JP2002239743A - 抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置 - Google Patents
抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度に溶接品質の制御と溶接結果の品質監
視を行う方法を提供する。 【解決手段】 一定の加圧力で被溶接材を挟圧した状態
で溶接を行う抵抗溶接装置において、溶接開始後の加圧
力変化状態を溶接中検知する加圧力変化状態検知手段
と、この加圧力変化状態から溶接ナゲットの生成状態を
推定するナゲット生成状態推定手段と、推定した結果に
応じて溶接条件を修正する溶接条件修正手段を備える。
視を行う方法を提供する。 【解決手段】 一定の加圧力で被溶接材を挟圧した状態
で溶接を行う抵抗溶接装置において、溶接開始後の加圧
力変化状態を溶接中検知する加圧力変化状態検知手段
と、この加圧力変化状態から溶接ナゲットの生成状態を
推定するナゲット生成状態推定手段と、推定した結果に
応じて溶接条件を修正する溶接条件修正手段を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗溶接機の制御
装置および品質監視装置に関するものである。
装置および品質監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】抵抗溶接、特にスポット溶接は鋼板を使
用する種々の製品に用いられているが、近年その溶接不
良が増大する傾向にある。
用する種々の製品に用いられているが、近年その溶接不
良が増大する傾向にある。
【０００３】すなわち、従来は一般に軟鋼板が被溶接材
であったことから通電不良も少なく、溶接条件を一定に
管理すれば溶接品質も比較的安定に保つことができた。
であったことから通電不良も少なく、溶接条件を一定に
管理すれば溶接品質も比較的安定に保つことができた。
【０００４】しかし、軟鋼板に代わって亜鉛メッキ鋼板
や高張力鋼板が多量に使用されはじめ、溶接不良の発生
が増大している。
や高張力鋼板が多量に使用されはじめ、溶接不良の発生
が増大している。
【０００５】このような背景から溶接条件を精度よく監
視する、さらに、溶接品質を精度良く制御可能な装置の
出現が待たれていた。
視する、さらに、溶接品質を精度良く制御可能な装置の
出現が待たれていた。
【０００６】この課題に対し、類似の技術として溶接終
了後にその溶接結果の良否を判別する目的、あるいは溶
接品質を制御する目的でこれまで種々の装置が開発され
てきた。たとえば、これまで開発されたものに、 １）溶接電流と溶接電圧からチップ間抵抗を求め、その
変化パターンから溶接結果の良否を判定するもので、そ
の一例として特開昭５６−１５８２８６号公報に開示さ
れたもの、 ２）チップ間電圧と、あらかじめ設定した基準電圧の時
間的変化とを比較し、その差が許容値内か否かにより良
否を判定するもので、その一例として特公昭５９−１４
３１２に開示されたもの、さらに、チップ間電圧より溶
接部の発熱に有効に寄与する有効成分を抽出し、有効成
分の時間積分値から溶接結果の良否を判定するもので、
その一例として特公昭５９−４０５５０号公報、特開昭
５９−６１５８０号公報に開示されたもの、 ３）発熱温度を検出し、その温度変化パターンから溶接
結果の良否を判定するもので、その一例として特開平１
−２１６２４６号公報に開示されたもの、 ４）被溶接材間に超音波を透過させ、その透過量から溶
接結果の良否を判定するもので、その一例として特開昭
５２−９４８４１号公報に開示されたもの、 ５）電極チップの溶接中の変位を用いたもので、その一
例として特公昭６０−４０９５５号公報に開示されたも
の、 ６）溶接電流を検出し、その上下限値を監視し溶接結果
を一定にしようとするもの、 ７）熱伝導モデルを用い、コンピュータを用いてナゲッ
ト径を算出するもので、その一例として佐野：スポット
溶接での通電路と温度分布の数値解析法に関する研究、
大阪大学大学院溶接専攻修士論文（昭和５４）、西宇：
抵抗スポット溶接用数値計算援用形品質モニタリングの
高速化に関する研究、大阪大学大学院溶接専攻修士論文
（平成３）に開示されたもの、等がある。
了後にその溶接結果の良否を判別する目的、あるいは溶
接品質を制御する目的でこれまで種々の装置が開発され
てきた。たとえば、これまで開発されたものに、 １）溶接電流と溶接電圧からチップ間抵抗を求め、その
変化パターンから溶接結果の良否を判定するもので、そ
の一例として特開昭５６−１５８２８６号公報に開示さ
れたもの、 ２）チップ間電圧と、あらかじめ設定した基準電圧の時
間的変化とを比較し、その差が許容値内か否かにより良
否を判定するもので、その一例として特公昭５９−１４
３１２に開示されたもの、さらに、チップ間電圧より溶
接部の発熱に有効に寄与する有効成分を抽出し、有効成
分の時間積分値から溶接結果の良否を判定するもので、
その一例として特公昭５９−４０５５０号公報、特開昭
５９−６１５８０号公報に開示されたもの、 ３）発熱温度を検出し、その温度変化パターンから溶接
結果の良否を判定するもので、その一例として特開平１
−２１６２４６号公報に開示されたもの、 ４）被溶接材間に超音波を透過させ、その透過量から溶
接結果の良否を判定するもので、その一例として特開昭
５２−９４８４１号公報に開示されたもの、 ５）電極チップの溶接中の変位を用いたもので、その一
例として特公昭６０−４０９５５号公報に開示されたも
の、 ６）溶接電流を検出し、その上下限値を監視し溶接結果
を一定にしようとするもの、 ７）熱伝導モデルを用い、コンピュータを用いてナゲッ
ト径を算出するもので、その一例として佐野：スポット
溶接での通電路と温度分布の数値解析法に関する研究、
大阪大学大学院溶接専攻修士論文（昭和５４）、西宇：
抵抗スポット溶接用数値計算援用形品質モニタリングの
高速化に関する研究、大阪大学大学院溶接専攻修士論文
（平成３）に開示されたもの、等がある。
【０００７】また、溶接機を直接制御するものとして
は、 ８）熱伝導モデルから母材温度分布を算出しその温度分
布からナゲット径を推算すると共に溶接中の電極移動量
を用いて温度分布を修正するもので、特公平７−１６７
９１号公報がある。
は、 ８）熱伝導モデルから母材温度分布を算出しその温度分
布からナゲット径を推算すると共に溶接中の電極移動量
を用いて温度分布を修正するもので、特公平７−１６７
９１号公報がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これらの方式におい
て、１）はチップ先端部の圧潰や分流を生じた場合や被
溶接材の材質が亜鉛メッキ鋼板の場合には抵抗の変化パ
ターンが一様でなく、溶接結果の品質監視が困難とな
る。
て、１）はチップ先端部の圧潰や分流を生じた場合や被
溶接材の材質が亜鉛メッキ鋼板の場合には抵抗の変化パ
ターンが一様でなく、溶接結果の品質監視が困難とな
る。
【０００９】また、２）は共チップの圧潰、板厚の変化
等、溶接状態が変化する度に溶接結果の判定条件を再設
定しなければならず、実用上品質監視を正確に行うこと
は困難である。
等、溶接状態が変化する度に溶接結果の判定条件を再設
定しなければならず、実用上品質監視を正確に行うこと
は困難である。
【００１０】３）、４）については、温度検出装置、超
音波の発信、受信装置の設置、取り付け方法において現
場作業上適用困難な問題をかかえている。
音波の発信、受信装置の設置、取り付け方法において現
場作業上適用困難な問題をかかえている。
【００１１】５）は溶接現場作業に使用した場合、変位
測定器の設置方法、ノイズの混入、微少変位測定の困難
さ、抵抗溶接機の機械強度の個体差等により実用には問
題がある。
測定器の設置方法、ノイズの混入、微少変位測定の困難
さ、抵抗溶接機の機械強度の個体差等により実用には問
題がある。
【００１２】変位測定器の設置に関してはサーボモータ
駆動の加圧方式において、サーボモータに取り付けられ
た位置検出用エンコーダの出力から変位検出を行う手法
が検討されており、この方法であれば特別に変位測定器
は不要となる。
駆動の加圧方式において、サーボモータに取り付けられ
た位置検出用エンコーダの出力から変位検出を行う手法
が検討されており、この方法であれば特別に変位測定器
は不要となる。
【００１３】しかしながらこの方法を用いた場合はエン
コーダ出力の応答遅れ、加圧機構の機械強度に関係し
た、たわみの存在から正確な変位計測が困難で、やはり
実用上問題がある。
コーダ出力の応答遅れ、加圧機構の機械強度に関係し
た、たわみの存在から正確な変位計測が困難で、やはり
実用上問題がある。
【００１４】６）はコスト的には安価で、容易に実現で
き、電源の故障、二次導体の断線などの発見には有効で
あるが、チップ先端部の圧潰や分流など、電流密度の低
下による溶接部の品質劣化は判別できない。
き、電源の故障、二次導体の断線などの発見には有効で
あるが、チップ先端部の圧潰や分流など、電流密度の低
下による溶接部の品質劣化は判別できない。
【００１５】また、これらの従来の各種溶接品質監視装
置は、それぞれの溶接材料ごとに溶接現場で予備実験を
行い、溶接品質と判別基準の関係を予め求めておくとい
う作業が不可欠となる。
置は、それぞれの溶接材料ごとに溶接現場で予備実験を
行い、溶接品質と判別基準の関係を予め求めておくとい
う作業が不可欠となる。
【００１６】７）は前記の予備実験が不要であるが、熱
伝導方程式を解くのに時間を要すること、実際の溶接状
態と計算で得られた溶接状態の同一性確認が常時行えな
いのが課題となっている。
伝導方程式を解くのに時間を要すること、実際の溶接状
態と計算で得られた溶接状態の同一性確認が常時行えな
いのが課題となっている。
【００１７】さらに、８）は７）を一歩進めた方式であ
るが、電極の移動量を用いているため前記５）の課題が
存在する。さらに溶接位置が被溶接材の端部あるいは被
溶接材同士の合いが悪い場合には適用できない場合があ
る。
るが、電極の移動量を用いているため前記５）の課題が
存在する。さらに溶接位置が被溶接材の端部あるいは被
溶接材同士の合いが悪い場合には適用できない場合があ
る。
【００１８】本発明は、前記従来技術の状況の下で成さ
れたものであって、特に前記５）の課題を解消すること
により、抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置とし
て実用に耐えることを目的とするものである。
れたものであって、特に前記５）の課題を解消すること
により、抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置とし
て実用に耐えることを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の本発明（以下、第１の発明という）
の抵抗溶接機の制御装置は、被溶接材を挟圧して溶接を
行う抵抗溶接装置において、溶接開始後の加圧力変化状
態を検知する加圧力変化状態検知手段と、前記加圧力変
化状態検知手段からの信号に基づき溶接ナゲットの生成
状態を推定するナゲット生成状態推定手段と、前記ナゲ
ット生成状態推定手段で推定したナゲットが所望の除隊
になるように溶接条件を修正する溶接条件修正手段を備
えたものである。
に、請求項１記載の本発明（以下、第１の発明という）
の抵抗溶接機の制御装置は、被溶接材を挟圧して溶接を
行う抵抗溶接装置において、溶接開始後の加圧力変化状
態を検知する加圧力変化状態検知手段と、前記加圧力変
化状態検知手段からの信号に基づき溶接ナゲットの生成
状態を推定するナゲット生成状態推定手段と、前記ナゲ
ット生成状態推定手段で推定したナゲットが所望の除隊
になるように溶接条件を修正する溶接条件修正手段を備
えたものである。
【００２０】また、請求項２記載の発明（以下、第２の
発明という）の抵抗溶接機の品質監視装置は、被溶接材
を挟圧して溶接を行う抵抗溶接装置において、溶接開始
後の加圧力変化状態を検知する加圧力変化状態検知手段
と、前記加圧力変化状態検知手段からの信号に基づき溶
接ナゲットの生成状態を推定するナゲット生成状態推定
手段と、前記ナゲット生成状態推定手段で推定したナゲ
ットが所望の状態あるか確認する溶接結果監視手段を備
えたものである。
発明という）の抵抗溶接機の品質監視装置は、被溶接材
を挟圧して溶接を行う抵抗溶接装置において、溶接開始
後の加圧力変化状態を検知する加圧力変化状態検知手段
と、前記加圧力変化状態検知手段からの信号に基づき溶
接ナゲットの生成状態を推定するナゲット生成状態推定
手段と、前記ナゲット生成状態推定手段で推定したナゲ
ットが所望の状態あるか確認する溶接結果監視手段を備
えたものである。
【００２１】また、請求項３記載の発明（以下、第３の
発明という）の抵抗溶接機の制御装置は、第１の発明に
ついて、加圧力変化状態から溶接打点位置を推測する打
点位置推測手段を設け、前記溶接打点位置の状況により
溶接条件修正手段での溶接条件の制御量を修正するもの
である。
発明という）の抵抗溶接機の制御装置は、第１の発明に
ついて、加圧力変化状態から溶接打点位置を推測する打
点位置推測手段を設け、前記溶接打点位置の状況により
溶接条件修正手段での溶接条件の制御量を修正するもの
である。
【００２２】また、請求項４記載の発明（以下、第４の
発明という）の抵抗溶接機の品質監視装置は、第２の発
明について、加圧力変化状態から溶接打点位置を推測す
る打点位置推測手段を設け、前記溶接打点位置の状況に
より溶接結果監視手段での溶接結果の品質監視基準を修
正するものである。
発明という）の抵抗溶接機の品質監視装置は、第２の発
明について、加圧力変化状態から溶接打点位置を推測す
る打点位置推測手段を設け、前記溶接打点位置の状況に
より溶接結果監視手段での溶接結果の品質監視基準を修
正するものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】上記構成により、本発明の抵抗溶
接機の制御装置および溶接結果の品質監視装置は、溶接
中発生する被溶接材の溶接部の発熱による溶接部板厚の
変動を加圧機構に加えられた加圧力変化として検知し、
この情報を用いて溶接部の発熱状態の推定を行うので時
間遅れなく直接溶接現象を把握するものである。
接機の制御装置および溶接結果の品質監視装置は、溶接
中発生する被溶接材の溶接部の発熱による溶接部板厚の
変動を加圧機構に加えられた加圧力変化として検知し、
この情報を用いて溶接部の発熱状態の推定を行うので時
間遅れなく直接溶接現象を把握するものである。
【００２４】抵抗溶接機の制御装置は溶接部に加えられ
る加圧力変動パターンから溶接部の軟化、溶融状態が検
知できるので、溶融部の発生時期が時間遅れなく推定で
き、また軟化速度から溶接打点の位置が推定できるので
溶接打点位置が被溶接材の端部であるか中央部であるか
その中間であるか等の判別を行い、打点位置に適した溶
接条件に修正することにより端部溶接時に発生するバ
リ、過度なへこみ、変形、過大な散りの発生を防止で
き、溶接品質向上に役立つ。また、品質監視装置は前記
の加圧力変動パターンから溶接結果の良否を判定するも
のである。
る加圧力変動パターンから溶接部の軟化、溶融状態が検
知できるので、溶融部の発生時期が時間遅れなく推定で
き、また軟化速度から溶接打点の位置が推定できるので
溶接打点位置が被溶接材の端部であるか中央部であるか
その中間であるか等の判別を行い、打点位置に適した溶
接条件に修正することにより端部溶接時に発生するバ
リ、過度なへこみ、変形、過大な散りの発生を防止で
き、溶接品質向上に役立つ。また、品質監視装置は前記
の加圧力変動パターンから溶接結果の良否を判定するも
のである。
【００２５】さらに、溶接時に発生する散りも容易に検
知でき、この情報により適正打点位置への修正が必要な
打点が容易に判別できる。このように加圧力変化を検知
する事により溶接中の溶融部生成時期を推定でき、被溶
接材打点部の軟化速度から溶接打点位置が推定でき、散
り発生も検知できるので、溶接条件を時間遅れなく制御
する、あるいは溶接結果の品質監視を行うことが可能と
なる。 （実施の形態１）以下、本発明の実施の形態について説
明する。
知でき、この情報により適正打点位置への修正が必要な
打点が容易に判別できる。このように加圧力変化を検知
する事により溶接中の溶融部生成時期を推定でき、被溶
接材打点部の軟化速度から溶接打点位置が推定でき、散
り発生も検知できるので、溶接条件を時間遅れなく制御
する、あるいは溶接結果の品質監視を行うことが可能と
なる。 （実施の形態１）以下、本発明の実施の形態について説
明する。
【００２６】図１において、１は抵抗溶接電源、２は抵
抗溶接電源１へ制御信号を与える制御部、３は溶接電流
の検出部で、検出した信号を制御部２に入れている。
抗溶接電源１へ制御信号を与える制御部、３は溶接電流
の検出部で、検出した信号を制御部２に入れている。
【００２７】４は抵抗溶接電源１の出力に接続された二
次導体で、電極７に通電するために電極７に接続されて
いる。
次導体で、電極７に通電するために電極７に接続されて
いる。
【００２８】５は下部アーム、９は上部アームで、これ
ら下部アーム５と上部アーム９には加圧シリンダ８をそ
れぞれ取付けており、上部アーム９側の加圧シリンダ８
には電極７を取付けていて、下部アーム５側の加圧シリ
ンダ８には加圧センサ１０を介して電極７を取付けてい
る。
ら下部アーム５と上部アーム９には加圧シリンダ８をそ
れぞれ取付けており、上部アーム９側の加圧シリンダ８
には電極７を取付けていて、下部アーム５側の加圧シリ
ンダ８には加圧センサ１０を介して電極７を取付けてい
る。
【００２９】６は電極７によって挟持される被溶接材
で、１１は加圧センサ１０からの検出線、１２は検出線
１１に接続された加圧力変化状態検知手段となる加圧力
入力処理部で、この加圧力入力処理部１２では加圧セン
サ１０で検出した加圧力をＡ／Ｄコンバータを介してデ
ータ化し、入力された加圧力の変化状態を検知するよう
に構成されている。
で、１１は加圧センサ１０からの検出線、１２は検出線
１１に接続された加圧力変化状態検知手段となる加圧力
入力処理部で、この加圧力入力処理部１２では加圧セン
サ１０で検出した加圧力をＡ／Ｄコンバータを介してデ
ータ化し、入力された加圧力の変化状態を検知するよう
に構成されている。
【００３０】１３は加圧力入力処理部１２からの加圧力
変化状態に対応した信号を入力し、ナゲットの生成状態
を推定するナゲット生成状態推定手段となる加圧力変化
パターン解析部ａで、１４は加圧力入力処理部１２から
の加圧力変化状態に対応した信号を入力し、打点の位置
を推測する打点位置推測手段となる加圧力変化パターン
解析部ｂで、これら加圧力変化パターン解析部ａ１３、
ｂ１４の出力信号を溶接条件修正手段となる溶接条件調
整部１５に入力し、この溶接条件調整部１５からの出力
信号を制御部２に入力するように構成している。
変化状態に対応した信号を入力し、ナゲットの生成状態
を推定するナゲット生成状態推定手段となる加圧力変化
パターン解析部ａで、１４は加圧力入力処理部１２から
の加圧力変化状態に対応した信号を入力し、打点の位置
を推測する打点位置推測手段となる加圧力変化パターン
解析部ｂで、これら加圧力変化パターン解析部ａ１３、
ｂ１４の出力信号を溶接条件修正手段となる溶接条件調
整部１５に入力し、この溶接条件調整部１５からの出力
信号を制御部２に入力するように構成している。
【００３１】次に本例の動作について説明する。
【００３２】下部アーム５，上部アーム９は剛性の高い
構造となっており、滑り抵抗の大きい構造を持つ加圧シ
リンダ８により上下の電極７間に挟持した被溶接材６を
加圧する構造となっている。
構造となっており、滑り抵抗の大きい構造を持つ加圧シ
リンダ８により上下の電極７間に挟持した被溶接材６を
加圧する構造となっている。
【００３３】また、加圧力センサー１０は被溶接材６に
加えられる加圧力を直接検出できるよう設置されてい
る。
加えられる加圧力を直接検出できるよう設置されてい
る。
【００３４】また、前記加圧シリンダ８は滑り抵抗の大
きい構造のため、被溶接材のわずかの厚み変化も加圧力
変化として検出可能となっている。
きい構造のため、被溶接材のわずかの厚み変化も加圧力
変化として検出可能となっている。
【００３５】被溶接材６が挟圧された状態で溶接電源１
が溶接電源の制御部にて設定された溶接条件で溶接を開
始するが、加圧状態が定常状態になった時の加圧センサ
ー１０の出力が加圧力入力処理部１２に取り込まれる。
が溶接電源の制御部にて設定された溶接条件で溶接を開
始するが、加圧状態が定常状態になった時の加圧センサ
ー１０の出力が加圧力入力処理部１２に取り込まれる。
【００３６】この値は加圧力センサー１０のプリセット
値として溶接の都度測定され、記憶される。
値として溶接の都度測定され、記憶される。
【００３７】この後、溶接電流が通電され溶接が開始さ
れる。溶接開始後の加圧力は加圧力入力処理部１２に順
次取り込まれ、直前に測定したプリセット値を差し引い
た後、加圧力変化パターン解析部ａ１３において、加圧
力変化速度の大小、波形のピーク時期検出等の波形パタ
ーン解析を行い、溶接条件調整部１５にその結果を入力
し溶接条件調整部１５にて溶接条件が変更され溶接電源
の制御部２を介して抵抗溶接電源１の出力が制御され
る。
れる。溶接開始後の加圧力は加圧力入力処理部１２に順
次取り込まれ、直前に測定したプリセット値を差し引い
た後、加圧力変化パターン解析部ａ１３において、加圧
力変化速度の大小、波形のピーク時期検出等の波形パタ
ーン解析を行い、溶接条件調整部１５にその結果を入力
し溶接条件調整部１５にて溶接条件が変更され溶接電源
の制御部２を介して抵抗溶接電源１の出力が制御され
る。
【００３８】このときの加圧力変化パターンの一例を図
２に示す。
２に示す。
【００３９】図２は数回の溶接結果を重ねて表示したも
ので横軸は溶接時間、縦軸は加圧力入力処理部１２の出
力で、加圧力に比例した電圧値となっている。
ので横軸は溶接時間、縦軸は加圧力入力処理部１２の出
力で、加圧力に比例した電圧値となっている。
【００４０】図２で溶接時間が約３０ｍｓ時点から溶接
電流が印加され、溶接部が加熱するため、被溶接材の膨
張が始まり、挟圧している電極部の間隙が押し広げられ
るため加圧力センサーがその加圧力変化を検知してい
る。
電流が印加され、溶接部が加熱するため、被溶接材の膨
張が始まり、挟圧している電極部の間隙が押し広げられ
るため加圧力センサーがその加圧力変化を検知してい
る。
【００４１】図２より加圧力変化は溶接開始後の板厚膨
張変化による加圧力の増加から、やがて波形のピークを
示し、被溶接材の軟化による電極の板材への沈み込みに
よる加圧力の減少に至るパターンを示している。
張変化による加圧力の増加から、やがて波形のピークを
示し、被溶接材の軟化による電極の板材への沈み込みに
よる加圧力の減少に至るパターンを示している。
【００４２】図２の例では溶接に使用した電極は消耗し
ていない新品電極を使用している。
ていない新品電極を使用している。
【００４３】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は使用電極が
消耗した場合の加圧力変化パターンの例で同一板組で溶
接条件の内溶接電流を変化させている。
消耗した場合の加圧力変化パターンの例で同一板組で溶
接条件の内溶接電流を変化させている。
【００４４】図２と比較すると加圧力変化パターンに大
きな違いが発生している。
きな違いが発生している。
【００４５】図２と図３（ｂ）は同一板組で、ほぼ同一
溶接条件で溶接した例だが、図３（ｂ）では加圧力変化
速度が遅い、加圧力変化の頂点が現れないか、溶接終了
時刻付近で現れるという違いが発生する。
溶接条件で溶接した例だが、図３（ｂ）では加圧力変化
速度が遅い、加圧力変化の頂点が現れないか、溶接終了
時刻付近で現れるという違いが発生する。
【００４６】この加圧力パターンの差を加圧力変化速度
の差、波形のピーク検出時期の差、あるいは／およびニ
ューラルネットワークを用いたパターン認識等を用いて
加圧力入力処理部１２でモニタしている。
の差、波形のピーク検出時期の差、あるいは／およびニ
ューラルネットワークを用いたパターン認識等を用いて
加圧力入力処理部１２でモニタしている。
【００４７】また、加圧力変化パターン解析部ｂ１４は
加圧力変化パターンのピーク値が発生した後の加圧力変
化速度より溶接打点位置が被溶接材の十分打ちしろのあ
る部分か、端部に近い部分かの判別を行っている。
加圧力変化パターンのピーク値が発生した後の加圧力変
化速度より溶接打点位置が被溶接材の十分打ちしろのあ
る部分か、端部に近い部分かの判別を行っている。
【００４８】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は被溶接材中
央付近より端部に近い部分に溶接打点位置を移動させた
場合の加圧力変化パターンを示している。
央付近より端部に近い部分に溶接打点位置を移動させた
場合の加圧力変化パターンを示している。
【００４９】図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は被溶接材
の板組を変えた場合を示しており、もっとも端部に近い
溶接点中央で端部から５ｍｍであった。図４から正常時
の加圧力パターンと端部を溶接した場合のパターンを正
常時パターンとの差を加圧力変化速度の差、波形のピー
ク検出時期の差、あるいは／およびニューラルネットワ
ークを用いたパターン認識等を用いて端部溶接の程度を
判別している。
の板組を変えた場合を示しており、もっとも端部に近い
溶接点中央で端部から５ｍｍであった。図４から正常時
の加圧力パターンと端部を溶接した場合のパターンを正
常時パターンとの差を加圧力変化速度の差、波形のピー
ク検出時期の差、あるいは／およびニューラルネットワ
ークを用いたパターン認識等を用いて端部溶接の程度を
判別している。
【００５０】端部と判定された場合は溶接条件調整部１
５にその程度を数値化して入力し、もし端部に近い場合
は溶接条件が過大入力となるのを事前に防止する。ま
た、散り発生時の波形パターンも判別し、散り発生時刻
以降の溶接条件を制限し、やはり過大溶接入力を防止す
る。
５にその程度を数値化して入力し、もし端部に近い場合
は溶接条件が過大入力となるのを事前に防止する。ま
た、散り発生時の波形パターンも判別し、散り発生時刻
以降の溶接条件を制限し、やはり過大溶接入力を防止す
る。
【００５１】品質監視装置は前記の実施例において溶接
条件調整部１５の出力を溶接電源の制御部２に送らず、
判定機能を持たせ、品質監視出力とすることにより実現
できる。
条件調整部１５の出力を溶接電源の制御部２に送らず、
判定機能を持たせ、品質監視出力とすることにより実現
できる。
【００５２】なお、実施例では加圧力センサーを使用
し、その出力を利用したが電極が取り付けられている加
圧機構のたわみを測定し、加圧機構のたわみ定数を測定
しておけば同様の効果が得られる。
し、その出力を利用したが電極が取り付けられている加
圧機構のたわみを測定し、加圧機構のたわみ定数を測定
しておけば同様の効果が得られる。
【００５３】
【発明の効果】第１の発明による抵抗溶接機の制御装置
によれば、溶接中のナゲット生成状態が把握できるた
め、確実なナゲット生成を達成でき、溶接品質を向上で
きる。しかも、電極の変位計測において実用上の課題で
あった変位測定器の設置に関する困難さも解消される。
によれば、溶接中のナゲット生成状態が把握できるた
め、確実なナゲット生成を達成でき、溶接品質を向上で
きる。しかも、電極の変位計測において実用上の課題で
あった変位測定器の設置に関する困難さも解消される。
【００５４】また、第２の発明による抵抗溶接機の品質
監視装置によれば、ナゲット生成状態を把握できるので
溶接結果を精度よく判定でき、溶接品質の管理が容易と
なる。
監視装置によれば、ナゲット生成状態を把握できるので
溶接結果を精度よく判定でき、溶接品質の管理が容易と
なる。
【００５５】また、第３の発明による抵抗溶接機の制御
装置によれば、溶接打点の位置を判別でき、被溶接材の
端部の溶接時に自動的に溶接条件を変更し、過大な散
り、溶接部の変形を防止し、溶接品質を向上できる。
装置によれば、溶接打点の位置を判別でき、被溶接材の
端部の溶接時に自動的に溶接条件を変更し、過大な散
り、溶接部の変形を防止し、溶接品質を向上できる。
【００５６】また、第４の発明による抵抗溶接機の品質
監視装置によれば、被溶接材の端部を溶接した場合の溶
接結果品質監視の適用範囲が広くなり精度も向上する。
さらに、溶接打点位置が判明するので、抵抗溶接機オペ
レータが打点位置を修正する場合にも応用でき、溶接品
質向上にも役立てることもできる。
監視装置によれば、被溶接材の端部を溶接した場合の溶
接結果品質監視の適用範囲が広くなり精度も向上する。
さらに、溶接打点位置が判明するので、抵抗溶接機オペ
レータが打点位置を修正する場合にも応用でき、溶接品
質向上にも役立てることもできる。
【図１】本発明の一実施の形態例を示す構成図
【図２】同加圧力変化パターンの測定結果を示す図
【図３】同消耗した電極を用いた場合の加圧力変化パタ
ーン測定結果を示す図 （ａ）溶接電流が７．１８ｋＡの場合を示す図 （ｂ）溶接電流が６．７５ｋＡの場合を示す図 （ｃ）溶接電流が５．９４ｋＡの場合を示す図
ーン測定結果を示す図 （ａ）溶接電流が７．１８ｋＡの場合を示す図 （ｂ）溶接電流が６．７５ｋＡの場合を示す図 （ｃ）溶接電流が５．９４ｋＡの場合を示す図
【図４】同溶接打点位置を被溶接材端部方向に変化させ
た場合の測定結果を示す図 （ａ）第１の板組みの場合を示す図 （ｂ）第２の板組みの場合を示す図 （ｃ）第３の板組みの場合を示す図
た場合の測定結果を示す図 （ａ）第１の板組みの場合を示す図 （ｂ）第２の板組みの場合を示す図 （ｃ）第３の板組みの場合を示す図
１ 抵抗溶接電源 ２ 溶接電源の制御部 ３ 溶接電流の検出部 ４ 二次導体 ５ 下部アーム ６ 被溶接材 ７ 電極 ８ 加圧シリンダー ９ 上部アーム １０ 加圧力センサー １１ 検出線 １２ Ａ／Ｄコンバータを含む加圧力入力処理部 １３ 加圧力変化パターン解析部ａ １４ 加圧力変化パターン解析部ｂ １５ 溶接条件調整部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍堂 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 渡辺 鎮 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 後藤 康宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】被溶接材を挟圧して溶接を行う抵抗溶接装
置において、溶接開始後の加圧力変化状態を検知する加
圧力変化状態検知手段と、前記加圧力変化状態検知手段
からの信号に基づき溶接ナゲットの生成状態を推定する
ナゲット生成状態推定手段と、前記ナゲット生成状態推
定手段で推定したナゲットが所望の除隊になるように溶
接条件を修正する溶接条件修正手段を備えた抵抗溶接機
の制御装置。 - 【請求項２】被溶接材を挟圧して溶接を行う抵抗溶接装
置において、溶接開始後の加圧力変化状態を検知する加
圧力変化状態検知手段と、前記加圧力変化状態検知手段
からの信号に基づき溶接ナゲットの生成状態を推定する
ナゲット生成状態推定手段と、前記ナゲット生成状態推
定手段で推定したナゲットが所望の状態あるか確認する
溶接結果監視手段を備えた抵抗溶接機の品質監視装置。 - 【請求項３】加圧力変化状態から溶接打点位置を推測す
る打点位置推測手段を設け、前記溶接打点位置の状況に
より溶接条件修正手段での溶接条件の制御量を修正する
請求項１記載の抵抗溶接機の制御装置。 - 【請求項４】加圧力変化状態から溶接打点位置を推測す
る打点位置推測手段を設け、前記溶接打点位置の状況に
より溶接結果監視手段での溶接結果の品質監視基準を修
正する請求項２記載の抵抗溶接機の品質監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033419A JP2002239743A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033419A JP2002239743A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002239743A true JP2002239743A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18897171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001033419A Withdrawn JP2002239743A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 抵抗溶接機の制御装置および品質監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002239743A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008500174A (ja) * | 2004-05-25 | 2008-01-10 | アーエル−エス テクノロジー ベーヴェー | プロジェクション溶接のリアルタイム非破壊検査の方法およびシステム、および力センサー手段および変位センサー手段を含むこのような方法を実施するシステム |
| WO2010110316A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 有限会社中▲野▼製作所 | 電動加圧式抵抗溶接機 |
| JP2017068310A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 新日鐵住金株式会社 | 抵抗スポット溶接のナゲット径予測方法、コンピュータプログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP2018034172A (ja) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | ファナック株式会社 | 溶接の状態を判定するスポット溶接装置 |
| JP2020171942A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 抵抗スポット溶接装置 |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001033419A patent/JP2002239743A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008500174A (ja) * | 2004-05-25 | 2008-01-10 | アーエル−エス テクノロジー ベーヴェー | プロジェクション溶接のリアルタイム非破壊検査の方法およびシステム、および力センサー手段および変位センサー手段を含むこのような方法を実施するシステム |
| WO2010110316A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 有限会社中▲野▼製作所 | 電動加圧式抵抗溶接機 |
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| CN107790861A (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-13 | 发那科株式会社 | 点焊装置 |
| CN107790861B (zh) * | 2016-08-30 | 2020-02-28 | 发那科株式会社 | 点焊装置 |
| DE102017119242B4 (de) | 2016-08-30 | 2021-12-02 | Fanuc Corporation | Vorrichtung zum Punktschweißen, die den Schweißzustand beurteilt |
| US11292074B2 (en) | 2016-08-30 | 2022-04-05 | Fanuc Corporation | Spot welding apparatus that judges welding state |
| JP2020171942A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 抵抗スポット溶接装置 |
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