CN113825581B - 逆变器焊接机 - Google Patents

Abstract

输入检测器对被输入的交流电压的频率进行检测，生成表示被检测的频率的第1输出信号。输出检测器对输出值进行检测，生成表示被检测的输出值的第2输出信号。选择部选择生成具有逆变器波形的焊接电流的第1波形模式和生成具有晶闸管波形的焊接电流的第2波形模式之中的一个波形模式，生成表示第1波形模式和第2波形模式之中被选择的一个波形模式的第3输出信号。控制部基于来自输入检测器的第1输出信号、来自输出检测器的第2输出信号和来自选择部的第3输出信号，对应通过选择部而选择出的波形模式，来控制逆变器。

Description

逆变器焊接机

技术领域

本公开涉及逆变器焊接机。

背景技术

现有的逆变器焊接机具备包含开关元件的逆变器电路。逆变器焊接机通过控制开关元件的开关动作，调整来自逆变器焊接机的输出电力(例如，参照专利文献1)。

上述那样的逆变器焊接机相比于现有的晶闸管焊接机，基于高频控制的响应速度提高，由此能够进行精细的波形控制。因此，近年来，正在进行从晶闸管焊接机向逆变器焊接机的置换。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-268970号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

焊接电流例如可根据被焊接的母材的板厚而调整。根据焊接电流的电流域，可能相比于逆变器焊接机更优选晶闸管焊接机。例如，在低电流域，进行基于逆变器焊接机的波形控制，从而能够抑制飞溅的发生，得到良好的焊接结果。另一方面，在高电流域，除了电弧启动时，难以产生焊接线与母材的短路，因此难以发生飞溅。因此，无论进行还是不进行基于逆变器焊接机的波形控制，焊接结果都几乎没有变化。

因此，例如，在母材的板厚较大、以高电流域进行焊接的现场(例如，造船所)，存在希望使用惯用的晶闸管焊接机这一熟练焊接工的迫切期望。

但是，结合现场的迫切期望，逆变器焊接机和晶闸管焊接机这两者都准备多台导致成本上升，并且需要确保焊接机的保管场所，并不优选。

本发明鉴于这方面而作出，其目的在于，能够通过一台焊接机来切换输入逆变器波形和晶闸管波形。

-解决课题的手段-

本公开涉及向电极提供焊接电流来焊接母材的逆变器焊接机。

第1方式所涉及的逆变器焊接机具备输入检测器、第1整流器、逆变器、变压器、第2整流器、选择部以及控制部。输入检测器对被输入的交流电压的频率进行检测，生成表示被检测的频率的第1输出信号。第1整流器将交流电压进行整流来转换为直流电压。逆变器将通过第1整流器而转换的直流电压转换为规定的频率的交流电压。变压器将所述逆变器的输出电压降压。第2整流器将通过所述变压器而降压的输出电压进行整流来转换为直流电压。输出检测器对所述第2整流器的输出值进行检测，生成表示被检测的输出值的第2输出信号。选择部选择生成具有逆变器波形的所述焊接电流的第1波形模式和生成具有晶闸管波形的所述焊接电流的第2波形模式之中的一个波形模式，生成表示所述第1波形模式和所述第2波形模式之中被选择的一个波形模式的第3输出信号。控制部基于所述第1输出信号、所述第2输出信号和所述第3输出信号，决定通过所述选择部而选择的所述一个波形模式所对应的所述逆变器的接通断开时间，基于被决定的接通断开时间来控制所述逆变器。

第1方式所涉及的逆变器焊接机的选择部选择第1波形模式(逆变器波形)和第2波形模式(晶闸管波形)之中的一个。控制部对应于被选择的波形模式，控制逆变器。

由此，一台逆变器焊接机能够与焊接作业者的迫切期望相匹配地，切换逆变器波形和晶闸管波形。

此外，输入检测器对交流电压的频率进行检测。控制部也可以控制逆变器，以使得成为与通过输入检测器而检测的频率(焊接现场的交流电压的频率)相应的晶闸管波形。

世界上，存在交流电压的频率为50Hz的地域和交流电压的频率为60Hz的地域。例如，在交流电压的频率为50Hz(或者60Hz)的地域，晶闸管波形模式被选择的情况下，控制部自动控制逆变器，以使得焊接电流的波形为50Hz(或者60Hz)的晶闸管波形。因此，焊接作业者不需要手动进行与焊接现场相匹配的频率的切换，作业性提高。

第2方式所涉及的逆变器焊接机除了第1方式所涉及的逆变器焊接机，还具备对所述焊接电流的电流值以及频率进行设定的设定部。

第2方式所涉及的逆变器焊接机的设定部对焊接电流的电流值以及频率进行设定。控制部能够任意调整焊接电流的输出波形。

例如，有时***时同样的焊接施工感觉、焊接结果。

-发明效果-

通过本公开，一台焊接机能够切换逆变器波形和晶闸管波形。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的逆变器焊接机的结构的框图。

图2是表示晶闸管波形和逆变器波形的曲线图。

具体实施方式

以下，基于附图来对本公开的实施方式进行说明。另外，以下的优选的实施方式的说明本质上仅仅示例，并不意图限制本公开、其应用物或者其用途。

如图1所示，逆变器焊接机10向电极11提供焊接电流来对母材12进行电弧焊接。

逆变器焊接机10具备：输入端子16、输入检测器20、第1整流器21、逆变器22、变压器23、第2整流器24、电抗器25、输出检测器26、控制部27、输入部30。

输入端子16与交流电源15连接，从交流电源15接受交流电力。

输入检测器20对从交流电源15输入的交流电压的频率进行检测，生成表示所检测的频率的第1输出信号。第1输出信号被发送给控制部27。

第1整流器21与输入端子16连接。第1整流器21对交流电压进行整流并转换为直流电压。逆变器22与第1整流器21连接。逆变器22将通过第1整流器21转换的直流电压转换为规定的频率的交流电压。具体地，逆变器22包含未图示的多个开关元件。逆变器22通过对这些多个开关元件的接通断开动作进行切换，调整输出。

变压器23与逆变器22连接。变压器23对逆变器22的输出电压进行降压。第2整流器24与变压器23连接。第2整流器24将通过变压器23来降压的输出电压进行整流来转换为直流电压。电抗器25与第2整流器24连接。电抗器25使第2整流器24的输出平滑化。

输出检测器26对第2整流器24的输出值进行检测，生成表示所检测的输出值的第2输出信号。输出值例如是向电极11与母材12之间提供的焊接电流以及焊接电压。第2输出信号被发送给控制部27。

输入部30例如是包含触摸面板、开关的用户接口界面。输入部30通过作业者的操作来接受各种设定值。输入部30具备选择部31和设定部32。

选择部31选择性地切换波形模式，以使得提供给电极11的焊接电流的波形为逆变器波形或者晶闸管波形。具体地说，选择部31选择生成具有逆变器波形的焊接电流的第1波形模式和生成具有晶闸管波形的焊接电流的第2波形模式之中的一个。选择部31进一步生成表示第1波形模式和第2波形模式之中被选择的一个波形模式的第3输出信号。第3输出信号被发送给控制部27。

设定部32对焊接电流的电流值以及频率进行设定。

控制部27对逆变器22输出控制信号，对逆变器22的动作进行反馈控制，以使得得到用于适当地进行电弧焊接的焊接电力。

具体地，控制部27对来自输入检测器20的第1输出信号、来自输出检测器26的第2输出信号、来自选择部31的第3输出信号进行接收。控制部27决定由选择部31选择的一个波形模式所对应的逆变器22的接通断开时间，基于决定的接通断开时间来控制逆变器22。所谓接通断开时间，例如是指脉冲宽度调制中使用的占空比。

例如，在通过设定部32从而电流值被设定为300A、通过选择部31从而选择了第1波形模式(逆变器波形)的情况下，控制部27以非常高的频率(几十kHz、例如从10kHz到100kHz的范围的任意频率)输出控制信号，控制逆变器22。由此，如图2所示，能够得到焊接电流以300A大致恒定的逆变器波形。具有逆变器波形的焊接电流包含具有20kHz至200kHz的范围的任意频率以及第1振幅的脉动电流。

另一方面，在通过设定部32从而电流值被设定为300A、通过选择部31从而选择了第2波形模式(晶闸管波形)的情况下，控制部27基于来自输入检测器20的第1输出信号，决定焊接电流的频率。具有晶闸管波形的焊接电流包含具有100Hz或者120Hz的频率以及第2振幅的脉动电流。第2振幅大于第1振幅。例如，50Hz的晶闸管波形包含具有100Hz的频率的脉动电流。60Hz的晶闸管波形包含具有120Hz的频率的脉动电流。

例如，交流电源的频率在东日本为50Hz，在西日本为60Hz。在逆变器焊接机10被设置于东日本的现场的情况下，输入检测器20对50Hz的交流电压进行检测。

控制部27决定逆变器22的接通断开时间，以使得得到频率50Hz的晶闸管波形(包含具有100Hz的频率的脉动电流)。控制部27通过将基于决定的接通断开时间的控制信号输出给逆变器22，来控制逆变器22。由此，如图2所示，能够得到以设定的电流值(300A)为基准而焊接电流反复上下的晶闸管波形。

如以上那样，本实施方式所涉及的逆变器焊接机10能够结合焊接作业者的迫切期望来切换逆变器波形和晶闸管波形。

此外，输入检测器20对交流电压的频率进行检测。控制部27能够对逆变器22进行控制，以使得成为与通过输入检测器20而检测的频率(焊接现场的交流电压的频率)相应的晶闸管波形。因此，焊接作业者无需手动进行与焊接现场相应的频率的切换，作业性提高。

此外，通过利用设定部32来设定焊接电流的电流值以及频率，能够任意调整焊接电流的输出波形。

例如，***时同样的焊接施工感觉、焊接结果。

另外，在设定部32中，也可以能够无级调整频率。

产业上的可利用性

如以上说明那样，本公开可得到能够通过一台焊接机来切换逆变器波形和晶闸管波形这一实用性高的效果，因此非常有用且产业上的可利用性较高。

-符号说明-

10 逆变器焊接机

11 电极

12 母材

20 输入检测器

21 第1整流器

22 逆变器

23 变压器

24 第2整流器

26 输出检测器

27 控制部

30 输入部

31 选择部

32 设定部。

Claims (3)

1.一种逆变器焊接机，向电极提供焊接电流来焊接母材，所述逆变器焊接机具备：

输入检测器，对被输入的交流电压的频率进行检测，生成表示被检测出的频率的第1输出信号；

第1整流器，将所述交流电压进行整流来转换为直流电压；

逆变器，将通过所述第1整流器而转换的直流电压转换为规定的频率的交流电压；

变压器，对所述逆变器的输出电压进行降压；

第2整流器，将通过所述变压器而降压的输出电压进行整流来转换为直流电压；

输出检测器，对所述第2整流器的输出值进行检测，生成表示被检测出的输出值的第2输出信号；

选择部，选择生成具有逆变器波形的所述焊接电流的第1波形模式和生成具有晶闸管波形的所述焊接电流的第2波形模式之中的一个波形模式，生成表示所述第1波形模式和所述第2波形模式之中被选择出的一个波形模式的第3输出信号；和

控制部，基于所述第1输出信号、所述第2输出信号和所述第3输出信号，决定通过所述选择部而选择出的所述一个波形模式所对应的所述逆变器的接通断开时间，基于所决定的所述接通断开时间来控制所述逆变器。

2.根据权利要求1所述的逆变器焊接机，其中，

所述逆变器焊接机具备设定部，所述设定部对所述焊接电流的电流值以及频率进行设定。

3.根据权利要求1所述的逆变器焊接机，其中，

具有所述逆变器波形的所述焊接电流包含具有20kHz至200kHz的范围的任一频率以及第1振幅的脉动电流，

具有所述晶闸管波形的所述焊接电流包含具有100Hz或者120Hz的频率以及比第1振幅大的第2振幅的脉动电流。

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