JPH1094884A - スポット溶接機 - Google Patents
スポット溶接機Info
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- JPH1094884A JPH1094884A JP8254392A JP25439296A JPH1094884A JP H1094884 A JPH1094884 A JP H1094884A JP 8254392 A JP8254392 A JP 8254392A JP 25439296 A JP25439296 A JP 25439296A JP H1094884 A JPH1094884 A JP H1094884A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサ式のスポット溶接機に関し、放電
指令オフ後に、直ちに充電を開始でき、スポット溶接の
作業のタクトアップを可能とする。 【解決手段】 この発明のスポット溶接機は、コンデン
サＣへの充電電圧を放電して溶接を行うスポット溶接機
において、入力電圧を全波整流し、その全波整流波形の
電圧で上記コンデンサＣへの充電を行う整流及び電圧制
御部１０と、上記コンデンサＣからの放電を高速スイッ
チングスピードを有するパワー素子のオンオフで制御す
る放電制御部２０と、を備える。
指令オフ後に、直ちに充電を開始でき、スポット溶接の
作業のタクトアップを可能とする。 【解決手段】 この発明のスポット溶接機は、コンデン
サＣへの充電電圧を放電して溶接を行うスポット溶接機
において、入力電圧を全波整流し、その全波整流波形の
電圧で上記コンデンサＣへの充電を行う整流及び電圧制
御部１０と、上記コンデンサＣからの放電を高速スイッ
チングスピードを有するパワー素子のオンオフで制御す
る放電制御部２０と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンデンサへの
充電電圧を放電して溶接を行うスポット溶接機に関する
ものである。
充電電圧を放電して溶接を行うスポット溶接機に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】コンデンサへの充電電圧を放電して溶接
を行うコンデンサ式のスポット溶接機では、コンデンサ
への充電制御は、そのコンデンサの前段に設けた整流・
電圧制御回路で行い、コンデンサからの放電制御はその
コンデンサの後段に設けた放電制御回路で行っている。
そして、従来のスポット溶接機は、サイリスタのスイッ
チング素子としての機能を利用して構成したものが一般
的である。
を行うコンデンサ式のスポット溶接機では、コンデンサ
への充電制御は、そのコンデンサの前段に設けた整流・
電圧制御回路で行い、コンデンサからの放電制御はその
コンデンサの後段に設けた放電制御回路で行っている。
そして、従来のスポット溶接機は、サイリスタのスイッ
チング素子としての機能を利用して構成したものが一般
的である。
【０００３】図１０はサイリスタを用いたスポット溶接
機での整流・電圧制御回路を示す図である。図におい
て、整流・電圧制御回路には、スイッチング素子として
サイリスタＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３が用いられ、
また３相点弧回路Ｋ１の同期用として降圧トランスＴ２
が用いられている。充電指令が出ると３相点弧回路Ｋ１
は各相に同期した点弧ゲート信号をサイリスタＳＣＲ
１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３に出力する。この点弧信号によ
ってし、サイリスタＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３３が
オンになると、電流制限抵抗Ｒを通し、コンデンサＣに
充電電流Ｉｃが流れる。コンデンサＣの充電電圧は、図
１１に示すように徐々に高くなり、電圧検出回路（図示
せず）を通して検出した充電電圧が設定電圧Ｖｏに達す
ると、充電指令をオフにする。これによって、サイリス
タＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３がオフとなり、一連の
充電工程が完了する。
機での整流・電圧制御回路を示す図である。図におい
て、整流・電圧制御回路には、スイッチング素子として
サイリスタＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３が用いられ、
また３相点弧回路Ｋ１の同期用として降圧トランスＴ２
が用いられている。充電指令が出ると３相点弧回路Ｋ１
は各相に同期した点弧ゲート信号をサイリスタＳＣＲ
１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３に出力する。この点弧信号によ
ってし、サイリスタＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３３が
オンになると、電流制限抵抗Ｒを通し、コンデンサＣに
充電電流Ｉｃが流れる。コンデンサＣの充電電圧は、図
１１に示すように徐々に高くなり、電圧検出回路（図示
せず）を通して検出した充電電圧が設定電圧Ｖｏに達す
ると、充電指令をオフにする。これによって、サイリス
タＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３がオフとなり、一連の
充電工程が完了する。
【０００４】図１２はサイリスタを用いたスポット溶接
機での放電制御回路を示す図である。放電制御回路にも
スイッチング素子としてサイリスタＳＣＲ４，ＳＣＲ
５，ＳＣＲ６，ＳＣＲ７を用いている。上記の充電工程
でコンデンサＣにチャージした電圧を溶接トランスＴ３
へ放出する場合、点弧制御回路Ｋ２に第１放電指令を出
す。この第１放電指令によって、サイリスタＳＣＲ４，
ＳＣＲ５がオンとなり、放電電流Ｉ１が図ののルート
を通って溶接トランスＴ３の１次側に流れる。
機での放電制御回路を示す図である。放電制御回路にも
スイッチング素子としてサイリスタＳＣＲ４，ＳＣＲ
５，ＳＣＲ６，ＳＣＲ７を用いている。上記の充電工程
でコンデンサＣにチャージした電圧を溶接トランスＴ３
へ放出する場合、点弧制御回路Ｋ２に第１放電指令を出
す。この第１放電指令によって、サイリスタＳＣＲ４，
ＳＣＲ５がオンとなり、放電電流Ｉ１が図ののルート
を通って溶接トランスＴ３の１次側に流れる。
【０００５】そして、コンデンサＣからの放電が完了す
ると、サイリスタＳＣＲ４，ＳＣＲ５をオフとし、上記
の充電工程を再度行ってコンデンサＣに電圧をチャージ
する。チャージが完了すると、今度は点弧制御回路Ｋ２
に第２放電指令を出す。この第２放電指令によって、サ
イリスタＳＣＲ６，ＳＣＲ７がオンとなり、放電電流Ｉ
２が図ののルートを通って溶接トランスＴ３の１次側
に流れる。このときの放電電流Ｉ１，Ｉ２は、図１３に
示すように、互いに極性が反対になる。以上の動作を繰
り返すことにより、スポット溶接機としての動作を行わ
せている。
ると、サイリスタＳＣＲ４，ＳＣＲ５をオフとし、上記
の充電工程を再度行ってコンデンサＣに電圧をチャージ
する。チャージが完了すると、今度は点弧制御回路Ｋ２
に第２放電指令を出す。この第２放電指令によって、サ
イリスタＳＣＲ６，ＳＣＲ７がオンとなり、放電電流Ｉ
２が図ののルートを通って溶接トランスＴ３の１次側
に流れる。このときの放電電流Ｉ１，Ｉ２は、図１３に
示すように、互いに極性が反対になる。以上の動作を繰
り返すことにより、スポット溶接機としての動作を行わ
せている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、サイリスタは
一度オンになると点弧指令をオフにしてもサイリスタに
流れる電流がゼロにならないとオフせず、このため放電
指令オフ後、すぐには充電を開始できず、充電開始まで
時間をとるようにしていた。
一度オンになると点弧指令をオフにしてもサイリスタに
流れる電流がゼロにならないとオフせず、このため放電
指令オフ後、すぐには充電を開始できず、充電開始まで
時間をとるようにしていた。
【０００７】すなわち、サイリスタＳＣＲ４，ＳＣＲ５
に流れる放電電流Ｉ１は、図１４に示すように、第１放
電指令に基づく点弧指令をオフにしているにもかかわら
ず時間ｔｏの間は流れ続ける。もし、点弧指令から時間
ｔｐが経過した時点で充電を開始すると、サイリスタＳ
ＣＲ４，ＳＣＲ５はオフとなっていないため、サイリス
タＳＣＲ４，ＳＣＲ５を通して溶接トランスＴ３側に電
流が流れてしまい、コンデンサＣには電荷がチャージさ
れない。この現象を避けるために、一般には点弧指令オ
フ後（第１、第２放電指令オフ後）、時間ｔｑだけ遅ら
せて充電指令を出すようにしている。このため、充電に
時間を要し、スポット溶接の作業効率を悪化させる要因
になっていた。この発明は上記に鑑み提案されたもの
で、放電指令オフ後に、直ちに充電を開始でき、スポッ
ト溶接の作業のタクトアップが可能なスポット溶接機を
提供することを目的とする。
に流れる放電電流Ｉ１は、図１４に示すように、第１放
電指令に基づく点弧指令をオフにしているにもかかわら
ず時間ｔｏの間は流れ続ける。もし、点弧指令から時間
ｔｐが経過した時点で充電を開始すると、サイリスタＳ
ＣＲ４，ＳＣＲ５はオフとなっていないため、サイリス
タＳＣＲ４，ＳＣＲ５を通して溶接トランスＴ３側に電
流が流れてしまい、コンデンサＣには電荷がチャージさ
れない。この現象を避けるために、一般には点弧指令オ
フ後（第１、第２放電指令オフ後）、時間ｔｑだけ遅ら
せて充電指令を出すようにしている。このため、充電に
時間を要し、スポット溶接の作業効率を悪化させる要因
になっていた。この発明は上記に鑑み提案されたもの
で、放電指令オフ後に、直ちに充電を開始でき、スポッ
ト溶接の作業のタクトアップが可能なスポット溶接機を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のスポット溶接機は、コンデンサへの充電
電圧を放電して溶接を行うスポット溶接機において、入
力電圧を全波整流し、その全波整流波形の電圧で上記コ
ンデンサへの充電を行う整流及び電圧制御部と、上記コ
ンデンサからの放電を高速スイッチングスピードを有す
るパワー素子のオンオフで制御する放電制御部と、を備
えるようにした。
に、この発明のスポット溶接機は、コンデンサへの充電
電圧を放電して溶接を行うスポット溶接機において、入
力電圧を全波整流し、その全波整流波形の電圧で上記コ
ンデンサへの充電を行う整流及び電圧制御部と、上記コ
ンデンサからの放電を高速スイッチングスピードを有す
るパワー素子のオンオフで制御する放電制御部と、を備
えるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１はスポット溶接機の
基本的な構成を示すブロック図である。図において、ス
ポット溶接機は、電源として商用のＡＣ２００Ｖ３相交
流電源を使用しており、この商用電源を昇圧トランスＴ
１を用いてＡＣ４００Ｖまで昇圧させ、大容量化した上
で、整流及び電圧制御部１０に送っている。昇圧トラン
スＴ１により昇圧された電圧は整流及び電圧制御部１０
で整流された後、電流制限抵抗Ｒを経由してコンデンサ
（コンデンサ群）Ｃを充電する。コンデンサＣの充電電
圧Ｖは、電圧検出回路３１で検出され、その充電電圧Ｖ
が設定電圧Ｖｏに達すると、充電電圧制御回路３２から
充電停止指令が出力され、充電が停止する。これによっ
て、一連の充電工程が完了する。そして、放電制御部２
０は、充電工程でコンデンサＣにチャージした電圧を溶
接トランスＴ３へ放出する。
面に基づいて詳細に説明する。図１はスポット溶接機の
基本的な構成を示すブロック図である。図において、ス
ポット溶接機は、電源として商用のＡＣ２００Ｖ３相交
流電源を使用しており、この商用電源を昇圧トランスＴ
１を用いてＡＣ４００Ｖまで昇圧させ、大容量化した上
で、整流及び電圧制御部１０に送っている。昇圧トラン
スＴ１により昇圧された電圧は整流及び電圧制御部１０
で整流された後、電流制限抵抗Ｒを経由してコンデンサ
（コンデンサ群）Ｃを充電する。コンデンサＣの充電電
圧Ｖは、電圧検出回路３１で検出され、その充電電圧Ｖ
が設定電圧Ｖｏに達すると、充電電圧制御回路３２から
充電停止指令が出力され、充電が停止する。これによっ
て、一連の充電工程が完了する。そして、放電制御部２
０は、充電工程でコンデンサＣにチャージした電圧を溶
接トランスＴ３へ放出する。
【００１０】図２は整流及び電圧制御部の回路構成を示
す図である。今回開発したスポット溶接機の整流及び電
圧制御部１０は、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，
Ｄ５，Ｄ６で全波整流回路１１を組み、この全波整流回
路１１と電流制限抵抗Ｒとの間に絶縁ゲート型バイポー
ラトランジスタ（Insulated Gate Bipola Transistor、
以下、「ＩＧＢＴ」という）０を入れ、このＩＧＢＴ０
を制御回路１２を介して充電指令で制御することで充電
制御を行うようにしたものである。
す図である。今回開発したスポット溶接機の整流及び電
圧制御部１０は、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，
Ｄ５，Ｄ６で全波整流回路１１を組み、この全波整流回
路１１と電流制限抵抗Ｒとの間に絶縁ゲート型バイポー
ラトランジスタ（Insulated Gate Bipola Transistor、
以下、「ＩＧＢＴ」という）０を入れ、このＩＧＢＴ０
を制御回路１２を介して充電指令で制御することで充電
制御を行うようにしたものである。
【００１１】上記のＩＧＢＴは、ＭＯＳ ＦＥＴの持つ
高速スイッチング特性および電圧駆動特性と、バイポー
ラトランジスタの持つ低オン電圧特性とをワンチップに
構成した、ＭＯＳ ＦＥＴとバイポーラトランジスタと
の双方の長所を併せもったパワー素子であり、電圧駆動
素子であるため、ゲートに電圧を印加することによりオ
ンし、ゲート電圧をゼロにするとオフする自己消去型素
子である。
高速スイッチング特性および電圧駆動特性と、バイポー
ラトランジスタの持つ低オン電圧特性とをワンチップに
構成した、ＭＯＳ ＦＥＴとバイポーラトランジスタと
の双方の長所を併せもったパワー素子であり、電圧駆動
素子であるため、ゲートに電圧を印加することによりオ
ンし、ゲート電圧をゼロにするとオフする自己消去型素
子である。
【００１２】入力された電圧（ＡＣ４００Ｖ、図３
（Ａ））は全波整流回路１１を通って全波整流され、図
３（Ｂ）の全波整流波形、すなわち図３（Ｃ）のような
波形になる。この全波整流波形の電圧を電流制限抵抗Ｒ
を通しコンデンサＣに充電させる。その際にＩＧＢＴ０
にスイッチの役割をさせている。充電制御は充電指令に
基づいて制御回路１２が行うが、充電電圧Ｖが設定電圧
Ｖｏに達すると充電指令をオフにし、ＩＧＢＴ０のスイ
ッチングによって充電を停止させる。ＩＧＢＴ０は、充
電指令をオフにすると、素子の特性として瞬時にオフと
なるので、充電も瞬時に停止する。
（Ａ））は全波整流回路１１を通って全波整流され、図
３（Ｂ）の全波整流波形、すなわち図３（Ｃ）のような
波形になる。この全波整流波形の電圧を電流制限抵抗Ｒ
を通しコンデンサＣに充電させる。その際にＩＧＢＴ０
にスイッチの役割をさせている。充電制御は充電指令に
基づいて制御回路１２が行うが、充電電圧Ｖが設定電圧
Ｖｏに達すると充電指令をオフにし、ＩＧＢＴ０のスイ
ッチングによって充電を停止させる。ＩＧＢＴ０は、充
電指令をオフにすると、素子の特性として瞬時にオフと
なるので、充電も瞬時に停止する。
【００１３】図４は放電制御部の回路構成を示す図であ
る。放電制御部２０は、４個のＩＧＢＴ１，ＩＧＢＴ
２，ＩＧＢＴ３，ＩＧＢＴ４をスイッチング素子として
用いている。上記の充電工程でコンデンサＣにチャージ
した電圧を溶接トランスＴ３へ放出する場合、制御回路
１３に第１放電指令を出す。この第１放電指令によっ
て、ＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ４とがオンとなり、放電電流
Ｉ１が図ののルートを通って溶接トランスＴ３の１次
側に流れる。
る。放電制御部２０は、４個のＩＧＢＴ１，ＩＧＢＴ
２，ＩＧＢＴ３，ＩＧＢＴ４をスイッチング素子として
用いている。上記の充電工程でコンデンサＣにチャージ
した電圧を溶接トランスＴ３へ放出する場合、制御回路
１３に第１放電指令を出す。この第１放電指令によっ
て、ＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ４とがオンとなり、放電電流
Ｉ１が図ののルートを通って溶接トランスＴ３の１次
側に流れる。
【００１４】そして、コンデンサＣからの放電が完了す
ると、ＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ４とをオフとし、上記の充
電工程を再度行ってコンデンサＣに電圧をチャージす
る。チャージが完了すると、今度は制御回路１３に第２
放電指令を出す。この第２放電指令によって、ＩＧＢＴ
２とＩＧＢＴ３とがオンとなり、放電電流Ｉ１とは逆極
性の放電電流Ｉ２が、図ののルートを通って溶接トラ
ンスＴ３の１次側に流れる。以上の動作を繰り返すこと
により、スポット溶接機としての動作を行わせている。
ると、ＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ４とをオフとし、上記の充
電工程を再度行ってコンデンサＣに電圧をチャージす
る。チャージが完了すると、今度は制御回路１３に第２
放電指令を出す。この第２放電指令によって、ＩＧＢＴ
２とＩＧＢＴ３とがオンとなり、放電電流Ｉ１とは逆極
性の放電電流Ｉ２が、図ののルートを通って溶接トラ
ンスＴ３の１次側に流れる。以上の動作を繰り返すこと
により、スポット溶接機としての動作を行わせている。
【００１５】図５は放電電流の電流曲線を示す図であ
る。放電制御部２０にＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ４を使用し
た場合、放電指令をオフにすると瞬時にＩＧＢＴはオフ
となり、放電電流もオフとなるため、サイリスタ使用の
ときのような遅延時間ｔｑの確保が必要でなく、直ちに
充電を開始することができる。このため、放電から充電
開始までの時間を短縮することができ、スポット溶接の
作業のタクトアップが可能となる。
る。放電制御部２０にＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ４を使用し
た場合、放電指令をオフにすると瞬時にＩＧＢＴはオフ
となり、放電電流もオフとなるため、サイリスタ使用の
ときのような遅延時間ｔｑの確保が必要でなく、直ちに
充電を開始することができる。このため、放電から充電
開始までの時間を短縮することができ、スポット溶接の
作業のタクトアップが可能となる。
【００１６】ところで、従来のスポット溶接機では、コ
ンデンサＣの充電を、上記図１０のサイリスタを用いた
整流・電圧制御回路からの整流波形で行っており、その
ときの整流波形は、図６（Ａ）に示すような波形であ
る。一方、この実施形態では、コンデンサＣの充電を、
上述したように、図６（Ｂ）のような全波整流波形で行
っており、このため、従来に比べて短時間に効率よく充
電を行うことができる。
ンデンサＣの充電を、上記図１０のサイリスタを用いた
整流・電圧制御回路からの整流波形で行っており、その
ときの整流波形は、図６（Ａ）に示すような波形であ
る。一方、この実施形態では、コンデンサＣの充電を、
上述したように、図６（Ｂ）のような全波整流波形で行
っており、このため、従来に比べて短時間に効率よく充
電を行うことができる。
【００１７】このように、全波整流波形で急速充電を行
う場合、充電が設定電圧Ｖｏに達した時に充電をオフに
しても、充電電圧Ｖが設定電圧Ｖｏを超えてしまうこと
がある。これは、電圧検出回路３１での検出から実際に
ＩＧＢＴ０がオフするまでに時間的な遅れがあるため
に、急速充電についていけないためである。
う場合、充電が設定電圧Ｖｏに達した時に充電をオフに
しても、充電電圧Ｖが設定電圧Ｖｏを超えてしまうこと
がある。これは、電圧検出回路３１での検出から実際に
ＩＧＢＴ０がオフするまでに時間的な遅れがあるため
に、急速充電についていけないためである。
【００１８】そこで、この実施形態では、このような現
象を回避するためにパルス充電方式を開発した。これ
は、ＩＧＢＴ０を数百Ｈｚでオン・オフし、設定電圧Ｖ
ｏと充電電圧Ｖとの差が大きいときは、図７に示すよう
に、そのパルス幅を長くし、差が小さい時は、図８に示
すように、パルス幅を短くして、コンデンサＣへのチャ
ージを制御するものである。
象を回避するためにパルス充電方式を開発した。これ
は、ＩＧＢＴ０を数百Ｈｚでオン・オフし、設定電圧Ｖ
ｏと充電電圧Ｖとの差が大きいときは、図７に示すよう
に、そのパルス幅を長くし、差が小さい時は、図８に示
すように、パルス幅を短くして、コンデンサＣへのチャ
ージを制御するものである。
【００１９】これにより、ＩＧＢＴ０の動作は図９に示
すようなものとなり、設定電圧Ｖｏと充電電圧Ｖとの差
が大きい時は単位時間当たりのチャージ量が大きくなっ
て急速に充電が行われ、充電電圧Ｖが設定電圧Ｖｏに近
づくと単位時間当たりのチャージ量が小さくなり、充電
はゆっくりと行われるようになり、正確に設定電圧Ｖｏ
まで充電を行うことができる。
すようなものとなり、設定電圧Ｖｏと充電電圧Ｖとの差
が大きい時は単位時間当たりのチャージ量が大きくなっ
て急速に充電が行われ、充電電圧Ｖが設定電圧Ｖｏに近
づくと単位時間当たりのチャージ量が小さくなり、充電
はゆっくりと行われるようになり、正確に設定電圧Ｖｏ
まで充電を行うことができる。
【００２０】以上述べたように、この実施形態では、放
電制御部２０にＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ４を使用したの
で、放電指令をオフにすると瞬時にＩＧＢＴはオフとな
り、サイリスタ使用のときのような遅延時間ｔｑの確保
が必要でなく、直ちに充電を開始することができる。こ
のため、放電から充電開始までの時間を短縮することが
でき、スポット溶接の作業のタクトアップが可能とな
る。
電制御部２０にＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ４を使用したの
で、放電指令をオフにすると瞬時にＩＧＢＴはオフとな
り、サイリスタ使用のときのような遅延時間ｔｑの確保
が必要でなく、直ちに充電を開始することができる。こ
のため、放電から充電開始までの時間を短縮することが
でき、スポット溶接の作業のタクトアップが可能とな
る。
【００２１】また、コンデンサＣの充電を全波整流波形
で行うようにしたので、急速充電を行うことができ、充
電時間を短縮でき、この点からも、スポット溶接の作業
のタクトアップを可能とすることができる。
で行うようにしたので、急速充電を行うことができ、充
電時間を短縮でき、この点からも、スポット溶接の作業
のタクトアップを可能とすることができる。
【００２２】その全波整流波形による急速充電に際し、
ＩＧＢＴ０を用いて全波整流波形をパルス化し、設定電
圧Ｖｏと充電電圧Ｖとの差が大きい時はパルス幅を長く
して単位時間当たりのチャージ量を大きくすることで、
急速に充電を行い、充電電圧Ｖが設定電圧Ｖｏに近づく
と、パルス幅を小さくして単位時間当たりのチャージ量
を小さくすることで、充電をゆっくりと行うようにした
ので、正確に設定電圧Ｖｏまで充電を行うことができ
る。
ＩＧＢＴ０を用いて全波整流波形をパルス化し、設定電
圧Ｖｏと充電電圧Ｖとの差が大きい時はパルス幅を長く
して単位時間当たりのチャージ量を大きくすることで、
急速に充電を行い、充電電圧Ｖが設定電圧Ｖｏに近づく
と、パルス幅を小さくして単位時間当たりのチャージ量
を小さくすることで、充電をゆっくりと行うようにした
ので、正確に設定電圧Ｖｏまで充電を行うことができ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のスポッ
ト溶接機によれば、コンデンサからの放電を高速スイッ
チングスピードを有するパワー素子のオンオフで制御す
るようにしたので、放電指令をオフにすると瞬時にパワ
ー素子もオフとなり、サイリスタ使用のときのような遅
延時間の確保が必要でなく、直ちに充電を開始すること
ができる。このため、放電から充電開始までの時間を短
縮することができ、スポット溶接の作業のタクトアップ
が可能となる。
ト溶接機によれば、コンデンサからの放電を高速スイッ
チングスピードを有するパワー素子のオンオフで制御す
るようにしたので、放電指令をオフにすると瞬時にパワ
ー素子もオフとなり、サイリスタ使用のときのような遅
延時間の確保が必要でなく、直ちに充電を開始すること
ができる。このため、放電から充電開始までの時間を短
縮することができ、スポット溶接の作業のタクトアップ
が可能となる。
【００２４】また、コンデンサの充電を全波整流波形で
行うようにしたので、急速充電を行うことができ、充電
時間を短縮でき、この点からも、スポット溶接の作業の
タクトアップを可能とすることができる。
行うようにしたので、急速充電を行うことができ、充電
時間を短縮でき、この点からも、スポット溶接の作業の
タクトアップを可能とすることができる。
【００２５】その全波整流波形による急速充電に際し、
高速スイッチングスピードを有するパワー素子を用いて
全波整流波形をパルス化し、設定電圧と充電電圧との差
が大きい時はパルス幅を長くして単位時間当たりのチャ
ージ量を大きくすることで、急速に充電を行い、充電電
圧が設定電圧に近づくと、パルス幅を小さくして単位時
間当たりのチャージ量を小さくすることで、充電をゆっ
くりと行うようにしたので、正確に設定電圧まで充電を
行うことができる。
高速スイッチングスピードを有するパワー素子を用いて
全波整流波形をパルス化し、設定電圧と充電電圧との差
が大きい時はパルス幅を長くして単位時間当たりのチャ
ージ量を大きくすることで、急速に充電を行い、充電電
圧が設定電圧に近づくと、パルス幅を小さくして単位時
間当たりのチャージ量を小さくすることで、充電をゆっ
くりと行うようにしたので、正確に設定電圧まで充電を
行うことができる。
【図１】スポット溶接機の基本的な構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】整流及び電圧制御部の回路構成を示す図であ
る。
る。
【図３】全波整流回路への入力電圧と出力電圧の各波形
を示す図である。
を示す図である。
【図４】放電制御部の回路構成を示す図である。
【図５】放電電流の電流曲線を示す図である。
【図６】コンデンサへの充電電圧の波形の従来との比較
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図７】全波整流波形をパルス化したときのパルス幅制
御の説明図である。
御の説明図である。
【図８】全波整流波形をパルス化したときのパルス幅制
御の説明図である。
御の説明図である。
【図９】全波整流波形をパルス化したときのパルス幅制
御の説明図である。
御の説明図である。
【図１０】サイリスタを用いた従来のスポット溶接機で
の整流・電圧制御回路を示す図である。
の整流・電圧制御回路を示す図である。
【図１１】充電電圧の時間経過を示す図である。
【図１２】サイリスタを用いた従来のスポット溶接機で
の放電制御回路を示す図である。
の放電制御回路を示す図である。
【図１３】放電電流の波形を示す図である。
【図１４】サイリスタＳＣＲ４，ＳＣＲ５に流れる放電
電流の波形を示す図である。
電流の波形を示す図である。
１０ 整流及び電圧制御部 １１ 全波整流回路 １２ 制御回路 １３ 制御回路 ２０ 放電制御部 ３１ 電圧制御回路 ３２ 充電電圧制御回路 Ｃ コンデンサ ＩＧＢＴ０〜４ 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ Ｉ１，Ｉ２ 放電電流 Ｔ１ 昇圧トランス Ｔ３ 溶接トランス
Claims (3)
- 【請求項１】 コンデンサへの充電電圧を放電して溶接
を行うスポット溶接機において、 入力電圧を全波整流し、その全波整流波形の電圧で上記
コンデンサへの充電を行う整流及び電圧制御部と、 上記コンデンサからの放電を高速スイッチングスピード
を有するパワー素子のオンオフで制御する放電制御部
と、 を備えたことを特徴とするスポット溶接機。 - 【請求項２】 上記整流及び電圧制御部は、 上記充電を、上記全波整流波形の電圧を高速スイッチン
グスピードを有するパワー素子のオンオフ制御で形成し
たパルス波によって行い、設定電圧とコンデンサの充電
電圧との差が大きいときはパルス波が長くなるように、
差が小さいときはパルス波が短くなるようにパルス波の
制御を行う、 ことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接機。 - 【請求項３】 上記高速スイッチングスピードを有する
パワー素子は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタであ
ることを特徴とする請求項１または２に記載のスポット
溶接機。
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|---|---|---|---|
| JP08254392A JP3128752B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | スポット溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08254392A JP3128752B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | スポット溶接機 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094884A true JPH1094884A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3128752B2 JP3128752B2 (ja) | 2001-01-29 |
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ID=17264348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08254392A Expired - Fee Related JP3128752B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | スポット溶接機 |
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| JP (1) | JP3128752B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-09-26 JP JP08254392A patent/JP3128752B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3128752B2 (ja) | 2001-01-29 |
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