JPH01107980A - 衝撃電流溶接機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コンデンサに充電された電荷を急速に放電
するときのエネルギーを利用する衝撃電流溶接機に関し
、特に放電時の溶接電流の波形を制御する衝撃電流溶接
機の制御装置に関する。

（従来の技術〕 この種の従来の衝撃電流溶接機の制御装置を第３図及び
第４図に示し、上記各図において従来装置は充電のため
の電荷を供給する充電回路（１）と、該充電回路（１）
から電荷の供給を受けて充電されるコンデンサ（２）と
、該コンデンサ（２）の充・放電を制御するサイリスタ
（３）と、上記コンデンサ（２）に並列に接続され、コ
ンデンサ（２）への逆電圧の印加を防止するダイオード
（４）と、上記サイリスタ（３）の導通時にコンデンサ
（２）から放電される溶接電流を変圧する溶接変圧器（
７）と、該溶接変圧器（７）にて変圧された溶接電流が
供給されて溶接を行なう溶接部（８）とを備える構成で
ある。

次に上記構成に基づ〈従来装置の動作を説明する。

まず、制御スイッチ（図示を省略する）がオフ状態であ
る場合にはサイリスタ（３）のゲートへ電流が流れずサ
イリスタ（３）が不導通状態となり、充電回路（１）か
らコンデンサ（２）へ電荷が移動し充電される。この充
電されたコンデンサ（２）　は制御スイッチのオン状態
によりサイリスタ（３）のゲートに電流が流れ、サイリ
スタ（３）が導通状態となり、コンデンサ（２）からサ
イリスタ（３）　を介して溶接変圧器（７）　に溶接電
流が供給される。この溶接変圧器（７）は溶接電流を任
意の電“正値に変圧して溶接部（８）に溶接電流を供給
して、溶接部（８）にて溶接を行なう。

この溶接電流は第４図に示すように任意の立上り時間及
び減衰時間を有するものであり、コンデンサ（２）、溶
接変圧器（７）の容量、大きさにより決定される。

なお、上記放電回路（１）にはりアクタンスが必ず存在
することから、コンデンサ（２）には逆電圧が加わるこ
ととなり、コンデンサ（２）を保護必要がある。このた
めコンデンサ（２）にタイオード（４）を並列に接続し
、上記逆電圧からコンデンサ（２）を保護するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の衝撃電流溶接機の制御装置は以上のように構成さ
れているので、溶接電流の立上り時間及び電流値を被溶
接材の材質、形状等により最適な値に選定する必要があ
ることから、この立上り時間及び電流値を最適値にする
には、放電回路を形成する回路定数を変化しなければな
らず、回路が一定である以上任意に上記最適値を選択し
て溶接を行なうことができなかった。

また、溶接電流の減衰時間中に生じるエネルギーは溶接
結果に悪影響を与えるという問題点を有していた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、溶接電流を被溶接材の材質、形状等に適合し
た最適な値に任意に選択し、溶接結果を良好にできる衝
撃電流溶接機の制御装置を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明係る衝撃電流溶接機の制御装置は、電荷を複数
の充・放電手段にて個別独立に充電し、充・放電手段の
放電タイミングを時分割制御手段にて時分割に制御し、
上記時分割制御の放電タイミングで複数の充・放電手段
に充電された電荷を放電して溶接を行なう構成である。

〔作　用〕

この発明における時分割制御手段は被溶接材に適合する
最適な溶接電流波形に任意に制御し、溶接に不必要な溶
接電流波尾を急速に減衰させ、溶接条件を最適に制御す
る。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図及び第２図に基づい
て説明する。

第１図に本実施例装置の概略回路図、第２図（Ａ）〜（
Ｅ）に各溶接電流波形図を示し、上記各図において本実
施例に係る？ｆＩ撃電流溶接機の制御装置は、充電回路
（ｌａ）　、　（ｌｂ）　、　（ｌｃ）、コンデンサ（
２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２ｃ）、サイリスタ（３
ａ）　、　（３ｂ）　、　（３ｃ）及び該サイリスタ（
３ａ）　、　（３ｂ）　、　（３ｃ）のゲートを制御す
るゲート回路（５ａ）　、　（５ｂ）　、　（５ｃ）を
各°々有する充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（
Ｃ）と、該充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　。

（Ｃ）のゲート回路（５ａ）　、　（５ｂ）　、　（５
ｃ）を時分割にオン・オフ制御する時分割制御回路（６
）と、該時分割制御回路（６）の制御に基づいて多売・
放電回路（＾）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）から放電され
る溶接電流を変圧する溶接変圧器（７）と、該溶接変圧
器（７）にて変圧された溶接電流を供給され溶接する溶
接部（８）とを備える構成である。

次に上記構成に基づく本実施例装置の動作について説明
する。まず、多売・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　。

（Ｃ）は各々単独に充電され、充電回路（ｌａ）　、　
（ｌｂ）　。

（ｌｃ）から充電されたコンデンサ（２ａ）　、　（２
ｂ）　、　（２ｃ）が時分割制御回路（６）の制御に基
づいて電荷を放出して溶接部（８）に溶接電流を供給す
る。

上記時分割制御回路（６）は必ず充・放電回路（Ａ）−
充・放電回路（ＩＩ）−充・放電回路（Ｃ）の順序で制
御し、そのタイミングの時間間隔を通常０〜５ミリセカ
ンドの間が任意に選べる時分割制御を行なう。また、上
記充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　。

（Ｃ）のコンデンサ（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２
ｃ）は、その容量をコンデンサ（２ａ）　、　（２ｂ）
よりコンデンサ（２ｃ）が少なく設定される。

上記時分割制御回路（６）の時分割制御により、充・放
電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）のコンデンサ（
２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２ｃ）に充電される電荷
量及びサイリスタ（３ａ）　、　（３ｂ）　、　（３ｃ
）の通電するタイミングを変える事により第２図’（Ａ
）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、　ＣＤ）　、　（Ｅ）
　に示す如き溶接電流波形が任意に得られる。

■充・放電回路（＾）　、　（Ｂ）　、　（（：）の時
分割制御を約５ミリセカンド間隔で通電した場合は、第
２図（Ａ）に示すように、通常バルゼイションと呼ばれ
る電流が流れ厚板の接合に適している。

■充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（ｃ）の時分
割制御において、充電電荷量を減して約５ミリセカンド
間隔で通電した場合は、第２図（Ｂ）に示すように溶接
電流の前後にブレヒート電流及びボストヒート電流が流
れる。一般に表面処理材及び熱処理を必要とする材料の
溶接に適する。

■充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）の時分
割制御において、これらを同時に放電し、充・放電回路
（Ｃ）の充電電荷量を減して、約２〜３ミリセカンド後
に充・放電回路（Ｃ）のサイリスタ（３Ｃ）を通電した
場合を第２図（Ｃ）に示す。

この発明の特徴の一つである、溶接電流の減衰時間を短
縮するため、充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）の電流減
衰期間中に充・放電回路（Ｃ）のサイリスタ（３ｃ）を
通電することにより、強制的に充・放電回路（Ａ）　、
　（Ｂ）のサイリスタ（３ａ）　、　（３ｂ）より充・
放電回路（Ｃ）のサイリスタ（３ｃ）に転流させて急速
に電流を減衰させることが出来る。

また、充・放電回路（Ｃ）におけるコンデンサ（２Ｃ）
の容量は、コンデンサ（２ａ）　、　（２ｂ）にくらべ
少なく遭定されるので放電時定数が少なく上記の如く急
速に減衰することとなる。よって熱影響の少ない界面接
合に適する。

■充・放電回路（Ａ）　、　ＣＢ）　、　（Ｃ）の各サ
イリスタ（３ａ）　、　（３ｂ）　、　（３ｃ）を約２
〜３ミリセカンド間隔で通電した場合を第２図（Ｄ）に
示す。これは溶接に必要なエネルギーを多く要する場合
に適しており、溶接電流波形である厚板の溶接に適して
いる。

■充・放電回路（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）の時分
割制御において、コンデンサ（２ａ）　、　（２ｂ）の
充電電荷量をコンデンサ（２Ｃ）より少なくした場合を
第２図（Ｅ）　に示す。通常ブレヒートと呼ばれる電流
が流れ表面状態の不安定な溶接物の接合に適している。

なお、上記実施例において充・放電回路を三個並列に接
続する構成としたが、複数個であれば任意の個数を並列
又は直列に接続する構成とすることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば複数の充・放電手段か
ら出力される溶接電流が時分割制御手段にて時分割制御
され、この時分割制御により任意の間隔で溶接電流を制
御する構成としたことから、充・放電手段に充電する電
荷量及び通電時間間隔を被溶接材に適合した値に選択で
きることとなり、溶接に最適な溶接電流波形を任意に得
て溶接精度を向上させる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例係る衝撃電流溶接機の制御
装置の概略回路図、第２図（＾）　、　（Ｂ）　、　（
に）　。 ＣＤ）　、　（Ｅ）は溶接電流の各電流波形図、第３図
は従来の衝撃電流溶接機の制御装置の概略回路図、第４
図は従来装置の溶接電流波形図を示す。 （１）　、　（ｌａ）〜（１ｃ）・・・充電回路（２）
　、　（２ａ）〜（２ｃ）・・・コンデンサ（３）　、
　（３ａ）〜（３ｃ）・・・サイリスタ（４）　、　（
４ａ）〜（４Ｃ）・・・ダイオード（５）　、　（５ａ
）〜（５Ｃ）・・・ゲート回路（６）・・・時分割制御
回路 （７）・・・溶接変圧器 （８）・・・溶接部 （Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）・・・充・放電回路な
お、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサに充電された電荷を急速に放電して得
   られるエネルギーを利用して溶接を行なう衝撃電流溶接
   機の制御装置において、上記電荷を個別独立に充電し、
   放電する複数の充・放電手段と、該充・放電手段の放電
   タイミングを時分割に制御する時分割制御手段とを備え
   、上記時分割制御の放電タイミングで複数の充・放電手
   段に充電された電荷を放電して溶接を行なうことを特徴
   とする衝撃電流溶接機の制御装置。
2. （２）上記時分割制御手段は複数の充・放電手段の充電
   電荷量及び放電タイミングを被溶接材の材質、形状等の
   条件に基づき時分割に制御して被溶接材条件に適合する
   溶接電流を出力することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の衝撃電流溶接機の制御装置。
3. （３）上記複数の充・放電手段は、時分割制御手段の放
   電タイミングによる最後に放電する充・放電手段が他の
   充・放電手段より充電電荷量が少なく充電されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の衝
   撃電流溶接機の制御装置。