JPH0367474B2 - - Google Patents
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- JPH0367474B2 JPH0367474B2 JP60287850A JP28785085A JPH0367474B2 JP H0367474 B2 JPH0367474 B2 JP H0367474B2 JP 60287850 A JP60287850 A JP 60287850A JP 28785085 A JP28785085 A JP 28785085A JP H0367474 B2 JPH0367474 B2 JP H0367474B2
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- current
- frequency
- inverter
- transformer
- resistance welding
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、通電電流と通電時間を自由に設定で
きるインバータ方式の抵抗溶接機の制御装置に関
するものである。
きるインバータ方式の抵抗溶接機の制御装置に関
するものである。
直流抵抗溶接機の制御回路の従来の一例を第３
図に示す。
図に示す。
第３図において、商用電源１から変圧器３およ
び整流器４ａ，４ｂを介して溶接電極５に流され
る直流溶接電流は、サイリスタ２の位相制御によ
つて制御される。
び整流器４ａ，４ｂを介して溶接電極５に流され
る直流溶接電流は、サイリスタ２の位相制御によ
つて制御される。
変圧器３では一次電圧が数十分の一に降圧され
て二次側に供給されるので、二次側に流れる溶接
電流は数キロアンペアから数十キロアンペアであ
り、直接に検出することが困難なので一次側電流
を変流器６で検出し、電流シミユレータ１１によ
つて二次電流に対応した出力VIに変換している。
て二次側に供給されるので、二次側に流れる溶接
電流は数キロアンペアから数十キロアンペアであ
り、直接に検出することが困難なので一次側電流
を変流器６で検出し、電流シミユレータ１１によ
つて二次電流に対応した出力VIに変換している。
第４図は上記電流シミユレータ１１の回路構成
の一例を示すもので、変流器６で検出した一次電
流I6はダイオード６１で全波整流されて抵抗６２
の電圧降下VIとなり、さらに抵抗６３，６４、
ダイオード６６，６７、演算増幅器６５、コンデ
ンサ６８より成るピーク充電回路を介して出力電
圧VIが得られる。
の一例を示すもので、変流器６で検出した一次電
流I6はダイオード６１で全波整流されて抵抗６２
の電圧降下VIとなり、さらに抵抗６３，６４、
ダイオード６６，６７、演算増幅器６５、コンデ
ンサ６８より成るピーク充電回路を介して出力電
圧VIが得られる。
ピーク充電回路の放電時定数は抵抗６４とコン
デンサ６８の積できまるので、この時定数を溶接
機の直流側時定数に合せておくと、出力電圧VI
は溶接電流I5に対応した値になる。
デンサ６８の積できまるので、この時定数を溶接
機の直流側時定数に合せておくと、出力電圧VI
は溶接電流I5に対応した値になる。
第５図は、第４図におけるV1とVIの関係を示
したものである。
したものである。
第３図に戻つて、溶接の通電時間は通電サイク
ル設定器７で設定され、起動スイツチ９を押して
から商用電源１の電源サイクルをカウンタ８でカ
ウントし、カウント値が設定値に達するまでイン
タロツク回路１４をオンにして移相器１３の出力
を駆動増幅器１５に送り、これによつて通電時間
を制御している。
ル設定器７で設定され、起動スイツチ９を押して
から商用電源１の電源サイクルをカウンタ８でカ
ウントし、カウント値が設定値に達するまでイン
タロツク回路１４をオンにして移相器１３の出力
を駆動増幅器１５に送り、これによつて通電時間
を制御している。
一方通電電流は電流設定器１０で設定され、電
流シミユレータ１１で検出した溶接電流との差が
増幅器１２で増幅され、商用電源と同期した移相
器１３、インタロツク回路１４、および駆動増幅
器１５を介してサイリスタ２の点弧位相を制御
し、これによつて溶接電流を設定値に制御してい
る。
流シミユレータ１１で検出した溶接電流との差が
増幅器１２で増幅され、商用電源と同期した移相
器１３、インタロツク回路１４、および駆動増幅
器１５を介してサイリスタ２の点弧位相を制御
し、これによつて溶接電流を設定値に制御してい
る。
最近は大電力トランジスタやGTOなど大容量
の自己消弧形素子が経済的に入手できるようにな
り、商用電源をサイリスタでオンオフする方法に
代つて、電圧形インバータを適用する傾向がでて
きた。
の自己消弧形素子が経済的に入手できるようにな
り、商用電源をサイリスタでオンオフする方法に
代つて、電圧形インバータを適用する傾向がでて
きた。
この場合も従来は通電時間を商用電源のサイク
ル数で設定することが多く用いられているが、次
のような問題点をもつている。
ル数で設定することが多く用いられているが、次
のような問題点をもつている。
(1) 商用電源のサイクルで通電時間を設定するの
で、50サイクル地域と60サイクル地域で溶接条
件を一致させることが困難であり、通電時間の
差に対応して２種類の溶接標準を定める必要が
ある。
で、50サイクル地域と60サイクル地域で溶接条
件を一致させることが困難であり、通電時間の
差に対応して２種類の溶接標準を定める必要が
ある。
(2) インバータの周波数を商用電源周波数の整数
倍にする必要があり、インバータ周波数の最適
化および可変制御ができない。
倍にする必要があり、インバータ周波数の最適
化および可変制御ができない。
(3) 商用電源に同期したインバータ周波数を採用
すると、多数台の溶接機を並列運転するとき、
電源電圧の固定位相から起動、停止するチヤン
スが増加し、電源波形歪の増大を招く。
すると、多数台の溶接機を並列運転するとき、
電源電圧の固定位相から起動、停止するチヤン
スが増加し、電源波形歪の増大を招く。
本発明は、通電期間を時間で設定することによ
つて電源サイクルよる制約を無くすと共に、イン
バータ周波数を商用電源周波数と無関係にするこ
とによつて溶接システムとしての最適周波数を選
定できるようにしたインバータ方式の抵抗溶接機
の制御装置を提供することを目的としている。
つて電源サイクルよる制約を無くすと共に、イン
バータ周波数を商用電源周波数と無関係にするこ
とによつて溶接システムとしての最適周波数を選
定できるようにしたインバータ方式の抵抗溶接機
の制御装置を提供することを目的としている。
本発明は、変圧器の一次側交流電源の通電期間
および通電電流を制御して二次側の抵抗溶接電流
を制御する抵抗溶接機の制御装置において、一次
側交流電源として、商用電源からパルス幅変調さ
れた高周波数の交流出力を得るインバータ回路を
用いると共に、上記インバータ回路の起動停止を
設定した通電時間に対応して、インバータ周波数
に同期して行わせる通電時間制御回路と、上記抵
抗溶接電流を電流シミユレータを介して変圧器の
一次電流から検出し、これを設定した電流値に対
応して制御する溶接電流制御回路を設け、これに
よつて商用電源の周波数が変つても溶接条件を同
一にすると共に、溶接条件に応じてインバータ周
波数を最適値に選定し、エネルギ損失の低減と装
置の小形化をはかつたものである。
および通電電流を制御して二次側の抵抗溶接電流
を制御する抵抗溶接機の制御装置において、一次
側交流電源として、商用電源からパルス幅変調さ
れた高周波数の交流出力を得るインバータ回路を
用いると共に、上記インバータ回路の起動停止を
設定した通電時間に対応して、インバータ周波数
に同期して行わせる通電時間制御回路と、上記抵
抗溶接電流を電流シミユレータを介して変圧器の
一次電流から検出し、これを設定した電流値に対
応して制御する溶接電流制御回路を設け、これに
よつて商用電源の周波数が変つても溶接条件を同
一にすると共に、溶接条件に応じてインバータ周
波数を最適値に選定し、エネルギ損失の低減と装
置の小形化をはかつたものである。
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図において、商用電源１は整流器３０およ
びコンデンサ３１を介して平滑な直流電圧に変換
され、さらにトランジスタとダイオードを用いた
インバータブリツジ３２によつて、商用電源周波
数より高い周波数（一般には500Hz〜1KHz）の交
流電力に変換され、変圧器３および整流器４ａ，
４ｂを介して電極５に供給される。
びコンデンサ３１を介して平滑な直流電圧に変換
され、さらにトランジスタとダイオードを用いた
インバータブリツジ３２によつて、商用電源周波
数より高い周波数（一般には500Hz〜1KHz）の交
流電力に変換され、変圧器３および整流器４ａ，
４ｂを介して電極５に供給される。
通電時間は通電時間設定器７１によつて設定さ
れ、起動スイツチ９を押すとタイマカウンタ８１
が通電時間のカウントを開始し、カウント値が設
定値に達するまで同期回路１９に通電指令信号
v81を入力している。
れ、起動スイツチ９を押すとタイマカウンタ８１
が通電時間のカウントを開始し、カウント値が設
定値に達するまで同期回路１９に通電指令信号
v81を入力している。
三角波発生器１６はインバータブリツジ３２を
パルス幅変調（PWM）するキヤリヤ周波数を発
生し、その位相は位相検出回路１８で検出され、
位相検出信号v18が出力される。
パルス幅変調（PWM）するキヤリヤ周波数を発
生し、その位相は位相検出回路１８で検出され、
位相検出信号v18が出力される。
上記通電指令信号v81は同期回路１９によつて、
上記位相検出信号v18に同期した信号v19に変換さ
れ、インタロツク回路１４に入力される。
上記位相検出信号v18に同期した信号v19に変換さ
れ、インタロツク回路１４に入力される。
一方、電流設定器１０によつて設定された設定
電流は電流シミユレータ１１によつて得られた溶
接電流信号VIと比較され、その差が増幅器１２
を増幅器されてv12となり、前記三角波発生器１
６の出力信号vΔと比較され、前記位相検出信号
v18と共にPWM発生器１７に入力され、PWM出
力信号v17a，v17bを前記インタロツク回路１４を
通つて駆動増幅器１５に入力し、これによつてイ
ンバータブリツジ３２を通電期間中PWM制御し
て電極５に流れる溶接電流I5を電流設定値に制御
する。
電流は電流シミユレータ１１によつて得られた溶
接電流信号VIと比較され、その差が増幅器１２
を増幅器されてv12となり、前記三角波発生器１
６の出力信号vΔと比較され、前記位相検出信号
v18と共にPWM発生器１７に入力され、PWM出
力信号v17a，v17bを前記インタロツク回路１４を
通つて駆動増幅器１５に入力し、これによつてイ
ンバータブリツジ３２を通電期間中PWM制御し
て電極５に流れる溶接電流I5を電流設定値に制御
する。
第２図は上記の動作を示す各部信号のタイムチ
ヤートであり、時点t1に起動スイツチ９を押し、
これによつてタイマカウンタ８１がカウントを開
始し、時点t3でカウントアツプした場合を示して
いる。
ヤートであり、時点t1に起動スイツチ９を押し、
これによつてタイマカウンタ８１がカウントを開
始し、時点t3でカウントアツプした場合を示して
いる。
この場合、通電時間の設定値はt3−t1であり、
通常10ｍｓの単位で設定される。
通常10ｍｓの単位で設定される。
vΔはキヤリヤ用三角波電圧であり、位相検出
信号v18はこれに同期した信号となり、上記カウ
ンタ信号t1〜t3をv18の立上りに同期させた信号
v19によつてインバータブリツジの通電時間t2〜t4
をが決定される。
信号v18はこれに同期した信号となり、上記カウ
ンタ信号t1〜t3をv18の立上りに同期させた信号
v19によつてインバータブリツジの通電時間t2〜t4
をが決定される。
v18の立上りはvΔの２サイクルごとにあらわ
れ、インバータブリツジ３２の出力V3の１サイ
クルに相当するので、変圧器に印加する電圧は必
ず正と負のパルス数が同じになり、変圧器３は直
流偏磁を生じない。
れ、インバータブリツジ３２の出力V3の１サイ
クルに相当するので、変圧器に印加する電圧は必
ず正と負のパルス数が同じになり、変圧器３は直
流偏磁を生じない。
増幅器１２の出力v12と三角波電圧vΔを比較し
て得られた位相検出信号v18の“１”と“０”と
によつてPWM発生器１７はv18の半サイクルごと
に分割されたPWM出力信号v17a，v17bが得られ、
Ｈ形に接続されたインバータブリツジ３２のトラ
ンジスタを交互に導通させて交流出力V3が得ら
れ、以下第３図の場合と同じように変圧器３を介
して溶接電流が得られる。
て得られた位相検出信号v18の“１”と“０”と
によつてPWM発生器１７はv18の半サイクルごと
に分割されたPWM出力信号v17a，v17bが得られ、
Ｈ形に接続されたインバータブリツジ３２のトラ
ンジスタを交互に導通させて交流出力V3が得ら
れ、以下第３図の場合と同じように変圧器３を介
して溶接電流が得られる。
以上説明したように本発明によれば、溶接機の
通電時間をインバータ周波数と無関係に設定する
ことができるので、サイクル数による設定と異つ
て、電源周波数やインバータ周波数に無関係に設
定でき、従つて50サイクル地域と60サイクル地域
とで溶接条件を一本化することが可能となる。
通電時間をインバータ周波数と無関係に設定する
ことができるので、サイクル数による設定と異つ
て、電源周波数やインバータ周波数に無関係に設
定でき、従つて50サイクル地域と60サイクル地域
とで溶接条件を一本化することが可能となる。
また、インバータブリツジは、サイクルごとに
交互に通電するので変圧器は直流偏磁を受けるこ
とがなくなり、さらに通電時間とインバータ周波
数を分離できるので、インバータ周波数を変圧器
および二次側整流器の特性を考慮した最適値に選
定することが可能となる。
交互に通電するので変圧器は直流偏磁を受けるこ
とがなくなり、さらに通電時間とインバータ周波
数を分離できるので、インバータ周波数を変圧器
および二次側整流器の特性を考慮した最適値に選
定することが可能となる。
すなわち、一般にインバータ周波数を高くする
と変圧器は小さくなるが、整流器のスイツチング
損失が増大するので、両者を含めた最適値が存在
し、本発明はこれに対応する最適なインバータ周
波数を自由に選択できるので、省エネルギ、省資
源の面で有利となる。
と変圧器は小さくなるが、整流器のスイツチング
損失が増大するので、両者を含めた最適値が存在
し、本発明はこれに対応する最適なインバータ周
波数を自由に選択できるので、省エネルギ、省資
源の面で有利となる。
特にロボツトに溶接ガンと変圧器を持たせた抵
抗溶接機では、インバータの周波数を適当に選定
することによつて、ロボツトの荷重を最軽量にす
ることが可能となり、特に有効である。
抗溶接機では、インバータの周波数を適当に選定
することによつて、ロボツトの荷重を最軽量にす
ることが可能となり、特に有効である。
また、インバータ周波数は商用電源周波数と無
関係に選定できるので、溶接機を多数台運転する
ときの商用電源に対する電源歪を軽減することが
できる。
関係に選定できるので、溶接機を多数台運転する
ときの商用電源に対する電源歪を軽減することが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は第１図の動作を示す各部信号タイムチヤー
ト、第３図は従来の抵抗溶接機の制御装置の一例
を示す回路図、第４図は第３図における電流シミ
ユレータの一例を示す回路図、第５図はその動作
を示すタイムチヤートである。 １……商用電源、２……サイリスタ、３……変
圧器、４ａ，４ｂ……整流器、５……電極、６…
…変流器、７……通電サイクル設定器、８……カ
ウンタ、９……起動スイツチ、１０……電流設定
器、１１……電流シミユレータ、３０……整流
器、３１……コンデンサ、３２……インバータブ
リツジ、７１……通電時間設定器、８１……タイ
マカウンタ。
図は第１図の動作を示す各部信号タイムチヤー
ト、第３図は従来の抵抗溶接機の制御装置の一例
を示す回路図、第４図は第３図における電流シミ
ユレータの一例を示す回路図、第５図はその動作
を示すタイムチヤートである。 １……商用電源、２……サイリスタ、３……変
圧器、４ａ，４ｂ……整流器、５……電極、６…
…変流器、７……通電サイクル設定器、８……カ
ウンタ、９……起動スイツチ、１０……電流設定
器、１１……電流シミユレータ、３０……整流
器、３１……コンデンサ、３２……インバータブ
リツジ、７１……通電時間設定器、８１……タイ
マカウンタ。
Claims (1)
- １ 変圧器の一次側交流電源の通電期間および通
電電流を制御して二次側の抵抗溶接電流を制御す
る抵抗溶接機の制御装置において、一次側交流電
源として商用電源からパルス幅変調された高周波
数の交流出力を得るインバータ回路を用いると共
に、上記インバータ回路の起動停止を設定した通
電時間に対応してインバータ周波数に同期して行
わせる通電時間制御回路と、上記抵抗溶接電流を
電流シミユレータを介して変圧器の一次電流から
検出してこれを設定した電流値に対応して制御す
る溶接電流制御回路を設けたことを特徴とする抵
抗溶接機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60287850A JPS62148091A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 抵抗溶接機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60287850A JPS62148091A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 抵抗溶接機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148091A JPS62148091A (ja) | 1987-07-02 |
| JPH0367474B2 true JPH0367474B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=17722588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60287850A Granted JPS62148091A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 抵抗溶接機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62148091A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273575A (ja) * | 1987-05-02 | 1988-11-10 | Nagoya Dengenshiya:Kk | インバ−タ式直流抵抗溶接機 |
| US4985612A (en) * | 1987-12-15 | 1991-01-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Master computer controlled modular welder, weld control, and power unit apparatus and method |
| JPH01233074A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-18 | Dengensha Mfg Co Ltd | インバータ式抵抗溶接機 |
| JP2635760B2 (ja) * | 1989-04-04 | 1997-07-30 | 本田技研工業株式会社 | インバータ式スポット抵抗溶接機 |
| JPH02179366A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-12 | Honda Motor Co Ltd | 直流抵抗溶接装置 |
| JPH0780060B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1995-08-30 | 本田技研工業株式会社 | 直流抵抗溶接装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573465A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-08 | Nec Corp | Retrieval system for telephone line network crossing state |
| JPS603908A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 圧延機における圧下補正制御方法および制御装置 |
| JPS60137581A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-22 | Honda Motor Co Ltd | 抵抗溶接機における溶接電流制御装置 |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP60287850A patent/JPS62148091A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62148091A (ja) | 1987-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |