JPH0780056B2 - Welding power supply - Google Patents
Welding power supplyInfo
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- JPH0780056B2 JPH0780056B2 JP59167852A JP16785284A JPH0780056B2 JP H0780056 B2 JPH0780056 B2 JP H0780056B2 JP 59167852 A JP59167852 A JP 59167852A JP 16785284 A JP16785284 A JP 16785284A JP H0780056 B2 JPH0780056 B2 JP H0780056B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、溶接電源装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a welding power supply device.
従来の溶接電源装置は、商用交流周波数の交番電圧を溶
接トランスを介して溶接電極に印加し、溶接電極の印加
電圧または発熱温度に関連したフィードバック信号に従
って、溶接トランスの一次側に設けられた位相制御回路
を制御する構成となっている。A conventional welding power supply device applies an alternating voltage of a commercial AC frequency to a welding electrode via a welding transformer, and a phase provided on the primary side of the welding transformer according to a feedback signal related to the voltage applied to the welding electrode or the heating temperature. It is configured to control the control circuit.
このような従来の溶接電源装置は、立ち上がり時間が長
く、しかも通電時間を長くしないと発熱量を一定にコン
トロールできない。また、電圧周波数が低いため、必然
的にフィードバック信号に対する応答遅れ時間が長く、
発熱量の微細なコントロールは不可能である。In such a conventional welding power source device, the amount of heat generated cannot be controlled to be constant unless the rising time is long and the energization time is long. Also, since the voltage frequency is low, the response delay time to the feedback signal is inevitably long,
Fine control of heat generation is impossible.
このようなことから、通電時間が極端に短く、しかも発
熱量を高精度にコントロールする必要がある微細部分の
溶接や高精度抵抗リフローの用途には、従来の溶接電源
装置の多くは不適当であった。For this reason, most of the conventional welding power supply devices are not suitable for the welding of fine parts and the high-precision resistance reflow where the energization time is extremely short and the heat generation amount needs to be controlled with high accuracy. there were.
本発明の目的は、制御の応答が速く、高精度な発熱量コ
ントロールが可能な溶接用電源装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a welding power supply device that has a quick control response and can control the heat generation amount with high accuracy.
本発明は、商用交流周波数よりも十分高い周波数の交番
電圧を溶接トランスを介して溶接電極に供給するととも
に、溶接電極の電圧と電流から供給電力を求め、その供
給電力と基準値との差分を減少せしめるごとく溶接トラ
ンスの一次側回路を制御することを特徴とするものであ
る。The present invention supplies an alternating voltage having a frequency sufficiently higher than a commercial AC frequency to a welding electrode through a welding transformer, obtains a supply power from a voltage and a current of the welding electrode, and calculates a difference between the supply power and a reference value. It is characterized in that the primary side circuit of the welding transformer is controlled so as to be reduced.
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明に係る溶接電源装置のブロック図であ
る。この図において、１は周波数変換用のインバータ回
路であり、２は溶接トランスである。FIG. 1 is a block diagram of a welding power source device according to the present invention. In this figure, 1 is an inverter circuit for frequency conversion, and 2 is a welding transformer.
インバータ回路１の回路構成を第２図に示す。この図に
おいて、商用交流電圧はサイリスタSCR1,SCR2、整流ダ
イオードD1,D2、過電流防止用抵抗R1、および平滑用コ
ンデンサＣから成る回路により、直流電圧に変換され
る。サイリスタSCR1,SCR2の点弧位相は、位相制御回路2
6によりコンデンサＣの端子間電圧が一定値となるよう
に制御される。The circuit configuration of the inverter circuit 1 is shown in FIG. In this figure, a commercial AC voltage is converted into a DC voltage by a circuit composed of thyristors SCR1 and SCR2, rectifying diodes D1 and D2, an overcurrent preventing resistor R1 and a smoothing capacitor C. The firing phase of the thyristors SCR1 and SCR2 is the phase control circuit 2
The voltage between the terminals of the capacitor C is controlled by 6 so that it has a constant value.
このようにして得られた一定の直流電圧は、スイッチン
グ用のトランジスタQ1,Q2を介し、溶接トランス２の一
次巻線に断続的に印加される。抵抗R2,R3、ツェナーダ
イオードZDおよびサーミスタTHは、トランジスタQ1,Q2
のバイアス回路を構成している。トランジスタQ1,Q2
は、トランスＴを介してドライブ回路25によりドライブ
され、一定の周期で交互にオンオフする。かくして、溶
接トランス２の二次巻線には、商用交流周波数より十分
高い一定周波数（本実施例では500Hzないし1000Hz）の
交番電圧（ほぼ正弦波電圧）が発生する。この交番電圧
の波高値は、トランジスタQ1,Q2のオン時間に依存す
る。The constant DC voltage thus obtained is intermittently applied to the primary winding of the welding transformer 2 via the switching transistors Q1 and Q2. Resistors R2 and R3, Zener diode ZD and thermistor TH are transistors Q1 and Q2.
Bias circuit of. Transistors Q1, Q2
Is driven by the drive circuit 25 via the transformer T, and alternately turns on and off at a constant cycle. Thus, in the secondary winding of the welding transformer 2, an alternating voltage (almost a sine wave voltage) of a constant frequency (500 Hz to 1000 Hz in this embodiment) sufficiently higher than the commercial AC frequency is generated. The peak value of this alternating voltage depends on the on-time of the transistors Q1 and Q2.
再び第１図において、27は溶接トランス２の二次巻線に
接続された溶接電極（抵抗チップ）である。この溶接電
極27の印加電圧は電圧検出回路６によって検出され、そ
の溶接電極電圧は実効値演算回路８によって実効値に変
換される。溶接電極27と直列に電流検出用抵抗３が接続
されている。電流検出回路５は、抵抗３の端子間電圧か
ら溶接電極27に流れる電流を検出する。この溶接電極電
流は実効値演算回路７によって実効値に変換される。実
効値演算回路7,8によって求められた溶接電極電流およ
び電圧の実効値は積分回路９によって乗算され、溶接電
極27の供給電力が求められる。Referring again to FIG. 1, 27 is a welding electrode (resistive tip) connected to the secondary winding of the welding transformer 2. The voltage applied to the welding electrode 27 is detected by the voltage detection circuit 6, and the welding electrode voltage is converted into an effective value by the effective value calculation circuit 8. The current detection resistor 3 is connected in series with the welding electrode 27. The current detection circuit 5 detects the current flowing through the welding electrode 27 from the voltage across the terminals of the resistor 3. This welding electrode current is converted into an effective value by the effective value calculation circuit 7. The effective values of the welding electrode current and voltage obtained by the effective value calculation circuits 7 and 8 are multiplied by the integrating circuit 9 to obtain the power supplied to the welding electrode 27.
電力設定回路17は、デジタルスイッチ10によって設定さ
れた溶接電極電力の基準値に相当する基準電圧を発生す
る。比較回路18は、その基準電圧と、積分回路９によっ
て求められた溶接電極電力値との差分電圧を発生する。
変調電圧発生回路19は、その差分電圧と基準電圧とを加
算し、変調電圧を発生する。The power setting circuit 17 generates a reference voltage corresponding to the reference value of the welding electrode power set by the digital switch 10. The comparison circuit 18 generates a difference voltage between the reference voltage and the welding electrode power value obtained by the integration circuit 9.
The modulation voltage generation circuit 19 adds the difference voltage and the reference voltage to generate a modulation voltage.
AM変調回路24は、発振回路22により発生される500Hzな
いし1000Hzの正弦波電圧を、通電停止回路23を介して与
えられる変調電圧によってAM変調する。ドライブ回路25
は、このAM変調電圧に従ってインバータ回路１のトラン
ジスタQ1,Q2をドライブする。このようなフィードバッ
ク制御により、比較回路18により求められる差分電圧が
ゼロになるように、溶接トランス２の二次電圧の値が自
動的に制御され、溶接電極電力が設定値にコントロール
される。The AM modulation circuit 24 AM-modulates the sine wave voltage of 500 Hz to 1000 Hz generated by the oscillating circuit 22 with the modulation voltage provided via the energization stopping circuit 23. Drive circuit 25
Drives the transistors Q1 and Q2 of the inverter circuit 1 according to the AM modulation voltage. By such feedback control, the value of the secondary voltage of the welding transformer 2 is automatically controlled so that the difference voltage obtained by the comparison circuit 18 becomes zero, and the welding electrode power is controlled to the set value.
通電制御回路21は、溶接電極通電時間を制御するもの
で、スタート回路20からスタート信号を与えられると、
発振回路22の出力電圧と同期をとって、一定時間だけ通
電停止回路23に対する通電停止信号をオフする。この通
電停止信号のオフ期間のみ、通電停止回路23は変調電圧
発生回路19から出力される変調電圧をAM変調回路24に伝
達し、通電停止信号がオンしている期間は変調電圧を0V
に抑止する。従って、通電制御回路21によって制御され
る通電時間のみ、インバータ回路１のトランジスタQ1,Q
2のスイッチングが行われ、溶接電極27に電力が供給さ
れる。The energization control circuit 21 controls the welding electrode energization time, and when a start signal is given from the start circuit 20,
In synchronization with the output voltage of the oscillator circuit 22, the energization stop signal to the energization stop circuit 23 is turned off for a fixed time. Only when the energization stop signal is off, the energization stop circuit 23 transmits the modulation voltage output from the modulation voltage generation circuit 19 to the AM modulation circuit 24, and the modulation voltage is 0 V while the energization stop signal is on.
Suppress to. Therefore, only the energization time controlled by the energization control circuit 21 causes the transistors Q1, Q of the inverter circuit 1 to be turned on.
Switching of 2 is performed, and power is supplied to the welding electrode 27.
本実施例においては、溶接電極27の通電途中における抵
抗値の異常変化や、溶接部の異常発熱等により溶接電極
電圧または電流の値が上限値を越えた場合に、通電を強
制的に停止させるようになっている。即ち、比較回路15
は、実効値演算回路７から出力される溶接電極電流の実
効値と、デジタルスイッチ11の設定に従って電流上限設
定回路13から出力される電流上限値とを比較し、溶接電
極電流実効値が電流上限値を越えた場合、通電停止回路
23に対する通電停止信号をオンし、通電を強制的に停止
させる。同様に比較回路16は、実効値演算回路８から出
力される溶接電極電圧実効値と、デジタルスイッチ12の
設定に応じて電圧上限設定回路14から出力される電圧上
限値とを比較し、溶接電極電圧実効値が電圧上限値を越
えると、通電停止回路23に対する通電停止信号をオフ
し、通電を強制的に停止させる。In the present embodiment, when the value of the welding electrode voltage or current exceeds the upper limit value due to an abnormal change in the resistance value of the welding electrode 27 during energization, abnormal heat generation of the welded portion, etc., the energization is forcibly stopped. It is like this. That is, the comparison circuit 15
Compares the effective value of the welding electrode current output from the effective value calculation circuit 7 with the current upper limit value output from the current upper limit setting circuit 13 according to the setting of the digital switch 11, and the welding electrode current effective value is the current upper limit value. When exceeding the value, energization stop circuit
The energization stop signal for 23 is turned on to forcibly stop energization. Similarly, the comparison circuit 16 compares the welding electrode voltage effective value output from the effective value calculation circuit 8 with the voltage upper limit value output from the voltage upper limit setting circuit 14 according to the setting of the digital switch 12, and the welding electrode When the effective voltage value exceeds the upper limit voltage value, the energization stop signal to the energization stop circuit 23 is turned off, and the energization is forcibly stopped.
なお、本実施例においては溶接電極に印加する電圧の周
波数を500Hzないし1000Hzとしたが、これに限られるも
のではない。但し、制御の応答遅れを少なくするため
に、その周波数は商用交流周波数よりも十分高くすべき
である。Although the frequency of the voltage applied to the welding electrode is 500 Hz to 1000 Hz in the present embodiment, it is not limited to this. However, the frequency should be sufficiently higher than the commercial AC frequency in order to reduce the control response delay.
また本実施例においては、周波数変換用のインバータ回
路１のスイッチング用のトランジスタQ1,Q2のオン時間
を変化させることにより、溶接電極電圧をコントロール
したが、その制御のためのスイッチング回路等をインバ
ータ回路１と独立させて設けることも可能である。Further, in the present embodiment, the welding electrode voltage is controlled by changing the on-time of the switching transistors Q1 and Q2 of the frequency conversion inverter circuit 1. However, a switching circuit or the like for the control is used as the inverter circuit. It is also possible to provide it independently of 1.
以上説明したように、本発明は、溶接電極に供給する電
圧の周波数を商用交流周波数よりも十分に高くして制御
の応答を従来よりも速め、また溶接電極の発熱温度や電
圧をフィードバックするのではなく、溶接電極の供給電
力をフィードバックする方式であるため、溶接電極の供
給電力、発熱量を高精度に制御できるという効果を奏す
る。また、周波数を商用交流周波数よりも高くしている
ため、装置を容易に小型化できるという効果も得られ
る。As described above, in the present invention, the frequency of the voltage supplied to the welding electrode is made sufficiently higher than the commercial AC frequency to make the control response faster than before, and the heating temperature and voltage of the welding electrode are fed back. Instead, since it is a method of feeding back the electric power supplied to the welding electrode, the electric power supplied to the welding electrode and the amount of heat generated can be controlled with high accuracy. Further, since the frequency is higher than the commercial AC frequency, there is an effect that the device can be easily downsized.
第１図は本発明に係る溶接電極装置のブロック図、第２
図は周波数変換用インバータ回路の具体的構成を示す回
路図である。 １……インバータ回路、SCR1,SCR2……サイリスタ、D1,
D2……整流ダイオード、Ｃ……平滑用コンデンサ、Q1,Q
2……トランジスタ、ZD……ツェナーダイオード、TH…
…サーミスタ、Ｔ……トランス、２……溶接トランス、
３……電流検出用抵抗、５……電流検出回路、６……電
圧検出回路、7,8……実効値演算回路、９……積分回
路、10,11,12……デジタルスイッチ、13……電流上限設
定回路、14……電圧上限設定回路、15,16,18……比較回
路、17……電力設定回路、19……変調電圧発生回路、20
……スタート回路、21……通電制御回路、22……発振回
路、23……通電停止回路、24……AM変調回路、25……ド
ライブ回路、26……位相制御回路、27……溶接電極（抵
抗チップ）。FIG. 1 is a block diagram of a welding electrode device according to the present invention, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing a specific configuration of an inverter circuit for frequency conversion. 1 ... Inverter circuit, SCR1, SCR2 ... Thyristor, D1,
D2: rectifying diode, C: smoothing capacitor, Q1, Q
2 ... Transistor, ZD ... Zener diode, TH ...
… Thermistor, T …… transformer, 2 …… Welding transformer,
3 ... Resistance for current detection, 5 ... Current detection circuit, 6 ... Voltage detection circuit, 7,8 ... Effective value calculation circuit, 9 ... Integration circuit, 10, 11, 12 ... Digital switch, 13 ... … Current upper limit setting circuit, 14 …… Voltage upper limit setting circuit, 15,16,18 …… Comparison circuit, 17 …… Power setting circuit, 19 …… Modulation voltage generation circuit, 20
...... Start circuit, 21 ...... energization control circuit, 22 ...... oscillation circuit, 23 …… energization stop circuit, 24 …… AM modulation circuit, 25 …… drive circuit, 26 …… phase control circuit, 27 …… welding electrode (Resistive chip).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 数藤 和義 千葉県野田市二ツ塚95―３ 宮地電子株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭59−39484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−76278（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuyoshi Sudo 95-3 Futatsuka, Noda City, Chiba Miyaji Electronics Co., Ltd. (56) References JP 59-39484 (JP, A) JP 60-76278 (JP, A)
Claims (1)
し、商用交流周波数よりも十分高い周波数の交番電圧を
溶接トランスの二次側から溶接電極に供給する抵抗溶接
電源装置であって、 前記溶接トランスの二次側において前記溶接電極に印加
される交番電圧を検出する第１手段と、 前記溶接トランスの二次側において前記溶接電極に流れ
る交番電流を検出する第２手段と、 前記第１手段により検出された溶接電極電圧および前記
第２手段により検出された溶接電流に基づき前記溶接電
極への供給電力を求める第３手段と、 前記求められた溶接電極への供給電力と予め設定された
基準値との差分を求める第４手段と、 前記溶接電極への供給電力から前記差分を減少せしめる
AM変調された制御信号を生成し前記インバータのドライ
ブ回路に供給する第５手段とを具備することを特徴とす
る抵抗溶接電源装置。1. A resistance welding power supply device comprising an inverter connected to the primary side of a welding transformer and supplying an alternating voltage having a frequency sufficiently higher than a commercial AC frequency to a welding electrode from the secondary side of the welding transformer. First means for detecting an alternating voltage applied to the welding electrode on the secondary side of the transformer; second means for detecting an alternating current flowing on the welding electrode on the secondary side of the welding transformer; and the first means. Means for determining the power supply to the welding electrode based on the welding electrode voltage detected by the welding means and the welding current detected by the second means, and the power supply to the welding electrode thus determined and a preset reference Fourth means for obtaining a difference from the value and reducing the difference from the electric power supplied to the welding electrode
And a fifth means for generating an AM-modulated control signal and supplying it to the drive circuit of the inverter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167852A JPH0780056B2 (en) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | Welding power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167852A JPH0780056B2 (en) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | Welding power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149792A JPS6149792A (en) | 1986-03-11 |
| JPH0780056B2 true JPH0780056B2 (en) | 1995-08-30 |
Family
ID=15857282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167852A Expired - Lifetime JPH0780056B2 (en) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | Welding power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0780056B2 (en) |
Families Citing this family (5)
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| JPH0677851B2 (en) * | 1986-09-17 | 1994-10-05 | 宮地電子株式会社 | Resistance welder |
| JPH0694078B2 (en) * | 1986-10-18 | 1994-11-24 | ミヤチテクノス株式会社 | Resistance welder |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6076278A (en) * | 1983-09-30 | 1985-04-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Arc welding machine |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP59167852A patent/JPH0780056B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6149792A (en) | 1986-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |