JP2016137505A - Resistance welding power supply apparatus - Google Patents

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友彦 竹中
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嘉英 伊藤
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佳祐 木元
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resistance welding power supply apparatus for supplying a weld current using an electric charge charged in a capacitor, capable of shortening charge time while preventing the breaking of the capacitor.SOLUTION: A resistance welding power supply apparatus 100 comprises: a capacitor 2; a main switching element 4; a main switch drive circuit 5; a weld current sensor 61; a main control circuit 7 feedback-controlling a weld current Iw; a charge circuit 10 charging the capacitor 2; and a temperature sensor 3 detecting a temperature of the capacitor 2. The charge circuit 10 includes: a charge switching element 14; a charge switch drive circuit 15; a charge current sensor 161; and a charge control circuit 17 feedback-controlling a charge current Ic. The charge control circuit 17 executes a stop control and a cooling control to protect the capacitor 2 from overheating on the basis of the temperature of the capacitor 2 detected by the temperature sensor 3. It is thereby possible to shorten charge time while preventing the breaking of the capacitor 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、抵抗溶接において溶接電流を供給する抵抗溶接電源装置に関する。   The present invention relates to a resistance welding power supply device that supplies a welding current in resistance welding.

従来、コンデンサに充電された電荷を用いて溶接電流を供給する抵抗溶接電源装置が知られている。例えば特許文献１に開示された装置は、所定時間置きのモニタ時点における溶接電流に応じて、スイッチング素子のオンオフ状態を制御する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a resistance welding power supply device that supplies a welding current using a charge charged in a capacitor is known. For example, the apparatus disclosed in Patent Document 1 controls the on / off state of the switching element according to the welding current at the monitoring time points at predetermined time intervals.

特開２００２−１５４４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-1544

従来、コンデンサを有する抵抗溶接電源装置は、充電時間に少なくとも数秒間を要していたため、より短時間で高速で溶接を実施するためには電源を複数台並列で使用する必要があった。そこで充電時間を短縮するために充電電流を増大させると、充電電流が過電流となったときコンデンサが過熱し、破壊するおそれがある。また、コンデンサ温度が上昇した状態にて定電流で充電した場合もコンデンサが破壊するおそれがある。特許文献１には、このようなコンデンサの破壊を防止することについて何ら言及されていない。   Conventionally, a resistance welding power source device having a capacitor has required at least several seconds for charging time, and thus it has been necessary to use a plurality of power sources in parallel in order to perform welding at a higher speed in a shorter time. If the charging current is increased in order to shorten the charging time, the capacitor may be overheated and destroyed when the charging current becomes overcurrent. In addition, the capacitor may be destroyed when charged with a constant current while the capacitor temperature is increased. Patent Document 1 makes no mention of preventing such destruction of the capacitor.

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンデンサに充電された電荷を用いて溶接電流を供給する抵抗溶接電源装置において、コンデンサの破壊を防止しつつ充電時間を短縮する抵抗溶接電源装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to shorten the charging time while preventing destruction of the capacitor in a resistance welding power supply device that supplies a welding current using the electric charge charged in the capacitor. It is an object of the present invention to provide a resistance welding power source apparatus.

本発明は、一対の電極間に設置された被溶接物に通電し抵抗溶接する抵抗溶接電源装置に係る発明である。
この抵抗溶接電源装置は、電荷を蓄えるコンデンサと、コンデンサに電気的に接続された主スイッチング素子と、主スイッチング素子をスイッチング動作させ、溶接電流を流す主スイッチ駆動回路と、溶接電流を検出する溶接電流センサと、溶接電流センサの検出値に基づき溶接電流をフィードバック制御する主制御回路と、充電回路と、コンデンサの温度を検出する温度センサとを備える。 The present invention is an invention relating to a resistance welding power source apparatus that energizes and resistance-welds an object to be welded installed between a pair of electrodes.
This resistance welding power source device includes a capacitor for storing electric charge, a main switching element electrically connected to the capacitor, a main switch driving circuit for switching the main switching element to flow a welding current, and welding for detecting the welding current. A current sensor, a main control circuit that feedback-controls the welding current based on a detection value of the welding current sensor, a charging circuit, and a temperature sensor that detects the temperature of the capacitor.

充電回路は、電源から電力が入力される入力部、入力部に電気的に接続された充電スイッチング素子、充電スイッチング素子をスイッチング動作させ、コンデンサに充電される充電電流を流す充電スイッチ駆動回路、充電電流を検出する充電電流センサ、及び、充電電流センサの検出値に基づき充電電流をフィードバック制御する充電制御回路を含み、コンデンサを充電する。
充電制御回路又は主制御回路は、温度センサが検出したコンデンサの温度に基づく制御を実行することを特徴とする The charging circuit includes an input unit to which power is input from a power source, a charging switching element electrically connected to the input unit, a charging switch driving circuit for switching a charging switching element and flowing a charging current charged to a capacitor, and charging A charging current sensor that detects current and a charging control circuit that feedback-controls the charging current based on a detection value of the charging current sensor are included to charge the capacitor.
The charge control circuit or the main control circuit performs control based on the temperature of the capacitor detected by the temperature sensor.

好ましくは、温度センサの検出値が所定の停止温度を超えたとき、充電制御回路は、コンデンサの充電を停止する「停止制御」を実行する。
また、コンデンサを強制的に冷却する冷却装置をさらに備える態様の抵抗溶接電源装置では、温度センサの検出値が所定の冷却開始温度を超えたとき、充電制御回路又は主制御回路は、冷却装置を運転する「冷却制御」を実行することが好ましい。 Preferably, when the detected value of the temperature sensor exceeds a predetermined stop temperature, the charge control circuit executes “stop control” for stopping the charging of the capacitor.
Further, in the resistance welding power supply device further including a cooling device that forcibly cools the capacitor, when the detected value of the temperature sensor exceeds a predetermined cooling start temperature, the charge control circuit or the main control circuit It is preferable to execute “cooling control” for operation.

本発明の抵抗溶接電源装置は、コンデンサを充電する充電回路を備えるため、充電時間を短縮することができる。また、充電回路において充電電流をフィードバック制御するため精密な電流制御が可能となる。また、温度センサが検出したコンデンサ温度に基づき、コンデンサを過熱から保護する停止制御や冷却制御を実行する。これにより、コンデンサの破壊を好適に防止することができる。   Since the resistance welding power supply device of the present invention includes a charging circuit for charging a capacitor, the charging time can be shortened. Further, since the charging current is feedback controlled in the charging circuit, precise current control is possible. Further, stop control and cooling control for protecting the capacitor from overheating are executed based on the capacitor temperature detected by the temperature sensor. Thereby, destruction of the capacitor can be suitably prevented.

本発明の一実施形態による抵抗溶接電源装置の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of a resistance welding power supply device according to an embodiment of the present invention. コンデンサに温度センサを取り付けた状態の模式図。The schematic diagram of the state which attached the temperature sensor to the capacitor | condenser. 並列接続される複数のコンデンサの回路模式図。The circuit schematic diagram of the several capacitor | condenser connected in parallel. 本発明の一実施形態による冷却制御及び停止制御のフローチャート。The flowchart of the cooling control and stop control by one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態による抵抗溶接電源装置について、図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による抵抗溶接電源装置の構成について、図１〜図３を参照する。
図１に示すように、抵抗溶接電源装置１００は、コンデンサ部２０の複数のコンデンサ２に充電された電荷を用いて、一対の電極９１、９２間に設置された被溶接物９に溶接電流Ｉｗを通電し抵抗溶接する装置である。溶接電流Ｉｗは、数十ｋＡの大電流である。 Hereinafter, a resistance welding power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
The configuration of the resistance welding power source device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the resistance welding power source apparatus 100 uses a charge charged in a plurality of capacitors 2 of the capacitor unit 20 to apply a welding current Iw to a workpiece 9 installed between a pair of electrodes 91 and 92. Is a device for energizing and resistance welding. The welding current Iw is a large current of several tens of kA.

本実施形態の抵抗溶接電源装置１００は、特開２０１４−１５１３４５号公報に記載されたグローコントロールユニットをはじめ、ＩＣ部品等の溶接点数が多い製品や、スティックコイル、エアフロメータ等の生産台数が多い製品に適用される。このように、溶接点数が多い製品や生産台数が多い製品に適用されるため、抵抗溶接電源装置１００は、抵抗溶接を従来よりも高速で行うことが求められる。例えば、０．２ｓ以下のインターバルで繰り返し通電可能とすることが要求される。   The resistance welding power source apparatus 100 of this embodiment includes a glow control unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-151345, a product with a large number of welding points such as IC parts, and a large number of production units such as stick coils and air flow meters. Applies to products. Thus, since it is applied to a product with a large number of welding points or a product with a large number of productions, the resistance welding power supply device 100 is required to perform resistance welding at a higher speed than before. For example, it is required that energization can be repeated at intervals of 0.2 s or less.

ところで、コンデンサの充電時間を短縮するために充電電流を増大させると、充電電流が過電流となったときコンデンサが過熱し、破壊するおそれがある。また、コンデンサ温度が上昇した状態にて定電流で充電した場合もコンデンサが破壊するおそれがある。そこで、コンデンサの破壊を防止しつつ充電時間を短縮することができる抵抗溶接電源装置が必要となる。   By the way, if the charging current is increased in order to shorten the charging time of the capacitor, the capacitor may be overheated and destroyed when the charging current becomes an overcurrent. In addition, the capacitor may be destroyed when charged with a constant current while the capacitor temperature is increased. Therefore, there is a need for a resistance welding power supply device that can shorten the charging time while preventing destruction of the capacitor.

上記の課題を解決すべく考案された本実施形態の抵抗溶接電源装置１００は、充電回路１０、コンデンサ部２０、温度センサ３、主スイッチ部４０、主スイッチ駆動回路５、溶接電流センサ６１、主制御回路７、冷却装置８等を備える。
充電回路１０は、入力部１１、充電スイッチ部１４０、充電スイッチ駆動回路１５、充電電流センサ１６１及び充電制御回路１７を含み、コンデンサ部２０の複数のコンデンサ２を充電する。 The resistance welding power supply apparatus 100 of the present embodiment devised to solve the above problems includes a charging circuit 10, a capacitor unit 20, a temperature sensor 3, a main switch unit 40, a main switch driving circuit 5, a welding current sensor 61, a main circuit. A control circuit 7 and a cooling device 8 are provided.
The charging circuit 10 includes an input unit 11, a charging switch unit 140, a charging switch driving circuit 15, a charging current sensor 161, and a charging control circuit 17, and charges a plurality of capacitors 2 in the capacitor unit 20.

入力部１１は、電源１から電力が入力される。電源１は、一般に商用交流電源である。
充電スイッチ部１４０は、「充電スイッチング素子」としての複数の充電トランジスタ１４が並列に接続されて構成され、スイッチング状態がオンのとき大電流を導通させる。複数の充電トランジスタ１４は、入力側端子（例えばＮＰＮトランジスタのコレクタ）が入力部１１に電気的に接続されている。充電トランジスタ１４の出力側端子（例えばエミッタ）は、高電位線Ｐに接続され、信号端子（例えばベース）は、充電スイッチ駆動回路１５に接続されている。充電スイッチ部１４０に入力された交流電力は、充電トランジスタ１４により整流され、直流電力に変換されて出力される。 The input unit 11 receives power from the power source 1. The power source 1 is generally a commercial AC power source.
The charging switch unit 140 is configured by connecting a plurality of charging transistors 14 as “charging switching elements” in parallel, and conducts a large current when the switching state is ON. The plurality of charging transistors 14 have input side terminals (for example, collectors of NPN transistors) electrically connected to the input unit 11. The output side terminal (for example, emitter) of the charging transistor 14 is connected to the high potential line P, and the signal terminal (for example, base) is connected to the charging switch driving circuit 15. The AC power input to the charging switch unit 140 is rectified by the charging transistor 14, converted into DC power, and output.

充電スイッチ駆動回路１５は、充電制御回路１７からの指令により、充電トランジスタ１４をスイッチング動作させ、複数のコンデンサ２に充電される充電電流Ｉｃを流す。
充電電流センサ１６１は充電電流Ｉｃを検出する。充電制御回路１７は、充電電流センサ１６１の検出値に基づき充電電流Ｉｃをフィードバック制御する。すなわち、充電制御回路１７は、充電電流Ｉｃを定電流に維持するように、複数の充電トランジスタ１４のオン時間比率を演算し、充電スイッチ駆動回路１５に指令信号Ｄｃを出力する。 The charge switch drive circuit 15 switches the charge transistor 14 in accordance with a command from the charge control circuit 17 and causes a charge current Ic charged in the plurality of capacitors 2 to flow.
The charging current sensor 161 detects the charging current Ic. The charging control circuit 17 feedback-controls the charging current Ic based on the detection value of the charging current sensor 161. That is, the charging control circuit 17 calculates the ON time ratio of the plurality of charging transistors 14 so as to maintain the charging current Ic at a constant current, and outputs the command signal Dc to the charging switch driving circuit 15.

また、本実施形態では、コンデンサ２に充電される電圧Ｖｃを検出する充電電圧センサ１６２がさらに設けられている。充電制御回路１７は、充電スイッチ部１４０等の異常によってコンデンサ２に過電圧が充電されることがないように、充電電圧Ｖｃを監視する。これにより、過電圧に対するフェールセーフ機能を担保することができる。
さらに、充電制御回路１７は、温度センサ３の検出値を取得し、コンデンサ２の温度に基づく制御を実行することを特徴とする。この制御についての詳細は後述する。 In the present embodiment, a charging voltage sensor 162 that detects the voltage Vc charged in the capacitor 2 is further provided. The charging control circuit 17 monitors the charging voltage Vc so that the capacitor 2 is not charged with an overvoltage due to an abnormality in the charging switch unit 140 or the like. Thereby, the fail safe function with respect to an overvoltage can be ensured.
Further, the charge control circuit 17 acquires a detection value of the temperature sensor 3 and executes control based on the temperature of the capacitor 2. Details of this control will be described later.

コンデンサ部２０は、高電位線Ｐと低電位線Ｎとの間に接続され、溶接電流Ｉｗを供給するための電荷を蓄える。コンデンサ部２０は、大容量の電荷を蓄える必要があるため、典型的には、複数のアルミ電解コンデンサが並列に接続されて構成される。   The capacitor unit 20 is connected between the high potential line P and the low potential line N, and stores a charge for supplying the welding current Iw. Since the capacitor unit 20 needs to store a large amount of charge, it is typically configured by connecting a plurality of aluminum electrolytic capacitors in parallel.

温度センサ３は、コンデンサ２の温度（以下、「コンデンサ温度Ｔｃ」と記す）を検出する。例えば図２に示すように、温度センサ３として熱電対が用いられる。熱電対先端の感温部３１は、基板７０上に搭載された一つの代表コンデンサ２１の胴体中間部に接着剤３２で接着される。このような構成により、温度センサ３は、コンデンサ温度Ｔｃを直接的に検出可能である。なお、感温部３１の接触位置は、図示の位置に限らず、コンデンサ２１の上部、下部、又はリード部としてもよい。   The temperature sensor 3 detects the temperature of the capacitor 2 (hereinafter referred to as “capacitor temperature Tc”). For example, as shown in FIG. 2, a thermocouple is used as the temperature sensor 3. The thermosensitive portion 31 at the tip of the thermocouple is bonded to the middle body portion of one representative capacitor 21 mounted on the substrate 70 with an adhesive 32. With such a configuration, the temperature sensor 3 can directly detect the capacitor temperature Tc. The contact position of the temperature sensing unit 31 is not limited to the illustrated position, and may be an upper part, a lower part, or a lead part of the capacitor 21.

ここで、代表コンデンサ２１の選定について、図３を参照して説明する。図３における記号Ｒは、配線抵抗をモデル的に示すものであり、抵抗素子が接続されるわけではない。図３に示す通り、充電スイッチ部１４０に最も近い側に配線されるコンデンサが代表コンデンサ２１として選定される。その理由は、並列接続の２番目以降に配置されるコンデンサ２は、配線抵抗Ｒを介して配線されるため、電流が減少する分、発熱も小さいと考えられるからである。すなわち、最も発熱が大きいと推定される並列接続の先頭のコンデンサ２１の温度を検出すれば、コンデンサ部２０の最高温度を検出することができる。
このように、本実施形態では、複数のコンデンサ２のうち一つの代表コンデンサ２１の温度を一つの温度センサ３により検出するため、部品点数が少なくなる。 Here, selection of the representative capacitor 21 will be described with reference to FIG. The symbol R in FIG. 3 indicates the wiring resistance as a model, and the resistance element is not connected. As shown in FIG. 3, the capacitor wired on the side closest to the charging switch unit 140 is selected as the representative capacitor 21. The reason is that the capacitors 2 arranged after the second in parallel connection are wired through the wiring resistance R, and therefore, it is considered that the heat generation is small as the current decreases. That is, the maximum temperature of the capacitor unit 20 can be detected by detecting the temperature of the first capacitor 21 connected in parallel, which is estimated to generate the largest amount of heat.
Thus, in this embodiment, since the temperature of one representative capacitor 21 among the plurality of capacitors 2 is detected by one temperature sensor 3, the number of parts is reduced.

主スイッチ部４０は、「主スイッチング素子」としての複数の主トランジスタ４が並列に接続されて構成され、スイッチング状態がオンのとき大電流を導通させる。複数の主トランジスタ４は、入力側端子（例えばＮＰＮトランジスタのコレクタ）が高電位線Ｐを介してコンデンサ部２０の複数のコンデンサ２に電気的に接続されている。主トランジスタ４の出力側端子（例えばエミッタ）は、高電位側の電極９１に接続され、信号端子（例えばベース）は、主スイッチ駆動回路５に接続されている。
主スイッチ駆動回路５は、主制御回路７からの指令により、主トランジスタ４をスイッチング動作させ、溶接電流Ｉｗを流す。 The main switch unit 40 is configured by connecting a plurality of main transistors 4 as “main switching elements” in parallel, and conducts a large current when the switching state is ON. The plurality of main transistors 4 have their input terminals (for example, collectors of NPN transistors) electrically connected to the plurality of capacitors 2 of the capacitor unit 20 via the high potential line P. The output terminal (for example, emitter) of the main transistor 4 is connected to the electrode 91 on the high potential side, and the signal terminal (for example, base) is connected to the main switch drive circuit 5.
The main switch drive circuit 5 switches the main transistor 4 in response to a command from the main control circuit 7 and causes a welding current Iw to flow.

溶接電流センサ６１は溶接電流Ｉｗを検出する。主制御回路７は、溶接電流センサ６１の検出値に基づき溶接電流Ｉｗをフィードバック制御する。すなわち、主制御回路７は、溶接電流Ｉｗを定電流に維持するように、複数の主トランジスタ４のオン時間比率を演算し、主スイッチ駆動回路５に指令信号Ｄｗを出力する。   The welding current sensor 61 detects the welding current Iw. The main control circuit 7 feedback-controls the welding current Iw based on the detection value of the welding current sensor 61. That is, the main control circuit 7 calculates the ON time ratio of the plurality of main transistors 4 so as to maintain the welding current Iw at a constant current, and outputs a command signal Dw to the main switch drive circuit 5.

また、本実施形態では、溶接時の電極９１、９２間の極間電圧Ｖｗを検出する溶接電圧センサ６２がさらに設けられている。例えば溶接電流Ｉｗが変動したとき等に、主制御回路７は、極間電圧Ｖｗに基づいてフィードバック制御の演算値を補正する。これにより、より精度の高い電流制御をすることができる。   Moreover, in this embodiment, the welding voltage sensor 62 which detects the electrode voltage Vw between the electrodes 91 and 92 at the time of welding is further provided. For example, when the welding current Iw fluctuates, the main control circuit 7 corrects the calculated value of the feedback control based on the interelectrode voltage Vw. Thereby, current control with higher accuracy can be performed.

冷却装置８は、例えば図示のような冷却ファンである。冷却装置８は、コンデンサ部２０の近傍に設けられ、複数のコンデンサ２を強制的に冷却可能である。冷却装置駆動回路８５は、充電制御回路１７からの冷却指令（実線矢印）に基づき冷却装置８を運転する。なお、主制御回路７からの破線矢印については、その他の実施形態において後述する。   The cooling device 8 is, for example, a cooling fan as illustrated. The cooling device 8 is provided in the vicinity of the capacitor unit 20 and can forcibly cool the plurality of capacitors 2. The cooling device driving circuit 85 operates the cooling device 8 based on a cooling command (solid arrow) from the charging control circuit 17. The broken line arrow from the main control circuit 7 will be described later in other embodiments.

次に、本実施形態の抵抗溶接電源装置１００を用いた制御方法の一例について、図４のフローチャートを参照する。フローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。図４に示される処理ルーチンは、通電中に繰り返し実行される。本実施形態では、全ての処理の実行主体は充電制御回路１７であるとする。   Next, an example of a control method using the resistance welding power supply device 100 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the description of the flowchart, the symbol “S” means a step. The processing routine shown in FIG. 4 is repeatedly executed during energization. In this embodiment, it is assumed that the execution subject of all the processes is the charge control circuit 17.

Ｓ１では、温度センサ３が検出したコンデンサ温度Ｔｃを冷却開始温度α（例えば５０℃）と比較する。コンデンサ温度Ｔｃが冷却開始温度α以下の場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理を終了する。コンデンサ温度Ｔｃが冷却開始温度αを超えている場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、Ｓ２に移行し、「冷却制御」を開始する。冷却制御では、充電制御回路１７から冷却装置駆動回路８５に指令し、冷却装置８の運転を開始する。   In S1, the capacitor temperature Tc detected by the temperature sensor 3 is compared with a cooling start temperature α (for example, 50 ° C.). When the condenser temperature Tc is equal to or lower than the cooling start temperature α (S1: NO), the process is terminated. When the capacitor temperature Tc exceeds the cooling start temperature α (S1: YES), the process proceeds to S2, and “cooling control” is started. In the cooling control, the charging control circuit 17 instructs the cooling device drive circuit 85 to start the operation of the cooling device 8.

Ｓ３では、コンデンサ温度Ｔｃを停止温度β（例えば８０℃）と比較する。コンデンサ温度Ｔｃが停止温度β以下の場合（Ｓ３：ＮＯ）、冷却を続け、所定時間が経過（Ｓ４）した後、再びコンデンサ温度Ｔｃを冷却開始温度αと比較する（Ｓ５）。このとき、コンデンサ温度Ｔｃが冷却開始温度α以下であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、充電制御回路１７から冷却装置駆動回路８５に指令し、冷却装置８の運転を終了する（Ｓ６）。コンデンサ温度Ｔｃが冷却開始温度αを超えていれば、Ｓ３の前に戻り、冷却を継続する。
なお、Ｓ５における判定温度として、冷却開始温度αとは異なる温度を用いてもよい。 In S3, the capacitor temperature Tc is compared with a stop temperature β (for example, 80 ° C.). When the capacitor temperature Tc is equal to or lower than the stop temperature β (S3: NO), the cooling is continued, and after a predetermined time has elapsed (S4), the capacitor temperature Tc is again compared with the cooling start temperature α (S5). At this time, if the capacitor temperature Tc is equal to or lower than the cooling start temperature α (S5: YES), the charging control circuit 17 instructs the cooling device drive circuit 85 to end the operation of the cooling device 8 (S6). If the condenser temperature Tc exceeds the cooling start temperature α, the process returns to before S3 to continue cooling.
Note that a temperature different from the cooling start temperature α may be used as the determination temperature in S5.

Ｓ３で、コンデンサ温度Ｔｃが停止温度βを超えている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、Ｓ７に移行し、「停止制御」を開始する。停止制御では、充電制御回路１７は、充電電流Ｉｃをゼロとするように充電スイッチ駆動回路１５に指令し、コンデンサ２の充電を停止する。その結果、溶接電流Ｉｗの供給が遮断され抵抗溶接を実施不可となるため、使用者に対する表示として警告ランプ等を点灯するようにしてもよい。   If the capacitor temperature Tc exceeds the stop temperature β in S3 (S3: YES), the process proceeds to S7, and “stop control” is started. In the stop control, the charge control circuit 17 instructs the charge switch drive circuit 15 to set the charging current Ic to zero, and stops the charging of the capacitor 2. As a result, since the supply of the welding current Iw is cut off and resistance welding cannot be performed, a warning lamp or the like may be lit as a display for the user.

そして、冷却を続け、充電停止から所定時間が経過（Ｓ８）した後、再びコンデンサ温度Ｔｃを冷却開始温度αと比較する（Ｓ９）。このとき、コンデンサ温度Ｔｃが冷却開始温度α以下であれば（Ｓ９：ＹＥＳ）、コンデンサ２の充電を再開するとともに、冷却を終了する（Ｓ１０）。コンデンサ温度Ｔｃが冷却開始温度αを超えていれば、Ｓ８の前に戻り、冷却及び充電停止を継続する。
なお、Ｓ９における判定温度として、冷却開始温度αとは異なる温度を用いてもよい。 Then, the cooling is continued, and after a predetermined time has elapsed from the stop of charging (S8), the capacitor temperature Tc is again compared with the cooling start temperature α (S9). At this time, if the capacitor temperature Tc is equal to or lower than the cooling start temperature α (S9: YES), charging of the capacitor 2 is resumed and cooling is ended (S10). If the capacitor temperature Tc exceeds the cooling start temperature α, the process returns to S8 to continue cooling and charging stop.
Note that a temperature different from the cooling start temperature α may be used as the determination temperature in S9.

（効果）
以上のように、本実施形態の抵抗溶接電源装置１００は、コンデンサ２を充電する充電回路１０を備えるため、充電時間を短縮することができる。したがって、溶接点数が多い製品や生産台数が多い製品に適用されたとき、生産性を向上させることができる。また、抵抗溶接電源装置１００は、充電回路１０において充電電流Ｉｃをフィードバック制御するため精密な電流制御が可能となる。
また、抵抗溶接電源装置１００は、温度センサ３が検出したコンデンサ温度Ｔｃに基づき、コンデンサ２を過熱から保護する停止制御や冷却制御を実行する。これにより、コンデンサ２の破壊を好適に防止することができる。 (effect)
As described above, the resistance welding power source apparatus 100 according to the present embodiment includes the charging circuit 10 that charges the capacitor 2, so that the charging time can be shortened. Therefore, productivity can be improved when applied to a product with a large number of welding points or a product with a large number of productions. Moreover, since the resistance welding power supply apparatus 100 feedback-controls the charging current Ic in the charging circuit 10, precise current control is possible.
Further, the resistance welding power source apparatus 100 executes stop control and cooling control for protecting the capacitor 2 from overheating based on the capacitor temperature Tc detected by the temperature sensor 3. Thereby, destruction of the capacitor 2 can be suitably prevented.

（その他の実施形態）
（ア）コンデンサ２の温度を検出する温度センサ３として、図２に示した熱電対以外に、サーミスタや非接触の放射温度計等を用いてもよい。また、接触式の温度センサ３を用いる場合、コンデンサ２への取付方法や取付位置は適宜設定してよい。 (Other embodiments)
(A) As the temperature sensor 3 for detecting the temperature of the capacitor 2, other than the thermocouple shown in FIG. 2, a thermistor, a non-contact radiation thermometer, or the like may be used. Moreover, when using the contact-type temperature sensor 3, the attachment method and attachment position to the capacitor | condenser 2 may be set suitably.

（イ）上記実施形態では、充電スイッチ部１４０に最も近い側に配線される代表コンデンサ２１にのみ温度センサ３を設けている（図３参照）。これに対し他の実施形態では、複数の温度センサ３により複数のコンデンサ２の温度を検出してもよい。この場合、充電制御回路１７は、例えば複数の温度センサ３が検出した最高温度に基づいて制御を行う。複数の温度センサ３を冗長的に設けることにより、一部の温度センサ３がコンデンサ２から外れた場合や故障した場合に、他の正常な温度センサ３を用いて適正な制御を行うことができる。   (A) In the above embodiment, the temperature sensor 3 is provided only on the representative capacitor 21 wired on the side closest to the charge switch unit 140 (see FIG. 3). On the other hand, in other embodiments, the temperatures of the plurality of capacitors 2 may be detected by the plurality of temperature sensors 3. In this case, the charging control circuit 17 performs control based on the maximum temperature detected by the plurality of temperature sensors 3, for example. By providing a plurality of temperature sensors 3 in a redundant manner, when some of the temperature sensors 3 are disconnected from the capacitor 2 or when a failure occurs, proper control can be performed using another normal temperature sensor 3. .

（ウ）上記実施形態では、溶接電流Ｉｗ及び充電電流Ｉｃが定電流となるようにフィードバック制御される。すなわち、コンデンサ温度Ｔｃが上昇したときでも電流狙い値は変更されない。しかし、他の実施形態において溶接電流Ｉｗの変動が許容される場合には、コンデンサ温度Ｔｃが上昇したとき、充電制御回路１７は、電流狙い値を下げ、電流制限をかける制御を実行してもよい。   (C) In the above embodiment, feedback control is performed so that the welding current Iw and the charging current Ic are constant currents. That is, the target current value is not changed even when the capacitor temperature Tc rises. However, in the case where the variation of the welding current Iw is allowed in other embodiments, when the capacitor temperature Tc rises, the charge control circuit 17 may perform control to lower the current target value and limit the current. Good.

（エ）コンデンサ２を強制的に冷却する冷却装置８として、図１に示した冷却ファン以外に、冷却ガスの送風機や、基板の周囲に接触する水冷回路等を用いてもよい。
（オ）上記実施形態では、温度センサ３の検出値は充電制御回路１７に入力され、充電制御回路１７が停止制御及び冷却制御を共に実行する。しかし、図１に破線矢印で示すように、他の実施形態では、冷却制御に関し、主制御回路７が温度センサ３の検出値を取得し、冷却装置駆動回路８５への指令を行うようにしてもよい。なお、冷却制御専用の独立した制御回路を有する場合には、その制御回路を含めて「主制御回路」と解釈する。 (D) As the cooling device 8 that forcibly cools the capacitor 2, a cooling gas blower, a water cooling circuit that contacts the periphery of the substrate, or the like may be used in addition to the cooling fan shown in FIG.
(E) In the above embodiment, the detection value of the temperature sensor 3 is input to the charge control circuit 17, and the charge control circuit 17 executes both stop control and cooling control. However, as indicated by broken line arrows in FIG. 1, in another embodiment, regarding the cooling control, the main control circuit 7 acquires the detection value of the temperature sensor 3 and issues a command to the cooling device drive circuit 85. Also good. In addition, when it has an independent control circuit only for cooling control, it is interpreted as a "main control circuit" including the control circuit.

（カ）本発明の抵抗溶接電源装置１００は、強制冷却のための冷却装置８を備えず、自然冷却のみでコンデンサ２を冷却してもよい。例えば、装置が設置される場所が比較的低温に保たれている場合や、装置が寒冷地又は冬季限定で使用される場合等には冷却装置８の必要性が低くなる。
以上、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施することができる。 (F) The resistance welding power supply device 100 of the present invention may cool the capacitor 2 only by natural cooling without providing the cooling device 8 for forced cooling. For example, when the place where the apparatus is installed is kept at a relatively low temperature, or when the apparatus is used only in a cold region or in winter, the necessity for the cooling device 8 is reduced.
As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.

１００・・・抵抗溶接電源装置、 １ ・・・電源、
１０・・・充電回路、 １１・・・入力部、
１４・・・充電トランジスタ（充電スイッチング素子）、
１５・・・充電スイッチ駆動回路、 １６１・・・充電電流センサ、
１７・・・充電制御回路、
２ ・・・コンデンサ、
３ ・・・温度センサ、
４ ・・・主トランジスタ（主スイッチング素子）、
５ ・・・主スイッチ駆動回路、 ６１・・・溶接電流センサ、
７ ・・・主制御回路、
８ ・・・冷却装置、 ９１、９２・・・電極、 ９ ・・・被溶接物。 100 ... resistance welding power supply device, 1 ... power supply,
10 ... charging circuit, 11 ... input section,
14: Charging transistor (charging switching element),
15 ... Charge switch drive circuit, 161 ... Charge current sensor,
17 ... charge control circuit,
2 ... capacitor
3 ... temperature sensor,
4 ... Main transistor (main switching element),
5 ... main switch drive circuit, 61 ... welding current sensor,
7 ・ ・ ・ Main control circuit,
8 ... Cooling device, 91, 92 ... Electrode, 9 ... Workpiece to be welded.

Claims (4)

一対の電極（９１、９２）間に設置された被溶接物（９）に通電し抵抗溶接する抵抗溶接電源装置であって、
電荷を蓄えるコンデンサ（２）と、
前記コンデンサに電気的に接続された主スイッチング素子（４）と、
前記主スイッチング素子をスイッチング動作させ、溶接電流（Ｉｗ）を流す主スイッチ駆動回路（５）と、
前記溶接電流を検出する溶接電流センサ（６１）と、
前記溶接電流センサの検出値に基づき前記溶接電流をフィードバック制御する主制御回路（７）と、
電源（１）から電力が入力される入力部（１１）、前記入力部に電気的に接続された充電スイッチング素子（１４）、前記充電スイッチング素子をスイッチング動作させ、前記コンデンサに充電される充電電流（Ｉｃ）を流す充電スイッチ駆動回路（１５）、前記充電電流を検出する充電電流センサ（１６１）、及び、前記充電電流センサの検出値に基づき前記充電電流をフィードバック制御する充電制御回路（１７）を含み、前記コンデンサを充電する充電回路（１０）と、
前記コンデンサの温度を検出する温度センサ（３）と、
を備え、
前記充電制御回路又は前記主制御回路は、前記温度センサが検出した前記コンデンサの温度に基づく制御を実行することを特徴とする抵抗溶接電源装置。 A resistance welding power supply device for energizing and resistance-welding a workpiece (9) installed between a pair of electrodes (91, 92),
A capacitor (2) for storing electric charge;
A main switching element (4) electrically connected to the capacitor;
A main switch driving circuit (5) for switching the main switching element to flow a welding current (Iw);
A welding current sensor (61) for detecting the welding current;
A main control circuit (7) for feedback-controlling the welding current based on a detection value of the welding current sensor;
An input unit (11) to which electric power is input from the power source (1), a charge switching element (14) electrically connected to the input unit, and a charging current charged in the capacitor by switching the charge switching element A charging switch driving circuit (15) for flowing (Ic), a charging current sensor (161) for detecting the charging current, and a charging control circuit (17) for feedback-controlling the charging current based on a detection value of the charging current sensor A charging circuit (10) for charging the capacitor;
A temperature sensor (3) for detecting the temperature of the capacitor;
With
The resistance welding power supply device, wherein the charge control circuit or the main control circuit executes control based on the temperature of the capacitor detected by the temperature sensor. 前記温度センサの検出値が所定の停止温度（β）を超えたとき、前記充電制御回路は、前記コンデンサの充電を停止することを特徴とする請求項１に記載の抵抗溶接電源装置。   2. The resistance welding power source device according to claim 1, wherein when the detected value of the temperature sensor exceeds a predetermined stop temperature (β), the charge control circuit stops charging the capacitor. 前記コンデンサを強制的に冷却する冷却装置（８）をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の抵抗溶接電源装置。   The resistance welding power supply device according to claim 1 or 2, further comprising a cooling device (8) for forcibly cooling the capacitor. 前記温度センサの検出値が所定の冷却開始温度（α）を超えたとき、前記充電制御回路又は前記主制御回路は、前記冷却装置を運転することを特徴とする請求項３に記載の抵抗溶接電源装置。   4. The resistance welding according to claim 3, wherein when the detected value of the temperature sensor exceeds a predetermined cooling start temperature (α), the charge control circuit or the main control circuit operates the cooling device. 5. Power supply.
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