JPH0952181A - インバータ式抵抗溶接電源装置 - Google Patents
インバータ式抵抗溶接電源装置Info
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- JPH0952181A JPH0952181A JP7225934A JP22593495A JPH0952181A JP H0952181 A JPH0952181 A JP H0952181A JP 7225934 A JP7225934 A JP 7225934A JP 22593495 A JP22593495 A JP 22593495A JP H0952181 A JPH0952181 A JP H0952181A
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- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/241—Electric supplies
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- 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
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
- B23K31/125—Weld quality monitoring
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流ピーク値の定電流制御を行いながら、実
際に流れている電流の大きさをモニタし、抵抗溶接の品
質管理の向上をはかる。 【解決手段】 各単位通電サイクルの始端でＣＰＵ４０
は制御パルスＣA またはＣB を立ち上げ、トランジスタ
（１８，２４）または（２０，２２）をオンにする。し
かる後、比較回路５９の出力信号に応動して、さもなけ
れば内部クロックの終端に応動して、ＣＰＵ４０は制御
パルスＣA またはＣB を立ち下げ、トランジスタ（１
８，２４）または（２０，２２）をオフにする。これと
同時に、ＣＰＵ４０は、その時点での電流検出信号Ｓｉ
の積分値ＳＩn をサンプリング・ホールド回路５６にホ
ールドさせて、Ａ−Ｄ変換器５８を介して取り込む。そ
して、この電流積分値ＳＩn と通電パルス幅Ｔn とから
電流平均値を求める。溶接通電の終了後、ＣＰＵ４０
は、記憶部６４に蓄積されている各サイクル分の電流平
均値から全サイクル分の電流平均値を求め、この電流平
均値を基に溶接良否の判定を行う。
際に流れている電流の大きさをモニタし、抵抗溶接の品
質管理の向上をはかる。 【解決手段】 各単位通電サイクルの始端でＣＰＵ４０
は制御パルスＣA またはＣB を立ち上げ、トランジスタ
（１８，２４）または（２０，２２）をオンにする。し
かる後、比較回路５９の出力信号に応動して、さもなけ
れば内部クロックの終端に応動して、ＣＰＵ４０は制御
パルスＣA またはＣB を立ち下げ、トランジスタ（１
８，２４）または（２０，２２）をオフにする。これと
同時に、ＣＰＵ４０は、その時点での電流検出信号Ｓｉ
の積分値ＳＩn をサンプリング・ホールド回路５６にホ
ールドさせて、Ａ−Ｄ変換器５８を介して取り込む。そ
して、この電流積分値ＳＩn と通電パルス幅Ｔn とから
電流平均値を求める。溶接通電の終了後、ＣＰＵ４０
は、記憶部６４に蓄積されている各サイクル分の電流平
均値から全サイクル分の電流平均値を求め、この電流平
均値を基に溶接良否の判定を行う。
Description
【００１０】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ式の抵
抗溶接機において溶接通電を制御する電源装置に関す
る。
抗溶接機において溶接通電を制御する電源装置に関す
る。
【００２０】
【従来の技術】最近、インバータ式の抵抗溶接機におい
て一次側または二次側の電流をフィードバックループで
所望の設定電流値に一致させるための定電流制御方式と
して、電流ピーク値制御が用いられてきている。
て一次側または二次側の電流をフィードバックループで
所望の設定電流値に一致させるための定電流制御方式と
して、電流ピーク値制御が用いられてきている。
【００３０】電流ピーク値制御は、インバータ周波数の
各半サイクルまたは１サイクル毎に電流の瞬時値または
波形を検出し、その電流瞬時値が所定の基準値に達した
時点でインバータをスイッチング・オフする方法であ
り、電流のピーク値を一定に揃えることができるため、
オーバシュートを起こさず高速に溶接通電を立ち上げら
れるという利点がある。
各半サイクルまたは１サイクル毎に電流の瞬時値または
波形を検出し、その電流瞬時値が所定の基準値に達した
時点でインバータをスイッチング・オフする方法であ
り、電流のピーク値を一定に揃えることができるため、
オーバシュートを起こさず高速に溶接通電を立ち上げら
れるという利点がある。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】上記のような電流ピー
ク値制御を行う従来のインバータ式抵抗溶接電源装置で
は、各サイクル毎に電流が基準値に達した時点を検出す
る機能を有するものの、実際に流れた電流の大きさまた
は量（実効値，平均値等）を検出またはモニタする機能
がなかった。このため、たとえば負荷の変動や電源電圧
の変動等により電流実効値に変動またはバラツキが生じ
ても、見掛け上電流ピーク値が一定に維持されているこ
とで、電流実効値または平均値のバラツキが無視され、
ひいては溶接品質のバラツキが看過されるおそれがあっ
た。
ク値制御を行う従来のインバータ式抵抗溶接電源装置で
は、各サイクル毎に電流が基準値に達した時点を検出す
る機能を有するものの、実際に流れた電流の大きさまた
は量（実効値，平均値等）を検出またはモニタする機能
がなかった。このため、たとえば負荷の変動や電源電圧
の変動等により電流実効値に変動またはバラツキが生じ
ても、見掛け上電流ピーク値が一定に維持されているこ
とで、電流実効値または平均値のバラツキが無視され、
ひいては溶接品質のバラツキが看過されるおそれがあっ
た。
【００５０】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、電流ピーク値の定電流制御を行いながら、実際
に流れている電流の大きさをモニタする機能を備え、抵
抗溶接の品質管理の向上をはかるインバータ式抵抗溶接
電源装置を提供することを目的とする。
もので、電流ピーク値の定電流制御を行いながら、実際
に流れている電流の大きさをモニタする機能を備え、抵
抗溶接の品質管理の向上をはかるインバータ式抵抗溶接
電源装置を提供することを目的とする。
【００６０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１のインバータ式抵抗溶接電源装置
は、インバータ式抵抗溶接機の一次側または二次側の電
流を所望の設定電流値にほぼ一致させるようにインバー
タのスイッチング動作を制御するインバータ式抵抗溶接
電源装置において、前記インバータの単位通電サイクル
を規定するクロックを発生するクロック発生手段と、前
記設定電流値に対応した所定の基準値を設定する基準値
設定手段と、溶接通電中に前記電流を検出する電流検出
手段と、各単位通電サイクル毎に、前記クロックの始端
に応動して前記インバータをオンにし、前記電流検出手
段の出力信号が前記基準値に達した時点もしくは前記ク
ロックの終端で前記インバータをオフにするインバータ
制御手段と、各単位通電サイクル毎に、前記電流検出手
段からの電流検出信号に基づいて前記電流の平均値を求
める電流平均値測定手段と、溶接通電中に前記電流平均
値測定手段より得られた前記電流平均値を基に溶接の良
否判定のためのモニタ情報を出力する出力手段とを具備
する構成とした。
めに、本発明の第１のインバータ式抵抗溶接電源装置
は、インバータ式抵抗溶接機の一次側または二次側の電
流を所望の設定電流値にほぼ一致させるようにインバー
タのスイッチング動作を制御するインバータ式抵抗溶接
電源装置において、前記インバータの単位通電サイクル
を規定するクロックを発生するクロック発生手段と、前
記設定電流値に対応した所定の基準値を設定する基準値
設定手段と、溶接通電中に前記電流を検出する電流検出
手段と、各単位通電サイクル毎に、前記クロックの始端
に応動して前記インバータをオンにし、前記電流検出手
段の出力信号が前記基準値に達した時点もしくは前記ク
ロックの終端で前記インバータをオフにするインバータ
制御手段と、各単位通電サイクル毎に、前記電流検出手
段からの電流検出信号に基づいて前記電流の平均値を求
める電流平均値測定手段と、溶接通電中に前記電流平均
値測定手段より得られた前記電流平均値を基に溶接の良
否判定のためのモニタ情報を出力する出力手段とを具備
する構成とした。
【００７０】上記第１のインバータ式抵抗溶接電源装置
において、前記出力手段は、溶接通電時間を通じての前
記電流積分値の平均値を求める平均値演算手段と、前記
電流積分値の平均値を前記モニタ情報として表示出力す
る表示手段とを含む構成とするか、あるいは溶接通電時
間を通じての前記電流積分値の平均値を求める平均値演
算手段と、所望の監視値を設定する監視値設定手段と、
前記電流平均値測定手段より得られた前記電流積分値の
平均値を前記監視値と比較して溶接の良否を判定する判
定手段と、前記判定手段より得られた判定結果を前記モ
ニタ情報として表示出力する表示手段とを含む構成とす
るのが好ましい。
において、前記出力手段は、溶接通電時間を通じての前
記電流積分値の平均値を求める平均値演算手段と、前記
電流積分値の平均値を前記モニタ情報として表示出力す
る表示手段とを含む構成とするか、あるいは溶接通電時
間を通じての前記電流積分値の平均値を求める平均値演
算手段と、所望の監視値を設定する監視値設定手段と、
前記電流平均値測定手段より得られた前記電流積分値の
平均値を前記監視値と比較して溶接の良否を判定する判
定手段と、前記判定手段より得られた判定結果を前記モ
ニタ情報として表示出力する表示手段とを含む構成とす
るのが好ましい。
【００８０】本発明の第２のインバータ式抵抗溶接電源
装置は、インバータ式抵抗溶接機の一次側または二次側
の電流を所望の設定電流値にほぼ一致させるようにイン
バータのスイッチング動作を制御するインバータ式抵抗
溶接電源装置において、前記インバータの単位通電サイ
クルを規定するクロックを発生するクロック発生手段
と、前記設定電流値に対応した所定の基準値を設定する
基準値設定手段と、溶接通電中に前記電流を検出する電
流検出手段と、各単位通電サイクル毎に、前記クロック
の始端に応動して前記インバータをオンにし、前記電流
検出手段の出力信号が前記基準値に達した時点もしくは
前記クロックの終端で前記インバータをオフにするイン
バータ制御手段と、各単位通電サイクル毎に、前記電流
検出手段からの電流検出前記電流検出手段からの電流検
出信号に基づいて所定の時間だけ前記電流の実効値を求
める電流実効値測定手段と、溶接通電中に前記電流実効
値測定手段より得られた前記電流実効値を基に溶接の良
否判定のためのモニタ情報を出力する出力手段とを具備
する構成とした。
装置は、インバータ式抵抗溶接機の一次側または二次側
の電流を所望の設定電流値にほぼ一致させるようにイン
バータのスイッチング動作を制御するインバータ式抵抗
溶接電源装置において、前記インバータの単位通電サイ
クルを規定するクロックを発生するクロック発生手段
と、前記設定電流値に対応した所定の基準値を設定する
基準値設定手段と、溶接通電中に前記電流を検出する電
流検出手段と、各単位通電サイクル毎に、前記クロック
の始端に応動して前記インバータをオンにし、前記電流
検出手段の出力信号が前記基準値に達した時点もしくは
前記クロックの終端で前記インバータをオフにするイン
バータ制御手段と、各単位通電サイクル毎に、前記電流
検出手段からの電流検出前記電流検出手段からの電流検
出信号に基づいて所定の時間だけ前記電流の実効値を求
める電流実効値測定手段と、溶接通電中に前記電流実効
値測定手段より得られた前記電流実効値を基に溶接の良
否判定のためのモニタ情報を出力する出力手段とを具備
する構成とした。
【００９０】上記第２のインバータ式抵抗溶接電源装置
において、前記出力手段は、溶接通電における前記電流
実効値の平均値を求める平均値演算手段と、前記電流実
効値の平均値を前記モニタ情報として表示出力する表示
手段とを含む構成とするか、あるいは溶接通電時間を通
じての前記電流実効値の平均値を求める平均値演算手段
と、所望の監視値を設定する監視値設定手段と、前記平
均値演算手段より得られた前記電流実効値の平均値を前
記監視値と比較して溶接の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段より得られた判定結果を前記モニタ情報と
して表示出力する表示手段とを含む構成とするのが好ま
しい。
において、前記出力手段は、溶接通電における前記電流
実効値の平均値を求める平均値演算手段と、前記電流実
効値の平均値を前記モニタ情報として表示出力する表示
手段とを含む構成とするか、あるいは溶接通電時間を通
じての前記電流実効値の平均値を求める平均値演算手段
と、所望の監視値を設定する監視値設定手段と、前記平
均値演算手段より得られた前記電流実効値の平均値を前
記監視値と比較して溶接の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段より得られた判定結果を前記モニタ情報と
して表示出力する表示手段とを含む構成とするのが好ま
しい。
【０１００】
【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【０１１０】図１に、本発明の一実施例によるインバー
タ式抵抗溶接電源装置の回路構成を示す。
タ式抵抗溶接電源装置の回路構成を示す。
【０１２０】この電源装置が適用されるインバータ式抵
抗溶接機において、三相の商用交流電源端子１０に三相
整流回路１２の入力端子が接続され、三相整流回路１２
の出力端子には直流が得られる。この直流は、コンデン
サ１４で平滑されてからインバータ１６に入力される。
抗溶接機において、三相の商用交流電源端子１０に三相
整流回路１２の入力端子が接続され、三相整流回路１２
の出力端子には直流が得られる。この直流は、コンデン
サ１４で平滑されてからインバータ１６に入力される。
【０１３０】インバータ１６は、スイッチング素子とし
てたとえばジャイアント・トランジスタ（以下ＧＴＲと
記す）１８〜２４を有し、入力した直流を高周波のスイ
ッチング動作によってパルス状（矩形波）の高周波交流
に変換する。インバータ１６のスイッチング動作は、抵
抗溶接電源装置のＣＰＵ４０より駆動回路（４２，４
８），（４４，４６）を介してトランジスタ（１８，２
４），（２０，２２）に供給される制御パルスＣA,ＣB
によって制御される。
てたとえばジャイアント・トランジスタ（以下ＧＴＲと
記す）１８〜２４を有し、入力した直流を高周波のスイ
ッチング動作によってパルス状（矩形波）の高周波交流
に変換する。インバータ１６のスイッチング動作は、抵
抗溶接電源装置のＣＰＵ４０より駆動回路（４２，４
８），（４４，４６）を介してトランジスタ（１８，２
４），（２０，２２）に供給される制御パルスＣA,ＣB
によって制御される。
【０１４０】インバータ１６より出力された高周波交流
は溶接トランス２６の一次側コイルに供給され、その二
次側コイルには降圧された高周波交流が得られる。この
高周波交流は一対のダイオード２８，３０からなる整流
回路により直流に変換され、直流の二次電流（溶接電
流）Ｉ2 が溶接電極３２，３４を介して被溶接材３６，
３８に供給される。
は溶接トランス２６の一次側コイルに供給され、その二
次側コイルには降圧された高周波交流が得られる。この
高周波交流は一対のダイオード２８，３０からなる整流
回路により直流に変換され、直流の二次電流（溶接電
流）Ｉ2 が溶接電極３２，３４を介して被溶接材３６，
３８に供給される。
【０１５０】インバータ１６より出力された高周波交流
は溶接トランス２６の一次側コイルに供給され、その二
次側コイルには降圧された高周波交流が得られる。この
高周波交流は一対のダイオード２８，３０からなる整流
回路により直流に変換され、直流の二次電流（溶接電
流）Ｉ2 が溶接電極３２，３４を介して被溶接材３６，
３８に供給される。
は溶接トランス２６の一次側コイルに供給され、その二
次側コイルには降圧された高周波交流が得られる。この
高周波交流は一対のダイオード２８，３０からなる整流
回路により直流に変換され、直流の二次電流（溶接電
流）Ｉ2 が溶接電極３２，３４を介して被溶接材３６，
３８に供給される。
【０１６０】本実施例における抵抗溶接電源装置におい
て、一次側のコンデンサ１４とインバータ１６との間の
一次側導体にたとえばホール電流変成器からなる電流セ
ンサ５０が取り付けられている。この電流センサ５０
は、一次電流Ｉ1 の瞬時値または波形を表す電圧信号
（電流検出信号）ＥＩを出力する。
て、一次側のコンデンサ１４とインバータ１６との間の
一次側導体にたとえばホール電流変成器からなる電流セ
ンサ５０が取り付けられている。この電流センサ５０
は、一次電流Ｉ1 の瞬時値または波形を表す電圧信号
（電流検出信号）ＥＩを出力する。
【０１７０】電流センサ５０の出力端子は、増幅回路５
２を介して積分回路５４の入力端子に接続されるととも
に、比較回路５６の一方の入力端子に接続されている。
積分回路５４は、ＣＰＵ４０からの制御信号Ｇa で指示
されるタイミングで電流検出信号ＥＩを時間積分する。
積分回路５４の出力端子は、サンプリング・ホールド回
路５６の入力端子に接続されている。
２を介して積分回路５４の入力端子に接続されるととも
に、比較回路５６の一方の入力端子に接続されている。
積分回路５４は、ＣＰＵ４０からの制御信号Ｇa で指示
されるタイミングで電流検出信号ＥＩを時間積分する。
積分回路５４の出力端子は、サンプリング・ホールド回
路５６の入力端子に接続されている。
【０１８０】サンプリング・ホールド回路５６は、ＣＰ
Ｕ４０からの制御信号Ｇb で指示されるタイミングで積
分回路５４の出力（電流積分値）ＳＩをサンプリング
し、かつホールドする。サンプリング・ホールド回路５
６で保持された電流積分値ＳＩは、Ａ−Ｄ変換器５８に
よりディジタル信号に変換されたうえで所定のタイミン
グでＣＰＵ４０に取り込まれる。
Ｕ４０からの制御信号Ｇb で指示されるタイミングで積
分回路５４の出力（電流積分値）ＳＩをサンプリング
し、かつホールドする。サンプリング・ホールド回路５
６で保持された電流積分値ＳＩは、Ａ−Ｄ変換器５８に
よりディジタル信号に変換されたうえで所定のタイミン
グでＣＰＵ４０に取り込まれる。
【０１９０】比較回路５９の他方の入力端子には、ＣＰ
Ｕ４０の制御の下で基準値発生部６０より設定電流値
（電流ピーク値）に対応した基準値（電圧）ＫＩが与え
られている。
Ｕ４０の制御の下で基準値発生部６０より設定電流値
（電流ピーク値）に対応した基準値（電圧）ＫＩが与え
られている。
【０２００】ＣＰＵ４０には、クロック回路６２、記憶
部６４、入力部６６、表示部６８等も直接またはインタ
フェース回路（図示せず）を介して接続されている。
部６４、入力部６６、表示部６８等も直接またはインタ
フェース回路（図示せず）を介して接続されている。
【０２１０】クロック回路６２は、インバータ１６のス
イッチング動作の周期を規定するたとえば４ｋＨｚの基
本クロックφ0 をＣＰＵ４０に供給する。記憶部６４は
ＲＯＭおよびＲＡＭを含んでおり、ＲＯＭにはＣＰＵ４
０の動作を規定する各種プログラムが格納され、ＲＡＭ
には各種設定値データ、各種測定値データおよび演算デ
ータ等が格納される。入力部６６は、制御装置ユニット
の操作パネルに設けられている各種のキーおよび外部の
装置と通信ケーブルを介して接続されているインタフェ
ース回路からなる。表示部６８は、電源装置ユニットの
操作パネルに設けられているディスプレイおよびランプ
等を含んでいる。
イッチング動作の周期を規定するたとえば４ｋＨｚの基
本クロックφ0 をＣＰＵ４０に供給する。記憶部６４は
ＲＯＭおよびＲＡＭを含んでおり、ＲＯＭにはＣＰＵ４
０の動作を規定する各種プログラムが格納され、ＲＡＭ
には各種設定値データ、各種測定値データおよび演算デ
ータ等が格納される。入力部６６は、制御装置ユニット
の操作パネルに設けられている各種のキーおよび外部の
装置と通信ケーブルを介して接続されているインタフェ
ース回路からなる。表示部６８は、電源装置ユニットの
操作パネルに設けられているディスプレイおよびランプ
等を含んでいる。
【０２２０】本実施例では、電流ピーク値の定電流制御
のための設定電流値または基準値、モニタのための設定
電流値（電流平均値または実効値に関する設定値）およ
び溶接良否の判定のための監視値等の設定値データが入
力部６６により入力され、記憶部６４に記憶（登録）さ
れる。監視値は、電流平均値または実効値の設定値に対
してたとえば−５％低い値に設定されてよい。
のための設定電流値または基準値、モニタのための設定
電流値（電流平均値または実効値に関する設定値）およ
び溶接良否の判定のための監視値等の設定値データが入
力部６６により入力され、記憶部６４に記憶（登録）さ
れる。監視値は、電流平均値または実効値の設定値に対
してたとえば−５％低い値に設定されてよい。
【０２３０】図２に、この抵抗溶接電源装置における電
流ピーク値制御機能および電流モニタ機能を説明するた
めの各部の信号の波形を示す。図３および図４に、この
抵抗溶接電源装置におけるＣＰＵ４０の主な処理をフロ
ーチャートで示す。以下、図２〜図４につき本実施例の
作用を説明する。
流ピーク値制御機能および電流モニタ機能を説明するた
めの各部の信号の波形を示す。図３および図４に、この
抵抗溶接電源装置におけるＣＰＵ４０の主な処理をフロ
ーチャートで示す。以下、図２〜図４につき本実施例の
作用を説明する。
【０２４０】溶接通電時間中、ＣＰＵ４０は、クロック
回路６２からの基本クロックφ0 に基づいて単位通電サ
イクルを規定する２相の内部クロックφA,φB を生成
し、これらの内部クロックφA,φB にそれぞれ同期した
２相の制御パルスＣA,ＣB を交互に出力する。
回路６２からの基本クロックφ0 に基づいて単位通電サ
イクルを規定する２相の内部クロックφA,φB を生成
し、これらの内部クロックφA,φB にそれぞれ同期した
２相の制御パルスＣA,ＣB を交互に出力する。
【０２５０】一方の相の制御パルスＣA は、駆動回路４
２，４８を介してインバータ１６のＧＴＲ１８，２４の
制御端子に供給され、そのパルス持続時間だけＧＴＲ１
８，２４をオンにする。ＧＴＲ１８，２４がオン状態の
ときは、溶接トランス２６の一次側コイルに正極性の一
次電流Ｉ1 が流れる。他方の相の制御パルスＣB は、駆
動回路４４，４６を介してインバータ１６のＧＴＲ２
０，２２の制御端子に供給され、そのパルス持続時間だ
けＧＴＲ２０，２２をオンにする。ＧＴＲ２０，２２が
オン状態のときは、溶接トランス２６の一次側コイルに
負極性の一次電流Ｉ1 が流れる。
２，４８を介してインバータ１６のＧＴＲ１８，２４の
制御端子に供給され、そのパルス持続時間だけＧＴＲ１
８，２４をオンにする。ＧＴＲ１８，２４がオン状態の
ときは、溶接トランス２６の一次側コイルに正極性の一
次電流Ｉ1 が流れる。他方の相の制御パルスＣB は、駆
動回路４４，４６を介してインバータ１６のＧＴＲ２
０，２２の制御端子に供給され、そのパルス持続時間だ
けＧＴＲ２０，２２をオンにする。ＧＴＲ２０，２２が
オン状態のときは、溶接トランス２６の一次側コイルに
負極性の一次電流Ｉ1 が流れる。
【０２６０】２相クロックφA,φB の間には時間的な隙
間ｔg が設けられている。これにより、制御パルスＣA,
ＣB が時間的に重なることはなく、インバータ１６にお
いてＧＴＲ（１８，２４）と（２０，２２）とが同時に
オンすることがないようになっており、インバータ１６
の短絡破壊が防止されている。
間ｔg が設けられている。これにより、制御パルスＣA,
ＣB が時間的に重なることはなく、インバータ１６にお
いてＧＴＲ（１８，２４）と（２０，２２）とが同時に
オンすることがないようになっており、インバータ１６
の短絡破壊が防止されている。
【０２７０】インバータ１６が作動している間、電流セ
ンサ５０にはパルス電流Ｉ1 が流れる。電流センサ５０
は、この一次電流Ｉ1 の瞬時値または波形を表すアナロ
グの電流検出信号ＥＩを出力する。
ンサ５０にはパルス電流Ｉ1 が流れる。電流センサ５０
は、この一次電流Ｉ1 の瞬時値または波形を表すアナロ
グの電流検出信号ＥＩを出力する。
【０２８０】さて、図３に示すように、たとえばクロッ
クφA のサイクルにおいて、ＣＰＵ４０はφA の始端に
応動して（ステップＡ1 ）、制御パルスＣA をＨレベル
に立ち上げてＧＴＲ１８，２４をオンにする（ステップ
Ａ2 ）。ＧＴＲ１８，２４がオンになると一次電流Ｉ1
が立ち上がる。これと同時に、ＣＰＵ４０は制御信号Ｇ
a をＨレベルにして積分回路５４に積分動作を開始させ
る（ステップＡ3 ）。
クφA のサイクルにおいて、ＣＰＵ４０はφA の始端に
応動して（ステップＡ1 ）、制御パルスＣA をＨレベル
に立ち上げてＧＴＲ１８，２４をオンにする（ステップ
Ａ2 ）。ＧＴＲ１８，２４がオンになると一次電流Ｉ1
が立ち上がる。これと同時に、ＣＰＵ４０は制御信号Ｇ
a をＨレベルにして積分回路５４に積分動作を開始させ
る（ステップＡ3 ）。
【０２９０】前回のサイクルで通電パルス幅が所定の上
限値ＴULを越えたときは、上記ステップＡ2,Ａ3 の処理
の直後にサンプリング・ホールド回路５６の出力（前回
のサイクル分の電流積分値ＳＩn-1 ）を取り込み（ステ
ップＡ4 ）、この前回の電流積分値ＳＩn-1 と前回の通
電パルス幅Ｔn-1 とから前回の電流平均値ＭＩn-1 を求
める（ステップＡ5 ）。この電流平均値ＭＩn-1 は、記
憶部６４にいったん記憶（保存）される。
限値ＴULを越えたときは、上記ステップＡ2,Ａ3 の処理
の直後にサンプリング・ホールド回路５６の出力（前回
のサイクル分の電流積分値ＳＩn-1 ）を取り込み（ステ
ップＡ4 ）、この前回の電流積分値ＳＩn-1 と前回の通
電パルス幅Ｔn-1 とから前回の電流平均値ＭＩn-1 を求
める（ステップＡ5 ）。この電流平均値ＭＩn-1 は、記
憶部６４にいったん記憶（保存）される。
【０３００】一次電流Ｉ1 が正常に立ち上がると、電流
検出信号ＥＩが当該サイクル内で基準値ＫＩに達し、こ
の時点で比較回路５９の出力電圧がＬレベルからＨレベ
ルに変わる。比較回路５９のこの出力変化に応動して
（ステップＡ6 ）、ＣＰＵ４０は制御パルスＣA をＬレ
ベルに立ち下げて、ＧＴＲ１８，２４をオフにする（ス
テップＡ8 ）。
検出信号ＥＩが当該サイクル内で基準値ＫＩに達し、こ
の時点で比較回路５９の出力電圧がＬレベルからＨレベ
ルに変わる。比較回路５９のこの出力変化に応動して
（ステップＡ6 ）、ＣＰＵ４０は制御パルスＣA をＬレ
ベルに立ち下げて、ＧＴＲ１８，２４をオフにする（ス
テップＡ8 ）。
【０３１０】場合によっては、二次側回路の抵抗値の増
大あるいは三相交流電源電圧の降下等に起因して一次電
流Ｉ1 の立ち上がりがよくなく、電流検出信号Ｓi が当
該サイクル内で基準値ＫＩに達しないことがある。この
場合、ＣＰＵ４０は、クロックφA の立ち下がり（終
端）に応動して（ステップＡ7 ）、図４に示すように、
制御パルスＣA をＬレベルに立ち下げてＧＴＲ２０，２
２をオフにする（ステップＡ8 ）。ＧＴＲ１８，２４が
オフになると、一次電流Ｉ1 は立ち下がる。
大あるいは三相交流電源電圧の降下等に起因して一次電
流Ｉ1 の立ち上がりがよくなく、電流検出信号Ｓi が当
該サイクル内で基準値ＫＩに達しないことがある。この
場合、ＣＰＵ４０は、クロックφA の立ち下がり（終
端）に応動して（ステップＡ7 ）、図４に示すように、
制御パルスＣA をＬレベルに立ち下げてＧＴＲ２０，２
２をオフにする（ステップＡ8 ）。ＧＴＲ１８，２４が
オフになると、一次電流Ｉ1 は立ち下がる。
【０３２０】制御パルスＣA を立ち下げてインバータ１
６をオフにするのと同時に、ＣＰＵ４０は、制御信号Ｇ
b をＨレベルにしてサンプリング・ホールド回路５６に
その時点での電流積分値ＳＩn をホールドさせ、制御信
号Ｇa をＬレベルにして積分回路５４に積分動作を終了
させる（ステップＡ9 ）。
６をオフにするのと同時に、ＣＰＵ４０は、制御信号Ｇ
b をＨレベルにしてサンプリング・ホールド回路５６に
その時点での電流積分値ＳＩn をホールドさせ、制御信
号Ｇa をＬレベルにして積分回路５４に積分動作を終了
させる（ステップＡ9 ）。
【０３３０】次いで、当該サイクルにおける通電パルス
幅（制御パルスのパルス幅）が上限値ＴUL以内であれ
ば、サンプリング・ホールド回路５６の出力（電流積分
値ＳＩn ）を当該サイクル内で取り込んで（ステップＡ
10）、この今回の電流積分値ＳＩn と今回の通電パルス
幅Ｔn とから今回の電流平均値ＭＩn を求める（ステッ
プＡ11）。この電流平均値ＭＩn は記憶部６４に記憶
（保存）される。
幅（制御パルスのパルス幅）が上限値ＴUL以内であれ
ば、サンプリング・ホールド回路５６の出力（電流積分
値ＳＩn ）を当該サイクル内で取り込んで（ステップＡ
10）、この今回の電流積分値ＳＩn と今回の通電パルス
幅Ｔn とから今回の電流平均値ＭＩn を求める（ステッ
プＡ11）。この電流平均値ＭＩn は記憶部６４に記憶
（保存）される。
【０３４０】なお、今回の通電パルス幅Ｔn は、今回の
制御パルスＣA のパルス幅に相当する。したがって、制
御パルスＣA を立ち上げた時点から立ち下げた時点まで
の時間を計時することで、ＣＰＵ４０は通電パルス幅Ｔ
n を求めることができる。
制御パルスＣA のパルス幅に相当する。したがって、制
御パルスＣA を立ち上げた時点から立ち下げた時点まで
の時間を計時することで、ＣＰＵ４０は通電パルス幅Ｔ
n を求めることができる。
【０３５０】クロックφB のサイクルでは、インバータ
１６のＧＴＲ２０，２２に対してＣＰＵ４０より制御パ
ルスＣB が与えられ、クロックφA のサイクルのときと
同様な動作が行われる。このようにして、クロックφA
，φB の各サイクル（単位通電サイクル）毎に電流ピ
ーク値制御と電流平均値測定処理とが行われる。
１６のＧＴＲ２０，２２に対してＣＰＵ４０より制御パ
ルスＣB が与えられ、クロックφA のサイクルのときと
同様な動作が行われる。このようにして、クロックφA
，φB の各サイクル（単位通電サイクル）毎に電流ピ
ーク値制御と電流平均値測定処理とが行われる。
【０３６０】溶接通電の終了後（ステップＡ12）、ＣＰ
Ｕ４０は、記憶部６４に蓄積されている今回の溶接通電
の全サイクル分の電流平均値ＭＩ1 ，ＭＩ2 ，…につい
て平均値ＭＩを求める（ステップＢ13）。そして、この
全サイクル分の電流平均値ＭＩを監視値（たとえば電流
平均値の設定値より−５％低い値）ＤＩと比較して、Ｍ
Ｉ≧ＤＩのときは正常（良好）と判定し、ＭＩ＜ＤＩの
ときは異常（不良）と判定する（ステップＡ14）。次い
で、この判定結果を電流平均値ＮＩと一緒に表示部６８
のディスプレイで表示する（ステップＡ15）。
Ｕ４０は、記憶部６４に蓄積されている今回の溶接通電
の全サイクル分の電流平均値ＭＩ1 ，ＭＩ2 ，…につい
て平均値ＭＩを求める（ステップＢ13）。そして、この
全サイクル分の電流平均値ＭＩを監視値（たとえば電流
平均値の設定値より−５％低い値）ＤＩと比較して、Ｍ
Ｉ≧ＤＩのときは正常（良好）と判定し、ＭＩ＜ＤＩの
ときは異常（不良）と判定する（ステップＡ14）。次い
で、この判定結果を電流平均値ＮＩと一緒に表示部６８
のディスプレイで表示する（ステップＡ15）。
【０３７０】上記したように、本実施例のインバータ式
抵抗溶接電源装置では、電流ピーク値制御を行いなが
ら、実際に流れた電流の大きさを示すパラメータとして
電流平均値を測定し、さらにはこの測定値が許容範囲内
か否かを判定するようにしたので、溶接の良否判定のた
めの有益な電流モニタ情報を提供することができる。こ
れにより、抵抗溶接の品質管理を向上させることができ
ると同時に、電流ビーク値制御の信頼性を高めることが
できる。
抵抗溶接電源装置では、電流ピーク値制御を行いなが
ら、実際に流れた電流の大きさを示すパラメータとして
電流平均値を測定し、さらにはこの測定値が許容範囲内
か否かを判定するようにしたので、溶接の良否判定のた
めの有益な電流モニタ情報を提供することができる。こ
れにより、抵抗溶接の品質管理を向上させることができ
ると同時に、電流ビーク値制御の信頼性を高めることが
できる。
【０３８０】特に、本実施例では、１サイクル内で電流
が基準値に達しないときでも、その電流ピーク値を判定
し、かつ電流平均値または実効値を求めるようにしたの
で、精度の高い電流モニタ情報が得られる。
が基準値に達しないときでも、その電流ピーク値を判定
し、かつ電流平均値または実効値を求めるようにしたの
で、精度の高い電流モニタ情報が得られる。
【０３９０】上記した実施例では、モニタ対象（パラメ
ータ）として電流平均値を測定したが、電流実効値を測
定することもできる。図５に、電流実効値を求めるため
の一変形例による要部の回路構成を示す。
ータ）として電流平均値を測定したが、電流実効値を測
定することもできる。図５に、電流実効値を求めるため
の一変形例による要部の回路構成を示す。
【０４００】図５において、増幅回路５２と積分回路５
４との間に二乗回路７０が挿入されている。この二乗回
路７０は、入力信号（電流検出信号）ＥＩの値を二乗す
る。積分回路５４およびサンプリング・ホールド回路５
６は、制御信号Ｇa ，Ｇb にしたがって上記実施例と同
様のタイミングで動作する。ＣＰＵ４０は、上記実施例
における電流積分値ＳＩの代わりに、その二乗の値（電
流二乗積分値）ＳＩ2を取り込むことになる。ＣＰＵ４
０において、この取り込んだ電流二乗積分値ＳＩ2 の平
方根を演算することで、電流実効値を求めることができ
る。
４との間に二乗回路７０が挿入されている。この二乗回
路７０は、入力信号（電流検出信号）ＥＩの値を二乗す
る。積分回路５４およびサンプリング・ホールド回路５
６は、制御信号Ｇa ，Ｇb にしたがって上記実施例と同
様のタイミングで動作する。ＣＰＵ４０は、上記実施例
における電流積分値ＳＩの代わりに、その二乗の値（電
流二乗積分値）ＳＩ2を取り込むことになる。ＣＰＵ４
０において、この取り込んだ電流二乗積分値ＳＩ2 の平
方根を演算することで、電流実効値を求めることができ
る。
【０４１０】上記した実施例では、積分回路５４におけ
る積分時間を電流が流れ始めた時点から基準値に達した
時点までの時間つまり制御パルスＣA , ＣB のパルス幅
に合わせた。この方法によると、電流が基準値に達した
時点から零に戻る（カットオフされる）時点までの間に
流れた電流の量が測定値（電流平均値または実効値）に
は反映しないことになる。しかし、この電流立ち下がり
部分は、溶接品質に実質的な影響を及ぼさないため、こ
れが測定値から除かれても、モニタ情報の精度ないし溶
接良否の判定に誤差を来すおそれは少ない。
る積分時間を電流が流れ始めた時点から基準値に達した
時点までの時間つまり制御パルスＣA , ＣB のパルス幅
に合わせた。この方法によると、電流が基準値に達した
時点から零に戻る（カットオフされる）時点までの間に
流れた電流の量が測定値（電流平均値または実効値）に
は反映しないことになる。しかし、この電流立ち下がり
部分は、溶接品質に実質的な影響を及ぼさないため、こ
れが測定値から除かれても、モニタ情報の精度ないし溶
接良否の判定に誤差を来すおそれは少ない。
【０４２０】もっとも、かかる電流立ち下がり部分を測
定値に含めることはもちろん可能である。すなわち、積
分回路５４に積分動作を終了させる時点（制御信号Ｃa
をＬレベルに立ち下げる時点）およびサンプリング・ホ
ールド回路５６にホールド動作を行わせる時点（制御信
号Ｃb をＨレベルに立ち上げる時点）を各内部クロック
φA ，φB の立ち下がり（終端）に合わせることで、電
流立ち下がり部分も積分値に含まれ、ひいては電流平均
値または実効値に反映されることになる。
定値に含めることはもちろん可能である。すなわち、積
分回路５４に積分動作を終了させる時点（制御信号Ｃa
をＬレベルに立ち下げる時点）およびサンプリング・ホ
ールド回路５６にホールド動作を行わせる時点（制御信
号Ｃb をＨレベルに立ち上げる時点）を各内部クロック
φA ，φB の立ち下がり（終端）に合わせることで、電
流立ち下がり部分も積分値に含まれ、ひいては電流平均
値または実効値に反映されることになる。
【０４３０】上記実施例では、積分回路５４，サンプリ
ング・ホールド回路５６、比較回路５９、基準値発生部
６０、二乗回路７０等をアナログ回路で構成したが、こ
れらの回路をディジタル回路で構成することも可能であ
り、これらの回路の諸機能をＣＰＵの演算処理でソフト
ウェア的に行うように構成することも可能である。
ング・ホールド回路５６、比較回路５９、基準値発生部
６０、二乗回路７０等をアナログ回路で構成したが、こ
れらの回路をディジタル回路で構成することも可能であ
り、これらの回路の諸機能をＣＰＵの演算処理でソフト
ウェア的に行うように構成することも可能である。
【０４４０】上記実施例では、電流モニタ情報として溶
接通電時間の全サイクルを通じての測定値（電流平均値
または実効値）の平均値を求め、この全体の測定値また
は平均値について良否判定を行ったが、各サイクル毎に
測定値を表示して良否判定を行ってもよい。また、表示
出力は、ディスプレイ上の表示出力だけでなく、プリン
トアウト（ハードコピー）による表示出力も可能であ
り、電源装置本体における表示出力に限らず、通信手段
を介して遠隔の端末装置で表示出力することも可能であ
る。
接通電時間の全サイクルを通じての測定値（電流平均値
または実効値）の平均値を求め、この全体の測定値また
は平均値について良否判定を行ったが、各サイクル毎に
測定値を表示して良否判定を行ってもよい。また、表示
出力は、ディスプレイ上の表示出力だけでなく、プリン
トアウト（ハードコピー）による表示出力も可能であ
り、電源装置本体における表示出力に限らず、通信手段
を介して遠隔の端末装置で表示出力することも可能であ
る。
【０４５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインバー
タ式抵抗溶接電源装置によれば、電流ピーク値制御を行
いながら、実際に流れた電流の大きさを示す電流平均値
または電流実効値を測定し、この測定値に基づいて溶接
の良否判定のための有益な電流モニタ情報を表示出力す
るようにしたので、電流ビーク値制御の信頼性を高め、
抵抗溶接の品質管理を向上させることができる。
タ式抵抗溶接電源装置によれば、電流ピーク値制御を行
いながら、実際に流れた電流の大きさを示す電流平均値
または電流実効値を測定し、この測定値に基づいて溶接
の良否判定のための有益な電流モニタ情報を表示出力す
るようにしたので、電流ビーク値制御の信頼性を高め、
抵抗溶接の品質管理を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例によるインバータ式抵抗溶接
電源装置の回路構成を示すブロック図である。
電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】実施例における電流ピーク値制御機能および電
流モニタ機能を説明するための各部の信号の波形を示す
信号波形図である。
流モニタ機能を説明するための各部の信号の波形を示す
信号波形図である。
【図３】実施例におけるＣＰＵの主な処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】実施例におけるＣＰＵの主な処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】実施例において電流実効値を求めるための一変
形例による要部の回路構成を示すブロック図である。
形例による要部の回路構成を示すブロック図である。
１６ インバータ １８〜２４ ジャイアント・トランジスタ（ＧＴＲ） ２６ 溶接トランス ４０ ＣＰＵ ５０ 電流センサ ５４ 積分回路 ５６ サンプリング・ホールド回路 ５９ 比較回路 ６０ 基準値発生部 ６２ クロック回路 ６４ 記憶部 ６６ 入力部 ６８ 表示部 ７０ 二乗回路
Claims (6)
- 【請求項１】 インバータ式抵抗溶接機の一次側または
二次側の電流を所望の設定電流値にほぼ一致させるよう
にインバータのスイッチング動作を制御するインバータ
式抵抗溶接電源装置において、 前記インバータの単位通電サイクルを規定するクロック
を発生するクロック発生手段と、 前記設定電流値に対応した所定の基準値を設定する基準
値設定手段と、 溶接通電中に前記電流を検出する電流検出手段と、 各単位通電サイクル毎に、前記クロックの始端に応動し
て前記インバータをオンにし、前記電流検出手段の出力
信号が前記基準値に達した時点もしくは前記クロックの
終端で前記インバータをオフにするインバータ制御手段
と、 各単位通電サイクル毎に、前記電流検出手段からの電流
検出信号に基づいて電流平均値を測定する電流平均値測
定手段と、 溶接通電中に前記電流平均値測定手段より得られた前記
電流平均値を基に溶接の良否判定のための電流モニタ情
報を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする
インバータ式抵抗溶接電源装置。 - 【請求項２】 前記出力手段は、溶接通電時間を通じて
の電流平均値を求める平均値演算手段と、前記平均値演
算手段より得られた前記電流平均値を前記電流モニタ情
報として表示出力する表示手段とを含むことを特徴とす
る請求項１に記載のインバータ式抵抗溶接電源装置。 - 【請求項３】 前記出力手段は、溶接通電時間を通じて
の電流平均値を求める平均値演算手段と、所望の監視値
を設定する監視値設定手段と、前記平均値演算手段より
得られた前記電流平均値を前記監視値と比較して溶接の
良否を判定する判定手段と、前記判定手段より得られた
判定結果を前記電流モニタ情報として表示出力する表示
手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のインバ
ータ式抵抗溶接電源装置。 - 【請求項４】 インバータ式抵抗溶接機の一次側または
二次側の電流を所望の設定電流値にほぼ一致させるよう
にインバータのスイッチング動作を制御するインバータ
式抵抗溶接電源装置において、 前記インバータの単位通電サイクルを規定するクロック
を発生するクロック発生手段と、 前記設定電流値に対応した所定の基準値を設定する基準
値設定手段と、 溶接通電中に前記電流を検出する電流検出手段と、 各単位通電サイクル毎に、前記クロックの始端に応動し
て前記インバータをオンにし、前記電流検出手段の出力
信号が前記基準値に達した時点もしくは前記クロックの
終端で前記インバータをオフにするインバータ制御手段
と、 各単位通電サイクル毎に、前記電流検出手段からの電流
検出信号に基づいて前記電流の実効値を求める電流実効
値測定手段と、 溶接通電中に前記電流実効値測定手段より得られた前記
電流実効値を基に溶接の良否判定のための電流モニタ情
報を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする
インバータ式抵抗溶接電源装置。 - 【請求項５】 前記出力手段は、溶接通電における前記
電流実効値の平均値を求める平均値演算手段と、前記電
流実効値の平均値を前記電流モニタ情報として表示出力
する表示手段とを含むことを特徴とする請求項４に記載
のインバータ式抵抗溶接電源装置。 - 【請求項６】 前記出力手段は、溶接通電時間を通じて
の前記電流実効値の平均値を求める平均値演算手段と、
所望の監視値を設定する監視値設定手段と、前記平均値
演算手段より得られた前記電流実効値の平均値を前記監
視値と比較して溶接の良否を判定する判定手段と、前記
判定手段より得られた判定結果を前記電流モニタ情報と
して表示出力する表示手段とを含むことを特徴とする請
求項４に記載のインバータ式抵抗溶接電源装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22593495A JP3259013B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | インバータ式抵抗溶接電源装置 |
| KR1019960014195A KR100443167B1 (ko) | 1995-08-10 | 1996-05-02 | 인버터식 저항용접 전원장치 |
| US08/690,103 US5748462A (en) | 1995-08-02 | 1996-07-31 | Apparatus for controlling inverter resistance welding |
| EP96305674A EP0756915A3 (en) | 1995-08-02 | 1996-08-01 | Apparatus for controlling inverter resistance welding |
| CN96112288A CN1101742C (zh) | 1995-08-02 | 1996-08-02 | 逆变器电阻焊接控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22593495A JP3259013B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | インバータ式抵抗溶接電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952181A true JPH0952181A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3259013B2 JP3259013B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=16837192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22593495A Expired - Fee Related JP3259013B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-10 | インバータ式抵抗溶接電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259013B2 (ja) |
| KR (1) | KR100443167B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021053698A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ダイハツ工業株式会社 | 抵抗溶接機の制御装置、溶接部の通電状態監視方法及び良否判定方法 |
| WO2022196619A1 (ja) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | 株式会社アマダ | 断続シーム溶接測定装置及び断続シーム溶接測定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69515083T2 (de) * | 1994-05-27 | 2000-10-12 | Toshiba Kawasaki Kk | Steueranlage für Widerstandsschweissmaschine |
-
1995
- 1995-08-10 JP JP22593495A patent/JP3259013B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-02 KR KR1019960014195A patent/KR100443167B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021053698A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ダイハツ工業株式会社 | 抵抗溶接機の制御装置、溶接部の通電状態監視方法及び良否判定方法 |
| WO2022196619A1 (ja) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | 株式会社アマダ | 断続シーム溶接測定装置及び断続シーム溶接測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970009963A (ko) | 1997-03-27 |
| JP3259013B2 (ja) | 2002-02-18 |
| KR100443167B1 (ko) | 2004-09-24 |
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