JP3517809B2 - パルスヒート溶接電源 - Google Patents
パルスヒート溶接電源Info
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，パルス状の溶接
電流をヒータチップに給電して溶接を行うパルスヒート
溶接電源に関するものである。
電流をヒータチップに給電して溶接を行うパルスヒート
溶接電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，パルス状の溶接電流をヒータチッ
プに給電して溶接を行うパルスヒート溶接電源１として
は，図５に示すように，ヒータチップ５０が取り付けら
れた溶接ヘッド５１が，シリンダ軸５２に沿って下降
し，ヒータチップ５０がワークに圧接される。次いで，
パルスヒート溶接電源からのパルス状の溶接電流が給電
され，ヒータチップ５０が加熱される。ヒータチップ５
０が規定の温度まで加熱されると，ワークが溶接され
る。溶接が終了すると，ヒータチップ５０は自然冷却
し，半田の凝固点（ソリッドポイント）温度以下に達す
ると，溶接ヘッド５１が上昇する。そして，ヒータチッ
プ５０はヒートシンク５３によりさらに自然冷却され
る。
プに給電して溶接を行うパルスヒート溶接電源１として
は，図５に示すように，ヒータチップ５０が取り付けら
れた溶接ヘッド５１が，シリンダ軸５２に沿って下降
し，ヒータチップ５０がワークに圧接される。次いで，
パルスヒート溶接電源からのパルス状の溶接電流が給電
され，ヒータチップ５０が加熱される。ヒータチップ５
０が規定の温度まで加熱されると，ワークが溶接され
る。溶接が終了すると，ヒータチップ５０は自然冷却
し，半田の凝固点（ソリッドポイント）温度以下に達す
ると，溶接ヘッド５１が上昇する。そして，ヒータチッ
プ５０はヒートシンク５３によりさらに自然冷却され
る。
【０００３】しかしながら，ヒータチップ５０のヒート
シンク５３による自然冷却では，ヒートシンク５０が規
定の温度に下がるまで時間がかかり，作業効率が悪くな
る。特に，一定時間間隔でワークを供給して自動的に溶
接する場合には，ワークの供給時間が短くなればなるほ
どヒータチップ５０およびヒートシンク５３とも自然冷
却では規定の温度まで下がらなくなるという問題が発生
した。そこで，溶接が終了すると，ヒータチップ５０と
ヒートシンク５３とにそれぞれエアが吹き付けられて強
制冷却するようにシーケス制御されているものがある。
シンク５３による自然冷却では，ヒートシンク５０が規
定の温度に下がるまで時間がかかり，作業効率が悪くな
る。特に，一定時間間隔でワークを供給して自動的に溶
接する場合には，ワークの供給時間が短くなればなるほ
どヒータチップ５０およびヒートシンク５３とも自然冷
却では規定の温度まで下がらなくなるという問題が発生
した。そこで，溶接が終了すると，ヒータチップ５０と
ヒートシンク５３とにそれぞれエアが吹き付けられて強
制冷却するようにシーケス制御されているものがある。
【０００４】また，エアの吹き付け動作とともに，溶接
ヘッド５１の昇降も同様にシーケンス制御されている。
そして，エアシリンダによる溶接ヘッド５１の昇降，ヒ
ートシンク５３およびヒータチップ５０の冷却のための
エアの吹き付けは，すべて電磁弁を駆動して行われが，
これら電磁弁の駆動動作は，外部シーケンス制御ユニッ
トからのタイミング信号によりシーケンス制御されてい
る。
ヘッド５１の昇降も同様にシーケンス制御されている。
そして，エアシリンダによる溶接ヘッド５１の昇降，ヒ
ートシンク５３およびヒータチップ５０の冷却のための
エアの吹き付けは，すべて電磁弁を駆動して行われが，
これら電磁弁の駆動動作は，外部シーケンス制御ユニッ
トからのタイミング信号によりシーケンス制御されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，パルス
ヒート溶接電源には，ヒータチップ加熱用の電源および
回路動作用電源のみしか実装されておらず，溶接ヘッド
の昇降用の電磁弁の駆動回路，エアの吹き付け用電磁弁
の駆動回路は，いずれも他のユニットに実装されている
とともに，各電磁弁は外部のシーケンス制御ユニットに
より制御されている。従って，それだけ余分のユニット
が必要となり，溶接装置のシステムとしては，それだけ
コストが高くなるという問題がある。そこで，外部シー
ケンス制御ユニットを使用することなく，パルスヒート
溶接電源に内蔵されているタイミング回路のタイミング
信号により，各電磁弁をシーケンス制御する方法が検討
されていた。
ヒート溶接電源には，ヒータチップ加熱用の電源および
回路動作用電源のみしか実装されておらず，溶接ヘッド
の昇降用の電磁弁の駆動回路，エアの吹き付け用電磁弁
の駆動回路は，いずれも他のユニットに実装されている
とともに，各電磁弁は外部のシーケンス制御ユニットに
より制御されている。従って，それだけ余分のユニット
が必要となり，溶接装置のシステムとしては，それだけ
コストが高くなるという問題がある。そこで，外部シー
ケンス制御ユニットを使用することなく，パルスヒート
溶接電源に内蔵されているタイミング回路のタイミング
信号により，各電磁弁をシーケンス制御する方法が検討
されていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は，タイミング
回路を有し，このタイミング回路のタイミング信号によ
りパルス状の溶接電流をヒートシンクを備えたヒータチ
ップに給電して溶接を行うパルスヒート溶接電源におい
て，このパルスヒート溶接電源に，ヒータチップを取り
付けた溶接ヘッドを昇降するためのエアシリンダを駆動
停止するシリンダ用の電磁弁の駆動回路と，ヒータチッ
プを冷却するためのエアの供給・停止を制御するヒータ
チップ用の電磁弁の駆動回路と，ヒートシンクを冷却す
るためのエアの供給・停止を制御するヒートシンク用の
電磁弁の駆動回路とを付加するとともに，各駆動回路
は，いずれも交流を直流に整流する全波整流および平滑
回路と，この全波整流および平滑回路に接続した電源制
御ＩＣと，この電源制御ＩＣに直列に接続したスイッチ
回路とにより構成し，さらに，このスイッチ回路はタイ
ミング回路からのタイミング信号により制御して電磁弁
をそれぞれ駆動するようにしたものである。
回路を有し，このタイミング回路のタイミング信号によ
りパルス状の溶接電流をヒートシンクを備えたヒータチ
ップに給電して溶接を行うパルスヒート溶接電源におい
て，このパルスヒート溶接電源に，ヒータチップを取り
付けた溶接ヘッドを昇降するためのエアシリンダを駆動
停止するシリンダ用の電磁弁の駆動回路と，ヒータチッ
プを冷却するためのエアの供給・停止を制御するヒータ
チップ用の電磁弁の駆動回路と，ヒートシンクを冷却す
るためのエアの供給・停止を制御するヒートシンク用の
電磁弁の駆動回路とを付加するとともに，各駆動回路
は，いずれも交流を直流に整流する全波整流および平滑
回路と，この全波整流および平滑回路に接続した電源制
御ＩＣと，この電源制御ＩＣに直列に接続したスイッチ
回路とにより構成し，さらに，このスイッチ回路はタイ
ミング回路からのタイミング信号により制御して電磁弁
をそれぞれ駆動するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の実施例を，図１〜図４
に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の実施例を
示すもので，電磁弁８の駆動回路を含むパルスヒート溶
接電源の回路図，図２は要部構成図，図３は溶接ヘッド
の昇降，ヒータチップおよびヒートシンクの冷却に関す
る構成図，図４はタイムチャート図である。なお，従来
例と同一のものは，同一名称，同一符号をふし，その説
明を省略する。
に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の実施例を
示すもので，電磁弁８の駆動回路を含むパルスヒート溶
接電源の回路図，図２は要部構成図，図３は溶接ヘッド
の昇降，ヒータチップおよびヒートシンクの冷却に関す
る構成図，図４はタイムチャート図である。なお，従来
例と同一のものは，同一名称，同一符号をふし，その説
明を省略する。
【０００８】図１において，１はメイン電源の端子板
で，トランス（図示せず）の一次側は商用交流電源（図
示せず）に接続され，二次側は端子板に接続されてい
る。２は全波整流及び平滑回路で，トランスの二次側の
交流電圧は，全波整流回路２ａ，２ｂで整流され，次い
で，コンデンサにより平滑され，リップルを含む直流電
圧に変換される。このリップルを含む直流電圧は，電源
制御ＩＣ３（３ａ，３ｂ）で所望の直流電圧に変換さ
れ，出力する。
で，トランス（図示せず）の一次側は商用交流電源（図
示せず）に接続され，二次側は端子板に接続されてい
る。２は全波整流及び平滑回路で，トランスの二次側の
交流電圧は，全波整流回路２ａ，２ｂで整流され，次い
で，コンデンサにより平滑され，リップルを含む直流電
圧に変換される。このリップルを含む直流電圧は，電源
制御ＩＣ３（３ａ，３ｂ）で所望の直流電圧に変換さ
れ，出力する。
【０００９】４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・・）はスイッチ
回路で，電源制御ＩＣ３に直列に接続されており，この
実施例では通常のトランジスタスイッチ回路が使用され
ているが，リレー等のスイッチ回路を使用してもよい。
５（５ａ，５ｂ，５ｃ・・・・）はアイソレーション回
路で，内蔵されているタイミング信号が，信号入力端６
（６ａ，６ｂ，６ｃ・・・）に入力する。なお，タイミ
ング信号は，アイソレーション回路５のフォトカプラ７
（７ａ，７ｂ，７ｃ・・・）で光結合により伝達され，
スイッチ回路４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・・）にそれぞれ
入力するように構成され，信号系と制御系との信号は絶
縁されている。
回路で，電源制御ＩＣ３に直列に接続されており，この
実施例では通常のトランジスタスイッチ回路が使用され
ているが，リレー等のスイッチ回路を使用してもよい。
５（５ａ，５ｂ，５ｃ・・・・）はアイソレーション回
路で，内蔵されているタイミング信号が，信号入力端６
（６ａ，６ｂ，６ｃ・・・）に入力する。なお，タイミ
ング信号は，アイソレーション回路５のフォトカプラ７
（７ａ，７ｂ，７ｃ・・・）で光結合により伝達され，
スイッチ回路４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・・）にそれぞれ
入力するように構成され，信号系と制御系との信号は絶
縁されている。
【００１０】各電磁弁８（８ａ，８ｂ，８ｃ・・・）の
駆動回路は，それぞれ全波整流及び平滑回路２，電源制
御ＩＣ３，アイソレーション回路５（５ａ，５ｂ，５ｃ
・・・・），スイッチ回路４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・
・）により構成されており，これらの駆動回路は内蔵さ
れているタイミング信号によりシーケンス制御されてい
る。
駆動回路は，それぞれ全波整流及び平滑回路２，電源制
御ＩＣ３，アイソレーション回路５（５ａ，５ｂ，５ｃ
・・・・），スイッチ回路４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・
・）により構成されており，これらの駆動回路は内蔵さ
れているタイミング信号によりシーケンス制御されてい
る。
【００１１】９はＯＲ回路で，タイミング信号の信号入
力端６に接続され，外部シーケンスユニット１０により
電磁弁８の駆動回路をシーケンス制御するか，あるいは
装置内部でのシーケンスにより制御するかをＯＲ回路９
で選択出来るように構成されている。なお，図１の回路
図では，ＯＲ回路９は電磁弁８ｄの駆動回路にのみ接続
するように記載されているが，単に紙面の都合上その他
の電磁弁８ａ，８ｂ，８ｃ・・・に関してその記載を省
略しているものであり，他の電磁弁８ａ，８ｂ，８ｃ・
・・にも同様に外部シーケンス制御ユニット１０が接続
されている。１１は出力端子板である。
力端６に接続され，外部シーケンスユニット１０により
電磁弁８の駆動回路をシーケンス制御するか，あるいは
装置内部でのシーケンスにより制御するかをＯＲ回路９
で選択出来るように構成されている。なお，図１の回路
図では，ＯＲ回路９は電磁弁８ｄの駆動回路にのみ接続
するように記載されているが，単に紙面の都合上その他
の電磁弁８ａ，８ｂ，８ｃ・・・に関してその記載を省
略しているものであり，他の電磁弁８ａ，８ｂ，８ｃ・
・・にも同様に外部シーケンス制御ユニット１０が接続
されている。１１は出力端子板である。
【００１２】図２は溶接装置の要部構成図を示すもの
で，１２はパルスヒート電源本体で，制御部／操作部を
備えており，必要な初期条件として，ワークの供給間隔
の設定，ワークの加熱時間の設定，ヒータチップの加熱
温度の設定，ヒータチップを所定の冷却温度にするため
のエアの供給量の設定等の条件が初期設定される。１３
はパルスヒート溶接トランスである。電磁弁８ａ，８ｂ
・・・は，パルスヒート溶接トランス１３からの駆動信
号で開閉される。
で，１２はパルスヒート電源本体で，制御部／操作部を
備えており，必要な初期条件として，ワークの供給間隔
の設定，ワークの加熱時間の設定，ヒータチップの加熱
温度の設定，ヒータチップを所定の冷却温度にするため
のエアの供給量の設定等の条件が初期設定される。１３
はパルスヒート溶接トランスである。電磁弁８ａ，８ｂ
・・・は，パルスヒート溶接トランス１３からの駆動信
号で開閉される。
【００１３】図３は溶接ヘッドの昇降，ヒータチップ５
０およびヒートシンク５３の冷却に関する構成図で，１
６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）はエア圧力調節
器で，それぞれ溶接ヘッド５１の上昇および下降の際の
エアの圧力の調整，ヒータチップ５０およびヒートシン
ク５３の冷却時におけるエアの吹き出し圧力の調整を行
っている。なお，この実施例の場合には，図３に示すよ
うに，ヒータチップ５０とヒートシンク５３とのエアの
吹き出し圧力は同一に設定されている。
０およびヒートシンク５３の冷却に関する構成図で，１
６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）はエア圧力調節
器で，それぞれ溶接ヘッド５１の上昇および下降の際の
エアの圧力の調整，ヒータチップ５０およびヒートシン
ク５３の冷却時におけるエアの吹き出し圧力の調整を行
っている。なお，この実施例の場合には，図３に示すよ
うに，ヒータチップ５０とヒートシンク５３とのエアの
吹き出し圧力は同一に設定されている。
【００１４】次に，作用動作について，図１〜図４に基
づいて説明する。まず，初期条件に従って，Ｔ１時間に
ワークが供給されると，Ｔ２時間にパルスヒート電源本
体１２から溶接ヘッド５１の下降指令が下降用電磁弁８
ｃに発せられ，エアが供給されて溶接ヘッド５１が下降
を開始する。
づいて説明する。まず，初期条件に従って，Ｔ１時間に
ワークが供給されると，Ｔ２時間にパルスヒート電源本
体１２から溶接ヘッド５１の下降指令が下降用電磁弁８
ｃに発せられ，エアが供給されて溶接ヘッド５１が下降
を開始する。
【００１５】この溶接ヘッド５１が下降を開始し，ヒー
タチッピ５０がワークに圧接されると，時間Ｔ３におい
てヒータチップ５０に加熱電流が流れ，加熱開始され
る。この時のヒータチップ５０の加熱状態は，図４に加
熱温度曲線として示されている。なお，ヒータチップ５
０はモリブデンやタングステン等で形成されている。
タチッピ５０がワークに圧接されると，時間Ｔ３におい
てヒータチップ５０に加熱電流が流れ，加熱開始され
る。この時のヒータチップ５０の加熱状態は，図４に加
熱温度曲線として示されている。なお，ヒータチップ５
０はモリブデンやタングステン等で形成されている。
【００１６】ワークの溶接が終了すると，溶接ヘッド５
１からフィードバック信号がパルスヒート電源本体１２
に帰還し，時間Ｔ４において，ヒータチップ５０および
ヒートシンク用の電磁弁８ａを駆動回路４でそれぞれ駆
動し，冷却用の電磁弁８ａが開放されて冷却用のエアが
ヒータチップ５０及びヒートシンク５３のチューブ５
４，５４’により，それぞれヒータチップ５０およびヒ
ートシンク５３にエアが吹き付けられて冷却される。半
田のソリッドポイントまでヒータチップ５０が冷却され
ると，時間Ｔ５において電磁弁８の駆動回路がオフして
エアの吹き出しを停止し，次いで，溶接ヘッド５１を上
昇させ１サイクルが終了する。
１からフィードバック信号がパルスヒート電源本体１２
に帰還し，時間Ｔ４において，ヒータチップ５０および
ヒートシンク用の電磁弁８ａを駆動回路４でそれぞれ駆
動し，冷却用の電磁弁８ａが開放されて冷却用のエアが
ヒータチップ５０及びヒートシンク５３のチューブ５
４，５４’により，それぞれヒータチップ５０およびヒ
ートシンク５３にエアが吹き付けられて冷却される。半
田のソリッドポイントまでヒータチップ５０が冷却され
ると，時間Ｔ５において電磁弁８の駆動回路がオフして
エアの吹き出しを停止し，次いで，溶接ヘッド５１を上
昇させ１サイクルが終了する。
【００１７】次いで，時間Ｔ６において次のワークが供
給され，上記と同様なシーケンス制御でワークの溶接が
なされる。
給され，上記と同様なシーケンス制御でワークの溶接が
なされる。
【００１８】
【発明の効果】この発明は，パルスヒート溶接電源に，
ヒータチップを取り付けた溶接ヘッドを昇降するための
エアシリンダを駆動停止するシリンダ用の電磁弁の駆動
回路と，ヒータチップを冷却するためのエアの供給・停
止を制御するヒータチップ用の電磁弁の駆動回路と，ヒ
ートシンクを冷却するためのエアの供給・停止を制御す
るヒートシンク用の電磁弁の駆動回路とを付加するとと
もに，各駆動回路は，いずれ交流を直流に整流する全波
整流及び平滑回路と，この全波整流及び平滑回路に接続
された電源制御ＩＣと，この電源制御ＩＣに直列に接続
したスイッチ回路とにより構成し，さらに，このスイッ
チ回路はタイミング回路からのタイミング信号により制
御して電磁弁をそれぞれ駆動するようにしたので，パル
スヒート溶接電源のタイミング信号をシーケンス制御に
利用することができるから，溶接装置のシステムとして
の価格が安くなる。その上，従来のように独立したシー
ケンス制御ユニットを使用する必要もなく，その分，さ
らに価格が安くなる。
ヒータチップを取り付けた溶接ヘッドを昇降するための
エアシリンダを駆動停止するシリンダ用の電磁弁の駆動
回路と，ヒータチップを冷却するためのエアの供給・停
止を制御するヒータチップ用の電磁弁の駆動回路と，ヒ
ートシンクを冷却するためのエアの供給・停止を制御す
るヒートシンク用の電磁弁の駆動回路とを付加するとと
もに，各駆動回路は，いずれ交流を直流に整流する全波
整流及び平滑回路と，この全波整流及び平滑回路に接続
された電源制御ＩＣと，この電源制御ＩＣに直列に接続
したスイッチ回路とにより構成し，さらに，このスイッ
チ回路はタイミング回路からのタイミング信号により制
御して電磁弁をそれぞれ駆動するようにしたので，パル
スヒート溶接電源のタイミング信号をシーケンス制御に
利用することができるから，溶接装置のシステムとして
の価格が安くなる。その上，従来のように独立したシー
ケンス制御ユニットを使用する必要もなく，その分，さ
らに価格が安くなる。
【００１９】又，この発明は，スイッチ回路に，外部シ
ーケンス制御回路とタイミング回路のタイミング信号に
よるシーケンス制御とのいずれかを選択するＯＲ回路を
接続したので，シーケンス制御のために外部シーケンス
制御ユニットも使用することが出来る。
ーケンス制御回路とタイミング回路のタイミング信号に
よるシーケンス制御とのいずれかを選択するＯＲ回路を
接続したので，シーケンス制御のために外部シーケンス
制御ユニットも使用することが出来る。
【図１】この発明の実施例を示す回路図である。
【図２】この発明の実施例を示すもので，溶接装置の要
部構成図である。
部構成図である。
【図３】この発明の実施例を示すもので，溶接ヘッドの
昇降，ヒータチップおよびヒートシンクの冷却に関する
構成図である。
昇降，ヒータチップおよびヒートシンクの冷却に関する
構成図である。
【図４】この発明の実施例を示すもので，シーケンス制
御のタイムチャート図である。
御のタイムチャート図である。
【図５】溶接装置の正面図である。
１ メイン電源の端子板
２ 全波整流及び平滑回路
３ 電源制御ＩＣ
４ スイッチ回路
８ 電磁弁
９ ＯＲ回路
１０ 外部シーケンス制御ユニット
１２ パルスヒート溶接電源
１３ パルスヒート溶接トランス
５１ 溶接ヘッド
５０ ヒータチップ
５３ ヒートシンク
Claims (2)
- 【請求項１】 タイミング回路を有し，このタイミング
回路のタイミング信号によりパルス状の溶接電流をヒー
トシンクを備えたヒータチップに給電して溶接を行うパ
ルスヒート溶接電源において，このパルスヒート溶接電
源に，前記ヒータチップを取り付けた溶接ヘッドを昇降
するためのエアシリンダを駆動停止するシリンダ用の電
磁弁の駆動回路と，前記ヒータチップを冷却するための
エアの供給・停止を制御するヒータチップ用の電磁弁の
駆動回路と，前記ヒートシンクを冷却するためのエアの
供給・停止を制御するヒートシンク用の電磁弁の駆動回
路とを付加するとともに，前記各駆動回路は，いずれも
交流を直流に整流する全波整流および平滑回路と，この
全波整流および平滑回路に接続した電源制御ＩＣと，こ
の電源制御ＩＣに直列に接続したスイッチ回路とにより
構成し，さらに，このスイッチ回路は前記タイミング回
路からのタイミング信号により制御して前記電磁弁をそ
れぞれ駆動することを特徴とするパルスヒート溶接電源 - 【請求項２】 前記スイッチ回路に，外部のシーケンス
制御回路と前記タイミング回路のタイミング信号による
シーケンス制御とのいずれかを選択するＯＲ回路を接続
したことを特徴とする請求項１に記載のパルスヒート溶
接電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21416096A JP3517809B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | パルスヒート溶接電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21416096A JP3517809B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | パルスヒート溶接電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034324A JPH1034324A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3517809B2 true JP3517809B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=16651235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21416096A Expired - Fee Related JP3517809B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | パルスヒート溶接電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517809B2 (ja) |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP21416096A patent/JP3517809B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1034324A (ja) | 1998-02-10 |
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