JP5996310B2 - 溶接用電源装置及び溶接用電源装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、アーク期間と短絡期間とが交互に生じる消耗電極式のアーク溶接機に用いる溶接用電源装置及びその制御方法に関する。

従来、消耗電極式のアーク溶接機は、ワイヤ電極をアークによる消耗に応じて送給しながら溶接を実施している。その際、電極先端からアークが生じるアーク期間と、電極先端が溶接対象に接触する短絡期間とが交互に繰り返され、溶接用電源装置の制御回路としては、電極の材料や送給速度を考慮した各期間時々の電源装置の出力値を適正値とする出力制御（アーク長制御）を行っている。

ところで、通常の短絡期間中に微小時間の瞬時的なアーク（瞬時アーク）が生じたり、通常のアーク期間中に微小時間の瞬時的な短絡（瞬時短絡）が生じたりすることがある。このような瞬時事象から通常期間に復帰した際に、通常期間開始として出力制御をやり直すと、瞬時事象直後の出力値が所望の出力値から大きく乖離し、出力制御が不安定となって、溶接品質に影響を及ぼすことが懸念される。

これは、期間開始から期間終了までに都度の制御目標値が変動し、特に期間開始時においては、アーク、短絡といった事象変化の大きい前回の期間からの切り替わり直後であることからも、都度の制御目標値が大きく変動することが要因の一つである。従って、瞬時事象からの復帰時に通常の各期間開始として出力制御をやり直してしまうと、出力電流の立ち上がりが遅くなって出力電流を速やかに回復できず、アークが不安定になる等の問題が含まれる。

そこで、電源装置の制御回路にて瞬時事象を認識し、瞬時事象からの復帰時に特定のアーク状態又は短絡状態から出力制御が続行できるように、その制御目標値を予め定めた固定値に置き換えることが考えられている。これにより、瞬時事象からの復帰後においての出力制御の安定性向上が期待できる。

例えば特許文献１，２に開示の技術は、瞬時事象から復帰後の出力制御ではないが、通常の短絡期間からアーク期間への切り替わり直後の制御目標値に予め定めた固定値を用いる制御態様としており、これを瞬時事象直後の出力制御に適用すれば、瞬時事象直後の出力制御の安定化が期待できる。

特開２００６−０２１２２７号公報 特開２００９−１８３９８８号公報

しかしながら、瞬時事象直前の出力電流値等の出力値はその時々の状況に応じて変動するため、瞬時事象からの復帰時に制御目標値に固定値を用いる上記の制御態様としても、出力制御が速やかに安定する場合もあれば、出力制御が安定となるまでに時間を要する場合もあり、まだ改良の余地があった。

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、瞬時事象後の出力制御の安定性向上を図ることができる溶接用電源装置及び溶接用電源装置の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アーク期間と短絡期間とが交互に生じる消耗電極式のアーク溶接機に用いる溶接用電源装置であり、各期間時々の出力値を含む出力制御を行うための制御目標値を算出し、該制御目標値に基づいて出力制御を実施する制御手段を備えた溶接用電源装置であって、前記制御手段は、期間変化が生じた時、該期間変化の直後の期間がアーク期間か短絡期間かを判定する期間判定手段と、期間変化を判定した時点から計時を行い、所定時間内に次の期間変化が生じたか否かを判定し、所定時間内に次の期間変化が生じない場合は、瞬時事象が生じていないと判定するとともに、所定時間内に次の期間変化が生じた場合は、今の期間変化とその一つ前の期間変化とが瞬時事象であると判定する瞬時事象判定手段と、期間変化時毎に前記制御目標値のバックアップを行い、前記瞬時事象が生じたとの判定時まで少なくともその瞬時事象直前の制御目標値を保持するバックアップ処理手段とを備え、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値に基づいて出力制御を行う。

この発明では、期間変化が生じた時、該期間変化の直後の期間がアーク期間か短絡期間かが判定される。また、期間変化を判定した時点から計時が行われ、所定時間内に次の期間変化が生じたか否かが判定され、所定時間内に次の期間変化が生じない場合は、瞬時事象（瞬時アーク、瞬時短絡）が生じていないと判定されるとともに、所定時間内に次の期間変化が生じた場合は、今の期間変化とその一つ前の期間変化とが瞬時事象であると判定される。また、期間変化時毎に制御目標値のバックアップが行われ、瞬時事象が生じたとの判定時まで少なくともその瞬時事象直前の制御目標値が保持される。そして、瞬時事象が生じたと判定されると、バックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値に基づいて出力制御が行われる。つまり、瞬時事象を挟んで継続的な出力制御が行われ、しかも瞬時事象直後の制御目標値は瞬時事象直前の制御目標値に基づいたものであり、瞬時事象直前の出力状況を反映したものであることから、いずれの瞬時事象後においても本来の出力値に速やかに回復でき、瞬時事象後の出力制御の安定性向上に貢献する。

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、前記バックアップ処理手段は、前記アーク期間と短絡期間とのそれぞれの前記制御目標値のバックアップを行い、前記制御手段は、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記瞬時事象直後の期間と同じ期間のバックアップしておいた前記制御目標値に基づいて出力制御を行う。

この発明では、アーク期間と短絡期間とのそれぞれの制御目標値がバックアップされ、瞬時事象が生じたと判定されると、瞬時事象直後の期間と同じ期間のバックアップしておいた制御目標値に基づいて出力制御が行われることから、期間の混同がなく、常に適切な出力制御が可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の溶接用電源装置において、前記バックアップ処理手段は、前記期間変化時点のみの前記制御目標値のバックアップを行う。
この発明では、期間変化時点のみの制御目標値がバックアップされることから、バックアップ処理に係る負荷を軽減でき、制御目標値データのバックアップ数を低減できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接用電源装置において、前記制御手段は、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値をそのまま用いて出力制御を行う。

この発明では、瞬時事象が生じたと判定されると、バックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値がそのまま出力制御に用いられる。これにより、瞬時事象が生じたとの判定時の制御目標値の設定に際し、演算が不要で、演算処理負荷の増加が防止できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接用電源装置において、前記制御手段は、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値に対して前記瞬時事象の影響を打ち消すような補正を行い、その補正後の制御目標値を用いて出力制御を行う。

この発明では、瞬時事象が生じたと判定されると、バックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値に対して瞬時事象の影響を打ち消すような補正を行い、その補正後の制御目標値が出力制御に用いられる。これにより、瞬時事象直後の出力制御がその瞬時事象による影響も考慮して実施されるため、瞬時事象直後の出力制御の安定性が一層向上する。

請求項６に記載の発明は、アーク期間と短絡期間とが交互に生じる消耗電極式のアーク溶接機に用いる溶接用電源装置の制御方法であり、各期間時々の出力値を含む出力制御を行うための制御目標値を算出し、該制御目標値に基づいて出力制御を実施する溶接用電源装置の制御方法であって、期間変化が生じた時、該期間変化の直後の期間がアーク期間か短絡期間かを判定し、期間変化を判定した時点から計時を行い、所定時間内に次の期間変化が生じたか否かを判定し、所定時間内に次の期間変化が生じない場合は、瞬時事象が生じていないと判定するとともに、所定時間内に次の期間変化が生じた場合は、今の期間変化とその一つ前の期間変化とが瞬時事象であると判定し、期間変化時毎に前記制御目標値のバックアップを行い、前記瞬時事象が生じたとの判定時まで少なくともその瞬時事象直前の制御目標値を保持し、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値に基づいて出力制御を行うようにした。

この発明では、請求項１と同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、瞬時事象後の出力制御の安定性向上を図ることができる溶接用電源装置及び溶接用電源装置の制御方法を提供することができる。

一実施形態におけるアーク溶接機（溶接用電源装置）の電気的構成図。 同形態の制御動作を説明するための説明図。

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に示すように、消耗電極式のアーク溶接機１０は、溶接用電源装置１１にて生成した出力電力をトーチＴＨにて支持するワイヤ電極ＷＥに供給してその先端にてアークを生じさせ、溶接対象（母材）Ｍの溶接を行うものである。この消耗電極式のアーク溶接機１０においてはワイヤ電極ＷＥがアークにより消耗するため、ワイヤ電極ＷＥをその消耗に応じて送給する送給装置ＷＦが用いられる。

溶接用電源装置１１は、直流変換回路１２、インバータ回路１３、補助スイッチング回路１４、トランスＩＮＴ、及び出力変換回路１５を備えている。
直流変換回路１２は、ダイオードブリッジよりなる整流回路ＤＲ１と平滑コンデンサＣ１とを備え、商用電源から供給される三相の交流入力電力を直流電力に変換する。直流変換回路１２は、変換した直流電力を一対の電源線Ｌ１，Ｌ２を介してインバータ回路１３に出力する。

インバータ回路１３は、ＩＧＢＴ等の４個のスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４を用い、スイッチング素子ＴＲ１，ＴＲ２を電源線Ｌ１側に、スイッチング素子ＴＲ３，ＴＲ４を電源線Ｌ２にそれぞれ配置したブリッジ回路にて構成されている。各スイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４には、それぞれ還流ダイオードＤ１〜Ｄ４が接続されている。各スイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４のゲートには制御回路２１から制御パルス信号が入力され、スイッチング素子ＴＲ１，ＴＲ４とスイッチング素子ＴＲ２，ＴＲ３とがそれぞれ組をなして交互にオンオフ駆動される。各スイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４は、入力された直流電力をそのオンオフ駆動に基づいて高周波交流電力に変換し、変換した高周波交流電力をトランスＩＮＴの一次側コイルに供給する。

インバータ回路１３と直流変換回路１２との間には、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子ＴＲ５と補助コンデンサＣ２とを有する補助スイッチング回路１４が備えられている。スイッチング素子ＴＲ５は、自身に還流ダイオードＤ５が接続され、直流変換回路１２の後段における電源線Ｌ２上に配置されている。スイッチング素子ＴＲ５の後段でインバータ回路１３との間の電源線Ｌ１，Ｌ２間には補助コンデンサＣ２が接続されている。スイッチング素子ＴＲ５のゲートには制御回路２１から制御パルス信号が入力され、該スイッチング素子ＴＲ５はインバータ回路１３のスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４と連動してオンオフ駆動される。

トランスＩＮＴは、インバータ回路１３で生成された高周波交流電力の電圧調整を行い、二次側コイルから所定電圧に調整された高周波交流電力を出力変換回路１５に出力する。

出力変換回路１５は、整流回路ＤＲ２、直流リアクトルＤＣＬ、及び平滑コンデンサＣ３を備えている。整流回路ＤＲ２は、トランスＩＮＴの二次側コイルの両端にそれぞれアノードが接続される２個のダイオードを備え、各ダイオードのカソードが直流リアクトルＤＣＬに接続されて構成されている。直流リアクトルＤＣＬは出力線Ｌ３上に配置され、出力線Ｌ４はトランスＩＮＴの二次側コイルの中間点に接続されている。平滑コンデンサＣ３は、出力線Ｌ３，Ｌ４間に接続されている。出力変換回路１５は、整流回路ＤＲ２、直流リアクトルＤＣＬ、及び平滑コンデンサＣ３にて、トランスＩＮＴから出力された高周波交流電力をアーク溶接に適した直流出力電力に変換する。

出力線Ｌ３が接続される電源装置１１の出力端子ａは、ケーブルを介してトーチＴＨのワイヤ電極ＷＥと接続され、出力線Ｌ４が接続される電源装置１１の出力端子ｂは、ケーブルを介して溶接対象Ｍと接続される。そして、電源装置１１にて生成した出力電力のワイヤ電極ＷＥへの供給にて該電極ＷＥの先端にアークを生じさせることで、溶接対象Ｍのアーク溶接が行われる。

電源装置１１に備えられる制御回路２１は、起動スイッチＴＳからの起動信号の入力を受け、インバータ回路１３及び補助スイッチング回路１４のスイッチング制御を含む制御動作が可能な起動状態となる。制御回路２１は、インバータ回路１３のスイッチング制御とともに、補助スイッチング回路１４をインバータ回路１３と連動させることでスイッチング損失を低減するソフトスイッチング制御も行っている。このソフトスイッチング制御は、インバータ回路１３のスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４のオフに先立って補助スイッチング回路１４のスイッチング素子ＴＲ５をオフし、補助コンデンサＣ２の放電後にスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ４をオフすることで、各スイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ５でのスイッチング損失の低減を図る制御である。

制御回路２１は、その時々の制御目標値の算出を行っている。制御回路２１には、出力電圧設定回路ＶＲからの出力電圧設定値と、出力電圧検出回路ＶＤからの出力電圧検出値とが入力され、これら各入力値や電極ＷＥの材料、電極ＷＥの送給速度を含む各種パラメータを用いて、出力電流目標値、出力電圧目標値等、出力制御（アーク長制御）に係る制御目標値の算出が行われる。制御回路２１は、その時々に算出する制御目標値から、インバータ回路１３及び補助スイッチング回路１４に対して好適な出力電力となる制御パルス信号の設定を都度行い、所望出力値となる出力制御を行っている。

また、制御回路２１は、期間判定部２２、瞬時事象判定部２３、バックアップ処理部２４、及びメモリ２５を備えている。
期間判定部２２は、アーク期間か短絡期間かの判定を行っている。消耗電極式のアーク溶接機１０では、溶接時のアークによるワイヤ電極ＷＥの消耗に伴い送給装置ＷＦからワイヤ電極ＷＥを送給しつつ溶接を行うため、ワイヤ電極ＷＥの先端からアークが生じるアーク期間と、ワイヤ電極ＷＥの先端が溶接対象Ｍに接触する短絡期間とが交互に繰り返される。このとき、アーク期間では出力電圧が高く、短絡期間では出力電圧が低くなるため、期間判定部２２は、その出力電圧（出力電圧検出値）と閾値との比較からアーク期間か短絡期間かの判定を行う。

瞬時事象判定部２３は、アーク期間中に瞬時短絡が生じたか、また短絡期間中に瞬時アークが生じたかの判定を行っている。即ち、瞬時事象判定部２３は、期間判定部２２にてアークと短絡との期間変化を判定した時点（閾値を跨いだ時点）から時間計時を行い、所定時間内に次の期間変化が生じたかを判定する。所定時間内に次の期間変化が生じない場合は、瞬時事象判定部２３は瞬時事象（瞬時アーク、瞬時短絡）が生じていないと判定し、期間判定部２２にて判定された現在の期間が通常のアーク期間又は通常の短絡期間として認識される。一方、所定時間内に次の期間変化が生じた場合は、瞬時事象判定部２３はその今の期間変化とその一つ前の期間変化とが瞬時事象であると判定し、期間判定部２２にて判定された期間は瞬時事象によるものとして認識される。また、瞬時事象判定部２３にて瞬時事象を判定した後の期間が通常期間と判定された場合、期間判定部２２にて判定された現在の期間が瞬時事象前の通常期間から継続する通常期間として認識される。

具体的には図２に示すように、期間変化が生じた時間ｔ１〜ｔ６に対して所定時間ｔｘの計時がそれぞれ行われ、時間ｔ１からの所定時間ｔｘ内に期間変化が生じていない時間ｔ１〜ｔ２の期間は通常の短絡期間であり、時間ｔ２からの所定時間ｔｘ内の時間ｔ３に期間変化が生じた時間ｔ２〜ｔ３の期間は瞬時アーク期間である。瞬時アーク後の時間ｔ３の短絡期間への変化は所定時間ｔｘ内に期間変化が生じていないため、時間ｔ１から継続の１つの短絡期間とみなされる。また同様に、時間ｔ４からの所定時間ｔｘ内に期間変化が生じていない時間ｔ４〜ｔ５の期間は通常のアーク期間であり、時間ｔ５からの所定時間ｔｘ内の時間ｔ６に期間変化が生じた時間ｔ５〜ｔ６の期間は瞬時短絡期間である。瞬時短絡後の時間ｔ６のアーク期間への変化は所定時間ｔｘ内に期間変化が生じていないため、時間ｔ４から継続の１つのアーク期間とみなされる。

バックアップ処理部２４は、期間判定部２２にてアークと短絡との期間変化を判定した時点の制御目標値（内部計算データ）のバックアップを行う。即ち、バックアップ処理部２４は、短絡期間変化時点の制御目標値を直前のアーク期間での最新の制御目標値であるとしてアーク期間用バックアップデータＤｔａとしてメモリ２５に格納し、アーク期間変化時点の制御目標値を直前の短絡期間での最新の制御目標値であるとして短絡期間用バックアップデータＤｔｂとしてメモリ２５に格納する。この場合、瞬時事象判定部２３にて瞬時事象が生じたと判定された場合には、出力制御に用いる制御目標値をその瞬時事象前の適切な制御目標値データへの復元処理（ロールバック処理）が行われる。

具体的には図２において、時間ｔ１では、短絡期間変化時点、即ちアーク期間の最新制御目標値データＤｔ１がアーク期間用バックアップデータＤｔａとして格納され、時間ｔ２では、アーク期間変化時点、即ち短絡期間の最新制御目標値データＤｔ２が短絡期間用バックアップデータＤｔｂとして格納される。時間ｔ３では、短絡期間変化時点で瞬時アークとして判定されることから、時間ｔ３の制御目標値データＤｔ３はアーク期間用バックアップデータＤｔａとして保持されず、先の制御目標値データＤｔ１が維持される。また、瞬時アークと判定された時間ｔ３直後の出力制御に使用する使用データＤｘとしては、時間ｔ３以降が短絡期間であることから、短絡期間用バックアップデータＤｔｂとして保持されている制御目標値データＤｔ２が同短絡期間での最新の適正値データとして用いられる。

また同様に、時間ｔ４では、アーク期間変化時点（短絡期間最新）の制御目標値データＤｔ４が短絡期間用バックアップデータＤｔｂとして格納され、時間ｔ５では、短絡期間変化時点（アーク期間最新）の制御目標値データＤｔ５がアーク期間用バックアップデータＤｔａとして格納される。時間ｔ６では、アーク期間変化時点で瞬時短絡として判定されることから、時間ｔ６の制御目標値データＤｔ６が短絡期間用バックアップデータＤｔｂとして保持されず、先の制御目標値データＤｔ４が維持される。また、瞬時短絡と判定された時間ｔ６直後の出力制御の使用データＤｘとしては、時間ｔ６以降がアーク期間であることから、アーク期間用バックアップデータＤｔａとして保持されている制御目標値データＤｔ５が同アーク期間での最新の適正値データとして用いられる。因みに、上記手法を用いれば、瞬時アークや瞬時短絡が連続して生じる状況でも、これら瞬時事象直後の出力制御の使用データＤｘとしては、アーク期間、短絡期間毎で最新の適正値データとなる。

次に、本実施形態の作用について、電源装置１１の制御回路２１は、制御目標値の都度算出を行い、算出した制御目標値に基づいてインバータ回路１３、補助スイッチング回路１４、及び送給装置ＷＦに対する各種制御を行う。また、制御回路２１は、アーク溶接中に交互に生じるアーク期間、短絡期間の期間判定に加え、瞬時アーク、瞬時短絡といった瞬時事象の発生有無の判定も行っている。そして、瞬時事象が生じた場合、制御回路２１は、瞬時事象判定直後の出力制御に用いる制御目標値にその都度算出する制御目標値を用いず、アーク期間、短絡期間毎のバックアップデータＤｔａ，Ｄｔｂとして格納された制御目標値を用いる。

この時のバックアップデータＤｔａ，Ｄｔｂとしては、通常のアーク期間、短絡期間毎で瞬時事象直前の最新で適正な制御目標値データを格納しており、瞬時事象直後の出力制御に同期間毎のデータを使用することから、瞬時事象直後は新たな期間開始として制御をやり直すのではなく、瞬時事象前の出力状況が反映された継続的な制御が行われる。従って、図２の具体例で示すように、時間ｔ３や時間ｔ６での出力制御の態様が継続的な制御となるため、同図の一点鎖線で囲んだ部分のように例えば出力電流が速やかに立ち上がり、本来の出力電流値に速やかに回復するように改善され、その後の出力制御の安定化に寄与する。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）制御回路２１の期間判定部２２は、期間変化が生じた時、アーク期間か短絡期間かを判定し、瞬時事象判定部２３は、その前の期間変化との関係により瞬時事象（瞬時アーク、瞬時短絡）にて生じた期間かを判定する。バックアップ処理部２４は、期間変化時毎に制御目標値のバックアップを行い、瞬時事象が生じたとの判定時までその瞬時事象直前の制御目標値の保持を行う。そして、制御回路２１は、瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、バックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値に基づいて出力制御を行う。つまり、制御回路２１は、瞬時事象を挟んで継続的な出力制御を行い、しかも瞬時事象直後の制御目標値は瞬時事象直前の制御目標値に基づいたものであり、瞬時事象直前の出力状況を反映したものであることから、いずれの瞬時事象後においても本来の出力値に速やかに回復できる制御となり、瞬時事象後の出力制御の安定性向上を図ることができる。

（２）バックアップ処理部２４は、アーク期間と短絡期間とのそれぞれの制御目標値をバックアップデータＤｔａ，Ｄｔｂとしてバックアップし、制御回路２１は、瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、瞬時事象直後の期間と同じ期間のバックアップしておいた制御目標値に基づいて出力制御を行う。そのため、期間の混同がなく、常に適切な出力制御を行うことができる。

（３）バックアップ処理部２４は、期間変化時点のみの制御目標値のバックアップを行うことから、バックアップ処理に係る負荷を軽減でき、また制御目標値データのバックアップ数を低減することができる。

（４）制御回路２１は、瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、バックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値をそのまま出力制御に用いる。これにより、瞬時事象が生じたとの判定時の制御目標値の設定に際し、制御回路２１での演算が不要で、演算処理負荷の増加を防止することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・アーク期間、短絡期間毎の制御目標値のバックアップを行うようにしたが、例えば期間毎に分けないで、制御目標値のバックアップを行うようにしてもよい。また、期間変化時点のみの制御目標値のバックアップを行ったが、期間変化時以外のタイミングで制御目標値データのバックアップを行ってもよい。

・瞬時事象直後の出力制御において、バックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値をそのまま用いたが、例えばバックアップしておいた瞬時事象直前の制御目標値に対して瞬時事象の影響を打ち消すような補正等のデータ加工を行い、その加工後の制御目標値を用いるようにしてもよい。このようにすれば、瞬時事象直後の出力制御がその瞬時事象による影響も考慮して実施されるため、瞬時事象直後の出力制御の安定性が一層向上する。

・電源装置１１の回路構成を適宜変更してもよい。インバータ回路１３をフルブリッジ回路で構成したが、例えばハーフブリッジ回路等、他のスイッチング回路で構成してもよい。また、補助スイッチング回路１４を省略してもよい。また、二次側の出力変換回路１５を整流回路ＤＲ２、直流リアクトルＤＣＬ、及び平滑コンデンサＣ３で構成したが、整流回路ＤＲ２を他の整流回路に置換したり、平滑コンデンサＣ３を省略した構成としてもよい。

１０ アーク溶接機
１１ 溶接用電源装置
２１ 制御回路（制御手段）
２２ 期間判定部（期間判定手段）
２３ 瞬時事象判定部（瞬時事象判定手段）
２４ バックアップ処理部（バックアップ処理手段）

Claims (6)

1. アーク期間と短絡期間とが交互に生じる消耗電極式のアーク溶接機に用いる溶接用電源装置であり、各期間時々の出力値を含む出力制御を行うための制御目標値を算出し、該制御目標値に基づいて出力制御を実施する制御手段を備えた溶接用電源装置であって、
   前記制御手段は、
   期間変化が生じた時、該期間変化の直後の期間がアーク期間か短絡期間かを判定する期間判定手段と、
   期間変化を判定した時点から計時を行い、所定時間内に次の期間変化が生じたか否かを判定し、所定時間内に次の期間変化が生じない場合は、瞬時事象が生じていないと判定するとともに、所定時間内に次の期間変化が生じた場合は、今の期間変化とその一つ前の期間変化とが瞬時事象であると判定する瞬時事象判定手段と、
   期間変化時毎に前記制御目標値のバックアップを行い、前記瞬時事象が生じたとの判定時まで少なくともその瞬時事象直前の制御目標値を保持するバックアップ処理手段と
   を備え、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値に基づいて出力制御を行うことを特徴とする溶接用電源装置。
2. 請求項１に記載の溶接用電源装置において、
   前記バックアップ処理手段は、前記アーク期間と短絡期間とのそれぞれの前記制御目標値のバックアップを行い、
   前記制御手段は、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記瞬時事象直後の期間と同じ期間のバックアップしておいた前記制御目標値に基づいて出力制御を行うことを特徴とする溶接用電源装置。
3. 請求項１又は２に記載の溶接用電源装置において、
   前記バックアップ処理手段は、前記期間変化時点のみの前記制御目標値のバックアップを行うことを特徴とする溶接用電源装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接用電源装置において、
   前記制御手段は、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値をそのまま用いて出力制御を行うことを特徴とする溶接用電源装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接用電源装置において、
   前記制御手段は、前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値に対して前記瞬時事象の影響を打ち消すような補正を行い、その補正後の制御目標値を用いて出力制御を行うことを特徴とする溶接用電源装置。
6. アーク期間と短絡期間とが交互に生じる消耗電極式のアーク溶接機に用いる溶接用電源装置の制御方法であり、各期間時々の出力値を含む出力制御を行うための制御目標値を算出し、該制御目標値に基づいて出力制御を実施する溶接用電源装置の制御方法であって、
   期間変化が生じた時、該期間変化の直後の期間がアーク期間か短絡期間かを判定し、
   期間変化を判定した時点から計時を行い、所定時間内に次の期間変化が生じたか否かを判定し、所定時間内に次の期間変化が生じない場合は、瞬時事象が生じていないと判定するとともに、所定時間内に次の期間変化が生じた場合は、今の期間変化とその一つ前の期間変化とが瞬時事象であると判定し、
   期間変化時毎に前記制御目標値のバックアップを行い、前記瞬時事象が生じたとの判定時まで少なくともその瞬時事象直前の制御目標値を保持し、
   前記瞬時事象が生じたとの判定に基づいて、前記バックアップしておいた前記瞬時事象直前の制御目標値に基づいて出力制御を行うようにしたことを特徴とする溶接用電源装置の制御方法。