JP2003259661A - 溶接制御装置及び溶接制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に適切な溶接電流を容供給すること
ができる溶接制御装置を提供する。 【解決手段】 正方向の溶接電流供給時には、時点（ｓ
０）でトランジスタ２１、２４を両方オンする。正方向
の溶接電流値が最大設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）にな
ったら、溶接電流値が最大設定電流値（（Ｉａ）ｍａ
ｘ）と最小設定電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）の間になるよ
うに、トランジスタ２１、２４をオン／オフ制御する。
この際、トランジスタ２１、２４は、交互にオフする。
時点（ｓ０）からの経過時間が｛（Ｔ／２）−α｝（時
間）になったら、トランジスタ２１、２４を両方オフす
る。溶接電流値が“０”になったら、負方向の溶接電流
を供給する。途中、磁気飽和の兆候を検出したら、供給
する電流の方向を反転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接制御装置及び
溶接制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】抵抗溶接機、例えば、スポット溶接機
は、複数の被溶接部材を重ねあわせ、両側を先端の尖っ
た１対の電極で挟み、被溶接部材を加圧しながら、１対
の電極間に溶接電流を流して被溶接部材を溶接してい
る。抵抗溶接機に溶接電流を供給する溶接制御装置に
は、例えば、インバータが設けられている。そして、溶
接制御装置は、例えば、商用周波数の交流電流を整流
し、インバータを構成する複数のスイッチング素子をオ
ン／オフ制御し、抵抗溶接機に所定の周波数（図４に示
す、周期Ｔ）の溶接電流を供給している。一般的には、
溶接制御装置は、図４に示すように、抵抗溶接機に正の
方向の電流を供給するスイッチング素子（例えば、図１
のトランジスタ２１、２４）と、負の方向の電流を供給
するスイッチング素子（例えば、図１のトランジスタ２
２、２３）を、Ｔ／２（時間）ずつ選択する。そして、
正の方向の電流供給時には、トランジスタ２１、及びト
ランジスタ２４を周期（ｔ０）でオン／オフ制御（ＰＷ
Ｍ制御）している。この間、トランジスタ２２、及びト
ランジスタ２３は、すべてオフしている。一方、負の方
向の電流供給時には、トランジスタ２２、及びトランジ
スタ２３を周期（ｔ０）でオン／オフ制御（ＰＷＭ制
御）している。この間、トランジスタ２１、及びトラン
ジスタ２４は、すべてオフしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図４に示すよ
うに、溶接制御装置が抵抗溶接機に供給する溶接電流の
周期は、固定値もしくは予め設定された所定の周期
（Ｔ）となっている。また、周期（Ｔ）の溶接電流を供
給するために、溶接制御装置に設けられたインバータを
構成するスイッチング素子（例えば、トランジスタ２１
〜２４）のオン／オフ周期は、固定値もしくは予め設定
された所定の周期（ｔ０）となっている。一方、溶接制
御装置には様々な溶接機の溶接トランスが接続される。
そして、溶接トランスの種類によって供給する電流の周
波数の最適値は違う。また、溶接トランスの２次側の負
荷の状態（被溶接物の種類、枚数、溶接部位等）によっ
て供給する電流の周波数の最適値は違う。ところが、前
記したように、溶接制御装置が抵抗溶接機に供給する溶
接電流の周期が固定値もしくは予め設定された所定の周
期（Ｔ）であるので、溶接トランスの種類や溶接トラン
スの２次側の負荷の状態によって異なる最適の周波数と
実際に供給される溶接電流の周波数にズレが生じてい
た。そこで、例えば、抵抗溶接機に供給する溶接電流の
精度の低下という問題点、抵抗溶接機の能力を充分に発
揮できないとう問題点、溶接トランスが磁気飽和し易い
という問題点があり、これにより、溶接品質が低下する
場合があった。そこで、本発明は、溶接機の溶接トラン
スの２次側の負荷の状態や、溶接トランスの種類等に関
わらず、容易に適切な溶接電流を供給し、溶接品質を確
保することができる溶接制御装置を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、２次側が溶接機の電極に
接続された溶接トランスの１次側に正方向の電流と負方
向の電流を交互に所定時間毎に供給する電流供給手段
と、電流供給手段を制御する制御手段とを備える溶接制
御装置であって、制御手段は、電流供給手段から溶接ト
ランスの１次側に正方向あるいは負方向のいずれか一方
向の電流を供給している時に、溶接トランスの磁気飽和
を検出した場合には、電流供給手段から溶接トランスの
１次側に他方向の電流を供給する溶接制御装置である。
請求項１に記載の溶接制御装置によれば、溶接トランス
の磁気飽和を検出した場合には、自動的に、溶接トラン
スの１次側に供給する電流の方向を反転する。これによ
り、溶接トランスの種類等に関わらず、溶接機に容易に
適切な電流を供給し、溶接品質を確保することができ
る。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、２次側が
溶接機の電極に接続された溶接トランスの１次側に正方
向の電流と負方向の電流を交互に所定時間毎に供給する
電流供給手段と、電流供給手段を制御する制御手段とを
備える溶接制御装置であって、制御手段は、電流供給手
段から溶接トランスの１次側に正方向あるいは負方向の
いずれか一方向の電流を供給する時、電流値が上限値以
上になると電流の供給を停止し、電流値が下限値以下に
なると電流の供給を開始する。請求項２に記載の溶接制
御装置によれば、溶接トランスの１次側に供給する電流
を上限値と下限値の間に調整することができる。これに
より、溶接トランスの２次側の負荷の状態等に関わら
ず、溶接機に容易に適切な電流を供給することができ
る。

【０００６】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の溶接制御装置であって、電流供給手段は、溶接
トランスの１次側に正方向の電流を供給する正方向電流
供給手段と負方向の電流を供給する負方向電流供給手段
とを有し、正方向電流供給手段及び負方向電流供給手段
は、直列接続された少なくとも２つのスイッチング素子
を有し、制御手段は、電流の供給を停止する毎に、正方
向電流供給手段あるいは負方向電流供給手段の少なくと
も２つのスイッチング素子を交互にオフする。請求項３
に記載の溶接制御装置によれば、溶接機に精度のよい電
流を供給することができる。

【０００７】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
または３に記載の溶接制御装置であって制御手段は、溶
接トランスの磁気飽和を検出した場合には、電流供給手
段から溶接トランスの１次側に他方向の電流を供給す
る。請求項４に記載の溶接制御装置によれば、溶接トラ
ンスの１次側に供給する電流を上限値と下限値の間に調
整することができるとともに、溶接トランスの磁気飽和
を検出した場合には、自動的に、溶接トランスの１次側
に供給する電流の方向を反転する。これにより、溶接ト
ランスの種類、溶接トランスの２次側の負荷の状態に関
わらず、溶接機に容易に適切な電流を供給することがで
きる。

【０００８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
または４に記載の溶接制御装置であって、制御手段は、
溶接トランスの１次側の電流値に基づいて溶接トランス
の磁気飽和を検出する溶接制御装置である。請求項５に
記載の溶接制御装置によれば、溶接トランスの磁気飽和
を検出することが容易である。

【０００９】また、請求項６に記載の発明は、２次側が
溶接機の電極に接続された溶接トランスの１次側に正方
向の電流と負方向の電流を交互に所定時間毎に供給する
溶接制御方法であって、溶接トランスの１次側に正方向
あるいは負方向のいずれか一方向の電流を供給している
時に、溶接トランスの磁気飽和を検出した場合には、電
流供給手段から溶接トランスの１次側に他方向の電流を
供給する溶接制御方法である。請求項６に記載の溶接制
御方法によれば、溶接トランスの磁気飽和を検出した場
合には、自動的に、溶接トランスの１次側に供給する電
流の方向を反転する。これにより、溶接トランスの種類
等に関わらず、溶接機に容易に適切な電流を供給するこ
とができる。

【００１０】また、請求項７に記載の発明は、２次側が
溶接機の電極に接続された溶接トランスの１次側に正方
向の電流と負方向の電流を交互に所定時間毎に供給する
溶接制御方法であって、溶接トランスの１次側に正方向
あるいは負方向のいずれか一方向の電流を供給する時、
電流値が上限値以上になると電流の供給を停止し、電流
値が下限値以下になると電流の供給を開始する溶接制御
方法である。請求項７に記載の溶接制御方法によれば、
溶接トランスの１次側に供給する電流を上限値と下限値
の間に調整することができる。これにより、溶接トラン
スの２次側の負荷の状態等に関わらず、溶接機に容易に
適切な電流を供給することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、図１を用いて、本発明の
第１の実施の形態の構成について説明する。溶接制御装
置１０は、商用周波数の交流電源１４から交流電流を供
給される。また、溶接制御装置１０は、溶接機８０に、
所定時間の正の方向の電流と所定時間の負の方向の電流
を繰り返し供給する。溶接制御装置１０には、交流電源
１４から供給された電流を整流する整流・平滑回路１２
が設けられている。また、整流・平滑回路１２で整流・
平滑された電流を所定の方向の電流に変換するインバー
タ２０が設けられている。インバータ２０は、例えば、
トランジスタ２１〜２４で構成されている。トランジス
タ２１〜２４のベースは、それぞれ、制御部４０に接続
されていて、トランジスタ２１〜２４は、制御部４０に
よりオン／オフ制御されている。また、トランジスタ２
１、２３のコレクタは、共通に整流・平滑回路１２の一
方の出力端子１２ａに接続されている。トランジスタ２
２、２４のエミッタは、共通に整流・平滑回路１２の他
方の出力端子１２ｂに接続されている。トランジスタ２
１のエミッタはトランジスタ２２のコレクタに接続され
るとともに、溶接制御装置の出力端子１０ａに接続され
ている。また、トランジスタ２３のエミッタはトランジ
スタ２４のコレクタにそれぞれ接続されるとともに、溶
接制御装置の出力端子１０ｂに接続されている。また、
トランジスタ２１〜２４のコレクタ・エミッタ間には、
それぞれ、通電方向が逆方向のダイオードが接続されて
いる。そして、出力端子１０ａ、１０ｂは、溶接機８０
の溶接トランス９０の１次側９１に接続される。これに
より、溶接制御装置１０のインバータ２０は溶接トラン
ス９０の１次側９１に、所定の方向で所定の大きさの溶
接電流を供給する。

【００１２】また、制御部４０には、電流検出回路４２
が接続されていて、溶接トランス９０の１次側９１に供
給される電流値を測定している。また、制御部４０に
は、溶接電流設定部４１が接続されていて、溶接機８０
に適切な溶接電流値｛正の方向の設定電流値（Ｉａ）、
負の方向の設定電流値（−Ｉａ）｝、及び溶接電流値の
上限値、下限値｛正の方向の最大設定電流値（（Ｉａ）
ｍａｘ）、正の方向の最小設定電流値（（Ｉａ）ｍｉ
ｎ）、負の方向の最大設定電流値（（−Ｉａ）ｍａ
ｘ）、負の方向の最小設定電流値（（−Ｉａ）ｍｉ
ｎ）｝等が設定可能な構成となっている。この構成によ
り、溶接機８０には、溶接制御装置１０から所定の周波
数の交流電流が溶接トランス９０の１次側９１に供給さ
れ、溶接トランス９０で所定の大きさのワーク溶接電流
（溶接トランスの２次側電流、すなわち、電極間電流）
に変換され、電極８１、８２に供給される。そして、例
えば、電極８１、８２の間に挟持されている被溶接部材
である２枚のワークＷが、ワーク溶接電流により互いに
溶接される。

【００１３】次に、図２を用いて、第１の実施の形態の
動作について説明する。まず、電流検出回路４２で検出
する溶接電流値（溶接トランス９０の１次側電流値）
が、予め、溶接電流設定部４１で設定された正の方向の
設定電流値（Ｉａ）になるまでトランジスタ２１及びト
ランジスタ２４をオンする（制御部４０により、トラン
ジスタ２１と２４のベースに、トランジスタ２１と２４
をオンするために必要なベース電流を供給する。）。こ
の時を、時点（ｓ０）とする。トランジスタ２１及びト
ランジスタ２４をオンすると、整流・平滑回路１２の出
力端子１２ａ→トランジスタ２１→溶接制御装置の出力
端子１０ａ→溶接トランス９０の１次側９１→溶接制御
装置の出力端子１０ｂ→トランジスタ２４→整流・平滑
回路１２の出力端子１２ｂの経路（図１に示すａ方向
（正の方向））で溶接電流が流れ始める。そして、図２
における時点（ｓ０１）で、溶接電流値は設定された正
の方向の設定電流値（Ｉａ）となる。

【００１４】制御部４０は、電流検出回路４２で検出す
る溶接電流値が設定電流値（Ｉａ）になったことを検出
したら、トランジスタ２１、及びトランジスタ２４を所
定の周期（ｔ０）でオン／オフさせる。ここで、トラン
ジスタ２１、２４のオン期間を（ｔｏｎ）、オフ期間を
（ｔｏｆｆ）とする（ｔ０＝ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）。トラ
ンジスタ２１、及びトランジスタ２４がオフしている期
間（ｔｏｆｆ）では、溶接電流値は、溶接トランス９０
及び溶接トランス９０の２次側のインピーダンスに応じ
た時定数で減少していく。そして、所定時間（ｔｏｆ
ｆ）経過後再びトランジスタ２１、２４をオンする。こ
のように、トランジスタ２１、２４を所定の周期（ｔ
０）でオン／オフさせ、これを繰り返し、溶接電流値を
設定された設定電流値（Ｉａ）付近の値に維持する。こ
のように、トランス９０の１次側９１に溶接電流を供給
することで、トランス９０の２次側９２に、図１に示す
ａ′方向（正の方向）にワーク溶接電流が流れる。な
お、オン期間（ｔｏｎ）とオフ期間（ｔｏｆｆ）の値は
（ｔ０＝ｔｏｎ＋ｔｏｆｆであれば）、固定値であって
もよいし、予め設定された値であってもよい。また、電
流検出回路４２で検出する溶接電流値の基づいて、オン
期間（ｔｏｎ）を変更し、自動的に溶接電流を調整する
ようにしてもよい（ＰＷＭ制御）。

【００１５】そして、時点（ｓ０）から、所定時間
｛（Ｔ／２）−α｝（時間）経過したら、トランジスタ
２１及びトランジスタ２４をオフする。そして、溶接電
流値が“０”になったことを検出したら、次に、溶接電
流値が、予め、溶接電流設定部４１で設定された負の方
向の設定電流値（−Ｉａ）になるまでトランジスタ２２
及びトランジスタ２３をオンする。（制御部４０によ
り、トランジスタ２２と２３のベースに、トランジスタ
２２と２３をオンするために必要なベース電流を供給す
る。）。この時を、時点（ｓ１）とする。トランジスタ
２２及びトランジスタ２３をオンすると、整流・平滑回
路１２の出力端子１２ａ→トランジスタ２３→溶接制御
装置の出力端子１０ｂ→溶接トランス９０の１次側９１
→溶接制御装置の出力端子１０ａ→トランジスタ２２→
整流・平滑回路１２の出力端子１２ｂの経路（図１に示
すｂ方向（負の方向））で電流が流れ始める。そして、
図２における時点（ｓ１１）で、溶接電流値は設定され
た負の方向の設定電流値（−Ｉａ）となる。

【００１６】制御部４０は、電流検出回路４２で検出す
る溶接電流値が設定電流値（−Ｉａ）になったことを検
出したら、トランジスタ２２、及びトランジスタ２３を
所定の周期（ｔ０）でオン／オフさせる。ここで、トラ
ンジスタ２２、２３のオン期間を（ｔｏｎ）、オフ期間
を（ｔｏｆｆ）とする（ｔ０＝ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）。ト
ランジスタ２２、２３がオフしている期間（ｔｏｆｆ）
では、溶接電流値は、溶接トランス９０及び溶接トラン
ス９０の２次側のインピーダンスに応じた時定数で増加
していく。そして、所定時間（ｔｏｆｆ）経過後再びト
ランジスタ２２、２３をオンする。このように、トラン
ジスタ２２、２３を所定の周期（ｔ０）でオン／オフさ
せ、これを繰り返し、溶接電流値を設定された設定電流
値（−Ｉａ）付近の値に維持する。このように、トラン
ス９０の１次側９１に溶接電流を供給することで、トラ
ンス９０の２次側９２に、図１に示すｂ′方向（負の方
向）にワーク溶接電流が流れる。なお、負の方向におい
ても、オン期間（ｔｏｎ）とオフ期間（ｔｏｆｆ）の値
は（ｔ０＝ｔｏｎ＋ｔｏｆｆであれば）、固定値であっ
てもよいし、予め設定された値であってもよい。また、
電流検出回路４２で検出する溶接電流値の基づいて、オ
ン期間（ｔｏｎ）を変更し、自動的に溶接電流を調整す
るようにしてもよい（ＰＷＭ制御）。

【００１７】そして、時点（ｓ１）から、所定時間
｛（Ｔ／２）−α｝（時間）経過したら、トランジスタ
２２及びトランジスタ２３をオフする。そして、溶接電
流値が“０”になったことを検出したら、次に、溶接電
流値が、再び、溶接電流設定部４１で設定された正の方
向の設定電流値（Ｉａ）になるまでトランジスタ２１、
及びトランジスタ２４をオンする。このように、トラン
ジスタ２１及びトランジスタ２４をオン／オフ制御し
て、所定の正の方向の電流を供給することと、トランジ
スタ２２及びトランジスタ２３をオン／オフ制御して、
所定の負の方向の電流を供給することを繰り返すことに
より、図２に示すように、周期Ｔの交流電流（溶接電
流）が溶接機８０に供給される。ここで、図２に示す、
｛（ｓ１）−（ｓ０）｝（時間）は、ほぼ、（Ｔ／２）
（時間）となるように、制御されることが望ましい。

【００１８】ここで、例えば、溶接トランス９０に正の
方向もしくは負の方向に電流を流す時間のバランスが悪
いと（一方向に流す時間が長いと）、溶接トランス９０
は、磁気飽和を起こして溶接トランス９０の溶接電流値
が、図２の破線で示すように、急激に増加し始める。こ
のような磁気飽和の兆候を検出した時には、制御部４０
は、その時点までオン／オフ制御しているトランジスタ
を全てオフにする。例えば、図２に示す状態の際には、
磁気飽和の兆候を検出した時にオン／オフ制御している
トランジスタはトランジスタ２１、２４（溶接電流は、
正方向）なので、これらを全てオフする。そして、溶接
電流値が“０”に戻ったことを検出したら、負方向の電
流を供給する。このように、磁気飽和の兆候を検出した
ら、直ちに当該方向への溶接電流の供給を停止して、そ
の後、他方向への溶接電流の供給を開始する。すなわ
ち、通常、周期（Ｔ）の場合では正方向への電流の供給
時間は｛（Ｔ／２）−α｝（時間）であるが、この場
合、｛（Ｔ／２）−α｝（時間）よりも短くなる。これ
により、図２に示すように、溶接トランス９０に正の方
向の溶接電流の供給を開始してから次に溶接電流値が
“０”になるまでの時間が（Ｔ／２）（時間）よりも短
くなる（周期が短くなる。すなわち、周波数が高くな
る。）また、負方向の場合も同様である。このように、
第１の実施の形態の溶接制御装置によれば、溶接トラン
ス９０が磁気飽和し難い。

【００１９】第１の実施の形態の周期（Ｔ）は、設定で
きるようになっていてもよいし、溶接電流値（Ｉａ）を
設定することで、自動的に計算されるようになっていて
もよい。また、“α”の値は、設定できるようになって
いてもよいし、制御部４０で自動的に計算されるように
なっていてもよい。また、第１の実施の形態では、時点
（ｓ０１）から、トランジスタ２１、及びトランジスタ
２４を所定の周期（ｔ０）でオン／オフさせたが、電流
検出回路４２で検出した溶接電流値に基づいてオン／オ
フ制御してもよい。例えば、正の方向の最大設定電流値
（（Ｉａ）ｍａｘ）であることを検出した時に、トラン
ジスタ２１及びトランジスタ２４をオフさせ、また、正
の方向の最小設定電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）であること
を検出した時に、トランジスタ２１及びトランジスタ２
４をオンさせてもよい。負の方向に関しても同様であ
る。

【００２０】次に、図３を用いて、第２の実施の形態の
動作について説明する。なお、第２の実施の形態の構成
は、図１に示す第１の実施の形態と同様である。第２の
実施の形態では、図１に示す溶接電流設定部４１で、正
の方向の最大設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）と、正の方
向の最小設定電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）、負の方向の最
大設定電流値（（−Ｉａ）ｍａｘ）と、負の方向の最小
設定電流値（（−Ｉａ）ｍｉｎ）を設定する。まず、電
流検出回路４２で検出する溶接電流値（溶接トランス９
０の１次側電流値）が、正の方向の最大設定電流値
（（Ｉａ）ｍａｘ）になるまで、トランジスタ２１及び
トランジスタ２４をオンする（図３に示す状態（１）；
制御部４０により、トランジスタ２１と２４のベース
に、トランジスタ２１と２４をオンするために必要なベ
ース電流を供給する。また、図３中の表記は、以下同
様。）。この時を、時点（ｓ０）とする。トランジスタ
２１及びトランジスタ２４をオンすると、整流・平滑回
路１２の出力端子１２ａ→トランジスタ２１→溶接制御
装置の出力端子１０ａ→溶接トランス９０の１次側９１
→溶接制御装置の出力端子１０ｂ→トランジスタ２４→
整流・平滑回路１２の出力端子１２ｂの経路（図１に示
すａ方向（正の方向））で溶接電流が始める。そして、
図２における、時点（ｓ０１）で、溶接電流値は設定さ
れた正の方向の最大設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）とな
る。

【００２１】溶接電流値が正の方向の最大設定電流値
（（Ｉａ）ｍａｘ）であることを検出したら、トランジ
スタ２４のみをオフする（図３に示す状態（２）；制御
部４０により、トランジスタ２１のベースにのみ、トラ
ンジスタ２１をオンするために必要なベース電流を供給
する。）。この時、溶接トランス９０の２次側９２のリ
アクタンス分により、２次側９２では、それまでと同じ
方向（ａ′方向）に引き続き電流が流れようとする。こ
れにより誘導された電流が、第２ダイオード３２→溶接
トランス９０の１次側９１→トランジスタ２４→第２ダ
イオード３２の経路（ａ方向）で還流する。このため、
図３に示すように、溶接電流値はトランジスタ２１、２
４の両方をオフする場合よりも緩やかな勾配で減少す
る。

【００２２】そして、溶接電流値が最小設定電流値
（（Ｉａ）ｍｉｎ）であることを検出したら、再び、ト
ランジスタ２１、２４両方をオンする（図３に示す状態
（１））。そして、次に溶接電流値が最大設定電流値
（（Ｉａ）ｍａｘ）であることを検出したら、トランジ
スタ２１のみをオフする（図３に示す状態（３）；制御
部４０により、トランジスタ２４のベースにのみ、トラ
ンジスタ２４をオンするために必要なベース電流を供給
する。）。この時、溶接トランス９０の２次側９２のリ
アクタンス分により、２次側９２では、それまでと同じ
方向（ｂ′方向）に引き続き電流が流れようとする。こ
れにより誘導された電流が、第３ダイオード３３→溶接
トランス９０の１次側９１→トランジスタ２１→第３ダ
イオード３３の経路（ｂ方向）で還流する。このため、
図３に示すように、溶接電流値はトランジスタ２１、２
４の両方をオフする場合よりも緩やかな勾配で減少す
る。

【００２３】このように、溶接電流値が、正の方向の最
大設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）と負の方向の最小設定
電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）の間の値になるように、状態
（１）→状態（２）→状態（１）→状態（３）→状態
（１）を繰り返す。そして、時点（ｓ０）から、所定時
間｛（Ｔ／２）−α｝（時間）経過したら、トランジス
タ２１及びトランジスタ２４をオフする。そして、溶接
電流値が“０”になったことを検出したら、トランジス
タ２２、及びトランジスタ２３をオンする。（制御部４
０により、トランジスタ２２と２３のベースに、トラン
ジスタ２２と２３をオンするために必要なベース電流を
供給する。）。そして、この場合（負の方向）も、トラ
ンジスタ２１、２４の場合（正の方向）と同様に、トラ
ンジスタ２２と２３をオン／オフ制御する。ここで、負
の方向におけるトランジスタ２２は正の方向のトランジ
スタ２１と、負の方向におけるトランジスタ２３は正の
方向のトランジスタ２４と同様にオン／オフ制御され
る。また、図３の状態（１１）、（１２）、（１３）
は、正の方向の状態（１）、（２）、（３）に相当す
る。このように、溶接電流値が、負の方向の最大設定電
流値（（−Ｉａ）ｍａｘ）と負の方向の最小設定電流値
（（−Ｉａ）ｍｉｎ）の間の値になるように、状態（１
１）→状態（１２）→状態（１１）→状態（１３）→状
態（１１）を繰り返す。

【００２４】第２の実施の形態では、トランジスタ２１
及びトランジスタ２４を、所定の周期（ｔ０）でオン／
オフ制御するのではなく、溶接電流値が正の方向の最大
設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）もしくは正の方向の最小
設定電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）になったことを検出して
オン／オフ制御する。また、トランジスタ２２及びトラ
ンジスタ２３を、所定の周期（ｔ０）でオン／オフ制御
するのではなく、溶接電流値が負の方向の最大設定電流
値（（−Ｉａ）ｍａｘ）もしくは負の方向の最小設定電
流値（（−Ｉａ）ｍｉｎ）になったことを検出してオン
／オフ制御する。一方、溶接トランスの２次側負荷の抵
抗分が大きくリアクタンス分が小さい場合には、例え
ば、正の方向の電流供給時に、トランジスタ２１、２４
を両方オフすると急峻に溶接電流値が小さくなる傾向が
ある。しかし、第２の実施の形態によれば、溶接電流値
は、正の方向では、設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）と設
定電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）の間の値となるので安定し
た溶接電流を溶接機８０に供給することができる。負の
方向においても同様である。

【００２５】また、例えば、正の方向に電流を供給して
いる時に、トランジスタ２１及びトランジスタ２４の両
方を同時にオン／オフさせるのではなく、交互にオフす
る。また、負の方向に電流を供給している時に、トラン
ジスタ２２及びトランジスタ２３の両方を同時にオン／
オフさせるのではなく、交互にオフする。これにより、
各トランジスタをオン／オフさせる回数を低減できるの
で、トランジスタの耐久性が向上する。一方、溶接トラ
ンス９０の２次側負荷の抵抗分が大きくリアクタンス分
が小さい場合には、例えば、正の方向の溶接電流供給時
に、トランジスタ２１、２４を両方オフすると急峻に溶
接電流値が小さくなる傾向がある。しかし、第２の実施
の形態によれば、トランジスタ２１もしくはトランジス
タ２４を交互にオフすることによって、溶接電流は緩や
かな勾配で減少するので、電流のリップルが少なく効率
がよい。

【００２６】すなわち、第２の実施の形態の溶接制御装
置１０によれば、溶接トランス９０の２次側の負荷の状
態に応じて、トランジスタ２１〜２４を、オン／オフす
る周期（ｔ０）が自動的に決定される。例えば、応答が
速い負荷の状態（負荷インピーダンス、例えば、リアク
タンス分が小さい）では、周期（ｔ０）は小さくなり
（周波数が高くなる。）、応答が遅い負荷の状態（例え
ば、リアクタンス分が大きい）では、周期（ｔ０）は大
きくなる（周波数が低くなる。）。また、周期（ｔ０）
は、負荷の状態が変化した場合も追随して変化する。こ
のため、溶接機８０に、安定した溶接電流を効率良く供
給することができる。

【００２７】本発明の溶接制御装置及び溶接制御方法
は、第１、第２の実施の形態の構成及び動作に限定され
るものではない。第２の実施の形態では、例えば、正の
方向の最大設定電流値（（Ｉａ）ｍａｘ）と、正の方向
の最小設定電流値（（Ｉａ）ｍｉｎ）を設定したが、設
定電流値（Ｉａ）とその許容誤差絶対値を設定してもよ
い。負の方向に関しても同様である。また、第２の実施
の形態において、一方向に溶接電流を供給している際
に、磁気飽和の兆候を検出した時（第１の実施の形態参
照）には、供給する溶接電流の方向を反転させてもよ
い。また、第１及び第２の実施の形態では、例えば、時
点（ｓ０）から所定時間｛（Ｔ／２）−α｝（時間）経
過した時に、トランジスタ２１及びトランジスタ２４の
両方をオフし、時点（ｓ１）から所定時間｛（Ｔ／２）
−α｝（時間）経過した時に、トランジスタ２２及びト
ランジスタ２３の両方をオフしたが、このタイミングは
実施の形態に限定されるものではない。例えば、各トラ
ンジスタの出力パルス数をカウントしたカウント値に基
づいてオフしてもよい。また、溶接電流値の検出は、溶
接トランスの１次側、２次側のどちらでもよい。また、
磁気飽和の兆候を検出する方法は、実施の形態に限定さ
れるものではない。また、また、インバータ２０のスイ
ッチング素子は、トランジスタではなくてもよい。溶接
制御装置１０には、直流電源を供給してもよい。直流電
源であれば、整流・平滑回路１２は、不要な場合もあ
る。実施の形態の溶接制御装置では、一方向の溶接電流
値が“０”になったことを検出してから、他方向の溶接
電流を供給したが、一方向の溶接電流値が“０”になっ
たことを検出せずに他方向の溶接電流を供給してもよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２、４
に記載の溶接制御装置によれば、溶接機に容易に適切な
電流を供給することができる。また、請求項３に記載の
溶接制御装置によれば、溶接機に精度のよい電流を供給
することができる。また、請求項５に記載の溶接制御装
置によれば、溶接トランスの磁気飽和を検出することが
容易である。また、請求項６，７に記載の溶接制御方法
によれば、溶接機に容易に適切な電流を供給することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接制御装置１０の第１及び第２の実
施の形態の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の動作を示すタイミ
ングチャート図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の動作を示すタイミ
ングチャート図である。

【図４】従来技術の動作を示すタイミングチャート図で
ある。

【符号の説明】

１０ 溶接制御装置 １２ 整流・平滑回路 １４ 交流電源 ２０ インバータ ２１〜２４ トランジスタ（スイッチング素子） ３１〜３４ ダイオード ４０ 制御部 ４１ 溶接電流設定部 ４２ 電流検出回路 ８０ 溶接機 ９０ 溶接トランス Ｗ ワーク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次側が溶接機の電極に接続された溶接
   トランスの１次側に正方向の電流と負方向の電流を交互
   に所定時間毎に供給する電流供給手段と、電流供給手段
   を制御する制御手段とを備える溶接制御装置であって、 制御手段は、電流供給手段から溶接トランスの１次側に
   正方向あるいは負方向のいずれか一方向の電流を供給し
   ている時に、溶接トランスの磁気飽和を検出した場合に
   は、電流供給手段から溶接トランスの１次側に他方向の
   電流を供給する、溶接制御装置。
2. 【請求項２】 ２次側が溶接機の電極に接続された溶接
   トランスの１次側に正方向の電流と負方向の電流を交互
   に所定時間毎に供給する電流供給手段と、電流供給手段
   を制御する制御手段とを備える溶接制御装置であって、 制御手段は、電流供給手段から溶接トランスの１次側に
   正方向あるいは負方向のいずれか一方向の電流を供給す
   る時、電流値が上限値以上になると電流の供給を停止
   し、電流値が下限値以下になると電流の供給を開始す
   る、溶接制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の溶接制御装置であっ
   て、 電流供給手段は、溶接トランスの１次側に正方向の電流
   を供給する正方向電流供給手段と負方向の電流を供給す
   る負方向電流供給手段とを有し、正方向電流供給手段及
   び負方向電流供給手段は、直列接続された少なくとも２
   つのスイッチング素子を有し、 制御手段は、電流の供給を停止する毎に、正方向電流供
   給手段あるいは負方向電流供給手段の少なくとも２つの
   スイッチング素子を交互にオフする、溶接制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の溶接制御装置
   であって、 制御手段は、溶接トランスの磁気飽和を検出した場合に
   は、電流供給手段から溶接トランスの１次側に他方向の
   電流を供給する、 溶接制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１または４に記載の溶接制御装置
   であって、制御手段は、溶接トランスの１次側の電流値
   に基づいて溶接トランスの磁気飽和を検出する溶接制御
   装置。
6. 【請求項６】 ２次側が溶接機の電極に接続された溶接
   トランスの１次側に正方向の電流と負方向の電流を交互
   に所定時間毎に供給する溶接制御方法であって、 溶接トランスの１次側に正方向あるいは負方向のいずれ
   か一方向の電流を供給している時に、溶接トランスの磁
   気飽和を検出した場合には、電流供給手段から溶接トラ
   ンスの１次側に他方向の電流を供給する、溶接制御方
   法。
7. 【請求項７】 ２次側が溶接機の電極に接続された溶接
   トランスの１次側に正方向の電流と負方向の電流を交互
   に所定時間毎に供給する溶接制御方法であって、 溶接トランスの１次側に正方向あるいは負方向のいずれ
   か一方向の電流を供給する時、電流値が上限値以上にな
   ると電流の供給を停止し、電流値が下限値以下になると
   電流の供給を開始する、溶接制御方法。