JP2003500213A - 抵抗スポット溶接システム状態の決定 - Google Patents

抵抗スポット溶接システム状態の決定

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、電気サーボモータアクチュエータを利用して抵抗スポット溶接プロセスを制御し、加工物に対して溶接電極を動かしてそれらに力を加えるための諸方法に関する。アクチュエータ位置、サーボモータ駆動電圧、サーボモータ駆動電流、溶接電極の両端の電圧、溶接変圧器１次側電流、溶接変圧器２次側電流および溶接変圧器１次側回路の力率の測定値を個々に或いは組み合わせて利用することで、溶接機、電気ケーブル、溶接プロセス、および溶接部自体における欠陥のような様々な状態を決定する。発見された欠陥に応じて、溶接パラメータが変更されてその欠陥が克服され、および／または付加的な溶接の必要性が示され、および／またはエラー表示が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗スポット溶接システムあるいはそのシステムの加工物の状態を決
定するための諸方法に関し、特に、溶接電極を一緒に移動させ、また溶接電極に
クランプ力を加えるのに使用される電気サーボモータを含む抵抗スポット溶接シ
ステム、あるいはそのシステムの加工物の状態を決定するための諸方法に関する
。
【０００２】
【背景技術】
サーボモータアクチュエータと呼ばれる１つの比較的新しい種類のアクチュエ
ータが、抵抗スポット溶接機に一般にみられる空圧シリンダーに代わり得る。抵
抗スポット溶接の従来技術、特に抵抗スポット溶接を行うのに使用される装置を
理解することは有用である。『WELDING HANDBOOK』、第８版、第１７章及び第１
９章を参照されたい。
【０００３】 従来からの抵抗スポット溶接溶接機とサーボモータ駆動式溶接機との間の相違
は、溶接電極に力を加える手段にある。空圧シリンダーの代わりに電気サーボモ
ータが力を供給するために使用される。実用上十分に小さなモータにより、１０
００ ＬＢＳのオーダーの所要の力を供給するために、そのサーボモータは通常
は、溶接電極に対して力を供給するネジあるいはナットの形態の伝導装置の駆動
に利用される。
【０００４】 サーボモータは、電子サーボ駆動装置により制御され、この装置はモ−タに入
ってくる電流を調整することによりそのトルクを調整し、これにより溶接電極に
対するクランプ力を調整している。トルク（したがって電極の力）の制御に加え
て、電子サーボ駆動装置はまた、モータおよび／またはモータが駆動するネジの
位置を測定して、モ−タの速度と位置の両方を制御することができる。このよう
に、サーボモータ駆動式溶接機は、その溶接電極を、完全に閉じた位置および完
全に開いた位置の間のいずれの位置にも正確に位置決めする能力を有している。
さらに、サーボモータ駆動式溶接機は、特定の速度でその溶接電極を移動させ、
また、位置の関数としての力の変化を測定する能力を有している。
【０００５】 図２に図示されているように、サーボシステムには伝統的に、（通常はモータ
の位置あるいは速度の点における）所望の応答を捕らえて、それを感知装置によ
り測定された値と比較する補償器が含まれている。この測定に基づいて、モータ
に対する新しい入力が計算される。補償器はアナログあるいはデジタル演算ハー
ドウエアのいずれかにより実施される。補償器は演算電子装置から成っているの
で、それがモータを直接駆動するに十分な電力を有していることは稀である。そ
のため、補償器の出力は電力ステージを指令するのに利用される。電力ステージ
はそのシグナルを増幅してモータを駆動する。ＤＣモータ、ブラシレスＤＣモー
タおよびハイブリッドステッピングモータなど、サーボシステムに使用すること
ができるモータは数々ある。機械的な利点を得るために、モータ軸は通常、実負
荷を動かす伝導装置あるいはギアに連結される。モータの性能は単一センサか、
あるいは多重のセンサかのいずれかにより測定される。２つの通常のセンサ、す
なわち（速度のための）タコメータおよび（位置のための）エンコーダが示され
ている。最後に、そうした測定は補償器にフィードバックされる。
【０００６】 サーボモータ駆動抵抗溶接機自体は、本発明の対象ではなく、またその内部的
作用に関する説明はここでは殆ど行わない。サーボ駆動抵抗スポット溶接機がど
のように作動するかについての情報に関しては、米国特許第４，６７０，６４１
号、第５，３４０，９６０号、第５，４０５，０７５号および第５，７４２，０
２２号を参照されたい。これらの特許では、抵抗スポット溶接機の１つのタイプ
である、抵抗スポット溶接ガンの作用が論じられている。そこに記載されている
一般的な原理はあらゆるタイプの抵抗スポット溶接機に適用される。
【０００７】 抵抗スポット溶接プロセスを可能なかぎりスピードアップすることが経済的な
理由からは通常望ましいことである。溶接に必要とされる主要な時間は「スクイ
ーズ時間(Squeeze time) 」と呼ばれるものである。溶接ガンは加工物上で閉じ
られるので、スクィーズ時間は、溶接ガンが閉じて、溶接電極に対する力を発生
するのに許容された時間的間隔となる。空圧シリンダーが溶接電極に力を供給す
るのに使用される場合、スクイーズ時間は入ってくるプラント空気供給圧力の変
化により広範に変わり得る。また、溶接電極に対する力が実際に適正な値に達し
たときを正確に測定することは困難である。シリンダーと溶接ガンの摩擦と慣性
のため、シリンダー空気圧の測定によって溶接力が適当な値にいつ達したかを決
定することが信頼できないものになっている。溶接電極に対する実際の力を測定
するためのロードセルは高価であり、脆く、また信頼できない。
【０００８】 したがって、通常の実施では、溶接電極が閉じて適当な溶接力を得ることが可
能になる、一定のスクイーズ時間を使用することになる。この時間があまりに短
く設定される場合は、一貫性の無い溶接が結果的に生じる。この時間があまりに
長く設定される場合は、生産速度は遅くなる。
【０００９】 スポット溶接が数多く行われると、溶接電極表面上に磨耗が起こる。溶接され
る材料に応じて、この磨耗は様々なかたちで起こる。アルミニウムなどの溶接材
料の場合には、溶接領域に接する電極表面が磨耗し、また、溶接電極が一般的に
は円錐あるいは球形であるため、その加工物に対する電極の接触領域が増大する
。これが起こると、接触領域が大きくなるとより大きな領域にわたり電流と適用
される力の両方が広がるため、最適溶接に必要とされる電流と力とが増加する。
【００１０】 亜鉛メッキ鋼などの他の材料では、溶接電極の磨耗は起こり方が異なる。亜鉛
メッキ鋼の亜鉛皮膜は銅に対して親和性を有しており、また、鋼の溶接に必要な
温度は亜鉛の溶融点よりもかなり上であるので、溶接領域の一部の亜鉛が、溶接
されている部分に接触している銅溶接電極の表面上に合金（黄銅）を形成する。
最初の溶接が数回新しい電極で行われると、この亜鉛が集積されまた銅との合金
を形成するので、その電極は実際には僅かに長くなる（電極は１インチの２，３
千分の１「成長する」）。さらに何回も溶接が行われてその黄銅層が厚くなると
、溶接電極表面上の黄銅は溶接プロセスの熱により軟らかくなり、またその溶接
電極の接触面の側部に押出されることとなる。これは、その部分の表面上にある
電極の接触領域を増大させ、また、電極を磨耗させるという両方の影響を有する
。こうした影響は両方とも、最適な溶接に必要な電流と力とを増加させる。
【００１１】 電極磨耗を補償するための通常の方法は、「溶接電流ステッパー(stepper)」
を用いるものである。溶接電流ステッパーには、溶接電極の磨耗および劣化を補
償するするために、溶接電流を増加させる（あるいは、特別な場合には減少させ
る）溶接制御の１つの特徴である。溶接電流スッテパ−を実施する１つのやり方
としては、制御により、行われた溶接の数を追跡し、また行われた溶接の数に応
じて溶接電流を増加させる（あるいは、特別な場合には、減少させる）ことであ
る。溶接電流ステッパーを実施するもう１つの方法は、電気的な測定方法を利用
して溶接プロセスの際の事象をつきとめて、これらの事象に応じて溶接電流を増
加あるいは減少させることである。この分野におけるさらなる情報については、
米国特許第４，１０４，７２４号、第４，８８５，４５１号、第５，０８３，０
０３号、第５，３８６，０９６号および第５，４４９，８７７号を参照されたい
。
【００１２】 溶接電流ステッパーを実施する現在の諸方法はすべて、欠点や短所を有してい
る。溶接電極が磨耗しあるいは劣化する速度は、溶接される金属における変化や
、電極自体における変化、電極への冷却水の妥当性およびその他の数多くの要因
により、驚くほど変化する。ある日から翌日になるまでの、溶接電極が劣化しあ
るいは磨耗する速度は、２以上の要因によって変化し得る。溶接の数を単に数え
る諸方法は、こうした変化を補償するのには明らかに不適当である。溶接電流ス
テッパーを実施するために電気的な現象を測定するその他の諸方法は、部分的に
は溶接電極の磨耗と、部分的には材料変化のようなその他の要因により生じた影
響についての決定に基づくものである。これらの他の要因によって、溶接電極の
磨耗あるいは劣化以外の出来事に対して溶接電流ステッパーが応答して、プロセ
ス変化の増加という結果を招く。
【００１３】 溶接が部品の一番端で行われる場合、そして、電極表面の小さな部分のみが実
際にその部品と接触する場合には、ひどい溶接散りが起こり、また溶接電極の表
面が損傷を受けるであろう。この溶接の間において、溶接制御装置により行われ
る電気的測定により溶接散りを求めることができる（これがどのように行われる
かについての説明に関しては、米国特許第４，８８５，４５１号を参照されたい
）。
【００１４】
【発明の開示】
本発明の１つの目的は、抵抗スポット溶接システムの状態、あるいはそのシステ
ムにおける加工物の状態を決定する方法を提供して、シート材料を抵抗スポット
溶接する場合に生じる問題を克服することにある。
【００１５】 本発明のもう１つの目的は、抵抗スポット溶接システムあるいはそのシステム
における加工物の状態を決定し、これに応じてその溶接プロセス自体のパラメー
タを変更し、あるいは溶接機オペレータにとっての問題を識別する方法を提供す
ることにある。
【００１６】 本発明のもう１つの目的は、抵抗スポット溶接システムの状態あるいはシステ
ムにおける加工物の状態を決定するための方法を提供して、スポット溶接プロセ
スの制御を改善することにある。
【００１７】 本発明のさらにもう１つの目的は、抵抗スポット溶接システムの状態あるいは
システムにおける加工物の状態を決定するための方法を提供して、溶接ガンのよ
うなシステムの溶接機での過剰な摩擦を検出することにある。
【００１８】 本発明のさらにもう１つの目的は、抵抗スポット溶接システムの状態、あるい
はシステムにおける加工物の状態を決定するための方法を提供して、溶接電極の
磨耗がさらに直接的に測定されることを可能とすることにある。
【００１９】 本発明のもう１つの目的は、抵抗スポット溶接システムの状態、あるいはその
システムにおける加工物の状態を決定するための方法を提供して、溶接の諸問題
をつきとめ、またプロセスの変動を減少させることにある。
【００２０】 本発明の上記の目的および他の目的を果たすにあたり、抵抗スポット溶接シス
テムの状態、あるいはそのシステムの加工物の状態を決定するための方法が提供
され、このシステムは溶接変圧器と、溶接機と、該溶接機によって動くように支
持された一対の溶接電極と、電気サーボモータとを有し、該サーボモータは該サ
ーボモータの駆動軸を回転するための電気入力を受け取って前記溶接電極を一緒
に動かしそして前記溶接電極に力を加えるものである。この方法は前記電気入力
の少なくとも１つにおける変化を検出し、またそれに応じて少なくとも１つの信
号を出すことを含んでいる。この方法はまた、前記少なくとも１つの信号を処理
して前記状態を決定することを含んでいる。
【００２１】 前記の状態は、前記溶接電極が溶接されるべき加工物に接触したか、或いは加
工物が存在していなくて前記溶接電極が互いに接触したかどうかであり得る。
【００２２】 前記少なくとも１つの電気入力は前記サーボモータの両端の電圧であり得る。
この方法は前記溶接変圧器を流れる電流における変化を検出することと、それに
応じて対応する電流信号を生成することとを有し得る。前記処理段階により前記
少なくとも１つの信号と前記電流信号とが処理されて、前記状態が決定される。
【００２３】 この方法は、前記溶接電極の両端の電圧における変化を検出することと、それ
に応じて電圧信号を出すこととを有し得る。前記処理段階により前記少なくとも
１つの信号とともに前記電圧信号が処理されて、前記状態が決定される。
【００２４】 前記少なくとも１つの電気入力は前記サーボモータを流れる電流であり得る。
この方法は溶接変圧器電流における変化を検出することと、それに応じて対応す
る電流信号を出すこととを有し得る。前記処理段階により前記少なくとも１つの
信号とともに前記電流信号が処理されて、前記状態が決定される。
【００２５】 この方法は前記溶接電極の両端の電圧における変化を検出することと、それに
応じて対応する電圧信号を出すこととを有し得る。前記処理段階により次いで前
記少なくとも１つの信号とともに前記電圧信号が処理されて、前記状態が決定さ
れる。
【００２６】 前記電気入力が前記サーボモータの両端の電圧と前記サーボモータを流れる電
流である場合、前記検出段階は、前記電圧と前記電流の両方における変化を検出
し、それに応じて対応する電圧及び電流信号を出す段階を有し得る。前記処理段
階により前記電圧及び電流信号の両方が処理されて、溶接電極が溶接すべき加工
物に接触したか、或いは加工物がない状態かが検出される。
【００２７】 この方法は溶接変圧器電流における変化を検出することと、それに応じて対応
する変圧器電流信号を出すこととを有し得る。前記処理段階により前記電流及び
電圧信号とともに前記変圧器電流信号が処理されて、前記状態が決定される。
【００２８】 この方法は、前記溶接電極の両端の電圧における変化を検出することと、それ
に応じて対応する電極電圧信号を出すこととを有し得る。前記処理段階により前
記電流及び電圧信号とともに前記電極電圧信号が処理されて、前記状態が決定さ
れる。
【００２９】 前記状態が、前記溶接電極が互いに閉じられるに伴う前記溶接機の機械的摩擦
の値である場合、前記電気入力は前記サーボモータの両端の電圧と前記サーボモ
ータを流れる電流であり、前記検出段階は前記電圧と前記電流の両方における変
化を検出して、それらに応じて対応する電圧信号と電流信号とを出すものである
。前記処理段階により前記電圧及び電流信号が処理されて、前記値が決定される
。この方法は次いでこの値を表示することを含むことができる。
【００３０】 この方法は、前記値を所定の限度と比較することと、前記値が前記所定の限度
外であるときにエラー信号を生成することとをさらに有し得る。
【００３１】 前記状態は、前記溶接電極に加わる力が所望の値に達したことであり得る。そ
のとき、前記電気入力の少なくとも１つは前記サーボモータの両端の電圧であり
得る。そして、この方法は前記溶接電極の間に加工物を配置することと、前記状
態を決定した後に前記溶接電極に溶接電流を加えることとをさらに有し得る。
【００３２】 前記電気入力の少なくとも１つは前記サーボモータを流れる電流であり得る。
このとき、この方法は前記溶接電極間に加工物を配置することと、前記状態を決
定した後に前記溶接電極に溶接電流を加えることとをさらに有し得る。
【００３３】 前記検出段階において前記サーボモータの両端の電圧と前記サーボモータを流
れる電流の両方が検出され得、そして、それに応じて対応する電流信号と電圧信
号とが出される。前記処理段階において前記電流信号と電圧信号との両方が処理
されて前記状態が決定される。この方法は、前記溶接電極間に加工物を配置する
ことと、前記状態を決定した後に、前記溶接電極に溶接電流を加えることとをさ
らに有し得る。
【００３４】 本発明の上記目的及びその他の目的を果たすにあたって、抵抗スポット溶接シ
ステムあるいは前記システムにおける加工物の状態を決定するための方法がさら
に提供されている。このシステムは溶接変圧器と、溶接機と、該溶接機によって
動くように支持された一対の溶接電極と、電気サーボモータとを有し、該サーボ
モータは該サーボモータの駆動軸を回転するための電気入力を受け取って前記溶
接電極を一緒に動かしそして前記溶接電極に力を加える。この方法は、前記駆動
軸の回転位置を検出し、それに応じてフィードバック信号を出すこととを有して
いる。この方法はまた、前記フィードバック信号を処理して前記状態を決定する
ことを有している。
【００３５】 前記状態は、溶接電極がそれらの間に加工物が無くて互いに完全に接触してい
ることに対応する前記サーボモータの位置であり得る。
【００３６】 この方法は前記溶接電極間に少なくとも１つの加工物を配置することをさらに
有し得、また前記状態は、前記加工物対して所望される溶接の領域の厚さである
。この方法は、この厚さに基づいてシステムの溶接パラメータを変更することを
さらに有し得る。この方法は、この厚さを所定の限度と比較して、厚さが所定の
限度外であった場合にシステムのオペレータに警告することをさらに有し得る。
【００３７】 この方法は、前記溶接電極間に一対の加工物を配置することと、前記溶接電極
に対する力を増加することとをさらに有し得る。前記状態は前記加工物間にある
少なくとも１つの空隙である。また前記検出及び処理段階は前記溶接電極が閉じ
られた後、そして前記溶接電極に対する前記力が変わった後に、前記溶接電極の
動きを測定するためにも行われる。この方法は前記溶接電極に対する前記力をさ
らに増加して、前記少なくとも１つの空隙を塞ぐことをさらに有し得る。
【００３８】 この方法は、前記溶接電極間に少なくとも１つの加工物を配置することと、前
記電極に溶接電流を加えることとをさらに有し得、ここで、前記検出及び処理段
階は前記溶接電流が加えられるに伴って行われる。前記状態は溶接電極間に加工
物がないことや溶接電極の摩耗であり得る。
【００３９】 前記状態は、前記溶接電極を損傷する可能性がある溶接状態であり得る。この
方法は、このとき、前記溶接電極間に少なくとも１つの加工物を配置することと
、前記溶接電極に溶接電流を加えることと、前記溶接電流に基づいて少なくとも
１つの電気信号を生成することとをさらに有し得る。前記処理段階は、前記フィ
ードバックシグナルと前記少なくとも１つの電気信号とを処理することによって
前記状態を決定する。
【００４０】 この方法は、前記溶接電極の間に加工物を配置することと、前記溶接電極に溶
接電流を加えて溶接を形成することとをさらに有し得、ここで、前記状態は溶接
部への溶接電極によるくぼみである。で前記状態が電極の摩耗である場合、この
方法は前記磨耗に基づいて溶接電流ステッパーを調節すること、磨耗に基づいて
溶接電流の大きさを変更すること、前記磨耗に基づいて溶接電流時間を変更する
こと、前記磨耗に基づいて前記溶接電極に対して加える力を変更すること、或い
は前記磨耗が所定限度を超えるときに表示を出すことをさらに有し得る。
【００４１】 前記状態は、溶接される加工物の厚さであり得る。この場合、この方法は、前
記溶接電極間に前記加工物を配置することと、前記溶接電極に溶接電流を加えて
、第１の位置において加工物上に溶接を形成することと、前記溶接電極を加工物
上の第２の位置まで前記加工物に対して相対的に動かすことと、前記第２の位置
において前記溶接電極に溶接電流を加えること、第２の厚さを得るために前記検
出及び処理段階を行うことと、前記溶接の厚さの移動平均を計算することと、こ
の溶接厚さの前記移動平均を利用して前記溶接電極の磨耗量を推測することとを
さらに有し得る。
【００４２】 前記状態は、電極置換により生じる、前記溶接電極の全閉位置における見かけ
上の変化であり得る。
【００４３】 電極置換の場合、この方法は、前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッ
パーをリセットすることをさらに有し得る。この方法は、前記見かけ上の変化に
基づいて溶接電流ステッパーをリセットする必要があるという表示を出すことを
さらに有し得る。
【００４４】 電極洗浄の場合、この方法は前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッパ
ーをリセットする必要があるという表示を出すことをさらに有し得る。この方法
は前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッパーにより生じる溶接電流増加
を部分的にキャンセルすることをさらに有し得る。
【００４５】 この方法は、前記溶接電極間に加工物を配置することをさらに有し得、ここで
、前記状態は、前記溶接電極が前記加工物と接触してない状態である。この方法
は、比較的低電力レベルで前記溶接変圧器に通電することをさらに有し得る。
【００４６】 この場合、この方法は、前記溶接電極が前記加工物と接触していなくて、前記
溶接変圧器内の電流が第１の所定値を越えている場合にエラー表示を生じさせる
ことをさらに有する。この方法は、前記溶接電極の両端の電圧を測定することと
、前記溶接電極が前記加工物と接触していなくて、前記溶接変圧器内の電流が第
１の所定値を越えており、また、前記溶接電極の両端の電圧が第２の所定値未満
である場合に、エラー表示を生じさせることとをさらに有し得る。
【００４７】 この方法は、前記溶接電極を互いにくっつけるために、前記サーボモータを起
動することをさらに有し得る。この場合、この方法は、前記溶接電極が前記加工
物と接触する前に、前記溶接変圧器内の電流が第３の所定値未満であることを確
認することをさらに有し得る。この方法は、前記溶接電極の前記両端の電圧を測
定することと、前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧器内の
電流が第３の所定値未満であり、また前記溶接電極の前記両端の電圧が第４の所
定値を越えていることを確認することとをさらに有し得る。
【００４８】 この方法は、前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧器内の
電流が第１の所定値を越えている場合には、エラー表示を生じさせることをさら
に有し得る。この場合、この方法は、前記溶接変圧器の１次回路の力率における
変化を測定して測定値を得ることと、この測定値を利用して、前記溶接変圧器内
の電流を前記第１の所定値よりも越えさせる短絡回路の位置を推測することとを
さらに有し得る。
【００４９】 この方法は、前記溶接電極が前記加工物に接触する前に、前記溶接電極の両端
の電圧が第２の所定値未満である場合には、エラー表示を生じさせることをさら
に有し得る。この場合、この方法は、前記溶接変圧器の１次回路の力率における
変化を測定して測定値を得ることと、この測定値を利用して、前記溶接電極の前
記両端の電圧を前記第２の所定値未満とする短絡回路の位置を推測することとを
さらに有し得る。
【００５０】 この方法は、前記溶接電極の前記両端の電圧を測定して電圧測定値を得ること
と、前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧器内の電流が第１
の所定値を越えており、また前記電圧測定値が第２の所定値未満である場合に、
エラー表示を生じさせることとをさらに有し得る。この場合、この方法は、前記
溶接変圧器の１次回路の力率における変化を測定して測定値を得ることと、この
測定値を利用して、前記溶接変圧器内の電流を前記第１の所定値を越えさせまた
、前記電圧測定値を前記第２の所定値未満とする短絡回路の位置を推測すること
とをさらに有し得る。
【００５１】 この方法は、前記溶接変圧器の１次回路の力率を測定して測定値を得ることと
、前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記測定値が所定の上限と下限外
である場合には、エラー表示を生じさせることとをさらに有し得る。この場合、
この方法は、前記測定値を利用して、前記溶接変圧器の前記１次回路の前記力率
を前記所定の上限および下限外とする短絡回路の位置を推測することをさらに有
し得る。
【００５２】 この方法は、前記溶接電極が前記加工物と接触した後に、前記溶接変圧器内の
電流が所定値を越えない場合には、エラー表示を生じさせることをさらに有し得
る。この方法は、前記溶接電極の両端の電圧を測定して電圧測定値を得ることと
、前記溶接電極が前記加工物と接触した後に、前記溶接変圧器内の前記電流が所
定値を越えていず、あるいは前記電圧測定値が所定値未満でない場合には、エラ
ー表示を生じさせることとをさらに有し得る。
【００５３】 この方法は、前記溶接電極間に加工物を配置することと、前記溶接電極に溶接
電流を加えて前記加工物に対して溶接を行うこととをさらに有し得、ここで、前
記検出及び処理段階は、前記溶接電流を加えている際の前記溶接電極による前記
加工物へのくぼみを決定するために行われる。この場合、この方法は、前記くぼ
みに基づいて前記溶接電流を止めること、前記溶接電流を加えている際に前記溶
接電流に基づいて電気信号を測定すること、前記くぼみ前記電気信号とに基づい
て前記溶接電流を止めること、前記くぼみに基づいて溶接散りを識別すること、
前記溶接電流を加えている際に溶接電流に基づいて電気信号を測定することと、
くぼみと前記電気信号とに基づいて溶接散りを識別すること、或いは前記くぼみ
に基づいて前記溶接部から前記溶接電極を解放する時を決定することをさらに有
し得る。
【００５４】 この方法は、前記溶接電極間に前記加工物を配置することと、前記溶接電極に
溶接電流を加えることとをさらに有し得、ここで、前記検出及び処理段階は、前
記溶接電流を加えた後、前記溶接電極が前記加工物から除去されるときに、前記
溶接電極が前記加工物に固着した状態を決定するために行われる。この方法は、
前記溶接電極間に前記加工物を配置することと、前記溶接電極に溶接電流を加え
ることとをさらに有し得、ここで、前記検出及び処理段階は、前記溶接電流を加
えた後、前記溶接電極が前記加工物から除去されるときに、前記溶接電極が前記
加工物に固着した状態を決定するために行われる。この場合、前記電気入力の前
記少なくとも１つが前記サーボモータの両端の電圧である。これに代えて、前記
検出段階により前記サーボモータの両端の電圧と、前記サーボモータを流れる電
流との両方における変化が検出され、前記処理段階において前記電圧信号と電流
信号との両方が処理されて前記状態が決定される。
【００５５】 溶接電極の力と位置とを測定し、また制御するサーボモータ作動溶接機の能力
により、溶接コントローラーが抵抗スポット溶接プロセスを制御するのに役立つ
情報を得ることが可能になる。数多くある抵抗スポット溶接機のうちの１つのタ
イプのものである携帯式抵抗スポット溶接ガン上のサーボモータアクチュエータ
の実施形態をここでは利用しているが、本発明の諸方法は、溶接電極を互いにく
っつけてそれらに力を加えるサーボモータアクチュエータを利用するあらゆる抵
抗スポット溶接機に適用可能である。
【００５６】 本発明の上記目的及びその他の他の目的、特徴および利点は、添付の図面に関
連付けた本発明を実施するための最良の形態に関する以下の詳細な説明から容易
に明らかとなるであろう。
【００５７】
【発明の実施の形態】
本発明の諸方法を実施するのに必要とされる構造の１つの実施形態が図３に図
示されている。図３において、マイクロプロセッサーおよび他のコンピュータへ
の通信リンクを含む抵抗溶接制御装置が、抵抗スポット溶接ガン１０のサーボア
クチュエータと溶接を通じた電流のレベルの両方を制御するのに利用されている
。図３の構造は、本発明の諸方法を実施するのに必要とされる構造の比較的単純
な実施形態を示しているので、図３に示されている構造を、本発明の諸方法を説
明するのに利用する。他の可能性のある構造には、溶接電極を一緒に運びまたそ
れらに力を加える電気サーボアクチュエータを利用するあらゆるタイプの抵抗溶
接機が含まれる。さらに、他の可能性のある構造には、サーボモータアクチュエ
ータが、ロボット、コンピュータ、あるいはある種の機械制御装置などの溶接制
御装置とは別個の装置により制御される、その他の制御装置が含まれる。しかし
、どんな構造を利用するとしても、本発明の諸方法は同じままである。
【００５８】 溶接ガンが閉じるに伴う溶接電極の接触面の位置を知ることは、抵抗スポット
溶接に関するいくつかの一般的な問題を識別するためには重要なことである。抵
抗スポット溶接溶接電極が新しくなるとサイズが変わり、また、溶接が行われる
につれて電極が磨耗するので、完全に閉じらた電極に対応するサーボアクチュエ
ータの位置を識別するために較正処理が必要となる。
【００５９】 この較正は、部品が存在することなく、溶接ガンを閉じることにより実施され
る。電極が実際に接触していることの確認はいくつかの方法で得られる。第１に
は、電極が接触するときには、アクチュエータの前進運動が停止する。第２に、
サーボモータを流れる電流および／またはサーボモータの両端の電圧における変
化により、電極がくっついてそれらに加わる力が上昇していることが示される。
第３に、溶接ガンが閉じている間は、溶接制御装置は、溶接変圧器に低いレベル
の電力を供給する。溶接電極が接触していないかぎり、溶接変圧器の２次側が開
回路となり、大きな電流は変圧器内に流れない。電極が接触すると、溶接変圧器
に流れる電流は急激に増加する。溶接制御装置は溶接変圧器内の電流を測定する
ように装備されているため、この急激な電流の増加は容易に検出される。
【００６０】 上記の較正処理によりまた、溶接ガン自体のいくつか可能性のある欠陥あるい
は誤作動を識別することができる。図３の抵抗溶接制御装置は１次および２次セ
ンサーにより、溶接変圧器の１次側あるいは２次側のいずれかにおける電流およ
び／または電圧を測定する能力を有している。溶接ガンが閉じるときに、サーボ
モータ電流が上昇する前に溶接変圧器内の電流が上昇した場合、これは、溶接電
極が接触する前に電流の経路が存在することを示している。これは、溶接電流回
路に短絡があることを示しており、それは溶接変圧器と溶接ガンの間のケーブル
中か溶接ガン自体の中かのいずれかにおけるものである。いずれの場合にも、溶
接電流路における短絡の表示は表示灯により与えられる。
【００６１】 溶接変圧器の電流を測定することに加えて、溶接制御装置はまた、溶接変圧器
の１次側における電力線における見かけ上の力率を測定する能力を有している。
溶接ガンが閉じるに伴う力率の読みを２次側が開回路となった溶接変圧器の力率
に対応する上限および下限と比較すると、短絡回路は変圧器に負荷を与えて力率
を上限及び下限の範囲外とするので、これによって短絡回路の検出が可能になる
。溶接電流回路内の短絡を検出すると、力率における変化をまた、その短絡回路
がどこに位置しているのかを識別するのに利用できる。例えば、短絡回路が変圧
器と溶接ガンの間のケーブルにある場合には、溶接ガンが閉じるに伴う力率の変
化は殆ど或いは全くないであろう。一方、短絡回路が溶接ガンのピボット１２（
図１参照）にある場合は、力率は、溶接ガンが閉じると著しく変化するであろう
。この情報はさまざまな誤作動に対して確率を割り当てて、修復プロセスをスピ
ードアップするために利用することができる。
【００６２】 上記の較正処理の間に、サーボモータ電流が上昇した後であっても、溶接変圧
器の電流がまったく上昇しない場合は、これは、溶接電流回路が遮断されている
ことを示している。これは、いくつかの可能性を挙げると、溶接変圧器と溶接ガ
ンの間のケーブルの切断、ボルト連結の弛み、溶接ガン内における遮断、非常に
整合性の悪い電極、電極の喪失、溶接ガン内における何らかのなんらかの詰まり
、あるいは溶接電極の面上の或る種の非導電性材料により生じ得るものである。
いずれの場合でも、溶接電流路における接続遮断の表示が与えられる。
【００６３】 付加的な情報は、溶接ガンが閉じるときの、溶接電極の両端の電圧を測定する
ことにより得ることができる。例えば、溶接電極の両端に大きな電圧がかかって
いるが、溶接すべき部品に対して電極が閉じられているときに大きな電流が流れ
ない場合には、その問題は、その部品あるいは電極面上における或る種の非導電
性材料として容易に識別することができる。もう１つの例では、溶接電極が開路
されているときに、溶接電極両端に大きな電圧が加わることなく大きな変圧器電
流が流れている場合には、これは、溶接電流回路内の短絡回路を明確に示すもの
である。
【００６４】 較正サイクルによって、溶接電極の全閉位置に対応するサーボモータアクチュ
エータの位置が一旦確かめられると、この位置の値はその後の操作における使用
のために溶接制御装置にセーブされる。
【００６５】 溶接電極の全閉位置が一旦分かると、溶接制御装置は、この情報をサーボモー
タアクチュエータから集められた情報とともに利用して、溶接されるべき金属の
板の間にある空隙（「不良フィットアップ（”poor fit-up”）」とも呼ばれて
いる）を検出することができる。これは、一般には望ましい溶接力の１０〜２０
％であるところの、所望される溶接力よりもかなり低い力で溶接電極を閉じるこ
とにより行われる。溶接電極が一旦閉じられると、溶接制御装置はサーボモータ
アクチュエータの位置を測定し、この値を全閉位置に対して比較して、溶接電極
間の厚さを得る。この厚さが受容可能な範囲内にある場合には、空隙は存在しな
いものと仮定され、溶接力は所望される値にまで上昇されて、溶接電流が加えら
れ、そして溶接が行われる。
【００６６】 一方、厚さの測定値が受容可能な値を越える場合には、金属板間の空隙（「不
良フィットアップ」）を仮定し、溶接制御装置は是正処置を試みる。まず、溶接
電極に対する力が可能性のある最も高い値に引き上げられて、厚さの測定がもう
一度行われる。
【００６７】 この値がそれでも受容可能な値を越える場合には、その問題は、金属板間の非
常に永続的な空隙（不良なフィットアップ）か、あるいは金属の厚さが間違って
いるかのいずれかである。そのどちらかなのかを突き止めるために、溶接制御装
置は所定の溶接電流（通常は定常溶接電流よりも低い）を所定時間加えて、金属
の厚さの測定をもう一度行う。電流を加えた後、その金属がそれでも厚過ぎる場
合には、溶接制御装置は、溶接プロセスを打ち切るか、あるいはその金属の厚さ
に対して適当な新たな溶接スケジュールを選択するかの、いずれかを行うことが
できる。電流が加えられた後に金属の厚さの測定値が受容可能な限度内である場
合には、溶接制御装置は、溶接力をこの金属の厚さについて望ましい値にまで引
き下げ、そして溶接電流を加えて溶接を行う。
【００６８】 力を最大値にまで上げた後に、厚さの測定により受容可能な限度内の値が示し
た場合には、溶接制御装置は溶接力をその金属の厚さに対して望ましい値にまで
引き下げ、そして溶接電流を加えて溶接を行う。
【００６９】 減少させた力で閉じた後に、厚さの測定により受容可能な範囲よりも下まわる
ことが示されたされる場合には、溶接制御装置は、いくつかの様々な事のうちの
いずれかを行うことができる。
【００７０】 第１に、溶接制御装置は溶接プロセスを打ち切って溶接ガンを即座に開くこと
ができる。これは、溶接ガンが間違って位置決めされて、そのため、溶接される
べき部品に対して閉じなかったか、あるいはその部品の間違った領域に対して閉
じられた場合に、適当な応答であろう。
【００７１】 第２に、溶接制御装置は、実際に測定された金属厚さに対応して、別の溶接ス
ケジュールを利用するであろう。
【００７２】 第３に、溶接制御装置は不正確な金属の厚さが検出された場合には、一箇所の
次に付加的なスポット溶接を行う必要があることを示すであろう。これは、最初
の溶接の強度に何らかの問題がある場合に適切な応答であろう。
【００７３】 サーボモータアクチュエータの適正な利用により、このスクイーズ時間の問題が
解決され、また、溶接ガンにおける過剰な摩擦の検出が可能となる。以下の検討
では、溶接ガンが閉じた後の溶接電極に対する適正な力に必要な停止トルクを得
るために、サーボモータは一定の電流で駆動されるものと仮定する。
【００７４】 最初は、モータの両端の電圧は低い電圧で開始され、その後に慣性の克服につ
れて上昇し、そして溶接ガンの動きが開始される。アクチュエータに関連する摩
擦とともに溶接ガンの動きに関連する摩擦を、例えば図２に示したようにセンサ
によって、サーボモータの両端の電圧とそれを通る電流とを測定することにより
決定することができる。溶接ガンが閉じるに伴って測定された摩擦の値を所定の
値と比較することで、この領域における問題を識別することができる。
【００７５】 電極がその加工物と接触して溶接ガンが動きを停止すると、サーボモータの両
端の電圧は、それが停止するにつれて降下する。この電圧降下は、適正な溶接力
が得られたことを示すものとして用いることができ、溶接電流を開始することが
できる。
【００７６】 サーボモータが一定の電流ではなく、一定の電圧で駆動される場合には、以下
の２つの項を先の２つの項と置き換えるべきである。
【００７７】 最初は、サーボモータに対する電流は高いところから始まって、慣性が克服さ
れるについれて降下し、そして溶接ガンの動きが開始される。アクチュエータに
関連する摩擦とともに、溶接ガンの動きに関連する摩擦を、サーボモータの両端
の電圧と、それを通る電流とを測定することにより決定することができる。溶接
ガンが閉じるに伴って測定された摩擦の値を所定の値と比較することで、この領
域における問題を識別することができる。
【００７８】 電極が加工物と接触して、溶接ガンが動きを停止すると、サーボモータ内の電
流は、それが停止するにつれて増加する。この電流増加は、適正な溶接力が得ら
れたことを示すものとして用いることができ、溶接電流を開始することができる
。
【００７９】 この方法を利用すると、電極に対する適正な力が達成されたらすぐに溶接電流
を開始することができ、したがって、可変性を導入することなく、生産プロセス
における時間を節約できる。
【００８０】 アルミニウムなどのある種の金属を溶接するためには、低い力で溶接電流を開
始し、溶接が行われるにつれて、溶接電極に対する力を増加させることが望まし
い。これは、サーボ駆動により低い力で開始し、その後サーボモータ駆動電流を
必要に応じて上方に傾斜させることにより行うことができる。
【００８１】 位置を測定するサーボモータアクチュエータメカニズムの能力はまた、溶接さ
れるべき金属が軟化温度に達して、電極によるくぼみが出来始めるときを検出す
るのに利用することができる。電極によるくぼみが加工物に出来始めたら、溶接
が形成されて、この点を越えて溶接電流を加えても溶接強度の大きな増加はない
。くぼみのこの始まりは、溶接電流を遮断し、また溶接時間を、満足できる溶接
に必要とされる最少限度に維持するための指標として利用することができる。
【００８２】 溶接が行われた後、「保持」時間と呼ばれる、短い冷却時間の間、溶接電極を
部品に対してクランプした状態に維持する必要がある。いくつかの材料では、冷
却に伴う溶接領域の割れや空隙の形成を防ぐために、保持時間の間にクランプ力
を増加することが望ましい。サーボモータアクチュエータメカニズムの位置測定
能力は、保持時間の間における溶接電極の動きを測定するのに利用することがで
きる。金属が冷えて収縮すると、電極は内側に動く。保持時間の間における電極
の内向きの動きは金属の適正な冷却の指標として利用することができ、また、し
たがって、保持時間は、溶接割れや空隙に関わる問題を生じることなく生産プロ
セスのスピードアップに必要なだけの長さとすることができる。
【００８３】 特に、亜鉛メッキ鋼板に対しては、溶接電極は溶接後に部品にときとして固着
することがある。ときには、これは溶接ガンが開くに伴って、溶接電極がそれら
のテーパー状ホルダーから抜け出るときに問題を引き起こす。この問題はサーボ
モータアクチュエータを利用して、テーパー状ホルダーから溶接電極が抜け出る
には十分ではない適当な力で溶接ガンが開くようにすることにより、克服するこ
とができる。溶接電極が固着すると溶接ガンは開かず、またサーボモータの両端
の電圧は移動が始まるにつれて上昇しなくなる。この問題に対して、溶接制御装
置は短いパルスの電流を加えて電極の表面にある亜鉛を溶かし、加工物から電極
をフリーな状態とすることができる。
【００８４】 抵抗溶接ガンがロボット上で利用される場合は、溶接ガンが開くに伴うサーボ
モータの両端の電圧の増加を利用して、電極の部品への接触の停止を検出し、ま
た即座にロボットに信号を送って次の溶接への動きを始めるようにすることによ
り、ロボットの作動をスピードアップすることができる。
【００８５】 溶接電極の磨耗を推測するための間接的な測定とは対照的に、溶接ガン上のサ
ーボアクチュエータの位置測定能力により、溶接電極上の磨耗をより直接的に測
定することができる。溶接電極の磨耗は漸進的な現象であるため、多くの厚さ測
定値の平均を、電極の磨耗の算出に利用できる。溶接電極が磨耗するに伴って、
すべての厚さ測定値の平均が下方に向かう傾向を示す。また、溶接ガンが電極間
に部品が無い状態で閉じられた場合には、較正目的で行われるように、電極の磨
耗は、その新しい較正位置の値を以前の値と比較することにより直接測定するこ
とができる。
【００８６】 溶接電極の磨耗と劣化の正確な測定値により、溶接ステッパー電流の増加ある
いは減少量を、このより正確な測定に基づかせることができる。また、溶接電流
時間あるいは溶接電極に加えられる力などの他の溶接パラメータも、溶接プロセ
スを最適化するために、溶接電極の磨耗の関数として、調節することができる。
これにより結果的には、プロセスの変動が減少する。
【００８７】 溶接電極の磨耗の正確な測定によりまた、電極上の磨耗が過剰になってその電
極の取り替えが必要なときを溶接コントローラーが識別することが可能になる。
これは、通常は、溶接電極の磨耗を所定値と比較し、そしてその磨耗がこの値を
超えたときの表示を出すことによってなされる。
【００８８】 さらに、サーボモータアクチュエータにより可能になる溶接電極の位置と動き
の測定をその他の測定と組み合わせることで溶接時の問題をつきとめて、プロセ
スの変動を減少させることができる。サーボアクチュエータから得られる位置情
報によって、溶接の際の異常に大きな電極の動きがつきとめられる。この情報を
溶接散り情報と組み合わせることで、取り替えることが必要な損傷を受けた溶接
電極を識別することができる。溶接電極を損傷させる他の溶接上の諸問題は、同
様な仕方で識別することができる。
【００８９】 同様な仕方で、溶接電極の位置と動き（部品へのくぼみ）の測定値を、溶接散
りを識別するのに利用することができる。溶接散りが起こると、電極は急激に溶
接部の内側に動く（くぼませる）。溶接散りもまた、溶接部の両端の電圧および
／または溶接部を流れる電流および／または溶接変圧器の１次回路の力率におけ
る急激な変化の原因となる。こうした電気的信号をくぼみ信号とともに調べると
、散り検出の信頼性を改善することができる。
【００９０】 部品が存在しない状態で溶接ガンを閉じることによるサーボモータアクチュエ
ータ位置の較正プロセスはまた、溶接電極が取り換えられたか、あるいは洗浄さ
れたときをつきとめ、そして、それに応じて、溶接ステッパーをリセットするの
に利用することができる。新しい溶接電極を設置するときはいつも溶接ステッパ
ーによって引き起こされる溶接電流の増加をゼロに設定し戻す必要がある。そう
でないと、電流は、新しい電極を用いた溶接には大きすぎて、不満足な溶接が結
果的に生じるであろう。電極が洗浄されるときには、溶接ステッパーによって引
き起こされる溶接電流増加の一部のみが、キャンセルされる必要がある。
【００９１】 たいていの場合、溶接制御装置に接続される「ステッパーリセット」プッシュ
ボタンが、この問題を処理するために設けられる。１つの実施態様では、電極を
洗浄する場合にはオペレータはこのボタンを一度押し、あるいは電極を取り替え
る場合には２回押す。溶接制御装置は、電極が洗浄される場合には溶接ステッパ
ーによる溶接電流の増加のキャンセル部分か、あるいは電極が取り替えられる場
合には溶接ステッパーによるすべての溶接電流の増加かのいずれかにより応答を
行う。しかし、その機械のオペレータがこのボタンを押すのを忘れた場合には、
不満足な溶接という結果になる。
【００９２】 こうした諸問題は、サーボモータアクチュエータから得られる位置情報の利用
により克服することができる。
【００９３】 溶接電極が取り替えられるときには、ホルダー内に電極を「着座させる」ため
に、部品が存在しない状態で、十分な力で１度か２度溶接ガンを閉じる必要があ
る。これが行われる場合に、サーボモータアクチュエータの位置感知能力を、溶
接電極の厚さが増加したことを感知するのに利用できる。それに応じて、溶接制
御装置は、溶接ステッパーを自動的にリセットするか、あるいはオペレーターが
手動でこれをリセットしもしくは図３に図示されているような制御装置のデータ
入力パネルにおける照会に答えるかのいずれかを行うまでは溶接を拒否すること
ができる。
【００９４】 溶接電極が洗浄されるときには、材料が電極面から取り除かて、すべてのそれ
に伴う溶接部の見かけ上の厚さは急激に減少に向かう。機械オペレータがステッ
パーリセットプッシュボタンを押すことを忘れた場合には、溶接制御装置は、溶
接部のこのような厚さの急激な突然の減少を利用して警告音を鳴らすことでオペ
レータにステッパーリセットプッシュボタンを押すことを思い出させ、あるいは
、電極の洗浄後に要求される値に、溶接ステッパー電流を自動的に設定し戻すこ
とができる。
【００９５】 本発明の諸方法を説明するために携帯式抵抗スポット溶接ガンの特定の実施形
態を利用したが、本発明の諸方法は電気サーボモータアクチュエータを利用して
溶接電極を閉じそしてそれらに力を加えるあらゆるスポット溶接機及び関連する
制御手段に適用される。
【００９６】 要約すると、本発明のさまざまな諸方法は以下のことが可能である。 １．サーボモータにおける電圧変化を用いて、溶接電極が溶接すべき加工物と接
触したか、あるいは加工物なくて電極が互いに接触したかを検出する。 ２．低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、サーボモータにおける電圧変
化とともに、溶接変圧器の電流変化を利用して、溶接電極が溶接されるべき部品
と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電極が互いに接触したかを検出
する。 ３．低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、サーボモータにおける電圧変
化とともに溶接電極の両端の電圧における変化を利用して、溶接電極が溶接され
るべき部品と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電極が互いに接触し
たかを検出する。 ４．サーボモータにおける電流変化を利用して、溶接電極が溶接されるべき部品
と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電極が互いに接触したかを検出
する。 ５．低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、サーボモータにおける電流変
化とともに溶接変圧器電流における変化を利用して、溶接電極が溶接されるべき
部品と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電極が互いに接触したかを
検出する。 ６．低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、サーボモータにおける電流変
化とともに溶接電極の両端の電圧における変化を利用して、溶接電極が溶接され
るべき部品と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電極が互いに接触し
たかを検出する。 ７．サーボモータにおける電圧と電流の変化の組み合わせを利用して、溶接電極
が溶接されるべき部品と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電極が互
いに接触したかを検出する。 ８．低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、サーボモータにおける電圧と
電流の変化の組み合わせととともに溶接変圧器電流における変化を利用して、溶
接電極が溶接されるべき部品と接触したか、あるいは部品が存在していなくて電
極が互いに接触したかを検出する。 ９．低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、サーボモータにおける電圧と
電流の変化の組み合わせとともに溶接電極の両端の電圧における変化を利用して
、溶接電極が溶接されるべき部品と接触したか、あるいは部品が存在していなく
て電極が互いに接触したかを検出する。 １０．サーボモータでの電圧と電流の測定値の組み合わせを利用して、溶接電極
が互いに閉じるに伴う溶接機の機械的摩擦を測定する。 １１．サーボモータにおける電圧と電流の測定値の組み合わせを利用して、溶接
電極が互いに閉じるに伴う溶接機の機械的摩擦を測定し、またこの摩擦値を表示
する。 １２．サーボモータにおける電圧と電流の測定値の組み合わせを利用して、溶接
電極が互いに閉じるに伴う溶接機の機械的摩擦を測定し、測定された摩擦値と所
定の限度とを比較し、そして摩擦の測定値が所定の限度外のものである場合には
エラー表示を出す。 １３．サーボモータにおける電圧の変化を利用して、溶接電極に対する力が所望
の値に達したことを検出する。 １４．サーボモータにおける電圧の変化を利用して、溶接電極に対する力が所望
の値に達したことを検出し、そして、それに応じて溶接電流を開始する。 １５．サーボモータにおける電流の変化を利用して、溶接電極に対する力が所望
の値に達したことを検出する。 １６．サーボモータにおける電流の変化を利用して、溶接電極に対する力が所望
の値に達したことを検出し、そして、それに応じて溶接電流を開始する。 １７．サーボモータにおける電圧と電流の変化の組み合わせを利用して、溶接電
極に対する力が所望の値に達したことを検出する。 １８．サーボモータにおける電圧と電流の変化の組み合わせを利用して、溶接電
極に対する力が所望の値に達したことを検出し、そして、それに応じて溶接電流
を開始する。 １９．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が間に
何もなくて互いに完全に接触している状態に対応するアクチュエータ位置を測定
する。 ２０．サーボアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接が所望されている
領域の厚さを測定する。 ２１．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極に対す
る力の変化に伴う、電極が閉じられた後の溶接電極の動きを測定することにより
、溶接されるべき金属板間の空隙を検出する。 ２２．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接されるべき
金属板間の空隙を検出し、そして、それに応じて溶接電極に対する力を増加させ
ることで空隙を塞ぐ。 ２３．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電流が加え
られることに伴う、電極が閉じられた後の溶接電極の動きを測定することにより
、溶接されるべき金属板間の空隙を検出する。 ２４．サーボアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接が所望されている
領域の厚さを測定し、そして、異なる厚さの必要性により溶接パラメータを変更
する。 ２５．サーボアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接が所望されている
領域の厚さを測定し、その厚さの測定値を所定の限度と比較し、そして、厚さが
その限度外である場合はオペレータに警告する。 ２６．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極の間に
金属がないときを検出する。 ２７．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極の磨耗
を測定する。 ２８．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を溶接プロセスから得られる
電気的信号の測定とともに利用して、溶接電極を損傷させる溶接状態を検出する
。 ２９．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接領域への溶
接電極によるくぼみを測定する。 ３０．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極の磨耗
を測定し、そして溶接電極について測定された磨耗に応じて溶接電流ステッパー
を調節する。 ３１．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して溶接電極の磨耗を
測定し、電極の磨耗度に応じて、溶接電流の大きさおよび／または電流時間およ
び／または溶接電極に加わる力を変更する。 ３２．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して溶接電極の磨耗を
測定し、電極の磨耗が所定の限度を超える場合には、表示を出す。 ３３．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接される材料
の厚さを測定し、多数の溶接に亘る溶接厚さの移動平均を計算し、この溶接厚さ
の値の移動平均を利用して、電極磨耗量を推測する。 ３４．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、電極置換により
生じる溶接電極の全閉位置での見かけ上の変化を測定する。 ３５．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、電極置換により
生じる溶接電極の全閉位置での見かけ上の変化を測定し、またこの変化に応じて
、溶接電流ステッパーをリセットする。 ３６．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、電極置換により
生じる溶接電極の全閉位置での見かけ上の変化を測定し、またこの変化に応じて
、溶接電流ステッパーをリセットする必要があるという表示を出す。 ３７．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、電極洗浄により
生じる溶接電極の全閉位置での見かけ上の変化を測定する。 ３８．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、電極洗浄により
生じる溶接電極の全閉位置での見かけ上の変化を測定し、またこの変化に応じて
、溶接電流ステッパーをリセットする必要があるという表示を出す。 ３９．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、電極洗浄により
生じる溶接電極の全閉位置での見かけ上の変化を測定し、またこの変化に応じて
、溶接電流ステッパーにより生じる溶接電流増加を部分的にキャンセルする。 ４０．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、
そして、溶接電極が接触していないのに溶接変圧器の電流が所定値を越える場合
にはエラー表示を出させる。 ４１．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して溶接電極が何に対
しても接触していないことを確認し、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、そ
して、溶接電極が接触していないのに溶接変圧器の電流が所定値を越えまた溶接
電極の両端の電圧が所定値未満の場合には、エラー表示を出させる。 ４２．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極が接触する前に、溶接変圧器内の電流が所定値未満であることを確認す
る。 ４３．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、溶接電
極の両端の電圧を測定し、また、溶接電極が接触する前に、溶接変圧器内の電流
が所定値未満であって、溶接電極の両端の電圧が所定値を越えることを確認する
。 ４４．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極が接触する前に、溶接変圧器内の電流が所定値を越える場合には、エラ
ー表示を出す。 ４５．その後、溶接変圧器の１次回路の力率における変化の測定値を利用して、
溶接変圧器内の電流を所定値を越えさせる短絡回路の位置を推測する。 ４６．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極が接触する前に、溶接変圧器内の電圧が所定値未満である場合には、エ
ラー表示を出す。 ４７．その後、溶接変圧器の１次回路の力率における変化の測定値を利用して、
溶接電極の両端の電圧を所定値未満とする短絡回路の位置を推測する。 ４８．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極が接触する前に、溶接電極の両端の電圧が所定値を越え、溶接変圧器の
電流が所定値を越え、また溶接電極の両端の電圧が所定値未満である場合には、
エラー表示を出す。 ４９．その後、溶接変圧器の１次回路の力率における変化の測定値を利用して、
溶接変圧器の電流を所定値を越えさせ、また溶接電極の両端の電圧を所定値未満
とする短絡回路の位置を推測する。 ５０．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極が接触する前に、溶接変圧器の一次側において測定された力率が所定の
上限および下限外である場合には、エラー表示を出す。 ５１．その後は、溶接変圧器の１次回路の力率における変化の測定値を利用して
、溶接変圧器の１次回路の力率を所定の上限および下限外とする短絡回路の位置
を推定する。 ５２．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極が接触した後に、溶接変圧器の電流が所定値を越えていない場合には、
エラー表示を出す。 ５３．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電極が何に
対しても接触していないことを確認し、サーボモータアクチュエータを起動して
溶接電極を互いに向けて動かし、低い電力レベルで溶接変圧器に通電し、また、
溶接電極の両端の間の電圧を測定して、溶接電極が接触した後に、溶接変圧器の
電流が所定値を越えていない場合か、あるいは溶接電極の両端の間の電圧が所定
値未満でない場合には、エラー表示を出す。 ５４．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接が行われる
ときに、加工物への溶接電極のくぼみを測定する。 ５５．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電流が加え
られるときの、加工物への溶接電極のくぼみを測定し、十分なくぼみが生じたら
溶接電流を止める。 ５６．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接が行われる
ときに、加工物への溶接電極のくぼみを測定し、溶接電流に関連する電気信号を
測定し、またくぼみ及び電気信号に応じて溶接電流を止める。 ５７．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電流が加え
られるときの、加工物への溶接電極のくぼみを測定し、くぼみの測定を利用して
、溶接散りを識別する。 ５８．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接電流が加え
られるときの、加工物への溶接電極のくぼみを測定し、溶接電流に関連する電気
信号を測定し、また、くぼみの測定値と電気信号とをともに利用して、溶接散り
を識別する。 ５９．サーボモータアクチュエータの位置感知能力を利用して、溶接が行われた
後に、加工物への溶接電極のくぼみを測定し、くぼみの測定を利用して、溶接部
から溶接電極を離す時を決定する。 ６０．溶接電極が加工物から除去されるときのサーボモータアクチュエータの位
置感知能力を利用して、溶接電極が加工物に固着したことを検出する。 ６１．溶接電極が溶接後に加工物から除去されるときのサーボモータにおける電
圧の変化を利用して、溶接電極が加工物に固着したことを検出する。 ６２．溶接電極が溶接後に加工物から除去されるときのサーボモータの電流にお
ける変化を利用して、溶接電極が加工物に固着したことを検出する。 ６３．溶接電極が溶接後に加工物から除去されるときのサーボモータにおける電
圧と電流の間の関係における変化を利用して、溶接電極が加工物に固着したこと
を検出する。
【００９７】 本発明の実施態様を図示し、また説明したが、これらの実施態様は本発明のすべ
ての実施可能な形態を図示しまた説明することを意図したものではない。それよ
りも、本明細書で使用されている用語は限定するための用語というよりもむしろ
説明するための用語であって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々
な変更をなし得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 サーボモータアクチュエータを有する一般的な抵抗スポット溶接
ガンの概略図である。
【図２】 本発明に従って構成されたサーボシステムの概略図である。
【図３】 抵抗溶接制御装置にサーボモータを駆動するのに必要とされる回
路が含まれている、本発明に従って構成された抵抗スポット溶接システムの概略
図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１２月１８日（２００１．１２．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】

Claims (73)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶接変圧器と、溶接機と、該溶接機によって動くように支持
    された一対の溶接電極と、電気サーボモータとを有し、該サーボモータは該サー
    ボモータの駆動軸を回転するための電気入力を受け取って前記溶接電極を一緒に
    動かしそして前記溶接電極に力を加える、抵抗スポット溶接システムにおいて、
    前記システムあるいは前記システムにおける加工物の状態を決定するための方法
    であって、 前記電気入力の少なくとも１つにおける変化を検出し、またそれに応じて少な
    くとも１つの信号を出すことと、 前記少なくとも１つの信号を処理して前記状態を決定することと、 を有する方法。
  2. 【請求項２】 前記状態は、前記溶接電極が溶接されるべき加工物に接触し
    たか、或いは加工物が存在していなくて前記溶接電極が互いに接触したかどうか
    である請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの電気入力が前記サーボモータの両端の
    電圧である請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 前記溶接変圧器を流れる電流における変化を検出することと
    、それに応じて対応する電流信号を生成することとをさらに有し、前記処理段階
    により前記少なくとも１つの信号と前記電流信号とが処理されて、前記状態が決
    定される請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記溶接電極の両端の電圧における変化を検出することと、
    それに応じて電圧信号を出すこととをさらに有し、前記処理段階により前記少な
    くとも１つの信号とともに前記電圧信号が処理されて、前記状態が決定される請
    求項３の方法。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの電気入力が前記サーボモータを流れる
    電流である請求項２の方法。
  7. 【請求項７】 溶接変圧器電流における変化を検出することと、それに応じ
    て対応する電流信号を出すこととをさらに有し、前記処理段階により前記少なく
    とも１つの信号とともに前記電流信号が処理されて、前記状態が決定される請求
    項６の方法。
  8. 【請求項８】 前記溶接電極の両端の電圧における変化を検出することと、
    それに応じて対応する電圧信号を出すこととをさらに有し、前記処理段階により
    前記少なくとも１つの信号とともに前記電圧信号が処理されて、前記状態が決定
    される請求項６の方法。
  9. 【請求項９】 前記電気入力が前記サーボモータの両端の電圧と前記サーボ
    モータを流れる電流であり、前記検出段階は、前記電圧と前記電流の両方におけ
    る変化を検出し、それに応じて対応する電圧及び電流信号を出す段階を有し、前
    記処理段階により前記電圧及び電流信号の両方が処理されて、前記状態が決定さ
    れる請求項２の方法。
  10. 【請求項１０】 溶接変圧器電流における変化を検出することと、それに応
    じて対応する変圧器電流信号を出すこととをさらに有し、前記処理段階により前
    記電流及び電圧信号とともに前記変圧器電流信号が処理されて、前記状態が決定
    される請求項９の方法。
  11. 【請求項１１】 前記溶接電極の両端の電圧における変化を検出することと
    、それに応じて対応する電極電圧信号を出すこととをさらに有し、前記処理段階
    により前記電流及び電圧信号とともに前記電極電圧信号が処理されて、前記状態
    が決定される請求項９の方法。
  12. 【請求項１２】 前記状態は、前記溶接電極が互いに閉じられるに伴う前記
    溶接機の機械的摩擦の値であり、前記電気入力は前記サーボモータの両端の電圧
    と前記サーボモータを流れる電流であり、前記検出段階は前記電圧と前記電流の
    両方における変化を検出して、それらに応じて対応する電圧信号と電流信号とを
    出すものであり、前記処理段階により前記電圧及び電流信号が処理されて、前記
    状態が決定される請求項１の方法。
  13. 【請求項１３】 前記値を表示することをさらに有する請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 前記値を所定の限度と比較することと、前記値が前記所定
    の限度外であるときにエラー信号を生成することとをさらに有する請求項１２の
    方法。
  15. 【請求項１５】 前記状態は、前記溶接電極に加わる力が所望の値に達した
    ことである請求項１の方法。
  16. 【請求項１６】 前記電気入力の少なくとも１つが前記サーボモータの両端
    の電圧である請求項１５の方法。
  17. 【請求項１７】 前記溶接電極の間に加工物を配置することと、前記状態を
    決定した後に前記溶接電極に溶接電流を加えることとをさらに有する請求項１６
    の方法。
  18. 【請求項１８】 前記電気入力の少なくとも１つが前記サーボモータを流れ
    る電流である請求項１５の方法。
  19. 【請求項１９】 前記溶接電極間に加工物を配置すること、前記状態を決定
    した後に前記溶接電極に溶接電流を加えることとをさらに有する請求項１８の方
    法。
  20. 【請求項２０】 前記検出段階において前記サーボモータの両端の電圧と前
    記サーボモータを流れる電流の両方が検出され、そして、それに応じて対応する
    電流信号と電圧信号とが出され、前記処理段階において前記電流信号と電圧信号
    との両方が処理されて前記状態が決定される請求項１５の方法。
  21. 【請求項２１】 前記溶接電極間に加工物を配置することと、前記状態を決
    定した後に、前記溶接電極に溶接電流を加えることとをさらに有する請求項２０
    の方法。
  22. 【請求項２２】 溶接変圧器と、溶接機と、該溶接機によって動くように支
    持された一対の溶接電極と、電気サーボモータとを有し、該サーボモータは該サ
    ーボモータの駆動軸を回転するための電気入力を受け取って前記溶接電極を一緒
    に動かしそして前記溶接電極に力を加える、抵抗スポット溶接システムにおいて
    、前記システムあるいは前記システムにおける加工物の状態を決定するための方
    法であって、 前記駆動軸の回転位置を検出し、それに応じてフィードバック信号を出すこと
    と、 前記フィードバック信号を処理して前記状態を決定することと、 を有する方法。
  23. 【請求項２３】 前記状態が、溶接電極がそれらの間に加工物が無くて互い
    に完全に接触していることに対応する前記サーボモータの位置である請求項２２
    の方法。
  24. 【請求項２４】 前記溶接電極間に少なくとも１つの加工物を配置すること
    をさらに有し、また前記状態は、前記加工物対して所望される溶接の領域の厚さ
    である請求項２２の方法。
  25. 【請求項２５】 前記溶接電極間に一対の加工物を配置することと、前記溶
    接電極に対する力を増加することとをさらに有し、また、前記状態が前記加工物
    間にある少なくとも１つの空隙であり、また前記検出及び処理段階が前記溶接電
    極が閉じられた後、そして前記溶接電極に対する前記力が変わった後に、前記溶
    接電極の動きを測定するためにも行われる請求項２２の方法。
  26. 【請求項２６】 前記溶接電極に対する前記力をさらに増加して、前記少な
    くとも１つの空隙を塞ぐことをさらに有する請求項２５の方法。
  27. 【請求項２７】 前記溶接電極間に少なくとも１つの加工物を配置すること
    と、前記電極に溶接電流を加えることとをさらに有し、また、前記検出及び処理
    段階は前記溶接電流が加えられるに伴って行われる請求項２２の方法。
  28. 【請求項２８】 前記厚さに基づいいて前記システムの溶接パラメータを変
    更することをさらに有する請求項２４の方法。
  29. 【請求項２９】 前記厚さを所定の限度と比較することと、前記厚さが前記
    所定限度外であるときに前記システムのオペレータに警告することとをさらに有
    する請求項２４の方法。
  30. 【請求項３０】 前記状態が、前記溶接電極間に加工物が存在しないことで
    ある請求項２２の方法。
  31. 【請求項３１】 前記状態が前記溶接電極の磨耗である請求項２２の方法。
  32. 【請求項３２】 前記状態が前記電極を損傷する可能性がある溶接状態であ
    り、当該方法が前記溶接電極間に少なくとも１つの加工物を配置することと、前
    記溶接電極に溶接電流を加えること、及び前記溶接電流に基づいて少なくとも１
    つの電気信号を生成することとをさらに有し、前記処理段階は、前記フィードバ
    ックシグナルと前記少なくとも１つの電気信号とを処理することによって前記状
    態を決定する請求項２２の方法。
  33. 【請求項３３】 前記溶接電極の間に加工物を配置することと、前記溶接電
    極に溶接電流を加えて溶接を形成することとをさらに有し、前記状態は溶接部へ
    の溶接電極によるくぼみである請求項２２の方法。
  34. 【請求項３４】 前記磨耗に基づいて溶接電流ステッパーを調節することを
    さらに有する請求項３１の方法。
  35. 【請求項３５】 磨耗に基づいて溶接電流の大きさを変更することをさらに
    有する請求項３１の方法。
  36. 【請求項３６】 前記磨耗に基づいて溶接電流時間を変更することをさらに
    有する請求項３１の方法。
  37. 【請求項３７】 前記磨耗に基づいて前記溶接電極に対して加える力を変更
    することをさらに有する請求項３１の方法。
  38. 【請求項３８】 前記磨耗が所定限度を超えるときに表示を出すことをさら
    に有する請求項３１の方法。
  39. 【請求項３９】 前記状態は、溶接される加工物の厚さであり、当該方法が
    、前記溶接電極間に前記加工物を配置することと、前記溶接電極に溶接電流を加
    えて、第１の位置において加工物上に溶接を形成することと、前記溶接電極を加
    工物上の第２の位置まで前記加工物に対して相対的に動かすことと、前記第２の
    位置において前記溶接電極に溶接電流を加えること、第２の厚さを得るために前
    記検出及び処理段階を行うことと、前記溶接の厚さの移動平均を計算することと
    、この溶接厚さの前記移動平均を利用して前記溶接電極の磨耗量を推測すること
    とをさらに有する請求項２２の方法。
  40. 【請求項４０】 前記状態が、前記溶接電極の全閉位置における見かけ上の
    変化である請求項２２の方法。
  41. 【請求項４１】 前記状態が、電極置換により生じる、前記溶接電極の前記
    全閉位置における見かけ上の変化である請求項４０の方法。
  42. 【請求項４２】 前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッパーをリセ
    ットすることをさらに有する、請求項４１の方法。
  43. 【請求項４３】 前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッパーをリセ
    ットする必要があるという表示を出すことをさらに有する請求項４１の方法。
  44. 【請求項４４】 前記状態は、電極洗浄により生じる前記溶接電極の前記全
    閉位置での見かけ上の変化である請求項４０の方法。
  45. 【請求項４５】 前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッパーをリセ
    ットする必要であるという表示を出すことをさらに有する請求項４４の方法。
  46. 【請求項４６】 前記見かけ上の変化に基づいて溶接電流ステッパーにより
    生じる溶接電流増加を部分的にキャンセルすることをさらに有する請求項４４の
    方法。
  47. 【請求項４７】 前記溶接電極間に加工物を配置することをさらに有し、前
    記状態が、前記溶接電極が前記加工物と接触してない状態であり、当該方法が比
    較的低電力レベルで前記溶接変圧器に通電することをさらに有している請求項２
    ２の方法。
  48. 【請求項４８】 前記溶接電極が前記加工物と接触していなくて、前記溶接
    変圧器内の電流が第１の所定値を越えている場合にエラー表示を生じさせること
    をさらに有する請求項４７の方法。
  49. 【請求項４９】 前記溶接電極の両端の電圧を測定することと、前記溶接電
    極が前記加工物と接触していなくて、前記溶接変圧器内の電流が第１の所定値を
    越えており、また、前記溶接電極の両端の電圧が第２の所定値未満である場合に
    、エラー表示を生じさせることとをさらに有する請求項４７の方法。
  50. 【請求項５０】 前記溶接電極を互いにくっつけるために、前記サーボモー
    タを起動することをさらに有する請求項４７の方法。
  51. 【請求項５１】 前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧
    器内の電流が第３の所定値未満であることを確認することをさらに有する請求項
    ５０の方法。
  52. 【請求項５２】 前記溶接電極の前記両端の電圧を測定することと、前記溶
    接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧器内の電流が第３の所定値未
    満であり、また前記溶接電極の前記両端の電圧が第４の所定値を越えていること
    を確認することとをさらに有する請求項５０の方法。
  53. 【請求項５３】 前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧
    器内の電流が第１の所定値を越えている場合には、エラー表示を生じさせること
    をさらに有する請求項５０の方法。
  54. 【請求項５４】 前記溶接変圧器の１次回路の力率における変化を測定して
    測定値を得ることと、この測定値を利用して、前記溶接変圧器内の電流を前記第
    １の所定値よりも越えさせる短絡回路の位置を推測することとをさらに有する請
    求項５３の方法。
  55. 【請求項５５】 前記溶接電極が前記加工物に接触する前に、前記溶接電極
    の両端の電圧が第２の所定値未満である場合には、エラー表示を生じさせること
    をさらに有する請求項５０の方法。
  56. 【請求項５６】 前記溶接変圧器の１次回路の力率における変化を測定して
    測定値を得ることと、この測定値を利用して、前記溶接電極の前記両端の電圧を
    前記第２の所定値未満とする短絡回路の位置を推測することとをさらに有する請
    求項５５の方法。
  57. 【請求項５７】 前記溶接電極の前記両端の電圧を測定して電圧測定値を得
    ることと、前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記溶接変圧器内の電流
    が第１の所定値を越えており、また前記電圧測定値が第２の所定値未満である場
    合に、エラー表示を生じさせることとをさらに有する請求項５０の方法。
  58. 【請求項５８】 前記溶接変圧器の１次回路の力率における変化を測定して
    測定値を得ることと、この測定値を利用して、前記溶接変圧器内の電流を前記第
    １の所定値を越えさせまた、前記電圧測定値を前記第２の所定値未満とする短絡
    回路の位置を推測することとをさらに有する請求項５７の方法。
  59. 【請求項５９】 前記溶接変圧器の１次回路の力率を測定して測定値を得る
    ことと、前記溶接電極が前記加工物と接触する前に、前記測定値が所定の上限と
    下限外である場合には、エラー表示を生じさせることとをさらに有する請求項５
    ０の方法。
  60. 【請求項６０】 前記測定値を利用して、前記溶接変圧器の前記１次回路の
    前記力率を前記所定の上限および下限外とする短絡回路の位置を推測することを
    さらに有する請求項５９の方法。
  61. 【請求項６１】 前記溶接電極が前記加工物と接触した後に、前記溶接変圧
    器内の電流が所定値を越えない場合には、エラー表示を生じさせることをさらに
    有する請求項５０の方法。
  62. 【請求項６２】 前記溶接電極の両端の電圧を測定して電圧測定値を得るこ
    とと、前記溶接電極が前記加工物と接触した後に、前記溶接変圧器内の前記電流
    が所定値を越えていず、あるいは前記電圧測定値が所定値未満でない場合には、
    エラー表示を生じさせることとをさらに有する請求項５０の方法。
  63. 【請求項６３】 前記溶接電極間に加工物を配置することと、前記溶接電極
    に溶接電流を加えて前記加工物に対して溶接を行うこととをさらに有し、前記検
    出及び処理段階が、前記溶接電流を加えている際の前記溶接電極による前記加工
    物へのくぼみを決定するために行われる請求項２２の方法。
  64. 【請求項６４】 前記くぼみに基づいて前記溶接電流を止めることをさらに
    有する請求項６３の方法。
  65. 【請求項６５】 前記溶接電流を加えている際に前記溶接電流に基づいて電
    気信号を測定することと、前記くぼみ前記電気信号とに基づいて前記溶接電流を
    止めることとをさらに有する請求項６３の方法。
  66. 【請求項６６】 前記くぼみに基づいて溶接散りを識別することをさらに有
    する請求項６３の方法。
  67. 【請求項６７】 前記溶接電流を加えている際に溶接電流に基づいて電気信
    号を測定することと、くぼみと前記電気信号とに基づいて溶接散りを識別するこ
    ととをさらに有する請求項６３の方法。
  68. 【請求項６８】 前記くぼみに基づいて前記溶接部から前記溶接電極を解放
    する時を決定することをさらに有する請求項６３の方法。
  69. 【請求項６９】 前記溶接電極間に前記加工物を配置することと、前記溶接
    電極に溶接電流を加えることとをさらに有し、前記検出及び処理段階は、前記溶
    接電流を加えた後、前記溶接電極が前記加工物から除去されるときに、前記溶接
    電極が前記加工物に固着した状態を決定するために行われる請求項２２の方法。
  70. 【請求項７０】 前記溶接電極間に前記加工物を配置することと、前記溶接
    電極に溶接電流を加えることとをさらに有し、前記検出及び処理段階は、前記溶
    接電流を加えた後、前記溶接電極が前記加工物から除去されるときに、前記溶接
    電極が前記加工物に固着した状態を決定するために行われる請求項１の方法。
  71. 【請求項７１】 前記電気入力の前記少なくとも１つが前記サーボモータの
    両端の電圧である請求項７０の方法。
  72. 【請求項７２】 前記電気入力の少なくとも１つが前記サーボモータを流れ
    る電流である請求項７０の方法。
  73. 【請求項７３】 前記検出段階により前記サーボモータの両端の電圧と、前
    記サーボモータを流れる電流との両方における変化が検出され、前記処理段階に
    おいて前記電圧信号と電流信号との両方が処理されて前記状態が決定される請求
    項７２の方法。
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