JPH0780058B2 - 直流抵抗溶接装置 - Google Patents
直流抵抗溶接装置Info
- Publication number
- JPH0780058B2 JPH0780058B2 JP1330472A JP33047289A JPH0780058B2 JP H0780058 B2 JPH0780058 B2 JP H0780058B2 JP 1330472 A JP1330472 A JP 1330472A JP 33047289 A JP33047289 A JP 33047289A JP H0780058 B2 JPH0780058 B2 JP H0780058B2
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- Japan
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- welding
- voltage
- series
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- resistance welding
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインバータ電源が並列動作する直流抵抗溶接装
置に関し、特に、直流（整流）出力が直列加算され、よ
り高電圧、且つ大電流の供給が可能とされる直流抵抗溶
接装置に関する。
置に関し、特に、直流（整流）出力が直列加算され、よ
り高電圧、且つ大電流の供給が可能とされる直流抵抗溶
接装置に関する。
［従来の技術］ 近時、数万アンペアの電流が必要とされるアルミニウム
等の溶接を行う際には、コンバータ、インバータ、溶接
トランス、さらに両波整流素子（整流器）等からなる複
数のインバータ電源を配設し、且つ夫々の整流器の直流
出力を並列合成して大電流を得る直流抵抗溶接装置（イ
ンバータスポット直流溶接機）が用いられている。
等の溶接を行う際には、コンバータ、インバータ、溶接
トランス、さらに両波整流素子（整流器）等からなる複
数のインバータ電源を配設し、且つ夫々の整流器の直流
出力を並列合成して大電流を得る直流抵抗溶接装置（イ
ンバータスポット直流溶接機）が用いられている。
このような直流抵抗溶接装置においては、数10Vの直流
電圧を導出して溶接電極に挟持される被溶接部材に印加
することにより、数万アンペアの通電が達成される。
電圧を導出して溶接電極に挟持される被溶接部材に印加
することにより、数万アンペアの通電が達成される。
さらに、溶接ロボットに直流抵抗溶接装置が用いられる
際には、容易な可搬の要請からインバータのスイッチン
グ周波数を、より高周波数に形成して溶接トランスの小
型軽量化が図られている。
際には、容易な可搬の要請からインバータのスイッチン
グ周波数を、より高周波数に形成して溶接トランスの小
型軽量化が図られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、インバータのスイッチング周波数が、よ
り高周波数に形成されて数10Vの直流電圧を得る場合、
溶接トランスの二次出力交流を整流する整流器には、高
速スイッチング動作が可能な、例えば、ショットキーバ
リアダイオードが必要となる。この場合、逆耐圧が低い
ため、ショットキーバリアダイオードの直列接続構成が
考えられるが、個々の特性のばらつきにより順／逆電圧
が相違する。したがって、逆耐圧が低いショットキーバ
リアダイオードが採用される際には、より高い電圧の整
流に困難を伴う。このような場合、装置規模の低減（コ
スト）された直流溶接抵抗装置を具現化することが困難
となる欠点を有している。
り高周波数に形成されて数10Vの直流電圧を得る場合、
溶接トランスの二次出力交流を整流する整流器には、高
速スイッチング動作が可能な、例えば、ショットキーバ
リアダイオードが必要となる。この場合、逆耐圧が低い
ため、ショットキーバリアダイオードの直列接続構成が
考えられるが、個々の特性のばらつきにより順／逆電圧
が相違する。したがって、逆耐圧が低いショットキーバ
リアダイオードが採用される際には、より高い電圧の整
流に困難を伴う。このような場合、装置規模の低減（コ
スト）された直流溶接抵抗装置を具現化することが困難
となる欠点を有している。
本発明は係る点に鑑みてなされ、比較的簡単な構成にお
いて、インバータ電源が並列動作する際の直流出力を直
列加算して、より高電圧、且つ大電流の供給が可能とさ
れる直流抵抗溶接装置を提供することを目的とする。
いて、インバータ電源が並列動作する際の直流出力を直
列加算して、より高電圧、且つ大電流の供給が可能とさ
れる直流抵抗溶接装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明の直流抵抗溶接装
置は、 ｎ箇のインバータのそれぞれの出力交流が、１箇または
ｎ箇の溶接トランスの一次コイル側に直列加算的または
並列的に供給される直流抵抗溶接装置において、 前記溶接トランスの各二次コイル側で両波整流され、各
両波整流出力が直列に接続され、 その直列両波整流出力が被溶接物に供給されることを特
徴とする。
置は、 ｎ箇のインバータのそれぞれの出力交流が、１箇または
ｎ箇の溶接トランスの一次コイル側に直列加算的または
並列的に供給される直流抵抗溶接装置において、 前記溶接トランスの各二次コイル側で両波整流され、各
両波整流出力が直列に接続され、 その直列両波整流出力が被溶接物に供給されることを特
徴とする。
［作用］ 上記の構成において、複数の電源の溶接トランスの二次
コイルの交流出力を夫々の整流素子で整流した直流出力
を得るとともに、夫々の直流出力を直列加算せしめるこ
とにより、比較的低い順／逆電圧の整流素子の採用が可
能となる。
コイルの交流出力を夫々の整流素子で整流した直流出力
を得るとともに、夫々の直流出力を直列加算せしめるこ
とにより、比較的低い順／逆電圧の整流素子の採用が可
能となる。
［実施例］ 次に、本発明に係る直流抵抗溶接装置の実施例を添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。
面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は第１の実施例の全体を示す構成図、第２図は第
１の実施例の変形例の要部を示すブロック図、第３図は
第２の実施例の構成を示すブロック図である。
１の実施例の変形例の要部を示すブロック図、第３図は
第２の実施例の構成を示すブロック図である。
第１図中、参照符号10は三相400VのON/OFF部（ELB等を
含む）である。さらにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは並列動作を行う
電源であり、溶接ロボット等に用いられる周知のインバ
ータ制御電源である。
含む）である。さらにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは並列動作を行う
電源であり、溶接ロボット等に用いられる周知のインバ
ータ制御電源である。
電源Ａ乃至Ｄには夫々コンバータ12a、12b、12c、12d
と、インバータ14a、14b、14c、14dと、溶接トランス16
a、16b、16c、16dと、整流器18a、18b、18c、18dとを有
している。整流器18a乃至18dは夫々に両波整流を行うた
めの整流素子Da、DbとDc、DdとDe、DfとDg、Dhが配設さ
れている。
と、インバータ14a、14b、14c、14dと、溶接トランス16
a、16b、16c、16dと、整流器18a、18b、18c、18dとを有
している。整流器18a乃至18dは夫々に両波整流を行うた
めの整流素子Da、DbとDc、DdとDe、DfとDg、Dhが配設さ
れている。
さらに、加算回路Ｅを有しており、この加算回路Ｅは整
流素子Da、DbとDc、DdとDe、DfとDg、Dhの夫々接続され
た出力端ａ、ｂ、ｃ、ｄと、さらに図からも容易に理解
されるように、溶接トランス16a、16b、16c、16dの夫々
の二次コイルの中点ｈ、ｉ、ｊ、ｋとの間が直列接続さ
れている。
流素子Da、DbとDc、DdとDe、DfとDg、Dhの夫々接続され
た出力端ａ、ｂ、ｃ、ｄと、さらに図からも容易に理解
されるように、溶接トランス16a、16b、16c、16dの夫々
の二次コイルの中点ｈ、ｉ、ｊ、ｋとの間が直列接続さ
れている。
ここでの加算電圧、すなわち、出力端ａと中点ｋとが溶
接ガン20に接続されて加算直流電圧Eaが印加される。さ
らに溶接ガン20の溶接電極20a、20b間には被溶接部材
（ワーク）22が挟持されている。
接ガン20に接続されて加算直流電圧Eaが印加される。さ
らに溶接ガン20の溶接電極20a、20b間には被溶接部材
（ワーク）22が挟持されている。
さらに、インバータ14a乃至14dのスイッチングトランジ
スタTra、Trb、Trc、Trd（フルブリッジ回路）のベース
ドライブを行うベース駆動回路26a、26b、26c、26dが配
設されている。
スタTra、Trb、Trc、Trd（フルブリッジ回路）のベース
ドライブを行うベース駆動回路26a、26b、26c、26dが配
設されている。
コンバータ12a乃至12dとインバータ14a乃至14dの夫々の
結線路にスイッチング動作の電流を検知するトロイダル
コイル等の電流検知器27a、27b、27c、27dが設けられて
おり、続いて、ここから導出される検知信号Sa、Sb、S
c、Sdを導出する検知増幅回路28a、28b、28c、28dが配
設されている。
結線路にスイッチング動作の電流を検知するトロイダル
コイル等の電流検知器27a、27b、27c、27dが設けられて
おり、続いて、ここから導出される検知信号Sa、Sb、S
c、Sdを導出する検知増幅回路28a、28b、28c、28dが配
設されている。
なお、参照符号40はCPU、RAM、ROM、I/O等を備えたマイ
クロプロセッサ（MPU）が採用され、例えば、フルクロ
ーズドNC制御を行うFMS用のコンピュータ等の設定手段
／集中制御装置からの連動制御信号Cmが供給されて、所
謂、溶接制御を行うシステムコントローラである。
クロプロセッサ（MPU）が採用され、例えば、フルクロ
ーズドNC制御を行うFMS用のコンピュータ等の設定手段
／集中制御装置からの連動制御信号Cmが供給されて、所
謂、溶接制御を行うシステムコントローラである。
さらに、システムコントローラ40からインバータ14a乃
至14dのスイッチング周波数を設定して溶接ガン20に印
加される加算直流電圧Eaの変化、すなわち、溶接エネル
ギーを所望の値に設定するための設定値信号Crが供給さ
れるPWM回路41を有している。
至14dのスイッチング周波数を設定して溶接ガン20に印
加される加算直流電圧Eaの変化、すなわち、溶接エネル
ギーを所望の値に設定するための設定値信号Crが供給さ
れるPWM回路41を有している。
以下、上記の構成における動作を説明する。
システムコントローラ40に連動制御信号Cmが供給され
て、PWM回路41に設定値信号Crが供給される。続いて、P
WM回路41から設定値信号に基づくタイミングゲート信号
が夫々ベース駆動回路26a乃至26dに同期して供給され
る。ここでベース駆動回路26a乃至26dとPWM回路41に係
る回路構成はスイッチング周波数を固定したままスイッ
チングトランジスタTra乃至TrdのON/OFF時間の比率を変
更する、所謂、周波数固定パルス幅変調方式（PWM）で
ある。
て、PWM回路41に設定値信号Crが供給される。続いて、P
WM回路41から設定値信号に基づくタイミングゲート信号
が夫々ベース駆動回路26a乃至26dに同期して供給され
る。ここでベース駆動回路26a乃至26dとPWM回路41に係
る回路構成はスイッチング周波数を固定したままスイッ
チングトランジスタTra乃至TrdのON/OFF時間の比率を変
更する、所謂、周波数固定パルス幅変調方式（PWM）で
ある。
このベース駆動回路26a乃至26dからベース駆動パルスが
インバータ14a乃至14dのスイッチングトランジスタTra
乃至Trdのベースに供給されてスイッチング動作が行わ
れる。これにより、コンバータ12a乃至12dから供給され
た直流がパルス状高周波（交流）に変換される。さら
に、交流が溶接トランス16a乃至16dに供給されて、例え
ば、比較的低電圧、大電流の交流10Vに変換される。続
いて、整流器18a乃至18dの夫々の整流素子Da、DbとDc、
DdとDe、DfとDg、Dhで両波整流が行われて、夫々の出力
端ａ、ｂ、ｃ、ｄと夫々の溶接トランス16a、16b、16
c、16dの二次コイルの中点ｈ乃至ｋとの間に＋、−の直
流出力、例えば、10Vの直流電圧が得られる。この夫々
の直流出力は加算されて、すなわち、略４倍の加算直流
電圧Eaが得られる。
インバータ14a乃至14dのスイッチングトランジスタTra
乃至Trdのベースに供給されてスイッチング動作が行わ
れる。これにより、コンバータ12a乃至12dから供給され
た直流がパルス状高周波（交流）に変換される。さら
に、交流が溶接トランス16a乃至16dに供給されて、例え
ば、比較的低電圧、大電流の交流10Vに変換される。続
いて、整流器18a乃至18dの夫々の整流素子Da、DbとDc、
DdとDe、DfとDg、Dhで両波整流が行われて、夫々の出力
端ａ、ｂ、ｃ、ｄと夫々の溶接トランス16a、16b、16
c、16dの二次コイルの中点ｈ乃至ｋとの間に＋、−の直
流出力、例えば、10Vの直流電圧が得られる。この夫々
の直流出力は加算されて、すなわち、略４倍の加算直流
電圧Eaが得られる。
このようにして、電源Ａ乃至Ｄから得られる夫々の直流
出力を加算回路Ｅで直列加算することにより、略４倍の
加算直流電圧Eaが得られる。この場合、整流素子Da、Db
とDc、DdとDe、DfとDg、Dhは略1/4の直流電圧が導出さ
れるものであり、比較的低い順／逆電圧のショットキー
バリアダイオードの採用が可能となる。
出力を加算回路Ｅで直列加算することにより、略４倍の
加算直流電圧Eaが得られる。この場合、整流素子Da、Db
とDc、DdとDe、DfとDg、Dhは略1/4の直流電圧が導出さ
れるものであり、比較的低い順／逆電圧のショットキー
バリアダイオードの採用が可能となる。
次に、第２図に示される第１の実施例の変形例を説明す
る。
る。
この例は、インバータ50に接続される溶接トランス52
に、図から容易に理解されるように、一つの一次コイル
52aと二つの二次コイル52b、52cが配設されている。そ
して、二次コイル52b、52cの出力交流を夫々整流する整
流器54、56を有している。この整流器54、56には整流素
子Di、DjとDk、Dlが並列接続され、この出力端ｍ、ｎは
図からも容易に理解されるように、二次コイル52b、52c
の中点ｒ、ｓと直列接続されている。
に、図から容易に理解されるように、一つの一次コイル
52aと二つの二次コイル52b、52cが配設されている。そ
して、二次コイル52b、52cの出力交流を夫々整流する整
流器54、56を有している。この整流器54、56には整流素
子Di、DjとDk、Dlが並列接続され、この出力端ｍ、ｎは
図からも容易に理解されるように、二次コイル52b、52c
の中点ｒ、ｓと直列接続されている。
なお、基本的な動作は前記の第１の実施例と同様であ
り、その詳細な説明は省略する。
り、その詳細な説明は省略する。
この場合、整流器54、56から得られる夫々の直流出力が
直列加算されることにより、略２倍の加算直流電圧Ebが
得られる。この場合、整流素子Di、DjとDk、Dlは略1/2
の直流電圧が導出されるものであり、前記と同様に比較
的低い順／逆電圧のショットキーバリアダイオードの採
用が可能となる。
直列加算されることにより、略２倍の加算直流電圧Ebが
得られる。この場合、整流素子Di、DjとDk、Dlは略1/2
の直流電圧が導出されるものであり、前記と同様に比較
的低い順／逆電圧のショットキーバリアダイオードの採
用が可能となる。
さらに、第３図に示される第２の実施例を説明する。
この例は、より高電圧の加算された加算直流電圧Ecを得
るものである。
るものである。
電源Ｘ、Ｙは夫々絶縁トランス62、64とコンバータ66、
68と、直列接続されたインバータ72、74と、溶接トラン
ス76、整流器82、84とを有している。整流器82、84には
夫々整流素子Dm、DnとDo、Dpが配設されている。
68と、直列接続されたインバータ72、74と、溶接トラン
ス76、整流器82、84とを有している。整流器82、84には
夫々整流素子Dm、DnとDo、Dpが配設されている。
この場合、図から容易に理解されるようにインバータ7
2、74はフルブリッジ回路を構成するスイッチングトラ
ンジスタTrm、Trn、Tro、TrpとTrs、Trt、Tru、Trvを有
している。そして、フルブリッジ回路の出力端が直列接
続されており、ここで夫々の交流出力が溶接トランス76
の一次コイル76aに供給される。さらに、整流素子Dm、D
nとDo、Dpの出力端が夫々接続され、また、図からも容
易に理解されるように、二次コイル76b、76cの中点ｔ、
ｕとの間が直列接続されている。なお、システムコント
ローラ40は省略する。さらに基本的な動作は前記の第１
の実施例と同様であり、その詳細な説明は省略する。
2、74はフルブリッジ回路を構成するスイッチングトラ
ンジスタTrm、Trn、Tro、TrpとTrs、Trt、Tru、Trvを有
している。そして、フルブリッジ回路の出力端が直列接
続されており、ここで夫々の交流出力が溶接トランス76
の一次コイル76aに供給される。さらに、整流素子Dm、D
nとDo、Dpの出力端が夫々接続され、また、図からも容
易に理解されるように、二次コイル76b、76cの中点ｔ、
ｕとの間が直列接続されている。なお、システムコント
ローラ40は省略する。さらに基本的な動作は前記の第１
の実施例と同様であり、その詳細な説明は省略する。
この場合、先ず、溶接トランス76の一次コイル76aに供
給された加算交流電圧が形成され、続いて、整流器82、
84から得られる夫々の直流出力が直列加算されることに
より、より高い加算直流電圧Ecが得られる。そして、整
流素子Dm、DnとDo、Dpは略1/2の直流電圧が導出される
ものであり、前記同様に比較的低い順／逆電圧のショッ
トキーバリアダイオードの採用が可能であり、より高電
圧を加算した直流電圧を得る際に効果的である。
給された加算交流電圧が形成され、続いて、整流器82、
84から得られる夫々の直流出力が直列加算されることに
より、より高い加算直流電圧Ecが得られる。そして、整
流素子Dm、DnとDo、Dpは略1/2の直流電圧が導出される
ものであり、前記同様に比較的低い順／逆電圧のショッ
トキーバリアダイオードの採用が可能であり、より高電
圧を加算した直流電圧を得る際に効果的である。
なお、上記第１の実施例、変形例、第２の実施例に示さ
れる各溶接トランス迄の構成は特に限定されるものでな
く、如何なる構成のものであっても良い。
れる各溶接トランス迄の構成は特に限定されるものでな
く、如何なる構成のものであっても良い。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ｎ箇のインバータのそ
れぞれの出力交流が、１箇またはｎ箇の溶接トランスの
一次コイル側に直列加算的または並列的に供給される直
流抵抗溶接装置において、溶接トランスの各二次コイル
側の両波整流出力が直列に接続され、その直列両波整流
出力が被溶接物に供給されるようにしている。
れぞれの出力交流が、１箇またはｎ箇の溶接トランスの
一次コイル側に直列加算的または並列的に供給される直
流抵抗溶接装置において、溶接トランスの各二次コイル
側の両波整流出力が直列に接続され、その直列両波整流
出力が被溶接物に供給されるようにしている。
これにより、インバータ電源が並列動作する際の直流出
力が直列加算され、より高電圧、且つ大電流の供給が可
能となる。加えて、比較的低い順／逆電圧の整流素子の
採用が可能となる効果を奏する。
力が直列加算され、より高電圧、且つ大電流の供給が可
能となる。加えて、比較的低い順／逆電圧の整流素子の
採用が可能となる効果を奏する。
第１図は本発明の直流抵抗溶接装置に係る第１の実施例
の全体を示す構成図、 第２図は第１の実施例の変形例の要部を示すブロック
図、 第３図は第２の実施例の構成を示すブロック図である。 12a〜12d……コンバータ 14a〜14d……インバータ 16a〜16d……溶接トランス 18a〜18d……整流器 20……溶接ガン 26a〜26d……ベース駆動回路 40……システムコントローラ Ａ〜Ｄ……電源 Ｅ……加算回路 Ea……加算直流電圧
の全体を示す構成図、 第２図は第１の実施例の変形例の要部を示すブロック
図、 第３図は第２の実施例の構成を示すブロック図である。 12a〜12d……コンバータ 14a〜14d……インバータ 16a〜16d……溶接トランス 18a〜18d……整流器 20……溶接ガン 26a〜26d……ベース駆動回路 40……システムコントローラ Ａ〜Ｄ……電源 Ｅ……加算回路 Ea……加算直流電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 文朋 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 古賀 英範 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特表 昭58−500702（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ｎ（ｎ≧２）箇のインバータのそれぞれの
出力交流が、１箇またはｎ箇の溶接トランスの一次コイ
ル側に直列加算的または並列的に供給される直流抵抗溶
接装置において、 前記溶接トランスの各二次コイル側で両波整流され、各
両波整流出力が直列に接続され、 その直列両波整流出力が被溶接物に供給されることを特
徴とする直流抵抗溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330472A JPH0780058B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 直流抵抗溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330472A JPH0780058B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 直流抵抗溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189080A JPH03189080A (ja) | 1991-08-19 |
| JPH0780058B2 true JPH0780058B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=18233007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1330472A Expired - Fee Related JPH0780058B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 直流抵抗溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780058B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE15617T1 (de) * | 1981-05-13 | 1985-10-15 | Schuler Gmbh L | Elektrische energiequelle fuer eine widerstandsschweissmaschine. |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1330472A patent/JPH0780058B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03189080A (ja) | 1991-08-19 |
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