JPH0699285A - 溶接用変圧器の制御方法および装置 - Google Patents
溶接用変圧器の制御方法および装置Info
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- JPH0699285A JPH0699285A JP24781892A JP24781892A JPH0699285A JP H0699285 A JPH0699285 A JP H0699285A JP 24781892 A JP24781892 A JP 24781892A JP 24781892 A JP24781892 A JP 24781892A JP H0699285 A JPH0699285 A JP H0699285A
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- primary current
- frequency
- current
- welding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】必要２次電流に対する１次電流の上限周波数を
演算し、上限周波数の範囲内において１次電流の制御を
行う溶接用変圧器の制御方法および装置を提供する。 【構成】所定周波数でかつ必要２次電流値に対応する時
間幅のパルスにてインバータ１３のスイッチング素子Ｓ
１〜Ｓ４を制御したときの溶接用変圧器の１次電流を電
流検出コイル１８で検出し、検出された１次電流を微分
回路１で微分し、微分出力レベルと第１および第２の所
定レベルとを各別に比較回路３および４で比較し、比較
回路３および４の出力発生期間を各別にカウンタ回路６
および７で計数し、計数値は１次電流の立上り期間およ
び立下り期間に対応する。この計数値と前記パルスの時
間幅とに基づいて１次電流の上限周波数を制御装置２４
中の演算手段で演算し、１次電流の周波数が前記演算手
段により演算された上限周波数以内となる周波数のパル
スにて前記スイッチング素子を制御する。
演算し、上限周波数の範囲内において１次電流の制御を
行う溶接用変圧器の制御方法および装置を提供する。 【構成】所定周波数でかつ必要２次電流値に対応する時
間幅のパルスにてインバータ１３のスイッチング素子Ｓ
１〜Ｓ４を制御したときの溶接用変圧器の１次電流を電
流検出コイル１８で検出し、検出された１次電流を微分
回路１で微分し、微分出力レベルと第１および第２の所
定レベルとを各別に比較回路３および４で比較し、比較
回路３および４の出力発生期間を各別にカウンタ回路６
および７で計数し、計数値は１次電流の立上り期間およ
び立下り期間に対応する。この計数値と前記パルスの時
間幅とに基づいて１次電流の上限周波数を制御装置２４
中の演算手段で演算し、１次電流の周波数が前記演算手
段により演算された上限周波数以内となる周波数のパル
スにて前記スイッチング素子を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインバータ式直流抵抗溶
接機における溶接用変圧器の制御方法および装置に関
し、さらに詳細には２次側負荷に対して１次電流の上限
周波数を決定し上限周波数範囲内で１次電流を制御する
溶接用変圧器の制御方法および装置に関する。
接機における溶接用変圧器の制御方法および装置に関
し、さらに詳細には２次側負荷に対して１次電流の上限
周波数を決定し上限周波数範囲内で１次電流を制御する
溶接用変圧器の制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来インバータ式直流抵抗溶接機におい
て溶接電流、すなわち２次側負荷の変動に対応して溶接
用変圧器の１次電流の周波数を変化させることは、特開
昭６３−２７３５７５号公報に示されている。この種の
インバータ式直流抵抗溶接機による場合は、通電中にお
ける溶接用変圧器鉄心の磁気飽和が検出されない範囲で
周波数が可変される。すなわち溶接電流の設定値が小さ
ければ高い周波数の１次電流を流し、設定値が大きけれ
ば低い周波数の１次電流を流すことによって、溶接用変
圧器鉄心が磁気飽和しない範囲で溶接用変圧器を制御す
る。
て溶接電流、すなわち２次側負荷の変動に対応して溶接
用変圧器の１次電流の周波数を変化させることは、特開
昭６３−２７３５７５号公報に示されている。この種の
インバータ式直流抵抗溶接機による場合は、通電中にお
ける溶接用変圧器鉄心の磁気飽和が検出されない範囲で
周波数が可変される。すなわち溶接電流の設定値が小さ
ければ高い周波数の１次電流を流し、設定値が大きけれ
ば低い周波数の１次電流を流すことによって、溶接用変
圧器鉄心が磁気飽和しない範囲で溶接用変圧器を制御す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記した従
来の制御によるときは、通電初期のスローアップ制御
や、通電中の波形制御などを行う場合に、１次電流の周
波数が２次側負荷の状態によって毎回変わるために、溶
接用変圧器の１次電流の周波数を正確に設定できない等
という問題点があった。
来の制御によるときは、通電初期のスローアップ制御
や、通電中の波形制御などを行う場合に、１次電流の周
波数が２次側負荷の状態によって毎回変わるために、溶
接用変圧器の１次電流の周波数を正確に設定できない等
という問題点があった。
【０００４】さらに、２次側負荷によっては高い周波数
となり得るが、あまり高い周波数に設定してしまった場
合には、所定の出力が得られないという問題点もあっ
た。
となり得るが、あまり高い周波数に設定してしまった場
合には、所定の出力が得られないという問題点もあっ
た。
【０００５】このため従来はテストピースと各溶接ガン
との組合せに対して、人手によって１次電流の周波数を
含む溶接条件を測定し、測定した溶接条件を制御部に予
め入力して、溶接前に被溶接物と使用溶接ガンとに基づ
いて入力してある溶接条件を指定して、指定した溶接条
件によって溶接を行っていた。この結果、スローアップ
制御や波形制御など複雑な溶接条件を必要とする溶接シ
ステムにおいて、溶接条件を求めるための時間が長くか
かるという問題点があった。
との組合せに対して、人手によって１次電流の周波数を
含む溶接条件を測定し、測定した溶接条件を制御部に予
め入力して、溶接前に被溶接物と使用溶接ガンとに基づ
いて入力してある溶接条件を指定して、指定した溶接条
件によって溶接を行っていた。この結果、スローアップ
制御や波形制御など複雑な溶接条件を必要とする溶接シ
ステムにおいて、溶接条件を求めるための時間が長くか
かるという問題点があった。
【０００６】本発明は、２次負荷に対して必要とする溶
接電流を得るための１次電流の上限周波数を予め演算し
て、上限周波数の範囲内において１次電流の制御を行う
溶接用変圧器の制御方法および装置を提供することを目
的とする。
接電流を得るための１次電流の上限周波数を予め演算し
て、上限周波数の範囲内において１次電流の制御を行う
溶接用変圧器の制御方法および装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の溶接用変圧器の
制御方法は、インバータ式直流抵抗溶接機における溶接
用変圧器の制御方法であって、所定周波数でかつ必要２
次電流値に対応する時間幅のパルスによってインバータ
のスイッチング素子を制御したときの溶接用変圧器の１
次電流を検出する第１工程と、検出された溶接用変圧器
の１次電流の立上り期間と立下り期間とを検出する第２
工程と、前記パルスの時間幅と前記立上り期間と前記立
下り期間とに基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周
波数を算出する第３工程とを有し、溶接用変圧器の１次
電流の制御を上記によって算出した上限周波数以内とな
る周波数のパルスで前記スイッチング素子を制御するこ
とにより行うことを特徴とする。
制御方法は、インバータ式直流抵抗溶接機における溶接
用変圧器の制御方法であって、所定周波数でかつ必要２
次電流値に対応する時間幅のパルスによってインバータ
のスイッチング素子を制御したときの溶接用変圧器の１
次電流を検出する第１工程と、検出された溶接用変圧器
の１次電流の立上り期間と立下り期間とを検出する第２
工程と、前記パルスの時間幅と前記立上り期間と前記立
下り期間とに基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周
波数を算出する第３工程とを有し、溶接用変圧器の１次
電流の制御を上記によって算出した上限周波数以内とな
る周波数のパルスで前記スイッチング素子を制御するこ
とにより行うことを特徴とする。
【０００８】本発明の溶接用変圧器の制御方法は、イン
バータ式直流抵抗溶接機における溶接用変圧器の制御装
置において、所定周波数でかつ必要２次電流値に対応す
る時間幅のパルスによってインバータのスイッチング素
子を制御したときの溶接用変圧器の１次電流を検出する
検出手段と、検出された溶接用変圧器の１次電流を微分
する微分手段と、第１および第２の所定レベルと微分出
力のレベルとを夫々各別に比較する第１および第２の比
較手段と、第１および第２の比較手段の出力発生期間を
夫々各別に計測する第１および第２の計測手段と、第１
および第２の計測手段の計測値と前記パルスの時間幅と
に基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周波数を算出
する算出手段とを備え、溶接用変圧器の１次電流の周波
数が前記算出手段によって算出された上限周波数以内と
なる周波数のパルスで前記スイッチング素子を制御する
ことにより行うを特徴とする。
バータ式直流抵抗溶接機における溶接用変圧器の制御装
置において、所定周波数でかつ必要２次電流値に対応す
る時間幅のパルスによってインバータのスイッチング素
子を制御したときの溶接用変圧器の１次電流を検出する
検出手段と、検出された溶接用変圧器の１次電流を微分
する微分手段と、第１および第２の所定レベルと微分出
力のレベルとを夫々各別に比較する第１および第２の比
較手段と、第１および第２の比較手段の出力発生期間を
夫々各別に計測する第１および第２の計測手段と、第１
および第２の計測手段の計測値と前記パルスの時間幅と
に基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周波数を算出
する算出手段とを備え、溶接用変圧器の１次電流の周波
数が前記算出手段によって算出された上限周波数以内と
なる周波数のパルスで前記スイッチング素子を制御する
ことにより行うを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の溶接用変圧器の制御方法によれば、第
１工程において所定周波数でかつ必要２次電流値に対応
する時間幅のパルスによってインバータのスイッチング
素子を制御したときの溶接用変圧器の１次電流が検出さ
れ、第２工程において検出された溶接用変圧器の１次電
流の立上り期間と立下り期間とが検出され、第３工程に
おいて前記パルスの時間幅と前記立上り期間と前記立下
り期間とに基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周波
数が算出され、溶接用変圧器の１次電流が上記工程によ
って算出された上限周波数以内となる周波数のパルスで
前記スイッチング素子が制御される。したがって、必要
２次電流に対応して上限周波数を算出しておくことによ
って、２次側の状態が変化させられても溶接用変圧器の
１次電流の制御が正確に行えることになる。
１工程において所定周波数でかつ必要２次電流値に対応
する時間幅のパルスによってインバータのスイッチング
素子を制御したときの溶接用変圧器の１次電流が検出さ
れ、第２工程において検出された溶接用変圧器の１次電
流の立上り期間と立下り期間とが検出され、第３工程に
おいて前記パルスの時間幅と前記立上り期間と前記立下
り期間とに基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周波
数が算出され、溶接用変圧器の１次電流が上記工程によ
って算出された上限周波数以内となる周波数のパルスで
前記スイッチング素子が制御される。したがって、必要
２次電流に対応して上限周波数を算出しておくことによ
って、２次側の状態が変化させられても溶接用変圧器の
１次電流の制御が正確に行えることになる。
【００１０】本発明の溶接用変圧器の制御装置によれ
ば、所定周波数でかつ必要２次電流値に対応する時間幅
のパルスによってインバータのスイッチング素子を制御
したときの溶接用変圧器の１次電流が検出手段によって
検出され、検出された溶接用変圧器の１次電流が微分手
段によって微分される。この微分出力のレベルは第１お
よび第２の所定レベルとそれぞれ各別に第１および第２
の比較手段によって比較される。したがって、第１の比
較手段によって溶接用変圧器の１次電流の立上り期間が
検出され、第２の比較手段によって溶接用変圧器の１次
電流の立下り期間が検出される。
ば、所定周波数でかつ必要２次電流値に対応する時間幅
のパルスによってインバータのスイッチング素子を制御
したときの溶接用変圧器の１次電流が検出手段によって
検出され、検出された溶接用変圧器の１次電流が微分手
段によって微分される。この微分出力のレベルは第１お
よび第２の所定レベルとそれぞれ各別に第１および第２
の比較手段によって比較される。したがって、第１の比
較手段によって溶接用変圧器の１次電流の立上り期間が
検出され、第２の比較手段によって溶接用変圧器の１次
電流の立下り期間が検出される。
【００１１】したがって、溶接用変圧器の１次電流の立
上り期間が第１の計測手段によって計測され、溶接用変
圧器の１次電流の立下り期間が第２の計測手段によって
計測されて、計測された立上り期間、立下り期間および
前記パルスの時間幅とに基づいて溶接用変圧器の１次電
流の上限周波数が算出手段によって算出され、溶接用変
圧器の１次電流の周波数が前記算出手段によって算出さ
れた上限周波数以内となる周波数のパルスで前記スイッ
チング素子が制御される。
上り期間が第１の計測手段によって計測され、溶接用変
圧器の１次電流の立下り期間が第２の計測手段によって
計測されて、計測された立上り期間、立下り期間および
前記パルスの時間幅とに基づいて溶接用変圧器の１次電
流の上限周波数が算出手段によって算出され、溶接用変
圧器の１次電流の周波数が前記算出手段によって算出さ
れた上限周波数以内となる周波数のパルスで前記スイッ
チング素子が制御される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明方法および装置を実施例によっ
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を適用したインバ
ータ式直流抵抗溶接機の構成を示すブロック図である。
ータ式直流抵抗溶接機の構成を示すブロック図である。
【００１４】本実施例を適用したインバータ式直流抵抗
溶接機は、交流電源１１から供給された交流電力を整流
回路１２によって直流に変換し、整流回路１２の出力電
力をトランジスタ等のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を備
えたインバータ１３によって交流電力に変換し、溶接用
変圧器１４に１次電流を供給している。溶接用変圧器１
４の２次電流は全波整流器１５によって全波整流し、全
波整流出力を溶接ガン１６に供給して被溶接物１７を抵
抗溶接するように構成されている。
溶接機は、交流電源１１から供給された交流電力を整流
回路１２によって直流に変換し、整流回路１２の出力電
力をトランジスタ等のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を備
えたインバータ１３によって交流電力に変換し、溶接用
変圧器１４に１次電流を供給している。溶接用変圧器１
４の２次電流は全波整流器１５によって全波整流し、全
波整流出力を溶接ガン１６に供給して被溶接物１７を抵
抗溶接するように構成されている。
【００１５】さらに本実施例を適用したインバータ式直
流抵抗溶接機において、溶接用変圧器１４の１次電流は
電流検出コイル１８によって検出し、検出した１次電流
は整流回路１９によって全波整流し、該整流出力はＡ／
Ｄ変換器２０によってデジタルデータに変換している。
一方、溶接用変圧器１４の２次電流は電流検出コイル２
１によって検出し、検出された２次電流は平滑回路２２
によって平滑し、該平滑出力はＡ／Ｄ変換器２３によっ
てデジタルデータに変換している。
流抵抗溶接機において、溶接用変圧器１４の１次電流は
電流検出コイル１８によって検出し、検出した１次電流
は整流回路１９によって全波整流し、該整流出力はＡ／
Ｄ変換器２０によってデジタルデータに変換している。
一方、溶接用変圧器１４の２次電流は電流検出コイル２
１によって検出し、検出された２次電流は平滑回路２２
によって平滑し、該平滑出力はＡ／Ｄ変換器２３によっ
てデジタルデータに変換している。
【００１６】本実施例を適用したインバータ式直流抵抗
溶接機は上限周波数演算のために、整流回路１９からの
出力を微分回路１に供給して微分し、レベル設定器２か
ら出力される第１設定出力のレベルと微分回路１からの
出力のレベルとを比較回路３において比較し、レベル設
定器２から出力される第２設定出力のレベルと微分回路
１からの出力のレベルとを比較回路４において比較し、
クロックパルス発生器５から出力されるクロックパルス
の数を比較回路３の比較出力発生期間中カウンタ回路６
によって計数し、クロックパルス発生器５から出力され
るクロックパルスの数を比較回路４の比較出力発生期間
中カウンタ回路７によって計数し、カウンタ回路６およ
び７の計数値は後記の制御装置２４に送出して上限周波
数を演算させる。ここで、クロックパルス発生器５の発
生クロックパルスの周波数は制御装置２４の出力によっ
て設定されるように構成してある。
溶接機は上限周波数演算のために、整流回路１９からの
出力を微分回路１に供給して微分し、レベル設定器２か
ら出力される第１設定出力のレベルと微分回路１からの
出力のレベルとを比較回路３において比較し、レベル設
定器２から出力される第２設定出力のレベルと微分回路
１からの出力のレベルとを比較回路４において比較し、
クロックパルス発生器５から出力されるクロックパルス
の数を比較回路３の比較出力発生期間中カウンタ回路６
によって計数し、クロックパルス発生器５から出力され
るクロックパルスの数を比較回路４の比較出力発生期間
中カウンタ回路７によって計数し、カウンタ回路６およ
び７の計数値は後記の制御装置２４に送出して上限周波
数を演算させる。ここで、クロックパルス発生器５の発
生クロックパルスの周波数は制御装置２４の出力によっ
て設定されるように構成してある。
【００１７】また、さらに本実施例を適用したインバー
タ式直流抵抗溶接機は、Ａ／Ｄ変換器２０および２３か
らの出力を受けてスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をオンオ
フ制御することによって溶接条件に基づいて溶接用変圧
器１４の２次電流をスローアップするスローアップ制御
や、通電中の波形を制御する波形制御などを行う溶接電
流制御手段のほか、上限周波数を演算するための上限周
波数演算手段を機能的に有する制御装置２４を備えてい
る。
タ式直流抵抗溶接機は、Ａ／Ｄ変換器２０および２３か
らの出力を受けてスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をオンオ
フ制御することによって溶接条件に基づいて溶接用変圧
器１４の２次電流をスローアップするスローアップ制御
や、通電中の波形を制御する波形制御などを行う溶接電
流制御手段のほか、上限周波数を演算するための上限周
波数演算手段を機能的に有する制御装置２４を備えてい
る。
【００１８】制御装置２４は中央処理装置（以下、ＣＰ
Ｕという）２４１、要求２次電流に対するスイッチング
素子のオン期間ＴPWに対応するデータ等のほかに上限周
波数演算および前記溶接電流制御等を行うためのプログ
ラムを格納したＲＯＭ２４２、作業領域のほかにデータ
格納領域を有するＲＡＭ２４３および入出力ポート（以
下、Ｉ／Ｏという）２４５を備えており、入力装置２５
から入力される溶接ガンおよび被溶接物との組合せ情
報、上限周波数測定指示情報などに基づいて、所定の制
御を行う。
Ｕという）２４１、要求２次電流に対するスイッチング
素子のオン期間ＴPWに対応するデータ等のほかに上限周
波数演算および前記溶接電流制御等を行うためのプログ
ラムを格納したＲＯＭ２４２、作業領域のほかにデータ
格納領域を有するＲＡＭ２４３および入出力ポート（以
下、Ｉ／Ｏという）２４５を備えており、入力装置２５
から入力される溶接ガンおよび被溶接物との組合せ情
報、上限周波数測定指示情報などに基づいて、所定の制
御を行う。
【００１９】さらに、本実施例を適用したインバータ式
直流抵抗溶接機は、制御装置２４から出力されるスイッ
チング素子制御データおよび周波数設定タイミングパル
スを受けてＰＷＭ変調出力と１８０度移相したＰＷＭ変
調出力を発生するＰＷＭ変調器２６を備え、変調出力を
夫々各別にドライバ２７、２８によって増幅の上、スイ
ッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフを制御する。
直流抵抗溶接機は、制御装置２４から出力されるスイッ
チング素子制御データおよび周波数設定タイミングパル
スを受けてＰＷＭ変調出力と１８０度移相したＰＷＭ変
調出力を発生するＰＷＭ変調器２６を備え、変調出力を
夫々各別にドライバ２７、２８によって増幅の上、スイ
ッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフを制御する。
【００２０】ＰＷＭ変調器２６は、公知のように制御装
置２４から出力されるスイッチング素子制御データをＤ
／Ａ変換器２９によってアナログ信号に変換し、制御装
置２４から出力される周波数設定タイミングパルスを受
けてワンショットマルチバイブレータ３０によってタイ
ミングパルスを発生し、該タイミングパルスを受けた鋸
歯状波発生回路３１によってタイミングパルスに同期し
た鋸歯状波出力を発生させ、Ｄ／Ａ変換器２９によって
変換されたアナログ信号のレベルと鋸歯状波発生回路３
１によって発生された鋸歯状波のレベルとを比較回路３
２によって比較してＰＷＭ変調出力を生成し、入力ＰＷ
Ｍ変調出力を２相パルス発生回路３３により１８０度移
相し、０相ＰＷＭ変調出力と１８０度ＰＷＭ変調出力を
各別にドライバ２７、２８に供給して増幅する。
置２４から出力されるスイッチング素子制御データをＤ
／Ａ変換器２９によってアナログ信号に変換し、制御装
置２４から出力される周波数設定タイミングパルスを受
けてワンショットマルチバイブレータ３０によってタイ
ミングパルスを発生し、該タイミングパルスを受けた鋸
歯状波発生回路３１によってタイミングパルスに同期し
た鋸歯状波出力を発生させ、Ｄ／Ａ変換器２９によって
変換されたアナログ信号のレベルと鋸歯状波発生回路３
１によって発生された鋸歯状波のレベルとを比較回路３
２によって比較してＰＷＭ変調出力を生成し、入力ＰＷ
Ｍ変調出力を２相パルス発生回路３３により１８０度移
相し、０相ＰＷＭ変調出力と１８０度ＰＷＭ変調出力を
各別にドライバ２７、２８に供給して増幅する。
【００２１】上記のように構成した本実施例において、
上限周波数演算のため被溶接物をテストピースとして溶
接ガンに装着し、テストピースと溶接ガンとの組合せ指
示および上限周波数演算指示がされる。この指示による
２次電流制御についてまず説明する。被溶接物に対して
溶接用変圧器１４から出力されるべき必要２次電流値デ
ータが前記指定に基づきＲＯＭ２４２から読み出され
て、該２次電流値データに基づくタイミングパルスおよ
びタイミングパルスに同期してスイッチング素子制御デ
ータが制御装置２４から出力される。タイミングパルを
受けたワンショットマルチバイブレータ３０からはタイ
ミングパルスに同期して図２（ａ）に示すパルスが出力
される。ワンショットマルチバイブレータ３０からの出
力パルスに基づくタイミングで鋸歯状波発生回路３１か
ら図２（ｂ）に示す鋸歯状波が出力される。
上限周波数演算のため被溶接物をテストピースとして溶
接ガンに装着し、テストピースと溶接ガンとの組合せ指
示および上限周波数演算指示がされる。この指示による
２次電流制御についてまず説明する。被溶接物に対して
溶接用変圧器１４から出力されるべき必要２次電流値デ
ータが前記指定に基づきＲＯＭ２４２から読み出され
て、該２次電流値データに基づくタイミングパルスおよ
びタイミングパルスに同期してスイッチング素子制御デ
ータが制御装置２４から出力される。タイミングパルを
受けたワンショットマルチバイブレータ３０からはタイ
ミングパルスに同期して図２（ａ）に示すパルスが出力
される。ワンショットマルチバイブレータ３０からの出
力パルスに基づくタイミングで鋸歯状波発生回路３１か
ら図２（ｂ）に示す鋸歯状波が出力される。
【００２２】一方、スイッチング素子制御データを受け
たＤ／Ａ変換器２９からはタイミングパルスに同期して
図２（ｃ）に示すアナログ信号が出力される。鋸歯状波
発生回路３１から出力された図２（ｂ）に示す鋸歯状波
のレベルとＤ／Ａ変換器２９から出力された図２（ｃ）
に示す変換出力のレベルとが比較回路３２において比較
され、鋸歯状波のレベルがＤ／Ａ変換器２９からの変換
出力のレベル以下の期間中、鋸歯状波の周期とＤ／Ａ変
換器２９からの変換出力のレベルとに基づくデューテイ
比の図２（ｄ）に示すＰＷＭ変調出力ａが比較回路３２
から発生される。比較回路３２からのＰＷＭ変調出力ａ
を受けてＰＷＭ変調出力ａと該ＰＷＭ変調出力ａを１８
０度移相した図２（ｅ）に示すＰＷＭ変調出力ｂとが２
相パルス発生回路３３から出力される。
たＤ／Ａ変換器２９からはタイミングパルスに同期して
図２（ｃ）に示すアナログ信号が出力される。鋸歯状波
発生回路３１から出力された図２（ｂ）に示す鋸歯状波
のレベルとＤ／Ａ変換器２９から出力された図２（ｃ）
に示す変換出力のレベルとが比較回路３２において比較
され、鋸歯状波のレベルがＤ／Ａ変換器２９からの変換
出力のレベル以下の期間中、鋸歯状波の周期とＤ／Ａ変
換器２９からの変換出力のレベルとに基づくデューテイ
比の図２（ｄ）に示すＰＷＭ変調出力ａが比較回路３２
から発生される。比較回路３２からのＰＷＭ変調出力ａ
を受けてＰＷＭ変調出力ａと該ＰＷＭ変調出力ａを１８
０度移相した図２（ｅ）に示すＰＷＭ変調出力ｂとが２
相パルス発生回路３３から出力される。
【００２３】２相パルス発生回路３３から出力されたＰ
ＷＭ変調出力ａはドライバ２７によって増幅され、スイ
ッチング素子Ｓ１およびＳ４に印加されて、ＰＷＭ変調
出力ａの期間中スイッチング素子Ｓ１およびＳ４がオン
状態に制御される。２相パルス発生回路３３から出力さ
れたＰＷＭ変調出力ｂはドライバ２８によって増幅さ
れ、スイッチング素子Ｓ２およびＳ３に印加されて、Ｐ
ＷＭ変調出力ｂの期間中スイッチング素子Ｓ２およびＳ
３がオン状態に制御される。したがって、溶接用変圧器
１４には図３（ｂ）に示す波形の１次電流が流れ、１次
電流に基づく溶接用変圧器１４の２次電流がテストピー
スに溶接ガン１６を介して流れて、テストピースが抵抗
溶接される。このようにして必要２次電流となるように
ＰＷＭ変調出力ａおよびｂのパルス幅が制御されること
は公知のとおりである。図３（ａ）はＰＷＭ変調出力ａ
およびｂの波形が示してある。
ＷＭ変調出力ａはドライバ２７によって増幅され、スイ
ッチング素子Ｓ１およびＳ４に印加されて、ＰＷＭ変調
出力ａの期間中スイッチング素子Ｓ１およびＳ４がオン
状態に制御される。２相パルス発生回路３３から出力さ
れたＰＷＭ変調出力ｂはドライバ２８によって増幅さ
れ、スイッチング素子Ｓ２およびＳ３に印加されて、Ｐ
ＷＭ変調出力ｂの期間中スイッチング素子Ｓ２およびＳ
３がオン状態に制御される。したがって、溶接用変圧器
１４には図３（ｂ）に示す波形の１次電流が流れ、１次
電流に基づく溶接用変圧器１４の２次電流がテストピー
スに溶接ガン１６を介して流れて、テストピースが抵抗
溶接される。このようにして必要２次電流となるように
ＰＷＭ変調出力ａおよびｂのパルス幅が制御されること
は公知のとおりである。図３（ａ）はＰＷＭ変調出力ａ
およびｂの波形が示してある。
【００２４】図３（ｂ）からも明らかなように溶接用変
圧器１４のインダクタンス等に基づいて溶接用変圧器１
４の１次電流は例えばＰＷＭ変調出力ａに対してはＰＷ
Ｍ変調出力ａの前縁から急速に立上り、ほぼ一定になっ
たのちＰＷＭ変調出力ａの後縁から急速に立ち下がる波
形であって、立上り期間ＴH 、ほぼ一定の期間ＴI 、立
下り期間ＴL を有している。ここでＴPW（＝ＴH ＋
ＴI ）はＰＷＭ変調波の幅を示している。ＰＷＭ変調出
力ｂに対しても同様である。
圧器１４のインダクタンス等に基づいて溶接用変圧器１
４の１次電流は例えばＰＷＭ変調出力ａに対してはＰＷ
Ｍ変調出力ａの前縁から急速に立上り、ほぼ一定になっ
たのちＰＷＭ変調出力ａの後縁から急速に立ち下がる波
形であって、立上り期間ＴH 、ほぼ一定の期間ＴI 、立
下り期間ＴL を有している。ここでＴPW（＝ＴH ＋
ＴI ）はＰＷＭ変調波の幅を示している。ＰＷＭ変調出
力ｂに対しても同様である。
【００２５】ここで、ＰＷＭ変調信号ａによる１次電流
と次のＰＷＭ変調信号ｂによる１次電流との間には期間
ＴU が存在している。ここで、期間ＴH 、ＴL は溶接用
変圧器１４および必要な２次電流によってほぼ定まり、
期間ＴPWは必要２次電流によって定まり、これらを
“０”にすることはできない。しかし期間ＴU を“０”
にすることによって上限周波数が定まることになる。
と次のＰＷＭ変調信号ｂによる１次電流との間には期間
ＴU が存在している。ここで、期間ＴH 、ＴL は溶接用
変圧器１４および必要な２次電流によってほぼ定まり、
期間ＴPWは必要２次電流によって定まり、これらを
“０”にすることはできない。しかし期間ＴU を“０”
にすることによって上限周波数が定まることになる。
【００２６】１次電流は電流検出コイル１８によって検
出され、検出された１次電流は整流回路１９によって全
波整流され、整流出力は微分回路１によって微分され
る。ここで整流回路１９の出力波形は図４（ａ）に示す
ごとくである。図４（ａ）においてＡはＰＷＭ変調出力
ａによる１次電流に対応し、ＢはＰＷＭ変調出力ｂによ
る１次電流に対応している。微分回路１による微分出力
波形は図４（ｂ）に示す如くである。
出され、検出された１次電流は整流回路１９によって全
波整流され、整流出力は微分回路１によって微分され
る。ここで整流回路１９の出力波形は図４（ａ）に示す
ごとくである。図４（ａ）においてＡはＰＷＭ変調出力
ａによる１次電流に対応し、ＢはＰＷＭ変調出力ｂによ
る１次電流に対応している。微分回路１による微分出力
波形は図４（ｂ）に示す如くである。
【００２７】微分出力レベルとレベル設定器２から出力
される第１設定出力のレベルｃとは比較回路３において
比較され、比較回路３からの比較出力は図４（ｃ）に示
すごとくである。微分出力レベルとレベル設定器２から
出力される第２設定出力のレベルｄとは比較回路４にお
いて比較され、比較回路４からの比較出力は図４（ｄ）
に示すごとくである。比較回路３から出力が発生してい
る期間中はカウンタ回路６においてクロックパルス発生
器５から出力されるクロックパルスが計数される。した
がって、カウンタ回路６の計数値は立上り期間ＴH に対
応している。
される第１設定出力のレベルｃとは比較回路３において
比較され、比較回路３からの比較出力は図４（ｃ）に示
すごとくである。微分出力レベルとレベル設定器２から
出力される第２設定出力のレベルｄとは比較回路４にお
いて比較され、比較回路４からの比較出力は図４（ｄ）
に示すごとくである。比較回路３から出力が発生してい
る期間中はカウンタ回路６においてクロックパルス発生
器５から出力されるクロックパルスが計数される。した
がって、カウンタ回路６の計数値は立上り期間ＴH に対
応している。
【００２８】比較回路４から出力が発生している期間中
はカウンタ回路７においてクロックパルス発生器５から
出力されるクロックパルスが計数される。したがって、
カウンタ回路７の計数値は立下り期間ＴL に対応してい
る。また、立上り期間ＴH および立下り期間ＴL の計数
精度はクロックパルス発生器５から出力されるクロック
パルスの周波数によって定まる。
はカウンタ回路７においてクロックパルス発生器５から
出力されるクロックパルスが計数される。したがって、
カウンタ回路７の計数値は立下り期間ＴL に対応してい
る。また、立上り期間ＴH および立下り期間ＴL の計数
精度はクロックパルス発生器５から出力されるクロック
パルスの周波数によって定まる。
【００２９】上限周波数演算が指示されているため、図
５のフローチャートに示す上限周波数演算ルーチンが実
行される。このルーチンに入るとクロックパルス発生器
５の発信クロックパルス周波数が設定される（ステップ
Ｓ１）。次に設計周波数ｆ0によるＰＷＭ変調出力に基
づく制御によって上記した２次電流制御が開始される
（ステップＳ２）。ステップＳ２に続いて、２次電流が
入力装置２５によって入力されている溶接ガンとテスト
ピースに対応する目標２次電流値に達するまでＰＷＭ変
調出力ａおよびｂのパルス幅、すなわちデユーテイ比が
制御される（ステップＳ３）。
５のフローチャートに示す上限周波数演算ルーチンが実
行される。このルーチンに入るとクロックパルス発生器
５の発信クロックパルス周波数が設定される（ステップ
Ｓ１）。次に設計周波数ｆ0によるＰＷＭ変調出力に基
づく制御によって上記した２次電流制御が開始される
（ステップＳ２）。ステップＳ２に続いて、２次電流が
入力装置２５によって入力されている溶接ガンとテスト
ピースに対応する目標２次電流値に達するまでＰＷＭ変
調出力ａおよびｂのパルス幅、すなわちデユーテイ比が
制御される（ステップＳ３）。
【００３０】ステップＳ３において目標２次電流値に達
したときはカウンタ回路６および７がクリアされ（ステ
ップＳ４）、ステップＳ３におけるＰＷＭ変調出力によ
る制御が継続され、期間ＴPWがＲＡＭ２４３に格納され
て記憶される（ステップＳ５）。ステップＳ５による制
御の継続中において上記したようにカウンタ回路６およ
び７の計数値が読み込まれる（ステップＳ６）。この読
み込みに続いて上限周波数の演算がｎ回繰り返してなさ
れる（ステップＳ７およびＳ８）。上限周波数ｆMAX の
演算は｛１−２ｆ0 （ＴPW−ＴH ）｝／２（ＴH ＋
ＴL ）によってなされる。
したときはカウンタ回路６および７がクリアされ（ステ
ップＳ４）、ステップＳ３におけるＰＷＭ変調出力によ
る制御が継続され、期間ＴPWがＲＡＭ２４３に格納され
て記憶される（ステップＳ５）。ステップＳ５による制
御の継続中において上記したようにカウンタ回路６およ
び７の計数値が読み込まれる（ステップＳ６）。この読
み込みに続いて上限周波数の演算がｎ回繰り返してなさ
れる（ステップＳ７およびＳ８）。上限周波数ｆMAX の
演算は｛１−２ｆ0 （ＴPW−ＴH ）｝／２（ＴH ＋
ＴL ）によってなされる。
【００３１】上限周波数の演算について図６によって説
明する。設計周波数１／２ｆ0 は（ＴH ＋ＴI ＋ＴL ＋
ＴU ）、周波数を増加させた上限周波数１／２ｆMAX は
（Ｔ H ＋ＴIA＋ＴL ）であり、目標２次電流を流すため
にデューテイ比が同一であればよい。したがって、ＴI
／（１／２ｆ0 ）＝ＴIA／（１／２ｆMAX ）であればよ
い。
明する。設計周波数１／２ｆ0 は（ＴH ＋ＴI ＋ＴL ＋
ＴU ）、周波数を増加させた上限周波数１／２ｆMAX は
（Ｔ H ＋ＴIA＋ＴL ）であり、目標２次電流を流すため
にデューテイ比が同一であればよい。したがって、ＴI
／（１／２ｆ0 ）＝ＴIA／（１／２ｆMAX ）であればよ
い。
【００３２】そこで、 ＴIA＝（ｆ0 ／ｆMAX ）ＴI しかるに図６（ｂ）から ＴIA＝（１／２ｆMAX ）−（ＴH ＋ＴL ） （１／２ｆMAX ）−（ＴH ＋ＴL ）＝（ｆ0 ／ｆMAX ）
ＴI＝（ｆ0 ／ｆMAX ）（ＴPW−ＴH ） （１／２ｆMAX ）−（ｆ0 ／ｆMAX ）（ＴPW−ＴH ）＝
ＴH ＋ＴL ｛１−２ｆ0 （ＴPW−ＴH ）｝／２ｆMAX ＝ＴH ＋ＴL この結果、 ｆMAX ＝｛１−２ｆ0 （ＴPW−ＴH ）｝／２（ＴH ＋Ｔ
L ） によって上記のとおり上限周波数ｆMAX が求まる。
ＴI＝（ｆ0 ／ｆMAX ）（ＴPW−ＴH ） （１／２ｆMAX ）−（ｆ0 ／ｆMAX ）（ＴPW−ＴH ）＝
ＴH ＋ＴL ｛１−２ｆ0 （ＴPW−ＴH ）｝／２ｆMAX ＝ＴH ＋ＴL この結果、 ｆMAX ＝｛１−２ｆ0 （ＴPW−ＴH ）｝／２（ＴH ＋Ｔ
L ） によって上記のとおり上限周波数ｆMAX が求まる。
【００３３】ステップＳ８においてｎ回演算されたとき
は上限周波数の算術平均値が演算され（ステップＳ
９）、演算された平均された上限周波数がＲＡＭ２４３
に格納されて記憶される（ステップＳ１０）。ステップ
Ｓ１０に続いて目標２次電流制御が所定時間継続されて
上限周波数演算ルーチンは終了する（ステップＳ１１お
よび１２）。
は上限周波数の算術平均値が演算され（ステップＳ
９）、演算された平均された上限周波数がＲＡＭ２４３
に格納されて記憶される（ステップＳ１０）。ステップ
Ｓ１０に続いて目標２次電流制御が所定時間継続されて
上限周波数演算ルーチンは終了する（ステップＳ１１お
よび１２）。
【００３４】また、必要２次電流毎に上記のようにして
上限周波数を演算し、記憶することによって、複雑な溶
接条件を必要とする溶接システムにおいて上限周波数は
既に格納されているために、上限周波数の条件を削除す
ることができて、条件の捜索、設定のための時間が短縮
でき、溶接に際し被溶接物と溶接ガンとの組合せに対す
る必要２次電流に対応して１次電流の上限周波数が読み
出され、この上限周波数の範囲内において波形制御など
の溶接制御を行うことができる。
上限周波数を演算し、記憶することによって、複雑な溶
接条件を必要とする溶接システムにおいて上限周波数は
既に格納されているために、上限周波数の条件を削除す
ることができて、条件の捜索、設定のための時間が短縮
でき、溶接に際し被溶接物と溶接ガンとの組合せに対す
る必要２次電流に対応して１次電流の上限周波数が読み
出され、この上限周波数の範囲内において波形制御など
の溶接制御を行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の溶接用変圧器
の制御方法および装置によれば、必要２次電流を通電
し、このときの溶接用変圧器の１次電流の立上り期間お
よび立下り期間を計測し、計測した立上り期間と立下り
期間とインバータのスイッチング素子を駆動する必要２
次電流に対応するパルス幅とに基づいて、溶接用変圧器
の１次電流の上限周波数が算出され、この上限周波数を
必要２次電流に対応して算出しておくことにより、必要
２次電流に対し溶接用変圧器の１次電流が上限周波数以
内となる周波数のパルスで前記スイッチング素子が制御
され、溶接用変圧器の１次電流の制御が正確に行える効
果がある。
の制御方法および装置によれば、必要２次電流を通電
し、このときの溶接用変圧器の１次電流の立上り期間お
よび立下り期間を計測し、計測した立上り期間と立下り
期間とインバータのスイッチング素子を駆動する必要２
次電流に対応するパルス幅とに基づいて、溶接用変圧器
の１次電流の上限周波数が算出され、この上限周波数を
必要２次電流に対応して算出しておくことにより、必要
２次電流に対し溶接用変圧器の１次電流が上限周波数以
内となる周波数のパルスで前記スイッチング素子が制御
され、溶接用変圧器の１次電流の制御が正確に行える効
果がある。
【００３６】また、必要２次電流毎に上限周波数を演算
し、記憶しておくことによって、複雑な溶接条件を必要
とする溶接システムにおいて上限周波数は既に格納され
ているために、溶接条件の設定において上限周波数の条
件を削除することができて、条件の捜索、設定のための
時間が短縮でき、溶接に際し被溶接物と溶接ガンとの組
合せに対する必要２次電流に対応して１次電流の上限周
波数が読み出され、この上限周波数の範囲内において波
形制御などの溶接制御を行うことができる効果がある。
し、記憶しておくことによって、複雑な溶接条件を必要
とする溶接システムにおいて上限周波数は既に格納され
ているために、溶接条件の設定において上限周波数の条
件を削除することができて、条件の捜索、設定のための
時間が短縮でき、溶接に際し被溶接物と溶接ガンとの組
合せに対する必要２次電流に対応して１次電流の上限周
波数が読み出され、この上限周波数の範囲内において波
形制御などの溶接制御を行うことができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を適用したインバータ式直流
抵抗溶接機の構成を示すブロック図である。
抵抗溶接機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例におけるＰＷＭ変調器の作用
の説明に供するタイミング図である。
の説明に供するタイミング図である。
【図３】本発明の一実施例における溶接用変圧器の１次
電流波形図である。
電流波形図である。
【図４】本発明の一実施例における微分回路および比較
器の出力波形図である。
器の出力波形図である。
【図５】本発明の一実施例における作用の説明に供する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】本発明の一実施例における溶接用変圧器の１次
電流の上限周波数の演算の説明に供する波形図である。
電流の上限周波数の演算の説明に供する波形図である。
１…微分回路 ２…レベル設定器 ３、４…比較回路 ５…クロックパルス発生器 ６、７…カウンタ回路 １２…整流回路 １３…インバータ １４…溶接用変圧器 １６…溶接ガン １７…被溶接物 １８、２１…電流検出コイル １９…整流回路 ２４…制御装置 ２６…ＰＷＭ変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮永 健二 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】インバータ式直流抵抗溶接機における溶接
用変圧器の制御方法であって、所定周波数でかつ必要２
次電流値に対応する時間幅のパルスによってインバータ
のスイッチング素子を制御したときの溶接用変圧器の１
次電流を検出する第１工程と、検出された溶接用変圧器
の１次電流の立上り期間と立下り期間とを検出する第２
工程と、前記パルスの時間幅と前記立上り期間と前記立
下り期間とに基づいて溶接用変圧器の１次電流の上限周
波数を算出する第３工程とを有し、溶接用変圧器の１次
電流の制御を上記によって算出した上限周波数以内とな
る周波数のパルスで前記スイッチング素子を制御するこ
とにより行うことを特徴とする溶接用変圧器の制御方
法。 - 【請求項２】インバータ式直流抵抗溶接機における溶接
用変圧器の制御装置において、所定周波数でかつ必要２
次電流値に対応する時間幅のパルスによってインバータ
のスイッチング素子を制御したときの溶接用変圧器の１
次電流を検出する検出手段と、検出された溶接用変圧器
の１次電流を微分する微分手段と、第１および第２の所
定レベルと微分出力のレベルとを夫々各別に比較する第
１および第２の比較手段と、第１および第２の比較手段
の出力発生期間を夫々各別に計測する第１および第２の
計測手段と、第１および第２の計測手段の計測値と前記
パルスの時間幅とに基づいて溶接用変圧器の１次電流の
上限周波数を算出する算出手段とを備え、溶接用変圧器
の１次電流の周波数が前記算出手段によって算出された
上限周波数以内となる周波数のパルスで前記スイッチン
グ素子を制御することにより行うを特徴とする溶接用変
圧器の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24781892A JP2614690B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 溶接用変圧器の制御方法および装置 |
| GB9311765A GB2267982B (en) | 1992-06-15 | 1993-06-08 | Direct current resistance welding machine and method of controlling the same |
| GB9602165A GB2296348B (en) | 1992-06-15 | 1993-06-08 | Direct current resistance welding machine |
| US08/076,146 US5360959A (en) | 1992-06-15 | 1993-06-14 | Direct current resistance welding machine and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24781892A JP2614690B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 溶接用変圧器の制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699285A true JPH0699285A (ja) | 1994-04-12 |
| JP2614690B2 JP2614690B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17169121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24781892A Expired - Fee Related JP2614690B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-09-17 | 溶接用変圧器の制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614690B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109317804A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-12 | 中正智控（江苏）智能科技有限公司 | 结合plc的中频逆变电阻焊机控制装置及控制方法 |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24781892A patent/JP2614690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109317804A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-12 | 中正智控（江苏）智能科技有限公司 | 结合plc的中频逆变电阻焊机控制装置及控制方法 |
| CN109317804B (zh) * | 2018-12-07 | 2023-09-26 | 中正智控（江苏）智能科技有限公司 | 结合plc的中频逆变电阻焊机控制装置及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2614690B2 (ja) | 1997-05-28 |
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Legal Events
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