JPS5855865B2 - コンデンサ放電型スタツド溶接機の制御回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コンデンサ放電型スタッド溶接機の制御回
路装置に関するものである。

従来、交流電源から電源変圧器および整流器を通してコ
ンデンサに電荷を蓄積し、これを直接または溶接変圧器
を介してスタッド溶接部に放電させ、コンデンサの充電
電圧制御および放電回路のオン、オフをＳＣＲ等のスイ
ッチング要素を用いて行ない溶接動作を実施するように
構成した種々のスタッド溶接機が提案されており、コン
デンサの充電が所定の値に達する前に溶接ガンの引き金
を引いてもそのコンデンサが放電せず、またコンデンサ
の充電が所定の値に達したと同時にその充電回路をしゃ
断するように構成されている。

しかしながら、このような従来型のスタッド溶接機では
、コンデンサが所定の値まで充電しない内に溶接ガンの
引き金を引いてもコンデンサは放電しないが、溶接ガン
に装填したスタッドは発躬される。

従って、コンデンサの設定値充電前における溶接ガンの
作動は、スタッド自体の損失となり、その結果作業能率
が著しく低下することになる。

この発明の目的は、上記型のコンデンサ放電型スタッド
溶接機において、コンデンサの設定値充電前における溶
接ガンの作動により、溶接ガンに装填されたスタッドが
発躬されるのを防ぐため、コンデンサの充電中、溶接ガ
ンに装填したスタッドを引き上げるソレノイドコイルを
溶接ガンのトリガスイッチの作動に関係なく励磁状態に
保持する回路を設けることにある。

以下この発明を添附図面を参照してさらに説明する。

図面にはこの発明の一実施例を示し、Ａ、Ｂは電源端子
、ＳＴは電源変圧器、ＳＷは電源スィッチ、Ｄ１〜Ｄ１
２はダイオード、Ｒ１−Ｒ１３は抵抗、ＶＲｌ、ＶＨ２
は可変抵抗、ＣＩ、Ｃ５はコンデンサ、Ｚ１〜Ｚ５は定
電圧ダイオード、８１〜Ｓ３はシリコン制御整流器、Ｔ
１はトランジスタ、Ｔ２は単接合トランジスタ、ＰＴは
パルス変成器、ＧＳは溶接ガンのトリガスイッチ、ＣＲ
はリレー、ＣＲ１〜ＣＲ３はリレーＣＲの常閉接点、Ｃ
Ｒ４は常開接点、ＧＣは溶接ガンのソレノイドコイル、
ＢＭは母材、Ｓはスタッドである。

ダイオードＤ１〜Ｄ４から成る整流器ブリッジの入力端
子は電源スィッチＳＷを介して電源変圧器ＳＴの二次側
に接続される。

この整流器ブリッジの出力端子間にはスイッチング要素
を威すシリコン制御整流器Ｓ１を介して溶接用コンデン
サＣ１が接続され、このコンデンサＣ１の一方の極板と
母材ＢＭとの間にはコンデンサＣ１の放電回路のスイッ
チング要素を成すシリコン制御整流器Ｓ２が挿入される
。

また可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２および抵抗Ｒ１１から成る
直列回路がコンデンサＣ１に並列に接続され、可変抵抗
ＶＲ１またはＶＨ２によりコンデンサＣ１の充電電圧を
設定することができる。

トランジスタＴ１は制御回路を構成し、このトランジス
タＴ１のベースは抵抗Ｒ１２および定電圧ダイオードＺ
５を介して可変抵抗■Ｒ１のタップに接続され、またそ
のエミッタは整流器ブリッジの出力端子の一方に接続さ
れた共通導線に接続される。

またトランジスタＴ１のコレクタは抵抗Ｒ３、Ｒ１を介
して整流器ブリッジの出力端子と充電回路のスイッチン
グ要素Ｓ１との間に接続される。

単接合トランジスタＴ２はシリコン制御整流器８１，８
３のトリガ発振回路を構成し、そのエミッタは定電圧ダ
イオードＺ３およびダイオードＤＩを介してトランジス
タＴ１のコレクタ回路に接続され、その第１ベースは抵
抗Ｒ５、Ｒ１を介して整流器ブリッジの出力端子と充電
回路のスイッチング要素Ｓ１との間に接続され、また第
２ベースは一方ではダイオードＤ８を介して共通導線に
接続され、他方ではパルス変成器ＰＴの一次側に接続さ
れる。

このパルス変成器ＰＴの二１１１は一方では充電回路の
スイッチ要素Ｓ１のゲート端子へリレーＣＲの常閉接点
ＣＲ１を介して接続され、他方では抵抗Ｒ８を介してス
イッチング要素Ｓ３のゲート端子に接続される。

このスイッチング要素Ｓ３は溶接ガンのトリガスイッチ
ＧＳとリレーＣＲとの直列回路と並列に整流器ブリッジ
の出力端子間に接続される。

またこのスイッチング要素は図示実施例ではミリコン制
御整流器から或っているが、その代りにＧＴＯサイリス
クまたはトランジスタで構成してもよい。

さら−に上記のトリガスイッチＧＳとリレーＣＲとの直
列回路と、スイッチング要素Ｓ３との間にはそれらと並
列にリレーＣＲの常閉接点ＣＲ３とコンデンサＣ４とか
ら成る直列回路が挿入され、常閉接点ＣＲ３とコンデン
サＣ４との接続点はリレーＣＲの常開接点ＣＲ４、抵抗
Ｒ９およびダイオードＤ１１を介してコンデンサＣ１の
放電回路のスイッチング要素Ｓ２のゲート端子に接続さ
れる。

また図示実施例においては、溶接ガンのソレノイドコイ
ルＧＣはリレーＣＲの常閉接点ＣＲ２。

抵抗Ｒ２、ダイオードＤ５および抵抗Ｒ１を介して整流
器ブリッジの出力端子と充電回路のスイッチング要素Ｓ
１との間に接続される。

このように構成したこの発明の装置の動作を以下に説明
する。

まず、コンデンサＣ１が放電した状態にあると仮定する
。

この状態ではコンデンサＣ１の電圧はゼロであり、従っ
て抵抗Ｒ１１および可変抵抗ＶＲ１、ＶＨ２の抵抗もゼ
ロである。

溶接ガンのトリガスイッチＧＳが図示のように開放され
ると、電源変圧器ＳＴの二次電圧は電源スィッチＳＷを
通って整流器ブリッジＤ１〜Ｄ４で整流され、抵抗Ｒ１
，Ｒ３、ダイオードＤＩおよび定電圧ダイオードＺ３を
通ってコンデンサＣ３を充電する。

このコンデンサＣ３の充電電圧が所定の値に達すると、
単接合トランジスタＴ２は導通ずる。

その結果、パルス変成器ＰＴの二次側にパルス信号が発
生され、このパルス信号は抵抗Ｒ７、ダイオードＤ９お
よび常閉接点ＣＲ１を介して充電回路のスイッチング要
素Ｓ１のゲート端子に供給され、このスイッチング要素
Ｓ１を点弧させる。

それによりコンデンサＣ１は充電し始める。

コンデンサＣ１の充電電圧の上昇と共に、抵抗Ｒ１１、
可変抵抗ＶＲ１、ＶＨ２および定電圧ダイオードＺ５の
電圧も上昇する。

この定電圧ダイオードＺ５に印加される電圧がそのツェ
ナ電圧以下の場合には、定電圧ダイオードＺ５は高イン
ピーダンスであるので、抵抗Ｒ１２を通ってトランジス
タＴ１のベースに流れる電流は極めて小さく、このトラ
ンジスタＴ１はしゃ断状態のままである。

しかし定電圧ダイオードＺ５に印加される電圧がそのツ
ェナ電圧に達すると、定電圧ダイオードＺ５は低インピ
ーダンスとなるので、この定電圧ダイオードおよび抵抗
Ｒ１２を介してトランジスタＴ１のベースに電流が流れ
、このトランジスタＴ１は導通する。

その結果、抵抗Ｒ１、Ｒ３およびトランジスタＴ１のコ
レクタおよびエミッタを通る側路ができる。

従って、コンデンサＣ３の電圧は降下し、発振回路を成
す単接合トランジスタＴ２の発振は止まる。

その結果パルス変成器ＰＴの二次側には点弧信号が発生
されず、スイッチング要素Ｓ１はしゃ断される。

従ってコンデンサＣ１の充電は止まる。

このように溶接エネルギーを蓄えるコンデンサＣ１の充
電は抵抗Ｒ１１および可変抵抗ＶＲＩＶＲ２によって設
定され、この設定電圧はコンデンサＣ１の充電電圧によ
ってのみ制御される。

一方単接合トランジスタＴ２の導通時にパルス変成器Ｐ
Ｔの二次側に発生された点弧信号は抵抗Ｒ８を介して短
絡回路を成すスイッチング要素Ｓ３にも供給され、この
スイッチング要素を導通させる。

すなわち、単接合トランジスタＴ２から成る発振回路の
発振中、言い換えればコンデンサＣ１が設定値に充電す
るまでの間、スイッチング要素Ｓ３は放電回路のスイッ
チング要素Ｓ２の点弧用コンデンサＣ４、溶接ガンのト
リがスイッチＧＳおよびリレーＣＲを実質的ｌこ電気的
Ｉこしや断する。

従って、コンデンサＣ１の充電中、トリガスイッチＧＳ
を入れても、リレーＣＲに作動せず、コンデンサＣ１の
充放電回路に対して何の影響も与えない。

コンデンサＣ１が設定値まで充電してトランジスタＴ１
が導通すると、単接合トランジスタＴ２はしゃ断される
ので、短絡回路Ｓ３はしゃ断される。

その結果点弧用コンデンサＣ４は常閉接点ＣＲ３、ダイ
オードＤ６および抵抗Ｒ４、Ｒ１を介して充電する。

この状態で溶接ガンの引き金すなわちトリガスイッチＯ
８を閉じると、リレーＣＲが励磁され、その常閉接点Ｃ
Ｒ３は開放し、また常開接点ＣＲ４は閉成する。

従ってコンデンサＣ４の充電電荷は接点ＣＲ４、抵抗Ｒ
９およびダイオードＤ１１を介して放電する。

その結果、スイッチング要素Ｓ２は点弧導通し、コンデ
ンサＣ１の電荷を放電させる。

こうして−溶接動作が行なわれ、最初の状態に戻る。

上記で述べたようにコンデンサＣ１の充電中にトリガス
イッチＯ８を閉じてもリレーＣＲは励磁されないので、
常閉接点ＣＲ２は閉成されたままであり、溶接ガンのソ
レノイドコイルＯ８は励磁状態に保持され、溶接ガンに
装填されたスタッドは発躬されない。

またコンデンサＣ１の放電中、その充電回路はリレーＣ
Ｒの常閉接点ＣＲ１の開放によりスイッチング要素Ｓ１
のしゃ断で確実にしゃ断される。

以上のようｌここの発明による装置は、コンデンサの設
定値充電前における溶接ガンの作動によりそれに装填さ
れたスタッドが発躬されるのを防止するように構成され
ているので、スタッドの無駄をはふくことができ、経済
的であると同時に作業能率の向上にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

添附図面はこの発明の一実施例を示す回路線図である。 図中、ＢＭは母材、Ｓはスタッド、Ｃ１は溶接エネルギ
を蓄えるコンデンサ、Ｔ１はトランジスタ、Ｔ２は発振
回路、８１〜Ｓ３はスイッチング要素、ＣＲはリレー
ＣＲ１〜ＣＲ４はリレーの接点である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接ガンを用いて母材にスタッドを溶接するための
   電荷を蓄えるコンデンサと、このコンデンサの放電回路
   に挿入されたスイッチング要素と、上記コンデンサが設
   定値まで充電した後溶接ガンからのトリガ信号に応じて
   上記スイッチング要素に点弧信号を供給する回路と、上
   記コンデンサの充電中、溶接ガンに装填したスタッドを
   引き上げるソレノイドコイルを溶接ガンのトリガスイッ
   チの作動に関係なく励磁状態に保持する回路とを有する
   ことを特徴とするコンデンサ放電型スタンド溶接機の制
   御回路装置。