JP2507295C - - Google Patents

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JP2507295C
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スクウエアー デイー カンパニー
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【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は抵抗溶接に関する。詳細には本発明はロホット溶接機を使用する自動
圧接機に適した抵抗溶接機の改良に関する。 抵抗溶接は2つの導体を接合するための良く知られた方法である。この方法は
電流を導体が局所加熱されて溶解するだけの量を流して接合する。これは通常一
対の電極を接合する2つの導体をはさんで対向させ、電極間に圧力と電圧とを加
えI2Rで生じる加熱時間を、部材が十分に溶解し、しかも溶けすぎないように
調節する。この方法はDC又はAC電圧のいずれを用いても実現できる。しかし
接合される2つの導体の接触抵抗値を考慮すると、電圧を通常の電源電圧より逓
降変圧器を用いて数ボルト又は十数ボルトまで降圧し電流を数千アンペアから数
万アンペアの値とするのが望ましい。最も簡単な抵抗溶接機は逓降変圧器、該逓
降変圧器への電圧供給を制御する切換器、及び前記逓降変圧器の2次巻線に電気
的に接続された1対の電極とで構成されている。接合される部材をはさむように
電極が配置されると、切換器を閉路することによって導体の接合部に電圧が加え
られ、その結果生じる電熱で電極に接している点を溶かし、導体を互いに溶接す
る。 実際の溶接作業を考慮する際には上述の処理過程に種々の改良を行なっている
。溶接電流供給用変圧器の価格を最少にするために望ましいのは電源から変圧器
に供給される電圧の尖頭値を変圧器の鉄心の飽和値または鉄心のB−H曲線の曲
がり部に達するようにすることである。このために変圧器の鉄心の状態を、変圧
器に電圧を加える場合に常に知っておく必要がある。仮りに変圧器に最後に加え
られた電圧が変圧器をある特定の向きに磁化していて、次に加えられた電圧が同
じ向きに電流を流すと、変圧器で必要とする磁化電流は負荷電流と加算されて、
第1サイクルの間変圧器に過負荷電流を流すことになる。これは望ましくない状
態であって、今まで次のようにして防止している、すなわち、溶接用変圧器の制
御 回路は常に入力電圧の全サイクルを供給した時点で溶接を完了し、溶接開始時は
入力電圧波形が常に同じ方向に向くように制御している。これによって供給電圧
の第1サイクルは常に変圧器の鉄心のヒステリシス曲線を閉路し、過飽和電流を
防止し、各溶接周期の間尖頭電圧値が一定となるように保証している。従って残
るのは溶接を完了するために溶接電圧として、入力電圧のあらかじめ定められた
サイクル数を供給する方法のみである。このあらかじめ定められたサイクル数は
経験的に決められるものであって、通常は非常に小さな値であり電気的に制御さ
れるべきものである、その理由は必要な供給時間は運転員によって信頼性をもっ
て操作するにはあまりにも短かすぎるためである。 上記の抵抗溶接装置はそれが製造ライン内で抵抗溶接に用いられる際に大きな
欠点を有している。2枚の薄板鋼を溶接する場合には、これらが亜鉛メッキされ
ているか否かにかかわらず、通常は10,000から30,000アンペア程度
の電流を必要とする。このような電流を2次回路に供給するように巻かれた変圧
器は普通200から600ポンドの重量であり、水又は外部冷却装置で冷却され
る必要がある。上記の電流を流す電線は実際上かなり大きなものとなる。これら
の問題を自動車工業又はその他の工業の製造ラインで処理する装置は、変圧器を
上部保持器よりつり下げ絶縁導体を水冷式電極を有する溶接部まで配線し、運転
員は前記電極を被溶接点にすえて溶接作業中外部から力を加えて電極を保持して
いる。上記の装置はこれがロボット又は自動溶接機で使用される際にはいくつか
の障害を有している。ロボットは一般に重量制限があって、重量を減らすことに
よって操作性が改善される。自動溶接機においては、隣接する溶接点の最小間隔
はその変圧器の大きさで制限される。ロボット溶接機は又数千アンペアもの電流
を流すように設計されている太い電源ケーブルに接続されていることによってそ
の操作性は大きく妨げられるし、ロボットが動くことによって上記のような太い
ケーブルの寿命が短められる。 本発明の目的は溶接部近くの重量を減じた抵抗溶接機の電気回路を供すること
である。 本発明のさらに別な目的は、ロボット溶接装置での使用に適した抵抗溶接機の
電気回路を供することである。 本発明のさらに別な目的は、小型軽量の変圧器を供することであり、この変圧
器は小型軽量であることによって、溶接作業域の近くに装着可能であり、軽量の
1次導線を使用でき、2次導線を短くできる。 本発明のさらに別な目的は、自動溶接装置で使用するのに適した抵抗溶接機の
電気回路を供することである。 その他の目的は本発明の詳細説明の中で明らかとなろう。 発明の要約 交流電源に接続され、交流電圧を整流し、直流及び交流成分を共に有する整流
電圧を発生させる整流器を有する直流抵抗溶接の方法及び装置。整流された電圧
はインバータに供給されインバータは交流電源の周波数より高い周波数の矩形波
を発生させる。この矩形波は中央タップを備えた2次巻線を有する逓降変圧器に
供給される。この2次巻線は全波整流器を通して溶接接点に接続されていて、こ
の接点は部材を通して溶接電流を導通させる。インバータ出力として電源周波数
より高い周波数を使うと、入力の交流電圧周波数で動作する変圧器に較べて軽量
な逓降変圧器を使用することが可能となる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to resistance welding. More particularly, the present invention relates to an improvement of a resistance welding machine suitable for an automatic pressure welding machine using a rohot welding machine. Resistance welding is a well-known method for joining two conductors. In this method, the current is applied in such an amount that the conductor is locally heated and melted to join the conductors. This is usually done by sandwiching two conductors that join a pair of electrodes, and applying pressure and voltage between the electrodes to reduce the heating time generated by I 2 R so that the members are sufficiently melted and not melted too much. Adjust. This method can be implemented using either DC or AC voltage. However, considering the contact resistance of the two conductors to be joined, the voltage is reduced from a normal power supply voltage to several volts or several tens of volts using a step-down transformer, and the current is reduced to a value of thousands to tens of thousands of amps. It is desirable to do. The simplest resistance welder comprises a step-down transformer, a switch controlling the supply of voltage to the step-down transformer, and a pair of electrodes electrically connected to the secondary winding of the step-down transformer. It is composed of When the electrodes are arranged so as to sandwich the members to be joined, a voltage is applied to the joints of the conductors by closing the switch, and the resulting electric heat melts the points in contact with the electrodes and welds the conductors to each other I do. In considering the actual welding operation, various improvements have been made to the above process. In order to minimize the cost of the welding current supply transformer, it is desirable that the peak value of the voltage supplied from the power supply to the transformer reaches the saturation value of the transformer core or the bend of the BH curve of the core. Is to do so. For this purpose, it is necessary to always know the condition of the core of the transformer when applying voltage to the transformer. If the last voltage applied to the transformer magnetizes the transformer in one particular direction and the next applied voltage causes current to flow in the same direction, the magnetizing current required by the transformer will be Added to the current
Overload current will flow through the transformer during the first cycle. This is an undesirable condition, which has been prevented in the following way: the control circuit of the welding transformer always completes welding when it has supplied the full cycle of input voltage, Is controlled so that the input voltage waveform always points in the same direction. This ensures that the first cycle of the supply voltage always closes the hysteresis curve of the transformer core, prevents supersaturation current and ensures that the peak voltage value remains constant during each welding cycle. Therefore, all that remains is a method of supplying a predetermined number of cycles of the input voltage as the welding voltage to complete the welding. This predetermined number of cycles is determined empirically and is usually a very small value and should be controlled electrically, because the required supply time is reliable by the operator This is because it is too short to operate with. The resistance welding apparatus described above has significant disadvantages when it is used for resistance welding in a production line. When welding two sheet steels, a current of the order of 10,000 to 30,000 amps is usually required, regardless of whether they are galvanized. Transformers wound to supply such current to the secondary circuit typically weigh 200 to 600 pounds and need to be cooled with water or external cooling. The wires carrying the above currents are actually quite large. In order to deal with these problems in a manufacturing line of the automobile industry or other industries, a transformer is suspended from an upper retainer, an insulated conductor is wired to a weld having a water-cooled electrode, and an operator welds the electrode. During the welding operation, a force is applied from the outside to hold the electrode. The device described above has several obstacles when it is used in robots or automatic welding machines. Robots generally have weight restrictions, and reducing weight improves operability. In automatic welding machines, the minimum spacing between adjacent welding points is limited by the size of the transformer. Robotic welding machines are also severely hindered by being connected to thick power cables designed to carry thousands of amps of current, and the life of such thick cables is affected by the movement of the robot. Is shortened. It is an object of the present invention to provide an electric circuit for a resistance welder with reduced weight near the weld. Yet another object of the present invention is to provide an electric circuit of a resistance welding machine suitable for use in a robotic welding device. Yet another object of the present invention is to provide a compact and lightweight transformer, which is small and lightweight so that it can be mounted close to the welding work area and uses a lightweight primary conductor. And the secondary conductor can be shortened. Yet another object of the present invention is to provide an electric circuit of a resistance welding machine suitable for use in automatic welding equipment. Other objects will become apparent in the detailed description of the invention. SUMMARY OF THE INVENTION A method and apparatus for DC resistance welding having a rectifier connected to an AC power source for rectifying an AC voltage and generating a rectified voltage having both DC and AC components. The rectified voltage is supplied to the inverter, and the inverter generates a rectangular wave having a frequency higher than the frequency of the AC power supply. This square wave is fed to a step-down transformer having a secondary winding with a center tap. This secondary winding is connected through a full-wave rectifier to a welding contact, which conducts welding current through the member. Using a frequency higher than the power supply frequency as the inverter output makes it possible to use a step-down transformer that is lighter than a transformer that operates at the input AC voltage frequency.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を実現する回路のブロック図。 第2図は本発明を実現する回路のさらに詳細なブロック図。 第3図は第2図のインバータ装置44及び46の動作を詳細に示す回路図。 第4図は第2図のタイマ48の詳細回路図。 第5図は第2図の駆動回路52の詳細回路図。 第6図は本発明を実現するために製作使用された逓降変圧器の破断斜視図。 第7図は第4図の回路内での電圧波形のタイムチャート図。 発明の詳細な説明 第1図は本発明を実現する回路のブロック図である。第1図の交流電圧電源1
0は整流器12に接続されている。ここでは接続は3本の電線で示されておりこ
れは電源10が3相交流電源の場合に一般的である。しかし、幾相の電気エネル
ギーでも使用できる。整流器12はその出力として交流成分を含むほぼ直流電圧
を出力するように接続されている。整流器12の出力は制御形インバータである 制御回路14を介して変圧器16に供給されている。制御回路14は整流器12
の出力を入力周波数より高い周波数の交流電圧に変換するために使用されており
変換後の交流信号の実効値は制御可能である。 変圧器16が点線で示されているが、これは逓降変圧器20の入力として電線
18及び19に供給される電圧を変更するのに有用だからである。しかし、ある
条件のもとでは電線18及び19を直接制御回路14に接続するのが好ましいこ
とは理解されよう。これは設計上の選択の問題である。 逓降変圧器20は中央タップを備えた2次巻き線を有している。逓降変圧器2
0の2次導線は整流器22及び24に接続され、全波整流器を形成している。整
流器22及び24の共通接続部は溶接電極26に導かれている。逓降変圧器20
の中央タップ28は溶接電極30に接続されている。溶接電極26及び30が被
溶接部材をはさむように配置され、制御回路14が作動して電流を溶接電極26
及び30を通して供給すると接合されるべき部材間に抵抗溶接が実施される。制
御回路14の出力電圧の周波数が電源10の周波数より高いと、逓降変圧器20
はそうでない場合よりも小型軽量にできる。これは運転員の操作を楽にするばか
りでなく、変圧器をロボット溶接器の腕の中に配置することを可能とし、従って
腕を広範囲に自由に動かせるようになる。さらに、より小さな変圧器は自動溶接
機内で互いにより接近した溶接が実現できるようにする。 第2図は本発明を実現する回路の詳細ブロック図である。第2図において整流
器12は電源10に接続されており、母線40及び42間に電圧を供給する。イ
ンバータ装置44及び46は母線40及び42の間に接続され、それらの中間点
は導線18及19それに逓降変圧器20に接続されている。第2図の回路のブロ
ック図内で、第1図に示す変圧器16は除外されている。先に述べたように、こ
れは設計上の問題である。第2図の回路で整流器22及び24は逓降変圧器20
の2次巻線に接続されており、全波整流出力を溶接電極26及び30、図示され
ていない部材を通し、中央タップ28に戻すように発生させている。第2図に示
す回路の制御はタイマ48で起動をかけられており、このタイマはインバータ装
置44及び46の動作周期と溶接電極26及び30を流れる電流強度を調整する
ための相対時間とを制御する。電流検出素子50はタイマ48に入力を供給する ように接続されており母線40内の電流があらかじめ定められた値を超えた際に
インバータ装置44及び46の動作を終了させる。 タイマ48は2つの出力を出力し、これらは駆動回路52へ入力される、この
駆動回路はインバータ装置44及び46内の電力用トランジスタ等のスイッチ素
子を駆動するように接続されており、電流の初半周期がインバータ装置44の上
部を通り導線18及び逓降変圧器20の1次巻線、導線19を通りインバータ装
置46の下半部を通って母線42に流れるように制御している。第2半周期の電
流はインバータ装置46の上半部を通り導線19を経て、逓降変圧器20の1次
巻線へ逆方向に流れる。電流は導線18を通りインバータ装置44へ流れ、イン
バータ装置44の下半部を経て母線42へ流れる。この制御の詳細はさらに詳細
な回路図を検討することによって明らかとなろう。インバータ装置44のスイッ
チ素子として使えるのは、サイリスタ、SCR、ゲート・ターンオフ素子等であ
る。 第3図は、第2図に示すインバータ装置44及び46のさらに詳細な動作を説
明する回路図である。第3図において電源10からの交流電力は3個のフューズ
60、3本の制限抵抗器62及び3つの接点64を経て整流器12に入力される
。電源10は通常3相60Hzであり手近にある480ボルト等の電圧のもので
ある。接点64はここでは押ボタン65で制御される接触器63で励磁されるよ
うに示されている。これは押ボタン65が、溶接電流が供給される前や、溶接が
完了した後に溶接電極26及び30の開閉操作の一部として操作されることを仮
定している。これとは別に、接触器63を第2図のタイマ14で制御することも
可能である。 第3図において、整流器12は全波整流ブリッジ整流器を形成するように接続
された好適な数のダイオード66で構成されている。ここでは6個のダイオード
66が示されている、しかし、この個数は取扱う電流、ダイオードに印加される
電圧及び3相とは異なる相数の場合には、変更されることは明らかであろう。こ
れらは設計上の問題である。整流器12の出力は全波整流電圧であり母線42に
対して母線40が正極となる。インバータ装置44及び46は母線40及び42
の間に接続されている。インバータ装置44及び46は同一であるのでインバー タ装置44のみを示している。インバータ装置44内で、電力用トランジスタ6
8は別の電力用トランジスタ70との直列接続を介して負極の母線42に接続さ
れている。電力用トランジスタ68はダーリントントランジスタ72で駆動され
、トランジスタ72は駆動回路52で騒動されている。電力用トランジスタ70
は同様にダーリントントランジスタ74で駆動され、このトランジスタは駆動回
路52で駆動されている。インバータ装置46は電力用トランジスタ76及び7
8を有し、これらは同様にダーリントントランジスタで駆動されているがダーリ
ントントランジスタはここでは図示されていない。電力用トランジスタ68はダ
イオード80及び直列接続された抵抗器82及びキャパシタ84とによってバイ
パスされておりこれは、電力用トランジスタ68にかかる電圧の急な立上りを抑
制している。これは電力用トランジスタ68として何を選ぶかによっては不要で
あろう。電力用トランジスタ70,76及び78は同様にバイパスされている。
電力用トランジスタ68及び70の共通接続点86は導線18を介して逓降変圧
器20の1次巻線の一端に、又電力用トランジスタ76及び78の共通接続点8
8は導線19を介して逓降変圧器20の1次巻線のもう一方の端に接続されてい
る。安定化キャパシタ90が抵抗器92を通して正極母線40及び負極母線42
の間に接続されている。 検流素子50は変流器94を有し、これは正極母線40及びキャパシタ90内
を流れる電流を検出する。このように組合わせて接続することにより、回路が最
初に起動された際にキャパシタ90に充電される電流で誤ってトリップされる事
態を防止する。変流器94は検流器96に接続されており、測定電流に比例した
信号を出力する。この信号は比較器98に入力され、あらかじめ定められている
電圧と比較される。電流値があらかじめ定められた基準値を超える信号を発生す
ると、この信号は第2図のタイマ48に入力されタイマ48の動作を制御する。 第3図に示す回路が構成され試験された時には、電源10からの入力電圧は周
波数が60Hzであり、第2図に示すタイマ48のタイミング回路は1200H
zで動作する逓降変圧器20の入力を発生するように動作されていた。このよう
な条件下では、母線40及び42間の周期毎の電圧変動を無視してもかまわない
、もっとも、通常の全波3相ブリッジ整流器の出力には360Hz及びその高 調波周波数の交流電圧成分を有していることは知られている。回路の動作は、母
線40及び42間に直流電圧が印加されているとみなしてかまわない。交流電圧
ははじめに、電力用トランジスタ68及び78を導通することによって逓降変圧
器20に供給され、その間電力用トランジスタ70及び76は非導通状態である
。これによって逓降変圧器20に供給される交流電圧の半周期分が生成される。
次に条件を変えて、電力用トランジスタ76及び70を導通させ、電力用トラン
ジスタ68及び78を非導通にさせる。これは逓降変圧器20に逆方向電圧を供
給し、逓降変圧器の交通電圧のもう一方の半周期を供給する。逓降変圧器20の
1次巻線に供給される電圧は1200Hzの矩形波である。逓降変圧器20の2
次巻線は1200Hzの矩形波に応答して1200Hzのほぼ矩形波に、少しの
リップリを有する全波整流信号を溶接電極26及び30に供給すべく出力する。 第4図は第2図に示すタイマ48回路の詳細回路図である。第4図において、
単パルス発生器110は1.6ミリ秒の幅を有する矩形単パルスを発生する。こ
のパルスは溶接記憶回路112に入力される。パルス発生器114はあらかじめ
定められた周波数の可変幅パルスを出力する。これらのパルスは又溶接記憶回路
112の入力となる。溶接タイマ回路116は可変幅の矩形パルスを生成しこれ
は溶接記憶回路112に接続され、あらかじめ定められた時間の溶接を可能とす
る。溶接記憶回路112は又第2図及び第3図に示す電流検出素子50からの過
電流を示す信号によって無効とされる。 溶接記憶回路112からの出力信号は遅延点火回路118に入力される。これ
はフリップ・フロップであってその信号を遅らせる。遅延点火回路118の出力
、パルス発生器114の出力、溶接記憶回路112の出力とはNORゲート12
0を通してフリップ・フロップ122に入力される。フリップ・フロップ122
は2つの出力を発生し、これらは矩形波で反対符号の信号である。これらの1つ
は駆動トランジスタ124に又、他方は駆動トランジスタ126に入力される。
駆動トランジスタ124及び126の出力はタイマ48の出力を表し、これは第
2図に示す駆動回路の2入力に供給される。 第4図の回路についてより詳細に考察すると、単パルス発生器110はスイッ
チ128を有し、これは一対のNANDゲート130及び132の入力状態を変 更する。これらは互いにフリップ・フロップを構成するように接続されその出力
は単パルス発生器134に入力される。これはアンチ・バウンス回路である。こ
こでスイッチ128は押しボタンとして示されているが、これは実施例の回路に
おいてこの形で使用されたためである。単パルス発生器110の初期トリガを別
の回路からの電気信号又は、溶接制御装置で使用されるマイクロプロセッサから
の信号でかけることも可能である。これは設計上の選択又は使用上の都合による
。 第4図に示すパルス発生器114は、再トリガ、リセット可能な単安定回路を
有しており、これは簡単のためにパルス発生器136と示されている。キャパシ
タ138及び抵抗器140,142、可変抵抗器144、ダイオード146及び
148で構成された回路網は抵抗器150を通して、正の電源に接続されている
。ダイオード146及び148の共通接続点はパルス発生器136に接続されて
おり、ダイオード146又は148の一方はその共通接続点に印加される電圧の
符号に応じて導通される。ダイオード148が導通時には、抵抗器142と可変
抵抗器144の左半分の抵抗値の和抵抗は直列にキャパシタ138に接続され、
1つのパルス時間を定めている。ダイオード146が導通時には、パルスの反対
半分の周期を決める抵抗値は抵抗器140及び可変抵抗器144の残り部分との
加算値である。すなわち可変抵抗器144の設定を変更すると、パルス幅の和は
変えず相対長のみを変えることができる。この結果出力端子152から一定周波
数、ここでは1200Hzの矩形波が出力され、各符号の導通期間は可変抵抗器
144で設定変更できる。 溶接時間タイマ116は単パルス発生器154を使用している。キャパシタ1
56は抵抗器158と直列接続され、これらは共に単パルス発生器154に接続
されている。抵抗器158、及び抵抗器160、それに可変抵抗器162の抵抗
値の和とキャパシタ156との値とで溶接時間を定める。可変抵抗器162を設
定調整し抵抗値を設定することで溶接機のON時間長を調節する。この機能はア
ナログ的に抵抗値を調整し単パルス発生器内のRC時間を制御し得ることが明ら
かであろう。これとは別にマイクロプロセッサを用いて、あらかじめ定められた
予定時間や他の種々の情報例えば溶接の質等の測定値に応じて溶接時間を制御す
ることもできる。これらは設計上の問題であって、回路に期待される内容によっ て変わる。図示された溶接時間タイマ116において、出力端子164から出力
される矩形パルスはそのパルス幅は必要な溶接時間に等しく典型的には数秒又は
何分の1秒の程度である。 単パルス発生器110、パルス発生器114及び溶接時間タイマ116からの
信号はすべて溶接記憶回路112に入力される。単パルス発生器110の出力は
NORゲート166の一入力として供給され、溶接時間タイマ116の出力端子
164からの信号はNORゲート166のもう一方の入力として供給される。N
ORゲート166の出力はフリップ・フロップ168のD端子の入力に加えられ
、このフリップ・フロップのクロックは端子152からの信号でかけられている
。フリップ・フロップ168は過電流が発生した場合第2図に示す電流検出素子
50からの信号でリセットされる。フリップ・フロップ168の非・Q出力は単
パルス発生器154のリセット信号として、又、遅延点火回路118の入力信号
として供給され、ここで単パルス発生器170に入力される。単パルス発生器1
70の出力はNORゲート120の一入力として供給される。NORゲート12
0のその他の入力は端子152から供給されるパルス発生器114の出力と、フ
リップ・フロップ168のQ出力とである。NORゲート120の出力はフリッ
プ・フロップ122の入力となり、ここで反転器172又はそれぞれのNAND
ゲート174及び176の1入力として供給される。反転器172の出力はフリ
ップ・フロップ178のクロック入力となりフリップ・フロップは互いに反転す
る信号を出力し、これらはそれぞれNANDゲート174及び176の入力に供
給される。その結果2つの等しく互いに符号が反対の矩形波が発生されこれらは
トランジスタ124及び126を駆動するための入力となる。再びNORゲート
120の3入力について述べると、遅延点火回路118からの入力は、いかなる
溶接区間においても第1番目のパルスをそれに続くパルスよりも短いものにして
いる。これによって溶接開始時に第1図に示す逓降変圧器の磁心が飽和すること
を防止している。溶接記憶装置112からNORゲート120への入力信号はN
ORゲート120の出力に矩形パルスを出力し得る全時間を定める。これは単一
溶接のために決められている長さである。端子152からNORゲート120へ
の入力は各溶接時の第1パルスを除く残り全ての矩形パルスを発生させる。これ
ら のパルスは固定周波数でそのパルス幅が可変抵抗器144で決められている信号
である。 第5図は第2図に示す駆動回路の詳細回路図である。第5図において、タイマ
184は第4図の駆動トランジスタ124から信号を入力する。同一仕様のタイ
マ186は同等の信号を駆動トランジスタ126から入力する。タイマ184及
び186として使用されている回路は同一なので、タイマ184についてのみ詳
細に記述する。 タイマ184はパルスを発生し、これは第5図に示す電力増幅器188に供給
され反転増幅器90を駆動するために使用される。駆動トランジスタ124から
の入力パルスは又非反転増幅器192に供給されている。反転増幅器190及び
非反転増幅器192とは共に変圧器196の1次巻線194に接続されており各
周期電流の一部はこれら増幅器の各々から供給される。変圧器196は2次巻線
198及び2次巻線200を有している。2次巻線198は整形回路202に又
2次巻線200は整形回路204に接続されている。整形回路202は第3図に
示す回路に接続されており、電力トランジスタ68の導通をトリガする。整形回
路204は第3図に示す回路に接続されており、電力トランジスタ78の導通を
トリガする。第5図に示す同一部分の対応する整形回路は図示するように同様に
接続されており、1つは第3図に示す電力トランジスタ76の導通をトリガする
ように又他方は第3図に示す電力トランジスタ70の導通をトリガするように接
続されている。 第4図に示す回路ではタイマ184及び186への入力はある意味で逆に示さ
れている。従って変圧器196の電圧及びこれに対称な第5図に示す回路部分で
の電圧はその位相が逆となる。整形回路202と204の出力を第3図に示す回
路に関連して考察するとパルス整形回路202及び204が電流を発生すると、
トランジスタ68及び78とを導通させることがわかるであろう。第3図に示す
逓降変圧器20の導通は左から右となる。この逆も真であって、第3図の入力極
性が反転すると、電力用トランジスタ70及び76を導通にし、電流を第3図に
示す逓降変圧器の右から左に流す。この操作の結果第3図に示す逓降変圧器20
には第4図に示すパルス発生器114で決められる周波数の矩形波電流が流れる
。 第3図に示す逓降変圧器20を流れる電流の実効値は第4図に示す可変抵抗器1
44の設定で決められる。溶接時間を示すこれらのパルス数は第4図に示す可変
抵抗器162の設定で決められる。 第6図は本発明の実施例で製造使用された逓降変圧器20の破断斜視図である
。第6図において、強磁性体製鉄心210は1次巻線212及び別の1次巻線2
14とで囲われており、これらの巻線は互いに接続されている。2次巻線216
の巻き始めは端子218である。2次巻線216は一枚の水冷電導体であり、1
次巻線212及び関連する鉄心210とを囲むように配置されている。2次巻線
216は中央端子220まで続き、この中央端子220は2次巻線216の中央
タップを形成している。2次巻線として正しい方向を保たせるために、2次巻線
216は次に1次巻線214を角222から角224の方向に取り巻き、開口2
26を通して端子228に接続されて2次巻線216を完結している。 自動車工業会で一般的に使用されている厚さの鋼板を抵抗溶接する際には普通
10,000から20,000アンペア程度の電流を必要とする。第3図では2
つの整流器22と24を示しているがこの回路を実現している第6図の変圧器で
は4個示されており、この個数が要求電流を流すために必要なものである。第6
図ではダイオード230はダイオード232と並列に使用し必要量の電流を流し
ている。これら2つのダイオードを並列接続して第3図に示すダイオードと等価
にしている。同様に第6図において、ダイオード234はダイオード236と並
列配置されて、第3図に示す整流器24と等価な機能をはたしている。ダイオー
ド230,232,234及び236の共通接続部は第6図には図示されていな
いが電導体を現在は離されている間隙238の間に挾み込むことで実現できる。
複数の入口240及び出口242は冷却水を2次巻線216内の溝244に流す
ためのものである。 第6図に示す変圧器は第3図に示す回路で使用するために製造試験されたもの
である。ここでは変圧器の組立てに必要な方法よりもその特徴を明らかにするた
めに示されている。これらの特徴の1つは、接続部として利用できる中央タップ
を備えた2巻きの2次巻線である。整流用半導体を変圧器に装着された水冷端子
に取り付け、共通端子にしっかりと締め付けられるようにしているのも特徴の1 つである。しかし本発明のきわだった特徴の1つは、商用周波数よりも高い周波
数を第6図に示す変圧器の1次側に供給していることであり、このことによって
、鉄心210内に使用する鉄分は周波数が低い場合に必要な値よりも少なくでき
る。鉄分の量を減せば、必要な銅の量も少なくて済み、第6図に示す変圧器の重
さを減じることができて、第6図に示す変圧器をロボットの腕や自動溶接機内に
配置し易くなる。 第7図は第4図に示す回路内の電圧波形のタイムチャートである。各々の波形
は横軸内の適当な場所に第4図での素子番号を付けて区別してあり、これらの波
形はそれぞれの出力信号を示している。第7図において、“114”と印された
波形は自励発振器114で発生される矩形波である。この波形はT1と印された
時点で立上がり417マイクロ秒で繰り返される。この矩形波が立下がる時点は
矢印で可変であるように示されていて、この時間は第4図に示す可変抵抗器14
4を調節して設定することができる。第7図の2番目の波形は“110”と印さ
れた単パルス発生器110の出力であってパルス幅が1.6ミリ秒の矩形波であ
る。矩形パルスは第7図の時刻T0で開始するように示されているが、この時刻
は第4図に示す操作スイッチ128で決められるものである、又先にも述べたよ
うに他の信号又はプログラムによっても同様に決めることができる。 時刻T0の後、T1はパルス発生器114の矩形波が最初に立ち上がる時点とし
て定まる。この時点で“112”と印された矩形パルスを設定する、これは溶接
記憶回路112の出力である。これは矩形単パルスであって時刻T1に開始し、
溶接終了まで継続する、この時間は十数秒から数秒の間である。時刻T1は又、
“118”と印された波形の開始点でもある。これは時刻T1に始まり208ミ
リ秒後に終了する矩形単パルスである。この信号は遅延点火回路118の出力で
あり、溶接開始後の第1パルスの幅を残りのパルス幅よりも短くしている。 第7図に示された波形において、“120”と印された信号はNORゲート1
20の出力である。これは第7図の波形“112”,“114”及び“118”
の論理単位の否定である。時刻T2はパルス発生器114の出力を表わす矩形波
の立下がり時刻と示されており一方時刻T3は遅延点火回路118の出力である
矩形波が立下がる時点と定義されている。仮りに時刻T2が図に示されるように 時刻T3の前に発生すると、“120”と印された波形は時刻T3に開始しその後
は波形“114”を反転したものとなる、もし時刻T2がT3より後に選択されて
いると、波形“120”は波形“114”を反転したものとなる。波形“120
”は“174”及び“176”と印された波形の源となるものである。これら“
174”及び“176”と印された波形はそれぞれ、第4図に示されたNAND
ゲート174及び176の出力である。図より明らかなように、波形“174”
は波形“120”のパルスを1つおきに組み合わせたものであり、波形“176
”は波形“120”の残りのパルスで構成されている。これらはインバータ装置
44及び46を交互に切換え、矩形数を要求通りに発生させる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a circuit for realizing the present invention. FIG. 2 is a more detailed block diagram of a circuit for realizing the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing the operation of the inverter devices 44 and 46 in FIG. 2 in detail. FIG. 4 is a detailed circuit diagram of the timer 48 of FIG. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the drive circuit 52 of FIG. FIG. 6 is a cutaway perspective view of a step-down transformer manufactured and used to realize the present invention. FIG. 7 is a time chart of a voltage waveform in the circuit of FIG. DETAILED DESCRIPTION Figure 1 of the invention is a block diagram of a circuit for implementing the present invention. AC voltage power supply 1 in FIG.
0 is connected to the rectifier 12. Here, the connections are shown by three wires, which are common when power supply 10 is a three-phase AC power supply. However, any number of phases of electrical energy can be used. The rectifier 12 is connected so as to output a substantially DC voltage including an AC component as its output. The output of the rectifier 12 is supplied to a transformer 16 via a control circuit 14 which is a control type inverter. The control circuit 14 includes the rectifier 12
Is converted into an AC voltage having a frequency higher than the input frequency, and the effective value of the converted AC signal is controllable. Transformer 16 is shown in dashed lines because it is useful to modify the voltage supplied to wires 18 and 19 as an input to step-down transformer 20. However, it will be appreciated that under certain conditions it is preferable to connect the wires 18 and 19 directly to the control circuit 14. This is a matter of design choice. The step-down transformer 20 has a secondary winding with a center tap. Step-down transformer 2
The zero secondary wire is connected to rectifiers 22 and 24 to form a full-wave rectifier. The common connection of the rectifiers 22 and 24 is led to a welding electrode 26. Step-down transformer 20
Center tap 28 is connected to a welding electrode 30. The welding electrodes 26 and 30 are arranged so as to sandwich the member to be welded, and the control circuit 14 operates to supply a current to the welding electrodes 26.
And 30 provide resistance welding between the members to be joined. If the frequency of the output voltage of the control circuit 14 is higher than the frequency of the power supply 10, the step-down transformer 20
Can be smaller and lighter than otherwise. This not only eases the operation of the operator, but also allows the transformer to be placed in the arm of the robotic welder, thus allowing the arm to move freely over a wide range. In addition, smaller transformers allow welding to be achieved closer together in an automatic welding machine. FIG. 2 is a detailed block diagram of a circuit for realizing the present invention. In FIG. 2, rectifier 12 is connected to power supply 10 and supplies a voltage between buses 40 and 42. Inverter devices 44 and 46 are connected between buses 40 and 42, and their midpoints are connected to conductors 18 and 19 and to step-down transformer 20. In the block diagram of the circuit of FIG. 2, the transformer 16 shown in FIG. 1 is omitted. As mentioned earlier, this is a design issue. The rectifiers 22 and 24 in the circuit of FIG.
, And a full-wave rectified output is generated so as to return to the center tap 28 through the welding electrodes 26 and 30 and members not shown. The control of the circuit shown in FIG. 2 is started by a timer 48, which controls the operation cycle of the inverter devices 44 and 46 and the relative time for adjusting the intensity of the current flowing through the welding electrodes 26 and 30. I do. The current detecting element 50 is connected to supply an input to the timer 48, and terminates the operation of the inverter devices 44 and 46 when the current in the bus 40 exceeds a predetermined value. The timer 48 outputs two outputs, which are input to a drive circuit 52, which is connected to drive switch elements such as power transistors in the inverter devices 44 and 46, and which outputs current. The first half cycle is controlled so as to flow through the upper part of the inverter device 44, the conductor 18, the primary winding of the step-down transformer 20, the conductor 19, the lower half of the inverter device 46 and the bus 42. The current of the second half cycle flows in the opposite direction to the primary winding of the step-down transformer 20 via the conductor 19 through the upper half of the inverter device 46. The current flows through the conductor 18 to the inverter device 44, and then to the bus 42 via the lower half of the inverter device 44. The details of this control will become apparent from a study of a more detailed circuit diagram. Thyristors, SCRs, gate / turn-off elements, and the like can be used as switch elements of the inverter device 44. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating more detailed operation of the inverter devices 44 and 46 shown in FIG. In FIG. 3, AC power from the power supply 10 is input to the rectifier 12 via three fuses 60, three limiting resistors 62, and three contacts 64. The power supply 10 is usually of three-phase 60 Hz and has a nearby voltage of 480 volts or the like. The contact 64 is shown here energized by a contactor 63 controlled by a push button 65. This assumes that the push button 65 is operated as part of the opening and closing operations of the welding electrodes 26 and 30 before the welding current is supplied or after the welding is completed. Alternatively, the contactor 63 can be controlled by the timer 14 in FIG. In FIG. 3, rectifier 12 comprises a suitable number of diodes 66 connected to form a full-wave rectifier bridge rectifier. Here, six diodes 66 are shown, but it will be apparent that this number will vary for different currents, voltages applied to the diodes, and a different number of phases than the three phases. These are design issues. The output of the rectifier 12 is a full-wave rectified voltage, and the bus 40 is positive with respect to the bus 42. Inverter devices 44 and 46 are connected to buses 40 and 42
Connected between Since the inverter devices 44 and 46 are the same, only the inverter device 44 is shown. In the inverter device 44, the power transistor 6
8 is connected to the negative bus 42 via a series connection with another power transistor 70. Power transistor 68 is driven by Darlington transistor 72, which is disturbed by drive circuit 52. Power transistor 70
Is similarly driven by a Darlington transistor 74, which is driven by a drive circuit 52. Inverter device 46 includes power transistors 76 and 7
8 which are also driven by Darlington transistors, which are not shown here. The power transistor 68 is bypassed by a diode 80 and a resistor 82 and a capacitor 84 connected in series, which suppresses a sudden rise in the voltage across the power transistor 68. This may not be necessary depending on what power transistor 68 is selected. Power transistors 70, 76 and 78 are similarly bypassed.
The common junction 86 of power transistors 68 and 70 is connected via lead 18 to one end of the primary winding of step-down transformer 20 and to common junction 8 of power transistors 76 and 78.
8 is connected via a conductor 19 to the other end of the primary winding of the step-down transformer 20. A stabilizing capacitor 90 is connected to a positive bus 40 and a negative bus 42 through a resistor 92.
Connected between The galvanic element 50 has a current transformer 94, which detects a current flowing through the positive bus 40 and the capacitor 90. This combination of connections prevents the circuit from being accidentally tripped by the current charged in capacitor 90 when the circuit is first started. The current transformer 94 is connected to the current detector 96 and outputs a signal proportional to the measured current. This signal is input to a comparator 98 and compared with a predetermined voltage. When a signal whose current value exceeds a predetermined reference value is generated, this signal is input to the timer 48 of FIG. 2 to control the operation of the timer 48. When the circuit shown in FIG. 3 is constructed and tested, the input voltage from power supply 10 has a frequency of 60 Hz and the timing circuit of timer 48 shown in FIG.
had been operated to generate the input of step-down transformer 20 operating at z. Under such conditions, voltage fluctuations between the buses 40 and 42 in each cycle can be ignored. However, the output of a normal full-wave three-phase bridge rectifier has an AC voltage component of 360 Hz and its harmonic frequency. It is known to have The operation of the circuit may be considered that a DC voltage is applied between the buses 40 and 42. The AC voltage is first provided to step-down transformer 20 by conducting power transistors 68 and 78, while power transistors 70 and 76 are non-conductive. Thus, a half cycle of the AC voltage supplied to the step-down transformer 20 is generated.
Next, by changing the conditions, the power transistors 76 and 70 are turned on, and the power transistors 68 and 78 are turned off. This provides the reverse voltage to the step-down transformer 20 and another half cycle of the step-down transformer traffic voltage. The voltage supplied to the primary winding of the step-down transformer 20 is a 1200 Hz rectangular wave. Step-down transformer 20-2
The secondary winding responds to the 1200 Hz square wave to output a 1200 Hz substantially square wave full wave rectified signal with a slight ripple to the welding electrodes 26 and 30. FIG. 4 is a detailed circuit diagram of the timer 48 circuit shown in FIG. In FIG.
The monopulse generator 110 generates a rectangular monopulse having a width of 1.6 milliseconds. This pulse is input to the welding storage circuit 112. The pulse generator 114 outputs a variable width pulse having a predetermined frequency. These pulses are also input to the welding storage circuit 112. The welding timer circuit 116 generates a variable width rectangular pulse which is connected to the welding memory circuit 112 to enable welding for a predetermined time. The welding storage circuit 112 is also invalidated by a signal indicating an overcurrent from the current detecting element 50 shown in FIGS. 2 and 3. The output signal from the welding storage circuit 112 is input to the delay ignition circuit 118. This is a flip flop, delaying the signal. The output of the delay ignition circuit 118, the output of the pulse generator 114, and the output of the welding storage circuit 112 are the NOR gate 12
0 is input to the flip-flop 122. Flip flop 122
Produces two outputs, which are square wave, opposite sign signals. One of these is input to the driving transistor 124 and the other is input to the driving transistor 126.
The outputs of drive transistors 124 and 126 represent the output of timer 48, which is provided to two inputs of the drive circuit shown in FIG. Considering the circuit of FIG. 4 in more detail, the monopulse generator 110 has a switch 128, which changes the input state of a pair of NAND gates 130 and 132. These are connected to each other to form a flip-flop, and the output is input to a single pulse generator 134. This is an anti-bounce circuit. Here, switch 128 is shown as a push button because it was used in this manner in the example circuit. The initial trigger of the monopulse generator 110 can be triggered by an electrical signal from another circuit or a signal from a microprocessor used in the welding controller. This depends on design choices or convenience of use. The pulse generator 114 shown in FIG. 4 has a retriggerable, resettable monostable circuit, which is designated as pulse generator 136 for simplicity. A network consisting of a capacitor 138 and resistors 140 and 142, a variable resistor 144, diodes 146 and 148 is connected through a resistor 150 to a positive power supply. The common point of the diodes 146 and 148 is connected to the pulse generator 136, and one of the diodes 146 or 148 is turned on according to the sign of the voltage applied to the common point. When the diode 148 is conducting, the sum of the resistance values of the left half of the resistor 142 and the variable resistor 144 is connected in series to the capacitor 138,
One pulse time is determined. When the diode 146 is conducting, the resistance that determines the opposite half cycle of the pulse is the sum of the resistor 140 and the rest of the variable resistor 144. That is, when the setting of the variable resistor 144 is changed, only the relative length can be changed without changing the sum of the pulse widths. As a result, a rectangular wave of a constant frequency, here 1200 Hz, is output from the output terminal 152, and the conduction period of each code can be changed by the variable resistor 144. The welding time timer 116 uses a single pulse generator 154. Capacitor 1
56 is connected in series with a resistor 158, both of which are connected to a single pulse generator 154. The welding time is determined by the sum of the resistance values of the resistor 158, the resistor 160, and the variable resistor 162 and the value of the capacitor 156. The ON time length of the welding machine is adjusted by setting and adjusting the variable resistor 162 and setting the resistance value. It will be apparent that this function can adjust the resistance in an analog manner and control the RC time in the monopulse generator. Alternatively, a microprocessor may be used to control the welding time in response to predetermined scheduled times and other various information, such as measurements of the quality of the weld. These are design issues and depend on what is expected of the circuit. In the illustrated welding time timer 116, the rectangular pulse output from output terminal 164 has a pulse width equal to the required welding time, typically on the order of seconds or fractions of a second. Signals from the single pulse generator 110, the pulse generator 114, and the welding time timer 116 are all input to the welding storage circuit 112. The output of monopulse generator 110 is provided as one input of NOR gate 166, and the signal from output terminal 164 of welding time timer 116 is provided as the other input of NOR gate 166. N
The output of OR gate 166 is applied to the input of the D terminal of flip flop 168, the clock of which is applied by the signal from terminal 152. When an overcurrent occurs, the flip-flop 168 is reset by a signal from the current detecting element 50 shown in FIG. The non-Q output of flip flop 168 is provided as a reset signal for single pulse generator 154 and as an input signal for delay ignition circuit 118, where it is input to single pulse generator 170. Single pulse generator 1
The output of 70 is provided as one input of NOR gate 120. NOR gate 12
The other inputs of 0 are the output of pulse generator 114 supplied from terminal 152 and the Q output of flip-flop 168. The output of NOR gate 120 is the input of flip flop 122, where inverter 172 or the respective NAND
It is provided as one input of gates 174 and 176. The output of inverter 172 becomes the clock input for flip-flop 178, which outputs signals that are inverted from each other, which are provided to the inputs of NAND gates 174 and 176, respectively. The result is two equally oppositely-signed square waves, which are inputs for driving transistors 124 and 126. Referring again to the three inputs of NOR gate 120, the input from delay ignition circuit 118 causes the first pulse to be shorter than the subsequent pulses in any welding interval. This prevents the core of the step-down transformer shown in FIG. 1 from being saturated at the start of welding. The input signal from the welding storage device 112 to the NOR gate 120 is N
The total time during which a rectangular pulse can be output is determined at the output of the OR gate 120. This is the length determined for a single weld. The input from the terminal 152 to the NOR gate 120 generates all the remaining rectangular pulses except the first pulse at each welding. These pulses are signals having a fixed frequency and a pulse width determined by the variable resistor 144. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the drive circuit shown in FIG. In FIG. 5, a timer 184 inputs a signal from the drive transistor 124 of FIG. Timers 186 of the same specification receive an equivalent signal from drive transistor 126. Since the circuits used as the timers 184 and 186 are the same, only the timer 184 will be described in detail. Timer 184 generates a pulse which is supplied to power amplifier 188 shown in FIG. 5 and used to drive inverting amplifier 90. The input pulse from the driving transistor 124 is also supplied to the non-inverting amplifier 192. Both the inverting amplifier 190 and the non-inverting amplifier 192 are connected to the primary winding 194 of the transformer 196, and a part of each cycle current is supplied from each of these amplifiers. The transformer 196 has a secondary winding 198 and a secondary winding 200. Secondary winding 198 is connected to shaping circuit 202 and secondary winding 200 is connected to shaping circuit 204. The shaping circuit 202 is connected to the circuit shown in FIG. 3 and triggers the conduction of the power transistor 68. Shaping circuit 204 is connected to the circuit shown in FIG. 3 and triggers conduction of power transistor 78. The corresponding shaping circuits of the same part shown in FIG. 5 are similarly connected as shown, one to trigger the conduction of the power transistor 76 shown in FIG. 3 and the other shown in FIG. Connected to trigger conduction of power transistor 70. In the circuit shown in FIG. 4, the inputs to timers 184 and 186 are shown in a sense reversed. Accordingly, the voltage of the transformer 196 and the voltage at the circuit portion shown in FIG. 5 which are symmetrical thereto have opposite phases. Considering the outputs of shaping circuits 202 and 204 in relation to the circuit shown in FIG. 3, when pulse shaping circuits 202 and 204 generate current,
It will be seen that transistors 68 and 78 are conducting. The conduction of the step-down transformer 20 shown in FIG. 3 is from left to right. The converse is also true, and when the input polarity in FIG. 3 is reversed, power transistors 70 and 76 are turned on, causing current to flow from right to left of the step-down transformer shown in FIG. As a result of this operation, the step-down transformer 20 shown in FIG.
, A rectangular wave current having a frequency determined by the pulse generator 114 shown in FIG. 4 flows. The effective value of the current flowing through the step-down transformer 20 shown in FIG.
44 settings. The number of these pulses indicating the welding time is determined by the setting of the variable resistor 162 shown in FIG. FIG. 6 is a cutaway perspective view of the step-down transformer 20 manufactured and used in the embodiment of the present invention. In FIG. 6, a ferromagnetic core 210 includes a primary winding 212 and another primary winding 2.
14 and these windings are connected to each other. Secondary winding 216
Is the terminal 218. The secondary winding 216 is a single water-cooled conductor,
It is arranged so as to surround the next winding 212 and the associated iron core 210. Secondary winding 216 continues to a central terminal 220, which forms the center tap of secondary winding 216. Secondary winding 216 then surrounds primary winding 214 in the direction from corner 222 to corner 224 to maintain the correct orientation as the secondary
26 to the terminal 228 to complete the secondary winding 216. When a steel sheet having a thickness generally used by the Japan Automobile Manufacturers Association is resistance-welded, a current of about 10,000 to 20,000 amperes is usually required. In FIG. 3, 2
Although two rectifiers 22 and 24 are shown, four are shown in the transformer of FIG. 6 which implements this circuit, and this number is necessary to carry the required current. Sixth
In the figure, the diode 230 is used in parallel with the diode 232 to supply a required amount of current. These two diodes are connected in parallel to make them equivalent to the diode shown in FIG. Similarly, in FIG. 6, the diode 234 is arranged in parallel with the diode 236 and has a function equivalent to the rectifier 24 shown in FIG. The common connection of the diodes 230, 232, 234 and 236 can be realized by sandwiching the conductor between gaps 238 which are not shown in FIG.
The plurality of inlets 240 and outlets 242 are for flowing cooling water to the grooves 244 in the secondary winding 216. The transformer shown in FIG. 6 has been manufactured and tested for use in the circuit shown in FIG. It is shown here to characterize the transformer rather than the method required to assemble it. One of these features is a two-turn secondary with a center tap that can be used as a connection. One of the features is that the rectifying semiconductor is attached to the water-cooled terminal mounted on the transformer so that it can be securely fastened to the common terminal. However, one of the distinguishing features of the present invention is that it supplies a higher frequency than the commercial frequency to the primary side of the transformer shown in FIG. Can be less than required when the frequency is low. If the amount of iron is reduced, the amount of copper required is also reduced, and the weight of the transformer shown in FIG. 6 can be reduced, and the transformer shown in FIG. Easier to place. FIG. 7 is a time chart of the voltage waveform in the circuit shown in FIG. Each waveform is distinguished by giving an element number in FIG. 4 at an appropriate place on the horizontal axis, and these waveforms show respective output signals. In FIG. 7, the waveform marked “114” is a rectangular wave generated by the self-excited oscillator 114. This waveform is repeated at 417 microsecond rise at the time it was marked as T 1. The time at which this square wave falls is indicated by an arrow as being variable, and this time is determined by the variable resistor 14 shown in FIG.
4 can be adjusted and set. The second waveform in FIG. 7 is the output of the single pulse generator 110 marked "110" and is a rectangular wave with a pulse width of 1.6 milliseconds. Although the rectangular pulse is shown to start at time T 0 in FIG. 7, this time is determined by the operation switch 128 shown in FIG. 4, and as described above, other signals are used. Alternatively, it can be similarly determined by a program. After time T 0 , T 1 is determined as the time when the rectangular wave of the pulse generator 114 first rises. At this point, a rectangular pulse marked "112" is set, which is the output of the welding storage circuit 112. This will start to time T 1 a rectangular single pulse,
This time, which lasts until the end of welding, is between ten and several seconds to several seconds. Time T 1 also,
It is also the starting point of the waveform marked "118". This is a rectangular single pulse that starts at time T 1 and ends after 208 milliseconds. This signal is an output of the delay ignition circuit 118 and makes the width of the first pulse after the start of welding shorter than the remaining pulse widths. In the waveform shown in FIG. 7, the signal marked "120" is the NOR gate 1
20 output. This corresponds to the waveforms "112", "114" and "118" in FIG.
Is the negation of the logical unit of. Time T 2 is shown as the falling time of the square wave representing the output of pulse generator 114, while time T 3 is defined as the time at which the square wave output from delay ignition circuit 118 falls. If time T 2 occurs before time T 3 as shown in the figure, the waveform marked “120” will start at time T 3 and thereafter be the inverse of waveform “114”. If time T 2 is selected after T 3 , waveform “120” is the inverse of waveform “114”. Waveform "120
Is the source of the waveforms marked "174" and "176."
The waveforms labeled "174" and "176" respectively correspond to the NANDs shown in FIG.
Outputs of gates 174 and 176. As is clear from the figure, the waveform "174"
Is a combination of every other pulse of the waveform “120”, and the waveform “176”
Is composed of the remaining pulses of waveform "120", which alternately switch inverter devices 44 and 46 to generate the number of rectangles as required.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.電源周波数のAC電圧を整流して整流電圧を得る段階,溶接サイクルの開
始に際して前記整流電圧を電源周波数より高い動作周波数でインバーティングし
、溶接サイクル終了後の完全な1サイクルで終わる前記動作周波数のAC電圧を
発生させる段階,該AC電圧を変圧してステップダウンした電圧を得る段階,前
記ステップダウンした電圧を変圧器のセンタータップから整流手段に印加して整
流し、DC電圧を得る段階,該DC電圧を溶接接点を介して被加工物に印加する
段階とを含み、AC電圧が次の溶接サイクルで再度印加される時、最初のパルス
による電流が、前の溶接サイクルの前記動作周波数のAC電圧の最後のサイクル
の間に流れた電流の向きと反対方向に前記変圧器の中を流れるようにした導電性
被加工物を抵抗溶接する方法。 2.電源周波数のAC電圧を整流して整流電圧を得る第1の整流手段,溶接サ
イクルを開始する手段,溶接サイクルの開始に際して前記整流電圧を電源周波数
より高い動作周波数でインバーティングし、溶接サイクル終了後の完全な1サイ
クルで終わる前記動作周波数のAC電圧を発生させる手段,前記動作周波数のA
C電圧を変圧し、ステップダウンした電圧を得る変圧手段,該変圧手段のセンタ
ータップから印加される前記動作周波数のステップダウンした電圧を整流してD
C電圧を得る第2の整流手段,該DC電圧を溶接接点を介して被加工物に印加す
る手段とを含み、AC電圧が次の溶接サイクルで再度印加される時、最初のパル
スによる電流が、前の溶接サイクルの前記動作周波数のAC電圧の最後のサイク
ルの間に流れた電流の向きと反対方向に前記変圧手段の中を流れるようにした導
電性被加工物を溶接する抵抗溶接装置。 3.請求項2に記載の装置に於いて、前記変圧手段は、1対の2次端子に前記
ステップダウンした電圧を発生するステップダウン変圧器を含み、前記溶接接点
は1対の溶接電極を含み、前記ステップダウン変圧器の2次端子の各々が前記1
対の溶接電極の1方に接続され、前記ステップダウン変圧器のセンタータップが
前記1対の溶接電極の他の1方に接続されていることを特徴とした抵抗溶接装置
。 4.請求項3に記載の装置に於いて、前記第2の整流手段は、前記ステップダ ウン変圧器の2次端子と、前記センタータップと、前記溶接電極とに接続された
全波整流器であり、前記ステップダウン変圧器の出力電圧を整流し、整流された
出力電圧を前記溶接電極に印加することを特徴とした抵抗溶接装置。 5.請求項4に記載の装置に於いて、前記インバーティングする手段は、一次
回路を監視し、且つパルス幅の制御可能な前記動作周波数の矩形波パルスを発生
するタイマー回路と、該タイマー回路と前記ステップダウン変圧器とに接続され
、前記ステップダウン変圧器を通って流れる電流の方向を前記動作周波数で交互
に切り換える複数の半導体素子とを含むことを特徴とした抵抗溶接装置。 6.請求項4に記載の装置に於いて、前記ステップダウン変圧器は、強磁性体
のコアと、該コアを取り巻く1次巻線と、前記コアの回りに同一方向に2巻きの
状態で巻かれた水冷の一枚の導体からなる2次巻線とを含むことを特徴とした抵
抗溶接装置。 7.請求項6に記載の装置に於いて、前記ステップダウン変圧器のセンタータ
ップは前記2巻きの接続点であることを特徴とした抵抗溶接装置。
[Claims] 1. A step of rectifying an AC voltage of a power supply frequency to obtain a rectified voltage, inverting the rectified voltage at an operation frequency higher than the power supply frequency at the start of a welding cycle, and ending the operation frequency at one complete cycle after the end of the welding cycle; Generating an AC voltage, transforming the AC voltage to obtain a step-down voltage, applying the step-down voltage to a rectifier through a center tap of a transformer to rectify the voltage, and obtaining a DC voltage; Applying a DC voltage to the workpiece through the welding contacts, wherein when the AC voltage is reapplied in the next welding cycle, the current from the first pulse is applied to the AC at the operating frequency of the previous welding cycle. Resistance welding of a conductive workpiece adapted to flow in said transformer in a direction opposite to the direction of the current flowing during the last cycle of voltage . 2. First rectifying means for rectifying an AC voltage at a power supply frequency to obtain a rectified voltage, means for starting a welding cycle, inverting the rectified voltage at an operating frequency higher than the power supply frequency at the start of the welding cycle, and Means for generating an AC voltage of the operating frequency ending in one complete cycle of the
A voltage converting means for converting a voltage C to obtain a step-down voltage; rectifying the step-down voltage of the operating frequency applied from a center tap of the voltage converting means to obtain
Second rectifying means for obtaining a C voltage, means for applying the DC voltage to the workpiece via the welding contacts, wherein when the AC voltage is applied again in the next welding cycle, the current of the first pulse is reduced. A resistance welding apparatus for welding a conductive workpiece adapted to flow through said transforming means in a direction opposite to a direction of a current flowing during a last cycle of said operating frequency AC voltage of a previous welding cycle. 3. 3. The apparatus of claim 2, wherein the transformer includes a step-down transformer for generating the step-down voltage at a pair of secondary terminals, the welding contacts include a pair of welding electrodes, Each of the secondary terminals of the step-down transformer is
The resistance welding apparatus is connected to one of the pair of welding electrodes, and a center tap of the step-down transformer is connected to the other one of the pair of welding electrodes. 4. 4. The apparatus according to claim 3, wherein the second rectifier is a full-wave rectifier connected to a secondary terminal of the step-down transformer, the center tap, and the welding electrode. A resistance welding apparatus comprising: rectifying an output voltage of a step-down transformer; and applying the rectified output voltage to the welding electrode. 5. 5. The apparatus according to claim 4, wherein said inverting means monitors a primary circuit and generates a square wave pulse of said operating frequency with a controllable pulse width, said timer circuit and said timer circuit. A plurality of semiconductor elements connected to the step-down transformer and alternately switching a direction of a current flowing through the step-down transformer at the operating frequency. 6. 5. The apparatus of claim 4, wherein the step-down transformer is wound in two turns in the same direction around the core, a primary winding surrounding the core, and a primary winding surrounding the core. And a secondary winding made of a single water-cooled conductor. 7. 7. The resistance welding apparatus according to claim 6, wherein a center tap of the step-down transformer is the connection point of the two turns.

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