(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下電極で被溶接物を挟持し、前記上下電極間に溶接電流を供給することで前記被溶接物を溶接する抵抗溶接機であって、
交流電源を整流した直流電源で充電され、溶接電流を供給するコンデンサと、
前記直流電源及び／又は前記コンデンサに蓄えられた電力で動作し、前記上下電極に溶接電流を流すインバータ回路と、
前記直流電源側と前記インバータ回路側との間に直列に介挿される第１のスイッチと、
前記コンデンサ側と前記インバータ回路側との間に直列に介挿される第２のスイッチと、
前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件と、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件に所定の条件を加えた溶接条件と、を含む複数の溶接条件を設定する溶接条件設定部と、
前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、前記第２のスイッチのみオンし、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件が設定された場合、前記第１のスイッチのみオンし、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と前記所定の条件が設定された場合、前記第２のスイッチをオンし、その後、前記所定の条件に応じて前記第１のスイッチもオンする溶接制御回路と、
を備える抵抗溶接機。
【請求項２】
前記直流電源の電圧を検出する第１の電圧センサと、
前記コンデンサの両端間電圧であるコンデンサ電圧を検出する第２の電圧センサと、を備え、
前記溶接制御回路は、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、前記第２のスイッチをオンした後、前記第１の電圧センサで前記直流電源の電圧を測定するととともに、前記第２の電圧センサで前記コンデンサ電圧を測定し、前記コンデンサ電圧が前記直流電源の電圧より低くなったときに前記第１のスイッチもオンする、
請求項１に記載の抵抗溶接機。
【請求項３】
前記コンデンサ電圧の両端間電圧であるコンデンサ電圧を検出する第２の電圧センサを備え、
前記所定の条件が、所定電圧であり、
前記溶接制御回路は、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と前記所定電圧が設定された場合、前記第２のスイッチをオンした後、前記第２の電圧センサで前記コンデンサ電圧を測定し、前記コンデンサ電圧が前記所定電圧より低くなったときに前記第１のスイッチもオンする、
請求項１に記載の抵抗溶接機。
【請求項４】
溶接電流を検出する電流センサを備え、
前記所定の条件が、溶接条件の電流設定値未満の電流設定値と所定時間であり、
前記溶接制御回路は、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と前記溶接条件の電流設定値未満の電流設定値と前記所定時間が設定された場合、前記第２のスイッチをオンした後、前記電流センサで前記溶接電流を測定し、前記溶接電流が、前記溶接条件の電流設定値未満の電流設定値を超えたときから、その状態が前記所定時間を経過したときに前記第１のスイッチもオンする、
請求項１に記載の抵抗溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板などの金属をスポット溶接する抵抗溶接機に係り、特に溶接電流の供給にコンデンサを用いた抵抗溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗溶接は、通電により母材の抵抗と接触抵抗による発熱を利用したものであり、自動車などの車両の製造ラインから一般産業で使われている各種装置の筐体接合などに広く使われている。抵抗溶接は、一般的には上下の電極で２枚の母材（鋼板などの被溶接材料で、”ワーク”とも呼ばれる）を挟持し、上下の電極間に溶接電流を供給することで２枚の母材を溶接するものである（例えば、特許文献１、特許文献２又は特許文献３を参照）。
【０００３】
抵抗溶接において溶接電流の立ち上がり部分は、通電時間が短いものの、それが全体に占める割合が多い場合には特に、溶接結果に与える影響が大ききため、重要である。例えば、通電時間が３０ｍｓｅｃ（ミリ秒）で溶接電流の立ち上がり部分が１０％の場合、溶接電流の立ち上がり部分は３ｍｓｅｃとなる。このようになると、溶接品質への影響は大きくなり、ワーク表面の仕上がりや溶接強度のばらつきの要因となる。通電開始時は、母材の抵抗よりも接触抵抗による発熱の方が大きく、通電開始時の溶接電流の立ち上がりの速さと安定度は溶接結果に大きく影響する。接触抵抗は通電を開始して発熱すると共に急激に減少する。
【０００４】
ところで、大電流を安定に流すためには大容量の受電設備が必要となるが、小容量の受電設備で大電流が流せるようにするためにコンデンサを用いて、このコンデンサから溶接電流を供給するようにしたコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機が製品化されている（例えば、特許文献４又は特許文献５を参照）。コンデンサ内蔵式の抵抗溶接機を使用することで、小容量の受電設備でも電源の電圧降下の影響を受けることなく溶接電流を安定に速く立ち上げることができる。このように溶接電流を安定に速く立ち上げることができるコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機は、一般的な抵抗接機と比べて熱歪や焼け跡が比較的少ないと言われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０５０４１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９１８２７号公報
【特許文献３】特開２０１１−００５５４４号公報
【特許文献４】特開２０１１−２１２６９９号公報
【特許文献５】特開２０１１−２３０１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、大電流を必要とする金属材を溶接しようとすると、新たに大容量の溶接機の導入と電力容量の大きい受電設備への変更、あるいはコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機の導入が必要となる。しかしながら、受電設備の電力容量を上げるには費用がかかる。また、新たに大容量の溶接機を導入すると、既存の溶接機と併せて２台の溶接機が共存することになり、それぞれを使い分ける必要があることから、余分な作業が強いられることになる。更に２台分の占有スペースが必要となることから、作業環境を悪化させてしまうことにもなる。また、従来のコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機は、溶接の開始から終了までに必要なエネルギーの全てをコンデンサに蓄積した電力で賄うようにしているため、大容量のコンデンサを搭載している。周知のように、コンデンサの単価は高く、コンデンサの容量を大きくすることで、抵抗溶接機自体の価格を押し上げてしまう。
【０００７】
本発明は、上述した従来の課題を解決するために、１台で大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）の両方での使用が可能な抵抗溶接機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】
【０００８】
本発明の抵抗溶接機は、上下電極で被溶接物を挟持し、前記上下電極間に溶接電流を供給することで前記被溶接物を溶接する抵抗溶接機であって、交流電源を整流した直流電源で充電され、溶接電流を供給するコンデンサと、前記直流電源及び／又は前記コンデンサに蓄えられた電力で動作し、前記上下電極に溶接電流を流すインバータ回路と、前記直流電源側と前記インバータ回路側との間に直列に介挿される第１のスイッチと、前記コンデンサ側と前記インバータ回路側との間に直列に介挿される第２のスイッチと、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件と、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件に所定の条件を加えた溶接条件と、を含む複数の溶接条件を設定する溶接条件設定部と、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、前記第２のスイッチのみオンし、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件が設定された場合、前記第１のスイッチのみオンし、前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と前記所定の条件が設定された場合、前記第２のスイッチをオンし、その後、前記所定の条件に応じて前記第１のスイッチもオンする溶接制御回路と、を備える。
【０００９】
上記構成によれば、１台の抵抗溶接機で、大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）の両方で使用することができる。したがって、一般的な抵抗溶接機とコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機の２台の抵抗溶接機を使用する場合と比べて導入コストの削減が図れるとともに、作業効率の向上と作業環境における省スペース化が図れる。
【００１０】
また、上記構成において、前記直流電源の電圧を検出する第１の電圧センサと、前記コンデンサの両端間電圧であるコンデンサ電圧を検出する第２の電圧センサと、を備え、前記溶接制御回路は、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、前記第２のスイッチをオンした後、前記第１の電圧センサで前記直流電源の電圧を測定するととともに、前記第２の電圧センサで前記コンデンサ電圧を測定し、前記コンデンサ電圧が前記直流電源の電圧より低くなったときに前記第１のスイッチもオンする。
【００１１】
上記構成によれば、溶接電流の立ち上がり部分に対応する期間に必要なエネルギーを主にコンデンサに蓄積した電力で賄うので、内蔵するコンデンサの低容量化が図れ、コンデンサにかかるコストを削減できる。
【００１２】
また、上記構成において、前記コンデンサ電圧の両端間電圧であるコンデンサ電圧を検出する第２の電圧センサを備え、前記所定の条件が、所定電圧であり、前記溶接制御回路は、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と前記所定電圧が設定された場合、前記第２のスイッチをオンした後、前記第２の電圧センサで前記コンデンサ電圧を測定し、前記コンデンサ電圧が前記所定電圧より低くなったときに前記第１のスイッチもオンする。
【００１３】
上記構成によれば、溶接電流の立ち上がり部分の中のコンデンサの電力で賄う期間を所定電圧で調整するので、コンデンサの放電量を小さくすることができ、充電時間の短縮化及びコンデンサの長寿命化を図ることができる。
【００１４】
また、上記構成において、溶接電流を検出する電流センサを備え、前記所定の条件が、溶接条件の電流設定値未満の電流設定値と所定時間であり、前記溶接制御回路は、前記溶接条件設定部で前記上下電極間に大電流を短時間供給する溶接条件と前記溶接条件の電流設定値未満の電流設定値と前記所定時間が設定された場合、前記第２のスイッチをオンした後、前記電流センサで前記溶接電流を測定し、前記溶接電流が、前記溶接条件の電流設定値未満の電流設定値を超えたときから、その状態が前記所定時間を経過したときに前記第１のスイッチもオンする。
【００１５】
上記構成によれば、溶接電流の立ち上がり部分の中のコンデンサの電力で賄う期間を溶接電流と所定時間で調整するので、コンデンサの放電量を小さくすることができ、コンデンサの充電時間の短縮化及びコンデンサの長寿命化を図ることができる。更に、溶接電流の立ち上がり部分を直接溶接電流と所定時間で調整することから、電圧で調整する場合と比べて管理がしやすくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１台で大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）の両方での使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る抵抗溶接機の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係る抵抗溶接機が有する降圧昇圧充電回路の概略構成を示す図
【図３】インバータ用溶接トランスの１次側に供給される電流を制御するための制御パルス、１次電流及び整流後の溶接電流を示す図
【図４】インバータ用溶接トランスの２次電圧と溶接電流の立ち上がり時間の違いを示す図
【図５】受電設備の容量と電圧降下の目安の一例を示す図
【図６】第２実施形態に係る抵抗溶接機の供給電源切替え動作を説明するためのフローチャート
【図７】第２実施形態に係る抵抗溶接機の溶接電流供給元の切り替えタイミングを示す図
【図８】第３実施形態に係る抵抗溶接機の供給電源切替え動作を説明するためのフローチャート
【図９】第４実施形態に係る抵抗溶接機の供給電源切替え動作を説明するためのフローチャート
【図１０】第４実施形態に係る抵抗溶接機の溶接電流供給元の切り替えタイミングを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
ここで、本発明の実施形態を説明する前に、図１及び図３〜図５を用いて、本発明の実施形態を得るに至った経緯について説明する。但し、抵抗溶接機の構成については、図１に示す第１実施形態に係る抵抗溶接機１の概略構成を援用することとする。
【００１９】
図１において、抵抗溶接機１は、整流器２と、コンデンサ３と、降圧昇圧充電回路４と、電圧センサ（第１の電圧センサ）５と、電圧センサ（第２の電圧センサ）６と、切替回路７と、溶接制御回路８と、インバータ回路９と、インバータ用溶接トランス１０と、溶接ガン１１と、溶接条件設定部１２と、を備える
【００２０】
コンデンサ３の仕様に充放電耐久性として繰り返し使用可能な充放電電圧差（充電電圧−放電電圧）が規定されていて、過度の放電はコンデンサ３の寿命を短くするため、溶接によるコンデンサ３の放電での電圧降下の制限が必要となる。通常、充放電電圧差は２００Ｖ前後の値が規定されている。コンデンサ３の容量は、抵抗溶接機の最大電流、最大通電時間、インバータ用溶接トランス１０の巻数比、コンデンサ３の充電電圧、溶接時のコンデンサ放電による電圧降下を元に計算し、ばらつきなどを考慮して決定される。例えば、最大電流：５０ＫＡ、最大通電時間：３０ｍｓｅｃ、インバータ用溶接トランス１０の巻数比：５０、コンデンサ３の充電電圧：ＤＣ６００Ｖ、溶接電流供給によるコンデンサ放電の電圧降下：２００Ｖ、その時のＰＷＭ制御のデューティが１００％の場合の概算は次のようになる。この場合、コンデンサ容量の単位はＦである。
【００２１】
抵抗溶接機本体の概算抵抗は、（６００Ｖ−２００Ｖ）／５０／５０ＫＡ＝１６０μΩとなるので、コンデンサ３の容量は、（１６０μΩ×５０ＫＡ×５０ＫＡ）×３０ｍｓｅｃ×２／（６００Ｖ×６００Ｖ−４００Ｖ×４００Ｖ）＝０．１２Ｆとなる。
【００２２】
図３は、インバータ用溶接トランス１０の１次側に供給される電流を制御するための制御パルス、１次電流及び整流後の溶接電流を示す図である。図３（ａ）に示す制御パルスがインバータ用溶接トランス１０の１次側に印加されることで、インバータ用溶接トランス１０の１次側に図３（ｂ）に示す１次電流が流れる。インバータ用溶接トランス１０の２次側を流れる電流が整流器１０１，１０２で整流されて、図３（ｃ）に示す溶接電流となって溶接ガン１１へ流れる。
【００２３】
インバータ回路９でスイッチング波形の交流信号をインバータ用溶接トランス１０に供給し、その交流信号をインバータ用溶接トランス１０の２次側の整流器１０１，１０２で整流しているため、実際の溶接電流は極性の切り替わり部分でリップルが生ずるものの、図３（ｃ）に示すような波形となる。
【００２４】
図４は、インバータ用溶接トランス１０の２次電圧と溶接電流の立ち上がり時間の違いを示す図である。同図において、横軸は時間（ｍｓｅｃ）、縦軸は電流（ＫＡ）である。また、実線で示す曲線は２次電圧１０Ｖのときの溶接電流の波形、１点鎖線で示す曲線は２次電圧１１Ｖのときの溶接電流の波形である。なお、溶接電流の波形は一般的なＬＲ回路（インダクタンスと抵抗）の波形と同様になる。また、図４では、溶接電流を滑らかな波形として描いているが、実際は図３（ｃ）のように鋸歯状の波形となる。
【００２５】
溶接電流の波形の傾きは、通電開始直後は急であるが、最大電流に近づくに従い緩やかになる。このため、最大電流付近で使用する場合、電流の立ち上がりは非常に遅くなる。しかし、例えば最大電流に対して１５％程度低いところで使用する場合は電流をより速く立ち上げることが可能になる。図４は、最大電流に対する余裕を５％（最大電流：５２．６ＫＡ）と１４％（最大電流：５７．９ＫＡ）で比較した例であり、５０ＫＡに達する電流の立ち上がり時間は、最大電流に対する余裕が１４％のときは４．２ｍｓｅｃ、最大電流に対する余裕が５％のときは６．３ｍｓｅｃとなる。最大電流の比率が１．１倍であるが、立ち上がり時間の比率は１．５倍となる。最大電流が大きいほど電流の立ち上がりは速くなり、最大電流を大きくするためにはコンデンサ３の充電電圧を高くすればよいことが分かる。つまり、電流の立上げ時のコンデンサ３の充電電圧の余裕は重要である。
【００２６】
また、溶接電流の立ち上がりを速くするためには、通電によるコンデンサ３の充電電圧（放電電圧）の降下度合いも重要であり、電流が立ち上がるまでは、定常状態の電流を流すに必要な電圧に対してコンデンサ３の充電電圧を十分に高くしなければならない。通電で充電電圧（放電電圧）の降下が無視できるほどコンデンサ３の容量を十分確保していればよいが、コンデンサ３は高価で必要最小限とする。
【００２７】
インバータ回路９で、ＰＷＭ制御（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）する場合、制御周波数で極性が切り替わる。上述したように、インバータ用溶接トランス１０の２次側の整流後の波形（溶接電流波形）は一般的なＬＲ回路の波形と概略同じ波形となることから、極性の切り替わり部分で溶接電流が降下する部分が発生し、その分、溶接電流の立ち上がり時間が遅くなる。極性の切り替わり時間は、インバータ用溶接トランス１０及び１次ケーブル９７，９８のインダクタンスによる電圧降下が関係し、インバータ用溶接トランス１０に印加する電圧に逆比例し、電圧を高くすれば短くできる。
【００２８】
コンデンサを内蔵していない一般的な抵抗溶接機の場合、受電設備は抵抗溶接機の定格容量を目安に選定するが、受電設備を抵抗溶接機の最大出力容量で選定すると過大となり、維持費が割高になる。これに対し、連続定格で選定すると最大出力の時の電圧降下が大きくなり過ぎて、必要とする電源電圧を確保できなくなる。図５は、受電設備の容量と電圧降下の目安の一例を示す図である。同図では、受電設備の容量（５０ＫＶＡ，７５ＫＶＡ，…，４００ＫＶＡ，５００ＫＶＡ）の違いに対する抵抗溶接機の出力容量（ＫＶＡ）と電圧降下（％）の関係を示している。受電設備に対する抵抗溶接機の出力容量が大きくなると電圧降下が大きくなる。受電設備は、抵抗溶接機の最大出力容量の時の電圧降下を考慮し、必要となる電源電圧を確保できる容量のものを選定する。
【００２９】
受電設備は、瞬時出力においては連続定格を超えて使用できるので、受電設備の容量とコンデンサ容量を整合し、中容量の充電設備を準備し、中容量のコンデンサ容量で溶接電流が立ち上がり安定となるまでの溶接電流を供給するようにすると、コンデンサの充電時間も短くでき効率のよい溶接機とすることができる。
【００３０】
コンデンサを内蔵していない抵抗溶接機では、溶接トランスの巻数比：５０、１６ＫＡ、５００ｍｓｅｃを例とした場合、最大出力容量は１６ＫＡ×（√２×ＡＣ４００Ｖ）／５０＝１８１ＫＶＡとなる。ここで、許容使用率を７％とすると、連続容量は１８１ＫＶＡ×√７％＝４８ＫＶＡ、定格容量は１８１ＫＶＡ×√（７％／５０％）＝６８ＫＶＡとなる。７５ＫＶＡの受電設備を使用して１６ＫＡの電流を流す場合、目安として約１３％の電圧降下となる。
【００３１】
一方、コンデンサ内蔵式の抵抗溶接機では、溶接トランスの巻数比：５０、５０ＫＡ、３０ｍｓｅｃ、通電開始時のコンデンサ電圧ＶｃをＤＣ６００Ｖ、通電終了時のコンデンサ電圧ＶｃをＤＣ４００Ｖとした場合、最大出力容量は５０ＫＡ×ＤＣ４００Ｖ／５０＝４００ＫＶＡで、この出力を前記の７５ＫＶＡの受電設備で供給する場合、目安として約２７％の電圧降下となり、電源電圧ＡＣ４００Ｖの場合、ＡＣ４００Ｖ×√２×（１００％−２７％）＝４１３Ｖとなる。したがって、必要とする電源電圧を確保することができ、定常状態の電流を維持できる。しかしながら、この電圧では電流の立ち上がりは遅くなり、さらに電源電圧変動も発生するので電流を安定に立ち上げることはできない。溶接電流の立ち上がりは電圧に比例して速くなる。
【００３２】
インバータ用溶接トランス１０内の整流器１０１，１０２の順方向電圧による降下分があるものの、２次電圧は概算で、インバータ用溶接トランス１０の１次側電圧／インバータ用溶接トランス１０の巻数比となる。上述したように、最大電流：５０ＫＡ、最大通電時間：３０ｍｓｅの大電流・短時間溶接の場合、０．１２Ｆ程度の容量のコンデンサ３が用いられるが、この容量のコンデンサ３では一般的な抵抗溶接機で使用する溶接条件（アメリカ抵抗溶接製造者協会:ＲＷＭＡ）の電流や通電時間には対応することができない。例えば、１６ＫＡ、５００ｍｓｅｃの場合を例として、上記と同様に必要となるコンデンサ容量を求めてみると、（１６０μΩ×１６ＫＡ×１６ＫＡ）×５００ｍｓｅｃ×２／（６００Ｖ×６００Ｖ−４００Ｖ×４００Ｖ）＝０．２Ｆとなり、０．１２Ｆのコンデンサ容量では明らかに不足している。コンデンサ容量を大きくすれば対応可能となるが、１６ＫＡ、５００ｍｓｅｃ以上の溶接条件での使用もあり、現実的でない。
【００３３】
従来のコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機は大容量のコンデンサを用いているため、大電流の溶接電流を短時間流すことはできるが、大容量のコンデンサは単価が高く、溶接機自体の価格を押し上げてしまう。また、大容量のコンデンサを用いても、一般的な溶接条件（中電流で長時間）で使用する溶接機では容量が小さくて使用することはできない。つまり、大容量のコンデンサと言っても溶接電流を長時間流すことはできないからである。そのため、大電流・短時間溶接と一般的な長時間の溶接の両方を必要とする場合、一般的な抵抗溶接機とコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機の２台の抵抗溶接機が必要となる。
【００３４】
このような従来のコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機に対して、本実施形態に係る抵抗溶接機１は、受電設備とコンデンサ内蔵タイプのコンデンサ容量の関係を考慮し、直流電源側とインバータ回路側との間に直列に介挿される第１のスイッチ７１と、コンデンサ側とインバータ回路側との間に直列に介挿される第２のスイッチ７２と、溶接ガン１１の上下電極１１ａ，１１ｂ間に大電流を短時間供給する溶接条件の場合、第２のスイッチ７２のみオンし、溶接ガン１１の上下電極１１ａ，１１ｂ間に大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）の場合、第１のスイッチ７１のみオンする溶接制御回路８と、を有し、１台で大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件の両方の溶接条件での使用を可能としたものである。以下、図１、図２、図６〜図１０を参照して、本実施形態に係る抵抗溶接機１を詳細に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１において、整流器２は、一般的な抵抗溶接機で用いられている受電設備２００からの三相の交流電源を整流し直流電源に変換する。コンデンサ３は、溶接電流を供給する。降圧昇圧充電回路４は、三相の交流電源を整流した直流電源でコンデンサ３の充電を行う。降圧昇圧充電回路４は、溶接制御回路８により制御される。なお、以後、三相の交流電源を整流して得られた直流電源の電圧を”直流電源電圧Ｖｐｄｃ”と呼ぶ。また、直流電源電圧Ｖｐｄｃの供給元を“直流電源側”と呼ぶ。また、コンデンサ３の両端間電圧を”コンデンサ電圧Ｖｃ”と呼ぶ。また、コンデンサ電圧Ｖｃの供給元を”コンデンサ側”と呼ぶ。
【００３６】
溶接制御回路８は、降圧昇圧充電回路４を制御してコンデンサ３への充電を前回の通電終了から今回の通電開始までの間に行うが、この間、溶接制御回路８は、コンデンサ３を直流電源電圧Ｖｐｄｃ以下まで降圧制御で充電し、直流電源電圧Ｖｐｄｃ以上は昇圧制御で充電する。例えば、整流前に交流電源電圧がＡＣ４００Ｖの場合、交流電源を整流した約５６６Ｖ（４００×√２）の直流電源電圧Ｖｐｄｃまでは降圧制御で充電し、５６６Ｖ以上は昇圧制御で６００Ｖまで充電する。なお、コンデンサ電圧が５６６Ｖに近づくと充電電流が低下するので、早めに昇圧制御に切り替える。
【００３７】
コンデンサ３の充電電圧は、通電の経過ともに徐々に降下するが、電流が立ち上がって定常状態となり、定常状態の電流を通電の最後まで維持するためには、定常状態の溶接電流を流すに必要な最低電圧を確保する必要がある。
【００３８】
図２は、降圧昇圧充電回路４の概略構成を示す図である。同図に示すように、降圧昇圧充電回路４は、リアクトル３１、電流センサ３２、降圧制御用スイッチ３３、整流素子３４、昇圧制御用スイッチ３５及び整流素子３６を備える。溶接制御回路８は、降圧制御時には、昇圧制御用スイッチ３５をオフにした状態で、降圧制御用スイッチ３３をオン・オフする。降圧制御用スイッチ３３がオンすることでリアクトル３１に電流が流れてリアクトル３１にエネルギーが蓄えられると同時にコンデンサ３が充電される。溶接制御回路８は、リアクトル３１にエネルギーが蓄えられた後、降圧制御用スイッチ３３をオフする。これにより、リアクトル３１に蓄えられたエネルギーによってダイオード３４を通した電流が流れて降圧制御用スイッチ３３のオフ期間もコンデンサ３が充電される。溶接制御回路８は、直流電源電圧Ｖｐｄｃを検出する電圧センサ５の検出値及びコンデンサ３の両端間電圧であるコンデンサ電圧Ｖｃを検出する電圧センサ６の検出値を監視して、コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃになるまでコンデンサ３の充電を行うが、コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃに近づくと充電電流が低下するので、電流センサ３２の検出値を監視して早めに昇圧制御に切り替える。
【００３９】
溶接制御回路８は、昇圧制御時には、降圧制御用スイッチ３３をオンにした状態で、昇圧制御用スイッチ３５をオン・オフする。昇圧制御用スイッチ３５がオンすることでリアクトル３１に電流が流れ、リアクトル３１にエネルギーが蓄えられる。溶接制御回路８は、リアクトル３１にエネルギーが蓄えられた後、昇圧制御用スイッチ３５をオフする。これにより、リアクトル３１に蓄えられたエネルギーによってダイオード３６を通した電流が流れ、コンデンサ３が充電される。コンデンサ３が充電されてコンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ以上になってもコンデンサ３から逆流しないようにダイオード３６にて阻止される。
【００４０】
図１に戻り、切替回路７は、溶接ガン１１の上下電極１１ａ，１１ｂ間への溶接電流の供給を直流電源側又はコンデンサ側に切り替える。即ち、切替回路７は、第１，第２のスイッチ７１，７２を備えており、第１のスイッチ７１は、直流電源側とインバータ回路側との間に直列に介挿され、第２のスイッチ７１は、コンデンサ側とインバータ回路側との間に直列に介挿される。第１，第２のスイッチ７１，７２は、溶接制御回路８の制御により個別にオン／オフする。
【００４１】
溶接制御回路８は、例えばマイコンを用いて構成される。該マイコンは溶接制御用のプログラムを保持し、このプログラムに従って動作する。溶接制御回路８は、コンデンサ３に対する充電制御、切替回路７に対する切り替え制御及びインバータ回路９に対する制御を行う。溶接制御回路８には溶接条件設定部１２が接続される。溶接条件設定部１２では大電流を短時間供給する溶接条件と、それ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）等が設定される。溶接制御回路８は、溶接条件設定部１２で大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件が設定された場合、切替回路７の第１のスイッチ７１のみをオンする。これにより、直流電源側から溶接電流が供給される。また、溶接制御回路８は、大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、切替回路７の第２のスイッチ７２のみをオンする。これにより、コンデンサ３から溶接電流が供給される。
【００４２】
溶接条件設定部１２における設定は、例えば鋼板のような中電流を長時間供給することで溶接が完了する金属材料に対しては、中電流を長時間供給する溶接条件が設定される。これに対し、アルミニウムのような大電流を短時間供給することで溶接が完了する金属材料に対しては、大電流を短時間供給する溶接条件が設定される。
【００４３】
インバータ回路９は、インバータ制御回路９１と、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を使用した４つのスイッチ９２〜９５と、例えばＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を使用した電流センサ９６と、を備える。インバータ制御回路９１は、溶接制御回路８から出力されるタイミング信号と電流センサ９６で検出された１次電流に基づいてスイッチ９２〜９５のそれぞれをオン・オフ制御し、溶接電流を制御する。溶接電流の大きさは、スイッチ９２〜９５のそれぞれをオン・オフのデューティを調整することで変化する。即ち、デューティ調整することで図３の（ａ）に示すＷの幅が変化し、溶接電流の大きさが変化する。
【００４４】
このように、第１実施形態に係る抵抗溶接機１は、直流電源側とインバータ回路側との間に直列に介挿される第１のスイッチ７１と、コンデンサ側とインバータ回路側との間に直列に介挿される第２のスイッチ７２と、溶接ガン１１の上下電極１１ａ，１１ｂ間に大電流を短時間供給する溶接条件の場合、第２のスイッチ７２のみオンし、溶接ガン１１の上下電極１１ａ，１１ｂ間に大電流を短時間供給する溶接条件以外の溶接条件の場合、第１のスイッチ７１のみオンする溶接制御回路８と、を有するので、１台の抵抗溶接機で、大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）の両方で使用することができる。したがって、一般的な抵抗溶接機とコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機の２台の抵抗溶接機を使用する場合と比べて導入コストの削減が図れるとともに、作業効率の向上と作業環境における省スペース化が図れる。
【００４５】
なお、上記第１実施形態に係る抵抗溶接機１において、使用する電源容量を小さくしたい場合で、一般的な溶接条件でもコンデンサ３から十分電流を供給できる場合には、コンデンサ側からの供給を選択できるようにしてもよい。
【００４６】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る抵抗溶接機１Ａは、上述した第１実施形態に係る抵抗溶接機１と一部動作が異なるものの、同様の構成を採るので、図１を援用することとする。
上述した第１実施形態に係る抵抗溶接機１は、大電流を短時間供給する溶接時には、溶接開始から終了までに必要なエネルギーをコンデンサ３に蓄積した電力で賄うようにしたが、第２実施形態に係る抵抗溶接機１Ａは、溶接電流の立ち上がり部分に対応する期間に必要なエネルギーを主にコンデンサ３に蓄積した電力で賄うようにして、コンデンサの低容量化を図ったものである。
【００４７】
溶接制御回路８は、溶接条件設定部１２で中電流を長時間供給する溶接条件が設定された場合、切替回路７のスイッチ７１のみをオンし、溶接電流の供給を直流電源側へ切り替える。
【００４８】
溶接制御回路８は、溶接条件設定部１２で大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、切替回路７の第２のスイッチ７２をオンする。これにより、溶接電流がコンデンサ側から供給される。溶接制御回路８は、切替回路７の第２のスイッチ７２をオンにした後、電圧センサ５で直流電源電圧Ｖｐｄｃを測定するとともに、電圧センサ６でコンデンサ電圧Ｖｃを測定する。溶接制御回路８は、直流電源電圧Ｖｐｄｃとコンデンサ電圧Ｖｃを比較し、コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ以上であって、溶接が終了していないと判断すると、直流電源電圧Ｖｐｄｃ及びコンデンサ電圧Ｖｃの測定及び比較を継続する。溶接制御回路８は、溶接が継続している状態でコンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ未満になったと判断すると、切替回路７の第１のスイッチ７１もオンする。この場合、切替回路７の第１のスイッチ７１もオンすると直流電源側から溶接電流が流れ始めるが、電圧降下で直流電源電圧Ｖｐｄｃが僅かに低くなるため、コンデンサ側から並行して溶接電流が供給される。最終的には直流電源電圧Ｖｐｄｃに切り替わる。
【００４９】
このように、溶接電流の立ち上がり部分のみコンデンサ３から電力を賄うことで、コンデンサ３の低容量化を図ることができる。例えば、最大電流５０ＫＡ、通電時間３０ｍｓｅｃ、電流の立ち上がり時間６ｍｓｅｃ、インバータ用溶接トランス１０の巻数比を５０、コンデンサ３の充放電電圧差を５０Ｖとする場合、概算で（（５０ＫＡ／５０）×６ｍｓｅｃ／２）／５０Ｖ＝０．０６Ｆとなり、前記の０．１２Ｆに比べ５０％の値となる。
【００５０】
図６は、第２実施形態に係る抵抗溶接機１Ａの供給電源切替え動作を説明するためのフローチャートである。同図において、溶接制御回路８は、まず切替回路７の第２のスイッチ７２のみオンし、溶接電流の供給をコンデンサ側へ切り替える（ステップＳ１）。溶接制御回路８は、溶接電流の供給をコンデンサ側へ切り替えた後、インバータ回路９を動作させて溶接を開始する（即ち、通電を開始する、ステップＳ２）。溶接制御回路８は、溶接開始後、電圧センサ６でコンデンサ電圧Ｖｃを測定するとともに、電圧センサ５で直流電源電圧Ｖｐｄｃを測定する（ステップＳ３）。溶接制御回路８は、測定したコンデンサ電圧Ｖｃと直流電源電圧Ｖｐｄｃを比較し、コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ未満かどうか判定する（ステップＳ４）。溶接制御回路８は、コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ未満であると判断すると（即ち、ステップＳ４で「Ｙｅｓ」と判断すると）、切替回路７の第１のスイッチ７１もオンし、溶接電流の供給を直流電源側へ切り替える（ステップＳ５）。
【００５１】
ここで、図７は、抵抗溶接機１Ａの溶接電流供給元の切り替えタイミングを示す図である。同図において、横軸が通電時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が電圧（Ｖ）である。同図に示すように、通電開始時から約９ｍｓｅｃでコンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃと同一になり、その直後に直流電源電圧Ｖｐｄｃ未満となる。コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ未満となった時点から溶接電流が直流電源側から供給されることになる。
【００５２】
図６に戻り、溶接制御回路８は、溶接電流の供給を直流電源側へ切り替えた後、溶接が終了したかどうか判定し（ステップＳ６）、溶接が終了してないと判断すると（即ち、ステップＳ６で「Ｎｏ」と判断すると）、溶接が終了するまでこの判定を繰り返す。溶接制御回路８は、ステップＳ６の判定で、溶接が終了したと判断すると（即ち、「Ｙｅｓ」と判断すると）、本処理を終える。
【００５３】
一方、溶接制御回路８は、ステップＳ４の判定において、コンデンサ電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｐｄｃ以上であると判断すると（即ち、「Ｎｏ」と判断すると）、溶接が終了したかどうか判定し（ステップＳ７）、溶接が終了してないと判断すると（即ち、ステップＳ７で「Ｎｏ」と判断すると）、ステップＳ３の処理に戻り、コンデンサ電圧Ｖｃ及び直流電源電圧Ｖｐｄｃの測定を継続する。これに対し、溶接制御回路８は、ステップＳ７の判定で、溶接が終了したと判断すると（即ち、「Ｙｅｓ」と判断すると）、本処理を終える。
【００５４】
このように、第２実施形態に係る抵抗溶接機１Ａは、溶接電流の立ち上がり部分に対応する期間に必要なエネルギーを主にコンデンサ３に蓄積した電力で賄うので、コンデンサ３の低容量化が図れ、コンデンサ３にかかるコストを削減できる。
【００５５】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る抵抗溶接機１Ｂは、上述した第２実施形態に係る抵抗溶接機１Ａと一部動作が異なるものの同様の構成を採る。
上述した第２実施形態に係る抵抗溶接機１Ａは、溶接電流の立ち上がり部分に対応する期間に必要なエネルギーを主にコンデンサ３に蓄積した電力で賄うようにしたが、第３実施形態に係る抵抗溶接機１Ｂは、溶接電流の立ち上がり部分の中のコンデンサ３の電力で賄う期間を予め設定した電圧（以後、“電圧設定値Ｖｐａｒ”と呼ぶ）で調整するようにしたものである。電圧設定値Ｖｐａｒの設定は溶接条件設定部１２で行われる。
【００５６】
溶接制御回路８は、溶接条件設定部１２で中電流を長時間供給する溶接条件が設定された場合、切替回路７の第１のスイッチ７１のみをオンし、溶接電流の供給を直流電源側へ切り替える。また、溶接制御回路８は、溶接条件設定部１２で大電流を短時間供給する溶接条件が設定された場合、切替回路７の第２のスイッチ７２のみをオンし、溶接電流の供給をコンデンサ側へ切り替える。溶接制御回路８は、溶接電流の供給をコンデンサ側へ切り替えた後、電圧センサ６でコンデンサ電圧Ｖｃを測定する。そして、測定したコンデンサ電圧Ｖｃを電圧設定値Ｖｐａｒと比較し、コンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒ以上であって、溶接が終了していなければ、コンデンサ電圧Ｖｃの測定及び電圧設定値Ｖｐａｒとの比較を継続する。溶接制御回路８は、溶接が継続している状態で、コンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒ未満になったと判断すると、切替回路７の第１のスイッチ７１もオンする。これにより、溶接電流が直流電源側から供給される。
【００５７】
図８は、第３実施形態に係る抵抗溶接機１Ｂの供給電源切替え動作を説明するためのフローチャートである。同図において、溶接制御回路８は、まず切替回路７の第２のスイッチ７２のみをオンし、溶接電流の供給をコンデンサ側へ切り替える（ステップＳ１０）。溶接制御回路８は、溶接電流の供給をコンデンサ側へ切り替えた後、インバータ回路９を動作させて溶接を開始する（即ち、通電を開始する、ステップＳ１１）。次いで、溶接制御回路８は、電圧センサ６でコンデンサ電圧Ｖｃを測定する（ステップＳ１２）。そして、測定したコンデンサ電圧Ｖｃと電圧設定値Ｖｐａｒを比較し、コンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒ未満かどうか判定する（ステップＳ１３）。
【００５８】
溶接制御回路８は、コンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒ未満であると判断すると（即ち、ステップＳ１３で「Ｙｅｓ」と判断すると）、切替回路７の第１のスイッチ７１もオンし、溶接電流の供給を直流電源側へ切り替える（ステップＳ１４）。その後、溶接制御回路８は、溶接が終了したかどうか判定し（ステップＳ１５）、溶接が終了してないと判断すると（即ち、ステップＳ１５で「Ｎｏ」と判断すると）、溶接が終了するまでこの判定を繰り返す。溶接制御回路８は、ステップＳ１５の判定で、溶接が終了したと判断すると（即ち、「Ｙｅｓ」と判断すると）、本処理を終える。
【００５９】
一方、溶接制御回路８は、ステップＳ１３の判定において、コンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒ以上であると判断すると（即ち、ステップＳ１３で「Ｎｏ」と判断すると）、溶接が終了したかどうか判定する（ステップＳ１６）。溶接制御回路８は、溶接が終了してないと判断すると（即ち、ステップＳ１６で「Ｎｏ」と判断すると）、ステップＳ１２の処理に戻り、コンデンサ電圧Ｖｃの測定を継続する。溶接制御回路８は、ステップＳ１６の判定で、溶接が終了したと判断すると（即ち、「Ｙｅｓ」と判断すると）、本処理を終える。
【００６０】
このように、第３実施形態に係る抵抗溶接機１Ｂは、溶接電流の立ち上がり部分の中のコンデンサ３の電力で賄う期間を電圧設定値Ｖｐａｒで調整するので、コンデンサ３の放電量を小さくすることができ、コンデンサ３の充電時間の短縮化及びコンデンサ３の長寿命化を図ることができる。
【００６１】
なお、インバータ回路９には、スイッチングサージ吸収用のコンデンサが内蔵されている場合があり、このような場合において、コンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒより低くなった後に電源の供給元の切り替えを行うと、直流電源側よりサージ吸収用コンデンサに過大電流が流れることが考えられる。しかしながら、受電設備及び配線のインダクタンス分により電圧降下が発生し、さらに溶接電流の供給による電圧降下が発生するため、過電流が流れることはない。但し、電圧降下した電圧がコンデンサ電圧Ｖｃより大幅に高い場合には過電流が流れるため、切り替え時の電圧差は少ない方がよく、コンデンサ３の充放電電圧差を、１５０Ｖ程度を目安とする。例えば、電源電圧ＡＣ４００Ｖ、コンデンサ３の充電電圧６００Ｖの場合、（６００Ｖ−１５０Ｖ）／√２＝約３２０Ｖ、ＡＣ４００Ｖに対して２０％の電圧降下を目安とする。
【００６２】
また、コンデンサ容量は余裕をみて確保するので、電流が立ち上がる前にコンデンサ充放電電圧差が前記の過電流が流れない目安とする１５０Ｖ以上となることはないが、コンデンサ充放電電圧差が電圧設定値Ｖｐａｒを超えたら異常停止する監視機能を設けてもよい。
【００６３】
また、溶接電流が定常状態になったことをコンデンサ電圧Ｖｃが電圧設定値Ｖｐａｒより低くなったことで判断するようにしてもよいし、溶接電流が電流設定値に到達したことで判断してもよいし、更には溶接電流が電流設定値に到達した後、所定時間が経過して、より安定になったことで判断してもよい。溶接電流の電流設定値への到達は、該電流設定値に対する許容範囲を設けることで判定すればよい。その許容範囲の一例としては−２％である（溶接電流で判定する例については以下で説明する）。
【００６４】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る抵抗溶接機１Ｃは、上述した第１実施形態に係る抵抗溶接機１と一部動作が異なるものの同様の構成を採るので、図１を援用することとする。
第４実施形態に係る抵抗溶接機１Ｃは、溶接電流Ｉｍが溶接条件の電流設定値に到達した時に溶接電流の供給を直流電源側へ切り替える。溶接電流Ｉｍの電流設定値への到達は、溶接条件の電流設定値の例えば９８％の値を電流設定値Ｉｐａｒとし、この電流設定値Ｉｐａｒを溶接電流Ｉｍが超えている時間が設定時間（所定時間）Ｔｓｅｔを経過したときに到達したと判断して、溶接電流Ｉｍの供給をコンデンサ側から直流電源側に切り替える。溶接電流Ｉｍの検出にはインバータ回路９の電流センサ９６が用いられる。
電流設定値Ｉｐａｒ及び設定時間Ｔｓｅｔそれぞれの設定は、溶接条件設定部１２で行われる。溶接制御回路８は、溶接条件設定部１２で電流設定値Ｉｐａｒ及び設定時間Ｔｓｅｔが設定されると、これらの値を保存する。
【００６５】
図９は、第４実施形態に係る抵抗溶接機１Ｃによる供給電源の切り替え動作を説明するためのフローチャートである。同図において、溶接制御回路８は、まず切替回路７の第２のスイッチ７２をオンし、溶接電流の供給をコンデンサ側に切り替える（ステップＳ２０）。次いで、溶接制御回路８は、インバータ回路９を動作させて溶接を開始する（即ち、通電を開始する、ステップＳ２１）。溶接制御回路８は、溶接開始と同時に溶接電流Ｉｍを測定する（ステップＳ２２）。即ち、溶接制御回路８は、インバータ回路９の電流センサ９６で測定された溶接電流Ｉｍを取得する。溶接制御回路８は、取得した溶接電流Ｉｍと電流設定値Ｉｐａｒを比較し、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒを超えているかどうか判定する（ステップＳ２３）。
【００６６】
溶接制御回路８は、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒ未満であると判断した場合（即ち、ステップＳ２３で「Ｎｏ」と判断した場合）、溶接が終了したかどうか判定する（ステップＳ２４）。溶接制御回路８は、ステップＳ２４の判定で溶接が終了してないと判断すると（即ち、「Ｎｏ」と判断すると）、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒを超えるか又は溶接が終了するまでステップＳ２２〜ステップＳ２４の処理を繰り返す。溶接制御回路８は、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒ未満の状態で、溶接が終了したと判断した場合（即ち、ステップＳ２４で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、本処理を終える。
【００６７】
一方、溶接制御回路８は、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒを超えたと判断した場合（即ち、ステップＳ２３で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒを超えたときからの経過時間の計測を開始する（ステップＳ２５）。そして、溶接制御回路８は、溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａｒを超えたときからの経過時間が設定時間Ｔｓｅｔを経過したかどうか判定し（ステップＳ２６）、設定時間Ｔｓｅｔを経過していないと判断した場合（即ち、ステップＳ２６で「Ｎｏ」と判断した場合）、溶接が終了したかどうか判定する（ステップＳ２７）。溶接制御回路８は、溶接が終了してないと判断した場合（即ち、ステップＳ２７で「Ｎｏ」と判断した場合）、設定時間Ｔｓｅｔを経過するか又は溶接が終了するまで本処理を繰り返す。溶接制御回路８は、設定時間Ｔｓｅｔを経過してない状態で溶接が終了したと判断した場合（即ち、ステップＳ２７で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、本処理を終える。
【００６８】
これに対し、溶接制御回路８は、経過時間が設定時間Ｔｓｅｔを経過したと判断した場合（即ち、ステップＳ２６で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、切替回路７の第１のスイッチ７１もオンし、溶接電流の供給を直流電源側へ切り替える（ステップＳ２８）。
【００６９】
ここで、図１０は、抵抗溶接機１Ｃの溶接電流供給元の切り替えタイミングを示す図である。同図において、横軸が通電時間（ｍｓｅｃ）、縦軸が電流（ＫＡ）である。同図に示すように、通電開始時から約８ｍｓｅｃで溶接電流Ｉｍが電流設定値Ｉｐａr（電流設定値の９８％）に達しており、このときから設定時間Ｔｓｅｔを経過した時点で直流電源側への切り替えが行われる。
【００７０】
図９に戻り、溶接制御回路８は、溶接電流の供給を直流電源側に切り替えた後、溶接が終了したかどうか判定し（ステップＳ２９）、溶接が終了してないと判断した場合（即ち、ステップＳ２９で「Ｎｏ」と判断した場合）、溶接が終了するまで本処理を繰り返す。これに対し、溶接が終了したと判断した場合（即ち、ステップＳ２９で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、本処理を終える。
【００７１】
このように、第４実施形態に係る抵抗溶接機１Ｃは、溶接電流Ｉｍの立ち上がり部分の中のコンデンサ３の電力で賄う期間を溶接電流と所定の経過時間で調整するので、コンデンサ３の放電量を小さくすることができ、コンデンサ３の充電時間の短縮化及びコンデンサ３の長寿命化を図ることができる。更に、溶接電流の立ち上がり部分を直接溶接電流Ｉｍと所定の経過時間で調整できるので、電圧で調整する場合と比べて管理しやすくなる。
【００７２】
なお、仮に溶接電流Ｉｍが立ち上がって定常状態に達してなくても電流の立ち上がりは早くなり安定するので溶接性を十分確保できる。逆に、溶接電流Ｉｍが定常状態になった後もコンデンサ３から溶接電流Ｉｍを供給すると、無駄な電流供給でコンデンサ３を放電することになり、コンデンサ３の充電時間も長くなる。
【００７３】
また、コンデンサ３の充電時間は、コンデンサ３の充電量（放電で降下した電圧×コンデンサ容量）、充電電流で決まる。コンデンサ３から供給する溶接電流を少なくし、充電電流を大きくすれば充電時間を短縮できる。コンデンサを内蔵した抵抗溶接機の場合、小容量の充電設備での充電を想定しているが、本発明は大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）での使用を供用するため、コンデンサ容量と受電設備の容量の整合を行い、コンデンサ３からの溶接電流は電流の立ち上がり部分と定常状態になるまでを主とするので、コンデンサ３の充電量は小さくなり、受電設備は一般的な溶接電流が流せる程度確保するので、充電電流も大きくでき、通常のコンデンサ内蔵式の抵抗溶接機に比べ充電時間を大幅に短縮できる。
【００７４】
また、本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、１台で大電流を短時間供給する溶接条件とそれ以外の溶接条件（例えば中電流を長時間供給する溶接条件）の両方での使用ができるといった効果を有し、抵抗溶接機への適用が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  抵抗溶接機
２  整流器
３  コンデンサ
４  降圧昇圧充電回路
５，６  電圧センサ
７  切替回路
８  溶接制御回路
９  インバータ回路
１０  インバータ用溶接トランス
１１  溶接ガン
１１ａ，１１ｂ  上下電極
３１  リアクトル
３２，９６  電流センサ
３３  降圧制御用スイッチ
３４，３６  整流素子
３５  昇圧制御用スイッチ
７１  第１のスイッチ
７２  第２のスイッチ
９２〜９５  スイッチ
９１  インバータ制御回路
９７，９８  １次ケーブル
１０１，１０２  整流器
２００  受電設備
【図１】
0006508533.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006508533.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006508533.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006508533.tif 000009
【図９】
0006508533.tif 000010
【図１０】
0006508533.tif 000011