JPH1024377A - パラレルギャップ溶接用の溶接電源装置 - Google Patents
パラレルギャップ溶接用の溶接電源装置Info
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- JPH1024377A JPH1024377A JP8195225A JP19522596A JPH1024377A JP H1024377 A JPH1024377 A JP H1024377A JP 8195225 A JP8195225 A JP 8195225A JP 19522596 A JP19522596 A JP 19522596A JP H1024377 A JPH1024377 A JP H1024377A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パラレルギャップ溶接を行う場合に溶接時間
を短縮し、周囲の部材の温度上昇を抑制することができ
る溶接電源装置を提供する。 【解決手段】 商用交流電圧を整流する電源部と、この
電源部の出力を商用交流電圧よりも高い周波数の交流電
圧に変換するインバータ部と、このインバータ部の交流
出力が一次側に入力されその二次側に誘起される交流低
電圧を前記溶接電極に印加する溶接トランスとを備え
る。
を短縮し、周囲の部材の温度上昇を抑制することができ
る溶接電源装置を提供する。 【解決手段】 商用交流電圧を整流する電源部と、この
電源部の出力を商用交流電圧よりも高い周波数の交流電
圧に変換するインバータ部と、このインバータ部の交流
出力が一次側に入力されその二次側に誘起される交流低
電圧を前記溶接電極に印加する溶接トランスとを備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パラレルギャプ
溶接に用いる溶接電源装置に関するものである。
溶接に用いる溶接電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属同志を加圧しながら熱を加え接合す
る圧接方法として、抵抗溶接が知られている。この抵抗
溶接には金属同志を重ねて電流を流した時の電気抵抗に
よる発熱を利用する重ね抵抗溶接と、金属同志を突き合
わせてこの突き合せ部分に電流を流し発熱させる突き合
せ抵抗溶接とがある。
る圧接方法として、抵抗溶接が知られている。この抵抗
溶接には金属同志を重ねて電流を流した時の電気抵抗に
よる発熱を利用する重ね抵抗溶接と、金属同志を突き合
わせてこの突き合せ部分に電流を流し発熱させる突き合
せ抵抗溶接とがある。
【０００３】重ね抵抗溶接には、スポット溶接と、パラ
レルギャプ溶接と、シーム溶接とがある。スポット溶接
は、重ねた金属を２つの電極間に挟み、金属の厚さ方向
に電流を流すものである。パラレルギャップ溶接は平行
な一対の電極を重ねた金属の一側面に平行に押圧し、金
属の平面方向に電流を流すものである。またシーム溶接
は、２つの回転電極の間に２枚の金属板を挟み両電極間
に断続電流を流し、点溶接を連続した形で溶接するもの
である。
レルギャプ溶接と、シーム溶接とがある。スポット溶接
は、重ねた金属を２つの電極間に挟み、金属の厚さ方向
に電流を流すものである。パラレルギャップ溶接は平行
な一対の電極を重ねた金属の一側面に平行に押圧し、金
属の平面方向に電流を流すものである。またシーム溶接
は、２つの回転電極の間に２枚の金属板を挟み両電極間
に断続電流を流し、点溶接を連続した形で溶接するもの
である。
【０００４】これらの重ね抵抗溶接に用いられる電源装
置として図５〜８に示すものが公知である。図４はこれ
ら公知の各方式による溶接電流の波形を比較して示す図
である。
置として図５〜８に示すものが公知である。図４はこれ
ら公知の各方式による溶接電流の波形を比較して示す図
である。
【０００５】図５は交流式の回路構成を示し、商用交流
電源（例えば単相１００Ｖ、５０または６０ＨZ）から
とり出した交流を、半導体スイッチング素子（サイリス
タ）１０、１０の逆並列回路１２を介して溶接トランス
１４の一次側に導いている。そしてこのトランス１４の
二次側を溶接電極１６に接続したものである。ここにス
イッチング素子１０、１０は、制御回路１８により交流
電源の位相に同期して交互にオン・オフされる。
電源（例えば単相１００Ｖ、５０または６０ＨZ）から
とり出した交流を、半導体スイッチング素子（サイリス
タ）１０、１０の逆並列回路１２を介して溶接トランス
１４の一次側に導いている。そしてこのトランス１４の
二次側を溶接電極１６に接続したものである。ここにス
イッチング素子１０、１０は、制御回路１８により交流
電源の位相に同期して交互にオン・オフされる。
【０００６】このため交流電源の半サイクルで一方のス
イッチング素子１０がオンすると、トランス１４の一次
側に一次電流が流れ、トランス１４で昇圧された高電圧
が電極１６の両端間に印加される。交流電源の次の半サ
イクルでは他方のスイッチング素子１０がオンされ、ト
ランス１４の一次側に逆方向の電流が流れる。このため
電極１６間には先の半サイクルとは逆極性の高電圧が印
加される。
イッチング素子１０がオンすると、トランス１４の一次
側に一次電流が流れ、トランス１４で昇圧された高電圧
が電極１６の両端間に印加される。交流電源の次の半サ
イクルでは他方のスイッチング素子１０がオンされ、ト
ランス１４の一次側に逆方向の電流が流れる。このため
電極１６間には先の半サイクルとは逆極性の高電圧が印
加される。
【０００７】このようにスイッチング素子１０、１０を
電源のサイクルに同期させて交互にオン・オフさせるこ
とにより、電極１６間に極性が交互に変わる高電圧が印
加される。従ってこの電極１６間に２枚の金属を挟むこ
とにより、２板の金属間に交流低電圧で大電流を流して
溶接することができる。この場合の電極１６間に流れる
電流（溶接電流）は、図４に「交流式」と示す波形にな
る。なおこの図４では電源の半サイクルだけ一方のスイ
ッチング素子１０をオンした時の特性を示している。
電源のサイクルに同期させて交互にオン・オフさせるこ
とにより、電極１６間に極性が交互に変わる高電圧が印
加される。従ってこの電極１６間に２枚の金属を挟むこ
とにより、２板の金属間に交流低電圧で大電流を流して
溶接することができる。この場合の電極１６間に流れる
電流（溶接電流）は、図４に「交流式」と示す波形にな
る。なおこの図４では電源の半サイクルだけ一方のスイ
ッチング素子１０をオンした時の特性を示している。
【０００８】図６はコンデンサ式の回路構成を示す。こ
の方式では商用交流電源から取った電圧を、整流昇圧充
電回路２０で高圧直流電圧に変えてコンデンサ２２に充
電し、この充電電圧をスイッチング素子（サイリスタ）
２４と溶接トランス２６の一次側とを介し放電させる。
この時にトランス２６の二次側に発生する高電圧により
電極２８間に挟んだ２枚の金属板を溶接するものであ
る。
の方式では商用交流電源から取った電圧を、整流昇圧充
電回路２０で高圧直流電圧に変えてコンデンサ２２に充
電し、この充電電圧をスイッチング素子（サイリスタ）
２４と溶接トランス２６の一次側とを介し放電させる。
この時にトランス２６の二次側に発生する高電圧により
電極２８間に挟んだ２枚の金属板を溶接するものであ
る。
【０００９】ここに整流昇圧充電回路２０は商用電源電
圧を昇圧トランス２０ａで昇圧しコンデンサ２２を充電
するが、このコンデンサ２２の充電電圧を一定に保つた
めにトランス２０ａの一次側電流をトライアック２０ｂ
で位相制御している。すなわちコンデンサ２２の充電電
圧の増減に対応して制御回路２０ｃはトライアック２０
ｂの点弧角（点弧位相）を遅角あるいは進角させる。こ
の場合の溶接電流は図４に「コンデンサ式」で示す波形
となる。
圧を昇圧トランス２０ａで昇圧しコンデンサ２２を充電
するが、このコンデンサ２２の充電電圧を一定に保つた
めにトランス２０ａの一次側電流をトライアック２０ｂ
で位相制御している。すなわちコンデンサ２２の充電電
圧の増減に対応して制御回路２０ｃはトライアック２０
ｂの点弧角（点弧位相）を遅角あるいは進角させる。こ
の場合の溶接電流は図４に「コンデンサ式」で示す波形
となる。
【００１０】図７はトランジスタ式の回路構成を示す図
である。この方式では商用交流電源の電圧をトランス３
０で昇圧し、ブリッジ回路３２で全波整流してコンデン
サ３４を充電する。ここにコンデンサ３４の充電電圧
は、ブリッジ回路３２の整流素子の一部となるスイッチ
ング素子（サイリスタ）３２ａ、３２ａの点弧位相を充
電制御回路３６で制御することにより制御する。
である。この方式では商用交流電源の電圧をトランス３
０で昇圧し、ブリッジ回路３２で全波整流してコンデン
サ３４を充電する。ここにコンデンサ３４の充電電圧
は、ブリッジ回路３２の整流素子の一部となるスイッチ
ング素子（サイリスタ）３２ａ、３２ａの点弧位相を充
電制御回路３６で制御することにより制御する。
【００１１】コンデンサ３４から溶接電極３８に導かれ
る電流はトランジスタ４０によりパルス幅制御（ＰＷ
Ｍ）される。すなわち溶接電流および溶接電圧が増幅乗
算回路４２に入力され、ここで電流・電圧・電力が求め
られてＰＷＭ制御回路４４にフィードバックされる。Ｐ
ＷＭ制御回路４４は、溶接条件設定部４６で設定された
条件に従ってトランジスタ４０のオン・オフの時間比
（デューティ）を決め、トランジスタ４０を制御する。
る電流はトランジスタ４０によりパルス幅制御（ＰＷ
Ｍ）される。すなわち溶接電流および溶接電圧が増幅乗
算回路４２に入力され、ここで電流・電圧・電力が求め
られてＰＷＭ制御回路４４にフィードバックされる。Ｐ
ＷＭ制御回路４４は、溶接条件設定部４６で設定された
条件に従ってトランジスタ４０のオン・オフの時間比
（デューティ）を決め、トランジスタ４０を制御する。
【００１２】ここに溶接条件は、例えば定電流、定電
圧、定電力などの制御モードの設定と、溶接電流・電圧
・電力などの設定と、溶接終了条件とを含む。このトラ
ンジスタ式の電源装置により、定電流モードで溶接した
場合の電流が、図４に「トランジスタ式」に示す波形で
示されている。
圧、定電力などの制御モードの設定と、溶接電流・電圧
・電力などの設定と、溶接終了条件とを含む。このトラ
ンジスタ式の電源装置により、定電流モードで溶接した
場合の電流が、図４に「トランジスタ式」に示す波形で
示されている。
【００１３】図８はインバータ式の回路構成を示す図で
ある。この回路では３相商用交流をダイオードブリッジ
などからなる整流回路５０で整流し、コンデンサ５２を
所定電圧に充電する。このコンデンサ５２はインバータ
回路５４および溶接トランス５６の一次側を介して放電
される。このトランス５６の二次側は整流回路５８を介
して電極６０に接続されている。
ある。この回路では３相商用交流をダイオードブリッジ
などからなる整流回路５０で整流し、コンデンサ５２を
所定電圧に充電する。このコンデンサ５２はインバータ
回路５４および溶接トランス５６の一次側を介して放電
される。このトランス５６の二次側は整流回路５８を介
して電極６０に接続されている。
【００１４】溶接電流および溶接電圧はフィードバック
回路６２を介してＰＷＭ回路６４に帰還される。ＰＷＭ
回路６４は制御回路６６により設定された溶接条件にな
るようにインバータ回路５４を位相制御する。図４に
「インバータ式」で示す曲線は、この方式による電流波
形を示し、商用電源よりも十分に高い周波数でオン・オ
フ変化する溶接電流となる。
回路６２を介してＰＷＭ回路６４に帰還される。ＰＷＭ
回路６４は制御回路６６により設定された溶接条件にな
るようにインバータ回路５４を位相制御する。図４に
「インバータ式」で示す曲線は、この方式による電流波
形を示し、商用電源よりも十分に高い周波数でオン・オ
フ変化する溶接電流となる。
【００１５】次にパラレルギャップ溶接の原理を図９に
基づいて説明する。この図９は電池の極板７０に金属テ
ープ７２を溶接する場合を示すものであり、例えばニッ
ケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池の場合には鉄系の電
極板７０にニッケルテープ７２を溶接する。ここに電極
７４、７６は平行に一定距離離して保持され、テープ７
２を上から垂直に押圧する。この状態で一方の電極７４
と他方の電極７６との間に電圧を印加すれば、電流Ｉは
テープ７２と極板７０に分流される。この分流した電流
は電気抵抗発熱により極板７０とテープ７２を加熱す
る。
基づいて説明する。この図９は電池の極板７０に金属テ
ープ７２を溶接する場合を示すものであり、例えばニッ
ケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池の場合には鉄系の電
極板７０にニッケルテープ７２を溶接する。ここに電極
７４、７６は平行に一定距離離して保持され、テープ７
２を上から垂直に押圧する。この状態で一方の電極７４
と他方の電極７６との間に電圧を印加すれば、電流Ｉは
テープ７２と極板７０に分流される。この分流した電流
は電気抵抗発熱により極板７０とテープ７２を加熱す
る。
【００１６】また極板７０とテープ７２とは異なる金属
であるため、その接触部分には電流の方向に従いペルチ
ェ効果による吸熱または発熱も生じる。例えば電極７４
とテープ７２との接触部で＋ｑ1の発熱があり、その下
のテープ７２と極板７０との接触部で−ｑ2の吸熱があ
れば、他方の電極７６とテープ７２との間に−ｑ1の吸
熱と、その下のテープ７２と極板７０との間に＋ｑ2の
発熱が生じる。
であるため、その接触部分には電流の方向に従いペルチ
ェ効果による吸熱または発熱も生じる。例えば電極７４
とテープ７２との接触部で＋ｑ1の発熱があり、その下
のテープ７２と極板７０との接触部で−ｑ2の吸熱があ
れば、他方の電極７６とテープ７２との間に−ｑ1の吸
熱と、その下のテープ７２と極板７０との間に＋ｑ2の
発熱が生じる。
【００１７】このため電極７４と７６に一定方向の電流
が流れる場合には、＋極（７４）側では極板７０とテー
プ７２との間で吸熱があるから溶接温度が低くなり溶接
強度が弱くなると共に、電極７４の消耗が大きくなる。
なお−極（７０）側では溶接が良好で電極７６の消耗も
少ない。
が流れる場合には、＋極（７４）側では極板７０とテー
プ７２との間で吸熱があるから溶接温度が低くなり溶接
強度が弱くなると共に、電極７４の消耗が大きくなる。
なお−極（７０）側では溶接が良好で電極７６の消耗も
少ない。
【００１８】
【従来技術の問題点】このような特性を持つパラレルギ
ャップ溶接に前記した従来の電源装置を用いた場合に
は、次のような問題がある。まず溶接電圧の極性が常に
決っている方式、例えばコンデンサ式（図６）、トラン
ジスタ式（図７）、インバータ式（図９）では、前記の
ように一方の電極における溶接が弱く溶接の信頼性が低
下すると共に、その電極の消耗が大きい。
ャップ溶接に前記した従来の電源装置を用いた場合に
は、次のような問題がある。まず溶接電圧の極性が常に
決っている方式、例えばコンデンサ式（図６）、トラン
ジスタ式（図７）、インバータ式（図９）では、前記の
ように一方の電極における溶接が弱く溶接の信頼性が低
下すると共に、その電極の消耗が大きい。
【００１９】交流式（図５）によれば、商用交流電源の
極性変化に対応して点弧させるスイッチング素子１０を
交互に変えることにより、溶接電流を両方向に変化させ
ることができる。従ってこの場合には図９に示す電極７
４、７６は交互に正負極が入れ替るから、一方の電極７
４または７６の一方側だけで溶接が弱くなったり電極消
耗が大きくなる不都合は介避できる。
極性変化に対応して点弧させるスイッチング素子１０を
交互に変えることにより、溶接電流を両方向に変化させ
ることができる。従ってこの場合には図９に示す電極７
４、７６は交互に正負極が入れ替るから、一方の電極７
４または７６の一方側だけで溶接が弱くなったり電極消
耗が大きくなる不都合は介避できる。
【００２０】しかしこの交流式には次のような問題があ
る。すなわちこの場合には商用周波数の半分の周期（１
０ｍｓｅｃまたは８．４ｍｓｅｃ）で電極７４、７６の
極性が変化することになるが、この周期が比較的長いた
めに熱が周囲に伝わり、周囲の部材を加熱する。このた
め温度上昇が遅くなり、溶接時間が長くなる。また例え
ばリチウムやナトリウムなどを用いる電池では、約１０
０°Ｃを越える加熱を行うと発力燃焼などのおそれがあ
るため、使用できないという問題があった。
る。すなわちこの場合には商用周波数の半分の周期（１
０ｍｓｅｃまたは８．４ｍｓｅｃ）で電極７４、７６の
極性が変化することになるが、この周期が比較的長いた
めに熱が周囲に伝わり、周囲の部材を加熱する。このた
め温度上昇が遅くなり、溶接時間が長くなる。また例え
ばリチウムやナトリウムなどを用いる電池では、約１０
０°Ｃを越える加熱を行うと発力燃焼などのおそれがあ
るため、使用できないという問題があった。
【００２１】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、パラレルギャプ溶接を行う場合に溶接時間
を短かくし、周囲の部材を加熱するおそれが少ない溶接
電源装置を提供することを目的とする。
ものであり、パラレルギャプ溶接を行う場合に溶接時間
を短かくし、周囲の部材を加熱するおそれが少ない溶接
電源装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、重ねた複数
種の金属に同側から一対の溶接電極を平行に押圧しつつ
溶接するパラレルギャップ溶接に用いる溶接電源装置に
おいて、商用交流電圧を整流する電源部と、この電源部
の出力を前記商用交流電圧よりも高い周波数の交流電圧
に変換するインバータ部と、このインバータ部の交流出
力が一次側に入力されその二次側に誘起される交流低電
圧を前記溶接電極に印加する溶接トランスとを備えるこ
とを特徴とする溶接電源装置により達成される。
種の金属に同側から一対の溶接電極を平行に押圧しつつ
溶接するパラレルギャップ溶接に用いる溶接電源装置に
おいて、商用交流電圧を整流する電源部と、この電源部
の出力を前記商用交流電圧よりも高い周波数の交流電圧
に変換するインバータ部と、このインバータ部の交流出
力が一次側に入力されその二次側に誘起される交流低電
圧を前記溶接電極に印加する溶接トランスとを備えるこ
とを特徴とする溶接電源装置により達成される。
【００２３】ここに溶接電流と溶接電圧をインバータ部
の制御回路にフィードバックさせ、定電流、定電圧、定
電力などの溶接モードに応じた制御ができるようにする
のが望ましい。インバータ部は溶接電圧を約１ＫＨZ以
下で制御するのがよい。また電源部は半導体スイッチン
グ素子を含むブリッジ整流回路で形成し、半導体スイッ
チング素子を位相制御するいわゆるレオナード装置とす
ることにより電源部とインバータ部とを一体化すること
もできる。
の制御回路にフィードバックさせ、定電流、定電圧、定
電力などの溶接モードに応じた制御ができるようにする
のが望ましい。インバータ部は溶接電圧を約１ＫＨZ以
下で制御するのがよい。また電源部は半導体スイッチン
グ素子を含むブリッジ整流回路で形成し、半導体スイッ
チング素子を位相制御するいわゆるレオナード装置とす
ることにより電源部とインバータ部とを一体化すること
もできる。
【００２４】
【実施態様】図１は本発明の一実施態様の回路構成図、
図２はその溶接電流を示す図である。図１において１０
０は電源部であり、３相ブリッジ整流回路１０２と平滑
用コンデンサ１０４とを持つ。ブリッジ回路１０２は電
源である商用３相交流を全波整流してコンデンサ１０４
を図１に示す極性に充電する。
図２はその溶接電流を示す図である。図１において１０
０は電源部であり、３相ブリッジ整流回路１０２と平滑
用コンデンサ１０４とを持つ。ブリッジ回路１０２は電
源である商用３相交流を全波整流してコンデンサ１０４
を図１に示す極性に充電する。
【００２５】１０６はインバータ部であり、ブリッジを
形成する４つのＩＧＢＴ（ＭＯＳＦＥＴとゲート駆動ト
ランジスタとを集積したもの）などの半導体スイッチン
グ素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８
ｄ）と、各スイッチング素子１０８を一定周波数（約１
ＫＨZ）でオン・オフ制御するＰＷＭ制御回路１１０と
を持つ。ここにＰＷＭ制御回路１１０は溶接条件設定部
１１２により設定される条件に従ってパルス幅すなわち
デューティ比が変化するパルス信号を各スイッチング素
子１０８に送り、スイッチング素子１０８をパルス幅制
御（ＰＷＭ）する。
形成する４つのＩＧＢＴ（ＭＯＳＦＥＴとゲート駆動ト
ランジスタとを集積したもの）などの半導体スイッチン
グ素子１０８（１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８
ｄ）と、各スイッチング素子１０８を一定周波数（約１
ＫＨZ）でオン・オフ制御するＰＷＭ制御回路１１０と
を持つ。ここにＰＷＭ制御回路１１０は溶接条件設定部
１１２により設定される条件に従ってパルス幅すなわち
デューティ比が変化するパルス信号を各スイッチング素
子１０８に送り、スイッチング素子１０８をパルス幅制
御（ＰＷＭ）する。
【００２６】１１４は溶接トランスであり、インバータ
部１０６で制御された所定電流・電圧の交流がその一次
側に導かれ、その二次側に発生する高圧交流電圧が溶接
電極１１６（１１６ａ、１１６ｂ）に導かれる。その結
果図２に示すように変化する溶接電流が流れる。これら
の電極１１６ａ、１１６ｂは図９に示した電極７４、７
６に対応し、極板７０に重ねたテープ７２を上から押圧
する。
部１０６で制御された所定電流・電圧の交流がその一次
側に導かれ、その二次側に発生する高圧交流電圧が溶接
電極１１６（１１６ａ、１１６ｂ）に導かれる。その結
果図２に示すように変化する溶接電流が流れる。これら
の電極１１６ａ、１１６ｂは図９に示した電極７４、７
６に対応し、極板７０に重ねたテープ７２を上から押圧
する。
【００２７】これらの電極１１６ａ、１１６ｂ（７４、
７６）に流れる電流はホール素子電流検出器などの電流
検出手段１１８で検出される。また電圧は電圧検出手段
１２０で検出される。これらの電流および電圧を示す信
号は帰還回路となる増幅乗算回路１２２に入力され、こ
こで増幅され、またここでこれらを乗算することにより
電力（電流×電圧）が求められる。これらの結果はＰＷ
Ｍ制御回路１１０にフィードバックされる。
７６）に流れる電流はホール素子電流検出器などの電流
検出手段１１８で検出される。また電圧は電圧検出手段
１２０で検出される。これらの電流および電圧を示す信
号は帰還回路となる増幅乗算回路１２２に入力され、こ
こで増幅され、またここでこれらを乗算することにより
電力（電流×電圧）が求められる。これらの結果はＰＷ
Ｍ制御回路１１０にフィードバックされる。
【００２８】今溶接条件設定部１１２で、定電流モード
の溶接が設定され、溶接電流や溶接終了条件などの設定
値が入力され、スタートスイッチ（図示せず）が押され
ると、ＰＷＭ制御部１１０は所定周波数（約１ＫＨZ）
でパルス信号（ベース信号）をスイッチング素子１０８
に送る。すなわち対角位置の一対のスイッチング素子１
０８ａ、１０８ｂを同時にオンとすれば図１に実線で示
す矢印方向に電流が流れる。逆に他のスイッチング素子
１０８ｃ、１０８ｄを同時にオンにすれば、破線で示す
矢印方向に電流が流れる。
の溶接が設定され、溶接電流や溶接終了条件などの設定
値が入力され、スタートスイッチ（図示せず）が押され
ると、ＰＷＭ制御部１１０は所定周波数（約１ＫＨZ）
でパルス信号（ベース信号）をスイッチング素子１０８
に送る。すなわち対角位置の一対のスイッチング素子１
０８ａ、１０８ｂを同時にオンとすれば図１に実線で示
す矢印方向に電流が流れる。逆に他のスイッチング素子
１０８ｃ、１０８ｄを同時にオンにすれば、破線で示す
矢印方向に電流が流れる。
【００２９】このため溶接トランス１１４の二次側に高
電圧の交流が誘起され、電極１１６ａ、１１６ｂに図９
に説明したように溶接電流が流れる。そして溶接が行わ
れるが、この時の溶接電流はインバータ部１１６の周波
数（約１ＫＨZ）と同じ周波数で方向が変化する。
電圧の交流が誘起され、電極１１６ａ、１１６ｂに図９
に説明したように溶接電流が流れる。そして溶接が行わ
れるが、この時の溶接電流はインバータ部１１６の周波
数（約１ＫＨZ）と同じ周波数で方向が変化する。
【００３０】この周波数（約１ＫＨZ）は商用電源の周
波数（５０〜６０ＨZ）に比べて著しく高い。このため
極板７０とテープ７２との溶接部の温度上昇速度を非常
に速くすることができる。従って極めて短時間で溶接を
終了させることができ、極板７０やテープ７２を伝って
周囲の部材に伝わる熱を少なくし、周囲の部材の温度上
昇を抑制することができる。なお溶接条件設定部１１２
では、定電流モードに代え、定電圧モード、定電力モー
ドなど種々のモード設定を可能にしておくのがよい。
波数（５０〜６０ＨZ）に比べて著しく高い。このため
極板７０とテープ７２との溶接部の温度上昇速度を非常
に速くすることができる。従って極めて短時間で溶接を
終了させることができ、極板７０やテープ７２を伝って
周囲の部材に伝わる熱を少なくし、周囲の部材の温度上
昇を抑制することができる。なお溶接条件設定部１１２
では、定電流モードに代え、定電圧モード、定電力モー
ドなど種々のモード設定を可能にしておくのがよい。
【００３１】図３は他の実施態様の回路構成を示す図で
ある。この実施態様は図１の３相ブリッジ回路１０２と
インバータ部１０６とを一体化したレオナード装置１３
０を用いたものである。すなわちレオナード装置１３０
は前記ブリッジ整流回路１０２のダイオードをサイリス
タなどのスイッチング素子に変更し、これらを位相制御
回路１３２が出力するゲート信号によりオン・オフ制御
するものである。
ある。この実施態様は図１の３相ブリッジ回路１０２と
インバータ部１０６とを一体化したレオナード装置１３
０を用いたものである。すなわちレオナード装置１３０
は前記ブリッジ整流回路１０２のダイオードをサイリス
タなどのスイッチング素子に変更し、これらを位相制御
回路１３２が出力するゲート信号によりオン・オフ制御
するものである。
【００３２】この際位相制御回路１３２には、溶接電流
Ｉ、電圧Ｖ、電力Ｗ（＝Ｉ×Ｖ）などが入力され、溶接
条件設定部１１２で設定された溶接モードと条件とに対
応した位相でゲート信号を出力する。この結果商用電源
より十分に高い周波数の溶接電圧を出力させることがで
きる。この図３で１３４は電源の位相を検出する手段で
ある。またこの図では図１と同一部分に同一符号を付し
た。
Ｉ、電圧Ｖ、電力Ｗ（＝Ｉ×Ｖ）などが入力され、溶接
条件設定部１１２で設定された溶接モードと条件とに対
応した位相でゲート信号を出力する。この結果商用電源
より十分に高い周波数の溶接電圧を出力させることがで
きる。この図３で１３４は電源の位相を検出する手段で
ある。またこの図では図１と同一部分に同一符号を付し
た。
【００３３】溶接電圧は商用周波数よりも十分に高くす
るのが望ましく、約１ＫＨZとするのがよい。この周波
数はあまり高くすると出力側のインダクタンスが増える
から溶接電流が減ることを考慮しておくべきである。
るのが望ましく、約１ＫＨZとするのがよい。この周波
数はあまり高くすると出力側のインダクタンスが増える
から溶接電流が減ることを考慮しておくべきである。
【００３４】
【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、インバ
ータ部から商用交流電圧よりも高い周波数の交流を溶接
トランスの一次側に供給し、このトランスの二次側に発
生する低圧交流電圧を溶接電極に導いたものであるか
ら、パラレルギャップ溶接の場合に極めて短時間で溶接
部を加熱し溶接を終了させることができる。
ータ部から商用交流電圧よりも高い周波数の交流を溶接
トランスの一次側に供給し、このトランスの二次側に発
生する低圧交流電圧を溶接電極に導いたものであるか
ら、パラレルギャップ溶接の場合に極めて短時間で溶接
部を加熱し溶接を終了させることができる。
【００３５】このため溶接部から周囲に伝わる熱量を少
なくし、周囲の部材の温度上昇を十分に抑制することが
できる。この結果リチウムやナトリウムなどを用いた電
池の電極板の溶接などに好適なものとなる。
なくし、周囲の部材の温度上昇を十分に抑制することが
できる。この結果リチウムやナトリウムなどを用いた電
池の電極板の溶接などに好適なものとなる。
【００３６】ここに溶接電流と電圧とをフィードバック
する帰還回路を設け、電流、電圧と、必要に応じてこれ
らの積である電力とを監視し管理するように構成すれ
ば、一層高精度な制御ができ、溶接仕上りの均一化に適
する（請求項２）。
する帰還回路を設け、電流、電圧と、必要に応じてこれ
らの積である電力とを監視し管理するように構成すれ
ば、一層高精度な制御ができ、溶接仕上りの均一化に適
する（請求項２）。
【００３７】インバータ部は約１ＫＨZの交流を出力す
るように構成するのが望ましい。この場合には出力側の
インダクタンスも過大にならず、十分な溶接電流を流す
ことが可能となるからである。
るように構成するのが望ましい。この場合には出力側の
インダクタンスも過大にならず、十分な溶接電流を流す
ことが可能となるからである。
【００３８】電源部とインバータ部とは一体化してレオ
ナード装置とすることができ、この場合には回路構成が
単純になり、部品点数が少なくなる（請求項４）。
ナード装置とすることができ、この場合には回路構成が
単純になり、部品点数が少なくなる（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の回路構成図
【図２】溶接電流の波形を示す図
【図３】他の実施態様の回路構成図
【図４】従来装置の溶接電流の波形を示す図
【図５】従来装置（交流式）の回路構成図
【図６】従来装置（コンデンサ式）の回路構成図
【図７】従来装置（トランジスタ式）の回路構成図
【図８】従来装置（インバータ式）の回路構成図
【図９】パラレルギャップ溶接の説明図
７０ 極板 ７２ テープ ７４、７６（１１６ａ、１１６ｂ） 溶接電極 １００ 電極 １０２ ブリッジ整流回路 １０４ コンデンサ １０６ インバータ部 １０８ スイッチング素子 １１０ ＰＷＭ制御回路 １１２ 溶接条件設定部 １１４ 溶接トランス １１８ 電流検出手段 １２０ 電圧検出手段 １２２ 帰還回路としての増幅乗算回路 １３０ レオナード装置 １３２ 位相制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図８】
Claims (4)
- 【請求項１】 重ねた複数種の金属に同側から一対の溶
接電極を平行に押圧しつつ溶接するパラレルギャップ溶
接に用いる溶接電源装置において、 商用交流電圧を整流する電源部と、この電源部の出力を
前記商用交流電圧よりも高い周波数の交流電圧に変換す
るインバータ部と、このインバータ部の交流出力が一次
側に入力されその二次側に誘起される交流低電圧を前記
溶接電極に印加する溶接トランスとを備えることを特徴
とする溶接電源装置。 - 【請求項２】 請求項１において、さらに溶接トランス
の二次側の溶接電流を検出する電流検出手段と、前記一
対の溶接電極間の溶接電圧を検出する電圧検出手段と、
これら溶接電流および溶接電圧を前記インバータ部の制
御回路にフィードバックする帰還回路とを備える溶接電
源装置。 - 【請求項３】 インバータ部は、パルス幅制御方式によ
り約１ＫＨZ以下の高周波交流電圧を出力する請求項１
または２の溶接電源装置。 - 【請求項４】 電源部を半導体スイッチング素子を含む
ブリッジ整流回路で形成し、前記インバータ部は前記半
導体スイッチング素子を位相制御することにより、直流
電源部とインバータ部とを一体化した請求項１の溶接電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8195225A JPH1024377A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | パラレルギャップ溶接用の溶接電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8195225A JPH1024377A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | パラレルギャップ溶接用の溶接電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1024377A true JPH1024377A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16337557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8195225A Pending JPH1024377A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | パラレルギャップ溶接用の溶接電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1024377A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238491A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Toshiba Battery Co Ltd | 電池容器 |
| WO2008062993A1 (en) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | Smart Corporation Co., Ltd. | Induction heating bonding apparatus |
| JP2015062937A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | 日本アビオニクス株式会社 | 溶接電源装置 |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP8195225A patent/JPH1024377A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238491A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Toshiba Battery Co Ltd | 電池容器 |
| WO2008062993A1 (en) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | Smart Corporation Co., Ltd. | Induction heating bonding apparatus |
| JP2015062937A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | 日本アビオニクス株式会社 | 溶接電源装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040623 |