JP2017189780A - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接品質に優れた抵抗溶接装置を提供する。【解決手段】抵抗溶接装置は、被接合物と当接する電極（８０ａ，８０ｂ）と、電極（８０ａ，８０ｂ）に電流を供給する溶接電源（２０）と、溶接中の被接合物に係る物理量を検出する物理量検出手段（２１）と、溶接中に検出される物理量の望ましい時間変化を指定する物理量設定情報と溶接電流の二乗の積算値の設定値とを記憶する記憶部（１６）と、溶接中に検出される物理量の時間変化が物理量設定情報で指定される時間変化と一致するように電極（８０ａ，８０ｂ）への通電量を制御し、溶接電流の二乗の積算値が記憶部１６に記憶されている設定値に達したときに、電極（８０ａ，８０ｂ）への通電を停止させる制御部（１４）とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、電極間に電流を流して、発生するジュール熱で被接合物を溶融させて接合を行う抵抗溶接装置に関するものである。

抵抗溶接では、電極を流れる溶接電流、電極間の溶接電圧、電極に供給する溶接電力などが設定した波形どおりになるようにフィードバック制御することが一般的である。しかし、フィードバック制御の遅れは、電極の汚れや発熱による抵抗値の変化、電源電圧変動など様々な外乱により変動する。つまり、ワークでの発熱量（エネルギ）は変動し、溶接が不安定になる。

ワークでの発熱量（エネルギ）の変動に対応するために、従来の抵抗溶接装置では、溶接電流、溶接電圧、溶接電力に上下限値を設け、溶接電流、溶接電圧、溶接電力が上下限値の範囲内かどうかを判定することにより、溶接不良の発生を防止してきた。また、従来の抵抗溶接装置では、溶接電力の積算値が設定値に達したときに、溶接電流の供給を停止したり次の溶接フェーズへ移行したりする制御が提案されてきた（特許文献１参照）。

特開２０１３−１０１０５号公報

しかしながら、溶接電流、溶接電圧、溶接電力に上下限値を設定して判定する技術では、溶接箇所の品質を大まかに判定し得るに過ぎず、溶接品質管理が十分でないという課題があった。
また、溶接電力の積算値を監視して制御する技術では、溶接電力を溶接電流と溶接電圧の積として求めており、溶接電圧がワーク以外の電極などの抵抗値の変化の影響を受けるため、安定した溶接を行うことができないという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、溶接品質に優れた抵抗溶接装置を提供することを目的とする。

本発明の抵抗溶接装置は、被接合物と当接する第１、第２の電極と、前記第１、第２の電極間に電流を供給する溶接電源と、溶接中の前記被接合物に係る１乃至複数の物理量を検出する物理量検出手段と、溶接中に検出される前記物理量の望ましい時間変化を指定する物理量設定情報と前記第１、第２の電極を流れる溶接電流の二乗の積算値の設定値とを、望ましい溶接条件として予め記憶する記憶手段と、溶接中に検出される前記物理量に含まれる前記溶接電流の二乗の積算値を算出する電流二乗値積算手段と、溶接中に検出される前記物理量のうち１つの物理量の時間変化が前記物理量設定情報で指定される時間変化と一致するように前記第１、第２の電極への通電量を制御するフィードバック制御手段と、前記物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達する前に、前記電流二乗値積算手段が算出した溶接電流の二乗の積算値が前記記憶手段に記憶されている設定値に達したときに、前記第１、第２の電極への通電を停止させる変動補正手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の抵抗溶接装置の１構成例において、前記変動補正手段は、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達する前に、前記フィードバック制御手段が制御中に参照する前記物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達したときに、この通電停止タイミングを一時的に延長し、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達したときに、前記第１、第２の電極への通電を停止させるものであり、前記フィードバック制御手段は、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達する前に、前記物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達したときに、前記記憶手段に記憶されている物理量設定情報の代わりに、前記変動補正手段が通電停止タイミングを延長した物理量設定情報を基に前記第１、第２の電極への通電量を制御することを特徴とするものである。
また、本発明の抵抗溶接装置の１構成例は、さらに、前記被接合物の溶接を複数の溶接フェーズに分けて行なう場合に、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達したときに、次の溶接フェーズに移行させる溶接フェーズ移行制御手段を備え、前記記憶手段は、溶接フェーズ毎に前記望ましい溶接条件を予め記憶することを特徴とするものである。
また、本発明の抵抗溶接装置の１構成例は、さらに、溶接開始時から前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達するまでの時間が所定の最大時間閾値以上の場合に、警報を発する異常検出手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の抵抗溶接装置の１構成例において、さらに、溶接開始時から前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達するまでの時間が所定の最小時間閾値以下の場合に、警報を発する異常検出手段を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、電流二乗値積算手段が算出した溶接電流の二乗の積算値が記憶手段に記憶されている設定値に達したときに、第１、第２の電極への通電を停止させることにより、フィードバック制御の遅れによる被接合物の発熱量（エネルギ）の変動を補正することができ、適切な溶接を実現することができる。

本発明の実施の形態に係る抵抗溶接装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る溶接ヘッドの拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る抵抗溶接装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る抵抗溶接装置の制御部の構成を示すブロック図である。 溶接電流、溶接電圧、溶接電力の基準波形の１例を示す図である。 溶接電流の基準波形の延長を説明する図である。

［発明の原理］
発明者は、ワーク（被接合物）に流れる電流のみからワークで発生する熱量を算出することに着目した。具体的には、溶接電流の二乗値をリアルタイムで積算し、この積算値が設定値に達したら、溶接電流を停止、または次の溶接フェーズへ移行する制御を行い、フィードバックの遅れによるワーク発熱量（エネルギ）の変動を補正する。溶接電流の二乗の積算値は、溶接電力（溶接電流×溶接電流×電極間抵抗）を電極間抵抗で割った時間積にあたり、単位抵抗あたりのエネルギに相当する。
また、本発明では、積算値が設定値に達する時間を監視し、ワーク不良、溶接機の異常、電極の劣化を検出する。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る抵抗溶接装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の抵抗溶接装置は、スタートスイッチ２と、整流回路３と、コンデンサ４と、インバータ５と、溶接トランス６と、ダイオード７と、溶接ヘッド８と、ホール素子９と、電流検出部１０と、電圧検出部１１と、電力検出部１２と、荷重検出部１３と、制御部１４と、操作部１５と、記憶部１６と、表示部１７とを有する。

スタートスイッチ２と整流回路３とコンデンサ４とインバータ５と溶接トランス６とダイオード７とは、溶接ヘッド８に電流を供給する溶接電源２０を構成している。また、ホール素子９と電流検出部１０と電圧検出部１１と電力検出部１２と荷重検出部１３と制御部１４とは、溶接中の被接合物に係る物理量を検出する物理量検出手段２１を構成している。

図２は溶接ヘッド８の拡大断面図である。溶接ヘッド８は、例えば銅（Ｃｕ）合金、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等からなる電極８０ａ，８０ｂを備えている。被接合物８２としては、例えば複数枚の銅（またはアルミニウム）板８２ａ，８２ｂを積層した積層体があり、この被接合物８２の材料に応じて電極８０ａ，８０ｂの材料に変更が必要な場合があるが、本発明は、被接合物８２や電極８０ａ，８０ｂの材料に関係なく適用することができる。

さらに、溶接ヘッド８は、電極８０ａ，８０ｂを上下させて被接合物８２を挟み込み加圧する加圧機構８１ａ，８１ｂを備えている。加圧機構８１ａ，８１ｂには、図示しないロードセルが設けられており、被接合物８２に加わる荷重の大きさを電気信号に変換できるようになっている。

以下、抵抗溶接装置の動作を説明する。図３は抵抗溶接装置の動作を示すフローチャートである。最初に、溶接ヘッド８の加圧機構８１ａ，８１ｂは、図２に示すように電極８０ａ，８０ｂによって被接合物８２を上下方向（積層体の積層方向に沿った方向）から挟み込み加圧する。なお、図２の例では、加圧機構８１ａ，８１ｂがそれぞれ電極８０ａ，８０ｂに圧力を加えるようになっているが、電極８０ａ，８０ｂのうちどちらか一方のみに圧力を加えるようにしてもよい。荷重検出部１３は、加圧機構８１ａ，８１ｂに設けられたロードセルの出力に基づいて、被接合物８２に印加される荷重を検出する。そして、加圧機構８１ａ，８１ｂは、被接合物８２に印加される荷重が所定の荷重設定値と一致するように電極８０ａ，８０ｂに加える力を調整する。こうして、溶接の準備が完了する。

例えばユーザが操作部１５を操作して溶接開始を指示すると、操作部１５からスタート信号が出力され、スタートスイッチ２がオンになる。スタートスイッチ２がオンになると、整流回路３は、交流２００Ｖの商用３相交流電源１の交流出力を全波整流し、整流回路３の出力端間に並列接続されたコンデンサ４を充電する。この整流回路３は、６個のダイオード３０を用いた３相全波混合ブリッジで構成される。

インバータ５は、コンデンサ４の充電電圧を交流電圧に変換して、溶接トランス６の１次側に供給する。インバータ５は、４個のトランジスタ５０からなるブリッジで構成される。溶接トランス６の２次側出力は、整流器（ダイオード）７で全波整流されて電極８０ａ，８０ｂに導かれる。これにより、電極８０ａ，８０ｂ間に大電流を流し、発生するジュール熱で被接合物８２の接合面（金属板同士の接合面）を溶融させて接合する。

電流検出部１０は、溶接トランス６の２次側に設けられたホール素子９の出力から、溶接トランス６の２次側を流れる電流Ｉ（電極８０ａ，８０ｂを流れる溶接電流）を検出する。電圧検出部１１は、電極８０ａ，８０ｂ間に印加される溶接電圧Ｖを検出する。電力検出部１２は、電流検出部１０が検出した溶接電流Ｉの値と電圧検出部１１が検出した溶接電圧Ｖの値とを積算することにより、電極８０ａ，８０ｂに供給される溶接電力Ｗを検出する（図３ステップＳ１）。

図４は制御部１４の構成を示すブロック図である。制御部１４は、フィードバック制御部１４０と、電流二乗値積算部１４１と、変動補正部１４２と、異常検出部１４３と、溶接フェーズ移行制御部１４４とを備えている。

制御部１４の電流二乗値積算部１４１は、溶接電流Ｉの二乗と溶接開始時からの経過時間ｔとの積に相当する溶接電流Ｉの二乗の積算値（積分値）を算出する（図３ステップＳ２）。
制御部１４の変動補正部１４２は、溶接電流Ｉの二乗の積算値が記憶部１６に予め記憶された設定値に達したかどうかを判定する（図３ステップＳ３）。例えば抵抗溶接装置のユーザは、予め対象となる被接合物８２を用いて溶接条件設定のための溶接試験を行い、適切な溶接が得られたときの溶接電流Ｉの二乗の積算値を設定値として記憶部１６に設定しておけばよい。

制御部１４のフィードバック制御部１４０は、溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達していないと判定され（ステップＳ３においてＮＯ）、かつ記憶部１６に予め記憶された物理量の基準波形が示す通電停止タイミングに達していない場合（図３ステップＳ４においてＮＯ）、溶接中に検出される上記物理量に基づくフィードバック制御を行なう（図３ステップＳ５）。

上記のとおり、溶接中に検出される物理量としては、溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接電力Ｗがある。記憶部１６には、物理量設定情報として、溶接中に検出される物理量の望ましい基準波形（つまり、溶接開始時からの経過時間毎の物理量の値）が予め設定されている。記憶部１６に記憶された溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接電力Ｗの基準波形の１例を図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す。このように溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接電力Ｗの望ましい基準波形は、例えば溶接開始（時間０）後にそれぞれ一定値Ｉｃ，Ｖｃ，Ｗｃを一定時間だけ維持するように設定されている。

フィードバック制御部１４０は、インバータ５を動作させて交流電圧を発生させることにより、電極８０ａ，８０ｂに電流を印加する。そして、フィードバック制御部１４０は、ステップＳ１で検出される物理量（溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接電力Ｗ）をリアルタイムで監視して、溶接開始時からの経過時間がｔである現時点における物理量が、記憶部１６に記憶された物理量の基準波形上の経過時間ｔにおける値と一致するように、インバータ５のトランジスタ５０のオン／オフを制御して、電極８０ａ，８０ｂへの通電量を制御する（ステップＳ５）。

溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達しておらず、かつ記憶部１６に記憶された物理量の基準波形が示す通電停止タイミングに達していない場合、ステップＳ１〜Ｓ５の処理が所定の制御周期毎に繰り返し実行される。こうして、溶接中に検出される物理量の波形が予め設定された基準波形と一致するようにフィードバック制御される。

フィードバック制御部１４０は、溶接電流Ｉのフィードバックに基づく制御を行う場合、溶接開始時からの経過時間がｔである現時点で検出された溶接電流Ｉが、記憶部１６に記憶された溶接電流Ｉの基準波形上の経過時間ｔにおける値と一致するように、電極８０ａ，８０ｂへの通電量を制御する。

同様に、フィードバック制御部１４０は、溶接電圧Ｖのフィードバックに基づく制御を行う場合には、現時点で検出された溶接電圧Ｖが記憶部１６に記憶された溶接電圧Ｖの基準波形上の経過時間ｔにおける値と一致するように、通電量を制御すればよく、溶接電力Ｗのフィードバックに基づく制御を行う場合には、現時点で検出された溶接電力Ｗが記憶部１６に記憶された溶接電力Ｗの基準波形上の経過時間ｔにおける値と一致するように、通電量を制御すればよい。溶接電流Ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接電力Ｗのいずれで制御を行なうかはユーザが選択可能である。

次に、変動補正部１４２は、溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達していない状態で（ステップＳ３においてＮＯ）、記憶部１６に記憶された物理量の基準波形が示す通電停止タイミングに達した場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、物理量の基準波形の通電停止タイミングを一時的に延長する処理を行なう（図３ステップＳ６）。

変動補正部１４２は、溶接電流Ｉのフィードバックに基づく制御を行う場合、溶接開始時からの経過時間がｔである現時点において、記憶部１６に記憶された溶接電流Ｉの基準波形上の経過時間ｔにおける値が、１制御周期前の値と比較して所定値以上小さい場合、溶接電流Ｉの基準波形が示す通電停止タイミング（図５（Ａ）のｔｄの時点）に達したと判定する。溶接電流Ｉの基準波形が示す通電停止タイミングに達したと判定した場合、変動補正部１４２は、通電停止タイミング前の値、すなわち基準波形上の１制御周期前の値（例えば図５（Ａ）のＩｃ）を維持するように、溶接電流Ｉの基準波形を一時的に延長する。こうして、図６の破線６０で示すように、溶接電流Ｉの通電停止タイミングが延長される。

同様に、変動補正部１４２は、溶接電圧Ｖのフィードバックに基づく制御を行う場合、記憶部１６に記憶された溶接電圧Ｖの基準波形上の経過時間ｔにおける値が、１制御周期前の値と比較して所定値以上小さい場合、溶接電圧Ｖの基準波形が示す通電停止タイミング（図５（Ｂ）のｔｄの時点）に達したと判定する。この場合、変動補正部１４２は、基準波形上の１制御周期前の値（例えば図５（Ｂ）のＶｃ）を維持するように、溶接電圧Ｖの基準波形を一時的に延長する。

また、変動補正部１４２は、溶接電力Ｗのフィードバックに基づく制御を行う場合、記憶部１６に記憶された溶接電力Ｗの基準波形上の経過時間ｔにおける値が、１制御周期前の値と比較して所定値以上小さい場合、溶接電力Ｗの基準波形が示す通電停止タイミング（図５（Ｃ）のｔｄの時点）に達したと判定する。この場合、変動補正部１４２は、基準波形上の１制御周期前の値（例えば図５（Ｃ）のＷｃ）を維持するように、溶接電力Ｗの基準波形を一時的に延長する。

フィードバック制御部１４０は、記憶部１６に記憶された物理量の基準波形が示す通電停止タイミングに達したと判定された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、溶接開始時からの経過時間がｔである現時点で検出された物理量が、変動補正部１４２によって通電停止タイミングが延長された物理量の基準波形上の経過時間ｔにおける値と一致するように、電極８０ａ，８０ｂへの通電量を制御する（ステップＳ５）。
なお、以上のように物理量の基準波形の通電停止タイミングを一時的に延長する場合でも、記憶部１６に予め記憶されている物理量の基準波形が更新されることはない。

次に、物理量の基準波形の通電停止タイミングを一時的に延長した状態でフィードバック制御が行なわれている最中に溶接電流Ｉの二乗の積算値が記憶部１６に予め記憶された設定値に達した場合、あるいは物理量の基準波形が示す通電停止タイミングに達する前に溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、変動補正部１４２は、インバータ５の動作を停止させて、電極８０ａ，８０ｂへの通電を終了させる（図３ステップＳ７）。したがって、物理量の基準波形が示す通電停止タイミングに達する前に溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達した場合には、基準波形による通電時間を短縮することになる。

異常検出部１４３は、溶接開始時から溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達するまでの時間が所定の最大時間閾値以上の場合（図３ステップＳ８においてＹＥＳ）、例えば表示部１７に警報メッセージを表示させることで、警報を発する（図３ステップＳ９）。
また、異常検出部１４３は、溶接開始時から溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達するまでの時間が所定の最小時間閾値以下の場合（図３ステップＳ１０においてＹＥＳ）、例えば表示部１７に警報メッセージを表示させることで、警報を発する（図３ステップＳ１１）。最小時間閾値は最大時間閾値より小さい値であることは言うまでもない。
以上で、抵抗溶接装置の処理が終了する。なお、制御部１４は、溶接中に検出した物理量の波形を表示部１７に表示させるようにしてもよい。

本実施の形態では、溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達したときに電極８０ａ，８０ｂへの通電を終了させることで、フィードバック制御の遅れによる被接合物の発熱量（エネルギ）の変動を補正することができ、適切な溶接を実現することができる。本実施の形態では、溶接電流Ｉが変動したとしても、溶接電流Ｉによる被接合物の発熱量は常に一定になるので、外乱による影響が小さい溶接が可能となる。

また、特許文献１に開示された従来の抵抗溶接装置のように溶接電力Ｖの積算値で制御する方式では、被接合物以外の抵抗値の変化による影響が大きく、抵抗値の小さい被接合物の溶接に適していない。これに対して、本実施の形態の抵抗溶接装置は、抵抗値の小さい被接合物の溶接にも適用することができる。

また、従来のインバータ式の溶接電源では、溶接トランスの２次側電流のフィードバック制御の遅れによるオーバーシュート、アンダーシュートが溶接に与える影響が大きいときに、溶接トランスの１次側の電流制御が選択される。この場合は、２次側を溶接モニタで検出し、溶接モニタの検出結果で許容範囲外の被接合物を溶接不良としていた。しかし、このような方法では溶接トランスの２次側の制御を行なっていないため、十分な溶接品質を確保することができないという問題があった。これに対して、本実施の形態では、溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達したときに電極８０ａ，８０ｂへの通電を終了させることで、溶接不良を削減し、溶接品質のばらつきを小さくすることが可能となった。

また、本実施の形態では、溶接開始時から溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達するまでの時間が所定の最大時間閾値以上の場合、または積算値が設定値に達するまでの時間が所定の最小時間閾値以下の場合、溶接不良、抵抗溶接装置の異常、電極８０ａ，８０ｂの劣化のいずれかであるとして警報を発することにより、溶接の不具合をユーザに知らせることができる。

なお、本実施の形態では、溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達したときに、電極８０ａ，８０ｂへの通電を停止させて溶接終了としているが、これに限るものではなく、被接合物の同一箇所の溶接を複数の溶接フェーズに分けて行なう場合に、制御部１４の溶接フェーズ移行制御部１４４は、溶接電流Ｉの二乗の積算値が設定値に達したときに、次の溶接フェーズに移行させるようにしてもよい。

この場合、溶接フェーズ毎の溶接条件（荷重設定値、物理量の基準波形、溶接電流Ｉの二乗の積算値の設定値）が記憶部１６に予め設定されていることになる。制御部１４は、溶接フェーズ毎に図３で説明したような処理を実行すればよい。被接合物の溶接を複数の溶接フェーズに分けて行なう場合、電流二乗値積算部１４１は、１つの溶接フェーズが終了する度に、溶接電流Ｉの二乗の積算値を０にリセットすることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、波形制御の例で説明しているが、溶接中に検出される物理量の望ましい時間変化を指定する物理量設定情報として、基準波形ではなく、物理量の値と通電時間の組み合わせを記憶部１６に設定しておくようにしてもよい。この場合、フィードバック制御部１４０は、物理量設定情報で指定される値の物理量が通電時間だけ継続するように、インバータ５のトランジスタ５０のオン／オフを制御して、電極８０ａ，８０ｂへの通電量を制御すればよい（ステップＳ５）。また、フィードバック制御部１４０および変動補正部１４２は、通電開始時点からの経過時間が物理量設定情報で指定される通電時間に達したときに、物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達したと判断すればよい（ステップＳ４においてＹＥＳ）。変動補正部１４２は、通電停止タイミングを一時的に延長する場合、物理量設定情報で指定される値の物理量が継続するように、通電時間の値を一時的に増やすようにすればよい（ステップＳ６）。通電時間を一時的に延長する場合でも、記憶部１６に予め設定されている通電時間が更新されることはない。

また、物理量設定情報として、基準波形と通電時間を組み合わせて記憶部１６に設定しておき、通電制御については上記のように基準波形に基づく波形制御で行い、通電停止タイミングについては、基準波形ではなく、通電時間に基づいて判断するようにしてもよい。

本実施の形態では、インバータ式の溶接電源に本発明を適用する場合について説明しているが、トランジスタで直接、溶接電流を制御するトランジスタ式の溶接電源に本発明を適用することも可能である。トランジスタ式の溶接電源については、例えば特開平９−２７７０６６号公報に開示されており、周知の構成であるので、詳細な説明は省略する。

本実施の形態の制御部１４、操作部１５、記憶部１６および表示部１７の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、抵抗溶接装置に適用することができる。

１…３相交流電源、２…スタートスイッチ、３…整流回路、４…コンデンサ、５…インバータ、６…溶接トランス、７…ダイオード、８…溶接ヘッド、９…ホール素子、１０…電流検出部、１１…電圧検出部、１２…電力検出部、１３…荷重検出部、１４…制御部、１５…操作部、１６…記憶部、１７…表示部、２０…溶接電源、２１…物理量検出手段、８０ａ，８０ｂ…電極、８１ａ，８１ｂ…加圧機構、８２…被接合物、１４０…フィードバック制御部、１４１…電流二乗値積算部、１４２…変動補正部、１４３…異常検出部、１４４…溶接フェーズ移行制御部。

Claims (5)

1. 被接合物と当接する第１、第２の電極と、
   前記第１、第２の電極間に電流を供給する溶接電源と、
   溶接中の前記被接合物に係る１乃至複数の物理量を検出する物理量検出手段と、
   溶接中に検出される前記物理量の望ましい時間変化を指定する物理量設定情報と前記第１、第２の電極を流れる溶接電流の二乗の積算値の設定値とを、望ましい溶接条件として予め記憶する記憶手段と、
   溶接中に検出される前記物理量に含まれる前記溶接電流の二乗の積算値を算出する電流二乗値積算手段と、
   溶接中に検出される前記物理量のうち１つの物理量の時間変化が前記物理量設定情報で指定される時間変化と一致するように前記第１、第２の電極への通電量を制御するフィードバック制御手段と、
   前記物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達する前に、前記電流二乗値積算手段が算出した溶接電流の二乗の積算値が前記記憶手段に記憶されている設定値に達したときに、前記第１、第２の電極への通電を停止させる変動補正手段とを備えることを特徴とする抵抗溶接装置。
2. 請求項１記載の抵抗溶接装置において、
   前記変動補正手段は、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達する前に、前記フィードバック制御手段が制御中に参照する前記物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達したときに、この通電停止タイミングを一時的に延長し、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達したときに、前記第１、第２の電極への通電を停止させるものであり、
   前記フィードバック制御手段は、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達する前に、前記物理量設定情報の示す通電停止タイミングに達したときに、前記記憶手段に記憶されている物理量設定情報の代わりに、前記変動補正手段が通電停止タイミングを延長した物理量設定情報を基に前記第１、第２の電極への通電量を制御することを特徴とする抵抗溶接装置。
3. 請求項１または２記載の抵抗溶接装置において、
   さらに、前記被接合物の溶接を複数の溶接フェーズに分けて行なう場合に、前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達したときに、次の溶接フェーズに移行させる溶接フェーズ移行制御手段を備え、
   前記記憶手段は、溶接フェーズ毎に前記望ましい溶接条件を予め記憶することを特徴とする抵抗溶接装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置において、
   さらに、溶接開始時から前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達するまでの時間が所定の最大時間閾値以上の場合に、警報を発する異常検出手段を備えることを特徴とする抵抗溶接装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の抵抗溶接装置において、
   さらに、溶接開始時から前記溶接電流の二乗の積算値が前記設定値に達するまでの時間が所定の最小時間閾値以下の場合に、警報を発する異常検出手段を備えることを特徴とする抵抗溶接装置。

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