特開 2023-118629 溶接装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023118629

(43)【公開日】2023-08-25

(54)【発明の名称】溶接装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/10 20060101AFI20230818BHJP

   H02H 7/00 20060101ALI20230818BHJP

   H02H 5/04 20060101ALI20230818BHJP

【ＦＩ】

B23K9/10 Z

H02H7/00 A

H02H5/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022026928

(22)【出願日】2022-02-24

(31)【優先権主張番号】P 2022021321

(32)【優先日】2022-02-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】濱野 善行

(72)【発明者】

【氏名】大山 英俊

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 大樹

【テーマコード（参考）】

4E082

5G053

【Ｆターム（参考）】

4E082EA03

4E082FA12

5G053AA14

5G053BA06

5G053CA01

5G053DA01

5G053DA03

5G053EA03

5G053EA09

5G053EC02

5G053FA07

(57)【要約】

【課題】溶接装置の生産性を向上する。
【解決手段】アーク溶接装置１に、送風装置１０のエンコーダ１３の検出結果が所定の回転条件を満たしておらず、かつ温度センサ２２の検出結果についての所定の温度条件が満たされていない場合には、電源回路２１による電力の供給の停止動作、及び表示器４０によるエラー表示画像の出力動作を含む異常時動作が必要であると判定する一方、それ以外の場合には、異常時動作が不要であると判定する判定部３１を設ける。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数枚の羽根を有するファンと、
前記ファンを回転させるモータと、
電力を溶接電極と溶接対象物との間に供給するとともに、前記ファンの送風によって冷却される電源回路と、
前記モータによる回転を検出する回転検出部と、
前記電源回路の温度を検出する温度センサと、
前記回転検出部の検出結果が所定の回転条件を満たしておらず、かつ前記温度センサの検出結果についての所定の温度条件が満たされていない場合には、前記電源回路による前記電力の供給の停止動作と、所定の音声、画像、及び光のうちの少なくとも１つを出力する出力部による出力動作とのうちの少なくとも一方の動作を含む所定の異常時動作が必要であると判定する一方、それ以外の場合には、前記所定の異常時動作が不要であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする溶接装置。

【請求項2】

前記温度条件は、前記電源回路の動作開始前、又は前記電源回路の停止から所定時間経過後に、前記温度センサによって検出された温度が所定の気温閾値未満であるという条件を含むことを特徴とする請求項１に記載の溶接装置。

【請求項3】

前記温度条件は、前記回転検出部の検出結果が前記所定の回転条件を満たさないと判定されたときに前記温度センサによって検出された温度が、所定の運転中温度閾値以下であるという条件を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接装置。

【請求項4】

前記回転検出部は、前記モータが所定角度回転する毎に立ち上がるパルス信号を出力し、
前記パルス条件は、前記パルス信号がハイレベルとローレベルとの間で切り替えられるタイミングの間隔が所定の上限閾値以下であるという条件と、前記タイミングの間隔が所定の下限閾値以上であるという条件とのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の溶接装置。

【請求項5】

前記判定部は、前記所定の異常時動作の要否を、溶接電流及び溶接電圧のうちの少なくとも一方にさらに基づいて判定することを特徴とする請求項４に記載の溶接装置。

【請求項6】

前記電源回路の動作開始前に前記温度センサによって検出された温度に応じて前記モータを制御するモータ制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の溶接装置。

【請求項7】

前記モータ制御部は、前記電源回路の動作前に前記温度センサによって検出された温度が所定の気温上限閾値よりも高い場合に、低い場合に比べ、溶接開始前に前記ファンの回転速度を高くするように前記モータを制御することを特徴とする請求項６に記載の溶接装置。

【請求項8】

前記所定の異常時動作が、前記出力動作を含まず、
前記判定部は、前記回転検出部の検出結果が前記所定の回転条件を満たしていない場合に、前記出力動作が必要であると判定する一方、前記回転検出部の検出結果が前記所定の回転条件を満たしている場合に、前記出力動作が不要であるとさらに判定することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の溶接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却用のファンが故障した場合でも温度条件に応じて運転を継続できる溶接装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電力を溶接電極と溶接対象物との間に供給する溶接電源部と、複数枚の羽根を有するファンとを備えた溶接装置が開示されている。この溶接装置では、ファンを取り付けるためのファン取付板を、ファン取付部に開閉可能に取り付けることで、メンテナンス性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１９８７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、冷却用のファンが故障した場合でも温度条件に応じて運転を継続できる溶接装置を提供する。

【0005】

特許文献１には、ファン取付部を開閉可能にすることによりメンテナンス性を向上させることの記載はあるが、冷却用のファンが故障した場合でも温度条件に応じて運転を継続できる溶接装置についての記載が開示されていない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、複数枚の羽根を有するファンと、前記ファンを回転させるモータと、電力を溶接電極と溶接対象物との間に供給するとともに、前記ファンの送風によって冷却される電源回路と、前記モータによる回転を検出する回転検出部と、前記電源回路の温度を検出する温度センサと、前記回転検出部の検出結果が所定の回転条件を満たしておらず、かつ前記温度センサの検出結果についての所定の温度条件が満たされていない場合には、前記電源回路による前記電力の供給の停止動作と、所定の音声、画像、及び光のうちの少なくとも１つを出力する出力部による出力動作とのうちの少なくとも一方の動作を含む所定の異常時動作が必要であると判定する一方、それ以外の場合には、前記所定の異常時動作が不要であると判定する判定部とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、溶接装置の生産性が低下することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態１に係るアーク溶接装置の概略斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態１に係るアーク溶接装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態１に係るファン周りの正面図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態１に係る電源回路周りの斜視図である。

【図5】図５（ａ）は、本発明の実施形態１に係るエンコーダによって出力されるパルス信号を例示するタイミングチャートである。図５（ｂ）は、本発明の実施形態１に係るエンコーダによって出力されるパルス信号を例示するタイミングチャートである。図５（ｃ）は、本発明の実施形態１に係るエンコーダによって出力されるパルス信号を例示するタイミングチャートである。

【図6】図６は、本発明の実施形態１に係る表示器によって出力されるエラー表示画像を例示する説明図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態１に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【図8】図８は、本発明の実施形態２に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本発明に至る経緯）
従来、特許文献１に示す溶接機では、溶接機の電源回路をファンの送風によって冷却している。ここで、ファンに羽根折れ等の異常が発生した時、メンテナンスのために、電源回路による電力の供給を停止する必要がある。しかし、溶接機のメンテナンスには、溶接機を溶接現場から移動させる等、煩雑な作業かつ長い日数を要する場合が多い。したがって、ファンに羽根折れ等の異常が発生する毎に、直ちに溶接作業を停止してメンテナンスを行うようにすると、生産性が悪くなるという課題があった。

【0010】

これに対し、本願発明者らは、ファンに羽根折れ等の異常が発生していても、電源回路周りの温度によっては、溶接機の使用を継続できる場合があることを見出した。そこで、以下の各実施形態では、ファンに羽根折れ等の異常が発生していても、電源回路の温度が所定の条件を満たす場合には、電源回路による電力の供給の停止動作を不要と判定するように構成された溶接装置について説明する。

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

【0012】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るアーク溶接装置１の概略斜視図である。図２は、実施形態１に係るアーク溶接装置１の構成を示すブロック図である。このアーク溶接装置１は、送風装置１０と、電源回路２１と、温度センサ２２と、溶接電極２３と、制御装置３０と、表示器４０と、筐体５０とを備えている。

【0013】

送風装置１０は、図２に示すように、ファン１１と、モータ１２と、回転検出部としてのエンコーダ１３とを備えている。

【0014】

図３は、実施形態１に係るファン１１周りの正面図である。ファン１１は、図３に示すように、ハブ１１ａと、ハブ１１ａの外周側に突設された複数枚の羽根１１ｂとを有している。ファン１１は、筐体５０の外壁面に設けられた開口部５１に、外側に臨むように配設される。

【0015】

モータ１２は、ファン１１を回転させる。

【0016】

エンコーダ１３は、モータ１２が所定角度回転する毎に立ち上がるパルス信号を検出結果として出力するインクリメンタルエンコーダである。

【0017】

図４は、実施形態１に係る電源回路２１周りの斜視図である。電源回路２１は、図示しない交流電源から送られる交流電力に対して電力変換を行い、電力変換後の電力を溶接電極２３と溶接対象物との間に供給する。溶接電極２３は、溶接トーチ（図示せず）によって保持されている。この溶接トーチ（図示せず）には、アーク溶接の開始／停止を操作するためのトーチスイッチ（図示せず）が配設されている。電源回路２１は、図４に示すように、３つの半導体部品２４を有している。半導体部品２４は、図示しない半導体チップと、半導体チップを収容する樹脂製のパッケージ２４ａとを有している。３つの半導体部品２４は、共通のヒートシンク２５に取り付けられている。ヒートシンク２５は、アルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属からなる。このヒートシンク２５は、長方形状の主板部２５ａと、当該主板部２５ａの一方の面に突設された矩形状の複数の突出板部２５ｂとで構成されている。突出板部２５ｂはその板面を主板部２５ａの短手方向に向けて前記主板部２５ａの長手方向全体に亘って形成されている。上記３つの半導体部品２４は、ヒートシンク２５の主板部２５ａにおける突出板部２５ｂ非形成面に、主板部２５ａの長手方向に互いに間隔を空けて取り付けられている。また、ヒートシンク２５の主板部２５ａにおける突出板部２５ｂ非形成面には、２つの半導体部品２４に挟まれた箇所に、温度センサ２２が取り付けられている。この温度センサ２２は、電源回路２１の温度を検出する。ヒートシンク２５は、上記筐体５０に収容されている。ヒートシンク２５は、ファン１１の回転時にファン１１からの風がヒートシンク２５の突出板部２５ｂ間を流れるように配置されている。したがって、電源回路２１は、ファン１１の送風によって冷却される。

【0018】

制御装置３０は、判定部３１と、表示指示部３２と、モータ制御部３３とを備えている。制御装置３０の機能は、例えば、マイクロコンピュータを搭載した制御基板によって実現される。

【0019】

図５（ａ）～図５（ｃ）は、実施形態１に係るエンコーダ１３によって出力されるパルス信号を例示するタイミングチャートである。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）よりもファン１１の回転数が低い場合におけるタイミングチャートである。また、図５（ｃ）は、実施形態１に係るファン１１の羽根折れ等に起因するモータ１２の偏心が生じた場合におけるタイミングチャートである。

【0020】

判定部３１は、エンコーダ１３により出力されたパルス信号と、温度センサ２２の検出結果とに基づいて、所定の異常時動作の要否を判定する。具体的には、判定部３１は、エンコーダ１３により出力されるパルス信号が所定の回転条件としてのパルス条件を満たしておらず、かつ温度センサ２２の検出結果についての所定の温度条件が満たされていない場合には、前記異常時動作が必要であると判定する。一方、それ以外の場合には、判定部３１は、前記異常時動作が不要であると判定する。ここで、パルス条件は、例えば、図５（ａ）～図５（ｃ）のタイミングチャートに示すような波形のパルス信号がハイレベルとローレベルとの間で切り替えられるタイミングの間隔ＩＮＴ（ｉｎｔｅｒｖａｌ）が所定の上限閾値以下であるという条件と、前記タイミングの間隔ＩＮＴが所定の下限閾値以上であるという条件とを含む。また言い換えると、エンコーダ１３により出力されるパルス信号が、所定のパルス条件を満たしている場合は、ファン１１の羽根に欠損等が無くファン１１の回転状態が安定していることを示し、所定のパルス条件を満たしていない場合は、ファン１１の羽根が欠損等によりファン１１の回転状態が不安定または送風量不足であることを示す。

【0021】

また、温度条件は、アーク溶接装置１の起動時、又はアーク溶接装置１が溶接を行わない待機状態になってから所定時間が経過したときに温度センサ２２によって検出された温度が所定の気温閾値未満であるという条件と、前記パルス信号が前記パルス条件を満たさないと判定されたときに前記温度センサ２２によって検出された温度が所定の運転中温度閾値以下であるという条件とを含む。筐体５０内における溶接工程中にファン１１の風が直接当たらない箇所の温度は、外気温よりも２０℃程度高い温度となる。例えば外気温が４０℃の状態で、電源回路２１を起動させて溶接電極２３と溶接対象物との間にアークを発生させると、温度センサ２２によって検出される温度は上昇し、８０℃～９０℃程度で飽和する。また、筐体５０内の温度、及び温度センサ２２によって検出される温度は、電源回路２１の起動後であっても、待機状態で所定時間（例えば３０分から６０分）が経過すると、電源回路２１の設置箇所の温度としての外気温又は室温とほぼ同じ温度まで低下する。ここで、「待機状態」とは、ユーザからアーク溶接装置１の上記トーチスイッチ（図示せず）への操作が停止（トーチスイッチがＯＦＦ状態）しており、電源回路２１から溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給が停止している状態である。上記トーチスイッチ（図示せず）がＯＮからＯＦＦに切り替えられた瞬間に、溶接工程から待機状態に移行する。ファン１１の送風によりヒートシンク２５からの放熱が促進されるので、温度センサ２２によって検出される温度は、他の部品の温度に比べて速く低下する。

【0022】

なお、トーチスイッチ（図示せず）がＯＮからＯＦＦに切り替えられた瞬間に、溶接工程から待機状態に移行するとしたが、複数の溶接ビードを間欠的に形成する溶接も連続した溶接工程として扱うこととし、トーチスイッチ（図示せず）がＯＮからＯＦＦに切り替えられて所定時間（例えば５分から２０分）経過後に、溶接工程から待機状態に移行するとしても良い。

【0023】

また、判定部３１は、温度センサ２２により検出された温度が所定の異常検出閾値であるか否かを所定時間毎に判定する。そして、判定部３１は、温度センサ２２により検出された温度が所定の異常検出閾値である場合には、表示指示部３２に、温度の異常を示す画像を表示器４０に出力させる。異常検出閾値は、運転中温度閾値よりも５℃程度高く設定される。

【0024】

本実施形態１では、外気温が－１０℃～４０℃である環境でのアーク溶接装置１の使用を想定し、気温閾値を２５℃、運転中温度閾値を９０℃～１００℃としている。しかし、気温閾値及び運転中温度閾値は、他の温度に設定してもよい。外気温（環境温度）が下がれば、温度センサ２２によって検出される温度も低下する。判定部３１は、異常時の対応動作である異常時動作が必要であると判定した場合、電源回路２１による電力の供給を停止させ、異常時動作が不要であると判定した場合、電源回路２１による電力の供給を継続させる。

【0025】

図６は、実施形態１に係る表示器４０によって出力されるエラー表示画像を例示する説明図である。表示指示部３２は、エラー表示画像の出力動作の要否に係る判定部３１による判定に基づいて動作する。具体的には、表示指示部３２は、判定部３１により異常時動作が必要であると判定された場合に、図６に示すようなエラー表示画像を表示器４０に出力させる。一方、判定部３１により異常時動作が必要でないと判定された場合には、表示指示部３２は、エラー表示画像を表示器４０に出力させない。

【0026】

モータ制御部３３は、電源回路２１の動作開始前に温度センサ２２によって検出された温度に応じてモータ１２を制御する。具体的には、モータ制御部３３は、電源回路２１の動作前に温度センサ２２によって検出された温度が所定の気温上限閾値よりも高い場合に、低い場合に比べ、溶接開始前にファン１１の回転速度を高くするようにモータ１２を制御する。

【0027】

表示器４０は、液晶ディスプレイ等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）であり、表示指示部３２の指示に応じて、図６に示すようなエラー表示画像を出力する。つまり、実施形態１において、前記異常時動作は、電源回路２１による電力の供給の停止動作と、表示器４０によるエラー表示画像の出力動作である。なお、表示器４０としては、表示内容の対応が取れれば７セグメントＬＥＤ表示器を使用しても良い。

【0028】

次に、図７のフローチャートを参照して、上述のように構成されたアーク溶接装置１の主な動作について説明する。図７は、実施形態１の制御装置３０の動作を説明するフローチャートである。

【0029】

まず、アーク溶接装置１を起動させる。このとき、電源回路２１は、待機状態であり、溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給を開始していない。次いで、（Ｓ１０１）において、制御装置３０の判定部３１が、温度センサ２２によって検出された温度を記憶する。以降、判定部３１は、温度センサ２２により検出された温度を所定の周期毎（例えば、１秒毎）に受信する。

【0030】

なお、アーク溶接装置１を起動させ、電源回路２１が、待機状態であり、溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給を開始していない状態では、温度センサ２２の検出結果は、アーク溶接装置１に対する外気温又は室温としてのアーク溶接装置１の使用場所の気温に応じた温度となる。また、温度センサ２２によって検出される温度は、電源回路２１の起動後であっても、待機状態で所定時間（例えば１時間）が経過すると、電源回路２１の設置箇所の温度としての外気温又は室温とほぼ同じ温度まで低下する。

【0031】

待機状態で所定時間（例えば１時間）が経過している場合のアーク溶接装置１の再起動は、図７のフローチャート動作の開始でのアーク溶接装置１の起動に相当する。

【0032】

次いで、（Ｓ１０２）において、判定部３１が、溶接電極２３と溶接対象物との間でアークの発生が開始している溶接工程中であるか否かを判定する。溶接工程中である場合には、（Ｓ１０３）に進み、溶接工程中でない場合には、（Ｓ１０２）を再び実行する。ここで、「溶接工程中である」とは、ユーザからアーク溶接装置１の上記トーチスイッチ（図示せず）への操作があり、溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給がある状態（トーチスイッチがＯＮ状態）であることを意味する。

【0033】

（Ｓ１０３）では、判定部３１は、エンコーダ１３により出力されたパルス信号を受信し、エンコーダ１３により出力されるパルス信号が所定のパルス条件を満たしているか否かを判定し、満たしている場合には、再び（Ｓ１０２）の動作を実行する。一方、満たしていない場合には、（Ｓ１０４）に進む。具体的には、パルス信号がハイレベルとローレベルとの間で切り替えられるタイミングの間隔ＩＮＴが所定の上限閾値以下であり、かつ間隔ＩＮＴが所定の下限閾値以上である場合には、再び（Ｓ１０２）の動作を実行する。一方、間隔ＩＮＴが所定の上限閾値を超えるか、又は間隔ＩＮＴが所定の下限閾値を下回る場合には、（Ｓ１０４）に進む。

【0034】

（Ｓ１０４）では、判定部３１が、予め、（Ｓ１０１）の処理の実行時に記憶した温度が、所定の気温閾値未満であり、かつ現在温度センサ２２によって検出された温度（具体的には、パルス信号が前記パルス条件を満たさないと判定されたときに温度センサ２２によって検出された温度）が、所定の運転中温度閾値以下であるという温度条件が満たされているか否かを判定する。そして、当該温度条件が満たされている場合には、電源回路２１に、溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給を継続させ、（Ｓ１０２）の動作を再び実行する。一方、温度条件が満たされていない場合には、（Ｓ１０５）に進む。つまり、図７のフローチャートの動作では、（Ｓ１０１）で記憶した温度が、所定の気温閾値未満であり、かつ現在温度センサ２２によって検出された温度が、所定の運転中温度閾値以下である場合には、電源回路２１に運転を継続させた状態で、（Ｓ１０２）の動作を再び実行する。一方、（Ｓ１０１）で記憶した温度が、所定の気温閾値以上であるか、又は現在温度センサ２２によって検出された温度が、所定の運転中温度閾値を超える場合には、（Ｓ１０５）に進む。

【0035】

（Ｓ１０５）では、判定部３１が、所定の異常時動作が必要であると判定する。そして、判定部３１は、電源回路２１に、溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給を停止させる。また、表示指示部３２が、図６に示すようなエラー表示画像を表示器４０に出力させる。

【0036】

また、（Ｓ１０１）でアーク溶接装置１に対する外気温として予め最近記憶した温度が例えば２５℃以上であり、溶接工程中において、（Ｓ１０３）でパルス条件が満たされない場合には、羽根折れが発生していると判断され、かつ（Ｓ１０４）で温度条件が満たされない場合には、（Ｓ１０５）の処理により溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給が停止する。

【0037】

また、（Ｓ１０１）で外気温が例えば４０℃であるときに、溶接工程中において、電源回路２１に設けられた温度センサ２２は、８０℃～９０℃程度まで上昇する。本実施形態１では、溶接工程中に（Ｓ１０３）でパルス条件が満たされず、かつ、（Ｓ１０４）で温度センサ２２の温度が９０℃を超えた場合には、（Ｓ１０５）の処理により溶接電極２３と溶接対象物との間への電力の供給を停止させる。

【0038】

また、判定部３１は、図７のフローチャートの処理に加え、温度センサ２２により検出された温度が所定の異常検出閾値であるか否かを所定時間毎に判定する。そして、判定部３１は、温度センサ２２により検出された温度が所定の異常検出閾値である場合には、表示指示部３２に、温度の異常を示す画像を表示器４０に出力させる。

【0039】

したがって、実施形態１によると、判定部３１は、エンコーダ１３により出力されるパルス信号と、電源回路２１の温度を検出する温度センサ２２の検出結果とに基づいて、異常時動作の要否を判定する。モータ１２のエンコーダ１３により出力されるパルス信号には、羽根折れ等の異常発生の有無が反映される。また、温度センサ２２の検出結果は、アーク溶接装置１の使用場所の気温に応じた温度となる。電源回路２１の温度が所定の条件を満たす場合には、電源回路２１による電力の供給の停止動作を不要と判定する。これにより、ファン１１に羽根折れ等の異常が発生していた場合、すなわち判定部３１の検出結果が所定の回転条件を満たしていない場合でも、温度センサ２２の検出結果が所定の温度条件を満たしていれば、電源回路２１による電力の供給を継続できる。したがって、アーク溶接装置１の生産性が低下することを抑制できる。

【0040】

また、アーク溶接装置１の起動時、すなわち電源回路２１の動作開始前に温度センサ２２によって検出される温度は、溶接工程中のアーク発生による電源回路２１の動作の影響を殆ど受けないので、外気温としての、アーク溶接装置１の使用場所の気温とほぼ等しくなる。実施形態では、判定部３１が、アーク溶接装置１の起動時に温度センサ２２によって検出される温度に基づいて、異常時動作の要否を判定するので、異常時動作の要否の判定に、アーク溶接装置１の使用場所の気温をより厳密に反映できる。

【0041】

詳しくは、ファン１１の故障によりパルス信号がパルス条件を満たさない場合であっても、アーク溶接装置１の起動時、又は溶接工程中でないと判定され始めてから所定時間が経過したときに温度センサ２２によって検出された温度が、所定の気温閾値未満であり、かつパルス信号がパルス条件を満たさないと判定されたときに、溶接工程中において、温度センサ２２によって検出された温度が、所定の運転中温度閾値以下である場合には、電源回路２１が電力供給（運転）を停止せず、表示器４０がエラー表示画像を出力しない。したがって、ユーザは、溶接作業を継続できる。

【0042】

また、実施形態１では、モータ制御部３３は、外気温又は室温として、電源回路２１の動作前に温度センサ２２によって検出された温度が所定の気温上限閾値よりも高い場合には、低い場合に比べ、溶接開始前におけるファン１１の回転速度を高くするので、所定の気温上限閾値以下で外気温が比較的低い場合のファン１１の回転速度を相対的に低減できる。

【0043】

（実施形態２）
図８は、実施形態２に係る制御装置３０の動作を説明するフローチャートである。実施形態２では、（Ｓ１０２）において、溶接工程中であると判定部３１が判定した場合、（Ｓ２０１）に進む。（Ｓ２０１）では、判定部３１が、溶接電流が所定の電流閾値未満であるか否かを判定する。当該電流閾値は、例えば、溶接電流の定格電流が３５０Ａである場合、定格電流の０．２５倍～０．３倍に設定され、例えば９０Ａ～１００Ａに設定される。そして、判定部３１は、溶接電流が所定の電流閾値未満である場合には、（Ｓ２０２）に進む。一方、溶接電流が所定の電流閾値以上である場合には、（Ｓ２０３）に進む。溶接電流が所定の電流閾値未満である場合に、（Ｓ２０２）では、判定部３１は、運転中温度閾値を第２の閾値よりも高い第１の閾値に設定し、（Ｓ１０３）に進む。溶接電流が所定の電流閾値以上である場合に、（Ｓ２０３）では、判定部３１は、運転中温度閾値を第１の閾値よりも低い第２の閾値に設定し、（Ｓ１０３）に進む。電源回路２１の半導体部品２４の耐熱温度が、約１２５℃以下である場合、例えば、第１の閾値が９５℃～１０５℃に設定され、第２の閾値が第１の閾値よりも約１０℃低い８５℃～９５℃に設定される。

【0044】

その他の動作は、実施形態１と同じであるので、共通の動作には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

【0045】

このように、実施形態２では、溶接電流が所定の電流閾値以上である場合に比べ、溶接電流が所定の電流閾値未満である場合に、運転中温度閾値を高く設定する。これにより、溶接電流が、所定の電流閾値未満である場合、すなわち電源回路２１の温度上昇が比較的緩やかな場合に、メンテナンスが不要な状況で異常時動作が行われるのを抑制し、メンテナンスの回数を減らすとともに生産性を向上できる。

【0046】

なお、上記実施形態１，２では、温度条件に、（Ｓ１０１）、すなわち電源回路２１の動作開始前に温度センサ２２によって検出された温度が、所定の気温閾値未満であるという条件を含めたが、当該条件に代えて、電源回路２１の停止から所定時間経過後に温度センサ２２によって検出された温度が、所定の気温閾値未満であるという条件を含めてもよい。また、１つのアーク溶接装置１において、ある状況では、温度条件に、電源回路２１の動作開始前に温度センサ２２によって検出された温度が所定の気温閾値未満であるという第１条件が含まれる一方、他の状況では、温度条件に、前記第１条件に代えて、電源回路２１の停止から所定時間経過後に温度センサ２２によって検出された温度が、所定の気温閾値未満であるという第２条件が含まれるようにしてもよい。電源回路２１の停止から所定時間経過後に温度センサ２２によって検出される温度は、所定時間が十分長く、例えば、３０～６０分に設定された場合、アーク溶接装置１の使用場所の外気温とほぼ等しくなる。

【0047】

また、上記実施形態２では、（Ｓ２０１）において、判定部３１に、溶接電流が所定の電流閾値未満であるか否かを判定させた。しかし、これに代えて、（Ｓ２０１）において、判定部３１に、溶接電圧が所定の電圧閾値未満であるか否かを判定させ、具体的には、溶接電圧が、所定の電圧閾値未満である場合には（Ｓ２０２）に進む一方、溶接電圧が、所定の電圧閾値以上である場合には（Ｓ２０３）に進むようにしてもよい。これにより、溶接電圧が、所定の電圧閾値未満である場合、すなわち電源回路２１の温度上昇が比較的緩やかな場合に、メンテナンスが不要な状況で異常時動作が行われるのを抑制し、メンテナンスの回数を減らすとともに生産性を向上できる。

【0048】

また、上記実施形態１、２において、図７及び図８のフローチャートでは、異常時動作の要否の判定を、電源回路２１の動作中に行ったが、異常時動作の要否の判定を、電源回路２１の停止中にも行えるようにしてもよい。図７、８のフローチャートでは、パルス信号が所定のパルス条件を満たしていない場合でも、温度センサ２２の検出結果が所定の温度条件を満たしていれば、異常時動作を実行させなかった。しかし、パルス信号が所定のパルス条件を満たしていない場合に、温度センサ２２の検出結果が所定の温度条件を満たしていても、電源回路２１の停止中であれば、表示器４０に、パルス条件に対するエラー表示画像を出力させるようにしてもよい。

【0049】

また、上記実施形態１，２では、（Ｓ１０４）において、判定部３１が、温度条件が満たされると判定した場合には、電源回路２１の運転を継続させて（Ｓ１０２）の動作を再び実行するようにした。しかし、（Ｓ１０４）において、判定部３１が、温度条件が満たされると判定した場合に、電源回路２１の運転を継続させて（Ｓ１０２）の動作を再び実行するのに加え、ファン交換を促す出力画像を表示器４０に出力させてもよい。また、前記異常時動作が、表示器４０によるエラー表示画像の出力動作を含まず、例えば電源回路２１による電力の供給の停止動作のみであってもよい。そして、判定部３１が、温度センサ２２の検出結果に関わらず、パルス信号が前記所定のパルス条件を満たしていない場合には、表示器４０によるエラー表示画像の出力動作が必要であると判定する一方、パルス信号が前記所定のパルス条件を満たしている場合には、前記出力動作が不要であるとさらに判定するようにしてもよい。これにより、ユーザは、ファン１１の異常を認識し、アーク溶接装置１を使用していないオフタイムにファン１１のメンテナンスを行うことができる。

【0050】

また、異常時動作を、表示器４０によるエラー表示画像の出力動作だけとしてもよい。例えば、判定部３１に、電源回路２１による電力の供給の停止動作の要否を判定させず、ユーザが、停止動作の要否を常に判断するようにしてもよい。

【0051】

また、上記実施形態１，２、及び変形例において、アーク溶接装置１に、所定の音声、及び光のうちの少なくとも１つを出力する出力部を表示器４０の代わりに設け、エラー表示画像の代わりに当該出力部に所定の音声、及び光のうちの少なくとも１つを出力させてもよい。また、所定の音声、及び光のうちの少なくとも１つを出力する出力部と、表示器４０との両方を設け、音声、及び光のうちの少なくとも１つの出力とエラー表示画像の出力との両方によりユーザに異常を認識させるようにしてもよい。

【0052】

また、上記実施形態１，２、及び変形例において、パルス条件を、間隔ＩＮＴが所定の上限閾値以下であり、かつ、間隔ＩＮＴが所定の下限閾値以上であるという条件としたが、間隔ＩＮＴが所定の上限閾値以下であるという条件と、間隔ＩＮＴが所定の下限閾値以上であるという条件のいずれか一方としてもよい。

【0053】

また、上記実施形態１，２、及び変形例において、出力部として表示器４０をアーク溶接装置１の一部として設けたが、アーク溶接装置１とは別に設けてもよい。

【0054】

また、上記実施形態１，２、及び変形例において、送風装置１０に、エンコーダ１３を回転検出部として設けたが、投光器から照射された光線が受光器に至るまでに羽根によって遮光されるか否かに基づいて、モータ１２による所定角度の回転を検出するファンセンサを回転検出部として設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、溶接装置の生産性を向上でき、ファンを備えた溶接装置において、ファンが故障した場合でも温度条件に応じて運転を継続できるようにする技術として有用である。

【符号の説明】

【0056】

１ アーク溶接装置
１０ 送風装置
１１ ファン
１１ａ ハブ
１１ｂ 羽根
１２ モータ
１３ エンコーダ（回転検出部）
２１ 電源回路
２２ 温度センサ
２３ 溶接電極
２４ 半導体部品
２４ａ パッケージ
２５ ヒートシンク
２５ａ 主板部
２５ｂ 突出板部
３０ 制御装置
３１ 判定部
３２ 表示指示部
３３ モータ制御部
４０ 表示器
５０ 筐体
５１ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】