JPS5997781A - 溶接用電源装置 - 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】 この発明は溶接用電源装置に係り、特に高速溶接ライン
の溶接用電源に好適なものに関する。

第１図は高速溶接ラインの溶接装置に設置される溶接用
電源装置を示している。交流電源２には整流回路４が接
続され、この整流回路４の出力側にはスイッチングトラ
ンジスタ６を介してコンデンサ８が接続されている。ス
イッチングトランジスタ６のベース及びエミツタには、
ン容接タイミング及びコンデンサ８の充電タイミングを
制御する溶接制御回路１０が設置され、この溶接制御回
路１０の指令入力端子１２には、溶接指令パルスがスイ
ッチ等から与えられるようになっている。即ち、コンデ
ンサ８を充電するとき、スイッチングトランジスタ６は
導通状態に制御し、溶接時、即ちコンデン＋８を放電状
態にするとき、スイッチングトランジスタ６は不導通状
態に制御される。

このコンデンサ８の端子間には、スイッチング素子であ
るサイリスク（ＳＣＲ）１４を介して溶接トランス１６
の１１次コイル１８Ｐが接続されている。溶接トランス
１６の２次コイル１８Ｓの端子２０．２２間には溶接用
電極が接続されている。

５ＣＲ１４のゲート・カソード間にはパルストランス２
４を介してトリガ回路２６が接続され、このトリガ回路
２６には溶接時、５ＣＲ１４を導通状態に制御するため
のトリガパルスが溶接制御回路１０から与えられるよう
に成っている。

このような溶接用電源装置では、溶接はコンデンサ８を
放電状態に置いて行い、コンデンサ８が所定の充電電圧
に上昇したときを待って次の溶接を行う。このため、コ
ンデンサ８の充電速度が溶接速度に影響を与えており、
このような溶接用電源装置では、コンデンサ８の充電速
度が遅いため、高速溶接ラインには使用できないもので
あった。

この発明は、第１及び第２のコンデンサを設置し、溶接
時第２のコンデンサが放電状態に置かれるとき、第１の
コンデンサを充電して置き、この充電電荷を第２のコン
デンサの充電に用いて充電時間を短縮し、溶接間隔を高
速溶接ラインに適するようにした溶接用電源装置の提供
を目的とする。

この発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。第
２図はこの発明の溶接用電源装置の実施例を示し、第１
図と同一部分には同一符号が付しである。図において、
整流回路４の出力側には第１のコンデンサ２８が接続さ
れ、この第１のコンデンサ２８にはスイッチングトラン
ジスタ６を介して第２のコンデンサ３０が接続されてい
る。第２のコンデンサ３０の機能は、第１図中のコンデ
ンサ８に対応し、第１のコンデンサ２８はこの第２のコ
ンデンサ３０を充電するために設置されている。この第
１のコンデンサ２８には第２のコンデンサ３０より大き
い容量のものが使用されている。

スイッチングトランジスタ６のヘース及びエミッタには
、スイッチング制御をするためのスイッチング制御回路
３２が接続され、このスイッチング制御回路３２の電圧
設定端子３４には電源３６が接続され、基準電圧が設定
されている。即ち、このスイッチング制御回路３２はこ
の基準電圧に第２のコンデンサ３０の充電電圧が到達し
たとき、スイッチングトランジスタ６を不導通状態に制
御するように成っている。

そして、スイッチング制御回路３２及びトリガ回路２６
にはタイミング制御回路３８が接続され、このタイミン
グ制御回路３８はスイッチングトランジスタ６を導通状
態に置くだめの充電タイミング及びコンデンサ３０を放
電状態に制御するための放電タイミングを発生する。こ
のタイミング制御回路３日の指令入力端子４０には、指
令信号を発生するスイッチ４２が接続され、このスイ・
ノチ゛４２は溶接ラインの駆動系統に連動するカム４４
で開閉するように成っている。

以上の構成において、その動作を第３図に示す動作タイ
ミングを参照して説明する。今、第１及び第２のコンデ
ンサ２８．３０が共に充電され、所定電圧に保持されて
いるものとする。この状態において、カム４４の回転で
第３図Ａに示すようにスイッチ４２が閉じると、タイミ
ング制御回路３８はタイミング信号をスイッチング制御
回路３２に与え、スイッチング制御回路３２はスイ・ノ
チングトランジスタ６のベース電流を低レベルに移行さ
せる。この結果、第３図Ｂに示すように、スイッチング
トランジスタ６は不導通状態になる。

さらに、タイミング制御回路３８が一定の時間Ｔの経過
後、第３図Ｃに基すように、トリガ回路２６に対して高
レベルから低レベルに移行するタイミング信号を発生す
ると、トリガ回路２６は第３図りに示すトリガパルスを
′発生する。このトリガパルスはパルストランス２４を
介して５ＣＲＩ４のゲートに印加され、このとき、５Ｃ
Ｒ１４は導通状態になる。この結果、第２のコンデンサ
３０は溶接トランス１６の１次コイル１８Ｐを介して短
絡され、第２のコンデンサ３０の放電によって溶接トラ
ンス１６には第３図Ｅに示す高電圧の交流波形が発生す
る。この交流電圧は１次コイル１８Ｐ、、２次コイル１
８３の変圧比に従って変圧され、２次コイル１８３には
低電圧で大電流が発生し、この発生電流が端子２０．２
２間の電極に流れ、溶接が瞬時に行われる。このとき、
５ＣＲ１４は放電波形の終了とともに、不導通状態にな
り、次のトリガパルスの到来まで待機する。

第３図Ｆは第２のコンデンサ３０の端子電圧の推移を示
し、５ＣＲ１４の導通により第２のコンデンサ３０の充
電電圧は低電圧になる。

また、カム４４の回転によってスイッチ４２が開き、第
３図Ａに示すように、タイミング制御回路３８のタイミ
ンク信号が低レベルから高レベルに移行すると、スイッ
チング制御回路３２は高レベル出力を発生し、スイ・７
チングトランジスタ６は第３図Ｃに示すように、導通状
態に移行する。

この結果、第１のコンデンサ２８と、第２のコンデンサ
３０とは、スイッチングトランジスタ６の導通で短絡さ
れ、第１のコンデンサ２８の充電電荷は第２のコンデン
サ３０に移行し、第２のコンデンサ３０は第３図Ｆに示
すように充電される。

第２のコンデンサ３０の充電電圧Ｖｃ２はスイ。

チング制御回路３２で検出され、電源３６で設定される
基準電圧Ｖｒｅｆ　　（＝Ｖｃ２）に到達した時点でス
イッチングトランジスタ６は不導通状態に制御される。

第３図Ｇは、第２のコンデンサ３゜が充電するときに生
じる第１のコンデンサ２８の放電波形を示し、Ｖｃｌは
その端子電圧である。

このようにカム４４の回転に応動して１周期間に、第１
のコンデンサ２８の充電、溶接に伴う第２のコンデンサ
３０の放電及び充電を完了し、しかも第２のコンデンサ
３０の充電は瞬時に完了するので、溶接から次の溶接に
至る時間が短縮できる。従って、高速溶接ラインにおい
て、効率的に溶接作業を行うことができる。

なお、実施例では第１及び第２のコンデンサの間に挿入
するスイッチは、スイッチングトランジスタで構成した
場合について説明したか、電子デバイス以外の機械的ス
イッチを使用しても同様の９Ｊｌ果が期待できる。また
、スイッチング素子としてＳＣＲを使用した場合につい
て説明したが、スイッチング素子としてはスイッチング
用トランジスタや機械的なスイッチを使用しても同様の
効果が期待できる。

以上説明したようにこの発明によれば、第１及び第２の
コンデンサを設置し、溶接時、第２のコンデンサが放電
状態に置かれるとき、第１のコンデンサを充電して置き
、この充電電荷を第２コンデンサの充電に用いてその充
電時間を短縮できるから、溶接間隔を短くすることがで
き、高速溶接ラインにおいて効率的な溶接作業を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接用電源装置を示す回路図、第２図は
この発明の溶接用電源装置の実施例を示す回路図、第３
図はその動作タイミングを示す説明図である。 ６・・・スイッチング素子としてのスイ・ノチングトラ
ンジスタ、１４・・・スイ・ノチング素子としてのサイ
リスク、２８・・・第１のコンデンサ、３０・・・第２
のコンデンサ。 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電圧が印加されて充電される第１のコンデンサと、
   溶接トランスの１次側に溶接時導通状態に制御するスイ
   ッチング素子を介して設置される第２のコンデンサと、
   第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に介挿され
   第２のコンデンサが放電状態に置かれるとき不導通状態
   に制御されるとともに第２のコンデンサを充電するとき
   導通状態に制御され第１のコンデンサの充電電荷で第２
   のコンデンサを充電させるスイッチとを具備したことを
   特徴とする溶接用電源装置。