本来の対応動作とは別にその測定モードへの切り替えが行われるようになっている。つまり、トーチTHや操作リモコン42に備えられる本来別の動作を行わせるためのスイッチ41,42cを用いることで、測定を実施するためのスイッチを別途設けることなく、電極12の付近にあるこれらトーチTHや操作リモコン42のスイッチ41,42cの規定操作により、測定時に電極12の先端部分の状態を確認しながら測定を容易に実施することができる。またこれにより、電極12との距離が大きく離間するような電源装置11自体の設置状況であっても、容易に測定を実施することができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The power supply device 11 (control device 31) measures a total resistance value R and a total inductance value L (function L (I) in this embodiment) up to the tip of the electrode 12 for calculating the tip voltage Va. A measurement mode is provided. When switching to the measurement mode, a prescribed operation combining the torch switch 41 and the inching switch 42c included in the torch TH and the operation remote controller 42 of the wire supply device 13 is performed, so that the operated switch In addition to the original corresponding operations of 41 and 42c, switching to the measurement mode is performed. In other words, by using the switches 41 and 42c that are originally provided in the torch TH and the operation remote controller 42 to perform different operations, these torches in the vicinity of the electrode 12 are not provided with a separate switch for performing measurement. Measurement can be easily performed while confirming the state of the tip portion of the electrode 12 at the time of measurement by the prescribed operation of the switches 41 and 42c of TH and the operation remote controller 42. In addition, this makes it possible to easily perform measurement even when the power supply apparatus 11 itself is installed such that the distance from the electrode 12 is greatly separated.

(2)測定モードへの切り替えの際に、トーチスイッチ41とインチングスイッチ42cとを組み合わせたインチング動作を行うための操作を、本実施形態ではインチングスイッチ42cをオン操作した状態で所定時間T内にトーチスイッチ41を5回操作するといった規定操作とすることで、両スイッチ41,42cを用いた操作にて容易に測定モードに切り替えることができる。   (2) When switching to the measurement mode, an operation for performing an inching operation combining the torch switch 41 and the inching switch 42c is performed within a predetermined time T with the inching switch 42c turned on in the present embodiment. By setting the torch switch 41 five times, it is possible to easily switch to the measurement mode by an operation using both the switches 41 and 42c.

(3)測定モードの終了の際には、先の測定モードへの切り替え(開始)の際に操作したのと同じトーチスイッチ41を操作することで測定モードの終了が行われるので、終了時の操作も容易とすることができる。   (3) At the end of the measurement mode, the measurement mode is ended by operating the same torch switch 41 that was operated at the time of switching (starting) to the previous measurement mode. Operation can also be facilitated.

(4)測定モードへの切り替えの際に、トーチスイッチ41とインチングスイッチ42cとを組み合わせた規定操作に基づく本来の対応動作、即ちインチング動作にて突出した電極12がその規定操作による測定モードへの切り替えと共にトーチTHの先端部のコンタクトチップTHa内に収納される。これにより、測定時に電極12を短絡状態とする際、トーチTHの先端部のコンタクトチップTHaを相手側部材(溶接対象M)と接触させて電極12を擬似的に短絡状態とすることを、別途操作を必要とせず容易に行うことができる。   (4) When switching to the measurement mode, the original corresponding operation based on the prescribed operation combining the torch switch 41 and the inching switch 42c, that is, the electrode 12 protruding in the inching operation is switched to the measurement mode by the prescribed operation. At the same time as switching, it is stored in the contact tip THa at the tip of the torch TH. Thereby, when the electrode 12 is short-circuited at the time of measurement, the contact tip THa at the tip of the torch TH is brought into contact with the counterpart member (the welding target M) to make the electrode 12 pseudo short-circuited separately. It can be performed easily without requiring any operation.

(5)測定モードへの切り替えの際にトーチTHの先端部のコンタクトチップTHa内に収容していた電極12が、測定モードの終了と共にコンタクトチップTHaから所定量突出される。これにより、電極12を突出させて行う溶接作業への移行を容易に行うことができる。   (5) The electrode 12 accommodated in the contact tip THa at the tip of the torch TH at the time of switching to the measurement mode is protruded by a predetermined amount from the contact tip THa when the measurement mode ends. Thereby, the transfer to the welding work which makes the electrode 12 protrude can be performed easily.

(6)測定モードでの実測定時の異常を報知する際に、トーチTHの先端部から放出されるガスの放出音を用いて作業者にその旨の報知が行われる。つまり、不活性ガスを用いて溶接を行う本実施形態のような溶接機10では、その旨を報知する手段を別途用いることなく、電源装置11よりも離間した電極12付近に居る作業者への報知を容易かつ確実に行うことができる。   (6) When notifying the abnormality at the time of actual measurement in the measurement mode, the operator is informed using the sound of gas released from the tip of the torch TH. That is, in the welding machine 10 according to the present embodiment that performs welding using an inert gas, an operator who is in the vicinity of the electrode 12 that is farther away from the power supply device 11 can be provided without using a means for informing that effect. Notification can be performed easily and reliably.

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、測定モードへの切り替えの際の規定操作として、インチングスイッチ42cをオン操作した状態で所定時間T内にトーチスイッチ41を5回操作することとしたが、使用するスイッチも含め規定操作はこれに限らず、適宜変更してもよい。また、測定モードの終了の際の規定操作として、トーチスイッチ41を5回操作することとしたが、これにおいても適宜変更してもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the torch switch 41 is operated five times within the predetermined time T while the inching switch 42c is turned on as the specified operation when switching to the measurement mode. The prescribed operation is not limited to this, and may be changed as appropriate. Further, although the torch switch 41 is operated five times as the prescribed operation at the end of the measurement mode, it may be changed as appropriate.

・上記実施形態では、トーチスイッチ41とインチングスイッチ42cとを用いた規定操作に基づいて測定モードへの切り替えやその終了を行うようにしたが、トーチTHや操作リモコン42に備えられるこれらとは別のスイッチを用いて行うようにしてもよい。例えば、操作リモコン42に備えられる回転操作式の電流用及び電圧用ボリュームスイッチ42a,42bを用いてもよい。また、トーチスイッチ41、インチングスイッチ42c、ボリュームスイッチ42a,42b以外の操作スイッチがトーチTHや操作リモコン42に備えられている場合は、そのスイッチを用いてもよい。   In the above embodiment, the measurement mode is switched to or terminated based on the prescribed operation using the torch switch 41 and the inching switch 42c. However, the measurement mode is different from those provided in the torch TH and the operation remote controller 42. It is also possible to carry out using this switch. For example, rotational operation type current and voltage volume switches 42a and 42b provided in the operation remote controller 42 may be used. In addition, when operation switches other than the torch switch 41, the inching switch 42c, and the volume switches 42a and 42b are provided in the torch TH and the operation remote controller 42, those switches may be used.

・上記実施形態では、過飽和特性を有する直流リアクトル25を用いたが、電流値とインダクタンス値とが一定に変化する線形特性を有する一般的なリアクトルを用いてもよい。因みに、このようなリアクトルを用いれば、一回の電流減衰量の測定にてインダクタンス値の取得が可能(関数の取得は不要)で、先端電圧Vaの算出が容易である。   In the above embodiment, the DC reactor 25 having the supersaturation characteristic is used. However, a general reactor having a linear characteristic in which the current value and the inductance value change constant may be used. Incidentally, if such a reactor is used, the inductance value can be obtained by measuring the current attenuation once (the function need not be obtained), and the tip voltage Va can be easily calculated.

・上記実施形態では、測定モードでの実測定時の異常を報知する際に、トーチTHの先端部から放出されるガスの放出音を用いたが、ガス放出音以外の発音手段や発光手段が備えられているものでは各手段を用いてもよい。この場合、電極12の近傍であるトーチTHや操作リモコン42、ワイヤ供給装置13等に備えられているものを用いることが好ましい。また、異常報知を行わない態様としてもよい。   In the above embodiment, the gas emission sound emitted from the tip of the torch TH is used when notifying an abnormality during actual measurement in the measurement mode. However, sound generation means and light emission means other than the gas emission sound are provided. Each means may be used in the present invention. In this case, it is preferable to use those provided in the torch TH, the operation remote controller 42, the wire supply device 13 and the like in the vicinity of the electrode 12. Moreover, it is good also as an aspect which does not perform abnormality alert | report.

10 アーク溶接機(溶接機)
11 溶接用電源装置
12 ワイヤ電極(電極)
13 ワイヤ供給装置
22 インバータ回路
23 溶接トランス
24 整流回路(直流変換手段)
25 直流リアクトル(直流変換手段)
31 制御装置(制御手段、先端電圧算出手段、抵抗値算出手段、インダクタンス値算出手段、切替手段、異常報知手段)
33 電流センサ(検出手段)
34 電圧センサ(検出手段)
41 トーチスイッチ(操作スイッチ)
42 操作リモコン
42c インチングスイッチ(操作スイッチ)
45 ガスボンベ(異常報知手段)
46 制御バルブ(異常報知手段)
TH トーチ
THa コンタクトチップ
M 溶接対象
I 出力電流
Ip1 電流値
Ip2 電流値
V 出力電圧
Va 先端電圧
R 合計抵抗値
L 合計インダクタンス値
L(I) 関数
10 Arc welding machine (welding machine)
11 Welding power supply device 12 Wire electrode (electrode)
13 Wire supply device 22 Inverter circuit 23 Welding transformer 24 Rectifier circuit (DC conversion means)
25 DC reactor (DC conversion means)
31 Control device (control means, tip voltage calculation means, resistance value calculation means, inductance value calculation means, switching means, abnormality notification means)
33 Current sensor (detection means)
34 Voltage sensor (detection means)
41 Torch switch (operation switch)
42 Operation remote control 42c Inching switch (operation switch)
45 Gas cylinder (Abnormality notification means)
46 Control valve (abnormality notification means)
TH Torch THa Contact Tip M Welding Target I Output Current Ip1 Current Value Ip2 Current Value V Output Voltage Va Tip Voltage R Total Resistance Value L Total Inductance Value L (I) Function

Claims (7)

直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、変換した交流電力の電圧調整を行う溶接トランスと、該溶接トランスの二次側交流電力から溶接に適した直流出力電力を生成する直流変換手段とを備え、生成した前記出力電力の電極への供給に基づいて溶接対象との間に溶接のためのアークを生じさせるものであり、本装置内であって、前記直流変換手段が備える整流回路よりも出力側の電源線に備えられる検出手段にて検出した出力電流と出力電圧とに基づいて前記電極の先端電圧を算出し、算出した先端電圧に基づいて前記インバータ回路を制御する制御手段を更に備えた溶接用電源装置であって、
前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時の前記出力電圧の電圧値に基づいて前記電極先端までの経路上の合計抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時からの電流減衰量に基づいて前記電極先端までの経路上の合計インダクタンス値を算出するインダクタンス値算出手段とを含む処理を実行する測定モードを有し、前記検出手段にて検出した前記出力電圧の電圧値に対して前記電極先端までの経路上の前記合計抵抗値及び前記合計インダクタンス値にかかる電圧変化分を補正して前記先端電圧を算出する先端電圧算出手段を備えており、
前記電極の支持及び給電を行うトーチと、前記電極はワイヤ電極であり溶接時の消耗に応じて該電極の送給を行うワイヤ供給装置に備えられた操作リモコンとのそれぞれに設けられる各種操作スイッチの内、少なくとも1つのスイッチを用いた規定操作に基づいて、操作したスイッチの本来の対応動作とは別に前記測定モードが実行可能に切り替えられる切替手段を備えたことを特徴とする溶接用電源装置。
An inverter circuit for converting DC power into high-frequency AC power, a welding transformer for adjusting the voltage of the converted AC power, and DC conversion means for generating DC output power suitable for welding from the secondary AC power of the welding transformer; And generating an arc for welding with the welding object based on the supply of the generated output power to the electrode, and within the apparatus, from the rectifier circuit provided in the DC conversion means Control means for calculating the tip voltage of the electrode based on the output current and the output voltage detected by the detection means provided in the power supply line on the output side, and controlling the inverter circuit based on the calculated tip voltage A welding power supply device comprising:
The total resistance value on the path to the electrode tip is calculated based on the voltage value of the output voltage when the electrode is short-circuited and the output current generated by the operation of the inverter circuit is a predetermined current value. And a resistance value calculating means for performing a short circuit on the electrode, and on the path to the tip of the electrode based on a current attenuation amount when the output current generated by the operation of the inverter circuit is set to a predetermined current value. The total resistance on the path to the tip of the electrode with respect to the voltage value of the output voltage detected by the detection means, having a measurement mode for executing processing including an inductance value calculation means for calculating a total inductance value A tip voltage calculating means for calculating the tip voltage by correcting a voltage change applied to the value and the total inductance value;
Various operation switches provided in each of a torch for supporting and supplying power to the electrode, and an operation remote controller provided in a wire supply device for supplying the electrode according to wear during welding. A welding power source apparatus comprising switching means for switching the measurement mode to be executable separately from the original corresponding operation of the operated switch based on a prescribed operation using at least one switch .
請求項1に記載の溶接用電源装置において、
前記トーチにはトーチスイッチが、前記操作リモコンにはインチングスイッチが備えられ、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとを組み合わせたオン操作に基づいて前記電極のインチング動作が行われるものであり、
前記切替手段は、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとを組み合わせた前記規定操作に基づいて前記測定モードに切り替えることを特徴とする溶接用電源装置。
In the welding power supply device according to claim 1,
The torch is provided with a torch switch, the operation remote controller is provided with an inching switch, and the inching operation of the electrode is performed based on an ON operation in which the torch switch and the inching switch are combined.
The welding power supply apparatus according to claim 1, wherein the switching means switches to the measurement mode based on the prescribed operation in which the torch switch and the inching switch are combined.
請求項2に記載の溶接用電源装置において、
前記切替手段は、前記測定モードの終了時には、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとの少なくとも一方の規定操作に基づいてその終了を行うことを特徴とする溶接用電源装置。
The welding power supply device according to claim 2,
The welding power supply apparatus according to claim 1, wherein when the measurement mode ends, the switching means ends the measurement based on a prescribed operation of at least one of the torch switch and the inching switch.
請求項2又は3に記載の溶接用電源装置において、
前記トーチの先端部に前記電極に給電を行うコンタクトチップが備えられ、
前記測定モード時においては、前記電極を直接短絡させるのではなく、前記コンタクトチップを短絡状態とするものであり、
前記切替手段は、前記トーチスイッチと前記インチングスイッチとを組み合わせた前記規定操作に基づく前記測定モードへの切り替えと共に、前記両スイッチの操作による本来の対応動作としてのインチング動作にて突出した前記電極を前記コンタクトチップ内に収納させることを特徴とする溶接用電源装置。
The welding power supply device according to claim 2 or 3,
Wherein the distal end portion of the torch contact tip for supplying power to the electrode is provided,
In the measurement mode , instead of directly short-circuiting the electrode, the contact chip is in a short-circuit state,
The switching means is configured to switch the measurement mode based on the prescribed operation combining the torch switch and the inching switch, and to project the electrode protruding in an inching operation as an original corresponding operation by the operation of both switches. The welding power supply device is housed in the contact tip.
請求項4に記載の溶接用電源装置において、
前記切替手段は、前記測定モードの終了と共に、前記電極を前記コンタクトチップから所定量突出させることを特徴とする溶接用電源装置。
In the welding power supply device according to claim 4,
The switching means causes the electrode to protrude from the contact tip by a predetermined amount upon completion of the measurement mode.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の溶接用電源装置において、
前記溶接時に前記トーチの先端部から放出する不活性ガスの制御を行うものであり、
前記測定モードでの実測定時の異常を報知する異常報知手段として、前記ガスの放出音が用いられることを特徴とする溶接用電源装置。
In the welding power supply device according to any one of claims 1 to 5,
Control of the inert gas released from the tip of the torch during the welding,
The welding power supply apparatus characterized in that the gas emission sound is used as an abnormality notification means for notifying an abnormality during actual measurement in the measurement mode.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の溶接用電源装置を備えて構成されたことを特徴とする溶接機。   A welding machine comprising the welding power supply device according to any one of claims 1 to 6.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101427634B1 (en) * 2012-08-29 2014-08-07 (주)퍼스트파워일렉트로닉스 Self Controllabe Welding Power Apparatus
WO2016075874A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Welding device and welding method
CN107824955B (en) * 2017-10-23 2023-06-23 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院) Tool and method for double-shaft shoulder friction stir welding measurement and positioning
US11623292B2 (en) * 2019-03-29 2023-04-11 Lincoln Global, Inc. Real time resistance monitoring of an arc welding circuit
JP7265308B2 (en) * 2019-08-30 2023-04-26 株式会社ダイヘン welding equipment
JP7339147B2 (en) * 2019-12-18 2023-09-05 ファナック株式会社 arc welding robot system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS626777A (en) * 1985-07-02 1987-01-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Remote control box for automatic welding
JP2828985B2 (en) * 1988-03-18 1998-11-25 株式会社日立製作所 Arc length detection device, arc length detection method, torch height control device, torch height control method, automatic welding device and automatic welding method
JP3696907B2 (en) * 1994-09-30 2005-09-21 株式会社ダイヘン Power supply for welding
DE60013433T2 (en) * 1999-03-18 2005-01-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu METHOD AND DEVICE FOR ARCTIC WELDING WITH FLUSHED WIRE ELECTRODE
JP3833137B2 (en) * 2002-04-15 2006-10-11 株式会社ダイヘン Output control method for welding power supply
US7199331B2 (en) * 2004-06-01 2007-04-03 Illinois Tool Works Inc. Backup control for welding-type device remote control and method of use
JP4698990B2 (en) * 2004-09-14 2011-06-08 株式会社三社電機製作所 Power supply for welding machine
JP2006116546A (en) * 2004-10-19 2006-05-11 Daihen Corp Method for controlling output of welding power source
JP5001536B2 (en) * 2005-07-19 2012-08-15 株式会社ダイヘン Arc welding torch
JP2008207215A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Daihen Corp Method for detecting/controlling constriction in consumable electrode arc welding
CN101590559A (en) * 2009-04-30 2009-12-02 浙江巨霸焊接设备制造有限公司 A kind of in order to the welding in, low power MIG/MAG gas shielded welding machine short arc control system
CN101862881B (en) * 2010-06-11 2013-03-27 广东火电工程总公司 Gas-protective submerged-arc welding digitalized power supply system for dual ARM (Automated Route Management) control and control method thereof

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