JPS6320634B2 - - Google Patents
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- JPS6320634B2 JPS6320634B2 JP22179783A JP22179783A JPS6320634B2 JP S6320634 B2 JPS6320634 B2 JP S6320634B2 JP 22179783 A JP22179783 A JP 22179783A JP 22179783 A JP22179783 A JP 22179783A JP S6320634 B2 JPS6320634 B2 JP S6320634B2
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- welding current
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 67
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B23K11/25—Monitoring devices
- B23K11/252—Monitoring devices using digital means
- B23K11/256—Monitoring devices using digital means the measured parameter being the inter-electrode electrical resistance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、溶接電源変動及び負荷変動などに
よる溶接電流変動を早い応答及び高い精度で補償
し、常に溶接電流を一定化し高品質の抵抗溶接が
得られるようにした抵抗溶接機制御装置に関する
ものである。
よる溶接電流変動を早い応答及び高い精度で補償
し、常に溶接電流を一定化し高品質の抵抗溶接が
得られるようにした抵抗溶接機制御装置に関する
ものである。
以下説明には単相交流抵抗溶接機（以下溶接
機）により説明する。前述の溶接機の溶接電流i2
は、第１図のように溶接電源１を逆並列サイリス
タ２により開閉し溶接トランス３に印加する電圧
を可変し制御される。又、この制御は第２図に示
すごとくサイリスタの制御角αを変化させること
により実効電流は無段階制御が可能となつてい
る。
機）により説明する。前述の溶接機の溶接電流i2
は、第１図のように溶接電源１を逆並列サイリス
タ２により開閉し溶接トランス３に印加する電圧
を可変し制御される。又、この制御は第２図に示
すごとくサイリスタの制御角αを変化させること
により実効電流は無段階制御が可能となつてい
る。
しかし、ここで問題となることは、一定の制御
角αで逆並列サイリスタを点弧していて負荷イン
ピーダンスおよび溶接電流電圧ｅが変動すると、
溶接電流は変動し、高品質の溶接が不可能とな
り、大きい変動時には溶接不良をおこすこともあ
る。
角αで逆並列サイリスタを点弧していて負荷イン
ピーダンスおよび溶接電流電圧ｅが変動すると、
溶接電流は変動し、高品質の溶接が不可能とな
り、大きい変動時には溶接不良をおこすこともあ
る。
従来、この溶接電流変動を検出して、逆並列サ
イリスタの制御角αを変化させる定電流制御回路
は種々考案されているが、溶接機の場合、次の事
項から要求を全て満足する制御回路はなかつたと
云つても過言ではない。
イリスタの制御角αを変化させる定電流制御回路
は種々考案されているが、溶接機の場合、次の事
項から要求を全て満足する制御回路はなかつたと
云つても過言ではない。
(1) 抵抗溶接現象は、比較的早い（数サイクル）
ので急激に溶接電流変動が起きた場合でも、次
の周期ぐらいには補正するぐらいの応答性が必
要である。すなわち、速応性が要求される。
ので急激に溶接電流変動が起きた場合でも、次
の周期ぐらいには補正するぐらいの応答性が必
要である。すなわち、速応性が要求される。
(2) 溶接機の力率は、一般にcos＝0.8〜0.2ぐら
いまで考えられ、これら全ての力率に対しても
精度よく補償することが必要である。
いまで考えられ、これら全ての力率に対しても
精度よく補償することが必要である。
(3) 溶接電流は、100％（フルウエーブ）から20
％位の連続可変されることが必要で、この可変
特性は直線性が望まれ、又、範囲内の設定につ
いてはいかなるポイントにおいても定電流制御
は速応性、高精度の特性を要求される。
％位の連続可変されることが必要で、この可変
特性は直線性が望まれ、又、範囲内の設定につ
いてはいかなるポイントにおいても定電流制御
は速応性、高精度の特性を要求される。
(4) 一般に溶接機の制御装置は安価なものが要求
され、保守点検等もなるべく少ないものが要求
される。
され、保守点検等もなるべく少ないものが要求
される。
この発明は、これらの溶接機に要求される定電
流制御特性を全て満足する制御装置を提供するも
のである。この発明による制御装置は、抵抗溶接
機に流れる溶接電流を計測し、デイジタル演算素
子（例えばマイクロプロセツサ）にてその計測値
と設定値から偏差値を求めこの値を用いて、予め
計算し求められる数表化された定電流補正関数表
にて適正なる逆並列サイリスタの制御角を求め、
電源電圧変動及び負荷変動などにて変動する溶接
電流を設定値に対して常に一定化ならしめるよう
にしたものである。
流制御特性を全て満足する制御装置を提供するも
のである。この発明による制御装置は、抵抗溶接
機に流れる溶接電流を計測し、デイジタル演算素
子（例えばマイクロプロセツサ）にてその計測値
と設定値から偏差値を求めこの値を用いて、予め
計算し求められる数表化された定電流補正関数表
にて適正なる逆並列サイリスタの制御角を求め、
電源電圧変動及び負荷変動などにて変動する溶接
電流を設定値に対して常に一定化ならしめるよう
にしたものである。
具体的一実施例を第５図及び第６図により記述
する。
する。
この詳細を述べる前に単相交流電源を逆並列サ
イリスタで制御した時の制御角αと電流実効値の
関係を第２図及び第３図により述べる。
イリスタで制御した時の制御角αと電流実効値の
関係を第２図及び第３図により述べる。
電流実効値（Ieff）と制御角αとの関係は次の
(1)式で表わされる。
(1)式で表わされる。
ここでθは電流通流角で（第２図に示す）、力
率及び制御角αにより変化し、又、ｉは電流の瞬
時値を示す。この(1)式で解るように、電流実効値
は力率及び制御角αにより変化するので、単純な
制御では前述の溶接機に要求される定電流特性を
有することは困難である。
率及び制御角αにより変化し、又、ｉは電流の瞬
時値を示す。この(1)式で解るように、電流実効値
は力率及び制御角αにより変化するので、単純な
制御では前述の溶接機に要求される定電流特性を
有することは困難である。
第３図は、(1)式から導びかれる電流実効値
（％）と制御角αの関係を図表化したもので力率
＝1.0の時は(4)の曲線となり、力率＝0.8が(5)、力
率＝0.2が(6)の曲線でそれぞれ表わされる。
（％）と制御角αの関係を図表化したもので力率
＝1.0の時は(4)の曲線となり、力率＝0.8が(5)、力
率＝0.2が(6)の曲線でそれぞれ表わされる。
ここで、前述のように溶接機の力率は0.8〜0.2
ぐらいであるので、この力率範囲内で前述の定電
流制御特性を得ることを検討してみる。
ぐらいであるので、この力率範囲内で前述の定電
流制御特性を得ることを検討してみる。
第４図は力率＝0.7(7)、力率＝0.5(8)及び力率＝
0.3(9)による電流実効値（％）と制御角（α）の
関係を数表化したものである。この第４図がこの
発明の重要なポイントとなる定電流補正カーブ
で、溶接機の力率がＡ値の場合は曲線７、力率が
Ｂ値の場合は曲線８、力率がＣ値の場合は曲線９
を用いるのである。以下具体的制御回路の一実施
例を第５図及び第６図を用いて説明する。
0.3(9)による電流実効値（％）と制御角（α）の
関係を数表化したものである。この第４図がこの
発明の重要なポイントとなる定電流補正カーブ
で、溶接機の力率がＡ値の場合は曲線７、力率が
Ｂ値の場合は曲線８、力率がＣ値の場合は曲線９
を用いるのである。以下具体的制御回路の一実施
例を第５図及び第６図を用いて説明する。
まず、溶接電流を計測するため、変流器１０に
て制御電圧に変換し、その電圧値を実効値変換回
路１１に入力する。この回路では溶接電流の毎サ
イクルを実効値に変換する機能を有し、デイジタ
ル演算素子１３に毎サイクルの溶接電流データを
アナログ−デイジタル変換器１２を介して入力す
る。一方、デイジタル演算素子１３にはパーセン
ト設定の溶接電流設定器１４のデータが入力され
ており（第６図ａのir値）、前述の溶接電流デー
タ（第６図ａのi1，i2値）と毎サイクル比較する
ことにより、溶接電流が設定値に対してどの位変
動しているかをパーセンテージで情報を得ること
ができる。（以下溶接電流偏差値）又、前述の定
電流補正カーブ（第４図）を数表化した補正関数
表を記録した定電流補正関数発生器１５がこのデ
イジタル演算素子１３に結ばれている。この定電
流補正関数発生器１５は、リードオンメモリ
（ROM）で第４図の縦軸の電流実効値（％）を
アドレスとし、その各々のアドレスに曲線７〜９
の制御角αデータをメモリさせたものである。
て制御電圧に変換し、その電圧値を実効値変換回
路１１に入力する。この回路では溶接電流の毎サ
イクルを実効値に変換する機能を有し、デイジタ
ル演算素子１３に毎サイクルの溶接電流データを
アナログ−デイジタル変換器１２を介して入力す
る。一方、デイジタル演算素子１３にはパーセン
ト設定の溶接電流設定器１４のデータが入力され
ており（第６図ａのir値）、前述の溶接電流デー
タ（第６図ａのi1，i2値）と毎サイクル比較する
ことにより、溶接電流が設定値に対してどの位変
動しているかをパーセンテージで情報を得ること
ができる。（以下溶接電流偏差値）又、前述の定
電流補正カーブ（第４図）を数表化した補正関数
表を記録した定電流補正関数発生器１５がこのデ
イジタル演算素子１３に結ばれている。この定電
流補正関数発生器１５は、リードオンメモリ
（ROM）で第４図の縦軸の電流実効値（％）を
アドレスとし、その各々のアドレスに曲線７〜９
の制御角αデータをメモリさせたものである。
しかるに、デイジタル演算素子１３は溶接電流
偏差値が解かり、制御する溶接機の力率が解かる
と、定電流補正関数表を用いて次のように動作す
る。
偏差値が解かり、制御する溶接機の力率が解かる
と、定電流補正関数表を用いて次のように動作す
る。
まず、力率が解ると定電流補正関数発生器１５
に収納してある曲線７〜９をセレクトする。（力
率とセレクトする曲線の関係は前述の通り）ここ
で、定電流補正関数発生器１５の表には前述のよ
うなアドレスとデータの関係があるので、設定値
（％）にてアドレスを決定することにより容易に
制御角αが求まる。又、これに溶接電流偏差値
（％）が入力されるのでこれにより定電流補正関
数発生器１５のアドレスを増減することにより適
正な補正された制御角を求めることができる。こ
の制御角はサイリスタゲートパルス発生器１６に
与えられ、逆並列サイリスタ２が制御される。
に収納してある曲線７〜９をセレクトする。（力
率とセレクトする曲線の関係は前述の通り）ここ
で、定電流補正関数発生器１５の表には前述のよ
うなアドレスとデータの関係があるので、設定値
（％）にてアドレスを決定することにより容易に
制御角αが求まる。又、これに溶接電流偏差値
（％）が入力されるのでこれにより定電流補正関
数発生器１５のアドレスを増減することにより適
正な補正された制御角を求めることができる。こ
の制御角はサイリスタゲートパルス発生器１６に
与えられ、逆並列サイリスタ２が制御される。
これを第６図ａ，ｂで説明すると、溶接電流設
定値がir値の時は求める制御角はα1であり、溶接
電流が上がると（ir値）制御角をαaに遅らせる。
一方、溶接電流が下がると（i2値）制御角をαbに
進ませる。このように、仮りに溶接電源電圧変動
e1，e2があつても常に一定の設定電流を得ること
ができる。
定値がir値の時は求める制御角はα1であり、溶接
電流が上がると（ir値）制御角をαaに遅らせる。
一方、溶接電流が下がると（i2値）制御角をαbに
進ませる。このように、仮りに溶接電源電圧変動
e1，e2があつても常に一定の設定電流を得ること
ができる。
以上のように、上述の定電流制御回路は優れた
特徴をもつているが、この回路は溶接機用に限ら
ず一般の単相交流位相制御回路を内蔵する一般機
器の定電流制御に適用可能で、一例を単相交流溶
接機としたが定電流補正カーブを導びくことによ
り、三相低周波式及び整流式溶接機などへの適用
も可能である。
特徴をもつているが、この回路は溶接機用に限ら
ず一般の単相交流位相制御回路を内蔵する一般機
器の定電流制御に適用可能で、一例を単相交流溶
接機としたが定電流補正カーブを導びくことによ
り、三相低周波式及び整流式溶接機などへの適用
も可能である。
この発明は以上説明したとおり、前述の溶接機
に要求される定電流制御特性を次のように満足す
ることができる。
に要求される定電流制御特性を次のように満足す
ることができる。
(1) 毎サイクル溶接電流偏差値を検出して次サイ
クルには補正できるので非常に速応性がある。
クルには補正できるので非常に速応性がある。
(2) 力率及び制御角が複雑にからむ電流実効値を
予め計算により関数化しているので力率の変化
（0.8〜0.2）の影響をうけず電流も広範囲で可
変でき、どのポイントでも高精度で補正でき
る。
予め計算により関数化しているので力率の変化
（0.8〜0.2）の影響をうけず電流も広範囲で可
変でき、どのポイントでも高精度で補正でき
る。
第１図は単相交流式溶接機の構成を示す図、第
２図は逆並列サイリスタで制御された電圧・電流
波形を示す図、第３図は力率の変化による電流実
効値と制御角の関係を示す図、第４図は定電流補
正カーブを示す図、第５図はこの発明の一実施例
の装置のブロツク図を示し、第６図その概略動作
原理図である。 １……溶接電源、２……逆並列サイリスタ、３
……溶接トランス、１０……変流器、１１……実
効値変換回路、１２……アナログ−デイジタル変
換器、１３……デイジタル演算素子、１４……溶
接電流設定値、１５……定電流補正関数発生器、
１６……サイリスタゲートパルス発生器。なお、
図中同一符号は同一又は相当部を示すものとす
る。
２図は逆並列サイリスタで制御された電圧・電流
波形を示す図、第３図は力率の変化による電流実
効値と制御角の関係を示す図、第４図は定電流補
正カーブを示す図、第５図はこの発明の一実施例
の装置のブロツク図を示し、第６図その概略動作
原理図である。 １……溶接電源、２……逆並列サイリスタ、３
……溶接トランス、１０……変流器、１１……実
効値変換回路、１２……アナログ−デイジタル変
換器、１３……デイジタル演算素子、１４……溶
接電流設定値、１５……定電流補正関数発生器、
１６……サイリスタゲートパルス発生器。なお、
図中同一符号は同一又は相当部を示すものとす
る。
Claims (1)
- １ 抵抗溶接機に流れる溶接電流を計測し、計測
溶接電流を出力する計測回路と、溶接電流を設定
し、設定溶接電流を出力する溶接電流設定器と、
予め前記抵抗溶接機の所定の力率のそれぞれにつ
いて、電流実効値と該抵抗溶接機に印加する溶接
電圧を制御する逆並列サイリスタの制御角との関
係を数表化した定電流補正関数表を記憶している
定電流補正関数発生器と、前記設定溶接電流と前
記計測溶接電流とから、該計測溶接電流の該設定
溶接電流に対する変動に対応する溶接電流偏差値
を求め、該偏差値と前記定電流補正関数表とから
適正な逆並列サイリスタの制御角を求める演算回
路と、前記演算回路が求めた制御角に基づいて、
前記逆並列サイリスタの点弧角を制御するサイリ
スタゲートパルス発生器とを備えたことを特徴と
する抵抗溶接機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22179783A JPS60115379A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 抵抗溶接機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22179783A JPS60115379A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 抵抗溶接機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115379A JPS60115379A (ja) | 1985-06-21 |
| JPS6320634B2 true JPS6320634B2 (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=16772345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22179783A Granted JPS60115379A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 抵抗溶接機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115379A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH667410A5 (de) * | 1985-09-10 | 1988-10-14 | Elpatronic Ag | Verfahren und anordnung zum regeln des schweissvorganges bei einer widerstandsschweissmaschine. |
| JPH0716306B2 (ja) * | 1986-09-18 | 1995-02-22 | 株式会社東芝 | インバ−タ式抵抗溶接機の制御方法 |
| US4985612A (en) * | 1987-12-15 | 1991-01-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Master computer controlled modular welder, weld control, and power unit apparatus and method |
| JP2573302B2 (ja) * | 1988-04-25 | 1997-01-22 | 株式会社東芝 | 抵抗溶接機の制御装置 |
-
1983
- 1983-11-25 JP JP22179783A patent/JPS60115379A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60115379A (ja) | 1985-06-21 |
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