(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接物に印加される電圧を検出する電圧検出部と、被溶接物に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部から得られた測定電流値と前記電圧検出部から得られた測定電圧値とを乗算して被溶接物に供給される電力値を演算する増幅乗算部と、定電流制御のための溶接電流、または定電圧制御のための溶接電圧、または定電力制御のための溶接電力を溶接条件として設定する溶接条件設定部と、直流から交流に変換するトランジスタで構成されるインバータ部と、溶接駆動制御信号を受けて、前記増幅乗算部からの電力値と前記溶接条件設定部からの溶接電力値が一致するように、または前記電圧検出部からの電圧値と前記溶接条件設定部からの溶接電圧値が一致するように、または前記電流検出部からの測定電流値と前記溶接条件設定部からの溶接電流値が一致するように前記インバータ部を構成するトランジスタの導通時間を制御するパルス幅変調回路を主構成要素としたインバータ制御部とを有するインバータ溶接電源において、
前記溶接駆動制御信号を受けて、前記インバータ制御部のランプ信号をリセットするリセットパルス生成部を有することを特徴とする同期式インバータ溶接電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶接電源に係り、特に溶接開始信号から実際の溶接開始タイミングを一定とする制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来のインバータ溶接電源のブロック図を、図４に、この従来のインバータ溶接電源のインバータ駆動部の動作タイミングチャート図を示す。
図３に示すように、従来のインバータ溶接電源は基本的には整流平滑部１、インバータ部２、溶接トランス３、整流部４、溶接電流検出素子５、溶接ヘッド６ａ、６ｂ、増幅乗算部７、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）制御部８、溶接条件設定部９から構成される。
【０００３】
図３を用いて、従来のインバータ溶接電源の動作について説明する。
周知のように、商用の３相交流が整流平滑部１に入力され、整流、平滑されてからインバータ部２に入力される。
インバータ部２は４つのトランジスタからなり、ＰＷＭ制御部８からの商用交流周波数よりも十分に高い所定の周波数のインバータ駆動信号Ｓ１、Ｓ２によって、この４つのトランジスタを２組のトランジスタに分けて交互にオン／オフすることによりに高周波の交流矩形波を出力する。
【０００４】
インバータ部２から出力された前記高周波の交流矩形波は溶接トランス３の一次側コイルに供給され、二次側コイルに低電圧で大電流のパルスを生成する。この二次側コイルに生じた低電圧で大電流のパルスは一対のダイオードからなる整流部４で直流に変換され、これに応じた溶接電流ＩＷが溶接ヘッド６ａ、６ｂに流れ、被溶接物で抵抗発熱が発生する。
【０００５】
次に、ＰＷＭ制御部８のインバータ駆動信号Ｓ１、Ｓ２の生成について、溶接電力を例にとって説明する。
溶接電流ＩＷの検出のためにホール素子５を設け、このホール素子５で検出される溶接電流ＩＷに比例した電圧Ｖ１を増幅乗算部７の一方に入力する。
また、溶接ヘッド６ａ、６ｂ間には、被溶接物の抵抗値に応じた電圧降下が発生する。この降下電圧Ｖ２も同じように増幅乗算部７のもう一方に入力する。
この増幅乗算部７では、電圧Ｖ１を電流変換して得られる電流と降下電圧Ｖ２を増幅乗算処理して、溶接電力ＰＷを求める。
【０００６】
ＰＷＭ制御部８は市販のＰＷＭ  ＩＣを使用し、外付けのタイミング用の抵抗とコンデンサで決定される周波数のランプ信号Ｓ４を生成し、溶接条件設定部９の溶接電力設定値ＰＳと増幅乗算部７からの溶接電力ＰＷとが一致するようにインバータ駆動信号Ｓ１、Ｓ２を生成する。
この様子が、図４に示されている。
図４において、（Ａ）は図示しないシーケンス制御部からの溶接を開始し、終了させる溶接駆動制御信号Ｓ３、（Ｂ）は前記ＰＷＭ  ＩＣの発生するランプ信号Ｓ４、（Ｃ）は増幅乗算部７からの溶接電力ＰＷをフィードバックして溶接条件設定部９からの溶接電力値ＰＳと一致させるようにして求められる制御レベルＰ、（Ｄ）はランプ信号Ｓ４と制御レベルＰとを比較して得られたインバータ駆動信号Ｓ１、（Ｅ）は同じくインバータ駆動信号Ｓ２である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すように、溶接駆動制御信号Ｓ３とランプ信号Ｓ４とは非同期であるから溶接開始と終了時のインバータ駆動信号Ｓ１、Ｓ２のパルス幅は他の時と異なり、溶接動作の度に変化する。
このことが、結果として最終的に得られる溶接開始タイミングを遅らし、全体としての溶接電力を変化させ、同じ溶接条件で溶接しても、溶接の度に実際の電力が違ってしまうという欠点があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で溶接の度に均一な条件で溶接を可能とする同期式インバータ溶接電源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】
本発明は、被溶接物に印加される電圧を検出する電圧検出部と、被溶接物に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部から得られた測定電流値と前記電圧検出部から得られた測定電圧値とを乗算して被溶接物に供給される電力値を演算する増幅乗算部と、定電流制御のための溶接電流、または定電圧制御のための溶接電圧、または定電力制御のための溶接電力を溶接条件として設定する溶接条件設定部と、直流から交流に変換するトランジスタで構成されるインバータ部と、溶接駆動制御信号を受けて、前記増幅乗算部からの電力値と前記溶接条件設定部からの溶接電力値が一致するように、または前記電圧検出部からの電圧値と前記溶接条件設定部からの溶接電圧値が一致するように、または前記電流検出部からの測定電流値と前記溶接条件設定部からの溶接電流値が一致するように前記インバータ部を構成するトランジスタの導通時間を制御するパルス幅変調回路を主構成要素としたインバータ制御部とを有するインバータ溶接電源において、前記溶接駆動制御信号を受けて、前記インバータ制御部のランプ信号をリセットするリセットパルス生成部を有することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、溶接駆動信号の度にＰＷＭ  ＩＣのランプ信号を強制的にリセットすることで、インバータ駆動信号のパルス幅を溶接開始時とその他の時期で同じ幅とすることができるから、溶接の度に均一の条件で溶接が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の１実施形態を示す同期式インバータ溶接電源のブロック図であり、図２はこの同期式インバータ溶接電源の動作を説明するタイミングチャート図である。
図１において、１から７、および９の符号を付与したものは図１の同一符号を付与したものと同じものであり、１０は溶接駆動制御信号Ｓ３を受けて、溶接駆動制御信号Ｓ３がオンになると同時に、ランプ信号Ｓ４の周期よりも十分狭いパルス幅でランプ信号Ｓ４をリセットするリセット信号ＲＳＴを生成するリセット信号生成部で、ＰＷＭ制御部１１は図３の８の符号を付与したものと機能的には同等であるが、リセット信号生成部１０からのリセット信号ＲＳＴを受けてランプ信号Ｓ４が強制的にリセットされる機能を付加されており、溶接駆動制御信号Ｓ３とランプ信号Ｓ４を同期をとれるようにしている。
この様子が、図２に示されている。
図２において、（Ａ）は図示しないシーケンス制御部からの溶接を開始し、終了させる溶接駆動制御信号Ｓ３、（Ｂ）はリセット信号生成部１０からのリセット信号ＲＳＴ、（Ｃ）は前記ＰＷＭ  ＩＣの発生するランプ信号Ｓ４、（Ｄ）は溶接電力ＰＷと溶接電力値ＰＳから得られる制御レベルＰ、（Ｅ）はランプ信号Ｓ４と制御レベルＰとを比較して得られたインバータ駆動信号Ｓ１１、（Ｆ）は同じくインバータ駆動信号Ｓ１２である。
こうすることにより、溶接駆動制御信号Ｓ３がオンになると同時にリセット信号ＲＳＴが生成されて、ランプ信号Ｓ４が強制的にリセットされるので、生成されるインバータ駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２のパルス幅は溶接開始当初から等しくなり、かつ溶接駆動制御信号Ｓ３がオンになってからの実際の溶接開始タイミングが常に一定となる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、以上説明したように、溶接駆動制御信号Ｓ３が入力される度にＰＷＭ  ＩＣのランプ信号Ｓ４を強制的にリセットすることにしたので、インバータ駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２のパルス幅が溶接開始時とその他の時期で同じ幅となるから、溶接の度の溶接電力は一定となり、品質の安定した高信頼性の溶接をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す同期式インバータ溶接電源のブロック図である。
【図２】図１の同期式インバータ溶接電源の動作を説明するタイミングチャート図である。
【図３】従来のインバータ溶接電源のブロック図である。
【図４】図３のインバータ溶接電源の動作を説明するタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１  整流平滑部１
２  インバータ部
３  溶接トランス
４  整流部
５  ホール素子
６ａ、６ｂ  溶接ヘッド
７  増幅乗算部
８  １１  ＰＷＭ制御部
９  溶接条件設定部
１０  リセット信号生成部
【図１】
0003639355.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003639355.tif 000004
【図４】
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