JP7159516B2 - Power supply and processing system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば溶接などの加工用の電源装置、および、当該電源装置を備えた加工システムに関する。 The present invention relates to a power supply device for processing such as welding, and a processing system including the power supply device.
従来、ロボットを利用した溶接システムが知られている。このような溶接システムは、溶接電源装置、溶接トーチ、ロボット本体、およびロボット制御装置を備える。溶接電源装置は、アークを発生させるための溶接電力を溶接トーチに出力する。溶接電源装置は、溶接電力の出力を制御する制御回路を備える。溶接トーチは、溶接電源装置から溶接電力を供給され、被加工物との間にアークを発生させて溶接を行う。ロボット本体は、溶接トーチを取り付けられて、溶接トーチを移動させる。ロボット制御装置は、プログラムに従ってロボット本体を制御し、溶接トーチを移動させる。 Conventionally, a welding system using a robot is known. Such welding systems include a welding power supply, a welding torch, a robot body, and a robot controller. The welding power supply outputs welding power for generating an arc to the welding torch. The welding power supply includes a control circuit that controls the output of welding power. The welding torch is supplied with welding power from the welding power supply, and performs welding by generating an arc between it and the workpiece. The robot body is fitted with a welding torch and moves the welding torch. The robot controller controls the robot body according to a program to move the welding torch.
溶接トーチが空冷式の場合、溶接トーチに冷却用の空気を供給する配管に電磁弁が配置され、溶接時には当該電磁弁が開放されて、冷却用の空気が溶接トーチに供給される。ロボット制御装置は、溶接電源装置からの指令を受けて、電磁弁を構成するソレノイドに電流を流すことで電磁弁を開放させ、電流を停止することで電磁弁を閉鎖させる。なお、溶接トーチが水冷式の場合は、溶接トーチに冷却水を供給する配管に電磁弁が配置され、同様に電磁弁が開閉される。また、溶接トーチには、溶接時に、シールドガスが供給される。シールドガスのガスボンベと溶接トーチとは配管で接続され、当該配管の途中に電磁弁が配置される。当該電磁弁も同様に、溶接電源装置からの指令を受けたロボット制御装置が電流を流すことで開放され、電流を停止することで閉鎖される。例えば、特許文献1には、ロボット制御装置がガス電磁弁にガス開閉信号を出力することで、シールドガスの供給を制御する溶接システムが開示されている。
When the welding torch is air-cooled, an electromagnetic valve is arranged in a pipe that supplies cooling air to the welding torch, and the electromagnetic valve is opened during welding to supply cooling air to the welding torch. In response to a command from the welding power supply, the robot controller opens the solenoid valve by passing current through a solenoid that constitutes the solenoid valve, and closes the solenoid valve by stopping the current. When the welding torch is of a water-cooled type, an electromagnetic valve is arranged in a pipe for supplying cooling water to the welding torch, and the electromagnetic valve is similarly opened and closed. Also, a shielding gas is supplied to the welding torch during welding. A gas cylinder of the shielding gas and the welding torch are connected by a pipe, and an electromagnetic valve is arranged in the middle of the pipe. Similarly, the electromagnetic valve is opened when the robot controller receives a command from the welding power supply and supplies current, and is closed when the current is stopped. For example,
図12は、上述したように電磁弁の開閉を行う溶接システムの全体構成を示すブロック図である。当該溶接システムA100は、溶接電源装置100、溶接トーチ2、ロボット本体3、ロボット制御装置400、および電磁弁530を備える。溶接電源装置100は、電力系統Bから入力される三相交流電力を溶接用電源11で直流の溶接電力に変換して、溶接トーチ2に供給する。また、溶接電源装置100は、電力系統Bから入力される単相の交流電圧を24V電源12で24Vの直流電圧に変換して、制御回路13に供給する。制御回路13は、24Vの直流電圧で駆動される。制御回路13は、ロボット制御装置400との間で通信を行っており、ロボット制御装置400に電磁弁530の開閉を指示する指令を出力する。ロボット制御装置400は、電磁弁制御ユニット41を備える。電磁弁制御ユニット41は、溶接電源装置100の制御回路13から入力される指令に応じて、電磁弁530を制御する。具体的には、電磁弁制御ユニット41は、電力系統Bから入力される単相の交流電圧を24V電源411で24Vの直流電圧に変換する。そして、電磁弁制御ユニット41は、制御回路13から電磁弁530を開放する指令を入力された場合は、24V電源411が出力する24Vの直流電圧を電磁弁530に出力する。これにより、電磁弁530は、通電されて開放状態になる。一方、電磁弁制御ユニット41は、制御回路13から電磁弁530を閉鎖する指令を入力された場合は、24V電源411が出力する24Vの直流電圧の出力を停止する。これにより、電磁弁530は、通電されなくなり、閉鎖状態になる。
FIG. 12 is a block diagram showing the overall configuration of the welding system that opens and closes the electromagnetic valve as described above. The welding system A100 includes a welding
ロボット制御装置400の小型軽量化のために、ロボット制御装置400に電磁弁530を駆動するための電源を設けずに、溶接電源装置100が電磁弁530を直接駆動することが要望されている。しかし、溶接電源装置100の24V電源411は、制御回路13などを駆動するためのもので容量が小さい。したがって、電磁弁530を駆動させるためには、24V電源411を容量の大きいものに変更する必要がある。または、電磁弁530の駆動用に、24V電源411を新たに追加する必要がある。しかし、これらの場合、溶接電源装置100の構造を大きく変更する必要があり、溶接電源装置100が大型化し、また、大幅なコストアップとなる。
In order to reduce the size and weight of
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、構造変更することなく、電磁弁を駆動させることができる電源装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of driving a solenoid valve without changing its structure.
本発明の第1の側面によって提供される電源装置は、加工用トーチに加工用の電力を供給する第1電源と、前記加工用トーチに流体を供給する配管に配置された電磁弁を駆動させる駆動回路と、前記駆動回路に電力を供給する第2電源と、前記駆動回路を制御する制御回路とを備え、前記駆動回路は、スイッチング素子を有するブリッジ回路を備え、前記スイッチング素子のスイッチングにより、前記第2電源から供給される直流電圧の出力を制御することで、出力電圧の平均電圧を低下させることを特徴とする。 A power supply device provided by a first aspect of the present invention drives a first power supply that supplies power for machining to a machining torch, and an electromagnetic valve that is arranged in a pipe that supplies fluid to the machining torch. A drive circuit, a second power supply that supplies power to the drive circuit, and a control circuit that controls the drive circuit, the drive circuit including a bridge circuit having a switching element. The average voltage of the output voltage is lowered by controlling the output of the DC voltage supplied from the second power supply.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ブリッジ回路は、第1正極側スイッチング素子と第1負極側スイッチング素子とを直列接続した第1アームと、第2正極側スイッチング素子と第2負極側スイッチング素子とを直列接続した第2アームとを並列接続したフルブリッジ回路であって、前記制御回路は、前記第1正極側スイッチング素子をオフ状態とし、前記第1負極側スイッチング素子をオン状態とし、前記第2正極側スイッチング素子を所定の周波数でスイッチングさせることで、前記電磁弁を開放させる。 In a preferred embodiment of the present invention, the bridge circuit includes a first arm in which a first positive switching element and a first negative switching element are connected in series, a second positive switching element and a second negative switching element. a full bridge circuit in which a second arm in which elements are connected in series are connected in parallel, wherein the control circuit turns off the first positive side switching element and turns on the first negative side switching element, The solenoid valve is opened by switching the second positive side switching element at a predetermined frequency.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ブリッジ回路は、前記第2正極側スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードを備え、前記制御回路は、前記電磁弁を開放させるとき、前記第2負極側スイッチング素子をオフ状態とする。 In a preferred embodiment of the present invention, the bridge circuit includes a diode connected in reverse parallel to the second positive side switching element, and the control circuit controls the second negative side switching element when opening the solenoid valve. The switching element is turned off.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第2電源の出力電圧は48Vであり、前記制御回路は、前記スイッチング素子を50%のデューティ比でスイッチングさせる。 In a preferred embodiment of the present invention, the output voltage of the second power supply is 48V, and the control circuit switches the switching element at a duty ratio of 50%.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御回路は、前記電磁弁を閉鎖状態から開放させるときの最初の所定時間の間、前記スイッチング素子のスイッチングのデューティ比を、それ以降のデューティ比より小さくする。 In a preferred embodiment of the present invention, the control circuit keeps the switching duty ratio of the switching element smaller than the duty ratio after that for the first predetermined time when the solenoid valve is opened from the closed state. do.
本発明の第2の側面によって提供される加工システムは、本発明の第1の側面によって提供される電源装置と、前記加工用トーチと、前記電磁弁とを備えることを特徴とする。 A processing system provided by the second aspect of the present invention is characterized by comprising the power supply device provided by the first aspect of the present invention, the processing torch, and the electromagnetic valve.
本発明によると、駆動回路は、ブリッジ回路のスイッチング素子のスイッチングにより、第2電源から供給される直流電圧の出力を制御することで、出力電圧の平均電圧を低下させて、電磁弁に出力する。したがって、本発明に係る電源装置は、電磁弁に適した電圧より高い電圧を出力する第2電源を利用できる。また、直流電圧の低下のために、ブリッジ回路を利用できる。したがって、電磁弁に適した電圧を出力する電源を容量の大きいものに変更したり、あらたに追加したりするなどの構造変更を行うことなく、電磁弁を駆動させることが可能である。 According to the present invention, the drive circuit reduces the average voltage of the output voltage by controlling the output of the DC voltage supplied from the second power supply by switching the switching element of the bridge circuit, and outputs it to the solenoid valve. . Therefore, the power supply device according to the present invention can utilize a second power supply that outputs a voltage higher than the voltage suitable for the solenoid valve. A bridge circuit can also be used to reduce the DC voltage. Therefore, it is possible to drive the solenoid valve without changing the power supply for outputting a voltage suitable for the solenoid valve to one with a larger capacity or without making any structural changes such as adding a new power supply.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will now be specifically described with reference to the accompanying drawings.
図1~図3は、第1実施形態に係る溶接電源装置を説明するための図である。図1は、溶接電源装置1を備えた溶接システムA1の全体構成を示すブロック図である。図2は、ガス電磁弁53の制御について説明するための図であり、図1に示す駆動回路15に入力される各ガス放出駆動信号と、ガス電磁弁53の電圧および電流の時間変化を示すタイムチャートである。図3は、図1に示す駆動回路15における電流の流れを説明するための図である。なお、本明細書で参照する各タイムチャートの縦軸および横軸は、理解を容易とするために適宜拡大、縮小したものであり、また示される各波形も、理解の容易のために簡略化され、あるいは誇張もしくは強調されている。
1 to 3 are diagrams for explaining the welding power supply according to the first embodiment. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a welding system A1 provided with a
図1に示すように、溶接システムA1は、溶接電源装置1、溶接トーチ2、ロボット本体3、ロボット制御装置4、ガス供給機構5、およびパワーケーブル61,62を備える。溶接システムA1は、ロボット本体3に取り付けられた溶接トーチ2によって、被加工物Wの溶接を行う。また、溶接システムA1は、溶接トーチ2が非消耗電極式のトーチであるTIG溶接システムである。なお、溶接トーチ2が消耗電極式のトーチの場合、溶接トーチ2に溶接ワイヤを送給するワイヤ送給機構が追加される。溶接システムA1が、本発明の「加工システム」に相当する。
As shown in FIG. 1, the welding system A1 includes a
溶接電源装置1は、電力系統Bから入力される交流電力を直流の溶接電力に変換して、出力端子a,bから出力する。一方の出力端子aは、パワーケーブル61によって溶接トーチ2の電極に接続される。他方の出力端子bは、パワーケーブル62によって被加工物Wに接続される。溶接電源装置1は、溶接トーチ2の電極の先端と被加工物Wとの間にアークを発生させて、電力を供給する。当該アークの熱によって、溶接が行われる。また、溶接電源装置1は、シールドガスの供給の制御を行う。溶接電源装置1は、ロボット制御装置4との間で通信を行い、ロボット制御装置4からの指令に応じて溶接を行う。溶接電源装置1は、溶接開始の指令を入力されると、まず、シールドガスを溶接トーチ2に供給させ、その後、溶接電力を溶接トーチ2に供給する。また、溶接電源装置1は、溶接停止の指令を入力されると、まず、溶接電力の供給を停止し、その後、シールドガスの供給を停止させる。溶接電源装置1が、本発明の「電源装置」に相当する。溶接電源装置1の詳細については後述する。
Welding
溶接トーチ2は、溶接電源装置1から溶接電力を供給され、被加工物Wとの間にアークを発生させて溶接を行う。また、溶接トーチ2は、溶接時、供給されるシールドガスを先端から吹き出す。溶接トーチ2が、本発明の「加工用トーチ」に相当する。
The
ロボット本体3は、溶接トーチ2を取り付けられて、溶接トーチ2を移動させる。ロボット本体3は、フロア等に固定されるベース部材と、それに複数の軸を介して連結された複数のアームと、複数のアームの両端または片端に設けられた複数の駆動モータ(サーボモータ)とによって構成される。ロボット本体3は、ロボット制御装置4によって制御される。各アームに設けられた駆動モータは、ロボット制御装置4より入力される駆動信号によってそれぞれ回転駆動され、これにより、各アームが変位し、結果的に溶接トーチ2が移動する。
The
ロボット制御装置4は、プログラムに従ってロボット本体3を制御し、溶接トーチ2を移動させる。ロボット制御装置4は、図示しないマイクロコンピュータおよびメモリを備える。このメモリには、ロボット本体3の各種の動作が設定された作業プログラムが記憶されている。ロボット制御装置4は、上記作業プログラムに基づいて、ロボット本体3の各駆動モータに駆動信号を出力する。また、ロボット制御装置4は、作業プログラムに基づいて、溶接電源装置1に溶接の開始/停止の指令を出力する。
The
ガス供給機構5は、溶接電源装置1からの指令に応じて、溶接トーチ2にシールドガスを供給する。ガス供給機構5は、ガスボンベ51、ガス配管52およびガス電磁弁53を備える。ガス配管52は、シールドガスが充填されたガスボンベ51と溶接トーチ2とを接続し、ガスボンベ51から溶接トーチ2までのシールドガスの流路になる。本実施形態では、シールドガスが本発明の「流体」に相当する。
ガス電磁弁53は、ガス配管52の途中に配置される。ガス電磁弁53は、直流24Vで作動し、溶接電源装置1によって開閉駆動される。ガス電磁弁53は、ノーマルクローズタイプの電磁弁であり、非通電時に閉鎖状態になり、通電時には開放状態になる。ガス電磁弁53は、例えば、ソレノイドおよび可動コアを備え、ソレノイドへの通電により可動コアが移動し、可動コアに接続されたバルブが開放される。なお、ガス電磁弁53の構成は限定されない。溶接電源装置1がガス電磁弁53に電圧を印加し、ガス電磁弁53が通電により開放状態になることで、溶接トーチ2にシールドガスが供給される。一方、溶接電源装置1がガス電磁弁53への電圧の印加を停止し、ガス電磁弁53が非通電により閉鎖状態になることで、溶接トーチ2へのシールドガスの供給が停止される。
The
次に、溶接電源装置1の詳細について説明する。溶接電源装置1は、溶接用電源11、24V電源12、制御回路13,48V電源14、および駆動回路15を備える。
Next, details of the
溶接用電源11は、電力系統Bから入力される三相交流電力を直流の溶接電力に変換して出力する。溶接用電源11が、本発明の「第1電源」に相当する。溶接用電源11は、整流回路111、インバータ回路112、トランス113、および整流回路114を備える。
The
整流回路111は、電力系統Bから入力される交流電力を直流電力に変換して出力する。整流回路111は、交流電流を整流する例えば全波整流回路と、平滑する平滑コンデンサとを備える。なお、整流回路111の構成は限定されない。
The
インバータ回路112は、例えば、単相フルブリッジ型のPWM制御インバータであり、4つのスイッチング素子を備える。インバータ回路112は、制御回路13から入力される出力制御駆動信号によってスイッチング素子をスイッチングさせることで、整流回路111から入力される直流電力を高周波電力に変換して出力する。なお、インバータ回路112は直流電力を高周波電力に変換するものであればよく、例えばハーフブリッジ型であってもよいし、その他の構成のインバータ回路であってもよい。
The
トランス113は、インバータ回路112が出力する高周波電圧を変圧して、整流回路114に出力する。トランス113は、一次側巻線および二次側巻線を備える。一次側巻線の各端子は、インバータ回路112の各出力端子にそれぞれ接続される。二次側巻線の各端子は、整流回路114の各入力端子にそれぞれ接続される。インバータ回路112の出力電圧は、一次側巻線と二次側巻線の巻き数比に応じて変圧されて、整流回路114に入力される。二次側巻線は一次側巻線に対して絶縁されているので、電力系統Bから入力される電流が二次側の回路に流れることを防止できる。
The
整流回路114は、トランス113から入力される高周波電力を直流電力に変換して出力する。整流回路114は、高周波電流を整流する例えば全波整流回路と、平滑する直流リアクトルとを備える。なお、整流回路114の構成は限定されない。
The
24V電源12は、いわゆるスイッチングレギュレータであり、電力系統Bから入力される単相交流電力を24Vの直流電力に変換して出力する。24V電源12は、例えば、交流電力を直流電力に変換する整流回路と、直流電圧を降圧するDC/DCコンバータ回路とを備える。なお、24V電源12の構成は限定されない。例えば、24V電源12は、溶接用電源11と同様の構成であってもよいし、電力系統Bから入力される交流電圧をトランスで降圧して、整流回路で直流電力に変換して出力してもよい。24V電源12は、電圧が24Vの直流電力を制御回路13などに供給する。24V電源12は、制御回路13などを駆動できるだけの容量しか有さない。したがって、24V電源12は、ガス電磁弁53に駆動できるだけの電力を供給することができない。
The
48V電源14は、いわゆるスイッチングレギュレータであり、電力系統Bから入力される単相交流電力を48Vの直流電力に変換して出力する。48V電源14は、例えば、交流電力を直流電力に変換する整流回路と、直流電圧を降圧するDC/DCコンバータ回路とを備える。なお、48V電源14の構成は限定されない。例えば、48V電源14は、溶接用電源11と同様の構成であってもよいし、電力系統Bから入力される交流電圧をトランスで降圧して、整流回路で直流電力に変換して出力してもよい。48V電源14は、電圧が48Vの直流電力を駆動回路15に供給する。48V電源14が、本発明の「第2電源」に相当する。
The
駆動回路15は、ガス電磁弁53に駆動電力を出力するものである。駆動回路15は、制御回路13から入力されるガス放出駆動信号に基づいて内蔵されたスイッチング素子のオンオフを切り替えることで、駆動電力を出力する。駆動回路15は、4個のスイッチング素子Q1~Q4および4個のダイオードD1~D4を有するフルブリッジ回路を備える。本実施形態では、スイッチング素子Q1~Q4としてMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を使用している。なお、スイッチング素子Q1~Q4はMOSFETに限定されず、バイポーラトランジスタ、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ)などであってもよい。スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2とは、直列接続され、48V電源14の正極側出力端子と負極側出力端子との間に接続されて、ブリッジ構造を形成する。当該ブリッジ部分を第1アームとする。同様に、スイッチング素子Q3とスイッチング素子Q4とは、直列接続され、48V電源14の正極側出力端子と負極側出力端子との間に接続されて、ブリッジ構造を形成する。当該ブリッジ部分を第2アームとする。つまり、スイッチング素子Q1~Q4は、第1アームと第2アームとが並列接続されたフルブリッジ回路を形成する。スイッチング素子Q1~Q4は、それぞれ、本発明の「第1正極側スイッチング素子」、「第1負極側スイッチング素子」、「第2正極側スイッチング素子」、「第2負極側スイッチング素子」に相当する。スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との接続点と、スイッチング素子Q3とスイッチング素子Q4との接続点との間に、ガス電磁弁53(のソレノイド)が接続される。各スイッチング素子Q1~Q4のゲート端子には、制御回路13から出力されるガス放出駆動信号T1~T4がそれぞれ入力される。ダイオードD1~D4は、それぞれ、スイッチング素子Q1~Q4に逆並列に接続される。各スイッチング素子Q1~Q4は、それぞれガス放出駆動信号T1~T4に基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替えられる。駆動回路15は、48V電源14から48Vの直流電圧を入力される。
The
48V電源14および駆動回路15は、MIG溶接やMAG溶接などの消耗電極式の溶接時に、溶接トーチ2に溶接ワイヤを送給するための送給モータ(DC48Vのサーボモータ)を駆動させるために備えられている。本実施形態では、溶接ワイヤを送給する必要がないので、48V電源14および駆動回路15は、送給モータを駆動するためには用いられない。また、消耗電極式の溶接の場合でも、溶接ワイヤを送給するための送給モータを溶接電源装置1が直接駆動させない場合、例えば、送給モータを駆動する駆動回路が別途設けられており、溶接電源装置1が当該駆動回路に指令を出力するだけの場合には、48V電源14および駆動回路15は、送給モータを駆動するためには用いられない。本実施形態では、48V電源14および駆動回路15は、ガス電磁弁53を駆動するために用いられる。
A
制御回路13は、溶接電源装置1を制御するための回路であり、例えばマイクロコンピュータなどによって実現される。制御回路13は、ロボット制御装置4と通信を行い、ロボット制御装置4からの指令に応じて、溶接電力の供給と、シールドガスの供給を制御する。制御回路13は、溶接開始の指令を入力されると、まず、駆動回路15にガス放出駆動信号を出力して、シールドガスを溶接トーチ2に供給させる。そして、インバータ回路112に出力制御駆動信号を出力して、溶接電力を溶接トーチ2に供給させる。また、制御回路13は、溶接停止の指令を入力されると、まず、出力制御駆動信号の出力を停止して、溶接電力の供給を停止させる。そして、ガス放出駆動信号の出力を停止して、シールドガスの供給を停止させる。また、制御回路13は、溶接用電源11の出力電流をフィードバック制御するために、出力電流を検出する図示しない電流センサの検出値と出力電流の設定値との偏差に基づいて出力制御駆動信号を生成する。
The
次に、図2および図3を参照して、制御回路13による、シールドガス供給のための電磁弁の制御について説明する。
Next, referring to FIGS. 2 and 3, the control of the electromagnetic valve for supplying the shielding gas by the
図2に示すタイムチャートにおいて、(a)は制御回路13の内部でのガス放出指令を示す。ガス放出指令は、シールドガスを放出させる期間を示し、ロボット制御装置4から溶接開始の指令を入力されると所定のタイミングでオンになり、溶接終了の指令を入力されると所定のタイミングでオフになる。同図(b)、(c)、(d)、(e)は、それぞれ、制御回路13が駆動回路15に出力するガス放出駆動信号T1~T4を示す。同図(f)は、ガス電磁弁53に印加される電圧の波形を示し、同図(g)は、ガス電磁弁53に流れる電流の波形を示す。
In the time chart shown in FIG. 2, (a) shows the gas release command inside the
図2に示すように、時刻t1までは、ガス放出指令がオフであり、ガス放出駆動信号T1~T4は出力されない(いずれもオフである)。したがって、駆動回路15の各スイッチング素子Q1~Q4はいずれもオフ状態であり、ガス電磁弁53には電圧が印加されず、電流も流れない。よって、ガス電磁弁53は閉鎖状態であり、溶接トーチ2にシールドガスは供給されない。
As shown in FIG. 2, the gas release command is off until time t1, and the gas release drive signals T1 to T4 are not output (all are off). Therefore, the switching elements Q1 to Q4 of the
時刻t1において、ガス放出指令がオンになっている(図2(a)参照)。これにより、制御回路13がガス放出駆動信号T1~T4を生成して、駆動回路15の各スイッチング素子Q1~Q4に出力する。図2(b)に示すように、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T1は、オフのままの信号である。したがって、駆動回路15のスイッチング素子Q1はオフ状態である。図2(c)に示すように、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T2は、オンのままの信号である。したがって、駆動回路15のスイッチング素子Q2はオン状態である。図2(d)に示すように、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T3は、所定の周波数でオンとオフとが切り替わるパルス信号である。ガス放出駆動信号T3のデューティ比(=オン期間Ton/(オン期間Ton+オフ期間Toff))は50%である。したがって、駆動回路15のスイッチング素子Q3は所定の周波数でオン状態とオフ状態とが切り替わる。図2(e)に示すように、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T4は、周波数およびデューティ比がガス放出駆動信号T3と同一で、位相が半周期ずれたパルス信号である。つまり、ガス放出駆動信号T4は、ガス放出駆動信号T3を反転させた信号になっている。したがって、駆動回路15のスイッチング素子Q4は、スイッチング素子Q3がオン状態の間オフ状態になり、スイッチング素子Q3がオフ状態の間オン状態になる。よって、駆動回路15は、スイッチング素子Q2,Q3がオン状態でスイッチング素子Q1,Q4がオフ状態となって48V電源14から入力される48Vの直流電圧を出力する状態と、スイッチング素子Q2,Q4がオン状態でスイッチング素子Q1,Q3がオフ状態となって電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態とで、同じ期間で交互に切り替わる(図2(f)参照)。これにより、駆動回路15の出力電圧の平均電圧は24Vになる。つまり、駆動回路15は、スイッチング素子Q1~Q4のスイッチングにより、48V電源14から入力される48Vの直流電圧を24Vの直流電圧に降圧して出力する。
At time t1, the gas release command is turned on (see FIG. 2(a)). As a result, the
図3(a)は、スイッチング素子Q2,Q3がオン状態でスイッチング素子Q1,Q4がオフ状態のときの駆動回路15およびガス電磁弁53を示している。このとき、電流は、図の破線矢印のように流れる。この期間、ガス電磁弁53に流れる電流は徐々に増加する。図3(b)は、スイッチング素子Q2,Q4がオン状態でスイッチング素子Q1,Q3がオフ状態のときの駆動回路15およびガス電磁弁53を示している。このとき、電流は、図の破線矢印のように流れる。この期間、ガス電磁弁53およびスイッチング素子Q2,Q4(実際にはダイオードD4)からなる閉回路を電流が転流し、ガス電磁弁53に流れる電流は徐々に減少する。これにより、ガス電磁弁53に流れる電流は、上下動する脈流になる(図2(g)参照)。ガス電磁弁53に流れる電流が「0」になるとガス電磁弁53が閉鎖してしまうので、当該電流が「0」にならないように、ガス放出駆動信号T3の所定の周波数が設定される。実験によると、図3(b)の状態に切り替わってから電流が「0」になるまでに10ms程度かかるので、所定の周波数は、50Hz(=1/(10ms×2))以上である必要がある。また、周波数が大きいほどガス電磁弁53に流れる電流のリップルが小さくなるので、所定の周波数は大きくするのが望ましい。本実施形態では、所定の周波数を10kHzとしている。
FIG. 3(a) shows the
つまり、時刻t1から時刻t2においては、駆動回路15が平均電圧24Vの直流電圧を出力して、ガス電磁弁53が通電する状態になる。これにより、ガス電磁弁53は開放状態になって、溶接トーチ2にシールドガスが供給される。
That is, from time t1 to time t2, the
次に、本実施形態に係る溶接電源装置1の作用および効果について説明する。
Next, the operation and effects of the welding
本実施形態によると、制御回路13はガス放出指令がオンの間、駆動回路15のスイッチング素子Q1をオフ状態とし、スイッチング素子Q2をオン状態とし、スイッチング素子Q3を所定の周波数でデューティ比を50%としてオン状態とオフ状態とを切り替える。これにより、駆動回路15は、48V電源14から入力される48Vの直流電圧を出力する状態と、直流電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態とで、同じ期間で交互に切り替わることで、平均電圧24Vの出力電圧をガス電磁弁53に出力する。したがって、溶接電源装置1は、48V電源14および駆動回路15を用いて、直流24Vで作動するガス電磁弁53を駆動することができる。48V電源14および駆動回路15は、溶接電源装置1がもともと備えていた構成である。したがって、溶接電源装置1は、24V電源12を容量の大きいものに変更したり、あらたに別の24V電源を追加したりするなどの構造変更を行うことなく、ガス電磁弁53を駆動させることができる。
According to this embodiment, while the gas release command is on, the
なお、本実施形態においては、制御回路13は、ガス放出駆動信号T4を、ガス放出駆動信号T3を反転させた信号として生成するが、これに限られない。本実施形態では、スイッチング素子Q4にダイオードD4が逆並列接続されているので、スイッチング素子Q3がオフ状態のときにスイッチング素子Q4をオン状態にしなくても、転流のための閉回路が形成される。したがって、図4(e)に示すように、制御回路13が、ガス放出駆動信号T4をオフのままの信号として生成してもよい。
。
In this embodiment, the
.
また、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T1~T4は、上述したものに限定されない。制御回路13は、駆動回路15を、48Vの直流電圧を出力する状態と、電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態とで、同じ期間で交互に切り替えることができればよい。
Further, the gas discharge driving signals T1 to T4 generated by the
例えば、図5に示すように、制御回路13は、ガス放出駆動信号T4をオフのままの信号(図5(e)参照)とし、ガス放出駆動信号T3をオンのままの信号(図5(d)参照)とし、ガス放出駆動信号T2を所定の周波数でオンとオフとが切り替わるパルス信号(図5(c)参照)とし、ガス放出駆動信号T1をガス放出駆動信号T2を反転させたパルス信号(図5(b)参照)としてもよい。この場合、駆動回路15は、スイッチング素子Q2,Q3がオン状態でスイッチング素子Q1,Q4がオフ状態となって48V電源14から入力される48Vの直流電圧を出力する状態と、スイッチング素子Q1,Q3がオン状態でスイッチング素子Q2,Q4がオフ状態となって電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態(ガス電磁弁53およびスイッチング素子Q1,Q3からなる閉回路を電流が転流)とで、同じ期間で交互に切り替わる(図5(f)参照)。これにより、駆動回路15の出力電圧の平均電圧は24Vになる。つまり、駆動回路15は、スイッチング素子Q1~Q4のスイッチングにより、48V電源14から入力される48Vの直流電圧を24Vの直流電圧に降圧して出力する。
For example, as shown in FIG. 5, the
また、図6に示すように、制御回路13は、ガス放出駆動信号T1,T4をオフのままの信号(図5(b),(e)参照)とし、ガス放出駆動信号T2,T3を所定の周波数でオンとオフとが切り替わる同じ位相のパルス信号(図5(c),(d)参照)としてもよい。この場合、駆動回路15は、スイッチング素子Q2,Q3がオン状態でスイッチング素子Q1,Q4がオフ状態となって48V電源14から入力される48Vの直流電圧を出力する状態と、スイッチング素子Q1~Q4がすべてオフ状態となって電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態(ガス電磁弁53、スイッチング素子Q1に逆並列されたダイオードD1、48V電源14、および、スイッチング素子Q4に逆並列されたダイオードD4からなる閉回路を電流が転流)とで、同じ期間で交互に切り替わる(図6(f)参照)。これにより、駆動回路15の出力電圧の平均電圧は24Vになる。つまり、駆動回路15は、スイッチング素子Q1~Q4のスイッチングにより、48V電源14から入力される48Vの直流電圧を24Vの直流電圧に降圧して出力する。
Further, as shown in FIG. 6, the
また、本実施形態においては、制御回路13が、ガス放出駆動信号T3のデューティ比を50%とする場合について説明したが、これに限られない。本実施形態では、駆動回路15が48V電源14から入力される48Vの直流電圧を24Vの直流電圧に降圧するために、制御回路13は、デューティ比を50%としている。制御回路13は、駆動回路15に入力される電圧に応じて、デューティ比を設定すればよい。例えば、駆動回路15に入力される電圧が96Vの場合は、制御回路13はデューティ比を25%に設定する。また、駆動回路15に入力される電圧が32Vの場合は、制御回路13はデューティ比を75%に設定する。つまり、溶接電源装置1は、48V電源14を備えていなくても、24Vより高い電圧の電源を備えていれば、デューティ比を適宜設定することで、ガス電磁弁53を駆動させることができる。
Further, in the present embodiment, the case where the
また、本実施形態においては、ガス放出指令がオンの間、制御回路13が、ガス放出駆動信号T3のデューティ比を50%に固定する場合について説明したが、これに限られない。制御回路13は、デューティ比を変更してもよい。例えば、図7(d)に示すように、制御回路13は、ガス放出駆動信号T3のデューティ比を変更してもよい。具体的には、制御回路13は、ガス放出指令がオンになって(時刻t1)から所定時間T0(例えば1秒)の間(時刻t3まで)、すなわち、ガス電磁弁53を閉鎖状態から開放させるときの最初の所定時間T0の間、ガス放出駆動信号T3のデューティ比を25%に固定する。そして、時刻t3からガス放出指令がオフになる(時刻t2)までの間、デューティ比を50%に固定する。この場合、駆動回路15は、時刻t1から時刻t3までの間、ガス電磁弁53に平均電圧12Vを出力し、時刻t3から時刻t2までの間、ガス電磁弁53に平均電圧24Vを出力する。つまり、ガス電磁弁53を閉鎖状態から開放させる当初は出力電圧を通常時の電圧(24V)より抑制して、ガス電磁弁53の開放を緩やかにできる。これにより、ガス突入による過大なガス消費を抑制できる。なお、制御回路13は、時刻t1から時刻t3までの間、デューティ比を25%に固定するのではなく、「0」から徐々に大きくして、時刻t3で50%になるように変化させてもよい。
Further, in the present embodiment, while the gas release command is on, the
図8~図11は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。 8-11 show another embodiment of the invention. In these figures, the same or similar elements as in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as in the above embodiment.
図8および図9は、本発明の第2実施形態に係る溶接電源装置を説明するための図である。図8は、溶接電源装置1’を備えた溶接システムA2の全体構成を示すブロック図である。図9は、ガス電磁弁53の制御について説明するための図であり、図8に示す駆動回路15’に入力される各ガス放出駆動信号と、ガス電磁弁53の電圧および電流の時間変化を示すタイムチャートである。
8 and 9 are diagrams for explaining a welding power supply according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing the overall configuration of a welding system A2 including welding power supply 1'. FIG. 9 is a diagram for explaining the control of the
図8に示すように、溶接電源装置1’は、駆動回路15’がハーフブリッジ回路を備えている点で、第1実施形態に係る溶接電源装置1(図1参照)と異なる。
As shown in FIG. 8, the welding power supply 1' differs from the
駆動回路15’は2個のスイッチング素子Q1,Q2および2個のダイオードD1,D2を有するハーフブリッジ回路を備える。スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2とは、直列接続され、48V電源14の正極側出力端子と負極側出力端子との間に接続されて、ブリッジ構造を形成する。スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との接続点と、48V電源14の負極側出力端子との間に、ガス電磁弁53(のソレノイド)が接続される。各スイッチング素子Q1,Q2のゲート端子には、制御回路13から出力されるガス放出駆動信号T1,T2がそれぞれ入力される。ダイオードD1,D2は、それぞれ、スイッチング素子Q1,Q2に逆並列に接続される。各スイッチング素子Q1,Q2は、それぞれガス放出駆動信号T1,T2に基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替えられる。駆動回路15’は、48V電源14から48Vの直流電圧を入力される。
The drive circuit 15' comprises a half-bridge circuit with two switching elements Q1, Q2 and two diodes D1, D2. The switching element Q1 and the switching element Q2 are connected in series and connected between the positive output terminal and the negative output terminal of the
図9に示すタイムチャートにおいて、(a)は制御回路13の内部でのガス放出指令を示す。同図(b)、(c)は、それぞれ、制御回路13が駆動回路15’に出力するガス放出駆動信号T1,T2を示す。同図(d)は、ガス電磁弁53に印加される電圧の波形を示し、同図(e)は、ガス電磁弁53に流れる電流の波形を示す。
In the time chart shown in FIG. 9, (a) shows the gas release command inside the
図9に示すように、時刻t1までは、ガス放出指令がオフであり、ガス放出駆動信号T1,T2は出力されない(いずれもオフである)。したがって、駆動回路15’の各スイッチング素子Q1,Q2はいずれもオフ状態であり、ガス電磁弁53には電圧が印加されず、電流も流れない。よって、ガス電磁弁53は閉鎖状態であり、溶接トーチ2にシールドガスは供給されない。
As shown in FIG. 9, until time t1, the gas release command is off and the gas release drive signals T1 and T2 are not output (both are off). Therefore, the switching elements Q1 and Q2 of the drive circuit 15' are both in the OFF state, no voltage is applied to the
時刻t1において、ガス放出指令がオンになっている(図9(a)参照)。これにより、制御回路13がガス放出駆動信号T1,T2を生成して、駆動回路15’の各スイッチング素子Q1,Q2に出力する。図9(c)に示すように、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T2は、オフのままの信号である。したがって、駆動回路15’のスイッチング素子Q2はオフ状態である。図9(b)に示すように、制御回路13が生成するガス放出駆動信号T1は、所定の周波数でオンとオフとが切り替わるパルス信号である。ガス放出駆動信号T1のデューティ比は50%である。したがって、駆動回路15’のスイッチング素子Q1は所定の周波数でオン状態とオフ状態とが切り替わる。よって、駆動回路15’は、スイッチング素子Q1がオン状態でスイッチング素子Q2がオフ状態となって48V電源14から入力される48Vの直流電圧を出力する状態と、スイッチング素子Q1,Q2がオフ状態となって電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態とで、同じ期間で交互に切り替わる(図2(d)参照)。これにより、駆動回路15’の出力電圧の平均電圧は24Vになる。つまり、駆動回路15’は、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチングにより、48V電源14から入力される48Vの直流電圧を24Vの直流電圧に降圧して出力する。
At time t1, the gas release command is turned on (see FIG. 9(a)). As a result, the
また、スイッチング素子Q1がオン状態でスイッチング素子Q2がオフ状態の期間、ガス電磁弁53に流れる電流は徐々に増加する。また、スイッチング素子Q1,Q2がオフ状態の期間、ガス電磁弁53およびダイオードD2からなる閉回路を電流が転流し、ガス電磁弁53に流れる電流は徐々に減少する。これにより、ガス電磁弁53に流れる電流は、上下動する脈流になる(図2(e)参照)。つまり、時刻t1から時刻t2においては、駆動回路15’が24Vの直流電圧を出力して、ガス電磁弁53が通電する状態になる。これにより、ガス電磁弁53は開放状態になって、溶接トーチ2にシールドガスが供給される。
Further, the current flowing through the
本実施形態によると、制御回路13はガス放出指令がオンの間、駆動回路15’のスイッチング素子Q2をオフ状態とし、スイッチング素子Q1を所定の周波数でデューティ比を50%としてオン状態とオフ状態とを切り替える。これにより、駆動回路15’は、48V電源14から入力される48Vの直流電圧を出力する状態と、直流電圧を出力しない(出力電圧が「0」V)状態とで、同じ期間で交互に切り替わることで、平均電圧24Vの出力電圧をガス電磁弁53に出力する。したがって、溶接電源装置1’は、48V電源14および駆動回路15’を用いて、直流24Vで作動するガス電磁弁53を駆動することができる。48V電源14および駆動回路15’は、溶接電源装置1’がもともと備えていた構成である。したがって、溶接電源装置1’は、24V電源12を容量の大きいものに変更したり、あらたに別の24V電源を追加したりするなどの構造変更を行うことなく、ガス電磁弁53を駆動させることができる。
According to the present embodiment, the
図10は、本発明の第3実施形態に係る溶接システムA3の全体構成を示すブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of a welding system A3 according to the third embodiment of the invention.
溶接システムA3は、溶接トーチ2が空冷式であり、溶接トーチ2に冷却エアを循環させるための冷却エア供給機構7を備えている点で、第1実施形態に係る溶接システムA1(図1参照)と異なる。
The welding system A3 has an air-cooled
冷却エア供給機構7は、エアーコンプレッサ71、エア配管72およびエア電磁弁73を備える。エアーコンプレッサ71は、圧縮した空気を冷却エアとして、溶接トーチ2に供給する。エア配管72は、エアーコンプレッサ71と溶接トーチ2とを接続し、エアーコンプレッサ71から溶接トーチ2までの冷却エアの流路になる。本実施形態では、冷却エアが本発明の「流体」に相当する。
The cooling
エア電磁弁73は、エア配管72の途中に配置される。エア電磁弁73は、第1実施形態に係るガス電磁弁53と同様のものであり、直流24Vで作動し、溶接電源装置1によって開閉駆動される。溶接電源装置1の駆動回路15がエア電磁弁73に電圧を印加し、エア電磁弁73が通電により開放状態になることで、溶接トーチ2に冷却エアが供給される。一方、溶接電源装置1の駆動回路15がエア電磁弁73への電圧の印加を停止し、エア電磁弁73が非通電により閉鎖状態になることで、溶接トーチ2への冷却エアの供給が停止される。なお、溶接トーチ2に冷却エアを供給する期間は限定されない。
The
本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 Also in this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
図11は、本発明の第4実施形態に係る溶接システムA4の全体構成を示すブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of a welding system A4 according to the fourth embodiment of the invention.
溶接システムA4は、溶接トーチ2が水冷式であり、溶接トーチ2に冷却水を循環させるための冷却水供給機構8を備えている点で、第1実施形態に係る溶接システムA1(図1参照)と異なる。
The welding system A4 has a water-cooled
冷却水供給機構8は、冷却水循環装置81、冷却水配管82,83および冷却水電磁弁84を備える。冷却水配管82,83は、冷却水循環装置81と溶接トーチ2とを接続し、冷却水の流路になる。冷却水配管82は、冷却水循環装置81から溶接トーチ2に冷却水を送る送水側の配管である。冷却水配管83は、溶接トーチ2から冷却水循環装置81に冷却水を送る復水側の配管である。冷却水配管82によって供給された冷却水は、溶接トーチ2の本体内部を流れて熱を吸収して、冷却水配管83によって冷却水循環装置81に戻される。本実施形態では、冷却水が本発明の「流体」に相当する。
The cooling
冷却水循環装置81は、溶接トーチ2を冷却するための冷却水を循環させる。冷却水循環装置81は、冷却水配管83を介して溶接トーチ2から送られる冷却水を、図示しないラジエータで放熱させることで冷却する。また、冷却された冷却水を、図示しない循環ポンプによって、冷却水配管82を介して溶接トーチ2に供給する。
The cooling
冷却水電磁弁84は、冷却水配管82の途中に配置される。冷却水電磁弁84は、第1実施形態に係るガス電磁弁53と同様のものであり、直流24Vで作動し、溶接電源装置1によって開閉駆動される。溶接電源装置1の駆動回路15が冷却水電磁弁84に電圧を印加し、冷却水電磁弁84が通電により開放状態になることで、溶接トーチ2に冷却水が供給される。一方、溶接電源装置1の駆動回路15が冷却水電磁弁84への電圧の印加を停止し、冷却水電磁弁84が非通電により閉鎖状態になることで、溶接トーチ2への冷却水の供給が停止される。なお、冷却水電磁弁84は、冷却水配管83の途中に配置されてもよい。また、溶接トーチ2に冷却水を供給する期間は限定されない。
The cooling
本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 Also in this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
なお、上記第1~第4実施形態では、溶接電源装置1(1’)をTIG溶接システムに用いた場合について説明したが、これに限られない。本発明に係る電源装置は、その他のロボット溶接システムにも用いることができる。また、本発明に係る電源装置は、ロボット溶接システム以外の全自動溶接システムや半自動溶接システムにも用いることができる。 In addition, in the first to fourth embodiments, the case where the welding power supply 1 (1') is used in the TIG welding system has been described, but the present invention is not limited to this. The power supply according to the invention can also be used in other robotic welding systems. Moreover, the power supply device according to the present invention can also be used in a fully automatic welding system or a semi-automatic welding system other than the robot welding system.
また、上記第1~第4実施形態においては、本発明に係る電源装置を溶接システムに用いた場合について説明したが、これに限られない。本発明に係る電源装置は、例えば、トーチの先端に発生させたアークによって被加工物Wを切断するアーク切断システムや、被加工物Wに溝彫りを行うアークガウジングシステムなどにも用いることができる。また、本発明に係る電源装置は、アークによる熱加工に限定されず、ガス溶接や抵抗溶接などの加工を行う加工システムにも用いることができる。 Further, in the above-described first to fourth embodiments, the case where the power supply device according to the present invention is used in the welding system has been described, but the present invention is not limited to this. The power supply device according to the present invention can be used, for example, in an arc cutting system for cutting a workpiece W with an arc generated at the tip of a torch, an arc gouging system for grooving a workpiece W, and the like. . Moreover, the power supply device according to the present invention is not limited to thermal processing by arc, and can also be used in processing systems that perform processing such as gas welding and resistance welding.
本発明に係る電源装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電源装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The power supply device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the power supply device according to the present invention can be changed in various ways.
A1,A2,A3,A4:溶接システム(加工システム)
1,1’ :溶接電源装置(電源装置)
11 :溶接用電源(第1電源)
111 :整流回路
112 :インバータ回路
113 :トランス
114 :整流回路
12 :24V電源
13 :制御回路
14 :48V電源(第2電源)
15,15’:駆動回路
Q1~Q4:スイッチング素子
D1~D4:ダイオード
a,b :出力端子
2 :溶接トーチ(加工用トーチ)
3 :ロボット本体
4 :ロボット制御装置
5 :ガス供給機構
51 :ガスボンベ
52 :ガス配管
53 :ガス電磁弁
61,62:パワーケーブル
7 :冷却エア供給機構
71 :エアーコンプレッサ
72 :エア配管
73 :エア電磁弁
8 :冷却水供給機構
81 :冷却水循環装置
82,83:冷却水配管
84 :冷却水電磁弁
B :電力系統
W :被加工物
A1, A2, A3, A4: Welding system (processing system)
1, 1': Welding power supply (power supply)
11: Welding power supply (first power supply)
111: rectifier circuit 112: inverter circuit 113: transformer 114: rectifier circuit 12: 24V power supply 13: control circuit 14: 48V power supply (second power supply)
15, 15': drive circuits Q1-Q4: switching elements D1-D4: diodes a, b: output terminal 2: welding torch (processing torch)
3: Robot main body 4: Robot controller 5: Gas supply mechanism 51: Gas cylinder 52: Gas pipe 53:
Claims (5)
前記加工用トーチに流体を供給する配管に配置された電磁弁を駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路に電力を供給する第2電源と、
前記駆動回路を制御する制御回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
スイッチング素子を有するブリッジ回路を備え、
前記スイッチング素子のスイッチングにより、前記第2電源から供給される直流電圧の出力を制御することで、出力電圧の平均電圧を低下させ、
前記制御回路は、前記電磁弁を閉鎖状態から開放させるときの最初の所定時間の間、前記スイッチング素子のスイッチングのデューティ比を、それ以降のデューティ比より小さくする、
ことを特徴とする電源装置。 a first power source that supplies processing power to the processing torch;
a drive circuit for driving an electromagnetic valve arranged in a pipe that supplies fluid to the processing torch;
a second power supply that supplies power to the drive circuit;
a control circuit that controls the drive circuit;
with
The drive circuit is
comprising a bridge circuit having switching elements,
By controlling the output of the DC voltage supplied from the second power supply by switching the switching element, the average voltage of the output voltage is reduced ,
The control circuit makes the switching duty ratio of the switching element smaller than the subsequent duty ratio for the first predetermined time when the solenoid valve is opened from the closed state.
A power supply device characterized by:
前記制御回路は、前記第1正極側スイッチング素子をオフ状態とし、前記第1負極側スイッチング素子をオン状態とし、前記第2正極側スイッチング素子を所定の周波数でスイッチングさせることで、前記電磁弁を開放させる、
請求項1に記載の電源装置。 The bridge circuit includes a first arm in which a first positive switching element and a first negative switching element are connected in series, and a second arm in which a second positive switching element and a second negative switching element are connected in series. is a full-bridge circuit in which
The control circuit turns off the first positive-side switching element, turns on the first negative-side switching element, and switches the second positive-side switching element at a predetermined frequency, thereby operating the electromagnetic valve. to open up
The power supply device according to claim 1 .
前記制御回路は、前記電磁弁を開放させるとき、前記第2負極側スイッチング素子をオフ状態とする、
請求項2に記載の電源装置。 The bridge circuit includes a diode connected in anti-parallel to the second negative switching element,
The control circuit turns off the second negative switching element when opening the solenoid valve.
The power supply device according to claim 2.
前記制御回路は、前記スイッチング素子を50%のデューティ比でスイッチングさせる、
請求項1ないし3のいずれかに記載の電源装置。 The output voltage of the second power supply is 48V,
The control circuit switches the switching element at a duty ratio of 50%.
The power supply device according to any one of claims 1 to 3.
前記加工用トーチと、
前記電磁弁と、
を備えることを特徴とする加工システム。 a power supply device according to any one of claims 1 to 4 ;
the processing torch;
the solenoid valve;
A processing system comprising:
Priority Applications (1)
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